專利名稱：基底及其制造方法、微透鏡基底、透射屏和后投射器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有凹面部分的基底的制造方法、具有凹面部分的基底，具有用于微透鏡的凹面部分的基底、微透鏡基底、透射屏和后投射器。
背景技術(shù)：
近些年，作為用于家庭影院、大屏幕電視機(jī)或類似產(chǎn)品的監(jiān)視器的適合的顯示器的后投射器的需求不斷強(qiáng)勁增長。
在用于后投射器的透射屏中，通常使用雙凸透鏡。但是，這種類型的屏幕有一個(gè)問題，即雖然其橫向視角大但是其縱向視角小(即在視角中有偏移)。
作為這個(gè)問題的解決方法，提出了利用微透鏡陣(微透鏡基底)代替雙凸透鏡的透射屏(參見，例如日本公開專利號(hào)2000-131506)。該透射屏具有視角在橫向和縱向都增加的優(yōu)點(diǎn)。
這種微透鏡陣(微透鏡基底)通常利用光蝕刻技術(shù)制造(參見，例如日本公開專利申請(qǐng)?zhí)?001-341210)。但是，利用傳統(tǒng)的光蝕刻技術(shù)制造例如用于后投射器的具有相對(duì)大的屏幕區(qū)域的微透鏡陣是相當(dāng)困難的。由于這個(gè)原因，有時(shí)利用合并多個(gè)具有相對(duì)小的屏幕區(qū)域的微透鏡陣來制造后投射器。但是，在這種情況下，具有一個(gè)問題，即在投影的圖像上出現(xiàn)微透鏡陣的連接行。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種能夠以高生產(chǎn)率制造具有凹面部分的基底的制造方法。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種利用該方法制造的具有凹面部分的基底和具有用于微透鏡的凹面部分的基底。
進(jìn)一步，本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種利用具有用于微透鏡的凹面部分的基底制造的微透鏡基底。
更進(jìn)一步，本發(fā)明的又一個(gè)目的是提供一種配備有該微透鏡基底的透射屏和后投射器。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，在本發(fā)明的一個(gè)方面中，本發(fā)明指一種制造具有多個(gè)凹面部分的基底的方法。該方法包括如下步驟在基底上形成掩模；利用物理方法在該掩模上形成多個(gè)初始孔；以及通過利用多個(gè)初始孔蝕刻該掩模，以在該基底上形成多個(gè)凹面部分。
這可以以高的生產(chǎn)率制造具有凹面部分的基底。特別是，該凹面部分可以容易地在大尺寸的基底上形成。
優(yōu)選地，該物理方法包括噴射處理。
進(jìn)一步，優(yōu)選噴射處理利用玻璃作為噴射介質(zhì)進(jìn)行。
這可以在掩模上適當(dāng)?shù)匦纬沙跏伎住?br> 在根據(jù)本發(fā)明制造具有凹面部分的基底的方法中，優(yōu)選的噴射處理利用平均直徑在20到200μm范圍的噴射介質(zhì)進(jìn)行。
這可以形成所需要的初始孔。
進(jìn)一步，優(yōu)選的通過在1到10kg/cm2范圍的噴射壓力下噴射噴射介質(zhì)進(jìn)行噴射處理。
這可以有效地形成所需要的初始孔。
優(yōu)選通過噴射噴射介質(zhì)進(jìn)行噴射處理以使噴射密度在10到100kg/m2范圍。
這可以有效地形成所需要的初始孔。
優(yōu)選掩模由Cr或氧化鉻作為其主要成分形成。
進(jìn)一步，優(yōu)選掩模的平均厚度在0.05到2.0μm的范圍。
這可以在初始孔形成過程中形成初始孔且在蝕刻過程中更加穩(wěn)妥地保護(hù)基底。
優(yōu)選蝕刻處理包括濕蝕刻處理。
這可以容易且穩(wěn)妥地形成用于微透鏡形成的具有適合的彎曲部分的凹面部分。
優(yōu)選利用二氟化氫銨或氟化銨作為蝕刻劑進(jìn)行濕蝕刻處理。
因?yàn)?重量％或更少的二氟化氫銨或氟化銨是沒有毒的，因此這可以安全地進(jìn)行各個(gè)步驟。
優(yōu)選該方法進(jìn)一步包括在蝕刻處理后移去掩模的步驟。
通過移去掩模，可以得到其上形成有凹面部分的基底。
優(yōu)選基底由無堿玻璃組成。
這有利于加工且可以得到具有所需要的光學(xué)特性的帶有凹面部分的基底。
優(yōu)選多個(gè)凹面部分設(shè)置用于微透鏡。
這可以利用該發(fā)明用于微透鏡基底的制造。
在本發(fā)明的另一方面，本發(fā)明旨在提供一種制造具有多個(gè)凹面部分的基底的方法。該方法包括如下步驟在該基底上形成掩模；利用激光束照射在該掩模上形成多個(gè)初始孔；以及通過利用該多個(gè)初始孔使該掩模被蝕刻，以在該基底上形成多個(gè)凹面部分。
這可以以高生產(chǎn)率制造具有凹面部分的基底。特別是，可以容易地在大尺寸的基底上形成凹面部分。
優(yōu)選的，掩模由Cr或氧化鉻作為其主要成分形成。
進(jìn)一步，優(yōu)選掩模的平均厚度在0.05到2.0μm的范圍。
而且，優(yōu)選的蝕刻處理包括濕蝕刻處理。
而且，優(yōu)選利用二氟化氫銨或氟化銨作為蝕刻劑進(jìn)行濕蝕刻處理。
優(yōu)選該方法進(jìn)一步包括在蝕刻處理后移去掩模的步驟。
而且，優(yōu)選基底由無堿玻璃組成。
而且，優(yōu)選多個(gè)凹面部分設(shè)置用于微透鏡。
進(jìn)一步，在本發(fā)明的另一個(gè)方面，本發(fā)明旨在提供一種具有多個(gè)凹面部分的基底，該基底通過利用下述制造方法予以制造，該方法包括如下步驟在該基底上形成掩模；利用物理方法或激光束照射在該掩模上形成多個(gè)初始孔；以及通過利用該多個(gè)初始孔使該掩模被蝕刻，以在該基底上形成多個(gè)凹面部分。
這可以以高生產(chǎn)率制造具有凹面部分的基底。特別是，可以容易地且以低成本形成具有凹面部分的相對(duì)大尺寸的基底。
而且，在本發(fā)明的另一方面，本發(fā)明旨在提供一種具有多個(gè)用于微透鏡的凹面部分的基底，基底通過下述制造方法予以制造，該方法包括如下步驟在該基底上形成掩模；利用物理方法或激光束照射在該掩模上形成多個(gè)初始孔；以及通過利用該多個(gè)初始孔使該掩模被蝕刻，以在該基底上形成多個(gè)凹面部分，該多個(gè)凹面部分設(shè)置用于微透鏡。
這可以以高生產(chǎn)率制造具有用于微透鏡的凹面部分的基底。特別是，可以容易地且以低成本形成具有用于微透鏡的凹面部分的相對(duì)大尺寸的基底。
進(jìn)一步，在本發(fā)明的另一個(gè)方面，本發(fā)明旨在提供一種具有多個(gè)微透鏡的微透鏡基底，該微透鏡基底利用具有多個(gè)用于微透鏡的凹面部分的基底進(jìn)行制造，該基底通過下述制造方法予以制造，該方法包括如下步驟在該基底上形成掩模；利用物理方法或激光束照射在該掩模上形成多個(gè)初始孔；以及通過利用該多個(gè)初始孔使該掩模被蝕刻，以在該基底上形成多個(gè)凹面部分。
這可以以高生產(chǎn)率制造具有用于微透鏡的凹面部分的基底。特別是，可以容易地且以低成本形成具有用于微透鏡的凹面部分的相對(duì)大尺寸的基底。
而且，在本發(fā)明的另一方面，本發(fā)明旨在提供一種包括具有多個(gè)微透鏡的微透鏡基底的透射屏，利用該具有多個(gè)用于微透鏡的凹面部分的基底制造該微透鏡基底，該基底通過下述制造方法予以制造，該方法包括如下步驟在該基底上形成掩模；
利用物理方法或激光束照射在該掩模上形成多個(gè)初始孔；以及通過利用該多個(gè)初始孔使該掩模被蝕刻，以在該基底上形成多個(gè)凹面部分。
這可以以高生產(chǎn)率制造透射屏。特別是，可以容易地且以低成本形成相對(duì)大尺寸的透射屏。
優(yōu)選地，本發(fā)明的透射屏進(jìn)一步包括具有菲涅耳(Fresnel)透鏡的菲涅耳透鏡部分，該菲涅耳透鏡部分具有發(fā)射表面和形成在發(fā)射表面的菲涅耳透鏡，其中微透鏡基底設(shè)置在菲涅耳透鏡部分的發(fā)射表面?zhèn)取?br> 這可以以高生產(chǎn)率制造透射屏。特別是，可以容易地且以低成本形成相對(duì)大尺寸的透射屏。
在這種情況下，優(yōu)選微透鏡的直徑在10到500μm的范圍。
這可以進(jìn)一步提高透射屏的生產(chǎn)率同時(shí)保持投影到屏幕上的圖像的足夠的分辨率。
優(yōu)選地，本發(fā)明的透射屏進(jìn)一步包括設(shè)置在菲涅耳透鏡部分和微透鏡基底之間的光漫射部分。
這可以以高生產(chǎn)率制造透射屏且更有效地防止如所謂的波紋等干擾圖形的產(chǎn)生。
優(yōu)選地，光漫射部分適于漫射光，使得光線漫射在光漫射部分的大致整個(gè)表面上。
盡管減小了組成光漫射部分的元件的厚度，但是可以防止光漫射功能的降低，因此能夠減小組成光漫射部分的元件的厚度。因此，能夠縮短菲涅耳透鏡部分和微透鏡基底之間的距離，且可以防止由于內(nèi)部漫射產(chǎn)生的疊影、對(duì)比度降低和投射率降低的發(fā)生。而且，通過減小組成光漫射部分的元件的厚度，可以有效地防止圖像退化，以避免加寬菲涅耳透鏡部分和微透鏡基底之間的距離。
優(yōu)選光漫射部分的混濁度值(haze value)在5到95％的范圍內(nèi)。
這可以降低進(jìn)入每一個(gè)微透鏡的光線的規(guī)律性(強(qiáng)度、角度、相位和類似參數(shù))，以防止和抑制投影到屏幕上的圖像的濁度或模糊不清的發(fā)生，同時(shí)有效地抑制光衍射或波紋的產(chǎn)生。
優(yōu)選光漫射部分的光澤度在5到40％的范圍內(nèi)。
這可以有效地抑制規(guī)則干擾圖形的發(fā)生，該規(guī)則干擾圖形是由于以規(guī)則間隔規(guī)則設(shè)置的菲涅耳透鏡部分和微透鏡基底的重疊產(chǎn)生的?？梢杂行У胤乐购鸵种仆队暗狡聊簧系膱D像的表面粗糙度和模糊度的感覺的發(fā)生，同時(shí)有效地防止和抑制衍射的光和波紋的產(chǎn)生。
優(yōu)選光漫射部分的表面具有含有大致錐形凹面部分的不規(guī)則性。
這可以有效地防止和抑制衍射光和波紋的產(chǎn)生。
優(yōu)選光漫射部分包括具有一個(gè)粗糙表面的樹脂片。
這可以有效地防止和抑制衍射光和波紋的產(chǎn)生。
優(yōu)選微透鏡的直徑在10到500μm的范圍內(nèi)。
這可以進(jìn)一步提高透射屏的生產(chǎn)率，同時(shí)保持投射到屏幕上的圖像的足夠的分辨率。
在本發(fā)明的另一個(gè)方面，本發(fā)明旨在提供一種包括透射屏的后投射器。透射屏具有含有多個(gè)微透鏡的微透鏡基底，且該微透鏡基底利用具有多個(gè)用于微透鏡的凹面部分的基底予以制造?；淄ㄟ^利用下述制造方法進(jìn)行制造，其中該方法包括如下步驟在該基底上形成掩模；利用物理方法或激光束照射在該掩模上形成多個(gè)初始孔；以及通過利用該多個(gè)初始孔使該掩模被蝕刻，以在該基底上形成多個(gè)凹面部分。
這可以以高生產(chǎn)率制造后投射器。特別是，可以容易地且以低成本形成相對(duì)大尺寸的后投射器。
優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的后投射器進(jìn)一步包括投射光學(xué)單元；以及光引導(dǎo)鏡。
這可以以高生產(chǎn)率制造后投射器。特別是，可以容易地且以低成本制造相對(duì)大尺寸的后投射器。


本發(fā)明的前述和其它目的，特征和優(yōu)點(diǎn)從下述參考附圖的本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述中將變得更加明顯。
圖1是當(dāng)根據(jù)本發(fā)明帶有凹面部分的基底用于用作微透鏡的帶有凹面部分的基底時(shí)，表示具有用于微透鏡的凹面部分的基底的制造方法的示意性截面圖。
圖2是當(dāng)根據(jù)本發(fā)明帶有凹面部分的基底用于用作微透鏡的帶有凹面部分的基底時(shí)，表示具有用于微透鏡的凹面部分的基底的制造方法的示意性截面圖。
圖3是當(dāng)根據(jù)本發(fā)明帶有凹面部分的基底用于用作微透鏡的帶有凹面部分的基底時(shí)，表示具有用于微透鏡的凹面部分的基底的制造方法的示意性截面圖。
圖4是當(dāng)根據(jù)本發(fā)明帶有凹面部分的基底用于用作微透鏡的帶有凹面部分的基底時(shí)，表示具有用于微透鏡的凹面部分的基底的制造方法的示意性截面圖。
圖5是當(dāng)根據(jù)本發(fā)明帶有凹面部分的基底用于用作微透鏡的帶有凹面部分的基底時(shí)，表示具有用于微透鏡的凹面部分的基底的制造方法的示意性截面圖。
圖6是當(dāng)根據(jù)本發(fā)明帶有凹面部分的基底用于用作微透鏡的帶有凹面部分的基底時(shí)，表示具有用于微透鏡的凹面部分的基底的制造方法的示意性截面圖。
圖7是表示根據(jù)本發(fā)明的微透鏡基底的制造方法的示意性截面圖。
圖8是表示根據(jù)本發(fā)明的微透鏡基底的示意性截面圖。
圖9是表示根據(jù)本發(fā)明的具有用于微透鏡的凹面部分的基底的示意性截面圖。
圖10是根據(jù)本發(fā)明制造微透鏡基底的方法的示意性截面圖。
圖11是根據(jù)本發(fā)明制造微透鏡基底的方法的示意性截面圖。
圖12是根據(jù)本發(fā)明微透鏡基底的示意性截面圖。
圖13是根據(jù)本發(fā)明微透鏡基底的示意性截面圖。
圖14是根據(jù)本發(fā)明制造微透鏡基底的方法的示意性截面圖。
圖15是根據(jù)本發(fā)明制造微透鏡基底的方法的示意性截面圖。
圖16是根據(jù)本發(fā)明透射屏的光學(xué)系統(tǒng)的示意性截面圖。
圖17是示于圖16中的透射屏的分解透視圖。
圖18是示意性表示根據(jù)本發(fā)明后投射器的結(jié)構(gòu)的圖。
具體實(shí)施例方式
下面將參考附圖對(duì)根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。
可以理解，根據(jù)本發(fā)明的帶有凹面部分的基底、帶有用于微透鏡的凹面部分的基底和微透鏡基底中的每一個(gè)既包括單獨(dú)的基底也包括晶片。
而且，在下面的描述中，將以本發(fā)明的帶有凹面部分的基底應(yīng)用于帶有用于微透鏡的凹面部分的基底作為典型的實(shí)施例進(jìn)行描述。
圖1-6是當(dāng)根據(jù)本發(fā)明的帶有凹面部分的基底應(yīng)用于帶有用于微透鏡的凹面部分的基底時(shí)，表示帶有用于微透鏡的凹面部分的基底的制造方法的示意性截面圖。圖7是表示制造本發(fā)明的微透鏡基底的方法的示意性截面圖。圖8是表示根據(jù)本發(fā)明的微透鏡基底的示意性截面圖。圖9是表示本發(fā)明的帶有用于微透鏡的凹面部分的基底的示意性截面圖。
如圖8所示，微透鏡基底1具有含有用于微透鏡的凹面部分的基底2和具有預(yù)定的折射系數(shù)的透明樹脂層14。該帶有用于微透鏡的凹面部分的基底2由在其表面上含有多個(gè)凹面部分(用于微透鏡的凹面部分)3的基底5形成。在該樹脂層14中，多個(gè)微透鏡8由填充到具有用于微透鏡的凹面部分的基底2的凹面部分3中的樹脂形成。
在進(jìn)行本發(fā)明的微透鏡基底的制造方法的描述之前，將首先參考圖1-6對(duì)本發(fā)明的具有用于微透鏡的凹面部分的基底(帶有凹面部分的基底)的制造方法的實(shí)施例進(jìn)行描述。
在本發(fā)明中，用于透鏡(用于微透鏡的凹面部分)的需要的凹面部分(或者說，具有需要的形狀和尺寸的凹面部分)通過利用物理方法或激光束照射的方法在基底的表面上準(zhǔn)備的掩模中形成多個(gè)初始孔，然后對(duì)多個(gè)初始孔進(jìn)行蝕刻處理而得到。雖然大量的用于微透鏡的凹面部分實(shí)際上形成在基底上，但為了簡化說明，將通過僅表示其中的一部分進(jìn)行描述。
首先，在制造帶有用于微透鏡的基底2時(shí)準(zhǔn)備基底5。
優(yōu)選具有均勻厚度且沒有彎曲和污點(diǎn)的基底用作基底5。進(jìn)一步，更優(yōu)選具有通過洗滌或類似方法表面被凈化的基底用作基底5。
雖然無堿玻璃、蘇打-石灰玻璃、結(jié)晶玻璃、石英玻璃、鉛玻璃、鉀玻璃、硼硅酸鹽玻璃或類似的玻璃可以作為用于基底5的材料，但是其中優(yōu)選無堿玻璃和結(jié)晶玻璃(例如新陶瓷材料(neoceram)或類似物)。利用無堿玻璃或結(jié)晶玻璃，容易處理用于基底5的材料，且可以得到具有更好的光學(xué)特性的帶有凹面部分的基底。而且，由于無堿玻璃或結(jié)晶玻璃相對(duì)便宜，所以從制造成本的觀點(diǎn)考慮也是有優(yōu)點(diǎn)的。
雖然基底5的厚度根據(jù)各種情況如組成基底5的材料和其折射率而不同，但通常優(yōu)選是在0.3到20mm的范圍內(nèi)，且更優(yōu)選的是在0.7到8mm的范圍內(nèi)。通過將厚度限制在這樣的范圍，可以得到具有需要的光學(xué)特性的帶有用于微透鏡的凹面部分的緊湊的基底2。
<1>如圖1(a)所示，在準(zhǔn)備好的基底5的表面上形成掩模6(掩模形成處理)。然后，在基底5的后表面(即，與形成掩模6的表面相對(duì)的表面?zhèn)?形成后表面保護(hù)膜69。不必說，掩模6和后表面保護(hù)膜69可以同時(shí)形成。
優(yōu)選地，掩模6允許初始孔61通過在步驟<2>中的物理方法或激光束照射形成在其中(后面描述)，且具有對(duì)步驟<3>中的蝕刻的抵抗。換句話說，優(yōu)選掩模6如此組成使得其具有幾乎等于或小于基底5的蝕刻率。
從這個(gè)觀點(diǎn)考慮，例如，如Cr，Au，Ni，Ti，Pt和類似的金屬，含有從這些中選擇的兩種或更多中的合金，這些金屬的氧化物(金屬氧化物)，硅，樹脂或類似物質(zhì)可以作為用于掩模6的材料。可替換的，掩模6可以是由多個(gè)如Cr/Au的層制品的不同材料的形成的層疊的結(jié)構(gòu)。
形成掩模6的方法并沒有特別的限制。在掩模6由如Cr和Au金屬材料或如氧化鉻的金屬氧化物組成的情況下，掩模6可以通過例如蒸汽法，噴射法或類似方法適宜地形成。另一方面，在掩模6由硅形成的情況下，掩模6可以通過例如噴射法，CVD法或類似方法適宜地形成。
在掩模6由氧化鉻或以鉻作為其主要成分形成的情況下，可以通過蝕刻處理容易地形成初始孔61(后面描述)，且基底5可以在蝕刻處理中更穩(wěn)妥地被保護(hù)。而且，當(dāng)掩模6由氧化鉻或以鉻作為其主要成分形成時(shí)，在初始孔形成處理中(后面描述)，例如二氟化氫銨(NH4HF2)溶液或氟化銨(NH4F)溶液可以用作蝕刻劑。由于4重量％或更少的(含有4重量％(即重量的4％)或更少的二氟氫銨)二氟氫銨的溶液或含有氟化銨的溶液是沒有毒的，因此可以更穩(wěn)妥地防止在工作中對(duì)人體和對(duì)環(huán)境的影響。而且，過氧化氫溶液或類似的溶液可以包含在蝕刻劑中。更進(jìn)一步，例如，在掩模6由氧化鉻形成的情況下，可以首先通過在基底5上形成主要含有鉻的鉻薄膜，然后氧化至少鉻薄膜表面附近而形成掩模6。
在掩模6主要由Au形成的情況下，例如通過使掩模6的厚度相對(duì)地大，可以減少在步驟<2>(后面描述)的噴射處理中噴射介質(zhì)(砂球)611的碰撞影響，由此可以使形成的初始孔61的形狀均勻。
雖然掩模6的厚度也會(huì)根據(jù)組成掩模6的材料而不同，但優(yōu)選的在0.05到2.0μm的范圍內(nèi)，更優(yōu)選的是在0.1到0.5μm的范圍內(nèi)。如果厚度低于上述給出的下限，將難以在步驟<2>(后面描述)的噴射清理中根據(jù)掩模6的組成材料或類似情況有效地減少噴射的碰撞，由此可能使形成的初始孔61的形狀變形。此外，可能在步驟<3>(后面描述)的濕蝕刻處理中不能得到對(duì)基底5的掩模的部分的有效保護(hù)。另一方面，如果厚度超出上限，除了難于通過物理方法或用激光束照射形成初始孔61，還會(huì)有由于根據(jù)掩模6的組成材料或類似情況掩模6的內(nèi)部壓力而使得掩模6傾向于被輕易移動(dòng)的情況。
后表面保護(hù)膜69在隨后的處理中提供對(duì)基底5的后表面的保護(hù)。通過后表面保護(hù)膜69可以適當(dāng)?shù)胤乐够?的后表面的腐蝕、退化或類似情況。由于后表面保護(hù)膜69利用與掩模6相同的材料形成，所以可以用與掩模6的形成相似的方式在掩模6形成的同時(shí)提供。
<2>接下來，如圖1(b)和2(c)所示，利用物理方法或用激光束照射的方法(初始孔形成過程)在掩模6中形成將在蝕刻(后面描述)中被用作掩模開口的多個(gè)初始孔61。
形成初始孔61的物理方法包括例如，如噴射清理，噴射處理或類似的噴砂過程，壓制，點(diǎn)印，輕敲，摩擦或類似方法。在通過噴射處理形成的初始孔61的情況下，即使基底5具有相對(duì)大的區(qū)域(即微透鏡8形成的區(qū)域)，也可以以高效率在更短的時(shí)間內(nèi)形成初始孔61。
而且，在通過用激光束照射形成初始孔61的情況下，用到的激光束的種類沒有特別的限制，可以使用Ar激光，二氧化碳激光，毫微微秒激光，YAG激光，激態(tài)原子激光或類似的激光。在通過用激光束照射形成初始孔61的情況下，可以容易且精確地控制初始孔61的尺寸，相鄰初始孔61之間的距離或類似情況。而且，在通過用激光束照射形成初始孔61的情況下，激光束可以從基底5的前表面照射(即形成掩模6的表面?zhèn)?，或者可以從基底5的后側(cè)照射(形成掩模6的相對(duì)的表面?zhèn)?。通過從基底5的后側(cè)照射激光，例如，即使在形成初始孔61的掩模6的部分粘接有污點(diǎn)或類似情況，也可以更容易和更穩(wěn)妥地在需要的部分形成初始孔61。
這里，將以通過將噴射清理作為物理方法在掩模6上形成初始孔61的情況進(jìn)行描述。
在噴射清理中，如圖1(b)所示，通過將噴射介質(zhì)611從垂直于形成在基底5的掩模6的表面上的表面上設(shè)置的噴嘴610噴涂在掩模6的表面上而形成初始孔61。利用噴嘴在如圖1(b)中箭頭A1和A2的方向運(yùn)動(dòng)在掩模6的整個(gè)表面上進(jìn)行噴射清理，而在掩模6的整個(gè)表面上形成初始孔61。
作為噴射介質(zhì)611，可以使用鋼砂礫，褐色熔融氧化鋁，白色熔融氧化鋁，玻璃珠，不銹鋼球，石榴石，硅砂，塑料，切削的金屬絲，礦渣或類似物質(zhì)，且其中優(yōu)選的是玻璃珠。通過利用這樣的噴射介質(zhì)，可以適宜地在掩模6上形成初始孔61。
優(yōu)選的噴射介質(zhì)611的平均直徑在20到200μm的范圍內(nèi)，且更加優(yōu)選的是在50到120μm的范圍內(nèi)。如果噴射介質(zhì)611的平均直徑小于上述的下限，變得難以高效的形成初始孔61，或者噴射介質(zhì)的微粒由于彼此的粘結(jié)傾向于形成聚合體。另一方面，如果噴射介質(zhì)611的平均直徑超出上述的上限，形成的初始孔61變大，通過相互粘結(jié)使初始孔61變成大尺寸，或者傾向于形成不同形狀的初始孔61。
優(yōu)選的噴射介質(zhì)611的噴射壓力(即，這是指在噴射過程中的空氣壓強(qiáng))在1到10kg/cm2的范圍內(nèi)，更優(yōu)選的是在3到5kg/cm2的范圍內(nèi)。如果噴射介質(zhì)611的噴射壓力小于上述的下限，噴射的沖擊減弱，由此在掩模6中初始孔61的準(zhǔn)確形成的情況變得困難。另一方面，如果噴射介質(zhì)611的噴射壓力大于上述的上限，噴射的沖擊變得太強(qiáng)，由此，具有噴射介質(zhì)611的微粒被壓碎或者初始孔61的形狀由于沖擊而變形的可能。
而且，優(yōu)選的噴射介質(zhì)611的噴射密度(噴射密度意思是噴射到掩模6每單元上的噴射介質(zhì)611的重量)是在10到100kg/m2的范圍內(nèi)，且更加優(yōu)選的是在30到50kg/m2的范圍內(nèi)。如果噴射介質(zhì)611的噴射密度小于上述的下限，噴射的數(shù)量減小，由此需要長的時(shí)間在掩模6的整個(gè)表面均勻地形成初始孔61。另一方面，如果噴射介質(zhì)611的噴射密度大于上述的上限，初始孔61以重疊的方式形成，使得彼此連接形成大孔，或者使得傾向于形成具有不同形狀的初始孔。
如圖2(c)所示，通過執(zhí)行上述的噴射清理在掩模6中形成初始孔61。
優(yōu)選的初始孔均勻地形成在掩模6的整個(gè)表面上。進(jìn)一步，優(yōu)選的初始孔61以這樣的方式形成，即小孔以預(yù)定的間隔設(shè)置使得在基底5的表面上沒有平面部分，且當(dāng)在步驟<3>(后面描述)中進(jìn)行濕蝕刻處理時(shí)，該表面幾乎不留間隔的被凹面部分覆蓋。為了這個(gè)目的，例如，可以增加噴射清理的持續(xù)時(shí)間，或可以多次重復(fù)噴射清理處理。
例如，更特別的，優(yōu)選的形成的初始孔61在平面圖中的形狀幾乎是圓形的，且每一個(gè)初始孔61具有1到20μm的范圍的平均直徑。進(jìn)一步，優(yōu)選的以每平方厘米(cm2)一千到一百萬個(gè)孔的比率在掩模6上形成初始孔61，且更優(yōu)選的是每平方厘米(cm2)一萬到五十萬個(gè)孔。而且，不必說，初始孔61的形狀并不限于近似于圓形。
如圖2(c)所示，當(dāng)在掩模6中形成初始孔61時(shí)，初始凹面部分51也可以通過除了初始孔61移去基底5的表面的部分而形成。這使得可以在執(zhí)行步驟<3>(后面描述)中的蝕刻處理時(shí)增加與蝕刻劑的接觸面積，由此可以適當(dāng)?shù)亻_始腐蝕。而且，通過調(diào)節(jié)初始凹面部分51的深度，可以調(diào)節(jié)凹面部分3的深度(即透鏡的最大厚度)。雖然初始凹面部分51的深度沒有特別的限制，但優(yōu)選的是5.0μm或更少，且更加優(yōu)選的是在0.05到0.5μm的范圍內(nèi)。
如上所述，以通過噴射清理在掩模6中形成初始孔61的情況作為實(shí)施例進(jìn)行描述，但是該方法并不局限于噴射清理，且可以通過各種物理方法或用激光束照射的方法在掩模6中形成初始孔61。
進(jìn)一步，雖然形成的初始孔61的設(shè)置沒有特別的限制，其可以是規(guī)則的或是隨機(jī)的圖形。但是，優(yōu)選的在得到的具有凹面部分的基底(具有用于微透鏡的凹面部分的基底)用于屏幕或后投射器的制造(后面描述)的情況下，其是隨機(jī)的圖形。這可以更加有效地防止如所謂的波紋的干擾圖形的發(fā)生。
以上描述的是通過噴射清理形成初始孔61的方法。但是，如上所述，初始孔61可以通過除了噴射清理以外的其它方法形成(例如，除了噴射清理的其它噴射方法，激光加工，壓制，點(diǎn)印，輕敲，擦拭或類似方法)。
當(dāng)通過壓制(壓力加工)形成初始孔61時(shí)，例如，初始孔61可以通過在掩模6上以預(yù)定的圖形壓制具有突起的滾筒且在掩模6上滾動(dòng)滾筒而形成。
而且，初始孔61不僅可以通過物理方法或用激光束照射在掩模6中形成，而且可以通過，例如，當(dāng)在基底5上形成掩模6時(shí)，事先在基底5上設(shè)置具有預(yù)定圖形的外來物體，然后在基底5上形成具有外來物體的掩模6，以在掩模6中形成瑕疵使得瑕疵被用作初始孔61。
以這種方式，在本發(fā)明中，相比較于用傳統(tǒng)的用光蝕刻的方法在掩模中形成開口，通過物理方法或用激光束照射在掩模中形成初始孔61，可以容易且便宜地在掩模中形成具有預(yù)定圖形的開口(初始孔)。而且，物理方法或用激光束照射可以容易地處理大的基底。
<3>接下來，如圖2(d)和3(e)所示，通過利用掩模6對(duì)基底5進(jìn)行蝕刻處理在基底5上形成大量的凹面部分3。
蝕刻方法沒有特別的限制，可以使用濕蝕刻或干蝕刻或類似方法。在下面的描述中，將以使用濕蝕刻的情況作為實(shí)施例進(jìn)行描述。
如圖2(d)所示，通過對(duì)覆蓋有掩模6的基底5進(jìn)行濕蝕刻處理，其中在該掩模6上形成有初始孔61，基底5沒有掩模存在的部分，即初始孔61被腐蝕，由此在基底5上形成大量的凹面部分3。
而且，在本實(shí)施例中，當(dāng)在步驟<2>中形成初始孔61時(shí)，在基底5的表面上形成初始的凹面部分51。這使得在對(duì)基底的蝕刻處理過程中，與蝕刻劑的接觸面積增加，由此腐蝕可以適當(dāng)?shù)亻_始。
而且，凹面部分3的形成可以通過濕蝕刻處理適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行。例如，在利用含有氫氟酸(氫氟酸基蝕刻劑)的蝕刻劑的情況下，基底5被更加有選擇地腐蝕，且這可以適當(dāng)?shù)匦纬砂济娌糠?。
在掩模6主要由鉻或鉻的氧化物組成的情況下(即，掩模6由含有鉻或鉻的氧化物作為其主要成分的材料形成)，二氟化氫銨的溶液或氟化氫銨溶液特別適合作氫氟酸基蝕刻劑。由于4重量％或更少的二氟化氫銨的溶液或氟化銨溶液是沒有毒的，所以可以更穩(wěn)妥地防止在工作過程中對(duì)人體和對(duì)環(huán)境的影響。
而且，濕蝕刻處理允許用比干蝕刻處理更加簡單的設(shè)備，且允許一次對(duì)大量的基底進(jìn)行處理。因此，可以提高基底的產(chǎn)量，且可以以低成本提供具有用于微透鏡的凹面部分的基底2。
<4>接下來，如圖4(f)所示，移去掩模6(掩模移去處理)。此時(shí)，與掩模6的移去一起移去后表面保護(hù)膜69。
在掩模6主要由鉻或鉻的氧化物組成的情況下，例如，可以通過利用硝酸鈰、銨和高氯酸的混合物的蝕刻處理進(jìn)行掩模6的移去。
作為上述處理的結(jié)果，如圖4(f)和9所示，得到在基底5上具有大量的凹面部分3的含有用于微透鏡的凹面部分的基底2。在這種情況下，如圖9所示，雖然形成在基底5上的凹面部分3是隨機(jī)分配的，但是它們的設(shè)置并不局限于這種結(jié)構(gòu)，且可以以規(guī)則圖形形成凹面部分3。
如上所述，可以通過物理方法或用激光束照射在掩模6中首先形成初始孔61而在基底5上形成需要的凹面部分3，然后利用具有初始孔61的掩模6進(jìn)行蝕刻處理，由此可以制造設(shè)置有凹面部分3的具有用于微透鏡的凹面部分的基底2。
相比較于通過傳統(tǒng)的用光蝕刻技術(shù)在掩模6中形成開口的情況，通過物理方法或用激光束照射在掩模6中形成初始孔61，可以容易地且便宜地在掩模6中以預(yù)定的圖形形成開口(初始孔61)。因此，可以提高產(chǎn)量，且可以以低成本提供具有用于微透鏡的凹面部分的基底2。
而且，根據(jù)上述的方法，可以容易的對(duì)大尺寸的基底進(jìn)行處理。而且，根據(jù)該方法，在制造大尺寸基底的情況下，沒有必要像傳統(tǒng)的方法那樣粘合多個(gè)基底，由此可以消除粘合接縫的現(xiàn)象。因此，可以通過簡單的方法以低成本制造大尺寸的具有用于微透鏡的凹面部分的基底。
而且，在步驟<4>中移去掩模6后，可以在基底5上形成新的掩模62，且可以重復(fù)包括掩模形成過程、初始孔形成過程、濕蝕刻過程和掩模移去過程的一系列過程。下面將描述一個(gè)具體實(shí)施例。
<B1>首先，如圖5(g)所示，在其上形成有凹面部分3的基底5上形成新的掩模62。該掩模62可以以與上述的掩模6相同的方式(掩模形成過程)形成。
<B2>接下來，如圖5(h)所示，通過物理方法或用激光束照射在掩模62中形成初始孔63(初始孔形成過程)。此時(shí)，初始凹面部分52可以形成在基底5的表面上。
<B3>然后，如圖6(i)所示，通過應(yīng)用與上述的處理相似的蝕刻處理用掩模62形成凹面部分31(蝕刻處理)。
<B4>最后，如圖6(j)所示，移去掩模62和后表面保護(hù)膜69(掩模移去處理)步驟<B1>到<B4>可以通過與步驟<1>到<4>相似的方式進(jìn)行。
以這種方式，通過重復(fù)一系列處理，可以不偏離基底5的整個(gè)表面形成凹面部分，且可以使凹面部分的形狀均勻。
而且，從第一輪處理的條件到第二次或后續(xù)的輪的每一個(gè)處理的條件都可以改變。通過改變每一個(gè)處理的條件以調(diào)節(jié)形成的凹面部分的形狀(尺寸、深度、彎曲度、凹面部分的凹面形狀或類似的情況)，可以得到需要的形式。
例如，在初始孔形成過程中，形成在掩模62中的初始孔63的尺寸和密度以及形成在基底5上的初始凹面部分52的尺寸和深度，或類似情況可以通過改變?nèi)缰睆剑瑖娚鋲毫?，噴射密度，處理周期或噴射介質(zhì)611的類似情況的條件而進(jìn)行調(diào)節(jié)。
而且，在蝕刻處理中，形成的凹面部分3的形狀可以通過改變側(cè)面蝕刻率而進(jìn)行調(diào)節(jié)。例如，通過逐漸減小側(cè)面蝕刻率，可以均勻的設(shè)置形成的多個(gè)凹面部分3的形狀。
而且，例如，在第一輪蝕刻處理中，通過將側(cè)面蝕刻率設(shè)定為大的(或小的)值，可以省略基底表面的平面部分(預(yù)蝕刻處理)，且在第二和接下來的輪次的蝕刻處理中，通過將側(cè)面蝕刻率設(shè)定為小的(或大的)值，可以形成凹面部分3(規(guī)則蝕刻處理)。
而且，通過改變初始孔63的尺寸，初始凹面部分52的尺寸和深度或類似值，且進(jìn)一步改變側(cè)面蝕刻率，可以使形成的凹面部分3為需要的非球面形式。
這里，在重復(fù)進(jìn)行上述一系列處理的情況下，后表面保護(hù)膜69可以不在步驟<4>中移去而重復(fù)使用或類似情況。
在這方面，雖然省略了描述，但可以如圖4(f)和9所示，在基底5上具有對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記4。對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記4被用作當(dāng)制造微透鏡基底1和利用微透鏡基底1的各種物體時(shí)的指示位置。
雖然對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記4的形成位置沒有特別的限制，但例如，其可以形成在如圖9所示的凹面部分3形成區(qū)域的外面。
優(yōu)選的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記4形成在具有用于微透鏡的凹面部分的基底2的多個(gè)位置。特別是，優(yōu)選的在具有用于微透鏡的凹面部分的基底2的多個(gè)角上具有對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記4。這使得可以更容易地定位基底2。
圖9示出了對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記4被制成十字形的實(shí)施例。雖然對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記4的形狀沒有特別的限制，但是優(yōu)選的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記4具有形成如圖9所示的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記4的拐角的正方形部分41。通過在對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記4中提供有正方形部分41，可以更準(zhǔn)確地進(jìn)行定位。
而且，如圖9所示，優(yōu)選的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記4具有指示對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記4的中心部分的標(biāo)記(在圖9中是圓形開口)。這使得可以進(jìn)一步提高定位的準(zhǔn)確性。
而且，對(duì)比標(biāo)記4的結(jié)構(gòu)和形成方法沒有特別的限制，且其可以通過在基底5上形成一層而形成，或者如圖4(f)和9所示，可以設(shè)置為具有與凹面部分3不同形狀的凹陷。
在上述的實(shí)施例中，對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記4形成在具有用于微透鏡的凹面部分的基底2的凹面部分3的形成區(qū)域的外面，但是不必說，它們可以形成在凹面部分3的形成區(qū)域內(nèi)。
當(dāng)使用具有用于微透鏡的凹面部分的基底2組裝多個(gè)物體時(shí)，對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記4可以用作定位的不同情況。
下面，將參考圖7描述利用具有用于微透鏡的凹面部分的基底2制造微透鏡基底的方法。
在這方面，不必說，本發(fā)明的具有用于微透鏡的凹面部分的基底2和微透鏡基底可以用于透射屏和后投射器(后面描述)，且此外，其可以用于各種光電設(shè)備，如液晶顯示器(液晶板)，有機(jī)或無機(jī)場致發(fā)光(EL)顯示器，CCD，光通訊設(shè)備或類似設(shè)備以及其他設(shè)備。
<5>首先，如圖7(k)所示，覆蓋玻璃13通過粘結(jié)劑粘結(jié)到表面上，該表面上形成有具有用于微透鏡的凹面部分的基底2的凹面部分3。
當(dāng)粘結(jié)劑凝固時(shí)(變硬(固化))，形成樹脂層(粘結(jié)劑層)14。這樣，由填充在凹面部分3中的樹脂組成且作為凸透鏡的微透鏡8形成在樹脂層14中。
在這個(gè)方面，優(yōu)選的光學(xué)粘結(jié)劑或具有高于基底5的反射系數(shù)的類似的粘結(jié)劑(例如n＝1.60左右)可以用作粘結(jié)劑。
<6>接下來，如圖7(1)所示，減小覆蓋玻璃13的厚度。
例如，可以通過對(duì)覆蓋玻璃13施加研磨，拋光，蝕刻或類似方法完成。
雖然對(duì)覆蓋玻璃13的厚度沒有特別的限制，但從得到具有需要的光學(xué)特性的微透鏡基底1的觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選的將其設(shè)定為10到1000μm的范圍內(nèi)，且更優(yōu)選的是在20到150μm的范圍內(nèi)。
在疊層的覆蓋玻璃13具有用于后續(xù)處理的優(yōu)選的厚度的情況下，沒有必要進(jìn)行上述處理。
在這種方式中，如圖8所示，得到具有大量微透鏡8的微透鏡基底1。
在上述的制造微透鏡基底的描述中，以此種情況作為實(shí)施例描述的，即當(dāng)微透鏡8利用樹脂形成時(shí)，具有用于微透鏡的凹面部分的基底2的凹面部分3填充有樹脂且該樹脂位于覆蓋玻璃13和基底2之間。但是，微透鏡基底也可以通過2P方法(光致聚合作用)制造，其中，利用具有用于微透鏡的凹面部分的基底2作為模具。
下面將參考附圖10到12描述通過2P法制造微透鏡基底的方法。
首先，如圖10(a)所示，準(zhǔn)備含有多個(gè)用于微透鏡的凹面部分3的具有用于微透鏡的凹面部分的基底2，其中用于微透鏡的凹面部分3利用本發(fā)明的方法制造。在本方法中，含有多個(gè)用于微透鏡的凹面部分3的具有用于微透鏡的凹面部分的基底2，被用作模具。通過在凹面部分3中填充樹脂，形成微透鏡8。在這種情況，例如，凹面部分3的內(nèi)表面可以涂覆有釋放模具的介質(zhì)或類似物質(zhì)。然后，例如，設(shè)置具有用于微透鏡的凹面部分的基底2，以使凹面部分3垂直地向上打開。
<C1>接下來，將組成樹脂層141(微透鏡8)的未硬化樹脂施加到具有凹面部分3的具有用于微透鏡的凹面部分的基底2上。
<C2>接下來，將透明基底53加到未硬化樹脂中，且通過壓制使透明基底53緊挨著樹脂。
<C3>接下來，硬化樹脂。硬化樹脂的方法根據(jù)樹脂的種類適當(dāng)?shù)倪x擇，例如，可以使用紫外線照射，加熱，電子束照射或類似方法。
在這種情況下，如圖10(b)所示，形成樹脂層141，其后通過在凹面部分3中填充樹脂形成微透鏡8。
<C4>接下來，如圖10(c)所示，從微透鏡8上移去作為模具的具有用于微透鏡的凹面部分的基底2。雖然從具有用于微透鏡的凹面部分的基底2上移走的樹脂層141可以作為屏幕而不需要變更，其中在該具有用于微透鏡的凹面部分的基底2上形成有微透鏡8，但可以對(duì)樹脂層141進(jìn)行如下面將要描述的步驟<C5>到<C7>的處理。
<C5>，接下來，如圖11(d)所示，例如在設(shè)置透明基底53以使微透鏡8的表面垂直向上之后，將組成樹脂層142的未硬化樹脂施加到微透鏡8上。作為施加樹脂的方法，可以使用如旋轉(zhuǎn)涂覆的涂覆方法，利用平板模具的2P方法或類似方法。
<C6>，接下來，如圖12(e)所示，在將基底(玻璃層)54粘結(jié)到樹脂且通過壓制緊緊接觸之后，通過硬化樹脂形成樹脂層142。作為用于基底54的組成材料，例如，可以使用類似于基底5的組成材料。
<C7>然后，如果需要可以通過研磨，拋光或類似方法調(diào)整基底54的厚度。
在這種情況下，得到如圖12所示的微透鏡基底1。
在上面的描述中，使用利用單獨(dú)的具有用于微透鏡的凹面部分的基底形成的具有平凸透鏡(平凸微透鏡)的微透鏡基底，但是根據(jù)本發(fā)明的微透鏡基底并不局限于這種類型。
例如，可以利用兩個(gè)具有用于微透鏡的凹面部分的基底形成具有雙透鏡的微透鏡基底。在這種情況下，優(yōu)選兩個(gè)具有用于微透鏡的凹面部分的基底的每一個(gè)具有用于微透鏡的規(guī)則圖形的凹面部分。這樣，可以容易地進(jìn)行兩個(gè)具有用于微透鏡的凹面部分的基底的對(duì)準(zhǔn)(定位)。
下文中，將對(duì)具有雙凸面的微透鏡的微透鏡基底給出描述，該雙凸面的微透鏡利用兩個(gè)具有用于微透鏡的凹面部分的基底形成，其中用于微透鏡的凹面部分以規(guī)則的圖形形成。
圖13是表示這種類型的微透鏡基底的示意性截面圖。
如圖所示，這個(gè)微透鏡基底1包括具有用于微透鏡的凹面部分的第一基底(第一基底)21，具有用于微透鏡的凹面部分的第二基底(第二基底)22，樹脂層14，微透鏡8以及墊片9。第一和第二基底21、22根據(jù)本發(fā)明制造。
具有用于微透鏡的凹面部分的第一基底21具有如此結(jié)構(gòu)，即具有多個(gè)每一個(gè)具有凹面彎曲的表面(透鏡彎曲表面)的第一凹面部分(用于微透鏡的凹面部分)36，和形成在第一玻璃基底(第一透明基底)55上的第一對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記42。
具有用于微透鏡的凹面部分的第二基底22具有如此結(jié)構(gòu)，即具有多個(gè)每一個(gè)具有凹面彎曲的表面(透鏡彎曲表面)的第二凹面部分(用于微透鏡的凹面部分)37，和形成在第二玻璃基底(第二透明基底)56上的第二對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記43。
微透鏡基底1具有這樣的結(jié)構(gòu)，其中具有用于微透鏡的凹面部分的第一基底21和具有用于微透鏡的凹面部分的第二基底22通過樹脂層(粘結(jié)層)14連接，使得第一凹面部分36和第二凹面部分37彼此面對(duì)。而且，在微透鏡基底1中，由填充在第一凹面部分36和第二凹面部分37之間的樹脂形成的雙凸面透鏡組成的微透鏡8設(shè)置在具有用于微透鏡的凹面部分的第一基底21和具有用于微透鏡的凹面部分的第二基底22之間。
微透鏡基底1具有兩種區(qū)域，即有效透鏡區(qū)域99和無效透鏡區(qū)域100。有效透鏡區(qū)域99定義這個(gè)區(qū)域，在此處為由填充在第一凹面部分36和第二凹面部分37之間的樹脂形成的微透鏡8在使用時(shí)作為有效的微透鏡。另一方面，無效透鏡區(qū)域100被定義為除了有效透鏡區(qū)域99以外的區(qū)域。
使用這樣的微透鏡基底1，例如，使得光L從具有用于微透鏡的凹面部分的第一基底21的側(cè)邊進(jìn)入，從具有用于微透鏡的凹面部分的第二基底22的側(cè)邊出來。
例如可以如下面的方式制造微透鏡基底1。下文中，將參考附圖14和15描述制造微透鏡基底1的方法。
當(dāng)制造微透鏡基底1時(shí)，首先準(zhǔn)備通過本發(fā)明的方法制造的具有用于微透鏡的凹面部分的第一基底21和具有用于微透鏡的凹面部分的第二基底22。
在這種情況下，在具有用于微透鏡的凹面部分的第一基底21中的第一凹面部分36的結(jié)構(gòu)(例如，曲率半徑或類似值)可以與具有用于微透鏡的凹面部分的第二基底22中的第二凹面部分37的結(jié)構(gòu)不同。
<D1>首先，如圖14所示，具有預(yù)定反射系數(shù)(特別是，高于第一玻璃基底55和第二玻璃基底56的每一個(gè)的反射系數(shù))的未凝固的樹脂143施加到形成具有用于微透鏡的凹面部分的第一基底21的第一凹面部分36的表面上，以至少覆蓋有效透鏡區(qū)域99，由此樹脂143填充到第一凹面部分36中。此時(shí)，含有墊片9的未凝固樹脂144施加到具有用于微透鏡的凹面部分的第一基底21上。例如，樹脂144施加到將要設(shè)置墊片9的位置。
在這種情況下，優(yōu)選的樹脂143和樹脂144由相同類型的材料組成。這樣，可以適當(dāng)?shù)胤乐褂捎跇渲?43和樹脂144之間熱系數(shù)的不同在制造微透鏡基底時(shí)產(chǎn)生彎曲、變形或類似情況。
當(dāng)將樹脂143施加到具有用于微透鏡的凹面部分的第一基底21上時(shí)，通過將墊片9分散在樹脂144中使得均勻地設(shè)置墊片9變得容易。以這種方式，可以令人滿意地防止形成樹脂層14的厚度的不均勻。
<D2>接下來，如圖15所示，具有用于微透鏡的凹面部分的第二基底22(即背面元件)被放置在樹脂143和144上面(即具有用于微透鏡的凹面部分的第二基底22與樹脂緊密地接觸)。
此時(shí)，具有用于微透鏡的凹面部分的第二基底22放置在樹脂143和144上面，使得第一凹面部分36和第二凹面部分37彼此正確地面對(duì)。而且，此時(shí)，具有用于微透鏡的凹面部分的第二基底22放置在樹脂143和144上，使得基底22緊鄰在墊片9上。這樣，具有用于微透鏡的凹面部分的第一基底21和具有用于微透鏡的凹面部分的第二基底22多個(gè)相對(duì)端表面之間的距離通過墊片進(jìn)行限定。因此，在微透鏡8的端部的厚度和微透鏡8的最大厚度可以高精確地得到限定。
<D3>接下來，利用第一對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記42和第二對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記43進(jìn)行第一凹面部分36和第二凹面部分37之間的對(duì)準(zhǔn)。這樣第二凹面部分37可以精確的定位在對(duì)應(yīng)于第一凹面部分36的位置。因此，可以使形成的微透鏡的形狀和光學(xué)特性更接近設(shè)計(jì)值。
<D4>接著，通過凝固樹脂143和樹脂144形成樹脂層14。
這樣，具有用于微透鏡的凹面部分的第二基底22通過樹脂層14粘結(jié)到具有用于微透鏡的凹面部分的第一基底21上。而且，通過填充在第一凹面部分36和第二凹面部分37之間的樹脂組成的樹脂層14形成微透鏡8。在這方面，樹脂的凝固可以通過用紫外線或電子束照射、加熱樹脂或類似方法完成。
<D5>然后，具有形成的微透鏡8的樹脂層14被從第一玻璃基底55和第二玻璃基底56上分隔開以作為屏幕。此外，如圖15所示，如果需要可以通過研磨、拋光或類似方法調(diào)節(jié)具有用于微透鏡的凹面部分的第二基底22的厚度。
由此，可以得到具有如圖13所示的雙凸面透鏡的微透鏡基底1，或者在其中形成有微透鏡8的樹脂層14的薄膜。
雖然在上面的描述中玻璃基底用作具有用于微透鏡的凹面部分的基底2，但是在本發(fā)明中基底5的組成材料并不局限于玻璃。例如，金屬或樹脂可以用于基底5。而且，當(dāng)被制作為具有凹面部分的基底時(shí)，雖然優(yōu)選的基底5是大致透明的，但是，例如在具有用于微透鏡的凹面部分的基底2被用作2P方法中的模具時(shí)，可以使用具有低透明度的材料用作基底5。
接下來，將參考附圖16和17對(duì)利用如圖8所示的微透鏡基底1的透射屏進(jìn)行描述。圖16是示出根據(jù)本發(fā)明透射屏的光學(xué)系統(tǒng)的示意性截面圖。圖17是示于圖16的透射屏的分解透視圖。這里，在圖16中，以簡化的形式示出了微透鏡基底1，即，在圖16中，僅示出了樹脂層14如示出的作為微透鏡基底1，且省略了具有用于微透鏡的凹面部分的基底2、覆蓋玻璃13和類似部分。
透射屏200包括具有形成在用于其發(fā)射面的表面上的菲涅耳透鏡的菲涅耳透鏡部分210，微透鏡基底1具有大量形成在入射表面?zhèn)鹊奈⑼哥R8，其中該入射表面?zhèn)仍O(shè)置在菲涅耳透鏡部分210的發(fā)射表面?zhèn)?，以及設(shè)置在菲涅耳透鏡部分210和微透鏡基底1之間的光漫射部分230。
在這個(gè)方面，透射屏200具有微透鏡基底1，且因此，在垂直方向的視角寬于使用雙凸透鏡的情況。
而且，作為本實(shí)施例，通過將光漫射部分230設(shè)置在菲涅耳透鏡部分210和微透鏡基底1之間，可以有效防止衍射光和紋波的產(chǎn)生。即，如圖16所示，通過將光漫射部分230設(shè)置在微透鏡基底1的入射光表面?zhèn)?，可以降低進(jìn)入每一個(gè)微透鏡8的光的規(guī)律性(密度、角度、相位或類似參數(shù))，且可以有效地防止在微透鏡基底1中衍射光的產(chǎn)生。
而且，如圖所示，通過將光漫射部分230設(shè)置在菲涅耳透鏡部分210和微透鏡基底1之間，經(jīng)過菲涅耳透鏡的光在通過光漫射部分230擴(kuò)散之后進(jìn)入微透鏡基底1。因此，可以防止規(guī)則干擾圖形的產(chǎn)生，且可以有效地防止紋波在菲涅耳透鏡部分210和微透鏡基底1中產(chǎn)生。
而且，在本實(shí)施例的透射屏200中，光漫射部分230是所謂的表面光擴(kuò)散類型樹脂片，其中的一個(gè)表面是粗糙化的(使得光基本上在該表面上擴(kuò)散)。這樣，由于將光擴(kuò)散機(jī)理施用在樹脂片的表面上，即使減小樹脂片的厚度也可以防止光擴(kuò)散機(jī)理的惡化。因此，可以減小菲涅耳透鏡部分210和微透鏡基底1之間的間隔，由此可以防止由于內(nèi)部擴(kuò)散，在對(duì)比度和透光率方面的惡化而引起的重影的發(fā)生。例如，可以利用通過噴射或類似方法形成粗糙的模具且利用澆鑄或擠壓模塑法轉(zhuǎn)印到樹脂片的方法制造樹脂片。通過這樣的方法制造樹脂片，可以利用相對(duì)簡單的方法制造有效地防止衍射光或紋波產(chǎn)生的光漫射部分。
優(yōu)選的光漫射部分230的混濁度值(該值由(Pd/Pa)×100)表示，其中Pd是擴(kuò)散透射率，Pa是總透射率)在5到95％的范圍內(nèi)，更加優(yōu)選的是在20到93％的范圍內(nèi)，且進(jìn)一步優(yōu)選的是在50到75％的范圍內(nèi)。通過將光漫射部分230的混濁度值限定在上述的范圍，可以有效地減少(或降低)進(jìn)入每一個(gè)微透鏡8中的光的規(guī)律性(密度、角度、相位和類似參數(shù))。因此，這可以充分地防止且抑制投射到屏幕上的圖像的混亂或模糊的發(fā)生，同時(shí)充分地抑制衍射光或紋波的產(chǎn)生。
而且，優(yōu)選的光漫射部分230的光澤度在5到40％的范圍內(nèi)，更優(yōu)選的是在10到35％的范圍內(nèi)，且進(jìn)一步優(yōu)選的是在15到30％的范圍內(nèi)。通過將光漫射部分230的光澤度限定在上述范圍，可以充分地抑制由于重疊菲涅耳透鏡部分210而產(chǎn)生的規(guī)則干擾圖形的產(chǎn)生，其中每一個(gè)透鏡以與微透鏡基底1規(guī)則間隔規(guī)則地進(jìn)行設(shè)置。因此，這可以充分地防止和抑制投射到屏幕上的圖像表面粗糙和模糊的感覺，同時(shí)充分地防止和抑制了衍射光和紋波的產(chǎn)生。這里，光漫射部分230的光澤度定義為下述值，即當(dāng)入射光的入射角為60度時(shí)，由反射光的量和入射光的量的比表示。
而且，優(yōu)選的組成光漫射部分230的樹脂片的表面具有包括大致錐形的凹面部分的不規(guī)則性。這可以有效地防止和抑制衍射光和紋波的產(chǎn)生。而且，在光漫射部分230的樹脂片的表面具有包括大致錐形的凹面部分的不規(guī)則性的情況下，優(yōu)選的在大致錐形凹面部分上的垂直間隔在5到200μm的范圍內(nèi)。這可以有效地防止和抑制衍射光和紋波的產(chǎn)生。
優(yōu)選在微透鏡基底1中的微透鏡8的直徑在10到500μm的范圍內(nèi)，且更優(yōu)選的是在30到300μm的范圍內(nèi)，且進(jìn)一步優(yōu)選的是在100到200μm的范圍內(nèi)。通過將微透鏡8的直徑限定在上述范圍，可以進(jìn)一步提高透射屏的生產(chǎn)率，同時(shí)保持投射到屏幕上的圖像的足夠的分辨率。在這方面，優(yōu)選的在微透鏡基底1中的相鄰的微透鏡8之間的節(jié)距在10到500μm的范圍內(nèi)，且更優(yōu)選的是在30到300μm的范圍內(nèi)，且進(jìn)一步優(yōu)選的是在100到200μm的范圍內(nèi)。
特別是，在隨機(jī)分散有微透鏡8的基底被用作微透鏡基底1的情況下，可以更加有效地防止與用于液晶和類似的或菲涅耳透鏡的光閥之間的干擾，從而使得可以幾乎完全消除產(chǎn)生紋波的可能性。因此，可以得到具有更優(yōu)秀的顯示質(zhì)量的透射屏。
而且，根據(jù)如上述描述的方法，可以容易的制造大尺寸的微透鏡基底1。因此，可以制造高質(zhì)量且沒有粘結(jié)接縫的大尺寸屏幕。
需要注意的是，根據(jù)本發(fā)明的透射屏并不局限于上述的結(jié)構(gòu)。例如，可以提供進(jìn)一步在微透鏡基底1的發(fā)射表面?zhèn)壬习ê诘住⒑跅l、光擴(kuò)散板或另外的微透鏡的透射屏。
下文中，將對(duì)利用透射屏的后投射器進(jìn)行描述。
圖18是表示根據(jù)本發(fā)明的后投射器的結(jié)構(gòu)的示意性圖表。
如圖所示，后投射器300具有這樣的結(jié)構(gòu)，其中在殼體340中設(shè)置投射光學(xué)單元310、光引導(dǎo)鏡320和透射屏330。
由于后投射器300利用如上所述的幾乎不產(chǎn)生衍射光或紋波的透射屏作為透射屏330，其形成具有高顯示質(zhì)量的極好的后投射器，其具有寬的視角且沒有紋波的產(chǎn)生。
如上所述，在本發(fā)明中，由于通過物理方法或用激光束照射在掩模中形成初始孔，可以以比用照相平版印刷術(shù)方法在掩模中形成開口的傳統(tǒng)方法更容易的方式，在掩模中形成預(yù)定圖形的開口(即，初始孔)。因此，可以提高產(chǎn)量，且以更低的成本設(shè)置具有凹面部分的基底。
而且，由于根據(jù)本發(fā)明可以便于對(duì)大尺寸基底的處理，所以當(dāng)生產(chǎn)大尺寸基底時(shí)，不必像傳統(tǒng)方法那樣粘結(jié)大量的基底，由此可以排除粘結(jié)接縫的出現(xiàn)。因此，可以通過簡單的方法和以低成本制造高質(zhì)量的具有凹面部分的大尺寸基底。
因此，例如，可以通過簡化的方法以低成本制造高質(zhì)量的具有用于大尺寸微透鏡的凹面部分的基底、微透鏡基底、透射屏和后投射器。
如上所述，必須注意，即使根據(jù)本發(fā)明已經(jīng)參考附圖中的優(yōu)選實(shí)施例描述了具有凹面部分的基底的制造方法，具有凹面部分的基底，具有用于微透鏡的凹面部分的基底，微透鏡基底，透射屏和后投射器，但是本發(fā)明并不局限于這些實(shí)施例。
例如，根據(jù)本發(fā)明制造具有凹面部分的基底的方法，如果需要可以增加任意對(duì)象的處理。
而且，在上述的初始孔形成的處理中，已經(jīng)描述了在一維上(以線性方式)移動(dòng)噴嘴610的同時(shí)進(jìn)行噴射清理的結(jié)構(gòu)。但是，也可以在二維(以平面方式)或三維(以立體方式)上移動(dòng)噴嘴610的同時(shí)進(jìn)行噴射處理。
而且，根據(jù)本發(fā)明的透射屏和后投射器并不局限于如實(shí)施例中描述的類型，且組成透射屏和后投射器的每一個(gè)元件可以由能夠執(zhí)行相同或相似功能的元件代替。例如，本發(fā)明的透射屏可以是在微透鏡基底1的光發(fā)射表面?zhèn)壬线M(jìn)一步包括黑條，光擴(kuò)散板或其它任何微透鏡基底的透射屏。而且，雖然在實(shí)施例中已經(jīng)描述了具有樹脂片作為光漫射部分的結(jié)構(gòu)，但是，例如，光漫射部分可以是通過在具有用于微透鏡的凹面部分的基底的凹面部分形成的表面的相對(duì)表面上施加粗糙化處理或類似方法形成的一種。換句話說，光漫射部分可以是與具有用于微透鏡的凹面部分的基底(微透鏡基底)的凹面部分一體形成的。
而且，本發(fā)明的屏幕(透射屏)或后投射器可以是與具有如上面描述的實(shí)施例中的光漫射部分的類型不同的。特別是，在屏幕或后投射器具有隨機(jī)分散的微透鏡的微透鏡基底的情況下，即使屏幕或后投射器沒有上述的光漫射部分，也可以有效地防止干涉條紋的發(fā)生。
而且，在上面的描述中，以將本發(fā)明的微透鏡基底應(yīng)用到透射屏和具有透射屏的投影顯示器作為實(shí)施例進(jìn)行描述，但是本發(fā)明并不局限于這些情況。例如，不必說，本發(fā)明的微透鏡基底可以應(yīng)用于CCD，如光通信設(shè)備的各種光電設(shè)備、液晶顯示器(液晶板)、有機(jī)或無機(jī)電熒發(fā)光(EL)顯示或其它設(shè)備。
此外，顯示器也并不局限于用于后投射器的顯示器，且本發(fā)明的微透鏡基底可以應(yīng)用于，例如，前投射類型的顯示器。
而且，已經(jīng)以將本發(fā)明的具有凹面部分的基底應(yīng)用于具有用于微透鏡的凹面部分的基底作為實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是本發(fā)明并不局限于這種情況，例如可以將本發(fā)明的具有凹面部分的基底應(yīng)用于如有機(jī)EL設(shè)備的各種光發(fā)射源中的發(fā)射體(發(fā)射板)，用于反射來自光源的光的反射體，用于擴(kuò)散來自光發(fā)射源的光的光擴(kuò)散板或類似元件。
實(shí)施例(實(shí)施例1)制造配備有用于微透鏡的凹面部分的具有用于微透鏡的凹面部分的基底，然后利用該具有用于微透鏡的凹面部分的基底以下述方式制造微透鏡基底。
首先，準(zhǔn)備具有1.2m×0.7m的矩形和5mm厚度的無堿玻璃基底。
將無堿玻璃基底在清洗液體(即，4重量％的二氟氫銨水溶液(含有少量的過氧化氫溶液))中浸泡加熱到30℃以被清洗，由此凈化其表面。
-1A-接下來，通過噴射方法在無堿玻璃基底上形成含有氧化鉻和鉻(Cr)的0.2μm厚度的薄膜(掩模和后表面保護(hù)膜)。
-2A-接下來，對(duì)掩模進(jìn)行噴射以在掩模中心部分113cm×65cm的區(qū)域形成大量的初始孔。
這里，在4kg/cm2的噴射壓力下和40kg/m2的噴射密度下利用平均顆粒直徑為100μm的玻璃珠作為噴射介質(zhì)的條件下進(jìn)行噴射清理。
以這種方式，以隨機(jī)圖案形式在上述掩模的整個(gè)區(qū)域上形成初始孔。初始孔的平均直徑是10μm，且初始孔的形成密度為20,000孔/cm2。
此外，此時(shí)，在無堿玻璃基底的表面上形成大約0.05μm深度的初始凹面部分。
-3A-接下來，對(duì)無堿玻璃基底施加濕蝕刻處理，由此在無堿玻璃基底上形成大量凹面部分。
在這個(gè)方面，4重量％的二氟氫銨水溶液(含有少量的過氧化氫溶液)用于濕蝕刻，且基底的浸泡時(shí)間為5小時(shí)。
-4A-接下來，利用硝酸鈰，銨和高氯酸的混合物進(jìn)行蝕刻處理將含有氧化鉻和鉻的薄膜(掩模和后表面保護(hù)膜)移去。
因此，可以得到具有用于微透鏡的凹面部分的類似晶片的基底，其中大量的用于微透鏡的凹面部分隨機(jī)地形成在無堿玻璃基底上。
-5A-接下來，利用紫外線(UV)凝固樹脂(具有1.59的反射率)將板玻璃粘結(jié)到形成有具有用于微透鏡的凹面部分的基底的凹面部分的表面上。
然后，剝離掉板玻璃。
同時(shí)，作為上述的結(jié)果，形成由填充到具有用于微透鏡的凹面部分的基底的凹面部分中的樹脂形成的微透鏡。
以這種方式，得到具有1.2m×0.7m面積的微透鏡基底，在該基底上隨機(jī)形成了大量的微透鏡。形成的微透鏡的平均直徑是100μm。
(實(shí)施例2)首先，準(zhǔn)備具有1.2m×0.7m的矩形和5mm厚度的無堿玻璃基底。
將無堿玻璃基底在清洗液體(即，4重量％的二氟氫銨水溶液(含有少量的過氧化氫溶液))中浸泡加熱到30℃以被清洗，由此凈化其表面。
-1B-接下來，通過CVD方法在無堿基底上形成具有0.3μm厚度的硅薄膜(掩模和后保護(hù)膜)。
-2B-接下來，對(duì)掩模進(jìn)行激光加工以在掩模的中心部分113cm×65cm的區(qū)域形成大量的初始孔。
在這個(gè)方面，利用YAG激光的二次諧波在2mW的條件下進(jìn)行激光加工。
以這種方式，以隨機(jī)圖案在上述掩模的整個(gè)區(qū)域上形成初始孔。初始孔的平均直徑是8μm，且初始孔的形成密度為5000孔/cm2。
此外，此時(shí)，在無堿玻璃基底的表面上形成大約0.03μm深度的初始凹面部分。
-3B-接下來，對(duì)無堿玻璃基底進(jìn)行濕蝕刻處理，由此在無堿玻璃基底上形成大量的凹面部分。
在這個(gè)方面，4重量％的二氟氫銨水溶液(含有少量的過氧化氫溶液)用于濕蝕刻，且基底的浸泡時(shí)間為5小時(shí)。
-4B-接下來，將無堿玻璃基底浸泡在12.5重量％的四甲基氫氧化銨(TMAH)的水溶液中加熱到50℃持續(xù)30分鐘以移去該硅膜(掩模和后表面保護(hù)膜)。
因此，得到具有用于微透鏡的凹面部分的類似晶片的基底，其中大量的用于微透鏡的凹面部分隨機(jī)地形成在無堿玻璃基底上。
然后，進(jìn)行上述的-5A-處理，且得到類似于實(shí)施例1的具有1.2m×0.7m面積的微透鏡基底，在該微透鏡基底上隨機(jī)地形成大量的微透鏡。形成的微透鏡的平均直徑是100μm。
(實(shí)施例3)首先，準(zhǔn)備具有1.2m×0.7m的矩形和5mm厚度的無堿玻璃基底。
將無堿玻璃基底在清洗液體(即，4重量％的二氟氫銨水溶液(含有少量的過氧化氫溶液))中浸泡加熱到30℃以被清洗，由此凈化其表面。
-1C-接下來，利用CVD方法在無堿玻璃基底上形成由Cr層和Au層(Cr-Au薄膜)組成的薄膜(掩模和后表面保護(hù)膜)。Cr層的厚度是0.01μm，且Au層的厚度是0.2μm。
-2C-接下來，對(duì)掩模進(jìn)行噴射清理以在掩模中心部分113cm×65cm的區(qū)域形成大量的初始孔。
這里，在4kg/cm2的噴射壓力下和40kg/m2的噴射密度下利用平均顆粒直徑為100μm的玻璃珠作為噴射介質(zhì)的條件下進(jìn)行噴射清理。
以這種方式，以隨機(jī)圖案在上述掩模的整個(gè)區(qū)域上形成初始孔。初始孔的平均直徑是10μm，且初始孔的形成密度為20,000孔/cm2。
此外，此時(shí)，在無堿玻璃基底的表面上形成大約0.05μm深度的初始凹面部分。
-3C-接下來，對(duì)無堿玻璃基底進(jìn)行濕蝕刻處理，由此在無堿玻璃基底上形成大量的凹面部分。
在這個(gè)方面，4重量％的二氟氫銨水溶液(含有少量的過氧化氫溶液)用于濕蝕刻，且基底的浸泡時(shí)間為5小時(shí)。
-4C-接下來，利用硝酸鈰和銨的混合物和碘和碘化鉀的水溶液進(jìn)行蝕刻處理將Cr-Au薄膜(掩模和后表面保護(hù)膜)移去。
由此，可以得到具有用于微透鏡的凹面部分的類似晶片的基底，其中大量的用于微透鏡的凹面部分隨機(jī)地形成在無堿玻璃基底上。
-5C-接下來，利用紫外線(UV)凝固樹脂(具有1.59的反射率)將板玻璃粘結(jié)到形成有具有用于微透鏡的凹面部分的基底的凹面部分的表面上。
然后，剝離掉板玻璃。
同時(shí)，作為上述的結(jié)果，形成由填充到具有用于微透鏡的凹面部分的基底的凹面部分中的樹脂形成的微透鏡。
以這種方式，得到具有1.2m×0.7m面積的微透鏡基底，在該基底上隨機(jī)形成了大量的微透鏡。形成的微透鏡的平均直徑是100μm。
(比較實(shí)施例)首先，準(zhǔn)備1mm厚度的石英玻璃基底。
將石英玻璃基底浸泡在加熱到85℃的清洗液中(即，80％硫酸和20％的過氧化氫溶液的混合物)以被清洗，由此凈化其表面。
-1D-接下來，將石英玻璃基底放置在設(shè)定為600℃和80Pa的CVD熔爐中，以300mL/分鐘的流量給CVD熔爐添加SiH4氣體，由此通過CVD方法形成0.6μm厚度的多晶硅薄膜(掩模和后表面保護(hù)膜)。
-2D-接下來，通過光蝕刻的方法在形成的多晶硅薄膜(掩模)上形成具有規(guī)則圖案的微透鏡的抗蝕層，然后利用CF氣體對(duì)多晶硅薄膜(掩模)進(jìn)行干蝕刻處理。然后，通過移去抗蝕層在多晶硅薄膜(掩模)中形成開口。
-3D-接下來，通過對(duì)石英玻璃基底進(jìn)行第一次濕蝕刻處理，在石英玻璃基底上形成大量的凹面部分。
在這個(gè)處理中，利用氫氟基蝕刻液體作為蝕刻劑。
-4D-接下來，利用CF氣體通過干蝕刻處理移去多晶硅薄膜(掩模和后表面保護(hù)膜)。
以這種方式，得到具有用于微透鏡的凹面部分的類似于晶片的基底，在該用于微透鏡的凹面部分中均勻地形成大量的用于微透鏡的凹面部分。
然后，進(jìn)行上述的-5A-處理，且得到類似于實(shí)施例1的在其上均勻地形成有大量微透鏡的微透鏡基底。形成的微透鏡的平均直徑是100μm。
(評(píng)價(jià))在實(shí)施例1到3中通過物理方法或用激光束照射的方法形成開口(初始孔)，可以容易地實(shí)現(xiàn)對(duì)如1.2m×0.7m的大尺寸基底進(jìn)行處理。另一方面，在比較實(shí)施例中，利用光蝕刻的方法形成開口，其難以實(shí)現(xiàn)對(duì)如1.2m×0.7m的大尺寸基底進(jìn)行處理。特別是，由于在光致抗蝕劑處理中產(chǎn)生許多有缺陷的產(chǎn)品，產(chǎn)量非常低。
利用實(shí)施例1到3得到的微透鏡基底，制造如圖16和17所示的透射屏，利用該屏幕制造如圖18所示的后投射器。在得到的每一個(gè)后投射器中，光漫射部分的表面具有大致錐形的凹面部分的不規(guī)則性，且光漫射部分的混濁度值和光澤度值分別是50％和20％。此外，形成在光漫射部分的表面上的大致錐形凹面部分的平均垂直間隔(平均高度差)是50μm。
當(dāng)圖像投射到得到的后投射器的每一個(gè)屏幕上時(shí)，可以顯示明亮的圖像。而且，可以確認(rèn)利用根據(jù)實(shí)施例1到3的微透鏡基底的后投射器滿意地防止衍射光或紋波的產(chǎn)生。
因此，很容易推測利用這樣的透射屏的投影顯示能夠在該屏幕上投射高質(zhì)量的明亮的圖像。
權(quán)利要求
1.一種制造具有多個(gè)凹面部分的基底的方法，該方法包括如下步驟在該基底上形成掩模；通過物理方法在該掩模上形成多個(gè)初始孔；以及通過用該多個(gè)初始孔對(duì)該掩模進(jìn)行蝕刻處理在該基底中形成多個(gè)凹面部分。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于物理方法包括噴射處理。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于噴射處理是利用玻璃珠作為噴射介質(zhì)進(jìn)行的。
4.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于噴射處理是利用平均直徑在20到200μm范圍內(nèi)的噴射介質(zhì)進(jìn)行的。
5.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于噴射處理是通過在1到10kg/cm2范圍內(nèi)的噴射壓力下噴射噴射介質(zhì)進(jìn)行的。
6.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于噴射處理是通過噴射噴射介質(zhì)以使噴射密度在10到100kg/m2范圍內(nèi)進(jìn)行的。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于該掩模以鉻或氧化鉻作為其主要成分形成。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于該掩模的平均厚度在0.05到2.0μm的范圍內(nèi)。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于蝕刻處理包括濕蝕刻處理。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于濕蝕刻處理是利用二氟化氫銨或氟化銨作為蝕刻劑進(jìn)行的。
11.如權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括在蝕刻處理后移去該掩模的步驟。
12.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于該基底由無堿玻璃構(gòu)成。
13.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于多個(gè)凹面部分設(shè)置用于微透鏡。
14.一種制造具有多個(gè)凹面部分的基底的方法，該方法包括如下步驟在該基底上形成掩模；通過用激光束照射的方法在該掩模上形成多個(gè)初始孔；以及通過用該多個(gè)初始孔對(duì)該掩模進(jìn)行蝕刻處理以在該基底中形成多個(gè)凹面部分。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于該掩模以鉻或氧化鉻作為其主要成分制成。
16.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于該掩模的平均厚度在0.05到2.0μm的范圍內(nèi)。
17.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于蝕刻處理包括濕蝕刻處理。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于濕蝕刻處理是利用二氟化氫銨或氟化銨作為蝕刻劑進(jìn)行的。
19.如權(quán)利要求14所述的方法，進(jìn)一步包括在蝕刻處理后移去該掩模的步驟。
20.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于該基底由無堿玻璃構(gòu)成。
21.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于凹面部分設(shè)置用于微透鏡。
22.一種具有多個(gè)凹面部分的基底，該基底由下述制造方法進(jìn)行制造，該方法包括如下步驟在該基底上形成掩模；通過物理方法或用激光束照射的方法在該掩模上形成多個(gè)初始孔；以及通過用該多個(gè)初始孔對(duì)該掩模進(jìn)行蝕刻處理，以在該基底中形成多個(gè)凹面部分。
23.一種具有用于微透鏡的多個(gè)凹面部分的基底，該基底由下述制造方法進(jìn)行制造，該方法包括如下步驟在該基底上形成掩模；通過物理方法或用激光束照射的方法在該掩模上形成多個(gè)初始孔；以及通過用該多個(gè)初始孔對(duì)該掩模進(jìn)行蝕刻處理，以在該基底中形成多個(gè)凹面部分，該多個(gè)凹面部分設(shè)置用于微透鏡。
24.一種具有多個(gè)微透鏡的微透鏡基底，該微透鏡基底利用具有多個(gè)用于微透鏡的凹面部分的基底予以制造，該基底通過下述制造方法進(jìn)行制造，該方法包括如下步驟在該基底上形成掩模；通過物理方法或用激光束照射的方法在該掩模上形成多個(gè)初始孔；以及通過用該多個(gè)初始孔對(duì)該掩模進(jìn)行蝕刻處理，以在該基底中形成多個(gè)凹面部分。
25.一種包括具有多個(gè)微透鏡的微透鏡基底的透射屏，該微透鏡基底利用具有多個(gè)用于微透鏡的凹面部分的基底予以制造，該基底通過下述制造方法進(jìn)行制造，該方法包括如下步驟在該基底上形成掩模；通過物理方法或用激光束照射的方法在該掩模上形成多個(gè)初始孔；以及通過用該多個(gè)初始孔對(duì)該掩模進(jìn)行蝕刻處理，以在該基底中形成多個(gè)凹面部分。
26.如權(quán)利要求25所述的透射屏，進(jìn)一步包括具有菲涅耳透鏡的菲涅耳透鏡部分，該菲涅耳透鏡部分具有發(fā)射表面和形成在該發(fā)射表面上的菲涅耳透鏡，其中該微透鏡基底設(shè)置在菲涅耳透鏡部分的發(fā)射表面?zhèn)取?br> 27.如權(quán)利要求25所述的透射屏，其特征在于該微透鏡的直徑在10到500μm的范圍內(nèi)。
28.如權(quán)利要求26所述的透射屏，進(jìn)一步包括設(shè)置在菲涅耳透鏡部分和該微透鏡基底之間的光漫射部分。
29.如權(quán)利要求28所述的透射屏，其特征在于光漫射部分適于使光漫射，以使得光漫射到光漫射部分的大致整個(gè)表面上。
30.如權(quán)利要求28所述的透射屏，其特征在于光漫射部分的混濁度值在5到95％的范圍內(nèi)。
31.如權(quán)利要求28所述的透射屏，其特征在于光漫射部分的光澤度在5到40％的范圍內(nèi)。
32.如權(quán)利要求28所述的透射屏，其特征在于光漫射部分的表面具有含有大致錐形凹面部分的不規(guī)則性。
33.如權(quán)利要求28所述的透射屏，其特征在于光漫射部分包括具有一個(gè)粗糙化表面的樹脂片。
34.如權(quán)利要求28所述的透射屏，其特征在于微透鏡的直徑在10到500μm的范圍內(nèi)。
35.一種包括透射屏的后投射器，該透射屏包括具有多個(gè)微透鏡的微透鏡基底，該微透鏡基底利用具有多個(gè)用于微透鏡的凹面部分的基底予以制造，該基底通過下述制造方法進(jìn)行制造，其中該方法包括如下步驟在該基底上形成掩模；通過物理方法或用激光束照射的方法在該掩模上形成多個(gè)初始孔；以及通過用該多個(gè)初始孔對(duì)該掩模進(jìn)行蝕刻處理，以在該基底中形成多個(gè)凹面部分。
36.如權(quán)利要求35所述的后投射器，進(jìn)一步包括投射光學(xué)單元；以及光引導(dǎo)鏡。
全文摘要
一種根據(jù)本發(fā)明制造具有多個(gè)凹面部分(3)的基底(5)的方法，包括如下步驟在該基底(5)上形成掩模(6)，通過如噴射處理的物理方法或用激光束照射在該掩模(6)上形成多個(gè)初始孔(61)，以及通過用該多個(gè)初始孔(61)對(duì)該掩模(6)進(jìn)行蝕刻處理而在基底(5)中形成多個(gè)凹面部分。在進(jìn)行噴射處理的情況下，平均直徑在50到100μm范圍內(nèi)的玻璃珠被用作噴射介質(zhì)。
文檔編號(hào)B81C1/00GK1519588SQ20041003976
公開日2004年8月11日 申請(qǐng)日期2004年1月29日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月28日
發(fā)明者清水信雄, 山下秀人, 人 申請(qǐng)人:精工愛普生株式會(huì)社