JP2007008052A - Manufacturing method of lens substrate, lens substrate and rear type projector - Google Patents

Manufacturing method of lens substrate, lens substrate and rear type projector Download PDF

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羊平 倉島
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing method of a lens substrate capable of effectively manufacturing the lens substrate having high reliability and preferably usable for a rear type projector, to provide the lens substrate having high reliability and preferably usable for the rear type projector, and to provide a rear type projector having the lens substrate. <P>SOLUTION: The manufacturing method of the lens substrate comprises a composition supply process of supplying a fluid composition between the first mold and the second mold, and an energy ray irradiation process of curing the composition by casting an energy ray to the composition from the surface in contact with the first mold wherein either one of the first mold and the second mold has unevenness corresponding to the surface configuration of a micro lens, the other mold has unevenness corresponding to the surface configuration of a Fresnel lens, and the first mold is composed of an energy ray-transmissive material. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、レンズ基板の製造方法、レンズ基板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 lens substrate manufacturing method, a lens substrate, 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、フレネルレンズや、レンチキュラレンズ、マイクロレンズ等のレンズ基板を備えている。
フレネルレンズ基板やレンチキュラレンズ基板、マイクロレンズ基板等のように、表面に多数の凹凸形状を有するレンズ基板(レンズシート)を製造する方法としては、一般に、合成樹脂を射出成型する方法、樹脂板と成形型とを当接させ、これを加熱加圧することにより成形型の表面凹凸形状を転写する押圧成型法が用いられてきた。
In recent years, the demand for rear 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 includes a lens substrate such as a Fresnel lens, a lenticular lens, or a microlens.
As a method of manufacturing a lens substrate (lens sheet) having a large number of irregularities on the surface, such as a Fresnel lens substrate, a lenticular lens substrate, a microlens substrate, etc., generally, a method of injection molding a synthetic resin, a resin plate, A press molding method has been used in which the surface unevenness of the mold is transferred by bringing the mold into contact with the mold and heating and pressing it.

しかしながら、射出成型法や押圧成形法を用いた場合、大型のレンズ基板(例えば、対角線長が100cm以上のレンズ基板)を製造するのは困難であり、実質的には、比較的小さいものの成型にしか適用できない。また、押圧成型法では、樹脂板および成形型の加熱冷却サイクルに長時間を要するため、レンズ基板の大量生産のためには多数の成形型が必要となり、大型のレンズ基板を製造するためには生産装置に莫大な費用がかかるという問題点があった。   However, when an injection molding method or a press molding method is used, it is difficult to manufacture a large lens substrate (for example, a lens substrate having a diagonal length of 100 cm or more). Only applicable. In addition, in the press molding method, since the heating and cooling cycle of the resin plate and the mold takes a long time, a large number of molds are necessary for mass production of the lens substrate, and in order to manufacture a large lens substrate. There was a problem that the production equipment was very expensive.

このような問題を解決する目的で、紫外線硬化型樹脂溶液を、成形型と透明な樹脂版またはフィルム(以下、単に、「樹脂フィルム」と言う)との間に注入した後、紫外線を照射して該樹脂溶液を硬化させる方法が行われている(例えば、特許文献1参照)。このような方法では、成形型としては、強度等の観点から、金属材料で構成された金型が用いられている。そして、紫外線硬化型樹脂を充填した後、樹脂フィルムを金型に貼り付けた状態で、樹脂フィルム側から全面露光し、紫外線硬化型樹脂を硬化させている。   In order to solve such problems, an ultraviolet curable resin solution is injected between a mold and a transparent resin plate or film (hereinafter simply referred to as “resin film”) and then irradiated with ultraviolet rays. A method of curing the resin solution is performed (for example, see Patent Document 1). In such a method, a mold made of a metal material is used as a mold from the viewpoint of strength and the like. Then, after filling the ultraviolet curable resin, the entire surface is exposed from the resin film side in a state where the resin film is attached to the mold, and the ultraviolet curable resin is cured.

このような方法では、比較的大型のレンズ基板(レンズシート)の製造にも対応することができ、また、成形に要する時間を短縮できるという効果は得られるが、以下のような問題点があった。すなわち、照射した紫外線のエネルギを、確実に紫外線硬化型樹脂に与えるために、紫外線の照射時には、樹脂フィルム上に荷重をかけていなかった。このため、紫外線の照射時には、樹脂フィルムの外表面が平坦状態を維持することができず(樹脂フィルムが波打ってしまい)、得られるレンズ基板は、成形型と接触していたのとは反対の面側の平坦度が低いもの、すなわち、不本意な厚さのばらつきを有するものとなってしまう。また、場合によっては、紫外線の照射時に、紫外線硬化型樹脂と樹脂フィルムとの間に気泡が侵入してしまう(空隙を生じてしまう)ことがある。上記のようなことから、得られるレンズ基板は、信頼性が低く、光学特性に劣ったものとなる。   Such a method can cope with the production of a relatively large lens substrate (lens sheet) and can shorten the time required for molding, but has the following problems. It was. That is, in order to reliably give the irradiated ultraviolet energy to the ultraviolet curable resin, no load was applied to the resin film during the irradiation of the ultraviolet rays. For this reason, the outer surface of the resin film cannot be maintained flat when irradiated with ultraviolet rays (the resin film undulates), and the obtained lens substrate is opposite to that in contact with the mold. The flatness of the surface side is low, that is, it has an unintentional thickness variation. Further, in some cases, bubbles may enter between the ultraviolet curable resin and the resin film during the irradiation of ultraviolet rays (to create voids). From the above, the obtained lens substrate has low reliability and inferior optical characteristics.

なお、上記のような問題を解決するために、樹脂フィルムとして可撓性の低い板状の部材を用いることも考えられるが、このような場合、紫外線硬化型樹脂を硬化して得られるレンズ基板(レンズシート)は、厚みの大きいものとなってしまう。このようにレンズ基板の厚みが大きくなると、レンズの焦点距離を長くする必要がある等、光学特性の観点から好ましくないとともに、レンズ基板を備える装置(リア型プロジェクタ等)が大型化し、装置の薄型化を図る上でも不利となる。また、紫外線硬化型樹脂を硬化させた後に、前記の板状の部材を研磨すること等により、レンズ基板としての厚さを小さくすることも考えられるが、このような場合、レンズ基板の生産性は著しく低下する。   In order to solve the above problems, it is conceivable to use a plate member having low flexibility as a resin film. In such a case, a lens substrate obtained by curing an ultraviolet curable resin. The (lens sheet) becomes thick. When the thickness of the lens substrate is increased in this way, it is not preferable from the viewpoint of optical characteristics, for example, it is necessary to increase the focal length of the lens, and a device (such as a rear projector) including the lens substrate is increased in size and the device is thin. It is also disadvantageous for the improvement. In addition, it is conceivable to reduce the thickness of the lens substrate by, for example, polishing the plate-like member after curing the ultraviolet curable resin. Is significantly reduced.

また、リア型プロジェクタに用いられる透過型スクリーンでは、視野角特性を向上させる目的で、レンチキュラレンズ基板やマイクロレンズ基板が用いられているが、このようなレンズ基板(レンチキュラレンズ基板、マイクロレンズ基板)を用いただけでは、光が必要以上に拡散してしまい、投影される画像において十分な輝度を得るのが困難となり、また、スクリーン上の各部位での明るさが大きく異なるものになってしまう。したがって、通常、透過型スクリーンにおいては、フレネルレンズ基板を用いて、光源からの光を一旦平行光にした後、この平行光を、レンチキュラレンズ基板やマイクロレンズ基板で拡散させるような構成になっていた。しかしながら、このような構成では、透過型スクリーンを構成する部材が多くなってしまい、装置の小型化、薄型化に不利である。また、上記のように、複数のレンズ基板を有するため、これらを確実に平行に配置しないと、スクリーンに対して正面の位置での画像の輝度を十分に高めるのが困難になるとともに、各方向についての視野角特性のばらつきが大きくなり、好適な画像を投影することができなくなる。   In addition, transmissive screens used in rear projectors use lenticular lens substrates and microlens substrates for the purpose of improving viewing angle characteristics. Such lens substrates (lenticular lens substrates, microlens substrates) are used. If only is used, light is diffused more than necessary, and it becomes difficult to obtain sufficient luminance in the projected image, and the brightness at each part on the screen is greatly different. Therefore, a transmissive screen usually has a configuration in which light from a light source is once converted into parallel light using a Fresnel lens substrate and then the parallel light is diffused by a lenticular lens substrate or a microlens substrate. It was. However, in such a configuration, the number of members constituting the transmissive screen increases, which is disadvantageous for downsizing and thinning of the device. In addition, as described above, since it has a plurality of lens substrates, it is difficult to sufficiently increase the brightness of the image at the front position with respect to the screen unless they are arranged in parallel reliably. As a result, the variation in viewing angle characteristics increases, and a suitable image cannot be projected.

特開2004−322566号公報(段落番号0017)JP 2004-322566 A (paragraph number 0017)

本発明の目的は、信頼性が高く、かつ、リア型プロジェクタに好適に適用することができるレンズ基板を効率良く製造することができるレンズ基板の製造方法を提供すること、信頼性が高く、かつ、リア型プロジェクタに好適に適用することができるレンズ基板を提供すること、また、当該レンズ基板を備えたリア型プロジェクタを提供することにある。   An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a lens substrate that can efficiently manufacture a lens substrate that has high reliability and can be suitably applied to a rear projector, and that has high reliability, and It is another object of the present invention to provide a lens substrate that can be suitably applied to a rear projector, and to provide a rear projector including the lens substrate.

このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明のレンズ基板の製造方法は、第1の型と第2の型との間に、流動性を有する組成物を供給する組成物供給工程と、
前記組成物に対して、前記第1の型と接触する面側からエネルギ線を照射することにより、前記組成物を硬化させるエネルギ線照射工程とを有し、
前記第1の型、前記第2の型のうちいずれか一方が、マイクロレンズの表面形状に対応する凹凸を有するものであり、かつ、他方が、フレネルレンズの表面形状に対応する凹凸を有するものであり、
前記第1の型として、前記エネルギ線の透過性を有する材料で構成されたものを用いることを特徴する。
Such an object is achieved by the present invention described below.
The method of manufacturing a lens substrate according to the present invention includes a composition supplying step of supplying a fluid composition between the first mold and the second mold,
An energy ray irradiating step for curing the composition by irradiating the composition with an energy ray from the surface side in contact with the first mold;
One of the first mold and the second mold has irregularities corresponding to the surface shape of the microlens, and the other has irregularities corresponding to the surface shape of the Fresnel lens And
The first mold is characterized by using a material made of a material having transparency to the energy beam.

これにより、信頼性が高く、かつ、リア型プロジェクタに好適に適用することができるレンズ基板を効率良く製造することができるレンズ基板の製造方法を提供することができる。また、複数のレンズ基板(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)、および、フレネルレンズを備えたレンズ基板(フレネルレンズ基板))を用いる場合に比べて、光の利用効率を優れたものとすることができる。   Accordingly, it is possible to provide a method for manufacturing a lens substrate that can efficiently manufacture a lens substrate that has high reliability and can be suitably applied to a rear projector. In addition, compared to the case of using multiple lens substrates (a lens substrate with a microlens (microlens substrate) and a lens substrate with a Fresnel lens (Fresnel lens substrate)), the use efficiency of light is superior. It can be.

本発明のレンズ基板の製造方法では、前記組成物供給工程は、前記第1の型上に、前記組成物を供給した後、前記第2の型で前記組成物を押圧することにより行うことが好ましい。
これにより、製造されるレンズ基板において、気泡が侵入したり、不本意な欠陥等が生じるのをより効果的に防止することができる。
In the lens substrate manufacturing method of the present invention, the composition supplying step is performed by pressing the composition with the second mold after supplying the composition onto the first mold. preferable.
Thereby, in the manufactured lens substrate, it is possible to more effectively prevent bubbles from entering or causing unintended defects.

本発明のレンズ基板の製造方法では、前記組成物供給工程は、前記第1の型と前記第2の型との間に、板状またはフィルム状の基材が配置され、かつ、当該基材の両面側に前記組成物が配された状態で行うことが好ましい。
これにより、製造されるレンズ基板の形状の安定性を特に優れたものとすることができる。
In the method of manufacturing a lens substrate according to the present invention, the composition supplying step includes a plate-like or film-like substrate disposed between the first mold and the second mold, and the substrate It is preferable to carry out in a state where the composition is disposed on both sides of the film.
Thereby, the stability of the shape of the manufactured lens substrate can be made particularly excellent.

本発明のレンズ基板の製造方法では、前記組成物供給工程は、前記第1の型上に前記組成物を供給した後、当該組成物の表面に板状またはフィルム状の基材を設置し、その後、前記基材の表面に前記組成物を供給し、さらに、前記基材上の前記組成物を前記第2の型で押圧することにより行うことが好ましい。
これにより、製造されるレンズ基板において、気泡が侵入したり、不本意な欠陥等が生じるのをより効果的に防止しつつ、製造されるレンズ基板の形状の安定性を特に優れたものとすることができる。
In the method for producing a lens substrate of the present invention, in the composition supplying step, after supplying the composition on the first mold, a plate-like or film-like substrate is installed on the surface of the composition, Then, it is preferable to carry out by supplying the composition to the surface of the base material and further pressing the composition on the base material with the second mold.
Thereby, in the manufactured lens substrate, the stability of the shape of the manufactured lens substrate is made particularly excellent while effectively preventing bubbles from entering or causing unintended defects. be able to.

本発明のレンズ基板の製造方法では、前記エネルギ線は、紫外線であることが好ましい。
これにより、簡易な設備で、より容易にレンズ基板を製造することができる。また、組成物の選択の自由度が増すとともに、レンズ基板を製造する際に用いる装置等の部材に対する悪影響の発生をより効果的に防止することができる。
In the method for manufacturing a lens substrate according to the present invention, it is preferable that the energy beam is ultraviolet light.
Thereby, a lens substrate can be more easily manufactured with simple equipment. In addition, the degree of freedom in selecting the composition can be increased, and the occurrence of adverse effects on members such as devices used in manufacturing the lens substrate can be more effectively prevented.

本発明のレンズ基板の製造方法では、前記エネルギ線照射工程の後に、前記第1の型、前記第2の型を除去する型除去工程を有することが好ましい。
これにより、レンズ基板の製造に、型(第1の型、第2の型)を繰り返し利用することができ、レンズ基板の生産性の向上、製造コストの低減に寄与することができる。
本発明のレンズ基板の製造方法では、前記第1の型は、ガラス材料で構成されたものであることが好ましい。
ガラス材料は、一般に、各種エネルギ線の透過率に優れるとともに、各種エネルギ線に対して優れた安定性を有している。また、ガラス材料は、機械的強度や形状の安定性等の観点からも優れている。したがって、ガラス材料で構成された型を用いることにより、微細な構造を有するレンズ基板を、優れた寸法精度で生産性良く製造することができる。
In the lens substrate manufacturing method of the present invention, it is preferable that a step of removing the first die and the second die is provided after the energy ray irradiation step.
Accordingly, the molds (first mold and second mold) can be repeatedly used for manufacturing the lens substrate, which can contribute to improvement of the productivity of the lens substrate and reduction of manufacturing cost.
In the method for manufacturing a lens substrate of the present invention, it is preferable that the first mold is made of a glass material.
In general, the glass material is excellent in transmittance of various energy rays and has excellent stability with respect to various energy rays. Moreover, the glass material is excellent from the viewpoint of mechanical strength, shape stability, and the like. Therefore, by using a mold made of a glass material, a lens substrate having a fine structure can be manufactured with excellent dimensional accuracy and high productivity.

本発明のレンズ基板の製造方法では、前記組成物は、主としてアクリル系樹脂で構成されたものであることが好ましい。
これにより、エネルギ線照射工程において、組成物を効率良く硬化させることができるとともに、製造されるレンズ基板の信頼性、光学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 lens substrate according to the present invention, it is preferable that the composition is mainly composed of an acrylic resin.
Thereby, in an energy ray irradiation process, while being able to harden a composition efficiently, the reliability and optical characteristic of the lens substrate manufactured can be made especially excellent.

本発明のレンズ基板の製造方法では、前記マイクロレンズの曲率半径は、5〜300μmであることが好ましい。
これにより、製造されるレンズ基板についての視野角特性を十分に優れたものとしつつ、投影される映像の輝度を特に高いものとすることができる。
本発明のレンズ基板の製造方法では、前記マイクロレンズは、レンズ基板を平面視したときの縦幅が横幅よりも小さい扁平形状を有するものであることが好ましい。
これにより、光の干渉によるモアレの発生を効果的に防止することができる。
In the manufacturing method of the lens substrate of the present invention, it is preferable that the radius of curvature of the microlens is 5 to 300 μm.
As a result, the brightness of the projected image can be made particularly high while sufficiently improving the viewing angle characteristics of the manufactured lens substrate.
In the method for manufacturing a lens substrate according to the present invention, it is preferable that the microlens has a flat shape in which the vertical width when the lens substrate is viewed in plan is smaller than the horizontal width.
Thereby, it is possible to effectively prevent the occurrence of moire due to light interference.

本発明のレンズ基板の製造方法では、レンズ基板の厚さは、0.5〜5mmであることが好ましい。
このように、比較的薄いレンズ基板であっても、本発明によれば好適に製造することができる。また、レンズ基板の厚さが前記範囲内の値であると、レンズ基板の光学特性を特に優れたものとすることができる。
In the lens substrate manufacturing method of the present invention, the thickness of the lens substrate is preferably 0.5 to 5 mm.
Thus, even a relatively thin lens substrate can be suitably manufactured according to the present invention. Further, when the thickness of the lens substrate is a value within the above range, the optical characteristics of the lens substrate can be made particularly excellent.

本発明のレンズ基板は、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、信頼性の高いレンズ基板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、本発明のレンズ基板を備えたことを特徴とする。
これにより、信頼性の高いリア型プロジェクタを提供することができる。
The lens substrate of the present invention is manufactured using the method of the present invention.
Thereby, a highly reliable lens substrate can be provided.
A rear projector according to the present invention includes the lens substrate according to the present invention.
Thereby, a highly reliable rear type projector can be provided.

以下、本発明のレンズ基板の製造方法、レンズ基板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板状のものから、フィルム状(シート状)のもの等を含む概念のことを指す。
本発明のレンズ基板の用途は、特に限定されないが、本実施形態では、レンズ基板を、主に、リア型プロジェクタを構成する部材として用いるものとして説明する。
Hereinafter, a lens substrate manufacturing method, a lens substrate, and a rear projector according to the present invention will be described in detail based on preferred embodiments shown in the accompanying drawings.
In the present invention, the term “substrate” refers to a concept that includes substantially no flexibility, including a relatively thick plate shape, a film shape (sheet shape), and the like. Point to.
Although the use of the lens substrate of the present invention is not particularly limited, in the present embodiment, the lens substrate will be described as being mainly used as a member constituting a rear projector.

[第1実施形態]
以下、本発明のレンズ基板およびレンズ基板の製造方法の第1実施形態について説明する。
まず、本実施形態のレンズ基板の構成について説明する。
図1は、本発明のレンズ基板の第1実施形態を示す模式的な縦断面図、図2は、図1に示すレンズ基板のマイクロレンズが設けられた面側からの平面図である。なお、以下の説明では、図1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。また、本明細書で参照する各図は、マイクロレンズ、着色部等、構成の一部を強調して示したものであり、実際の寸法を反映するものではない。
[First Embodiment]
Hereinafter, a first embodiment of a lens substrate and a method of manufacturing the lens substrate of the present invention will be described.
First, the configuration of the lens substrate of this embodiment will be described.
FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view showing a first embodiment of the lens substrate of the present invention, and FIG. 2 is a plan view from the surface side where the microlenses of the lens substrate shown in FIG. 1 are provided. In the following description, the left side in FIG. 1 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. In addition, each drawing referred to in the present specification emphasizes a part of the configuration, such as a microlens and a colored portion, and does not reflect actual dimensions.

レンズ基板1は、後述するリア型プロジェクタ300を構成する部材であり、一方の面(第1の主面)側に、多数個のマイクロレンズ11を有し、他の面(第2の主面)側に、フレネルレンズ12を有している。すなわち、レンズ基板1は、マイクロレンズ基板とフレネルレンズ基板とが一体化したような構成を有している。そして、レンズ基板1の光の入射側(すなわち、マイクロレンズ11の光の入射側)には、着色部(外光吸収部)13が設けられており、それ以外の部位が、非着色部14となっている。着色部13については、後に詳述する。   The lens substrate 1 is a member constituting a rear projector 300 to be described later, and has a large number of microlenses 11 on one surface (first main surface) side, and the other surface (second main surface). ) Side has a Fresnel lens 12. That is, the lens substrate 1 has a configuration in which a microlens substrate and a Fresnel lens substrate are integrated. A colored portion (external light absorbing portion) 13 is provided on the light incident side of the lens substrate 1 (that is, the light incident side of the microlens 11), and other portions are non-colored portions 14. It has become. The coloring part 13 will be described in detail later.

レンズ基板1は、通常、主として透明性を有する材料で構成される。
レンズ基板1の構成材料は、特に限定されないが、通常、レンズ基板1は、主として樹脂材料やガラス材料(いずれも、通常、光の屈折率が空気よりも大きい)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。
レンズ基板1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、ポリマーアロイ等の各種樹脂材料や、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。中でも、透明性、加工性等の観点から、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、アクリル系樹脂が好ましく、特にアクリル系樹脂がより好ましい。アクリル系樹脂は、優れた透明性を有し、かつ、耐熱性、耐光性、加工性、成形した際の寸法精度、機械的強度等にも優れ、また、最適な屈折率を有している。また、後述するようなレンズ基板の製造方法において、簡易な設備で、より容易にレンズ基板を製造することができる。また、組成物の選択の自由度が増すとともに、レンズ基板を製造する際に用いる装置等の部材に対する悪影響の発生をより効果的に防止することができる。
The lens substrate 1 is usually composed mainly of a material having transparency.
The constituent material of the lens substrate 1 is not particularly limited, but usually the lens substrate 1 is mainly composed of a resin material or a glass material (both of which usually have a refractive index of light larger than air), and has a predetermined refractive index. It is comprised with the transparent material which has.
Specific examples of the constituent material of the lens substrate 1 include polyolefin 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), polyetheretherketone (PEEK), polyetherimide, polyacetal (POM), polyphenylene oxide, modified polyphenylene oxide, polysulfone, polyethersulfone, polyphenylene sulfide, polyarylate, aromatic polyester (liquid crystal polymer), Polytetrafluoroethylene, polyvinylidene fluoride, other fluororesins, styrene, polyolefin, polyvinyl chloride, poly Various thermoplastic elastomers such as tan, polyester, polyamide, polybutadiene, trans polyisoprene, fluororubber, chlorinated polyethylene, epoxy resin, phenol resin, urea resin, melamine resin, unsaturated polyester, silicone Resins, urethane resins, etc., or various resin materials such as copolymers, blends, polymer alloys, etc., soda glass, crystalline glass, quartz glass, lead glass, potassium glass, borosilicate glass, none Examples include alkali glass. Of these, polystyrene, polycarbonate, polyethylene terephthalate, and acrylic resins are preferable from the viewpoints of transparency, processability, and the like, and acrylic resins are particularly preferable. Acrylic resin has excellent transparency, heat resistance, light resistance, workability, dimensional accuracy when molded, mechanical strength, etc., and has an optimal refractive index. . Further, in the lens substrate manufacturing method as described later, the lens substrate can be more easily manufactured with simple equipment. In addition, the degree of freedom in selecting the composition can be increased, and the occurrence of adverse effects on members such as devices used in manufacturing the lens substrate can be more effectively prevented.

アクリル系樹脂としては、例えば、アクリル酸またはその誘導体(例えば、アクリル酸エステル)を構成モノマーとしたアクリル樹脂、メタクリル酸またはその誘導体(例えば、メタクリル酸エステル)を構成モノマーとしたメタクリル樹脂の他に、スチレン−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−メタクリル酸エステル共重合体、スチレン−アクリル酸エステル−メタクリル酸エステル共重合体、スチレン−α−クロルアクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル−アクリル酸エステル共重合体等の(メタ)アクリル酸またはその誘導体を構成モノマーとして含む共重合体等が挙げられ、これらから選択される1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。   As an acrylic resin, for example, an acrylic resin having acrylic acid or a derivative thereof (for example, acrylic ester) as a constituent monomer, a methacrylic resin having a constituent monomer of methacrylic acid or a derivative thereof (for example, methacrylic ester), for example. Styrene-acrylic acid ester copolymer, styrene-methacrylic acid ester copolymer, styrene-acrylic acid ester-methacrylic acid ester copolymer, styrene-α-chloroacrylic acid methyl copolymer, styrene-acrylonitrile-acrylic acid A copolymer containing (meth) acrylic acid such as an ester copolymer or a derivative thereof as a constituent monomer can be used, and one or more selected from these can be used in combination.

レンズ基板1を構成する材料(固化した状態の材料)は、一般に、各種気体(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、1.45以上であるのが好ましく、1.46〜1.75であるのがより好ましく、1.47〜1.60であるのがさらに好ましく、1.48〜1.55であるのがもっとも好ましい。レンズ基板1の構成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 material constituting the lens substrate 1 (solidified material) generally has a larger absolute refractive index than various gases (the atmosphere in which the lens substrate 1 is used), but the specific value of the absolute refractive index is 1.45 or more, preferably 1.46 to 1.75, more preferably 1.47 to 1.60, and more preferably 1.48 to 1.55. Most preferred. When the absolute refractive index of the constituent material of the lens substrate 1 is a value within the above range, the viewing angle characteristic can be made particularly excellent while the utilization efficiency of light (incident light) is made particularly excellent.

また、本実施形態では、レンズ基板1は、基材(レンズ基板用基材)15と、エネルギ線の照射で硬化することにより形成された硬化部16とを有している。
基材15は、通常、主として、上述したような材料で構成されたものであるが、それ以外の成分を含むものであってもよい。
また、硬化部16は、後述するエネルギ線の照射で硬化することにより形成されたものである。前述した材料の中でも、エネルギ線(例えば、紫外線)の照射により好適に硬化し得る材料としては、例えば、アクリル系樹脂等が挙げられる。
In the present embodiment, the lens substrate 1 includes a base material (lens substrate base material) 15 and a curing portion 16 formed by curing by irradiation with energy rays.
The base material 15 is usually composed mainly of the material as described above, but may contain other components.
Moreover, the hardening part 16 is formed by hardening by irradiation of the energy beam mentioned later. Among the materials described above, examples of materials that can be suitably cured by irradiation with energy rays (for example, ultraviolet rays) include acrylic resins.

レンズ基板1は、光の入射側に設けられ、着色剤を含む材料で構成された着色部13と、着色部13よりも光の出射側に設けられ、実質的に着色剤を含まない材料で構成された非着色部14とを有している。
着色部13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13を、非着色部14とともに有することにより、コントラストに優れた画像を得ることができる。
The lens substrate 1 is provided on the light incident side, and is formed of a coloring portion 13 made of a material containing a colorant, and a material which is provided on the light emission side of the coloring portion 13 and does not substantially contain a colorant. It has the non-colored part 14 comprised.
The coloring unit 13 can sufficiently transmit the light incident from the incident side, and external light (for example, external light incident unintentionally from the light emitting side or the like) is reflected on the light emitting side. It has a function to prevent. By having such a colored portion 13 together with the non-colored portion 14, an image having excellent contrast can be obtained.

着色部13の厚さは、特に限定されないが、0.1〜50μmであるのが好ましく、0.2〜20μmであるのがより好ましく、0.3〜10μmであるのがさらに好ましい。着色部13の厚さが前記範囲内の値であると、光の入射側から入射させるべき光の透過率を特に高いものとしつつ、レンズ基板1に入射させるべき光の入射側とは反対の側から入射した光(外光)を効率良く減衰させて外光の影響をより確実に防止することができる。その結果、レンズ基板1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13の厚さが前記下限値未満であると、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、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。また、着色部13の厚さが前記上限値を超えると、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。   Although the thickness of the coloring part 13 is not specifically limited, It is preferable that it is 0.1-50 micrometers, It is more preferable that it is 0.2-20 micrometers, It is further more preferable that it is 0.3-10 micrometers. When the thickness of the colored portion 13 is a value within the above range, the transmittance of light to be incident from the light incident side is particularly high, while being opposite to the light incident side to be incident on the lens substrate 1. The light incident from the side (external light) can be efficiently attenuated to more reliably prevent the influence of external light. As a result, the contrast of the image formed by the light transmitted through the lens substrate 1 can be made particularly excellent. On the other hand, when the thickness of the colored portion 13 is less than the lower limit, it is difficult to sufficiently prevent reflection of external light (external light incident from the side opposite to the light incident side). There is a possibility that the effect of improving the contrast cannot be obtained sufficiently. Further, when the thickness of the colored portion 13 exceeds the upper limit, the transmittance of incident light is reduced, and sufficient luminance cannot be obtained in the obtained image, and as a result, the contrast of the image may be insufficient. There is.

着色部13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、レンズ基板1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 colored portion 13 is not particularly limited, but a colorant based on blue, mixed with red, brown, or yellow is used. The appearance is achromatic and black, and the balance of the three primary colors of light from the light source is controlled. It is preferable to selectively absorb or transmit light having a specific wavelength. Thereby, reflection of external light is prevented, the color tone of the image formed by the light transmitted through the lens substrate 1 is accurately expressed, the color coordinates are wide (the range of color tone expression is sufficiently wide), and deeper Since black can be expressed, the contrast can be made particularly excellent as a result.

着色部13を構成する着色剤としては、例えば、各種染料、各種顔料等を使用することができる。このような顔料、染料としては、例えば、カーボンブラック、スピリットブラック、ランプブラック(C.I.No.77266)、マグネタイト、チタンブラック、黄鉛、カドミウムイエロー、ミネラルファストイエロー、ネーブルイエロー、ナフトールイエローS、ハンザイエローG、パーマネントイエローNCG、クロムイエロー、ベンジジンイエロー、キノリンイエロー、タートラジンレーキ、赤口黄鉛、モリブデンオレンジ、パーマネントオレンジGTR、ピラゾロンオレンジ、ベンジジンオレンジG、カドミウムレッド、パーマネントレッド4R、ウオッチングレッドカルシウム塩、エオシンレーキ、ブリリアントカーミン3B、マンガン紫、ファストバイオレットB、メチルバイオレットレーキ、紺青、コバルトブルー、アルカリブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、ファーストスカイブルー、インダンスレンブルーBC、群青、アニリンブルー、フタロシアニンブルー、カルコオイルブルー、クロムグリーン、酸化クロム、ピグメントグリーンB、マラカイトグリーンレーキ、フタロシアニングリーン、ファイナルイエローグリーンG、ローダミン6G、キナクリドン、ローズベンガル(C.I.No.45432)、C.I.ダイレクトレッド1、C.I.ダイレクトレッド4、C.I.アシッドレッド1、C.I.ベーシックレッド1、C.I.モーダントレッド30、C.I.ピグメントレッド48:1、C.I.ピグメントレッド57:1、C.I.ピグメントレッド122、C.I.ピグメントレッド184、C.I.ダイレクトブルー1、C.I.ダイレクトブルー2、C.I.アシッドブルー9、C.I.アシッドブルー15、C.I.ベーシックブルー3、C.I.ベーシックブルー5、C.I.モーダントブルー7、C.I.ピグメントブルー15:1、C.I.ピグメントブルー15:3、C.I.ピグメントブルー5:1、C.I.ダイレクトグリーン6、C.I.ベーシックグリーン4、C.I.ベーシックグリーン6、C.I.ピグメントイエロー17、C.I.ピグメントイエロー93、C.I.ピグメントイエロー97、C.I.ピグメントイエロー12、C.I.ピグメントイエロー180、C.I.ピグメントイエロー162、ニグロシン染料(C.I.No.50415B)、金属錯塩染料、シリカ、酸化アルミニウム、マグネタイト、マグヘマイト、各種フェライト類、酸化第二銅、酸化ニッケル、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化マグネシウム等の金属酸化物や、Fe、Co、Niのような磁性金属を含む磁性材料等が挙げられ、これらのうち1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。   As a coloring agent which comprises the coloring part 13, various dyes, various pigments, etc. can be used, for example. Examples of such pigments and dyes include carbon black, spirit black, lamp black (CI No. 77266), magnetite, titanium black, chrome lead, cadmium yellow, mineral fast yellow, navel yellow, and naphthol yellow S. , Hansa Yellow G, Permanent Yellow NCG, Chrome Yellow, Benzidine Yellow, Quinoline Yellow, Tartrazine Lake, Red Mouth Lead, Molybdenum Orange, Permanent Orange GTR, Pyrazolone Orange, Benzidine Orange G, Cadmium Red, Permanent Red 4R, Watching Red Calcium salt, eosin lake, brilliant carmine 3B, manganese purple, fast violet B, methyl violet lake, bitumen, cobalt blue, al Reblue Lake, Victoria Blue Lake, First Sky Blue, Indanthrene Blue BC, Ultramarine, Aniline Blue, Phthalocyanine Blue, Calco Oil Blue, Chrome Green, Chrome Oxide, Pigment Green B, Malachite Green Lake, Phthalocyanine Green, Final Yellow Green G, Rhodamine 6G, quinacridone, rose bengal (C.I. No. 45432), C.I. I. Direct Red 1, C.I. I. Direct Red 4, C.I. I. Acid Red 1, C.I. I. Basic Red 1, C.I. I. Modern Tread 30, C.I. I. Pigment red 48: 1, C.I. I. Pigment red 57: 1, C.I. I. Pigment red 122, C.I. I. Pigment red 184, C.I. I. Direct Blue 1, C.I. I. Direct Blue 2, C.I. I. Acid Blue 9, C.I. I. Acid Blue 15, C.I. I. Basic Blue 3, C.I. I. Basic Blue 5, C.I. I. Modern Blue 7, C.I. I. Pigment blue 15: 1, C.I. I. Pigment blue 15: 3, C.I. I. Pigment blue 5: 1, C.I. I. Direct Green 6, C.I. I. Basic Green 4, C.I. I. Basic Green 6, C.I. I. Pigment yellow 17, C.I. I. Pigment yellow 93, C.I. I. Pigment yellow 97, C.I. I. Pigment yellow 12, C.I. I. Pigment yellow 180, C.I. I. Pigment Yellow 162, nigrosine dye (CI No. 50415B), metal complex dye, silica, aluminum oxide, magnetite, maghemite, various ferrites, cupric oxide, nickel oxide, zinc oxide, zirconium oxide, titanium oxide, Examples thereof include metal oxides such as magnesium oxide, and magnetic materials containing magnetic metals such as Fe, Co, and Ni, and one or more of these can be used in combination.

上述したように、レンズ基板1は、第1の主面側に、多数個のマイクロレンズ11を備えている。
このように、レンズ基板がマイクロレンズを備えるものであることにより、レンズ基板を、リア型プロジェクタ等に適用した場合における、視野角特性を特に優れたものとする(上下および左右方向の視野角特性をいずれも特に優れたものとする)ことができる。
As described above, the lens substrate 1 includes a large number of microlenses 11 on the first main surface side.
Thus, since the lens substrate is provided with a microlens, the viewing angle characteristics when the lens substrate is applied to a rear projector or the like are particularly excellent (viewing angle characteristics in the vertical and horizontal directions). Can be particularly excellent).

また、レンズ基板がマイクロレンズを備えたものであると、製造時において以下のような効果が得られる。すなわち、マイクロレンズを備えるレンズ基板は、二次元的に微小な凹凸を有している。このようなレンズ基板を従来の方法で製造すると、型の微細な凹部内に組成物を確実に供給するのが困難であり、マイクロレンズが形成されるべき部位にマイクロレンズが形成されないといった問題が発生し易かった。これに対し、本発明の製造方法では、このようなレンズ基板を、容易かつ確実に、所望の形状を有するものとして製造することができる。   Further, if the lens substrate is provided with a microlens, the following effects can be obtained at the time of manufacture. That is, the lens substrate including the microlens has two-dimensionally minute unevenness. When such a lens substrate is manufactured by a conventional method, it is difficult to reliably supply the composition into the minute concave portion of the mold, and there is a problem that the microlens is not formed at a site where the microlens is to be formed. It was easy to occur. On the other hand, in the manufacturing method of the present invention, such a lens substrate can be manufactured easily and reliably as having a desired shape.

また、本実施形態において、マイクロレンズ11は、凸レンズとして設けられている。これにより、光の出射面側からの外光の反射率を効果的に低下させることができ(外光の不本意な反射を効果的に防止することができ)、その結果、投影される画像のコントラストをさらに優れたものとすることができる。特に、本実施形態では、外光を吸収する機能を有する着色部13を備えているため、マイクロレンズ11が凸レンズとして形成されていることによる効果と、着色部13を有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。また、マイクロレンズ11が凸レンズであると、後述するような製造方法において、エッチングにより容易に製造することができるマイクロレンズ形成用型6を、第1の型として好適に繰り返し用いることができる。   In the present embodiment, the microlens 11 is provided as a convex lens. Thereby, the reflectance of the external light from the light emission surface side can be effectively reduced (intentional reflection of external light can be effectively prevented), and as a result the projected image The contrast can be further improved. In particular, in the present embodiment, since the colored portion 13 having a function of absorbing outside light is provided, the effect of the microlens 11 being formed as a convex lens and the effect of having the colored portion 13 are synergistic. Particularly effective. If the microlens 11 is a convex lens, the microlens forming mold 6 that can be easily manufactured by etching in a manufacturing method as described later can be suitably used as the first mold.

また、本実施形態において、マイクロレンズ11は、レンズ基板1を平面視した際の横幅が縦幅よりも大きい扁平形状(略楕円形、略俵形)を有している。マイクロレンズ11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。   Further, in the present embodiment, the microlens 11 has a flat shape (substantially oval or substantially bowl-shaped) whose horizontal width when the lens substrate 1 is viewed in plan is larger than the vertical width. When the microlens 11 has such a shape, the viewing angle characteristics can be made particularly excellent while effectively preventing the occurrence of inconvenience such as moire. In particular, both the horizontal and vertical viewing angle characteristics can be improved.

平面視したときのマイクロレンズ11の短軸方向(縦方向)の長さをL[μm]、長軸方向(横方向)の長さをL[μm]としたとき、0.10≦L/L≦0.99の関係を満足するのが好ましく、0.50≦L/L≦0.95の関係を満足するのがより好ましく、0.60≦L/L≦0.80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、上述したような効果がさらに顕著なものとなる。 When the length in the minor axis direction (vertical direction) of the microlens 11 in plan view is L 1 [μm] and the length in the major axis direction (lateral direction) is L 2 [μm], 0.10 ≦ The relationship of L 1 / L 2 ≦ 0.99 is preferably satisfied, the relationship of 0.50 ≦ L 1 / L 2 ≦ 0.95 is more preferable, and 0.60 ≦ L 1 / L 2 is satisfied. More preferably, the relationship of ≦ 0.80 is satisfied. By satisfying the relationship as described above, the effects as described above become more remarkable.

平面視したときのマイクロレンズ11の短軸方向の長さは、10〜500μmであるのが好ましく、30〜300μmであるのがより好ましく、50〜100μmであるのがさらに好ましい。マイクロレンズ11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、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、レンズ基板1の生産性をさらに高めることができる。   The length in the minor axis direction of the microlens 11 when viewed in plan is preferably 10 to 500 μm, more preferably 30 to 300 μm, and still more preferably 50 to 100 μm. When the length of the microlens 11 in the short axis direction is a value within the above range, it is possible to obtain a sufficient resolution in the projected image while effectively preventing the occurrence of inconvenience such as moire. The productivity of the substrate 1 can be further increased.

また、平面視したときのマイクロレンズ11の長軸方向の長さは、15〜750μmであるのが好ましく、45〜450μmであるのがより好ましく、75〜150μmであるのがさらに好ましい。マイクロレンズ11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、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、レンズ基板1の生産性をさらに高めることができる。   Further, the length of the microlens 11 in the major axis direction when viewed in plan is preferably 15 to 750 μm, more preferably 45 to 450 μm, and further preferably 75 to 150 μm. When the length of the microlens 11 in the short axis direction is a value within the above range, it is possible to obtain a sufficient resolution in the projected image while effectively preventing the occurrence of inconvenience such as moire. The productivity of the substrate 1 can be further increased.

また、マイクロレンズ11の短軸方向についての曲率半径(以下、単に「マイクロレンズ11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11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 microlens 11 in the minor axis direction (hereinafter also simply referred to as “the radius of curvature of the microlens 11”) is preferably 5 to 250 μm, more preferably 15 to 150 μm, 25 More preferably, it is ˜50 μm. When the radius of curvature of the microlens 11 is a value within the above range, the viewing angle characteristics can be made particularly excellent. In particular, both the horizontal and vertical viewing angle characteristics can be improved.

また、マイクロレンズ11の短軸方向についての焦点距離(以下、単に「マイクロレンズ11の焦点距離」とも言う)は、特に限定されないが、20〜400μmであるのが好ましく、30〜200μmであるのがより好ましく、40〜70μmであるのがさらに好ましい。マイクロレンズ11の焦点距離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 focal length of the microlens 11 in the minor axis direction (hereinafter also simply referred to as “the focal length of the microlens 11”) is not particularly limited, but is preferably 20 to 400 μm, and preferably 30 to 200 μm. Is more preferable, and it is further more preferable that it is 40-70 micrometers. When the focal length of the microlens 11 is a value within the above range, the viewing angle characteristics can be made particularly excellent. In particular, both the horizontal and vertical viewing angle characteristics can be improved.

また、これら複数個のマイクロレンズ11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11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、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 microlenses 11 are arranged in a staggered pattern. By arranging the microlenses 11 in this way, it is possible to effectively prevent inconveniences such as moire. On the other hand, for example, if the microlenses are arranged in a square lattice or the like, it is difficult to sufficiently prevent the occurrence of inconvenience such as moire. In addition, when the microlenses are randomly arranged, it becomes difficult to sufficiently increase the occupation ratio of the microlenses in the effective area where the microlenses are formed, and the light transmittance (light utilization efficiency) of the lens substrate is sufficient. However, it is difficult to increase the brightness and the resulting image becomes dark.

上記のように、マイクロレンズ11は、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11で構成される第1の列17と、それに隣接する第2の列18とが、縦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。
上記のように、マイクロレンズの形状や配列方式、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。
As described above, the microlenses 11 are arranged in a staggered pattern when the lens substrate 1 is viewed in plan view, but are adjacent to the first row 17 composed of a plurality of microlenses 11. It is preferable that the second row 18 is shifted by a half pitch in the vertical direction. As a result, it is possible to more effectively prevent the occurrence of moire due to light interference and to make the viewing angle characteristics particularly excellent.
As described above, by strictly defining the shape, arrangement method, occupation ratio, etc. of the microlens, the viewing angle characteristics should be particularly excellent while effectively preventing the occurrence of moire due to light interference. Can do.

また、レンズ基板1を光の入射面側(図2で示した方向)から平面視したときの、マイクロレンズ11が形成されている有効領域において、マイクロレンズ11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11の占有率が90%以上であると、マイクロレンズ11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11の占有率は、平面視したときのマイクロレンズ11の中心(頂部の中心)111と、当該マイクロレンズ11に隣接する、マイクロレンズ11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11が形成されている部位の長さL[μm]と、前記線分の長さL[μm]との比率(L/L×100[%])として求めることができる(図2参照)。 Further, when the lens substrate 1 is viewed in plan from the light incident surface side (direction shown in FIG. 2), the occupation ratio of the microlenses 11 is 90% or more in the effective region where the microlenses 11 are formed. Preferably, it is 96% or more, more preferably 97 to 99.5%. When the occupation ratio of the microlenses 11 is 90% or more, the straight light passing through other than the microlenses 11 can be further reduced, and the light utilization efficiency can be further improved. Note that the occupation ratio of the microlens 11 is the center (center of the top) 111 of the microlens 11 when viewed in plan and the central portion of the portion adjacent to the microlens 11 where the microlens 11 is not formed. In the line segment to be connected, the ratio of the length L 3 [μm] of the part where the microlens 11 is formed to the length L 4 [μm] of the line segment (L 3 / L 4 × 100 [%]) (See FIG. 2).

また、本実施形態において、各マイクロレンズ11は、入射側に突出した凸レンズとして形成されている。したがって、レンズ基板1に入射した光は、マイクロレンズ11により、レンズ基板1内において、一旦収束し、その後、拡散する。このように、マイクロレンズ11により拡散された光は、そのまま、レンズ基板1から出射してしまうと過度に拡散されたものとなってしまい、投影される画像において十分な輝度を得るのが困難となり、また、投影される画像は、各部位での明るさが大きく異なるものになってしまう。このような問題を解決する目的で、レンズ基板1の光の出射面側には、フレネルレンズ12が設けられている。このようなフレネルレンズ12を有することにより、マイクロレンズ11により過度に拡散された光を適度に収束させ、光の出射側の各部位での明るさのばらつきを緩和することができる。また、マイクロレンズ11とフレネルレンズ12とが、同一基板の反対の面側に設けられることにより、例えば、後述するようなリア型プロジェクタにおいて、レンズ基板1を透過型スクリーンとして用いることができる。すなわち、透過型スクリーンを1枚のレンズ基板で構成されたものとすることができる。また、マイクロレンズ11とフレネルレンズ12とを同一基板上に有することにより、リア型プロジェクタのような装置の構成部材を少なくすることができ、装置の小型化、薄型化に寄与することができる。また、マイクロレンズ11とフレネルレンズ12とが同一基板上に設けられているため、装置内(リア型プロジェクタ内)でのマイクロレンズとフレネルレンズとの位置合わせ等も不要となり、容易かつ確実に、画像の輝度を十分に高いものとすることができるとともに、各方向についての視野角特性のばらつきを十分に小さいものとすることができる。
フレネルレンズ12は、ほぼ同心円状に形成されたプリズム形状をなすものである。
フレネルレンズ12のピッチは、特に限定されないが、50〜200μmであるのが好ましく、60〜180μmであるのがより好ましい。これにより、マイクロレンズ11とフレネルレンズ12とのピッチ干渉によるモアレ現象をより効果的に防止することができる。
In the present embodiment, each microlens 11 is formed as a convex lens protruding to the incident side. Therefore, the light incident on the lens substrate 1 is once converged in the lens substrate 1 by the microlens 11 and then diffused. Thus, if the light diffused by the microlens 11 is emitted from the lens substrate 1 as it is, it becomes excessively diffused, making it difficult to obtain sufficient luminance in the projected image. In addition, the projected image is greatly different in brightness at each part. In order to solve such a problem, a Fresnel lens 12 is provided on the light exit surface side of the lens substrate 1. By having such a Fresnel lens 12, light excessively diffused by the microlens 11 can be appropriately converged, and variations in brightness at each part on the light emission side can be reduced. In addition, since the microlens 11 and the Fresnel lens 12 are provided on opposite surfaces of the same substrate, the lens substrate 1 can be used as a transmissive screen in, for example, a rear projector as described later. That is, the transmission screen can be configured by a single lens substrate. In addition, since the microlens 11 and the Fresnel lens 12 are provided on the same substrate, it is possible to reduce the number of constituent members of the device such as a rear projector, which can contribute to downsizing and thinning of the device. In addition, since the microlens 11 and the Fresnel lens 12 are provided on the same substrate, it is not necessary to align the microlens and the Fresnel lens in the apparatus (in the rear projector). The brightness of the image can be made sufficiently high, and the variation in viewing angle characteristics in each direction can be made sufficiently small.
The Fresnel lens 12 has a prism shape that is formed substantially concentrically.
The pitch of the Fresnel lens 12 is not particularly limited, but is preferably 50 to 200 μm, and more preferably 60 to 180 μm. Thereby, the moire phenomenon due to the pitch interference between the microlens 11 and the Fresnel lens 12 can be more effectively prevented.

レンズ基板1の着色部13が設けられた面側(光の入射側)から入射した光の透過率をA[%]、レンズ基板1の着色部13が設けられた面とは反対の面側(光の出射側)から入射した光の透過率をB[%]としたとき、B/A≦0.8の関係を満足するのが好ましく、B/A≦0.75の関係を満足するのがより好ましく、0.01≦B/A≦0.7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、光の利用効率、および、得ら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。
レンズ基板1の光の利用効率(レンズ基板1の入射面側から入射する光の光量に対する、出射面側から出射する光の光量の割合)は、60%以上であるのが好ましく、70%以上であるのがより好ましく、80〜99%であるのがさらに好ましい。
The transmittance of light incident from the surface side (light incident side) of the lens substrate 1 on which the colored portion 13 is provided is A [%], and the surface side opposite to the surface on which the colored portion 13 of the lens substrate 1 is provided. When the transmittance of light incident from (light emitting side) is B [%], it is preferable to satisfy the relationship of B / A ≦ 0.8, and satisfy the relationship of B / A ≦ 0.75. It is more preferable to satisfy the relationship of 0.01 ≦ B / A ≦ 0.7. By satisfying such a relationship, the light use efficiency and the contrast of the obtained image can be made particularly excellent.
The light use efficiency of the lens substrate 1 (ratio of the light amount of light emitted from the exit surface side to the light amount of light incident from the entrance surface side of the lens substrate 1) is preferably 60% or more, and 70% or more. It is more preferable that it is 80 to 99%.

ところで、レンズ基板の構成材料として拡散剤を含むことにより、視野角特性の向上を図ることができるが、その反面、光の利用効率や得られる画像のコントラストが低下する。したがって、レンズ基板1は、その構成材料として拡散材を含むものであってもよいが、拡散材の含有率が30wt%以下であるのが好ましく、10wt%以下であるのがより好ましく、拡散剤を含まないものであるのがさらに好ましい。このような構成であっても、上記のような構成によれば、十分に視野角特性を優れたものとすることができる。すなわち、上記のような構成によれば、視野角特性とともに、光の利用効率、画像のコントラスト等を、同時に優れたものとすることができる。   By the way, by including a diffusing agent as a constituent material of the lens substrate, it is possible to improve the viewing angle characteristics, but on the other hand, the light use efficiency and the contrast of the obtained image are lowered. Therefore, the lens substrate 1 may include a diffusing material as a constituent material thereof, but the content of the diffusing material is preferably 30 wt% or less, more preferably 10 wt% or less, and a diffusing agent. More preferably, it does not contain. Even with such a configuration, according to the configuration described above, the viewing angle characteristics can be sufficiently improved. That is, according to the configuration as described above, the viewing angle characteristics, the light utilization efficiency, the image contrast, and the like can be simultaneously improved.

上記のようなレンズ基板1の厚さは、0.5〜5mmであるのが好ましく、1〜4mmであるのがより好ましく、2〜3mmであるのがさらに好ましい。レンズ基板1の厚さが前記範囲内の値であると、光の利用効率および視野角特性を、特に優れたものとすることができる。また、このように比較的薄いレンズ基板は、従来の方法では、精確に製造するのが困難であったが、後述するような本発明の方法によれば好適に製造することができる。なお、レンズ基板1の厚さとは、マイクロレンズ11の頂部からフレネルレンズ12の頂部までの厚さのことを指す。   The thickness of the lens substrate 1 as described above is preferably 0.5 to 5 mm, more preferably 1 to 4 mm, and still more preferably 2 to 3 mm. When the thickness of the lens substrate 1 is within the above range, the light utilization efficiency and the viewing angle characteristics can be made particularly excellent. In addition, such a relatively thin lens substrate has been difficult to accurately manufacture by the conventional method, but can be preferably manufactured by the method of the present invention described later. The thickness of the lens substrate 1 refers to the thickness from the top of the microlens 11 to the top of the Fresnel lens 12.

上記のようなレンズ基板1は、いかなる用途のものであってもよいが、後述するようなリア型プロジェクタを構成するものであるのが好ましい。より詳しくは、レンズ基板1は、リア型プロジェクタにおいて、透過型スクリーンとして機能するものであるのが好ましい。これにより、リア型プロジェクタの構成部材を少なくすることができ、装置の小型化、薄型化に寄与することができる。また、レンズ基板1は、マイクロレンズ11とフレネルレンズ12とを同一基板上に有するものであるため、リア型プロジェクタ内でのマイクロレンズとフレネルレンズとの位置合わせ等も不要となり、容易かつ確実に、画像の輝度を十分に高いものとすることができるとともに、各方向についての視野角特性のばらつきを十分に小さいものとすることができる。   The lens substrate 1 as described above may be used for any purpose, but preferably constitutes a rear projector as described later. More specifically, the lens substrate 1 preferably functions as a transmissive screen in a rear projector. As a result, the number of constituent members of the rear projector can be reduced, which can contribute to the downsizing and thinning of the apparatus. Further, since the lens substrate 1 has the microlens 11 and the Fresnel lens 12 on the same substrate, it is not necessary to align the microlens and the Fresnel lens in the rear projector, and it is easy and reliable. The luminance of the image can be made sufficiently high, and the variation in viewing angle characteristics in each direction can be made sufficiently small.

特に、本実施形態では、光の入射側に凸レンズとしてのマイクロレンズ11を有しており、光の出射側にフレネルレンズ12を有している。このような構成であることにより、特に、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、図示のように、光の入射側に設けられた、凸レンズとしてのマイクロレンズ11に着色部13が設けられることにより、入射光(光の入射側から入射した光)の透過率を十分に優れたものとしつつ、外光(例えば、光の出射側から不本意に入射した光)の吸収特性を特に優れたものとすることができ、画像のコントラスト(特に明室コントラスト)を特に優れたものとすることができる。
なお、後述するようなリア型プロジェクタの透過型スクリーンは、実質的にレンズ基板のみで構成されるものであってもよいし、レンズ基板に加え、他の部材(例えば、レンズ基板の表面を保護する保護層、保護板等)を備えるものであってもよい。
In particular, in this embodiment, the microlens 11 as a convex lens is provided on the light incident side, and the Fresnel lens 12 is provided on the light emission side. With such a configuration, the light utilization efficiency can be particularly improved. Further, as shown in the figure, the colored portion 13 is provided in the microlens 11 as a convex lens provided on the light incident side, so that the transmittance of incident light (light incident from the light incident side) is sufficiently increased. While making it excellent, it can make the absorption characteristics of outside light (for example, light incident unintentionally from the light exit side) particularly excellent, and the image contrast (especially bright room contrast) is particularly excellent Can be.
It should be noted that a transmissive screen of a rear projector as will be described later may be substantially constituted only by a lens substrate, or in addition to the lens substrate, other members (for example, protect the surface of the lens substrate). Protective layer, protective plate and the like).

次に、上述したレンズ基板の製造方法について説明するが、それに先立ち、レンズ基板の製造に好適に用いることができる第1の型としてのマイクロレンズ形成用型、および、その製造方法について説明する。
図3は、レンズ基板の製造に用いるマイクロレンズ形成用型(第1の型)を示す模式的な縦断面図、図4は、図3に示すマイクロレンズ形成用型の製造方法を示す模式的な縦断面図である。なお、マイクロレンズ形成用型の製造においては、実際には基板上に多数の凹部(マイクロレンズ形成用凹部)を形成し、レンズ基板の製造においては、実際には基板上に多数のマイクロレンズ(凸レンズ)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。
Next, a method for manufacturing the above-described lens substrate will be described. Prior to that, a microlens forming mold as a first mold that can be suitably used for manufacturing the lens substrate, and a method for manufacturing the same will be described.
FIG. 3 is a schematic longitudinal sectional view showing a microlens forming mold (first mold) used for manufacturing the lens substrate, and FIG. 4 is a schematic showing a manufacturing method of the microlens forming mold shown in FIG. FIG. In the manufacture of the microlens forming mold, a large number of concave portions (microlens forming concave portions) are actually formed on the substrate. In the manufacturing of the lens substrate, actually, a large number of microlenses ( A convex lens) is formed here, but a part thereof is highlighted for easy understanding.

マイクロレンズ形成用型(第1の型)6は、後に詳述するエネルギ線を透過し得る材料で構成されたものである。マイクロレンズ形成用型6として用いることができる材料は、後の工程で用いるエネルギ線の種類等に応じて異なるが、マイクロレンズ形成用型6の構成材料としては、例えば、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のガラス材料等が挙げられる。中でも、マイクロレンズ形成用型6の構成材料としては、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。このような材料は、各種エネルギ線に対する安定性が特に優れているとともに、たわみを生じ難く、傷つき難い。また、加工が容易で、かつ、比較的安価であり、製造コストの面からも有利である。   The microlens forming mold (first mold) 6 is made of a material capable of transmitting energy rays, which will be described in detail later. The material that can be used as the microlens forming mold 6 differs depending on the type of energy rays used in the subsequent process, but examples of the constituent material of the microlens forming mold 6 include soda glass and crystalline glass. And glass materials such as quartz glass, lead glass, potassium glass, borosilicate glass, and alkali-free glass. Especially, as a constituent material of the mold 6 for forming a microlens, soda glass, crystalline glass (for example, neo-ceram), and alkali-free glass are preferable. Such a material is particularly excellent in stability with respect to various energy rays, is not likely to bend, and is not easily damaged. Further, it is easy to process and relatively inexpensive, which is advantageous from the viewpoint of manufacturing cost.

マイクロレンズ形成用型6は、レンズ基板1を構成するマイクロレンズ11の表面形状に対応する形状を有し、かつ、マイクロレンズ11の配列方式に対応する方式で配列した、複数個の凹部(マイクロレンズ形成用凹部)61を備えており、これらの凹部61は、通常、マイクロレンズ11と、実質的に同一の(マイクロレンズが凸部であるのに対し凹部であり、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 microlens forming mold 6 has a shape corresponding to the surface shape of the microlens 11 constituting the lens substrate 1 and is arranged in a plurality of recesses (microscopes) arranged in a manner corresponding to the arrangement manner of the microlenses 11. Lens-forming concave portions 61 are provided, and these concave portions 61 are generally substantially the same as the microlens 11 (the microlens is a convex portion while being a concave portion, and has a transferred shape). , Except for the positional relationship, it has the same shape (size) and arrangement method.

より詳しく説明すると、本実施形態において、凹部(マイクロレンズ形成用凹部)61は、マイクロレンズ形成用型6を平面視した際の横幅が縦幅よりも大きい扁平形状(略楕円形、略俵形)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、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レンズ基板1の製造に好適に用いることができる。   More specifically, in the present embodiment, the concave portion (microlens forming concave portion) 61 has a flat shape (substantially oval, substantially bowl-shaped) having a horizontal width larger than the vertical width when the microlens forming die 6 is viewed in plan view. )have. Since the recess 61 has such a shape, it can be suitably used for manufacturing the lens substrate 1 that can effectively prevent the occurrence of inconvenience such as moire and can have particularly excellent viewing angle characteristics. it can.

また、平面視したときの凹部61の短軸方向(縦方向)の長さをL[μm]、長軸方向(縦方向)の長さをL[μm]としたとき、0.1≦L/L≦0.99の関係を満足するのが好ましく、0.5≦L/L≦0.95の関係を満足するのがより好ましく、0.6≦L/L≦0.8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、上述したような効果がさらに顕著なものとなる。 When the length in the minor axis direction (longitudinal direction) of the recess 61 when viewed in plan is L 1 [μm] and the length in the major axis direction (vertical direction) is L 2 [μm], 0.1 ≦ L 1 / L 2 ≦ 0.99 is preferably satisfied, more preferably 0.5 ≦ L 1 / L 2 ≦ 0.95 is satisfied, and 0.6 ≦ L 1 / L More preferably, the relationship 2 ≦ 0.8 is satisfied. By satisfying the relationship as described above, the effects as described above become more remarkable.

また、平面視したときの凹部61の短軸方向の長さは、10〜500μmであるのが好ましく、30〜300μmであるのがより好ましく、50〜100μm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、モアレ等の不都合の発生を効果的に防止しつつ、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、レンズ基板1(マイクロレンズ形成用型6)の生産性をさらに高めることができる。   Further, the length in the minor axis direction of the recess 61 when viewed in plan is preferably 10 to 500 μm, more preferably 30 to 300 μm, and further preferably 50 to 100 μm. When the length of the concave portion 61 in the minor axis direction is a value within the above range, it is possible to obtain sufficient resolution in the projected image while effectively preventing the occurrence of inconvenience such as moire, and the lens substrate. The productivity of 1 (microlens forming mold 6) can be further increased.

また、平面視したときの凹部61の長軸方向の長さは、15〜750μmであるのが好ましく、45〜450μmであるのがより好ましく、75〜150μm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、モアレ等の不都合の発生を効果的に防止しつつ、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、レンズ基板1(マイクロレンズ形成用型6)の生産性をさらに高めることができる。   Further, the length in the major axis direction of the concave portion 61 when viewed in plan is preferably 15 to 750 μm, more preferably 45 to 450 μm, and further preferably 75 to 150 μm. When the length of the concave portion 61 in the minor axis direction is a value within the above range, it is possible to obtain sufficient resolution in the projected image while effectively preventing the occurrence of inconvenience such as moire, and the lens substrate. The productivity of 1 (microlens forming mold 6) can be further increased.

また、凹部61の短軸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 recess 61 in the minor axis direction (hereinafter also simply referred to as “the radius of curvature of the recess 61”) is preferably 5 to 250 μm, more preferably 15 to 150 μm, and more preferably 25 to 50 μm. More preferably. When the radius of curvature of the recess 61 is a value within the above range, the viewing angle characteristic can be made particularly excellent. In particular, both the horizontal and vertical viewing angle characteristics can be improved.

また、凹部61の深さは、7〜375μmであるのが好ましく、22〜225μmであるのがより好ましく、37〜75μm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、レンズ基板1における光の利用効率および視野角特性を、特に優れたものとすることができる。
また、凹部61の深さをD[μm]、凹部61の短軸方向の長さをS[μm]としたとき、0.02≦S/D≦50の関係を満足するのが好ましく、0.1≦S/D≦1.40の関係を満足するのがより好ましく、0.5≦S/D≦1.0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。
Moreover, it is preferable that the depth of the recessed part 61 is 7-375 micrometers, It is more preferable that it is 22-225 micrometers, It is further more preferable that it is 37-75 micrometers. When the depth of the recess 61 is a value within the above range, the light utilization efficiency and the viewing angle characteristics in the lens substrate 1 can be made particularly excellent.
Further, when the depth of the recess 61 is D [μm] and the length of the recess 61 in the minor axis direction is S [μm], it is preferable that the relationship of 0.02 ≦ S / D ≦ 50 is satisfied. More preferably, the relationship of 0.1 ≦ S / D ≦ 1.40 is satisfied, and the relationship of 0.5 ≦ S / D ≦ 1.0 is more preferable. By satisfying such a relationship, the viewing angle characteristic can be made particularly excellent while effectively preventing the occurrence of moire due to light interference.

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、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、凹部をランダムに配した場合、凹部が形成されている有効領域における凹部の占有率を十分に高めるのが困難となり、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 recesses 61 are arranged in a staggered pattern. By arranging the recesses 61 in this way, it is possible to effectively prevent the occurrence of inconvenience such as moire. On the other hand, for example, if the concave portions are arranged in a square lattice shape or the like, it is difficult to sufficiently prevent the occurrence of inconvenience such as moire. Further, when the concave portions are randomly arranged, it becomes difficult to sufficiently increase the occupancy ratio of the concave portions in the effective region where the concave portions are formed, and the light transmittance (light utilization efficiency) of the lens substrate is sufficiently increased. Is difficult, and the resulting image is dark.

また、上記のように、凹部61は、マイクロレンズ形成用型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の列と、それに隣接する第2の列とが、縦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。   In addition, as described above, the recesses 61 are arranged in a staggered pattern when the microlens forming mold 6 is viewed in plan view. It is preferable that the adjacent second row is shifted by a half pitch in the vertical direction. As a result, it is possible to more effectively prevent the occurrence of moire due to light interference and to make the viewing angle characteristics particularly excellent.

なお、上記の説明では、凹部61が、レンズ基板1を構成するマイクロレンズ11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、レンズ基板1の構成材料が収縮し易いものである場合(レンズ基板1を構成する樹脂材料(組成物3)が固化等により収縮する場合)、その収縮率等を考慮し、レンズ基板1を構成するマイクロレンズ11とマイクロレンズ形成用型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。   In the above description, it has been described that the concave portion 61 has substantially the same shape (dimension) and arrangement method as the microlens 11 constituting the lens substrate 1. If the constituent material of the lens substrate 1 is easy to shrink (when the resin material (composition 3) constituting the lens substrate 1 shrinks due to solidification or the like), the microlens constituting the lens substrate 1 in consideration of the shrinkage rate, etc. 11 and the concave portion 61 constituting the microlens forming mold 6 may be different in shape (size), occupation ratio, and the like.

次に、マイクロレンズ形成用型の製造方法について、図4を参照しながら説明する。なお、実際には基板上に多数のマイクロレンズ形成用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、マイクロレンズ形成用型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, a method for manufacturing a microlens forming mold will be described with reference to FIG. In practice, a large number of microlens forming recesses are formed on the substrate. Here, in order to make the explanation easy to understand, a part thereof is highlighted.
First, the substrate 7 is prepared when the microlens forming mold 6 is manufactured.
The substrate 7 having a uniform thickness and having no deflection or scratches is preferably used. The substrate 7 is preferably one whose surface is cleaned by washing or the like.

<A1>用意した基板7の表面に、多数個の初期孔(開口部)81を有するマスク8を形成するとともに、基板7の裏面(マスク8が形成される面と反対側の面)に裏面保護膜89を形成する(マスキング工程、図4(a)、図4(b)参照)。
特に、本実施形態では、まず、図4(a)に示すように、用意した基板7の裏面に裏面保護膜89を形成するとともに、基板7の表面にマスク形成用膜4を形成し(マスク形成用膜形成工程)、その後、図4(b)に示すように、マスク形成用膜4に初期孔81を形成すること(初期孔形成工程)によりマスク8を得る。マスク形成用膜4および裏面保護膜89は同時に形成することもできる。
<A1> A mask 8 having a large number of initial holes (openings) 81 is formed on the surface of the prepared substrate 7, and the back surface of the substrate 7 (the surface opposite to the surface on which the mask 8 is formed) A protective film 89 is formed (see a masking step, FIGS. 4A and 4B).
In particular, in this embodiment, first, as shown in FIG. 4A, the back surface protective film 89 is formed on the back surface of the prepared substrate 7 and the mask forming film 4 is formed on the surface of the substrate 7 (mask). Then, as shown in FIG. 4B, an initial hole 81 is formed in the mask forming film 4 (initial hole forming step) to obtain a mask 8. The mask forming film 4 and the back surface protective film 89 can be formed simultaneously.

マスク形成用膜4は、レーザ光の照射等により、後述する初期孔81を形成することができるとともに、後述するエッチング工程におけるエッチングに対する耐性を有するものが好ましい。換言すれば、マスク形成用膜4(マスク8)は、エッチングレートが、基板7と略等しいか、または、基板7に比べて小さくなるように構成されるのが好ましい。
かかる観点からは、マスク形成用膜4(マスク8)を構成する材料としては、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4(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 mask forming film 4 is preferably capable of forming an initial hole 81 to be described later by laser light irradiation or the like and having resistance to etching in an etching process to be described later. In other words, the mask formation film 4 (mask 8) is preferably configured so that the etching rate is substantially equal to or lower than that of the substrate 7.
From this point of view, as a material constituting the mask forming film 4 (mask 8), for example, a metal such as Cr, Au, Ni, Ti, Pt, an alloy containing two or more selected from these, Examples thereof include oxides (metal oxides), silicon, and resins.
In addition, the mask forming film 4 (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4(マスク8)の構成は、特に限定されるものではないが、主としてクロムで構成される層と、主として酸化クロム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4は、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ものであり、また、このような構成のマスク形成用膜4を用いて得られるマスク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)。また、マスク形成用膜4(マスク8)の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4(マスク8)は、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4(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 4 (mask 8) is not particularly limited, but is a laminate having a layer mainly composed of chromium and a layer mainly composed of chromium oxide. Preferably there is. The mask forming film 4 having such a configuration can easily and reliably form an opening having a desired shape by irradiation with laser light as described later. The mask 8 obtained by using the mask forming film 4 has excellent stability with respect to etching solutions having various compositions (the substrate 7 can be more reliably protected in an etching process described later). . Further, when the mask forming film 4 (mask 8) has the above-described configuration, for example, in an etching process described later, a liquid containing ammonium monohydrogen difluoride is preferably used as an etchant. it can. Since ammonium monohydrogen difluoride is not a poisonous deleterious substance, it is possible to prevent the human body and the environment during work more reliably. Further, the mask forming film 4 (mask 8) having the above-described configuration can relieve the internal stress of the mask efficiently, and is particularly excellent in adhesion with the substrate 7 (particularly, adhesion in the etching process). ing. For this reason, by using the mask forming film 4 (mask 8) having the above-described configuration, the concave portion 61 having a desired shape can be easily and reliably formed.

マスク形成用膜4の形成方法は特に限定されないが、マスク形成用膜4(マスク8)をクロム(Cr)、金(Au)等の金属材料(合金を含む)や金属酸化物(例えば酸化クロム)で構成されたものとする場合、マスク形成用膜4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4(マスク8)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4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 mask forming film 4 is not particularly limited, but the mask forming film 4 (mask 8) is made of a metal material (including an alloy) such as chromium (Cr) or gold (Au) or a metal oxide (for example, chromium oxide). ), The mask forming film 4 can be suitably formed by, for example, vapor deposition or sputtering. When the mask forming film 4 (mask 8) is made of silicon, the mask forming film 4 can be suitably formed by, for example, a sputtering method or a CVD method.

マスク形成用膜4(マスク8)の厚さは、マスク形成用膜4(マスク8)を構成する材料によっても異なるが、0.001〜2.0μm程度が好ましく、0.003〜0.2μm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4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81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4の構成材料等によっては、後述する初期孔形成工程において、貫通する初期孔81を形成するのが困難になるほか、マスク形成用膜4(マスク8)の内部応力によりマスク形成用膜4(マスク8)が剥がれ易くなる場合がある。   The thickness of the mask forming film 4 (mask 8) varies depending on the material constituting the mask forming film 4 (mask 8), but is preferably about 0.001 to 2.0 μm, preferably 0.003 to 0.2 μm. The degree is more preferable. If the thickness is less than the lower limit, the shape of the initial hole 81 formed in the initial hole forming step (opening forming step) described later may be distorted depending on the constituent material of the mask forming film 4 and the like. There is. In addition, when wet etching is performed in an etching process described later, the masked portion of the substrate 7 may not be sufficiently protected. On the other hand, if the upper limit value is exceeded, depending on the constituent material of the mask forming film 4 and the like, it becomes difficult to form the initial hole 81 that penetrates in the initial hole forming step described later, and the mask forming film 4 (mask Due to the internal stress of 8), the mask forming film 4 (mask 8) may be easily peeled off.

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4(マスク8)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4の形成と同時に、マスク形成用膜4と同様に設けることができる。   The back surface protective film 89 is for protecting the back surface of the substrate 7 in the subsequent steps. By this back surface protective film 89, erosion, deterioration, etc. of the back surface of the substrate 7 are preferably prevented. The back surface protective film 89 has the same configuration as the mask forming film 4 (mask 8), for example. Therefore, the back surface protective film 89 can be provided in the same manner as the mask forming film 4 simultaneously with the formation of the mask forming film 4.

次に、図4(b)に示すように、マスク形成用膜4に、複数個の初期孔(開口部)81を形成し、マスク8を得る(初期孔形成工程)。本工程で形成される初期孔81は、後述するエッチングの際のマスク開口として機能するものである。
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81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、配列方式等をより確実に制御することができる。また、初期孔81をレーザの照射により形成することにより、マイクロレンズ形成用型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81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71を形成することなく初期孔81のみを形成したり、初期孔81とともに、形状、大きさ、深さのばらつきの小さい初期凹部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4に初期孔81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レジスト膜に開口部を形成する場合に比べて、簡単かつ安価に開口部(初期孔81)を形成することができる。
Next, as shown in FIG. 4B, a plurality of initial holes (openings) 81 are formed in the mask forming film 4 to obtain a mask 8 (initial hole forming step). The initial hole 81 formed in this step functions as a mask opening in the later-described etching.
A method for forming the initial hole 81 is not particularly limited, but a method using laser light irradiation is preferable. Thereby, the initial holes 81 having a desired shape arranged in a desired pattern can be easily and accurately formed. As a result, the shape, arrangement method, and the like of the recesses 61 can be controlled more reliably. In addition, by forming the initial hole 81 by laser irradiation, the microlens forming mold can be manufactured with high productivity. In particular, the concave portion can be easily formed even on a large-area substrate. Further, when forming the initial hole 81 by laser light irradiation, by controlling the irradiation condition, only the initial hole 81 can be formed without forming the initial recess 71 as described later, The initial recess 71 with small variations in shape, size, and depth can be easily and reliably formed. Further, by forming the initial hole 81 in the mask forming film 4 by laser light irradiation, the opening (e.g., easier and less expensive than the case where the opening is formed in the resist film by a conventional photolithography method. An initial hole 81) can be formed.

また、レーザ光の照射により初期孔81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、YVOレーザ、Ne−Heレーザ、Arレーザ、CO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 81 is formed by laser light irradiation, the type of laser light to be used is not particularly limited, but a ruby laser, a semiconductor laser, a YAG laser, a femtosecond laser, a glass laser, a YVO 4 laser, a Ne- He laser, Ar laser, CO 2 laser, excimer laser or the like may be mentioned. Moreover, you may use wavelengths, such as SHG of each laser, THG, and FHG.

マスク形成用膜4に初期孔81を形成するとき、図4(b)に示すように、マスク形成用膜4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。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、マイクロレンズ形成用型6を構成する各凹部61の深さのばらつきも小さくなり、最終的に得られるレンズ基板1の各マイクロレンズ11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11の直径、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。   When the initial hole 81 is formed in the mask forming film 4, not only the mask forming film 4 but also a part of the surface of the substrate 7 is removed at the same time, as shown in FIG. May be. Thereby, when etching is performed in an etching process described later, the contact area with the etching solution is increased, and erosion can be suitably started. Further, by adjusting the depth of the initial recess 71, the depth of the recess 61 (maximum lens thickness) can be adjusted. Although the depth of the initial recessed part 71 is not specifically limited, It is preferable to set it as 5 micrometers or less, and it is more preferable to set it as about 0.1-0.5 micrometer. When the initial hole 81 is formed by laser irradiation, the variation in depth can be more reliably reduced with respect to the plurality of initial concave portions 71 formed together with the initial hole 81. Thereby, the variation in the depth of each recess 61 constituting the microlens forming mold 6 is reduced, and the variation in the size and shape of each microlens 11 of the lens substrate 1 finally obtained is also reduced. As a result, variations in the diameter, focal length, and lens thickness of each microlens 11 can be particularly reduced.

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 initial hole 81 formed in this step is not particularly limited, but it is substantially circular and the diameter is preferably 0.8 to 20 μm, more preferably 1.0 to 10 μm. Preferably, it is 1.5-4 micrometers. When the diameter of the initial hole 81 is a value within the above range, the concave portion 61 having the above-described shape can be reliably formed in the etching process described later. However, when the initial hole 81 has a flat shape such as a substantially elliptical shape, the length in the minor axis direction can be substituted for the value of the diameter. That is, when the initial hole 81 formed in this step has a flat shape, the width of the initial hole 81 (length in the minor axis direction) is not particularly limited, but is preferably 0.8 to 20 μm, More preferably, it is 1.0-10 micrometers, and it is still more preferable that it is 1.5-4 micrometers. When the width of the initial hole 81 is a value within the above range, the concave portion 61 having the above-described shape can be reliably formed in the etching process described later.

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、マスク形成用膜4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4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、その上にマスク形成用膜4を形成することでマスク形成用膜4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 initial hole 81 formed in this step is a flat shape, the length of the initial hole 81 (length in the major axis direction) is preferably 0.9 to 30 μm, and preferably 1.5 to More preferably, it is 15 micrometers, and it is still more preferable that it is 2.0-6 micrometers. When the length of the initial hole 81 is a value within the above range, the concave portion 61 having the above-described shape can be more reliably formed in the etching process described later.
In addition to forming the initial hole 81 by irradiating the mask forming film 4 with laser light, for example, when forming the mask forming film 4 on the substrate 7, the foreign material is previously formed in a predetermined pattern on the substrate 7. Then, a defect may be positively formed in the mask forming film 4 by forming the mask forming film 4 thereon, and the defect may be used as the initial hole 81.

<A2>次に、図4(c)に示すように、初期孔81が形成されたマスク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。
<A2> Next, as shown in FIG. 4C, the substrate 7 is etched using the mask 8 in which the initial holes 81 are formed, and a large number of recesses 61 are formed on the substrate 7 (etching step). .
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が形成されたマスク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4(c)に示すように、基板7は、マスク8が存在しない部分より食刻され、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 substrate 7 covered with the mask 8 in which the initial holes 81 are formed, the substrate 7 is removed from the portion where the mask 8 does not exist, as shown in FIG. A number of recesses 61 are formed on the substrate 7 by etching. As described above, since the initial holes 81 formed in the mask 8 are arranged in a staggered pattern (in a staggered pattern), the formed recesses 61 are formed in a staggered pattern (in a staggered pattern) on the surface of the substrate 7. It will be arranged.

また、本実施形態では、前記工程<A1>でマスク形成用膜4に初期孔81を形成した際(マスク8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 this embodiment, when the initial hole 81 is formed in the mask forming film 4 in the step <A1> (when the mask 8 is formed), the initial recess 71 is formed on the surface of the substrate 7. Thereby, at the time of etching, the contact area with the etching solution is increased, and erosion can be suitably started.
Further, when the wet etching method is used, the concave portion 61 can be suitably formed. If, for example, an etching solution containing ammonium monohydrogen difluoride is used as the etching solution, the substrate 7 can be etched more selectively, and the recess 61 can be suitably formed.

マスク8(マスク形成用膜4)が主としてクロム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、安価にマイクロレンズ形成用型6を提供することができる。
When the mask 8 (mask forming film 4) is mainly composed of chromium, the hydrofluoric acid-based etchant is particularly preferably a liquid containing ammonium monohydrogen difluoride. Since the ammonium hydrogen difluoride solution is not a poisonous and deleterious substance, it can prevent the influence on the human body and the environment during work. Moreover, when using ammonium monohydrogen difluoride as an etchant, the etchant may contain, for example, hydrogen peroxide. Thereby, an etching speed can be made faster.
Further, according to wet etching, it is possible to perform processing with a simpler apparatus than dry etching, and it is possible to perform processing on many substrates at once. Thereby, productivity is improved and the microlens forming mold 6 can be provided at a low cost.

<A3>次に、図4(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も除去することにより、マイクロレンズ形成用型6が得られる。
マスク8が、前述したような主としてクロムで構成される層と、主として酸化クロム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。
<A3> Next, as shown in FIG. 4D, the mask 8 is removed (mask removal step). At this time, the back surface protective film 89 is also removed together with the removal of the mask 8, whereby the microlens forming mold 6 is obtained.
When the mask 8 is a laminated body having a layer mainly composed of chromium and a layer mainly composed of chromium oxide as described above, the removal of the mask 8 is, for example, ceric ammonium nitrate and perchlorine. The etching can be performed using a mixture containing an acid.

また、例えば、マイクロレンズ形成用型6の凹部61が設けられている面側に、離型処理を施してもよい。これにより、後に詳述するレンズ基板1の製造方法において、レンズ基板1が有するマイクロレンズ11にカケ等の欠陥が生じるのを十分に防止しつつ、マイクロレンズ形成用型6を容易に取り外すことができる。離型処理としては、アルキルポリシロキサン等のシリコーン系樹脂、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素系樹脂等の離型性を有する物質で構成される被膜の形成、ヘキサメチルジシラザン([(CHSi]NH)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。
以上により、図4(d)および図3に示すように、基板7上に多数の凹部61が千鳥状に形成されたマイクロレンズ形成用型6が得られる。
Further, for example, a mold release process may be performed on the surface side of the microlens forming mold 6 on which the concave portion 61 is provided. Thereby, in the manufacturing method of the lens substrate 1 described in detail later, it is possible to easily remove the microlens forming mold 6 while sufficiently preventing the microlens 11 included in the lens substrate 1 from causing defects such as chipping. it can. Examples of the mold release treatment include formation of a film composed of a material having releasability such as silicone resin such as alkylpolysiloxane, fluorine resin such as polytetrafluoroethylene, and hexamethyldisilazane ([(CH 3 ) Surface treatment with a silylating agent such as 3 Si] 2 NH), surface treatment with a fluorine-based gas, and the like.
As described above, as shown in FIGS. 4D and 3, the microlens forming mold 6 in which a large number of recesses 61 are formed in a staggered pattern on the substrate 7 is obtained.

基板7上に千鳥状に配された複数個の凹部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4に初期孔81を形成してマスク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4に初期孔81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、所定パターンで開口部(初期孔81)を有するマスクを得ることができる。これにより生産性が向上し、安価にマイクロレンズ形成用型6を提供することができる。
The method for forming the plurality of recesses 61 arranged in a staggered pattern on the substrate 7 is not particularly limited, but the method as described above (by forming the initial holes 81 in the mask forming film 4 by laser irradiation). When the mask 8 is obtained and then etched using the mask 8 to form the recess 61 on the substrate 7, the following effects are obtained.
That is, by forming the initial hole 81 in the mask forming film 4 by laser light irradiation, the opening (with a predetermined pattern) can be easily and inexpensively compared with the case where the opening is formed by a conventional photolithography method. A mask having initial holes 81) can be obtained. Thereby, productivity is improved and the microlens forming mold 6 can be provided at a low cost.

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マイクロレンズ形成用型(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 microlens forming mold (lens substrate) can be manufactured at a low cost by a simple method.
Further, when the initial holes 81 are formed by laser irradiation, the shape, size, arrangement, and the like of the formed initial holes 81 can be managed easily and reliably.

次に、上述したマイクロレンズ形成用型6を用いて、レンズ基板1を製造する方法について説明する。
図5、図6は、図1に示すレンズ基板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5、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 lens substrate 1 using the microlens forming mold 6 described above will be described.
5 and 6 are schematic longitudinal sectional views showing an example of a manufacturing method of the lens substrate shown in FIG. In the following description, the lower side in FIGS. 5 and 6 is referred to as “(light) incident side” and the upper side is referred to as “(light) emission side”.

<B1>まず、図5(a)に示すように、マイクロレンズ形成用型6の凹部61が形成された側の面に、流動性を有する状態の組成物3(未重合(未硬化)の組成物3)を付与する。この組成物3は、通常、主として、後に詳述するエネルギ線により硬化し得る材料で構成されたものである。
なお、本工程においては、組成物3としてスペーサー19を含むものを用いてもよい。これにより、後述する工程においてマイクロレンズ形成用型6上の組成物3を基材15で押圧する際に、組成物3で構成された層の不本意な厚さのばらつきが生じるのを防止することができ、最終的に得られるレンズ基板1での、マイクロレンズ11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。
<B1> First, as shown in FIG. 5 (a), the composition 3 (unpolymerized (uncured)) having fluidity is formed on the surface of the microlens forming mold 6 on which the concave portion 61 is formed. Composition 3) is applied. This composition 3 is usually composed mainly of a material that can be cured by energy rays, which will be described in detail later.
In this step, the composition 3 containing the spacer 19 may be used. Thereby, when the composition 3 on the microlens forming mold 6 is pressed by the base material 15 in a process described later, it is possible to prevent unintentional variation in the thickness of the layer composed of the composition 3. Therefore, the focal position of the microlens 11 on the lens substrate 1 finally obtained can be more reliably controlled, and the occurrence of inconvenience such as color unevenness can be more effectively prevented.

本実施形態のように、スペーサー19を用いる場合、スペーサー19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19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。
なお、組成物3の付与に先立ち、マイクロレンズ形成用型6の凹部61が形成されている側の面に離型剤を塗布しておいてもよい。これにより、後述する工程において、マイクロレンズ形成用型6から、レンズ基板1(より正確には、レンズ基板1の製造中間体としての基板2)を容易かつ確実に分離(剥離)することができる。
When the spacer 19 is used as in the present embodiment, the shape of the spacer 19 is not particularly limited, but is preferably substantially spherical or substantially cylindrical. When the spacer 19 has such a shape, the diameter is preferably 10 to 300 μm, more preferably 30 to 200 μm, and still more preferably 30 to 170 μm.
Prior to application of the composition 3, a release agent may be applied to the surface of the microlens forming mold 6 on the side where the recess 61 is formed. Thereby, in the process to be described later, the lens substrate 1 (more precisely, the substrate 2 as a production intermediate of the lens substrate 1) can be easily separated (peeled) from the microlens forming mold 6. .

<B2>次に、図5(b)に示すように、組成物3上に基材15を設置し、この基材15上に、組成物3を付与し、さらに、組成物3(基材15上に供給された組成物3)の表面に、フレネルレンズ12に対応する表面形状を有するフレネルレンズ形成用型(第2の型)9を設置する。そして、組成物3上に設置したフレネルレンズ形成用型9により、組成物3を押圧する(組成物押圧工程)。これにより、組成物3を、基材15、マイクロレンズ形成用型6、およびフレネルレンズ形成用型9と確実に密着させることができる。その結果、後述する工程(エネルギ線照射工程)において、基材15と、組成物3の硬化物で構成される硬化部16とを確実に接合することができ、これらの密着性を特に優れたものとすることができるとともに、マイクロレンズ形成用型6、およびフレネルレンズ形成用型9の表面形状が忠実に転写された硬化部16を、確実に形成することができる。   <B2> Next, as shown in FIG.5 (b), the base material 15 is installed on the composition 3, The composition 3 is provided on this base material 15, Furthermore, the composition 3 (base material) A Fresnel lens forming mold (second mold) 9 having a surface shape corresponding to the Fresnel lens 12 is placed on the surface of the composition 3) supplied on the surface 15. And the composition 3 is pressed with the type | mold 9 for Fresnel lens formation installed on the composition 3 (composition pressing process). Thereby, the composition 3 can be reliably adhered to the base material 15, the microlens forming mold 6, and the Fresnel lens forming mold 9. As a result, in the process (energy ray irradiation process) to be described later, the base material 15 and the cured part 16 composed of the cured product of the composition 3 can be reliably bonded, and the adhesion is particularly excellent. In addition, the cured portion 16 to which the surface shapes of the microlens forming mold 6 and the Fresnel lens forming mold 9 are faithfully transferred can be reliably formed.

基材15は、通常、上述したような材料(レンズ基板1の材料)で構成されたものである。また、基材15としては、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、基材15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。また、基材15は、可撓性を有するものであっても、実質的に可撓性を結う差異ないものであってもよい。
基材15の厚さは、特に限定されないが、0.05〜5mmであるのが好ましく、0.07〜4mmであるのがより好ましく、0.1〜3mmであるのがさらに好ましい。
The base material 15 is usually made of the above-described material (the material of the lens substrate 1). Moreover, as the base material 15, a material having a uniform thickness and having no deflection or scratch is preferably used. The base material 15 is preferably one whose surface is cleaned by washing or the like. Moreover, even if the base material 15 has flexibility, it may be the thing which does not have the difference which ties flexibility substantially.
Although the thickness of the base material 15 is not specifically limited, It is preferable that it is 0.05-5 mm, It is more preferable that it is 0.07-4 mm, It is further more preferable that it is 0.1-3 mm.

また、組成物押圧工程においては、例えば、押圧手段を用いて、フレネルレンズ形成用型9のほぼ全面(組成物3に接触するのとは反対の面側の全面)を、押圧してもよい。これにより、組成物3に加えられる圧力をより均一なものとすることができ、その結果、最終的に得られるレンズ基板1において、厚さの不本意なばらつきが発生するのをより効果的に防止することができる。また、押圧手段を用いることにより、容易かつ確実に、比較的大きな圧力で、基材15、フレネルレンズ形成用型9により組成物3を押圧することができる。その結果、レンズ基板1の厚さをより薄いものとすることができる。その結果、レンズ基板1の設計上、レンズの焦点距離を短くすることができ、光学特性の観点から有利である。また、レンズ基板を備える装置(リア型プロジェクタ等)の薄型化を図る上でも有利である。   Further, in the composition pressing step, for example, the pressing means may be used to press almost the entire surface of the Fresnel lens forming mold 9 (the entire surface on the side opposite to the contact with the composition 3). . Thereby, the pressure applied to the composition 3 can be made more uniform, and as a result, in the lens substrate 1 that is finally obtained, it is more effective that unintentional variations in thickness occur. Can be prevented. Further, by using the pressing means, the composition 3 can be pressed by the base material 15 and the Fresnel lens forming mold 9 easily and reliably with a relatively large pressure. As a result, the thickness of the lens substrate 1 can be made thinner. As a result, the focal length of the lens can be shortened in designing the lens substrate 1, which is advantageous from the viewpoint of optical characteristics. Further, it is advantageous in reducing the thickness of a device (such as a rear projector) including a lens substrate.

上記のような押圧手段としては、いかなるものを用いてもよいが、ステンレス鋼、Ni合金等の金属材料で構成されたものを用いるのが好ましい。このような材料は、高硬度であり、かつ、形状の安定性にも優れているため、基材15を所望の圧力(特に、比較的高い圧力)で好適に押圧することができる。また、上記のような材料は、一般に、後述するようなエネルギ線の反射効率にも優れている。このため、押圧手段が上記のような材料で構成されたものであると、後に詳述する工程(エネルギ線照射工程)において、組成物3の硬化に、エネルギ線のエネルギをより効率良く利用することができる。また、押圧手段は、例えば、その表面付近に、各種樹脂材料(ポリパラキシリレン等を含む)、ダイヤモンド、ダイヤモンド様炭素等の炭素系材料等で構成された被膜を有するものであってもよい。   Any means may be used as the pressing means as described above, but it is preferable to use one made of a metal material such as stainless steel or Ni alloy. Since such a material has high hardness and excellent shape stability, the base material 15 can be suitably pressed at a desired pressure (particularly, a relatively high pressure). Moreover, the above materials are generally excellent in energy beam reflection efficiency as described later. For this reason, when the pressing means is made of the above-described material, the energy of the energy beam is more efficiently used for curing the composition 3 in a step (energy beam irradiation step) described in detail later. be able to. The pressing means may have, for example, a coating composed of various resin materials (including polyparaxylylene), carbon-based materials such as diamond and diamond-like carbon, etc. in the vicinity of the surface. .

フレネルレンズ形成用型9は、いかなる材料で構成されたものであってもよく、例えば、前述した押圧手段の構成材料として例示したような材料で構成されたものであってもよいし、マイクロレンズ形成用型6の構成材料として例示したような材料で構成されたものであってもよい。フレネルレンズ形成用型9が前述した押圧手段の構成材料として例示したような材料で構成されたものであると、組成物3、基材15を所望の圧力(特に、比較的高い圧力)で好適に押圧することができる。また、上記のような材料は、一般に、後述するようなエネルギ線の反射効率にも優れているため、エネルギ線照射工程において、組成物3の硬化に、エネルギ線のエネルギをより効率良く利用することができる。フレネルレンズ形成用型9が前述したマイクロレンズ形成用型6の構成材料として例示したような材料で構成されたものであると、例えば、エネルギ線照射工程において、フレネルレンズ形成用型9側から、エネルギ線を好適に照射することができる。言い換えると、フレネルレンズ形成用型9を第1の型として用い、マイクロレンズ形成用型6を第2の基板として用いることができる。   The mold 9 for forming the Fresnel lens may be made of any material, for example, may be made of a material as exemplified as the constituent material of the pressing means described above, or a microlens It may be made of a material as exemplified as a constituent material of the forming mold 6. When the Fresnel lens forming mold 9 is made of the material exemplified as the constituent material of the pressing means described above, the composition 3 and the base material 15 are suitable at a desired pressure (particularly, a relatively high pressure). Can be pressed. Moreover, since the above materials are generally excellent in energy beam reflection efficiency as described later, the energy beam energy is more efficiently used for curing the composition 3 in the energy beam irradiation step. be able to. When the Fresnel lens forming die 9 is made of the material exemplified as the constituent material of the microlens forming die 6 described above, for example, in the energy ray irradiation process, from the Fresnel lens forming die 9 side, Energy rays can be suitably irradiated. In other words, the Fresnel lens forming mold 9 can be used as the first mold, and the microlens forming mold 6 can be used as the second substrate.

なお、フレネルレンズ形成用型9の組成物3と接触する面側には、離型処理が施されていてもよい。これにより、レンズ基板1の製造において、形成されるフレネルレンズ12にカケ等の欠陥が生じるのを十分に防止しつつ、フレネルレンズ形成用型9を容易に取り外すことができる。
また、本工程においては、基材15とフレネルレンズ形成用型9との間に、上述したのと同様なスペーサーを配しておいてもよい。
In addition, the mold release process may be performed to the surface side which contacts the composition 3 of the mold 9 for forming a Fresnel lens. Thereby, in manufacturing the lens substrate 1, the Fresnel lens forming mold 9 can be easily removed while sufficiently preventing defects such as chipping from occurring in the formed Fresnel lens 12.
In this step, a spacer similar to that described above may be disposed between the base material 15 and the Fresnel lens forming mold 9.

<B3>次に、図5(c)に示すように、マイクロレンズ形成用型6を介して、組成物3にエネルギ線(図中、Eで示す。)を照射する。言い換えると、組成物3に対して、型としてのマイクロレンズ形成用型6と接触する面側からエネルギ線を照射する。これにより、組成物3が硬化し、硬化部16が形成され、基板2(着色部13を有していない以外は、レンズ基板1と同様の部材)が得られる(図5(d)参照)。このように、マイクロレンズ形成用型6を介して、組成物3にエネルギ線を照射することにより、フレネルレンズ形成用型(第2の基板)9により組成物3を好適に押圧した状態で(例えば、上述したような押圧手段によりフレネルレンズ形成用型9を押圧し、当該フレネルレンズ形成用型9により組成物3を押圧した状態で)、エネルギ線の照射を行うことができる。その結果、最終的に得られるレンズ基板1において、基材15と硬化部16との間に気泡が侵入したり、厚さの不本意なばらつきが発生するのをより効果的に防止することができる。その結果、最終的に得られるレンズ基板を、信頼性が高く、光学特性に優れたものとすることができる。   <B3> Next, as shown in FIG. 5C, the composition 3 is irradiated with energy rays (indicated by E in the drawing) through the microlens forming mold 6. In other words, the composition 3 is irradiated with energy rays from the side in contact with the microlens forming mold 6 as a mold. Thereby, the composition 3 hardens | cures, the hardening part 16 is formed, and the board | substrate 2 (The same member as the lens board | substrate 1 except not having the coloring part 13) is obtained (refer FIG.5 (d)). . Thus, by irradiating the composition 3 with energy rays through the microlens forming mold 6, the composition 3 is suitably pressed by the Fresnel lens forming mold (second substrate) 9 ( For example, energy beam irradiation can be performed in a state where the Fresnel lens forming mold 9 is pressed by the pressing means as described above and the composition 3 is pressed by the Fresnel lens forming mold 9. As a result, in the lens substrate 1 finally obtained, it is possible to more effectively prevent air bubbles from entering between the base material 15 and the cured portion 16 and unintentional variations in thickness. it can. As a result, the lens substrate finally obtained can have high reliability and excellent optical characteristics.

また、組成物3に対して、第1の型としてのマイクロレンズ形成用型6と接触する面側からエネルギ線を照射することにより、基材15の組成物3と接触する面とは反対の面側を、前述したような、エネルギ線の反射率の高い材料(金属材料)で構成された第2の型としてのフレネルレンズ形成用型9により組成物3を押圧した状態(または、エネルギ線の反射率の高い材料(金属材料)で構成された押圧手段により、フレネルレンズ形成用型9を介して組成物3を押圧した状態)で、エネルギ線を照射することができる。これにより、エネルギ線の利用効率を特に優れたものとすることができる。すなわち、マイクロレンズ形成用型6側から照射されたエネルギ線は、組成物3に吸収され、組成物3の硬化に利用されるが、照射されたエネルギ線の一部は、通常、組成物3の硬化に利用されることなく透過してしまう。しかしながら、上述したような材料で構成されたフレネルレンズ形成用型9(または押圧手段)を用いることにより、組成物3中を透過してしまったエネルギ線を、反射させることができ、この反射したエネルギ線を再び組成物3に照射することができる。その結果、エネルギ線が組成物3に対して硬化反応に必要な活性化エネルギを与える可能性が高くなり、したがって、組成物3の硬化反応をより効率良く進行させることができる。   Further, by irradiating the composition 3 with energy rays from the surface side that contacts the microlens forming mold 6 as the first mold, the surface of the substrate 15 opposite to the surface that contacts the composition 3 is opposite. A state in which the composition 3 is pressed on the surface side by a Fresnel lens forming mold 9 as a second mold made of a material (metal material) having a high reflectivity of energy rays as described above (or energy rays The energy rays can be irradiated in a state where the composition 3 is pressed through the Fresnel lens forming mold 9 by a pressing means made of a material (metal material) having a high reflectance. Thereby, the utilization efficiency of energy rays can be made particularly excellent. That is, the energy rays irradiated from the microlens forming mold 6 side are absorbed by the composition 3 and used for curing the composition 3, but a part of the irradiated energy rays is usually the composition 3. It is transmitted without being used for curing. However, by using the Fresnel lens forming mold 9 (or pressing means) made of the material as described above, the energy rays that have passed through the composition 3 can be reflected, and this reflected The composition 3 can be irradiated again with energy rays. As a result, there is a high possibility that the energy rays give activation energy necessary for the curing reaction to the composition 3, and therefore the curing reaction of the composition 3 can proceed more efficiently.

なお、組成物3は、入射したエネルギ線を拡散させる機能を有する拡散材を含むものであってもよい。これにより、組成物3を効率良く硬化させることができる。拡散材としては、例えば、ポリスチレンビーズ、ガラスビーズ、有機架橋ポリマー等を用いることができる。拡散材が、上記のような材料で構成されたものであると、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。ここで拡散材は、組成物3全体に含まれるものであってもよいし、一部にのみ含まれるものであってもよい。拡散材の量は特に限定するものではないが、視野角特性と光の利用効率との両立の観点から、Haze(くもり度:Td/Tt、Td:拡散光線透過率、Tt:全光線透過率)が、例えば30〜99%になるようにすることが望ましい。   The composition 3 may include a diffusing material having a function of diffusing incident energy rays. Thereby, the composition 3 can be hardened efficiently. As the diffusing material, for example, polystyrene beads, glass beads, organic cross-linked polymers and the like can be used. When the diffusing material is made of the material as described above, the viewing angle characteristics of the lens substrate 1 can be made particularly excellent. Here, the diffusing material may be included in the entire composition 3 or may be included in only a part thereof. Although the amount of the diffusing material is not particularly limited, Haze (cloudiness: Td / Tt, Td: diffused light transmittance, Tt: total light transmittance) from the viewpoint of achieving both viewing angle characteristics and light utilization efficiency. ) Is, for example, preferably 30 to 99%.

本工程で用いるエネルギ線としては、例えば、紫外線、電子線等が挙げられるが、この中でも紫外線が好ましい。エネルギ線として紫外線を用いた場合、例えば、簡易な設備で、より容易にレンズ基板1を製造することができる。また、組成物3の選択の自由度が増すとともに、レンズ基板1を製造する際に用いる装置等の部材に対する悪影響の発生をより効果的に防止することができる。また、エネルギ線の照射に際しては、加熱を行ってもよい。これにより、組成物3の硬化を促進することができる。
本工程で形成される硬化部16の厚さは、特に限定されないが、40〜80μmであるのが好ましい。このように、本発明においては、硬化部をその厚さが十分に小さいものとして好適に形成することができる。
Examples of energy rays used in this step include ultraviolet rays and electron beams. Among these, ultraviolet rays are preferable. When ultraviolet rays are used as energy rays, for example, the lens substrate 1 can be more easily manufactured with simple equipment. In addition, the degree of freedom in selecting the composition 3 can be increased, and the occurrence of adverse effects on members such as an apparatus used when manufacturing the lens substrate 1 can be more effectively prevented. Further, heating may be performed upon irradiation with energy rays. Thereby, hardening of the composition 3 can be accelerated | stimulated.
Although the thickness of the hardening part 16 formed at this process is not specifically limited, It is preferable that it is 40-80 micrometers. Thus, in this invention, a hardening part can be suitably formed as that whose thickness is small enough.

<B4>次に、図6(e)に示すように、マイクロレンズ形成用型6を、基板2から取り外す(型除去工程)。このように、マイクロレンズ形成用型6を基板2から取り外すことにより、取り外されたマイクロレンズ形成用型6を、基板2(レンズ基板1)の製造に繰り返し使用することができ、製造コスト面や製造される基板2(レンズ基板1)の品質の安定性を高める上で有利である。   <B4> Next, as shown in FIG. 6E, the microlens forming die 6 is removed from the substrate 2 (die removing step). Thus, by removing the microlens forming mold 6 from the substrate 2, the removed microlens forming mold 6 can be repeatedly used for manufacturing the substrate 2 (lens substrate 1). This is advantageous in improving the quality stability of the manufactured substrate 2 (lens substrate 1).

<B5>その後、図6(f)に示すように、マイクロレンズ形成用型6から取り外された基板2に対して着色液を付与することにより、着色部13を形成し、それ以外の部位を非着色部14とする(着色部形成工程)。これにより、着色部13を有するレンズ基板1が得られる。
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2の着色を容易かつ確実に行うことができる。特に、アクリル系樹脂のように、従来の着色方法では着色が困難であった材料で構成された基板に対しても、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。
<B5> Thereafter, as shown in FIG. 6 (f), the colored portion 13 is formed by applying a coloring liquid to the substrate 2 removed from the microlens forming mold 6, and the other portions are formed. Let it be the non-colored part 14 (colored part formation process). Thereby, the lens substrate 1 having the colored portion 13 is obtained.
The color liquid may be any, but in the present embodiment, it contains a colorant and benzyl alcohol. By using such a coloring liquid, the substrate 2 can be easily and reliably colored. In particular, it is possible to easily and surely color a substrate made of a material that is difficult to be colored by a conventional coloring method, 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中に深く侵入、拡散し、基板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により確保された空間に着色剤が容易に、深く入りこむことにより、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、基板が着色され、また容易に脱離しない。   That is, by using a colored liquid containing benzyl alcohol, the benzyl alcohol in the colored liquid penetrates deeply into the substrate and diffuses, loosening the bonds (intermolecular bonds) that make up the substrate, and the colorant enters. Of space. Then, when the colorant easily penetrates deeply into the space secured by benzyl alcohol, the colorant is held in the space (which can be compared to a seat for colorant (colored seat)), and the substrate is colored. And does not easily desorb.

また、上記のような着色液を用いることにより、均一な濃度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(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、ベンジルアルコールが樹脂の分子の結合そのものを緩めることができるため、均一な濃度で(透過率のムラなく)着色部を形成することができる。
なお、ここで、アクリル系樹脂に対して、ベンジルアルコールは特に前述の着色座席を確保する働きが強い。このために着色剤をより効率的に基板に取りこむことが可能となる。
In addition, by using the coloring liquid as described above, a colored portion having a uniform density can be easily and reliably formed. In particular, the substrate (workpiece) 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 the region to be colored Even if it has a large area, benzyl alcohol can loosen the bonding of the resin molecules itself, so that a colored portion can be formed at a uniform concentration (without uneven transmittance).
Here, benzyl alcohol has a particularly strong function of securing the above-described colored seats relative to the acrylic resin. For this reason, it becomes possible to incorporate the colorant into the substrate more efficiently.

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、ロールコーター、捺染等の各種塗布法や、基板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13(特に、均一な濃度の着色部13)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、ベンジルアルコールと浸染に用いることができる染料が溶液中に十二分に存在しているため、ベンジルアルコールが十分に着色座席を確保し、着色が容易に、且つ、大面積においても均一に行うことができるためである。   As a method for applying the coloring liquid, for example, various coating methods such as doctor blade, spin coating, brush coating, spray coating, electrostatic coating, electrodeposition coating, roll coater, textile printing, etc., and the substrate 2 is immersed in the coloring liquid. Although methods, such as dipping, are mentioned, Especially, dipping (especially dip dyeing) is preferable. Thereby, the colored part 13 (especially the colored part 13 of uniform density) can be formed easily and reliably. In particular, when the coloring liquid is applied by dip dyeing, the substrate 2 to which the coloring liquid is applied is composed of a material that is difficult to be colored by a conventional method such as an acrylic resin. Even so, it can be easily and reliably colored. This is because benzyl alcohol and dyes that can be used for dip dyeing are sufficiently present in the solution, so that benzyl alcohol ensures a sufficiently colored seat, facilitating coloring, and even in a large area. Because it can be done.

着色液を付与する工程は、着色液および/または基板2を、60〜100℃とした状態で行うのが好ましい。これにより、大面積でも均一にベンジルアルコールの着色座席の確保を促進させ、さらには着色速度を上げ、効率良く着色部13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、着色液の基板内部への侵入を促進することができ、結果として、着色部13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 substrate 2 is set to 60 to 100 ° C. Thereby, even in a large area, the securing of the colored seat of benzyl alcohol can be promoted uniformly, the coloring speed can be increased, and the colored portion 13 can be formed efficiently.
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 of the coloring liquid to the inside of a board | substrate can be accelerated | stimulated, As a result, the colored part 13 can be formed efficiently in a short time.

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13の濃度を濃くした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、雰囲気の加圧、減圧等の処理を施してもよい。これにより、着色部13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 concentration of the colored portion 13 to be formed is to be increased).
Further, after the coloring liquid is applied, a heat treatment such as heating or cooling, light irradiation, pressurization of the atmosphere, or decompression may be performed as necessary. Thereby, fixing (stabilization) of the colored portion 13 can be promoted.

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13を形成すべき基板2に対する悪影響の発生(例えば、基板2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13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 within the above range, it is easy to effectively prevent the occurrence of adverse effects on the substrate 2 on which the colored portion 13 is to be formed (for example, deterioration of the constituent materials of the substrate 2). And the suitable coloring part 13 can be formed reliably.

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 on which the colored portion is to be formed (for example, deterioration of the constituent materials of the substrate). In particular, even if the substrate 2 to which the coloring liquid is applied is made of a material that is difficult to be colored by a conventional method such as an acrylic resin, it is easily and reliably colored. Can do. This is thought to be because the colorant as described above is more easily colored because the ester group (ester bond) of the acrylic resin or the like is used as a dyeing seat.

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. As a result, the colorant can be stably and uniformly dispersed even in the presence of benzyl alcohol, and the substrate 2 to which the color liquid is applied is colored by a conventional method such as an acrylic resin. Even those made of materials that are difficult to color can be easily and reliably colored. Examples of the surfactant include nonionic (nonionic), anionic surfactant, cationic surfactant, and amphoteric surfactant. Nonionic (nonionic) surfactants include, for example, ether surfactants, ester surfactants, ether ester surfactants, nitrogen-containing surfactants, and more specifically, , Polyvinyl alcohol, carboxymethyl cellulose, polyethylene glycol, acrylic acid ester, methacrylic acid ester and the like. Examples of the anionic surfactant include various rosins, various carboxylates, various sulfates, various sulfonates, various phosphates, etc. More specifically, gum rosin, polymerized rosin , Heterogenized rosin, maleated rosin, fumarized rosin, maleated rosin pentaester, maleated rosin glycerin ester, tristearate (for example, metal salt such as aluminum salt), distearate (for example, aluminum salt) , Metal salts such as barium salts), stearates (eg, metal salts such as calcium salts, lead salts, zinc salts), linolenate salts (eg, cobalt salts, manganese salts, lead salts, zinc salts, etc.) Metal salts, etc.), octanoates (eg, metal salts such as aluminum salts, calcium salts, cobalt salts, etc.), oleates (examples) For example, calcium salts, metal salts such as cobalt salts, etc.), palmitates (eg, metal salts such as zinc salts), naphthenates (eg, calcium salts, cobalt salts, manganese salts, lead salts, zinc salts, etc.) Metal salts, etc.), resinates (eg, metal salts such as calcium salt, cobalt salt, manganese lead salt, zinc salt etc.), polyacrylates (eg metal salts such as sodium salt, etc.), polymethacrylic acid Salt (for example, metal salt such as sodium salt), polymaleate (for example, metal salt such as sodium salt), acrylic acid-maleic acid copolymer salt (for example, metal salt such as sodium salt), cellulose , Dodecylbenzene sulfonate (eg, sodium salt), alkyl sulfonate, polystyrene sulfonate (eg, metal salt such as sodium salt), alkyl diphenyl ester, etc. Terujisuruhon salts (e.g., metal salts such as sodium salt), and the like. Examples of the cationic surfactant include various ammonium salts such as a primary ammonium salt, a secondary ammonium salt, a tertiary ammonium salt, and a quaternary ammonium salt. More specifically, (mono) Examples thereof include alkylamine salts, dialkylamine salts, trialkylamine salts, tetraalkylamine salts, benzalkonium salts, alkylpyridium salts, imidazolinium salts, and the like. Examples of amphoteric surfactants include various betaines such as carboxybetaine and sulfobetaine, various aminocarboxylic acids, and various phosphate esters.

<B6>その後、図6(g)に示すように、フレネルレンズ形成用型9からレンズ基板1を取り外す。このように、フレネルレンズ形成用型9を取り外すことにより、取り外されたフレネルレンズ形成用型9を、レンズ基板1の製造に繰り返し使用することができ、製造コスト面や製造されるレンズ基板1の品質の安定性を高める上で有利である。   <B6> Thereafter, as shown in FIG. 6G, the lens substrate 1 is removed from the Fresnel lens forming mold 9. As described above, by removing the Fresnel lens forming mold 9, the removed Fresnel lens forming mold 9 can be repeatedly used for manufacturing the lens substrate 1, and the manufacturing cost and the lens substrate 1 to be manufactured can be reduced. This is advantageous in improving the stability of quality.

[第2実施形態]
次に、本発明のレンズ基板およびレンズ基板の製造方法の第2実施形態について説明する。以下の説明では、前述した実施形態(第1の実施形態)との違いを中心に説明し、同様の事項についてはその説明を省略する。
図7は、本発明のレンズ基板の第2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7中の左側を「(光の)入射側」、右側を「(光の)出射側」と言う。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the lens substrate and the lens substrate manufacturing method of the present invention will be described. In the following description, differences from the above-described embodiment (first embodiment) will be mainly described, and description of similar matters will be omitted.
FIG. 7 is a schematic longitudinal sectional view showing a second embodiment of the lens substrate of the present invention. In the following description, the left side in FIG. 7 is referred to as “(light) incident side” and the right side is referred to as “(light) emission side”.

図7に示すように、本実施形態のレンズ基板1では、凹レンズとしてのマイクロレンズ11’を有している。このように、本発明において、マイクロレンズは、凸レンズに限らず、凹レンズであってもよい。マイクロレンズ11’が、光の入射する面側に凹面を有する凹レンズとして設けられていることにより、レンズ基板1の製造コストをより低いものとしつつ、多数のレンズ基板1を生産した場合であってもこれらのレンズ基板1の信頼性を特に高いものとすることができる。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。すなわち、凹レンズとしてのマイクロレンズ11’を有するレンズ基板1を製造する場合、マイクロレンズ11’に対応する凸部を有する型(第1の型)を用いることができるが、当該型としては、上述したマイクロレンズ形成用型6に比べて、微細な突起部が少ないもの(なだらかな凸部を有するもの)を用いることができる。このため、レンズ基板1を製造する際に、型(第1の型)が有する微細な突起部に割れ、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。したがって、製造されるレンズ基板1は精度の高いマイクロレンズ11’を有し、また、多数のレンズ基板1を製造した場合においても、これらのレンズ基板1間での特性のばらつきが小さく、より信頼性の高いものとすることができる。
特に、本実施形態では、光の入射側に凹レンズとしてのマイクロレンズ11’を有し
、かつ、光の出射側にフレネルレンズ12を有している。このような構成であることにより、特に、正面輝度(レンズ基板1の面方向に対して垂直方向から観察したときの輝度)をより高いものとすることができる。
As shown in FIG. 7, the lens substrate 1 of the present embodiment has a microlens 11 ′ as a concave lens. Thus, in the present invention, the microlens is not limited to a convex lens but may be a concave lens. The microlens 11 ′ is provided as a concave lens having a concave surface on the light incident surface side, so that the manufacturing cost of the lens substrate 1 is further reduced and a large number of lens substrates 1 are produced. Also, the reliability of these lens substrates 1 can be made particularly high. This is considered to be due to the following reasons. That is, when manufacturing the lens substrate 1 having the microlens 11 ′ as a concave lens, a mold (first mold) having a convex portion corresponding to the microlens 11 ′ can be used. Compared to the microlens forming mold 6, a microprojection having a small number of projections (having a gentle convex portion) can be used. For this reason, when manufacturing the lens substrate 1, it can prevent more effectively that defects, such as a crack and a chip, arise in the fine projection part which a type | mold (1st type | mold) has. Therefore, the manufactured lens substrate 1 has a highly accurate microlens 11 ′, and even when a large number of lens substrates 1 are manufactured, the variation in characteristics among these lens substrates 1 is small and more reliable. It can be made highly.
In particular, in this embodiment, the microlens 11 ′ as a concave lens is provided on the light incident side, and the Fresnel lens 12 is provided on the light emission side. With such a configuration, in particular, the front luminance (luminance when observed from the direction perpendicular to the surface direction of the lens substrate 1) can be made higher.

上記のような本実施形態のレンズ基板1は、マイクロレンズ形成用型(第1の型)として、レンズ基板1のマイクロレンズ11’が設けられた面側の表面形状に対応する表面形状を有し、かつ、マイクロレンズ11’の配列方式に対応する方式で配列した、複数個の凹部(マイクロレンズ形成用凹部)を備えたものを用いる以外は、第1実施形態で説明したのと同様に製造することができる。このようなマイクロレンズ形成用型(第1の型)は、例えば、第1実施形態で説明したマイクロレンズ形成用型6の表面に流動性を有する材料を付与し、その後、この材料を固化(硬化)されることにより、好適に製造することができる。このような方法において、流動性を有する材料の付与、固化は、第1実施形態で説明した組成物の付与、固化と同様な方法、条件により行うことができる。   The lens substrate 1 of the present embodiment as described above has a surface shape corresponding to the surface shape of the lens substrate 1 on which the microlenses 11 ′ are provided as a microlens forming mold (first mold). In addition, the same as described in the first embodiment, except that one having a plurality of recesses (microlens forming recesses) arranged in a manner corresponding to the arrangement method of the microlenses 11 ′ is used. Can be manufactured. In such a microlens forming mold (first mold), for example, a material having fluidity is applied to the surface of the microlens forming mold 6 described in the first embodiment, and then the material is solidified ( It can be suitably manufactured by being cured. In such a method, the application and solidification of the material having fluidity can be performed by the same method and conditions as the application and solidification of the composition described in the first embodiment.

[リア型プロジェクタ]
以下、前記レンズ基板(透過型スクリーン)を備えたリア型プロジェクタについて説明する。
図8は、本発明のリア型プロジェクタの構成を模式的に示す図である。
同図に示すように、リア型プロジェクタ300は、投写光学ユニット310と、導光ミラー320と、レンズ基板1(透過型スクリーンとしてのレンズ基板1)とが筐体340に配置された構成を有している。
[Rear type projector]
A rear projector provided with the lens substrate (transmission screen) will be described below.
FIG. 8 is a diagram schematically showing the configuration of the rear projector of the present invention.
As shown in the figure, the rear projector 300 has a configuration in which a projection optical unit 310, a light guide mirror 320, and a lens substrate 1 (lens substrate 1 as a transmissive screen) are arranged in a housing 340. is doing.

そして、このリア型プロジェクタ300は、上記のようなレンズ基板1(透過型スクリーンとしてのレンズ基板1)を備えているので、信頼性の高い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、前述したレンズ基板1では、楕円形状のマイクロレンズ11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 rear projector 300 includes the lens substrate 1 (the lens substrate 1 as a transmission screen) as described above, a highly reliable image can be obtained. Furthermore, since the present embodiment has the above-described configuration, the viewing angle characteristics, light utilization efficiency, and the like are particularly excellent.
In particular, in the lens substrate 1 described above, since the elliptical microlenses 11 are arranged in a staggered pattern (in a staggered pattern), the rear projector 300 is not particularly susceptible to problems such as moire.

なお、上記の説明では、レンズ基板を、マイクロレンズの形成された面側が光の入射側に配されるように設置するものとして説明したが、レンズ基板の設置方向は、この逆であってもよい。すなわち、光の入射側にフレネルレンズが配され、光の出射側にマイクロレンズが配されるようにレンズ基板を設置してもよい。これにより、例えば、以下のような効果が得られる。すなわち、図1に示すようなレンズ基板1(凸レンズとしてのマイクロレンズ11を備えたレンズ基板1)を、マイクロレンズ11が光の出射側に配されるように設置することにより、光の利用効率を特に優れたものとすることができる。これは、入射した光のうち、フレネルレンズ12の段差部でけられた成分についても、画像形成用の光として効率良く利用することができるためであると考えられる。また、図7に示すようなレンズ基板1(凹レンズとしてのマイクロレンズ11’を備えたレンズ基板1)を、マイクロレンズ11’が光の出射側に配されるように設置することにより、上記と同様にフレネルレンズ12での光損失を効果的に防止することができ、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 above description, the lens substrate is described so that the surface on which the microlens is formed is disposed on the light incident side. However, the lens substrate may be installed in the opposite direction. Good. That is, the lens substrate may be installed so that the Fresnel lens is disposed on the light incident side and the microlens is disposed on the light exit side. Thereby, for example, the following effects can be obtained. That is, by using a lens substrate 1 (lens substrate 1 having a microlens 11 as a convex lens) as shown in FIG. 1 so that the microlens 11 is arranged on the light emission side, the light use efficiency is increased. Can be made particularly excellent. This is considered to be because the component of the incident light that is disposed at the step portion of the Fresnel lens 12 can be efficiently used as light for image formation. Further, the lens substrate 1 (lens substrate 1 provided with a microlens 11 ′ as a concave lens) as shown in FIG. 7 is installed so that the microlens 11 ′ is arranged on the light emission side. Similarly, light loss at the Fresnel lens 12 can be effectively prevented, and the light utilization efficiency can be made particularly excellent.

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、レンズ基板、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、マイクロレンズ形成用型側の組成物と、フレネルレンズ形成用型側の組成物との間に、基材を配した状態で、エネルギ線硬化処理を行い、基材の両面側に硬化部を有するレンズ基板を得るものとして説明したが、基材は、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 lens substrate and the rear type projector can be replaced with an arbitrary structure that can exhibit the same function.
Further, in the above-described embodiment, the energy beam curing treatment is performed in a state where the base material is disposed between the composition on the microlens forming mold side and the composition on the Fresnel lens forming mold side, Although it demonstrated as what obtains the lens board | substrate which has a hardening part on the both surfaces side of this, a base material does not necessarily need to be used.

また、前述した実施形態では、マイクロレンズ形成用型の表面に組成物を付与するものとして説明したが、例えば、フレネルレンズ形成用型(第2の型)の表面に樹脂を付与し、これをマイクロレンズ形成用型(第1の型)で押圧することにより、レンズ基板を製造してもよい。
また、前述した実施形態では、マイクロレンズ形成用型(第1の型)上に供給された組成物を押圧し、その後、エネルギ線の照射を行うものとして説明したが、組成物の押圧は行わなくてもよい。例えば、第1の型(マイクロレンズ形成用型)と第2の型(フレネルレンズ形成用型)とを所定距離だけ離間するように保持した状態で、これらの間の空隙に組成物を供給(充填)し、その後、エネルギ線の照射を行ってもよい。
In the above-described embodiment, the composition is applied to the surface of the microlens forming mold. For example, a resin is applied to the surface of the Fresnel lens forming mold (second mold), The lens substrate may be manufactured by pressing with a microlens forming mold (first mold).
In the above-described embodiment, the composition supplied onto the microlens forming mold (first mold) is pressed and then irradiated with energy rays. However, the composition is pressed. It does not have to be. For example, in a state where the first mold (microlens forming mold) and the second mold (Fresnel lens forming mold) are held so as to be separated from each other by a predetermined distance, the composition is supplied to the gap between them ( Filling) and then irradiation with energy rays may be performed.

また、前述した実施形態では、着色部は、基板のマイクロレンズ形成用型と接触していた面側に着色剤を含む着色液を付与することにより形成するものとして説明したが、着色部の形成方法はこのような方法に限定されない。例えば、マイクロレンズ形成用型側に供給される組成物として着色剤を含む材料で構成されたものを用いることにより着色部を形成してもよい。これにより、マイクロレンズ側の硬化部は着色剤を含む材料で構成され、かつ、基材およびフレネルレンズ側の硬化部は着色剤を実質的に含まない材料で構成されたものとすることができる。
また、前述した実施形態では、着色部は、硬化部の一部に形成されるものとして説明したが、基材の少なくとも一部に形成されていてもよい。また、着色部はなくてもよい。言い換えると、例えば、上述したような基板2をレンズ基板として用いてもよい。
In the above-described embodiment, the coloring portion is described as being formed by applying a coloring liquid containing a coloring agent to the side of the substrate that is in contact with the microlens forming mold. However, the coloring portion is formed. The method is not limited to such a method. For example, the colored portion may be formed by using a composition composed of a material containing a colorant as the composition supplied to the microlens forming mold side. Accordingly, the cured part on the microlens side can be made of a material containing a colorant, and the cured part on the base material and the Fresnel lens side can be made of a material substantially free of a colorant. .
In the above-described embodiment, the colored portion is described as being formed on a part of the cured portion, but may be formed on at least a portion of the base material. Moreover, there may not be a coloring part. In other words, for example, the substrate 2 as described above may be used as the lens substrate.

また、前述した実施形態では、マイクロレンズ形成用型の製造方法の初期孔形成工程において、初期孔81とともに、基板7に初期凹部71を形成するものとして説明したが、このような初期凹部71は形成されなくてもよい。初期孔81の形成条件(例えば、レーザのエネルギ強度、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71を形成したり、初期凹部71が形成されないように初期孔81のみを選択的に形成することができる。
また、前述した実施形態では、レンズ基板の製造において、マイクロレンズ形成用型を除去するものとして、マイクロレンズ形成用型は必ずしも除去しなくてもよい。言い換えると、マイクロレンズ形成用型は、レンズ基板の一部を構成するものであってもよい。
In the above-described embodiment, the initial hole forming step of the microlens forming mold manufacturing method has been described as forming the initial recess 71 in the substrate 7 together with the initial hole 81. It does not have to be formed. By appropriately adjusting the conditions for forming the initial hole 81 (for example, the laser energy intensity, the beam diameter, the irradiation time, etc.), the initial recess 71 having a desired shape is formed or the initial hole 71 is not formed. Only 81 can be selectively formed.
In the above-described embodiment, the microlens forming mold is not necessarily removed in the manufacture of the lens substrate, as the microlens forming mold is removed. In other words, the microlens forming mold may constitute a part of the lens substrate.

また、前述した実施形態では、レンズ基板は、リア型プロジェクタを構成する部材であるものとして説明したが、本発明のレンズ基板の用途は、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、本発明のレンズ基板は、拡散板、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。   Further, in the above-described embodiment, the lens substrate is described as a member constituting the rear projector, but the use of the lens substrate of the present invention is not limited to the above, and is any type. May be. For example, the lens substrate of the present invention may be applied to a diffusion plate, a constituent member of a liquid crystal light valve of a projection display device (front projector), or the like.

[レンズ基板(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マイクロレンズ形成用型(第1の型)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(絶対屈折率n:1.50)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Nガスを用いた乾燥(純水の除去)を行った。
[Production of lens substrate (transmission type screen)]
Example 1
A microlens forming mold (first mold) having a microlens forming recess was manufactured as follows.
First, a soda glass substrate (absolute refractive index n 2 : 1.50) having a width of 1.2 m × length of 0.7 m square and a thickness of 4.8 mm was prepared as a substrate.
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.

次に、このソーダガラス基板上に、スパッタリング法にて、クロム/酸化クロムの積層体(クロムの外表面側に酸化クロム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、クロム/酸化クロム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。クロム層の厚さは0.03μm、酸化クロム層の厚さは0.01μmであった。   Next, a chromium / chromium oxide laminate (a laminate in which chromium oxide was laminated on the outer surface side of chromium) was formed on the soda glass substrate by sputtering. That is, a mask forming film and a back surface protective film made of a chromium / chromium oxide laminate were formed on the surface of a soda glass substrate. The thickness of the chromium layer was 0.03 μm, and the thickness of the chromium 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の範囲に多数の初期孔を形成し、マスクを得た。
なお、レーザ加工は、エキシマレーザを用いて、エネルギ強度1mW、ビーム径3μm、走査速度0.1m/秒という条件で行った。
これにより、マスクの上記範囲全面に亘って、所定の長さを有する初期孔が、千鳥状に配されたパターンで形成された。初期孔の平均幅は2μmであり、平均長さは2μmであった。
また、この際、ソーダガラス基板の表面に深さ50Åの凹部および変質層も形成した。
Next, laser processing was performed on the mask forming film to form a large number of initial holes in a range of 113 cm × 65 cm in the central portion of the mask forming film, thereby obtaining a mask.
The laser processing was performed using an excimer laser under conditions of an energy intensity of 1 mW, a beam diameter of 3 μm, and a scanning speed of 0.1 m / second.
Thus, initial holes having a predetermined length were formed in a staggered pattern over the entire range of the mask. The average width of the initial holes was 2 μm, and the average length was 2 μm.
At this time, a concave portion and a modified layer having a depth of 50 mm were also formed on the surface of the soda glass substrate.

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36μm、深さは36μm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100%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2.0時間とした。
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 36 μm, and the depth was 36 μm. Moreover, the occupation rate of the recessed part in the effective area | region in which the recessed part was formed was 100%.
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 2.0 hours.

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。
次に、純水洗浄およびNガスを用いた乾燥(純水の除去)を行った。
その後、基板の凹部が形成されている面側に、ヘキサメチルジシラザンによる気相表面処理(シリル化処理)を行い、離型処理部を形成した。
これにより、図3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が千鳥状に配列されたマイクロレンズ形成用型を得た。得られたマイクロレンズ形成用型を平面視したときに、凹部が形成されている有効領域において、凹部が占める面積の割合が97%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.
Next, cleaning with pure water and drying (removing pure water) using N 2 gas were performed.
Thereafter, a gas phase surface treatment (silylation treatment) with hexamethyldisilazane was performed on the surface side of the substrate where the concave portions were formed, thereby forming a release treatment portion.
As a result, a microlens forming mold having a large number of microlens forming recesses arranged in a staggered pattern on a soda glass substrate as shown in FIG. 3 was obtained. When the obtained microlens forming mold was viewed in plan, the ratio of the area occupied by the recesses in the effective region where the recesses were formed was 97%.

次に、マイクロレンズ形成用型の凹部が形成された側の面に、未重合(未硬化)のアクリル系樹脂(PMMA樹脂(メタクリル樹脂))と、硬化した(重合済)のアクリル系樹脂(PMMA樹脂(メタクリル樹脂))で構成されたスペーサー(直径:10μm)との混合物で構成された組成物を付与した。
次に、マイクロレンズ形成用型上の組成物の表面に、硬化した(重合済)のアクリル系樹脂(PMMA樹脂(メタクリル樹脂))で構成された基材(平板状部材)を設置した。基材の厚さは、0.1mmであった。
その後、基材上に、未重合(未硬化)のアクリル系樹脂(PMMA樹脂(メタクリル樹脂))で構成された組成物を付与した。
Next, an unpolymerized (uncured) acrylic resin (PMMA resin (methacrylic resin)) and a cured (polymerized) acrylic resin (on the surface where the concave portion of the microlens forming mold is formed) A composition composed of a mixture with a spacer (diameter: 10 μm) composed of PMMA resin (methacrylic resin) was applied.
Next, a substrate (flat plate member) made of a cured (polymerized) acrylic resin (PMMA resin (methacrylic resin)) was placed on the surface of the composition on the microlens forming mold. The thickness of the base material was 0.1 mm.
Thereafter, a composition composed of an unpolymerized (uncured) acrylic resin (PMMA resin (methacrylic resin)) was applied on the substrate.

次に、基材上に付与された組成物の表面に、硬化した(重合済)のアクリル系樹脂(PMMA樹脂(メタクリル樹脂))で構成され、フレネルレンズに対応する表面形状を有する、ソーダガラス製のフレネルレンズ形成用型(第2の型)を設置した。
その後、押圧手段によりフレネルレンズ形成用型を押圧し、このフレネルレンズ形成用型により、組成物、基板を押圧した。押圧手段としては、基材を押圧する押圧部が、平坦でステンレス鋼で構成されたものを用いた。
その後、押圧手段による押圧を行いつつ、組成物に対してマイクロレンズ形成用型側からエネルギ線としての紫外線を照射することにより、組成物を硬化させた。これにより、基材の両面側に、組成物が硬化することにより形成された硬化部が接合してなる基板が得られた。
Next, the surface of the composition applied on the substrate is made of a cured (polymerized) acrylic resin (PMMA resin (methacrylic resin)) and has a surface shape corresponding to the Fresnel lens. A Fresnel lens forming mold (second mold) was installed.
Thereafter, the Fresnel lens forming mold was pressed by a pressing means, and the composition and the substrate were pressed by the Fresnel lens forming mold. As the pressing means, a pressing portion that presses the substrate was flat and made of stainless steel.
Then, the composition was cured by irradiating the composition with ultraviolet rays as energy rays from the side of the microlens forming mold while pressing with the pressing means. Thereby, the board | substrate with which the hardening part formed when the composition hardened | cured was joined to the both surfaces side of the base material was obtained.

次に、得られた基板から、マイクロレンズ形成用型を取り外した。
その後、マイクロレンズ形成用型から取り外された基板のマイクロレンズが形成された面側に、80℃の着色液を付与することにより、着色部を形成した。着色液としては、着色剤(染料のBlue(双葉産業製)、Red(双葉産業製)およびYellow(双葉産業製))と、ベンジルアルコールと、界面活性剤とを含む液体を用いた。着色液中におけるベンジルアルコールの含有率は、2.0wt%であった。
その後、フレネルレンズ形成用型を取り外し、図1に示すようなレンズ基板(透過型スクリーンとして機能するレンズ基板)を得た。
Next, the microlens forming mold was removed from the obtained substrate.
Thereafter, a colored portion was formed by applying a colored liquid at 80 ° C. to the surface side of the substrate on which the microlens was formed, which was removed from the microlens forming mold. As the coloring liquid, a liquid containing a coloring agent (dye Blue (manufactured by Futaba Sangyo), Red (manufactured by Futaba Sangyo) and Yellow (manufactured by Futaba Sangyo)), benzyl alcohol, and a surfactant was used. The content of benzyl alcohol in the coloring liquid was 2.0 wt%.
Thereafter, the Fresnel lens forming mold was removed to obtain a lens substrate (lens substrate functioning as a transmission screen) as shown in FIG.

(実施例2〜5)
マイクロレンズ形成用型の製造における初期孔の形成条件、エッチング条件を調節するとともに、レンズ基板の製造に用いる組成物の構成材料、エネルギ線の種類等を表1に示すようにした以外は、前記実施例1と同様にしてレンズ基板(透過型スクリーンとして機能するレンズ基板)を製造した。
(Examples 2 to 5)
Except for adjusting the formation conditions and etching conditions of the initial holes in the production of the microlens forming mold, and the constituent materials of the composition used for the production of the lens substrate, the types of energy rays, etc., as shown in Table 1 above. A lens substrate (a lens substrate functioning as a transmission screen) was produced in the same manner as in Example 1.

(実施例6)
レンズ基板の製造に用いるマイクロレンズ形成用型を変更し、マイクロレンズを凹レンズとして形成した以外は、前記実施例1と同様にしてレンズ基板(透過型スクリーンとして機能するレンズ基板)を製造した。本実施例で製造したレンズ基板は、図7に示すような構成のものであった。
(Example 6)
A lens substrate (a lens substrate that functions as a transmissive screen) was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the microlens forming mold used for manufacturing the lens substrate was changed and the microlens was formed as a concave lens. The lens substrate manufactured in this example was configured as shown in FIG.

マイクロレンズ形成用基板は、以下のようにして製造した。
まず、前記実施例1で製造したマイクロレンズ形成用型を、第1の型を製造するための型(第1の型製造用型)として用意した。
次に、第1の型製造用型の凹部が形成された側の面に、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。
The microlens forming substrate was manufactured as follows.
First, the microlens forming mold manufactured in Example 1 was prepared as a mold for manufacturing a first mold (first mold manufacturing mold).
Next, unpolymerized (uncured) acrylic resin (PMMA resin (methacrylic resin)) was applied to the surface on the side where the concave portion of the first mold manufacturing die was formed.

次に、第1の型製造用型上の組成物の表面に、表面に離型処理が施されたアクリル系樹脂(PMMA樹脂(メタクリル樹脂))製の平板状部材を設置した。
その後、押圧手段により平板状部材を押圧し、この平板状部材により、未硬化のアクリル系樹脂を押圧した。押圧手段としては、基材を押圧する押圧部が、平坦でステンレス鋼で構成されたものを用いた。
Next, a flat plate member made of an acrylic resin (PMMA resin (methacrylic resin)) whose surface was subjected to a mold release treatment was placed on the surface of the composition on the first mold production mold.
Then, the flat member was pressed by the pressing means, and the uncured acrylic resin was pressed by the flat member. As the pressing means, a pressing portion that presses the substrate was flat and made of stainless steel.

その後、押圧手段による押圧を行いつつ、未硬化のアクリル系樹脂に対して第1の型製造用型側からエネルギ線としての紫外線を照射することにより、アクリル系樹脂を硬化させた。その後、得られた硬化物から、第1の型製造用型および平板状部材を取り除いた。その後、硬化物の凸部が形成されている面側に、ヘキサメチルジシラザンによる気相表面処理(シリル化処理)を行い、離型処理部を形成し、これにより、マイクロレンズ形成用型(第1の型)を得た。   Thereafter, the acrylic resin was cured by irradiating the uncured acrylic resin with ultraviolet rays as energy rays from the first mold manufacturing mold side while pressing with the pressing means. Thereafter, the first mold manufacturing die and the flat plate member were removed from the obtained cured product. Thereafter, a gas phase surface treatment (silylation treatment) with hexamethyldisilazane is performed on the surface side on which the convex portions of the cured product are formed, thereby forming a release treatment portion, whereby a microlens forming mold ( A first mold) was obtained.

(比較例1)
マイクロレンズ形成用型として、銅で構成され、前記実施例1で用いたのと同様の形状を有するものを用意した。
次に、マイクロレンズ形成用型上の組成物の表面に、硬化した(重合済)のアクリル系樹脂(PMMA樹脂(メタクリル樹脂))で構成された基材(平板状部材)を設置した。基材の厚さは、0.1mmであった。その後、押圧手段により基材を押圧し、この基材により、前記組成物を押圧した。押圧手段としては、基材を押圧する押圧部が、平坦でステンレス鋼で構成されたものを用いた。
その後、押圧手段による押圧を解除し、組成物に対して基材側からエネルギ線としての紫外線を照射することにより、組成物を硬化させた。これにより、組成物が硬化することにより形成された硬化部が、基材に接合してなる基板が得られた。
(Comparative Example 1)
As a microlens forming mold, a mold made of copper and having the same shape as that used in Example 1 was prepared.
Next, a substrate (flat plate member) made of a cured (polymerized) acrylic resin (PMMA resin (methacrylic resin)) was placed on the surface of the composition on the microlens forming mold. The thickness of the base material was 0.1 mm. Then, the base material was pressed with the pressing means, and the composition was pressed with the base material. As the pressing means, a pressing portion that presses the substrate was flat and made of stainless steel.
Thereafter, the pressing by the pressing means was released, and the composition was cured by irradiating the composition with ultraviolet rays as energy rays from the substrate side. Thereby, the board | substrate with which the hardening part formed when the composition hardened | cured joined to a base material was obtained.

次に、得られた基板から、マイクロレンズ形成用型を取り外した。
その後、マイクロレンズ形成用型から取り外された基板のマイクロレンズが形成された面側に、着色部を形成することにより、一方の面側に多数個のマイクロレンズを備えたマイクロレンズ基板を得た。なお、着色部の形成は、前記実施例1と同様の条件で行った。
一方、フレネルレンズ形成用型として、銅で構成され、前記実施例1で用いたのと同様の形状を有するものを用意した。
Next, the microlens forming mold was removed from the obtained substrate.
Thereafter, a colored part was formed on the surface of the substrate removed from the microlens forming mold on which the microlens was formed, thereby obtaining a microlens substrate having a large number of microlenses on one surface. . The colored portion was formed under the same conditions as in Example 1.
On the other hand, a mold made of copper and having the same shape as that used in Example 1 was prepared as a mold for forming a Fresnel lens.

次に、フレネルレンズ形成用型上の組成物の表面に、硬化した(重合済)のアクリル系樹脂(PMMA樹脂(メタクリル樹脂))で構成された基材(平板状部材)を設置した。基材の厚さは、0.1mmであった。その後、押圧手段により基材を押圧し、この基材により、前記組成物を押圧した。押圧手段としては、基材を押圧する押圧部が、平坦でステンレス鋼で構成されたものを用いた。
その後、押圧手段による押圧を解除し、組成物に対して基材側からエネルギ線としての紫外線を照射することにより、組成物を硬化させた。これにより、組成物が硬化することにより形成された硬化部が、基材に接合してなる基板が得られた。
Next, a base material (flat plate member) made of a cured (polymerized) acrylic resin (PMMA resin (methacrylic resin)) was placed on the surface of the composition on the mold for forming the Fresnel lens. The thickness of the base material was 0.1 mm. Then, the base material was pressed with the pressing means, and the composition was pressed with the base material. As the pressing means, a pressing portion that presses the substrate was flat and made of stainless steel.
Thereafter, the pressing by the pressing means was released, and the composition was cured by irradiating the composition with ultraviolet rays as energy rays from the substrate side. Thereby, the board | substrate with which the hardening part formed when the composition hardened | cured joined to a base material was obtained.

次に、得られた基板から、フレネルレンズ形成用型を取り外すことにより、フレネルレンズ基板を得た。
その後、上記のようにして得られたマイクロレンズ基板とフレネルレンズ基板とを用いて、透過型スクリーンを組み立てた。このとき、マイクロレンズ基板のマイクロレンズが設けられた面側が、フレネルレンズ基板に対向するように組み立てた。
Next, the Fresnel lens substrate was obtained by removing the Fresnel lens forming mold from the obtained substrate.
Thereafter, a transmissive screen was assembled using the microlens substrate and the Fresnel lens substrate obtained as described above. At this time, the microlens substrate was assembled so that the surface side on which the microlens was provided opposed to the Fresnel lens substrate.

(比較例2)
基材として、厚さが2mmのものを用いた以外は、前記比較例1と同様にして、基板を製造した。
その後、研磨により、基板が有する基材を、その厚さが0.1mmになるまで研磨した。
その後、前記比較例1と同様な処理を施すことにより、マイクロレンズ基板を製造した。
その後、上記のようにして得られたマイクロレンズ基板と、前記比較例1と同様にして製造したフレネルレンズ基板とを用いて、透過型スクリーンを組み立てた。このとき、マイクロレンズ基板のマイクロレンズが設けられた面側が、フレネルレンズ基板に対向するように組み立てた。
(Comparative Example 2)
A substrate was manufactured in the same manner as in Comparative Example 1 except that a substrate having a thickness of 2 mm was used.
Then, the base material which the board | substrate has was grind | polished by grinding | polishing until the thickness became 0.1 mm.
Thereafter, the same process as in Comparative Example 1 was performed to manufacture a microlens substrate.
Thereafter, a transmissive screen was assembled using the microlens substrate obtained as described above and the Fresnel lens substrate manufactured in the same manner as in Comparative Example 1. At this time, the microlens substrate was assembled so that the surface side on which the microlens was provided opposed to the Fresnel lens substrate.

前記各実施例では、優れた生産性で、レンズ基板(透過型スクリーンとして機能するレンズ基板)を容易かつ確実に製造することができたのに対し、比較例1、2では、マイクロレンズ基板とフレネルレンズ基板との位置合わせが必要であり、透過型スクリーンの生産性に劣っていた。特に、比較例2では、マイクロレンズ基板の製造において、基板の研磨を行ったため、マイクロレンズ基板、透過型スクリーンの生産性は特に低いものであった。   In each of the above examples, a lens substrate (a lens substrate functioning as a transmission screen) could be easily and reliably manufactured with excellent productivity, whereas in Comparative Examples 1 and 2, the micro lens substrate and The alignment with the Fresnel lens substrate is necessary, and the productivity of the transmission screen was inferior. In particular, in Comparative Example 2, since the substrate was polished in the manufacture of the microlens substrate, the productivity of the microlens substrate and the transmission screen was particularly low.

前記各実施例および各比較例について、レンズ基板(マイクロレンズを備えたレンズ基板)の製造条件、レンズ基板(マイクロレンズを備えたレンズ基板)の構成等を表1にまとめて示す。なお、表中、メタクリル樹脂を「PMMA」で示した。また、エネルギ線の照射方向については、マイクロレンズ形成用型側からの照射を「正」、それとは反対側からの照射を「逆」として示した。   Table 1 summarizes the manufacturing conditions of the lens substrate (lens substrate having a microlens), the configuration of the lens substrate (lens substrate having a microlens), and the like for each of the examples and the comparative examples. In the table, the methacrylic resin is indicated by “PMMA”. As for the irradiation direction of the energy beam, irradiation from the microlens forming mold side is indicated as “normal”, and irradiation from the opposite side is indicated as “reverse”.

Figure 2007008052
Figure 2007008052

[光の利用効率の評価]
前記各実施例のレンズ基板および各比較例の透過型スクリーンについて、光の利用効率の評価を行った。
光の利用効率の評価は、A(=300)[cd/m]の白色光を入射させた際、レンズ基板(比較例においては、透過型スクリーン)の光の出射面側で測定される光の輝度B[cd/m]の比率(B/A)を求めることにより行った。B/Aの値が大きいほど、光の利用効率が優れているといえる。なお、各実施例については、マイクロレンズが設けられた面側から光を入射させた際の光の利用効率を求め、各比較例については、フレネルレンズ基板が設置された面側から光を入射させた際の光の利用効率を求めた。
[Evaluation of light utilization efficiency]
The light use efficiency was evaluated for the lens substrates of the examples and the transmissive screens of the comparative examples.
Evaluation of the light utilization efficiency is measured on the light exit surface side of the lens substrate (the transmission screen in the comparative example) when white light of A (= 300) [cd / m 2 ] is incident. The measurement was performed by determining the ratio (B / A) of the luminance B [cd / m 2 ] of light. It can be said that the larger the value of B / A, the better the light utilization efficiency. For each example, the light utilization efficiency when light is incident from the surface side where the microlens is provided is obtained, and for each comparative example, the light is incident from the surface side where the Fresnel lens substrate is installed. The utilization efficiency of light was calculated.

[リア型プロジェクタの作製]
前記各実施例のレンズ基板および各比較例の透過型スクリーンを用いて、図8に示すようなリア型プロジェクタを、それぞれ作製した。
なお、比較例1、2については、光の入射側にフレネルレンズ基板が設置され、フレネルレンズ基板を透過した光(平行光)がマイクロレンズ基板に入射するように、設置した。また、実施例1〜6については、それぞれ、光の入射側にマイクロレンズが配されるようにレンズ基板を設置したもの、および、光の出射側にマイクロレンズが配されるようにレンズ基板を設置したものを作製した。光の入射側にマイクロレンズが配されるようにレンズ基板を設置したものを「−a」とし、光の出射側にマイクロレンズが配されるようにレンズ基板を設置したものを「−b」とした。
[Production of rear projector]
Rear projectors as shown in FIG. 8 were produced using the lens substrates of the respective examples and the transmissive screens of the comparative examples.
In Comparative Examples 1 and 2, the Fresnel lens substrate was installed on the light incident side, and the light (parallel light) transmitted through the Fresnel lens substrate was installed so as to enter the microlens substrate. In Examples 1 to 6, the lens substrate is disposed so that the microlens is disposed on the light incident side, and the lens substrate is disposed so that the microlens is disposed on the light emission side. What was installed was produced. “−a” indicates that the lens substrate is disposed so that the microlens is disposed on the light incident side, and “−b” indicates that the lens substrate is disposed so that the microlens is disposed on the light emission side. It was.

[輝点、ドット抜けの発生状況]
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(レンズ基板)にサンプル画像(動画)を表示させた。表示された画像について、輝点、ドット抜けの発生状況を以下の4段階の基準に従い評価した。
◎:輝点、ドット抜けが全く認められない。
○:輝点、ドット抜けがほとんど認められない。
△:輝点、ドット抜けのうち少なくとも一つがわずかに認められる。
×:輝点、ドット抜けのうち少なくとも一つが顕著に認められる。
[Bright spots and missing dots]
Sample images (moving images) were displayed on the transmissive screens (lens substrates) of the rear projectors of the examples and comparative examples. The displayed images were evaluated for the occurrence of bright spots and missing dots according to the following four criteria.
A: Bright spots and missing dots are not recognized at all.
○: Bright spots and missing dots are hardly recognized.
Δ: At least one of bright spots and missing dots is slightly recognized.
X: At least one of bright spots and missing dots is noticeable.

[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/m]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/m]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0.1lx以下の環境下で行った。
[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 0.1 lx or less.

[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(レンズ基板)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。
[Measurement of viewing angle]
With the sample images displayed on the transmission screens (lens substrates) of the rear projectors of the respective Examples and Comparative Examples, the viewing angles in the vertical direction and the horizontal direction were measured.
The viewing angle was measured under the condition of measuring with a variable angle photometer (goniophotometer) at intervals of 1 degree.

[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(レンズ基板)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。
これらの結果を表2にまとめて示す。
[Evaluation of diffracted light, moire and color unevenness]
Sample images were displayed on the transmissive screens (lens substrates) of the rear projectors of the 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.
These results are summarized in Table 2.

Figure 2007008052
Figure 2007008052

表2から明らかなように、本発明では、いずれも、光の利用効率に優れるとともに、優れたコントラストが得られ、輝点、ドット抜け等の発生も効果的に防止されていた。また、本発明では、視野角特性にも優れ、回折光、モアレ、色ムラのない優れた画像を表示することができた。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。
これに対し、比較例では、満足な結果が得られなかった。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、比較例においては、エネルギ線による組成物の硬化を行う際に、マイクロレンズ形成用型、組成物、押圧部材等を好適な状態で密着させることができず、組成物とマイクロレンズ形成用型との間や、組成物と押圧部材(基材、フレネルレンズ形成用型)との間等に気泡が侵入、残留したり、組成物の表面に設置された基板の表面が平坦にならない等の問題が発生したためであると考えられる。
As can be seen from Table 2, in the present invention, the light use efficiency was excellent, excellent contrast was obtained, and the occurrence of bright spots, missing dots, etc. was effectively prevented. Further, in the present invention, an excellent image having excellent viewing angle characteristics and free from diffracted light, moire, and color unevenness could be displayed. That is, in the present invention, an excellent image can be stably displayed.
On the other hand, in the comparative example, a satisfactory result was not obtained. This is considered to be due to the following reasons. That is, in the comparative example, when the composition is cured by energy rays, the microlens forming mold, the composition, the pressing member, and the like cannot be brought into close contact with each other in a suitable state. Air bubbles enter and remain between molds, between the composition and the pressing member (base material, Fresnel lens forming mold), etc., and the surface of the substrate placed on the surface of the composition does not become flat. This is thought to be due to the occurrence of this problem.

また、本発明では、比較例に比べて、光の利用効率、画像のコントラストが、特に優れているが、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、本発明では、マイクロレンズとフレネルレンズが一枚のレンズ基板に設けられているため、比較例の透過型スクリーンのように、2枚のレンズ基板で構成されたものに比べて、反射界面を少なくすることができる。このような反射界面における光の透過率の低下を生じさせることがないため、本発明では、比較例に比べて、光の利用効率、画像のコントラストが、特に優れているものと考えられる。   In the present invention, the light utilization efficiency and the image contrast are particularly excellent as compared with the comparative example, and this is considered to be due to the following reasons. That is, in the present invention, since the microlens and the Fresnel lens are provided on one lens substrate, the reflective interface is compared with a configuration in which two lens substrates are used as in the transmission screen of the comparative example. Can be reduced. Since the light transmittance at the reflection interface is not lowered, it is considered that the light utilization efficiency and the image contrast are particularly excellent in the present invention compared to the comparative example.

本発明のレンズ基板の第1実施形態を示す模式的な縦断面図である。It is a typical longitudinal section showing a 1st embodiment of a lens substrate of the present invention. 図1に示すレンズ基板のマイクロレンズが設けられた面側からの平面図である。It is a top view from the surface side in which the micro lens of the lens substrate shown in FIG. 1 was provided. レンズ基板の製造に用いるマイクロレンズ形成用型(第1の型)を示す模式的な縦断面図である。It is a typical longitudinal cross-sectional view which shows the microlens formation type | mold (1st type | mold) used for manufacture of a lens board | substrate. 図3に示すマイクロレンズ形成用型の製造方法を示す模式的な縦断面図である。It is a typical longitudinal cross-sectional view which shows the manufacturing method of the microlens formation type | mold shown in FIG. 図1に示すレンズ基板の製造方法の一例を示す模式的な縦断面図である。It is a typical longitudinal cross-sectional view which shows an example of the manufacturing method of the lens substrate shown in FIG. 図1に示すレンズ基板の製造方法の一例を示す模式的な縦断面図である。It is a typical longitudinal cross-sectional view which shows an example of the manufacturing method of the lens substrate shown in FIG. 本発明のレンズ基板の第2実施形態を示す模式的な縦断面図である。It is a typical longitudinal section showing a 2nd embodiment of a lens substrate of the present invention. 本発明のレンズ基板を適用したリア型プロジェクタを模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the rear type projector to which the lens board | substrate of this invention is applied.

符号の説明Explanation of symbols

1…レンズ基板 11、11’…マイクロレンズ 111…中心 12…フレネルレンズ 13…着色部 14…非着色部 15…基材(レンズ基板用基材) 16…硬化部 17…第1の列 18…第2の列 19…スペーサー 2…基板 3…組成物 4…マスク形成用膜 6…マイクロレンズ形成用型(第1の型) 61…凹部(マイクロレンズ形成用凹部) 7…基板 71…初期凹部 8…マスク 81…初期孔(開口部) 89…裏面保護膜 9…フレネルレンズ形成用型(第2の型) 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 SYMBOLS 1 ... Lens substrate 11, 11 '... Micro lens 111 ... Center 12 ... Fresnel lens 13 ... Colored part 14 ... Non-colored part 15 ... Base material (base material for lens substrates) 16 ... Hardening part 17 ... 1st row | line | column 18 ... Second row 19 ... Spacer 2 ... Substrate 3 ... Composition 4 ... Mask formation film 6 ... Microlens formation mold (first mold) 61 ... Recess (microlens formation recess) 7 ... Substrate 71 ... Initial recess DESCRIPTION OF SYMBOLS 8 ... Mask 81 ... Initial hole (opening part) 89 ... Back surface protective film 9 ... Mold for Fresnel lens formation (2nd type) 300 ... Rear type projector 310 ... Projection optical unit 320 ... Light guide mirror 340 ... Case

Claims (13)

第1の型と第2の型との間に、流動性を有する組成物を供給する組成物供給工程と、
前記組成物に対して、前記第1の型と接触する面側からエネルギ線を照射することにより、前記組成物を硬化させるエネルギ線照射工程とを有し、
前記第1の型、前記第2の型のうちいずれか一方が、マイクロレンズの表面形状に対応する凹凸を有するものであり、かつ、他方が、フレネルレンズの表面形状に対応する凹凸を有するものであり、
前記第1の型として、前記エネルギ線の透過性を有する材料で構成されたものを用いることを特徴するレンズ基板の製造方法。
A composition supplying step of supplying a fluid composition between the first mold and the second mold;
An energy ray irradiating step for curing the composition by irradiating the composition with an energy ray from the surface side in contact with the first mold;
One of the first mold and the second mold has irregularities corresponding to the surface shape of the microlens, and the other has irregularities corresponding to the surface shape of the Fresnel lens And
A method of manufacturing a lens substrate, wherein the first mold is made of a material having transparency to the energy beam.
前記組成物供給工程は、前記第1の型上に、前記組成物を供給した後、前記第2の型で前記組成物を押圧することにより行う請求項1に記載のレンズ基板の製造方法。   The method of manufacturing a lens substrate according to claim 1, wherein the composition supplying step is performed by pressing the composition with the second mold after supplying the composition onto the first mold. 前記組成物供給工程は、前記第1の型と前記第2の型との間に、板状またはフィルム状の基材が配置され、かつ、当該基材の両面側に前記組成物が配された状態で行う請求項1または2に記載のレンズ基板の製造方法。   In the composition supplying step, a plate-like or film-like substrate is disposed between the first mold and the second mold, and the composition is disposed on both sides of the substrate. The method for producing a lens substrate according to claim 1 or 2, wherein the method is carried out in a state where 前記組成物供給工程は、前記第1の型上に前記組成物を供給した後、当該組成物の表面に板状またはフィルム状の基材を設置し、その後、前記基材の表面に前記組成物を供給し、さらに、前記基材上の前記組成物を前記第2の型で押圧することにより行う請求項1または3に記載のレンズ基板の製造方法。   In the composition supply step, after the composition is supplied onto the first mold, a plate-like or film-like substrate is placed on the surface of the composition, and then the composition is formed on the surface of the substrate. The manufacturing method of the lens substrate of Claim 1 or 3 performed by supplying a thing and further pressing the said composition on the said base material with a said 2nd type | mold. 前記エネルギ線は、紫外線である請求項1ないし4のいずれかに記載のレンズ基板の製造方法。   The method of manufacturing a lens substrate according to claim 1, wherein the energy ray is ultraviolet light. 前記エネルギ線照射工程の後に、前記第1の型、前記第2の型を除去する型除去工程を有する請求項1ないし5のいずれかに記載のレンズ基板の製造方法。   6. The method for manufacturing a lens substrate according to claim 1, further comprising a mold removing step of removing the first mold and the second mold after the energy beam irradiation process. 前記第1の型は、ガラス材料で構成されたものである請求項1ないし6のいずれかに記載のレンズ基板の製造方法。   The method for manufacturing a lens substrate according to claim 1, wherein the first mold is made of a glass material. 前記組成物は、主としてアクリル系樹脂で構成されたものである請求項1ないし7のいずれかに記載のレンズ基板の製造方法。   The method for manufacturing a lens substrate according to claim 1, wherein the composition is mainly composed of an acrylic resin. 前記マイクロレンズの曲率半径は、5〜300μmである請求項1ないし8のいずれかに記載のレンズ基板の製造方法。   The method of manufacturing a lens substrate according to claim 1, wherein the radius of curvature of the microlens is 5 to 300 μm. 前記マイクロレンズは、レンズ基板を平面視したときの縦幅が横幅よりも小さい扁平形状を有するものである請求項1ないし9のいずれかに記載のレンズ基板の製造方法。   The method for manufacturing a lens substrate according to claim 1, wherein the microlens has a flat shape in which a vertical width when the lens substrate is viewed in plan is smaller than a horizontal width. レンズ基板の厚さは、0.5〜5mmである請求項1ないし10のいずれかに記載のレンズ基板の製造方法。   The method of manufacturing a lens substrate according to claim 1, wherein the thickness of the lens substrate is 0.5 to 5 mm. 請求項1ないし11のいずれかに記載の方法を用いて製造されたことを特徴とするレンズ基板。   A lens substrate manufactured using the method according to claim 1. 請求項12に記載のレンズ基板を備えたことを特徴とするリア型プロジェクタ。   A rear projector, comprising the lens substrate according to claim 12.
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