專利名稱：具有凹面部分的構(gòu)件、制造具有凸面部分的構(gòu)件的方法、透射屏和背面投影裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有凹面部分的構(gòu)件、一種制造具有凸面部分的構(gòu)件的方法、一種透射屏和一種背面投影裝置。
背景技術(shù)：
近年來，對(duì)作為用于家庭影院、大屏幕電視機(jī)等的監(jiān)視器的合適的顯示器的背面投影裝置的需求變得日益強(qiáng)烈。在這種背面投影裝置使用的透射屏中，通常使用配備有多個(gè)透鏡的透鏡襯底。迄今為止，通常將配備有雙面凸透鏡的雙面凸透鏡襯底用作所述的透鏡襯底。但是，配備有這種雙面凸透鏡襯底的傳統(tǒng)背面投影裝置具有一個(gè)問題，即其垂直視角小，雖然其橫向視角大(即，存在視角偏差)。為了解決這個(gè)問題，提出了這樣一種嘗試使用其上形成有多個(gè)微透鏡的微透鏡片(微透鏡襯底)，以使凹面部分或凸面部分具有光學(xué)旋轉(zhuǎn)對(duì)稱性(例如，參見JP-A-2000-131506)。
已經(jīng)使用一種方法(例如，所謂的2P方法)常規(guī)地制造如上所述的透鏡片(特別是，微透鏡襯底)。在2P方法中，向配備有用于形成多個(gè)透鏡的多個(gè)凹面部分的襯底上供給未固化樹脂，將具有凹面部分的襯底的表面形狀轉(zhuǎn)印至所供給的樹脂(例如，參見JP-A-2003-279949)。
但是，在如上所述的2P方法中，存在一個(gè)問題，即難以從具有凹面部分的襯底中釋放固化的樹脂。此外，在制造配備有作為透鏡的微透鏡的透鏡襯底(微透鏡襯底)情況下，在將形成的每個(gè)透鏡的尺寸小(即，每個(gè)透鏡具有微小的結(jié)構(gòu))的情況下，在微透鏡襯底具有大量透鏡的情況下，在透鏡以高密度方式形成在微透鏡襯底中(例如，1,000片/cm2或以上)的情況下，在將制造的透鏡襯底面積大(例如，其對(duì)角長(zhǎng)度為60cm或以上的襯底)，等，這個(gè)問題變得更加顯著。據(jù)認(rèn)為這是因?yàn)樵诰哂邪济娌糠值囊r底的表面上形成的微小圖案成為這樣一種狀態(tài)它由于固著效果而粘住所制造的透鏡襯底。
此外，存在一個(gè)問題，即當(dāng)將具有凹面部分的襯底強(qiáng)制地從透鏡襯底除去時(shí)，在具有凹面部分的襯底和/或通過轉(zhuǎn)印而形成的透鏡襯底的任何凸面部分(凸透鏡)中產(chǎn)生缺陷如裂紋。因此，由于上面所述的原因，還存在一個(gè)問題，即，使透鏡襯底的產(chǎn)率非常低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種具有凹面部分的構(gòu)件，其可以適宜地用于制造具有凸面部分的構(gòu)件，其中每個(gè)凸面部分具有所需要的形狀。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種制造具有凸面部分的構(gòu)件的方法，通過該方法，可以容易而確保地制造具有凸面部分的構(gòu)件，其中每個(gè)凸面部分具有所需要的形狀。
本發(fā)明的再一個(gè)目的是提供具有凹面部分的構(gòu)件。
此外，本發(fā)明的另外再一個(gè)目的是提供一種配備有具有凸面部分的構(gòu)件的透射屏和背面投影裝置。
為了實(shí)現(xiàn)上面所述的目的，在本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明涉及一種具有凹面部分的構(gòu)件，其被用來制造具有凸面部分的構(gòu)件。具有凹面部分的構(gòu)件和具有凸面部分的構(gòu)件各自具有兩個(gè)主表面，并且多個(gè)凸面部分是形成在具有凸面部分的構(gòu)件的兩個(gè)主表面之一上的。本發(fā)明具有凹面部分的構(gòu)件包括第一區(qū)域，所述的第一區(qū)域被提供在具有凹面部分的構(gòu)件的兩個(gè)主表面之一上，多個(gè)第一凹面部分形成在第一區(qū)域中并且用來形成具有凸面部分的構(gòu)件的多個(gè)凸面部分；和第二區(qū)域，所述第二區(qū)域被提供在具有凹面部分的構(gòu)件的一個(gè)主表面上，所述的第二區(qū)域位于第一區(qū)域附近，多個(gè)第二凹面部分形成在第二區(qū)域中，多個(gè)第二凹面部分每個(gè)的深度比所述多個(gè)第一凹面部分每個(gè)的深度淺。
這使得可以提供一種具有凹面部分的構(gòu)件，其可以適宜地用于制造具有凸面部分的構(gòu)件，其中每個(gè)凸面部分具有所需要的形狀。更具體而言，當(dāng)在制造具有凸面部分的構(gòu)件的過程中從具有凹面部分的構(gòu)件中釋放具有凸面部分的構(gòu)件時(shí)，可以有效地防止在具有凹面部分的構(gòu)件和/或具有凸面部分的構(gòu)件所形成的任何凸面部分中產(chǎn)生缺陷如裂紋。
在本發(fā)明具有凹面部分的構(gòu)件中，優(yōu)選的是所述具有凸面部分的構(gòu)件是配備有由所述多個(gè)凸面部分形成的多個(gè)微透鏡的微透鏡襯底。
這使得可以適宜地使用具有凸面部分的構(gòu)件作為例如透射屏和/或背面投影裝置的組件(即，微透鏡襯底)，所述的具有凸面部分的構(gòu)件是使用具有凹面部分的構(gòu)件制造的。此外，在以常規(guī)方法制造的具有凸面部分的構(gòu)件是微透鏡襯底的情況下，在具有凹面部分的構(gòu)件和/或所要形成的任何凸面部分(微透鏡)中，特別容易出現(xiàn)缺點(diǎn)如裂紋。但是，根據(jù)本發(fā)明，甚至在制造微透鏡襯底的過程中，也可以有效地防止產(chǎn)生各種問題。換言之，在將本發(fā)明具有凹面部分的構(gòu)件用來制造微透鏡襯底的情況下，特別顯著地達(dá)到本發(fā)明的效果。
在本發(fā)明具有凹面部分的構(gòu)件中，優(yōu)選多個(gè)第一凹面部分每個(gè)的深度在8至500μm的范圍內(nèi)。
當(dāng)在制造具有凸面部分的構(gòu)件的過程中從具有凹面部分的構(gòu)件中釋放具有凸面部分的構(gòu)件時(shí)，這使得可以更加有效地防止在具有凹面部分的構(gòu)件和/或具有凸面部分的構(gòu)件所形成的任何凸面部分中產(chǎn)生缺陷如裂紋。此外，在例如使用具有凸面部分的構(gòu)件作為透鏡襯底(微透鏡襯底)的情況下，可以改善配備有所要制造的具有凸面部分的構(gòu)件的屏幕的視角特性。
在本發(fā)明具有凹面部分的構(gòu)件中，優(yōu)選的是在多個(gè)第二凹面部分的每一個(gè)的深度在5至400μm的范圍內(nèi)。
當(dāng)在制造具有凸面部分的構(gòu)件的過程中從具有凹面部分的構(gòu)件中釋放具有凸面部分的構(gòu)件時(shí)，這使得可以更加有效地防止在具有凹面部分的構(gòu)件和/或具有凸面部分的構(gòu)件所要形成的任何凸面部分中產(chǎn)生缺陷如裂紋。
在本發(fā)明具有凹面部分的構(gòu)件中，優(yōu)選的是，在將所述的多個(gè)第一凹面部分每個(gè)的深度定義為D1(μm)并且所述的多個(gè)第二凹面部分每個(gè)的深度定義為D2(μm)的情況下，D1和D2滿足關(guān)系3≤D1-D2≤495。
當(dāng)在制造具有凸面部分的構(gòu)件的過程中從具有凹面部分的構(gòu)件中釋放具有凸面部分的構(gòu)件時(shí)，這使得可以更加有效地防止在具有凹面部分的構(gòu)件和/或具有凸面部分的構(gòu)件所要形成的任何凸面部分中產(chǎn)生缺陷如裂紋。
在本發(fā)明具有凹面部分的構(gòu)件中，優(yōu)選的是當(dāng)從具有凹面部分的構(gòu)件的一個(gè)主表面的上方觀看時(shí)，多個(gè)第一凹面部分每個(gè)具有基本上為橢圓的形狀，其中其長(zhǎng)軸方向的長(zhǎng)度長(zhǎng)于其垂直于長(zhǎng)軸的短軸方向的長(zhǎng)度。
當(dāng)在制造具有凸面部分的構(gòu)件的過程中從具有凹面部分的構(gòu)件中釋放具有凸面部分的構(gòu)件時(shí)，這使得可以再更加有效地防止在具有凹面部分的構(gòu)件和/或具有凸面部分的構(gòu)件所要形成的任何凸面部分中產(chǎn)生缺陷如裂紋。此外，在使用具有凸面部分的構(gòu)件作為透鏡襯底(微透鏡襯底)的情況下，可以改善配備有所制造的具有凸面部分的構(gòu)件的屏幕的視角特性，同時(shí)防止由于光的干涉而產(chǎn)生波紋。
在本發(fā)明具有凹面部分的構(gòu)件中，優(yōu)選的是所述的具有凹面部分的構(gòu)件是由具有透明性的材料形成的。
因而，例如，在具有凹面部分的構(gòu)件被用來制造微透鏡襯底的情況下，可以適宜地進(jìn)行處理如黑底的形成，而不用從具有凸面部分的構(gòu)件(微透鏡襯底)中除去具有凹面部分的構(gòu)件。結(jié)果，可以特別改善配備有所要制造的微透鏡襯底的透射屏的光使用效率。
在本發(fā)明具有凹面部分的構(gòu)件中，優(yōu)選的是在將所述的多個(gè)第一凹面部分每個(gè)在其短軸方向的長(zhǎng)度定義為L(zhǎng)1(μm)并且將所述的多個(gè)第一凹面部分每個(gè)在其長(zhǎng)軸方向的長(zhǎng)度定義為L(zhǎng)2(μm)的情況下，L1和L2滿足關(guān)系0.10≤L1/L2≤0.99。
當(dāng)在制造具有凸面部分的構(gòu)件的過程中從具有凹面部分的構(gòu)件中釋放具有凸面部分的構(gòu)件時(shí)，這使得可以更加有效地防止在具有凹面部分的構(gòu)件和/或具有凸面部分的構(gòu)件所要形成的任何凸面部分中產(chǎn)生缺陷如裂紋。此外，在例如使用具有凸面部分的構(gòu)件作為透鏡襯底(微透鏡襯底)的情況下，可以改善配備有所制造的具有凸面部分的構(gòu)件的屏幕的視角特性，同時(shí)防止由于光的干涉而產(chǎn)生波紋。
在本發(fā)明的另一方面，本發(fā)明涉及一種制造具有凸面部分的構(gòu)件的方法。所述的具有凸面部分的構(gòu)件是通過使用上面所述的具有凹面部分的構(gòu)件制造的。
這使得可以提供一種制造具有凸面部分的構(gòu)件的方法，通過該方法，可以容易和確保地制造具有凸面部分的構(gòu)件，其中每個(gè)凸面部分具有所需要的形狀。更具體而言，可以制造具有凸面部分的構(gòu)件，同時(shí)當(dāng)從具有凹面部分的構(gòu)件中釋放具有凸面部分的構(gòu)件時(shí)，有效地防止在具有凹面部分的構(gòu)件和/或具有凸面部分的構(gòu)件所形成的任何凸面部分中產(chǎn)生缺陷如裂紋。
在本發(fā)明制造具有凸面部分的構(gòu)件的方法中，優(yōu)選的是該方法包括以下步驟制備具有凹面部分的構(gòu)件；向具有凹面部分的構(gòu)件的一個(gè)主表面上供給具有流動(dòng)性的樹脂材料，所述的一個(gè)主表面上形成有多個(gè)凹面部分；固化樹脂材料形成基礎(chǔ)構(gòu)件；和從具有凹面部分的構(gòu)件中釋放所述的基礎(chǔ)構(gòu)件。
這使得可以制造具有凸面部分的構(gòu)件，同時(shí)當(dāng)從具有凹面部分的構(gòu)件中釋放具有凸面部分的構(gòu)件時(shí)，更加有效地防止在具有凹面部分的構(gòu)件和/或具有凸面部分的構(gòu)件所形成的任何凸面部分中產(chǎn)生缺陷如裂紋。
在本發(fā)明制造具有凸面部分的構(gòu)件的方法中，優(yōu)選的是基礎(chǔ)構(gòu)件釋放步驟包括以下步驟從具有凹面部分的構(gòu)件的第二區(qū)域釋放基礎(chǔ)構(gòu)件；和從具有凹面部分的構(gòu)件的第一區(qū)域釋放基礎(chǔ)構(gòu)件。
這使得可以制造具有凸面部分的構(gòu)件，同時(shí)當(dāng)從具有凹面部分的構(gòu)件中釋放具有凸面部分的構(gòu)件時(shí)，更加有效地防止在具有凹面部分的構(gòu)件和/或具有凸面部分的構(gòu)件所形成的任何凸面部分中產(chǎn)生缺陷如裂紋。
在本發(fā)明的再一方面，本發(fā)明涉及一種具有凸面部分的構(gòu)件，其是使用上面所述制造具有凸面部分的構(gòu)件的方法制造的。
這使得可以提供具有凸面部分的構(gòu)件，每個(gè)凸面部分具有所需要的形狀(將具有凹面部分的構(gòu)件的表面形狀真實(shí)地轉(zhuǎn)印至該構(gòu)件)。
在本發(fā)明具有凸面部分的構(gòu)件中，優(yōu)選的是具有凸面部分的構(gòu)件是由具有透明性的材料形成的。
這使得可以適宜地使用具有凸面部分的構(gòu)件作為例如透射屏和/或背面投影裝置的組件(透鏡襯底)。
在本發(fā)明的再一方面，本發(fā)明涉及一種透射屏。本發(fā)明的透射屏包括菲涅耳透鏡，該菲涅耳透鏡由位于其一個(gè)主表面上的多個(gè)同心棱鏡形成，所述菲涅耳透鏡的一個(gè)主表面構(gòu)成其出射表面；和上面所述的具有凸面部分的構(gòu)件，該具有凸面部分的構(gòu)件被安置在菲涅耳透鏡的出射表面?zhèn)?，使得其上形成有多個(gè)凸面部分的一個(gè)主表面面對(duì)菲涅耳透鏡。
這使得可以提供一種透射屏，其中可以有效防止產(chǎn)生所投影的圖像由于任何透鏡的缺陷所造成的問題。
在本發(fā)明的再另一方面，本發(fā)明涉及一種背面投影裝置。本發(fā)明的背面投影裝置包括上面所述的透射屏。
這使得可以提供一種背面投影裝置，其中可以有效防止產(chǎn)生所投影的圖像由于任何透鏡的缺陷所造成的問題。


本發(fā)明的上面所述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將隨著如下參照附圖進(jìn)行的本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方案的詳細(xì)描述而變得更加容易明白。
圖1是示意性顯示根據(jù)本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中的微透鏡襯底(具有凸面部分的構(gòu)件)的縱截面視圖。
圖2是圖1中所示微透鏡襯底的平面圖。
圖3是示意性顯示在本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中的配備有圖1所示微透鏡襯底的透射屏的縱截面視圖。
圖4是示意性顯示在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中具有凹面部分的構(gòu)件的平面圖。
圖5A和5B分別是圖4所示的具有凹面部分的構(gòu)件的局部放大圖和縱截面視圖。
圖6是示意性顯示制造圖4和5所示的具有凹面部分的構(gòu)件的方法的縱截面視圖。
圖7是示意性顯示制造圖1所示的透鏡襯底(微透鏡襯底)的方法的一個(gè)實(shí)例的縱截面視圖。
圖8是示意性顯示應(yīng)用了本發(fā)明的透射屏的背面投影裝置的結(jié)構(gòu)的視圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在將參照附圖詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明具有凹面部分的構(gòu)件、制造具有凸面部分的構(gòu)件的方法、透射屏和背面投影裝置的優(yōu)選實(shí)施方案。
在這點(diǎn)上，本發(fā)明中，“襯底”是指包括具有相當(dāng)大的壁厚和基本無撓性襯底、片狀襯底、膜狀襯底等的概念。此外，雖然不特別限制本發(fā)明具有凹面部分的構(gòu)件和具有凸面部分的構(gòu)件等的應(yīng)用，但是，在本實(shí)施方案中，將針對(duì)具有凸面部分的構(gòu)件主要用作在透射屏和/或背面投影裝置中包括的微透鏡襯底(凸透鏡襯底)，并且具有凹面部分的構(gòu)件主要用作用于制造如上所述的微透鏡襯底的模具(用于制造微透鏡襯底的具有凹面部分的構(gòu)件)的情況進(jìn)行描述。
首先，在描述根據(jù)本發(fā)明的具有凹面部分的構(gòu)件和制造具有凸面部分的構(gòu)件的方法之前，將描述本發(fā)明微透鏡襯底(具有凸面部分的構(gòu)件)的結(jié)構(gòu)。
圖1是示意性顯示根據(jù)本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中的微透鏡襯底(具有凸面部分的構(gòu)件)1的縱截面視圖。圖2是圖1中所示微透鏡襯底1的平面圖?，F(xiàn)在，在如下使用圖1的解釋中，為了便于解釋，將圖1中的左側(cè)和右側(cè)分別稱作“光入射側(cè)(或光入射表面)”和“光出射側(cè)(或光出射表面)”。在這點(diǎn)上，在如下描述中，“光入射側(cè)”和“光出射側(cè)”分別表示用于獲得圖像光的光線的“光入射側(cè)”和“光出射側(cè)”，而它們不分別表示外部光等的“光入射側(cè)”和“光出射側(cè)”，除非另外指明。
微透鏡襯底(具有凸面部分的構(gòu)件)1是一種包含在稍后描述的透射屏10中的構(gòu)件。如圖1所示，微透鏡襯底1包括主襯底2，在其一個(gè)主表面(光入射表面)以預(yù)定圖案配備有多個(gè)微透鏡(凸面部分)21；和黑底(遮光層)3，在其另一個(gè)主表面(光出射表面)由具有遮光效果的材料形成。此外，微透鏡襯底1在其光入射表面(即，每個(gè)微透鏡21的光入射側(cè))提供有著色部分(外部光吸收部分)22。
主襯底2通常由具有透明性的材料構(gòu)成。不特別限制主襯底2的構(gòu)成材料，但是主襯底2是由作為主材料的樹脂材料組成的。樹脂材料是具有預(yù)定折射率的透明材料。
至于主襯底2的具體構(gòu)成材料，可以提及，例如，聚烯烴如聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)等，環(huán)狀聚烯烴，變性聚烯烴，聚氯乙烯，聚1，1-偏二氯乙烯，聚苯乙烯，聚酰胺(如尼龍6、尼龍46、尼龍66、尼龍610、尼龍612、尼龍11、尼龍12、尼龍6-12、尼龍6-66)，聚酰亞胺，聚酰胺-酰亞胺，聚碳酸酯(PC)，聚-(4-甲基戊烯-1)，離子交聯(lián)聚合物，丙烯酸類樹脂，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS樹脂)，丙烯腈-苯乙烯共聚物(AS樹脂)，丁二烯-苯乙烯共聚物，聚甲醛，聚乙烯醇(PVA)，乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)，聚酯如聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(PET)、聚對(duì)苯二甲酸丁二酯(PBT)和聚對(duì)苯二甲酸環(huán)己酯(polycyclohexaneterephthalate)(PCT)，聚醚，聚醚酮(PEK)，聚醚醚酮(PEEK)，聚醚酰亞胺，聚縮醛(POM)，聚苯醚，變性聚苯醚，聚砜，聚醚砜，聚苯硫，多芳基化合物，液晶聚合物如芳香族聚酯，氟樹脂如聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏氟乙烯(polyfluorovinylidene)等，各種熱塑性彈性體如苯乙烯基彈性體、聚烯烴基彈性體、聚氯乙烯基彈性體、聚氨酯基彈性體、聚酯基彈性體、聚酰胺基彈性體、聚丁二烯基彈性體、反式聚異戊二烯基彈性體、碳氟橡膠基彈性體、氯化聚乙烯基彈性體等，環(huán)氧樹脂，酚醛樹脂，尿素樹脂，三聚氰胺樹脂，不飽和聚酯，硅氧烷基樹脂，氨基甲酸酯基樹脂等；以及含有這些原料中的至少一種作為主成分的共聚物，共混體和聚合物合金等。此外，在本發(fā)明中，可以使用這些原料的兩種或多種的混合物(例如，共混樹脂，聚合物合金，包含使用兩種或多種上面所述原料的兩層或多層的層壓體)。
構(gòu)成主襯底2的樹脂材料的絕對(duì)折射率通常大于各種氣體(即，微透鏡襯底1使用氣氛下)的每種氣體的絕對(duì)折射率。優(yōu)選樹脂材料的具體絕對(duì)折射率在1.2至1.9的范圍內(nèi)。更優(yōu)選它在1.35至1.75的范圍內(nèi)，并且進(jìn)一步優(yōu)選它在1.45至1.60的范圍內(nèi)。在樹脂材料的絕對(duì)折射率為在上面所述范圍內(nèi)的預(yù)定值的情況下，可以進(jìn)一步改善配備有微透鏡襯底1的透射屏10的視角特性，同時(shí)保持透射屏10的光使用效率。
微透鏡襯底1在其光入射表面的一側(cè)上提供有多個(gè)作為凸透鏡的微透鏡21，每個(gè)微透鏡具有凸面，光可以從該光入射表面進(jìn)入微透鏡襯底1。在本實(shí)施方案中，每個(gè)微透鏡21為扁平形狀(在此情況下，這樣的形狀包括基本上橢圓的形狀、基本上包形(bale shape)和其中將基本上圓形的上部和下部切割掉的形狀)，其中當(dāng)從微透鏡襯底1的光入射表面的上方觀看時(shí)，其縱向?qū)挾却笥谄錂M向?qū)挾?。在每個(gè)微透鏡21為這樣的形狀的情況下，可以特別有效地改善配備有微透鏡襯底1的透射屏10的視角特性，同時(shí)有效地防止產(chǎn)生缺點(diǎn)如波紋。具體而言，在這種情況下，可以同時(shí)改善配備有微透鏡襯底1的透射屏10在水平和垂直方向上的視角特性。
當(dāng)從微透鏡襯底1的光入射表面的上方觀看時(shí)，在每個(gè)微透鏡21在其短軸(或橢圓短軸)方向的長(zhǎng)度(或間距)被定義為L(zhǎng)1(μm)，并且在每個(gè)微透鏡21在其長(zhǎng)軸(或橢圓長(zhǎng)軸)方向的長(zhǎng)度(或間距)被定義為L(zhǎng)2(μm)的情況下，優(yōu)選L1/L2的比率在0.10至0.99的范圍內(nèi)(即，優(yōu)選L1和L2滿足關(guān)系0.10≤L1/L2≤0.99)。更優(yōu)選它在0.50至0.95的范圍內(nèi)，進(jìn)一步優(yōu)選它在0.60至0.80的范圍內(nèi)。通過限制L1/L2的比率在上面所述范圍內(nèi)，上面所述效果可以變得明顯。
當(dāng)從微透鏡襯底1的光入射表面的上方觀看時(shí)，優(yōu)選每個(gè)微透鏡21在橢圓短軸方向的長(zhǎng)度(或間距)L1在10至500μm的范圍內(nèi)。更優(yōu)選它在30至300μm的范圍內(nèi)，進(jìn)一步優(yōu)選它在50至100μm的范圍內(nèi)。在每個(gè)微透鏡21在橢圓短軸方向的長(zhǎng)度限制在上面所述范圍內(nèi)的情況下，可以在透射屏10的投影圖像中得到足夠清晰度，還可以提高微透鏡襯底1(包括透射屏10)的生產(chǎn)率，同時(shí)有效防止缺點(diǎn)例如波紋產(chǎn)生。
此外，當(dāng)從微透鏡襯底1的光入射表面的上方觀看時(shí)，優(yōu)選每個(gè)微透鏡21在橢圓長(zhǎng)軸方向的長(zhǎng)度(或間距)L2在15至700μm的范圍內(nèi)。更優(yōu)選它在40至400μm的范圍內(nèi)，進(jìn)一步優(yōu)選它在70至150μm的范圍內(nèi)。在每個(gè)微透鏡21在橢圓長(zhǎng)軸方向的長(zhǎng)度限制在上面所述范圍內(nèi)的情況下，可以在透射屏10的投影圖像中得到足夠清晰度，還可以提高微透鏡襯底1(包括透射屏10)的生產(chǎn)率，同時(shí)有效防止缺點(diǎn)例如波紋產(chǎn)生。
此外，優(yōu)選每個(gè)微透鏡21在其橢圓短軸方向的曲率半徑(以下，簡(jiǎn)稱為“微透鏡21的曲率半徑”)在5至150μm的范圍內(nèi)。更優(yōu)選它在15至150μm的范圍內(nèi)，還更優(yōu)選它在25至50μm的范圍內(nèi)。通過將微透鏡21的曲率半徑限制在上面所述范圍內(nèi)，可以改善配備有微透鏡襯底1的透射屏10的視角特性。具體而言，在這種情況下，可以同時(shí)改善配備有微透鏡襯底1的透射屏10在水平方向和垂直方向的視角特性。
此外，在每個(gè)微透鏡21的高度被定義為H(μm)和每個(gè)微透鏡21在其短軸(或橢圓短軸)方向的長(zhǎng)度被定義為L(zhǎng)1(μm)的情況下，H和L1滿足關(guān)系0.20≤L1/H≤2.40。更優(yōu)選H和L1滿足關(guān)系0.5≤L1/H≤1.9，進(jìn)一步優(yōu)選H和/L1滿足關(guān)系0.9≤L1/H≤1.4。在H和L1滿足這種關(guān)系的情況下，可以特別改善視角特性，同時(shí)有效防止由于光的干涉而產(chǎn)生波紋。
此外，以犬牙織紋方式在主襯底2上排列多個(gè)微透鏡21。通過以這種方式排列多個(gè)微透鏡21，可以有效防止缺點(diǎn)例如波紋產(chǎn)生。另一方面，例如，在以方格方式等在主襯底2上排列微透鏡21的情況下，難以有效防止缺點(diǎn)例如波紋產(chǎn)生。此外，在以隨機(jī)方式在主襯底2上排列微透鏡21的情況下，難以充分改善微透鏡21在形成微透鏡21的可用面積中的份額，并且難以充分改善進(jìn)入微透鏡襯底1的光線的透光率(光使用效率)。此外，得到的圖像變暗。
如上所述，在本實(shí)施方案中，當(dāng)從微透鏡襯底1的一個(gè)主表面的上方觀看時(shí)，雖然以犬牙織紋方式在主襯底2上排列微透鏡21，但是優(yōu)選由多個(gè)微透鏡21構(gòu)成的第一柱狀體25相對(duì)于與第一柱狀體25相鄰的第二柱狀體26移位一半間距。這使得可以特別改善視角特性，同時(shí)有效防止由于光干涉而產(chǎn)生波紋。
如上所述，通過嚴(yán)格地規(guī)定每個(gè)微透鏡(凸面部分)21的形狀、微透鏡21的排列圖案、微透鏡21的份額等，可以特別改善視角特性，同時(shí)有效防止由于光的干涉而產(chǎn)生波紋。
此外，每個(gè)微透鏡21都被形成為凸透鏡，其朝著其光入射側(cè)突出，并且被設(shè)計(jì)成其焦點(diǎn)f位于在黑底(遮光層)3上提供的每個(gè)開口31附近。換言之，從基本上垂直于微透鏡襯底1的方向進(jìn)入微透鏡襯底1的平行光La(來自稍后描述的菲涅爾透鏡5的平行光La)被微透鏡襯底1的每個(gè)微透鏡21聚集，并且聚焦在黑底(遮光層)3上提供的每個(gè)開口31附近的焦點(diǎn)f上。如此，因?yàn)橥ㄟ^每個(gè)微透鏡21的光聚焦在黑底3的每個(gè)開口31附近，所以可以特別改善微透鏡襯底1的光使用效率。此外，因?yàn)橥ㄟ^每個(gè)微透鏡21的光聚焦在每個(gè)開口31的附近，所以可以減少每個(gè)開口31的面積。
此外，當(dāng)從微透鏡襯底1的光入射表面的上方(即圖2中所示的方向)觀看時(shí)，優(yōu)選在形成微透鏡21的可用面積(即可用透鏡面積)中由所有微透鏡21占據(jù)的面積(投影面積)相對(duì)于整個(gè)可用面積的比率在90％或更高的范圍內(nèi)。更優(yōu)選該比率在96％或更高的范圍內(nèi)，進(jìn)一步優(yōu)選該比率在97％至99.5％的范圍內(nèi)。在可用面積中所有微透鏡(凸透鏡)21占據(jù)的面積相對(duì)于整個(gè)可用面積的比率為90％或更高的情況下，可以減少通過微透鏡21駐留的面積以外區(qū)域的直接光，這使得可以進(jìn)一步提高配備有微透鏡襯底1的透射屏10的光利用效率。在這點(diǎn)上，在從微透鏡襯底1的光入射表面上方觀看的情況下，在一個(gè)微透鏡21的從所述的一個(gè)微透鏡21中心至其上沒有形成相鄰的4個(gè)微透鏡2(包括所述的一個(gè)微透鏡2)的未形成面積中心方向上的長(zhǎng)度被定義為L(zhǎng)3(μm)，并且所述的一個(gè)微透鏡21的中心與未形成面積的中心之間的長(zhǎng)度被定義為L(zhǎng)4(μm)的情況下，在形成微透鏡21的可用面積中由所有微透鏡21占據(jù)的面積(投影面積)相對(duì)于整個(gè)可用面積的比率可以近似為線段L3(μm)的長(zhǎng)度與線段L4(μm)的長(zhǎng)度的比率(即，L3/L4×100(％))(參見圖2)。
在這點(diǎn)上，通常將其中形成凸面部分的區(qū)域提供在其中形成有如上所述的微透鏡21的可用透鏡區(qū)域的外面，所述凸面部分對(duì)應(yīng)于具有凹面部分的構(gòu)件6的第二凹面部分62(稍后將詳細(xì)描述)。這種凸面部分(對(duì)應(yīng)于第二凹面部分62的凸面部分)在通過稍后描述的制造方法獲得主襯底2以后，可以通過諸如研磨和拋光之類的方法除去。備選地，可以通過將其中形成對(duì)應(yīng)于第二凹面部分62的凸面部分的區(qū)域切割掉而將其除去。換言之，微透鏡襯底1可以不提供有對(duì)應(yīng)于第二凹面部分62的凸面部分。
此外，如上所述，在微透鏡襯底1的光入射表面上(即在每個(gè)微透鏡21的光入射側(cè)上)提供著色部分22。從其光入射表面進(jìn)入微透鏡襯底1的光可以有效穿透這種著色部分22，并且著色部分22具有防止外部光被反射到微透鏡襯底1光出射側(cè)的作用。通過提供這種著色部分22，可以獲得具有優(yōu)異對(duì)比度的投影圖像。
具體而言，在本發(fā)明中，著色部分22是通過向主襯底2(后面將描述)上供給著色液(特別是，具有特殊特征組成的著色液)而形成的部分。如下詳細(xì)解釋這種特殊特征，著色部分22是這樣一個(gè)部分，該部分是通過向主襯底2上供給著色液(后面將描述)，使著色液中的著色劑浸入到主襯底2(微透鏡21)的內(nèi)部而形成的。在采用這種方式形成著色部分22的情況下，與在主襯底2的一個(gè)主表面上層壓著色部分22的情況下相比，可以加強(qiáng)著色部分22的粘合力。結(jié)果，例如，可以更加確保地防止對(duì)微透鏡襯底的光學(xué)特性產(chǎn)生有害的影響，所述的影響是由在著色部分22和主襯底2之間的界面附近折射率的改變?cè)斐傻摹?br> 此外，因?yàn)橹糠?2是通過向主襯底2上供給著色液而形成的，因而可以減少相應(yīng)部分的厚度變化(具體而言，與主襯底2的表面形狀不相對(duì)應(yīng)的厚度變化)。這使得可以在投影圖像中防止缺點(diǎn)例如色不均勻性產(chǎn)生。此外，雖然著色部分22是由含有著色劑的材料構(gòu)成的，但是其主要組分通常與主襯底2(微透鏡襯底1)的主要組分相同。因此，在著色部分22和另外的未著色部分之間的邊界附近很難產(chǎn)生折射率等的快速變化。結(jié)果，容易整體上設(shè)計(jì)微透鏡襯底1的光學(xué)特性，并且可以穩(wěn)定微透鏡襯底1的光學(xué)特性和加強(qiáng)其可靠性。
不特別限制著色層22的色密度?；诠庾V透光度，優(yōu)選用Y值(D65/2°視角)表示的著色層22的色密度在20至85％的范圍內(nèi)。更優(yōu)選它在35至70％的范圍內(nèi)。在著色部分22的著色劑濃度被限制在上面所述范圍內(nèi)的情況下，可以特別改善由穿透微透鏡襯底1的光形成的圖像的對(duì)比度。另一方面，在著色部分22的色密度低于上面給出的下限的情況下，入射光的透光率降低，并且得到的圖像不能具有足夠的亮度。結(jié)果，存在圖像對(duì)比度變得不足的可能性。此外，在著色部分22的色密度超過上面給出的上限的情況下，難以有效地防止外部光的反射(即，外部光從光入射側(cè)相反的一側(cè)進(jìn)入微透鏡襯底1)，并且當(dāng)在亮室中完全關(guān)掉光源時(shí)，因?yàn)楹谏钢?黑亮度)的前側(cè)亮度的提高量變大，存在不能充分地得到改善投影圖像對(duì)比度的效果的可能性。
對(duì)著色部分22的顏色沒有特別限制。優(yōu)選著色部分22的顏色是消色，特別是如使用這樣一種著色劑而出現(xiàn)的黑色，所述著色劑的顏色基于藍(lán)色和紅色，棕色或黃色混合其中。此外，優(yōu)選的是，用于控制光源的光三原色(RGB)的平衡的具有特定波長(zhǎng)的光在著色部分22被選擇性吸收或者穿透著色部分22。這使得可以防止外部光被反射。由穿透微透鏡襯底1的光形成的圖像的色調(diào)能夠被精確顯示，并且色度坐標(biāo)變寬(色調(diào)顯示的寬度被充分加寬)，因此可以顯示更深的黑色。結(jié)果，特別地，可以提高圖像的對(duì)比度。
此外，在微透鏡襯底1的光出射表面上提供黑底3。在這種情況下，黑底3由具有遮光效果的材料構(gòu)成并且是以層壓方式形成的。通過提供這樣的黑底3，可以在黑底3中吸收外部光(就投影圖像而言，外部光不是優(yōu)選的)，因此，可以改善投影到屏幕上的具有優(yōu)異對(duì)比度的圖像。具體而言，通過同時(shí)提供如上所述的著色部分22和黑底3，可以提高通過微透鏡襯底1投影的圖像的對(duì)比度。這種黑底3在穿透每個(gè)微透鏡21的光路上提供有多個(gè)開口31。從而，被每個(gè)微透鏡21聚集的光能夠有效通過黑底3的開口31。結(jié)果，可以提高微透鏡襯底1的光使用效率。
此外，優(yōu)選黑底3的平均厚度在0.01至5μm的范圍內(nèi)。更優(yōu)選它在0.01至3μm的范圍內(nèi)，進(jìn)一步優(yōu)選它在0.03至1μm的范圍內(nèi)。在黑底3的平均厚度限制在上面所述范圍內(nèi)的情況下，可以更有效地履行黑底3的功能，同時(shí)更確保地防止偶然的缺點(diǎn)例如黑底3的分離和裂紋。例如，可以改善投影至提供有微透鏡襯底1的透射屏10的屏幕上的圖像的對(duì)比度。
接著，將描述配備有如上所述的微透鏡襯底1的透射屏10。
圖3是示意性顯示在根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中配備有圖1中所示的微透鏡襯底1的透射屏10的縱截面視圖。如圖3所示，透射屏10配備有菲涅爾透鏡5和如上所述的微透鏡襯底1。菲涅爾透鏡5被安置在微透鏡襯底1的光入射表面?zhèn)?即對(duì)于圖像而言，在光線的入射側(cè))，并且構(gòu)建透射屏10使得由菲涅爾透鏡5透射的光進(jìn)入微透鏡襯底1。
菲涅爾透鏡5配備有多個(gè)以基本上同心方式形成在菲涅爾透鏡5的光出射表面上的棱鏡。菲涅爾透鏡5將來自投影透鏡(附圖中未顯示)的投影圖像用的光線偏轉(zhuǎn)，并且向微透鏡襯底1的光入射表面?zhèn)容敵銎叫杏谖⑼哥R襯底1主表面的垂直方向的平行光La。
在如上所述構(gòu)建的透射屏10中，來自投影透鏡的光被菲涅爾透鏡5偏轉(zhuǎn)，變成平行光La。然后，平行光La從其上形成多個(gè)微透鏡21的光入射表面進(jìn)入微透鏡襯底1，被微透鏡襯底1的每個(gè)微透鏡21聚集，然后聚集的光被聚焦，并且通過黑底(遮光層)3的開口31。此時(shí)，進(jìn)入微透鏡襯底1的光以足夠的透光率穿透微透鏡襯底1，然后穿透開口31的光被漫射，從而透射屏10的觀看者(觀眾)觀看(看)到平面圖像(flat image)。
接著，將對(duì)根據(jù)本發(fā)明的具有凹面部分的襯底(用于制造微透鏡襯底)及其制造方法進(jìn)行描述，所述的具有凹面部分的襯底可以適宜地用來制造如上所述的微透鏡襯底(具有凸面部分的構(gòu)件)1。
圖4是示意性顯示在本發(fā)明的實(shí)施方案中具有凹面部分的構(gòu)件6的平面圖。圖5A和5B分別是圖4所示的具有凹面部分的構(gòu)件6的局部放大圖和縱截面視圖。圖6是示意性顯示制造圖4和5所示的具有凹面部分的構(gòu)件6的方法的縱截面視圖。在這點(diǎn)上，即使在制造用于制造微透鏡襯底1的配備有多個(gè)凹面部分61的構(gòu)件6的過程中，實(shí)際上在基礎(chǔ)構(gòu)件7的一個(gè)主表面上形成用于形成微透鏡21的多個(gè)凹面部分，并且在制造微透鏡襯底1的過程中，實(shí)際上在主襯底2的一個(gè)表面上形成多個(gè)凸面部分，但是為了使解釋可以理解，顯示的是具有凹面部分的構(gòu)件6的部分，以在圖4至6中進(jìn)行強(qiáng)調(diào)。
首先將描述具有凹面部分的構(gòu)件6(用于制造微透鏡襯底)的結(jié)構(gòu)，所述的具有凹面部分的構(gòu)件6能夠用來制造微透鏡襯底(具有凸面部分的構(gòu)件)1。
例如，用來制造微透鏡襯底1的具有凹面部分的構(gòu)件6可以由任何材料如各種金屬材料、各種玻璃材料和各種樹脂材料形成。特別地，在具有凹面部分的構(gòu)件6由任何具有優(yōu)異的其形狀穩(wěn)定性的材料形成的情況下，可以特別改善多個(gè)第一凹面部分61每個(gè)的形狀穩(wěn)定性(可靠性)，并且可以改善使用具有凹面部分的構(gòu)件6的多個(gè)第一凹面部分61形成的每個(gè)微透鏡21的尺寸準(zhǔn)確度。此外，還可以提高作為透鏡襯底的微透鏡襯底1光學(xué)特性的可靠性。至于這種具有優(yōu)異的第一凹面部分61每個(gè)的形狀穩(wěn)定性的材料，例如，可以提及各種金屬材料、各種玻璃材料等。
此外，在具有凹面部分的構(gòu)件6由具有透明性的材料形成的情況下，在制造微透鏡襯底1的方法中，可以在主襯底2的一個(gè)主表面上形成黑底3，同時(shí)具有凹面部分的構(gòu)件6與主襯底2緊密接觸(即，具有凹面部分的構(gòu)件6沒有從主襯底2中除去)。這使得可以適宜地改善主襯底2的可處理性并且在其上形成黑底3。至于這種具有透明性的材料，例如，可以提及各種樹脂材料、各種玻璃材料等。
用于制造微透鏡襯底1的具有凹面部分的構(gòu)件6具有其中第一凹面部分61對(duì)應(yīng)于構(gòu)成微透鏡襯底(具有凸面部分的構(gòu)件)1的微透鏡(凸面部分)21的形狀，并且提供有用于形成微透鏡21的多個(gè)第一凹面部分61，所述的第一凹面部分61以對(duì)應(yīng)于微透鏡襯底1的微透鏡21的排列圖案的方式排列。每個(gè)第一凹面部分61通常具有與每個(gè)微透鏡21基本上相同的大小(除了每個(gè)微透鏡21是凸面部分而每個(gè)第一凹面部分61是凹面部分，并且它們彼此具有鏡像關(guān)系之外，是相同的)，并且第一凹面部分61具有與微透鏡21相同的排列圖案。
為了詳細(xì)解釋，每個(gè)第一凹面部分61(用于形成微透鏡21)為扁平形狀(在此情況下，這樣的形狀包括基本上橢圓的形狀、基本上包形和其中將基本上圓形的上部和下部切割掉的形狀)，其中當(dāng)從用于制造微透鏡襯底1的具有凹面部分的構(gòu)件6的一個(gè)主表面的上方觀看時(shí)，其垂直長(zhǎng)度大于其橫向?qū)挾?即，其在其長(zhǎng)軸方向的長(zhǎng)度大于其在其短軸方向的長(zhǎng)度)。在每個(gè)第一凹面部分61為這樣的形狀的情況下，在制造微透鏡襯底1(即，主襯底2)作為具有凸面部分的構(gòu)件的過程中，將具有凸面部分的構(gòu)件(主襯底2)從具有凹面部分的構(gòu)件6中釋放時(shí)，可以更加有效地防止具有凹面部分的構(gòu)件6和/或在微透鏡襯底1中形成的微透鏡21產(chǎn)生缺陷如裂紋。此外，可以適宜地用于制造微透鏡襯底1，所述的微透鏡襯底1可以特別改善視角特性，同時(shí)防止缺點(diǎn)如波紋產(chǎn)生。
此外，當(dāng)從具有凹面部分的襯底6的一個(gè)主表面的上方觀看時(shí)，在每個(gè)第一凹面部分61在短軸(或橢圓短軸)方向的長(zhǎng)度(或間距)被定義為L(zhǎng)1(μm)并且在每個(gè)第一凹面部分61在長(zhǎng)軸(或橢圓長(zhǎng)軸)方向的長(zhǎng)度(或間距)被定義為L(zhǎng)2(μm)的情況下，優(yōu)選L1/L2的比率在0.10至0.99的范圍內(nèi)(即，L1和L2滿足關(guān)系0.10≤L1/L2≤0.99)。更優(yōu)選它在0.50至0.95的范圍內(nèi)，進(jìn)一步優(yōu)選它在0.60至0.80的范圍內(nèi)。通過限制L1/L2的比例在上面所述范圍內(nèi)，上面所述效果可以變得明顯。
此外，當(dāng)從具有凹面部分的構(gòu)件6的一個(gè)主表面的上方觀看時(shí)，優(yōu)選每個(gè)第一凹面部分61在其短軸方向的長(zhǎng)度(或間距)L1在10至500μm的范圍內(nèi)。更優(yōu)選它在30至300μm的范圍內(nèi)，進(jìn)一步優(yōu)選它在50至100μm的范圍內(nèi)。在每個(gè)第一凹面部分61在其短軸方向的長(zhǎng)度L1限制在上面范圍的情況下，可以在透射屏10上投影的圖像中得到足夠的清晰度，并且進(jìn)一步提高微透鏡襯底1(和具有凹面部分的構(gòu)件6)的生產(chǎn)率，同時(shí)有效地防止缺點(diǎn)例如波紋產(chǎn)生。
此外，當(dāng)從具有凹面部分的襯底6的一個(gè)主表面的上方觀看時(shí)，優(yōu)選每個(gè)第一凹面部分61在其長(zhǎng)軸方向的長(zhǎng)度L2在15至700μm的范圍內(nèi)。更優(yōu)選它在40至400μm的范圍內(nèi)，進(jìn)一步優(yōu)選它在70至150μm的范圍內(nèi)。在每個(gè)第一凹面部分61在其長(zhǎng)軸方向的長(zhǎng)度L2限制在上面范圍的情況下，可以在透射屏10上投影的圖像中得到足夠的清晰度，并且進(jìn)一步提高微透鏡襯底1(和具有凹面部分的構(gòu)件6)的生產(chǎn)率，同時(shí)有效防止缺點(diǎn)例如波紋產(chǎn)生。
此外，優(yōu)選每個(gè)第一凹面部分61在其短軸方向的曲率半徑(以下，簡(jiǎn)稱為“第一凹面部分61的曲率半徑”)在5至150μm的范圍內(nèi)。更優(yōu)選它在15至150μm的范圍內(nèi)，進(jìn)一步優(yōu)選它在25至50μm的范圍內(nèi)。通過將每個(gè)第一凹面部分61的曲率半徑限制在上面所述范圍內(nèi)，可以改善配備有微透鏡襯底1的透射屏10的視角特性。具體而言，在此情況下，可以同時(shí)改善配備有微透鏡襯底1的透射屏10在水平方向和垂直方向上的視角特性。
此外，優(yōu)選第一凹面部分61每個(gè)的深度在8至500μm的范圍內(nèi)。更優(yōu)選它在15至150μm的范圍內(nèi)，進(jìn)一步優(yōu)選它在25至50μm的范圍內(nèi)。在將第一凹面部分61每個(gè)的深度限制在上面所述范圍內(nèi)的情況下，在制造微透鏡襯底1(即，主襯底2)作為具有凸面部分的構(gòu)件的過程中，將具有凸面部分的構(gòu)件(主襯底2)從具有凹面部分的構(gòu)件6中釋放時(shí)，可以更加有效地防止具有凹面部分的構(gòu)件6和/或在微透鏡襯底1中形成的微透鏡21產(chǎn)生缺陷如裂紋。此外，可以改善配備有所制造的微透鏡襯底1的透射屏的視角特性。
此外，在每個(gè)第一凹面部分61的深度被定義為D1(μm)和每個(gè)第一凹面部分61在其短軸方向的長(zhǎng)度被定義為L(zhǎng)1(μm)的情況下，優(yōu)選D和L1滿足關(guān)系0.20≤L1/D1≤2.40。更優(yōu)選D和L1的比率滿足關(guān)系0.5≤L1/D1≤1.9，進(jìn)一步優(yōu)選D和L1的比率滿足關(guān)系0.9≤L1/D≤1.4。在D和L1滿足如上所述這種關(guān)系的情況下，可以特別地改善制造的微透鏡襯底1的視角特性，同時(shí)有效地防止由于光的干涉而產(chǎn)生波紋。
此外，即使不特別限制第一凹面部分61在形成第一凹面部分61的第一區(qū)域67(即，與微透鏡襯底1的可用透鏡區(qū)域相對(duì)應(yīng)的區(qū)域)中的密度，但是優(yōu)選第一凹面部分61在第一區(qū)域67中的密度在1,000至500,000片/cm2的范圍內(nèi)。更優(yōu)選它在5,000至200,000片/cm2的范圍內(nèi)，進(jìn)一步優(yōu)選它在10,000至100,000片/cm2的范圍內(nèi)。在將第一凹面部分61的密度限制在上面所述范圍內(nèi)的情況下，在配備有通過使用具有凹面部分的構(gòu)件6制造的微透鏡襯底1的透射屏10中，可以獲得具有充分高清晰度的投影圖像。此外，在稍后描述的制造微透鏡襯底1的方法中，可以更加有效地防止在具有凹面部分的構(gòu)件6和/或微透鏡21中產(chǎn)生缺陷如裂紋。
此外，以犬牙織紋方式在具有凹面部分的構(gòu)件6的一個(gè)主表面上排列多個(gè)第一凹面部分61。通過以這種方式排列多個(gè)第一凹面部分61，可以有效防止缺點(diǎn)例如波紋產(chǎn)生。另一方面，例如，在以方格方式等在具有凹面部分的構(gòu)件6的一個(gè)主表面上排列第一凹面部分61的情況下，難以有效防止缺點(diǎn)例如波紋產(chǎn)生。此外，在以隨機(jī)方式在具有凹面部分的構(gòu)件6的一個(gè)主表面上排列第一凹面部分61的情況下，難以充分地改善第一凹面部分61在形成第一凹面部分61的可用面積(可用透鏡面積)中的份額，并且難以充分地改善進(jìn)入微透鏡襯底和/或具有凹面部分的構(gòu)件的透光率(即，光使用效率)。此外，得到的圖像變暗。
此外，如上所述，當(dāng)從具有凹面部分的構(gòu)件6的一個(gè)主表面的上方觀看時(shí)，雖然以犬牙織紋方式在具有凹面部分的構(gòu)件6上排列第一凹面部分61，但是優(yōu)選的是，當(dāng)從具有凹面部分的構(gòu)件6的一個(gè)主表面的上方觀看時(shí)，將第一凹面部分61的第一柱狀體相對(duì)于與第一凹面部分61的第一柱狀體相鄰的第一凹面部分61的第二柱狀體移位每個(gè)第一凹面部分61在其短軸方向的一半間距。這使得在制造微透鏡襯底1(即，主襯底2)作為具有凸面部分的構(gòu)件的過程中，將具有凸面部分的構(gòu)件(主襯底2)從具有凹面部分的構(gòu)件6中釋放時(shí)，可以更加有效地防止具有凹面部分的構(gòu)件6和/或微透鏡襯底1形成的任何微透鏡21中產(chǎn)生缺陷如裂紋。此外，在所制造的微透鏡襯底1中，可以特別地改善視角特性，同時(shí)有效地防止由于光的干涉而產(chǎn)生波紋。
現(xiàn)在，在使用具有凹面部分的構(gòu)件制造具有凸面部分(凸透鏡)的構(gòu)件的情況下，所述的具有凸面部分的構(gòu)件具有與具有凹面部分的構(gòu)件的大量凹面部分相對(duì)應(yīng)的大量凸面部分，存在具有凸面部分的構(gòu)件難以從具有凹面部分的構(gòu)件中釋放出來的問題。據(jù)認(rèn)為這是因?yàn)樵诰哂邪济娌糠值囊r底的表面上形成的微小圖案成為這樣一種狀態(tài)它由于固著效果而粘住所制造的透鏡襯底。此外，當(dāng)將具有凹面部分的構(gòu)件強(qiáng)制地從由此制造的具有凸面部分的構(gòu)件中除去時(shí)，存在一個(gè)問題，即在具有凹面部分的構(gòu)件和/或通過轉(zhuǎn)印凹面部分的形狀而形成的凸面部分(凸透鏡)中產(chǎn)生缺陷如裂紋。因此，由于上面所述原因，還有一個(gè)問題是使具有凸面部分的構(gòu)件的產(chǎn)率特別低。因而，本發(fā)明人為了解決上面所述問題，一直堅(jiān)持試驗(yàn)。結(jié)果，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在將具有凸面部分的構(gòu)件從具有凹面部分的構(gòu)件中釋放時(shí)，在釋放的開始階段(更具體而言，在開始階段，進(jìn)行從對(duì)應(yīng)的凹面部分釋放凸面部分的釋放步驟)，對(duì)于具有凹面部分的構(gòu)件和具有凸面部分的構(gòu)件的應(yīng)力變得更大，并且一旦進(jìn)行在凹面部分形成的凸面部分從凹面部分的釋放，應(yīng)力變小。此外，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過在其中形成與所形成的凸面部分相對(duì)應(yīng)的凹面部分(第一凹面部分)的區(qū)域(第一區(qū)域，或可用區(qū)域)之外提供凹面部分(第二凹面部分)，可以防止在具有凹面部分的構(gòu)件和/或所形成的凸面部分中產(chǎn)生缺陷。具體而言，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，即使在重復(fù)使用具有凹面部分的構(gòu)件的情況下，也可以防止如上所述的問題產(chǎn)生。
在本實(shí)施方案中，除了如上所述的第一凹面部分61之外，具有凹面部分的構(gòu)件6(用于制造微透鏡襯底)在其中形成第一凹面部分61的區(qū)域(即，與微透鏡襯底1的可用透鏡區(qū)域相對(duì)應(yīng)的第一區(qū)域67)之外提供有多個(gè)第二凹面部分62。更具體而言，其中形成有第二凹面部分62的第二區(qū)域(不可用區(qū)域)68被提供在形成第一凹面部分61的第一區(qū)域67在其縱向方向上的兩側(cè)的每一側(cè)上(兩側(cè)之一對(duì)應(yīng)于主襯底(具有凸面部分的構(gòu)件)2從具有凹面部分的構(gòu)件6的釋放開始側(cè))。
通過以這種方式在相對(duì)于其中形成有第一凹面部分61的第一區(qū)域67的釋放開始側(cè)提供第二凹面部分62(第二區(qū)域68)，在將主襯底2從具有凹面部分的構(gòu)件中釋放時(shí)，可以將對(duì)具有凹面部分的構(gòu)件6和/或所形成的主襯底2的應(yīng)力吸收到第二凹面部分62的形成區(qū)域中(即，與微透鏡襯底1的不可用透鏡區(qū)域相對(duì)應(yīng)的具有凹面部分的構(gòu)件的第二區(qū)域68)。從而，在第一凹面部分61的形成區(qū)域(即，第一區(qū)域67)和微透鏡襯底1的可用透鏡區(qū)域中降低了釋放時(shí)的應(yīng)力，因此，可以用相對(duì)小的力穩(wěn)定地進(jìn)行釋放。此外，可以有效地防止在具有凹面部分的構(gòu)件6和/或主襯底2的凹-凸圖案中產(chǎn)生缺陷。結(jié)果，可以提高具有凹面部分的構(gòu)件6的使用壽命。此外，通過使用本發(fā)明具有凹面部分的構(gòu)件6，可以穩(wěn)定地制造微透鏡襯底1(主襯底2)，并且這使得可以提高微透鏡襯底1的生產(chǎn)率。在使用本發(fā)明具有凹面部分的構(gòu)件6所制造的本發(fā)明的微透鏡襯底(具有凸面部分的構(gòu)件)1中，可以有效地防止缺點(diǎn)如凹-凸圖案的裂紋產(chǎn)生，并且本發(fā)明的微透鏡襯底(具有凸面部分的構(gòu)件)1具有優(yōu)異的質(zhì)量(特別是，光學(xué)特性)。此外，這使得可以提高微透鏡襯底1的生產(chǎn)率。
雖然不特別限制第二凹面部分62每個(gè)的深度，只要它比第一凹面部分61每個(gè)的深度淺即可，但是優(yōu)選第二凹面部分62每個(gè)的深度在5至400μm的范圍內(nèi)。更優(yōu)選它在15至150μm的范圍內(nèi)，再優(yōu)選它在25至50μm的范圍內(nèi)。在第二凹面部分62的每個(gè)的深度限制在上述范圍內(nèi)的情況下，當(dāng)在制造微透鏡襯底1(即，主襯底2)作為具有凸面部分的構(gòu)件的過程中，將具有凸面部分的構(gòu)件(主襯底2)從具有凹面部分的構(gòu)件6中釋放時(shí)，可以再更加有效地防止具有凹面部分的構(gòu)件6和/或微透鏡襯底1中要形成的任何微透鏡21中產(chǎn)生缺陷如裂紋。
此外，在將多個(gè)第一凹面部分每個(gè)的深度定義為D1(μm)和多個(gè)第二凹面部分每個(gè)的深度定義為D2(μm)的情況下，優(yōu)選D1和D2滿足關(guān)系3≤D1-D2≤495。更優(yōu)選D1和D2滿足關(guān)系5≤D1-D2≤200，再優(yōu)選D1和D2滿足關(guān)系10≤D1-D2≤50。在D1和D2滿足上面這種關(guān)系的情況下，當(dāng)在制造微透鏡襯底1(即，主襯底2)作為具有凸面部分的構(gòu)件的過程中，將具有凸面部分的構(gòu)件(主襯底2)從具有凹面部分的構(gòu)件6中釋放時(shí)，可以更加有效地防止在具有凹面部分的構(gòu)件6和/或微透鏡襯底1中要形成的任何微透鏡21中產(chǎn)生缺陷如裂紋。
此外，在本實(shí)施方案中，當(dāng)從具有凹面部分的構(gòu)件6的一個(gè)主表面的上方觀看時(shí)，第二凹面部分62每個(gè)的大小比第一凹面部分61每個(gè)的大小小。在采用這種方式使第二凹面部分62每個(gè)的大小比第一凹面部分61的每個(gè)的大小小的情況下，可以有效地吸收在第二凹面部分62的附近中對(duì)具有凹面部分的構(gòu)件6和/或主襯底2的應(yīng)力，可以更顯著地達(dá)到上述的效果。此外，在第二凹面部分62的每個(gè)的大小相對(duì)小時(shí)，可以減少在第二凹面部分62的附近的應(yīng)力。此外，可以特別改善具有凹面部分的構(gòu)件6(具體地，在第二凹面部分62的附近)的形狀的穩(wěn)定性。結(jié)果，可以特別改善具有凹面部分的構(gòu)件6的耐久性，并且可以提高微透鏡襯底1的生產(chǎn)率。
此外，在本實(shí)施方案中，當(dāng)從具有凹面部分的構(gòu)件6的一個(gè)主表面的上方觀看時(shí)，第二凹面部分62在第二區(qū)域68(即，第二凹面部分62的形成區(qū)域)中的密度，即第二凹面部分62的每單位面積片數(shù)，低于在第一區(qū)域67中的第一凹面部分61的密度。通過以這種方式提供第二凹面部分62(第二區(qū)域68)，可以更加顯著地達(dá)到如上所述的效果，并且可以改善第二凹面部分62每個(gè)的形狀穩(wěn)定性。因此，可以改善具有凹面部分的構(gòu)件6的耐久性，并且這使得可以提高微透鏡襯底1的產(chǎn)率。
雖然不特別限制第二凹面部分62的第二區(qū)域68(第二凹面部分62在其中形成)中的密度，但是優(yōu)選第二凹面部分62在第二區(qū)域68中的密度在1,000至500,000片/cm2的范圍內(nèi)。更優(yōu)選它在5,000至200,000片/cm2的范圍內(nèi)，進(jìn)一步優(yōu)選它在10,000至100,000片/cm2的范圍內(nèi)。在將第二凹面部分62的密度限制在上面所述范圍內(nèi)的情況下，可以再更加顯著地達(dá)到如上所述的效果。因而，可以改善第二凹面部分62每個(gè)的形狀穩(wěn)定性，并且可以特別提高具有凹面部分的構(gòu)件6的耐久性。
此外，在將第一凹面部分61在第一區(qū)域67中的密度定義為d1(片/cm2)并且將第二凹面部分62在第二區(qū)域68中的密度定義為d2(片/cm2)的情況下，那么優(yōu)選d1/d2滿足關(guān)系0.001≤d1/d2≤0.999。更優(yōu)選d1/d2滿足關(guān)系0.01≤d1/d2≤0.90，進(jìn)一步更優(yōu)選d1/d2滿足關(guān)系0.05≤d1/d2≤0.80。最優(yōu)選d1/d2滿足關(guān)系0.1≤d1/d2≤0.68。在d1/d2滿足這種關(guān)系的情況下，可以再更顯著地達(dá)到如上所述的效果。因而，可以改善第二凹面部分62每個(gè)的形狀穩(wěn)定性，并且可以特別提高具有凹面部分的構(gòu)件6的耐久性。
此外，在本實(shí)施方案中，安排第二凹面部分62，使得第二凹面部分62的密度從其中形成第一凹面部分61的一側(cè)(即，第一區(qū)域67側(cè))向具有凹面部分的構(gòu)件6的末端部分逐漸變稀疏。這使得可以再更顯著地達(dá)到如上所述的效果。因而，可以改善第二凹面部分62每個(gè)的形狀穩(wěn)定性，并且可以特別提高具有凹面部分的構(gòu)件6的耐久性。
對(duì)第二凹面部分62每個(gè)的形狀(其在從具有凹面部分的構(gòu)件6的一個(gè)主表面的上方觀看時(shí)的形狀)不特別限制。至于這樣的形狀，可以提及，例如，圓形，其中第二凹面部分62每個(gè)的垂直長(zhǎng)度長(zhǎng)于其水平長(zhǎng)度的扁平形狀(包括橢圓形)，其中第二凹面部分62每個(gè)的水平方向的長(zhǎng)度長(zhǎng)于其垂直長(zhǎng)度的扁平形狀，其中其垂直和水平長(zhǎng)度之一隨機(jī)地長(zhǎng)于另一個(gè)的扁平形狀，等。
此外，對(duì)第二凹面部分62在第二區(qū)域68中的數(shù)量不特別限制。在以線性方式(即，在與釋放方向基本上垂直的方向上成線性)在第二區(qū)域68中提供第二凹面部分62的情況下，優(yōu)選由此提供的第二凹面部分62的排列數(shù)量在約10至50,000的范圍內(nèi)。更優(yōu)選它在約500至10,000的范圍內(nèi)，進(jìn)一步優(yōu)選它在約2,000至5,000的范圍內(nèi)。這使得可以有效而顯著地達(dá)到如上所述的效果，同時(shí)防止微透鏡襯底1的不可用透鏡區(qū)域超過需要地?cái)U(kuò)大。此外，可以改善第二凹面部分62每個(gè)的形狀穩(wěn)定性，并且可以特別提高具有凹面部分的構(gòu)件6的耐久性。
此外，在以線性方式(即，在與釋放方向基本上垂直的方向上成線性)在第二區(qū)域68中提供第二凹面部分62的情況下，對(duì)第二凹面部分62兩相鄰排的平均間距沒有特別限制。例如，優(yōu)選兩相鄰排的平均間距在20至1,000μm的范圍內(nèi)。更優(yōu)選它在30至700μm的范圍內(nèi)，進(jìn)一步優(yōu)選它在50至500μm的范圍內(nèi)。在將兩相鄰排的平均間距限制在上面所述的范圍內(nèi)的情況下，可以再更顯著地達(dá)到如上所述的效果。因而，可以改善第二凹面部分62每個(gè)的形狀穩(wěn)定性，并且可以特別提高具有凹面部分的構(gòu)件6的耐久性。
對(duì)第二區(qū)域68在其釋放方向上的長(zhǎng)度(即，圖4中由L5指示的長(zhǎng)度)沒有特別限制。例如，優(yōu)選第二區(qū)域68在其釋放方向上的長(zhǎng)度在20μm至500μm的范圍內(nèi)。更優(yōu)選它在30μm至350μm的范圍內(nèi)，進(jìn)一步優(yōu)選它在50μm至200μm的范圍內(nèi)。在將第二區(qū)域68在其釋放方向上的長(zhǎng)度限制在上面所述的范圍內(nèi)的情況下，可以充分而顯著地達(dá)到如上所述的效果，同時(shí)防止微透鏡襯底1的不可用透鏡區(qū)域超過需要地?cái)U(kuò)大。此外，可以特別提高具有凹面部分的構(gòu)件6的耐久性。
如上所述，在從具有凹面部分的構(gòu)件(用于制造微透鏡襯底)中釋放微透鏡襯底(具有凸面部分的構(gòu)件)1時(shí)，將對(duì)兩種構(gòu)件的應(yīng)力吸收在第二凹面部分62(即，第二區(qū)域68)附近。由此，可以防止微透鏡形成區(qū)域的凹-凸圖案受到損壞。因此，具有凹面部分的構(gòu)件6具有長(zhǎng)的使用壽命和優(yōu)異的可處理性。
此外，通過使用具有凹面部分的構(gòu)件6作為模具，可以有效地防止凹面部分或凸面部分的破裂(斷裂)或其變化產(chǎn)生，并且可以將具有凹面部分的構(gòu)件的表面形狀真實(shí)地轉(zhuǎn)印至微透鏡襯底1。因此，可以獲得具有優(yōu)異光學(xué)特性的微透鏡襯底(具有凸面部分的構(gòu)件)1。此外，可以在配備有這種微透鏡襯底(具有凸面部分的構(gòu)件)1的透射屏10和背面投影裝置300中穩(wěn)定地顯示具有高質(zhì)量的投影圖像。
在這點(diǎn)上，在上面的解釋中，已經(jīng)描述了每個(gè)第一凹面部分61具有與由微透鏡襯底(具有凸面部分的構(gòu)件)1提供的每個(gè)微透鏡(凸面部分)21基本上相同的形狀(大小)，并且第一凹面部分61具有與微透鏡21基本上相同的排列圖案。但是，例如，在微透鏡襯底(具有凸面部分的構(gòu)件)1的主襯底2的構(gòu)成材料傾向于容易收縮的情況下(即，在構(gòu)成主襯底2的樹脂材料通過固化等而收縮的情況下)，考慮到收縮百分比等，形狀(和大小)、份額等相對(duì)于每個(gè)微透鏡21和第一凹面部分61可以彼此不同，其中微透鏡(凸面部分)21是由微透鏡襯底1提供的，而第一凹面部分61是由具有凹面部分(用于形成微透鏡襯底1)的構(gòu)件6提供的。此外，在此情況下，即使在常規(guī)方法中(即，使用常規(guī)的具有凹面部分的襯底的方法中)在具有凹面部分的構(gòu)件和/或微透鏡襯底中容易產(chǎn)生缺點(diǎn)，如裂紋，但是，在本發(fā)明中，即使在這種情況下也可以有效地防止如上所述的缺點(diǎn)產(chǎn)生。
接著，現(xiàn)在將參考圖6描述根據(jù)本發(fā)明制造具有凹面部分的構(gòu)件6的方法。在這點(diǎn)上，即使實(shí)際上在基礎(chǔ)構(gòu)件7上形成了具有多個(gè)用于形成微透鏡21的第一凹面部分61和多個(gè)第二凹面部分62，但是為了可以理解所述的解釋，只顯示了基礎(chǔ)構(gòu)件7的一部分，以在圖6中強(qiáng)調(diào)。
首先，在制造具有凹面部分的構(gòu)件6時(shí)，制備基礎(chǔ)構(gòu)件7。
優(yōu)選將基本上為柱狀體形或基本上為圓柱體形的基礎(chǔ)材料用于基礎(chǔ)構(gòu)件7。此外，還優(yōu)選將表面經(jīng)過沖洗等而清潔的基礎(chǔ)材料用于基礎(chǔ)構(gòu)件7。
即使可以提及鈉鈣玻璃、結(jié)晶玻璃、石英玻璃、鉛玻璃、鉀玻璃、硼硅酸鹽玻璃、無堿玻璃等作為基礎(chǔ)構(gòu)件7的構(gòu)成材料，但是，它們當(dāng)中，優(yōu)選鈉鈣玻璃和結(jié)晶玻璃(例如neoceram等)。通過使用鈉鈣玻璃、結(jié)晶玻璃或無堿玻璃，容易加工用于基礎(chǔ)構(gòu)件7的材料，并且從具有凹面部分的構(gòu)件6的制造成本考慮也是有利的，因?yàn)殁c鈣玻璃或結(jié)晶玻璃相對(duì)便宜。
<A1>如圖6A所示，在制備的基礎(chǔ)構(gòu)件7的表面上形成用于形成掩模的膜85(涂層處理)。用于形成掩模的膜85通過在隨后的處理中形成多個(gè)開口(起始孔)而起掩模的功能。然后，在基礎(chǔ)構(gòu)件7的背面(即與其上形成用于形成掩模的膜85的表面相反的表面?zhèn)?上形成背面保護(hù)膜89。無需贅述，可以同時(shí)形成用于形成掩模的膜85和背面保護(hù)膜89。
對(duì)用于形成掩模(掩模8)的膜85的構(gòu)成材料沒有特別限制，可以提及，例如金屬如Cr、Au、Ni、Ti、Pt等，含有兩種或多種選自這些金屬中的金屬的金屬合金，這些金屬的氧化物(金屬氧化物)，硅，樹脂等。
此外，用于形成掩模(掩模8)的膜85可以是例如具有基本上均勻組成的掩模，也可以是多層的層壓結(jié)構(gòu)體。
如上所述，對(duì)用于形成掩模(掩模8)的膜85的結(jié)構(gòu)沒有特別限制。優(yōu)選用于形成掩模(掩模8)的膜85具有層壓結(jié)構(gòu)，所述的層壓結(jié)構(gòu)是由鉻作為主要材料形成的層和由氧化鉻作為主材料形成的層構(gòu)成的。具有這種結(jié)構(gòu)的用于形成掩模(掩模8)的膜85相對(duì)于具有各種結(jié)構(gòu)的蝕刻劑具有優(yōu)異的穩(wěn)定性(即，在蝕刻處理(稍后描述)中更加確保地保護(hù)基礎(chǔ)構(gòu)件7)，并且通過稍后描述的用激光束等的輻照，可以容易和確保地形成開口(起始孔81)，其中每個(gè)開口具有需要的形狀。此外，在用于形成掩模(掩模8)的膜85具有這種如上所述的結(jié)構(gòu)的情況下，例如，可以適當(dāng)使用包含二氟氫銨(NH4HF2)的溶液作為蝕刻處理(稍后描述)時(shí)的蝕刻劑。因?yàn)楹卸鷼滗@的溶液是無毒的，可以更加確保地防止在操作過程中對(duì)人體的影響以及對(duì)環(huán)境的影響。此外，具有這種結(jié)構(gòu)的用于形成掩模(掩模8)的膜85使得可以有效地減少用于形成掩模(掩模8)的膜85的內(nèi)部應(yīng)力，特別是，這種用于形成掩模(掩模8)的膜85與基礎(chǔ)構(gòu)件7具有優(yōu)異的粘合力(即，特別是，在蝕刻處理時(shí)，用于形成掩模(掩模8)的膜85與基礎(chǔ)構(gòu)件7的粘合力)。為了這些原因，通過使用具有上面所述結(jié)構(gòu)的用于形成掩模(掩模8)的膜85，可以容易和確保地形成多個(gè)第一凹面部分61，其中每個(gè)第一凹面部分具有需要的形狀。
對(duì)形成用于形成掩模(掩模8)的膜85的方法沒有特別限制。在用于形成掩模(掩模8)的膜85是由任何金屬材料(包括金屬合金)如Cr和Au或者金屬氧化物如氧化鉻構(gòu)成的情況下，用于形成掩模(掩模8)的膜85可以通過例如蒸發(fā)方法，濺射方法等而適當(dāng)?shù)匦纬?。另一方面，在用于形成掩?掩模8)的膜85是由硅形成的情況下，用于形成掩模(掩模8)的膜85可以通過例如濺射方法，CVD方法等適當(dāng)?shù)匦纬伞?br> 即使用于形成掩模(掩模8)的膜85的厚度也根據(jù)構(gòu)成用于形成掩模(掩模8)的膜85的材料而變化，但是優(yōu)選用于形成掩模(掩模8)的膜85的厚度在0.01至2.0μm的范圍內(nèi)，更優(yōu)選它在0.03至0.2μm的范圍內(nèi)。如果用于形成掩模(掩模8)的膜85的厚度低于上面所給出的下限，則在起始孔形成處理(或稍后描述的開口形成處理)時(shí)形成的起始孔(特別是第一起始孔81)的形狀可能根據(jù)構(gòu)成用于形成掩模(掩模8)的膜85的材料等而變形。此外，在蝕刻步驟(稍后描述)濕法蝕刻處理過程中，存在不能獲得對(duì)基礎(chǔ)構(gòu)件7的掩模部分進(jìn)行充分保護(hù)的可能性。另一方面，如果用于形成掩模(掩模8)的膜85的厚度超過上面所給出的上限，除了在起始孔形成處理(或開口形成處理)時(shí)難以形成穿透掩模8的第一起始孔81外，還存在掩模8因其內(nèi)部應(yīng)力而趨向于容易移動(dòng)的情況，所述內(nèi)部應(yīng)力根據(jù)用于形成掩模(掩模8)的膜85的構(gòu)成材料等而定。
提供背面保護(hù)膜89的目的是在隨后的處理中保護(hù)構(gòu)件7的背面。由背面保護(hù)膜89，可以適當(dāng)?shù)胤乐够A(chǔ)構(gòu)件7背面的侵蝕、劣化等。由于背面保護(hù)膜89具有例如與用于形成掩模的膜85相同的結(jié)構(gòu)，所以它可以在形成用于形成掩模的膜85的同時(shí)，用類似于形成用于形成掩模的膜85的方式提供。
<A2>接著，如圖6B所示，在用于形成掩模的膜85中，形成將要在蝕刻處理(稍后描述)時(shí)用作掩模開口的多個(gè)第一起始孔81和多個(gè)第二起始孔82(起始孔形成處理)。由此，獲得具有預(yù)定開口圖案的掩模8。對(duì)形成第一起始孔81和第二起始孔82的方法沒有特別限制，但是優(yōu)選第一起始孔81和第二起始孔82是用激光束輻照形成的。這使得可以更容易和精確地形成第一起始孔81和第二起始孔82，每個(gè)起始孔具有需要形狀，所述的起始孔按照需要的圖案排列。結(jié)果，可以更加確保地控制第一凹面部分61和第二凹面部分62每個(gè)的形狀，其排列圖案等。此外，通過激光束輻照形成第一起始孔81和第二起始孔82，可以高生產(chǎn)率地制造具有凹面部分的構(gòu)件6。特別是，可以容易地在相對(duì)大型的襯底上形成凹面部分。而且，在用激光束輻照形成起始孔(包括第一起始孔81和第二起始孔82)的情況下，通過控制其輻照條件，可以只形成起始孔(包括第一起始孔81和第二起始孔82)而不形成起始凹面部分(稍后描述)，或者除了起始孔(包括第一起始孔81和第二起始孔82)外，還可以形成起始凹面部分(第一起始凹面部分71)，其中容易而確保地使其形狀、大小和深度的變化小。此外，通過激光束輻照在用于形成掩模的膜85中形成第一起始孔81和第二起始孔82，與用傳統(tǒng)光刻法在掩模中形成開口的情況相比，可以容易和低成本地在用于形成掩模的膜85中形成開口(第一起始孔81和第二起始孔82)。
此外，在第一起始孔81和第二起始孔82是通過用激光束輻照形成的情況下，對(duì)使用的激光束的類型沒有特別限制，但是可以提及紅寶石激光器，半導(dǎo)體激光器，YAG激光器，毫微微秒激光器，玻璃激光器，YVO4激光器，Ne-He激光器，Ar激光器，二氧化碳激光器，受激準(zhǔn)分子激光器等。而且，可以采用諸如SHG(二次諧波產(chǎn)生)，THG(三次諧波產(chǎn)生)，F(xiàn)HG(四次諧波產(chǎn)生)等的激光波形。
如圖6B所示，當(dāng)在用于形成掩模的膜85中形成第一起始孔81和第二起始孔82時(shí)，除第一起始孔81和第二起始孔82外，還可以通過除去基礎(chǔ)構(gòu)件7的部分表面而在基礎(chǔ)構(gòu)件7中形成第一起始凹面部分71。這使得當(dāng)對(duì)具有掩模8的基礎(chǔ)構(gòu)件7進(jìn)行蝕刻處理(稍后描述)時(shí)，可以增加基礎(chǔ)構(gòu)件7和蝕刻劑的接觸面積，從而可以適當(dāng)?shù)亻_始侵蝕。此外，通過調(diào)節(jié)每個(gè)第一初始凹面部分71的深度，還可以調(diào)節(jié)第一凹面部分61和第二凹面部分62每個(gè)的深度(即透鏡(微透鏡21)的最大厚度)。具體而言，在本發(fā)明的實(shí)施方案中，如圖6所示，起始凹面部分71僅在對(duì)應(yīng)于第一凹面部分61的部分(即，第一起始孔81)中形成，同時(shí)在對(duì)應(yīng)于第二凹面部分62的部分(即，第二起始孔82)中沒有形成起始凹面部分。因此，可以容易和確保使第一凹面部分61每個(gè)的深度與第二凹面部分62每個(gè)的深度的差別變得相對(duì)大。通過控制激光束的輻照條件，可以容易和確保地控制這種起始凹面部分的形成或不形成。
即使對(duì)第一起始凹面部分71每個(gè)的厚度沒有特別限制，但是優(yōu)選其為5.0μm或以下，更優(yōu)選在約0.1到0.5μm范圍內(nèi)。在通過激光束輻照而進(jìn)行第一起始孔81和第二起始孔82的形成的情況下，可以確保減小與第一起始孔81和第二起始孔82一起形成的第一起始凹面部分71每個(gè)的深度變化。這使得可以減小構(gòu)成具有凹面部分的構(gòu)件6的第一凹面部分61每個(gè)的深度變化，因此可以減小在最終獲得的微透鏡襯底1中每個(gè)微透鏡21的大小和形狀的變化。結(jié)果，特別是，可以減小每個(gè)微透鏡21的透鏡直徑、焦距和厚度的變化。
對(duì)本方法中形成的第一起始孔81每個(gè)的形狀和大小沒有特別限制。在第一起始孔81每個(gè)為基本圓形的情況下，優(yōu)選第一起始孔81每個(gè)的直徑在0.8至20μm的范圍內(nèi)。更優(yōu)選它在1.0至10μm的范圍內(nèi)，進(jìn)一步優(yōu)選它在1.5至4μm的范圍內(nèi)。在每個(gè)第一起始孔81的直徑限制在上面范圍內(nèi)的情況下，可以確保在蝕刻處理(稍后描述)中形成第一凹面部分61，每個(gè)第一凹面部分61具有上面所述形狀。另一方面，在每個(gè)第一起始孔81為扁平形狀例如橢圓形的情況下，可以用其短軸方向的長(zhǎng)度(即，其寬度)代替其直徑。即，在該處理中形成的每個(gè)第一起始孔81為基本橢圓形的情況下，對(duì)每個(gè)第一起始孔81的寬度(其短軸方向的長(zhǎng)度)沒有特別限制，但是每個(gè)第一起始孔81的寬度在0.8至20μm的范圍內(nèi)。更優(yōu)選它在1.0至10μm的范圍內(nèi)，進(jìn)一步優(yōu)選它在1.5至4μm的范圍內(nèi)。在每個(gè)第一起始孔81的寬度限制在上面范圍內(nèi)的情況下，可以在蝕刻處理(稍后描述)中確保形成每個(gè)具有上面所述形狀的第一凹面部分61。
此外，在該處理中形成的每個(gè)第一起始孔81是基本上橢圓形的情況下，對(duì)第一起始孔81每個(gè)的長(zhǎng)度(在其長(zhǎng)軸方向的長(zhǎng)度)沒有特別限制，但是第一起始孔81每個(gè)的寬度在0.9至50μm的范圍內(nèi)。更優(yōu)選它在1.5至20μm的范圍內(nèi)，進(jìn)一步優(yōu)選它在2.0至15μm的范圍內(nèi)。在第一起始孔81每個(gè)的寬度限制在上面范圍內(nèi)的情況下，可以在蝕刻處理(稍后描述)中確保形成每個(gè)具有上面所述形狀的第一凹面部分61。
此外，除了用激光束輻照外，在用于形成掩模的涂膜85中還可以通過下面的方法形成第一起始孔81和第二起始孔82例如，當(dāng)將用于形成掩模的膜涂覆在基礎(chǔ)構(gòu)件7上時(shí)，預(yù)先在具有預(yù)定圖案的基礎(chǔ)構(gòu)件7上安排外來物體，然后在具有外來物體的基礎(chǔ)構(gòu)件7上涂覆用于形成掩模的膜85，以形成掩模8中的缺陷，如此設(shè)計(jì)，使得將該缺陷用作第一起始孔81和第二起始孔82。
在這點(diǎn)上，在如圖6所示的構(gòu)造中，即使已經(jīng)描述了起始凹面部分僅在對(duì)應(yīng)于第一凹面部分61的部分(即，第一起始孔81)中形成，起始凹面部分還可以在對(duì)應(yīng)于第二凹面部分62的部分(即，第二起始孔82)中形成。在這種情況中，對(duì)應(yīng)于第一凹面部分61的第一起始凹面部分71(即，第一起始孔81)每個(gè)的深度、形狀等可以與對(duì)應(yīng)于第二凹面部分62的第二起始凹面部分(即，第二起始孔82)每個(gè)的那些不同。例如，對(duì)應(yīng)于第二凹面部分62的第二起始凹面部分每個(gè)的深度可以比對(duì)應(yīng)于第一凹面部分61的第一起始凹面部分71每個(gè)的深度淺。
<A3>接著，如圖6C所示，將具有耐蝕刻性的密封構(gòu)件(帶)88供給到(對(duì)應(yīng)于其中在掩模8中形成第二起始孔82的第二區(qū)域的)區(qū)域。
<A4>接著，對(duì)基礎(chǔ)構(gòu)件7進(jìn)行蝕刻處理。對(duì)蝕刻方法沒有特別限制，而至于蝕刻方法，可以提及，例如濕法蝕刻處理，干法蝕刻處理等。在如下解釋中，以使用濕法蝕刻處理的情況作為實(shí)例進(jìn)行描述。
首先，將由掩模8(具有第一起始孔81和第二起始孔82)和密封構(gòu)件88包覆的基礎(chǔ)構(gòu)件7進(jìn)行蝕刻處理(在這種情況下，濕法蝕刻處理)。因而，如圖6D所示，蝕刻在與掩模8中第一起始孔81相對(duì)應(yīng)的基礎(chǔ)構(gòu)件7的部分中進(jìn)行，同時(shí)這樣的蝕刻不在其中掩膜8包覆有密封構(gòu)件88的區(qū)域進(jìn)行。
然后，在蝕刻處理的過程中除去密封構(gòu)件88。因而，蝕刻也在其中掩膜8包覆有密封構(gòu)件88的部分開始，并且如圖6E所示，在基礎(chǔ)構(gòu)件7中形成第一凹面部分61和第二凹面部分62，其中所述第二凹面部分62每個(gè)具有預(yù)定的深度，所述的深度淺于在基礎(chǔ)構(gòu)件7中形成的第一凹面部分61每個(gè)的深度。
如上所述，在本實(shí)施方案中，由于形成在掩模8中的第一起始孔81是以犬牙織紋方式排列的，所形成的第一凹面部分61在基礎(chǔ)構(gòu)件7的表面上也是以犬牙織紋方式排列的。此外，在掩模8中形成的第二起始凹面部分82比第一起始凹面部分81的密度低，且安排第二起始凹面部分82使得向具有掩模8的基礎(chǔ)構(gòu)件7的外部變得逐漸稀疏。為此，所形成的第二凹面部分62的密度低于第一凹面部分61的密度，并且安排第二凹面部分62使得向基礎(chǔ)構(gòu)件7的外部變得逐漸稀疏。
此外，在本實(shí)施方案中，當(dāng)在步驟<A2>中在用于形成掩模的膜85中形成第一起始孔81和第二起始孔82時(shí)，在基礎(chǔ)構(gòu)件7的表面上形成第一起始凹面部分71。這使得蝕刻處理過程中基礎(chǔ)構(gòu)件7和蝕刻劑的接觸面積增加，從而能夠適當(dāng)?shù)亻_始侵蝕。而且，通過采用濕法蝕刻處理，可以適當(dāng)?shù)匦纬傻谝话济娌糠?1和第二凹面部分62。例如，在使用含有二氟氫銨的蝕刻劑作為蝕刻劑的情況下，可以更有選擇性地侵蝕基礎(chǔ)構(gòu)件7，這使得可以適當(dāng)?shù)匦纬傻谝话济娌糠?1和第二凹面部分62。
在掩模8主要是由鉻構(gòu)成(即掩模8是由以Cr作為其主要材料的材料形成)的情況下，二氟氫銨溶液特別適合作為氫氟酸基蝕刻劑。因?yàn)楹卸鷼滗@的溶液是無毒的，可以更加確保防止在操作過程中對(duì)人體的影響以及對(duì)環(huán)境的影響。而且，例如在使用二氟氫銨溶液作為蝕刻劑的情況下，在蝕刻劑中可以含有過氧化氫。這使得可以加快蝕刻速度。
此外，與干法蝕刻處理相比，可以用更簡(jiǎn)單的設(shè)備進(jìn)行濕法蝕刻處理，并且可以同時(shí)處理更大量的基礎(chǔ)構(gòu)件7。這使得可以提高具有凹面部分的構(gòu)件6的生產(chǎn)率，并且可以低成本提供具有凹面部分的構(gòu)件6。
<A5>接著，如圖6F所示，除去掩模8(掩模除去處理)。此時(shí)，背面保護(hù)膜89也和掩模8一起被除去。在掩模8是如上所述以鉻作為其主要材料形成的層和以氧化鉻作為其主要材料形成的層構(gòu)成的層壓結(jié)構(gòu)體構(gòu)成的情況下，掩模8可以通過例如使用硝酸銨鈰和高氯酸的混合物的蝕刻處理除去。
作為上面所述處理的結(jié)果，如圖6F、4和5所示，獲得的是具有凹面部分的構(gòu)件6，其中在基礎(chǔ)構(gòu)件7中以犬牙織紋方式形成大量的第一凹面部分61，并且以隨機(jī)方式在形成第一凹面部分61的區(qū)域之外形成大量的第二凹面部分62。
對(duì)在基礎(chǔ)構(gòu)件7的表面上形成多個(gè)第一凹面部分61和多個(gè)第二凹面部分62的方法沒有特別限制。在采用如上所述的方式形成第一凹面部分61和第二凹面部分62的情況下，即采用通過用激光束輻照方式在用于形成掩模的膜85中形成第一起始孔81和第二起始孔82以在基礎(chǔ)構(gòu)件7上獲得掩模8，然后使用掩模8對(duì)基礎(chǔ)構(gòu)件7進(jìn)行蝕刻處理，可以獲得如下效果。
即，通過用激光束輻照方式在用于形成掩模的膜85中形成第一起始孔81和第二起始孔82以獲得掩模8，與用常規(guī)的光刻法在用于形成掩模的膜中形成開口的情況相比，可以容易且廉價(jià)地以預(yù)定圖案在用于形成掩模的膜85中形成開口(第一起始孔81和第二起始孔82)。這使得可以提高具有凹面部分的構(gòu)件6的生產(chǎn)率，從而可以低成本提供具有凹面部分的構(gòu)件6。
此外，根據(jù)如上所述的方法，可以容易地對(duì)大型襯底進(jìn)行處理。同樣，根據(jù)該方法，在制造這樣的大型襯底的情況下，不需要如常規(guī)方法那樣粘合多個(gè)襯底，從而可以消除粘合接縫的出現(xiàn)。這使得可以采用簡(jiǎn)單方法低成本地制造高質(zhì)量的、具有用于形成微透鏡21(即微透鏡襯底1)的凹面部分的大型構(gòu)件6。
此外，在通過激光束輻照方式形成第一起始孔81和第二起始孔82的情況下，可以容易而確保地控制所形成的第一起始孔81和第二起始孔82每個(gè)的形狀和大小、其排列等。
此外，在蝕刻過程中通過使用密封構(gòu)件88，可以容易而確保地形成它們的深度相互不同的第一凹面部分61和第二凹面部分62。此外，可以容易而確保地控制所形成的第一凹面部分61和第二凹面部分62的深度。
接著，現(xiàn)在描述使用具有凹面部分的構(gòu)件6制造微透鏡襯底(具有凸面部分的構(gòu)件)1的方法。
圖7是示意性顯示制造圖1中所示微透鏡襯底1的方法的一個(gè)實(shí)例的縱截面視圖。現(xiàn)在，在下面使用圖7的解釋中，為了便于解釋，圖7中的下側(cè)和上側(cè)分別稱為“光入射側(cè)”和“光出射側(cè)”。
<B1>如圖7A所示，將具有流動(dòng)性的樹脂材料23(例如處于軟化狀態(tài)的樹脂材料23，非聚合的(未固化的)樹脂材料23)供給到具有凹面部分的構(gòu)件6的表面上，所述構(gòu)件6的表面上形成有第一凹面部分61和第二凹面部分62，然后通過平板11擠壓樹脂材料23。具體而言，在本實(shí)施方案中，由平板11擠壓(或者推擠)樹脂材料23，同時(shí)在具有凹面部分的構(gòu)件6和平板11之間提供隔離物20。因此，可以更加確保控制所形成的微透鏡襯底1的厚度，并且這使得可以更加確保地控制最終獲得的微透鏡襯底1中各個(gè)微透鏡21的焦點(diǎn)。此外，可以更有效地防止缺點(diǎn)例如色不均勻性產(chǎn)生。
每個(gè)隔離物20是由具有與樹脂材料23(固化狀態(tài)的樹脂材料23)的折射率幾乎相等的折射率的材料形成。通過使用由這種材料形成的隔離物20，即使在形成具有凹面部分的構(gòu)件6的任何第一凹面部分61的每個(gè)位置安置隔離物20的情況下，也可以防止隔離物20對(duì)得到的微透鏡襯底1的光學(xué)特性產(chǎn)生有害影響。這使得可以在具有凹面部分的構(gòu)件6的一個(gè)主表面上的廣大區(qū)域中提供相當(dāng)大量的隔離物20。結(jié)果，可以有效地消除由于具有凹面部分的構(gòu)件6和/或平板11等的撓曲產(chǎn)生的影響，并且這使得可以更確?？刂频玫降奈⑼哥R襯底1的厚度。
雖然隔離物20是由如上所述的具有與樹脂材料23(固化狀態(tài)的樹脂材料23)的折射率幾乎相等的折射率的材料形成的，更具體而言，優(yōu)選的是，隔離物20的構(gòu)成材料的絕對(duì)折射率和固化狀態(tài)的樹脂材料23的絕對(duì)折射率之間的差值的絕對(duì)值為0.20或以下，更優(yōu)選它為0.10或以下。進(jìn)一步優(yōu)選它為0.02或以下，最優(yōu)選隔離物20是由與固化狀態(tài)的樹脂材料23的相同的材料形成的。
對(duì)每個(gè)隔離物20的形狀沒有特別限制。優(yōu)選隔離物20每個(gè)的形狀是基本上的球形或是基本上的圓柱形。在每個(gè)隔離物20具有這種形狀的情況下，優(yōu)選隔離物20的直徑在10至300μm的范圍內(nèi)，更優(yōu)選它在30至200μm的范圍內(nèi)。進(jìn)一步優(yōu)選它在30至170μm的范圍內(nèi)。
在這點(diǎn)上，在使用如上所述的隔離物20的情況下，當(dāng)固化樹脂材料23時(shí)，可以將隔離物20提供在具有凹面部分的構(gòu)件6和平板11之間。因此，對(duì)供給隔離物20的時(shí)間沒有特別限制。此外，例如，可以使用其中預(yù)先分散有隔離物20的樹脂材料23作為供給到具有凹面部分的構(gòu)件6的表面上的樹脂材料，在所述的表面上形成有第一凹面部分61，或可以向其上供給樹脂材料23，同時(shí)在具有凹面部分的構(gòu)件6的表面上提供隔離物20。備選地，可以在向其供給樹脂材料23后，向具有凹面部分的構(gòu)件6的表面上供給隔離物20。
樹脂材料23通常是由與上面所述的主襯底2的構(gòu)成材料相對(duì)應(yīng)的材料形成的。此外，樹脂材料23中可以包括例如任何下列物質(zhì)聚合引發(fā)劑、硬化抗堵塞劑(例如，胺基化合物)、分散劑、溶劑、漫射劑(diffusing agent)(例如，珠形玻璃、二氧化硅、無機(jī)基氧化物、無機(jī)基碳酸鹽(carbonation)、無機(jī)基硫酸鹽、有機(jī)基樹脂等)、紫外線吸收劑、光穩(wěn)定劑、表面活性劑、防沫劑、抗靜電劑、氧化抑制劑、阻燃劑等。例如，在樹脂材料包括漫射劑的情況下，可以改善如上所述采用了微透鏡襯底1的透射屏10的視角特性。此外，例如，由于即使省略了漫射板等的結(jié)構(gòu)，也可以改善透射屏10的視角特性，所以可以使透射屏10和/或背面投影裝置300更薄。
此外，在本發(fā)明中，當(dāng)向具有凹面部分的構(gòu)件6上施用樹脂材料23時(shí)，在具有凹面部分的構(gòu)件6的一個(gè)末端部分提供可拆卸構(gòu)件69，用于幫助微透鏡襯底1從具有凹面部分的構(gòu)件6中釋放，并且將樹脂材料23向構(gòu)件69上施用。
在用這種方式向具有凹面部分的構(gòu)件6上供給(施用)樹脂材料23時(shí)使用構(gòu)件69的情況下，可以通過在隨后的處理除去構(gòu)件69(即，從具有凹面部分的構(gòu)件6中釋放主襯底2的處理)而確保抓住所形成的主襯底2的一個(gè)末端部分附近。結(jié)果，可以在從具有凹面部分的構(gòu)件6中釋放主襯底2的處理中，防止相對(duì)大的應(yīng)力施加至任何第二凹面部分62和主襯底2的任何相應(yīng)的凸面部分的附近，并且可以更平穩(wěn)地開始和進(jìn)行主襯底(具有凸面部分的構(gòu)件)2的釋放。此外，可以改善第二凹面部分62每個(gè)的形狀穩(wěn)定性，并且可以特別改善具有凹面部分的構(gòu)件6的耐久性。
即使構(gòu)件69可以由任何材料形成，但是優(yōu)選構(gòu)件69與樹脂材料23的粘合力(即，在其具有流動(dòng)性時(shí)供給其上后固化的樹脂材料23)小于具有凹面部分的構(gòu)件6與樹脂材料23的粘合力。
對(duì)構(gòu)件69的寬度(構(gòu)件69在主襯底2的釋放方向上的長(zhǎng)度，即圖7A中由L6指示的長(zhǎng)度)沒有特別限制。例如，優(yōu)選的是構(gòu)件69的寬度在0.5至200mm的范圍內(nèi)。更優(yōu)選它在5至100mm的范圍內(nèi)，進(jìn)一步優(yōu)選它在10至50mm的范圍內(nèi)。在構(gòu)件69的寬度被限制在上面所述范圍內(nèi)的情況下，可以充分而顯著地達(dá)到上面所述效果，同時(shí)防止微透鏡襯底1的不可用透鏡區(qū)域超過需要地?cái)U(kuò)大。此外，可以改善第二凹面部分62每個(gè)的形狀穩(wěn)定性，并且可以再特別改善具有凹面部分的構(gòu)件6的耐久性。
此外，可以向具有凹面部分的構(gòu)件6的表面上和/或平板11的表面上施用脫模劑等，其中具有凹面部分的構(gòu)件6形成有第一凹面部分61和第二凹面部分62，并且平板11用于擠壓樹脂材料23。這使得可以在下面的步驟中容易和確保地將微透鏡襯底1(主襯底2)從具有凹面部分的構(gòu)件6和平板11中釋放出來。至于脫模處理，可以提及由具有脫模性的材料形成的膜的形成，所述的材料例如含氟有機(jī)硅化合物，硅氧烷基化合物如烷基聚硅氧烷，氟基化合物如聚四氟乙烯，和烷基季銨鹽；通過甲硅烷基化試劑如六甲基二硅氮烷([(CH3)3Si]2NH)的甲硅烷化材料的表面處理；通過氟基氣體的表面處理，等。
<B2>接著，將樹脂材料23固化(在這點(diǎn)上，包括硬化(聚合))，然后除去平板11(參見圖7B)。這樣，獲得的是配備有多個(gè)微透鏡21(具體地，滿足上面所述的條件例如形狀、排列等的微透鏡21)的主襯底2，所述微透鏡21由填充在多個(gè)第一凹面部分61中的樹脂材料23構(gòu)成，這些凹面部分的每個(gè)都充當(dāng)一個(gè)凸透鏡。通過固化樹脂材料23，除了微透鏡21外，還形成了對(duì)應(yīng)于第二凹面部分62的凸面部分。這種凸面部分可以從最終制備的微透鏡襯底1中去除。備選地，這種凸面部分可以具有透鏡功能。
在樹脂材料23的固化是通過硬化(聚合)而進(jìn)行的情況下，對(duì)其方法沒有特別限制，可以根據(jù)樹脂材料的種類適當(dāng)選擇。例如，可以提及用諸如紫外線的光輻照，加熱，電子束輻照等。
在這點(diǎn)上，優(yōu)選固化的樹脂材料23的硬度在肖氏D80至20的范圍內(nèi)，并且更優(yōu)選它在肖氏D60至30的范圍內(nèi)。在樹脂材料23的硬度被限制在上面所述范圍內(nèi)的情況下，主襯底(具有凸面部分的構(gòu)件)2可以具有足夠的硬度，并且可以抑制在主襯底2從作為模具的具有凹面部分的構(gòu)件6釋放時(shí)應(yīng)力的增加。此外，可以特別改善主襯底2的凹-凸圖案的穩(wěn)定性(即，其形狀的穩(wěn)定性)。
<B3>接著，將要描述在如上所述制造的主襯底2的光出射表面上形成黑底3的方法。
首先，如圖7C所示，將具有遮光(封閉)效果的正型光聚合物32供給到主襯底2的光出射表面上。至于將正型光聚合物32供給到主襯底2光出射表面上的方法，例如可以采用各種涂布方法如浸涂法、刮刀法、旋涂法、刷涂法、噴涂法、靜電涂布法、電沉積涂布法、輥涂布機(jī)法等。正型光聚合物32可以由具有遮光(封閉)效果的樹脂構(gòu)成，或者可以是通過將具有遮光(封閉)效果的材料分散或溶解在具有低遮光(封閉)效果的樹脂材料中而獲得的物質(zhì)。如果需要，在供給了正型光聚合物32之后，可以進(jìn)行例如熱處理，如預(yù)烘焙處理。
<B4>接著，如圖7D所示，將用于曝光的光Lb在垂直于主襯底2的光入射表面的方向上輻照至主襯底2。用于曝光的輻照光Lb通過每個(gè)微透鏡21被聚集。在每個(gè)微透鏡21焦點(diǎn)f附近的正型光聚合物32被曝光，對(duì)應(yīng)于焦點(diǎn)f附近以外部分的正型光聚合物32沒有被曝光或者只是輕微曝光(即曝光度小)。這樣，只曝光各個(gè)焦點(diǎn)f附近的正型光聚合物32。
然后進(jìn)行顯影。在這種情況下，由于光聚合物32是正型光聚合物，因而通過顯影，在各個(gè)焦點(diǎn)f附近的曝光光聚合物32被熔化并除去。結(jié)果，如圖7E所示，提供黑底3，其中在相應(yīng)于微透鏡22的光軸L的位置上形成開口31。顯影方法可以根據(jù)正型光聚合物32的組成等任意選擇。例如，本實(shí)施方案中正型光聚合物32的顯影可以用堿性水溶液如氫氧化鉀溶液等來進(jìn)行。
這樣，在本實(shí)施方案制造微透鏡襯底1的方法中，由于黑底3是通過用多個(gè)微透鏡21聚集的曝光用光輻照光聚合物32而形成的，與例如使用光刻技術(shù)的情況相比，可以用更簡(jiǎn)單的方法形成黑底3。
而且，如果需要，可以在正型光聚合物32曝光后，進(jìn)行諸如后烘焙處理的熱處理。
<B5>接著，將主襯底(具有凸面部分的構(gòu)件)2從具有凹面部分的構(gòu)件6中釋放。
首先，如圖7F所示，通過將構(gòu)件69從具有凹面部分的構(gòu)件6中除去，將構(gòu)件69與主襯底2分離。因而，主襯底2與構(gòu)件69相對(duì)應(yīng)的一個(gè)末端部分成為它與具有凹面部分的構(gòu)件6相分離的狀態(tài)。通過如此使用構(gòu)件69，可以確保地抓握所形成的主襯底2的一個(gè)末端部分附近。結(jié)果，可以有效防止相對(duì)大的應(yīng)力施加至具有凹面部分的構(gòu)件6的任何第二凹面部分62和/或具有凸面部分的構(gòu)件所形成的任何相應(yīng)凸面部分的附近。另外，可以有效防止相對(duì)大的應(yīng)力施加至具有凹面部分的構(gòu)件6的任何第一凹面部分61和/或具有凸面部分的構(gòu)件所形成的任何相應(yīng)微透鏡21的附近，并且可以更平穩(wěn)地開始和進(jìn)行主襯底(具有凸面部分的構(gòu)件)2的釋放。此外，可以改善第二凹面部分62每個(gè)的形狀穩(wěn)定性，并且可以特別改善具有凹面部分的構(gòu)件6的耐久性。
如圖7G所示，在主襯底2從具有凹面部分的構(gòu)件6中釋放時(shí)，主襯底2彎曲。
此外，在主襯底2從具有凹面部分的構(gòu)件6中釋放時(shí)，釋放方向是具有凹面部分的構(gòu)件6中的第一凹面部分61的短軸方向。這使得可以進(jìn)一步降低在釋放過程中對(duì)具有凹面部分的構(gòu)件6和主襯底2的應(yīng)力，并且可以防止它們的凹-凸圖案的缺陷產(chǎn)生。
此外，在主襯底2從具有凹面部分的構(gòu)件6中釋放時(shí)，優(yōu)選以基本上恒定的速度并且連續(xù)地(沒有間斷地)釋放主襯底2。這使得可以更穩(wěn)定地釋放主襯底2。此外，在存在釋放操作間斷的情況下，使得在釋放操作重新開始時(shí)施加給具有凹面部分的構(gòu)件6和/或主襯底2的應(yīng)力增加，因而，存在未充分地達(dá)到如上所述效果的可能性。
如上所述，由于將第二凹面部分62提供在具有凹面部分的構(gòu)件6中，所以可以容易而確保地用相對(duì)小的力將主襯底2從具有凹面部分的構(gòu)件6中釋放出來(同時(shí)充分地防止在凹-凸圖案中的缺陷如裂紋產(chǎn)生)。
即使對(duì)釋放速度沒有特別限制，但是，例如，優(yōu)選釋放速度在0.1至500mm/秒的范圍內(nèi)。更優(yōu)選它在1至100mm/秒的范圍內(nèi)，并且進(jìn)一步優(yōu)選它在10至50mm/秒的范圍內(nèi)。在將釋放速度限制在上面所述的范圍內(nèi)的情況下，可以更加穩(wěn)定地進(jìn)行釋放操作。另一方面，在釋放速度低于上面給出的下限的情況下，需要很多時(shí)間來從具有凹面部分的構(gòu)件6中釋放主襯底2，因而，考慮到微透鏡襯底1(主襯底2)的生產(chǎn)率，可能是不利的。此外，在釋放速度高于上面給出的上限的情況下，使得對(duì)具有凹面部分的構(gòu)件6和主襯底2的應(yīng)力增加，存在不能充分地達(dá)到如上所述效果的可能性。
即使對(duì)從具有凹面部分的構(gòu)件6中釋放主襯底1時(shí)的力(拉伸強(qiáng)度)沒有特別限制，但是例如，優(yōu)選力(拉伸強(qiáng)度)在5至1,000g/cm(寬度)的范圍內(nèi)。更優(yōu)選它在8至700g/cm(寬度)的范圍內(nèi)，并且進(jìn)一步優(yōu)選它在10至500g/cm(寬度)的范圍內(nèi)。通過將力(拉伸強(qiáng)度)限制在上面所述的范圍內(nèi)，可以更加穩(wěn)定地進(jìn)行釋放操作。另一方面，在力(拉伸強(qiáng)度)低于上面給出的下限的情況下，需要很多時(shí)間來從具有凹面部分的構(gòu)件6中釋放主襯底2，因而，考慮到微透鏡襯底1(主襯底2)的生產(chǎn)率，可能是不利的。此外，在力(拉伸強(qiáng)度)高于上面給出的上限的情況下，使得對(duì)具有凹面部分的構(gòu)件6和主襯底2的應(yīng)力增加，存在不能充分地達(dá)到如上所述效果的可能性。
這樣，如圖7H所示，獲得了主襯底(具有凹面部分的構(gòu)件)2，其中在主襯底2的光出射表面上提供有黑底3。
<B6>然后，通過向已經(jīng)從具有凹面部分的構(gòu)件6中釋放的主襯底2上供給著色液，在其上形成著色部分22，因此得到微透鏡襯底1(參見圖7I)。
對(duì)著色液沒有特別限制，在本實(shí)施方案中，著色液是一種包含著色劑和芐醇的液體。本發(fā)明發(fā)現(xiàn)通過使用這種著色液可以容易和確保地進(jìn)行主襯底的著色。具體而言，根據(jù)這些處理，可以容易和確保地對(duì)由諸如丙烯酸基樹脂的材料形成的主襯底2進(jìn)行著色處理，所述的材料用傳統(tǒng)著色方法難以著色。據(jù)認(rèn)為這是由于下面的原因。
即，通過使用含有芐醇的著色液，著色液中的芐醇深深地滲透主襯底2并且在其中擴(kuò)散，從而構(gòu)成主襯底2的分子的結(jié)合(分子間的結(jié)合)變松散，而確保了著色劑滲透其中的空間。著色液中的芐醇和著色劑發(fā)生置換，由此著色劑被保留在空間中(可以將該空間比作著色劑的座位(著色位))，因此，將主襯底2的表面著色。
此外，通過使用如上所述的著色液，可以容易且確保地形成具有均勻厚度的著色部分22。特別是，即使被著色的主襯底(即制品(work))是其中在其表面上提供諸如微透鏡的微小結(jié)構(gòu)體的主襯底(一種其中在其表面二維方向中不均勻性周期很小的主襯底)，或其中將要著色的區(qū)域是大面積的主襯底，也可以形成具有均勻厚度的著色部分22(即，沒有色不均勻性)。
至于將著色液供給到主襯底2的光入射表面上的方法，例如，可以提及各種涂布方法如刮刀法、旋涂法、刷涂法、噴涂法、靜電涂布法、電沉積涂布法、印刷、輥涂布機(jī)法，以及其中將主襯底2浸漬(浸泡)在著色液中的浸漬方法等。這些方法中，浸漬方法(特別是浸漬染色)是合適的。這使得可以容易和確保地形成著色部分22(特別是，具有均勻厚度的著色部分22)。此外，特別地，在通過浸染向主襯底2上供給著色液的情況下，可以容易和確保地對(duì)即使是由傳統(tǒng)著色方法難以著色的材料例如丙烯酸樹脂形成的主襯底2進(jìn)行著色。據(jù)認(rèn)為，這是因?yàn)榭梢杂糜诮镜娜玖蠈?duì)丙烯酸基樹脂等具有的酯基(酯鍵)具有高的親和力。
優(yōu)選在進(jìn)行著色液供給步驟的同時(shí)，將著色液和/或主襯底2在60到100℃范圍內(nèi)加熱。這使得可以有效地形成著色部分22，同時(shí)充分防止對(duì)其上將形成著色部分22的主襯底2產(chǎn)生有害影響(例如，主襯底2的構(gòu)成材料的劣化)。
此外，可以在進(jìn)行著色液供給步驟的同時(shí)，提高環(huán)境壓力(通過施加壓力)。這使得可以促進(jìn)著色液向主襯底2內(nèi)部的滲透，結(jié)果，可以短時(shí)間有效地形成著色部分22。
在這點(diǎn)上，如果需要(例如，在將形成的著色部分22的厚度相對(duì)厚的情況下)，可以重復(fù)(即，多次)地進(jìn)行供給著色液的步驟。此外，如果需要，在著色液供給后，可以對(duì)主襯底2進(jìn)行熱處理例如加熱、冷卻等，用光輻照，加壓或減壓等。這使得可以促進(jìn)著色部分22的固定(穩(wěn)定性)。
以下，將詳細(xì)描述本步驟中使用的著色液。
對(duì)著色液中芐醇的百分比含量沒有特別限制。優(yōu)選芐醇的百分比含量在0.01至10.0重量％的范圍內(nèi)。更優(yōu)選它在0.05至8.0重量％的范圍內(nèi)，進(jìn)一步優(yōu)選它在0.1至5.0重量％的范圍內(nèi)。在將芐醇的百分比含量限制在上面所述范圍內(nèi)的情況下，可以容易和確保地形成合適的著色部分22，同時(shí)更加有效地防止對(duì)其上將要形成著色部分22的主襯底2產(chǎn)生有害影響(例如主襯底2的構(gòu)成材料的劣化)。
著色液中包含的著色劑可以是任何著色劑，例如各種染料和各種顏料，但是，優(yōu)選著色劑是染料。更優(yōu)選它是分散染料和/或陽離子染料，進(jìn)一步優(yōu)選它是分散染料。這使得可以有效地形成著色部分22，同時(shí)充分防止對(duì)其上將要形成著色部分22的主襯底2產(chǎn)生有害影響(例如主襯底2的構(gòu)成材料的劣化)。具體而言，可以容易和確保地對(duì)即使由傳統(tǒng)著色方法難以著色的材料例如丙烯酸基樹脂形成的主襯底2進(jìn)行著色。據(jù)認(rèn)為這是因?yàn)橹@種材料容易，原因在于上面所述的著色劑使用丙烯酸基樹脂等具有的酯官能團(tuán)(酯鍵)作為著色位。
如上所述，雖然在本實(shí)施方案中使用的著色液至少包含著色劑和芐醇，但是優(yōu)選的是，著色液還包含至少一種選自二苯甲酮基化合物和苯并三唑基化合物中的化合物和芐醇。這使得可以更加有效地形成著色部分22，同時(shí)充分防止對(duì)其上將要形成著色部分22的主襯底2產(chǎn)生有害影響(例如主襯底2的構(gòu)成材料的劣化)。認(rèn)為這是由于下面的原因。
即，通過使用包含芐醇和至少一種選自二苯甲酮基化合物和苯并三唑基化合物的化合物(以下，芐醇、二苯甲酮基化合物和苯并三唑基化合物統(tǒng)稱為“添加劑”)的著色液，著色液中的添加劑滲透主襯底2和在其中擴(kuò)散，從而構(gòu)成主襯底2的分子的結(jié)合(分子間的結(jié)合)松散，而確保了著色劑滲透其中的空間。添加劑和著色劑發(fā)生置換，由此著色劑被保留在空間中(可以將該空間比作著色劑的座位(著色位))，因此，將主襯底2的表面著色。據(jù)認(rèn)為這是因?yàn)?，通過將至少一種選自二苯甲酮基化合物和苯并三唑基化合物的化合物和芐醇一起使用，它們以互補(bǔ)方式相互作用，并且由著色液的著色變得良好。
至于二苯甲酮基化合物，可以使用具有二苯甲酮骨架的化合物，它的互變異構(gòu)體，或者這些誘導(dǎo)物(例如加成反應(yīng)產(chǎn)物，取代反應(yīng)產(chǎn)物，還原反應(yīng)產(chǎn)物，氧化反應(yīng)產(chǎn)物等)。
至于這樣的化合物，可以提及例如二苯甲酮，2，4-二羥基二苯甲酮，2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮，2，2’-二羥基-4，4’-二甲氧基二苯甲酮，2，2’，4，4’-四羥基二苯甲酮，2-羥基-4-辛基二苯甲酮，4-芐氧基-2-羥基二苯甲酮，二苯甲酮縮苯胺，二苯甲酮肟，二苯甲酮氯化物(α，α’-二氯二苯基甲烷)等。這些化合物中，優(yōu)選具有二苯甲酮骨架的化合物，更優(yōu)選的化合物是2，2’-二羥基-4，4’-二甲氧基二苯甲酮和2，2’，4，4’-四羥基二苯甲酮中的任何一個(gè)。通過使用這樣的二苯甲酮基化合物，如上所述的效果變得顯著。
此外，至于苯并三唑基化合物，可以使用具有苯并三唑骨架的化合物，它的互變異構(gòu)體，或者這些誘導(dǎo)物(例如加成反應(yīng)產(chǎn)物，取代反應(yīng)產(chǎn)物，還原反應(yīng)產(chǎn)物，氧化反應(yīng)產(chǎn)物等)。
至于這樣的化合物，可以提及例如苯并三唑，2-(2-羥基-5-甲基苯基)-2H-苯并三唑，2-(2-羥基-4-辛氧基苯基)-2H-苯并三唑等。這些化合物中，優(yōu)選具有苯并三唑骨架的化合物，更優(yōu)選的化合物是2-(2-羥基-5-甲基苯基)-2H-苯并三唑和2-(2-羥基-4-辛氧基苯基)-2H-苯并三唑中的任何一個(gè)。通過使用這樣的苯并三唑基化合物，如上所述的效果變得顯著。
在著色液中含有二苯甲酮基化合物和/或苯并三唑基化合物的情況下，對(duì)著色液中二苯甲酮基化合物和苯并三唑基化合物的總百分比含量沒有特別限制。優(yōu)選著色液中二苯甲酮基化合物和苯并三唑基化合物總的百分比含量在0.001至10.0重量％的范圍內(nèi)。更優(yōu)選它在0.005至5.0重量％的范圍內(nèi)，進(jìn)一步優(yōu)選它在0.01至3.0重量％的范圍內(nèi)。在將二苯甲酮基化合物和苯并三唑基化合物總的百分比含量限制在上面所述范圍內(nèi)的情況下，可以容易且確保地形成合適的著色部分22，同時(shí)更加有效地防止對(duì)其上將要形成著色部分22的主襯底2產(chǎn)生有害影響(例如主襯底2的構(gòu)成材料的劣化)。
此外，在著色液中含有二苯甲酮基化合物和/或苯并三唑基化合物，并且將著色液中二苯甲酮基化合物的百分比含量定義為X(重量％)，以及將著色液中二苯甲酮基化合物和苯并三唑基化合物總的百分比含量定義為Y(重量％)的情況下，優(yōu)選X和Y滿足關(guān)系0.001≤X/Y≤10000。更優(yōu)選X和Y滿足關(guān)系0.05≤X/Y≤1000，進(jìn)一步優(yōu)選X和Y滿足關(guān)系0.25≤X/Y≤500。在X和Y滿足如上所述關(guān)系的情況下，通過將二苯甲酮基化合物和/或苯并三唑基化合物和芐醇一起使用產(chǎn)生的協(xié)同效應(yīng)得以更加顯著地發(fā)揮。此外，可以容易且確保地高速形成合適的著色部分22，同時(shí)更加有效地防止對(duì)其上將要形成著色部分22的主襯底2產(chǎn)生有害影響(例如主襯底2的構(gòu)成材料的劣化)。
此外，優(yōu)選著色液還含有芐醇和表面活性劑。這使得即使在存在芐醇的條件下，也可以穩(wěn)定和均勻地分散著色劑。即使其上將供給著色液的主襯底2是由例如用傳統(tǒng)方法難以著色的丙烯酸基樹脂的材料形成的，也可以容易且確保地將主襯底2著色。至于表面活性劑，可以提及非離子表面活性劑，陰離子表面活性劑，陽離子表面活性劑，兩性表面活性劑等。至于非離子表面活性劑，可以提及例如醚基表面活性劑，酯基表面活性劑，醚酯基表面活性劑，含氮物基表面活性劑等。更具體而言，可以提及聚乙烯醇，羧甲基纖維素，聚乙二醇，丙烯酸酯，甲基丙烯酸酯等。此外，至于陰離子表面活性劑，可以提及例如各種松香，各種羧酸鹽，各種酯的硫酸鹽，各種磺酸鹽，各種酯的磷酸鹽等。更具體而言，可以提及松香，聚合松香，歧化松香，馬來松香，富馬松香，馬來松香五酯，馬來松香甘油酯，三硬脂酸鹽(例如，金屬鹽如鋁鹽)，二硬脂酸鹽(例如，金屬鹽如鋁鹽、鋇鹽)，硬脂酸鹽(例如，金屬鹽如鈣鹽、鉛鹽、鋅鉛鹽)，亞麻酸鹽(例如，金屬鹽如鈷鹽、錳鹽、鉛鹽、鋅鹽)，辛酸鹽(例如，金屬鹽如鋁鹽、鈣鹽、鈷鹽)，油酸鹽(例如，金屬鹽如鈣鹽、鈷鹽)，棕櫚酸鹽(例如，金屬鹽如鋅鹽)，環(huán)烷酸鹽(例如，金屬鹽如鈣鹽、鈷鹽、錳鹽、鉛鹽、鋅鹽)，樹脂酸鹽(例如，金屬鹽如鈣鹽、鈷鹽、錳鹽、鋅鹽)，聚丙烯酸鹽(例如，金屬鹽如鈉鹽)，聚甲基丙烯酸鹽(例如，金屬鹽如鈉鹽)，聚馬來酸鹽(例如，金屬鹽如鈉鹽)，丙烯酸鹽-馬來酸鹽共聚物(例如，金屬鹽如鈉鹽)，纖維素，十二烷基苯磺酸鹽(例如，金屬鹽如鈉鹽)，烷基磺酸鹽，聚苯乙烯磺酸鹽(例如，(例如，金屬鹽如鈉鹽)，烷基二苯基醚二磺酸鹽(例如，金屬鹽如鈉鹽)，等等。此外，至于陽離子表面活性劑，可以提及例如各種銨鹽，例如伯銨鹽，仲銨鹽，叔銨鹽，季銨鹽。更具體而言，可以提及一烷基胺鹽，二烷基胺鹽，三烷基胺鹽，四烷基胺鹽，苯甲烴銨鹽，烷基吡啶鎓鹽，咪唑鎓鹽等。此外，至于兩性表面活性劑，可以提及例如各種甜菜堿，例如羧基甜菜堿，磺基三甲銨乙內(nèi)酯，各種氨基羧酸，各種酯的磷酸鹽等。
以下，將對(duì)使用上面所述透射屏的背面投影裝置給出描述。
圖8是示意性顯示應(yīng)用了本發(fā)明透射屏10的背面投影裝置300結(jié)構(gòu)的視圖。如圖8所示，背面投影裝置300具有這樣的結(jié)構(gòu)，其中將投影光學(xué)單元310、光導(dǎo)向鏡320和透射屏10安置在外殼340中。
由于背面投影裝置300使用如上所述的具有優(yōu)異視角特性和光使用效率的透射屏10，所以可以獲得具有優(yōu)異對(duì)比度的圖像。此外，因?yàn)樵诒緦?shí)施方案中的背面投影裝置300具有如上所述的結(jié)構(gòu)，特別地，可以獲得優(yōu)異的視角特性和光使用效率。
此外，特別是，由于各自為基本橢圓形的微透鏡21在上面所述微透鏡襯底1上是以犬牙織紋方式安置的，所以背面投影裝置300幾乎不產(chǎn)生諸如波紋之類的問題。
如上所述，應(yīng)當(dāng)注意的是，即使對(duì)根據(jù)本發(fā)明具有凹面部分的構(gòu)件6、制造具有凹面部分的構(gòu)件6的方法、具有凸面部分的構(gòu)件(微透鏡襯底1)、透射屏10和背面投影裝置300已經(jīng)參照附圖中所示的優(yōu)選實(shí)施方案進(jìn)行了描述，但是本發(fā)明不限于這些實(shí)施方案。例如構(gòu)成微透鏡襯底1、透射屏10和背面投影裝置300的每個(gè)元件(組分)可以被能夠履行相同或類似功能的元件(組分)代替。
此外，在本實(shí)施方案中，即使已經(jīng)描述了使用由具有與樹脂材料23(即，固化后的樹脂材料23)幾乎相等的折射率的材料形成的每個(gè)隔離物20作為隔離物，但是，在隔離物20僅安置在未形成具有凹面部分的構(gòu)件6的第一凹面部分61的區(qū)域(不可用透鏡面積)的情況下，不需要每個(gè)隔離物20具有與樹脂材料23(即，固化后的樹脂材料23)幾乎相等的折射率。此外，在制備微透鏡襯底(具有凸面部分的構(gòu)件)1時(shí)，并不總是需要使用上面所述的隔離物20。
此外，在本實(shí)施方案中，即使已經(jīng)描述了向具有凹面部分的構(gòu)件6的表面上供給樹脂材料23，但是微透鏡襯底1可以這樣制造，例如向平板11的表面上供給樹脂材料23，并且通過具有凹面部分的構(gòu)件6擠壓樹脂材料23。
此外，在上面所述實(shí)施方案中，即使已經(jīng)描述了在具有凹面部分的構(gòu)件6的制造方法中的起始孔形成步驟中，除了第一起始孔81和第二起始孔82外，在基礎(chǔ)構(gòu)件7中還形成第一起始凹面部分71，但是，可以不需要形成這樣的第一起始凹面部分71。通過適當(dāng)調(diào)節(jié)第一起始孔81和第二起始孔82的形成條件(例如，激光的能量強(qiáng)度，激光的束直徑，輻照時(shí)間等)，可以形成每個(gè)具有預(yù)定形狀的第一起始凹面部分71，或者可以選擇性地只形成第一起始孔81和第二起始孔82，從而不形成第一起始凹面部分71。
此外，在上面所述實(shí)施方案中，即使已經(jīng)描述了透射屏10配備有微透鏡襯底(具有凸面部分的構(gòu)件)1和菲涅爾透鏡5，但是本發(fā)明的透射屏10不是必須地需要配備有菲涅爾透鏡5。例如，實(shí)際上，本發(fā)明的透射屏10可以只由具有凸面部分的構(gòu)件(微透鏡襯底1)構(gòu)成。
此外，在上面所述的實(shí)施方案中，即使已經(jīng)描述了通過使用密封構(gòu)件88和在蝕刻過程中去除密封構(gòu)件88而形成深度相互不同的第一凹面部分61和第二凹面部分62，但是形成第一凹面部分61和第二凹面部分62的方法不受這些的限制。例如，可以通過對(duì)基礎(chǔ)構(gòu)件7進(jìn)行蝕刻處理同時(shí)涂布薄膜(密封構(gòu)件)，其在第二起始孔82的表面附近可進(jìn)行蝕刻處理，在第一起始孔81的表面附近中的薄膜不進(jìn)行涂布，而適當(dāng)形成深度相互不同的第一凹面部分61和第二凹面部分62。此外，可以通過在起始孔形成過程中不使用如上所述的密封構(gòu)件88，在對(duì)應(yīng)于第一凹面部分61的部分形成每個(gè)具有相對(duì)深的深度的起始凹面部分71和在相對(duì)于第二凹面部分62的部分不形成起始凹面部分，或可以通過改變?cè)谘谀?中的第一和第二起始孔(開口)81和82每個(gè)的大小，適當(dāng)形成深度相互不同的第一凹面部分61和第二凹面部分62。
此外，在上面所述的實(shí)施方案中，即使已經(jīng)描述了第二凹面部分62每個(gè)的密度低于第一凹面部分61每個(gè)的密度，第二凹面部分62每個(gè)的大小小于第一凹面部分61每個(gè)的大小。但是，第二凹面部分62可以是任何一種，只要第二凹面部分62每個(gè)的深度淺于第一凹面部分61每個(gè)的深度，并且對(duì)其形狀、大小、排列圖案、密度等沒有特別限制。
此外，在上面所述實(shí)施方案中，即使已經(jīng)描述了微透鏡襯底(具有凸面部分的構(gòu)件)1中的每個(gè)微透鏡21和具有凹面部分的構(gòu)件6中的每個(gè)第一凹面部分61為扁平形狀(基本上橢圓形)并且它們是以犬牙織紋方式安置的，但是其形狀和/或排列圖案可以是任何一種。例如，它們可以以隨機(jī)方式安置。
此外，在上面所述實(shí)施方案中，即使已經(jīng)描述了第一區(qū)域67僅由第一凹面部分61構(gòu)成和第二區(qū)域68僅由第二凹面部分62構(gòu)成，但是可以存在第一凹面部分61和第二凹面部分62混合的區(qū)域。
此外，在上面所述實(shí)施方案中，即使已經(jīng)描述了每個(gè)微透鏡21和第一凹面部分61為扁平形狀，其中其垂直長(zhǎng)度大于其水平長(zhǎng)度，但是不特別限制微透鏡21的形狀和第一凹面部分61的形狀。例如，它可以是任何一種，如基本上圓形、基本上六角形和其中其水平長(zhǎng)度大于其垂直長(zhǎng)度的扁平形狀。
此外，在上面所述實(shí)施方案中，即使已經(jīng)描述了與第一凹面部分61相對(duì)應(yīng)的凸面部分起微透鏡21的功能，但是，例如，與第一凹面部分61相對(duì)應(yīng)的凸面部分可以起任何一種如雙面凸透鏡的功能。
此外，在上面所述實(shí)施方案中，即使已經(jīng)描述了將第二區(qū)域68提供在具有凹面部分的構(gòu)件6的右邊末端部分和左邊末端部分的附近，但是，可以將第二區(qū)域68提供在具有凹面部分的構(gòu)件6的兩個(gè)末端部分中至少一個(gè)附近。例如，可以將第二區(qū)域68提供在具有凹面部分的構(gòu)件6的一個(gè)末端部分(例如，圖2中的右側(cè)或左側(cè))。備選地，可以將第二區(qū)域68提供在具有凹面部分的構(gòu)件6的所有邊緣附近。
此外，在上面所述實(shí)施方案中，即使已經(jīng)描述了具有凹面部分的構(gòu)件6和具有凸面部分的構(gòu)件(微透鏡襯底1)各自為板形構(gòu)件(即，襯底)(包括片形構(gòu)件、膜型構(gòu)件等)，但是，具有凹面部分的構(gòu)件6和具有凸面部分的構(gòu)件(微透鏡襯底1)各自可以是任何一種。例如，具有凹面部分的構(gòu)件6可以是卷形構(gòu)件。
此外，本發(fā)明具有凸面部分的構(gòu)件(微透鏡襯底1)可以使用具有凹面部分的構(gòu)件6制造，并且本發(fā)明具有凸面部分的構(gòu)件(微透鏡襯底1)不限制于通過如上所述的方法制備的一種。
此外，在上面所述實(shí)施方案中，即使已經(jīng)描述了具有凸面部分的構(gòu)件(微透鏡襯底1)是構(gòu)成透射屏10或背面投影裝置300的構(gòu)件，并且將具有凹面部分的構(gòu)件用作用于制造具有凸面部分的構(gòu)件(微透鏡襯底1)的模具，但是，具有凸面部分的構(gòu)件(微透鏡襯底1)和具有凹面部分的構(gòu)件不限于上面所采用的那些，并且它可以是用于任何用途的那些。例如，本發(fā)明的具有凸面部分的構(gòu)件(微透鏡襯底1)可以用于光漫射板、黑底屏、投影顯示器(正面投影裝置)的屏幕(正面投影裝置的屏幕)、投影顯示器(正面投影裝置)等中的液晶光閥的構(gòu)成元件。
此外，在上面所述實(shí)施方案中，即使已經(jīng)描述了具有凸面部分的構(gòu)件(微透鏡襯底1)在其從具有凹面部分的構(gòu)件6中釋放后使用，但是，具有凹面部分的構(gòu)件6可以與具有凸面部分的構(gòu)件(微透鏡襯底1)一起使用，即，不從具有凹面部分的構(gòu)件6中釋放具有凸面部分的構(gòu)件(微透鏡襯底1)(特別是，它可以用作光學(xué)裝置如透射屏10和背面投影裝置300的組件)。
實(shí)施例
<具有凹面部分的構(gòu)件、具有凸面部分的構(gòu)件和透射屏的制造>
(實(shí)施例1)用如下方式制造配備有多個(gè)用于形成微透鏡的凹面部分的具有凹面部分的構(gòu)件。
首先，制造具有1.2m(橫向)×0.7m(縱向)矩形形狀且厚度為4.8mm的鈉鈣玻璃襯底。
將鈉鈣玻璃襯底浸漬在含有4重量％二氟氫銨和8重量％硫酸的清洗液中，進(jìn)行6μm蝕刻處理，從而清潔其表面。然后，進(jìn)行用純水的清洗并用氮?dú)?N2)的干燥(以除去純水)。
接著，通過濺射方法，在鈉鈣玻璃襯底的一個(gè)主表面上，形成鉻/氧化鉻的層壓結(jié)構(gòu)(即，其中將由氧化鉻形成的膜層壓在由鉻形成的膜的外周上的層壓結(jié)構(gòu))。即，在鈉鈣玻璃襯底的兩個(gè)表面上，形成各自由層壓結(jié)構(gòu)體制成的用于形成掩模的膜和背面保護(hù)膜，所述層壓結(jié)構(gòu)體由鉻形成的層和氧化鉻形成的層構(gòu)成。在這種情況下，鉻層的厚度為0.02μm，而氧化鉻層的厚度為0.02μm。
接著，對(duì)用于形成掩模的膜進(jìn)行激光加工，在形成掩模的膜中心部分113cm×65cm的區(qū)域內(nèi)形成以犬牙織紋方式安排的大量第一起始孔，由此獲得掩模。此外，在形成第一起始孔的區(qū)域的外面并且在鈉鈣玻璃襯底在其縱向方向上的兩端附近10cm×65cm的兩個(gè)區(qū)域內(nèi)，同時(shí)形成大量的第二起始孔。第一起始孔每個(gè)的平均寬度和平均長(zhǎng)度分別為2.0μm和2.2μm。此外，第二起始孔每個(gè)的平均寬度和平均長(zhǎng)度分別為2.0μm和2.2μm。
在這點(diǎn)上，激光加工是用YAG激光器，在束直徑為3.0μm和在主掃描方向上的掃描速度為0.1m/秒的條件下進(jìn)行的。此外，控制YAG激光器的能量密度使得當(dāng)形成第一起始孔時(shí)，能量密度為1mW，并且當(dāng)形成第二起始孔時(shí)，能量密度為1mJ。
此外，以這樣的方式在形成第一起始孔的區(qū)域外面形成第二起始孔，即，使第二起始孔向鈉鈣玻璃襯底在其縱向方向上的末端逐漸變得稀疏。
此外，此時(shí)，在鈉鈣玻璃襯底表面上形成有第一起始孔的部分，形成凹面部分和受損層(或受影響層)，所述凹面部分每個(gè)的深度為約0.005μm。
接著，對(duì)其中在掩模上形成第二起始孔的區(qū)域(對(duì)應(yīng)于第二區(qū)域)供給具有耐蝕刻性的密封構(gòu)件(例如帶)。使用具有由聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯組成的基礎(chǔ)和由粘合劑組成的粘合層的粘合帶作為密封構(gòu)件。
接著，對(duì)供給背面保護(hù)薄膜和密封構(gòu)件的鈉鈣玻璃襯底進(jìn)行濕法蝕刻處理。通過在濕法蝕刻處理的中期從鈉鈣玻璃襯底中去除密封構(gòu)件，暴露第二起始孔，并且使它與蝕刻劑接觸。
接著，對(duì)鈉鈣玻璃襯底進(jìn)行濕法蝕刻處理，由此在鈉鈣玻璃襯底的主表面上形成大量第一凹面部分(用于形成微透鏡的凹面部分)和大量第二凹面部分。當(dāng)從鈉鈣玻璃襯底的一個(gè)主表面上方觀看時(shí)，第一凹面部分每個(gè)的形狀為基本上橢圓形狀(扁平形狀)，而第二凹面部分每個(gè)的形狀為基本上圓形。如此形成的大量第一凹面部分具有彼此基本上相同的形狀。形成的第一凹面部分每個(gè)在其短軸方向的長(zhǎng)度(直徑)、形成的第一凹面部分每個(gè)在其長(zhǎng)軸方向的長(zhǎng)度、形成的第一凹面部分每個(gè)的曲率半徑和深度分別為54μm、72μm、37.0μm和36.5μm。此外，第一凹面部分在其中形成第一凹面部分的可用區(qū)域中的密度為260,000片/cm2。此外，如此形成的大量第二凹面部分具有彼此基本上相同的形狀。形成的第二凹面部分每個(gè)的直徑和深度分別為47.0μm和23.5μm。第二凹面部分在其中形成第二凹面部分的可用區(qū)域中的密度為100,000片/cm2。此外，在第二區(qū)域中的第二凹面部分的排列數(shù)量為7,000。此外，第二部分的鄰近排列的平均間距為100μm。第二區(qū)域在釋放方向中的長(zhǎng)度為50mm。
在這點(diǎn)上，將含有4重量％二氟氫銨和8重量％過氧化氫的水溶液用于濕法蝕刻處理作為蝕刻劑，并且襯底的浸漬時(shí)間為2.5小時(shí)。
接著，通過用硝酸銨鈰和高氯酸的混合液進(jìn)行蝕刻處理，除去掩模和背面保護(hù)膜。然后，進(jìn)行用純水的清洗和用N2氣體的干燥(除去純水)。
這樣，獲得如圖4所示的具有凹面部分的襯底，其中在鈉鈣玻璃襯底的主表面的第一區(qū)域以犬牙織紋方式排列有大量用于形成微透鏡的第一凹面部分，并且在鈉鈣玻璃襯底兩端附近形成有第一凹面部分的第一區(qū)域的外面(即，第二區(qū)域)形成大量第二凹面部分，使得第二凹面部分向鈉鈣玻璃襯底外面逐漸變稀疏。當(dāng)從鈉鈣玻璃襯底的一個(gè)主表面上方觀察時(shí)，形成第一凹面部分的可用區(qū)域中第一凹面部分相對(duì)于全部可用面積(第一區(qū)域)的份額為100％。此外，當(dāng)從鈉鈣玻璃襯底的一個(gè)主表面上方觀察時(shí)，形成第二凹面部分的區(qū)域(第二區(qū)域)中，第二凹面部分的份額為5％。
接著，將脫模劑(GF-6110)施用到如上所述獲得的其上形成了第一和第二凹面部分的具有凹面部分的構(gòu)件表面上，并且將非聚合的(未固化的)丙烯酸基樹脂(PMMA樹脂(甲基丙烯酸樹脂))施用到相同的表面?zhèn)?。此時(shí)，將基本上為球形的隔離物(每個(gè)的直徑為20μm)安置在具有凹面部分的構(gòu)件的基本上整個(gè)表面之上，所述的隔離物是由丙烯酸基樹脂(PMMA樹脂(甲基丙烯酸樹脂))的硬化材料形成的。此外，以1片/cm2的比率安排隔離物。
此時(shí)，在主襯底的一個(gè)末端上提供在釋放具有凸面部分的構(gòu)件(固化的樹脂材料)時(shí)幫助從具有凹面部分的構(gòu)件中釋放主襯底(具有凸面部分的構(gòu)件)的構(gòu)件(參見圖7)。幫助用的構(gòu)件的寬度為20mm。
接著，用由鈉鈣玻璃形成的平板的主表面擠壓(推擠)丙烯酸基樹脂。此時(shí)，進(jìn)行該處理使空氣不侵入具有凹面部分的構(gòu)件和丙烯酸基樹脂之間。此外，將脫模劑(GF-6110)施用到其表面上的這樣的平板用作所述的平板。
然后，通過加熱具有凹面部分的構(gòu)件，將丙烯酸基樹脂固化，獲得主襯底。所得到的主襯底(即，固化的丙烯酸基樹脂)的折射率為1.50。所得到的主襯底的厚度(除形成微透鏡的部分外)為22μm。形成微透鏡每個(gè)在其短軸方向的長(zhǎng)度(間距)、形成的微透鏡每個(gè)在其長(zhǎng)軸方向的長(zhǎng)度、形成的微透鏡每個(gè)的曲率半徑和深度分別為54μm、72μm、37.5μm和37.0μm。此外，凹面部分在其中形成微透鏡的可用透鏡區(qū)域中的份額為100％。硬化的丙烯酸基樹脂的硬度為肖氏D54。
接著，從主襯底上除去平板。
接著，通過輥涂布機(jī)，將加入了遮光材料(碳黑)的正型光聚合物(PC405GJSR Corporation制造)供給到主襯底的光出射表面上(與其上形成微透鏡的表面相反的表面上)。在光聚合物中，遮光材料的百分比含量為20重量％。
接著，對(duì)主襯底進(jìn)行90°×30分鐘的預(yù)烘焙處理。
接著，作為平行光，將80mJ/cm2的紫外線輻照通過與其上已經(jīng)形成凹面部分的具有凹面部分的構(gòu)件的表面相反的表面。因而，輻照的紫外線被每個(gè)微透鏡聚集，并且在每個(gè)微透鏡焦點(diǎn)f附近(所形成的黑底在其厚度方向上的中心附近)的光聚合物被選擇性地曝光。
然后，用含有0.5重量％KOH的水溶液對(duì)提供有具有凹面部分的構(gòu)件的主襯底進(jìn)行顯影處理40秒。
然后，進(jìn)行用純水的清洗并用N2的干燥(除去純水)。此外，對(duì)主襯底進(jìn)行200℃×30分鐘的后烘焙處理。因此，形成具有分別和微透鏡相對(duì)應(yīng)的多個(gè)開口的黑底。所形成的黑底的厚度為5.0μm。
然后，以下面的方式，將主襯底從具有凹面部分的構(gòu)件中釋放出來。
首先，將用于幫助釋放主襯底的構(gòu)件從具有到凹面部分的構(gòu)件中除去，并且也將其從由此形成的主襯底中除去。通過拉動(dòng)主襯底的一個(gè)末端部分使主襯底彎曲，將主襯底以預(yù)定的恒定速度連續(xù)(沒有間斷)地釋放。將釋放方向設(shè)置為第一凹面部分每個(gè)的短軸方向(即，主襯底的縱向方向)。將此時(shí)的拉伸強(qiáng)度設(shè)置為80g/cm(寬度)，并且將釋放速度設(shè)置為20mm/秒。
然后，通過浸染，將著色液供給到已經(jīng)從具有凹面部分的構(gòu)件中釋放的主襯底上。進(jìn)行該處理使其上形成了微透鏡的整個(gè)表面和著色液接觸，而其上形成黑底的表面不和著色液接觸。此外，當(dāng)將著色液供給到主襯底上時(shí)，將主襯底和著色液的溫度調(diào)節(jié)到為90℃。此外，在著色液供給過程中，將氣氛的壓力進(jìn)行加壓，以使其為120kPa。使用含有下列物質(zhì)的混合物作為著色液分散染料(藍(lán))(Futaba Sangyo制造)2重量份、分散染料(紅)(Futaba Sangyo制造)0.1重量份、分散染料(黃)(Futaba Sangyo制造)0.05重量份、芐醇10重量份、表面活性劑2重量份和純水1000重量份。
在將主襯底在如上所述條件下與著色液接觸20分鐘后，將主襯底從貯存著色液的浴槽中取出，然后將主襯底進(jìn)行沖洗和干燥。
通過進(jìn)行用純水的清洗并用N2的干燥(除去純水)，獲得其上形成了著色部分的微透鏡襯底。由此形成的著色部分的色密度為70％。
此外，通過使用具有凹面部分的構(gòu)件重復(fù)地進(jìn)行如上所述類似的處理，制造總共100片的微透鏡襯底。然后，使用第1片微透鏡襯底和第100片微透鏡襯底制造如圖3所示的透射屏。
(實(shí)施例2至5)
用類似于上面所述的實(shí)施例1的方式制造具有凹面部分的構(gòu)件、微透鏡襯底和透射屏，不同之處在于，通過改變下列中的任何一種而如表1中所示改變具有凹面部分的構(gòu)件的第一凹面部分每個(gè)和第二凹面部分每個(gè)的形狀和具有凹面部分的構(gòu)件的第一凹面部分和第二凹面部分的排列圖案掩模(用于形成掩模的膜)的結(jié)構(gòu)、用激光束輻照的條件(即，所形成的每個(gè)初始孔的形狀和每個(gè)初始凹面部分的深度)、在蝕刻劑中的浸漬時(shí)間等。
(實(shí)施例6)用類似于上面所述的實(shí)施例1的方式制造具有凹面部分的構(gòu)件、微透鏡襯底和透射屏，不同之處在于，在具有凹面部分的構(gòu)件的一個(gè)末端，不提供用于幫助主襯底從具有凹面部分的構(gòu)件中釋放的構(gòu)件，開始從具有凹面部分的構(gòu)件中釋放主襯底。
(比較例1)用類似于上面所述的實(shí)施例1的方式制造具有凹面部分的構(gòu)件、微透鏡襯底和透射屏，不同之處在于，在制造具有凹面部分的構(gòu)件時(shí)，不形成第二凹面部分。
(比較例2)用類似于上面所述的比較例1的方式制造具有凹面部分的構(gòu)件、微透鏡襯底和透射屏，不同之處在于，不形成著色部分。
(比較例3)用類似于上面所述的實(shí)施例1的方式制造具有凹面部分的構(gòu)件、微透鏡襯底和透射屏，不同之處在于，通過改變下列中的任何一種而如表1中所示改變具有凹面部分的構(gòu)件的第一凹面部分每個(gè)和第二凹面部分每個(gè)的形狀和具有凹面部分的構(gòu)件的第一凹面部分和第二凹面部分的排列圖案激光束輻照的條件(即，所形成的每個(gè)初始孔的形狀和每個(gè)初始凹面部分的深度)、在蝕刻劑中的浸漬時(shí)間等。
將實(shí)施例1至6和比較例1至3每個(gè)中的以下方面作為一個(gè)整體示于表1中在制造具有凹面部分的構(gòu)件時(shí)掩模的結(jié)構(gòu)、由此制造的具有凹面部分的構(gòu)件具有的凹面部分(第一和第二凹面部分)每個(gè)的形狀、第一和第二凹面部分的排列圖案、由此制造的微透鏡襯底所具有的所制造的微透鏡每個(gè)的形狀、所制造的微透鏡的排列圖案和微透鏡襯底(主襯底)的生產(chǎn)率等。
表1

形狀SC基本上圓形 SE基本上橢圓形排列圖案HC犬牙織紋 SL方格如從表1清楚的是，在本發(fā)明(即，實(shí)施例1至6)中，可以高生產(chǎn)率地制造微透鏡襯底。另一方面，在比較例1至3中，微透鏡襯底的生產(chǎn)率相當(dāng)?shù)?。為了詳?xì)地解釋此評(píng)估，在本發(fā)明中，可以容易而確保地進(jìn)行從具有凹面部分的構(gòu)件中釋放主襯底(即，微透鏡襯底)。另一方面，在比較例1至3中，難以從具有凹面部分的構(gòu)件中釋放主襯底，并且與本發(fā)明相比，釋放需要更大的力。
<背面投影裝置的制造>
使用上面所述實(shí)施例1到6和比較例1至3中每個(gè)中制造的透射屏制造(組裝)圖8所示的背面投影裝置。
<具有凹面部分的構(gòu)件耐久性的評(píng)估>
使用顯微鏡觀察實(shí)施例1至6和比較例1至3中每個(gè)中的具有凹面部分的構(gòu)件在制造100片微透鏡襯底之后(即，在重復(fù)地進(jìn)行主襯底的釋放100次之后)的表面，其中在其上已經(jīng)形成了凹面部分(即，第一凹面部分和第二凹面部分)。對(duì)上面所述的實(shí)施例1至6和比較例1至3中每個(gè)中的具有凹面部分的構(gòu)件的凹-凸圖案的狀態(tài)基于下面的四級(jí)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)估。
A沒有發(fā)現(xiàn)凹-凸圖案的裂紋。
B發(fā)現(xiàn)很少的凹-凸圖案的裂紋。
C輕微地發(fā)現(xiàn)凹-凸圖案的裂紋。
D顯著地發(fā)現(xiàn)凹-凸圖案的裂紋。
<點(diǎn)缺少和亮度不均勻性的評(píng)估>
在上面所述的實(shí)施例1至6和比較例1至3中每個(gè)中的背面投影裝置的透射屏上顯示樣品圖像。對(duì)在顯示的樣品圖像中的點(diǎn)缺少和亮度不均勻性的產(chǎn)生狀態(tài)基于下面的四級(jí)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)估。
A沒有發(fā)現(xiàn)點(diǎn)缺少和亮度不均勻性。
B發(fā)現(xiàn)很少的點(diǎn)缺少和亮度不均勻性。
C輕微地發(fā)現(xiàn)點(diǎn)缺少和亮度不均勻性中的至少一種。
D顯著地發(fā)現(xiàn)點(diǎn)缺少和亮度不均勻性中的至少一種。
<衍射光、波紋和色不均勻性的評(píng)估>
在上面所述的實(shí)施例1至6和比較例1至3每個(gè)中的背面投影裝置的透射屏上顯示樣品圖像。對(duì)顯示的樣品圖像中的衍射光、波紋和色不均勻性的產(chǎn)生狀態(tài)基于如下四級(jí)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)估。
A沒有發(fā)現(xiàn)衍射光、波紋和色不均勻性。
B發(fā)現(xiàn)很少的衍射光、波紋和色不均勻性。
C輕微地發(fā)現(xiàn)衍射光、波紋和色不均勻性中的至少一種。
D顯著地發(fā)現(xiàn)衍射光、波紋和色不均勻性中的至少一種。
<對(duì)比度的評(píng)估>
對(duì)于上面所述的實(shí)施例1至6和比較例1至3每個(gè)的背面投影裝置，進(jìn)行對(duì)比度的評(píng)估。
計(jì)算LW/LB比率作為對(duì)比度(CNT)，其中LW(cd/m2)是當(dāng)照度為413勒克斯(luces)的全白光進(jìn)入暗室中的背面投影裝置的透射屏?xí)r白信號(hào)(indication)的前側(cè)亮度(白亮度)，而LB(cd/m2)是在亮室中將光源全部關(guān)掉時(shí)黑信號(hào)的前側(cè)亮度增加量(黑亮度增加量)。在這點(diǎn)上，黑亮度增加量稱作在暗室中黑信號(hào)亮度的增加量。此外，亮室中的測(cè)量是在外部光照度為約185勒克斯的條件下進(jìn)行的，而暗室中的測(cè)量是在外部光照度為約0.1勒克斯的條件下進(jìn)行的。
對(duì)實(shí)施例1至6和比較例1至3每個(gè)中由LW/LB表示的對(duì)比度基于如下四級(jí)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)估。
A由LW/LB表示的對(duì)比度為500或以上。
B由LW/LB表示的對(duì)比度在400至500的范圍內(nèi)。
C由LW/LB表示的對(duì)比度在300至400的范圍內(nèi)。
D由LW/LB表示的對(duì)比度為300或以下。
<視角的測(cè)量>
在實(shí)施例1至6和比較例1至3每個(gè)的背面投影裝置中透射屏上顯示樣品圖像的同時(shí)，進(jìn)行在水平方向和垂直方向上的視角測(cè)量。在用測(cè)角光度計(jì)以一度的間隔進(jìn)行測(cè)量的條件下，進(jìn)行視角測(cè)量。這些視角測(cè)量的結(jié)果作為一個(gè)整體示于表2中。
表2

如從表2清楚的是，即使在重復(fù)在進(jìn)行具有凸面部分的構(gòu)件(微透鏡襯底)的制造(即，主襯底的釋放)之后，在具有凹面部分的構(gòu)件中也沒有發(fā)現(xiàn)凹-凸圖案的裂紋。此外，根據(jù)本發(fā)明得到的是具有優(yōu)異圖像質(zhì)量而沒有點(diǎn)缺少、亮度不均勻性、衍射光、波紋、色不均勻性等的圖案。此外，在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例1至6每個(gè)中的背面投影裝置具有優(yōu)異的對(duì)比度和視角特性。換言之，在本發(fā)明的每個(gè)背面投影裝置上可以穩(wěn)定地顯示優(yōu)異的圖像。特別是，即使配備有在重復(fù)地使用具有凹面部分的構(gòu)件之后制造的微透鏡襯底的透射屏和背面投影裝置中，也獲得了優(yōu)異的結(jié)果。
另一方面，在比較例1至3每個(gè)中，在已經(jīng)用于重復(fù)地制造微透鏡襯底(釋放主襯底)的具有凹面部分的構(gòu)件中，發(fā)現(xiàn)有凹-凸圖案的裂紋。此外，在使用所獲得的主襯底(微透鏡襯底)制造的透射屏和背面投影裝置中，未獲得足夠的結(jié)果。據(jù)認(rèn)為這是因?yàn)橛稍诰哂邪济娌糠值臉?gòu)件產(chǎn)生凹-凸圖案的缺陷如裂紋，不能在所制造的微透鏡襯底中形成具有需要形狀的微透鏡，或者，在從具有凹面部分的構(gòu)件中釋放主襯底時(shí)，在任何微透鏡襯底的微透鏡中產(chǎn)生凹-凸圖案的缺陷如裂紋。
權(quán)利要求
1.一種具有凹面部分的構(gòu)件，其被用來制造具有凸面部分的構(gòu)件，具有凹面部分的構(gòu)件和具有凸面部分的構(gòu)件各自具有兩個(gè)主表面，多個(gè)凸面部分形成在具有凸面部分的構(gòu)件的兩個(gè)主表面之一上，具有凹面部分的構(gòu)件包括第一區(qū)域，所述的第一區(qū)域被提供在具有凹面部分的構(gòu)件的兩個(gè)主表面之一上，多個(gè)第一凹面部分形成在第一區(qū)域中并且用來形成具有凸面部分的構(gòu)件的多個(gè)凸面部分；和第二區(qū)域，所述第二區(qū)域被提供在具有凹面部分的構(gòu)件的一個(gè)主表面上，所述的第二區(qū)域位于第一區(qū)域附近，多個(gè)第二凹面部分形成在第二區(qū)域中，所述多個(gè)第二凹面部分每個(gè)的深度比所述多個(gè)第一凹面部分每個(gè)的深度淺。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有凹面部分的構(gòu)件，其中所述具有凸面部分的構(gòu)件是擁有多個(gè)微透鏡作為所述多個(gè)凸面部分的微透鏡襯底。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有凹面部分的構(gòu)件，其中所述多個(gè)第一凹面部分每個(gè)的深度為8至500μm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有凹面部分的構(gòu)件，其中所述多個(gè)第二凹面部分每個(gè)的深度為5至400μm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有凹面部分的構(gòu)件，其中，在將所述多個(gè)第一凹面部分每個(gè)的深度定義為D1(μm)并且所述的多個(gè)第二凹面部分每個(gè)的深度定義為D2(μm)的情況下，D1和D2滿足關(guān)系3≤D1-D2≤495。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有凹面部分的構(gòu)件，其中當(dāng)從具有凹面部分的構(gòu)件的一個(gè)主表面的上方觀看時(shí)，所述多個(gè)第一凹面部分的每個(gè)均具有基本上為橢圓的形狀。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有凹面部分的構(gòu)件，其中所述的具有凹面部分的構(gòu)件是由具有透明性的材料形成的。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的具有凹面部分的構(gòu)件，其中，在將所述的多個(gè)第一凹面部分每個(gè)在其短軸方向的長(zhǎng)度定義為L(zhǎng)1(μm)并且將所述的多個(gè)第一凹面部分每個(gè)在其長(zhǎng)軸方向的長(zhǎng)度定義為L(zhǎng)2(μm)的情況下，L1和L2滿足關(guān)系0.10≤L1/L2≤0.99。
9.一種制造具有凸面部分的構(gòu)件的方法，所述的具有凸面部分的構(gòu)件是通過使用權(quán)利要求1定義的具有凹面部分的構(gòu)件制造的。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，該方法包括以下步驟制備具有凹面部分的構(gòu)件；向具有凹面部分的構(gòu)件的一個(gè)主表面上供給具有流動(dòng)性的樹脂材料，所述的一個(gè)主表面上形成有所述多個(gè)第一和第二凹面部分；固化樹脂材料形成基礎(chǔ)構(gòu)件；和從具有凹面部分的構(gòu)件中釋放所述的基礎(chǔ)構(gòu)件。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中基礎(chǔ)構(gòu)件釋放步驟包括以下步驟從具有凹面部分的構(gòu)件的第二區(qū)域釋放基礎(chǔ)構(gòu)件；和從具有凹面部分的構(gòu)件的第一區(qū)域釋放基礎(chǔ)構(gòu)件。
12.一種具有凸面部分的構(gòu)件，其是使用權(quán)利要求9定義的方法制造的。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的具有凸面部分的構(gòu)件，其中所述的具有凸面部分的構(gòu)件是由具有透明性的材料形成的。
14.一種透射屏，其包含菲涅耳透鏡，該菲涅耳透鏡由位于其一個(gè)主表面上的多個(gè)同心棱鏡形成，所述菲涅耳透鏡的一個(gè)主表面構(gòu)成其出射表面；和權(quán)利要求12定義的具有凸面部分的構(gòu)件，該具有凸面部分的構(gòu)件被安置在菲涅耳透鏡的出射表面?zhèn)?，使得其上形成有所述多個(gè)凸面部分的其一個(gè)主表面面對(duì)菲涅耳透鏡。
15.一種背面投影裝置，該背面投影裝置包含權(quán)利要求14定義的透射屏。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用來制造具有凸面部分的構(gòu)件的具有凹面部分的構(gòu)件6。具有凹面部分的構(gòu)件和具有凸面部分的構(gòu)件各自具有兩個(gè)主表面，并且多個(gè)凸面部分是形成在具有凸面部分的構(gòu)件的兩個(gè)主表面之一上的。具有凹面部分的構(gòu)件6包括第一區(qū)域67，所述的第一區(qū)域67被提供在具有凹面部分的構(gòu)件6的兩個(gè)主表面之一上，多個(gè)第一凹面部分61形成在第一區(qū)域67中并且用來形成具有凸面部分的構(gòu)件的多個(gè)凸面部分；和第二區(qū)域68，所述第二區(qū)域68被提供在具有凹面部分的構(gòu)件6的一個(gè)主表面上，所述的第二區(qū)域68位于第一區(qū)域67附近，多個(gè)第二凹面部分62形成在第二區(qū)域68中。多個(gè)第二凹面部分62每個(gè)的深度比多個(gè)第一凹面部分61每個(gè)的深度淺。
文檔編號(hào)H04N5/74GK1804717SQ20051004889
公開日2006年7月19日 申請(qǐng)日期2005年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月2日
發(fā)明者清水信雄 申請(qǐng)人:精工愛普生株式會(huì)社