JP2006035779A - 成形型、成形方法、成形体、透過型スクリーンおよびリア型プロジェクタ - Google Patents

Abstract

【課題】 成形体から容易に剥離することができ、長寿命で、取り扱い性に優れた成形型、その成形型を用いた成形方法、その成形体を用いて製造される成形体、透過型スクリーンおよびリア型プロジェクタを提供すること。
【解決手段】 本発明の成形型１は、成形型１は、第１のシリコーン樹脂で構成され、一方の面に複数の凹部が形成された第１の層２と、第１の層２の他方の面側に配され、第１の層２よりも低分子の第２のシリコーン樹脂で構成された第２の層３とを有している。第１のシリコーン樹脂の重量平均分子量は、６００，０００以上である。第１の層２の厚さは、０．５〜５．０ｍｍである。第２の層３を構成する第２のシリコーン樹脂の重量平均分子量は、３００，０００〜３５０，０００である。
【選択図】 図１

Description

本発明は、成形型、成形方法、成形体、透過型スクリーンおよびリア型プロジェクタに関するものである。

従来より、フレネルレンズ基板やレンチキュラレンズ基板等の光学部品を作る方法として、圧縮成形や射出成形に代表されるプレス方式、樹脂を高熱雰囲気で固化させたり、化学重合させて固化させるキャスティング方式、紫外線硬化樹脂等のフォトポリマーによる２Ｐ成形方式等が知られている（例えば、特許文献１参照）。
しかし、プレス方式では、サブミリオーダーからナノオーダーレベルまでの微細パターンを転写する場合、十分な転写率及び生産性が得られないという問題があった。

また、キャスティング方式、２Ｐ方式では、ガラス基板、ガラス基板から電鋳型をおこしたスタンパ等の硬い成形型が用いられ、型と成形体とが、表面に形成された微細なパターンがアンカー効果により互いに食いついた状態であるために、得られた成形体を型から剥離するのが容易ではなく、無理に剥離しようとすると、成形体に転写された微細形状や、用いた成形型の表面の形状が破損する場合があった。そのため、成形体から型を剥離するのに、熟練した技術が必要であった。その結果、生産性が著しく低下してしまうという問題があった。また、剥離剤等を用いたとしても、形成するパターンが微細なものであると、十分に剥離性を向上させるのが困難であった。

特開２００１−０４７５２３号公報

本発明の目的は、成形体から容易に剥離することができ、長寿命で、取り扱い性に優れた成形型、その成形型を用いた成形方法、その成形体を用いて製造される成形体、透過型スクリーンおよびリア型プロジェクタを提供することにある。

このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の成形型は、成形体の製造に用いられる成形型であって、
第１のシリコーン樹脂で構成され、一方の面に複数の凹部を有する第１の層と、
前記第１の層の他方の面側に配され、前記第１のシリコーン樹脂よりも分子量の低い第２のシリコーン樹脂で構成された第２の層とを有することを特徴とする。
これにより、成形体から容易に剥離することができ、長寿命で、取り扱い性に優れた成形型を提供することが可能となる。

本発明の成形型では、前記凹部の深さが、１ｍｍ以下であることが好ましい。
このような微細な凹部のパターンを転写する場合であっても、本発明の成形型は、成形体から剥離する際に、成形体に転写した形状を破損させることなく、容易に剥離することができる。
本発明の成形型では、隣接する凹部の間隔が、１ｍｍ以下であることが好ましい。
このような微細な凹部のパターンを転写する場合であっても、本発明の成形型は、成形体から剥離する際に、成形体に転写した形状を破損させることなく、容易に剥離することができる。

本発明の成形型では、前記第１のシリコーン樹脂の分子量と前記第２のシリコーン樹脂の重量平均分子量との差は、３００，０００〜７００，０００であることが好ましい。
これにより、成形型全体としての柔軟性を十分に保持しつつ、成形体から剥離する際に、凹部の型くずれや破損等をより確実に防止することができる。また、成形体から成形型をより容易に剥離することができる。

本発明の成形型では、前記第１のシリコーン樹脂の重量平均分子量が、６００，０００以上であることが好ましい。
これにより、成形体から剥離する際に、成形体に転写した形状の破損等をより確実に防止し、また、成形型の凹部の型くずれや破損等をより確実に防止することができる。
本発明の成形型では、前記第１のシリコーン樹脂の引張強度が、２８０ｋｇ／ｃｍ^２以上であることが好ましい。
これにより、成形体から剥離する際に、成形体に転写した形状の破損等をより確実に防止し、また、成形型の凹部の型くずれや破損等をより確実に防止することができる。

本発明の成形型では、前記第１の層の厚さが、０．５〜５．０ｍｍであることが好ましい。
これにより、成形型全体としての柔軟性を十分に保持しつつ、成形体から剥離する際に、凹部の型くずれや破損等をより確実に防止することができる。
本発明の成形型では、前記第２のシリコーン樹脂の重量平均分子量が、３００，０００〜３５０，０００であることが好ましい。
これにより、成形型に、より適度な柔軟性を付与することができ、成形体から剥離する際に、転写された微細形状を破壊することなく、より容易に剥離することができる。

本発明の成形型では、前記第２の層の厚さが、１．０〜１０．０ｍｍであることが好ましい。
これにより、成形型に、より適度な柔軟性を付与することができ、成形体から剥離する際に、転写された微細形状を破壊することなく、より容易に剥離することができる。
本発明の成形型では、第１の層と第２の層との厚さの比が、１：２〜１：１０であることが好ましい。
これにより、成形型全体としての柔軟性を十分に保持しつつ、成形体から剥離する際に、凹部の型くずれや破損等をより確実に防止することができる。また、成形体から成形型をより容易に剥離することができる。

本発明の成形型では、凹部が形成された面側に、撥液処理が施されていることが好ましい。
これにより、成形体からの剥離をより容易なものとすることができる。
本発明の成形方法は、本発明の成形型を用いることを特徴とする。
これにより、容易に成形体から成形型を剥離することができるため、成形体の生産性が向上する。特に、微細なパターンであっても、効率よく転写することができる。

本発明の成形方法は、本発明の成形型の凹部が形成された面に未硬化の樹脂を供給する工程と、
前記樹脂を硬化させ、硬化物を得る工程と、
前記硬化物から成形型を剥離する工程とを有することを特徴とする。
これにより、容易に成形体から成形型を剥離することができるため、成形体の生産性が向上する。特に、微細なパターンであっても、効率よく転写することができる。

本発明の成形体は、本発明の成形方法を用いて製造されたことを特徴とする。
これにより、均一な品質の成形体を提供することができる。
本発明の成形体は、光学部品であることが好ましい。
これにより、均一な品質の光学部品を提供することができる。
本発明の成形体は、フレネルレンズ基板またはレンチキュラレンズ基板であることが好ましい。
これにより、均一な品質のフレネルレンズ基板またはレンチキュラレンズ基板を提供することができる。

本発明の透過型スクリーンは、本発明の成形体を備えたことを特徴とする。
これにより、均一な品質の透過型スクリーンを提供することができる。
本発明のリア型プロジェクタは、本発明の透過型スクリーンを備えたことを特徴とする。
これにより、均一な品質のリア型プロジェクタを提供することができる。

以下、本発明の成形型、成形型の製造方法、成形方法、成形品、透過型スクリーンおよびリア型プロジェクタの好適な実施形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１は、本発明の成形型を模式的に示す縦断面図、図２は、本発明の成形型の他の実施形態を模式的に示す縦断面図ある。
なお、以下の説明では、代表的に、本発明の成形型をフレネルレンズ用の成形型に適用した場合について説明する。

図１に示すように、成形型１は、第１のシリコーン樹脂で構成され、一方の面に複数の凹部２１が形成された第１の層２と、第１の層２の他方の面側に配され、第１のシリコーン樹脂よりも低分子の第２のシリコーン樹脂で構成された第２の層３とを有している。なお、複数の凹部２１は、成形される成形体の表面の形状に対応する形状を有するものである。

ところで、従来の成形体を製造するのに用いられる成形型は硬く、得られた成形体を型から剥離するのが容易ではなく、無理に剥離しようとすると、成形体に転写された微細形状や、用いた成形型の表面の形状が破損する場合があった。そのため、成形体から型を剥離するのに、熟練した技術が必要であった。また、その結果、生産性が著しく低下してしまうという問題があった。

そこで、本発明者は、鋭意検討した結果、成形型として、成形体となる原料（未硬化原料）と接触する側に、第１のシリコーン樹脂で構成された第１の層と、第１のシリコーン樹脂よりも分子量の低い第２のシリコーン樹脂で構成された第２の層とが積層した積層体を用いることにより、従来の成形型と比較して、適度な柔軟性があるため、成形体から剥離する際に、転写された微細形状を破壊することなく、容易に剥離することができることを見出した。また、凹部が形成されている第１の層は、比較的硬い第１のシリコーン樹脂で構成されているため、確実に成形型の形状を成形体前駆体に転写することができ、また、成形体から剥離する際に、成形型の凹部の型くずれや、破損等を防止することができることを見出した。その結果、繰り返し使用することができ、長寿命の成形型を提供することができることを見出した。また、特に、シリコーン樹脂を用いることで、成形体から剥離する際に、追従性が高く、成形型の型くずれ等を効果的に防止できることを見出した。また、第１の層、第２の層に、シリコーン樹脂同士を用いているため、第１の層と第２の層との密着性を良くすることができ、その結果、第１の層と第２の層の剥離を効果的に防止することができることを見出した。

このような効果は、第１のシリコーン樹脂のみ、または、第２のシリコーン樹脂のみで構成された成形型では得られない。
例えば、比較的分子量の高い第１のシリコーン樹脂だけで構成された成形型を用いた場合、十分な可撓性を有する成形型を得ることができず、成形体から剥離するのが困難となる。また、無理に剥離した際に、成形体に転写されたパターンが破損してしまう場合がある。

また、例えば、比較的分子量の低い第２のシリコーン樹脂だけで構成された成形型を用いた場合、柔らかすぎて、未硬化原料に十分に成形型の形状を転写するのが困難である。また、成形体から剥離した際に、成形型の形状が破損してしまう場合がある。
ここで、シリコーン樹脂とは、有機ケイ素ポリマーの１つである、シリコーン（ポリオルガノシロキサン）ゴムである。ポリシロキサンは、ケイ素−酸素結合が繰り返す高分子鎖構造を有しており、このケイ素−酸素結合が極低温から高温まで、幅広い温度域で柔軟性を保つことができる。

シリコーン樹脂の種類としては、室温硬化型（触媒付加、水分等によって硬化するタイプ）、紫外線硬化型、電子線硬化型、無溶剤型等いずれのものでも用いることができる。このようなシリコーン樹脂は、成形型の材料として用いた場合、剥離する際には変形して容易に剥離することができ、剥離した後には形状がすぐに復元されるため、成形型の材料として好適に用いることができる。また、シリコーン樹脂は、一般に耐溶剤性が高いため、材料面でも自由度が大きいという利点がある。
第１のシリコーン樹脂、第２のシリコーン樹脂は、前述した種類のうち、いずれものもの用いてもよいが、互いに同じ種類のものを用いるのが好ましい。これにより、第１の層２と第２の層３との密着性がより高いものとなる。その結果、成形型１の耐久性を向上させることができる。

第１のシリコーン樹脂の重量平均分子量は、第２のシリコーン樹脂の重量平均分子量よりも高いのものであれば、特に限定されないが、６００，０００以上であるのが好ましく、６００，０００〜１，０００，０００であるのがより好ましい。これにより、成形体から剥離する際に、成形体に転写した形状の破損等をより確実に防止し、また、成形型の凹部２１の型くずれや破損等をより確実に防止することができる。これに対し、第１のシリコーン樹脂の重量平均分子量が低すぎると、第１の層２の厚さや第２の層３の厚さ等によっては、第１の層２に十分な硬度を付与することができず、成形体から成形型１を剥離する際に、凹部２１のパターンの型くずれや破損等を十分に防止するのが困難となる場合がある。一方、第１のシリコーン樹脂の重量平均分子量が高すぎると、第１の層２の厚さや第２の層３の厚さ等によっては、成形型１全体としての柔軟性が十分に得られず、成形体から成形型１を容易に剥離するのが困難となる場合がある。

第１のシリコーン樹脂の引張強度は、２８０ｋｇ／ｃｍ^２以上であるのが好ましく、２８０〜４５０ｋｇ／ｃｍ^２であるのがより好ましい。これにより、成形体から剥離する際に、成形体に転写した形状の破損等をより確実に防止し、また、成形型１の凹部２１の型くずれや破損等をより確実に防止することができる。
図中Ａで示す第１の層２の厚さ、すなわち、第１の層と第２の層との界面から凹部２１の縁部までの距離は、凹部２１の深さ以上であれば、特に限定されないが０．５〜５.０ｍｍであるのが好ましく、０．５〜２.０ｍｍであるのがより好ましい。これにより、成形型１全体としての柔軟性を十分に保持しつつ、成形体から剥離する際に、凹部２１の型くずれや破損等をより確実に防止することができる。

第２の層３を構成する第２のシリコーン樹脂の重量平均分子量は、前述した第１のシリコーン樹脂の重量平均分子量よりも小さければ、特に限定されないが、３００，０００〜３５０，０００であるのが好ましい。これにより、成形型１に、より適度な柔軟性を付与することができ、成形体から剥離する際に、転写された微細形状を破壊することなく、より容易に剥離することができる。これに対し、第２のシリコーン樹脂の重量平均分子量が低すぎると、第１の層２の厚さや第１のシリコーン樹脂の重量平均分子量等によっては、成形型１としての形状を十分に維持するのが困難となる場合がある。一方、第２のシリコーン樹脂の重量平均分子量が高すぎると、第１の層２の厚さや第２の層３の厚さ等によっては、成形型１として十分な柔軟性が得られず、成形体から成形型１を容易に剥離することができなくなる場合がある。

第１のシリコーン樹脂と第２のシリコーン樹脂との重量平均分子量の差は、３００，００〜７００，０００であるのが好ましい。これにより、成形型１全体としての柔軟性を十分に保持しつつ、成形体から剥離する際に、凹部２１の型くずれや破損等をより確実に防止することができる。また、成形体から成形型１をより容易に剥離することができる。
第２の層３の厚さは、特に限定されるものではないが、１．０〜１０．０ｍｍであるのが好ましく、１．０〜５．０ｍｍであるのがより好ましい。これにより、成形型１に、より適度な柔軟性を付与することができ、成形体から剥離する際に、転写された微細形状を破壊することなく、より容易に剥離することができる。これに対し、第２の層３の厚さが薄すぎると、第１の層２の厚さや第２の層３の厚さ等によっては、成形型１として十分な柔軟性が得られず、成形体から成形型１を容易に剥離することができなくなる場合がある。

前述した第１の層２と第２の層３との厚さの比は、特に限定されるものではないが、１：２〜１：１０であるのが好ましく、１：５〜１：１０であるのがより好ましい。第１の層２の厚さと第２の層３の厚さがこのような関係を満足することにより、成形型１全体としての柔軟性を十分に保持しつつ、成形体から剥離する際に、凹部２１の型くずれや破損等をより確実に防止することができる。また、成形体から成形型１をより容易に剥離することができる。

第１の層２の一方の面には、所定パターンで凹部２１が形成されている。ここでは、一例として、フレネルレンズ基板形成用の凹部パターンが形成されている場合を挙げて説明する。
図１中Ｘで示す凹部２１の深さ、すなわち、凹部２１の底部から縁部までの高さは、特に限定されるものではないが、１ｍｍ以下であるのが好ましく、０．１〜０．５ｍｍであるのがより好ましい。これにより、フレネルレンズとしての特性が向上する。また、このような微細な凹部のパターンを転写する場合であっても、成形体から剥離する際に、成形体に転写した形状を破損させることなく、容易に剥離することができる。

また、図１中Ｙで示す隣接する凹部２１の間隔、すなわち、隣接する凹部２１の底部の距離は、１ｍｍ以下であるのが好ましく、０．１〜０．５ｍｍであるのがより好ましい。これにより、フレネルレンズとしての特性が向上する。また、このような微細な凹部のパターンを転写する場合であっても、成形体から剥離する際に、成形体に転写した形状を破損させることなく、容易に剥離することができる。

なお、前述した実施形態では、成形型１が、シリコーン樹脂の重量平均分子量の異なる第１の層２と第２の層３とで構成されたものとして説明したが、本発明は、これに限定されない。例えば、図２に示すように、第１の層２と第２の層３との間に、第３の層４があってもよい。第３の層４を構成するする材料としては、特に限定されないが、シリコーン樹脂を用いるのが好ましい。このような場合、第３の層４を構成するシリコーン樹脂としては、第１のシリコーン樹脂と第２のシリコーン樹脂との中間的な重量平均分子量を有するものを用いるのが好ましい。これにより、例えば、加熱時等の温度変化の際に、第１の層２を構成する第１のシリコーン樹脂と第２の層３を構成する第２のシリコーン樹脂の熱膨張係数の違いによって生じる成形型１の歪み等を緩和することができる。また、各層は、シリコーン樹脂の重量平均分子量が次第に変化していくよう構成されたものであってもよい。
また、成形型１の凹部２１が形成された面に、撥液処理を施してもよい。これにより、成形体からの剥離をより容易なものとすることができる。
このような撥液処理としては、例えば、シランカップリング剤の塗布やプラズマ処理等が挙げられる。

［成形型１の製造］
つぎに、成形型１の製造方法について説明する。
図３は、本発明の成形型の製造方法を模式的に示す図である。
まず、図３（ａ）に示すように、マスター原盤５を用意する。このマスター原盤５には、前述した凹部２１に対応した形状の凸部５１が所定パターンで形成されている。

そして、このマスター原盤５を、型取りトレイ６の内部に、例えば凹凸部５１が鉛直上方に開放するように設置する。
次に、図３（ｂ）に示すように、マスター原盤５上に、未硬化の第１のシリコーン樹脂２９を供給する。
なお、シリコーン樹脂を供給するときに空気を巻き込んで気泡が入る場合がある。この場合、シリコーン樹脂の上面部は開放状態にあるため、所定時間放置してシリコーン樹脂の自重により気泡を追い出すか、真空脱泡することが好ましい。

次に、この第１のシリコーン樹脂２９を仮硬化させる。
触媒付加による室温硬化の場合、仮硬化の時間は２〜５時間程度であるのが好ましい。
次に、図３（ｃ）に示すように仮硬化した第１のシリコーン樹脂２９上に、未硬化の第２のシリコーン樹脂３９を供給する。
次に、全体を硬化（本硬化）させる。

触媒付加による室温硬化の場合、本硬化の時間は１２〜２４時間程度であるのが好ましい。この硬化方法は使用するシリコーン樹脂の種類によって変わり、例えば、熱硬化型樹脂の場合は、加熱温度と加熱時間を仮硬化と本硬化で変えることで第１のシリコーン樹脂、第２のシリコーン樹脂を固化させ一体のものとさせることができる。
その後、固化した成形型１を、マスター原盤５から剥離する。成形型１は容易に変形するので、マスター原盤５から剥離する際も容易に剥離することができる。
これにより、図１に示すような成形型１が得られる。

［成形体の製造（成型方法）］
つぎに、本発明の成形型を用いた成形体の製造方法について説明する。なお、以下の説明では、フレネルレンズ基板の製造に適用した場合について説明する。
図４、図５は、成形体の製造方法を説明するための図である。なお、図４、図５中、上側を「上部」、下側を「下部」と言う。

まず、図４（ｄ）に示すように、成形型１を用意する。
次に、成形型１を、例えば凹部２１が鉛直上方に開放するように設置する。
次に、図４（ｅ）に示すように、凹部２１が形成された面に、樹脂層７１１を構成することとなる未硬化の樹脂（未硬化原料）７１を供給する。
なお、未硬化の樹脂中には、光拡散剤が添加されていてもよい。拡散剤として、例えばガラスビーズ，シリカ，無機系酸化物，無機系炭酸化物，無機系硫酸化物，有機系樹脂ビーズなどが挙げられる。

次に、図４（ｆ）に示すように、かかる樹脂７１に透明基板７２を接合し、押圧・密着させる。
次に、樹脂７１を硬化させる。この硬化方法は、樹脂の種類によって適宜選択され、例えば、紫外線照射、加熱、電子線照射等が挙げられる。
これにより、図４（ｆ）に示すように、樹脂層７１１が形成され、また、凹部２１内に充填された樹脂により、フレネルレンズ７１２が形成される。

次に、図５（ｇ）に示すように、成形型１をフレネルレンズ７１２から剥離する。
この際、前述したような構成の成形型１（本発明の成形型）を用いているため、フレネルレンズ７１２の形状を破損させることなく、容易に剥離することができる。また、成形型１も型くずれ等することなく、繰り返し使用することができる。
その後、必要に応じ、透明基板７２の厚さを研削、研磨等により調整してもよい。

以上のようにして、図５（ｈ）に示すようなフレネルレンズ基板（本発明の成形体）７が得られる。
なお、上述した実施形態では、フレネルレンズ基板を製造する場合について説明したが、例えば、レンチキュラレンズ基板やマイクロレンズ基板の製造にも適用することができる。

次に、図５（ｈ）に示したフレネルレンズ基板７を用いた透過型スクリーンについて図６、図７を参照しながら説明する。図６は、本発明の透過型スクリーンの光学系を模式的に示す縦断面図、図７は、図６に示す透過型スクリーンの分解斜視図である。
この透過型スクリーン２００は、出射面側表面にフレネルレンズが形成されたフレネルレンズ基板７と、フレネルレンズ基板７の出射面側に配置され入射面側表面にレンチキュラレンズ基板２１０とを備えている。

以下、前記透過型スクリーンを用いたリア型プロジェクタについて説明する。
図８は、本発明のリア型プロジェクタの構成を模式的に示す図である。
同図に示すように、リア型プロジェクタ３００は、投写光学ユニット３１０と、導光ミラー３２０と、透過型スクリーン３３０とが筐体３４０に配置された構成を有している。
そして、このリア型プロジェクタ３００は、その透過型スクリーン３３０として、上述したフレネルレンズ基板７を有した透過型スクリーン３３０を用いている。

以上、本発明の成形型、成形方法、成形体、透過型スクリーンおよびリア型プロジェクタについて、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明は、これらに限定されるものではない。
例えば、上述した説明では、本発明の成形型として、フレネルレンズ基板用の成形型を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、レンチキュラレンズ基板やマイクロレンズ基板等の光学部品を製造するための成形型に適用することもできる。

また、本発明は光学部品用の成形型に限定されるものではなく、その他微細凹部のパターンを有する各種成形体を製造するための成形型としてもよい。例えば、バイオチップなどの超微細凸凹構造体等を成形するための成形型に適用することができる。
また、本発明の成形方法では、必要に応じて、任意の目的の工程を追加することもできる。
また、本発明の透過型スクリーンは、マイクロレンズ基板の出射面側または入射面側に、ブラックマトリクスやブラックストライプや光拡散板や他のマイクロレンズ等をさらに採用した透過型スクリーンであってもよい。

なお、上述した説明では、本発明のフレネルレンズを、透過型スクリーンおよび該透過型スクリーンを備えた投射型表示装置に用いた場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明のフレネルレンズを、例えば、ＣＣＤ、光通信素子等の各種電気光学装置、液晶表示装置（液晶パネル）、有機または無機ＥＬ（Electroluminescence：エレクトロルミネッセンス）表示装置、その他の装置などに用いることができるのは言うまでもない。
また、表示装置もリアプロジェクション型の表示装置に限定されず、例えば、フロントプロジェクション型の表示装置に本発明のフレネルレンズ基板を用いることができる。

次に、本発明の具体的実施例について説明する。
＜成形型の作製＞
（実施例１）
まず、フレネルレンズ基板形成用の成形型を作製するためのマスター原盤５を用意し、図３（ａ）に示すように、型取りトレイ内部に設置した。なお、マスター原盤５としては、形成される成形型の凹部の深さが０．２５ｍｍ、隣接する凹部の間隔が０．５ｍｍとなるものを用いた。
次に、第１のシリコーン樹脂を硬化後の厚さが１ｍｍになるように流し込んだ。なお、この第１のシリコーン樹脂の重量平均分子量は、６００，０００であった。

次に、数時間ほど放置して第１のシリコーン樹脂を仮硬化させた。
次に、第２のシリコーン樹脂を硬化後の厚さが９ｍｍになるように流し込んだ。なお、この第２のシリコーン樹脂の重量平均分子量は、３５０，０００であった。
次に、１２時間ほど放置して第１のシリコーン樹脂および第２のシリコーン樹脂を本硬化させた。
その後、硬化物をマスター原盤から剥離することにより、成形型を得た。

（実施例２〜４）
第１のシリコーン樹脂および第２のシリコーン樹脂の重量平均分子量、第１の層および第２の層の厚さをそれぞれ表１に示すようにした以外は、前記実施例１と同様にして成形型を作製した。
（比較例１）
第１のシリコーン樹脂のみを用いて成形体を作製し、成形体（第１の層）の厚さを１０ｍｍとした以外は、前記実施例１と同様にして成形体を得た。

（比較例２）
第２のシリコーン樹脂のみを用いて成形体を作製し、成形体（第２の層）の厚さを１０ｍｍとした以外は、前記実施例１と同様にして成形体を得た。
（比較例３）
ガラス基板に、マスキング・パターンニング・エッチング等の処理を施すことにより、前記実施例１と同様の複数の凹部を有するガラス製の成形体を製造した。
各実施例および各比較例における、第１のシリコーン樹脂および第２のシリコーン樹脂の重量平均分子量、第１の層および第２の層の厚さをそれぞれ表１に示した。

＜フレネルレンズ基板の作製＞
前述した各実施例および各比較例の成形型を使用して、フレネルレンズ基板（成形体）を作製した。
各実施例および比較例の成形型の凹部が形成された面に、紫外線硬化樹脂を１ｍｍ厚に均一に塗布（供給）し、塗布した樹脂に透明なアクリル基板を接合し、押圧・密着させた。
アクリル基板側から紫外線照射を数秒間行い、紫外線硬化樹脂を硬化させた。
その後、成形型をフレネルレンズ基板から剥離させた。

剥離する際、各実施例で得られた成形型を用いたものは、容易に剥離することができた。また、剥離した後のフレネルレンズには、破損は見当たらなかった。また、剥離した成形型も観察したところ、凹部の破損等は見当たらず、繰り返しの使用に十分に耐えうるものであった。特に、第１のシリコーン樹脂と第２のシリコーン樹脂との重量平均分子量の差、第１の層と第２の層との厚さの比が好ましい範囲の実施例１の成形型は、特に優れた剥離性を示した。

これに対し、各比較例の成形型は、いずれも剥離するのが困難であった。特に、比較例１、比較例２の成形体は剥離するのが極めて困難で、十分に慎重に剥離しても、成形体に転写した形状に破損等が確認され、所望の形状を忠実に再現することができなかった。また、比較例２の成形型においては、未硬化の樹脂に表面形状を転写する際に、成形型の表面形状が変形してしまい、所望の形状を忠実に再現することができなかった。
そして、前記実施例および各比較例で得られたフレネルレンズ基板を用いて、図６、図７に示すような透過型スクリーンを作製し、当該スクリーンを用いて図８に示すようなリア型プロジェクタを作製した。

実施例で得られた成形型を用いて製造されたフレネルレンズ基板を備えたリア型プロジェクタでは、スクリーンにそれぞれ画像を投射させたところ、明るい画像を表示することができた。これに対し、比較例１および比較例３で得られた成形型を用いて製造されたフレネルレンズ基板を備えたリア型プロジェクタでは、パターン欠け等が確認された。また、比較例２で得られた成形型を用いて製造されたフレネルレンズ基板は、設計値とずれているため、該フレネルレンズ基板を用いたリア型プロジェクタでは、視野角が設計通りに広く取れないという不具合があった。

本発明の成形型を模式的に示す縦断面図である。 本発明の成形型の他の実施形態を模式的に示す縦断面図である。 本発明の成形型の製造方法を模式的に示す図 成形体の製造方法を説明するための図である。 成形体の製造方法を説明するための図である。 本発明の透過型スクリーンの光学系を模式的に示す縦断面図である。 図６に示す透過型スクリーンの分解斜視図である。 本発明のリア型プロジェクタの構成を模式的に示す図である。

符号の説明

１……成形型 ２……第１の層 ２１……凹部 ２９……第１のシリコーン樹脂 ３……第２の層 ３９……第２のシリコーン樹脂 ４……第３の層 ５……マスター原盤 ５１……凸部 ６……型取りトレイ ７……フレネルレンズ基板（成形体） ７１……樹脂 ７１１……樹脂層 ７１２……フレネルレンズ ７２……透明基板 ２００……透過型スクリーン ２１０……マイクロレンズ基板 ３００……リア型プロジェクタ ３１０……投写光学ユニット ３２０……導光ミラー ３３０……透過型スクリーン ３４０……筐体

Claims (18)

1. 成形体の製造に用いられる成形型であって、
   第１のシリコーン樹脂で構成され、一方の面に複数の凹部を有する第１の層と、
   前記第１の層の他方の面側に配され、前記第１のシリコーン樹脂よりも分子量の低い第２のシリコーン樹脂で構成された第２の層とを有することを特徴とする成形型。
2. 前記凹部の深さが、１ｍｍ以下である請求項１に記載の成形型。
3. 隣接する凹部の間隔が、１ｍｍ以下である請求項１または２に記載の成形型。
4. 前記第１のシリコーン樹脂の分子量と前記第２のシリコーン樹脂の重量平均分子量との差は、３００，０００〜７００，０００である請求項１ないし３のいずれかに記載の成形型。
5. 前記第１のシリコーン樹脂の重量平均分子量が、６００，０００以上である請求項１ないし４のいずれかに記載の成形型。
6. 前記第１のシリコーン樹脂の引張強度が、２８０ｋｇ／ｃｍ^２以上である請求項１ないし５のいずれかに記載の成形型。
7. 前記第１の層の厚さが、０．５〜５．０ｍｍである請求項１ないし６のいずれかに記載の成形型。
8. 前記第２のシリコーン樹脂の重量平均分子量が、３００，０００〜３５０，０００である請求項１ないし７のいずれかに記載の成形型。
9. 前記第２の層の厚さが、１．０〜１０．０ｍｍである請求項１ないし８のいずれかに記載の成形型。
10. 第１の層と第２の層との厚さの比が、１：２〜１：１０である請求項１ないし９のいずれかに記載の成形型。
11. 凹部が形成された面側に、撥液処理が施されている請求項１ないし１０のいずれかに記載の成形型。
12. 請求項１ないし１１のいずれかに記載の成形型を用いることを特徴とする成形方法。
13. 請求項１ないし１１のいずれかに記載の成形型の凹部が形成された面に未硬化の樹脂を供給する工程と、
    前記樹脂を硬化させ、硬化物を得る工程と、
    前記硬化物から成形型を剥離する工程とを有することを特徴とする成形方法。
14. 請求項１２または１３に記載の成形方法を用いて製造されたことを特徴とする成形体。
15. 光学部品である請求項１４に記載の成形体。
16. フレネルレンズ基板またはレンチキュラレンズ基板である請求項１４または１５に記載の成形体。
17. 請求項１４ないし１６のいずれかに記載の成形体を備えたことを特徴とする透過型スクリーン。
18. 請求項１７に記載の透過型スクリーンを備えたことを特徴とするリア型プロジェクタ。
    
    
    
    
    

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