アレイ基板の製造方法及びアレイ基板並びにスクリーンの製造方法及びスクリーン
【課題】複数の微小な凸部または凹部が並べられて構成されるアレイ基板を、型部材を用いて転写成形する際に、外縁部を所定の寸法で切除し、基板に凸部や凹部が形成された領域を所定の寸法で容易に得ることができるアレイ基板の製造方法が要望されていた。
【解決手段】熱可塑性を有する基板に対し、アレイ状に転写される複数の凸部または凹部および溝が、基板に転写される複数の凸部または凹部、および溝となる突起部の形状を備える型部材と、型部材を基板に押圧をすることによって、型部材に形成された前記凸部または凹部、および突起部を当該基板に転写をする基板転写工程とを備える。
【解決手段】熱可塑性を有する基板に対し、アレイ状に転写される複数の凸部または凹部および溝が、基板に転写される複数の凸部または凹部、および溝となる突起部の形状を備える型部材と、型部材を基板に押圧をすることによって、型部材に形成された前記凸部または凹部、および突起部を当該基板に転写をする基板転写工程とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アレイ基板の製造方法及びアレイ基板並びにスクリーンの製造方法及びスクリーンに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の微小な凸部、または凹部が並べられて形成されているアレイ基板が、プロジェクターなどの投射型表示装置から射出された投射光を反射させて、画像の表示をするスクリーンに適用されてきた。これらアレイ基板は、樹脂を原材料とし形成をする方法として、インプリント成形法（以下、「転写成形法」と称する。）を用いることができ、投射光を反射させるスクリーンを容易に成形をすることができることが知られている。
【０００３】
特許文献１では、フレネルレンズをホットプレス（転写成形法）によって製造をする方法において、成形用金型を形成する方法について、導電性樹脂基材を用いて前記導電性樹脂基材が露出し、かつフレネルレンズパターン形状に加工された主面を有するフレネルレンズ電鋳用母型として使用し、電鋳により前記主面上に電着した金属から複製金型を製造する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−１５６４８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、複製金型（以下、「型部材」と称する。）を用いる転写成形法によるアレイ基板の製造方法において、転写によって凸部または凹部が形成された領域と、凸部または凹部が形成されない領域、すなわちアレイ基板として不要な部分となる外縁部の切除をする切除位置の精度管理が難しいという課題があった。また、原材料が薄いフイルム状基板の場合や大型のアレイ基板をスクリーンとして用いる場合、外縁部の切除をする際に、アレイ基板の位置がずれることによって、斜めに切除される場合があり、アレイ基板の外形寸法が不揃いになるという課題があった。特許文献１では、前述する課題については触れられていない。
【０００６】
このため型部材を用いてアレイ基板などを転写成形する際に、外縁部を所定の寸法で切除し、基板に凸部や凹部が形成された領域を所定の寸法で容易に得ることができるアレイ基板の製造方法が要望されていた。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上述した課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００８】
（適用例１）本適用例に係るアレイ基板は、熱可塑性を有する基板に対し、アレイ状に転写される複数の凸部または凹部および溝が凸部または凹部と、溝となる突起部との形状を備えた型部材によって転写され、転写される溝は、基板の厚み未満の深さに形成され、基板の外縁部の切除に用いられることを特徴とする。
【０００９】
このようなアレイ基板によれば、アレイ基板となる基板に、アレイ状に形成される複数の凸部または凹部および溝が、当該基板に形成される凸部または凹部および溝の形状を備える型部材によって、同時に転写され形成される。また、転写される溝の深さは、当該基板の厚み未満とすることで、基板に転写された溝を基準に基板と、アレイ基板として不要な外縁部とを引き裂くことで、容易に外縁部の切除をすることができる。従って、アレイ基板に凸部または凹部が形成される領域の縁から、アレイ基板の縁までの間隔が一定となり、外形寸法精度の高いアレイ基板を実現できる。
【００１０】
（適用例２）本適用例に係るアレイ基板の製造方法は、熱可塑性を有する基板に対し、
前記基板にアレイ状に転写される複数の凸部または凹部、および溝となる突起部の形状を備える型部材と、型部材を基板に押圧をすることによって、型部材に形成された凸部または凹部、および突起部の形状を基板に転写をする基板転写工程とを備えることを特徴とする。
【００１１】
このようなアレイ基板の製造方法によれば、アレイ基板となる基板に転写される複数の凸部または凹部、および溝となる突起部の形状を備える型部材を、転写工程によって基板に押圧をすることで、型部材に備えられた形状が当該基板に転写され、アレイ基板を構成する複数の凸部または凹部および溝を、同時に形成させることができる。従って、アレイ基板として不要な外縁部の切除をする際に、当該アレイ基板と、切除位置との調整をすることなく、形成された溝を基準として引き裂くことで、切除に係る装置を設けることなく外縁部を切除できる。
【００１２】
（適用例３）上記適用例に係るアレイ基板の製造方法において、型部材を電気鋳造によって形成をする型部材形成工程を備えることが好ましい。
【００１３】
このようなアレイ基板の製造方法によれば、型部材の形成は、アレイ基板に転写される形状を備える母型を元に、電気鋳造によって母型にメッキ層を電着させ型部材の形成をすることで、アレイ基板に形成される溝となる形状を母型に備えることなく、溝の形成をする突起部を備える型部材の形成をすることができる。従って、既に製作している母型を用いて、溝となる突起部を備える型部材の形成をすることができ、突起部の形成をするための新たな母型を要しない。
【００１４】
（適用例４）本適用例に係るスクリーンは、熱可塑性を有する基板に対し、アレイ状に転写される複数の凸部または凹部および溝が、凸部または凹部と、溝となる突起部との形状を備えた型部材によって転写され、転写される溝は、基板の厚み未満の深さに形成されて基板の外縁部の切除に用いられ、基板に転写された複数の凸部または凹部に投射光を反射させる反射膜を備えることを特徴とする。
【００１５】
このようなスクリーンによれば、スクリーン基材となる基板に、投射光の反射をさせる反射膜が形成される凸部または凹部、およびスクリーンとして不要な外縁部の切除に用いる溝を、当該基板に形成される凸部または凹部および溝の形状を備える型部材を基板に押圧し転写することで同時に形成される。また、転写される溝の深さは、当該基板の厚み未満とすることで、基板に転写された溝を基準に基板と、外縁部とを引き裂くことで、当該基板と、切除位置との調整をなく外縁部の切除をすることができる。このことによって、スクリーン基材となる基板に凸部または凹部が形成される領域の縁から、基板の縁までの間隔が一定となり、外形寸法精度の高いスクリーンを得ることができる。従って、外形寸法精度が高いことから投射光の反射をさせる反射膜が所定の部分に形成されるため、投射光が所定の方向以外に反射されることを抑制した観察しやすいスクリーンが実現できる。
【００１６】
（適用例５）本適用例に係るスクリーンの製造方法は、熱可塑性を有する基板対し、基板にアレイ状に転写される複数の凸部または凹部、および溝となる突起部の形状を備える型部材の形成をする型部材形成工程と、型部材を基板に押圧をすることによって、型部材に形成された凸部または凹部、および突起部の形状を基板に転写をする基板転写工程と、基板に転写された複数の凸部または凹部に対し、投射光を反射させる反射膜の形成をする反射膜形成工程とを備えることを特徴とする。
【００１７】
このようなスクリーンの製造方法によれば、スクリーン基材となる基板に転写される複数の凸部または凹部、および溝となる突起部の形状を備える型部材形成工程で形成し、当該型部材を転写工程によって基板に押圧することで、型部材に備えられた形状が基板に転写される。また、投射光の反射をする反射膜が形成される凸部または凹部と、スクリーンとして不要な外縁部の切除に用いる溝とが同時に形成することができる。このことによって、基板に凸部または凹部が形成された第１基板面の縁から、その周囲に備わる当該スクリーン製造かかる装置に、アレイ基板の固定をするために用いる保持領域との間隔が一定となる。このことによって、反射膜の加工をする位置も一定に保つことができる。従って、反射膜形成工程において、反射膜が形成される凸部または凹部の投射光に対応した所定の部分に、反射膜の形成をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第１実施形態に係る型部材形成工程を示す模式図。
【図２】第１実施形態に係る基板の基板転写工程を示す模式図。
【図３】第１実施形態に係るアレイ基材製造方法で形成されたアレイ基板を示す模式図。
【図４】第２実施形態に係るスクリーンの設置例を示す模式図。
【図５】第２実施形態に係るスクリーン基材の転写工程および表面を示す模式図。
【図６】第２実施形態に係るスクリーン基材の反射膜形成工程を示す模式図。
【図７】第２実施形態に係るスクリーン表面の一部を模式的に示す概断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、実施形態を図面に基づいて説明をする。なお、以下に示す各図においては、各構成要素を図面上で認識され得る程度の大きさとするため、各構成要素の寸法や比率を実際の構成要素とは適宜に異ならせて記載をしている。
【００２０】
（第１実施形態）
図１から図３を参照して本実施形態のアレイ基板１の製造方法と、当該製造方法を用いて製造されたアレイ基板について説明をする。図１は、アレイ基板１となる基板を変形させる型部材２２０の形成をする型部材形成工程を示す模式図である。図２は、アレイ基材に型部材２２０の形状の転写をする基板転写工程を示す模式図である。また、図３は、本実施形態のアレイ基材製造方法で形成されたアレイ基板１を示す模式図である。
【００２１】
凹部または凸部がアレイ状に形成されたアレイ基板１の製造方法について説明をする。アレイ基板１の製造方法の工程は、工程順に型部材形成工程と、基板転写工程とを備えている。
【００２２】
（型部材形成工程）
型部材形成工程は、アレイ基板１に形成をする形状を備える母型（以下「マスター」と称する。）の形成をする工程である。型部材形成工程は、マスター形成工程と、電気鋳造工程（以下「電鋳工程」と称す。）と、型部材加工工程とを有し構成されている。
【００２３】
型部材形成工程は、先ず形成をするアレイ基板１の形状に沿ったマスター１１４をマスター形成工程によって形成をする。マスター形成工程は、マシニング加工やエッチングによって、アレイ基板１に形成される凹凸形状に沿った当該凹凸形状をマスター１１４に形成させる。なお、マスター１１４の材質は、金属やガラス、樹脂など後述する電鋳工程によるメッキ槽１１０への浸漬に耐えられる材質であれば良い。
【００２４】
電鋳工程は、電気メッキを利用した表面形状の複製であって、マスター１１４を用いて、その表面形状の元となるマスター主面１１４ａに、型部材２２０となるメッキ層を電着させ、マスター主面１１４ａに形成されている形状が型部材２２０に複製される。
【００２５】
マスター１１４の表面が絶縁性を備える材質の場合、表面形状が複製されるマスター主面１１４ａに導電処理を施す必要がある。また、マスター１１４の表面が導電性を備える材質の場合、マスター１１４の形状が複製されるマスター主面１１４ａ以外のマスター１１４の表面に絶縁膜１１４ｂを形成し、絶縁処理を施す必要がある。本実施形態では、導電性を有するマスター１１４を用いることとして説明を続ける。
【００２６】
図１（ａ）および図１（ｂ）は、型部材形成工程および当該工程で形成されるマスター１１４と、型部材２２０との概断面を示す図である。
【００２７】
電鋳工程は、図１（ａ）に示すように、被メッキ材となるニッケルや銅などの金属イオンを含む電解溶液１１１で満たされたメッキ槽１１０に、マスター１１４と、陽極電極１１３とを浸漬させる。次に、陽極電極１１３をプラス極とし、マスター１１４をマイナス極（陰極）として直流電源１１２に接続し、直流電圧の印加をする。直流電圧の印加をすることで、図１（ｂ）に示すように、陽極電極１１３から電解溶液１１１を通じて陰極となるマスター１１４に電流１１２ａが流れる。電流１１２ａが流れることによって、導電性を有するマスター主面１１４ａおよびマスター側面１１４ｃで還元反応が生じ、電解溶液１１１に含まれる金属イオンが析出し、メッキ層がマスター主面１１４ａの形状に沿って電着をすることで型部材２２０が形成される。
【００２８】
ここで、電鋳工程によって形成されるメッキ層は略等方に成長をするため、マスター主面１１４ａの凹凸形状が、形成される型部材２２０のベース面２２０ｂにも再現される。また、マスター側面１１４ｃは、平面を備える面であるため、電着するメッキ層も平面形状となり、マスター主面１１４ａに電着されるメッキ層と略同じ厚みとなる。電鋳工程は、所定の厚さにメッキ層によって型部材２２０が形成されるまでおこなう。
【００２９】
型部材加工工程は、電鋳工程で形成された型部材２２０をマスター１１４から脱型し、型部材２２０の裏面となるベース面２２０ｂの平滑化と、突起部２２０ｃを切断加工をする工程である。図１（ｃ）に示すように、ベース面２２０ｂは、後述をする基板転写工程において、基板１０の変形に用いるプレス転写装置２１０で基板１０を押圧をする力を型部材２２０に均等に加えるため、マスター主面１１４ａの形状があらわれているベース面２２０ｂの加工を施す。本実施形態では、マスター主面１１４ａの形状があらわれている凹凸部分を仕上げ線１２０ａに沿って研削し、ベース面２２０ｂが平滑化される。
【００３０】
また、型部材２２０に形成された突起部２２０ｃは、後述をする基板転写工程において、基板１０に切除用の溝１１の形成をするため、切除に適した厚みとなるように仕上げ線１２０ｂに沿って加工を施す。さらに、図１（ｄ）に示すように、マスター１１４と、型部材２２０を脱型した後に、突起部２２０ｃを切除に適した長さとなるように仕上げ線１２０ｃに沿って加工を施す。なお、本実施形態では、突起部２２０ｃの厚みｔは、０．１ｍｍ程度とし、型部材２２０の押圧面２２０ａからの長さＬは、基板１０の厚み未満となるように仕上げ線１２０ｃに沿って切除をする。切除される突起部２２０ｃの端部の形状は、突起部２２０ｃに対して直角になるように図１（ｄ）では図示しているが、突起部２２０ｃの端部が斜めになるように切除してもよい。
【００３１】
型部材形成工程の説明において、マスター１１４と、型部材２２０の上面図は省略するが、型部材形成工程で形成される型部材２２０は、当該型部材２２０の周囲に突起部２２０ｃが形成され備えられている。
【００３２】
（基板転写工程）
図２に示す基板転写工程は、アレイ基板１となる基板１０を変形させる工程である。本実施形態では、基板転写工程によって、複数の凹部１ｃを基板１０の第１基板面１０ａに転写させる。また、基板転写工程は、熱を加えた基板１０に、型部材２２０を加熱しながら押圧をする転写装置として、プレス転写装置２１０を用いて実施される。
【００３３】
図２（ａ）は、プレス転写装置２１０の構成、および基板１０を示す概断面である。図２（ｂ）は、プレス転写装置２１０が動作し、基板１０を押圧し、型部材２２０に形成されている形状を転写させている状態を示す概断面図である。図２を参照して基板転写工程の説明をする。
【００３４】
プレス転写装置２１０は、基板１０に形成させる形状とは逆形状の形状に、前述の型部材形成工程で形成された型部材２２０を加熱しながら、基板１０を上下方向から高圧力で押圧し、基板１０を型部材２２０の形状に沿わせて熱変形させて、必要な形状を転写し形成させる装置である。
【００３５】
図２（ａ）に示すように、プレス転写装置２１０は、基板１０の下側に、下側型ベース２１１と、下側型ベース２１１の上部には、凸状に形成された凸部２２１と、突起部２２０ｃを備える型部材２２０とを備えて構成される。また、プレス転写装置２１０は、基板１０の上側に、上側型ベース２１２を備えて構成される。
【００３６】
上側型ベース２１２の第２基板面１０ｂ側は、平面を有して形成されている。また、プレス転写装置２１０は、上側型ベース２１２と、基板１０との間に、高圧力で基板１０の押圧をする際に、基板１０へ圧力を均等に加えるため、緩衝部材２１３を備えている。
【００３７】
緩衝部材２１３として本実施形態では、アラミド繊維からなるフェルト部材２１３ａおよび基板１０に接する面にテフロン（登録商標）樹脂製シート２１３ｂを組み合わせて用いている。また、緩衝部材２１３としてシリコーンゴムを用いることもできる。
【００３８】
基板転写工程は、先ず、プレス転写装置２１０に対して、型部材２２０の形状を転写させる基板１０の給材をする。基板１０の給材は、図２（ａ）に示すように、基板１０の第１基板面１０ａが型部材２２０に相対し、第２基板面１０ｂが緩衝部材２１３に相対するように給材をする。次に、加熱されている下側型ベース２１１と、上側型ベース２１２とによって、給材した基板１０を予熱し、その後に、固定されている下側型ベース２１１に向かい上側型ベース２１２が移動をすることで、基板１０を押し付けて加圧をする。
【００３９】
図２（ｂ）に示すように、基板１０は、プレス転写装置２１０によって下側型ベース２１１と、上側型ベース２１２とに押し付けることにより、これら基板転写工程によって、基板１０の第１基板面１０ａは、型部材２２０に形成された凸部２２１に沿って変形して型部材２２０の形状が転写される。さらに、突起部２２０ｃが基板１０に押し付けられることで、基板１０に溝１１となる突起部２２０ｃの形状が転写され、基板１０に溝１１が形成される。形成された溝１１は、基板１０と、その溝１１の外縁部１２とを引き裂くことでアレイ基板１に不要な外縁部１２を切除し、一連のアレイ基板の製造工程が完了する。
【００４０】
図３は、上述したアレイ基板１の製造方法を用いて形成されたアレイ基板１を示す模式図である。アレイ基板１の第１基板面１ａに形成させる凹部１ｃは、アレイ基板の仕様によって、凸形状の凸部２ｃを形成させる場合もある。この場合、型部材２２０は、凸部２２１に代えて凹部２２２を備え、上述の基板転写工程によって、基板１０の第１基板面１０ａに凸形状の凸部２ｃの形成をする。
【００４１】
図３（ａ）に示すアレイ基板１は、凸部２２１が備えられた型部材２２０を用いて形成されたアレイ基板１である。当該アレイ基板１は、型部材２２０に備えられた凸部２２１の形状に沿って第１基板面１ａに凹状の凹部１ｃが形成される。また、基板１０と、外縁部１２とを引き裂いて外縁部１２が切除された際に、切除跡１１ｂがアレイ基板１に残る。
【００４２】
図３（ｂ）に示すアレイ基板１は、凹部２２２（不図示）が備えられた型部材２２０を用いて形成された基板１０である。当該アレイ基板１は、型部材２２０に備えられた凹部２２２の形状に沿って第１基板面１ａに凸状の凸部２ｃが形成される。前述と同様に、切除跡１１ｂがアレイ基板１に残る。
【００４３】
上述した第１実施形態によれば、以下の効果が得られる。
本実施形態のアレイ基板１は、アレイ基板１となる基板１０に、アレイ状に形成される複数の凸部２ｃまたは凹部１ｃおよび溝１１が、当該基板１０に形成される凸部２ｃまたは凹部１ｃ、および溝１１の形状を備える型部材２２０によって、同時に転写され形成される。また、転写される溝１１の深さは、当該基板１０の厚み未満とする。
【００４４】
このことによって、アレイ基板１に形成される凸部２ｃまたは凹部１ｃが形成される領域の縁から、溝１１までの間隔が一定とるため、当該基板１０と、外縁部１２とを溝１１を基準に引き裂くことで、外形寸法精度の高いアレイ基板１を実現できる。従って、このようなアレイ基板１が適用される光学製品において、アレイ基板１を取り付ける位置を一定に保つことができ、例えば、当該アレイ基板１に形成された凹部１ｃまたは凸部２ｃをレンズアレイとして適用した場合、アレイ基板１を透過する光束が乱れることなく所定の集光または散光をさせることができる。
【００４５】
本実施形態のアレイ基板１の製造方法は、アレイ基板１となる基板１０に転写される複数の凸部２ｃまたは凹部１ｃ、および溝１１となる突起部２２０ｃを備える型部材２２０を転写工程によって基板１０に押圧をすることで、型部材２２０に備えられた凸部２ｃまたは凹部１ｃおよび溝１１を同時に形成させることができる。
【００４６】
このことによって、外縁部１２の切除をする際に、当該基板１０と、切除をする位置との調整をすることなく、形成された溝１１を基準として引き裂くことで外縁部１２の切除をすることができる。また、突起部２２０ｃの端部を斜めに切断をすることで、転写される溝１１の端部が鋭角となり、引き裂く力によって基板１０の変形を抑制し、基板１０の端面に切除跡１１ｂの発生を抑制することができる。従って、外縁部１２の切除に係る工程や装置を設けることなく外縁部１２の切除をすることができ、アレイ基板１の製造に掛かる時間および費用の抑制をすることができるアレイ基板１の製造方法の実現をすることができる。
【００４７】
本実施形態のアレイ基板１の製造方法は、アレイ基板１に転写される形状を備えるマスター１１４を元に、電鋳工程によってマスター１１４にメッキ層を電着させ、型部材２２０の形成をする。この際に、マスター側面１１４ｃにもメッキ層を電着させる。このことによって、アレイ基板１に形成される溝１１となる形状をマスター側面１１４ｃにも電着させ、溝１１の形成をする突起部２２０ｃを備える型部材２２０の形成をすることができる。従って、既に製作しているマスター１１４を含めて、溝１１となる突起部２２０ｃを備える型部材２２０を形成することができる。
【００４８】
（第２実施形態）
本実施形態は、第１実施形態で説明をしたアレイ基板１の製造方法を用いて製造される投射光の反射をする反射膜を備えるスクリーンの製造方法である。
【００４９】
図４は、本実施形態に係るスクリーンの設置例を示す模式図である。図５は、第１実施形態で説明をしたアレイ基板１の製造方法を用いて製造するスクリーン基材の転写工程と、スクリーン基材の表面とを示す模式図である。図６は、本実施形態に係るスクリーンの反射膜形成工程を示す模式図である。また、図７は、本実施形態に係るスクリーン表面の一部を模式的に示す概断面図である。
【００５０】
図４から図７を用いて本実施形態のスクリーンの製造方法と、その製造方法を用いて製造されたスクリーンについて説明をする。図４から図７までの図面では、床ＦＬに対して垂直方向をＹ方向、スクリーン５０の第１基材面５１ａに平行で、Ｙ方向に直行する方向をＸ方向、Ｙ方向及びＸ方向に直交する方向をＺ方向としてＸＹＺ直交座標系で記載をする。また、重力の作用する方向を基準として、落下作用となる方向を下方向、逆方向を上方向とする。
【００５１】
本実施形態のスクリーン５０は、図４に示すように、スクリーン５０近傍の床ＦＬに設置したプロジェクターＰＪなどの投射型表示装置から射出された投射光Ｌｐをスクリーン５０の第１基材面５１ａで反射させて、反射した投射光Ｌｐの観察をするスクリーン５０である。
【００５２】
スクリーン基材５１は、図５（ａ）に示すように、スクリーン基材５１の表面となる第１基材面５１ａには凹部５１ｃが略全領域に形成されている。凹部５１ｃは、Ｘ方向において、スクリーン基材５１のＸ方向の中心線Ｙｃ上の所定の位置を中心とする円弧状に配列し、Ｙ方向において、この中心を同心とする同心円状に配列するスクリーン基材５１として、第１実施形態の転写工程によって形成される。なお、図５（ａ）はスクリーン１枚分のスクリーン基材５１を見た図である。
【００５３】
また、スクリーン基材５１には、前述した第１実施形態の転写工程によって、凹部５１ｃが形成される第１基材面５１ａの周囲となる保持領域５１ｇに取付孔５１ｆが形成される。取付孔５１ｆは、後述をする反射膜形成工程をおこなう際に、当該スクリーン基材５１を蒸着装置（不図示）に取り付けるために形成される。
【００５４】
図５（ｂ）に示すように、取付孔５１ｆの形成は、第１実施形態で説明をした型部材２２０の所定位置に、ベース面２２０ｂからドリル刃などによって、取付孔５１ｆの形状となる孔２２０ｅを穿孔し、押圧面２２０ａに生じるバリを突起部２２０ｄとして用いて、スクリーン基材５１へ型部材２２０に形成された形状の転写工程をおこなう。転写工程をおこなうことで、スクリーン基材５１に、複数の凹部５１ｃと同時に取付孔５１ｆと、外縁部１２の切除に用いる溝１１との形成をする。
【００５５】
本実施形態のスクリーン製造方法の工程は、反射膜形成工程を備えている。なお、第１実施形態で説明をしたアレイ基板１の製造方法を用いて、本実施形態のスクリーン基材５１が形成され、外縁部１２が切除される。また、本実施形態のスクリーンの製造方法は、反射膜形成工程からスクリーン製造方法に係る工程をおこなう。
【００５６】
反射膜形成工程は、凹部５１ｃの内面５１ｄに選択的に投射光ＬＰの反射をする反射膜５１ｅの形成をする工程である。なお、本実施形態の反射膜形成工程は、アルミニウムからなる反射膜５１ｅを蒸着によって形成をする蒸着工程を含んで構成されている。
【００５７】
図６に示す蒸着工程は、スクリーン基材５１を当該スクリーン基材５１の第１基材面５１ａが、蒸着源Ｓの上方に相対して傾斜をするように取付孔５１ｆを用いて蒸着装置に取り付けられる。なお、スクリーン基材５１の第１基材面５１ａは、図４で示したスクリーン５０のＹ軸方向で示す上側が下側に比べて、蒸着源Ｓから離れた状態に取り付けられる。また、蒸着源Ｓは、図５に示した中心線Ｙｃ上で、スクリーン基材５１の下側に設置される。
【００５８】
図６に戻り、蒸着工程の詳細の説明をする。蒸着工程は、反射膜５１ｅの形成をする際、スクリーン基材５１の第１基材面５１ａに対して、斜めに投射光Ｌｐの射出をするプロジェクターＰＪの位置を仮想光源位置Ｐとして予定しておく。ここで、蒸着源Ｓの配置は、第１基材面５１ａに形成された凹部５１ｃに対する蒸着材料の角度θｓが、第１基材面５１ａの各凹部５１ｃに対する仮想光源Ｐからの投射光Ｌｐ入射角度θｐと等しいか、それよりも角度が小さくなるように蒸着源Ｓを配置して、投射光Ｌｐの入射方向から各凹部５１ｃに蒸着材料を蒸着させる。
【００５９】
前述の蒸着工程をおこなうことで、凹部５１ｃの内面５１ｄに投射光Ｌｐが投射される領域に沿って、反射膜５１ｅが形成される。なお、このように斜め方向から蒸着をおこない、反射膜５１ｅを選択的に形成をすることで、蒸着源Ｓを中心にして、スクリーン基材５１の第１基材面５１ａの各凹部５１ｃに放射状で部分的に反射膜５１ｅが形成される。本実施形態では、反射膜５１ｅの形成に蒸着法を用いたが、スプレーコート法や印刷法によって反射膜５１ｅの形成をすることができる。
【００６０】
図７（ａ）は、上述したスクリーンの製造方法によって形成したスクリーン５０の一部を模式的に示す概断面図である。形成されたスクリーン５０は、プロジェクターＰＪから投射された投射光Ｌｐをスクリーン５０に形成された凹部５１ｃの反射膜５１ｅによって、観察者側（Ｚ軸方向）に反射される。また、スクリーン５０に、室内灯等からの不要な外光６０が入射した場合は、反射膜５１ｅ以外の凹部５１ｃに吸収されるため、観察者側には反射されることの抑制をする。
【００６１】
また図７（ｂ）は、本実施形態に係るスクリーン５０の形成される凹部５１ｃを凸部５２ｃに替えたスクリーン５０の一部を模式的に示す概断面図である。図７（ｂ）に示すスクリーン５０は、スクリーン基材５１の第１基材面５１ａに形成された凹部５１ｃに替えて、凸状の凸部５２ｃが形成されたアレイ基板１をスクリーン基材５１として用いたスクリーン５０である。スクリーン基材５１の第１基材面５１ａに複数の凸部５２ｃが形成され、その凸部５２ｃへ選択的に反射膜５２ｅが形成されている点が前述スクリーン５０と異なっている。
【００６２】
なお、反射膜５２ｅの形成をする反射膜形成工程は、前述の凹部５１ｃを備えるスクリーン５０の形成と同様の工程および方法でおこなわれる。
【００６３】
反射膜５２ｅの形成をする反射膜形成工程は、第１実施形態の転写工程の後に行われる。反射膜形成工程は、前述の凹部５１ｃを備えたスクリーン基材５１と同様に、蒸着工程によって、スクリーン基材５１の斜め方向から蒸着されて、凸部５２ｃの外面５２ｄに選択的に反射膜５２ｅを形成させる。
【００６４】
上述した第２実施形態によれば、以下の効果が得られる。
本実施形態のスクリーン５０の製造方法によれば、投射光Ｌｐの反射をするスクリーン５０の製造をする際に、上述したアレイ基板１をスクリーン基材５１として用いることで、凸部５２ｃまたは凹部５１ｃが形成された第１基材面５１ａの縁から、その周囲に備わる保持領域５１ｇの縁までの間隔が一定となる。このことによって、スクリーンの製造工程で用いる装置にスクリーン基材５１を固定に用いる保持領域５１ｇと、第１基材面５１ａとの間隔が一定となるため、加工位置も一定となることで、加工品質を均一に保つことができる。したがって、反射膜形成工程において、反射膜が形成される凸部または凹部の投射光に対応した所定の部分に、反射膜の形成をすることができる。
【００６５】
本実施形態のスクリーンによれば、スクリーン５０に投射された投射光Ｌｐの反射をする反射膜が所定の部分に形成されているため、投射光Ｌｐが所定の方向以外に反射されることを抑制した観察しやすいスクリーンの実現をすることができる。
【００６６】
なお、上述した実施形態に限定されず、その要旨を逸脱しない範囲において種々の変更や改良等を加えて実施をすることが可能である。変形例を以下に述べる。
【００６７】
（変形例１）第１実施形態のアレイ基板１は、半円状の凸部２ｃまたは凹部１ｃが整列して形成されている。しかし、これに限定されずに多角形状の凸部２ｃまたは凹部１ｃを整列して形成しても良い。
【００６８】
（変形例２）第２実施形態のスクリーン５０は、半円状の凸部５２ｃまたは凹部５１ｃが整列し形成されたアレイ基板１を用いている。しかし、これに限定されずに多角形状の凸部５２ｃまたは凹部５１ｃを整列して形成されたアレイ基板１を用いて、反射膜を形成しスクリーンを構成しても良い。
【符号の説明】
【００６９】
１…アレイ基板、１ａ…第１基板面、１ｃ…凹部、２ｃ…凸部、１０…基板、１０ａ…第１基板面、１０ｂ…第２基板面、１１…溝、１１ｂ…切除跡、１２…外縁部、５０…スクリーン、５１…スクリーン基材、５１…スクリーン基材面、５１ａ…第１基材面、５１ｃ…凹部、５１ｄ…内面、５１ｅ…反射膜、５１ｆ…取付孔、５１ｇ…保持領域、５２ｃ…凸部、５２ｄ…外面、５２ｅ…反射膜、６０…外光、１１０…メッキ槽、１１１…電解溶液、１１２…直流電源、１１２ａ…電流、１１３…陽極電極、１１４…マスター、１１４ａ…マスター主面、１１４ｂ…絶縁膜、１１４ｃ…マスター側面、１２０ａ…仕上げ線、１２０ｂ…仕上げ線、１２０ｃ…仕上げ線、２１０…プレス転写装置、２１１…下側型ベース、２１２…上側型ベース、２１３…緩衝部材、２１３ａ…フェルト部材、２１３ｂ…樹脂製シート、２２０…型部材、２２０ａ…押圧面、２２０ｂ…ベース面、２２０ｃ…突起部、２２０ｄ…突起部、２２０ｅ…孔、２２１…凸部、２２２…凹部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アレイ基板の製造方法及びアレイ基板並びにスクリーンの製造方法及びスクリーンに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の微小な凸部、または凹部が並べられて形成されているアレイ基板が、プロジェクターなどの投射型表示装置から射出された投射光を反射させて、画像の表示をするスクリーンに適用されてきた。これらアレイ基板は、樹脂を原材料とし形成をする方法として、インプリント成形法（以下、「転写成形法」と称する。）を用いることができ、投射光を反射させるスクリーンを容易に成形をすることができることが知られている。
【０００３】
特許文献１では、フレネルレンズをホットプレス（転写成形法）によって製造をする方法において、成形用金型を形成する方法について、導電性樹脂基材を用いて前記導電性樹脂基材が露出し、かつフレネルレンズパターン形状に加工された主面を有するフレネルレンズ電鋳用母型として使用し、電鋳により前記主面上に電着した金属から複製金型を製造する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−１５６４８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、複製金型（以下、「型部材」と称する。）を用いる転写成形法によるアレイ基板の製造方法において、転写によって凸部または凹部が形成された領域と、凸部または凹部が形成されない領域、すなわちアレイ基板として不要な部分となる外縁部の切除をする切除位置の精度管理が難しいという課題があった。また、原材料が薄いフイルム状基板の場合や大型のアレイ基板をスクリーンとして用いる場合、外縁部の切除をする際に、アレイ基板の位置がずれることによって、斜めに切除される場合があり、アレイ基板の外形寸法が不揃いになるという課題があった。特許文献１では、前述する課題については触れられていない。
【０００６】
このため型部材を用いてアレイ基板などを転写成形する際に、外縁部を所定の寸法で切除し、基板に凸部や凹部が形成された領域を所定の寸法で容易に得ることができるアレイ基板の製造方法が要望されていた。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上述した課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００８】
（適用例１）本適用例に係るアレイ基板は、熱可塑性を有する基板に対し、アレイ状に転写される複数の凸部または凹部および溝が凸部または凹部と、溝となる突起部との形状を備えた型部材によって転写され、転写される溝は、基板の厚み未満の深さに形成され、基板の外縁部の切除に用いられることを特徴とする。
【０００９】
このようなアレイ基板によれば、アレイ基板となる基板に、アレイ状に形成される複数の凸部または凹部および溝が、当該基板に形成される凸部または凹部および溝の形状を備える型部材によって、同時に転写され形成される。また、転写される溝の深さは、当該基板の厚み未満とすることで、基板に転写された溝を基準に基板と、アレイ基板として不要な外縁部とを引き裂くことで、容易に外縁部の切除をすることができる。従って、アレイ基板に凸部または凹部が形成される領域の縁から、アレイ基板の縁までの間隔が一定となり、外形寸法精度の高いアレイ基板を実現できる。
【００１０】
（適用例２）本適用例に係るアレイ基板の製造方法は、熱可塑性を有する基板に対し、
前記基板にアレイ状に転写される複数の凸部または凹部、および溝となる突起部の形状を備える型部材と、型部材を基板に押圧をすることによって、型部材に形成された凸部または凹部、および突起部の形状を基板に転写をする基板転写工程とを備えることを特徴とする。
【００１１】
このようなアレイ基板の製造方法によれば、アレイ基板となる基板に転写される複数の凸部または凹部、および溝となる突起部の形状を備える型部材を、転写工程によって基板に押圧をすることで、型部材に備えられた形状が当該基板に転写され、アレイ基板を構成する複数の凸部または凹部および溝を、同時に形成させることができる。従って、アレイ基板として不要な外縁部の切除をする際に、当該アレイ基板と、切除位置との調整をすることなく、形成された溝を基準として引き裂くことで、切除に係る装置を設けることなく外縁部を切除できる。
【００１２】
（適用例３）上記適用例に係るアレイ基板の製造方法において、型部材を電気鋳造によって形成をする型部材形成工程を備えることが好ましい。
【００１３】
このようなアレイ基板の製造方法によれば、型部材の形成は、アレイ基板に転写される形状を備える母型を元に、電気鋳造によって母型にメッキ層を電着させ型部材の形成をすることで、アレイ基板に形成される溝となる形状を母型に備えることなく、溝の形成をする突起部を備える型部材の形成をすることができる。従って、既に製作している母型を用いて、溝となる突起部を備える型部材の形成をすることができ、突起部の形成をするための新たな母型を要しない。
【００１４】
（適用例４）本適用例に係るスクリーンは、熱可塑性を有する基板に対し、アレイ状に転写される複数の凸部または凹部および溝が、凸部または凹部と、溝となる突起部との形状を備えた型部材によって転写され、転写される溝は、基板の厚み未満の深さに形成されて基板の外縁部の切除に用いられ、基板に転写された複数の凸部または凹部に投射光を反射させる反射膜を備えることを特徴とする。
【００１５】
このようなスクリーンによれば、スクリーン基材となる基板に、投射光の反射をさせる反射膜が形成される凸部または凹部、およびスクリーンとして不要な外縁部の切除に用いる溝を、当該基板に形成される凸部または凹部および溝の形状を備える型部材を基板に押圧し転写することで同時に形成される。また、転写される溝の深さは、当該基板の厚み未満とすることで、基板に転写された溝を基準に基板と、外縁部とを引き裂くことで、当該基板と、切除位置との調整をなく外縁部の切除をすることができる。このことによって、スクリーン基材となる基板に凸部または凹部が形成される領域の縁から、基板の縁までの間隔が一定となり、外形寸法精度の高いスクリーンを得ることができる。従って、外形寸法精度が高いことから投射光の反射をさせる反射膜が所定の部分に形成されるため、投射光が所定の方向以外に反射されることを抑制した観察しやすいスクリーンが実現できる。
【００１６】
（適用例５）本適用例に係るスクリーンの製造方法は、熱可塑性を有する基板対し、基板にアレイ状に転写される複数の凸部または凹部、および溝となる突起部の形状を備える型部材の形成をする型部材形成工程と、型部材を基板に押圧をすることによって、型部材に形成された凸部または凹部、および突起部の形状を基板に転写をする基板転写工程と、基板に転写された複数の凸部または凹部に対し、投射光を反射させる反射膜の形成をする反射膜形成工程とを備えることを特徴とする。
【００１７】
このようなスクリーンの製造方法によれば、スクリーン基材となる基板に転写される複数の凸部または凹部、および溝となる突起部の形状を備える型部材形成工程で形成し、当該型部材を転写工程によって基板に押圧することで、型部材に備えられた形状が基板に転写される。また、投射光の反射をする反射膜が形成される凸部または凹部と、スクリーンとして不要な外縁部の切除に用いる溝とが同時に形成することができる。このことによって、基板に凸部または凹部が形成された第１基板面の縁から、その周囲に備わる当該スクリーン製造かかる装置に、アレイ基板の固定をするために用いる保持領域との間隔が一定となる。このことによって、反射膜の加工をする位置も一定に保つことができる。従って、反射膜形成工程において、反射膜が形成される凸部または凹部の投射光に対応した所定の部分に、反射膜の形成をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第１実施形態に係る型部材形成工程を示す模式図。
【図２】第１実施形態に係る基板の基板転写工程を示す模式図。
【図３】第１実施形態に係るアレイ基材製造方法で形成されたアレイ基板を示す模式図。
【図４】第２実施形態に係るスクリーンの設置例を示す模式図。
【図５】第２実施形態に係るスクリーン基材の転写工程および表面を示す模式図。
【図６】第２実施形態に係るスクリーン基材の反射膜形成工程を示す模式図。
【図７】第２実施形態に係るスクリーン表面の一部を模式的に示す概断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、実施形態を図面に基づいて説明をする。なお、以下に示す各図においては、各構成要素を図面上で認識され得る程度の大きさとするため、各構成要素の寸法や比率を実際の構成要素とは適宜に異ならせて記載をしている。
【００２０】
（第１実施形態）
図１から図３を参照して本実施形態のアレイ基板１の製造方法と、当該製造方法を用いて製造されたアレイ基板について説明をする。図１は、アレイ基板１となる基板を変形させる型部材２２０の形成をする型部材形成工程を示す模式図である。図２は、アレイ基材に型部材２２０の形状の転写をする基板転写工程を示す模式図である。また、図３は、本実施形態のアレイ基材製造方法で形成されたアレイ基板１を示す模式図である。
【００２１】
凹部または凸部がアレイ状に形成されたアレイ基板１の製造方法について説明をする。アレイ基板１の製造方法の工程は、工程順に型部材形成工程と、基板転写工程とを備えている。
【００２２】
（型部材形成工程）
型部材形成工程は、アレイ基板１に形成をする形状を備える母型（以下「マスター」と称する。）の形成をする工程である。型部材形成工程は、マスター形成工程と、電気鋳造工程（以下「電鋳工程」と称す。）と、型部材加工工程とを有し構成されている。
【００２３】
型部材形成工程は、先ず形成をするアレイ基板１の形状に沿ったマスター１１４をマスター形成工程によって形成をする。マスター形成工程は、マシニング加工やエッチングによって、アレイ基板１に形成される凹凸形状に沿った当該凹凸形状をマスター１１４に形成させる。なお、マスター１１４の材質は、金属やガラス、樹脂など後述する電鋳工程によるメッキ槽１１０への浸漬に耐えられる材質であれば良い。
【００２４】
電鋳工程は、電気メッキを利用した表面形状の複製であって、マスター１１４を用いて、その表面形状の元となるマスター主面１１４ａに、型部材２２０となるメッキ層を電着させ、マスター主面１１４ａに形成されている形状が型部材２２０に複製される。
【００２５】
マスター１１４の表面が絶縁性を備える材質の場合、表面形状が複製されるマスター主面１１４ａに導電処理を施す必要がある。また、マスター１１４の表面が導電性を備える材質の場合、マスター１１４の形状が複製されるマスター主面１１４ａ以外のマスター１１４の表面に絶縁膜１１４ｂを形成し、絶縁処理を施す必要がある。本実施形態では、導電性を有するマスター１１４を用いることとして説明を続ける。
【００２６】
図１（ａ）および図１（ｂ）は、型部材形成工程および当該工程で形成されるマスター１１４と、型部材２２０との概断面を示す図である。
【００２７】
電鋳工程は、図１（ａ）に示すように、被メッキ材となるニッケルや銅などの金属イオンを含む電解溶液１１１で満たされたメッキ槽１１０に、マスター１１４と、陽極電極１１３とを浸漬させる。次に、陽極電極１１３をプラス極とし、マスター１１４をマイナス極（陰極）として直流電源１１２に接続し、直流電圧の印加をする。直流電圧の印加をすることで、図１（ｂ）に示すように、陽極電極１１３から電解溶液１１１を通じて陰極となるマスター１１４に電流１１２ａが流れる。電流１１２ａが流れることによって、導電性を有するマスター主面１１４ａおよびマスター側面１１４ｃで還元反応が生じ、電解溶液１１１に含まれる金属イオンが析出し、メッキ層がマスター主面１１４ａの形状に沿って電着をすることで型部材２２０が形成される。
【００２８】
ここで、電鋳工程によって形成されるメッキ層は略等方に成長をするため、マスター主面１１４ａの凹凸形状が、形成される型部材２２０のベース面２２０ｂにも再現される。また、マスター側面１１４ｃは、平面を備える面であるため、電着するメッキ層も平面形状となり、マスター主面１１４ａに電着されるメッキ層と略同じ厚みとなる。電鋳工程は、所定の厚さにメッキ層によって型部材２２０が形成されるまでおこなう。
【００２９】
型部材加工工程は、電鋳工程で形成された型部材２２０をマスター１１４から脱型し、型部材２２０の裏面となるベース面２２０ｂの平滑化と、突起部２２０ｃを切断加工をする工程である。図１（ｃ）に示すように、ベース面２２０ｂは、後述をする基板転写工程において、基板１０の変形に用いるプレス転写装置２１０で基板１０を押圧をする力を型部材２２０に均等に加えるため、マスター主面１１４ａの形状があらわれているベース面２２０ｂの加工を施す。本実施形態では、マスター主面１１４ａの形状があらわれている凹凸部分を仕上げ線１２０ａに沿って研削し、ベース面２２０ｂが平滑化される。
【００３０】
また、型部材２２０に形成された突起部２２０ｃは、後述をする基板転写工程において、基板１０に切除用の溝１１の形成をするため、切除に適した厚みとなるように仕上げ線１２０ｂに沿って加工を施す。さらに、図１（ｄ）に示すように、マスター１１４と、型部材２２０を脱型した後に、突起部２２０ｃを切除に適した長さとなるように仕上げ線１２０ｃに沿って加工を施す。なお、本実施形態では、突起部２２０ｃの厚みｔは、０．１ｍｍ程度とし、型部材２２０の押圧面２２０ａからの長さＬは、基板１０の厚み未満となるように仕上げ線１２０ｃに沿って切除をする。切除される突起部２２０ｃの端部の形状は、突起部２２０ｃに対して直角になるように図１（ｄ）では図示しているが、突起部２２０ｃの端部が斜めになるように切除してもよい。
【００３１】
型部材形成工程の説明において、マスター１１４と、型部材２２０の上面図は省略するが、型部材形成工程で形成される型部材２２０は、当該型部材２２０の周囲に突起部２２０ｃが形成され備えられている。
【００３２】
（基板転写工程）
図２に示す基板転写工程は、アレイ基板１となる基板１０を変形させる工程である。本実施形態では、基板転写工程によって、複数の凹部１ｃを基板１０の第１基板面１０ａに転写させる。また、基板転写工程は、熱を加えた基板１０に、型部材２２０を加熱しながら押圧をする転写装置として、プレス転写装置２１０を用いて実施される。
【００３３】
図２（ａ）は、プレス転写装置２１０の構成、および基板１０を示す概断面である。図２（ｂ）は、プレス転写装置２１０が動作し、基板１０を押圧し、型部材２２０に形成されている形状を転写させている状態を示す概断面図である。図２を参照して基板転写工程の説明をする。
【００３４】
プレス転写装置２１０は、基板１０に形成させる形状とは逆形状の形状に、前述の型部材形成工程で形成された型部材２２０を加熱しながら、基板１０を上下方向から高圧力で押圧し、基板１０を型部材２２０の形状に沿わせて熱変形させて、必要な形状を転写し形成させる装置である。
【００３５】
図２（ａ）に示すように、プレス転写装置２１０は、基板１０の下側に、下側型ベース２１１と、下側型ベース２１１の上部には、凸状に形成された凸部２２１と、突起部２２０ｃを備える型部材２２０とを備えて構成される。また、プレス転写装置２１０は、基板１０の上側に、上側型ベース２１２を備えて構成される。
【００３６】
上側型ベース２１２の第２基板面１０ｂ側は、平面を有して形成されている。また、プレス転写装置２１０は、上側型ベース２１２と、基板１０との間に、高圧力で基板１０の押圧をする際に、基板１０へ圧力を均等に加えるため、緩衝部材２１３を備えている。
【００３７】
緩衝部材２１３として本実施形態では、アラミド繊維からなるフェルト部材２１３ａおよび基板１０に接する面にテフロン（登録商標）樹脂製シート２１３ｂを組み合わせて用いている。また、緩衝部材２１３としてシリコーンゴムを用いることもできる。
【００３８】
基板転写工程は、先ず、プレス転写装置２１０に対して、型部材２２０の形状を転写させる基板１０の給材をする。基板１０の給材は、図２（ａ）に示すように、基板１０の第１基板面１０ａが型部材２２０に相対し、第２基板面１０ｂが緩衝部材２１３に相対するように給材をする。次に、加熱されている下側型ベース２１１と、上側型ベース２１２とによって、給材した基板１０を予熱し、その後に、固定されている下側型ベース２１１に向かい上側型ベース２１２が移動をすることで、基板１０を押し付けて加圧をする。
【００３９】
図２（ｂ）に示すように、基板１０は、プレス転写装置２１０によって下側型ベース２１１と、上側型ベース２１２とに押し付けることにより、これら基板転写工程によって、基板１０の第１基板面１０ａは、型部材２２０に形成された凸部２２１に沿って変形して型部材２２０の形状が転写される。さらに、突起部２２０ｃが基板１０に押し付けられることで、基板１０に溝１１となる突起部２２０ｃの形状が転写され、基板１０に溝１１が形成される。形成された溝１１は、基板１０と、その溝１１の外縁部１２とを引き裂くことでアレイ基板１に不要な外縁部１２を切除し、一連のアレイ基板の製造工程が完了する。
【００４０】
図３は、上述したアレイ基板１の製造方法を用いて形成されたアレイ基板１を示す模式図である。アレイ基板１の第１基板面１ａに形成させる凹部１ｃは、アレイ基板の仕様によって、凸形状の凸部２ｃを形成させる場合もある。この場合、型部材２２０は、凸部２２１に代えて凹部２２２を備え、上述の基板転写工程によって、基板１０の第１基板面１０ａに凸形状の凸部２ｃの形成をする。
【００４１】
図３（ａ）に示すアレイ基板１は、凸部２２１が備えられた型部材２２０を用いて形成されたアレイ基板１である。当該アレイ基板１は、型部材２２０に備えられた凸部２２１の形状に沿って第１基板面１ａに凹状の凹部１ｃが形成される。また、基板１０と、外縁部１２とを引き裂いて外縁部１２が切除された際に、切除跡１１ｂがアレイ基板１に残る。
【００４２】
図３（ｂ）に示すアレイ基板１は、凹部２２２（不図示）が備えられた型部材２２０を用いて形成された基板１０である。当該アレイ基板１は、型部材２２０に備えられた凹部２２２の形状に沿って第１基板面１ａに凸状の凸部２ｃが形成される。前述と同様に、切除跡１１ｂがアレイ基板１に残る。
【００４３】
上述した第１実施形態によれば、以下の効果が得られる。
本実施形態のアレイ基板１は、アレイ基板１となる基板１０に、アレイ状に形成される複数の凸部２ｃまたは凹部１ｃおよび溝１１が、当該基板１０に形成される凸部２ｃまたは凹部１ｃ、および溝１１の形状を備える型部材２２０によって、同時に転写され形成される。また、転写される溝１１の深さは、当該基板１０の厚み未満とする。
【００４４】
このことによって、アレイ基板１に形成される凸部２ｃまたは凹部１ｃが形成される領域の縁から、溝１１までの間隔が一定とるため、当該基板１０と、外縁部１２とを溝１１を基準に引き裂くことで、外形寸法精度の高いアレイ基板１を実現できる。従って、このようなアレイ基板１が適用される光学製品において、アレイ基板１を取り付ける位置を一定に保つことができ、例えば、当該アレイ基板１に形成された凹部１ｃまたは凸部２ｃをレンズアレイとして適用した場合、アレイ基板１を透過する光束が乱れることなく所定の集光または散光をさせることができる。
【００４５】
本実施形態のアレイ基板１の製造方法は、アレイ基板１となる基板１０に転写される複数の凸部２ｃまたは凹部１ｃ、および溝１１となる突起部２２０ｃを備える型部材２２０を転写工程によって基板１０に押圧をすることで、型部材２２０に備えられた凸部２ｃまたは凹部１ｃおよび溝１１を同時に形成させることができる。
【００４６】
このことによって、外縁部１２の切除をする際に、当該基板１０と、切除をする位置との調整をすることなく、形成された溝１１を基準として引き裂くことで外縁部１２の切除をすることができる。また、突起部２２０ｃの端部を斜めに切断をすることで、転写される溝１１の端部が鋭角となり、引き裂く力によって基板１０の変形を抑制し、基板１０の端面に切除跡１１ｂの発生を抑制することができる。従って、外縁部１２の切除に係る工程や装置を設けることなく外縁部１２の切除をすることができ、アレイ基板１の製造に掛かる時間および費用の抑制をすることができるアレイ基板１の製造方法の実現をすることができる。
【００４７】
本実施形態のアレイ基板１の製造方法は、アレイ基板１に転写される形状を備えるマスター１１４を元に、電鋳工程によってマスター１１４にメッキ層を電着させ、型部材２２０の形成をする。この際に、マスター側面１１４ｃにもメッキ層を電着させる。このことによって、アレイ基板１に形成される溝１１となる形状をマスター側面１１４ｃにも電着させ、溝１１の形成をする突起部２２０ｃを備える型部材２２０の形成をすることができる。従って、既に製作しているマスター１１４を含めて、溝１１となる突起部２２０ｃを備える型部材２２０を形成することができる。
【００４８】
（第２実施形態）
本実施形態は、第１実施形態で説明をしたアレイ基板１の製造方法を用いて製造される投射光の反射をする反射膜を備えるスクリーンの製造方法である。
【００４９】
図４は、本実施形態に係るスクリーンの設置例を示す模式図である。図５は、第１実施形態で説明をしたアレイ基板１の製造方法を用いて製造するスクリーン基材の転写工程と、スクリーン基材の表面とを示す模式図である。図６は、本実施形態に係るスクリーンの反射膜形成工程を示す模式図である。また、図７は、本実施形態に係るスクリーン表面の一部を模式的に示す概断面図である。
【００５０】
図４から図７を用いて本実施形態のスクリーンの製造方法と、その製造方法を用いて製造されたスクリーンについて説明をする。図４から図７までの図面では、床ＦＬに対して垂直方向をＹ方向、スクリーン５０の第１基材面５１ａに平行で、Ｙ方向に直行する方向をＸ方向、Ｙ方向及びＸ方向に直交する方向をＺ方向としてＸＹＺ直交座標系で記載をする。また、重力の作用する方向を基準として、落下作用となる方向を下方向、逆方向を上方向とする。
【００５１】
本実施形態のスクリーン５０は、図４に示すように、スクリーン５０近傍の床ＦＬに設置したプロジェクターＰＪなどの投射型表示装置から射出された投射光Ｌｐをスクリーン５０の第１基材面５１ａで反射させて、反射した投射光Ｌｐの観察をするスクリーン５０である。
【００５２】
スクリーン基材５１は、図５（ａ）に示すように、スクリーン基材５１の表面となる第１基材面５１ａには凹部５１ｃが略全領域に形成されている。凹部５１ｃは、Ｘ方向において、スクリーン基材５１のＸ方向の中心線Ｙｃ上の所定の位置を中心とする円弧状に配列し、Ｙ方向において、この中心を同心とする同心円状に配列するスクリーン基材５１として、第１実施形態の転写工程によって形成される。なお、図５（ａ）はスクリーン１枚分のスクリーン基材５１を見た図である。
【００５３】
また、スクリーン基材５１には、前述した第１実施形態の転写工程によって、凹部５１ｃが形成される第１基材面５１ａの周囲となる保持領域５１ｇに取付孔５１ｆが形成される。取付孔５１ｆは、後述をする反射膜形成工程をおこなう際に、当該スクリーン基材５１を蒸着装置（不図示）に取り付けるために形成される。
【００５４】
図５（ｂ）に示すように、取付孔５１ｆの形成は、第１実施形態で説明をした型部材２２０の所定位置に、ベース面２２０ｂからドリル刃などによって、取付孔５１ｆの形状となる孔２２０ｅを穿孔し、押圧面２２０ａに生じるバリを突起部２２０ｄとして用いて、スクリーン基材５１へ型部材２２０に形成された形状の転写工程をおこなう。転写工程をおこなうことで、スクリーン基材５１に、複数の凹部５１ｃと同時に取付孔５１ｆと、外縁部１２の切除に用いる溝１１との形成をする。
【００５５】
本実施形態のスクリーン製造方法の工程は、反射膜形成工程を備えている。なお、第１実施形態で説明をしたアレイ基板１の製造方法を用いて、本実施形態のスクリーン基材５１が形成され、外縁部１２が切除される。また、本実施形態のスクリーンの製造方法は、反射膜形成工程からスクリーン製造方法に係る工程をおこなう。
【００５６】
反射膜形成工程は、凹部５１ｃの内面５１ｄに選択的に投射光ＬＰの反射をする反射膜５１ｅの形成をする工程である。なお、本実施形態の反射膜形成工程は、アルミニウムからなる反射膜５１ｅを蒸着によって形成をする蒸着工程を含んで構成されている。
【００５７】
図６に示す蒸着工程は、スクリーン基材５１を当該スクリーン基材５１の第１基材面５１ａが、蒸着源Ｓの上方に相対して傾斜をするように取付孔５１ｆを用いて蒸着装置に取り付けられる。なお、スクリーン基材５１の第１基材面５１ａは、図４で示したスクリーン５０のＹ軸方向で示す上側が下側に比べて、蒸着源Ｓから離れた状態に取り付けられる。また、蒸着源Ｓは、図５に示した中心線Ｙｃ上で、スクリーン基材５１の下側に設置される。
【００５８】
図６に戻り、蒸着工程の詳細の説明をする。蒸着工程は、反射膜５１ｅの形成をする際、スクリーン基材５１の第１基材面５１ａに対して、斜めに投射光Ｌｐの射出をするプロジェクターＰＪの位置を仮想光源位置Ｐとして予定しておく。ここで、蒸着源Ｓの配置は、第１基材面５１ａに形成された凹部５１ｃに対する蒸着材料の角度θｓが、第１基材面５１ａの各凹部５１ｃに対する仮想光源Ｐからの投射光Ｌｐ入射角度θｐと等しいか、それよりも角度が小さくなるように蒸着源Ｓを配置して、投射光Ｌｐの入射方向から各凹部５１ｃに蒸着材料を蒸着させる。
【００５９】
前述の蒸着工程をおこなうことで、凹部５１ｃの内面５１ｄに投射光Ｌｐが投射される領域に沿って、反射膜５１ｅが形成される。なお、このように斜め方向から蒸着をおこない、反射膜５１ｅを選択的に形成をすることで、蒸着源Ｓを中心にして、スクリーン基材５１の第１基材面５１ａの各凹部５１ｃに放射状で部分的に反射膜５１ｅが形成される。本実施形態では、反射膜５１ｅの形成に蒸着法を用いたが、スプレーコート法や印刷法によって反射膜５１ｅの形成をすることができる。
【００６０】
図７（ａ）は、上述したスクリーンの製造方法によって形成したスクリーン５０の一部を模式的に示す概断面図である。形成されたスクリーン５０は、プロジェクターＰＪから投射された投射光Ｌｐをスクリーン５０に形成された凹部５１ｃの反射膜５１ｅによって、観察者側（Ｚ軸方向）に反射される。また、スクリーン５０に、室内灯等からの不要な外光６０が入射した場合は、反射膜５１ｅ以外の凹部５１ｃに吸収されるため、観察者側には反射されることの抑制をする。
【００６１】
また図７（ｂ）は、本実施形態に係るスクリーン５０の形成される凹部５１ｃを凸部５２ｃに替えたスクリーン５０の一部を模式的に示す概断面図である。図７（ｂ）に示すスクリーン５０は、スクリーン基材５１の第１基材面５１ａに形成された凹部５１ｃに替えて、凸状の凸部５２ｃが形成されたアレイ基板１をスクリーン基材５１として用いたスクリーン５０である。スクリーン基材５１の第１基材面５１ａに複数の凸部５２ｃが形成され、その凸部５２ｃへ選択的に反射膜５２ｅが形成されている点が前述スクリーン５０と異なっている。
【００６２】
なお、反射膜５２ｅの形成をする反射膜形成工程は、前述の凹部５１ｃを備えるスクリーン５０の形成と同様の工程および方法でおこなわれる。
【００６３】
反射膜５２ｅの形成をする反射膜形成工程は、第１実施形態の転写工程の後に行われる。反射膜形成工程は、前述の凹部５１ｃを備えたスクリーン基材５１と同様に、蒸着工程によって、スクリーン基材５１の斜め方向から蒸着されて、凸部５２ｃの外面５２ｄに選択的に反射膜５２ｅを形成させる。
【００６４】
上述した第２実施形態によれば、以下の効果が得られる。
本実施形態のスクリーン５０の製造方法によれば、投射光Ｌｐの反射をするスクリーン５０の製造をする際に、上述したアレイ基板１をスクリーン基材５１として用いることで、凸部５２ｃまたは凹部５１ｃが形成された第１基材面５１ａの縁から、その周囲に備わる保持領域５１ｇの縁までの間隔が一定となる。このことによって、スクリーンの製造工程で用いる装置にスクリーン基材５１を固定に用いる保持領域５１ｇと、第１基材面５１ａとの間隔が一定となるため、加工位置も一定となることで、加工品質を均一に保つことができる。したがって、反射膜形成工程において、反射膜が形成される凸部または凹部の投射光に対応した所定の部分に、反射膜の形成をすることができる。
【００６５】
本実施形態のスクリーンによれば、スクリーン５０に投射された投射光Ｌｐの反射をする反射膜が所定の部分に形成されているため、投射光Ｌｐが所定の方向以外に反射されることを抑制した観察しやすいスクリーンの実現をすることができる。
【００６６】
なお、上述した実施形態に限定されず、その要旨を逸脱しない範囲において種々の変更や改良等を加えて実施をすることが可能である。変形例を以下に述べる。
【００６７】
（変形例１）第１実施形態のアレイ基板１は、半円状の凸部２ｃまたは凹部１ｃが整列して形成されている。しかし、これに限定されずに多角形状の凸部２ｃまたは凹部１ｃを整列して形成しても良い。
【００６８】
（変形例２）第２実施形態のスクリーン５０は、半円状の凸部５２ｃまたは凹部５１ｃが整列し形成されたアレイ基板１を用いている。しかし、これに限定されずに多角形状の凸部５２ｃまたは凹部５１ｃを整列して形成されたアレイ基板１を用いて、反射膜を形成しスクリーンを構成しても良い。
【符号の説明】
【００６９】
１…アレイ基板、１ａ…第１基板面、１ｃ…凹部、２ｃ…凸部、１０…基板、１０ａ…第１基板面、１０ｂ…第２基板面、１１…溝、１１ｂ…切除跡、１２…外縁部、５０…スクリーン、５１…スクリーン基材、５１…スクリーン基材面、５１ａ…第１基材面、５１ｃ…凹部、５１ｄ…内面、５１ｅ…反射膜、５１ｆ…取付孔、５１ｇ…保持領域、５２ｃ…凸部、５２ｄ…外面、５２ｅ…反射膜、６０…外光、１１０…メッキ槽、１１１…電解溶液、１１２…直流電源、１１２ａ…電流、１１３…陽極電極、１１４…マスター、１１４ａ…マスター主面、１１４ｂ…絶縁膜、１１４ｃ…マスター側面、１２０ａ…仕上げ線、１２０ｂ…仕上げ線、１２０ｃ…仕上げ線、２１０…プレス転写装置、２１１…下側型ベース、２１２…上側型ベース、２１３…緩衝部材、２１３ａ…フェルト部材、２１３ｂ…樹脂製シート、２２０…型部材、２２０ａ…押圧面、２２０ｂ…ベース面、２２０ｃ…突起部、２２０ｄ…突起部、２２０ｅ…孔、２２１…凸部、２２２…凹部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性を有する基板に対し、
アレイ状に転写される複数の凸部または凹部および溝が、前記凸部または前記凹部と、前記溝となる突起部との形状を備えた型部材によって転写され、
転写される前記溝は、前記基板の厚み未満の深さに形成され、前記基板の外縁部の切除に用いられること、
を特徴とするアレイ基板。
【請求項２】
熱可塑性を有する基板に対し、
前記基板にアレイ状に転写される複数の凸部または凹部、および溝となる突起部の形状を備える型部材と、
前記型部材を前記基板に押圧をすることによって、前記型部材に形成された前記凸部または前記凹部、および前記突起部の形状を前記基板に転写をする基板転写工程と、
を備えることを特徴とするアレイ基板の製造方法。
【請求項３】
請求項２に記載のアレイ基板の製造方法であって、
前記型部材を電気鋳造によって形成をする型部材形成工程を備えること、を特徴とするアレイ基板の製造方法。
【請求項４】
熱可塑性を有する基板に対し、
アレイ状に転写される複数の凸部または凹部および溝が、前記凸部または前記凹部と、前記溝となる突起部との形状を備えた型部材によって転写され、転写される前記溝は、前記基板の厚み未満の深さに形成されて前記基板の外縁部の切除に用いられ、
前記基板に転写された複数の前記凸部または前記凹部に投射光を反射させる反射膜を備えること、
を特徴とするスクリーン。
【請求項５】
熱可塑性を有する基板対し、
前記基板にアレイ状に転写される複数の凸部または凹部、および溝となる突起部の形状を備える型部材の形成をする型部材形成工程と、
前記型部材を前記基板に押圧をすることによって、前記型部材に形成された前記凸部または前記凹部、および前記突起部の形状を前記基板に転写をする基板転写工程と、
前記基板に転写された複数の凸部または凹部に対し、投射光を反射させる反射膜の形成をする反射膜形成工程とを備えること、
を特徴とするスクリーンの製造方法。
【請求項１】
熱可塑性を有する基板に対し、
アレイ状に転写される複数の凸部または凹部および溝が、前記凸部または前記凹部と、前記溝となる突起部との形状を備えた型部材によって転写され、
転写される前記溝は、前記基板の厚み未満の深さに形成され、前記基板の外縁部の切除に用いられること、
を特徴とするアレイ基板。
【請求項２】
熱可塑性を有する基板に対し、
前記基板にアレイ状に転写される複数の凸部または凹部、および溝となる突起部の形状を備える型部材と、
前記型部材を前記基板に押圧をすることによって、前記型部材に形成された前記凸部または前記凹部、および前記突起部の形状を前記基板に転写をする基板転写工程と、
を備えることを特徴とするアレイ基板の製造方法。
【請求項３】
請求項２に記載のアレイ基板の製造方法であって、
前記型部材を電気鋳造によって形成をする型部材形成工程を備えること、を特徴とするアレイ基板の製造方法。
【請求項４】
熱可塑性を有する基板に対し、
アレイ状に転写される複数の凸部または凹部および溝が、前記凸部または前記凹部と、前記溝となる突起部との形状を備えた型部材によって転写され、転写される前記溝は、前記基板の厚み未満の深さに形成されて前記基板の外縁部の切除に用いられ、
前記基板に転写された複数の前記凸部または前記凹部に投射光を反射させる反射膜を備えること、
を特徴とするスクリーン。
【請求項５】
熱可塑性を有する基板対し、
前記基板にアレイ状に転写される複数の凸部または凹部、および溝となる突起部の形状を備える型部材の形成をする型部材形成工程と、
前記型部材を前記基板に押圧をすることによって、前記型部材に形成された前記凸部または前記凹部、および前記突起部の形状を前記基板に転写をする基板転写工程と、
前記基板に転写された複数の凸部または凹部に対し、投射光を反射させる反射膜の形成をする反射膜形成工程とを備えること、
を特徴とするスクリーンの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−２３０２８９（Ｐ２０１２−２３０２８９Ａ）
【公開日】平成２４年１１月２２日（２０１２．１１．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−９９２３７（Ｐ２０１１−９９２３７）
【出願日】平成２３年４月２７日（２０１１．４．２７）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月２２日（２０１２．１１．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月２７日（２０１１．４．２７）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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