專利名稱：制造微透鏡基板的方法、微透鏡基板、透射屏和背投的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制造微透鏡基板的方法、微透鏡基板、透射屏和背投。
背景技術(shù)：
近年來，作為用于家庭影院、大屏幕電視等的監(jiān)視器的適合的顯示器，對(duì)背投的需求日益強(qiáng)烈。在這種背投中，為了提高待投影的圖像的對(duì)比度，要求阻止外部光從背投的圖像光(image light)的發(fā)射側(cè)(即，觀眾側(cè))反射，同時(shí)阻止圖像光的強(qiáng)度降低。為了實(shí)現(xiàn)這種目的，其中微透鏡基板(微透鏡陣列片)設(shè)置有基部基板和透鏡部分的屏幕(背投式屏幕)，其中在所述基部基板的整個(gè)表面上供給著色劑，所述透鏡部分在所述基部基板的光入射面?zhèn)壬暇哂卸鄠€(gè)微透鏡(例如，參看JP-A-2004-45803)。
然而，在所述屏幕中，由于著色劑供給其上的基部基板定位在其觀眾側(cè)而不是透鏡部分處，所以難以充分提高投影的圖像的對(duì)比度。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種制造用于透射屏和/或背投的微透鏡基板的方法，其中所述透射屏和/或背投能有效獲得具有優(yōu)良的對(duì)比度的圖像。
本發(fā)明的另一目的是提供一種用于透射屏和/或背投的微透鏡基板的方法，其中所述透射屏和/或背投能獲得具有優(yōu)良對(duì)比度的圖像。
進(jìn)而，本發(fā)明的又一目的是提供一種設(shè)置有所述微透鏡基板的透射屏和背投。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的一方面提供了一種制造微透鏡基板的方法。所述微透鏡基板包括基部基板和透鏡部分，所述基部基板具有兩個(gè)主表面(major surface)，并且具有透光性，所述透鏡部分具有多個(gè)微透鏡。所述透鏡部分設(shè)置在所述基部基板的這兩個(gè)主表面的其中之一上。所述方法包括以下步驟準(zhǔn)備具有兩個(gè)主表面的基板，所述基板具有凹部，多個(gè)凹部形成在具有凹部的基板的兩個(gè)主表面的其中之一上；將用于形成所述透鏡部分的樹脂材料供給到上面形成所述多個(gè)凹部的所述基板的所述一個(gè)主表面上，所述樹脂材料由具有光固化性質(zhì)的光敏聚合物(photopolymer)作為主要成份構(gòu)成，并且包含由漫射劑(diffusingagent)和著色劑(coloring agent)的至少一個(gè)構(gòu)成的添加劑，所述漫射劑具有使入射光漫射到所述樹脂材料的功能；準(zhǔn)備所述基部基板；將所述基部基板安裝在所述供應(yīng)的樹脂材料上；在所述基部基板與所述樹脂材料接觸的狀態(tài)下，利用光光固化所述樹脂材料，以形成所述透鏡部分，由此所述基部基板結(jié)合至所述光固化的樹脂材料；以及從所述光固化的樹脂材料去除所述具有凹部的基板，以獲得設(shè)置有所述透鏡部分的所述微透鏡基板。
這使得可能制造用于透射屏和/或背投的微透鏡基板，其中所述透射屏和/或背投能有效獲得具有優(yōu)良對(duì)比度的圖像。
在本發(fā)明的所述方法中，優(yōu)選的是，漫射劑包括由聚苯乙烯、玻璃或有機(jī)交聯(lián)聚合物(organic cross-linking polymer)構(gòu)成的微粒。
這使得可能防止樹脂材料上的有害影響(例如，樹脂材料幾乎沒有被光固化，或沒有被光固化)發(fā)生在樹脂材料光固化步驟中。
在本發(fā)明的所述方法中，優(yōu)選的是，著色劑包括涂料和染料的至少之一。
這使得可能提高樹脂材料和著色劑之間的親和性。
在本發(fā)明的所述方法中，優(yōu)選的是，包含在所述樹脂材料中的所述添加劑的量在重量百分比0.01％到10％的范圍內(nèi)。
這使得可能防止樹脂材料上的有害影響(例如，樹脂材料幾乎沒有光固化，或沒有被光固化)發(fā)生在樹脂材料光固化步驟中。
在本發(fā)明的所述方法中，優(yōu)選的是，所述方法進(jìn)一步包括以下步驟在所述樹脂材料光固化步驟之前，向著所述具有凹部的基板的所述凹部的每個(gè)的底側(cè)吸引包含在所述樹脂材料中的所述著色劑。
因此，在所制造的微透鏡基板用在透射屏和/或背投中的情形下，可能獲得具有更優(yōu)良的對(duì)比度的投影的圖像。
在本發(fā)明的所述方法中，優(yōu)選的是，所述著色劑具有磁性，其中在所述著色劑吸引步驟中，磁性材料被準(zhǔn)備，并且被放置在具有凹部的基板上面沒有形成所述多個(gè)凹部的一側(cè)，由此所述著色劑向著所述凹部的每個(gè)的底側(cè)吸引，以便形成所述著色材料層。
這使得可能向著具有凹部的基板的凹部的每個(gè)的底側(cè)快速吸引著色劑，因此，可能有效制造微透鏡基板。
在本發(fā)明的所述方法中，優(yōu)選的是，所述方法進(jìn)一步包括以下步驟在所述基板去除步驟后，應(yīng)用包含著色劑的著色液到上面設(shè)置所述多個(gè)微透鏡的所述微透鏡基板的所述一個(gè)主表面上，從而所述微透鏡基板的所述一個(gè)主表面用所述著色劑著色。
因此，在所制造的微透鏡基板用在透射屏和/或背投中的情形下，可能獲得具有更優(yōu)良的對(duì)比度的投影的圖像。
在本發(fā)明的所述方法中，優(yōu)選的是，所述著色液應(yīng)用步驟通過浸漬執(zhí)行。
這使得可能容易而可靠地形成著色部分(特別是，具有均勻密度的著色部分)。
在本發(fā)明的所述方法中，優(yōu)選的是，所述具有凹部的基板由具有透光性的材料形成。
因此，可能從離樹脂材料較近的點(diǎn)發(fā)射光，并且這使得可能可靠地光固化所述樹脂材料。
在本發(fā)明的所述方法中，優(yōu)選的是，在所述樹脂材料光固化步驟中，所述光通過所述具有凹部的基板進(jìn)入所述樹脂材料。
因此，可能從離樹脂材料較近的點(diǎn)發(fā)射光，并且這使得可能可靠地光固化所述樹脂材料。
在本發(fā)明的所述方法中，優(yōu)選的是，所述光是紫外線。
這使得可能有助于提高制造微透鏡基板的安全性和降低成本。
在本發(fā)明的所述方法中，優(yōu)選的是，所述著色劑層的平均厚度在1μm到200μm的范圍內(nèi)。
這使得可能防止樹脂材料上的有害影響(例如，樹脂材料非常難光固化，或不能被光固化)發(fā)生在樹脂材料光固化步驟中。
本發(fā)明的另一方面提供了一種微透鏡基板。在一個(gè)實(shí)施例中的微透鏡基板是使用上述限定的方法制造的。
因此，在本發(fā)明的微透鏡基板用在透射屏和/或背投中的情形下，可能獲得具有更優(yōu)良的對(duì)比度的投影的圖像。
另一實(shí)施例中的微透鏡基板包括基部基板，具有兩個(gè)主表面，并且具有透光性；以及透鏡部分，設(shè)置有多個(gè)微透鏡，所述透鏡部分結(jié)合到所述基部基板的所述兩個(gè)主表面的一個(gè)上，其中所述透鏡部分由樹脂材料形成，所述樹脂材料由具有光固化性質(zhì)的光敏聚合物作為主要成份構(gòu)成，且所述樹脂材料包含由漫射劑和著色劑的至少一個(gè)構(gòu)成的添加劑，其中所述漫射劑具有使入射光漫射到所述樹脂材料的功能。
這使得可能提供一種用于透射屏和/或背投的微透鏡基板，其中所述透射屏和/或背投能獲得具有優(yōu)良對(duì)比度的圖像。
在本發(fā)明的微透鏡基板中，優(yōu)選的是，所述透鏡部分在上面形成所述多個(gè)微透鏡的所述微透鏡基板側(cè)設(shè)置有所述著色劑層，且所述透鏡部分中的幾乎全部著色劑都包括在所述層中。
因此，在本發(fā)明的微透鏡基板用在透射屏和/或背投中的情形下，可能獲得具有更優(yōu)良的對(duì)比度的投影的圖像。
本發(fā)明的再一方面提供了一種包括如上述限定的微透鏡基板的透射屏。
這使得可能提供能獲得具有優(yōu)良對(duì)比度的透射屏。
本發(fā)明的又一方面提供了一種包括如上述限定的透射屏的背投。
這使得可能提供能獲得具有優(yōu)良對(duì)比度的背投。根據(jù)以下結(jié)合附圖給出的描述，本發(fā)明的上述和其它目的、特性、和優(yōu)點(diǎn)將是顯然的，其中所述附圖示出作為實(shí)例的本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
附圖簡(jiǎn)要說明根據(jù)以下參看附圖作出的對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述，本發(fā)明的前述和其它目的、特性、和優(yōu)點(diǎn)將變得更加顯而易見。
圖1示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例中的微透鏡基板的縱截面圖。
圖2是圖1中所示的微透鏡基板的平面圖。
圖3示意性地示出透射屏的縱截面圖，其中所述透射屏設(shè)置有根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例中的圖1中所示的微透鏡基板。
圖4示意性地示出具有凹部的基板的縱截面圖，所述凹部用于使用制造的微透鏡基板形成微透鏡。
圖5示意性地示出制造圖4中所示的具有凹部的基板的方法的縱截面圖，所述基板用于形成微透鏡。
圖6示意性地示出制造圖1中所示的微透鏡基板的方法的每個(gè)過程的縱截面圖。
圖7示意性地示出制造圖1中所示的微透鏡基板的方法的每個(gè)過程的縱截面圖。
圖8示意性地示出制造圖1中所示的微透鏡基板的方法的每個(gè)過程的縱截面圖。
圖9示意性地示出制造圖1中所示的微透鏡基板的方法的每個(gè)過程的縱截面圖。
圖10示意性地示出背投的構(gòu)造的圖示。
圖11示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例中的微透鏡基板的縱截面圖。
圖12示意性地示出制造圖11中所示的微透鏡基板的方法的每個(gè)過程的縱截面圖。
圖13示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例中的微透鏡基板的縱截面圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在將參看附圖詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的制造微透鏡基板的方法、微透鏡基板、透射屏和背投的優(yōu)選實(shí)施例。
<第一實(shí)施例>
圖1示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例中的微透鏡基板的縱截面圖。圖2是圖1中所示的微透鏡基板的平面圖?，F(xiàn)在，在下面使用圖1的說明中，為了說明方便起見，分別將圖1中的左側(cè)和右側(cè)稱為“光入射側(cè)(或光入射表面)”和“光發(fā)射側(cè)(或光發(fā)射表面)”。就此而言，在以下的描述中，“光入射側(cè)”和“光發(fā)射側(cè)”分別表示用于獲得圖像光的光的“光入射側(cè)”和“光發(fā)射側(cè)”，并且它們不是分別表示外部光等的“光入射側(cè)”和“光發(fā)射側(cè)”，除非另外指定。
首先，現(xiàn)在將描述本發(fā)明的微透鏡基板1。
微透鏡基板(以下簡(jiǎn)稱為“透鏡基板”)1是包括在透射屏10(稍后描述)中的部件。如圖1中所示，微透鏡基板1設(shè)置有基部基板4和透鏡部分2，其中所述基部基板4具有兩個(gè)主表面，并且具有透光性，所述透鏡部分2設(shè)置在基部基板4的光入射表面?zhèn)?一個(gè)主表面)處。
基部基板4具有平坦的形狀。盡管基部基板4的構(gòu)成材料沒有被特別限制，但是它由具有均勻的折射率的透明樹脂材料作為主要成份構(gòu)成。
作為基部基板4的具體構(gòu)成材料，例如，可使用例如聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)等聚烯烴、環(huán)狀聚烯烴、變性聚烯烴、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚苯乙烯、聚酰胺(例如尼龍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)、離聚物、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)、例如聚對(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)己二酯(polycyclohexane terephthalate)(PCT)等聚酯、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、聚苯硫醚、多芳基化合物、例如芳香族聚酯等液晶聚合物、例如聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏二氟乙烯(polyfluorovinylidene)等氟樹脂、例如苯乙烯基彈性體、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多種熱塑性彈性體、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、氨基甲酸乙酯基樹脂等；并且可提及將這些材料的至少之一作為主要成份的共聚物、混合體和聚合物合金等。并且，在本發(fā)明中，這些材料的兩種或更多種的混合物可被使用(例如，混合樹脂、聚合物合金、使用上述材料的兩種或更多種的包括兩個(gè)或更多個(gè)層的層壓體)。在這些材料中，從透明度的觀點(diǎn)看，優(yōu)選的是，基部基板2的構(gòu)成材料是聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯、和丙烯酸基樹脂，具體而言，更優(yōu)選地是丙烯酸基樹脂。由于丙烯酸基樹脂具有優(yōu)良的耐熱性、耐光性、和可加工性、除了優(yōu)良透明度外在形成時(shí)形成的尺寸精度和機(jī)械強(qiáng)度，所以丙烯酸基樹脂適于用作基部基板4的構(gòu)成材料。因此，具體而言，使用本發(fā)明中的由丙烯酸基樹脂作為主要材料形成的基部基板4，可能提供具有多種優(yōu)良的特征和可靠性的透鏡基板(微透鏡基板1)。并且，由于丙烯酸基樹脂通常較廉價(jià)，所以考慮到微透鏡基板1的制造成本，這是有利的。
作為丙烯酸基樹脂，例如，可使用包括丙烯酸或其誘導(dǎo)物(例如，丙烯酸酯)作為構(gòu)成單體的丙烯酸樹脂，包括甲基丙烯酸或其誘導(dǎo)物(例如，甲基丙烯酸酯)作為構(gòu)成單體的甲基丙烯酸樹脂、包括丙烯酸(甲基丙烯酸)或其誘導(dǎo)物作為構(gòu)成單體的共聚物(例如，苯乙烯-丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-α-氯丙烯酸甲基共聚物、苯乙烯-丙烯腈-丙烯酸酯共聚物等)。可使用它們中的一種或選自它們的兩種或更多種的組合。
如圖2中所示，透鏡部分2具有多個(gè)微透鏡(凸透鏡)21。
優(yōu)選的是，微透鏡21的平均直徑在10μm到500μm的范圍內(nèi)，更優(yōu)選地，在30μm到300μm的范圍內(nèi)，進(jìn)一步更優(yōu)選地，在50μm到100μm的范圍內(nèi)。通過將每個(gè)微透鏡21的平均直徑都限制在上述范圍內(nèi)，可能進(jìn)一步提高微透鏡基板1(透射屏10設(shè)置有微透鏡基板1)的生產(chǎn)率，同時(shí)保持投影在所述屏幕上的圖像的充分高的分辨率。就此而言，優(yōu)選的是，微透鏡基板1中的相鄰微透鏡21之間的間距在10μm到500μm的范圍內(nèi)，更優(yōu)選地，所述間距在30μm到300μm的范圍內(nèi)，進(jìn)一步更優(yōu)選地，所述間距在50μm到100μm的范圍內(nèi)。
并且，優(yōu)選的是，所述多個(gè)微透鏡21的每個(gè)的平均曲率半徑都在5μm到250μm的范圍內(nèi)，更優(yōu)選地，在15μm到150μm的范圍內(nèi)。最優(yōu)選地，平均曲率半徑在25μm到50μm的范圍內(nèi)。通過將每個(gè)微透鏡21的平均曲率半徑限制在上述范圍內(nèi)，可能顯著地提高視角特征。具體而言，可能提高水平方向和垂直方向上的視角特征。
此外，微透鏡21的布置圖樣沒有被特別限制。所述布置圖樣可以是其中微透鏡21以規(guī)則形式(例如，網(wǎng)格形狀形式、犬牙織紋形式)布置的布置圖樣或其中微透鏡21以光學(xué)上的隨機(jī)形式(在從微透鏡基板1的光入射面(一個(gè)主表面)上方看時(shí)，微透鏡21彼此隨機(jī)布置)布置的布置圖樣。然而，優(yōu)選的是，微透鏡21以如圖2中所示的隨機(jī)形式布置。在微透鏡21以這樣的隨機(jī)形式布置的情形下，可能更有效地防止光對(duì)液晶和菲涅耳透鏡等的光閥的干涉，因此可能幾乎完全防止莫爾條紋出現(xiàn)。這使得可能獲得具有高顯示質(zhì)量的優(yōu)良透射屏10。就此而言，在本說明書中的術(shù)語“以光學(xué)上隨機(jī)的順序”是指多個(gè)微透鏡21被不規(guī)則地或隨機(jī)地布置，從而可能有效防止和抑制例如莫爾條紋等光干涉出現(xiàn)。
并且，如圖1中所示，每個(gè)微透鏡21都形成為凸透鏡，所述凸透鏡向微透鏡基板1的光入射側(cè)凸出，并且被設(shè)計(jì)為使得其焦點(diǎn)定位在微透鏡基板1的光發(fā)射表面24附近中。換言之，從大體垂直于微透鏡基板1的方向進(jìn)入微透鏡基板1的平行光La(來自菲涅耳透鏡5的平行光La將在稍后描述)由微透鏡基板1的每個(gè)微透鏡21聚集，并且聚焦在微透鏡基板1的光發(fā)射表面24附近中的焦點(diǎn)f上。
并且，優(yōu)選的是，在從微透鏡基板1的光入射面上方(即，圖2中所示的方向)看時(shí)，在形成微透鏡21的可用區(qū)域中的由全部微透鏡(凹透鏡)21占用的面積與整個(gè)可用面積之比為90％或更大。更優(yōu)選地，此比值為96％或更大。在可用區(qū)域中的由全部微透鏡(凹透鏡)21占用的面積與整個(gè)可用面積之比為90％或更大的情形下，可能減少經(jīng)過與微透鏡21存在的區(qū)域不同的區(qū)域的直射光，這使得可能進(jìn)一步提高設(shè)置有微透鏡基板1的透射屏10的光使用效率。
透鏡部分2由樹脂材料23形成，所述樹脂材料由具有光固化性質(zhì)的光電聚合物作為主要成份構(gòu)成，且樹脂材料23包含由漫射劑25的至少一種構(gòu)成的添加劑。在此方面，所述漫射劑25具有使入射光從光源漫射到所述微透鏡基板1的功能。
并且，漫射劑25大致均勻地存在于整個(gè)光固化樹脂材料23(整個(gè)透鏡部分2)中(其具有大致均勻的密度)(參看圖1和2)。
漫射劑25沒有被特別限制，但是例如，可將由聚苯乙烯、玻璃或有機(jī)交聯(lián)聚合物構(gòu)成的微粒(熔珠)可用作漫射劑25。這樣，可能適當(dāng)?shù)芈淙肷涔?。這使得可能充分防止和抑制莫爾條紋等光干涉發(fā)生。并且，在微透鏡基板應(yīng)用于透射屏10的情形下，可能獲得具有優(yōu)良對(duì)比度的投影圖像。
接著，現(xiàn)在將描述設(shè)置有如上所述微透鏡基板1的透射屏10。
圖3示意性地示出透射屏10的縱截面圖，其中所述透射屏設(shè)置有根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例中的圖1中所示的微透鏡基板?，F(xiàn)在，在使用下面使用圖3的說明中，為了說明方便起見，分別將圖3中的左側(cè)和右側(cè)稱為“光入射側(cè)(或光入射表面)”和“光發(fā)射側(cè)(或光發(fā)射表面)”。如圖3中所示，透射屏10設(shè)置有菲涅耳透鏡5和上述微透鏡基板1。菲涅耳透鏡5布置在微透鏡基板1的光入射表面?zhèn)壬?即，在用于圖像的光入射側(cè)上)，且透射屏10被構(gòu)造為使得由菲涅耳透鏡5傳輸?shù)墓膺M(jìn)入微透鏡基板1。
菲涅耳透鏡5設(shè)置有多個(gè)棱鏡，所述棱鏡以大致同心形式形成在菲涅耳透鏡5的光發(fā)射表面上。菲涅耳透鏡5使用于投影的圖像的光從投影透鏡(圖中未示出)偏轉(zhuǎn)，并且輸出平行于微透鏡基板1的主表面的垂直方向的平行光La到微透鏡基板1的光入射表面?zhèn)取?br>
在如上所述構(gòu)造的透射屏10中，來自投影透鏡圖像光由菲涅耳透鏡5偏轉(zhuǎn)，以變成平行光La。接著，平行光La從上面形成多個(gè)微透鏡21的光入射表面進(jìn)入微透鏡基板1，以由微透鏡基板1的微透鏡21的每個(gè)聚集，接著，聚集的光經(jīng)過基部基板4被輸出。同時(shí)，進(jìn)入微透鏡基板1的光以充分的透射比穿過微透鏡基板1，接著透射屏10的觀察者(觀眾)觀察(觀看)作為平面圖像的光。
并且，由于漫射劑25設(shè)置在如上所述的微透鏡基板1的透鏡部分2中，所以可能適當(dāng)?shù)芈淙肷涔?。因此，透射?0可具有優(yōu)良的對(duì)比度。
接著，現(xiàn)在將描述制造上述微透鏡基板1的方法。
圖4是示意性地示出具有凹部的基板的縱截面圖，所述凹部用于使用制造的微透鏡基板形成微透鏡。圖5示意性地示出制造圖4中所示的具有凹部的基板的方法的縱截面圖，所述基板用于形成微透鏡。圖6至圖9示意性地示出制造圖1中所示的微透鏡基板的方法的過程的縱截面圖。就此而言，在以下的描述中，將圖6至圖9中的下側(cè)和上側(cè)分別稱為“光入射側(cè)(或光入射表面)和“光發(fā)射側(cè)(或光發(fā)射表面)”。
并且，用于形成微透鏡21的許多凹部實(shí)際上在制造具有用于形成微透鏡21的凹部的基板6中形成在基板上，許多凸部(凸透鏡)實(shí)際上在制造微透鏡基板1中形成在基板上。然而，為了使得解釋更易理解，示出用于形成微透鏡21和微透鏡基板1的具有凹部的一對(duì)基板6，以便在圖4至圖9中被強(qiáng)調(diào)。
首先，將在描述制造微透鏡基板1的方法之前描述具有用于形成微透鏡21的凹部的基板6的結(jié)構(gòu)及其制造方法，其中所述基板6用于制造微透鏡基板1。
如圖4中所示，具有用于形成微透鏡21的凹部的基板6具有許多以隨機(jī)形式布置在其上的凹部(用于形成微透鏡21)61。
通過使用所述具有用于形成微透鏡21的凹部的基板6，可能獲得如上所述上面以隨機(jī)形式布置多個(gè)微透鏡21的微透鏡基板1。就此而言，在本說明書中的術(shù)語“以光學(xué)上隨機(jī)的順序”是指多個(gè)微透鏡21被不規(guī)則地或隨機(jī)地布置，從而可能有效防止和抑制例如莫爾條紋等光干涉發(fā)生。
接下來，將參看圖5描述制造具有用于形成微透鏡21的凹部的基板6的方法的一個(gè)實(shí)例。就此而言，盡管用于形成微透鏡21的許多凹部61實(shí)際上形成在基板上，但為了簡(jiǎn)化對(duì)其的解釋，僅放大示出其部分。
首先，在制造具有用于形成微透鏡21的凹部61的基板6中準(zhǔn)備基板7。優(yōu)選的是，將具有均勻厚度但無彎曲和瑕疵的基板用作基板7。并且，也是優(yōu)選的是，將表面通過清洗等清潔的基板用作基板7。
盡管可將堿石灰玻璃、微晶玻璃、石英玻璃、鉛玻璃、鉀玻璃、硼硅玻璃、無堿玻璃等用作基板7的構(gòu)成材料，但是在這些玻璃中堿石灰玻璃、微晶玻璃(例如，微晶玻璃(neoceram)等)、和無堿玻璃是優(yōu)選的。通過用堿石灰玻璃、微晶玻璃、或無堿玻璃構(gòu)成基板7，基板7(具有用于形成微透鏡21的凹部61的基板6)可具有透光性。
<A1>如圖5A中所示，掩模8形成在準(zhǔn)備的基板7的表面上(掩模形成工藝)。接著，背面保護(hù)膜89形成在基板7的背面(即，與上面形成掩模8的表面相對(duì)的表面?zhèn)?上。毋庸置疑，掩模8和背面保護(hù)膜89可同時(shí)形成。優(yōu)選的是，掩模8允許初始孔81(稍后將描述)通過用激光束輻射等形成在其中，并且在蝕刻工藝(稍后將描述)中具有抗蝕性。換言之，優(yōu)選的是，掩模8構(gòu)成為使得掩模8的蝕刻速度幾乎等于或小于基板7的蝕刻速度。
根據(jù)這樣的觀點(diǎn)，例如，諸如Cr、Au、Ni、Ti、Pt等金屬、包含選自這些金屬的兩種或更多種金屬的金屬合金(金屬氧化物)、硅、樹脂等可作為掩模8的構(gòu)成材?？蛇x地，通過由不同材料形成的多個(gè)層(例如Cr/Au或鉻氧化物/Cr層壓板等)，可使掩模8具有層壓結(jié)構(gòu)。
形成掩模8的方法沒有被特別限制。在掩模8由例如Cr和Au或例如鉻氧化物等金屬氧化物構(gòu)成的情形下，掩模8舉例來說可通過蒸發(fā)方法、濺射方法等適當(dāng)形成。另一方面，在掩模8由硅形成的情形下，掩模8舉例來說可通過濺射方法、CVD方法等適當(dāng)形成。
盡管掩模8的厚度根據(jù)構(gòu)成掩模8的材料而改變，但是優(yōu)選的是，掩模8的厚度在0.01μ到2.0μm的范圍內(nèi)，更優(yōu)選地在0.03μ到0.2μm的范圍內(nèi)。在掩模8的厚度低于上面給出的下限的情形下，存在使在初始孔形成工藝(稍后將描述)中形成的初始孔81的形狀變形的可能性。此外，存在在蝕刻工藝的濕蝕刻工藝(稍后將描述)期間不能獲得對(duì)基板7的掩模部分的充分保護(hù)的可能性。另一方面，在掩模8的厚度高于上面給出的上限的情形下，除了在初始孔形成工藝(稍后將描述)中形成穿過掩模8的初始孔81的困難外，還存在掩模8由于其取決于掩模8的構(gòu)成材料等的內(nèi)部應(yīng)力趨向于容易被去除的情形。
背面保護(hù)膜89為了在隨后的工藝中保護(hù)基板7的背面而設(shè)置。利用背面保護(hù)膜89可適當(dāng)防止基板7的背面的變差(deterioration)等。由于使用與掩模8相同的材料形成背面保護(hù)膜89，所以它可能以類似于形成掩模8的方式與掩模8的形成同時(shí)被設(shè)置。
<A2>接下來，如圖5B中所示，將在蝕刻工藝(稍后將描述)中用作掩模開口的多個(gè)初始孔81以隨機(jī)的形式形成在掩模8中(初始孔形成工藝)。盡管初始孔81可以任何方法形成，但優(yōu)選的是，初始孔81通過物理方法(例如鼓風(fēng)工藝和蝕刻工藝等)或利用激光束輻射(例如紅寶石激光器和半導(dǎo)體激光器等)形成。這使得可能以高生產(chǎn)率制造具有用于形成微透鏡21的凹部的基板6。具體而言，凹部61可易于形成在較大尺寸的基板7上。
優(yōu)選的是，初始孔81均勻地形成在掩模8的整個(gè)表面上。并且，優(yōu)選的是，初始孔81以使得小孔以預(yù)定規(guī)則間隔布置的方式形成，從而待形成的基板7的表面上不存在平坦部分，從而在步驟<A3>(稍后將描述)使具有掩模8的基板7經(jīng)受蝕刻工藝時(shí)基板7的表面幾乎無空間地用凹部61覆蓋。
如圖5B中所示，在初始孔81形成在掩模8中時(shí)，除了初始孔81外，通過去除基板7的表面的部分，初始凹部71也可形成在基板7中。這使得可能提高具有掩模8的基板7經(jīng)受蝕刻工藝(稍后將描述)時(shí)基板7與蝕刻劑的接觸面積，由此可使得腐蝕適當(dāng)開始。并且，通過調(diào)節(jié)每個(gè)初始凹部71的深度，也可能調(diào)節(jié)每個(gè)凹部61的深度(即，微透鏡21的最大深度)。盡管每個(gè)初始凹部71的深度沒有被特別限制，但是優(yōu)選的是，它為5.0μm或更小，更優(yōu)選地，所述深度在約0.1到0.5μm的范圍內(nèi)。
<A3>接下來，如圖5C中所示，通過使用其中形成初始孔81的掩模8使基板7經(jīng)受蝕刻工藝，許多凹部61以隨機(jī)形式形成在基板7中(蝕刻工藝)。蝕刻工藝沒有被特別限制，作為蝕刻方法，舉例來說可使用濕蝕刻工藝、干蝕刻工藝等。在以下說明中，將使用濕蝕刻工藝的情形作為實(shí)例描述。
通過使用其中形成初始孔81的掩模8覆蓋的基板7經(jīng)受濕蝕刻工藝，從不存在掩模8的部分腐蝕基板7，由此許多凹部61形成在基板7中。如上所述，由于形成在掩模中的初始孔81被以隨機(jī)方式布置，所以待形成的凹部61也可以隨機(jī)方式布置在基板7的表面上。
并且，在本實(shí)施例中，在步驟<A2>初始孔81形成在掩模8中時(shí)，初始凹部71形成在基板7的表面上。這使得基板7與蝕刻劑的接觸面積在蝕刻工藝期間增加，從而可使得腐蝕適當(dāng)開始。此外，凹部61可利用濕蝕刻工藝適當(dāng)形成。在將包含氫氟酸(氟化氫)的蝕刻劑(即，氫氟酸基蝕刻劑)用作蝕刻劑的情形下，例如，可更有選擇地腐蝕基板7，這使得可能適當(dāng)形成凹部61。
<A4>接下來，如圖5D中所示去除掩模8(掩模去除工藝)。同時(shí)，背面保護(hù)膜89也與掩模8一起被去除。
作為上述工藝的結(jié)果，如圖5D和4中所示，獲得具有用于形成微透鏡21的凹部的基板6，其中許多凹部61以隨機(jī)方式形成在基板7中。
接下來，現(xiàn)在將描述使用具有用于形成上述微透鏡21的凹部的基板6制造微透鏡基板1的方法。
<B1>如圖6中所示，具有流體性的(未固化的)樹脂材料26被供給具有用于形成微透鏡21的凹部的基板6，其中凹部61形成在所述基板6上(樹脂材料供應(yīng)工藝)。樹脂材料23由具有光固化性質(zhì)的光電聚合物作為主要成份構(gòu)成，并且包含漫射劑25。
就此而言，優(yōu)選的是，包含在樹脂材料23中的漫射劑25的百分比含量在重量百分比0.01％到10％的范圍內(nèi)，更優(yōu)選地，在重量百分比0.1％到1.0％的范圍內(nèi)。在漫射劑25的百分比含量限制在上述范圍內(nèi)的情形下，可能防止樹脂材料光固化工藝中樹脂材料23上的有害影響發(fā)生在光固化樹脂材料23時(shí)(例如，樹脂材料23幾乎沒有被光固化，或沒有被光固化)。
并且，在由聚苯乙烯、玻璃或有機(jī)交聯(lián)聚合物構(gòu)成的微粒用作上述漫射劑25的情形下，可能防止樹脂材料23上的有害影響發(fā)生在光固化樹脂材料23時(shí)(例如，樹脂材料23幾乎沒有被光固化，或沒有被光固化)。
此外，盡管漫射劑25的平均粒徑?jīng)]有被特別限制，但是舉例來說，優(yōu)選的是，它在1到20μm的范圍內(nèi)，更優(yōu)選地，它在3到10μm的范圍內(nèi)。在漫射劑25的平均粒徑限制在上述范圍內(nèi)的情形下，可能適當(dāng)漫射入射光，同時(shí)防止或抑制將最終獲得的透鏡部分2的透光性變壞。并且，可能防止樹脂材料23上的有害影響發(fā)生在光固化樹脂材料23時(shí)(例如，樹脂材料23幾乎沒有被光固化，或沒有被光固化)。
并且，在本實(shí)施例中，在此步驟，襯墊9設(shè)置在沒有形成具有用于形成微透鏡21的凹部的基板6的凹部61的區(qū)域處，接著在隨后的步驟利用基部基板4壓(或推)樹脂材料23(安裝工藝)。這樣，可能更確定地控制待形成的透鏡部分2的厚度，并且這使得可能更確定地控制最終獲得的微透鏡基板1中的相應(yīng)微透鏡21的焦點(diǎn)f。
在將襯墊9用于本實(shí)施例的情形下，襯墊9的形狀沒有被特別限制，但是優(yōu)選的是，它為大致球形或大致柱形。在襯墊9具有所述形狀的情形下，優(yōu)選的是，每個(gè)襯墊9的直徑在10μm到300μm的范圍內(nèi)，更優(yōu)選地，在30μm到200μm的范圍內(nèi)。進(jìn)一步更優(yōu)選地，每個(gè)襯墊9的直徑在30μm到170μm的范圍內(nèi)。
就此而言，在應(yīng)用樹脂材料23之前，可將脫模劑等應(yīng)用于具有用于形成微透鏡21的基板6的表面(上面形成凹部61)。這使得可能在隨后的步驟使透鏡部分2從具有用于形成微透鏡21的凹部的基板6分離(去除步驟)。
<B2>接下來，如圖7中所示，基部基板4被安裝(即，覆蓋)在樹脂材料23上(安裝工藝)。同時(shí)，利用基部基板4推(壓)樹脂材料23。這使得可能確定地使基部基板5緊密粘到樹脂材料23，因此，可能確定地結(jié)合待光固化的樹脂材料23(即，最終獲得的透鏡部分2)到基部基板4。
<B3>接下來，光固化樹脂材料23(樹脂材料光固化工藝)。如圖8中所示，在本步驟，光Lb通過具有凹部的基板6被發(fā)射(進(jìn)入)樹脂材料23。由于具有用于形成微透鏡21的凹部的基板6具有透光性，所以可能在基部基板4與樹脂材料23接觸的狀態(tài)下從具有用于形成微透鏡21的凹部的基板6的側(cè)發(fā)射光Lb到樹脂材料23。由于光Lb可被發(fā)射到樹脂材料23，所以光源可被設(shè)置在(或嵌入)上面例如待安裝具有用于形成微透鏡21的凹部的基板6的臺(tái)(圖中未示出)。因此，可能從相對(duì)于樹脂材料23較近的側(cè)發(fā)射光Lb到樹脂材料23。這使得可能確定地光固化樹脂材料23。并且，在光固化樹脂材料23的同時(shí)樹脂材料23結(jié)合至基部材料4。就此而言，待發(fā)射的光Lb沒有被特別限制。例如，可使用紫外線、電離輻射、激光等。從提高安全性和削減制造成本的觀點(diǎn)來看，優(yōu)選的是使用紫外線。
<B4>接著，如圖9中所示，從光固化的樹脂材料23去除具有用于形成微透鏡21的凹部的基板6(去除步驟)。
通過如上所述的工藝，有效并確定地獲得設(shè)置有具有漫射入射光的功能的透鏡部分2的微透鏡基板1。
下文中，將對(duì)使用上述透射屏的背投進(jìn)行描述。
圖10示意性地示出本發(fā)明的透射屏應(yīng)用于的背投300的截面圖，如圖10中所示，背投300具有其中投影光學(xué)器件310、導(dǎo)光反射鏡320、和透射屏10布置在殼體340中的結(jié)構(gòu)。
由于背投300設(shè)置有如上所述的透射屏10，所以可能獲得具有優(yōu)良對(duì)比度的投影圖像。另外，具體而言，由于背投300具有本實(shí)施例中如上所述的構(gòu)造，所以可能獲得優(yōu)良的視角特征和光使用效率。
并且，由于微透鏡21光學(xué)上以隨機(jī)方式布置在上述微透鏡基板1上，所以背投300幾乎不會(huì)極端地產(chǎn)生例如莫爾條紋等問題。
<第二實(shí)施例>
圖11示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例中的微透鏡基板的縱截面圖。圖12示意性地示出制造圖11中所示的微透鏡基板的方法的每個(gè)過程的縱截面圖。就此而言，在下面使用圖12的說明中，為了說明方便起見，分別將圖12中的下側(cè)和上側(cè)稱為“光入射側(cè)(或光入射表面)”和“光發(fā)射側(cè)(或光發(fā)射表面)”。
下文中，將參看圖11和12對(duì)第二實(shí)施例的微透鏡基板進(jìn)行說明；然而，主要描述上述第一實(shí)施例和第二實(shí)施例之間的差別，并且省略對(duì)類似部分的描述。除了透鏡部分的構(gòu)造外，本實(shí)施例中的微透鏡基板類似于上述第一實(shí)施例。
如圖11中所示，透鏡部分2A由光固化的樹脂材料23形成，其中所述樹脂材料23包含著色劑27作為添加劑。著色劑27布置在微透鏡基板1中的透鏡部分2A的側(cè)處(上面形成多個(gè)微透鏡21)(即，著色劑27不均勻地分布在每個(gè)微透鏡21的頂點(diǎn)側(cè)處)。
并且，著色劑27可有效地從其光入射側(cè)透射(transmit)入射光到微透鏡基板1，并且具有防止外部光(例如，從其光發(fā)射側(cè)等不情愿地進(jìn)入微透鏡基板1的外部光)反射到其光發(fā)射側(cè)的功能。由于著色劑27不均勻地分布在微透鏡基板1的光入射側(cè)處(即，每個(gè)微透鏡21的光入射側(cè)處)，所以可能獲得具有更優(yōu)良的對(duì)比度的投影圖像。
就此而言，著色劑27的顏色沒有被特別限制。優(yōu)選的是，著色劑27的顏色是非彩色(achromatic color)，特別是使用顏色基于藍(lán)色和紅色的、棕色或黃色混合在其中的著色劑以黑色作為外觀。并且，優(yōu)選的是，具有用于控制光源的光的三種基色(RGB)的平衡的特定波長(zhǎng)的光被有選擇地吸收在著色劑27中，或穿過著色劑27。這使得可能防止外部光被反射。由穿過微透鏡基板1的光形成的圖像的色調(diào)可被精確表示，且色度座標(biāo)變寬(使得色調(diào)的表示寬度充分變寬)，因此，可表示深黑色。結(jié)果，具體而言，可能提高圖像對(duì)比度。
接下來，將對(duì)制造具有透鏡部分2A的微透鏡基板1的方法進(jìn)行描述，其中著色劑27布置在上面形成多個(gè)微透鏡21的微透鏡基板1中的透鏡部分2A的側(cè)處。
制造本實(shí)施例的微透鏡基板1的方法類似于制造第一實(shí)施例中的微透鏡基板的方法，但區(qū)別之處在于所述方法進(jìn)一步包括著色劑吸引工藝。在著色劑吸引工藝中，在樹脂材料光固化工藝(上述第一實(shí)施例中的[B3])之前，豎直材料23中的著色劑27被向著具有用于形成微透鏡21的凹部的基板6中的每個(gè)凹部61的底部611側(cè)吸引，即向著待制造的微透鏡基板1的光入射側(cè)吸引(參看圖12)。
并且，著色劑27沒有被特別限制，但是例如，優(yōu)選的是使用多種涂料中的任何一種作為著色劑27。通過使用多種涂料中的任何一種作為著色劑27，可能提高樹脂材料23和著色劑27之間的親和力。這樣，著色劑27可變成散布狀態(tài)，其中著色劑27均勻散布在于樹脂材料供應(yīng)工藝(上述第一實(shí)施例中的[B1])供應(yīng)的樹脂材料23中。通過在此狀態(tài)下執(zhí)行著色劑吸引工藝，可能在樹脂材料23(更確切地說，透鏡部分2A)中形成具有大致均勻厚度的著色劑層27。
在此情形下，優(yōu)選的是，著色劑層27的平均厚度在1μm到200μm的范圍內(nèi)，更優(yōu)選在2μm到80μm的范圍內(nèi)。在平均厚度限制在上述范圍內(nèi)的情形下，可能防止當(dāng)通過從待形成的微透鏡基板的光入射側(cè)輻射光光固化樹脂材料時(shí)(即，在樹脂材料光固化工藝中)樹脂材料23上的有害影響(例如，透鏡部分2A的構(gòu)成材料變差)充分發(fā)生。
并且，優(yōu)選的是，著色劑27具有磁性。在著色劑27具有磁性的情況下，通過準(zhǔn)備磁性材料(或磁體)20并將其放置在具有凹部的基板6的一側(cè)(如圖12中所示上面沒有形成多個(gè)凹部61)，可能向著待形成的微透鏡基板1的光入射側(cè)吸引著色劑27(也就是，不均勻地分布在微透鏡基板1的光入射側(cè))。這樣，可能向著待形成的微透鏡基板1的光入射側(cè)快速分布著色劑27，并且這使得可能有效地制造微透鏡基板1。
此外，著色劑吸引工藝不限于利用如圖12中所示的磁性件20向著待制造的微透鏡基板1的光入射側(cè)吸引著色劑27的方法，例如，可通過沉淀著色劑27自身向著光入射側(cè)吸引著色劑27。
<第三實(shí)施例>
圖13示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例中的微透鏡基板的縱截面圖。就此而言，在下面使用圖13的說明中，為了說明方便起見，分別將圖13中的下側(cè)和上側(cè)稱為“光入射側(cè)(或光入射表面)”和“光發(fā)射側(cè)(或光發(fā)射表面)”。
下文中，將參看圖13對(duì)第三實(shí)施例的微透鏡基板進(jìn)行說明；然而，主要描述上述第一實(shí)施例和第三實(shí)施例之間的差別，并且省略對(duì)類似部分的描述。
除了透鏡部分的構(gòu)造外，本實(shí)施例中的微透鏡基板類似于上述第一實(shí)施例。
如圖13中所示，著色部分(外部光吸收部分)22設(shè)置在透鏡部分2B的光入射側(cè)(即，每個(gè)微透鏡21的光入射側(cè))。從其光入射側(cè)進(jìn)入微透鏡基板1的光能有效穿過著色部分22，并且著色部分22具有防止外部光反射到微透鏡基板1的光發(fā)射側(cè)的功能。通過設(shè)置這樣的著色部分22，可能在微透鏡基板1應(yīng)用于透射屏10和/或背投300的情形下獲得具有更優(yōu)良的對(duì)比度的投影圖像。
就此而言，著色部分22的顏色沒有被特別限制。優(yōu)選的是，著色劑27的顏色是非彩色，特別是使用顏色基于藍(lán)色和紅色的、棕色或黃色混合在其中的著色劑以黑色作為外觀。并且，優(yōu)選的是，具有用于控制光源的光的三種基色(RGB)的平衡的特定波長(zhǎng)的光被有選擇地吸收在著色部分22中，或穿過著色部分22。這使得可能防止外部光被反射。由穿過微透鏡基板1的光形成的圖像的色調(diào)可被精確表示，且色度座標(biāo)變寬(使得色調(diào)的表示寬度充分變寬)，因此，可表示深黑色。結(jié)果，具體而言，可能提高圖像對(duì)比度。
接著，將對(duì)制造具有設(shè)置有著色部分22的透鏡部分2B的微透鏡基板的方法進(jìn)行描述。
制造本實(shí)施例的微透鏡基板的方法類似于制造第一實(shí)施例中的微透鏡基板的方法，區(qū)別之處在于，所述方法進(jìn)一步包括應(yīng)用著色液的工藝。在著色液應(yīng)用工藝中，在去除工藝后(上述第一實(shí)施例中的[B4])著色部分22形成在透鏡部分2B的光入射表面上。
在著色液應(yīng)用工藝中，包含著色劑的著色液被應(yīng)用到上面設(shè)置多個(gè)微透鏡21的微透鏡基板1的一個(gè)主表面上，從而微透鏡基板1的一個(gè)主表面(光入射表面)用著色劑著色。這樣，著色部分22形成在微透鏡基板1的透鏡部分2B上。
作為應(yīng)用著色液到微透鏡基板1的光入射表面上的方法，例如，可使用各種類型的涂覆方法和其中透鏡部分2浸(浸泡)在工藝液體中的浸漬法等，其中涂覆方法例如刮片法、旋涂法、blush coat方法、噴涂、靜電涂覆、電沉積涂覆、輥筒、和印刷。在這些方法中浸漬法(具體而言，浸染)是適合的。這使得可能容易而可靠地形成著色部分22(特別是，具有均勻色彩密度的著色部分22)。
并且，可在升高環(huán)境壓力的同時(shí)(隨著壓力的施加)執(zhí)行著色液供應(yīng)工藝。這使得可能減速著色劑滲入基部基板2內(nèi)部，結(jié)果，可能在短時(shí)間內(nèi)有效形成著色部分22。
此外，著色液供應(yīng)工藝可根據(jù)需要(例如，在將待形成的著色部分22中的著色劑的濃度(或著色部分22的色彩密度)設(shè)定為較高(或較暗)的情形下)反復(fù)(即，多次)執(zhí)行。并且，微透鏡基板1在應(yīng)用著色液到這里后可根據(jù)需要經(jīng)受例如加熱等熱處理、冷卻、用光輻射、大氣的加壓或減壓等。這使得可能加快著色部分22的固定(穩(wěn)定)。
接著，將詳細(xì)描述在本步驟使用的著色液。
包含在著色液中的著色劑可以是例如各種染料和各種顏料的任何一種，但是優(yōu)選的是，著色劑是染料。更優(yōu)選地，著色劑是分散染料和/或陽離子染料，進(jìn)一步更優(yōu)選地，著色劑是分散染料。這使得可能有效形成著色部分22，同時(shí)充分防止上面待形成著色部分22的透鏡部分2上的有害影響(例如，透鏡部分2的構(gòu)成材料的變差)發(fā)生。
如上所述，應(yīng)指出，盡管已經(jīng)參看附圖中所示的優(yōu)選實(shí)施例描述了根據(jù)本發(fā)明的制造微透鏡基板1的方法、微透鏡基板1、透射屏10和背投300，但本發(fā)明不限于這些實(shí)施例。例如，構(gòu)成微透鏡基板1、透射屏10和背投300的每個(gè)元件(部件)可用一個(gè)能執(zhí)行相同或類似功能的元件(部件)代替。
并且，在上述第一實(shí)施例中，盡管已經(jīng)描述了漫射劑25用作添加劑，但是本發(fā)明不限于此。例如，著色劑在上述第二實(shí)施例中用作添加劑，也可使用由漫射劑和著色劑構(gòu)成的添加劑。
此外，在上述第二實(shí)施例中，盡管已經(jīng)描述了著色劑27用作添加劑，但是本發(fā)明不限于此。例如，漫射劑在上述第一實(shí)施例中用作添加劑，也可使用由漫射劑和著色劑構(gòu)成的添加劑。
并且，在上述第三實(shí)施例中，盡管已經(jīng)描述了漫射劑25用作添加劑，但是本發(fā)明不限于此。例如，著色劑在上述第二實(shí)施例中用作添加劑，也可使用由漫射劑和著色劑構(gòu)成的添加劑。
并且，如在第三實(shí)施例中描述的著色部分22可設(shè)置在第一實(shí)施例中的透鏡部分2上。在此情形下，添加劑不是限制于僅由漫射劑25構(gòu)成的添加劑，而是可以是由漫射劑和著色劑構(gòu)成的添加劑。
此外，如在第三實(shí)施例中描述的著色部分22可設(shè)置在第二實(shí)施例中的透鏡部分2上。在此情形下，添加劑不是限制于僅由著色劑27構(gòu)成的添加劑，而是可以是由漫射劑和著色劑構(gòu)成的添加劑。
并且，在上述第三實(shí)施例中，盡管已經(jīng)描述了著色部分22設(shè)置在微透鏡基板1(更確切地說，透鏡部分2)的整個(gè)光入射表面上，但是著色部分22也可設(shè)置在微透鏡基板1的光入射表面的部分上。
并且，在上述第一至第三實(shí)施例中，盡管已經(jīng)描述了在從微透鏡基板1的光入射表面或光發(fā)射表面上方觀看時(shí)以隨機(jī)方式布置微透鏡21，但是微透鏡21的形狀和布置不限于上述。例如，微透鏡21可以網(wǎng)格形圖樣布置，或可以蜂窩圖樣形成。
此外，在上述第一實(shí)施例中，盡管已經(jīng)描述了透射屏10設(shè)置有微透鏡1和菲涅耳透鏡5，本發(fā)明的透射屏10不必必須設(shè)置有菲涅耳透鏡5。例如，實(shí)際上透射屏10可僅由本發(fā)明的微透鏡基板1構(gòu)成。
并且，在上述第一至第三實(shí)施例中，盡管已經(jīng)描述了微透鏡基板1是構(gòu)成透射屏10或背投300的部件，但是本發(fā)明的微透鏡基板1不限于應(yīng)用于透射屏10或背投300，它也可應(yīng)用于任何用途。例如，微透鏡基板1可應(yīng)用于投影顯示器(正面投影)或所謂的正面屏幕中的液晶光閥的構(gòu)成部件。
并且，在需要時(shí)黑底可作為光屏蔽層設(shè)置在微透鏡基板1的光發(fā)射表面上。通過將黑底設(shè)置在微透鏡基板1的光發(fā)射表面上，所述黑底能吸收外部光(用于形成投影圖像的不想要的外部光)，并且這使得可能獲得投影到屏幕上的具有進(jìn)一步優(yōu)良的對(duì)比度的圖像。
權(quán)利要求
1.一種制造微透鏡基板的方法，所述微透鏡基板包括基部基板和透鏡部分，所述基部基板具有兩個(gè)主表面并且具有透光性，所述透鏡部分具有多個(gè)微透鏡，所述透鏡部分設(shè)置在所述基部基板的兩個(gè)主表面的其中之一上，所述方法包括以下步驟準(zhǔn)備具有兩個(gè)主表面的基板，所述基板具有凹部，多個(gè)凹部形成在具有凹部的基板的兩個(gè)主表面的其中之一上；將用于形成所述透鏡部分的樹脂材料供給到具有凹部的基板的其上形成所述多個(gè)凹部的所述一個(gè)主表面上，所述樹脂材料由作為主要成份的、具有光固化性質(zhì)的光敏聚合物構(gòu)成，并且包含由漫射劑和著色劑中的至少一個(gè)構(gòu)成的添加劑，所述漫射劑具有使入射光漫射到所述樹脂材料的功能；準(zhǔn)備所述基部基板；將所述基部基板安裝在所述供給的樹脂材料上；在所述基部基板與所述樹脂材料接觸的狀態(tài)下，利用光光固化所述樹脂材料，以形成所述透鏡部分，由此所述基部基板結(jié)合至所述光固化的樹脂材料；以及從所述光固化的樹脂材料去除所述具有凹部的基板，以獲得設(shè)置有所述透鏡部分的所述微透鏡基板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述漫射劑包括由聚苯乙烯、玻璃或有機(jī)交聯(lián)聚合物構(gòu)成的微粒。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述著色劑包括涂料和染料中的至少之一。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中包含在所述樹脂材料中的所述添加劑的量在重量百分比0.01％到10％的范圍內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括以下步驟在所述樹脂材料光固化步驟之前，向著所述具有凹部的基板的所述凹部中的每一個(gè)的底側(cè)吸引包含在所述樹脂材料中的所述著色劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中所述著色劑具有磁性，且其中在所述著色劑吸引步驟中，磁性材料被準(zhǔn)備，并且被放置在具有凹部的基板的其上沒有形成所述多個(gè)凹部的一側(cè)，由此所述著色劑向著所述凹部中的每一個(gè)的底側(cè)被吸引，以便形成著色劑層。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括以下步驟在所述基板去除步驟后，將包含著色劑的著色液施加到其上設(shè)置所述多個(gè)微透鏡的微透鏡基板的所述一個(gè)主表面上，從而所述微透鏡基板的所述一個(gè)主表面被用所述著色劑著色。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中所述著色液施加步驟通過浸漬執(zhí)行。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述具有凹部的基板由具有透光性的材料形成。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中在所述樹脂材料光固化步驟中，所述光通過所述具有凹部的基板進(jìn)入所述樹脂材料。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中所述光是紫外線。
12.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述著色劑層的平均厚度在1μm到200μm的范圍內(nèi)。
13.一種使用由權(quán)利要求1限定的方法制造的微透鏡基板。
14.一種微透鏡基板，包括基部基板，該基部基板具有兩個(gè)主表面，并且具有透光性；以及設(shè)置有多個(gè)微透鏡的透鏡部分，所述透鏡部分結(jié)合到所述基部基板的所述兩個(gè)主表面中的一個(gè)上，其中所述透鏡部分由樹脂材料形成，所述樹脂材料由具有光固化性質(zhì)的作為主要成份的光敏聚合物構(gòu)成，且所述樹脂材料包含由漫射劑和著色劑中的至少一個(gè)構(gòu)成的添加劑，其中所述漫射劑具有使入射光漫射到所述樹脂材料的功能。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的微透鏡基板，其中所述透鏡部分在其上形成所述多個(gè)微透鏡的所述微透鏡基板的一側(cè)設(shè)置有所述著色劑層，且所述透鏡部分中的幾乎全部著色劑都包括在所述層中。
16.一種包括由權(quán)利要求13或14限定的微透鏡基板的透射屏。
17.一種包括由權(quán)利要求16限定的透射屏的背投。
全文摘要
本發(fā)明披露了一種制造微透鏡基板(1)的方法。所述微透鏡基板(1)包括基部基板(4)和透鏡部分(2)，所述基部基板具有兩個(gè)主表面，并且具有透光性，所述透鏡部分具有多個(gè)微透鏡(21)。所述透鏡部分(2)設(shè)置在所述基部基板(4)的這兩個(gè)主表面(24)的其中之一上。所述方法包括以下步驟準(zhǔn)備具有兩個(gè)主表面的基板，所述基板具有凹部，多個(gè)凹部形成在具有凹部的基板的兩個(gè)主表面的其中之一上；將用于形成所述透鏡部分(2)的樹脂材料供應(yīng)到上面形成所述多個(gè)凹部的所述基板的所述一個(gè)主表面上，所述樹脂材料由具有光固化性質(zhì)的光敏聚合物作為主要成份構(gòu)成，并且包含由漫射劑和著色劑的至少一個(gè)構(gòu)成的添加劑，所述漫射劑具有使入射光漫射到所述樹脂材料的功能；準(zhǔn)備所述基部基板(4)；將所述基部基板(4)安裝在所述供應(yīng)的樹脂材料上；在所述基部基板(4)與所述樹脂材料接觸的狀態(tài)下，利用光光固化所述樹脂材料，以形成所述透鏡部分(2)，由此所述基部基板(4)結(jié)合至所述光固化的樹脂材料；以及從所述光固化的樹脂材料去除所述具有凹部的基板，以獲得設(shè)置有所述透鏡部分(2)的所述微透鏡基板(1)。
文檔編號(hào)G03B21/62GK1831564SQ200610054788
公開日2006年9月13日 申請(qǐng)日期2006年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月10日
發(fā)明者清水信雄 申請(qǐng)人:精工愛普生株式會(huì)社