(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロレンズを備えたスクリーンの製造方法であって、
凹部を有する凹部付き基板を得る工程と、
前記凹部付き基板の凹部の形状を基にして前記スクリーンに備えられたマイクロレンズの形状を得る工程と、
を有し、
前記凹部付き基板を得る工程は、
基板上に、多数の第１の開口部を有するマスクを形成するマスク形成工程と、
前記第１の開口部を介して前記基板にエッチングを施し、初期凹部を形成する第１のエッチング工程と、
前記マスクの前記初期凹部に対応する部位を、前記初期凹部の周縁部に沿って除去することにより、前記第１の開口部の開口面積を拡げ、第２の開口部を形成する開口面積拡大工程と、
前記第２の開口部を介して前記基板にエッチングを施す第２のエッチング工程と、
を有し、
前記開口面積拡大工程において、粘着性を有する粘着体を用いて、前記マスクの前記初期凹部に対応する部位を、前記初期凹部の周縁部に沿って除去することを特徴とするスクリーンの製造方法。
【請求項２】
前記マスクの平均厚さは、５〜５００ｎｍである請求項１に記載のスクリーンの製造方法。
【請求項３】
前記マスクは、クロムで構成される層と、主として酸化クロムで構成される層とを有する積層体で構成されたものである請求項１または２に記載のスクリーンの製造方法。
【請求項４】
前記第１の開口部は、レーザ加工により形成されたものである請求項１ないし３のいずれかに記載のスクリーンの製造方法。
【請求項５】
前記第１の開口部の平均径は、０．８〜２０μｍである請求項１ないし４のいずれかに記載のスクリーンの製造方法。
【請求項６】
前記エッチング工程において、フッ化アンモニウムと、酸とを含むエッチング液を用いて施される請求項１ないし５のいずれかに記載のスクリーンの製造方法。
【請求項７】
前記マイクロレンズの形状を得る工程は、
前記凹部付き基板の前記凹部が形成された側の面に、流動性を有する状態の樹脂材料を付与し、樹脂材料を平板で押圧する工程と、
前記樹脂材料を固化させる工程と、
前記凹部付き基板および前記平板を取り除く工程と、
を有する請求項１ないし６のいずれかに記載のスクリーンの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スクリーンの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
スクリーン上に画像を投影する表示装置が知られている。このような表示装置としては、ホームシアター用モニター、大画面テレビ等に適用されるリア型プロジェクタが知られており、近年、その需要が高まりつつある。
このようなリア型プロジェクタでは、その画像形成に主として透過型スクリーンが用いられる。
【０００３】
このようなリア型プロジェクタに用いられる透過型スクリーンは、フレネルレンズが形成されたフレネルレンズ部と、微小のレンズ部が形成されたマイクロレンズ基板やレンチキュラレンズ基板等のレンズ基板とを有するものが知られている。
このような透過型スクリーンに用いるレンズ基板は、精細に作ることが求められ、所望の形状からのずれ等が大きいと、光学特性に大きな影響を与えてしまう。
【０００４】
このようなレンズ基板は、一般に、多数の凹部を有する凹部付き基板を用いて製造される。この凹部付き基板の製造方法としては、所定パターンの開口部を有するマスクを用いたエッチングにより製造する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
しかし、従来の凹部付き基板の製造方法では、マスクに設けられた開口部が微細であるため、エッチングの際に、十分に均一にエッチング液を行き渡らせることが困難であった。その結果、形成される凹部の形状にばらつきが生じ、十分に均一な形状の凹部を形成するのが困難であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２８７３７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、各凹部間で形状のばらつきが小さい凹部を有する凹部付き基板を用いたスクリーンの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明のスクリーンの製造方法は、マイクロレンズを備えたスクリーンの製造方法であって、
凹部を有する凹部付き基板を得る工程と、
前記凹部付き基板の凹部の形状を基にして前記スクリーンに備えられたマイクロレンズの形状を得る工程と、
を有し、
前記凹部付き基板を得る工程は、
基板上に、多数の第１の開口部を有するマスクを形成するマスク形成工程と、
前記第１の開口部を介して前記基板にエッチングを施し、初期凹部を形成する第１のエッチング工程と、
前記マスクの前記初期凹部に対応する部位を、前記初期凹部の周縁部に沿って除去することにより、前記第１の開口部の開口面積を拡げ、第２の開口部を形成する開口面積拡大工程と、
前記第２の開口部を介して前記基板にエッチングを施す第２のエッチング工程と、
を有し、
前記開口面積拡大工程において、粘着性を有する粘着体を用いて、前記マスクの前記初期凹部に対応する部位を、前記初期凹部の周縁部に沿って除去することを特徴とする。
これにより、各凹部間で形状のばらつきが小さい凹部を有する凹部付き基板を用いたスクリーンの製造方法を提供することができる。
【０００９】
本発明のスクリーンの製造方法では、前記マスクの平均厚さは、５〜５００ｎｍであることが好ましい。
これにより、開口面積拡大工程において、第２の開口部をより容易に形成することができる。
【００１０】
本発明のスクリーンの製造方法では、前記マスクは、クロムで構成される層と、主として酸化クロムで構成される層とを有する積層体で構成されたものであることが好ましい。
これにより、開口面積拡大工程において、初期凹部の周縁部に沿ってより確実にマスクを除去することができるとともに、不本意なマスクの剥がれを防止することができる。
【００１１】
本発明のスクリーンの製造方法では、前記第１の開口部は、レーザ加工により形成されたものであることが好ましい。
これにより、所望のパターンに配列した所望の形状の第１の開口部を容易かつ精確に形成することができる。また、凹部付き基板を生産性良く製造することができる。特に、大面積の基板にも簡単に凹部を形成することができる。
【００１２】
本発明のスクリーンの製造方法では、前記第１の開口部の平均径は、０．８〜２０μｍであることが好ましい。
これにより、凹部内における、曲率半径のばらつきを効果的に小さいものとすることができる。また、第１のエッチング工程において、形成される初期凹部の形状を好適なものとすることができる。
本発明のスクリーンの製造方法では、前記エッチング工程において、フッ化アンモニウムと、酸とを含むエッチング液を用いて施されることが好ましい。
これにより、マスクへの影響をより効果的に抑制しつつ、基板に対してより均一にエッチングを施すことができる。
本発明のスクリーンの製造方法では、前記マイクロレンズの形状を得る工程は、
前記凹部付き基板の前記凹部が形成された側の面に、流動性を有する状態の樹脂材料を付与し、樹脂材料を平板で押圧する工程と、
前記樹脂材料を固化させる工程と、
前記凹部付き基板および前記平板を取り除く工程と、
を有することが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】凹部付き基板を示す縦断面図である。
【図２】凹部付き基板の平面図である。
【図３】凹部付き基板の製造工程の一例を示す模式的な縦断面図である。
【図４】凹部付き基板の製造工程の一例を示す模式的な縦断面図である。
【図５】マイクロレンズ基板の製造方法の一例を示す模式的な縦断面図である。
【図６】マイクロレンズ基板の製造方法の一例を示す模式的な縦断面図である。
【図７】図６（ｆ）マイクロレンズ基板を備えた、透過型スクリーンを示す模式的な縦断面図である。
【図８】リア型プロジェクタの構成を模式的に示す図である。
【図９】開口面積拡大工程の一例を示す模式的な図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明のスクリーンの製造方法について、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。
［凹部付き基板］
まず、本発明のスクリーンの製造方法に先立ち、凹部付き基板について説明する。
【００１７】
図１は、凹部付き基板を示す縦断面図、図２は、凹部付き基板の平面図、図３、図４は、凹部付き基板の製造工程を示す模式的な縦断面図である。
凹部付き基板６は、後に詳述する方法により製造されるものであって、図１および図２に示すように、表面に多数の凹部６１を有している。
凹部付き基板６は、いかなる材料で構成されたものであってもよいが、たわみを生じ難く、傷つき難い材料で構成されたものであるのが好ましい。凹部付き基板６の構成材料としては、例えば、ソーダガラス、結晶性ガラス、石英ガラス、鉛ガラス、カリウムガラス、ホウケイ酸ガラス、無アルカリガラス等が挙げられる。中でも、ソーダガラスは、後述するような製造工程において、加工が容易であるとともに、得られる凹部付き基板６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、ソーダガラスは、比較的安価であり、製造コストの面からも有利である。また、ソーダガラスは、一般にエッチング液との反応によって水に難溶性の生成物（副生成物）が生じるという問題が起こりやすく、このような副生成物が生じると、後述するようなマスク８の初期孔が副生成物によって塞がってしまう場合等があるが、後に詳述するような凹部付き基板の製造方法によれば、このような問題を効果的に防止することができる。また、特に、後に詳述するようなエッチング液を用いた場合、前述したような問題をより確実に防止することができる。
【００１８】
凹部６１は、後述するマイクロレンズ基板１のマイクロレンズ２１に対応した形状を有している。特に、凹部６１は、後述するような本発明の方法により形成されたものであるため、各凹部６１間での形状のばらつきが小さいものとなっている。したがって、色ムラ等の少ないマイクロレンズ基板１を容易に形成することができる。
本実施形態において、凹部６１は、凹部付き基板６を平面視した際の縦幅（鉛直方向の幅）が横幅（水平方向の幅）よりも小さい扁平形状（略楕円形、略俵形）を有している。凹部６１がこのような形状を有することにより、得られるマイクロレンズ基板１は、視野角特性に特に優れたものとなる。特に、水平方向および鉛直方向の視野角特性をともに優れたものとなる。また、投影される画像の輝度がより高いものとなる。
【００１９】
平面視したときの凹部６１の短軸方向（縦方向）の長さをＸ［μｍ］、長軸方向（横方向）の長さをＹ［μｍ］としたとき、０．１０≦Ｘ／Ｙ≦０．９９の関係を満足するのが好ましく、０．５０≦Ｘ／Ｙ≦０．９５の関係を満足するのがより好ましく、０．６０≦Ｘ／Ｙ≦０．８０の関係を満足するのがさらに好ましい。上記のような関係を満足することにより、上述したような効果がさらに顕著なものとなる。
【００２０】
また、平面視したときの凹部６１の短軸方向（縦方向）の長さをＬ１［μｍ］、長軸方向（横方向）の長さをＬ２［μｍ］としたとき、０．１０≦Ｌ１／Ｌ２≦０．９９の関係を満足するのが好ましく、０．５０≦Ｌ１／Ｌ２≦０．９５の関係を満足するのがより好ましく、０．６０≦Ｌ１／Ｌ２≦０．８０の関係を満足するのがさらに好ましい。上記のような関係を満足することにより、上述したような効果がさらに顕著なものとなる。
【００２１】
また、平面視したときの凹部６１の短軸方向の長さは、１０〜５００μｍであるのが好ましく、３０〜３００μｍであるのがより好ましく、５０〜１００μｍであるのがさらに好ましい。凹部６１の短軸方向の長さが前記範囲内の値であると、製造されるマイクロレンズ基板１の視野角特性、およびマイクロレンズ基板１により投影される画像のコントラスト、輝度を特に優れたものとしつつ、投影される画像において十分な解像度を得ることができる。また、凹部６１の短軸方向の長さが前記範囲内の値であると、製造されるマイクロレンズ基板１を用いた際に、モアレ等の不都合の発生を効果的に防止することができるとともに、マイクロレンズ基板１（凹部付き基板６）の生産性をさらに高めることができる。
【００２２】
また、平面視したときの凹部６１の長軸方向の長さは、１５〜７５０μｍであるのが好ましく、４５〜４５０μｍであるのがより好ましく、７０〜１５０μｍであるのがさらに好ましい。凹部６１の長軸方向の長さが前記範囲内の値であると、製造されるマイクロレンズ基板１の視野角特性、およびマイクロレンズ基板１により投影される画像のコントラスト、輝度を特に優れたものとしつつ、投影される画像において十分な解像度を得ることができる。また、凹部６１の長軸方向の長さが前記範囲内の値であると、製造されるマイクロレンズ基板１を用いた際に、モアレ等の不都合の発生を効果的に防止することができるとともに、マイクロレンズ基板１（凹部付き基板６）の生産性をさらに高めることができる。
【００２３】
また、凹部６１の曲率半径は、７．５〜３７５μｍであるのが好ましく、２２．５〜２２５μｍであるのがより好ましく、３５〜７５μｍであるのがさらに好ましい。凹部６１の曲率半径が前記範囲内の値であると、視野角特性を特に優れたものとすることができる。特に、水平方向および鉛直方向の視野角特性をともに優れたものとすることができる。なお、凹部６１は、短軸方向についての曲率半径と、長軸方向の曲率半径が異なるものであってもよいが、このような場合、短軸方向の曲率半径が上記の範囲内の値であるのが好ましい。
【００２４】
また、凹部６１の深さは、７．５〜３７５μｍであるのが好ましく、２２．５〜２２５μｍであるのがより好ましく、３５〜７５μｍであるのがさらに好ましい。凹部６１の高さが前記範囲内の値であると、最終的に得られる透過型スクリーン１０（リア型プロジェクタ３００）の視野角特性を、特に優れたものとすることができる。
また、凹部６１の深さをＨ［μｍ］、凹部６１の短軸方向の長さをＸ［μｍ］としたとき、１．０≦Ｘ／Ｈ≦２．７の関係を満足するのが好ましく、１．１≦Ｘ／Ｈ≦２．３の関係を満足するのがより好ましく、１．３≦Ｘ／Ｈ≦２．１の関係を満足するのがさらに好ましい。このような関係を満足することにより、光の干渉によるモアレの発生を効果的に防止しつつ、視野角特性を特に優れたものとすることができる。
【００２５】
また、これら複数個の凹部６１は、千鳥状（千鳥格子状）に配列している。このように凹部６１が配列することにより、最終的に得られる透過型スクリーン１０（リア型プロジェクタ３００）において、モアレ等の不都合の発生を効果的に防止することができる。これに対し、例えば、凹部６１が正方格子状等に配列したものであると、凹部６１の大きさ等によっては、モアレ等の不都合の発生を十分に防止することが困難となる場合がある。また、凹部をランダムに配した場合、凹部６１の大きさ等によっては、凹部が形成されている有効領域における凹部の占有率を十分に高めるのが困難となり、得られるマイクロレンズ基板の光の透過率（光の利用効率）を十分に高めるのが困難となり、得られる画像が暗いものとなる。
【００２６】
上記のように、凹部６１は、凹部付き基板６を平面視したときに、千鳥格子状に配列しているが、複数の凹部６１で構成される第１の行２５と、それに隣接する第２の行２６とが、縦方向に半ピッチ分だけずれているのが好ましい。これにより、最終的に得られる透過型スクリーン１０（リア型プロジェクタ３００）において、光の干渉によるモアレの発生等をより効果的に防止するとともに、かつ、視野角特性を特に優れたものとすることができる。
【００２７】
上記のように、凹部の形状や配列方式、占有率等を厳密に規定することにより、最終的に得られる透過型スクリーン１０（リア型プロジェクタ３００）において、光の干渉によるモアレの発生を効果的に防止しつつ、視野角特性等を特に優れたものとすることができる。
また、凹部付き基板６を平面視したときの、凹部６１が形成されている有効領域において、凹部６１の占有率は、９０％以上であるのが好ましく、９６％以上であるのがより好ましく、９７％以上であるのがさらに好ましい。凹部６１の占有率が９０％以上であると、得られるマイクロレンズ基板１の光利用効率をさらに向上させることができる。なお、凹部６１の占有率は、平面視したときの凹部６１の中心６１２と、当該凹部６１に隣接する、凹部６１が形成されていない部位の中心部とを結ぶ線分において、凹部６１が形成されている部位の長さＬ３［μｍ］と、前記線分の長さＬ４［μｍ］との比率（Ｌ３／Ｌ４×１００［％］）として求めることができる（図２参照）。
【００２８】
次に、凹部付き基板の製造方法の一例について説明する。
図３、図４は、凹部付き基板の製造工程の一例を示す模式的な縦断面図である。
まず、凹部付き基板６を製造するに際し、基板（ガラス基板）７を用意する（図３（ａ）参照）。
【００２９】
この基板７は、厚さが均一で、たわみや傷のないものが好適に用いられる。また、基板７は、洗浄等により、その表面が清浄化されているものが好ましい。
このような清浄化は、例えば、基板７の表面をエッチング（ライトエッチング）することにより行うことができる。
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。
【００３０】
ウェットエッチングを用いた場合、エッチング液としては特に限定されないが、一水素二フッ化アンモニウムと硫酸との混合液を用いるのが好ましい。これにより、基板７の表面の平滑性を高くすることができるとともに、基板７表面の不純物（Ｎａ、Ｋ等）を好適に除去することができる。その結果、後述するマスキング工程において、マスク形成用膜４（マスク８）をピンホール等欠陥の少ないものとすることができる。これにより、レーザによる開口部以外が不本意にエッチングされることを防ぐことができる。
基板７の厚さは、基板７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、２〜８ｍｍ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、例えば、必要な光学特性を備えたコンパクトな凹部付き基板６を得ることができる。
【００３１】
＜Ａ１＞用意した基板７の表面に、多数個の第１の開口部８１を有するマスク８を形成するとともに、基板７の裏面（マスク８が形成される面と反対側の面）に裏面保護膜８９を形成する（マスク形成工程、図３（ａ）、図３（ｂ）参照）。
特に、本実施形態では、まず、図３（ａ）に示すように、用意した基板７の裏面に裏面保護膜８９を形成するとともに、基板７の表面にマスク形成用膜４を形成し（マスク形成用膜形成工程）、その後、図３（ｂ）に示すように、マスク形成用膜４に第１の開口部８１を形成すること（第１の開口部形成工程）によりマスク８を得る。マスク形成用膜４および裏面保護膜８９は同時に形成することもできる。
【００３２】
マスク形成用膜４は、レーザ光の照射等により、後述する第１の開口部８１を形成することができるとともに、後述するエッチング工程におけるエッチングに対する耐性を有するものが好ましい。換言すれば、マスク形成用膜４（マスク８）は、エッチングレートが、基板７と略等しいか、または、基板７に比べて小さくなるように構成されるのが好ましい。
【００３３】
かかる観点からは、マスク形成用膜４（マスク８）を構成する材料としては、例えばＣｒ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｐｔ等の金属やこれらから選択される２種以上を含む合金、前記金属の酸化物（金属酸化物）、シリコン、樹脂等が挙げられる。
また、マスク形成用膜４（マスク８）は、例えば、実質的に均一な組成を有するものであってもよいし、異なる複数の層を有する積層体等であってもよい。
【００３４】
上記のように、マスク形成用膜４（マスク８）の構成は、特に限定されるものではないが、主としてクロムで構成される層と、主として酸化クロムで構成される層とを有する積層体であるのが好ましい。このような構成のマスク形成用膜４は、後述するようなレーザ光の照射等により、所望の形状の開口部を容易かつ確実に形成することができるものであり、また、このような構成のマスク形成用膜４を用いて得られるマスク８は、様々な組成のエッチング液に対して優れた安定性を有している（後述するエッチング工程において基板７をより確実に保護することができる）。また、マスク形成用膜４（マスク８）が上記のような構成であると、エッチング液への耐性を保持しつつ、マスク８の厚さを薄くすることができる。その結果、後述するエッチング工程において、形成過程の凹部が所定の大きさとなったときに、確実に、マスクのその凹部に対応する部位を確実に除去することができる。また、マスク形成用膜４（マスク８）のが上記のような構成のものであると、例えば、後述するエッチング工程（第１のエッチング工程および第２のエッチング工程）において、エッチング液として一水素二フッ化アンモニウムを含む液体を好適に用いることができる。一水素二フッ化アンモニウムは毒劇物ではないため、作業中の人体や環境への影響をより確実に防止することができる。また、上記のような構成のマスク形成用膜４（マスク８）は、マスクの内部応力を効率良く緩和することができ、基板７との密着性（特に、エッチング工程における密着性）に特に優れている。その結果、後述する開口面積拡大工程において、初期凹部６１’の周縁部に沿ってより確実にマスクを除去することができるとともに、不本意なマスクの剥がれを防止することができる。このようなことから、上記のような構成のマスク形成用膜４（マスク８）を用いることにより、所望の形状の凹部６１を容易かつ確実に形成することができる。
【００３５】
マスク形成用膜４の形成方法は特に限定されないが、マスク形成用膜４（マスク８）をクロム（Ｃｒ）、金（Ａｕ）等の金属材料（合金を含む）や金属酸化物（例えば酸化クロム）で構成されたものとする場合、マスク形成用膜４は、例えば、蒸着法やスパッタリング法等により、好適に形成することができる。また、マスク形成用膜４（マスク８）をシリコンで構成されたものとする場合、マスク形成用膜４は、例えば、スパッタリング法やＣＶＤ法等により、好適に形成することができる。
【００３６】
マスク８が、主としてクロムで構成される層と、主として酸化クロムで構成される層とを有する積層体である場合、クロムの層の平均厚さをＸ［ｎｍ］、酸化クロムの層の平均厚さをＹ［ｎｍ］としたとき、０．０１≦Ｙ／Ｘ≦０．８の関係を満足するのが好ましく、０．１≦Ｙ／Ｘ≦０．５の関係を満足するのがより好ましい。このような関係を満足することにより、所望の大きさの第１の開口部をより高い精度で形成することができる。
【００３７】
マスク形成用膜４（マスク８）の厚さは、マスク形成用膜４（マスク８）を構成する材料によっても異なるが、５〜５００ｎｍであるのが好ましく、４０〜１５０ｎｍであるのがより好ましい。これにより、後述する開口面積拡大工程において、第２の開口部をより容易に形成することができる。また、エッチングに対する耐性を保持しつつ、第２の開口部８２の形成が容易になり、第１の開口部の大きさをより容易に制御することができる。また、後述するエッチング工程において、形成過程の凹部が所定の大きさとなったときに、確実に、マスクのその凹部に対応する部位を確実に除去することができる。その結果、より均一にエッチングを施すことができる。厚さが前記下限値未満であると、マスク形成用膜４の構成材料等によっては、後述する第１の開口部形成工程（第１の開口部形成工程）において形成される第１の開口部８１の形状が歪んでしまう可能性がある。また、後述するエッチング工程（第１のエッチング工程および第２のエッチング工程）でウェットエッチングを施す際に、基板７のマスクした部分を十分に保護できない可能性がある。一方、上限値を超えると、マスク形成用膜４の構成材料等によっては、後述する第１の開口部形成工程において、貫通する第１の開口部８１を形成するのが困難になるほか、マスク形成用膜４（マスク８）の内部応力によりマスク形成用膜４（マスク８）が剥がれ易くなる場合がある。
【００３８】
裏面保護膜８９は、次工程以降で基板７の裏面を保護するためのものである。この裏面保護膜８９により、基板７の裏面の侵食、劣化等が好適に防止される。この裏面保護膜８９は、例えば、マスク形成用膜４（マスク８）と同様の構成を有している。このため、裏面保護膜８９は、マスク形成用膜４の形成と同時に、マスク形成用膜４と同様に設けることができる。
【００３９】
次に、図３（ｂ）に示すように、マスク形成用膜４に、複数個の第１の開口部８１を形成し、マスク８を得る（第１の開口部形成工程）。本工程で形成される第１の開口部８１は、後述する第１のエッチングの際のマスク開口として機能するものである。
第１の開口部８１の形成方法は、特に限定されないが、レーザ光の照射による方法であるのが好ましい。これにより、所望のパターンに配列した所望の形状の第１の開口部８１を容易かつ精確に形成することができる。その結果、凹部６１の形状、配列方式等をより確実に制御することができる。また、第１の開口部８１をレーザの照射により形成することにより、凹部付き基板を生産性良く製造することができる。特に、大面積の基板にも簡単に凹部を形成することができる。また、レーザ光の照射でマスク形成用膜４に第１の開口部８１を形成することで、従来のようなフォトリソグラフィ法によってレジスト膜に開口部を形成する場合に比べて、簡単かつ安価に第１の開口部を形成することができる。
【００４０】
また、レーザ光の照射により第１の開口部８１を形成する場合、使用するレーザ光の種類は、特に限定されないが、ルビーレーザ、半導体レーザ、ＹＡＧレーザ、フェムト秒レーザ、ガラスレーザ、ＹＶＯ４レーザ、Ｎｅ−Ｈｅレーザ、Ａｒレーザ、ＣＯ２レーザ、エキシマレーザ等が挙げられる。また、各レーザのＳＨＧ、ＴＨＧ、ＦＨＧ等の波長を使っても良い。
【００４１】
本工程で形成する第１の開口部８１は、その形状、大きさは特に限定されないが、略円形で、その直径が、０．８〜２０μｍであるのが好ましく、１．０〜１０μｍであるのがより好ましく、１．５〜４μｍであるのがさらに好ましい。第１の開口部８１がこのように微細な大きさであることにより、最終的に得られる凹部６１内における、曲率半径のばらつきを効果的に小さいものとすることができる。また、後述する第１のエッチング工程において、形成される初期凹部６１’の形状を好適なものとすることができる。
また、マスク形成用膜４に対してレーザ光の照射で第１の開口部８１を形成するだけでなく、例えば、基板７にマスク形成用膜４を形成する際に、予め基板７上に所定パターンで異物を配しておき、その上にマスク形成用膜４を形成することでマスク形成用膜４に積極的に欠陥を形成し、当該欠陥を第１の開口部８１としてもよい。
【００４２】
＜Ａ２＞次に、図３（ｃ）に示すように、第１の開口部８１が形成されたマスク８を用いて基板７にエッチングを施し、初期凹部６１’を形成する（第１のエッチング工程）。
本工程において、エッチングは、形成される初期凹部６１’を平面視した際の幅が、最終的に形成すべき凹部６１を平面視した際の幅（長軸方向の長さ）に対して、２０〜７０％程度となるまで施すのが好ましく、３０〜６５％程度となるまで施すのがより好ましい。これにより、最終的に形成される凹部付き基板６において、各凹部６１間での形状のばらつきをより効果的に小さいものとすることができる。
【００４３】
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。
第１の開口部８１が形成されたマスク８で被覆された基板７に対して、エッチング（ウェットエッチング）を施すことにより、まず、基板７は、マスク８が存在しない部分（マスク８の第１の開口部８１に対応する部位）より、徐々に食刻され、基板７上に、初期凹部６１’が形成される（図３（ｃ）参照）。
【００４４】
エッチング液としては、特に限定されず、いずれのものを用いてもよいが、フッ化アンモニウムを用いるのが好適である。フッ化アンモニウムとしては、正塩（ＮＨ４Ｆ）と、水素塩（ＮＨ４ＨＦ２：一水素二フッ化アンモニウム）とがあり、いずれのものを用いてもよいし、その両方を含むものを用いてもよい。
特に、フッ化アンモニウムとして、一水素二フッ化アンモニウムを主成分とするものを用いた場合、基板７に対して、より効率よくエッチングを施すことができる。また、一水素二フッ化アンモニウム溶液は毒劇物ではないため、作業中の人体や環境への影響を防止することができる。
【００４５】
エッチング液中のフッ化アンモニウムの含有量は、特に限定されないが、１〜５００ｇ／Ｌであるのが好ましく、１〜２００ｇ／Ｌであるのがより好ましく、１０〜１００ｇ／Ｌであるのがさらに好ましい。これにより、基板７に対して、より効率よくエッチングを施すことができる。これに対して、フッ化アンモニウムの含有量が前記下限値未満であると、エッチング液の温度等の条件等によっては、十分なエッチング速度が得られない可能性がある。また、フッ化アンモニウムの含有量が前記上限値を超えると、含有量に見合うだけの十分な効果が得られない場合がある。
【００４６】
また、エッチング液には前述したフッ化アンモニウムの他に、酸を含んでいてもよい。このような酸としては、水に溶けた際に、Ｆ−イオンやＨＦ２−イオン等を生じない酸であれば、特に限定されず、例えば、硫酸、塩酸、硝酸等の無機酸、酢酸、コハク酸等の有機酸が挙げられ、これらのうち、１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。これらの中でも、無機酸を用いるのが好ましく、硫酸、硝酸等のオキソ酸を用いるのがより好ましく、硫酸を用いるのがさらに好ましい。これにより、エッチング液とガラスとの反応の副生成物をより効果的に除去することができ、第１の開口部８１が不本意に塞がってしまうのを効果的に防止することができる。また、特に、マスク８として、主としてクロムで構成される層と、主として酸化クロムで構成される層とを有する積層体を用いた場合に、硫酸を含むエッチング液を用いることで、マスク８への影響をより効果的に抑制しつつ、基板７に対してより均一にエッチングを施すことができる。
【００４７】
エッチング液中の酸の含有量は、特に限定されないが、１．７〜９２０ｇ／Ｌであるのが好ましく、１．７〜３７０ｇ／Ｌであるのがより好ましく、１．７〜１９０ｇ／Ｌであるのがさらに好ましい。これにより、エッチング液とガラスとの反応の副生成物をより効果的に除去することができる。これに対して、酸の含有量が前記下限値未満であると、基板７の組成やフッ化アンモニウムの含有量等によっては、前述のような効果が十分に発揮されない場合がある。また、酸の含有量が前記上限値を超えると、マスク８の組成やフッ化アンモニウムの含有量等によっては、マスク８に不本意な影響を与えてしまう場合がある。
【００４８】
エッチング液中のフッ化アンモニウムの含有量をＡ［ｇ／Ｌ］、酸の含有量をＢ［ｇ／Ｌ］としたとき、１．０≦Ｂ／Ａ≦４．０の関係を満足するのが好ましく、１．０≦Ｂ／Ａ≦３．０の関係を満足するのがより好ましく、１．３≦Ｂ／Ａ≦２．７の関係を満足するのがさらに好ましい。これにより、エッチング液とガラスとの反応の副生成物をより効果的に除去しつつ、基板７に対してより均一にかつ効率的にエッチングを施すことができる。
【００４９】
なお、上記エッチング液には、前述したフッ化アンモニウム、酸の他に、水等の溶媒を含んでいてもよい。
また、上記エッチング液には、上記成分の他、過酸化水素、界面活性剤等の添加物を含んでいてもよい。このような添加物を含むことにより、基板７に対してより均一にエッチングを施すことができる。前述した中でも、特に過酸化水素を含む場合には、エッチングスピートをより速くすることができる。
【００５０】
＜Ａ３＞次に、マスク８の初期凹部６１’に対応する部位を、初期凹部６１’の周縁部に沿って除去することにより、第１の開口部８１の開口面積を拡げ、第２の開口部８２を形成する（開口面積拡大工程）。
このように本発明では、第１の開口部を有するマスクを用いてエッチングを施し、さらに、エッチングを途中で一旦中断し、開口部の面積を拡大させる点に特徴を有している。これにより、その後さらにエッチングを施す際に、形成されつつある凹部内にエッチング液を十分に行き渡らせることができる。その結果、形成されつつある各凹部間でのエッチング速度のばらつきを抑えることができ、最終的に得られる凹部付き基板において、各凹部間での形状のばらつきを小さいものとすることができる。そして、このようにして得られた凹部付き基板を用いることにより、輝度ムラや色ムラ等が少ないマイクロレンズ基板を形成することができる。
【００５１】
これに対して、第２の開口部を形成せずに、エッチングを施した場合、第１の開口部の大きさが微細であるため、エッチング液が形成されつつある凹部内に十分に行き渡らないため、各凹部間での形状のばらつきを抑制するのが困難となり、最終的に得られるマイクロレンズ基板は、輝度ムラや色ムラ等の発生が顕著となる。
本実施形態では、粘着性を有する粘着シート（粘着体）９を用いて、マスク８の初期凹部６１’に対応する部位を除去する。
【００５２】
具体的には、まず、図３（ｄ）に示すように、粘着シート９をマスク８に貼着する。
次に、図４（ｅ）に示すように、粘着シート９をマスク８から徐々に剥がす。これにより、マスク８の基板７と密着している部位は、そのまま基板７上に残り、初期凹部６１’に対応する部位は、粘着シート９とともに除去される。すなわち、初期凹部６１’に対応する部位は、基板７と密着していないので、初期凹部６１’の周縁部に沿って、粘着シート９に貼着された状態で除去される。
これにより、図４（ｆ）に示すように、第２の開口部を有するマスク８が形成される。
【００５３】
本実施形態のように、粘着シート（粘着体）９を用いることにより、より簡便に第２の開口部８２を形成することができるため、各凹部間での形状のばらつきの小さい凹部付き基板６をより容易に製造することができる。
ＪＩＳ  Ｚ  ０２３７に準拠して測定される粘着シート９の粘着力は、マスク８の厚さや構成材料等によって異なるが、１．０〜３．５Ｎ／２５ｍｍであるのが好ましく、１．０〜３．２Ｎ／２５ｍｍであるのがより好ましく、１．２〜２．５Ｎ／２５ｍｍであるのがさらに好ましい。これにより、マスク８の初期凹部６１’に対応する部位をより確実に除去することができるとともに、マスク８の不本意な剥がれ等をより効果的に防止することができる。これに対して、粘着力が前記下限値未満であると、マスク８の厚さや構成材料等によっては、マスク８の初期凹部６１’に対応する部位を十分に除去できない場合がある。一方、粘着力が前記上限値を超えると、マスク８の厚さや構成材料等によっては、マスク８の不本意な剥がれ（マスク８の初期凹部６１’に対応する部位以外の部位の剥がれ）を十分に防止するのが困難となる場合がある。
【００５４】
＜Ａ４＞次に、第２の開口部を介して基板７に対し、さらにエッチングを施す（第２のエッチング工程）。
エッチングが進行すると、図４（ｇ）に示すように、凹部６１が形成される。これにより、凹部付き基板６が形成される。
＜Ａ５＞次に、マスク８を除去する（マスク除去工程）。また、この際、マスク８の除去とともに、裏面保護膜８９も除去することにより、凹部付き基板６が得られる（図４（ｈ）参照）。
マスク８が、前述したような主としてクロムで構成される層と、主として酸化クロムで構成される層とを有する積層体である場合、マスク８の除去は、例えば、硝酸第二セリウムアンモニウムと過塩素酸とを含む混合物を用いたエッチングにより行うことができる。
【００５５】
また、例えば、凹部付き基板６の凹部６１が設けられている面側に、離型処理を施してもよい。これにより、後に詳述するマイクロレンズ基板１の製造方法において、基板本体２が有するマイクロレンズ２１にカケ等の欠陥が生じるのを十分に防止しつつ、凹部付き基板６を容易に取り外すことができる。離型処理としては、アルキルポリシロキサン等のシリコーン系樹脂、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素系樹脂等の離型性を有する物質で構成される被膜の形成、ヘキサメチルジシラザン（［（ＣＨ３）３Ｓｉ］２ＮＨ）等のシリル化剤による表面処理、フッ素系ガスによる表面処理等が挙げられる。
以上により、図１および図２に示すように、基板７上に多数の凹部６１が千鳥状に形成された凹部付き基板６が得られる。
【００５６】
次に、上述した凹部付き基板６を用いて、マイクロレンズ基板１を製造する方法について説明する。
図５、図６は、マイクロレンズ基板の製造方法の一例を示す模式的な縦断面図である。なお、以下の説明では、図５、図６中の下側を「（光の）入射側」、上側を「（光の）出射側」と言う。
【００５７】
＜Ｂ１＞まず、図５（ａ）に示すように、凹部付き基板６の凹部６１が形成された側の面に、流動性を有する状態の樹脂材料２３（例えば、軟化状態の樹脂材料２３、未重合（未硬化）の樹脂材料２３）を付与し、樹脂材料２３を平板１１で押圧する。特に、本実施形態では、凹部付き基板６と、平板１１との間に、スペーサー２０を配した状態で、樹脂材料２３を押圧する。これにより、形成されるマイクロレンズ基板１の厚さをより確実に制御することができ、最終的に得られるマイクロレンズ基板１での、マイクロレンズ２１の焦点の位置をより確実に制御することができ、色ムラ等の不都合の発生をより効果的に防止することができる。
【００５８】
スペーサー２０は、樹脂材料２３（固化後の樹脂材料２３）と同程度の屈折率を有する材料で構成されている。このような材料で構成されたスペーサー２０を用いることにより、凹部付き基板６の凹部６１が形成された部位にスペーサー２０が配された場合であっても、スペーサー２０が得られるマイクロレンズ基板１の光学特性に悪影響を及ぼすのを効果的に防止することができる。これにより、凹部付き基板６の主面（凹部が形成された面側）の有効領域のほぼ全体にわたって、比較的多くのスペーサー２０を配することが可能となり、結果として、凹部付き基板６、平板１１のたわみ等による影響を効果的に排除し、得られるマイクロレンズ基板１の厚さをより確実に制御することができる。
【００５９】
上述したように、スペーサー２０は、樹脂材料２３（固化後の樹脂材料２３）と同程度の屈折率を有する材料で構成されているが、より具体的には、スペーサー２０の構成材料の絶対屈折率と固化後の樹脂材料２３の絶対屈折率との差の絶対値が、０．２０以下であるのが好ましく、０．１０以下であるのがより好ましく、０．０２以下であるのがさらに好ましく、固化後の樹脂材料２３とスペーサー２０とが同一の材料で構成されたものであるのが最も好ましい。
【００６０】
スペーサー２０の形状は、特に限定されないが、略球状、略円柱状であるのが好ましい。スペーサー２０がこのような形状のものである場合、その直径は、１０〜３００μｍであるのが好ましく、３０〜２００μｍであるのがより好ましく、３０〜１７０μｍであるのがさらに好ましい。
なお、上記のようにスペーサー２０を用いる場合、樹脂材料２３を固化する際に、凹部付き基板６と平板１１との間にスペーサー２０が配されていればよく、スペーサー２０を供給するタイミングは特に限定されない。例えば、凹部付き基板６の凹部６１が形成された側の面に、付与する樹脂として予めスペーサー２０が分散された樹脂材料２３を用いてもよいし、凹部付き基板６上にスペーサー２０を配した状態で樹脂材料２３を付与してもよいし、樹脂材料２３の供給後にスペーサー２０を付与してもよい。
また、平板１１は、樹脂材料２３を押圧する側の面に、前述したような離型処理が施されたものであってもよい。これにより、後述する工程において、平板１１を効率良く基板本体２の表面から取り除くことができる。
【００６１】
＜Ｂ２＞次に、樹脂材料２３を固化（ただし、硬化（重合）を含む）させ、その後、平板１１を取り除く（図５（ｂ）参照）。これにより、凹部６１に充填された樹脂で構成されたマイクロレンズ２１（特に、上述したような形状、配列等の条件を満足するマイクロレンズ２１）を備えた基板本体２が得られる。
樹脂材料２３の固化を硬化（重合）により行う場合、その方法としては、例えば、紫外線等の光の照射、電子線の照射、加熱等の方法が挙げられる。
【００６２】
＜Ｂ３＞次に、図５（ｃ）に示すように、基板本体２の出射側表面に、有色のブラックマトリックス形成用材料（遮光膜形成用材料）を付与し、ブラックマトリックス形成用材料で構成された膜３２を形成する（遮光膜形成用材料付与工程）。
ブラックマトリックス形成用材料としては、外光（投影画像を形成する上で好ましくない外光）を吸収する機能を有するものであれば、いかなる材料を用いてもよいが、ブラックマトリックス形成用材料としては、例えば、各種無機材料、各種有機材料、無機材料と有機材料との複合材料等を用いることができ、より具体的には、酸化クロム、クロム、各種顔料、各種染料等を用いることができる。
【００６３】
膜３２は、複数種の材料で構成されたものであってもよく、例えば、主としてクロムで構成された層と、主として酸化クロムで構成された層とを有する積層体であってもよい。膜３２（ブラックマトリックス３）がこのような構成を有するものであると、後述するような方法により、容易かつ確実に開口部３１を形成することができるとともに、ブラックマトリックス３の耐久性を特に優れたものとすることができる。
【００６４】
基板本体２表面へのブラックマトリックス形成用材料の付与方法は、特に限定されないが、例えば、ディップコート、ドクターブレード、スピンコート、刷毛塗り、スプレー塗装、静電塗装、電着塗装、ロールコーター等の各種塗布法、蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法等の気相成膜法、電解めっき、無電解めっき等の湿式めっき法等を適用することができる。特に、ブラックマトリックス３を、主としてクロムで構成された層と、主として酸化クロムで構成された層とを有する積層体として形成する場合、膜３２は、気相成膜法により形成するのが好ましい。また、ブラックマトリックス３を、顔料または染料を含む材料で構成されたもの（特に、顔料、染料に加えて、樹脂材料を含む材料で構成されたもの）として形成する場合、塗布法により形成するのが好ましい。これにより、均一な厚さの膜３２を、容易に形成することができる。
【００６５】
また、ブラックマトリックス３を、顔料または染料を含む材料で構成されたものとして形成する場合、ブラックマトリックス形成用材料は、顔料、染料に加えて、樹脂材料および液性媒体（例えば、溶媒、分散媒として機能する液体）を含むものであるのが好ましい。これにより、均一な厚さの膜３２を、容易かつ確実に形成することができるとともに、形成される膜３２（ブラックマトリックス３）の基板本体２に対する密着性を特に優れたものとすることができる。また、ブラックマトリックス形成用材料が、顔料、染料に加えて、樹脂材料および液性媒体を含む材料で構成されたものであると、後に詳述する開口部形成工程において、膜３２の所定の部位を、容易かつ確実に除去することができ、所望の形状の開口部３１を有するブラックマトリックス３をより確実に形成することができる。
【００６６】
なお、本工程では、後の工程に際して、ブラックマトリックス形成用材料を構成する成分の一部を除去するための処理を施してもよい。例えば、ブラックマトリックス形成用材料が、例えば、液性媒体を含む材料で構成される場合、ブラックマトリックス形成用材料で構成された膜３２から、液性媒体を除去するための処理（例えば、加熱処理、減圧処理等）を施してもよい。
本工程で形成される膜３２の厚さは、通常、また、ブラックマトリックス３の厚さと実質的に同一である。したがって、膜３２の厚さ（平均厚さ）は、０．３〜８．０μｍであるのが好ましく、０．８〜７．０μｍであるのがより好ましく、１．４〜６．０μｍであるのがさらに好ましい。
【００６７】
＜Ｂ４＞次に、図６（ｄ）に示すように、基板本体２を、凹部付き基板６から取り外す。このように、凹部付き基板６を基板本体２から取り外すことにより、取り外された凹部付き基板６を、基板本体２（マイクロレンズ基板１）の製造に繰り返し使用することができ、製造コスト面や製造される基板本体２（マイクロレンズ基板１）の品質の安定性を高める上で有利である。
【００６８】
＜Ｂ５＞次に、図６（ｅ）に示すように、基板本体２に、入射側表面に対して垂直方向のレーザ光Ｌｂを照射する。照射されたレーザ光Ｌｂはマイクロレンズ２１に入射することにより屈折し、集光する。そして、集光されることにより高エネルギになったレーザ光が照射された部位の膜（遮光膜形成用材料で構成された膜）３２が除去され、開口部３１が形成される（図６（ｆ）参照）。これにより、ブラックマトリックス（遮光膜）３を有するマイクロレンズ基板１が得られる。
【００６９】
特に、基板本体２は、凹部付き基板を用いて形成されたものであるので、基板本体２は、各マイクロレンズ２１間での形状のばらつきが小さい。したがって、各マイクロレンズ２１に対応する開口部３１をより確実に形成することができる。
また、このようにマイクロレンズで集光した光（特に、周波数、位相の揃ったレーザ光）を利用することにより、工程数が少なく、簡便な方法で、所望の部位に所望の形状の開口部を有する遮光膜を確実に形成することができる。その結果、マイクロレンズ基板を用いて得られる画像を、光の利用効率に優れたものとするとともに、コントラストに優れたものとすることができる。
【００７０】
また、レーザ光は、一般に、周波数、位相が揃った光であるため、遮光膜形成用材料で構成された膜、マイクロレンズ基板の構成材料に応じて、レーザ光の種類を選択することにより、容易に、基板本体や遮光膜形成用材料で構成された膜の残存させるべき部位に対する悪影響の発生を、より確実に防止することができる。
本工程で用いるレーザ光の種類は、特に限定されないが、例えば、ルビーレーザ、半導体レーザ、ＹＡＧレーザ、フェムト秒レーザ、ガラスレーザ、ＹＶＯ４レーザ、Ｎｅ−Ｈｅレーザ、Ａｒレーザ、ＣＯ２レーザ、エキシマレーザ等が挙げられる。また、各レーザのＳＨＧ、ＴＨＧ、ＦＨＧ等の波長を使っても良い。
なお、上記のような遮光膜形成用材料の付与、レーザ光の照射の一連の処理を、繰り返し行ってもよい。これにより、遮光膜（ブラックマトリックス）をより厚いものとして形成することができ、コントラストの更なる向上を図ることができる。
【００７１】
次に、上述したようなマイクロレンズ基板１を備えた透過型スクリーン１０について説明する。
図７は、図６（ｆ）に示すマイクロレンズ基板を備えた、透過型スクリーンを示す模式的な縦断面図である。
図７に示すように、透過型スクリーン１０は、フレネルレンズ部５と、前述したマイクロレンズ基板１とを備えている。フレネルレンズ部５は、光（画像光）の入射側に設置されており、フレネルレンズ部５を透過した光が、マイクロレンズ基板１に入射する構成になっている。
【００７２】
フレネルレンズ部５は、出射側表面に、ほぼ同心円状に形成されたプリズム形状のフレネルレンズ５１を有している。このフレネルレンズ部５は、投射レンズ（図示せず）からの画像光を屈折させ、マイクロレンズ基板１の主面の垂直方向に平行な平行光Ｌａにするものである。
以上のように構成された透過型スクリーン１０では、投射レンズからの映像光が、フレネルレンズ部５によって屈折し、平行光Ｌａとなる。そして、この平行光Ｌａは、マイクロレンズ基板１のブラックマトリックス３が設けられた面側とは反対の面側からに入射し、各マイクロレンズ２１によって集光し、焦点を結んだ後に拡散する。このとき、マイクロレンズ基板１に入射した光は、十分な透過率でマイクロレンズ基板１を透過する。開口部３１を通過した光は、拡散し、観察者に平面画像として観測される。
この透過型スクリーン１０は、上述したマイクロレンズ基板１を備えているので、色ムラ等の少ない優れた画像を表示することができる。
【００７３】
次に、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８は、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１０とが筐体３４０に配置された構成を有している。
そして、このリア型プロジェクタ３００は、その透過型スクリーン１０として、上述した透過型スクリーン１０を用いているので、表示品質の良い優れたリア型プロジェクタとなる。
【００７４】
以上、本発明のスクリーンの製造方法について、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、本発明のスクリーンの製造方法では、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。
【００７５】
また、前述した実施形態では、第２の開口部を粘着体を用いて形成したが、これに限定されず、例えば、レーザ、水圧、減圧、サンドブラスト等の物理的手段によって形成してもよい。
また、前述した実施形態では、マスクの初期凹部に対応する部位の除去に用いる粘着体としてシート状のものを用いる場合について説明したが、これに限定されず、例えば、図９に示すように、ローラの表面に粘着層（粘着体）９’を設け、該ローラを、マスク８の表面で転動させることにより、マスク８の初期凹部６１’に対応する部位を除去してもよい。これにより、さらに容易にマスク８の初期凹部６１’に対応する部位を除去することができる。
【００７６】
また、前述した実施形態では、スペーサーとして、樹脂（固化後の樹脂）と同程度の屈折率を有するものを用いるものとして説明したが、スペーサーは、実質的に、凹部付き基板の凹部が形成されていない領域のみ（非有効領域）に配されるものである場合、樹脂（固化後の樹脂）と同程度の屈折率を有するものでなくてもよい。また、レンズ基板の製造に際して、上記のようなスペーサーは必ずしも用いなくてもよい。
【００７７】
また、前述した実施形態では、凹部付き基板の表面に樹脂を付与するものとして説明したが、例えば、平板の表面に樹脂を付与し、これを凹部付き基板で押圧することにより、レンズ基板を製造してもよい。
また、前述した実施形態では、マイクロレンズ基板の製造において、凹部付き基板を除去するものとして、凹部付き基板は必ずしも除去しなくてもよい。言い換えると、凹部付き基板は、レンズ基板の一部を構成するものであってもよい。
【００７８】
また、前述した実施形態では、ブラックマトリックスの開口部の形成を、基板本体から凹部付き基板を取り除いた後に行うものとして説明したが、開口部の形成（レーザ光の照射）は、凹部付き基板を取り除く前に行ってもよい。また、遮光膜形成用材料の付与は、凹部付き基板を除去した後に行ってもよい。
また、前述した実施形態では、透過型スクリーンが、マイクロレンズ基板とフレネルレンズとを備えるものとして説明したが、透過型スクリーンは、必ずしも、フレネルレンズを備えたものでなくてもよい。例えば、透過型スクリーンは、実質的に、マイクロレンズ基板のみで構成されたものであってもよい。
【００７９】
また、マイクロレンズ基板、透過型スクリーンは、基板本体を透過した光を拡散させる機能を有する拡散部、拡散板を有するものであってもよい。このような構成であると、例えば、透過型スクリーン、リア型プロジェクタの視野角特性を特に優れたものとすることができる。
また、前述した実施形態では、レンズ基板（マイクロレンズ基板）は、透過型スクリーン、リア型プロジェクタを構成する部材であるものとして説明したが、マイクロレンズ基板の用途は、前記のようなものに限定されず、いかなるものであってもよい。例えば、マイクロレンズ基板は、拡散板、ブラックマトリックススクリーン、投射型表示装置（フロントプロジェクタ）のスクリーン（フロントプロジェクションスクリーン）、投射型表示装置（フロントプロジェクタ）の液晶ライトバルブの構成部材等に適用されるものであってもよい。
【実施例】
【００８０】
［マイクロレンズ基板および透過型スクリーンの作製］
（実施例１）
以下のように、マイクロレンズ形成用の凹部を備えた凹部付き基板を製造した。
まず、基板として、横１．２ｍ×縦０．７ｍ角、厚さ４．８ｍｍのソーダガラス基板（絶対屈折率ｎ２：１．５０）を用意した。
【００８１】
このソーダガラス基板を、４ｗｔ％の一水素二フッ化アンモニウムと、７．３６ｗｔ％の濃硫酸とを含む洗浄液に浸漬して６μｍエッチングを行い、その表面を清浄化した。
その後、純水洗浄およびＮ２ガスを用いた乾燥（純水の除去）を行った。
次に、このソーダガラス基板上に、スパッタリング法にて、酸化クロム／クロム／酸化クロムの積層体（酸化クロムの第１の層にクロムの第２の層と酸化クロムの第３の層とを順に積層した積層体）を形成した。すなわち、ソーダガラス基板の表面に、酸化クロム／クロム／酸化クロムの積層体で構成されたのマスク形成用膜および裏面保護膜を形成した。第１の層の厚さは０．０１μｍ、第２の層の厚さは０．０５μｍ、第３の層の厚さは０．０５μｍであった。
【００８２】
次に、マスク形成用膜に対してレーザ加工を行い、マスク形成用膜の中央部１１３ｃｍ×６５ｃｍの範囲に多数の第１の開口部を形成し、マスクとした。
なお、レーザ加工は、ＹＡＧレーザを用いて、エネルギ強度１ｍＷ、ビーム径３μｍ、走査速度０．１ｍ／秒という条件で行った。
これにより、マスク形成用膜の上記範囲全面に亘って、所定の大きさの第１の開口部が、千鳥状に配されたパターンで形成された。第１の開口部の平均径は２μｍであった。
【００８３】
次に、ソーダガラス基板にウェットエッチングを施した（第１のエッチング工程）。ウェットエッチングは、エッチング液として、４ｗｔ％の一水素二フッ化アンモニウムと、７．３６ｗｔ％の濃硫酸とを含む水溶液を用いた。
次に、ソーダガラス基板にウェットエッチングを施し、初期凹部を形成した（第１のエッチング工程）。
なお、初期凹部の平面視した際の幅（初期凹部の幅）が、形成すべき凹部の平面視した際の幅（凹部の幅）の５０％に達した時点で、一旦エッチングを中断した。
【００８４】
次に、マスクの表面を洗浄・乾燥した。
次に、マスク表面に、粘着シート（住友３Ｍ社製、商品名「メッキテープ＃８５１Ａ」）貼着した。なお、粘着シートの粘着力は、２．０Ｎ／２５ｍｍであった。
次に、貼着した粘着シートを除去するとともに、マスクの初期凹部に対応する部位を除去し、第２の開口部を形成した（開口面積拡大工程）。第２の開口部の径は、４１μｍであった。なお、マスクは、初期凹部の周縁部に沿って除去されていた。
【００８５】
次に、第２の開口部を介してソーダガラス基板に対し、上記と同様にしてウェットエッチングを施した（第２のエッチング工程）。これにより、ソーダガラス基板上に多数の平面視したときの形状が扁平形状（略楕円形状）の凹部（マイクロレンズ形成用凹部）を形成した。形成された多数の凹部は、互いにほぼ同一の形状を有していた。形成された凹部の短軸方向の長さは５４μｍ、長軸方向の長さ（凹部の幅）は８２μｍ、曲率半径は３８μｍ、深さは３８μｍであった。また、凹部が形成されている有効領域における凹部の占有率は１００％であった。
【００８６】
次に、硝酸第二セリウムアンモニウムと過塩素酸との混合物を用いてエッチングすることにより、マスクおよび裏面保護膜を除去した。
次に、純水洗浄およびＮ２ガスを用いた乾燥（純水の除去）を行った。
その後、基板の凹部が形成されている面側に、ヘキサメチルジシラザンによる気相表面処理（シリル化処理）を行い、離型処理部を形成した。
【００８７】
これにより、図２に示すような、ソーダガラス基板上に、マイクロレンズ形成用の多数の凹部が千鳥状に配列された凹部付き基板を得た。得られた凹部付き基板を平面視したときに、凹部が形成されている有効領域において、凹部が占める面積の割合が１００％であった。
次に、凹部付き基板の凹部が形成された側の面に、未重合（未硬化）のアクリル系樹脂（ＰＭＭＡ樹脂（メタクリル樹脂））を付与した。この際、アクリル系樹脂（ＰＭＭＡ樹脂（メタクリル樹脂））の硬化物で構成された略球形状のスペーサー（直径５０μｍ）を、凹部付き基板のほぼ全面に配しておいた。また、スペーサーは、約３個／ｃｍ２の割合で配した。
【００８８】
次に、ソーダガラスで構成された平板で、前記アクリル系樹脂を押圧した。この際、平板とアクリル系樹脂との間に、空気が侵入しないようにした。また、平板としては、アクリル系樹脂を押圧する側の面に、ヘキサメチルジシラザンによる気相表面処理（離型処理）が施されたものを用いた。
その後、１２０℃に加熱することにより、アクリル系樹脂を硬化させ、多数個のマイクロレンズ（平坦部を有さないマイクロレンズ）を備えた基板を得た。得られた基板（硬化後の樹脂）の屈折率ｎ１は、１．５１であった。また、得られた基板の樹脂層（マイクロレンズを除く部分）の厚さは５０μｍであった。また、扁平形状（略楕円形状）のマイクロレンズは、その短軸方向の長さが５４μｍ、長軸方向の長さが８２μｍ、曲率半径が３８μｍ、高さが３８μｍであった。また、マイクロレンズが形成されている有効領域におけるマイクロレンズの占有率は１００％であった。
【００８９】
次に、平板を取り除いた。
次に、基板の出射側（マイクロレンズが形成されている面とは反対側の面）表面に、黒色顔料を含む有色の遮光膜形成用材料を、ロールコーターにより付与した（遮光膜形成用材料付与工程）。遮光膜形成用材料としては、１０ｗｔ％の黒色顔料と、２０ｗｔ％のダンマル樹脂と、７０ｗｔ％のキシレン（液性媒体）とを含む混合物を用いた。
【００９０】
その後、基板に付与された遮光膜形成用材料からキシレンを除去することにより、基板の出射側の全面を被覆する膜を形成した。形成された膜の平均厚さは、５μｍであった。
次に、凹部付き基板を、遮光膜形成用材料が付与された基板から取り外した。これにより、レーザ光は、マイクロレンズにより集光され、前記膜のうち、マイクロレンズの焦点付近の部位のみが選択的に除去され、基板本体上に、多数個の開口部を有するブラックマトリックスが被覆されたマイクロレンズ基板が得られた。開口部は、略円形であり、平均径が２０μｍであった。また、形成されたブラックマトリックスの厚さは、５μｍであった。
以上のようにして製造されたマイクロレンズ基板と、押出成形により作製したフレネルレンズ部とを組み立てることにより、図７に示すような透過型スクリーンを得た。
【００９１】
（実施例２）
粘着シートを、スミロン社製の商品名「スミロンＥ−７５Ｍ」に変更した以外は、前記実施例１と同様にしてマイクロレンズ基板、透過型スクリーンを製造した。なお、粘着体の粘着力は、３．２Ｎ／２５ｍｍであった。
（実施例３）
粘着シートを、図９に示すようなローラ（粘着体を表面に備えたローラ）に変更した以外は、前記実施例と同様にしてマイクロレンズ基板、透過型スクリーンを製造した。なお、粘着体の粘着力は、２．０Ｎ／２５ｍｍであった。
【００９２】
（実施例４）
第１のエッチング工程において、エッチングを、初期凹部の平面視した際の幅が、形成すべき凹部の平面視した際の幅の３０％に達するまで行った以外は、前記実施例１と同様にしてマイクロレンズ基板、透過型スクリーンを製造した。
（実施例５）
第１のエッチング工程において、エッチングを、初期凹部の平面視した際の幅が、形成すべき凹部の平面視した際の幅の７０％に達するまで行った以外は、前記実施例１と同様にしてマイクロレンズ基板、透過型スクリーンを製造した。
【００９３】
（実施例６）
マスク形成用膜として、クロム／酸化クロムの積層体（クロムの外表面側に酸化クロムが積層された積層体）を用いた以外は、前記実施例１と同様にしてマイクロレンズ基板、透過型スクリーンを製造した。なお、クロム層の厚さは０．０３μｍ、酸化クロム層の厚さは０．０１μｍであった。
【００９４】
（実施例７）
凹部付き基板を形成する際の、第１の開口部の径およびピッチ、エッチング液への浸漬時間を調整することにより、凹部付き基板の凹部の形状、配列パターンを表１に示すようなものにした以外は、前記実施例１と同様にしてマイクロレンズ基板、透過型スクリーンを製造した。
【００９５】
（比較例）
以下のように、マイクロレンズ形成用の凹部を備えた凹部付き基板を製造した。
まず、基板として、横１．２ｍ×縦０．７ｍ角、厚さ４．８ｍｍのソーダガラス基板（絶対屈折率ｎ２：１．５０）を用意した。
このソーダガラス基板を、４ｗｔ％の一水素二フッ化アンモニウムと、８ｗｔ％の過酸化水素とを含む洗浄液に浸漬して６μｍエッチングを行い、その表面を清浄化した。
【００９６】
その後、純水洗浄およびＮ２ガスを用いた乾燥（純水の除去）を行った。
次に、このソーダガラス基板上に、スパッタリング法にて、クロム／酸化クロムの積層体（クロムの外表面側に酸化クロムが積層された積層体）を形成した。すなわち、ソーダガラス基板の表面に、クロム／酸化クロムの積層体で構成されたのマスクおよび裏面保護膜を形成した。クロム層の厚さは０．０３μｍ、酸化クロム層の厚さは０．０１μｍであった。
【００９７】
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の範囲に多数の開口部を形成した。
なお、レーザ加工は、ＹＡＧレーザを用いて、エネルギ強度１ｍＷ、ビーム径３μｍ、走査速度０．１ｍ／秒という条件で行った。
これにより、マスクの上記範囲全面に亘って、略円形状の開口部が、千鳥状に配されたパターンで形成された。開口部の平均径は２μｍあった。
【００９８】
次に、ソーダガラス基板にウェットエッチングを施し、ソーダガラス基板上に多数の平面視したときの形状が扁平形状（略楕円形状）の凹部（マイクロレンズ形成用凹部）を形成した。形成された多数の凹部は、形状にばらつきが見られた。形成された凹部の短軸方向の長さは７０μｍ、長軸方向の長さは１０７μｍであった。また、凹部の曲率半径は５３．５μｍで、深さは、５０．０μｍあった。
【００９９】
なお、ウェットエッチングは、エッチング液として、４ｗｔ％の一水素二フッ化アンモニウムと、８ｗｔ％の過酸化水素とを含む水溶液を用い、浸漬時間は２．０時間とした。
次に、硝酸第二セリウムアンモニウムと過塩素酸との混合物を用いてエッチングすることにより、マスクおよび裏面保護膜を除去した。
次に、純水洗浄およびＮ２ガスを用いた乾燥（純水の除去）を行った。
【０１００】
その後、基板の凹部が形成されている面側に、ヘキサメチルジシラザンによる気相表面処理（シリル化処理）を行い、離型処理部を形成した。
これにより、図２に示すような、ソーダガラス基板上に、マイクロレンズ形成用の多数の凹部が千鳥状に配列された凹部付き基板を得た。得られた凹部付き基板を平面視したときに、凹部が形成されている有効領域において、凹部が占める面積の割合が９８％であった。
【０１０１】
次に、凹部付き基板の凹部が形成された側の面に、未重合（未硬化）のアクリル系樹脂（ＰＭＭＡ樹脂（メタクリル樹脂））を付与した。この際、アクリル系樹脂（ＰＭＭＡ樹脂（メタクリル樹脂））の硬化物で構成された略球形状のスペーサー（直径５０μｍ）を、凹部付き基板のほぼ全面に配しておいた。また、スペーサーは、約３個／ｃｍ２の割合で配した。
【０１０２】
次に、ソーダガラスで構成された平板で、前記アクリル系樹脂を押圧した。この際、平板とアクリル系樹脂との間に、空気が侵入しないようにした。また、平板としては、アクリル系樹脂を押圧する側の面に、ヘキサメチルジシラザンによる気相表面処理（離型処理）が施されたものを用いた。
その後、１２０℃に加熱することにより、アクリル系樹脂を硬化させ、基板本体を得た。また、得られた基板本体の樹脂層（マイクロレンズを除く部分）の厚さは８０μｍであった。また、扁平形状（略楕円形状）のマイクロレンズは、その短軸方向の長さ（直径）が７０μｍ、長軸方向の長さが１０７μｍ、曲率半径が５３．５μｍ、高さが５０．０μｍであった。また、マイクロレンズが形成されている有効領域におけるマイクロレンズの占有率は９８％であった。
【０１０３】
次に、平板を取り除いた。
次に、基板本体の出射側（マイクロレンズが形成されている面とは反対側の面）表面に、黒色顔料を含む有色の遮光膜形成用材料を、ロールコーターにより付与した（遮光膜形成用材料付与工程）。遮光膜形成用材料としては、１０ｗｔ％の黒色顔料と、２０ｗｔ％のダンマル樹脂と、７０ｗｔ％のキシレン（液性媒体）とを含む混合物を用いた。
【０１０４】
その後、基板本体に付与された遮光膜形成用材料からキシレンを除去することにより、基板本体の出射側の全面を被覆する膜を形成した。形成された膜の平均厚さは、５μｍであった。
次に、凹部付き基板を、遮光膜形成用材料が付与された基板本体から取り外した。
次に、基板本体のマイクロレンズが形成されている側の面から、基板本体の入射側表面に対して垂直方向のレーザ光を照射した（開口部形成工程）。これにより、レーザ光は、マイクロレンズにより集光され、前記膜のうち、マイクロレンズの焦点付近の部位のみが選択的に除去され、基板本体上に、多数個の開口部を有するブラックマトリックスが被覆されたマイクロレンズ基板が得られた。開口部は、略円形状であり、その平均径が２４μｍであった。また、形成されたブラックマトリックスの厚さは５μｍであった。
【０１０５】
以上のようにして製造されたマイクロレンズ基板と、押出成形により作製したフレネルレンズ部とを組み立てることにより、図７に示すような透過型スクリーンを得た。
前記各実施例および比較例について、凹部付き基板を製造する際に形成された第１の開口部の平均径、初期凹部の幅の形成すべき凹部の幅に対する割合、第２の開口部の径、凹部の長軸方向の長さ、短軸方向の長さ、深さ、曲率半径、配列パターン、製造されたマイクロレンズ基板が有するマイクロレンズの長軸方向の長さ、短軸方向の長さ、高さ、曲率半径、配列パターン等を表１にまとめて示す。
【０１０６】
【表１】
0005464246.tif 000002
【０１０７】
［リア型プロジェクタの作製］
前記各実施例および比較例の透過型スクリーンを用いて、図８に示すようなリア型プロジェクタを、それぞれ作製した。
［エッチングの均一性の評価］
明室において、前記各実施例および比較例のリア型プロジェクションＴＶの透過型スクリーンに白表示を行った。この状態で、透過型スクリーンの中央、右、右上の位置における、透過型スクリーンの面に垂直な方向、および、透過型スクリーンの面に垂直な方向から水平方向について斜め３０°の方向からのスクリーンの明るさ（白輝度）を、輝度計を用いて測定した。垂直な方向の白輝度をａ、斜め３０°の方向の白輝度をｂとし、透過型スクリーンの中央、右、右上のそれぞれの位置におけるａ／ｂを求め、３つの位置の最大値をａ／ｂ（ｍａｘ）、最小値をａ／ｂ（ｍｉｎ）、３つの位置の平均をａ／ｂ（ａｖｅ）とし、以下の下記式（Ｉ）により、エッチングのばらつきの度合いＢを求めた。なお、数値が低いほどばらつきが少ないと言える。評価の際、フレネルレンズによる照度差はあらかじめ測定しておき、それを除外し評価した。すなわち、スクリーンの輝度＝フレネル＋スクリーンの輝度÷フレネル単体の照度とした。
Ｂ＝（ａ／ｂ（ｍａｘ）−ａ／ｂ（ｍｉｎ））／ａ／ｂ（ａｖｅ）×１００  …（Ｉ）
【０１０８】
［色ムラの評価］
前記各実施例および比較例のリア型プロジェクタの透過型スクリーンにサンプル画像を表示させた。表示された画像について、色ムラの発生状況を以下の４段階の基準に従い評価した。
◎：色ムラが全く認められない。
○：色ムラがほとんど認められない。
△：色ムラのうち少なくとも一つがわずかに認められる。
×：色ムラのうち少なくとも一つが顕著に認められる。
これらの結果を表２にまとめて示す。
【０１０９】
【表２】
0005464246.tif 000003
【０１１０】
表２から明らかなように、本発明では、凹部およびマイクロレンズの形状のばらつきが小さかった。また、本発明では、色ムラのない優れた画像を表示することができた。これに対し、比較例では、満足な結果が得られなかった。
【符号の説明】
【０１１１】
１…マイクロレンズ基板  ２…基板本体  ２１…マイクロレンズ  ２３…樹脂材料  ２５…第１の行  ２６…第２の行  ３…ブラックマトリックス（遮光膜）  ３１…開口部  ３２…膜（遮光膜形成用材料で構成された膜）  ４…マスク形成用膜  ５…フレネルレンズ部  ５１…フレネルレンズ  ６…凹部付き基板  ６１２…中心  ６１…凹部  ６１’…初期凹部  ７…基板  ８…マスク  ８１…第１の開口部  ８２…第２の開口部  ８９…裏面保護膜  ９、９’…粘着体  １１…平板  １０…透過型スクリーン  ２０…スペーサー  ３００…リア型プロジェクタ  ３１０…投写光学ユニット  ３２０…導光ミラー  ３４０…筐体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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