(57)【要約】【課題】全反射型フレネルレンズシートの光出射面の光非透過部に、ブラックマトリクスを高い精度で形成する。【解決手段】全反射型フレネルレンズシート２の光出射面に感光性樹脂層５を配設し、感光性樹脂層５の配設面の照射量分布を均一化その他の望ましい光量分布に調光する光変調素子７を用いて、全反射型フレネルレンズシート２の光入射面側から感光性樹脂層５を露光することにより該感光性樹脂層５に露光部と非露光部を形成し、非露光部にブラックマトリクス４を形成することによりブラックマトリクス付全反射型フレネルレンズシートを製造する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
全反射型フレネルレンズシートの光出射面に感光性樹脂層を配設し、感光性樹脂層の配設面の照射量分布を所望の分布に調光する光変調素子を用いて、全反射型フレネルレンズシートの光入射面側から感光性樹脂層を露光することにより該感光性樹脂層に露光部と非露光部を形成し、非露光部にブラックマトリクスを形成するブラックマトリクス付全反射型フレネルレンズシートの製造方法。
【請求項２】
光変調素子として、ＤＭＤを用いる請求項１記載のブラックマトリクス付全反射型フレネルレンズシートの製造方法。
【請求項３】
光変調素子として、液晶セルを用いる請求項１記載のブラックマトリクス付全反射型フレネルレンズシートの製造方法。
【請求項４】
感光性樹脂層として、露光により粘着性を失う感光性粘着層を配設する請求項１〜３のいずれかに記載のブラックマトリクス付全反射型フレネルレンズシートの製造方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の方法で製造されたブラックマトリクス付全反射型フレネルレンズシート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブラックマトリクス付全反射型フレネルレンズシートの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＲＴや液晶デバイス等のプロジェクターからの光学像を投射レンズで背面投射型スクリーンに拡大投射し、大画面の映像を得られるようにする背面投射型テレビが普及している。
【０００３】
背面投射型スクリーンは、一般に、投射レンズからの映像光を観察者の方向に向けるフレネルレンズシートと、フレネルレンズシートからの光を水平方向又は垂直方向に拡散させて視野角を広げるレンチキュラーレンズシートを備えている。
【０００４】
近年、背面投射型テレビは、その薄型化の要請により、プロジェクターからの映像光をスクリーンに対して斜め方向から大きな入射角で投射するようになっており、それに適するフレネルレンズシートとして、全反射型フレネルレンズシートが知られている（特許文献１）。
【０００５】
また、このようなフレネルレンズシートの光出射面の光非透過部に、外光を吸収するブラックマトリクスを設け、コントラストの向上を図ることが提案されている（特許文献２）。
【０００６】
一方、従来より、背面投射型スクリーンにおいて外光反射を防止しコントラストを向上させるブラックマトリクスは、一般に、観察者側に位置するレンチキュラーレンズシートの光出射面に設けられており、その形成方法の一つとして、感光性樹脂の露光部と非露光部との粘着性の差を利用して遮光パターンを形成する方法が知られている（特許文献３）。
【０００７】
【特許文献１】特開昭６１−２０８０４１号公報
【特許文献２】特開昭６０−１７３５３３号公報
【特許文献３】特開昭５９−１２１０３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、図３に示すように、プロジェクター１からの映像光の入射角が大きな背面投射型テレビで使用する背面投射型スクリーン１０のフレネルレンズシート２として、図４に示すように、全反射型フレネルレンズシートを使用し、その光出射面の光非透過部２ａにブラックマトリクス４を、感光性樹脂の露光部と非露光部との粘着性の差を利用して形成する場合、次のような問題点があった。なお、図３において、符号３はレンチキュラーレンズシートである。
【０００９】
即ち、この方法によれば、図５に示すように、フレネルレンズシート２の光出射面に、感光性樹脂層５として、露光により粘着性を失う感光性粘着層を形成し、背面投射型テレビにおけるプロジェクター１と同等の位置に拡散光源６を置き、フレネルレンズシート２の光出射面の光透過部２ｂを露光して硬化させ、光非透過部２ａの未露光の粘着性部分に転写紙から黒色の転写層を転写させることによりブラックマトリクス４を形成する。この場合、露光時のフレネルレンズシート２では、光源６に近い箇所では高く、光源６から離れるに従い低くなるという照射量分布が発生する。光源６をプロジェクター１と同等の位置におくので、この照射量分布は、背面投射型テレビの薄型化に伴い、プロジェクター１から背面投射型スクリーン１０へ投射する映像光の入射角が大きくなる程顕著になる。
【００１０】
そのため、図４に示したように、ブラックマトリクス４の幅が照射量分布に応じて異なり、所期の幅に精確に形成することができない。
【００１１】
これに対し、本発明は、全反射型フレネルレンズシートの光出射面の光非透過部に、ブラックマトリクスを高い精度で形成できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、感光性樹脂層の露光部と非露光部の特性の差を利用して、全反射型フレネルレンズシートの光出射面の光非透過部にブラックマトリクスを形成するにあたり、光変調素子を用いて露光光を階調補正すると、フレネルレンズシート上での露光光の照射量分布を、均一化を含む所望の光量分布に調光することができ、所期のブラックマトリクスを精確に形成できることを見出し、本発明を完成させた。
【００１３】
即ち、本発明は、全反射型フレネルレンズシートの光出射面に感光性樹脂層を配設し、感光性樹脂層の配設面の照射量分布を所望の分布に調光する光変調素子を用いて、全反射型フレネルレンズシートの光入射面側から感光性樹脂層を露光することにより該感光性樹脂層に露光部と非露光部を形成し、非露光部にブラックマトリクスを形成するブラックマトリクス付全反射型フレネルレンズシートの製造方法を提供し、また、この方法により製造されたブラックマトリクス付全反射型フレネルレンズシートを提供する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、感光性樹脂層の露光部と非露光部の特性の差を利用して、全反射型フレネルレンズシートの光出射面の光非透過部にブラックマトリクスを形成するにあたり、光変調素子を用いて露光光を階調補正し、感光性樹脂層の配設面の照射量分布を均一化その他の望ましい光量分布に調光するので、照射量によるブラックマトリクスの幅を任意に管理することが可能となり、所期のブラックマトリクスを精確に形成することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照しつつ本発明を詳細に説明する。なお、各図中、同一符号は同一又は同等の構成要素を表している。
【００１６】
本発明のブラックマトリクス付全反射型フレネルレンズシートの製造方法では、まず、全反射型フレネルレンズシートの平坦な光出射面に感光性樹脂層を配設する。
【００１７】
ここで、全反射型フレネルレンズシートとしては、公知のものを使用することができ、その構成樹脂素材としては、例えば、アクリル樹脂、スチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、エポキシ樹脂等の光透過性樹脂をあげることができる。また、その製造方法としては、例えば、紫外線硬化樹脂法、キャスティング法、熱プレス法などをあげることができる。
【００１８】
また、全反射型フレネルレンズシートは、フレネルレンズピッチが５０〜５００μｍの全反射型フレネルレンズで構成され、全ての入射光が全反射面で完全に全反射されるレンズ形状であることが好ましい。
【００１９】
この全反射型フレネルレンズシートの光出射面に配設する感光性樹脂層としては、露光により粘着性を失う感光性粘着層、露光により黒色の硬化層となる光硬化型樹脂層等を使用することができる。感光性粘着層の具体的な使用態様としては、感光性粘着層が支持フィルムと剥離フィルムの間に挟持されている積層フィルム（例えば、ＤＵＰＯＮＴ社クロロマリンフィルム）等をあげることができる。
【００２０】
感光性樹脂層の配設方法は、フィルム状に成形された感光性樹脂の貼着、液状に調製された感光性樹脂のスピナーコート、ロールコート、バーコート等によることができる。
【００２１】
感光性樹脂層の全反射型フレネルレンズシートへの配設後、図１に示すように、感光性樹脂層５を、全反射型フレネルレンズシート２の光入射面側（即ち、感光性樹脂層５の配設面と反対側）から露光する。この露光を可視光で行う場合、露光用光源６の位置は、実際に背面投射型テレビ等でこの全反射型フレネルレンズシート２を使用する場合のプロジェクターと同等の位置とすることが好ましい。また、可視光以外で露光する場合には、露光光の波長に伴い、全反射型フレネルレンズシートを構成する樹脂素材の屈折率の差に応じて、可視光で露光する場合と同一の位置に露光光が通過するように露光用光源６の位置を適宜調節することが好ましい。
【００２２】
また、この露光時には、感光性樹脂層５の配設面の照射量分布を均一化その他の望ましい光量分布に調光する光変調素子７を用い、感光性樹脂層５の配設面における照射量が、露光用光源６からの距離によらず、一定あるいは任意の望ましい照射量分布となるようにする。
【００２３】
光変調素子７としては、マイクロミラーの入射角度を制御することにより、光源から射出された光束を光変調する反射型光変調素子（Texas Instruments社、ＤＭＤ（デジタル マイクロミラー デバイス）、液晶への印加電圧の調整により光透過率を制御する液晶セル、照射量分布を相殺するように光透過率が形成されたＮＤフィルタ、階調マスク等をあげることができる。特に、反射型光変調素子や液晶セルを用いた場合には、能動的に照射量分布を制御することができるので好ましい。
【００２４】
なお、露光光源６は、感光性樹脂層５の露光波長に応じて適宜選択することができ、例えば、紫外線で露光する場合には、水銀ランプ、ハロゲンランプ等を使用する。
【００２５】
この露光により、全反射型フレネルレンズシートを実際に背面投射型テレビ等で使用する場合の光出射面の光透過部２ｂが、例えば均一な照射量で露光され、光非透過部２ａが非露光部となる。
【００２６】
露光後は、感光性樹脂層５の種類に応じて、非露光部にブラックマトリクスを形成する。例えば、感光性樹脂層５として、露光により粘着性を失う感光性粘着層（ＤＵＰＯＮＴ社クロロマリンフィルム）を使用した場合、露光後には、まず、光透過部２ｂにあって露光により粘着性を失った樹脂層を支持フィルムと共に剥離除去し、光非透過部２ａに残った粘着性の部分にトナーを付着させるか、あるいは黒色転写層を有する転写紙から黒色転写層を転写させ、ブラックマトリクス４を形成する。
【００２７】
また、感光性樹脂層５として露光により遮光性の硬化層となる光硬化型樹脂層を使用した場合には、露光後に、光透過部２ｂにあって露光により硬化した樹脂層を剥離除去し、光非透過部２ａに未硬化の樹脂層を残す。次いで、全反射型フレネルレンズシート２の光出射面側から露光し、光非透過部２ａに残っていた未硬化の樹脂層を硬化させ、遮光層とする。
【００２８】
こうして、図２に示すように、全反射型フレネルレンズシート２の光出射面の光非透過部２ａに、ブラックマトリクス４を精度高く形成することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明は、全反射型フレネルレンズシートにブラックマトリクスを設ける方法として有用であり、この方法で得られるブラックマトリクス付全反射型フレネルレンズシートは、背面投射型テレビ等で好適に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明によりブラックマトリクス付全反射型フレネルレンズシートを製造する場合の露光方法の説明図である。
【図２】ブラックマトリクス付全反射型フレネルレンズシートの断面図である。
【図３】一般的な背面投射型テレビの模式図である。
【図４】従来法により全反射型フレネルレンズシートにブラックマトリクスを形成する場合の問題点を示す図である。
【図５】従来法によりブラックマトリクス付全反射型フレネルレンズシートを製造する場合の露光方法の説明図である。
【符号の説明】
【００３１】
１    プロジェクター
２    フレネルレンズシート又は全反射型フレネルレンズシート
２ａ  光非透過部
２ｂ  光透過部
３    レンチキュラーレンズシート
４    ブラックマトリクス
５    感光性樹脂層
６    光源
７    光変調素子
１０    背面投射型スクリーン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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