KR20060052382A - 오목부를 갖는 부재, 볼록부를 갖는 부재의 제조 방법,투과형 스크린, 및 리어형 프로젝션 - Google Patents

Abstract

본 발명은 볼록부를 갖는 부재를 제조하는 데 사용되는 오목부를 갖는 부재(6)를 개시하고 있다. 오목부를 갖는 부재(6) 및 볼록부를 갖는 부재는 각각 2개의 주면을 구비하고, 볼록부를 갖는 부재의 2개의 주면 중 하나에는 복수의 볼록부가 형성된다. 상기 오목부를 갖는 부재(6)는, 상기 오목부를 갖는 부재(6)의 2개의 주면 중 하나에 제공되는 제 1 구역(67)과, 상기 오목부를 갖는 부재의 하나의 주면에 제공되는 제 2 구역(68)을 포함하고, 상기 제 1 구역(67)에는 복수의 제 1 오목부(61)가 형성되며, 상기 복수의 제 1 오목부는 상기 볼록부를 갖는 부재의 상기 복수의 볼록부를 형성하는 데 사용되고, 상기 제 2 구역(68)은 상기 제 1 구역(67)에 인접 배치되며, 상기 제 2 구역(68)에는 복수의 제 2 오목부(62)가 더미(dummy)로서 형성된다.

볼록부, 오목부, 투과형 스크린, 리어형 프로젝션, 마이크로렌즈

Description

오목부를 갖는 부재, 볼록부를 갖는 부재의 제조 방법, 투과형 스크린, 및 리어형 프로젝션{A MEMBER WITH CONCAVE PORTIONS, A METHOD OF MANUFACTURING A MEMBER WITH CONVEX PORTIONS, A TRANSMISSION SCREEN, AND A REAR PROJECTION}

도 1은 본 발명에 따른 바람직한 실시예의 마이크로렌즈 기판(볼록부를 갖는 부재)을 개략적으로 나타내는 종단면도.

도 2는 도 1에 나타낸 마이크로렌즈 기판의 평면도.

도 3은 본 발명에 따른 바람직한 실시예에서 도 1에 나타낸 마이크로렌즈 기판이 구비된 투과형 스크린을 개략적으로 나타내는 종단면도.

도 4는 본 발명의 제 1 실시예의 오목부를 갖는 부재를 개략적으로 나타내는 평면도.

도 5a 및 5b는 도 4에 나타낸 오목부를 갖는 부재의 부분 확대도와 종단면도를 각각 나타내는 도면.

도 6은 도 4 및 도 5에 나타낸 오목부를 갖는 부재의 제조 방법을 개략적으로 나타내는 종단면도.

도 7은 도 1에 나타낸 렌즈 기판(마이크로렌즈 기판)의 제조 방법의 일례를 개략적으로 나타내는 종단면도.

도 8a 및 8b는 본 발명의 제 2 실시예의 오목부를 갖는 부재의 제조 방법을 개략적으로 나타내는 종단면도.

도 9는 도 8에 나타낸 오목부를 갖는 부재의 제조 방법을 개략적으로 나타내는 종단면도.

도 10은 본 발명의 투과형 스크린이 적용된 리어형 프로젝션의 구성을 개략적으로 나타내는 도면.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1…마이크로렌즈 기판

2…기판 본체

21…마이크로렌즈

22…착색부

25…제 1 행

26…제 2 행

3…블랙 매트릭스

30…반송 수단

31…개구부

32…포토폴리머

4…기판

5…프레넬 렌즈부

51…프레넬 렌즈

6…오목부를 갖는 부재

7…베이스 부재

71…초기 오목부

8…마스크

81…초기 홀(개구부)

9…수지 재료

10…투과형 스크린

100, 100'…마이크로렌즈 기판 제조 장치

110…기판 반송 수단

120…유동성 수지 공급부

300…리어형 프로젝션

310…투사광학 유닛

본 발명은 오목부를 갖는 부재, 볼록부를 갖는 부재의 제조 방법, 투과형 스크린, 및 리어형 프로젝션에 관한 것이다.

근년, 홈씨어터(home theater)용 모니터, 대형 스크린 텔레비전 등에 적합한 디스플레이로써 리어형 프로젝션에 대한 수요가 높게 증가하고 있다. 리어형 프로젝션용으로 사용되는 투과형 스크린에서, 복수의 렌즈가 구비된 렌즈 기판이 일반적으로 사용된다. 지금까지는, 렌티큘러(lenticular) 렌즈가 구비된 렌티큘러 렌 즈 기판이 렌즈 기판으로 일반적으로 사용된다. 그러나, 종래의 리어형 프로젝션은 수평 시야각이 큰 반면 수직 시야각이 작다는 문제점(즉, 시야각에 바이어스가 있음)을 갖고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서는, 오목부 또는 볼록부가 광학적으로 회전 대칭을 갖도록 복수의 마이크로렌즈가 형성된 마이크로렌즈 시트(마이크로렌즈 기판)를 사용하려는 시도가 제시되었다(예를 들어, 일본국 공개특허 제JP-A-2000-131506호 참조).

상술한 마이크로렌즈 시트(특히, 마이크로렌즈 기판)는 한 방법(예를 들어, 소위 2P)을 이용하여 종래에 제조되었다. 2P 방법에서는, 복수의 마이크로렌즈를 형성하기 위한 복수의 오목부가 구비된 기판상으로 미경화 수지가 공급되고, 오목부를 갖는 평활한 기판을 공급된 수지에 전사한다(예를 들어, 일본국 공개특허 제JP-A-2003-279949호 참조).

그러나, 상술한 바와 같이 2P 방법에서는, 경화된 수지를 오목부를 갖는 기판으로부터 분리하는 것은 어렵다는 문제가 있다. 또한, 이러한 문제점은 마이크로렌즈가 렌즈로써 구비된 렌즈 기판(마이크로렌즈 기판)을 제조하는 경우와, 형성되어야할 각각의 렌즈의 크기가 작은 경우(즉, 각각의 렌즈가 미소(minute) 구조)와, 마이크로렌즈 기판이 다수의 렌즈를 갖는 경우, 렌즈가 마이크로렌즈 기판에 고밀도로 형성될 경우(예를 들어, 1,000 개/㎝² 이상), 제조될 렌즈 기판이 큰 면적인 경우(예를 들어, 60㎝ 이상의 직경을 갖는 기판) 등에서 더욱 현저하다. 이는 오목부를 갖는 기판의 표면에 형성된 미소 패턴이 앵커(anchor) 효과로 인해 제조된 렌즈 기판에 접착되는 상태가 되는 것 때문이라고 생각된다.

또한, 오목부를 갖는 기판을 렌즈 기판으로부터 강제로 제거될 경우 전사에 의해 형성된 렌즈 기판의 임의의 볼록부(볼록 렌즈)와 오목부를 갖는 기판에서 파손 등과 같은 결함이 발생한다는 문제점이 있다. 그러므로, 상술한 이유에서, 렌즈 기판의 생산 수율이 극히 낮게 되는 문제점도 있다.

본 발명의 목적은 각각이 소망의 형상을 갖는 볼록부를 갖는 부재를 제조하는데 적합하게 사용될 수 있는 오목부를 갖는 부재를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 각각이 소망의 형상을 갖는 볼록부를 갖는 부재를 용이하고 확실하게 제조할 수 있는 볼록부를 갖는 부재의 제조 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 오목부를 갖는 부재를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 투과형 스크린과 볼록부를 갖는 부재가 구비된 리어형 프로젝션을 제공하는 것이다.

상술한 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 한 형태에서, 본 발명은 볼록부를 갖는 부재를 제조하는데 사용되는 오목부를 갖는 부재를 지향한다. 각각의 오목부를 갖는 부재와 볼록부를 갖는 부재는 2개의 주면(主面)을 갖고, 복수의 볼록부가 볼록부를 갖는 부재의 2개의 주면 중 한쪽에 형성된다. 본 발명의 오목부를 갖는 부재는 오목부를 갖는 부재의 2개의 주면 중 한쪽에 구비되며, 복수의 제 1 오목부가 형성되고, 볼록부를 갖는 부재의 복수의 볼록부를 형성하는데 사용되는 제 1 영역과; 오목부를 갖는 부재의 한쪽의 주면에 구비되며, 제 1 영역에 인접하여 위치되고, 복수의 제 2 오목부가 더미(dummy)로 형성되는 제 2 영역을 포함한다.

이는 각각이 소망의 형상을 갖는 볼록부를 갖는 부재를 제조하는데 적합하게 사용될 수 있는 오목부를 갖는 부재를 제공할 수 있게 한다. 보다 구체적으로는, 오목부를 갖는 부재 및/또는 볼록부를 갖는 부재를 제조하는데 있어서 오목부를 갖는 부재로부터 볼록부를 갖는 부재를 분리할 때 볼록부를 갖는 부재로 형성될 임의의 볼록부에 파손 등과 같은 결함이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

본 발명의 오목부를 갖는 부재에서, 볼록부를 갖는 부재는 복수의 볼록부로부터 형성된 복수의 마이크로렌즈가 구비된 마이크로렌즈 기판인 것이 바람직하다.

이는 오목부를 갖는 부재를 사용하여 제조되는 볼록부를 갖는 부재를, 예를 들어, 투과형 스크린 및/또는 리어형 프로젝션의 구성 요소(즉, 마이크로렌즈 기판)으로써 적합하게 사용할 수 있게 한다. 또한, 특히 종래의 방법에서 제조된 볼록부를 갖는 부재가 마이크로렌즈 기판인 경우에 제조될 오목부를 갖는 부재 및/또는 임의의 볼록부(마이크로렌즈)에서 파손 등과 같은 단점이 발생하기 쉽다. 그러나, 본 발명에 따르면, 발생하는 다양한 문제점들을 마이크로렌즈 기판을 제조하는데 있어서도 효과적으로 방지할 수 있다. 즉, 본 발명의 오목부를 갖는 부재가 마이크로렌즈 기판을 제조하는데 적용될 경우, 본 발명의 효과가 특히 현저하게 얻어진다.

본 발명의 오목부를 갖는 부재에서, 복수의 제 1 오목부 각각이 오목부를 갖는 부재의 한쪽의 주면 위에서 보았을 경우 거의 타원형인 것이 바람직하다.

이는 볼록부를 갖는 부재를 제조하는데 있어서 오목부를 갖는 부재로부터 볼록부를 갖는 부재를 분리할 경우 오목부를 갖는 부재 및/또는 볼록부를 갖는 부재에서 파손 등과 같은 결함이 발생하는 것을 효과적으로 방지할 수 있게 한다. 또한, 예를 들어, 볼록부를 갖는 부재를 렌즈 기판(마이크로렌즈 기판)으로써 사용하는 경우에 광의 간섭으로 인해 모아레(moire)가 발생하는 것을 방지하면서 제조된 볼록부를 갖는 부재가 구비된 스크린의 시야각 특성을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 오목부를 갖는 부재에 있어서, 복수의 제 1 오목부 각각의 단축 방향의 적어도 일측에서 제 1 영역에 인접하여 제 2 영역을 배치하는 것이 바람직하다.

이는 볼록부를 갖는 부재를 제조하는데 있어서 오목부를 갖는 부재로부터 볼록부를 갖는 부재를 분리할 경우 오목부를 갖는 부재 및/또는 볼록부를 갖는 부재로 형성될 임의의 볼록부에서 파손 등과 같은 결함이 발생하는 것을 한층 더 효과적으로 방지할 수 있게 한다.

본 발명의 오목부를 갖는 부재에 있어서, 복수의 제 1 오목부는 하운드투스 체크 방식으로 배치되는 것이 바람직하다.

복수의 제 1 오목부 각각의 깊이를 D(㎛)로 정의하고 단축 방향으로 복수의 제 1 오목부 각각의 길이를 L₁(㎛)로 정의하면, D와 L₁은 0.90≤L₁/D≤5.0의 관계를 만족하고, 오목부를 갖는 부재의 한쪽의 주면 위에서 보았을 경우 복수의 제 1 오목부가 형성된 유효 영역에서의 복수의 제 1 오목부의 점유율은 90% 이상이다.

이는 광의 간섭으로 인해 모아레가 발생하는 것을 보다 효과적으로 방지하면서 볼록부를 갖는 부재가 구비된 스크린의 시야각 특성을 특히 향상시킬 수 있게 한다.

본 발명의 오목부를 갖는 부재에 있어서, 복수의 제 1 오목부는 제 1 오목부의 제 1 열(列)과 제 1 오목부의 제 1 열에 인접하는 제 1 오목부의 제 2 열을 포함하고, 오목부를 갖는 부재의 한쪽의 주면 위에서 보았을 때 제 1 오목부의 제 2 열에 대하여 제 1 오목부의 제 1 열이 복수의 제 1 오목부 각각의 절반 피치만큼 단축 방향으로 시프트되는 것이 바람직하다.

이는 볼록부를 갖는 부재를 제조하는데 있어서 오목부를 갖는 부재로부터 볼록부를 갖는 부재를 분리할 경우 오목부를 갖는 부재 및/또는 볼록부를 갖는 부재로 형성될 임의의 볼록부에 파손 등과 같은 결함이 발생하는 것을 한층 더 효과적으로 방지할 수 있게 한다. 또한, 예를 들어, 볼록부를 갖는 부재를 렌즈 기판(마이크로렌즈 기판)으로써 사용하는 경우 광의 간섭으로 인해 모아레가 발생하는 것을 방지하면서 제조될 볼록부를 갖는 부재가 구비된 스크린의 시야각 특성을 향상할 수 있게 한다.

본 발명의 오목부를 갖는 부재에 있어서, 오목부를 갖는 부재는 투명성을 갖는 재료로 형성되는 것이 바람직하다.

그러므로, 예를 들어, 오목부를 갖는 부재가 마이크로렌즈 기판을 제조하는 데 사용되는 경우에, 오목부를 갖는 부재를 볼록부를 갖는 부재(마이크로렌즈 기판)로부터 제거하지 않고 블랙 매트릭스의 형성 등과 같은 공정을 적합하게 실행할 수 있다. 결과적으로, 제조된 마이크로렌즈 기판이 구비된 투과형 스크린의 광 이용율을 특히 향상시킬 수 있다.

본 발명의 오목부를 갖는 부재에 있어서, 복수의 제 1 오목부 각각의 단축 방향으로의 길이를 L₁(㎛)으로 정의하고 복수의 제 1 오목부 각각의 장축 방향으로의 길이를 L₂(㎛)로 정의하면, 는 0.10≤L₁/L₂≤0.99의 관계를 만족한다.

이는 볼록부를 갖는 부재를 제조하는데 있어서 오목부를 갖는 부재로부터 볼록부를 갖는 부재를 분리할 경우 오목부를 갖는 부재 및/또는 볼록부를 갖는 부재로 형성될 볼록부에서 파손 등과 같은 결함이 발생하는 것을 한층 더 효과적으로 방지하는 것이 가능하게 한다. 또한, 예를 들어, 볼록부를 갖는 부재를 렌즈 기판(마이크로렌즈 기판)으로써 사용하는 경우 광의 간섭으로 인해 모아레가 발생하는 것을 방지하면서 제조될 볼록부를 갖는 부재가 구비된 스크린의 시야각 특성을 향상할 수 있게 한다.

본 발명의 다른 형태에 있어서, 본 발명은 볼록부를 갖는 부재의 제조 방법을 지향한다. 볼록부를 갖는 부재는 상술한 오목부를 갖는 부재를 사용하여 제조된다.

이는 각각이 소망의 형상을 갖는 볼록부를 갖는 부재를 용이하고 확실하게 형성할 수 있는 볼록부를 갖는 부재의 제조 방법을 제공할 수 있게 한다. 보다 구 체적으로는, 오목부를 갖는 부재로부터 볼록부를 갖는 부재를 분리할 경우 오목부를 갖는 부재 및/또는 볼록부를 갖는 부재로 형성될 임의의 볼록부에서 파손 등과 같은 결함이 발생하는 것을 효과적으로 방지하면서 볼록부를 갖는 부재를 제조할 수 있다.

본 발명의 볼록부를 갖는 부재의 제조 방법에 있어서,

오목부를 갖는 상기 부재를 준비하는 단계와,

복수의 오목부가 형성되는 오목부를 갖는 부재의 한쪽의 주면 상으로 유동성을 갖는 수지 재료를 공급하는 단계와,

베이스 부재를 형성하기 위해 상기 수지 재료를 고화하는 단계와,

상기 베이스 부재를 상기 오목부를 갖는 부재로부터 분리하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.

이는 오목부를 갖는 부재로부터 볼록부를 갖는 부재를 분리할 경우 오목부를 갖는 부재 및/또는 볼록부를 갖는 부재로 형성될 임의의 볼록부에서 파손 등과 같은 결함이 발생하는 것을 더욱 효과적으로 방지하면서 볼록부를 갖는 부재를 제조할 수 있게 한다.

본 발명의 볼록부를 갖는 부재의 제조 방법에 있어서, 베이스 부재를 분리하는 단계는

오목부를 갖는 부재의 제 2 영역으로부터 베이스 부재를 분리하는 단계, 및

오목부를 갖는 부재의 제 1 영역으로부터 베이스 부재를 분리하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.

이는 오목부를 갖는 부재로부터 볼록부를 갖는 부재를 분리할 경우 오목부를 갖는 부재 및/또는 볼록부를 갖는 부재로 형성될 임의의 볼록부에서 파손 등과 같은 결함이 발생하는 것을 한층 더 효과적으로 방지하면서 볼록부를 갖는 부재를 제조할 수 있게 한다.

본 발명의 또 다른 형태에 있어서, 본 발명은 상술한 볼록부를 갖는 부재의 제조 방법을 이용하여 제조된 볼록부를 갖는 부재를 지향한다.

이는 각각이 소망의 형상을 갖는 볼록부(오목부를 갖는 부재의 표면 형상이 정확히 전사됨)를 갖는 부재를 제공할 수 있게 한다.

본 발명의 볼록부를 갖는 부재에 있어서, 볼록부를 갖는 부재는 투명성을 갖는 재료로 형성되는 것이 바람직하다.

이는 볼록부를 갖는 부재를, 예를 들어, 투과형 스크린 및/또는 리어형 프로젝션의 구성 요소(렌즈 기판)로써 적합하게 사용될 수 있게 한다.

본 발명의 또 다른 형태에 있어서, 본 발명은 투과형 스크린을 지향한다. 본 발명의 투과형 스크린은,

복수의 동심 프리즘이 한쪽의 주면에 형성되며, 이 한쪽의 주면은 광 출사면을 구성하는 프레넬 렌즈; 및

상기 프레넬 렌즈의 광 출사면의 측부에 배치되어 복수의 볼록부가 상기 프레넬 렌즈의 면들을 형성하여 한쪽의 주면이 되는 상술한 볼록부를 갖는 부재를 포함한다.

이는 임의의 렌즈의 결함으로 인해 투사된 화상의 문제점들이 발생하는 것을 효과적으로 방지할 수 있는 투과형 스크린을 제공할 수 있게 한다.

본 발명의 또 다른 형태에 있어서, 본 발명은 리어형 프로젝션을 지향한다. 본 발명의 리어형 프로젝션은 상술한 투과형 스크린을 포함한다.

이는 임의의 렌즈의 결함으로 인해 투사된 화상의 문제점들이 발생하는 것을 효과적으로 방지할 수 있는 리어형 프로젝션을 제공할 수 있게 한다.

본 발명의 상술한 목적 및 그 밖의 목적, 특징 및 이점을 첨부한 도면을 참조하여 다음의 본 발명의 바람직한 실시예에서 충분하게 분명해질 것이다.

여기서, 본 발명의 "기판"은 비교적 큰 벽두께를 갖는 거의 가요성이 없는 것, 시트 형상의 것, 필름 형상의 것 등을 포함하는 개념을 나타낸다. 또한, 본 발명의 오목부를 갖는 부재와 볼록부를 갖는 부재 등의 응용이 본 실시예로 특별히 한정되는 것은 아니며, 투과형 스크린 및/또는 리어형 프로젝션에 포함된 볼록부를 갖는 부재를 마이크로렌즈 기판(볼록 렌즈 기판)으로써 주로 사용하고, 오목부를 갖는 부재를 상술한 바와 같은 마이크로렌즈 기판(마이크로렌즈 기판 제조용 오목부를 갖는 부재)을 제조하는 몰드로써 주로 사용하는 경우에 대하여 설명한다.

먼저, 본 발명에 따른 오목부를 갖는 부재와 볼록부를 갖는 부재의 제조 방법의 설명에 앞서, 본 발명의 마이크로렌즈 기판(볼록부를 갖는 부재)의 구성을 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 바람직한 실시예에서 마이크로렌즈 기판(볼록부를 갖는 부재)(1)을 개략적으로 나타내는 종단면도이다. 도 2는 도 1에 나타낸 마이크로렌즈 기판(1)의 평면도이다. 지금부터, 도 1을 사용하는 다음의 설명에서, 설명 의 편이성을 위해, 도 1에서의 좌측과 우측을 "광 입사측"(또는 광 입사면)과 "광 출사측"(또는 광 출사면)으로 각각 언급하기로 한다. 여기서, 다음의 설명에서, "광 입사측"과 "광 출사측"은 각각 화상 광을 얻기 위한 광의 "광 입사측" 및 "광 출사측"을 나타내고, 이것들은 외광 등의 "광 입사측" 및 "광 출사측"을 나타내는 것은 아니다.

마이크로렌즈 기판(볼록부를 갖는 부재)(1)은 후술하는 투과형 스크린(10)에 포함되는 부재이다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 마이크로렌즈 기판(1)은 한쪽 주면(광 입사면)에 소정의 패턴으로 복수의 마이크로렌즈(볼록부)(21)가 구비된 기판 본체(2)와, 다른 쪽 주면(광 출사면)에 차광 효과를 갖는 재료로 형성된 블랙 매트릭스(차광층)(3)를 포함한다. 또한, 마이크로렌즈 기판(1)은 착색부(외광 흡수부)(22)를 광 입사면(즉, 마이크로렌즈(21)의 각각의 광 입사측)에 구비한다.

기판 본체(2)는 일반적으로 투명성을 갖는 재료로 구성된다. 기판 본체(2)의 구성 재료는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 기판 본체(2)는 수지 재료를 주재료로써 구성한다. 수지 재료는 소정의 굴절률을 갖는 투명한 재료이다.

기판 본체(2)의 구체적인 구성 재료로는, 예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌 공중합체, 에틸렌-산화비닐 공중합체(EVA) 등의 폴리올레핀, 환형 폴리올레핀, 변성 폴리올레핀, 폴리염화비닐, 폴리염화비닐리덴, 폴리스티렌, 폴리아미드(나일론 6, 나일론 46, 나일론 66, 나일론 60, 나일론 612, 나일론 11, 나일론 12, 나일론 6-12, 나일론 6-66 등), 폴리이미드, 폴리아미드-이미드, 폴리카보네이트(PC), 폴리-(4-메틸펜텐-1), 아이오노머, 아크릴 수지, 아크릴 로니트릴-부타디엔-스틸렌(ABS 수지), 아크릴로니트릴-스틸렌 공중합체(AS 수지), 부타디엔-시틸렌 공중합체, 폴리옥시메틸렌, 폴리비닐 알코올(PVA), 에티렌-비닐 알코올 공중합체(EVOH), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌 테페프탈레이트(PBT), 폴리사이클로헥산 테페프탈레이트(PCT) 등과 같은 폴리에스테르, 폴리에테르, 폴리에테르 케톤(PEK), 폴리에테르 에테르 케톤(PEEK), 폴리에테르 이미드, 폴리아세탈(POM), 폴리페닐렌옥시드, 변성 폴리페닐렌옥시드, 폴리설폰, 폴리에테르 설폰, 폴리페닐렌 설피드, 폴리아릴레이트, 방향족 폴리에스테르 등과 같은 액정 폴리머, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 폴리플루오로비닐인 등과 같은 플루오로 수지, 스티렌계, 폴리올레핀계, 폴리염화비닐계, 폴리우레탄계, 폴리에스터계, 폴리이미드계, 폴리부타디엔계, 트랜스-폴리이소프렌계, 플루오로카본계 고무, 염소화폴리에틸렌계 등과 같은 각종 열가소성 탄성체, 에폭시 수지, 페놀 수지, 요소 수지, 멜라민 수지, 불포화 폴리에스테르, 수지계 실리콘, 수지계 우레탄 등과, 이들 재료 중 적어도 하나를 주성분으로 갖는 공중합체와 블랜드체(blended body)와 폴리머 혼합물 등을 들 수 있다. 또는, 본 발명에서, 이들 재료의 2종 이상의 혼합물을 사용할 수 있다(예를 들어, 상술한 재료를 2가지 이상을 이용하는 2가지 이상의 층으로 구성된 블랜드체).

기판 본체(2)를 구성하는 수지 재료는 통상 각각의 이들 각종 기체보다 더 큰 절대 굴절률을 갖는다(즉, 마이크로렌즈 기판(1)이 사용된 분위기). 수지 재료의 구체적인 절대 굴절률은 1.2 내지 1.9 내의 범위인 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 1.35 내지 1.75 내의 범위가 바람직하고, 보다 더 바람직하게는 1.45 내지 1.60 내의 범위가 바람직하다. 수지 재료의 절대 굴절률이 상기 범위 내의 소정의 값인 경우, 투과형 스크린(10)의 광 이용 효율을 유지하면서 마이크로렌즈 기판(1)이 구비된 투과형 스크린(10)의 시야각 특성을 더 향상시키는 것이 가능하다.

마이크로렌즈 기판(1)은 광이 마이크로렌즈 기판(1)에 입사되는 광 입사면의 측에 각각이 볼록면을 갖는 복수의 마이크로렌즈(21)를 볼록 렌즈로써 구비한다. 본 실시예에서, 각각의 마이크로렌즈(21)는 마이크로렌즈 기판(1)의 광 입사면 위에서 볼 경우 가로 폭이 세로 폭보다 큰 거의 편평 형상(이 경우에, 이러한 형상으로는 거의 타원형, 거의 곤포(bale) 형상을 포함하고, 거의 원형의 상부 및 하부는 절단된 형상이다)을 갖는다. 각각의 마이크로렌즈(21)가 이러한 형상을 가질 경우, 모아레 등과 같은 단점이 발생하는 것을 효과적으로 방지하면서 마이크로렌즈 기판(1)이 구비된 투과형 스크린(10)의 시야각 특성을 특히 현저하게 향상시킬 수 있다. 특히, 이 경우에서, 마이크로렌즈 기판(1)이 구비된 투과형 스크린(10)의 수평 및 수직 모두에서 시야각 특성을 향상시킬 수 있다.

마이크로렌즈 기판(1)의 광 입사면 위에서 보았을 때, 단축(또는 마이너 축) 방향에서의 각각의 마이크로렌즈(21)의 길이가 L₁(㎛)로 정의되고 장축(또는 메이저 축) 방향에서의 각각의 마이크로렌즈(21)의 길이가 L₂(㎛)로 정의된 경우, L₁/L₂의 비가 0.10 내지 0.99의 범위가 바람직하다(즉, L₁와 L₂가 0.10≤L₁/L₂≤0.99의 관계를 만족하는 것이 바람직하다). 0.50 내지 0.95의 범위가 더욱 바람직하고, 0.60 내지 0.80의 범위가 보다 더 바람직하다. L₁/L₂의 비를 상기 범위 내로 제한함으로써, 상술한 효과가 명확해질 수 있다.

마이크로렌즈 기판(1)의 광 입사면 위에서 보았을 때, 마이너 축 방향에서의 각각의 마이크로렌즈(21)의 길이(또는 피치)(L₁)는 10 내지 500㎛의 범위인 것이 바람직하다. 30 내지 300㎛의 범위가 더욱 바람직하고, 50 내지 100㎛의 범위가 보다 더 바람직하다. 마이너 축 방향에서의 각각의 마이크로렌즈(21)의 길이를 상기 범위 내로 제한할 경우, 모아레 등과 같은 단점이 발생하는 것을 효과적으로 방지하면서 투과형 스크린(10)에 투사된 화상에 충분한 해상도를 얻을 수 있고 마이크로렌즈 기판(1)(투과형 스크린(10) 포함)의 생산성을 더욱 향상시킬 수 있다.

또한, 마이크로렌즈 기판(1)의 광 입사면 위에서 보았을 때, 메이저 축 방향에서의 각각의 마이크로렌즈(21)의 길이(L₂)는 15 내지 750㎛의 범위가 바람직하다. 45 내지 450㎛의 범위가 더욱 바람직하고, 75 내지 150㎛의 범위가 보다 더 바람직하다. 메이저 축 방향에서의 각각의 마이크로렌즈(21)의 길이가 상기 범위 내로 제한될 경우, 모아레 등과 같은 단점이 발생하는 것을 효과적으로 방지하면서 투과형 스크린(10)에 투사된 화상에 충분한 해상도를 얻을 수 있고 마이크로렌즈 기판(1)(투과형 스크린(10) 포함)의 생산성을 더욱 향상시킬 수 있다.

또한, 마이너 축 방향에서의 각각의 마이크로렌즈(21)의 곡률 반경(이하, 간단히 "마이크로렌즈(21)의 곡률 반경"으로 언급)은 5 내지 150㎛의 범위가 바람직하다. 15 내지 150㎛의 범위가 더욱 바람직하고, 25 내지 50㎛의 범위가 보다 더 바람직하다. 마이크로렌즈(21)의 곡률 반경을 상기 범위 내로 제한함으로써, 마이크로렌즈 기판(1)이 구비된 투과형 스크린(10)의 시야각 특성을 향상시킬 수 있다. 특히, 이 경우에서, 마이크로렌즈 기판(1)이 구비된 투과형 스크린(10)의 수평 및 수직 방향 모두에서의 시야각 특성을 향상시킬 수 있다.

또한, 마이크로렌즈(21)의 각각의 높이를 H(㎛)로 정의하고 단축(또는 마이너 축) 방향으로 마이크로렌즈(21)의 길이를 L₁(㎛)로 정의할 경우, H와 L₁은 0.90≤L₁/H≤2.5의 관계를 만족한다. 보다 구체적으로는 H와 L₁은 1.0≤L₁/H≤1.8의 관계를 만족한다. 그리고 보다 더 구체적으로는 H와 L₁은 1.2≤L₁/H≤1.6의 관계를 만족한다. H와 L₁가 이와 같은 관계를 만족할 경우, 특히 광 간섭으로 인한 모아레가 발생하는 것을 효과적으로 방지하면서 시야각 특성을 향상시킬 수 있다.

또한, 복수의 마이크로렌즈(21)를 기판 본체(2)에 하운드투스 체크 방식으로 배치한다. 이러한 방식으로 복수의 마이크로렌즈(21)를 배치함으로써, 모아레 등과 같은 단점이 발생하는 것을 효과적으로 방지할 수 있다. 한편, 예를 들어, 마이크로렌즈(21)가 기판 본체(2)에 정방형 격자 방식 등으로 배치되는 경우, 모아레 등과 같은 단점이 발생하는 것을 효과적으로 방지하기가 어렵게 된다. 또한, 마이크로렌즈(21)가 기판 본체(2)에 랜덤 방식으로 배치되는 경우, 마이크로렌즈(21)가 형성된 유효 영역에서의 마이크로렌즈(21)의 점유율을 효과적으로 향상시키는 것이 어렵게 되고, 마이크로렌즈 기판(1) 내로의 광 투과율(광 이용 효율)을 효과적으로 향상시키는 것이 어렵게 된다. 또한, 얻어진 화상이 어두워진다.

상술한 바와 같이 마이크로렌즈 기판(1)의 한쪽 주면 위에서 보았을 때 마이크로렌즈(21)가 기판 본체(2)에 하운드투스 체크 방식으로 배치되지만, 복수의 마이크로렌즈(21)로 구성된 제 1 행(25)이 이 제 1 행(25)에 인접한 제 2 행(26)에 대해 절반 피치만큼 시프트되는 것이 바람직하다. 이는 광 간섭으로 인한 모아레가 발생되는 것을 효과적으로 방지하면서 시야각 특성을 현저하게 향상시킬 수 있다.

상술한 바와 같이, 마이크로렌즈(볼록부)(21)의 각각의 형상, 마이크로렌즈(21)의 배열 패턴, 마이크로렌즈(21)의 점유율을 엄격하게 규정함으로써, 광 간섭으로 인한 모아레가 발생되는 것을 효과적으로 방지하면서 시야각 특성을 현저하게 향상시킬 수 있다.

또한, 각각의 마이크로렌즈(21)를 광 입사측을 행하여 돌출하는 볼록 렌즈로 형성하여, 초점(f)이 블랙 매트릭스(차광층)(3)에 구비된 각각의 개구부(31)의 근방에 위치되도록 설계된다. 즉, 마이크로렌즈 기판(1)에 거의 수직한 방향으로부터 마이크로렌즈 기판(1)에 입사되는 평행광(La)(후술하는 프레넬 렌즈(5)로부터의 평행광)이 마이크로렌즈 기판(1)의 각각의 마이크로렌즈(21)에 의해 집광되고, 블랙 매트릭스(차광층)(3)에 구비된 각각의 개구부(31)의 근방에 초점(f)으로 모아진다. 이와 같이, 각각의 마이크로렌즈(21)를 통하여 결집된 광을 블랙 매트릭스(3)의 각각의 개구부(31)의 근방에 집중시키기 때문에, 마이크로렌즈 기판(1)의 광 이용 효율을 현저하게 향상시킬 수 있다. 또한, 각각의 마이크로렌즈(21)를 통하여 결집된 광을 각각의 개구부(31)의 근방에 집중시키기 때문에 각각의 개구부(31)의 영역을 줄일 수 있다.

또한, 마이크로렌즈 기판(1)의 광 입사면 위에서 보았을 때(즉, 도 2에 나타낸 방향), 전체 유효 영역에 대한 마이크로렌즈(21)가 형성된 유효 영역(즉, 유효 렌즈 영역)에서의 모든 마이크로렌즈(21)에 의해 점유된 영역의 비(투사 영역)는 90% 이상인 것이 바람직하다. 이 비는 96% 이상인 것이 더욱 바람직하고, 97% 내지 99.5%의 범위인 것이 보다 더 바람직하다. 전체 유효 영역에 대한 유효 영역에서의 모든 마이크로렌즈(21)(볼록 렌즈)에 의해 점유된 영역의 비가 90% 이상인 경우, 마이크로렌즈(21)가 존재하는 영역이외의 영역을 통하여 직진광이 통과하는 것을 감소시키는 것이 바람직하고, 이는 마이크로렌즈 기판(1)이 구비된 투과형 스크린(10)의 광 이용 효율을 더욱 개선할 수 있다. 여기서, 마이크로렌즈 기판(1)의 광 입사면 위에서 보았을 때, 하나의 마이크로렌즈(21)의 중심에서 이 하나의 마이크로렌즈(21)를 포함하는 4개의 인접한 마이크로렌즈(21)가 형성되어 있지 않은 비형성 영역의 중심까지의 방향에서의 하나의 마이크로렌즈(21)의 길이는 L₃(㎛)로 정의되고 하나의 마이크로렌즈(21)의 중심과 비형성 영역의 중심 사이의 길이는 L₄(㎛)로 정의되고, 전체 유효 영역에 대한 마이크로렌즈(21)가 형성된 유효 영역에서의 모든 마이크로렌즈(21)에 의해 점유된 영역(투사 영역)의 비는 L₄(㎛) 선 부위의 길이에 대한 L₃(㎛) 선 부위의 길이의 비로 형성된다(즉, L₃/L₄ ×100(%))(도 2 참조).

여기서, 오목부를 갖는 부재(6)의 제 2 오목부(62)(또는 오목부를 갖는 부재 (6')의 제 2 오목부(62'))에 대응하는 볼록부가 형성된 영역(상세하게 후술함)은 일반적으로 상술한 바와 같이 마이크로렌즈(21)가 형성된 유효 영역 외측에 구비된다. 이러한 볼록부(제 2 오목부(62)에 대응하는 볼록부)는 후술하는 제조 방법에 의해 기판 본체(2)를 얻은 후에 연마 및 세정 등과 같은 방법에 의해 제거될 수 있다. 또한, 제 2 오목부(62)에 대응하는 볼록부가 형성된 영역을 절단함으로써 제거할 수 있다. 즉, 마이크로렌즈 기판(1)을 제 2 오목부(더미 오목부)(62)에 대응하는 볼록부로 구비할 수 있다.

또한, 상술한 바와 같이, 착색부(22)가 마이크로렌즈 기판(1)의 광 입사면에 구비되어 있다(즉, 각각의 마이크로렌즈(21)의 광 입사측). 광 입사면으로부터 마이크로렌즈 기판(1)에 입사하는 광은 이러한 착색부(22)를 효과적으로 관통할 수 있고, 착색부(22)는 외광이 마이크로렌즈 기판(1)의 광 출사측에 반사되는 것을 방지하는 기능을 갖는다. 이러한 착색부(22)를 구비함으로써, 우수한 콘트라스트를 갖는 투사된 화상을 얻을 수 있다.

특별히, 본 발명에서, 착색부(22)는 기판 본체(2)(후술함) 상으로 착색액(특히, 조성에 특징을 갖는 착색액)을 공급함으로 형성되는 것이다. 이러한 특징을 상세하게 설명하면, 착색부(22)는 착색액 내의 착색제가 기판 본체(2)의 내부(마이크로렌즈(21))에 침투하도록 기판 본체(2) 상으로 착색액(후술함)을 공급함으로써 형성되는 것이다. 착색부(22)가 이러한 방식으로 형성될 경우, 기판 본체(2)의 외주면에 착색부(22)가 적층되는 경우에 비해 착색부(22)의 접착력을 높이는 것이 가능하다. 결과적으로, 예를 들어, 착색부(22)와 기판 본체(2) 사이의 계면 부근에 서 굴절률의 변화로 인한 마이크로렌즈 기판의 광학 특성에의 악영향이 발생하는 것을 확실히 방지할 수 있다.

또한, 기판 본체(2) 위에 착색액을 공급함으로써 착색부(22)가 형성되기 때문에, 각 부분의 두께의 편차(특히, 기판 본체의 표면 형상에 대응하지 않은 두께의 편차)를 감소시킬 수 있다. 이는 색 이종성 등의 불편이 투사된 화상에 발생되는 것을 방지할 수 있게 한다. 또한, 착색제를 함유하는 재료로부터 착색부(22)를 구성하여도, 그 주성분은 일반적으로 기판 본체(2)(마이크로렌즈 기판(1))의 주성분과 동일하다. 따라서, 굴절률 등의 빠른 변화가 착색부(22)와 기타 비착색부 사이의 경계 부근에서 거의 발생하지 않는다. 그 결과, 마이크로렌즈 기판(1)의 광학 특성을 총괄적으로 설계하는 것이 용이하고, 마이크로렌즈 기판(1)의 광학 특성을 안정화하여 그 신뢰성을 높일 수 있다.

착색층(22)의 착색 밀도가 특히 한정되는 것은 아니다. 분광 투과율에 의거하여 Y값(시야각 D65/2°)으로 지정된 착색층(22)의 착색 밀도는 20% 내지 85%의 범위에 있는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는, 35% 내지 70%의 범위에 있다. 착색부(22)의 착색제의 농도가 상기 범위 내로 제한되는 경우, 특히 마이크로렌즈 기판(1)을 침투하는 광에 의해 형성되는 화상의 콘트라스트를 향상시킬 수 있다. 한편, 착색부(22)의 색상 밀도가 상기 주어진 하한값보다 낮은 경우, 입사광의 광 투과율이 낮아서 얻어진 화상은 충분한 밝기를 가질 수 없다. 그 결과,화상의 콘트라스트가 불충분하게 될 가능성이 있다. 또한, 착색부(22)의 색상 밀도가 상기 주어진 상한값을 넘을 경우, 외부광(즉, 광입사측에 대향하는 측으로부터 마이크로 렌즈 기판(1)에 입사하는 외부광)이 반사되는 것을 충분히 방지하는 것이 곤란하고, 광원이 명실(bright room)에서 완전히 오프(off)로 될 경우 블랙 표시의 정면측 휘도(블랙 휘도)의 증가량이 커지기 때문에, 투사된 화상의 콘트라스트를 향상시키는 효과를 얻지 못할 가능성이 충분히 있다.

착색부(22)의 컬러는 특히 한정되는 것이 아니다. 착색부(22)의 컬러는 무채색, 특히 그 컬러가 블루, 레드, 브라운 또는 옐로에 의거한 착색제를 사용한 외관이 그 안에서 혼합된 흑색인 것이 바람직하다. 또한, 광원의 삼원색(RGB)의 밸런스를 제어하기 위한 특정 파장을 갖는 광이 착색부(22)에 선택적으로 흡수되거나 착색부(22)에 침투되는 것이 바람직하다. 이는 외부광이 반사되는 것을 방지하게 할 수 있다. 마이크로렌즈 기판(1)을 침투하는 광으로부터 형성된 화상의 컬러의 색조(tone)는 정확하게 표현될 수 있고, 색채 좌표가 넓어져서(컬러의 색조 표현의 폭이 충분히 넓어지게 됨), 이에 의해 어두운 흑색을 표현할 수 있다. 그 결과, 특히 화상의 콘트라스트를 향상시킬 수 있다.

또한, 블랙 매트릭스(3)가 마이크로렌즈 기판(1)의 광출사면 위에 설치된다. 이 경우, 블랙 매트릭스(3)가 차광 효과를 갖으며 적층 형상으로 형성된 재료로 구성된다. 이러한 블랙 매트릭스(3)를 설치함으로써, 블랙 매트릭스(3) 내에 (투사된 화상에 적합하지 않은) 외부 광을 흡수할 수 있고, 이에 의해 뛰어난 콘트라스트를 갖는 스크린 위에 투사된 화상을 향상시킬 수 있다. 특히, 상기 설명한 바와 같은 착색부(22)와 블랙 매트릭스(3) 양쪽 모두를 설치함으로써, 마이크로렌즈 기판(1)에 의해 투사된 화상의 콘트라스트를 강화시킬 수 있다. 이러한 블랙 매트릭 스(3)에는 마이크로렌즈(21) 각각에 침투하는 광의 광로 위에 복수의 개구부(31)가 설치된다. 따라서, 각각의 마이크로렌즈(21)에 의해 집광된 광이 블랙 매트릭스(3)의 개구부(31)를 효과적으로 통과할 수 있다. 그 결과, 마이크로렌즈 기판(1)의 광 이용 효율이 증가될 수 있다.

또한, 블랙 매트릭스(3)의 평균 두께가 0.01㎛ 내지 5㎛의 범위인 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는, 0.01㎛ 내지 3㎛의 범위이고, 보다 더 바람직하게는 0.03㎛ 내지 1㎛의 범위이다. 블랙 매트릭스(3)의 평균 두께가 상기 범위 내로 제한되는 경우, 블랙 매트릭스(3)의 분리와 파손 등의 본의 아닌 불편을 보다 확실히 방지하면서 블랙 매트릭스(3)의 기능을 보다 효과적으로 행할 수 있다. 예를 들면, 마이크로렌즈 기판(1)이 설치된 투과형 스크린(10)의 스크린에 투사된 화상의 콘트라스트를 향상시킬 수 있다.

다음에, 상기 설명한 바와 같은 마이크로렌즈 기판(1)이 설치된 투과형 스크린(10)을 지금 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명에 의한 바람직한 실시예의 도 1에 도시된 마이크로렌즈 기판(1)이 설치된 투과형 스크린(10)을 개략적으로 나타낸 종단면도이다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 상기 투과형 스크린(10)에는 프레넬 렌즈(5)와 상기 설명한 마이크로렌즈 기판(1)이 설치된다. 프레넬 렌즈(5)는 마이크로렌즈 기판(1)의 광입사면 측(즉, 화상에 대한 광의 입사측)에 배치되고, 프레넬 렌즈(5)에 의해 투과된 광이 마이크로렌즈 기판(1)에 입사되도록 투과형 스크린(10)이 구성된다.

프레넬 렌즈(5)에는 프레넬 렌즈(5)의 광출사면 위에 대략 동심원 형상으로 형성된 복수의 프리즘이 설치된다. 프레넬 렌즈(5)는 투사 렌즈(도면에 나타내지 않음)로부터 투사된 화상의 광을 편향하고, 마이크로렌즈 기판(1)의 주면의 수직 방향과 평행한 평행광(La)을 마이크로렌즈 기판(1)의 광입사면 측에 출사한다.

상기 설명한 바와 같이 구성된 투과형 스크린(10)에서, 투사 렌즈로부터의 광은 프레넬 렌즈(5)에 의해 편향되어 평행광(La)으로 된다. 다음에, 평행광(La)이 복수의 마이크로렌즈(21)가 형성된 광입사면으로부터 마이크로렌즈 기판(1)에 입사하여 마이크로렌즈 기판(1)의 마이크로렌즈(21) 각각에 의해 집광된 다음에, 이 집광된 광이 블랙 매트릭스(차광층)(3)의 개구부(31)에 집중되어 통과된다. 이 때, 마이크로렌즈 기판(1)에 입사하는 광이 마이크로렌즈 기판(1)을 충분한 투과율로 침투한 다음에, 개구부(31)에 침투한 광이 확산됨으로써, 투과형 스크린(10)의 관찰자(보는 사람)가 평탄한 화상으로서 관찰한다(주시한다).

<제 1 실시예>

다음에, (마이크로렌즈 기판 제조용) 오목부를 갖는 기판과, 상기 설명한 바와 같은 마이크로렌즈 기판(볼록부를 갖는 부재)(1)를 제조하는 데에 적합하게 이용될 수 있는 본 발명에 의한 상기 기판의 제조 방법을 지금 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명의 제 1 실시예의 오목부를 갖는 부재(6)를 대략적으로 나타낸 평면도이다. 도 5a 및 5b는 각각 도 4에 나타낸 오목부를 갖는 부재(6)의 부분 확대도와 종단면도이다. 도 6은 도 4와 도 5에 나타낸 오목부를 갖는 부재(6)를 제조하는 방법을 개략적으로 나타낸 종단면도이다. 이에 대하여, 마이크로렌즈 기판(1) 제조용 복수의 오목부(61)가 설치된 부재의 제조시 마이크로렌즈(21) 형성용 복수의 오목부를 베이스 부재(7)의 하나의 주면 위에 실제로 형성하고, 마이크로렌즈 기판(1)의 제조시 복수의 볼록부를 기판 본체(2)의 하나의 표면 위에 실제로 형성하여도, 이해가능하게 설명하기 위하여, 오목부를 갖는 부재(6)의 일부가 도 4 내지 도 6에 강조되도록 나타낸다.

마이크로렌즈 기판(볼록부를 갖는 부재)(1)을 제조하기 위해 사용될 수 있는 (마이크로렌즈 기판 제조용) 오목부(1)를 갖는 부재(6)의 구성을 우선 설명하기로 한다.

마이크로렌즈 기판(1) 제조용 오목부를 갖는 부재(6)는, 예를 들면, 각종 금속 재료, 각종 유리 재료, 각종 수지 재료 등과 같은 어떠한 재료로도 형성될 수 있다. 오목부를 갖는 부재(6)가 그 형상의 안정성이 뛰어난 어떠한 부재로 형성되는 경우, 복수의 제 1 오목부(61) 각각의 형상의 안정성(신뢰성)을 특히 향상시킬 수 있고, 특히 오목부를 갖는 부재(6)의 복수의 제 1 오목부(61)를 사용하여 형성되는 마이크로렌즈(21) 각각의 치수의 정확성을 향상시킬 수 있다. 또한, 렌즈 기판으로서의 마이크로렌즈 기판(1)의 광학 특성의 신뢰성을 더욱 높일 수 있다. 제 1 오목부(61) 각각의 형상의 안정성이 뛰어난 재료로서는, 예를 들면, 각종 금속 재료, 각종 유리 재료 등을 언급할 수 있다.

또한, 오목부를 갖는 부재(6)가 투명도를 갖는 재료로 형성되는 경우, 마이크로렌즈 기판(1)의 제조 방법에서 오목부를 갖는 부재(6)가 기판 본체(2)에 근접하게 접촉한 상태로(즉, 기판 본체(2)으로부터 오목부를 갖는 부재(6)를 제거하지 않음) 기판 본체(2)의 하나의 주면 위에 블랙 매트릭스(3)를 형성할 수 있다. 이 는 기판 본체(2)의 취급성을 향상시켜 그 위에 블랙 매트릭스(3)를 적절하게 형성시킬 수 있게 한다. 투명도를 갖는 재료로서는, 예를 들면, 각종 수지 재료, 각종 유리 재료 등을 언급할 수 있다.

마이크로렌즈 기판(1) 제조용 오목부를 갖는 부재(6)에는 제 1 오목부가 마이크로렌즈 기판(볼록부를 갖는 부재)(1)을 구성하는 마이크로렌즈(볼록부)(21)에 대응하는 형상을 갖고, 마이크로렌즈 기판(1)의 마이크로렌즈(21)의 배치 패턴에 대응하는 방식으로 배치된 마이크로렌즈(21) 형성용 복수의 제 1 오목부(61)가 설치된다. 제 1 오목부(61) 각각은 마이크로렌즈(21)(각각의 마이크로렌즈(21)가 볼록부이지만 각각의 제 1 오목부(61)가 오목부인 것과, 미러 화상과 서로 관련된 것을 제외함) 각각의 대략 동일한 사이즈를 갖는 것이 일반적이고, 제 1 오목부(61)는 마이크로렌즈(21)와 동일한 배치 패턴을 갖는다.

상세하게 설명하면, (마이크로렌즈(21) 형성용) 제 1 오목부(61) 각각은, 마이크로렌즈 기판(1) 제조용 오목부를 갖는 부재(6)의 하나의 주면 위에서 보았을 때, 수직 길이가 측면 폭보다 넓은(즉, 장축 방향의 길이가 단축 방향(short axis direction)의 길이보다 넓음) 평탄한 형상(이 경우, 이와 같은 형상은 대략 타원 형상, 대략 곤포 형상, 그리고 대략 원형의 상부와 하부가 절단된 형상)을 갖는다. 각각의 제 1 오목부(61)가 이러한 형상을 갖는 경우, 볼록부를 갖는 부재로서의 마이크로렌즈 기판(1)(즉, 기판 본체(2))의 제조시에 볼록부를 갖는 부재(기판 본체(2))를 오목부를 갖는 부재(6)로부터 분리할 때, 파손 등의 결함이 오목부를 갖는 부재(6) 및/또는 마이크로렌즈 기판(1)에 형성되는 마이크로렌즈(21)에 발생되는 것을 보다 효과적으로 방지할 수 있다. 또한, 모아레 등의 불편이 발생되는 것을 효과적으로 방지하면서 특히 시야각 특성을 향상시킬 수 있는 마이크로렌즈 기판(1)의 제조에 적절하게 이용할 수 있다

또한, 오목부를 갖는 기판(6)의 하나의 주면 위에서 보았을 때, 단축 방향의 제 1 오목부(61) 각각의 길이(또는 피치)를 L₁(㎛)으로 정의하고, 장축 방향의 제 1 오목부(61) 각각의 길이(또는 피치)를 L₂(㎛)로 정의하는 경우, L₁/L₂의 비는 0.10 내지 0.99(즉, L₁과 L₂는 0.10 ≤ L₁/L₂ ≤ 0.99의 관계를 만족함)의 범위인 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는, 0.50 내지 0.95의 범위이고, 보다 더 바람직하게는 0.60 내지 0.80의 범위이다. 상기 범위 내로 L₁/L₂의 비를 제한함으로써, 상기 설명한 효과가 명백해질 수 있다.

또한, 오목부를 갖는 부재(6)의 하나의 주면 위에서 보았을 때 그 단축 방향의 제 1 오목부(61) 각각의 길이(또는 피치) L₁은 10㎛ 내지 500㎛의 범위인 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 30㎛ 내지 300㎛의 범위이고, 보다 더 바람직하게는 50㎛ 내지 100㎛의 범위이다. 그 단축 방향의 제 1 오목부(61) 각각의 길이 L₁이 상기 범위 내로 제한되는 경우, 투과형 스크린(10) 위에 투사된 화상의 충분한 해상도를 얻을 수 있고, 모아레 등의 불편이 발생되는 것을 효과적으로 방지하면서 마이크로렌즈 기판(1)(및 오목부를 갖는 부재(6))의 생산성을 더욱 향상시킬 수 있다.

또한, 오목부를 갖는 부재(6)의 하나의 주면 위에서 보았을 때 그 장축 방향의 제 1 오목부(61) 각각의 길이(또는 피치) L₂는 15㎛ 내지 750㎛의 범위인 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 45㎛ 내지 450㎛의 범위이고, 보다 더 바람직하게는 75㎛ 내지 150㎛의 범위이다. 그 장축 방향의 제 1 오목부(61) 각각의 길이 L₂가 상기 범위 내로 제한되는 경우, 투과형 스크린(10) 위에 투사된 화상의 충분한 해상도를 얻을 수 있고, 모아레 등의 불편이 발생되는 것을 효과적으로 방지하면서 마이크로렌즈 기판(1)(및 오목부를 갖는 부재(6))의 생산성을 더욱 향상시킬 수 있다.

또한, 그 단축 방향의 제 1 오목부(61) 각각의 곡률 반경(이하, 간단히 "제 1 오목부(61)의 곡률 반경"으로 칭함)은 5㎛ 내지 150㎛의 범위인 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 15㎛ 내지 150㎛의 범위이고, 보다 더 바람직하게는 25㎛ 내지 50㎛의 범위이다. 제 1 오목부(61) 각각의 곡률 반경이 상기 범위 내로 제한됨으로써, 마이크로렌즈 기판(1)이 설치된 투과형 스크린(10)의 시야각 특성이 향상될 수 있다. 특히, 이 경우, 마이크로렌즈 기판(1)이 설치된 투과형 스크린(10)의 수평과 수직 방향 양쪽 모두의 시야각 특성을 향상시킬 수 있다.

또한, 제 1 오목부(61) 각각의 깊이를 D(㎛)로 정의하고 그 단축 방향의 제 1 오목부(61) 각각의 길이를 L₁(㎛)로 정의하는 경우, D와 L₁은 0.90 ≤ L₁/D ≤ 5.0의 관계를 만족하는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는, D와 L₁은 1.0 ≤ L₁/D ≤ 3.6의 관계를 만족하고, 보다 더 바람직하게는, D와 L₁은 1.2 ≤ L₁/D ≤ 3.2의 관계를 만족한다. D와 L₁이 상기 설명한 바와 같은 관계를 만족하는 경우, 광의 간섭에 의한 모아레가 발생되는 것을 효과적으로 방지하면서 특히 제조되는 마이크로렌즈 기판(1)의 시야각 특성을 향상시킬 수 있다.

또한, 제 1 오목부(61)가 형성되는 제 1 영역(67)(즉, 마이크로렌즈 기판(1)의 가용 렌즈 영역에 대응하는 영역) 내의 제 1 오목부(61)의 밀도가 특히 제한되지 않지만, 제 1 영역(67) 내의 제 1 오목부(61)의 밀도가 100∼4,000,000 개/cm _² 의 범위 내에 있는 것이 바람직하다. 밀도가 5,000∼200,000 개/cm _² 의 범위 내에 있는 것이 보다 바람직하고, 10,000∼100,000 개/cm _² 의 범위 내에 있는 것이 보다 더 바람직하다. 제 1 오목부(61)의 밀도가 상기의 범위 내로 제한되는 경우, 오목부를 갖는 부재(6)를 사용하여 제조되는 마이크로렌즈 기판(1)이 제공된 투과형 스크린(10)에 투영되는 해상도가 상당히 높은 이미지를 얻을 수 있다. 또한, 후술하는 바와 같이 마이크로렌즈 기판(1)을 제조하는 방법에서, 오목부를 갖는 부재(6) 및/또는 마이크로렌즈(21) 내의 파손과 같은 결함이 발생되는 것을 보다 효율적으로 방지할 수 있다.

또한, 복수의 제 1 오목부(61)가 하운드투스 체크 방식으로 오목부를 갖는 부재(6)의 하나의 주면에 배열된다. 이러한 방식으로 복수의 제 1 오목부(61)를 배열함으로써, 모아레와 같은 단점이 발생되는 것을 효율적으로 방지할 수 있다. 다른 한편, 예를 들면, 제 1 오목부(61)가 정방형 격자 등으로 오목부를 갖는 부재(6)의 하나의 주면에 배열되는 경우, 모아레와 같은 단점이 발생되는 것을 충분히 방지하는 것은 곤란하다. 또한, 제 1 오목부(61)가 랜덤하게 오목부를 갖는 부재(6)의 하나의 주면에 배열되는 경우, 제 1 오목부(61)가 충분히 형성되는 가용 면적(가용 렌즈 면적)에서 제 1 오목부(61)의 점유를 향상시키는 것은 곤란하고, 마이크로렌즈 기판 및/또는 오목부를 갖는 부재 내로의 광 투과율(즉, 광 사용 효율)을 충분히 향상시키는 것을 곤란하다. 또한, 얻어지는 이미지는 어두워진다.

또한, 상술한 바와 같이 오목부를 갖는 부재(6)의 하나의 주면 위에서 볼 때 제 1 오목부(61)가 하운드투스 체크 방식으로 오목부를 갖는 부재(6) 상에 배열되지만, 오목부를 갖는 부재(6)의 하나의 주면 위에서 볼 때 제 1 오목부(61)의 제 1 열에 인접한 제 1 오목부(61)의 제 2 열에 대하여 제 1 오목부(61)의 제 1 열이 단축 방향으로 각각의 제 1 오목부(61)의 반 피치만큼 변위되는 것이 바람직하다. 이는, 볼록부를 갖는 부재로서의 마이크로렌즈 기판(1)(기판 본체(2))의 제조 시에 오목부를 갖는 부재(6)로부터 볼록부를 갖는 부재(기판 본체(2))를 분리시키는 경우에 파손과 같은 결점이 오목부를 갖는 부재(6) 및/또는 마이크로렌즈 기판(1)으로 형성되는 임의의 마이크로렌즈(21)에서 발생되는 것을 보다 효율적으로 방지할 수 있도록 한다. 또한, 제조될 마이크로렌즈 기판(1)에서, 광 간섭에 의한 모아레가 발생되는 것을 효율적으로 방지하면서 특히 시야각 특성을 향상시킬 수 있다.

이제, 오목부를 갖는 부재를 사용하여 오목부를 갖는 부재의 많은 오목부에 대응하는 볼록부(볼록 렌즈)가 많은 볼록부를 갖는 부재를 제조하는 경우, 볼록부 를 갖는 부재를 오목부를 갖는 부재로부터 분리시키는 것은 곤란하다는 문제가 있다. 이는 오목부를 갖는 기판의 표면상에 형성되는 미세한 패턴이 앵커(anchor) 효과로 인해 제조될 렌즈 기판에 부착되는 상태가 되기 때문인 것으로 생각된다. 또한, 오목부를 갖는 부재가 그와 같이 제조된 볼록부를 갖는 부재로부터 강제로 제거되는 경우, 오목부 및/또는 오목부의 모양의 변형에 의해 형성된 볼록부(볼록 렌즈)를 갖는 부재의 파손과 같은 결점이 발생되는 문제가 있다. 따라서, 상술한 이유로 인해, 볼록부를 갖는 부재의 수율이 매우 낮아지게 되는 문제가 또한 있다. 따라서, 본 발명자는 상술한 문제들을 해결하기 위해서 예리한 검사에 힘써왔다. 결과적으로, 본 발명자는 볼록부를 갖는 부재를 오목부를 갖는 부재로부터 분리시키는 경우에, 오목부를 갖는 부재 및 볼록부를 갖는 부재에 대한 응력이 분리의 초기 단계(보다 구체적으로, 초기 단계에서 대응하는 오목부로부터 분리될 볼록부의 분리를 진행하는 단계)에서 더 커지고, 일단 오목부로부터 오목부에 형성된 볼록부의 분리가 진행되면 그 응력이 더 낮아지게 된다는 것을 밝혀냈다. 또한, 본 발명자는 형성될 볼록부에 대응하는 오목부(제 1 오목부)가 형성되는 영역(제 1 영역, 또는 가용 영역)의 외부에 더미로서 오목부(제 2 오목부)를 제공함으로써, 형성될 오목부 및/또는 볼록부를 갖는 부재에서 결함이 발생되는 것을 방지할 수 있다는 것을 밝혀냈다. 특히, 본 발명자는 오목부를 갖는 부재를 반복적으로 사용하는 경우에도 상술한 문제들이 발생되는 것을 방지할 수 있다는 것을 밝혀냈다.

본 실시예에서, (마이크로렌즈 기판 제조용) 오목부를 갖는 부재(6)는 상술한 제 1 오목부(61)에 더하여 제 1 오목부(61)가 형성되는 영역(즉, 마이크로렌즈 기판(1)의 가용 렌즈 영역에 대응하는 제 1 영역(67))의 외부에 복수의 제 2 오목부(62)(더미 오목부)가 제공된다. 보다 구체적으로, 제 2 오목부(62)가 형성되는 제 2 영역(68)(불용 영역)은 제 1 오목부(61)가 종방향으로 형성되는 제 1 영역(67)의 양단부측의 각 측면에서 제공된다(양단부 중 하나는 오목부를 갖는 부재(6)로부터의 기판 본체(2)(볼록부를 갖는 부재)의 분리 개시측에 대응함).

이러한 방식으로 제 1 오목부(61)가 형성되는 제 1 영역(67)에 대하여 분리 개시측에 제 2 오목부(62)(제 2 영역(68))를 제공함으로써, 오목부를 갖는 부재로부터 기판 본체(2)을 분리시키는 경우 제 2 오목부(62)의 형성 영역(즉, 마이크로렌즈 기판(1)의 불용 렌즈 영역에 대응하는 오목부를 갖는 부재의 제 2 영역(68)) 내로 형성될 오목부를 갖는 부재(6) 및/또는 기판 본체(2)에 대한 응력을 흡수할 수 있다. 따라서, 분리 시의 응력은 제 1 오목부(61)의 형성 영역(즉, 제 1 영역(67)) 및 마이크로렌즈 기판(1)의 불용 렌즈 영역에서 감소되고, 따라서 비교적 적은 힘으로 안정하게 분리를 이행할 수 있다. 또한, 오목부를 갖는 부재(6) 및/또는 기판 본체(6)의 요철 패턴에서 결함이 발생되는 것을 효율적으로 방지할 수 있다. 결과적으로, 오목부를 갖는 부재(6)의 수명을 연장시킬 수 있다. 또한, 본 발명의 오목부를 갖는 부재(6)를 사용함으로써, 마이크로렌즈 기판(1)(기판 본체(2))을 안정하게 제조할 수 있고, 이는 마이크로렌즈 기판(1)의 생산성을 향상시킬 수 있도록 한다. 본 발명의 오목부를 갖는 부재(6)를 사용하여 제조되는 본 발명의 마이크로렌즈 기판(1)(볼록부를 갖는 부재)에서, 요철 패턴의 파손과 같은 단점이 발생되는 것을 효율적으로 방지할 수 있고, 본 발명의 마이크로렌즈 기판(1)(볼 록부를 갖는 부재)은 우수한 품질(특히, 광학 특성)을 갖는다. 또한, 이는 마이크로렌즈 기판(1)의 생산성을 향상시킬 수 있도록 한다.

본 실시예에서, 제 2 영역(68)(즉, 제 2 오목부(62)의 형성 영역) 내의 제 2 오목부(68)의 밀도, 즉, 오목부를 갖는 부재(6)의 하나의 주면 위에서 볼 때의 단위 면적당 제 2 오목부(62)의 개수는 제 1 영역(67) 내의 제 1 오목부(61)의 밀도보다 더 낮다. 이렇게 제 2 오목부(62)(제 2 영역(68))를 제공함으로써, 상술한 효과를 현저하게 달성할 수 있고, 제 2 오목부(62) 각각의 모양의 안정성을 향상시킬 수 있다. 따라서, 오목부를 갖는 부재(6)의 내구성을 향상시킬 수 있고, 이는 마이크로렌즈 기판(1)의 수율을 향상시킬 수 있도록 한다.

제 1 오목부(61)가 형성되는 제 2 영역(68)(즉, 마이크로렌즈 기판(1)의 가용 렌즈 영역에 대응하는 영역) 내의 제 2 오목부(62)의 밀도가 특히 제한되지 않지만, 제 2 영역(68) 내의 제 2 오목부(62)의 밀도가 100∼400,000 개/cm²의 범위 내에 있는 것이 바람직하다. 밀도가 500∼20,000 개/cm²의 범위 내에 있는 것이 보다 바람직하고, 1,000∼10,000 개/cm²의 범위 내에 있는 것이 보다 더 바람직하다. 제 2 오목부(62)의 밀도가 상기의 범위 내에서 제한되는 경우, 상술한 효과를 더욱더 현저하게 달성할 수 있다. 따라서, 제 2 볼록부(62) 각각의 모양의 안정성을 향상시킬 수 있고, 오목부를 갖는 부재(6)의 내구성을 특히 향상시킬 수 있다.

또한, 제 1 영역(67) 내의 제 1 오목부(61)의 밀도가 d₁(개/cm²)로 정의되고 제 2 영역(68) 내의 제 2 오목부(62)의 밀도가 d₂(개/cm²)로 정의되는 경우, d₁ 및 d₂가 0.001≤d₁/d₂≤400의 관계를 만족시키는 것이 바람직하다. d₁ 및 d₂가 0.1≤d₁/d₂≤150의 관계를 만족시키는 것이 보다 바람직하고, d₁ 및 d₂가 2≤d₁/d₂≤50의 관계를 만족시키는 것이 보다 더 바람직하다. d₁ 및 d₂가 이러한 관계를 만족시키는 경우, 상술한 효과를 더욱더 현저하게 달성할 수 있다. 따라서, 제 2 볼록부(62) 각각의 모양의 안정성을 향상시킬 수 있고, 오목부를 갖는 부재(6)의 내구성을 특히 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명에서, 제 2 오목부(62)는 제 2 오목부(62)의 밀도가 제 1 오목부(61)가 형성되는 측(즉, 제 1 영역(67) 측)으로부터 오목부를 갖는 부재(6)의 단부를 향해 점차 희박해지도록 배열된다. 이는 상술한 효과를 더욱더 현저하게 달성할 수 있도록 한다. 따라서, 제 2 볼록부(62) 각각의 모양의 안정성을 향상시킬 수 있고, 오목부를 갖는 부재(6)의 내구성을 특히 향상시킬 수 있다.

제 2 오목부(62) 각각의 모양(오목부를 갖는 부재(6)의 하나의 주면 위에서 볼 때의 모양)은 특히 제한되지 않는다. 예를 들면, 이러한 모양으로서, 원형, 제 2 오목부(62) 각각의 수직 길이가 수평 길이보다 더 긴 평탄형(타원형을 포함), 제 2 오목부(62) 각각의 수평 길이가 수직 길이보다 더 긴 평탄형, 수직 및 수평 길이 중 하나가 임의적으로 다른 쪽보다 더 긴 평탄형 등을 들 수 있다.

또한, 제 2 영역(68) 내의 제 2 오목부(62)의 개수는 특히 제한되지 않는다. 제 2 오목부(62)가 선형적으로(즉, 분리 방향에 거의 수직한 방향의 선형적으로) 제 2 영역(68)에 제공되는 경우, 이렇게 제공된 제 2 오목부(62)의 어레이의 개수가 약 1∼10,000의 범위 내에 있는 것이 바람직하다. 어레이의 개수가 약 50∼5,000의 범위 내에 있는 것이 보다 바람직하고, 약 500∼1,000의 범위 내에 있는 것이 보다 더 바람직하다. 이는 마이크로렌즈 기판(1)의 불용 렌즈 영역이 필요 이상 확장되는 것을 방지하면서 상술한 효과를 충분하고 현저하게 달성할 수 있도록 한다. 또한, 제 2 볼록부(62) 각각의 모양의 안정성을 향상시킬 수 있고, 오목부를 갖는 부재(6)의 내구성을 특히 향상시킬 수 있다.

또한, 제 2 오목부(62)가 선형적으로(즉, 분리 방향에 거의 수직한 방향의 선형적으로) 제 2 영역(68)에 제공되는 경우, 제 2 오목부(62)의 2개의 인접 어레이의 평균 피치는 특히 제한되지 않는다. 예를 들면, 2개의 인접 어레이의 평균 피치가 10∼2,500㎛의 범위 내에 있는 것이 바람직하다. 평균 피치가 30∼1,500㎛의 범위 내에 있는 것이 보다 바람직하고, 50∼500㎛의 범위 내에 있는 것이 보다 더 바람직하다. 2개의 인접 어레이의 평균 피치가 상기의 범위 내에서 제한되는 경우, 상술한 효과를 더욱더 현저하게 달성할 수 있다. 따라서, 제 2 볼록부(62) 각각의 모양의 안정성을 향상시킬 수 있고, 오목부를 갖는 부재(6)의 내구성을 특히 향상시킬 수 있다.

분리 방향으로의 제 2 영역(68)의 길이(즉, 도 4에서 L₅로 표시된 길이)는 특히 제한되지 않는다. 예를 들면, 분리 방향으로의 제 2 영역(68)의 길이가 50㎛ 내지 20cm의 범위 내에 있는 것이 바람직하다. 길이가 100㎛ 내지 1cm의 범위 내에 있는 것이 보다 바람직하고, 500㎛ 내지 1mm의 범위 내에 있는 것이 보다 더 바람직하다. 분리 방향으로의 제 2 영역(68)의 길이가 상기의 범위 내에서 제한되는 경우, 마이크로렌즈 기판(1)의 불용 렌즈 영역이 필요 이상 확장되는 것을 방지하면서 상술한 효과를 충분하고 현저하게 달성할 수 있다. 또한, 오목부를 갖는 부재(6)의 내구성을 특히 향상시킬 수 있다.

상술한 바와 같이, 마이크로렌즈 기판(1)(볼록부를 갖는 부재)이 (마이크로렌즈 기판 제조용) 오목부를 갖는 부재로부터 분리되는 경우, 양 부재에 대한 응력은 제 2 오목부(62)(즉, 제 2 영역(68))의 부근에서 흡수된다. 이 때문에, 마이크로렌즈의 형성 영역의 요철 패턴이 파괴되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 오목부를 갖는 부재(6)는 긴 수명과 우수한 취급성을 갖는다.

또한, 몰드로서 오목부를 갖는 부재(6)를 사용함으로써, 오목부 또는 볼록부 또는 그 변형체의 균열(파열)이 발생되는 것을 효율적으로 방지할 수 있고, 사실상 오목부를 갖는 부재의 표면 형상을 마이크로렌즈 기판(1)으로 변형시킬 수 있다. 따라서, 광학 특성이 우수한 마이크로렌즈 기판(1)(볼록부를 갖는 부재)을 얻을 수 있다. 또한, 이러한 마이크로렌즈 기판(1)(볼록부를 갖는 부재)이 제공된 리어형 프로젝션(300) 및 투과형 스크린(10)에서 안정하게 투영되는 고품질의 이미지를 표시할 수 있다.

이러한 점에서, 상기의 설명에서, 제 1 오목부(61) 각각은 마이크로렌즈 기판(1)(볼록부를 갖는 부재)에 제공되는 각각의 마이크로렌즈(21)(볼록부)와 거의 동일한 형상(크기)을 갖고, 제 1 오목부(61)는 마이크로렌즈(21)와 거의 동일한 배열 패턴을 갖는다. 그렇지만, 예를 들면, 마이크로렌즈 기판(1)(볼록부를 갖는 부재)의 기판 본체(2)의 구성 재료가 용이하게 수축하는 경향이 있는 경우(즉, 기판 본체(2)을 구성하는 수지 재료가 응고 등에 의해 수축되는 경우), 마이크로렌즈 기판(1)에 제공되는 마이크로렌즈(21)(볼록부) 및 (마이크로렌즈 기판(1) 제조용) 오목부를 갖는 부재(6)에 제공되는 제 1 오목부(61) 각각에 대한 형상(크기), 점유율 등은 수축율 등에 있어서 서로 다를 수 있다. 또한, 이 경우에, 종래의 방법(즉, 오목부를 갖는 종래의 기판을 사용하는 방법)에서는 오목부를 갖는 부재 및/또는 마이크로렌즈 기판에서의 파손과 같은 단점을 발생시키기 용이하지만, 본 발명에서는, 이러한 경우에도 상술한 단점이 발생되는 것을 효율적으로 방지할 수 있다.

다음으로, 도 6을 참조하여 본 발명에 따른 오목부를 갖는 부재(6)를 제조하는 방법을 설명한다. 이 점에 대해서는, 마이크로렌즈(21)를 형성하는 복수의 제 1 오목부(61) 및 복수의 제 2 오목부(62)는 사실상 베이스 부재(7)에 형성되고, 서명을 이해할 수 있도록, 베이스 부재(7)가 도 6에서 강조되어 도시되어 있다.

먼저 베이스 부재(7)는 오목부를 갖는 부재(6)의 제조 시에 준비된다.

거의 컬럼 형상 또는 거의 원통 형상을 갖는 베이스 재료가 베이스 부재(7)에 사용되는 것이 바람직하다. 또한, 세척 등에 의해 클리닝된 표면을 갖는 베이스 재료가 베이스 부재(7)에 사용되는 것이 바람직하다.

베이스 재료(7)에 대한 구성 재료로서, 소다석회 유리, 수정 유리, 석영 유리, 납유리, 칼륨 유리, 붕규산 유리, 무알칼리 유리 등을 들 수 있지만, 이들 중 소다석회 유리 및 수정 유리(예를 들면, 네오세람(neoceram) 등)가 바람직하다. 소다석회 유리, 수정 유리 또는 무알칼리 유리를 사용함으로써, 베이스 부재(7)용 재료를 처리하는 것이 용이하고, 소다석회 유리 또는 수정 유리가 비교적 저렴하기 때문에 오목부를 갖는 부재(6)의 제조 비용의 관점에서 유리하다.

<A1> 도 6a에 나타낸 바와 같이, 준비된 베이스 부재(7)의 표면상에 마스크 형성용 필름(85)이 형성된다(코팅 공정). 마스크 형성용 필름(85)이 마스크로서 기능을 행하여, 후속 공정에서 복수의 개구(초기 홀)가 형성된다. 그 다음, 베이스 부재(7)의 이면(즉, 마스크 형성용 필름(85)이 형성된 면에 대향 하는 면 측)에 이면 보호 필름(89)이 형성된다. 마스크 형성용 필름(85)과 이면 보호 필름(89)이 동시에 형성될 수도 있음은 당연하다.

마스크(마스크(8)) 형성용 필름(85)의 구성 재료는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면, Cr, Au, Ni, Ti, Pt 등의 금속, 이들 금속으로부터 선택된 2종류 이상의 금속을 함유하는 금속 합금, 이들 금속의 산화물(금속 산화물), 실리콘, 수지 등을 들 수 있다.

또한, 마스크(마스크(8)) 형성용 필름(85)은, 예를 들면, 실질적으로 균일한 구성을 가지고 있는 것이거나 복수의 층에 의해 적층된 구성일 수도 있다.

상술한 바와 같이, 마스크(마스크(8)) 형성용 필름(85)의 구성은 특별히 제한되는 것은 아니며, 마스크(마스크(8)) 형성용 필름(85)이 크롬을 주재료로서 형성된 층과, 크롬 산화물로 주재료로서 형성된 층으로 구성된 적층 구조를 가지는 것이 바람직하다. 이러한 구조를 갖는 마스크(마스크(8)) 형성용 필름(85)은 각종 구조를 갖는 각종 에칭제에 대하여 우수한 안정성을 가지며(즉, 에칭 공정(후술함)에서 더 안정하게 베이스 부재(7)를 보호할 수 있음), 후술하는 바와 같은 레이저 빔의 조사 등에 의해서 소망하는 형상을 각각 갖는 개구를 용이하면서도 확실하게 형성하는 것이 가능해진다. 또한, 마스크(마스크(8)) 형성용 필름(85)이 상술한 바와 같은 구조를 갖는 경우에, 예를 들면, 디플루오르화 수소 암모늄(NH₄HF₂)을 함유하는 용액이 에칭 공정(후술함)에서 에칭제로서 적절하게 사용될 수도 있다. 디플루오르화 수소 암모늄을 함유하는 용액은 독성이 없기 때문에, 작업시 인체나 환경에 영향을 주는 것을 더 확실하게 방지할 수 있다. 또한, 이러한 구조를 갖는 마스크(마스크(8)) 형성용 필름(85)은, 마스크(마스크(8)) 형성용 필름(85)의 내부 응력을 저감시키고, 이러한 마스크(마스크(8)) 형성용 필름(85)이 특히 베이스 부재(7)에 대하여 우수한 접착능(즉, 특히 에칭 공정에서 베이스 부재(7)에 대한 마스크(마스크(8)) 형성용 필름(85)의 접착능)을 가질 수 있게 한다. 이러한 이유 때문에, 상술한 구조를 갖는 마스크(마스크(8)) 형성용 필름(85)을 사용함으로써, 소망하는 형상을 각각 갖는 복수의 제 1 오목부(61)를 용이하면서도 확실하게 형성하는 것이 가능해진다.

마스크(마스크(8)) 형성용 필름(85)을 형성하는 방법은 특별히 제한되지 않는다. Cr 및 Au와 같은 금속 재료(금속 합금 포함) 또는 크롬 산화물과 같은 금속 산화물 중 임의의 것으로 구성되는 경우, 마스크(마스크(8)) 형성용 필름(85)은 예를 들면, 증착법, 스퍼터링법 등에 의해서 안정하게 형성될 수 있다. 한편, 마스 크(마스크(8)) 형성용 필름(85)이 실리콘으로 형성되는 경우, 마스크(마스크(8)) 형성용 필름(85)은 예를 들면 스퍼터링법, CVD법 등에 의해서 안정하게 형성될 수 있다.

비록, 마스크(마스크(8)) 형성용 필름(85)을 구성하는 재료에 따라 마스크(마스크(8)) 형성용 필름(85)의 두께가 변할 수 있다 하더라도, 마스크(마스크(8)) 형성용 필름(85)의 두께는 0.01 내지 2.0μm의 범위 내에 있는 것이 바람직하고, 0.03 내지 0.2μm의 범위 내에 있는 것이 더 바람직하다. 마스크(마스크(8)) 형성용 필름(85)의 두께가 상기 주어진 하한값 미만이 되는 경우, 초기 홀 형성 공정(또는 후술할 개구 형성 공정)에서 형성된 초기 홀(특히, 제 1 초기 홀(81))의 형상이, 마스크(마스크(8)) 형성용 필름(85)의 구성 재료 등에 의거하여 열화 될 가능성이 있을 수도 있다. 또한, 에칭 단계(후술함)에서 습식 에칭 공정 동안, 베이스 부재(7)의 마스킹된 부분에 대한 충분한 보호가 이루어질 수 없는 가능성이 있다. 한편, 마스크(마스크(8)) 형성용 필름(85)의 두께가 상기 주어진 상한값을 넘는 경우, 초기 홀 형성 공정에서 마스크(8)를 관통하는 제 1 초기 홀(81)의 형성이 곤란해질 뿐만 아니라, 마스크(마스크(8)) 형성용 필름(85)의 구성 재료 등에 따른 내부 응력에 기인하여 마스크(8)가 쉽게 벗겨지는 경우가 있다.

후속 공정에서 베이스 부재(7)의 이면을 보호하기 위해, 이면 보호 필름(89)이 형성된다. 베이스 부재(7)의 이면의 침식, 열화 등이 이면 보호 필름(89)에 의해서 안정하게 보호될 수 있다. 이면 보호 필름(89)은, 예를 들면, 마스크(마스크(8)) 형성용 필름(85)과 동일한 구성을 갖기 때문에, 이는 마스크 형성용 필름(85) 의 형성과 동시에 마스크 형성용 필름(85)을 형성하는 마찬가지의 방식으로 형성될 수도 있다.

<A2> 다음으로, 도 6b에 나타낸 바와 같이, 에칭 공정(후술함)에서 마스크 개구로서 이용될 복수의 제 1 초기 홀(81) 및 복수의 제 2 초기 홀(82)이 마스크 형성용 필름(85)에 형성된다(초리 홀 형성 공정). 따라서, 소정의 개구 패턴을 갖는 마스크(8)가 얻어진다. 제 1 초기 홀(81)과 제 2 초기 홀(82)을 형성하는 방법은 특별히 제한되지 않지만, 레이저 빔을 가지고 조사함으로써 제 1 초기 홀(81) 및 제 2 초기 홀(82)이 형성되는 것이 바람직하다. 이는 소망하는 패턴으로 배치되는 소망의 형상을 각각 갖는 제 1 초기 홀(81)과 제 2 초기 홀(82)을 용이하면서도 확실하게 형성하는 것이 바람직하다. 결과적으로, 제 1 오목부(61)와 제 2 오목부(62)의 각각의 형상, 그 배치 패턴 등을 더 확실하게 제어하는 것이 바람직하다. 또한, 레이저 빔의 조사에 의해 제 1 초기 홀(81) 및 제 2 초기 홀(82)을 형성함으로써, 오목부가 형성된 상기 부재(6)를 높은 생산성으로 제조하는 것이 가능해진다. 특히, 비교적 큰 크기의 기판에 오목부가 용이하게 형성될 수 있다. 또한, 레이저 빔의 조사시 그 조사 조건을 제어함으로써 제 1 초기 홀(81)과 제 2 초기 홀(82)이 형성되는 경우에, 초기 오목부(71)와 초기 오목부(72)(후술함)를 형성하지 않고 제 1 초기 홀(81) 및 제 2 초기 홀(82)만을 형성하는 것이 가능해지거나, 또는 제 1 초기 홀(81) 및 제 2 초기 홀(82)에 부가하여, 형태, 크기 및 깊이의 변동이 미세하게 이루어지는 제 1 초기 오목부(71) 및 제 2 초기 오목부(72)를 용이하면서도 확실하게 형성하는 것이 가능해진다. 또한, 레이저 빔의 조사에 의 해서 마스크 형성용 필름(85)에 제 1 초기 홀(81) 및 제 2 초기 홀(82)을 형성함으로써, 종래 포토리소그래피법에 의해서 마스크에 개구를 형성하는 경우에 비해 저렴한 비용으로 용이하게 마스크 형성용 필름(85)에 개구(제 1 초기 홀(81) 및 제 2 초기 홀(82))를 형성하는 것이 가능해진다.

또한, 레이저 빔의 조사에 의해 제 1 초기 홀(81) 및 제 2 초기 홀(82)이 형성되는 경우에, 사용될 레이저 빔의 종류로서는, 특별히 한정되지 않지만, 루비 레이저, 반도체 레이저, YAG 레이저, 펨토세컨드(femtosecond laser) 레이저, 유리 레이저, YVO₄레이저, Ne-He 레이저, Ar 레이저, 카본 디옥사이드 레이저, 엑시머 레이저 등을 들 수 있다. 또한, SHG(second-harmonic generation), THG(third-harmonic generation), FHC(fourth-harmonic generation) 등과 같은 레이저의 파형이 이용될 수도 있다.

마스크 형성용 필름(85)에 제 1 초기 홀(81) 및 제 2 초기 홀(82)이 형성되는 경우, 도 6b에 도시된 바와 같이, 제 1 초기 홀(81) 및 제 2 초기 홀(82)에 부가하여, 베이스 부재(7)의 표면의 부분을 제거함으로써 베이스 부재(7)에 제 1 초기 오목부(71) 및 제 2 초기 오목부(72)가 형성될 수도 있다. 이는 마스크(8)가 마련된 베이스 부재(7)에 대하여 에칭 공정(후술함)을 실행할 때 베이스 부재(7)와 에칭제의 접촉 면적을 늘려 침식이 안정하게 개시될 수 있게 하는 것이 가능해진다. 또한, 제 1 초기 오목부(71)와 제 2 초기 오목부(72)의 각각의 깊이를 조절함으로써, 제 1 오목부(61) 및 제 2 오목부의 각각의 깊이(즉, 렌즈(마이크로렌즈 (21)의 최대 두께)를 조절하는 것이 또한 가능해진다.

비록, 제 1 초기 오목부(71) 및 제 2 초기 오목부(72)의 각각의 깊이가 특별히 제한되는 것은 아니지만, 5.0μm이하가 바람직하고, 약 0.1 내지 0.5μm의 범위 내에 있는 것이 더 바람직하다. 레이저 빔의 조사에 의해 제 1 초기 홀(81) 및 제 2 초기 홀(82)의 형성이 실행되는 경우, 제 1 초기 홀(81) 및 제 2 초기 홀(82)과 함께 형성되는 제 1 초기 오목부(71) 및 제 2 초기 오목부(72)의 각각의 깊이의 변동을 확실하게 저감시키는 것이 가능해진다. 이는 오목부가 형성된 부재(6)를 구성하는 제 1 오목부(61)의 각각의 깊이의 변동이 저감될 수 있게 하고, 따라서, 최종적으로 얻어진 마이크로렌즈 기판(1)에서 마이크로렌즈(21)의 각각의 크기 및 형상의 변동을 저감시키는 것이 가능해진다. 결과적으로, 특히 마이크로렌즈(21)의 각각의 렌즈의 직경, 초점 거리 및 두께의 변동을 저감시키는 것이 가능해진다. 이와 관련하여, 제 1 초기 오목부(71)의 각각의 깊이, 형상 등은 제 2 초기 오목부(72)의 각각의 깊이, 형상 등과 동일할 수도 있고 다를 수도 있다.

제 1 초기 홀(81)의 각각의 형상 및 크기는 특별히 제한되지 않는다. 제 1 초기 홀(81)의 각각이 거의 원 형상인 경우에, 제 1 초기 홀(81)의 각각의 직경은 0.8 내지 20μm의 범위 내에 있는 것이 바람직하다. 더 바람직하게는 1.0 내지 10μm의 범위 내에 있는 것이고, 더욱더 바람직하게는 1.5 내지 4μm의 범위 내에 있는 것이다. 제 1 초기 홀(81)의 각각의 직경이 상기 범위 내로 제한되는 경우, 에칭 공정(후술함)에서 상술한 형상을 각각 갖는 제 1 오목부(61)를 확실하게 형성하는 것이 가능해진다. 한편, 초기 홀(81)의 각각이 실질적으로 타원형 형상 등의 평탄 형상인 경우, 직경을 단축 방향에서의 길이(폭)로 치환하는 것이 가능하다. 즉, 본 처리에서 형성될 제 1 초기 홀(81)의 각각이 실질적으로 타원형 형상인 경우, 제 1 초기 홀(81)의 각각의 폭(단축 방향에서의 길이)은 특별히 제한되는 것은 아니지만, 제 1 초기 홀(81)의 각각의 폭은 0.8 내지 20μm의 범위 내에 있다. 더 바람직하게는 1.0 내지 10μm의 범위 내에 있는 것이고, 더욱더 바람직하게는 1.5 내지 4μm의 범위 내에 있는 것이다. 제 1 초기 홀(81)의 각각의 폭이 상기 범위 내로 제한되는 경우, 에칭 공정(후술함)에서 상술한 형상을 각각 갖는 제 1 오목부(61)를 확실하게 형성하는 것이 가능해진다.

또한, 본 공정에서 형성될 제 1 초기 홀(81)의 각각이 실질적으로 타원형 형상인 경우, 제 1 초기 홀(81)의 각각의 길이(장축 방향에서의 길이)는 특별히 제한되지 않지만, 제 1 초기 홀(81)의 각각의 폭은 0.9 내지 30μm의 범위 내에 있다. 더 바람직하게는 1.5 내지 20μm의 범위 내에 있는 것이고, 더욱더 바람직하게는 2.0 내지 15μm의 범위 내에 있는 것이다. 제 1 초기 홀(81)의 각각의 폭이 상기 범위 내로 제한되는 경우, 에칭 공정(후술함)에서 상술한 형상을 각각 갖는 제 1 오목부(61)를 더 확실하게 형성하는 것이 가능해진다.

또한, 레이저 빔의 조사에 의한 것 이외에, 예를 들면, 마스크 형성용 필름이 베이스 부재(7)에 도포되는 경우, 소정의 패턴을 갖는 베이스 부재(7) 상에 외부 피사체를 미리 배치하고, 그 다음 외부 피사체와 함께 베이스 부재(7) 위에 마스크 형성용 필름(85)을 덮어 마스크(8)에 결함을 형성하여 이 결함이 제 1 초기 홀(81) 및 제 2 초기 홀(82)로서 이용되도록 설계함으로써, 제 1 초기 홀(81) 및 제 2 초기 홀(82)이 마스크 형성용 도포 필름(85)에 형성될 수도 있다.

<A3> 다음으로, 도 6c에 나타낸 바와 같이, 제 1 초기 홀(81) 및 제 2 초기 홀(82)이 형성되는 마스크(8)를 이용하여 베이스 부재(7)에 에칭 공정을 실행함으로써, 복수의 제 1 오목부(61)가 베이스 부재(7)에 형성된다(에칭 공정). 에칭 공정은 특별히 제한되지 않지만, 예를 들면 습식 에칭 공정, 건식 에칭 공정 등을 들 수 있다. 이하 설명에서는, 습식 에칭을 이용하는 경우를 예로 들어 설명한다.

제 1 초기 홀(81) 및 제 2 초기 홀(82)이 형성되는 마스크(8)로 덮인 베이스 부재(7)에 습식 에칭 공정을 실시함으로써, 도 6c에 나타낸 바와 같이, 베이스 부재(7)는 마스크(8)의 개구에 대응하는 부분(제 1 및 제 2 초기 홀)으로부터 침식되고, 이에 의해서 복수의 제 1 오목부(61)가 베이스 부재(7)에 형성된다. 상술한 바와 같이, 마스크(8)에 형성된 제 1 초기 홀(81)이 하운드투스 체크 방식으로 배치되기 때문에, 형성될 제 1 오목부(61)도 하운드투스 체크 방식 부재에서의 베이스 부재(7)의 표면에 배치된다. 또한, 마스크(8)에 형성된 제 2 초기 오목부(82)는 제 1 초기 오목부(81)의 밀도보다 낮은 밀도를 가지며, 제 2 초기 오목부(82)는 마스크(8)가 구비된 베이스 부재(7)의 외측을 향하여 점차 희박하게 되도록 배치된다. 이러한 이유 때문에, 형성될 제 2 오목부(62)는 제 1 오목부(61)의 밀도보다 낮은 밀도를 가지며, 제 2 오목부(62)는 베이스 부재(7)의 외측을 향하여 점차 성기도록 배치된다.

또한, 본 실시예에서, 제 1 초기 홀(81) 및 제 2 초기 홀(82)이 단계<A2>에서 마스크 형성용 필름(85)에 형성되는 경우, 제 1 초기 오목부(71)와 제 2 초기 오목부(72)가 베이스 부재(7)의 표면상에 형성된다. 이는 에칭 공정 동안 에칭제와 접촉하는 베이스 부재(7)의 면적을 증가시킴으로써, 침식이 안정적으로 개시될 수 있게 한다. 또한, 제 1 오목부(61) 및 제 2 오목부(62)는 습식 에칭 공정을 채용함으로써 안정적으로 형성될 수 있다. 에칭제로서, 예를 들면, 디플루오르화 수소 암모늄을 함유하는 에칭제가 이용되는 경우, 베이스 부재(7)가 보다 선택적으로 침식될 수 있고, 이는 제 1 오목부(61) 및 제 2 오목부(62)를 형성할 수 있게 한다.

마스크(8)가 주로 크롬으로 구성되는 경우(즉, 주재료로서 Cr을 함유하는 재료로 마스크(8)가 형성됨), 디플루오르화 수소 암모늄의 용액은 특별히 불화수소산계 에칭제에 적합하다. 디플루오르화 수소 암모늄을 함유하는 용액은 독성이 없기 때문에, 작업시 인체나 환경에 영향을 주는 것이 더 확실하게 방지될 수 있다. 또한, 디플루오르화 수소 암모늄의 용액이 에칭제로서 사용되는 경우, 예를 들면, 과산화수소가 에칭제에 함유될 수도 있다. 이는 에칭 속도를 가속화시킬 수 있게 한다.

또한, 습식 에칭 공정은 건식 에칭 공정보다 더 단순한 장비로 실시될 수 있고, 이는 한번에 복수의 베이스 부재(7)를 처리할 수 있게 한다. 오목부를 구비한 부재(6)의 생산성을 향상시키고, 오목부를 구비한 부재(6)를 저렴하게 형성하는 것이 가능해진다.

<A4> 다음으로, 도 6d에 나타낸 바와 같이, 마스크(8)가 제거된다(마스크 제거 공정). 이때, 이면 보호막(89)도 마스크(8)와 함께 제거된다. 상술한 바와 같 이, 크롬을 주재료로 하여 형성된 층과 산화 크롬을 주재료로 하여 형성된 층으로 구성된 적층 구조로 마스크(8)가 구성된 경우, 마스크(8)의 제거는, 예를 들면, 질화 세릭 암모늄 및 과염화산의 혼합물을 사용하는 에칭 공정에 의해서 실시될 수 있다.

상기의 공정의 결과로서, 도 6d, 도 4 및 도 5에 나타낸 바와 같이, 하운드투스 체크 방식 부재에서의 베이스 부재(7)에 복수의 제 1 오목부(61)가 형성되고, 제 1 오목부가 랜덤 방식으로 형성된 영역의 외측에 복수의 제 2 오목부(62)가 형성된 오목부를 구비한 부재(6)가 얻어진다.

복수의 제 1 오목부(61)와 복수의 제 2 오목부(62)를 베이스 부재(7)의 표면상에 형성하는 방법은 특별히 제한되는 것은 아니다. 제 1 오목부(61)와 제 2 오목부(62)가 상술한 방법에 의해서 형성되는 경우, 즉, 베이스 부재(7) 상에 마스크(8)를 얻도록 레이저 빔의 조사에 의해 마스크 형성용 필름(85)에 제 1 초기 홀(81) 및 제 2 초기 홀(82)을 형성하고, 마스크(8)를 이용하여 베이스 부재(7)에 대하여 에칭 공정을 실시함으로써, 베이스 부재(7)에 제 1 오목부(61) 및 제 2 오목부(62)를 형성하는 방법에 의해서 형성되는 경우, 이하의 효과를 얻는 것이 가능하다.

즉, 마스크(8)를 얻도록 레이저 빔의 조사에 의해 마스크 형성용 필름(85)에 제 1 초기 홀(81) 및 제 2 초기 홀(82)을 형성함으로써, 종래 포토리소그래피법에 의해서 마스크 형성용 필름에 개구를 형성하는 경우에 비해 용이하면서도 저렴하게 마스크 형성용 필름(85)에 소정의 패턴으로 개구(제 1 초기 홀(81) 및 제 2 초기 홀(82))을 형성하는 것이 가능해진다. 이는 오목부를 구비한 부재(6)의 생산성을 향상시키고, 이에 의해서 오목부를 구비한 부재(6)를 저렴하게 형성할 수 있게 한다.

또한, 상술한 방법에 따르면, 대형 기판용 공정을 용이하게 실시하는 것이 가능해진다. 또한, 상기 방법에 따르면, 대형 기판 등을 제조하는 경우, 종래 방법과 같이 복수의 기판을 접합시킬 필요가 없기 때문에, 접합이 외관으로 보이지 않게 하는 것이 가능해진다. 이는 저비용의 간단한 방법에 의해서 마이크로렌즈(21) 형성용 오목부를 구비한 고품질 대형 부재(6)(즉, 마이크로렌즈 기판(1))를 제조하는 것을 가능하게 한다.

또한, 레이저 빔의 조사에 의해 제 1 초기 홀(81) 및 제 2 초기 홀(82)을 형성하는 경우, 형성될 제 1 초기 홀(81) 및 제 2 초기 홀(82)의 형상 및 크기와 그 배치 등을 용이하면서도 확실하게 제어하는 것이 가능해진다.

다음으로, 오목부를 구비한 부재(6)를 이용하여 마이크로렌즈 기판(볼록부를 구비한 부재)을 제조하는 방법에 대하여 이하에 설명한다.

도 7은 도 1에 나타낸 마이크로렌즈 기판(1)의 제조 방법의 일례를 개략적으로 나타내는 종단면도이다. 이하에서는, 설명의 편의를 위해 도 7의 하측과 상측을 각각 "입사측"과 "출사측"이라 칭한다.

<B1> 도 7a에 나타낸 바와 같이, 유동성을 갖는 수지 재료(23)(예를 들면, 연화 상태에서의 수지 재료(23), 미중합(미경화) 수지 재료(23))를 제1 오목부(61) 및 제2 오목부(62)가 형성되어 있는 오목부를 갖는 부재(6)의 표면에 공급하고, 그 후 편평판(11)에 의해 수지 재료(23)를 가압한다. 특히, 본 실시예에서는, 오목부를 갖는 부재(6)와 편평판(11) 사이에 스페이서(20)를 설치하면서 편평판(11)에 의해 수지 재료(23)를 가압(또는 푸시)한다. 따라서, 형성된 마이크로렌즈 기판(1)의 두께를 더욱 확실하게 제어할 수 있어, 최종으로 얻어지는 마이크로렌즈 기판(1) 내의 각 마이크로렌즈(21)의 초점을 더욱 확실하게 제어할 수 있게 된다. 또한, 색 이종성 등의 단점이 발생하는 것을 더욱 효율적으로 방지할 수 있다.

각각의 스페이서(20)는 수지 재료(23)(고화 상태의 수지 재료(23))와 거의 같은 굴절률을 갖는 재료로 형성된다. 이러한 재료로 형성된 스페이서(20)를 사용함으로써, 오목부를 갖는 부재(6)의 임의의 제1 오목부(61)가 형성되어 있는 각 위치에 스페이서(20)가 배치되는 경우에도 스페이서(20)가 얻어진 마이크로렌즈 기판(1)의 광학 특성에 악영향을 주는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 오목부를 갖는 부재(6)의 일주면의 넓은 영역에 상대적으로 다수의 스페이서(20)를 설치할 수 있게 된다. 그 결과, 오목부를 갖는 부재(6) 및/또는 편평판(11) 등의 만곡에 기인하는 영향을 효율적으로 제거할 수 있어, 얻어진 마이크로렌즈 기판(1)의 두께를 더욱 확실하게 제어할 수 있게 된다.

상술한 바와 같이 스페이서(20)를 수지 재료(23)(고화 상태의 수지 재료(23))와 거의 같은 굴절률을 갖는 재료로 형성했지만, 보다 구체적으로는 스페이서(20)의 구성 재료의 절대 굴절률과 고화 상태의 수지 재료(23)의 절대 굴절률 간의 차의 절대값이 0.20 이하인 것이 바람직하고, 0.10 이하인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 상기 절대값이 0.02 이하인 것이 더욱더 바람직하고, 스페이서(20)를 고화 상태의 수지 재료(23)와 동일한 재료로 형성하는 것이 가장 바람직하다.

각 스페이서(20)의 형상은 특히 한정되지 않지만, 실질적으로 구(球) 형상이나 실질적으로 원통 형상인 것이 바람직하다. 각 스페이서(20)가 이러한 형상을 갖는 경우, 스페이서(20)의 지름은 10 내지 300㎛인 것이 바람직하고, 30 내지 200㎛인 것이 더욱 바람직하며, 30 내지 170㎛인 것이 더욱더 바람직하다.

이와 관련하여, 상술한 바와 같이 스페이서(20)를 사용하는 경우, 스페이서(20)는 수지 재료(23)를 고화시킬 때에 오목부를 갖는 부재(6)와 편평판(11) 사이에 설치될 수 있다. 따라서, 스페이서의 공급 타이밍은 특히 한정되지 않는다. 또한, 예를 들면 제1 오목부가 형성되는 오목부를 갖는 부재(6)의 표면 상에 공급될 수지 재료로서 스페이서(20)가 미리 분산되어 있는 수지 재료(23)를 사용할 수도 있고, 또는 오목부를 갖는 부재(6)의 표면 상에 스페이서(20)를 설치하면서 그 위에 수지 재료(23)를 공급할 수도 있다. 선택적으로, 수지 재료(23)를 공급한 후에 오목부를 갖는 부재(6)의 표면 상에 스페이서(20)를 공급할 수도 있다.

상술한 바와 같이 수지 재료(23)는 일반적으로 기판 본체(2)의 구성 재료에 대응하는 재료로 형성된다. 또한, 예를 들면 중합 개시제(polymerization initiator), 경화 블로킹 방지제(hardening antiblocking agent)(예를 들면, 아민계 화합물), 분산제, 용제, 확산제(예를 들면, 비즈(beads) 형상 유리, 실리카, 무기계(inorganic based) 산화물, 무기계 탄산염, 무기계 황산염, 유기계 수지 등), 자외선 흡수재, 광 안정제, 계면 활성제, 기포 방지제, 대전 방지제, 산화 방지제, 방화제 등의 어느 하나를 수지 재료(23)에 포함시킬 수 있다. 예를 들면, 수지 재 료가 확산제를 포함하는 경우, 상술한 바와 같이 마이크로렌즈 기판(1)이 적용되는 투과형 스크린(10)의 시야각 특성을 향상시킬 수 있다. 또한, 예를 들면 확산판 등의 구성을 생략하더라도 투과형 스크린(10)의 화면 시야각 특성을 향상시킬 수 있기 때문에, 투과형 스크린(10) 및/또는 리어형 프로젝션(300)을 더욱 얇게 할 수 있게 된다.

또한, 본 발명에서는, 오목부를 갖는 부재(6) 상에 수지 재료(23)를 도포할 때에, 오목부를 갖는 부재(6)로부터 마이크로렌즈 기판(1)을 분리하는 것을 돕기 위한 제거가능 부재(69)를 오목부를 갖는 부재(6)의 일단에 설치하여, 부재(69) 상에 수지 재료(23)를 도포한다.

이와 같이 오목부를 갖는 부재(6) 상에 수지 재료(23)를 공급(도포)할 때에 부재(69)를 사용하는 경우, 차후의 공정(즉, 오목부를 갖는 부재(6)로부터 기판 본체(2)를 분리하는 공정)에서 부재(69)를 제거함으로써 형성될 기판 본체(2)의 일단부 근방을 확실하게 붙잡아 둘 수 있다. 그 결과, 상기 공정에서 임의의 제2 오목부(62) 및 기판 본체(2)의 임의의 대응하는 오목부 근방에 비교적 큰 응력이 부가되는 것을 방지하여 오목부를 갖는 부재(6)로부터 기판 본체(2)를 분리할 수 있어, 기판 본체(오목부를 갖는 부재)(2)를 분리하는 것을 더욱 원활하게 시작하여 진행할 수 있다. 또한, 각각의 제2 오목부(62)의 형상의 안정성을 향상시킬 수 있어, 특히 오목부를 갖는 부재(6)의 내구성을 향상시킬 수 있다.

부재(69)를 임의의 재료로 형성할 수 있지만, 부재(69)와 수지 재료(23)(즉, 유동성을 갖는 수지 재료(3)를 공급한 후에 고화된 수지 재료(23))의 부착은 오목 부를 갖는 부재(6)와 수지 재료(23)의 부착보다 작은 것이 바람직하다.

부재(69)의 폭(기판 본체(2)의 분리 방향에서의 부재(69)의 길이, 즉 도 7a에 L₆으로 나타낸 길이)은 특히 한정되지 않는다. 예를 들면, 부재(69)의 폭은 0.5 내지 200mm의 범위인 것이 바람직하고, 5 내지 100mm의 범위인 것이 더욱 바람직하며, 10 내지 50mm의 범위인 것이 더욱더 바람직하다. 부재(69)의 폭을 상기 범위 내로 제한한 경우, 마이크로렌즈 기판(1)의 미사용 렌즈 영역을 필요보다 커지는 것을 방지하면서 상술한 바와 같은 효과를 충분하면서도 현저하게 달성할 수 있다. 또한, 각각의 제2 오목부(62)의 형상의 안정성을 향상시킬 수 있어, 오목부를 갖는 부재(6)의 내구성을 더욱 향상시킬 수 있다.

또한, 제1 오목부(61) 및 제2 오목부(62)가 형성되어 있는 오목부를 갖는 부재(6)의 표면 및/또는 수지 재료(23)가 가압되는 편평판(11)의 표면 상에 이형제 등을 도포할 수도 있다. 이에 따라, 다음과 같은 단계에서 마이크로렌즈 기판(1)을 오목부를 갖는 부재(6) 및 편평판(11)으로부터 쉽고 확실하게 분리할 수 있게 된다. 이형 처리로서는, 이형 능력을 갖는 재료, 예를 들면 불소 함유 유기 실리콘 화합물, 알킬폴리실록산 등의 실리콘계 화합물, 폴리테트라플루오로에틸렌 등의 불소계 화합물 및 알킬 쿼터너리 암모늄염으로 이루어진 막의 형성; 헥사메틸디실라잔(기판 본체(CH₃)₃Si]₂NH) 등의 실릴화제(silylating agent)에 의해 실릴염 재료를 이용한 표면 처리, 불소계 가스를 이용한 표면 처리 등을 들 수 있다.

<B2> 다음에, 수지 재료(23)를 고화(이와 관련하여, 경화(중합)를 포함)하 고, 그 후 편평판(11)을 제거한다(도 7b 참조). 이와 같이, 각각이 볼록 렌즈로서 기능하는 복수의 제1 오목부(61) 내에 충전되는 수지 재료(23)로 구성된 복수의 마이크로렌즈(21)(특히, 형상, 구성 등의 상기한 조건을 만족시키는 마이크로렌즈(21))를 구비한 기판 본체(2)가 얻어진다. 경화(중합)에 의해 수지 재료(23)의 고화가 행해진 경우, 그 방법은 특히 한정되지 않고, 각종의 수지 재료에 따라 적절하게 선택된다. 예를 들면, 자외선 등의 광 조사, 가열, 전자빔 조사 등을 들 수 있다.

이와 관련하여, 경화된 수지(23)의 경도는 쇼어(shore) D 80 내지 20의 범위인 것이 바람직하고, 쇼어 D 60 내지 30의 범위인 것이 더욱 바람직하다. 수지 재료(23)의 경도가 상기 범위 내로 제한되는 경우, 기판 본체(볼록부를 갖는 부재)(2)는 충분한 경도를 가질 수 있어, 몰드로서 오목부를 갖는 부재(6)로부터 기판 본체(2)를 분리할 때의 응력 증가를 억제할 수 있다. 또한, 기판 본체(2)의 요철 패턴의 안정성(즉, 그 형상의 안정성)을 특히 향상시킬 수 있다.

<B3> 다음에, 상기한 바와 같이 제조된 기판 본체(2)의 광 출사면 상에 블랙 매트릭스(3)를 형성하는 공정을 설명한다.

우선, 도 7c에 나타낸 바와 같이, 기판 본체(2)의 광 출사면 상에 차광 효과를 갖는 포지티브형 광중합체(32)를 공급한다. 기판 본체(2)의 광 출사면 상에 포지티브형 광중합체를 공급하는 방법으로서는, 예를 들면 딥 코팅법, 닥터 블레이드법, 스핀 코팅법, 브러시 코팅법, 스프레이 코팅, 정전 코팅, 전착 코팅, 롤 코팅 등의 각종의 코팅법을 사용할 수 있다. 포지티브형 광중합체(32)는 차광 효과를 갖는 수지로 구성될 수 있고, 또는 차광 효과를 갖는 재료를 낮은 차광 효과를 갖는 수지 재료에 분산 또는 용해시킨 것일 수 있다. 포지티브형 광중합체(32)를 공급한 후에 필요에 따라, 예를 들면 프리베이크 공정 등의 열 처리를 행할 수 있다.

<B4> 다음에, 도 7d에 나타낸 바와 같이, 기판 본체(2)의 광 입사면에 수직인 방향으로 기판 본체(2)에 대하여 노광용 광 Lb를 조사한다. 노광용 조사광 Lb는 각각의 마이크로렌즈(21)를 통과하여 집광된다. 각각의 마이크로렌즈(21)의 초점 f 근방에서의 포지티브형 광중합체(32)가 노광되고, 초점 f 근방과 다른 부분에 대응하는 포지티브형 광중합체(32)는 노광되지 않거나 약간 노광된다(즉, 노광 정도가 적다). 이와 같이, 각 초점 f 근방에서의 포지티브형 광중합체(32)만이 노광된다.

그 후, 현상을 행한다. 이 경우, 광중합체(32)가 포지티브형 광중합체이기 때문에, 각 초점 f 근방에서의 노광된 광중합체(32)가 현상에 의해 용융되어 제거된다. 그 결과, 도 7e에 나타낸 바와 같이, 마이크로렌즈(21)의 광축 L에 대응하는 부분에 개구가 형성되어 있는 블랙 매트릭스(3)가 설치된다. 현상 방법은 포지티브형 광중합체(32) 등의 조성에 따라 임의로 선택될 수 있다. 예를 들면, 본 실시예에서의 포지티브형 광중합체(32)의 현상은 수산화 칼륨 용액 등의 알카라인 수용액을 사용하여 행해질 수 있다.

이와 같이, 본 실시예의 마이크로렌즈 기판(1)의 제조 방법에서는, 블랙 매트릭스(3)가 복수의 마이크로렌즈(21)에 의해 집광된 노광용 광을 광중합체(32)에 조사하여 형성되기 때문에, 예를 들면 포토리소그래피 기술을 사용하는 경우에 비 하여 더욱 간단한 공정으로 블랙 매트릭스(3)를 형성할 수 있다.

또한, 포지티브형 광중합체(32)를 노광한 후에 필요에 따라 포스트 베이크 처리 등의 열 처리를 행할 수도 있다.

<B5> 다음에, 오목부를 갖는 부재(6)로부터 기판 본체(볼록부를 갖는 부재)(2)를 분리한다.

우선, 도 7e에 나타낸 바와 같이, 오목부를 갖는 부재(6)로부터 부재(69)를 제거함으로써, 부재(69)를 기판 본체(2)로부터 분리한다. 따라서, 부재(69)에 대응하는 기판 본체(2)의 일단부가 오목부를 갖는 부재(6)로부터 분리된 상태로 된다. 이와 같이 부재(69)를 사용함으로써, 형성될 기판 본체(2)의 단부 근방을 확실하게 붙잡아 둘 수 있다. 그 결과, 오목부를 갖는 부재(6)의 임의의 제2 오목부(62) 및/또는 볼록부를 갖는 부재로 형성될 임의의 대응하는 볼록부의 근방에 비교적 큰 응력이 부가되는 것을 효율적으로 방지할 수 있다. 또한, 오목부를 갖는 부재(6)의 임의의 제1 오목부(61) 및/또는 볼록부를 갖는 부재로 형성될 임의의 대응하는 마이크로렌즈(21)의 근방에 비교적 큰 응력이 부가되는 것을 효율적으로 방지할 수 있어, 기판 본체(볼록부를 갖는 부재)(2)를 분리하는 것을 더욱 원활하게 시작하여 진행할 수 있다. 또한, 각각의 제2 오목부(62)의 형상의 안정성을 향상시킬 수 있어, 특히 오목부를 갖는 부재(6)의 내구성을 향상시킬 수 있다.

도 7g에 나타낸 바와 같이, 오목부를 갖는 부재(6)로부터 기판 본체(2)를 분리할 때에 기판 본체(2)가 휘어진다.

또한, 오목부를 갖는 부재(6)로부터 기판 본체(2)를 분리할 때, 분리 방향은 오목부를 갖는 부재(6) 내의 각각의 제1 오목부(61)의 단축 방향이다. 이에 따라, 분리하는 동안에 오목부를 갖는 부재(6)와 기판 본체(2)에 대한 응력을 더욱 감소시킬 수 있어, 이들의 요철 패턴의 결함이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

또한, 오목부를 갖는 부재(6)로부터 기판 본체(2)를 분리할 때, 기판 본체(2)를 실질적으로 일정한 속도로 연속해서(중단없이) 분리하는 것이 바람직하다. 이에 따라, 기판 본체(2)을 더욱 안정하게 분리할 수 있다. 또한, 분리 동작이 중단되는 경우, 분리 동작의 재시작으로 오목부를 갖는 부재(6) 및/또는 기판 본체(2)에 가해지는 응력이 증가하게 되고, 따라서 상술한 바와 같은 효과가 충분히 달성되지 않을 가능성이 있다.

제2 오목부(62)를 상술한 바와 같이 오목부를 갖는 부재(6) 내에 설치하기 때문에, 비교적 작은 힘으로(파손 등의 결함이 요철 패턴 내에 발생하는 것을 충분히 방지하면서) 오목부를 갖는 부재(6)로부터 기판 본체(2)를 쉽고 확실하게 분리할 수 있다.

분리 속도는 특히 한정되지 않지만, 예를 들면 분리 속도는 0.1 내지 500mm/sec의 범위인 것이 바람직하고, 1 내지 100mm/sec의 범위인 것이 더욱 바람직하며, 10 내지 50mm/sec의 범위인 것이 더욱더 바람직하다. 분리 속도를 상기 범위 내로 제한하면, 분리 동작을 더욱 안정하게 행할 수 있다. 한편, 분리 속도가 상기 주어진 하한 미만인 경우, 오목부를 갖는 부재(6)로부터 기판 본체(2)를 분리하는 시간이 많이 소요되어, 마이크로렌즈 기판(1)(기판 본체(2))의 생산성의 관점에서 단점일 가능성이 있다. 또한, 분리 속도가 상기 주어진 상한을 초과하는 경우, 오목부를 갖는 부재(6)와 기판 본체(2)에 대한 응력이 증가하게 되어, 상술한 바와 같은 효과가 충분히 달성되지 않을 가능성이 있다.

오목부를 갖는 부재(6)로부터 기판 본체(2)를 분리할 때의 힘(인장 강도)이 특히 한정되지 않지만, 예를 들면 이 힘(인장 강도)은 5 내지 1,000g/cm의 범위(폭)인 것이 바람직하고, 8 내지 700g/cm의 범위(폭)인 것이 더욱 바람직하며, 10 내지 500g/cm의 범위(폭)인 것이 더욱더 바람직하다. 이 힘(인장 강도)을 상기 범위 내로 제한함으로써, 분리 동작을 안정하게 행할 수 있다. 한편, 이 힘(인장 강도)이 상기 주어진 하한 미만인 경우, 오목부를 갖는 부재(6)로부터 기판 본체(2)를 분리하는 시간이 많이 소요되어, 마이크로렌즈 기판(1)(기판 본체(2))의 생산성의 관점에서 단점일 가능성이 있다. 또한, 이 힘(인강 강도)이 상기 주어진 상한을 초과하는 경우, 오목부를 갖는 부재(6)와 기판 본체(2)에 대한 응력이 증가하게 되어, 상술한 바와 같은 효과가 충분히 달성되지 않을 가능성이 있다.

이와 같이, 광출사면 상에 블랙 매트릭스(3)가 설치되어 있는 기판 본체(오목부를 갖는 부재)가 도 7h에 도시된 바와 같이 얻어진다.

<B6> 그 후, 오목부를 갖는 부재(6)로부터 분리된 기판 본체(2)에 착색액을 공급하여, 그 위에 착색부(22)를 형성함으로써, 마이크로렌즈 기판(1)을 얻는다(도 7i 참조).

착색액은 특별히 한정되지 않으며, 본 실시예에서는 착색제 및 벤질 알코올을 함유하는 것이다. 그와 같은 착색액을 사용함으로써 기판 본체의 착색을 쉽고 확실하게 수행할 수 있음을 발견하였다. 특히, 그러한 공정에 따르면, 종래의 착 색법에서는 착색시키기가 어려웠던 아크릴계 수지와 같은 재료로 이루어진 기판 본체(2)에 착색 공정을 쉽고 확실하게 수행할 수 있다. 이는 후술하는 바와 같은 이유 때문인 것으로 생각할 수 있다.

즉, 벤질 알코올을 함유하는 착색액을 사용함으로써, 착색액 내의 벤질 알코올은 기판 본체(2)을 깊이 침투하고 그 안에서 확산하여, 기판 본체(2)을 구성하는 분자의 결합(분자들 사이의 결합)이 느슨해지고, 착색제가 침투할 공간이 확보된다. 착색액 내의 착색제와 벤질 알코올이 치환되고, 그것에 의해서 착색제는 공간(착색제용 좌석(착색 좌석)에 비유될 수 있다) 내에서 유지되고, 따라서 기판 본체(2)의 표면이 착색된다.

또한, 상술한 바와 같은 착색액을 사용함으로써, 균일한 두께를 갖는 착색부(22)를 쉽고 확실하게 형성할 수 있다. 특히, 착색될 기판 본체(즉, 가공물)이 마이크로렌즈와 같은 미소 구조물이 그 표면상에 제공되는 것(그 표면의 2차원 방향에서의 비-평탄 주기가 작은 것)이거나, 착색될 영역이 대면적(large area)인 것일지라도, 균일한 두께를 갖는(즉, 색 이종성이 없는) 착색부(22)를 형성할 수 있다.

기판 본체(2)의 광입사면에 착색액을 공급하는 방법으로는, 예컨대, 닥터 블레이드법, 스핀코트법, 브러시 코트법, 스프레이 코팅, 정전 코팅, 전착(electrodeposition) 코팅, 프린팅, 롤 코터(roll coater), 및 기판 본체를 착색액에 침지시키는 침지법 등의 각종 코팅법을 들 수 있다. 이들 방법중에서 침지법(특히, 침염(dip dyeing))이 적합하다. 이러한 방법은 착색부(22)(특히, 균일한 두께를 갖는 착색부(22))를 쉽고 확실하게 형성할 수 있게 한다. 또한, 특히, 침염 에 의해 착색액을 기판 본체(2)에 공급하는 경우, 종래의 착색법에서는 착색시키기 어려웠던 아크릴계 수지와 같은 재료로 이루어진 기판 본체(2) 이라도 쉽고 확실하게 착색시킬 수 있다. 이는 침염에 사용될 수 있는 염료가 아크릴계 수지 등이 갖는 에스테르기(에스테르 결합)에 높은 친화성을 갖기 때문인 것으로 생각된다.

착색액 공급 공정은 착색액 및/또는 기판 본체(2)을 60∼100℃의 범위로 가열하는 동안에 수행한다. 이와 같이 함으로써, 착색부(22)가 형성될 기판 본체(2)에 대한 유해 영향(예컨대, 기판 본체(2)의 구성 재료의 열화)이 발생하는 것을 충분히 방지하면서, 착색부(22)를 효율적으로 형성시킬 수 있다.

또한, 착색액 공급 공정은 (압력 인가에 의해) 주위 압력이 높아져 있는 동안 수행할 수도 있다. 이와 같이 함으로써, 기판 본체(2) 내측으로의 착색제의 침투를 가속화할 수 있고, 그 결과로서, 착색부(22)를 단시간에 충분하게 형성시킬 수 있다.

이점에 있어서는, 필요한 경우(예컨대, 형성될 착색부(22)의 두께가 비교적 큰 경우), 착색액의 공급 공정을 반복적으로(즉, 복수회) 수행할 수 있다. 또한, 필요한 경우, 기판 본체(2)에는 가열, 냉각 등의 열처리, 광조사, 가압 또는 감압 등의 처리를 착색제 공급 후에 수행할 수 있다. 이와 같이 함으로써, 착색부의 고착(안정도)을 가속시킬 수 있다.

이하, 본 발명에 사용된 착색액을 상세하게 설명한다.

착색액 내의 벤질 알코올의 함유율은 특별하게 한정되지 않는다. 벤질 알코올의 함유율은 0.01∼10.0 중량%의 범위가 바람직하며, 0.05∼8.0 중량% 범위가 더 바람직하며, 0.1∼5.0 중량%의 범위가 더욱더 바람직하다. 벤질 알코올의 함유율이 상기 범위 내로 한정되는 경우, 착색부(22)가 형성될 기판 본체(2)에 대한 유해 영향(예컨대, 기판 본체(2)의 구성 재료의 열화)이 발생하는 것을 충분히 방지하면서, 착색부(22)를 쉽고 확실하게 형성시킬 수 있다.

착색액 내에 함유되는 착색액은 각종 염료와 각종 안료 중의 하나일 수 있지만, 책색제는 염료인 것이 바람직하며, 염료 및/또는 양이온성 염료를 분산시키는 것이 더욱 바람직하며, 분산 염료가 더욱더 바람직하다. 이와 같이 함으로써, 착색부(22)가 형성될 기판 본체(2)에 대한 유해 영향(예컨대, 기판 본체(2)의 구성 재료의 열화)이 발생하는 것을 충분히 방지하면서, 착색부(22)를 효율적으로 형성시킬 수 있다. 특히, 종래의 착색법에서는 착색시키기 어려웠던 아크릴계 수지와 같은 재료로 이루어진 기판 본체(2)이라도, 쉽고 확실하게 착색시킬 수 있다. 이는, 상술한 바와 같은 착색제가 아크릴계 수지 등이 갖는 에스테르 기능기(에스테르 결합)를 착색 좌석으로서 사용하기 때문에 상기한 바와 같은 재료를 용이하게 착색시킬 수 있는 것으로 생각된다.

상술한 바와 같이, 본 실시예에 사용되는 착색액이 적어도 착색제 및 벤질 알코올을 함유할지라도, 벤조페논계 화합물과 벤조트리아졸계 화합물에서 선택한 적어도 하나의 화합물을 더 함유할 수 있다. 이와 같이 함으로써, 착색부(22)가 형성될 기판 본체(2)에 대한 유해 영향(예컨대, 기판 본체(2)의 구성 재료의 열화)이 발생하는 것을 충분히 방지하면서, 착색부(22)를 더욱 효율적으로 형성시킬 수 있다.

즉, 벤질 알코올과, 벤조페논계 화합물 및 벤조트리아졸계 화합물(이하, 벨질 알코올, 벤조페논계 화합물, 벤조트리아졸계 화합물을 집합적으로 '첨가제'라 한다)에서 선택된 적어도 일 종류의 화합물을 함유하는 착색액을 사용함으로써, 착색액 내의 첨가제가 기판 본체(2)을 침투하여 그 내부에서 확산하고, 이것에 의해 기판 본체(2)을 구성하는 분자의 결합(분자들 사이의 결합)이 느슨해지고, 착색제가 침투하게 될 공간이 확보된다. 첨가제와 착색제가 치환되고, 그것에 의해서 착색제가 공간(착색제용 자리(착색 좌석)에 비유될 수 있다)에 유지되고, 따라서 기판 본체(2)의 표면이 착색된다. 이는, 벤조페논계 화합물과 벤조트리아졸계 화합물에서 선택한 적어도 하나의 화합물을 벤질 알코올과 함께 사용함으로써, 그것들이 상보적으로 서로 반응하여, 착색액에 의한 착색이 양호해지기 때문인 것으로 생각된다.

벤조페논계 화합물로서는, 벤조페논 골격구조를 갖는 화합물, 그것의 호변 이성체(互變異性體), 또는 유도체(誘導體)(예컨대, 첨가 반응물, 치환 반응물, 환원 반응물, 산화 반응물 등)가 이용될 수 있다.

그와 같은 화합물로는, 예컨대, 벤조페논, 2,4-디히드록시벤조페논, 2-히드록시-4-메톡시벤조페논, 2,2'-디히드록시-4, 4'-디메톡시벤조페논, 2,2',4,4'-테트라히드록시벤조페논, 2-히드록시-4-옥틸벤조페논, 4-벤질옥시-2-히드록시벤조페논, 벤조페논 아닐(anil), 벤조페논 옥심, 벤조페논 클로라이드(α,α'-디클로로디페닐메탄) 등을 들 수 있다. 벤조페논 골격 구조를 갖는 화합물은 이들 화합물이 바람직하고, 2,2'-디히드록시-4, 4'-디메톡시벤조페논과 2,2',4,4'-테트라히드록시벤조 페논 중의 임의의 하나의 화합물이 더욱 바람직하다. 그와 같은 벤조페논계 화합물을 사용함으로써, 상술한 바와 같은 효과가 더욱 현저해진다.

또한, 벤조트리아졸계 화합물로서, 벤조트라이졸 골격구조를 갖는 화합물, 그것의 호변이성체, 또는 유도체(예컨대, 첨가 반응물, 치환 반응물, 환원 반응물, 산화 반응물 등)가 이용될 수 있다.

그와 같은 화합물로는, 예컨대, 벤조트리아졸, 2-(2-히드록시-5-메틸페닐)-2H-벤조트리아졸, 2-(2-히드록시-4-옥틸옥시페닐)-2H-벤조트리아졸 등을 들 수 있다. 이들 화합물 중에서 벤조트리아졸 골격구조를 갖는 화합물이 바람직하고, 2-(2-히드록시-5-메틸페닐)-2H-벤조트리아졸, 2-(2-히드록시-4-옥틸옥시페닐)-2H-벤조트리아졸 중의 임의의 하나의 화합물이 더욱 바람직하다. 그와 같은 벤조트리아졸계 화합물을 사용함으로써, 상술한 바와 같은 효과가 더욱 현저해진다.

벤조페논계 화합물 및/또는 벤조트리아졸계 화합물이 착색액에 함유되는 경우, 착색액 내에서의 벤조페논계 화합물과 벤조트리아졸계 화합물의 전체 함유율은 특별히 한정되지 않는다. 착색액 내에서의 벤조페논계 화합물과 벤조트리아졸계 화합물의 전체 함유율은 0.001∼10.0중량%의 범위가 바람직하고, 0.005∼5.0중량%의 범위가 더욱 바람직하며, 0.01∼3.0중량%의 범위가 더욱더 바람직하다. 벤조페논계 화합물과 벤조트리아졸계 화합물의 전체 함유율을 상기 범위에 한정되는 경우, 착색부(22)가 형성될 기판 본체(2)에 대한 유해 영향(예컨대, 기판 본체(2)의 구성 재료의 열화)이 발생하는 것을 더욱 효율적으로 방지하면서, 적합한 착색부(22)를 쉽고 확실하게 형성할 수 있다.

또한, 벤조페논계 화합물 및/또는 벤조트리아졸계 화합물이 착색액에 함유되는 경우, 착색액 내에서의 벤조페논계 화합물의 함유율을 X(중량%)라 하고, 착색액 내에서의 벤조페논계 화합물과 벤조트리아졸계 화합물의 전체 함유율을 Y(중량%)라 정의할 때, X와 Y는 다음의 관계식을 만족시키는 것이 바람직하다: 0.001≤X/Y≤10000. X와 Y는 다음의 관계식을 만족시키는 것이 더욱 바람직하다: 0.05≤X/Y≤1000. X와 Y는 다음의 관계식을 만족시키는 것이 더욱더 바람직하다: 0.25≤X/Y≤500. X와 Y가 상기 관계식을 만족시키는 경우, 벤질 알코올과 함께 벤조페논계 화합물 및/또는 벤조트리아졸계 화합물을 사용하는 시너지 효과가 더욱 현저하게 발휘된다. 또한, 착색부(22)가 형성될 기판 본체(2)에 대한 유해 영향(예컨대, 기판 본체(2)의 구성 재료의 열화)이 발생하는 것을 더욱 효율적으로 방지하면서, 적합한 착색부(22)를 빠르고 쉽고 확실하게 형성할 수 있다.

또한, 착색액은 벤질 알코올과 계면활성제를 더 함유하는 것이 바람직하다. 이렇게 함으로써, 벤질 알코올이 존재하는 조건하에서도 착색제를 안전적이고 균일하게 분산시킬 수 있다. 착색액이 공급될 기판 본체(2)이 종래의 착색법에서는 착색시키기 어려웠던 아크릴계 수지와 같은 재료로 이루어지는 경우에도, 기판 본체(2)을 쉽고 확실하게 착색시킬 수 있다. 계면활성제로서는, 비이온성 계면활성제, 음이온성 계면활성제, 양이온성 계면활성제, 양성 계면활성제 등을 들 수 있다. 비온성 계면활성제로는, 예컨대, 에테르계 계면활성제, 에스테르계 계면활성제, 에테르 에스테르계 계면활성제, 질소계 계면활성제 등을 들 수 있다. 더욱 상세하게는, 폴리비닐 알코올, 카르복시메틸셀룰로오스, 폴리에틸렌 글리콜, 아크릴 에스테 르, 메타크릴 에스테르 등을 들 수 있다. 음이온성 계면활성제로는, 예컨대, 각종 로진(rosin), 각종 카르복시산염, 각종 에스테르 황산염, 각종 술폰산염, 각종 에스테르 인산염 등을 들 수 있다. 더욱 상세하게는, 검(gum) 로진, 중합화 로진, 불균화(disproportionated) 로진, 말레산(maleic) 로진, 푸마르산(fumaric) 로진, 말레산 로진 펜타에스테르, 말레산 로진 글리세롤 에스테르, 트리스테아린산염(예컨대, 알루미늄염 등의 금속염), 디스테아린산염(예컨대, 알루미늄염, 바륨염 등의 금속염), 스테아린산염(예컨대, 칼슘염, 납염, 아연납염 등의 금속염), 리노레네이트(linolenate)(예컨대, 코발트염, 망간염, 납염, 아연염 등의 금속염), 옥탄산염(octanoate)(예컨대, 알루미늄염, 칼슘염, 코발트염 등의 금속염), 올레인산염(예컨대, 칼슘염, 코발트염 등의 금속염), 팔미트산염(예컨대, 아연염 등의 금속염), 나프텐산염(예컨대, 칼슘염, 코발트염, 망간염, 납염, 아연염 등의 금속염), 수지산염(예컨대, 칼슘염, 코발트염, 망간염, 아연염 등의 금속염), 폴리아크릴레이트(예컨대, 나트륨염 등의 금속염), 폴리메타크릴레이트(예컨대, 나트륨염 등의 금속염), 폴리말레인산염(예컨대, 나트륨염 등의 금속염), 아크릴산염-말레인산염 공중합체(예컨대, 나트륨염 등의 금속염), 셀룰로오스, 도데실벤젠술폰산염(예컨대, 나트륨염 등의 금속염), 알킬술폰산염, 폴리스티렌술폰산염(예컨대, 나트륨염 등의 금속염), 알킬디페닐에테르디술폰산염(예컨대, 나트륨염 등의 금속염) 등을 들 수 있다. 양이온성 계면활성제로는, 예컨대, 제 1 암모늄염, 제 2 암모늄염, 제 3 암모늄염, 제 4 암모늄염 등의 각종 암모늄염을 들 수 있다. 더욱 상세하게는, 모노알킬아민염, 디알킬아민염, 트리알킬아민염, 테트라알킬아민염, 벤잘코늄염, 알킬 피리디늄염, 이미다졸륨염 등을 들 수 있다. 또한, 양성 계면활성제로는, 예컨대, 카르복시베타인, 술포베타인 등의 각종 베타인, 각종 아미노카르복실산, 각종 에스테르 인산염 등을 들 수 있다.

<제 2 실시예>

다음으로, 본 발명에 따른 제 2 실시예에서의 오목부(마이크로렌즈 기판 제조용)를 갖는 기판 및 그 기판의 제조 방법에 대하여 설명한다.

이하, 제 2 실시예의 오목부(마이크로렌즈 기판 제조용)를 갖는 기판 및 그 기판의 제조 방법에 대하여 설명한다; 하지만, 상술한 제 1 실시예와 제 2 실시예 사이의 차이점에 대해서만 간단하게 설명하고, 유사한 부위에 대한 설명은 생락한다.

도 8a 및 8b는 본 발명의 제 2 실시예에서의 오목부를 갖는 부재(6')의 부분 확대도 및 종단면도이다. 본 실시예의 오목부(마이크로렌즈 기판 형성용)를 갖는 부재(6')에서, 각각의 제 2 오목부(62')의 깊이는 각각의 제 1 오목부(61)의 깊이보다 얕다. 또한, 오목부를 갖는 부재(6')의 일 주면 위에서 볼 때, 각각의 제 2 오목의(62')의 사이즈는 제 1 오목부(61)의 사이즈보다 작다. 즉, 본 실시예의 오목부를 갖는 부재(6')는, 각각의 제 2 오목부(62')의 형상이 제 1 오목부(62)의 형상과 상이하다는 것을 제외하면 상술한 제 1 실시예의 오목부를 갖는 부재(6)와 유사하다.

이 방식에서, 각각의 제 2 오목부(62')의 깊이가 제 1 오목부(61)의 깊이보다 얕기 때문에, 제 2 오목부(62') 근처에 있는 기판 본체(2) 및/또는 오목부를 갖 는 부재(6')에 응력을 효율적으로 흡수하는 것을 가능하게 하며, 또한 더욱 현저하게 상술한 바와 같은 효과를 달성할 수 있게 한다. 또한, 각각의 제 2 오목부(62')의 깊이가 상대적으로 얕은 경우에, 제 2 오목부(62')의 근처에 응력을 줄일 수 있다. 따라서, 특히 오목부를 갖는 부재(6')(특히, 제 2 오목부(62')의 근처)의 형상의 안정성을 향상시킬 수 있다. 결과적으로, 특히 오목부를 갖는 부재(6')의 내구성을 향상시킬 수 있다. 또한, 마이크로렌즈 기판(1)의 생산성을 향상시킬 수 있다.

예를 들어, 각각의 제 1 오목부의 깊이보다 얕기만 한다면 각각의 제 2 오목부(62')의 깊이는 특히 제한되지 않지만, 각각의 제 2 오목부(62')의 깊이가 5 내지 750㎛ 범위 내가 바람직하다. 더욱 바람직하게는 10 내지 450㎛, 또한 더욱더 바람직하게는 15 내지 150㎛ 범위 내이다. 각각의 제 2 오목부(62')의 깊이가 상술한 범위 내로 제한되는 경우에, 더욱 확실히 상술한 효과를 달성할 수 있다.

또한, 오목부를 갖는 부재(6')의 일 주면을 위에서 보았을 때, 각각의 제 2 오목부(62')의 크기가 각각의 제 1 오목부(61)의 크기보다 작기 때문에, 제 2 오목부(62') 근처로 기판 본체(2) 및/또는 오목부를 갖는 부재(6')에 응력을 효율적으로 흡수할 수 있으며, 또한 더욱 현저하게 상술한 바와 같은 효과를 달성할 수 있다. 또한, 각각의 제 2 오목부(62')의 크기가 상대적으로 작은 경우에, 제 2 오목부(62')의 근처에 응력을 줄일 수 있다. 따라서, 오목부를 갖는 부재(6')(특히, 제 2 오목부(62')의 근처에서)의 형상의 안정성을 향상시킬 수 있으며, 또한 결과적으로, 특히 오목부를 갖는 부재(6')의 내구성을 향상시킬 수 있다. 또한, 마이 크로렌즈 기판(1)의 생산성을 향상시킬 수 있다.

다음에, 도 9를 참조하여 오목부를 갖는 부재(6')를 제조하는 방법이 설명될 것이다. 도 9는 도 8에 나타낸 오목부를 갖는 부재(6')를 제조하는 방법을 개략적으로 나타낸 종단면도이다.

<A1'> 우선, 베이스 부재(7)가 상술한 제 1 실시예와 동일한 방식으로 준비된다. 마스크 형성용 막(85) 및 이면 보호막(89)은 베이스 부재(7)의 양쪽 표면 상에 피복된다. 또한, 에칭 처리에서 마스크 개구부가 되는 복수의 제 1 초기 홀(81) 및 복수의 제 2 초기 홀(82)이 마스크(8)를 형성하기 위해 마스크 형성용 막(85)에 형성된다(도 9a 참조).

동시에, 제 1 오목부(61) 및 제 2 오목부(62')에 대응하는 초기 오목부가 상술한 제 1 실시예와 동일한 방식으로 마스크 형성용 막(85)과 함께 동시에 베이스 부재(7)의 표면부를 제거함으로써 형성될 수 있다. 그러나, 예를 들어, 도 9a에 나타낸 바와 같이, 초기 오목부(71)는 제 1 오목부(61)에 대응하는 영역에서 단지 형성된다. 즉, 초기 오목부(71)는 제 1 오목부(61)에 대응하는 영역에서 단지 형성될 수 있는 반면에, 제 2 오목부(62')에 대응하는 영역에서는 어떠한 초기 오목부도 형성될 수 없다. 따라서, 각각의 제 1 오목부(61)의 깊이와 각각의 제 2 오목부(62')의 깊이 간의 차이를 상대적으로 용이 및 확실히 크게 할 수 있다. 레이저 빔의 조사 조건을 제어함으로써, 그러한 초기 오목부의 형성 또는 비형성을 용이 및 확실하게 조종할 수 있다.

<A2'> 다음에, 도 9b에 나타낸 바와 같이, 에칭에 대한 내구성을 갖는 밀봉 부재(테이프)(88)가, 제 2 초기 홀(82)이 마스크(8)에 형성된 영역(제 2 영역(사용 불가능한 영역(68')에 대응)에 부착된다.

<A3'> 다음에, 마스크(8)로써 피복된 베이스 부재(7) 및 밀봉 부재(88)가 에칭 처리(이 경우에서는, 습식 에칭 처리)된다. 따라서, 도 9c에 나타낸 바와 같이, 제 1 초기 홀(81)에 대응하는 베이스 부재(7)의 영역에서 에칭이 진행되는 반면에, 마스크(8)가 밀봉 부재(88)로 피복된 영역에서는 그러한 에칭은 진행하지 않는다.

밀봉 부재(88)는 에칭 처리에서 그 후 제거된다. 그런 후, 마스크(8)가 밀봉 부재(88)로써 피복된 영역에서 에칭은 또한 시작하고, 또한 도 9d에 나타낸 바와 같이, 제 1 오목부(61)와 각각의 제 1 오목부(61)의 깊이보다 얕은 소정의 깊이를 각각 갖는 제 2 오목부(62')가 베이스 부재(7)에 형성된다.

<A4'> 그런 후, 상술한 바와 같이, 제 1 실시예와 동일한 방식으로 베이스 부재(7)로부터 마스크(8) 및 이면 보호막(89)을 제거함으로써, 제 1 오목부(61) 및 제 2 오목부(62')가 형성된 오목부를 갖는 부재(6')가 얻어진다(도 9e 참조).

이에 관해서, 상술한 설명에서, 상호 각자 상이한 크기 및 깊이를 갖는 제 1 오목부(61) 및 제 2 오목부(62')를 형성하기 위해 밀봉 부재(88)를 사용하여 베이스 부재(7)가 에칭되더라도, 제 1 오목부(61) 및 제 2 오목부(62')를 형성하는 방법은 그에 제한되지 않는다. 예를 들어, 상술한 바와 같은 초기 홀을 형성하기 위한 공정에서, 제 1 오목부(61) 및 제 2 오목부(62')에 대응하는 영역에서 레이저 빔 및/또는 조사 강도의 스폿 크기를 변경함으로써, 상술한 바와 같은 제 1 오목부 (61) 및 제 2 오목부(62')를 적당히 형성할 수 있다.

이후, 상술한 투과형 스크린을 이용하는 리어형 프로젝션에 관해 설명될 것이다.

도 10은 본 발명의 투과형 스크린(10)이 부착된 리어형 프로젝션(300)의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 10에 나타낸 바와 같이, 리어형 프로젝션(300)은, 프로젝션 광학 유닛(310), 광 안내 미러(320) 및 투과형 스크린(10)이 케이싱(340)에 배열된 구조를 갖는다.

리어형 프로젝션(300)이 상술한 바와 같이 양호한 시각(angle of view) 특성 및 광 이용률을 갖는 투과형 스크린(10)을 사용하기 때문에, 양호한 콘트라스트를 갖는 화상을 얻을 수 있다. 또한, 본 발명에서 리어형 프로젝션(300)이 상술한 바와 같은 구조를 가지기 때문에, 특히 양호한 시각 특성 및 광 이용률을 얻을 수 있다.

또한, 실질적으로 타원 형상을 각각 갖는 마이크로렌즈(21)가 상술한 마이크로렌즈 기판(1)위에 하운드투스 체크 방식으로 배열되기 때문에, 리어형 프로젝션(300)은 특히 모아레 등과 같은 문제점을 거의 발생하지 않는다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 오목부를 갖는 부재(6), 오목부를 갖는 부재(6)를 제조하는 방법, 볼록부를 갖는 부재(마이크로렌즈 기판(1)), 투과형 스크린(10) 및 리어형 프로젝션(300)이 수반한 도면에 나타낸 소정의 실시예를 참조하여 설명되었지만, 본 발명은 이러한 실시예에 제한되지 않는 것을 주목하여야 한다. 예를 들어, 마이크로렌즈 기판, 투과형 스크린(10) 및 리어형 프로젝션(300) 을 구성하는 각 소자(구성요소)는 동일 또는 유사한 기능을 수행하는 소자로 교체될 수 있다.

또한, 상술한 실시예에서, 수지재(23)(즉, 고화 후의 수지재(23))와 거의 동일한 굴절률을 각각 갖는 스페이서(20)가 스페이서로서 사용된다고 설명되었지만, 오목부를 갖는 부재(6)의 제 1 오목부(61)가 전혀 형성되지 않는 영역(사용 불가능한 영역)에 스페이서(20)가 단지 배열되는 경우에, 수지재(23)(즉, 고화 후의 수지재(23))와 거의 동일한 굴절률을 각각 갖는 스페이서(20)는 요구되지 않는다. 또한, 상술한 바와 같은 스페이서(20)는 마이크로렌즈 기판(오목부를 갖는 부재)(1)을 제조하는데 항상 이용되지 않는다.

또한, 상술한 실시예에서, 수지재(23)가 오목부를 갖는 부재(6)의 표면으로 공급된다고 설명되었지만, 예를 들어 수지재(23)가 평판(11)으로 공급되도록, 또한 수지재(23)가 오목부를 갖는 부재(6)에 의해 그 후 가압되도록, 마이크로렌즈 기판(1)이 제조될 수 있다.

또한, 상술한 제 1 실시예에서, 오목부를 갖는 부재(6)를 제조하는 방법에서의 초기 홀 형성 단계에서, 제 1 초기 오목부(71) 및 제 2 초기 오목부(72)가 제 1 초기 홀(81) 및 제 2 초기 홀(82)에 부가하여 베이스 부재(7)에 형성된다고 설명되었지만, 그러한 제 1 및 제 2 초기 오목부(71 및 72)를 형성하는 것은 요구되지 않는다. 제 1 초기 홀(81) 및 제 2 초기 홀(82)을 위한 형성 조건(예를 들어, 레이저의 에너지 강도, 레이저의 빔 직경, 조사 시간 등)을 적당히 조정함으로써, 소정의 형상 등을 각각 갖는 제 1 초기 오목부(71) 및 제 2 초기 오목부(72)를 형성할 수 있거나, 또는 제 1 초기 오목부(71) 및 제 2 초기 오목부(72)가 형성되지 않도록, 제 1 초기 홀(81) 및 제 2 초기 홀(82)을 선택적으로 단지 형성할 수 있다.

또한, 상술한 실시예에서, 투과형 스크린(10)에 마이크로렌즈 기판(볼록부를 갖는 부재)(1) 및 프레넬 렌즈(Fresnel lens)(5)가 설치된다고 설명되었지만, 본 발명의 투과형 스크린(10)에 프레널 렌즈(5)가 반드시 설치되어야 할 필요는 없다. 예를 들어, 투과형 스크린(10)은 실제적으로 단지 본 발명의 볼록부를 갖는 부재(마이크로렌즈 기판(1))로 구성될 수 있다.

또한, 상술한 제 1 실시예에서, 제 2 오목부(62)가 제 1 오목부(61)의 밀도보다 낮다고 설명되었고, 이에 반해 상술한 제 2 실시예에서는 각각의 제 2 오목부(62')의 깊이가 각각의 제 1 오목부(61)의 깊이보다 얕고, 각각의 제 2 오목부(62')의 크기가 각각의 제 1 오목부(61)의 크기보다 작다고 설명되었다. 그러나, 제 1 오목부(61)가 형성된 영역 외면에 형성되기만 한다면, 제 2 오목부(62 또는 62')는 그 중 어느 하나일 수 있으며, 또한 그의 형상, 크기, 배열 패턴, 밀도 등은 특히 제한되지 않는다.

또한, 상술한 실시예에서, 마이크로렌즈 기판(볼록부를 갖는 부재)(1)의 각 마이크로렌즈(21) 및 오목부를 갖는 부재(6)의 각각의 제 1 오목부(61)는 평탄한 형상(실질적으로 타원 형상)을 가지며, 또한 하운드투스 체크 방식으로 배열된다고 설명되었지만, 그의 형상 및/또는 배열 패턴은 어느 하나 일 수 있다. 예를 들어, 랜덤 방식으로 배열될 수 있다.

또한, 상술한 실시예에서, 각각의 마이크로렌즈(21) 및 제 1 오목부(61)가 수평 길이보다 긴 수직 길이를 갖는 평탄한 형상을 가진다고 설명되었지만, 마이크로렌즈(21) 및 제 1 오목부(61)의 형상은 특히 제한되지 않는다. 예를 들어, 그의 형상은 실질적으로 원형 형상, 실질적으로 6각형 형상 및 수직 길이보다 긴 수평 길이를 갖는 평탄한 형상 중 어느 하나 일 수 있다.

또한, 상술한 실시예에서, 제 1 오목부(61)에 대응하는 볼록부가 마이크로렌즈(21)로서 기능한다고 설명되었지만, 제 1 오목부(61)에 대응하는 볼록부는 예를 들어 렌티큘러 렌즈(lenticular lens) 등의 어느 하나로서 기능할 수 있다.

또한, 상술한 실시예에서, 제 2 영역(68)이 오목부를 갖는 부재(6)의 좌우측 양단부 근처에 형성된다고 설명되었지만, 제 2 영역은 오목부를 갖는 부재(6)의 좌우측 양단부의 적어도 한쪽 단부 근처에 형성될 수 있다. 예를 들어, 제 2 영역(68)은 오목부를 갖는 부재(6)의 일 단부(예를 들어, 도 2에서 우측 또는 좌측)에 형성될 수 있다. 선택적으로, 제 2 영역(68)은 오목부를 갖는 부재(6)의 전체 에지부 근처에 형성될 수 있다.

또한, 상술한 실시예에서, 오목부를 갖는 부재(6) 및 볼록부를 갖는 부재(마이크로렌즈 기판(1)) 각각이 판 형상 부재(즉, 시트 형상 부재, 막 형상 부재 등을 포함하는 기판)라고 설명되었지만, 오목부를 갖는 부재 및 볼록부를 갖는 부재(마이크로렌즈 기판(1))의 각 형상은 어느 하나일 수 있다. 예를 들어, 오목부를 갖는 부재(6)는 롤 형상 부재일 수 있다.

또한, 본 발명의 볼록부를 갖는 부재(마이크로렌즈 기판(1))는 오목부를 갖는 부재(6)를 사용하여 제조될 수 있으며, 또한 본 발명의 볼록부를 갖는 부재(마 이크로렌즈 기판(1))는 상술한 방법에 의해 제조되는 것에 제한되지 않는다.

또한, 상술한 실시예에서, 볼록부를 갖는 부재(마이크로렌즈 기판(1))가 투과형 스크린(10) 또는 리어형 프로젝션(300)을 구성하는 부재이고, 또한 오목부를 갖는 부재가 볼록부를 갖는 부재(마이크로렌즈 기판(1))을 제조하기 위한 몰드로서 사용된다고 설명되었지만, 볼록부를 갖는 부재(마이크로렌즈 기판(1)) 및 오목부를 갖는 부재는 상술한 것에 의해 제한되지 않고, 어느 하나로 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 볼록부를 갖는 부재(마이크로렌즈 기판(1))는 광 확산 판, 블랙 매트릭스 스크린, 프로젝션 디스플레이의 스크린(프론트 프로젝션의 스크린), 프로젝션 디스플레이(프론트 프로젝션)의 액정 광 밸브의 구성 부재 등에 적용될 수 있다.

또한, 상술한 실시예에서, 볼록부를 갖는 부재(마이크로렌즈 기판(1))가 오목부를 갖는 부재(6)에서 분리된 후 사용된다고 설명되었지만, 오목부를 갖는 부재(6)는 볼록부를 갖는 부재(마이크로렌즈 기판(1))와 함께, 즉 오목부를 갖는 부재(6)에서 볼록부를 갖는 부재(마이크로렌즈 기판(1))을 분리하지 않고 사용될 수 있다(특히, 투과형 스크린(10) 및 리어형 프로젝션(300) 등의 광학 장치의 구성 성분으로서 사용될 수 있다).

실시예

<오목부를 갖는 부재, 볼록부를 갖는 부재 및 투과형 스크린의 제조>

(실시예 1)

마이크로렌즈 형성용 복수의 오목부가 설치된 오목부를 갖는 부재는 아래의 방식으로 제조된다.

우선, 1.2m(가로)×0.7m(세로) 및 4.8㎜ 두께의 직사각 형상을 갖는 소다석회 유리 기판이 준비된다.

소다석회 유리 기판은 6㎛ 에칭 처리를 행하기 위해 4 중량% 디플루오르화 수소 암모늄과 8 중량% 황산을 함유하는 세정액에 침지되어, 그 표면을 세정한다. 그런 후, 순수(pure water)에 의한 세정 및 질소(N₂) 가스에 의한 건조(순수의 제거용)가 행해진다.

다음에, 크롬/산화크롬의 적층 구조(즉, 산화크롬으로 형성된 막이 크롬으로 형성된 막의 외주에 적층되는 적층 구조)가 스패터링법(spattering method)에 의해 소다석회 유리 기판의 하나의 주면에 형성된다. 즉, 크롬으로 형성된 막 및 산화크롬으로 형성된 막으로 구성된 적층 구조로 각각 만들어진 이면 보호막 및 마스크 형성용 막은 소다석회 유리 기판의 양쪽 면에 형성된다. 이 경우에, 크롬층의 두께는 0.02㎛이고, 산화 크롬층의 두께는 0.02㎛이다.

다음에, 마스크 형성용 막의 중심부에서 113㎝×65㎝의 영역 내에 하운드투스 체크 방식으로 배열된 다수의 제 1 초기 홀을 형성하기 위해, 마스크 형성용 막에 레이저 가공이 행해져, 마스크를 얻는다. 또한, 제 1 초기 홀이 형성된 영역의 외면 및 소다석회 유리 기판의 양단부 근처에 10㎝×65㎝의 2개 영역 내에 길이 방향으로 다수의 제 2 초기 홀이 동시에 형성된다.

이와 관련하여, 에너지 강도 1 mJ, 비드 직경 2.0 ㎛, 및 주 주사 방향의 주 사 속도는 0.1 m/s의 조건 하에서 YAG 레이저를 사용하여 레이저 가공을 수행하였다. 각각의 제 1 초기 홀의 평균 폭 및 평균 길이는 각각 2.0 ㎛ 및 2.2 ㎛였다. 또한, 각각의 제 2 초기 홀의 평균 폭 및 평균 길이는 각각 2.0 ㎛ 및 2.2 ㎛였다.

또한, 제 2 초기 홀은 제 1 초기 홀이 형성된 영역의 외부에 수평 방향으로 소다석회 유리 기판의 단부를 향해서 제 2 초기 홀이 점차적으로 감소하게 되도록 형성하였다.

또한, 이 때, 소다석회 유리 기판의 표면 상에 제 1 초기 홀과 제 2 초기 홀이 형성된 위치에, 각각 깊이가 약 0.005 ㎛인 오목부와 손상층(또는 변질층)을 형성하였다.

다음에, 소다석회 유리 기판에 습식 에칭 공정을 실시하여, 소다석회 유리 기판의 주면에 다수의 오목부(마이크로 렌즈 형성용 오목부)와 다수의 제 2 오목부를 형성하였다. 소다석회 유리 기판의 주면의 위에서 보았을 때, 각각의 제 1 오목부의 형상은 실질적으로 타원형(편평한 형상)이었으며, 한편 각각의 제 2 오목부의 형상은 실질적으로 원형이었다. 이와 같이 형성된 다수의 제 1 오목부의 형상은 서로 실질적으로 동일하다. 형성된 각각의 제 1 오목부의 단축 방향(직경)으로의 길이, 형성된 각각의 제 1 오목부의 장축 방향으로의 길이, 형성된 각각의 제 1 오목부의 곡률 반경 및 깊이(depth)는 각각 54 ㎛, 72 ㎛, 38 ㎛, 및 37.5 ㎛였다. 또한 제 1 오목부가 형성된 사용 가능 영역 내의 제 1 오목부의 점유율은 97 %였다. 또한, 이렇게 형성된 다수의 제 2 오목부의 형상은 서로 실질적으로 동일하였다. 형성된 각각의 제 2 오목부의 직경 및 깊이는 각각 75 ㎛ 및 37.5 ㎛였다.

한편, 에칭액으로서 습식 에칭 공정용으로 4 wt%의 디플루오르화수소 암모늄 및 8 wt%의 과산화수소를 함유하는 수용액을 사용하였으며, 기판의 침지 시간은 2.5 시간이었다.

다음에, 질산 제 2 세륨 암모늄과 과염소산의 혼합물을 사용한 에칭 처리를 실시하여 마스크와 이면 보호막을 제거하였다. 그 후, 순수(pure water)를 사용하여 세정하고 또한 N₂ 가스를 사용한 건조(순수 제거)를 실시하였다.

이렇게 해서, 도 4에 나타낸 바와 같이, 마이크로 렌즈 형성용 다수의 제 1 오목부는 소다석회 유리 기판의 주면의 제 1 영역에 하운드투스 체크 방식으로 배열 설치되어 있고, 또한 다수의 제 2 오목부는 소다석회 유리 기판의 양 단부 근처(즉, 제 2 영역) 내에 제 1 오목부가 형성된 제 1 영역의 외부에 소다석회 유리 기판의 외부로 향해서 점차적으로 감소하게 되도록 배열 설치된 오목부를 갖는 기판을 획득하였다. 소다석회 유리 기판의 주면 중의 하나의 위에서 보았을 때 전체 사용 가능 영역(제 1 영역)에 대해서 제 1 오목부가 형성된 사용 가능 영역(제 1 영역) 내의 모든 제 1 오목부가 점유하는 영역의 비율은 95 %였다. 또한, 소다석회 유리 기판의 주면 중의 하나의 위에서 보았을 때 전체 사용 가능 영역(제 2 영역)에 대해서 제 2 오목부가 형성된 사용 가능 영역(제 2 영역) 내의 모든 제 2 오목부가 점유하는 영역의 비율은 5 %였다.

다음에, 상술한 바와 같이 획득된 제 1 오목부와 제 2 오목부가 형성된 오목부를 갖는 부재의 표면에 이형제(GF-6110)를 도포하고, 중합되지 않은(미경화 상 태) 아크릴계 수지(PMMA 수지(메타크릴 수지))를 동일측의 표면에 도포하였다. 이 때, 오목부를 갖는 부재의 실질적으로 전체 표면에 걸쳐서 아크릴계 수지(PMMA 수지(메타크릴 수지))의 경화 재료로 형성된 실질적으로 구형인 스페이서(각각의 직경은 20 ㎛)를 배열 설치하였다. 또한 1 개/㎠의 비율로 스페이서를 배열 설치하였다.

이때, 기판 본체의 일단부 상에 오목부를 갖는 부재(경화된 수지 재료)를 분리할 때 오목부를 갖는 부재로부터 기판 본체(오목부를 갖는 부재)의 분리를 돕기 위한 부재를 설치하였다(도 7 참조). 상기 돕기 위한 부재의 폭은 20 mm이다.

다음에, 소다석회 유리로 형성된 평판의 주면을 사용하여 아크릴계 수지를 가압하였다(눌렀다). 이 때, 이 공정은 오목부를 갖는 기판과 아크릴계 수지 사이에 공기가 침입하지 않도록 실시하였다. 또한, 본 발명의 평판으로서는 표면에 이형제(GF-6110)를 도포한 평판을 사용하였다.

다음, 오목부를 갖는 부재를 가열하여, 아크릴계 수지를 경화시켜 기판 본체를 획득하였다. 획득된 기판 본체(즉, 경화된 아크릴계 수지)의 굴절률은 1.50이었다. 획득된 기판 본체의 두께(마이크로 렌즈가 형성된 부분은 제외)는 22 ㎛였다. 형성된 각각의 마이크로 렌즈의 단축 방향 길이(피치), 형성된 각각의 마이크로 렌즈의 장축 방향 길이, 형성된 각각의 마이크로 렌즈의 곡률 반경 및 깊이는 각각 54 ㎛, 72 ㎛, 37.5 ㎛ 및 37.0 ㎛였다. 또한, 마이크로 렌즈가 형성된 사용 가능한 렌즈 영역 내의 오목부의 점유율은 100 %였다. 경화된 아크릴계 수지의 쇼어(shore) 경도는 D 54였다.

다음에, 기판 본체에서 평판을 제거하였다.

다음에, 기판 본체의 광 출사면(마이크로 렌즈가 형성되어 있는 면과는 반대측의 면)에 롤 코터(roll coater)를 사용하여 차광성 재료(카본 블랙)가 첨가된 포지티브형 포토 폴리머(PC405G: JSR사 제품)를 공급하였다. 포토 폴리머 중의 차광성 재료의 함유량은 20 wt%였다.

다음에, 상기 기판 본체에 90 ℃×30 분의 프리 베이킹 처리를 실시하였다.

다음에, 오목부가 형성되어 있는 오목부를 갖는 부재의 표면과는 반대측의 표면을 통해서 80 mJ/cm²의 자외선을 평행광으로 하여 조사하였다. 따라서, 조사된 자외선은 각각의 마이크로 렌즈에 의해 집광되었고, 또한 각각의 마이크로 렌즈의 초점(f) 부근(두께 방향으로 형성되어질 블랙 매트릭스의 중심 부근)에서 포토 폴리머가 선택적으로 노광되었다.

다음에, 0.5 wt%의 KOH를 함유하는 수용액을 사용하여 40 초간 오목부를 갖는 부재를 구비한 기판 본체에 현상 처리를 실시하였다.

다음에, 순수(pure water)를 사용한 세정과 N₂ 가스를 사용한 건조(순수의 제거)를 실시하였다. 또한, 기판에 200 ℃×30 분의 포스트 베이킹 처리를 실시하였다. 따라서, 마이크로 렌즈에 각각 대응하는 복수의 개구를 갖는 블랙 매트릭스가 형성되었다. 형성된 블랙 매트릭스의 두께는 5.0 ㎛였다.

다음에, 후술하는 방식과 같이, 오목부를 갖는 부재로부터 기판 본체를 제거하였다.

먼저, 오목부를 갖는 부재로부터 기판 본체를 분리하는데 도움을 주기 위한 부재를 제거하고, 또한 기판 본체으로부터도 상기 기판 본체를 분리하는데 도움을 주기 위한 부재를 제거하였다. 기판 본체의 일단부 부분을 잡아 당겨서 기판 본체를 휘게 하고, 소정의 일정한 속도로 연속적으로 (중단하지 않고) 기판 본체를 분리하였다. 분리 방향은 각각의 제 1 오목부의 단축 방향(즉, 기판 본체의 세로 방향)으로 설정하였다. 이 때의 인장 강도는 80 g/cm (폭)으로 설정하였고, 분리 속도는 20 mm/s로 설정하였다.

이후, 침염(dip dyeing)에 의해 오목부를 갖는 부재에서 분리된 기판 본체에 착색액을 공급하였다. 이 처리는 마이크로 렌즈가 형성된 전체 표면이 상기 착색액과 접촉되도록 하지만, 블랙 매트릭스가 형성된 표면은 착색액과 접촉하지 않도록 실시하였다. 또한, 기판 본체에 착색액을 공급할 때의 기판 본체 및 착색액의 온도는 90 ℃로 조정하였다. 또한, 착색액 공급 공정에서의 분위기 압력은 120 ㎪이 되도록 가압하였다. 착색액으로서 분산 염료(청색)(후타바 산교(Futaba Sangyo)제): 2 중량부, 분산 염료(적색)(후타바 산교제): 0.1 중량부, 분산 염료(황색)(후타바 산교제): 0.05 중량부, 벤질 알코올: 10 중량부, 계면 활성제: 2 중량부, 및 순수: 1,000 중량부를 함유하는 혼합물을 사용하였다.

상술한 바와 같은 조건 하에서 20 분간 착색액과 기판 본체를 접촉시킨 후에, 착색액이 담긴 수조로부터 기판 본체를 꺼내고, 이후에 기판 본체를 세정하고 건조하였다.

순수(pure water)를 사용하여 기판 본체를 세정하고, 이를 N₂ 가스로 건조(순수의 제거)하여 착색부가 형성된 마이크로 렌즈 기판을 획득하였다. 이렇게 하여 형성된 착색부의 착색농도는 70 %였다.

또한 오목부를 갖는 부재를 사용하여 상술한 것과 같은 동일한 처리를 반복적으로 실시하여 전체 100 개의 마이크로 렌즈 기판을 제조하였다. 이후에, 제 1 마이크로 렌즈 기판 및 제 100 마이크로 렌즈 기판을 사용하여 도 3에 나타낸 것과 같은 투과형 스크린을 제조하였다.

(제 2 실시예)

먼저, 제 1 실시예와 동일한 방식대로 주면의 양면 상에 마스크 형성용 필름과 이면 보호막(back surface protective film)이 코팅된 베이스 부재를 준비하였다.

다음에, 마스크 형성용 필름에 레이저 가공을 실시하여 마스크 형성용 필름의 중앙부에 113 cm X 65 cm의 영역 내에 정사각형 격자 방식으로 배열 설치된 다수의 제 1 초기 홀을 형성하였다. 또한, 상기 제 1 초기 홀이 형성된 영역의 외측 및 세로 방향으로의 소다석회 유리 기판의 양 단부 근처의 15 cm X 65 cm의 두 영역 내에 다수의 제 2 초기 홀을 형성하였다.

이 때, 레이저 가공은 빔 직경 3.0 ㎛, 주주사 방향으로의 주사 속도 0.1 m/s의 조건 하에서 YAG 레이저를 사용하여 실시되었다. 또한, 이 YAG 레이저의 에너지 강도는 제 1 초기 홀을 형성할 때는 1 mW가 되도록 하고 또한 제 2 초기 홀을 형성할 때는 1 mJ이 되도록 제어하였다. 각각의 제 2 초기 홀의 평균 폭 및 평균 길이는 각각 2.0 ㎛ 및 2.2 ㎛였다.

또한, 제 2 초기 홀은 길이 방향으로 소다석회 유리 기판의 단부를 향해서 점차적으로 제 2 초기 홀이 감소하게 되도록 제 1 초기 홀이 형성된 영역의 외부에 형성하였다.

또한, 이때, 소다석회 유리 기판 표면 상의 제 1 초기 홀이 형성된 부분에 각각 깊이 약 0.005 ㎛의 오목부와 손상층(변질층)을 형성하였다.

다음에, 마스크 상에 제 2 초기 홀이 형성된 영역(제 2 영역에 대응)에 에칭에 저항성을 갖는 밀봉 부재(예를 들면 테이프(tape))를 적용하였다. 밀봉 부재로서는, 폴리에틸렌 테레프탈레이트로 형성된 베이스와 접착제로 형성된 접착층을 갖는 접착 테이프를 사용하였다.

다음에, 이면 보호막 및 밀봉 부재가 적용된 소다석회 유리 기판에 습식 에칭 처리를 실시하였다. 습식 에칭 처리 도중에, 소다석회 유리 기판으로부터 상기 밀봉 부재를 제거하여 제 2 초기 홀을 노출시켜, 에칭액과 접촉시켰다.

소다석회 유리 기판에 이와 같은 습식 에칭 처리를 실시하여 소다석회 유리 기판의 주면 상에 다수의 제 1 오목부(마이크로 렌즈 형성용 오목부) 및 다수의 제 2 오목부를 형성하였다. 각각의 제 1 오목부와 각각의 제 2 오목부의 형상은 모두 실질적으로 원형이다. 이렇게 형성된 다수의 제 1 오목부의 형상은 서로 실질적으로 동일하였다. 형성된 각각의 제 1 오목부의 직경(또는 피치), 곡률 반경, 및 깊이는 각각 54 ㎛, 38 ㎛, 및 37 ㎛였다. 또한, 제 1 오목부가 형성된 사용 가능한 영역 내의 제 1 오목부의 점유율은 100 %였다. 또한, 이렇게 형성된 다수의 제 2 오목부의 형상은 서로 실질적으로 동일하였다. 형성된 각각의 제 2 오목부의 직경 및 깊이는 각각 54 ㎛ 및 37 ㎛였다.

여기에 있어서, 에칭액으로서 습식 에칭 처리에는 4 wt%의 디플로오르화수소 암모늄과 8 wt%의 과산화 수소를 함유하는 수용액을 사용하였으며, 기판의 침지 시간은 2.25 시간이었다.

다음에, 상술한 제 1 실시예와 동일한 방식으로 마스크와 이면 보호막을 제거하고, 순수(pure water)를 사용하여 세정하고, 또한 N₂ 가스로 건조(순수의 제거)시켜서 오목부를 갖는 부재를 획득하였다. 소다석회 유리 기판의 주면의 위에서 보았을 때 전체 사용 가능 영역(제 1 영역)에 대해서 제 1 오목부가 형성된 사용 가능 영역(제 1 영역) 내의 전체 제 1 오목부가 점유하고 있는 영역의 비는 100 %였다. 또한 소다석회 유리 기판의 주면의 위에서 보았을 때 전체 사용 가능 영역(제 2 영역)에 대해서 제 2 오목부가 형성된 사용 가능 영역(제 2 영역) 내의 전체 제 2 오목부가 점유하고 있는 영역의 비는 30 %였다.

다음에, 상술한 바와 같이 획득된 오목부를 갖는 부재를 사용하였다는 점만 제외하고는 제 1 실시예에서와 동일한 방식으로 마이크로 렌즈 기판을 제조하였다.

또한, 오목부를 갖는 부재를 사용하여 상술한 바와 같은 유사한 처리를 반복적으로 실시하여 전체 100 개의 마이크로 렌즈 기판을 제조하였다. 다음에, 제 1 마이크로 렌즈 기판과 제 100 마이크로 렌즈 기판을 사용하여 도 3에 나타낸 것과 같은 투과형 스크린을 제조하였다.

(제 3 실시예 내지 제 5 실시예)

마스크(즉, 마스크 형성용 필름)의 구성, 레이저 빔의 조사 조건(즉, 형성될 각각의 초기 홀의 형상 및 각각의 초기 홀의 오목부의 깊이), 에칭액 내의 침지 시간 등 중의 하나를 변경하여, 표 1에 나타낸 바와 같이, 오목부를 갖는 부재가 갖는 각각의 제 1 오목부와 각각의 제 2 오목부의 형상, 및 오목부를 갖는 부재의 제 1 및 제 2 오목부의 배열 설치 패턴을 변경하는 점을 제외하고는 상술한 제 1 실시예와 유사한 방식으로 오목부를 갖는 부재, 마이크로 렌즈 기판 및 투과형 스크린을 제조하였다.

(제 6 실시예 내지 제 8 실시예)

마스크(즉, 마스크 형성용 필름)의 구성, 레이저 빔의 조사 조건(즉, 형성될 각각의 초기 홀의 형상 및 각각의 초기 홀의 오목부의 깊이), 에칭액 내의 침지 시간 등 중의 하나를 변경하여, 표 1에 나타낸 바와 같이, 오목부를 갖는 부재가 갖는 각각의 제 1 오목부와 각각의 제 2 오목부의 형상, 및 오목부를 갖는 부재의 제 1 및 제 2 오목부의 배열 설치 패턴을 변경하는 점을 제외하고는 상술한 제 2 실시예와 유사한 방식으로 오목부를 갖는 부재, 마이크로 렌즈 기판 및 투과형 스크린을 제조하였다.

(제 9 실시예)

오목부를 갖는 부재로부터 기판 본체의 분리를 시작하기 위해 오목부를 갖는 부재의 일단부에 오목부를 갖는 부재로부터 기판 본체의 분리를 돕기 위한 부재가 설치된 점을 제외하고는 상술한 제 1 실시예와 유사한 방식으로 오목부를 갖는 부재, 마이크로 렌즈 기판 및 투과형 스크린을 제조하였다.

(제 1 비교예)

오목부를 갖는 부재의 제조시에 제 2 오목부가 형성되지 않았다는 점을 제외하고는 상술한 제 8 실시예와 유사한 방식으로 오목부를 갖는 부재, 마이크로 렌즈 기판 및 투과형 스크린을 제조하였다.

(제 2 비교예)

착색부가 형성되지 않았다는 점을 제외하고는 상술한 제 1 비교예와 유사한 방식으로 오목부를 갖는 부재, 마이크로 렌즈 기판 및 투과형 스크린을 제조하였다.

제 1 실시예 내지 제 9 실시예 및 제 1 비교예와 제 2 비교예에서 오목부를 갖는 부재의 제조시에 사용한 마스크의 구성, 이렇게 해서 제조된 오목부를 갖는 부재를 갖는 각각의 오목부(제 1 및 제 2 오목부)의 형상, 제 1 및 제 2 오목부의 배열 설치, 및 이렇게 제조된 마이크로 렌즈 기판을 갖는 각각의 제조된 마이크로 렌즈의 형상, 제조된 마이크로 렌즈의 배열 설치 패턴, 및 마이크로 렌즈 기판(기판 본체)의 생산성 등에 대해서 각각 표 1에 전체적으로 나타내었다.

표 1로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명(즉, 실시예 1 내지 실시예 9)에서는, 마이크로렌즈 기판을 생산성 높게 제조할 수 있었다. 한편, 비교예 1 및 비교예 2에서는, 마이크로렌즈 기판의 생산성은 매우 낮았다. 이러한 평가를 상세하게 설명하기 위해, 본 발명에서는, 오목부를 갖는 부재로부터 기판 본체(즉, 마이크로렌즈 기판)을 분리하기 위한 공정이 용이하고 확실하게 수행될 수 있었다. 한편, 비교예 1 및 비교예 2에서는, 오목부를 갖는 부재로부터 기판 본체을 분리하는 것이 어려웠으며, 본 발명에 비해 분리를 위해 큰 힘이 필요했다.

< 리어형 프로젝션의 제조 >

도 10에 나타낸 바와 같은 리어형 프로젝션을 상술한 실시예 1 내지 실시예 9와 비교예 1 및 비교예 2 각각에서 제조된 투과형 스크린을 사용하여 제조(조립)하였다.

< 오목부를 갖는 부재의 내구성 평가 >

실시예 1 내지 실시예 9 및 비교예 1과 비교예 2 각각에서는 100개의 마이크로렌즈 기판을 제조한 후(즉, 기판 본체의 분리를 100회 반복하여 수행한 후)에, 오목부(즉, 제 1 오목부 및 제 2 오목부)가 형성되어 있는 오목부를 갖는 부재의 표면을 마이크로스코프를 사용하여 관찰하였다. 상술한 실시예 1 내지 실시예 9 및 비교예 1과 비교예 2 각각에서의 오목부를 갖는 부재의 표면의 요철 패턴의 상태를 아래의 4단계 기준에 의거하여 평가하였다.

A: 요철 패턴의 균열이 전혀 인식되지 않음.

B: 요철 패턴의 균열이 거의 인식되지 않음.

C: 요철 패턴의 균열이 약간 인식됨.

D: 요철 패턴의 균열이 현저하게 인식됨.

< 도트 누락 및 밝기 불균일의 평가 >

상술한 실시예 1 내지 실시예 9 및 비교예 1과 비교예 2 각각에서의 리어형 프로젝션의 투과형 스크린에 샘플 화상을 표시하였다. 표시된 샘플 화상에서의 도트 누락 및 밝기 불균일의 발생 상태를 아래의 4단계 기준에 의거하여 평가하였다.

A: 도트 누락 및 밝기 불균일이 전혀 인식되지 않음.

B: 도트 누락 및 밝기 불균일이 거의 인식되지 않음.

C: 도트 누락 및 밝기 불균일 중 적어도 하나가 약간 인식됨.

D: 도트 누락 및 밝기 불균일 중 적어도 하나가 현저하게 인식됨.

< 회절광, 모아레 및 색 이종성의 평가 >

상술한 실시예 1 내지 실시예 9 및 비교예 1과 비교예 2 각각에서의 리어형 프로젝션의 투과형 스크린에 샘플 화상을 표시하였다. 표시된 샘플 화상에서의 회절광, 모아레 및 색 이종성의 발생 상태를 아래의 4단계 기준에 의거하여 평가하였다.

A: 회절광, 모아레 및 색 이종성이 전혀 인식되지 않음.

B: 회절광, 모아레 및 색 이종성이 거의 인식되지 않음.

C: 회절광, 모아레 및 색 이종성 중 적어도 하나가 약간 인식됨.

D: 회절광, 모아레 및 색 이종성 중 적어도 하나가 현저하게 인식됨.

< 콘트라스트 평가 >

상술한 실시예 1 내지 실시예 9 및 비교예 1과 비교예 2 각각의 리어형 프로젝션에 대한 콘트라스트 평가를 수행하였다.

암실(dark room)에서 413 룩스(lux)의 조도를 갖는 전백광(total white light)이 리어형 프로젝션의 투과형 스크린에 입사했을 때의 화이트 표시의 정면 휘도(화이트 휘도) LW(cd/㎡)와, 명실(bright room)에서 광원을 완전히 소등했을 때의 블랙 표시의 정면 휘도 증가량(블랙 휘도 증가량) LB(cd/㎡)의 비율 LW/LB를 콘트라스트(CNT)로서 계산하였다. 이와 관련하여, 블랙 휘도 증가량을 암실에서의 블랙 표시의 휘도에 대한 증가량이라 한다. 또한, 명실에서의 측정은 외광의 조도가 약 185 룩스인 조건하에서 행하였고, 암실에서의 측정은 외광의 휘도가 약 0.1 룩스인 조건하에서 행하였다.

실시예 1 내지 실시예 9 및 비교예 1과 비교예 2 각각에서 LW/LB로 표시되는 콘트라스트를 아래의 4단계 기준에 의거하여 평가하였다.

A: LW/LB로 표시되는 콘트라스트가 500 이상.

B: LW/LB로 표시되는 콘트라스트가 400 이상 500 미만.

C: LW/LB로 표시되는 콘트라스트가 300 이상 400 미만.

D: LW/LB로 표시되는 콘트라스트가 300 미만.

< 시야각 측정 >

실시예 1 내지 실시예 9 및 비교예 1과 비교예 2 각각의 리어형 프로젝션에서 투과형 스크린에 샘플 화상을 표시한 상태에서 수평 및 수직 방향의 양방향에서의 시야각 측정을 행하였다. 고니오 포토미터(gonio photometer)로 1도 간격으로 측정을 수행하는 조건하에서, 시야각 측정을 행하였다. 시야각 측정 결과를 모두 표 2에 나타냈다.

표 2로부터 알 수 있는 바와 같이, 볼록부를 갖는 부재(마이크로렌즈 기판)의 제조(즉, 기판 본체의 분리)를 반복하여 수행한 후에도 본 발명에 따른 오목부를 갖는 부재에서는 요철 패턴의 균열이 전혀 인식되지 않았다. 또한, 본 발명에 따라 도트 누락, 밝기 불균일, 회절광, 모아레, 색 이종성 등이 없이 화질이 우수한 화상을 얻었다. 또한, 본 발명에 따른 실시예 1 내지 실시예 9 각각에서의 리어형 프로젝션은 우수한 콘트라스트 및 우수한 시야각 특성을 가졌다. 즉, 본 발명의 리어형 프로젝션 각각에는 우수한 화상이 안정적으로 표시될 수 있었다. 특히, 오목부를 갖는 부재를 반복하여 사용한 후에 제조된 마이크로렌즈 기판이 설치된 투과형 스크린 및 리어형 프로젝션에서도 양호한 결과를 얻었다.

한편, 상술한 비교예 1 및 비교예 2에서는, 마이크로렌즈 기판을 제조(기판 본체의 분리)하기 위해 반복하여 사용된 오목부를 갖는 부재에서 요철 패턴의 균열이 인식되었다. 또한, 얻어진 기판 본체(마이크로렌즈 기판)을 사용하여 제조된 투과형 스크린 및 리어형 프로젝션에서는 만족스러운 결과도 얻어지지 않았다. 그 이유는, 오목부를 갖는 부재에서 균열과 같은 요철 패턴의 결함이 발생함으로써, 제조된 마이크로렌즈 기판에서 마이크로렌즈를 원하는 형상으로 형성할 수 없었거나, 또는 오목부를 갖는 부재로부터 기판 본체을 분리할 때 마이크로렌즈 기판의 임의의 마이크로렌즈에서 균열과 같은 요철 패턴의 결함이 발생하였기 때문인 것으로 생각된다.

본 발명에 따르면, 각각이 소망의 형상을 갖는 볼록부를 갖는 부재를 제조하는데 적합하게 사용될 수 있는 오목부를 갖는 부재와, 각각이 소망의 형상을 갖는 볼록부를 갖는 부재를 용이하고 확실하게 제조할 수 있는 볼록부를 갖는 부재의 제조 방법과, 오목부를 갖는 부재와, 투과형 스크린과 볼록부를 갖는 부재가 구비된 리어형 프로젝션을 제공할 수 있다.

Claims (15)

1. 볼록부를 갖는 부재를 제조하는 데 사용되는 오목부를 갖는 부재로서,

   상기 오목부를 갖는 부재 및 상기 볼록부를 갖는 부재는 각각 2개의 주면(major surface)을 구비하고, 볼록부를 갖는 부재의 2개의 주면 중 하나에는 복수의 볼록부가 형성되며,

   상기 오목부를 갖는 부재는,

   상기 오목부를 갖는 부재의 2개의 주면 중 하나에 제공되는 제 1 구역과,

   상기 오목부를 갖는 부재의 하나의 주면에 제공되는 제 2 구역을 포함하고,

   상기 제 1 구역에는 복수의 제 1 오목부가 형성되며, 상기 복수의 제 1 오목부는 상기 볼록부를 갖는 부재의 상기 복수의 볼록부를 형성하는 데 사용되고,

   상기 제 2 구역은 상기 제 1 구역에 인접 배치되며, 상기 제 2 구역에는 복수의 제 2 오목부가 더미(dummy)로서 형성되는 오목부를 갖는 부재.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 볼록부를 갖는 부재는 상기 복수의 볼록부로부터 형성된 복수의 마이크로렌즈가 설치된 마이크로렌즈 기판인 오목부를 갖는 부재.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 복수의 제 1 오목부 각각은 상기 오목부를 갖는 부재의 하나의 주면 위 에서 보았을 때 실질적으로 타원형을 갖는 오목부를 갖는 부재.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 제 2 구역은 상기 복수의 제 1 오목부 각각의 단축(short axis) 방향의 적어도 한쪽에서 상기 제 1 구역에 인접하여 배치되는 오목부를 갖는 부재.
5. 제 3 항에 있어서,

   상기 복수의 제 1 오목부는 하운드투스(houndstooth) 체크 방식으로 배치되고,

   상기 복수의 제 1 오목부 각각의 깊이를 D(㎛)로 규정하고, 상기 복수의 제 1 오목부 각각의 단축 방향 길이를 L₁(㎛)로 규정하면, 상기 D와 L₁은 0.90 ≤ L₁/D ≤ 5.0의 관계를 만족하며,

   상기 오목부를 갖는 부재의 하나의 주면 위에서 보았을 때, 상기 복수의 제 1 오목부가 형성되는 유효 영역에서의 상기 복수의 제 1 오목부의 점유율은 90% 이상인 오목부를 갖는 부재.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 복수의 제 1 오목부는 제 1 오목부의 제 1 행 및 상기 제 1 오목부의 제 1 행에 인접하는 제 1 오목부의 제 2 행을 포함하고, 상기 제 1 오목부의 제 1 행은 상기 오목부를 갖는 부재의 하나의 주면 위에서 보았을 때 상기 제 1 오목부의 제 2 행에 대하여 그 단축 방향으로 상기 복수의 제 1 오목부 각각의 1/2 피치만큼 편위되어 있는 오목부를 갖는 부재.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 오목부를 갖는 부재는 투명성을 갖는 재료로 형성되는 오목부를 갖는 부재.
8. 제 3 항에 있어서,

   상기 복수의 제 1 오목부 각각의 단축 방향 길이를 L₁(㎛)로 규정하고, 상기 복수의 제 1 오목부 각각의 장축 방향 길이를 L₂(㎛)로 규정하는 경우에, L₁과 L₂는 0.10 ≤ L₁/L₂ ≤ 0.99의 관계를 만족하는 오목부를 갖는 부재.
9. 상기 볼록부를 갖는 부재는 제 1 항에 기재된 오목부를 갖는 부재를 사용하여 제조되는 볼록부를 갖는 부재의 제조 방법.
10. 제 9 항에 있어서,

    상기 오목부를 갖는 부재를 준비하는 단계와,

    상기 복수의 제 1 및 제 2 오목부가 형성되어 있는 상기 오목부를 갖는 부재 의 하나의 주면상에 유동성을 갖는 수지 재료를 공급하는 단계와,

    상기 수지 재료를 고화하여 베이스 부재를 형성하는 단계와,

    상기 오목부를 갖는 부재로부터 상기 베이스 부재를 분리하는 단계를 포함하는 볼록부를 갖는 부재의 제조 방법.
11. 제 10 항에 있어서,

    상기 베이스 부재를 분리하는 단계는,

    상기 오목부를 갖는 부재의 상기 제 2 구역으로부터 상기 베이스 부재를 분리하는 단계와,

    상기 오목부를 갖는 부재의 상기 제 1 구역으로부터 상기 베이스 부재를 분리하는 단계를 포함하는 볼록부를 갖는 부재의 제조 방법.
12. 제 9 항에 기재된 방법을 사용하여 제조되는 볼록부를 갖는 부재.
13. 제 12 항에 있어서,

    상기 볼록부를 갖는 부재는 투명성을 갖는 재료로 형성되는 볼록부를 갖는 부재.
14. 하나의 주면에 복수의 동심 프리즘(concentric prism)이 형성된 프레넬 렌즈(Fresnel lens)와,

    제 12 항에 기재된 볼록부를 갖는 부재 포함하고,

    상기 프레넬 렌즈의 하나의 주면은 출사(emission surface)면을 구성하고, 상기 볼록부를 갖는 부재는 상기 복수의 볼록부가 형성되어 있는 하나의 주면이 상기 프레넬 렌즈와 대면하도록 상기 프레넬 렌즈의 출사면 측에 배열되는 투과형 스크린.
15. 제 14 항에 기재된 투과형 스크린을 포함하는 리어형 프로젝션(rear projection).

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