凹部付き基板の製造方法及び投写用スクリーン
【課題】形成される凹部の形状を均一にすることが可能な凹部付き基板の製造方法を提供する。
【解決手段】複数の凹部を有する凹部付き基板の製造方法であって、複数の開口部を有するマスク層を基板上に形成するマスク層形成工程Ｓ２と、開口部を介して基板にエッチングを施し、凹部を形成するエッチング工程Ｓ３，Ｓ６と、凹部を酸性溶液で洗浄する洗浄工程Ｓ４，Ｓ７と、マスク層を除去するマスク層除去工程Ｓ８とを含むことを特徴とする凹部付き基板の製造方法。
【解決手段】複数の凹部を有する凹部付き基板の製造方法であって、複数の開口部を有するマスク層を基板上に形成するマスク層形成工程Ｓ２と、開口部を介して基板にエッチングを施し、凹部を形成するエッチング工程Ｓ３，Ｓ６と、凹部を酸性溶液で洗浄する洗浄工程Ｓ４，Ｓ７と、マスク層を除去するマスク層除去工程Ｓ８とを含むことを特徴とする凹部付き基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、凹部付き基板の製造方法及び投写用スクリーンに関する。
【０００２】
従来、複数の凹部を有する凹部付き基板の製造方法であって、複数の開口部を有するマスク層を基板上に形成するマスク層形成工程と、開口部を介して基板にエッチングを施し、凹部を形成するエッチング工程と、マスク層を除去するマスク層除去工程とを含む凹部付き基板の製造方法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
従来の凹部付き基板の製造方法によれば、微小な凹部を有する凹部付き基板（主にガラスからなるもの。）を製造することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２８７３７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の凹部付き基板の製造方法においては、工程の途中で凹部に生じる副生成物の存在により、形成される凹部の形状を均一にすることが困難となることがある。
【０００５】
そこで、本発明は上記の問題を解決するためになされたもので、形成される凹部の形状を均一にすることが可能な凹部付き基板の製造方法を提供することを目的とする。また、上記のような凹部付き基板を用いて製造した投写用スクリーンを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の発明者による鋭意研究の結果、凹部に生じる副生成物はエッチングに用いる溶液（以下、エッチング溶液という。）と基板に含まれる物質（カルシウム等）とが反応して生じる不溶性の塩であり、当該副生成物は酸性溶液を用いることにより除去可能であることが判明した。本発明はこれを踏まえて完成されたものである。本発明は、以下の構成要素からなる。
【０００７】
［１］本発明の凹部付き基板の製造方法は、複数の凹部を有する凹部付き基板の製造方法であって、複数の開口部を有するマスク層を基板上に形成するマスク層形成工程と、前記開口部を介して前記基板にエッチングを施し、凹部を形成するエッチング工程と、前記凹部を酸性溶液で洗浄する洗浄工程と、前記マスク層を除去するマスク層除去工程とを含むことを特徴とする。
【０００８】
このため、本発明の凹部付き基板の製造方法によれば、凹部を酸性溶液で洗浄する洗浄工程を含むため、工程の途中で凹部に生じる副生成物を除去することが可能であり、その結果、形成される凹部の形状を均一にすることが可能となる。
【０００９】
また、本発明の凹部付き基板の製造方法によれば、エッチング工程と洗浄工程とを別に含むため、エッチングが完全に終了した後に副生成物を除去することになることから、形成される凹部の形状を一層均一にすることが可能となる。
【００１０】
本発明の凹部付き基板の製造方法は、特にガラスからなる凹部付き基板の製造に好適に用いることができる。ガラスとしては、ソーダガラス（ソーダ石灰ガラスともいう。）、カリウムガラス、石英ガラス、鉛ガラス、結晶性ガラス、ホウ珪酸ガラス等を挙げることができる。
【００１１】
本発明の凹部付き基板の製造方法で製造された凹部付き基板は、投写用スクリーンを製造するために特に好適に用いることができる。投写用スクリーンにおいて、投写光を使用者の方へ向けて反射する凹部（いわゆるマイクロレンズ）を形成するためである。
【００１２】
［２］本発明の凹部付き基板の製造方法においては、前記エッチング工程と、前記洗浄工程とをこの順番で少なくとも一回繰り返すことが好ましい。
【００１３】
本発明の凹部付き基板の製造方法によれば、エッチング工程を少なくとも一回繰り返すことにより、様々な大きさの凹部を形成することが可能となる。
【００１４】
また、エッチング工程と洗浄工程とをこの順番で繰り返すため、エッチング工程の度に洗浄工程を行って副生成物を除去し、繰り返しエッチング工程を行っても形成される凹部の形状を一層均一にすることが可能となる。
【００１５】
［３］本発明の凹部付き基板の製造方法においては、複数回繰り返す前記エッチング工程のうちあるエッチング工程とその１つ後のエッチング工程との間に実施する工程であって、前記開口部の開口面積を拡大する開口部拡大工程をさらに含むことが好ましい。
【００１６】
ところで、上記［２］のようにエッチング工程を繰り返す場合、途中でマスク層が凹部表面に落着し、エッチングを阻害することがある。一方、上記のような方法とすることにより、マスク層がエッチングを阻害するのを抑制することが可能となる。
【００１７】
開口部拡大工程は、数回繰り返すエッチング工程のうちあるエッチング工程とその１つ後のエッチング工程との間に実施すればよく、つまり、洗浄工程の前に実施してもよく、洗浄工程の後に実施してもよい。
【００１８】
開口部拡大工程は、例えば、粘着テープや粘着ローラーといった粘着体や、レーザー、水圧、サンドブラストといった物理的手段を用いて実施することができる。
【００１９】
［４］本発明の凹部付き基板の製造方法においては、前記酸性溶液は、硫酸及び酢酸を含む水溶液からなることが好ましい。
【００２０】
このような方法とすることにより、特に副生成物が基板中に含まれるカルシウム由来のものである場合に、当該副生成物を高い効率で除去することが可能となる。
【００２１】
［５］本発明の凹部付き基板の製造方法においては、前記酸性溶液は、濃度が１ｖｏｌ％〜５０ｖｏｌ％の範囲内にある硫酸水溶液と、濃度が１ｖｏｌ％〜５０ｖｏｌ％の範囲内にある酢酸水溶液とを混合して製造されたものであることが好ましい。
【００２２】
このような方法とすることにより、特に副生成物が基板中に含まれるカルシウム由来のものである場合に、当該副生成物をより高い効率で除去することが可能となる。
【００２３】
なお、硫酸水溶液の濃度を１ｖｏｌ％〜５０ｖｏｌ％の範囲内としたのは、当該濃度が１ｖｏｌ％より小さい場合、副生成物を十分除去することができないことがあるからであり、当該濃度が５０ｖｏｌ％より大きい場合、マスク層を傷めるおそれがあり、また、硫酸とアルカリ成分との塩が発生してしまうおそれがあるからである。また、上記水溶液において、酢酸水溶液の濃度を１ｖｏｌ％〜５０ｖｏｌ％の範囲内としたのは、当該濃度が１ｖｏｌ％より小さい場合、副生成物を十分除去することができないことがあるからであり、当該濃度が５０ｖｏｌ％より大きい場合、マスク層を傷めるおそれがあるからである。
【００２４】
上記観点からは、酸性溶液は、濃度が２ｖｏｌ％〜３０ｖｏｌ％の範囲内にある硫酸水溶液と、濃度が２ｖｏｌ％〜３０ｖｏｌ％の範囲内にある酢酸水溶液とを混合して製造されたものであることが一層好ましく、濃度が４ｖｏｌ％〜２０ｖｏｌ％の範囲内にある硫酸水溶液と、濃度が４ｖｏｌ％〜２０ｖｏｌ％の範囲内にある酢酸水溶液とを混合して製造されたものであることがより一層好ましい。
【００２５】
［６］本発明の凹部付き基板の製造方法においては、前記基板は、ソーダガラスからなることが好ましい。
【００２６】
ソーダガラスは比較的安価であるため、上記のような方法とすることにより、凹部付き基板の製造コストを低減することが可能となる。
【００２７】
なお、ソーダガラスはカルシウムを含むため、エッチング工程において副生成物が生成しやすいという性質がある。このため、本発明は、上記［６］の場合に特に好適に用いることができる。
【００２８】
［７］本発明の凹部付き基板の製造方法においては、前記洗浄工程は、前記基板を前記酸性溶液に浸漬することにより実施することが好ましい。
【００２９】
このような方法とすることにより、凹部全体に対して比較的均一に酸性溶液を行き渡らせることが可能となり、その結果、より確実に副生成物を除去することが可能となる。
【００３０】
［８］本発明の凹部付き基板の製造方法においては、前記洗浄工程は、前記基板に前記酸性溶液を噴射することにより実施することが好ましい。
【００３１】
このような方法とすることにより、比較的少ない酸性溶液で洗浄工程を実施することが可能となり、その結果、廃液を比較的少なくすることが可能となる。
【００３２】
［９］本発明の投写用スクリーンは、複数の凹部又は複数の凸部を有する投写用スクリーンであって、本発明の凹部付き基板の製造方法により製造された凹部付き基板を、型として用いて製造されたことを特徴とする。
【００３３】
本発明の投写用スクリーンによれば、形成される凹部の形状を均一にすることが可能な本発明の凹部付き基板の製造方法により製造された凹部付き基板を用いて製造されたため、凹部又は凸部の形状を均一にし、投写光を精密に反射することが可能な投写用スクリーンとなる。
【００３４】
「型として用いる」とは、凹部付き基板を原型又は反転型として用いることをいう。つまり、上記［９］における投写用スクリーンは、本発明の凹部付き基板そのものは構成要素として有しないものである。
【００３５】
上記［９］の投写用スクリーンは、例えば、本発明の凹部付き基板の製造方法により製造された凹部付き基板又は当該凹部付き基板を型として製造された成形型（この場合、複数の凹部に対応する凸部を有する）を用いて、樹脂等に凹部又は凸部の形状を転写することにより製造することができる。この場合、転写したものをそのまま投写用スクリーンとしてもよいし、加工して投写用スクリーンとしてもよい。
【００３６】
［１０］本発明の投写用スクリーンは、複数の凹部を有する投写用スクリーンであって、
請求項１〜８のいずれかに記載の凹部付き基板の製造方法により製造された凹部付き基板を、スクリーン本体として用いて製造されたことを特徴とする。
【００３７】
本発明の投写用スクリーンによれば、形成される凹部の形状を均一にすることが可能な本発明の凹部付き基板の製造方法により製造された凹部付き基板を用いて製造されたため、凹部の形状を均一にし、投写光を精密に反射することが可能な投写用スクリーンとなる。
【００３８】
「スクリーン本体」とは、投写用スクリーンの主要部、特に投写光が投写される面を構成する基材となるもののことをいう。つまり、上記［１０］における投写用スクリーンは、本発明の凹部付き基板そのものを構成要素として有するものである。
【００３９】
上記［１０］の投写用スクリーンは、例えば、本発明の凹部付き基板の製造方法により製造された凹部付き基板を加工（塗装、蒸着等）することにより製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】実施形態における基板１００及び凹部付き基板１０４を説明するために示す図。
【図２】実施形態に係る凹部付き基板の製造方法のフローチャート。
【図３】実施形態に係る凹部付き基板の製造方法を説明するために示す図。
【図４】実施形態に係る凹部付き基板の製造方法を説明するために示す図。
【図５】実施形態に係る凹部付き基板の製造方法を説明するために示す図。
【図６】実施形態に係る投写用スクリーン４００を説明するために示す図。
【図７】実施形態に係る投写用スクリーン４００の製造方法のフローチャート。
【図８】実施形態に係る投写用スクリーン４００の製造方法を説明するために示す図。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
以下、本発明の凹部付き基板の製造方法及び投写用スクリーンについて、図に示す実施の形態に基づいて説明する。
【００４２】
［実施形態］
１．実施形態における基板及び凹部付き基板の構成
図１は、実施形態における基板１００及び凹部付き基板１０４を説明するために示す図である。図１（ａ）は基板１００の正面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ１−Ａ１断面図であり、図１（ｃ）は凹部付き基板１０４の正面図であり、図１（ｄ）は図１（ｃ）ののＡ２−Ａ２断面図である。なお、図１においては、説明を簡単にするために基板１００の厚み及び凹部付き基板１０４の厚みを大きく表示している。これは、後述する図３〜図５、図８においても同様である。また、図１（ｃ）及び図１（ｄ）においては、説明を簡単にするために凹部を大きく表示し、さらに数を少なくして表示している。これも、後述する図３〜図６及び図８においても同様である。
【００４３】
まず、実施形態に係る凹部付き基板の製造方法で用いる基板１００と、実施形態に係る凹部付き基板の製造方法で製造する凹部付き基板１０４について説明する。
【００４４】
基板１００は、後述する基板準備工程Ｓ１で用意するものである。基板１００はソーダガラス（ソーダ石灰ガラスともいう。）からなる。なお、ガラスとしては、カリウムガラス、石英ガラス、鉛ガラス、結晶性ガラス、ホウ珪酸ガラス等、他の種類のガラスも用いることができる。
本発明の凹部付き基板の製造方法においては、様々な形状や大きさの基板を用いることができるが、実施形態における基板１００は、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように板状の形状を有し、その大きさは縦１．５ｍ、横２．５ｍ、厚さ１０ｍｍである。
【００４５】
凹部付き基板１０４は、図１（ｃ）及び図１（ｄ）に示すように、同心円状に配置された複数の凹部１５２（一部にのみ記号を図示。）を有する。凹部１５２は、略球面状の内面を有する。当該内面は、例えば、直径０．４ｍｍの球における表面に相当する面からなる。円周方向に隣接する凹部１５２の中心間の距離は、例えば、０．１８ｍｍである。径方向に隣接する凹部１５２の中心間の距離は、例えば、０．２５ｍｍ〜０．８ｍｍである。
【００４６】
２．実施形態に係る凹部付き基板の製造方法
【００４７】
図２は、実施形態に係る凹部付き基板の製造方法のフローチャートである。
図３〜図５は、実施形態に係る凹部付き基板の製造方法を説明するために示す図である。図３（ａ）〜図３（ｄ）、図４（ａ）〜図４（ｄ）及び図５（ａ）〜図５（ｃ）は各工程図である。なお、各工程図は、図１（ａ）のＡ１−Ａ１断面図に相当する断面図として図示している。また、説明を簡単にするために、各要素の大きさを大きく表示している。
【００４８】
実施形態に係る凹部付き基板の製造方法は、複数の凹部を有する凹部付き基板１０４の製造方法であって、図２に示すように、基板準備工程Ｓ１と、マスク層形成工程Ｓ２と、エッチング工程Ｓ３と、洗浄工程Ｓ４と、開口部拡大工程Ｓ５と、エッチング工程Ｓ６と、洗浄工程Ｓ７と、マスク層除去工程Ｓ８とをこの順番で含む。つまり、当該方法においては、エッチング工程と洗浄工程とをこの順番で１回繰り返すことになる。以下、工程ごとに説明する。
【００４９】
（１）基板準備工程Ｓ１
基板準備工程Ｓ１は、図３（ａ）に示すように、凹部付き基板１０４の基となる基板１００を準備する工程である。基板１００については既に構成を説明したため、再度の説明は省略する。
【００５０】
（２）マスク層形成工程Ｓ２
マスク層層形成工程Ｓ２は、複数の開口部１２０を有するマスク層１１２を基板上に形成する工程である。
まず、図３（ｂ）に示すように、基板１００の表面を薄膜１１０で覆う。薄膜１１０は、例えば、クロムからなる。
その後に、図３（ｃ）に示すように、複数の開口部１２０を形成して薄膜１１０をマスク層１１２とする。開口部１２０は、例えば、レーザー発振器からのレーザーにより形成することができる。本発明においては、開口部の形状は、製造を目的とする凹部付き基板における凹部の形状や大きさにより、任意の形状とすることができる。実施形態における開口部１２０は、点状の微小孔である。
【００５１】
（３）エッチング工程Ｓ３
エッチング工程Ｓ３は、図３（ｄ）に示すように、開口部１２０を介して基板１００にエッチングを施し、凹部１２２を形成する工程である。エッチングは、基板に適した種々の方法により実施できるが、例えば、一水素二フッ化アンモニウムを含むエッチング溶液によるウェットエッチングにより実施できる。このとき、エッチング溶液と基板１００に含まれる物質（特にカルシウム）とが反応して、凹部１２２内に不溶性の塩である副生成物１３０が生成する。なお、符号１０２で図示するのは、凹部１２２が形成された基板である。
【００５２】
（４）洗浄工程Ｓ４
洗浄工程Ｓ４は、凹部１２２を酸性溶液で洗浄する工程である。酸性溶液は、硫酸及び酢酸を含む水溶液からなる。さらに言えば、酸性溶液は、「濃度が１ｖｏｌ％〜５０ｖｏｌ％（好ましくは２ｖｏｌ％〜３０ｖｏｌ％、さらに好ましくは４ｖｏｌ％〜２０ｖｏｌ％）の範囲内にあり、例えば１０ｖｏｌ％の硫酸水溶液」と、「濃度が１ｖｏｌ％〜５０ｖｏｌ％（好ましくは２ｖｏｌ％〜３０ｖｏｌ％、さらに好ましくは４ｖｏｌ％〜２０ｖｏｌ％）の範囲内にあり、例えば１０ｖｏｌ％の酢酸水溶液」とを混合して製造されたものである。洗浄工程Ｓ４は、基板１０２を酸性溶液に浸漬することにより実施する。浸漬時間は、副生成物を十分に除去するという観点からは１０分以上であることが好ましく、作業工程の短縮という観点からは２０分以下であることが好ましく、例えば、１５分とすることができる。洗浄工程Ｓ４を実施すると、図４（ａ）に示すように、副生成物１３０を除去することができる。副生成物１３０の除去は、副生成物１３０が酸性溶液に溶解することを利用して行われる。
【００５３】
（５）開口部拡大工程Ｓ５
開口部拡大工程Ｓ５は、複数回繰り返すエッチング工程のうちあるエッチング工程（エッチング工程Ｓ３）とその１つ後のエッチング工程（エッチング工程Ｓ６）との間に実施する工程であって、途中でマスク層１１３が凹部１２２表面に落着するのを防ぐために開口部１２０の開口面積を広げる工程である。実施形態においては、まず、図４（ｂ）に示すように、マスク層１１２の凹部１２２側表面に粘着テープ１４０を貼り付ける。次に、図４（ｃ）に示すように、粘着テープ１４０を端から丁寧に剥がし、凹部１２２の周縁部に沿って開口部１２０の開口面積を広げ、より広い開口部１５０とする（図４（ｄ）参照。）。なお、符号１１３で示すのは剥がれたマスク層であり、符号１１４で示すのは、広げられた開口部１５０が形成されたマスク層である。
開口部拡大工程は、粘着テープ以外にも、粘着ローラーのような粘着体や、レーザー、水圧、サンドブラストといった物理的手段を用いて実施することもできる。
【００５４】
（６）エッチング工程Ｓ６
エッチング工程Ｓ６は、図５（ａ）に示すように、開口部１５０を介して基板１０２にエッチングを施し、既に形成されている凹部１２２よりも大きな凹部１５２を形成する工程である。符号１０４で図示するのは、凹部１５２が形成された基板である。エッチング工程Ｓ６は、上述のエッチング工程Ｓ３と基本的に同様の工程であるため、説明は省略する。
【００５５】
（７）洗浄工程Ｓ７
洗浄工程Ｓ７は、凹部１５２を酸性溶液で洗浄する工程である。洗浄工程Ｓ７は、上述の洗浄工程Ｓ４と基本的に同様の工程であるため、説明は省略する。洗浄工程Ｓ７を実施すると、図５（ｂ）に示すように、副生成物１３０を除去することができる。
【００５６】
（８）マスク層除去工程Ｓ８
マスク層除去工程Ｓ８は、マスク層１１４を除去する工程である。当該工程により、実施形態における凹部付き基板１０４を製造することができる。マスク層１１４の除去のためには既知の方法を用いることができ、例えば、クロム除去液（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）で除去する方法を用いることができる。
【００５７】
３．実施形態に係る投写用スクリーン４００とその製造方法
図６は、実施形態に係る投写用スクリーン４００を説明するために示す図である。図６（ａ）は投写用スクリーン４００の正面図であり、図６（ｂ）は図６（ａ）のＡ３−Ａ３断面図である。
図７は、実施形態に係る投写用スクリーン４００の製造方法のフローチャートである。
図８は、実施形態に係る投写用スクリーン４００の製造方法を説明するために示す図である。図８（ａ）〜図８（ｆ）は各工程図である。なお、各工程図は、図６（ａ）のＡ３−Ａ３断面図に相当する断面図として図示している。また、説明を簡単にするために、各要素の大きさを大きく表示している。
【００５８】
実施形態に係る投写用スクリーン４００は、図６に示すように、複数の凹部３５２（いわゆるマイクロレンズ）を有する投写用スクリーンであって、実施形態に係る凹部付き基板の製造方法により製造された凹部付き基板１０４を、型（原形）として用いて製造されるものである。なお、符号４０２で示すのは、プロジェクターからの投写光を使用者に向けて反射するための反射層である。投写用スクリーン４００の製造方法は、図７に示すように、第１転写工程Ｓ９、第２転写工程Ｓ１０及びスクリーン製造工程Ｓ１１をこの順番で含む。以下、工程ごとに説明する。
【００５９】
（１）第１転写工程Ｓ９
第１転写工程Ｓ９は、図８（ａ）〜図８（ｃ）に示すように、転写により、凹部付き基板１０４から、複数の凹部１５２に対応する複数の凸部２０２を有する成形型２００を製造する工程である。第１転写工程Ｓ９における転写は、微細な凹面を写し取ることが可能な方法により行われ、例えば、電鋳により行うことができる。成形型２００は、例えば、ニッケルからなる。
【００６０】
（２）第２転写工程Ｓ１０
第２転写工程Ｓ１０は、図８（ｄ）及び図８（ｅ）に示すように、転写により、成形型２００からスクリーン本体３００を形成する工程である。第２転写工程Ｓ１０における転写は、例えば、成形型２００の凸部２０２を樹脂シートに写し取ることにより行うことができる。樹脂シートとしては、例えば、塩化ビニールからなるものを用いることができる。
【００６１】
（３）スクリーン製造工程Ｓ１１
スクリーン製造工程Ｓ１１は、第２転写工程Ｓ１０で製造したスクリーン本体３００から投写用スクリーン４００を製造する工程である。スクリーン本体を投写用スクリーンとするためには既知の方法を用いることができ、例えば、斜方蒸着により凹部３５２に反射層４０２を形成することにより、図８（ｆ）に示すように、投写用スクリーン４００を製造することができる。反射層４０２は、例えば、アルミニウムを蒸着することにより形成することができる。投写用スクリーン４００は、いわゆるフロント投写型プロジェクターとともに用いる投写用スクリーンである。
【００６２】
４．実施形態に係る凹部付き基板の製造方法及び投写用スクリーン４００の効果
【００６３】
実施形態に係る凹部付き基板の製造方法によれば、凹部を酸性溶液で洗浄する洗浄工程Ｓ４，Ｓ７を含むため、工程の途中で凹部に生じる副生成物を除去することが可能となり、その結果、形成される凹部の形状を均一にすることが可能となる。
【００６４】
また、実施形態に係る凹部付き基板の製造方法によれば、エッチング工程Ｓ３，Ｓ６と洗浄工程Ｓ４，Ｓ７とを別に含むため、エッチングが完全に終了した後に副生成物を除去することになることから、形成される凹部の形状を一層均一にすることが可能となる。
【００６５】
また、実施形態に係る凹部付き基板の製造方法によれば、エッチング工程と洗浄工程とをこの順番で少なくとも一回繰り返すため、様々な大きさの凹部を形成することが可能となる。
【００６６】
また、実施形態に係る凹部付き基板の製造方法によれば、エッチング工程と洗浄工程とをこの順番で繰り返すため、エッチング工程の度に洗浄工程を行って副生成物を除去し、繰り返しエッチング工程を行っても、形成される凹部の形状を一層均一にすることが可能となる。
【００６７】
また、実施形態に係る凹部付き基板の製造方法によれば、あるエッチング工程（エッチング工程Ｓ３）とその１つ後のエッチング工程（エッチング工程Ｓ６）との間に実施する工程であって、開口部１２０の開口面積を拡大する開口部拡大工程Ｓ５を含むため、マスク層がエッチングを阻害するのを抑制することが可能となる。
【００６８】
また、実施形態に係る凹部付き基板の製造方法によれば、酸性溶液が硫酸及び酢酸を含む水溶液からなるため、副生成物を高い効率で除去することが可能となる。
【００６９】
また、実施形態に係る凹部付き基板の製造方法によれば、酸性溶液は、濃度が１ｖｏｌ％〜５０ｖｏｌ％の範囲内にある硫酸水溶液と、濃度が１ｖｏｌ％〜５０ｖｏｌ％の範囲内にある酢酸水溶液とを混合して製造されたものであるため、特に副生成物が基板中に含まれるカルシウム由来のものである場合に、副生成物をより高い効率で除去することが可能となる。
【００７０】
また、実施形態に係る凹部付き基板の製造方法によれば、硫酸水溶液の濃度が１ｖｏｌ％〜５０ｖｏｌ％の範囲内としたため、副生成物を十分除去することができないということもなく、また、マスク層を傷めるおそれもなく、さらにまた、硫酸とアルカリ成分との塩が発生してしまうこともない。また、酢酸水溶液の濃度を１ｖｏｌ％〜５０ｖｏｌ％の範囲内としたため、副生成物を十分除去することができないということもなく、マスク層を傷めるおそれもない。
【００７１】
また、実施形態に係る凹部付き基板の製造方法によれば、基板１００がソーダガラスからなるため、凹部付き基板の製造コストを低減することが可能となる。
【００７２】
また、実施形態に係る凹部付き基板の製造方法によれば、洗浄工程は基板を酸性溶液に浸漬することにより実施するため、凹部全体に対して比較的均一に酸性溶液を行き渡らせることが可能となり、その結果、より確実に副生成物を除去することが可能となる。
【００７３】
実施形態に係る投写用スクリーン４００によれば、形成される凹部の形状を均一にすることが可能な本発明の凹部付き基板の製造方法により製造された凹部付き基板を用いて製造されたため、凹部の形状を均一にし、投写光を精密に反射することが可能な投写用スクリーンとなる。
【００７４】
［実験例］
実験例においては、実施形態に係る凹部付き基板の製造方法と基本的に同様の方法で製造した「本発明に係る凹部付き基板」と、実施形態に係る凹部付き基板の製造方法から洗浄工程を除いた方法で製造した（つまり、従来の方法で製造した）「比較用の凹部付き基板」とを実際に作製し、歪みが生じた凹部（以下、歪み凹部という。）の数を数えることにより本発明の効果を確認した。
【００７５】
実際に作製した凹部は微小であるため、歪み凹部の数は、レーザー顕微鏡（ＶＫ−９５００、キーエンス社製）及び３次元画像測定器（ＵＭＡＰ Ｖｉｓｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ Ｕｌｔｒａ ３５０、ミツトヨ社製）により数えた。
【００７６】
その結果、「本発明の凹部付き基板」においては歪み凹部が見られなかった。一方、「比較用の凹部付き基板」においては１ｃｍ２あたり平均２４個の歪み凹部が見られた。したがって、本発明に係る凹部付き基板の製造方法によれば、凹部を酸性溶液で洗浄する洗浄工程を含むため、工程の途中で凹部に生じる副生成物を除去することが可能となり、その結果、形成される凹部の形状を均一にすることが可能となることを確認することができた。
【００７７】
以上、本発明を上記の実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。その趣旨を逸脱しない範囲において種々の様態において実施することが可能であり、例えば、次のような変形も可能である。
【００７８】
（１）上記実施形態において記載した凹部の数、基板の材質や形状等は例示であり、本発明の効果を損なわない範囲において変更することが可能である。
【００７９】
（２）上記実施形態においては、基板を酸性溶液に浸漬することにより実施する洗浄工程を用いたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、基板に酸性溶液を噴射することにより実施する洗浄工程を用いてもよい。このような方法とすることにより、比較的少ない酸性溶液で洗浄工程を実施することが可能となり、その結果、廃液を比較的少なくすることが可能となる。
【００８０】
（３）上記実施形態においては、図２に示す工程を含む凹部付き基板の製造方法を例にとって本発明の凹部付き基板の製造方法を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、他の工程（例えば、洗浄工程、検査工程や仕上工程）を含んでもよい。また、本発明の効果を損なわない限り、既知の処理（超音波処理、加熱処理等）を工程中に行ってもよい。これは、図７に示す投写用スクリーンの製造方法においても同様である。
【００８１】
（４）上記実施形態においては、実施形態に係る凹部付き基板の製造方法により製造された凹部付き基板を、型として用いて製造された投写用スクリーン４００を例にとって本発明の投写用スクリーンを説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、本発明の凹部付き基板の製造方法により製造された凹部付き基板を、スクリーン本体として用いて製造された投写用スクリーンとしてもよい。具体的には、例えば、凹部付き基板を塗装した後に凹部に斜方蒸着を行うことにより投写用スクリーンを製造することができる。このような構成とすることによっても、形成される凹部の形状を均一にすることが可能な本発明の凹部付き基板の製造方法により製造された凹部付き基板を用いて製造されたため、凹部の形状を均一にし、投写光を精密に反射することが可能な投写用スクリーンとなる。
【００８２】
（５）上記実施形態においては、エッチング工程と洗浄工程とをこの順番で１回繰り返したが、本発明はこれに限定されるものではない。エッチング工程と洗浄工程とをこの順番で２回以上繰り返してもよい。また、エッチング工程と洗浄工程とをこの順番で繰り返さずに１回だけ実施してもよい。
【００８３】
（６）上記実施形態においては、複数の凹部を有する投写用スクリーンを例にとって本発明の投写用スクリーンを説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、複数の凸部を有する投写用スクリーンとしてもよい。このような投写用スクリーンは、例えば、凹部付き基板から直接投写用スクリーン又はスクリーン本体を形成することにより製造することができる。
【００８４】
（７）上記実施形態においては、洗浄工程の後に開口部拡大工程を実施したが、本発明はこれに限定されるものではない。洗浄工程の前に開口部拡大工程を実施してもよい。
【００８５】
（８）上記実施形態においては、いわゆるフロント投写型プロジェクターとともに用いる投写用スクリーン４００を例にとって本発明を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。いわゆるリア投写型プロジェクターとともに用いる投写型スクリーンとしてもよい。
【符号の説明】
【００８６】
１００，１０２…基板、１０４…凹部付き基板、１１０…薄膜、１１２，１１４…マスク層、１１３…剥がれたマスク層、１２０，１５０…開口部、１２２…（基板の）凹部、１３０…副生成物、１４０…粘着テープ、１５２…（凹部付き基板の）凹部、２００…成形型、２０２…凸部、３００…スクリーン本体、３５２…（スクリーン本体の）凹部、４００…投写用スクリーン、４０２…反射層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、凹部付き基板の製造方法及び投写用スクリーンに関する。
【０００２】
従来、複数の凹部を有する凹部付き基板の製造方法であって、複数の開口部を有するマスク層を基板上に形成するマスク層形成工程と、開口部を介して基板にエッチングを施し、凹部を形成するエッチング工程と、マスク層を除去するマスク層除去工程とを含む凹部付き基板の製造方法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
従来の凹部付き基板の製造方法によれば、微小な凹部を有する凹部付き基板（主にガラスからなるもの。）を製造することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２８７３７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の凹部付き基板の製造方法においては、工程の途中で凹部に生じる副生成物の存在により、形成される凹部の形状を均一にすることが困難となることがある。
【０００５】
そこで、本発明は上記の問題を解決するためになされたもので、形成される凹部の形状を均一にすることが可能な凹部付き基板の製造方法を提供することを目的とする。また、上記のような凹部付き基板を用いて製造した投写用スクリーンを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の発明者による鋭意研究の結果、凹部に生じる副生成物はエッチングに用いる溶液（以下、エッチング溶液という。）と基板に含まれる物質（カルシウム等）とが反応して生じる不溶性の塩であり、当該副生成物は酸性溶液を用いることにより除去可能であることが判明した。本発明はこれを踏まえて完成されたものである。本発明は、以下の構成要素からなる。
【０００７】
［１］本発明の凹部付き基板の製造方法は、複数の凹部を有する凹部付き基板の製造方法であって、複数の開口部を有するマスク層を基板上に形成するマスク層形成工程と、前記開口部を介して前記基板にエッチングを施し、凹部を形成するエッチング工程と、前記凹部を酸性溶液で洗浄する洗浄工程と、前記マスク層を除去するマスク層除去工程とを含むことを特徴とする。
【０００８】
このため、本発明の凹部付き基板の製造方法によれば、凹部を酸性溶液で洗浄する洗浄工程を含むため、工程の途中で凹部に生じる副生成物を除去することが可能であり、その結果、形成される凹部の形状を均一にすることが可能となる。
【０００９】
また、本発明の凹部付き基板の製造方法によれば、エッチング工程と洗浄工程とを別に含むため、エッチングが完全に終了した後に副生成物を除去することになることから、形成される凹部の形状を一層均一にすることが可能となる。
【００１０】
本発明の凹部付き基板の製造方法は、特にガラスからなる凹部付き基板の製造に好適に用いることができる。ガラスとしては、ソーダガラス（ソーダ石灰ガラスともいう。）、カリウムガラス、石英ガラス、鉛ガラス、結晶性ガラス、ホウ珪酸ガラス等を挙げることができる。
【００１１】
本発明の凹部付き基板の製造方法で製造された凹部付き基板は、投写用スクリーンを製造するために特に好適に用いることができる。投写用スクリーンにおいて、投写光を使用者の方へ向けて反射する凹部（いわゆるマイクロレンズ）を形成するためである。
【００１２】
［２］本発明の凹部付き基板の製造方法においては、前記エッチング工程と、前記洗浄工程とをこの順番で少なくとも一回繰り返すことが好ましい。
【００１３】
本発明の凹部付き基板の製造方法によれば、エッチング工程を少なくとも一回繰り返すことにより、様々な大きさの凹部を形成することが可能となる。
【００１４】
また、エッチング工程と洗浄工程とをこの順番で繰り返すため、エッチング工程の度に洗浄工程を行って副生成物を除去し、繰り返しエッチング工程を行っても形成される凹部の形状を一層均一にすることが可能となる。
【００１５】
［３］本発明の凹部付き基板の製造方法においては、複数回繰り返す前記エッチング工程のうちあるエッチング工程とその１つ後のエッチング工程との間に実施する工程であって、前記開口部の開口面積を拡大する開口部拡大工程をさらに含むことが好ましい。
【００１６】
ところで、上記［２］のようにエッチング工程を繰り返す場合、途中でマスク層が凹部表面に落着し、エッチングを阻害することがある。一方、上記のような方法とすることにより、マスク層がエッチングを阻害するのを抑制することが可能となる。
【００１７】
開口部拡大工程は、数回繰り返すエッチング工程のうちあるエッチング工程とその１つ後のエッチング工程との間に実施すればよく、つまり、洗浄工程の前に実施してもよく、洗浄工程の後に実施してもよい。
【００１８】
開口部拡大工程は、例えば、粘着テープや粘着ローラーといった粘着体や、レーザー、水圧、サンドブラストといった物理的手段を用いて実施することができる。
【００１９】
［４］本発明の凹部付き基板の製造方法においては、前記酸性溶液は、硫酸及び酢酸を含む水溶液からなることが好ましい。
【００２０】
このような方法とすることにより、特に副生成物が基板中に含まれるカルシウム由来のものである場合に、当該副生成物を高い効率で除去することが可能となる。
【００２１】
［５］本発明の凹部付き基板の製造方法においては、前記酸性溶液は、濃度が１ｖｏｌ％〜５０ｖｏｌ％の範囲内にある硫酸水溶液と、濃度が１ｖｏｌ％〜５０ｖｏｌ％の範囲内にある酢酸水溶液とを混合して製造されたものであることが好ましい。
【００２２】
このような方法とすることにより、特に副生成物が基板中に含まれるカルシウム由来のものである場合に、当該副生成物をより高い効率で除去することが可能となる。
【００２３】
なお、硫酸水溶液の濃度を１ｖｏｌ％〜５０ｖｏｌ％の範囲内としたのは、当該濃度が１ｖｏｌ％より小さい場合、副生成物を十分除去することができないことがあるからであり、当該濃度が５０ｖｏｌ％より大きい場合、マスク層を傷めるおそれがあり、また、硫酸とアルカリ成分との塩が発生してしまうおそれがあるからである。また、上記水溶液において、酢酸水溶液の濃度を１ｖｏｌ％〜５０ｖｏｌ％の範囲内としたのは、当該濃度が１ｖｏｌ％より小さい場合、副生成物を十分除去することができないことがあるからであり、当該濃度が５０ｖｏｌ％より大きい場合、マスク層を傷めるおそれがあるからである。
【００２４】
上記観点からは、酸性溶液は、濃度が２ｖｏｌ％〜３０ｖｏｌ％の範囲内にある硫酸水溶液と、濃度が２ｖｏｌ％〜３０ｖｏｌ％の範囲内にある酢酸水溶液とを混合して製造されたものであることが一層好ましく、濃度が４ｖｏｌ％〜２０ｖｏｌ％の範囲内にある硫酸水溶液と、濃度が４ｖｏｌ％〜２０ｖｏｌ％の範囲内にある酢酸水溶液とを混合して製造されたものであることがより一層好ましい。
【００２５】
［６］本発明の凹部付き基板の製造方法においては、前記基板は、ソーダガラスからなることが好ましい。
【００２６】
ソーダガラスは比較的安価であるため、上記のような方法とすることにより、凹部付き基板の製造コストを低減することが可能となる。
【００２７】
なお、ソーダガラスはカルシウムを含むため、エッチング工程において副生成物が生成しやすいという性質がある。このため、本発明は、上記［６］の場合に特に好適に用いることができる。
【００２８】
［７］本発明の凹部付き基板の製造方法においては、前記洗浄工程は、前記基板を前記酸性溶液に浸漬することにより実施することが好ましい。
【００２９】
このような方法とすることにより、凹部全体に対して比較的均一に酸性溶液を行き渡らせることが可能となり、その結果、より確実に副生成物を除去することが可能となる。
【００３０】
［８］本発明の凹部付き基板の製造方法においては、前記洗浄工程は、前記基板に前記酸性溶液を噴射することにより実施することが好ましい。
【００３１】
このような方法とすることにより、比較的少ない酸性溶液で洗浄工程を実施することが可能となり、その結果、廃液を比較的少なくすることが可能となる。
【００３２】
［９］本発明の投写用スクリーンは、複数の凹部又は複数の凸部を有する投写用スクリーンであって、本発明の凹部付き基板の製造方法により製造された凹部付き基板を、型として用いて製造されたことを特徴とする。
【００３３】
本発明の投写用スクリーンによれば、形成される凹部の形状を均一にすることが可能な本発明の凹部付き基板の製造方法により製造された凹部付き基板を用いて製造されたため、凹部又は凸部の形状を均一にし、投写光を精密に反射することが可能な投写用スクリーンとなる。
【００３４】
「型として用いる」とは、凹部付き基板を原型又は反転型として用いることをいう。つまり、上記［９］における投写用スクリーンは、本発明の凹部付き基板そのものは構成要素として有しないものである。
【００３５】
上記［９］の投写用スクリーンは、例えば、本発明の凹部付き基板の製造方法により製造された凹部付き基板又は当該凹部付き基板を型として製造された成形型（この場合、複数の凹部に対応する凸部を有する）を用いて、樹脂等に凹部又は凸部の形状を転写することにより製造することができる。この場合、転写したものをそのまま投写用スクリーンとしてもよいし、加工して投写用スクリーンとしてもよい。
【００３６】
［１０］本発明の投写用スクリーンは、複数の凹部を有する投写用スクリーンであって、
請求項１〜８のいずれかに記載の凹部付き基板の製造方法により製造された凹部付き基板を、スクリーン本体として用いて製造されたことを特徴とする。
【００３７】
本発明の投写用スクリーンによれば、形成される凹部の形状を均一にすることが可能な本発明の凹部付き基板の製造方法により製造された凹部付き基板を用いて製造されたため、凹部の形状を均一にし、投写光を精密に反射することが可能な投写用スクリーンとなる。
【００３８】
「スクリーン本体」とは、投写用スクリーンの主要部、特に投写光が投写される面を構成する基材となるもののことをいう。つまり、上記［１０］における投写用スクリーンは、本発明の凹部付き基板そのものを構成要素として有するものである。
【００３９】
上記［１０］の投写用スクリーンは、例えば、本発明の凹部付き基板の製造方法により製造された凹部付き基板を加工（塗装、蒸着等）することにより製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】実施形態における基板１００及び凹部付き基板１０４を説明するために示す図。
【図２】実施形態に係る凹部付き基板の製造方法のフローチャート。
【図３】実施形態に係る凹部付き基板の製造方法を説明するために示す図。
【図４】実施形態に係る凹部付き基板の製造方法を説明するために示す図。
【図５】実施形態に係る凹部付き基板の製造方法を説明するために示す図。
【図６】実施形態に係る投写用スクリーン４００を説明するために示す図。
【図７】実施形態に係る投写用スクリーン４００の製造方法のフローチャート。
【図８】実施形態に係る投写用スクリーン４００の製造方法を説明するために示す図。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
以下、本発明の凹部付き基板の製造方法及び投写用スクリーンについて、図に示す実施の形態に基づいて説明する。
【００４２】
［実施形態］
１．実施形態における基板及び凹部付き基板の構成
図１は、実施形態における基板１００及び凹部付き基板１０４を説明するために示す図である。図１（ａ）は基板１００の正面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ１−Ａ１断面図であり、図１（ｃ）は凹部付き基板１０４の正面図であり、図１（ｄ）は図１（ｃ）ののＡ２−Ａ２断面図である。なお、図１においては、説明を簡単にするために基板１００の厚み及び凹部付き基板１０４の厚みを大きく表示している。これは、後述する図３〜図５、図８においても同様である。また、図１（ｃ）及び図１（ｄ）においては、説明を簡単にするために凹部を大きく表示し、さらに数を少なくして表示している。これも、後述する図３〜図６及び図８においても同様である。
【００４３】
まず、実施形態に係る凹部付き基板の製造方法で用いる基板１００と、実施形態に係る凹部付き基板の製造方法で製造する凹部付き基板１０４について説明する。
【００４４】
基板１００は、後述する基板準備工程Ｓ１で用意するものである。基板１００はソーダガラス（ソーダ石灰ガラスともいう。）からなる。なお、ガラスとしては、カリウムガラス、石英ガラス、鉛ガラス、結晶性ガラス、ホウ珪酸ガラス等、他の種類のガラスも用いることができる。
本発明の凹部付き基板の製造方法においては、様々な形状や大きさの基板を用いることができるが、実施形態における基板１００は、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように板状の形状を有し、その大きさは縦１．５ｍ、横２．５ｍ、厚さ１０ｍｍである。
【００４５】
凹部付き基板１０４は、図１（ｃ）及び図１（ｄ）に示すように、同心円状に配置された複数の凹部１５２（一部にのみ記号を図示。）を有する。凹部１５２は、略球面状の内面を有する。当該内面は、例えば、直径０．４ｍｍの球における表面に相当する面からなる。円周方向に隣接する凹部１５２の中心間の距離は、例えば、０．１８ｍｍである。径方向に隣接する凹部１５２の中心間の距離は、例えば、０．２５ｍｍ〜０．８ｍｍである。
【００４６】
２．実施形態に係る凹部付き基板の製造方法
【００４７】
図２は、実施形態に係る凹部付き基板の製造方法のフローチャートである。
図３〜図５は、実施形態に係る凹部付き基板の製造方法を説明するために示す図である。図３（ａ）〜図３（ｄ）、図４（ａ）〜図４（ｄ）及び図５（ａ）〜図５（ｃ）は各工程図である。なお、各工程図は、図１（ａ）のＡ１−Ａ１断面図に相当する断面図として図示している。また、説明を簡単にするために、各要素の大きさを大きく表示している。
【００４８】
実施形態に係る凹部付き基板の製造方法は、複数の凹部を有する凹部付き基板１０４の製造方法であって、図２に示すように、基板準備工程Ｓ１と、マスク層形成工程Ｓ２と、エッチング工程Ｓ３と、洗浄工程Ｓ４と、開口部拡大工程Ｓ５と、エッチング工程Ｓ６と、洗浄工程Ｓ７と、マスク層除去工程Ｓ８とをこの順番で含む。つまり、当該方法においては、エッチング工程と洗浄工程とをこの順番で１回繰り返すことになる。以下、工程ごとに説明する。
【００４９】
（１）基板準備工程Ｓ１
基板準備工程Ｓ１は、図３（ａ）に示すように、凹部付き基板１０４の基となる基板１００を準備する工程である。基板１００については既に構成を説明したため、再度の説明は省略する。
【００５０】
（２）マスク層形成工程Ｓ２
マスク層層形成工程Ｓ２は、複数の開口部１２０を有するマスク層１１２を基板上に形成する工程である。
まず、図３（ｂ）に示すように、基板１００の表面を薄膜１１０で覆う。薄膜１１０は、例えば、クロムからなる。
その後に、図３（ｃ）に示すように、複数の開口部１２０を形成して薄膜１１０をマスク層１１２とする。開口部１２０は、例えば、レーザー発振器からのレーザーにより形成することができる。本発明においては、開口部の形状は、製造を目的とする凹部付き基板における凹部の形状や大きさにより、任意の形状とすることができる。実施形態における開口部１２０は、点状の微小孔である。
【００５１】
（３）エッチング工程Ｓ３
エッチング工程Ｓ３は、図３（ｄ）に示すように、開口部１２０を介して基板１００にエッチングを施し、凹部１２２を形成する工程である。エッチングは、基板に適した種々の方法により実施できるが、例えば、一水素二フッ化アンモニウムを含むエッチング溶液によるウェットエッチングにより実施できる。このとき、エッチング溶液と基板１００に含まれる物質（特にカルシウム）とが反応して、凹部１２２内に不溶性の塩である副生成物１３０が生成する。なお、符号１０２で図示するのは、凹部１２２が形成された基板である。
【００５２】
（４）洗浄工程Ｓ４
洗浄工程Ｓ４は、凹部１２２を酸性溶液で洗浄する工程である。酸性溶液は、硫酸及び酢酸を含む水溶液からなる。さらに言えば、酸性溶液は、「濃度が１ｖｏｌ％〜５０ｖｏｌ％（好ましくは２ｖｏｌ％〜３０ｖｏｌ％、さらに好ましくは４ｖｏｌ％〜２０ｖｏｌ％）の範囲内にあり、例えば１０ｖｏｌ％の硫酸水溶液」と、「濃度が１ｖｏｌ％〜５０ｖｏｌ％（好ましくは２ｖｏｌ％〜３０ｖｏｌ％、さらに好ましくは４ｖｏｌ％〜２０ｖｏｌ％）の範囲内にあり、例えば１０ｖｏｌ％の酢酸水溶液」とを混合して製造されたものである。洗浄工程Ｓ４は、基板１０２を酸性溶液に浸漬することにより実施する。浸漬時間は、副生成物を十分に除去するという観点からは１０分以上であることが好ましく、作業工程の短縮という観点からは２０分以下であることが好ましく、例えば、１５分とすることができる。洗浄工程Ｓ４を実施すると、図４（ａ）に示すように、副生成物１３０を除去することができる。副生成物１３０の除去は、副生成物１３０が酸性溶液に溶解することを利用して行われる。
【００５３】
（５）開口部拡大工程Ｓ５
開口部拡大工程Ｓ５は、複数回繰り返すエッチング工程のうちあるエッチング工程（エッチング工程Ｓ３）とその１つ後のエッチング工程（エッチング工程Ｓ６）との間に実施する工程であって、途中でマスク層１１３が凹部１２２表面に落着するのを防ぐために開口部１２０の開口面積を広げる工程である。実施形態においては、まず、図４（ｂ）に示すように、マスク層１１２の凹部１２２側表面に粘着テープ１４０を貼り付ける。次に、図４（ｃ）に示すように、粘着テープ１４０を端から丁寧に剥がし、凹部１２２の周縁部に沿って開口部１２０の開口面積を広げ、より広い開口部１５０とする（図４（ｄ）参照。）。なお、符号１１３で示すのは剥がれたマスク層であり、符号１１４で示すのは、広げられた開口部１５０が形成されたマスク層である。
開口部拡大工程は、粘着テープ以外にも、粘着ローラーのような粘着体や、レーザー、水圧、サンドブラストといった物理的手段を用いて実施することもできる。
【００５４】
（６）エッチング工程Ｓ６
エッチング工程Ｓ６は、図５（ａ）に示すように、開口部１５０を介して基板１０２にエッチングを施し、既に形成されている凹部１２２よりも大きな凹部１５２を形成する工程である。符号１０４で図示するのは、凹部１５２が形成された基板である。エッチング工程Ｓ６は、上述のエッチング工程Ｓ３と基本的に同様の工程であるため、説明は省略する。
【００５５】
（７）洗浄工程Ｓ７
洗浄工程Ｓ７は、凹部１５２を酸性溶液で洗浄する工程である。洗浄工程Ｓ７は、上述の洗浄工程Ｓ４と基本的に同様の工程であるため、説明は省略する。洗浄工程Ｓ７を実施すると、図５（ｂ）に示すように、副生成物１３０を除去することができる。
【００５６】
（８）マスク層除去工程Ｓ８
マスク層除去工程Ｓ８は、マスク層１１４を除去する工程である。当該工程により、実施形態における凹部付き基板１０４を製造することができる。マスク層１１４の除去のためには既知の方法を用いることができ、例えば、クロム除去液（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）で除去する方法を用いることができる。
【００５７】
３．実施形態に係る投写用スクリーン４００とその製造方法
図６は、実施形態に係る投写用スクリーン４００を説明するために示す図である。図６（ａ）は投写用スクリーン４００の正面図であり、図６（ｂ）は図６（ａ）のＡ３−Ａ３断面図である。
図７は、実施形態に係る投写用スクリーン４００の製造方法のフローチャートである。
図８は、実施形態に係る投写用スクリーン４００の製造方法を説明するために示す図である。図８（ａ）〜図８（ｆ）は各工程図である。なお、各工程図は、図６（ａ）のＡ３−Ａ３断面図に相当する断面図として図示している。また、説明を簡単にするために、各要素の大きさを大きく表示している。
【００５８】
実施形態に係る投写用スクリーン４００は、図６に示すように、複数の凹部３５２（いわゆるマイクロレンズ）を有する投写用スクリーンであって、実施形態に係る凹部付き基板の製造方法により製造された凹部付き基板１０４を、型（原形）として用いて製造されるものである。なお、符号４０２で示すのは、プロジェクターからの投写光を使用者に向けて反射するための反射層である。投写用スクリーン４００の製造方法は、図７に示すように、第１転写工程Ｓ９、第２転写工程Ｓ１０及びスクリーン製造工程Ｓ１１をこの順番で含む。以下、工程ごとに説明する。
【００５９】
（１）第１転写工程Ｓ９
第１転写工程Ｓ９は、図８（ａ）〜図８（ｃ）に示すように、転写により、凹部付き基板１０４から、複数の凹部１５２に対応する複数の凸部２０２を有する成形型２００を製造する工程である。第１転写工程Ｓ９における転写は、微細な凹面を写し取ることが可能な方法により行われ、例えば、電鋳により行うことができる。成形型２００は、例えば、ニッケルからなる。
【００６０】
（２）第２転写工程Ｓ１０
第２転写工程Ｓ１０は、図８（ｄ）及び図８（ｅ）に示すように、転写により、成形型２００からスクリーン本体３００を形成する工程である。第２転写工程Ｓ１０における転写は、例えば、成形型２００の凸部２０２を樹脂シートに写し取ることにより行うことができる。樹脂シートとしては、例えば、塩化ビニールからなるものを用いることができる。
【００６１】
（３）スクリーン製造工程Ｓ１１
スクリーン製造工程Ｓ１１は、第２転写工程Ｓ１０で製造したスクリーン本体３００から投写用スクリーン４００を製造する工程である。スクリーン本体を投写用スクリーンとするためには既知の方法を用いることができ、例えば、斜方蒸着により凹部３５２に反射層４０２を形成することにより、図８（ｆ）に示すように、投写用スクリーン４００を製造することができる。反射層４０２は、例えば、アルミニウムを蒸着することにより形成することができる。投写用スクリーン４００は、いわゆるフロント投写型プロジェクターとともに用いる投写用スクリーンである。
【００６２】
４．実施形態に係る凹部付き基板の製造方法及び投写用スクリーン４００の効果
【００６３】
実施形態に係る凹部付き基板の製造方法によれば、凹部を酸性溶液で洗浄する洗浄工程Ｓ４，Ｓ７を含むため、工程の途中で凹部に生じる副生成物を除去することが可能となり、その結果、形成される凹部の形状を均一にすることが可能となる。
【００６４】
また、実施形態に係る凹部付き基板の製造方法によれば、エッチング工程Ｓ３，Ｓ６と洗浄工程Ｓ４，Ｓ７とを別に含むため、エッチングが完全に終了した後に副生成物を除去することになることから、形成される凹部の形状を一層均一にすることが可能となる。
【００６５】
また、実施形態に係る凹部付き基板の製造方法によれば、エッチング工程と洗浄工程とをこの順番で少なくとも一回繰り返すため、様々な大きさの凹部を形成することが可能となる。
【００６６】
また、実施形態に係る凹部付き基板の製造方法によれば、エッチング工程と洗浄工程とをこの順番で繰り返すため、エッチング工程の度に洗浄工程を行って副生成物を除去し、繰り返しエッチング工程を行っても、形成される凹部の形状を一層均一にすることが可能となる。
【００６７】
また、実施形態に係る凹部付き基板の製造方法によれば、あるエッチング工程（エッチング工程Ｓ３）とその１つ後のエッチング工程（エッチング工程Ｓ６）との間に実施する工程であって、開口部１２０の開口面積を拡大する開口部拡大工程Ｓ５を含むため、マスク層がエッチングを阻害するのを抑制することが可能となる。
【００６８】
また、実施形態に係る凹部付き基板の製造方法によれば、酸性溶液が硫酸及び酢酸を含む水溶液からなるため、副生成物を高い効率で除去することが可能となる。
【００６９】
また、実施形態に係る凹部付き基板の製造方法によれば、酸性溶液は、濃度が１ｖｏｌ％〜５０ｖｏｌ％の範囲内にある硫酸水溶液と、濃度が１ｖｏｌ％〜５０ｖｏｌ％の範囲内にある酢酸水溶液とを混合して製造されたものであるため、特に副生成物が基板中に含まれるカルシウム由来のものである場合に、副生成物をより高い効率で除去することが可能となる。
【００７０】
また、実施形態に係る凹部付き基板の製造方法によれば、硫酸水溶液の濃度が１ｖｏｌ％〜５０ｖｏｌ％の範囲内としたため、副生成物を十分除去することができないということもなく、また、マスク層を傷めるおそれもなく、さらにまた、硫酸とアルカリ成分との塩が発生してしまうこともない。また、酢酸水溶液の濃度を１ｖｏｌ％〜５０ｖｏｌ％の範囲内としたため、副生成物を十分除去することができないということもなく、マスク層を傷めるおそれもない。
【００７１】
また、実施形態に係る凹部付き基板の製造方法によれば、基板１００がソーダガラスからなるため、凹部付き基板の製造コストを低減することが可能となる。
【００７２】
また、実施形態に係る凹部付き基板の製造方法によれば、洗浄工程は基板を酸性溶液に浸漬することにより実施するため、凹部全体に対して比較的均一に酸性溶液を行き渡らせることが可能となり、その結果、より確実に副生成物を除去することが可能となる。
【００７３】
実施形態に係る投写用スクリーン４００によれば、形成される凹部の形状を均一にすることが可能な本発明の凹部付き基板の製造方法により製造された凹部付き基板を用いて製造されたため、凹部の形状を均一にし、投写光を精密に反射することが可能な投写用スクリーンとなる。
【００７４】
［実験例］
実験例においては、実施形態に係る凹部付き基板の製造方法と基本的に同様の方法で製造した「本発明に係る凹部付き基板」と、実施形態に係る凹部付き基板の製造方法から洗浄工程を除いた方法で製造した（つまり、従来の方法で製造した）「比較用の凹部付き基板」とを実際に作製し、歪みが生じた凹部（以下、歪み凹部という。）の数を数えることにより本発明の効果を確認した。
【００７５】
実際に作製した凹部は微小であるため、歪み凹部の数は、レーザー顕微鏡（ＶＫ−９５００、キーエンス社製）及び３次元画像測定器（ＵＭＡＰ Ｖｉｓｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ Ｕｌｔｒａ ３５０、ミツトヨ社製）により数えた。
【００７６】
その結果、「本発明の凹部付き基板」においては歪み凹部が見られなかった。一方、「比較用の凹部付き基板」においては１ｃｍ２あたり平均２４個の歪み凹部が見られた。したがって、本発明に係る凹部付き基板の製造方法によれば、凹部を酸性溶液で洗浄する洗浄工程を含むため、工程の途中で凹部に生じる副生成物を除去することが可能となり、その結果、形成される凹部の形状を均一にすることが可能となることを確認することができた。
【００７７】
以上、本発明を上記の実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。その趣旨を逸脱しない範囲において種々の様態において実施することが可能であり、例えば、次のような変形も可能である。
【００７８】
（１）上記実施形態において記載した凹部の数、基板の材質や形状等は例示であり、本発明の効果を損なわない範囲において変更することが可能である。
【００７９】
（２）上記実施形態においては、基板を酸性溶液に浸漬することにより実施する洗浄工程を用いたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、基板に酸性溶液を噴射することにより実施する洗浄工程を用いてもよい。このような方法とすることにより、比較的少ない酸性溶液で洗浄工程を実施することが可能となり、その結果、廃液を比較的少なくすることが可能となる。
【００８０】
（３）上記実施形態においては、図２に示す工程を含む凹部付き基板の製造方法を例にとって本発明の凹部付き基板の製造方法を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、他の工程（例えば、洗浄工程、検査工程や仕上工程）を含んでもよい。また、本発明の効果を損なわない限り、既知の処理（超音波処理、加熱処理等）を工程中に行ってもよい。これは、図７に示す投写用スクリーンの製造方法においても同様である。
【００８１】
（４）上記実施形態においては、実施形態に係る凹部付き基板の製造方法により製造された凹部付き基板を、型として用いて製造された投写用スクリーン４００を例にとって本発明の投写用スクリーンを説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、本発明の凹部付き基板の製造方法により製造された凹部付き基板を、スクリーン本体として用いて製造された投写用スクリーンとしてもよい。具体的には、例えば、凹部付き基板を塗装した後に凹部に斜方蒸着を行うことにより投写用スクリーンを製造することができる。このような構成とすることによっても、形成される凹部の形状を均一にすることが可能な本発明の凹部付き基板の製造方法により製造された凹部付き基板を用いて製造されたため、凹部の形状を均一にし、投写光を精密に反射することが可能な投写用スクリーンとなる。
【００８２】
（５）上記実施形態においては、エッチング工程と洗浄工程とをこの順番で１回繰り返したが、本発明はこれに限定されるものではない。エッチング工程と洗浄工程とをこの順番で２回以上繰り返してもよい。また、エッチング工程と洗浄工程とをこの順番で繰り返さずに１回だけ実施してもよい。
【００８３】
（６）上記実施形態においては、複数の凹部を有する投写用スクリーンを例にとって本発明の投写用スクリーンを説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、複数の凸部を有する投写用スクリーンとしてもよい。このような投写用スクリーンは、例えば、凹部付き基板から直接投写用スクリーン又はスクリーン本体を形成することにより製造することができる。
【００８４】
（７）上記実施形態においては、洗浄工程の後に開口部拡大工程を実施したが、本発明はこれに限定されるものではない。洗浄工程の前に開口部拡大工程を実施してもよい。
【００８５】
（８）上記実施形態においては、いわゆるフロント投写型プロジェクターとともに用いる投写用スクリーン４００を例にとって本発明を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。いわゆるリア投写型プロジェクターとともに用いる投写型スクリーンとしてもよい。
【符号の説明】
【００８６】
１００，１０２…基板、１０４…凹部付き基板、１１０…薄膜、１１２，１１４…マスク層、１１３…剥がれたマスク層、１２０，１５０…開口部、１２２…（基板の）凹部、１３０…副生成物、１４０…粘着テープ、１５２…（凹部付き基板の）凹部、２００…成形型、２０２…凸部、３００…スクリーン本体、３５２…（スクリーン本体の）凹部、４００…投写用スクリーン、４０２…反射層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の凹部を有する凹部付き基板の製造方法であって、
複数の開口部を有するマスク層を基板上に形成するマスク層形成工程と、
前記開口部を介して前記基板にエッチングを施し、凹部を形成するエッチング工程と、
前記凹部を酸性溶液で洗浄する洗浄工程と、
前記マスク層を除去するマスク層除去工程とを含むことを特徴とする凹部付き基板の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の凹部付き基板の製造方法において、
前記エッチング工程と、前記洗浄工程とをこの順番で少なくとも一回繰り返すことを特徴とする凹部付き基板の製造方法。
【請求項３】
請求項２に記載の凹部付き基板の製造方法であって、
複数回繰り返す前記エッチング工程のうちあるエッチング工程とその１つ後のエッチング工程との間に実施する工程であって、前記開口部の開口面積を拡大する開口部拡大工程をさらに含むことを特徴とする凹部付き基板の製造方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の凹部付き基板の製造方法において、
前記酸性溶液は、硫酸及び酢酸を含む水溶液からなることを特徴とする凹部付き基板の製造方法。
【請求項５】
請求項４に記載の凹部付き基板の製造方法において、
前記酸性溶液は、濃度が１ｖｏｌ％〜５０ｖｏｌ％の範囲内にある硫酸水溶液と、濃度が１ｖｏｌ％〜５０ｖｏｌ％の範囲内にある酢酸水溶液とを混合して製造されたものであることを特徴とする凹部付き基板の製造方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の凹部付き基板の製造方法において、
前記基板は、ソーダガラスからなることを特徴とする凹部付き基板の製造方法。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の凹部付き基板の製造方法において、
前記洗浄工程は、前記基板を前記酸性溶液に浸漬することにより実施することを特徴とする凹部付き基板の製造方法。
【請求項８】
請求項１〜６のいずれかに記載の凹部付き基板の製造方法において、
前記洗浄工程は、前記基板に前記酸性溶液を噴射することにより実施することを特徴とする凹部付き基板の製造方法。
【請求項９】
複数の凹部又は複数の凸部を有する投写用スクリーンであって、
請求項１〜８のいずれかに記載の凹部付き基板の製造方法により製造された凹部付き基板を、型として用いて製造されたことを特徴とする投写用スクリーン。
【請求項１０】
複数の凹部を有する投写用スクリーンであって、
請求項１〜８のいずれかに記載の凹部付き基板の製造方法により製造された凹部付き基板を、スクリーン本体として用いて製造されたことを特徴とする投写用スクリーン。
【請求項１】
複数の凹部を有する凹部付き基板の製造方法であって、
複数の開口部を有するマスク層を基板上に形成するマスク層形成工程と、
前記開口部を介して前記基板にエッチングを施し、凹部を形成するエッチング工程と、
前記凹部を酸性溶液で洗浄する洗浄工程と、
前記マスク層を除去するマスク層除去工程とを含むことを特徴とする凹部付き基板の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の凹部付き基板の製造方法において、
前記エッチング工程と、前記洗浄工程とをこの順番で少なくとも一回繰り返すことを特徴とする凹部付き基板の製造方法。
【請求項３】
請求項２に記載の凹部付き基板の製造方法であって、
複数回繰り返す前記エッチング工程のうちあるエッチング工程とその１つ後のエッチング工程との間に実施する工程であって、前記開口部の開口面積を拡大する開口部拡大工程をさらに含むことを特徴とする凹部付き基板の製造方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の凹部付き基板の製造方法において、
前記酸性溶液は、硫酸及び酢酸を含む水溶液からなることを特徴とする凹部付き基板の製造方法。
【請求項５】
請求項４に記載の凹部付き基板の製造方法において、
前記酸性溶液は、濃度が１ｖｏｌ％〜５０ｖｏｌ％の範囲内にある硫酸水溶液と、濃度が１ｖｏｌ％〜５０ｖｏｌ％の範囲内にある酢酸水溶液とを混合して製造されたものであることを特徴とする凹部付き基板の製造方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の凹部付き基板の製造方法において、
前記基板は、ソーダガラスからなることを特徴とする凹部付き基板の製造方法。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の凹部付き基板の製造方法において、
前記洗浄工程は、前記基板を前記酸性溶液に浸漬することにより実施することを特徴とする凹部付き基板の製造方法。
【請求項８】
請求項１〜６のいずれかに記載の凹部付き基板の製造方法において、
前記洗浄工程は、前記基板に前記酸性溶液を噴射することにより実施することを特徴とする凹部付き基板の製造方法。
【請求項９】
複数の凹部又は複数の凸部を有する投写用スクリーンであって、
請求項１〜８のいずれかに記載の凹部付き基板の製造方法により製造された凹部付き基板を、型として用いて製造されたことを特徴とする投写用スクリーン。
【請求項１０】
複数の凹部を有する投写用スクリーンであって、
請求項１〜８のいずれかに記載の凹部付き基板の製造方法により製造された凹部付き基板を、スクリーン本体として用いて製造されたことを特徴とする投写用スクリーン。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−２４２７１６（Ｐ２０１２−２４２７１６Ａ）
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１１４４２１（Ｐ２０１１−１１４４２１）
【出願日】平成２３年５月２３日（２０１１．５．２３）
【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１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月２３日（２０１１．５．２３）
【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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