(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズ曲面を複数有する第１基板と、レンズ曲面を複数有する第２基板とを接合し、前記第１基板が有するレンズ曲面の曲率半径と、前記第２基板が有するレンズ曲面の曲率半径とが異なる両凸レンズよりなるマイクロレンズを複数形成するマイクロレンズ基板の製造方法であって、
前記マイクロレンズ基板の前記マイクロレンズに光を入射させる部分は１種類の透明材料で形成されていることを特徴とするマイクロレンズ基板の製造方法。
【請求項２】
レンズ曲面を複数有する第１基板と、レンズ曲面を複数有する第２基板とを接合し、両凸レンズよりなるマイクロレンズを複数形成するマイクロレンズ基板の製造方法であって、
前記第１基板が有するレンズ曲面の曲率半径と、前記第２基板が有するレンズ曲面の曲率半径とが異なることを特徴とするマイクロレンズ基板の製造方法。
【請求項３】
前記第１基板側から光を入射させるようにマイクロレンズ基板を配置し、
前記第２基板が有するレンズ曲面の曲率半径よりも、前記第１基板が有するレンズ曲面の曲率半径の方が大きくなるように前記マイクロレンズ基板を配置する請求項１又は２に記載のマイクロレンズ基板の製造方法。
【請求項４】
前記第１基板および前記第２基板のレンズ曲面は、マスク層を用いて形成されたものであり、
前記マスク層を利用して、前記マイクロレンズの形成と同時に、前記第１基板および前記第２基板にアライメントマークをそれぞれ形成し、
これらのアライメントマークを用いて、前記第１基板と前記第２基板の位置合わせを行い、前記第１基板と前記第２基板を接合する請求項１ないし３のいずれかに記載のマイクロレンズ基板の製造方法。
【請求項５】
基板上に複数のマイクロレンズが前記基板の両面に設けられた両凸レンズよりなるマイクロレンズ基板であって、
前記マイクロレンズの入射側のレンズ曲面の曲率半径と、前記マイクロレンズの出射側のレンズ曲面の曲率半径とが異なることを特徴とするマイクロレンズ基板。
【請求項６】
前記出射側のレンズ曲面の曲率半径よりも、前記入射側のレンズ曲面の曲率半径の方が大きい請求項５記載のマイクロレンズ基板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マイクロレンズ基板の製造方法、マイクロレンズ基板、電気光学装置、液晶パネル用対向基板、液晶パネル、および投射型表示装置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投射型表示装置が知られている。この投射型表示装置では、その画像形成に主として液晶パネルが用いられている。
【０００３】
このような液晶パネルの中には、光の利用効率を高めるべく、液晶パネルの各画素に対応する位置に、多数の微小なマイクロレンズを設けたものが知られている。かかるマイクロレンズは、通常、液晶パネルが備えるマイクロレンズ基板に形成されている。
【０００４】
図１２は、液晶パネルに用いられるマイクロレンズ基板の従来の構造を示す縦断面図である。
【０００５】
同図に示すように、マイクロレンズ基板９００は、多数の半球状の凹部９０３が設けられたガラス基板９０２と、かかるガラス基板９０２の凹部９０３が設けられた面に樹脂層９０９を介して接合されたカバーガラス９０８とを有しており、また、樹脂層９０９では、凹部９０３内に充填された樹脂によりマイクロレンズ９０４が形成されている。
【０００６】
ところで、近年、液晶パネルは、進歩、発展がめざましく、その高画質化には、目を見張るものがある。
【０００７】
そして、現在、液晶パネルのさらなる高画質化を実現すべく、極めて高いコントラスト比および透過率が得られる液晶パネルの開発が望まれている。
【０００８】
ところが、図１２に示すような構造のマイクロレンズ基板９００では、コントラスト比および透過率を高めることに限界があった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、例えば液晶パネル等に用いた場合に高いコントラスト比および透過率が得られるマイクロレンズ基板の製造方法、マイクロレンズ基板、電気光学装置、液晶パネル用対向基板、液晶パネル、および投射型表示装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明のマイクロレンズ基板の製造方法は、
レンズ曲面を複数有する第１基板と、レンズ曲面を複数有する第２基板とを接合し、両凸レンズよりなるマイクロレンズを複数形成するマイクロレンズ基板の製造方法であって、
前記マイクロレンズ基板の前記マイクロレンズに光を入射させる部分は１種類の透明材料で形成されていることを特徴とする。
【００１１】
また、レンズ曲面を備えた第１の凹部を複数有する第１基板と、レンズ曲面を備えた第２の凹部を複数有する第２基板とを、前記第１の凹部と前記第２の凹部とが対向するように、樹脂を介して接合し、前記第１の基板と前記第２の基板との間に両凸レンズよりなるマイクロレンズを複数形成することを特徴とする。
【００１２】
以下のように形成することにより、より好ましいマイクロレンズを形成することができる。前記第１基板が有するレンズ曲面の曲率半径と、前記第２基板が有するレンズ曲面の曲率半径とが異なる。前記第２基板が有するレンズ曲面の曲率半径よりも、前記第１基板が有するレンズ曲面の曲率半径の方が大きい。前記マイクロレンズの最大厚さが、１０〜１２０μｍである。前記マイクロレンズの焦点距離は、２０〜１０００μｍである。前記第１基板および／または前記第２基板のレンズ曲面が設けられた領域の外側にスペーサーを含む樹脂を設置して、前記第１基板と前記第２基板とを接合する。前記スペーサーは、粒子状である。前記第１基板および前記第２基板には、アライメントマークがそれぞれ設けられ、これらのアライメントマークを用いて、前記第１基板と前記第２基板との位置合わせを行い、前記第１基板と前記第２基板とを接合する。前記第１基板および前記第２基板のレンズ曲面は、マスク層を用いて形成されたものであり、前記第１基板および前記第２基板のアライメントマークは、前記マスク層を利用して形成されたものである。
【００１３】
また、本発明のマイクロレンズ基板は、基板上に複数のマイクロレンズが設けられたマイクロレンズ基板であって、前記マイクロレンズが両凸レンズで構成されていることを特徴とする。表面に凹部が複数設けられた第１基板と、第２基板とが、樹脂層を介して接合されてなり、前記第１基板と前記第２基板との間に、両凸レンズよりなるマイクロレンズが構成されていることを特徴とする。
【００１４】
また、表面に第１の凹部が複数設けられた第１基板と、表面に第２の凹部が複数設けられた第２基板とが、前記第１の凹部と前記第２の凹部とが対向するように、樹脂層を介して接合されてなり、前記第１基板と前記第２基板との間に、両凸レンズよりなるマイクロレンズが構成されていることを特徴とする。
【００１５】
好ましくは、前記マイクロレンズが設けられていない領域の前記樹脂層の厚さが、前記マイクロレンズのコバ厚とほぼ等しい。前記第１基板は、前記第２基板よりも厚い。前記マイクロレンズが設けられた領域の外側に、前記樹脂層の厚みを規定するスペーサーが設けられている。前記スペーサーは、粒子状である。前記マイクロレンズの入射側のレンズ曲面の曲率半径と、前記マイクロレンズの出射側のレンズ曲面の曲率半径とが異なる。前記第１基板側から光を入射させるように使用される場合において、前記マイクロレンズの出射側のレンズ曲面の曲率半径よりも、前記マイクロレンズの入射側のレンズ曲面の曲率半径の方が大きい。前記マイクロレンズの最大厚さが、１０〜１２０μｍである。前記マイクロレンズの焦点距離は、２０〜１０００μｍである。前記マイクロレンズが設けられた領域の外側に、位置合わせの指標となるアライメントマークが設けられている。
【００１６】
尚、アライメントマークの形成は、マイクロレンズと同時に形成することを特徴とする。これにより、両凸レンズの位置合わせが正確にできる。
【００１７】
また、本願発明の液晶パネルは、画素電極を備えた液晶駆動基板と、該液晶駆動基板に接合された液晶パネル用対向基板と、前記液晶駆動基板と前記液晶パネル用対向基板との空隙に封入された液晶とを有することを特徴とする。
【００１８】
好ましくは、前記液晶駆動基板は、マトリックス状に配設された前記画素電極と、前記画素電極に接続された薄膜トランジスタとを有するＴＦＴ基板である。
【００１９】
また、本願発明の投射型表示装置は、液晶パネルを備えたライトバルブを有し、該ライトバルブを少なくとも１個用いて光を変調し、画像を投射することを特徴とする。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明におけるマイクロレンズ用凹部付き基板、マイクロレンズ基板および液晶パネル用対向基板には、個別基板およびウエハーの双方を含むものとする。
【００２１】
本発明者は、上述した限界を克服すべく研究を重ねた結果、図１２に示すような構造のマイクロレンズ基板では、マイクロレンズの縁部近傍で、入射光のマイクロレンズへの入射角が小さくなり、収差（主として球面収差）が大きくなることを突き止めた。このため、図１２に示すような構造のマイクロレンズ基板では、マイクロレンズの縁部近傍に入射した光は、出射光として有効利用されないこととなる。したがって、図１２に示すような構造のマイクロレンズ基板でマイクロレンズの出射光の輝度を高めようとしても、どうしても限界が生じてしまう。これに対し、以下に詳述する本発明によれば、かかる限界を克服できる。
【００２２】
以下、本発明を、添付図面に示す好適実施形態に基づき詳細に説明する。なお、以下の実施形態で示すマイクロレンズ基板は、液晶パネルの構成部材として用いられる場合を例に説明する。
【００２３】
図１は、本発明のマイクロレンズ基板の第１実施形態を示す模式的な縦断面図である。
【００２４】
同図に示すように、本発明のマイクロレンズ基板１Ａは、第１マイクロレンズ用凹部付き基板（第１基板）２と、第２マイクロレンズ用凹部付き基板（第２基板）８と、樹脂層９と、マイクロレンズ４と、スペーサー５とを有している。
【００２５】
第１マイクロレンズ用凹部付き基板２は、第１ガラス基板（第１透明基板）２９に凹曲面（レンズ曲面）を有する複数（多数）の第１凹部（マイクロレンズ用凹部）３１と第１アライメントマーク７１とが形成された構成となっている。
【００２６】
第２マイクロレンズ用凹部付き基板８は、第２ガラス基板（第２透明基板）８９に凹曲面（レンズ曲面）を有する複数（多数）の第２凹部（マイクロレンズ用凹部）３２と第２アライメントマーク７２とが形成された構成となっている。
【００２７】
そして、マイクロレンズ基板１Ａは、第１マイクロレンズ用凹部付き基板２と第２マイクロレンズ用凹部付き基板８とが、第１凹部３１のレンズ光軸と第２凹部３２のレンズ光軸とが２μｍ以内で近接して対向するように、樹脂層（接着剤層）９を介して接合されている。図１３は、第１凹部３１と第２凹部３２のアライメントのずれをＸ軸に取って、このアライメントずれが光の利用効率の低下にどれだけ影響を及ぼしているかを示したものである。ただしをずれ０μｍの時の光の利用効率を１００％として示してある。この図より、第１凹部と第２凹部ずれが２μmを超えると効率が９０％以下まで低下してしまう事が分かる。
【００２８】
また、コントラストもこのずれに大きく影響する。コントラストは液晶面の光の入射角に依存し、この角度が液晶面に対して垂直であると最高のコントラストを得ることができる。
【００２９】
しかし、液晶面に対して入射する角度が、垂直よりずれると、液晶装置におけるコントラストが非常に低くなる。
【００３０】
図１４は実際に第１凹部と第２凹部のずれ寸法とコントラストとの関係を調べた図であるが、ずれが大きくなるほど光が曲げられて液晶に入射するのでコントラスト低下を引き起こす。
【００３１】
たとえば、コントラストが２８０以下のライトバルブをプロジェクターに使用すると黒が薄い灰色に見えてしまい、鮮明な画像を得る事ができなくなるるのである。
【００３２】
以上のように、これら２つの図（図１３及び１４）に示す光の効率低下防止とコントラスト低下防止の観点から第１凹部３１と第２凹部３２とが両者のレンズ光軸が２μｍ以内で近接して対向する構成をとっているのである。
【００３３】
さらにマイクロレンズ基板１Ａでは、第１マイクロレンズ用凹部付き基板２と第２マイクロレンズ用凹部付き基板８との間に、第１凹部３１と第２凹部３２との間に充填された樹脂で、両凸レンズよりなるマイクロレンズ４が構成されている。
【００３４】
マイクロレンズ基板１Ａは、有効レンズ領域９９と非有効レンズ領域１００からなる２つの領域を有している。有効レンズ領域９９とは、第１凹部３１および第２凹部３２内に充填される樹脂により形成されるマイクロレンズ４が、使用時にマイクロレンズとして有効に用いられる領域をいう。
【００３５】
一方、非有効レンズ領域１００とは、有効レンズ領域９９以外の領域をいう。
【００３６】
このようなマイクロレンズ基板１Ａは、例えば、第１マイクロレンズ用凹部付き基板２側から光Ｌを入射させ、第２マイクロレンズ用凹部付き基板８側から光Ｌを出射させて、使用される。
【００３７】
このようなマイクロレンズ基板１Ａでは、第１マイクロレンズ用凹部付き基板２の厚さＴ１が、第２マイクロレンズ用凹部付き基板８の厚さＴ２よりも厚いものとなっている。
【００３８】
また、マイクロレンズ基板１Ａでは、マイクロレンズ４の入射側のレンズ曲面の曲率半径Ｒ１は、出射側のレンズ曲面の曲率半径Ｒ２よりも大きなものとなっている。すなわち、マイクロレンズ基板１Ａでは、第１凹部３１の曲率半径は、第２凹部の曲率半径よりも大きなものとなっている。
【００３９】
さらには、マイクロレンズ基板１Ａでは、第１マイクロレンズ用凹部付き基板２と第２マイクロレンズ用凹部付き基板８の互いに対向する端面間の距離（マイクロレンズ４が形成されていない部分の樹脂層９の厚さ）が、マイクロレンズ４のコバ厚とほぼ一致・対応している。
【００４０】
本発明のマイクロレンズ基板１Ａのように、マイクロレンズ４を凸レンズで構成すると、マイクロレンズ４の収差（特に球面収差）が低減する。このため、マイクロレンズ４の中心部近傍はもちろんのこと、マイクロレンズ４の縁部近傍に入射した入射光Ｌも、マイクロレンズ４で好適に集光されるようになる。つまり、マイクロレンズ４の光利用効率は高い。したがって、マイクロレンズ基板１Ａは、高い輝度を有する出射光Ｌを出射することができる。
【００４１】
例えば、レンズパワーを高めるために、凸形状のマイクロレンズが設けられた基板を２枚、凸部と凸部とが互いに対向するように接合することにより、半球状の平凸レンズ２個で構成されたレンズ系を基板に設けることが考えられる。しかし、このようなレンズ系では、マイクロレンズの収差を十分に改善することができない。これに対して、本発明のマイクロレンズ基板１Ａのように、マイクロレンズ４を凸レンズで構成すると、マイクロレンズ４の収差を好適に低減できる。
【００４２】
特に、図１に示すマイクロレンズ基板１Ａのように、マイクロレンズ４の入射側のレンズ曲面の曲率半径Ｒ１が出射側のレンズ曲面の曲率半径Ｒ２よりも大きいと、マイクロレンズ４の収差（特に球面収差）が極めて小さなものとなる。したがって、図１に示すマイクロレンズ４では、マイクロレンズ４の光軸から大幅にずれた方向に、出射光が出射することが極めて好適に防止される。ゆえに、マイクロレンズ４の光利用効率は、非常に高い。このため、マイクロレンズ基板１Ａは、極めて高い輝度を有する出射光Ｌを、出射することができる。
【００４３】
しかも、マイクロレンズ４の収差が低減されると、マイクロレンズ４の光軸から大幅にずれた方向に出射光が出射することが好適に防止されるようになる。このため、マイクロレンズ基板１Ａを液晶パネルに用いると、マイクロレンズ４を通過した出射光が隣接する画素内に入射することが、好適に防止されるようになる。すなわち、画素間でクロストークが防止されるようになる。したがって、本発明のマイクロレンズ基板１Ａを備えた液晶パネルを用いて画像を形成すると、黒色の輝度が極めて低いものとなる。
【００４４】
本発明のマイクロレンズ基板１Ａはこのような利点を有しているので、マイクロレンズ基板１Ａを備えた液晶パネルを用いて画像を形成すると、黒色はより暗く、白色はより明るくなる。したがって、本発明のマイクロレンズ基板１Ａを備えた液晶パネルでは、高いコントラスト比が得られ、より美しい画像を形成することが可能となる。
【００４５】
また、図１に示すマイクロレンズ基板１Ａのように、第１マイクロレンズ用凹部付き基板２の厚さＴ１が第２マイクロレンズ用凹部付き基板８の厚さＴ２よりも厚いと、マイクロレンズ４の出射光Ｌの焦点を第２マイクロレンズ用凹部付き基板８の表面付近に設定することが容易となる。このため、後述するように、マイクロレンズ基板１Ａ上にブラックマトリックスを形成しても、出射光Ｌの輝度が大幅に低下することを、容易に防止できる。
【００４６】
さらには、図１に示すマイクロレンズ基板１Ａのように、第１マイクロレンズ用凹部付き基板２と第２マイクロレンズ用凹部付き基板８との間に設けられた樹脂がマイクロレンズ４を構成していると、すなわち、第１凹部３１と第２凹部３２とが対向するように、樹脂層９を介して第１マイクロレンズ用凹部付き基板２と第２マイクロレンズ用凹部付き基板８とが接合されていると、入射側の基板すなわち第１マイクロレンズ用凹部付き基板２の厚さを薄くする必要がなくなる。このため、マイクロレンズ基板１Ａの強度が向上する。また、図１に示すマイクロレンズ基板１Ａのように、第１凹部３１および第２凹部３２内に樹脂が充填されていると、第１マイクロレンズ用凹部付き基板２および第２マイクロレンズ用凹部付き基板８と、樹脂層９との接触面積が増大する。このため、第１マイクロレンズ用凹部付き基板２と第２マイクロレンズ用凹部付き基板８との接合強度が増大する（アンカー効果）。
【００４７】
また、図１に示すマイクロレンズ基板１Ａのように、第１マイクロレンズ用凹部付き基板２と第２マイクロレンズ用凹部付き基板８の互いに対向する端面間の距離がマイクロレンズ４のコバ厚とほぼ一致・対応していると、所望の光学特性が得られるようにマイクロレンズ基板１Ａを設計することが、容易となる。
【００４８】
以上述べた効果に加えて、図１に示す構成のマイクロレンズ基板１Ａは、比較的安価に製造できるという利点を有している。
【００４９】
前述した効果をより有効に得る観点から、マイクロレンズ基板１Ａは、以下の条件を満足することが好ましい。
【００５０】
マイクロレンズ基板１Ａが液晶パネル等に用いられる場合、マイクロレンズ４の焦点距離は、２０〜１０００μｍ程度であることが好ましく、５０〜２００μｍ程度であることがより好ましい。これにより、マイクロレンズ基板１Ａを備えた液晶パネルは、高いコントラスト比を有する画像を形成しやすくなる。加えて、マイクロレンズ基板１Ａでは、前述したような範囲内にマイクロレンズ４の焦点距離を設定することは、比較的容易である。
【００５１】
また、マイクロレンズ４の最大厚さＴｍは、１０〜１２０μｍ程度であることが好ましく、１５〜６０μｍ程度であることがより好ましい。これにより、マイクロレンズ４は、光をより好適に集光できるようになる。しかも、出射光Ｌの焦点を第２マイクロレンズ用凹部付き基板８の表面付近に設定することが、容易となる。
【００５２】
マイクロレンズ基板１Ａでは、第２マイクロレンズ用凹部付き基板２と第２マイクロレンズ用凹部付き基板８の互いに対向する端面間の距離、すなわちマイクロレンズ４のコバ厚は、０．１〜１００μｍ程度であることが好ましく、１〜２０μｍ程度であることがより好ましい。これにより、マイクロレンズ基板１Ａは、上述した効果をより効果的に得られるようになる。
【００５３】
マイクロレンズ基板１Ａが液晶パネル等に用いられる場合、マイクロレンズ４の入射側のレンズ曲面の曲率半径Ｒ１、すなわち、第１凹部３１の曲率半径は、５〜５０μｍ程度であることが好ましい。また、マイクロレンズ４の出射側のレンズ曲面の曲率半径Ｒ２、すなわち、第２凹部３２の曲率半径は、３〜３０μｍ程度であることが好ましい。これにより、液晶パネルでは、より高いコントラスト比が得られるようになる。また、液晶パネルの設計が容易となる。
【００５４】
また、マイクロレンズ基板１Ａでは、マイクロレンズ４の入射側のレンズ曲面の曲率半径Ｒ１とマイクロレンズ４の出射側のレンズ曲面の曲率半径Ｒ２との関係が、１＜Ｒ１／Ｒ２≦３．３なる関係を満足することが好ましく、１．１≦Ｒ１／Ｒ２≦２．２なる関係を満足することがより好ましい。これにより、マイクロレンズ４は、より好適に収差を低減できるようになる。
【００５５】
第１マイクロレンズ用凹部付き基板２の厚さＴ１は、第１マイクロレンズ用凹部付き基板２を構成する材料、屈折率等の種々の条件により異なるが、０．３〜５ｍｍ程度とすることが好ましく、０．５〜２ｍｍ程度とすることがより好ましい。これにより、マイクロレンズ基板１Ａでコンパクト性と強度とを両立させることが容易となる。
【００５６】
第２マイクロレンズ用凹部付き基板８の厚さＴ２は、マイクロレンズ基板１Ａが液晶パネル等に用いられる場合、５〜１０００μｍ程度とすることが好ましく、１０〜１５０μｍ程度とすることがより好ましい。これにより、マイクロレンズ４の出射光の焦点をマイクロレンズ基板１Ａの表面付近に設定することが容易となる。
【００５７】
また、第２マイクロレンズ用凹部付き基板８の厚さＴ２は、第１マイクロレンズ用凹部付き基板２の厚さＴ１の１／１０００〜１／２程度であることが好ましく、１／２００〜１／５程度であることがより好ましい。これにより、マイクロレンズ基板１Ａは、高い強度を確保しつつ、出射光の焦点をマイクロレンズ基板１Ａの表面付近に設定することが、容易となる。
【００５８】
このようなマイクロレンズ基板１Ａが液晶パネルに用いられ、かかる液晶パネルが第１ガラス基板２９以外にガラス基板（例えば後述するガラス基板１７１等）を有する場合には、第１ガラス基板２９の熱膨張係数は、かかる液晶パネルが有する他のガラス基板の熱膨張係数とほぼ等しいもの（例えば両者の熱膨張係数の比が１／１０〜１０程度）であることが好ましい。これにより、得られる液晶パネルでは、温度が変化したときに二者の熱膨張係数が違うことにより生じるそり、たわみ、剥離等が防止される。
【００５９】
かかる観点からは、第１ガラス基板２９と、液晶パネルが有する他のガラス基板とは、同種類の材質で構成されていることが好ましい。これにより、温度変化時の熱膨張係数の相違によるそり、たわみ、剥離等が効果的に防止される。
【００６０】
特に、マイクロレンズ基板１Ａを高温ポリシリコンのＴＦＴ液晶パネルに用いる場合には、第１ガラス基板２９は、石英ガラスで構成されていることが好ましい。ＴＦＴ液晶パネルは、液晶駆動基板としてＴＦＴ基板を有している。かかるＴＦＴ基板には、製造時の環境により特性が変化しにくい石英ガラスが好ましく用いられる。このため、これに対応させて、第１ガラス基板２９を石英ガラスで構成することにより、そり、たわみ等の生じにくい、安定性に優れたＴＦＴ液晶パネルを得ることができる。
【００６１】
このようなマイクロレンズ基板１Ａでは、第２ガラス基板８９の熱膨張係数は、第１ガラス基板２９の熱膨張係数とほぼ等しいもの（例えば両者の熱膨張係数の比が１／１０〜１０程度）とすることが好ましい。これにより、第１ガラス基板２９と第２ガラス基板８９の熱膨張係数の相違により生じるそり、たわみ、剥離等が防止される。特に、マイクロレンズ基板１Ａでは、第１ガラス基板２９と第２ガラス基板８９とを同種類の材料で構成することが好ましい。これにより、かかる効果がより効果的に得られるようになる。
【００６２】
第１凹部３１および第２凹部３２を覆っている樹脂層９は、例えば、第１ガラス基板２９および第２ガラス基板８９を構成する構成材料の屈折率よりも高い屈折率の樹脂（接着剤）で構成することができる。例えば、樹脂層９は、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、アクリルエポキシ系樹脂等の紫外線硬化型樹脂などで好適に構成することができる。
【００６３】
このようなマイクロレンズ基板１Ａでは、マイクロレンズ４が設けられた領域の外側、すなわち非有効レンズ領域１００内に、樹脂層９の厚みを規定するスペーサー５が設けられている。かかるスペーサー５は、例えば球状粒子よりなる。
【００６４】
マイクロレンズ基板１Ａにスペーサー５を設置することにより、樹脂層９の厚さを所定の厚さに設定することが容易となる。しかも、樹脂層９の厚みムラを抑制することができるようになる。特に、図１に示すように、スペーサー５を非有効レンズ領域１００内に設置すると、スペーサー５がマイクロレンズ４の光学特性に悪影響を与えにくくなる。
【００６５】
第１マイクロレンズ用凹部付き基板２上には、マイクロレンズ４（第１凹部３１）が設けられた領域の外側、すなわち非有効レンズ領域１００内に、位置合わせの指標となる第１アライメントマーク７１が設けられている。さらには、第２マイクロレンズ用凹部付き基板８上には、マイクロレンズ４（第２凹部３２）が設けられた領域の外側、すなわち非有効レンズ領域１００内に、位置合わせの指標となる第２アライメントマーク７２が設けられている。
【００６６】
マイクロレンズ基板１Ａに第１アライメントマーク７１および第２アライメントマーク７２を設けると、第１凹部３１と第２凹部３２との位置合わせが容易となる。
【００６７】
なお、図１に示すマイクロレンズ基板１Ａでは、第１マイクロレンズ用凹部付き基板２の厚さＴ１を第２マイクロレンズ用凹部付き基板８の厚さＴ２よりも厚くしたが、両者の厚さは同じにしてもよい。また、図１に示すマイクロレンズ基板１Ａでは、マイクロレンズ４の入射側のレンズ曲面の曲率半径Ｒ１を出射側のレンズ曲面の曲率半径Ｒ２よりも大きくしたが、両者の曲率半径は同じにしてもよい。また、曲率半径Ｒ２を曲率半径Ｒ１よりも大きくしてもよい。さらには、マイクロレンズ４のコバ厚は、第１マイクロレンズ用凹部付き基板２と第２マイクロレンズ用凹部付き基板８の互いに対向する端面間の距離と一致・対応していなくてもよい。マイクロレンズ基板１Ａでは、第２マイクロレンズ用凹部付き基板８側から光Ｌを入射させ、第１マイクロレンズ用凹部付き基板２側から光Ｌを出射させて、使用してもよい。
【００６８】
本実施形態のマイクロレンズ基板１Ａでは、スペーサー５を設置したが、スペーサーは、設置しなくてもよい。また、マイクロレンズ基板にアライメントマークを設置しなくてもよい。
【００６９】
なお、第１凹部３１に充填する樹脂と第２凹部３２に充填する樹脂とに、異なる樹脂を用いてもよい。
【００７０】
以下、本発明のマイクロレンズ基板の第２実施形態について説明する。なお、以下に述べるマイクロレンズ基板の第２実施形態の説明は、第１実施形態と異なる事項を中心に説明し、共通する事項は、説明を省略する。
【００７１】
図８は、本発明のマイクロレンズ基板の第２実施形態を示す模式的な縦断面図である。
【００７２】
同図に示すように、本発明のマイクロレンズ基板１Ｂは、第１マイクロレンズ用凹部付き基板（第１基板）２と、ガラス層（第２基板）８’とが、第１樹脂層９５と第２樹脂層９６とを有する樹脂層９’を介して接合された構成となっており、また、第１樹脂層９５には、マイクロレンズ４が複数（多数）形成されている。
【００７３】
第１樹脂層９５については、前記マイクロレンズ基板１Ａの樹脂層９で述べたことと同様のことを言うことができる。この第１樹脂層９５の非有効レンズ領域１００内には、スペーサー９５が設けられている。
【００７４】
また、第１樹脂層９５では、第１凹部３１が設けられた部位に、マイクロレンズ４が配設されている。かかるマイクロレンズ４を構成する樹脂のうち、第１マイクロレンズ用凹部付き基板２側の樹脂は、第１凹部３１内に充填されている。また、マイクロレンズ４を構成する樹脂のうち、第１マイクロレンズ用凹部付き基板２と反対側の樹脂は、突出し、凸曲面（レンズ曲面）を形成している。
【００７５】
そして、かかるマイクロレンズ４を覆うように、第１樹脂層９５上には、第２樹脂層９６が形成されている。この第２樹脂層９６は、例えば、第１樹脂層９５を構成する樹脂よりも屈折率の低い樹脂で構成されている。例えば、第２樹脂層９６は、エポキシ系樹脂等の紫外線硬化型樹脂などで構成することができる。
【００７６】
この第２樹脂層９６には、ガラス層（カバーガラス）８’が接合されている。マイクロレンズ基板１Ｂでは、第１マイクロレンズ用凹部付き基板２の厚さＴ１が、ガラス層８’の厚さＴ３よりも厚いものとなっている。
【００７７】
このようなマイクロレンズ基板１Ｂでは、マイクロレンズ４が形成されていない部分の第１樹脂層９５の厚さが、マイクロレンズ４のコバ厚とほぼ一致・対応している。これにより、所望の光学特性が得られるようにマイクロレンズ基板１Ｂを設計することが、容易となる。
【００７８】
このようなマイクロレンズ基板１Ｂは、マイクロレンズ４を２Ｐ法等にて形成できるため、より安価に製造できるという利点を有している。
【００７９】
マイクロレンズ基板１Ｂでは、樹脂層９’の厚さは、特に限定されないが、５〜２００μｍ程度であることが好ましく、１０〜７０μｍ程度であることがより好ましい。
【００８０】
樹脂層９’では、第２樹脂層９６の厚さ（マイクロレンズ４が形成されていない部分）が、第１樹脂層９５の厚さ（マイクロレンズ４が形成されていない部分）の１．５〜２０倍程度であることが好ましく、２〜１０倍程度であることがより好ましい。これにより、マイクロレンズ４の出射光Ｌの焦点を、ガラス層８’の表面付近に設定することが容易となる。
【００８１】
また、マイクロレンズ基板１Ｂでは、ガラス層８’の厚さＴ３は、マイクロレンズ基板１Ｂが液晶パネル等に用いられる場合、２〜１０００μｍ程度とすることが好ましく、５〜１５０μｍ程度とすることがより好ましい。これにより、マイクロレンズ４の出射光の焦点をマイクロレンズ基板１Ｂの表面付近に設定することが容易となる。
【００８２】
さらには、ガラス層８’の厚さＴ３は、第１マイクロレンズ用凹部付き基板２の厚さＴ１の１／１０００〜１／４程度であることが好ましく、１／２００〜１／１０程度であることがより好ましい。これにより、マイクロレンズ基板１Ｂは、高い強度を確保しつつ、出射光の焦点をマイクロレンズ基板１Ｂの表面付近に設定することが、容易となる。
【００８３】
ガラス層８’の熱膨張係数、構成材料等については、前記と同様の理由から、第２マイクロレンズ用凹部付き基板８で説明したことと同様のことが言える。
【００８４】
以下、本発明のマイクロレンズ基板の第３実施形態について説明する。なお、以下に述べるマイクロレンズ基板の第３実施形態の説明は、第２実施形態、第１実施形態と異なる事項を中心に説明し、共通する事項は、説明を省略する。
【００８５】
図９は、本発明のマイクロレンズ基板の第３実施形態を示す模式的な縦断面図である。
【００８６】
同図に示すように、本発明のマイクロレンズ基板１Ｃは、第１マイクロレンズ用凹部付き基板（第１基板）２と、かかる第１マイクロレンズ用凹部付き基板２上に設けられた第１樹脂層９５と、かかる第１樹脂層９５上に設けられた第２樹脂層９６’とを有しており、また、第１樹脂層９５には、マイクロレンズ４が複数（多数）形成されている。なお、マイクロレンズ基板１Ｃでは、第１樹脂層９５と第２樹脂層９６’とで、樹脂層９”が構成されている。
【００８７】
樹脂層９”では、第２樹脂層９６’の厚さ（マイクロレンズ４が形成されていない部分）が、第１樹脂層９５の厚さ（マイクロレンズ４が形成されていない部分）の３〜４０倍程度であることが好ましく、５〜２０倍程度であることがより好ましい。これにより、マイクロレンズ４の出射光Ｌの焦点を、マイクロレンズ基板１Ｃの表面付近に設定することが容易となる。
【００８８】
このようなマイクロレンズ基板１Ｃは、マイクロレンズ４を２Ｐ法等にて形成できるため、特に安価に製造できるという利点を有している。
【００８９】
マイクロレンズ基板１Ｃでは、樹脂層９”の厚さは、特に限定されないが、１０〜４００μｍ程度であることが好ましく、２０〜１５０μｍ程度であることがより好ましい。
【００９０】
このような樹脂層９”の表面には、樹脂層９”を保護するバリア層を設けてもよい。このバリア層は、例えばセラミックスや耐熱性樹脂などで構成することができる。
【００９１】
前述したマイクロレンズ基板１Ａは、例えば以下のようにして製造することができる。以下、図２〜５を参照しつつ、マイクロレンズ基板１Ａの製造方法を説明する。
【００９２】
マイクロレンズ基板１Ａを製造する際には、第１マイクロレンズ用凹部付き基板２および第２マイクロレンズ用凹部付き基板８を、まず用意する必要がある。かかる第１マイクロレンズ用凹部付き基板２および第２マイクロレンズ用凹部付き基板８は、例えば、以下のようにして製造、用意することができる。なお、第２マイクロレンズ用凹部付き基板８は、第１マイクロレンズ用凹部付き基板２と同様に製造することができるので、以下、代表として、第１マイクロレンズ用凹部付き基板２の製造方法を説明する。
【００９３】
以下に示す第１マイクロレンズ用凹部付き基板２の製造方法では、第１ガラス基板２９上にマスク層６を用いて第１凹部３１を形成するとともに、かかるマスク層６の一部を利用して第１アライメントマーク７１を形成する。
【００９４】
まず、母材として、例えば未加工の第１ガラス基板２９を用意する。この第１ガラス基板２９には、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。
【００９５】
＜１Ａ＞まず、第１ガラス基板２９の表面に、図２（ａ）に示すように、マスク層６を形成する。また、これとともに、第１ガラス基板２９の裏面（マスク層６を形成する面と反対側の面）に裏面保護層６９を形成する。
【００９６】
このマスク層６は、後述する工程＜４＞におけるエッチング操作で耐性を有するものが好ましい。
【００９７】
かかる観点からは、マスク層６を構成する材料としては、例えば、Au／Cr、Au／Ti、Pt／Cr、Pt／Ti等の金属、多結晶シリコン（ポリシリコン）、アモルファスシリコン等のシリコン、窒化シリコンなどが挙げられる。マスク層６にシリコンを用いると、マスク層６と第１ガラス基板２９との密着性が向上する。マスク層６に金属を用いると、形成される第１アライメントマーク７１の視認性が向上する。
【００９８】
マスク層６の厚さは、特に限定されないが、０．０１〜１０μｍ程度とすることが好ましく、０．２〜１μｍ程度とすることがより好ましい。マスク層６が薄すぎると、第１ガラス基板２９を十分に保護できない場合があり、マスク層６が厚すぎると、マスク層６の内部応力によりマスク層６が剥がれ易くなる場合がある。
【００９９】
マスク層６は、例えば、化学気相成膜法（ＣＶＤ法）、スパッタリング法、蒸着法等の気相成膜法、メッキなどにより形成することができる。
【０１００】
第１ガラス基板２９の裏面に形成する裏面保護層６９は、次工程以降で第１ガラス基板２９の裏面を保護するためのものである。この裏面保護層６９により、第１ガラス基板２９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６９は、例えば、マスク層６と同様の材料で構成されている。このため、裏面保護層６９は、マスク層６の形成と同時に、マスク層６と同様に設けることができる。
【０１０１】
＜２Ａ＞次に、図２（ｂ）に示すように、マスク層６に、開口６１および第２開口６２を形成する。
【０１０２】
開口６１は、例えば、第１凹部３１を形成する位置に設ける。また、開口６１の形状（平面形状）は、形成する第１凹部３１の形状（平面形状）に対応していることが好ましい。
【０１０３】
第２開口６２は、第１アライメントマーク７１を形成する位置に設ける。第２開口６２の形状は、例えば、第１アライメントマーク７１の形状の一部分に対応している。
【０１０４】
これら開口６１および第２開口６２は、例えばフォトリソグラフィー法により形成することができる。具体的には、まず、マスク層６上に、開口６１および第２開口６２に対応したパターンを有するレジスト層（図示せず）を形成する。次に、かかるレジスト層をマスクとして、マスク層６の一部を除去する。次に、前記レジスト層を除去する。これにより、開口６１および第２開口６２が形成される。なお、マスク層６の一部除去は、例えば、ＣＦガス、塩素系ガス等によるドライエッチング、フッ酸＋硝酸水溶液、アルカリ水溶液等の剥離液への浸漬（ウェットエッチング）などにより行うことができる。
【０１０５】
＜３Ａ＞次に、図２（ｃ）に示すように、マスク層６上に、保護層７５を形成する。
【０１０６】
この保護層７５は、第１アライメントマーク７１を形成する位置に設ける。また、保護層７５の形状は、第１アライメントマーク７１の形状に対応している。
【０１０７】
この保護層７５は、後述する工程＜４＞におけるエッチング、および、後述する工程＜５＞におけるマスク層６の除去に、耐性を有することが好ましい。これにより、第１アライメントマーク７１の形状を所定の形状に正確に形作ることができるようになる。
【０１０８】
かかる観点からは、保護層７５は、例えば、Au／Cr、Au／Ti、Pt／Cr、Pt／Ti、SiC等の金属、多結晶シリコン、アモルファスシリコン等のシリコン、窒化シリコン等のケイ素化合物、ネガ型レジスト等のレジストなどで構成されていることが好ましい。
【０１０９】
この保護層７５は、マスク層６の構成材料と異なる種類の材料で構成することが好ましい。したがって、例えばマスク層６をシリコンで構成した場合、保護層７５は、金属等で構成することが好ましい。また、例えばマスク層６を金属で構成した場合、保護層７５は、シリコン等で構成することが好ましい。これにより、後述する工程＜５＞でマスク層６を除去する際に、保護層７５が食刻されることを、好適に防止できる。
【０１１０】
保護層７５は、例えば、蒸着（マスク蒸着）、スパッタリング（マスクスパッタリング）等の気相成膜法などにより形成することができる。また、かかる方法にフォトリソグラフィー法を組み合わせてもよい。例えば、第１ガラス基板２９全体に、マスク層６を覆うように保護層７５の構成材料を成膜し、次いで、かかる膜上に、第１アライメントマーク７１の位置・形状に対応したレジストをパターニングし、次いで、エッチング等を施すことにより、第１アライメントマーク７１を形成することができる。
【０１１１】
＜４Ａ＞次に、図３（ｄ）に示すように、第１ガラス基板２９上に第１凹部３１を形成する。
【０１１２】
第１凹部３１の形成方法としては、ドライエッチング法、ウェットエッチング法等のエッチング法などが挙げられる。例えばエッチングを行うことにより、第１ガラス基板２９は、開口６１より等方的に食刻され、レンズ形状を有する第１凹部３１が形成される。
【０１１３】
特に、ウェットエッチング法によると、より理想的なレンズ形状に近い第１凹部３１を形成することができる。なお、ウェットエッチングを行う際のエッチング液としては、例えばフッ酸系エッチング液などが好適に用いられる。このとき、エッチング液にグリセリン等のアルコール（特に多価アルコール）を添加すると、第１凹部３１の表面が極めて滑らかなものとなる。
【０１１４】
＜５Ａ＞次に、図３（ｅ）に示すように、マスク層６を除去する。また、この際、マスク層６の除去とともに裏面保護層６９も除去する。
【０１１５】
これは、例えば、アルカリ水溶液（例えばテトラメチル水酸化アンモニウム水溶液等）、塩酸＋硝酸水溶液、フッ酸＋硝酸水溶液等の剥離液（除去液）への浸漬（ウェットエッチング）、ＣＦガス、塩素系ガス等によるドライエッチングなどにより行うことができる。
【０１１６】
特に、第１ガラス基板２９を除去液に浸漬することによりマスク層６および裏面保護層６９を除去すると、簡易な操作で、効率よく、マスク層６および裏面保護層６９を除去できる。
【０１１７】
このとき、保護層７５が形成された部分では、保護層７５がマスク層６を保護しているので、マスク層６は除去されず、ガラス基板５上に残存する。
【０１１８】
＜６Ａ＞次に、保護層７５を除去する。
【０１１９】
これは、例えば、塩酸と硝酸の混合液、アルカリ水溶液等を剥離液としたウェットエッチングなどにより行うことができる。
【０１２０】
これにより、図３（ｆ）に示すように、マスク層６のうち保護層７５で保護された部分が、第１アライメントマーク７１として露出する。
【０１２１】
以上により、図３（ｆ）に示すように、第１ガラス基板２９上に、多数の第１凹部３１と第１アライメントマーク７１とが所定の位置に形成された第１マイクロレンズ用凹部付き基板２が得られる。
【０１２２】
このように、マスク層６の一部を残存させることにより第１アライメントマーク７１を形成すると、第１凹部３１を形成するに際して、第１アライメントマーク７１をも形成することができる。したがって、第１マイクロレンズ用凹部付き基板２を製造する際の工程数を簡略化することができる。
【０１２３】
なお、第１凹部３１を形成する工程と関係しない別途の工程で、第１アライメントマーク７１を形成してもよい。
【０１２４】
第２ガラス基板８９の表面に第２凹部３２と第２アライメントマーク７２とが形成された第２マイクロレンズ用凹部付き基板８は、第１マイクロレンズ用凹部付き基板２と同様にして、製造、用意することができる。
【０１２５】
第２マイクロレンズ用凹部付き基板８を製造するとき、工程＜２＞で形成する開口６１の面積、または、工程＜４＞のエッチング条件（例えばエッチング時間、エッチング温度、エッチング液の組成等）のうちの少なくとも１つを、第１マイクロレンズ用凹部付き基板２を製造する際の条件と異なるものとすることが好ましい。このように、第２マイクロレンズ用凹部付き基板８の製造条件を第１マイクロレンズ用凹部付き基板２の製造条件と一部異なるものとすると、第１凹部３１の曲率半径と第２凹部３２の曲率半径とを異なるものとすることが容易となる。
【０１２６】
このような第１マイクロレンズ用凹部付き基板２および第２マイクロレンズ用凹部付き基板８を用い、例えば以下のようにして、マイクロレンズ基板１Ａを製造することができる。
【０１２７】
＜７Ａ＞次に、図４に示すように、第１マイクロレンズ用凹部付き基板２の第１凹部３１が形成された面に、少なくとも有効レンズ領域９９を覆うように、所定の屈折率（特に第１ガラス基板２９および第２ガラス基板８９の屈折率より高い屈折率）を有する未硬化の樹脂９１を供給し、第１凹部３１内に樹脂９１を充填する。また、この際、第１マイクロレンズ用凹部付き基板２上にスペーサー５を含む未硬化の樹脂９２を供給する。かかる樹脂９２は、例えばスペーサー５を設置する部位に供給する。
【０１２８】
樹脂９２は、スペーサー５を１〜５０重量％程度含有することが好ましく、５〜４０重量％程度含有することがより好ましい。スペーサー５の含有量をこの範囲内とすると、樹脂の接着性が低下するのを抑制しつつ、樹脂層９の厚みを高い精度で規定することができるようになる。
【０１２９】
樹脂９１と樹脂９２とは、同種類の材料で構成することが好ましい。これにより、製造されるマイクロレンズ基板１Ａで、樹脂９１と樹脂９２との熱膨張係数が相違することにより、そり、たわみ等が生じることが好適に防止される。
【０１３０】
樹脂９２を第１マイクロレンズ用凹部付き基板２上に供給する際、スペーサー５は、樹脂９２中に分散していることが好ましい。スペーサー５が樹脂９２中に分散していると、スペーサー５を均一に配設することが容易となる。これにより、形成される樹脂層９の厚みムラがより好適に抑制されるようになる。
【０１３１】
本実施形態のスペーサー５のように、スペーサーが粒子状であると、樹脂と基板との密着性が低下することを、好適に防止できる。しかも、スペーサーが粒子状であると、スペーサー５を樹脂９２中に分散させることが容易となる。
【０１３２】
また、スペーサー５のようにスペーサーが球状粒子であると、スペーサーが互いに重なることが好適に防止される。このため、樹脂層９の厚み規定精度をさらに高めることができる。しかも、樹脂層９の厚みムラも極めて好適に防止できる。
【０１３３】
スペーサー５の平均粒径は、例えば、樹脂層９の厚みとほぼ同じものとすることができる。スペーサー５の粒径分布の標準偏差は、スペーサー５の平均粒径の２０％以内であることが好ましく、５％以内であることがより好ましい。これにより、樹脂層９の厚みムラがさらに好適に抑制されるようになる。
【０１３４】
また、スペーサー５の密度をρ１（g/cm3）、樹脂層９を構成する樹脂の密度（例えば硬化後の密度）をρ２（g/cm3）としたとき、ρ１／ρ２は、０．６〜１．４程度であることが好ましく、０．８〜１．２程度であることがより好ましい。これにより、スペーサー５を樹脂９２中に、より均一に分散させることが可能となる。このため、樹脂層９の厚みムラがさらに好適に抑制されるようになる。
【０１３５】
なお、樹脂９１、樹脂９２は、第２マイクロレンズ用凹部付き基板８上に設けてもよい。また、樹脂９１、樹脂９２を、第１マイクロレンズ用凹部付き基板２上と第２マイクロレンズ用凹部付き基板８上との両方に設けてもよい。
【０１３６】
本実施形態のマイクロレンズ基板１Ａでは、スペーサー５を球状粒子としたが、スペーサーは、球状の粒子としなくてもよい。例えば、スペーサーの粒子形状を、針状、棒状、卵型、長円状等としてもよい。さらには、スペーサーは、粒子状でなくてもよい。例えば、スペーサーは、シート状、繊維状等であってもよい。
【０１３７】
＜８Ａ＞次に、図４に示すように、樹脂９１および樹脂９２上に第２マイクロレンズ用凹部付き基板（相手体）８を設置する（第２マイクロレンズ用凹部付き基板８を樹脂に密着させる）。
【０１３８】
このとき、第１凹部３１と第２凹部３２とが対向するように、第２マイクロレンズ用凹部付き基板８を、樹脂上に設置する。また、このとき、第２マイクロレンズ用凹部付き基板８がスペーサー５に当接するように、第２マイクロレンズ用凹部付き基板８を樹脂上に設置する。
【０１３９】
これにより、第１マイクロレンズ用凹部付き基板２および第２マイクロレンズ用凹部付き基板８の互いに対向する端面間の距離は、スペーサー５で規定される。したがって、マイクロレンズ４のコバ厚および最大厚さが、高い精度で規定される。
【０１４０】
＜９Ａ＞次に、第１アライメントマーク７１と第２アライメントマーク７２とを用いて、第１凹部３１と第２凹部３２との位置合わせを行う。
【０１４１】
これにより、第２凹部３２を第１凹部３１に対応した位置に正確に位置させることができるようになる。このため、形成されるマイクロレンズ４の形状、光学特性が、より設計値に近いものとなる。
【０１４２】
例えば、第１アライメントマーク７１と第２アライメントマーク７２の平面上の位置が重なるように、あるいは、第１アライメントマーク７１と第２アライメントマーク７２との距離が一定距離となるように、第２マイクロレンズ用凹部付き基板８を第１マイクロレンズ用凹部付き基板２に対して相対的に移動させることにより、位置合わせを行うことができる。
【０１４３】
本実施形態のようにスペーサー５が球状粒子で構成されていると、位置合わせの際に、スペーサー５が、ころのような働きをする。このため、位置合わせをする際に、第１マイクロレンズ用凹部付き基板２と平行な方向に、第２マイクロレンズ用凹部付き基板８を動かすことが容易となる。つまり、スペーサー５が球状粒子で構成されていると、第２マイクロレンズ用凹部付き基板８を動かすことが容易となり、容易に位置合わせができる。
【０１４４】
＜１０Ａ＞次に、樹脂９１および樹脂９２を硬化させて樹脂層９を形成する。
【０１４５】
これにより、第２マイクロレンズ用凹部付き基板８が樹脂層９を介して第１マイクロレンズ用凹部付き基板２に接合される。また、樹脂層９を構成する樹脂のうち、第１凹部３１と第２凹部３２との間に充填された樹脂により、マイクロレンズ４が形成される。
【０１４６】
なお、樹脂の硬化は、例えば、樹脂に紫外線、電子線を照射すること、樹脂を加熱することなどにより行うことができる。
【０１４７】
＜１１Ａ＞その後、必要に応じて、図５に示すように、研削、研磨等を行ない、第２マイクロレンズ用凹部付き基板８の厚さを調整してもよい。
【０１４８】
これにより、図１に示すようなマイクロレンズ基板１Ａを得ることができる。
【０１４９】
このようにマイクロレンズ基板１Ａを製造すると、比較的少ない工程数でマイクロレンズ基板を製造することができる。
【０１５０】
以下、マイクロレンズ基板１Ｂの製造方法について説明する。なお、以下の説明では、マイクロレンズ基板１Ａの製造方法と共通する事項については、その説明を省略する。
【０１５１】
以下に示すマイクロレンズ基板１Ｂの製造方法では、第２マイクロレンズ用凹部付き基板８を型材として用い、２Ｐ法により、マイクロレンズ４および第１樹脂層９５を形成する。
【０１５２】
まず、前記と同様にして、第１マイクロレンズ用凹部付き基板２および第２マイクロレンズ用凹部付き基板８を用意する（前記工程＜１Ａ＞〜＜６Ａ＞参照）。なお、以下の工程を行う前に、第２マイクロレンズ用凹部付き基板８の表面に、離型剤を塗布する等して、離型処理を施してもよい。
【０１５３】
＜７Ｂ＞次に、前記工程＜７Ａ＞と同様の工程を行う。
【０１５４】
＜８Ｂ＞次に、図４に示すように、樹脂９１および樹脂９２上に、型材として、第２マイクロレンズ用凹部付き基板（相手体）８を設置する。
【０１５５】
＜９Ｂ＞前記工程＜９Ａ＞と同様の工程を行う。
【０１５６】
＜１０Ｂ＞前記工程＜１０Ａ＞と同様の工程を行う。これにより、第１樹脂層９５およびマイクロレンズ４が形成される。
【０１５７】
＜１１Ｂ＞次に、図１０に示すように、第２マイクロレンズ用凹部付き基板（型材）８を、第１樹脂層９５から剥離する。
【０１５８】
＜１２Ｂ＞次に、ガラス層８’を、第２樹脂層９６を介して、第１樹脂層９５上に接合する。
【０１５９】
具体的には、本工程は、次のようにして行うことができる。まず、第１樹脂層９５上に第２樹脂層９６を構成することとなる未硬化の樹脂を設ける。次に、かかる未硬化の樹脂上にガラス層８’を接合する。次に、前記樹脂を硬化させて、第２樹脂層９６を形成する。
【０１６０】
なお、第１樹脂層９５を紫外線硬化型樹脂で構成した場合、第２樹脂層９６も紫外線硬化型樹脂で構成すると、マイクロレンズ基板１Ｂの製造設備を簡易なものとすることができる。
【０１６１】
＜１３Ｂ＞その後、必要に応じて、研削、研磨等を行ない、ガラス層８’の厚さを調整してもよい。
【０１６２】
これにより、図８に示すようなマイクロレンズ基板１Ｂを得ることができる。
【０１６３】
以上述べたマイクロレンズ基板１Ｂの製造方法では、型材に第２マイクロレンズ用凹部付き基板８を用いたが、マイクロレンズ４が形成可能であれば、型材に第２マイクロレンズ用凹部付き基板８以外の型材を用いてもよいことは言うまでもない。
【０１６４】
以下、マイクロレンズ基板１Ｃの製造方法について説明する。なお、以下の説明では、マイクロレンズ基板１Ｂ、１Ａの製造方法と共通する事項については、その説明を省略する。
【０１６５】
以下に示すマイクロレンズ基板１Ｃの製造方法では、第２マイクロレンズ用凹部付き基板８およびガラス層８’を型材として用い、２Ｐ法により、マイクロレンズ４、第１樹脂層９５および第２樹脂層９６’を、形成する。
【０１６６】
まず、前記と同様にして、第１マイクロレンズ用凹部付き基板２および第２マイクロレンズ用凹部付き基板８を用意する（前記工程＜１Ａ＞〜＜６Ａ＞参照）。なお、以下の工程を行う前に、第２マイクロレンズ用凹部付き基板８およびガラス層８’の表面に、離型剤を塗布する等して、離型処理を施してもよい。
【０１６７】
＜７Ｃ＞〜＜１２Ｃ＞次に、前記工程＜７Ｂ＞〜＜１２Ｂ＞と同様の工程を行う。
【０１６８】
これにより、図１１に示すように、第１樹脂層９５上に第２樹脂層９６’が形成され、また、第２樹脂層９６’上に第２の型材（ガラス層８’）が接合される。
【０１６９】
＜１３Ｃ＞その後、ガラス層８’を第２樹脂層９６’から剥離する。
【０１７０】
これにより、図９に示すようなマイクロレンズ基板１Ｃを得ることができる。
【０１７１】
以上述べたマイクロレンズ基板１Ｃの製造方法では、第２の型材にガラス層８’を用いたが、第２樹脂層９６’が形成可能であれば、第２の型材にガラス層８’以外の型材を用いてもよいことは言うまでもない。
【０１７２】
本発明のマイクロレンズ基板は、以下に述べる液晶パネル用対向基板および液晶パネル以外にも、例えば、ＣＣＤ、光通信素子等の各種電気光学装置、その他の装置などに用いることができることは言うまでもない。
【０１７３】
以下の説明では、マイクロレンズ基板１Ａを、本発明のマイクロレンズ基板の代表として説明する。
【０１７４】
マイクロレンズ基板１Ａの第２マイクロレンズ用凹部付き基板８（またはガラス層８’、または第２樹脂層９６’）上に、例えば、開口１１１を有するブラックマトリックス（遮光層）１１を形成し、次いで、かかるブラックマトリックス１１を覆うように透明導電膜（導電膜）１２を形成することにより、液晶パネル用対向基板１０を製造することができる（図６参照）。
【０１７５】
なお、ブラックマトリックス１１および透明導電膜１２は、第２マイクロレンズ用凹部付き基板８上ではなく、第１マイクロレンズ用凹部付き基板２上に設けてもよい。
【０１７６】
ブラックマトリックス１１は、遮光機能を有しており、例えば、Cr、Al、Al合金、Ni、Zn、Ti等の金属、カーボンやチタン等を分散した樹脂などで構成されている。
【０１７７】
透明導電膜１２は、導電性を有しており、例えば、インジウムティンオキサイド（ＩＴＯ）、インジウムオキサイド（ＩＯ）、酸化スズ（SnO2）などで構成されている。
【０１７８】
ブラックマトリックス１１は、例えば、第２マイクロレンズ用凹部付き基板８上に気相成膜法（例えば蒸着、スパッタリング等）によりブラックマトリックス１１となる薄膜を成膜し、次いで、かかる薄膜上に開口１１１のパターンを有するレジスト膜を形成し、次いで、ウェットエッチングを行い前記薄膜に開口１１１を形成し、次いで、前記レジスト膜を除去することにより設けることができる。
【０１７９】
開口１１１を形成する際には、第１アライメントマーク７１または第２アライメントマーク７２を用いて、マイクロレンズ４と開口１１１との位置合わせを行ってもよい。
【０１８０】
また、透明導電膜１２は、例えば、蒸着、スパッタリング等の気相成膜法により設けることができる。
【０１８１】
このように、マイクロレンズ基板上に、ブラックマトリックス、透明導電膜を形成することにより液晶パネル用対向基板を得ることができる。
【０１８２】
なお、ブラックマトリックス１１は、設けなくてもよい。
【０１８３】
以下、このような液晶パネル用対向基板を用いた液晶パネル（電気光学装置）について、図６に基づいて説明する。
【０１８４】
図６に示すように、本発明の液晶パネル（なお、ここに示す液晶パネルは、薄膜トランジスタ：ＴＦＴを備えた液晶パネルである）１６は、ＴＦＴ基板（液晶駆動基板）１７と、ＴＦＴ基板１７に接合された液晶パネル用対向基板１０と、ＴＦＴ基板１７と液晶パネル用対向基板１０との距離を規定する第２スペーサー１９と、ＴＦＴ基板１７と液晶パネル用対向基板１０との空隙に封入された液晶よりなる液晶層１８とを有している。
【０１８５】
液晶パネル用対向基板１０は、マイクロレンズ基板１Ａと、かかるマイクロレンズ基板１Ａの第２マイクロレンズ用凹部付き基板８上に設けられ、開口１１１が形成されたブラックマトリックス１１と、第２マイクロレンズ用凹部付き基板８上にブラックマトリックス１１を覆うように設けられた透明導電膜（共通電極）１２とを有している。
【０１８６】
ＴＦＴ基板１７は、液晶層１８の液晶を駆動するための基板であり、ガラス基板１７１と、かかるガラス基板１７１上に設けられ、マトリックス状（行列状）に配設された複数（多数）の画素電極１７２と、各画素電極１７２に対応する複数（多数）の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）１７３とを有している。なお、図では、シール材、配向膜、配線などの記載は省略した。
【０１８７】
この液晶パネル１６では、液晶パネル用対向基板１０の透明導電膜１２と、ＴＦＴ基板１７の画素電極１７２とが対向するように、ＴＦＴ基板１７と液晶パネル用対向基板１０とが、第２スペーサー１９を介して、一定距離離間して接合されている。なお、ＴＦＴ基板１７および液晶パネル用対向基板１０の互いに対向する面は、それぞれ第２スペーサー１９に当接している。
【０１８８】
ガラス基板１７１は、前述したような理由から、石英ガラスで構成されていることが好ましい。
【０１８９】
画素電極１７２は、透明導電膜（共通電極）１２との間で充放電を行うことにより、液晶層１８の液晶を駆動する。この画素電極１７２は、例えば、前述した透明導電膜１２と同様の材料で構成されている。
【０１９０】
薄膜トランジスタ１７３は、近傍の対応する画素電極１７２に接続されている。また、薄膜トランジスタ１７３は、図示しない制御回路に接続され、画素電極１７２へ供給する電流を制御する。これにより、画素電極１７２の充放電が制御される。
【０１９１】
液晶層１８は液晶分子（図示せず）を含有しており、画素電極１７２の充放電に対応して、かかる液晶分子、すなわち液晶の配向が変化する。
【０１９２】
このような液晶パネル１６では、マイクロレンズ基板１Ａが有するスペーサー５は、第２スペーサー１９と異なる物性（例えば、弾性率、硬度、ポアソン比、比重等のうちの少なくとも１つ）を有していることが好ましい。スペーサー５と、第２スペーサー１９とでは、それぞれが接している物質の性質が異なる。また、スペーサー５と第２スペーサー１９とでは、目的、機能も異なる。さらには、スペーサー５と第２スペーサー１９とでは、製造時に経る工程も異なる。したがって、スペーサー５の物性と第２スペーサー１９の物性とを異なるものとすると、それぞれの目的、機能、役割等に応じた最適な性質を有するスペーサーをそれぞれ設置することが可能となる。
【０１９３】
特に、スペーサー５の弾性率（スペーサー５の構成材料の弾性率）は、第２スペーサー１９の弾性率（第２スペーサー１９の構成材料の弾性率）よりも低いことが好ましい。これにより、液晶パネル１６では、液晶層１８の厚みの均一性が向上する。これは、次のようなメカニズムによるものである。液晶パネル１６を製造する際に、ＴＦＴ基板１７と液晶パネル用対向基板１０とを接合する。このとき、ＴＦＴ基板１７は液晶パネル用対向基板１０に対して、また、液晶パネル用対向基板１０はＴＦＴ基板１７に対して力が加えられる。かかる場合に、ＴＦＴ基板１７および液晶パネル用対向基板１０に加わる力は、それぞれの基板の法線と完全に一致していることが理想である。しかし、実際には、これらの基板に加わる力は、ごくわずかであるが、法線からずれる場合がある。このとき、スペーサー５の弾性率が第２スペーサー１９の弾性率よりも低いと、スペーサー５が収縮し、第２スペーサー１９の収縮は抑制される。このため結果として、液晶層１８の厚みの均一性が低下するのが防止される。そして、液晶層１８の厚みの均一性が高いと、形成される画像の明るさムラが極めて好適に抑制され、視認性が向上するという利点が得られる。
【０１９４】
このような効果をより顕著に得る観点からは、第２スペーサー１９の性質等によっても若干異なるが、スペーサー５の構成材料の弾性率を、４０〜８００kgf/mm2程度とすることが好ましい。
【０１９５】
このような液晶パネル１６では、通常、１個のマイクロレンズ４と、かかるマイクロレンズ４の光軸Ｑに対応したブラックマトリックス１１の１個の開口１１１と、１個の画素電極１７２と、かかる画素電極１７２に接続された１個の薄膜トランジスタ１７３とが、１画素に対応している。
【０１９６】
液晶パネル用対向基板１０側から入射した入射光Ｌは、第１マイクロレンズ用凹部付き基板２を通り、マイクロレンズ４を通過する際に集光されつつ、樹脂層９、第２マイクロレンズ用凹部付き基板８、ブラックマトリックス１１の開口１１１、透明導電膜１２、液晶層１８、画素電極１７２、ガラス基板１７１を透過する。このとき、マイクロレンズ基板１Ａの入射側には通常偏光板（図示せず）が配置されているので、入射光Ｌが液晶層１８を透過する際に、入射光Ｌは直線偏光となっている。その際、この入射光Ｌの偏光方向は、液晶層１８の液晶分子の配向状態に対応して制御される。したがって、液晶パネル１６を透過した入射光Ｌを偏光板（図示せず）に透過させることにより、出射光の輝度を制御することができる。
【０１９７】
このように、液晶パネル１６では、マイクロレンズ４を通過した入射光Ｌは、集光されてブラックマトリックス１１の開口１１１を通過する。したがって、液晶パネル１６は、比較的小さい光量で明るく鮮明な画像を形成することができる。
【０１９８】
しかも、マイクロレンズ基板１Ａが前述したような性質を有するマイクロレンズ４を備えているので、液晶パネル１６は、高いコントラスト比を有する画像を形成することができる。
【０１９９】
この液晶パネル１６は、例えば、公知の方法により製造されたＴＦＴ基板１７と液晶パネル用対向基板１０とを配向処理した後、第２スペーサー１９およびシール材（図示せず）を介して両者を接合し、次いで、これにより形成された空隙部の封入孔（図示せず）から液晶を空隙部内に注入し、次いで、かかる封入孔を塞ぐことにより製造することができる。その後、必要に応じて、液晶パネル１６の入射側や出射側に偏光板を貼り付けてもよい。
【０２００】
なお、液晶パネル用対向基板１０とＴＦＴ基板１７とを接合する際には、第２アライメントマーク７２等を用いて、液晶パネル用対向基板１０とＴＦＴ基板１７との位置合わせを行ってもよい。
【０２０１】
なお、上記液晶パネル１６では、液晶駆動基板としてＴＦＴ基板を用いたが、液晶駆動基板にＴＦＴ基板以外の他の液晶駆動基板、例えば、ＴＦＤ基板、ＳＴＮ基板などを用いてもよい。
【０２０２】
以下、上記液晶パネル１６を用いた投射型表示装置（液晶プロジェクター）について説明する。
【０２０３】
図７は、本発明の投射型表示装置の光学系を模式的に示す図である。
【０２０４】
同図に示すように、投射型表示装置３００は、光源３０１と、複数のインテグレータレンズを備えた照明光学系と、複数のダイクロイックミラー等を備えた色分離光学系（導光光学系）と、赤色に対応した（赤色用の）液晶ライトバルブ（液晶光シャッターアレイ）２４と、緑色に対応した（緑色用の）液晶ライトバルブ（液晶光シャッターアレイ）２５と、青色に対応した（青色用の）液晶ライトバルブ（液晶光シャッターアレイ）２６と、赤色光のみを反射するダイクロイックミラー面２１１および青色光のみを反射するダイクロイックミラー面２１２が形成されたダイクロイックプリズム（色合成光学系）２１と、投射レンズ（投射光学系）２２とを有している。
【０２０５】
また、照明光学系は、インテグレータレンズ３０２および３０３を有している。色分離光学系は、ミラー３０４、３０６、３０９、青色光および緑色光を反射する（赤色光のみを透過する）ダイクロイックミラー３０５、緑色光のみを反射するダイクロイックミラー３０７、青色光のみを反射するダイクロイックミラー（または青色光を反射するミラー）３０８、集光レンズ３１０、３１１、３１２、３１３および３１４とを有している。
【０２０６】
液晶ライトバルブ２５は、前述した液晶パネル１６と、液晶パネル１６の入射面側（マイクロレンズ基板が位置する面側、すなわちダイクロイックプリズム２１と反対側）に接合された第１の偏光板（図示せず）と、液晶パネル１６の出射面側（マイクロレンズ基板と対向する面側、すなわちダイクロイックプリズム２１側）に接合された第２の偏光板（図示せず）とを備えている。液晶ライトバルブ２４および２６も、液晶ライトバルブ２５と同様の構成となっている。これら液晶ライトバルブ２４、２５および２６が備えている液晶パネル１６は、図示しない駆動回路にそれぞれ接続されている。
【０２０７】
なお、投射型表示装置３００では、ダイクロイックプリズム２１と投射レンズ２２とで、光学ブロック２０が構成されている。また、この光学ブロック２０と、ダイクロイックプリズム２１に対して固定的に設置された液晶ライトバルブ２４、２５および２６とで、表示ユニット２３が構成されている。
【０２０８】
以下、投射型表示装置３００の作用を説明する。
【０２０９】
光源３０１から出射された白色光（白色光束）は、インテグレータレンズ３０２および３０３を透過する。この白色光の光強度（輝度分布）は、インテグレータレンズ３０２および３０３により均一にされる。
【０２１０】
インテグレータレンズ３０２および３０３を透過した白色光は、ミラー３０４で図７中左側に反射し、その反射光のうちの青色光（Ｂ）および緑色光（Ｇ）は、それぞれダイクロイックミラー３０５で図７中下側に反射し、赤色光（Ｒ）は、ダイクロイックミラー３０５を透過する。
【０２１１】
ダイクロイックミラー３０５を透過した赤色光は、ミラー３０６で図７中下側に反射し、その反射光は、集光レンズ３１０により整形され、赤色用の液晶ライトバルブ２４に入射する。
【０２１２】
ダイクロイックミラー３０５で反射した青色光および緑色光のうちの緑色光は、ダイクロイックミラー３０７で図７中左側に反射し、青色光は、ダイクロイックミラー３０７を透過する。
【０２１３】
ダイクロイックミラー３０７で反射した緑色光は、集光レンズ３１１により整形され、緑色用の液晶ライトバルブ２５に入射する。
【０２１４】
また、ダイクロイックミラー３０７を透過した青色光は、ダイクロイックミラー（またはミラー）３０８で図７中左側に反射し、その反射光は、ミラー３０９で図７中上側に反射する。前記青色光は、集光レンズ３１２、３１３および３１４により整形され、青色用の液晶ライトバルブ２６に入射する。
【０２１５】
このように、光源３０１から出射された白色光は、色分離光学系により、赤色、緑色および青色の三原色に色分離され、それぞれ、対応する液晶ライトバルブに導かれ、入射する。
【０２１６】
この際、液晶ライトバルブ２４が有する液晶パネル１６の各画素（薄膜トランジスタ１７３とこれに接続された画素電極１７２）は、赤色用の画像信号に基づいて作動する駆動回路（駆動手段）により、スイッチング制御（オン／オフ）、すなわち変調される。
【０２１７】
同様に、緑色光および青色光は、それぞれ、液晶ライトバルブ２５および２６に入射し、それぞれの液晶パネル１６で変調され、これにより緑色用の画像および青色用の画像が形成される。この際、液晶ライトバルブ２５が有する液晶パネル１６の各画素は、緑色用の画像信号に基づいて作動する駆動回路によりスイッチング制御され、液晶ライトバルブ２６が有する液晶パネル１６の各画素は、青色用の画像信号に基づいて作動する駆動回路によりスイッチング制御される。
【０２１８】
これにより赤色光、緑色光および青色光は、それぞれ、液晶ライトバルブ２４、２５および２６で変調され、赤色用の画像、緑色用の画像および青色用の画像がそれぞれ形成される。
【０２１９】
前記液晶ライトバルブ２４により形成された赤色用の画像、すなわち液晶ライトバルブ２４からの赤色光は、面２１３からダイクロイックプリズム２１に入射し、ダイクロイックミラー面２１１で図７中左側に反射し、ダイクロイックミラー面２１２を透過して、出射面２１６から出射する。
【０２２０】
また、前記液晶ライトバルブ２５により形成された緑色用の画像、すなわち液晶ライトバルブ２５からの緑色光は、面２１４からダイクロイックプリズム２１に入射し、ダイクロイックミラー面２１１および２１２をそれぞれ透過して、出射面２１６から出射する。
【０２２１】
また、前記液晶ライトバルブ２６により形成された青色用の画像、すなわち液晶ライトバルブ２６からの青色光は、面２１５からダイクロイックプリズム２１に入射し、ダイクロイックミラー面２１２で図７中左側に反射し、ダイクロイックミラー面２１１を透過して、出射面２１６から出射する。
【０２２２】
このように、前記液晶ライトバルブ２４、２５および２６からの各色の光、すなわち液晶ライトバルブ２４、２５および２６により形成された各画像は、ダイクロイックプリズム２１により合成され、これによりカラーの画像が形成される。この画像は、投射レンズ２２により、所定の位置に設置されているスクリーン３２０上に投影（拡大投射）される。
【０２２３】
このとき、投射型表示装置３００は、前述したマイクロレンズ基板１Ａを備えた液晶パネル１６を有しているので、高いコントラスト比を有する画像を投射できる。
【０２２４】
【実施例】
（実施例１）
以下のようにしてマイクロレンズ基板を製造した。
【０２２５】
まず、以下のようにして第１マイクロレンズ用凹部付き基板を製造した。
【０２２６】
まず、母材として、厚さ（Ｔ１）１．２mmで長方形の未加工の石英ガラス基板（第１ガラス基板）を用意した。次に、この石英ガラス基板を８５℃の洗浄液（硫酸と過酸化水素水との混合液）に浸漬して洗浄を行い、その表面を清浄化した。
【０２２７】
−１Ａ−  この石英ガラス基板の表面および裏面に、ＣＶＤ法により、厚さ０．４μｍの多結晶シリコンの膜（マスク層および裏面保護層）を形成した。
【０２２８】
これは、石英ガラス基板を、６００℃、８０Paに設定したＣＶＤ炉内に入れ、SiH4を３００mL／分の速度で供給することにより行った。
【０２２９】
−２Ａ−  次に、形成した多結晶シリコン膜に、開口（開口および第２開口）を形成した。このとき、開口の面積を、９．５μｍ2とした。
【０２３０】
これは、次のようにして行った。まず、多結晶シリコン膜上に、形成する凹部のパターンを有するレジスト層を形成した。次に、多結晶シリコン膜に対してＣＦガスによるドライエッチングを行ない、開口を形成した。次に、前記レジスト層を除去した。
【０２３１】
−３Ａ−  次に、多結晶シリコン膜および石英ガラス基板上の、アライメントマーク（第１アライメントマーク）を形成する部分に、アライメントマークの形状に対応した形状を有する膜厚０．２μｍのAu／Cr薄膜（保護層）を形成した。
【０２３２】
これは、次のようにして行った。まず、多結晶シリコン膜上に、スパッタリング法により、Au／Cr薄膜を形成した。このスパッタリングは、スパッタ炉のスパッタ圧力を５mTorr、パワーを５００Ｗに設定して行った。次に、このAu／Cr薄膜上に、アライメントマークの形状に対応した形状を有するレジスト層を形成した。次に、Au／Cr薄膜に対して、硝酸と塩酸の混合液によるウェットエッチングを行った。次に、前記レジスト層を除去した。
【０２３３】
−４Ａ−  次に、石英ガラス基板をエッチング液（１０％フッ酸＋１０％グリセリンの混合水溶液）に１４８分間浸漬してウェットエッチングを行い、石英ガラス基板上に凹部（第１凹部）を形成した。
【０２３４】
−５Ａ−  次に、石英ガラス基板を１５％テトラメチル水酸化アンモニウム水溶液に浸漬して、石英ガラス基板の表面および裏面に形成した多結晶シリコン膜を除去した。
【０２３５】
−６Ａ−  次に、石英ガラス基板を硝酸と塩酸の混合液に浸漬して、Au／Cr薄膜を除去した。
【０２３６】
これにより、石英ガラス基板上に、アライメントマーク（第１アライメントマーク）と、多数の凹部（第１凹部）とが形成されたマイクロレンズ用凹部付き基板（第１マイクロレンズ用凹部付き基板）を得た。なお、第１凹部の曲率半径（Ｒ１）は、１５μｍであった。
【０２３７】
工程−２−における開口の面積を９．５μｍ2とし、工程−４−におけるエッチング時間を９８分間に変更した以外は、前記と同様にして、第２マイクロレンズ用凹部付き基板を製造した。なお、第２凹部の曲率半径（Ｒ２）は、１１μｍであった。
【０２３８】
−７．１Ａ−  次に、第１マイクロレンズ用凹部付き基板の凹部が形成された面のスペーサーを設置する場所以外のところに、未硬化の紫外線（ＵＶ）硬化型アクリル系光学接着剤（屈折率１．５９、硬化後の密度１．１８g/cm3）を、ディスペンサーを用いて、気泡なく塗布した。
【０２３９】
−７．２Ａ−  次いで、第１マイクロレンズ用凹部付き基板上の凹部が形成されていない部分に、ディスペンサーを用いて、スペーサーを均一に分散させた接着剤を塗布した。
【０２４０】
なお、この接着剤には、前記−７．１−と同様のものを用いた。また、接着剤中のスペーサー含有量は、１０重量％とした。スペーサーには、球状プラスチック微粒子を用いた。かかる球状プラスチック微粒子の平均粒径は１０μｍであり、粒径分布の標準偏差は平均粒径の４．６％であり、密度は１．１９g/cm3であり、弾性率は４８０kgf/mm2であった。
【０２４１】
−８Ａ−  次に、第１マイクロレンズ用凹部付き基板の樹脂を塗布した面に、第２マイクロレンズ用凹部付き基板を接合した。このとき、第２マイクロレンズ用凹部付き基板がスペーサーに接触すべく、第２マイクロレンズ用凹部付き基板全体に均一な圧力をかけた。
【０２４２】
−９Ａ−  次に、第１アライメントマークと第２アライメントマークとを用いて、第１凹部と第２凹部との位置合わせを行った。
【０２４３】
−１０Ａ−  次に、紫外線を照射し、樹脂を硬化させ、樹脂層およびマイクロレンズを形成した。
【０２４４】
なお、形成されたマイクロレンズの焦点距離は５５μｍ、最大厚さ（Ｔｍ）は３０μｍ、コバ厚（第１マイクロレンズ用凹部付き基板と第２マイクロレンズ用凹部付き基板の対向する端面間の距離）は１０μｍであった。
【０２４５】
−１１Ａ−  最後に、第２マイクロレンズ用凹部付き基板を厚さ（Ｔ２）３０μｍに研削、研磨して、図１に示すような構造のマイクロレンズ基板を得た。
【０２４６】
（実施例２）
下記の事項以外は実施例１と同様にして、マイクロレンズ基板を製造した。
【０２４７】
・工程−１Ａ−において、多結晶シリコン膜の代わりに、スパッタリング法により、Au／Cr薄膜（マスク層および裏面保護層）を形成した。このときの成膜条件は、実施例１の工程−３Ａ−と同様とした。
【０２４８】
・工程−３Ａ−において、Au／Cr薄膜の代わりに、多結晶シリコンの膜（保護層）を形成した。このときの成膜条件は、実施例１の工程−１Ａ−と同様とした。また、ウェットエッチングのエッチング液には、１５％テトラメチル水酸化アンモニウム水溶液を用いた。
【０２４９】
・工程−５Ａ−において、石英ガラス基板を硝酸と塩酸の混合液に浸漬して、石英ガラス基板の表面および裏面に形成したAu／Cr薄膜を除去した。
【０２５０】
・工程−６Ａ−において、石英ガラス基板を１５％テトラメチル水酸化アンモニウム水溶液に浸漬して、多結晶シリコン膜を除去した。
【０２５１】
（実施例３）
下記の事項以外は実施例１と同様にして、マイクロレンズ基板を製造した。
【０２５２】
まず、前記と同様にして、第１マイクロレンズ用凹部付き基板および第２マイクロレンズ用凹部付き基板（型材）を得た。なお、第２マイクロレンズ用凹部付き基板表面には、シリコーン系離型剤を塗布した。
【０２５３】
次に、前記工程−７．１Ａ−、−７．２Ａ−、−８Ａ−〜−１０Ａ−と同様の工程を行った。なお、第１樹脂層の厚さは、実施例１の樹脂層の厚さと同じとした。
【０２５４】
−１１Ｂ−  次に、第２マイクロレンズ用凹部付き基板を第１樹脂層から剥離した。
【０２５５】
−１２Ｂ−  次に、第１樹脂層上に未硬化のエポキシ系樹脂（屈折率１．３９）を設け、次いで、かかる未硬化の樹脂上にカバーガラス（ガラス層）を接合し、次いで、前記樹脂を硬化させた。
【０２５６】
これにより、カバーガラスが、第２樹脂層を介して、第１樹脂層に接合された。
【０２５７】
このとき、第２樹脂層の厚さを、１５μｍに設定した。
【０２５８】
−１３Ｂ−  最後に、カバーガラスを厚さ（Ｔ３）３３μｍに研削、研磨して、図８に示すような構造のマイクロレンズ基板を得た。
【０２５９】
（実施例４）
下記の事項以外は実施例３と同様にして、マイクロレンズ基板を製造した。
【０２６０】
まず、前記と同様にして、第１マイクロレンズ用凹部付き基板および第２マイクロレンズ用凹部付き基板（型材）を得た。なお、第２マイクロレンズ用凹部付き基板表面には、シリコーン系離型剤を塗布した。
【０２６１】
次に、前記工程−７．１Ａ−、−７．２Ａ−、−８Ａ−〜−１０Ａ−、−１１Ｂ−、−１２Ｂ−と同様の工程を行った。
【０２６２】
なお、第２樹脂層の厚さは、４１μｍに設定した。
【０２６３】
−１３Ｃ−  最後に、カバーガラス（第２の型材）を第２樹脂層から剥離し、図９に示すような構造のマイクロレンズ基板を得た。
【０２６４】
（実施例５）
以下に示した以外は、実施例２と同様にして、マイクロレンズ基板を製造した。
【０２６５】
第１マイクロレンズ用凹部付き基板の第１凹部の曲率半径（Ｒ１）を１２．２μｍ、第２マイクロレンズ用凹部付き基板の第２凹部の曲率半径（Ｒ２）を１２．２μｍ、マイクロレンズの焦点距離を６２μｍ、最大厚さ（Ｔｍ）を３０μｍ、コバ厚（第１マイクロレンズ用凹部付き基板と第２マイクロレンズ用凹部付き基板の対向する端面間の距離）を１０μｍとした。
【０２６６】
第１マイクロレンズ用凹部付き基板および第２マイクロレンズ用凹部付き基板を製造する際の工程−２−における開口の面積を９．５μｍ2とし、工程−４−におけるエッチング時間を１２３分間に変更した。
【０２６７】
（比較例１）
図１２に示すような構造のマイクロレンズ基板を製造した。このマイクロレンズ基板では、樹脂層の厚さは１０μｍ、カバーガラスの厚さは５０μｍ、凹部の曲率半径は９．５μｍとした。なお、ガラス基板の構成は、基本的に、前記第１マイクロレンズ用凹部付き基板の構成と同様にした。
【０２６８】
（比較例２）
特開平１１−２４０６０の図１に示すような形状のマイクロレンズ基板（対向基板１２０に相当）を製造した。すなわち、凸形状のマイクロレンズが設けられた基板を２枚、凸部と凸部とが互いに対向するように接合することにより、半球状の平凸レンズ２個で構成されたレンズ系を有する基板を製造した。
【０２６９】
この平凸レンズは、特開平７−１７４９０に参照されるように、ドライエッチング法を用いて形成した。
【０２７０】
なお、平凸レンズが形成された基板（および平凸レンズ）は、石英ガラスで構成した。また、平凸レンズの曲率半径は、いずれも、１２．２μｍとした。また、接着層の厚みは、３２μｍ、屈折率は、１．３９とした。
【０２７１】
（評価）
各実施例および各比較例で製造した各マイクロレンズ基板について、スパッタリング法およびフォトリソグラフィー法を用いて、第２マイクロレンズ用凹部付き基板（またはカバーガラス、またはマイクロレンズ基板）のマイクロレンズに対応した位置に開口（開口率４３％）が設けられた厚さ０．１６μｍの遮光膜（Ｃｒ膜）、すなわち、ブラックマトリックスを形成した。さらに、ブラックマトリックス上に厚さ０．１５μｍのＩＴＯ膜（透明導電膜）をスパッタリング法により形成し、液晶パネル用対向基板を製造した。
【０２７２】
次に、第１マイクロレンズ用凹部付き基板側（またはガラス基板側、またはブラックマトリックスと反対側）から光を照射し、液晶パネル用対向基板の有効レンズ領域内における出射光の輝度を測定した。その結果を下記に示す。なお、出射光の輝度は、マイクロレンズを形成しなかった場合の出射光の輝度を１００％とした。
実施例１：１８４％
実施例２：１８４％
実施例３：１８３％
実施例４：１８３％
実施例５：１８２％
比較例１：１７１％
比較例２：１７９％
この結果から、本実施例のマイクロレンズ基板は、高い光の利用効率、透過率を有していることが分かる。したがって、本実施例のマイクロレンズ基板を液晶パネルに用いると、形成される画像のコントラスト比が向上することが分かる。
【０２７３】
さらに、これら液晶パネル用対向基板と、別途用意したＴＦＴ基板（ガラス基板は石英ガラス製）とを配向処理した後、両者を球状シリカ微粒子よりなるスペーサー（弾性率７４５４kgf/mm2）およびシール材を介して接合した。次に、液晶パネル用対向基板とＴＦＴ基板との間に形成された空隙部の封入孔から液晶を空隙部内に注入し、次いで、かかる封入孔を塞いで図６に示すような構造（またはこれに参照されるような構造）のＴＦＴ液晶パネルをそれぞれ製造した。
【０２７４】
得られたＴＦＴ液晶パネルに光を透過させたところ、各実施例で得られたＴＦＴ液晶パネルの出射光は、各比較例で得られたＴＦＴ液晶パネルの出射光よりも明るかった。
【０２７５】
その後、実施例で得られたＴＦＴ液晶パネルを用いて、図７に示すような構造の液晶プロジェクター（投射型表示装置）を組み立てた。その結果、得られた液晶プロジェクターは、いずれも、スクリーン上に明るい画像を投射できた。
【０２７６】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、マイクロレンズの収差を低減でき、光の利用効率を高めることができる。
【０２７７】
したがって、例えば、本発明のマイクロレンズ基板を備えた液晶パネル、投射型表示装置では、光の有効利用が図れ、高いコントラスト比および透過率が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のマイクロレンズ基板の第１実施形態を示す模式的な縦断面図である。
【図２】本発明のマイクロレンズ基板の製造方法を説明するための図である。
【図３】本発明のマイクロレンズ基板の製造方法を説明するための図である。
【図４】本発明のマイクロレンズ基板の製造方法を説明するための図である。
【図５】本発明のマイクロレンズ基板の製造方法を説明するための図である。
【図６】本発明の液晶パネルの実施例を示す模式的な縦断面図である。
【図７】本発明の実施例における投射型表示装置の光学系を模式的に示す図である。
【図８】本発明のマイクロレンズ基板の第２実施形態を示す模式的な縦断面図である。
【図９】本発明のマイクロレンズ基板の第３実施形態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説明するための図である。
【図１１】本発明のマイクロレンズ基板の製造方法を説明するための図である。
【図１２】従来のマイクロレンズ基板を示す縦断面図である。
【図１３】第１凹部と第２凹部の光軸のずれ寸法と光利用効率の関係を示す図である。
【図１４】第１凹部と第２凹部の光軸のずれ寸法とコントラスト比の関係を示す図である。
【符号の説明】
１Ａ、１Ｂ、１Ｃ  マイクロレンズ基板
９９              有効レンズ領域
１００            非有効レンズ領域
２                第１マイクロレンズ用凹部付き基板
２９              第１ガラス基板
３１              第１凹部
３２              第２凹部
４                マイクロレンズ
５                スペーサー
６                マスク層
６１              開口
６２              第２開口
６９              裏面保護層
７１              第１アライメントマーク
７２              第２アライメントマーク
７５              保護層
８                第２マイクロレンズ用凹部付き基板
８’              ガラス層
８９              第２ガラス基板
９、９’、９”    樹脂層
９１、９２        樹脂
９５              第１樹脂層
９６、９６’      第２樹脂層
Ｌ                光
Ｒ１、Ｒ２        曲率半径
Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３  厚さ
Ｔｍ              最大厚さ
１０              液晶パネル用対向基板
１１              ブラックマトリックス
１１１            開口
１２              透明導電膜
１６              液晶パネル
１７              ＴＦＴ基板
１７１            ガラス基板
１７２            画素電極
１７３            薄膜トランジスタ
１８              液晶層
１９              第２スペーサー
３００            投射型表示装置
３０１            光源
３０２、３０３    インテグレータレンズ
３０４、３０６、３０９  ミラー
３０５、３０７、３０８  ダイクロイックミラー
３１０〜３１４    集光レンズ
３２０            スクリーン
２０              光学ブロック
２１              ダイクロイックプリズム
２１１、２１２    ダイクロイックミラー面
２１３〜２１５    面
２１６            出射面
２２              投射レンズ
２３              表示ユニット
２４〜２６        液晶ライトバルブ
９００            マイクロレンズ基板
９０２            ガラス基板
９０３            凹部
９０８            カバーガラス
９０９            樹脂層
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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