(57)【要約】【課題】投影用スクリーンにおける画面のギラツキを防止でき、視野範囲も十分に確保できるフィルムレンチキュラーレンズ用支持板を提供する。【解決手段】フィルムレンチキュラーレンズ用支持板として、その光拡散方向がフィルムレンチキュラーレンズの光拡散方向と直行する方向にある異方性光散乱層を有するものを用いる。該異方性光散乱層は、それぞれ分子内に重合性の炭素−炭素結合を有し、かつ互いに屈折率が異なる少なくとも２種の化合物を含有する膜状組成物に、棒状光源より光を照射して、該組成物を硬化させることにより形成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィルムレンチキュラーレンズを貼合して支持するための支持板であって、その光拡散方向がフィルムレンチキュラーレンズの光拡散方向と直行する方向にある異方性光散乱層を有し、該異方性光散乱層は、それぞれ分子内に重合性の炭素−炭素結合を有し、かつ互いに屈折率が異なる少なくとも２種の化合物を含有する膜状組成物に、棒状光源より光を照射して、該組成物を硬化させたものであることを特徴とするフィルムレンチキュラーレンズ用支持板。
【請求項２】
光透過性基板の表面に、それぞれ分子内に重合性の炭素−炭素結合を有し、かつ互いに屈折率が異なる少なくとも２種の化合物を含有する組成物を塗布し、棒状光源より光を照射して、該組成物を硬化させることを特徴とするフィルムレンチキュラーレンズ用支持板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルムレンチキュラーレンズ用支持板に関し、詳しくはフィルムレンチキュラーレンズを片面に貼合して支持するために用いられる支持板に関する。
【背景技術】
【０００２】
プロジェクションディスプレイに組み込まれて用いられる投影用スクリーンとしては、通常、レンチキュラーレンズ及びフレネルレンズを備えたものが使用されており、最近では、レンチキュラーレンズとしてフィルム状のレンチキュラーレンズを用いたものも知られている（例えば特許文献１参照）。例えば図１に示すように、フィルムレンチキュラーレンズ２を用いた投影用スクリーン４は、フィルムレンチキュラーレンズ２の光拡散方向と直交する方向の視野範囲を確保するために、拡散剤により光拡散性能が付与された支持板１と、この支持板１に貼合されたフィルムレンチキュラーレンズ２と、このフィルムレンチキュラーレンズ２と間隔を空けて配置されたフレネルレンズ３とを備えており、そのフレネルレンズ３側に、投影機５から画像光Ｌを投影し、支持板１側から鑑賞する。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１２２７１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の投影用スクリーンでは、視野範囲を確保すべく、拡散剤により支持板に光拡散性能が付与されているため、画面のギラツキが発生し易いという問題がある。そこで本発明者は、画面のギラツキを防止でき、視野範囲も十分に確保できる支持板を開発すべく鋭意検討した結果、支持板として、所定の異方性光散乱層を有するものを用いることにより、上記所望の性能が得られることを見出し、本発明に至った。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
すなわち本発明は、フィルムレンチキュラーレンズを貼合して支持するための支持板であって、その光拡散方向がフィルムレンチキュラーレンズの光拡散方向と直行する方向にある異方性光散乱層を有し、該異方性光散乱層は、それぞれ分子内に重合性の炭素−炭素結合を有し、かつ互いに屈折率が異なる少なくとも２種の化合物を含有する膜状組成物に、棒状光源より光を照射して、該組成物を硬化させたものであることを特徴とするフィルムレンチキュラーレンズ用支持板を提供するものである。
【０００６】
また、本発明によれば、上記支持板の好適な製造方法であって、光透過性基板の表面に、それぞれ分子内に重合性の炭素−炭素結合を有し、かつ互いに屈折率が異なる少なくとも２種の化合物を含有する組成物を塗布し、棒状光源より光を照射して、該組成物を硬化させることを特徴とするフィルムレンチキュラーレンズ用支持板の製造方法が提供される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の支持板を用いれば、画面のギラツキを防止することができ、視野範囲も十分に確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の支持板は、フィルムレンチキュラーレンズを貼合して支持するための支持板であって、異方性の光散乱層を有するものである。そして、典型的には、光透過性基板の表面に、異方性の光散乱層が設けられてなるものである。
【０００９】
光透過性基板を構成する材料としては、通常、熱可塑性樹脂が用いられ、使用中の吸湿による反りが少ない点で、メタクリル酸メチル−スチレン共重合体樹脂（ＭＳ樹脂）、ポリスチレン樹脂（ＰＳ樹脂）、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ樹脂）、環状ポリオレフィン樹脂などが好ましく用いられる。ＭＳ樹脂とは、メタクリル酸メチル及びスチレンを共重合させて得られる樹脂であって、メタクリル酸メチル単位とスチレン単位との質量比は通常２０：８０〜８０：２０、好ましくは４０：６０〜７０：３０程度である。ＭＳ樹脂は、メタクリル酸メチル及びスチレン以外の単量体単位を含んでいてもよい。
【００１０】
光透過性基板の厚みは、フィルムレンチキュラーレンズを支持し得、質量が過大とならない実用性の点で、通常０．０５〜２ｃｍ程度、好ましくは０．１〜０．５ｃｍ程度である。なお、光透過性基板としては、通常、拡散剤を含まない直進透過性のものが用いられるが、本発明の効果を損なわない範囲で、拡散剤含有させて、拡散透過性を付与してもよい。
【００１１】
光透過性基板の表面には、異方性の光散乱層が設けられ、本発明の支持板が構成される。この異方性光散乱層は、入射光を特定方向に拡散させながら透過させる異方性拡散透過性能を有しており、その光拡散方向は、貼合されるフィルムレンチキュラーレンズの光拡散方向と直交する方向に設定される。これにより、フィルムレンチキュラーレンズの光拡散方向と直交する方向の視野範囲を確保することができる。
【００１２】
上記の異方性光散乱層は、それぞれ分子内に重合性の炭素−炭素結合を有し、かつ互いに屈折率が異なる少なくとも２種の化合物を含有する膜状組成物に、棒状光源から光を照射して、該組成物を硬化させることにより、好適に形成される。
【００１３】
分子内に重合性の炭素−炭素結合を有する化合物（以下、単に重合性化合物ということがある）は、具体的には、分子内に重合性の炭素−炭素結合を、アクリロイル基〔CH2=CHCO-〕、メタクリロイル基〔CH2=C(CH3)CO-〕、ビニル基〔CH2=CH- 〕、アリル基〔CH2=CHCH2-〕などとして有するものであり、各種モノマーないしオリゴマーが使用できる。
【００１４】
モノマーとしては、例えば、テトラヒドロフルフリルアクリレート、エチルカルビトールアクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチルアクリレート、フェニルカルビトールアクリレート、ノニルフェノキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシ−３−フェノキシプロピルアクリレート、ω−ヒドロキシヘキサノイルオキシエチルアクリレート、アクリロイルオキシエチルサクシネート、アクリロイルオキシエチルフタレート、２，４，６−トリブロムフェニルアクリレート、２，４，６−トリブロモフェノキシエチルアクリレート、イソボルニルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、ラウリルアクリレート、２，２，３，３−テトラフルオロプロピルアクリレート、フェニルカルビトールアクリレート、ノニルフェノキシエチルアクリレート、クミルフェニルアクリレートや、これらの単官能性アクリレートに対応するメタクリレート、さらには、Ｎ−ビニルピロリドン、トリアリルイソシアヌレート、ジエチレングリコールジアリルカーボネート、ジアリリデンペンタエリスリトール及びそのアルキレングリコール付加体などが挙げられる。
【００１５】
また、オリゴマーとしては、例えば、ポリエステルアクリレート、ポリオールポリアクリレート、変性ポリオールポリアクリレート、イソシアヌル酸骨格のポリアクリレート、メラミンアクリレート、ヒダントイン骨格のポリアクリレート、ポリブタジエンアクリレート、エポキシアクリレート、ウレタンアクリレートや、これらの多官能性アクリレートに対応するメタクリレートなどが挙げられる。
【００１６】
これらの重合性化合物は、少なくとも２種類の混合物からなる組成物として用いられる。この際、屈折率に差があるものを選択する。屈折率に差がある少なくとも２種類の重合性化合物を混合した組成物に所定方向から光を照射して硬化させることで、光を散乱する領域、すなわち光散乱角度域が形成される。この組成物は、それを構成する複数の化合物相互の溶解性とそれぞれの屈折率差によって、光散乱の角度依存性を発現するものであり、相溶性があまり良くない組合せで屈折率差が大きく、かつ反応速度が異なる場合に、光の散乱する度合いが大きくなる。この屈折率差は、０.０１以上であるのが好ましい。
【００１７】
この組成物には通常、硬化性を向上させるために光重合開始剤が混合されて、光重合に供される。光重合開始剤としては、例えば、ベンゾフェノン、ベンジル、ミヒラーズケトン、２−クロロチオキサントン、２，４−ジエチルチオキサントン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ジエトキシアセトフェノン、ベンジルジメチルケタール、２−ヒドロキシ−２−メチルプロピオフェノン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンなどが挙げられる。
【００１８】
本発明の支持板は、上記組成物を、光透過性基板の表面に直接塗布し、棒状光源より光を照射しながら徐々に硬化させることにより製造できる。また、上記組成物を、剥離性の基板の表面に一旦塗布し、棒状光源より光を照射しながら徐々に硬化させ、次いで、基材から剥がして得られた異方性光散乱フィルムを、光透過性基板に貼合することによっても製造できるが、貼合界面の反射によるコントラスト低下や貼合コストを考慮すると、光透過性基板に上記組成物を直接塗布、硬化させる方が好ましい。
【００１９】
光硬化性組成物を基板表面に塗布する方法は特に限定されるものではなく、通常と同様の方法、例えばバーコート法、ロールコート法、ダイコート法、ディッピング法などの塗布方法により塗布することができる。
【００２０】
硬化に用いる光は、この組成物を硬化させるものであればどのような波長を有していてもよく、例えば、可視光、紫外線などがよく用いられる。紫外線は、水銀ランプやメタルハライドランプなどから発せられるが、棒状のランプを用いることにより、その照射条件を調節することにより、生成した光硬化膜が光源の長軸と短軸方向に対して異方性を示し、光源の長軸方向を軸として回転させた場合にのみ、特定角度の光を散乱する異方性光散乱層となる。
【００２１】
散乱の度合い及び選択的に散乱する入射光の角度は、使用する組成物及び照射条件によって調節することができ、特に硬化時に、膜状組成物試料面に対する照射光の入射角度を変えることによって、硬化した膜に入射する光が膜から出射する際に散乱又は直進透過するシート膜面との角度域が制御できる。
【００２２】
光硬化の際、光の照射方向を中心に光散乱角度域が発現する。例えば、光硬化性組成物から形成された膜面にほぼ垂直に光を照射すれば、当該垂直方向、すなわち法線方向を中心に、光散乱角度域が発現するし、法線方向に対して所定角度傾いた斜め方向から光を照射すれば、その傾いた方向を中心に、光散乱角度域が発現する。
【００２３】
光硬化性組成物膜に対して垂直方向から光を照射する場合の例を、図２に基づいて説明する。図２の（Ａ）は、光硬化性組成物膜に対して垂直方向から光を照射する場合に採用しうる装置の一例を模式的に示す側面図であり、同（Ｂ）は、その装置の斜視図である。この装置は、白抜き矢印方向に移動するコンベア１０と、その上方に配置され、コンベアの幅方向にわたってスリット１３が形成された遮光板１２と、さらにその上方に所定距離隔てて配置された棒状の光源ランプ１５とで構成されている。スリット１３は、光源ランプ１５の長さ方向と一致するように形成されている。そして、光硬化性組成物膜が形成された基板２０をコンベア１０上に載置し、一定速度で移動させながら、光源ランプ１５からの光を遮光板１２のスリット１３を介して組成物膜に照射すれば、組成物膜には垂直方向の光が中心となってあたるので、垂直方向（法線方向）に屈折率の異なる相が交互に形成され、その方向を中心に光散乱角度域が発現することになる。スリット１３の幅や棒状の光源ランプ１５から光硬化性組成物膜までの距離、光硬化性組成物膜の厚さ、照射光量、照射光の波長などを制御することにより、光散乱角度域の大小が制御できる。
【００２４】
こうして得られる本発明の支持板は、その表面に対して０〜１８０°の角度で光を入射させたときに、６０％以上の曇価を示す光散乱角度域の幅が３０°以上であるのが好ましく、より好ましくは４０°以上である。ただし、この光散乱角度域の幅があまり大きいと、全体が暗くなり、かえって使い難くなるので、通常は１００°以内である。また、６０％以上の曇価を示す光散乱角度域の中心が法線方向とほぼ一致しているのが好ましい。
【００２５】
また、本発明の支持板は、その表面に対して９０°の角度で入射した光の、画面上下方向すなわちフィルムレンチキュラーレンズにより光が拡散される方向と直交する方向の光透過強度の角度分布において、画面の正面方向（入射角度と同一方向）の透過強度が最も強く、透過強度が正面方向の半分となる角度方向（半値角）が、正面方向を基準として、１０〜４０°であるのが好ましく、１５〜４０°であるのがさらに好ましい。半値角が１０°に満たないと、端部が暗くなり、視野範囲が狭くなる。また、半値角が４０°を超えると、画面全体が暗くなる。
【００２６】
本発明の支持板の異方性散乱層の側面あるいはその反対側の面には、フィルムレンチキュラーレンズが貼合される。貼合面と反対側の面は、観察者側となるため表面保護、画質改善のため各種の表面処理がなされていてもよい。表面処理としてはハードコート、反射防止処理、防眩処理、帯電防止処理などが挙げられ、支持板上に直接処理されてもよいし、表面処理したフィルムが貼合されてもよい。
【実施例】
【００２７】
以下、実施例により本発明をより詳細に説明するが、本発明は、かかる実施例により限定されるものではない。評価方法は次のとおりである。
【００２８】
〔曇価〕
ＪＩＳ  Ｋ７１３６に従って、ヘーズ・透過・反射率計〔（株）村上色彩技術研究所製「ＨＲ−１００」〕を用いて、法線方向から光を入射させ全光線透過率及び拡散透過率を測定し、曇価(％)＝拡散透過率(τd)／全光線透過率(τt)×１００の式により求めた。
【００２９】
〔光散乱角度域〕
曇価の角度依存性を、次のようにして測定した。すなわち、試験片への入射光の角度θを０〜１８０°の間で変化させて、それぞれの角度毎に曇価を測定すると、特定の角度範囲では入射光が散乱して高い曇価を示し、それ以外の角度範囲では入射光が基本的に直進透過して低い曇価を示す。そして、６０°以上の曇価を示す角度範囲を、光散乱角度域とした。なお、角度θは、試験片の面と平行な方向を０°とし、試験片の法線方向を９０°とする値であり、試験片の回転は、曇価の角度依存性が最大となる方向に行った。また、曇価は、積分球式光線透過率測定装置を用いて、全光線透過率及び拡散透過率を測定し、曇価(％)＝拡散透過率(τd)／全光線透過率(τt)×１００の式により求めた。
【００３０】
〔シンチレーション評価（ぎらつき評価）〕
フィルムの片面にレンズピッチが約０．１５ｍｍのシリンドルカル形状のレンズが形成され、レンズと反対面の光集光部分以外にブラックストライプが形成されたフィルムレンチキュラーレンズに対して、実施例１で得た光制御板および比較例１，２の光拡散板を貼り合せて、ＤＬＰ光源のプロジェクションテレビのスクリーンセット位置中央部に、レンチキュラーレンズが光源側となるようにセットし、白画面状態で評価した。ここで、実施例１の光制御板は、光硬化膜がレンチキュラーレンズ側になるようにセットし、かつレンチキュラーのレンズ形状による拡散方向と該光制御板の実施例１に示した光散乱角度域を示す方向（＝光拡散異方性方向）が直行するようにセットした。この状態で、ぎらつき状態(シンチレーション状態)を目視で評価した。
【００３１】
実施例１
平均分子量約３，０００のポリプロピレングリコールと、該ポリプロピレングリコール２モルあたり、０．３モルのトルエンジイソシアネート、２．７モルのヘキサメチレンジイソシアネート及び２モルの２−ヒドロキシエチルアクリレートとの反応によって得たポリエーテルウレタンアクリレート（屈折率１．４６０）４０質量部に対して、２，４，６−トリブロモフェニルアクリレート（屈折率１．６以上）３０質量部、２−ヒドロキシ−３−フェノキシプロピルアクリレート（屈折率１．５２６）３０質量部及び２−ヒドロキシ−２−メチルプロピオフェノン１．５質量部を添加混合した光硬化性組成物を、メタクリル酸メチル単位６０質量％とスチレン単位４０質量％からなるメタクリル酸メチル−スチレン共重合体樹脂（ＭＳ樹脂）を押出成形して得られた２ｍｍ厚のシート上に約２２０μｍの厚さで塗布した。その塗膜の上方８０ｃｍの位置に、８０Ｗ／ｃｍの棒状高圧水銀ランプを固定し、塗膜全面に光が垂直にあたるようにスリットをつけた遮光板を介して、１ｍ／分の速度で塗膜付きＭＳ樹脂基材を図２に示すような方法で横方向へ移動させつつ光照射し光制御板を得、さらに該制御板の上に同上の光硬化性組成物を約２２０μｍの厚さで塗布し、同様にして硬化させた。曇価は、９１．１％であった。また、６０％以上の曇価を示す光散乱角度域は、６５．６〜１０８．２°の範囲（中心８６．９°、幅４２．６°）であった。該光制御板をフィルムレンチキュラーレンズと貼り合せてシンチレーション評価を行った結果、ぎらつきは少なく良好な評価結果であった。
【００３２】
比較例１〜２
一般にフィルムレンチ支持板用として用いられる曇価が８１．４％および８７．９％の２種３層拡散板（透明層／光拡散層／透明層で厚みが約０．１ｍｍ／約１．６５ｍｍ／約０．１ｍｍ）を用いた。透明層にはＭＳ樹脂を使用し、光拡散層は、ＭＳ樹脂（屈折率１．５３）に対して屈折率が１．５５で平均粒径１２μｍの有機架橋粒子を含有した層である。該２種３層拡散板は、拡散に異方性は無く等方拡散である。該光拡散板をフィルムレンチキュラーレンズと貼り合せてシンチレーション評価を行った結果、いずれもぎらつきが多く良くない評価結果であった。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】フィルムレンチキュラーレンズ用支持板と、これを用いた投影用スクリーンの構造を模式的に示す断面図である。
【図２】光硬化性組成物塗膜に対して垂直方向から光を照射する場合の装置の例を示す側面図（Ａ）と斜視図（Ｂ）である。
【符号の説明】
【００３４】
１……フィルムレンチキュラーレンズ用支持板、２……フィルムレンチキュラーレンズ、
３……フレネルレンズ、４……投影用スクリーン、５……投影機、１０……コンベア、
１２……遮光板、１３……遮光板に設けられたスリット、１５……棒状の光源ランプ、
２０……光硬化性組成物膜が形成された基板。
【図１】
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【図２】
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