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JP2006098562A - Lens substrate manufacturing method, lens substrate, transmissive screen, and rear projector - Google Patents

Lens substrate manufacturing method, lens substrate, transmissive screen, and rear projector Download PDF

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JP2006098562A
JP2006098562A JP2004282809A JP2004282809A JP2006098562A JP 2006098562 A JP2006098562 A JP 2006098562A JP 2004282809 A JP2004282809 A JP 2004282809A JP 2004282809 A JP2004282809 A JP 2004282809A JP 2006098562 A JP2006098562 A JP 2006098562A
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JP
Japan
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substrate
lens substrate
lens
manufacturing
colored
Prior art date
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Application number
JP2004282809A
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Japanese (ja)
Inventor
Kuniyasu Matsui
邦容 松井
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Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Publication date
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Abstract

【課題】コントラストに優れた画像を得ることが可能なレンズ基板を提供すること、当該レンズ基板を効率良く製造することができる製造方法を提供すること、また、前記レンズ基板を備えた透過型スクリーン、リア型プロジェクタを提供すること。
【解決手段】本発明のレンズ基板の製造方法は、捺染により、着色剤を含む着色液を付与して、前記レンズ基板の光が入射する面側に着色部を形成する工程を有することを特徴とする。着色液は、着色剤と、水と、水溶性高分子とを含むものであるのが好ましい。また、捺染は、100℃以下の温度下、加圧条件下で行うのが好ましい。
【選択図】なし
To provide a lens substrate capable of obtaining an image with excellent contrast, to provide a manufacturing method capable of efficiently manufacturing the lens substrate, and to a transmissive screen including the lens substrate. To provide a rear projector.
A method of manufacturing a lens substrate according to the present invention includes a step of forming a colored portion on a surface side of the lens substrate on which light is incident by applying a coloring liquid containing a colorant by printing. And The coloring liquid preferably contains a coloring agent, water, and a water-soluble polymer. The textile printing is preferably performed under a pressure condition at a temperature of 100 ° C. or lower.
[Selection figure] None

Description

本発明は、レンズ基板の製造方法、レンズ基板、透過型スクリーンおよびリア型プロジェクタに関するものである。   The present invention relates to a lens substrate manufacturing method, a lens substrate, a transmissive screen, and a rear projector.

近年、リア型プロジェクタ(背面投射型プロジェクションテレビ)は、ホームシアター用モニター、大画面テレビ等に好適なディスプレイとして、需要が高まりつつある。
このようなリア型プロジェクタでは、画像のコントラストを高めるために、映像光の強度の低下を抑えつつ、外光反射を抑えることが求められる。
このような目的を達成するために、レンチキュラレンズの光の入射面に、着色剤が混合、分散された電離放射線硬化型の成形樹脂を用いて形成された着色層を備えるレンチキュラレンズ基板を製造する方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
In recent years, the demand for rear projectors (rear projection projection televisions) is increasing as a display suitable for home theater monitors, large screen televisions, and the like.
In such a rear projector, in order to increase the contrast of an image, it is required to suppress external light reflection while suppressing a decrease in intensity of image light.
In order to achieve such an object, a lenticular lens substrate including a colored layer formed using an ionizing radiation curable molding resin in which a colorant is mixed and dispersed on a light incident surface of a lenticular lens is manufactured. A method has been proposed (see, for example, Patent Document 1).

しかしながら、このような方法においては、着色剤が基材となる樹脂への分散性に不均一を生じ易いため、特に大きな面積で均一な濃度の着色層を形成するのが極めて困難である。このように、着色層の濃度にばらつきがあると、透過率のばらつきに直結するため、投射される画像において、色ムラ等の不都合を生じることがある。
また、上記のような方法では、透明樹脂の表面に硬化前の着色樹脂を積層することにより着色層を形成するため、得られるレンチキュラレンズ基板において、着色層と透明樹脂(非着色層)との間での界面剥離が生じ易い。特に、リア型プロジェクタのような光量の大きい光が照射されるような用途である場合、このような傾向は顕著なものとなる。そして、上記のような剥離が生じると、投射される画像の画質を著しく低下させてしまう。
However, in such a method, it is very difficult to form a colored layer having a uniform concentration particularly in a large area because the dispersibility of the colorant in the resin serving as the base material tends to be uneven. As described above, if there is a variation in the density of the colored layer, it directly affects the variation in the transmittance, which may cause problems such as color unevenness in the projected image.
In the method as described above, since the colored layer is formed by laminating the colored resin before curing on the surface of the transparent resin, in the obtained lenticular lens substrate, the colored layer and the transparent resin (non-colored layer) Interfacial delamination is likely to occur. In particular, when the application is such that a large amount of light is irradiated, such as a rear projector, such a tendency becomes remarkable. And when the above peeling occurs, the image quality of the projected image is significantly reduced.

特開平11−125704号公報(第5頁左欄第23〜25行目、第7頁左欄第1〜7行目、図12、図1〜図3、図11)JP-A-11-125704 (page 5, left column, lines 23-25, page 7, left column, lines 1-7, FIG. 12, FIGS. 1-3, FIG. 11)

本発明の目的は、コントラストに優れた画像を得ることが可能なレンズ基板を提供すること、当該レンズ基板を効率良く製造することができる製造方法を提供すること、また、前記レンズ基板を備えた透過型スクリーン、リア型プロジェクタを提供することにある。   An object of the present invention is to provide a lens substrate capable of obtaining an image with excellent contrast, to provide a manufacturing method capable of efficiently manufacturing the lens substrate, and to include the lens substrate. The object is to provide a transmissive screen and a rear projector.

このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明のレンズ基板の製造方法は、光を入射させて用いるレンズ基板の製造方法であって、
捺染により、着色剤を含む着色液を付与して、前記レンズ基板の光が入射する面側に着色部を形成する工程を有することを特徴とする。
これにより、コントラストに優れた画像を得ることが可能なレンズ基板を効率良く製造することができる製造方法を提供することができる。
Such an object is achieved by the present invention described below.
The method for manufacturing a lens substrate according to the present invention is a method for manufacturing a lens substrate used by making light incident thereon,
A step of applying a coloring liquid containing a colorant by printing to form a colored portion on the side of the lens substrate on which light is incident is provided.
Accordingly, it is possible to provide a manufacturing method capable of efficiently manufacturing a lens substrate capable of obtaining an image with excellent contrast.

本発明のレンズ基板の製造方法では、前記着色液は、着色剤と、バインダーとを含むものであることが好ましい。
これにより、着色部を形成すべき基板本体に対する悪影響の発生(例えば、所望の部位以外への着色部の不本意な形成等)をより確実に防止しつつ、容易かつ確実に好適な着色部を形成することができる。
In the method for manufacturing a lens substrate according to the present invention, it is preferable that the colored liquid contains a colorant and a binder.
Accordingly, it is possible to easily and surely provide a suitable colored portion while more reliably preventing the occurrence of adverse effects on the substrate body on which the colored portion is to be formed (for example, unintentional formation of the colored portion other than a desired portion). Can be formed.

本発明のレンズ基板の製造方法では、前記着色液は、着色剤と、水と、水溶性高分子とを含むものであることが好ましい。
これにより、着色部を形成すべき基板本体に対する悪影響の発生(例えば、所望の部位以外への着色部の不本意な形成等)をより確実に防止しつつ、容易かつ確実に好適な着色部を形成することができる。また、最終的に得られるレンズ基板に不要な成分が残存し、レンズ基板の特性(特に、光学特性)に悪影響を及ぼすのを効果的に防止することができる。
In the method for manufacturing a lens substrate according to the present invention, the coloring liquid preferably contains a colorant, water, and a water-soluble polymer.
Accordingly, it is possible to easily and surely provide a suitable colored portion while more reliably preventing the occurrence of adverse effects on the substrate body on which the colored portion is to be formed (for example, unintentional formation of the colored portion other than a desired portion). Can be formed. In addition, it is possible to effectively prevent unnecessary components from remaining in the finally obtained lens substrate and adversely affecting the characteristics (particularly optical characteristics) of the lens substrate.

本発明のレンズ基板の製造方法では、前記着色剤は染料であることが好ましい。
これにより、着色部を形成すべき基板本体に対する悪影響の発生(例えば、所望の部位以外への着色部の不本意な形成等)をより確実に防止しつつ、容易かつ確実に好適な着色部を形成することができる。
本発明のレンズ基板の製造方法では、加圧条件下で捺染を行うことが好ましい。
これにより、着色部を形成すべき基板本体に対する悪影響の発生(例えば、基板の構成材料の劣化等)をより確実に防止しつつ、容易かつ確実に好適な着色部を形成することができる。
In the method for manufacturing a lens substrate according to the present invention, the colorant is preferably a dye.
Accordingly, it is possible to easily and surely provide a suitable colored portion while more reliably preventing the occurrence of adverse effects on the substrate body on which the colored portion is to be formed (for example, unintentional formation of the colored portion other than a desired portion). Can be formed.
In the method for producing a lens substrate according to the present invention, it is preferable to perform printing under pressure.
Accordingly, it is possible to easily and surely form a suitable colored portion while more surely preventing an adverse effect on the substrate body on which the colored portion is to be formed (for example, deterioration of a constituent material of the substrate).

本発明のレンズ基板の製造方法では、70℃以上の温度で捺染を行うことが好ましい。
これにより、大面積でも均一に、また着色速度を上げ、容易かつ確実に好適な着色部を形成することができる。
本発明のレンズ基板の製造方法では、前記レンズ基板は、マイクロレンズ基板であることが好ましい。
これにより、レンズ基板を透過型スクリーン、リア型プロジェクタに適応した場合における視野角特性を特に優れたものとすることができる。
In the method for producing a lens substrate of the present invention, it is preferable to perform printing at a temperature of 70 ° C. or higher.
Thereby, even in a large area, the coloring speed can be increased uniformly and a suitable colored portion can be formed easily and reliably.
In the lens substrate manufacturing method of the present invention, the lens substrate is preferably a microlens substrate.
Thereby, the viewing angle characteristic when the lens substrate is applied to a transmissive screen or a rear projector can be made particularly excellent.

本発明のレンズ基板の製造方法では、前記着色液を付与する工程に先立ち、前記着色液が付与される基板本体に対してベンジルアルコールを含む処理液による処理を施す工程を有することが好ましい。
これにより、着色部を形成すべき基板本体に対する悪影響の発生(例えば、基板の構成材料の劣化等)をより確実に防止しつつ、容易かつ確実に好適な着色部を形成することができる。
In the lens substrate manufacturing method of the present invention, it is preferable to have a step of performing a treatment with a treatment liquid containing benzyl alcohol on the substrate body to which the coloring liquid is applied, prior to the step of applying the coloring liquid.
Accordingly, it is possible to easily and surely form a suitable colored portion while more surely preventing an adverse effect on the substrate body on which the colored portion is to be formed (for example, deterioration of a constituent material of the substrate).

本発明のレンズ基板の製造方法では、前記処理液中における前記ベンジルアルコールの含有率は、0.1〜5.0wt%であることが好ましい。
これにより、着色部を形成すべき基板本体に対する悪影響の発生(例えば、基板の構成材料の劣化等)をより確実に防止しつつ、容易かつ確実に好適な着色部を形成することができる。
In the method for manufacturing a lens substrate according to the present invention, the content of the benzyl alcohol in the treatment liquid is preferably 0.1 to 5.0 wt%.
Accordingly, it is possible to easily and surely form a suitable colored portion while more surely preventing an adverse effect on the substrate body on which the colored portion is to be formed (for example, deterioration of a constituent material of the substrate).

本発明のレンズ基板の製造方法では、前記処理液は、ベンゾフェノン系化合物および/またはベンゾトリアゾール系化合物を含むものであることが好ましい。
これにより、着色部を形成すべき基板本体に対する悪影響の発生(例えば、基板の構成材料の劣化等)をより確実に防止しつつ、容易かつ確実に好適な着色部を形成することができる。
In the method of manufacturing a lens substrate according to the present invention, the treatment liquid preferably contains a benzophenone compound and / or a benzotriazole compound.
Accordingly, it is possible to easily and surely form a suitable colored portion while more surely preventing an adverse effect on the substrate body on which the colored portion is to be formed (for example, deterioration of a constituent material of the substrate).

本発明のレンズ基板の製造方法では、前記処理液中における、前記ベンゾフェノン系化合物および前記ベンゾトリアゾール系化合物の含有率の総和は、0.01〜3.0wt%であることが好ましい。
これにより、着色部を形成すべき基板本体に対する悪影響の発生(例えば、基板の構成材料の劣化等)をより確実に防止しつつ、容易かつ確実に好適な着色部を形成することができる。
In the method for producing a lens substrate of the present invention, the total content of the benzophenone compound and the benzotriazole compound in the treatment liquid is preferably 0.01 to 3.0 wt%.
Accordingly, it is possible to easily and surely form a suitable colored portion while more surely preventing an adverse effect on the substrate body on which the colored portion is to be formed (for example, deterioration of a constituent material of the substrate).

本発明のレンズ基板の製造方法では、前記着色液が付与される基板本体は、主としてアクリル系樹脂で構成されたものであることが好ましい。
アクリル系樹脂は、優れた透明性を有し、かつ、耐熱性、耐光性、加工性、成形した際の寸法精度、機械的強度等にも優れるため、レンズ基板の構成材料に適しているが、従来の着色方法では、着色が困難であった。これに対し、本発明では、このような難着色性(特に、難染色性)のアクリル系樹脂で構成された基板本体に対しても、容易かつ確実に着色部を形成することができる。したがって、本発明において、主としてアクリル系樹脂で構成された基板本体を用いることにより、各種特性が特に優れ、かつ、信頼性にも優れたレンズ基板を提供することができる。
In the lens substrate manufacturing method of the present invention, it is preferable that the substrate body to which the colored liquid is applied is mainly composed of an acrylic resin.
Acrylic resin has excellent transparency and is suitable for the constituent material of lens substrates because it has excellent heat resistance, light resistance, workability, dimensional accuracy when molded, mechanical strength, etc. In conventional coloring methods, coloring is difficult. On the other hand, in this invention, a colored part can be formed easily and reliably also with respect to the board | substrate body comprised with the acrylic resin of such a hard-to-color property (especially hard-to-dye property). Therefore, in the present invention, by using a substrate body mainly composed of an acrylic resin, it is possible to provide a lens substrate that is particularly excellent in various characteristics and excellent in reliability.

本発明のレンズ基板の製造方法では、前記着色部の濃度は、分光透過率に基づくY値(D65/2°視野)で、35〜70%であることが好ましい。
これにより、画像のコントラストを特に優れたものとすることができる。
本発明のレンズ基板は、本発明の方法により製造されたことを特徴とする。
これにより、コントラストに優れた画像を得ることが可能なレンズ基板を提供することができる。
In the method of manufacturing a lens substrate according to the present invention, the density of the colored portion is preferably 35 to 70% in terms of a Y value (D65 / 2 ° field of view) based on spectral transmittance.
Thereby, the contrast of the image can be made particularly excellent.
The lens substrate of the present invention is manufactured by the method of the present invention.
Thereby, it is possible to provide a lens substrate capable of obtaining an image with excellent contrast.

本発明の透過型スクリーンは、本発明のレンズ基板を備えたことを特徴とする。
これにより、コントラストに優れた画像を得ることが可能な透過型スクリーンを提供することができる。
本発明のリア型プロジェクタは、本発明の透過型スクリーンを備えたことを特徴とする。
これにより、コントラストに優れた画像を得ることが可能なリア型プロジェクタを提供することができる。
The transmission screen of the present invention is characterized by including the lens substrate of the present invention.
Thereby, it is possible to provide a transmission screen capable of obtaining an image with excellent contrast.
A rear projector according to the present invention includes the transmission screen according to the present invention.
Accordingly, it is possible to provide a rear projector that can obtain an image with excellent contrast.

以下、本発明のレンズ基板の製造方法、レンズ基板、透過型スクリーンおよびリア型プロジェクタについて、添付図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。
まず、本発明のレンズ基板および透過型スクリーンの構成について説明する。
図1は、本発明のレンズ基板(マイクロレンズ基板)の第1実施形態を示す模式的な縦断面図、図2は、図1に示すレンズ基板の平面図、図3は、図1に示すレンズ基板を備えた、本発明の透過型スクリーンの第1実施形態を示す模式的な縦断面図である。なお、以下の説明では、図1、図3中の左側を「(光の)入射側」、右側を「(光の)出射側」と言う。また、本発明においては、特に断りのない限り、「(光の)入射側」、「(光の)出射側」とは、それぞれ、画像光(映像光)を得るための光の「入射側」、「出射側」のことを指し、外光等の「入射側」、「出射側」のことを指すものではない。
Hereinafter, a method for manufacturing a lens substrate, a lens substrate, a transmissive screen, and a rear projector of the present invention will be described in detail based on preferred embodiments shown in the accompanying drawings.
First, the configuration of the lens substrate and the transmission screen of the present invention will be described.
1 is a schematic longitudinal sectional view showing a first embodiment of a lens substrate (microlens substrate) of the present invention, FIG. 2 is a plan view of the lens substrate shown in FIG. 1, and FIG. 3 is shown in FIG. It is a typical longitudinal section showing a 1st embodiment of a transmission type screen of the present invention provided with a lens substrate. In the following description, the left side in FIGS. 1 and 3 is referred to as “(light) incident side”, and the right side is referred to as “(light) emission side”. In the present invention, unless otherwise specified, the “(light) incident side” and the “(light) output side” are the “incident side” of light for obtaining image light (video light), respectively. ”And“ outgoing side ”, not“ incident side ”or“ outgoing side ”of external light or the like.

マイクロレンズ基板(レンズ基板)1は、後述する透過型スクリーン10を構成する部材であり、図1に示すように、複数個のマイクロレンズ21を備えた基板本体2に対し、マイクロレンズ基板1の光の入射側(すなわち、マイクロレンズ21の光の入射側)には、着色部(外光吸収部)22が設けられている。
また、必要に応じて基板本体2の中には、光源からの入射光を拡散させるために、拡散材として例えばポリスチレンビーズ、ガラスビーズ、有機架橋ポリマー等が含まれていてもよい。なお、拡散材は樹脂の全体(基板本体2全体)に含まれるものであってもよいし、一部にのみ含まれるものであってもよい。
また、必要に応じて遮光層としてブラックマトリックス3を備えてもよい。図1においては出射側に備えている様子を示している。
The microlens substrate (lens substrate) 1 is a member constituting a transmission screen 10 to be described later, and as shown in FIG. A colored portion (external light absorbing portion) 22 is provided on the light incident side (that is, the light incident side of the microlens 21).
Moreover, in order to diffuse the incident light from a light source, the substrate main body 2 may contain, for example, polystyrene beads, glass beads, organic cross-linked polymers, etc. as a diffusing material, as necessary. Note that the diffusing material may be included in the entire resin (the entire substrate body 2), or may be included in only a part thereof.
Moreover, you may provide the black matrix 3 as a light shielding layer as needed. FIG. 1 shows a state of being provided on the emission side.

基板本体2の構成材料は、特に限定されないが、主として樹脂材料で構成され、均一な屈折率を有する透明な材料で構成されている。
基板本体2の具体的な構成材料としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)等のポリオレフィン、環状ポリオレフィン、変性ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリアミド(例:ナイロン6、ナイロン46、ナイロン66、ナイロン610、ナイロン612、ナイロン11、ナイロン12、ナイロン6−12、ナイロン6−66)、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリカーボネート(PC)、ポリ−(4−メチルペンテン−1)、アイオノマー、アクリル系樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体(ABS樹脂)、アクリロニトリル−スチレン共重合体(AS樹脂)、ブタジエン−スチレン共重合体、ポリオキシメチレン、ポリビニルアルコール(PVA)、エチレン−ビニルアルコール共重合体(EVOH)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリシクロヘキサンテレフタレート(PCT)等のポリエステル、ポリエーテル、ポリエーテルケトン(PEK)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリエーテルイミド、ポリアセタール(POM)、ポリフェニレンオキシド、変性ポリフェニレンオキシド、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリアリレート、芳香族ポリエステル(液晶ポリマー)、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、その他フッ素系樹脂、スチレン系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリブタジエン系、トランスポリイソプレン系、フッ素ゴム系、塩素化ポリエチレン系等の各種熱可塑性エラストマー、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル、シリコーン系樹脂、ウレタン系樹脂等、またはこれらを主とする共重合体、ブレンド体、ポリマーアロイ等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて(例えば、ブレンド樹脂、ポリマーアロイ、積層体等として)用いることができるが、中でも、透明性の観点から、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、アクリル系樹脂が好ましいが、その中でも特にアクリル樹脂が好ましい。アクリル系樹脂は、優れた透明性を有し、かつ、耐熱性、耐光性、加工性、成形した際の寸法精度、機械的強度等にも優れるため、レンズ基板(基板本体)の構成材料に適しているものの、従来の着色方法では、着色が困難であった。これに対し、本発明では、このような難着色性(特に、難染色性)のアクリル系樹脂で構成された基板本体に対しても、容易かつ確実に着色部を形成することができる。したがって、本発明において、主としてアクリル系樹脂で構成された基板本体を用いることにより、各種特性が特に優れ、かつ、信頼性にも優れたレンズ基板(マイクロレンズ基板)を提供することができる。また、アクリル系樹脂は、一般的に、比較的安価であり、製造コストの面からも有利である。
Although the constituent material of the substrate body 2 is not particularly limited, it is mainly composed of a resin material and is composed of a transparent material having a uniform refractive index.
Specific examples of the constituent material of the substrate body 2 include polyolefins such as polyethylene, polypropylene, ethylene-propylene copolymer, ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA), cyclic polyolefin, modified polyolefin, polyvinyl chloride, poly Vinylidene chloride, polystyrene, polyamide (eg, nylon 6, nylon 46, nylon 66, nylon 610, nylon 612, nylon 11, nylon 12, nylon 6-12, nylon 6-66), polyimide, polyamideimide, polycarbonate (PC) , Poly- (4-methylpentene-1), ionomer, acrylic resin, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (ABS resin), acrylonitrile-styrene copolymer (AS resin), butadiene-styrene copolymer Polyoxymethylene, polyvinyl alcohol (PVA), ethylene-vinyl alcohol copolymer (EVOH), polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate (PBT), polyester such as polycyclohexane terephthalate (PCT), polyether, polyether ketone (PEK), polyether ether ketone (PEEK), polyether imide, polyacetal (POM), polyphenylene oxide, modified polyphenylene oxide, polysulfone, polyether sulfone, polyphenylene sulfide, polyarylate, aromatic polyester (liquid crystal polymer), poly Tetrafluoroethylene, polyvinylidene fluoride, other fluororesins, styrene, polyolefin, polyvinyl chloride, polyurea , Polyester, polyamide, polybutadiene, transpolyisoprene, fluororubber, chlorinated polyethylene, and other thermoplastic elastomers, epoxy resins, phenolic resins, urea resins, melamine resins, unsaturated polyesters, silicones Resins, urethane-based resins, etc., or copolymers, blends, polymer alloys, etc. mainly composed of these, and combinations of one or more of these (for example, blend resins, polymer alloys, laminates) Among them, polystyrene, polycarbonate, polyethylene terephthalate, and acrylic resin are preferable from the viewpoint of transparency, and acrylic resin is particularly preferable among them. Acrylic resin has excellent transparency, heat resistance, light resistance, workability, dimensional accuracy when molded, mechanical strength, etc. Although suitable, it was difficult to color with the conventional coloring method. On the other hand, in this invention, a colored part can be formed easily and reliably also with respect to the board | substrate body comprised with the acrylic resin of such a hard-to-color property (especially hard-to-dye property). Therefore, in the present invention, by using a substrate body mainly composed of an acrylic resin, it is possible to provide a lens substrate (microlens substrate) that is particularly excellent in various characteristics and excellent in reliability. In addition, acrylic resins are generally relatively inexpensive and advantageous from the standpoint of manufacturing costs.

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

マイクロレンズ21の直径は、10〜500μmであるのが好ましく、30〜300μmであるのがより好ましく、50〜100μmであるのがさらに好ましい。マイクロレンズ21の直径が前記範囲内の値であると、スクリーンに投影される画像において十分な解像度を保持しつつ、マイクロレンズ基板1(透過型スクリーン10)の生産性をさらに高めることができる。なお、マイクロレンズ基板1においては、隣接するマイクロレンズ21−マイクロレンズ21間のピッチは、10〜500μmであるのが好ましく、30〜300μmであるのがより好ましく、50〜100μmであるのがさらに好ましい。   The diameter of the microlens 21 is preferably 10 to 500 μm, more preferably 30 to 300 μm, and still more preferably 50 to 100 μm. When the diameter of the microlens 21 is within the above range, the productivity of the microlens substrate 1 (transmission type screen 10) can be further increased while maintaining a sufficient resolution in the image projected on the screen. In the microlens substrate 1, the pitch between adjacent microlenses 21 to microlenses 21 is preferably 10 to 500 μm, more preferably 30 to 300 μm, and even more preferably 50 to 100 μm. preferable.

また、マイクロレンズ21の曲率半径は、5〜250μmであるのが好ましく、15〜150μmであるのがより好ましく、25〜50μmであるのがさらに好ましい。マイクロレンズ21の曲率半径が前記範囲内の値であると、視野角特性を特に優れたものとすることができる。特に、水平方向および鉛直方向の視野角特性をともに優れたものとすることができる。   Further, the radius of curvature of the microlens 21 is preferably 5 to 250 μm, more preferably 15 to 150 μm, and further preferably 25 to 50 μm. When the radius of curvature of the microlens 21 is a value within the above range, the viewing angle characteristics can be made particularly excellent. In particular, both the horizontal and vertical viewing angle characteristics can be improved.

また、マイクロレンズ21の配列方式は、特に限定されず、周期的な配列であっても、光学的にランダムな配列(マイクロレンズ基板1の主面側から平面視したときに、各マイクロレンズ21が互いにランダムな位置関係となるように配されたもの)であってもよいが、図2に示すようなランダムな配列であるのが好ましい。マイクロレンズ21をランダムに配列することにより、液晶等のライトバルブやフレネルレンズとの干渉をより効果的に防止することができ、モアレの発生をほぼ完全に無くすことが可能になる。これにより、表示品質の良い優れた透過型スクリーン10を得ることができる。なお、本明細書中において「光学的にランダム」とは、モアレ等の光学的干渉の発生が十分に防止・抑制される程度に、マイクロレンズの配置が不規則で、乱れていることを意味する。   Further, the arrangement method of the microlenses 21 is not particularly limited. Even if the arrangement is a periodic arrangement, the microlenses 21 are arranged in an optically random arrangement (when viewed from the main surface side of the microlens substrate 1 in plan view). May be arranged in a random positional relationship with each other), but a random arrangement as shown in FIG. 2 is preferable. By arranging the microlenses 21 at random, it is possible to more effectively prevent interference with light valves such as liquid crystal and Fresnel lenses, and it is possible to almost completely eliminate the occurrence of moire. Thereby, the excellent transmissive screen 10 with good display quality can be obtained. In this specification, “optically random” means that the arrangement of the microlenses is irregular and disturbed to such an extent that the occurrence of optical interference such as moire is sufficiently prevented and suppressed. To do.

また、各マイクロレンズ21は、入射側に突出した凸レンズとして形成されており、焦点fが、出射側の基板面の近傍に位置するように設計されている。すなわち、マイクロレンズ基板1に対して、ほぼ垂直な方向から入射した平行光La(後述するフレネルレンズ部5からの平行光La)は、マイクロレンズ基板1の各マイクロレンズ21によって集光され、出射側の基板面近傍で焦点fを結ぶ。   Each microlens 21 is formed as a convex lens protruding to the incident side, and is designed so that the focal point f is located in the vicinity of the substrate surface on the emission side. That is, parallel light La (parallel light La from a Fresnel lens portion 5 described later) incident on the microlens substrate 1 from a substantially perpendicular direction is condensed by each microlens 21 of the microlens substrate 1 and emitted. A focal point f is formed in the vicinity of the side substrate surface.

またこのとき、焦点fの近傍を開口するようにブラックマトリックス3を形成することにより、光の利用効率をさらに優れたものとすることができる。
また、マイクロレンズ基板1を光の入射面側(図2で示した方向)から平面視したときの、マイクロレンズ21が形成されている有効領域において、マイクロレンズ(レンズ部)21が占める面積(投影面積)の割合は、90%以上であるのが好ましく、96%以上であるのがより好ましい。マイクロレンズ21が占める面積の割合が90%以上であると、マイクロレンズ21以外を通過する直進光をより少なくすることができ、光利用効率をさらに向上させることができる。
At this time, the use efficiency of light can be further improved by forming the black matrix 3 so as to open the vicinity of the focal point f.
Further, when the microlens substrate 1 is viewed in plan from the light incident surface side (direction shown in FIG. 2), the area occupied by the microlens (lens portion) 21 in the effective region where the microlens 21 is formed ( The ratio of (projected area) is preferably 90% or more, and more preferably 96% or more. When the proportion of the area occupied by the microlens 21 is 90% or more, it is possible to further reduce the straight-ahead light passing through other than the microlens 21 and further improve the light utilization efficiency.

また、前述したように、マイクロレンズ基板1の光の入射側(すなわち、マイクロレンズ21の光の入射側)には、着色部22が設けられている。着色部22は、入射側から入射した光を十分に透過することができるとともに、外光(例えば、光の出射側等から不本意に入射した外光等)が、出射側に反射するのを防止する機能を有する。このような着色部を有することにより、コントラストに優れた画像を得ることができる。   Further, as described above, the colored portion 22 is provided on the light incident side of the microlens substrate 1 (that is, the light incident side of the microlens 21). The coloring unit 22 can sufficiently transmit light incident from the incident side, and external light (for example, external light incident unintentionally from the light emitting side or the like) is reflected on the emission side. It has a function to prevent. By having such a colored portion, an image having excellent contrast can be obtained.

特に、着色部22は、後に詳述するように、捺染により着色剤が基板本体2(マイクロレンズ21)の内部に含浸して形成されたものである。
このため、基板本体上に着色層を積層(外付け)した場合に比べて、着色層の密着性が高くなる。その結果、例えば、界面付近での屈折率の変化等によるマイクロレンズ基板の光学特性への悪影響の発生をより確実に防止することができる。
In particular, the colored portion 22 is formed by impregnating the inside of the substrate body 2 (microlens 21) with a colorant by printing, as will be described in detail later.
For this reason, compared with the case where a colored layer is laminated (externally attached) on the substrate body, the adhesion of the colored layer is enhanced. As a result, for example, it is possible to more reliably prevent an adverse effect on the optical characteristics of the microlens substrate due to a change in refractive index near the interface.

また、着色部22は、基板本体2に、後に詳述するような方法により形成されたものであるため、各部位での厚さのばらつき(特に、基板本体の表面形状に対応しない厚さのばらつき)が小さい。これにより、投射される画像において、色ムラ等の不都合が発生するのをより確実に防止することができる。
また、着色部22は、着色剤を含む材料で構成されているものの、通常、その主成分は、基板本体2(マイクロレンズ21)の主成分と同一である。したがって、着色部22と、それ以外の非着色部との境界付近での急激な屈折率の変化等が生じ難い。したがって、マイクロレンズ基板1全体としての光学特性を設計し易く、また、マイクロレンズ基板1としての光学特性は安定し、信頼性の高いものとなる。
In addition, since the colored portion 22 is formed on the substrate body 2 by a method that will be described in detail later, thickness variation in each part (particularly, a thickness that does not correspond to the surface shape of the substrate body). (Variation) is small. As a result, it is possible to more reliably prevent inconvenience such as color unevenness in the projected image.
Moreover, although the coloring part 22 is comprised with the material containing a coloring agent, the main component is the same as the main component of the board | substrate body 2 (micro lens 21) normally. Therefore, it is difficult for a sudden change in refractive index or the like near the boundary between the colored portion 22 and the other non-colored portion. Accordingly, it is easy to design the optical characteristics of the microlens substrate 1 as a whole, and the optical characteristics of the microlens substrate 1 are stable and highly reliable.

着色部22の濃度は、特に限定されないが、分光透過率に基づいたY値(D65/2°視野)で20〜85%であるのが好ましく、30〜80%であるのがより好ましく、35〜70%であるのがさらに好ましい。着色部22の濃度が前記範囲内の値であると、マイクロレンズ基板を透過した光により形成される画像のコントラストを特に優れたものとすることができる。これに対し、着色部22の濃度が前記下限値未満であると、入射光の透過率が低下し、得られる画像において十分な輝度が得られず、結果として、画像のコントラストが不十分となる可能性がある。また、着色部22の濃度が前記上限値を超えると、外光(光の入射側とは反対側から入射する外光)の反射を十分に防止することが困難となり、明室において光源を全消灯させた際の、黒表示の表面輝度の増加量(黒輝度)が大きくなるため、画像のコントラストを向上させるという効果が十分に得られない可能性がある。入射光の透過率が低下し、得られる画像において十分な輝度が得られず、結果として、画像のコントラストが不十分となる可能性がある。   The concentration of the colored portion 22 is not particularly limited, but is preferably 20 to 85%, more preferably 30 to 80% in terms of the Y value (D65 / 2 ° field of view) based on the spectral transmittance. More preferably, it is ˜70%. When the density of the colored portion 22 is within the above range, the contrast of an image formed by light transmitted through the microlens substrate can be made particularly excellent. On the other hand, if the density of the colored portion 22 is less than the lower limit, the transmittance of incident light is reduced, and sufficient luminance cannot be obtained in the obtained image, resulting in insufficient image contrast. there is a possibility. Further, if the density of the colored portion 22 exceeds the upper limit, it becomes difficult to sufficiently prevent reflection of external light (external light incident from the side opposite to the light incident side), and the entire light source is turned on in the bright room. When the light is turned off, the amount of increase in the surface brightness of black display (black brightness) becomes large, so that the effect of improving the contrast of the image may not be sufficiently obtained. The transmittance of incident light is reduced, and sufficient brightness cannot be obtained in the obtained image. As a result, the contrast of the image may be insufficient.

着色部22の色は、特に限定されないが、青色を基調とし、赤色あるいは茶色あるいは黄色を混色した着色剤を用い、外観としては無彩色で黒色であり、光源の光の三原色のバランスを制御する特定の波長の光を選択的に吸収または透過するものであるのが好ましい。これにより、外光の反射を防止し、マイクロレンズ基板を透過した光により形成される画像の色調を正確に表現し、さらに色座標が広く(色調の表現の幅が十分に広く)、より深い黒を表現できることで、結果的にコントラストを特に優れたものとすることができる。   The color of the colored portion 22 is not particularly limited, but a colorant based on blue, mixed with red, brown, or yellow is used. The appearance is achromatic and black, and the balance of the three primary colors of the light from the light source is controlled. It is preferable to selectively absorb or transmit light having a specific wavelength. As a result, reflection of external light is prevented, the color tone of the image formed by the light transmitted through the microlens substrate is accurately expressed, color coordinates are wide (the range of color tone expression is sufficiently wide), and deeper Since black can be expressed, the contrast can be made particularly excellent as a result.

また、マイクロレンズ基板1の光の出射側の面には、ブラックマトリックス3が設けられていてもよい。この場合、ブラックマトリックス3は、遮光性を有する材料で構成され、層状に形成されたものである。このようなブラックマトリックス3を有することにより、当該ブラックマトリックス3に、外光(投影画像を形成する上で好ましくない外光)を吸収させることができ、スクリーンに投影される画像を、さらにコントラストに優れたものとすることができる。特に、前述したような着色部22を有するとともに、ブラックマトリックス3を有することにより、マイクロレンズ基板1による画像のコントラストを特に優れたものとすることができる。
このようなブラックマトリックス3は、各マイクロレンズ21を透過した光の光路上に開口部31を有しているのが望ましい。これにより、各マイクロレンズ21で集光された光を、効率良く、ブラックマトリックス3の開口部31を通過させることができる。その結果、マイクロレンズ基板1の光利用効率を高いものとすることができる。
Further, the black matrix 3 may be provided on the light emission side surface of the microlens substrate 1. In this case, the black matrix 3 is made of a light-shielding material and is formed in a layer shape. By having such a black matrix 3, the black matrix 3 can absorb external light (external light that is not desirable for forming a projection image), and the image projected on the screen can be further contrasted. It can be excellent. In particular, the contrast of the image by the microlens substrate 1 can be made particularly excellent by having the coloring portion 22 as described above and the black matrix 3.
Such a black matrix 3 desirably has an opening 31 on the optical path of the light transmitted through each microlens 21. Thereby, the light condensed by each micro lens 21 can be efficiently passed through the opening 31 of the black matrix 3. As a result, the light utilization efficiency of the microlens substrate 1 can be increased.

開口部31の大きさは、特に限定されないが、その直径が、9〜500μmであるのが好ましく、9〜450μmであるのがより好ましく、20〜90μmであるのがさらに好ましい。これにより、スクリーンに投影される画像を、よりコントラストに優れたものとすることができる。
また、ブラックマトリックス3の厚さ(平均厚さ)は、0.01〜5μmであるのが好ましく、0.01〜3μmであるのがより好ましく、0.03〜1μmであるのがさらに好ましい。ブラックマトリックス3の厚さが前記範囲内の値であると、ブラックマトリックス3の不本意な剥離、クラック等をより確実に防止しつつ、ブラックマトリックス3としての機能をより効果的に発揮させることができ、例えば、マイクロレンズ基板1を備えた透過型スクリーン10において、投影される画像のコントラストを特に優れたものとすることができる。
Although the magnitude | size of the opening part 31 is not specifically limited, It is preferable that the diameter is 9-500 micrometers, It is more preferable that it is 9-450 micrometers, It is further more preferable that it is 20-90 micrometers. Thereby, the image projected on a screen can be made more excellent in contrast.
Further, the thickness (average thickness) of the black matrix 3 is preferably 0.01 to 5 μm, more preferably 0.01 to 3 μm, and further preferably 0.03 to 1 μm. When the thickness of the black matrix 3 is a value within the above range, the function as the black matrix 3 can be more effectively exhibited while preventing unintentional peeling, cracking, and the like of the black matrix 3 more reliably. For example, in the transmissive screen 10 including the microlens substrate 1, the contrast of the projected image can be made particularly excellent.

また、マイクロレンズ基板1を光の入射面側(図2で示した方向)から平面視したときの、マイクロレンズ21が形成されている有効領域において、ブラックマトリックス3の(開口部31以外の領域)が占める面積(投影面積)の割合は、1〜70%であるのが好ましく、1〜50%であるのがより好ましい。ブラックマトリックス3が占める面積の割合が前記範囲内の値であると、光の利用効率を十分に高いものとしつつ、スクリーンに投影される画像を、コントラストに優れたものとすることができる。   Further, when the microlens substrate 1 is viewed in plan from the light incident surface side (the direction shown in FIG. 2), in the effective region where the microlens 21 is formed, the region of the black matrix 3 (the region other than the opening 31). ) Is preferably 1 to 70%, and more preferably 1 to 50%. When the ratio of the area occupied by the black matrix 3 is a value within the above range, the image projected on the screen can be made excellent in contrast while the light utilization efficiency is sufficiently high.

次に、上述したようなマイクロレンズ基板1を備えた透過型スクリーン10について説明する。
図3に示すように、透過型スクリーン10は、フレネルレンズ部5と、前述したマイクロレンズ基板1とを備えている。フレネルレンズ部5は、光(画像光)の入射側に設置されており、フレネルレンズ部5を透過した光が、マイクロレンズ基板1に入射する構成になっている。
Next, the transmission screen 10 including the microlens substrate 1 as described above will be described.
As shown in FIG. 3, the transmission screen 10 includes a Fresnel lens portion 5 and the microlens substrate 1 described above. The Fresnel lens unit 5 is installed on the light (image light) incident side, and the light transmitted through the Fresnel lens unit 5 is incident on the microlens substrate 1.

フレネルレンズ部5は、出射側表面に、ほぼ同心円状に形成されたプリズム形状のフレネルレンズ51を有している。このフレネルレンズ部5は、投射レンズ(図示せず)からの画像光を屈折させ、マイクロレンズ基板1の主面の垂直方向に平行な平行光Laにするものである。
以上のように構成された透過型スクリーン10では、投射レンズからの映像光が、フレネルレンズ部5によって屈折し、平行光Laとなる。そして、この平行光Laは、マイクロレンズ基板1の着色部が形成された面側からに入射し、各マイクロレンズ21によって集光し、ブラックマトリックス(遮光層)3の開口部31を通過する。
このとき、マイクロレンズ基板1に入射した光は、十分な透過率でマイクロレンズ基板1を透過する。開口部31を通過した光は、拡散し、観察者に平面画像として観測される。
The Fresnel lens unit 5 has a prism-shaped Fresnel lens 51 formed in a substantially concentric shape on the exit side surface. The Fresnel lens unit 5 refracts image light from a projection lens (not shown) to produce parallel light La parallel to the vertical direction of the main surface of the microlens substrate 1.
In the transmissive screen 10 configured as described above, the image light from the projection lens is refracted by the Fresnel lens unit 5 and becomes parallel light La. The parallel light La enters the surface of the microlens substrate 1 where the colored portion is formed, is condensed by each microlens 21, and passes through the opening 31 of the black matrix (light shielding layer) 3.
At this time, the light incident on the microlens substrate 1 is transmitted through the microlens substrate 1 with sufficient transmittance. The light that has passed through the opening 31 diffuses and is observed as a planar image by the observer.

次に、前述したマイクロレンズ基板1の製造方法の一例について説明する。
図4は、マイクロレンズ基板の製造に用いるマイクロレンズ用凹部付き基板を示す模式的な縦断面図、図5は、図4に示すマイクロレンズ用凹部付き基板の製造方法を示す模式的な縦断面図である。図6〜図8は、図1に示すマイクロレンズ基板の製造方法の一例を示す模式的な縦断面図である。なお、以下の説明では、図6〜図8中の下側を「(光の)入射側」、上側を「(光の)出射側」と言う。
Next, an example of a method for manufacturing the above-described microlens substrate 1 will be described.
FIG. 4 is a schematic longitudinal sectional view showing a substrate with concave portions for microlenses used for manufacturing a microlens substrate, and FIG. 5 is a schematic longitudinal sectional view showing a method for manufacturing the substrate with concave portions for microlenses shown in FIG. FIG. 6 to 8 are schematic longitudinal sectional views showing an example of a method for manufacturing the microlens substrate shown in FIG. In the following description, the lower side in FIGS. 6 to 8 is referred to as “(light) incident side” and the upper side is referred to as “(light) emission side”.

また、マイクロレンズ用凹部付き基板の製造においては、実際には基板上に多数の凹部(マイクロレンズ用凹部)を形成し、マイクロレンズ基板の製造においては、実際には基板上に多数の凸部(凸レンズ)を形成するが、ここでは、説明をわかりやすくするために、その一部分を強調して示した。
まず、マイクロレンズ基板の製造方法の説明に先立ち、マイクロレンズ基板の製造に用いるマイクロレンズ用凹部付き基板の構成およびその製造方法について説明する。
In manufacturing a substrate with concave portions for microlenses, a large number of concave portions (microlens concave portions) are actually formed on the substrate. In manufacturing a microlens substrate, a large number of convex portions are actually formed on the substrate. A (convex lens) is formed, but here, in order to make the explanation easy to understand, a part thereof is highlighted.
First, prior to the description of the manufacturing method of the microlens substrate, the configuration of the substrate with concave portions for microlens used for manufacturing the microlens substrate and the manufacturing method thereof will be described.

図4に示すように、マイクロレンズ用凹部付き基板6は、ランダムに配された複数個の凹部(マイクロレンズ用凹部)61を有している。
そして、このようなマイクロレンズ用凹部付き基板6を用いることにより、前述したような、マイクロレンズ21がランダムに配されたマイクロレンズ基板1を得ることができる。
As shown in FIG. 4, the substrate 6 with concave portions for microlenses has a plurality of concave portions (recesses for microlenses) 61 arranged at random.
By using such a substrate 6 with concave portions for microlenses, the microlens substrate 1 in which the microlenses 21 are randomly arranged as described above can be obtained.

本明細書中において「光学的にランダム」とは、モアレ等の光学的干渉の発生が十分に防止・抑制される程度に、マイクロレンズの配置が不規則で、乱れていることを意味する。
次に、マイクロレンズ用凹部付き基板の製造方法について、図5を参照しながら説明する。なお、実際には基板上に多数のマイクロレンズ用凹部を形成するが、ここでは、説明をわかりやすくするために、その一部分を強調して示した。
In the present specification, “optically random” means that the arrangement of the microlenses is irregular and disturbed to the extent that the occurrence of optical interference such as moire is sufficiently prevented and suppressed.
Next, a manufacturing method of the substrate with concave portions for microlenses will be described with reference to FIG. In practice, a large number of microlens recesses are formed on the substrate. Here, in order to make the explanation easy to understand, a part thereof is shown in an emphasized manner.

まず、マイクロレンズ用凹部付き基板6を製造するに際し、基板7を用意する。
この基板7は、厚さが均一で、たわみや傷のないものが好適に用いられる。また、基板7は、洗浄等により、その表面が清浄化されているものが好ましい。
基板7の材料としてはソーダガラス、結晶性ガラス、石英ガラス、鉛ガラス、カリウムガラス、ホウケイ酸ガラス、無アルカリガラス等が挙げられるが、中でも、ソーダガラス、結晶性ガラス(例えば、ネオセラム等)、無アルカリガラスが好ましい。ソーダガラス、結晶性ガラス、無アルカリガラスは、加工が容易であるとともに、比較的安価であり、製造コストの面からも有利である。
First, when manufacturing the substrate 6 with concave portions for microlenses, a substrate 7 is prepared.
The substrate 7 having a uniform thickness and having no deflection or scratches is preferably used. The substrate 7 is preferably one whose surface is cleaned by washing or the like.
Examples of the material of the substrate 7 include soda glass, crystalline glass, quartz glass, lead glass, potassium glass, borosilicate glass, and alkali-free glass. Among them, soda glass, crystalline glass (for example, neo-serum), Alkali-free glass is preferred. Soda glass, crystalline glass, and alkali-free glass are easy to process, are relatively inexpensive, and are advantageous from the viewpoint of manufacturing cost.

<A1>図5(a)に示すように、用意した基板7の表面に、マスク8を形成する(マスク形成工程)。また、これとともに、基板7の裏面(マスク8を形成する面と反対側の面)に裏面保護膜89を形成する。もちろん、マスク8および裏面保護膜89は同時に形成することもできる。
マスク8は、レーザ光の照射等により、後述する初期孔81を形成することができるとともに、後述するエッチング工程におけるエッチングに対する耐性を有するものが好ましい。換言すれば、マスク8は、エッチングレートが、基板7と略等しいか、または、基板7に比べて小さくなるように構成されるのが好ましい。
<A1> As shown in FIG. 5A, a mask 8 is formed on the surface of the prepared substrate 7 (mask forming step). At the same time, a back surface protective film 89 is formed on the back surface of the substrate 7 (the surface opposite to the surface on which the mask 8 is formed). Of course, the mask 8 and the back surface protective film 89 can be formed simultaneously.
The mask 8 is preferably one that can form an initial hole 81 to be described later by laser light irradiation or the like and has resistance to etching in an etching step to be described later. In other words, the mask 8 is preferably configured so that the etching rate is substantially equal to or smaller than that of the substrate 7.

かかる観点からは、このマスク8を構成する材料としては、例えばCr、Au、Ni、Ti、Pt等の金属やこれらから選択される2種以上を含む合金、前記金属の酸化物(金属酸化物)、シリコン、樹脂等が挙げられる。また、マスク8を、Cr/Auや酸化Cr/Crのように異なる材料からなる複数の層の積層構造としてもよい。
マスク8の形成方法は特に限定されないが、マスク8をCr、Au等の金属材料(合金を含む)や金属酸化物(例えば酸化Cr)から構成する場合、マスク8は、例えば、蒸着法やスパッタリング法等により、好適に形成することができる。また、マスク8をシリコンから構成する場合、マスク8は、例えば、スパッタリング法やCVD法等により、好適に形成することができる。
From this point of view, the material constituting the mask 8 is, for example, a metal such as Cr, Au, Ni, Ti, Pt, an alloy containing two or more selected from these, an oxide of the metal (metal oxide) ), Silicon, resin and the like. The mask 8 may have a laminated structure of a plurality of layers made of different materials such as Cr / Au or Cr / Cr oxide.
The method for forming the mask 8 is not particularly limited, but when the mask 8 is made of a metal material (including an alloy) such as Cr or Au, or a metal oxide (for example, Cr oxide), the mask 8 may be formed by, for example, vapor deposition or sputtering It can be suitably formed by a method or the like. When the mask 8 is made of silicon, the mask 8 can be suitably formed by, for example, a sputtering method or a CVD method.

マスク8が主として酸化CrまたはCrで構成されるものである場合、後述する初期孔形成工程において初期孔81を容易に形成することができるとともに、後述するエッチング工程においては基板7をより確実に保護することができる。また、マスク8が主として酸化CrまたはCrで構成されたものであると、例えば、後述するエッチング工程において、エッチング液として一水素二フッ化アンモンを用いることができる。一水素二フッ化アンモンは毒劇物ではないため、作業中の人体や環境への影響をより確実に防止することができる。   When the mask 8 is mainly composed of Cr oxide or Cr, the initial hole 81 can be easily formed in the initial hole forming process described later, and the substrate 7 is more reliably protected in the etching process described later. can do. Further, when the mask 8 is mainly composed of Cr oxide or Cr, for example, in the etching process described later, ammonium monohydrogen difluoride can be used as an etchant. Since ammonium monohydrogen difluoride is not a poisonous and deleterious substance, it can prevent the influence on the human body and the environment during work more reliably.

マスク8の厚さは、マスク8を構成する材料によっても異なるが、0.01〜2.0μm程度が好ましく、0.03〜0.2μm程度がより好ましい。厚さが前記下限値未満であると、後述する初期孔形成工程において形成される初期孔81の形状が歪んでしまう可能性がある。また、後述するエッチング工程でウェットエッチングを施す際に、基板7のマスクした部分を十分に保護できない可能性がある。一方、上限値を超えると、後述する初期孔形成工程において、貫通する初期孔81を形成するのが困難になるほか、マスク8の構成材料等によっては、マスク8の内部応力によりマスク8が剥がれ易くなる場合がある。
裏面保護膜89は、次工程以降で基板7の裏面を保護するためのものである。この裏面保護膜89により、基板7の裏面の侵食、劣化等が好適に防止される。この裏面保護膜89は、例えば、マスク8と同様の材料で構成されている。このため、裏面保護膜89は、マスク8の形成と同時に、マスク8と同様に設けることができる。
The thickness of the mask 8 varies depending on the material constituting the mask 8, but is preferably about 0.01 to 2.0 μm, and more preferably about 0.03 to 0.2 μm. If the thickness is less than the lower limit, the shape of the initial hole 81 formed in the initial hole forming step described later may be distorted. In addition, when wet etching is performed in an etching process described later, the masked portion of the substrate 7 may not be sufficiently protected. On the other hand, if the upper limit is exceeded, it will be difficult to form the initial hole 81 that penetrates in the initial hole forming step described later, and the mask 8 may be peeled off due to the internal stress of the mask 8 depending on the constituent material of the mask 8. It may be easier.
The back surface protective film 89 is for protecting the back surface of the substrate 7 in the subsequent steps. By this back surface protective film 89, erosion, deterioration, etc. of the back surface of the substrate 7 are preferably prevented. This back surface protective film 89 is made of, for example, the same material as that of the mask 8. For this reason, the back surface protective film 89 can be provided in the same manner as the mask 8 simultaneously with the formation of the mask 8.

<A2>次に、図5(b)に示すように、マスク8に、後述するエッチングの際のマスク開口となる、複数個の初期孔81をランダムに形成する(初期孔形成工程)。
初期孔81は、いかなる方法で形成されるものであってもよいが、物理的方法またはレーザ光の照射により形成されるのが好ましい。これにより、マイクロレンズ用凹部付き基板を生産性良く製造することができる。特に、大面積の基板にも簡単に凹部を形成することができる。
<A2> Next, as shown in FIG. 5 (b), a plurality of initial holes 81, which serve as mask openings in the later-described etching, are randomly formed in the mask 8 (initial hole forming step).
The initial holes 81 may be formed by any method, but are preferably formed by a physical method or laser light irradiation. Thereby, the board | substrate with a recessed part for microlenses can be manufactured with sufficient productivity. In particular, the concave portion can be easily formed even on a large-area substrate.

初期孔81を形成する物理的方法としては、例えば、ショットブラスト、サンドブラスト等のブラスト処理、エッチング、プレス、ドットプリンタ、タッピング、ラビング等の方法が挙げられる。ブラスト処理により初期孔81を形成する場合、比較的大きい面積(マイクロレンズ21を形成すべき領域の面積)の基板7でも、より短時間で効率良く、初期孔81を形成することができる。   Examples of the physical method for forming the initial hole 81 include blasting such as shot blasting and sand blasting, etching, pressing, dot printer, tapping, rubbing, and the like. When the initial hole 81 is formed by blasting, the initial hole 81 can be efficiently formed in a shorter time even on the substrate 7 having a relatively large area (area of the region where the microlens 21 is to be formed).

また、レーザ光の照射により初期孔81を形成する場合、使用するレーザ光の種類は、特に限定されないが、ルビーレーザ、半導体レーザ、YAGレーザ、フェムト秒レーザ、ガラスレーザ、YVOレーザ、Ne−Heレーザ、Arレーザ、COレーザ、エキシマレーザ等が挙げられる。また、各レーザのSHG、THG、FHG等の波長を使っても良い。レーザ光の照射により初期孔81を形成する場合、形成される初期孔81の大きさや、隣接する初期孔81同士の間隔等を容易かつ精確に制御することができる。また、レーザ光の照射により初期孔81を形成する場合、その照射条件を制御することにより、後述するような初期凹部71を形成することなく初期孔81のみを形成したり、初期孔81とともに、形状、大きさ、深さのばらつきの小さい初期凹部71を、容易かつ確実に形成することができる。 When the initial hole 81 is formed by laser light irradiation, the type of laser light to be used is not particularly limited, but a ruby laser, a semiconductor laser, a YAG laser, a femtosecond laser, a glass laser, a YVO 4 laser, a Ne- Examples include He laser, Ar laser, CO 2 laser, and excimer laser. Moreover, you may use wavelengths, such as SHG of each laser, THG, and FHG. When the initial holes 81 are formed by laser light irradiation, the size of the formed initial holes 81, the interval between the adjacent initial holes 81, and the like can be controlled easily and accurately. Further, when the initial hole 81 is formed by laser light irradiation, by controlling the irradiation condition, only the initial hole 81 can be formed without forming the initial concave portion 71 as described later, The initial recess 71 with small variations in shape, size, and depth can be easily and reliably formed.

形成された初期孔81は、マスク8の全面に亘って偏りなく形成されているのが好ましい。また、形成された初期孔81は、後述する工程<A3>でエッチングを施した際に、基板7の表面の平らな面がなくなり、ほぼ隙間なく凹部61が形成される程度に、小さい孔がある程度の間隔で配されているのが好ましい。
具体的には、例えば、形成された初期孔81の平面視での形状は、略円形であり、その平均径(直径)は、2〜10μmであるのが好ましい。また、初期孔81は、マスク8上に1,000〜1,000,000個/cmの割合で形成されているのが好ましく、10,000〜500,000個/cmの割合で形成されているのがより好ましい。なお、初期孔81の形状は、略円形に限定されないことは言うまでもない。
It is preferable that the formed initial holes 81 are formed evenly over the entire surface of the mask 8. Further, the formed initial hole 81 has a small hole so that the flat surface of the surface of the substrate 7 disappears when the etching is performed in the step <A3> described later, and the recess 61 is formed with almost no gap. It is preferable that they are arranged at a certain interval.
Specifically, for example, the shape of the formed initial hole 81 in a plan view is substantially circular, and the average diameter (diameter) is preferably 2 to 10 μm. The initial holes 81 are preferably formed on the mask 8 at a rate of 1,000 to 1,000,000 holes / cm 2 , and are formed at a rate of 10,000 to 500,000 holes / cm 2. More preferably. Needless to say, the shape of the initial hole 81 is not limited to a substantially circular shape.

また、マスク8に初期孔81を形成するとき、図5(b)に示すように、マスク8だけでなく基板7の表面の一部も同時に除去し、初期凹部71を形成してもよい。これにより、後述するエッチング工程でエッチングを施す際に、エッチング液との接触面積が大きくなり、侵食を好適に開始することができる。また、この初期凹部71の深さの調整により、凹部61の深さ(レンズの最大厚さ)を調整することもできる。初期凹部71の深さは、特に限定されないが、5μm以下とするのが好ましく、0.1〜0.5μm程度とするのがより好ましい。なお、初期孔81の形成をレーザの照射により行う場合、初期孔81とともに形成される複数個の初期凹部71について、深さのばらつきをより確実に小さくすることができる。これにより、マイクロレンズ用凹部付き基板6を構成する各凹部61の深さのばらつきも小さくなり、最終的に得られるマイクロレンズ基板1の各マイクロレンズ21の大きさ、形状のばらつきも小さくなる。その結果、各マイクロレンズ21の直径、焦点距離、レンズ厚さのばらつきを特に小さくさせることができる。   Further, when the initial hole 81 is formed in the mask 8, as shown in FIG. 5B, not only the mask 8 but also a part of the surface of the substrate 7 may be removed simultaneously to form the initial recess 71. Thereby, when etching is performed in an etching process described later, the contact area with the etching solution is increased, and erosion can be suitably started. Further, by adjusting the depth of the initial recess 71, the depth of the recess 61 (maximum lens thickness) can be adjusted. Although the depth of the initial recessed part 71 is not specifically limited, It is preferable to set it as 5 micrometers or less, and it is more preferable to set it as about 0.1-0.5 micrometer. When the initial hole 81 is formed by laser irradiation, the variation in depth can be more reliably reduced with respect to the plurality of initial concave portions 71 formed together with the initial hole 81. Thereby, the variation of the depth of each recessed part 61 which comprises the board | substrate 6 with a concave part for microlenses becomes small, and the dispersion | variation in the magnitude | size and shape of each microlens 21 of the microlens board | substrate 1 finally obtained also becomes small. As a result, the variation in diameter, focal length, and lens thickness of each microlens 21 can be particularly reduced.

また、形成されたマスク8に対して物理的方法またはレーザ光の照射で初期孔81を形成するだけでなく、例えば、基板7にマスク8を形成する際に、予め基板7上に所定パターンで異物を配しておき、その上にマスク8を形成することでマスク8に積極的に欠陥を形成し、当該欠陥を初期孔81としてもよい。
このように、物理的な方法またはレーザ光の照射でマスク8に初期孔81を形成することで、従来のようなフォトリソグラフィ法によってマスクに開口部を形成する場合に比べて、簡単かつ安価にマスク8に開口部(初期孔81)をランダムに形成することができる。また、物理的な方法またはレーザ光の照射によれば、大きな基板に対する処理も容易に行うことができる。
Further, not only the initial holes 81 are formed on the formed mask 8 by a physical method or laser light irradiation, but, for example, when the mask 8 is formed on the substrate 7, a predetermined pattern is previously formed on the substrate 7. It is also possible to form a defect on the mask 8 by forming a mask 8 on top of the foreign matter, and use the defect as the initial hole 81.
Thus, by forming the initial hole 81 in the mask 8 by a physical method or laser light irradiation, it is simpler and less expensive than the case where the opening is formed in the mask by a conventional photolithography method. Openings (initial holes 81) can be randomly formed in the mask 8. Further, according to a physical method or laser light irradiation, a large substrate can be easily processed.

<A3>次に、図5(c)に示すように、初期孔81が形成されたマスク8を用いて基板7にエッチングを施し、基板7上に多数の凹部61をランダムに形成する(エッチング工程)。
エッチングの方法は、特に限定されず、例えば、ウェットエッチング、ドライエッチング等が挙げられる。以下の説明では、ウェットエッチングを用いる場合を例に挙げて説明する。
<A3> Next, as shown in FIG. 5C, the substrate 7 is etched using the mask 8 in which the initial holes 81 are formed, and a large number of recesses 61 are randomly formed on the substrate 7 (etching). Process).
The etching method is not particularly limited, and examples thereof include wet etching and dry etching. In the following description, a case where wet etching is used will be described as an example.

初期孔81が形成されたマスク8で被覆された基板7に対して、エッチング(ウェットエッチング)を施すことにより、図5(c)に示すように、基板7は、マスク8が存在しない部分より食刻され、基板7上に多数の凹部61が形成される。上述したように、マスク8に形成された初期孔81がランダムなものであるため、形成される凹部61は、基板7の表面にランダムに配置されたものとなる。   By performing etching (wet etching) on the substrate 7 covered with the mask 8 in which the initial holes 81 are formed, as shown in FIG. A number of recesses 61 are formed on the substrate 7 by etching. As described above, since the initial holes 81 formed in the mask 8 are random, the formed recesses 61 are randomly arranged on the surface of the substrate 7.

また、本実施形態では、工程<A2>でマスク8に初期孔81を形成した際に、基板7の表面に初期凹部71を形成している。これにより、エッチングの際、エッチング液との接触面積が大きくなり、侵食を好適に開始することができる。
また、ウェットエッチング法を用いると、凹部61を好適に形成できる。そして、エッチング液として、例えば、フッ酸(フッ化水素)を含むエッチング液(フッ酸系エッチング液)を用いると、基板7をより選択的に食刻することができ、凹部61を好適に形成することができる。
In the present embodiment, when the initial hole 81 is formed in the mask 8 in the step <A2>, the initial recess 71 is formed on the surface of the substrate 7. Thereby, at the time of etching, the contact area with the etching solution is increased, and erosion can be suitably started.
Further, when the wet etching method is used, the concave portion 61 can be suitably formed. If, for example, an etchant (hydrofluoric acid-based etchant) containing hydrofluoric acid (hydrogen fluoride) is used as the etchant, the substrate 7 can be etched more selectively, and the recesses 61 are preferably formed. can do.

マスク8が主としてCrで構成されたものである場合、フッ酸系エッチング液としては、フッ化アンモン溶液(一水素二フッ化アンモニウム溶液)が特に好適である。フッ化アンモン溶液(4wt%以下)は毒劇物ではないため、作業中の人体や環境への影響を防止することができる。また、エッチング液として、フッ化アンモン溶液を用いる場合、該エッチング液中には、例えば、過酸化水素が含まれていてもよい。これにより、エッチングスピートをより速くすることができる。
また、ウェットエッチングによれば、ドライエッチングに比べて簡単な装置で処理を行うことができ、さらに、一度に多くの基板に対して処理を行うことができる。これにより生産性が向上し、安価にマイクロレンズ用凹部付き基板6を提供することができる。
When the mask 8 is mainly composed of Cr, an ammonium fluoride solution (ammonium monofluoride solution) is particularly suitable as the hydrofluoric acid etching solution. Since the ammonium fluoride solution (4 wt% or less) is not a poisonous or deleterious substance, it can prevent the human body and the environment from being affected during work. Further, when an ammonium fluoride solution is used as the etching solution, the etching solution may contain, for example, hydrogen peroxide. Thereby, an etching speed can be made faster.
In addition, wet etching can be performed with a simpler apparatus than dry etching, and more substrates can be processed at one time. Thereby, productivity improves and the board | substrate 6 with a concave part for microlenses can be provided cheaply.

<A4>次に、図5(d)に示すように、マスク8を除去する(マスク除去工程)。また、この際、マスク8の除去とともに、裏面保護膜89も除去する。
マスク8が主としてCrで構成されたものである場合、マスク8の除去は、例えば、硝酸第二セリウムアンモニウムと過塩素酸とを含む混合物を用いたエッチングにより行うことができる。
<A4> Next, as shown in FIG. 5D, the mask 8 is removed (mask removal step). At this time, the back surface protective film 89 is also removed together with the removal of the mask 8.
When the mask 8 is mainly composed of Cr, the removal of the mask 8 can be performed by, for example, etching using a mixture containing ceric ammonium nitrate and perchloric acid.

以上により、図5(d)および図4に示すように、基板7上に多数の凹部61がランダムに形成されたマイクロレンズ用凹部付き基板6が得られる。
基板7上にランダムな凹部61を形成する方法は、特に限定されないが、上述したような方法(物理的方法またはレーザ光の照射によりマスク8に初期孔81を形成し、その後、そのマスク8を用いてエッチングを行うことにより、基板7上に凹部61を形成する方法)により形成した場合、以下のような効果が得られる。
As described above, as shown in FIG. 5D and FIG. 4, the substrate 6 with concave portions for microlenses in which a large number of concave portions 61 are randomly formed on the substrate 7 is obtained.
The method for forming the random recesses 61 on the substrate 7 is not particularly limited, but the method as described above (the initial hole 81 is formed in the mask 8 by a physical method or laser light irradiation, and then the mask 8 is formed. The following effects are obtained when it is formed by etching using the method of forming the recess 61 on the substrate 7).

すなわち、物理的な方法またはレーザ光の照射によりマスク8に初期孔81を形成することで、従来のようなフォトリソグラフィ法によってマスクに開口部を形成する場合に比べて簡単かつ安価にマスク8に所定パターンで開口部(初期孔81)を形成することができる。これにより生産性が向上し、安価にマイクロレンズ用凹部付き基板6を提供することができる。   That is, by forming the initial hole 81 in the mask 8 by a physical method or laser light irradiation, the mask 8 can be formed in the mask 8 more easily and cheaply than in the case where the opening is formed in the mask by a conventional photolithography method. The opening (initial hole 81) can be formed in a predetermined pattern. Thereby, productivity improves and the board | substrate 6 with a concave part for microlenses can be provided cheaply.

また、上述したような方法によれば、大型の基板に対する処理も容易に行うことができる。大型の基板を製造する場合に、従来のように複数の基板を貼り合わせる必要がなくなり、貼り合わせの継ぎ目をなくすことができる。これにより高品質の大型マイクロレンズ用凹部付き基板(マイクロレンズ基板)を簡便な方法で安価に製造することができる。
さらに、工程<A4>でマスク8を除去した後、基板7上に新しいマスクを形成し、マスク形成−初期孔形成−ウェットエッチング−マスク除去の一連の工程を繰り返して行ってもよい。これにより、凹部61が緻密に形成されたマイクロレンズ用凹部付き基板6を得ることができる。
次に、上述したマイクロレンズ用凹部付き基板6を用いて、マイクロレンズ基板1を製造する方法について説明する。
Further, according to the method as described above, it is possible to easily perform processing on a large substrate. In the case of manufacturing a large substrate, it is not necessary to bond a plurality of substrates as in the prior art, and the seam of bonding can be eliminated. As a result, a high-quality substrate with a concave portion for a large microlens (microlens substrate) can be manufactured at a low cost by a simple method.
Further, after removing the mask 8 in the step <A4>, a new mask may be formed on the substrate 7, and a series of steps of mask formation-initial hole formation-wet etching-mask removal may be repeated. Thereby, the board | substrate 6 with a recessed part for microlenses in which the recessed part 61 was formed densely can be obtained.
Next, a method for manufacturing the microlens substrate 1 using the substrate 6 with concave portions for microlenses described above will be described.

<B1>まず、図6(a)に示すように、マイクロレンズ用凹部付き基板6の凹部61が形成された側の面に、流動性を有する状態の樹脂23(例えば、軟化状態の樹脂23、未重合(未硬化)の樹脂23)を付与する。本実施形態では、本工程において、マイクロレンズ用凹部付き基板6の凹部61が形成されていない領域に、スペーサー9を配しておき、樹脂23を平板11で押圧する構成になっている。これにより、形成されるマイクロレンズ基板1の厚さをより確実に制御することができ、最終的に得られるマイクロレンズ基板1での、マイクロレンズ21の焦点の位置を、より確実に制御することができる。   <B1> First, as shown in FIG. 6 (a), a resin 23 having fluidity (for example, a softened resin 23) is formed on the surface of the substrate 6 with concave portions for microlenses where the concave portion 61 is formed. And unpolymerized (uncured) resin 23). In the present embodiment, in this step, the spacer 9 is arranged in a region where the concave portion 61 of the substrate 6 with concave portions for microlenses is not formed, and the resin 23 is pressed by the flat plate 11. Thereby, the thickness of the formed microlens substrate 1 can be controlled more reliably, and the position of the focal point of the microlens 21 on the finally obtained microlens substrate 1 can be controlled more reliably. Can do.

本実施形態のように、スペーサー9を用いる場合、スペーサー9の形状は特に限定されないが、略球状、略円柱状であるのが好ましい。スペーサー9がこのような形状のものである場合、その直径は、10〜300μmであるのが好ましく、30〜200μmであるのがより好ましく、30〜170μmであるのがさらに好ましい。
なお、樹脂23の付与、平板11での押圧に先立ち、マイクロレンズ用凹部付き基板6の凹部61が形成されている側の面や、平板11の樹脂23を押圧する側の面に離型剤を塗布しておいてもよい。これにより、後述する工程において、マイクロレンズ用凹部付き基板6や平板11から、基板本体2を容易かつ確実に分離(剥離)することができる。
When the spacer 9 is used as in the present embodiment, the shape of the spacer 9 is not particularly limited, but is preferably substantially spherical or substantially cylindrical. When the spacer 9 has such a shape, the diameter is preferably 10 to 300 μm, more preferably 30 to 200 μm, and further preferably 30 to 170 μm.
Prior to the application of the resin 23 and the pressing on the flat plate 11, the release agent is applied to the surface on the side where the concave portion 61 of the substrate 6 with concave portions for microlenses is formed or the surface on the side pressing the resin 23 of the flat plate 11. May be applied. Thereby, the board | substrate body 2 can be isolate | separated (peeled) easily and reliably from the board | substrate 6 with a recessed part for microlenses, and the flat plate 11 in the process mentioned later.

<B2>次に、樹脂23を固化(ただし、硬化(重合)を含む)させ、その後、平板11を取り除く(図6(b)参照)。これにより、凹部61に充填された樹脂で構成され、凸レンズとして機能するマイクロレンズ21を備えた基板本体2が得られる。
樹脂23の固化を硬化(重合)により行う場合、その方法としては、例えば、紫外線等の光の照射、電子線の照射、加熱等の方法が挙げられる。
<B2> Next, the resin 23 is solidified (including curing (polymerization)), and then the flat plate 11 is removed (see FIG. 6B). Thereby, the board | substrate body 2 provided with the microlens 21 which consists of resin with which the recessed part 61 was filled and functions as a convex lens is obtained.
When the resin 23 is solidified by curing (polymerization), examples of the method include irradiation with light such as ultraviolet rays, irradiation with electron beams, and heating.

なおここで、必要に応じて基板本体2の中には、光源からの入射光を拡散させるために、拡散材として例えばポリスチレンビーズ、ガラスビーズ、有機架橋ポリマーなどを混ぜても良い。ここで拡散材は樹脂23全体に混入しても良いし、一部にのみ混入しても良い。拡散材の量は特に限定するものではないが、視野角特性の観点から、Haze(くもり度:Td/Tt、Td:拡散光線透過率、Tt:全光線透過率)が、例えば30〜99%になるようにすることが望ましい。   Here, for example, polystyrene beads, glass beads, organic cross-linked polymers, etc. may be mixed in the substrate body 2 as a diffusing material in order to diffuse incident light from the light source, if necessary. Here, the diffusing material may be mixed in the entire resin 23 or may be mixed only in a part thereof. The amount of the diffusing material is not particularly limited, but from the viewpoint of viewing angle characteristics, Haze (cloudiness: Td / Tt, Td: diffused light transmittance, Tt: total light transmittance) is, for example, 30 to 99%. It is desirable to become.

<B3>ここで、上記のようにして作製された基板本体2の出射側表面に、ブラックマトリックス3を形成する場合のプロセスを説明する。
まず、図6(c)に示すように、基板本体2の出射側表面に、遮光性を有するポジ型のフォトポリマー32を付与する。基板本体2表面へのフォトポリマー32の付与方法としては、例えば、ディップコート、ドクターブレード、スピンコート、刷毛塗り、スプレー塗装、静電塗装、電着塗装、ロールコーター等の各種塗布法等を用いることができる。フォトポリマー32は、遮光性を有する樹脂で構成されたものであってもよいし、(遮光性の低い)樹脂材料に、遮光性の材料が分散または溶解したものであってもよい。フォトポリマー32の付与後、必要に応じて、例えば、プレベーク処理等の熱処理を施してもよい。
<B3> Here, a process for forming the black matrix 3 on the emission side surface of the substrate body 2 produced as described above will be described.
First, as shown in FIG. 6C, a positive type photopolymer 32 having a light shielding property is applied to the emission side surface of the substrate body 2. As a method for applying the photopolymer 32 to the surface of the substrate body 2, for example, various coating methods such as dip coating, doctor blade, spin coating, brush coating, spray coating, electrostatic coating, electrodeposition coating, roll coater, etc. are used. be able to. The photopolymer 32 may be composed of a resin having a light shielding property, or may be a resin material (low light shielding property) dispersed or dissolved in a light shielding material. After application of the photopolymer 32, heat treatment such as pre-baking treatment may be performed as necessary.

<B4>次に、図7(d)に示すように、基板本体2に、入射側表面に対して垂直方向の露光用光Lbを照射する。照射された露光用光Lbは各マイクロレンズ21を通過することによって集光する。これにより、マイクロレンズ21の焦点f近傍の(集光された光が入射した部位の)フォトポリマー32が露光され、それ以外の部分のフォトポリマー32は露光されないか、または露光量が少なくなり、焦点f近傍のフォトポリマー32のみが感光する。   <B4> Next, as shown in FIG. 7D, the substrate body 2 is irradiated with the exposure light Lb in the direction perpendicular to the incident side surface. The irradiated exposure light Lb is condensed by passing through each microlens 21. As a result, the photopolymer 32 in the vicinity of the focal point f of the microlens 21 (at the portion where the condensed light is incident) is exposed, and the other portions of the photopolymer 32 are not exposed or the exposure amount is reduced. Only the photopolymer 32 in the vicinity of the focal point f is exposed.

その後、現像を行う。ここで、このフォトポリマー32はポジ型のフォトポリマーであるので、感光した焦点f近傍のフォトポリマー32が現像により溶解、除去される。その結果、図7(e)に示すように、マイクロレンズ21の光軸Lに対応する部分に開口部31が形成されたブラックマトリックス3が形成される。現像の方法は、フォトポリマー32の組成等により異なるが、例えば、KOH水溶液等のアルカリ性溶液を用いて行うことができる。
また、現像後、必要に応じて、例えば、ポストベーク処理等の熱処理を施してもよい。
なお、ブラックマトリックス3は必ずしも形成しておく必要はなく、形成しない場合は、上記<B3><B4>の工程は省略することができる。
Thereafter, development is performed. Here, since the photopolymer 32 is a positive photopolymer, the photopolymer 32 in the vicinity of the exposed focal point f is dissolved and removed by development. As a result, as shown in FIG. 7E, a black matrix 3 in which an opening 31 is formed in a portion corresponding to the optical axis L of the microlens 21 is formed. The development method varies depending on the composition of the photopolymer 32 and the like, but can be performed using, for example, an alkaline solution such as a KOH aqueous solution.
Further, after development, for example, a heat treatment such as a post-bake treatment may be performed as necessary.
Note that the black matrix 3 is not necessarily formed, and if not formed, the above steps <B3><B4> can be omitted.

<B5>次に、基板本体2を、マイクロレンズ用凹部付き基板6から取り外す(図8(f)参照)。このように、マイクロレンズ用凹部付き基板6を取り外すことにより、マイクロレンズ用凹部付き基板6を、基板本体2(マイクロレンズ基板1)の製造に繰り返し使用することができ、製造コスト面や製造される基板本体2(マイクロレンズ基板1)の品質の安定性を高めることができる。   <B5> Next, the substrate body 2 is removed from the substrate 6 with concave portions for microlenses (see FIG. 8F). In this way, by removing the substrate 6 with the concave portion for microlens, the substrate 6 with the concave portion for microlens can be repeatedly used for the manufacture of the substrate body 2 (microlens substrate 1). The stability of the quality of the substrate body 2 (microlens substrate 1) can be improved.

<B6>その後、マイクロレンズ用凹部付き基板6から取り外された基板本体2に対してベンジルアルコールを含む処理液を用いた処理を施すことにより、基板本体2の他の部位に比べて着色されやすい易着色部25を形成する(図8(g)参照)。すなわち、後述する着色液を付与する工程に先立ち、基板本体2に対し、ベンジルアルコールを含む処理液を用いた処理を施す。このように、後述する着色液を付与する工程に先立ち、基板本体に対して、ベンジルアルコールを含む処理液を用いた処理を施すことにより、基板本体の着色をより容易に、また均一に行うことができる。特に、アクリル系樹脂のような着色され難い材料で構成された基板本体に対しても、容易かつ確実に、また高速かつ均一に着色を施すことができる。これは、以下のような理由によるものであると考えられる。   <B6> After that, the substrate body 2 removed from the substrate 6 with concave portions for microlenses is more easily colored than other portions of the substrate body 2 by performing a treatment using a treatment liquid containing benzyl alcohol. The easy coloring part 25 is formed (refer FIG.8 (g)). That is, prior to the step of applying the coloring liquid described later, the substrate body 2 is processed using a processing liquid containing benzyl alcohol. As described above, prior to the step of applying the coloring liquid described later, the substrate main body can be colored more easily and uniformly by performing a treatment using the treatment liquid containing benzyl alcohol on the substrate main body. Can do. In particular, even a substrate body made of a material that is difficult to be colored, such as an acrylic resin, can be easily and reliably colored at high speed and uniformly. This is considered to be due to the following reasons.

すなわち、ベンジルアルコールを含む処理液を用いることにより、処理液中のベンジルアルコールが基板本体中に深く侵入、拡散し、基板本体を構成する分子の結合(分子間結合)を緩め、着色剤が侵入するための空間を確保する。そして、後述する着色液を付与する工程において、着色液中の着色剤が、容易に深く入りこむことにより、前記空間(着色剤のための座席(着色座席)に例えることができる)に着色剤が保持され、基板本体が着色され、また容易に脱離しない。言い換えるならば、後述する着色液付与工程において、着色液中の着色剤が、容易に深く入りこめるように、事前に基材に空間を準備するための工程が、本処理である。   That is, by using a treatment liquid containing benzyl alcohol, the benzyl alcohol in the treatment liquid penetrates deeply into the substrate body and diffuses, loosening the bonds (intermolecular bonds) that make up the substrate body, and the colorant penetrates. To secure space for Then, in the step of applying the color liquid described later, the colorant in the color liquid easily penetrates deeply, so that the colorant can be compared with the space (which can be compared to a seat for the colorant (colored seat)). It is held and the substrate body is colored and does not easily detach. In other words, this process is a process for preparing a space in the base material in advance so that the colorant in the coloring liquid can easily penetrate deeply in the coloring liquid application process described later.

また、着色液付与工程に先立って上記のような処理液を用いることにより、均一な濃度の着色部をより容易に形成することができる。特に、着色に供される基板本体(ワーク)が、その表面にマイクロレンズのような微細な構造を有するもの(二次元方向への凹凸の周期がいずれも小さいもの)、また、着色されるべき領域が、大面積のものであっても、また、樹脂の重合の不均一に伴う欠陥があっても、事前に処理する液に含まれるベンジルアルコールが樹脂の分子の結合そのものを緩めることができるため、より容易に均一な濃度の易着色部(透過率のムラのない着色部)を形成することができる。   Further, by using the treatment liquid as described above prior to the coloring liquid application step, a colored portion having a uniform concentration can be formed more easily. In particular, the substrate body (work) to be colored has a fine structure such as a microlens on its surface (one with a small period of unevenness in the two-dimensional direction), and should be colored Even if the area is large or there are defects due to non-uniform polymerization of the resin, the benzyl alcohol contained in the pre-treated liquid can loosen the resin molecular bonds themselves. Therefore, it is possible to more easily form an easily colored portion having a uniform concentration (colored portion having no uneven transmittance).

また、基板本体に対して、着色液を付与するのに先立ち、上記のような処理液を付与することにより、以下のような効果も得られる。すなわち、上述のような二段階の処理を行う場合、第一の処理液(上記のような処理液)でのベンジルアルコールの濃度設定を自由に設定することにより、後の着色工程でより濃い濃度で深く着色を行いたい場合には、第一の処理液のベンジルアルコールの濃度設定を上げることにより、また後の着色工程で薄い濃度で浅く着色を行いたい場合には、第一の処理液のベンジルアルコールの濃度設定を下げることにより、第二の工程である着色工程での、着色層の深さと濃度のコントロールをより精度良く、均一に、かつ容易に行うことができる。これに対し、従来のように一工程で直接着色する場合には、着色するための空間の確保と着色の工程が、ほぼ同時に進行するため、このような微妙な着色層のコントロールが困難である。また、第二の着色工程(後述する捺染による着色工程)でも着色剤にベンジルアルコールを併用することにより、より一層着色層の濃度コントロールを簡便にすることができる。すなわち、第一の処理液のベンジルアルコールは、次ぎの着色工程での着色剤の入りこむ空間(着色座席)を確保することは先に述べたが、この処理を十分に行うことで(濃度と処理時間の制御)着色剤の入りこむ空間を事前に十分に確保しておいた上で、第二の着色工程においても、ベンジルアルコールの作用により、着色剤が前記空間への入り込みを促進し、これを加速することができる。これにより、より効率的に、短時間で着色工程を行うことができる。さらには、第一の処理液のベンジルアルコールの濃度と第二の着色工程のベンジルアルコールの濃度設定を変えることにより、着色剤の基材への拡散の速度をコントロールすることができ、結果的に、大面積でも均一な着色を可能とすることができる。   Moreover, the following effects are also obtained by applying the treatment liquid as described above to the substrate main body before applying the coloring liquid. That is, when performing the two-stage treatment as described above, the concentration of benzyl alcohol in the first treatment liquid (the treatment liquid as described above) can be freely set, so that a higher concentration can be obtained in the subsequent coloring step. If you want to deeply color in the first treatment solution, increase the benzyl alcohol concentration setting in the first treatment solution. By reducing the concentration of benzyl alcohol, the depth and concentration of the colored layer in the second coloration step can be controlled more accurately, uniformly and easily. On the other hand, in the case of direct coloring in one step as in the prior art, it is difficult to control such a subtle colored layer because the space for coloring and the coloring step proceed almost simultaneously. . Further, in the second coloring step (coloring step by printing described later), the concentration control of the colored layer can be further simplified by using benzyl alcohol together with the colorant. In other words, the benzyl alcohol of the first treatment liquid as described above secures a space (colored seat) into which the colorant enters in the next coloring step. However, by performing this treatment sufficiently (concentration and treatment). Control of time) After sufficiently securing a space for the colorant to enter in advance, also in the second coloring step, the action of benzyl alcohol promotes the colorant to enter the space. It can be accelerated. Thereby, a coloring process can be performed more efficiently in a short time. Furthermore, by changing the benzyl alcohol concentration in the first treatment liquid and the benzyl alcohol concentration setting in the second coloring step, the diffusion rate of the colorant to the substrate can be controlled, resulting in Even in a large area, uniform coloring can be made possible.

処理液の付与方法としては、例えば、ドクターブレード、スピンコート、刷毛塗り、スプレー塗装、静電塗装、電着塗装、ロールコーター等の各種塗布法や、基板本体2を処理液中に浸漬するディッピング等の方法が挙げられる。
処理液を付与する工程は、処理液および/または基板本体2を、60〜100℃とした状態で行うのが好ましい。これにより、大面積でも均一にベンジルアルコールの着色座席の確保を促進させ、さらには着色速度を上げ、効率良く易着色部25を形成することができる。
Examples of the treatment liquid application method include various application methods such as doctor blade, spin coating, brush coating, spray coating, electrostatic coating, electrodeposition coating, roll coater, and dipping in which the substrate body 2 is immersed in the processing liquid. And the like.
The step of applying the treatment liquid is preferably performed in a state where the treatment liquid and / or the substrate body 2 is set to 60 to 100 ° C. Thereby, even in a large area, the securing of the colored seat of benzyl alcohol can be promoted uniformly, the coloring speed can be increased, and the easily colored portion 25 can be efficiently formed.

また、処理液を付与する工程は、例えば、雰囲気圧を高めた状態(加圧した状態)で行ってもよい。これにより、処理液の基板本体内部への侵入を促進することができ、結果として、易着色部25を短時間で効率良く形成することができる。
なお、処理液の付与は、必要に応じて(例えば、形成すべき易着色部25の厚さが比較的大きい場合等においては)、複数回繰り返し行ってもよい。また、このような場合、処理液の条件(例えば、処理液中におけるベンジルアルコールの含有率)やその付与条件を変更することにより、例えば、厚さ方向に沿って着色のし易さの異なる易着色部25を形成することができる。例えば、まず、ベンジルアルコールの含有率が比較的低い処理液を用いて処理し(特に、比較的長時間および/または比較的高温で処理し)、その後、ベンジルアルコールの含有率が比較的高い処理液を用いて処理する(特に、比較的短時間および/または比較的低温で処理する)ことにより、外表面側により着色し易い領域を有し、かつ、それより内側(内部側)に、それよりも着色しにくい領域を有する易着色部25を形成することができる。これにより、着色層そのものに濃度差をつけることができる。すなわち、内側には着色濃度の低い着色層が、その外側には着色濃度の高い着色層を形成することができ、これにより、外光が入射した場合でも、濃度差のある着色層が、外光を複雑に屈折、反射させるため、外光を外部に戻すことなく、減衰させることができ、その結果、コントラストが高く、性能の良いスクリーンを得ることができる。
また、処理液の付与後、必要に応じて、加熱、冷却等の熱処理、光照射、雰囲気の加圧、減圧等の処理を施してもよい。
Moreover, you may perform the process of providing a process liquid in the state (pressurized state) which raised atmospheric pressure, for example. Thereby, the penetration | invasion of the process liquid to the inside of a substrate main body can be accelerated | stimulated, As a result, the easily colored part 25 can be formed efficiently in a short time.
The application of the treatment liquid may be repeated a plurality of times as necessary (for example, when the thickness of the easily colored portion 25 to be formed is relatively large). Further, in such a case, by changing the conditions of the treatment liquid (for example, the content of benzyl alcohol in the treatment liquid) and the application conditions thereof, for example, the ease of coloring along the thickness direction can be easily changed. A colored portion 25 can be formed. For example, first, treatment is performed using a treatment liquid having a relatively low content of benzyl alcohol (particularly, treatment at a relatively long time and / or at a relatively high temperature), and then treatment having a relatively high content of benzyl alcohol. By processing with a liquid (especially, processing for a relatively short time and / or at a relatively low temperature), it has a region that is more easily colored on the outer surface side, and on the inner side (inner side), It is possible to form the easily colored portion 25 having a region that is more difficult to be colored. Thereby, a density difference can be given to the colored layer itself. That is, a colored layer having a low color density can be formed on the inner side, and a colored layer having a high color density can be formed on the outer side, so that a colored layer having a density difference can be formed even when external light is incident. Since light is refracted and reflected in a complicated manner, it is possible to attenuate external light without returning it to the outside. As a result, a screen with high contrast and good performance can be obtained.
Moreover, after application | coating of a process liquid, you may perform processes, such as heat processing, such as heating and cooling, light irradiation, pressurization of atmosphere, pressure reduction, as needed.

以下、本工程で用いる処理液についてより詳細に説明する。
処理液中におけるベンジルアルコールの含有率は、特に限定されないが、0.01〜10.0wt%であるのが好ましく、0.05〜8.0wt%であるのがより好ましく、0.1〜5.0wt%であるのがさらに好ましい。ベンジルアルコールの含有率が上記範囲内の値であると、易着色部25を形成すべき基板本体に対する悪影響の発生(例えば、基板の構成材料の劣化等)をより効果的に防止しつつ、容易かつ確実に好適な易着色部25を形成することができる。
Hereinafter, the treatment liquid used in this step will be described in more detail.
Although the content rate of the benzyl alcohol in a process liquid is not specifically limited, It is preferable that it is 0.01-10.0 wt%, it is more preferable that it is 0.05-8.0 wt%, 0.1-5 More preferably, it is 0.0 wt%. When the content of benzyl alcohol is a value within the above range, it is easy to effectively prevent the occurrence of adverse effects on the substrate body on which the easy-to-color portions 25 are to be formed (for example, deterioration of the constituent materials of the substrate). And the suitable easy coloring part 25 can be formed reliably.

また、処理液中には、ベンジルアルコール以外の成分が含まれていてもよい。例えば、処理液中には、ベンゾフェノン系化合物およびベンゾトリアゾール系化合物から選択される少なくとも1種の化合物が含まれていてもよい。これにより、上述したような効果がより顕著なものとして発揮される。例えば、基板本体の着色をさらに容易かつ確実に行うことができ、特に、アクリル系樹脂のように、従来の着色方法では着色が困難であった材料で構成された基板本体に対しても、容易かつ確実に着色を施すことができる。これは、ベンゾフェノン系化合物およびベンゾトリアゾール系化合物から選択される少なくとも1種の化合物と、ベンジルアルコールとを併用することにより、ベンゾフェノン系化合物およびベンゾトリアゾール系化合物から選択される少なくとも1種の化合物と、ベンジルアルコールとが相補的に作用し合い、その結果として、これらを併用することによる顕著な効果(相乗的な効果)が発揮されるものであると考えられる。   Moreover, components other than benzyl alcohol may be contained in the treatment liquid. For example, the treatment liquid may contain at least one compound selected from benzophenone compounds and benzotriazole compounds. Thereby, the effects as described above are exhibited more significantly. For example, the substrate body can be colored more easily and reliably, especially for a substrate body made of a material that is difficult to color by conventional coloring methods, such as acrylic resins. And coloring can be given reliably. This includes at least one compound selected from a benzophenone compound and a benzotriazole compound by using at least one compound selected from a benzophenone compound and a benzotriazole compound in combination with benzyl alcohol; It is considered that benzyl alcohol acts complementarily, and as a result, a remarkable effect (synergistic effect) is exhibited by using these in combination.

このメカニズムをさらに詳しく述べると、まず第一に、処理液中のベンジルアルコールが基板樹脂の分子の結合を緩め、他の分子が入りこむための空間を確保する。第二にベンゾフェノン系化合物およびベンゾトリアゾール系化合物から選択される少なくとも1種の化合物が、この空間に侵入し深く拡散する。これは、ベンゾフェノン系化合物およびベンゾトリアゾール系化合物が、ベンジルアルコールと同様に、基板樹脂の分子の結合を緩め、他の分子が入りこむための空間を確保する働きがあり、このためベンジルアルコールにより確保された空間を利用して、さらに深く、広く、その空間を広げる作用があることによる。なお後の着色工程で用いる着色剤にはこの働きがない。このようにして確保された空間に対して、次の着色工程において、着色剤が前記空間に入りこみ、保持され着色が完了する。このようにして、ベンゾフェノン系化合物およびベンゾトリアゾール系化合物から選択される少なくとも1種の化合物と、ベンジルアルコールとを併用することにより、着色剤が基材中に、効率良く、さらに深く、高速度で拡散でき、均一に着色することが可能となったのである。   This mechanism will be described in more detail. First of all, the benzyl alcohol in the treatment solution loosens the molecular bonds of the substrate resin and secures a space for other molecules to enter. Second, at least one compound selected from benzophenone compounds and benzotriazole compounds penetrates into this space and diffuses deeply. This is because benzophenone compounds and benzotriazole compounds, like benzyl alcohol, relax the molecular bonds of the substrate resin and secure a space for other molecules to enter, which is ensured by benzyl alcohol. This is due to the fact that the space is deeper and wider and the space is expanded. The colorant used in the subsequent coloring process does not have this function. In the next coloring step, the colorant enters and is held in the space secured in this way, and the coloring is completed. In this way, by using benzyl alcohol in combination with at least one compound selected from benzophenone compounds and benzotriazole compounds, the colorant is efficiently, deeper, and faster in the substrate. It was possible to diffuse and uniformly color.

なお、ここで、アクリル樹脂に対して、ベンジルアルコール、ベンゾフェノン系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物、は特に前述の着色座席を確保する働きが強い。このために着色剤をより効率的に基板本体に取りこむことが可能となる。
また、ベンゾフェノン系化合物および/またはベンゾトリアゾール系化合物を、ベンジルアルコールと併用することにより、処理液の付与条件がより温和なものであっても、より確実に易着色部25を形成することができる。その結果、易着色部25を形成すべき基板本体2に対する悪影響の発生(例えば、基板の構成材料の劣化等)をより効果的に防止することができる。
Here, benzyl alcohol, a benzophenone compound, and a benzotriazole compound, in particular, have a strong function of securing the above-described colored seat with respect to the acrylic resin. For this reason, it becomes possible to incorporate the colorant into the substrate body more efficiently.
Further, by using a benzophenone-based compound and / or a benzotriazole-based compound together with benzyl alcohol, the easily colored portion 25 can be more reliably formed even if the application condition of the treatment liquid is milder. . As a result, it is possible to more effectively prevent the occurrence of an adverse effect on the substrate body 2 on which the easily colored portions 25 are to be formed (for example, deterioration of the constituent materials of the substrate).

ベンゾフェノン系化合物としては、下記式(I)またはこれに対応する他の限界構造式で示されるようなベンゾフェノン骨格を有する化合物、あるいはこれらの互変異性体(以下、単に「式(I)で示されるベンゾフェノン骨格を有する化合物」という)、または、その誘導体(例えば、付加反応生成物、置換反応生成物、還元反応生成物、酸化反応生成物等)を用いることができる。   Examples of the benzophenone compounds include compounds having a benzophenone skeleton as represented by the following formula (I) or other limit structural formulas corresponding thereto, or tautomers thereof (hereinafter simply referred to as “formula (I)”. Or a derivative thereof (eg, an addition reaction product, a substitution reaction product, a reduction reaction product, an oxidation reaction product, etc.).

Figure 2006098562
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このような化合物としては、例えば、ベンゾフェノン、2,4−ジヒドロキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2,2’−ジヒドロキシ−4,4’−ジメトキシベンゾフェノン、2,2’,4,4’−テトラヒドロキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−オクチルベンゾフェノン、4−ベンジルオキシ−2−ヒドロキシベンゾフェノン、ベンゾフェノンアニル、ベンゾフェノンオキシム、ベンゾフェノンクロリド(α,α’−ジクロルジフェニルメタン)等が挙げられる。中でも、上記式(I)で表されるベンゾフェノン骨格を有する化合物であるのが好ましく、2,2’−ジヒドロキシ−4,4’−ジメトキシベンゾフェノン、2,2’,4,4’−テトラヒドロキシベンゾフェノンがより好ましい。このようなベンゾフェノン系化合物を用いることにより、前述したような効果はさらに顕著なものとして現れる。なお、2,2’−ジヒドロキシ−4,4’−ジメトキシベンゾフェノン、2,2’,4,4’−テトラヒドロキシベンゾフェノンの構造式(化学式)を、ぞれぞれ、下記式(II)、式(III)として示す。   Examples of such compounds include benzophenone, 2,4-dihydroxybenzophenone, 2-hydroxy-4-methoxybenzophenone, 2,2′-dihydroxy-4,4′-dimethoxybenzophenone, 2,2 ′, 4,4. Examples include '-tetrahydroxybenzophenone, 2-hydroxy-4-octylbenzophenone, 4-benzyloxy-2-hydroxybenzophenone, benzophenone anil, benzophenone oxime, and benzophenone chloride (α, α'-dichlorodiphenylmethane). Among them, a compound having a benzophenone skeleton represented by the above formula (I) is preferable, and 2,2′-dihydroxy-4,4′-dimethoxybenzophenone, 2,2 ′, 4,4′-tetrahydroxybenzophenone. Is more preferable. By using such a benzophenone-based compound, the effects as described above appear more remarkable. In addition, structural formulas (chemical formulas) of 2,2′-dihydroxy-4,4′-dimethoxybenzophenone and 2,2 ′, 4,4′-tetrahydroxybenzophenone are respectively represented by the following formula (II) and formula Shown as (III).

Figure 2006098562
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また、上記のようなベンゾフェノン系化合物は、融点、沸点が比較的低く、また、水やエタノール等の低分子量アルコール等に対する溶解性(相溶性)も比較的高いので、ベンゾフェノン系化合物を用いた場合、上述したような、所望の厚さの易着色部25(着色部22)をより確実に形成することができ、レンズ基板の製造の歩留りを向上させることができる等の効果を顕著なものとして発揮させることができる。   In addition, the above benzophenone compounds have a relatively low melting point and boiling point, and also have a relatively high solubility (compatibility) in low molecular weight alcohols such as water and ethanol. As described above, the easily colored portion 25 (colored portion 22) having a desired thickness can be more reliably formed, and the effects of improving the manufacturing yield of the lens substrate can be made remarkable. It can be demonstrated.

また、ベンゾトリアゾール系化合物としては、下記式(IV)またはこれに対応する他の限界構造式で表されるようなベンゾトリアゾール骨格を有する化合物、あるいはこれらの互変異性体(以下、単に「式(IV)で示されるベンゾトリアゾール骨格を有する化合物」という)、または、その誘導体(例えば、付加反応生成物、置換反応生成物、還元反応生成物、酸化反応生成物等)を用いることができる。   The benzotriazole compounds include compounds having a benzotriazole skeleton as represented by the following formula (IV) or other limit structural formulas corresponding thereto, or tautomers thereof (hereinafter simply referred to as “formulas”). Or a derivative thereof (for example, an addition reaction product, a substitution reaction product, a reduction reaction product, an oxidation reaction product, or the like) can be used.

Figure 2006098562
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このような化合物としては、例えば、ベンゾトリアゾール、2−(2−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール、2−(2−ヒドロキシ−4−オクチルオキシフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール等が挙げられる。中でも、上記式(IV)で表されるベンゾトリアゾール骨格を有する化合物であるのが好ましく、2−(2−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール、2−(2−ヒドロキシ−4−オクチルオキシフェニル)−2H−ベンゾトリアゾールがより好ましい。このようなベンゾトリアゾール系化合物を用いることにより、前述したような効果はさらに顕著なものとして現れる。なお、2−(2−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール、2−(2−ヒドロキシ−4−オクチルオキシフェニル)−2H−ベンゾトリアゾールの構造式(化学式)を、ぞれぞれ、下記式(V)、式(VI)として示す。   Examples of such compounds include benzotriazole, 2- (2-hydroxy-5-methylphenyl) -2H-benzotriazole, 2- (2-hydroxy-4-octyloxyphenyl) -2H-benzotriazole, and the like. Can be mentioned. Among them, a compound having a benzotriazole skeleton represented by the above formula (IV) is preferable, and 2- (2-hydroxy-5-methylphenyl) -2H-benzotriazole, 2- (2-hydroxy-4-) Octyloxyphenyl) -2H-benzotriazole is more preferred. By using such a benzotriazole-based compound, the effects as described above appear more remarkable. The structural formulas (chemical formulas) of 2- (2-hydroxy-5-methylphenyl) -2H-benzotriazole and 2- (2-hydroxy-4-octyloxyphenyl) -2H-benzotriazole are respectively shown. The following formula (V) and formula (VI) are shown.

Figure 2006098562
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Figure 2006098562
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また、処理液が、上記のようなベンゾフェノン系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物を2種以上含むものである場合(特に、1種以上のベンゾフェノン系化合物と、1種以上のベンゾトリアゾール系化合物とを含むものである場合)、これらの化合物同士が相補的に作用し合うとともに、これらの化合物がベンジルアルコールと相補的に作用し合うことにより、前述したような効果はさらに顕著なものとして現れる。   Further, when the treatment liquid contains two or more benzophenone compounds and benzotriazole compounds as described above (particularly, when the treatment liquid contains one or more benzophenone compounds and one or more benzotriazole compounds). ), These compounds interact with each other in a complementary manner, and when these compounds interact with each other in a complementary manner with benzyl alcohol, the above-described effects appear even more remarkable.

処理液中にベンゾフェノン系化合物および/またはベンゾトリアゾール系化合物が含まれる場合、処理液中における、ベンゾフェノン系化合物およびベンゾトリアゾール系化合物の含有率の総和は、特に限定されないが、0.001〜10.0wt%であるのが好ましく、0.005〜5.0wt%であるのがより好ましく、0.01〜3.0wt%であるのがさらに好ましい。ベンゾフェノン系化合物およびベンゾトリアゾール系化合物の含有率の総和が上記範囲内の値であると、易着色部25を形成すべき基板本体に対する悪影響の発生(例えば、基板の構成材料の劣化等)をより効果的に防止しつつ、容易かつ確実に好適な易着色部25を形成することができる。   When the treatment liquid contains a benzophenone compound and / or a benzotriazole compound, the total content of the benzophenone compound and the benzotriazole compound in the treatment liquid is not particularly limited, but is 0.001 to 10. It is preferably 0 wt%, more preferably 0.005 to 5.0 wt%, and still more preferably 0.01 to 3.0 wt%. When the sum of the content ratios of the benzophenone compound and the benzotriazole compound is within the above range, the occurrence of an adverse effect on the substrate body on which the easily colored portion 25 is to be formed (for example, deterioration of the constituent materials of the substrate) is further increased. It is possible to easily and surely form a suitable easy coloring portion 25 while preventing effectively.

また、処理液中にベンゾフェノン系化合物および/またはベンゾトリアゾール系化合物が含まれる場合、処理液中における、ベンジルアルコールの含有率をX[wt%]、ベンゾフェノン系化合物およびベンゾトリアゾール系化合物の含有率の総和をY[wt%]としたとき、0.001≦X/Y≦10000の関係を満足するのが好ましく、0.05≦X/Y≦1000の関係を満足するのがより好ましく、0.25≦X/Y≦500の関係を満足するのがさらに好ましい。上記のような関係を満足することにより、ベンゾフェノン系化合物および/またはベンゾトリアゾール系化合物と、ベンジルアルコールとを併用することによる相乗効果がより顕著に発揮され、易着色部25を形成すべき基板本体に対する悪影響の発生(例えば、基板の構成材料の劣化等)をより効果的に防止しつつ、容易かつ確実に、また高速に好適な易着色部25を形成することができる。   Further, when the treatment liquid contains a benzophenone compound and / or a benzotriazole compound, the content of benzyl alcohol in the treatment liquid is X [wt%], the content of benzophenone compound and benzotriazole compound. When the total is Y [wt%], it is preferable to satisfy the relationship of 0.001 ≦ X / Y ≦ 10000, more preferable to satisfy the relationship of 0.05 ≦ X / Y ≦ 1000, and More preferably, the relationship of 25 ≦ X / Y ≦ 500 is satisfied. By satisfying the relationship as described above, the synergistic effect of combining the benzophenone compound and / or the benzotriazole compound with benzyl alcohol is more significantly exhibited, and the substrate body on which the easily colored portion 25 is to be formed. It is possible to form the easy-to-color portion 25 that is suitable for easy, sure, and high speed while more effectively preventing the occurrence of adverse effects on the substrate (for example, deterioration of the constituent materials of the substrate).

また、処理液中には、例えば、界面活性剤が含まれていてもよい。これにより、着色剤およびベンゾフェノン系化合物、あるいはベンゾトリアゾール系化合物を、ベンジルアルコールの存在下においても、安定的に、均一に分散させることができ、後の工程で着色液が付与される基板本体2が、アクリル系樹脂のような、従来の方法では、着色するのが困難であった材料で構成されたものであっても、容易かつ確実に着色することができる。界面活性剤としては、例えば、非イオン系(ノニオン系)、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、両性界面活性剤等が挙げられる。非イオン系(ノニオン系)界面活性剤としては、例えば、エーテル系界面活性剤、エステル系界面活性剤、エーテルエステル系界面活性剤、含窒素系界面活性剤等が挙げられ、より具体的には、ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロース、ポリエチレングリコール、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル等が挙げられる。また、アニオン系界面活性剤としては、例えば、各種ロジン、各種カルボン酸塩、各種硫酸エステル塩、各種スルホン酸塩、各種リン酸エステル塩等が挙げられ、より具体的には、ガムロジン、重合ロジン、不均一化ロジン、マレイン化ロジン、フマール化ロジン、マレイン化ロジンペンタエステル、マレイン化ロジングリセリンエステル、トリステアリン酸塩(例えば、アルミニウム塩等の金属塩等)、ジステアリン酸塩(例えば、アルミニウム塩、バリウム塩等の金属塩等)、ステアリン酸塩(例えば、カルシウム塩、鉛塩、亜鉛塩等の金属塩等)、リノレン酸塩(例えば、コバルト塩、マンガン塩、鉛塩、亜鉛塩等の金属塩等)、オクタン酸塩(例えば、アルミニウム塩、カルシウム塩、コバルト塩等の金属塩等)、オレイン酸塩(例えば、カルシウム塩、コバルト塩等の金属塩等)、パルミチン酸塩(例えば、亜鉛塩等の金属塩等)、ナフテン酸塩(例えば、カルシウム塩、コバルト塩、マンガン塩、鉛塩、亜鉛塩等の金属塩等)、レジン酸塩(例えば、カルシウム塩、コバルト塩、マンガン鉛塩、亜鉛塩等の金属塩等)、ポリアクリル酸塩(例えば、ナトリウム塩等の金属塩等)、ポリメタクリル酸塩(例えば、ナトリウム塩等の金属塩等)、ポリマレイン酸塩(例えば、ナトリウム塩等の金属塩等)、アクリル酸−マレイン酸共重合体塩(例えば、ナトリウム塩等の金属塩等)、セルロース、ドデシルベンゼンスルホン酸塩(例えば、ナトリウム塩)、アルキルスルホン酸塩、ポリスチレンスルホン酸塩(例えば、ナトリウム塩等の金属塩等)、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸塩(例えば、ナトリウム塩等の金属塩等)等が挙げられる。また、カチオン系界面活性剤としては、例えば、1級アンモニウム塩、2級アンモニウム塩、3級アンモニウム塩、4級アンモニウム塩等の各種アンモニウム塩等が挙げられ、より具体的には、(モノ)アルキルアミン塩、ジアルキルアミン塩、トリアルキルアミン塩、テトラアルキルアミン塩、ベンザルコニウム塩、アルキルピリジウム塩、イミダゾリニウム塩等が挙げられる。また、両性界面活性剤としては、例えば、カルボキシベタイン、スルホベタイン等の各種ベタイン、各種アミノカルボン酸、各種リン酸エステル塩等が挙げられる。
また、処理液中には、例えば、着色剤(特に、レンズ基板の光学特性(特に、光の透過率)に実質的な影響を与えない程度に、十分に低い含有率の着色剤)が含まれていてもよい。これにより、レンズ基板の製造工程において、易着色部25の厚さを容易に認識することができる。
Further, in the treatment liquid, for example, a surfactant may be contained. As a result, the colorant and the benzophenone-based compound or benzotriazole-based compound can be stably and uniformly dispersed even in the presence of benzyl alcohol, and the substrate body 2 to which the coloring liquid is applied in a later step. However, even a material composed of a material that is difficult to be colored by a conventional method such as an acrylic resin can be easily and reliably colored. Examples of the surfactant include nonionic (nonionic), anionic surfactant, cationic surfactant, and amphoteric surfactant. Nonionic (nonionic) surfactants include, for example, ether surfactants, ester surfactants, ether ester surfactants, nitrogen-containing surfactants, and more specifically, , Polyvinyl alcohol, carboxymethyl cellulose, polyethylene glycol, acrylic acid ester, methacrylic acid ester and the like. Examples of the anionic surfactant include various rosins, various carboxylates, various sulfates, various sulfonates, various phosphates, etc. More specifically, gum rosin, polymerized rosin , Heterogeneous rosin, maleated rosin, fumarized rosin, maleated rosin pentaester, maleated rosin glycerin ester, tristearate (for example, metal salt such as aluminum salt), distearate (for example, aluminum salt) , Metal salts such as barium salts), stearates (eg, metal salts such as calcium salts, lead salts, zinc salts), linolenate salts (eg, cobalt salts, manganese salts, lead salts, zinc salts, etc.) Metal salts, etc.), octanoates (eg, metal salts such as aluminum salts, calcium salts, cobalt salts, etc.), oleates (examples) For example, calcium salts, metal salts such as cobalt salts, etc.), palmitates (eg, metal salts such as zinc salts), naphthenates (eg, calcium salts, cobalt salts, manganese salts, lead salts, zinc salts, etc.) Metal salts, etc.), resinates (eg, metal salts such as calcium salt, cobalt salt, manganese lead salt, zinc salt etc.), polyacrylates (eg metal salts such as sodium salt, etc.), polymethacrylic acid Salt (for example, metal salt such as sodium salt), polymaleate (for example, metal salt such as sodium salt), acrylic acid-maleic acid copolymer salt (for example, metal salt such as sodium salt), cellulose , Dodecylbenzene sulfonate (eg, sodium salt), alkyl sulfonate, polystyrene sulfonate (eg, metal salt such as sodium salt), alkyl diphenyl ester, etc. Terujisuruhon salts (e.g., metal salts such as sodium salt), and the like. Examples of the cationic surfactant include various ammonium salts such as a primary ammonium salt, a secondary ammonium salt, a tertiary ammonium salt, and a quaternary ammonium salt. More specifically, (mono) Examples thereof include alkylamine salts, dialkylamine salts, trialkylamine salts, tetraalkylamine salts, benzalkonium salts, alkylpyridium salts, imidazolinium salts, and the like. Examples of amphoteric surfactants include various betaines such as carboxybetaine and sulfobetaine, various aminocarboxylic acids, and various phosphate esters.
In addition, the treatment liquid contains, for example, a colorant (particularly, a colorant having a sufficiently low content so as not to substantially affect the optical characteristics (particularly, light transmittance) of the lens substrate). It may be. Thereby, in the manufacturing process of a lens substrate, the thickness of the easily colored part 25 can be recognized easily.

<B7>その後、易着色部25が形成された基板本体2に対して、捺染により着色液を付与することにより、着色部22を形成し、マイクロレンズ基板1を得る(図8(h)参照)。なお、捺染の工程を詳細に述べると、着色剤を着色部に載せる工程(印捺)と着色剤を基材に染み込ませ定着させる工程(捺染)に分けられるが、これらを合わせて捺染(着色液付与工程)と呼ぶこともある。   <B7> Thereafter, a colored liquid 22 is applied to the substrate body 2 on which the easily colored portions 25 are formed, thereby forming the colored portions 22 and obtaining the microlens substrate 1 (see FIG. 8H). ). The textile printing process is described in detail. It can be divided into a process for placing a colorant on a colored part (printing) and a process for soaking and fixing a colorant in a base material (printing). (Liquid application process).

このように、捺染により着色液を基板本体2に付与することにより、着色部22を容易かつ確実に形成することができる。これは、着色液の付与方法として捺染を用いた場合、着色液を基板本体2の所望の部位に効率良く密着させることができ、着色液中の着色剤を基板本体2内部に効率良く含浸させることができるためであると思われる。また、着色液の付与を捺染により行うことにより、着色液が付与される基板本体2が、アクリル系樹脂のような、従来の方法では、着色するのが困難であった材料で構成されたものであっても、容易かつ確実に着色することができる。   Thus, the coloring part 22 can be easily and reliably formed by applying the coloring liquid to the substrate body 2 by printing. This is because, when printing is used as a method for applying the coloring liquid, the coloring liquid can be efficiently adhered to a desired portion of the substrate body 2, and the coloring agent in the coloring liquid is efficiently impregnated inside the substrate body 2. It seems that it is possible. In addition, by applying the coloring liquid by printing, the substrate body 2 to which the coloring liquid is applied is composed of a material that is difficult to be colored by a conventional method such as an acrylic resin. Even so, it can be easily and reliably colored.

また、着色液の付与を捺染により行うことにより、少量の着色液で効率良く着色でき、さらには、搬送されてくる複数のレンズ基板本体2について、効率良く(連続的に)着色液を付与することができる。その結果、マイクロレンズ基板1の生産性が向上し、マイクロレンズ基板1の製造コストの低減にも大きく寄与することができる。
また、着色液の付与を捺染により行うことにより、例えば、ディッピング等により着色液を付与する場合に比べて、マイクロレンズ基板1の製造装置の小型化を図ることができる。特に、基板本体(製造すべきマイクロレンズ基板)が大型のものである場合(例えば、対角線の長さが1.2m以上である場合)、基板本体を浸漬させるための槽も大型化する必要があり、その傾向は顕著なものとなる。また、ディッピング等の方法を採用した場合、基板本体を浸漬する槽が大型化すると、槽中における着色液の流れ、着色液の温度のばらつき等に起因する着色ムラ(色ムラ)を生じ易くなるのに対し、捺染ではこのような問題の発生を効果的に防止することができる。ところで、基板本体をその主面方向が鉛直方向となるように浸漬させることにより槽の設置面積は小さくすることができる。しかしながら、基板本体(製造すべきマイクロレンズ基板)が大型のものである場合、着色液による圧力(水圧)がその深さ方向で大きく異なるものとなり、十分に均一な厚さの着色層を形成するのが特に困難になる。
Further, by applying the coloring liquid by printing, the coloring liquid can be efficiently colored with a small amount of the coloring liquid. Furthermore, the coloring liquid is efficiently (continuously) applied to the plurality of lens substrate bodies 2 being conveyed. be able to. As a result, the productivity of the microlens substrate 1 is improved, which can greatly contribute to the reduction of the manufacturing cost of the microlens substrate 1.
Further, by applying the coloring liquid by printing, for example, compared with the case where the coloring liquid is applied by dipping or the like, the manufacturing apparatus of the microlens substrate 1 can be downsized. In particular, when the substrate body (microlens substrate to be manufactured) is large (for example, when the length of the diagonal line is 1.2 m or more), it is necessary to enlarge the tank for immersing the substrate body. Yes, the trend is remarkable. In addition, when a method such as dipping is employed, if the tank in which the substrate body is immersed is enlarged, it is easy to cause uneven coloring (color unevenness) due to the flow of the colored liquid in the tank and the temperature variation of the colored liquid. In contrast, textile printing can effectively prevent such problems from occurring. By the way, the installation area of the tank can be reduced by immersing the substrate body so that the principal surface direction is the vertical direction. However, when the substrate body (microlens substrate to be manufactured) is large, the pressure (water pressure) due to the coloring liquid varies greatly in the depth direction, and a colored layer having a sufficiently uniform thickness is formed. It becomes particularly difficult.

また、着色液の付与を捺染により行うことにより、例えば、基板本体2の裏面側(ブラックマトリックス3が形成されている面側)に保護膜等を形成しなくても、所望の部位のみに選択的に着色部22を形成することができる。その結果、マイクロレンズ基板1の生産性が向上し、マイクロレンズ基板1の製造コストの低減にも大きく寄与することができる。   In addition, by applying the coloring liquid by printing, for example, it is possible to select only a desired portion without forming a protective film or the like on the back side of the substrate body 2 (the side on which the black matrix 3 is formed). Thus, the colored portion 22 can be formed. As a result, the productivity of the microlens substrate 1 is improved, which can greatly contribute to the reduction of the manufacturing cost of the microlens substrate 1.

特に、本実施形態では、捺染による着色液の付与(着色液付与工程)に先立ち、基板本体2には、易着色部25が形成されている。このため、本工程(着色液付与工程)では、特に効率良く着色部22を形成することができる。すなわち、本実施形態では、着色部の選択的な形成をより容易に、かつ、より確実に行うことができる。
着色剤を着色部となるべき部位に付与する(印捺の)具体的な方法としては、例えば、ローラーコート、スクリーン印刷、凸版やゴムロールなどを用いた印刷、あるいは紙やフィルム上からの転写プリント、あるいはスピンコート等、基板本体の表面に載せることができれば特に限定するものではないが、ローラーコートやスクリーン印刷、転写が好ましい。
なお、印捺は、必要に応じて、複数回繰り返し行ってもよい。
In particular, in the present embodiment, the easy-to-color portion 25 is formed on the substrate body 2 prior to the application of the coloring liquid by printing (coloring liquid application process). For this reason, in this process (coloring liquid provision process), the colored part 22 can be formed particularly efficiently. That is, in this embodiment, the colored portion can be selectively formed more easily and reliably.
Specific methods of applying (printing) the colorant to the portion to be the colored portion include, for example, roller coating, screen printing, printing using a relief printing plate, rubber roll, or transfer printing from paper or film. Although not particularly limited as long as it can be placed on the surface of the substrate body such as spin coating, roller coating, screen printing, and transfer are preferable.
Note that the printing may be repeated a plurality of times as necessary.

以下、本工程で用いる着色液についてより詳細に説明する。
着色液中に含まれる着色剤は、各種染料、各種顔料等、いかなるものであってもよいが、染料であるのが好ましく、分散染料および/またはカチオン系染料であるのがより好ましく、分散染料であるのがさらに好ましい。これにより、着色部を形成すべき基板本体に対する悪影響の発生(例えば、基板の構成材料の劣化等)を十分に防止しつつ、効率良く着色部を形成することができる。特に、着色液が付与される基板本体2が、アクリル系樹脂のような、従来の方法では、着色するのが困難であった材料で構成されたものであっても、容易かつ確実に着色することができる。これは、上記のような捺染に用いられる着色剤が、アクリル系樹脂等が有するエステル基(エステル結合)を染着座席とするために、より着色しやすいためであると考えられる。
Hereinafter, the coloring liquid used in this step will be described in more detail.
The colorant contained in the coloring liquid may be any dye or pigment, but is preferably a dye, more preferably a disperse dye and / or a cationic dye, and a disperse dye. More preferably. Thereby, it is possible to efficiently form the colored portion while sufficiently preventing an adverse effect on the substrate body on which the colored portion is to be formed (for example, deterioration of the constituent materials of the substrate). In particular, even if the substrate body 2 to which the coloring liquid is applied is made of a material that is difficult to be colored by a conventional method such as an acrylic resin, it is easily and reliably colored. be able to. This is thought to be because the colorant used in the printing as described above is more easily colored because the ester group (ester bond) of the acrylic resin or the like is used as a dyeing seat.

また、着色液は、少なくとも、着色剤を含むものであればよいが、さらにバインダーを含むものであるのが好ましい。これにより、着色液を基板本体2の所望の部位に効率良く密着させることができ、その結果、着色部を形成すべき基板本体に対する悪影響の発生(例えば、所望の部位以外への着色部の不本意な形成等)をより確実に防止しつつ、容易かつ確実に好適な着色部を形成することができる。   Moreover, the coloring liquid should just contain a coloring agent at least, However, It is preferable that a binder is further included. As a result, the coloring liquid can be efficiently adhered to a desired portion of the substrate body 2, and as a result, an adverse effect on the substrate body on which the colored portion is to be formed (for example, the absence of the colored portion other than the desired portion). It is possible to easily and reliably form a suitable colored portion while more reliably preventing the intentional formation and the like.

バインダー(固着剤)としては、例えば、アクリル系等の水中油滴型乳化重合エマルジョン等に糊を混ぜあわせたものを主に用いるが、ほかにアクリル酸エステル樹脂等のアクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、アクリル/ウレタン共重合体、ポリエステル系樹脂、酢酸ビニル樹脂、エチレン−酢酸ビニル樹脂、水溶性高分子、吸水性樹脂等が挙げられる。なお、最終的に得られるマイクロレンズ基板1に不要な成分が残存し、レンズ基板の特性(特に、光学特性)に悪影響を及ぼすのを効果的に防止するために水溶性であることが望ましい。   As the binder (fixing agent), for example, an acrylic oil-in-water emulsion polymerization emulsion or the like is mainly used, which is a mixture of glue, acrylic resin such as acrylate resin, and urethane resin. , Acrylic / urethane copolymers, polyester resins, vinyl acetate resins, ethylene-vinyl acetate resins, water-soluble polymers, water-absorbing resins, and the like. In order to effectively prevent unnecessary components from remaining in the finally obtained microlens substrate 1 and adversely affecting the characteristics (particularly optical characteristics) of the lens substrate, it is desirable that the substrate is water-soluble.

上記糊の種類としては、例えば、コーンパウダー、小麦粉等の澱粉物質、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース等のセルロース系物質、アルギン酸ソーダ、アラビアゴム、ローカストビーンガム、グアーガム等の多糖類、ゼラチン、カゼイン等の蛋白系物質等の天然高分子、ポリビニルアルコール、ポリエチレンオキサイド系化合物、アクリル酸系水溶性高分子、無水マレイン酸系水溶性高分子等の合成高分子が挙げられる。   Examples of the types of paste include starch substances such as corn powder and wheat flour, cellulosic substances such as carboxymethylcellulose and hydroxyethylcellulose, polysaccharides such as sodium alginate, gum arabic, locust bean gum and guar gum, gelatin, and casein. Examples include natural polymers such as protein substances, synthetic polymers such as polyvinyl alcohol, polyethylene oxide compounds, acrylic acid water-soluble polymers, and maleic anhydride water-soluble polymers.

また、上記吸水性樹脂としては、例えば澱粉系架橋体、セルロース系架橋体、アクリル酸塩架橋体、ポリスチレン架橋体、アクリル酸−アクリルアミド共重合体の架橋体、イソブチレン−無水マレイン酸共重合体の架橋体等が挙げられる。
また、着色液は、少なくとも、着色剤を含むものであればよいが、さらに界面活性剤を含むものであるのが好ましい。これにより、着色剤を水に分散させることができ、これに前述のバインダーを加えて捺染のための着色剤として最適なものとすることができる。界面活性剤としては、例えば、非イオン系(ノニオン系)、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、両性界面活性剤等が挙げられる。非イオン系(ノニオン系)界面活性剤としては、例えば、エーテル系界面活性剤、エステル系界面活性剤、エーテルエステル系界面活性剤、含窒素系界面活性剤等が挙げられ、より具体的には、ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロース、ポリエチレングリコール、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル等が挙げられる。また、アニオン系界面活性剤としては、例えば、各種ロジン、各種カルボン酸塩、各種硫酸エステル塩、各種スルホン酸塩、各種リン酸エステル塩等が挙げられ、より具体的には、ガムロジン、重合ロジン、不均一化ロジン、マレイン化ロジン、フマール化ロジン、マレイン化ロジンペンタエステル、マレイン化ロジングリセリンエステル、トリステアリン酸塩(例えば、アルミニウム塩等の金属塩等)、ジステアリン酸塩(例えば、アルミニウム塩、バリウム塩等の金属塩等)、ステアリン酸塩(例えば、カルシウム塩、鉛塩、亜鉛塩等の金属塩等)、リノレン酸塩(例えば、コバルト塩、マンガン塩、鉛塩、亜鉛塩等の金属塩等)、オクタン酸塩(例えば、アルミニウム塩、カルシウム塩、コバルト塩等の金属塩等)、オレイン酸塩(例えば、カルシウム塩、コバルト塩等の金属塩等)、パルミチン酸塩(例えば、亜鉛塩等の金属塩等)、ナフテン酸塩(例えば、カルシウム塩、コバルト塩、マンガン塩、鉛塩、亜鉛塩等の金属塩等)、レジン酸塩(例えば、カルシウム塩、コバルト塩、マンガン鉛塩、亜鉛塩等の金属塩等)、ポリアクリル酸塩(例えば、ナトリウム塩等の金属塩等)、ポリメタクリル酸塩(例えば、ナトリウム塩等の金属塩等)、ポリマレイン酸塩(例えば、ナトリウム塩等の金属塩等)、アクリル酸−マレイン酸共重合体塩(例えば、ナトリウム塩等の金属塩等)、セルロース、ドデシルベンゼンスルホン酸塩(例えば、ナトリウム塩)、アルキルスルホン酸塩、ポリスチレンスルホン酸塩(例えば、ナトリウム塩等の金属塩等)、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸塩(例えば、ナトリウム塩等の金属塩等)等が挙げられる。また、カチオン系界面活性剤としては、例えば、1級アンモニウム塩、2級アンモニウム塩、3級アンモニウム塩、4級アンモニウム塩等の各種アンモニウム塩等が挙げられ、より具体的には、(モノ)アルキルアミン塩、ジアルキルアミン塩、トリアルキルアミン塩、テトラアルキルアミン塩、ベンザルコニウム塩、アルキルピリジウム塩、イミダゾリニウム塩等が挙げられる。また、両性界面活性剤としては、例えば、カルボキシベタイン、スルホベタイン等の各種ベタイン、各種アミノカルボン酸、各種リン酸エステル塩等が挙げられる。
Examples of the water-absorbing resin include starch-based crosslinked bodies, cellulose-based crosslinked bodies, acrylate-crosslinked bodies, polystyrene crosslinked bodies, crosslinked acrylic acid-acrylamide copolymers, and isobutylene-maleic anhydride copolymers. A crosslinked body etc. are mentioned.
Moreover, the coloring liquid should just contain a coloring agent at least, However, It is preferable that a surfactant is further included. As a result, the colorant can be dispersed in water, and the above-mentioned binder can be added thereto to make the colorant optimal for printing. Examples of the surfactant include nonionic (nonionic), anionic surfactant, cationic surfactant, and amphoteric surfactant. Nonionic (nonionic) surfactants include, for example, ether surfactants, ester surfactants, ether ester surfactants, nitrogen-containing surfactants, and more specifically, , Polyvinyl alcohol, carboxymethyl cellulose, polyethylene glycol, acrylic acid ester, methacrylic acid ester and the like. Examples of the anionic surfactant include various rosins, various carboxylates, various sulfates, various sulfonates, various phosphates, etc. More specifically, gum rosin, polymerized rosin , Heterogeneous rosin, maleated rosin, fumarized rosin, maleated rosin pentaester, maleated rosin glycerin ester, tristearate (for example, metal salt such as aluminum salt), distearate (for example, aluminum salt) , Metal salts such as barium salts), stearates (eg, metal salts such as calcium salts, lead salts, zinc salts), linolenate salts (eg, cobalt salts, manganese salts, lead salts, zinc salts, etc.) Metal salts, etc.), octanoates (eg, metal salts such as aluminum salts, calcium salts, cobalt salts, etc.), oleates (examples) For example, calcium salts, metal salts such as cobalt salts, etc.), palmitates (eg, metal salts such as zinc salts), naphthenates (eg, calcium salts, cobalt salts, manganese salts, lead salts, zinc salts, etc.) Metal salts, etc.), resinates (eg, metal salts such as calcium salt, cobalt salt, manganese lead salt, zinc salt etc.), polyacrylates (eg metal salts such as sodium salt, etc.), polymethacrylic acid Salt (for example, metal salt such as sodium salt), polymaleate (for example, metal salt such as sodium salt), acrylic acid-maleic acid copolymer salt (for example, metal salt such as sodium salt), cellulose , Dodecylbenzene sulfonate (eg, sodium salt), alkyl sulfonate, polystyrene sulfonate (eg, metal salt such as sodium salt), alkyl diphenyl ester, etc. Terujisuruhon salts (e.g., metal salts such as sodium salt), and the like. Examples of the cationic surfactant include various ammonium salts such as a primary ammonium salt, a secondary ammonium salt, a tertiary ammonium salt, and a quaternary ammonium salt. More specifically, (mono) Examples thereof include alkylamine salts, dialkylamine salts, trialkylamine salts, tetraalkylamine salts, benzalkonium salts, alkylpyridium salts, imidazolinium salts, and the like. Examples of amphoteric surfactants include various betaines such as carboxybetaine and sulfobetaine, various aminocarboxylic acids, and various phosphate esters.

また、着色液中には、例えば、前述したようなベンジルアルコール、ベンゾフェノン系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物等が含まれていてもよい。これにより、基板本体の着色性の更なる向上を図ることができる。
捺染を行う工程においては、上記のような印捺の後には、着色液の乾燥(着色液中の溶媒、分散媒等の液性媒体の除去)、加熱処理、洗浄等の処理を施してもよい。
The colored liquid may contain, for example, benzyl alcohol, a benzophenone compound, a benzotriazole compound, etc. as described above. Thereby, the further improvement of the coloring property of a board | substrate body can be aimed at.
In the printing process, after the printing as described above, the coloring liquid may be dried (removal of a liquid medium such as a solvent or a dispersion medium in the coloring liquid), heat treatment, washing, or the like. Good.

着色液の乾燥は、例えば、オーブン、ホットプレート、ボイラーの蒸気熱等を利用して行うことができる。このような着色液の乾燥を行うことにより、着色液を基板本体2の所望の部位により効率良く密着させることができる。
また、加熱処理としては、例えば、高温蒸気による加熱処理、乾燥ガスによる乾熱処理等が挙げられる。このような処理を施すことにより、着色剤の固着を効率良く進行させることができ、形成される着色部22の信頼性(基板本体2に対する密着性)を高めることができる。
The coloring liquid can be dried using, for example, an oven, a hot plate, or steam heat of a boiler. By drying such a colored liquid, the colored liquid can be efficiently adhered to a desired portion of the substrate body 2.
Examples of the heat treatment include heat treatment with high-temperature steam and dry heat treatment with a dry gas. By performing such treatment, the fixing of the colorant can be efficiently advanced, and the reliability of the formed colored portion 22 (adhesiveness to the substrate body 2) can be improved.

このような加熱処理は、70℃以上で行うのが好ましく、70℃以上でかつ基材の耐熱温度以下で処理するのがより好ましい。これにより、着色部22を形成すべき基板本体2に対する悪影響の発生(例えば、基板の構成材料の劣化、レンズ部の曲率半径の変化等)をより確実に防止しつつ、効率良く着色部22を形成することができる。
また、捺染(特に、上記のような加熱処理)は、加圧条件下(雰囲気圧を高めた状態)で行うのがより望ましい。これにより、着色液の基板本体2内部への侵入を促進することができ、結果として、着色部22を短時間で効率良く形成することができる。このときの圧力(雰囲気圧)は、特に限定されないが、1.1〜15.0kgf/cmであるのが好ましく、1.5〜10.0kgf/cmであるのが好ましく、2〜5kgf/cmであるのが好ましい。
Such heat treatment is preferably performed at 70 ° C. or higher, and more preferably at 70 ° C. or higher and below the heat resistant temperature of the substrate. Thereby, the colored portion 22 is efficiently prevented while preventing the adverse effect on the substrate body 2 on which the colored portion 22 is to be formed (for example, deterioration of the constituent material of the substrate, change in the radius of curvature of the lens portion, etc.) more reliably. Can be formed.
Further, it is more preferable that the textile printing (especially the heat treatment as described above) is performed under a pressurized condition (in a state where the atmospheric pressure is increased). Thereby, the penetration | invasion into the inside of the substrate main body 2 of a coloring liquid can be accelerated | stimulated, As a result, the colored part 22 can be formed efficiently in a short time. At this time, the pressure (atmospheric pressure) is not particularly limited, but is preferably 1.1~15.0kgf / cm 2, is preferably from 1.5~10.0kgf / cm 2, 2~5kgf / cm 2 is preferred.

加熱処理の後の洗浄としては、例えば、水洗、高圧水洗、超音波洗浄、各種洗剤(界面活性剤)による洗浄等が挙げられる。このような処理を行うことにより、着色液中のバインダー等がマイクロレンズ基板1に残存するのを効果的に防止することができる。
また、上記のような洗浄の後、必要に応じて、例えば、減圧下に置いたり、加熱(加温)、送風等による乾燥を行ってもよい。
Examples of washing after the heat treatment include washing with water, washing with high pressure, ultrasonic washing, washing with various detergents (surfactants), and the like. By performing such treatment, it is possible to effectively prevent the binder and the like in the coloring liquid from remaining on the microlens substrate 1.
Moreover, after washing as described above, for example, it may be placed under reduced pressure, or dried by heating (heating), blowing, or the like.

なお、図示の構成では、本工程において、易着色部25の全体が着色され、着色部22になっているが、易着色部25のうち着色されない領域があってもよい。
以上、説明したように、本実施形態の製造方法では、捺染を用いることにより、着色が困難なアクリル樹脂を基板に用いた場合でも、容易に、かつ、大面積でも均一な着色を、高速度で実現することが可能となり、特に着色層の濃度のコントロールを均一にまた容易にすることができる。
In the illustrated configuration, in this step, the whole easy-to-color part 25 is colored and becomes the colored part 22, but there may be an uncolored region in the easy-to-color part 25.
As described above, in the manufacturing method of the present embodiment, even when an acrylic resin that is difficult to be colored is used for a substrate by using printing, uniform coloring can be easily performed at a high speed even in a large area. In particular, the concentration of the colored layer can be controlled uniformly and easily.

以下、前記透過型スクリーンを用いたリア型プロジェクタについて説明する。
図9は、本発明のリア型プロジェクタの構成を模式的に示す図である。
同図に示すように、リア型プロジェクタ300は、投写光学ユニット310と、導光ミラー320と、透過型スクリーン10とが筐体340に配置された構成を有している。
そして、このリア型プロジェクタ300は、上記のような透過型スクリーン10を備えているので、コントラストに優れた画像を得ることができる。さらに、本実施形態では、上記のような構成を有しているので、視野角特性、光利用効率等も特に優れたものとなる。
A rear projector using the transmission screen will be described below.
FIG. 9 is a diagram schematically showing the configuration of the rear projector of the present invention.
As shown in the figure, the rear projector 300 has a configuration in which a projection optical unit 310, a light guide mirror 320, and a transmissive screen 10 are arranged in a housing 340.
Since the rear projector 300 includes the transmission screen 10 as described above, an image with excellent contrast can be obtained. Furthermore, since the present embodiment has the above-described configuration, the viewing angle characteristics, light utilization efficiency, and the like are particularly excellent.

また、特に、前述したマイクロレンズ基板1では、マイクロレンズ21がランダム(光学的にランダム)に配されているので、リア型プロジェクタ300では、モアレ等の問題が極めて発生し難い。
以上、本発明のレンズ基板の製造方法、レンズ基板、透過型スクリーンおよびリア型プロジェクタについて、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明は、これらに限定されるものではない。
In particular, in the microlens substrate 1 described above, since the microlenses 21 are randomly arranged (optically random), the rear projector 300 hardly causes problems such as moire.
As mentioned above, although the manufacturing method of the lens board | substrate of this invention, the lens board | substrate, the transmission type screen, and the rear type projector were demonstrated based on embodiment of illustration, this invention is not limited to these.

例えば、レンズ基板、透過型スクリーン、リア型プロジェクタを構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。
また、前述した実施形態では、捺染により着色液を付与する工程に先立ち、基板本体に対してベンジルアルコールを含む処理液による処理を施す工程を有するものとして説明したが、このような工程(前記処理液を用いた処理を行う工程)は省略してもよい。
For example, each part of the lens substrate, the transmissive screen, and the rear projector can be replaced with any structure that can exhibit the same function.
Further, in the above-described embodiment, it has been described as having a step of performing a treatment with a treatment liquid containing benzyl alcohol on the substrate body prior to the step of applying the coloring liquid by printing. The step of performing the treatment using the liquid may be omitted.

また、前述した実施形態では、マイクロレンズ用凹部付き基板の製造方法の初期孔形成工程において、初期孔81とともに、基板7に初期凹部71を形成するものとして説明したが、このような初期凹部71は形成されなくてもよい。初期孔81の形成条件(例えば、レーザのエネルギー強度、ビーム径、照射時間等)を適宜調整することにより、所望の形状の初期凹部71を形成したり、初期凹部71が形成されないように初期孔81のみを選択的に形成することができる。   In the above-described embodiment, the initial hole forming step of the method for manufacturing the microlens recessed substrate is described as forming the initial recessed portion 71 in the substrate 7 together with the initial hole 81. May not be formed. By appropriately adjusting the conditions for forming the initial hole 81 (for example, the laser energy intensity, the beam diameter, the irradiation time, etc.), the initial recess 71 having a desired shape is formed or the initial hole 71 is not formed. Only 81 can be selectively formed.

また、前述した実施形態では、易着色部25、着色部22を形成する前に、必要に応じてブラックマトリックス3を形成するものとして説明したが、必要に応じて易着色部25、着色部22の形成後にブラックマトリックス3を形成してもよい。
また、前述した実施形態では、レンズ基板が有するレンズ(レンズ部)が凸レンズであるものとして説明したが、レンズ基板が有するレンズ(レンズ部)は、例えば、凹レンズであってもよい。
In the above-described embodiment, the black matrix 3 is formed as necessary before forming the easily colored portion 25 and the colored portion 22, but the easily colored portion 25 and the colored portion 22 are formed as necessary. The black matrix 3 may be formed after the formation of.
In the above-described embodiment, the lens (lens portion) included in the lens substrate is described as a convex lens. However, the lens (lens portion) included in the lens substrate may be a concave lens, for example.

また、前述した実施形態では、着色部がレンズ基板の光の入射側の全面に設けられているものとして説明したが、着色部は、光の入射面側の一部のみに設けられるものであってもよい。
また、前述した実施形態では、平面視したときの形状が略円形のマイクロレンズがランダムに配置されたものとして説明したが、マイクロレンズの形状、配置はこのようなものに限定されない。例えば、マイクロレンズは、格子状に配されたものであってもよいし、ハニカム状に形成されたものであってもよい。
In the above-described embodiment, the coloring portion is described as being provided on the entire surface of the lens substrate on the light incident side. However, the coloring portion is provided only on a part of the light incident surface side. May be.
In the above-described embodiment, the microlenses having a substantially circular shape when viewed in plan are described as randomly arranged. However, the shape and arrangement of the microlens are not limited to this. For example, the microlenses may be arranged in a lattice shape or may be formed in a honeycomb shape.

また、前述した実施形態では、透過型スクリーンが、マイクロレンズ基板(レンズ基板)とフレネルレンズとを備えるものとして説明したが、本発明の透過型スクリーンは、必ずしも、フレネルレンズを備えたものでなくてもよい。例えば、本発明の透過型スクリーンは、実質的に、本発明のレンズ基板のみで構成されたものであってもよい。
また、前述した実施形態では、視野角上の観点から、より望ましい形状のレンズ部として、マイクロレンズを備えた構成について説明したが、レンズ基板を構成するレンズ部(レンズ)は、これに限定されず、例えば、レンチキュラレンズであってもよい。レンチキュラレンズを使用することにより、レンズ部の製造工程を簡略化することができ、また、透過型スクリーンの生産性を向上させることができる。レンズ部として、レンチキュラレンズを使用する場合、ブラックマトリックスの代わりにストライプ状の遮光層(ブラックストライプ)が形成される。このような構成においても、前記実施形態と同様の作用・効果が得られる。
In the above-described embodiments, the transmission screen is described as including a microlens substrate (lens substrate) and a Fresnel lens. However, the transmission screen of the present invention does not necessarily include a Fresnel lens. May be. For example, the transmission screen of the present invention may be substantially constituted only by the lens substrate of the present invention.
In the above-described embodiment, the configuration including the microlens as the lens portion having a more desirable shape has been described from the viewpoint of the viewing angle. However, the lens portion (lens) configuring the lens substrate is not limited thereto. For example, a lenticular lens may be used. By using a lenticular lens, the manufacturing process of the lens portion can be simplified, and the productivity of the transmission screen can be improved. When a lenticular lens is used as the lens portion, a striped light shielding layer (black stripe) is formed instead of the black matrix. Even in such a configuration, the same operation and effect as in the above-described embodiment can be obtained.

また、前述した実施形態では、ブラックマトリックスを基板本体の表面に直接形成するものとして説明したが、ブラックマトリックスは、例えば、下地層(接着剤層)等を介して、基板本体に接合されたものであってもよい。
また、前述した実施形態では、ブラックマトリックス(遮光層)は、遮光性の材料を含むフォトポリマーを、マイクロレンズ基板(レンズ基板)の表面に付着させることにより形成するものとして説明したが、ブラックマトリックス(遮光層)の形成方法は、これに限定されず、例えば、染色、(化学的な)発色、変色等によるものであってもよい。
In the above-described embodiment, the black matrix is described as being directly formed on the surface of the substrate body. However, the black matrix is bonded to the substrate body via, for example, a base layer (adhesive layer). It may be.
In the above-described embodiment, the black matrix (light shielding layer) is described as being formed by attaching a photopolymer containing a light shielding material to the surface of the microlens substrate (lens substrate). The method for forming the (light-shielding layer) is not limited to this, and may be, for example, dyeing, (chemical) color development, discoloration, or the like.

また、前述した実施形態では、レンズ基板がブラックマトリックスを有する場合についても説明しているが、既述のとおり、レンズ基板は、このようなブラックマトリックスを有していなくてもよいのは言うまでもない。
また、前述した実施形態では、レンズ基板は、透過型スクリーン、リア型プロジェクタを構成する部材であるものとして説明したが、本発明のレンズ基板は、透過型スクリーン、リア型プロジェクタに適用されるものに限定されず、いかなる用途のものであってもよい。例えば、本発明のレンズ付き基板は、投射型表示装置(フロントプロジェクタ)の液晶ライトバルブの構成部材に適用されるものであってもよい。
Further, in the above-described embodiment, the case where the lens substrate has a black matrix has been described, but it goes without saying that the lens substrate may not have such a black matrix as described above. .
In the above-described embodiments, the lens substrate is described as a member constituting a transmissive screen and a rear projector. However, the lens substrate of the present invention is applied to a transmissive screen and a rear projector. The present invention is not limited to this, and may be used for any purpose. For example, the lens-equipped substrate of the present invention may be applied to a constituent member of a liquid crystal light valve of a projection display device (front projector).

[レンズ基板および透過型スクリーンの作製]
(実施例1)
以下のように、マイクロレンズ用の凹部を備えたマイクロレンズ用凹部付き基板を製造し、このマイクロレンズ用凹部付き基板を用いてマイクロレンズ基板を製造した。
まず、基板として、1.2m×0.7m角、厚さ4.8mmのソーダガラス基板を用意した。
[Production of lens substrate and transmissive screen]
Example 1
A substrate with concave portions for microlenses having concave portions for microlenses was manufactured as follows, and a microlens substrate was manufactured using the substrate with concave portions for microlenses.
First, a soda glass substrate having a size of 1.2 m × 0.7 m square and a thickness of 4.8 mm was prepared as a substrate.

このソーダガラス基板を、4wt%の一水素二フッ化アンモニウムと、8wt%の過酸化水素とを含む洗浄液に浸漬して6μmエッチングを行い、その表面を清浄化した。
その後、純水洗浄およびNガスを用いた乾燥(純水の除去)を行った。
次に、このソーダガラス基板上に、スパッタリング法にて、Cr/酸化Crの積層体(Crの外表面側に酸化Crが積層された積層体)を形成した。すなわち、ソーダガラス基板の表面に、Cr/酸化Crの積層体で構成されたのマスクおよび裏面保護膜を形成した。Cr層の厚さは0.02μm、酸化Cr層の厚さは0.02μmであった。
This soda glass substrate was immersed in a cleaning solution containing 4 wt% ammonium monohydrogen difluoride and 8 wt% hydrogen peroxide and etched by 6 μm to clean the surface.
Thereafter, cleaning with pure water and drying using N 2 gas (removal of pure water) were performed.
Next, a Cr / Cr oxide laminate (a laminate in which Cr oxide was laminated on the outer surface side of Cr) was formed on this soda glass substrate by sputtering. That is, a mask and a back surface protective film made of a Cr / Cr oxide laminate were formed on the surface of a soda glass substrate. The thickness of the Cr layer was 0.02 μm, and the thickness of the Cr oxide layer was 0.02 μm.

次に、マスクに対してレーザ加工を行い、マスクの中央部113cm×65cmの範囲に多数の初期孔を形成した。
なお、レーザ加工は、YAGレーザを用いて、エネルギー強度1mW、ビーム径3μm、照射時間60×10−9秒という条件で行った。
これにより、マスクの上記範囲全面に亘って、ランダムなパターンで初期孔が形成された。初期孔の平均径は5μmであり、初期孔の形成密度は40,000個/cmであった。
Next, laser processing was performed on the mask to form a large number of initial holes in a range of 113 cm × 65 cm at the center of the mask.
The laser processing was performed using a YAG laser under the conditions of an energy intensity of 1 mW, a beam diameter of 3 μm, and an irradiation time of 60 × 10 −9 seconds.
Thereby, initial holes were formed in a random pattern over the entire range of the mask. The average diameter of the initial holes was 5 μm, and the formation density of the initial holes was 40,000 holes / cm 2 .

また、この際、ソーダガラス基板の表面に深さ0.1μmの凹部および変質層も形成した。
次に、ソーダガラス基板にウェットエッチングを施し、ソーダガラス基板上に多数の凹部を形成した。形成された多数の凹部は、互いにほぼ同一の曲率半径(35μm)を有するものであった。
At this time, a 0.1 μm deep recess and an altered layer were also formed on the surface of the soda glass substrate.
Next, the soda glass substrate was wet-etched to form a large number of recesses on the soda glass substrate. The formed many recesses had substantially the same radius of curvature (35 μm).

なお、ウェットエッチングは、エッチング液として、4wt%の一水素二フッ化アンモニウムと、8wt%の過酸化水素とを含む水溶液を用い、浸漬時間は5時間とした。
次に、硝酸第二セリウムアンモニウムと過塩素酸との混合物を用いてエッチングすることにより、マスクおよび裏面保護膜を除去した。
その後、純水洗浄およびNガスを用いた乾燥(純水の除去)を行った。
In the wet etching, an aqueous solution containing 4 wt% ammonium monohydrogen difluoride and 8 wt% hydrogen peroxide was used as an etchant, and the immersion time was 5 hours.
Next, the mask and the back surface protective film were removed by etching using a mixture of ceric ammonium nitrate and perchloric acid.
Thereafter, cleaning with pure water and drying using N 2 gas (removal of pure water) were performed.

これにより、ソーダガラス基板上に、マイクロレンズ用の多数の凹部がランダムに形成されたウエハー状のマイクロレンズ用凹部付き基板を得た。得られた凹部付き基板を平面視したときに、凹部が形成されている有効領域において、凹部が占める面積の割合が97%であった。また、マイクロレンズ用凹部付き基板の任意の近接した2点間(凹部−凹部間)の距離を多数とり、それらから標準偏差を求めた。このようにして求められた標準偏差は、それらの平均の32%であった。   As a result, a wafer-like substrate with concave portions for microlenses in which a large number of concave portions for microlenses were randomly formed on a soda glass substrate was obtained. When the obtained substrate with recesses was viewed in plan, the ratio of the area occupied by the recesses in the effective region where the recesses were formed was 97%. In addition, a large number of distances between any two adjacent points (between the recesses and the recesses) of the substrate with recesses for the microlens were taken, and the standard deviation was obtained therefrom. The standard deviation thus determined was 32% of their average.

次に、上記のようにして得られたマイクロレンズ用凹部付き基板の凹部が形成された側の面に、離型剤(GF−6110)を付与し、さらに、拡散材としてのポリスチレンビーズとともに混練した、未重合(未硬化)のアクリル系樹脂(PMMA樹脂(メタクリル樹脂))を付与した。この際、前記面のマイクロレンズ用凹部付き基板の凹部が形成されていない領域に、略球形状のスペーサー(直径30μm)を配しておいた。拡散材の含有量は、Haze(くもり度:Td/Tt、Td:拡散光線透過率、Tt:全光線透過率)が70%になるように調整した。   Next, a release agent (GF-6110) is applied to the surface of the substrate with concave portions for microlenses obtained as described above, on which the concave portions are formed, and further kneaded with polystyrene beads as a diffusing material. An unpolymerized (uncured) acrylic resin (PMMA resin (methacrylic resin)) was applied. Under the present circumstances, the substantially spherical spacer (diameter 30 micrometers) was distribute | arranged to the area | region where the recessed part of the board | substrate with a concave part for microlenses of the said surface is not formed. The content of the diffusing material was adjusted so that Haze (cloudiness: Td / Tt, Td: diffused light transmittance, Tt: total light transmittance) was 70%.

次に、ソーダガラスで構成された平板で、前記アクリル系樹脂を押圧した。この際、平板とアクリル系樹脂との間に、空気が侵入しないようにした。また、平板としては、アクリル系樹脂を押圧する側の面に離型剤(GF−6110)が塗布されたものを用いた。
その後、平板上から、加熱することにより、アクリル系樹脂を硬化させ、基板本体を得た。また、得られた基板本体の樹脂層の厚さは2mm、マイクロレンズの曲率半径は35μm、マイクロレンズの直径は70μmであった。また、得られた基板本体を平面視したときに、マイクロレンズが形成されている有効領域において、マイクロレンズが占める面積(投影面積)の割合は97%であった。
Next, the acrylic resin was pressed with a flat plate made of soda glass. At this time, air was prevented from entering between the flat plate and the acrylic resin. Moreover, as a flat plate, the thing by which the mold release agent (GF-6110) was apply | coated to the surface at the side which presses acrylic resin was used.
Thereafter, the acrylic resin was cured by heating from above the flat plate to obtain a substrate body. Further, the thickness of the resin layer of the obtained substrate body was 2 mm, the radius of curvature of the microlens was 35 μm, and the diameter of the microlens was 70 μm. Further, when the obtained substrate body was viewed in plan, the ratio of the area occupied by the microlens (projected area) in the effective region where the microlens was formed was 97%.

次に、平板を取り除いた。
次に、基板本体の出射側(マイクロレンズが形成されている面とは反対側の面)表面に、遮光性材料(カーボンブラック)が添加されたポジ型のフォトポリマー(PC405G:JSR株式会社製)を、ロールコーターにより付与した。フォトポリマー中における遮光性材料の含有量は、20wt%であった。
Next, the flat plate was removed.
Next, a positive type photopolymer (PC405G: manufactured by JSR Corporation) in which a light-shielding material (carbon black) is added to the surface of the substrate main body on the emission side (surface opposite to the surface on which the microlens is formed). ) Was applied by a roll coater. The content of the light shielding material in the photopolymer was 20 wt%.

次に、90℃×30分のプレベーク処理を施した。
次に、マイクロレンズ用凹部付き基板の凹部が形成されている側の面とは反対側の面から、80mJ/cmの平行光としての紫外線を照射した。これにより、照射した紫外線は、各マイクロレンズで集光され、各マイクロレンズの焦点f(ブラックマトリックスの厚さ方向の中心付近)近傍のフォトポリマーを選択的に露光した。
Next, a pre-bake treatment at 90 ° C. for 30 minutes was performed.
Next, ultraviolet light as parallel light of 80 mJ / cm 2 was irradiated from the surface opposite to the surface on which the concave portion of the substrate with concave portions for microlenses was formed. Thereby, the irradiated ultraviolet rays were collected by each microlens, and the photopolymer near the focal point f (near the center in the thickness direction of the black matrix) of each microlens was selectively exposed.

その後、0.5wt%のKOH水溶液を用いて、40秒の現像処理を施した。
その後、純水洗浄およびNガスを用いた乾燥(純水の除去)を行い、さらに、200℃×30分のポストベーク処理を施した。これにより、各マイクロレンズに対応した開口部を有するブラックマトリックスが形成された。形成されたブラックマトリックスの厚さは2μm、開口部の直径は45μmであった。
Thereafter, development was performed for 40 seconds using a 0.5 wt% aqueous KOH solution.
Thereafter, pure water cleaning and drying using N 2 gas (removal of pure water) were performed, and a post-baking treatment at 200 ° C. for 30 minutes was further performed. Thereby, a black matrix having openings corresponding to the respective microlenses was formed. The thickness of the formed black matrix was 2 μm, and the diameter of the opening was 45 μm.

その後、基板本体を、マイクロレンズ用凹部付き基板から取り外した。
その後、基板本体を、ベンジルアルコールを含む処理液に浸漬することにより、易着色部を形成した。このとき、マイクロレンズが形成された面側全体が処理液に接触し、かつ、ブラックマトリックスが形成された面側には処理液が接触しないようにした。また、処理液を付与する際の基板本体および処理液の温度は、100℃に調整した。処理液としては、ベンジルアルコール:15重量部、2,2’−ジヒドロキシ−4,4’−ジメトキシベンゾフェノン(ベンゾフェノン系化合物):3重量部、2−(2−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール(ベンゾトリアゾール系化合物):2重量部、界面活性剤:2重量部、純水:1000重量部の混合物を用いた。
Thereafter, the substrate body was removed from the substrate with concave portions for microlenses.
Then, the easily coloring part was formed by immersing the board | substrate body in the process liquid containing benzyl alcohol. At this time, the entire surface side on which the microlenses were formed was in contact with the processing liquid, and the processing liquid was not in contact with the surface side on which the black matrix was formed. Further, the temperature of the substrate body and the treatment liquid when applying the treatment liquid was adjusted to 100 ° C. As the treatment liquid, benzyl alcohol: 15 parts by weight, 2,2′-dihydroxy-4,4′-dimethoxybenzophenone (benzophenone compound): 3 parts by weight, 2- (2-hydroxy-5-methylphenyl) -2H -A mixture of 2 parts by weight of benzotriazole (benzotriazole-based compound), 2 parts by weight of surfactant, and 1000 parts by weight of pure water was used.

上記のような条件で、基板本体と処理液とを15分間接触させた後、易着色部が形成された基板本体に対して、捺染による着色部の形成を、以下のようにして行った。
まず、直径:10cm、幅:80cmのローラを備えたロールコーターによる印捺を行った。印捺時における基板本体および着色液の温度は、30℃であった。着色液としては、分散染料(Blue(双葉産業製)):2重量部、分散染料(Red(双葉産業 製)):0.1重量部、分散染料(Yellow(双葉産業製)):0.05重量部、バインダーとしてのでんぷんのり(水溶性高分子):500重量部、アクリル系水中油滴型乳化重合エマルジョン:250重量部、純水:350重量部の混合物を用いた。
After the substrate main body and the processing liquid were brought into contact with each other for 15 minutes under the above conditions, the colored portion was formed by printing on the substrate main body on which the easily colored portion was formed as follows.
First, printing was performed by a roll coater provided with a roller having a diameter of 10 cm and a width of 80 cm. The temperature of the substrate body and the coloring liquid at the time of printing was 30 ° C. Disperse dye (Blue (manufactured by Futaba Sangyo)): 2 parts by weight, disperse dye (Red (manufactured by Futaba Sangyo)): 0.1 part by weight, disperse dye (Yellow (manufactured by Futaba Sangyo)): 0. A mixture of 05 parts by weight, starch paste as a binder (water-soluble polymer): 500 parts by weight, acrylic oil-in-water emulsion polymerization emulsion: 250 parts by weight, and pure water: 350 parts by weight was used.

その後、オーブンを用いて、着色液が付与された基板本体を、60℃に10分間の条件下に置き、着色液の乾燥を行った。
次に、この基板本体を捺染釜に入れ、温度:90℃、圧力:3kgf/cmの蒸気中で、30分間処理することにより、着色剤を固着させ、マイクロレンズ基板とした(加熱処理)。
Then, the substrate main body provided with the coloring liquid was placed under a condition of 60 ° C. for 10 minutes using an oven, and the coloring liquid was dried.
Next, this substrate body is put into a printing pot and treated for 30 minutes in steam at a temperature of 90 ° C. and a pressure of 3 kgf / cm 2 to fix the colorant to obtain a microlens substrate (heat treatment). .

その後、捺染釜からマイクロレンズ基板を取り出し、水洗を十分に行い、バインダー等の不要物を除去し、表面付近に付着した水分を自然乾燥で除去することにより、マイクロレンズ基板を得た。
上記のような捺染により、レンズ基板の易着色部に選択的に着色部が形成された。また、上記のような捺染により形成された着色部の濃度は、分光透過率に基づいたY値(D65/2°視野)で55%であった。
Thereafter, the microlens substrate was taken out from the printing pot, sufficiently washed with water, unnecessary materials such as a binder were removed, and water adhering to the vicinity of the surface was removed by natural drying to obtain a microlens substrate.
By the printing as described above, a colored portion was selectively formed on the easily colored portion of the lens substrate. Further, the density of the colored portion formed by printing as described above was 55% in terms of the Y value (D65 / 2 ° field of view) based on the spectral transmittance.

このようにして得られたマイクロレンズ基板は、マイクロレンズ基板を平面視したときの、マイクロレンズが形成されている有効領域において、開口部が占める面積(投影面積)の割合は、50%であった。
以上のようにして製造されたマイクロレンズ基板と、フレネルレンズ部とを組み立てることにより、図3に示すような透過型スクリーンを得た。
In the microlens substrate thus obtained, when the microlens substrate is viewed in plan, the ratio of the area occupied by the opening (projected area) in the effective region where the microlens is formed is 50%. It was.
A transmissive screen as shown in FIG. 3 was obtained by assembling the microlens substrate manufactured as described above and the Fresnel lens portion.

(実施例2〜7)
処理液中におけるベンジルアルコール、ベンゾフェノン系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物の含有率、ベンゾフェノン系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物の種類、処理液を付与する際の基板本体および処理液の温度、着色液の室温での粘度、捺染における熱処理の温度、圧力の条件を表1に示すように変更した以外は、前記実施例1と同様にしてマイクロレンズ基板、透過型スクリーンを製造した。なお、処理液中におけるベンジルアルコール、ベンゾフェノン系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物の含有率の変更は、これらに対応するように純水を増減させることにより行った。また、着色液の粘度の変更は、着色液中のバインダーの含有率を増減し、これに対応するように純水の含有率を増減させることにより行った。
(実施例8)
基板本体に対して、ブラックマトリックスを形成しなかった以外は、前記実施例1と同様にしてマイクロレンズ基板、透過型スクリーンを製造した。
(Examples 2 to 7)
Benzyl alcohol, benzophenone compound, benzotriazole compound content in treatment liquid, type of benzophenone compound, benzotriazole compound, temperature of substrate body and treatment liquid when applying treatment liquid, at room temperature of coloring liquid A microlens substrate and a transmissive screen were produced in the same manner as in Example 1 except that the conditions of viscosity, heat treatment temperature and pressure in printing were changed as shown in Table 1. The content of benzyl alcohol, benzophenone compound, and benzotriazole compound in the treatment solution was changed by increasing or decreasing the pure water so as to correspond to these. The viscosity of the colored liquid was changed by increasing or decreasing the binder content in the colored liquid and increasing or decreasing the pure water content to correspond to this.
(Example 8)
A microlens substrate and a transmission screen were manufactured in the same manner as in Example 1 except that the black matrix was not formed on the substrate body.

(比較例1)
基板本体に対して、易着色部、着色部を形成しなかった以外は、前記実施例8と同様にしてマイクロレンズ基板、透過型スクリーンを製造した。
(比較例2)
まず、基板として、1.2m×0.7m角、厚さ4.8mmのソーダガラス基板を用意した。
(Comparative Example 1)
A microlens substrate and a transmissive screen were manufactured in the same manner as in Example 8 except that the easy coloring portion and the coloring portion were not formed on the substrate body.
(Comparative Example 2)
First, a soda glass substrate having a size of 1.2 m × 0.7 m square and a thickness of 4.8 mm was prepared as a substrate.

このソーダガラス基板を、4wt%の一水素二フッ化アンモニウムと、8wt%の過酸化水素とを含む洗浄液に浸漬して6μmエッチングを行い、その表面を清浄化した。
その後、純水洗浄およびNガスを用いた乾燥(純水の除去)を行った。
次に、このソーダガラス基板上に、スパッタリング法にて、厚さ0.03μmのCr膜を形成した。すなわち、ソーダガラス基板の表面に、Cr膜のマスクおよび裏面保護膜を形成した。
This soda glass substrate was immersed in a cleaning solution containing 4 wt% ammonium monohydrogen difluoride and 8 wt% hydrogen peroxide and etched by 6 μm to clean the surface.
Thereafter, cleaning with pure water and drying using N 2 gas (removal of pure water) were performed.
Next, a Cr film having a thickness of 0.03 μm was formed on the soda glass substrate by sputtering. That is, a Cr film mask and a back surface protective film were formed on the surface of the soda glass substrate.

次に、マスクに対してレーザ加工を行い、マスクの中央部113cm×65cmの範囲に多数の直線状の溝(孔)を、互いに平行になるように形成した。隣接する溝−溝間のピッチは、140μmであった。
なお、レーザ加工は、YAGレーザを用いて、エネルギー強度1mW、ビーム径3μm、照射時間60×10−9秒という条件で行った。
Next, laser processing was performed on the mask to form a large number of linear grooves (holes) in a range of 113 cm × 65 cm in the central portion of the mask so as to be parallel to each other. The pitch between adjacent grooves was 140 μm.
The laser processing was performed using a YAG laser under the conditions of an energy intensity of 1 mW, a beam diameter of 3 μm, and an irradiation time of 60 × 10 −9 seconds.

また、この際、ソーダガラス基板の表面に深さ0.1μmの凹部および変質層も形成した。
次に、ソーダガラス基板にウェットエッチングを施し、ソーダガラス基板上に溝状の凹部を形成した。形成された凹部は、互いにほぼ同一の曲率半径(35μm)を有するものであった。
At this time, a 0.1 μm deep recess and an altered layer were also formed on the surface of the soda glass substrate.
Next, wet etching was performed on the soda glass substrate to form a groove-shaped recess on the soda glass substrate. The formed recesses had substantially the same radius of curvature (35 μm).

なお、ウェットエッチングは、エッチング液として、4wt%の一水素二フッ化アンモニウムと、8wt%の過酸化水素とを含む水溶液を用い、浸漬時間は5時間とした。
次に、硝酸第二セリウムアンモニウムと過塩素酸との混合物を用いてエッチングすることにより、マスクおよび裏面保護膜を除去した。
その後、純水洗浄およびNガスを用いた乾燥(純水の除去)を行った。
In the wet etching, an aqueous solution containing 4 wt% ammonium monohydrogen difluoride and 8 wt% hydrogen peroxide was used as an etchant, and the immersion time was 5 hours.
Next, the mask and the back surface protective film were removed by etching using a mixture of ceric ammonium nitrate and perchloric acid.
Thereafter, cleaning with pure water and drying using N 2 gas (removal of pure water) were performed.

これにより、ソーダガラス基板上に、レンチキュラレンズ用の多数の凹部(溝部)が形成されたウエハー状のレンチキュラレンズ用凹部付き基板を得た。
次に、上記のようにして得られたレンチキュラレンズ用凹部付き基板の凹部が形成された側の面に、離型剤(GF−6110)を付与し、さらに、未重合(未硬化)のアクリル系樹脂(PMMA樹脂(メタクリル樹脂))を付与した。この際、前記面のレンチキュラレンズ用凹部付き基板の凹部が形成されていない領域に、略球形状のスペーサー(直径30μm)を配しておいた。
Thus, a wafer-like substrate with concave portions for lenticular lenses in which a large number of concave portions (groove portions) for lenticular lenses were formed on a soda glass substrate was obtained.
Next, a release agent (GF-6110) is applied to the surface on which the concave portion of the substrate with concave portions for lenticular lenses obtained as described above is formed, and unpolymerized (uncured) acrylic. System resin (PMMA resin (methacrylic resin)) was applied. Under the present circumstances, the substantially spherical spacer (diameter 30 micrometers) was distribute | arranged to the area | region where the recessed part of the board | substrate with a concave part for lenticular lenses of the said surface is not formed.

次に、ソーダガラスで構成された平板で、前記アクリル系樹脂を押圧した。この際、平板とアクリル系樹脂との間に、空気が侵入しないようにした。また、平板としては、アクリル系樹脂を押圧する側の面に離型剤(GF−6110)が塗布されたものを用いた。
その後、加熱することにより、アクリル系樹脂を硬化させ、レンチキュラレンズ基板を得た。また、得られたレンチキュラレンズ基板の樹脂層の厚さは1mm、レンチキュラレンズの曲率半径は35μmであった。
次に、アクリル系樹脂の押圧に用いた平板、レンチキュラレンズ用凹部付き基板を取り外すことにより、レンチキュラレンズ基板を得た。
以上のようにして製造されたレンチキュラレンズ基板と、フレネルレンズ部とを組み立てることにより、前記実施例1と同様にして透過型スクリーンを得た。
Next, the acrylic resin was pressed with a flat plate made of soda glass. At this time, air was prevented from entering between the flat plate and the acrylic resin. Moreover, as a flat plate, the thing by which the mold release agent (GF-6110) was apply | coated to the surface at the side which presses acrylic resin was used.
Thereafter, the acrylic resin was cured by heating to obtain a lenticular lens substrate. Moreover, the thickness of the resin layer of the obtained lenticular lens substrate was 1 mm, and the radius of curvature of the lenticular lens was 35 μm.
Next, the flat plate used for pressing the acrylic resin and the substrate with concave portions for the lenticular lens were removed to obtain a lenticular lens substrate.
A transmissive screen was obtained in the same manner as in Example 1 by assembling the lenticular lens substrate manufactured as described above and the Fresnel lens portion.

(比較例3)
以下に述べるように、特開平11−125704号公報に記載の方法に従い、レンチキュラレンズ基板を製造した。
まず、図10に示すように、連続したフィルム状のアクリル系樹脂で構成されたベース部材T15が巻かれたロールT51と、ベース部材T15の片面(入光側)に、溶剤で希釈した透明かつ非着色の未重合(未硬化)のアクリル系樹脂(透明樹脂)T12AをコーティングするコータT52と、ベース部材T15にコーティングされた透明樹脂T12Aを乾燥させる乾燥機T53と、レンチキュラレンズ形状の型が形成された金型ロールT54と、その金型ロールT54に、着色された未重合(未硬化)のアクリル系樹脂(着色樹脂)T13を塗工するディスペンサT55と、金型ロールT54に着色樹脂T13、透明樹脂T12Aを挟んで、ベース部材T15をニップするニップロールT56と、金型ロールT54の型内の着色樹脂T13、透明樹脂T12AにUVを照射するUVランプT57と、成形されたレンチキュラレンズ基板(レンチキュラレンズシート)T10を金型ロールT54から離型する離型ロールT58などとを備えたレンチキュラレンズ基板製造装置T50を用意した。
(Comparative Example 3)
As described below, a lenticular lens substrate was manufactured according to the method described in JP-A-11-125704.
First, as shown in FIG. 10, a roll T51 around which a base member T15 made of a continuous film-like acrylic resin is wound, and a transparent surface diluted with a solvent on one side (light incident side) of the base member T15. Formed by coater T52 for coating uncolored unpolymerized (uncured) acrylic resin (transparent resin) T12A, dryer T53 for drying transparent resin T12A coated on base member T15, and lenticular lens-shaped mold A molded roll T54, a dispenser T55 for applying a colored unpolymerized (uncured) acrylic resin (colored resin) T13 to the mold roll T54, and a colored resin T13 to the mold roll T54. A nip roll T56 that nips the base member T15 across the transparent resin T12A, and a colored resin T1 in the mold of the mold roll T54 A lenticular lens substrate manufacturing apparatus T50 including a UV lamp T57 for irradiating UV to the transparent resin T12A, a release roll T58 for releasing the molded lenticular lens substrate (lenticular lens sheet) T10 from the mold roll T54, and the like. Prepared.

このレンチキュラレンズ基板製造装置T50において、フィルム状のベース部材T15に、コータT52を用いて、高粘度の透明樹脂T12Aを、溶剤希釈してコートした(透明樹脂コート工程)後に、乾燥機T53によって、温風乾燥して(溶剤乾燥工程)、流動性を抑えた、透明樹脂層を形成した。
次に、着色樹脂T13を、金型ロールT54に塗工して、その着色樹脂T13が塗工された金型ロールT54に、ニップロールT56によって、透明樹脂T12Aがコートされたベース部材T15を、着色樹脂T13と透明樹脂T12Aが積層されるようにしてニップした。
In this lenticular lens substrate manufacturing apparatus T50, a film-like base member T15 is coated with a high-viscosity transparent resin T12A using a coater T52 after being diluted with a solvent (transparent resin coating step). Drying with warm air (solvent drying step) formed a transparent resin layer with reduced fluidity.
Next, the colored resin T13 is applied to the mold roll T54, and the base member T15 coated with the transparent resin T12A is colored by the nip roll T56 on the mold roll T54 coated with the colored resin T13. Nipping was performed such that the resin T13 and the transparent resin T12A were laminated.

その後に、UVランプT57によって、ベース部材T15側から、紫外線を照射して(照射工程)、着色樹脂T13と透明樹脂T12Aとを硬化させた。最後に、金型ロールT54から、ベース部材T15に着色樹脂T13と透明樹脂T12Aからなるレンズ部T12が形成されたレンチキュラレンズ基板T10を剥離し、レンチキュラレンズ基板T10を得た。   Thereafter, ultraviolet rays were irradiated from the base member T15 side by the UV lamp T57 (irradiation process), and the colored resin T13 and the transparent resin T12A were cured. Finally, the lenticular lens substrate T10 on which the lens portion T12 made of the colored resin T13 and the transparent resin T12A was formed on the base member T15 was peeled from the mold roll T54 to obtain the lenticular lens substrate T10.

得られたレンチキュラレンズ基板T10は、1.2m×0.7m角で、中央部113cm×65cmの範囲に多数の直線状のレンチキュラレンズが、互いに平行になるように形成されたものであった。また、得られたレンチキュラレンズ基板の樹脂層の厚さは150μmであった。また、着色部の濃度は、分光透過率に基づいたY値(D65/2°視野)で65%であった。また、隣接する溝−溝間(レンズ間)のピッチは、70μmであった。また、形成されたレンチキュラレンズは、互いにほぼ同一の曲率半径(35μm)を有するものであった。   The obtained lenticular lens substrate T10 was 1.2 m × 0.7 m square, and a large number of linear lenticular lenses were formed in a range of 113 cm × 65 cm at the center so as to be parallel to each other. The thickness of the resin layer of the obtained lenticular lens substrate was 150 μm. The density of the colored portion was 65% in terms of the Y value (D65 / 2 ° field of view) based on the spectral transmittance. The pitch between adjacent grooves (grooves) (lens) was 70 μm. The formed lenticular lenses had substantially the same radius of curvature (35 μm).

なお、ベース部材T15、透明樹脂T12A、着色樹脂T13を構成するアクリル系樹脂としては、PMMA樹脂(メタクリル樹脂)を用いた。また、着色樹脂T13としては、一般的にTint材と呼ばれる顔料をベース部材に事前に練り込んだものを用いた。また、樹脂中には拡散材が混入されているが、比較のため、他の水準と同様Haze70%とした。
以上のようにして製造されたレンチキュラレンズ基板と、フレネルレンズ部とを組み立てることにより、前記実施例1と同様にして透過型スクリーンを得た。
In addition, PMMA resin (methacrylic resin) was used as acrylic resin which comprises base member T15, transparent resin T12A, and colored resin T13. Further, as the colored resin T13, a resin generally kneaded in advance with a pigment called a Tint material was used. Further, although a diffusing material is mixed in the resin, for comparison, it is set to 70% Haze as in other levels.
A transmissive screen was obtained in the same manner as in Example 1 by assembling the lenticular lens substrate manufactured as described above and the Fresnel lens portion.

(比較例4)
易着色部の形成を行わず、基板本体を着色液中に浸漬すること(ディッピング)により着色部の形成を試みた以外は、前記実施例8と同様にしてマイクロレンズ基板、透過型スクリーンを製造した。
前記各実施例および各比較例についての、処理液付与工程、捺染の条件、着色部の厚さ、着色部の厚さの標準偏差を表1にまとめて示す。なお、表1中、2,2’−ジヒドロキシ−4,4’−ジメトキシベンゾフェノンを「A」、2−(2−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)−2H−ベンゾトリアゾールを「B」、2,2’,4,4’−テトラヒドロキシベンゾフェノンを「C」、2−(2−ヒドロキシ−4−オクチルオキシフェニル)−2H−ベンゾトリアゾールを「D」で示した。
(Comparative Example 4)
A microlens substrate and a transmissive screen were produced in the same manner as in Example 8 except that the formation of the colored portion was attempted by dipping the substrate body into the coloring liquid without forming the easily colored portion. did.
Table 1 summarizes the treatment liquid application process, the printing conditions, the thickness of the colored portion, and the standard deviation of the thickness of the colored portion for each of the examples and comparative examples. In Table 1, 2,2′-dihydroxy-4,4′-dimethoxybenzophenone is “A”, 2- (2-hydroxy-5-methylphenyl) -2H-benzotriazole is “B”, 2,2 ', 4,4'-tetrahydroxybenzophenone is indicated by “C” and 2- (2-hydroxy-4-octyloxyphenyl) -2H-benzotriazole is indicated by “D”.

Figure 2006098562
Figure 2006098562

表1から明らかなように、本発明のレンズ基板(マイクロレンズ基板)では、着色部の厚さのばらつき(標準偏差)が小さいのに対し、比較例3、4のレンズ基板では、着色部の厚さのばらつきが大きかった。
[コントラストの評価]
前記各実施例および各比較例で作製された透過型スクリーンについて、コントラストの評価を行った。コントラストは、暗室において410lxの全白色が入射したときの白表示の正面輝度(白輝度)LW(cd/m)と、明室において光源を全消灯した時の黒表示の正面輝度の増加量(黒輝度増加量)LB(cd/m)との比、LW/LBを求めた。明室は、外光照度185lx(明室)の部屋で測定した。輝度の測定にはトプコン製輝度計BM−7を用いた。
As is clear from Table 1, the lens substrate (microlens substrate) of the present invention has a small variation (standard deviation) in the thickness of the colored portion, whereas the lens substrates of Comparative Examples 3 and 4 have The thickness variation was large.
[Evaluation of contrast]
Contrast evaluation was performed on the transmissive screens produced in the respective Examples and Comparative Examples. Contrast is the amount of increase in front luminance (white luminance) LW (cd / m 2 ) of white display when all the white of 410 lx is incident in the dark room and front luminance of black display when the light source is completely turned off in the bright room. (Black luminance increase amount) A ratio with LB (cd / m 2 ), LW / LB, was obtained. The bright room was measured in a room with an outside light illuminance of 185 lx (bright room). A luminance meter BM-7 manufactured by Topcon was used for the luminance measurement.

[リア型プロジェクタの作製]
前記各実施例および各比較例の透過型スクリーンを用いて、図9に示すようなリア型プロジェクタを、それぞれ作製した。
[色ムラの評価]
前記各実施例および各比較例のリア型プロジェクタの透過型スクリーンの分光透過率を面内20ポイント測定し、その分光透過率に基づくY値(D65/2°視野)の最大値と最小値の差ΔT(Y)%を色ムラと定義し、色ムラの発生状況を以下の4段階の基準に従い評価した。
◎:ΔT(Y):3%未満。色ムラが全く認められない。
○:ΔT(Y):3〜5%。色ムラがほとんど認められない。
△:ΔT(Y):5〜10%。色ムラがわずかに認められる。
×:ΔT(Y):10%超。色ムラが顕著に認められる。
[Production of rear projector]
Using the transmissive screens of the respective Examples and Comparative Examples, rear type projectors as shown in FIG. 9 were produced.
[Evaluation of uneven color]
The spectral transmittance of the transmissive screens of the rear projectors of the respective examples and comparative examples is measured in 20 planes, and the maximum value and the minimum value of the Y value (D65 / 2 ° field of view) based on the spectral transmittance are measured. The difference ΔT (Y)% was defined as color unevenness, and the occurrence of color unevenness was evaluated according to the following four-stage criteria.
A: ΔT (Y): less than 3%. No color unevenness is observed.
○: ΔT (Y): 3 to 5%. There is almost no color unevenness.
Δ: ΔT (Y): 5 to 10%. Slight color unevenness is observed.
X: ΔT (Y): more than 10%. Color unevenness is noticeable.

[視野角の測定]
前記各実施例および各比較例のリア型プロジェクタの透過型スクリーンにサンプル画像を表示させた状態で、鉛直方向および水平方向での視野角の測定を行った。
視野角の測定は、変角光度計(ゴニオフォトメータ)MPC3100(島津製作所製)で、1度間隔で測定するという条件で行った。
[Measurement of viewing angle]
The viewing angles in the vertical direction and the horizontal direction were measured in a state where the sample images were displayed on the transmissive screens of the rear projectors of the respective Examples and Comparative Examples.
The viewing angle was measured with a variable angle photometer (goniophotometer) MPC3100 (manufactured by Shimadzu Corporation) under the condition of measuring at intervals of 1 degree.

[長期安定性の評価]
450lxの光を照射するリア型プロジェクタの投写光学ユニットの光の出射部の直前に、作製した透過型スクリーンを設置し、加速度的に長期安定性を評価した。
光の照射開始から10時間前後における、透過率の差(変化量ΔT(Y))を透過型スクリーンの劣化、ムラとし、以下の4段階の基準に従い評価した。
[Evaluation of long-term stability]
The produced transmission type screen was installed immediately before the light emitting portion of the projection optical unit of the rear projector that radiates 450 lx light, and the long-term stability was evaluated at an accelerated rate.
The transmittance difference (change amount ΔT (Y)) around 10 hours from the start of light irradiation was defined as deterioration and unevenness of the transmission screen, and evaluated according to the following four criteria.

◎:劣化、ムラが全く認められない。変化量ΔT(Y)3%未満。
○:劣化、ムラがほとんど認められない。変化量ΔT(Y)3〜5%。
△:劣化、ムラがわずかに認められる。変化量ΔT(Y)5〜10%。
×:劣化、ムラが顕著に認められる。変化量ΔT(Y)10%超。
これらの結果を表2にまとめて示す。
(Double-circle): Deterioration and nonuniformity are not recognized at all. Change amount ΔT (Y) is less than 3%.
○: Deterioration and unevenness are hardly observed. Change amount ΔT (Y) 3 to 5%.
Δ: Slight deterioration or unevenness is observed. Change ΔT (Y) 5-10%.
X: Deterioration and unevenness are noticeable. Change amount ΔT (Y) exceeds 10%.
These results are summarized in Table 2.

Figure 2006098562
Figure 2006098562

表2から明らかなように、本発明では、優れたコントラストが得られ、また、視野角特性、長期安定性にも優れていた。また、本発明では、色ムラのない優れた画像を表示することができた。すなわち、本発明では、優れた画像を長期間にわたって安定的に表示することができた。
これに対し、比較例では、満足な結果が得られなかった。中でも、比較例1、2、4では、十分なコントラストが得られず、特に、着色部を有していない比較例1、2では、コントラストが非常に低かった。また、透明樹脂の表面に硬化前の着色樹脂を積層することにより着色部を形成した比較例3では、透過率のばらつきが顕著で低画質の画像しか表示することができなかった。これは、着色部の濃度のばらつきが面内で大きいためであると考えられる。
As is clear from Table 2, the present invention provided excellent contrast, and was excellent in viewing angle characteristics and long-term stability. In the present invention, an excellent image without color unevenness could be displayed. That is, in the present invention, an excellent image can be stably displayed over a long period of time.
On the other hand, in the comparative example, a satisfactory result was not obtained. Among them, in Comparative Examples 1, 2, and 4, sufficient contrast was not obtained, and in particular, in Comparative Examples 1 and 2 that did not have a colored portion, the contrast was very low. Further, in Comparative Example 3 in which the colored portion was formed by laminating a colored resin before curing on the surface of the transparent resin, the transmittance variation was remarkable and only low-quality images could be displayed. This is considered to be because the variation in the density of the colored portion is large in the plane.

本発明のレンズ基板(マイクロレンズ基板)の第1実施形態を示す模式的な縦断面図である。It is a typical longitudinal section showing a 1st embodiment of a lens substrate (micro lens substrate) of the present invention. 図1に示すレンズ基板の平面図である。It is a top view of the lens substrate shown in FIG. 図1に示すレンズ基板(マイクロレンズ基板)を備えた、本発明の透過型スクリーンの第1実施形態を示す模式的な縦断面図である。It is a typical longitudinal cross-sectional view which shows 1st Embodiment of the transmission type screen of this invention provided with the lens board | substrate (micro lens board | substrate) shown in FIG. マイクロレンズ基板の製造に用いるマイクロレンズ用凹部付き基板を示す模式的な縦断面図である。It is a typical longitudinal cross-sectional view which shows the board | substrate with a concave part for microlenses used for manufacture of a microlens board | substrate. 図4に示すマイクロレンズ用凹部付き基板の製造方法を示す模式的な縦断面図である。It is a typical longitudinal cross-sectional view which shows the manufacturing method of the board | substrate with a recessed part for microlenses shown in FIG. 図1に示すレンズ基板(マイクロレンズ基板)の製造方法の一例を示す模式的な縦断面図である。It is a typical longitudinal cross-sectional view which shows an example of the manufacturing method of the lens board | substrate (micro lens board | substrate) shown in FIG. 図1に示すレンズ基板(マイクロレンズ基板)の製造方法の一例を示す模式的な縦断面図である。It is a typical longitudinal cross-sectional view which shows an example of the manufacturing method of the lens board | substrate (micro lens board | substrate) shown in FIG. 図1に示すレンズ基板(マイクロレンズ基板)の製造方法の一例を示す模式的な縦断面図である。It is a typical longitudinal cross-sectional view which shows an example of the manufacturing method of the lens board | substrate (micro lens board | substrate) shown in FIG. 本発明の透過型スクリーンを適用したリア型プロジェクタを模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the rear type projector to which the transmission type screen of this invention is applied. 比較例でのレンチキュラレンズ基板の製造に用いた製造装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the manufacturing apparatus used for manufacture of the lenticular lens board | substrate in a comparative example.

符号の説明Explanation of symbols

1…マイクロレンズ基板(レンズ基板) 2…基板本体 21…マイクロレンズ(レンズ部) 22…着色部(外光吸収部) 23…樹脂 25…易着色部 3…ブラックマトリックス(遮光層) 31…開口部 32…フォトポリマー 5…フレネルレンズ部 51…フレネルレンズ 6…マイクロレンズ用凹部付き基板 61…凹部 7…基板 71…初期凹部 8…マスク 81…初期孔 89…裏面保護膜 9…スペーサー 10…透過型スクリーン 11…平板 300…リア型プロジェクタ 310…投写光学ユニット 320…導光ミラー 340…筐体 T50…レンチキュラレンズ基板製造装置 T10…レンチキュラレンズ基板(レンチキュラレンズシート) T12A…透明かつ非着色の未重合(未硬化)のアクリル系樹脂(透明樹脂) T13…未重合(未硬化)のアクリル系樹脂(着色樹脂) T15…ベース部材 T51…ロール T52…コータ T53…乾燥機 T54…金型ロール T55…ディスペンサ T56…ニップロール T57…UVランプ T58…離型ロール
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Micro lens board | substrate (lens board | substrate) 2 ... Board | substrate main body 21 ... Micro lens (lens part) 22 ... Colored part (external light absorption part) 23 ... Resin 25 ... Easy coloring part 3 ... Black matrix (light-shielding layer) 31 ... Opening Part 32 ... Photopolymer 5 ... Fresnel lens part 51 ... Fresnel lens 6 ... Substrate with concave part for microlens 61 ... Concave part 7 ... Substrate 71 ... Initial concave part 8 ... Mask 81 ... Initial hole 89 ... Back surface protective film 9 ... Spacer 10 ... Transmission Type screen 11 ... Flat plate 300 ... Rear type projector 310 ... Projection optical unit 320 ... Light guide mirror 340 ... Case T50 ... Lenticular lens substrate manufacturing device T10 ... Lenticular lens substrate (lenticular lens sheet) T12A ... Transparent and non-colored unpolymerized (Uncured) acrylic resin (transparent resin) T13 ... unpolymerized (not yet Cured) acrylic resin (colored resin) T15 ... base member T51 ... roll T52 ... coater T53 ... dryer T54 ... mold roll T55 ... dispenser T56 ... nip roll T57 ... UV lamp T58 ... release roll

Claims (16)

光を入射させて用いるレンズ基板の製造方法であって、
捺染により、着色剤を含む着色液を付与して、前記レンズ基板の光が入射する面側に着色部を形成する工程を有することを特徴とするレンズ基板の製造方法。
A method of manufacturing a lens substrate that is used with light incident thereon,
A method for producing a lens substrate, comprising a step of forming a colored portion on a side of the lens substrate on which light is incident by applying a coloring liquid containing a colorant by printing.
前記着色液は、着色剤と、バインダーとを含むものである請求項1に記載のレンズ基板の製造方法。   The method for manufacturing a lens substrate according to claim 1, wherein the coloring liquid contains a colorant and a binder. 前記着色液は、着色剤と、水と、水溶性高分子とを含むものである請求項1または2に記載のレンズ基板の製造方法。   The method for manufacturing a lens substrate according to claim 1, wherein the coloring liquid contains a colorant, water, and a water-soluble polymer. 前記着色剤は染料である請求項1ないし3のいずれかに記載のレンズ基板の製造方法。   The method of manufacturing a lens substrate according to claim 1, wherein the colorant is a dye. 加圧条件下で捺染を行う請求項1ないし4のいずれかに記載のレンズ基板の製造方法。   The method for producing a lens substrate according to any one of claims 1 to 4, wherein the printing is performed under a pressurized condition. 70℃以上の温度で捺染を行う請求項1ないし5のいずれかに記載のレンズ基板の製造方法。   6. The method for producing a lens substrate according to claim 1, wherein the printing is performed at a temperature of 70 [deg.] C. or higher. 前記レンズ基板は、マイクロレンズ基板である請求項1ないし6のいずれかに記載のレンズ基板の製造方法。   The method for manufacturing a lens substrate according to claim 1, wherein the lens substrate is a microlens substrate. 前記着色液を付与する工程に先立ち、前記着色液が付与される基板本体に対してベンジルアルコールを含む処理液による処理を施す工程を有する請求項1ないし7のいずれかに記載のレンズ基板の製造方法。   The manufacturing of the lens substrate according to any one of claims 1 to 7, further comprising a step of performing a treatment with a treatment liquid containing benzyl alcohol on a substrate body to which the coloring liquid is applied prior to the step of applying the coloring liquid. Method. 前記処理液中における前記ベンジルアルコールの含有率は、0.1〜5.0wt%である請求項8に記載のレンズ基板の製造方法。   The method for manufacturing a lens substrate according to claim 8, wherein a content ratio of the benzyl alcohol in the treatment liquid is 0.1 to 5.0 wt%. 前記処理液は、ベンゾフェノン系化合物および/またはベンゾトリアゾール系化合物を含むものである請求項8または9に記載のレンズ基板の製造方法。   The method for manufacturing a lens substrate according to claim 8, wherein the treatment liquid contains a benzophenone compound and / or a benzotriazole compound. 前記処理液中における、前記ベンゾフェノン系化合物および前記ベンゾトリアゾール系化合物の含有率の総和は、0.01〜3.0wt%である請求項10に記載のレンズ基板の製造方法。   The method for manufacturing a lens substrate according to claim 10, wherein the total content of the benzophenone compound and the benzotriazole compound in the treatment liquid is 0.01 to 3.0 wt%. 前記着色液が付与される基板本体は、主としてアクリル系樹脂で構成されたものである請求項1ないし11のいずれかに記載のレンズ基板の製造方法。   The method of manufacturing a lens substrate according to claim 1, wherein the substrate body to which the coloring liquid is applied is mainly composed of an acrylic resin. 前記着色部の濃度は、分光透過率に基づくY値(D65/2°視野)で、35〜70%である請求項1ないし12のいずれかに記載のレンズ基板の製造方法。   The method of manufacturing a lens substrate according to claim 1, wherein the density of the colored portion is 35 to 70% in terms of a Y value (D65 / 2 ° field of view) based on spectral transmittance. 請求項1ないし13のいずれかに記載の方法により製造されたことを特徴とするレンズ基板。   A lens substrate manufactured by the method according to claim 1. 請求項14に記載のレンズ基板を備えたことを特徴とする透過型スクリーン。   A transmissive screen comprising the lens substrate according to claim 14. 請求項15に記載の透過型スクリーンを備えたことを特徴とするリア型プロジェクタ。
A rear projector comprising the transmissive screen according to claim 15.
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