JPH07128745A

JPH07128745A - 透過型スクリーン

Info

Publication number: JPH07128745A
Application number: JP5291546A
Authority: JP
Inventors: Mitsuru Kajita; 充梶田
Original assignee: ADO UNION KENKYUSHO KK
Current assignee: ADO UNION KENKYUSHO KK
Priority date: 1993-10-28
Filing date: 1993-10-28
Publication date: 1995-05-19

Abstract

(57)【要約】【構成】拡散板とフレネルレンズとレンチキュラーレ
ンズを主たる構成要素とする透過型スクリーンに於て、
該フレネルレンズがその光入射側の平面に粒径１〜５０
ミクロンの球状光拡散性微粒子からなる拡散材と粒径
０．５ミクロン以下の微粒状帯電防止剤を含有した印刷
インキを印刷して形成せしめた光拡散性帯電防止層が積
層されたフレネルレンズであることを特徴とする透過型
スクリーン。【効果】投写型テレビの透過型スクリーンに用いる
と、光の透過率、視野角及び外光コントラストが向上
し、鮮明な画像が得られると共に静電気による拡散板及
びフレネルレンズへのホコリ、ゴミの付着も防止でき、
且つ製法も極めて簡便な印刷法を用いるので多様化に対
応容易で安価に製造できるという効果がある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は投写型テレビジョン受像
機に好適な透過型スクリーン及びその製造方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】大画面を有する大型のテレビジョン（以
下テレビと略記する）が、ハイビジョン時代をむかえ普
及しつつある。この大型テレビの受像機としては、従来
のブラウン管タイプのものは重量、大きさ、コスト等に
問題があるため、投写型テレビ（プロジェクションテレ
ビ）受像機が多く採用されている。しかし、従来の投写
型テレビ受像機はブラウン管タイプのものに比べ明る
さ、視野角、コントラスト、鮮明感等に劣り、改善が望
まれていた。

【０００３】すなわち、投写型テレビに用いられる透過
型スクリーンには、フレネルレンズの出光側にレンチキ
ュラーレンズを配置した構造のものが従来より使用され
ているが、そのレンチキュラーレンズには、従来より画
像を結像させたり、垂直視野角を拡大するため、チタン
や雲母等の光拡散性微粒子が混入されているものがよく
使われている。しかし、その光拡散性微粒子は、それが
該レンズの全体にわたって分散しているため、入射光の
相当の部分が該光拡散材によって反射を繰り返して迷光
となってしまい、解像力を低下せしめるととともに、出
射光の光量損失を生じ、明るさの低下の原因となってい
るという問題点があった。

【０００４】又、該光拡散材の一部がレンチキュラーレ
ンズの表面やブラックストライプの表面に突出している
ため、その突出による出射光側の凸凹に外光が照射され
たとき、乱反射が起こりスクリーン面が白ぽくなり、コ
ントラストの劣化が生じてしまうという問題点もあっ
た。そこで、上記のような鮮明感や外光によるコントラ
ストの低下を改善するため、スクリーンの出光側前面に
光の透過率を低めた硝子もしくはプラスチック製の透明
板を配置する方法が用いられたが、この方法にも画面が
暗くなるという別の欠点があった。

【０００５】そこで、本発明者らは上記した従来の透過
型スクリーンの問題点を解決し、画像の結像及び視野角
拡大、並びに鮮明感とコントラストの改善をしつつ、光
利用効率を高めて明るい良質な画面を有する透過型スク
リーンを得るためスクリーンの構成及び光拡散材につい
て研究を重ねた結果、特定の光拡散性微粒子（特に好ま
しいのは直径５〜５０ミクロンのアクリル系樹脂のビー
ズ）を印刷法により積層した透明板からなる拡散板を透
過型スクリーンの出光側に配設せしめることにより、そ
の目的が達成できることを発明し先に出願した（特願平
５−１１５１８７号）。

【０００６】この先願発明はフレネルレンズとレンチキ
ュラーレンズを有する透過型スクリーンにおいて、光拡
散性微粒子層を積層した透明板がその微粒子層が該透過
型スクリーンの出光側に位置するように配設されている
ことを特徴とする透過型スクリーンを提供するものであ
る。本発明者らは、その後も引き続き研究を重ねその拡
散板をより優れたものにすることに成功した。

【０００７】すなわち、本発明者らは拡散材、帯電防止
剤、及びそれを担持する方法、並びにそれらを積層した
拡散板の構造について鋭意研究を重ねた結果、拡散材を
一定の球径を有する球状微粒子とし、それを印刷法で一
定の厚みで横一列に並設するように印刷すること、及び
帯電防止剤としてＳｎＯ₂粉末を用い、これを印刷法で
塗布し、且つ該拡散面を入射光側にして用いることによ
り、光の透過率を向上せしめ、且つ外光の乱反射を防止
するとともに表面の帯電防止を行うことにより、ゴミ、
ホコリ等の付着をなくした明るく鮮明感があり、写り込
みも少ない今迄にない優れた拡散板が得られることを発
明し、出願した（特願平５−２４９６８８号）。

【０００８】この先願発明は透明もしくは半透明の樹脂
基板と、その光入射側の平面に設けた粒径１〜５０ミク
ロンの球状光拡散性微粒子からなる拡散材を含有した印
刷インキを該拡散材の最大粒径より１０〜２０ミクロン
厚く印刷して形成せしめた拡散層と、該樹脂基板の光出
射側の平面に設けた粒径０．５ミクロン以下の微粒状帯
電防止剤を含有した印刷インキを印刷して形成せしめた
帯電防止層とからなる拡散板を提供するものである。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記した本発明者らの
発明により投写型テレビ受像機の透過型スクリーンは大
巾に改善し向上したが、該スクリーンの一番奥（内側）
に位置するフレネルレンズにホコリが付着すると映像に
影響がでるが、そのホコリが極めて取りにくいという問
題点が残っていた。本発明はそのフレネルレンズに対す
るゴミ付着問題の解決とさらなる改善が望まれている視
野角（特に垂直方向の視野）の拡大を目的とするもので
ある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明者は上記課題を解
決するため研究を重ねた結果、本発明者らが先に開発し
た前述の発明における特定の樹脂ビーズからなる光拡散
性微粒子（拡散材）及び耐熱防止剤を含有するインキを
印刷するという技術をフレネルレンズに適用することに
より該課題が解決でき、しかも拡散板の拡散材を減らす
ことができるため輝度、コントラストも改善し得ること
を見出し本発明を完成した。

【００１１】すなわち本発明は、拡散板とフレネルレン
ズとレンチキュラーレンズを主たる構成要素とする透過
型スクリーンにおいて、該フレネルレンズがその光入射
側の平面に粒径１〜５０ミクロンの球状光拡散性微粒子
からなる拡散材と粒径０．５ミクロン以下の微粒状帯電
防止剤を含有した印刷インキを印刷して形成せしめた光
拡散性帯電防止層が積層されたフレネルレンズであるこ
とを特徴とする透過型スクリーンを提供するものであ
る。

【００１２】以下、本発明を詳細に説明する。まず、図
を用いて本発明の透過型スクリーンの構造を説明する。
図１は本発明の１実施例の透過型スクリーンを示す一部
断面図であり、図２はその一部切欠斜視図である。

【００１３】図中１はフレネルレンズであり、その入光
側、即ちレンズの裏面に拡散材及び帯電防止剤を含有す
る光拡散性帯電防止層２が積層されており、その出光側
にレンチキュラーレンズ３が配設されている。該レンチ
キュラーレンズ３の出光側にある半円筒間の各境界に存
在する突起表面がブラックストライプ４である。このブ
ラックストライプ４に接着して拡散層６及び帯電防止層
７が設けられた拡散板５が積層されている。

【００１４】以上説明したように、本発明の透過型スク
リーンは光核酸性帯電防止層を有するフレネルレンズ
１、レンチキュラーレンズ３（ブラックストライプ４
付）、光拡散層６及び帯電防止層を有する拡散板５が左
記の順に積層された図１に示す断面構造を有している。

【００１５】本発明で用いられるフレネルレンズ、レン
チキュラーレンズは、それらの形状、構造、材質とも従
来から使用されている公知のものがいずれも使用でき
る。通常、材質としては光透過性の優れたアクリル系樹
脂、ポリカーボネート樹脂、スチレン系樹脂等が多く用
いられる。又、目的によっては色付の半透明のもの（例
ダークスモーク調）も用いられる。

【００１６】本発明の構成に於て、重要なのは光拡散性
帯電防止層を積層したフレネルレンズであり、特にその
拡散材及び帯電防止剤の層に特長がある。この光拡散帯
電防止層２は光拡散性微粒子からなる拡散材８及び帯電
防止剤９をプラスチックの印刷インキ中に分散混合して
調製したインキを用いて樹脂基板１の面上に均一且つ該
拡散材４が図１に示す如く実質的に横一列に並設される
ように印刷することによって形成される。拡散材が上記
したように拡散層内で横一列に配列し、単層をなして並
設されているため、入射光線は拡散材が多重している従
来の場合に生じる好ましくない反射による迷光が生ぜ
ず、透過光のロスが起こらないので、良好な光透過率が
得られる。

【００１７】本発明で用いる拡散材４はメチルメタアク
リレート樹脂やその共重合物などのアクリル系樹脂、ス
チレン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリカーボネート
樹脂、フッ素系樹脂等の粒度分布のシャープな微粒球状
の樹脂ビーズが用いられる。これら樹脂ビースは透明な
ものが用いられるが。なお、拡散板の方には着色された
ものも使用できる。また硝子ビース等の無機物のビース
も使用できる。

【００１８】この拡散材は光拡散性帯電防止層の均一性
に大きな影響を与えるものであるから、その形状、大き
さも次に示す特定のものを用いる必要がある。又、その
配合量は印刷インキ中に１０〜２０重量％でよい。ま
ず、形状は球状のものが用いられ、その平均粒径は１〜
５０ミクロン、また、そのバラツキの範囲は好ましくは
５±４ミクロン〜２５±２５ミクロンの範囲から選ばれ
る。即ち、その粒径のバラツキの範囲は３０ミクロン以
下、好ましくは２５ミクロン以下にしておく必要があ
る。

【００１９】この拡散材を用いる際には、例えば光拡性
散帯電防止層の厚さを１５ミクロン程度にする場合には
１〜１０ミクロン以内のバラツキを有する１５ミクロン
以内の平均粒径の球状微粒子（樹脂ビーズ）を用いるの
がよく、又、層の厚さを５０ミクロン程度にする場合に
は、２５ミクロン以内のバラツキを有する２５〜５０ミ
クロンの範囲から選ばれた平均粒径のものにしておくの
がよい。

【００２０】以上説明した拡散材と後述する帯電防止剤
を分散、混合せしめる印刷インク４としては、アクリル
系樹脂、ポリエステル系樹脂、ウレタン系樹脂等をバイ
ンダーとするプラスチック用印刷インキが用いられる。
これらの中では特にアクリル系印刷インキが好ましい。
又、拡散板に用いる場合には該インクの中に色素、顔
料、カーボン、金属塩等の光吸収性物質を入れて着色し
ておくこともできる。

【００２１】以上説明した拡散材及び帯電防止剤含有印
刷インキは樹脂基板上に均一に且つ拡散材が横一列をな
すように印刷されなければならない。そして、そのよう
な拡散層を得るには印刷法、特に好ましくはスクリーン
印刷法が用いられる。スクリーン印刷法ではそのメッシ
ュを拡散材の粒径に適合したものにすることにより、該
拡散材がスクリーンのメッシュによって規則正しく一層
に配列でき、均一な層を形成することができる。

【００２２】本発明の光拡散性帯電防止層は上記の拡散
材の他に帯電防止剤６が混合分散されたインク７を均一
に印刷することにより形成される。該帯電防止剤がない
と拡散板が樹脂製であるため、表面抵抗値が１０^16〜18
Ωになり、摩擦や放電等により静電気が発生して、ホコ
リやゴミ類が付着し、その結果、画像が見にくくなった
り、画面の美観を損ねるという問題が生じる。本発明に
おいては、好適な帯電防止剤を用いて光拡散性帯電防止
層を形成し、表面抵抗値を１０¹¹Ω以下にできるので上
記の静電気問題は起こらない。

【００２３】本発明で用いる帯電防止剤としては、公知
の帯電防止剤の中から適宜選択して使用することもでき
るが、最も好ましいのは粒度が０．５ミクロン以下の酸
化錫（ＳｎＯ₂）である。該ＳｎＯ₂はプラスチック印
刷インキ、例えばアクリル系印刷インキに上記の拡散材
とともに分散混合され、印刷法、例えばスクリーン印刷
により均一に印刷される。このようにして表面抵抗値を
１０¹¹Ω以下にした本発明フレネルレンズには透明な光
拡散性帯電防止層が形成される。

【００２４】次に、本発明のフレネルレンズの光拡散性
帯電防止層の形成方法について説明する。フレネルレン
ズは前述の樹脂を成形したものを用いるが、本発明の規
格に合った市販品を用いるのが簡便である。これらのフ
レネルレンズは印刷前に超音波等によりよく洗浄してお
く。また、拡散材及び帯電防止剤を含有した印刷インキ
を前述した拡散材、帯電防止剤をプラスチック印刷イン
キ中に添加し、よく分散混合し、調製しておく。なお、
該分散混合には拡散材の形状を破壊するような方法、例
えばボール混合機、ロール混合機は用いるべきではな
い。

【００２５】フレネルレンズの裏面に、拡散材・帯電防
止剤含有印刷インキをスクリーン印刷法等の印刷法によ
り印刷するか、或いはデッピングして光拡散性帯電防止
層を形成する。この印刷には拡散材の粒度に適したメッ
シュのスクリーンを用いて印刷するのが肝要である。

【００２６】また、前述の通り目的とする拡散層の厚み
にあわせ拡散材の粒度を選択し、且つ該拡散材の粒度の
バラツキを一定の範囲（最大３０ミクロン）内にしてお
くことも重要である。これらのポイントをおさえてスク
リーン印刷をすれば、目的とする横一列に球状拡散微粒
子が並設された均一な光拡散性帯電防止層を得ることが
できる。

【００２７】本発明の透過型スクリーンに用いるレンチ
キュラーレンズは従来から用いられてきた構造、材質の
ものが用いられるが、従来のようにこれに拡散材を混入
する必要はない。最前面に配設されている拡散板は前述
の本発明者が先に発明した（特願平５−２４９６８８
号）拡散板が用いられる。

【００２８】すなわち、透明もしくは半透明の樹脂基板
の光出射側の平面にあらかじめ粒径０．５ミクロン以下
の酸化錫からなる帯電防止剤を混合分散して調製した帯
電防止剤含有印刷インキを印刷して帯電防止層を形成せ
しめ、次いで、該樹脂基板の光入射側の平面にあらかじ
め粒径１〜５０ミクロンの球状光拡散性拡散材を混合分
散して調製した拡散材含有印刷インキを該拡散材の粒径
に適したメッシュのスクリーン印刷版にて該拡散材の最
大粒径より１０〜２０ミクロン厚く印刷し拡散層を形成
せしめた拡散板を用いる。

【００２９】本発明で用いる上記の拡散板においては、
本発明者らの先願発明の拡散板に比べ拡散材の量を減少
することができ、フレネルレンズに積層した拡散層の性
能によってはなくすることも可能である。拡散板の拡散
材量を減少できれば輝度が向上し、コントラストが明確
になるという効果が得られる。以上説明した拡散板、レ
ンチキュラーレンズ、フレネルレンズを常法により積層
組立てることにより本発明の透過型スクリーンが得られ
る。

【００３０】

【作用】本発明の透過型スクリーンにおいてはフレネル
レンズの光拡散性帯電防止層が一定の粒径を持つ球状微
粒拡散材（樹脂ビーズ）を横一列に並設した構造を有し
ているため、従来の拡散材が互いにランダムに重なり合
って埋め込まれたレンチキュラーレンズを有するスクリ
ーンに比べ、入射光線が、それら多重した拡散材によっ
て反射され迷光化してロスすることがなく、光の透過率
が向上し、且つスクリーン表面の凹凸による反射及び外
光の乱反射を防止できた。

【００３１】更に本発明のスクリーンにおけるフレネル
レンズの光拡散性帯電防止層の帯電防止層は０．５ミク
ロン以下のＳｎＯ₂を用いているので、１ミクロン以下
の微粒子を分散させた場合に得られる透明な膜が得られ
るため層全体の光透過性が向上し、この層自体の光透過
率も高めることができた。その上、本発明のスクリーン
の拡散板は拡散材の量を低減できるので、全体として輝
度およびコントラストの向上効果も生じている。

【００３２】

【実施例】以下、実施例で本発明を具体的に説明する。

【００３３】実施例１平均粒径５ミクロンの球状アクリル樹脂ビーズ〔積水化
成品工業（株）製、テクノポリマー（商品名）〕２０重
量％と粒径０．１〜０．５ミクロンのＳｎＯ₂〔帯電防
止剤、触媒化成工業（株）製、ＥＬＣＯＭＰ３５６１
（商品名）〕０．５重量％を透明アクリル系印刷インキ
（十条化工（株）製、メジウムインキ）に均一に混合分
散して調製したインキを３５０メッシュ版のスクリーン
印刷によって、あらかじめ成形しておいたポリカーボネ
ート製フレネルレンズの裏面に印刷する。次いでこれを
８０℃で２０分間乾燥して裏面に光拡散性帯電防止層が
積層されたフレネルレンズを製造する。このフレネルレ
ンズの表面抵抗値を常法により測定したところ、印刷前
１０¹⁶Ωあったのが１０⁸Ωに低下していた。

【００３４】次に、透明アクリル板〔旭化成工業（株）
製、デラグラスＡ（商品名）〕の一面に上記と同一のＳ
ｎＯ₂０．５重量％を含有したアクリル系印刷インキを
３５０メッシュ版スクリーン印刷で印刷し、８０℃、２
０分間乾燥する。その裏面に上記と同一の球状アクリル
樹脂ビーズ１０重量％を含有したアクリル系印刷インキ
を３５０メッシュ版スクリーン印刷で印刷し、８０℃、
２０分間乾燥して拡散板を製造する。

【００３５】上記によって製造したフレネルレンズ１と
拡散板５と常法により製造したレンチキュラーレンズ３
を図２に示すように観察者に一番近い出射光側から拡散
板／レンチキュラーレンズ／フレネルレンズの順に配設
し、透過型スクリーンを製造する。このスクリーンを投
写型テレビジョンに装着して使用してみたところ、レン
チキュラーレンズ内に拡散材を混入した従来のスクリー
ンに比べ、反射による迷光がなくなり、その結果カラー
シフトや解像力の低下及び視野角の狭化といった問題も
一挙に解決でき、外光による乱反射もなくコントラスト
の優れた画像が得られた。

【００３６】実施例２フレネルレンズ本体をアクリル樹脂製のものにした他は
実施例１と同様にして光拡散性帯電防止層を積層したフ
レネルレンズを製造する。次に、ダークスモーク調の半
透明アクリル板〔旭化成工業（株）製、デラグラスＡ９
２３（商品名）〕に実施例１で用いたＳｎＯ₂含有イン
キを実施例１と同様にして印刷し、次いで乾燥して両面
に帯電防止層を形成した。その表面抵抗値は１０⁸Ωで
あった。その片面にインキと拡散材の光透過率がほぼ同
一になるように調合した下記配合の拡散材含有印刷イン
キを３５０メッシュ版のスクリーン印刷によって印刷
し、拡散層を形成した。

【００３７】（配合）拡散材：積水化成品工業（株）製アクリル樹脂ビーズ平
均粒径５ミクロン（商品名：テクノポリマーＭＢＸ）……１０重量％着色剤：十条化工（株）製黒色アクリル系インキ（＃６
９０）……５重量％ベースインキ：十条化工（株）製透明アクリル系インキ
（メジウムインキ）…８５重量％印刷後、８０℃で２０分間乾燥することにより拡散板を
得た。上記で得たフレネルレンズ及び拡散板を実施例１
と同様にして投写型テレビジョンのスクリーンに用いた
ところ、実施例１と同様の効果が得られ、且つ電源を切
った後の該前面スクリーンは落着いた色調で質感がより
増して見えた。

【００３８】

【発明の効果】本発明の透過型スクリーンは投写型テレ
ビジョン受像機に好適なスクリーンであって、従来のも
のに比べ画像の結像及び視野角の拡大、並びに鮮明感、
外光コントラストが大巾に改善され、光利用効率が高
く、且つホコリ、ゴミの付着が拡散板及びフレネルレン
ズにないという優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の透過型スクリーンの一部断面図。

【図２】本発明の透過型スクリーンの一部切欠斜視図。

【図３】本発明で用いるフレネルレンズの一部断面図。

【図４】本発明で用いる拡散板の一部断面図。

【符号の説明】

１フレネルレンズ２光拡散性帯電防止層３レンチキュラーレンズ４ブラックストライプ５拡散板６拡散層７帯電防止層８光拡散材９帯電防止剤１０入射光１１出射光

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】拡散板とフレネルレンズとレンチキュラ
ーレンズを主たる構成要素とする透過型スクリーンにお
いて、該フレネルレンズがその光入射側の平面に粒径１
〜５０ミクロンの球状光拡散性微粒子からなる拡散材と
粒径０．５ミクロン以下の微粒状帯電防止剤を含有した
印刷インキを印刷して形成せしめた光拡散性帯電防止層
が積層されたフレネルレンズであることを特徴とする透
過型スクリーン。
【請求項２】拡散材が球状透明樹脂ビーズであり、帯
電防止剤が酸化錫である請求項１記載の透過型スクリー
ン。
【請求項３】印刷方法がスクリーン印刷法である請求
項１記載の透過型スクリーン。
【請求項４】請求項１記載の透過型スクリーンを用い
た投写型テレビジョン受像機。