(57)【要約】【課題】高温多湿や低温度などの厳しい環境下においても、保持基板と接合層との界面の高い密着性を維持し、スクリーンとしての品質を損なわず保つことが可能な透過型スクリーンを提供する。【解決手段】フレネルレンズシートと、レンチキュラーレンズシートとが配置されたことにより成る透過型スクリーンにおいて、  前記レンチキュラーレンズシートが、剛性が高く、かつ当該シートを保持できる厚みを持つ光拡散性の保持基板を有し、当該保持基板の一方の面に前記複数のレンズ、およびその近傍に遮光層が設けられた可撓性を有するレンズ基材が接合層を介して貼合され、他の一方の面にはディスプレイの最外面に配置される可撓性を有する表面基材が接合層を介して貼合されて成るレンチキュラーレンズシートであって、  前記保持基板の少なくとも一方の面で表面自由エネルギーの水素結合成分が４〜１０ｍＪ／ｍ2であることを特徴とする透過型スクリーン。【選択図】図１
2008281741.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源から投射される投射光を略平行光にするフレネルレンズシートと、前記フレネルレンズシートにより略平行光とされた投射光を発散させる複数のレンズが配列され、前記複数のレンズの近傍に遮光層が設けられたレンチキュラーレンズシートとが配置されたことにより成る透過型スクリーンにおいて、
前記レンチキュラーレンズシートが、剛性が高く、かつ当該シートを保持できる厚みを持つ光拡散性の保持基板を有し、当該保持基板の一方の面に前記複数のレンズ、およびその近傍に遮光層が設けられた可撓性を有するレンズ基材が接合層を介して貼合され、他の一方の面にはディスプレイの最外面に配置される可撓性を有する表面基材が接合層を介して貼合されて成るレンチキュラーレンズシートであって、
前記保持基板の少なくとも一方の面で表面自由エネルギーの水素結合成分が４〜１０ｍＪ／ｍ2であることを特徴とする透過型スクリーン。
【請求項２】
保持基板としてメチルメタアクリレート・スチレン共重合樹脂、接合剤としてアクリル系重合体を使用したことを特徴とする請求項１記載の透過型スクリーン。
【請求項３】
メチルメタアクリレート・スチレン共重合樹脂から成る保持基板の表面自由エネルギーを表面洗浄により調整したことを特徴とする請求項３記載の透過型スクリーン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、投射型ディスプレイ等に用いられる透過型スクリーンに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、透過型スクリーンを備えた投射型ディスプレイとして、リアプロジェクションテレビが知られている。近年では、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）やプラズマディスプレイ（ＰＤＰ）などの薄型の大型ディスプレイに対抗し、ＭＤ方式プロジェクションテレビが台頭してきている。ＭＤ方式プロジェクションテレビは、例えばＬＣＤやＬＣＯＳ（ＬＣＤ  ｏｎ  Ｓｉｌｉｃｏｎ；反射型液晶パネルの一種）、デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）などの表示デバイスを用いて変調された投射光を透過型スクリーンのリア側から投射するものである。このＭＤ方式プロジェクションテレビは、４０インチ以上の大型化が容易であり、デジタル表示のため画質も良好で、ディスプレイ本体のコストも比較的安価に製造できるため、今後の家庭用の大型ディスプレイとして大変注目されている。
【０００３】
このようなＭＤ方式プロジェクションテレビなどの透写型ディスプレイに用いられる透過型スクリーンは、入射光の方向を整えて略平行光として出射するフレネルレンズシートと、適度の視野角を持たせるためにフレネルレンズシートからの出射光を、例えば水平、垂直方向に配置されたシリンドリカルレンズ群などにより拡散させるレンチキュラーレンズシート（シリンドリカルレンズ群が一方向に並列されてなる構成に限らず、シリンドリカルレンズ群が複数方向に並列されてなる構成や、単位レンズが２次元配列されてなる構成など、各種タイプの光拡散レンズアレイシートを含む）とを備えている。そしてフレネルレンズシートおよびレンチキュラーレンズシート中に、輝度ムラやシンチレーションなどを低減するために透過光を拡散させる拡散層が設けられている。例えば、特許文献１には、透過型スクリーンに用いるレンチキュラーシートであって、透明支持体の片面に凸シリンドリカルレンズが並列されたレンズ部が放射線硬化性樹脂の硬化物により形成されており、他の面に、フィルム転写またはフィルムラミネートなどにより遮光パターン、拡散層が形成され、さらに拡散層上に帯電防止機能や反射防止機能を有するフィルムが設けられたものが記載されている。
【０００４】
しかしながら、上記のような従来の透過型スクリーンおよびそれらを用いた投射型ディスプレイには、各層の厚さや、各層の材質の線膨張係数、湿気膨張係数などの違いのため、温度または湿度が変動すると反りが発生し、解像度不良や画像ボケなどが生じ、画質が劣化するという問題がある。
【０００５】
そこで、環境下でのスクリーンの変形を容易に防ぐ目的で、フレネルレンズシートとレンチキュラーレンズシートから構成される透過型スクリーンスクリーンにおいて、前記レンチキュラースクリーンが、厚さ方向に配列されたレンズ基材、保持基板、表面基材とからなり、膨張特性値、曲げ剛性および配置位置において、これらレンズ基材、保持基板、表面基材が、レンチキュラーレンズシートの厚さ方向に略対称性に配列した構成とする提案を、本出願人は、特願２００５−３７４０５８号（本願出願時点未公開）にて行った。
【０００６】
特願２００５−３７４０５８号（本願出願時点未公開）に記載された発明によれば、スクリーンの平面性が優れ、高温高湿時に発生する反りも殆ど無いため、高温高湿などの厳しい環境下においても良好な画質を維持することが可能となる。しかしながら、特願２００５−３７４０５８号（本願出願時点未公開）に係る発明において、前記保持基板とレンズ基材および表面基材とを接合する接合層の密着力が不足していると使用環境において剥離が発生し、その結果、ディスプレイの外観が損なわれ、表示品質が劣化してしまう。特にディスプレイの最外面に位置することとなる表面基材は支持体に強く密着していることが求められる。
【特許文献１】特開平９−１２０１０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで本発明は、上述のような問題点に鑑み、高温多湿や低温度などの厳しい環境下においても、保持基板と接合層との界面の高い密着性を維持し、スクリーンとしての品質を損なわず保つことが可能な透過型スクリーンを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであって、まず請求項１の発明は、光源から投射される投射光を略平行光にするフレネルレンズシートと、前記フレネルレンズシートにより略平行光とされた投射光を発散させる複数のレンズが配列され、前記複数のレンズの近傍に遮光層が設けられたレンチキュラーレンズシートとが配置されたことにより成る透過型スクリーンにおいて、
前記レンチキュラーレンズシートが、剛性が高く、かつ当該シートを保持できる厚みを持つ光拡散性の保持基板を有し、当該保持基板の一方の面に前記複数のレンズ、およびその近傍に遮光層が設けられた可撓性を有するレンズ基材が接合層を介して貼合され、他の一方の面にはディスプレイの最外面に配置される可撓性を有する表面基材が接合層を介して貼合されて成るレンチキュラーレンズシートであって、
前記保持基板の少なくとも一方の面で表面自由エネルギーの水素結合成分が４〜１０ｍＪ／ｍ2であることを特徴とする透過型スクリーンである。
【０００９】
また請求項２記載の発明は、保持基板としてメチルメタアクリレート・スチレン共重合樹脂、接合剤としてアクリル系重合体を使用したことを特徴とする請求項１記載の透過型スクリーンである。
【００１０】
また請求項３記載の発明は、メチルメタアクリレート・スチレン共重合樹脂から成る保持基板の表面自由エネルギーを表面洗浄により調整したことを特徴とする請求項３記載の透過型スクリーンである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、高温多湿や低温度などの厳しい環境下においても、保持基板と接合層との界面の高い密着性を維持し、スクリーンとしての品質を損なわず保つことが可能な透過型スクリーンを提供できるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施形態に係る透過型スクリーンついて、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１３】
図１は、本発明の実施形態に係る透過型スクリーンの構成について説明するための断面説明図である。この図面は模式図のため、形状や寸法は誇張されているものである（以下も同じ）。
【００１４】
本実施形態の透過型スクリーン１０は、図１に示すように入射光の方向を整えて出射光とするフレネルレンズ部２１を有するフレネルレンズシート２０と、このフレネルレンズシート２０からの出射光をスクリーンの左右方向（図１の上下方向）および上下方向（図１の紙面垂直方向）に拡散させるシリンドリカルレンズ４１を有する光学部材であるレン
チキュラーレンズシート３０とを備えている。
【００１５】
これらフレネルレンズシート２０、レンチキュラーレンズシート３０は、透過型スクリーン１０の背面側（図１の左側）から前面側（図１の右側）にかけて順次配置されているとともに、互いに略平行に配置されている。以下では、図示左右方向のうち、フレネルレンズシート２０側方向を光源側方向、レンチキュラーレンズシート３０側方向を観察側方向とそれぞれ称することにする。
【００１６】
フレネルレンズの基材は本実施形態では図１に示すように基材全体が光拡散性を有する光拡散基材２２であり、その厚みは０．８ｍｍ〜１．５ｍｍとし、その拡散度合いはヘイズ値で５０％〜７０％に設定しているが、光拡散性を有する層と透明の層との組み合わせにより成る構造でもよい。
【００１７】
レンチキュラーレンズシート３０は、図１に示すように、光源側から、シリンドリカルレンズ４１、光透過基材４２、ブラックストライプ（ＢＳ）層４３、接合層６１、透明または微拡散性保持基板６０、接合層６２、光拡散層５３、光透過基材５１、表面コート層５２が略この順に層状に配置され、組み立て時に初期変形などを与えて湾曲させることなく、平面を保った状態で取り付けられる平板部材である。光軸方向から見た形状はフレネルレンズシート２０の外形と同様な略長方形状である。
【００１８】
シリンドリカルレンズ４１は、略半円柱状を成し、複数のシリンドリカルレンズ４１が互いに略平行に配列され、レンチキュラーレンズシート３０の入射面を形成している。
【００１９】
光透過基材４２は、シリンドリカルレンズ４１を支持するために設けられた光透過性の基材であり、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂から成る。
【００２０】
ＢＳ層４３は、表面に複数のシリンドリカルレンズ４１の裏面側において、各シリンドリカルレンズ４１による非集光部をシリンドリカルレンズ４１の母線方向に沿ってストライプ状に延された光吸収帯により適宜範囲だけストライプ状に遮光するものである。そして、各ＢＳ層４３の間には光透過基材４２と透明または微光拡散性保持基板６０を接合するための光透過性の接合層６１が設けられている。接合層６１は粘着剤、または活性エネルギー線（例えば紫外線）硬化性の接着剤から選択され、その厚さはＢＳ層４３を含めて、５０μ以下とされている。
【００２１】
透明または微拡散性保持基板６０はレンチキュラーレンズシート３０の剛性の主部分を担うために、その厚さは光透過基材４２、５１の厚さより厚く設けられており、主材料としてはＭＭＡを６０％含むＭＳ樹脂を採用することができる。本実施形態の透明または微拡散性保持基板６０の厚みは１．８５ｍｍに設定されている。
【００２２】
表面基材５０は、光透過基材５１、表面コート層５２、および光拡散層５３より成る。光透過基材５１は、光透過基材４２と同じＰＥＴ樹脂素材から成り、厚みも同じである。本実施形態では、厚み７５μｍに設定されている。本実施形態の光拡散層５３の拡散度合いはヘイズ値で、７５％〜８５％に設定する。
【００２３】
以上のように構成されるレンチキュラーレンズシート３０において、透明または微拡散性保持基板６０の表面自由エネルギーの水素結合成分を４〜１０ｍＪ／ｍ2とすることにより、透明または微拡散性保持基板６０と接合層６１および６２との界面において高い密着性が維持され、高温高湿または低温などの厳しい環境下においても良好な画質を維持することが可能となる。
【実施例】
【００２４】
次に、本発明の実施形態の透過型スクリーンの実施例と比較例とについて説明する。
【００２５】
本実施例及び比較例では、透明または微拡散性保持基板６０に、厚み１．８５ｍｍのＭＳ樹脂製の板を採用した。以後、透明または微拡散性保持基板６０を、板６０とも云うことにする。
【００２６】
＜実施例＞
まず、板６０の一方の表面をＩＰＡを含ませたウエスで拭取り自然乾燥させた。
【００２７】
板６０のＩＰＡ拭取り洗浄を行った面にロールコーターにてアクリル系紫外線硬化性接着剤を塗工し、接着剤塗工面に表面基材５０の光拡散層５３側を重ね、硬度６０度の室温のゴムロールにて圧力０．４５ＭＰａ、ラミ速度１ｍ／ｍｉｎにてラミネートし、表面基材５０の表面コート層５２側から積算光量１，５００ｍＪ／ｃｍ2の、高圧水銀灯を光源とする、紫外線を照射した。
【００２８】
続けて板６０の表面基材５０をラミネートしていない面にロールコーターにてアクリル系紫外線硬化性接着剤を塗工し、接着剤塗工面にレンズ基材４０のＢＳ層４３側を重ね、硬度６０度の室温のゴムロールにて圧力０．４５ＭＰａ、ラミ速度１ｍ／ｍｉｎにてラミネートし、レンズ基材４０のシリンドリカルレンズ４１側から積算光量１，５００ｍＪ・ｃｍ2の、高圧水銀灯を光源とする、紫外線を照射した。
【００２９】
以上のようにして、図１に示すようなレンチキュラーレンズシート３０を得た。
【００３０】
本実施例に係るレンチキュラーレンズシート３０において、板６０と接合層６２との界面の密着力は１８Ｎ／インチであり、十分強い密着力を示した。
【００３１】
＜比較例＞
板６０の表面基材５０をラミネートする面をＩＰＡ拭取り洗浄しなかった以外は実施例と同様の方法にてレンチキュラーレンズシートを作製した。このレンチキュラーレンズシートでは板６３と接合層６２との界面の密着力は１1Ｎ／インチであり、実施例よりも弱い密着性を示した。
【００３２】
以下表１に基づき実施例と比較例の結果を説明する。
【００３３】
【表１】
2008281741.tif 000003
表１に記した表面自由エネルギーは液滴接触角法にて測定した値である。
【００３４】
表１に示したとおり、板６０と接合層６２との界面の密着力が強い実施例では、比較例よりも、表面自由エネルギーの水素結合成分が５．０ｍＪ／ｍ2と大きい。他の成分はほぼ同程度であることから、板６０表面の水素結合成分が密着力に大きく関与していることが分かった。アクリル系樹脂から成る接合層６２の水素結合成分も７．３ｍＪ／ｍ2と大きな値を示しており、アクリル系樹脂に対しては同程度の水素結合成分を有する材料を配することで良好な密着性が得られた。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の一実施形態に係る透過型スクリーンの構成について説明するための断面説明図である。
【符号の説明】
【００３６】
１０…透過型スクリーン
２０…フレネルレンズシート
２１…フレネルレンズ部
２２…光拡散基材
３０…レンチキュラーレンズシート
４０…レンズ基材
４１…シリンドリカルレンズ
４２…光透過基材
４３…ＢＳ層
５０…表面基材
５１…光透過基材
５２…表面コート層
５３…光拡散層
６０…透明または微拡散性保持基板
６１…接合層
６２…接合層
【図１】
2008281741.tif 000004