KR102164725B1 - 디스플레이용 스크린 - Google Patents

디스플레이용 스크린 Download PDF

Info

Publication number
KR102164725B1
KR102164725B1 KR1020187021403A KR20187021403A KR102164725B1 KR 102164725 B1 KR102164725 B1 KR 102164725B1 KR 1020187021403 A KR1020187021403 A KR 1020187021403A KR 20187021403 A KR20187021403 A KR 20187021403A KR 102164725 B1 KR102164725 B1 KR 102164725B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light
screen
array
microlens array
microlens
Prior art date
Application number
KR1020187021403A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20180095936A (ko
Inventor
준지 와타나베
마사루 가라이
도모히로 다카하시
지카후미 구라하시
Original Assignee
주식회사 쿠라레
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 쿠라레 filed Critical 주식회사 쿠라레
Publication of KR20180095936A publication Critical patent/KR20180095936A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102164725B1 publication Critical patent/KR102164725B1/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/003Light absorbing elements
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00Simple or compound lenses
    • G02B3/0006Arrays
    • G02B3/0037Arrays characterized by the distribution or form of lenses
    • G02B3/0056Arrays characterized by the distribution or form of lenses arranged along two different directions in a plane, e.g. honeycomb arrangement of lenses
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01Head-up displays
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01Head-up displays
    • G02B27/0101Head-up displays characterised by optical features
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00Simple or compound lenses
    • G02B3/0006Arrays
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/54Accessories
    • G03B21/56Projection screens
    • G03B21/60Projection screens characterised by the nature of the surface
    • G03B21/62Translucent screens
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/54Accessories
    • G03B21/56Projection screens
    • G03B21/60Projection screens characterised by the nature of the surface
    • G03B21/62Translucent screens
    • G03B21/625Lenticular translucent screens

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
  • Overhead Projectors And Projection Screens (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Abstract

본 발명은 스크린의 분야에 속한다. 본 발명은 마이크로 렌즈 어레이를 구비하는 투과형 스크린을 제공하는 것을 과제로 한다. 본 발명의 스크린 (20) 은 마이크로 렌즈 어레이 (21) 가 배치된 면의 반대측의 면에 배치된 개구 어레이 (24) 를 추가로 구비한다. 개구 어레이 (24) 의 차광부 (25) 는 금속막이다. 본 발명의 스크린은 디스플레이에 사용할 수 있다.

Description

디스플레이용 스크린
본 발명은 디스플레이용 스크린에 관한 것으로, 특히 투과형 스크린에 관한 것이다.
특허문헌 1 은 헤드 업 디스플레이 (HUD) 용의 투과형 스크린을 개시하고 있다. 이러한 스크린은 레이저광의 입사측에 위치하는 마이크로 렌즈 어레이와, 출사측에 위치하는 애퍼처 어레이를 구비한다 (특허문헌 1 의 청구항 1). 애퍼처 어레이의 차광부는 블랙 레지스트와 같은 가시광을 흡수하는 재료로 형성되어 있다 (특허문헌 1 의 단락 [0052]).
특허문헌 1 의 헤드 업 디스플레이에서는, 스크린에 도달하는 외광을 차광부에서 흡수할 수 있다 (동 단락 [0054]). 이 때문에, 스크린에서의 외광 반사를 저감시킴으로써 표시 화상의 콘트라스트를 높일 수 있다 (동 단락 [0056]).
일본 공개특허공보 2012-208440호
상기 애퍼처 어레이의 차광부는 외광을 흡수한다. 따라서, 차광부는 외광에 대한 집열체로서 기능한다. 이 때문에 차광부의 과열에 의해 스크린 전체의 과열을 초래할 가능성이 있다.
[1] 마이크로 렌즈 어레이를 구비하는 투과형 스크린으로서,
상기 마이크로 렌즈 어레이가 배치된 면의 반대측의 면에 배치된 개구 어레이를 추가로 구비하고,
상기 개구 어레이의 차광부는 금속막인, 스크린.
[2] 상기 금속막은 증착막인,
[1] 에 기재된 스크린.
[3] 상기 금속막의 외표면은 경면을 갖는,
[1] 또는 [2] 에 기재된 스크린.
[4] 상기 금속막의 외표면은 파장 380 ㎚ 내지 780 ㎚ 의 광의 반사율이 80 % 이상인,
[1] ∼ [3] 중 어느 하나에 기재된 스크린.
[5] [1] ∼ [4] 중 어느 하나에 기재된 스크린을 구비하는 헤드 업 디스플레이로서,
상기 마이크로 렌즈 어레이측으로부터 상기 스크린에 영상광이 투사되고,
상기 개구 어레이의 개구부의 내경은, 상기 개구부에 있어서의 단면 상의 영상광의 확대 직경과 동일하거나, 또는 이것보다 큰, 헤드 업 디스플레이.
[6] [1] ∼ [4] 중 어느 하나에 기재된 스크린을 구비하는 헤드 업 디스플레이로서,
상기 마이크로 렌즈 어레이측으로부터 상기 스크린에 투사되는 영상광의 광축에 대해 상기 스크린이 비스듬해지도록 상기 스크린이 기울어 있고,
상기 차광부에서 반사된 외광을 흡수하는 흡광부를 추가로 구비하는, 헤드 업 디스플레이.
[7] 마이크로 렌즈 어레이와 상기 마이크로 렌즈 어레이의 반대측에 배치된 개구 어레이를 구비하는 투과형 스크린의 제조 방법으로서,
편면에 마이크로 렌즈 어레이가 형성된 투명 기재 상에 개구 어레이를 형성할 때,
상기 투명 기재의 마이크로 렌즈 어레이가 배치된 면의 반대측의 면에 네거티브 레지스트를 도포하고,
상기 마이크로 렌즈 어레이측으로부터 상기 투명 기재를 향하여 노광광을 조사하고,
상기 노광광으로 상기 네거티브 레지스트를 노광하고, 추가로 현상함으로써 레지스트 패턴을 형성하고,
상기 레지스트 패턴을 형성한 상기 투명 기재의 면 상에 금속막을 형성하고,
상기 레지스트 패턴을 제거함으로써 상기 금속막으로 이루어지는 개구 어레이를 형성하는, 스크린의 제조 방법.
[8] 상기 마이크로 렌즈 어레이가 갖는 마이크로 렌즈에 관한 상기 노광광의 상점 (像點) 은 상기 마이크로 렌즈에 대해, 상기 도포된 네거티브 레지스트보다 앞에 있고,
상기 금속막은 증착에 의해 형성하고,
상기 레지스트 패턴은 리프트 오프에 의해 제거하는,
[7] 에 기재된 스크린의 제조 방법.
[9] 상기 증착에 있어서, 상기 투명 기재의 면에 충돌하는 증기류의 방향이, 상기 투명 기재의 면의 법선 방향을 기준으로 하여 경사져 있지 않거나, 또는 0° 내지 20° 경사져 있는,
[8] 에 기재된 스크린의 제조 방법.
[10] 상기 마이크로 렌즈 어레이가 갖는 마이크로 렌즈에 관한 상기 노광광의 상점은 상기 마이크로 렌즈에 대해, 상기 도포된 네거티브 레지스트보다 멀리 있고,
상기 금속막은 증착에 의해 형성하고,
상기 레지스트 패턴은 리프트 오프에 의해 제거하고,
상기 증착에 있어서, 상기 투명 기재의 면에 충돌하는 증기류의 방향이, 상기 투명 기재의 면의 법선 방향을 기준으로 하여 20° 내지 60° 경사져 있는,
[7] 에 기재된 스크린의 제조 방법.
[11] [7] ∼ [10] 중 어느 하나에 기재된 방법으로 스크린을 제조하고,
상기 마이크로 렌즈 어레이측으로부터 상기 스크린에 영상광이 투사되도록, 상기 스크린을 배치하는 헤드 업 디스플레이의 제조 방법으로서,
상기 마이크로 렌즈 어레이가 갖는 마이크로 렌즈에 관한 상기 노광광의 상점 거리와, 상기 영상광의 상점 거리가 동일해지도록, 상기 노광광 및 상기 영상광의 적어도 어느 일방을 조정하는, 헤드 업 디스플레이의 제조 방법.
본 발명에 의해 투과형 스크린의 과열을 억제할 수 있다.
도 1 은 스크린의 단면도이다.
도 2 는 개구 어레이의 촬영 이미지이다.
도 3 은 헤드 업 디스플레이의 광학계의 모식도이다.
도 4 는 레지스트의 도포의 모식도이다.
도 5 는 레지스트의 노광의 모식도이다.
도 6 은 금속막의 형성의 모식도이다.
도 7 은 스크린에 대한 입광의 모식도이다.
도 8 은 레지스트의 노광의 모식도이다.
도 9 는 금속막의 형성의 모식도이다.
도 10 은 증착 각도와 개구 어레이의 차광률의 상관을 나타내는 그래프이다.
도 11 은 증착 각도와 노출률의 상관을 나타내는 그래프이다.
도 12 는 반사 특성을 평가하는 장치의 모식도이다.
도 13 은 반사광의 강도와 조사 각도의 상관을 나타내는 그래프이다.
[스크린]
도 1 에는 투과형 스크린 (20) 의 단면도가 도시되어 있다. 스크린 (20) 은 마이크로 렌즈 어레이 (21) 및 개구 어레이 (24) 를 구비한다. 개구 어레이 (24) 는 마이크로 렌즈 어레이 (21) 가 배치된 면의 반대측의 면에 배치되어 있다. 마이크로 렌즈 어레이 (21) 및 개구 어레이 (24) 는 수지제의 투명 기재 (28) 상에 배치되어 있다.
도 1 에 나타내는 스크린 (20) 은 영상광 (31) 을 투과시킨다. 이 때 마이크로 렌즈 어레이 (21) 가 갖는 개별의 마이크로 렌즈 (22) 는 영상광 (31) 의 확산 (32) 을 일으킨다. 따라서, 영상광 (31) 의 광축의 방향이 분산됨으로써, 스크린 (20) 은 광학적 스크린으로서 기능한다. 또 마이크로 렌즈 (22) 의 설계에 의해 확산 (32) 에 있어서의 확산각을 원하는 것으로 할 수 있다. 확산각을 확산한 영상광 (31) 의 중심 휘도의 반값이 되는 위치를 전각으로 나타낸 것으로서 정의해도 된다. 마이크로 렌즈 (22) 는 스크린 (20) 의 외부 방향, 즉 도면 중의 하방을 향하여 장출 (張出) 하는 볼록면을 갖는다.
도 1 에 나타내는 개구 어레이 (24) 는 차광부 (25) 및 개구부 (26) 를 구비한다. 따라서 상기 서술한 바와 같이 확산된 영상광 (31) 은 최종적으로 개구부 (26) 를 경유하여 스크린 (20) 을 통과한다. 바꿔 말하면 차광부 (25) 는 영상광 (31) 이 투과하는 부분 이외에만 형성되는 것이 바람직하다.
도 1 에 나타내는 개구부 (26) 의 내경은, 개구부 (26) 에 있어서의 영상광 (31) 의 단면 상의, 영상광 (31) 의 확대 직경과 동일하거나, 또는 이것보다 큰 것이 바람직하다. 예를 들어 스크린 (20) 을 구비하는 헤드 업 디스플레이에 있어서 그와 같이 설계한다. 이러한 양태에 의해 차광부 (25) 의 내표면 (29) 에서 반사되는 영상광 (31) 을 줄일 수 있다. 내표면 (29) 이란 차광부 (25) 가 갖는 면으로서 투명 기재 (28) 의 정상면측에 위치하는 면이다. 즉 외표면 (27) 의 반대측의 면이다.
도 2 는 개구 어레이 (24) 의 실례의 하나를 촬영하여 얻은 이미지이다. 촬영 이미지에 나타내는 바와 같이 개구 어레이 (24) 상에는 개구부 (26) 가 격자상으로 늘어서 있다. 개구부 (26) 는 차광부 (25) 에 둘러싸여 있다. 차광부 (25) 는 금속막이다. 금속막은 증착, 스퍼터 및 전기 주조의 어느 수단으로 형성된 막인 것이 바람직하다. 금속막은 증착막인 것이 바람직하다.
도 1 로 돌아온다. 차광부 (25) 를 구성하는 금속막의 외표면 (27) 은 경면을 갖는 것이 바람직하다. 차광부 (25) 에 있어서 외표면 (27) 은 마이크로 렌즈 어레이 (21) 로부터 먼 쪽의 표면이다. 외표면 (27) 에 있어서, 파장 380 ㎚ 내지 780 ㎚ 의 광의 반사율은, 바람직하게는 80 % 이상, 보다 바람직하게는 83 % 이상, 더욱 바람직하게는 87 % 이상이다.
도 1 에 나타내는 외표면 (27) 의 반사율은 예를 들어, 차광부 (25) 와 동일하게 제조한 금속막으로서, 개구부를 갖지 않는 것에 대해 광을 조사하고, 분광 광도계로 그 반사광의 밝기를 측정했을 때의 값으로부터 구해진다. 이 측정에 있어서, 입사광은 외표면 (27) 의 법선을 기준으로 하여 10 도의 각도로 외표면 (27) 에 입사하는 것이 바람직하다. 분광 광도계로서 예를 들어 히타치 하이테크 사이언스 제조의 U-4100 을 사용해도 된다.
[헤드 업 디스플레이]
도 3 에는 헤드 업 디스플레이의 광학계 (30) 가 도시되어 있다. 이러한 헤드 업 디스플레이는 스크린 (20) 을 구비한다. 스크린 (20) 은 광학계 (30) 의 일부를 구성하고 있다.
도 3 에 있어서 실선으로 나타내는 영상광 (31) 은 마이크로 렌즈 어레이 (21) 측으로부터 스크린 (20) 에 투사된다. 영상광 (31) 은 예를 들어 PGU (Picture Generation Unit) 에서 생성된다. 영상광 (31) 은 프로젝션 광학계에 의해 스크린 (20) 에 안내된다.
도 3 에 나타내는 영상광 (31) 은 마이크로 렌즈 어레이 (21) 에서 확산된다. 영상광 (31) 은 스크린 (20) 을 투과한다. 영상광 (31) 은 스크린 (20) 으로부터 확산광으로서 출사됨과 함께 오목면경 (35) 에서 반사된다. 그 후, 영상광 (31) 은 헤드 업 디스플레이를 보는 관측자에 대해 허상의 화상으로서 제시된다.
도 3 에 나타내는 바와 같이, 스크린 (20) 은 마이크로 렌즈 어레이 (21) 를 구비한다. 이 때문에 스크린 (20) 의 확산각, 효율 등을 마이크로 렌즈 어레이 (21) 에 의해 제어하기 쉽다. 또 마이크로 렌즈 어레이 (21) 를 이용함으로써, 영상광 (31) 에 의해 제시되는 화상을 관측자가 시인하기 쉬운 화각으로 조정할 수도 있다.
여기서 헤드 업 디스플레이를 차량에 탑재하여, 그 차량을 옥외에 배치한 경우를 생각한다. 이 경우, 도 3 에 나타내는 광학계 (30) 에는 외광 (34) 으로서 태양광이 침입하는 경우가 있다. 도 3 에 있어서 파선으로 나타내는 외광 (34) 은 오목면경 (35) 에서 반사된다. 그리고 반사 후에 외광 (34) 은 스크린 (20) 에 도달하는 경우가 있다.
도 3 에 나타내는 스크린 (20) 을 영상광 (31) 의 광축에 대해 직각인 면 상에 배치하면, 영상광 (31) 과는 역방향으로부터 진입해 온 외광 (34) 은 스크린 (20) 에서 반사된다. 구체적으로는 마이크로 렌즈 어레이 (21) 또는 개구 어레이 (24) 에서 반사된다. 이 때, 영상광 (31) 의 광축과 외광 (34) 의 광축이 평행해지므로, 영상광 (31) 에 외광 (34) 이 섞일 가능성이 있다.
도 3 에 나타내는 영상광 (31) 에 외광 (34) 이 섞임으로써, 영상광 (31) 에 의해 제시되는 화상이 백화된다. 따라서, 화상의 콘트라스트가 저하된다. 관측자, 예를 들어 차량의 드라이버에게 있어서는, 화상의 시인성이 악화될 뿐만 아니라, 화상 중에 눈부신 부분이 시인되게 된다. 이러한 문제는 외광 (34) 이 태양광인 경우에 한정되지 않는다. 또 헤드 업 디스플레이가 차량에 탑재된 경우 이외여도 동일한 문제가 발생한다.
본 실시형태에서는, 도 3 에 나타내는 바와 같이 개구부 (26) 로부터 출사되는 영상광 (31) 의 광축과, 차광부 (25) 에서 반사되는 외광 (34) 의 광축이 평행해지지 않도록, 스크린 (20) 이 기울어 있다. 마이크로 렌즈 어레이 (21) 측으로부터 스크린 (20) 에 투사되는 영상광 (31) 의 광축에 대해 스크린 (20) 이 비스듬해지도록 스크린 (20) 을 기울인다. 이로써, 진입해 온 외광 (34) 을 영상광 (31) 의 광축과는 다른 방향으로 빠져 나가게 할 수 있다. 따라서, 외광 (34) 은 영상광 (31) 에 섞이기 어렵기 때문에 화상의 백화가 억제된다.
도 3 에 나타내는 바와 같이 본 실시형태의 헤드 업 디스플레이는 추가로 흡광부 (36) 를 구비한다. 흡광부 (36) 는 차광부 (25) 에서 반사된 외광 (34) 이 닿는다. 흡광부 (36) 에는 흑색 도장이나 알루마이트 처리 등이 실시되어 있다. 흡광부 (36) 는 외광 (34) 을 흡수한다. 이 때문에 외광 (34) 이 광학계 (30) 에 있어서 미광이 되는 것은 억제된다.
또한 배경 기술에서 설명한 바와 같이 블랙 레지스트와 같은, 블랙 매트릭스를 차광부 (25) 의 대체로서 사용해도 화상의 콘트라스트를 높일 수 있다. 그러나, 도 3 에 나타내는 외광 (34) 은 오목면경 (35) 에서 스크린 상에 모아지기 때문에, 블랙 매트릭스에서 외광 (34) 의 에너지를 효율적으로 흡수한다. 따라서 스크린은 블랙 매트릭스와 함께 과열되기 쉬워진다.
여기서 스크린이 수지제의 투명 기재로 구성되어 있으면, 스크린의 변형이나 발화를 일으킬 가능성이 있다. 이 때문에, 헤드 업 디스플레이에 있어서, 스크린에는 블랙 매트릭스와 같은 흡수형의 콘트라스트 향상 수단이 적합하지 않다. 이러한 문제는 외광 (34) 이 태양광인 경우에 한정되지 않는다. 또 헤드 업 디스플레이가 차량에 탑재된 경우 이외여도 동일한 문제가 발생한다.
이에 대하여 본 실시형태에서는 도 3 에 나타내는 바와 같이, 스크린 (20) 에 도달한 외광 (34) 을 흡광부 (36) 로 빠져 나가게 할 수 있다. 이것은 스크린 (20) 에 금속막으로 이루어지는 차광부 (25) 를 형성하고 있기 때문이다. 차광부 (25) 는, 정반사에 의해 외광 (34) 을 반사시킨다. 이 때문에 차광부 (25) 는 과열되기 어렵기 때문에 스크린 (20) 도 과열되기 어렵다.
[마이크로 렌즈 어레이의 형성 방법]
도 1 에 나타내는 마이크로 렌즈 어레이 (21) 는 공지된 방법에 따라 시트로서 형성할 수 있다. 마이크로 렌즈 어레이 시트의 성형에 사용하는 금형은, 절삭으로 형성해도 된다. 또 포토리소그래피로 주형을 만들고, 이러한 주형을 기본으로 하여 금형을 형성해도 된다. 금형은 레이저 어블레이션에 의해 제조해도 된다. 마이크로 렌즈 어레이 시트의 성형에 견딜 수 있는 금형이면 어떠한 금형이어도 사용할 수 있다.
도 1 에 나타내는 마이크로 렌즈 어레이 (21) 의 성형에서는, 사출 성형, 프레스 성형, 및 자외선 경화에 의한 성형 등, 수지 시트의 성형에 바람직한 수단을 널리 이용할 수 있다. 또 성형하여 얻어진 시트를 투명 기재 (28) 에 첩부해도 된다. 또 투명 기재 (28) 상에 배치한 수지를 성형해도 된다.
[개구 어레이의 형성 방법]
한편, 개구 어레이의 형성에서는 이하에 유의할 필요가 있다. 즉 도 3 에 나타내는 바와 같이 개구 어레이 (24) 는 외광 (34) 을 차단하지만, 영상광 (31) 을 차단하지 않는다. 따라서 마이크로 렌즈 어레이 (21) 에 있어서의 마이크로 렌즈 (22) 의 배치에 기초하여, 투명 기재 (28) 상에 정확하게 개구 어레이의 패턴을 형성할 필요가 있다.
본 실시형태에서는 패턴 형성법으로서 셀프 얼라인먼트 노광을 사용하는 것이 바람직하다. 셀프 얼라인먼트 노광에서는 도 1 및 3 에 나타내는 마이크로 렌즈 어레이 (21) 자체의 집광 기능을 이용하여, 포토레지스트를 노광한다. 셀프 얼라인먼트 노광을 사용할 때에는, 불필요한 금속막을 선택적으로 제거함으로써, 개구부 (26) 를 형성하기 위해서 리프트 오프법을 조합하는 것이 바람직하다.
도 4-8 을 사용하여, 투명 기재 (28) 상에 개구 어레이를 형성하는 방법을 설명한다. 도 4 는 레지스트의 도포의 모식도이다. 투명 기재 (28) 의 편면, 즉 바닥면 (38) 에는 마이크로 렌즈 어레이 (21) 가 형성되어 있다. 레지스트 (41) 를 투명 기재 (28) 의 정상면 (39) 에 도포한다. 정상면 (39) 은 바닥면 (38) 의 반대측의 면이다. 레지스트 (41) 는 네거티브 레지스트이다. 레지스트 (41) 는 감광성 수지인 것이 바람직하다.
도 4 에 나타내는 정상면 (39) 에 레지스트 (41) 를 도포하는 방법으로는, 스핀 코트, 다이 코트, 스프레이 코트, 롤 코트 등을 사용할 수 있다. 추가로 도포한 레지스트 (41) 의 용매를 휘발시키기 위해서 건조를 실시한다. 건조에는, 핫 플레이트, 오븐, 진공 건조기, 적외선 히터 등을 사용할 수 있다. 도포 및 건조를 실시하지 않는 방법으로서, 필름 레지스트를 라미네이트하는 방법을 취할 수 있다.
도 5 는 레지스트의 노광의 모식도이다. 마이크로 렌즈 어레이 (21) 측으로부터 투명 기재 (28) 를 향하여 노광광 (44) 을 조사한다. 노광광 (44) 은 자외광인 것이 바람직하다. 노광광 (44) 은, 마이크로 렌즈 어레이 (21) 의 각 마이크로 렌즈에서 집광된다. 노광광 (44) 으로 레지스트 (41) 를 노광한다. 이 때, 마이크로 렌즈 어레이 (21) 의 마이크로 렌즈의 종류가 복수 종류 포함되는 경우에는, 마이크로 렌즈의 초점 거리, 확산각에 따라 개구경이 변화되어도 된다.
도 5 에 나타내는 노광광 (44) 으로서, 레지스트 (41) 를 감광할 수 있는 파장이 포함되는 광을 사용할 수 있다. 노광광 (44) 의 광원은, 도 3 에 나타내는 영상광 (31) 과 투영 각도 및 눈동자 직경이 대략 동일한 광을 출사할 수 있는 광원이 바람직하다. 노광광 (44) 의 광원은, 시각이 작은 광원이 바람직하다.
상기와 같이 셀프 얼라인먼트 노광을 실시하는 것은, 후술하는 도 7 에 나타내는 영상광 (31) 의 광로와 대략 동일 광로에서 노광광을 투과시키는 것에 적합하다. 즉, 영상광이 도 4 에 나타내는 레지스트 (41) 에 조사된 것이면, 레지스트 (41) 중, 이러한 영상광이 투과한다고 생각되는 부분만을 감광시키는 것에 적합하다. 이러한 부분의 레지스트 (41) 는, 도 5 에 나타내는 피노광 레지스트 (42) 로 변화된다.
도 6 은, 금속막 (43) 의 형성 공정을 나타낸다. 금속막 (43) 을 형성하기 전에 도 5 에 나타내는 레지스트 (41) 및 피노광 레지스트 (42) 를 현상한다. 현상시에, 노광이 끝난 레지스트를 투명 기재판 (28) 째, 현상액에 노출시킨다. 현상액은, 레지스트 (41) 에 사용하는 재료에 적합한 알칼리 현상액을 사용하면 된다. 현상법은, 침지법, 요동법, 패들법, 및 스프레이법 등을 사용할 수 있다. 현상 후에는, 순수로 수세하고, 건조시킨다.
상기에 의해 레지스트 (41) 중의 감광되어 있지 않은 부분을 제거한다. 그 후, 도 6 에 나타내는 레지스트 패턴 (45) 이 형성된다. 레지스트 패턴 (45) 을 형성한 정상면 (39) 상에 금속막 (48) 을 형성한다. 금속막 (48) 의 형성은, 증착, 스퍼터 및 전기 주조 중 어느 수단으로 실시해도 되지만, 이것들로 한정되지 않는다.
도 6 에 나타내는 레지스트 패턴 (45) 을 투명 기재 (28) 상으로부터 제거한다. 레지스트 패턴 (45) 의 제거에 의해, 도 7 에 나타내는 바와 같이 금속막 (48) (도 6) 으로 이루어지는 개구 어레이 (24) 가 형성된다. 피노광 레지스트 (42) 는 제거된 지점에는 도 2 에 나타내는 바와 같은 개구부 (26) 가 생긴다. 이상에 의해 스크린 (20) 을 제조할 수 있다.
도 6 에 나타내는 레지스트 패턴 (45) 의 제거는 리프트 오프에 의해 실시하는 것이 바람직하다. 리프트 오프에 있어서는 용제를 피노광 레지스트 (42) 에 접촉시키는 것이 바람직하다. 또 리프트 오프 용액 내에 투명 기재 (28) 째 침지함으로써 레지스트 패턴 (45) 을 제거하는 것이 바람직하다. 리프트 오프를 촉진시키기 위해서, 리프트 오프 용액을 가온해도 된다. 리프트 오프를 촉진시키기 위해서, 투명 기재 (28) 에 진동을 부여해도 된다.
상기 리프트 오프에 있어서는 도 6 에 나타내는 피노광 레지스트 (42) 의 측면에 있어서, 금속막 (48) 에 피복되지 않고, 노출되어 있는 부분이 필요하다. 상기 관점에서, 도 6 에 나타내는 금속막 (48) 의 형성 수단으로서 증착법이 바람직하다. 증착법에서는 금속 입자가 증기류 (47) 로서 직진한다. 이 때문에, 피노광 레지스트 (42) 의 측면에 금속 입자가 돌아 들어가는 경우가 적다. 따라서, 피노광 레지스트 (42) 의 측면이 금속막 (48) 에 피복되기 어렵다.
[셀프 얼라인먼트 노광의 효과]
도 7 에 나타내는 바와 같이, 개구 어레이는 영상광 (31) 이 통과하는 부분 이외를 차광하고 있다. 이것은 상기 셀프 얼라인먼트법에 의해, 도 7 에 나타내는 영상광 (31) 이 통과하는 개구부 (26) 가 형성되어야 할 부위를, 도 5 에 나타내는 노광광 (44) 이 통과하도록 했기 때문이다. 즉 상기 셀프 얼라인먼트법에 의해 개구부 (26) 가 형성되어야 할 부위에 피노광 레지스트 (42) 를 형성하는 것이 본 실시형태의 레지스트 패턴 형성의 요점이다.
본 실시형태에서는 상기 셀프 얼라인먼트법에 의해 스크린을 제조하고, 추가로 이러한 스크린을 헤드 업 디스플레이 내에 배치함으로써 헤드 업 디스플레이를 제조할 수 있다.
이 때 도 7 에 나타내는 마이크로 렌즈 어레이 (21) 측으로부터 스크린 (20) 에 대해 영상광 (31) 이 투사되도록, 스크린 (20) 을 배치한다. 이러한 방법에 의해 제조된 헤드 업 디스플레이에서는, 개구부 (26) 에서의 영상광 (31) 의 투과가 효율적으로 실시된다. 왜냐하면 셀프 얼라인먼트법에 의해, 개구부 (26) 는 영상광 (31) 이 투과해야 할 위치에 미리 정확하게 형성되어 있기 때문이다.
또한, 셀프 얼라인먼트법을 사용한 헤드 업 디스플레이의 제조 방법에서는, 도 5 에 나타내는 노광광 (44) 및 도 7 에 나타내는 영상광 (31) 의 적어도 어느 일방을 조정해도 된다. 구체적으로는 도 5 에 나타내는 노광광 (44) 의 상점 거리 (Ex) 와, 도 7 에 나타내는 영상광 (31) 의 상점 거리 (Im) 가 동일해지도록 조정해도 된다. 혹은 이것들 상점 거리의 차가 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2 및 1 % 중 어느 범위 내에 있는 것이 바람직하다.
상기에 의해, 도 7 에 나타내는 개구부 (26) 의 내경은, 개구부 (26) 에 있어서의 단면 상의 영상광 (31) 의 확대 직경과 실질적으로 동일하게 할 수 있다. 차광부 (25) 의 내표면 (29) 에서 반사되는 영상광 (31) 을 줄이면서, 차광부 (25) 에서의 외광 (34) 의 반사 효율도 높일 수 있다.
상기 양태에 의해, 도 3 에 나타내는 헤드 업 디스플레이의 광학계, 즉 도 3 에 나타내는 광학계 (30) 의 설계에 따라, 영상광의 투과 효율과, 외광의 반사 효율의 밸런스를 취할 수 있다. 따라서 헤드 업 디스플레이의 설계에 기초하는 요구에 따라, 영상광의 투과 효율의 향상과 콘트라스트의 향상을 양립하도록 조정할 수 있다.
[마이크로 렌즈의 상점과 리프트 오프의 관계]
도 5 로 돌아온다. 상점 (50) 은, 마이크로 렌즈 어레이 (21) 가 갖는 마이크로 렌즈에 관한 노광광 (44) 의 상점이다. 상점 (50) 은 마이크로 렌즈에 대해, 도포된 레지스트 (41) 보다 앞에 있다. 도면 중에서는 상점 (50) 은 투명 기재 (28) 중에 있지만, 다른 양태에 있어서 상점 (50) 은 마이크로 렌즈 어레이 (21) 중에 있어도 된다.
여기서 도 6 에 나타내는 피노광 레지스트 (42) 는, 마이크로 렌즈 어레이 (21) 로부터 멀어짐에 따라 끝이 굵어진다. 피노광 레지스트 (42) 는 이른바 역테이퍼 형상을 이루고 있다. 이것은 도 5 에 나타내는 바와 같이 피노광 레지스트 (42) 에 노광광 (44) 이 도달하는 시점에서, 이미 노광광 (44) 은 상점 (50) 을 통과하고 있고, 노광광 (44) 은 발산하고 있는 도중이기 때문이다.
도 6 에 나타내는 증기류 (47) 가 일방향으로부터 정상면 (39) 에 분무되는 경우, 정상면 (39) 에 대한 증기류 (47) 의 각도는 제한되지 않는다. 왜냐하면 역테이퍼 형상을 하고 있는 피노광 레지스트 (42) 의 측면은, 증기류 (47) 에 대해, 어느 방향에 있어서, 반드시 그늘이 되기 때문이다.
따라서 도 6 에 나타내는 정상면 (39) 에 충돌하는 증기류 (47) 의 방향이, 정상면 (39) 의 법선 방향을 기준으로 하여 경사져 있지 않은 것이 바람직하다. 또 증기류 (47) 의 방향이 0° 내지 20° 경사져 있어도 된다. 이러한 경사의 범위는, 바람직하게는 0° 내지 10°, 더욱 바람직하게는 0° 내지 5° 이다. 이러한 경사가 작을수록 효율적으로 금속막 (46) 을 두껍게 할 수 있다.
도 5 에 나타내는 상점 (50) 과, 도포된 레지스트 (41) 의 위치 관계는 임의로 조정할 수 있다. 이러한 위치 관계는, 예를 들어 투명 기재 (28) 및 마이크로 렌즈 어레이 (21) 의 기부 (19) 의 적어도 어느 일방의 두께로 조정할 수 있다. 단, 이것들 두께의 합계가 커지고, 상점 (50) 의 상점 거리 (Ex) 가 변하지 않는 경우, 마이크로 렌즈 어레이 (21) 의 주면으로부터 레지스트 (41) 까지의 거리가 상대적으로 커진다. 또한 도면에 있어서 상점 (50) 의 상점 거리 (Ex) 는 마이크로 렌즈 어레이 (21) 와 투명 기재 (28) 의 계면에서 노광광 (44) 이 굴절되는 것도 고려되고 있다. 도 7 에 나타내는 영상광 (31) 의 상점 거리 (Im) 도 동일하다.
상기와 같이 상점 (50) 의 상점 거리 (Ex) 보다, 마이크로 렌즈 어레이 (21) 의 주면으로부터 레지스트 (41) 까지의 거리가 현저하게 커진 경우, 마이크로 렌즈 어레이 (21) 중의 인접하는 마이크로 렌즈의 각각에서 확산된 노광광 (44) 이, 레지스트 (41) 에 있어서 서로 겹칠 가능성이 있다. 이 경우, 레지스트 (41) 는 대부분이 노광된다. 따라서, 도 2 에 나타내는 바와 같이 차광부 (25) 에 둘러싸인 개구부 (26) 를 형성할 수 없게 된다. 이 때문에, 도 3 에 나타내는 개구 어레이 (24) 는 외광 (34) 을 효율적으로 반사할 수 없게 된다.
[상점보다 레지스트가 마이크로 렌즈 주면에 가까운 경우]
도 8 은 레지스트의 노광의 다른 양태를 나타낸다. 각 마이크로 렌즈에서 확산되는 노광광 (44) 은 설명의 편의를 위해서 일부 생략되어 있다. 투명 기재 (28) 및 기부 (19) 의 두께의 합계가 작아지고, 상점 (50) 의 상점 거리 (Ex) 가 변하지 않는 경우, 마이크로 렌즈 어레이 (21) 의 주면으로부터 레지스트 (41) 까지의 거리가 상대적으로 작아진다. 도면 중에서는 마이크로 렌즈 어레이 (21) 가 갖는 마이크로 렌즈에 관한 노광광 (44) 의 상점은, 이러한 마이크로 렌즈에 대해, 레지스트 (41) 보다 멀리 있다. 또한 도 8 에 있어서 상점 (50) 의 상점 거리 (Ex) 는 투명 기재 (28) 및 레지스트 (41) 에서 노광광 (44) 이 굴절하는 것도 고려되고 있다.
상기의 경우, 도 8 에 나타내는 피노광 레지스트 (42) 는, 마이크로 렌즈 어레이 (21) 로부터 멀어짐에 따라 끝이 가늘어진다. 피노광 레지스트 (42) 는, 이른바 순테이퍼 형상을 이루고 있다. 이것은 도면에 나타내는 바와 같이 피노광 레지스트 (42) 에 노광광 (44) 이 도달하는 시점에서는, 아직 노광광 (44) 은 상점을 통과하고 있지 않고, 노광광 (44) 은 수속되고 있는 도중이기 때문이다.
이 경우, 상기 서술한 리프트 오프에 있어서 문제가 발생할 가능성이 있다. 도 8 에 나타내는 바와 같이 피노광 레지스트 (42) 가 순테이퍼인 경우에는, 레지스트 패턴의 리프트 오프를 할 수 없는 경우가 있다. 도 9 에 나타내는 바와 같이 정상면 (39) 에 대해 직각인 증기류 (47) 가 분무되도록 증착을 실시하면, 피노광 레지스트 (42) 가 금속 입자에 의해 완전하게 다 덮인다. 이것은 피노광 레지스트 (42) 의 측면에 있어서, 증기류 (47) 에 대해, 그늘이 되는 부분이 생기지 않는 것에 의한다.
상기의 경우에는, 도 9 에 나타내는 바와 같이 증기류 (51) 와 같이 증기류를 경사지게 함으로써, 피노광 레지스트 (42) 의 측면에 있어서, 금속막 (48) 에 피복되지 않고, 노출되어 있는 부분이 발생한다. 정상면 (39) 에 충돌하는 증기류 (51) 의 방향의 경사의 크기는, 정상면 (39) 의 법선 방향을 기준으로 하는 증착 각도 (Va) 로 나타난다. 증착 각도 (Va) 가 60°를 초과하면, 정상면 (39) 중에서 피노광 레지스트 (42) 의 그늘이 되는 부분이 커지는 경우가 있다. 이 때문에, 차광부를 형성하는 데에 충분한 양의 금속을, 그늘이 되는 부분에는 보낼 수 없다.
도 10 의 그래프에, 증착 각도 (Va) 와, 개구 어레이의 차광률의 관계를 나타낸다. 그래프는 도 9 에 나타내는 정상면 (39) 에 대해, 증착 각도 (Va) 를 변화시켜 증착을 실시한 경우의 개구 어레이의 차광률을 나타낸다. 피노광 레지스트 (42) 는 직경 10 ㎛ 의 대략 원주 형상을 갖는다. 피노광 레지스트 (42) 에 의거하여 형성되는, 개구 어레이의 개구부의 피치는 20 ㎛ 이다.
도 10 에 나타내는 차광률은, 도 9 에 나타내는 정상면 (39) 상에 있어서 금속막이 형성된 면적의 비율을 나타낸다. 피노광 레지스트 (42) 의 높이는 1 ㎛ 및 5 ㎛ 중 어느 것이다. 높이 1 ㎛ 인 경우에 비해, 높이 5 ㎛ 인 경우에 있어서는, 피노광 레지스트 (42) 의 그늘이 되는 부분이 커진다. 이 때문에, 높이 5 ㎛ 인 경우에 있어서, 높이 1 ㎛ 인 경우보다 차광률이 작다. 피노광 레지스트 (42) 의 높이가 5 ㎛ 인 경우에는, 증착 각도 (Va) 를 60°보다 크게 하면 급격하게 차광률이 낮아진다.
도 11 의 그래프에, 증착 각도 (Va) 와, 레지스트의 노출률의 관계를 나타낸다. 레지스트의 노출률이란, 도 9 에 나타내는 피노광 레지스트 (42) 의 측면에 있어서의 면적을 기준으로 한 노출률을 나타낸다. 피노광 레지스트 (42) 의 높이가 1 ㎛ 인 경우와, 5 ㎛ 인 경우에는 노출률에 거의 차는 없다. 증착 각도 (Va) 를 0°보다 크게 함으로써 피노광 레지스트 (42) 의 측면을 노출시킬 수 있다.
상기로부터 도 9 에 나타내는 증착 각도 (Va) 는,
증착막의 두께와,
피노광 레지스트 (42) 의 측면에 있어서 노출시키고자 하는 부분의 크기와,
피노광 레지스트 (42) 의 그늘이 되어 증착되지 않는 정상면 (39) 의 부분의 크기
를 상보적으로 가미하여 결정할 수 있다.
상기 방침에 기초함으로써, 도 9 에 나타내는 증착 각도 (Va) 는 20°에서 60°의 범위로 할 수 있다. 증착 각도 (Va) 는 45°가 바람직하다. 이러한 증착 각도 (Va) 에 의해, 피노광 레지스트 (42) 의 측면에 대한 금속의 증착을 억제함으로써 리프트 오프를 효율적으로 실시할 수 있다. 또한 정상면 (39) 에 있어서 차광부를 형성해야 할 부분에 대한 금속의 증착을 효율적으로 실시할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 실시형태에 한정된 것은 아니고, 취지를 일탈하지 않는 범위에서 적절히 변경하는 것이 가능하다. 예를 들어 도 1 에 나타내는 투명 기재 (28) 와 마이크로 렌즈 어레이 (21) 는 이음매가 없는 일체의 부재로서 성형해도 된다.
실시예
도 4 에 나타내는 투명 기재 (28) 및 마이크로 렌즈 어레이 (21) 를 구비하는 마이크로 렌즈 어레이 시트를 형성하였다. 자외선 경화 수지를 사용하고 폴리카보네이트 필름제의 투명 기재 (28) 상에 마이크로 렌즈 어레이 (21) 를 성형하였다. 폴리카보네이트 필름의 두께는 100 ㎛ 로 하였다. 자외선 경화 수지로서 아크릴계 수지를 사용하였다. 자외선의 조사량은 500 mJ/㎠ 로 하였다.
도 4 에 나타내는 바와 같이, 마이크로 렌즈 어레이 시트의 이면측, 즉 정상면 (39) 에, 레지스트 (41) 를 도포하였다. 도포는 스핀 코트법에 의해 실시하였다. 레지스트 (41) 의 막두께가 5 ㎛ 가 되도록, 워크인 마이크로 렌즈 어레이 시트의 회전수를 조정하였다. 레지스트 (41) 는 도쿄 응화 제조의 네거티브형 포토레지스트인 PMER N-CA3000 을 사용하였다. 레지스트 (41) 를 오븐에서 70 ℃ 20 분 건조시켰다.
마이크로 렌즈 어레이 시트를 UV 노광 장치의 스테이지에 설치하였다. 이 때, 도 5 에 나타내는 마이크로 렌즈 어레이 (21) 를 위로 하였다. 마이크로 렌즈 어레이 (21) 측으로부터 자외선을 조사하였다. 노광량은 500 mJ/㎠ 로 하였다. 노광 후, 마이크로 렌즈 어레이 시트를 오븐 중에서, 70 ℃ 20 분간, PEB (post exposure bake) 처리를 실시하였다.
현상을 위해, 마이크로 렌즈 어레이 시트를 유기 알칼리 현상액 (TMAH 2.38 %) 에 침지하였다. 또 마이크로 렌즈 어레이 시트를 3 분간 요동하였다. 현상액으로부터 꺼낸 마이크로 렌즈 어레이 시트를 순수로 수세하고, 추가로 건조시켰다.
도 6 에 나타내는 금속막 (48) 을 진공 증착 장치로 형성하였다. 단, 증착 각도는 45°로 하였다. 증착원의 중량은 10.4 g 으로 하였다. 증착막의 두께는 약 200 ㎚ 로 하였다. 리프트 오프는, NMP (n-메틸-2-피롤리돈) 내에 증착 후의 마이크로 렌즈 어레이 시트를 침지함으로써 실시하였다. 마이크로 렌즈 어레이 시트를 180 초간 요동시켰다. 이로써 피노광 레지스트 (42) 를 용해시킴으로써, 도 7 에 나타내는 개구 어레이 (24) 를 형성하였다. 이로써 실시예의 스크린을 얻었다. NMP 로부터 꺼낸 스크린을, 순수로 수세 후, 자연 건조시켰다.
실시예에 있어서의 자외선 경화 수지에 의한 마이크로 렌즈 어레이의 성형까지 실시한 것을 비교예의 스크린으로 하였다. 실시예와 비교예에 있어서, 마이크로 렌즈 어레이 시트의 이면측, 즉 도 7 에 나타내는 정상면 (39) 측의 반사 특성을 평가하였다.
도 12 에, 반사 특성을 평가하는 장치의 모식도를 나타낸다. 본 장치는, 피험 스크린 (60) 에 외광 (64) 을 조사했을 때의 반사 각도에 따른 반사광의 강도 분포를 측정하기 위한 고니오미터이다. 마이크로 렌즈 어레이측을 아래로 하여 피험 스크린 (60) 을 검은 시트 (59) 상에 설치하였다.
도 12 에 나타내는 외광 (64) 으로서, 확대각 5°이하의 LED 의사 (擬似) 평행광을 사용하였다. 이러한 평행광을 발하는 광원 (61) 을 배치하였다. 외광 (64) 의 일부는 피험 스크린 (60) 에서 난반사되고 확산 반사광 (65) 이 된다. 외광 (64) 의 일부는 피험 스크린 (60) 에서 정반사되고 정반사광 (66) 이 된다. 정반사광 (66) 은 +20°기울어 있다.
도 12 에 나타내는 확산 반사광 (65) 및 정반사광 (66) 의 강도는, 면휘도계 (62) 를 사용하여 측정하였다. 면휘도계 (62) 의 관측 각도 (Ob) 를 -60°에서 +60°까지 변화시킴으로써 상기 반사 각도를 변화시켰다. 면휘도계 (62) 가 피험 스크린 (60) 에 정면으로 마주하고 있을 때 관측 각도 (Ob) 가 0°로 하였다.
본 측정에서는, 헤드 업 디스플레이 내에 피험 스크린 (60) 을 설치했을 때의, 피험 스크린 (60) 의 장착 각도를 20°로 상정하고 있다. 이 때문에, 광원 (61) 의 광축과, 관측 각도 (Ob) 가 0°에 있어서의 면휘도계 (62) 의 광축은 -20°어긋나 있다.
도 13 에 확산 반사광의 밝기와 관측 각도의 상관을 그래프로 나타냈다. 확산 반사광의 밝기의 단위는 cd/㎡ 이다. 관측 각도 (Ob) 가 +20°일 때에 관측되어야 할 정반사광 (66) (도 12) 의 강도는 그래프 범위의 상한을 초과하고 있었다.
도 13 에 나타내는 바와 같이 실시예의 스크린에서는, 정반사광의 강도가 비교예보다 크다고 생각되었다. 그러나, 0°이하의 영역에 있어서, 확산 반사광의 강도가 비교예보다 작았다. 이 때문에, 마이크로 렌즈까지 도달한 외광이 반사되어 발생하는 내부 반사광은 개구 어레이에 의해 차광되고 있다고 생각된다.
상기 서술한 바와 같이 본 측정에서는, 헤드 업 디스플레이에 스크린을 장착할 때의 경사각을 20°로 하고 있다. 따라서 강한 정반사광이 관측자의 눈에 들어오는 것은 방지된다.
비교예의 스크린의 경우에는, 마이크로 렌즈에 의해 발생하는 내부 반사광의 일부를 관측자가 시인할 수 있는 것을 알았다. 이러한 내부 반사광은 영상 콘트라스트를 저하시킨다. 비교예와 실시예의 비교는, 본 실시예의 금속막의 개구 어레이에 의해, 이 내부 반사광의 누설을 억제함으로써, 영상의 콘트라스트의 향상을 기대할 수 있는 것을 나타내고 있다.
이 출원은, 2016년 1월 12일에 출원된 일본 출원 특원 2016-003410호를 기초로 하는 우선권을 주장하고, 그 개시의 모두를 여기에 받아들인다.
19 : 기부,
20 : 스크린,
21 : 마이크로 렌즈 어레이,
22 : 마이크로 렌즈,
24 : 개구 어레이,
25 : 차광부,
26 : 개구부,
27 : 외표면,
28 : 투명 기재,
29 : 내표면,
30 : 광학계,
31 : 영상광,
32 : 확산,
34 : 외광,
35 : 오목면경,
36 : 흡광부,
38 : 바닥면,
39 : 정상면,
41 : 레지스트,
42 : 피노광 레지스트,
43 : 금속막,
44 : 노광광,
45 : 레지스트 패턴,
46 : 금속막,
47 : 증기류,
48 : 금속막,
50 : 상점,
51 : 증기류,
59 : 시트,
60 : 피험 스크린,
61 : 광원,
62 : 면휘도계,
64 : 외광,
65 : 확산 반사광,
66 : 정반사광,
Ex : 노광광의 상점 거리,
Im : 영상광의 상점 거리,
Ob : 관측 각도,
Va : 증착 각도

Claims (11)

  1. 투과형 스크린을 구비하는 헤드 업 디스플레이로서,
    상기 스크린은 마이크로 렌즈 어레이 및 상기 마이크로 렌즈 어레이가 배치된 면의 반대측의 면에 배치된 개구 어레이를 추가로 구비하고,
    상기 개구 어레이의 차광부는 금속막이고,
    상기 마이크로 렌즈 어레이측으로부터 상기 스크린에 투사되는 영상광의 광축에 대해 상기 스크린이 비스듬해지도록 상기 스크린이 기울어 있고,
    상기 차광부에서 반사된 외광을 흡수하는 흡광부를 추가로 구비하는, 헤드 업 디스플레이.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 금속막은 증착막인, 헤드 업 디스플레이.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 금속막의 외표면은 경면을 갖는, 헤드 업 디스플레이.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 금속막의 외표면은 파장 380 ㎚ 내지 780 ㎚ 의 광의 반사율이 80 % 이상인, 헤드 업 디스플레이.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 마이크로 렌즈 어레이측으로부터 상기 스크린에 영상광이 투사되고,
    상기 개구 어레이의 개구부의 내경은, 상기 개구부에 있어서의 단면 상의 영상광의 확대 직경과 동일하거나, 큰, 헤드 업 디스플레이.
  6. 삭제
  7. 마이크로 렌즈 어레이와 상기 마이크로 렌즈 어레이의 반대측에 배치된 개구 어레이를 구비하는 투과형 스크린의 제조 방법으로서,
    편면에 마이크로 렌즈 어레이가 형성된 투명 기재 상에 개구 어레이를 형성할 때,
    상기 투명 기재의 마이크로 렌즈 어레이가 배치된 면의 반대측의 면에 네거티브 레지스트를 도포하고,
    상기 마이크로 렌즈 어레이측으로부터 상기 투명 기재를 향하여 노광광을 조사하고, 상기 마이크로 렌즈 어레이가 갖는 마이크로 렌즈에 관한 상기 노광광의 상점은 상기 마이크로 렌즈에 대해, 상기 도포된 네거티브 레지스트보다 앞에 있고,
    상기 노광광으로 상기 네거티브 레지스트를 노광하고, 추가로 현상함으로써 레지스트 패턴을 형성하고,
    상기 레지스트 패턴을 형성한 상기 투명 기재의 면 상에, 증착에 의해 금속막을 형성하고, 상기 증착에 있어서, 상기 투명 기재의 면에 충돌하는 증기류의 방향이, 상기 투명 기재의 면의 법선 방향을 기준으로 하여 경사져 있지 않거나, 또는 0° 내지 20° 경사져 있고,
    상기 레지스트 패턴을 리프트 오프에 의해 제거함으로써 상기 금속막으로 이루어지는 개구 어레이를 형성하는, 스크린의 제조 방법.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 마이크로 렌즈 어레이와 상기 마이크로 렌즈 어레이의 반대측에 배치된 개구 어레이를 구비하는 투과형 스크린의 제조 방법으로서,
    편면에 마이크로 렌즈 어레이가 형성된 투명 기재 상에 개구 어레이를 형성할 때,
    상기 투명 기재의 마이크로 렌즈 어레이가 배치된 면의 반대측의 면에 네거티브 레지스트를 도포하고,
    상기 마이크로 렌즈 어레이측으로부터 상기 투명 기재를 향하여 노광광을 조사하고, 상기 마이크로 렌즈 어레이가 갖는 마이크로 렌즈에 관한 상기 노광광의 상점은 상기 마이크로 렌즈에 대해, 상기 도포된 네거티브 레지스트보다 멀리 있고,
    상기 노광광으로 상기 네거티브 레지스트를 노광하고, 추가로 현상함으로써 레지스트 패턴을 형성하고,
    상기 레지스트 패턴을 형성한 상기 투명 기재의 면 상에, 증착에 의해 금속막을 형성하고, 상기 증착에 있어서, 상기 투명 기재의 면에 충돌하는 증기류의 방향이, 상기 투명 기재의 면의 법선 방향을 기준으로 하여 20° 내지 60° 경사져 있고,
    상기 레지스트 패턴을 리프트 오프에 의해 제거함으로써 상기 금속막으로 이루어지는 개구 어레이를 형성하는, 스크린의 제조 방법.
  11. 제 7 항 또는 제 10 항에 기재된 방법으로 스크린을 제조하고,
    상기 마이크로 렌즈 어레이측으로부터 상기 스크린에 영상광이 투사되도록, 상기 스크린을 배치하는 헤드 업 디스플레이의 제조 방법으로서,
    상기 마이크로 렌즈 어레이가 갖는 마이크로 렌즈에 관한 상기 노광광의 상점 거리와, 상기 영상광의 상점 거리가 동일해지도록, 상기 노광광 및 상기 영상광의 적어도 어느 일방을 조정하는, 헤드 업 디스플레이의 제조 방법.
KR1020187021403A 2016-01-12 2017-01-11 디스플레이용 스크린 KR102164725B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016003410 2016-01-12
JPJP-P-2016-003410 2016-01-12
PCT/JP2017/000551 WO2017122651A1 (ja) 2016-01-12 2017-01-11 ディスプレイ用スクリーン

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180095936A KR20180095936A (ko) 2018-08-28
KR102164725B1 true KR102164725B1 (ko) 2020-10-13

Family

ID=59310980

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020187021403A KR102164725B1 (ko) 2016-01-12 2017-01-11 디스플레이용 스크린

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10901122B2 (ko)
EP (1) EP3404484A4 (ko)
JP (1) JPWO2017122651A1 (ko)
KR (1) KR102164725B1 (ko)
CN (1) CN108700797B (ko)
WO (1) WO2017122651A1 (ko)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016211511A1 (de) * 2016-06-27 2017-12-28 Carl Zeiss Smt Gmbh Beleuchtungseinheit für die Mikrolithographie
DE102017214592A1 (de) * 2017-08-22 2019-02-28 Continental Automotive Gmbh Head-Up-Display
JP2019124859A (ja) * 2018-01-18 2019-07-25 株式会社Jvcケンウッド マイクロレンズアレイユニット及び表示装置
JP2019164230A (ja) * 2018-03-19 2019-09-26 株式会社リコー 画像投写装置及び移動体
JP2020030275A (ja) * 2018-08-21 2020-02-27 株式会社リコー 画像投射装置および拡散スクリーンおよびヘッドアップディスプレイおよび移動体
US11067884B2 (en) 2018-12-26 2021-07-20 Apple Inc. Through-display optical transmission, reception, or sensing through micro-optic elements
US10838556B2 (en) 2019-04-05 2020-11-17 Apple Inc. Sensing system for detection of light incident to a light emitting layer of an electronic device display
US11527582B1 (en) 2019-09-24 2022-12-13 Apple Inc. Display stack with integrated photodetectors
US11611058B2 (en) 2019-09-24 2023-03-21 Apple Inc. Devices and systems for under display image sensor
US11592873B2 (en) 2020-02-14 2023-02-28 Apple Inc. Display stack topologies for under-display optical transceivers
US11295664B2 (en) 2020-03-11 2022-04-05 Apple Inc. Display-synchronized optical emitters and transceivers
EP4148467A4 (en) * 2020-05-15 2023-11-01 Samsung Electronics Co., Ltd. REFLECTIVE STRUCTURE, REFLECTIVE STRUCTURE ARRAY INCLUDING SAME, AND FLOATING IMAGE DISPLAY DEVICE
US11327237B2 (en) 2020-06-18 2022-05-10 Apple Inc. Display-adjacent optical emission or reception using optical fibers
US11487859B2 (en) 2020-07-31 2022-11-01 Apple Inc. Behind display polarized optical transceiver
US11839133B2 (en) 2021-03-12 2023-12-05 Apple Inc. Organic photodetectors for in-cell optical sensing
GB2624439A (en) * 2022-11-18 2024-05-22 Envisics Ltd Manufacture of reflection suppression device

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070002453A1 (en) 2005-06-29 2007-01-04 Munro James F Method and apparatus for aperture sculpting in a microlens array film
JP2012208440A (ja) * 2011-03-30 2012-10-25 Nippon Seiki Co Ltd ヘッドアップディスプレイ装置
JP2014149405A (ja) * 2013-01-31 2014-08-21 Nippon Seiki Co Ltd ヘッドアップディスプレイ装置

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1039769A (ja) * 1996-07-19 1998-02-13 Toray Ind Inc マイクロレンズアレイシート
JPH10241434A (ja) 1997-02-27 1998-09-11 Toray Ind Inc 光線指向性化シートおよびそれを用いた指向性面状光源
JPH11344602A (ja) * 1998-03-30 1999-12-14 Seiko Epson Corp ブラックマトリクス付マイクロレンズ基板の製造方法、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
FR2793043B1 (fr) * 1999-04-29 2003-06-06 Synelec Sa Ecran de projection
JP2001201611A (ja) * 2000-01-21 2001-07-27 Hitachi Ltd 光学的機能性シート及びこれを用いた面状光源並びに画像表示装置
JP3731592B2 (ja) * 2003-09-08 2006-01-05 セイコーエプソン株式会社 透過型スクリーン用部材、透過型スクリーンおよびリア型プロジェクタ
JP2006330631A (ja) * 2005-05-30 2006-12-07 Miraial Kk 背面投射型スクリーン
JP2007199212A (ja) * 2006-01-24 2007-08-09 Seiko Epson Corp 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
JP2007212887A (ja) * 2006-02-10 2007-08-23 Miraial Kk 異方性光吸収シート、異方性光吸収シートの製造方法、異方性光吸収シート用金型の製造方法、及び、画像投射装置用スクリーン
JP4788405B2 (ja) * 2006-03-07 2011-10-05 凸版印刷株式会社 レンズシート及び透過型プロジェクションスクリーン
JP4896553B2 (ja) * 2006-03-29 2012-03-14 藤森工業株式会社 マイクロレンズアレイシートの製造方法
US20130340680A1 (en) * 2011-03-11 2013-12-26 Sharp Kabushiki Kaisha Vapor deposition particle projection device and vapor deposition device
US20140198368A1 (en) * 2013-01-17 2014-07-17 Koc University High Gain Display Screen with Rotated Microlens Array
JP5777772B1 (ja) 2014-06-16 2015-09-09 株式会社シーエフ 羽毛の光触媒加工法及び装置
JP6372346B2 (ja) * 2014-12-24 2018-08-15 日本精機株式会社 ヘッドアップディスプレイ

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070002453A1 (en) 2005-06-29 2007-01-04 Munro James F Method and apparatus for aperture sculpting in a microlens array film
JP2012208440A (ja) * 2011-03-30 2012-10-25 Nippon Seiki Co Ltd ヘッドアップディスプレイ装置
JP2014149405A (ja) * 2013-01-31 2014-08-21 Nippon Seiki Co Ltd ヘッドアップディスプレイ装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20190018170A1 (en) 2019-01-17
WO2017122651A1 (ja) 2017-07-20
EP3404484A1 (en) 2018-11-21
US10901122B2 (en) 2021-01-26
KR20180095936A (ko) 2018-08-28
CN108700797A (zh) 2018-10-23
JPWO2017122651A1 (ja) 2018-12-27
EP3404484A4 (en) 2019-09-11
CN108700797B (zh) 2020-12-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102164725B1 (ko) 디스플레이용 스크린
JP7142701B2 (ja) 自動車投光器用の投射装置、及び投射装置を製造するための方法
JP7411630B2 (ja) 光学系、及び光学系を製造する方法
JP6330329B2 (ja) 光学フィルタ
JP4224547B2 (ja) 像スクリーンおよびその上への光吸収層の形成方法
JP4445827B2 (ja) 集光シート、面光源装置、集光シートの製造方法
US7262072B2 (en) CMOS image sensor and method for fabricating the same
US7787184B2 (en) Member having antireflection structure
JP2006065266A (ja) 反射スクリーン、反射投影システム、及び、反射スクリーンの製造方法
KR20030078079A (ko) 차광성층을 갖춘 렌티큘라 렌즈시트 및 그 제조방법
KR102468923B1 (ko) 헤드업 디스플레이
JP4629473B2 (ja) 固体撮像素子の製造方法
JPH09307697A (ja) マイクロレンズアレイおよびイメージセンサおよび光画像伝送素子
JP2001074918A (ja) 光拡散体およびその製造方法
JP2006308992A (ja) 投写型表示装置及び投写光学系
JP2019020483A (ja) ディスプレイ用スクリーン、及びその製造方法
JPH10260638A (ja) レンチキュラースクリーン及びその製造方法
JP2006047784A (ja) 遮光帯を有するレンズシート及びその製造方法
JP2019020484A (ja) ディスプレイ用スクリーン、及びその製造方法
JP2004335598A (ja) 固体撮像素子及びその製造方法
JP2006323113A (ja) 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
TWI228745B (en) Projection optics apparatus and thereof display device and thereof manufacturing method
JP2006308991A (ja) 投写型表示装置
JP2006323114A (ja) フレネルレンズシートの製造方法及びフレネルレンズシート
JP2006308990A (ja) 投写型表示装置及び照明光学系

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application
X091 Application refused [patent]
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant