JP4214623B2 - ホログラムカラーフィルター液晶素子の製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、小型で且つ高精度の投射型プロジェクターに用いるホログラムカラーフィルター液晶素子の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１６は、ホログラムカラーフィルター液晶素子を用いた投射型プロジェクターの概略図、図１７はホログラムカラーフィルター液晶素子の模式構成図である。図１６及び図１７に示すように、このプロジェクターは、入射光１を出力する光源系（図示せず）と、前記入射光に対して画像情報を付与するホログラムカラーフィルター液晶素子２と、前記ホログラムカラーフィルター液晶素子２からの出力光をスクリーン（図示せず）へ投射するための投射レンズ３と、投射レンズ３と前記ホログラムカラーフィルター液晶素子２との間に配置され、光のＰ波成分のみを透過する偏光板Ｈとを備えてなる。
【０００３】
前記ホログラムカラーフィルター液晶素子２は、前記画像情報を生成するための複数の画素４をマトリックス状に備えたアクティブマトリックス基板５と、所定の角度から入射されたＳ偏光波（以下Ｓ波と記す。）を、回折分光して前記画素４の上に集光させるホログラム基板６と、前記所定角度で前記ホログラム基板６へ入射光を入射せしめるためのプリズム７とを備えてなる。前記アクティブマトリックス基板５と前記ホログラム基板６との間には液晶層８が形成され、この液晶層８をシールするために、液晶シール材・スペーサ材９が設けてある。
【０００４】
前記アクティブマトリックス基板５の画素４は、図１７及び図１８（ａ）に示すように、青（Ｂ）緑（Ｇ）赤（Ｒ）の色画素４Ｂ、４Ｇ、４Ｒからなり、各色の映像に応じて所定位置の色画素４Ｂ、４Ｇ、４Ｒに対して選択的に電圧が印加できるよう構成されている。
【０００５】
前記ホログラム基板６は、ホログラム情報を記録したホログラムカラーフィルタ１０と、このホログラムカラーフィルタ１０を支持するガラス基板１１と、前記ホログラムカラーフィルタ１０を保護するための保護層１２と、接着層／ガラススペーサ層・電極／配向層１３とを備えている。前記ホログラムカラーフィルタ１０には、図１７及び図１８（ｂ）に示すように、ホログラム記録によって多数列状のホログラムレンズ１０ａが形成され、この各ホログラムレンズ１０ａに所定角αの入射光が入射されると、入射光を所望の回折角によって回折分光してアクティブマトリックス基板５の各色の画素４上に集光するよう構成されている。以下の説明においては、上記所望の入射角αを設計入射角と、上記所望の回折角を設計回折角という。
【０００６】
上記構成において、プリズム７を介してホログラム基板６に所定角度でＳ波の入射光１が入射されると、この入射光１がホログラム基板６の各ホログラムレンズ１０ａで回折分光されて液晶層８に射出される。詳しくは、図１７に示すように、入射光１の青色光１Ｂは青色画素４Ｂに、緑色光１Ｇは緑色画素４Ｇに、赤色光１Ｒは赤色画素４Ｒに集光するよう回折される。
【０００７】
そして、ホログラムレンズ１０ａからの回折光の内で、画素４に印加されていない位置の液晶層８に射出された光は、光変調を受けずにＳ波のままで前記アクティブマトリックス基板５上で反射され、この反射光がホログラム基板６に達する。このホログラム基板６を透過する０次光は偏光板Ｈに達するが、偏光板ＨはＳ波を透過しないために排除される。又、ホログラムレンズ１０ａからの回折光の内で、画素４に印加されている位置の液晶層８に射出された光は、光変調を受けてＰ波となって前記アクティブマトリックス基板５上で反射され、この反射光がホログラム基板６に達する。このホログラム基板６を透過する０次光は偏光板Ｈに達し、偏光板ＨはＰ波を透過するため投射レンズ３を介してスクリーン（図示せず）上に投射される。これにより、画素４上に表現される画像がスクリーン（図示せず）上に表示される。
【０００８】
次に、前記ホログラムカラーフィルター液晶素子２の製造方法を図１９〜図２１に基づいて説明する。図１９及び図２０に示すように、ＥＢ（電子ビーム投射用）マスター２０には記録領域２０ａとこの記録領域２０ａの外で、且つ、所定の位置にアライメントマーク２０ｂとが設けられている。記録領域２０ａはクロム膜５１の細線のピッチを変え、所望のレンズ構成となるように作製されている。ガラス基板２１上にはホログラム感光材２２と、保護層２３（これは例えばポリビニールアルコール（ＰＶＡ）から成る）とが積層されている。又、ガラス基板２１にはマスター用アライメントマーク２１ａと画素用アライメントマーク２１ｂとがそれぞれ所望の位置に設けられていると共に、４カ所のカット位置マーク２１ｃが設けられている。
【０００９】
そして、図１９に示すように、光学マッチングをとるための屈折率マッチング液２４を介して前記ＥＢマスター２０と前記ガラス基板２１とを密着させると共に、双方をアライメントマーク２０ｂとマスター用アライメントマーク２１ａとで位置合わせする。この位置合わせした状態で、斜め方向からレーザ光２５を照射し、前記ＥＢマスター２０より回折される１次回折光とそのまま透過する０次回折光とにより出来る干渉縞を前記ホログラム感光材２２に記録する。記録が完了したガラス基板２１をカット位置マーク２１ｃに基づいてカットすることによりホログラムレンズ１０ａを備えたホログラム基板６が作製される。
【００１０】
図２１に示すように、アクティブマトリックス基板５には上記した如くに複数の画素４がマトリックス状に配置され、この画素領域の外の位置にはアライメントマーク５ａが設けられている。このアクティブマトリックス基板５と上記のように作製されたホログラム基板６とを、画素用アライメントマーク２１ｂとアライメントマーク５ａとで位置合わせして双方の基板５、６同士が接着されるものである。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記ホログラムカラーフィルター液晶素子２が、所定の機能を果たすためには、前記ホログラムカラーフィルター１０のホログラムレンズ１０ａが前記アクティブマトリックス基板５の画素４に対して、図１８（ｂ）の左右方向において、正確に位置決めされている必要がある。しかし、前記従来の製造方法における位置決め方法では、以下のような種々の原因により２つの基板５、６を正確に位置決めすることが困難であった。
【００１２】
つまり、ホログラム記録時には、ＥＢ（電子ビーム投射用）マスター２０のアライメントマーク２０ｂと、ガラス基板２１（後にホログラム基板６）のマスター用アライメントマーク２１ａとで位置合わせを行うことによって図２０に示す所定エリアＥにホログラムレンズ１０ａが形成され、このように形成されたホログラムレンズ１０ａに対して画素用アライメントマーク２１ｂが所定位置に位置することになる。従って、ホログラム記録時において位置合わせが必要であると共に、ホログラム記録時におけるアライメントマーク２０ｂとマスター用アライメントマーク２１ａとの位置合わせが正確でないと、双方の基板５、６同士を正確に位置合わせすることができないという問題があった。又、ＥＢ（電子ビーム投射用）マスター２０のアライメントマーク２０ｂ自体の位置や、ガラス基板２１（後にホログラム基板６）のマスター用アライメントマーク２１ａと画素用アライメントマーク２１ｂとの相対的位置自体に誤差があっても正確に位置合わせすることができない。
【００１３】
更に、詳しくは、ホログラム記録をする際には、ＥＢマスター２０とガラス基板２１（後にホログラム基板６）とは密着はしているが、屈折率マッチング液２４の膜厚や、保護膜２３があるため、ＥＢマスター２０の記録領域２０ａとガラス基板２１上に記録されるホログラムレンズ１０ａの位置は誤差を含む可能性がある。
【００１４】
そこで、本発明は、ホログラム記録時の位置合わせ誤差等に起因するホログラム基板とアクティブマトリックス基板間の位置ずれを防止して双方の基板を正確に位置決めできるホログラムカラーフィルター液晶素子の製造方法を提供することを目的とする。また、本発明は、ホログラム記録時における位置合わせが必要なく、ホログラム記録時の位置合わせ誤差等に起因するホログラム基板とアクティブマトリックス基板間の位置ずれを防止して双方の基板を正確に位置決めできるホログラムカラーフィルター液晶素子の製造方法を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、マトリックス状に配列された画素を有するアクティブマトリックス基板と、多数列状のホログラムレンズが形成されたホログラムカラーフィルターを有するホログラム基板とを対向位置に配置し、前記アクティブマトリックス基板の前記画素と、前記ホログラム基板の前記ホログラムレンズとを位置合わせした状態で、前記アクティブマトリックス基板と前記ホログラム基板とを接着する基板間接着工程を含むホログラムカラーフィルター液晶素子の製造方法において、前記基板間接着工程では、前記ホログラムカラーフィルターのホログラム領域に光を入射し、この入射光が前記アクティブマトリックス基板上で反射されて再び前記ホログラム領域を通過することによって得られる前記ホログラムレンズの位置情報を含む着色光像と、前記ホログラムカラーフィルターに光を入射し、この入射光が前記アクティブマトリックス基板上で反射されて再び前記ホログラムカラーフィルターを透過することによって得られる前記画素の位置情報を含む反射光像とを、前記ホログラムカラーフィルターを透して視認比較することにより、前記画素と前記ホログラムレンズとの位置合わせを行うことを特徴とするホログラムカラーフィルター液晶素子の製造方法である。
【００１６】
請求項２の発明は、光が入射される前記ホログラムカラーフィルターのホログラム領域は、前記ホログラムレンズであることを特徴とする請求項１に記載のホログラムカラーフィルター液晶素子の製造方法である。
【００１７】
請求項３の発明は、前記着色光像は、前記ホログラムレンズへの入射光が前記ホログラムカラーフィルターの平面に直交する軸方向から入射され、前記ホログラムレンズを透過した透過光が前記アクティブマトリックス基板上で反射されて再び前記ホログラムレンズを通過する際に、回折されることなく透過する色成分により生成される着色光像であり、前記反射光像は前記アクティブマトリックス基板の前記画素の画素像であることを特徴とする請求項２に記載のホログラムカラーフィルター液晶素子の製造方法である。
【００１８】
請求項４の発明は、前記着色光像は、前記ホログラムレンズへの入射光が前記ホログラムカラーフィルターの平面に直交する軸に対して斜め方向から入射され、前記ホログラムレンズで回折された回折光が前記アクティブマトリックス基板上に集光すると共に前記アクティブマトリックス基板で反射し、この反射光が再び前記ホログラムレンズを通過する際に、回折されることなく透過する色成分により生成される集光点の着色光像であり、前記反射光像は前記アクティブマトリックス基板の前記画素の画素像であることを特徴とする請求項２に記載のホログラムカラーフィルター液晶素子の製造方法である。
【００１９】
請求項５の発明は、光が入射される前記ホログラムカラーフィルターの前記ホログラム領域は、前記ホログラムカラーフィルターの前記ホログラムレンズの形成領域外に該ホログラムレンズを形成する際に同時に形成したホログラムアライメントマークであり、前記アクティブマトリックス基板上には前記ホログラムアライメントマークに対応し、前記画素を形成する際に同時に形成したアライメントマークを設けたことを特徴とする請求項１に記載のホログラムカラーフィルター液晶素子の製造方法である。
【００２０】
請求項６の発明は、前記着色光像は、前記ホログラムアライメントマークへの入射光が前記ホログラムカラーフィルターの平面に直交する軸方向から入射され、前記ホログラムアライメントマークを透過した透過光が前記アクティブマトリックス基板上で反射されて再び前記ホログラムアライメントマークを通過する際に、回折されることなく透過する色成分により生成される前記ホログラムアライメントマークの着色光像であり、前記反射光像は前記アクティブマトリックス基板の前記アライメントマークのマーク像であることを特徴とする請求項５に記載のホログラムカラーフィルター液晶素子の製造方法である。
【００２１】
請求項７の発明は、前記着色光像は、前記ホログラムアライメントマークへの入射光が前記ホログラムカラーフィルターの平面に直交する軸に対して斜め方向から入射され、前記ホログラムアライメントマークで回折された回折光が前記アクティブマトリックス基板上で反射し、この反射光が再び前記ホログラムアライメントマークを通過する際に、回折されることなく透過する色成分により生成される前記ホログラムアライメントマークの着色光像であり、前記反射光像は前記アクティブマトリックス基板の前記アライメントマークのマーク像であることを特徴とする請求項５に記載のホログラムカラーフィルター液晶素子の製造方法である。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２３】
図１〜図３、及び、図２２は、本発明の第１実施形態を示し、図１はホログラム基板６とアクティブマトリックス基板５間の接着を行う基板間接着装置の構成図、図２はアクティブマトリックス基板５で反射された反射光がホログラムレンズ１０ａで回折される状態を示す図、図３はアクティブマトリックス基板５の位置での各色成分の光強度分布を示す図、図２２は画素４の画素光像と着色光像とを示す顕微鏡写真である。
【００２４】
図１において、基板間接着装置は、アクティブマトリックス基板５を支持する加圧定盤３０と、この加圧定盤３０を介してアクティブマトリックス基板５をＸＹＺ軸方向へ移動且つ回転できる位置決め自在のＸＹＺステージ３１と、ホログラム基板６を支持する石英定盤３２とを有し、ホログラム基板６とアクティブマトリックス基板５とが上下方向で対向する位置に支持される。石英定盤３２の上方には白色の入射光３３を出力する光源３４が設けられ、この光源３４から射出される入射光３３はホログラム基板６の上面（ホログラムカラーフィルター１０の平面）に直交する軸方向からホログラム基板６に入射するよう構成されている。
【００２５】
又、石英定盤３２の上方にはホログラム基板６からの出力光３５を検出する出力光検出装置３６が設けられ、この出力光検出装置３６は、例えば顕微鏡及び観察用カラーカメラを備えている。ここにカラーカメラの代わりに白黒カメラを用いることもできる。更に、前記光源３４及び出力光検出装置３６と前記石英定盤３２との間にはレンズ又はレンズ系３７が設けられている。
【００２６】
前記アクティブマトリックス基板５の構成は、図１８（ａ）に示す従来例のものと同様であり、青（Ｂ）緑（Ｇ）赤（Ｒ）の色画素４Ｂ、４Ｇ、４Ｒからなる画素４を有し、この画素４の領域外の所定位置にアライメントマーク５ａが設けられている。このアライメントマーク５ａは画素４を形成する際に同時に形成される。
【００２７】
前記ホログラム基板６の構成も、図１８（ｂ）に示す従来例のものと同様であり、ホログラム記録によって多数列状のホログラムレンズ１０ａが形成され、この各ホログラムレンズ１０ａに所定角の入射光が入射されると、入射光を回折分光してアクティブマトリックス基板５の各色の画素４上にそれぞれ集光するよう構成されている。ホログラムレンズ１０ａの領域外の所定位置には、画素用アライメントマーク２１ｂが設けられている。又、前記ホログラム基板６自体の製造方向も前記従来例と同様にして作製される。
【００２８】
次に、上記基板間接着装置による基板間接着工程を説明する。まず、液晶セル形成に必要なシール材の塗布やスペーサの散布を、公知の方法で片方もしくは両方の基板５、６に行う。また液晶を駆動するための透明電極や液晶配向膜を通常の方法で形成する。このような処理を施したホログラム基板６を石英定盤３２に真空吸着させ、アクティブマトリックス基板５を定盤３０に吸着させる。
【００２９】
次に、機械的な位置合わせ等によりホログラム基板６の画素用アライメントマーク２１ｂとアクティブマトリックス基板５のアライメントマーク５ａを顕微鏡の視野に入れ、双方のアライメントマーク２１ｂ、５ａの位置合わせを行う。この位置合わせによって基板５、６間の予備アライメントがなされ、この予備アライメントにより、図１に於ける横方向（以下、この方向をＸ方向とする。）の位置決め以外の、回転方向及び図１の紙面に垂直方向（以下、この方向をＹ方向とする。）の位置決めが完了する。前記Ｘ方向の位置決めについては、この予備アライメントにより数μｍの精度での位置決めが行われる。
【００３０】
次に、光源３４からの入射光３３をホログラム基板６に対して直交する入射角度でホログラム基板６の上方から入射させる。すると、この入射光３３はホログラム基板６を透過してアクティブマトリックス基板５の表面で反射され、この反射光３８はホログラム基板６のホログラムレンズ１０ａ（図２参照）に入射される。ここで、前記入射光３３が白色光であり、反射光３８も白色光であり多数の波長成分から成る。これらの反射光３８の波長成分のうち、アクティブマトリックス基板５上のある位置からのホログラムレンズ１０ａへの入射角度が設計回折角度と等しく成る波長成分の反射光３８は、ホログラムレンズ１０ａにより回折されて斜め上方の射出光３９となり、それ以外の波長成分の反射光３８はホログラムレンズ１０ａを透過して出力光３５となって出力光検出装置３６に向かう。
【００３１】
より詳細には、図２に示すように、例えばある位置ＸＭからの反射光がホログラムレンズ１０ａへ入射する場合に於いてその入射角は、緑色入射光１Ｇの設計回折角と等しくなる。そのため、緑色光１Ｇはホログラムレンズ１０ａで回折されて斜め右上方への射出光３９となる。
【００３２】
同様に、例えば位置ＸＭの右側近傍の位置ＸＣＹからの反射光がホログラムレンズ１０ａへ入射する場合に於いてその入射角は、赤色入射光（図示せず）の設計回折角と等しくなる。そのため、赤色光（図示せず）がホログラムレンズ１０ａで回折されて斜め右上方への射出光３９となる。
【００３３】
同様に、例えば位置ＸＭの左側近傍位置ＸＹＬからの反射光がホログラムレンズ１０ａへ入射する場合に於いてその入射角は、青色入射光（図示せず）の設計回折角と等しくなる。そのため、青色光（図示せず）がホログラムレンズ１０ａで回折されて斜め右上方への射出光３９となる。
【００３４】
一方、前記回折要件を満たさない波長成分はホログラムレンズ１０ａを透過・直進し、レンズ系３７を介して出力光３５として出力光検出装置３６へ入射される。
【００３５】
この結果、前記出力光検出装置３６へ入射される出力光３５のうち、例えば、図２における位置ＸＭ付近からの反射光でホログラムレンズ１０ａを透過・直進する出力光３５の緑色光１Ｇに対応する波長成分の強度分布は、図３に示すように、位置ＸＭ近傍に窪みを有する。従って前記位置ＸＭの近傍は緑色が不足して緑色の補色（マゼンタ（Ｍ））に見える。同様のことは出力光３５の赤色成分及び青色成分の強度分布についても成立する。すなわち、前記位置ＸＭの右側近傍の位置ＸＣＹからの反射光３８のホログラムレンズ１０ａへの入射角が赤色波長についての回折要件を満たす場合、その位置ＸＣＹ付近からの出力光３５のうち、赤色光１Ｒに対応する波長成分の強度分布は、図３に示すように位置ＸＣＹに窪みを有する。従って、その位置ＸＣＹの近傍は赤色が不足して赤色の補色（シアン（ＣＹ））が見える。また、前記位置ＸＭの左側近傍の位置ＸＹＬからの反射光３８のホログラムレンズ１０ａへの入射角が青色波長についての回折要件を満たす場合は、その位置ＸＹＬ付近からの透過する出力光３５の青色光１Ｂに対応する波長成分の強度分布は、図３に示すようにその位置ＸＹＬに窪みを有する。従って、その位置ＸＹＬの近傍は青色光が不足して青色の補色（イエロー（ＹＬ））が見える。
【００３６】
以上より、出力光検出装置３６の位置では、設計入射角度から入射光がホログラムレンズ１０ａに入射された場合に、ホログラムレンズ１０ａの回折によって赤色光線、緑色光線、青色光線の集光する位置に、シアンＣＹ、マゼンタＭ、イエローＹＬの着色光像がそれぞれ視認され、この着色光像は赤色光線、緑色光線、青色光線の集光する位置を示すため、ホログラムレンズ１０ａの位置情報そのものである。
【００３７】
一方、前記ホログラムカラーフイルター１０を有するホログラム基板６は、透明体である。従って、出力光検出装置３６の位置では、アクティブマトリックス基板５上で反射され、ホログラムレンズ１０ａを透過した光によって反射光像が視認され、この反射光像はアクティブマトリックス基板５上に形成された画素４の画素像である。従って、この画素像は画素４の位置情報そのものである。
【００３８】
従って、例えば図２において緑色の補色（マゼンタ（Ｍ））に見える着色光像の位置ＸＭを、緑色画素４Ｇの例えば中央に位置決めすることにより、ホログラムレンズ１０ａの中心と緑色画素４Ｇの中心とを合わせることができ、結果として前記ホログラム基板６とアクティブマトリックス基板５を相互に正確に位置決めすることが出来る。尚、画素４が緑色画素４Ｇ、赤色画素４Ｒ及び青色画素４Ｂのいずれかであるか否かの特定は、前記予備アライメントでほぼ特定できるが、画素４の予め特定済みの最端位置の画素を基準として特定することもできる。
【００３９】
図２２は、前記の方法により相互に位置決めされたホログラム基板６とアクティブマトリックス基板５とから出力される出力光３５の出力光検出装置３６（例えばカラーカメラ）による写真である。図２２では、例えば、緑色の補色に見える位置ＸＭが緑色画素４Ｇの左端に位置決めされている。
【００４０】
前記位置決めの後、双方の基板５、６間を最終的に加圧し、所定のセルギャップになる条件で位置合わせを完了させ、紫外線を照射してシール材を硬化させる。
【００４１】
この第１実施形態では、ホログラム領域であるホログラムレンズ１０ａへ垂直方向から光線を入射し、その反射光のうちホログラムレンズ１０ａにより回折・除去された波長成分を除くホログラムレンズ１０ａからの出力光を検出・分析することによりホログラムレンズ１０ａの位置情報を得ると共に、ホログラム基板６を透過して見えるアクティブマトリックス基板５の画素４の画素像より画素４の位置情報を得て、双方の位置情報に基づいてホログラム基板６とアクティブマトリックス基板５との位置合わせをするため、ホログラム記録時の位置合わせ誤差等に起因するホログラム基板６とアクティブマトリックス基板５間の位置ずれが防止され双方の基板５、６を正確に、且つ、高精度に位置決めできる。換言すれば、この第１実施形態では、ホログラム記録時の位置合わせを非常に慎重に行わなくても、ホログラム基板６とアクティブマトリックス基板５との高精度な位置合わせを行うことができる。具体的には、ホログラムレンズ１０ａと画素４との０．１μｍ〜０．２μｍの誤差の範囲での相対的位置決めがなされる。
【００４２】
また、これにより色再現性の良い投射画像を得ることができる。また位置決めのばらつきが少なくなり歩留まりが上がりコストを安くすることができる。
【００４３】
また、第１実施形態によれば、ホログラムレンズ１０ａの集光像を用いて位置合わせするため、下記する第３、第４実施形態のように、位置合わせ用のホログラム領域を別途作製する必要がないという利点がある。
【００４４】
尚、ホログラムレンズ１０ａによる回折光の集光位置は、ホログラムレンズ１０ａを形成する回折格子の傾斜角度（スラント角）θ（図２参照。これは例えば１２０°に設定される。）により変わり得る。従って、このスラント角が設定角度からずれた場合、ホログラムレンズ１０ａからの回折光の集光位置は変化する。しかしこの変化した位置は回折の原理から計算可能である。従って前記ホログラムレンズ１０ａのスラント角を別途の手段により測定すれば、前記集光位置の変動分を補正することは可能である。
【００４５】
図４〜図９は、本発明の第２実施形態を示し、図４はホログラム基板６とアクティブマトリックス基板５間の接着を行う基板間接着装置の構成図、図５はその要部拡大図、図６は入射光がホログラムレンズ１０ａにより回折され、この回折光がアクティブマトリックス基板５の位置で集光する状態を示す図、図７は出力光検出装置３６から検出される集光像を概略的に示した図、図８は出力光検出装置３６から検出される画素４の画素像を概略的に示した図、図９は出力光検出装置３６から検出される集光像と画素像とにより位置合わせした状態を概略的に示した図である。
【００４６】
図４及び図５において、この第２実施形態にあって前記第１実施形態と同一構成箇所は、図面に同一符号を付してその説明を省略し、異なる構成箇所のみを説明する。即ち、この第２実施形態では、光源３４はホログラム基板６の真上位置ではなく斜め上方の位置に設けられており、この光源３４から射出される入射光３３はホログラム基板６の上面（ホログラムカラーフィルター１０の平面）に直交する軸に対して斜め方向からホログラム基板６に入射するよう構成されている。入射光３３の入射角度は、ホログラムレンズ１０ａの設計入射角とほぼ同一であるのが望ましい。
【００４７】
又、光源３４と石英定盤３２との光路上には、バンドパスフイルタ４０とプリズム４１とが設けられている。バンドパスフイルタ４０は、入射光３３として波長帯域の狭い入射光を得るためのものであり、この第２実施形態では、バンドパスフイルタ４０は、緑色波長帯域の光のみが通過するよう構成されている。又、波長帯域幅の狭い入射光を使用するのは、ホログラムレンズ１０ａの回折光によるアクティブマトリックス基板５上での集光点を絞ることが出来るためである。
【００４８】
プリズム４１は、石英定盤３２の表面での入射光の反射を防止するためのものである。尚、前記波長帯域の狭い入射光３３を得るためには前記光源３４として小型ハロゲンランプを集光したものを使用するのが望ましい。又、入射光を得るためにＬＥＤやレーザ光を光源３４として用いることもできる。
【００４９】
図５に示すように、ホログラム基板６は、光学カップリング手段４２を介して石英定盤３２に吸着されており、光学カップリング手段４２はプリズム４１側のホログラム基板６の面で入射光３３が全反射（図中破線で示す）するのを防止するためのものである。光学カップリング手段４２は、例えば有機溶剤あるいは水あるいはＰＶＡ溶液あるいはゲル状のものなど石英定盤３２とホログラム基板６との間を光学的に結合できるものであれば何でも良いが、屈折率がガラスと同じ程度のものであるのが望ましい。
【００５０】
次に、上記基板間接着装置による基板間接着工程を説明する。機械的な位置合わせ等によりホログラム基板６の画素用アライメントマーク２１ｂとアクティブマトリックス基板５のアライメントマーク５ａを顕微鏡の視野に入れ、双方のアライメントマーク２１ｂ、５ａの位置合わせ、つまり、予備アライメントを行うまでは前記第１実施形態と同じである。
【００５１】
次に、光源３４から光を射出すると、この光はバンドパスフイルタ４０を緑色波長帯域の光のみが通過するため、緑色入射光（緑色波長帯域の光）３３Ｇがホログラム基板６の平面に直交する軸に対して斜め方向からホログラム基板６の各ホログラムレンズ１０ａに入射される。すると、図６に示すように、この緑色入射光３３Ｇは各ホログラムレンズ１０ａで回折され、この回折光４３Ｇがアクティブマトリックス基板５の所定の位置にそれぞれ集光される。
【００５２】
この集光された光はアクティブマトリックス基板５の表面で反射され、この反射光はホログラム基板６のホログラムレンズ１０ａ（図６参照）に再び入射される。この入射光はホログラムレンズ１０ａの回折条件をほぼ満たすために再び回折されて斜め上方に射出されるが、回折条件を満たさないものは０次光として透過される。この透過した光が出力光３５としてレンズ系３７を介して出力光検出装置３６に出力される。
【００５３】
出力光検出装置３６では、設計入射角度から緑色入射光３３Ｇがホログラムレンズ１０ａに入射された場合に、ホログラムレンズ１０ａの回折によって緑色光線の集光する位置に、上記透過０次光により緑の着色光像がそれぞれ視認され、この着色光像は緑色光線の集光する位置を示すため、ホログラムレンズ１０ａの位置情報そのものである。
【００５４】
つまり、図７に示すように、緑色入射光３３Ｇがホログラムレンズ１０ａに入射された場合には、ホログラムレンズ１０ａの回折によって緑色光線の集光する位置にのみ集光し、この反射光の一部が出力光検出装置３６の位置に出力されるため、集光位置の輝度が高い緑色の着色光像（集光像）４４が観察され、緑色光線の集光する位置以外の位置には光が照射されないため、輝度が非常に低くなる。
【００５５】
一方、前記ホログラムカラーフイルター１０を有するホログラム基板６は、透明体である。従って、前記第１実施形態で説明したように、出力光検出装置３６では、アクティブマトリックス基板５上で反射され、ホログラムレンズ１０ａを透過した光によって反射光像が視認され、この反射光像はアクティブマトリックス基板５上に形成された画素４の画素像である。従って、この画素像は画素４の位置情報そのものである。
【００５６】
ここで、ホログラム基板６の表面に垂直な軸に沿って上方に第２の光源（図示せず）を設け、この第２の光源により照射するとアクティブマトリクス基板５の画素４の画素像４５Ｒ、４５Ｇ、４５Ｂがより鮮明に観察できる。図８は、このようにして出力光検出装置３６により観察した画素４の画素像４５Ｒ、４５Ｇ、４５Ｂを示す。
【００５７】
前記光源３４からの入射光３３Ｇと第２の光源（図示せず）からの入射光とを同時に使用すると、図９に示すように、回折光４３Ｇの集光点の着色光像４４と画素４の画素像４５Ｒ、４５Ｇ、４５Ｂとが出力光検出装置３６により同時に観察できる。
【００５８】
従って、図９に示すように、緑色の着色光像４４の位置を緑色画素４Ｇの画素像４５Ｇの例えば中央に位置合わせすることにより、前記第１の実施形態の場合と同様に、ホログラムレンズ１０ａの中心と緑色画素４Ｇの中心とを合わせることができ、結果としてホログラム基板６とアクティブマトリクス基板５を相互に正確、且つ、精度良く位置合わせすることができる。
【００５９】
このように、この第２実施形態では、ホログラム領域であるホログラムレンズ１０ａへ斜め方向から光線を入射し、この入射光をホログラムレンズ１０ａで回折・分光させてアクティブマトリックス基板５上で集光させ、この集光点をホログラムレンズ１０ａからの透過出力光で検出・分析することによりホログラムレンズ１０ａの位置情報を得ると共に、ホログラム基板６を透過して見えるアクティブマトリックス基板５の画素４の画素像より画素４の位置情報を得て、双方の位置情報に基づいてホログラム基板６とアクティブマトリックス基板５との位置合わせをするため、ホログラム記録時の位置合わせ誤差等に起因するホログラム基板６とアクティブマトリックス基板５間の位置ずれが防止され双方の基板５、６を正確に、且つ、高精度に位置決めできる。
【００６０】
また、前記２つの像（即ち前記画素の像及び集光像）４４，４５Ｇの位置合わせにおいて、前記第１の光源３４と第２の光源（図示せず）を交互にオンオフすることにより、前記２つの像４４，４５Ｇの位置を確認しながら、２つの像４４，４５Ｇの位置合わせを行っても良い。
【００６１】
また、第１の光源３４と第２の光源（図示せず）を同時にオンし、ホログラムレンズ１０ａからの回折光の集光位置と画素を同時に観察しながら位置合わせすることもできる。この場合でも、前記回折光の集光点のピッチは画素４のピッチの３倍であるため、両者は容易に識別することができる。
【００６２】
尚、この第２実施形態では、ホログラム基板６への入射光として緑色入射光３３Ｇを用いたが、赤色帯域光や青色帯域光を用いても良く、又、３色の内のいずれか２色を含む２色帯域光を用いても良く、更に、白色光を用いても良い。但し、第２実施形態のようにいずれか１色帯域光を用いる方が、得られる着色光像のピッチが画素４のピッチに対して３倍であるため、位置合わせが容易であり好ましい。
【００６３】
また、この第２実施形態では以下の利点を有する。すなわち、前述の如くホログラムレンズ１０ａの製造の際に、ホログラムレンズ１０ａを形成する回折格子の傾斜角度（スラント角θ）に誤差が生ずる場合がある。しかし、この実施形態の製造方法では、前記スラント角に誤差が生じた場合でも、ホログラムレンズ１０ａからの回折光の集光位置は、プロジェクタにより実際使用される入射光の集光位置と同じである。従って、ホログラムスラント角が設計通りに出来ていない場合でも、ホログラムレンズ１０ａと画素４の位置を正しく位置合わせすることができる。
【００６４】
図１０〜図１４は、本発明の第３実施形態を示し、図１０（ａ）はホログラム基板６のホログラムアライメントマーク５０の拡大図、図１０（ｂ）はカット位置マークの拡大図、図１０（ｃ）はホログラム基板６のホログラムカラーフィルタ１０側から見た底面図、図１１（ａ）はアクティブマトリックス基板５のアライメントマーク５ａの拡大図、図１１（ｂ）はアクティブマトリックス基板５の画素４側から見た平面図、図１２は入射光がホログラムアライメントマーク５０を透過し、且つ、アクティブマトリックス基板５からの反射光がホログラムアライメントマーク５０で回折される状態を示す図、図１３はアクティブマトリックス基板５上の位置における各色成分の光強度分布を示す図、図１４は出力光検出装置３６（図１に示す）から観察されるホログラムアライメントマーク５０とアライメントマーク５ａとを示す図である。
【００６５】
図１０に示すように、ホログラム基板６上のホログラムカラーフィルタ１０には，前記第１実施形態と同様な構成のホログラムレンズ１０ａが形成されているが、ホログラムレンズ１０ａの領域以外の所定位置には前記第１実施形態のようなアライメントマーク２１ｂが設けられていない。その代わりに、同一位置にホログラムレンズ１０ａを形成する際に同時に形成したホログラムアライメントマーク５０とホログラムカラーフィルター１０の外側にカット位置マークＣが設けられている。このカット位置マークＣは幅１０μｍ、長さ５００μｍの十字形である。
【００６６】
つまり、２カ所のホログラムアライメントマーク５０はその中心Ｏ１とホログラムレンズ１０ａの中心Ｏ２との距離が、所定寸法（Ｘ方向がＬｘ、Ｙ方向がＬｙ）となるよう設定され、２カ所のホログラムアライメントマーク５０を結ぶ線の中心点がホログラムレンズ１０ａの中心Ｏ２に一致するよう構成されている。従って、ホログラムアライメントマーク５０は、ホログラムレンズ１０ａの位置情報を含んでいる。
【００６７】
又、ホログラムアライメントマーク５０は、内寸法１００μｍ、幅１０μｍの正方形枠状の第１リニアグレーティング５１と、この第１リニアグレーティング５１の内外に配置された第２リニアグレーティング５２とから構成されている。
【００６８】
ここで、リニアグレーティングとは全てのグレーティング（回折格子）が同一ピッチで形成されたものであり、前述のホログラムレンズ１０ａと異なり、入射光をただ単に偏向させる作用のみを有している。この第３実施形態においては、ホログラムアライメントマーク５０は、入射角度αの入射光を回折角０度、即ちホログラム基板３１の面に対して法線方向に射出するよう設計されていると共に、第１リニアグレーティング５１は緑色入射光１Ｇのみを選択的に回折するように、又、第２リニアグレーティング５２は赤色入射光１Ｒのみを選択的に回折するようにホログラム記録されている。
【００６９】
図１１に示すように、アクティブマトリクス基板５の構成は、図１７の従来例のもの（前記第１、第２実施形態のもの）と同様である。繰り返しになるが説明すると、マトリックス状に配置された赤（Ｒ）緑（Ｇ）青（Ｂ）からなる画素４の領域を有し、この画素４の領域外の所定位置にアライメントマーク５ａが２カ所に設けられている。このアライメントマーク５ａは５０μｍ角のマークとして、前記第１実施形態で説明したように画素４を形成する際に同時に形成される。
【００７０】
２カ所のアライメントマーク５ａは、その中心Ｏ３と画素４の領域の中心Ｏ４との距離が、前記したホログラムアライメントマーク５０とホログラムレンズ１０ａとの関係と同様に、所定寸法（Ｘ方向がＬｘ、Ｙ方向がＬｙ）となるよう設定され、２カ所のアライメントマーク５ａを結ぶ線の中心点が画素４の領域の中心Ｏ４に一致するよう構成されている。従って、アライメントマーク５ａは、画素４の位置情報を含んでいる。
【００７１】
この第３実施形態においても、図１に示す第１実施形態の基板間接着装置が使用され、上記したホログラム基板６を石英定盤３２（図１に示す）に真空吸着させ、アクティブマトリックス基板５を定盤３０（図１に示す）に吸着させる。
【００７２】
次に、光源３４（図１に示す）からの白色の入射光３３をホログラム基板６の平面に直交する入射角度でホログラムカラーフィルター１０のホログラム領域であるホログラムアライメントマーク５０の箇所に入射させる。すると、この入射光は、ホログラムアライメントマーク５０を透過してアクティブマトリックス基板５の上面で反射される。この反射光５４は再びホログラムアライメントマーク５０に入射される。
【００７３】
ここで、ホログラムアライメントマーク５０の第１リニアグレーティング５１に入射した反射光５４のうち、第１リニアグレーティング５１の回折条件を満たす緑色光５５Ｇは、図１２に示すように、斜め右上方へ回折される。又、第２リニアグレーティング５２に入射した反射光５４のうち、第２リニアグレーティング５２の回折要件を満たす赤色光５５Ｒは、図１２に示すように、斜め右上方へ回折される。
【００７４】
また、第１リニアグレーティング５１及び第２リニアグレーティング５２の回折要件を満たさない波長成分は、ホログラムアライメントマーク５１を透過・直進しレンズ系３７（図１に示す）を介して出力光３５（図１に示す）として出力光検出装置３６（図１に示す）に入射される。その結果、出力光検出装置３６に入射される出力光３５のうち、第１リニアグレーティング５１を透過・直進する出力光３５の緑色光３５Ｇの強度分布は、図１３に示すように前記第１リニアグレーティング５１に対応した位置ｘｍ１、ｘｍ２近傍に窪みを有する。従って、前記位置ｘｍ１、ｘｍ２の近傍は緑色が不足して緑色の補色（マゼンタ（Ｍ））に見える。
【００７５】
同様に、第２リニアグレーティング５２を透過・直進する出力光３５の赤色光３５Ｒの強度分布は、第２リニアグレーティング５２に対応した位置ｘｃｙ１、ｘｃｙ２、ｘｃｙ３近傍に窪みを有する。従って、前記位置ｘｃｙ１、ｘｃｙ２、ｘｃｙ３の近傍は赤色が不足して赤色の補色（シアン（ＣＹ））に見える。
【００７６】
又、ホログラムアライメントマーク５０に入射した反射光５４のうち、青色光は回折されることなくホログラム基板６を透過・直進するから、出力光３５の青色光３５Ｂの強度分布は、位置に関係なく一定強度を示す。
【００７７】
その結果、ホログラムアライメントマーク５０は、光出力検出装置３６において、シアン（ＣＹ）を背景に第１リニアグレーティング５１の方形枠状のマークがマゼンタ（Ｍ）の着色光像として認識される。
【００７８】
つまり、光出力検出装置３６では、図１４に示すように、ホログラムアライメントマーク５０の着色光像と、アライメントマーク５ａの反射光像とが観察される。ホログラムレンズ１０ａと画素４との位置合わせは、ホログラムアライメントマーク５０とアライメントマーク５ａを使用して次のように実施される。即ち、ホログラムアライメントマーク５０の着色光像の中心Ｏ１と、アライメントマーク５ａの反射光像の中心Ｏ３とのずれ量をＸＹ軸方向で計測し、また対称配置した他方のホログラムアライメントマーク５０の着色光像の中心（図示せず）と、アライメントマーク５ａの反射光像の中心（図示せず）とのずれ量を同様にＸＹ軸方向で計測し、それぞれのずれ量をＸＹＺステージ３１（図１に示す）のＸＹ及び回転操作で補正して、両マークの中心Ｏ１、Ｏ３が一致するよう位置決めする。
【００７９】
ホログラムアライメントマーク５０の着色光像とアライメントマーク５ａの反射光像は共にそれぞれホログラムレンズ１０ａの位置情報及び画素４の位置情報を含んだものであるから、両マークの中心Ｏ１、Ｏ３を一致させれば結果的にホログラムレンズ１０ａの中心位置Ｏ２と、画素４の中心Ｏ４とは一致することになり、ホログラムレンズ１０ａと画素４とを正確に、且つ、精度良く位置合わせすることができる。
【００８０】
前記第３実施形態では、入射光３３（図１に示す）として白色光を用いたが、入射光３３（図１に示す）として緑色光を用いるか、または出力光３５の光路上に緑色光を選択的に透過させるカラーフィルターを挿入すると、方形枠状の第１リニアグレーティング５１の方形枠状マークであるマゼンタ（Ｍ）の着色光像は、黒いマークとして認識され画像認識度が向上する。
【００８１】
又、入射光３３として青と緑の照明光を切り換えて使用できるようにすれば、ホログラムアライメントマーク５１とアライメントマーク５ａの認識が容易となる。例えば青の照明光を使用した場合、アクティブマトリックス基板５で反射した反射光５４は、全てホログラム基板６で回折することなく透過・直進するから、アクティブマトリックス基板５に形成されたアライメントマーク５ａが認識し易くなる。次に、照明光を緑に切り換えると前記したようにホログラムアライメントマーク５０の方形枠状マークが、黒いマークとして認識され画像認識が容易となる。
【００８２】
ただ、敢えて上記のような操作を行わなくても、前記ホログラムカラーフィルタ１０を含むホログラム基板６は、透明体であるから、前記アクティブマトリックス基板５上に形成されたアライメントマーク５ａは、ホログラム基板６の上方からアクティブマトリックス基板５からの反射光像として観察することができる。
【００８３】
前記位置決め操作のあと、最終的に加圧し所定のセルギャップになる条件で位置合わせを完了させる。しかる後、紫外線を照射しシール材を硬化させることにより前記ホログラムカラーフィルター液晶素子を製造することができる。
【００８４】
このように、この第３実施形態では、ホログラム基板６にはホログラム記録時にホログラムレンズ１０ａを形成する際に同時にホログラムアライメントマーク５０及びカット位置マークＣをも形成するため、従来例のようにホログラム記録時にホログラム基板６とＥＢマスター２０（図１９に示す）とを位置合わせする必要がなく、ホログラム基板６の製造工程等が容易になり、又、従来例のような高価なアライメントマーク（例えばＣｒで形成）を付加する必要がないため、コスト安にもなる。更に、ホログラム基板６からホログラムカラーフィルタ１０を切り出す際のカットずれを防止できる。
【００８５】
また、図１９の方法によりホログラム基板６を製造する際に、屈折率マッチング液２４の膜厚や、保護膜２３の厚みがばらついて、ＥＢマスター２０の記録領域２０ａとガラス基板２０（後にホログラム基板６）に記録されるホログラムレンズ１０ａの位置に誤差が生じても、ホログラムアライメントマーク５０はホログラムレンズ１０ａと同時に、ガラス基板２０（後にホログラム基板６）に形成されるから、記録条件は同じとなりホログラムレンズ１０ａとホログラムアライメントマーク５０との位置関係は設計値からずれることはない。それ故、ガラス基板２０（後にホログラム基板６）に形成されたホログラムアライメントマーク５０は、ホログラムレンズ１０ａの位置情報を正確に保有している。
【００８６】
一方、アクティブマトリクス基板５に形成されたアライメントマーク５ａは、画素４を形成する際、同時に形成されるから、アライメントマーク５ａも画素４の位置情報を正確に保有している。従って、ホログラム基板６を通して観察されるホログラムアライメントマーク５０の着色光像と、アライメントマーク５ａの反射光像とを正確に位置決めすることにより、ホログラムレンズ１０ａと画素４の位置を正しく位置合わせすることができる。これにより、歩留まりが上がり製造コストを安くすることができる。
【００８７】
図１５は本発明の第４実施形態を示し、入射光がホログラムアライメントマーク５０で回折され、且つ、アクティブマトリックス基板５からの反射光が再びホログラムアライメントマーク５０で回折される状態を示す図である。この第４実施形態では、アクティブマトリクス基板５及びホログラム基板６の構成は、前記第３実施形態のものと同一である。この第４実施形態では、図４に示す前記第２実施形態で用いた基板間接着装置が使用される点が異なる。但し、光源３４（図４に示す）とホログラム基板６との間にはバンドパスフイルタ４０（図４に示す）に介在させずに、光源３４からは白色の入射光がホログラム基板６に入射される。
【００８８】
図１５に示すように、光源３４からの白色の入射光３３は、ホログラム基板６の平面に直交する軸に対して斜め方向からホログラム基板６のホログラム領域であるホログラムアライメントマーク５０に入射される。すると、この入射光３３の内、第１リニアグレーテング５１の回折条件を満たす緑色光３３Ｇは、真下方向に回折される。又、入射光３３の内、第２リニアグレーテング５２の回折条件を満たす赤色光３３Ｇは、真下方向に回折される。
【００８９】
この２種の回折光３３Ｇ、３３Ｒはアクティブマトリクス基板５の表面で反射され、この反射光３５Ｇ、３５Ｒは再び第１リニアグレーテング５１及び第２リニアグレーテング５２に入射される。この入射光は第１リニアグレーテング５１及び第２リニアグレーテング５２の回折条件をほぼ満たすため再び回折されて斜め上方に射出されるが、回折条件を満たさなないものは０次光として透過される。この透過した光が出力光３５Ｇ、３５Ｒとしてレンズ系３７（図４に示す）を介して出力光検出装置３６（図４に示す）に出力される。
【００９０】
出力光検出装置３６（図４に示す）では、ホログラムアライメントマーク５０に対応する位置に、上記透過０次光により緑色と赤色の着色光像が視認される。又、ホログラム基板６が透明体であることから、アクティブマトリクス基板５の表面で反射されホログラム基板６を透過した光によってはアクティブマトリクス基板５のアライメントマーク５ａが視認される。
【００９１】
従って、この第４実施形態においても、前記第３実施形態と同様の理由により、ホログラム記録時にホログラム基板６とＥＢマスター２０（図１９に示す）とを位置合わせする必要がなく、又、アクティブマトリクス基板５とホログラム基板６とを正確、且つ、高精度に位置合わせできる。更に、ホログラム基板６からホログラムカラーフィルター１０を切り出す際のカットずれを防止できる。
【００９２】
また、本発明の他の実施形態として次のものが考えられる。つまり、第３実施形態のようにホログラムアライメントマーク５０を用いて位置合わせを行った後に、第１実施形態のようにホログラムレンズ１０ａの集光像と画素４の画素像とを用いて位置合わせすれば、ホログラム記録時に位置合わせすることなく、しかも、実際の個々のホログラムレンズ１０ａと画素４の位置に基づいた、更に高精度の位置合わせができる。又、第４実施形態のようにホログラムアライメントマーク５０を用いて位置合わせを行った後に、第２実施形態のようにホログラムレンズ１０ａの集光像と画素４の画素像とを用いて位置合わせを行っても同様の効果が得られる。更に、第３実施形態と第２実施形態とを組み合わせても、第４実施形態と第１実施形態とを組み合わせて位置合わせを行っても良い。
【００９３】
尚、前記第３、第４実施形態において、ホログラムアライメントマーク５０の構成（形状、リニアグレーテングの波長組み合わせ等）は色々考えられるが、ここでは実験によって最もマーク認識のし易い上記の、形状、波長の組み合わせを採用した。
【００９４】
尚、前記第３、第４実施形態において、ホログラムアライメントマーク５０は、ホログラムレンズ１０ａの中心Ｏ２を中心として対象位置となる２カ所に設けたが、ホログラムレンズ１０ａの位置情報を含むものであれば良く、３カ所以上でも、又、１カ所に設けても良い。
【００９５】
尚、前記第３、第４実施形態において、ホログラムアライメントマーク５０の第１リニアグレーティング５１をホログラムレンズ構成としても、前述の効果が期待できる。
【００９６】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によれば、基板間接着工程では、ホログラムカラーフィルターのホログラム領域に光を入射し、この入射光がアクティブマトリックス基板上で反射されて再びホログラム領域を通過することによって得られる前記ホログラムレンズの位置情報を含む着色光像と、ホログラムカラーフィルターに光を入射し、この入射光が前記アクティブマトリックス基板上で反射されて再び前記ホログラムカラーフィルターを透過することによって得られる画素の位置情報を含む反射光像とを、ホログラムカラーフィルターを透して視認比較することにより、画素とホログラムレンズとの位置合わせを行うよう構成したので、ホログラム記録時の位置合わせ誤差等に起因するホログラム基板とアクティブマトリックス基板間の位置ずれが防止され双方の基板を正確に、且つ、高精度に位置決めできる。
【００９７】
請求項２の発明によれば、請求項１の発明にあって、光が入射される前記ホログラムカラーフィルターのホログラム領域は、位置合わせをしようとするホログラムレンズそれ自体であるので、請求項１の発明の効果に加え、位置合わせ用のホログラム領域を別途に作製する必要がない。
【００９８】
請求項３の発明によれば、請求項２の発明にあって、前記着色光像は、前記ホログラムレンズへの入射光が前記ホログラムカラーフィルターの平面に直交する軸方向から入射され、前記ホログラムレンズを透過した透過光が前記アクティブマトリックス基板上で反射されて再び前記ホログラムレンズを通過する際に、回折されることなく透過する色成分により生成される着色光像であり、前記反射光像は前記アクティブマトリックス基板の前記画素の画素像であるので、請求項２の発明の効果に加え、ホログラムレンズ自体の位置情報と画素自体の位置情報に基づいて位置合わせするため、双方の基板を更に正確に、且つ、高精度に位置決めできる。又、ホログラムスラント角が設計通りに出来ていない場合でも、ホログラムレンズと画素の位置を正しく位置合わせすることができる。
【００９９】
請求項４の発明によれば、請求項２の発明にあって、前記着色光像は、前記ホログラムレンズへの入射光が前記ホログラムカラーフィルターの平面に直交する軸に対して斜め方向から入射され、前記ホログラムレンズで回折された回折光が前記アクティブマトリックス基板上に集光すると共に前記アクティブマトリックス基板で反射し、この反射光が再び前記ホログラムレンズを通過する際に、回折されることなく透過する色成分により生成される集光ポイントの着色光像であり、前記反射光像は前記アクティブマトリックス基板の前記画素の画素像であるので、請求項２の発明の効果に加え、ホログラムレンズ自体の位置情報と画素自体の位置情報に基づいて位置合わせするため、双方の基板を更に正確に、且つ、高精度に位置決めできる等の効果がある。又、ホログラムスラント角が設計通りに出来ていない場合でも、ホログラムレンズと画素の位置を正しく位置合わせすることができる。
【０１００】
請求項５の発明によれば、請求項１の発明にあって、光が入射される前記ホログラムカラーフィルターの前記ホログラム領域は、前記ホログラムカラーフィルターの前記ホログラムレンズの形成領域外に該ホログラムレンズを形成する際に同時に形成したホログラムアライメントマークであり、前記アクティブマトリックス基板上には前記ホログラムアライメントマークに対応し、前記画素を形成する際に同時に形成したアライメントマークを設けたので、請求項１の発明の効果に加え、ホログラム記録時の位置合わせ自体が必要ない等の効果がある。
【０１０１】
請求項６の発明によれば、請求項５の発明にあって、前記着色光像は、前記ホログラムアライメントマークへの入射光が前記ホログラムカラーフィルターの平面に直交する軸方向から入射され、前記ホログラムアライメントマークを透過した透過光が前記アクティブマトリックス基板上で反射されて再び前記ホログラムアライメントマークを通過する際に、回折されることなく透過する色成分により生成される前記ホログラムアライメントマークの着色光像であり、前記反射光像は前記アクティブマトリックス基板の前記アライメントマークのマーク像であるので、請求項５の発明と同様の効果が得られる。
【０１０２】
請求項７の発明によれば、請求項５の発明にあって、前記着色光像は、前記ホログラムアライメントマークへの入射光が前記ホログラムカラーフィルターの平面に直交する軸に対して斜め方向から入射され、前記ホログラムアライメントマークで回折された回折光が前記アクティブマトリックス基板上で反射し、この反射光が再び前記ホログラムアライメントマークを通過する際に、回折されることなく透過する色成分により生成される前記ホログラムアライメントマークの着色光像であり、前記反射光像は前記アクティブマトリックス基板の前記アライメントマークのマーク像であるので、請求項５の発明と同様の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態を示し、基板間接着装置の構成図である。
【図２】本発明の第１実施形態を示し、位置合わせ方法を説明するためのホログラム基板からの射出光の光路を示す図である。
【図３】本発明の第１実施形態を示し、アクティブマトリクス基板のある位置での各色成分の強度分布を示す図である。
【図４】本発明の第２実施形態を示し、基板間接着装置の構成図である。
【図５】本発明の第２実施形態を示し、基板間接着装置の要部拡大図である。
【図６】本発明の第２実施形態を示し、入射光がホログラムレンズにより回折され、この回折光がアクティブマトリックス基板の位置で集光する状態を示す図である。
【図７】本発明の第２実施形態を示し、出力光検出装置から検出される集光像を概略的に示した図である。
【図８】本発明の第２実施形態を示し、出力光検出装置から検出される画素の画素像を概略的に示した図である。
【図９】本発明の第２実施形態を示し、出力光検出装置から検出される集光像と画素像により位置合わせした状態を概略的に示した図である。
【図１０】本発明の第３実施形態を示し、（ａ）はホログラム基板のホログラムアライメントマークの拡大図、（ｂ）はホログラム基板のカット位置マークの拡大図、（ｃ）はホログラム基板のホルグラムカラーフィルタ側から見た底面図である。
【図１１】本発明の第３実施形態を示し、（ａ）はアクティブマトリックス基板のアライメントマークの拡大図、（ｂ）はアクティブマトリックス基板の画素側から見た平面図である。
【図１２】本発明の第３実施形態を示し、入射光がホログラムアライメントマークを透過し、且つ、アクティブマトリックス基板からの反射光がホログラムアライメントマークで回折される状態を示す図である。
【図１３】本発明の第３実施形態を示し、アクティブマトリックス基板上の位置における各色成分の光強度分布を示す図である。
【図１４】本発明の第３実施形態を示し、出力光検出装置から観察されるホログラムアライメントマークとアライメントマークとを示す図である。
【図１５】本発明の第４実施形態を示し、入射光がホログラムアライメントマークで回折され、且つ、アクティブマトリックス基板からの反射光が再びホログラムアライメントマークで回折される状態を示す図である。
【図１６】ホログラムカラーフィルター液晶素子を用いたプロジェクターの概略図である。
【図１７】ホログラムカラーフィルター液晶素子の作用を示す説明図である。
【図１８】（ａ）は従来例のアクティブマトリックス基板の構成図、（ｂ）は従来例のホログラム基板の構成図である。
【図１９】従来例のホログラムカラーフィルター液晶素子の製造方法を説明するための図である。
【図２０】従来例のホログラムカラーフィルター液晶素子の製造方法を説明するための図である。
【図２１】従来例のホログラムカラーフィルター液晶素子の製造方法を説明するための図である。
【図２２】第１実施形態における、画素の画素光像と着色光像とを示す顕微鏡写真である。
【符号の説明】
２ ホログラムカラーフィルター液晶素子
４ 画素
５ アクティブマトリックス基板
５ａ アライメントマーク
６ ホログラム基板
１０ ホログラムカラーフィルタ
１０ａ ホログラムレンズ
３３ 入射光
３４ 光源
３６ 出力光検出装置
５０ ホログラムアライメントマーク

Claims (7)

1. マトリックス状に配列された画素を有するアクティブマトリックス基板５と、多数列状のホログラムレンズ１０ａが形成されたホログラムカラーフィルター１０を有するホログラム基板６とを対向位置に配置し、前記アクティブマトリックス基板５の前記画素４と、前記ホログラム基板６の前記ホログラムレンズ１０とを位置合わせした状態で、前記アクティブマトリックス基板５と前記ホログラム基板６とを接着する基板間接着工程を含むホログラムカラーフィルター液晶素子の製造方法において、
   前記基板間接着工程では、前記ホログラムカラーフィルター１０のホログラム領域に光を入射し、この入射光が前記アクティブマトリックス基板５上で反射されて再び前記ホログラム領域を通過することによって得られる前記ホログラムレンズ１０ａの位置情報を含む着色光像と、前記ホログラムカラーフィルター１０に光を入射し、この入射光が前記アクティブマトリックス基板５上で反射されて再び前記ホログラムカラーフィルター１０を透過することによって得られる前記画素４の位置情報を含む反射光像とを、前記ホログラムカラーフィルター１０を透して視認比較することにより、前記画素４と前記ホログラムレンズ１０ａとの位置合わせを行うことを特徴とするホログラムカラーフィルター液晶素子の製造方法。
2. 光が入射される前記ホログラムカラーフィルター１０のホログラム領域は、前記ホログラムレンズ１０ａであることを特徴とする請求項１に記載のホログラムカラーフィルター液晶素子の製造方法。
3. 前記着色光像は、前記ホログラムレンズ１０ａへの入射光が前記ホログラムカラーフィルター１０の平面に直交する軸方向から入射され、前記ホログラムレンズ１０ａを透過した透過光が前記アクティブマトリックス基板５上で反射されて再び前記ホログラムレンズ１０ａを通過する際に、回折されることなく透過する色成分により生成される着色光像であり、前記反射光像は前記アクティブマトリックス基板５の前記画素４の画素像であることを特徴とする請求項２に記載のホログラムカラーフィルター液晶素子の製造方法。
4. 前記着色光像は、前記ホログラムレンズ１０ａへの入射光が前記ホログラムカラーフィルター１０の平面に直交する軸に対して斜め方向から入射され、前記ホログラムレンズ１０ａで回折された回折光が前記アクティブマトリックス基板５上に集光すると共に前記アクティブマトリックス基板５で反射し、この反射光が再び前記ホログラムレンズ１０ａを通過する際に、回折されることなく透過する色成分により生成される集光点の着色光像であり、前記反射光像は前記アクティブマトリックス基板５の前記画素４の画素像であることを特徴とする請求項２に記載のホログラムカラーフィルター液晶素子の製造方法。
5. 光が入射される前記ホログラムカラーフィルター１０の前記ホログラム領域は、前記ホログラムカラーフィルター１０の前記ホログラムレンズ１０ａの形成領域外に該ホログラムレンズ１０ａを形成する際に同時に形成したホログラムアライメントマーク５０であり、前記アクティブマトリックス基板５上には前記ホログラムアライメントマーク５０に対応し、前記画素４を形成する際に同時に形成したアライメントマーク５ａを設けたことを特徴とする請求項１に記載のホログラムカラーフィルター液晶素子の製造方法。
6. 前記着色光像は、前記ホログラムアライメントマーク５０への入射光が前記ホログラムカラーフィルター１０の平面に直交する軸方向から入射され、前記ホログラムアライメントマーク５０を透過した透過光が前記アクティブマトリックス基板５上で反射されて再び前記ホログラムアライメントマーク５０を通過する際に、回折されることなく透過する色成分により生成される前記ホログラムアライメントマーク５０の着色光像であり、前記反射光像は前記アクティブマトリックス基板５の前記アライメントマーク５ａのマーク像であることを特徴とする請求項５に記載のホログラムカラーフィルター液晶素子の製造方法。
7. 前記着色光像は、前記ホログラムアライメントマーク５０への入射光が前記ホログラムカラーフィルター１０の平面に直交する軸に対して斜め方向から入射され、前記ホログラムアライメントマーク５０で回折された回折光が前記アクティブマトリックス基板５上で反射し、この反射光が再び前記ホログラムアライメントマーク５０を通過する際に、回折されることなく透過する色成分により生成される前記ホログラムアライメントマーク５０の着色光像であり、前記反射光像は前記アクティブマトリックス基板５の前記アライメントマーク５ａのマーク像であることを特徴とする請求項５に記載のホログラムカラーフィルター液晶素子の製造方法。

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