CN1538237A

CN1538237A - 具有凹入部分的基底、显微透镜基底、传输屏和背面投影

Info

Publication number: CN1538237A
Application number: CNA2004100329104A
Authority: CN
Inventors: ��ɽ��; 山下秀人; ʷ; 坂口昌史; 清水信雄
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2003-04-15
Filing date: 2004-04-14
Publication date: 2004-10-20
Also published as: US20050002094A1; TW200500785A; JP2004317732A; US20060203333A1

Abstract

根据本发明的具有多个凹入部分(3)的基底(2)包括具有多个凹入部分(3)的基底(5)。凹入部分(3)通过蚀刻加工形成在基底(5)上，从而多个凹入部分(3)随机地排列在基底(5)上。首先，非－聚合树脂涂敷表面上，在所述面上制成具有用于显微透镜的凹入部分的基底(2)的凹入部分(3)。通过聚合和硬化(固化)该树脂，进一步从树脂层(14)去除具有用于显微透镜的凹入部分的基底，树脂层(14)形成在基底(5)上。因此，显微透镜(8)形成在树脂层14上，所述显微透镜(8)由在凹入部分(3)中填充的树脂组成并作为凸透镜。

Description

具有凹入部分的基底、显微透镜基底、传输屏和背面投影

技术领域

本发明涉及一种具有凹入部分的基底、显微透镜基底、传输屏和背面投影。

背景技术

近年来，作为家庭影院、大屏幕电视等的监视器的合适的显示器，对背面投影的需求日益增加。

在用于背面投影的传输屏中，普遍应用透镜状的镜头。然而，这种类型的屏幕虽然具有较大的水平视角，但具有较小的垂直视角(即在视角上具有偏差)。

作为这种问题的解决办法，提出一种传输屏(用于背面投影型图象显示器设备的屏幕)，所述传输屏使用显微透镜阵列片(显微透镜基底)代替透镜状的镜头。然而，在这种配有显微透镜阵列的传统传输屏中，所述显微透镜阵列具有周期图案，存在的问题是，因为通过显微透镜的光的干涉，与使用透镜状的镜头情况相比更倾向于发生网纹干扰。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种显微透镜基底、传输屏和背面投影，其能够有效地防止由于光的干涉而发生的网纹干扰。而且，本发明的另一个目的是提供一种具有凹入部分的基底，所述基底能够适于制造显微透镜基底。

为了达到上述目的，在本发明的一个方面中，本发明提供一种具有凹入部分的基底。此基底包括多个凹入部分，所述多个凹入部分通过蚀刻加工制成在基底上，从而多个凹入部分随机地排列在基底上。

这使得提供一种具有凹入部分的基底成为可能，所述基底能够适于制造显微透镜基底，所述显微透镜基底能够有效地防止网纹干扰的发生。

在本发明的基底中，优选地基底由碳酸钠-氧化钙玻璃制成。

这使得增强基底的加工性成为可能(即可加工性)，特别是，更好地生产具有凹入部分的基底成为可能。

在本发明的基底中，优选地基底具有可使用区域，所有凹入部分制成在所述区域中，当从基底的顶部观看时，在可用区域中，被所有凹入部分所占用的区域与全部可用区域的比率是90％或更多。

这使得提供具有凹入部分的基底成为可能，所述基底能够适于制造显微透镜基底，所述显微透镜基底能够有效地防止由于不能透过显微透镜的光造成有害影响。

在本发明的基底中，优选地凹入部分用于制造显微透镜。

这使得用于适宜地制造显微基底成为可能。

在本发明的另一个方面，本发明提供一种包括多个显微透镜的显微透镜基底。此多个显微透镜以光学随机次序排列在基底上。显微透镜基底使用具有多个凹入部分的基底制造，以提供显微透镜。多个凹入部分通过蚀刻加工制成在基底上，从而多个凹入部分随机地排列在基底上。

这使得提供能够有效地防止发生网纹干扰的显微透镜基底成为可能。

在本发明的另一个方面，本发明提供一种传输屏，所述传输屏包括具有多个显微透镜的显微透镜基底。多个显微透镜以光学随机顺序排列在基底上。显微透镜基底使用具有多个凹入部分的基底制成以提供显微透镜。多个凹入部分通过蚀刻加工形成在基底上，从而多个凹入部分随机地排列在基底上。

这使得提供能够有效地防止发生网纹干扰的传输屏成为可能。

优选地，本发明的传输屏进一步包括具有菲涅耳透镜的菲涅耳透镜部分，菲涅耳透镜部分具有发射面并且菲涅耳透镜制成在发射面内，其中显微透镜基底排列在菲涅耳透镜部分的发射面的侧面。

这使得相邻于屏制成适当的视角范围成为可能。

在本发明的传输屏中，优选地显微透镜的每一个的直径在10-500μm的范围内。

这使得当投射在屏上的图象保持足够的分辨率的同时进一步增强传输屏的生产率成为可能。

在本发明的另一个方面中，本发明提供一种包括传输屏的背面投影。传输屏具有带着多个显微透镜的显微基底。多个显微透镜以光学随机顺序排列在基底上。显微基底使用具有多个凹入部分的基底制成以提供显微透镜。所述多个凹入部分通过蚀刻加工形成在基底上，从而此多个凹入部分随机地排列在基底上。

这使得提供有效地防止发生网纹干扰的背面投影成为可能。

优选地，根据本发明的背面投影进一步包括：

投影光学单元；和

光导向镜。

这使得提供能够有效地防止发生网纹干扰的背面投影成为可能。

附图说明

通过参照下面的附图对本发明的优选实施例进行详细说明，本发明的上述和其它目的、特性和优势将更容易理解。

图1是说明了本发明的具有用于显微透镜的凹入部分的基底的纵向横截面示意图。

图2是说明了本发明的显微透镜基底的纵向横截面示意图。

图3是说明了本发明的具有用于显微透镜的凹入部分的基底的示意平面图。

图4是说明制造本发明的具有用于显微透镜的凹入部分的基底的方法的示意纵向截面图。

图5是说明制造本发明的具有用于显微透镜的凹入部分的基底的方法示意纵向横截面图。

图6是说明制造本发明的具有用于显微透镜的凹入部分的基底的方法示意纵向横截面图。

图7是说明制造本发明的具有用于显微透镜的凹入部分的基底的方法示意纵向横截面图。

图8是说明制造本发明的具有用于显微透镜的凹入部分的基底的方法示意纵向横截面图。

图9是说明制造本发明的具有用于显微透镜的凹入部分的基底的方法示意纵向横截面图。

图10是说明制造本发明的显微透镜基底的方法的示意纵向横截面图。

图11是说明制造本发明的显微透镜基底的方法的示意纵向横截面图。

图12是说明制造本发明的显微透镜基底的方法的示意纵向横截面图。

图13是说明制造本发明的具有用于显微透镜的凹入部分的基底的方法的示意纵向横截面图。

图14是说明制造本发明的具有用于显微透镜的凹入部分的基底的方法的示意纵向横截面图。

图15是说明制造本发明的具有用于显微透镜的凹入部分的基底的方法的示意纵向横截面图。

图16是说明本发明的传输屏的光学系统的示意横截面图。

图17是图16中所示的传输屏的分解透视图。

图18是说明本发明的背面投影的结构的示意曲线。

具体实施方式

下面将参照附图详细说明根据本发明的优选实施例。

应该理解，根据本发明的具有凹入部分的每一个基底(具有用于显微透镜的凹入部分的基底)和显微透镜基底包括分离的基底和极板。

而且，在下面的说明中，把本发明的具有凹入部分基底应用于具有用于显微透镜的凹入部分的基底的情况将作为典型的实例来说明。

图1是说明了本发明的具有用于显微透镜的凹入部分的基底的纵向横截面示意图。图2是说明了本发明的显微透镜基底的纵向横截面示意图。图3是说明了本发明的具有用于显微透镜的凹入部分的基底的示意平面图。

如图1所示，具有用于显微透镜的凹入的部分基底2具有随机地排列在基底5上的多个凹入部分(用于显微透镜)3。

通过使用这种具有用于显微透镜的凹入部分的基底，获得显微透镜基底1是可能的，在所述显微基底1上，多个显微透镜8以光学随机顺序排列，如图2(和后面的图12)所示。

在本说明书中的术语“以光学随机顺序”意思是指多个显微透镜8不规则地或随机地排列，从而充分地防止和抑制光学干涉。

如图2所示，显微透镜基底1具有树脂层14，在所述树脂层14上制成显微透镜8，显微透镜8相应于具有用于显微透镜的凹入部分的基底2的凹入部分3。此树脂层14主要由树脂材料组成，所述树脂材料以预定的折射率透明。

具有用于显微透镜的凹入部分的基底和制造本发明的具有用于显微透镜的凹入部分的基底的方法将首先参照图4-9进行说明。在这点上，虽然用于显微透镜的大量凹入部分实际上形成在基底上，为了简化其说明，下面的说明将仅通过它们的一部分来说明。

首先，基底5通过制造具有用于显微透镜的凹入部分的基底2而制备。

优选地，没有弯曲和缺陷的具有统一厚度的基底用于基底5。而且，优选地，具有通过冲洗等方法清洁的表面的基底用于基底5。

虽然碳酸钠-氧化钙玻璃、水晶玻璃、石英玻璃、铅玻璃、钾玻璃、硼硅酸盐玻璃等可以被提及作为基底5的材料，在它们当中碳酸钠-氧化钙玻璃和水晶玻璃(例如微晶玻璃等)是优选的。通过使用碳酸钠-氧化钙玻璃或水晶玻璃，很容易处理基底5材料。并且从制造成本上看也是有优势的，因为碳酸钠-氧化钙玻璃或水晶玻璃相对不贵。

<1>如图4(a)所示，掩模6形成在制备的基底5的表面上(掩模形成过程)。然后，后表面保护膜69形成在基底5的后表面上(即与形成掩模6的表面相对的表面侧)。不用讲，掩模6和后表面保护膜69可以同时形成。

优选地，在步骤<2>(后面说明)中，通过物理方法或激光束辐照允许初始孔61形成在掩模6中，并且在步骤<3>中(后面说明)中具有抗蚀刻能力。换言之，优选地这样构成掩模6，使其具有等于或小于基底5的蚀刻速度的速度下制成。

从这点上看，例如，金属(例如Cr、Au、Ni、Ti、Pt等)、包括从这些金属中选择的两种或更多种金属的合金、这些金属的氧化物(金属氧化物)、硅、树脂等可以作为掩模6的材料。可选择地，掩模6可以由多个由不同材料制成的层(例如Cr/Au层)构成层状结构。

制造掩模6的方法不受到具体限制。例如，在掩模6由金属材料(包括合金)如Cr和Au或金属氧化物(如氧化铬)组成的情况下，掩模6能够适于通过蒸发方法、溅射方法等制成。另一方面，例如，在掩模6由硅制成的情况下，掩模6能够适于通过溅射方法、CVD方法等制成。

在掩模6由氧化铬或铬作为主要成分制成的情况下，初始孔61能够容易地通过初始孔形成过程(后面说明)而制成，并且在蚀刻加工时更确定地保护基底5。而且，例如，当掩模6已经由氧化铬或铬作为主要组分制成时，氟化铵(NH₄F)溶液可以用作蚀刻剂。由于包含氟化铵的溶液不是有毒的，因此在工作过程中可以确保防止它对人体和环境的影响。

例如，在掩模6由金作为主要成分制成的情况下，通过使掩模6的厚度相对大，在步骤<2>(后面将说明)中的喷射处理(blaset processing)过程中，喷砂介质611(喷砂球)的冲击能够被减小，进而能够使形成的初始孔61的形状更好地平衡。

虽然掩模6的厚度也依赖于构成掩模6的材料而变化，但是优选地在0.05-2.0μm的范围内，更优选地，在0.1-0.5μm的范围内。如果厚度在上面所给出的下限的下面，则在步骤<2>(后面说明)中的喷砂清理过程(shotblast process)中，依赖于掩模6的组成材料等来充分减小喷砂的冲击很困难，因此具有使形成的初始孔61的形状变形的可能。此外，在步骤<3>(后面说明)中的湿蚀刻加工过程中，有可能不能获得对基底5的掩模部分的充分保护。另一方面，如果厚度在上述的上限的上面，除了通过在步骤<2>(以后说明)中物理方法或用激光束辐照而形成初始孔61中具有困难外，将依赖于掩模6的组成材料等，掩模6有可能由于掩模6的内部应力而倾向于容易被去除。

提供后表面保护薄膜69以在随后的处理中保护基底5的后表面。基底5的后表面腐蚀、恶化等适于通过后表面的保护薄膜69而防止。由于后表面保护薄膜69由与掩模6相同的材料制成，所以可以由与掩模6的形成相似的方法形成。

<2>其次，如图4(b)和5(c)所示，多个初始孔61通过物理方法或用激光束辐照的方法(初始孔形成过程)随意地形成在掩模6上，所述多个初始孔61在蚀刻(后面说明)过程中用作掩模开口。

初始孔61可以用任何方法形成，但是初始孔61优选地通过物理方法或用激光束辐照而制成。这使得高生产率地制造具有用于显微透镜的凹入部分基底成为可能。特别是，凹入部分能够容易地形成在相对较大尺寸的具有用于显微透镜的凹入部分的基底上。

例如，形成初始孔61的物理方法包括这样的方法，即喷射处理(喷丸清理、喷砂处理等)、蚀刻、挤压、针极打印(dot printing)、攻丝(trapping)、研磨等。在初始孔61通过喷射处理而制成的情况下，即使是用于具有相对较大面积(即用于显微透镜8形成的区域面积)的基底5，也可以在较短的时间以高效率制成初始孔61。

而且，在初始孔61通过用激光束辐照而制成的情况下，不具体限制使用的激光器。可以使用红宝石激光器、半导体激光器、YAG激光器、毫微微秒激光器、玻璃激光器、YVO₄激光器、Ne-He激光器、氩激光器、二氧化碳激光器等。在初始孔61通过激光器辐照制成的情况下，可以容易并精确地控制初始孔61的尺寸、相邻初始孔61之间的距离等。

此处，在掩模6上通过使用喷砂清理处理作为物理方法来制造初始孔61的情况将作为实例来说明。

在喷砂清理处理中，如图4(b)所示，初始孔61通过从喷嘴610中把喷砂介质61喷射到掩模6的表面上而在掩模6上制成，所述喷嘴610垂直于掩模6形成在基底5上的表面之上的表面排列。初始孔61通过在掩模6的全部表面上以图4(b)中的箭头A1和A2所示的方向上移动喷嘴610进行喷砂而形成在掩模6的全部的表面上。

可以使用钢砂、褐色的熔融氧化铝、白色的熔融氧化铝、玻璃珠、不锈钢珠、石榴石、硅砂、塑料、钢丝切制丸粒(cut wire)、炉渣等作为喷砂介质611，并且其中玻璃珠特别是优选的。通过使用这样的喷砂介质，在掩模6上适宜地制成初始孔61是可能的。

优选地，喷砂介质611的平均直径是在20-200μm的范围内。更优选地是在50-100μm。如果喷砂介质611的平均直径小于上述的下限，则很难高效率地制成初始孔61，或喷砂介质611的颗粒可以通过其吸引力而形成具有超过上述上限的直径的胶合粒。另一方面，如果喷砂介质611的的平均直径超过了上述的上限，则制成的初始孔61是较大的，通过相互粘附初始孔61成为较大尺寸，或倾向制成具有不同形状的每个初始孔61。

优选地，喷砂介质611的喷砂压力(即指在喷射过程中的空气压力)在1-10kg/cm²的范围内，并且更优选地，在3-5kg/cm²的范围内。如果喷砂介质611的喷砂压力小于上述的下限，则喷砂的冲击被消弱，进而产生的情况是很难确保在掩模6内初始孔61的形成。另一方面，如果喷砂介质611的喷砂压力大于上述的上限，则喷砂的冲击太强大，因此，喷砂介质611的颗粒有可能被压碎，或初始孔61的形状由于冲击而变形。

而且，优选地，喷砂介质611的喷射密度(喷砂密度，这指喷在每掩模6的单位面积上的喷砂介质611的重量)是在10-100kg/m²的范围内，更优选地，在30-50kg/m²的范围内。如果喷砂介质611的喷射密度小于上述下限，则喷砂的数量将被减少，因此，在掩模6的全部表面上均匀地制成初始孔61要花费很长时间。另一方面，如果喷砂介质611的喷射密度在上述的上限，则初始孔61以重叠的方式制成，以至于较大的孔通过彼此结合而形成，或倾向于形成具有不同形状的初始孔。

初始孔61通过使用上述的喷砂处理而形成在掩模6内，如图5(c)所示。

优选地，初始孔均匀地形成在掩模6的全部表面上。而且，优选地，初始孔61以这样的方式制成，即较小的孔以预定的间隙排列，从而在基底5的表面上没有平坦的部分，并且当步骤<3>(后面说明)进行湿蚀刻时，表面由具有几乎没有间隔的凹入部分覆盖。例如，为了那个目的，可以增加喷砂处理的时间，或重复进行多次喷砂处理。

更确切地，例如，优选地，当从基底5的顶端观看时所形成的初始孔61的形状接近圆形的并且初始孔61的每一个具有范围在2-10μm的平均直径。而且，优选地，初始孔61以每平方厘米(cm²)1000-1000000个孔的比率在掩模6上制成。并且更优选地，每平方厘米(cm²)10000-500000孔。并且，不必讲，初始孔61的形状不被限形成在接近圆形。

当初始孔61形在掩模6内时，如图5(c)所示，除了初始孔61，初始凹入部分51也可以通过除去基底5的表面的部分而制成。这使得当进行步骤<3>(后面说明)中的蚀刻加工时有可能增加于蚀刻剂的接触面积，进而能够适宜地开始蚀刻。而且，通过调整初始凹入部分51的深度，有可能调整凹入部分3的深度(即透镜的最大厚度)。虽然未具体限制初始凹入部分51的深度，但优选地深度为5.0μm或更小，并且更优选地，在0.1-0.5μm的范围内。

如上所述，通过喷砂处理来在掩模6上制成初始孔61的情况作为实例来说明，但是在掩模6上制成初始孔61的方法不限制于喷砂处理。例如，可以通过多种上述物理方法(例如，喷砂处理之外的喷射处理、蚀刻、挤压、针极打印、攻丝、研磨等)、用激光束辐照等而形成在掩模6上。

当通过挤压(挤压加工)制成初始孔61时，例如能够通过在掩模6上挤压具有预定图形(任意图形)的突出部分的辊子和在掩模6上滚动辊子而在掩模6上制成初始孔61。

另外，初始孔61不仅可以通过物理方法或用激光束照射的方法制成，而且当掩模6形成在基底5上时，也可以以预定的图形预先把外来物体排列在基底5上，然后用外来物体在基底5上制成掩模6以通过设计而形成缺陷以至于缺陷被用作初始孔61。

通过这种方式，在本发明中，通过物理方法或激光束照射的方法制成初始孔61，与通过传统光刻法在掩模6种形成开口相比，可以在掩模上容易而便宜地在掩模中随机制成开口(初始孔61)。另外，物理方法或用激光束照射的方法使得容易地处理较大的基底。

<3>其次，如图5(d)和6(e)所示，使用掩模6通过把蚀刻加工应用于基底5(蚀刻加工)而在基底5上随机地形成大量的凹入部分。

蚀刻方法不受到具体限制，并且可以把湿蚀刻加工、干蚀刻加工等作为实例。在下面的说明中，使用湿蚀刻加工的情况将作为实例来说明。

通过把湿蚀刻加工应用于用掩模6覆盖的基底5上，在所述掩模6中制成初始孔61，如图5(d)，基底5从没有掩模存在的部分即从初始孔61蚀刻，进而大量的凹入部分3形成在基底5上。如上所述，由于形成在掩模6上的初始孔61随机地设置，所以制成的凹入部分3随机地排列在基底5的表面。

此外，在本实施例中，当步骤<2>中初始孔61形成在掩模6中时，初始凹入部分51形成在基底5的表面上。这使得在蚀刻过程中与蚀刻剂接触的面积增加，进而蚀刻能够适宜地开始进行。

另外，凹入部分3的形成能够通过使用湿蚀刻过程而适宜地进行。例如，在含有氢氟酸的蚀刻剂(氢氟酸基蚀刻剂)被用于蚀刻剂的情况下，基底5能够更具有可选择性腐蚀，并且这使得适宜地制成凹入部分3是可能的。

在掩模6主要由铬组成的情况下(即掩模6由含有铬作为主要成分的材料制成)，氟化铵溶液特别适于作为氢氟酸基蚀刻剂。由于含有氟化铵的溶液不是有毒的，所以更确保防止对工作中的人体和环境的影响。

另外，湿蚀刻加工允许使用比干蚀刻加工更简单的设备，并且允许在一次处理大量的基底。这使得增强基底的生产率成为可能，并且以低成本提供具有用于显微透镜的凹入部分的基底2。

<4>下面，掩模6被如图7(f)所示去除(掩模去除过程)。此时，后面表面保护薄膜69与掩模6一起被去除。

在掩模6主要由铬组成的情况下，掩模6的去除能够通过使用硝酸铵铈和高氯酸的混合物进行蚀刻加工。

图7(f)和3出示了上面的处理结果，获得了具有用于显微透镜的凹入部分的基底2，在所述基底2中大量的凹入部分3随机地形成在基底5上。

优选地，凹入部分3相对密集地形成在基底5上。具体而言，优选地，当从基底5的顶部看，在可用面积上被所有凹入部分3所占据的面积与整个可用面积的比率是90％或更多。即，具有用于显微透镜凹入部分的基底2具有这样的可用面积，在所述面积上制成所有的凹入部分3。在可用面积上所有凹入部分3所占据的面积与整个可用面积的比率是90％或更多，可以减小直接通过除了凹入部分3所占据的面积外的面积的光线，因此能够进一步增强光的可利用率。

不具体限形成在基底5上随机地形成凹入部分3的方法。在凹入部分3通过上述所提及的方法制成的情况下，即通过物理方法或用激光束辐照在掩模6上制成初始孔61而把凹入部分3形成在基底5上，然后对掩模6进行蚀刻加工的方法，可以获得下面的效果。

即，通过物理方法或用激光束辐照在掩模6上形成初始孔61，与通过传统光刻法在掩模6上制成开口的情况相比，可以在掩模6上更容易和更便宜地以预定图形形成开口(初始孔61)。这使得增强具有用于显微透镜的凹入部分的基底2的生产率，进而以较低的成本提供具有用于显微透镜的凹入部分的基底2是可能的。

另外，根据上述方法，可以容易地对大尺寸的基底进行处理。并且，根据此方法，在制造这样较大尺寸基底的情况下，不需要象传统方法粘结多个基底，因此可能消除粘结裂缝的出现。这使得通过低成本的简单的方法制造具有用于显微透镜的凹入部分的高质量大尺寸基底成为可能。

此外，在步骤<4>中去除掩模6之后，新的掩模62可以形成在基底5上，然后可以重复包括掩模形成处理、初始孔形成处理、湿蚀刻加工和掩模去除处理。下面将说明具体的实例。

<B1>首先，如图8(g)所示，新的掩模62形成在基底5上，在所述基底5上形成了凹入部分3。掩模62可以与上述掩模6所述的相同的方式(掩模形成处理)制成。

<B2>其次，如图8(h)所示，初始孔63通过上述物理方法或用激光束辐照的方法形成在掩模62上(初始孔形成处理)。此时，如图8(h)所示，初始凹入部分52可以形成在基底5的表面上。

<B3>然后，如图9(i)所示，通过应用相似于用掩模62的上述处理(蚀刻加工)的蚀刻加工而形成凹入部分31。

<B4>最后，如图9(i)所示，去除掩模62和后面表面保护膜69(掩模去除处理)。

步骤<B1>至<B4>可以通过相似于步骤<1>至<4>的方法进行。

通过这种方法，重复地进行一系列的处理，可以没有偏差地在基底5的整个表面上制成凹入部分，并且均匀地设置凹入部分的形状。

另外，每一个处理中第一回合的条件与第二或随后的回合的条件可以变化。通过变化每一个处理的条件以调整制成的凹入部分3的形状(尺寸、深度、曲率、凹入部分的凹入形状等)，可以获得具有理想形状的基底5。

例如，在初始孔形成处理中，形成在掩模6的初始孔61的尺寸和密度、形成在基底5上的初始凹入部分51的尺寸和深度等可以通过改变条件(例如喷砂介质611的直径、喷砂压力或喷砂介质611的喷射密度、处理时间等)来调整。

另外，在蚀刻加工中，通过改变蚀刻速度能够调整形成的凹入部分3的形状。例如，通过逐渐降低蚀刻速度，均匀地排列制成的多个凹入部分3的形状是可能的。

另外，例如，在蚀刻加工的第一回合中，通过将蚀刻速度设定为较大(或较小)值，可以消除基底表面的平坦部分(预蚀刻加工)，并且在第二和随后的蚀刻加工回合中，通过将蚀刻速度设定为较小(或较大)值，可以制成凹入部分3(正常蚀刻加工)。

而且，通过改变初始孔61的尺寸、初始凹入部分51的尺寸和深度等，并进一步改变蚀刻速度，可以把凹入部分3制成理想的非球面的形状。

这儿，在重复进行上述一系列处理的情况下，在步骤<4>等中可以重复使用后表面保护膜69，不需要除去。

下面，将参照图10说明用具有凹入部分的显微透镜基底2制造显微透镜基底的方法。

在这点上，不须讲，具有用于显微透镜的凹入部分的基底2和本发明的显微透镜基底能够用作传输屏和背面投影(后面说明)，并且此外，它们能够用作多种电-光设备，例如液晶显示器(液晶面板)、有机或无机电致发光(EL)显示器、电偶合器件(CCD)、光通讯设备等以及其它设备。

<5>首先，非-聚合树脂涂敷于表面上，在所述表面上形成具有用于显微透镜的凹入部分的基底2的凹入部分3。通过聚合和硬化(固化)所述树脂，如图10(k)所示，树脂层14形成在基底5上。因此，显微透镜8形成在树脂层14上，所述显微透镜8由在凹入部分填充的树脂组成并作为凸透镜。

<6>其次，如图10(1)所示，具有用于显微透镜的凹入部分的基底2从显微透镜8(即树脂层14)中去除，所述基底2是显微透镜8的模具。

通过这种方式，如图2所示，获得显微透镜基底1，在所述显微透镜基底1上随机地排列大量的显微透镜8。

如上所述，这些显微透镜8以光学随机顺序排列在显微透镜基底1上。因此，可以防止并抑制由于传输(或通过)显微透镜8的光线发生光干涉。因此，例如，在本发明的显微透镜基底用于上述传输屏的情况下，几乎可以完全防止所谓的网纹干扰的发生。这使得获得具有高质量显示的良好传输屏是可能的。

用大量任意相邻两点之间的距离(例如，在显微透镜8与相邻显微透镜8之间或凹入部分3与相邻凹入部分3之间)所获得的标准偏差作为表示显微透镜8(或凹入部分3)的随机度(不规则度)的指示。在本发明中，优选地，所获得的标准偏差表示比所述大量距离的平均值大3％的随机度(不规则度)。当指示在值的范围内时，有效地防止光干扰的发生是可能的。

在此方面，在制造显微透镜基底的方法的上述说明中，用显微基底1仅由树脂层14组成的情况作为实例加以说明。然而，由多个树脂层组成的显微透镜基底也可以通过2p方法(光聚作用)来制造。

下面，将参照图11-12说明通过2p方法制造显微透镜基底的方法。

首先，如图11(a)所示，制备根据本发明制造的具有多个用于显微透镜的凹入部分3的具有用于显微透镜的凹入部分的基底2。通过这种方法，具有多个凹入部分3的具有用于显微透镜的凹入部分的基底2用作模子。通过在凹入部分3中填充树脂，制成显微透镜8。在这种情况下，例如，凹入部分3的内表面可以用脱模剂等涂敷。然后，设定具有用于显微透镜的凹入部分的基底2，从而具有垂直向上开口的凹入部分3。

<C1>其次，将构成树脂层141(显微透镜8)的未固化的树脂供应在具有用于凹入部分3的显微透镜的凹入部分的基底2上。

<C2>其次，树脂层53连接至未固化的树脂上，并且通过挤压使树脂53以与未固化的树脂紧密接触。

<C3>其次，树脂被固化(或硬化)。固化树脂的方法根据树脂的种类适当地选择，例如，紫外线的辐照、加热、电子束辐照等。

通过这种方法，如图11(b)，制成树脂层141，并且显微透镜8通过填充在凹入部分3中的树脂而制成。

<C4>其次，如图12(c)所示，作为模子的具有用于显微透镜凹入部分的基底2从显微透镜8中去除。

因此，获得显微透镜基底是可能的，在所述显微透镜基底上排列多个显微透镜8，如图12(c)所示。

另外，在上述解释中，说明了具有用于显微透镜的凹入部分的基底通过用掩模6的蚀刻加工而制造。然而，只要通过蚀刻加工在具有用于显微透镜的凹入部分的基底上制成的多个凹入部分3，本发明的具有用于显微透镜的凹入部分的基底2可以是任意一个。例如，可以是如下面所述的无掩模通过蚀刻加工而制造的一个。下面将说明此种方法的一个实例。

首先，与上述实施例中相同在制造具有用于显微透镜的凹入部分的基底2制造过程中制备基底(基体材料)5。

<D1>其次，如图13所示，初始凹入部分51形成在制备的基底5上(初始凹入部分形成处理)。

通过这种方法，在本实施例中，初始凹入部分51没有在基底5上形成掩模而直接形成在基底5上。例如，可以使用上述制造初始孔61的方法相同的方法作为制成初始凹入部分51的方法。更确切地，此方法包括激光加工、喷射处理(例如喷丸处理、喷砂处理等)、蚀刻、挤压、针极打印等。

在通过激光加工制成初始凹入部分51的情况下，能够以预定图形有效并精确地制成初始凹入部分51。另外，可以容易地控制每一个初始凹入部分51的直径和深度、相邻两个初始凹入部分51之间的距离等。在通过激光加工(即用激光束照射)制成初始凹入部分51的情况下，所使用的激光束可由红宝石激光器、半导体激光器、YAG激光器、毫微微秒激光器、玻璃激光器、YVO₄激光器、Ne-He激光器、氩激光器、二氧化碳激光器等产生。在这些激光束中，优选地使用YAG激光器、毫微微秒激光器，因为这种激光器能够在室温下容易持续地振荡，并且这种激光器在较低的辐射能范围内提供更好性能的可控制性。这使得适宜地在基底5上制成初始凹入部分51是可能的。

并且，优选地，激光束的光束直径在1.0-100μm的范围内，更优选地在2.0-20μm的范围内。如果激光束的束直径在上述的下限以下。则形成的每一个初始凹入部分51的直径太小，进而有这样的可能性，即在后面说明的蚀刻步骤中把蚀刻加工应用于基底5时，蚀刻剂不能充分到达初始凹入部分51的底部。另一方面，如果激光束的光束直径在上述的上限以上，则形成的初始凹入部分51较大，初始凹入部分51通过相互粘结变得尺寸较大，或者具有形成不同形状的初始凹入部分51的倾向。

在通过喷射加工而形成初始凹入部分51的情况下，在较短时间和宽范围内有效地在基底5上制成初始凹入部分51是可能的。例如，可以使用钢砂、褐色的熔融氧化铝、白色的熔融氧化铝、玻璃珠、不锈钢珠、石榴石、硅砂、塑料、钢丝切制丸粒、炉渣等作为喷砂介质611作为喷砂加工，在它们中，玻璃珠是特别优选的。通过使用这种喷砂介质，可以适宜地在基底5上制成初始凹入部分51。

优选地，喷砂介质的平均直径在10-200μm的范围内，更优选地在20-100μm的范围内。如果喷砂介质的平均直径小于上述的下限，则形成的每一个初始凹入部分51的直径变得太小，进而有这样的可能性，即当在后面说明的蚀刻步骤中把蚀刻加工应用于基底5时，蚀刻剂不能充分到达初始凹入部分51的底部。另一方面，如果激光束的光束直径在上述的上限以上，形成的初始凹入部分51较大，初始凹入部分51通过相互粘结变得尺寸较大，或者具有形成不同形状的初始凹入部分51的倾向。

此外，优选地，喷砂介质的喷射压力(即这指在喷射过程中的空气压力)在1-10kg/cm²的范围内，更优选地在3-5kg/cm²范围内。如果喷砂介质的喷射压力小于上述下限，则喷丸的冲击力被弱化，进而有这样的情况，即很难确保在基底5上形成初始凹入部分51。另一方面，如果喷砂介质的喷射压力超过在上述上限，则喷丸的冲击力太强，因此有喷砂介质的颗粒被压碎的可能性，或者初始凹入部分51的形状被冲击力变形。

另外，优选地，喷砂介质的喷射密度(喷砂密度，指在基底5的每单位面积上所喷射的喷砂介质的重量)在10-100kg/cm²的范围内，更优选地，在30-50kg/cm²的范围内。如果喷砂介质的喷射密度小于上述下限，则喷丸的数量下降，因此在基底5的整个表面上均匀地制成初始凹入部分51需花费较长时间。另一方面，如果喷砂介质的喷射密度大于上述的上限，则初始凹入部分51以重叠的方式形成以至于通过彼此结合制成较大的孔，或倾向于形成每一个都具有不同形状的初始凹入部分。

虽然当从基底5的顶部看，不特别限制初始凹入部分51的形状，但是优选地，形状为圆形。如果初始凹入部分51具有这样的形状，则用于适宜地制造显微透镜基底(后面说明)是可能的。

在下面的说明中，假设每一个初始凹入部分51都具有大体的圆形。

而且，在初始凹入部分51的直径和深度分别为a(μm)和b(μm)的情况下，优选地满足关系a/b小于0.25(即，a/b≤0.25)，更优选地，满足关系a/b小于0.2(即a/b≤0.2)。通过满足这样的关系，在下述蚀刻步骤中获得使基底5得到适当蚀刻的速度是可能的。另外，每一个形成的凹入部分3的形状对获得具有特别优异的光特性的显微透镜是最佳的。相反，如果比率a/b在上述下限以下，则有这样的可能性，即当把蚀刻加工应用于下述蚀刻步骤中的剂座基底5上时，蚀刻剂不能充分地到达初始凹入部分51的底部，进而不能充分地获得本发明的效果。此外，有这样的可能性即确保控制制成的凹入部分3的形状是困难的，因为在初始凹入部分51中流动的蚀刻剂的速度不能被控制。另外，如果速度a/b超过上述上限，则使在上述蚀刻步骤中形成的凹入部分3的曲率半径足够小是困难的，因此有这样的可能性，即在显微透镜基底中获得足够的光学特性是困难的。

在最终形成的凹入部分3的直径是d(μm)的情况下，优选地，初始凹入部分51的直径和最终凹入部分3的直径d之间的关系满足a/d小于0.25(即a/d≤0.25)，更优选地应满足这样的关系a/d小于0.2(即a/d≤0.2)。通过满足这样的关系，当制造显微透镜基底(下述)时，制造具有适合的曲率半径的显微透镜基底是可能的。

虽然不特别限制初始凹入部分51的直径的具体值，但是优选地，直径在1.0-50μm的范围内，更优选地，在2.0-20μm的范围内。如果初始凹入部分51的直径在上述的下限以下，则有这样的可能性，即当把蚀刻加工应用于下述蚀刻步骤中的剂座基底5上时，蚀刻剂不能充分地到达初始凹入部分51的底部。另一方面，如果初始凹入部分51的直径在上述的上限以上，则使在上述蚀刻步骤中形成的凹入部分3的曲率半径足够小是困难的，进而有这样的可能性，即在显微透镜基底上获得足够的光学特性是困难的。

此外，虽然不特别限制初始凹入部分51的深度b的具体值，但是优选地深度b在5-500μm的范围内，更优选地，在10-200μm的范围内。如果初始凹入部分51的深度b在上述的下限以下，则使在上述蚀刻步骤中形成的凹入部分3的曲率半径足够小是困难的，进而有这样的可能性，即在显微透镜基底上获得足够的光学特性是困难的。另一方面，如果初始凹入部分51的深度b在上述的上限以上，则有这样的可能性即，当把蚀刻加工应用于下述蚀刻步骤中的剂座基底5上时，蚀刻剂不能充分地到达初始凹入部分51的底部。在这点上，不须讲，初始凹入部分51的形状不局限于大体的圆形。

另外，在本实施例中，多个初始凹入部分51形成在基底5上。在两个相邻初始凹入部分51之间的间隔是c(μm)的情况下，优选地，间隔c和初始凹入部分51的深度b之间的关系满足0.8≤c/b≤1.1，更优选地，关系满足0.9≤c/b≤1.0。通过满足这样的关系，在基底5上制成每一个都具有适当尺寸的凹入部分3是可能的。相反，如果比率c/b在上述下限以下，则使在上述蚀刻步骤中形成的凹入部分3的曲率半径足够小变得困难，进而有这样的可能性即在显微透镜基底上获得足够的光学特性变得困难。此外，如果比率c/b在上述上限以上，则有这样的可能性，即在基底5上制成足够小的显微透镜变得困难。

虽然不特别限形成在两个相邻初始凹入部分51之间的间隔c的具体值，但是优选地间隔c在5-500μm的范围内，更优选地在10-200μm的范围内。如果间隔c在上述下限以下，则有这样的可能性，即初始凹入部分51的形成变得困难。另外，如果间隔c太小，也有可能发生上述问题，因为初始凹入部分51的直径也变得较小。另一方面，如果间隔c在上述上限以上，则有这样的可能性，即在基底5上形成足够小的显微透镜变得困难。

<D2>其次，如图14所示，通过把蚀刻加工应用于基底5上而在基底5上形成大量的凹入部分3，在所述基底5上形成多个初始凹入部分51(蚀刻加工)。

通过这种方法，在本实施例中，通过把蚀刻加工应用于基底5上而在基底5上形成大量的凹入部分3，在所述基底5上，多个初始凹入部分51没有形成掩模6的情况下形成。

不具体限制蚀刻方法，可以使用湿蚀刻方法或干蚀刻方法。优选地使用湿蚀刻方法。因此，湿蚀刻方法比干蚀刻方法用更简单的设备进行处理，并且允许在一次处理大量的基底。因此，能够增强基底的生产率，能够以较低的成本提供具有用于显微透镜的凹入部分的基底2。

在湿蚀刻方法用于上述蚀刻方法的情况下，可以用氟化氢的水溶液、氟化氢铵水溶液、氢氟酸和硝酸的水溶液、氯化铁(三价)的水溶液、碱性水溶液等作为蚀刻剂。

另外，在使用干蚀刻方法的情况下，可以用三氟甲烷气体、氯基气体等作为蚀刻剂。

在下面的说明中，将用湿蚀刻方法的情况作为实例来说明。

通过把湿蚀刻加工应用于基底5上，初始凹入部分51形成在在所述基底5上，如图14所示，基底5从初始凹入部分5 1处被腐蚀，进而大量的凹入部分3形成在基底5上。

另外，凹入部分3的制成能够通过使用湿蚀刻加工而适宜地进行。例如，在使用含有氢氟酸(氢氟酸基蚀刻剂)的蚀刻剂的情况下，基底5更具选择性地被腐蚀，从而可以适宜地制成凹入部分3。

在此方面，新的初始凹入部分51可以进一步形成在基底5的表面上以重复地进行一系列的初始凹入部分形成步骤和蚀刻步骤，在所述基底5的表面上制成凹入部分3。即，步骤<D1>和<D2>可以重复地进行。这使得没有偏差地在基底5的整个表面上制成凹入部分3成为可能。此外，可以均匀地排列凹入部分3的形状。在这种情况下，在第二或随后的回合中的每一个处理中的条件可以与第一回合的相同或不同。

如图15所示，作为上述的处理结果，可以获得具有用于在基底5上具有大量凹入部分3的显微透镜的凹入部分的基底2。

在上述说明中，使用了设有平凸的透镜(平凸的显微透镜)的显微透镜基底，在透镜的一个表面上形成了显微透镜，但是根据本发明的显微透镜基底不限于这种类型。

例如，可以使用设有双凸透镜的显微透镜基底，在透镜两个表面上形成显微透镜。

另外，虽然在上述说明中玻璃基底用作具有用于显微透镜的凹入部分的基底2，但是在本发明中基底5的组成材料不限于玻璃。例如，金属或树脂可以用作基底5。

下面讲参照图16和17说明使用图2所示的显微透镜基底1的传输屏。图16是说明根据本发明的传输屏的光学系统的示意横截面图。图17是图16中所示的传输屏的分解透视图。

传输屏200包括菲涅耳镜部分210，其中菲涅耳镜形成在其发射面的表面上，并且具有大量显微透镜8的显微透镜基底1形成在入射面侧，所述入射面侧排列在菲涅耳镜部分210的发射面侧。

通过这种方法，传输屏200具有显微透镜基底1，因此在垂直方向的视角大于用透镜状的透镜的情况的视角。

特别地，如上所述，由于显微透镜8随机地排列在本发明的显微基底1上，因此可以防止液晶显示器(LCD)等的光阀或菲涅耳镜的干扰。这使得几乎完全地防止网纹干扰的发生是可能的。因此，可以获得具有高的显示质量的优异的传输屏。

此外，根据上述方法，可以容易地制造大尺寸显微透镜基底1。这使得制造具有高质量的大尺寸而又免于粘结缝隙的屏是可能的。

优选地，在显微透镜基底1内的每一个显微透镜8的直径在10-500μm的范围内，更优选地，在30-80μm的范围内，此外更优选地在50-60μm的范围内。通过限形成在上述范围内显微透镜8的每一个的直径，进一步增强传输屏的生产率同时保持在屏投影的图象具有足够的分辨率是可能的。在这点上，优选地，在显微透镜基底1上的相邻显微透镜8之间的间距在10-500μm的范围内，更优选地，间距在30-300μm的范围内，更优选地，间距在50-200μm的范围内。

另外，根据上述方法，可以容易地制造大尺寸显微透镜基底1。因此，制造具有高质量的大尺寸而又免于粘结缝隙的屏是可能的。

在此方面，本发明的传输屏不限于上述结构。例如，可以提供一种传输屏，其还包括黑色带、光漫射板或在发射面侧或显微透镜基底1的入射面侧的另一个显微透镜。

下面，将说明使用传输屏的背面投影。

图18是说明根据本发明的背面投影的结构的示意的曲线。

如图18所示，背面投影300的结构中，投影光学单元310、光导向镜320和传输屏330排列在外壳340中。

由于背面投影300使用传输屏200，所述传输屏200几乎不产生如传输屏330的上述的折射光或网纹干扰，因此它形成具有高显示质量的优异背面投影，所述高显示质量具有广泛的视角并免于网纹干扰的发生。

如上所述，在具有凹入部分的基底上(具有用于显微透镜的凹入部分的基底)和本发明的显微透镜基底上，由于凹入部分(用于显微透镜的凹入部分)和显微透镜随机排列(即以光学随机顺序)，防止光学干扰是可能的。

因此，在使用本发明的显微透镜基底的传输屏或背面投影中，防止液晶显示器(LCD)的光阀等或菲涅耳镜的干扰是可能的。这可以几乎完全防止网纹干扰的发生。因此，获得具有高的显示质量的优异传输屏是可能的。

如上所述，应该指出，即使参照附图所示的优选实施例已经说明了根据本发明的具有凹入部分的基底、显微透镜基底、传输屏和背面投影，但是本发明不限于这些实施例。

例如，具有本发明的具有凹入部分的基底不限于由上述方法制造的具有凹入部分的基底。即，例如，本发明的具有凹入部分的基底可以是由光刻法制造的具有凹入部分的基底，所述光刻法不包括通过物理方法或用激光束照射方法等生产的初始孔形成过程。

另外，在上述初始孔形成过程中，已经说明了进行喷丸同时沿一维方向(线性方式)移动喷嘴610的结构。然而，可以进行喷砂处理同时沿两维方向(平面方式)或三维方向(在空间方式)移动喷嘴610。

另外，根据本发明的传输屏和背面投影不限于此实施例中所述的类型，并且组成传输屏和背面投影的每一个元件可以用能够具有相同或相似功能的材料来替代。例如本发明的传输屏可以是下述传输屏，其还包括黑色带、光漫射板或在显微透镜基底1的发射面侧上的任何其它显微透镜基底。

此外，在上述说明中，作为实例已经说明了把本发明的显微透镜基底应用于传输屏和配有传输屏的突出部分显示器的情况，但是本发明不限于这些情况。例如，不须讲，本发明的显微透镜基底可以被应用于CCD、多种电-光设备(例如光学通讯设备、液晶显示器(液晶面板)、有机或无机电致发光的(EL)显示器和其它设备)。

此外，显示器也不限于背面投影类型，例如能够把本发明的显微透镜基底应用于正面投影型显示器。

另外，在上述说明中，把具有本发明的凹入部分的基底应用于具有用于显微透镜的凹入部分的基底的情况作为实例已经被说明了，本发明不限于这种情况，例如，能够把本发明的具有凹入部分的基底应用于在多种光发射源(例如有机EL设备)的反射镜(反射板)、从反射源中反射光的反射镜、用于从光发射源漫射光的光漫射板等。

实例

(实例1)

制造配有用于显微透镜的凹入部分的具有用于显微透镜的凹入部分的基底，然后用下述方法使用具有用于显微透镜的凹入部分的基底制造显微透镜基底。

首先，制备具有1.2m×0.7m的矩形、厚度为0.7mm的碳酸钠-氧化钙玻璃基底。

碳酸钠-氧化钙玻璃基底浸入清洗液中(即10vol％(即10体积百分比)氟化氢水溶液(包含少量的甘油))被清洗，所述溶液被加热至30℃，进而清洗其表面。

1A其后，每一个都具有0.2μm厚度的氧化铬薄膜(掩模和后表面保护膜)通过溅射方法形成在碳酸钠-氧化钙玻璃基底上。

2A其后，对掩模进行喷丸以在掩模的中心部分113cm×65cm的区域内制成大量的初始孔。

这儿，使用平均粒径为100μm的玻璃珠作为喷砂介质在5kg/cm²的喷砂压力和100kg/m²的喷射密度的条件下进行喷丸。

通过这种方法，在上述掩模的整个区域上以随机图案形成初始孔。初始孔的平均直径是10μm。并且初始孔的形成密度是20000孔/cm².

此外，此时，每一个都具有大约0.1μm的深度的初始凹入部分形成在碳酸钠-氧化钙玻璃基底的表面上。

3A然后，碳酸钠-氧化钙玻璃基底进行湿蚀刻加工，进而在碳酸钠-氧化钙玻璃基底上制成大量的凹入部分。

在此方面，40wt％氢氟铵的水溶液用于湿蚀刻剂，基底的蚀刻时间为100小时。

4A然后，氧化铬薄膜(掩模和后表面保护膜)通过使用四硝酸铵和高氯酸的混合物进行蚀刻加工而去除。

因此，获得了具有用于显微透镜的凹入部分的晶片状基底，其中大量用于显微透镜的凹入部分随机地形成在碳酸钠-氧化钙玻璃基底上。当从所获得的具有凹入部分的基底的顶端看，在可用面积中被所有凹入部分占据的的面积与整个可用面积的比率是96％，凹入部分形成在所述可用面积上。获得大量在任意两个相邻点(即在凹入部分与相邻凹入部分之间)的距离，然后计算这些距离的标准偏差。通过这种计算所获得的标准偏差是大量距离的平均值的20％。

5A其后，通过使用具有用于显微透镜的凹入部分的基底作为模子，通过铸模(即通过聚合方法)制成(或处理)聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA，具有1.49的折射率)树脂。

通过这种方法，获得具有1.2m×0.7m的面积的显微透镜基底，在所述显微透镜基底上，随机地制成大量的显微透镜。所形成的显微透镜的平均直径是100μm。另外，获得大量的在任意相邻两点之间(即在显微透镜与相邻显微透镜之间)的距离，然后，计算这些距离的标准偏差。通过这样的计算所获得的标准偏差是这些大量的距离的平均值的20％。

(实例2)

碳酸钠-氧化钙玻璃基底浸入清洗液中(即10vol％(即10体积百分比)氟化氢水溶液(包含少量的甘油))被清洗，所述溶液被加热至30℃，进而清洗它的表面。

1B其后，每一个都具有0.15μm厚度的氧化铬薄膜(掩模和后表面保护膜)通过溅射方法形成在碳酸钠-氧化钙玻璃基底上。

2B然后，对掩模进行激光加工以在掩模的中心部分113cm×65cm的区域内制成大量的初始孔。

在此方面，使用YAG激光器在1W的能量强度、5μm的光束直径和0.01秒的照射时间的条件下，进行激光加工。

通过这种方法，在上述掩模的整个区域上以随机图案制成初始孔。初始孔的平均直径是7μm，并且初始孔的形成密度是40000孔/cm²。

此外，此时，每一个都具有大约0.1μm的深度的初始凹入部分形成在碳酸钠-氧化钙玻璃基底上。

3B然后，碳酸钠-氧化钙玻璃基底进行湿蚀刻加工，进而在碳酸钠-氧化钙玻璃基底上制成大量的凹入部分。

4B然后，氧化铬薄膜(掩模和后表面保护膜)通过使用四硝酸铵和高氯酸的混合物进行蚀刻加工而去除。

因此，获得了具有用于显微透镜的凹入部分的晶片状基底，其中大量用于显微透镜的凹入部分随机地形成在碳酸钠-氧化钙玻璃基底上。当从所获得的具有凹入部分的基底的顶端看，在可用面积中被所有凹入部分占据的的面积与整个可用面积的比率是97％，凹入部分形成在所述可用面积上。获得大量在任意两个相邻点(即，在凹入部分和相邻凹入部分之间)的距离，然后计算这些距离的标准偏差。通过这种计算所获得的标准偏差是大量距离的平均值的35％。

然后，相似于实例1，通过进行上述5A步骤，获得具有1.2m×0.7m的面积的显微透镜基底，在所述显微透镜基底上随机地制成大量的显微透镜。所制成的显微透镜的平均直径是80μm。另外，获得大量的在任意相邻两点之间(即，在显微透镜和相邻显微透镜之间)的距离，然后，计算这些距离的标准偏差。通过这样的计算所获得的标准偏差是这些大量的距离的平均值的35％。

(实例3)

碳酸钠-氧化钙玻璃基底浸入清洗液中(即80vol％的浓缩硫酸水溶液和20vol％含30体积％过氧化氢溶液的水溶液的混合物)被清洗，所述溶液被加热至30℃，进而清洗它的表面。

2C其后，对碳酸钠-氧化钙玻璃基底进行喷丸以在其中心部分113cm×65cm的区域内制成大量的初始凹入部分。

这儿，使用20μm的平均粒径的玻璃珠作为喷砂介质在3kg/cm²的喷砂压力和30kg/m²的喷射密度的条件下进行喷丸。

通过这种方法，在上述碳酸钠-氧化钙玻璃基底的整个区域上以随机图案制成初始凹入部分。初始凹入部分的平均直径是30μm。并且初始凹入部分的形成密度是4000部分/cm²。此外，此时，在相邻初始凹入部分之间的平均间隔是150μm。

3C然后，碳酸钠-氧化钙玻璃基底进行湿蚀刻加工，进而在碳酸钠-氧化钙玻璃基底上制成大量的凹入部分。

在此方面，40wt％氢氟铵的水溶液用于湿蚀刻的蚀刻剂，基底的蚀刻时间为160小时。

4C其次，对碳酸钠-氧化钙玻璃基底面进行喷丸，在上述步骤中凹入部分已经被形成在所述碳酸钠-氧化钙玻璃基底面上，从而在其中心部分的113cm×65cm的区域内重新制成大量初始凹入部分。

此处，使用平均粒径为50μm的玻璃珠作为喷砂介质在5kg/cm²的喷砂压力和100kg/m²的喷射密度的条件下进行喷丸。

通过这种方法，初始凹入部分重新地在上述碳酸钠-氧化钙玻璃基底的整个区域上以随机图案制成。初始凹入部分的平均直径是80μm，并且初始凹入部分的形成密度是20000部分/cm²。此外，此时，在相邻初始凹入部分之间的平均间隔是100μm。

5C然后，碳酸钠-氧化钙玻璃基底的表面进行湿蚀刻加工，在所述碳酸钠-氧化钙玻璃基底表面上已经形成初始凹入部分，进而在碳酸钠-氧化钙玻璃基底上制成大量的凹入部分。

在此方面，40wt％氢氟铵的水溶液用于湿的蚀刻剂，基底的蚀刻时间为100小时。

因此，获得了具有用于显微透镜的凹入部分的晶片状基底，其中大量用于显微透镜的凹入部分随机地形成在碳酸钠-氧化钙玻璃基底上。在此情况下，所制成的凹入部分的曲率半径(即，在显微透镜的中心部分附近的曲率半径)是50μm，并且在两个相邻凹入部分之间的间隔(两个相邻凹入部分的中心之间的平均距离)是80μm。另外，当从所获得的具有凹入部分的基底的顶端看，在可用面积中被所有凹入部分占据的的面积与整个可用面积的比率是100％，凹入部分形成在所述可用面积上。获得大量在任意两个相邻点(即在凹入部分与相邻凹入部分之间)的距离，然后计算这些距离的标准偏差。通过这种计算所获得的标准偏差是大量距离的平均值的3％。

6C然后，非-聚合树脂(即，UV-固化光学环氧粘结剂(其固化后具有1.59的折射率))被涂敷在此表面上，在所述表面上制成具有用于显微透镜的凹入部分的基底的凹入部分。然后，这种树脂被聚合并通过用紫外(射)线照射而硬化，进而制成具有大量显微透镜的树脂。

7C然后，具有用于显微透镜的凹入部分的基底从显微透镜(即树脂层)上被去除，所述基底是显微透镜的模子。此处，获得具有1.2m×0.7m的矩形的显微透镜基底，所述显微透镜基底上随机地排列大量的显微透镜8。所制成的显微透镜的平均直径是100μm。另外，获得大量的在任意相邻两点之间(即在显微透镜与相邻显微透镜之间)的距离，然后，计算这些距离的标准偏差。通过这样的计算所获得的标准偏差是这些大量的距离的平均值的3％。

首先，制备具有1.2m×0.7m的矩形、厚度为2.0mm的石英玻璃基底。

石英玻璃基底浸入清洗液中(即10vol％(即10体积百分比)氟化氢水溶液(包含少量的甘油))被清洗，所述溶液被加热至30℃，进而清洗它的表面。

2D然后，用毫微微秒激光器在石英玻璃基底上的中心部分的113cm×65cm的区域内制成大量的初始凹入部分。

在此方面，在0.1W的能量强度、5μm的光束直径和0.1秒的照射时间的条件下，用毫微微秒激光器进行照射。

通过这种方法，初始凹入部分以随机图案在上述石英玻璃基底的整个区域上制成。所制成的初始凹入部分的平均直径是10μm，初始凹入部分的每一个的深度是50μm，并且两相邻初始凹入部分之间的平均间隔是50μm。

3D然后，石英玻璃基底进行湿蚀刻加工，所述石英玻璃基底的表面上已经制成初始凹入部分，进而在石英玻璃基底上制成大量的凹入部分。

在此方面，10wt％氢氟酸的水溶液和15wt％甘油溶液的混合物用于在室温下湿蚀刻的蚀刻剂，基底的蚀刻时间为6.5小时。

4D然后，在石英玻璃基底的表面上的中心部分113cm×65cm的区域内重新制成大量的初始凹入部分，在所述石英玻璃基底的表面上，用毫微微秒激光器以上述步骤已经制成凹入部分。

在此方面，在0.1W的能量强度、5μm的光束直径、和0.02秒的照射时间的条件下，用毫微微秒激光器进行照射。

通过这种方法，初始凹入部分以任意的图形在上述石英玻璃基底的整个区域上重新制成。所制成的初始凹入部分的平均直径是10μm，初始凹入部分的每一个的深度是10μm，并且两相邻初始凹入部分之间的平均间隔是50μm。

5D然后，石英玻璃基底进行湿蚀刻加工，进而在石英玻璃基底上重新制成大量的凹入部分。

在此方面，10wt％氢氟酸的水溶液和15wt％甘油溶液的混合物用于在室温下湿蚀刻的蚀刻剂，基底的蚀刻时间为80分钟。

在此方面，40wt％氢氟铵的水溶液用于湿蚀刻的蚀刻剂，基底的蚀刻时间为100小时。

因此，获得了具有用于显微透镜的凹入部分的晶片状基底，其中大量的显微透镜的凹入部分随机地形成在石英玻璃基底上。在此情况下，所制成的凹入部分的曲率半径(即在显微透镜的中心部分附近的曲率半径)是20μm，并且在两个相邻凹入部分之间的间隔(两个相邻凹入部分的中心之间的平均距离)是30μm。另外，当从所获得的具有凹入部分的基底的顶端看，在可用面积中被所有凹入部分占据的的面积与整个可用面积的比率是100％，凹入部分形成在所述可用面积上。获得大量在任意两个相邻点(即在凹入部分与相邻凹入部分之间)的距离，然后计算这些距离的标准偏差。通过这种计算所获得的标准偏差是大量距离的平均值的10％。

6D其后，非-聚合树脂(即，UV-固化光学环氧粘结剂(其固化后具有1.59的折射率))被涂敷在此表面上，在所述表面上制成具有用于显微透镜的凹入部分的基底的凹入部分。然后，这种树脂被聚合并通过用紫外(射)线照射而硬化，进而制成具有大量显微透镜的树脂。

7D然后，具有用于显微透镜的凹入部分的基底从显微透镜(即树脂层)上被去除，所述基底是显微透镜的模子。此处，获得具有1.2m×0.7m的矩形的显微透镜基底，所述显微透镜基底上随机地排列大量的显微透镜8。所制成的显微透镜的平均直径是40μm。另外，获得大量的在任意相邻两点之间(即在显微透镜与相邻显微透镜之间)的距离，然后，计算这些距离的标准偏差。通过这样的计算所获得的标准偏差是这些大量的距离的平均值的10％。

(比较实例)

首先，制备具有1mm的厚度的石英玻璃基底。

石英玻璃基底浸入清洗液中(即80vol％硫酸水溶液和20％过氧化氢水溶液)被清洗，所述溶液被加热至85℃，进而清洗它的表面。

1E然后，石英玻璃基底放置在CVD炉中，所述CVD炉设定在600℃和80Pa，SiH₄气体以300mL/分钟的速度供应至CVD炉中，此处，具有厚度0.6μm的多晶硅薄膜(掩模和后表面保护膜)通过CVD方法制成。

2E然后，具有显微透镜的规则图案的保护层通过光刻法形成在所制成的多晶硅薄膜(掩模)上。然后，使用CF气体对多晶硅薄膜进行干蚀刻过程。然后，通过去除保护层在多晶硅薄膜(掩模)上制成开口。

3E其次，大量的凹入部分通过石英玻璃基底进行第一湿蚀刻加工而形成在石英玻璃上。

在此过程中，氢氟酸基蚀刻液体被用于蚀刻剂。

4E然后，多晶硅薄膜(掩模和后表面保护膜)通过使用CF气体干蚀刻加工而去除。

通过这种方法，获得了具有用于显微透镜的凹入部分的晶片状基底，其中大量的用于显微透镜的凹入部分规则地形成在石英玻璃基底上。另外，当从所获得的具有凹入部分的基底的顶端看，在可用面积中被所有凹入部分占据的面积与整个可用面积的比率是98％，凹入部分形成在所述可用面积上。

然后，进行上述5A过程，并且获得相似于实例1的显微透镜基底，在所述显微基底上规则地制成大量的显微透镜。所制成的显微透镜的平均直径是72μm。

(评价)

在实例1和2中，通过物理方法或用激光束照射的方法制成开口(初始孔)，能够容易地实现较大尺寸的基底(例如1.2m×0.7m)的处理。此外，在实例3和4中，基体材料的初始凹入部分没有形成掩模而直接形成，也能够容易地实现大尺寸基底(例如1.2m×0.7m)的处理。另一方面，在比较实例中，通过光刻法在掩模上制成开口，对大尺寸基底(例如1.2m×0.7m)的处理是困难的。特别是，由于在感光性树脂上产生多个残品，生产量是低的。

使用实例1至4和上述对比实例所获得的显微透镜基底，制造如图16和17所示的传输屏，并且如图18所示的背面投影分别用传输屏制造。

当图象投影至所获得的背面投影的每一个屏上时，能够显示明亮的图象。而且，使用根据实例1至4的显微透镜基底在背面投影能够令人满意地确保防止衍射光或网纹干扰的发生。另一方面，使用根据比较实例的显微透镜基底在背面投影有衍射光和网纹干扰的发生。

因此，容易推测使用这样的传输屏的投影显示能够在屏上投影明亮的图象。

Claims

1.一种基底，其包括多个凹入部分，所述凹入部分通过蚀刻加工形成在基底上，从而所述多个凹入部分随机地排列在所述基底上。

2.根据权利要求1所述的基底，其中所述基底由碳酸钠-氧化钙玻璃组成。

3.根据权利要求1所述的基底，其中基底具有可用面积，在所述可用面积内形成全部凹入部分，其中当从基底的顶端看，在可用面积中由所有凹入部分占据的面积与整个可用面积的比率是90％或更多。

4.根据权利要求1所述的基底，其中凹入部分用作制造显微透镜。

5.一种显微透镜基底，其包括以光学随机顺序在基底上排列的多个显微透镜，显微透镜基底使用具有用于提供显微透镜的多个凹入部分的基底制造，所述多个凹入部分通过蚀刻加工形成在基底上，从而所述多个凹入部分随机地排列在所述基底上。

6.一种传输屏，其包括显微透镜基底，多个显微透镜以光学随机顺序排列在所述基底上，使用具有用于提供显微透镜的多个凹入部分的基底制造显微透镜基底，所述多个凹入部分通过蚀刻加工形成在基底上，从而所述多个凹入部分随机地排列在所述基底上。

7.根据权利要求6所述的传输屏，还包括具有菲涅耳透镜的菲涅耳透镜部分，所述菲涅耳透镜部分具有发射面并且菲涅耳透镜形成在所述发射面上，其中显微透镜基底排列在菲涅耳透镜部分的发射面侧。

8.根据权利要求6所述的传输屏，其中每一个显微透镜的直径在10-500μm的范围内。

9.一种背面投影，其包括传输屏，所述传输屏具有显微透镜基底，多个显微透镜以光学随机顺序排列在所述基底上，所述显微透镜基底使用具有用于提供显微透镜的多个凹入部分的基底制造，所述多个凹入部分通过蚀刻加工形成在基底上，从而所述多个凹入部分随机地排列在所述基底上。

10.根据权利要求9所述的背面投影，还包括：

投影光学单元；和

光学导向镜。