JP4096810B2 - 凹部付き基板の製造方法、凹部付き基板、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タ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、凹部付き基板の製造方法、凹部付き基板、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タに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、リア型プロジェクタは、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。
リア型プロジェクタ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が一般的に用いられている。この型は、左右の視野角が大きいが上下の視野角が小さい（視野角に偏りがある）という問題があった。
【０００３】
このような問題を解決するものとして、レンチキュラレンズに代えてマイクロレンズアレイ（マイクロレンズ基板）を用いた透過型スクリーンがある（例えば、特許文献１参照）。このような透過型スクリーンでは、視野角を左右上下とも広げることができるという利点を有している。
このようなマイクロレンズアレイ（マイクロレンズ基板）は、通常、フォトリソグラフィ技術を用いて製造されている（例えば、特許文献２参照）。しかしながら、従来のフォトリソグラフィ技術では、リア型プロジェクタに用いられるような比較的大きい面積のマイクロレンズアレイを製造するのは極めて困難である。このため、リア型プロジェクタには、比較的小さい面積のマイクロレンズアレイを、複数個組み合わせて用いることもあるが、この場合、投影された画像に各マイクロレンズアレイの継ぎ目が出現してしまうという問題があった。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−１３１５０６号公報（特許請求の範囲）
【特許文献２】
特開２００１−３４１２１０号公報（第８頁右欄第２０〜２６行目）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、基板の全面に亘って偏りなく凹部を形成することができるとともに、凹部の形状がそろった凹部付き基板を生産性良く製造することが可能な製造方法を提供すること、基板の全面に亘って偏りなく凹部が設けられ、凹部の形状がそろった凹部付き基板を提供すること、前記凹部付き基板を用いて製造されるマイクロレンズ基板を提供すること、また、前記マイクロレンズ基板を備えた透過型スクリーンおよびリア型プロジェクタを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の凹部付き基板の製造方法は、複数のマイクロレンズを備えたマイクロレンズ基板の製造に用いられる凹部付き基板を製造する方法であって、
基板上にマスクを形成するマスク形成工程と、
レーザ光の照射、または、物理的方法により、前記マスクに、ランダムに初期孔を形成する初期孔形成工程と、
前記初期孔が形成された前記マスクを用いてエッチングを施し、前記基板上に凹部を形成するエッチング工程とを有し、
前記マスク形成工程、前記初期孔形成工程、前記エッチング工程、および、前記初期孔が形成された前記マスクを除去するマスク除去工程を含む一連の工程を、繰り返し行うことにより、既に形成されている凹部に重なり合うように、他の凹部をさらに形成することを特徴とする凹部付き基板の製造方法。
これにより、基板の全面に亘って偏りなく凹部を形成することができるとともに、凹部の形状がそろった凹部付き基板を生産性良く製造することができる。特に、大きな基板にも簡単に凹部を形成することができる。
【０００７】
本発明の凹部付き基板の製造方法では、前記初期孔形成工程において、前記マスクに初期孔を形成するとともに、前記基板に初期凹部を形成することが好ましい。
これにより、エッチング工程において、侵食を好適に開始することができる。また、この初期凹部の深さの調整により、凹部の深さを調整することもできる。
【００１０】
本発明の凹部付き基板の製造方法では、前記マスクは、主としてＣｒまたは酸化Ｃｒで構成されたものであることが好ましい。
これにより、初期孔形成工程においては初期孔を容易に形成できるとともに、エッチング工程においては基板をより確実に保護することができる。
本発明の凹部付き基板の製造方法は、前記マスクの平均厚さが０．０５〜２．０μｍであることが好ましい。
これにより、初期孔形成工程においては初期孔を容易に形成できるとともに、エッチング工程においては基板を十分に保護することができる。
【００１１】
本発明の凹部付き基板の製造方法は、前記エッチング工程はウェットエッチングにより行うものであることが好ましい。
これにより、マイクロレンズの形成に好適な曲面部を有する凹部を、容易かつ確実に形成することができる。
本発明の凹部付き基板の製造方法では、前記ウェットエッチングは、エッチング液として一水素二フッ化アンモニウム溶液またはフッ化アンモニウム（フッ化アンモン）溶液を用いて行うものであることが好ましい。
４ｗｔ％以下の一水素二フッ化アンモニウム溶液や、フッ化アンモニウムは毒劇物ではないため、工程を安全に行うことができる。
【００１２】
本発明の凹部付き基板の製造方法では、前記基板は、無アルカリガラスで構成されたものであることが好ましい。
これにより、加工が容易であるとともに好適な光学特性を有する凹部付き基板が得られる。
【００１３】
本発明の凹部付き基板は、本発明の凹部付き基板の製造方法により製造されたことを特徴とする。
これにより、基板の全面に亘って偏りなく凹部が設けられ、凹部の形状がそろった凹部付き基板を生産性良く得ることができる。特に、比較的大面積の凹部付き基板を容易かつ安価に得ることができる。
【００１４】
本発明のマイクロレンズ基板は、本発明の凹部付き基板（マイクロレンズ用凹部付き基板）を用いて製造され、複数のマイクロレンズを有することを特徴とする。
これにより、基板の全面に亘って偏りなくマイクロレンズが設けられ、マイクロレンズの形状がそろったマイクロレンズ基板を生産性良く得ることができる。特に、比較的大面積のマイクロレンズ基板を容易かつ安価に得ることができる。
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、透過型スクリーンを生産性良く得ることができる。特に、比較的大面積の透過型スクリーンを容易かつ安価に得ることができる。
【００２１】
本発明のリア型プロジェクタは、本発明の透過型スクリーンを備えたことを特徴とする。
これにより、リア型プロジェクタを生産性良く得ることができる。特に、比較的大面積のリア型プロジェクタを容易かつ安価に得ることができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を添付図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。
本発明の凹部付き基板、マイクロレンズ用凹部付き基板およびマイクロレンズ基板は、それぞれ、個別基板とウエハーの双方を含むものとする。
なお、以下の説明では、代表的に、本発明の凹部付き基板をマイクロレンズ用凹部付き基板に適用した場合を説明する。
【００２３】
図１〜図６は、本発明の凹部付き基板をマイクロレンズ用凹部付き基板に適用した場合のマイクロレンズ用凹部付き基板の製造方法を示す模式的な縦断面図、図７は、本発明のマイクロレンズ基板の製造方法を示す模式的な縦断面図、図８は、本発明のマイクロレンズ基板を示す模式的な縦断面図、図９は、本発明のマイクロレンズ用凹部付き基板を示す模式的な平面図である。
【００２４】
図８に示すように、マイクロレンズ基板１は、マイクロレンズ用凹部付き基板２と、所定の屈折率を有する透明な樹脂層１４とを有している。また、マイクロレンズ用凹部付き基板２は、表面に複数（多数）の凹部（マイクロレンズ用凹部）３が形成された基板５からなっている。また、樹脂層１４では、マイクロレンズ用凹部付き基板２の凹部３に充填された樹脂により、マイクロレンズ８が形成されている。
以下、本発明のマイクロレンズ基板の製造方法を説明するに先立って、まず、本発明のマイクロレンズ用凹部付き基板（凹部付き基板）の製造方法の実施形態について、図１〜図６を参照しながら説明する。
【００２５】
本発明では、まず、基板の表面に形成されたマスクに、物理的方法またはレーザ光の照射によって初期孔を形成し、その後、エッチングを行うことで、所望（所望の形状や寸法）のレンズ用凹部（マイクロレンズ用凹部）を形成する。なお、実際には基板上に多数のマイクロレンズ用凹部を形成するが、ここでは、説明をわかりやすくするために、その一部分を図示して説明する。
【００２６】
まず、マイクロレンズ用凹部付き基板２を製造するに際し、基板５を用意する。
この基板５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５は、洗浄等により、その表面が清浄化されているものが好ましい。
基板５の材料としては無アルカリガラス、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、ホウ珪酸ガラス等が挙げられるが、中でも、無アルカリガラス、結晶性ガラス（例えば、ネオセラム等）が好ましい。無アルカリガラス、結晶性ガラスは、加工が容易であるとともに、得られる凹部付き基板を好適な光学的特性を有するものとすることができる。また、無アルカリガラス、結晶性ガラスは、比較的安価であり、製造コストの面からも有利である。基板５の厚さは、基板５を構成する材料、屈折率等の種々の条件により異なるが、通常、０．３〜２０ｍｍ程度であるのが好ましく、０．７〜８ｍｍ程度であるのがより好ましい。厚さをこの範囲内とすると、必要な光学特性を備えたコンパクトなマイクロレンズ用凹部付き基板２を得ることができる。
【００２７】
＜１＞図１（ａ）に示すように、用意した基板５の表面に、マスク６を形成する（マスク形成工程）。また、これとともに、基板５の裏面（マスク６を形成する面と反対側の面）に裏面保護膜６９を形成する。もちろん、マスク６および裏面保護膜６９は同時に形成することもできる。
マスク６は、後述する工程＜２＞において物理的方法またはレーザ光の照射により初期孔６１を形成することができるとともに、後述する工程＜３＞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６は、エッチングレートが、基板５と略等しいか、または、基板５に比べて小さくなるように構成されるのが好ましい。
【００２８】
かかる観点からは、このマスク６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６を、Ｃｒ／Ａｕのように異なる材料からなる複数の層の積層構造としてもよい。マスク６の形成方法は特に限定されないが、マスク６を、Ｃｒ、Ａｕ等の金属材料や金属酸化物（例えば、酸化Ｃｒ）から構成する場合、マスク６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６をシリコンから構成する場合、マスク６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。
【００２９】
マスク６が主として酸化ＣｒまたはＣｒで構成されるものである場合、後述するエッチング工程において初期孔６１を容易に形成することができるとともに、後述するエッチング工程においては基板５をより確実に保護することができる。また、マスク６が主としてＣｒまたは酸化Ｃｒで構成されたものであると、例えば、後述する初期孔形成工程において、エッチング液として一水素二フッ化アンモニウム（ＮＨ４ＨＦ２）溶液や、フッ化アンモニウム（フッ化アンモン、ＮＨ４Ｆ）溶液を用いることができる。４ｗｔ％以下の一水素二フッ化アンモニウム溶液や、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、エッチング液中には、過酸化水素水等が含まれていてもよい。なお、マスク６が酸化Ｃｒで構成されるものである場合、例えば、まず、主としてＣｒで構成されるＣｒ膜で形成し、その後、少なくともその表面付近を酸化することにより、マスク６としてもよい。
【００３０】
マスク６が主としてＡｕで構成されるものである場合、マスク６の膜厚を比較的大きいものとすることにより、例えば、後述する工程＜２＞でブラスト処理を行う際に、投射材（ショット球）６１１の衝突の際の衝撃を緩和し、形成される初期孔６１の形状を、よりバランスに優れたものとすることができる。
マスク６の厚さは、マスク６を構成する材料によっても異なるが、０．０５〜２．０μｍ程度が好ましく、０．１〜０．５μｍ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６の構成材料等によっては、後述する工程＜２＞でショットブラストを施す際に、ショットの衝撃を十分に緩和するのが困難となり、形成される初期孔６１の形状が歪んでしまう可能性がある。また、後述する工程＜３＞でウェットエッチングを施す際に、基板５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、物理的方法またはレーザ光の照射により初期孔６１を形成するのが困難になるほか、マスク６の構成材料等によっては、マスク６の内部応力によりマスク６が剥がれ易くなる場合がある。
【００３１】
なお、裏面保護膜６９は、次工程以降で基板５の裏面を保護するためのものである。この裏面保護膜６９により、基板５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６９は、例えば、マスク６と同様の材料で構成されている。このため、裏面保護膜６９は、マスク６の形成と同時に、マスク６と同様に設けることができる。
【００３２】
＜２＞次に、図１（ｂ）および図２（ｃ）に示すように、マスク６に、物理的方法またはレーザ光の照射により、後述するエッチングの際のマスク開口となる初期孔６１を複数形成する（初期孔形成工程）。
初期孔６１を形成する物理的方法としては、例えば、ショットブラスト、サンドブラスト等のブラスト処理、プレス、ドットプリンタ、タッピング、ラビング等の方法が挙げられる。ブラスト処理により初期孔６１を形成する場合、比較的大きい面積（マイクロレンズ８を形成すべき領域の面積）の基板５でも、より短時間で効率良く、初期孔６１を形成することができる。
【００３３】
また、レーザ光の照射により初期孔６１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、Ａｒレーザ、炭酸ガスレーザ、フェムト秒レーザ、ＹＡＧレーザ、エキシマレーザ等が挙げられる。レーザ光の照射により初期孔６１を形成する場合、形成される初期孔６１の大きさや、隣接する初期孔６１同士の間隔等を容易かつ精確に制御することができる。また、初期孔６１をレーザ光の照射により形成する場合、該レーザ光は、基板５の表側（マスク６が成形されている面側）から照射するものであっても良いし、基板５の裏側（マスク６が成形されている面とは反対側の面側）から、照射するものであっても良い。基板５の裏側からレーザ光を照射することにより、例えば、マスク６の初期孔６１が形成されるべき部位に汚れ等が付着している場合であっても、より容易かつ確実に、所望の部位に初期孔６１を形成することができる。
ここでは、物理的方法としてショットブラストを用いて、マスク６に初期孔６１を形成する場合を例に挙げて説明する。
【００３４】
ショットブラストでは、図１（ｂ）に示すように、基板５のマスク６が形成された面に対向する側に、当該面に対して垂直に配したノズル６１０から、マスク６の表面に向けて投射材６１１を噴射させることにより、マスク６に初期孔６１を形成する。図中矢印Ａ１、Ａ２に示すようにノズル６１０を移動させて、マスク６の全面に亘ってショットブラストを行い、初期孔６１をマスク６の全面に亘って形成する。
投射材６１１としては、スチールグリット、褐色アルミナ、ホワイトアルミナ、ガラスビーズ、ステンレスビーズ、ガーネット、硅砂、プラスチック、カットワイヤー、スラグ等が挙げられる。この中でも特に、ガラスビーズが好ましい。これによりマスク６に初期孔６１を好適に形成することができる。
【００３５】
このような投射材６１１の平均径（直径）は、２０〜２００μｍであるのが好ましく、５０〜１２０μｍであるのがより好ましい。投射材６１１の平均径が前記下限値未満であると、初期孔を効率良く形成するのが困難となったり、また、投射材同士がくっついてかたまりになり易くなる。一方、投射材６１１の平均径が前記上限値を超えると、形成される初期孔６１が大きくなったり、初期孔同士がつながって大きくなったり、異形状の初期孔が形成されやすくなる。
【００３６】
投射材６１１の噴射圧は、１〜１０ｋｇ／ｃｍ2であるのが好ましく、３〜５ｋｇ／ｃｍ2であるのがより好ましい。投射材６１１の噴射圧が前記下限値未満であると、ショットの衝撃が弱くなり、マスク６に確実に初期孔６１を形成するのが困難になる場合がある。一方、投射材６１１の噴射圧が前記上限値を超えると、ショットの衝撃が強すぎて、投射材６１１が潰れたり、衝撃により初期孔６１の形状が歪んでしまったりする可能性がある。
【００３７】
また、投射材６１１の噴射密度は、１０〜１００ｋｇ／ｍ2であるのが好ましく、３０〜５０ｋｇ／ｍ2であるのがより好ましい。投射材６１１の噴射密度が前記下限値未満であると、ショット数が少なくなり、マスク６の全面に亘って偏りなく初期孔６１を形成するのに時間がかかる。一方、投射材６１１の噴射密度が前記上限値を超えると、初期孔６１が重なって形成され、初期孔同士がつながって大きな孔となってしまったり、異形状の初期孔が形成されやすくなる。
【００３８】
このようにショットブラストを行い、図２（ｃ）に示すようにマスク６に初期孔６１を形成する。
形成された初期孔６１は、マスク６の全面に亘って偏りなく形成されているのが好ましい。また、形成された初期孔６１は、後述する工程＜３＞でウェットエッチングを施した際に、基板５の表面の平らな面がなくなり、ほぼ隙間なく凹部３が形成される程度に、小さい孔がある程度の間隔で配されているのが好ましい。例えば、そのために、ショットブラストの時間を長時間としてもよいし、ショットブラストの工程を複数回繰り返してもよい。
【００３９】
具体的には、例えば、形成された初期孔６１の平面視での形状は、略円形であり、その平均径（直径）は、１〜２０μｍであるのが好ましい。また、初期孔６１は、マスク６上に１千〜１００万個／ｃｍ２の割合で形成されているのが好ましく、１万〜５０万個／ｃｍ２の割合で形成されているのがより好ましい。なお、初期孔６１の形状は、略円形に限定されないことは言うまでもない。
【００４０】
また、マスク６に初期孔６１を形成するとき、図２（ｃ）に示すように、マスク６だけでなく基板５の表面の一部も同時に除去し、初期凹部５１を形成してもよい。これにより、後述する工程＜３＞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５１の深さの調整により、凹部３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５１の深さは、特に限定されないが、５．０μｍ以下とするのが好ましく、０．０５〜０．５μｍ程度とするのがより好ましい。
【００４１】
以上では、ショットブラストによりマスク６に初期孔６１を形成する場合を例に挙げて説明してきたが、マスク６に初期孔６１を形成する方法としては、ショットブラストに限定されず、様々な物理的方法またはレーザ光の照射によってマスク６に初期孔６１を形成することができる。
形成される初期孔６１の配置は、特に限定されず、規則的なパターンでもよいし、ランダムなパターンであってもよいが、得られる凹部付き基板（マイクロレンズ用凹部付き基板）を、後述するようなスクリーン、リア型プロジェクタの製造に用いる場合には、ランダムなパターンであるのが好ましい。これにより、例えば、いわゆるモアレ等の干渉パターンの発生をより効果的に防止することができる。
【００４２】
以上の説明では、ショットブラストにより初期孔６１を形成する方法について説明したが、前述したように、初期孔６１は、ショットブラスト以外の方法（例えば、ショットブラスト以外のブラスト処理や、レーザ加工、プレス、ドットプリンタ、タッピング、ラビング等の方法）で形成されたものであってもよい。
プレスにより初期孔６１を形成する場合には、例えば、所定のパターンで突起部が形成されたローラーをマスク６に押し当ててマスク６上を転がすことにより、初期孔６１を形成することができる。
【００４３】
また、形成されたマスク６に対して物理的方法またはレーザ光の照射で初期孔６１を形成するだけでなく、例えば、基板５にマスク６を形成する際に、予め基板５上に所定パターンで異物を配しておき、その上にマスク６を形成することでマスク６に積極的に欠陥を形成し、当該欠陥を初期孔６１としてもよい。
このように、本発明では、物理的な方法またはレーザ光の照射でマスクに初期孔を形成することで、従来のようなフォトリソグラフィ法によってマスクに開口部を形成する場合に比べて、簡単かつ安価にマスクに所定パターンの開口部（初期孔）を形成することができる。また、物理的な方法またはレーザ光の照射によれば、大きな基板に対する処理も容易に行うことができる。
【００４４】
＜３＞次に、図２（ｄ）および図３（ｅ）に示すように、マスク６を用いて基板５にエッチングを施し、基板５上に多数の凹部３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。
【００４５】
初期孔６１が形成されたマスク６で被覆された基板５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２（ｄ）に示すように、基板５は、マスク６が存在しない部分、すなわち初期孔６１より食刻され、基板５上に多数の凹部３が形成される。
また、本実施形態では、工程＜２＞でマスク６に初期孔６１を形成した際に、基板５の表面に初期凹部５１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３を好適に形成できる。そして、エッチング液として、例えば、フッ酸を含むエッチング液（フッ酸系エッチング液）を用いると、基板５をより選択的に食刻することができ、凹部３を好適に形成することができる。
【００４６】
マスク６が主としてＣｒまたは酸化Ｃｒで構成されたものである場合、フッ酸系エッチング液としては、一水素二フッ化アンモニウム溶液、フッ化アンモニウム（フッ化アンモン）溶液が特に好適である。４ｗｔ％以下の一水素二フッ化アンモニウム溶液や、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、ウェットエッチングによれば、ドライエッチングに比べて簡単な装置で処理を行うことができ、さらに、一度に多くの基板に対して処理を行うことができる。これにより生産性が向上し、安価にマイクロレンズ用凹部付き基板２を提供することができる。
【００４７】
＜４＞次に、図４（ｆ）に示すように、マスク６を除去する（マスク除去工程）。また、この際、マスク６の除去とともに、裏面保護膜６９も除去する。
マスク６が主としてＣｒまたは酸化Ｃｒで構成されたものである場合、マスク６の除去は、例えば、硝酸第二セリウムと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。
以上により、図４（ｆ）および図９に示すように、基板５上に多数の凹部３が形成されたマイクロレンズ用凹部付き基板２が得られる。なお、ここでは、図９に示すように、基板５に形成された凹部３は、ランダムに配されているが、これに限定されるものではなく、規則的なパターンで凹部３を形成してもよい。
【００４８】
以上説明したように、まず物理的方法またはレーザ光の照射によってマスク６に初期孔６１を形成し、その後、そのマスク６を用いてエッチングを行うことにより、基板５上に所望の凹部３を形成することができ、凹部３を備えたマイクロレンズ用凹部付き基板２を製造することができる。
物理的な方法またはレーザ光の照射によりマスク６に初期孔を形成することで、従来のようなフォトリソグラフィ法によってマスク６に開口部を形成する場合に比べて簡単かつ安価にマスク６に所定パターンで開口部（初期孔６１）を形成することができる。これにより生産性が向上し、安価にマイクロレンズ用凹部付き基板２を提供することができる。
【００４９】
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、貼りあわせの継ぎ目をなくすことができる。これにより高品質の大型マイクロレンズ用凹部付き基板を簡便な方法で安価に製造することができる。
さらに、工程＜４＞でマスク６を除去した後、基板５上に新しいマスク６２を形成し、マスク形成−初期孔形成−ウェットエッチング−マスク除去の一連の工程を繰り返して行ってもよい。以下、具体的な一例について説明する。
【００５０】
＜Ｂ１＞まず、図５（ｇ）に示すように、凹部３が形成された基板５上に新しいマスク６２を形成する。マスク６２は、前述したマスク６と同様にして形成することができる（マスク形成工程）。
＜Ｂ２＞次に、図５（ｈ）に示すように、上述したような物理的方法またはレーザ光の照射によりマスク６２に初期孔６３を形成する（初期孔形成工程）。このとき、基板５の表面に初期凹部５２を形成してもよい。
【００５１】
＜Ｂ３＞その後、図６（ｉ）に示すようにマスク６２を用いて、前記と同様なエッチングを施し、凹部３１を形成する（エッチング工程）。
＜Ｂ４＞最後に、図６（ｊ）に示すように、マスク６２および裏面保護膜６９を除去する（マスク除去工程）。
＜Ｂ１＞〜＜Ｂ４＞の工程は、上述した＜１＞〜＜４＞の工程と同様の方法でそれぞれ行うことができる。
【００５２】
このように一連の工程を繰り返して行うことで、基板５の全面に亘って偏りなく凹部を形成することができるとともに、凹部の形状をそろえて均一なものとすることができる。
また、各工程における条件を、１回目と２回目以降とで変えて行ってもよい。各工程における条件を変えて行うことにより、形成される凹部３の形状（大きさ、深さ、曲率、凹面形状等）を調整して所望の形状とすることができる。
例えば、初期孔形成工程において、投射材６１１の径や噴射圧、噴射密度、処理時間等の条件を変えることにより、マスク６２に形成される初期孔６３の大きさや密度、および基板５に形成される初期凹部５２の大きさや深さ等を調整することができる。
【００５３】
また、エッチング工程においてサイドエッチングレートを変えることで、形成される凹部３の形状を調整することができる。例えば、サイドエッチングレートを次第に小さくしていくことにより、形成される複数の凹部３の形状をそろえて均一なものとすることができる。
また、例えば、１回目のエッチングでは、サイドエッチングレートを大きく（小さく）して、基板表面の平らな部分をなくすプレエッチングとし、２回目以降のエッチングで、サイドエッチングレートを小さく（大きく）して、凹部３を形成する本エッチングとしてもよい。
【００５４】
さらに、初期孔６３の大きさ、初期凹部５２の大きさや深さ等を変え、さらにサイドエッチングレートを変えることで、形成される凹部３を所望の非球面形状とすることもできる。
なお、上述したような一連の工程を繰り返し行う場合、裏面保護膜６９は、＜４＞の工程等で除去されずに、繰り返し使用されるものであってもよい。
【００５５】
なお、説明を省略したが、図４（ｆ）および図９に示すように、基板５上にアライメントマーク４を設けてもよい。このアライメントマーク４は、前記マイクロレンズ基板１や、マイクロレンズ基板１を用いて様々なものを製造する際に、位置決めの指標とされる。
アライメントマーク４の形成位置は特に限定されないが、例えば、図９に示すように、アライメントマーク４を凹部３の形成領域外に形成することができる。
【００５６】
アライメントマーク４は、マイクロレンズ用凹部付き基板２上に複数箇所設けるのが好ましい。特に、アライメントマーク４はマイクロレンズ用凹部付き基板２の角部に複数箇所設けるのが好ましい。これにより、位置決めをより容易に行うことができるようになる。
図９は、アライメントマーク４を十字型にした例を示している。アライメントマーク４の形状は、特に限定されないが、図９に示すように、角を形成する角部４１を有しているのが好ましい。このようにアライメントマーク４が角部４１を有していると、位置決めをより正確に行うことができるようになる。
【００５７】
さらには、図９に示すように、アライメントマーク４は、その中心部位を示すマーク（図９では円形の開口４４）を有しているのが好ましい。これにより、位置決めの精度をさらに向上させることができる。
また、アライメントマーク４の構成（構造）や形成方法は、特に限定されず、例えば、図４（ｆ）や図９に示すように、基板５上に層を形成することにより、アライメントマークを設けてもよく、また、基板５上に、凹部３とは異なる形状を有する窪みを、アライメントマークとして設けてもよい。
【００５８】
なお、上述した実施形態では、マイクロレンズ用凹部付き基板２の凹部３を形成する領域外にアライメントマーク４を形成したが、凹部３を形成する領域内にアライメントマーク４を形成してもよいことは言うまでもない。
このアライメントマーク４は、マイクロレンズ用凹部付き基板２を用いて種々のものを組み立てるとき、様々な位置決めに用いることができる。
【００５９】
以下、マイクロレンズ用凹部付き基板２を用いて、マイクロレンズ基板を製造する方法について、図７を参照しながら説明する。
なお、本発明のマイクロレンズ用凹部付き基板およびマイクロレンズ基板は、以下に述べる透過型スクリーンやリア型プロジェクタ以外にも、例えば、液晶表示装置（液晶パネル）、有機または無機ＥＬ（Electro luminescence：エレクトロルミネッセンス）表示装置、ＣＣＤ、光通信素子等の各種電気光学装置、その他の装置等に用いることができるのは言うまでもない。
【００６０】
＜５＞まず、図７（ｋ）に示すように、カバーガラス１３を、接着剤を介して、マイクロレンズ用凹部付き基板２の凹部３が形成された面に接合する。
この接着剤が硬化する（固化する）ことにより、樹脂層（接着剤層）１４が形成される。また、これにより、樹脂層１４に、凹部３に充填された樹脂で構成され、凸レンズとして機能するマイクロレンズ８が形成される。
なお、この接着剤には、基板５の屈折率よりも高い屈折率（例えばｎ＝１．６０程度）の光学接着剤等が好適に用いられる。
【００６１】
＜６＞次に、図７（ｌ）に示すように、カバーガラス１３の厚さを薄くする。これは、カバーガラス１３に、例えば、研削、研磨、エッチング等の処理を施すことにより行うことができる。
カバーガラス１３の厚さは、特に限定されないが、必要な光学特性を備えたマイクロレンズ基板１を得る観点から、１０〜１０００μｍ程度が好ましく、２０〜１５０μｍ程度がより好ましい。
【００６２】
なお、積層したカバーガラス１３が、以降の工程を行うのに最適な厚さの場合には、本工程は行わなくてもよい。
これにより、図８に示すような、多数のマイクロレンズ８を有するマイクロレンズ基板１が得られる。
なお、前記マイクロレンズ基板の製造方法の説明においては、マイクロレンズ用凹部付き基板２の凹部３に樹脂を充填してカバーガラス１３で挟み込み、該樹脂でマイクロレンズ８を構成した場合を例に挙げて説明したが、マイクロレンズ用凹部付き基板２を型として用いた２Ｐ法（フォトポリマゼーション）によってマイクロレンズ基板を製造することもできる。
【００６３】
以下、２Ｐ法によるマイクロレンズ基板の製造方法を、図１０〜図１２を参照しながら説明する。
まず、図１０（ａ）に示すように、本発明によって製造された、マイクロレンズ用の凹部３が形成されたマイクロレンズ用凹部付き基板２を用意する。本方法では、この凹部３が形成されたマイクロレンズ用凹部付き基板２を型として用いる。これら凹部３に樹脂が充填されることにより、マイクロレンズ８が形成される。なお、凹部３の内面には、例えば離型剤等が塗布されていてもよい。そして、このマイクロレンズ用凹部付き基板２を、例えば凹部３が鉛直上方に開放するように設置する。
【００６４】
＜Ｃ１＞次に、凹部３が形成されたマイクロレンズ用凹部付き基板２上に、樹脂層１４１（マイクロレンズ８）を構成することとなる未硬化の樹脂を供給する。
＜Ｃ２＞次に、かかる樹脂に透明基板５３を接合し、押圧・密着させる。
＜Ｃ３＞次に、前記樹脂を硬化させる。この硬化方法は、樹脂の種類によって適宜選択され、例えば、紫外線照射、加熱、電子線照射等が挙げられる。
これにより、図１０（ｂ）に示すように、樹脂層１４１が形成され、また、凹部３内に充填された樹脂により、マイクロレンズ８が形成される。
【００６５】
＜Ｃ４＞次に、図１０（ｃ）に示すように、型であるマイクロレンズ用凹部付き基板２をマイクロレンズ８から取り外す。このようにして、マイクロレンズ用凹部付き基板２から取り外された、マイクロレンズ８が形成された樹脂層１４１を、そのままスクリーンとして用いても良いが、例えば、以下に説明するような＜Ｃ５＞〜＜Ｃ７＞のような処理を、さらに施しても良い。
【００６６】
＜Ｃ５＞次に、図１１（ｄ）に示すように、例えばマイクロレンズ８が鉛直上方に向くように透明基板５３を設置した後、樹脂層１４２を構成することとなる未硬化の樹脂を、マイクロレンズ８上に供給する。この供給方法としては、例えば、スピンコート等の塗布法、平板の型等を使った２Ｐ法等が挙げられる。
＜Ｃ６＞次に、図１２（ｅ）に示すように、基板（ガラス層）５４をかかる樹脂に接合し、押圧・密着させた後、かかる樹脂を硬化させ、樹脂層１４２を形成する。基板５４の構成材料としては、例えば、前述した基板５と同様の構成材料等が挙げられる。
【００６７】
＜Ｃ７＞その後、必要に応じ、基板５４の厚さを研削、研磨等により調整してもよい。
これにより、図１２に示すようなマイクロレンズ基板１が得られる。
また、上述した説明では、１枚のマイクロレンズ用凹部付き基板を用いて構成された平凸レンズ（平凸型マイクロレンズ）を備えたマイクロレンズ基板を用いているが、本発明のマイクロレンズ基板は、これに限定されるものではない。
【００６８】
例えば、２枚のマイクロレンズ用凹部付き基板を用いて両凸レンズを備えたマイクロレンズ基板を構成することもできる。この場合、２枚のマイクロレンズ用凹部付き基板は、いずれも、規則的なパターンのマイクロレンズ用凹部を有するものであるのが好ましい。これにより、２枚のマイクロレンズ用凹部付き基板の位置合わせを容易に行うことができる。
【００６９】
以下に、規則的なパターンでマイクロレンズ用凹部が形成された２枚のマイクロレンズ用凹部付き基板を用いて構成された両凸レンズ（両凸型マイクロレンズ）を備えたマイクロレンズ基板について説明する。
図１３は、このマイクロレンズ基板の実施形態を示す模式的な縦断面図である。
【００７０】
同図に示すように、このマイクロレンズ基板１は、本発明によって製造された、第１のマイクロレンズ用凹部付き基板（第１の基板）２１と、第２のマイクロレンズ用凹部付き基板（第２の基板）２２と、樹脂層１４と、マイクロレンズ８と、スペーサー９とを有している。
第１のマイクロレンズ用凹部付き基板２１は、第１のガラス基板（第１の透明基板）５５上に凹曲面（レンズ曲面）を有する複数（多数）の第１の凹部（マイクロレンズ用凹部）３６と第１のアライメントマーク４２とが形成された構成となっている。
【００７１】
第２のマイクロレンズ用凹部付き基板２２は、第２のガラス基板（第２の透明基板）５６上に凹曲面（レンズ曲面）を有する複数（多数）の第２の凹部（マイクロレンズ用凹部）３７と第２のアライメントマーク４３とが形成された構成となっている。
そして、このマイクロレンズ基板１は、第１のマイクロレンズ用凹部付き基板２１と第２のマイクロレンズ用凹部付き基板２２とが、第１の凹部３６と第２の凹部３７とが対向するように、樹脂層（接着剤層）１４を介して接合された構成となっている。また、このマイクロレンズ基板１では、第１のマイクロレンズ用凹部付き基板２１と第２のマイクロレンズ用凹部付き基板２２との間に、第１の凹部３６と第２の凹部３７との間に充填された樹脂で、両凸レンズよりなるマイクロレンズ８が構成されている。
【００７２】
このマイクロレンズ基板１は、２つの領域、有効レンズ領域９９と非有効レンズ領域１００とを有している。有効レンズ領域９９とは、第１の凹部３６および第２の凹部３７内に充填される樹脂により形成されるマイクロレンズ８が、使用時にマイクロレンズとして有効に用いられる領域をいう。一方、非有効レンズ領域１００とは、有効レンズ領域９９以外の領域をいう。
このようなマイクロレンズ基板１は、例えば、第１のマイクロレンズ用凹部付き基板２１側から光Ｌを入射させ、第２のマイクロレンズ用凹部付き基板２２側から光Ｌを出射させて、使用される。
【００７３】
そして、このようなマイクロレンズ基板１は、例えば以下のようにして製造することができる。以下、図１４および図１５を参照しつつ、マイクロレンズ基板の製造方法を説明する。
マイクロレンズ基板を製造する際には、本発明によって製造された、第１のマイクロレンズ用凹部付き基板２１および第２のマイクロレンズ用凹部付き基板２２を、まず用意する。
この場合、第１のマイクロレンズ用凹部付き基板２１の第１の凹部３６の形状（例えば曲率半径等）と、第２のマイクロレンズ用凹部付き基板２２の第２の凹部３７の形状とを異なるものとしてもよい。
【００７４】
＜Ｄ１＞まず、図１４に示すように、第１のマイクロレンズ用凹部付き基板２１の第１の凹部３６が形成された面に、少なくとも有効レンズ領域９９を覆うように、所定の屈折率（特に第１のガラス基板５５および第２のガラス基板５６の屈折率より高い屈折率）を有する未硬化の樹脂１４３を供給し、第１の凹部３６内に樹脂１４３を充填する。また、この際、第１のマイクロレンズ用凹部付き基板２１上にスペーサー９を含む未硬化の樹脂１４４を供給する。かかる樹脂１４４は、例えばスペーサー９を設置する部位に供給する。
【００７５】
樹脂１４３と樹脂１４４とは、同種類の材料で構成するのが好ましい。これにより、製造されるマイクロレンズ基板で、樹脂１４３と樹脂１４４との熱膨張係数が相違することにより、そり、たわみ等が生じることが好適に防止される。
樹脂１４３を第１のマイクロレンズ用凹部付き基板２１上に供給する際、スペーサー９が樹脂１４４中に分散していると、スペーサー９を均一に配設することが容易となる。これにより、形成される樹脂層１４の厚みムラが好適に抑制される。
【００７６】
＜Ｄ２＞次に、図１５に示すように、樹脂１４３および樹脂１４４上に第２のマイクロレンズ用凹部付き基板（相手体）２２を設置する（第２のマイクロレンズ用凹部付き基板２２を樹脂に密着させる）。
このとき、第１の凹部３６と第２の凹部３７とが対向するように、第２のマイクロレンズ用凹部付き基板２２を、樹脂上に設置する。また、このとき、第２のマイクロレンズ用凹部付き基板２２がスペーサー９に当接するように、第２のマイクロレンズ用凹部付き基板２２を樹脂上に設置する。これにより、第１のマイクロレンズ用凹部付き基板２１および第２のマイクロレンズ用凹部付き基板２２の互いに対向する端面間の距離は、スペーサー９で規定される。したがって、マイクロレンズ８のコバ厚および最大厚さが、高い精度で規定される。
【００７７】
＜Ｄ３＞次に、第１のアライメントマーク４２と第２のアライメントマーク４３とを用いて、第１の凹部３６と第２の凹部３７との位置合わせを行う。これにより、第２の凹部３７を第１の凹部３６に対応した位置に正確に位置させることができるようになる。このため、形成されるマイクロレンズ８の形状、光学特性が、より設計値に近いものとなる。
【００７８】
＜Ｄ４＞次に、樹脂１４３および樹脂１４４を硬化させて樹脂層１４を形成する。
これにより、第２のマイクロレンズ用凹部付き基板２２が樹脂層１４を介して第１のマイクロレンズ用凹部付き基板２１に接合される。また、樹脂層１４を構成する樹脂のうち、第１の凹部３６と第２の凹部３７との間に充填された樹脂により、マイクロレンズ８が形成される。なお、樹脂の硬化は、例えば、樹脂に紫外線、電子線を照射すること、樹脂を加熱すること等により行うことができる。
【００７９】
＜Ｄ５＞その後、マイクロレンズ８が形成された樹脂層１４を第１のガラス基板５５、第２のガラス基板５６から剥離し、スクリーンとする。また、必要に応じて、図１５に示すように、研削、研磨等を行い、第２のマイクロレンズ用凹部付き基板２２の厚さを調整してもよい。
これにより、図１３に示すような両凸レンズを備えたマイクロレンズ基板１を、または、マイクロレンズ８が形成された樹脂層１４のフィルムを得ることができる。
【００８０】
なお、以上の説明では、マイクロレンズ用凹部付き基板２として、ガラス基板を用いているが、本発明では、前記基板５の構成材料は、ガラスに限定されず、例えば、金属や樹脂等であってもよい。また、基板５は、凹部付き基板としたときに、実質的に透明とすることができるものであるのが好ましいが、例えば、前述した２Ｐ法のように、マイクロレンズ用凹部付き基板２を型として用いる場合等は、基板５として光の透過率が低いものを用いてもよい。
【００８１】
次に、図８に示したマイクロレンズ基板１を用いた透過型スクリーンについて、図１６、図１７を参照しながら説明する。図１６は、本発明の透過型スクリーンの光学系を模式的に示す縦断面図、図１７は、図１６に示す透過型スクリーンの分解斜視図である。なお、図１６中においては、マイクロレンズ基板１を簡略化して示した。すなわち、図１６中においては、マイクロレンズ基板１として、樹脂層１４のみを示し、マイクロレンズ用凹部付き基板２やカバーガラス１３等は省略して示した。
【００８２】
この透過型スクリーン２００は、出射面側表面にフレネルレンズが形成されたフレネルレンズ部２１０と、フレネルレンズ部２１０の出射面側に配置され入射面側表面に多数のマイクロレンズ８が形成されたマイクロレンズ基板１と、フレネルレンズ部２１０とマイクロレンズ基板１との間に配置された光拡散部２３０とを備えている。
このように、透過型スクリーン２００は、マイクロレンズ基板１を有している。これにより、レンチキュラレンズを用いた場合に比べて上下方向の視野角が広くなる。
【００８３】
また、本実施形態のように、フレネルレンズ部２１０とマイクロレンズ基板１との間に光拡散部２３０が配置されることにより、透過型スクリーン２００の回折光やモアレの発生を効果的に抑制することができる。すなわち、図１６に示すように、マイクロレンズ基板１の入射面側に光拡散部２３０を配置することにより、各マイクロレンズに入射される光（強度、角度、位相など）の規則性が低下し、マイクロレンズ基板１における回折光の発生が効果的に抑制される。
【００８４】
また、図示のように、フレネルレンズ部２１０とマイクロレンズ基板１との間に光拡散部２３０を配置することにより、フレネルレンズを通過した光はいったん光拡散部２３０で拡散された後にマイクロレンズ基板１に入射されるようになる。その結果、規則的な干渉パターンの発生が抑制され、フレネルレンズ部２１０とマイクロレンズ基板１におけるモアレの発生が効果的に抑制される。
【００８５】
また、本実施形態の透過型スクリーン２００においては、光拡散部２３０は、一方の表面が粗面化された（略表面で光拡散する）いわゆる表面光拡散方式の樹脂シートである。このため、光拡散機能は樹脂シート表面で発揮されるため、樹脂シートを薄くしても光拡散機能の低下が防止される。このため、フレネルレンズ部２１０とマイクロレンズ基板１との間隔を短くすることができ、内部拡散によるゴーストの発生、コントラスト低下及び透過率の低下を抑制することができる。樹脂シートは、例えば、ブラスト処理等により粗面化された型を使用して、キャスト法や押し出し成形法により樹脂シートへの転写を行う方法により製造することができる。このような方法で製造することにより、回折光やモアレの発生が十分に防止された光拡散部を、比較的簡単な方法で製造することができる。
【００８６】
光拡散部２３０のヘイズ値（ＨＡＺＥ値：拡散透過率をＰｄ、全透過率をＰａとしたとき、（Ｐｄ／Ｐａ）×１００で表される値）は、５〜９５％であるのが好ましく、２０〜９３％であるのがより好ましく、５０〜７５％であるのがさらに好ましい。光拡散部２３０のヘイズ値が前記範囲内の値であると、各マイクロレンズ８に入射される光（強度、角度、位相等）の規則性を十分に低下させて、回折光やモアレの発生を十分に抑制しつつ、スクリーンに投影される画像において、にごりやボケの発生を十分に防止・抑制することができる。
【００８７】
また、光拡散部２３０の光沢度は、５〜４０％であるのが好ましく、１０〜３５％であるのがより好ましく、１５〜３０％であるのがさらに好ましい。光拡散部２３０の光沢度が前記範囲内の値であると、それぞれのレンズが一定の間隔で規則的に配置されたフレネルレンズ部２１０とマイクロレンズ基板１とを重ね合わせることで生じる規則的な干渉パターンの発生を十分に抑制して、回折光やモアレの発生を十分に防止・抑制しつつ、スクリーンに投影される画像におけるざらつき感やボケの発生を十分に防止・抑制することができる。なお、光拡散部２３０の光沢度は、入射角６０度としたとき、入射光量に対する反射光量の割合（％）で表される値である。
【００８８】
また、光拡散部２３０を構成する樹脂シートの表面は、略錐状体の凹凸形状を有しているのが好ましい。これにより、回折光やモアレの発生をより効果的に防止・抑制することができる。また、光拡散部２３０を構成する樹脂シートの表面が略錐状体の凹凸形状を有するものである場合、この略錐状体の高低差は５〜２００μｍであるのが好ましい。これにより、回折光やモアレの発生をさらに効果的に防止・抑制することができる。
【００８９】
マイクロレンズ基板１におけるマイクロレンズ８の直径は、１０〜５００μｍであるのが好ましく、３０〜３００μｍであるのがより好ましく、１００〜２００μｍであるのがさらに好ましい。マイクロレンズ８の直径が前記範囲内の値であると、スクリーンに投影される画像において十分な解像度を保持しつつ、透過型スクリーンの生産性をさらに高めることができる。なお、マイクロレンズ基板１においては、隣接するマイクロレンズ８−マイクロレンズ８間のピッチは、１０〜５００μｍであるのが好ましく、３０〜３００μｍであるのがより好ましく、１００〜２００μｍであるのがさらに好ましい。
特に、マイクロレンズ基板１として、マイクロレンズ８がランダムに配されたものを用いた場合、液晶等のライトバルブやフレネルレンズとの干渉をより効果的に防止することができ、モアレの発生をほぼ完全に無くすことが可能になる。これにより、表示品質の良い優れた透過型スクリーンとなる。
【００９０】
また、上述したような方法によると、容易に大型のマイクロレンズ基板１を製造することができる。これにより、貼り合わせの繋ぎ目のない、高品質の大型スクリーンを製造することができる。
なお、本発明の透過型スクリーンは、上述した構成に限られない。例えば、マイクロレンズ基板１の出射面側に、ブラックマトリクスやブラックストライプや光拡散板や他のマイクロレンズをさらに採用した透過型スクリーンとすることもできる。
【００９１】
以下、前記透過型スクリーンを用いたリア型プロジェクタについて説明する。
図１８は、本発明のリア型プロジェクタの構成を模式的に示す図である。
同図に示すように、リア型プロジェクタ３００は、投写光学ユニット３１０と、導光ミラー３２０と、透過型スクリーン３３０とが筐体３４０に配置された構成を有している。
そして、このリア型プロジェクタ３００は、その透過型スクリーン３３０として、上述した回折光やモアレが発生しにくい透過型スクリーン２００を用いている。このため、視野角が広く、さらにモアレの発生が無く表示品質の良い優れたリア型プロジェクタとなる。
【００９２】
以上説明したように、本発明では、まず物理的方法またはレーザ光の照射によってマスクに初期孔を形成しているので、従来のようなフォトリソグラフィ法によってマスクに開口部を形成する場合に比べて容易にマスクに所定パターンの開口部（初期孔）を形成することができる。これにより生産性が向上し、安価に凹部付き基板を提供することができる。
【００９３】
また、本発明によれば、大型の基板に対する処理も容易に行うことができるので、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、貼りあわせの継ぎ目をなくすことができる。これにより高品質の大型の凹部付き基板を簡便な方法で安価に製造することができる。
これにより、例えば、高品質の大型マイクロレンズ用凹部付き基板、マイクロレンズ基板、透過型スクリーン、リア型プロジェクタを簡便な方法で安価に製造することができる。
【００９４】
以上、本発明の凹部付き基板の製造方法、凹部付き基板、マイクロレンズ用凹部付き基板、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タについて、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明は、これらに限定されるものではない。
例えば、本発明の凹部付き基板の製造方法では、必要に応じて、任意の目的の工程を追加することもできる。
【００９５】
また、前記の説明では、初期孔形成工程において、ノズル６１０を１次元的に移動させつつショットブラストを行う構成について説明したが、ブラスト処理は、ノズルを２次元的または３次元的に移動させつつ行うものであってもよい。
また、本発明の透過型スクリーン、リア型プロジェクタは、前述した実施形態のようなものに限定されず、透過型スクリーン、リア型プロジェクタを構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。例えば、本発明の透過型スクリーンは、マイクロレンズ基板１の出射面側に、ブラックストライプや光拡散板や他のマイクロレンズをさらに採用した透過型スクリーンであってもよい。また、前述した実施形態では、光拡散部として樹脂シートを設置した構成について説明したが、光拡散部は、例えば、マイクロレンズ用凹部付き基板の凹部が形成されている面とは反対側の面に粗面化処理等を施すことにより形成されたものであってもよい。すなわち、光拡散部は、マイクロレンズ用凹部付き基板（マイクロレンズ基板）と一体的に形成されたものであってもよい。
【００９６】
また、本発明のスクリーン（透過型スクリーン）、リア型プロジェクタは、前述した実施形態のような光拡散部を有していないものであっても良い。特に、スクリーン、リア型プロジェクタが、マイクロレンズがランダムに配されたマイクロレンズ基板を有するものである場合、前述したような光拡散部を有していなくても、干渉縞の発生等を十分効果的に防止することができる。
【００９７】
なお、上述した説明では、本発明のマイクロレンズ基板を、透過型スクリーンおよび該透過型スクリーンを備えた投射型表示装置に用いた場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明のマイクロレンズ基板を、例えば、ＣＣＤ、光通信素子等の各種電気光学装置、液晶表示装置（液晶パネル）、有機または無機ＥＬ（Electro luminescence：エレクトロルミネッセンス）表示装置、その他の装置等に用いることができるのは言うまでもない。
【００９８】
また、表示装置もリア型プロジェクタの表示装置に限定されず、例えば、フロントプロジェクション型の表示装置に本発明のマイクロレンズ基板を用いることができる。
また、上述した説明では、本発明の凹部付き基板をマイクロレンズ用凹部付き基板に適用した場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の凹部付き基板は、例えば、有機ＥＬ（Electro Luminescence）素子のような各種の発光源における反射鏡（反射板）や発光源からの光を反射する反射鏡、または発光源からの光を拡散する拡散板等にも適用することができる。
【００９９】
【実施例】
（実施例１）
以下のように、マイクロレンズ用の凹部を備えたマイクロレンズ用凹部付き基板を製造し、このマイクロレンズ用凹部付き基板を用いてマイクロレンズ基板を製造した。
まず、基板として、１．２ｍ×０．７ｍ角、厚さ５ｍｍの無アルカリガラス基板を用意した。
この無アルカリガラス基板を、３０℃に加熱した洗浄液（一水素二フッ化アンモニウム４ｗｔ％水溶液（過酸化水素水を若干含む））に浸漬して洗浄を行い、その表面を清浄化した。
【０１００】
−１Ａ− 次に、この無アルカリガラス基板上に、スパッタリング法にて、酸化ＣｒとＣｒとで構成された厚さ０．２μｍの膜（マスクおよび裏面保護膜）を形成した。
−２Ａ− 次に、マスクに対してショットブラストを行い、マスクの中央部１１３ｃｍ×６５ｃｍの範囲に多数の初期孔を形成した。
なお、ショットブラストは、投射材として平均粒径１００μｍのガラスビーズを用い、噴射圧４ｋｇ／ｃｍ2、噴射密度４０ｋｇ／ｍ2の条件で行った。
【０１０１】
これにより、マスクの上記範囲全面に亘って、ランダムなパターンで初期孔が形成された。初期孔の平均径は１０μｍであり、初期孔の形成密度は２万個／ｃｍ２であった。
また、この際、無アルカリガラス基板の表面に深さ約０．０５μｍの初期凹部も形成した。
【０１０２】
−３Ａ− 次に、無アルカリガラス基板にウェットエッチングを施し、無アルカリガラス基板上に多数の凹部を形成した。
なお、ウェットエッチングは、エッチング液として一水素二フッ化アンモニウム４ｗｔ％水溶液（過酸化水素水を若干含む）を用い、浸漬時間は５時間とした。
【０１０３】
−４Ａ− 次に、硝酸第二セリウムと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、酸化ＣｒとＣｒとで構成された膜（マスクおよび裏面保護膜）を除去した。
これにより、無アルカリガラス基板上に、マイクロレンズ用の多数の凹部がランダムに形成されたウエハー状のマイクロレンズ用凹部付き基板を得た。
【０１０４】
−５Ａ− 次に、マイクロレンズ用凹部付き基板の凹部が形成された面に、紫外線（ＵＶ）硬化型樹脂（屈折率１．５９）を用い、平板ガラスを接合した。
その後、平板ガラスを剥離した。
また、これにより、マイクロレンズ用凹部付き基板の凹部に充填された樹脂よりなるマイクロレンズが形成された。
これにより、多数のマイクロレンズがランダムに形成された１．２ｍ×０．７ｍのマイクロレンズ基板を得た。形成されたマイクロレンズの平均径（直径）は、１００μｍであった。
【０１０５】
（実施例２）
まず、基板として、１．２ｍ×０．７ｍ角、厚さ５ｍｍの無アルカリガラス基板を用意した。
この無アルカリガラス基板を、３０℃に加熱した洗浄液（一水素二フッ化アンモニウム４ｗｔ％水溶液（過酸化水素水を若干含む））に浸漬して洗浄を行い、その表面を清浄化した。
【０１０６】
−１Ｂ− 次に、この無アルカリガラス基板上に、ＣＶＤ法にて、厚さ０．３μｍのシリコン膜（マスクおよび裏面保護膜）を形成した。
−２Ｂ− 次に、マスクに対してレーザ加工を行い、マスクの中央部１１３ｃｍ×６５ｃｍの範囲に多数の初期孔を形成した。
なお、レーザ加工は、ＹＡＧレーザを用いて、第２高調波を使い２ｍＷという条件で行った。
【０１０７】
これにより、マスクの上記範囲全面に亘って、ランダムなパターンで初期孔が形成された。初期孔の平均径は８μｍであり、初期孔の形成密度は５千個／ｃｍ２であった。
また、この際、無アルカリガラス基板の表面に深さ約０．０３μｍの初期凹部も形成した。
【０１０８】
−３Ｂ− 次に、無アルカリガラス基板にウェットエッチングを施し、無アルカリガラス基板上に多数の凹部を形成した。
なお、ウェットエッチングは、エッチング液として一水素二フッ化アンモニウム４ｗｔ％水溶液（常温、過酸化水素水を若干含む）を用い、浸漬時間は５時間とした。
【０１０９】
−４Ｂ− 次に、無アルカリガラス基板を、５０℃に加熱された１２．５重量％のＴＭＡＨ（テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド）水溶液に３０分間浸漬し、シリコン膜（マスクおよび裏面保護膜）を除去した。
これにより、無アルカリガラス基板上に、マイクロレンズ用の多数の凹部がランダムに形成されたウエハー状のマイクロレンズ用凹部付き基板を得た。
この後、上記−５Ａ−の工程を行い、実施例１と同様にして、多数のマイクロレンズがランダムに形成された１．２ｍ×０．７ｍのマイクロレンズ基板を得た。形成されたマイクロレンズの平均径（直径）は、１００μｍであった。
【０１１０】
（実施例３）
まず、基板として、１．２ｍ×０．７ｍ角、厚さ５ｍｍの無アルカリガラス基板を用意した。
この無アルカリガラス基板を、３０℃に加熱した洗浄液（一水素二フッ化アンモニウム４ｗｔ％水溶液（過酸化水素水を若干含む））に浸漬して洗浄を行い、その表面を清浄化した。
【０１１１】
−１Ｃ− 次に、この無アルカリガラス基板上に、スパッタリング法にて、Ｃｒ層とＡｕ層との積層体（Ｃｒ−Ａｕ膜）からなる膜（マスクおよび裏面保護膜）を形成した。Ｃｒ層の厚さは０．０１μｍ、Ａｕ層の厚さは０．２μｍであった。
−２Ｃ− 次に、マスクに対してショットブラストを行い、マスクの中央部１１３ｃｍ×６５ｃｍの範囲に多数の初期孔を形成した。
【０１１２】
なお、ショットブラストは、投射材として平均粒径１００μｍのガラスビーズを用い、噴射圧４ｋｇ／ｃｍ2、噴射密度４０ｋｇ／ｍ2の条件で行った。
これにより、マスクの上記範囲全面に亘って、ランダムなパターンで初期孔が形成された。初期孔の平均径は１０μｍであり、初期孔の形成密度は２万個／ｃｍ２であった。
また、この際、無アルカリガラス基板の表面に深さ約０．０５μｍの初期凹部も形成した。
【０１１３】
−３Ｃ− 次に、無アルカリガラス基板にウェットエッチングを施し、無アルカリガラス基板上に多数の凹部を形成した。
なお、ウェットエッチングは、エッチング液として一水素二フッ化アンモニウム４ｗｔ％水溶液（過酸化水素水を若干含む）を用い、浸漬時間は５時間とした。
−４Ｃ− 次に、硝酸第二セリウムとアンモニウムと過塩素酸との混合物、さらに、沃素・沃素カリの水溶液を用いてエッチングすることにより、Ｃｒ−Ａｕ膜（マスクおよび裏面保護膜）を除去した。
これにより、無アルカリガラス基板上に、マイクロレンズ用の多数の凹部がランダムに形成されたウエハー状のマイクロレンズ用凹部付き基板を得た。
【０１１４】
−５Ｃ− 次に、マイクロレンズ用凹部付き基板の凹部が形成された面に、紫外線（ＵＶ）硬化型樹脂（屈折率１．５９）を用い、平板ガラスを接合した。
その後、平板ガラスを剥離した。
また、これにより、マイクロレンズ用凹部付き基板の凹部に充填された樹脂よりなるマイクロレンズが形成された。
これにより、多数のマイクロレンズがランダムに形成された１．２ｍ×０．７ｍのマイクロレンズ基板を得た。形成されたマイクロレンズの平均径（直径）は、１００μｍであった。
【０１１５】
（比較例）
まず、基板として、厚さ１ｍｍの石英ガラス基板を用意した。
この石英ガラス基板を、８５℃に加熱した洗浄液（８０％硫酸＋２０％過酸化水素水）に浸漬して洗浄を行い、その表面を清浄化した。
−１Ｄ− 次に、この石英ガラス基板を、６００℃、８０Ｐａに設定したＣＶＤ炉内に入れ、ＳｉＨ４を３００ｍＬ／分の速度で供給し、ＣＶＤ法にて、厚さ０．６μｍの多結晶シリコン膜（マスクおよび裏面保護膜）を形成した。
【０１１６】
−２Ｄ− 次に、形成した多結晶シリコン膜（マスク）上に、フォトレジストにより規則的なマイクロレンズのパターンを有するレジストを形成し、次いで、多結晶シリコン膜（マスク）に対してＣＦガスによるドライエッチングを行い、次いで、前記レジストを除去して、多結晶シリコン膜（マスク）に開口を形成した。
【０１１７】
−３Ｄ− 次に、石英ガラス基板に第１のウェットエッチングを施し、石英ガラス基板上に多数の凹部を形成した。
なお、エッチング液には、フッ酸系のエッチング液を用いた。
−４Ｄ− 次に、ＣＦガスによるドライエッチングを行い、多結晶シリコン膜（マスクおよび裏面保護膜）を除去した。
【０１１８】
これにより、石英ガラス基板上に、マイクロレンズ用の多数の凹部が規則的に形成されたウエハー状のマイクロレンズ用凹部付き基板を得た。
この後、上記−５Ａ−の工程を行い、実施例１と同様にして、多数のマイクロレンズが規則的に形成されたマイクロレンズ基板を得た。形成されたマイクロレンズの平均径（直径）は、１００μｍであった。
【０１１９】
（評価）
物理的方法、レーザ光の照射によりマスクに開口部（初期孔）を形成した実施例１〜３では、例えば１．２ｍ×０．７ｍといった大型の基板に対する処理も容易に行うことができた。一方、フォトリソグラフィ法によりマスクに開口部を形成した比較例では、例えば１．２ｍ×０．７ｍといった大型の基板に対する処理は困難であった。特に、フォトレジストの工程で、多数の不良品を生じ極めて歩留に劣っていた。
【０１２０】
そして、前記実施例１〜３で得られたマイクロレンズ基板を用いて、図１６、図１７に示すような透過型スクリーンを作製し、当該スクリーンを用いて図１８に示すようなリア型プロジェクタを作製した。各リア型プロジェクタにおいては、いずれも、光拡散部の表面は略錐状の凹凸形状を有しており、光拡散部のヘイズ値は５０％、光拡散部の光沢度は２０％であった。光拡散部の表面に形成された略錐状の凹凸は、その高低差が平均で５０μｍであった。
【０１２１】
得られたリア型プロジェクタのスクリーンにそれぞれ画像を投射させたところ、明るい画像を表示することができた。また、実施例１〜３のマイクロレンズ基板を用いたリア型プロジェクタでは、回折光やモアレの発生が好適に防止されていた。
したがって、かかる透過型スクリーンを用いた投射型表示装置は、スクリーン上に明るく、高品質の画像を投射できることが容易に推察される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の凹部付き基板をマイクロレンズ用凹部付き基板に適用した場合のマイクロレンズ用凹部付き基板の製造方法を示す模式的な縦断面図である。
【図２】 本発明の凹部付き基板をマイクロレンズ用凹部付き基板に適用した場合のマイクロレンズ用凹部付き基板の製造方法を示す模式的な縦断面図である。
【図３】 本発明の凹部付き基板をマイクロレンズ用凹部付き基板に適用した場合のマイクロレンズ用凹部付き基板の製造方法を示す模式的な縦断面図である。
【図４】 本発明の凹部付き基板をマイクロレンズ用凹部付き基板に適用した場合のマイクロレンズ用凹部付き基板の製造方法を示す模式的な縦断面図である。
【図５】 本発明の凹部付き基板をマイクロレンズ用凹部付き基板に適用した場合のマイクロレンズ用凹部付き基板の製造方法を示す模式的な縦断面図である。
【図６】 本発明の凹部付き基板をマイクロレンズ用凹部付き基板に適用した場合のマイクロレンズ用凹部付き基板の製造方法を示す模式的な縦断面図である。
【図７】 本発明のマイクロレンズ基板の製造方法を示す模式的な縦断面図である。
【図８】 本発明のマイクロレンズ基板を示す模式的な縦断面図である。
【図９】 本発明のマイクロレンズ用凹部付き基板を示す模式的な平面図である。
【図１０】 本発明のマイクロレンズ基板の製造方法を示す模式的な縦断面図である。
【図１１】 本発明のマイクロレンズ基板の製造方法を示す模式的な縦断面図である。
【図１２】 本発明のマイクロレンズ基板を示す模式的な縦断面図である。
【図１３】 本発明のマイクロレンズ基板を示す模式的な縦断面図である。
【図１４】 本発明のマイクロレンズ基板の製造方法を示す模式的な縦断面図である。
【図１５】 本発明のマイクロレンズ基板の製造方法を示す模式的な縦断面図である。
【図１６】 本発明の透過型スクリーンの光学系を模式的に示す縦断面図である。
【図１７】 図１６に示す透過型スクリーンの分解斜視図である。
【図１８】 本発明のリア型プロジェクタの構成を模式的に示す図である。
【符号の説明】
１・・・マイクロレンズ基板 ２・・・マイクロレンズ用凹部付き基板 ２１・・・第１のマイクロレンズ用凹部付き基板 ２２・・・第２のマイクロレンズ用凹部付き基板 ３、３１、３２・・・凹部 ３６・・・第１の凹部 ３７・・・第２の凹部 ４・・・アライメントマーク ４１・・・角部 ４２・・・第１のアライメントマーク ４３・・・第２のアライメントマーク ４４・・・開口 ５・・・基板 ５１、５２・・・初期凹部 ５３・・・透明基板 ５４・・・基板 ５５・・・第１のガラス基板 ５６・・・第２のガラス基板 ６、６２・・・マスク ６１、６３・・・初期孔 ６１０・・・ノズル ６１１・・・投射材６９・・・裏面保護膜 ８・・・マイクロレンズ ９・・・スペーサー ９９・・・有効レンズ領域 １００・・・非有効レンズ領域 １３・・・カバーガラス １４・・・樹脂層 １４１・・・樹脂層 １４２・・・樹脂層 １４３・・・樹脂 １４４・・・樹脂 ２００・・・透過型スクリーン ２１０・・・フレネルレンズ部 ２３０・・・光拡散部 ３００・・・リア型プロジェクタ ３１０・・・投写光学ユニット ３２０・・・導光ミラー ３３０・・・透過型スクリーン ３４０・・・筐体
【発明の属する技術分野】
本発明は、凹部付き基板の製造方法、凹部付き基板、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タに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、リア型プロジェクタは、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。
リア型プロジェクタ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が一般的に用いられている。この型は、左右の視野角が大きいが上下の視野角が小さい（視野角に偏りがある）という問題があった。
【０００３】
このような問題を解決するものとして、レンチキュラレンズに代えてマイクロレンズアレイ（マイクロレンズ基板）を用いた透過型スクリーンがある（例えば、特許文献１参照）。このような透過型スクリーンでは、視野角を左右上下とも広げることができるという利点を有している。
このようなマイクロレンズアレイ（マイクロレンズ基板）は、通常、フォトリソグラフィ技術を用いて製造されている（例えば、特許文献２参照）。しかしながら、従来のフォトリソグラフィ技術では、リア型プロジェクタに用いられるような比較的大きい面積のマイクロレンズアレイを製造するのは極めて困難である。このため、リア型プロジェクタには、比較的小さい面積のマイクロレンズアレイを、複数個組み合わせて用いることもあるが、この場合、投影された画像に各マイクロレンズアレイの継ぎ目が出現してしまうという問題があった。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−１３１５０６号公報（特許請求の範囲）
【特許文献２】
特開２００１−３４１２１０号公報（第８頁右欄第２０〜２６行目）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、基板の全面に亘って偏りなく凹部を形成することができるとともに、凹部の形状がそろった凹部付き基板を生産性良く製造することが可能な製造方法を提供すること、基板の全面に亘って偏りなく凹部が設けられ、凹部の形状がそろった凹部付き基板を提供すること、前記凹部付き基板を用いて製造されるマイクロレンズ基板を提供すること、また、前記マイクロレンズ基板を備えた透過型スクリーンおよびリア型プロジェクタを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の凹部付き基板の製造方法は、複数のマイクロレンズを備えたマイクロレンズ基板の製造に用いられる凹部付き基板を製造する方法であって、
基板上にマスクを形成するマスク形成工程と、
レーザ光の照射、または、物理的方法により、前記マスクに、ランダムに初期孔を形成する初期孔形成工程と、
前記初期孔が形成された前記マスクを用いてエッチングを施し、前記基板上に凹部を形成するエッチング工程とを有し、
前記マスク形成工程、前記初期孔形成工程、前記エッチング工程、および、前記初期孔が形成された前記マスクを除去するマスク除去工程を含む一連の工程を、繰り返し行うことにより、既に形成されている凹部に重なり合うように、他の凹部をさらに形成することを特徴とする凹部付き基板の製造方法。
これにより、基板の全面に亘って偏りなく凹部を形成することができるとともに、凹部の形状がそろった凹部付き基板を生産性良く製造することができる。特に、大きな基板にも簡単に凹部を形成することができる。
【０００７】
本発明の凹部付き基板の製造方法では、前記初期孔形成工程において、前記マスクに初期孔を形成するとともに、前記基板に初期凹部を形成することが好ましい。
これにより、エッチング工程において、侵食を好適に開始することができる。また、この初期凹部の深さの調整により、凹部の深さを調整することもできる。
【００１０】
本発明の凹部付き基板の製造方法では、前記マスクは、主としてＣｒまたは酸化Ｃｒで構成されたものであることが好ましい。
これにより、初期孔形成工程においては初期孔を容易に形成できるとともに、エッチング工程においては基板をより確実に保護することができる。
本発明の凹部付き基板の製造方法は、前記マスクの平均厚さが０．０５〜２．０μｍであることが好ましい。
これにより、初期孔形成工程においては初期孔を容易に形成できるとともに、エッチング工程においては基板を十分に保護することができる。
【００１１】
本発明の凹部付き基板の製造方法は、前記エッチング工程はウェットエッチングにより行うものであることが好ましい。
これにより、マイクロレンズの形成に好適な曲面部を有する凹部を、容易かつ確実に形成することができる。
本発明の凹部付き基板の製造方法では、前記ウェットエッチングは、エッチング液として一水素二フッ化アンモニウム溶液またはフッ化アンモニウム（フッ化アンモン）溶液を用いて行うものであることが好ましい。
４ｗｔ％以下の一水素二フッ化アンモニウム溶液や、フッ化アンモニウムは毒劇物ではないため、工程を安全に行うことができる。
【００１２】
本発明の凹部付き基板の製造方法では、前記基板は、無アルカリガラスで構成されたものであることが好ましい。
これにより、加工が容易であるとともに好適な光学特性を有する凹部付き基板が得られる。
【００１３】
本発明の凹部付き基板は、本発明の凹部付き基板の製造方法により製造されたことを特徴とする。
これにより、基板の全面に亘って偏りなく凹部が設けられ、凹部の形状がそろった凹部付き基板を生産性良く得ることができる。特に、比較的大面積の凹部付き基板を容易かつ安価に得ることができる。
【００１４】
本発明のマイクロレンズ基板は、本発明の凹部付き基板（マイクロレンズ用凹部付き基板）を用いて製造され、複数のマイクロレンズを有することを特徴とする。
これにより、基板の全面に亘って偏りなくマイクロレンズが設けられ、マイクロレンズの形状がそろったマイクロレンズ基板を生産性良く得ることができる。特に、比較的大面積のマイクロレンズ基板を容易かつ安価に得ることができる。
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、透過型スクリーンを生産性良く得ることができる。特に、比較的大面積の透過型スクリーンを容易かつ安価に得ることができる。
【００２１】
本発明のリア型プロジェクタは、本発明の透過型スクリーンを備えたことを特徴とする。
これにより、リア型プロジェクタを生産性良く得ることができる。特に、比較的大面積のリア型プロジェクタを容易かつ安価に得ることができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を添付図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。
本発明の凹部付き基板、マイクロレンズ用凹部付き基板およびマイクロレンズ基板は、それぞれ、個別基板とウエハーの双方を含むものとする。
なお、以下の説明では、代表的に、本発明の凹部付き基板をマイクロレンズ用凹部付き基板に適用した場合を説明する。
【００２３】
図１〜図６は、本発明の凹部付き基板をマイクロレンズ用凹部付き基板に適用した場合のマイクロレンズ用凹部付き基板の製造方法を示す模式的な縦断面図、図７は、本発明のマイクロレンズ基板の製造方法を示す模式的な縦断面図、図８は、本発明のマイクロレンズ基板を示す模式的な縦断面図、図９は、本発明のマイクロレンズ用凹部付き基板を示す模式的な平面図である。
【００２４】
図８に示すように、マイクロレンズ基板１は、マイクロレンズ用凹部付き基板２と、所定の屈折率を有する透明な樹脂層１４とを有している。また、マイクロレンズ用凹部付き基板２は、表面に複数（多数）の凹部（マイクロレンズ用凹部）３が形成された基板５からなっている。また、樹脂層１４では、マイクロレンズ用凹部付き基板２の凹部３に充填された樹脂により、マイクロレンズ８が形成されている。
以下、本発明のマイクロレンズ基板の製造方法を説明するに先立って、まず、本発明のマイクロレンズ用凹部付き基板（凹部付き基板）の製造方法の実施形態について、図１〜図６を参照しながら説明する。
【００２５】
本発明では、まず、基板の表面に形成されたマスクに、物理的方法またはレーザ光の照射によって初期孔を形成し、その後、エッチングを行うことで、所望（所望の形状や寸法）のレンズ用凹部（マイクロレンズ用凹部）を形成する。なお、実際には基板上に多数のマイクロレンズ用凹部を形成するが、ここでは、説明をわかりやすくするために、その一部分を図示して説明する。
【００２６】
まず、マイクロレンズ用凹部付き基板２を製造するに際し、基板５を用意する。
この基板５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５は、洗浄等により、その表面が清浄化されているものが好ましい。
基板５の材料としては無アルカリガラス、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、ホウ珪酸ガラス等が挙げられるが、中でも、無アルカリガラス、結晶性ガラス（例えば、ネオセラム等）が好ましい。無アルカリガラス、結晶性ガラスは、加工が容易であるとともに、得られる凹部付き基板を好適な光学的特性を有するものとすることができる。また、無アルカリガラス、結晶性ガラスは、比較的安価であり、製造コストの面からも有利である。基板５の厚さは、基板５を構成する材料、屈折率等の種々の条件により異なるが、通常、０．３〜２０ｍｍ程度であるのが好ましく、０．７〜８ｍｍ程度であるのがより好ましい。厚さをこの範囲内とすると、必要な光学特性を備えたコンパクトなマイクロレンズ用凹部付き基板２を得ることができる。
【００２７】
＜１＞図１（ａ）に示すように、用意した基板５の表面に、マスク６を形成する（マスク形成工程）。また、これとともに、基板５の裏面（マスク６を形成する面と反対側の面）に裏面保護膜６９を形成する。もちろん、マスク６および裏面保護膜６９は同時に形成することもできる。
マスク６は、後述する工程＜２＞において物理的方法またはレーザ光の照射により初期孔６１を形成することができるとともに、後述する工程＜３＞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６は、エッチングレートが、基板５と略等しいか、または、基板５に比べて小さくなるように構成されるのが好ましい。
【００２８】
かかる観点からは、このマスク６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６を、Ｃｒ／Ａｕのように異なる材料からなる複数の層の積層構造としてもよい。マスク６の形成方法は特に限定されないが、マスク６を、Ｃｒ、Ａｕ等の金属材料や金属酸化物（例えば、酸化Ｃｒ）から構成する場合、マスク６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６をシリコンから構成する場合、マスク６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。
【００２９】
マスク６が主として酸化ＣｒまたはＣｒで構成されるものである場合、後述するエッチング工程において初期孔６１を容易に形成することができるとともに、後述するエッチング工程においては基板５をより確実に保護することができる。また、マスク６が主としてＣｒまたは酸化Ｃｒで構成されたものであると、例えば、後述する初期孔形成工程において、エッチング液として一水素二フッ化アンモニウム（ＮＨ４ＨＦ２）溶液や、フッ化アンモニウム（フッ化アンモン、ＮＨ４Ｆ）溶液を用いることができる。４ｗｔ％以下の一水素二フッ化アンモニウム溶液や、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、エッチング液中には、過酸化水素水等が含まれていてもよい。なお、マスク６が酸化Ｃｒで構成されるものである場合、例えば、まず、主としてＣｒで構成されるＣｒ膜で形成し、その後、少なくともその表面付近を酸化することにより、マスク６としてもよい。
【００３０】
マスク６が主としてＡｕで構成されるものである場合、マスク６の膜厚を比較的大きいものとすることにより、例えば、後述する工程＜２＞でブラスト処理を行う際に、投射材（ショット球）６１１の衝突の際の衝撃を緩和し、形成される初期孔６１の形状を、よりバランスに優れたものとすることができる。
マスク６の厚さは、マスク６を構成する材料によっても異なるが、０．０５〜２．０μｍ程度が好ましく、０．１〜０．５μｍ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６の構成材料等によっては、後述する工程＜２＞でショットブラストを施す際に、ショットの衝撃を十分に緩和するのが困難となり、形成される初期孔６１の形状が歪んでしまう可能性がある。また、後述する工程＜３＞でウェットエッチングを施す際に、基板５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、物理的方法またはレーザ光の照射により初期孔６１を形成するのが困難になるほか、マスク６の構成材料等によっては、マスク６の内部応力によりマスク６が剥がれ易くなる場合がある。
【００３１】
なお、裏面保護膜６９は、次工程以降で基板５の裏面を保護するためのものである。この裏面保護膜６９により、基板５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６９は、例えば、マスク６と同様の材料で構成されている。このため、裏面保護膜６９は、マスク６の形成と同時に、マスク６と同様に設けることができる。
【００３２】
＜２＞次に、図１（ｂ）および図２（ｃ）に示すように、マスク６に、物理的方法またはレーザ光の照射により、後述するエッチングの際のマスク開口となる初期孔６１を複数形成する（初期孔形成工程）。
初期孔６１を形成する物理的方法としては、例えば、ショットブラスト、サンドブラスト等のブラスト処理、プレス、ドットプリンタ、タッピング、ラビング等の方法が挙げられる。ブラスト処理により初期孔６１を形成する場合、比較的大きい面積（マイクロレンズ８を形成すべき領域の面積）の基板５でも、より短時間で効率良く、初期孔６１を形成することができる。
【００３３】
また、レーザ光の照射により初期孔６１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、Ａｒレーザ、炭酸ガスレーザ、フェムト秒レーザ、ＹＡＧレーザ、エキシマレーザ等が挙げられる。レーザ光の照射により初期孔６１を形成する場合、形成される初期孔６１の大きさや、隣接する初期孔６１同士の間隔等を容易かつ精確に制御することができる。また、初期孔６１をレーザ光の照射により形成する場合、該レーザ光は、基板５の表側（マスク６が成形されている面側）から照射するものであっても良いし、基板５の裏側（マスク６が成形されている面とは反対側の面側）から、照射するものであっても良い。基板５の裏側からレーザ光を照射することにより、例えば、マスク６の初期孔６１が形成されるべき部位に汚れ等が付着している場合であっても、より容易かつ確実に、所望の部位に初期孔６１を形成することができる。
ここでは、物理的方法としてショットブラストを用いて、マスク６に初期孔６１を形成する場合を例に挙げて説明する。
【００３４】
ショットブラストでは、図１（ｂ）に示すように、基板５のマスク６が形成された面に対向する側に、当該面に対して垂直に配したノズル６１０から、マスク６の表面に向けて投射材６１１を噴射させることにより、マスク６に初期孔６１を形成する。図中矢印Ａ１、Ａ２に示すようにノズル６１０を移動させて、マスク６の全面に亘ってショットブラストを行い、初期孔６１をマスク６の全面に亘って形成する。
投射材６１１としては、スチールグリット、褐色アルミナ、ホワイトアルミナ、ガラスビーズ、ステンレスビーズ、ガーネット、硅砂、プラスチック、カットワイヤー、スラグ等が挙げられる。この中でも特に、ガラスビーズが好ましい。これによりマスク６に初期孔６１を好適に形成することができる。
【００３５】
このような投射材６１１の平均径（直径）は、２０〜２００μｍであるのが好ましく、５０〜１２０μｍであるのがより好ましい。投射材６１１の平均径が前記下限値未満であると、初期孔を効率良く形成するのが困難となったり、また、投射材同士がくっついてかたまりになり易くなる。一方、投射材６１１の平均径が前記上限値を超えると、形成される初期孔６１が大きくなったり、初期孔同士がつながって大きくなったり、異形状の初期孔が形成されやすくなる。
【００３６】
投射材６１１の噴射圧は、１〜１０ｋｇ／ｃｍ2であるのが好ましく、３〜５ｋｇ／ｃｍ2であるのがより好ましい。投射材６１１の噴射圧が前記下限値未満であると、ショットの衝撃が弱くなり、マスク６に確実に初期孔６１を形成するのが困難になる場合がある。一方、投射材６１１の噴射圧が前記上限値を超えると、ショットの衝撃が強すぎて、投射材６１１が潰れたり、衝撃により初期孔６１の形状が歪んでしまったりする可能性がある。
【００３７】
また、投射材６１１の噴射密度は、１０〜１００ｋｇ／ｍ2であるのが好ましく、３０〜５０ｋｇ／ｍ2であるのがより好ましい。投射材６１１の噴射密度が前記下限値未満であると、ショット数が少なくなり、マスク６の全面に亘って偏りなく初期孔６１を形成するのに時間がかかる。一方、投射材６１１の噴射密度が前記上限値を超えると、初期孔６１が重なって形成され、初期孔同士がつながって大きな孔となってしまったり、異形状の初期孔が形成されやすくなる。
【００３８】
このようにショットブラストを行い、図２（ｃ）に示すようにマスク６に初期孔６１を形成する。
形成された初期孔６１は、マスク６の全面に亘って偏りなく形成されているのが好ましい。また、形成された初期孔６１は、後述する工程＜３＞でウェットエッチングを施した際に、基板５の表面の平らな面がなくなり、ほぼ隙間なく凹部３が形成される程度に、小さい孔がある程度の間隔で配されているのが好ましい。例えば、そのために、ショットブラストの時間を長時間としてもよいし、ショットブラストの工程を複数回繰り返してもよい。
【００３９】
具体的には、例えば、形成された初期孔６１の平面視での形状は、略円形であり、その平均径（直径）は、１〜２０μｍであるのが好ましい。また、初期孔６１は、マスク６上に１千〜１００万個／ｃｍ２の割合で形成されているのが好ましく、１万〜５０万個／ｃｍ２の割合で形成されているのがより好ましい。なお、初期孔６１の形状は、略円形に限定されないことは言うまでもない。
【００４０】
また、マスク６に初期孔６１を形成するとき、図２（ｃ）に示すように、マスク６だけでなく基板５の表面の一部も同時に除去し、初期凹部５１を形成してもよい。これにより、後述する工程＜３＞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５１の深さの調整により、凹部３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５１の深さは、特に限定されないが、５．０μｍ以下とするのが好ましく、０．０５〜０．５μｍ程度とするのがより好ましい。
【００４１】
以上では、ショットブラストによりマスク６に初期孔６１を形成する場合を例に挙げて説明してきたが、マスク６に初期孔６１を形成する方法としては、ショットブラストに限定されず、様々な物理的方法またはレーザ光の照射によってマスク６に初期孔６１を形成することができる。
形成される初期孔６１の配置は、特に限定されず、規則的なパターンでもよいし、ランダムなパターンであってもよいが、得られる凹部付き基板（マイクロレンズ用凹部付き基板）を、後述するようなスクリーン、リア型プロジェクタの製造に用いる場合には、ランダムなパターンであるのが好ましい。これにより、例えば、いわゆるモアレ等の干渉パターンの発生をより効果的に防止することができる。
【００４２】
以上の説明では、ショットブラストにより初期孔６１を形成する方法について説明したが、前述したように、初期孔６１は、ショットブラスト以外の方法（例えば、ショットブラスト以外のブラスト処理や、レーザ加工、プレス、ドットプリンタ、タッピング、ラビング等の方法）で形成されたものであってもよい。
プレスにより初期孔６１を形成する場合には、例えば、所定のパターンで突起部が形成されたローラーをマスク６に押し当ててマスク６上を転がすことにより、初期孔６１を形成することができる。
【００４３】
また、形成されたマスク６に対して物理的方法またはレーザ光の照射で初期孔６１を形成するだけでなく、例えば、基板５にマスク６を形成する際に、予め基板５上に所定パターンで異物を配しておき、その上にマスク６を形成することでマスク６に積極的に欠陥を形成し、当該欠陥を初期孔６１としてもよい。
このように、本発明では、物理的な方法またはレーザ光の照射でマスクに初期孔を形成することで、従来のようなフォトリソグラフィ法によってマスクに開口部を形成する場合に比べて、簡単かつ安価にマスクに所定パターンの開口部（初期孔）を形成することができる。また、物理的な方法またはレーザ光の照射によれば、大きな基板に対する処理も容易に行うことができる。
【００４４】
＜３＞次に、図２（ｄ）および図３（ｅ）に示すように、マスク６を用いて基板５にエッチングを施し、基板５上に多数の凹部３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。
【００４５】
初期孔６１が形成されたマスク６で被覆された基板５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２（ｄ）に示すように、基板５は、マスク６が存在しない部分、すなわち初期孔６１より食刻され、基板５上に多数の凹部３が形成される。
また、本実施形態では、工程＜２＞でマスク６に初期孔６１を形成した際に、基板５の表面に初期凹部５１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３を好適に形成できる。そして、エッチング液として、例えば、フッ酸を含むエッチング液（フッ酸系エッチング液）を用いると、基板５をより選択的に食刻することができ、凹部３を好適に形成することができる。
【００４６】
マスク６が主としてＣｒまたは酸化Ｃｒで構成されたものである場合、フッ酸系エッチング液としては、一水素二フッ化アンモニウム溶液、フッ化アンモニウム（フッ化アンモン）溶液が特に好適である。４ｗｔ％以下の一水素二フッ化アンモニウム溶液や、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、ウェットエッチングによれば、ドライエッチングに比べて簡単な装置で処理を行うことができ、さらに、一度に多くの基板に対して処理を行うことができる。これにより生産性が向上し、安価にマイクロレンズ用凹部付き基板２を提供することができる。
【００４７】
＜４＞次に、図４（ｆ）に示すように、マスク６を除去する（マスク除去工程）。また、この際、マスク６の除去とともに、裏面保護膜６９も除去する。
マスク６が主としてＣｒまたは酸化Ｃｒで構成されたものである場合、マスク６の除去は、例えば、硝酸第二セリウムと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。
以上により、図４（ｆ）および図９に示すように、基板５上に多数の凹部３が形成されたマイクロレンズ用凹部付き基板２が得られる。なお、ここでは、図９に示すように、基板５に形成された凹部３は、ランダムに配されているが、これに限定されるものではなく、規則的なパターンで凹部３を形成してもよい。
【００４８】
以上説明したように、まず物理的方法またはレーザ光の照射によってマスク６に初期孔６１を形成し、その後、そのマスク６を用いてエッチングを行うことにより、基板５上に所望の凹部３を形成することができ、凹部３を備えたマイクロレンズ用凹部付き基板２を製造することができる。
物理的な方法またはレーザ光の照射によりマスク６に初期孔を形成することで、従来のようなフォトリソグラフィ法によってマスク６に開口部を形成する場合に比べて簡単かつ安価にマスク６に所定パターンで開口部（初期孔６１）を形成することができる。これにより生産性が向上し、安価にマイクロレンズ用凹部付き基板２を提供することができる。
【００４９】
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、貼りあわせの継ぎ目をなくすことができる。これにより高品質の大型マイクロレンズ用凹部付き基板を簡便な方法で安価に製造することができる。
さらに、工程＜４＞でマスク６を除去した後、基板５上に新しいマスク６２を形成し、マスク形成−初期孔形成−ウェットエッチング−マスク除去の一連の工程を繰り返して行ってもよい。以下、具体的な一例について説明する。
【００５０】
＜Ｂ１＞まず、図５（ｇ）に示すように、凹部３が形成された基板５上に新しいマスク６２を形成する。マスク６２は、前述したマスク６と同様にして形成することができる（マスク形成工程）。
＜Ｂ２＞次に、図５（ｈ）に示すように、上述したような物理的方法またはレーザ光の照射によりマスク６２に初期孔６３を形成する（初期孔形成工程）。このとき、基板５の表面に初期凹部５２を形成してもよい。
【００５１】
＜Ｂ３＞その後、図６（ｉ）に示すようにマスク６２を用いて、前記と同様なエッチングを施し、凹部３１を形成する（エッチング工程）。
＜Ｂ４＞最後に、図６（ｊ）に示すように、マスク６２および裏面保護膜６９を除去する（マスク除去工程）。
＜Ｂ１＞〜＜Ｂ４＞の工程は、上述した＜１＞〜＜４＞の工程と同様の方法でそれぞれ行うことができる。
【００５２】
このように一連の工程を繰り返して行うことで、基板５の全面に亘って偏りなく凹部を形成することができるとともに、凹部の形状をそろえて均一なものとすることができる。
また、各工程における条件を、１回目と２回目以降とで変えて行ってもよい。各工程における条件を変えて行うことにより、形成される凹部３の形状（大きさ、深さ、曲率、凹面形状等）を調整して所望の形状とすることができる。
例えば、初期孔形成工程において、投射材６１１の径や噴射圧、噴射密度、処理時間等の条件を変えることにより、マスク６２に形成される初期孔６３の大きさや密度、および基板５に形成される初期凹部５２の大きさや深さ等を調整することができる。
【００５３】
また、エッチング工程においてサイドエッチングレートを変えることで、形成される凹部３の形状を調整することができる。例えば、サイドエッチングレートを次第に小さくしていくことにより、形成される複数の凹部３の形状をそろえて均一なものとすることができる。
また、例えば、１回目のエッチングでは、サイドエッチングレートを大きく（小さく）して、基板表面の平らな部分をなくすプレエッチングとし、２回目以降のエッチングで、サイドエッチングレートを小さく（大きく）して、凹部３を形成する本エッチングとしてもよい。
【００５４】
さらに、初期孔６３の大きさ、初期凹部５２の大きさや深さ等を変え、さらにサイドエッチングレートを変えることで、形成される凹部３を所望の非球面形状とすることもできる。
なお、上述したような一連の工程を繰り返し行う場合、裏面保護膜６９は、＜４＞の工程等で除去されずに、繰り返し使用されるものであってもよい。
【００５５】
なお、説明を省略したが、図４（ｆ）および図９に示すように、基板５上にアライメントマーク４を設けてもよい。このアライメントマーク４は、前記マイクロレンズ基板１や、マイクロレンズ基板１を用いて様々なものを製造する際に、位置決めの指標とされる。
アライメントマーク４の形成位置は特に限定されないが、例えば、図９に示すように、アライメントマーク４を凹部３の形成領域外に形成することができる。
【００５６】
アライメントマーク４は、マイクロレンズ用凹部付き基板２上に複数箇所設けるのが好ましい。特に、アライメントマーク４はマイクロレンズ用凹部付き基板２の角部に複数箇所設けるのが好ましい。これにより、位置決めをより容易に行うことができるようになる。
図９は、アライメントマーク４を十字型にした例を示している。アライメントマーク４の形状は、特に限定されないが、図９に示すように、角を形成する角部４１を有しているのが好ましい。このようにアライメントマーク４が角部４１を有していると、位置決めをより正確に行うことができるようになる。
【００５７】
さらには、図９に示すように、アライメントマーク４は、その中心部位を示すマーク（図９では円形の開口４４）を有しているのが好ましい。これにより、位置決めの精度をさらに向上させることができる。
また、アライメントマーク４の構成（構造）や形成方法は、特に限定されず、例えば、図４（ｆ）や図９に示すように、基板５上に層を形成することにより、アライメントマークを設けてもよく、また、基板５上に、凹部３とは異なる形状を有する窪みを、アライメントマークとして設けてもよい。
【００５８】
なお、上述した実施形態では、マイクロレンズ用凹部付き基板２の凹部３を形成する領域外にアライメントマーク４を形成したが、凹部３を形成する領域内にアライメントマーク４を形成してもよいことは言うまでもない。
このアライメントマーク４は、マイクロレンズ用凹部付き基板２を用いて種々のものを組み立てるとき、様々な位置決めに用いることができる。
【００５９】
以下、マイクロレンズ用凹部付き基板２を用いて、マイクロレンズ基板を製造する方法について、図７を参照しながら説明する。
なお、本発明のマイクロレンズ用凹部付き基板およびマイクロレンズ基板は、以下に述べる透過型スクリーンやリア型プロジェクタ以外にも、例えば、液晶表示装置（液晶パネル）、有機または無機ＥＬ（Electro luminescence：エレクトロルミネッセンス）表示装置、ＣＣＤ、光通信素子等の各種電気光学装置、その他の装置等に用いることができるのは言うまでもない。
【００６０】
＜５＞まず、図７（ｋ）に示すように、カバーガラス１３を、接着剤を介して、マイクロレンズ用凹部付き基板２の凹部３が形成された面に接合する。
この接着剤が硬化する（固化する）ことにより、樹脂層（接着剤層）１４が形成される。また、これにより、樹脂層１４に、凹部３に充填された樹脂で構成され、凸レンズとして機能するマイクロレンズ８が形成される。
なお、この接着剤には、基板５の屈折率よりも高い屈折率（例えばｎ＝１．６０程度）の光学接着剤等が好適に用いられる。
【００６１】
＜６＞次に、図７（ｌ）に示すように、カバーガラス１３の厚さを薄くする。これは、カバーガラス１３に、例えば、研削、研磨、エッチング等の処理を施すことにより行うことができる。
カバーガラス１３の厚さは、特に限定されないが、必要な光学特性を備えたマイクロレンズ基板１を得る観点から、１０〜１０００μｍ程度が好ましく、２０〜１５０μｍ程度がより好ましい。
【００６２】
なお、積層したカバーガラス１３が、以降の工程を行うのに最適な厚さの場合には、本工程は行わなくてもよい。
これにより、図８に示すような、多数のマイクロレンズ８を有するマイクロレンズ基板１が得られる。
なお、前記マイクロレンズ基板の製造方法の説明においては、マイクロレンズ用凹部付き基板２の凹部３に樹脂を充填してカバーガラス１３で挟み込み、該樹脂でマイクロレンズ８を構成した場合を例に挙げて説明したが、マイクロレンズ用凹部付き基板２を型として用いた２Ｐ法（フォトポリマゼーション）によってマイクロレンズ基板を製造することもできる。
【００６３】
以下、２Ｐ法によるマイクロレンズ基板の製造方法を、図１０〜図１２を参照しながら説明する。
まず、図１０（ａ）に示すように、本発明によって製造された、マイクロレンズ用の凹部３が形成されたマイクロレンズ用凹部付き基板２を用意する。本方法では、この凹部３が形成されたマイクロレンズ用凹部付き基板２を型として用いる。これら凹部３に樹脂が充填されることにより、マイクロレンズ８が形成される。なお、凹部３の内面には、例えば離型剤等が塗布されていてもよい。そして、このマイクロレンズ用凹部付き基板２を、例えば凹部３が鉛直上方に開放するように設置する。
【００６４】
＜Ｃ１＞次に、凹部３が形成されたマイクロレンズ用凹部付き基板２上に、樹脂層１４１（マイクロレンズ８）を構成することとなる未硬化の樹脂を供給する。
＜Ｃ２＞次に、かかる樹脂に透明基板５３を接合し、押圧・密着させる。
＜Ｃ３＞次に、前記樹脂を硬化させる。この硬化方法は、樹脂の種類によって適宜選択され、例えば、紫外線照射、加熱、電子線照射等が挙げられる。
これにより、図１０（ｂ）に示すように、樹脂層１４１が形成され、また、凹部３内に充填された樹脂により、マイクロレンズ８が形成される。
【００６５】
＜Ｃ４＞次に、図１０（ｃ）に示すように、型であるマイクロレンズ用凹部付き基板２をマイクロレンズ８から取り外す。このようにして、マイクロレンズ用凹部付き基板２から取り外された、マイクロレンズ８が形成された樹脂層１４１を、そのままスクリーンとして用いても良いが、例えば、以下に説明するような＜Ｃ５＞〜＜Ｃ７＞のような処理を、さらに施しても良い。
【００６６】
＜Ｃ５＞次に、図１１（ｄ）に示すように、例えばマイクロレンズ８が鉛直上方に向くように透明基板５３を設置した後、樹脂層１４２を構成することとなる未硬化の樹脂を、マイクロレンズ８上に供給する。この供給方法としては、例えば、スピンコート等の塗布法、平板の型等を使った２Ｐ法等が挙げられる。
＜Ｃ６＞次に、図１２（ｅ）に示すように、基板（ガラス層）５４をかかる樹脂に接合し、押圧・密着させた後、かかる樹脂を硬化させ、樹脂層１４２を形成する。基板５４の構成材料としては、例えば、前述した基板５と同様の構成材料等が挙げられる。
【００６７】
＜Ｃ７＞その後、必要に応じ、基板５４の厚さを研削、研磨等により調整してもよい。
これにより、図１２に示すようなマイクロレンズ基板１が得られる。
また、上述した説明では、１枚のマイクロレンズ用凹部付き基板を用いて構成された平凸レンズ（平凸型マイクロレンズ）を備えたマイクロレンズ基板を用いているが、本発明のマイクロレンズ基板は、これに限定されるものではない。
【００６８】
例えば、２枚のマイクロレンズ用凹部付き基板を用いて両凸レンズを備えたマイクロレンズ基板を構成することもできる。この場合、２枚のマイクロレンズ用凹部付き基板は、いずれも、規則的なパターンのマイクロレンズ用凹部を有するものであるのが好ましい。これにより、２枚のマイクロレンズ用凹部付き基板の位置合わせを容易に行うことができる。
【００６９】
以下に、規則的なパターンでマイクロレンズ用凹部が形成された２枚のマイクロレンズ用凹部付き基板を用いて構成された両凸レンズ（両凸型マイクロレンズ）を備えたマイクロレンズ基板について説明する。
図１３は、このマイクロレンズ基板の実施形態を示す模式的な縦断面図である。
【００７０】
同図に示すように、このマイクロレンズ基板１は、本発明によって製造された、第１のマイクロレンズ用凹部付き基板（第１の基板）２１と、第２のマイクロレンズ用凹部付き基板（第２の基板）２２と、樹脂層１４と、マイクロレンズ８と、スペーサー９とを有している。
第１のマイクロレンズ用凹部付き基板２１は、第１のガラス基板（第１の透明基板）５５上に凹曲面（レンズ曲面）を有する複数（多数）の第１の凹部（マイクロレンズ用凹部）３６と第１のアライメントマーク４２とが形成された構成となっている。
【００７１】
第２のマイクロレンズ用凹部付き基板２２は、第２のガラス基板（第２の透明基板）５６上に凹曲面（レンズ曲面）を有する複数（多数）の第２の凹部（マイクロレンズ用凹部）３７と第２のアライメントマーク４３とが形成された構成となっている。
そして、このマイクロレンズ基板１は、第１のマイクロレンズ用凹部付き基板２１と第２のマイクロレンズ用凹部付き基板２２とが、第１の凹部３６と第２の凹部３７とが対向するように、樹脂層（接着剤層）１４を介して接合された構成となっている。また、このマイクロレンズ基板１では、第１のマイクロレンズ用凹部付き基板２１と第２のマイクロレンズ用凹部付き基板２２との間に、第１の凹部３６と第２の凹部３７との間に充填された樹脂で、両凸レンズよりなるマイクロレンズ８が構成されている。
【００７２】
このマイクロレンズ基板１は、２つの領域、有効レンズ領域９９と非有効レンズ領域１００とを有している。有効レンズ領域９９とは、第１の凹部３６および第２の凹部３７内に充填される樹脂により形成されるマイクロレンズ８が、使用時にマイクロレンズとして有効に用いられる領域をいう。一方、非有効レンズ領域１００とは、有効レンズ領域９９以外の領域をいう。
このようなマイクロレンズ基板１は、例えば、第１のマイクロレンズ用凹部付き基板２１側から光Ｌを入射させ、第２のマイクロレンズ用凹部付き基板２２側から光Ｌを出射させて、使用される。
【００７３】
そして、このようなマイクロレンズ基板１は、例えば以下のようにして製造することができる。以下、図１４および図１５を参照しつつ、マイクロレンズ基板の製造方法を説明する。
マイクロレンズ基板を製造する際には、本発明によって製造された、第１のマイクロレンズ用凹部付き基板２１および第２のマイクロレンズ用凹部付き基板２２を、まず用意する。
この場合、第１のマイクロレンズ用凹部付き基板２１の第１の凹部３６の形状（例えば曲率半径等）と、第２のマイクロレンズ用凹部付き基板２２の第２の凹部３７の形状とを異なるものとしてもよい。
【００７４】
＜Ｄ１＞まず、図１４に示すように、第１のマイクロレンズ用凹部付き基板２１の第１の凹部３６が形成された面に、少なくとも有効レンズ領域９９を覆うように、所定の屈折率（特に第１のガラス基板５５および第２のガラス基板５６の屈折率より高い屈折率）を有する未硬化の樹脂１４３を供給し、第１の凹部３６内に樹脂１４３を充填する。また、この際、第１のマイクロレンズ用凹部付き基板２１上にスペーサー９を含む未硬化の樹脂１４４を供給する。かかる樹脂１４４は、例えばスペーサー９を設置する部位に供給する。
【００７５】
樹脂１４３と樹脂１４４とは、同種類の材料で構成するのが好ましい。これにより、製造されるマイクロレンズ基板で、樹脂１４３と樹脂１４４との熱膨張係数が相違することにより、そり、たわみ等が生じることが好適に防止される。
樹脂１４３を第１のマイクロレンズ用凹部付き基板２１上に供給する際、スペーサー９が樹脂１４４中に分散していると、スペーサー９を均一に配設することが容易となる。これにより、形成される樹脂層１４の厚みムラが好適に抑制される。
【００７６】
＜Ｄ２＞次に、図１５に示すように、樹脂１４３および樹脂１４４上に第２のマイクロレンズ用凹部付き基板（相手体）２２を設置する（第２のマイクロレンズ用凹部付き基板２２を樹脂に密着させる）。
このとき、第１の凹部３６と第２の凹部３７とが対向するように、第２のマイクロレンズ用凹部付き基板２２を、樹脂上に設置する。また、このとき、第２のマイクロレンズ用凹部付き基板２２がスペーサー９に当接するように、第２のマイクロレンズ用凹部付き基板２２を樹脂上に設置する。これにより、第１のマイクロレンズ用凹部付き基板２１および第２のマイクロレンズ用凹部付き基板２２の互いに対向する端面間の距離は、スペーサー９で規定される。したがって、マイクロレンズ８のコバ厚および最大厚さが、高い精度で規定される。
【００７７】
＜Ｄ３＞次に、第１のアライメントマーク４２と第２のアライメントマーク４３とを用いて、第１の凹部３６と第２の凹部３７との位置合わせを行う。これにより、第２の凹部３７を第１の凹部３６に対応した位置に正確に位置させることができるようになる。このため、形成されるマイクロレンズ８の形状、光学特性が、より設計値に近いものとなる。
【００７８】
＜Ｄ４＞次に、樹脂１４３および樹脂１４４を硬化させて樹脂層１４を形成する。
これにより、第２のマイクロレンズ用凹部付き基板２２が樹脂層１４を介して第１のマイクロレンズ用凹部付き基板２１に接合される。また、樹脂層１４を構成する樹脂のうち、第１の凹部３６と第２の凹部３７との間に充填された樹脂により、マイクロレンズ８が形成される。なお、樹脂の硬化は、例えば、樹脂に紫外線、電子線を照射すること、樹脂を加熱すること等により行うことができる。
【００７９】
＜Ｄ５＞その後、マイクロレンズ８が形成された樹脂層１４を第１のガラス基板５５、第２のガラス基板５６から剥離し、スクリーンとする。また、必要に応じて、図１５に示すように、研削、研磨等を行い、第２のマイクロレンズ用凹部付き基板２２の厚さを調整してもよい。
これにより、図１３に示すような両凸レンズを備えたマイクロレンズ基板１を、または、マイクロレンズ８が形成された樹脂層１４のフィルムを得ることができる。
【００８０】
なお、以上の説明では、マイクロレンズ用凹部付き基板２として、ガラス基板を用いているが、本発明では、前記基板５の構成材料は、ガラスに限定されず、例えば、金属や樹脂等であってもよい。また、基板５は、凹部付き基板としたときに、実質的に透明とすることができるものであるのが好ましいが、例えば、前述した２Ｐ法のように、マイクロレンズ用凹部付き基板２を型として用いる場合等は、基板５として光の透過率が低いものを用いてもよい。
【００８１】
次に、図８に示したマイクロレンズ基板１を用いた透過型スクリーンについて、図１６、図１７を参照しながら説明する。図１６は、本発明の透過型スクリーンの光学系を模式的に示す縦断面図、図１７は、図１６に示す透過型スクリーンの分解斜視図である。なお、図１６中においては、マイクロレンズ基板１を簡略化して示した。すなわち、図１６中においては、マイクロレンズ基板１として、樹脂層１４のみを示し、マイクロレンズ用凹部付き基板２やカバーガラス１３等は省略して示した。
【００８２】
この透過型スクリーン２００は、出射面側表面にフレネルレンズが形成されたフレネルレンズ部２１０と、フレネルレンズ部２１０の出射面側に配置され入射面側表面に多数のマイクロレンズ８が形成されたマイクロレンズ基板１と、フレネルレンズ部２１０とマイクロレンズ基板１との間に配置された光拡散部２３０とを備えている。
このように、透過型スクリーン２００は、マイクロレンズ基板１を有している。これにより、レンチキュラレンズを用いた場合に比べて上下方向の視野角が広くなる。
【００８３】
また、本実施形態のように、フレネルレンズ部２１０とマイクロレンズ基板１との間に光拡散部２３０が配置されることにより、透過型スクリーン２００の回折光やモアレの発生を効果的に抑制することができる。すなわち、図１６に示すように、マイクロレンズ基板１の入射面側に光拡散部２３０を配置することにより、各マイクロレンズに入射される光（強度、角度、位相など）の規則性が低下し、マイクロレンズ基板１における回折光の発生が効果的に抑制される。
【００８４】
また、図示のように、フレネルレンズ部２１０とマイクロレンズ基板１との間に光拡散部２３０を配置することにより、フレネルレンズを通過した光はいったん光拡散部２３０で拡散された後にマイクロレンズ基板１に入射されるようになる。その結果、規則的な干渉パターンの発生が抑制され、フレネルレンズ部２１０とマイクロレンズ基板１におけるモアレの発生が効果的に抑制される。
【００８５】
また、本実施形態の透過型スクリーン２００においては、光拡散部２３０は、一方の表面が粗面化された（略表面で光拡散する）いわゆる表面光拡散方式の樹脂シートである。このため、光拡散機能は樹脂シート表面で発揮されるため、樹脂シートを薄くしても光拡散機能の低下が防止される。このため、フレネルレンズ部２１０とマイクロレンズ基板１との間隔を短くすることができ、内部拡散によるゴーストの発生、コントラスト低下及び透過率の低下を抑制することができる。樹脂シートは、例えば、ブラスト処理等により粗面化された型を使用して、キャスト法や押し出し成形法により樹脂シートへの転写を行う方法により製造することができる。このような方法で製造することにより、回折光やモアレの発生が十分に防止された光拡散部を、比較的簡単な方法で製造することができる。
【００８６】
光拡散部２３０のヘイズ値（ＨＡＺＥ値：拡散透過率をＰｄ、全透過率をＰａとしたとき、（Ｐｄ／Ｐａ）×１００で表される値）は、５〜９５％であるのが好ましく、２０〜９３％であるのがより好ましく、５０〜７５％であるのがさらに好ましい。光拡散部２３０のヘイズ値が前記範囲内の値であると、各マイクロレンズ８に入射される光（強度、角度、位相等）の規則性を十分に低下させて、回折光やモアレの発生を十分に抑制しつつ、スクリーンに投影される画像において、にごりやボケの発生を十分に防止・抑制することができる。
【００８７】
また、光拡散部２３０の光沢度は、５〜４０％であるのが好ましく、１０〜３５％であるのがより好ましく、１５〜３０％であるのがさらに好ましい。光拡散部２３０の光沢度が前記範囲内の値であると、それぞれのレンズが一定の間隔で規則的に配置されたフレネルレンズ部２１０とマイクロレンズ基板１とを重ね合わせることで生じる規則的な干渉パターンの発生を十分に抑制して、回折光やモアレの発生を十分に防止・抑制しつつ、スクリーンに投影される画像におけるざらつき感やボケの発生を十分に防止・抑制することができる。なお、光拡散部２３０の光沢度は、入射角６０度としたとき、入射光量に対する反射光量の割合（％）で表される値である。
【００８８】
また、光拡散部２３０を構成する樹脂シートの表面は、略錐状体の凹凸形状を有しているのが好ましい。これにより、回折光やモアレの発生をより効果的に防止・抑制することができる。また、光拡散部２３０を構成する樹脂シートの表面が略錐状体の凹凸形状を有するものである場合、この略錐状体の高低差は５〜２００μｍであるのが好ましい。これにより、回折光やモアレの発生をさらに効果的に防止・抑制することができる。
【００８９】
マイクロレンズ基板１におけるマイクロレンズ８の直径は、１０〜５００μｍであるのが好ましく、３０〜３００μｍであるのがより好ましく、１００〜２００μｍであるのがさらに好ましい。マイクロレンズ８の直径が前記範囲内の値であると、スクリーンに投影される画像において十分な解像度を保持しつつ、透過型スクリーンの生産性をさらに高めることができる。なお、マイクロレンズ基板１においては、隣接するマイクロレンズ８−マイクロレンズ８間のピッチは、１０〜５００μｍであるのが好ましく、３０〜３００μｍであるのがより好ましく、１００〜２００μｍであるのがさらに好ましい。
特に、マイクロレンズ基板１として、マイクロレンズ８がランダムに配されたものを用いた場合、液晶等のライトバルブやフレネルレンズとの干渉をより効果的に防止することができ、モアレの発生をほぼ完全に無くすことが可能になる。これにより、表示品質の良い優れた透過型スクリーンとなる。
【００９０】
また、上述したような方法によると、容易に大型のマイクロレンズ基板１を製造することができる。これにより、貼り合わせの繋ぎ目のない、高品質の大型スクリーンを製造することができる。
なお、本発明の透過型スクリーンは、上述した構成に限られない。例えば、マイクロレンズ基板１の出射面側に、ブラックマトリクスやブラックストライプや光拡散板や他のマイクロレンズをさらに採用した透過型スクリーンとすることもできる。
【００９１】
以下、前記透過型スクリーンを用いたリア型プロジェクタについて説明する。
図１８は、本発明のリア型プロジェクタの構成を模式的に示す図である。
同図に示すように、リア型プロジェクタ３００は、投写光学ユニット３１０と、導光ミラー３２０と、透過型スクリーン３３０とが筐体３４０に配置された構成を有している。
そして、このリア型プロジェクタ３００は、その透過型スクリーン３３０として、上述した回折光やモアレが発生しにくい透過型スクリーン２００を用いている。このため、視野角が広く、さらにモアレの発生が無く表示品質の良い優れたリア型プロジェクタとなる。
【００９２】
以上説明したように、本発明では、まず物理的方法またはレーザ光の照射によってマスクに初期孔を形成しているので、従来のようなフォトリソグラフィ法によってマスクに開口部を形成する場合に比べて容易にマスクに所定パターンの開口部（初期孔）を形成することができる。これにより生産性が向上し、安価に凹部付き基板を提供することができる。
【００９３】
また、本発明によれば、大型の基板に対する処理も容易に行うことができるので、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、貼りあわせの継ぎ目をなくすことができる。これにより高品質の大型の凹部付き基板を簡便な方法で安価に製造することができる。
これにより、例えば、高品質の大型マイクロレンズ用凹部付き基板、マイクロレンズ基板、透過型スクリーン、リア型プロジェクタを簡便な方法で安価に製造することができる。
【００９４】
以上、本発明の凹部付き基板の製造方法、凹部付き基板、マイクロレンズ用凹部付き基板、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タについて、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明は、これらに限定されるものではない。
例えば、本発明の凹部付き基板の製造方法では、必要に応じて、任意の目的の工程を追加することもできる。
【００９５】
また、前記の説明では、初期孔形成工程において、ノズル６１０を１次元的に移動させつつショットブラストを行う構成について説明したが、ブラスト処理は、ノズルを２次元的または３次元的に移動させつつ行うものであってもよい。
また、本発明の透過型スクリーン、リア型プロジェクタは、前述した実施形態のようなものに限定されず、透過型スクリーン、リア型プロジェクタを構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。例えば、本発明の透過型スクリーンは、マイクロレンズ基板１の出射面側に、ブラックストライプや光拡散板や他のマイクロレンズをさらに採用した透過型スクリーンであってもよい。また、前述した実施形態では、光拡散部として樹脂シートを設置した構成について説明したが、光拡散部は、例えば、マイクロレンズ用凹部付き基板の凹部が形成されている面とは反対側の面に粗面化処理等を施すことにより形成されたものであってもよい。すなわち、光拡散部は、マイクロレンズ用凹部付き基板（マイクロレンズ基板）と一体的に形成されたものであってもよい。
【００９６】
また、本発明のスクリーン（透過型スクリーン）、リア型プロジェクタは、前述した実施形態のような光拡散部を有していないものであっても良い。特に、スクリーン、リア型プロジェクタが、マイクロレンズがランダムに配されたマイクロレンズ基板を有するものである場合、前述したような光拡散部を有していなくても、干渉縞の発生等を十分効果的に防止することができる。
【００９７】
なお、上述した説明では、本発明のマイクロレンズ基板を、透過型スクリーンおよび該透過型スクリーンを備えた投射型表示装置に用いた場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明のマイクロレンズ基板を、例えば、ＣＣＤ、光通信素子等の各種電気光学装置、液晶表示装置（液晶パネル）、有機または無機ＥＬ（Electro luminescence：エレクトロルミネッセンス）表示装置、その他の装置等に用いることができるのは言うまでもない。
【００９８】
また、表示装置もリア型プロジェクタの表示装置に限定されず、例えば、フロントプロジェクション型の表示装置に本発明のマイクロレンズ基板を用いることができる。
また、上述した説明では、本発明の凹部付き基板をマイクロレンズ用凹部付き基板に適用した場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の凹部付き基板は、例えば、有機ＥＬ（Electro Luminescence）素子のような各種の発光源における反射鏡（反射板）や発光源からの光を反射する反射鏡、または発光源からの光を拡散する拡散板等にも適用することができる。
【００９９】
【実施例】
（実施例１）
以下のように、マイクロレンズ用の凹部を備えたマイクロレンズ用凹部付き基板を製造し、このマイクロレンズ用凹部付き基板を用いてマイクロレンズ基板を製造した。
まず、基板として、１．２ｍ×０．７ｍ角、厚さ５ｍｍの無アルカリガラス基板を用意した。
この無アルカリガラス基板を、３０℃に加熱した洗浄液（一水素二フッ化アンモニウム４ｗｔ％水溶液（過酸化水素水を若干含む））に浸漬して洗浄を行い、その表面を清浄化した。
【０１００】
−１Ａ− 次に、この無アルカリガラス基板上に、スパッタリング法にて、酸化ＣｒとＣｒとで構成された厚さ０．２μｍの膜（マスクおよび裏面保護膜）を形成した。
−２Ａ− 次に、マスクに対してショットブラストを行い、マスクの中央部１１３ｃｍ×６５ｃｍの範囲に多数の初期孔を形成した。
なお、ショットブラストは、投射材として平均粒径１００μｍのガラスビーズを用い、噴射圧４ｋｇ／ｃｍ2、噴射密度４０ｋｇ／ｍ2の条件で行った。
【０１０１】
これにより、マスクの上記範囲全面に亘って、ランダムなパターンで初期孔が形成された。初期孔の平均径は１０μｍであり、初期孔の形成密度は２万個／ｃｍ２であった。
また、この際、無アルカリガラス基板の表面に深さ約０．０５μｍの初期凹部も形成した。
【０１０２】
−３Ａ− 次に、無アルカリガラス基板にウェットエッチングを施し、無アルカリガラス基板上に多数の凹部を形成した。
なお、ウェットエッチングは、エッチング液として一水素二フッ化アンモニウム４ｗｔ％水溶液（過酸化水素水を若干含む）を用い、浸漬時間は５時間とした。
【０１０３】
−４Ａ− 次に、硝酸第二セリウムと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、酸化ＣｒとＣｒとで構成された膜（マスクおよび裏面保護膜）を除去した。
これにより、無アルカリガラス基板上に、マイクロレンズ用の多数の凹部がランダムに形成されたウエハー状のマイクロレンズ用凹部付き基板を得た。
【０１０４】
−５Ａ− 次に、マイクロレンズ用凹部付き基板の凹部が形成された面に、紫外線（ＵＶ）硬化型樹脂（屈折率１．５９）を用い、平板ガラスを接合した。
その後、平板ガラスを剥離した。
また、これにより、マイクロレンズ用凹部付き基板の凹部に充填された樹脂よりなるマイクロレンズが形成された。
これにより、多数のマイクロレンズがランダムに形成された１．２ｍ×０．７ｍのマイクロレンズ基板を得た。形成されたマイクロレンズの平均径（直径）は、１００μｍであった。
【０１０５】
（実施例２）
まず、基板として、１．２ｍ×０．７ｍ角、厚さ５ｍｍの無アルカリガラス基板を用意した。
この無アルカリガラス基板を、３０℃に加熱した洗浄液（一水素二フッ化アンモニウム４ｗｔ％水溶液（過酸化水素水を若干含む））に浸漬して洗浄を行い、その表面を清浄化した。
【０１０６】
−１Ｂ− 次に、この無アルカリガラス基板上に、ＣＶＤ法にて、厚さ０．３μｍのシリコン膜（マスクおよび裏面保護膜）を形成した。
−２Ｂ− 次に、マスクに対してレーザ加工を行い、マスクの中央部１１３ｃｍ×６５ｃｍの範囲に多数の初期孔を形成した。
なお、レーザ加工は、ＹＡＧレーザを用いて、第２高調波を使い２ｍＷという条件で行った。
【０１０７】
これにより、マスクの上記範囲全面に亘って、ランダムなパターンで初期孔が形成された。初期孔の平均径は８μｍであり、初期孔の形成密度は５千個／ｃｍ２であった。
また、この際、無アルカリガラス基板の表面に深さ約０．０３μｍの初期凹部も形成した。
【０１０８】
−３Ｂ− 次に、無アルカリガラス基板にウェットエッチングを施し、無アルカリガラス基板上に多数の凹部を形成した。
なお、ウェットエッチングは、エッチング液として一水素二フッ化アンモニウム４ｗｔ％水溶液（常温、過酸化水素水を若干含む）を用い、浸漬時間は５時間とした。
【０１０９】
−４Ｂ− 次に、無アルカリガラス基板を、５０℃に加熱された１２．５重量％のＴＭＡＨ（テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド）水溶液に３０分間浸漬し、シリコン膜（マスクおよび裏面保護膜）を除去した。
これにより、無アルカリガラス基板上に、マイクロレンズ用の多数の凹部がランダムに形成されたウエハー状のマイクロレンズ用凹部付き基板を得た。
この後、上記−５Ａ−の工程を行い、実施例１と同様にして、多数のマイクロレンズがランダムに形成された１．２ｍ×０．７ｍのマイクロレンズ基板を得た。形成されたマイクロレンズの平均径（直径）は、１００μｍであった。
【０１１０】
（実施例３）
まず、基板として、１．２ｍ×０．７ｍ角、厚さ５ｍｍの無アルカリガラス基板を用意した。
この無アルカリガラス基板を、３０℃に加熱した洗浄液（一水素二フッ化アンモニウム４ｗｔ％水溶液（過酸化水素水を若干含む））に浸漬して洗浄を行い、その表面を清浄化した。
【０１１１】
−１Ｃ− 次に、この無アルカリガラス基板上に、スパッタリング法にて、Ｃｒ層とＡｕ層との積層体（Ｃｒ−Ａｕ膜）からなる膜（マスクおよび裏面保護膜）を形成した。Ｃｒ層の厚さは０．０１μｍ、Ａｕ層の厚さは０．２μｍであった。
−２Ｃ− 次に、マスクに対してショットブラストを行い、マスクの中央部１１３ｃｍ×６５ｃｍの範囲に多数の初期孔を形成した。
【０１１２】
なお、ショットブラストは、投射材として平均粒径１００μｍのガラスビーズを用い、噴射圧４ｋｇ／ｃｍ2、噴射密度４０ｋｇ／ｍ2の条件で行った。
これにより、マスクの上記範囲全面に亘って、ランダムなパターンで初期孔が形成された。初期孔の平均径は１０μｍであり、初期孔の形成密度は２万個／ｃｍ２であった。
また、この際、無アルカリガラス基板の表面に深さ約０．０５μｍの初期凹部も形成した。
【０１１３】
−３Ｃ− 次に、無アルカリガラス基板にウェットエッチングを施し、無アルカリガラス基板上に多数の凹部を形成した。
なお、ウェットエッチングは、エッチング液として一水素二フッ化アンモニウム４ｗｔ％水溶液（過酸化水素水を若干含む）を用い、浸漬時間は５時間とした。
−４Ｃ− 次に、硝酸第二セリウムとアンモニウムと過塩素酸との混合物、さらに、沃素・沃素カリの水溶液を用いてエッチングすることにより、Ｃｒ−Ａｕ膜（マスクおよび裏面保護膜）を除去した。
これにより、無アルカリガラス基板上に、マイクロレンズ用の多数の凹部がランダムに形成されたウエハー状のマイクロレンズ用凹部付き基板を得た。
【０１１４】
−５Ｃ− 次に、マイクロレンズ用凹部付き基板の凹部が形成された面に、紫外線（ＵＶ）硬化型樹脂（屈折率１．５９）を用い、平板ガラスを接合した。
その後、平板ガラスを剥離した。
また、これにより、マイクロレンズ用凹部付き基板の凹部に充填された樹脂よりなるマイクロレンズが形成された。
これにより、多数のマイクロレンズがランダムに形成された１．２ｍ×０．７ｍのマイクロレンズ基板を得た。形成されたマイクロレンズの平均径（直径）は、１００μｍであった。
【０１１５】
（比較例）
まず、基板として、厚さ１ｍｍの石英ガラス基板を用意した。
この石英ガラス基板を、８５℃に加熱した洗浄液（８０％硫酸＋２０％過酸化水素水）に浸漬して洗浄を行い、その表面を清浄化した。
−１Ｄ− 次に、この石英ガラス基板を、６００℃、８０Ｐａに設定したＣＶＤ炉内に入れ、ＳｉＨ４を３００ｍＬ／分の速度で供給し、ＣＶＤ法にて、厚さ０．６μｍの多結晶シリコン膜（マスクおよび裏面保護膜）を形成した。
【０１１６】
−２Ｄ− 次に、形成した多結晶シリコン膜（マスク）上に、フォトレジストにより規則的なマイクロレンズのパターンを有するレジストを形成し、次いで、多結晶シリコン膜（マスク）に対してＣＦガスによるドライエッチングを行い、次いで、前記レジストを除去して、多結晶シリコン膜（マスク）に開口を形成した。
【０１１７】
−３Ｄ− 次に、石英ガラス基板に第１のウェットエッチングを施し、石英ガラス基板上に多数の凹部を形成した。
なお、エッチング液には、フッ酸系のエッチング液を用いた。
−４Ｄ− 次に、ＣＦガスによるドライエッチングを行い、多結晶シリコン膜（マスクおよび裏面保護膜）を除去した。
【０１１８】
これにより、石英ガラス基板上に、マイクロレンズ用の多数の凹部が規則的に形成されたウエハー状のマイクロレンズ用凹部付き基板を得た。
この後、上記−５Ａ−の工程を行い、実施例１と同様にして、多数のマイクロレンズが規則的に形成されたマイクロレンズ基板を得た。形成されたマイクロレンズの平均径（直径）は、１００μｍであった。
【０１１９】
（評価）
物理的方法、レーザ光の照射によりマスクに開口部（初期孔）を形成した実施例１〜３では、例えば１．２ｍ×０．７ｍといった大型の基板に対する処理も容易に行うことができた。一方、フォトリソグラフィ法によりマスクに開口部を形成した比較例では、例えば１．２ｍ×０．７ｍといった大型の基板に対する処理は困難であった。特に、フォトレジストの工程で、多数の不良品を生じ極めて歩留に劣っていた。
【０１２０】
そして、前記実施例１〜３で得られたマイクロレンズ基板を用いて、図１６、図１７に示すような透過型スクリーンを作製し、当該スクリーンを用いて図１８に示すようなリア型プロジェクタを作製した。各リア型プロジェクタにおいては、いずれも、光拡散部の表面は略錐状の凹凸形状を有しており、光拡散部のヘイズ値は５０％、光拡散部の光沢度は２０％であった。光拡散部の表面に形成された略錐状の凹凸は、その高低差が平均で５０μｍであった。
【０１２１】
得られたリア型プロジェクタのスクリーンにそれぞれ画像を投射させたところ、明るい画像を表示することができた。また、実施例１〜３のマイクロレンズ基板を用いたリア型プロジェクタでは、回折光やモアレの発生が好適に防止されていた。
したがって、かかる透過型スクリーンを用いた投射型表示装置は、スクリーン上に明るく、高品質の画像を投射できることが容易に推察される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の凹部付き基板をマイクロレンズ用凹部付き基板に適用した場合のマイクロレンズ用凹部付き基板の製造方法を示す模式的な縦断面図である。
【図２】 本発明の凹部付き基板をマイクロレンズ用凹部付き基板に適用した場合のマイクロレンズ用凹部付き基板の製造方法を示す模式的な縦断面図である。
【図３】 本発明の凹部付き基板をマイクロレンズ用凹部付き基板に適用した場合のマイクロレンズ用凹部付き基板の製造方法を示す模式的な縦断面図である。
【図４】 本発明の凹部付き基板をマイクロレンズ用凹部付き基板に適用した場合のマイクロレンズ用凹部付き基板の製造方法を示す模式的な縦断面図である。
【図５】 本発明の凹部付き基板をマイクロレンズ用凹部付き基板に適用した場合のマイクロレンズ用凹部付き基板の製造方法を示す模式的な縦断面図である。
【図６】 本発明の凹部付き基板をマイクロレンズ用凹部付き基板に適用した場合のマイクロレンズ用凹部付き基板の製造方法を示す模式的な縦断面図である。
【図７】 本発明のマイクロレンズ基板の製造方法を示す模式的な縦断面図である。
【図８】 本発明のマイクロレンズ基板を示す模式的な縦断面図である。
【図９】 本発明のマイクロレンズ用凹部付き基板を示す模式的な平面図である。
【図１０】 本発明のマイクロレンズ基板の製造方法を示す模式的な縦断面図である。
【図１１】 本発明のマイクロレンズ基板の製造方法を示す模式的な縦断面図である。
【図１２】 本発明のマイクロレンズ基板を示す模式的な縦断面図である。
【図１３】 本発明のマイクロレンズ基板を示す模式的な縦断面図である。
【図１４】 本発明のマイクロレンズ基板の製造方法を示す模式的な縦断面図である。
【図１５】 本発明のマイクロレンズ基板の製造方法を示す模式的な縦断面図である。
【図１６】 本発明の透過型スクリーンの光学系を模式的に示す縦断面図である。
【図１７】 図１６に示す透過型スクリーンの分解斜視図である。
【図１８】 本発明のリア型プロジェクタの構成を模式的に示す図である。
【符号の説明】
１・・・マイクロレンズ基板 ２・・・マイクロレンズ用凹部付き基板 ２１・・・第１のマイクロレンズ用凹部付き基板 ２２・・・第２のマイクロレンズ用凹部付き基板 ３、３１、３２・・・凹部 ３６・・・第１の凹部 ３７・・・第２の凹部 ４・・・アライメントマーク ４１・・・角部 ４２・・・第１のアライメントマーク ４３・・・第２のアライメントマーク ４４・・・開口 ５・・・基板 ５１、５２・・・初期凹部 ５３・・・透明基板 ５４・・・基板 ５５・・・第１のガラス基板 ５６・・・第２のガラス基板 ６、６２・・・マスク ６１、６３・・・初期孔 ６１０・・・ノズル ６１１・・・投射材６９・・・裏面保護膜 ８・・・マイクロレンズ ９・・・スペーサー ９９・・・有効レンズ領域 １００・・・非有効レンズ領域 １３・・・カバーガラス １４・・・樹脂層 １４１・・・樹脂層 １４２・・・樹脂層 １４３・・・樹脂 １４４・・・樹脂 ２００・・・透過型スクリーン ２１０・・・フレネルレンズ部 ２３０・・・光拡散部 ３００・・・リア型プロジェクタ ３１０・・・投写光学ユニット ３２０・・・導光ミラー ３３０・・・透過型スクリーン ３４０・・・筐体
Claims (6)
- 複数のマイクロレンズを備えたマイクロレンズ基板の製造に用いられる凹部付き基板を製造する方法であって、
基板上にマスクを形成するマスク形成工程と、
レーザ光の照射、または、物理的方法により、前記マスクに、ランダムに初期孔を形成する初期孔形成工程と、
前記初期孔が形成された前記マスクを用いてエッチングを施し、前記基板上に凹部を形成するエッチング工程とを有し、
前記マスク形成工程、前記初期孔形成工程、前記エッチング工程、および、前記初期孔が形成された前記マスクを除去するマスク除去工程を含む一連の工程を、繰り返し行うことにより、既に形成されている凹部に重なり合うように、他の凹部をさらに形成することを特徴とする凹部付き基板の製造方法。 - 前記初期孔形成工程において、前記マスクに初期孔を形成するとともに、前記基板に初期凹部を形成する請求項１に記載の凹部付き基板の製造方法。
- 請求項１または２に記載の凹部付き基板の製造方法により製造されたことを特徴とする凹部付き基板。
- 請求項３に記載の凹部付き基板を用いて製造され、複数のマイクロレンズを有することを特徴とするマイクロレンズ基板。
- 請求項４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。
- 請求項５に記載の透過型スクリーンを備えたことを特徴とするリア型プロジェクタ。
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