(57)【要約】【課題】複数個のマイクロレンズを有し、かつ、隣接するマイクロレンズの間に凹部を有するマイクロレンズ基板の前記凹部に、生産性良く、かつ精確に着色層を形成する方法を提供すること、着色層が精確に設けられたマイクロレンズ基板を生産性良く提供すること、また、該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。【解決手段】マイクロレンズ３−マイクロレンズ３間の凹部３２に着色層形成用液体４２を付与し、その後、当該着色層形成用液体４２を固化させることにより、凹部３２に着色層４を形成する。着色層形成用液体４２としては、主として、分散質が分散媒中に分散されてなる有色の分散液が好適に用いられる。着色層形成用液体４２の２５℃における粘度は５００ｃＰ以下であるのが好ましい。【選択図】  図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数個のマイクロレンズを有するマイクロレンズ基板に着色層を形成する方法であって、
前記マイクロレンズの凸面側に、流動性を有する有色の液体を付与した後、前記液体を固化させ、隣接する前記マイクロレンズの間に形成された凹部に、着色層を形成することを特徴とする着色層の形成方法。
【請求項２】
前記液体の２５℃における粘度は５００ｃＰ以下である請求項１に記載の着色層の形成方法。
【請求項３】
前記液体の付与時における、前記液体の前記マイクロレンズ基板に対する接触角は、９０°未満である請求項１または２に記載の着色層の形成方法。
【請求項４】
５８７．５６ｎｍの波長の光に対する前記液体の光学濃度が前記マイクロレンズの光学濃度よりも高いものである請求項１ないし３のいずれかに記載の着色層の形成方法。
【請求項５】
前記マイクロレンズの有効レンズ領域に相当する部位に付着した前記液体または前記液体の固化物を除去する工程を有する請求項１ないし４のいずれかに記載の着色層の形成方法。
【請求項６】
前記液体の前記マイクロレンズ基板への付与は、スプレー法により行う請求項１ないし５のいずれかに記載の着色層の形成方法。
【請求項７】
前記液体は、溶液または分散液であり、
前記液体の固化は、前記液体から溶媒または分散媒を除去することにより行う請求項１ないし６のいずれかに記載の着色層の形成方法。
【請求項８】
前記液体は、顔料が分散媒中に分散した分散液である請求項１ないし７のいずれかに記載の着色層の形成方法。
【請求項９】
前記顔料の平均粒径は、０．０３〜２０μｍである請求項１ないし８のいずれかに記載の着色層の形成方法。
【請求項１０】
前記マイクロレンズ基板は、前記マイクロレンズが光学的にランダムに形成されたものである請求項１ないし９のいずれかに記載の着色層の形成方法。
【請求項１１】
前記着色層は、前記マイクロレンズ基板に光を入射したときのコントラストを向上させる機能を有するものである請求項１ないし１０のいずれかに記載の着色層の形成方法。
【請求項１２】
請求項１ないし１１のいずれかに記載の方法により着色層が形成されたことを特徴とするマイクロレンズ基板。
【請求項１３】
請求項１２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１４】
光の射出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と、
前記フレネルレンズ部の射出面側に配置された請求項１３に記載のマイクロレンズ基板とを備えたことを特徴とする透過型スクリーン。
【請求項１５】
前記マイクロレンズの直径は１０〜５００μｍである請求項１４に記載の透過型スクリーン。
【請求項１６】
請求項１３ないし１５のいずれか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。
【請求項１７】
投写光学ユニットと、導光ミラーと、請求項１３ないし１６のいずれかに記載の透過型スクリーンとを備えたことを特徴とするリア型プロジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、着色層の形成方法、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】
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いる。
リア型プロジェクタとしては、マイクロレンズを有するレンズ基板（マイクロレンズ基板）を備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。このようなマイクロレンズ基板を備えたリア型プロジェクタにおいては、マイクロレンズの光屈折作用により、スクリーンの上下方向ともに良好な視野角特性が得られるという利点がある。
また、マイクロレンズ基板を備えた装置においては、コントラストの向上、迷光による視認性の低下、表示ムラ、画像ボケ等を防止するために、通常、マイクロレンズ基板にブラックマトリックス（遮光層）が形成されている。
【０００３】
ブラックマトリックスの形成は、通常、レジストを用いたウェットエッチングにより行われている（例えば、特許文献２参照）。すなわち、マイクロレンズ基板のマイクロレンズが設けられている側とは反対側の面に、気相成膜法により薄膜を形成し、次いで、かかる薄膜上に、開口部（前記薄膜のうち、ブラックマトリックスが形成される部位以外の部位）のパターンを有するレジスト層を形成し、次いで、ウェットエッチングを行い前記薄膜に開口部を形成し、次いで、前記レジスト層を除去することにより、ブラックマトリックスが形成される。
【０００４】
しかしながら、このような方法は、多工程で、生産性に劣るという欠点を有している。また、このような方法では、通常、位置合わせが必須となり、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基板に適用するのは困難である。また、リア型プロジェクタ等には、比較的小さい面積のマイクロレンズ基板を、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基板の継ぎ目が出現してしまうという問題があった。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−３０５３１５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）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、複数個のマイクロレンズを有し、かつ、隣接するマイクロレンズの間に凹部を有するマイクロレンズ基板の前記凹部に、生産性良く、かつ精確に着色層を形成する方法を提供すること、着色層が精確に設けられたマイクロレンズ基板を生産性良く提供すること、また、該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。
【０００７】
【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。
本発明の着色層の形成方法は、複数個のマイクロレンズを有するマイクロレンズ基板に着色層を形成する方法であって、
前記マイクロレンズの凸面側に、流動性を有する有色の液体を付与した後、前記液体を固化させ、隣接する前記マイクロレンズの間に形成された凹部に、着色層を形成することを特徴とする。
これにより、着色層が精確に設けられたマイクロレンズ基板を生産性良く提供することができる。
【０００８】
本発明の着色層の形成方法では、前記液体の２５℃における粘度は５００ｃＰ以下であることが好ましい。
これにより、着色層の形成の効率がさらに向上する。
本発明の着色層の形成方法では、前記液体の付与時における、前記液体の前記マイクロレンズ基板に対する接触角は、９０°未満であることが好ましい。
これにより、着色層の形成の効率がさらに向上するとともに、着色層とマイクロレンズ基板との密着性が向上する。
【０００９】
本発明の着色層の形成方法では、５８７．５６ｎｍの波長の光に対する前記液体の光学濃度が前記マイクロレンズの光学濃度よりも高いものであることが好ましい。
これにより、形成される着色層の外光吸収機能を、比較的容易に優れたものとすることができる。
【００１０】
本発明の着色層の形成方法では、前記マイクロレンズの有効レンズ領域に相当する部位に付着した前記液体または前記液体の固化物を除去する工程を有することが好ましい。
これにより、マイクロレンズの光利用効率が向上し、マイクロレンズ基板は、より高い輝度の光を出射することができる。
【００１１】
本発明の着色層の形成方法では、前記液体の前記マイクロレンズ基板への付与は、スプレー法により行うことが好ましい。
これにより、着色層の形成の効率がさらに向上する。
本発明の着色層の形成方法では、前記液体は、溶液または分散液であり、
前記液体の固化は、前記液体から溶媒または分散媒を除去することにより行うことが好ましい。
これにより、着色層の形成の効率がさらに向上する。
【００１２】
本発明の着色層の形成方法では、前記液体は、顔料が分散媒中に分散した分散液であることが好ましい。
これにより、着色層の形成の効率がさらに向上する。
本発明の着色層の形成方法では、前記顔料の平均粒径は、０．０３〜２０μｍであることが好ましい。
これにより、着色層の形成の効率がさらに向上するとともに、着色層とマイクロレンズ基板との密着性が向上する。
【００１３】
本発明の着色層の形成方法では、前記マイクロレンズ基板は、前記マイクロレンズが光学的にランダムに形成されたものであることが好ましい。
このように、本発明では、従来の着色層の形成方法を適用するのが困難な、マイクロレンズがランダムに形成されたマイクロレンズ基板に対しても、効率良く着色層を形成することができる。また、マイクロレンズがランダムに形成されたものであると、例えば、透過型スクリーンに適用した場合に、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。
【００１４】
本発明の着色層の形成方法では、前記着色層は、前記マイクロレンズ基板に光を入射したときのコントラストを向上させる機能を有するものであることが好ましい。
これにより、マイクロレンズ基板を用いて製造される透過型スクリーン、プロジェクタ等において、投射される画像をより優れた画質のものとすることができる。
本発明のマイクロレンズ基板は、本発明の方法により着色層が形成されたことを特徴とする。
これにより、着色層が精確に設けられたマイクロレンズ基板を提供することができる。
【００１５】
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、着色層が精確に設けられたマイクロレンズ基板を備えた透過型スクリーンを提供することができる。
本発明の透過型スクリーンは、光の射出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と、
前記フレネルレンズ部の射出面側に配置された本発明のマイクロレンズ基板とを備えたことを特徴とする。
これにより、適視範囲をスクリーン近傍にすることができる。
本発明の透過型スクリーンでは、前記マイクロレンズの直径は１０〜５００μｍであることが好ましい。
これにより、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高めることができる。
【００１６】
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、着色層が精確に設けられたマイクロレンズ基板を備えたリア型プロジェクタを提供することができる。
本発明のリア型プロジェクタは、投写光学ユニットと、導光ミラーと、本発明の透過型スクリーンとを備えたことを特徴とする。
これにより、着色層が精確に設けられたマイクロレンズ基板を備えたリア型プロジェクタを提供することができる。
【００１７】
【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。
図１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２〜図７は、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８は、マイクロレンズ用凹部付き基板を示す模式的な平面図、図９、図１０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である。
【００１８】
図１に示すように、マイクロレンズ基板１は、樹脂層３１からなる複数のマイクロレンズ３と、マイクロレンズ３−マイクロレンズ３間の凹部に形成された着色層４とを有している。
このマイクロレンズ基板１では、複数のマイクロレンズ３はランダムに配されているが、これに限定されず、規則的に配されたものであってもよい。マイクロレンズ基板１を、例えば、後述するようなスクリーン、リア型プロジェクタに用いるような場合には、マイクロレンズ３はランダムに配されているのが好ましい。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。
【００１９】
本発明のマイクロレンズ基板１は、外光吸収機能（入射した光を吸収する機能）を有する着色層４が、マイクロレンズ３−マイクロレンズ３間に形成された凹部３２に対応するように設けられていることを特徴とする。
これにより、着色層４のない開口４１と、マイクロレンズの有効レンズ領域とがほぼ一致することになる。これにより、マイクロレンズ３の光軸Ｑは、着色層４のない開口４１を通ることになる。したがって、マイクロレンズ基板１では、着色層４と対向する面側から入射した入射光Ｌは、開口４１を通過しつつマイクロレンズ３に入射し、マイクロレンズ３で集光・拡散される。
さらに、外側から入射した光の一部は着色層４に入射し、吸収される。
【００２０】
以下、本発明のマイクロレンズ基板の製造方法（着色層の形成方法）を説明するに先立って、まず、本発明のマイクロレンズ基板の製造に用いるマイクロレンズ用凹部付き基板（凹部付き基板）の製造方法について、図２〜図７を参照しながら説明する。
なお、以下に示す説明では、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）を形成する方法を例に挙げて説明するが、マイクロレンズ用凹部付き基板の製造方法はこれに限定されず、例えば基板の表面に形成されたマスクにフォトリソグラフィ技術等により開口部を形成し、エッチングを行うことで、レンズ用凹部を形成する方法等、いかなるものであってもよい。
【００２１】
本実施形態では、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。
【００２２】
まず、マイクロレンズ用凹部付き基板１０を製造するに際し、基板１１を用意する。
この基板１１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１１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。
【００２３】
基板１１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、ホウケイ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、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１１の厚さは、基板１１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、０．３〜３ｍｍ程度であるのが好ましく、０．５〜２ｍｍ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１０を得ることができる。
【００２４】
＜１＞図２（ａ）に示すように、用意した基板１１の表面に、マスク１２を形成する（マスク形成工程）。また、これとともに、基板１１の裏面（マスク１２を形成する面と反対側の面）に裏面保護層１３を形成する。もちろん、マスク１２および裏面保護層１３は同時に形成することもできる。
マスク１２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１２１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１２は、エッチングレートが、基板１１と略等しいか、または、基板１１に比べて小さくなるように構成されるのが好ましい。
【００２５】
かかる観点からは、このマスク１２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１２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。
【００２６】
マスク１２の形成方法は特に限定されないが、マスク１２をＣｒ、Ａｕ等の金属材料（合金を含む）や金属酸化物（例えば酸化Ｃｒ）から構成する場合、マスク１２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１２をシリコンから構成する場合、マスク１２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。
【００２７】
マスク１２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、後述する初期孔形成工程において初期孔１２１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１１をより確実に保護することができる。また、マスク１２が主として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溶液を用いることができる。一水素二フッ化アンモニウムは４ｗｔ％以下の濃度で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。
【００２８】
マスク１２が主としてＡｕで構成されるものである場合、マスク１２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）２１の衝突の際の衝撃を緩和し、形成される初期孔１２１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１２の厚さは、マスク１２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１２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１２１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１１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１２１を形成するのが困難になるほか、マスク１２の構成材料等によっては、マスク１２の内部応力によりマスク１２が剥がれ易くなる場合がある。
【００２９】
なお、裏面保護層１３は、次工程以降で基板１１の裏面を保護するためのものである。この裏面保護層１３により、基板１１の裏面の侵食、劣化等が好適に防止される。この裏面保護層１３は、例えば、マスク１２と同様の材料で構成されている。このため、裏面保護層１３は、マスク１２の形成と同時に、マスク１２と同様に設けることができる。
【００３０】
＜２＞次に、図２（ｂ）および図３（ｃ）に示すように、マスク１２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１２１を複数形成する（初期孔形成工程）。
初期孔１２１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１２１を形成する場合、比較的大きい面積（マイクロレンズ３を形成すべき領域の面積）の基板１１でも、より短時間で効率良く、初期孔１２１を形成することができる。
【００３１】
また、レーザ光の照射により初期孔１２１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レーザ等が挙げられる。レーザ光の照射により初期孔１２１を形成する場合、形成される初期孔１２１の大きさや、隣接する初期孔１２１同士の間隔等を容易かつ精確に制御することができる。
【００３２】
ここでは、特に、物理的方法としてショットブラストを用いて、マスク１２に初期孔１２１を形成する場合を例に挙げて説明する。
ショットブラストでは、図２（ｂ）に示すように、基板１１のマスク１２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２０から、マスク１２の表面に向けて投射材２１を噴射させることにより、マスク１２に初期孔１２１を形成する。図中矢印Ａ１，Ａ２に示すようにノズル２０を移動させて、マスク１２の全面に亘ってショットブラストを行い、初期孔１２１をマスク１２の全面に亘って形成する。
【００３３】
投射材２１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１２に初期孔１２１を好適に形成することができる。
このような投射材２１の平均径（直径）は、２０〜２００μｍであるのが好ましく、５０〜１００μｍであるのがより好ましい。投射材２１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、投射材同士が吸着して前記上限値を超える大きさの固まりが形成される場合がある。一方、投射材２１の平均径が前記上限値を超えると、形成される初期孔１２１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。
【００３４】
投射材２１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２１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１２に確実に初期孔１２１を形成するのが困難になる場合がある。一方、投射材２１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２１が潰れたり、衝撃により初期孔１２１の形状が歪んでしまったりする可能性がある。
【００３５】
また、投射材２１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２１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１２の全面に亘って偏りなく初期孔１２１を形成するのに時間がかかる。一方、投射材２１の噴射密度が前記上限値を超えると、初期孔１２１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。
このようにショットブラストを行い、図３（ｃ）に示すようにマスク１２に初期孔１２１を形成する。
【００３６】
形成された初期孔１２１は、マスク１２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１２１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１１の表面の平らな面がなくなり、ほぼ隙間なく凹部１４が形成される程度に、小さい穴がある程度の間隔で配されているのが好ましい。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。
【００３７】
具体的には、例えば、形成された初期孔１２１の平面視での形状は、略円形であり、その平均径（直径）は、２〜１０μｍであるのが好ましい。また、初期孔１２１は、マスク１２上に１，０００〜１，０００，０００個／ｃｍ２の割合で形成されているのが好ましく、１０，０００〜５００，０００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１２１の形状は、円形に限定されないことは言うまでもない。
【００３８】
また、マスク１２に初期孔１２１を形成するとき、図３（ｃ）に示すように、マスク１２だけでなく基板１１の表面の一部も同時に除去し、初期凹部１１１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１１１の深さの調整により、凹部１４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１１１の深さは、特に限定されないが、５μｍ以下とするのが好ましく、０．１〜０．５μｍ程度とするのがより好ましい。
【００３９】
以上では、ショットブラストによりマスク１２に初期孔１２１を形成する場合を例に挙げて説明してきたが、マスク１２に初期孔１２１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、例えば、様々な物理的方法やレーザ光の照射等によってマスク１２に初期孔１２１を形成することができる。
形成される初期孔１２１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。
【００４０】
以上の説明では、ショットブラストにより初期孔１２１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１２１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。
【００４１】
プレスにより初期孔１２１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１２に押し当ててマスク１２上を転がすことにより、初期孔１２１を形成することができる。
また、形成されたマスク１２に対して物理的方法またはレーザ光の照射で初期孔１２１を形成するだけでなく、例えば、基板１１にマスク１２を形成する際に、予め基板１１上に所定パターンで異物を配しておき、その上にマスク１２を形成することでマスク１２に積極的に欠陥を形成し、当該欠陥を初期孔１２１としてもよい。
【００４２】
本発明では、凹部付基板の製造方法は特に限定されないが、上記のような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、より簡単かつ安価にマスク１２に所定パターンの開口部（初期孔１２１）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。
【００４３】
＜３＞次に、図３（ｄ）および図４（ｅ）に示すように、マスク１２を用いて基板１１にエッチングを施し、基板１１上に多数の凹部１４を形成する（エッチング工程）。
エッチングの方法は、特に限定されず、例えば、ウェットエッチング、ドライエッチング等が挙げられる。以下の説明では、ウェットエッチングを用いる場合を例に挙げて説明する。
初期孔１２１が形成されたマスク１２で被覆された基板１１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３（ｄ）に示すように、基板１１は、マスク１２が存在しない部分、すなわち初期孔１２１より食刻され、基板１１上に多数の凹部１４を形成される。
【００４４】
また、本実施形態では、工程＜２＞でマスク１２に初期孔１２１を形成した際に、基板１１の表面に初期凹部１１１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１４を好適に形成できる。そして、エッチング液として、例えば、フッ酸またはフッ化物イオン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１１をより選択的に食刻することができ、凹部１４を好適に形成することができる。
【００４５】
マスク１２が主として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が特に好適である。一水素二フッ化アンモニウム溶液は４ｗｔ％以下の濃度で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、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１０を提供することができる。その結果、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等の生産性も向上し、生産コストの更なる低減を図ることができる。
【００４６】
＜４＞次に、図５（ｆ）に示すように、マスク１２を除去する（マスク除去工程）。また、この際、マスク１２の除去とともに、裏面保護層１３も除去する。
マスク１２が主としてＣｒで構成されたものである場合、マスク１２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。
【００４７】
以上により、図５（ｆ）および図８に示すように、基板１１上に多数の凹部１４が形成されたマイクロレンズ用凹部付き基板１０が得られる。なお、ここでは、図８に示すように、基板１１に形成された凹部１４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１４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１２に初期孔１２１を形成し、その後、そのマスク１２を用いてエッチングを行うことにより、基板１１上に所望の凹部１４を形成することができ、凹部１４を備えたマイクロレンズ用凹部付き基板１０を製造することができる。
また、物理的な方法またはレーザ光の照射によりマスク１２に初期孔を形成することで、より簡単かつ安価にマスク１２に所定パターンで開口部（初期孔１２１）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１０を提供することができる。その結果、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等の生産性も向上し、生産コストの更なる低減を図ることができる。
【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。すなわち、大型の基板を製造する場合に、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もできる。
さらに、工程＜４＞でマスク１２を除去した後、基板１１上に新しいマスク１２２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６（ｇ）に示すように、凹部１４が形成された基板１１上に新しいマスク１２２を形成する。マスク１２２は、前述したマスク１２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６（ｈ）に示すように、例えば、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１２２に初期孔１２３を形成する（初期孔形成工程）。このとき、基板１１の表面に初期凹部１１２を形成してもよい。
【００５１】
＜Ｂ３＞その後、図７（ｉ）に示すようにマスク１２２を用いて、前記と同様なエッチングを施し、凹部１４１を形成する（エッチング工程）。
＜Ｂ４＞最後に、図７（ｊ）に示すように、マスク１２２および裏面保護層１３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１１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１４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２１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１２に形成される初期孔１２１の大きさや密度、および基板１１に形成される初期凹部１１１の大きさや深さ等を調整することができる。
【００５３】
また、例えば、１回目の初期孔形成工程および／または２回目以降の初期孔形成工程のうちの少なくとも一回を上述したような物理的方法、レーザ光の照射以外の方法（例えば、フォトリソグラフィ技術を用いた方法等）で、行ってもよい。
また、エッチング工程においてエッチングレートを変えることで、形成される凹部１４の形状を調整することができる。例えば、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１４の形状をそろえて均一なものとすることができる。
【００５４】
また、例えば、１回目のエッチングでは、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、エッチングレートを小さく（大きく）して、凹部１４を形成する本エッチングとしてもよい。
さらに、初期孔１２１の大きさ、初期凹部１１１の大きさや深さ等を変え、さらにエッチングレートを変えることで、形成される凹部１４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、裏面保護層１３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】
以下、マイクロレンズ用凹部付き基板１０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、図９、図１０を参照しながら説明する。
なお、本発明の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（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ：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。
【００５６】
本発明のマイクロレンズ基板は、例えば、以上のようにして製造されたマイクロレンズ用凹部付き基板１０を型として用いた２Ｐ法（フォトポリマゼーション）等により製造することができる。
以下、２Ｐ法によるマイクロレンズ基板（マイクロレンズ３）の製造方法を、図９、図１０を参照しながら説明する。
【００５７】
まず、図９（ａ）に示すように、マイクロレンズ用の凹部１４が形成されたマイクロレンズ用凹部付き基板１０を用意する。本方法では、この凹部１４が形成されたマイクロレンズ用凹部付き基板１０を型として用いる。これら凹部１４に樹脂が充填されることにより、マイクロレンズ３が形成される。なお、凹部１４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１０を、例えば凹部１４が鉛直上方に開放するように設置する。
【００５８】
＜Ｃ１＞次に、凹部１４が形成されたマイクロレンズ用凹部付き基板１０上に、樹脂層３１（マイクロレンズ３）を構成することとなる未硬化の樹脂を供給する。
＜Ｃ２＞次に、かかる樹脂に基板２を接合し、押圧・密着させる。
基板２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。基板２の材料としては、ポリアミド（例：ナイロン６、ナイロン４６、ナイロン６６、ナイロン６１０、ナイロン６１２、ナイロン１１、ナイロン１２、ナイロン６−１２、ナイロン６−６６）、熱可塑性ポリイミド、芳香族ポリエステル等の液晶ポリマー、ポリフェニレンオキシド、ポリフェニレンサルファイド、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体等のポリオレフィン、変性ポリオレフィン、ポリカーボネート、アクリル（メタクリル）、ポリメチルメタクリレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル、ポリエーテル、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド、ポリアセタール等の熱可塑性樹脂、ビスフェノール型、ノボラック型、ナフタレン系等の各種エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、ポリエステル（不飽和ポリエステル）樹脂、ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂、ポリウレタン樹脂等の熱硬化性樹脂等や、これらを主とする共重合体、ブレンド体、ポリマーアロイ等の樹脂材料等が挙げられるが、中でも、アクリル、ポリカーボネートが好ましい。基板２として、アクリル、ポリカーボネートで構成されたものを用いることにより、得られるマイクロレンズ基板１を好適な光学特性を有するものとすることができる。また、アクリル、ポリカーボネートは、比較的安価であり、製造コストの面からも有利である。
【００５９】
＜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９（ｂ）に示すように、樹脂層３１が形成され、また、凹部１４内に充填された樹脂により、マイクロレンズ３が形成される。
＜Ｃ４＞次に、図９（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１０をマイクロレンズ３から取り外す。
＜Ｃ５＞次に、図１０（ｄ）に示すように、例えばマイクロレンズ３が鉛直上方に向くように基板２を設置する。
＜Ｃ６＞次に、マイクロレンズ３−マイクロレンズ３間の凹部３２に、着色層４を形成する。
【００６０】
以下、本発明による着色層の形成方法について説明する。
本発明では、マイクロレンズ３の凸面側、具体的にはマイクロレンズ３−マイクロレンズ３間の凹部３２に、流動性を有する有色の液体（着色層形成用液体４２）を付与した後、液体を固化させる点に特徴を有する。
このように、本発明では、流動性を有する液体を用いることにより、マイクロレンズ基板１を構成するマイクロレンズ３−マイクロレンズ３間の凹部３２に、液体が選択的に流入しやすくなる。
【００６１】
また、流動性を有する液体を用いることにより、マイクロレンズ３−マイクロレンズ３間の凹部３２に流入した液体がメニスカスを形成するため、液体を凹部曲面に好適に付着させることができる。これにより着色層４の形成の効率が向上するとともに、着色層４とマイクロレンズ３を構成する樹脂層３１との密着性が向上する。
【００６２】
本発明で用いる着色層形成用液体４２は、流動性を有し、かつ有色のもの（入射光を吸収し得るもの）であれば、特に限定されず、例えば、溶融状態のもの、溶液状態のもの、分散液状態のもの（例えば、サスペンション、エマルション等）等が挙げられるが、溶液または分散液であるのが好ましい。着色層形成用液体４２が、溶液または分散液であると、マイクロレンズ３−マイクロレンズ３間の凹部３２に着色層形成用液体４２がより選択的に流入しやすくなるとともに、メニスカスを形成して液体を凹部曲面により好適に付着させることができる。これにより着色層４の形成の効率がより向上するとともに、着色層４とマイクロレンズ３を構成する樹脂層３１との密着性がより向上する。また、着色層形成用液体４２が、溶液または分散液であると、着色層形成用液体４２を凹部３２に付与する際に、例えば、熱等によるダメージを、樹脂層３１（特にマイクロレンズ３）に与えることを、より効果的に防止することができる。
本発明で用いる着色層形成用液体４２は、流動性を有し、かつ有色のもの（入射光を吸収し得るもの）であれば、特に限定されないが、以下のような条件を満足するものであるのが好ましい。
【００６３】
［１］着色層形成用液体４２は、適度な粘度を有するものであるのが好ましい。具体的には、着色層形成用液体４２の２５℃における粘度は、５００ｃＰ以下であるのが好ましく、１００ｃＰ以下であるのがより好ましい。着色層形成用液体４２がこのような粘度を有するものであると、着色層の形成の効率は、特に優れたものとなる。これに対し、着色層形成用液体４２の粘度が前記上限値を超えると、着色層形成用液体４２の流動性が低下し、マイクロレンズ３−マイクロレンズ３間の凹部３２に、着色層形成用液体４２を流入させ難くなる。その結果、着色層４の形成の効率が低下し易くなる。また、着色層形成用液体４２が、凹部３２以外の部位、例えばマイクロレンズ３の有効レンズ領域等に残存しやすくなり、着色層４が形成されたマイクロレンズ基板１の光利用効率が低下する傾向を示す。
【００６４】
［２］前記着色層形成用液体４２の付与時における、着色層形成用液体４２のマイクロレンズ３（樹脂層３１）に対する接触角は、９０°未満であるのが好ましく、１〜５０°であるのがより好ましい。着色層形成用液体４２のマイクロレンズ３に対する接触角がこのような範囲の値であると、着色層４の形成の効率がさらに向上するとともに、着色層４とマイクロレンズ３との密着性が向上する。これに対し、着色層形成用液体４２のマイクロレンズ３に対する接触角が９０°以上であると、着色層形成用液体４２の撥水性が大きくなり、マイクロレンズ３−マイクロレンズ３間の凹部３２に、着色層形成用液体４２を流入させ難くなる。その結果、着色層４の形成の効率が低下し易くなる。
【００６５】
［３］前記着色層形成用液体４２の光学濃度は、例えば、５８７．５６ｎｍの波長の光に対して、マイクロレンズ３よりも高いものであるのが好ましい。着色層形成用液体４２の光学濃度（５８７．５６ｎｍの波長の光に対する光学濃度）がマイクロレンズ３の光学濃度（５８７．５６ｎｍの波長の光に対する光学濃度）よりも高いものであると、形成される着色層４に入射する外光をマイクロレンズ３に入射する外光よりも多く吸収することができる。すなわち、着色層４が形成された部位における光の吸収率を、マイクロレンズ３における光の吸収率より高くすることができる。これにより、マイクロレンズ基板１に入射した光のコントラストを向上させることができ（着色層４をブラックマトリックス等として効果的に機能させることができ）、例えば、マイクロレンズ基板１を、後述する透過型スクリーン、リア型プロジェクタの製造に用いた場合等において、投射される画像をより優れた画質のものとすることができる。
ここで、光学濃度は、透明体の色の濃さを数量的に表したものであり、特定の波長の光が強さＩ０［ｃｄ］で物体（着色層形成用液体４２）に入射し、Ｉ［ｃｄ］の強さの光が物体を透過したとき、この波長の光に対する光学濃度は次式のＯＤで表される。
【００６６】
ＯＤ＝ｌｏｇ１０（Ｉ０／Ｉ）
前述したように、本発明で用いる着色層形成用液体４２は、溶融状態のもの、溶液状態のもの、分散液状態のもの（例えば、サスペンション、エマルション等）等、いかなる状態のものであってもよいが、以下、着色層形成用液体４２は、主として、分散質が分散媒中に分散されてなる分散液であるものとして説明する。まず、着色層形成用液体４２の構成成分について説明する。
【００６７】
＜分散媒＞
分散媒は、後述する分散質を分散可能なものであればいかなるものであってもよいが、主として、一般に溶媒として用いられているような材料で構成されたものであるのが好ましい。
このような材料としては、例えば、水、二硫化炭素、四塩化炭素等の無機溶媒や、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、アセトン、ジエチルケトン、メチルイソブチルテトン（ＭＩＢＫ）、メチルイソプロピルケトン（ＭＩＰＫ）、シクロヘキサノン、３−ヘプタノン、４−ヘプタノン等のケトン系溶媒、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、ｉ−ブタノール、ｔ−ブタノール、３−メチル−１−ブタノール、１−ペンタノール、２−ペンタノール、ｎ−ヘキサノール、シクロヘキサノール、１−ヘプタノール、１−オクタノール、２−オクタノール、２−メトキシエタノール、アリルアルコール、フルフリルアルコール、フェノール等のアルコール系溶媒、ジエチルエーテル、ジプロピルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジブチルエーテル、１，２−ジメトキシエタン（ＤＭＥ）、１，４−ジオキサン、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、テトラヒドロピラン（ＴＨＰ）、アニソール、ジエチレングリコールジメチルエーテル（ジグリム）、２−メトキシエタノール等のエーテル系溶媒、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、フェニルセロソルブ等のセロソルブ系溶媒、ヘキサン、ペンタン、ヘプタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、オクタン、ジデカン、メチルシクロヘキセン、イソプレン等の脂肪族炭化水素系溶媒、トルエン、キシレン、ベンゼン、エチルベンゼン、ナフタレン等の芳香族炭化水素系溶媒、ピリジン、ピラジン、フラン、ピロール、チオフェン、２−メチルピリジン、３−メチルピリジン、４−メチルピリジン、フルフリルアルコール等の芳香族複素環化合物系溶媒、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡ）等のアミド系溶媒、ジクロロメタン、クロロホルム、１，２−ジクロロエタン、トリクロロエチレン、クロロベンゼン等のハロゲン化合物系溶媒、アセチルアセトン、酢酸エチル、酢酸メチル、酢酸イソプロピル、酢酸イソブチル、酢酸イソペンチル、クロロ酢酸エチル、クロロ酢酸ブチル、クロロ酢酸イソブチル、ギ酸エチル、ギ酸イソブチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸メチル、安息香酸エチル等のエステル系溶媒、トリメチルアミン、ヘキシルアミン、トリエチルアミン、アニリン等のアミン系溶媒、アクリロニトリル、アセトニトリル等のニトリル系溶媒、ニトロメタン、ニトロエタン等のニトロ系溶媒、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、ブチルアルデヒド、ペンタナール、アクリルアルデヒド等のアルデヒド系溶媒等の有機溶媒等が挙げられ、これらから選択される１種または２種以上を混合したものを用いることができる。
【００６８】
上記の材料の中でも、分散媒としては、主として水および／または水との相溶性に優れる液体で構成されたものであるのが好ましい。これにより、例えば、分散媒中における分散質の分散性を高めることができ、着色層形成用液体４２中における分散質を、粒径が比較的小さく、かつ、大きさのバラツキの少ないものとすることができる。その結果、着色層の形成の効率は、特に優れたものとなる。
【００６９】
また、分散媒の構成材料として複数の成分の混合物を用いる場合、分散媒の構成材料としては、前記混合物を構成する少なくとも２種の成分の間で、共沸混合物（最低沸点共沸混合物）を形成し得るものを用いるのが好ましい。これにより、後述する固化工程等において、分散媒を効率良く除去することが可能となる。また、後述する固化工程等において、比較的低い温度で分散媒を除去することが可能となる。
【００７０】
例えば、水との間で、共沸混合物を形成し得る液体としては、二硫化炭素、四塩化炭素、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、アセトン、シクロヘキサノン、３−ヘプタノン、４−ヘプタノン、エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、ｉ−ブタノール、ｔ−ブタノール、３−メチル−１−ブタノール、１−ペンタノール、２−ペンタノール、ｎ−ヘキサノール、シクロヘキサノール、１−ヘプタノール、１−オクタノール、２−オクタノール、２−メトキシエタノール、アリルアルコール、フルフリルアルコール、フェノール、ジプロピルエーテル、ジブチルエーテル、１，４−ジオキサン、アニソール、２−メトキシエタノール、ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、オクタン、ジデカン、メチルシクロヘキセン、イソプレン、トルエン、ベンゼン、エチルベンゼン、ナフタレン、ピリジン、２−メチルピリジン、３−メチルピリジン、４−メチルピリジン、フルフリルアルコール、クロロホルム、１，２−ジクロロエタン、トリクロロエチレン、クロロベンゼン、アセチルアセトン、酢酸エチル、酢酸メチル、酢酸イソプロピル、酢酸イソブチル、酢酸イソペンチル、クロロ酢酸エチル、クロロ酢酸ブチル、クロロ酢酸イソブチル、ギ酸エチル、ギ酸イソブチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸メチル、安息香酸エチル、トリメチルアミン、ヘキシルアミン、トリエチルアミン、アニリン、アクリロニトリル、アセトニトリル、ニトロメタン、ニトロエタン、アクリルアルデヒド等が挙げられる。
【００７１】
また、分散媒の沸点（雰囲気圧が１気圧での沸点）は、特に限定されないが、１８０℃以下であるのが好ましく、１２０℃以下であるのがより好ましく、４０〜１００℃であるのがさらに好ましい。このように、分散媒の沸点が比較的低いものであると、分散媒を比較的容易に除去することが可能となる。また、分散媒としてこのような材料を用いることにより、最終的に得られる着色層４中における分散媒の残留量を特に少ないものにすることができる。その結果、着色層４中の顔料の割合が高まるため、外光吸収機能を特に優れたものとすることができる。
【００７２】
＜分散質＞
分散質は、通常、主として、着色層形成用液体４２を着色する着色剤から構成される。このような着色剤としては、着色層形成用液体４２を着色することができるもの（マイクロレンズに入射する光を吸収または反射し得るもの）であれば特に限定されるものではないが、例えば、顔料、染料等を使用することができる。このような顔料、染料としては、例えば、カーボンブラック、スピリットブラック、ランプブラック（Ｃ．Ｉ．Ｎｏ．７７２６６）、マグネタイト、チタンブラック、黄鉛、カドミウムイエロー、ミネラルファストイエロー、ネーブルイエロー、ナフトールイエローＳ、ハンザイエローＧ、パーマネントイエローＮＣＧ、クロムイエロー、ベンジジンイエロー、キノリンイエロー、タートラジンレーキ、赤口黄鉛、モリブデンオレンジ、パーマネントオレンジＧＴＲ、ピラゾロンオレンジ、ベンジジンオレンジＧ、カドミウムレッド、パーマネントレッド４Ｒ、ウオッチングレッドカルシウム塩、エオシンレーキ、ブリリアントカーミン３Ｂ、マンガン紫、ファストバイオレットＢ、メチルバイオレットレーキ、紺青、コバルトブルー、アルカリブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、ファーストスカイブルー、インダンスレンブルーＢＣ、群青、アニリンブルー、フタロシアニンブルー、カルコオイルブルー、クロムグリーン、酸化クロム、ピグメントグリーンＢ、マラカイトグリーンレーキ、フタロシアニングリーン、ファイナルイエローグリーンＧ、ローダミン６Ｇ、キナクリドン、ローズベンガル（Ｃ．Ｉ．Ｎｏ．４５４３２）、Ｃ．Ｉ．ダイレクトレッド１、Ｃ．Ｉ．ダイレクトレッド４、Ｃ．Ｉ．アシッドレッド１、Ｃ．Ｉ．ベーシックレッド１、Ｃ．Ｉ．モーダントレッド３０、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド４８：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５７：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１８４、Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー１、Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー２、Ｃ．Ｉ．アシッドブルー９、Ｃ．Ｉ．アシッドブルー１５、Ｃ．Ｉ．ベーシックブルー３、Ｃ．Ｉ．ベーシックブルー５、Ｃ．Ｉ．モーダントブルー７、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー５：１、Ｃ．Ｉ．ダイレクトグリーン６、Ｃ．Ｉ．ベーシックグリーン４、Ｃ．Ｉ．ベーシックグリーン６、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１７、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー９３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー９７、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１８０、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１６２、ニグロシン染料（Ｃ．Ｉ．Ｎｏ．５０４１５Ｂ）、金属錯塩染料、シリカ、酸化アルミニウム、マグネタイト、マグヘマイト、各種フェライト類、酸化第二銅、酸化ニッケル、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化マグネシウム等の金属酸化物や、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉのような磁性金属を含む磁性材料等が挙げられ、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。
【００７３】
上記のような材料の中でも、特に、顔料が好適である。顔料を用いることで、好適かつ簡単に着色層形成用液体４２に着色することができる。また、顔料を用いることで、着色層形成用液体４２の光学濃度を、より好適かつ簡単に高めることができ、最終的に形成される着色層４の外光吸収機能を特に優れたものとすることができる。
【００７４】
また、着色層４に十分な外光吸収機能（入射した光の少なくとも一部を吸収する機能）を付与することができれば、着色層形成用液体４２および形成される着色層４の色は特に限定されず、様々な色とすることができる。その中でも明度の低いものが好ましく、具体的には黒色とすることが特に好ましい。黒色とすることにより、着色層４の外光吸収機能をより完全なものとすることができる。
【００７５】
黒色顔料としては、例えば、ファーネスブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラック等のカーボンブラック（Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック７）類、または銅酸化物、鉄酸化物（Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック１１）、酸化チタン等の金属類、アニリンブラック（Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック１）等の有機顔料が挙げられる。
【００７６】
上述したような黒色顔料を用いる代わりに、カラー顔料を混合することにより黒色を色合成することもできる。カラー顔料としては、例えば、黄色顔料、赤色顔料、青色顔料、緑色顔料等が挙げられる。
黄色顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１（ファストイエローＧ）、３、１２（ジスアゾイエローＡＡＡ）、１３、１４、１７、２４、３４、３５、３７、４２（黄色酸化鉄）、５３、５５、７４、８１、８３（ジスアゾイエローＨＲ）、９５、９７、９８、１００、１０１、１０４、１０８、１０９、１１０、１１７、１２０、１２８、１３８、１５３等が挙げられる。
【００７７】
赤色顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１、２、３、５、１７、２２（ブリリアントファーストスカーレット）、２３、３１、３８、４８：２（パーマネントレッド２Ｂ（Ｂａ））、４８：２（パーマネントレッド２Ｂ（Ｃａ））、４８：３（パーマネントレッド２Ｂ（Ｓｒ））、４８：４（パーマネントレッド２Ｂ（Ｍｎ））、４９：１、５２：２、５３：１、５７：１（ブリリアントカーミン６Ｂ）、６０：１、６３：１、６３：２、６４：１、８１（ローダミン６Ｇレーキ）、８３、８８、１０１（べんがら）、１０４、１０５、１０６、１０８（カドミウムレッド）、１１２、１１４、１２２（キナクリドンマゼンタ）、１２３、１４６、１４９、１６６、１６８、１７０、１７２、１７７、１７８、１７９、１８５、１９０、１９３、２０２、２０９、２１９等が挙げられる。
【００７８】
青色顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１、２、１５（フタロシアニンブルーＲ）、１５：１、１５：２、１５：３（フタロシアニンブルーＧ）、１５：４、１５：６（フタロシアニンブルーＥ）、１６、１７：１、５６、６０、６３等が挙げられる。
緑色顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン１、４、７、８、１０、１７、１８、３６等が挙げられる。
【００７９】
上述したような顔料は、２種類以上を混合して用いたり、異なる色の顔料を混合して用いたりしてもよい。これにより色（色相、彩度、明度等）を調整したり、光学濃度を調整したりすることができる。
また、顔料の粒経は、０．０３〜２０μｍであるのが好ましく、０．１〜１０μｍであるのがより好ましい。粒径が前記上限値を超えると、凹部３２内に顔料が入り込み難くなり、所望の着色層４を形成するのが困難になる場合がある。一方、顔料の粒径が前記下限値未満であると、顔料粒子間での凝集（２次粒子化）が起こり易くなり、結果的に顔料粒子（２次粒子）の平均粒径が前記上限値を超えてしまい易くなり、上記のような不都合を生じる場合がある。
上述したような分散質を分散媒中に分散させる方法としては、特に限定されないが、例えば、超音波分散による方法、ビーズミル、サンドミル、ロールミルなどによる方法等が挙げられる。
【００８０】
＜添加剤＞
なお、着色層形成用液体４２には、マイクロレンズ３上への付与を好適に行なうため、また、安定性の確保等の目的で保湿剤、溶解助剤、浸透制御剤、粘度調整剤、ｐＨ調整剤、溶解助剤、酸化防止剤、防黴剤、腐食防止剤、金属イオン捕獲剤等種々の添加剤を添加することができる。
また、着色層形成用液体４２には、界面活性剤を添加してもよい。界面活性剤を添加することにより、着色層形成用液体４２をマイクロレンズ３上に付与した際の、マイクロレンズ３との接触角を制御することができる。
【００８１】
界面活性剤としては、着色層形成用液体４２と相溶性のよい界面活性剤が好ましく、界面活性剤のなかでも浸透性が高く安定なものがよい。その例としては、両性界面活性剤、非イオン界面活性剤などがあげられる。両性界面活性剤としてはラウリルジメチルアミノ酢酸ベタイン、２−アルキル−Ｎ−カルボキシメチル−Ｎ−ヒドロキシエチルイミダゾリニウムベタイン、ヤシ油脂肪酸アミドプロピルジメチルアミノ酢酸ベタイン、ポリオクチルポリアミノエチルグリシンその他イミダゾリン誘導体などがある。非イオン界面活性剤としては、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンドデシルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルなどのエーテル系、ポリオキシエチレンオレイン酸、ポリオキシエチレンオレイン酸エステル、ポリオキシエチレンジステアリン酸エステル、ソルビタンラウレート、ソルビタンモノステアレート、ソルビタンモノオレエート、ソルビタンセスキオレート、ポリオキシエチレンモノオレエート、ポリオキシエチレンステアレートなどのエステル系、その他フッ素アルキルエステル、パーフルオロアルキルカルボン酸塩などの含フッ素系界面活性剤などが挙げられる。
【００８２】
また、ｐＨ調整剤、溶解助剤あるいは酸化防止剤としては、例えば、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、プロパノールアミン、モルホリンなどのアミン類およびそれらの変成物、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化リチウムなどの無機塩類、水酸化アンモニウム、４級アンモニウム水酸化物（テトラメチルアンモニウムなど）、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸リチウムなどの炭酸塩類その他燐酸塩など、あるいはＮ−メチル−２−ピロリドン、尿素、チオ尿素、テトラメチル尿素などの尿素類、アロハネート、メチルアロハネートなどのアロハネート類、ビウレット、ジメチルビウレット、テトラメチルビウレットなどのビウレット類など、Ｌ−アスコルビン酸およびその塩等が挙げられる。
さらに、粘度調整剤としては、例えば、ロジン類、アルギン酸類、ポリビニルアルコール、ヒドロキシプロピルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、メチルセルロース、ポリアクリル酸塩、ポリビニルピロリドン、アラビアゴムスターチ等が挙げられる。
【００８３】
また、着色層形成用液体４２中には、例えば、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、各種エラストマー等の樹脂成分が含まれていてもよい。これにより、例えば、形成される着色層４の樹脂層３１（凹部３２）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、着色層形成用液体４２は、少なくとも、マイクロレンズ３上に付与した後に固化するものであれば、上述したような溶液、分散液に限定されず、例えば、熱硬化性樹脂を含むものや、マイクロレンズ３上に付与した後に化学反応により固化するもの（例えば、重合反応により高分子化する成分を含むもの等）、室温で固体状態を有する物質を溶融させたもの等を用いてもよい。
本発明では、上述したような着色層形成用液体４２をマイクロレンズ３の凸面側に付与した後、着色層形成用液体４２を固化させることにより着色層４を形成する。
【００８４】
＜Ｃ６−１＞まず、図１０（ｄ）に示すように、着色層形成用液体４２をマイクロレンズ３上に付与する。
マイクロレンズ３上への着色層形成用液体４２の付与方法としては、例えば、スプレーにより着色層形成用液体４２を吹き付ける方法、インクジェットにより着色層形成用液体４２を塗布する方法、マイクロレンズ３が形成された基板を着色層形成用液体４２中に浸漬する方法、シャワーヘッドにより着色層形成用液体４２をシャワーする方法等が挙げられる。
【００８５】
その中でもスプレーにより着色層形成用液体４２を吹き付ける方法が好ましい。この方法によると、マイクロレンズ３−マイクロレンズ３間の凹部３２に効率よく好適に着色層形成用液体４２を付与することができるとともに、大型のマイクロレンズ基板に対する処理も、簡単な構成の装置で容易かつ生産性良くに行うことができる。これにより着色層４が形成されたマイクロレンズ基板１を安価に製造することができる。
【００８６】
＜Ｃ６−２＞次に、図１０（ｅ）に示すように、マイクロレンズ３上に着色層形成用液体４２を付与した後、当該着色層形成用液体４２を固化させる前に、マイクロレンズ３の表面、具体的には、マイクロレンズ３の有効レンズ領域に相当する部位に付着している着色層形成用液体４２またはその固化物を除去する。これにより、マイクロレンズ３の有効レンズ領域に着色層４が形成されてしまい光利用効率が低下するのを防止することができる。その結果、マイクロレンズ３の光利用効率が向上し、マイクロレンズ基板１は、より高い輝度の光を出射することができる。
着色層形成用液体４２の除去方法としては、特に限定されるものではないが、例えば、圧縮空気を吹き付けて着色層形成用液体４２を吹き飛ばす方法、スポンジ、布、不織布等の吸水性を有するものでマイクロレンズ表面をこすり、着色層形成用液体４２を拭き取る方法等が挙げられる。
【００８７】
圧縮空気を吹き付けて着色層形成用液体４２を吹き飛ばす場合、圧縮空気の吹き付け圧は、着色層形成用液体４２の粘度やマイクロレンズ基板に対する接触角にもよるため、特に限定されないが、例えば０．１〜１０ｋｇｆ／ｃｍ２とするのが好ましい。吹き付け圧が前記下限値未満であると、マイクロレンズ表面に付着した着色層形成用液体４２を十分に除去することができない。一方、圧縮空気の吹き付け圧が前記上限値を超えると、マイクロレンズ３−マイクロレンズ３間の凹部３２に付与された、着色層４を形成するのに必要な着色層形成用液体４２まで除去してしまうおそれがある。
【００８８】
＜Ｃ６−３＞次に、図１０（ｆ）に示すように、着色層形成用液体４２を固化させる。
着色層形成用液体４２の固化方法としては、例えば、着色層形成用液体４２から溶媒または分散媒を除去することにより行うことができる。
着色層形成用液体４２から溶媒または分散媒を除去する方法としては、例えば、常温下で放置して自然乾燥させる方法、空気を吹き付けることにより溶媒または分散媒を気化させて除去する方法、加熱することにより溶媒または分散媒を気化させて除去する方法、減圧下で溶媒または分散媒を気化させて除去する方法等が挙げられる。
【００８９】
着色層形成用液体４２の固化方法としては、溶媒または分散媒を除去する方法に限定されない。例えば、分散媒中に化学反応により固化する化合物を混合しておき、当該化合物を化学反応させることにより固化して凹部３２に着色層４を形成してもよい。また、化学反応により、有色の物質（マイクロレンズへの入射光を吸収または反射し得る物質）を生成するような液体を着色層形成用液体４２として用いてもよい。
また、着色剤を熱硬化性樹脂に分散させたものをマイクロレンズ３上に付与し、その後、着色層形成用液体４２を熱硬化させることにより凹部３２に着色層４を形成してもよい。
【００９０】
以上のようにして、着色層形成用液体４２が固化され、マイクロレンズ３−マイクロレンズ３間の凹部３２に着色層４が形成される。
以上のようにして、図１に示したようなマイクロレンズ基板１が得られる。
このように、凹部３２に流動性を有する着色層形成用液体４２を付与した後、液体を固化させて着色層４を形成する本発明では、流動性を有する液体を用いることにより、マイクロレンズ３−マイクロレンズ３間の凹部３２に液体が選択的に流入しやすくなる。また、凹部３２に流入した液体がメニスカスを形成するため、液体を凹部曲面に好適に付着させることができる。これにより着色層４の形成の効率が向上するとともに、着色層４とマイクロレンズ３との密着性が向上する。
【００９１】
また、本発明の方法では、着色層４の形成の際に、マイクロレンズ３との位置合わせの工程が不要となる。しかも位置ずれなく精確に着色層４を形成することができる。これにより簡単かつ安価に着色層４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基板１を提供することができる。
特に、マイクロレンズ３がランダムに形成されたようなマイクロレンズ基板の場合、従来のフォトリソグラフィ技術による方法では、マイクロレンズ３との位置合わせをしつつ着色層４を形成することは非常に困難である。これに対し、本発明の方法では、マイクロレンズ３がランダムに形成されたマイクロレンズ基板に対しても、位置合わせの必要がなく、しかも位置ずれなく精確に着色層４を形成することができる。
【００９２】
さらに、本発明の方法によれば、大型の基板に対する処理も簡単かつ好適に行うことができる。
そして、このようにして得られる本発明のマイクロレンズ基板１では、マイクロレンズ３−マイクロレンズ３間の凹部３２に着色層４が形成されているので、着色層４のない開口４１と、マイクロレンズ３の有効レンズ領域とはほぼ一致することになる。したがって、マイクロレンズ３の光軸Ｑは、着色層４のない開口４１を通ることになる。したがって、マイクロレンズ基板１では、着色層４と対向する面側から入射した入射光Ｌは、開口４１を通過しつつマイクロレンズ３に入射し、マイクロレンズ３で集光・拡散される。
【００９３】
このように、本発明のマイクロレンズ基板１は、複数のマイクロレンズ３を有し、しかも、マイクロレンズ３と着色層４とは位置ずれなく精確に形成されている。したがって、特に着色層４を通過する際の入射光Ｌの減衰が抑制される。すなわち、マイクロレンズ基板１は、高い光の透過率を有し、光利用効率が向上する。その結果、マイクロレンズ基板１は、より高い輝度の光を出射することができる。
【００９４】
さらに、外側から入射した光の一部は着色層４に入射し、吸収される。したがって、入射光Ｌの減衰を抑制することなく、外光を吸収することができる。すなわち、コントラストを改善することができる。また、凹部３２に着色層４を形成することで直進光が低減されるので、視野角を広げることができる。その結果、このマイクロレンズ基板１を例えば後述するような透過型スクリーンやリア型プロジェクタに用いた場合に、表示品質の良い優れた透過型スクリーンやリア型プロジェクタとなる。
【００９５】
特に、マイクロレンズ基板１において、マイクロレンズ３がランダムに配されている場合、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、表示品質の特に優れた透過型スクリーンとなる。
また、本発明では、着色層をマイクロレンズ基板のマイクロレンズが設けられた側の面に形成するため、マイクロレンズ基板の小型化、軽量化、省スペース化にも有利である。
【００９６】
ところで、マイクロレンズ基板の製造過程において、マイクロレンズが好適に形成されなかった部分は、レンズによる集光がなされないため輝点として残ってしまい欠陥となる。マイクロレンズ基板にこのような欠陥がある場合においても、本発明の形成方法は有利である。すなわち、本発明の製造方法では、マイクロレンズ３が好適に形成されなかった部分に着色層形成用液体４２が残存してその部分は着色層４が形成される。このため、この部分では光が遮断されて暗くなるため上記のような輝点の発生を防止することができ、欠陥部位を目立たなくすることができる。その結果、歩留まりが向上し、マイクロレンズ基板１を安価に提供することができる。
【００９７】
また、上述した説明では、マイクロレンズを１面のみに形成した平凸レンズ（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。
例えば、２面にマイクロレンズが形成された両凸レンズを備えたマイクロレンズ基板であってもよい。
【００９８】
次に、図１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１１、図１２を参照しながら説明する。図１１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１２は、図１１に示す透過型スクリーンの分解斜視図である。
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３が形成されたマイクロレンズ基板１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、レンチキュラー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。
【００９９】
マイクロレンズ基板１におけるマイクロレンズ３の直径は、１０〜５００μｍであるのが好ましく、３０〜８０μｍであるのがより好ましく、５０〜６０μｍであるのがさらに好ましい。マイクロレンズ３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３−マイクロレンズ３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、５０〜２００μｍであるのがさらに好ましい。
【０１００】
特に、マイクロレンズ基板１として、マイクロレンズ３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。
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（マイクロレンズアレイ部）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（マイクロレンズアレイ部）の出射面側または入射面側に、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とすることもできる。
【０１０１】
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１３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。
【０１０２】
以上説明したように、本発明では、凹部３２に流動性を有する着色層形成用液体４２を付与した後、液体を固化させて着色層４を形成するので、マイクロレンズ３−マイクロレンズ３間の凹部３２に液体が選択的に流入しやすくなる。また、凹部３２に流入した液体がメニスカスを形成するため、液体を凹部曲面に好適に付着させることができる。これにより着色層４の形成の効率が向上するとともに、着色層４と樹脂層３１（凹部３２）との密着性が向上する。
【０１０３】
また、上述した方法では、着色層４の形成の際に、マイクロレンズ３との位置合わせの工程が不要となる。これにより簡単かつ安価に着色層４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基板１を提供することができる。
特に、マイクロレンズ３がランダムに形成されたようなマイクロレンズ基板の場合、従来のフォトリソグラフィ技術による方法では、マイクロレンズ３との位置合わせをしつつ着色層４を形成することは非常に困難である。これに対し、本発明では、マイクロレンズ３がランダムに形成されたマイクロレンズ基板１に対しても、位置合わせの必要がなく、しかも位置ずれなく精確に着色層４を形成することができる。
【０１０４】
さらに、マイクロレンズ基板１の製造過程において、マイクロレンズ３が好適に形成されなかった部分は、レンズによる集光がなされないため輝点として残ってしまい欠陥となる。本発明の製造方法では、マイクロレンズ３が好適に形成されなかった部分に着色層形成用液体４２が残存してその部分は着色層４が形成される。このため、この部分では光が遮断されて暗くなるため上記のような輝点の発生をなくすことができ、欠陥部位を目立たなくすることができる。その結果、歩留まりが向上し、マイクロレンズ基板１を安価に提供することができる。
さらに、本発明の方法によれば、大型の基板に対する処理も簡単かつ好適に行うことができる。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。
【０１０５】
以上、本発明の着色層の形成方法、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。
【０１０６】
また、前記の説明では、凹部付き基板の製造方法において、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、レンズ用凹部を形成する方法を例に挙げて説明したが、基板の表面に形成されたマスクに、フォトリソグラフィ技術等により開口部を形成し、エッチングを行うことで、レンズ用凹部を形成するものであってもよい。
【０１０７】
また、前記の説明では、初期孔形成工程において、ノズル２０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、前記の説明では、２Ｐ法によりマイクロレンズ基板を製造する方法について説明したが、マイクロレンズは、２Ｐ法以外の方法により製造されるものであってもよい。
【０１０８】
また、前記の説明では、マイクロレンズの有効レンズ領域に付着した着色層形成用液体を、固化する前に除去するものとして説明したが、着色層形成用液体が固化した後、必要に応じて除去するものであってもよい。
また、前記の説明では、マイクロレンズ基板１が備えるマイクロレンズ３として、平凸型のマイクロレンズを例に挙げて説明したが、これに限定されるものではなく、２枚の平凸型のマイクロレンズが平面側を対向させて貼り合せられてなる両凸型のマイクロレンズであってもよい。
【０１０９】
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。
【０１１０】
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（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ：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。
また、表示装置もリアプロジェクション型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。
【０１１１】
【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０．７ｍｍ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、常温の洗浄液（４ｗｔ％の一水素二フッ化アンモニウム水溶液）に浸漬して洗浄を行い、その表面を清浄化した。
【０１１２】
−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、厚さ０．１５μｍのＣｒ／酸化Ｃｒ膜（マスク）を形成した。
−２Ａ−  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、エネルギー強度２ｍＷ、ビーム径５μｍ、照射時間０．１ｍｓという条件で行った。
【０１１３】
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５μｍ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０．１μｍの初期凹部も形成した。
【０１１４】
−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、ソーダ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４ｗｔ％の一水素二フッ化アンモニウム水溶液（常温）を用い、浸漬時間は１２時間とした。
−４Ａ−  次に、無アルカリガラス基板を、硝酸第二セリウムアンモニウムと過塩素酸との混合水溶液に３０分間浸漬し、Ｃｒ／酸化Ｃｒ膜（マスク）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。
以上のようにして製造されたマイクロレンズ用凹部付き基板を用いて、２Ｐ法によりマイクロレンズ基板を作製した。
【０１１５】
−５Ａ−  マイクロレンズ用凹部付き基板を、凹部が鉛直上方に開放するように設置し、未硬化のエポキシ系樹脂を供給するとともに、樹脂上にガラス基板を接合し、押圧・密着させた。
−６Ａ−  次に、前記樹脂を硬化させた。これにより、凹部内に充填された樹脂により、マイクロレンズが形成された。
−７Ａ−  次に、型であるマイクロレンズ用凹部付き基板をマイクロレンズから取り外し、マイクロレンズが鉛直上方に向くようにガラス基板を設置した。
【０１１６】
次に、マイクロレンズ−マイクロレンズ間の凹部に、着色層を形成した。
着色層の形成は、以下のようにして行なった。
−８Ａ−  まず、黒色塗料（タミヤ製タミヤカラーＸＦ１）を水で２倍に希釈して着色層形成用液体（分散液）を調製した。ここで、この黒色塗料はアクリル系塗料である。また、着色層形成用液体の２５℃における粘度は５ｃＰであった。また、着色層形成用液体の、５８７．５６ｎｍの光に対する光学濃度は、２．０であった。また、着色層形成用液体中に含まれる顔料の平均粒径は、５μｍであった。
【０１１７】
−９Ａ−  次に、着色層形成用液体をスプレーすることにより、マイクロレンズ上に、当該着色層形成用液体を塗布した。塗布時における、着色層形成用液体のマイクロレンズに対する接触角は２５°であった。
−１０Ａ−  次に、圧縮空気を基板全体に吹き付けて、マイクロレンズの有効レンズ領域面に付着した着色層形成用液体を除去した。
【０１１８】
−１１Ａ−  次に、マイクロレンズを上方に保持したまま、常温下で１日間放置して乾燥させた。これにより着色層形成用液体中の溶剤または分散媒が除去されて、マイクロレンズ−マイクロレンズ間の凹部に、着色層が形成された。
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るとともに、着色層が形成された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、１１０μｍであった。また、マイクロレンズの、５８７．５６ｎｍの光に対する光学濃度は、０．２であった。
【０１１９】
（比較例）
上記−１Ａ−〜−４Ａ−の工程を行い、実施例１と同様にしてマイクロレンズ用凹部付き基板を得た。
−１Ｂ−  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）硬化型エポキシ系の光学接着剤（屈折率１．５９）を用い、カバーガラスを接合した。
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光学接着剤よりなるマイクロレンズが、硬化した光学接着剤で構成された樹脂層に形成された。
【０１２０】
−２Ｂ−  次に、この接合したカバーガラスを、研削、研磨して、カバーガラスの厚さを５０μｍとした。
−３Ｂ−  次に、このカバーガラス上に、開口が形成されたブラックマトリックスを形成した。これは、次のようにして行った。まず、カバーガラス上に、スパッタリングにより厚さ０．１６μｍのＣｒ膜を成膜した。次に、かかるＣｒ膜上にレジスト膜を形成した。次に、前記アライメントマークを指標として、露光機を用い、ブラックマトリックスパターンの各開口部が各マイクロレンズの光軸に一致するように露光し、前記レジスト膜にブラックマトリックスパターンを形成した。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剥離液としてウェットエッチングを行い、Ｃｒ膜にブラックマトリックスの開口を形成した。次に、前記レジスト膜を除去した。
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るとともに、ブラックマトリックスが形成された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、１１６μｍであった。
【０１２１】
（評価）
マイクロレンズ−マイクロレンズ間の凹部に着色層形成用液体を付与し、当該着色層形成用液体を固化させて着色層を形成した実施例では、ランダムに配されたマイクロレンズに対しても位置ずれなく精確に着色層を形成することができた。また、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。また、本実施例で形成された着色層は、十分な外光吸収機能を有していた。
【０１２２】
一方、フォトリソグラフィ法によりブラックマトリックスを形成した比較例では、ランダムに形成されたマイクロレンズと位置合わせをしつつブラックマトリックスを形成するのは非常に困難であった。また、大型の基板に対する処理も困難であった。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。
そして、前記実施例で得られたマイクロレンズ基板を用いて、図１１、図１２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１３に示すようなリア型プロジェクタを作製した。
【０１２３】
得られたリア型プロジェクタのスクリーンに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、コントラストが向上し、視野角が広がり、さらに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】本発明のマイクロレンズ基板を示す模式的な縦断面図である。
【図２】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】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】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】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】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】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８】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９】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１２】図１１に示す透過型スクリーンの分解斜視図である。
【図１３】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・・・基板  ３・・・マイクロレンズ  ３１・・・樹脂層  ３２・・・凹部  ４・・・着色層  ４１・・・開口  ４２・・・着色層形成用液体  １０・・・マイクロレンズ用凹部付き基板  １１・・・基板１１１、１１２・・・初期凹部  １２、１２２・・・マスク  １２１、１２３・・・初期孔  ２０・・・ノズル  ２１・・・投射材  １３・・・裏面保護層  １４、１４１・・・凹部  ２００・・・透過型スクリーン  ２１０・・・フレネルレンズ部  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Ｑ・・・光軸
【図１】
2004361750.tif 000003
【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】
2004361750.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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