(57)【要約】      （修正有）【課題】  視野角特性に優れたレンズ基板を提供すること、また、このような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】  本発明のレンズ基板は、多数のレンズを有するレンズ基板であって、隣接するレンズの間に、レンズ基板の面方向に対して傾斜している傾斜部を有することを特徴とする。前記傾斜部は、レンズ基板の面方向に対して、５〜７０°の角度で傾斜している。レンズ基板を平面視したときの、前記レンズが形成されている有効領域において、前記レンズが形成されていない非レンズ領域中での前記傾斜部の占有率は、９５％以上である。前記レンズは、マイクロレンズで構成されたものである。【選択図】  図１
2007010802.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数のレンズを有するレンズ基板であって、
隣接するレンズの間に、レンズ基板の面方向に対して傾斜している傾斜部を有することを特徴とするレンズ基板。
【請求項２】
前記傾斜部は、レンズ基板の面方向に対して、５〜７０°の角度で傾斜している請求項１に記載のレンズ基板。
【請求項３】
レンズ基板を平面視したときの、前記レンズが形成されている有効領域において、前記レンズが形成されていない非レンズ領域中での前記傾斜部の占有率は、９５％以上である請求項１または２に記載のレンズ基板。
【請求項４】
前記レンズは、マイクロレンズで構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レンズ基板。
【請求項５】
前記マイクロレンズは、前記レンズ基板を平面視したときの縦幅が横幅よりも小さい扁平形状を有するものである請求項４に記載のレンズ基板。
【請求項６】
レンズ基板は、前記レンズに対応した形状の複数の凹部を有する凹部付き基板を用いて製造されるものである請求項１ないし５のいずれかに記載のレンズ基板。
【請求項７】
前記凹部付き基板は、基板上に、多数の初期孔を有するマスクを形成するマスク形成工程と、
オーバーフローによってエッチング液を循環させつつ、前記エッチング液により、前記マスクが形成された基板をエッチングするエッチング工程とを経て形成されたものである請求項６に記載のレンズ基板。
【請求項８】
前記エッチング液の循環速度が、０．５〜２８ｃｍ／ｍｉｎである請求項６または７に記載のレンズ基板。
【請求項９】
前記凹部付き基板を平面視した際の凹部の幅が４０μｍ以上である請求項６ないし８のいずれかに記載のレンズ基板。
【請求項１０】
前記マスクの平均厚さは、５〜５００ｎｍである請求項６ないし９のいずれかに記載のレンズ基板。
【請求項１１】
前記マスクは、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請求項６ないし１０のいずれかに記載のレンズ基板。
【請求項１２】
請求項１ないし１１のいずれかに記載の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１３】
請求項１２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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、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。
【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。
しかしながら、このようなレンズ基板は、精細に作ることが求められるが、精細に形成した場合であっても、レンズパターンにムラが生じてしまう、すなわち、レンズとレンズとの間のレンズの形成されていない領域（非レンズ領域）が形成されてしまうといった問題があった。このようなムラが、表示画像における輝点として観察され、十分な視野角特性が得られず、また、十分に鮮明な画像を得るのが困難であった。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１３１５０６号公報（特許請求の範囲）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、視野角特性に優れたレンズ基板を提供すること、また、このような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。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明のレンズ基板は、多数のレンズを有するレンズ基板であって、
隣接するレンズの間に、レンズ基板の面方向に対して傾斜している傾斜部を有することを特徴とする。
これにより、傾斜部に入射した光が直進光とならずに分散されるため、表示画像における輝点を少なくすることができる。その結果、このようなレンズ基板を備えた透過型スクリーンは、視野角特性に優れたものとなる。
【０００７】
本発明のレンズ基板では、前記傾斜部は、レンズ基板の面方向に対して、５〜７０°の角度で傾斜していることが好ましい。
これにより、非レンズ領域における直進光を確実に少なくすることができ、表示画像における輝点をより効果的に少なくすることができる。
本発明のレンズ基板では、レンズ基板を平面視したときの、前記レンズが形成されている有効領域において、前記レンズが形成されていない非レンズ領域中での前記傾斜部の占有率は、９５％以上であることが好ましい。
これにより、非レンズ領域において、入射光が直進光として透過するのを効率良く防止することができる。
【０００８】
本発明のレンズ基板では、前記レンズは、マイクロレンズで構成されたものであることが好ましい。
これにより、コントラストに優れた画像が得られるとともに、視野角特性を特に優れたものとすることができる。
本発明のレンズ基板では、前記マイクロレンズは、前記レンズ基板を平面視したときの縦幅が横幅よりも小さい扁平形状を有するものであることが好ましい。
これにより、各方向についての視野角特性を特に優れたものとすることができる。
【０００９】
本発明のレンズ基板は、前記レンズに対応した形状の複数の凹部を有する凹部付き基板を用いて製造されるものであることが好ましい。
これにより、レンズ基板を、より好適な傾斜部を有するものとすることができる。
本発明のレンズ基板では、前記凹部付き基板は、基板上に、多数の初期孔を有するマスクを形成するマスク形成工程と、
オーバーフローによってエッチング液を循環させつつ、前記エッチング液により、前記マスクが形成された基板をエッチングするエッチング工程とを経て形成されたものであることが好ましい。
これにより、レンズ基板を、さらに好適な傾斜部を有するものとすることができる。
【００１０】
本発明のレンズ基板では、前記エッチング液の循環速度が、０．５〜２８ｃｍ／ｍｉｎであることが好ましい。
これにより、レンズ基板を、さらに好適な傾斜部を有するものとすることができる。
本発明のレンズ基板では、前記凹部付き基板を平面視した際の凹部の幅が４０μｍ以上であることが好ましい。
これにより、レンズ基板を、さらに好適な傾斜部を有するものとすることができる。
【００１１】
本発明のレンズ基板では、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、レンズ基板を、さらに好適な傾斜部を有するものとすることができる。
本発明のレンズ基板では、前記マスクは、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ことが好ましい。
これにより、レンズ基板を、さらに好適な傾斜部を有するものとすることができる。
【００１２】
本発明の透過型スクリーンでは、本発明のレンズ基板を備えたことを特徴とする。
これにより、視野角特性に優れた透過型スクリーンを提供することができる。
本発明のリア型プロジェクタでは、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、視野角特性に優れたリア型プロジェクタを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明について、添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
なお、本発明において、「基板」とは、実質的に可撓性を有さない、比較的肉厚の大きいものから、シート状のものや、フィルム状のもの等の含む概念のことを指す。
本発明のレンズ基板の用途は、特に限定されないが、本実施形態では、マイクロレンズ基板を、主に、透過型スクリーン、リア型プロジェクタを構成する部材として用いるものとして説明する。
【００１４】
［マイクロレンズ基板］
まず、本発明のレンズ基板について説明する。
図１は、本発明のレンズ基板の好適な実施形態を示す模式的な縦断面図、図２は、図１に示すレンズ基板の平面図である。なお、以下の説明では、図１中の左側を「（光の）入射側」、右側を「（光の）出射側」と言う。また、本発明においては、特に断りのない限り、「（光の）入射側」、「（光の）出射側」とは、それぞれ、画像光（映像光）を得るための光の「入射側」、「出射側」のことを指し、外光等の「入射側」、「出射側」のことを指すものではない。
【００１５】
マイクロレンズ基板（レンズ基板）１は、後述する透過型スクリーン１０を構成する部材であり、図１に示すように、所定のパターンで配列された複数個の凸状のマイクロレンズ（凸レンズ）２１を備えた基板本体２を備えている。
基板本体２は、通常、透明性を有する材料で構成される。
基板本体２の構成材料は、特に限定されないが、主として樹脂材料で構成され、所定の屈折率を有する透明な材料で構成されている。
【００１６】
基板本体２の具体的な構成材料としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）等のポリオレフィン、環状ポリオレフィン、変性ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、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）、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリ−（４−メチルペンテン−１）、アイオノマー、アクリル系樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ樹脂）、アクリロニトリル−スチレン共重合体（ＡＳ樹脂）、ブタジエン−スチレン共重合体、ポリオキシメチレン、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、エチレン−ビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリシクロヘキサンテレフタレート（ＰＣＴ）等のポリエステル、ポリエーテル、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルイミド、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリフェニレンオキシド、変性ポリフェニレンオキシド、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリアリレート、芳香族ポリエステル（液晶ポリマー）、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、その他フッ素系樹脂、スチレン系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリブタジエン系、トランスポリイソプレン系、フッ素ゴム系、塩素化ポリエチレン系等の各種熱可塑性エラストマー、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル、シリコーン系樹脂、ウレタン系樹脂等、またはこれらを主とする共重合体、ブレンド体、ポリマーアロイ等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて（例えば、ブレンド樹脂、ポリマーアロイ、積層体等として）用いることができる。
【００１７】
基板本体２を構成する樹脂材料（固化した状態の樹脂材料）は、一般に、各種気体（マイクロレンズ基板１が用いられる雰囲気）より大きな絶対屈折率を有するものであるが、絶対屈折率の具体的な値は、１．３５〜２．００であるのが好ましく、１．４０〜１．６０であるのがより好ましく、１．４５〜１．５５であるのがさらに好ましい。樹脂材料の絶対屈折率が前記範囲内の値であると、投影される画像の輝度を十分に高いものとしつつ、視野角特性を特に優れたものとすることができる。
【００１８】
マイクロレンズ基板１は、光の入射する面側に凸面を有する凸レンズとしてのマイクロレンズ２１を複数個備えている。
本実施形態において、マイクロレンズ２１は、マイクロレンズ基板１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。マイクロレンズ２１がこのような形状を有することにより、モアレ等の不都合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。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。また、投影される画像の輝度をより高いものとすることができる。
【００１９】
平面視したときのマイクロレンズ２１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】
平面視したときのマイクロレンズ２１の短軸方向の長さ（マイクロレンズ２１の幅）は、４０μｍ以上であるのが好ましく、４０〜３００μｍ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。マイクロレンズ２１の短軸方向の長さが前記範囲内の値であると、モアレ等の不都合の発生を効果的に防止しつつ、スクリーンに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とともに、マイクロレンズ基板１（透過型スクリーン１０）の生産性をさらに高めることができる。
【００２１】
また、平面視したときのマイクロレンズ２１の長軸方向の長さは、４５〜７５０μｍ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。マイクロレンズ２１の短軸方向の長さが前記範囲内の値であると、モアレ等の不都合の発生を効果的に防止しつつ、スクリーンに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とともに、マイクロレンズ基板１（透過型スクリーン１０）の生産性をさらに高めることができる。
【００２２】
また、マイクロレンズ２１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。マイクロレンズ２１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、マイクロレンズ２１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。
【００２３】
また、マイクロレンズ２１の高さ（凸部としてのマイクロレンズ２１の高さ）は、２〜２３０μｍであるのが好ましく、７〜１４０μｍであるのがより好ましく、１２〜４５μｍであるのがさらに好ましい。マイクロレンズ２１の高さ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。
また、マイクロレンズ２１の高さをＨ［μｍ］、マイクロレンズ２１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。
【００２４】
また、これら複数個のマイクロレンズ２１は、千鳥状（千鳥格子状）に配列している。このようにマイクロレンズ２１が配列することにより、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、マイクロレンズが正方格子状等に配列したものであると、マイクロレンズ２１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、マイクロレンズをランダムに配した場合、マイクロレンズ２１の大きさ等によっては、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を十分に高めるのが困難となり、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。
【００２５】
上記のように、マイクロレンズ２１は、マイクロレンズ基板１を平面視したときに、千鳥格子状に配列しているが、複数のマイクロレンズ２１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、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。
【００２６】
上記のように、マイクロレンズの形状や配列方式、占有率等を厳密に規定することにより、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、図１に示すように、隣接するマイクロレンズ２１同士の間、すなわち、マイクロレンズ２１が形成されていない部位（以下、非レンズ領域ともいう。）には、マイクロレンズ基板１の面方向に対して傾斜している傾斜部２２を有している。
【００２７】
ところで、従来のレンズ基板では、レンズが形成されていない部位に入射した光は、そのまま直進光として観察され、この直進光が、表示画像における輝点として観察され、十分に鮮明な画像を得るのが困難であった。
これに対して、本発明では、レンズが形成されていない部位に、傾斜部が設けられていることにより、傾斜部に入射した光が直進光とならずに分散されるため、表示画像における輝点を少なくすることができる。その結果、このようなレンズ基板を備えた透過型スクリーンは、視野角特性に優れたものとなる。
【００２８】
傾斜部２２は、マイクロレンズ基板１の面方向に対して、５〜７０°の角度で傾斜しているのが好ましく、１０〜５０°の角度で傾斜しているのがより好ましく、２０〜５０°の角度で傾斜しているのがさらに好ましい。また、上記の角度範囲で偏りなくランダムに形成されているのが好ましい。これにより、非レンズ領域における直進光を確実に少なくすることができ、表示画像における輝点をより効果的に少なくすることができる。
【００２９】
マイクロレンズ基板１を平面視したときの、マイクロレンズ２１が形成されている有効領域において、非レンズ領域中での傾斜部２２の占有率は、９５％以上であるのが好ましく、９７％以上であるのがより好ましく、１００％であるのがさらに好ましい。これにより、非レンズ領域において、入射光が直進光として透過するのを効率良く防止することができる。
【００３０】
また、マイクロレンズ基板１を光の入射面側（図２で示した方向）から平面視したときの、マイクロレンズ２１が形成されている有効領域において、マイクロレンズ２１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。マイクロレンズ２１の占有率が９０％以上であると、光利用効率をさらに向上させることができる。なお、マイクロレンズ２１の占有率は、平面視したときのマイクロレンズ２１の中心２１２と、当該マイクロレンズ２１に隣接する、マイクロレンズ２１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、マイクロレンズ２１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）。
【００３１】
マイクロレンズ基板１の光の利用効率（マイクロレンズ基板１の入射面側から入射する光の光量に対する、出射面側から出射する光の光量の割合）は、６０％以上であるのが好ましく、７０％以上であるのがより好ましく、８０〜９５％であるのがさらに好ましい。これにより、全体として高い輝度の画像を投射することができ、得られる画像のコントラストを優れたものとすることができる。
上記のようなマイクロレンズ基板１は、いかなる方法で製造されたものであってもよいが、以下に述べるような方法により、好適に製造することができる。
【００３２】
［マイクロレンズ基板の製造方法］
以下、上述したマイクロレンズ基板の製造方法について説明するが、それに先立ち、上述したマイクロレンズ基板の製造に好適に用いることができる凹部付き基板（マイクロレンズ形成用凹部付き基板）、および、その製造方法について説明する。
図３は、マイクロレンズ基板の製造に用いる凹部付き基板を示す模式的な縦断面図、図４、５は、図３に示す凹部付き基板の製造方法を示す模式的な縦断面図、図６は、エッチング工程において用いられるエッチング装置の概略図である。なお、凹部付き基板の製造においては、実際には基板上に多数の凹部（マイクロレンズ形成用凹部）を形成し、マイクロレンズ基板の製造においては、実際には基板上に多数のマイクロレンズ（凸レンズ）を形成するが、ここでは、説明をわかりやすくするために、その一部分を強調して示した。
【００３３】
凹部付き基板（マイクロレンズ形成用凹部付き基板）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、凹部付き基板６の構成材料としては、ソーダガラス、結晶性ガラス（例えば、ネオセラム等）、無アルカリガラスが好ましい。ソーダガラス、結晶性ガラス、無アルカリガラスは、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。
【００３４】
凹部付き基板（マイクロレンズ形成用凹部付き基板）６は、マイクロレンズ２１の配列方式に対応する方式（転写された位置関係）で配列した、複数個の凹部（マイクロレンズ形成用凹部）６１を備えている。そして、これらの凹部６１は、マイクロレンズ２１が凸部であるのに対し凹部であり、マイクロレンズ２１に対応する形状（転写された形状である以外は実質的に同一の形状）、寸法を有している。
【００３５】
より詳しく説明すると、本実施形態において、凹部（マイクロレンズ形成用凹部）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、モアレ等の不都合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マイクロレンズ基板１の製造に好適に用いることができる。
【００３６】
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。
【００３７】
また、平面視したときの凹部６１の短軸方向の長さ（凹部６１の幅）は、４０μｍ以上であるのが好ましく、４０〜３００μｍ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、モアレ等の不都合の発生を効果的に防止しつつ、スクリーンに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。
【００３８】
また、平面視したときの凹部６１の長軸方向の長さは、４５〜７５０μｍ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の短軸方向の長さが前記範囲内の値であると、モアレ等の不都合の発生を効果的に防止しつつ、スクリーンに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。
【００３９】
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。
【００４０】
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の深さが前記範囲内の値であると、マイクロレンズ基板１における視野角特性を、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Ｄ［μｍ］、凹部６１の短軸方向の長さをＸ［μｍ］としたとき、０．９≦Ｘ／Ｄ≦２．６の関係を満足するのが好ましく、１．０≦Ｘ／Ｄ≦２．２の関係を満足するのがより好ましく、１．２≦Ｘ／Ｄ≦２．０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。
【００４１】
また、これら複数個の凹部６１は、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、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、凹部が正方格子状等に配列したものであると、凹部（マイクロレンズ）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。また、凹部をランダムに配した場合、凹部（マイクロレンズ）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、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。
【００４２】
また、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の行と、それに隣接する第２の行とが、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、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。
【００４３】
また、図３に示すように、隣接する凹部６１同士の間、すなわち、凹部６１が形成されていない部位（以下、非レンズ領域ともいう。）には、凹部付き基板６の面方向に対して傾斜している傾斜部６２を有している。これにより、マイクロレンズ基板１に傾斜部２２を形成することができる。これにより、マイクロレンズ基板１において、傾斜部２２に入射した光が直進光とならずに分散されるため、表示画像における輝点を少なくすることができる。その結果、得られるマイクロレンズ基板１は、優れた視野角特性を有するものとなる。
【００４４】
傾斜部６２は、凹部付き基板６の面方向に対して、５〜７０°の角度で傾斜しているのが好ましく、１０〜５０°の角度で傾斜しているのがより好ましく、２０〜５０°の角度で傾斜しているのがさらに好ましい。これにより、マイクロレンズ基板１において、非レンズ領域における直進光を確実に少なくすることができ、表示画像における輝点をより効果的に少なくすることができる。
【００４５】
マイクロレンズ基板１を平面視したときの、マイクロレンズ２１が形成されている有効領域において、非レンズ領域中での傾斜部２２の占有率は、９５％以上であるのが好ましく、９７％以上であるのがより好ましく、１００％であるのがさらに好ましい。これにより、マイクロレンズ基板１の非レンズ領域において、入射光が直進光として透過するのを効率良く防止することができる。
【００４６】
なお、上記の説明では、凹部６１が、マイクロレンズ２１と、実質的に同一の形状（寸法）、配列方式を有しているものとして説明したが、例えば、基板本体２の構成材料が収縮し易いものである場合（基板本体２を構成する樹脂材料が固化等により収縮する場合）、その収縮率等を考慮し、マイクロレンズ２１と凹部６１とについて、これらの間で、形状（寸法）、占有率等が異なるようにしてもよい。
【００４７】
次に、凹部付き基板の製造方法について、図４〜６を参照しながら説明する。なお、実際には基板上に多数のマイクロレンズ形成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、その一部分を強調して示した。
まず、凹部付き基板６を製造するに際し、基板７を用意する。
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。
【００４８】
＜Ａ１＞用意した基板７の表面に、多数個の初期孔（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（マスキング工程、図４（ａ）、図４（ｂ）参照）。
特に、本実施形態では、まず、図４（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４（ｂ）に示すように、マスク形成用膜４に初期孔８１を形成すること（初期孔形成工程）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。
【００４９】
マスク形成用膜４は、レーザ光の照射等により、後述する初期孔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。
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。
【００５０】
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。
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のものであると、例えば、後述する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。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。
【００５１】
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。
【００５２】
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、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、所望の大きさの初期孔をより高い精度で形成することができる。
【００５３】
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、エッチングに対する耐性を保持しつつ、初期孔の形成が容易になり、初期孔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とともに、傾斜部６２をより確実に形成することができる。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、後述する初期孔形成工程（開口部形成工程）において形成される初期孔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、後述する初期孔形成工程において、貫通する初期孔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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
次に、図４（ｂ）に示すように、マスク形成用膜４に、複数個の初期孔（開口部）８１を形成し、マスク８を得る（初期孔形成工程）。本工程で形成される初期孔８１は、後述する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。
初期孔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初期孔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、初期孔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、レーザ光の照射により初期孔８１を形成する場合、その照射条件を制御することにより、後述するような初期凹部７１を形成することなく初期孔８１のみを形成したり、初期孔８１とともに、形状、大きさ、深さのばらつきの小さい初期凹部７１を、容易かつ確実に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に初期孔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、簡単かつ安価に開口部（初期孔８１）を形成することができる。
【００５７】
また、レーザ光の照射により初期孔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。
【００５８】
マスク形成用膜４に初期孔８１を形成するとき、図４（ｂ）に示すように、マスク形成用膜４だけでなく基板７の表面の一部も同時に除去し、初期凹部７１を形成してもよい。これにより、後述するエッチング工程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７１の深さの調整により、凹部６１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７１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。なお、初期孔８１の形成をレーザの照射により行う場合、初期孔８１とともに形成される複数個の初期凹部７１について、深さのばらつきをより確実に小さくすることができる。これにより、凹部付き基板６を構成する各凹部６１の深さのばらつきも小さくなり、最終的に得られるマイクロレンズ基板１の各マイクロレンズ２１の大きさ、形状のばらつきも小さくなる。その結果、各マイクロレンズ２１の直径、焦点距離、レンズ厚さのばらつきを特に小さくさせることができる。
【００５９】
本工程で形成する初期孔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。初期孔８１の直径が前記範囲内の値であると、後述するエッチング工程において、前述したような形状の凹部６１を確実に形成することができる。ただし、初期孔８１が、略楕円形のように扁平形状のものである場合、短軸方向の長さを、直径の値として代用することができる。すなわち、本工程で形成する初期孔８１が扁平形状のものである場合、初期孔８１の幅（短軸方向の長さ）は、特に限定されないが、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。初期孔８１の幅が前記範囲内の値であると、後述するエッチング工程において、前述したような形状の凹部６１を確実に形成することができる。
【００６０】
また、本工程で形成する初期孔８１が扁平形状のものである場合、初期孔８１の長さ（長軸方向の長さ）は、０．９〜３０μｍであるのが好ましく、１．５〜１５μｍであるのがより好ましく、２．０〜６μｍであるのがさらに好ましい。初期孔８１の長さが前記範囲内の値であると、後述するエッチング工程において、前述したような形状の凹部６１をより確実に形成することができる。
また、マスク形成用膜４に対してレーザ光の照射で初期孔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、当該欠陥を初期孔８１としてもよい。
【００６１】
＜Ａ２＞次に、初期孔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、図５（ｅ）に示すように、基板７上に多数の凹部６１を形成する（エッチング工程）。
本発明者らは、所定の条件でエッチングを施す際に、形成されつつある凹部が所定の大きさとなったときに、マスクの凹部に対応する部位が脱離することを見出し、これを利用することにより、傾斜部を好適に形成することを見出した。
【００６２】
すなわち、所定の条件の下で、エッチングを施すことにより、図４（ｃ）および図４（ｄ）に示すように、凹部６１の形成途中（エッチングの途中）において、形成途中の凹部６１’に対応する部位のマスク８が脱離する。このとき、凹部６１’の周縁部に沿ってきれいに破断せず、凹部６１’の周縁部に存在するマスク８の一部も一緒に脱離する（図４（ｄ）参照）。
【００６３】
そして、図５（ｅ）に示すように、エッチングがさらに進むことにより、この凹部６１’に対応する部位のマスク８とともに脱離した部位に、傾斜部６２が形成される。
エッチングは、エッチング液をオーバーフローによって液循環させつつ、エッチング液９により、マスク８を形成した基板７をエッチングするのが好ましい。これにより、より好適に形成途中の凹部６１’に対応する部位のマスク８が脱離することができるとともに、より確実に傾斜部６２を形成することができる。
【００６４】
このようなエッチングは、例えば、図６に示すようなエッチング装置を用いて行うことができる。
エッチング装置Ｅ１は、図６に示すように、エッチング糟Ｅ１１と、エッチング糟Ｅ１１からオーバーフローした（溢れた）エッチング液９を回収する回収部Ｅ１２と、回収部Ｅ１２に回収されたエッチング液９をエッチング糟Ｅ１１に搬送する搬送路Ｅ１３と、搬送路Ｅ１３の途中に設けられ、エッチング液９の循環速度を制御するポンプＥ１４とを有している。
【００６５】
エッチング装置Ｅ１において、エッチング液９は、図中の矢印で示したように循環する。すなわち、エッチング液９は、エッチング糟Ｅ１１内を上方に向かって移動し、エッチング糟Ｅ１１からオーバーフローしたエッチング液９は回収部Ｅ１２に回収され、回収されたエッチング液９は、ポンプＥ１４により搬送路Ｅ１３を通り、エッチング糟Ｅ１１内に戻される。
【００６６】
エッチング糟Ｅ１１内において、エッチング液９の循環方向は、マスク８が形成された基板７の面方向と略平行な方向となっている。言い換えると、マスク８が形成された基板７は、図６に示すように、エッチング糟Ｅ１１内に、その面方向が、エッチング液９の循環方向と略平行となるように設置される。
なお、エッチング液９の循環は、その循環方向が形成すべき凹部６１の長軸方向となるように行うのが好ましい。これにより、より効率良く傾斜部６２を形成することができる。
【００６７】
エッチング液９の循環速度は、０．５〜２８ｃｍ／ｍｉｎであるのが好ましく、５〜２８ｃｍ／ｍｉｎであるのがより好ましく、１０〜２８ｃｍ／ｍｉｎであるのがさらに好ましい。これにより、より確実に形成途中の凹部６１’に対応する部位のマスク８が脱離することができるとともに、より確実に傾斜部６２を形成することができる。また、エッチング液９の循環の、凹部６１の形状へ与える影響を小さいものとすることができる。その結果、所望の形状で、かつ、各凹部６１間での形状ばらつきの小さい凹部を有する凹部付き基板を形成することができる。これに対して、循環速度が前記下限値未満であると、エッチングの際に、エッチング途中の凹部に対応する部位のマスクを十分に除去することができない場合がある。一方、循環速度が前記上限値を超えると、エッチング液９の流れが、形成される凹部６１の形状に悪影響を及ぼす場合があり、所望の形状の凹部６１を形成することができない場合がある。また、マスク８の一部の脱離（除去）が早期に生じてしまう場合があり、所望の形状の凹部６１を十分に形成できない場合がある。
【００６８】
なお、循環速度とは、オーバーフローするエッチング液の単位時間当たりの量を高さに換算したものである。
さらに、マスク８として、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を用いた場合、エッチング工程において、マスク８のその凹部６１に対応する部位を確実に除去することができるとともに、凹部６１’の周縁部のマスク８の一部を同時に除去することができる。その結果、傾斜部６２をより確実に形成することができる。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
＜Ａ３＞次に、図５（ｆ）に示すように、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。
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。
【００７６】
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。
【００７７】
以上により、図５（ｆ）および図３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。
基板７上に千鳥状に配された複数個の凹部６１を形成する方法は、特に限定されないが、上述したような方法（レーザ光の照射によりマスク形成用膜４に初期孔８１を形成してマスク８を得、その後、そのマスク８を用いてエッチングを行うことにより、基板７上に凹部６１を形成する方法）により形成した場合、以下のような効果が得られる。
【００７８】
すなわち、レーザ光の照射によりマスク形成用膜４に初期孔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開口部を形成する場合に比べて簡単かつ安価に、所定パターンで開口部（初期孔８１）を有するマスクを得ることができる。これにより生産性が向上し、安価に凹部付き基板６を提供することができる。
また、上述したような方法によれば、大型の基板に対する処理も容易に行うことができる。大型の基板を製造する場合に、従来のように複数の基板を貼り合わせる必要がなくなり、貼り合わせの継ぎ目をなくすことができる。これにより高品質で大型の凹部付き基板（マイクロレンズ基板）を簡便な方法で安価に製造することができる。
また、初期孔８１の形成をレーザの照射により行う場合、形成される初期孔８１の形状、大きさ、配列等を、容易かつ確実に管理することができる。
【００７９】
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７は、図１に示す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７中の下側を「（光の）入射側」、上側を「（光の）出射側」と言う。
【００８０】
＜Ｂ１＞まず、図７（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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
＜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７（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。
【００８５】
＜Ｂ３＞次に、凹部付き基板６を取り除く（図７（ｃ）参照）。これにより、マイクロレンズ基板１が得られる。
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８は、図１に示すマイクロレンズ基板を備えた、本発明の透過型スクリーンを示す模式的な縦断面図である。
図８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。
【００８６】
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。
【００８７】
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９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。
以上、本発明のレンズ基板、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、前述したような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。
【００８８】
また、凹部付き基板の製造方法は、前述したような方法に限定されない。例えば、表面を荒らした基板に、マスクを形成し、エッチングを施すことにより、傾斜部を有する凹部付き基板を形成してもよい。これにより、より効率良く凹部付き基板を形成することができる。
また、エッチング工程において、エッチング終了付近で基板を上下に振動させてもよい。これにより、形成されつつある凹部に対応する形状のマスクをより確実に除去できるとともに、凹部の周縁部のマスクの一部もより確実に除去することができる。
【００８９】
また、前述した実施形態では、レンズ基板がマイクロレンズを有するマイクロレンズ基板として説明したが、レンズ基板は、レンチキュラレンズ基板であってもよい。
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。
【００９０】
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、凹部付き基板の製造方法の初期孔形成工程において、初期孔８１とともに、基板７に初期凹部７１を形成するものとして説明したが、このような初期凹部７１は形成されなくてもよい。初期孔８１の形成条件（例えば、レーザのエネルギ強度、ビーム径、照射時間等）を適宜調整することにより、所望の形状の初期凹部７１を形成したり、初期凹部７１が形成されないように初期孔８１のみを選択的に形成することができる。
【００９１】
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。
また、前述した実施形態では、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。
【００９２】
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、本発明の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、本発明の透過型スクリーンは、実質的に、本発明のレンズ基板のみで構成されたものであってもよい。
また、本発明のレンズ基板、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。
【００９３】
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、本発明の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、本発明のレンズ基板は、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】
【００９４】
［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。
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。
【００９５】
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形成用膜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。
【００９６】
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の範囲に多数の初期孔を形成し、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、所定の長さを有する初期孔が、千鳥状に配されたパターンで形成された。初期孔の短軸方向の長さは２μｍであり、長軸方向の長さは２μｍであった。
【００９７】
また、この際、ソーダガラス基板の表面に深さ５０Åの凹部（初期凹部）も形成した。
次に、ソーダガラス基板に、図６に示すようなエッチング装置を用いて、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、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（凹部の幅）は７０μｍ、長軸方向の長さは１０７μｍ、曲率半径は５３．５μｍ、深さは５０μｍであった。また、凹部が形成されていない領域における傾斜部の占有率は１００％であった。
【００９８】
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、７．３６ｗｔ％の濃硫酸とを含む水溶液を用い、エッチング液の循環速度を２０ｃｍ／ｍｉｎとし、浸漬時間を２．５時間とした。なお、エッチング開始から２．０時間後に、マスクの一部（形成途中の凹部に対応する部位）が除去されるのが確認された。
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。
【００９９】
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。
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９７％であった。
【０１００】
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。
【０１０１】
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（直径）が７０μｍ、長軸方向の長さが１０７μｍ、曲率半径が５３．５μｍ、高さが５０μｍであった。また、マイクロレンズが形成されている面側の非レンズ領域における傾斜部の占有率は１００％であった。
次に、平板と凹部付き基板とを取り除き、マイクロレンズ基板を得た。
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８に示すような透過型スクリーンを得た。
【０１０２】
（実施例２〜５）
凹部付き基板を形成する際の、マスクの厚さ、レーザ光の照射条件（形成される初期孔の形状、初期凹部の深さ）、エッチング液の循環速度、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。
【０１０３】
（比較例）
凹部付き基板を形成する際に、エッチング液を循環させないことにより、傾斜部を形成しなかった以外は、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。
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初期孔の形状、初期凹部の深さ、エッチング工程におけるエッチング液の循環速度、製造された凹部付き基板が有する凹部の形状、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形状、配列パターン、傾斜部の角度等を表１、表２にまとめて示す。
【０１０４】
【表１】
2007010802.tif 000003
【０１０５】
［リア型プロジェクタの作製］
前記各実施例および各比較例の透過型スクリーンを用いて、図９に示すようなリア型プロジェクタを、それぞれ作製した。
［コントラストの評価］
前記各実施例および各比較例のリア型プロジェタについて、コントラストの評価を行った。
【０１０６】
コントラスト（ＣＮＴ）として、暗室において４１３ｌｘの全白光が入射した時の白表示の正面輝度（白輝度）ＬＷ［ｃｄ／ｍ２］と、明室において光源を全消灯した時の黒表示の正面輝度の増加量（黒輝度増加量）ＬＢ［ｃｄ／ｍ２］との比ＬＷ／ＬＢを求めた。なお、黒輝度増加量は、暗室の黒表示の輝度に対する増加量をいう。また、明室での測定は、外光照度が約１８５ｌｘの環境下で行った。暗室での測定は、外光照度が０．１ｌｘ以下の環境下で行った。
【０１０７】
［視野角の測定］
前記各実施例および各比較例のリア型プロジェタの透過型スクリーンにサンプル画像を表示させた状態で、鉛直方向および水平方向での視野角の測定を行った。
視野角の測定は、変角光度計（ゴニオフォトメータ）で、１度間隔で測定するという条件で行った。
【０１０８】
［回折光、モアレ、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、回折光、モアレ、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。
◎：回折光、モアレ、色ムラが全く認められない。
○：回折光、モアレ、色ムラがほとんど認められない。
△：回折光、モアレ、色ムラのうち少なくとも一つがわずかに認められる。
×：回折光、モアレ、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】
2007010802.tif 000004
【０１１０】
表２から明らかなように、本発明では、コントラストに優れるとともに、視野角特性にも優れていた。また、本発明では、回折光、モアレ、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。
【図面の簡単な説明】
【０１１１】
【図１】本発明のレンズ基板を示す縦断面図である。
【図２】本発明のレンズ基板の平面図である。
【図３】本発明のレンズ基板の製造に適用される凹部付き基板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を示す模式的な縦断面図である。
【図５】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。
【図６】凹部付き基板の製造工程に用いられるエッチング装置を示す概略図である。
【図７】本発明の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８】図１に示したレンズ基板を備えた、本発明の透過型スクリーンを示す模式的な縦断面図である。
【図９】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】
【０１１２】
１…マイクロレンズ基板  ２…基板本体  ２１…マイクロレンズ  ２１２…中心  ２２…傾斜部  ２３…樹脂材料  ２５…第１の行  ２６…第２の行  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（マイクロレンズ形成用凹部付き基板）  ６１…凹部（マイクロレンズ形成用凹部）  ６１’…凹部（形成途中の凹部）  ６２…傾斜部  ７…基板  ７１…初期凹部  ８…マスク  ８１…初期孔（開口部）  ８９…裏面保護膜  ９…エッチング液  Ｅ１…エッチング装置  Ｅ１１…エッチング糟  Ｅ１２…回収部  Ｅ１３…搬送路  Ｅ１４…ポンプ  １１…平板  １０…透過型スクリーン  ２０…スペーサー  ３…ブラックマトリックス  ３１…開口部  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  ３４０…筐体
【図１】
2007010802.tif 000005
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2007010802.tif 000009
【図６】
2007010802.tif 000010
【図７】
2007010802.tif 000011
【図８】
2007010802.tif 000012
【図９】
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