(57)【要約】【課題】  １辺が４０ｃｍを超えるような大型方形プロジェクションスクリーンにおいても、映像領域での色ムラ、環境変化による映像領域での色ムラ、映像領域の辺部から外側の非映像領域での着色などの発生を防止できるフレネルレンズシートを提供する。【解決手段】  筺体２と、筺体２内部の光源３およびミラー４と、フレネルレンズシート６およびレンチキュラーレンズ７を有するプロジェクションスクリーン５とを含むプロジェクションスクリーン５において、脂環式構造含有重合体からなり、かつ、少なくとも１辺の長さが４０ｃｍ以上であるフレネルレンズシート６を用いる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
脂環式構造含有重合体からなり、かつ、少なくとも１辺の長さが４０ｃｍ以上であることを特徴とするフレネルレンズシート。
【請求項２】
上記脂環式構造含有重合体の、波長４５０ｎｍにおける屈折率と波長７５０ｎｍにおける屈折率との差が０．０２以下であることを特徴とする請求項１記載のフレネルレンズシート。
【請求項３】
上記脂環式構造含有重合体の、温度６０℃、相対湿度９５％での１０時間保持後の寸法変化が±０．１％以下であり、かつ光弾性係数が２０×１０-10Ｐａ-1以下であることを特徴とする請求項１または２記載のフレネルレンズシート。
【請求項４】
ＪＩＳ  Ｋ７１０５に従い測定した波長５５０ｎｍにおける全光線透過率が８０％以上であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載のフレネルレンズシート。
【請求項５】
フレネルレンズシートとレンチキュラーレンズとを含むプロジェクションスクリーンにおいて、上記フレネルレンズシートが請求項１〜４のいずれか１つに記載のものであることを特徴とするプロジェクションスクリーン。
【請求項６】
光源と、ミラーと、プロジェクションスクリーンとを含むプロジェクションディスプレイにおいて、上記プロジェクションスクリーンが請求項５に記載のものであることを特徴とするプロジェクションディスプレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フレネルレンズシート、プロジェクションスクリーンおよびプロジェクションディスプレイに関する。
【背景技術】
【０００２】
背面投写型プロジェクションディスプレイは、ＬＣＤ（液晶表示装置）、ＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｍｉｃｒｏ−ｍｉｒｒｏｒ  Ｄｅｖｉｃｅ）などの各種の画像光源から、プロジェクションスクリーンに画像を投影する画像表示装置であり、特にコスト面を考慮して、大型の画像表示装置として汎用される。
【０００３】
プロジェクションディスプレイは、通常、画像情報に基づく映像光を照射する光源と、光源から照射される映像光を反射させるミラーと、ミラーにより反射される映像光を結像して可視化するプロジェクションスクリーンとを含む。ここで、プロジェクションスクリーンは、透明性基板の一方の表面にフレネルレンズ部が形成され、かつ透明性基板のフレネルレンズ非形成面とミラーの映像光反射面とが対向するように配置されるフレネルレンズシートと、フレネルレンズシートのフレネルレンズ部と対向するように配置されるレンチキュラーレンズとを含んで構成される。尚、上記構成において、フレネルレンズシートのフレネルレンズ形成面と非形成面が逆であっても構わない。
【０００４】
フレネルレンズシートは、ミラーにより反射されて放射状に拡散するＬＣＤライトバルブ等の光源からの映像光を略平行に集光する機能を有する。また、レンチキュラーレンズは、フレネルレンズシートによって略平行となった映像光を、多くの観察者に提供するため、水平方向又は垂直方向に光拡散させる機能を有する。
【０００５】
従来、フレネルレンズシートの原料としては、透明性合成樹脂、ガラスなどの透明性材料が用いられるが、成形加工性などを考慮して、透明性熱可塑性樹脂の使用頻度が多い。フレネルレンズシート作成用の透明性熱可塑性樹脂としては、たとえば、アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリカーボネート、ポリスチレンなどが挙げられる。しかしながら、この種の透明性熱可塑性樹脂からなるフレネルレンズシートを用いる場合には、プロジェクションスクリーン上に通常方形に形成される映像領域に色ムラが発生し、色再現性が十分ではない。また該映像領域の辺部から外側の非映像領域において着色が起こるという欠点がある。
【０００６】
近年、プロジェクションスクリーンの大型化が進み、これに使用されるフレネルレンズシートも大型化している。大型のフレネルレンズシート、特に少なくともその１辺が４０ｃｍ以上のフレネルレンズシートは、形状保持等のため厚みが増大する傾向がある。色ムラおよび辺部の着色現象は、レンズシートの厚みが大であるほど顕著なので、これらの現象を抑制する技術が、特に大型のプロジェクションスクリーンにおいて、強く望まれている。
【０００７】
また、これらの映像領域における色ムラや非映像領域における着色は、気温、湿度などの変化、すなわち環境変化の度合いが大きい場合、特に高温、高湿環境下で起こり易い。大型のプロジェクションスクリーンを用いるプロジェクションディスプレイでは、大面積の画面の明るさを確保するため、光源の高出力化、高輝度化が進んでいる。高出力、高輝度のバックライトは、発熱が大であるため、フレネルレンズが使用される環境は高温となる。この点からも、色ムラや辺部の着色現象を抑制する技術が、大型のプロジェクションスクリーンにおいて、強く望まれている。
【０００８】
たとえば、透明性基板（ベースシート）の一方の面に、熱キャスト法またはＵＶキャスト法でフレネルレンズ部が形成され、該透明性基板の波長５９０ｎｍにおける複屈折（原文のまま。本明細書で言う「レターデーション」と同意と思われる。）の位置による変化率が４０ｎｍ／ｃｍ以下であるフレネルレンズシートを含むプロジェクションスクリーンが提案されている（たとえば、特許文献１参照）。特許文献１に記載のフレネルレンズシートは、ＬＣＤライトバルブを光源とするプロジェクションディスプレイに用いられる。しかしながら、特許文献１に開示の技術は、樹脂としてアクリル−スチレン共重合体等を用いるものであるため、辺部における着色防止の効果が十分なものではない。
【０００９】
また、ポリメチルメタアクリレート（ＰＭＭＡ）或いはＰＭＭＡとエチルアクリレート、スチレンまたはメチルアクリレートとからなるアクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリカーボネート、ポリスチレンなどを含む透明性基板と、ウレタン型の紫外線硬化型アクリル樹脂などからなり、該透明性基板の一方の面に形成されるフレネルレンズ部とを含むフレネルレンズシートにおいて、透明性基板の波長５００ｎｍにおける複屈折（原文のまま。本明細書で言う「レターデーション」と同意と思われる。）が３５０ｎｍ以下であるフレネルレンズシートが提案されている（たとえば、特許文献２参照）。しかしながら、特許文献２に開示の樹脂を用いてフレネルレンズシートを作成しても、特許文献１と同様に、辺部における着色防止の効果は十分なものではない。
【００１０】
また、フレネルレンズなどに使用できる、光学歪みが５０ｎｍ以下である薄板状成形品が開示されている（たとえば、特許文献３参照）。特許文献３によれば、熱可塑性樹脂を該文献に記載の特定の射出成形条件により該薄板状成形品を得ることができ、かつ、熱可塑性樹脂として脂環式構造含有重合体の一種であるノルボルネン系熱可塑性樹脂が例示されている。しかしながら、特許文献３には、形状等のフレネルレンズとしての具体的な構成、特にその一辺の長さが４０ｃｍを超えるような大型のフレネルレンズについては、何ら記載されておらず、そのため大型のフレネルレンズにおいて顕著な、色ムラ等の問題は認識されていない。
【００１１】
一方、脂環式構造含有重合体を光学材料として用いることは公知である（たとえば、特許文献４参照）。しかしながら、特許文献４は、脂環式構造含有重合体の一種である熱可塑性飽和ノルボルネン系樹脂をＳＴＮ液晶表示装置等における位相差フィルムの材料として用いることを開示するのみであり、該樹脂を、位相差フィルムとは機能および求められる物性が全く異なるプロジェクションディスプレイのプロジェクションスクリーンにおける、フレネルレンズの材料とすることについては開示も示唆もない。
【特許文献１】特開２００４−０８５７３６号公報
【特許文献２】特開２００２−０９０８９１号公報
【特許文献３】特開平１１−０５８４０６号公報
【特許文献４】特許第３４９７８９４号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の目的は、１辺が４０ｃｍを超えるような大型プロジェクションスクリーンにおいても、環境変化時も含めて、映像領域での色ムラが防止され（色再現性が良好で）、さらに該映像領域の辺部から外側の非映像領域での着色などの発生を防止できるフレネルレンズシート、該フレネルレンズシートを含むプロジェクションスクリーンおよびプロジェクションディスプレイを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、脂環式構造含有重合体、好ましくは屈折率の波長依存性が極めて小さい、より好ましくは屈折率の波長依存性が極めて小さく且つ複屈折が極めて小さい、特定の脂環式構造含有重合体を用いれば、目的に叶うフレネルレンズシートが得られることを見出し、本発明を完成した。
【００１４】
本発明は、脂環式構造含有重合体からなり、かつ、少なくとも１辺の長さが４０ｃｍ以上であることを特徴とするフレネルレンズシートに関する。ここで、「からなり」とは、当該フレネルレンズシートの全部が脂環式構造含有重合体で構成されている場合、および、当該フレネルレンズシートの一部が特定の脂環式構造含有重合体で構成されている場合、の双方を含む趣旨である。
【００１５】
また本発明のフレネルレンズシートは、前述の脂環式構造含有重合体の、波長４５０ｎｍにおける屈折率と波長７５０ｎｍにおける屈折率との差が０．０２以下であることが好ましい。
【００１６】
さらに本発明のフレネルレンズシートは、前述の脂環式構造含有重合体の、温度６０℃、相対湿度９５％での１０時間保持後の寸法変化が±０．１％以下であり、かつ光弾性係数が２０×１０-10Ｐａ-1以下であることが好ましい。
【００１７】
さらに本発明のフレネルレンズシートは、ＪＩＳ  Ｋ７１０５に従い測定した波長５５０ｎｍにおける全光線透過率が８０％以上であることが好ましい。
【００１８】
また、フレネルレンズシートとレンチキュラーレンズとを含むプロジェクションスクリーンにおいて、フレネルレンズが上述のいずれか１つであることを特徴とするプロジェクションスクリーンは、本発明の好ましい実施態様の１つである。
【００１９】
また、光源と、ミラーと、プロジェクションスクリーンとを含むプロジェクションディスプレイにおいて、プロジェクションスクリーンが上述のものであることを特徴とするプロジェクションディスプレイも、本発明の好ましい実施態様の１つである。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、特定の脂環式構造含有重合体を含むフレネルレンズシートを用いれば、１辺が４０ｃｍを超えるような大型プロジェクションスクリーンを作成しても、通常の状態および急激な環境変化が起こった状態（たとえば高温高湿状態）において、映像領域での色ムラ、映像領域の辺部から外側の非映像領域での着色などの発生を有効に防止し得る。
【００２１】
該プロジェクションスクリーンを組み込んだ大型プロジェクションディスプレイ（たとえばプロジェクションテレビ）は、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイなどと比べて非常に低いコストで、それらと同等程度の（あるいは目的との関係において十分に）鮮明かつ精細な画像（または映像）を表示でき有用である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明のフレネルレンズシートは、（１）脂環式構造含有重合体を含むこと、および（２）少なくとも一辺の長さが４０ｃｍ以上であることを特徴とする。
【００２３】
（１）脂環式構造含有重合体
脂環式構造含有重合体は、重合体の繰り返し単位中に脂環式構造を含有するものであり、主鎖及び側鎖のいずれに脂環式構造を有していてもよい。脂環式構造としては、シクロアルカン構造、シクロアルケン構造などが挙げられるが、熱安定性等の観点からシクロアルカン構造が好ましい。脂環式構造を構成する炭素原子数は、格別制限されないが、通常４〜３０個、好ましくは５〜２０個、より好ましくは５〜１５個の範囲であると、耐熱性等の点で好ましい。脂環式構造含有重合体中の脂環式構造を有する繰り返し単位の割合は、使用目的に応じて適宜選択されればよいが、通常２０重量％以上、好ましくは４０重量％以上、より好ましくは６０重量％以上である。脂環式構造含有重合体中の脂環式構造を有する繰り返し単位の割合が過度に少ないと耐熱性が低下し好ましくない。なお、脂環式構造含有重合体中の脂環式構造を有する繰り返し単位以外の残部は、格別限定されず、使用目的に応じて適宜選択される。
【００２４】
脂環式構造を含有する重合体樹脂の具体例としては、（ａ）ノルボルネン系重合体、（ｂ）単環の環状オレフィン系重合体、（ｃ）環状共役ジエン系重合体、（ｄ）ビニル脂環式炭化水素重合体、及びこれらの水素添加物などが挙げられる。これらの中でも、寸法安定性、耐熱性、機械強度等の観点から、ノルボルネン系重合体水素添加物、ビニル脂環式炭化水素重合体及びその水素化物などが好ましい。
【００２５】
（ａ）ノルボルネン系重合体
本発明に使用されるノルボルネン系重合体の例としては、ノルボルネン系モノマーの開環重合体、ノルボルネン系モノマーとこれと開環共重合可能なその他のモノマーとの開環共重合体、及びそれらの水素添加物、ノルボルネン系モノマーの付加重合体、ノルボルネン系モノマーとこれと共重合可能なその他のモノマーとの付加共重合体などが挙げられる。これらの中でも、耐熱性、機械強度等の観点から、ノルボルネン系モノマーの開環重合体水素添加物およびノルボルネン系モノマーとこれと共重合可能なその他のモノマーとの付加共重合体が最も好ましい。
【００２６】
好ましいノルボルネン系モノマーの例としては、ビシクロ〔２．２．１〕−ヘプト−２−エン（慣用名：ノルボルネン）、５−メチル−ビシクロ〔２．２．１〕−ヘプト−２−エン、５，５−ジメチル−ビシクロ〔２．２．１〕−ヘプト−２−エン、５−エチル−ビシクロ〔２．２．１〕−ヘプト−２−エン、５−ブチル−ビシクロ〔２．２．１〕−ヘプト−２−エン、５−ヘキシル−ビシクロ〔２．２．１〕−ヘプト−２−エン、５−オクチル−ビシクロ〔２．２．１〕−ヘプト−２−エン、５−オクタデシル−ビシクロ〔２．２．１〕−ヘプト−２−エン、５−エチリデン−ビシクロ〔２．２．１〕−ヘプト−２−エン、５−メチリデン−ビシクロ〔２．２．１〕−ヘプト−２−エン、５−ビニル−ビシクロ〔２．２．１〕−ヘプト−２−エン、５−プロペニル−ビシクロ〔２．２．１〕−ヘプト−２−エン、５−メトキシ−カルボニル−ビシクロ〔２．２．１〕−ヘプト−２−エン、５−シアノ−ビシクロ〔２．２．１〕−ヘプト−２−エン、５−メチル−５−メトキシカルボニル−ビシクロ〔２．２．１〕−ヘプト−２−エン、５−メトキシカルボニル−ビシクロ〔２．２．１〕−ヘプト−２−エン、５−エトキシカルボニル−ビシクロ〔２．２．１〕−ヘプト−２−エン、５−メチル−５−エトキシカルボニル−ビシクロ〔２．２．１〕−ヘプト−２−エン、ビシクロ〔２．２．１〕−ヘプト−５−エニル−２−メチルプロピオネイト、ビシクロ〔２．２．１〕−ヘプト−５−エニル−２−メチルオクタネイト、ビシクロ〔２．２．１〕−ヘプト−２−エン−５，６−ジカルボン酸無水物、５−ヒドロキシメチル−ビシクロ〔２．２．１〕−ヘプト−２−エン、５，６−ジ（ヒドロキシメチル）−ビシクロ〔２．２．１〕−ヘプト−２−エン、５−ヒドロキシ−ｉ−プロピル−ビシクロ〔２．２．１〕−ヘプト−２−エン、ビシクロ〔２．２．１〕−ヘプト−２−エン、５，６−ジカルボキシ−ビシクロ〔２．２．１〕−ヘプト−２−エン、ビシクロ〔２．２．１〕−ヘプト−２−エン−５，６−ジカルボン酸イミド、５−シクロペンチル−ビシクロ〔２．２．１〕−ヘプト−２−エン、５−シクロヘキシル−ビシクロ〔２．２．１〕−ヘプト−２−エン、５−シクロヘキセニル−ビシクロ〔２．２．１〕−ヘプト−２−エン、５−フェニル−ビシクロ〔２．２．１〕−ヘプト−２−エン、トリシクロ〔４．３．１2,5．０1,6〕−デカ−３，７−ジエン（慣用名ジシクロペンタジエン）、トリシクロ〔４．３．１2,5．０1,6〕−デカ−３−エン、トリシクロ〔４．４．１2,5．０1,6〕−ウンデカ−３，７−ジエン、トリシクロ〔４．４．１2,5．０1,6〕−ウンデカ−３．８−ジエン、トリシクロ〔４．４．１2,5．０1,6〕−ウンデカ−３−エン、テトラシクロ〔７．４．１10,13．０1,9．０2,7〕−トリデカ−２，４，６−１１−テトラエン（１，４−メタノ−１，４，４ａ，９ａ−テトラヒドロフルオレンともいう：慣用名メタノテトラヒドロフルオレン）、テトラシクロ〔８，４，１11,14，０1,10，０3,8〕−テトラデカ−３，５，７，１２−１１−テトラエン（１，４−メタノ−１，４，４ａ，５，１０，１０ａ−ヘキサヒドロアントラセンともいう）、テトラシクロ〔４．４．１2,5．１7,10．０〕−ドデカ−３−エン（テトラシクロドデセンともいう）、８−メチル−テトラシクロ〔４．４．１2,5．１7,10．０〕−ドデカ−３−エン、８−メチル−テトラシクロ〔４．４．１2,5．１7,10．０〕−ドデカ−３−エン、８−エチル−テトラシクロ〔４．４．１2,5．１7,10．０〕−ドデカ−３−エン、８−メチリデン−テトラシクロ〔４．４．１2,5．１7,10．０〕−ドデカ−３−エン、８−エチリデン−テトラシクロ〔４．４．１2,5．１7,10．０〕−ドデカ−３−エン、８−ビニル−テトラシクロ〔４．４．１2,5．１7,10．０〕−ドデカ−３−エン、８−プロペニル−テトラシクロ〔４．４．１2,5．１7,10．０〕−ドデカ−３−エン、８−メトキシカルボニル−テトラシクロ〔４．４．１2,5．１7,10．０〕−ドデカ−３−エン、８−メチル−８−メトキシカルボニル−テトラシクロ〔４．４．１2,5．１7,10．０〕−ドデカ−３−エン、８−ヒドロキシメチル−テトラシクロ〔４．４．１2,5．１7,10．０〕−ドデカ−３−エン、８−カルボキシ−テトラシクロ〔４．４．１2,5．１7,10．０〕−ドデカ−３−エン、８−シクロペンチル−テトラシクロ〔４．４．１2,5．１7,10．０〕−ドデカ−３−エン、８−シクロヘキシル−テトラシクロ〔４．４．１2,5．１7,10．０〕−ドデカ−３−エン、８−シクロヘキセニル−テトラシクロ〔４．４．１2,5．１7,10．０〕−ドデカ−３−エン、８−フェニル−テトラシクロ〔４．４．１2,5．１7,10．０〕−ドデカ−３−エン、ペンタシクロ〔６．５．１1,8．１3,6．０2,7．０9,13〕−ペンタデカ−３．１０−ジエン、ペンタシクロ〔７．４．１3,6．１10,13．０1,9．０2,7〕−ペンタデカ−４．１１−ジエンなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらのノルボルネン系モノマーは、それぞれ単独であるいは２種以上組み合わせて用いられる。
【００２７】
これらノルボルネン系モノマーの開環重合体、またはノルボルネン系モノマーとこれと開環共重合可能なその他のモノマーとの開環共重合体は、モノマー成分を、開環重合触媒の存在下で重合して得ることができる。開環重合触媒としては、例えば、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、オスミウム、イリジウム、白金などの金属のハロゲン化物と、硝酸塩またはアセチルアセトン化合物、及び還元剤とからなる触媒、あるいは、チタン、バナジウム、ジルコニウム、タングステン、モリブデンなどの金属のハロゲン化物またはアセチルアセトン化合物と、有機アルミニウム化合物とからなる触媒を用いることができる。重合反応は溶媒中または無溶媒で、通常、−５０℃〜１００℃の重合温度、０〜５０ｋｇ／ｃｍ2の重合圧力で行われる。ノルボルネン系モノマーと開環共重合可能なその他のモノマーとしては、例えば、シクロヘキセン、シクロヘプテン、シクロオクテンなどの単環の環状オレフィン系単量体などを挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
【００２８】
ノルボルネン系モノマーの開環重合体水素添加物は、通常、上記開環重合体の重合溶液に水素添加触媒を添加し、炭素−炭素不飽和結合を水素添加することにより得ることができる。水素化触媒としては、特に限定されないが、通常、不均一系触媒や均一系触媒が用いられる。
【００２９】
ノルボルネン系モノマー、またはノルボルネン系モノマーとこれと共重合可能なその他のモノマーとの付加（共）重合体は、例えば、モノマー成分を、溶媒中または無溶媒で、チタン、ジルコニウム又はバナジウム化合物と有機アルミニウム化合物とからなる触媒の存在下で、通常、−５０℃〜１００℃の重合温度、０〜５０ｋｇ／ｃｍ2の重合圧力で（共）重合させて得ることができる。
【００３０】
ノルボルネン系モノマーと共重合可能なその他のモノマーとしては、例えば、エチレン、プロピレン、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、３−メチル−１−ブテン、３−メチル−１−ペンテン、３−エチル−１−ペンテン、４−メチル−１−ペンテン、４−メチル−１−ヘキセン、４，４−ジメチル−１−ヘキセン、４，４−ジメチル−１−ペンテン、４−エチル−１−ヘキセン、３−エチル−１−ヘキセン、１−オクテン、１−デセン、１−ドデセン、１−テトラデセン、１−ヘキサデセン、１−オクタデセン、１−エイコセンなどの炭素数２〜２０のα−オレフィン；シクロブテン、シクロペンテン、シクロヘキセン、３，４−ジメチルシクロペンテン、３−メチルシクロヘキセン、２−（２−メチルブチル）−１−シクロヘキセン、シクロオクテン、３ａ，５，６，７ａ−テトラヒドロ−４，７−メタノ−１Ｈ−インデンなどのシクロオレフィン；１、４−ヘキサジエン、４−メチル−１，４−ヘキサジエン、５−メチル−１，４−ヘキサジエン、１，７−オクタジエンなどの非共役ジエン；などが用いられるが、これらに限定されるものではない。これらの中でも、α−オレフィン、特にエチレンが好ましい。
【００３１】
これらの、ノルボルネン系モノマーと共重合可能なその他のモノマーは、それぞれ単独で、あるいは２種以上を組み合わせて使用することができる。ノルボルネン系モノマーとこれと共重合可能なその他のモノマーとを付加共重合する場合は、付加共重合体中のノルボルネン系モノマー由来の構造単位と共重合可能なその他のモノマー由来の構造単位との割合が、重量比で通常３０：７０〜９９：１、好ましくは５０：５０〜９７：３、より好ましくは７０：３０〜９５：５の範囲となるように適宜選択される。
【００３２】
（ｂ）単環の環状オレフィン系重合体
単環の環状オレフィン系重合体としては、例えば、シクロヘキセン、シクロヘプテン、シクロオクテンなどの単環の環状オレフィン系単量体の付加重合体を用いることができる。
【００３３】
（ｃ）環状共役ジエン系重合体
環状共役ジエン系重合体としては、例えば、シクロペンタジエン、シクロヘキサジエンなどの環状共役ジエン系単量体を１，２−または１，４−付加重合した重合体及びその水素添加物などを用いることができる。
【００３４】
本発明で使用されるノルボルネン系重合体、単環の環状オレフィン系重合体又は環状共役ジエン系重合体の分子量は、使用目的に応じて適宜選択されるが、シクロヘキサン溶液（重合体樹脂が溶解しない場合はトルエン溶液）のゲル・パーミエーション・クロマトグラフィーで測定したポリイソプレンまたはポリスチレン換算の重量平均分子量で、通常５，０００〜１０００，０００、好ましくは８，０００〜８００，０００、より好ましくは１０，０００〜５００，０００の範囲であるときに、成形体の機械的強度、及び成形加工性とが高度にバランスされて好適である。
【００３５】
（ｄ）ビニル脂環式炭化水素重合体
ビニル脂環式炭化水素重合体としては、例えば、ビニルシクロヘキセン、ビニルシクロヘキサンなどのビニル脂環式炭化水素系単量体の重合体及びその水素添加物；スチレン、α−メチルスチレンなどのビニル芳香族系単量体の重合体の芳香環部分の水素添加物；などを用いることができる。この場合、ビニル脂環式炭化水素重合体やビニル芳香族系単量体と、これらの単量体と共重合可能な他の単量体とのランダム共重合体、ブロック共重合体などの共重合体及びその水素添加物であってもよい。ブロック共重合体としては、ジブロック、トリブロック、またはそれ以上のマルチブロックや傾斜ブロック共重合体などが挙げられ、特に制限はない。
【００３６】
本発明で使用されるビニル脂環式炭化水素重合体の分子量は、使用目的に応じて適宜選択されるが、シクロヘキサン溶液（重合体樹脂が溶解しない場合はトルエン溶液）のゲル・パーミエーション・クロマトグラフ法で測定したポリイソプレンまたはポリスチレン換算の重量平均分子量で、通常１０，０００〜８００，０００、好ましくは１５，０００〜５００，０００、より好ましくは２０，０００〜３００，０００の範囲であるときに、成形体の機械的強度及び成形加工性とが高度にバランスされて好適である。
【００３７】
本発明で使用される脂環式構造含有重合体樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）は、使用目的に応じて適宜選択すればよいが、通常８０℃以上、好ましくは１００℃〜２５０℃、より好ましくは１２０℃〜２００℃の範囲である。この範囲において、耐熱性と成形加工性とが高度にバランスされ好適である。
【００３８】
本発明において、上記の脂環式構造含有重合体は、１種を単独で使用しても良いし、２種以上を組み合わせて使用しても良い。
【００３９】
このような脂環式構造含有重合体の中でも、プロジェクションスクリーン上での色ムラおよび着色防止を考慮すると、波長４５０ｎｍにおける屈折率と波長７５０ｎｍにおける屈折率との差が０．０２以下であるものが好ましく、温度６０℃、相対湿度９５％での１０時間保持後の寸法変化が±０．１％以下であり、かつ光弾性係数が２０×１０-10・Ｐａ-1であるものが特に好ましい。
【００４０】
ここで、屈折率は、アッベ屈折計により、測定温度２０℃、測定波長４５０ｎｍおよび７５０ｎｍにて測定した。
【００４１】
光弾性係数は、レオメーターにより、温度をガラス転移温度から＋２０℃の温度範囲とし、且つ荷重を変化させフィルムに、波長６３３ｎｍのレーザー光線を照射することで、フィルムにかけた荷重の変化に対する複屈折の変化量を測定し、荷重と複屈折とから算出した。これ以外に、たとえばエリプソメーターにより、厚さ１００μｍのキャストフィルムに波長６３３ｎｍのレーザー光線を照射し、フィルムにかけた荷重の変化に対する複屈折の変化量を測定し、荷重と複屈折とから算出することもできる。
【００４２】
本発明のフレネルレンズシートは、脂環式構造含有重合体に加えて、その好ましい特性を損なわない範囲で、１種または２種以上の樹脂を含んでいてもよい。この様な樹脂としては、従来からフレネルレンズの材料として常用される樹脂が好ましい。
【００４３】
本発明のフレネルレンズシートは、脂環式構造含有重合体に加えて、必要に応じて、公知の添加剤の１種または２種以上を含んでいてもよい。該添加剤の具体例としては、たとえば、フェノール系、リン酸系などの酸化防止剤、フェノール系などの熱安定剤、アミン系などの帯電防止剤、脂肪族アルコールのエステル化物、多価アルコールの部分エステル化物及び部分エーテル化物などの滑剤、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、アクリロニトリル系などの紫外線吸収剤、フッ素系などの界面活性剤、アクリル樹脂系、シリコーン系などのレベリング剤などが挙げられる。さらに、スリップ剤、アンチブロッキング剤、防曇剤、染顔料、天然油、合成油、ワックスなどが含まれていてもよい。
【００４４】
（２）フレネルレンズシートの形状および寸法
本発明のフレネルレンズシートは、少なくとも１辺の長さが４０ｃｍ以上である。本発明のフレネルレンズシートは、プロジェクションスクリーンの形状に応じて、たとえば、円形、楕円形、正方形、長方形、菱形などの様々の形状をとることができる。そして、円形であればその直径が、楕円形であれば少なくともその長径が、正方形であればその四辺または対角線が、長方形であれば少なくともその長辺または対角線が、菱形であれば四辺または少なくとも長い方の対角線が、４０ｃｍ以上の長さを有する。
【００４５】
本発明のフレネルレンズシートの中でも、プロジェクションスクリーン上での画像の明るさを考慮すると、全光線透過率が８０％以上であるものが好ましい。ここで、全光線透過率は、ＪＩＳ  Ｋ７１０５に従い分光光度計に積分球を設置し、フィルムを積分球入り口に設置し測定する。
【００４６】
本発明のフレネルレンズシートは、たとえば、その形状に対応するように形成される金型に、上記脂環式構造含有重合体の加熱溶融物を射出成形することにより製造できる。また、プレス加工によっても、製造することができる。
【００４７】
本発明のプロジェクションスクリーンおよびプロジェクションディスプレイは、フレネルレンズシートとして本発明のフレネルレンズシートを使用する以外は、それぞれ、従来のプロジェクションスクリーンおよびプロジェクションディスプレイと同様の構造を採ることができる。
【００４８】
図１は、本発明の好ましい実施形態の１つであるプロジェクションディスプレイの一例の構造を簡略に示す断面図である。
【００４９】
プロジェクションディスプレイ１は、筺体２と、筺体２の内部に配置され、入力される映像情報に基づいて映像光を照射する光源３および光源３から照射される映像光を反射させるミラー４と、筺体２の一側面２ａに、ミラー４に対向するように配置され、ミラー４によって反射される映像光８を結像して可視化するプロジェクションスクリーン５とを含んで構成される。
【００５０】
筺体２は、たとえば、合成樹脂、金属などを用いて所望の形状に形成される。
【００５１】
光源３は、映像情報を入力するための図示しない電気配線が接続され、該電気配線を通じて入力される映像情報に基づいて、映像光を出射する。光源３には、この分野で常用される光源を使用でき、たとえば、ＬＣＤ、ＤＭＤなどが挙げられる。
【００５２】
ミラー４は、光源３から出射される映像光を、放射状に拡散した映像光としてプロジェクションスクリーン５に反射する。
【００５３】
図２は、図１に示すプロジェクションスクリーン５を拡大して示す断面図である。プロジェクションスクリーン５は、透明基板９とフレネルレンズ部１０とを含み、透明基板９がミラー４の映像光反射面に対向するように配置され、ミラー４に反射されて放射状に拡散する映像光を略平行に集光させるフレネルレンズシート６と、フレネルレンズシート６の映像光出射面に対向するように配置され、フレネルレンズシート６によって略平行となった映像光の光路をさらに水平方向又は垂直方向に拡散させるレンチキュラーレンズ７とを含んで構成される。ミラー４により放射状に拡散する映像光８は、フレネルレンズシート６に入射し、フレネルレンズ部１０によって略平行に集光されてフレネルレンズシート６から出射する。次いで、映像光８は、レンチキュラーレンズ７に入射してその光路がさらに水平方向又は垂直方向に拡散され、レンチキュラーレンズ７の外方に向いた映像光出射面から出射する。その際、映像光出射面で映像光８が結像し、可視化されて、画像が形成される。
【実施例】
【００５４】
以下に実施例および比較例を挙げ、本発明を具体的に説明する。
【００５５】
（実施例１）
ノルボルネン系モノマーの開環重合体として、６−メチル−１，４，５，８−ジメタノ−１，４，４ａ，５，６，７，８，８ａ−オクタヒドロナフタレン（ＭＴＤ）の開環重合体をニッケル触媒で水素添加した樹脂（ガラス転移温度１４０℃）を用いて、一軸押出機（径４０ｍｍ）にて、シリンダ温度２９０℃の条件で押出し成形を行い、厚さ６２０μｍのシートを作成した。このシートの片面にバッチ式プレス機を用いて付型し、本発明のフレネルレンズシートを作成した。得られたシートの波長５９０ｎｍにおけるレターデーション、可視光域での屈折率変化（ここでは、波長４５０ｎｍにおける屈折率と、波長７５０ｎｍにおける屈折率との差をいう。以下、同じ。）等を表１に示す。
【００５６】
（実施例２）
ノルボルネン系モノマーの開環重合体として、８−メチル−８−メトキシカルボニルテトラシクロ［４，４，０，１2,5，１7,10］ドデカ−３−エンの開環重合体をパラジウム／シリカマグネシア触媒で水素添加した樹脂（ガラス転移温度１６８℃）を用いて、一軸押出機（径４０ｍｍ）にて、シリンダ温度３２０℃の条件で押出し成形を行い、厚さ９５００μｍのシートを作成した。このシートの片面にバッチ式プレス機を用いて付型し、本発明のフレネルレンズシートを作成した。得られたシートの波長５９０ｎｍにおけるレターデーション、可視光域での屈折率変化等を表１に示す。
【００５７】
（実施例３）
ノルボルネン系モノマーとオレフィン系モノマーとの付加共重合体として、テトラシクロ［４，４，０，１2,5，１7,10］−３−ドデセン（ＴＣＤ−３）とエチレンとのランダム共重合体（モル比１：３、ガラス転移温度１０５℃）を用いて、一軸押出機（径４０ｍｍ）にて、シリンダ温度２５０℃の条件で押出し成形を行い、厚さ１０５００μｍのシートを作成した。このシートの片面にバッチ式プレス機を用いて付型し、本発明のフレネルレンズシートを作成した。得られたシートの波長５９０ｎｍにおけるレターデーション、可視光域での屈折率変化等を表１に示す。
【００５８】
（比較例１）
ノルボルネン系モノマーの開環重合体に代えてポリカーボネート樹脂（ガラス転移温度１４９℃）を使用し、シリンダ温度を３００℃とし、シート厚みを５００μｍとする以外は実施例１と同様にして、フレネルレンズシートを作成した。得られたシートの波長５９０ｎｍにおけるレターデーション、可視光域での屈折率変化等を表１に示す。
【００５９】
（比較例２）
ポリカーボネート樹脂（ガラス転移温度１４９℃）の５０重量％メチレンクロライド溶液をガラス支持体に流延して液膜とし、直ちに４０℃で乾燥させ、厚さ５００μｍのシートを作成した。このシートの片面にバッチ式プレス機を用いて付型し、フレネルレンズシートを作成した。得られたシートの波長５９０ｎｍにおけるレターデーション、可視光域での屈折率変化等を表１に示す。
【００６０】
［レターデーション］  レターデーションは、位相差測定装置（王子計測機器（株）製、型式ＣＯＢＲＡ／ＣＣＤ）を用いて、フレネルレンズシートの表面平滑部分を２ｃｍ角に切り出したサンプルについて測定した。
【００６１】
［屈折率変化］屈折率は、アッベ屈折計（（株）アタゴ製、多波長アッベ屈折計、型式ＤＲ−Ｍ２）を用いて、フレネルレンズシートの表面平滑部分を２ｃｍ角に切り出したサンプルについて、測定温度２０℃、測定波長４５０ｎｍおよび７５０ｎｍにて測定した。
【００６２】
［全光線透過率］波長５５０ｎｍにおける全光線透過率は、ＪＩＳ  Ｋ７１０５  「５．５．２  測定法Ａ」に従い分光光度計に積分球を設置し、フィルムを積分球入り口に設置し測定した。
【００６３】
［色再現性（色ムラの抑制）］  実施例１〜３および比較例１〜２で得られたフレネルレンズシートを、プロジェクションディスプレイに装着し、プロジェクションスクリーン上に映し出される映像を、観察者３名により目視観察し、下記の基準で評価し、その平均値として示した。
【００６４】
◎…非常に良好（静止画において、画面全面で色ムラが観察されず、かつ色と色との境界が画面のコーナー部分でも中心部と全く変わらない）
○…良好（静止画において画面全面で色ムラが観察されない）
△…普通（静止画において、画面の四隅部分で色ムラが観察される）
×…悪い（静止画において、画面の四隅部分だけでなく、辺部分でも色ムラが観察される）
［辺部の着色性］  辺部とは、プロジェクタスクリーン上に映し出される映像領域の四辺に隣接する領域を意味する。この領域は、本来であれば映像が全く映し出されない非映像領域であるが、フレネルレンズの性能によっては、映像領域から色が滲み出て着色することがある。これを辺部の着色という。
【００６５】
色再現性の評価と同様に、プロジェクタスクリーン上に映し出される映像を、観察者３名により目視観察し、下記の基準で評価し、その平均値として示した。
【００６６】
無…全画白表示において、辺部で着色が観察されない。
【００６７】
有…全画白表示において、辺部で着色が観察される。
【００６８】
【表１】
2006058522.tif 000003
表１から明らかなように、脂環式構造含有重合体、特に可視光域での屈折率変化が０．０２以下である脂環式構造含有重合体を主たる樹脂として用いると、高い色再現性が得られるとともに、辺部での着色も見られなかった。
【００６９】
（実施例４）
ノルボルネン系モノマーとオレフィン系モノマーとの付加共重合体として、テトラシクロ［４，４，０，１2,5，１7,10］−３−ドデセン（ＴＣＤ−３）とのランダム共重合体（モル比１：３、ガラス転移温度１０５℃）を用いて、一軸押出機（径４０ｍｍ）にて、シリンダ温度２５０℃の条件で押出し成形を行い、厚さ５００μｍのシートを作成した。このシートの片面にバッチ式プレス機を用いて付型し、本発明のフレネルレンズシートを作成した。得られたシートの光弾性係数および高温高湿下（６０℃×９０％ＲＨ）で１００時間放置後の寸法変化、色再現性の変化および辺部着色性の変化を表２に示す。
【００７０】
（比較例３）
ノルボルネン系モノマーの開環重合体に代えてポリカーボネート樹脂（ガラス転移温度１４９℃）を使用し、シリンダ温度を３００℃とし、シート厚みを５００μｍとする以外は実施例２と同様にして、フレネルレンズシートを作成した。得られたシートの光弾性係数および高温高湿下（６０℃×９０％ＲＨ）で１００時間放置後の寸法変化、色再現性の変化および辺部着色性の変化を表２に示す。
【００７１】
（比較例４）
ノルボルネン系モノマーの開環重合体に代えてアクリル樹脂（ガラス転移温度１００℃）を使用し、シリンダ温度を２６０℃とし、シート厚みを５００μｍとする以外は実施例２と同様にして、フレネルレンズシートを作成した。得られたシートの光弾性係数および高温高湿下（６０℃×９０％ＲＨ）で１００時間放置後の寸法変化、色再現性の変化および辺部着色性の変化を表２に示す。
【００７２】
［寸法変化］
寸法変化は、フレネルレンズシートを１０ｃｍ角に切り出したサンプルにて、試験前と、高温高湿下で１００時間放置した後の４辺の長さの合計を比較し計算することで、寸法変化を求めた。
【００７３】
［色再現性の変化］
改善…高温高湿下で１００時間放置する前と比較して、色再現性の評価が良くなった場合。
【００７４】
変化なし…高温高湿下で１００時間放置する前と比較して、色再現性の評価が変わらなかった場合。
【００７５】
悪化…高温高湿下で１００時間放置する前と比較して、色再現性の評価が悪くなった場合。
【００７６】
［辺部着色性の変化］
改善…高温高湿下で１００時間放置する前と比較して、辺部着色性の評価が良くなった場合。
【００７７】
変化なし…高温高湿下で１００時間放置する前と比較して、辺部着色性の評価が変わらなかった場合。
【００７８】
僅かに悪化…高温高湿下で１００時間放置する前と比較して、辺部着色性の評価ランクは変わらなかったものの、同一ランク内で着色の程度が僅かに進んでいた場合。
【００７９】
悪化…高温高湿下で１００時間放置する前と比較して、辺部着色性の評価よりも悪くなった場合。
【００８０】
【表２】
2006058522.tif 000004
表２から、高温高湿下での寸法変化が±０．１％以下であり、かつ光弾性係数が２０×１０-10Ｐａ-1以下である脂環式構造含有重合体を主たる樹脂として用いることで、表１に示される従来にはない高い色再現性が、高温高湿下においても維持されることが判る。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明の好ましい実施形態であるプロジェクションディスプレイの一例の構造を簡略に示す断面図である。
【図２】図１に示すプロジェクションスクリーンを拡大して示す断面図である。
【符号の説明】
【００８２】
１  プロジェクションディスプレイ
２  筺体
２ａ  筺体の一側面
３  光源
４  ミラー
５  プロジェクションスクリーン
６  フレネルレンズシート
７  レンチキュラーレンズ
８  映像光
９  透明基板
１０  フレネルレンズ部
【図１】
2006058522.tif 000005
【図２】
2006058522.tif 000006