JPH10246917A

JPH10246917A - レンチキュラースクリーン

Info

Publication number: JPH10246917A
Application number: JP9050049A
Authority: JP
Inventors: Naoki Azuma; 直樹東
Original assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 1997-03-05
Filing date: 1997-03-05
Publication date: 1998-09-14

Abstract

(57)【要約】【課題】レンチキュラースクリーンにおいて、これま
で得られなかった視野角、透過光の明るさ、画像のシャ
ープさを得ると共に、この透過光の明るさや画像のシャ
ープさをより向上させる光吸収層３を容易かつ精度良く
得る。【解決手段】入射光面側に突出した複数のレンズを有
する熱可塑性透明樹脂製のレンズ層１の出射光面側に、
熱可塑性透明樹脂に拡散材２が分散された拡散層４が積
層され、この拡散層４上に積層された黒色化した感光性
樹脂層に対して入射光面側から露光用光７を斜めに入射
させて露光硬化せしめてパターン成形した光吸収層３を
有するレンチキュラースクリーンとする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プロジェクション
テレビ、その他映像機器用のレンチキュラースクリーン
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、大型ディスプレイとして様々な形
式のディスプレイが開発、商品化されている。中でもプ
ロジェクションテレビが有望である。特に透過型のプロ
ジェクションテレビは、全体の厚みを薄くでき、ＣＲＴ
や液晶の技術を応用できると共に、部屋を暗くする必要
無しに見ることができることから、最近急速に普及し始
めている。

【０００３】しかし、プロジェクションテレビは、輝度
や画像の解像度、視野角、色ムラの問題がある。その原
因は、画像を結像し、かつ視野角を水平及び垂直に広げ
るためのレンチキュラースクリーンにある。

【０００４】これまでのレンチキュラースクリーンとし
ては、次のようなものが知られている。

【０００５】（１）図１に示されるように、レンズ層１
内全体に拡散材２を分散させると共に、画像光が通過し
ない部分に光吸収層３を設けたもの（特開昭５８−５９
４３６号公報）。この光吸収層３は一般的にブラックス
トライプと呼ばれ、効果として、外光を反射せずに吸収
することで画面のコントラストを挙げることと、入射光
側レンズにより集光されない迷光を遮光することを目的
としている。

【０００６】（２）図２に示されるように、画像の結像
及び視野角を広げるための拡散材２を分散させた拡散層
４と、上記と同様の光吸収層３を設けた透明なレンズ層
１とを別々のシート材料として組み合わせたもの。

【０００７】（３）図３に示されるように、透明なレン
ズ層１と、拡散材２を分散させた拡散層３とを積層一体
化し、拡散層４上に光吸収層３を設けたもの（特開平５
−６１１２０号公報）。

【０００８】（４）透明なレンズ層に、感光性樹脂を用
いてパターニングした後に黒色に染色して光吸収層を形
成し、その後にラッカーの塗布によって拡散層を形成し
たもの（特公昭５３−３１０１７号公報）。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】前記（１）のレンチキ
ュラースクリーンの場合、入射した画像光は、レンズ層
１を通過する最中に、拡散材２の影響で一部乱反射さ
れ、迷光を生じ、画像の輝度、解像度、シャープさが劣
る。前記（２）のレンチキュラースクリーンは、この欠
点を改良したものであるが、拡散材２の入った拡散層４
のシートが別途必要となり、部品点数が多くなって扱い
にくい問題があり、前記（３）のレンチキュラースクリ
ーンは、更にこの欠点を改良したものである。

【００１０】ところで、前記（１）〜（３）のレンチキ
ュラースクリーンは、いずれも共通して、出射光面側の
所定位置に光吸収層３を設けやすくするために、出射光
面側に凸部５が形成され、そこに光吸収層３が設けられ
ている。しかし、レンチキュラースクリーンの表面に凹
凸形状ができるため、外観が悪く、また図４に示される
ように、凸部５により、出射光面側から実際に見たとき
に画像面が隠れるようにになり、視野角が狭くなる問題
がある。加えて、近年、画像の解像度を向上させるため
に、レンチキュラースクリーンのレンズの細ピッチ化が
要求されており、このような凸部５を、位置及び形状の
精度良く設けることの困難性が増大している。このた
め、光吸収層３をスクリーン印刷で印刷する方法が考え
られているが、入射光面側のレンズのピッチとの位置合
わせが難しく、少しでもずれると、入射光が光吸収層３
にかかり、輝度が低下してしまうことになる。

【００１１】そこで、前記（４）のように、感光性樹脂
を用いて光吸収層を形成することが考えられる。

【００１２】ところで、前記（４）においては、入射光
面側から照射した光で精度良く露光硬化させてパターニ
ングするために、拡散層のない透明なレンズ層の段階で
感光性樹脂の露光硬化を行い、パターニングしてから黒
色に染色して所定の光吸収層を形成した後、更にラッカ
ーの塗布によって拡散層を形成している。

【００１３】しかしながら、ラッカーの塗布で形成され
る拡散層では、拡散性が不均一で、しかも剥れやすい問
題がある。また、所定領域を露光硬化させるために、露
光用の平行光の角度を４０°以上大きく変化させなけれ
ばならないばかりか、露光硬化させてパターニングした
感光性樹脂層を黒色に染色しなければならないので、工
程が複雑で、作業性が悪く、機械も大がかりなものとな
る問題がある。更に、露光硬化させる領域の精度がレン
チキュラーレンズの精度に大きく依存し、レンズ形状が
全面に亙って高精度で形成されていないと、光吸収層を
全面に亙って精度良く形成することができない。即ち、
図５に示されるように、レンズ層１の出射光面側表面に
露光用光７の焦点を合わせても、レンズの曲率が大きい
場合には図６のような位置に焦点がずれ、レンズの曲率
が小さい場合には図７のような位置に焦点がずれてしま
うことになる。このいずれの場合も感光性樹脂の硬化領
域は図５の場合より太く、しかも位置もずれるため、画
像の出射光が光吸収層に重なり、透過率が低く、視野角
も狭くなる。尚、図５〜図７において、１はレンズ層、
６は感光性樹脂層、７は露光用光である。

【００１４】本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなさ
れたもので、これまで得られなかった視野角、透過光の
明るさ、画像のシャープさを得ると共に、この透過光の
明るさや画像のシャープさをより向上させる光吸収層を
容易かつ精度良く設けることができるようにすることを
目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、拡散層を入射レンズ層の出射光側に設けか
つ、拡散層に用いる拡散材の種類及び拡散層の厚みを厳
選することで、画像を向上させると共に、更に画像を向
上させる光吸収層を容易かつ精度良く設けられるように
したものである。

【００１６】即ち、本発明は、入射光面側に突出した複
数のレンズを有する透明樹脂製のレンズ層の出射光面側
に、透明樹脂に下記式（Ｉ）及び（ＩＩ）の条件を満た
す拡散材が４ｗｔ％以上２０ｗｔ％以下の濃度で分散さ
れた厚み２０〜５００μｍの拡散層が積層され、この拡
散層上に積層された黒色化した感光性樹脂層に対して入
射光面側から露光用光を斜めに入射させて露光硬化せし
めてパターン成形した光吸収層を有することを特徴とす
るレンチキュラースクリーンである。

【００１７】０．０１≦｜Ｎｄ−Ｎｍ｜≦０．２ …（Ｉ）（Ｎｄは拡散材の屈折率、Ｎｍは拡散層の透明樹脂の屈
折率を示す。）１μｍ≦Ｄｄ≦２０μｍ …（ＩＩ）（Ｄｄは拡散材の平均粒径を示す。）

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明を更に詳細に説明す
る。

【００１９】本発明に係るレンチキュラースクリーン
は、図８に示されるように、入射光面側に突出した複数
のレンズを有する透明樹脂製のレンズ層１の出射光面側
に、透明樹脂に拡散材２が分散された拡散層４が積層さ
れ、この拡散層４上に積層された黒色化した感光性樹脂
層に対して入射光面側から露光用光７を入射させて露光
硬化せしめてパターン成形した光吸収層３を有するもの
である。

【００２０】本発明における透明樹脂としては、例えば
アクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポ
リエステル等が挙げられるが、これらの中でも透過率が
高く、耐光性がよい、アクリル樹脂が好ましい。このア
クリル樹脂の中でも、レンチキュラーレンズの形状に起
因するスクリーンとしての強度低下を補うために、耐衝
撃性アクリル樹脂が特に好ましい。耐衝撃性アクリル樹
脂とは、特開昭５３−５８５８４号公報、同５５−９４
９１７号公報、同６１−３２３４６号公報等に開示され
ているように、アクリル系重合体の芯材料の回りに弾性
層と非弾性層とを交互に生成させる多段階逐次重合法に
より製造される多段重合体である。

【００２１】上記透明樹脂は、レンズ層１と拡散層４の
両者に用いられるが、レンズ層１に用いる透明樹脂と、
拡散層４に用いる透明樹脂とは同一でも異なっていても
よい。これらの熱可塑性樹脂は、無色透明であってもよ
いが、例えば画像の黒色を沈めるために薄黒色に着色し
た有色透明であってもよい。特に、画像の解像度を向上
させるために、光吸収スペクトルが、可視波長において
選択波長特性を有する材料を含有していることが好まし
い。

【００２２】本発明で用いる拡散材２の屈折率と、拡散
層４の透明樹脂の屈折率との差は、光拡散性と画像の結
像性、即ちレンチキュラースクリーンの性能と、得られ
る光吸収層３の幅及び精度、更には解像度に大いに関係
している。このことから、本発明においては、拡散材２
の屈折率Ｎｄと、拡散層４の透明樹脂の屈折率Ｎｍとが
下記式（Ｉ）を満たすことが必要である。

【００２３】０．０１≦｜Ｎｄ−Ｎｍ｜≦０．２ …（Ｉ）拡散層４の透明樹脂の屈折率Ｎｍと、拡散材２の屈折率
Ｎｄとの差の絶対値が無いかきわめて小さい場合、透明
樹脂と拡散材２の界面で光が屈折しないため、表面の凸
凹状況が光拡散性に影響を及ぼすのみであって光拡散性
は少ない。一方、本発明のように拡散層４の透明樹脂と
拡散材２とに屈折率の差がある場合には、透明樹脂と拡
散材２の界面で光が屈折するため、光拡散性は大きくな
る。この透明樹脂と拡散材２の屈折率の差の絶対値は、
上記（Ｉ）式で示されるように、０．０１〜０．２であ
ることが必要である。屈折率の差の絶対値が０．０１よ
り小さい場合、透明樹脂と拡散材２との界面での光の屈
折はほとんど生じず、必要な拡散効果が得られない。そ
の結果、感光性樹脂を用いて光吸収層３を設ける場合
に、拡散層４による露光用光７の拡散がなくなり、光吸
収層３の線幅が細くなり過ぎてしまう。逆に、屈折率の
差の絶対値が０．２より大きいと、全反射が大きくな
り、スクリーン内部や光源側に光が散乱する、迷光と呼
ばれる現象が生じ、その結果光が遮蔽されるので、透過
率が低下してしまうことになる。その結果、感光性樹脂
を用いて光吸収層３を設ける場合に、拡散層４による露
光用光の拡散が大きくなり過ぎ、画像光が通る部分にま
で光吸収層３が形成されてしまうことになる。透明樹脂
と拡散材２との界面の光の屈折を有効に利用し、迷光の
影響を少なくし、感光性樹脂をレンズ面から露光して光
吸収層３をより最適な線幅に設けるために、透明樹脂と
拡散材２の屈折率の差の絶対値は、０．０１〜０．１が
好ましく、更に好ましくは０．０２〜０．０７である。

【００２４】本発明に用いる拡散材２の平均粒径は、そ
の拡散材２の透明樹脂に対する屈折率の差の絶対値と相
関関係があり、屈折率の差の絶対値が大きい拡散材２に
は粒径の小さい微粒子を、屈折率の差の絶対値が小さい
拡散材２には粒径の大きな微粒子を用いることが好まし
い。用いる拡散材２の平均粒径Ｄｄは、下記（ＩＩ）式
の範囲であることが必要である。

【００２５】１μｍ≦Ｄｄ≦２０μｍ …（ＩＩ）平均粒径Ｄｄが１μｍより小さいと、光拡散性が高くて
も光源が透けてしまい、２０μｍより大きいと、光拡散
性が、表面状態に影響されてしまう。好ましくは３〜１
０μｍである。

【００２６】拡散材２は拡散層４の透明樹脂に対する屈
折率の差の絶対値が０．０１〜０．２の範囲で、透明性
を有するものであれば、例えばガラスビーズ、シリコー
ン系架橋ビーズ、有機系微粒子等を用いることができ
る。その形状は、例えば球、楕円形、直方体、三角錐、
鱗片形状等のいずれをも用いることができる。しかし、
好ましい拡散材２は、表面状態が良好で、透明性が高
く、光を均等方向に拡散することのできる球（真球）形
状への制御が簡単で、かつ、屈折率差を容易に調整でき
るスチレン−アクリル系架橋重合体微粒子である。この
スチレン−アクリル系架橋重合体微粒子とは、スチレン
モノマーとメチルメタクリレートと架橋剤とを懸濁重合
方法等で重合した球状微粒子である。架橋剤としては、
例えばエチレングリコールジメタクリレート、ジビニル
ベンゼン、１，６−へキサンジオール、トリメチルプロ
パントリメタクリレート、トリメチルプロパントリアク
リレート等の多官能性モノマーを用いることができる。
この重合の際、スチレンモノマーとメチルメタクリレー
トの重合比を変化することにより、屈折率が１．４９〜
１．５９の範囲の微粒子を調整して合成することができ
る。

【００２７】本発明で用いる拡散材２は、本発明で用い
る透明樹脂同様、無色透明でもよいし、例えばコントラ
スト向上のために薄黒色等に着色した有色透明であって
もよい。また、画像の解像度を向上させるために、光吸
収スペクトルが、可視波長において選択波長特性を有す
る材料を含有していることが好ましい。

【００２８】拡散層４における拡散材２は、４ｗｔ％以
上２０ｗｔ％以下であることが必要であるが、その濃度
が高い方が画像の結像及び光拡散性がよいので好まし
い。４ｗｔ％より少ないと、良好な画像光の結像状態が
得られない。２０ｗｔ％より多いと、光線透過率が低下
すると共に、また得られる光吸収層２の線幅が広くなり
過ぎる。また、多量の拡散材２を透明樹脂に分散させる
のは難しいことから、好ましいのは４ｗｔ％以上２０ｗ
ｔ％以下で、更に好ましくは５ｗｔ％以上１５ｗｔ％以
下である。

【００２９】拡散層４の厚みは、拡散層４中の拡散材２
の濃度とも相関があり、上記濃度範囲において、２０〜
５００μｍであることが必要である。２０μｍより薄い
と、画像光が結像し難く、５００μｍより厚くなると、
光線透過率が低下し、また拡散層４内で迷光の発生が多
くなり、得られる光吸収層３の線幅が広くなり過ぎる。
好ましくは５０〜２５０μｍで、画像の結像性も考える
と、特に好ましいのは５０〜１５０μｍである。

【００３０】本発明におけるレンズの形状については、
円形の凸レンズを縦横配列した形状や、かまぼこ形の凸
レンズを横に配列した形状が好ましい。かまぼこ形につ
いては、その断面形状が一定の半径を持った半円状や円
弧状でもよいし、縦長や横長の楕円形状であってもよ
い。また、曲線部分が複数の多次項の方程式で形成され
た形状であってもよい。好ましくは、基礎金型が作成し
やすい半円形もしくは円弧状のかまぼこ形レンズであ
る。

【００３１】上記レンズのピッチ及びその曲率について
は、ピッチが０．０３〜１．０ｍｍ、曲率が０．０５〜
１．５ｍｍであることが好ましい。また、光吸収層３の
線幅は、このレンズのピッチ、曲率と関係しており、上
記レンズのピッチ、曲率の範囲において、０．０１〜
０．５ｍｍが好ましい。光吸収層３の厚みは、厚過ぎる
と、斜めから画面を見た際に遮ってしまい、薄過ぎる
と、画像光の中の迷光が透過してくるので、０．００５
〜０．１ｍｍであることが好ましい。

【００３２】上記のレンズの出射光の焦点は、本発明の
拡散層４内で焦点が存在することが好ましい。拡散層４
内で焦点が合うことにより、拡散層４内で画像が結像
し、かつ、拡散層４により、結像した画像を視野角広く
映写することができる。また、焦点は拡散層４内に設け
ればよく、拡散層４の厚みの範囲内における焦点のずれ
は、レンズ形状のムラとして許容することができる。焦
点が拡散層４内にあれば、画像は結像することができる
ので、輝度ムラや色ムラ無く画像を見ることができる。

【００３３】出射光側のレンズ面から光を照射して光感
光性樹脂層を硬化させる場合、拡散層４があることによ
り、拡散層４で露光用光７が拡散するので、露光用光７
を照射する角度を大きく変化させる必要が無い。また、
拡散層４内で焦点がずれても、拡散層４内であれば、拡
散層４の影響でほぼ同じ線幅の光吸収層３を設けること
ができるので、レンズ形状の誤差は、焦点が拡散層４の
厚みだけずれても許容範囲となるので、生産上からも有
利である。

【００３４】また、拡散層４の出射光面側の形状につい
ては、拡散材２の大きさ前後の凹凸（拡散材２に起因す
る凹凸）形状以外は特に凹凸形状を設ける必要はなく、
基本的に水平面形状でよい。図１〜図３のように、出射
光面側にレンズ形状を設けることも可能であるが、入射
光面側のレンズ形状との位相がずれたり、正面の輝度低
下を生じやすいことから、上記水平面形状が好ましい。

【００３５】本発明で光吸収層３に用いる感光性樹脂
は、公知のものが用いられる。例えば、プレポリマー
と、必要によりエチレン不飽和単量体、光重合増感剤、
熱重合禁止剤とからなる組成物を用いることができる。

【００３６】上記プレポリマーとしては、例えばエチレ
ン共重合性不飽和基を有する不飽和ポリエステル、エチ
レン共重合性不飽和基を有する不飽和ポリウレタン、エ
チレン共重合性を有するジアゾ化合物、不飽和ポリウレ
タンポリアクリレート、不飽和エポキシアクリレート、
イソホロンジイソシアネート、シアヌル環を有するアク
リレート、ポリイソシアネート化合物とイソシアヌル酸
誘導体の混合物等が用いられる。光重合増感剤も公知の
ものでよく、例えばベンゾフェノンアルキルエーテル
類、ベンゾフェノン、２，２−ジメトキシ−フェニルア
セトフェノン等が用いられる。また、熱重合禁止剤とし
ては、例えばハイドロキノン、ｔｅｒｔ−ブチルハイド
ロキノン、ベンゾキノン、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−Ｐ−
クレゾール等が好ましい。

【００３７】感光性樹脂層と拡散層４の密着性よくする
ために、アンダーコート層を介在させることができる。
このアンダーコート層は、親水性アクリル樹脂、親水性
エチレン樹脂等の親水性基を有する樹脂層、酸化シリカ
を添加したアクリル樹脂層、酸化シリカの蒸着又はスパ
ッタ層として設けることができる。

【００３８】感光性樹脂層を硬化させる露光用光７の光
源としては、例えば水銀灯、アーク灯、キセノンラン
プ、紫外線蛍光灯等を用いることができる。露光用光７
の波長領域としては、紫外線領域、特に４００ｎｍ以下
が好ましい。更に好ましくは３８０ｎｍ以下の領域であ
る。また、露光用光７は、平行光が好ましい。広角な光
線だと、レンズを通った光が集光しにくく、光吸収層３
として必要な部分のみを硬化させにくくなる。平行光に
する方法としては、公知のように、レンズの配列に平行
になるように偏光フィルターで平行光にする方法や、ス
リットを用いて平行光にする方法が挙げられる。

【００３９】感光性樹脂層を硬化させるための露光用光
は、レンズ層１の入射光面に対し、図８のように斜めか
ら照射される。斜めに照射することにより、図８に示さ
れるように、画像光が出射しない部分に光吸収層３を設
けることができる。斜めから照射する方法としては、光
源及び偏光フィルターやスリットを斜めに傾ける方法、
スリットや偏光フィルターを厚さ方向に対して斜めに傾
ける方法、照射するサンプルを斜めに傾ける方法等があ
る。

【００４０】拡散層４上に形成される感光性樹脂層は、
予め黒色化されたものである。この黒色化は、黒色粉体
を感光性樹脂に分散するか、黒色系染料を感光性樹脂に
添加することで行うことができるし、この両者を用いる
こともできる。特に黒色粉体を分散させると、硬化した
感光性樹脂の表面が黒色粉末の影響で凸凹となり、表面
反射が低下するので、黒色粉末の分散又はこれと黒色染
料の添加を併用するのが好ましい。

【００４１】感光性樹脂に分散させる黒色粉末として
は、例えばカーボン、酸化銅、金属硫化物等が用いられ
るが、中でもカーボンが好ましい。用いるカーボンの粒
径としては０．０５〜５０μｍが好ましい。取り扱いや
光吸収層３のサイズにもよるが、特に好ましいのは０．
１〜３０μｍである。黒色粉体の濃度は３〜６０ｗｔ％
が好ましい。３ｗｔ％より少ないと、硬化したときの光
吸収機能が不十分で、６０ｗｔ％より多いと、光が透過
しにくく、感光性樹脂が硬化しにくくなりやすい。更に
好ましくは５〜３０ｗｔ％である。

【００４２】感光性樹脂に添加する黒色系染料として
は、ジアゾ系等の有機系黒色染料を使用してもよいし、
有色系の染料を複数種用い、混合することで、黒色にし
てもよい。また、ロイコ系染料等の熱反応や圧力反応で
黒色化するものや、イミノ化合物とイソシアネート化合
物等熱反応で黒色化するような染料でもよい。

【００４３】光吸収層３を設けた後に、光吸収層３の引
っ掻き等による剥がれや、作成したレンチキュラーシー
トの傷付きやすさを改善するために、作成したレンチキ
ュラーシートの出射光面側及び／又は入射光面側にオー
バーコート層を設けてもよい。オーバーコート層として
は、シリコン系やフッ素系の樹脂が好ましい。特に、屈
折率が１．３〜１．４のフッ素系の樹脂については、オ
ーバーコート層の厚みを５５０／４ｎｍの厚みにコート
すると、反射防止効果も付与できるので好ましい。

【００４４】本発明のレンチキュラーシートに反射防止
性能を付与することも好ましい。シリコン系樹脂のオー
バーコートを行った後、屈折率が１．３〜１．４の低屈
折のフッ素系樹脂をオーバーコートすると、この反射防
止効果を得ることができるので好ましい。

【００４５】レンズ層１のレンズ形状の付与方法として
は、例えばレンズ形状をつけた金型に、フラットな透明
樹脂板を挟み、熱プレスして形状を賦形する方法や、同
じくレンズ形状をつけた金型内に溶融した透明樹脂を流
し込み、冷却してから金型を外して得る方法が考えられ
る。特に、押出成形で透明樹脂を押出して、レンズ形状
を付与したロールに挟み込んでシート状に形成しながら
レンズ形状を付与する方法が作業工程が少なく好まし
い。

【００４６】本発明でレンズ層１と拡散層４とを積層す
る方法としては、接着剤を用いたラミネートや粘着層を
介して積層する方法、熱溶着や振動溶着、共押出方法等
が好ましい。特に好ましくは、作業工程が少なく、積層
界面の乱れが少なく、二次加工時に層剥離の生じる可能
性のない、共押出である。

【００４７】共押出は、通常の押出機を２台使う。レン
ズ層１の押し出しには、４０ｍｍφ、６０ｍｍφ、９０
ｍｍφ等の押出機、拡散層４の押し出しには、それより
も小さな２０ｍｍφ、３０ｍｍφ、４５ｍｍφ等の押出
機を用いる。拡散層４に用いる原料は、拡散材２を予め
ブレンダーやターンブラー等を用いて透明樹脂中に分散
し、その後押出機でペレタイズしたものを用いる。

【００４８】本発明のレンチキュラースクリーンの厚み
は、視野角に基づくレンズ形状に関係があり、特に限定
されることはないが、あまり厚過ぎると、プロジェクシ
ョンテレビの長所でもある軽量といった点から問題があ
るため、０．１〜５ｍｍが好ましい。

【００４９】

【実施例】以下、実施例、比較例で本発明を具体的に説
明する。尚、各実施例、比較例で用いた評価及び試験方
法は次の通りである。

【００５０】（Ａ）屈折率の評価：アタゴ社製の「アッ
ベ式屈折率計・ｔｙｐｅ３」を用い、ナトリウムＤ線を
用いて測定する。

【００５１】（Ｂ）１／３視野角の評価：オプテック社
製の３次元ゴニオフォトメーター「ＧＰ−ＩＩＩ」を用
いて評価した。３次元ゴニオフォトメーターの概略図を
図９に示す。光源８をサンプル９のシート面側に垂直に
照射するように向け、光軸上、即ち光線透過率が最大に
なる位置にフォトマル１０を設置する。サンプル９は、
そのレンズ側を光源に向けて設置する。このときの光強
度をＶ（ｍＶ）とする。フォトマル１０をサンプル９の
シート面の中心を軸として回転して行き、光強度が１／
３Ｖ（ｍＶ）となる１／３視野角を測定する。

【００５２】（Ｃ）光透過性の評価：ＪＩＳ・Ｋ−７１
０５に準じて、日本電色工業社製「１００１−ＤＰ型」
ヘーズメーターを用い、サンプルを、光源側にそのレン
ズ面をを向けて設置して、全光線透過率を測定する。

【００５３】（Ｄ）位相差の測定：レンズの１周期と光
吸収層のピッチとの位相差を測定する。評価箇所は、３
０ｃｍ幅のレンチキュラースクリーンの一部をサンプリ
ングし、図１０に示されるように、それぞれ入射光面側
のレンズの最凸部の位置と、光吸収層３の中心位置との
差の絶対値ｔと、レンズの１周期の半値との差の絶対値
について、サンプルの断面をニコン社製ＩＣ検査顕微鏡
「ＯＰＴＩＰＨＯＴ・８８」を用いて観察後、２３５倍
で写真撮影して位相差を測定する。図１０において１は
レンズ層、４は拡散層である。

【００５４】（Ｅ）耐衝撃強度の評価：ＪＩＳ・Ｋ−５
４００に基づき、東洋精機製作所社製のデュポン衝撃試
験機を用いて５０％の破壊エネルギーを測定する。撃ち
型及び受け台は、１／４インチを用いる。所定の高さよ
りピンを抜くことでおもりを落下させて撃ち型に衝撃さ
せる。また、レンズ面が受け台にくるようにサンプルを
置く。おもりは１００ｇを用い、撃ち型先端より衝撃を
加えることで試験する。このとき、サンプルが割れた場
合には高さを２．５ｃｍ下げ、サンプルが割れない場合
には２．５ｃｍ上げて試験を行う。このようにして割れ
た回数と割れなかった回数が１０回ずつとなる連続２０
回の試験点を選ぶ。そのときの平均の高さを平均値より
求める。この平均の高さと用いたおもり１００ｇより、
５０％破壊エネルギーを求める。

【００５５】（Ｆ）光吸収層の密着強度の評価：作成し
たレンチキュラースクリーンの光吸収層の上にセロテー
プを貼り付け、軽くこすった後に勢いよく引き剥がす。
その際に、光吸収層が剥がれたときに評価を×とし、剥
がれなかったもの、もしくは多少のみ剥がれたものにつ
いて評価を○とする。

【００５６】（Ｇ）画像の評価プロジェクションテレビ
（松下電器産業社製・４８インチワイド）の本体搭載の
フレネルレンズ、レンチキュラースクリーンの前に、作
成したレンチキュラースクリーンを置く。置き方は、搭
載されたレンチキュラースクリーンは上下方向にレンチ
キュラーレンズがついているのでそれと垂直方向にレン
チキュラーレンズが向くように作成したレンチキュラー
スクリーンを設置する。画像を見て、画像が明るくはっ
きりと見えるものを○、画像が暗かったり、ぼやけたり
している場合×として評価する。

【００５７】実施例１〜６表１のレンズ層と拡散層を積層したシートを作成した。
積層シートの作成方法は、表１の組み合わせで、拡散層
には直径２０ｍｍ、Ｌ／Ｄ＝３２の押出機を用い、レン
ズ層には直径４０ｍｍ、Ｌ／Ｄ＝３２の押出機を用いた
共押出しとした。ポリッシングロールの温度は、上、
中、下ロールとも７０℃にしてダイスは２種２層のフィ
ードブロック式、リップ開度は３．０ｍｍで押出し、押
出機温度は２６５℃で行った。積層シートの厚みは、ポ
リッシングロールのクリアランスで２．０ｍｍ目標に調
整し、第二層の厚みは押出機の押出し量で調整を行なっ
た。尚、レンズ形状の付与については、レンズ層側が最
初に触れるポリッシングロールにレンズ形状を転写する
ためのレンズ形状を形取ったロールを用いた。即ち、図
１１に示されるように、上、中、下のロール１１，１
２，１３の内、中ロール１２をレンズ形状を付与したロ
ールとして引き取りながら３０ｃｍ幅のシートを作成し
た。でき上がったレンチキュラーレンズの形状は曲率
０．７５ｍｍ、レンズのピッチは０．５５ｍｍとした。
図１１において１４はダイス、１５はレンズが賦形され
たシートである拡散層及びレンズ層に用いる原料及び調
整は以下の通りである。

【００５８】拡散材（スチレン−アクリル系架橋重合微
粒子）の調整：スチレンモノマーとメチルメタクリレー
トの重合比を２対８とし、架橋剤としてエチレングリコ
ールジメタクリレートを５ｗｔ％添加した。そして、前
記（Ａ）の方法で測定した屈折率が１．５１の粒子を得
た。この粒子を界面活性剤水溶液中に超音波で分散さ
せ、遠心式自動粒度分布測定装置（堀場製作所社製「Ｃ
ＡＰＡ−７００型」）を用いて、光透過型沈降粒度分布
測定法により粒子径分布を測定した。更に、粒子の沈降
速度の差を利用した沈降分級法と遠心力を利用した遠心
分級法を組み合わせた方法で、平均粒径５μｍになるよ
うに粒子の分級を行ない、表１の拡散材（ａ）を得た。

【００５９】スチレンモノマーとメチルメタクリレート
の重合比を４対６とし、架橋剤として上記と同様のエチ
レングリコールジメタクリレートを用い、前記（Ａ）の
方法で測定した屈折率が１．５３の粒子を得た。そし
て、上記と同様にして分級し、平均粒径が、２０μｍ及
び５μｍの拡散材（ｂ）及び（ｃ）を得た。

【００６０】更に、上記重合の際、色剤として住友化学
社製の黒色着色剤「スミプラストＧ２」を５０ｐｐｍ添
加して重合し、上記と同様にして屈折率を測定し、粒子
の分級を行うことで、屈折率が１．５３、平均粒径が５
μｍの拡散材（ｄ）を得た。ここで、この拡散材（ｄ）
は着色されているため、アッベ式屈折率計では読みとり
にくい。従って、スチレン−アクリル系架橋重合微粒子
については、スチレンモノマーとメチルメタクリレート
の比で屈折率が決定するので、熱分解ガスクロマトグラ
フィーで熱分解測定し、スチレンモノマーとメチルメタ
クリレートの重合比についても測定した。その測定結果
では、拡散材（ｄ）はスチレンモノマーとメチルメタク
リレートの比は重合比の４対６であったので、屈折率が
１．５３であることを確認した。

【００６１】透明樹脂の調整：表１にある通り、透明樹
脂として、アクリル樹脂及び衝撃性アクリル樹脂を用い
た。耐衝撃アクリル樹脂として、メチルメタクリレート
とメチルアクリレートの共重合体からなる連続相中に、
ブチルアクリレートを主成分としたアクリル酸エステル
エラストマーを分散させたアクリル樹脂を用い、上記
（Ａ）の方法を用いて測定したところ、この耐衝撃アク
リル樹脂の屈折率は１．４９であった。更に、その着色
については、有本化学社製のアントラキノン系有機染料
の「ブラストレッド８３５」及び住友化学社製のアゾ系
有機染料の「スミプラストイエローＨＬＲ」及びアント
ラキノン系有機染料の「スミプラストグリーンＧ」の有
機系色素を表１に示す添加量で添加し、黒色に着色し
た。これらの透明樹脂に微粒子を表１で示した濃度で配
合し、タンブラーもしくはヘンシェルミキサーを用いて
均質に混合後、ベント付き押出し機３０ｍｍφにて樹脂
温度２５０℃で溶融混練しペレット化し、原料を調整し
た。

【００６２】拡散層用原料の調整：表１にある通り、透
明樹脂及び拡散材を表１で示した濃度で配合し、タンブ
ラーもしくはヘンシェルミキサーを用いて均質に混合
後、ベント付き押出し機３０ｍｍφにて樹脂温度２５０
℃で溶融混練してペレット化し、拡散層用の原料を作成
した。

【００６３】光吸収層の作成（表２）：拡散層とレンズ
層とを積層したシートをスピンコーター回転板に固定
し、１００ｒｐｍで回転させながら、出射光面側に旭化
成工業社製のネガ型光感光性樹脂「ＦＰ−５０」に表２
にある平均粒径１μｍのカーボン粉末を用いて黒色化し
た感光性樹脂を、粘度を１３０ｃｐｓに調整して滴下し
た。全面に液を拡がらせた後、回転数を２５００ｒｐｍ
で約３０秒間回転させ、塗布後、約４５℃の電気オーブ
ンで約１０分間乾燥した。次に、図１２に示されるよう
に、スリット及び偏光板を用いて平行光に調整した製版
用紫外線露光器１６を用いて、積層したシートのレンズ
面より、レンズ面に対してＰ度（７８度）傾けた角度を
中心として±６度前後に振りながら露光を３分間行っ
た。この後アルカリ現像液で５分間現像し、水洗いして
から乾燥し、表２のレレンチキュラースクリーンを作成
した。図１２において１７は黒色化した感光性樹脂層、
１はレンズ層、４は拡散層である。

【００６４】フッ素系樹脂のオーバーコート層の形成：
実施例４、５については、上記の作業の後、フッ素系樹
脂（旭硝子社製「サイトップ」）をアルコールに溶解し
た液にディッピングして引き上げ、風乾してフッ素樹脂
の薄膜（オーバーコート層）をレンチキュラースクリー
ンの両面に設けた。

【００６５】比較例１図１のようにシート全体に拡散材２が分散され、入射光
面側に突出したレンズと出射光面側にもレンズを有する
レンズ層１の出射光面側に光吸収層３を有し、更に凸部
５も形成されたレンチキュラースクリーンを作成した。
アクリル樹脂（旭化成工業社製「デルペット７０Ｈ」）
に拡散材（ｃ）を１ｗｔ％の濃度で配合し分散させて、
タンブラーを用いて均質に混合後、ベント付き押出機３
０ｍｍφにて樹脂温度２５０℃で溶融混練してペレット
化した原料を、直径４０ｍｍ、Ｌ／Ｄ＝３２の押出機を
用いて押出し成形を行なった。ポリッシングロールの温
度は、上、中、下ロールとも７０℃にして、ダイスは２
種２層のフィードブロック式、リップ開度は３．０ｍｍ
で押出し、押出機温度は２６５℃とした。積層シートの
厚みはポリッシングロールのクリアランスで２．０ｍｍ
目標に調整した。レンズ形状の付与は、樹脂が最初にふ
れるポリッシングロールにレンズ形状、及び光吸収層を
設ける凸部を転写するためのレンズ形状を形取ったロー
ルを用いた。即ち、図１１の上、中、下のロール１１，
１２，１３のうち、上ロール１１に光吸収層を設ける凸
部の形状を、中ロール１２にレンズ形状を付与したロー
ルを用いて引き取りながらシートを作成した。このよう
にしてできたシートの光吸収層を設ける凸部に、カーボ
ン及びアクリルを主とする黒色塗料を塗布した平板を触
れさせることにより、凸部頂面に光吸収層を設けた。

【００６６】比較例２図１のようなシート全体に拡散材を分散させ、入射光面
側にレンズを突出させたシートを作成した。比較例１と
同様の原料及び押出条件で押出成形を行った。ポリッシ
ングロールは、図１１の中ロール１２にレンズ形状を付
与させた。光吸収層については、実施例１〜５行った方
法で光吸収層を設けた。

【００６７】実施例１〜５及び比較例１、２のレンチキ
ュラースクリーンについて（Ｂ）〜（Ｇ）の評価を行っ
た。その結果を表３に示す。比較例２については画像を
結像させる光拡散剤が存在しないので、作成したレンチ
キュラースクリーンの前に、表面をサンドブラストで凸
凹にした拡散板を設置して画像の評価を行った。

【００６８】実施例１〜５はいずれも１／３視野角が広
く、また、全光線透過率も高く、レンチキュラースクリ
ーンとして好ましいものであった。黒色化した感光性樹
脂を用い、しかもレンズ面より露光してあり、かつ、実
施例１〜５の拡散層であると、位相差がほとんど生じる
ことのないレンチキュラースクリーンが作成できた。そ
の光吸収層の線幅は０．２９ｍｍであり、必要な画像光
はカットさせずに、透過してくる余分な画像光をカット
するのに必要な長さで作成することができた。また、実
施例１〜５はいずれも実際にプロジェクションテレビに
搭載して画像を評価しても画像が明るく、画像のエッジ
も鮮明に見えた。特に実施例５の場合、拡散材が白く見
える現象が消え、画像の黒色が沈んだ感じとなって、画
像のコントラストがはっきりとした。

【００６９】実施例１、２、３、５は、透明樹脂に耐衝
撃性アクリル樹脂を用いているため、耐衝撃性が高いも
のであった。実施例４、５は、フッ素系樹脂のオーバー
コート層を両面に薄膜で設けているため、光吸収層が剥
がれにくい耐久性の高いレンチキュラースクリーンとな
った。

【００７０】比較例１では拡散材が全面に分散している
ため、迷光による光のロスが大きく、その結果、全光線
透過率が低いものであった。加えて、１／３視野角が狭
く、レンズと光吸収層との位相差を生じているため、透
過光が光吸収層で透過できず、レンチキュラースクリー
ンとして好ましくないものであった。また、光吸収層を
成形時に凸部形状を付けて設けることをしているので、
レンズと光拡散層との位相差がずれ、好ましくないもの
でもあった。

【００７１】比較例２では、拡散層を設けていないた
め、１／３視野角が狭く好ましくないものであった。ま
た、光吸収層は位相差は生じていないが、拡散層がない
ために、線幅は０．１５ｍｍであり、光吸収層が必要な
長さだけ設置できていないものであった。従って、拡散
板を用いて画像評価したときに、結像した画像の他に光
吸収層で遮られるはずの余分な光まで通過しているため
に画像がずれた感じに見えるものであった。

【００７２】

【表１】

【００７３】

【表２】

【００７４】

【表３】

【００７５】

【発明の効果】本発明によれば、これまで得られなかっ
た視野角、透過光の明るさ、画像のシャープさが得られ
ると共に、更にその透過光の明るさや画像のシャープさ
を向上させる光吸収層を容易にかつ精度良く設けたレン
チキュラースクリーンを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来のレンチキュラースクリーンの概略図であ
る。

【図２】従来の他のレンチキュラースクリーンの概略図
である。

【図３】従来の他のレンチキュラースクリーンの概略図
である。

【図４】光吸収層用の凸部を設けたときの視野角の遮蔽
を示す図である。

【図５】従来のレンチキュラースクリーンでレンズ形状
の曲率が正しいときの露光状態を示す図である。

【図６】従来のレンチキュラースクリーンでレンズ形状
の曲率が小さくなったときの露光状態を示す図である。

【図７】従来のレンチキュラースクリーンでレンズ形状
の曲率が大きくなったときの露光状態を示す図である。

【図８】本発明のレンチキュラースクリーンの概略図で
ある。

【図９】１／３視野角の測定方法の概念図である。

【図１０】位相差を測定する方法の概念図である。

【図１１】実施例におけるレンチキュラースクリーンの
作成方法の概念図である。

【図１２】実施例における光吸収層の形成方法の概念図
である。

【符号の説明】１レンズ層２拡散材３光吸収層４拡散層５凸部６感光性樹脂層７露光用光８光源９サンプル１０フォトマル１１上ロール１２中ロール１３下ロール１４ダイ１５レンズが賦形されたシート１６製版用紫外線露光器１７黒色化した感光性樹脂層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入射光面側に突出した複数のレンズを有
する透明樹脂製のレンズ層の出射光面側に、透明樹脂に
下記式（Ｉ）及び（ＩＩ）の条件を満たす拡散材が４ｗ
ｔ％以上２０ｗｔ％以下の濃度で分散された厚み２０〜
５００μｍの拡散層が積層され、この拡散層上に積層さ
れた黒色化した感光性樹脂層に対して入射光面側から露
光用光を斜めに入射させて露光硬化せしめてパターン成
形した光吸収層を有することを特徴とするレンチキュラ
ースクリーン。０．０１≦｜Ｎｄ−Ｎｍ｜≦０．２ …（Ｉ）（Ｎｄは拡散材の屈折率、Ｎｍは拡散層の透明樹脂の屈
折率を示す。）１μｍ≦Ｄｄ≦２０μｍ …（ＩＩ）（Ｄｄは拡散材の平均粒径を示す。）
【請求項２】レンズ層を構成する透明樹脂と拡散層を
構成する透明樹脂の少なくとも一方がアクリル樹脂であ
ることを特徴とする請求項１のレンチキュラースクリー
ン。
【請求項３】拡散材がスチレン−アクリル系架橋重合
体微粒子であることを特徴とする請求項１又は２のレン
チキュラースクリーン
【請求項４】レンズ層と拡散層とが共押出成形により
積層されているとを特徴とする請求項１〜３いずれかの
レンチキュラースクリーン。
【請求項５】出射光面側及び／又は入射光面側に、シ
リコン系樹脂及び／又はフッ素系樹脂のオーバーコート
層が設けられていることを特徴とする請求項１〜４いず
れかのレンチキュラースクリーン。