JP2006142587A - Manufacturing method of member with protruded part, member with protruded part, transmission type screen and rear type projector - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、凸部付き部材の製造方法、凸部付き部材、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。 The present invention relates to a method for manufacturing a member with a convex portion, a member with a convex portion, a transmissive screen, and a rear projector.
近年、リア型プロジェクタは、ホームシアター用モニター、大画面テレビ等に好適なディスプレイとして、需要が高まりつつある。
リア型プロジェクタに用いられる透過型スクリーンには、一般に、複数個のレンズを備えたレンズ基板が用いられている。従来、レンズ基板としては、レンチキュラレンズを備えたレンチキュラレンズ基板が一般的に用いられてきた。このようなレンチキュラレンズ基板を備えた従来のリア型プロジェクタでは、左右の視野角が大きいが、上下の視野角が小さい(視野角に偏りがある)という問題があった。このような問題を解決する目的で、光学的に凹または凸の回転対称な形状のマイクロレンズが形成されたマイクロレンズシート(マイクロレンズ基板)を用いる試みがあった(例えば、特許文献1参照)。
そして、上記のようなレンズ基板(特に、マイクロレンズ基板)は、従来、複数のレンズ形成用の凹部を有する凹部付き基板に、未硬化の樹脂を供給し、凹部付き基板の表面形状を転写させる方法(例えば、2P法等)を用いて製造されていた(例えば、特許文献2参照)。
In recent years, the demand for rear-type projectors is increasing as a display suitable for home theater monitors, large-screen televisions, and the like.
A transmissive screen used in a rear projector generally uses a lens substrate having a plurality of lenses. Conventionally, a lenticular lens substrate provided with a lenticular lens has been generally used as a lens substrate. The conventional rear projector provided with such a lenticular lens substrate has a problem that the left and right viewing angles are large, but the top and bottom viewing angles are small (the viewing angles are biased). In order to solve such problems, there has been an attempt to use a microlens sheet (microlens substrate) on which optically concave or convex rotationally symmetric microlenses are formed (see, for example, Patent Document 1). .
Conventionally, a lens substrate (particularly a microlens substrate) as described above supplies uncured resin to a substrate with recesses having a plurality of lens forming recesses to transfer the surface shape of the substrate with recesses. It was manufactured using a method (for example, 2P method) (for example, refer to Patent Document 2).
しかし、上記のような方法では、硬化した樹脂を凹部付き基板から離型させるのが困難であるという問題がある。また、このような問題は、レンズとしてマイクロレンズを備えたレンズ基板(マイクロレンズ基板)を製造する場合や、形成すべきレンズの大きさが小さい場合(レンズが微細なものである場合)、数が多い場合、形成すべきレンズが高密度(例えば、1000個/cm2以上)である場合、製造すべきレンズ基板が大面積(例えば、対角線長が60cm以上の基板)である場合等に、より一層顕著なものとなる。これは、凹部付き基板の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になるためであると考えられる。また、凹部付き基板を製造されたレンズ基板から、無理に剥離させようとすると、凹部付き部材や、転写により形成された凸部(凸レンズにカケ等の欠陥を生じるという問題があった。そして、上記のようなことから、レンズ基板の歩留りが著しく低下するという問題があった。 However, the above-described method has a problem that it is difficult to release the cured resin from the substrate with concave portions. In addition, such a problem occurs when a lens substrate (microlens substrate) having a microlens as a lens is manufactured, or when the size of a lens to be formed is small (when the lens is fine). If the lens to be formed has a high density (for example, 1000 / cm 2 or more), the lens substrate to be manufactured has a large area (for example, a substrate having a diagonal length of 60 cm or more), etc. Even more prominent. This is considered to be because the fine patterns formed on the surface of the substrate with recesses are bitten together by the anchor effect. Further, when the substrate with concave portions is forcibly separated from the manufactured lens substrate, there is a problem that a member with concave portions or a convex portion formed by transfer (defects such as chipping on the convex lens occur. From the above, there has been a problem that the yield of the lens substrate is significantly reduced.
本発明の目的は、所望の形状の凸部を有する凸部付き部材を容易かつ確実に製造することができる凸部付き部材の製造方法を提供すること、前記凸部付き部材を提供すること、また、前記凸部付き部材を備えた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。 The objective of this invention provides the manufacturing method of the member with a convex part which can manufacture the member with a convex part which has a convex part of a desired shape easily and reliably, providing the said member with a convex part, Another object of the present invention is to provide a transmissive screen and a rear projector provided with the convex member.
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の凸部付き部材の製造方法は、多数の凹部を備えた凹部付き部材を用いて、前記凹部に対応する多数の凸部を備えた凸部付き部材を製造する方法であって、
前記凹部付き部材の縁部付近に剥離補助用の治具を配した状態で、前記凹部付き部材の前記凹部が設けられた面上および前記治具上に、流動性を有する樹脂材料を付与する樹脂材料付与工程と、
前記樹脂材料を固化させ、固化物とする固化工程と、
前記固化物の前記治具上で固化した部位を把持しつつ、前記固化物を前記凹部付き部材から剥離する剥離工程とを有することを特徴とする。
これにより、所望の形状の凸部を有する凸部付き部材を容易かつ確実に製造することができる凸部付き部材の製造方法を提供することができる。より詳しく説明すると、凸部付き部材を凹部付き部材から剥離する際に、凹部付き部材や、形成される凸部にカケ等の欠陥が生じるのを効果的に防止しつつ、凸部付き部材を製造することができる。
Such an object is achieved by the present invention described below.
The manufacturing method of the member with a convex part of the present invention is a method of manufacturing a member with a convex part provided with a large number of convex parts corresponding to the concave part, using a member with a concave part provided with a large number of concave parts,
A resin material having fluidity is applied to the surface of the member with a recess and the jig provided with a peeling assisting jig in the vicinity of the edge of the member with the recess. A resin material application step;
A solidification step of solidifying the resin material into a solidified product;
And a peeling step of peeling the solidified material from the recessed member while gripping the solidified portion of the solidified material on the jig.
Thereby, the manufacturing method of the member with a convex part which can manufacture the member with a convex part which has a convex part of a desired shape easily and reliably can be provided. More specifically, when peeling the member with the convex portion from the member with the concave portion, the member with the convex portion is effectively prevented from causing defects such as chipping on the member with the concave portion and the convex portion to be formed. Can be manufactured.
本発明の凸部付き部材の製造方法では、前記剥離工程に先立ち、前記固化物を前記治具から剥離し、前記治具を除去する治具除去工程を有することが好ましい。
これにより、凸部付き部材を凹部付き部材から剥離する際に、凹部付き部材や、形成される凸部にカケ等の欠陥が生じるのをより効果的に防止することができる。
本発明の凸部付き部材の製造方法では、前記凹部付き部材として、平面視した際の前記凹部の形状が略楕円形状であるものを用いることが好ましい。
これにより、凸部付き部材を凹部付き部材から剥離する際に、凹部付き部材や、形成される凸部にカケ等の欠陥が生じるのをより効果的に防止することができる。また、例えば、凸部付き部材をレンズ基板(マイクロレンズ基板)として用いた場合に、光の干渉によるモアレの発生をより効果的に防止するとともに、視野角特性を特に優れたものとすることができる。
本発明の凸部付き部材の製造方法では、前記固化物を前記凹部付き部材から剥離する際の剥離方向が前記凹部の短軸方向と略同一であることが好ましい。
これにより、凸部付き部材を凹部付き部材から剥離する際に、凹部付き部材や、形成される凸部にカケ等の欠陥が生じるのをさらに効果的に防止することができる。
In the manufacturing method of the member with a convex part of this invention, it is preferable to have the jig | tool removal process which peels the said solidified material from the said jig | tool and removes the said jig | tool prior to the said peeling process.
Thereby, when peeling a member with a convex part from a member with a recessed part, it can prevent more effectively that defects, such as a crack, arise in a member with a recessed part, or the convex part formed.
In the manufacturing method of the member with a convex part of this invention, it is preferable to use what the shape of the said recessed part at the time of planar view is a substantially ellipse shape as said member with a concave part.
Thereby, when peeling a member with a convex part from a member with a recessed part, it can prevent more effectively that defects, such as a crack, arise in a member with a recessed part, or the convex part formed. In addition, for example, when a member with a convex portion is used as a lens substrate (microlens substrate), it is possible to more effectively prevent the occurrence of moire due to light interference and to make the viewing angle characteristics particularly excellent. it can.
In the manufacturing method of the member with a convex part of this invention, it is preferable that the peeling direction at the time of peeling the said solidified material from the said member with a recessed part is substantially the same as the short-axis direction of the said recessed part.
Thereby, when peeling a member with a convex part from a member with a recessed part, it can prevent more effectively that defects, such as a chip, arise in a member with a recessed part and the convex part formed.
本発明の凸部付き部材の製造方法では、前記凹部は、短軸方向の長さをL1[μm]、長軸方向の長さをL2[μm]としたとき、0.10≦L1/L2≦0.99の関係を満足するものであることが好ましい。
これにより、凸部付き部材を凹部付き部材から剥離する際に、凹部付き部材や、形成される凸部にカケ等の欠陥が生じるのをさらに効果的に防止することができる。また、例えば、凸部付き部材をレンズ基板(マイクロレンズ基板)として用いた場合に、光の干渉によるモアレの発生をより効果的に防止するとともに、視野角特性を特に優れたものとすることができる。
In the method for manufacturing a member with a convex portion according to the present invention, the concave portion has a length in the minor axis direction of L 1 [μm] and a length in the major axis direction of L 2 [μm], and 0.10 ≦ L It is preferable that the relationship of 1 / L 2 ≦ 0.99 is satisfied.
Thereby, when peeling a member with a convex part from a member with a recessed part, it can prevent more effectively that defects, such as a chip, arise in a member with a recessed part and the convex part formed. In addition, for example, when a member with a convex portion is used as a lens substrate (microlens substrate), it is possible to more effectively prevent the occurrence of moire due to light interference and to make the viewing angle characteristics particularly excellent. it can.
本発明の凸部付き部材の製造方法では、前記凹部の短軸方向の長さは、10〜500μmであることが好ましい。
これにより、凸部付き部材の製造において、凸部付き部材を凹部付き部材から剥離する際に、凹部付き部材や、形成される凸部にカケ等の欠陥が生じるのをより効果的に防止することができるとともに、凸部付き部材の生産性を高めることができる。また、製造される凸部付き部材がマイクロレンズ基板である場合、モアレ等の不都合の発生を効果的に防止しつつ、十分な解像度を得ることができる。
In the manufacturing method of the member with a convex part of this invention, it is preferable that the length of the short axis direction of the said recessed part is 10-500 micrometers.
Thereby, in manufacturing a member with a convex part, when peeling a member with a convex part from a member with a concave part, it prevents more effectively that defects, such as a crack, arise in a member with a concave part or a convex part formed. In addition, the productivity of the convex member can be increased. Moreover, when the member with a convex part to be manufactured is a microlens substrate, sufficient resolution can be obtained while effectively preventing the occurrence of inconvenience such as moire.
本発明の凸部付き部材の製造方法では、前記凹部の長軸方向の長さは、15〜750μmであることが好ましい。
これにより、凸部付き部材の製造において、凸部付き部材を凹部付き部材から剥離する際に、凹部付き部材や、形成される凸部にカケ等の欠陥が生じるのをより効果的に防止することができるとともに、凸部付き部材の生産性を高めることができる。また、製造される凸部付き部材がマイクロレンズ基板である場合、モアレ等の不都合の発生を効果的に防止しつつ、十分な解像度を得ることができる。
In the manufacturing method of the member with a convex part of this invention, it is preferable that the length of the major axis direction of the said recessed part is 15-750 micrometers.
Thereby, in manufacturing a member with a convex part, when peeling a member with a convex part from a member with a concave part, it prevents more effectively that defects, such as a crack, arise in a member with a concave part or a convex part formed. In addition, the productivity of the convex member can be increased. Moreover, when the member with a convex part to be manufactured is a microlens substrate, sufficient resolution can be obtained while effectively preventing the occurrence of inconvenience such as moire.
本発明の凸部付き部材の製造方法では、前記凹部付き部材は、複数個の第1の凹部と、複数個の前記第1の凹部が設けられた領域外にダミーとして設けられた第2の凹部とを有するものであることが好ましい。
これにより、凸部付き部材を凹部付き部材から剥離する際に、凹部付き部材や、形成される凸部(特に、第1の凹部)にカケ等の欠陥が生じるのをより効果的に防止することができる。
In the method for manufacturing a member with a convex portion according to the present invention, the member with a concave portion includes a plurality of first concave portions and a second portion provided as a dummy outside the region where the plurality of first concave portions are provided. It is preferable that it has a recessed part.
Thereby, when peeling a member with a convex part from a member with a concave part, it is more effectively prevented that a defect, such as a chip, arises in a member with a concave part or a convex part formed (especially 1st recessed part). be able to.
本発明の凸部付き部材の製造方法では、前記凹部付き部材は、第1の凹部と、前記第1の凹部よりも深さの浅い第2の凹部とを有するものであることが好ましい。
これにより、凸部付き部材を凹部付き部材から剥離する際に、凹部付き部材や、形成される凸部(第1の凹部および第2の凹部。特に、第1の凹部)にカケ等の欠陥が生じるのをより効果的に防止することができる。
In the manufacturing method of the member with a convex part of this invention, it is preferable that the said member with a concave part has a 1st recessed part and a 2nd recessed part shallower than the said 1st recessed part.
Thereby, when peeling a member with a convex part from a member with a concave part, defects, such as a crack, on a member with a concave part and the convex part (the 1st crevice and the 2nd crevice. Especially the 1st crevice) formed Can be more effectively prevented.
本発明の凸部付き部材の製造方法では、前記凹部付き部材は、複数個の第1の凹部で構成された第1の領域と、前記第1の領域外に複数個の第2の凹部で構成された第2の領域とを有し、
前記第2の領域における前記第2の凹部の密度d2[個/cm2]が、前記第1の領域における前記第1の凹部の密度d1[個/cm2]より小さいものであることが好ましい。
これにより、凸部付き部材を凹部付き部材から剥離する際に、凹部付き部材や、形成される凸部(第1の凹部および第2の凹部。特に、第1の凹部)にカケ等の欠陥が生じるのをより効果的に防止することができる。
In the method for manufacturing a member with a convex portion according to the present invention, the member with a concave portion includes a first region constituted by a plurality of first concave portions and a plurality of second concave portions outside the first region. A second region configured;
The density d 2 [pieces / cm 2 ] of the second recesses in the second region is smaller than the density d 1 [pieces / cm 2 ] of the first recesses in the first region. Is preferred.
Thereby, when peeling a member with a convex part from a member with a concave part, defects, such as a crack, on a member with a concave part and the convex part (the 1st crevice and the 2nd crevice. Especially the 1st crevice) formed Can be more effectively prevented.
本発明の凸部付き部材の製造方法では、前記凹部付き部材として、透明性を有する材料で構成されたものを用いることが好ましい。
これにより、例えば、製造すべき凸部付き部材がマイクロレンズ基板である場合に、凹部付き部材を凸部付き部材から取り外すことなく、ブラックマトリックスの形成等の工程を好適に行うことができる。その結果、製造されるマイクロレンズ基板の光の利用効率を特に優れたものとすることができる。
In the manufacturing method of the member with a convex part of this invention, it is preferable to use what was comprised with the material which has transparency as said member with a concave part.
Thereby, for example, when the member with convex portions to be manufactured is a microlens substrate, a process such as formation of a black matrix can be suitably performed without removing the member with concave portions from the member with convex portions. As a result, the light utilization efficiency of the manufactured microlens substrate can be made particularly excellent.
本発明の凸部付き部材の製造方法では、前記凸部付き部材は、前記凸部としてマイクロレンズを備えたマイクロレンズ基板であることが好ましい。
これにより、例えば、凹部付き部材を用いて製造される凸部付き部材を透過型スクリーン、リア型プロジェクタの構成部品(マイクロレンズ基板)として好適に用いることができる。また、従来の方法においては、製造すべき凸部付き部材がマイクロレンズ基板である場合、特に、凹部付き部材や、形成すべき凸部(マイクロレンズ)のカケ等の不都合を生じ易かったが、本発明によれば、マイクロレンズ基板の製造においても、種々の問題の発生を効果的に防止することができる。すなわち、マイクロレンズ基板の製造に適用した場合に、本発明による効果は特に顕著なものとして発揮される。
In the manufacturing method of the member with a convex part of this invention, it is preferable that the said member with a convex part is a micro lens board | substrate provided with the micro lens as the said convex part.
Thereby, for example, a member with a convex portion manufactured using a member with a concave portion can be suitably used as a component (microlens substrate) of a transmissive screen or a rear projector. Moreover, in the conventional method, when the member with a convex portion to be manufactured is a microlens substrate, in particular, it is easy to cause inconvenience such as a member with a concave portion and a chip of the convex portion (microlens) to be formed. According to the present invention, it is possible to effectively prevent the occurrence of various problems in the production of a microlens substrate. That is, when applied to the manufacture of a microlens substrate, the effects of the present invention are particularly remarkable.
本発明の凸部付き部材は、本発明の方法を用いて製造されたことを特徴とする。
これにより、所望の形状の凸部を有する(凹部付き部材の表面形状が忠実に転写された)凸部付き部材を提供することができる。
本発明の凸部付き部材では、透明性を有する材料で構成されたものであることが好ましい。
これにより、例えば、凸部付き部材を透過型スクリーン、リア型プロジェクタの構成部品(レンズ基板)として好適に用いることができる。
The member with a convex portion of the present invention is manufactured using the method of the present invention.
Thereby, the member with a convex part which has a convex part of a desired shape (the surface shape of the member with a concave part was faithfully transferred) can be provided.
In the member with a convex part of this invention, it is preferable that it is comprised with the material which has transparency.
Thereby, for example, a member with a convex portion can be suitably used as a component (lens substrate) of a transmissive screen or a rear projector.
本発明の透過型スクリーンは、本発明の凸部付き部材を備えたことを特徴とする。
これにより、レンズの欠陥による画像の問題の発生が効果的に防止された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、レンズの欠陥による画像の問題の発生が効果的に防止されたリア型プロジェクタを提供することができる。
The transmission screen of the present invention is characterized by including the member with a convex portion of the present invention.
Accordingly, it is possible to provide a transmissive screen in which occurrence of image problems due to lens defects is effectively prevented.
A rear projector according to the present invention includes the transmission screen according to the present invention.
Thus, it is possible to provide a rear projector in which the occurrence of image problems due to lens defects is effectively prevented.
以下、本発明の、凸部付き部材の製造方法、凸部付き部材、透過型スクリーンおよびリア型プロジェクタについて、添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
なお、本発明において、「基板」とは、実質的に可撓性を有さない、比較的肉厚の大きいものから、シート状のものや、フィルム状のもの等の含む概念のことを指す。
本発明の凸部付き部材の用途は、特に限定されないが、本実施形態では、主に、凸部付き部材を透過型スクリーン、リア型プロジェクタを構成するマイクロレンズ基板(凸レンズ基板)として用いるものとして説明する。
まず、本発明の凸部付き部材の製造、特に、後述するマイクロレンズ基板1の製造に好適に用いることができる凹部付き部材(マイクロレンズ基板製造用凹部付き部材)、およびその製造方法について説明する。
Hereinafter, the manufacturing method of the member with a convex part, the member with a convex part, a transmission type screen, and a rear type projector of the present invention are explained in detail based on a suitable embodiment shown in an accompanying drawing.
In the present invention, the “substrate” refers to a concept that is substantially inflexible and includes a relatively large thickness, a sheet-like material, a film-like material, and the like. .
Although the use of the member with a convex portion of the present invention is not particularly limited, in this embodiment, the member with a convex portion is mainly used as a microlens substrate (convex lens substrate) constituting a transmissive screen and a rear projector. explain.
First, manufacture of a member with a convex part of the present invention, in particular, a member with a concave part (a member with a concave part for manufacturing a microlens substrate) that can be suitably used for manufacturing a
図1は、マイクロレンズ基板の製造に用いる凹部付き部材の第1実施形態を示す模式的な平面図、図2は、図1に示す凹部付き部材の製造方法を示す模式的な縦断面図である。なお、凹部付き部材の製造においては、実際には基板上に多数の凹部を形成し、マイクロレンズ基板の製造においては、実際には基板上に多数の凸部を形成するが、ここでは、説明をわかりやすくするために、その一部分を強調して示した。 FIG. 1 is a schematic plan view showing a first embodiment of a member with a recess used for manufacturing a microlens substrate, and FIG. 2 is a schematic longitudinal sectional view showing a method for manufacturing the member with a recess shown in FIG. is there. In the manufacture of the member with recesses, a large number of recesses are actually formed on the substrate, and in the manufacture of the microlens substrate, a large number of protrusions are actually formed on the substrate. To make it easier to understand, a part of it is highlighted.
まず、マイクロレンズ基板(凸部付き部材)の製造に用いる凹部付き部材(マイクロレンズ基板製造用凹部付き部材)の構成について説明する。
凹部付き部材(マイクロレンズ基板製造用凹部付き部材)6は、例えば、各種金属材料、各種ガラス材料、各種樹脂材料等、いかなる材料で構成されたものであってもよい。
凹部付き部材6が、形状の安定性に優れた材料で構成される場合、凹部(マイクロレンズ形成用凹部)61の形状の安定性(信頼性)や、当該凹部61を用いて形成されるマイクロレンズ21の寸法精度等を特に優れたものとすることができ、レンズ基板としての光学特性を特に信頼性の高いものとすることができる。このような形状の安定性に優れる材料としては、例えば、各種金属材料、各種ガラス材料等が挙げられる。
First, the structure of the member with a concave part (member with a concave part for microlens substrate manufacture) used for manufacture of a microlens substrate (member with a convex part) is demonstrated.
The member with recesses (member with recesses for manufacturing a microlens substrate) 6 may be made of any material such as various metal materials, various glass materials, various resin materials, and the like.
When the
また、凹部付き部材6が、透明性を有する材料で構成される場合、後述するようなマイクロレンズ基板1の製造方法において、凹部付き部材6を基板本体2に密着させた状態で(凹部付き部材6を基板本体2から取り外すことなく)、ブラックマトリックス3を形成することができる。これにより、基板本体2の取り扱い性が向上し、ブラックマトリックス3を好適に形成することができる。このような透明性を有する材料としては、例えば、各種樹脂材料、各種ガラス材料等が挙げられる。
Moreover, when the
凹部付き部材(マイクロレンズ基板製造用凹部付き部材)6は、複数個の凹部(マイクロレンズ形成用凹部)61を備えている。
凹部(マイクロレンズ形成用凹部)61は、凹部付き部材(マイクロレンズ基板製造用凹部付き部材)6を平面視した際の縦幅が横幅よりも大きい略楕円形状(ただし、扁平形状、略俵形を含み、更に略円の上下をカットした形状を含む)を有している。凹部61がこのような形状を有することにより、後に詳述するような、凸部付き部材としてのマイクロレンズ基板1(基板本体2)の製造において、凸部付き部材(基板本体2)を凹部付き部材6から剥離する際に、凹部付き部材6や、形成されるマイクロレンズ21にカケ等の欠陥が生じるのを効果的に防止することができる。また、製造されるマイクロレンズ基板1においては、モアレ等の不都合の発生を効果的に防止しつつ、視野角特性を特に優れたものとすることができるマイクロレンズ基板1の製造に好適に用いることができる。また、このような形状の凹部61を有する凹部付き部材6を成形型として用いることで、凹凸の破壊やばらつきの発生をより効果的に防止し、凹凸パターンが忠実に転写され、光学特性に優れたマイクロレンズ基板(凸部付き部材)1を得ることができる。また、このようなマイクロレンズ基板(凸部付き部材)1を備えた透過型スクリーン、リア型プロジェクタは、高画質の画像をより安定的に表示することができるものとなる。
The concave member (microlens substrate manufacturing concave member) 6 includes a plurality of concave portions (microlens forming concave portions) 61.
The concave portion (microlens forming concave portion) 61 has a substantially oval shape (however, a flat shape and a substantially bowl shape) in which the vertical width is larger than the horizontal width when the member with concave portion (member with concave portion for microlens substrate manufacturing) 6 is viewed in plan view. And a shape obtained by cutting the upper and lower sides of a substantially circle). Since the
また、平面視したときの凹部61の短軸方向(横方向)の長さ(ピッチ)をL1[μm]、長軸方向(縦方向)の長さ(ピッチ)をL2[μm]としたとき、0.001≦L1/L2≦0.99の関係を満足するのが好ましく、0.1≦L1/L2≦0.99の関係を満足するのがより好ましく、0.5≦L1/L2≦0.95の関係を満足するのがさらに好ましく、0.6≦L1/L2≦0.8の関係を満足するのがもっとも好ましい。上記のような関係を満足することにより、上述したような効果がさらに顕著なものとなる。これに対し、L1/L2の値が小さ過ぎると、垂直視野角が小さくとともに、直進光が多くなり、視野角特性が顕著に低下する傾向を示す。また、L1/L2の値が大き過ぎると、凹部61の密度等によっては、凹部61の形状を略楕円形とすることによる効果が十分に発揮されない可能性がある。
Further, the length (pitch) in the minor axis direction (lateral direction) of the
また、平面視したときの凹部61の短軸方向の長さ(ピッチ)は、2〜500μmであるのが好ましく、20〜300μmであるのがより好ましく、30〜100μmであるのがさらに好ましい。凹部61の短軸方向の長さが前記範囲内の値であると、マイクロレンズ基板1の製造において、マイクロレンズ基板1を凹部付き部材6から剥離する際に、凹部付き部材6や、形成されるマイクロレンズ21にカケ等の欠陥が生じるのをより効果的に防止することができるとともに、マイクロレンズ基板1の生産性を高めることができる。また、モアレ等の不都合の発生を効果的に防止しつつ、スクリーンに投影される画像において十分な解像度を得ることができる。
Further, the length (pitch) in the minor axis direction of the
また、平面視したときの凹部61の長軸方向の長さ(ピッチ)は、5〜750μmであるのが好ましく、25〜500μmであるのがより好ましく、50〜150μmであるのがさらに好ましい。凹部61の短軸方向の長さが前記範囲内の値であると、マイクロレンズ基板1の製造において、マイクロレンズ基板1を凹部付き部材6から剥離する際に、凹部付き部材6や、形成されるマイクロレンズ21にカケ等の欠陥が生じるのをより効果的に防止することができるとともに、マイクロレンズ基板1の生産性を高めることができる。また、モアレ等の不都合の発生を効果的に防止しつつ、スクリーンに投影される画像において十分な解像度を得ることができる。
Further, the length (pitch) of the
また、凹部61の短軸方向方向についての曲率半径(以下、単に「凹部61の曲率半径」とも言う)は、5〜250μmであるのが好ましく、15〜150μmであるのがより好ましく、25〜50μmであるのがさらに好ましい。凹部61の曲率半径が前記範囲内の値であると、視野角特性を特に優れたものとすることができる。特に、水平方向および鉛直方向の視野角特性をともに優れたものとすることができる。
Further, the radius of curvature of the
また、凹部61の深さは、5〜750μmであるのが好ましく、10〜450μmであるのがより好ましく、15〜150μmであるのがさらに好ましい。凹部61の深さが前記範囲内の値であると、凸部付き部材としてのマイクロレンズ基板1(基板本体2)の製造において、凸部付き部材(基板本体2)を凹部付き部材6から剥離する際に、凹部付き部材6や、形成されるマイクロレンズ21にカケ等の欠陥が生じるのをより効果的に防止することができる。また、製造されるマイクロレンズ基板1の視野角特性を特に優れたものとすることができる。
Moreover, it is preferable that the depth of the recessed
また、凹部61の深さをD1[μm]、凹部61の短軸方向の長さをL1[μm]としたとき、0.90≦L1/D1≦1.40の関係を満足するのが好ましく、0.95≦L1/D1≦1.2の関係を満足するのがより好ましく、1.0≦L1/D1≦1.1の関係を満足するのがさらに好ましい。このような関係を満足することにより、光の干渉によるモアレの発生を効果的に防止しつつ、視野角特性を特に優れたものとすることができる。
Further, when the depth of the
また、凹部61が形成された第1の領域68(マイクロレンズ基板1の有効レンズ領域に対応する領域)における凹部61の密度(凹部付き部材6を平面視したときの単位面積あたりの個数)d1は、特に限定されないが、100〜400万個/cm2であるのが好ましく、5000〜20万個/cm2であるのがより好ましく、1万〜10万個/cm2であるのがさらに好ましい。凹部61の密度d1が前記範囲内の値であると、凹部付き部材6を用いて製造されるマイクロレンズ基板1において、十分に解像度の高い画像を得ることができるとともに、後述するようなマイクロレンズ基板1の製造方法において、凹部付き部材6やマイクロレンズ21にカケ等の欠損が生じるのをより効果的に防止することができる。
Further, the density of the
また、これら複数個の凹部61は、千鳥格子状に配列している。このように凹部61が配列することにより、凸部付き部材としてのマイクロレンズ基板1(基板本体2)の製造において、凸部付き部材(基板本体2)を凹部付き部材6から剥離する際に、凹部付き部材6や、形成されるマイクロレンズ21にカケ等の欠陥が生じるのをより効果的に防止することができる。また、上記のように凹部61が配列することにより、モアレ等の不都合の発生を効果的に防止することができる。これに対し、例えば、凹部61が正方格子状等に配列したものであると、モアレ等の不都合の発生を十分に防止することが困難となる。また、凹部61をランダムに配した場合、凹部61が形成されている有効レンズ領域における凹部61の占有率を十分に高めるのが困難となり、マイクロレンズ基板(凸部付き部材)の光の透過率(光の利用効率)を十分に高めるのが困難となり、得られる画像が暗いものとなる。
The plurality of
また、上記のように、本実施形態において、凹部61は、凹部付き部材6を平面視したときに、千鳥格子状に配列しているが、複数の凹部61で構成される第1の行65と、それに隣接する第2の行66とが、横方向に半ピッチ分だけずれているのが好ましい。これにより、凸部付き部材としてのマイクロレンズ基板1(基板本体2)の製造において、凸部付き部材(基板本体2)を凹部付き部材6から剥離する際に、凹部付き部材6や、形成されるマイクロレンズ21にカケ等の欠陥が生じるのをより効果的に防止することができる。また、製造されるマイクロレンズ基板1においては、光の干渉によるモアレの発生等をより効果的に防止するとともに、かつ、視野角特性を特に優れたものとすることができる。
Further, as described above, in the present embodiment, the
次に、凹部付き部材6の製造方法について、図2を参照しつつ説明する。なお、実際には基板上に多数の凹部を形成するが、ここでは、説明をわかりやすくするために、その一部分を強調して示した。
まず、凹部付き部材6を製造するに際し、基板7を用意する。
この基板7は、厚さが均一で、たわみや傷のないものが好適に用いられる。また、基板7は、洗浄等により、その表面が清浄化されているものが好ましい。
Next, the manufacturing method of the
First, when manufacturing the
The
基板7の材料としてはソーダガラス、結晶性ガラス、石英ガラス、鉛ガラス、カリウムガラス、ホウケイ酸ガラス、無アルカリガラス等が挙げられるが、中でも、ソーダガラス、結晶性ガラス(例えば、ネオセラム等)、無アルカリガラスが好ましい。ソーダガラス、結晶性ガラス、無アルカリガラスは、加工が容易であるとともに、比較的安価であり、製造コストの面からも有利である。
Examples of the material of the
<A1>図2(a)に示すように、用意した基板7の表面に、マスク形成用膜85を形成する(被覆工程)。このマスク形成用膜85は、後の工程において開口部(初期孔)が形成されることにより、マスクとして機能するものである。また、これとともに、基板7の裏面(マスク形成用膜85を形成する面と反対側の面)に裏面保護膜89を形成する。もちろん、マスク形成用膜85および裏面保護膜89は同時に形成することもできる。
<A1> As shown in FIG. 2A, a
マスク形成用膜85(マスク8)の構成材料は、特に限定されず、例えば、Cr、Au、Ni、Ti、Pt等の金属やこれらから選択される2種以上を含む合金、前記金属の酸化物(金属酸化物)、シリコン、樹脂等が挙げられる。
また、マスク形成用膜85(マスク8)は、例えば、実質的に均一な組成を有するものであってもよいし、異なる複数の層を有する積層体等であってもよい。
The constituent material of the mask forming film 85 (mask 8) is not particularly limited. For example, a metal such as Cr, Au, Ni, Ti, Pt, an alloy containing two or more selected from these metals, and oxidation of the metal Examples thereof include metal (metal oxide), silicon, and resin.
Further, the mask forming film 85 (mask 8) may have, for example, a substantially uniform composition, or a laminated body having a plurality of different layers.
上記のように、マスク形成用膜85(マスク8)の構成は、特に限定されるものではないが、主としてCrで構成される層と、主として酸化Crで構成される層とを有する積層体であるのが好ましい。このような構成のマスク形成用膜85(マスク8)は、様々な組成のエッチング液に対して優れた安定性を有している(後述するエッチング工程において基板7をより確実に保護することができる)とともに、後述するようなレーザ光の照射等により、所望の形状の開口部を容易かつ確実に形成することができる。また、マスク形成用膜85(マスク8)が上記のような構成のものであると、例えば、後述するエッチング工程において、エッチング液として一水素二フッ化アンモニウムを含む液体を好適に用いることができる。一水素二フッ化アンモニウムは毒劇物ではないため、作業中の人体や環境への影響をより確実に防止することができる。また、上記のような構成のマスク形成用膜85(マスク8)は、マスク形成用膜(マスク)の内部応力を効率良く緩和することができ、基板7との密着性(特に、エッチング工程における密着性)に特に優れている。このようなことから、上記のような構成のマスク形成用膜85(マスク8)を用いることにより、所望の形状の凹部61を容易かつ確実に形成することができる。
As described above, the configuration of the mask forming film 85 (mask 8) is not particularly limited, but is a laminate having a layer mainly composed of Cr and a layer mainly composed of Cr oxide. Preferably there is. The mask forming film 85 (mask 8) having such a configuration has excellent stability with respect to etching solutions having various compositions (the
マスク形成用膜85の形成方法は特に限定されないが、マスク形成用膜85をCr、Au等の金属材料(合金を含む)や金属酸化物(例えば酸化Cr)で構成されたものとする場合、マスク形成用膜85は、例えば、蒸着法やスパッタリング法等により、好適に形成することができる。また、マスク形成用膜85をシリコンで構成されたものとする場合、マスク形成用膜85は、例えば、スパッタリング法やCVD法等により、好適に形成することができる。
The method for forming the
マスク形成用膜85(マスク8)の厚さは、マスク形成用膜85を構成する材料によっても異なるが、0.01〜2.0μm程度が好ましく、0.03〜0.2μm程度がより好ましい。厚さが前記下限値未満であると、マスク形成用膜85の構成材料等によっては、後述する初期孔形成工程(開口部形成工程)において形成される初期孔の形状が歪んでしまう可能性がある。また、後述するエッチング工程でウェットエッチングを施す際に、基板7のマスクした部分を十分に保護できない可能性がある。一方、上限値を超えると、マスク形成用膜85(マスク8)の構成材料等によっては、後述する初期孔形成工程(開口部形成工程)において、貫通する初期孔を形成するのが困難になるほか、マスク8の内部応力によりマスク8が剥がれ易くなる場合がある。
The thickness of the mask forming film 85 (mask 8) varies depending on the material constituting the
裏面保護膜89は、次工程以降で基板7の裏面を保護するためのものである。この裏面保護膜89により、基板7の裏面の侵食、劣化等が好適に防止される。この裏面保護膜89は、例えば、マスク形成用膜85と同様の構成を有している。このため、裏面保護膜89は、マスク形成用膜85の形成と同時に、マスク形成用膜85と同様に設けることができる。
The back surface
<A2>次に、図2(b)に示すように、マスク形成用膜85に、後述するエッチングの際のマスク開口となる、複数個の初期孔81を形成する(初期孔形成工程)。これにより、所定の開口パターンを有するマスク8が得られる。
初期孔81の形成方法は、特に限定されないが、レーザ光の照射による方法であるのが好ましい。これにより、所望のパターンに配列した所望の形状の初期孔を容易かつ精確に形成することができる。その結果、凹部61の形状、配列方式、密度等をより確実に制御することができる。また、初期孔をレーザの照射により形成することにより、凹部付き部材を生産性良く製造することができる。特に、大面積の基板にも簡単に凹部を形成することができる。また、レーザ光の照射により初期孔を形成する場合、その照射条件を制御することにより、後述するような初期凹部を形成することなく初期孔を形成したり、初期孔とともに、形状、大きさ、深さのばらつきの小さい初期凹部を、容易かつ確実に形成することができる。また、レーザ光の照射でマスク形成用膜85に初期孔を形成することで、従来のようなフォトリソグラフィ法によって開口部を形成する場合に比べて、簡単かつ安価にマスク形成用膜85に開口部(初期孔)を形成することができる。
<A2> Next, as shown in FIG. 2B, a plurality of
A method for forming the
また、レーザ光の照射により初期孔を形成する場合、使用するレーザ光の種類は、特に限定されないが、ルビーレーザ、半導体レーザ、YAGレーザ、フェムト秒レーザ、ガラスレーザ、YVO4レーザ、Ne−Heレーザ、Arレーザ、CO2レーザ、エキシマレーザ等が挙げられる。また、各レーザのSHG、THG、FHG等の波長を使っても良い。 In addition, when the initial hole is formed by irradiation with laser light, the type of laser light to be used is not particularly limited, but ruby laser, semiconductor laser, YAG laser, femtosecond laser, glass laser, YVO 4 laser, Ne-He A laser, an Ar laser, a CO 2 laser, an excimer laser, and the like can be given. Moreover, you may use wavelengths, such as SHG of each laser, THG, and FHG.
通常、本工程においては、初期孔81を、凹部61に対応するような密度、配列パターンで形成する。
また、マスク形成用膜85に初期孔81を形成するとき、図2(b)に示すように、マスク形成用膜85だけでなく基板7の表面の一部も同時に除去し、初期凹部71を形成してもよい。これにより、後述するエッチング工程でエッチングを施す際に、エッチング液との接触面積が大きくなり、侵食を好適に開始することができる。また、この初期凹部71の深さの調整により、凹部61の深さ(レンズの最大厚さ)を調整することもできる。
Usually, in this step, the
When forming the
初期凹部71の深さは、特に限定されないが、5μm以下とするのが好ましく、0.1〜0.5μm程度とするのがより好ましい。なお、初期孔81の形成をレーザの照射により行う場合、初期孔81とともに形成される複数個の初期凹部71について、深さのばらつきをより確実に小さくすることができる。これにより、凹部付き部材6を構成する各凹部61の深さのばらつきも小さくなり、最終的に得られるマイクロレンズ基板1の各マイクロレンズ21の大きさ、形状のばらつきも小さくなる。その結果、各マイクロレンズ21の大きさ、焦点距離、レンズ厚さのばらつきを特に小さくさせることができる。
Although the depth of the initial recessed
本工程で形成する初期孔81は、その形状、大きさは特に限定されないが、略円形で、その直径が、0.8〜20μmであるのが好ましく、1.0〜10μmであるのがより好ましく、1.5〜4μmであるのがさらに好ましい。初期孔81の直径が前記範囲内の値であると、後述するエッチング工程において、前述したような形状の凹部61を確実に形成することができる。ただし、初期孔81が、略楕円形のように扁平形状のものである場合、短軸方向の長さを、直径の値として代用することができる。すなわち、本工程で形成する初期孔81が扁平形状のものである場合、初期孔81の幅(短軸方向の長さ)は、特に限定されないが、0.8〜20μmであるのが好ましく、1.0〜10μmであるのがより好ましく、1.5〜4μmであるのがさらに好ましい。初期孔81の幅が前記範囲内の値であると、後述するエッチング工程において、前述したような形状の凹部61を確実に形成することができる。
The shape and size of the
また、本工程で形成する初期孔81が扁平形状のものである場合、初期孔81の長さ(長軸方向の長さ)は、0.9〜30μmであるのが好ましく、1.5〜15μmであるのがより好ましく、2.0〜6μmであるのがさらに好ましい。初期孔81の長さが前記範囲内の値であると、後述するエッチング工程において、前述したような形状の凹部61をより確実に形成することができる。
また、被覆されたマスク形成用膜85に対してレーザ光の照射で初期孔81を形成するだけでなく、例えば、基板7にマスク形成用膜85(マスク8)を被覆する際に、予め基板7上に所定パターンで異物を配しておき、その上にマスク形成用膜85を被覆することでマスク形成用膜85に積極的に欠陥を形成し、当該欠陥を初期孔81としてもよい。
In addition, when the
Further, not only the
<A3>次に、図2(c)に示すように、初期孔81が設けられたマスク8を用いて基板7にエッチングを施し、基板7上に多数の凹部61を形成する(エッチング工程)。
エッチングの方法は、特に限定されず、例えば、ウェットエッチング、ドライエッチング等が挙げられる。以下の説明では、ウェットエッチングを用いる場合を例に挙げて説明する。
<A3> Next, as shown in FIG. 2C, the
The etching method is not particularly limited, and examples thereof include wet etching and dry etching. In the following description, a case where wet etching is used will be described as an example.
初期孔81を有するマスク8で被覆された基板7に対して、エッチング(ウェットエッチング)を施すことにより、図2(c)に示すように、基板7は、マスク8の開口部(初期孔)に対応する部分より食刻され、基板7上に多数の凹部61が形成される。上述したように、マスク8に形成された初期孔81が千鳥状(千鳥格子状)の配置であるため、形成される凹部61は、基板7の表面に千鳥状(千鳥格子状)に配置されたものとなる。
By performing etching (wet etching) on the
また、本実施形態では、工程<A2>でマスク形成用膜85に初期孔81を形成した際に、基板7の表面に初期凹部71を形成している。これにより、エッチングの際、エッチング液との接触面積が大きくなり、侵食を好適に開始することができる。
また、ウェットエッチング法を用いると、凹部61を好適に形成できる。そして、エッチング液として、例えば、一水素二フッ化アンモニウムを含むエッチング液を用いると、基板7をより選択的に食刻することができ、凹部61を好適に形成することができる。
In the present embodiment, when the
Further, when the wet etching method is used, the
マスク8が主としてCrで構成されたものである場合、フッ酸系エッチング液としては、一水素二フッ化アンモニウムを含む液体が特に好適である。一水素二フッ化アンモニウム溶液は毒劇物ではないため、作業中の人体や環境への影響を防止することができる。また、エッチング液として、一水素二フッ化アンモニウムを用いる場合、該エッチング液中には、例えば、過酸化水素が含まれていてもよい。これにより、エッチングスピートをより速くすることができる。
また、ウェットエッチングによれば、ドライエッチングに比べて簡単な装置で処理を行うことができ、さらに、一度に多くの基板に対して処理を行うことができる。これにより生産性が向上し、安価に凹部付き部材6を提供することができる。
When the
In addition, wet etching can be performed with a simpler apparatus than dry etching, and more substrates can be processed at one time. Thereby, productivity improves and the
<A4>次に、図2(d)に示すように、マスク8を除去する(マスク除去工程)。また、この際、マスク8の除去とともに、裏面保護膜89も除去する。
マスク8が、前述したような主としてCrで構成される層と、主として酸化Crで構成される層とを有する積層体である場合、マスク8の除去は、例えば、硝酸第二セリウムアンモニウムと過塩素酸とを含む混合物を用いたエッチングにより行うことができる。
以上により、図2(d)および図1に示すように、基板7上に多数の凹部61が千鳥格子状に形成された凹部付き部材6が得られる。
<A4> Next, as shown in FIG. 2D, the
When the
As described above, as shown in FIG. 2D and FIG. 1, the
基板7上に複数個の凹部61を形成する方法は、特に限定されないが、上述したような方法(レーザ光の照射によりマスク形成用膜85に初期孔81を形成することによりマスク8を得、その後、そのマスク8を用いてエッチングを行うことにより、基板7上に凹部61を形成する方法)により形成した場合、以下のような効果が得られる。
すなわち、レーザ光の照射によりマスク形成用膜85に初期孔81を形成する(マスク8を得る)ことで、従来のようなフォトリソグラフィ法によって開口部を形成する場合に比べて簡単かつ安価に所定パターンで開口部(初期孔81)を形成することができる。これにより生産性が向上し、安価に凹部付き部材6を提供することができる。
The method of forming the plurality of
That is, by forming the
また、上述したような方法によれば、大型の基板に対する処理も容易に行うことができる。大型の基板を製造する場合に、従来のように複数の基板を貼り合わせる必要がなくなり、貼り合わせの継ぎ目をなくすことができる。これにより高品質で大型の凹部付き部材(マイクロレンズ基板)を簡便な方法で安価に製造することができる。
また、初期孔81の形成をレーザの照射により行う場合、形成される初期孔81の形状、大きさ、配列等を、容易かつ確実に管理することができる。
Further, according to the method as described above, it is possible to easily perform processing on a large substrate. In the case of manufacturing a large substrate, it is not necessary to bond a plurality of substrates as in the prior art, and the seam of bonding can be eliminated. Thereby, a high-quality and large-sized member with a concave portion (microlens substrate) can be manufactured at a low cost by a simple method.
Further, when the
次に、上述した凹部付き部材6を用いて、マイクロレンズ基板(凸部付き部材)1を製造する方法について説明する。
図3〜図6は、マイクロレンズ基板(凸部付き部材)の製造方法の一例を示す模式的な縦断面図である。なお、以下の説明では、図3〜図6中の下側を「(光の)入射側」、上側を「(光の)出射側」と言う。
Next, a method for manufacturing the microlens substrate (member with convex portions) 1 using the
3 to 6 are schematic longitudinal sectional views showing an example of a method for manufacturing a microlens substrate (a member with a convex portion). In the following description, the lower side in FIGS. 3 to 6 is referred to as “(light) incident side”, and the upper side is referred to as “(light) emission side”.
<B1>まず、図3(a)に示すように、凹部付き部材6の凹部61が形成された面側に、流動性を有する状態の樹脂23(例えば、軟化状態の樹脂23、未重合(未硬化)の樹脂23)を付与する。この際、凹部付き部材6の端部付近には、剥離補助用の着脱可能な治具(把持部形成用部材)69が配されており、当該治具69上にも、樹脂23が供給される。
<B1> First, as shown in FIG. 3A, the
このように、本発明では、凹部付き部材の縁部付近に剥離補助用の治具を配した状態で、凹部付き部材の凹部が設けられた面上および治具上に、流動性を有する樹脂材料を付与する点に特徴を有する。これにより、後述する工程(凹部付き部材から凸部付き部材(基板本体)を剥離する工程)に際して、形成された凸部付き部材(基板本体)の端部付近を確実に把持することができる。その結果、凹部付き部材から凸部付き部材を剥離する工程において、凹部およびこれに対応する凸部付き部材側の凸部付近に比較的大きな応力が加わるのを効果的に防止することができ、凸部付き部材の剥離をより円滑に開始、進行させることができるとともに、凸部付き部材の凸部付近にカケ等の欠陥が生じるのを効果的に防止することができる。また、凹部付き部材の凹部の形状の安定性を特に優れたものとすることができ、凹部付き部材の耐久性を向上させることができる。
この治具69は、いかなる材料で構成されたものであってもよいが、樹脂23(流動性を有する状態で付与された後に固化した樹脂23)との密着性が、凹部付き部材6と樹脂23との密着性以下のものであるのが好ましい。
As described above, in the present invention, a resin having fluidity is provided on the surface where the concave portion of the member with the concave portion is provided and on the jig in a state where the peeling assisting jig is arranged near the edge of the member with the concave portion. It is characterized in that the material is applied. Thereby, the edge vicinity of the formed member with a convex part (board | substrate main body) can be reliably hold | gripped in the process (process which peels a member with a convex part (board | substrate main body) from the member with a concave part) mentioned later. As a result, in the step of peeling the member with the convex portion from the member with the concave portion, it is possible to effectively prevent a relatively large stress from being applied to the concave portion and the convex portion near the convex portion corresponding to the concave portion. Separation of the member with the convex portion can be started and advanced more smoothly, and defects such as chipping can be effectively prevented from occurring near the convex portion of the member with the convex portion. Moreover, the stability of the shape of the recessed part of the member with a recessed part can be made especially excellent, and durability of the member with a recessed part can be improved.
The
また、治具69の表面(樹脂23が付与される側の表面)には、離型処理が施されていてもよい。これにより、凹部付き部材6や平板11から基板本体(凸部付き部材)2を除去する工程に先立ち、基板本体(凸部付き部材)2から、治具69を容易かつ確実に除去(分離)することができる。離型処理としては、フッ素含有有機ケイ素化合物、アルキルポリシロキサン等のシリコーン系化合物、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素系化合物、アルキル4級アンモニウム塩等の離型性を有する物質で構成される被膜の形成(液状の塗膜の形成を含む)、ヘキサメチルジシラザン([(CH3)3Si]2NH)等のシリル化剤による表面処理、フッ素系ガスによる表面処理等が挙げられる。
Further, the surface of the jig 69 (the surface on the side to which the
また、治具69の幅(基板本体2の剥離方向についての長さであり、図3(a)中L6で示される長さ)は、特に限定されないが、例えば、5〜100mmであるのが好ましく、10〜80mmであるのがより好ましく、20〜60mmであるのがさらに好ましい。治具69の幅が前記範囲内の値であることにより、マイクロレンズ基板1の非有効レンズ領域が必要以上に大きくなるのを防ぎつつ、上述したような効果を十分に顕著なものとして発揮させることができるとともに、凹部61の形状の安定性も向上し、凹部付き部材6の耐久性がさらに向上する。
また、凹部付き部材6の凹部61が形成されている側の面には、離型処理が施されていてもよい。これにより、後述する工程において、凹部付き部材6から、マイクロレンズ基板1(基板本体2)を容易かつ確実に分離(剥離)することができる。
Moreover, (the length of the peeling direction of the substrate
Moreover, the mold release process may be performed to the surface of the side where the
<B2>次に、図3(b)に示すように、凹部付き部材6および治具69上に付与された樹脂23を平板11で押圧する。これにより、樹脂23が基板本体(凸部付き部材)2に対応する形状になる。特に、本実施形態では、凹部付き部材6と、平板11との間に、スペーサー20を配した状態で、樹脂23を押圧する。これにより、形成されるマイクロレンズ基板1の厚さをより確実に制御することができ、最終的に得られるマイクロレンズ基板1での、マイクロレンズ21の焦点の位置をより確実に制御することができ、色ムラ等の不都合の発生をより効果的に防止することができる。
<B2> Next, as shown in FIG. 3B, the
スペーサー20は、樹脂23(固化後の樹脂23)と同程度の屈折率を有する材料で構成されている。このような材料で構成されたスペーサー20を用いることにより、凹部付き部材6の凹部61が形成された部位にスペーサー20が配された場合であっても、スペーサー20が得られるマイクロレンズ基板1の光学特性に悪影響を及ぼすのを効果的に防止することができる。これにより、凹部付き部材6の主面(凹部が形成された面側)の広い領域に、比較的多くのスペーサー20を配することが可能となり、結果として、凹部付き部材6、平板11のたわみ等による影響を効果的に排除し、得られるマイクロレンズ基板1の厚さをより確実に制御することができる。
The
上述したように、スペーサー20は、樹脂23(固化後の樹脂23)と同程度の屈折率を有する材料で構成されているが、より具体的には、スペーサー20の構成材料の絶対屈折率と固化後の樹脂23の絶対屈折率との差の絶対値が、0.20以下であるのが好ましく、0.10以下であるのがより好ましく、0.02以下であるのがさらに好ましく、固化後の樹脂23とスペーサー20とが同一の材料で構成されたものであるのが最も好ましい。
スペーサー20の形状は、特に限定されないが、略球状、略円柱状であるのが好ましい。スペーサー20がこのような形状のものである場合、その直径は、10〜300μmであるのが好ましく、30〜200μmであるのがより好ましく、30〜170μmであるのがさらに好ましい。
As described above, the
The shape of the
なお、上記のようにスペーサー20を用いる場合、樹脂23を固化する際に、凹部付き部材6と平板11との間にスペーサー20が配されていればよく、スペーサー20を供給するタイミングは特に限定されない。例えば、凹部付き部材6の凹部61が形成された側の面に、付与する樹脂として予めスペーサー20が分散された樹脂23を用いてもよいし、凹部付き部材6上にスペーサー20を配した状態で樹脂23を付与してもよいし、樹脂23の供給後にスペーサー20を付与してもよい。
In addition, when using the
樹脂23は、通常、後述するような基板本体2の構成材料に対応する材料で構成されたものである。また、樹脂23中には、必要に応じて、例えば、重合開始剤、硬化阻害防止剤(例えば、アミン系化合物等)、分散媒、溶媒、拡散材(例えば、微粒子状(ビーズ状)のガラス、シリカ、無機系酸化物、無機系炭酸化物、無機系硫酸化物、有機系樹脂等)、紫外線吸収剤、光安定剤、界面活性剤、消泡剤、帯電防止剤、酸化防止剤、難燃剤等が含まれていてもよい。例えば、樹脂23が、拡散材を含むものである場合、マイクロレンズ基板1を後述する透過型スクリーンに適用した場合等における、視野角特性を特に優れたものとすることができる。また、拡散板等の構成を省略しても視野角特性を優れたものとすることができるので、例えば、透過型スクリーンの薄型化、リア型プロジェクタの薄型化を図ることができる。
また、平板の樹脂23を押圧する側の面には、離型処理が施されていてもよい。これにより、後述する工程において、平板11から、マイクロレンズ基板1(基板本体2)を容易かつ確実に分離(剥離)することができる。
The
Moreover, the mold release process may be given to the surface on the side which presses the
<B3>次に、樹脂23を固化(ただし、硬化(重合)を含む)させ、その後、平板11を取り除く(図3(c)参照)。これにより、凹部61に充填された樹脂で構成され、凸レンズとして機能するマイクロレンズ21(特に、上述したような形状、配列等の条件を満足するマイクロレンズ21)を備えた基板本体2が得られる。
樹脂23の固化を硬化(重合)により行う場合、その方法としては、例えば、紫外線等の光の照射、電子線の照射、加熱等の方法が挙げられる。
<B3> Next, the
When the
なお、硬化後の樹脂23の硬度が、ショアD80〜20であるのが好ましく、ショアD60〜30であるのがより好ましい。樹脂の硬度が前記範囲であることより、凸部付き部材(基板本体2)が十分な硬度を有するものとなり、型としての凹部付き部材6から剥離する際の応力増大を抑えることができるほか、基板本体2の凹凸パターンの安定性(形状の安定性)が特に優れたものとなる。
In addition, it is preferable that the hardness of the
<B4>次に、上記のようにして作製された基板本体2の出射側表面に、ブラックマトリックス3を形成する。
まず、図3(d)に示すように、基板本体2の出射側表面に、遮光性を有するポジ型のフォトポリマー32を付与する。基板本体2表面へのフォトポリマー32の付与方法としては、例えば、ディップコート、ドクターブレード、スピンコート、刷毛塗り、スプレー塗装、静電塗装、電着塗装、ロールコーター等の各種塗布法等を用いることができる。フォトポリマー32は、遮光性を有する樹脂で構成されたものであってもよいし、(遮光性の低い)樹脂材料に、遮光性の材料が分散または溶解したものであってもよい。フォトポリマー32の付与後、必要に応じて、例えば、プレベーク処理等の熱処理を施してもよい。
<B4> Next, the black matrix 3 is formed on the emission side surface of the
First, as shown in FIG. 3D, a
<B5>次に、図4(e)に示すように、基板本体2に、入射側表面に対して垂直方向の露光用光Lbを照射する。照射された露光用光Lbは各マイクロレンズ21を通過することによって集光する。これにより、マイクロレンズ21の焦点f近傍の(集光された光が入射した部位の)フォトポリマー32が露光され、それ以外の部分のフォトポリマー32は露光されないか、または露光量が少なくなり、焦点f近傍のフォトポリマー32のみが感光する。
<B5> Next, as shown in FIG. 4E, the substrate
その後、現像を行う。ここで、このフォトポリマー32はポジ型のフォトポリマーであるので、感光した焦点f近傍のフォトポリマー32が現像により溶解、除去される。その結果、図4(f)に示すように、マイクロレンズ21の光軸Lに対応する部分に開口部31が形成されたブラックマトリックス3が形成される。現像の方法は、フォトポリマー32の組成等により異なるが、例えば、KOH水溶液等のアルカリ性溶液を用いて行うことができる。
Thereafter, development is performed. Here, since the
このように、本実施形態の製造方法では、フォトポリマーにマイクロレンズによって集光させた露光用光を照射することにより、ブラックマトリックスを形成するので、例えばフォトリソグラフィ技術を使用するのに比べて、簡易な工程でブラックマトリックスを形成することができる。
また、現像後、必要に応じて、例えば、ポストベーク処理等の熱処理を施してもよい。
Thus, in the manufacturing method of the present embodiment, the black matrix is formed by irradiating the photopolymer with the exposure light condensed by the microlens. For example, compared to using a photolithography technique, A black matrix can be formed by a simple process.
Further, after development, for example, a heat treatment such as a post-bake treatment may be performed as necessary.
<B6>次に、基板本体(凸部付き部材)2を、凹部付き部材6から取り外す。
まず、図5(g)に示すように、凹部付き部材6から治具69を取り外しつつ、基板本体2からも治具69を剥離する。これにより基板本体2の端部は、凹部付き部材6から剥離されたと同様の状態になる。
このように、治具69を用いることにより、形成された基板本体2の端部付近を確実に把持することができる。その結果、凹部付き部材6に設けられた凹部およびこれに対応する基板本体2側の凸部付近に比較的大きな応力が加わるのを効果的に防止することができ、基板本体(凸部付き部材)2の剥離をより円滑に開始、進行させることができるとともに、基板本体(凸部付き部材)2の凸部(マイクロレンズ21)付近にカケ等の欠陥が生じるのを効果的に防止することができる。また、凹部付き部材6に設けられた凹部の形状の安定性を特に優れたものとすることができ、凹部付き部材6の耐久性を向上させることができる。
<B6> Next, the substrate body (member with projections) 2 is removed from the
First, as shown in FIG. 5G, the
Thus, by using the
剥離の際には、図5(h)に示すように、基板本体2を曲げる(湾曲させる)。
また、基板本体2を凹部付き部材6から剥離する際、剥離の方向は、凹部付き部材6において凹部61の短軸方向(図1中の矢印で示す方向)である。これにより、剥離の際に凹部付き部材6および基板本体2にかかる応力を小さくすることができ、凹凸パターンの欠陥を防止することができる。
At the time of peeling, the
Further, when the
さらに、基板本体2を凹部付き部材6から剥離する際、ほぼ一定の速度で、連続して(中断することなく)剥離するのが好ましい。これにより、より安定した剥離が可能となる。また、剥離時に休み(剥離の中断)があると、剥離再開時に、凹部付き部材6、基板本体2に加わる応力が増大することとなり、上記のような効果が十分に発揮されない可能性がある。
Further, when the
剥離の速度は、特に限定されないが、例えば、0.1〜500mm/秒であるのが好ましく、1〜100mm/秒であるのがより好ましく、10〜50mm/秒であるのがさらに好ましい。剥離速度が前記範囲内の値であると、剥離をより安定して行うことができる。これに対し、剥離速度が前記下限値未満であると、剥離に時間がかかり、生産性の面で不利となる可能性がある。一方、剥離速度が前記上限値を超えると、凹部付き部材6、基板本体2にかかる応力が増大し、上記のような効果が十分に発揮されない可能性がある。
Although the peeling speed is not particularly limited, for example, it is preferably 0.1 to 500 mm / second, more preferably 1 to 100 mm / second, and further preferably 10 to 50 mm / second. When the peeling speed is a value within the above range, peeling can be performed more stably. On the other hand, when the peeling speed is less than the lower limit, it takes time for peeling, which may be disadvantageous in terms of productivity. On the other hand, if the peeling rate exceeds the upper limit, stress applied to the
剥離の際の力(引っ張り強さ)は、特に限定されないが、例えば、5g/cm〜1kg/cm(幅)であるのが好ましく、8g/cm〜700g/cm(幅)であるのがより好ましく、10g/cm〜500g/cm(幅)であるのがさらに好ましい。剥離の際の力(引っ張り強さ)が前記範囲であることにより、剥離を安定して行うことができる。これに対し、剥離の際の力(引っ張り強さ)が前記下限値未満であると、剥離に時間がかかり、生産性の面で不利となる可能性がある。一方、剥離の際の力(引っ張り強さ)が前記上限値を超えると、凹部付き部材6、基板本体2にかかる応力が増大し、上記のような効果が十分に発揮されない可能性がある。
これにより、図6(i)に示すようなブラックマトリックス3が設けられた基板本体(凸部付き部材)2が得られる。
The force (tensile strength) at the time of peeling is not particularly limited, but is preferably, for example, 5 g / cm to 1 kg / cm (width), more preferably 8 g / cm to 700 g / cm (width). It is more preferably 10 g / cm to 500 g / cm (width). When the force (tensile strength) at the time of peeling is within the above range, peeling can be performed stably. On the other hand, if the force (tensile strength) at the time of peeling is less than the lower limit, it takes time for peeling, which may be disadvantageous in terms of productivity. On the other hand, if the force (tensile strength) at the time of peeling exceeds the upper limit, stress applied to the recessed
As a result, a substrate body (member with projections) 2 provided with a black matrix 3 as shown in FIG.
<B7>その後、凹部付き部材6から取り外された基板本体2に対して着色液を付与することにより、着色部22を形成し、マイクロレンズ基板1を得る(図6(j)参照)。
着色液は、いかなるものであってもよいが、本実施形態では、着色剤とベンジルアルコールとを含むものである。このような着色液を用いることにより、基板本体の着色を容易かつ確実に行うことができることを本発明者は見出した。特に、アクリル系樹脂のように、従来、着色が困難であった材料で構成された基板本体に対しても、容易かつ確実に着色を施すことができる。これは、以下のような理由によるものであると考えられる。
<B7> Thereafter, the
The color liquid may be any, but in the present embodiment, it contains a colorant and benzyl alcohol. The present inventor has found that by using such a coloring liquid, the substrate main body can be easily and reliably colored. In particular, it is possible to easily and reliably color a substrate body made of a material that has conventionally been difficult to color, such as an acrylic resin. This is considered to be due to the following reasons.
すなわち、ベンジルアルコールを含む着色液を用いることにより、着色液中のベンジルアルコールが基板本体中に侵入、拡散し、基板本体を構成する分子の結合(分子間結合)を緩め、着色剤が侵入するための空間を確保する。そして、ベンジルアルコールと着色剤が置換することにより、前記空間(着色剤のための座席(着色座席)に例えることができる)に着色剤が保持され、基板本体が着色される。 That is, by using a colored liquid containing benzyl alcohol, the benzyl alcohol in the colored liquid penetrates and diffuses into the substrate body, loosens the bonds (intermolecular bonds) of the molecules constituting the substrate body, and the colorant enters. To secure space for Then, by replacing the benzyl alcohol with the colorant, the colorant is held in the space (which can be compared to a seat for the colorant (colored seat)), and the substrate body is colored.
また、上記のような着色液を用いることにより、均一な厚さの着色部を容易かつ確実に形成することができる。特に、着色に供される基板本体(ワーク)が、その表面にマイクロレンズのような微細な構造を有するもの(二次元方向への凹凸の周期がいずれも小さいもの)、また、着色されるべき領域が大面積のものであっても、均一な厚さで(色ムラなく)着色部を形成することができる。 In addition, by using the coloring liquid as described above, a colored portion having a uniform thickness can be easily and reliably formed. In particular, the substrate body (work) to be colored has a fine structure such as a microlens on its surface (one with a small period of unevenness in the two-dimensional direction), and should be colored Even if the region has a large area, a colored portion can be formed with a uniform thickness (without color unevenness).
着色液の付与方法としては、例えば、ドクターブレード、スピンコート、刷毛塗り、スプレー塗装、静電塗装、電着塗装、捺染、ロールコーター等の各種塗布法や、基板本体2を着色液中に浸漬するディッピング等の方法が挙げられるが、中でも、ディッピング(特に、浸染)が好ましい。これにより、容易かつ確実に着色部22(特に、均一な厚さの着色部22)を形成することができる。また、特に、着色液の付与を浸染により行う場合、着色液が付与される基板本体2が、アクリル系樹脂のような、従来の方法では、着色するのが困難であった材料で構成されたものであっても、容易かつ確実に着色することができる。これは、浸染に用いることができる染料が、アクリル系樹脂等が有するエステル基(エステル結合)との親和性が高いためであると考えられる。
Examples of the method for applying the coloring liquid include various application methods such as doctor blade, spin coating, brush coating, spray coating, electrostatic coating, electrodeposition coating, textile printing, roll coater, etc., and dipping the
着色液を付与する工程は、着色液および/または基板本体2を、60〜100℃とした状態で行うのが好ましい。これにより、着色部22を形成すべき基板本体2に対する悪影響の発生(例えば、基板の構成材料の劣化等)を十分に防止しつつ、効率良く着色部22を形成することができる。
また、着色液を付与する工程は、例えば、雰囲気圧を高めた状態(加圧した状態)で行ってもよい。これにより、着色液の基板本体内部への侵入を促進することができ、結果として、着色部22を短時間で効率良く形成することができる。
The step of applying the coloring liquid is preferably performed in a state where the coloring liquid and / or the
Moreover, you may perform the process of providing a coloring liquid in the state (pressurized state) which raised atmospheric pressure, for example. Thereby, the penetration | invasion into the inside of a substrate main body of a coloring liquid can be accelerated | stimulated, As a result, the
なお、着色液の付与は、必要に応じて(例えば、形成すべき着色部22の厚さが比較的大きい場合等においては)、複数回繰り返し行ってもよい。
また、着色液の付与後、必要に応じて、加熱、冷却等の熱処理、光照射、雰囲気の減圧等の処理を施してもよい。これにより、着色部22の定着(安定化)を促進することができる。
The application of the coloring liquid may be repeated a plurality of times as necessary (for example, when the thickness of the
In addition, after the coloring liquid is applied, a heat treatment such as heating or cooling, light irradiation, or a reduced pressure of the atmosphere may be performed as necessary. Thereby, fixing (stabilization) of the
以下、本工程で用いる着色液について、より詳細に説明する。
着色液中におけるベンジルアルコールの含有率は、特に限定されないが、0.01〜10.0wt%であるのが好ましく、0.05〜8.0wt%であるのがより好ましく、0.1〜5.0wt%であるのがさらに好ましい。ベンジルアルコールの含有率が上記範囲内の値であると、着色部22を形成すべき基板本体に対する悪影響の発生(例えば、基板の構成材料の劣化等)をより効果的に防止しつつ、容易かつ確実に好適な着色部22を形成することができる。
Hereinafter, the coloring liquid used in this step will be described in more detail.
Although the content rate of the benzyl alcohol in a coloring liquid is not specifically limited, It is preferable that it is 0.01-10.0 wt%, it is more preferable that it is 0.05-8.0 wt%, 0.1-5 More preferably, it is 0.0 wt%. When the content of benzyl alcohol is a value within the above range, it is easy and more effectively preventing the occurrence of adverse effects on the substrate body on which the colored
着色液中に含まれる着色剤は、各種染料、各種顔料等、いかなるものであってもよいが、染料であるのが好ましく、分散染料および/またはカチオン系染料であるのがより好ましく、分散染料であるのがさらに好ましい。これにより、着色部を形成すべき基板本体に対する悪影響の発生(例えば、基板の構成材料の劣化等)を十分に防止しつつ、効率良く着色部を形成することができる。特に、着色液が付与される基板本体2が、アクリル系樹脂のような、従来の方法では、着色するのが困難であった材料で構成されたものであっても、容易かつ確実に着色することができる。これは、上記のような着色剤が、アクリル系樹脂等が有するエステル基(エステル結合)を染着座席とするために、より着色しやすいためであると考えられる。
The colorant contained in the coloring liquid may be any dye or pigment, but is preferably a dye, more preferably a disperse dye and / or a cationic dye, and a disperse dye. More preferably. Thereby, it is possible to efficiently form the colored portion while sufficiently preventing an adverse effect on the substrate body on which the colored portion is to be formed (for example, deterioration of the constituent materials of the substrate). In particular, even if the
前述したように、本実施形態で用いる着色液は、少なくとも、着色剤およびベンジルアルコールを含むものであるが、さらに、ベンゾフェノン系化合物およびベンゾトリアゾール系化合物から選択される少なくとも1種の化合物を含むものであるのが好ましい。これにより、着色部を形成すべき基板本体に対する悪影響の発生(例えば、基板の構成材料の劣化等)をより効果的に防止しつつ、さらに効率良く着色部を形成することができる。これは、以下のような理由によるものであると考えられる。 As described above, the coloring liquid used in this embodiment contains at least a colorant and benzyl alcohol, but further contains at least one compound selected from benzophenone compounds and benzotriazole compounds. preferable. Thereby, the colored portion can be formed more efficiently while preventing the adverse effect on the substrate body on which the colored portion is to be formed (for example, deterioration of the constituent material of the substrate) more effectively. This is considered to be due to the following reasons.
すなわち、ベンゾフェノン系化合物およびベンゾトリアゾール系化合物から選択される少なくとも1種の化合物と、ベンジルアルコールとを含む着色液(以下、ベンゾフェノン系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物、ベンジルアルコールを総称して、「添加物」ともいう)を用いることにより、着色液中の添加物が基板本体中に侵入、拡散し、基板本体を構成する分子の結合(分子間結合)を緩め、着色剤が侵入するための空間を確保する。そして、添加物と着色剤が置換することにより、前記空間(着色剤のための座席(着色座席)に例えることができる)に着色剤が保持され、基板本体が着色される。これは、ベンゾフェノン系化合物およびベンゾトリアゾール系化合物から選択される少なくとも1種の化合物と、ベンジルアルコールとを併用することにより、これらが相補的に作用し合い、着色液による着色を良好なものとするためであると考えられる。 That is, a colored liquid containing at least one compound selected from benzophenone compounds and benzotriazole compounds and benzyl alcohol (hereinafter, benzophenone compounds, benzotriazole compounds, and benzyl alcohol are collectively referred to as “additives” )), The additive in the coloring liquid penetrates and diffuses into the substrate body, loosens the bonds (intermolecular bonds) of the molecules constituting the substrate body, and creates a space for the colorant to penetrate. Secure. Then, by replacing the additive with the colorant, the colorant is held in the space (which can be compared to a seat for the colorant (colored seat)), and the substrate body is colored. This is because when benzyl alcohol is used in combination with at least one compound selected from benzophenone compounds and benzotriazole compounds, these act in a complementary manner, and the coloring with the coloring liquid is good. This is probably because of this.
ベンゾフェノン系化合物としては、ベンゾフェノン骨格を有する化合物、あるいはこれらの互変異性体、または、その誘導体(例えば、付加反応生成物、置換反応生成物、還元反応生成物、酸化反応生成物等)を用いることができる。
このような化合物としては、例えば、ベンゾフェノン、2,4−ジヒドロキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2,2’−ジヒドロキシ−4,4’−ジメトキシベンゾフェノン、2,2’,4,4’−テトラヒドロキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−オクチルベンゾフェノン、4−ベンジルオキシ−2−ヒドロキシベンゾフェノン、ベンゾフェノンアニル、ベンゾフェノンオキシム、ベンゾフェノンクロリド(α,α’−ジクロルジフェニルメタン)等が挙げられる。中でも、ベンゾフェノン骨格を有する化合物であるのが好ましく、2,2’−ジヒドロキシ−4,4’−ジメトキシベンゾフェノン、2,2’,4,4’−テトラヒドロキシベンゾフェノンがより好ましい。このようなベンゾフェノン系化合物を用いることにより、前述したような効果はさらに顕著なものとして現れる。
As the benzophenone-based compound, a compound having a benzophenone skeleton, a tautomer thereof, or a derivative thereof (for example, an addition reaction product, a substitution reaction product, a reduction reaction product, an oxidation reaction product, or the like) is used. be able to.
Examples of such compounds include benzophenone, 2,4-dihydroxybenzophenone, 2-hydroxy-4-methoxybenzophenone, 2,2′-dihydroxy-4,4′-dimethoxybenzophenone, 2,2 ′, 4,4. Examples include '-tetrahydroxybenzophenone, 2-hydroxy-4-octylbenzophenone, 4-benzyloxy-2-hydroxybenzophenone, benzophenone anil, benzophenone oxime, and benzophenone chloride (α, α'-dichlorodiphenylmethane). Among them, a compound having a benzophenone skeleton is preferable, and 2,2′-dihydroxy-4,4′-dimethoxybenzophenone and 2,2 ′, 4,4′-tetrahydroxybenzophenone are more preferable. By using such a benzophenone-based compound, the effects as described above appear more remarkable.
また、ベンゾトリアゾール系化合物としては、ベンゾトリアゾール骨格を有する化合物、あるいはこれらの互変異性体、または、その誘導体(例えば、付加反応生成物、置換反応生成物、還元反応生成物、酸化反応生成物等)を用いることができる。
このような化合物としては、例えば、ベンゾトリアゾール、2−(2−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール、2−(2−ヒドロキシ−4−オクチルオキシフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール等が挙げられる。中でも、ベンゾトリアゾール骨格を有する化合物であるのが好ましく、2−(2−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール、2−(2−ヒドロキシ−4−オクチルオキシフェニル)−2H−ベンゾトリアゾールがより好ましい。このようなベンゾトリアゾール系化合物を用いることにより、前述したような効果はさらに顕著なものとして現れる。
The benzotriazole compounds include compounds having a benzotriazole skeleton, or tautomers thereof, or derivatives thereof (for example, addition reaction products, substitution reaction products, reduction reaction products, oxidation reaction products). Etc.) can be used.
Examples of such compounds include benzotriazole, 2- (2-hydroxy-5-methylphenyl) -2H-benzotriazole, 2- (2-hydroxy-4-octyloxyphenyl) -2H-benzotriazole, and the like. Can be mentioned. Among them, a compound having a benzotriazole skeleton is preferable, and 2- (2-hydroxy-5-methylphenyl) -2H-benzotriazole, 2- (2-hydroxy-4-octyloxyphenyl) -2H-benzotriazole Is more preferable. By using such a benzotriazole-based compound, the effects as described above appear more remarkable.
着色液中にベンゾフェノン系化合物および/またはベンゾトリアゾール系化合物が含まれる場合、着色液中における、ベンゾフェノン系化合物およびベンゾトリアゾール系化合物の含有率の総和は、特に限定されないが、0.001〜10.0wt%であるのが好ましく、0.005〜5.0wt%であるのがより好ましく、0.01〜3.0wt%であるのがさらに好ましい。ベンゾフェノン系化合物およびベンゾトリアゾール系化合物の含有率の総和が上記範囲内の値であると、着色部22を形成すべき基板本体に対する悪影響の発生(例えば、基板の構成材料の劣化等)をより効果的に防止しつつ、容易かつ確実に好適な着色部22を形成することができる。
When the colored liquid contains a benzophenone compound and / or a benzotriazole compound, the total content of the benzophenone compound and the benzotriazole compound in the colored liquid is not particularly limited, but is 0.001 to 10. It is preferably 0 wt%, more preferably 0.005 to 5.0 wt%, and still more preferably 0.01 to 3.0 wt%. When the sum of the content ratios of the benzophenone compound and the benzotriazole compound is within the above range, an adverse effect on the substrate body on which the colored
また、着色液中にベンゾフェノン系化合物および/またはベンゾトリアゾール系化合物が含まれる場合、着色液中における、ベンジルアルコールの含有率をX[wt%]、ベンゾフェノン系化合物およびベンゾトリアゾール系化合物の含有率の総和をY[wt%]としたとき、0.001≦X/Y≦10000の関係を満足するのが好ましく、0.05≦X/Y≦1000の関係を満足するのがより好ましく、0.25≦X/Y≦500の関係を満足するのがさらに好ましい。上記のような関係を満足することにより、ベンゾフェノン系化合物および/またはベンゾトリアゾール系化合物と、ベンジルアルコールとを併用することによる相乗効果がより顕著に発揮され、着色部22を形成すべき基板本体に対する悪影響の発生(例えば、基板の構成材料の劣化等)をより効果的に防止しつつ、容易かつ確実に好適な着色部22を形成することができる。
Further, when the colored liquid contains a benzophenone compound and / or a benzotriazole compound, the content ratio of benzyl alcohol in the colored liquid is X [wt%], the content ratio of the benzophenone compound and the benzotriazole compound. When the total is Y [wt%], it is preferable to satisfy the relationship of 0.001 ≦ X / Y ≦ 10000, more preferable to satisfy the relationship of 0.05 ≦ X / Y ≦ 1000, and More preferably, the relationship of 25 ≦ X / Y ≦ 500 is satisfied. By satisfying the relationship as described above, the synergistic effect by using the benzophenone compound and / or the benzotriazole compound in combination with benzyl alcohol is more remarkably exhibited, and the substrate main body on which the colored
また、着色液は、さらに界面活性剤を含むものであるのが好ましい。これにより、着色剤をベンジルアルコールの存在下においても、安定的に、均一に分散させることができ、着色液が付与される基板本体2が、アクリル系樹脂のような、従来の方法では、着色するのが困難であった材料で構成されたものであっても、容易かつ確実に着色することができる。界面活性剤としては、例えば、非イオン系(ノニオン系)、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、両性界面活性剤等が挙げられる。非イオン系(ノニオン系)界面活性剤としては、例えば、エーテル系界面活性剤、エステル系界面活性剤、エーテルエステル系界面活性剤、含窒素系界面活性剤等が挙げられ、より具体的には、ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロース、ポリエチレングリコール、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル等が挙げられる。また、アニオン系界面活性剤としては、例えば、各種ロジン、各種カルボン酸塩、各種硫酸エステル塩、各種スルホン酸塩、各種リン酸エステル塩等が挙げられ、より具体的には、ガムロジン、重合ロジン、不均一化ロジン、マレイン化ロジン、フマール化ロジン、マレイン化ロジンペンタエステル、マレイン化ロジングリセリンエステル、トリステアリン酸塩(例えば、アルミニウム塩等の金属塩等)、ジステアリン酸塩(例えば、アルミニウム塩、バリウム塩等の金属塩等)、ステアリン酸塩(例えば、カルシウム塩、鉛塩、亜鉛塩等の金属塩等)、リノレン酸塩(例えば、コバルト塩、マンガン塩、鉛塩、亜鉛塩等の金属塩等)、オクタン酸塩(例えば、アルミニウム塩、カルシウム塩、コバルト塩等の金属塩等)、オレイン酸塩(例えば、カルシウム塩、コバルト塩等の金属塩等)、パルミチン酸塩(例えば、亜鉛塩等の金属塩等)、ナフテン酸塩(例えば、カルシウム塩、コバルト塩、マンガン塩、鉛塩、亜鉛塩等の金属塩等)、レジン酸塩(例えば、カルシウム塩、コバルト塩、マンガン鉛塩、亜鉛塩等の金属塩等)、ポリアクリル酸塩(例えば、ナトリウム塩等の金属塩等)、ポリメタクリル酸塩(例えば、ナトリウム塩等の金属塩等)、ポリマレイン酸塩(例えば、ナトリウム塩等の金属塩等)、アクリル酸−マレイン酸共重合体塩(例えば、ナトリウム塩等の金属塩等)、セルロース、ドデシルベンゼンスルホン酸塩(例えば、ナトリウム塩)、アルキルスルホン酸塩、ポリスチレンスルホン酸塩(例えば、ナトリウム塩等の金属塩等)、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸塩(例えば、ナトリウム塩等の金属塩等)等が挙げられる。また、カチオン系界面活性剤としては、例えば、1級アンモニウム塩、2級アンモニウム塩、3級アンモニウム塩、4級アンモニウム塩等の各種アンモニウム塩等が挙げられ、より具体的には、(モノ)アルキルアミン塩、ジアルキルアミン塩、トリアルキルアミン塩、テトラアルキルアミン塩、ベンザルコニウム塩、アルキルピリジウム塩、イミダゾリニウム塩等が挙げられる。また、両性界面活性剤としては、例えば、カルボキシベタイン、スルホベタイン等の各種ベタイン、各種アミノカルボン酸、各種リン酸エステル塩等が挙げられる。
Further, the coloring liquid preferably further contains a surfactant. Thus, the coloring agent can be stably and uniformly dispersed even in the presence of benzyl alcohol, and the
次に、本発明の凸部付き部材の製造方法の第2実施形態について説明する。
以下、本発明の凸部付き部材の製造方法の製造方法の第2実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項についてはその説明を省略する。
まず、本実施形態の製造方法で用いる凹部付き部材(マイクロレンズ基板製造用凹部付き部材)、およびその製造方法について説明する。
Next, 2nd Embodiment of the manufacturing method of the member with a convex part of this invention is described.
Hereinafter, although 2nd Embodiment of the manufacturing method of the manufacturing method of the member with a convex part of this invention is described, it demonstrates centering around difference with embodiment mentioned above, The description is abbreviate | omitted about the same matter.
First, the member with a recessed part (member with a recessed part for microlens substrate manufacture) used with the manufacturing method of this embodiment and its manufacturing method are demonstrated.
図7は、マイクロレンズ基板の製造に用いる凹部付き部材の第2実施形態を示す模式的な平面図、図8(a)は、図7に示す凹部付き部材の部分拡大図であり、図8(b)は模式的な縦断面図である。図9、図10は、図7、図8に示す凹部付き部材の製造方法を示す模式的な縦断面図である。なお、凹部付き部材の製造においては、実際には基板上に多数の凹部を形成し、マイクロレンズ基板の製造においては、実際には基板上に多数の凸部を形成するが、ここでは、説明をわかりやすくするために、その一部分を強調して示した。 FIG. 7 is a schematic plan view showing a second embodiment of the member with recesses used for manufacturing the microlens substrate, and FIG. 8A is a partially enlarged view of the member with recesses shown in FIG. (B) is a schematic longitudinal cross-sectional view. 9 and 10 are schematic longitudinal sectional views showing a method for manufacturing the member with recesses shown in FIGS. In the manufacture of the member with recesses, a large number of recesses are actually formed on the substrate, and in the manufacture of the microlens substrate, a large number of protrusions are actually formed on the substrate. To make it easier to understand, a part of it is highlighted.
まず、マイクロレンズ基板(凸部付き部材)の製造に用いる凹部付き部材(マイクロレンズ基板製造用凹部付き部材)の構成について説明する。
本実施形態の凹部付き部材(マイクロレンズ基板製造用凹部付き部材)6’においては、マイクロレンズ基板1の有効レンズ領域に対応する第1の領域67外(凹部付き部材6における、第1の領域67(第1の凹部)よりも治具69が配される縁部側)に、凹部(第2の凹部)62が設けられた第2の領域68を有している。すなわち、本実施形態の凹部付き部材6’は、凹部(第1の凹部)61に加え、凹部(第2の凹部)62を有している以外は、前記第1実施形態の凹部付き部材6と同様である。
First, the structure of the member with a concave part (member with a concave part for microlens substrate manufacture) used for manufacture of a microlens substrate (member with a convex part) is demonstrated.
In the member with concave portion (member with concave portion for manufacturing the microlens substrate) 6 ′ of the present embodiment, outside the
このように、マイクロレンズ基板1の有効領域に対応する第1の領域67の外部に、凹部62(第2の領域68)を設けることにより、凹部付き部材6’の凹部61付近や、製造されるマイクロレンズ基板(凸部付き部材)1のマイクロレンズ(凸部)21付近における、カケ等の欠陥の発生をより効果的に防止することができ、特に、凹部付き部材を繰り返し用いた場合であっても、上記のような問題が発生するのを効果的に防止できる。これは、以下のような理由によるものであると考えられる。すなわち、凸部付き部材を凹部付き部材から剥離する場合、凹部付き部材、凸部付き部材にかかる応力は、剥離の初期の段階(より詳しくは、複数の、凹部とこれに対応する凸部との組み合わせにおいて、初期の段階で剥離される組み合わせの剥離が進行する段階)において大きくなり、一旦、剥離(凹部と当該凹部内に形成された凸部との剥離)が進行すると低下する。そして、形成すべき凸部に対応する凹部(第1の凹部)が設けられた領域(第1の領域)外に、さらに、凹部(第2の凹部)を設けることにより、剥離の際の応力を、当該凹部(第2の凹部付近)で効率良く吸収させることができ、その結果として、凹部付き部材の凹部付近や、製造される凸部付き部材の凸部(形成すべき凸部)付近における、カケ等の欠陥の発生をより効果的に防止することができるものと考えられる。特に、第1の凹部(第1の領域)と第2の凹部(第2の領域)とを併存させることによる効果と、上述したような治具を用いることによる効果(上述したような治具により、凸部付き部材を剥離する際の把持部を形成することによる効果)とが、相乗的に作用し合い、特に優れた効果が得られる。
Thus, by providing the recess 62 (second region 68) outside the
また、第2の凹部62(第2の領域68)が設けられることにより、比較的小さな力で、剥離を安定して行うことができ、凹部付き部材6’の寿命を長いものとすることができる。また、凹部付き部材6’を用いることで、マイクロレンズ基板1(基板本体2)を安定して製造することができ、生産性を高めることができる。そして凹部付き部材6’を用いて製造されたマイクロレンズ基板(凸部付き部材)1は、凹凸パターンの欠け等の欠陥がより効果的に防止され、特に優れた品質(特に優れた光学特性)を有するものとなる。また、マイクロレンズ基板1の生産性を向上させることができる。
Further, by providing the second recess 62 (second region 68), it is possible to stably perform the peeling with a relatively small force, and to increase the life of the
第2の領域68における第2の凹部62の密度(凹部付き部材6’を平面視したときの単位面積あたりの個数)d2は、特に限定されないが、第1の領域67における第1の凹部61の密度より低い浅いものであるのが好ましい。これにより、凸部付き部材としてのマイクロレンズ基板1(基板本体2)の製造において、凸部付き部材(基板本体2)を凹部付き部材6’から剥離する際に、凹部付き部材6’や、形成されるマイクロレンズ21にカケ等の欠陥が生じるのをより効果的に防止することができる。
(Unit number per area when the member with concave portions 6 'viewed in plan) d 2 density of the
第2の領域68における第2の凹部62の密度の具体的な値は、特に限定されないが、1000〜50万個/cm2であるのが好ましく、5000〜20万個/cm2であるのがより好ましく、1万〜10万個/cm2であるのがさらに好ましい。これにより、前述したような効果をさらに顕著なものとして発揮させることができるとともに、第2の凹部62の形状の安定性も向上し、凹部付き部材6’の耐久性が特に優れたものとなる。
Specific value of the density of the
また、第1の領域67における第1の凹部61の密度をd1[個/cm2]、第2の領域68における第2の凹部62の密度をd2[個/cm2]としたとき、0.01≦d2/d1≦100の関係を満足するのが好ましく、0.05≦d2/d1≦50の関係を満足するのがより好ましく、0.1≦d2/d1≦10の関係を満足するのがさらに好ましい。このような関係を満足することにより、前述したような効果をさらに顕著なものとして発揮させることができるとともに、第2の凹部62の形状の安定性も向上し、凹部付き部材6’の耐久性が特に優れたものとなる。
When the density of the
また、本実施形態においては、第2の凹部は、第1の凹部61が形成されている側(第1の領域67側)から、凹部付き部材6’の端部に向かって、第2の凹部62の密度が、次第に疎になるように設けられている。これにより、前述したような効果をさらに顕著なものとして発揮させることができるとともに、第2の凹部62の形状の安定性も向上し、凹部付き部材6’の耐久性が特に優れたものとなる。
Further, in the present embodiment, the second concave portion is the second concave portion from the side where the first
また、第2の凹部62の深さは、第1の凹部61の深さより浅いものであるのが好ましい。これにより、凸部付き部材としてのマイクロレンズ基板1(基板本体2)の製造において、凸部付き部材(基板本体2)を凹部付き部材6’から剥離する際に、凹部付き部材6’や、形成されるマイクロレンズ21にカケ等の欠陥が生じるのをさらに効果的に防止することができる。
The depth of the
第2の凹部62の深さの具体的な値は、特に限定されないが、5〜400μmであるのが好ましく、15〜150μmであるのがより好ましく、25〜50μmであるのがさらに好ましい。第2の凹部62の深さが前記範囲内の値であると、凸部付き部材としてのマイクロレンズ基板1(基板本体2)の製造において、凸部付き部材(基板本体2)を凹部付き部材6’から剥離する際に、凹部付き部材6’や、形成されるマイクロレンズ21にカケ等の欠陥が生じるのをさらに効果的に防止することができる。
Although the specific value of the depth of the 2nd recessed
また、第1の凹部61の深さをD1[μm]、第2の凹部62の深さをD2[μm]としたとき、3≦D1−D2≦495の関係を満足するのが好ましく、5≦D1−D2≦200の関係を満足するのがより好ましく、10≦D1−D2≦50の関係を満足するのがさらに好ましい。このような関係を満足することにより、凸部付き部材としてのマイクロレンズ基板1(基板本体2)の製造において、凸部付き部材(基板本体2)を凹部付き部材6’から剥離する際に、凹部付き部材6’や、形成されるマイクロレンズ21にカケ等の欠陥が生じるのをさらに効果的に防止することができる。
Further, when the depth of the
また、本実施形態において、第2の凹部62は、第1の凹部61よりも、平面視したときの大きさ(凹部付き部材6’を平面視したときの大きさ)が小さい。このように、第2の凹部62が、第1の凹部61よりも小さいことにより、剥離の際、凹部付き部材6’、基板本体2にかかる応力を第2の凹部62付近で効率良く吸収させることができ、前述したような効果をさらに顕著なものとして発揮させることができる。また、第2の凹部62の大きさが比較的浅いものであると、第2の凹部62付近に係る応力も小さくすることができる。したがって、凹部付き部材6’(特に、第2の凹部62付近)の形状の安定性を特に優れたものとすることができ、結果として、凹部付き部材6’の耐久性を特に優れたものとすることができる。また、マイクロレンズ基板1の生産性も向上する。
In the present embodiment, the
第2の凹部62の形状(凹部付き部材6’を平面視した得の形状)としては、特に限定されるものではないが、例えば、円形状、縦幅が横幅よりも大きい扁平形状、横幅が縦幅よりも大きい扁平形状等が挙げられる。
第2の領域68における第2の凹部62の数は特に限定されないが、第2の凹部62が列状(剥離方向に対して略垂直方向の列状)に設けられたものである場合、第2の凹部62は、10〜5万列程度設けられているのが好ましく、500〜1万列程度設けられているのがより好ましく、2000〜5000列程度設けられているのがさらに好ましい。これにより、マイクロレンズ基板1の非有効レンズ領域が必要以上に大きくなるのを防ぎつつ、上述したような効果を十分に顕著なものとして発揮させることができるとともに、第2の凹部62の形状の安定性も向上し、凹部付き部材6’の耐久性が特に優れたものとなる。
The shape of the second recess 62 (the shape obtained by planarly viewing the
The number of the
また、第2の凹部62が列状(剥離方向に対して略垂直方向の列状)に設けられたものである場合、隣接する列のピッチ(平均)は、特に限定されないが、例えば、20〜1000μmであるのが好ましく、30〜700μmであるのがより好ましく、50〜500μmであるのがさらに好ましい。隣接する列のピッチが前記範囲内の値であると、前述したような効果をさらに顕著なものとして発揮させることができるとともに、第2の凹部62の形状の安定性も向上し、凹部付き部材6’の耐久性が特に優れたものとなる。
Moreover, when the 2nd recessed
第2の領域68の剥離方向についての長さ(図7中L5で示す長さ)は、特に限定されないが、例えば、20〜500μmであるのが好ましく、30〜350μmであるのがより好ましく、50〜200μmであるのがさらに好ましい。第2の領域68の剥離方向についての長さが前記範囲内の値であると、マイクロレンズ基板1の非有効レンズ領域が必要以上に大きくなるのを防ぎつつ、上述したような効果を十分に顕著なものとして発揮させることができるとともに、凹部付き部材6’の耐久性を特に優れたものとすることができる。
The length of the peeling direction of the second region 68 (length shown in FIG. 7 L 5) is not particularly limited, for example, it is preferably from 20 to 500 [mu] m, more preferably from 30~350μm 50 to 200 μm is more preferable. When the length of the
上記のように、凹部付き部材(マイクロレンズ基板製造用凹部付き部材)6’からマイクロレンズ基板(凸部付き部材)1を剥離する際に、部材にかかる応力が第2の凹部62付近で吸収され、第1の凹部61、マイクロレンズ21の形成領域における凹凸パターンの破壊が防止される。したがって、凹部付き部材6’は、長寿命で、取り扱い性に優れている。
As described above, when the microlens substrate (member with convex portion) 1 is peeled from the member with concave portion (member with concave portion for manufacturing the microlens substrate) 6 ′, stress applied to the member is absorbed in the vicinity of the second
さらに、凹部付き部材6’を成形型として用いることで、凹凸の破壊やばらつきの発生を効果的に防止し、凹凸パターンが忠実に転写され、光学特性に優れたマイクロレンズ基板(凸部付き部材)1を得ることができる。また、このようなマイクロレンズ基板(凸部付き部材)1を備えた透過型スクリーン、リア型プロジェクタは、高画質の画像を安定的に表示することができるものとなる。 Furthermore, by using the member 6 'with concave portions as a mold, it is possible to effectively prevent the occurrence of irregularities and variations, and the microlens substrate (members with convex portions) having an excellent optical characteristic in which the concave / convex pattern is faithfully transferred. ) 1 can be obtained. In addition, the transmissive screen and the rear projector provided with such a microlens substrate (member with projections) 1 can stably display a high-quality image.
次に、凹部付き部材6’の製造方法について、図9、図10を参照しつつ説明する。なお、実際には基板上に多数の凹部を形成するが、ここでは、説明をわかりやすくするために、その一部分を強調して示した。
<A1’>まず、前述した実施形態と同様に、基板7を用意し、この基板7にマスク形成用膜85および裏面保護膜89を被覆する(図9(a)参照)。
Next, the manufacturing method of member 6 'with a recessed part is demonstrated, referring FIG. 9, FIG. In practice, a large number of recesses are formed on the substrate. However, for the sake of easy understanding, a part of the recess is shown here.
<A1 ′> First, similarly to the above-described embodiment, the
<A2’>次に、図9(b)に示すように、マスク形成用膜85に、エッチングの際のマスク開口となる、複数個の初期孔(第1の初期孔)81および複数個の初期孔(第2の初期孔)82を形成して、マスク8とする(初期孔形成工程)。
第1の初期孔81および第2の初期孔82の形成方法は、特に限定されないが、前述した実施形態と同様に、レーザ光の照射による方法であるのが好ましい。これにより、所望のパターンに配列した所望の形状の第1の初期孔81および第2の初期孔82を容易かつ精確に形成することができる。その結果、凹部(第1の凹部61および第2の凹部62)の形状、配列方式、密度等をより確実に制御することができる。また、第1の初期孔81および第2の初期孔82をレーザの照射により形成することにより、凹部付き部材6’を生産性良く製造することができる。特に、大面積の基板にも簡単に凹部を形成することができる。また、レーザ光の照射により初期孔(第1の初期孔81、第2の初期孔82)を形成する場合、その照射条件を制御することにより、初期凹部(特に、第2の初期孔82に対応する部位における初期凹部)を形成することなく初期孔(第1の初期孔81、第2の初期孔82)を形成したり、初期孔(第1の初期孔81、第2の初期孔82)とともに、形状、大きさ、深さのばらつきの小さい初期凹部(初期凹部71)を、容易かつ確実に形成することができる。また、レーザ光の照射でマスク形成用膜85に初期孔(第1の初期孔81、第2の初期孔82)を形成することで、従来のようなフォトリソグラフィ法によって開口部を形成する場合に比べて、簡単かつ安価にマスク形成用膜85に開口部(第1の初期孔81、第2の初期孔82)を形成することができる。
<A2 ′> Next, as shown in FIG. 9B, the
A method for forming the first
通常、本工程においては、第1の初期孔81、第2の初期孔82を、それぞれ、第1の凹部61、第2の凹部62に対応するような密度、配列パターンで形成する。
また、マスク形成用膜85に第1の初期孔81および第2の初期孔82を形成するとき、図9(b)に示すように、マスク形成用膜85だけでなく基板7の表面の一部も同時に除去し、初期凹部71を形成してもよい。これにより、エッチングを施す際における、エッチング液との接触面積が大きくなり、侵食を好適に開始することができる。また、この初期凹部71の深さの調整により、第1の凹部61の深さ(レンズの最大厚さ)および第2の凹部62の深さを調整することもできる。特に、本実施形態においては、図示のように、第1の凹部61(第1の初期孔81)に対応する部位のみに初期凹部71を形成し、第2の凹部62(第2の初期孔82)に対応する部位のみには初期凹部を形成していない。これにより、第1の凹部61の深さと、第2の凹部62の深さとの差を、容易かつ確実に比較的大きなものとすることができる。このような初期凹部の形成、非形成は、レーザ光の照射条件を制御することにより、容易かつ確実に管理することができる。
また、形成されたマスク8に対してレーザ光の照射で第1の初期孔81、第2の初期孔82を形成するだけでなく、例えば、基板7にマスク8を形成する際に、予め基板7上に所定パターンで異物を配しておき、その上にマスク8を形成することでマスク8に積極的に欠陥を形成し、当該欠陥を第1の初期孔81、第2の初期孔82としてもよい。
Usually, in this step, the first
Further, when the first
Further, not only the first
なお、図示の構成では、初期凹部は、第1の凹部(第1の初期孔)に対応する部位のみに形成するものとして説明したが、第2の凹部(第2の初期孔)に対応する部位にも初期凹部を形成してもよい。このような場合、第1の凹部(第1の初期孔)に対応する部位の初期凹部と、第2の凹部(第2の初期孔)に対応する部位の初期凹部とで、その深さ、形状等を異なるものとしてもよい。例えば、第2の凹部に対応する部位の初期凹部の深さを、第1の凹部に対応する部位の初期凹部の深さよりも浅くしてもよい。 In the illustrated configuration, the initial concave portion is described as being formed only in a portion corresponding to the first concave portion (first initial hole). However, the initial concave portion corresponds to the second concave portion (second initial hole). An initial recess may also be formed in the part. In such a case, the depth of the initial concave portion of the portion corresponding to the first concave portion (first initial hole) and the initial concave portion of the portion corresponding to the second concave portion (second initial hole), The shape or the like may be different. For example, the depth of the initial concave portion at the portion corresponding to the second concave portion may be shallower than the depth of the initial concave portion at the portion corresponding to the first concave portion.
<A3’>次に、図9(c)に示すように、マスク8上の第2の初期孔82が設けられた領域(第2の領域68に対応する領域)に、耐エッチング性を有するシール部材(テープ)88を密着させる(貼着する)。
<A4’>次に、第1の初期孔81および第2の初期孔82が形成されたマスク8、およびシール部材88で被覆された基板7に対して、エッチング(ウェットエッチング)を施す。これにより、図9(d)に示すように、基板7の第1の初期孔81に対応する部位においては食刻が進行し、シール部材88で覆われた部分は食刻されない。
そして、エッチング途中でシール部材88を除去する。これにより、シール部材88で覆われていた、基板7の第2の初期孔82に対応する部位においても食刻が開始されることとなり、図10(e)に示すように、第1の凹部61と当該第1の凹部61の深さよりも浅い深さの第2の凹部62とが形成される。
<A3 ′> Next, as shown in FIG. 9C, the region where the second
<A4 ′> Next, etching (wet etching) is performed on the
Then, the
<A5’>その後、前述した実施形態と同様に、マスク8および裏面保護膜89を除去することにより、第1の凹部61と、第2の凹部62とが形成された凹部付き部材6’が得られる(図10(f)参照)。
なお、上記の説明では、シール部材88を用いてエッチングを行い、深さ、大きさの異なる第1の凹部61、第2の凹部62を形成するものとして説明したが、第1の凹部61、第2の凹部62の形成方法は、これに限定されない。例えば、上述したような初期孔を形成する工程において、第1の凹部61、第2の凹部62に対応する部位で、レーザ光のスポット径や、照射強度を異なるものとすることにより、上記のような第1の凹部61、第2の凹部62を好適に形成することができる。
<A5 ′> Thereafter, similarly to the above-described embodiment, the
In the above description, the first
次に、上述したような凹部付き部材6’を用いたマイクロレンズ基板(凸部付き部材)1の製造方法について説明する。
図11〜図14は、図7、図8に示す凹部付き部材を用いたマイクロレンズ基板の製造方法を示す模式的な縦断面図である。なお、以下の説明では、図11〜図14中の下側を「(光の)入射側」、上側を「(光の)出射側」と言う。
Next, the manufacturing method of the microlens substrate (member with a convex part) 1 using member 6 'with a recessed part as mentioned above is demonstrated.
11 to 14 are schematic longitudinal sectional views showing a method for manufacturing a microlens substrate using the member with concave portions shown in FIGS. 7 and 8. In the following description, the lower side in FIGS. 11 to 14 is referred to as “(light) incident side” and the upper side is referred to as “(light) emission side”.
<B1’>まず、前述した実施形態と同様にして、凹部付き部材6’の凹部(第1の凹部61、第2の凹部62)が形成された側の面上、および、治具69上に、流動性を有する状態の樹脂23(例えば、軟化状態の樹脂23、未重合(未硬化)の樹脂23)を付与し、樹脂23を平板11で押圧する(図11(a)参照)。
<B2’>次に、前述した実施形態と同様にして、樹脂23を固化(ただし、硬化(重合)を含む)させ、その後、平板11を取り除く(図11(b)参照)。これにより、第1の凹部61に充填された樹脂で構成され、凸レンズとして機能するマイクロレンズ21(特に、上述したような形状、配列等の条件を満足するマイクロレンズ21)を備えた基板本体2が得られる。樹脂23の固化により、マイクロレンズ21とともに、第2の凹部62に対応する凸部が形成される。この凸部は、最終的なマイクロレンズ基板1からは、除去されるものであってもよい。また、レンズとしての機能を有するものであってもよい。
<B1 ′> First, in the same manner as in the above-described embodiment, on the surface of the
<B2 ′> Next, in the same manner as in the above-described embodiment, the
<B3’>次に、上記のようにして作製された基板本体2の出射側表面に、前述した実施形態と同様にして、ブラックマトリックス3を形成する(図11(c)、図12(d)、図12(e)参照)。
<B4’>次に、前述した実施形態と同様にして、基板本体(凸部付き部材)2を、凹部付き部材6’から取り外す(図13(f)、図13(g)、図14(h)参照)。
特に、本実施形態では、凹部付き部材6がマイクロレンズ21に対応する凹部(第1の凹部)61に加えて、第2の凹部62を有するものであるため、第2の凹部62およびこれに対応する基板本体2側の凸部付近において、応力を効率良く緩和することができ、また、第1の凹部61およびこれに対応するマイクロレンズ21付近に比較的大きな応力が加わるのを効果的に防止することができ、基板本体(凸部付き部材)2の剥離を比較的小さな力で、より円滑に開始、進行させることができる。
これにより、図14(h)に示すようなブラックマトリックス3が設けられた基板本体(凸部付き部材)2が得られる。
<B5’>その後、前述した実施形態と同様にして、凹部付き部材6’から取り外された基板本体2に対して着色液を付与することにより、着色部22を形成し、マイクロレンズ基板1を得る(図14(i)参照)。
<B3 ′> Next, the black matrix 3 is formed on the emission side surface of the
<B4 ′> Next, in the same manner as in the above-described embodiment, the substrate body (member with protrusions) 2 is removed from the
In particular, in this embodiment, since the
As a result, the substrate body (member with projections) 2 provided with the black matrix 3 as shown in FIG.
<B5 ′> Thereafter, in the same manner as in the above-described embodiment, the
次に、本発明を適用して製造されたマイクロレンズ基板(凸部付き部材)および透過型スクリーンの構成について説明する。
図15は、本発明のマイクロレンズ基板(凸部付き部材)の好適な実施形態を示す模式的な縦断面図、図16は、図15に示すマイクロレンズ基板の平面図、図17は、図15に示すマイクロレンズ基板を備えた、本発明の透過型スクリーンの好適な実施形態を示す模式的な縦断面図である。なお、以下の説明では、図15、図17中の左側を「(光の)入射側」、右側を「(光の)出射側」と言う。また、本発明においては、特に断りのない限り、「(光の)入射側」、「(光の)出射側」とは、それぞれ、画像光(映像光)を得るための光の「入射側」、「出射側」のことを指し、外光等の「入射側」、「出射側」のことを指すものではない。
Next, the structure of a microlens substrate (a member with a convex part) and a transmission screen manufactured by applying the present invention will be described.
FIG. 15 is a schematic longitudinal sectional view showing a preferred embodiment of the microlens substrate (member with convex portions) of the present invention, FIG. 16 is a plan view of the microlens substrate shown in FIG. 15, and FIG. 16 is a schematic longitudinal sectional view showing a preferred embodiment of the transmission screen of the present invention including the microlens substrate shown in FIG. In the following description, the left side in FIGS. 15 and 17 is referred to as “(light) incident side”, and the right side is referred to as “(light) emission side”. In the present invention, unless otherwise specified, the “(light) incident side” and the “(light) output side” are the “incident side” of light for obtaining image light (video light), respectively. ”And“ outgoing side ”, not“ incident side ”or“ outgoing side ”of external light or the like.
マイクロレンズ基板(凸部付き部材)1は、後述する透過型スクリーン10を構成する部材であり、図15に示すように、所定のパターンで配列された複数個のマイクロレンズ(凸部)21を備えた基板本体2と、遮光性を有する材料で構成されたブラックマトリックス(遮光層)3とを備えている。また、マイクロレンズ基板1の光の入射側(すなわち、マイクロレンズ21の光の入射側)には、着色部(外光吸収部)22が設けられている。
A microlens substrate (a member with convex portions) 1 is a member constituting a
基板本体2は、通常、透明性を有する材料で構成される。
基板本体2の構成材料は、特に限定されないが、主として樹脂材料で構成され、所定の屈折率を有する透明な材料で構成されている。
基板本体2の具体的な構成材料としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)等のポリオレフィン、環状ポリオレフィン、変性ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリアミド(例:ナイロン6、ナイロン46、ナイロン66、ナイロン610、ナイロン612、ナイロン11、ナイロン12、ナイロン6−12、ナイロン6−66)、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリカーボネート(PC)、ポリ−(4−メチルペンテン−1)、アイオノマー、アクリル系樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体(ABS樹脂)、アクリロニトリル−スチレン共重合体(AS樹脂)、ブタジエン−スチレン共重合体、ポリオキシメチレン、ポリビニルアルコール(PVA)、エチレン−ビニルアルコール共重合体(EVOH)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリシクロヘキサンテレフタレート(PCT)等のポリエステル、ポリエーテル、ポリエーテルケトン(PEK)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリエーテルイミド、ポリアセタール(POM)、ポリフェニレンオキシド、変性ポリフェニレンオキシド、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリアリレート、芳香族ポリエステル(液晶ポリマー)、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、その他フッ素系樹脂、スチレン系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリブタジエン系、トランスポリイソプレン系、フッ素ゴム系、塩素化ポリエチレン系等の各種熱可塑性エラストマー、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル、シリコーン系樹脂、ウレタン系樹脂等、またはこれらを主とする共重合体、ブレンド体、ポリマーアロイ等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて(例えば、ブレンド樹脂、ポリマーアロイ、積層体等として)用いることができる。
The
The constituent material of the
Specific examples of the constituent material of the substrate body 2 include polyolefins such as polyethylene, polypropylene, ethylene-propylene copolymer, ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA), cyclic polyolefin, modified polyolefin, polyvinyl chloride, poly Vinylidene chloride, polystyrene, polyamide (eg, nylon 6, nylon 46, nylon 66, nylon 610, nylon 612, nylon 11, nylon 12, nylon 6-12, nylon 6-66), polyimide, polyamideimide, polycarbonate (PC) , Poly- (4-methylpentene-1), ionomer, acrylic resin, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (ABS resin), acrylonitrile-styrene copolymer (AS resin), butadiene-styrene copolymer Polyoxymethylene, polyvinyl alcohol (PVA), ethylene-vinyl alcohol copolymer (EVOH), polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate (PBT), polyester such as polycyclohexane terephthalate (PCT), polyether, polyether ketone (PEK), polyether ether ketone (PEEK), polyether imide, polyacetal (POM), polyphenylene oxide, modified polyphenylene oxide, polysulfone, polyether sulfone, polyphenylene sulfide, polyarylate, aromatic polyester (liquid crystal polymer), poly Tetrafluoroethylene, polyvinylidene fluoride, other fluororesins, styrene, polyolefin, polyvinyl chloride, polyurea Various polyesters, polyesters, polyamides, polybutadienes, transpolyisoprenes, fluororubbers, chlorinated polyethylenes, and other thermoplastic elastomers, epoxy resins, phenol resins, urea resins, melamine resins, unsaturated polyesters, silicones Resins, urethane resins, etc., or copolymers, blends, polymer alloys, etc. mainly composed of these, are mentioned, and one or more of these are combined (for example, blend resins, polymer alloys, laminates) As body etc.).
基板本体2を構成する樹脂材料は、一般に、各種気体(マイクロレンズ基板1が用いられる雰囲気)より大きな絶対屈折率を有するものであるが、絶対屈折率の具体的な値は、1.2〜1.9であるのが好ましく、1.35〜1.75であるのがより好ましく、1.45〜1.60であるのがさらに好ましい。樹脂材料の絶対屈折率が前記範囲内の値であると、光(入射光)の利用効率を特に優れたものとしつつ、視野角特性を特に優れたものとすることができる。
The resin material constituting the
マイクロレンズ基板1は、光の入射する面側に凸面を有する凸レンズとしてのマイクロレンズ21を複数個備えている。
マイクロレンズ21は、凹部付き部材(マイクロレンズ基板製造用凹部付き部材)6を構成する凹部61に対応する形状を有し、かつ、前記凹部61の配列方式に対応する方式で配列したものであり、これらのマイクロレンズ21は、通常、凹部61と、実質的に同一の(凹部に対し凸部であり、かつ、転写された形状、位置関係である以外は同一の)形状(寸法)、配列方式を有している。
The
The
より詳しく説明すると、マイクロレンズ(凸部)21は、マイクロレンズ基板(凸部付き部材)1を平面視した際の縦幅が横幅よりも大きい略楕円形状(ただし、扁平形状、略俵形を含み、更に略円の上下をカットした形状を含む)を有している。マイクロレンズ21がこのような形状を有することにより、モアレ等の不都合の発生を効果的に防止しつつ、視野角特性を特に優れたものとすることができる。特に、水平方向および鉛直方向の視野角特性をともに優れたものとすることができる。
More specifically, the microlens (convex portion) 21 has a substantially oval shape (however, a flat shape or a substantially bowl shape) in which the vertical width when the microlens substrate (member with convex portion) 1 is viewed in plan is larger than the horizontal width. And a shape obtained by cutting the upper and lower sides of a substantially circle). When the
平面視したときのマイクロレンズ21の短軸方向(横方向)の長さ(ピッチ)をL1[μm]、長軸方向(縦方向)の長さ(ピッチ)をL2[μm]としたとき、0.001≦L1/L2≦0.99の関係を満足するのが好ましく、0.1≦L1/L2≦0.99の関係を満足するのがより好ましく、0.5≦L1/L2≦0.95の関係を満足するのがさらに好ましく、0.6≦L1/L2≦0.8の関係を満足するのがもっとも好ましい。上記のような関係を満足することにより、上述したような効果がさらに顕著なものとなる。
The length (pitch) in the minor axis direction (lateral direction) of the
平面視したときのマイクロレンズ21の短軸方向の長さ(ピッチ)は、2〜500μmであるのが好ましく、20〜300μmであるのがより好ましく、30〜100μmであるのがさらに好ましい。マイクロレンズ21の短軸方向の長さが前記範囲内の値であると、モアレ等の不都合の発生を効果的に防止しつつ、スクリーンに投影される画像において十分な解像度を得ることができるとともに、マイクロレンズ基板1(透過型スクリーン10)の生産性をさらに高めることができる。
The length (pitch) in the minor axis direction of the
また、平面視したときのマイクロレンズ21の長軸方向の長さ(ピッチ)は、5〜750μmであるのが好ましく、25〜500μmであるのがより好ましく、50〜150μmであるのがさらに好ましい。マイクロレンズ21の短軸方向の長さが前記範囲内の値であると、モアレ等の不都合の発生を効果的に防止しつつ、スクリーンに投影される画像において十分な解像度を得ることができるとともに、マイクロレンズ基板1(透過型スクリーン10)の生産性をさらに高めることができる。
Further, the length (pitch) in the major axis direction of the
また、マイクロレンズ21の短軸方向方向についての曲率半径(以下、単に「マイクロレンズ21の曲率半径」とも言う)は、5〜250μmであるのが好ましく、15〜150μmであるのがより好ましく、25〜50μmであるのがさらに好ましい。マイクロレンズ21の曲率半径が前記範囲内の値であると、視野角特性を特に優れたものとすることができる。特に、水平方向および鉛直方向の視野角特性をともに優れたものとすることができる。
Further, the radius of curvature of the
マイクロレンズ21の高さは、特に限定されないが、5〜750μmであるのが好ましく、10〜450μmであるのがより好ましく、15〜150μmであるのがさらに好ましい。マイクロレンズ21の高さが前記範囲内の値であると、視野角特性を特に優れたものとすることができる。特に、水平方向および鉛直方向の視野角特性をともに優れたものとすることができる。
The height of the
また、マイクロレンズ21の高さをH[μm]、マイクロレンズ21の短軸方向の長さをL1[μm]としたとき、0.90≦L1/H≦1.40の関係を満足するのが好ましく、0.95≦L1/H≦1.2の関係を満足するのがより好ましく、1.0≦L1/H≦1.1の関係を満足するのがさらに好ましい。このような関係を満足することにより、光の干渉によるモアレの発生を効果的に防止しつつ、視野角特性を特に優れたものとすることができる。
Further, when the height of the
また、マイクロレンズ21が設けられた有効レンズ領域(前述した第1の領域68に対応する領域)におけるマイクロレンズ21の密度(マイクロレンズ基板1を平面視したときの単位面積あたりの個数)は、特に限定されないが、100〜400万個/cm2であるのが好ましく、5000〜20万個/cm2であるのがより好ましく、1万〜10万個/cm2であるのがさらに好ましい。マイクロレンズ21の密度が前記範囲内の値であると、マイクロレンズ基板1において、十分に解像度の高い画像を得ることができる。
Further, the density (number per unit area when the
また、これら複数個のマイクロレンズ21は、千鳥格子状に配列している。このようにマイクロレンズ21が配列することにより、モアレ等の不都合の発生を効果的に防止することができる。これに対し、例えば、マイクロレンズが正方格子状等に配列したものであると、モアレ等の不都合の発生を十分に防止することが困難となる。また、マイクロレンズをランダムに配した場合、マイクロレンズが形成されている有効領域におけるマイクロレンズの占有率を十分に高めるのが困難となり、マイクロレンズ基板の光の透過率(光の利用効率)を十分に高めるのが困難となり、得られる画像が暗いものとなる。
The plurality of
上記のように、本実施形態において、マイクロレンズ21は、マイクロレンズ基板1を平面視したときに、千鳥格子状に配列しているが、複数のマイクロレンズ21で構成される第1の行25と、それに隣接する第2の行26とが、横方向に半ピッチ分だけずれているのが好ましい。これにより、光の干渉によるモアレの発生等をより効果的に防止するとともに、かつ、視野角特性を特に優れたものとすることができる。
As described above, in the present embodiment, the
上記のように、マイクロレンズ(凸部)の形状や配列方式、占有率等を厳密に規定することにより、光の干渉によるモアレの発生を効果的に防止しつつ、視野角特性を特に優れたものとすることができる。
また、各マイクロレンズ21は、入射側に突出した凸レンズとして形成されており、焦点fが、ブラックマトリックス(遮光層)3に設けられた開口部31の近傍に位置するように設計されている。すなわち、マイクロレンズ基板1に対して、ほぼ垂直な方向から入射した平行光La(後述するフレネルレンズ部5からの平行光La)は、マイクロレンズ基板1の各マイクロレンズ21によって集光され、ブラックマトリックス3の開口部31近傍で焦点fを結ぶ。このように、ブラックマトリックス3の開口部31の近傍でマイクロレンズ21が焦点を結ぶことにより、光の利用効率を特に優れたものとすることができる。また、開口部31の近傍でマイクロレンズ21が焦点を結ぶことにより、開口部31の面積を小さくすることができる。すなわち、マイクロレンズ基板1を平面視したときの、ブラックマトリックス3(開口部31以外の領域)で覆われた面積の割合を大きくすることができる。その結果、マイクロレンズ基板を透過した光により形成される画像のコントラストを特に優れたものとすることができる。
As described above, by strictly defining the shape, arrangement method, occupation ratio, etc. of the microlenses (convex parts), the viewing angle characteristics are particularly excellent while effectively preventing the occurrence of moire due to light interference. Can be.
Each
また、マイクロレンズ基板1を光の入射面側(図16で示した方向)から平面視したときの、マイクロレンズ21が形成されている有効レンズ領域において、マイクロレンズ21の占有率は、90%以上であるのが好ましく、96%以上であるのがより好ましく、97〜99.5%であるのがさらに好ましい。マイクロレンズ21の占有率が90%以上であると、マイクロレンズ21以外を通過する直進光をより少なくすることができ、光利用効率をさらに向上させることができる。なお、マイクロレンズ21の占有率は、平面視したときのマイクロレンズ21の中心(頂部の中心)211と、当該マイクロレンズ21に隣接する、マイクロレンズ21が形成されていない部位の中心部とを結ぶ線分において、マイクロレンズ21が形成されている部位の長さL3[μm]と、前記線分の長さL4[μm]との比率(L3/L4×100[%])として求めることができる(図16参照)。
Further, when the
また、前述したように、マイクロレンズ基板1の光の入射側(すなわち、マイクロレンズ21の光の入射側)には、着色部22が設けられている。着色部22は、入射側から入射した光を十分に透過することができるとともに、外光(例えば、光の出射側等から不本意に入射した外光等)が、出射側に反射するのを防止する機能を有する。このような着色部を有することにより、コントラストに優れた画像を得ることができる。
Further, as described above, the
特に、本実施形態において、着色部22は、前述したように、基板本体2に着色液(特に、組成に特徴を有する着色液)を付与することにより形成されたものである。着色部22がこのようにして形成されたものであると、基板本体上に着色層を積層(外付け)した場合に比べて、着色層の密着性が高くなる。その結果、例えば、界面付近での屈折率の変化等によるマイクロレンズ基板の光学特性への悪影響の発生をより確実に防止することができる。
In particular, in the present embodiment, the
また、着色部22は、基板本体2に着色液を付与することにより形成されたものであるため、各部位での厚さのばらつき(特に、基板本体の表面形状に対応しない厚さのばらつき)が小さい。これにより、投射される画像において、色ムラ等の不都合が発生するのをより確実に防止することができる。
また、着色部22は、着色剤を含む材料で構成されているものの、通常、その主成分は、基板本体2(マイクロレンズ21)の主成分と同一である。したがって、着色部22と、それ以外の非着色部との境界付近での急激な屈折率の変化等が生じ難い。したがって、マイクロレンズ基板1全体としての光学特性を設計し易く、また、マイクロレンズ基板1としての光学特性は安定し、信頼性の高いものとなる。
In addition, since the
Moreover, although the
着色部22の濃度は、特に限定されないが、分光透過率に基づいたY値(D65/2°視野)で20〜85%であるのが好ましく、35〜70%であるのがより好ましく、35〜70%であるのがさらに好ましい。着色部22の濃度が前記範囲内の値であると、マイクロレンズ基板を透過した光により形成される画像のコントラストを特に優れたものとすることができる。これに対し、着色部22の濃度が前記下限値未満であると、入射光の透過率が低下し、得られる画像において十分な輝度が得られず、結果として、画像のコントラストが不十分となる可能性がある。また、着色部22の濃度が前記上限値を超えると、外光(光の入射側とは反対側から入射する外光)の反射を十分に防止することが困難となり、明室において光源を全消灯させた際の、黒表示の表面輝度の増加量(黒輝度)が大きくなるため、画像のコントラストを向上させるという効果が十分に得られない可能性がある。
The concentration of the
着色部22の色は、特に限定されないが、青色を基調とし、赤色あるいは茶色あるいは黄色を混色した着色剤を用い、外観としては無彩色で黒色であり、光源の光の三原色のバランスを制御する特定の波長の光を選択的に吸収または透過するものであるのが好ましい。これにより、外光の反射を防止し、マイクロレンズ基板を透過した光により形成される画像の色調を正確に表現し、さらに色座標が広く(色調の表現の幅が十分に広く)、より深い黒を表現できることで、結果的にコントラストを特に優れたものとすることができる。
The color of the
また、マイクロレンズ基板1の光の出射側の面には、ブラックマトリックス3が設けられている。ブラックマトリックス3は、遮光性を有する材料で構成され、層状に形成されたものである。このようなブラックマトリックス3を有することにより、当該ブラックマトリックス3に、外光(投影画像を形成する上で好ましくない外光)を吸収させることができ、スクリーンに投影される画像を、コントラストに優れたものとすることができる。特に、前述したような着色部22を有するとともに、ブラックマトリックス3を有することにより、マイクロレンズ基板1による画像のコントラストを特に優れたものとすることができる。
このようなブラックマトリックス3は、各マイクロレンズ21を透過した光の光路上に開口部31を有している。これにより、各マイクロレンズ21で集光された光を、効率良く、ブラックマトリックス3の開口部31を通過させることができる。その結果、マイクロレンズ基板1の光利用効率を高いものとすることができる。
Further, a black matrix 3 is provided on the surface of the
Such a black matrix 3 has an
また、ブラックマトリックス3の厚さ(平均厚さ)は、0.01〜5μmであるのが好ましく、0.01〜3μmであるのがより好ましく、0.03〜1μmであるのがさらに好ましい。ブラックマトリックス3の厚さが前記範囲内の値であると、ブラックマトリックス3の不本意な剥離、クラック等をより確実に防止しつつ、ブラックマトリックス3としての機能をより効果的に発揮させることができ、例えば、マイクロレンズ基板1を備えた透過型スクリーン10において、投影される画像のコントラストを特に優れたものとすることができる。
Further, the thickness (average thickness) of the black matrix 3 is preferably 0.01 to 5 μm, more preferably 0.01 to 3 μm, and further preferably 0.03 to 1 μm. When the thickness of the black matrix 3 is a value within the above range, the function as the black matrix 3 can be more effectively exhibited while preventing unintentional peeling, cracking, and the like of the black matrix 3 more reliably. For example, in the
なお、上記の説明では、凹部61が、マイクロレンズ基板(凸部付き部材)1を構成する凸部(マイクロレンズ21)と、実質的に同一の形状(寸法)、配列方式を有しているものとして説明したが、例えば、マイクロレンズ基板(凸部付き部材)1の基板本体2の構成材料が収縮し易いものである場合(基板本体2を構成する樹脂材料が固化等により収縮する場合)、その収縮率等を考慮し、マイクロレンズ基板1を構成するマイクロレンズ(凸部)21と、凹部付き部材(マイクロレンズ基板製造用凹部付き部材)6を構成する凹部61とについて、これらの間で、形状(寸法)、占有率等が異なるようにしてもよい。また、このような場合、従来の方法では、凹部付き基板やマイクロレンズ基板におけるカケ等の不都合がより発生し易かったが、本発明においては、このような場合であっても、上記のような不都合の発生を効果的に防止することができる。
In the above description, the
また、マイクロレンズ基板1が凹部付き部材6’(第2の凹部62を有する凹部付き部材)を用いて製造されたものである場合、マイクロレンズ21が設けられた有効レンズ領域外には、通常、凹部付き部材6の第2の凹部62に対応する凸部が設けられた領域が存在するが、このような凸部(第2の凹部62に対応する凸部)は、前述したような製造方法により、基板本体2を得た後、研削、研磨等の方法により除去されてもよいし、また、第2の凹部62に対応する凸部が形成された領域は、切断等により除去されてもよい。言い換えると、マイクロレンズ基板1は、第2の凹部62に対応する凸部を備えていなくてもよい。
In addition, when the
次に、上述したようなマイクロレンズ基板1を備えた透過型スクリーン10について説明する。
図17に示すように、透過型スクリーン10は、フレネルレンズ部5と、前述したマイクロレンズ基板1とを備えている。フレネルレンズ部5は、光(画像光)の入射側に設置されており、フレネルレンズ部5を透過した光が、マイクロレンズ基板1に入射する構成になっている。
フレネルレンズ部5は、出射側表面に、ほぼ同心円状に形成されたプリズム形状のフレネルレンズ51を有している。このフレネルレンズ部5は、投射レンズ(図示せず)からの画像光を屈折させ、マイクロレンズ基板1の主面の垂直方向に平行な平行光Laにするものである。
Next, the
As shown in FIG. 17, the
The Fresnel lens unit 5 has a prism-shaped
以上のように構成された透過型スクリーン10では、投射レンズからの映像光が、フレネルレンズ部5によって屈折し、平行光Laとなる。そして、この平行光Laは、マイクロレンズ基板1の着色部が形成された面側からに入射し、各マイクロレンズ21によって集光し、焦点を結んだ後に拡散する。
このとき、マイクロレンズ基板1に入射した光は、十分な透過率でマイクロレンズ基板1を透過する。開口部31を通過した光は、拡散し、観察者に平面画像として観測される。
In the
At this time, the light incident on the
次に、前述したような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18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10とが筐体340に配置された構成を有している。
Next, a rear projector using the transmission screen as described above will be described.
FIG. 18 is a diagram schematically showing the configuration of the rear projector of the present invention.
As shown in the figure, the
そして、このリア型プロジェクタ300は、上記のような透過型スクリーン10を備えているので、コントラストに優れた画像を得ることができる。さらに、本実施形態では、上記のような構成を有しているので、視野角特性、光利用効率等も特に優れたものとなる。
また、特に、前述したマイクロレンズ基板1では、楕円形状のマイクロレンズ21が千鳥状(千鳥格子状)に配されているので、リア型プロジェクタ300では、モアレ等の問題が特に発生し難い。
Since the
In particular, in the
以上、本発明について、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、マイクロレンズ基板、透過型スクリーン、リア型プロジェクタを構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。
また、前述した実施形態では、スペーサーとして、樹脂(固化後の樹脂)と同程度の屈折率を有するものを用いるものとして説明したが、スペーサーは、実質的に、凹部付き部材の凹部が形成されていない領域のみ(非有効レンズ領域)に配されるものである場合、樹脂(固化後の樹脂)と同程度の屈折率を有するものでなくてもよい。また、マイクロレンズ基板(凸部付き部材)の製造に際して、上記のようなスペーサーは必ずしも用いなくてもよい。
As mentioned above, although this invention was demonstrated based on embodiment of illustration, this invention is not limited to these.
For example, each part of the microlens substrate, the transmissive screen, and the rear projector can be replaced with any structure that can exhibit the same function.
In the above-described embodiment, the spacer has been described as having a refractive index comparable to that of the resin (resin after solidification). However, the spacer is substantially formed with a recess of a member with a recess. In the case where it is arranged only in the non-effective region (ineffective lens region), it does not have to have the same refractive index as that of the resin (solidified resin). Further, the spacers as described above are not necessarily used in the production of the microlens substrate (member with convex portions).
また、前述した実施形態では、凹部付き部材および治具の表面に樹脂を付与し、これを平板で押圧するものとして説明したが、例えば、平板の表面に樹脂を付与し、これを凹部付き部材および治具で押圧することにより、マイクロレンズ基板(凸部付き部材)を製造してもよい。
また、前述した実施形態では、凹部付き部材の製造方法の初期孔形成工程において、初期孔とともに、基板に初期凹部を形成するものとして説明したが、このような初期凹部は形成されなくてもよい。初期孔の形成条件(例えば、レーザのエネルギー強度、ビーム径、照射時間等)を適宜調整することにより、所望の形状の初期凹部を形成したり、初期凹部が形成されないように初期孔のみを選択的に形成することができる。
Moreover, in embodiment mentioned above, although resin was provided to the surface of a member with a recessed part and a jig | tool, this was demonstrated as what presses with a flat plate, For example, resin is provided to the surface of a flat plate, and this is a member with a recessed part A microlens substrate (a member with a convex portion) may be manufactured by pressing with a jig.
Further, in the above-described embodiment, the initial hole forming step of the manufacturing method of the member with a recess has been described as forming the initial recess in the substrate together with the initial hole. However, such an initial recess may not be formed. . By appropriately adjusting the initial hole formation conditions (for example, laser energy intensity, beam diameter, irradiation time, etc.), only the initial hole is selected so that the initial recess is formed in a desired shape or the initial recess is not formed. Can be formed.
また、前述した実施形態では、透過型スクリーンが、マイクロレンズ基板(凸部付き部材)とフレネルレンズとを備えるものとして説明したが、本発明の透過型スクリーンは、必ずしも、フレネルレンズを備えたものでなくてもよい。例えば、本発明の透過型スクリーンは、実質的に、本発明の凸部付き部材(マイクロレンズ基板)のみで構成されたものであってもよい。 In the above-described embodiment, the transmission screen is described as including a microlens substrate (a member with a convex portion) and a Fresnel lens. However, the transmission screen of the present invention does not necessarily include a Fresnel lens. It does not have to be. For example, the transmission screen of the present invention may be substantially constituted only by the member with a convex portion (microlens substrate) of the present invention.
また、前述した第2実施形態では、シール部材を用い、エッチングの途中で、このシール部材を剥離することにより、深さの異なる第1の凹部と第2の凹部とを形成するものとして説明したが、このようなシール部材は用いなくてもよい。特に、第2の凹部の深さを、第1の凹部の深さより浅くする必要がない場合等においては、上記のようなシール部材を用いなくても好適に第1の凹部、第2の凹部を形成することができる。また、例えば、以下のような方法によっても、第2の凹部の深さを、第1の凹部の深さよりも浅いものとすることができる。例えば、第2の初期孔の表面付近にエッチング可能な被膜を被覆し、かつ、第1の初期孔の表面付近には前記被膜を被覆しない状態でエッチングを行うことにより、互いに深さの異なる第1の凹部と第2の凹部とを好適に形成することができる。また、上述したようなシール部材を用いなくても、初期孔形成工程において、第1の凹部に対応する部位には、比較的深い所期凹部を形成しておき、第2の凹部に対応する部位には、初期凹部を形成しない(または、第1の凹部に対応する部位に形成する凹部より浅い凹部を形成する)ことや、マスクが有する初期孔(開口部)の大きさを異なるものとすること等によっても、互いに深さの異なる第1の凹部と第2の凹部とを好適に形成することができる。 Moreover, in 2nd Embodiment mentioned above, it demonstrated as what forms a 1st recessed part and a 2nd recessed part from which depth differs by peeling off this sealing member in the middle of etching using a sealing member. However, such a sealing member may not be used. In particular, when it is not necessary to make the depth of the second concave portion shallower than the depth of the first concave portion, the first concave portion and the second concave portion are preferably used without using the sealing member as described above. Can be formed. Further, for example, the depth of the second recess can be made shallower than the depth of the first recess also by the following method. For example, etching is performed in the vicinity of the surface of the second initial hole, and etching is performed without covering the surface of the first initial hole. The first concave portion and the second concave portion can be suitably formed. Further, even without using the sealing member as described above, in the initial hole forming step, a relatively deep desired recess is formed in a portion corresponding to the first recess to correspond to the second recess. The part does not have an initial concave part (or a concave part shallower than the concave part formed in the part corresponding to the first concave part) or the size of the initial hole (opening part) of the mask is different. By doing so, the first recess and the second recess having different depths can be suitably formed.
また、前述した実施形態では、マイクロレンズ基板(凸部付き部材)におけるマイクロレンズ(第1の凹部に対応する凸部)、凹部付き部材における凹部(第1の凹部)は、千鳥格子状に配列されたものとして説明したが、これらの配列パターンは、いかなるものであってもよく、例えば、ランダムに配されたものであってもよい。
また、前述した実施形態では、マイクロレンズ基板(凸部付き部材)におけるマイクロレンズ(第1の凹部に対応する凸部)、凹部付き部材における凹部(第1の凹部)は、平面視したときの形状が、略楕円形状(扁平形状)であるものとして説明したが、これらの形状は、例えば、略円形状、略六角形状等、いかなる形状であってもよい。
In the embodiment described above, the microlenses (convex portions corresponding to the first concave portions) in the microlens substrate (members with convex portions) and the concave portions (first concave portions) in the members with concave portions are in a staggered pattern. Although described as being arranged, these arrangement patterns may be any pattern, for example, randomly arranged patterns.
Moreover, in embodiment mentioned above, the microlens (convex part corresponding to a 1st recessed part) in a microlens board | substrate (member with a convex part) and the recessed part (1st recessed part) in a member with a recessed part are planar views. Although the description has been given assuming that the shape is a substantially elliptical shape (flat shape), these shapes may be any shape such as a substantially circular shape or a substantially hexagonal shape.
また、前述した実施形態では、治具を除去した後に、基板本体(凸部付き部材)の端部付近を把持しつつ、基板本体を凹部付き部材から剥離するものとして説明したが、凸部付き部材を凹部付き部材から剥離する工程は、治具が除去されていない状態で行ってもよい。このような場合、例えば、基板本体の端部付近とともに治具を把持することにより、好適に凸部付き部材を凹部付き部材から剥離することができる。 In the above-described embodiment, after the jig is removed, the substrate main body (member with a convex portion) is gripped near the end and the substrate main body is peeled from the member with the concave portion. The step of peeling the member from the member with the recess may be performed in a state where the jig is not removed. In such a case, for example, by holding the jig together with the vicinity of the end of the substrate main body, the member with the convex portion can be suitably peeled from the member with the concave portion.
また、前述した実施形態では、凹部(第1の凹部)に対応する凸部がマイクロレンズとして機能するものとして説明したが、例えば、第1の凹部に対応する凸部は、レンチキュラレンズとして機能するもの等、いかなるものであってもよい。
また、前述した実施形態では、第1の領域は第1の凹部のみで構成され、かつ、第2の領域は第2の凹部のみで構成されるものとして説明したが、第1の凹部と第2の凹部とが混在する領域が存在してもよい。
In the embodiment described above, the convex portion corresponding to the concave portion (first concave portion) has been described as functioning as a microlens. For example, the convex portion corresponding to the first concave portion functions as a lenticular lens. Anything such as a thing may be used.
In the above-described embodiment, the first region is configured by only the first concave portion, and the second region is configured by only the second concave portion. There may be a region where two concave portions are mixed.
また、前述した実施形態では、第2の領域が、凹部付き部材の左右の端部付近に設けられるものとして説明したが、第2の領域は、例えば、凹部付き部材の一端側(例えば、図16中での右側または左側)のみに設けられるものであってもよいし、凹部付き部材の縁部付近全体に設けられるものであってもよい。
また、前述した実施形態では、凹部付き部材、凸部付き部材が板状(シート状、フィルム状等を含む)の部材(基板)であるものとして説明したが、凹部付き部材、凸部付き部材の形状はいかなるものであっても良い。例えば、凹部付き部材は、ロール状をなすものであってもよい。
In the above-described embodiment, the second region is described as being provided in the vicinity of the left and right end portions of the member with recesses. However, the second region is, for example, one end side of the member with recesses (for example, FIG. 16 may be provided only on the right side or the left side in FIG.
Moreover, in embodiment mentioned above, although the member with a recessed part and the member with a convex part were demonstrated as what is a plate-like (a sheet form, a film form etc.) member (board | substrate), the member with a recessed part, the member with a convex part Any shape may be used. For example, the member with a recess may be a roll.
また、前述した実施形態では、凸部付き部材は、透過型スクリーン、リア型プロジェクタを構成する部材であり、凹部付き部材は、凸部付き部材の製造用の型として用いられるものとして説明したが、本発明の凸部付き部材の用途は、前記のようなものに限定されず、いかなるものであってもよい。例えば、本発明の凸部付き部材は、拡散板、ブラックマトリックススクリーン、投射型表示装置(フロントプロジェクタ)のスクリーン(フロントプロジェクションスクリーン)、投射型表示装置(フロントプロジェクタ)の液晶ライトバルブの構成部材等に適用されるものであってもよい。
また、前述した実施形態では、凸部付き部材(マイクロレンズ基板)は、凹部付き部材から取り外して用いられるものとして説明したが、凹部付き部材は製造された凸部付き部材から取り外されることなく用いられるもの(特に、透過型スクリーン、リア型プロジェクタ等の光学製品の構成部品として用いられるもの)であってもよい。
Further, in the above-described embodiment, the member with the convex portion is a member constituting a transmission type screen and a rear projector, and the member with the concave portion is described as being used as a mold for manufacturing the member with the convex portion. The use of the member with a convex portion of the present invention is not limited to the above, and may be anything. For example, the member with a convex portion of the present invention includes a diffusion plate, a black matrix screen, a screen of a projection display device (front projector) (front projection screen), a component member of a liquid crystal light valve of the projection display device (front projector), and the like. It may be applied to.
In the above-described embodiments, the member with a convex portion (microlens substrate) has been described as being used by being removed from the member with a concave portion, but the member with a concave portion is used without being removed from the manufactured member with a convex portion. (In particular, those used as components of optical products such as transmission screens and rear projectors).
[凹部付き部材、凸部付き部材および透過型スクリーンの作製]
(実施例1)
以下のように、マイクロレンズ形成用の凹部を備えた凹部付き部材を製造した。
まず、基板として、横1.2m×縦0.7m角、厚さ4.8mmのソーダガラス基板を用意した。
このソーダガラス基板を、4wt%の一水素二フッ化アンモニウムと、8wt%の過酸化水素とを含む洗浄液に浸漬して6μmエッチングを行い、その表面を清浄化した。
その後、純水洗浄およびN2ガスを用いた乾燥(純水の除去)を行った。
次に、このソーダガラス基板上に、スパッタリング法にて、Cr/酸化Crの積層体(酸化Crの外表面側にCrが積層された積層体)を形成した。すなわち、ソーダガラス基板の表面に、Cr/酸化Crの積層体で構成されたのマスク形成用膜および裏面保護膜を形成した。Cr層の厚さは0.03μm、酸化Cr層の厚さは0.01μmであった。
[Manufacture of members with concave portions, members with convex portions and transmission screens]
Example 1
The member with a recessed part provided with the recessed part for microlens formation was manufactured as follows.
First, as a substrate, a soda glass substrate having a width of 1.2 m × length of 0.7 m and a thickness of 4.8 mm was prepared.
This soda glass substrate was immersed in a cleaning solution containing 4 wt% ammonium monohydrogen difluoride and 8 wt% hydrogen peroxide and etched by 6 μm to clean the surface.
Thereafter, cleaning with pure water and drying using N 2 gas (removal of pure water) were performed.
Next, a Cr / Cr oxide laminate (a laminate in which Cr was laminated on the outer surface side of Cr oxide) was formed on this soda glass substrate by sputtering. That is, a mask forming film and a back surface protective film made of a Cr / Cr oxide laminate were formed on the surface of a soda glass substrate. The thickness of the Cr layer was 0.03 μm, and the thickness of the Cr oxide layer was 0.01 μm.
次に、マスク形成用膜に対してレーザ加工を行い、マスク形成用膜の中央部113cm×65cmの範囲(第1の領域に対応する領域)に多数の初期孔が、千鳥状に配されたパターンを形成し、マスクを得た。この領域における初期孔の密度は、2.6万個/cm2であった。初期孔の平均幅は2.0μmであり、平均長さは2.1μmであった。
なお、レーザ加工は、エネルギー強度600mJ/cm2のエキシマレーザを、360個の開口部を有するマスクを介して、マスク(上記Cr/酸化Crの積層体)で被覆された基板上に照射することにより行った。マスクで被覆された基板上に照射されたレーザ光は、そのビーム径(スポット径)が2μm、各スポットにおけるエネルギー強度が1mJ/cm2であった。また、レーザ光の走査速度は0.1m/秒とした。
また、この際、初期孔が形成された部位において、ソーダガラス基板の表面に深さ0.005μmの凹部および変質層も形成した。
Next, laser processing was performed on the mask forming film, and a large number of initial holes were arranged in a staggered manner in a range of 113 cm × 65 cm (a region corresponding to the first region) of the central portion of the mask forming film. A pattern was formed and a mask was obtained. The density of the initial holes in this region was 26,000 holes / cm 2 . The average width of the initial holes was 2.0 μm, and the average length was 2.1 μm.
In the laser processing, an excimer laser with an energy intensity of 600 mJ / cm 2 is irradiated onto a substrate covered with a mask (the Cr / Cr oxide laminate) through a mask having 360 openings. It went by. The laser beam irradiated onto the substrate covered with the mask had a beam diameter (spot diameter) of 2 μm and an energy intensity of 1 mJ / cm 2 at each spot. The scanning speed of the laser beam was set to 0.1 m / second.
At this time, a recess having a depth of 0.005 μm and an altered layer were also formed on the surface of the soda glass substrate at the site where the initial holes were formed.
次に、ソーダガラス基板にウェットエッチングを施し、ソーダガラス基板上に多数の平面視したときの形状が扁平形状(略楕円形状)の凹部(マイクロレンズ形成用凹部)を形成した。形成された多数の凹部は、互いにほぼ同一の形状を有していた。形成された凹部の短軸方向の長さ(ピッチ)は54μm、長軸方向の長さは72μm、曲率半径は39μm、深さは38.5μmであった。また、凹部(第1の凹部)が形成されている有効領域(第1の領域)における凹部(第1の凹部)の密度d1は2.6万個/cm2であった。また、凹部が形成されている有効領域における凹部の占有率は98%であった。
なお、ウェットエッチングは、エッチング液として、4wt%の一水素二フッ化アンモニウムと、4wt%の硫酸とを含む水溶液を用い、浸漬時間は125分とした。
Next, wet etching was performed on the soda glass substrate to form concave portions (recesses for forming microlenses) having a flat shape (substantially elliptical shape) when viewed in plan on the soda glass substrate. The formed many recesses had substantially the same shape as each other. The length (pitch) in the minor axis direction of the formed recess was 54 μm, the length in the major axis direction was 72 μm, the radius of curvature was 39 μm, and the depth was 38.5 μm. The density d 1 of the recesses (first recesses) in the effective region (first region) where the recesses (first recesses) were formed was 26,000 pieces / cm 2 . Moreover, the occupation rate of the recessed part in the effective area | region in which the recessed part was formed was 98%.
In the wet etching, an aqueous solution containing 4 wt% ammonium monofluoride difluoride and 4 wt% sulfuric acid was used as an etchant, and the immersion time was 125 minutes.
次に、硝酸第二セリウムアンモニウムと過塩素酸との混合物を用いてエッチングすることにより、マスクおよび裏面保護膜を除去した。
その後、純水洗浄およびN2ガスを用いた乾燥(純水の除去)を行った。
これにより、図1に示すような、ソーダガラス基板上に、マイクロレンズ形成用の多数の凹部(第1の凹部)が千鳥状に配列された凹部付き部材を得た。得られた凹部付き部材を平面視したときに、凹部(第1の凹部)が形成されている有効領域(第1の領域)における凹部(第1の凹部)の占有率は98%であった。
Next, the mask and the back surface protective film were removed by etching using a mixture of ceric ammonium nitrate and perchloric acid.
Thereafter, cleaning with pure water and drying using N 2 gas (removal of pure water) were performed.
Thereby, the member with a recessed part in which many recessed parts (1st recessed part) for microlens formation were arranged on the soda glass substrate as shown in FIG. 1 in zigzag form was obtained. When the obtained member with recesses was viewed in plan, the occupation ratio of the recesses (first recesses) in the effective region (first region) where the recesses (first recesses) were formed was 98%. .
次に、上記のようにして得られた凹部付き基板の凹部が形成された側の面に、離型剤(GF−6110)を付与し、さらに、未重合(未硬化)のアクリル系樹脂(PMMA樹脂(メタクリル樹脂))を付与した。この際、アクリル系樹脂(PMMA樹脂(メタクリル樹脂))の硬化物で構成された略球形状のスペーサー(直径2.0mm)を、凹部付き基板のほぼ全面に配しておいた。また、スペーサーは、0.1個/cm2の割合で配した。 Next, a release agent (GF-6110) is applied to the surface of the substrate with recesses obtained as described above on which the recesses are formed, and an unpolymerized (uncured) acrylic resin ( PMMA resin (methacrylic resin)) was applied. Under the present circumstances, the substantially spherical spacer (diameter 2.0mm) comprised with the hardened | cured material of acrylic resin (PMMA resin (methacrylic resin)) was distribute | arranged to the substantially whole surface of the board | substrate with a recessed part. The spacers were arranged at a rate of 0.1 piece / cm 2 .
このとき、基板本体の一端部には、後に凸部付き部材(硬化後の樹脂)を剥離する際に、剥離を補助する治具が配されており、当該治具上にも上記樹脂を供給した(図3〜図5参照)。この治具の幅は、50mmであった。また、治具としては、その表面(アクリル系樹脂が付与される側の表面)に、ヘキサメチルジシラザンによる気相表面処理(離型処理)が施されたものを用いた。 At this time, a jig for assisting in peeling is disposed at one end of the substrate body when peeling the member with the convex portion (resin after curing) later, and the resin is also supplied onto the jig. (See FIGS. 3 to 5). The width of this jig was 50 mm. Further, as the jig, a tool whose surface (surface to which the acrylic resin was applied) was subjected to gas phase surface treatment (mold release treatment) with hexamethyldisilazane was used.
次に、ソーダガラスで構成された平板で、前記アクリル系樹脂を押圧した。この際、平板とアクリル系樹脂との間に、空気が侵入しないようにした。また、平板としては、アクリル系樹脂を押圧する側の面に離型剤(GF−6110)が塗布されたものを用いた。
その後、加熱することにより、アクリル系樹脂を硬化させ、基板本体を得た。得られた基板本体(硬化後の樹脂)の屈折率は、1.51であった。また、得られた基板本体の樹脂層(マイクロレンズを除く部分)の厚さは2.0mmであった。また、扁平形状(略楕円形状)のマイクロレンズは、その短軸方向の長さ(ピッチ)が54μm、長軸方向の長さは72μm、曲率半径は39μm、高さは38.0μmであった。また、マイクロレンズが形成されている有効領域におけるマイクロレンズの占有率は97%であった。また、硬化後のアクリル系樹脂の硬度は、ショアD54であった。
Next, the acrylic resin was pressed with a flat plate made of soda glass. At this time, air was prevented from entering between the flat plate and the acrylic resin. Moreover, as a flat plate, the thing by which the mold release agent (GF-6110) was apply | coated to the surface at the side which presses acrylic resin was used.
Thereafter, the acrylic resin was cured by heating to obtain a substrate body. The refractive index of the obtained substrate body (cured resin) was 1.51. Further, the thickness of the resin layer (excluding the microlens) of the obtained substrate body was 2.0 mm. The flat (substantially oval) microlens had a short axis length (pitch) of 54 μm, a long axis length of 72 μm, a radius of curvature of 39 μm, and a height of 38.0 μm. . Further, the occupation ratio of the microlens in the effective region where the microlens is formed was 97%. Moreover, the hardness of the acrylic resin after curing was Shore D54.
次に、平板を取り除いた。
次に、基板本体の出射側(マイクロレンズが形成されている面とは反対側の面)表面に、遮光性材料(カーボンブラック)が添加されたポジ型のフォトポリマー(PC405G:JSR株式会社製)を、ロールコーターにより付与した。フォトポリマー中における遮光性材料の含有量は、20wt%であった。
Next, the flat plate was removed.
Next, a positive type photopolymer (PC405G: manufactured by JSR Corporation) in which a light-shielding material (carbon black) is added to the surface of the substrate main body on the emission side (surface opposite to the surface on which the microlens is formed). ) Was applied by a roll coater. The content of the light shielding material in the photopolymer was 20 wt%.
次に、90℃×30分のプレベーク処理を施した。
次に、凹部付き部材の凹部が形成されている側の面とは反対側の面から、80mJ/cm2の平行光としての紫外線を照射した。これにより、照射した紫外線は、各マイクロレンズで集光され、各マイクロレンズの焦点f(ブラックマトリックスの厚さ方向の中心付近)近傍のフォトポリマーを選択的に露光した。
Next, a pre-bake treatment at 90 ° C. for 30 minutes was performed.
Next, an ultraviolet ray as parallel light of 80 mJ / cm 2 was irradiated from the surface opposite to the surface on which the concave portion of the member with concave portions was formed. Thereby, the irradiated ultraviolet rays were collected by each microlens, and the photopolymer near the focal point f (near the center in the thickness direction of the black matrix) of each microlens was selectively exposed.
その後、0.5wt%のKOH水溶液を用いて、40秒の現像処理を施した。
その後、純水洗浄およびN2ガスを用いた乾燥(純水の除去)を行い、さらに、200℃×30分のポストベーク処理を施した。これにより、各マイクロレンズに対応した開口部を有するブラックマトリックスが形成された。形成されたブラックマトリックスの厚さは5μmであった。
Thereafter, development was performed for 40 seconds using a 0.5 wt% aqueous KOH solution.
Thereafter, pure water cleaning and drying using N 2 gas (removal of pure water) were performed, and a post-baking treatment at 200 ° C. for 30 minutes was further performed. Thereby, a black matrix having openings corresponding to the respective microlenses was formed. The thickness of the formed black matrix was 5 μm.
その後、以下のようにして、基板本体を、凹部付き部材から取り外した。
まず、治具を、凹部付き部材から取り外しつつ、形成された基板本体からも剥離した。その後、基板本体の治具と接触していた部位(アクリル系樹脂が治具上で固化した部位)を把持しつつ、基板本体側を湾曲させるように引っ張り、所定の一定の速度で連続して(休むことなく)剥離した。剥離の方向は、凹部の短軸の方向(基板本体の長手方向)とした。
このときの引っ張り強さは80g/cm(幅)、剥離速度は20mm/秒とした。
Then, the board | substrate body was removed from the member with a recessed part as follows.
First, the jig was removed from the formed substrate body while being removed from the member with the recess. After that, while holding the part of the substrate body that was in contact with the jig (the part where the acrylic resin solidified on the jig), the substrate body side was pulled to bend and continuously at a predetermined constant speed. Peeled (without rest). The direction of peeling was the short axis direction of the recess (longitudinal direction of the substrate body).
The tensile strength at this time was 80 g / cm (width), and the peeling speed was 20 mm / sec.
その後、凹部付き部材から剥離された基板本体に対して、浸染により着色液を付与した。このとき、マイクロレンズが形成された面側全体が着色液に接触し、かつ、ブラックマトリックスが形成された面側には着色液が接触しないようにした。また、着色液を付与する際の基板本体および着色液の温度は、90℃に調整した。また、着色液付与時には、雰囲気の圧力が120kPaとなるように加圧した。着色液としては、分散染料(Blue(双葉産業製)):2重量部、分散染料(Red(双葉産業製)):0.1重量部、分散染料(Yellow(双葉産業製)):0.05重量部、ベンジルアルコール:10重量部、界面活性剤:2重量部、純水:1000重量部の混合物を用いた。 Thereafter, a coloring liquid was applied to the substrate body peeled from the member with concave portions by dip dyeing. At this time, the entire surface side on which the microlenses were formed was in contact with the coloring liquid, and the coloring liquid was not in contact with the surface side on which the black matrix was formed. Further, the temperature of the substrate body and the coloring liquid when applying the coloring liquid was adjusted to 90 ° C. In addition, when applying the coloring liquid, the pressure of the atmosphere was increased to 120 kPa. Disperse dye (Blue (manufactured by Futaba Sangyo)): 2 parts by weight, disperse dye (Red (manufactured by Futaba Sangyo)): 0.1 part by weight, disperse dye (Yellow (manufactured by Futaba Sangyo)): 0. A mixture of 05 parts by weight, benzyl alcohol: 10 parts by weight, surfactant: 2 parts by weight, and pure water: 1000 parts by weight was used.
上記のような条件で、基板本体と着色液とを20分間接触させた後、着色液が貯留された槽から、基板本体を取り出し、十分に水洗した後、乾燥させた。
その後、純水洗浄およびN2ガスを用いた乾燥(純水の除去)を行うことにより、着色部が形成されたマイクロレンズ基板を得た。形成された着色部の濃度は、55%であった。
また、上記の凹部付き部材を用いて、上記と同様な操作を繰り返し行うことにより、合計500枚のマイクロレンズ基板を製造した。
そして1枚目のマイクロレンズ基板および500枚目のマイクロレンズ基板を用いて、それぞれ、図17に示すような透過型スクリーンを得た。
Under the conditions described above, the substrate main body and the coloring liquid were brought into contact for 20 minutes, and then the substrate main body was taken out of the tank in which the coloring liquid was stored, sufficiently washed with water, and then dried.
Thereafter, by drying (removal of pure water) using pure water cleaning and N 2 gas, to obtain a microlens substrate on which the colored portion is formed. The density of the formed colored part was 55%.
In addition, a total of 500 microlens substrates were manufactured by repeatedly performing the same operation as described above using the above-described member with concave portions.
Then, using the first microlens substrate and the 500th microlens substrate, transmissive screens as shown in FIG. 17 were obtained.
(実施例2)
まず、前記実施例1と同様にして、マスク形成用膜および裏面保護膜で被覆した基板を用意した。
次に、マスク形成用膜に対してレーザ加工を行い、マスク形成用膜の中央部113cm×65cmの範囲(第1の領域に対応する領域)に多数の第1の初期孔が、千鳥状に配されたパターンを形成し、マスクを得た。この領域における第1の初期孔の密度は、2.3万個/cm2であった。第1の初期孔の平均幅は2.0μmであり、平均長さは2.2μmであった。また、これと同時に、第1の初期孔が形成された領域の外側で、基板の長手方向側の両端部付近の10cm×65cmの範囲に多数の第2の初期孔を形成した。第2の初期孔は、基板の端部側に向かうに従い、次第にその密度が疎となるように配されたパターンとなるように形成した。これらの領域における第2の初期孔の密度は、1.0万個/cm2であった。第2の初期孔の平均幅は0.005μmであり、平均長さは2.2μmであった。
(Example 2)
First, in the same manner as in Example 1, a substrate coated with a mask forming film and a back surface protective film was prepared.
Next, laser processing is performed on the mask forming film, and a large number of first initial holes are formed in a staggered pattern in a region of 113 cm × 65 cm (a region corresponding to the first region) of the central portion of the mask forming film. The arranged pattern was formed to obtain a mask. The density of the first initial holes in this region was 23,000 holes / cm 2 . The average width of the first initial holes was 2.0 μm, and the average length was 2.2 μm. At the same time, a large number of second initial holes were formed in a range of 10 cm × 65 cm in the vicinity of both ends of the substrate in the longitudinal direction outside the region where the first initial holes were formed. The second initial holes were formed so as to have a pattern in which the density gradually became sparser toward the end of the substrate. The density of the second initial holes in these regions was 10,000 / cm 2 . The average width of the second initial holes was 0.005 μm and the average length was 2.2 μm.
なお、レーザ加工は、エキシマレーザを、360個の開口部を有するマスクを介して、マスク形成用膜(上記Cr/酸化Crの積層体)で被覆された基板上に照射することにより行った。また、レーザ光の走査速度は0.1m/秒とした。また、マスク形成用膜で被覆された基板上に照射されたレーザ光のビーム径(スポット径)は2μmであった。また、マスク形成用膜で被覆された基板上に照射されたレーザ光のエネルギ強度が、第1の初期孔を形成する際においては、1mJ/cm2となるように、また、第2の初期孔を形成する際には、1mJ/cm2となるように制御した。
また、この際、第1の初期孔が形成された部位において、ソーダガラス基板の表面に深さ0.005μmの凹部および変質層も形成した。
The laser processing was performed by irradiating an excimer laser on a substrate covered with a mask forming film (the Cr / Cr oxide laminate) through a mask having 360 openings. The scanning speed of the laser beam was set to 0.1 m / second. Further, the beam diameter (spot diameter) of the laser beam irradiated onto the substrate covered with the mask forming film was 2 μm. In addition, when forming the first initial hole, the energy intensity of the laser light irradiated onto the substrate covered with the mask forming film is set to 1 mJ / cm 2, and the second initial When forming the hole, it was controlled to be 1 mJ / cm 2 .
At this time, a recess having a depth of 0.005 μm and an altered layer were also formed on the surface of the soda glass substrate at the site where the first initial holes were formed.
次に、マスク上の第2の初期孔が設けられた領域(第2の領域に対応する領域)に、耐エッチング性を有するシール部材(テープ)を密着させた(貼着した)。シール部材としては、ポリエチレンテレフタレートで構成された基部と、粘着剤で構成された粘着剤層とを有する粘着テープを用いた。
次に、マスク、裏面保護膜、およびシール部材が付されたソーダガラス基板にウェットエッチングを施した。そして、このウェットエッチングの途中で、シール部材を剥離することにより、第2の初期孔を露出させ、エッチング液と接触させた。
このようなエッチングを行うことにより、ソーダガラス基板上に多数の平面視したときの形状が扁平形状(略楕円形状)の第1の凹部(マイクロレンズ形成用凹部)および第2の凹部を形成した。形成された多数の第1の凹部は、互いにほぼ同一の形状を有していた。形成された第1の凹部の短軸方向の長さは54μm、長軸方向の長さは82μm、曲率半径は40μm、深さは39.5μmであった。また、第1の凹部が形成されている有効領域(第1の領域)における第1の凹部の密度d1は2.3万個/cm2であった。また、形成された多数の第2の凹部は、互いにほぼ同一の形状を有していた。形成された第2の凹部の直径は80.0μm、深さは39.5μmであった。第2の凹部が形成されている領域(第2の領域)における第2の凹部の密度d2は1.0万個/cm2であった。また、第2の領域における第2の凹部の列数は、3000であった。また、第2の領域における隣接する列のピッチ(平均値)は、250μmであった。また、第2の領域の剥離方向についての長さは、20mmであった。
なお、ウェットエッチングは、エッチング液として、4wt%の一水素二フッ化アンモニウムと、8wt%の過酸化水素とを含む水溶液を用い、浸漬時間は2.5時間とした。
Next, a seal member (tape) having etching resistance was brought into close contact with (adhered to) a region (region corresponding to the second region) provided with the second initial hole on the mask. As the sealing member, an adhesive tape having a base part made of polyethylene terephthalate and an adhesive layer made of an adhesive was used.
Next, wet etching was performed on the soda glass substrate provided with the mask, the back surface protective film, and the seal member. Then, in the course of this wet etching, the seal member was peeled to expose the second initial hole and contact with the etching solution.
By performing such etching, a first recess (microlens forming recess) and a second recess having a flat shape (substantially elliptical shape) when viewed in plan are formed on the soda glass substrate. . The formed many first recesses had substantially the same shape as each other. The formed first recess had a length in the minor axis direction of 54 μm, a length in the major axis direction of 82 μm, a radius of curvature of 40 μm, and a depth of 39.5 μm. The density d 1 of the first recesses in the effective region (first region) where the first recesses are formed was 23,000 / cm 2 . In addition, the many second recesses formed had almost the same shape. The formed second recess had a diameter of 80.0 μm and a depth of 39.5 μm. The density d 2 of the second recesses in the region where the second recesses are formed (second region) was 1 million pieces / cm 2 . The number of rows of the second recesses in the second region was 3000. Further, the pitch (average value) of adjacent rows in the second region was 250 μm. The length of the second region in the peeling direction was 20 mm.
In the wet etching, an aqueous solution containing 4 wt% ammonium monohydrogen difluoride and 8 wt% hydrogen peroxide was used as an etchant, and the immersion time was 2.5 hours.
その後、前記実施例1と同様にして、マスクおよび裏面保護膜を除去し、さらに、純水洗浄およびN2ガスを用いた乾燥(純水の除去)を行った。
これにより、図7に示すような、ソーダガラス基板上に、マイクロレンズ形成用の多数の第1の凹部が千鳥状に配列され、さらに、前記第1の凹部が形成された領域(第1の領域)の外側で、基板の長手方向側の両端部付近に、第2の凹部が外側に向かうにつれて次第に疎となるように配列された領域(第2の領域)を有する凹部付き部材を得た。得られた凹部付き部材を平面視したときに、第1の凹部が形成されている有効領域(第1の領域)における第1の凹部の占有率は98%、第2の凹部が形成されている領域(第2の領域)における第2の凹部の占有率は50%であった。
上記のようにして得られた凹部付き部材の凹部が形成された側の面に、離型剤(GF−6110)を付与した。
その後、このようにして得られた凹部付き部材を用いた以外は、前記実施例1と同様にしてマイクロレンズ基板、透過型スクリーンを製造した。
Thereafter, in the same manner as in Example 1, the mask and the back surface protective film were removed, and further, pure water cleaning and drying (removing pure water) using N 2 gas were performed.
As a result, a large number of first concave portions for forming microlenses are arranged in a zigzag pattern on the soda glass substrate as shown in FIG. A member with a recess having an area (second area) arranged so that the second recess gradually becomes sparse toward the outside in the vicinity of both ends on the longitudinal direction side of the substrate outside the area) was obtained. . When the obtained member with recesses is viewed in plan, the occupation ratio of the first recesses in the effective region (first region) where the first recesses are formed is 98%, and the second recesses are formed. The occupation ratio of the second recesses in the area (second area) was 50%.
A release agent (GF-6110) was applied to the surface of the member with recesses obtained as described above on which the recesses were formed.
Thereafter, a microlens substrate and a transmissive screen were produced in the same manner as in Example 1 except that the thus-obtained member was used.
(実施例3〜5)
治具の幅を表1に示すようにし、さらに、マスクの構成、レーザ光の照射条件(形成される初期孔の形状、初期凹部の深さ)、エッチング液への浸漬時間等を変更することにより、凹部付き部材が有する凹部の形状、密度、配列パターン等を表1に示すように変更した以外は、前記実施例1と同様にして凹部付き部材、マイクロレンズ基板、透過型スクリーンを製造した。
(Examples 3 to 5)
The width of the jig is set as shown in Table 1, and the mask configuration, laser light irradiation conditions (the shape of the initial hole to be formed, the depth of the initial recess), the immersion time in the etching solution, and the like are changed. Thus, a member with a recess, a microlens substrate, and a transmission screen were manufactured in the same manner as in Example 1 except that the shape, density, arrangement pattern, and the like of the recess included in the member with a recess were changed as shown in Table 1. .
(実施例6〜8)
治具の幅を表1に示すようにし、さらに、マスクの構成、レーザ光の照射条件(形成される初期孔の形状、初期凹部の深さ)、エッチング液への浸漬時間等を変更することにより、凹部付き部材が有する第1の凹部、第2の凹部の形状、密度、配列パターン等を表1に示すように変更した以外は、前記実施例2と同様にして凹部付き部材、マイクロレンズ基板、透過型スクリーンを製造した。
(Examples 6 to 8)
The width of the jig is set as shown in Table 1, and the mask configuration, laser light irradiation conditions (the shape of the initial hole to be formed, the depth of the initial recess), the immersion time in the etching solution, and the like are changed. In the same manner as in Example 2 except that the shape, density, arrangement pattern, and the like of the first concave portion and the second concave portion included in the concave portion member are changed as shown in Table 1, the concave portion member, the microlens A substrate and a transmission screen were produced.
(比較例1)
凹部付き基板上に未重合(未硬化)のアクリル系樹脂を付与する工程において、治具を用いなかった以外は、前記実施例5と同様にして凹部付き部材、マイクロレンズ基板、透過型スクリーンを製造した。
(比較例2)
着色部を形成しなかった以外は、前記比較例1と同様にして凹部付き部材、マイクロレンズ基板、透過型スクリーンを製造した。
前記各実施例および各比較例について、凹部付き部材を製造する際に用いたマスクの構成、製造された凹部付き部材が有する凹部(第1の凹部、第2の凹部)の密度、形状、配列パターン、マイクロレンズ基板の製造時に用いた治具の幅、製造されたマイクロレンズ基板が有するマイクロレンズの形状、配列パターン、マイクロレンズ基板(基板本体)の生産性等を表1にまとめて示す。
(Comparative Example 1)
In the step of applying an unpolymerized (uncured) acrylic resin on the substrate with recesses, a member with recesses, a microlens substrate, and a transmission screen were prepared in the same manner as in Example 5 except that no jig was used. Manufactured.
(Comparative Example 2)
A member with a recess, a microlens substrate, and a transmissive screen were produced in the same manner as in Comparative Example 1 except that no colored portion was formed.
About each said Example and each comparative example, the structure of the mask used when manufacturing the member with a recessed part, the density of the recessed part (1st recessed part, 2nd recessed part) which the manufactured member with a recessed part has, shape, arrangement | sequence Table 1 summarizes the pattern, the width of the jig used when manufacturing the microlens substrate, the shape of the microlens included in the manufactured microlens substrate, the array pattern, the productivity of the microlens substrate (substrate body), and the like.
表1から明らかなように、本発明では、生産性良くマイクロレンズ基板を製造することができたのに対し、比較例では、マイクロレンズ基板の生産性が著しく悪かった。より詳しく説明すると、本発明では、凹部付き部材から基板本体を剥離する操作を容易かつ確実に行うことができたのに対し、比較例では、凹部付き部材からの基板本体の剥離が困難であり、剥離には、本発明に比べて大きな力が必要であった。 As can be seen from Table 1, in the present invention, the microlens substrate could be manufactured with good productivity, whereas in the comparative example, the productivity of the microlens substrate was extremely poor. More specifically, in the present invention, the operation of peeling the substrate main body from the member with the concave portion could be easily and reliably performed, whereas in the comparative example, it is difficult to peel the substrate main body from the member with the concave portion. The peeling requires a greater force than the present invention.
[リア型プロジェクタの作製]
前記各実施例および各比較例の透過型スクリーンを用いて、図18に示すようなリア型プロジェクタを、それぞれ作製した。
[凹部付き部材の耐久性評価]
前記各実施例および各比較例の凹部付き部材について、500枚のマイクロレンズ基板の製造を行った後の(基板本体の剥離を500回繰り返し行った後の)凹部付き部材について、凹部(第1の凹部、第2の凹部)が形成された側の面を、顕微鏡を用いて観察した。基板表面の凹凸パターンの状態について以下の4段階の基準に従い評価した。
◎:凹凸パターンの欠けが全く認められない。
○:凹凸パターンの欠けがほとんど認められない。
△:凹凸パターンの欠けがわずかに認められる。
×:凹凸パターンの欠けが顕著に認められる。
[Production of rear projector]
Rear projectors as shown in FIG. 18 were produced using the transmission screens of the respective examples and comparative examples.
[Durability evaluation of a member with a recess]
About the member with a recessed part of each said Example and each comparative example, about the member with a recessed part (after peeling of a board | substrate main body was repeated 500 times) after manufacturing 500 microlens board | substrates, a recessed part (1st The surface on the side where the concave portions and the second concave portions) were formed was observed using a microscope. The state of the concavo-convex pattern on the substrate surface was evaluated according to the following four-stage criteria.
(Double-circle): The chip | tip of an uneven | corrugated pattern is not recognized at all.
◯: Almost no irregular pattern is observed.
(Triangle | delta): The chip | tip of an uneven | corrugated pattern is recognized slightly.
X: The chip | tip of an uneven | corrugated pattern is recognized notably.
[ドット抜け等の評価]
前記各実施例および各比較例のリア型プロジェクタの透過型スクリーンにサンプル画像を表示させた。表示された画像について、ドット抜け、明るさのムラの発生状況を以下の4段階の基準に従い評価した。
◎:ドット抜け、明るさのムラが全く認められない。
○:ドット抜け、明るさのムラがほとんど認められない。
△:ドット抜け、明るさのムラのうち少なくとも一つがわずかに認められる。
×:ドット抜け、明るさのムラのうち少なくとも一つが顕著に認められる。
[Evaluation of missing dots, etc.]
Sample images were displayed on the transmissive screens of the rear projectors of the respective examples and comparative examples. With respect to the displayed image, the occurrence of missing dots and uneven brightness was evaluated according to the following four criteria.
(Double-circle): A dot missing and the brightness nonuniformity are not recognized at all.
○: Dot missing and uneven brightness are hardly observed.
Δ: At least one of missing dots and uneven brightness is slightly recognized.
X: At least one of dot missing and brightness unevenness is noticeable.
[回折光、モアレ、色ムラの評価]
前記各実施例および各比較例のリア型プロジェクタの透過型スクリーンにサンプル画像を表示させた。表示された画像について、回折光、モアレ、色ムラの発生状況を以下の4段階の基準に従い評価した。
◎:回折光、モアレ、色ムラが全く認められない。
○:回折光、モアレ、色ムラがほとんど認められない。
△:回折光、モアレ、色ムラのうち少なくとも一つがわずかに認められる。
×:回折光、モアレ、色ムラのうち少なくとも一つが顕著に認められる。
[Evaluation of diffracted light, moire and color unevenness]
Sample images were displayed on the transmissive screens of the rear projectors of the respective examples and comparative examples. The displayed images were evaluated for the occurrence of diffracted light, moire and color unevenness according to the following four criteria.
A: No diffracted light, moire, or color unevenness is observed.
○: Almost no diffracted light, moire or color unevenness is observed.
Δ: At least one of diffracted light, moire, and color unevenness is slightly observed.
X: At least one of diffracted light, moire and color unevenness is remarkably recognized.
[コントラストの評価]
前記各実施例および各比較例のリア型プロジェクタについて、コントラストの評価を行った。
コントラスト(CNT)として、暗室において413lxの全白光が入射した時の白表示の正面輝度(白輝度)LW[cd/m2]と、明室において光源を全消灯した時の黒表示の正面輝度の増加量(黒輝度増加量)LB[cd/m2]との比LW/LBを求めた。なお、黒輝度増加量は、暗室の黒表示の輝度に対する増加量をいう。また、明室での測定は、外光照度が約185lxの環境下で行った。暗室での測定は、外光照度が0.5lx以下の環境下で行った。
LW/LBで表されるコントラストについて、以下の4段階の基準に従い評価した。
◎:LW/LBで表されるコントラストが500以上。
○:LW/LBで表されるコントラストが400以上500未満。
△:LW/LBで表されるコントラストが300以上400未満。
×:LW/LBで表されるコントラストが300未満。
[Evaluation of contrast]
Contrast evaluation was performed on the rear projectors of each of the examples and comparative examples.
As contrast (CNT), the front luminance (white luminance) LW [cd / m 2 ] of white display when all white light of 413 lx is incident in the dark room, and the front luminance of black display when the light source is completely turned off in the bright room The ratio LW / LB with the increase amount (black luminance increase amount) LB [cd / m 2 ] was obtained. The black luminance increase amount is an increase amount with respect to the black display luminance in the dark room. The measurement in the bright room was performed under an environment where the ambient light illuminance was about 185 lx. The measurement in the dark room was performed in an environment where the external light illuminance was 0.5 lx or less.
The contrast represented by LW / LB was evaluated according to the following four-stage criteria.
(Double-circle): The contrast represented by LW / LB is 500 or more.
○: Contrast represented by LW / LB is 400 or more and less than 500.
(Triangle | delta): The contrast represented by LW / LB is 300-400.
X: The contrast represented by LW / LB is less than 300.
[視野角の測定]
前記各実施例および各比較例のリア型プロジェクタの透過型スクリーンにサンプル画像を表示させた状態で、鉛直方向および水平方向での視野角の測定を行った。
視野角の測定は、変角光度計(ゴニオフォトメータ)で、1度間隔で測定するという条件で行った。
これらの結果を表2にまとめて示す。
[Measurement of viewing angle]
The viewing angles in the vertical direction and the horizontal direction were measured in a state where the sample images were displayed on the transmissive screens of the rear projectors of the respective Examples and Comparative Examples.
The viewing angle was measured under the condition of measuring at an interval of 1 degree with a variable angle photometer (goniophotometer).
These results are summarized in Table 2.
表2から明らかなように、本発明では、基板本体(凸部付き部材)の製造(剥離)を繰り返し行った後でも、凹部付き部材において凹凸パターンの欠陥は認められなかった。また、本発明では、ドット抜け、明るさのムラ、回折光、モアレ、色ムラ等のない優れた画質の画像が得られた。また、本発明では、優れたコントラストが得られ、また、視野角特性にも優れていた。すなわち、本発明では、優れた画像を安定的に表示することができた。特に、凹部付き部材を繰り返し使用した後に製造されたマイクロレンズ基板を備えた透過型スクリーン、リア型プロジェクタにおいても、優れた結果が得られた。 As is apparent from Table 2, in the present invention, even after the manufacture (peeling) of the substrate body (member with protrusions) was repeatedly performed, no defects in the uneven pattern were observed in the member with recesses. Further, according to the present invention, an image with excellent image quality free from dot omission, brightness unevenness, diffracted light, moire, color unevenness and the like was obtained. In the present invention, excellent contrast was obtained and the viewing angle characteristics were also excellent. That is, in the present invention, an excellent image can be stably displayed. In particular, excellent results were obtained also in a transmissive screen and a rear projector provided with a microlens substrate manufactured after repeatedly using a member with a recess.
これに対し、比較例では、凸部付き部材の製造(剥離)を繰り返し行った凹部付き部材では凹凸パターンの破壊がみられ、得られた凸部付き部材を用いて製造された透過型スクリーンおよびリア型プロジェクタでも満足な結果が得られなかった。これは、凹部付き部材において、カケ等の凹凸パターンの欠陥が発生することにより、製造されたマイクロレンズ基板においても、所望の形状のマイクロレンズを形成することができなかったり、基板本体を凹部付き部材から剥離する際に、マイクロレンズにカケ等の欠陥が生じてしまったためであると考えられる。 On the other hand, in the comparative example, the concavo-convex pattern was broken in the member with the concave portion obtained by repeatedly manufacturing (peeling) the member with the convex portion, and the transmissive screen manufactured using the obtained member with the convex portion and Satisfactory results were not obtained even with the rear projector. This is because a concave-convex pattern defect such as a chip occurs in a member with a concave portion, so that a microlens having a desired shape cannot be formed even on a manufactured microlens substrate, or the substrate body has a concave portion. This is probably because defects such as chipping occurred in the microlens when peeling from the member.
1…マイクロレンズ基板(凸部付き部材) 2…基板本体(凸部付き部材) 21…マイクロレンズ(凸部) 22…着色部(外光吸収部) 23…樹脂 25…第1の行 26…第2の行 3…ブラックマトリックス(遮光層) 31…開口部 32…フォトポリマー 5…フレネルレンズ部 51…フレネルレンズ 6、6’…凹部付き部材(マイクロレンズ基板製造用凹部付き部材) 61…凹部(第1の凹部、マイクロレンズ形成用凹部) 62…凹部(第2の凹部) 65…第1の行 66…第2の行 67…第1の領域(有効領域) 68…第2の領域 69…治具(把持部形成用部材) 7…基板 71…初期凹部 8…マスク 81…初期孔(第1の初期孔) 82…初期孔(第2の初期孔) 85…マスク形成用膜 88…シール部材(テープ) 89…裏面保護膜 11…平板 10…透過型スクリーン 20…スペーサー 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 340…筐体
DESCRIPTION OF
Claims (16)
前記凹部付き部材の縁部付近に剥離補助用の治具を配した状態で、前記凹部付き部材の前記凹部が設けられた面上および前記治具上に、流動性を有する樹脂材料を付与する樹脂材料付与工程と、
前記樹脂材料を固化させ、固化物とする固化工程と、
前記固化物の前記治具上で固化した部位を把持しつつ、前記固化物を前記凹部付き部材から剥離する剥離工程とを有することを特徴とする凸部付き部材の製造方法。 A method for producing a member with convex portions provided with a plurality of convex portions corresponding to the concave portions using a member with concave portions provided with a large number of concave portions,
A resin material having fluidity is applied to the surface of the member with a recess and the jig provided with a peeling assisting jig in the vicinity of the edge of the member with the recess. A resin material application step;
A solidification step of solidifying the resin material into a solidified product;
A method for producing a member with a convex portion, comprising: a peeling step of peeling the solidified material from the member with a concave portion while gripping a portion of the solidified material solidified on the jig.
前記第2の領域における前記第2の凹部の密度d2[個/cm2]が、前記第1の領域における前記第1の凹部の密度d1[個/cm2]より小さいものである請求項1ないし9のいずれかに記載の凸部付き部材の製造方法。 The member with a recess has a first region composed of a plurality of first recesses, and a second region composed of a plurality of second recesses outside the first region,
The density d 2 [pieces / cm 2 ] of the second recesses in the second region is smaller than the density d 1 [pieces / cm 2 ] of the first recesses in the first region. Item 10. A method for producing a member with a convex portion according to any one of Items 1 to 9.
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