JP3983652B2 - マイクロレンズアレイ基板の製造方法および製造装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば高精細の液晶表示装置において、画素への集光素子としてのマイクロレンズを備えたマイクロレンズアレイ基板の製造方法および製造装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、画像をスクリーンに投影するプロジェクターにおいて、液晶表示パネルを用いたものが知られている。そして近年では、上記プロジェクターにおいて、画像の高精度化と高解像度化との要望から、光利用効率の向上を目的として液晶表示パネルにマイクロレンズアレイを備えたマイクロレンズアレイ基板を用いるものが知られている。
【０００３】
図３は、従来のマイクロレンズアレイ基板を搭載した液晶プロジェクターの概略の構成を示す正面図である。また、図４は、上記液晶プロジェクターのマイクロレンズアレイ基板の要部の構成を示す正面図である。
【０００４】
図３および図４に示すように、上記液晶プロジェクターは、白色光源１１、コンデンサレンズ１２、ダイクロイックミラー１３、マイクロレンズアレイ基板１４、液晶パネル１５、フィールドレンズ１６、投影レンズ１７を備えており、画像をスクリーン１８に投影させるようになっている。
【０００５】
白色光源１１より照射された光はコンデンサレンズ１２を介して平行光束となりダイクロイックミラー１３に照射される。ダイクロイックミラー１３は異なる角度で配置された３種のミラー１３Ｒ・１３Ｇ・１３Ｂから構成されている。そして、ミラー１３Ｒ・１３Ｇ・１３Ｂは、それぞれ赤・緑・青の色に対応する各波長の光を選択的に反射させるとともに、他の波長の光は透過する特性を有しており、光軸上に、赤・緑・青の順、すなわち、ミラー１３Ｒ・１３Ｇ・１３Ｂの順に配置されている。
【０００６】
上記液晶プロジェクターにおいて、上記ダイクロイックミラー１３Ｒ・１３Ｇ・１３Ｂにより分割された各光束１９はマイクロレンズアレイ基板１４にそれぞれ異なった角度で入射する。そして、上記マイクロレンズアレイ基板１４を通過した各光束１９は、それぞれに対応した液晶パネル１５上の開口部を通過した後に、フィールドレンズ１６にて光軸を変換され、投影レンズ１７を介してスクリーン１８に投影される。
【０００７】
しかしながら、上記マイクロレンズアレイ基板１４では以下のような問題が生じる。
【０００８】
マイクロレンズアレイ基板１４によって液晶パネル１５の開口部に集束した各光束１９は液晶パネル１５を通過した後、大きな角度範囲で発散していく。このため大口径の投影レンズ１７を用いなければ光利用効率が低下し画質の低下を招くこととなる。
【０００９】
上記のような問題に対して、例えば、特許文献１には、図５に示すように、液晶パネル２１と第１のマイクロレンズアレイ２２の間に第２のマイクロレンズアレイ２３を配置して、光束入射側の第１のマイクロレンズアレイ２２によって集束された各光束２４を、第２のマイクロレンズアレイ２３で出射光の光軸方向が平行となるように光軸を変換することで各光束２４の発散を抑えて、大口径の投影レンズを用いることなく光利用効率の改善を図る方法が提案されている。
【００１０】
また、上記特許文献１に開示されているような２層構造のマイクロレンズアレイ基板の製造方法については、例えば、特許文献２に開示された方法がある。
【００１１】
以下に、上記２層構造のマイクロレンズアレイ基板の製造方法を、図６を参照して説明する。
【００１２】
図６に示すように、まず、第１のマイクロレンズアレイ３２の反転パターンが形成されたスタンパー３５上に第１の紫外線硬化樹脂３９を供給する（図６（ａ））。次に、その上からガラス基板３７を押し付けて、第１の紫外線硬化樹脂３９をスタンパー３５とガラス基板３７との間に広げた後、ガラス基板３７を通して紫外線を照射する（図６（ｂ））ことにより、第１の紫外線硬化樹脂３９を硬化させて、第１のマイクロレンズアレイ３２を形成する。そして、樹脂硬化後の第１のマイクロレンズアレイ３２を、スタンパー３５から剥離する（図６（ｃ））。
【００１３】
また、第２のマイクロレンズアレイ３３は、上記第１のマイクロレンズアレイ３２の形成方法と同様に形成する。具体的には、まず、第２のマイクロレンズアレイ３３の反転パターンが形成されたスタンパー３６上に第１の紫外線硬化樹脂３９を供給する（図６（ｄ））。次に、その上からガラス基板３８を押し付けて第１の紫外線硬化樹脂３９をスタンパー３６とガラス基板３８との間に広げて、ガラス基板３８を通して紫外線を照射する（図６（ｅ））ことにより、第１の紫外線硬化樹脂３９を硬化させて、第２のマイクロレンズアレイ３３を形成する。そして、樹脂硬化後の第２のマイクロレンズアレイ３３をスタンパー３６から剥離する（図６（ｆ））。
【００１４】
続いて、ガラス基板３８上に形成された第２のマイクロレンズアレイ３３の上に第２の紫外線硬化樹脂４０を供給して（図６（ｇ））、第１のマイクロレンズアレイ３２を下に向けたガラス基板３７を第２の紫外線硬化樹脂４０の上に重ねて加圧し、マイクロレンズアレイ３２・３３間の距離を調整した後、紫外線を照射することによって、第２の紫外線硬化樹脂４０を硬化させたマイクロレンズアレイ基板が作製される（図６（ｈ））。
【００１５】
しかしながら、上記のような２層構造を有するマイクロレンズアレイ基板の製造方法では以下の問題点が発生する。
【００１６】
具体的には、上記特許文献２に開示の製造方法においては、第１のマイクロレンズアレイ３２が形成されたガラス基板３７と、第２のマイクロレンズアレイ３３が形成されたガラス基板３８とを別部品として作成して、その後に２枚のガラス基板を貼り合せることによりマイクロレンズアレイ基板を作製している。ところが、上記特許文献２には、マイクロレンズアレイ同士のアライメント方法については開示も示唆もされておらず、そのまま単純に重ねて貼り合せた場合には、第１のマイクロレンズアレイ３２と第２のマイクロレンズアレイ３３とに光軸や傾きのずれを生じさせ、光利用効率の低下、各光束の混色による解像度の低下を招くこととなる。
【００１７】
この問題に対しては、ダイセットに上記ガラス基板を搭載して貼り合せる方法が考えられる。上記ダイセットを使用したマイクロレンズアレイの製造方法の具体例（第１の方法および第２の方法）について以下に説明する。
【００１８】
第１の方法としては、図７に示すように、まず、ダイセットの上台１０１に第１のマイクロレンズアレイ３２が形成されたガラス基板３７を、下台１０２に第２のマイクロレンズアレイ３３が形成されたガラス基板３８を固定する（図７（ａ））。そして、ガラス基板３８上に第２の紫外線硬化樹脂４０を供給した後（図７（ｂ））、上台１０１を下台１０２に近接させて、第２の紫外線硬化樹脂４０を第１と第２のマイクロレンズアレイ間に広げる（図７（ｃ））。その後に紫外線を照射して第２の紫外線硬化樹脂を硬化させることで、ガラス基板３７と３８とを、２つの基板の平行度を高精度に保った状態で貼り合せることができる。
【００１９】
また、上記２層構造のマイクロレンズアレイ基板を製造する、第２の方法としては、図８に示すように、ダイセットの上台１０１と下台１０２との間に、スタンパー３５および３６をガイドポール１０３に沿って移動可能に保持された中間台１０４上に固定している。このとき、スタンパー３５および３６はそれぞれのマイクロレンズアレイ型同士が光軸調整をされた状態でダイセット上に保持されている。以上のような構成において、まず、上台１０１にガラス基板３７を下台１０２にガラス基板３８を固定する（図８（ａ））。次に、スタンパー３５およびガラス基板３８上に第１の紫外線硬化樹脂３９を供給し（図８（ｂ））、ガラス基板３７をスタンパー３５に、スタンパー３６をガラス基板３８にそれぞれ近接させる。このとき、下台１０２を固定しておき、上台１０１およびスタンパー３５、３６を下台１０２の方向に移動させている。そして、第１の紫外線硬化樹脂３９をそれぞれのガラス基板とスタンパー間に押し広げ（図８（ｃ））、紫外線を照射して第１の紫外線硬化樹脂３９を硬化させる。その後に、ガラス基板３７をスタンパー３５から、スタンパー３６をガラス基板３８から剥離し（図８（ｄ））、ガラス基板３７上に第１のマイクロレンズアレイ３２を、ガラス基板３８上に第２のマイクロレンズアレイ３３を形成する。次に、スタンパー３５と３６をダイセットから取り外し、ガラス基板３８に形成された第２のマイクロレンズアレイ３３上に第２の紫外線硬化樹脂４０を供給する（図８（ｅ））。そして、第１のマイクロレンズアレイ３２が形成されたガラス基板３７が固定された上台１０１を下台１０２に近接させて、第２の紫外線硬化樹脂４０を第１のマイクロレンズアレイ３２と第２のマイクロレンズアレイ３３の間に押し広げ（図８（ｆ））、紫外線を照射して第２の紫外線硬化樹脂４０を硬化させることにより、マイクロレンズアレイ基板を製造する。このような製造方法とすることでマイクロレンズアレイ同士の光軸と傾きを調整することができる。
【００２０】
【特許文献１】
特開平７−１８１４８７号公報（公開日；１９９５年７月２１日）
【００２１】
【特許文献２】
特開２０００−１４７５００号公報（公開日；２０００年５月２６日）
【００２２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のダイセットを使用した第１および第２の製造方法においては以下の問題点が生じることとなる。
【００２３】
まず、上記第１の方法では、ガラス基板３７と３８とにマイクロレンズアレイ３２と３３を形成した後に、ダイセットに固定するようになっているため、マイクロレンズアレイを形成する装置が別に必要となり装置コストが増加するという問題が生じる。また、上記問題に加えて、第１のマイクロレンズアレイ３２が形成されたガラス基板３７と第２のマイクロレンズアレイ３３が形成されたガラス基板３８とを貼り合せる際の光軸調整が毎回必要になることから、マイクロレンズアレイ基板の製造に長時間を要することとなり大量生産には不向きとなる。
【００２４】
次に、第２の方法においては、１つの装置でマイクロレンズアレイ基板を製作することが可能であるが、ガラス基板３７と３８を貼り合せる際にスタンパー３５と３６をダイセットから取り外す必要があるため、再度スタンパーをダイセットに搭載する際にスタンパー同士のアライメントが必要となる。このため、第１の方法の課題と同じく大量生産には不向きとなる。またスタンパー３５と３６を取り外すために、ガラス基板３７とスタンパー３５、ガラス基板３８とスタンパー３６の距離を大きく取る必要があり、上台１０１やスタンパー３５のダイセット内での移動距離が長くなるため、移動の際に生じる光軸や傾きのずれが大きくなってしまう恐れがある。
【００２５】
本発明は、上記従来の問題に鑑みなされたものであり、その目的は、受裏と比べて、製造工程の数をより少なくすることにより、より簡単に大量生産を可能とするマイクロレンズアレイ基板の製造方法および製造装置を提供することにある。
【００２６】
【課題を解決するための手段】
本発明のマイクロレンズアレイ基板の製造方法は、上記の課題を解決するために、互いに対向している第１および第２の透明基板の間に、マイクロレンズアレイ型が形成されているスタンパーを配置して、第１の透明基板と上記スタンパーとの間、および、第２の透明基板と上記スタンパーとの間に、第１または第２の光透過性樹脂からなるマイクロレンズアレイをそれぞれ形成した後、上記スタンパーを退避させて、互いのマイクロレンズアレイの間を第３の光透過性樹脂で固定することにより、マイクロレンズアレイ基板を製造するマイクロレンズアレイ基板の製造方法であって、第２の透明基板の移動を、第１の透明基板の基板面に直交する方向のみに規制するとともに、第１の透明基板の移動を、第２の透明基板の基板面に直交する方向のみに規制しており、上記スタンパーは、一方の面に第１マイクロレンズアレイ型が形成されているとともに、他方の面に第２マイクロレンズアレイ型が形成されていることを特徴としている。
【００２７】
本発明のマイクロレンズアレイ基板の製造方法は、上記の課題を解決するために、ダイセットに保持されている、互いに対向している第１および第２の透明基板の間に、マイクロレンズアレイ型が形成されているスタンパーを配置して、第１の透明基板と上記スタンパーとの間、および、第２の透明基板と上記スタンパーとの間に、第１または第２の光透過性樹脂からなるマイクロレンズアレイをそれぞれ形成した後、上記スタンパーを退避させて、互いのマイクロレンズアレイの間を第３の光透過性樹脂で固定することにより、マイクロレンズアレイ基板を製造するマイクロレンズアレイ基板の製造方法であって、上記スタンパーは、一方の面に第１マイクロレンズアレイ型が形成されているとともに、他方の面に第２マイクロレンズアレイ型が形成されていることを特徴としている。
【００２８】
上記の構成によれば、ダイセットに保持されている透明基板に対して、両面にマイクロレンズアレイ型が形成されたスタンパーを用いて、マイクロレンズアレイ基板を製造している。具体的には、第１の透明基板と第２の透明基板とを対向させて配置するとともに、上記スタンパーを上記第１および第２透明基板の間に配置して、それぞれの透明基板上に光透過性樹脂からなるマイクロレンズアレイを形成した後にスタンパーを取り離す。そして、上記２つのマイクロレンズアレイの間を第３の光透過性樹脂で固定することにより製造するようになっている。すなわち、上記第１マイクロレンズアレイと第２マイクロレンズアレイとの間に、第３の光透過性樹脂からなるマイクロレンズが形成されることとなる。このとき、上記スタンパーは、両面にマイクロレンズアレイ型が形成されているので、互いのレンズアレイ型の位置調整を行う必要がない。
【００２９】
従って、従来のように、互いに異なるスタンパーを用いて、マイクロレンズアレイ基板を製造する構成と比べて、ダイセットにスタンパーを取り付ける際、スタンパー同士の位置調整を行う必要がないので、より少ない工程、かつ、より簡単に上記基板を製造することができる。また、従来よりも、より少ない工程、かつ、より簡単に上記基板を製造することができるので、大量生産をより簡単に行うことができる。
【００３０】
本発明のマイクロレンズアレイ基板の製造方法は、第１の透明基板、第２の透明基板およびスタンパーが互いに平行となるように、上記第１の透明基板と上記第２の透明基板とを、上記スタンパーに対して移動させる構成がより好ましい。
【００３１】
上記の構成によれば、第１の透明基板、第２の透明基板およびスタンパーが互いに平行となるように保持している。従って、アライメントをしなくとも、第１の透明基板上に形成されるマイクロレンズアレイと第２の透明基板上に形成されるマイクロレンズアレイとの平行度および相対位置が高精度に保たれた状態でマイクロレンズアレイ基板を製造することが可能となる。これにより、２層構造のマイクロレンズアレイ基板を高精度且つ効率的に大量生産することが可能となる。
【００３２】
本発明のマイクロレンズアレイ基板の製造方法は、上記スタンパーの位置を固定した状態で、上記第１または第２の光透過性樹脂からなるマイクロレンズアレイをそれぞれ形成する構成がより好ましい。
【００３３】
上記の構成によれば、スタンパーの位置を固定した状態で、第１および第２の透明基板を移動させることにより、上記第１または第２の光透過性樹脂からなるマイクロレンズアレイをそれぞれ形成するようになっている。これにより、例えば、一度取り外したスタンパーを再び取り付ける際に、スタンパーのアライメントをより簡単に行うことができる。これにより、より簡単にマイクロレンズアレイ基板の大量生産が可能となる。
【００３４】
本発明のマイクロレンズアレイ基板の製造方法は、上記第１の光透過性樹脂と第３の光透過性樹脂との硬化後の屈折率の差、および／または、上記第２の光透過性樹脂と第３の光透過性樹脂との屈折率の差は、０．１以上である構成がより好ましい。
【００３５】
上記の構成によれば、上記第１の光透過性樹脂と上記第３の光透過性樹脂、および／または、上記第２の光透過性樹脂と上記第３の光透過性樹脂の、それぞれの硬化後の屈折率差を０．１以上とすることで、第１のマイクロレンズアレイの集光特性と第２のマイクロレンズアレイの光軸変換特性を高めることができるため、更なる光利用効率の向上と各光束の混色低減による高解像度化が可能となる。
【００３６】
本発明のマイクロレンズアレイ基板の製造装置は、上記の課題を解決するために、互いに対向している第１の透明基板と第２の透明基板とに、第１の光透過性樹脂または第２の光透過性樹脂からなるマイクロレンズアレイがそれぞれ形成されているとともに、上記互いのマイクロレンズアレイの間が第３の光透過性樹脂にて固定されてなるマイクロレンズアレイ基板を製造するマイクロレンズアレイ基板の製造装置であって、第１および第２の透明基板を、互いに対向させるように、それぞれの透明基板を保持する第１および第２の保持手段と、上記第１および第２の透明基板の間に、マイクロレンズアレイ型が形成されているスタンパーを保持するスタンパー保持手段と、第１の保持手段、第２の保持手段およびスタンパー保持手段の移動を、第１の透明基板の基板面に対して垂直な方向に規制する規制部材とを備え、上記スタンパー保持手段は、上記スタンパーを上記第１および第２の保持手段の間から退避させることができるようになっているとともに、上記スタンパーは、一方の面に第１マイクロレンズアレイ型が形成されているとともに、他方の面に第２マイクロレンズアレイ型が形成されていることを特徴としている。
【００３７】
上記の構成によれば、上記スタンパーの両面に異なるマイクロレンズアレイ型が形成されている。従って、従来の製造装置に比べて、マイクロレンズアレイ型同士のアライメントを行う必要がない。従って、従来よりも、より簡単にマイクロレンズアレイ基板を製造することができる。
【００３８】
本発明のマイクロレンズアレイ基板の製造装置は、上記スタンパー保持手段は、スタンパーを、第１の透明基板の基板面に垂直な方向を軸として回動可能に保持している構成がより好ましい。
【００３９】
上記の構成によれば、上記スタンパー保持手段は、スタンパーを第１の透明基板の基板面に垂直な方向に対して回動することができるように保持している。これにより、例えば、マイクロレンズアレイが形成された第１および第２の透明基板を第３の光透過性樹脂にて貼りあわせる際に、スタンパーを回動させることで、第１および第２の透明基板の間から退避させることができる。従って、上記従来のような、スタンパーを取り外して退避させる構成に比べて、より簡単に退避させることができるとともに、装置を小型化することができる。また、例えば、スタンパーを、上記第１および第２の透明基板の間に配置する際に、スタンパー保持手段の一端が保持されているので、より簡単に、上記スタンパーを精度よく配置させることができる。また、スタンパーを第１の透明基板の基板面と平行な方向に退避させるので、スタンパーから第１および第２の透明基板を剥がす際に、該第１の透明基板と第２の透明基板との移動距離を短くすることができる。これにより、移動の際に生じる、第１および第２の透明基板の光軸や傾きのずれを最小限に抑えることが可能となる。
【００４０】
本発明のマイクロレンズアレイ基板の製造装置は、上記スタンパーの厚さは、１〜２０ｍｍの範囲内である構成がより好ましい。
【００４１】
上記スタンパーの厚さを１〜２０ｍｍとすることで、スタンパーの破損を防止でき、また、第１および第２の透明基板の移動量を少なくすることで各透明基板とスタンパーの平行度、相対位置精度を高精度に保つことが可能となる。
【００４２】
【発明の実施の形態】
〔実施の形態１〕
本発明の実施の一形態について図１ないし図２に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【００４３】
本実施の形態にかかるマイクロレンズ基板の製造装置は、互いに対向している一対の透明基板に、光透過性樹脂からなるマイクロレンズアレイがそれぞれ形成されているとともに、上記互いのマイクロレンズアレイの間が他の光透過性樹脂にて固定されてなるマイクロレンズアレイ基板を製造するマイクロレンズアレイ基板の製造装置であって、上記一対の透明基板を、互いに対向させるように、それぞれの透明基板を保持する第１および第２の保持手段と、上記一対の透明基板の間に備えられている、マイクロレンズアレイ型が形成されているスタンパーを保持するスタンパー保持手段と、第１の保持手段、第２の保持手段およびスタンパー保持手段の移動を、一方の透明基板の基板面に対して垂直な方向に規制する規制部材とを備え、上記スタンパー保持手段は、上記スタンパーを上記第１および第２の保持手段の間から退避させることができるようになっているとともに、上記スタンパーは、一方の面に第１マイクロレンズアレイ型が形成されているとともに、他方の面に第２マイクロレンズアレイ型が形成されている構成である。
【００４４】
具体的には、互いに対向している第１の透明基板と第２の透明基板とに、第１の光透過性樹脂または第２の光透過性樹脂からなるマイクロレンズアレイがそれぞれ形成されているとともに、上記互いのマイクロレンズアレイの間が第３の光透過性樹脂にて固定されてなるマイクロレンズアレイ基板を製造するマイクロレンズアレイ基板の製造装置であって、第１および第２の透明基板を、互いに対向させるように、それぞれの透明基板を保持する第１および第２の保持手段と、上記第１および第２の透明基板の間に、マイクロレンズアレイ型が形成されているスタンパーを保持するスタンパー保持手段と、第１の保持手段、第２の保持手段およびスタンパー保持手段の移動を、第１の透明基板の基板面に対して垂直な方向に規制する規制部材とを備え、上記スタンパー保持手段は、上記スタンパーを上記第１および第２の保持手段の間から退避させることができるようになっているとともに、上記スタンパーは、一方の面に第１マイクロレンズアレイ型が形成されているとともに、他方の面に第２マイクロレンズアレイ型が形成されている構成である。
【００４５】
以下に、本実施の形態にかかるマイクロレンズアレイ基板の製造装置を、図２に示す、ダイセット１００として説明する。ダイセットは、成形に使用される治具であり、上台と下台とのすくなくとも一方がガイドポールに沿って高精度に移動可能に構成されたものである。
【００４６】
図２は本実施の形態におけるダイセット１００（マイクロレンズアレイ基板の製造装置）の構成を示している。具体的には、上記ダイセット１００は、上台１０１（第１の保持手段）、下台１０２（第２の保持手段）、中間台１０４（スタンパー保持手段）、スタンパー１およびガイドポール１０３（規制部材）を備えている。
【００４７】
上台１０１は、第１の透明基板２を保持するようになっている。そして、下台１０２は、第２の透明基板３を保持するようになっている。具体的には、上台１０１の基板載置面に第１の透明基板２を載置するようになっており、下台１０２の基板載置面に、第２の透明基板３を載置するようになっている。この上台１０１の基板載置面と下台１０２の基板載置面とは、それぞれが平面であり、かつ、互いに平行になるように対向している。なお、上記第１の透明基板２と第２の透明基板３とは、光透過性を有するものであれば特に限定されるものではなく、互いに同じ材料で構成されていてもよく、また、互いに異なる材料で構成されていてもよい。上記第１の透明基板２と第２の透明基板３としては、例えば、ガラス基板やプラスチック基板等が挙げられる。
【００４８】
そして、上記上台１０１および下台１０２は、すくなくとも１本のガイドポール１０３に沿って、第１の透明基板２の基板面に対して垂直な方向（上下方向）に移動可能となっている。つまり、上記ダイセット１００は、上記第１の透明基板２と第２の透明基板３とを、常に、互いに平行な関係を満足した状態で移動させることができるようになっている。なお、上記第１の透明基板２の基板面とは、基板載置面を示している。
【００４９】
中間台１０４は、スタンパー１を保持している。具体的には、中間台１０４は、スタンパー１が、上記第１および第２の透明基板２、３に対して互いに平行となるように、スタンパー１を保持している。上記中間台１０４は、ガイドポールに取り付けられており、かつ、上台１０１および下台１０２の間に設けられている。そして、本実施の形態では、中間台１０４は、ガイドポール１０３に、その位置を固定した状態で取り付けられている。具体的には、中間台１０４は、ガイドポール上を上下方向に移動しないように取り付けられている。しかし、該中間台１０４は、１つのガイドポール１０３を中心に回動可能に設けられている。つまり、上記中間台１０４は、ガイドポール１０３上を上下方向に移動することはないが、回動可能に設けられている。この中間台１０４は、スタンパー１を保持している。具体的には、中間台１０４は、スタンパー１を第１の透明基板２と第２の透明基板３との間に配置させることができるように、該スタンパ−１を保持している。従って、スタンパー１も上記中間台１０４と同様に、上記１つのガイドポール１０３を中心に回動可能となっている。そして、上記第１および第２の透明基板２、３は、スタンパー１に対して、常に互いに平行な関係を満たすように移動するようになっている。
【００５０】
なお、以下の説明では、中間台１０４から見て、上台１０１が設けられている方向を上方向、下台１０２が設けられている方向を下方向、ガイドポールの延びている方向に対して直交する方向を横方向として説明する場合がある。従って、上記スタンパー１は、横方向に回動可能になっている。
【００５１】
本実施の形態にかかるスタンパー１について説明する。上記スタンパー１は、両面に、マイクロレンズアレイ型が形成されている構成である。具体的には、スタンパー１の第１の透明基板２と対向している面には、第１のマイクロレンズアレイ型が形成されている。また、スタンパー１の第２の透明基板３と対向している面には、第２のマイクロレンズアレイ型が形成されている。この上記第１および第２のマイクロレンズアレイ型とは、マイクロレンズアレイを作製するための型であり、マイクロレンズアレイの反転パターンが形成されている。
【００５２】
そして、上記第１の透明基板２と第１のマイクロレンズアレイ型との間に、第１の光透過性樹脂を充填して、両者を、該光透過性樹脂を介して密着させることにより、第１のマイクロレンズアレイ２ａが形成されることとなる。また、同様に、上記第２の透明基板３と第２のマイクロレンズアレイ型との間に第２の光透過性樹脂を充填して、両者を、該光透過性樹脂を介して密着させることにより、第２のマイクロレンズアレイ３ａが形成されることとなる。
【００５３】
そして、上記第１のマイクロレンズアレイ２ａと第２のマイクロレンズアレイ３ａとを、第３の光透過性樹脂を介して密着させることにより、本実施の形態にかかるマイクロレンズアレイ基板を構成している。
【００５４】
上記第１、第２および第３の光透過性樹脂の材料としては、光透過性の樹脂であれば、特に限定されるものではない。具体的には、紫外線硬化樹脂や、熱硬化樹脂等を用いることができる。
【００５５】
また、本実施の形態では、スタンパー１を保持した中間台１０４を横方向に移動させる構成とすることで、図２（ｂ）および図２（ｃ）に示すように、スタンパー１を取り外す場合と比較して、上下方向にスペースを大きく必要とせず、第１の透明基板２と第２の透明基板３との移動距離を短くすることが可能となり、移動の際に生じるマイクロレンズアレイ同士の光軸と傾きのずれを最小限に抑えることが可能となる。
【００５６】
本実施の形態にかかるマイクロレンズアレイ基板の製造方法について以下に説明する。なお、以下の説明では、第１の光透過性樹脂と第２の光透過性樹脂とに同じ材料を用いている構成について説明する。具体的には、第１の光透過性樹脂と第２の光透過性樹脂ととして、第１の紫外線硬化樹脂４を用いて、また、第３の光透過性樹脂として、第２の紫外線硬化樹脂５を用いる構成について説明する。
【００５７】
本実施の形態にかかる、マイクロレンズアレイ基板の製造方法は、ダイセットに保持されている第１および第２の透明基板２、３に対して、マイクロレンズアレイ型が形成されているスタンパー１を用いて、第１の透明基板と上記スタンパーとの間、および、第２の透明基板と上記スタンパーとの間に、第１または第２の光透過性樹脂からなるマイクロレンズアレイをそれぞれ形成した後、上記スタンパー１を退避させて、互いのマイクロレンズアレイの間を第３の光透過性樹脂で固定することにより、マイクロレンズアレイ基板を製造するマイクロレンズアレイ基板の製造方法であって、一方の面に第１マイクロレンズアレイ型が形成されているとともに、他方の面に第２マイクロレンズアレイ型が形成されているスタンパーを用いて、上記第１の透明基板２とスタンパー１の第１マイクロレンズアレイ型が形成されている面との間、および、上記第２の透明基板３とスタンパー１の第２マイクロレンズアレイ型が形成されている面との間に、それぞれ、第１光透過性樹脂または第２光透過性樹脂を供給する樹脂供給工程と、上記第１の透明基板２とスタンパー１と、および、上記第２の透明基板３とスタンパー１とを、それぞれ、第１光透過性樹脂および第２光透過性樹脂とを介して密着させる密着工程と、上記第１の光透過性樹脂および第２の光透過性樹脂とを硬化させてマイクロレンズアレイを形成する形成工程と、上記スタンパー１から上記第１の透明基板２および第２の透明基板３を剥がす剥離工程と、上記スタンパーを第１の透明基板２と第２の透明基板３との間から退避させる退避工程と、上記第１の透明基板２および第２の透明基板３の、互いのマイクロレンズアレイが形成されている面の間に第３の光透過性樹脂を供給する第３樹脂供給工程と、上記第１の透明基板２と第２の透明基板３とを、第３の光透過性樹脂を介して密着させる基板密着工程と、上記第３の光透過性樹脂を硬化させる第３樹脂硬化工程とを含む方法である。
【００５８】
本実施の形態にかかるマイクロアレイ基板の製造方法では、図１（ａ）に示すように、両面にマイクロレンズアレイ型が形成されたスタンパー１、第１の透明基板２および第２の透明基板３が、それぞれが平行度を保った状態で、所定の位置Ｘに保持されている。換言すると、第１および第２の透明基板２、３が、上記所定の位置Ｘに存在しているときには、スタンパー１、第１の透明基板２および第２の透明基板３は、互いに平行に配置されている。そして、スタンパー１は、上下方向に移動することなく、回動可能に固定されているとともに、第１および第２の透明基板２、３は、上記所定の位置Ｘからスタンパー１までの間を移動可能になっている。
【００５９】
以下に、本実施の形態にかかるマイクロレンズアレイ基板の製造方法について、図１を参照して説明する。
【００６０】
まず、図１（ａ）に示すように、第１および第２の透明基板２、３が所定の位置Ｘに配置されているとき、スタンパー１と第２の透明基板３上にそれぞれ第１の紫外線硬化樹脂４を供給する（樹脂供給工程）。そして、第１の透明基板２と第２の透明基板３とをスタンパー１に押し付けることで第１の紫外線硬化樹脂４を、第１の透明基板２とスタンパー１との間および第２の透明基板とスタンパーとの間に広げる（密着工程）。そして、図１（ｂ）に示すように、第１の透明基板２および第２の透明基板３を通して、紫外線を照射して、第１の紫外線硬化樹脂４を硬化させる。これにより、第１の透明基板２上に第１のマイクロレンズアレイ２ａを、第２の透明基板３上に第２のマイクロレンズアレイ３ａをそれぞれ形成する（形成工程）。
【００６１】
次に、図１（ｃ）に示すように、第１の透明基板２と第２の透明基板３とを所定の位置Ｘに移動させて、スタンパー１から上記第１の紫外線硬化樹脂４を剥がす（剥離工程）。そして、図１（ｄ）に示すように、スタンパー１を第１の透明基板２と第２の透明基板３との間から退避させる（退避工程）。その後に、図１（ｅ）に示すように、第２の透明基板３上に形成された第２のマイクロレンズアレイ３ａ上に第２の紫外線硬化樹脂５を供給する（第３樹脂供給工程）。次に、第１の透明基板２を第２の透明基板３に押し付けて、第２の紫外線硬化樹脂５を第１の透明基板２上に形成された第１のマイクロレンズアレイ２ａと第２の透明基板３上に形成された第２のマイクロレンズアレイ３ａの間に広げる（基板密着工程）。そして、図１（ｆ）に示すように、紫外線を照射することで、第２の紫外線硬化樹脂５を硬化させ、第１の透明基板２と第２の透明基板３とを貼り合せることでマイクロレンズアレイ基板を製造する（第３樹脂硬化工程）。
【００６２】
このとき、各工程における、第１の透明基板２と第２の透明基板３との、所定の位置Ｘからの移動および所定の位置Ｘへの移動は、平行度と相対位置とを保った状態で移動される。このようなスタンパー１、第１の透明基板２および第２の透明基板３を互いに平行度と相対位置とを保った状態で移動させる方法としては、例えば、成型に使用されるダイセット等にそれぞれを固定する方法が利用できる。
【００６３】
尚、両面にマイクロレンズアレイ型が形成されたスタンパー１の製造方法としては、例えば、以下に説明する３つの方法等が挙げられる。具体的には、第１の方法としては、まず、基板片面にフォトリソグラフィー法により第１のマイクロレンズアレイ型とアライメントマークのレジストパターンを形成する、その後にＲＩＥ（Reactive-Ion-Etching）やウェットエッチング等で基板上にマイクロレンズアレイ型とアライメントマークを形成する。この基板の裏面にも同様の工程を繰り返すことで両面にマイクロレンズアレイ型が形成されたスタンパー１を形成する。
【００６４】
第２の方法としては、上記と同様の方法で片面にマイクロレンズアレイ型とアライメントパターンを形成した２枚の基板同士を貼り合せることによりスタンパー１を形成する。
【００６５】
第３の方法としては、上記と同様の方法で片面に第１のマイクロレンズアレイ型とアライメントパターンを形成した基板を作成し、この基板のマイクロレンズアレイ型を形成していない面にレジストや紫外線硬化樹脂を塗布し、第１のマイクロレンズアレイ型側から露光光源の光を入射させ、第１のマイクロレンズアレイ型の集光特性を利用して第２のマイクロレンズアレイパターン型を形成するセルフアライメント露光法によりスタンパー１を形成する。
【００６６】
上記第１と第２のスタンパー製造方法においては、第１のマイクロレンズアレイ型と同時に形成したアライメントマークを基準として第２のマイクロレンズアレイ型をアライメントする必要が生じるが、アライメント作業はスタンパー１の作成時に行うのみであるため、マイクロレンズアレイ基板の作成時にはアライメントを行う必要はないため量産性に影響を及ぼすことは無い。
【００６７】
また、上記透明基板上にマイクロレンズアレイを形成する方法としては、上記説明のフォトリソグラフィー法以外に、例えば、▲１▼透明基板上にレジストや熱硬化樹脂を滴下し加熱することでレンズパターンを形成する熱ダレ法、▲２▼透明基板上に紫外線硬化樹脂を用いてレンズパターンを形成する２Ｐ（Photo-Polymerization）法、▲３▼機械加工で作成する方法等の様々な方法挙げられる。そして、これら製造方法は、マイクロレンズアレイ基板の製造に用いる樹脂材料の特性に応じて、適宜選択すればよい。
【００６８】
上記説明では、第１または第２の透明基板２、３とスタンパー１との間に、まず、第１の紫外線硬化樹脂４を供給した後に、上記第１または第２の透明基板２、３とスタンパー１とを樹脂を介して密着させる方法について説明した。しかしながら、第１および第２マイクロレンズアレイ２ａ、３ａを形成する方法としては、上記に限定されるものではなく、例えば、第１または第２の透明基板２、３とスタンパー１との間隔を、最終的に形成するマイクロレンズアレイの厚さに調整しておき、この中に、紫外線硬化樹脂（光透過性樹脂）を、隙間なく供給することにより形成してもよい。
【００６９】
以上のように、本実施の形態にかかるマイクロレンズアレイ基板の製造方法は、ダイセットに保持されている、互いに対向している第１および第２の透明基板２、３の間に、マイクロレンズアレイ型が形成されているスタンパー１を配置して、第１の透明基板２と上記スタンパー１との間、および、第２の透明基板３と上記スタンパー１との間に、第１または第２の光透過性樹脂２、３からなる第１および第２マイクロレンズアレイ２ａ、３ａをそれぞれ形成した後、スタンパー１を退避させて、互いのマイクロレンズアレイ間を第３の光透過性樹脂で固定することにより、マイクロレンズアレイ基板を製造するマイクロレンズアレイ基板の製造方法であって、一方の面に第１マイクロレンズアレイ型が形成されているとともに、他方の面に第２マイクロレンズアレイ型が形成されている上記スタンパー１を用いて、第１の透明基板２とスタンパー１との間に、第１の光透過性樹脂からなる、第１マイクロレンズアレイ２ａを形成する第１アレイ形成工程と、第２の透明基板３とスタンパー１との間に、第２の光透過性樹脂からなる、第２マイクロレンズアレイ３ａを形成する第２アレイ形成工程と、上記第１マイクロレンズアレイ２ａと第２マイクロレンズアレイ３ａとの間からスタンパーを剥がして退避させる取り除き工程（剥離工程・退避工程）と、上記第１マイクロレンズアレイ２ａと第２マイクロレンズアレイ３ａとの間を、第３の光透過性樹脂で固定する固定工程（第３樹脂硬化工程）とを含む方法である。
【００７０】
より具体的には、ダイセットに保持されている、互いに対向している第１および第２の透明基板２、３の間に、マイクロレンズアレイ型が形成されているスタンパー１を配置して、第１の透明基板２と上記スタンパー１との間、および、第２の透明基板３と上記スタンパー１との間に、第１および第２の光透過性樹脂２、３からなる第１および第２マイクロレンズアレイ２ａ、３ａをそれぞれ形成して、互いのマイクロレンズアレイ間を第３の光透過性樹脂で固定することにより、マイクロレンズアレイ基板を製造するマイクロレンズアレイ基板の製造方法であって、一方の面に第１マイクロレンズアレイ型が形成されているとともに、他方の面に第２マイクロレンズアレイ型が形成されている上記スタンパー１を用いて、上記第１の透明基板２と上記スタンパー１の第１マイクロレンズアレイ型が形成されている面との間に第１の光透過性樹脂を供給する第１樹脂供給工程と、上記第２の透明基板３と上記スタンパー１の第２マイクロレンズアレイ型が形成されている面との間に第２の光透過性樹脂を供給する第２樹脂供給工程と、上記第１の透明基板２と上記スタンパー１とを第１の光透過性樹脂を介して密着させる第１樹脂密着工程と、上記第２の透明基板３と上記スタンパー１とを第２の光透過性樹脂を介して密着させる第２樹脂密着工程と、上記第１および第２の光透過性樹脂を硬化させることにより、それぞれのマイクロレンズアレイを形成する形成工程と、上記スタンパーから、上記第１の透明基板および第２の透明基板に形成された、それぞれのマイクロレンズアレイを剥がす剥離工程と、上記スタンパー１を上記第１の透明基板２と上記第２の透明基板３とに形成されたマイクロレンズアレイの間から退避させる退避工程と、上記第１の透明基板２および第２の透明基板３の、互いのマイクロレンズアレイが形成されている面の間に第３の光透過性樹脂を供給する第３樹脂供給工程と、上記第１の透明基板２と上記第２の透明基板３とを第３の光透過性樹脂を介して密着させる第３樹脂密着工程と、上記第３の光透過性樹脂を硬化させる第３樹脂硬化工程とを行う方法である。
【００７１】
このように、両面にマイクロレンズアレイ型が形成されたスタンパー１に第１の透明基板２と第２の透明基板３とを、第１の紫外線硬化樹脂４を介して押し付けた後、すなわち、第１および第２の透明基板２、３と、スタンパー１との間に、第１の紫外線硬化樹脂４を供給した後、これら第１および第２の透明基板２、３に紫外線を照射することにより、第１の紫外線硬化樹脂４を硬化させる。そして、第１の紫外線硬化樹脂４を硬化させた後に、スタンパー１から第１の透明基板２および第２の透明基板３を剥離させて、第１の透明基板２上に第１のマイクロレンズアレイ２ａを、第２の透明基板３上に第２のマイクロレンズアレイ３ａを形成する。そして、第１の透明基板２と第２の透明基板３とを第２の紫外線硬化樹脂５を介して押し付けて紫外線を照射することで、第２の紫外線硬化樹脂５を硬化させてマイクロレンズアレイ基板を製造する。これにより、簡易的また少数の工程で２層構造のマイクロレンズアレイ基板を製造することが可能となる。
【００７２】
また、上記の製造方法において、上記第１の透明基板と上記第２の透明基板および上記スタンパーを、樹脂供給工程、および、剥離工程で、所定の位置にて保持するようになっていることがより好ましい。
【００７３】
つまり、両面にマイクロレンズアレイが形成されたスタンパー１と第１の透明基板２と第２の透明基板３とを、それぞれの平行度と相対位置を保った状態で保持し、各工程ごとに所定の位置Ｘから移動、所定の位置Ｘへ移動させることがより好ましい。換言すると、予め、互いの平行度が保たれた状態を設定しておき、この場所から移動、また、この場所への移動を行うことにより、例えば、マイクロレンズアレイ基板を連続して製造する場合でも、毎回アライメントをしなくても、第１と第２の透明基板２、３上に形成される第１のマイクロレンズアレイ２ａと第２のマイクロレンズアレイ３ａの平行度および相対位置が高精度に保たれた状態でマイクロレンズアレイ基板を製造することが可能となり、効率的に大量生産することが可能となる。
【００７４】
また、初期状態において、例えば、第１の透明基板２と第２の透明基板３との相対位置がずれていたとしても、第１のマイクロレンズアレイ２ａと第２のマイクロレンズアレイ３ａとの相対位置には何の影響も及ぼさないため、基板を高精度に位置決めする必要が無く生産に要する時間を短縮することが可能となる。
【００７５】
更に、第１の紫外線硬化樹脂４と第２の紫外線硬化樹脂５に硬化後の屈折率差が０．１以上となる紫外線硬化樹脂を使用することで、第１のマイクロレンズアレイ２ａの集光特性と第２のマイクロレンズアレイ３ａの光軸変換特性を高めることができるため、更なる光利用効率の向上と各光束の混色低減による高解像度化が可能となる。また、特に、第２の紫外線硬化樹脂５の硬化後の屈折率が、第１の紫外線硬化樹脂４の硬化後の屈折率が、０．１以上大きいことがより好ましい。
【００７６】
尚、本実施の形態に用いられるスタンパー１の厚さとしては、１〜２０ｍｍの範囲内であることが好ましい。スタンパー１の厚さが１ｍｍを下回る場合には、第１の透明基板２および第２の透明基板３をスタンパー１から剥離する際に、該スタンパー１が破損してしまう恐れがある。一方、スタンパー１の厚さが２０ｍｍを超える場合には、第１の透明基板２と第２の透明基板３との所定の位置Ｘからの移動距離が長くなってしまい、第１の透明基板２と第２の透明基板３との間の平行度および相対位置精度が悪化してしまう恐れがある。この移動距離とは、基板がセットされる位置から最終的に２枚の基板を貼り合せる位置までの距離を示している。
【００７７】
また、本実施の形態のマイクロレンズアレイ基板の製造方法では、第１マイクロレンズアレイ２ａと第２マイクロレンズアレイ３ａとを同一の第１の紫外線硬化樹脂４を用いて形成する方法について説明した。しかしながら、第１マイクロレンズアレイ２ａと第２マイクロレンズアレイ３ａとは、必ずしも同じ樹脂材料を使用する必要はなく、例えば、それぞれのマイクロレンズアレイの形成に、異なる紫外線硬化樹脂を使用しても良い。この場合、真中の紫外線硬化樹脂の硬化後の屈折率が最も高くなるように、上記樹脂を選択することがより好ましい。
【００７８】
また、本実施の形態では、液晶パネル部の形成については説明していないが、例えば、スタンパー１に、マイクロレンズアレイ型とともに、アライメントマークを形成しておくことで、マイクロレンズアレイ基板にアライメントマークを形成することができる。そして、このアライメントマークを基準として液晶パネル部を形成（搭載）することで、マイクロレンズアレイと液晶パネル部とのアライメントをより簡単に行うことができる。
【００７９】
また、上記の説明では、スタンパー１に対して第１の透明基板２と第２の透明基板３を上下方向に移動させているが、例えば、▲１▼第１の透明基板２に対してスタンパー１および第２の透明基板３を移動させる方法、▲２▼第２の透明基板３に対してスタンパー１および第１の透明基板２を移動させる方法であってもよい。しかし、これら移動方法のうち、マイクロアレイ基板を製造する際、スタンパー１は第１の透明基板２と第２の透明基板３の間からの退避させる必要があり、スタンパー１を上下移動させる場合には上下方向と横方向との２軸の高精度移動が必要となるため、マイクロレンズアレイ基板の製造装置の構造が複雑となる。このため、第１の透明基板２と第２の透明基板３とを、スタンパー１に対して移動させる方法が最も好ましい。
【００８０】
また、上記退避工程では、スタンパー１を、上記剥離工程における第１の透明基板２（または、第２の透明基板３）の移動方向（剥離方向）と直交する方向に退避させることがより好ましい。スタンパー１を第１の透明基板２または、第２の透明基板３の移動方向に対して、直交する方向に退避させることにより、マイクロレンズアレイ基板の製造装置の装置の小型化を図ることができる。
【００８１】
また、上記説明では、ガイドポール１０３が２本である構成について説明したが、ガイドポールの本数については、特に限定されるものではなく、上記第１の透明基板２、第２の透明基板３およびスタンパー１が互いに平行に移動することができるようになっていればよい。
【００８２】
また、上記マイクロレンズアレイ基板の製造において、互いのマイクロレンズアレイ間を第３の光透過性樹脂で固定する際には、第１および第２の透明基板２，３の間から上記スタンパー１を取り離す必要がある。そして、次のマイクロレンズアレイ基板を製造する際には、再び、第１および第２の透明基板の間に上記スタンパー１を取り付ける（セットする）必要がある。本実施の形態では、スタンパー１を、第１の透明基板２（第２の透明基板３）の移動方向に対して、直交する面内を回動するように取り付けている。具体的には、スタンパー１を保持している中間台１０４の一端を、ダイセットに（固定）保持した状態、すなわち、ダイセットに取り付けた状態で、回転移動させている。従って、上記スタンパー１を再び取り付ける際には、ダイセットに取り付けられていない中間１０４の他端を、該ダイセットに取り付けるだけで済む。従って、従来と比べて、第１および第２の透明基板２、３と、スタンパー１との位置調整をより簡単に行うことができる。
【００８３】
また、本発明にかかるマイクロレンズアレイ基板の製造方法は、互いに対向している第１の透明基板と第２の透明基板との間に、マイクロレンズアレイ型が形成されているスタンパーを配置して、第１の光透過性樹脂または第２の光透過性樹脂からなるマイクロレンズアレイをそれぞれ形成した後、上記スタンパーを退避させて、互いのマイクロレンズアレイの間を第３の光透過性樹脂で固定することにより、マイクロレンズアレイ基板を製造するマイクロレンズアレイ基板の製造方法であって、第２の透明基板の移動を、第１の透明基板の基板面に直交する方向のみに規制し、第１の透明基板の移動を、第２の透明基板の基板面に直交する方向のみに規制するようになっており、上記スタンパーは、一方の面に第１マイクロレンズアレイ型が形成されているとともに、他方の面に第２マイクロレンズアレイ型が形成されているであってもよい。
【００８４】
また、本発明にかかるマイクロレンズアレイ基板の製造方法は、ダイセットに保持されており、かつ、互いに対向している一対の透明基板の間に、マイクロレンズアレイ型が形成されているスタンパーを配置して、一方の透明基板と上記スタンパーとの間、および、他方の透明基板と上記スタンパーとの間に、光透過性樹脂からなるマイクロレンズアレイをそれぞれ形成した後、スタンパーを上記一対の透明基板の間から退避させて、上記マイクロレンズアレイの間を他の光透過性樹脂を用いて固定することにより、マイクロレンズアレイ基板を製造する製造方法であって、上記スタンパーは、一方の面に第１マイクロレンズアレイ型が形成されているとともに、他方の面に第２マイクロレンズアレイ型が形成されているであってもよい。
【００８５】
【発明の効果】
本発明のマイクロレンズアレイ基板の製造方法は、以上のように、第２の透明基板の移動を、第１の透明基板の基板面に直交する方向のみに規制するとともに、第１の透明基板の移動を、第２の透明基板の基板面に直交する方向のみに規制し、上記スタンパーは、一方の面に第１マイクロレンズアレイ型が形成されているとともに、他方の面に第２マイクロレンズアレイ型が形成されている構成である。
【００８６】
本発明のマイクロレンズアレイ基板の製造方法は、以上のように、上記スタンパーは、一方の面に第１マイクロレンズアレイ型が形成されているとともに、他方の面に第２マイクロレンズアレイ型が形成されている構成である。
【００８７】
従って、従来のように、互いに異なるスタンパーを用いて、マイクロレンズアレイ基板を製造する構成と比べて、ダイセットにスタンパーを取り付ける際、スタンパー同士の位置調整を行う必要がないので、より少ない工程、かつ、より簡単に２層構造の上記基板を製造することができるという効果を奏する。また、従来よりも、より少ない工程、かつ、より簡単に上記基板を製造することができるので、大量生産をより簡単に行うことができるという効果を併せて奏する。
【００８８】
本発明のマイクロレンズアレイ基板の製造方法は、第１の透明基板、第２の透明基板およびスタンパーが互いに平行となるように保持することで、アライメントをしなくとも第１の透明基板上に形成されるマイクロレンズアレイと第２の透明基板上に形成されるマイクロレンズアレイの平行度および相対位置が高精度に保たれた状態でマイクロレンズアレイ基板を製造することが可能となり、２層構造のマイクロレンズアレイ基板を高精度且つ効率的に大量生産することが可能となる。
【００８９】
本発明のマイクロレンズアレイ基板の製造方法は、上記スタンパーの位置を固定した状態で、上記第１および第２の光透過性樹脂からなるマイクロレンズアレイをそれぞれ形成することで、基板とスタンパーとの間の平行度、相対位置精度を高精度に保つことができる。
【００９０】
本発明のマイクロレンズアレイ基板の製造方法は、上記第１の光透過性樹脂と上記第３の光透過性樹脂と、および／または、上記第２の光透過性樹脂と上記第３の光透過性樹脂との、硬化後の屈折率差をそれぞれ０．１以上とすることで、第１のマイクロレンズアレイの集光特性と第２のマイクロレンズアレイの光軸変換特性を高めることができるため、更なる光利用効率の向上と各光束の混色低減による高解像度化が可能となる。
【００９１】
本発明のマイクロレンズアレイ基板の製造装置は、以上のように、第１および第２の透明基板を、互いに対向させるように、それぞれの透明基板を保持する第１および第２の保持手段と、上記第１および第２の透明基板の間に、スタンパーを保持するスタンパー保持手段と、第１の保持手段、第２の保持手段およびスタンパー保持手段の移動を、第１の透明基板の基板面に垂直な方向に規制する規制部材とを備え、上記スタンパー保持手段は、スタンパーを上記第１および第２の保持手段の間から退避させることができるようになっているとともに、上記スタンパーは、一方の面に第１マイクロレンズアレイ型が形成されているとともに、他方の面に第２マイクロレンズアレイ型が形成されている構成である。
【００９２】
それゆえ、従来よりも、より簡単にマイクロレンズアレイ基板を製造することができるという効果を奏する。
【００９３】
本発明のマイクロレンズアレイ基板の製造装置は、上記スタンパー保持手段は、スタンパーを、第１の透明基板の基板面に垂直な方向を軸として回動可能に保持することにより、上記従来のような、スタンパーを取り外して退避させる構成に比べて、より簡単に退避させることができるとともに、装置を小型化することができる。
【００９４】
本発明のマイクロレンズアレイ基板の製造装置は、上記マイクロレンズアレイ基板の製造方法において、上記スタンパーの厚さを１〜２０ｍｍとすることで、スタンパーの破損を防止でき、また、第１および第２の透明基板の移動量を少なくすることで各透明基板とスタンパーの平行度、相対位置精度を高精度に保つことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）〜（ｆ）は、本発明のマイクロレンズアレイ基板の製造工程を示す正面図である。
【図２】（ａ）は、上記マイクロレンズアレイ基板の製造装置の概略の構成を示す正面図であり、（ｂ）は、上記マイクロレンズアレイ基板の製造装置におけるスタンパーを退避させた状態の概略を示す正面図であり、（ｃ）は、本発明と従来の製造装置とを比較するための、従来の製造装置の概略を示す正面図である。
【図３】従来の液晶プロジェクターの構成を示す正面図である。
【図４】上記従来の液晶プロジェクターに搭載されるマイクロレンズアレイ基板の要部の構成を示す正面図である。
【図５】従来のマイクロレンズアレイ基板の他の構成を示す正面図である。
【図６】（ａ）〜（ｈ）は、従来の、マイクロレンズアレイ基板の製造工程を示す正面図である。
【図７】（ａ）〜（ｃ）は、従来のダイセットを使用したマイクロレンズアレイ基板の製造工程を示す正面図である。
【図８】（ａ）〜（ｈ）は、従来の、ダイセットを使用したマイクロレンズアレイ基板の他の製造工程を示す正面図である。
【符号の説明】
１、３５、３６ スタンパー
２、 第１の透明基板
２ａ、２２、３２ 第１のマイクロレンズアレイ
３、 第２の透明基板
３ａ、２３、３３ 第２のマイクロレンズアレイ
４、３９ 第１の紫外線硬化樹脂
５、４０ 第２の紫外線硬化樹脂
１１、 白色光源
１２、 コンデンサレンズ
１３Ｒ、１３Ｇ、１３Ｂ ダイクロイックミラー
１４、 マイクロレンズアレイ基板
１５、２１ 液晶パネル
１６、 フィールドレンズ
１７、 投影レンズ
１８、 スクリーン
１９、２４ 光束
３７、３８ ガラス基板
１００ ダイセット
１０１、２０１ 上台
１０２、２０２ 下台
１０３、２０３ ガイドポール
１０４、２０４ 中間台
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば高精細の液晶表示装置において、画素への集光素子としてのマイクロレンズを備えたマイクロレンズアレイ基板の製造方法および製造装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、画像をスクリーンに投影するプロジェクターにおいて、液晶表示パネルを用いたものが知られている。そして近年では、上記プロジェクターにおいて、画像の高精度化と高解像度化との要望から、光利用効率の向上を目的として液晶表示パネルにマイクロレンズアレイを備えたマイクロレンズアレイ基板を用いるものが知られている。
【０００３】
図３は、従来のマイクロレンズアレイ基板を搭載した液晶プロジェクターの概略の構成を示す正面図である。また、図４は、上記液晶プロジェクターのマイクロレンズアレイ基板の要部の構成を示す正面図である。
【０００４】
図３および図４に示すように、上記液晶プロジェクターは、白色光源１１、コンデンサレンズ１２、ダイクロイックミラー１３、マイクロレンズアレイ基板１４、液晶パネル１５、フィールドレンズ１６、投影レンズ１７を備えており、画像をスクリーン１８に投影させるようになっている。
【０００５】
白色光源１１より照射された光はコンデンサレンズ１２を介して平行光束となりダイクロイックミラー１３に照射される。ダイクロイックミラー１３は異なる角度で配置された３種のミラー１３Ｒ・１３Ｇ・１３Ｂから構成されている。そして、ミラー１３Ｒ・１３Ｇ・１３Ｂは、それぞれ赤・緑・青の色に対応する各波長の光を選択的に反射させるとともに、他の波長の光は透過する特性を有しており、光軸上に、赤・緑・青の順、すなわち、ミラー１３Ｒ・１３Ｇ・１３Ｂの順に配置されている。
【０００６】
上記液晶プロジェクターにおいて、上記ダイクロイックミラー１３Ｒ・１３Ｇ・１３Ｂにより分割された各光束１９はマイクロレンズアレイ基板１４にそれぞれ異なった角度で入射する。そして、上記マイクロレンズアレイ基板１４を通過した各光束１９は、それぞれに対応した液晶パネル１５上の開口部を通過した後に、フィールドレンズ１６にて光軸を変換され、投影レンズ１７を介してスクリーン１８に投影される。
【０００７】
しかしながら、上記マイクロレンズアレイ基板１４では以下のような問題が生じる。
【０００８】
マイクロレンズアレイ基板１４によって液晶パネル１５の開口部に集束した各光束１９は液晶パネル１５を通過した後、大きな角度範囲で発散していく。このため大口径の投影レンズ１７を用いなければ光利用効率が低下し画質の低下を招くこととなる。
【０００９】
上記のような問題に対して、例えば、特許文献１には、図５に示すように、液晶パネル２１と第１のマイクロレンズアレイ２２の間に第２のマイクロレンズアレイ２３を配置して、光束入射側の第１のマイクロレンズアレイ２２によって集束された各光束２４を、第２のマイクロレンズアレイ２３で出射光の光軸方向が平行となるように光軸を変換することで各光束２４の発散を抑えて、大口径の投影レンズを用いることなく光利用効率の改善を図る方法が提案されている。
【００１０】
また、上記特許文献１に開示されているような２層構造のマイクロレンズアレイ基板の製造方法については、例えば、特許文献２に開示された方法がある。
【００１１】
以下に、上記２層構造のマイクロレンズアレイ基板の製造方法を、図６を参照して説明する。
【００１２】
図６に示すように、まず、第１のマイクロレンズアレイ３２の反転パターンが形成されたスタンパー３５上に第１の紫外線硬化樹脂３９を供給する（図６（ａ））。次に、その上からガラス基板３７を押し付けて、第１の紫外線硬化樹脂３９をスタンパー３５とガラス基板３７との間に広げた後、ガラス基板３７を通して紫外線を照射する（図６（ｂ））ことにより、第１の紫外線硬化樹脂３９を硬化させて、第１のマイクロレンズアレイ３２を形成する。そして、樹脂硬化後の第１のマイクロレンズアレイ３２を、スタンパー３５から剥離する（図６（ｃ））。
【００１３】
また、第２のマイクロレンズアレイ３３は、上記第１のマイクロレンズアレイ３２の形成方法と同様に形成する。具体的には、まず、第２のマイクロレンズアレイ３３の反転パターンが形成されたスタンパー３６上に第１の紫外線硬化樹脂３９を供給する（図６（ｄ））。次に、その上からガラス基板３８を押し付けて第１の紫外線硬化樹脂３９をスタンパー３６とガラス基板３８との間に広げて、ガラス基板３８を通して紫外線を照射する（図６（ｅ））ことにより、第１の紫外線硬化樹脂３９を硬化させて、第２のマイクロレンズアレイ３３を形成する。そして、樹脂硬化後の第２のマイクロレンズアレイ３３をスタンパー３６から剥離する（図６（ｆ））。
【００１４】
続いて、ガラス基板３８上に形成された第２のマイクロレンズアレイ３３の上に第２の紫外線硬化樹脂４０を供給して（図６（ｇ））、第１のマイクロレンズアレイ３２を下に向けたガラス基板３７を第２の紫外線硬化樹脂４０の上に重ねて加圧し、マイクロレンズアレイ３２・３３間の距離を調整した後、紫外線を照射することによって、第２の紫外線硬化樹脂４０を硬化させたマイクロレンズアレイ基板が作製される（図６（ｈ））。
【００１５】
しかしながら、上記のような２層構造を有するマイクロレンズアレイ基板の製造方法では以下の問題点が発生する。
【００１６】
具体的には、上記特許文献２に開示の製造方法においては、第１のマイクロレンズアレイ３２が形成されたガラス基板３７と、第２のマイクロレンズアレイ３３が形成されたガラス基板３８とを別部品として作成して、その後に２枚のガラス基板を貼り合せることによりマイクロレンズアレイ基板を作製している。ところが、上記特許文献２には、マイクロレンズアレイ同士のアライメント方法については開示も示唆もされておらず、そのまま単純に重ねて貼り合せた場合には、第１のマイクロレンズアレイ３２と第２のマイクロレンズアレイ３３とに光軸や傾きのずれを生じさせ、光利用効率の低下、各光束の混色による解像度の低下を招くこととなる。
【００１７】
この問題に対しては、ダイセットに上記ガラス基板を搭載して貼り合せる方法が考えられる。上記ダイセットを使用したマイクロレンズアレイの製造方法の具体例（第１の方法および第２の方法）について以下に説明する。
【００１８】
第１の方法としては、図７に示すように、まず、ダイセットの上台１０１に第１のマイクロレンズアレイ３２が形成されたガラス基板３７を、下台１０２に第２のマイクロレンズアレイ３３が形成されたガラス基板３８を固定する（図７（ａ））。そして、ガラス基板３８上に第２の紫外線硬化樹脂４０を供給した後（図７（ｂ））、上台１０１を下台１０２に近接させて、第２の紫外線硬化樹脂４０を第１と第２のマイクロレンズアレイ間に広げる（図７（ｃ））。その後に紫外線を照射して第２の紫外線硬化樹脂を硬化させることで、ガラス基板３７と３８とを、２つの基板の平行度を高精度に保った状態で貼り合せることができる。
【００１９】
また、上記２層構造のマイクロレンズアレイ基板を製造する、第２の方法としては、図８に示すように、ダイセットの上台１０１と下台１０２との間に、スタンパー３５および３６をガイドポール１０３に沿って移動可能に保持された中間台１０４上に固定している。このとき、スタンパー３５および３６はそれぞれのマイクロレンズアレイ型同士が光軸調整をされた状態でダイセット上に保持されている。以上のような構成において、まず、上台１０１にガラス基板３７を下台１０２にガラス基板３８を固定する（図８（ａ））。次に、スタンパー３５およびガラス基板３８上に第１の紫外線硬化樹脂３９を供給し（図８（ｂ））、ガラス基板３７をスタンパー３５に、スタンパー３６をガラス基板３８にそれぞれ近接させる。このとき、下台１０２を固定しておき、上台１０１およびスタンパー３５、３６を下台１０２の方向に移動させている。そして、第１の紫外線硬化樹脂３９をそれぞれのガラス基板とスタンパー間に押し広げ（図８（ｃ））、紫外線を照射して第１の紫外線硬化樹脂３９を硬化させる。その後に、ガラス基板３７をスタンパー３５から、スタンパー３６をガラス基板３８から剥離し（図８（ｄ））、ガラス基板３７上に第１のマイクロレンズアレイ３２を、ガラス基板３８上に第２のマイクロレンズアレイ３３を形成する。次に、スタンパー３５と３６をダイセットから取り外し、ガラス基板３８に形成された第２のマイクロレンズアレイ３３上に第２の紫外線硬化樹脂４０を供給する（図８（ｅ））。そして、第１のマイクロレンズアレイ３２が形成されたガラス基板３７が固定された上台１０１を下台１０２に近接させて、第２の紫外線硬化樹脂４０を第１のマイクロレンズアレイ３２と第２のマイクロレンズアレイ３３の間に押し広げ（図８（ｆ））、紫外線を照射して第２の紫外線硬化樹脂４０を硬化させることにより、マイクロレンズアレイ基板を製造する。このような製造方法とすることでマイクロレンズアレイ同士の光軸と傾きを調整することができる。
【００２０】
【特許文献１】
特開平７−１８１４８７号公報（公開日；１９９５年７月２１日）
【００２１】
【特許文献２】
特開２０００−１４７５００号公報（公開日；２０００年５月２６日）
【００２２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のダイセットを使用した第１および第２の製造方法においては以下の問題点が生じることとなる。
【００２３】
まず、上記第１の方法では、ガラス基板３７と３８とにマイクロレンズアレイ３２と３３を形成した後に、ダイセットに固定するようになっているため、マイクロレンズアレイを形成する装置が別に必要となり装置コストが増加するという問題が生じる。また、上記問題に加えて、第１のマイクロレンズアレイ３２が形成されたガラス基板３７と第２のマイクロレンズアレイ３３が形成されたガラス基板３８とを貼り合せる際の光軸調整が毎回必要になることから、マイクロレンズアレイ基板の製造に長時間を要することとなり大量生産には不向きとなる。
【００２４】
次に、第２の方法においては、１つの装置でマイクロレンズアレイ基板を製作することが可能であるが、ガラス基板３７と３８を貼り合せる際にスタンパー３５と３６をダイセットから取り外す必要があるため、再度スタンパーをダイセットに搭載する際にスタンパー同士のアライメントが必要となる。このため、第１の方法の課題と同じく大量生産には不向きとなる。またスタンパー３５と３６を取り外すために、ガラス基板３７とスタンパー３５、ガラス基板３８とスタンパー３６の距離を大きく取る必要があり、上台１０１やスタンパー３５のダイセット内での移動距離が長くなるため、移動の際に生じる光軸や傾きのずれが大きくなってしまう恐れがある。
【００２５】
本発明は、上記従来の問題に鑑みなされたものであり、その目的は、受裏と比べて、製造工程の数をより少なくすることにより、より簡単に大量生産を可能とするマイクロレンズアレイ基板の製造方法および製造装置を提供することにある。
【００２６】
【課題を解決するための手段】
本発明のマイクロレンズアレイ基板の製造方法は、上記の課題を解決するために、互いに対向している第１および第２の透明基板の間に、マイクロレンズアレイ型が形成されているスタンパーを配置して、第１の透明基板と上記スタンパーとの間、および、第２の透明基板と上記スタンパーとの間に、第１または第２の光透過性樹脂からなるマイクロレンズアレイをそれぞれ形成した後、上記スタンパーを退避させて、互いのマイクロレンズアレイの間を第３の光透過性樹脂で固定することにより、マイクロレンズアレイ基板を製造するマイクロレンズアレイ基板の製造方法であって、第２の透明基板の移動を、第１の透明基板の基板面に直交する方向のみに規制するとともに、第１の透明基板の移動を、第２の透明基板の基板面に直交する方向のみに規制しており、上記スタンパーは、一方の面に第１マイクロレンズアレイ型が形成されているとともに、他方の面に第２マイクロレンズアレイ型が形成されていることを特徴としている。
【００２７】
本発明のマイクロレンズアレイ基板の製造方法は、上記の課題を解決するために、ダイセットに保持されている、互いに対向している第１および第２の透明基板の間に、マイクロレンズアレイ型が形成されているスタンパーを配置して、第１の透明基板と上記スタンパーとの間、および、第２の透明基板と上記スタンパーとの間に、第１または第２の光透過性樹脂からなるマイクロレンズアレイをそれぞれ形成した後、上記スタンパーを退避させて、互いのマイクロレンズアレイの間を第３の光透過性樹脂で固定することにより、マイクロレンズアレイ基板を製造するマイクロレンズアレイ基板の製造方法であって、上記スタンパーは、一方の面に第１マイクロレンズアレイ型が形成されているとともに、他方の面に第２マイクロレンズアレイ型が形成されていることを特徴としている。
【００２８】
上記の構成によれば、ダイセットに保持されている透明基板に対して、両面にマイクロレンズアレイ型が形成されたスタンパーを用いて、マイクロレンズアレイ基板を製造している。具体的には、第１の透明基板と第２の透明基板とを対向させて配置するとともに、上記スタンパーを上記第１および第２透明基板の間に配置して、それぞれの透明基板上に光透過性樹脂からなるマイクロレンズアレイを形成した後にスタンパーを取り離す。そして、上記２つのマイクロレンズアレイの間を第３の光透過性樹脂で固定することにより製造するようになっている。すなわち、上記第１マイクロレンズアレイと第２マイクロレンズアレイとの間に、第３の光透過性樹脂からなるマイクロレンズが形成されることとなる。このとき、上記スタンパーは、両面にマイクロレンズアレイ型が形成されているので、互いのレンズアレイ型の位置調整を行う必要がない。
【００２９】
従って、従来のように、互いに異なるスタンパーを用いて、マイクロレンズアレイ基板を製造する構成と比べて、ダイセットにスタンパーを取り付ける際、スタンパー同士の位置調整を行う必要がないので、より少ない工程、かつ、より簡単に上記基板を製造することができる。また、従来よりも、より少ない工程、かつ、より簡単に上記基板を製造することができるので、大量生産をより簡単に行うことができる。
【００３０】
本発明のマイクロレンズアレイ基板の製造方法は、第１の透明基板、第２の透明基板およびスタンパーが互いに平行となるように、上記第１の透明基板と上記第２の透明基板とを、上記スタンパーに対して移動させる構成がより好ましい。
【００３１】
上記の構成によれば、第１の透明基板、第２の透明基板およびスタンパーが互いに平行となるように保持している。従って、アライメントをしなくとも、第１の透明基板上に形成されるマイクロレンズアレイと第２の透明基板上に形成されるマイクロレンズアレイとの平行度および相対位置が高精度に保たれた状態でマイクロレンズアレイ基板を製造することが可能となる。これにより、２層構造のマイクロレンズアレイ基板を高精度且つ効率的に大量生産することが可能となる。
【００３２】
本発明のマイクロレンズアレイ基板の製造方法は、上記スタンパーの位置を固定した状態で、上記第１または第２の光透過性樹脂からなるマイクロレンズアレイをそれぞれ形成する構成がより好ましい。
【００３３】
上記の構成によれば、スタンパーの位置を固定した状態で、第１および第２の透明基板を移動させることにより、上記第１または第２の光透過性樹脂からなるマイクロレンズアレイをそれぞれ形成するようになっている。これにより、例えば、一度取り外したスタンパーを再び取り付ける際に、スタンパーのアライメントをより簡単に行うことができる。これにより、より簡単にマイクロレンズアレイ基板の大量生産が可能となる。
【００３４】
本発明のマイクロレンズアレイ基板の製造方法は、上記第１の光透過性樹脂と第３の光透過性樹脂との硬化後の屈折率の差、および／または、上記第２の光透過性樹脂と第３の光透過性樹脂との屈折率の差は、０．１以上である構成がより好ましい。
【００３５】
上記の構成によれば、上記第１の光透過性樹脂と上記第３の光透過性樹脂、および／または、上記第２の光透過性樹脂と上記第３の光透過性樹脂の、それぞれの硬化後の屈折率差を０．１以上とすることで、第１のマイクロレンズアレイの集光特性と第２のマイクロレンズアレイの光軸変換特性を高めることができるため、更なる光利用効率の向上と各光束の混色低減による高解像度化が可能となる。
【００３６】
本発明のマイクロレンズアレイ基板の製造装置は、上記の課題を解決するために、互いに対向している第１の透明基板と第２の透明基板とに、第１の光透過性樹脂または第２の光透過性樹脂からなるマイクロレンズアレイがそれぞれ形成されているとともに、上記互いのマイクロレンズアレイの間が第３の光透過性樹脂にて固定されてなるマイクロレンズアレイ基板を製造するマイクロレンズアレイ基板の製造装置であって、第１および第２の透明基板を、互いに対向させるように、それぞれの透明基板を保持する第１および第２の保持手段と、上記第１および第２の透明基板の間に、マイクロレンズアレイ型が形成されているスタンパーを保持するスタンパー保持手段と、第１の保持手段、第２の保持手段およびスタンパー保持手段の移動を、第１の透明基板の基板面に対して垂直な方向に規制する規制部材とを備え、上記スタンパー保持手段は、上記スタンパーを上記第１および第２の保持手段の間から退避させることができるようになっているとともに、上記スタンパーは、一方の面に第１マイクロレンズアレイ型が形成されているとともに、他方の面に第２マイクロレンズアレイ型が形成されていることを特徴としている。
【００３７】
上記の構成によれば、上記スタンパーの両面に異なるマイクロレンズアレイ型が形成されている。従って、従来の製造装置に比べて、マイクロレンズアレイ型同士のアライメントを行う必要がない。従って、従来よりも、より簡単にマイクロレンズアレイ基板を製造することができる。
【００３８】
本発明のマイクロレンズアレイ基板の製造装置は、上記スタンパー保持手段は、スタンパーを、第１の透明基板の基板面に垂直な方向を軸として回動可能に保持している構成がより好ましい。
【００３９】
上記の構成によれば、上記スタンパー保持手段は、スタンパーを第１の透明基板の基板面に垂直な方向に対して回動することができるように保持している。これにより、例えば、マイクロレンズアレイが形成された第１および第２の透明基板を第３の光透過性樹脂にて貼りあわせる際に、スタンパーを回動させることで、第１および第２の透明基板の間から退避させることができる。従って、上記従来のような、スタンパーを取り外して退避させる構成に比べて、より簡単に退避させることができるとともに、装置を小型化することができる。また、例えば、スタンパーを、上記第１および第２の透明基板の間に配置する際に、スタンパー保持手段の一端が保持されているので、より簡単に、上記スタンパーを精度よく配置させることができる。また、スタンパーを第１の透明基板の基板面と平行な方向に退避させるので、スタンパーから第１および第２の透明基板を剥がす際に、該第１の透明基板と第２の透明基板との移動距離を短くすることができる。これにより、移動の際に生じる、第１および第２の透明基板の光軸や傾きのずれを最小限に抑えることが可能となる。
【００４０】
本発明のマイクロレンズアレイ基板の製造装置は、上記スタンパーの厚さは、１〜２０ｍｍの範囲内である構成がより好ましい。
【００４１】
上記スタンパーの厚さを１〜２０ｍｍとすることで、スタンパーの破損を防止でき、また、第１および第２の透明基板の移動量を少なくすることで各透明基板とスタンパーの平行度、相対位置精度を高精度に保つことが可能となる。
【００４２】
【発明の実施の形態】
〔実施の形態１〕
本発明の実施の一形態について図１ないし図２に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【００４３】
本実施の形態にかかるマイクロレンズ基板の製造装置は、互いに対向している一対の透明基板に、光透過性樹脂からなるマイクロレンズアレイがそれぞれ形成されているとともに、上記互いのマイクロレンズアレイの間が他の光透過性樹脂にて固定されてなるマイクロレンズアレイ基板を製造するマイクロレンズアレイ基板の製造装置であって、上記一対の透明基板を、互いに対向させるように、それぞれの透明基板を保持する第１および第２の保持手段と、上記一対の透明基板の間に備えられている、マイクロレンズアレイ型が形成されているスタンパーを保持するスタンパー保持手段と、第１の保持手段、第２の保持手段およびスタンパー保持手段の移動を、一方の透明基板の基板面に対して垂直な方向に規制する規制部材とを備え、上記スタンパー保持手段は、上記スタンパーを上記第１および第２の保持手段の間から退避させることができるようになっているとともに、上記スタンパーは、一方の面に第１マイクロレンズアレイ型が形成されているとともに、他方の面に第２マイクロレンズアレイ型が形成されている構成である。
【００４４】
具体的には、互いに対向している第１の透明基板と第２の透明基板とに、第１の光透過性樹脂または第２の光透過性樹脂からなるマイクロレンズアレイがそれぞれ形成されているとともに、上記互いのマイクロレンズアレイの間が第３の光透過性樹脂にて固定されてなるマイクロレンズアレイ基板を製造するマイクロレンズアレイ基板の製造装置であって、第１および第２の透明基板を、互いに対向させるように、それぞれの透明基板を保持する第１および第２の保持手段と、上記第１および第２の透明基板の間に、マイクロレンズアレイ型が形成されているスタンパーを保持するスタンパー保持手段と、第１の保持手段、第２の保持手段およびスタンパー保持手段の移動を、第１の透明基板の基板面に対して垂直な方向に規制する規制部材とを備え、上記スタンパー保持手段は、上記スタンパーを上記第１および第２の保持手段の間から退避させることができるようになっているとともに、上記スタンパーは、一方の面に第１マイクロレンズアレイ型が形成されているとともに、他方の面に第２マイクロレンズアレイ型が形成されている構成である。
【００４５】
以下に、本実施の形態にかかるマイクロレンズアレイ基板の製造装置を、図２に示す、ダイセット１００として説明する。ダイセットは、成形に使用される治具であり、上台と下台とのすくなくとも一方がガイドポールに沿って高精度に移動可能に構成されたものである。
【００４６】
図２は本実施の形態におけるダイセット１００（マイクロレンズアレイ基板の製造装置）の構成を示している。具体的には、上記ダイセット１００は、上台１０１（第１の保持手段）、下台１０２（第２の保持手段）、中間台１０４（スタンパー保持手段）、スタンパー１およびガイドポール１０３（規制部材）を備えている。
【００４７】
上台１０１は、第１の透明基板２を保持するようになっている。そして、下台１０２は、第２の透明基板３を保持するようになっている。具体的には、上台１０１の基板載置面に第１の透明基板２を載置するようになっており、下台１０２の基板載置面に、第２の透明基板３を載置するようになっている。この上台１０１の基板載置面と下台１０２の基板載置面とは、それぞれが平面であり、かつ、互いに平行になるように対向している。なお、上記第１の透明基板２と第２の透明基板３とは、光透過性を有するものであれば特に限定されるものではなく、互いに同じ材料で構成されていてもよく、また、互いに異なる材料で構成されていてもよい。上記第１の透明基板２と第２の透明基板３としては、例えば、ガラス基板やプラスチック基板等が挙げられる。
【００４８】
そして、上記上台１０１および下台１０２は、すくなくとも１本のガイドポール１０３に沿って、第１の透明基板２の基板面に対して垂直な方向（上下方向）に移動可能となっている。つまり、上記ダイセット１００は、上記第１の透明基板２と第２の透明基板３とを、常に、互いに平行な関係を満足した状態で移動させることができるようになっている。なお、上記第１の透明基板２の基板面とは、基板載置面を示している。
【００４９】
中間台１０４は、スタンパー１を保持している。具体的には、中間台１０４は、スタンパー１が、上記第１および第２の透明基板２、３に対して互いに平行となるように、スタンパー１を保持している。上記中間台１０４は、ガイドポールに取り付けられており、かつ、上台１０１および下台１０２の間に設けられている。そして、本実施の形態では、中間台１０４は、ガイドポール１０３に、その位置を固定した状態で取り付けられている。具体的には、中間台１０４は、ガイドポール上を上下方向に移動しないように取り付けられている。しかし、該中間台１０４は、１つのガイドポール１０３を中心に回動可能に設けられている。つまり、上記中間台１０４は、ガイドポール１０３上を上下方向に移動することはないが、回動可能に設けられている。この中間台１０４は、スタンパー１を保持している。具体的には、中間台１０４は、スタンパー１を第１の透明基板２と第２の透明基板３との間に配置させることができるように、該スタンパ−１を保持している。従って、スタンパー１も上記中間台１０４と同様に、上記１つのガイドポール１０３を中心に回動可能となっている。そして、上記第１および第２の透明基板２、３は、スタンパー１に対して、常に互いに平行な関係を満たすように移動するようになっている。
【００５０】
なお、以下の説明では、中間台１０４から見て、上台１０１が設けられている方向を上方向、下台１０２が設けられている方向を下方向、ガイドポールの延びている方向に対して直交する方向を横方向として説明する場合がある。従って、上記スタンパー１は、横方向に回動可能になっている。
【００５１】
本実施の形態にかかるスタンパー１について説明する。上記スタンパー１は、両面に、マイクロレンズアレイ型が形成されている構成である。具体的には、スタンパー１の第１の透明基板２と対向している面には、第１のマイクロレンズアレイ型が形成されている。また、スタンパー１の第２の透明基板３と対向している面には、第２のマイクロレンズアレイ型が形成されている。この上記第１および第２のマイクロレンズアレイ型とは、マイクロレンズアレイを作製するための型であり、マイクロレンズアレイの反転パターンが形成されている。
【００５２】
そして、上記第１の透明基板２と第１のマイクロレンズアレイ型との間に、第１の光透過性樹脂を充填して、両者を、該光透過性樹脂を介して密着させることにより、第１のマイクロレンズアレイ２ａが形成されることとなる。また、同様に、上記第２の透明基板３と第２のマイクロレンズアレイ型との間に第２の光透過性樹脂を充填して、両者を、該光透過性樹脂を介して密着させることにより、第２のマイクロレンズアレイ３ａが形成されることとなる。
【００５３】
そして、上記第１のマイクロレンズアレイ２ａと第２のマイクロレンズアレイ３ａとを、第３の光透過性樹脂を介して密着させることにより、本実施の形態にかかるマイクロレンズアレイ基板を構成している。
【００５４】
上記第１、第２および第３の光透過性樹脂の材料としては、光透過性の樹脂であれば、特に限定されるものではない。具体的には、紫外線硬化樹脂や、熱硬化樹脂等を用いることができる。
【００５５】
また、本実施の形態では、スタンパー１を保持した中間台１０４を横方向に移動させる構成とすることで、図２（ｂ）および図２（ｃ）に示すように、スタンパー１を取り外す場合と比較して、上下方向にスペースを大きく必要とせず、第１の透明基板２と第２の透明基板３との移動距離を短くすることが可能となり、移動の際に生じるマイクロレンズアレイ同士の光軸と傾きのずれを最小限に抑えることが可能となる。
【００５６】
本実施の形態にかかるマイクロレンズアレイ基板の製造方法について以下に説明する。なお、以下の説明では、第１の光透過性樹脂と第２の光透過性樹脂とに同じ材料を用いている構成について説明する。具体的には、第１の光透過性樹脂と第２の光透過性樹脂ととして、第１の紫外線硬化樹脂４を用いて、また、第３の光透過性樹脂として、第２の紫外線硬化樹脂５を用いる構成について説明する。
【００５７】
本実施の形態にかかる、マイクロレンズアレイ基板の製造方法は、ダイセットに保持されている第１および第２の透明基板２、３に対して、マイクロレンズアレイ型が形成されているスタンパー１を用いて、第１の透明基板と上記スタンパーとの間、および、第２の透明基板と上記スタンパーとの間に、第１または第２の光透過性樹脂からなるマイクロレンズアレイをそれぞれ形成した後、上記スタンパー１を退避させて、互いのマイクロレンズアレイの間を第３の光透過性樹脂で固定することにより、マイクロレンズアレイ基板を製造するマイクロレンズアレイ基板の製造方法であって、一方の面に第１マイクロレンズアレイ型が形成されているとともに、他方の面に第２マイクロレンズアレイ型が形成されているスタンパーを用いて、上記第１の透明基板２とスタンパー１の第１マイクロレンズアレイ型が形成されている面との間、および、上記第２の透明基板３とスタンパー１の第２マイクロレンズアレイ型が形成されている面との間に、それぞれ、第１光透過性樹脂または第２光透過性樹脂を供給する樹脂供給工程と、上記第１の透明基板２とスタンパー１と、および、上記第２の透明基板３とスタンパー１とを、それぞれ、第１光透過性樹脂および第２光透過性樹脂とを介して密着させる密着工程と、上記第１の光透過性樹脂および第２の光透過性樹脂とを硬化させてマイクロレンズアレイを形成する形成工程と、上記スタンパー１から上記第１の透明基板２および第２の透明基板３を剥がす剥離工程と、上記スタンパーを第１の透明基板２と第２の透明基板３との間から退避させる退避工程と、上記第１の透明基板２および第２の透明基板３の、互いのマイクロレンズアレイが形成されている面の間に第３の光透過性樹脂を供給する第３樹脂供給工程と、上記第１の透明基板２と第２の透明基板３とを、第３の光透過性樹脂を介して密着させる基板密着工程と、上記第３の光透過性樹脂を硬化させる第３樹脂硬化工程とを含む方法である。
【００５８】
本実施の形態にかかるマイクロアレイ基板の製造方法では、図１（ａ）に示すように、両面にマイクロレンズアレイ型が形成されたスタンパー１、第１の透明基板２および第２の透明基板３が、それぞれが平行度を保った状態で、所定の位置Ｘに保持されている。換言すると、第１および第２の透明基板２、３が、上記所定の位置Ｘに存在しているときには、スタンパー１、第１の透明基板２および第２の透明基板３は、互いに平行に配置されている。そして、スタンパー１は、上下方向に移動することなく、回動可能に固定されているとともに、第１および第２の透明基板２、３は、上記所定の位置Ｘからスタンパー１までの間を移動可能になっている。
【００５９】
以下に、本実施の形態にかかるマイクロレンズアレイ基板の製造方法について、図１を参照して説明する。
【００６０】
まず、図１（ａ）に示すように、第１および第２の透明基板２、３が所定の位置Ｘに配置されているとき、スタンパー１と第２の透明基板３上にそれぞれ第１の紫外線硬化樹脂４を供給する（樹脂供給工程）。そして、第１の透明基板２と第２の透明基板３とをスタンパー１に押し付けることで第１の紫外線硬化樹脂４を、第１の透明基板２とスタンパー１との間および第２の透明基板とスタンパーとの間に広げる（密着工程）。そして、図１（ｂ）に示すように、第１の透明基板２および第２の透明基板３を通して、紫外線を照射して、第１の紫外線硬化樹脂４を硬化させる。これにより、第１の透明基板２上に第１のマイクロレンズアレイ２ａを、第２の透明基板３上に第２のマイクロレンズアレイ３ａをそれぞれ形成する（形成工程）。
【００６１】
次に、図１（ｃ）に示すように、第１の透明基板２と第２の透明基板３とを所定の位置Ｘに移動させて、スタンパー１から上記第１の紫外線硬化樹脂４を剥がす（剥離工程）。そして、図１（ｄ）に示すように、スタンパー１を第１の透明基板２と第２の透明基板３との間から退避させる（退避工程）。その後に、図１（ｅ）に示すように、第２の透明基板３上に形成された第２のマイクロレンズアレイ３ａ上に第２の紫外線硬化樹脂５を供給する（第３樹脂供給工程）。次に、第１の透明基板２を第２の透明基板３に押し付けて、第２の紫外線硬化樹脂５を第１の透明基板２上に形成された第１のマイクロレンズアレイ２ａと第２の透明基板３上に形成された第２のマイクロレンズアレイ３ａの間に広げる（基板密着工程）。そして、図１（ｆ）に示すように、紫外線を照射することで、第２の紫外線硬化樹脂５を硬化させ、第１の透明基板２と第２の透明基板３とを貼り合せることでマイクロレンズアレイ基板を製造する（第３樹脂硬化工程）。
【００６２】
このとき、各工程における、第１の透明基板２と第２の透明基板３との、所定の位置Ｘからの移動および所定の位置Ｘへの移動は、平行度と相対位置とを保った状態で移動される。このようなスタンパー１、第１の透明基板２および第２の透明基板３を互いに平行度と相対位置とを保った状態で移動させる方法としては、例えば、成型に使用されるダイセット等にそれぞれを固定する方法が利用できる。
【００６３】
尚、両面にマイクロレンズアレイ型が形成されたスタンパー１の製造方法としては、例えば、以下に説明する３つの方法等が挙げられる。具体的には、第１の方法としては、まず、基板片面にフォトリソグラフィー法により第１のマイクロレンズアレイ型とアライメントマークのレジストパターンを形成する、その後にＲＩＥ（Reactive-Ion-Etching）やウェットエッチング等で基板上にマイクロレンズアレイ型とアライメントマークを形成する。この基板の裏面にも同様の工程を繰り返すことで両面にマイクロレンズアレイ型が形成されたスタンパー１を形成する。
【００６４】
第２の方法としては、上記と同様の方法で片面にマイクロレンズアレイ型とアライメントパターンを形成した２枚の基板同士を貼り合せることによりスタンパー１を形成する。
【００６５】
第３の方法としては、上記と同様の方法で片面に第１のマイクロレンズアレイ型とアライメントパターンを形成した基板を作成し、この基板のマイクロレンズアレイ型を形成していない面にレジストや紫外線硬化樹脂を塗布し、第１のマイクロレンズアレイ型側から露光光源の光を入射させ、第１のマイクロレンズアレイ型の集光特性を利用して第２のマイクロレンズアレイパターン型を形成するセルフアライメント露光法によりスタンパー１を形成する。
【００６６】
上記第１と第２のスタンパー製造方法においては、第１のマイクロレンズアレイ型と同時に形成したアライメントマークを基準として第２のマイクロレンズアレイ型をアライメントする必要が生じるが、アライメント作業はスタンパー１の作成時に行うのみであるため、マイクロレンズアレイ基板の作成時にはアライメントを行う必要はないため量産性に影響を及ぼすことは無い。
【００６７】
また、上記透明基板上にマイクロレンズアレイを形成する方法としては、上記説明のフォトリソグラフィー法以外に、例えば、▲１▼透明基板上にレジストや熱硬化樹脂を滴下し加熱することでレンズパターンを形成する熱ダレ法、▲２▼透明基板上に紫外線硬化樹脂を用いてレンズパターンを形成する２Ｐ（Photo-Polymerization）法、▲３▼機械加工で作成する方法等の様々な方法挙げられる。そして、これら製造方法は、マイクロレンズアレイ基板の製造に用いる樹脂材料の特性に応じて、適宜選択すればよい。
【００６８】
上記説明では、第１または第２の透明基板２、３とスタンパー１との間に、まず、第１の紫外線硬化樹脂４を供給した後に、上記第１または第２の透明基板２、３とスタンパー１とを樹脂を介して密着させる方法について説明した。しかしながら、第１および第２マイクロレンズアレイ２ａ、３ａを形成する方法としては、上記に限定されるものではなく、例えば、第１または第２の透明基板２、３とスタンパー１との間隔を、最終的に形成するマイクロレンズアレイの厚さに調整しておき、この中に、紫外線硬化樹脂（光透過性樹脂）を、隙間なく供給することにより形成してもよい。
【００６９】
以上のように、本実施の形態にかかるマイクロレンズアレイ基板の製造方法は、ダイセットに保持されている、互いに対向している第１および第２の透明基板２、３の間に、マイクロレンズアレイ型が形成されているスタンパー１を配置して、第１の透明基板２と上記スタンパー１との間、および、第２の透明基板３と上記スタンパー１との間に、第１または第２の光透過性樹脂２、３からなる第１および第２マイクロレンズアレイ２ａ、３ａをそれぞれ形成した後、スタンパー１を退避させて、互いのマイクロレンズアレイ間を第３の光透過性樹脂で固定することにより、マイクロレンズアレイ基板を製造するマイクロレンズアレイ基板の製造方法であって、一方の面に第１マイクロレンズアレイ型が形成されているとともに、他方の面に第２マイクロレンズアレイ型が形成されている上記スタンパー１を用いて、第１の透明基板２とスタンパー１との間に、第１の光透過性樹脂からなる、第１マイクロレンズアレイ２ａを形成する第１アレイ形成工程と、第２の透明基板３とスタンパー１との間に、第２の光透過性樹脂からなる、第２マイクロレンズアレイ３ａを形成する第２アレイ形成工程と、上記第１マイクロレンズアレイ２ａと第２マイクロレンズアレイ３ａとの間からスタンパーを剥がして退避させる取り除き工程（剥離工程・退避工程）と、上記第１マイクロレンズアレイ２ａと第２マイクロレンズアレイ３ａとの間を、第３の光透過性樹脂で固定する固定工程（第３樹脂硬化工程）とを含む方法である。
【００７０】
より具体的には、ダイセットに保持されている、互いに対向している第１および第２の透明基板２、３の間に、マイクロレンズアレイ型が形成されているスタンパー１を配置して、第１の透明基板２と上記スタンパー１との間、および、第２の透明基板３と上記スタンパー１との間に、第１および第２の光透過性樹脂２、３からなる第１および第２マイクロレンズアレイ２ａ、３ａをそれぞれ形成して、互いのマイクロレンズアレイ間を第３の光透過性樹脂で固定することにより、マイクロレンズアレイ基板を製造するマイクロレンズアレイ基板の製造方法であって、一方の面に第１マイクロレンズアレイ型が形成されているとともに、他方の面に第２マイクロレンズアレイ型が形成されている上記スタンパー１を用いて、上記第１の透明基板２と上記スタンパー１の第１マイクロレンズアレイ型が形成されている面との間に第１の光透過性樹脂を供給する第１樹脂供給工程と、上記第２の透明基板３と上記スタンパー１の第２マイクロレンズアレイ型が形成されている面との間に第２の光透過性樹脂を供給する第２樹脂供給工程と、上記第１の透明基板２と上記スタンパー１とを第１の光透過性樹脂を介して密着させる第１樹脂密着工程と、上記第２の透明基板３と上記スタンパー１とを第２の光透過性樹脂を介して密着させる第２樹脂密着工程と、上記第１および第２の光透過性樹脂を硬化させることにより、それぞれのマイクロレンズアレイを形成する形成工程と、上記スタンパーから、上記第１の透明基板および第２の透明基板に形成された、それぞれのマイクロレンズアレイを剥がす剥離工程と、上記スタンパー１を上記第１の透明基板２と上記第２の透明基板３とに形成されたマイクロレンズアレイの間から退避させる退避工程と、上記第１の透明基板２および第２の透明基板３の、互いのマイクロレンズアレイが形成されている面の間に第３の光透過性樹脂を供給する第３樹脂供給工程と、上記第１の透明基板２と上記第２の透明基板３とを第３の光透過性樹脂を介して密着させる第３樹脂密着工程と、上記第３の光透過性樹脂を硬化させる第３樹脂硬化工程とを行う方法である。
【００７１】
このように、両面にマイクロレンズアレイ型が形成されたスタンパー１に第１の透明基板２と第２の透明基板３とを、第１の紫外線硬化樹脂４を介して押し付けた後、すなわち、第１および第２の透明基板２、３と、スタンパー１との間に、第１の紫外線硬化樹脂４を供給した後、これら第１および第２の透明基板２、３に紫外線を照射することにより、第１の紫外線硬化樹脂４を硬化させる。そして、第１の紫外線硬化樹脂４を硬化させた後に、スタンパー１から第１の透明基板２および第２の透明基板３を剥離させて、第１の透明基板２上に第１のマイクロレンズアレイ２ａを、第２の透明基板３上に第２のマイクロレンズアレイ３ａを形成する。そして、第１の透明基板２と第２の透明基板３とを第２の紫外線硬化樹脂５を介して押し付けて紫外線を照射することで、第２の紫外線硬化樹脂５を硬化させてマイクロレンズアレイ基板を製造する。これにより、簡易的また少数の工程で２層構造のマイクロレンズアレイ基板を製造することが可能となる。
【００７２】
また、上記の製造方法において、上記第１の透明基板と上記第２の透明基板および上記スタンパーを、樹脂供給工程、および、剥離工程で、所定の位置にて保持するようになっていることがより好ましい。
【００７３】
つまり、両面にマイクロレンズアレイが形成されたスタンパー１と第１の透明基板２と第２の透明基板３とを、それぞれの平行度と相対位置を保った状態で保持し、各工程ごとに所定の位置Ｘから移動、所定の位置Ｘへ移動させることがより好ましい。換言すると、予め、互いの平行度が保たれた状態を設定しておき、この場所から移動、また、この場所への移動を行うことにより、例えば、マイクロレンズアレイ基板を連続して製造する場合でも、毎回アライメントをしなくても、第１と第２の透明基板２、３上に形成される第１のマイクロレンズアレイ２ａと第２のマイクロレンズアレイ３ａの平行度および相対位置が高精度に保たれた状態でマイクロレンズアレイ基板を製造することが可能となり、効率的に大量生産することが可能となる。
【００７４】
また、初期状態において、例えば、第１の透明基板２と第２の透明基板３との相対位置がずれていたとしても、第１のマイクロレンズアレイ２ａと第２のマイクロレンズアレイ３ａとの相対位置には何の影響も及ぼさないため、基板を高精度に位置決めする必要が無く生産に要する時間を短縮することが可能となる。
【００７５】
更に、第１の紫外線硬化樹脂４と第２の紫外線硬化樹脂５に硬化後の屈折率差が０．１以上となる紫外線硬化樹脂を使用することで、第１のマイクロレンズアレイ２ａの集光特性と第２のマイクロレンズアレイ３ａの光軸変換特性を高めることができるため、更なる光利用効率の向上と各光束の混色低減による高解像度化が可能となる。また、特に、第２の紫外線硬化樹脂５の硬化後の屈折率が、第１の紫外線硬化樹脂４の硬化後の屈折率が、０．１以上大きいことがより好ましい。
【００７６】
尚、本実施の形態に用いられるスタンパー１の厚さとしては、１〜２０ｍｍの範囲内であることが好ましい。スタンパー１の厚さが１ｍｍを下回る場合には、第１の透明基板２および第２の透明基板３をスタンパー１から剥離する際に、該スタンパー１が破損してしまう恐れがある。一方、スタンパー１の厚さが２０ｍｍを超える場合には、第１の透明基板２と第２の透明基板３との所定の位置Ｘからの移動距離が長くなってしまい、第１の透明基板２と第２の透明基板３との間の平行度および相対位置精度が悪化してしまう恐れがある。この移動距離とは、基板がセットされる位置から最終的に２枚の基板を貼り合せる位置までの距離を示している。
【００７７】
また、本実施の形態のマイクロレンズアレイ基板の製造方法では、第１マイクロレンズアレイ２ａと第２マイクロレンズアレイ３ａとを同一の第１の紫外線硬化樹脂４を用いて形成する方法について説明した。しかしながら、第１マイクロレンズアレイ２ａと第２マイクロレンズアレイ３ａとは、必ずしも同じ樹脂材料を使用する必要はなく、例えば、それぞれのマイクロレンズアレイの形成に、異なる紫外線硬化樹脂を使用しても良い。この場合、真中の紫外線硬化樹脂の硬化後の屈折率が最も高くなるように、上記樹脂を選択することがより好ましい。
【００７８】
また、本実施の形態では、液晶パネル部の形成については説明していないが、例えば、スタンパー１に、マイクロレンズアレイ型とともに、アライメントマークを形成しておくことで、マイクロレンズアレイ基板にアライメントマークを形成することができる。そして、このアライメントマークを基準として液晶パネル部を形成（搭載）することで、マイクロレンズアレイと液晶パネル部とのアライメントをより簡単に行うことができる。
【００７９】
また、上記の説明では、スタンパー１に対して第１の透明基板２と第２の透明基板３を上下方向に移動させているが、例えば、▲１▼第１の透明基板２に対してスタンパー１および第２の透明基板３を移動させる方法、▲２▼第２の透明基板３に対してスタンパー１および第１の透明基板２を移動させる方法であってもよい。しかし、これら移動方法のうち、マイクロアレイ基板を製造する際、スタンパー１は第１の透明基板２と第２の透明基板３の間からの退避させる必要があり、スタンパー１を上下移動させる場合には上下方向と横方向との２軸の高精度移動が必要となるため、マイクロレンズアレイ基板の製造装置の構造が複雑となる。このため、第１の透明基板２と第２の透明基板３とを、スタンパー１に対して移動させる方法が最も好ましい。
【００８０】
また、上記退避工程では、スタンパー１を、上記剥離工程における第１の透明基板２（または、第２の透明基板３）の移動方向（剥離方向）と直交する方向に退避させることがより好ましい。スタンパー１を第１の透明基板２または、第２の透明基板３の移動方向に対して、直交する方向に退避させることにより、マイクロレンズアレイ基板の製造装置の装置の小型化を図ることができる。
【００８１】
また、上記説明では、ガイドポール１０３が２本である構成について説明したが、ガイドポールの本数については、特に限定されるものではなく、上記第１の透明基板２、第２の透明基板３およびスタンパー１が互いに平行に移動することができるようになっていればよい。
【００８２】
また、上記マイクロレンズアレイ基板の製造において、互いのマイクロレンズアレイ間を第３の光透過性樹脂で固定する際には、第１および第２の透明基板２，３の間から上記スタンパー１を取り離す必要がある。そして、次のマイクロレンズアレイ基板を製造する際には、再び、第１および第２の透明基板の間に上記スタンパー１を取り付ける（セットする）必要がある。本実施の形態では、スタンパー１を、第１の透明基板２（第２の透明基板３）の移動方向に対して、直交する面内を回動するように取り付けている。具体的には、スタンパー１を保持している中間台１０４の一端を、ダイセットに（固定）保持した状態、すなわち、ダイセットに取り付けた状態で、回転移動させている。従って、上記スタンパー１を再び取り付ける際には、ダイセットに取り付けられていない中間１０４の他端を、該ダイセットに取り付けるだけで済む。従って、従来と比べて、第１および第２の透明基板２、３と、スタンパー１との位置調整をより簡単に行うことができる。
【００８３】
また、本発明にかかるマイクロレンズアレイ基板の製造方法は、互いに対向している第１の透明基板と第２の透明基板との間に、マイクロレンズアレイ型が形成されているスタンパーを配置して、第１の光透過性樹脂または第２の光透過性樹脂からなるマイクロレンズアレイをそれぞれ形成した後、上記スタンパーを退避させて、互いのマイクロレンズアレイの間を第３の光透過性樹脂で固定することにより、マイクロレンズアレイ基板を製造するマイクロレンズアレイ基板の製造方法であって、第２の透明基板の移動を、第１の透明基板の基板面に直交する方向のみに規制し、第１の透明基板の移動を、第２の透明基板の基板面に直交する方向のみに規制するようになっており、上記スタンパーは、一方の面に第１マイクロレンズアレイ型が形成されているとともに、他方の面に第２マイクロレンズアレイ型が形成されているであってもよい。
【００８４】
また、本発明にかかるマイクロレンズアレイ基板の製造方法は、ダイセットに保持されており、かつ、互いに対向している一対の透明基板の間に、マイクロレンズアレイ型が形成されているスタンパーを配置して、一方の透明基板と上記スタンパーとの間、および、他方の透明基板と上記スタンパーとの間に、光透過性樹脂からなるマイクロレンズアレイをそれぞれ形成した後、スタンパーを上記一対の透明基板の間から退避させて、上記マイクロレンズアレイの間を他の光透過性樹脂を用いて固定することにより、マイクロレンズアレイ基板を製造する製造方法であって、上記スタンパーは、一方の面に第１マイクロレンズアレイ型が形成されているとともに、他方の面に第２マイクロレンズアレイ型が形成されているであってもよい。
【００８５】
【発明の効果】
本発明のマイクロレンズアレイ基板の製造方法は、以上のように、第２の透明基板の移動を、第１の透明基板の基板面に直交する方向のみに規制するとともに、第１の透明基板の移動を、第２の透明基板の基板面に直交する方向のみに規制し、上記スタンパーは、一方の面に第１マイクロレンズアレイ型が形成されているとともに、他方の面に第２マイクロレンズアレイ型が形成されている構成である。
【００８６】
本発明のマイクロレンズアレイ基板の製造方法は、以上のように、上記スタンパーは、一方の面に第１マイクロレンズアレイ型が形成されているとともに、他方の面に第２マイクロレンズアレイ型が形成されている構成である。
【００８７】
従って、従来のように、互いに異なるスタンパーを用いて、マイクロレンズアレイ基板を製造する構成と比べて、ダイセットにスタンパーを取り付ける際、スタンパー同士の位置調整を行う必要がないので、より少ない工程、かつ、より簡単に２層構造の上記基板を製造することができるという効果を奏する。また、従来よりも、より少ない工程、かつ、より簡単に上記基板を製造することができるので、大量生産をより簡単に行うことができるという効果を併せて奏する。
【００８８】
本発明のマイクロレンズアレイ基板の製造方法は、第１の透明基板、第２の透明基板およびスタンパーが互いに平行となるように保持することで、アライメントをしなくとも第１の透明基板上に形成されるマイクロレンズアレイと第２の透明基板上に形成されるマイクロレンズアレイの平行度および相対位置が高精度に保たれた状態でマイクロレンズアレイ基板を製造することが可能となり、２層構造のマイクロレンズアレイ基板を高精度且つ効率的に大量生産することが可能となる。
【００８９】
本発明のマイクロレンズアレイ基板の製造方法は、上記スタンパーの位置を固定した状態で、上記第１および第２の光透過性樹脂からなるマイクロレンズアレイをそれぞれ形成することで、基板とスタンパーとの間の平行度、相対位置精度を高精度に保つことができる。
【００９０】
本発明のマイクロレンズアレイ基板の製造方法は、上記第１の光透過性樹脂と上記第３の光透過性樹脂と、および／または、上記第２の光透過性樹脂と上記第３の光透過性樹脂との、硬化後の屈折率差をそれぞれ０．１以上とすることで、第１のマイクロレンズアレイの集光特性と第２のマイクロレンズアレイの光軸変換特性を高めることができるため、更なる光利用効率の向上と各光束の混色低減による高解像度化が可能となる。
【００９１】
本発明のマイクロレンズアレイ基板の製造装置は、以上のように、第１および第２の透明基板を、互いに対向させるように、それぞれの透明基板を保持する第１および第２の保持手段と、上記第１および第２の透明基板の間に、スタンパーを保持するスタンパー保持手段と、第１の保持手段、第２の保持手段およびスタンパー保持手段の移動を、第１の透明基板の基板面に垂直な方向に規制する規制部材とを備え、上記スタンパー保持手段は、スタンパーを上記第１および第２の保持手段の間から退避させることができるようになっているとともに、上記スタンパーは、一方の面に第１マイクロレンズアレイ型が形成されているとともに、他方の面に第２マイクロレンズアレイ型が形成されている構成である。
【００９２】
それゆえ、従来よりも、より簡単にマイクロレンズアレイ基板を製造することができるという効果を奏する。
【００９３】
本発明のマイクロレンズアレイ基板の製造装置は、上記スタンパー保持手段は、スタンパーを、第１の透明基板の基板面に垂直な方向を軸として回動可能に保持することにより、上記従来のような、スタンパーを取り外して退避させる構成に比べて、より簡単に退避させることができるとともに、装置を小型化することができる。
【００９４】
本発明のマイクロレンズアレイ基板の製造装置は、上記マイクロレンズアレイ基板の製造方法において、上記スタンパーの厚さを１〜２０ｍｍとすることで、スタンパーの破損を防止でき、また、第１および第２の透明基板の移動量を少なくすることで各透明基板とスタンパーの平行度、相対位置精度を高精度に保つことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）〜（ｆ）は、本発明のマイクロレンズアレイ基板の製造工程を示す正面図である。
【図２】（ａ）は、上記マイクロレンズアレイ基板の製造装置の概略の構成を示す正面図であり、（ｂ）は、上記マイクロレンズアレイ基板の製造装置におけるスタンパーを退避させた状態の概略を示す正面図であり、（ｃ）は、本発明と従来の製造装置とを比較するための、従来の製造装置の概略を示す正面図である。
【図３】従来の液晶プロジェクターの構成を示す正面図である。
【図４】上記従来の液晶プロジェクターに搭載されるマイクロレンズアレイ基板の要部の構成を示す正面図である。
【図５】従来のマイクロレンズアレイ基板の他の構成を示す正面図である。
【図６】（ａ）〜（ｈ）は、従来の、マイクロレンズアレイ基板の製造工程を示す正面図である。
【図７】（ａ）〜（ｃ）は、従来のダイセットを使用したマイクロレンズアレイ基板の製造工程を示す正面図である。
【図８】（ａ）〜（ｈ）は、従来の、ダイセットを使用したマイクロレンズアレイ基板の他の製造工程を示す正面図である。
【符号の説明】
１、３５、３６ スタンパー
２、 第１の透明基板
２ａ、２２、３２ 第１のマイクロレンズアレイ
３、 第２の透明基板
３ａ、２３、３３ 第２のマイクロレンズアレイ
４、３９ 第１の紫外線硬化樹脂
５、４０ 第２の紫外線硬化樹脂
１１、 白色光源
１２、 コンデンサレンズ
１３Ｒ、１３Ｇ、１３Ｂ ダイクロイックミラー
１４、 マイクロレンズアレイ基板
１５、２１ 液晶パネル
１６、 フィールドレンズ
１７、 投影レンズ
１８、 スクリーン
１９、２４ 光束
３７、３８ ガラス基板
１００ ダイセット
１０１、２０１ 上台
１０２、２０２ 下台
１０３、２０３ ガイドポール
１０４、２０４ 中間台
Claims (8)
- 互いに対向している第１の透明基板と第２の透明基板との間に、マイクロレンズアレイ型が形成されているスタンパーを配置して、第１の透明基板と上記スタンパーとの間、および、第２の透明基板と上記スタンパーとの間に、第１の光透過性樹脂または第２の光透過性樹脂からなるマイクロレンズアレイをそれぞれ形成した後、上記スタンパーを退避させて、互いのマイクロレンズアレイの間を第３の光透過性樹脂で固定することにより、マイクロレンズアレイ基板を製造するマイクロレンズアレイ基板の製造方法であって、
第２の透明基板の移動を、第１の透明基板の基板面に直交する方向のみに規制するとともに、第１の透明基板の移動を、第２の透明基板の基板面に直交する方向のみに規制し、
上記スタンパーは、一方の面に第１マイクロレンズアレイ型が形成されているとともに、他方の面に第２マイクロレンズアレイ型が形成されていることを特徴とするマイクロレンズアレイ基板の製造方法。 - ダイセットに保持されている、互いに対向している第１の透明基板と第２の透明基板との間に、マイクロレンズアレイ型が形成されているスタンパーを配置して、第１の透明基板と上記スタンパーとの間、および、第２の透明基板と上記スタンパーとの間に、第１または第２の光透過性樹脂からなるマイクロレンズアレイをそれぞれ形成した後、上記スタンパーを退避させて、互いのマイクロレンズアレイの間を第３の光透過性樹脂で固定することにより、マイクロレンズアレイ基板を製造するマイクロレンズアレイ基板の製造方法であって、
上記スタンパーは、一方の面に第１マイクロレンズアレイ型が形成されているとともに、他方の面に第２マイクロレンズアレイ型が形成されていることを特徴とするマイクロレンズアレイ基板の製造方法。 - 第１の透明基板、第２の透明基板およびスタンパーを互いに平行となるように保持することを特徴とする請求項１または２記載のマイクロレンズアレイ基板の製造方法。
- 上記スタンパーの位置を固定した状態で、上記第１または第２の光透過性樹脂からなるマイクロレンズアレイをそれぞれ形成することを特徴とする請求項１、２または３記載の製造方法。
- 上記第１の光透過性樹脂と第３の光透過性樹脂との硬化後の屈折率の差、および／または、上記第２の光透過性樹脂と第３の光透過性樹脂との硬化後の屈折率の差は、０．１以上であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の製造方法。
- 互いに対向している第１の透明基板と第２の透明基板とに、第１の光透過性樹脂または第２の光透過性樹脂からなるマイクロレンズアレイがそれぞれ形成されているとともに、
上記互いのマイクロレンズアレイの間が第３の光透過性樹脂にて固定されてなるマイクロレンズアレイ基板を製造するマイクロレンズアレイ基板の製造装置であって、
第１および第２の透明基板を、互いに対向させるように、それぞれの透明基板を保持する第１および第２の保持手段と、
上記第１および第２の透明基板の間に、マイクロレンズアレイ型が形成されているスタンパーを保持するスタンパー保持手段と、
第１の保持手段、第２の保持手段およびスタンパー保持手段の移動を、第１の透明基板の基板面に対して垂直な方向に規制する規制部材とを備え、
上記スタンパー保持手段は、上記スタンパーを上記第１および第２の保持手段の間から退避させることができるようになっているとともに、
上記スタンパーは、一方の面に第１マイクロレンズアレイ型が形成されているとともに、他方の面に第２マイクロレンズアレイ型が形成されていることを特徴とするマイクロレンズアレイ基板の製造装置。 - 上記スタンパー保持手段は、スタンパーを、第１の透明基板の基板面に垂直な方向を軸として回動可能に保持していることを特徴とする請求項６記載の製造装置。
- 上記スタンパーの厚さは、１〜２０ｍｍの範囲内であることを特徴とする請求項６または７記載のマイクロレンズアレイ基板の製造装置。
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