JP2005121814A

JP2005121814A - マイクロレンズシートの製造方法、その装置、投写スクリーンの製造方法及び投写スクリーン

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Publication number: JP2005121814A
Application number: JP2003355363A
Authority: JP
Inventors: Kazuto Yoshimura; 和人吉村
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2003-10-15
Filing date: 2003-10-15
Publication date: 2005-05-12

Abstract

【課題】高い歩留まりで高品質のマイクロレンズシートを製造する。
【解決手段】この複数のマイクロレンズを有するマイクロレンズシートの製造方法は、レーザビームを、マイクロレンズシートを作製する型となるべき基材６上に形成された金属膜９に照射して複数のマイクロレンズに対応した複数のエッチング用穴８を形成する第１の工程と、基材６の加工始点である短辺端部６ａ₁に形成した亀裂を、レーザビーム１５の照射により発生する熱応力を利用して割断予定線に沿って誘導することにより基材６を複数の分割基材に割断する第２の工程と、複数のエッチング用穴８を介して複数の分割基材をエッチングし、複数のマイクロレンズに対応した複数の凹部を形成して複数の分割型とする第３の工程と、複数の分割型を結合してマイクロレンズシートを作製する型とする第４の工程とを有している。
【選択図】図３

Description

本発明は、例えば液晶リア型プロジェクションテレビやＣＲＴリア型プロジェクションテレビなどの映像をスクリーンの背面より拡大投写して使用する映像投写装置の投写スクリーンに用いられるマイクロレンズを有するマイクロレンズシート（マイクロレンズアレイともいう）の製造方法、その装置、そのマイクロレンズシートを用いた投写スクリーンの製造方法及び投写スクリーンに関する。

従来の映像投写装置（リアプロジェクションテレビ）の光学系は、投写レンズからある角度を持った光を出射し、複数のフレネルレンズを有するフレネルシートによってある角度から略平行光に変換し、複数のマイクロレンズを有するマイクロレンズシートに照射する。マイクロレンズシートでは光を拡散させ、ある一定の視野角を持った光を映像にしてユーザの目に映し出す（例えば、特許文献１参照。）。

上記した従来の映像投写装置の投写スクリーンは、投写レンズからの入射光を略平行光に変換する複数のフレネルレンズを有するフレネルシートと、各フレネルレンズからの略平行光を拡散させる複数のマイクロレンズを有するマイクロレンズシートとからなる。このうち、マイクロレンズシートは、熱可塑性樹脂などを各マイクロレンズとなるべき部分に凹部が形成された型で型抜きすることによって形成されていた。そして、このマイクロレンズシートの型は、金属層の表面に機械的に、各マイクロレンズとなるべき凹部を彫る、あるいは化学的に腐食する（エッチング）などの手法の他、レーザ加工で上記各凹部を彫るなどの手法が用いられて作製されている（例えば、特許文献２参照。）。

特開２０００−３５６１６号公報（［００１２］〜［００１６］、図１，図４）特開２００２−３５７８６９号公報（［００２４］〜［００２５］）

上記したマイクロレンズシートの型の形成手法のうち、エッチングを用いる手法の場合、ほぼ同一形状のマイクロレンズとなる凹部を形成するためには、エッチング液内の温度ムラ、エッチング液の攪拌又は型となるべきガラス基板や石英基板からなる基材の揺動により発生するエッチング液の淀み、あるいはエッチング液の濃度ムラを制御する必要がある。ところが、映像投写装置は、最近、大型化（例えば、画面サイズが４０〜７０インチ。）の傾向があるため、上記したエッチング液内の温度ムラ、エッチング液の淀み、あるいはエッチング液の濃度ムラを十分に制御することが困難である。したがって、型となるべき基材を均一にエッチングすることができないため、ほぼ同一形状のマイクロレンズとなる凹部を形成することができず、高品質の型を作製することができない。このため、このような型を用いて作製されたマイクロレンズシートの歩留まりが低く、品質も悪いという課題があった。

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は、高い歩留まりで高品質のマイクロレンズシートを製造することができるマイクロレンズシートの製造方法、その装置、投写スクリーンの製造方法及び投写スクリーンを得るものである。

本発明に係るマイクロレンズシートの製造方法は、複数のマイクロレンズを有するマイクロレンズシートの製造方法であって、レーザビームを、マイクロレンズシートを作製する型となるべき基材上に形成された薄膜に照射して複数のマイクロレンズに対応した複数のエッチング用穴を形成する第１の工程と、基材の加工始点に形成した亀裂を、レーザビームの照射により発生する熱応力を利用して割断予定線に沿って誘導することにより基材を複数の分割基材に割断する第２の工程と、複数のエッチング用穴を介して複数の分割基材をエッチングし、複数のマイクロレンズに対応した複数の凹部を形成して複数の分割型とする第３の工程と、複数の分割型を結合してマイクロレンズシートを作製する型とする第４の工程とを有するものである。本発明によれば、高い歩留まりで高品質のマイクロレンズシートを製造するための型を作製することができる。
また、上記の製造方法において、第２の工程では、レーザビームを回折光学素子により回折させて所定の照射形状及び強度分布を有するレーザビームを生成し、その生成されたレーザビームを基材に照射するものである。これにより、基材を溶断することなく必要な温度勾配を得ることができるので精度の高い割断が可能となる。基材の端部での切り残しの発生を少なくすることができるので、材料むだの発生を低減することができる。溶断後直ちに割断を行う場合には、短時間で精度の高い割断が可能となる。また基材の端部での切り残しの発生を防止することができる。

また、上記の製造方法において、第３の工程では、複数の分割基材の各切断面に、各切断面のエッチングを防止するためのマスキングテープを貼付した後、複数の分割基材をエッチングするものである。これにより、複数の分割基材の各切断面のエッチングを防止することができる。
また、上記の製造方法において、第１の工程では、基材の切断部分を挟んだ隣接するエッチング用穴のピッチを、エッチングによる除去量を考慮して、他の領域に属して隣接するエッチング用穴のピッチよりも広くなるように形成するものである。これにより、マスキングテープを貼付することなく、複数の分割基材の各切断面のエッチングを防止することができる。
また、上記の製造方法において、上記第４の工程では、上記複数の分割型を後硬化型の接着テープ上に各切断面を突き合わせて載置した後、紫外線や熱等の刺激により前記接着テープを硬化させることにより上記複数の分割型を結合して上記型とするものである。これにより、切断面に接着材等を塗布することなく基板の接合が可能になるため、接合部のつなぎ目が目立つことがない。

本発明に係るマイクロレンズシートの製造装置は、複数のマイクロレンズを有するマイクロレンズシートの製造装置であって、レーザビームを、マイクロレンズシートを作製する型となるべき基材上に形成された薄膜に照射して複数のマイクロレンズに対応した複数のエッチング用穴を形成するレーザ加工装置と、基材の加工始点に形成した亀裂を、レーザビームの照射により発生する熱応力を利用して割断予定線に沿って誘導することにより基材を複数の分割基材に割断するレーザ割断装置と、複数のエッチング用穴を介して複数の分割基材をエッチングし、複数のマイクロレンズに対応した複数の凹部を形成して複数の分割型とするエッチング装置とを備えているものである。本発明によれば、高い歩留まりで高品質のマイクロレンズシートを製造するための型を作製することができる。
また、上記の製造装置において、レーザ割断装置は、レーザビームを回折光学素子により回折させて所定の照射形状及び強度分布を有するレーザビームを生成し、その生成されたレーザビームを基材に照射するものである。これにより、基材を溶断することなく必要な温度勾配を得ることができるので精度の高い割断が可能となる。基材の端部での切り残しの発生を少なくすることができるので、材料むだの発生を低減することができる。溶断後直ちに割断を行う場合には、短時間で精度の高い割断が可能となる。また基材の端部での切り残しの発生を防止することができる。

また、上記の製造装置において、エッチング装置は、各切断面のエッチングを防止するためのマスキングテープが貼付された複数の分割基材をエッチングするものである。これにより、複数の分割基材の各切断面のエッチングを防止することができる。
また、上記の製造装置において、レーザ加工装置は、基材の切断部分を挟んだ隣接するエッチング用穴のピッチを、エッチングによる除去量を考慮して、他の領域に属して隣接するエッチング用穴のピッチよりも広くなるように形成するものである。これにより、マスキングテープを貼付することなく、複数の分割基材の各切断面のエッチングを防止することができる。

本発明に係る投写スクリーンの製造方法は、上記したいずれかのマイクロレンズシートの製造方法を用いて製造したマイクロレンズシートの、複数のマイクロレンズが形成された側がフレネルレンズを有するフレネルシート側に対向するようにフレネルシートに平行に配設して、投写スクリーンを構成するものである。本発明によれば、高い歩留まりで高品質の投写スクリーンを作製することができる。
また、本発明に係る投写スクリーンの製造方法は、上記したいずれかのマイクロレンズシートの製造装置を用いて製造したマイクロレンズシートの、複数のマイクロレンズが形成された側がフレネルレンズを有するフレネルシート側に対向するようにフレネルシートに平行に配設して、投写スクリーンを構成するものである。本発明によれば、高い歩留まりで高品質の投写スクリーンを作製することができる。

本発明に係る投写スクリーンは、上記したいずれかのマイクロレンズシートの製造方法を用いて製造したマイクロレンズシートを備えたものである。本発明によれば、高い歩留まりで高品質の投写スクリーンを得ることができる。
また、本発明に係る投写スクリーンは、上記したいずれかのマイクロレンズシートの製造装置を用いて製造したマイクロレンズシートを備えたものである。本発明によれば、高い歩留まりで高品質の投写スクリーンを得ることができる。
また、本発明に係る投写スクリーンは、マイクロレンズシートのマイクロレンズと対向するように配設されたフレネルレンズを有するフレネルシートを備えたものである。本発明によれば、高い歩留まりで高品質の投写スクリーンを得ることができる。

図１は、本発明の実施の形態であるマイクロレンズシートの製造装置を構成するレーザ加工装置１の構成を示す概略図である。
この例のレーザ加工装置１は、レーザ発振器２と、集光レンズ３と、ＸＹテーブル４とから概略構成されている。レーザ発振器２は、例えば、Ｎｄ：ＹＡＧ（ Neodymium : Yttrium Aluminum Garnet ）レーザであり、ピーク出力１〜数ｋＷ、波長０．５３２μｍ、パルス幅０．１〜１００．０ｍｓのレーザビーム５を発振して出射する。集光レンズ３は、レーザビーム５を集光してＸＹテーブル４上に載置された被加工物である基材６の表面に形成された金属膜（図示略）からエッチングマスク７を作製するためにエッチング用穴８を形成する加工点６₁に照射する。基材６は、例えば、矩形状のガラス基板や石英基板からなり、４０〜７０インチの画面サイズを有する映像投写装置の投写スクリーンを構成するマイクロレンズシートを形成するための型となる。エッチングマスク７は、例えば、金（Ａｕ）やクロム（Ｃｒ）等の金属膜からなる。ＸＹテーブル４は、基材６が載置され、図示せぬ制御手段によりＸ軸方向又はＹ軸方向に移動可能に構成されている。

次に、図２は、上記マイクロレンズシートの製造装置を構成するレーザ割断装置１１の構成を示す概略図である。
この例のレーザ割断装置１１は、レーザ発振器１２と、集光レンズ１３と、ＸＹテーブル１４とから概略構成されている。レーザ発振器１２は、例えば、炭酸ガスレーザであり、連続発振出力数十Ｗ、波長１０．６μｍ、スポット径が数ｍｍであるレーザビーム１５を発振して出射する。集光レンズ１３は、レーザビーム１５を集光してＸＹテーブル１４上に載置された被加工物である基材６の裏面に照射する。この例のレーザ割断装置１１は、レーザビーム１５の照射により発生する熱応力を利用して、基材６の裏面端部に予め形成された図示せぬ亀裂を図中矢印方向に成長させて割断を進行させる。ＸＹテーブル１４は、基材６が載置され、図示せぬ制御手段によりＸ軸方向又はＹ軸方向に移動可能に構成されている。

次に、上記構成のマイクロレンズシートの製造装置を用いたマイクロレンズシートの製造方法について説明する。まず、基材６の上面に、図３（ａ）に示すように、化学的蒸着（ＣＶＤ：Chemical Vapor Deposition）装置や物理的蒸着（ＰＶＤ：Physical Vapor Deposition）装置を使用して、金（Ａｕ）やクロム（Ｃｒ）等の金属膜（薄膜）９を形成する。ＰＶＤ装置としては、例えば、スパッタリング装置、真空蒸着装置、あるいはイオンプレーティング装置等がある。金属膜９の膜厚は、例えば、０．１μｍとする。具体的には、クロム（Ｃｒ）膜の場合にはその膜厚を０．１μｍとすれば良いが、金（Ａｕ）膜の場合には基材６との密着性が良好でないことから、膜厚が例えば０．０３μｍであるクロム（Ｃｒ）膜を形成した後、膜厚が例えば０．０７μｍである金（Ａｕ）膜を形成する。

次に、図３（ｂ）に示すように、基材６の上面に形成された金属膜９においてマイクロレンズ２６ａ（図８参照）に対応した位置に、図１に示すレーザ加工装置１を用いて多数のエッチング用穴８を形成することにより、エッチングマスク７を作製する。このエッチングマスク７を作製する場合、まず、その上面に金属膜９が形成された基材６を図１に示すＸＹテーブル４上に載置し、レーザビーム５がエッチング用穴８が形成される位置に照射されるようにＸＹテーブル４を移動させる。次に、レーザ発振器２を駆動させ、エッチング用穴８を形成する加工点６₁に、レーザ発振器２から出射されて集光レンズ３で集光されたレーザビーム５を照射して、エッチング用穴８を形成する。そして、ＸＹテーブル４を次のエッチング用穴８を形成する位置に移動させ、次のエッチング用穴８を形成する加工点６₁にレーザビーム５を照射して、エッチング用穴８を形成する。同様に複数のエッチング用穴８を形成する加工を行う。なお、エッチング用穴８は、マイクロレンズ２６ａ（図８参照）に対応した凹部２２（図６参照）がエッチングできるものであれば、大きさ、形状、個数及び配置等はこれに限定するものではない。

次に、図３（ｃ）に示すように、図２に示すレーザ割断装置１１を構成するＸＹテーブル１４上に、エッチングマスク７側がＸＹテーブル１４に接触するように基材６を載置した後、図３（ｄ）、図４（ａ）及び図５に示すように、基材６の中心点６ｃ上を通る割断予定線１８ａと短辺６ａとの交点である短辺端部６ａ₁（加工始点）に、ホイール１６を接触させて所定の荷重Ｐを加えることにより、初期亀裂１９ａを形成する。図４（ａ）は図３（ｄ）の右側面図である。次に、レーザビーム１５が初期亀裂１９ａに照射されるようにＸＹテーブル１４を移動させた後、レーザ発振器１２を駆動させ、図３（ｅ）及び図４（ｂ）に示すように、レーザ発振器１２から出射されて集光レンズ１３で集光されたレーザビーム１５を割断予定線１８ａ上に図３（ｅ）に示す矢印方向に移動させつつ照射して、基材６を１／２に切断する（図４（ｃ）参照）。図４（ｂ）は図３（ｅ）の右側面図である。

次に、ＸＹテーブル１４を９０度回転させ、図５に示すように、基材６の中心点６ｃ上を通る割断予定線１８ｂと長辺６ｂとの交点である長辺端部６ｂ₁（加工始点）に、ホイール１６を接触させて所定の荷重Ｐを加えることにより、初期亀裂１９ｂを形成する。次に、レーザビーム１５が初期亀裂１９ｂに照射されるようにＸＹテーブル１４を移動させた後、レーザ発振器１２を駆動させ、図３（ｅ）及び図４（ｂ）に示すように、レーザ発振器１２から出射されて集光レンズ１３で集光されたレーザビーム１５を割断予定線１８ｂ上に図３（ｅ）に示す矢印方向に移動させつつ照射して、基材６の半分を切断する。残りの基材６も同様な方法で半分に切断し、基材６を１／４に切断する（図４（ｃ）参照）。

次に、基材６を１／４に切断することにより作製された４個の分割基材６ｄの各切断面に、図４（ｄ）に示すように、次のウエットエッチング工程での切断面のエッチングを防止するために、マスキングテープ１７を貼付する。次に、図示せぬウエットエッチング装置を使用して、例えば、フッ化水素酸（ＨＦ）により４個の分割基材６ｄのうち不要な部分を除去して図６（ａ）に示す凹部２２を形成する。次に、図示せぬウエットエッチング装置を使用して、例えば、塩酸又は硫酸（クロム膜の場合）、あるいは王水又は酸素や水の存在下でシアン化物イオンを含む溶液（金膜の場合）によりエッチングマスク７を除去した後、マスキングテープ１７を剥がして、図６（ｂ）に示すように、複数の凹部２２が形成された分割型２１を得る。

次に、図６（ｃ）に示すように、紫外線（ＵＶ：Ultra Violet ）硬化型の接着テープ２３上に４個の分割型２１を載置し、それぞれの切断面を突き合わせた後、図６（ｄ）に示すように、ＵＶ光を照射して、接着テープ２３を硬化させて４個の分割型２１を結合することにより、型２４を作製する。次に、図７（ａ）に示すように、型２４の凹部２２が形成された上面に、所定の厚さの例えばＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル（ポリメチルメタクリレート、アクリル樹脂））などの熱可塑性の樹脂２５を熱を加えながら押し当てて、図７（ｂ）に示すように、型２４の形状を樹脂２５に転写する。そして、樹脂２５を型２４から引き離し、一方の面に複数のマイクロレンズ２６ａが形成されたマイクロレンズシート２６を作製する。なお、マイクロレンズ２６ａのピッチは例えば、１００μｍである。

このように作製されたマイクロレンズシート２６は、図８に示すように、複数のマイクロレンズ２６ａが形成された側がフレネルレンズを有するフレネルシート３２側に対向するように、フレネルシート３２に平行に配設し、投写スクリーン３１を構成する。そして、図示せぬ投写レンズからの入射光Ｌが照射されると、フレネルシート３２は入射光Ｌを略平行光に変換し、マイクロレンズシート２６はマイクロレンズ２６ａにより略平行光を水平方向及び垂直方向に拡散して、ユーザに光（映像）を到達させる。

このように、この例の構成によれば、大型の画面サイズを有するマイクロレンズシートを形成するための型となるべき基材６上にエッチングマスク７を形成した後、凹部２２を形成する前に、レーザ割断装置１１を用いて分割基材６ｄを４個に切断幅がゼロで分割し、ウエットエッチングにより凹部２２を形成している。大基板を小片にすることで、エッチング液内の温度ムラ、エッチング液の攪拌又は型となるべきガラス基板や石英基板からなる基材の揺動により発生するエッチング液の淀み、あるいはエッチング液の濃度ムラの制御が容易になる。これにより、基材６を均一にエッチングすることができ、ほぼ同一形状のマイクロレンズ２６ａとなる凹部２２を形成することができる。また、４個の分割型２１は、繋ぎ目が目立つことなく切断面同士を結合することができ、高品質の型２４を作製することができる。このため、高い歩留まりで高品質のマイクロレンズシートを製造することができる。

以上、この実施の形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。
例えば、上述の実施の形態では、レーザ加工装置１及びレーザ割断装置１１においていずれもＸＹテーブル４及び１４を移動させる例を示したが、これに限定されない。例えば、レーザ加工装置１の場合は、レーザ発振器２及び集光レンズ３をＸ軸又はＹ軸方向に移動可能に構成してもよい。一方、レーザ割断装置１１の場合は、レーザ発振器１２及び集光レンズ１３をＸ軸又はＹ軸方向に移動可能に構成してもよい。また、基材６が載置されたＸＹテーブル４及び１４をガラスチャンバー等で囲い、基材６への異物等の付着を防止するようにしても良い。

また、上述の実施の形態では、エッチングマスク７を形成した後に基材６を４個に分割する例を示したが、これに限定されず、その表面に金属膜９が形成された基材６を４個に分割した後、エッチングマスク７を形成しても良い。また、上述の実施の形態では、基材６を４個に分割する例を示したが、これに限定されず、２個、３個、５個、６個、あるいは８個に分割しても良い。また、上述の実施の形態では、金属膜９を基材６の上面だけに形成する例を示したが、これに限定されず、金属膜９は基材６の裏面に形成しても良い。

また、上述の実施の形態では、図４（ｄ）に示すように、基材６を４個に分割した後、各切断面にマスキングテープ１７を貼付する例を示したが、これに限定されない。例えば、図９に示すように、切断部分ＣＰを挟んだ隣接するエッチング用穴８のピッチＰ₂を、エッチングによる除去量を考慮して、他の領域に属して隣接するエッチング用穴８のピッチＰ₁よりも広くしてエッチングマスク１０を形成しても良い。何故なら、ウエットエッチングは等方性を有するため、分割基材６ｄの各切断面の形状はエッチングを行っても変化しないからである。したがって、エッチング後の分割型２１の各切断面を突き合わせた場合でも、上記した実施の形態の場合と同様、完全に切断面同士を結合することができる。
また、上述の実施の形態では、分割型２１を接合するのに紫外線硬化型の接着テープを用いる例を示したが、これに限定されず、電子ビーム（ＥＢ）や熱等で硬化するタイプの接着テープを用いても良い。紫外線硬化型、電子ビーム（ＥＢ）硬化型、熱硬化型を総称して、後硬化型という。
また、上述の実施の形態では、レーザ加工装置１を構成するレーザ発振器２と、レーザ割断装置１１を構成するレーザ発振器１２とは異なる例を示したが、これに限定されず、同一のレーザ発振器を用いても良い。

また、上述の実施の形態では、図２に示すレーザ割断装置１１を用いる例を示したが、これに限定されず、図１０に示すレーザ割断装置４１を用いても良い。図１０において、図２の各部に対応する部分には同一の符号を付け、その説明を省略する。図１０に示すレーザ割断装置４１においては、図２に示す集光レンズ１３に換えて、回折光学素子４２及び回折光学素子移動装置４３が新たに設けられている。回折光学素子４２は、レーザ発振器１２から出射されたレーザビーム１５を回折して所定の照射形状及び強度分布を生成するために配置されている。また、回折光学素子４２は、回折された照射ビーム４４が所定の照射形状及び強度分布となるよう予め設計製作されたものである。回折光学素子４２には、透過型と反射型があるが、それらのいずれも使用することができる。回折光学素子移動装置４３は、回折光学素子４２とそこへ入射するレーザビーム１５との相対位置を変更するために、回折光学素子４２を移動させる。

回折光学素子４２は、表面凹凸型素子としてフォトレジスト露光とドライエッチングにより、透過型の場合には、使用波長に対して十分に透明な素材上に形成する。その素材としては、例えば、炭酸ガスレーザ（波長１０．６μｍ）に対してはセレン化亜鉛（ＺｎＳｅ）やゲルマニウム（Ｇｅ）を使用することができる。Ｎｄ：ＹＡＧレーザ（波長１．０６μｍ）に対しては石英基板を使用することができる。また、反射型の場合には、凹凸形状を使用波長に対して十分に反射率が高い素材表面に形成する。例えば、レジストパターンからニッケル（Ｎｉ）電鋳により素子を作製することもできる。波長１０．６μｍの光がニッケル（Ｎｉ）中へ侵入する深さは〜１０ｎｍであるため、ニッケル（Ｎｉ）めっき層を十分に厚く（例えば、〜３００μｍ）すれば十分に高い光利用効率（＞９５％）が得られる。

上記したレーザ割断装置４１によれば以下のような効果を期待することができる。
（１）基材６を溶断することなく必要な温度勾配を得ることができるので精度の高い割断が可能となる。
（２）基材６の端部での切り残しの発生を防止することができる。
（３）溶断後直ちに割断を行う場合には、短時間で精度の高い割断が可能となる。
また、上記したレーザ割断装置４１によれば、以上の効果を簡便な装置構成で実現できる。また、所望の照射形状が得られる回折光学素子４２を予め準備しておくことで、簡単に照射形状の変更をすることが可能となる。

本発明の実施の形態であるマイクロレンズシートの製造装置を構成するレーザ加工装置の構成を示す概略図である。同装置を構成するレーザ割断装置の構成を示す概略図である。実施の形態のマイクロレンズシートの製造工程図である。実施の形態のマイクロレンズシートの製造工程図である。基材の切断工程を説明するための概略図である。実施の形態のマイクロレンズシートの製造工程図である。実施の形態のマイクロレンズシートの製造工程図である。本発明に係る投写スクリーンの構成を示す図である。マイクロレンズシートの製造方法を構成する他の製造工程図である。マイクロレンズシートの製造装置を構成するレーザ割断装置の他の構成を示す概略図である。

符号の説明

１レーザ加工装置、２，１２レーザ発振器、３，１３集光レンズ、４，１４ＸＹテーブル、５，１５レーザビーム、６基材、６₁ 加工点、６ａ短辺、６ａ₁ 短辺端部、６ｂ長辺、６ｂ₁ 長辺端部、６ｃ中心点、６ｄ分割基材、７エッチングマスク、８エッチング用穴、９金属膜、１０エッチングマスク、１１，４１レーザ割断装置、１６ホイール、１７マスキングテープ、１８ａ，１８ｂ割断予定線、１９ａ，１９ｂ初期亀裂、２１分割型、２２凹部、２３接着テープ、２４型、２５樹脂、２６マイクロレンズシート、２６ａマイクロレンズ、３１投写スクリーン、３２フレネルシート、４２回折光学素子、４３回折光学素子移動装置、４４照射ビーム。

Claims

複数のマイクロレンズを有するマイクロレンズシートの製造方法であって、
レーザビームを、前記マイクロレンズシートを作製する型となるべき基材上に形成された薄膜に照射して前記複数のマイクロレンズに対応した複数のエッチング用穴を形成する第１の工程と、
前記基材の加工始点に形成した亀裂を、レーザビームの照射により発生する熱応力を利用して割断予定線に沿って誘導することにより前記基材を複数の分割基材に割断する第２の工程と、
前記複数のエッチング用穴を介して前記複数の分割基材をエッチングし、前記複数のマイクロレンズに対応した複数の凹部を形成して複数の分割型とする第３の工程と、
前記複数の分割型を結合して前記マイクロレンズシートを作製する型とする第４の工程と
を有することを特徴とするマイクロレンズシートの製造方法。
前記第２の工程では、前記レーザビームを回折光学素子により回折させて所定の照射形状及び強度分布を有するレーザビームを生成し、その生成されたレーザビームを前記基材に照射することを特徴とする請求項１記載のマイクロレンズシートの製造方法。
前記第３の工程では、前記複数の分割基材の各切断面に、前記各切断面のエッチングを防止するためのマスキングテープを貼付した後、前記複数の分割基材をエッチングすることを特徴とする請求項１又は２記載のマイクロレンズシートの製造方法。
前記第１の工程では、前記基材の切断部分を挟んだ隣接する前記エッチング用穴のピッチを、前記エッチングによる除去量を考慮して、他の領域に属して隣接する前記エッチング用穴のピッチよりも広くなるように形成することを特徴とする請求項１又は２記載のマイクロレンズシートの製造方法。
前記第４の工程では、前記複数の分割型を後硬化型の接着テープ上に各切断面を突き合わせて載置した後、紫外線や熱等の刺激により前記接着テープを硬化させることにより前記複数の分割型を結合して前記型とすることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のマイクロレンズシートの製造方法。
複数のマイクロレンズを有するマイクロレンズシートの製造装置であって、
レーザビームを、前記マイクロレンズシートを作製する型となるべき基材上に形成された薄膜に照射して前記複数のマイクロレンズに対応した複数のエッチング用穴を形成するレーザ加工装置と、
前記基材の加工始点に形成した亀裂を、レーザビームの照射により発生する熱応力を利用して割断予定線に沿って誘導することにより前記基材を複数の分割基材に割断するレーザ割断装置と、
前記複数のエッチング用穴を介して前記複数の分割基材をエッチングし、前記複数のマイクロレンズに対応した複数の凹部を形成して複数の分割型とするエッチング装置と
を備えていることを特徴とするマイクロレンズシートの製造装置。
前記レーザ割断装置は、前記レーザビームを回折光学素子により回折させて所定の照射形状及び強度分布を有するレーザビームを生成し、その生成されたレーザビームを前記基材に照射することを特徴とする請求項６記載のマイクロレンズシートの製造装置。
前記エッチング装置は、各切断面のエッチングを防止するためのマスキングテープが貼付された前記複数の分割基材をエッチングすることを特徴とする請求項６又は７記載のマイクロレンズシートの製造装置。
前記レーザ加工装置は、前記基材の切断部分を挟んだ隣接する前記エッチング用穴のピッチを、前記エッチングによる除去量を考慮して、他の領域に属して隣接する前記エッチング用穴のピッチよりも広くなるように形成することを特徴とする請求項６又は７記載のマイクロレンズシートの製造装置。
請求項１乃至５のいずれかに記載のマイクロレンズシートの製造方法を用いて製造したマイクロレンズシートの、前記複数のマイクロレンズが形成された側がフレネルレンズを有するフレネルシート側に対向するように前記フレネルシートに平行に配設して、投写スクリーンを構成することを特徴とする投写スクリーンの製造方法。
請求項６乃至９のいずれかに記載のマイクロレンズシートの製造装置を用いて製造したマイクロレンズシートの、前記複数のマイクロレンズが形成された側がフレネルレンズを有するフレネルシート側に対向するように前記フレネルシートに平行に配設して、投写スクリーンを構成することを特徴とする投写スクリーンの製造方法。
請求項１乃至５のいずれかに記載のマイクロレンズシートの製造方法を用いて製造したマイクロレンズシートを備えたことを特徴とする投写スクリーン。
請求項６乃至９のいずれかに記載のマイクロレンズシートの製造装置を用いて製造したマイクロレンズシートを備えたことを特徴とする投写スクリーン。
前記マイクロレンズシートのマイクロレンズと対向するように配設されたフレネルレンズを有するフレネルシートを備えたことを特徴とする請求項１２又は１３記載の投写スクリーン。