(57)【要約】【課題】本発明は、高濃度な遮光層を有するマイクロレンズアレイシート及びその製造方法並びに転写シートを提供することを課題とする。【解決手段】上記課題を解決するために、本発明の転写シートは、基材の片面に、引っ張り破断応力が５ＭＰａ以下である着色層を有するものとする。またマイクロレンズアレイシートの製造方法として、一方がマイクロレンズ面を有し、反対面が平坦面であるシートの、前記平坦面に感光層を形成したのち、前記一方の面より紫外線により照射することにより、感光層中のマイクロレンズにより集光した部分を硬化させ、非集光部分の粘着性を維持した状態とし、本発明による転写シートを重ね合わせ、着色層を圧着、剥離することにより非集光部分に遮光層を形成する。本発明のマイクロレンズアレイシートは、遮光層の引っ張り破断応力が５ＭＰａ以下であるものとする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材の片面に、引っ張り破断応力が５ＭＰａ以下である着色層を有することを特徴とする転写シート。
【請求項２】
前記基材と着色層が、剥離速度２０００ｍ／分での１８０度剥離力が５０Ｎ／ｍ以上であることを特徴とする請求項１記載の転写シート。
【請求項３】
前記着色層が、少なくとも粒径が０．５μｍ以下の顔料を６０〜８０重量部と、有機高分子重合体を１５〜３５重量部含むことを特徴とする請求項１または２記載の転写シート。
【請求項４】
前記着色層が、膜厚が０．２〜３．０μｍの範囲に有ることを特徴とする請求項３記載の転写シート。
【請求項５】
一方がマイクロレンズ面を有し、反対面が平坦面であるシートの、前記平坦面に感光層を形成したのち、前記一方の面より紫外線により照射することにより、感光層中のマイクロレンズにより集光した部分を硬化させ、非集光部分の粘着性を維持した状態とし、請求項１から４のいずれかに記載の転写シートを重ね合わせ、着色層を圧着、剥離することにより非集光部分に遮光層を形成することを特徴とするマイクロレンズアレイシートの製造方法。
【請求項６】
透明な支持体の一方の面にマイクロレンズが形成され、反対面のマイクロレンズの非集光部分に遮光層を有するマイクロレンズアレイシートにおいて、前記遮光層の引っ張り破断応力が５ＭＰａ以下であることを特徴とするマイクロレンズアレイシート。
【請求項７】
前記遮光層の光学透過濃度が少なくとも２．０以上あることを特徴とする請求項６に記載のマイクロレンズアレイシート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶プロジェクター等に用いられる背面投射型スクリーンに用いられる遮光層を形成したマイクロレンズアレイシート及びその製造方法並びに転写シートに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶プロジェクター等に用いられる背面投射型スクリーンとしては、主としてフレネルレンズシートと凸シリンドリカルレンズを１次元的に並設されてなるレンチキュラーシートを張り合わせたものが用いられている。
【０００３】
また、スクリーンのレンチキュラーシートの非集光部分には、Ｓ／Ｎ比を向上させるために、遮光性を有する部材からなる遮光層が設けられている。この遮光層はストライプ状のパターンであり、ブラック・ストライプ（ＢＳ）とも呼ばれている。
【０００４】
このような遮光層の形成にあたっては、レンズ自身の集光特性を利用した、所謂、セルフアライメント法が、レンズ部がファインピッチ化する傾向にあっても、アライメント性に優れるため、採用されている。
【０００５】
セルフアライメント法の例として、現像液による湿式処理を要さず、設備が比較的簡便な乾式処理による手法があり、レンチキュラーシートの凸シリンドリカルレンズ面とは反対の平坦面に、感光層（感光、硬化することで粘着性が消失する材料）を全面に形成したのち、レンズ面より露光することで、集光部分にあたる部分の感光層を硬化させ、非集光部にあたる粘着性を維持した部分に、インキやトナーを付着させたり、あるいは転写シートの着色層を圧着、剥離させるなどの手法により形成されている（特許文献１参照）。
【０００６】
特に、後者の圧着、剥離させる手法で遮光層を形成した場合は、パターン輪郭の鮮明性に優れている。
【０００７】
一方、液晶プロジェクター等に用いられる背面照射型スクリーンとして、上記レンチキュラーシートに代えて、単位凸レンズが２次元的にマトリクス状に配列されてなる構成のマイクロレンズシートを採用することも行われている。この場合、遮光層のパターンは、単位凸レンズの集光部を除いたパターンとなり、ブラック・マトリクス（ＢＭ）と称されている。
【０００８】
このパターン（ＢＭ）は、レンチキュラーシートを用いたストライプ状の遮光層と比較して、より一層、精細なパターンである。よって、前記したようなレンチキュラーシートの着色層をそのまま使用し、遮光層とすることは、光学的な濃度の点などから困難であった。
【特許文献１】特開平９−１２０１０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記の技術的背景を考慮してなされたものであって、高濃度な遮光層を有するマイクロレンズアレイシート及びその製造方法並びに転写シート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】
【００１０】
上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、基材の片面に、引っ張り破断応力が５ＭＰａ以下である着色層を有することを特徴とする転写シートである。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、前記基材と着色層が、剥離速度２０００ｍ／分での１８０度剥離力が５０Ｎ／ｍ以上であることを特徴とする請求項１記載の転写シートである。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、前記着色層が、少なくとも粒径が０．５μｍ以下の顔料を６０〜８０重量部と、有機高分子重合体を１５〜３５重量部含むことを特徴とする請求項１または２記載の転写シートである。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、前記着色層が、膜厚が０．２〜３．０μｍの範囲に有ることを特徴とする請求項３記載の転写シートである。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、一方がマイクロレンズ面を有し、反対面が平坦面であるシートの、前記平坦面に感光層を形成したのち、前記一方の面より紫外線により照射することにより、感光層中のマイクロレンズにより集光した部分を硬化させ、非集光部分の粘着性を維持した状態とし、請求項１から４のいずれかに記載の転写シートを重ね合わせ、着色層を圧着、剥離することにより非集光部分に遮光層を形成することを特徴とするマイクロレンズアレイシートの製造方法である。
【００１５】
請求項６に記載の発明は、透明な支持体の一方の面にマイクロレンズが形成され、反対面のマイクロレンズの非集光部分に遮光層を有するマイクロレンズアレイシートにおいて、前記遮光層の引っ張り破断応力が５ＭＰａ以下であることを特徴とするマイクロレンズアレイシートである。
【００１６】
請求項７に記載の発明は、前記遮光層の光学透過濃度が少なくとも２．０以上あることを特徴とする請求項６に記載のマイクロレンズアレイシートである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明により、解像度の高い、精細なパターンからなる遮光層を有するマイクロレンズアレイシートを提供することができる。よって、これをフレネルレンズシートと組み合わせて水平視野角、垂直視野角が共に広く、高解像度の背面投射型スクリーンを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施の形態を説明する。図１は本発明のマイクロレンズアレイシートに着色層を形成する方法の一例を示す説明図である。
＜マイクロレンズアレイシート＞
マイクロレンズアレイシートは、例えば、金型を使うプレス法と成型用スタンパを用いる２Ｐ法（Ｐｈｏｔｏ−Ｐｏｌｙｍｅｒ法）により製造することができる。以下、２Ｐ法による製造方法を説明する。
【００１９】
本発明に用いられる支持体１の具体例としては、ポリエステル、ポリプロピレン、セロハン、ポリカーボネート、酢酸セルロース、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ナイロン、ポリイミド、ポリ塩化ビニリデン、アイオノマー等のプラスチックフィルムが挙げられる。またそれらの基材の表面には、感光性樹脂の密着性を調整するために、片面もしくは両面に、コロナ処理、易接着処理が施されていることが望ましい。
【００２０】
このような透明な支持体１の一方の面に、紫外線又は電離放射線で硬化する感光性樹脂を塗布した後、マイクロレンスシートの逆型（即ち、単位レンズ部が凹部となる表面形状）を有するスタンパを設置する。
【００２１】
このスタンパは、金属層の表面に機械的に彫る手法、化学的に腐食する手法、レーザー加工で彫る手法等で単位レンズ曲面の形状を正確に加工することができる手法により製造することができる。
【００２２】
そして、支持体側から紫外線又は電離放射線を照射し、感光性樹脂を硬化させると、支持体１の片面に、マイクロレンズアレイ５が、２次元的にマトリクス状に配列マイクロレンズアレイシートを得ることができる。
【００２３】
なお、マイクロレンズアレイには、該反応硬化物と近似の屈折率を有するフィラー、離型剤及び帯電防止剤等を含有することができる。
【００２４】
図２は、本発明のマイクロレンズアレイシートの一例を示す図であり、（ａ）はマイクロレンズアレイシートの断面図である。（ｂ）はマイクロレンズアレイシートにおいて、単位レンズが碁盤目状のマトリクス配列である場合の平面図である。（ｃ）はマイクロレンズアレイシートにおいて、単位レンズがデルタ配列である場合の平面図である。（ｄ）は本発明のレンズ配列がハニカム配列のマイクロレンズアレイシートの平面図である。なお、単位レンズは、非球面形状もしくは球面形状の曲面を持ち、その配列ピッチは１００μｍ以下である。
＜転写シート＞
本発明の転写シートに用いる基材フィルム３としては、特に限定されるものではないが、従来の熱転写シートに使用されているものと同じ基材フィルムを用いることができる。
【００２５】
例えば、ポリエステル、ポリプロピレン、セロハン、ポリカーボネート、酢酸セルロース、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ナイロン、ポリイミド、ポリ塩化ビニリデン、アイオノマー等のプラスチックフィルムが挙げられる。
【００２６】
着色層４に含まれる黒色の顔料としては、無機顔料、有機顔料、カーボン等が挙げられるが、分散性、黒色濃度の面からカーボンが好ましい。
【００２７】
着色層４に含まれる有機高分子重合体としては、例えばポリ塩化ビニル、ポリ（メタ）アクリル酸、ポリ（メタ）アクリル酸エステル、ポリビニルエーテル、ポリビニルアセタール、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、ジアクリルフタレート、エチレン酢酸ビニル、スチレン樹脂、エポキシアクリル樹脂、エチレン酢酸ビニル樹脂等が挙げられるが、これらのうち、分散性の観点からスチレン樹脂などが特に好ましい。
【００２８】
これら着色層４には、前記各成分に加えて、界面活性剤、成形剤、滑り剤、粘度増加剤、接着調整剤等、その他添加剤を１重量部から２０重量部の範囲で加えることも可能である。
【００２９】
本発明においては、転写シートの着色層（遮光層）は、引っ張り破断応力が５ＭＰａ以下であることが好ましい。着色層の引っ張り破断応力が５ＭＰａを超えると転写性、詳しくは遮光層のパターンの形成される形状が悪くなる点で好ましくないからである。
【００３０】
転写シートは、着色層と転写シートの基材との剥離速度２０００ｍ／分での１８０度剥離力が５０Ｎ／ｍ以上であることが好ましい。剥離力が５０Ｎ／ｍより低いと転写性、詳しくは遮光層のパターンの形成される形状が悪くなる点で好ましくないからである。
【００３１】
少なくとも転写シートの着色層（遮光層）は、顔料を６０〜８０重量部と、有機高分子重合体を１５〜３５重量部含む。顔料が上記範囲より少ない場合は十分な遮光性を得ることができず、多い場合は膜強度が低下する点で好ましくない。有機高分子重合体が上記範囲より少ない場合は膜強度が低下する点で好ましくなく、多い場合は転写性、詳しくは遮光層のパターンの形成される形状が悪くなる点で好ましくないからである。
【００３２】
着色層の膜厚は０．２〜３．０μｍの範囲である。膜厚が０．２μｍ以下の場合は十分な遮光性を得ることができず、また３．０μｍ以上の場合は転写性、詳しくはＢＭパターンの形成される形状が悪くなる点で好ましくないからである。
【００３３】
着色層中の顔料の粒径は０．５μｍ以下である。０．５μｍ以上の場合は転写性、詳しくは遮光層の形成される形状が悪くなる点で好ましくないからである。
＜遮光層の形成＞
本発明の着色層を形成する方法としては、まず、支持体１上のマイクロレンズが形成された面と反対の面に、透明な粘着性を有する感光性樹脂２を塗布又はラミネートする（図１（ａ））。
【００３４】
本発明で用いられる感光性樹脂層２は、感光することで粘着性が消失する性質を有する紫外線感光性樹脂材料であれば特に限定されるものではない。例えば、モノマー、オリゴマー及びもしくはプレポリマーの光重合性化合物、必要に応じて光重合性のない熱可塑性樹脂、活性光線によって活性化される光重合開始剤、必要に応じて熱重合禁止剤を含有する。このような感光性樹脂の市販品としては、クロマリン（デュポン社：登録商標）フィルム等が挙げられる。
【００３５】
次に、レンズ面より紫外線６等を露光することにより、感光性樹脂２の集光部分が硬化し、非集光部分が未硬化（粘着性を維持した状態）になるようなパターンが形成される（図１（ｂ））。
【００３６】
この部分に基材シート３上の形成された着色層４を圧着、剥離することにより、集光部８以外の非集光部７にあたる箇所に着色層が形成される（図１（ｃ））。図３の転写状態の波線で切られた右側のように各単位レンズによるに、遮光部１０を形成された状態となる。
【００３７】
以下に本発明の実施例について説明する。本発明は下記に使用するものに限定されるものではない。
【実施例１】
【００３８】
＜マイクロレンズシート＞
厚さ１２５μｍの支持体（材質：ポリエチレンテレフタレート）上に紫外線硬化型樹脂（材質：エポキシアクリレート系）の硬化物からなるマイクロレンズ群を形成したもの。レンズピッチ８０μｍ。
＜感光性樹脂＞
クロマリンフィルム（デュポン社製  商品名）
＜転写シート＞
先ず、下記転写シート用着色インキを準備した。
・カーボンブラック                                          ２０ｇ
・スチレン樹脂（三洋化成、商品名ハイマーＳＴ１２０）              ８ｇ
・分散剤（ＢＹＫ化学、商品名ディスパーバイク１６３）              ４ｇ
・溶剤（メチルエチルケトン）                                ６８ｇ
上記処方の転写シート用着色インキを、基材フィルムであるポリエチレンテレフタレートフィルム（東レ、ルミラー２５μｍ）に、乾燥膜厚が１．０μｍになるように、ワイヤーバーにより塗布及び乾燥して転写シートを得た。処方を表１に示す。
【００３９】
次に着色層の引っ張り破断応力と着色層／基材フィルムとの１８０度剥離力を測定した。着色層の引っ張り破断応力は、セパレートフィルム上に乾燥後約２０μｍの厚みとなるよう着色インキを流延し、幅１０ｍｍ、長さ６０ｍｍにカットしたサンプルを作成し、５０ｍｍ／分の速度で、テンシロン（引っ張り試験機）で引っ張り、切断する時の応力を測定した。
【００４０】
次に着色層／基材フィルムとの１８０度剥離力は、着色層の表面側に粘着付板を貼り付け、基材フィルム側を１８０度折り曲げた状態で着色層と基材フィルムとの接着力をテンシロンにより引っ張り速度２０００ｍｍ／分で１８０度剥離した値より測定した。
＜遮光層の形成＞
マイクロレンズシートと感光性樹脂を、レンズ面の反対側に貼り合わせ、次にレンズ面より近紫外線水銀灯により露光を行い、その後、感光性樹脂面に転写シートを転写して、遮光層の形成されたマイクロレンズアレイシートを作成したところ、遮光層（着色層）の透過濃度は２．８と高い遮光性があり、且つ遮光率８５％と非常に解像度の高い遮光層を有するマイクロレンズアレイシートを得た。結果を表１に示す。
【００４１】
【表１】
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【実施例２】
【００４２】
実施例２として、表１に示すインキ組成にした以外は実施例１と同様に作成し、評価した。実施例１に比べさらに良好な遮光性と遮光率が得られた。
【実施例３】
【００４３】
実施例３として、表１に示すインキ組成にした以外は実施例１と同様に作成し、評価した。実施例１に比べさらに良好な遮光性と遮光率が得られた。
【比較例１】
【００４４】
各々、表１に示すインキ組成にした以外は実施例１と同様に作成し、評価した。実施例に比べ遮光性も遮光率も低かった。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明は、液晶プロジェクター等に用いられる背面投射型スクリーンに用いられる遮光層を形成したマイクロレンズアレイシート及びその製造方法並びに転写シートに関する。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明のマイクロレンズアレイシートを製造方法の一例を示す説明図である。（ａ）は片面にマイクロレンズアレイを形成し、反対面に感光樹脂層を形成する工程。（ｂ）は紫外線感光性樹脂層にマイクロレンズアレイ側よりＵＶを照射し、紫外線感光樹脂層に集光部（感光パターン）と非集光部（非感光パターン）を形成する工程。（ｃ）転写シートを圧着、剥離する工程。
【図２】本発明で用いられるマイクロレンズアレイシートの構成を示す説明図である。（ａ）は、マイクロレンズアレイシートの断面図である。（ｂ）は、レンズ配列が碁盤目状配列のマイクロレンズアレイシートの平面図である。（ｃ）は、レンズ配列がデルタ配列のマイクロレンズアレイシートの平面図である。
【００４７】
ｄ））は、レンズ配列がハニカム配列のマイクロレンズアレイシートの平面図である。
【図３】マイクロレンズアレイと集光部、非集光部の説明図である。
【符号の説明】
【００４８】
１  支持体
２  感光性樹脂層
３  基材シート
４  着色層
５  マイクロレンズアレイ
６  紫外線
７  非感光パターン
８  感光パターン
９  集光部
１０  非集光部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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