JP2006343406A - マイクロレンズ基板、透過型スクリーンおよびリア型プロジェクションｔｖ - Google Patents

Abstract

【課題】各方向についての視野角特性に優れるとともに、高輝度の画像を表示することが可能なリア型プロジェクションＴＶを提供すること、前記リア型プロジェクションＴＶに好適に適用することができるマイクロレンズ基板、透過型スクリーンを提供すること。
【解決手段】本発明のマイクロレンズ基板は、多数個の凸状のマイクロレンズを有し、当該マイクロレンズの頂部付近に平坦部を有することを特徴とする。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の幅は、１０〜５００μｍである。マイクロレンズ基板を平面視したときの平坦部の幅は、０．１〜２５０μｍである。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の幅をＷ_０［μｍ］、マイクロレンズ基板を平面視したときの平坦部の幅をＷ_１［μｍ］としたとき、０．０５≦Ｗ_１／Ｗ_０≦０．３の関係を満足する。
【選択図】図１

Description

本発明は、マイクロレンズ基板、透過型スクリーンおよびリア型プロジェクションＴＶに関するものである。

近年、リア型プロジェクションＴＶ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。
リア型プロジェクションＴＶに用いられる透過型スクリーンには、レンチキュラレンズを備えた基板（レンズシート）が一般的に用いられている。
しかしながら、レンチキュラレンズを備えた基板を用いた場合、一般に、垂直方向（鉛直方向）の視野角特性が低い。上記のような問題を解決する目的で、レンチキュラレンズを備えた基板の代わりにマイクロレンズを備えた基板（マイクロレンズ基板）を用いる試みがある（例えば、特許文献１参照）。
一方、リア型プロジェクションＴＶにおいては、液晶テレビ、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）に比べて、十分な輝度を得るのが困難であるという問題点があった。特に、上述したようなマイクロレンズ基板を用いた場合、入射光の拡散による輝度の低下が顕著になる。

特開平４−３７２９３９号公報

本発明の目的は、各方向についての視野角特性に優れるとともに、高輝度の画像を表示することが可能なリア型プロジェクションＴＶを提供すること、前記リア型プロジェクションＴＶに好適に適用することができるマイクロレンズ基板、透過型スクリーンを提供することにある。

このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明のマイクロレンズ基板は、多数個の凸状のマイクロレンズを有するマイクロレンズ基板であって、
前記マイクロレンズの頂部付近に平坦部を有することを特徴とする。
これにより、各方向についての視野角特性に優れるとともに、高輝度の画像を表示することが可能なリア型プロジェクションＴＶに好適に適用することができるマイクロレンズ基板を提供することができる。

本発明のマイクロレンズ基板では、前記マイクロレンズは、マイクロレンズ基板を平面視したときの縦幅が横幅よりも小さい扁平形状を有するものであることが好ましい。
これにより、各方向についての視野角特性を優れたものとしつつ、光の干渉によるモアレの発生を効果的に防止することができる。
本発明のマイクロレンズ基板では、前記マイクロレンズの短軸方向の長さをＸ［μｍ］、前記マイクロレンズの長軸方向の長さをＹ［μｍ］としたとき、０．１０≦Ｘ／Ｙ≦０．９９の関係を満足することが好ましい。
これにより、マイクロレンズ基板は、より好適な視野角分布を有するものとなる。

本発明のマイクロレンズ基板では、マイクロレンズ基板を平面視したときの前記マイクロレンズの幅は、１０〜５００μｍであることが好ましい。
これにより、例えば、投影される画像において十分な解像度を保持しつつ、透過型スクリーンの生産性を特に優れたものとすることができる。
本発明のマイクロレンズ基板では、マイクロレンズ基板を平面視したときの前記平坦部の幅は、０．１〜２５０μｍであることが好ましい。
これにより、各方向についての視野角特性を十分に優れたものとするとともに、投影される画像の輝度を特に優れたものとすることができる。

本発明のマイクロレンズ基板では、マイクロレンズ基板を平面視したときの前記マイクロレンズの幅をＷ_０［μｍ］、マイクロレンズ基板を平面視したときの前記平坦部の幅をＷ_１［μｍ］としたとき、０．００５≦Ｗ_１／Ｗ_０≦０．５の関係を満足することが好ましい。
これにより、各方向についての視野角特性を優れたものとするとともに、投影される画像の輝度をさらに優れたものとすることができる。

本発明のマイクロレンズ基板では、マイクロレンズ基板を平面視したとき、１個の前記マイクロレンズが占める面積をＳ_０［μｍ^２］、当該マイクロレンズが有する前記平坦部が占める面積をＳ_１［μｍ^２］としたとき、０．００００２５≦Ｓ_１／Ｓ_０≦０．２５の関係を満足することが好ましい。
これにより、各方向についての視野角特性を優れたものとするとともに、投影される画像の輝度をさらに優れたものとすることができる。

本発明のマイクロレンズ基板では、前記マイクロレンズの前記平坦部を除く部位についての曲率半径は、５〜２５０μｍであることが好ましい。
これにより、投影される画像の輝度をさらに優れたものとすることができるとともに、各方向についての視野角特性を特に優れたものとすることができる。
本発明のマイクロレンズ基板では、前記平坦部は、前記平坦部を有さない凸レンズに対して、レーザ光を照射することにより形成されたものであることが好ましい。
これにより、マイクロレンズ基板を、より好適な平坦部を有するものとすることができる。

本発明のマイクロレンズ基板では、前記レーザ光は、ＣＯ_２レーザまたはエキシマレーザであることが好ましい。
これにより、マイクロレンズ基板を、さらに好適な平坦部を有するものとすることができる。
本発明のマイクロレンズ基板では、前記平坦部を有する前記マイクロレンズは、当該マイクロレンズに対応する形状の凹部を有する凹部付き基板を用いて形成されたものであることが好ましい。
これにより、マイクロレンズ基板を、より好適な平坦部を有するものとすることができる。

本発明のマイクロレンズ基板では、前記凹部付き基板は、エッチングにより形成された凹部内に、流動性を有する材料を供給し、その後、前記材料を固化することにより、前記凹部の底部付近に平坦部を形成したものであることが好ましい。
これにより、容易かつ確実に、マイクロレンズ基板を、より好適な平坦部を有するものとすることができる。

本発明の透過型スクリーンは、本発明のマイクロレンズ基板を備えたことを特徴とする。
これにより、各方向についての視野角特性に優れるとともに、高輝度の画像を表示することが可能なリア型プロジェクションＴＶに好適に適用することができる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ションＴＶでは、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、各方向についての視野角特性に優れるとともに、高輝度の画像を表示することが可能なリア型プロジェクションＴＶを提供することができる。

以下、本発明について、添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
なお、本発明において、「基板」とは、実質的に可撓性を有さない、比較的肉厚の大きいものから、シート状のものや、フィルム状のもの等の含む概念のことを指す。
本発明のマイクロレンズ基板の用途は、特に限定されないが、本実施形態では、マイクロレンズ基板を、主に、透過型スクリーン、リア型プロジェクションＴＶを構成する部材として用いるものとして説明する。

［マイクロレンズ基板］
まず、本発明のマイクロレンズ基板について説明する。
図１は、本発明のマイクロレンズ基板の好適な実施形態を示す模式的な縦断面図、図２は、図１に示すマイクロレンズ基板の平面図である。なお、以下の説明では、図１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。
マイクロレンズ基板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、所定のパターンで配列された複数個の凸状のマイクロレンズ（凸レンズ）２１を備えた基板本体２と、遮光性を有する材料で構成されたブラックマトリックス（遮光膜）３とを備えている。

基板本体２は、通常、透明性を有する材料で構成される。
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、所定の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。

基板本体２を構成する樹脂材料（固化した状態の樹脂材料）は、一般に、各種気体（マイクロレンズ基板１が用いられる雰囲気）より大きな絶対屈折率を有するものであるが、絶対屈折率の具体的な値は、１．３５〜２．００であるのが好ましく、１．４０〜１．６０であるのがより好ましく、１．４５〜１．５５であるのがさらに好ましい。樹脂材料の絶対屈折率が前記範囲内の値であると、投影される画像の輝度を十分に高いものとしつつ、視野角特性を特に優れたものとすることができる。

マイクロレンズ基板１は、光の入射する面側に凸面を有する凸レンズとしてのマイクロレンズ２１を複数個備えている。
本実施形態において、マイクロレンズ２１は、マイクロレンズ基板１を平面視した際の縦幅（鉛直方向の幅）が横幅（水平方向の幅）よりも小さい扁平形状（略楕円形、略俵形）を有している。マイクロレンズ２１がこのような形状を有することにより、モアレ等の不都合の発生を効果的に防止しつつ、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。また、投影される画像の輝度をより高いものとすることができる。

平面視したときのマイクロレンズ２１の短軸方向（縦方向）の長さをＸ［μｍ］、長軸方向（横方向）の長さをＹ［μｍ］としたとき、０．１０≦Ｘ／Ｙ≦０．９９の関係を満足するのが好ましく、０．５０≦Ｘ／Ｙ≦０．９５の関係を満足するのがより好ましく、０．６０≦Ｘ／Ｙ≦０．８０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、上述したような効果がさらに顕著なものとなる。

平面視したときのマイクロレンズ２１の短軸方向の長さ（マイクロレンズ２１の幅）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の短軸方向の長さが前記範囲内の値であると、モアレ等の不都合の発生を効果的に防止しつつ、スクリーンに投影される画像において十分な解像度を得ることができるとともに、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。

また、平面視したときのマイクロレンズ２１の長軸方向の長さは、１５〜７５０μｍであるのが好ましく、４５〜４５０μｍであるのがより好ましく、７０〜１５０μｍであるのがさらに好ましい。マイクロレンズ２１の短軸方向の長さが前記範囲内の値であると、モアレ等の不都合の発生を効果的に防止しつつ、スクリーンに投影される画像において十分な解像度を得ることができるとともに、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。

また、マイクロレンズ２１の曲率半径（後述する平坦部２１１を除く部位についての曲率半径）は、７.５〜３７５μｍであるのが好ましく、２２．５〜２２５μｍであるのがより好ましく、３５〜７５μｍ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。なお、マイクロレンズ２１は、短軸方向についての曲率半径と、長軸方向の曲率半径が異なるものであってもよいが、このような場合、短軸方向の曲率半径が上記の範囲内の値であるのが好ましい。

また、マイクロレンズ２１の高さ（凸部としてのマイクロレンズ２１の高さ）は、２〜２３０μｍであるのが好ましく、７〜１４０μｍであるのがより好ましく、１２〜４５μｍであるのがさらに好ましい。マイクロレンズ２１の高さ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。
また、マイクロレンズ２１の高さをＨ［μｍ］、マイクロレンズ２１の短軸方向の長さをＸ［μｍ］としたとき、１．０≦Ｘ／Ｈ≦２．７の関係を満足するのが好ましく、１．１≦Ｘ／Ｈ≦２．３の関係を満足するのがより好ましく、１．３≦Ｘ／Ｈ≦２．１の関係を満足するのがさらに好ましい。このような関係を満足することにより、光の干渉によるモアレの発生を効果的に防止しつつ、視野角特性を特に優れたものとすることができる。

また、これら複数個のマイクロレンズ２１は、千鳥状（千鳥格子状）に配列している。このようにマイクロレンズ２１が配列することにより、モアレ等の不都合の発生を効果的に防止することができる。これに対し、例えば、マイクロレンズが正方格子状等に配列したものであると、マイクロレンズ２１の大きさ等によっては、モアレ等の不都合の発生を十分に防止することが困難となる場合がある。また、マイクロレンズをランダムに配した場合、マイクロレンズ２１の大きさ等によっては、マイクロレンズが形成されている有効領域におけるマイクロレンズの占有率を十分に高めるのが困難となり、マイクロレンズ基板の光の透過率（光の利用効率）を十分に高めるのが困難となり、得られる画像が暗いものとなる。

上記のように、マイクロレンズ２１は、マイクロレンズ基板１を平面視したときに、千鳥格子状に配列しているが、複数のマイクロレンズ２１で構成される第１の行２５と、それに隣接する第２の行２６とが、縦方向に半ピッチ分だけずれているのが好ましい。これにより、光の干渉によるモアレの発生等をより効果的に防止するとともに、かつ、視野角特性を特に優れたものとすることができる。

上記のように、マイクロレンズの形状や配列方式、占有率等を厳密に規定することにより、光の干渉によるモアレの発生を効果的に防止しつつ、視野角特性等を特に優れたものとすることができる。
また、マイクロレンズ２１は、その頂部付近に、マイクロレンズ基板１の面方向に略平行な平坦部２１１を有している。これにより、マイクロレンズ２１の周縁部付近においては、効率良く入射光を拡散するとともに、マイクロレンズ２１の頂部付近（平坦部２１１）においては、入射光を直進光として、出射することができる。その結果、各方向についての視野角特性を優れたものとしつつ、高輝度の画像を投影することができる。

平坦部２１１は、マイクロレンズ基板１の主面方向に略平行なものであれば、その形状は特に限定されないが、マイクロレンズ基板１を平面視した際におけるその形状（平面視形状）が、略円形であるのが好ましい。
平面視したときの平坦部２１１の幅（直径）は、０．１〜２５０μｍであるのが好ましく、３〜１２０μｍであるのがより好ましく、５〜３０μｍであるのがさらに好ましい。平坦部２１１の幅が前記範囲内の値であると、各方向についての視野角特性を優れたものとしつつ、より高輝度の画像を投影することができる。

また、マイクロレンズ基板１を平面視したときのマイクロレンズ２１の幅をＷ_０［μｍ］、マイクロレンズ基板１を平面視したときの平坦部２１１の幅をＷ_１［μｍ］としたとき、０．００５≦Ｗ_１／Ｗ_０≦０．５の関係を満足するのが好ましく、０．０１≦Ｗ_１／Ｗ_０≦０．４の関係を満足するのがより好ましく、０．０５≦Ｗ_１／Ｗ_０≦０．３の関係を満足するのがさらに好ましい。このような関係を満足することにより、各方向についての視野角特性を優れたものとするとともに、投影される画像の輝度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を平面視したとき、１個のマイクロレンズ２１が占める面積をＳ_０［μｍ^２］、当該マイクロレンズ２１が有する平坦部２１１が占める面積をＳ_１［μｍ^２］としたとき、０．００００２５≦Ｓ_１／Ｓ_０≦０．２５の関係を満足するのが好ましく、０．０００１≦Ｓ_１／Ｓ_０≦０．１６の関係を満足するのがより好ましく、０．００２５≦Ｓ_１／Ｓ_０≦０．０９の関係を満足するのがさらに好ましい。このような関係を満足することにより、各方向についての視野角特性を優れたものとするとともに、投影される画像の輝度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２１の占有率は、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く、９７％以上であるのがさらに好ましい。マイクロレンズ２１の占有率が９０％以上であると、光利用効率をさらに向上させることができる。なお、マイクロレンズ２１の占有率は、平面視したときのマイクロレンズ２１の中心２１２と、当該マイクロレンズ２１に隣接する、マイクロレンズ２１が形成されていない部位の中心部とを結ぶ線分において、マイクロレンズ２１が形成されている部位の長さＬ_３［μｍ］と、前記線分の長さＬ_４［μｍ］との比率（Ｌ_３／Ｌ_４×１００［％］）として求めることができる（図２参照）。

また、基板本体２の光の出射側の面側には、ブラックマトリックス３が設けられている。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、コントラスト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。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。
ブラックマトリックス３は、外光（投影画像を形成する上で好ましくない外光）を吸収する機能を有するものであれば、いかなる材料で構成されたものであってもよいが、ブラックマトリックス３を構成する材料としては、例えば、各種無機材料、各種有機材料、無機材料と有機材料との複合材料等を用いることができ、より具体的には、酸化クロム、クロム、各種顔料、各種染料等を用いることができる。

また、ブラックマトリックス３は、複数種の材料で構成されたものであってもよく、例えば、主としてクロムで構成された層と、主として酸化クロムで構成された層とを有する積層体であってもよい。ブラックマトリックス３がこのような構成を有するものであると、後述するような方法により、容易かつ確実に開口部３１を形成することができるとともに、ブラックマトリックス３の耐久性を特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が、各種顔料、各種染料等で構成されたものである場合、得られる画像のコントラストを容易に優れたものとすることができるとともに、後述するような方法により、所望の部位に所望の大きさ、形状の開口部３１を、より容易かつ確実に形成することができる。また、ブラックマトリックス３が、各種顔料、各種染料等で構成されたものである場合、ブラックマトリックス３の形成に（ブラックマトリックス形成用材料として）、各種インク等を好適に利用することができ、マイクロレンズ基板１の安定的な製造、生産コストの低減等の観点からも有利である。

また、ブラックマトリックス３は、遮光性を有していない材料を含むものであってもよい。例えば、ブラックマトリックス３は、構成材料として樹脂材料を含むものであってもよい。これにより、最終的に得られるマイクロレンズ基板１におけるブラックマトリックス３の基板本体２に対する密着性を特に優れたものとするとともに、後に詳述する開口部形成工程においては、ブラックマトリックス形成用材料で構成された膜の所定の部位を、容易かつ確実に除去することができ、所望の形状の開口部３１を有するブラックマトリックス３を確実に形成することができる。

ブラックマトリックス３を構成する樹脂材料としては、例えば、ダンマル樹脂等が挙げられる。
また、ブラックマトリックス３の厚さ（平均厚さ）は、０．３〜８．０μｍであるのが好ましく、０．８〜７．０μｍであるのがより好ましく、１．４〜６．０μｍ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（すなわち、画像のコントラストを向上させる機能）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。

ブラックマトリックス３の開口部３１は、通常、マイクロレンズ２１の形状（平面視した際の形状）に対応する形状（略相似形状）を有し、かつ、マイクロレンズ２１より小さいものである。すなわち、本実施形態において、開口部３１は、マイクロレンズ基板１を平面視した際の縦幅が横幅よりも小さい扁平形状（略楕円形、略俵形）を有している。開口部３１がこのような形状、大きさを有することにより、コントラストを優れたものとしつつ、モアレ等の不都合の発生を効果的に防止し、視野角特性等を特に優れたものとすることができる。

平面視したときの開口部３１の短軸方向の長さは、５〜２５０μｍであるのが好ましく、７〜１５０μｍであるのがより好ましく、１５〜９０μｍであるのがさらに好ましい。開口部３１の短軸方向の長さが前記範囲内の値であると、光の利用効率を特に優れたものとしつつ（特に高い輝度の画像を投射することができるとともに）、得ら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、開口部３１の短軸方向の長さが前記下限値未満であると、光の利用効率を十分に高くするのが困難となる可能性がある。また、開口部３１の短軸方向の長さが前記上限値を越えると、得られる画像のコントラストを十分に優れたものとするのが困難となる可能性がある。

また、平面視したときの開口部３１の長軸方向の長さは、７．５〜３７５μｍであるのが好ましく、１０．５〜２２５μｍであるのがより好ましく、２２．５〜１３５μｍであるのがさらに好ましい。開口部３１の短軸方向の長さが前記範囲内の値であると、光の利用効率を特に優れたものとしつつ（特に高い輝度の画像を投射することができるとともに）、得ら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、開口部３１の長軸方向の長さが前記下限値未満であると、光の利用効率を十分に高くするのが困難となる可能性がある。また、開口部３１の長軸方向の長さが前記上限値を越えると、得られる画像のコントラストを十分に優れたものとするのが困難となる可能性がある。

また、平面視したときのマイクロレンズ２１の短軸方向（縦方向）の長さをＸ［μｍ］、開口部３１の短軸方向（縦方向）の長さをＸ’［μｍ］としたとき、０．１０≦Ｘ’／Ｘ≦０．９０の関係を満足するのが好ましく、０．２０≦Ｘ’／Ｘ≦０．８０の関係を満足するのがより好ましく、０．３０≦Ｘ’／Ｘ≦０．６０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、光の利用効率を特に優れたものとしつつ（特に高い輝度の画像を投射することができるとともに）、得ら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。

また、平面視したときのマイクロレンズ２１の長軸方向（横方向）の長さをＹ［μｍ］、開口部３１の長軸方向（横方向）の長さをＹ’［μｍ］としたとき、０．１０≦Ｙ’／Ｙ≦０．９０の関係を満足するのが好ましく、０．２０≦Ｙ’／Ｙ≦０．８０の関係を満足するのがより好ましく、０．３０≦Ｙ’／Ｙ≦０．６０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、光の利用効率を特に優れたものとしつつ（特に高い輝度の画像を投射することができるとともに）、得ら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。

マイクロレンズ基板１の光の利用効率（マイクロレンズ基板１の入射面側から入射する光の光量に対する、出射面側から出射する光の光量の割合）は、６０％以上であるのが好ましく、７０％以上であるのがより好ましく、８０〜９５％であるのがさらに好ましい。これにより、特に高い輝度の画像を投射することができ、得ら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。
上記のようなマイクロレンズ基板１は、いかなる方法で製造されたものであってもよいが、以下に述べるような方法により、好適に製造することができる。

［マイクロレンズ基板の製造方法−第１の方法］
まず、マイクロレンズ基板１の製造方法の一例として、第１の方法（第１実施形態）について説明する。
本実施形態の製造方法では、平坦部を有さないマイクロレンズを備えた基板を製造した後、当該マイクロレンズの頂部付近を選択的に除去することにより、平坦部２１１を有するマイクロレンズ２１を形成する。

まず、本実施形態の製造方法において用いる凹部付き基板（マイクロレンズ形成用凹部付き基板）６、および、その製造方法について説明する。
図３は、マイクロレンズ基板の製造に用いる凹部付き基板を示す模式的な縦断面図、図４は、図３に示す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。なお、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（マイクロレンズ形成用凹部）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マイクロレンズ（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。

凹部付き基板（マイクロレンズ形成用凹部付き基板）６は、いかなる材料で構成されたものであってもよいが、たわみを生じ難く、傷つき難い材料で構成されたものであるのが好ましい。凹部付き基板６の構成材料としては、例えば、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。中でも、凹部付き基板６の構成材料としては、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。

凹部付き基板（マイクロレンズ形成用凹部付き基板）６は、マイクロレンズ２１の配列方式に対応する方式（転写された位置関係）で配列した、複数個の凹部（マイクロレンズ形成用凹部）６１を備えている。そして、これらの凹部６１は、マイクロレンズ２１が凸部であるのに対し凹部であり、また、マイクロレンズ２１が平坦部２１１を有しているのに対し、対応する平坦部を有していない以外は、マイクロレンズ２１に対応する形状（転写された形状である以外は実質的に同一の形状）、寸法を有している。

より詳しく説明すると、本実施形態において、凹部（マイクロレンズ形成用凹部）６１は、凹部付き基板６を平面視した際の縦幅（鉛直方向の幅）が横幅（水平方向の幅）よりも小さい扁平形状（略楕円形、略俵形）を有している。凹部６１がこのような形状を有することにより、モアレ等の不都合の発生を効果的に防止しつつ、視野角特性を特に優れたものとすることができるマイクロレンズ基板１の製造に好適に用いることができる。

また、平面視したときの凹部６１の短軸方向（縦方向）の長さをＸ［μｍ］、長軸方向（横方向）の長さをＹ［μｍ］としたとき、０．１０≦Ｘ／Ｙ≦０．９９の関係を満足するのが好ましく、０．５０≦Ｘ／Ｙ≦０．９５の関係を満足するのがより好ましく、０．６０≦Ｘ／Ｙ≦０．８０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、上述したような効果がさらに顕著なものとなる。

また、平面視したときの凹部６１の短軸方向の長さ（凹部６１の幅）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。凹部６１の短軸方向の長さが前記範囲内の値であると、モアレ等の不都合の発生を効果的に防止しつつ、スクリーンに投影される画像において十分な解像度を得ることができるとともに、マイクロレンズ基板１（凹部付き基板６）の生産性をさらに高めることができる。

また、平面視したときの凹部６１の長軸方向の長さは、１５〜７５０μｍであるのが好ましく、４５〜４５０μｍであるのがより好ましく、７０〜１５０μｍであるのがさらに好ましい。凹部６１の短軸方向の長さが前記範囲内の値であると、モアレ等の不都合の発生を効果的に防止しつつ、スクリーンに投影される画像において十分な解像度を得ることができるとともに、マイクロレンズ基板１（凹部付き基板６）の生産性をさらに高めることができる。

また、凹部６１の曲率半径は、７．５〜３７５μｍであるのが好ましく、２２．５〜２２５μｍであるのがより好ましく、３５〜７５μｍであるのがさらに好ましい。凹部６１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。なお、凹部６１は、短軸方向についての曲率半径と、長軸方向の曲率半径が異なるものであってもよいが、このような場合、短軸方向の曲率半径が上記の範囲内の値であるのが好ましい。

また、凹部６１の深さは、７．５〜３７５μｍであるのが好ましく、２２．５〜２２５μｍであるのがより好ましく、３５〜７５μｍであるのがさらに好ましい。凹部６１の深さが前記範囲内の値であると、マイクロレンズ基板１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。
また、凹部６１の深さをＤ［μｍ］、凹部６１の短軸方向の長さをＸ［μｍ］としたとき、０．９≦Ｘ／Ｄ≦２．６の関係を満足するのが好ましく、１．０≦Ｘ／Ｄ≦２．２の関係を満足するのがより好ましく、１．２≦Ｘ／Ｄ≦２．０の関係を満足するのがさらに好ましい。このような関係を満足することにより、光の干渉によるモアレの発生を効果的に防止しつつ、視野角特性を特に優れたものとすることができる。

また、これら複数個の凹部６１は、千鳥格子状に配列している。このように凹部６１が配列することにより、モアレ等の不都合の発生を効果的に防止することができる。これに対し、例えば、凹部が正方格子状等に配列したものであると、凹部（マイクロレンズ）の大きさ等によっては、モアレ等の不都合の発生を十分に防止することが困難となる。また、凹部をランダムに配した場合、凹部（マイクロレンズ）の大きさ等によっては、凹部が形成されている有効領域における凹部の占有率を十分に高めるのが困難となり、マイクロレンズ基板の光の透過率（光の利用効率）を十分に高めるのが困難となり、得られる画像が暗いものとなる。

また、上記のように、凹部６１は、凹部付き基板６を平面視したときに、千鳥格子状に配列しているが、複数の凹部６１で構成される第１の行と、それに隣接する第２の行とが、縦方向に半ピッチ分だけずれているのが好ましい。これにより、光の干渉によるモアレの発生等をより効果的に防止するとともに、かつ、視野角特性を特に優れたものとすることができる。

なお、上記の説明では、凹部６１が、平坦部を有していない以外は、マイクロレンズ２１と、実質的に同一の形状（寸法）、配列方式を有しているものとして説明したが、例えば、基板本体２（基板２’）の構成材料が収縮し易いものである場合（基板本体２を構成する樹脂材料が固化等により収縮する場合）、その収縮率等を考慮し、マイクロレンズ２１と凹部６１とについて、これらの間で、形状（寸法）、占有率等が異なるようにしてもよい。

次に、凹部付き基板の製造方法について、図４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形成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。
まず、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。

＜Ａ１＞用意した基板７の表面に、多数個の初期孔（開口部）８１を有するマスク８を形成するとともに、基板７の裏面（マスク８が形成される面と反対側の面）に裏面保護膜８９を形成する（マスキング工程、図４（ａ）、図４（ｂ）参照）。
特に、本実施形態では、まず、図４（ａ）に示すように、用意した基板７の裏面に裏面保護膜８９を形成するとともに、基板７の表面にマスク形成用膜４を形成し（マスク形成用膜形成工程）、その後、図４（ｂ）に示すように、マスク形成用膜４に初期孔８１を形成すること（初期孔形成工程）によりマスク８を得る。マスク形成用膜４および裏面保護膜８９は同時に形成することもできる。

マスク形成用膜４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、マスク形成用膜４（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。
かかる観点からは、マスク形成用膜４（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、マスク形成用膜４（マスク８）は、例えば、実質的に均一な組成を有するものであってもよいし、異なる複数の層を有する積層体等であってもよい。
上記のように、マスク形成用膜４（マスク８）の構成は、特に限定されるものではないが、主としてクロムで構成される層と、主として酸化クロムで構成される層とを有する積層体であるのが好ましい。このような構成のマスク形成用膜４は、後述するようなレーザ光の照射等により、所望の形状の開口部を容易かつ確実に形成することができるものであり、また、このような構成のマスク形成用膜４を用いて得られるマスク８は、様々な組成のエッチング液に対して優れた安定性を有している（後述するエッチング工程において基板７をより確実に保護することができる）。また、マスク形成用膜４（マスク８）のが上記のような構成のものであると、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ニウムを含む液体を好適に用いることができる。一水素二フッ化アンモニウム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。また、上記のような構成のマスク形成用膜４（マスク８）は、マスクの内部応力を効率良く緩和することができ、基板７との密着性（特に、エッチング工程における密着性）に特に優れている。このようなことから、上記のような構成のマスク形成用膜４（マスク８）を用いることにより、所望の形状の凹部６１を容易かつ確実に形成することができる。

マスク形成用膜４の形成方法は特に限定されないが、マスク形成用膜４（マスク８）をクロム（Ｃｒ）、金（Ａｕ）等の金属材料（合金を含む）や金属酸化物（例えば酸化クロム）で構成されたものとする場合、マスク形成用膜４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、マスク形成用膜４（マスク８）をシリコンで構成されたものとする場合、マスク形成用膜４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。

マスク形成用膜４（マスク８）の厚さは、マスク形成用膜４（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、マスク形成用膜４の構成材料等によっては、後述する初期孔形成工程（開口部形成工程）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、マスク形成用膜４の構成材料等によっては、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、マスク形成用膜４（マスク８）の内部応力によりマスク形成用膜４（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、マスク形成用膜４（マスク８）と同様の構成を有している。このため、裏面保護膜８９は、マスク形成用膜４の形成と同時に、マスク形成用膜４と同様に設けることができる。

次に、図４（ｂ）に示すように、マスク形成用膜４に、複数個の初期孔（開口部）８１を形成し、マスク８を得る（初期孔形成工程）。本工程で形成される初期孔８１は、後述するエッチングの際のマスク開口として機能するものである。
初期孔８１の形成方法は、特に限定されないが、レーザ光の照射による方法であるのが好ましい。これにより、所望のパターンに配列した所望の形状の初期孔８１を容易かつ精確に形成することができる。その結果、凹部６１の形状、配列方式等をより確実に制御することができる。また、初期孔８１をレーザの照射により形成することにより、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。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。また、レーザ光の照射でマスク形成用膜４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レジスト膜に開口部を形成する場合に比べて、簡単かつ安価に開口部（初期孔８１）を形成することができる。

また、レーザ光の照射により初期孔８１を形成する場合、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_４レーザ、Ｎｅ−Ｈｅレーザ、Ａｒレーザ、ＣＯ_２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。

マスク形成用膜４に初期孔８１を形成するとき、図４（ｂ）に示すように、マスク形成用膜４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、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。

本工程で形成する初期孔８１は、その形状、大きさは特に限定されないが、略円形で、その直径が、０．８〜２０μｍであるのが好ましく、１．０〜１０μｍであるのがより好ましく、１．５〜４μｍであるのがさらに好ましい。初期孔８１の直径が前記範囲内の値であると、後述するエッチング工程において、前述したような形状の凹部６１を確実に形成することができる。ただし、初期孔８１が、略楕円形のように扁平形状のものである場合、短軸方向の長さを、直径の値として代用することができる。すなわち、本工程で形成する初期孔８１が扁平形状のものである場合、初期孔８１の幅（短軸方向の長さ）は、特に限定されないが、０．８〜２０μｍであるのが好ましく、１．０〜１０μｍであるのがより好ましく、１．５〜４μｍであるのがさらに好ましい。初期孔８１の幅が前記範囲内の値であると、後述するエッチング工程において、前述したような形状の凹部６１を確実に形成することができる。

また、本工程で形成する初期孔８１が扁平形状のものである場合、初期孔８１の長さ（長軸方向の長さ）は、０．９〜３０μｍであるのが好ましく、１．５〜１５μｍであるのがより好ましく、２．０〜６μｍであるのがさらに好ましい。初期孔８１の長さが前記範囲内の値であると、後述するエッチング工程において、前述したような形状の凹部６１をより確実に形成することができる。
また、マスク形成用膜４に対して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にマスク形成用膜４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、その上にマスク形成用膜４を形成することでマスク形成用膜４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。

＜Ａ２＞次に、図４（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。

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４（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が千鳥状（千鳥格子状）の配置であるため、形成される凹部６１は、基板７の表面に千鳥状（千鳥格子状）に配置されたものとなる。

また、本実施形態では、前記工程＜Ａ１＞でマスク形成用膜４に初期孔８１を形成した際（マスク８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、一水素二フッ化アンモニウムを含む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。

マスク８（マスク形成用膜４）が主としてクロム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、一水素二フッ化アンモニウムを含む液体が特に好適である。一水素二フッ化アンモニウム溶液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、一水素二フッ化アンモニウムを用いる場合、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、安価に凹部付き基板６を提供することができる。

＜Ａ３＞次に、図４（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も除去することにより、凹部付き基板６が得られる。
マスク８が、前述したような主としてクロムで構成される層と、主として酸化クロムで構成される層とを有する積層体である場合、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。

また、例えば、凹部付き基板６の凹部６１が設けられている面側に、離型処理を施してもよい。これにより、後に詳述するマイクロレンズ基板１の製造方法において、基板本体２が有するマイクロレンズ２１にカケ等の欠陥が生じるのを十分に防止しつつ、凹部付き基板６を容易に取り外すことができる。離型処理としては、アルキルポリシロキサン等のシリコーン系樹脂、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素系樹脂等の離型性を有する物質で構成される被膜の形成、ヘキサメチルジシラザン（［（ＣＨ_３）_３Ｓｉ］_２ＮＨ）等のシリル化剤による表面処理、フッ素系ガスによる表面処理等が挙げられる。

以上により、図４（ｄ）および図３に示すように、基板７上に多数の凹部６１が千鳥状に形成された凹部付き基板６が得られる。
基板７上に千鳥状に配された複数個の凹部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（レーザ光の照射によりマスク形成用膜４に初期孔８１を形成してマスク８を得、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。

すなわち、レーザ光の照射によりマスク形成用膜４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開口部を形成する場合に比べて簡単かつ安価に、所定パターンで開口部（初期孔８１）を有するマスクを得ることができる。これにより生産性が向上し、安価に凹部付き基板６を提供することができる。
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。これにより高品質で大型の凹部付き基板（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。
また、初期孔８１の形成をレーザの照射により行う場合、形成される初期孔８１の形状、大きさ、配列等を、容易かつ確実に管理することができる。

次に、上述した凹部付き基板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。
図５、図６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５、図６中の下側を「（光の）入射側」、上側を「（光の）出射側」と言う。

＜Ｂ１＞まず、図５（ａ）に示すように、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材料２３（例えば、軟化状態の樹脂材料２３、未重合（未硬化）の樹脂材料２３）を付与し、樹脂材料２３を平板１１で押圧する。特に、本実施形態では、凹部付き基板６と、平板１１との間に、スペーサー２０を配した状態で、樹脂材料２３を押圧する。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、色ムラ等の不都合の発生をより効果的に防止することができる。

スペーサー２０は、樹脂材料２３（固化後の樹脂材料２３）と同程度の屈折率を有する材料で構成されている。このような材料で構成されたスペーサー２０を用いることにより、凹部付き基板６の凹部６１が形成された部位にスペーサー２０が配された場合であっても、スペーサー２０が得られるマイクロレンズ基板１の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。これにより、凹部付き基板６の主面（凹部が形成された面側）の有効領域のほぼ全体にわたって、比較的多くのスペーサー２０を配することが可能となり、結果として、凹部付き基板６、平板１１のたわみ等による影響を効果的に排除し、得ら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る。

上述したように、スペーサー２０は、樹脂材料２３（固化後の樹脂材料２３）と同程度の屈折率を有する材料で構成されているが、より具体的には、スペーサー２０の構成材料の絶対屈折率と固化後の樹脂材料２３の絶対屈折率との差の絶対値が、０．２０以下であるのが好ましく、０．１０以下であるのがより好ましく、０．０２以下であるのがさらに好ましく、固化後の樹脂材料２３とスペーサー２０とが同一の材料で構成されたものであるのが最も好ましい。
スペーサー２０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２０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、上記のようにスペーサー２０を用いる場合、樹脂材料２３を固化する際に、凹部付き基板６と平板１１との間にスペーサー２０が配されていればよく、スペーサー２０を供給するタイミングは特に限定されない。例えば、凹部付き基板６の凹部６１が形成された側の面に、付与する樹脂として予めスペーサー２０が分散された樹脂材料２３を用いてもよいし、凹部付き基板６上にスペーサー２０を配した状態で樹脂材料２３を付与してもよいし、樹脂材料２３の供給後にスペーサー２０を付与してもよい。
また、平板１１は、樹脂材料２３を押圧する側の面に、前述したような離型処理が施されたものであってもよい。これにより、後述する工程において、平板１１を効率良く基板２’の表面から取り除くことができる。

＜Ｂ２＞次に、樹脂材料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５（ｂ）参照）。これにより、凹部６１に充填された樹脂で構成されたマイクロレンズ２１’（平坦部を有していないマイクロレンズ２１’）を備えた基板２’が得られる。
樹脂材料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。

＜Ｂ３＞次に、図５（ｃ）に示すように、基板２’の出射側表面に、有色のブラックマトリックス形成用材料（遮光膜形成用材料）を付与し、ブラックマトリックス形成用材料で構成された膜３２を形成する（遮光膜形成用材料付与工程）。
基板２’表面へのブラックマトリックス形成用材料の付与方法は、特に限定されないが、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、蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法等の気相成膜法、電解めっき、無電解めっき等の湿式めっき法等を適用することができる。特に、ブラックマトリックス３を、主としてクロムで構成された層と、主として酸化クロムで構成された層とを有する積層体として形成する場合、膜３２は、気相成膜法により形成するのが好ましい。また、ブラックマトリックス３を、顔料または染料を含む材料で構成されたもの（特に、顔料、染料に加えて、樹脂材料を含む材料で構成されたもの）して形成する場合、塗布法により形成するのが好ましい。これにより、均一な厚さの膜３２を、容易に形成することができる。

また、ブラックマトリックス３を、顔料または染料を含む材料で構成されたものとして形成する場合、ブラックマトリックス形成用材料は、顔料、染料に加えて、樹脂材料および液性媒体（例えば、溶媒、分散媒として機能する液体）を含むものであるのが好ましい。これにより、均一な厚さの膜３２を、容易かつ確実に形成することができるとともに、形成される膜３２（ブラックマトリックス３）の基板２’（基板本体２）に対する密着性を特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形成用材料が、顔料、染料に加えて、樹脂材料および液性媒体を含む材料で構成されたものであると、後に詳述する開口部形成工程において、膜３２の所定の部位を、容易かつ確実に除去することができ、所望の形状の開口部３１を有するブラックマトリックス３をより確実に形成することができる。

なお、本工程では、後の工程に際して、ブラックマトリックス形成用材料を構成する成分の一部を除去するための処理を施してもよい。例えば、ブラックマトリックス形成用材料が、例えば、液性媒体（例えば、溶媒、分散媒等）を含む材料で構成される場合、ブラックマトリックス形成用材料で構成された膜３２から、液性媒体を除去するための処理（例えば、加熱処理、減圧処理等）を施してもよい。
本工程で形成される膜３２の厚さは、通常、また、ブラックマトリックス３の厚さと実質的に同一である。したがって、膜３２の厚さ（平均厚さ）は、０．３〜８．０μｍであるのが好ましく、０．８〜７．０μｍであるのがより好ましく、１．４〜６．０μｍであるのがさらに好ましい。

＜Ｂ４＞次に、図６（ｄ）に示すように、基板２’を、凹部付き基板６から取り外す。
＜Ｂ５＞次に、図６（ｅ）に示すように、基板２’が有する各マイクロレンズ（凸レンズ）２１’の頂部付近を除去する。これにより、平坦部２１１を備えたマイクロレンズ２１を有する基板本体２が得られる。
マイクロレンズ２１’の頂部付近を除去する方法は、特に限定されないが、例えば、レーザ光の照射により除去する方法、機械的に切除、研削、研磨する方法、加熱により除去する方法（加熱による変形後、変形部位を除去する方法を含む）、マイクロレンズ２１’の構成材料を可溶な溶媒等により溶解する方法、化学的に除去する方法等が挙げられる。中でも、レーザ光の照射を適用した場合、製造装置の大型化等を防ぎつつ、短時間で効率良く平坦部２１１を形成することができる。また、レーザ光を用いることにより、マイクロレンズ２１’の構成材料、大きさ、形状等が異なる基板２’に対しても、容易に対応することができ、好適な平坦部２１１を確実に形成することができる。

また、レーザ光の照射により平坦部２１１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_４レーザ、Ｎｅ−Ｈｅレーザ、Ａｒレーザ、ＣＯ_２レーザ、エキシマレーザ等が挙げられる。この中でも、ＣＯ_２レーザまたはエキシマレーザを用いた場合、好適な平坦部２１１を容易かつ確実に形成することができる。

＜Ｂ６＞次に、図６（ｆ）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レーザ光Ｌｂを照射する。照射されたレーザ光Ｌｂはマイクロレンズ２１に入射することにより屈折し、集光する。そして、集光されることにより高エネルギになったレーザ光が照射された部位の膜（遮光膜形成用材料で構成された膜）３２が除去され、開口部３１が形成される（図６（ｇ）参照）。これにより、ブラックマトリックス（遮光膜）３を有するマイクロレンズ基板１が得られる。

このように、本実施形態では、遮光膜形成用材料で構成された膜の一部を、集光されたレーザ光のエネルギにより除去し、開口部３１を形成する。このように、マイクロレンズで集光した光（特に、周波数、位相の揃ったレーザ光）を利用することにより、有色の遮光膜形成用材料で構成された膜の所定の部位のみを選択的に除去することができる。言い換えると、開口部の形成に、マイクロレンズにより集光されたレーザ光を用いることにより、エネルギ密度の高い光を特定の部位のみに選択的に与えることができ、遮光膜形成用材料で構成された膜の開口部を形成すべき部位に選択的に除去し、それ以外の部位に悪影響が及ぶのを効果的に防止することができる。また、本実施形態によれば、工程数が少なく、簡便な方法で、所望の部位に所望の形状の開口部を有する遮光膜を確実に形成することができる。その結果、マイクロレンズ基板を用いて得られる画像を、光の利用効率に優れたものとするとともに、コントラストに優れたものとすることができる。

また、レーザ光は、一般に、周波数、位相が揃った光であるため、遮光膜形成用材料で構成された膜、マイクロレンズ基板の構成材料に応じて、レーザ光の種類を選択することにより、容易に、基板本体や遮光膜形成用材料で構成された膜の残存させるべき部位に対する悪影響の発生を、より確実に防止することができる。
本工程で用いるレーザ光の種類は、特に限定されないが、例えば、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_４レーザ、Ｎｅ−Ｈｅレーザ、Ａｒレーザ、ＣＯ_２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。
なお、上記のような遮光膜形成用材料の付与、レーザ光の照射の一連の処理を、繰り返し行ってもよい。これにより、遮光膜（ブラックマトリックス）をより厚いものとして形成することができ、コントラストの更なる向上を図ることができる。

［マイクロレンズ基板の製造方法−第２の方法］
次に、マイクロレンズ基板１の製造方法の他の一例として、第２の方法（第２実施形態）について説明する。
図７は、マイクロレンズ基板の製造に用いる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。なお、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（マイクロレンズ形成用凹部）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マイクロレンズ（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。

本実施形態の製造方法では、前述した第１の方法と同様に、凹部付き基板を用いるが、前記第１の方法では平坦部を有さない凹部付き基板６を用いたのに対し、第２の方法では、マイクロレンズ２１が有する平坦部２１１に対応する平坦部６１１を備えた凹部６１’を有する凹部付き基板６’を用いる。
このように、マイクロレンズ２１に対応する（マイクロレンズ２１と実質的に同一な形状の）凹部６１’を備える凹部付き基板６’を用いることにより、凹部付き基板を用いた転写によりマイクロレンズを形成した後に、形成されたマイクロレンズに対する加工を省略（または簡略化）することができる。これにより、マイクロレンズ基板１（基板本体２）の生産性が向上する。特に、多数のマイクロレンズ基板１（基板本体２）を生産する場合において、その生産性向上の観点から極めて有利である。
本実施形態で用いる凹部付き基板６’は、例えば、前記実施形態（第１の方法）で説明した凹部付き基板６を用いて好適に製造することができる。
以下、凹部付き基板６を用いた凹部付き基板６’の製造方法について説明する。

＜Ａ１’＞まず、前述した凹部付き基板６を用意する（図７（ａ）参照）。
＜Ａ２’＞次に、この凹部付き基板６の凹部６１内に流動性を有する組成物を供給（付与）する（図７（ｂ）参照）。
＜Ａ３’＞その後、凹部６１内に供給した組成物を固化（硬化）させることにより、凹部付き基板６’を得る（図７（ｃ）参照）。得られた凹部付き基板６’は、組成物が固化して形成された固化部６１２の表面により、平坦部６１１が形成されている。

次に、上述した凹部付き基板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、前述した実施形態（第１の方法）との違いを中心に説明し、同様の事項についてはその説明を省略する。
図８、図９は、図１に示すマイクロレンズ基板の製造方法の他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８、図９中の下側を「（光の）入射側」、上側を「（光の）出射側」と言う。

＜Ｂ１’＞まず、図８（ａ）に示すように、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材料２３（例えば、軟化状態の樹脂材料２３、未重合（未硬化）の樹脂材料２３）を付与し、樹脂材料２３を平板１１で押圧する。本実施形態では、前述した実施形態と同様に、凹部付き基板６’と、平板１１との間に、スペーサー２０を配した状態で、樹脂材料２３を押圧する。

＜Ｂ２’＞次に、樹脂材料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８（ｂ）参照）。これにより、凹部６１’に充填された樹脂で構成されたマイクロレンズ２１（平坦部を有するマイクロレンズ２１）を備えた基板本体２が得られる。
樹脂材料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。

＜Ｂ３’＞次に、図８（ｃ）に示すように、基板本体２の出射側表面に、有色のブラックマトリックス形成用材料（遮光膜形成用材料）を付与し、ブラックマトリックス形成用材料で構成された膜３２を形成する（遮光膜形成用材料付与工程）。
＜Ｂ４’＞次に、図９（ｄ）に示すように、基板本体２を、凹部付き基板６から取り外す。

＜Ｂ５’＞次に、図９（ｅ）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レーザ光Ｌｂを照射する。照射されたレーザ光Ｌｂはマイクロレンズ２１に入射することにより屈折し、集光する。そして、集光されることにより高エネルギになったレーザ光が照射された部位の膜（遮光膜形成用材料で構成された膜）３２が除去され、開口部３１が形成される（図９（ｆ）参照）。これにより、ブラックマトリックス（遮光膜）３を有するマイクロレンズ基板１が得られる。

［透過型スクリーン］
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１０は、図１に示す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好適な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１０中の左側を「（光の）入射側」、右側を「（光の）出射側」と言う。

図１０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。
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のブラックマトリックス３が設けられた面側とは反対の面側からに入射し、各マイクロレンズ２１によって集光し、その後拡散する。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。

［リア型プロジェクションＴＶ］
以下、前記透過型スクリーンを用いたリア型プロジェクションＴＶについて説明する。
図１１は、本発明のリア型プロジェクションＴＶの構成を模式的に示す図である。
同図に示すように、リア型プロジェクションＴＶ３００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ションＴＶ３００は、上記のような透過型スクリーン１０を備えているので、高輝度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、上記のようなマイクロレンズ基板１（透過型スクリーン１０）を備えているので、視野角特性等も特に優れたものとなる。

また、特に、前述したマイクロレンズ基板１では、楕円形状のマイクロレンズ２１が千鳥状（千鳥格子状）に配されているので、リア型プロジェクションＴＶ３００では、モアレ等の問題が特に発生し難い。
以上、本発明について、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。

例えば、マイクロレンズ基板、透過型スクリーン、リア型プロジェクションＴＶ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、スペーサーとして、樹脂（固化後の樹脂）と同程度の屈折率を有するものを用いるものとして説明したが、スペーサーは、実質的に、凹部付き基板の凹部が形成されていない領域のみ（非有効領域）に配されるものである場合、樹脂（固化後の樹脂）と同程度の屈折率を有するものでなくてもよい。また、マイクロレンズ基板の製造に際して、上記のようなスペーサーは必ずしも用いなくてもよい。

また、前述した実施形態では、凹部付き基板の表面に樹脂を付与するものとして説明したが、例えば、平板の表面に樹脂を付与し、これを凹部付き基板で押圧することにより、マイクロレンズ基板を製造してもよい。
また、前述した実施形態では、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。

また、前述した実施形態では、マイクロレンズ基板の製造において、凹部付き基板を除去するものとして、凹部付き基板は必ずしも除去しなくてもよい。言い換えると、凹部付き基板は、マイクロレンズ基板の一部を構成するものであってもよい。
また、前述した実施形態（第１の方法）では、開口部３１（ブラックマトリックス３）の形成を、平坦部２１１の形成後に行うものとして説明したが、開口部の形成は、平坦部を形成した後に行ってもよい。

また、前述した実施形態では、開口部の形成を、基板本体から凹部付き基板を取り除いた後に行うものとして説明したが、開口部の形成は、凹部付き基板を取り除く前に行ってもよい。また、遮光膜形成用材料の付与は、凹部付き基板を除去した後に行ってもよい。
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、本発明のマイクロ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、マイクロレンズ基板におけるマイクロレンズ、および、凹部付き基板における凹部は、千鳥状に配列したものとして説明したが、マイクロレンズ、凹部の配列はいかなるものであってもよく、例えば、正方格子状、ハニカム状に配列したものであってもよい。また、マイクロレンズ、凹部は、ランダムに形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、マイクロレンズ基板がブラックマトリックスを有するものとして説明したが、マイクロレンズ基板は、ブラックマトリックスを有していなくてもよい。
また、本発明のマイクロレンズ基板、透過型スクリーンは、基板本体を透過した光を拡散させる機能を有する拡散部、拡散板を有するものであってもよい。このような構成であると、例えば、透過型スクリーン、リア型プロジェクションＴＶの視野角特性をさらに優れたものとすることができる。

また、前述した実施形態では、マイクロレンズ基板は、透過型スクリーン、リア型プロジェクションＴＶを構成する部材であるものとして説明したが、本発明のマイクロレンズ基板の用途は、前記のようなものに限定されず、いかなるものであってもよい。例えば、本発明のマイクロレンズ基板は、拡散板、ブラックマトリックススクリーン、投射型表示装置（フロントプロジェクタ）のスクリーン（フロントプロジェクションスクリーン）、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等に適用されるものであってもよい。

［マイクロ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、マイクロレンズ形成用の凹部を備えた凹部付き基板を製造した。
まず、基板として、横１．２ｍ×縦０．７ｍ角、厚さ４．８ｍｍのソーダガラス基板（絶対屈折率ｎ_２：１．５０）を用意した。

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_２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、クロム／酸化クロムの積層体（クロムの外表面側に酸化クロム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、クロム／酸化クロムの積層体で構成されたのマスク形成用膜および裏面保護膜を形成した。クロム層の厚さは０．０３μｍ、酸化クロム層の厚さは０．０１μｍであった。

次に、マスク形成用膜に対してレーザ加工を行い、マスク形成用膜の中央部１１３ｃｍ×６５ｃｍの範囲に多数の初期孔を形成し、マスクとした。
なお、レーザ加工は、エキシマレーザを用いて、エネルギ密度１．２Ｊ／ｃｍ^２、加工点でのビーム直径２μｍ、走査速度０．１ｍ／秒という条件で行った。
これにより、マスク形成用膜の上記範囲全面に亘って、所定の長さを有する初期孔が、千鳥状に配されたパターンで形成された。初期孔の平均幅は２μｍであり、平均長さは２μｍであった。
また、この際、ソーダガラス基板の表面に深さ５０Åの凹部および変質層（初期凹部）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平面視したときの形状が扁平形状（略楕円形状）の凹部（マイクロレンズ形成用凹部）を形成した。形成された多数の凹部は、互いにほぼ同一の形状を有していた。形成された凹部の短軸方向の長さ（ピッチ）は５４μｍ、長軸方向の長さは７２μｍ、曲率半径は３６μｍ、深さは３６μｍであった。また、凹部が形成されている有効領域における凹部の占有率は１００％であった。

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２．０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。
次に、純水洗浄およびＮ_２ガスを用いた乾燥（純水の除去）を行った。

その後、基板の凹部が形成されている面側に、ヘキサメチルジシラザンによる気相表面処理（シリル化処理）を行い、離型処理部を形成した。
これにより、図２に示すような、ソーダガラス基板上に、マイクロレンズ形成用の多数の凹部が千鳥状に配列された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。

次に、凹部付き基板の凹部が形成された側の面に、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、アクリル系樹脂（ＰＭＭＡ樹脂（メタクリル樹脂））の硬化物で構成された略球形状のスペーサー（直径５０μｍ）を、凹部付き基板のほぼ全面に配しておいた。また、スペーサーは、約３個／ｃｍ^２の割合で配した。

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、ヘキサメチルジシラザンによる気相表面処理（離型処理）が施されたものを用いた。
その後、１２０℃に加熱することにより、アクリル系樹脂を硬化させ、多数個のマイクロレンズ（平坦部を有さないマイクロレンズ）を備えた基板を得た。得られた基板（硬化後の樹脂）の屈折率ｎ_１は、１.５１であった。また、得られた基板の樹脂層（マイクロレンズを除く部分）の厚さは５０μｍであった。また、扁平形状（略楕円形状）のマイクロレンズは、その短軸方向の長さ（直径）が５４μｍ、長軸方向の長さが７２μｍ、曲率半径が３６μｍ、高さが３６μｍであった。また、マイクロレンズが形成されている有効領域におけるマイクロレンズの占有率は１００％であった。

次に、平板を取り除いた。
次に、基板の出射側（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、黒色顔料を含む有色の遮光膜形成用材料を、ロールコーターにより付与した（遮光膜形成用材料付与工程）。遮光膜形成用材料としては、１０ｗｔ％の黒色顔料と、２０ｗｔ％のダンマル樹脂と、７０ｗｔ％のキシレン（液性媒体）とを含む混合物を用いた。

その後、基板に付与された遮光膜形成用材料からキシレンを除去することにより、基板の出射側の全面を被覆する膜を形成した。形成された膜の平均厚さは、５μｍであった。
次に、凹部付き基板を、遮光膜形成用材料が付与された基板から取り外した。
次に、基板のマイクロレンズが設けられた面側から、エキシマレーザを照射することにより、各マイクロレンズ（凸レンズ）の頂部付近を除去した。これにより、平坦部（平面視したときの形状が略円形の平坦部）を備えたマイクロレンズを有する基板本体が得られた。照射したエキシマレーザの加工点でのビーム径は、５μｍ、エネルギ密度は１．２Ｊ／ｃｍ^２であった。

次に、基板本体のマイクロレンズが形成されている側の面から、基板本体の入射側表面に対して垂直方向のレーザ光を照射した（開口部形成工程）。これにより、レーザ光は、マイクロレンズにより集光され、前記膜のうち、マイクロレンズの集光部付近のみが選択的に除去され、基板本体上に、多数個の開口部を有するブラックマトリックスが被覆されたマイクロレンズ基板が得られた。開口部は、扁平形状（略楕円形状）であり、その短軸方向の長さ（直径）が２３μｍ、長軸方向の長さが３０μｍであった。また、形成されたブラックマトリックスの厚さは５μｍ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、押出成形により作製したフレネルレンズ部とを組み立てることにより、図１０に示すような透過型スクリーンを得た。

（実施例２〜４）
凹部付き基板を形成する際のレーザ光の照射条件（形成される初期孔の形状、初期凹部の深さ）、エッチング液への浸漬時間を調整することにより、凹部付き基板の凹部の形状、配列パターンを表１に示すようなものにするとともに、平坦部を有さないマイクロレンズを備えた基板に対するレーザ光の照射条件を変更することにより、平版部の形状を表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。

（実施例５）
まず、前記実施例１と同様にして、凹部付き基板（ただし、ヘキサメチルジシラザンによる気相表面処理（シリル化処理）が施されていないもの）を製造した。
次に、この凹部付き基板の凹部内に流動性を有する熱硬化性樹脂を供給した。
その後、凹部内に供給した熱硬化性樹脂を３００℃×６０分間という条件で硬化させることにより、凹部内に平坦部を形成した。

その後、凹部付き基板の凹部が形成されている面側に、ヘキサメチルジシラザンによる気相表面処理（シリル化処理）を行い、離型処理部を形成した。
次に、凹部付き基板の凹部（平坦部を有する凹部）が形成された側の面に、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、アクリル系樹脂（ＰＭＭＡ樹脂（メタクリル樹脂））の硬化物で構成された略球形状のスペーサー（直径５０μｍ）を、凹部付き基板のほぼ全面に配しておいた。また、スペーサーは、約３個／ｃｍ^２の割合で配した。

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、ヘキサメチルジシラザンによる気相表面処理（離型処理）が施されたものを用いた。
その後、１２０℃に加熱することにより、アクリル系樹脂を硬化させ、多数個のマイクロレンズ（平坦部を有するマイクロレンズ）を備えた基板本体を得た。得られた基板本体（硬化後の樹脂）の屈折率ｎ_１は、１.５１であった。また、得られた基板の樹脂層（マイクロレンズを除く部分）の厚さは５０μｍであった。また、扁平形状（略楕円形状）のマイクロレンズは、その短軸方向の長さ（直径）が５４μｍ、長軸方向の長さが７２μｍ、曲率半径が３６μｍ、高さが３５．１μｍであった。また、マイクロレンズが形成されている有効領域におけるマイクロレンズの占有率は１００％であった。

次に、平板を取り除いた。
次に、平板および凹部付き基板から取り外された状態の基板本体の、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、クロム／酸化クロムの積層体（クロムの外表面側に酸化クロムが積層された積層体）で構成される膜（遮光膜形成用材料で構成された膜）を、スパッタリング法により形成した（遮光膜形成用材料付与工程）。この膜を構成するクロム層の厚さは０．０１５μｍ、酸化クロム層の厚さは０．０４５μｍであった。

次に、凹部付き基板を、遮光膜形成用材料が付与された基板から取り外した。
次に、基板本体のマイクロレンズが形成されている面側から、基板本体の入射側表面に対して垂直方向のレーザ光を照射した（開口部形成工程）。これにより、レーザ光は、マイクロレンズにより集光され、前記膜のうち、マイクロレンズの集光部付近の部位のみが選択的に除去され、基板本体上に、多数個の開口部を有するブラックマトリックスが被覆されたマイクロレンズ基板が得られた。
その後、以上のようにして製造されたマイクロレンズ基板を用いて、前記実施例１と同様にして、透過型スクリーンを製造した。

（実施例６〜８）
凹部付き基板を形成する際のレーザ光の照射条件（形成される初期孔の形状、初期凹部の深さ）、エッチング液への浸漬時間、凹部内に付与する熱硬化性樹脂の供給量を調整することにより、凹部付き基板の凹部の形状、配列パターン、マイクロレンズ基板のマイクロレンズの形状、配列パターンを表１に示すようなものにした以外は、前記実施例５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１）
凹部付き基板を用いて製造されたマイクロレンズ（平坦部を有さないマイクロレンズ）を備えた基板に対して、平坦部を形成するための処理を施すことなく、当該基板を基板本体として用いた以外は、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。

（比較例２）
曲率半径：５０μｍのレンチキュラレンズ（平坦部を有さないレンチキュラレンズ）がピッチ：１００μｍで多数個設けられたレンチキュラレンズ基板を、基板本体として用いた以外は、前記実施例１と同様にして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、マイクロレンズ基板の製造に用いた凹部付き基板が有する凹部の形状、配列パターン、製造されたマイクロレンズ基板が有するマイクロレンズの形状、配列パターン、ブラックマトリックスの構成等を表１にまとめて示す。なお、比較例２については、マイクロレンズに関する欄にレンチキュラレンズの条件を示した。

［画像の輝度（光の利用効率）の評価］
前記各実施例および各比較例の透過型スクリーンについて、画像の輝度（光の利用効率）の評価を行った。
画像の輝度（光の利用効率）の評価は、Ａ（＝３００）［ｃｄ／ｍ^２］の白色光を入射させた際、透過型スクリーンの光の出射面側で測定される光の輝度Ｂ［ｃｄ／ｍ^２］の比率（Ｂ／Ａ）を求めることにより行った。Ｂ／Ａの値が大きいほど、光の利用効率が優れているといえる。

［リア型プロジェクションＴＶ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１１に示すようなリア型プロジェクションＴＶを、それぞれ作製した。
［コントラストの評価］
前記各実施例および各比較例のリア型プロジェクションＴＶについて、コントラストの評価を行った。

コントラスト（ＣＮＴ）として、暗室において４１３ｌｘの全白光が入射した時の白表示の正面輝度（白輝度）ＬＷ［ｃｄ／ｍ^２］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^２］との比ＬＷ／ＬＢを求めた。なお、黒輝度増加量は、暗室の黒表示の輝度に対する増加量をいう。また、明室での測定は、外光照度が約１８５ｌｘの環境下で行った。暗室での測定は、外光照度が０．１ｌｘ以下の環境下で行った。

［視野角特性の評価］
明室において、前記各実施例および各比較例のリア型プロジェクションＴＶの透過型スクリーンに白表示を行った。この状態で、透過型スクリーンの面に垂直な方向から、鉛直方向および水平方向のそれぞれについて、斜め３０°の位置からのスクリーンの明るさ（白輝度）を、輝度計を用いて測定した。

［回折光、モアレ、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ションＴＶの透過型スクリーンにサンプル画像を表示させた。表示された画像について、回折光、モアレ、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。
◎：回折光、モアレ、色ムラが全く認められない。
○：回折光、モアレ、色ムラがほとんど認められない。
△：回折光、モアレ、色ムラのうち少なくとも一つがわずかに認められる。
×：回折光、モアレ、色ムラのうち少なくとも一つが顕著に認められる。
これらの結果を表２にまとめて示す。

表２から明らかなように、本発明では、いずれも、高輝度の画像が得られる（光の利用効率に優れる）とともに、優れたコントラストが得られ、また、視野角特性にも優れていた。また、本発明では、回折光、モアレ、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。

本発明のマイクロレンズ基板の好適な実施形態を示す模式的な縦断面図である。 図１に示すマイクロレンズ基板の平面図である。 マイクロレンズ基板の製造に用いる凹部付き基板を示す模式的な縦断面図である。 図３に示す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。 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。 マイクロレンズ基板の製造に用いる凹部付き基板およびその製造方法を示す模式的な縦断面図である。 図１に示すマイクロレンズ基板の製造方法の他の一例を示す模式的な縦断面図である。 図１に示すマイクロレンズ基板の製造方法の他の一例を示す模式的な縦断面図である。 図１に示す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好適な実施形態を示す模式的な縦断面図である。 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ションＴＶを模式的に示す図である。

符号の説明

１…マイクロレンズ基板 ２…基板本体 ２１…マイクロレンズ（凸レンズ） ２１１…平坦部 ２１２…中心 ２３…樹脂材料 ２５…第１の行 ２６…第２の行 ２’…基板 ２１’…マイクロレンズ ３…ブラックマトリックス（遮光膜） ３１…開口部 ３２…膜（遮光膜形成用材料で構成された膜） ４…マスク形成用膜 ５…フレネルレンズ部 ５１…フレネルレンズ ６…凹部付き基板（マイクロレンズ形成用凹部付き基板） ６’…凹部付き基板（マイクロレンズ形成用凹部付き基板） ６１…凹部（マイクロレンズ形成用凹部） ６１’…凹部（マイクロレンズ形成用凹部） ６１１…平坦部 ６１２…固化部 ７…基板 ７１…初期凹部 ８…マスク ８１…初期孔（開口部） ８９…裏面保護膜 １１…平板 １０…透過型スクリーン ２０…スペーサー ３００…リア型プロジェクションＴＶ ３１０…投写光学ユニット ３２０…導光ミラー ３４０…筐体

Claims (14)

1. 多数個の凸状のマイクロレンズを有するマイクロレンズ基板であって、
   前記マイクロレンズの頂部付近に平坦部を有することを特徴とするマイクロレンズ基板。
2. 前記マイクロレンズは、マイクロレンズ基板を平面視したときの縦幅が横幅よりも小さい扁平形状を有するものである請求項１に記載のマイクロレンズ基板。
3. 前記マイクロレンズの短軸方向の長さをＸ［μｍ］、前記マイクロレンズの長軸方向の長さをＹ［μｍ］としたとき、０．１０≦Ｘ／Ｙ≦０．９９の関係を満足する請求項２に記載のマイクロレンズ基板。
4. マイクロレンズ基板を平面視したときの前記マイクロレンズの幅は、１０〜５００μｍである請求項１ないし３のいずれかに記載のマイクロレンズ基板。
5. マイクロレンズ基板を平面視したときの前記平坦部の幅は、０．１〜２５０μｍである請求項１ないし４のいずれかに記載のマイクロレンズ基板。
6. マイクロレンズ基板を平面視したときの前記マイクロレンズの幅をＷ_０［μｍ］、マイクロレンズ基板を平面視したときの前記平坦部の幅をＷ_１［μｍ］としたとき、０．００５≦Ｗ_１／Ｗ_０≦０．５の関係を満足する請求項１ないし５のいずれかに記載のマイクロレンズ基板。
7. マイクロレンズ基板を平面視したとき、１個の前記マイクロレンズが占める面積をＳ_０［μｍ^２］、当該マイクロレンズが有する前記平坦部が占める面積をＳ_１［μｍ^２］としたとき、０．００００２５≦Ｓ_１／Ｓ_０≦０．２５の関係を満足する請求項１ないし６のいずれかに記載のマイクロレンズ基板。
8. 前記マイクロレンズの前記平坦部を除く部位についての曲率半径は、５〜２５０μｍである請求項１ないし７のいずれかに記載のマイクロレンズ基板。
9. 前記平坦部は、前記平坦部を有さない凸レンズに対して、レーザ光を照射することにより形成されたものである請求項１ないし８のいずれかに記載のマイクロレンズ基板。
10. 前記レーザ光は、ＣＯ_２レーザまたはエキシマレーザである請求項９に記載のマイクロレンズ基板。
11. 前記平坦部を有する前記マイクロレンズは、当該マイクロレンズに対応する形状の凹部を有する凹部付き基板を用いて形成されたものである請求項１ないし８のいずれかに記載のマイクロレンズ基板。
12. 前記凹部付き基板は、エッチングにより形成された凹部内に、流動性を有する材料を供給し、その後、前記材料を固化することにより、前記凹部の底部付近に平坦部を形成したものである請求項１１に記載のマイクロレンズ基板。
13. 請求項１ないし１２のいずれかに記載のマイクロ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。
14. 請求項１３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ションＴＶ。
    

Images