JP2008292636A

JP2008292636A - 光学シート

Info

Publication number: JP2008292636A
Application number: JP2007136389A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Abe; 良夫阿部
Original assignee: Kuraray Co Ltd
Current assignee: Kuraray Co Ltd
Priority date: 2007-05-23
Filing date: 2007-05-23
Publication date: 2008-12-04

Abstract

【課題】本発明は、１回の工程で、凸条遮光部の頂部及び斜面全面に遮光層を形成することができ、外観品位に優れた遮光層付き光学シートを提供する。
【解決手段】一方の面に凸条遮光部が設けられた光学シートであって、同じ面の非遮光部が平坦または、凹状であり、前記凸条遮光部と前記非遮光部との境界に溝状凹部を備え、前記凸条遮光部表面および前記凹部に一つながりとなった遮光性材料からなる層が設けられたたことを特徴とする光学シート
【選択図】図２

Description

一方の面に凸条遮光パターンを備えた光学シート、特に投写型表示装置が備える透過型または反射型のスクリーンに用いられるレンチキュラーレンズシートおよびコントラストフィルタなどに関する。

レンズシートには例えば透過型スクリーン用レンチキュラーレンズシートなどがある。レンチキュラーレンズシートは一般に、映像光を観察者側へ拡散するためのレンズ列が設けられている。レンズ列のピッチは映像の精細化などの目的で微細になっており、０．３ｍｍピッチ以下、さらに０．１５ｍｍピッチ以下が求められている。

また外光コントラストを改善するため、映像光が前記レンズ列によって集光される部分以外の場所に外光吸収部（遮光部）が設けられる。外光吸収部は黒インクを所定部に塗布、印刷する方法が一般的である。外光コントラストを改善するためには、外光吸収部の面積をなるべく広くすることが望ましい。
外光吸収部を形成する技術として、特許文献１に、出射側凸条の外光吸収部の頂部及び斜面にロールで印刷する技術が開示されている。

しかし、特許文献１の方法により光出射部（非遮光部１）が平坦な場合に凸条遮光部２の斜面全部へインクを塗布しようとすると、図１に示すようにインクが光出射部１へはみ出す現象が生じやすく、その場合は光透過率が低下するか、あるいは外観品位が劣るという問題が生じやすい。また、光出射部１と外光吸収部との境界線が不均一になると外観品位が劣りやすいという問題が生じる。特にピッチが０．３ｍｍ以下の場合はインクの精密な塗布が困難である。

また特許文献２には、出射側凸条遮光部の頂部に外光吸収部を設け、さらに、出射側凸条遮光部と出射側凸レンズの間の凹部にも外光吸収部を設ける技術が示されている。特許文献２には、凹部へインクを塗布する方法として、１）凹部のみにインクを充填する方法、２）凹部を含む全面にインクを塗布し、凹部以外の不要な部分を掻き取る方法が示されている。

しかし、特許文献２では光出射部が平坦、あるいは凹レンズであるようなレンズシートへの適用は考慮されていなかった。また、１）の方法ではピッチが０．３ｍｍ以下の場合は極めて困難であり、２）の方法では凹部を印刷する工程とおよび出射側凸遮光部の頂部を印刷する工程の２工程以上が必要であり煩雑であるという問題点がある。

特開２００３−１４９７４３号公報特開２０００−１４７６６８号公報

本発明は、１回の工程で、凸条遮光部の頂部及び斜面全面に遮光層を形成することができ、外観品位に優れた遮光層付き光学シートを提供することを課題とする。

上記課題は、一方の面に複数の凸条遮光部を設けた光学シートであって、同じ面の非遮光部が平坦、または凹状であり、前記凸条遮光部と前記非遮光部との境界に凹部を備え、前記凸条遮光部および前記凹部に一つながりとなった遮光性材料からなる層を設けたことを特徴とする光学シートによって達成される。
本発明のレンズシートは、特に、前記凸状遮光部の反対側面にレンズを備え、前記凸条遮光部が前記レンズ列による集光部以外に設けられたことを特徴とするレンチキュラーレンズシートに活用できる。

本発明の光学シートであれば、１回の工程で、凸条遮光部の頂部および斜面全面に遮光層を形成することができ、凸条遮光部と非遮光部との境界を明瞭にすることができるので外観品位に優れた遮光層付き光学シートを提供できる。

本発明について図２に従って説明する。本発明の光学シートは、一方の面に複数の凸条遮光部２が設けられ、同じ面の非遮光部１が平坦、または凹状であり、前記凸条遮光部２と前記非遮光部１との境界に凹部４を備え、前記凸条遮光部２および前記凹部４に一つながりとなった遮光性材料からなる層（遮光層３）を設けている。

本発明において遮光層３は、ロールコータを用い、凸条遮光部２の頂部および斜面全面に黒インクを塗布して形成することが好ましい。頂部から垂れてきたインクが凹部４でダムのように堰き止められて溜るので、非遮光部１（出射部）と遮光部の境界が明瞭になる。特に、図７に示すロールナイフコータが遮光層３の厚みを均一にできる点で好ましい。

凹部４の幅は５〜２０μｍが好ましく、深さは５〜２０μｍが好ましい。これより小さいと成形が困難になることがあり、これより大きいと溜まったインクの硬化が難しくなる場合がある。凹部４の形状は台形、長方形、三角形などとすることができる。成形型の切削しやすさや、成形品を成形型から離形する時の容易さ、安定して凹部４を成形できる点などから、特に図２に示すような台形が好ましい。

前記台形凹部４の凸条遮光部２側斜面および非遮光部１側斜面それぞれと、スクリーン主面とがなす角度は４５°〜８８°であるのが好ましい。この角度が４５°より小さいと、非遮光部１と遮光部の境界が不明瞭になりやすい。８８°より大きいと、製造（型の製造、成形型から成形品を離形すること）が難しくなることがある。

凸条遮光部２の形状は、その頂部近傍が曲面状であることが好ましい。曲面形状は、製造が容易であることおよび均一な賦形が可能になることから、略楕円形の一部であるのが特に好ましい。この場合には、凸条遮光部２の頂部における曲率半径が１ｍｍ以下であることが好ましい。
さらに図８に示すように、凸条遮光部２斜面の最下部とシート主面とのなす角度θ１が４５°以上であり、この凸条遮光部２の頂部とシート主面とのなす角度θ２より大きいことがより好ましい。さらにまた、凸条遮光部２斜面の最下部とシート主面とのなす角度が６０°以上９０°未満であることがより好ましい。

さらにまた凸条遮光部２の頂点からシート厚み方向に１０μｍの位置における凸条遮光部２の幅は、凸条遮光部２の最下部の幅に対し、８０％以下であることがさらにより好ましい。一例として、図９に示すように、凸条遮光部２の頂点からシート厚み方向に１０μｍの位置における凸条遮光部２の幅Ａを１５０μｍ以下にするのが好ましい。凸遮光部２をこのような形状にすることにより、凸条遮光部２の頂部および斜面に均一な厚みでインクを塗布することができる。

本発明の非遮光部１（光出射部）の典型的な形状は図２に示すような平坦面である。しかしながら実際の成形においては図３のように非遮光部１が凹状となる場合がある。また非遮光部１と凹部４との境界を明瞭に成形するため、図４のように非遮光部１を凹状とすることも考えられ、本発明における非遮光部とはこのような形状も含む。

前記台形凹部４の非遮光部１側斜面とシート主面とのなす角度を例えば４５°以上に設計しても、実際の成形では前記台形凹部４の非遮光部１側斜面の最も非遮光部１近傍では前記角度が小さくなってしまい、境界が不明瞭になる場合がある。

レンズシートの厚みが薄い場合には、剛性が不足し自立できなくなることがあるので、図５のように自立可能な前面シート７と貼り合せて用いてもよい。ここで透光性接着層６の屈折率をレンズシートと略同等にすれば、出射面での屈折、反射などが実質なくなるため光学的な問題が発生しにくくなる。

また、従来は凸条遮光部２の斜面と非遮光部１との境界を明瞭にすることが困難であったため、凸条遮光部２の高さを低くすることが困難であり、非遮光部１から斜め方向へ出射した映像光が遮られ、視野角が狭くなる場合があった。一方、本発明によれば凸条遮光部２の高さを低くしても前記境界を明瞭にすることができるので、図１０に示す通り非遮光部１から斜め方向へ出射した映像光が遮られにくくなり、視野角を広くすることができる。

さらに本発明は、入射レンズ５の成形ムラに起因する映像の明るさムラを抑制する効果もある。図１０の丸印に示す入射レンズ５の谷部８は尖っているため、転写成形に不均一が生じやすい。入射レンズ５谷部の成形に不均一が生じると、入射レンズ５の谷部８を通過した映像光の出射角度が不均一になり、映像光を斜め方向から観視した時に帯状、筋状の明暗欠点となって観察される。ここで、本発明では非出射部１より入射側に近い位置にも遮光部があるため、本来出射されるべき方向とは異なる方向へ出射する光線を遮ることができる。したがって映像光が帯状、筋状の明暗欠点となって観察されにくくなる。

本発明の光学シートは、上記の例で説明した透過型スクリーンに用いられるレンチキュラーレンズシートに限られるものではない。例えば、反射型スクリーン用としても用いることができ、この場合には、非遮光部１に反射性の材料を配置するのが好ましい。また、表示装置用のコントラストフィルタとしても有用である。バックライト用の拡散板として用いる場合には、遮光層３を形成する材料として反射性の材料を用いることが有用である。

＜実施例１＞
ゴム入りＭＳ樹脂（メチルメタクリレート−スチレン共重合樹脂）を用い、図６に示すような断面形状のレンチキュラーレンズシートを押出し成形した。凹部４は台形であり、谷底部が１０μｍ幅、高さが１０μｍ、斜面の角度は８５°である。凸条遮光部２は略円形の一部である。このレンチキュラーレンズシートの光出射側（図６では上方で示される）凸条遮光部２に図７に示すロールナイフコータを用い、紫外線硬化性黒インクを塗布し、その後紫外線を照射してインクを硬化した。その結果、凸条遮光部２頂部、斜面および台形凹部４に黒インク層（遮光層３）を形成することができた。凸条遮光部２頂部および斜面の遮光層３は７〜１０μｍの厚さであった。また非遮光部１（出射部）と遮光部の境界は明瞭であり、外観に優れたレンチキュラーレンズシートを製造することができた。

従来技術を示す図である。本発明の一例を示す図である。本発明の一例を示す図である。本発明の一例を示す図である。本発明の一例を示す図である。本発明の一例の光学シートの断面を示す図である。本発明の光学シートの製造方法の一例を示す図である。本発明の凸条遮光部におけるθ１およびθ２を示す図である。本発明の凸条遮光部における幅Ａを示す図である。本発明の光学シートの一例における光路を示す図である。

符号の説明

１・・・非遮光部、２・・・凸条遮光部、３・・・遮光層、４・・・凹部、５・・・入射レンズ
６・・・透光性接着層、７・・・前面板、８・・・谷部
２１・・・印刷ロール、２２・・・ニップロール、２３・・・インク層、２４・・・インク溜り
２５・・・ロールナイフ、２６・・・レンズシート

Claims

一方の面に複数の凸条遮光部が設けられた光学シートであって、
同じ面の非遮光部が平坦または、凹状であり、
前記凸条遮光部と前記非遮光部との境界に溝状凹部を備え、
前記凸条遮光部表面および前記凹部に一つながりとなった遮光性材料からなる層が設けられたたことを特徴とする光学シート。
請求項１の光学シートであって、前記凸状遮光部の反対側面にレンズを備え、該レンズは、前記レンズにより集光された光が前記非遮光部に入射するように設けられたことを特徴とするレンチキュラーレンズシート。