CN1762678A - 制微透镜基材的模具，方法，微透镜基材，传输屏和背投 - Google Patents

制微透镜基材的模具，方法，微透镜基材，传输屏和背投 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于制造微透镜基材1的模具6。该微透镜基材具有多个分别具有预定凸形的微透镜。该模具用于压微透镜基材的基础材料以在其上形成多个微透镜。该模具6具有卷形，所述卷形具有外周表面，且分别具有对应于每个微透镜的凸形的预定形状的多个凹面部分61被提供在用于压微透镜基材的基础材料的模具6的外周表面上。在这种情况下，多个凹面部分61利用刻蚀工艺使用掩模而形成。

Description

制微透镜基材的模具，方法，微透镜基材，传输屏和背投
相关申请的交叉参考
该申请要求在此特意作为参考完全并入本发明的日本专利申请No.2004-307460(2004年10月21日递交)的优先权。
技术领域
本发明涉及用于制造微透镜基材的模具，制造微透镜基材的方法，微透镜基材，传输屏，和背投。
背景技术
近年来，作为一种适用于家庭影院，大屏幕电视，或类似物的监视器的显示器，对背投的需要正不断增强。在用于背投机的传输屏中，一般使用双凸透镜。但具有这些双凸透镜的常规背投的问题在于其垂直视角小，尽管其水平视角大(即，存在视角偏离)。
为了解决这种问题，已经提出使用其上形成多个微透镜使得凹面部分或凸面部分具有光学旋转对称的微透镜片材(例如，参见JP-A-2000-131506)。如上所述的微透镜片材(微透镜基材)通常使用所谓2P法制造。在2P法中，未固化树脂被供给到具有多个用于形成多个微透镜的凹面部分的基材，所供给的树脂通过将平整和透明基材与树脂接触而被压和牢固地粘附至具有凹面部分的基材，并随后将树脂固化(例如，参见JP-A-2003-279949)。
但在如上所述的2P法中，问题在于难以将固化树脂具有凹面部分的基材上脱离。另外，这种问题在其中所要制造的微透镜基材具有大面积的情况下变得更加明显。因为该原因，在制造大尺寸微透镜基材时的产率可能非常低。
另外，如果所要制造的微透镜基材具有大尺寸(例如，其对角长度是140cm或更多)的基材，如上所述的问题变得更加明显。另外，用于制造微透镜基材的具有凹面部分的基材的尺寸变得较大，因此问题在于，用于微透镜基材的制造设备进一步变大。另外，伴随近年来用于家庭影院，显示器或类似物的监视器的迅速发展，要求对应于监控器或类似物的具有凹面部分的基材变得更大，这样需要制造各种类型(尺寸)的对应于各种尺寸监控器或类似物的基材与凹面部分。结果，出现的问题是，阻碍了微透镜基材的价格下降。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种用于制造微透镜基材的模具，它使得可以高生产率制造微透镜基材并可合适地用于制造具有高生产率的微透镜基材。
本发明的另一目的是提供一种微透镜基材和一种制造微透镜基材的方法，其中微透镜的缺陷如裂缝可被有效地防止。
另外，本发明的另一目的是提供具有上述微透镜基材的传输屏和背投。
为了实现以上目的，在本发明的一个方面，本发明涉及一种用于制造具有多个分别具有预定凸形的微透镜的微透镜基材的方法。该模具用于压微透镜基材的基材以在其上形成多个微透镜。在这种情况下，该模具具有卷形(具有外周表面)，且分别具有预定形状(对应于每个微透镜的凸形)的多个凹面部分被提供在用于压微透镜基材的基材的模具的外周表面上，和多个凹面部分利用刻蚀工艺使用掩模而形成。
这样可提供一种用于制造微透镜基材的模具，它合适地以高生产率用于制造微透镜基材。
在本发明的模具中，优选的是，掩模具有层压结构，包括由铬作为主要材料形成的层和由氧化铬作为主要材料形成的层。
因此，如果制造用于制造微透镜基材的模具，可容易地和确切地形成多个开口，所述开口用于形成分别具有掩模中的所需形状的凹面部分。另外，可尤其提高基底(卷形基底)和掩模在刻蚀工艺时的粘结性。因此，可形成多个分别具有所需形状的凹面部分，这样容易地和确切地提供用于制造微透镜基材的模具，因此可形成分别具有所需形状的微透镜用以容易地和确切地提供微透镜基材。
在本发明的模具中，优选的是，多个凹面部分中的每个具有基本上椭圆形状。
因此，使用这种用于制造微透镜基材的模具制造的微透镜基材尤其难以产生缺点如波纹，而且可提高具有如此制造的微透镜基材的传输屏的视角特性。
在本发明的模具中，优选的是，多个凹面部分中的每个在其长轴方向上的长度是15至750μm。
这样可防止在投影到具有微透镜基材(使用用于制造微透镜基材的模具制造)的传输屏的屏幕上的图像中产生缺点如波纹，而且可在投影图像中得到足够的屏幕分辨率。另外，可提高微透镜基材的生产率。
在本发明的模具中，优选的是，多个凹面部分中的每个在其短轴方向上的长度是10至500μm。
这样可防止在投影到具有微透镜基材(使用用于制造微透镜基材的模具制造)的传输屏的屏幕上的图像中产生缺点如波纹，而且可在投影图像中得到足够的屏幕分辨率。另外，可提高微透镜基材的生产率。
在本发明的模具中，优选的是，多个凹面部分中的每个的深度是5至250μm。
这样可提高具有微透镜基材(使用用于制造微透镜基材的模具制造)的传输屏的视角特性，和可更有效地防止在制造微透镜基材时在每个微透镜的形状中产生缺陷。
在本发明的模具中，优选的是，模具由具有旋转轴的卷形基底制成，并在其上已应用掩模的卷形基底围绕其旋转轴旋转的同时进行刻蚀工艺。
这样可尤其减少每个凹面部分的形状多样性，和尤其可改善所要制造的微透镜基材的特性。
在本发明的另一方面，本发明涉及一种用于制造具有多个分别具有预定凸形的微透镜的微透镜基材的方法。在这种情况下，微透镜基材使用本发明用于制造微透镜基材的模具制造。
这样可以高生产率制造微透镜基材。尤其是，可以高生产率制造微透镜基材，同时有效地防止每个微透镜产生缺陷如裂缝。
在根据本发明的制造微透镜基材的方法中，优选的是，该方法包括步骤：
制备由树脂材料作为主要材料构成的基础材料；
制备本发明用于制造微透镜基材的模具；和
用模具压该基础材料，同时加热该模具和相对基础材料相互移动该模具以将模具的外周表面的形状转移至基础材料的表面上。
这样可以高生产率制造微透镜基材。尤其是，可以高生产率制造微透镜基材，同时有效地防止每个微透镜产生缺陷如裂缝。
在根据本发明的制造微透镜基材的方法中，优选的是，该方法包括步骤：
制备具有板状形状或片材状的基材，所述基材具有两个主表面；
制备权利要求1所定义的用于制造微透镜基材的模具；和
用模具压具有流动性的树脂材料，同时将该树脂材料供给到作为基础材料的基材的一个主表面上和相对基材相互移动该模具以将模具的外周表面的形状转移至树脂材料的表面上。
这样可以高生产率制造微透镜基材。尤其是，可以高生产率制造微透镜基材，同时有效地防止每个微透镜产生缺陷如裂缝。
在根据本发明的制造微透镜基材的方法中，优选的是，在压基础材料或树脂材料时的模具温度高于树脂材料的玻璃转变点。
这样可将模具的外周表面的形状转移至基础材料或树脂材料。
在本发明的另一方面，本发明涉及一种微透镜基材，它使用根据本发明用于制造微透镜基材的模具制造。
这样可提供一种微透镜基材，其中有效地防止每个微透镜产生缺陷如裂缝。
在本发明的另一方面，本发明涉及一种使用本发明制造方法制造的微透镜基材。
这样可提供一种微透镜基材，其中有效地防止每个微透镜产生缺陷如裂缝。
在本发明的另一方面，本发明涉及一种传输屏。本发明的传输屏包括：
在其一个主表面上形成有多个同心棱镜的Fresnel透镜，所述Fresnel透镜的所述一个主表面构成其发射表面；和
上述的本发明微透镜基材，所述微透镜基材在Fresnel透镜的发射表面的那侧排列使得其所述主表面朝向Fresnel透镜。
这样可提供可稳定地显示优异图像的传输屏。
在本发明的另一方面，本发明涉及背投。本发明的背投包括定义如上的传输屏。
这样可提供可稳定地显示优异图像的背投。
附图说明
本发明的前述和其它目的，特点和优点根据以下参考附图对本发明优选实施方案的详细描述而更容易显然得出。
图1是纵向横截面视图，示意地显示在根据本发明的优选实施方案中的微透镜基材。
图2是图1所示微透镜基材的平面图。
图3是纵向横截面视图，示意地显示在根据本发明的优选实施方案中的具有图1所示微透镜基材的传输屏。
图4是透视图，示意地显示根据本发明的一种用于制造微透镜基材的模具。
图5是纵向横截面视图，示意地显示图4所示的用于制造微透镜基材的模具。
图6是纵向横截面视图，示意地显示一种制造图4和5所示用于制造微透镜基材的模具的方法。
图7是纵向横截面视图，示意地显示用于制造微透镜基材的装置的一个例子，该装置可应用于根据本发明的制造微透镜基材的方法。
图8是纵向横截面视图，示意地显示一种在根据本发明的优选实施方案中制造微透镜基材的方法。
图9是纵向横截面视图，示意地显示一种在根据本发明的优选实施方案中制造微透镜基材的方法。
图10是纵向横截面视图，示意地显示用于制造微透镜基材的装置的另一例子，该装置可应用于根据本发明的制造微透镜基材的方法。
图11是纵向横截面视图，示意地显示在根据本发明的另一实施方案中的制造微透镜基材的方法。
图12示意地显示其上应用有本发明传输屏的背投的配置。
具体实施方式
现在参考附图详细描述根据本发明的用于制造微透镜基材的模具，制造微透镜基材的方法，微透镜基材，传输屏，和背投的优选实施方案。
在这方面，在本发明中，“基材”表示一种概念，包括具有相对大的壁厚度和基本上是没有柔韧性的，片材形的，膜形的，和类似物。另外，尽管本发明的微透镜基材和类似物的应用并不特别限定，但在本实施方案中，针对其中微透镜基材主要用作包括在传输屏和/或背投中的元件(凸面透镜基材)的情形进行描述。
首先，本发明微透镜基材的配置在描述用于制造微透镜基材的模具，使用这种用于制造微透镜基材的模具制造微透镜基材的方法，传输屏，和背投之前进行描述。
图1是纵向横截面视图，示意地显示在根据本发明的优选实施方案中的微透镜基材。图2是图1所示微透镜基材的平面图。现在，在使用图1的以下解释中，为了便于解释，图1的左侧和右侧分别被称作“光入射侧(或光入射表面)”和“光发射侧(或光发射表面)”。在这方面，在以下描述中，“光入射侧”和“光发射侧”分别表示用于得到图像光的光的“光入射侧”和“光发射侧”，但是它们不分别表示外侧光或类似光的“光入射侧”和“光发射侧”，除非另有说明。
微透镜基材1是包括在以后描述的传输屏10中的元件。如图1所示，微透镜基材1包括：在其一个主表面(光入射表面)上成预定图案的具有多个微透镜21的主基材2；和在其另一主表面(光发射表面)上的由具有光遮蔽作用的材料形成的黑色基质(光遮蔽层)3。另外，微透镜基材1根据需要在其光入射表面(即，每个微透镜21的光入射侧)具有着色部分(外侧光吸收部分)22。
主基材2一般由具有透明性的材料构成。主基材2的构成材料并不特别限定，但主基材2由作为主要材料的树脂材料组成。树脂材料是一种具有预定折射指数的透明材料。
至于主基材2的具体构成材料，可提及例如，聚烯烃如聚乙烯，聚丙烯，乙烯-丙烯共聚物，乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)和类似物，环状聚烯烃，变性聚烯烃，聚氯乙烯，聚偏二氯乙烯，聚苯乙烯，聚酰胺(如尼龙6，尼龙46，尼龙66，尼龙610，尼龙612，尼龙11，尼龙12，尼龙6-12，尼龙6-66)，聚酰亚胺，聚酰胺-酰亚胺，聚碳酸酯(PC)，聚(4-甲基戊烯-1)，离聚体，丙烯酸树脂，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS树脂)，丙烯腈-苯乙烯共聚物(AS树脂)，丁二烯-苯乙烯共聚物，聚甲醛，聚乙烯醇(PVA)，乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)，聚酯如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)，和聚环己烷对苯二甲酸酯(PCT)，聚醚，聚醚酮(PEK)，聚醚醚酮(PEEK)，聚醚酰亚胺，聚缩醛(POM)，聚苯醚，变性聚苯醚，聚砜，聚醚砜，聚苯硫醚，聚芳基化物，液晶聚合物如芳族聚酯，氟树脂如聚四氟乙烯(PTFE)，聚氟亚乙烯基和类似物，各种热塑性弹性体如苯乙烯基弹性体，聚烯烃基弹性体，聚氯乙烯基弹性体，聚氨酯基弹性体，聚酯基弹性体，聚酰胺基弹性体，聚丁二烯基弹性体，反式-聚异戊二烯基弹性体，氟碳橡胶基弹性体，氯化聚乙烯基弹性体和类似物，环氧树脂，酚类树脂，脲树脂，蜜胺树脂，不饱和聚酯，硅氧烷基树脂，氨基甲酸乙酯基树脂，和类似物；和共聚物，具有至少一种这些材料作为主要成分的共混体和聚合物合金和类似物。另外，在本发明中，可使用两种或多种这些材料的混合物(例如，共混树脂，聚合物合金，使用两种或多种上述材料的由两层或多层组成的层压体)。
构成主基材2的树脂材料通常具有超过各种气体(即，使用微透镜基材1时的气氛)中的每种的绝对折射指数。优选的是，树脂材料的具体绝对折射指数是1.2至1.9。更优选它是1.35至1.75，和进一步更优选它是1.45至1.60。如果树脂材料的绝对折射指数具有在以上范围内的预定值，可进一步提高具有微透镜基材1的传输屏10的视角特性同时保持传输屏10的光使用效率。
微透镜基材1在其光入射表面的那侧具有分别具有凸面表面作为凸面透镜的多个微透镜21，所述光入射表面允许光进入微透镜基材1。在本实施方案中，每个微透镜21具有基本上椭圆形状(平整形状或基本上捆包形状)，其中其纵向宽度大于侧向宽度，如果从微透镜基材1的光入射表面之上观察。如果每个微透镜21具有这种形状，可尤其提高具有微透镜基材1的传输屏10的视角特性，同时有效地防止产生缺点如波纹。尤其在这种情况下，可提高具有微透镜基材1的传输屏10的水平和垂直方向的视角特性。
如果每个微透镜21在其短轴(或次轴)方向上的长度(或节距)被定义为L1(μm)和每个微透镜21在其长轴(或主轴)方向上的长度(或节距)被定义为L2(μm)，当从微透镜基材1的光入射表面之上观察时，优选的是，比率L1/L2是0.10至0.99(即，优选的是，L1和L2满足关系：0.10≤L1/L2≤0.99)。更优选它是0.50至0.95，和进一步更优选它是0.60至0.80。通过将比率L1/L2限制在以上范围内，上述效果可变得显然。
优选的是，如果从微透镜基材1的光入射表面观察，每个微透镜21在其次轴方向上的长度L1是10至500μm。更优选它是30至300μm，和进一步更优选它是50至100μm。如果每个微透镜21在其次轴方向上的长度被限制在以上范围内，可在传输屏10上投影的图像中得到足够的分辨率并进一步增加微透镜基材1(包括传输屏10)的生产率，同时有效地防止产生缺点如波纹。
另外优选的是，如果从微透镜基材1的光入射表面之上观察，每个微透镜21在其主轴方向上的长度L2是15至750μm。更优选它是45至450μm，和进一步更优选它是75至150μm。如果每个微透镜21在其主轴方向上的长度被限制在以上范围内，可在传输屏10上投影的图像中得到足够的分辨率并进一步增加微透镜基材1(包括传输屏10)的生产率，同时有效地防止产生缺点如波纹。
此外，优选的是，每个微透镜21在其次轴方向上的曲率半径(以下，简单地称作“微透镜21的曲率半径”是5至150μm。更优选它是15至150μm，和进一步更优选它是25至50μm。通过将微透镜21的曲率半径限制在以上范围内，可提高具有微透镜基材1的传输屏10的视角特性。尤其在这种情况下，可提高具有微透镜基材1的传输屏10的水平和垂直方向的视角特性。
另外优选的是，每个微透镜21的高度是5至250μm。更优选它是15至150μm，和进一步更优选它是25至100μm。如果每个微透镜21的高度被限制在以上范围内，可尤其提高视角特性同时有效地防止由于光干涉而产生波纹。
如果每个微透镜21的高度被定义为H(μm)和微透镜21在其短轴(或次轴)方向上的长度被定义为L1(μm)，那么H和L1满足关系0.90≤L1/H≤2.5。更优选H和L1满足关系：1.0≤L1/H≤1.8，和进一步更优选H和L1满足关系：1.2≤L1/H≤1.6。如果H和L1满足这种关系，可尤其提高视角特性同时有效地防止由于光干涉而产生波纹。
另外，多个微透镜21在主基材2上排列成犬牙织纹方式。通过如此排列多个微透镜21，可有效地防止产生缺点如波纹。另一方面，例如，如果微透镜21在主基材2上以方点阵方式或类似方式排列，难以充分防止产生缺点如波纹。另外，如果微透镜21在主基材2上排列成任意方式，难以充分提高微透镜21在其中形成微透镜21的可用面积中的份额，和难以充分提高光在微透镜基材1中的传输(光使用效率)。另外，所得图像变暗。
尽管如上所述当从微透镜基材1的一个主表面之上观察时微透镜21在主基材2上排列成犬牙织纹方式，优选的是，由多个微透镜21构成的第一列25相对邻近第一列25的第二列26而言移动一半节距。
这样可尤其提高视角特性，同时有效地防止由于光干涉而产生波纹。
如上所述，通过严格地规定微透镜21的形状，微透镜21的排列图案，微透镜21的份额，和类似因素，可尤其提高视角特性，同时有效地防止由于光干涉而产生波纹。
另外，每个微透镜21形成为朝向其光入射侧凸出的凸面透镜，和设计使得其焦点f位于在黑色基质(光遮蔽层)3上提供的每个开口31的附近。换句话说，从基本上垂直至微透镜基材1的方向进入微透镜基材1的平行光La(来自以后描述的Fresnel透镜5的平行光La)被微透镜基材1的每个微透镜21聚光，和在黑色基质(光遮蔽层)3上提供的每个开口31的附近的焦点f上聚焦。这样，因为通过每个微透镜21的光在黑色基质3的每个开口31的附近聚焦，可尤其增加微透镜基材1的光使用效率。另外，因为通过每个微透镜21的光在每个开口31的附近聚焦，可降低每个开口31的面积。
另外优选的是，在其中形成微透镜21的可用面积中，所有微透镜21所占的面积(投影面积)相对整个可用面积的比率是90％或更多，如果从微透镜基材1的光入射表面(即，图2所示的方向)观察。更优选该比率是96％或更多，进一步更优选该比率是97至99.5％。如果所有微透镜(凸面透镜)21所占的面积在可用面积中的比率(相对整个可用面积而言)是90％或更多，可减少通过其中存在微透镜21的区域之外的区域的光，并可进一步增加具有微透镜基材1的传输屏10的光使用效率。在这方面，如果一个微透镜21在从一个微透镜21的中心至非形成面积(其上不形成包括一个微透镜2的四个相邻微透镜2)的中心的方向上的长度被定义为L3(μm)且一个微透镜21的中心和非形成面积的中心之间的长度被定义为L4(μm)(当从微透镜基材1的光入射表面之上观察时)，所有微透镜21所占的面积(投影面积)在其中形成微透镜21的可用面积中的比率(相对整个可用面积而言)可近似为线段L3的长度(μm)与线段L4的长度(μm)的比率(即，L3/L4×100(％))(参见图2)。
另外，如上所述，着色部分22被提供在微透镜基材1的光入射表面上(即，在每个微透镜21的光入射侧)。从其光入射表面进入微透镜基材1的光可有效地透过这种着色部分22，且着色部分22具有防止外侧光被反射到微透镜基材1的光发射侧的功能。通过提供这种着色部分22，可得到具有优异对比度的投影图像。
尤其是，在本发明中，着色部分22通过将着色液体(尤其，具有特殊组成特征的着色液体)供给到主基材2(以后进行描述)上而形成。为了详细解释该特殊特点，着色部分22通过将着色液体(以后进行描述)供给到主基材2上使得着色液体中的着色剂浸渍主基材2(微透镜21)的内部而形成。如果着色部分22如此形成，那么可增大着色部分22的粘结性，与其中着色部分22被层压在主基材2的外周表面上的情形相比。结果，例如，可更确切地防止由于着色部分22和主基材2之间界面附近的折射指数变化而产生对微透镜基材的光学特性的有害影响。
另外，因为着色部分22通过将着色液体供给到主基材2上而形成，可减少相应部分的厚度差异(尤其是，不对应于主基材2的表面形状的厚度差异)。这样可防止在投影图像中产生缺点如颜色不均一性。另外，尽管着色部分22由包含着色剂的材料构成，但其主要组分一般与主基材2(微透镜基材1)的主要组分相同。因此，折射指数等的急剧变化难以在着色部分22和其它非着色部分之间的边界附近产生。结果，容易总体上设计微透镜基材1的光学特性，而且可稳定微透镜基材1的光学特性和增大其可靠性。
着色层22的颜色密度并不特别限定。优选的是，由基于光谱透光度的Y值(D65/2°视角)表示的着色层22的颜色密度是20至85％。更优选它是35至70％。如果着色剂在着色部分22中的浓度被限制在以上范围内，可尤其提高由透过微透镜基材1的光形成的图像的对比度。另一方面，如果着色部分22的颜色密度低于以上给出的下限，那么入射光的光传输下降且所得图像不能具有足够的亮度。结果，图像的对比度可能变得不足。另外，如果着色部分22的颜色密度在以上给出的上限之上，难以防止外侧光(即，从与光入射侧相对的那侧进入微透镜基材1的外部光)被充分反射，而且因为黑色标记的前侧亮度(黑色亮度)的增加量在明亮场所完全关掉光源时变大，可能不能充分得到提高投影图像的对比度的作用。
着色部分22的颜色并不特别限定。优选的是，着色部分22的颜色是无色的，尤其是黑色外观，其中混有其颜色基于蓝色和红色，棕色或黄色的着色剂。另外优选的是，用于控制光源的光三原色(RGB)平衡的具有特定波长的光被选择性地吸收在着色部分22中或透过着色部分22。这样有可能防止外侧光的反射。由透过微透镜基材1的光形成的图像的颜色色调可被准确表达，而且色度坐标被加宽(颜色色调的表达宽度被充分加宽)，因此可表达更深的黑色。结果，可尤其提高图像的对比度。
另外，黑色基质3被提供在微透镜基材1的光发射表面上。在这种情况下，黑色基质3由具有光遮蔽作用的材料构成和以层压方式形式。通过提供这种黑色基质3，可吸收黑色基质3中的外侧光(这对于形成投影图像不是优选的)，因此可改善在具有优异对比度的屏幕上投影的图像。尤其是，通过提供如上所述的着色部分22和黑色基质3，可增加微透镜基材1所投影的图像的对比度。这种黑色基质3在透过每个微透镜21的光的光程上具有多个开口31。因此，由每个微透镜21聚集的光可有效地通过黑色基质3的开口31。结果，可增高微透镜基材1的光使用效率。
另外优选的是，黑色基质3的平均厚度是0.01至5μm。更优选它是0.01至3μm，和进一步更优选它是0.03至1μm。如果黑色基质3的平均厚度被限制在以上范围内，可更有效地实现黑色基质3的功能，同时更确切地防止非故意的缺点如黑色基质3的分离和开裂。例如，可提高投影到具有微透镜基材1的传输屏10的屏幕上的图像的对比度。
以下描述如上所述具有微透镜基材1的传输屏10。
图3是纵向横截面视图，示意地显示在根据本发明的优选实施方案中的具有图1所示微透镜基材的传输屏10。如图3所示，传输屏10具有Fresnel透镜5和上述的微透镜基材1。Fresnel透镜5被排列在微透镜基材1的光入射表面的那侧(即，在用于图像的光的入射侧)，和传输屏10的构造使得已由Fresnel透镜5传输的光进入微透镜基材1。
Fresnel透镜5具有在Fresnel透镜5的光发射表面上以基本上同心方式形成的多个棱镜。Fresnel透镜5使得用于投影图像的光从投影透镜(在附图中未示)偏斜，并将平行于微透镜基材1的主表面的垂直方向的平行光La输出至微透镜基材1的光入射表面的那侧。
在如上所述构造的传输屏10中，来自投影透镜的光被Fresnel透镜5偏斜而变成平行光La。然后，平行光La从其上形成有多个微透镜21的光入射表面进入微透镜基材1以被微透镜基材1的每个微透镜21聚光，而且该聚光随后被聚焦和通过黑色基质(光遮蔽层)3的开口31。此时，进入微透镜基材1的光以足够透光度透过微透镜基材1而且透过开口31的光随后被扩散，这样传输屏10的观察者(视者)观察(注视)到平整图像。
现在描述本发明可适当地用于制造微透镜基材的模具(它可适当地用于制造如上所述的微透镜基材)及其制造方法。
图4是透视图，示意地显示根据本发明的一种用于制造微透镜基材1的模具6。图5是纵向横截面视图，示意地显示图4所示的用于制造微透镜基材1的模具6。图6是纵向横截面视图，示意地显示一种制造图4和5所示用于制造微透镜基材1的模具的方法。在这方面，尽管在制造用于制造微透镜基材1的模具6时多个用于形成微透镜21的凹面部分实际上在卷形基底的外周表面上形成以制造用于制造微透镜基材1的模具6，为了使说明可以理解，显示用于制造微透镜基材1的模具6的一部分以在图4至6中强调。
如图4所示，用于制造微透镜基材1的模具6具有卷形，和在其外周表面上具有多个凹面部分61。多个凹面部分61中的每个具有对应于构成上述微透镜基材1的每个微透镜21的形状，且多个凹面部分61以对应于微透镜21的排列图案的图案排列。每个凹面部分61一般具有基本上与每个微透镜21相同的尺寸(相同之处只是：每个微透镜21是凸面部分，而每个凹面部分61是凹面部分，以及具有相互转化的形状和空间关系情形)，而且凹面部分61具有与微透镜21相同的排列图案。
为了详细解释，在本实施方案中，每个凹面部分(用于形成微透镜21的凹面部分)61具有基本上椭圆形状(或平整形状，基本上捆包形状)，其中垂直长度大于侧向宽度，如果从用于制造微透镜基材1的模具6的外周表面之上观察。因为每个凹面部分61具有这种形状，可合适采用微透镜基材1的制造方法，这样可尤其提高视角特性，同时有效地防止产生缺点如波纹。
如果每个凹面部分61在其短轴(或次轴)方向上的长度(或节距)被定义为L1(μm)和每个凹面部分61在其长轴(或主轴)方向上的长度(或节距)被定义为L2(μm)，当从用于制造微透镜基材1的模具6的外周表面上观察时，优选的是，比率L1/L2是0.10至0.99(即，优选的是，L1和L2满足关系：0.10≤L1/L2≤0.99)。更优选它是0.50至0.95，和进一步更优选它是0.60至0.80。通过将比率L1/L2限制在以上范围内，上述效果可变得显然。
另外优选的是，如果从用于制造微透镜基材1的模具6的外周表面之上观察，每个凹面部分61在其次轴方向上的长度L1是10至500μm。更优选它是30至300μm，和进一步更优选它是50至100μm。如果每个凹面部分61在其次轴方向上的长度被限制在以上范围内，可在传输屏10上投影的图像中得到足够的分辨率并进一步增加微透镜基材1(和用于制造微透镜基材1的模具6)的生产率，同时有效地防止产生缺点如波纹。
另外优选的是，如果从用于制造微透镜基材1的模具6的外周表面之上观察，每个凹面部分61在其主轴方向上的长度L2是15至750μm。更优选它是45至450μm，和进一步更优选它是75至150μm。如果每个凹面部分61在其主轴方向上的长度被限制在以上范围内，可在传输屏10上投影的图像中得到足够的分辨率并进一步增加微透镜基材1(和用于制造微透镜基材1的模具6)的生产率，同时有效地防止产生缺点如波纹。
此外，优选的是，每个凹面部分61在其次轴方向上的曲率半径(以下，简单地称作“凹面部分61的曲率半径”是5至150μm。更优选它是15至150μm，和进一步更优选它是25至50μm。通过将凹面部分61的曲率半径限制在以上范围内，可提高具有微透镜基材1的传输屏10的视角特性。尤其在这种情况下，可提高具有微透镜基材1的传输屏10的水平和垂直方向的视角特性。
另外优选的是，每个凹面部分61的深度是5至250μm。更优选它是15至150μm，和进一步更优选它是25至100μm。如果每个凹面部分61的深度被限制在以上范围内，可尤其提高视角特性同时有效地防止由于光干涉而产生波纹。
另外，如果每个凹面部分61的深度被定义为D(μm)和凹面部分61在其短轴(或次轴)方向上的长度被定义为L1(μm)，那么D和L1满足关系：0.90≤L1/D≤2.5。更优选D和L1满足关系：1.0≤L1/D≤1.8，和进一步更优选D和L1满足关系：1.2≤L1/D≤1.6。如果D和L1满足这种关系，可尤其提高视角特性同时有效地防止由于光干涉而产生波纹。
另外，多个凹面部分61以犬牙织纹方式排列在用于制造微透镜基材1的模具6的外周表面上。通过如此排列多个凹面部分61，可有效地防止产生缺点如波纹。另一方面，例如，如果凹面部分61在用于制造微透镜基材1的模具6的外周表面上以方点阵方式或类似方式排列，难以充分防止产生缺点如波纹。另外，如果凹面部分61在用于制造微透镜基材1的模具6的外周表面上以任意方式排列，难以充分提高凹面部分61在其中形成凹面部分61的可用面积中的份额，而且难以充分提高光向微透镜基材中的传输(即，光使用效率)。另外，所得图像变暗。
另外，在本发明中，每个凹面部分61的长轴方向与用于制造微透镜基材1的模具6的轴方向基本上相同。因此，在以后描述的制造微透镜基材1的方法中，可更确切地在所要形成的每个微透镜21中防止产生缺陷，如果要成为主基材2的树脂材料(其中制造微透镜基材1的模具6的表面形状被转移至其一个主表面上的树脂材料)从用于制造微透镜基材1的模具6上脱离的话。优选的是，由每个凹面部分61的长轴方向和用于制造微透镜基材1的模具6的轴方向构成的角是0至10度。更优选该角是0至7度和进一步更优选该角是0至5度。因此，进一步明显出现如上所述的效果。
另外，尽管凹面部分61在用于制造微透镜基材1的模具6上以犬牙织纹方式排列(如果从如上所述的用于制造微透镜基材1的模具6的外周表面之上观察)，优选的是，第一排凹面部分61在其短轴方向上相对邻近第一排凹面部分61的第二排凹面部分61而言移动每个凹面部分61的一半节距(如果从如上所述的用于制造微透镜基材1的模具6的一个外周表面之上观察)。这样可尤其提高视角特性，同时有效地防止由于光干涉而产生波纹。
在这方面，在以上解释中已经描述，每个凹面部分61具有与用于提供微透镜基材1的每个微透镜21基本上相同的形状(尺寸)，且凹面部分61具有与微透镜21基本上相同的排列图案。但例如，如果微透镜基材1的主基材2的构成材料往往容易收缩(即，如果构成主基材2的树脂材料利用固化或类似过程而收缩)，那么考虑到收缩百分数或类似因素，用于提供微透镜基材1的每个微透镜21和用于提供用于制造微透镜基材1的模具6的凹面部分61的形状(和尺寸)，份额或类似因素可能相互不同。
另外，多个凹面部分61可以螺旋方式围绕用于制造微透镜基材1的模具6的轴62在其外周表面上排列。如果凹面部分61以这种方式排列，可在制造微透镜基材1时形成具有如上所述的排列图案的微透镜21。另外，如果多个凹面部分61以螺旋方式排列，可在制造用于制造微透镜基材1的模具6时容易地和确切地在起始孔形成工艺(以后进行描述)中形成起始孔(开口)81，所述孔用于形成分别具有在掩模8中的所需形状的凹面部分，这样可尤其提高用于模具6的基础材料7和掩模的粘结性。因此，可形成分别具有所需形状的凹面部分61，这样容易地和确切地提供用于制造微透镜基材1的模具6，因此可容易地和确切地在微透镜基材1上形成分别具有所需形状的微透镜21。
用于制造微透镜基材1的模具6可由任何材料形成。但优选的是，用于制造微透镜基材1的模具6的外周部分例如由任何一种以下物质形成：各种类型的金属材料如Fe，Cu，Al，Ni，Cr，Zn，Sn，Ag，Au，Pb，Mg，Ti，ZrO2(氧化锆)，W，Mo，Co，金属不锈钢，42％-Ni-Fe合金，黄铜和硬铝，和各种类型的玻璃如钠钙玻璃，结晶玻璃，石英玻璃，铅玻璃，钾玻璃，硼硅酸盐玻璃，和无碱玻璃。如果用于制造微透镜基材1的模具6的外周部分由任何一种如上所述的材料形成，可更准确地转移凹面部分61(用以提供用于制造微透镜基材1的模具6)的形状和排列图案，而且可提高用于制造微透镜基材1的模具6的耐久性。另外，如果用于制造微透镜基材1的模具6的外周部分由任何一种如上所述的材料形成，那么可容易地和确切地在制造用于制造微透镜基材1的模具6时形成分别具有所需形状和排列图案的凹面部分61。
另外，用于制造微透镜基材1的模具6可在其中包括，例如，加热器(加热单元)(在附图中未示)。因此，可更容易地使用以后描述的方法形成分别具有在所需排列图案中的所需形状的微透镜21。
以下参考图6描述根据本发明的制造用于制造微透镜基材1的模具6的方法。
首先，在制造用于制造微透镜基材1的模具6时准备卷形基础材料7。
优选的是，具有基本上为柱形状或基本上圆柱体形状的基础材料用于基础材料7。另外，也优选的是，表面通过洗涤或类似处理而清洁的基材用于基础材料7。
尽管钠钙玻璃，结晶玻璃，石英玻璃，铅玻璃，钾玻璃，硼硅酸盐玻璃，无碱玻璃和类似物可被提及为用于基底基材7的构成材料，但钠钙玻璃和结晶玻璃(例如，neoceram或类似物)是其中优选的。通过使用钠钙玻璃，结晶玻璃或无碱玻璃，容易处理用于基础材料7的材料，而且从用于制造微透镜基材1的模具6的制造成本角度上也是有利的，因为钠钙玻璃或结晶玻璃是相对便宜的。
<A1>如图6A所示，掩模8在所准备的基础材料7的表面上形成(掩模形成工艺)。
掩模8的构成材料并不特别限定，例如可以提及金属如Cr，Au，Ni，Ti，Pt，和类似物，包含两种或多种选自这些金属的金属的金属合金，这些金属的氧化物(金属氧化物)，硅，树脂，和类似物。另外，掩模8可以是，例如具有基本上均匀的组成的那种，或由多层构成的层压结构。
如上所述，掩模8的配置并不特别限定，和优选的是，掩模8具有层压结构，包括由铬作为主要材料形成的层和由氧化铬作为主要材料形成的层。具有这种结构的掩模8相对具有各种结构的各种刻蚀剂而言具有优异的稳定性(即，可在刻蚀工艺(以后进行描述)时更确切地保护基础材料7)，而且可容易地和确切地通过用激光束照射或类似方法形成分别具有所需形状的开口。另外，如果掩模8具有如上所述的这种结构，那么包含二氟化氢铵(NH4HF2)的溶液例如可合适地用作刻蚀工艺(以后描述)的蚀刻剂。因为包含二氟化氢铵的溶液不是毒性的，可更确切地防止其对工作中的人体和对环境的影响。另外，具有这种结构的掩模8可有效地减少掩模8的内应力，而且这种掩模8尤其具有优异的与基础材料7的粘结性(即，尤其是掩模8与基础材料7在刻蚀工艺时的粘结性)。因为这些原因，通过使用具有上述结构的掩模8，可容易地和确切地形成分别具有所需形状的凹面部分61。
形成掩模8的方法并不特别限定。如果掩模8由任何的金属材料(包括金属合金)如Cr和Au或金属氧化物如氧化铬构成，那么掩模8可合适地例如利用蒸发方法，溅射法，或类似方法而形成。另一方面，如果掩模8由硅形成，那么掩模8可合适地例如利用溅射法，CVD法，或类似方法而形成。
尽管掩模8的厚度也随着构成掩模8的材料而改变，优选的是，掩模8的厚度是0.01至2.0μm，和更优选它是0.03至0.2μm。如果掩模8的厚度低于以上给出的下限，可能使在起始孔形成工艺(或开口形成工艺，以后进行描述)形成的起始孔(开口)81的形状变形，这取决于掩模3的构成材料或类似物。另外，在刻蚀步骤(以后描述)在湿刻蚀工艺过程中可能不能充分获得对基础材料7的遮蔽部分的足够保护。另一方面，如果掩模8的厚度在以上给出的上限之上，除了难以形成在起始孔形成工艺(以后描述)中透过掩模8的起始孔81，存在这样一种情形，其中掩模8往往由于其内应力而容易被去除，这取决于掩模8的构成材料或类似物。
<A2>然后，如图6B所示，在刻蚀工艺(以后描述)用作掩模开口的多个起始孔81在掩模8中以任意方式形成(起始孔形成工艺)。形成起始孔81的方法并不特别限定，但优选的是，起始孔81通过用激光束照射而形成。这样可容易地和准确地形成排列成所需图案的分别具有所需形状的起始孔81。结果，可更确切地控制每个凹面部分61的形状，排列图案，或类似因素。另外，通过利用激光照射而形成起始孔81，可在高生产率下制造用于制造微透镜基材1的模具6。尤其是，凹面部分可容易地在相对大尺寸的基材上形成。另外，如果起始孔81利用激光束照射而形成，那么通过控制其照射条件，可形成仅起始孔81而没有形成起始凹面部分71(以后进行描述)，或除了起始孔81外，可容易地和确切地形成其中其形状，尺寸和深度的差异变小的起始凹面部分71。另外，通过利用激光束照射而在掩模8中形成起始孔81，可容易地以低成本在掩模8中形成开口(起始孔81)，与利用常规照相平版印刷方法在掩模中形成开口的情形相比。另外，如果起始孔81利用激光束照射而形成，可有效地形成多个起始孔(开口)81，对应于如上所述以螺旋方式排列的多个凹面部分61。更具体地，如果起始孔81利用激光束照射而形成，那么例如，通过间歇地实施激光束照射，同时围绕其轴62旋转该卷形基础材料7并在一个轴方向上扫描激光束，可有效地形成多个起始孔(开口)81(对应于如上所述以螺旋方式排列的多个凹面部分61)。结果，可提高用于制造微透镜基材1的模具的生产率和微透镜基材1的生产率。
另外，如果起始孔81利用激光束照射而形成，那么所要使用的激光束的种类并不特别限定，但可以提及红宝石激光，半导体激光，YAG激光，费秒激光，玻璃激光，YVO4激光，Ne-He激光，Ar激光，二氧化碳激光，受激准分子激光或类似激光。另外，可使用激光如SHG(二次谐波产生)，THG(三次谐波产生)，FHG(四次谐波产生)或类似物的波形。
如果起始孔81在掩模8中如图6B所示而形成，起始凹面部分71也可在基底基材7中通过去除除了起始孔81之外的基础材料7的表面的部分而形成。这样可当将具有掩模8的基础材料7进行刻蚀工艺(以后描述)时增加基础材料7与刻蚀剂的接触面积，这样侵蚀可合适地开始。另外，通过调节每个起始凹面部分71的深度，也可调节每个凹面部分61的深度(即，透镜(微透镜21)的最大厚度)。尽管每个起始凹面部分71的深度并不特别限定，优选的是，它是5.0μm或更低，和更优选它是约0.1至0.5μm。如果起始孔81的形成利用激光束照射而进行，可确切地减少与起始孔81一起形成的多个起始凹面部分71中的每个的深度的差异。这样可减少构成用于制造微透镜基材1的模具6的每个凹面部分61的深度的差异，和因此可减少最终得到的微透镜基材1中的每个微透镜21的尺寸和形状差异。结果，可尤其减少每个微透镜21的透镜的直径，焦距，和厚度的差异。
在本工艺中所要形成的起始孔81的形状和尺寸并不特别限定。如果每个起始孔81是基本上圆形形状，优选的是，每个起始孔81的直径是0.8至20μm。更优选它是1.0至10μm，和进一步更优选它是1.5至4μm。如果每个起始孔81的直径被限制在以上范围内，可在刻蚀工艺(以后进行描述)中确切地形成分别具有如上所述的形状的凹面部分61。另一方面，如果每个起始孔81是平整形状如基本上椭圆形状，可将其在短轴方向上的长度替代为其直径。即，如果在本工艺中所要形成的每个起始孔81是基本上椭圆形状，则每个起始孔81的宽度(在其短轴方向上的长度)并不特别限定，但每个起始孔81的宽度是0.8至20μm。更优选它是1.0至10μm，和进一步更优选它是1.5至4μm。如果每个起始孔81的宽度被限制在以上范围内，可在刻蚀工艺(以后进行描述)中更确切地形成分别具有如上所述的形状的凹面部分61。
此外，如果在本工艺中所要形成的每个起始孔81是基本上椭圆形状，每个起始孔81的长度(在其长轴方向上的长度)并不特别限定，但每个起始孔81的宽度是0.9至30μm。更优选它是1.5至15μm，和进一步更优选它是2.0至6μm。如果每个起始孔81的宽度被限制在以上范围内，可在刻蚀工艺(以后进行描述)中更确切地形成分别具有如上所述的形状的凹面部分61。
另外，除利用激光束照射，起始孔81可在形成的掩模8中通过例如以下步骤形成：当掩模8在基础材料7上形成时预先将外来物体排列在具有预定图案的基础材料7上，并随后在具有外来物体的基底基材7上形成掩模8，以通过设计在掩模8中形成缺陷，这样缺陷被用作起始孔81。
<A3>然后，如图6C，大量的凹面部分61在基础材料7中以任意方式通过将基础材料7进行使用掩模8(其中形成有起始孔81)的刻蚀工艺(刻蚀工艺)而形成。这样，在本发明中，凹面部分61利用刻蚀工艺而形成。这样可形成具有高生产率的模具。另外，如果凹面部分61利用除刻蚀方法之外的方法如压，研磨，和抛光而形成，那么问题在于，制造成本变高并在其中出现大量缺陷，因此形成不匀的模具。另一方面，在本发明中，可以低制造成本形成分别具有较少缺陷和没有不匀度的凹面部分61。
刻蚀方法并不特别限定，至于刻蚀方法，可例如提及湿刻蚀工艺，干刻蚀工艺和类似方法。在以下解释中，以使用湿刻蚀工艺的情形作为例子进行描述。
通过将覆盖有掩模8(其中形成起始孔81)的基材7进行湿刻蚀工艺，如图6C所示，基材7从其中不存在掩模8的部分被侵蚀，这样大量的凹面部分61在基材7中形成。如上所述，因为在掩模8中形成的起始孔81以犬牙织纹方式排列，所要形成的凹面部分61也在基底基材7的表面上以犬牙织纹方式排列。
另外，在本实施方案中，当起始孔81在掩模8中在步骤<A2>形成时，起始凹面部分71在基底基材7的表面上形成。这使得基底基材7与刻蚀剂的接触面积在刻蚀工艺过程中增加，这样侵蚀可适当地开始。另外，凹面部分61可合适地通过采用湿刻蚀工艺而形成。如果包含，例如，二氟化氢铵的蚀刻剂用作刻蚀剂，那么基底基材7可更选择性地被侵蚀，和这样可合适地形成凹面部分61。
如果掩模8主要由铬构成(即，掩模8由包含Cr作为其主要材料的材料形成)，那么二氟化氢铵的溶液特别适用作氢氟酸-基刻蚀剂。因为包含二氟化氢铵的溶液不是毒性的，可更确切地防止其对工作中的人体和对环境的影响。另外，如果二氟化氢铵的溶液用作刻蚀剂，例如，过氧化氢可被包含在刻蚀剂中。这样可加速刻蚀速度。
另外，湿刻蚀工艺可与干刻蚀工艺相比使用更简单的设备进行，这样能够每次处理大量的基底基材7。这样可增加用于制造微透镜基材1的模具6的生产率，和可以较低成本提供用于制造微透镜基材1的模具6。
另外优选的是，刻蚀工艺进行的同时将具有掩模8的基础材料7围绕轴71旋转。这样可减少每个凹面部分61的形状差异，和可尤其提高所要制造的微透镜基材1的特性(尤其是，光学特性)。尤其是，如果刻蚀工艺利用湿刻蚀工艺而进行，那么刻蚀工艺进行的速率可在各相应部分通过由刻蚀剂深度差异所造成的示差压力(水压力的差异f)而不同。但通过如上所述旋转基础材料7，可有效地防止产生这种问题。
另外，如果基础材料7在刻蚀工艺中旋转(包括相对旋转)，优选的是，基础材料7的旋转方向(即，相对旋转方向)随着时间改变。因此，例如，可更确切地防止由于刻蚀剂的液体流动或刻蚀气体的气体流动而产生的不均匀刻蚀。可进一步合适地形成每个凹面部分61的形状。
<A4>然后，掩模8如图6D(掩模去除工艺)所示被去除。如果掩模8由层压结构构成，所述结构如上所述包括由铬作为主要材料形成的层和由氧化铬作为主要材料形成的层，那么掩模8的去除可利用刻蚀工艺使用例如硝酸铈铵和高氯酸的混合物而进行。
通过如上的处理，如图6D和4所示，得到用于制造微透镜基材1的模具6，其中大量凹面部分61在卷形基础材料7中以犬牙织纹方式形成。
在卷形基础材料7的表面上以犬牙织纹方式形成多个凹面部分61的方法并不特别限定。如果凹面部分61利用如上所述的方法而形成，即，利用激光束照射通过在掩模8中形成起始孔81而在卷形基础材料7中形成凹面部分61并随后将基材7进行使用掩模8的刻蚀工艺，那么可得到以下效果。
即，与利用常规照相平版印刷方法在掩模8中形成开口的情形相比，通过利用激光束照射而在掩模8中形成起始孔81，可容易地和便宜地以预定图案在掩模8中形成开口(起始孔81)。这样可增加用于制造微透镜基材1的模具6的生产率，这样可以较低成本提供用于制造微透镜基材1的模具6。另外，在本发明中，因为用于制造微透镜基材1的模具6具有卷形，如果开口在掩模中利用照相平版印刷方法而形成，那么特别难以形成符合设计的凹面部分(即，对应于凹面部分的开口)。另一方面，如果开口在掩模中利用激光束照射而形成，那么可容易地和确切地形成分别具有所需形状的所需排列图案的凹面部分(即，对应于凹面部分的开口)。
在这方面，任何通过脱模剂用于提高模具释放性能的处理都可应用于用于制造微透镜基材1的模具6的外周表面。因此，可使使用用于制造微透镜基材1的模具6制造的微透镜基材1的微透镜21的形状、排列等进一步合适化。
现在描述一种使用用于制造微透镜基材1的模具6制造微透镜基材1的方法。
尽管微透镜基材1使用根据本发明的用于制造微透镜基材1的模具6制造，在以下实施方案中，微透镜基材1尤其使用用于制造微透镜基材1的装置制造，该装置具有用于制造微透镜基材1的模具。
图7是纵向横截面视图，示意地显示用于制造微透镜基材1的装置的一个例子，该装置可应用于根据本发明的制造微透镜基材1的方法。图8和9是纵向横截面视图，示意地显示在根据本发明的优选实施方案中制造微透镜基材1的方法。现在，在使用图7的以下解释中，为了便于解释，图7中的上侧，较低侧，右侧和左侧分别被称作“上”，“下”，“右”和“左”。
首先，在描述根据本发明制造微透镜基材1的方法之前，现在描述用于制造微透镜基材1的装置的配置的一个例子，该装置应用于本发明的制造微透镜基材1的方法。
如图7所示，用于制造微透镜基材1的装置100包括用于传输基材4作为微透镜基材1的基础材料的基材传输装置110，和如上所述的用于制造微透镜基材1的模具6。
基材传输装置110具有传输基材4的功能。在图7所示的配置中，基材传输装置110构造成将基材4从用于制造微透镜基材1的装置100的左边传输至右边，如图7所示。
用于制造微透镜基材1的模具6具有通过压由基材传输装置110传输的基材4而将其外周表面的形状转移至基材4的表面的功能。
另外，用于制造微透镜基材1的模具具有卷形，和可围绕轴(旋转轴)62旋转。此外，如上所述，用于制造微透镜基材1的模具6具有多个凹面部分61，凹面部分61分别具有对应于每个微透镜21的形状的预定凹面形状。用于制造微透镜基材1的模具6可围绕轴62旋转。用于制造微透镜基材1的模具6可构造成利用传输基材4进行压而旋转并随着基材4的运动(传输)而旋转(即，用于制造微透镜基材1的模具6被可旋转地固定)，或用驱动器如发动机(在附图中未示)旋转。如果用于制造微透镜基材1的模具6具有这种驱动器，可根据基材4和类似物的传输速度而更准确地控制模具6用于制造微透镜基材1的旋转速度。结果，可更确切地形成分别具有合适形状的微透镜21。
另外，这种用于制造微透镜基材1的模具6排列成以预定距离与基材传输装置110隔开。用于制造微透镜基材1的模具6和基材传输装置110之间的最短距离一般短于基材4的厚度。另外，用于制造微透镜基材1的模具6可在其中具有加热设备(在附图中未示)。这样可容易地和确切地将用于制造微透镜基材1的模具6的外周表面的形状转移至基材4的表面。至于这种加热设备，例如可以提及加热丝，筒形加热器和类似物。
现在描述使用用于制造微透镜基材1的装置100制造根据本发明的微透镜基材1的方法，所述装置如上所述具有用于制造微透镜基材1的模具6。
<B1>首先，在制造微透镜基材1时准备基材4。
基材4由对应于上述主基材2的构成材料的材料形成。具有均匀厚度和没有擦伤等的基材合适地用作基材4。尽管基材4是任何一种，只要它利用用于制造微透镜基材1的模具6进行压而变形，优选的是，基材4由树脂材料(尤其是，热塑性树脂)作为主要材料而形成，这样可精确形成其形状和排列对应于用于制造微透镜基材1的模具6的凹面部分61的那些的微透镜21。
基材4的平均厚度可根据各种条件如用于制造微透镜基材1的模具6和基材传输装置110之间的间隙(最低长度)，构成基材4的材料，和其折射指数而改变。一般，优选的是，基材4的平均厚度是约0.005至5mm，和更优选它是约0.1至4mm。进一步更优选它是约0.5至3mm，和最优选它是约1至3mm。
在这方面，例如，光扩散介质如粒状硅石，玻璃，和树脂(不同于构成基材4的树脂的树脂)可被包括在构成基材4的材料中。这样可在微透镜基材1应用于传输屏10的情况下提高传输屏的视角特性。另外，例如，因为即使省略扩散板或类似物的配置也可提高传输屏10的屏幕的视角特性，因此可使传输屏10和/或背投300更薄。
<B2>上述的基材4利用基材传输装置110而传输(参见图8A)。此时，基材4可根据需要加热。这样可容易地和确切地转移用于制造微透镜基材1的模具6的外周表面。
利用基材传输装置110传输的基材4被加料到基材传输装置110和用于制造微透镜基材1的模具6之间的空间(参见图8B)。因此，基材4通过用于制造微透镜基材1的模具6进行压。另外，用于制造微透镜基材1的模具6围绕其轴62在传输基材4时旋转，和用于制造微透镜基材1的模具6所压的基材4的压部分随着时间而改变(参见图8C)。结果，用于制造微透镜基材1的模具6的外周表面的形状被转移到基材4的表面上。然后，通过固化(此时包括固化(聚合))基材4的构成材料，得到主基材2，其中多个微透镜21分别具有对应于凹面部分61的凸形和排列(参见图8D)。如果基材4的构成材料的固化通过硬化(聚合)而进行，那么其方法并不特别限定，并根据基材4的构成材料的种类适当选择。例如，可以提及用如紫外线照射，加热，电子束照射，或类似方法。
如果基材4由树脂材料形成，优选的是，用于制造微透镜基材1的模具6的温度在压基材4(即，基础材料)时高于树脂材料的玻璃转变点。这样可确切地将模具6用于制造微透镜基材1的外周表面的形状转移至基材4的表面。另一方面，如果用于制造微透镜基材1的模具6的温度太低，难以充分地将用于制造微透镜基材1的模具6的外周表面的形状转移至基材4的表面，这取决于在压基材4的构成材料之前的基材4的温度。
这样，在本发明中，因为使用用于制造微透镜基材1的卷形模具6，可容易地和确切地制造甚至具有大面积的微透镜基材1。另外，这样可提高所要制造的微透镜基材1的特性(尤其是，光学特性)。另外，因为可连续制造微透镜基材1，可提高微透镜基材1的生产率。另外，可使用于制造微透镜基材1的模具6的尺寸充分小于所要制造的微透镜基材，而且可用于制造具有各种尺寸的各种类型的微透镜基材，即使用于制造微透镜基材1的模具6的尺寸(尤其是，直径)相对较小。因此，可降低微透镜基材1的制造成本。
另外，如果基材4是片材形状，膜形状，具有柔韧性的板形状和类似形状中的任何一种，例如，通过将用于制造微透镜基材1的装置100构造使得基材4被卷绕至基材供给部分如辊上并随后当基材传输装置110传输基材4时将基材4从基材供给部分拉出，可进一步提高微透镜基材1的生产率(和降低制造设备即用于制造微透镜基材1的装置100的尺寸)。另外，在这种情况下，如此制造的微透镜基材1可利用微透镜基材收集设备如辊而收集。
<B3>以下描述一种方法，其中黑色基质3在如上所述制造的主基材2的光发射表面上形成。
首先，如图9A所示，具有光遮蔽(阻断)作用的正型光聚合物32被供给到主基材2的光发射表面上。作为将正型光聚合物32供给到主基材2的光发射表面上的方法，例如可以采用各种类型的涂覆方法如浸涂法，刮片法，旋涂法，刷涂法，喷涂，静电涂覆，电沉积涂覆，辊涂器，和类似方法。正型光聚合物32可由具有光遮蔽(阻断)作用的树脂构成，或可以是其中具有光遮蔽(阻断)作用的材料被分散或溶解到具有低光遮蔽(阻断)作用的树脂中的那种。例如，可根据需要在供给正型光聚合物32之后进行热处理如预烘烤工艺。
<B4>然后，如图9B所示，用于曝光的光Lb在垂直于主基材2的光入射表面的方向上被照射至主基材2。用于曝光的照射光Lb通过从每个微透镜21中经过而被聚光。将每个微透镜21的焦点f附近的正型光聚合物32曝光，并将对应于非焦点f附近的部分的正型光聚合物32不曝光或稍微曝光(即，曝光度小)。这样，仅在相应焦点f的附近的正型光聚合物32被曝光。
随后进行显影。在这种情况下，因为光聚合物32是正型光聚合物，在相应焦点f的附近的曝光光聚合物32通过显影而被熔化和去除。结果，如图9C所示，提供了黑色基质3，其中开口31在对应于微透镜22的光学轴L的部分上形成。显影方法可根据正型光聚合物32或类似物的组成而任意选择。例如，在本实施方案中的正型光聚合物32的显影可使用碱性水溶液如氢氧化钾或类似物的溶液而进行。
这样，在本发明制造微透镜基材1的方法中，因为黑色基质3通过将光聚合物32用被多个微透镜21聚光的曝光用光照射而形成，与例如使用照相平版印刷技术的情形相比可以较简单的工艺形成黑色基质3。
另外，热处理如后烘烤工艺可根据需要在正型光聚合物32曝光之后进行。
<B5>然后，通过将着色液体供给到在其上形成黑色基质3的主基材2上，形成着色部分22，这样得到微透镜基材1(参见图9D)。
着色液体并不特别限定，和在本实施方案中，着色液体是包含着色剂和苄醇的那种。本发明发现，可容易地和确切地通过使用这种着色液体而进行主基材的着色。尤其是，根据该工艺，可容易地和确切地将由在常规着色方法中难以着色的丙烯酸基树脂之类材料形成的主基材2进行着色工艺。这被认为是由于以下原因。
即，通过使用包含苄醇的着色液体，着色液体中的苄醇深入地透过主基材2和在其中扩散，这样构成主基材2的分子的键(分子之间的键)被松开，且其中着色剂所要透过的空间被固定。着色液体中的苄醇和着色剂被替换，这样着色剂被固定在空间(可键接至用于着色剂的位(着色位))中，因此，主基材2的表面被着色。
另外，通过使用如上所述的着色液体，可容易地和确切地形成具有均匀厚度的着色部分22。尤其是，即使所要着色的主基材(即，工件)是其中微观结构如微透镜提供在其表面上的那种(其中其表面在二维方向上的不匀度小的那种)或其中所要着色的区域是大面积的那种，可形成具有均匀厚度(即，没有颜色不均一性)的着色部分22。
作为将着色液体供给到主基材2的光入射表面上的方法，例如可以提及各种类型的涂覆方法如刮片法，旋涂法，刷涂法，喷涂，静电涂覆，电沉积涂覆，印刷，辊涂器，和其中主基材2浸渍(浸入)在着色液体、和类似物中的浸渍方法。浸渍法(尤其是，浸染)是这些方法中较合适的。这样可容易地和确切地形成着色部分22(尤其是，具有均匀厚度的着色部分22)。另外，尤其是，如果着色液体利用浸染被供给到主基材2上，可容易地和确切地甚至着色由在常规着色方法中难以着色的材料如丙烯酸基树脂之类形成的主基材2。这被认为是因为用于浸染的染料具有对丙烯酸基树脂或类似物所具有的酯基团(酯键)的高亲合性。
优选的是，着色液体供给步骤在着色液体和/或主基材2在60至100摄氏度下被加热的同时进行。这样可有效地形成着色部分22，同时充分防止对其上形成着色部分22的主基材2产生有害影响(例如主基材2的构成材料的变质)。另外，着色液体供给步骤可在环境压力被增高(在施加压力时)的同时进行。这样可加速着色液体至主基材2内部的渗透，因此可在短时间内有效地形成着色部分22。
在这方面，供给着色液体的步骤可根据需要重复(即，多次)进行(例如，如果所要形成的着色部分22的厚度较大时)。另外，主基材2可根据需要在供给着色液体之后经受热处理如加热，冷却和类似处理，光照，气氛的加压或减压，或类似处理。这样可加速着色部分22的固定(稳定性)。
以下详细描述在该步骤使用的着色液体。
苄醇在着色液体中的百分含量并不特别限定。优选的是，苄醇的百分含量是0.01至10.0％重量。更优选它是0.05至8.0％重量，和进一步更优选它是0.1至5.0％重量。如果苄醇的百分含量被限制在以上范围内，可容易地和确切地形成合适的着色部分22，同时更有效地防止对其上要形成着色部分22的主基材2所产生的有害影响(例如，主基材2的构成材料的变质)。
包含在着色液体中的着色剂可以是如各种染料和各种颜料中的任何一种，但优选的是，着色剂是冲模。更优选它是分散染料和/或阳离子染料，和进一步更优选它是分散染料。这样可有效地形成着色部分22，同时充分防止对其上要形成着色部分22的主基材2所产生的有害影响(例如，主基材2的构成材料的变质)。尤其是，可容易地和确切地着色由在常规着色方法中难以着色的丙烯酸基树脂之类材料形成的主基材2。这被认为是由于容易着色这种材料，因为如上所述的着色剂使用丙烯酸基树脂或类似物所具有的酯官能(酯键)作为着色位。
如上所述，尽管用于本实施方案的着色液体至少包含着色剂和苄醇，优选的是，着色液体进一步包含至少一种选自二苯甲酮基化合物和苯并三唑基化合物的化合物和苄醇。这样可更有效地形成着色部分22，同时充分防止对其上要形成着色部分22的主基材2所产生的有害影响(例如，主基材2的构成材料的变质)。这被认为是由于以下原因。
即，通过使用包含苄醇，和至少一种选自二苯甲酮基化合物和苯并三唑基化合物的化合物(以下，苄醇，二苯甲酮基化合物和苯并三唑基化合物通称“添加剂”)的着色液体，着色液体中的添加剂透过主基材2和在其中扩散，这样构成主基材2的分子的键(分子之间的键)被松开，且其中着色剂所要透过的空间被固定。添加剂和着色剂被替换，这样着色剂被固定在空间(可键接至用于着色剂的位(着色位))中，因此，主基材2的表面被着色。这被认为是因为，通过一起使用至少一种选自二苯甲酮基化合物和苯并三唑基化合物的化合物和苄醇，它们以一种互补方式相互作用，这样着色液体的着色变得良好。
至于二苯甲酮基化合物，可以采用具有二苯甲酮骨架的化合物，其互变异构体，或这些诱导物(例如，加成反应产物，取代反应产物，还原反应产物，氧化反应产物和类似物)。
至于这些化合物，例如可以提及二苯甲酮，2，4-二羟基二苯甲酮，2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮，2，2’-二羟基-4，4’-二甲氧基二苯甲酮，2，2’，4，4-四羟基二苯甲酮，2-羟基-4-辛基二苯甲酮，4-苄基氧基-2-羟基二苯甲酮，二苯甲酮苯胺，二苯甲酮肟，二苯甲酮氯化物(α，α’-二氯二苯基甲烷)和类似物。在这些化合物中，优选具有二苯甲酮骨架的化合物，更优选化合物2，2’-二羟基-4，4’-二甲氧基二苯甲酮和2，2’，4，4-四羟基二苯甲酮中的任一种。通过使用这种二苯甲酮基化合物，明显出现如上所述的效果。
另外，至于苯并三唑基化合物，可以采用具有苯并三唑骨架的化合物，其互变异构体，或这些诱导物(例如，加成反应产物，取代反应产物，还原反应产物，氧化反应产物和类似物)。
至于这些化合物，例如可以提及苯并三唑，2-(2-羟基-5-甲基苯基)-2H-苯并三唑，2-(2-羟基-4-辛基氧基苯基)-2H-苯并三唑和类似物。具有苯并三唑骨架的化合物是这些化合物中优选的，和更优选该化合物是2-(2-二羟基-5-甲基苯基)-2H-苯并三唑和2-(2-羟基-4-辛基氧基苯基)-2H-苯并三唑中的任何一种。通过使用这种苯并三唑基化合物，明显出现如上所述的效果。
如果二苯甲酮基化合物和/或苯并三唑基化合物包含在着色液体中，那么二苯甲酮基化合物和苯并三唑基化合物在着色液体中的总百分含量并不特别限定。优选的是，二苯甲酮基化合物和苯并三唑基化合物在着色液体中的总百分含量是0.001至10.0％重量。更优选它是0.005至5.0％重量，和进一步更优选它是0.01至3.0％重量。如果二苯甲酮基化合物和苯并三唑基化合物的总百分含量被限制在以上范围内，可容易地和确切地形成合适的着色部分22，同时更有效地防止对其上要形成着色部分22的主基材2所产生的有害影响(例如，主基材2的构成材料的变质)。
另外，如果二苯甲酮基化合物和/或苯并三唑基化合物包含在着色液体中，和二苯甲酮基化合物在着色液体中的百分含量被定义为X(％重量)且二苯甲酮基化合物和苯并三唑基化合物在着色液体中的总百分含量被定义为Y(％重量)，那么优选的是，X和Y满足关系：0.001≤X/Y≤10000。更优选X和Y满足关系：0.05≤X/Y≤1000，和进一步更优选X和Y满足关系：0.25≤X/Y≤500。如果X和Y满足如上所述的关系，更明显地通过二苯甲酮基化合物和/或苯并三唑基化合物与苄醇一起使用而产生的协同作用。另外，可在高速下容易地和确切地形成合适的着色部分22，同时充分防止对其上要形成着色部分22的主基材2所产生的有害影响(如主基材2的构成材料的变质)。
另外优选的是，着色液体进一步包含苄醇和表面活性剂。这样可在其中存在苄醇的条件下稳定地和甚至均匀地分散着色剂。即使要向其供给着色液体的主要材料2由在常规着色方法中难以着色的丙烯酸基树脂之类材料形成，可容易地和确切地着色主基材2。至于表面活性剂，可以提及非离子表面活性剂，阴离子表面活性剂，阳离子表面活性剂，两性表面活性剂和类似物。至于非离子表面活性剂，例如可以提及醚基表面活性剂，酯基表面活性剂，醚酯基表面活性剂，氮基表面活性剂和类似物。更具体地，可以提及聚乙烯醇，羧基甲基纤维素，聚乙二醇，丙烯酸酯，甲基丙烯酸酯，和类似物。另外，至于阴离子表面活性剂，例如可以提及各种类型的树脂，各种类型的羧酸盐，各种类型的酯硫酸盐，各种类型的磺酸盐，各种类型的酯磷酸盐，和类似物。更具体地，可以提及松香，聚合松香，歧化松香，马来酸松香，富马酸松香，马来酸松香五酯，马来酸松香甘油酯，三硬脂酸盐(例如，金属盐如铝盐)，二硬脂酸盐(例如，金属盐如铝盐，钡盐)，硬脂酸盐(例如，金属盐如钙盐，铅盐，锌铅盐)，亚麻酸盐(例如，金属盐如钴盐，锰盐，铅盐，锌盐)，辛酸盐(例如，金属盐如铝盐，钙盐，钴盐)，油酸盐(例如，金属盐如钙盐，钴盐)，棕榈酸盐(金属盐如锌盐)，环烷酸盐(例如，金属盐：如钙盐，钴盐，锰盐，铅盐，锌盐)，树脂酸盐(例如，金属盐如钙盐，钴盐，锰盐，锌盐)，聚丙烯酸酯(例如，金属盐如钠盐)，聚甲基丙烯酸盐(例如，金属盐如钠盐)，聚马来酸盐(例如，金属盐如钠盐)，丙烯酸盐-马来酸盐共聚物(例如，金属盐如钠盐)，纤维素，十二烷基苯磺酸盐(例如，金属盐如钠盐)，烷基磺酸盐，聚苯乙烯磺酸盐，(例如，(例如，金属盐如钠盐)，烷基二苯基醚二磺酸盐(例如，金属盐如钠盐)，和类似物。另外，至于阳离子表面活性剂，例如可以提及各种类型的铵盐如伯铵盐，仲铵盐，叔铵盐，季铵盐。更具体地，可以提及单烷基胺盐，二烷基胺盐，三烷基胺盐，四烷基胺盐，苄烷铵盐，烷基吡啶鎓盐，咪唑啉鎓盐，和类似物。另外，至于两性表面活性剂，例如可以提及各种类型的甜菜碱如羧基甜菜碱，磺基甜菜碱，各种类型的氨基羧酸，各种类型的酯磷酸盐，和类似物。
然后，现在描述另一使用用于制造微透镜基材1的模具6制造微透镜基材1的方法。
图10是纵向横截面视图，示意地显示用于制造微透镜基材1的装置的一个例子，该装置可应用于根据本发明的制造微透镜基材1的方法。图11是纵向横截面视图，示意地显示在根据本发明的另一实施方案中的制造微透镜基材1的方法。
在以下的解释中，简要地描述了上述实施方案和该实施方案之间的差异，并省略对类似说明的描述。如图10所示，本实施方案的用于制造微透镜基材1的装置100’包括：用于传输基材4作为微透镜基材1的基础材料的基材传输装置110；用于将具有流动性的树脂材料(流体树脂材料)9供给到基材4上的流体树脂供给部分120；和如上所述的用于制造微透镜基材1的模具6。即，本实施方案的用于制造微透镜基材1的装置100’与上述以前实施方案的用于制造微透镜基材1的装置100的不同之处在于具有流体树脂供给部分120。通过提供流体树脂供给部分120，可将用于制造微透镜基材1的模具6的外周表面的形状转移至树脂材料，同时将基材4的温度保持在相对低的温度下。结果，可容易地和确切地得到具有多个具有合适形状和排列的微透镜21的微透镜基材1，同时有效地防止基材4由于加热而变形。
流体树脂供给部分120的构造使得所要供给的树脂材料9被供给到基材4的基本上整个表面(对应于微透镜基材1的可用的透镜区域的部分)。在本实施方案中，基材传输装置110和用于制造微透镜基材1的模具6之间的间隙(即，基材传输装置110和用于制造微透镜基材1的模具6之间的最小长度)被设定为长于上述以前实施方案中用于制造微透镜基材1的装置100的间隙的预定长度。在这种情况下，基材传输装置110和用于制造微透镜基材1的模具6之间的间隙并不特别限定，但它一般是被设定为大于基材4的厚度的预定长度。
现在描述使用用于制造微透镜基材1的装置100’制造根据本发明的微透镜基材1的方法，所述装置如上所述具有用于制造微透镜基材1的模具6。
<B1’>首先，在制造微透镜基材1时准备基材4和树脂材料9。尽管可合适地使用与上述的以前实施方案相同的基材4作为基材4，考虑到由树脂材料9所要形成的部分的厚度，可以使用厚度薄于基材4的那种。另外优选的是，可在相对低的温度下保持流动性的材料用作树脂材料9。
优选的是，树脂材料9的玻璃转化点是15至200摄氏度。更优选它是20至150摄氏度，和进一步更优选它是24至130摄氏度。如果树脂材料9的玻璃转化点被限制在以上范围内，可更确切地将用于制造微透镜基材1的模具6的外周表面的形状转移至树脂材料9。在这方面，例如，光扩散介质如粒状硅石、玻璃、和树脂(不同于构成基材4的树脂的树脂)可被包括在树脂材料9中。这样可在微透镜基材1应用于所述传输屏10的情况下提高传输屏的视角特性。另外，例如，因为即使省略扩散板或类似物的配置也可提高传输屏10的屏幕的视角特性，因此可使传输屏10和/或背投300更薄。
<B2’>上述的基材4利用基材传输装置110而传输(参见图11A)。此时，基材4可根据需要加热。这样可容易地和确切地转移用于制造微透镜基材1的模具6的外周表面。
利用基材传输装置110传输的基材4被加料到基材传输装置110和用于制造微透镜基材1的模具6之间的空间。此时，树脂材料9利用流体树脂供给部分120被供给至基材4和用于制造微透镜基材1的模具6之间的空间(参见图11B)。因此，树脂材料9通过用于制造微透镜基材1的模具6和基材4进行压。在这方面，因为树脂材料9处于软化态(即，树脂材料9具有适度的流动性)，树脂材料9变形成对应于用于制造微透镜基材1的模具6的表面形状的形状。另外，用于制造微透镜基材1的模具6围绕其轴62在传输基材4时旋转，和用于制造微透镜基材1的模具6所压的树脂材料9的部分随着时间而改变(参见图11C)。结果，用于制造微透镜基材1的模具6的外周表面的形状又被转移到树脂材料9上而没有连接到基材4上。然后，通过固化(此时包括固化(聚合))树脂材料9的构成材料，得到主基材2，其中多个微透镜21分别具有对应于凹面部分61的凸形和排列(参见图11D)。如果树脂材料9的构成材料的固化通过硬化(聚合)而进行，那么其方法并不特别限定，并根据基材4的构成材料的种类适当选择。例如，可以提及用如紫外线照射，加热，电子束照射，或类似方法。
优选的是，在压树脂材料9时，用于制造微透镜基材1的模具6的温度高于树脂材料9的构成材料的玻璃转变点。这样可确切地转移用于制造微透镜基材1的模具6的外周表面的形状转移至树脂材料9。另一方面，如果用于制造微透镜基材1的模具6的温度太低，难以充分地将用于制造微透镜基材1的模具6外周表面的形状转移至树脂材料9，这取决于在压树脂材料9的构成材料之前的树脂材料9的温度。
在这方面，在图11所示的配置中，尽管树脂材料9在用于制造微透镜基材1的模具6的附近被供给到基材4上，其中树脂材料9被供给到基材4上的位置不限于该位置。例如，树脂材料9可不被供给到基材4上但供给到用于制造微透镜基材1的模具6上。
通过在如上所述以及上述实施方案得到的主基材2上形成黑色基质3和着色部分22(参见上述的步骤<B3>至<B5>和图9)，它可能得到微透镜基材1。
以下描述使用上述传输屏的背投。
图12是横截面视图，示意地显示其上应用本发明传输屏10的背投300。如图12所示，背投300具有这样一种结构，其中投影光学单元310，光导镜320和传输屏10被排列在外壳340中。
背投300使用如上所述具有优异视角特性和光使用效率的传输屏10.因为该原因，可使背投30变成大尺寸和具有高质量。
另外，因为微透镜21以犬牙织纹方式在上述的微透镜基材1中排列，背投300尤其难以产生问题如波纹。
如上所述，应该注意，即使根据本发明的用于制造微透镜基材1的模具6，微透镜基材1的制造方法，微透镜基材1，传输屏10和背投300已根据在附图中给出的优选实施方案进行描述，但本发明不限于这些实施方案。例如，构成用于制造微透镜基材1的模具6、微透镜基材1、传输屏10和背投300的每个单元(元件)可被替换为能够执行相同或类似功能的那些。例如，在本发明的传输屏10中，光散射板，其它透镜或类似物可进一步排列在微透镜基材1的光发射表面上。
另外，在本发明制造微透镜基材的方法，可根据需要为任意目的添加任何步骤。
另外，在上述的实施方案中，即使已经描述，在制造用于制造微透镜基材1的模具6的方法中，在起始孔形成步骤，起始凹面部分71除了在起始孔81处之外还在基础材料7中形成，无需形成这些起始凹面部分71。通过合适调节用于起始孔81的形成条件(例如，激光的能量强度，激光的束直径，照射时间或类似条件)，可形成分别具有预定形状的起始凹面部分71，或可选择性地仅形成起始孔81使得不形成起始凹面部分71。
另外，在上述的实施方案中，即使已经描述，通过将卷形基础材料直接进行刻蚀工艺，凹面部分61在卷形基础材料的外周表面上形成以形成用于制造微透镜基材1的模具6，例如用于制造微透镜基材1的模具6可通过将片材材料(其上通过刻蚀工艺而形成凹面部分61)卷绕在卷形基础材料的外周表面上而制造。
另外，在上述的实施方案中，即使已经描述，黑色基质3在基底基材2的一个主表面上在多个微透镜21在基底基材2的另一主表面上形成之后形成，例如，所述多个微透镜21可在这样的状态下形成，其中将光聚合物供给到基底基材2的一个主表面上，该主表面与其上事先形成多个微透镜21的主表面相对。
另外，在上述的实施方案中，即使已经描述，微透镜基材1使用用于制造微透镜基材1的模具6制造，例如，制造使用用于制造微透镜基材1的模具6的元件可用作模具用于制造具有凹面部分的元件。换句话说，在其一个主表面上具有凸面部分的元件(即，用于制造具有凹面部分的元件的模具)通过将用于制造微透镜基材1的模具6的外周表面形状转移到该元件的表面上而制造，在其一个主表面上具有凹面部分的元件可使用该元件，即，用于制造具有凹面部分的元件的模具制造。这样可合适地例如制造具有凹面透镜作为微透镜的微透镜基材或类似物。在这种情况下，用于制造具有凹面部分的元件的模具可具有板形状或卷形。
另外，在上述的实施方案中，即使已经描述，传输屏10具有微透镜基材1和Fresnel透镜5，但本发明的传输屏10无需具有Fresnel透镜5。例如，传输屏10可实际上仅由本发明的微透镜基材1构成。
另外，在上述的实施方案中，即使已经描述，微透镜基材1是构成传输屏10或背投300的元件，但微透镜基材1不限于如上所述进行应用，而是可应用于任何的用途。
实施例
<微透镜基材和传输屏的制造>
(实施例1)
用于制造微透镜基材的模具按照以下方式制造。
首先，准备作为基础材料的具有35cm(直径)×165cm(高度)圆柱形状(或卷形)的钠钙玻璃基础材料。
将钠钙玻璃基础材料浸渍在包含4％重量二氟化氢铵和8％重量过氧化氢的清洁液体中以进行6μm刻蚀工艺，这样清洁其表面。然后，用纯水清洁和用氮(N2)气体干燥(用于去除纯水)。
然后，将铬/氧化铬的层压结构(即，其中由氧化铬形成的层被层压在由铬形成的层的外周上的层压结构)利用溅射法在钠钙玻璃基础材料的外周上形成。即，由铬/氧化铬的层压结构构成的掩模(用于掩模的膜)在钠钙玻璃基础材料的外周表面上形成。在这种情况下，铬层的厚度是0.03μm，而氧化铬层的厚度是0.01μm。
然后，对掩模进行激光加工以在掩模的整个外周表面上形成大量起始孔。在这方面，激光加工在能量强度1mW，束直径2.0μm，和在主要扫描方向上的扫描速度100mm/秒的条件下使用YAG激光并用激光束间歇照射掩模而进行。另外，激光束照射进行使得卷形钠钙玻璃基础材料的在高度方向上的主要扫描操作从其外周表面的一端部分的附近进行至其另一端的附近，并在围绕其旋转轴以预定程度旋转卷形钠钙玻璃基础材料之后进行相同的扫描操作。
这样，分别具有预定尺寸的起始孔以犬牙织纹图案在上述掩模的基本上整个外周表面上形成。相邻的两个起始孔之间的平均宽度是2.0μm，和每个起始孔的平均长度是2.1μm。另外，此时，分别具有深度约0.05μm和受损层(或作用层)的凹面部分在钠钙玻璃基础材料的表面上形成。
然后，将钠钙玻璃基础材料进行湿刻蚀工艺，这样在钠钙玻璃基材的外周表面上形成大量凹面部分(用于形成微透镜的凹面部分)。每个凹面部分的形状是基本上椭圆形状(平整形状)，如果从钠钙玻璃基础材料的外周表面之上观察。如此形成的大量凹面部分具有基本上相互相同的形状。每个所形成的凹面部分在其短轴方向上的长度(直径)，每个所形成的凹面部分在其长轴方向上的长度，每个所形成的凹面部分的曲率半径和深度分别是54μm，72μm，37.5μm和36.5μm。另外，凹面部分在其中凹面部分的可用面积中的份额是97％。
在这方面，包含4％重量二氟化氢铵和8％重量过氧化氢的水溶液作为刻蚀剂用于湿刻蚀工艺，和基材的浸渍时间是2小时。另外，湿刻蚀工艺在钠钙玻璃基础材料围绕其旋转轴旋转的同时在刻蚀剂中进行。另外，钠钙玻璃基础材料的旋转方向每3.5圈钠钙玻璃基础材料时反转。
然后，掩模通过使用硝酸铈铵和高氯酸的混合物进行刻蚀工艺而去除。然后，用纯水清洁和用N2气体干燥(用于去除纯水)。
这样，得到图4所示的用于制造微透镜基材的模具，其中大量用于形成微透镜的凹面部分以犬牙织纹方式在钠钙玻璃基础材料的外周表面上形成。所得用于制造微透镜基材的模具中的所有凹面部分所占的面积在其中形成凹面部分的可用面积中的比率(份额)(相对整个可用面积)是97％，如果从钠钙玻璃基础材料的外周表面之上观察。
在如上所述得到的用于制造微透镜基材的模具中，由每个凹面部分的长轴方向和用于制造微透镜基材的模具的轴方向构成的角是0度。
然后，将脱模剂(GF-6110)施用到如上所述得到的用于制造微透镜基材的模具的外周上(其上形成大量凹面部分)。
然后，图7所示的用于制造微透镜基材的装置使用如上所述得到的用于制造微透镜基材的模具而制造。
然后，准备基材作为用于形成主基材的基础材料。制备由丙烯酸树脂(其中玻璃转化点是150摄氏度)构成、和具有1.7m×1.1m和厚度2mm的长方形形状的片材状元件作为基材。
然后，将上述的基材定位在用于制造微透镜基材的装置的基材传输装置上。
基材传输装置上的基材在200摄氏度下通过加热器加热。基材传输装置随后在预定速度下传输加热基材，并利用用于制造微透镜基材的模具将用于制造微透镜基材的模具的表面形状转移至传输基材的表面上。此时，用于制造微透镜基材的模具处于这样的状态下，其中用于制造微透镜基材的模具的表面附近在185摄氏度利用加热器进行加热。
然后，通过冷却基材的丙烯酸树脂，丙烯酸树脂固化得到主基材。所得主基材(即，固化树脂)的折射指数是1.50。所得主基材(只是其中形成微透镜的部分)的厚度是1.095μm。每个所形成的凹面部分在其短和长轴方向(直径)上的长度，每个所形成的凹面部分的曲率半径和深度分别是54μm，72μm，38μm和36.0μm。另外，凹面部分在其中凹面部分的可用面积中的份额是97％。
着色液体随后利用浸染被供给至主基材上。该工艺进行使得其上形成微透镜的整个表面与着色液体接触，但与其上压用于制造微透镜基材的卷形模具的表面相对的表面不与着色液体接触。另外，主基材和着色液体在将第一工艺液体供给到主基材上时的温度被调节至90摄氏度。另外，将气氛的压力在着色液体供给过程中加压成120kPa。包含分散染料(蓝色)(由Futaba Sangyo制造)的混合物：2重量份，分散染料(红色)(由Futaba Sangyo制造)：0.1重量份，分散染料(黄色)(由Futaba Sangyo制造)：0.05重量份，苄醇：10重量份，表面活性剂：2重量份，和纯水：1000重量份的混合物用作着色液体。
在主基材与着色液体在如上所述的条件下接触20分钟之后，将主基材从其中储存着色液体的浴中取出，并将主基材随后洗涤和干燥。
通过用纯水清洁主基材并用N2气体干燥(去除纯水)，得到其上形成有着色部分的具有长方形形状1.6m×1.0m的微透镜基材。如此形成的着色部分的颜色密度是5％。
另外，通过重复使用用于制造微透镜基材的模具进行如上所述的相同工艺，制造出总共500片微透镜基材。然后，图3所示的传输屏使用第一微透镜基材和第500个微透镜基材制造。
(实施例2)
首先，用于制造微透镜基材的模具按照上述实施例1那样制造。
然后，将脱模剂(GF-6110)施用到用于制造微透镜基材的模具的外周上(其上形成大量凹面部分)。
然后，图10所示的用于制造微透镜基材的装置使用如上所述得到的用于制造微透镜基材的模具而制造。
然后，准备作为用于形成主基材的基础材料的基材和具有流动性的树脂材料。制备由丙烯酸树脂(其中玻璃转化点是150摄氏度)构成和具有1.7m×1.1m和厚度0.1mm的长方形形状的片材状元件作为基材。另外，制备丙烯酸树脂(其中玻璃转化点是110摄氏度)作为具有流动性的树脂材料。
然后，将基材定位在制造微透镜基材的装置的基材传输装置上，并将具有流动性的树脂材料储存在连接至流体树脂供给单元上的树脂储存单元中。
基材传输装置上的基材在180摄氏度下通过加热器加热。另外，储存在树脂储存单元中的树脂材料在190摄氏度下通过加热器加热。基材传输装置随后在预定速度下传输加热基材，并将树脂材料供给到流体树脂供给单元的传输基材上。将其上供给有树脂材料的基材引入基材传输装置和用于制造微透镜基材的模具之间，并随后在该区域将用于制造微透镜基材的模具的表面形状转移至提供在基材上的树脂材料。此时，用于制造微透镜基材的模具处于这样的状态下，其中用于制造微透镜基材的模具的表面附近在185摄氏度利用加热器进行加热。
然后，通过用紫外线照射其上转移有用于制造微透镜基材的模具的表面形状的树脂材料，将提供在基材上的树脂材料固化得到主基材。所得主基材(即，固化树脂)的折射指数是1.62。所得主基材(除其中形成微透镜的部分外)的厚度是0.05μm。每个所形成的凹面部分在短和长轴方向上的长度(直径)，每个所形成的凹面部分的曲率半径和深度分别是54μm，72μm，37.5μm和35.5μm。另外，凹面部分在其中凹面部分的可用面积中的份额是97％。
然后，将其中加入有光遮蔽材料(炭黑)的正型光聚合物(PC405G：由JSR公司制造)利用辊涂器供给到如上所述得到的主基材的光发射表面(该表面与其上已经形成微透镜的表面相反)。光遮蔽材料在光聚合物中的百分含量是20％重量。
然后，将主基材经受预烘烤工艺90摄氏度×30分钟。
然后，将80mJ/cm2的紫外线作为平行光照射通过与其上已经供给光聚合物的表面相对的表面。因此，照射的紫外线通过每个微透镜而聚光，并将每个微透镜的焦点f附近(在黑色基质的厚度方向附近)的光聚合物选择性地曝光。将主基材使用包含0.5％重量KOH的水溶液经受显影工艺40秒。
然后，用纯水清洁和用N2气体干燥(用于去除纯水)。另外，将主基材经受后烘烤工艺200摄氏度×30分钟。因此，形成具有多个分别对应于微透镜的开口的黑色基质。所形成的黑色基质的厚度是5μm。
然后，通过在其上已经形成黑色基质的主基材的表面侧形成散射部分，得到具有长方形1.6m×1.0m的微透镜基材。散射部分的形成利用热封通过将扩散板连接到将主基材上而进行，所述板具有其中硅石颗粒扩散在作为扩散介质的丙烯酸树脂中的结构。
另外，通过重复使用用于制造微透镜基材的模具进行如上所述的相同工艺，制造出总共500片微透镜基材。然后，图3所示的传输屏按照上述实施例1那样使用第一微透镜基材和第500个微透镜基材制造。
(实施例3和4)
微透镜基材和传输屏按照类似于上述实施例1的方式制造，只是每个凹面部分的形状和用于制造微透镜基材的模具的凹面部分的排列图案通过改变掩模的配置、激光束照射的条件(即，所要形成的每个起始孔的形状)和刻蚀剂的浸渍时间中任一个而改变，这样在微透镜基材上所要形成的每个微透镜的形状和排列图案如表1所示改变。
(实施例5和6)
微透镜基材和传输屏按照类似于上述实施例1的方式制造，只是每个凹面部分的形状和用于制造微透镜基材的模具的凹面部分的排列图案通过改变掩模的配置、激光束照射的条件(即，所要形成的每个起始孔的形状)和刻蚀剂的浸渍时间中的任何一个而改变，这样在微透镜基材上所要形成的每个微透镜的形状和排列图案如表1所示改变。
(实施例7)
微透镜基材和传输屏按照类似于上述实施例1的方式制造，只是每个凹面部分的形状和用于制造微透镜基材的模具的凹面部分的排列图案通过改变激光束照射的条件(即，所要形成的每个起始孔的形状)和刻蚀剂的浸渍时间中的任何一个而改变，这样在微透镜基材上所要形成的每个微透镜的形状和排列图案如表1所示改变。
(实施例8)
微透镜基材和传输屏按照类似于上述实施例1的方式制造，只是每个凹面部分的形状和用于制造微透镜基材的模具的凹面部分的排列图案通过改变激光束照射的条件(即，所要形成的每个起始孔的形状)和刻蚀剂的浸渍时间中的任一个而改变，这样在微透镜基材上所要形成的每个微透镜的形状和微透镜的排列图案如表1所示改变。
(对比例1)
具有凹面部分的板形基材按照以下方式制造，所述基材上形成有大量用于形成微透镜的凹面部分(用于制造微透镜基材的模具)。
首先，准备具有长方形形状1.7m×1.1m的和厚度2.0mm的钠钙玻璃基材。
将钠钙玻璃通过在包含4％重量二氟化氢铵和8％重量过氧化氢的清洁溶液内浸渍(或浸泡)而经受6μm刻蚀工艺，这样将其表面清洁。然后，用纯水清洁和用N2气体干燥(用于去除纯水)。
然后，层压结构在钠钙玻璃基材上利用溅射法而形成，所述结构包括由铬形成的层和由氧化铬形成的层(即，其中铬被层压在氧化铬外周表面上的层压结构)。即，分别由包括铬层和氧化铬层的层压结构构成的掩模和背面保护膜在钠钙玻璃基材的两个表面上形成。在这方面，铬膜的厚度是0.02μm，而氧化铬膜的厚度是0.02μm。
然后，针对掩模进行激光加工以在掩模的中心部分在1.65m×1.05m区域内形成大量起始孔。在这方面，激光加工使用YAG激光在能量强度1mW，束直径3μm，和扫描速度0.1m/秒的条件下进行。这样，分别具有预定长度的起始孔以方点阵图案在上述掩模的整个区域形成。相邻的两个起始孔之间的平均宽度是2.0μm，和每个起始孔的平均长度是2.1μm。
另外，此时，分别具有深度约0.005μm和受损层(或作用层)的凹面部分在钠钙玻璃基材的表面上形成。
然后，将钠钙玻璃基材经受湿刻蚀工艺，这样在钠钙玻璃基材上形成大量凹面部分(用于形成微透镜的凹面部分)。如果从钠钙玻璃基材的一个主表面之上观察，每个凹面部分的形状是圆形形状。如此形成的大量凹面部分具有基本上相互相同的形状。每个所形成的凹面部分的直径，曲率半径和深度分别是100μm，60μm和48μm。另外，凹面部分在其中凹面部分的可用面积中的份额是100％。
在这方面，包含4％重量二氟化氢铵和8％重量过氧化氢的水溶液作为刻蚀剂用于湿刻蚀工艺，和基材的浸渍时间是2.5小时。
然后，掩模和背面保护膜通过使用硝酸铈铵和高氯酸的混合物进行刻蚀工艺而去除。然后，用纯水清洁和用N2气体干燥(用于去除纯水)。
这样，得到具有凹面部分的基材，其中大量用于形成微透镜的凹面部分以方点阵方式在钠钙玻璃基材上排列。所有的凹面部分所占的面积在其中形成凹面部分的可用面积中的比率(相对整个可用面积而言)是100％，如果从钠钙玻璃基材的主表面之上观察的话。
然后，将脱模剂(GF-6110)施用到其上形成有大量凹面部分的如上所述得到的具有凹面部分的基材的表面上，并将未聚合(未固化)丙烯酸基树脂施用到具有凹面部分的基材的同一表面侧。
然后，丙烯酸树脂使用由钠钙玻璃形成的平板压(推压)。此时，该过程进行使得空气不被引入平板和丙烯酸树脂之间。在这种情况下，将脱模剂(GF-6110)事先施用到平板的表面上，所述平板与丙烯酸树脂在推压丙烯酸基树脂时接触。
然后，通过用紫外线经由平板照射丙烯酸树脂，丙烯酸基树脂固化得到主基材。所得主基材(即，固化树脂)的折射指数是1.5。所得主基材(只是其中形成微透镜的部分)的厚度是2.0μm。分别具有圆形形状的每个微透镜的直径、曲率半径和深度分别是100μm，50μm和478μm。另外，凹面部分在其中形成凹面部分的可用面积中的份额是100％。
然后，将平板和具有凹面部分的基材从主基材上去除。此时，可去除平板，同时非常难以去除具有凹面部分的基材。尽管十分小心地去除具有凹面部分的基材，在所形成的任何微透镜上仍产生缺陷如裂缝或类似物。
然后，通过按照上述实施例1的相同方式在如上所述得到的主基材的表面上形成着色部分，得到微透镜基材(具有长方形形状1.6m×1.0m)。如此形成的着色部分的颜色密度是55％。
另外，通过重复使用具有凹面部分的基材(用于制造微透镜基材的模具)进行如上所述的相同工艺，制造出总共500片微透镜基材。然后，图3所示的传输屏按照上述实施例1那样使用第一微透镜基材和第500个微透镜基材制造。
(对比例2)
微透镜基材和传输屏按照对比例1的类似方式制造，只是着色部分不在主基材上形成。
实施例1至8和对比例1和2中每个中的掩模的构型和在制造用于制造微透镜基材的模具时利用激光束照射形成的每个起始孔的形状，每个凹面部分的形状和用于制造微透镜基材的模具中的凹面部分的排列图案，每个制造微透镜的形状，所制微透镜基材中的所制微透镜的排列图案，和微透镜基材(主基材)的生产率等在表1中整个地给出。
表1
  掩模(表面侧/基材侧)               起始孔                        凹面部分                           微透镜   主基材的生产率
  形状   长度(短轴)(μm)   长度(长轴)(μm)   形状   排列图案  长度(短轴)L1(μm)   长度(长轴)L1(μm)   深度D(μm)   形状   排列图案  长度(短轴)L1(μm)  长度(长轴)L1(μm)   高度H(μm)
  实施例1   铬/氧化铬   基本椭圆   2   2.1   基本椭圆   犬牙织纹   54   72   36.5   基本椭圆   犬牙织纹   54   72   36   好
  实施例2   铬/氧化铬   基本椭圆   2   2   基本椭圆   犬牙织纹   54   72   36   基本椭圆   犬牙织纹   54   72   35.5   好
  实施例3   Au/Cr   基本椭圆   2   2.1   基本椭圆   犬牙织纹   54   82   37   基本椭圆   犬牙织纹   54   82   35.5   好
  实施例4   铬/氧化铬   基本椭圆   3   3.2   基本椭圆   犬牙织纹   54   82   37   基本椭圆   犬牙织纹   54   82   34   好
  实施例5   Au/Cr   基本椭圆   4   4.1   基本椭圆   犬牙织纹   60   90   37   基本椭圆   犬牙织纹   60   90   37   好
  实施例6   铬/氧化铬   基本椭圆   2   2.1   基本椭圆   犬牙织纹   60   100   37   基本椭圆   犬牙织纹   60   100   37   好
实施例7 铬/氧化铬 基本圆形 2 2 圆形 犬牙织纹 70 70 37 圆形 犬牙织纹 70 70 39 好
实施例8 铬/氧化铬 基本圆形 2 2 基本椭圆 犬牙织纹 54 77 37 基本椭圆 犬牙织纹 54 77 36 好
对比例1 铬/氧化铬 基本椭圆 2 2.1 基本椭圆 方点阵 54 72 36.5 基本椭圆 方点阵 54 72 36 好
  对比例2   铬/氧化铬   基本圆形   2   2   基本椭圆   方点阵   54   72   36   基本椭圆   方点阵   54   72   35.5   好
从表1可清楚地看出，在本发明(实施例1至8)中，可以高生产率制造微透镜基材。另一方面，在对比例1和2中，微透镜基材的生产率非常低。为了详细解释该评估，在本发明中，可容易地和确切地将主基材(即，微透镜基材)从用于制造微透镜基材的模具上脱离。另一方面，在对比例1和2中，难以将主基材从具有凹面部分的基材(即，用于制造微透镜基材的模具)上脱离，且与本发明相比需要大的力进行脱离。
<背投的制造>
图12所示的背投使用在上述实施例1至8和对比例1和2每个中制造的传输屏制造(组装)。
<对用于制造微透镜基材的模具的耐久性的评估>
在实施例1至8和对比例1和2每个中其上已经形成凹面部分的用于制造微透镜基材的模具的表面在制造500片微透镜基材之后(即，在重复进行500次主基材脱离之后)使用显微镜观察。在上述的实施例1至8和对比例1和2每个中，用于制造微透镜基材的模具的表面的凹面-凸面图案状态在以下四阶标准的基础上评估。
A：没有看出凹面-凸面图案的裂缝。
B：较少看出凹面-凸面图案的裂缝。
C：轻微看出凹面-凸面图案的裂缝。
D：明显看出凹面-凸面图案的裂缝。
<对失点(dot missing)和亮度不匀的评估>
样品图像在上述实施例1至8和对比例1和2每个的背投的传输屏上显示。所显示的样品图像中的失点的生成状态和亮度的不匀度在以下四阶标准的基础上评估。
A：没有看出失点和亮度不匀。
B：较少看出失点和亮度不匀。
C：轻微看出失点和亮度不匀中的至少一项。
D：明显看出失点和亮度不匀中的至少一项。
<对衍射光，波纹和颜色不均一性的评估>
样品图像在上述实施例1至8和对比例1和2每个的背投的传输屏上显示。在所显示的样品图像中的衍射光、波纹和颜色不均一性的产生状态在以下四阶标准的基础上评估。
A：没有看出衍射光，波纹和颜色不均一性。
B：较少看出衍射光，波纹和颜色不均一性。
C：轻微地看出衍射光，波纹和颜色不均一性中的至少一项。
D：显著地看出衍射光，波纹和颜色不均一性中的至少一项。
<对比度评估>
对比度评估针对上述实施例1至8和对比例1和2每个的背投进行。
当具有照度413luces的总白色光在暗室中进入背投的传输屏时的白色标记的前侧亮度(白色亮度)LW(cd/m2)与当光源在亮室中被完全关掉时黑色标记的前侧亮度的增加量(黑色亮度增加量)LB(cd/m2)的比率LW/LB被计算为对比度(CNT)。在这方面，黑色亮度增加量被称作相对暗室中的黑色标记亮度的增加量。另外，在亮室中的测量在其中外侧光的照度是约185luces的条件下进行，而在暗室中的测量在其中外侧光的照度是约5luces的条件下进行。
实施例1至8和对比例1和2每个中的LW/LB所表示的对比度在以下四阶标准的基础上评估。
A：由LW/LB表示的对比度是500或更多。
B：由LW/LB表示的对比度是400至500。
C：由LW/LB表示的对比度是300至400。
D：由LW/LB表示的对比度是300或更低。
<视角的测量>
在将样品图像在实施例1至8和对比例1和2每个的传输屏上显示的同时，测量水平和垂直方向上的视角。视角的测量在以下条件下进行，其中测量以1度的间隔使用角光度计(gonio photometer)进行。视角的这些测量结果在表2中整个地给出。
表2
  模具耐久性   失点   衍射光，色彩不均一性   对比度           视角(°)
  垂直方向   水平方向
 实施例1   A   A   A   A   22   24
  A   A   A   22   24
 实施例2   A   A   A   A   20   23
  A   A   A   20   23
 实施例3   A   B   B   A   20   22
  B   B   A   20   21
 实施例4   A   A   A   A   19   22
  A   A   A   19   22
 实施例5   A   B   B   A   18   22
  B   B   A   18   21
 实施例6   A   A   A   A   16   22
  A   A   A   16   22
 实施例7   A   A   A   A   17   21
  A   A   A   17   21
 实施例8   A   A   A   A   18   21
  A   A   A   18   21
 比较例1   D   A   B   A   18   20
  D   D   C   13   13
 比较例2   D   B   A   C   18   20
  D   D   C   13   13
从表2清楚地看出，即使在重复进行微透镜基材的制造(即，主基材的脱离)之后，在根据本发明的用于制造微透镜基材的模具中也没有看出凹面-凸面图案的裂缝。另外，根据本发明得到具有优异图像质量的图像，没有：失点，亮度不匀，衍射光，波纹，颜色不均一性等。另外，根据本发明的实施例1至8每个中的背投具有优异对比度和优异视角特性。换句话说，优异图像可稳定地在本发明的每个背投上显示。尤其是，甚至在具有微透镜基材(在重复使用用于制造微透镜基材的模具之后制造)的传输屏和背投中，也得到优异的结果。
另一方面，在每个对比例1和2中，在已重复用于制造微透镜基材(脱离主基材)的具有凹面部分的基材(用于制造微透镜基材的模具)中看出凹面-凸面图案的任何裂缝。另外，在使用所得主基材(微透镜基材)得到的传输屏和背投中，也不能得到充分的结果。这被认为是因为，通过在具有凹面部分的基材中产生凹面-凸面图案的缺陷如裂缝，不可能在所制微透镜基材中形成具有所需形状的微透镜，或当主基材从具有凹面部分的基材上脱离时在微透镜基材的任何微透镜中产生凹面-凸面图案的缺陷如裂缝。
最后，微透镜基材，传输屏和背投按照类似于实施例1至8和对比例1和2的方式制造，只是采用其中模具通过加热和冷却被压到软化树脂上的热压转移方法(包括挤塑)，其中单体树脂被聚合和硬化的铸塑聚合方法，其中树脂通过光而固化的2P法之类的方法。然后，进行上述的类似评估，这样得到类似的上述结果。

Claims (16)

1.一种用于制造具有分别具有预定凸形的多个微透镜的微透镜基材的方法，所述模具用于压微透镜基材的基础材料以在其上形成多个微透镜，
其中所述模具具有卷形，所述卷形具有外周表面，并且在用于压微透镜基材的基础材料的模具的外周表面上提供多个凹面部分，每个凹面部分具有对应于每个微透镜的凸形的预定形状，并且所述多个凹面部分利用刻蚀工艺使用掩模而形成。
2.根据权利要求1所要求的模具，其中掩模具有层压结构，其是由以铬作为主要材料形成的层和以氧化铬作为主要材料形成的层构成的。
3.根据权利要求1所要求的模具，其中多个凹面部分中的每个具有基本上椭圆形状。
4.根据权利要求3所要求的模具，其中多个凹面部分中的每个在其长轴方向上的长度是15至750μm。
5.根据权利要求3所要求的模具，其中多个凹面部分中的每个在其短轴方向上的长度是10至500μm。
6.根据权利要求1所要求的模具，其中多个凹面部分中的每个的深度是5至250μm。
7.根据权利要求1所要求的模具，其中模具由具有旋转轴的卷形基底制造，并在其上已经应用掩模的卷形基底围绕其旋转轴旋转的同时进行刻蚀工艺。
8.一种制造具有分别具有凸面预定形状的多个微透镜的微透镜基材的方法，其中微透镜基材使用权利要求1所定义的用于制造微透镜基材的模具制造。
9.根据权利要求8所要求的方法，其中该方法包括步骤：
制备由树脂材料构成的基础材料作为主要材料；
制备由权利要求1所定义的用于制造微透镜基材的模具；和
在加热模具和将模具相对于基础材料进行相互移动以将模具的外周表面的形状转移到基础材料的表面上的同时，用模具压基础材料。
10.根据权利要求8所要求的方法，其中该方法包括步骤：
制备具有板状形状或片材状形状的基材，所述基材具有两个主表面；
制备权利要求1所定义的用于制造微透镜基材的模具；和
在将树脂材料供给到作为基础材料的基材的一个主表面上并将模具相对于基材进行相互移动以将模具的外周表面的形状转移到树脂材料上的同时，用模具压具有流动性的树脂材料。
11.根据权利要求9所要求的方法，其中在压基础材料时的模具的温度高于树脂材料的玻璃转变点。
12.根据权利要求10所要求的方法，其中压树脂材料时的模具的温度高于树脂材料的玻璃转变点。
13.一种微透镜基材，它使用权利要求1所定义的用于制造微透镜基材的模具制造。
14.一种使用权利要求8所定义的方法制造的微透镜基材。
15.一种传输屏，包括：
在其一个主表面上形成有多个同心棱镜的Fresnel透镜，所述Fresnel透镜的所述一个主表面构成其发射表面；和
由权利要求13或14所定义的微透镜基材，所述微透镜基材在Fresnel透镜的发射表面的那侧排列使得其所述主表面朝向Fresnel透镜。
16.一种包括权利要求15所定义的传输屏的背投。
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