CN108700797B - 平视显示器及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于屏幕的领域。本发明的课题在于提供一种包括微透镜阵列的透射型的屏幕。本发明的屏幕(20)还包括配置在与配置微透镜阵列(21)的面相反的那一侧的面上的开口阵列(24)。开口阵列(24)的遮光部(25)是金属膜。本发明的屏幕能够应用于显示器。

Description

平视显示器及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种显示器用屏幕，特别是涉及一种透射型的屏幕。

背景技术

专利文献1公开了一种平视显示器(HUD)用的透射型的屏幕。该屏幕包括位于激光的入射侧的微透镜阵列和位于出射侧的小孔阵列(专利文献1的权利要求1)。小孔阵列的遮光部由黑色光致抗蚀剂这样的用于吸收可见光的材料形成(专利文献1的段落[0052])。

在专利文献1的平视显示器中，能够利用遮光部吸收到达屏幕的外部光(专利文献1的段落[0054])。因此，能够通过减少屏幕的外部光反射而提高显示图像的对比度(专利文献1的段落[0056])。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012－208440号公报

发明内容

发明要解决的问题

上述小孔阵列的遮光部用于吸收外部光。因而，遮光部作为外部光的聚热体而发挥作用。因此，存在由遮光部的过热导致屏幕整体过热的可能性。

用于解决问题的方案

一种屏幕，其是包括微透镜阵列的透射型的屏幕，其中，

该屏幕还包括配置在与配置所述微透镜阵列的面相反的那一侧的面上的开口阵列，

所述开口阵列的遮光部是金属膜。

根据[1]所述的屏幕，其中，

所述金属膜是蒸镀膜。

根据[1]或[2]所述的屏幕，其中，

所述金属膜的外表面具有镜面。

根据[1]～[3]中任一项所述的屏幕，其中，

在所述金属膜的外表面上，波长为380nm～780nm的光的反射率为80％以上。

一种平视显示器，其具备[1]～[4]中任一项所述的屏幕，其中，

从所述微透镜阵列侧向所述屏幕投射影像光，

所述开口阵列的开口部的内径与所述开口部处的截面上的影像光的扩散直径相等或者大于该扩散直径。

一种平视显示器，其具备[1]～[4]中任一项所述的屏幕，其中，

以所述屏幕相对于从所述微透镜阵列侧向所述屏幕投射的影像光的光轴倾斜的方式将所述屏幕倾斜，

该平视显示器还包括用于吸收由所述遮光部反射来的外部光的吸光部。

一种屏幕的制造方法，该屏幕是透射型的屏幕，包括微透镜阵列和配置在与所述微透镜阵列相反的那一侧的开口阵列，其中，

在向单面形成有微透镜阵列的透明基材上形成开口阵列时，

在所述透明基材的与配置微透镜阵列的面相反的那一侧的面上涂敷负性抗蚀剂，

从所述微透镜阵列侧朝向所述透明基材照射曝光光，

通过利用所述曝光光将所述负性抗蚀剂曝光，之后进行显影从而形成抗蚀剂图案，

在形成有所述抗蚀剂图案的所述透明基材的面上形成金属膜，

通过除去所述抗蚀剂图案而形成由所述金属膜形成的开口阵列。

根据[7]所述的屏幕的制造方法，其中，

与所述微透镜阵列所具有的微透镜相关的所述曝光光的像点处于比所述涂敷的负性抗蚀剂靠近所述微透镜的位置，

利用蒸镀形成所述金属膜，

利用剥离除去所述抗蚀剂图案。

根据[8]所述的屏幕的制造方法，其中，

在所述蒸镀中，以所述透明基材的面的法线方向为基准，冲撞于所述透明基材的面的蒸气流的方向不倾斜或者倾斜0°～20°。

根据[7]所述的屏幕的制造方法，其中，

与所述微透镜阵列所具有的微透镜相关的所述曝光光的像点处于比所述涂敷的负性抗蚀剂远离所述微透镜的位置，

利用蒸镀形成所述金属膜，

利用剥离除去所述抗蚀剂图案，

在所述蒸镀中，以所述透明基材的面的法线方向为基准，冲撞于所述透明基材的面的蒸气流的方向倾斜20°～60°。

一种平视显示器的制造方法，其利用[7]～[10]中任一项所述的方法制作屏幕，

在该平视显示器的制造方法中，以影像光从所述微透镜阵列侧向所述屏幕投射的方式配置所述屏幕，其中，

调整所述曝光光和所述影像光中的至少任一者，以使与所述微透镜阵列所具有的微透镜相关的所述曝光光的像点距离和所述影像光的像点距离相等。

发明的效果

根据本发明，能够抑制透射型的屏幕的过热。

附图说明

图1是屏幕的剖视图。

图2是开口阵列的拍摄图像。

图3是平视显示器的光学系统的示意图。

图4是抗蚀剂的涂敷的示意图。

图5是抗蚀剂的曝光的示意图。

图6是金属膜的形成的示意图。

图7是向屏幕入光的示意图。

图8是抗蚀剂的曝光的示意图。

图9是金属膜的形成的示意图。

图10是表示蒸镀角度与开口阵列的遮光率的相关性的图表。

图11是表示蒸镀角度与暴露率的相关性的图表。

图12是评价反射特性的装置的示意图。

图13是表示反射光的强度与照射角度的相关性的图表。

具体实施方式

[屏幕]

图1示出了透射型的屏幕20的剖视图。屏幕20包括微透镜阵列21和开口阵列24。开口阵列24配置在与配置微透镜阵列21的面相反的那一侧的面。微透镜阵列21和开口阵列24配置在树脂制的透明基材28上。

图1所示的屏幕20使影像光31透射。此时，微透镜阵列21所具有的个体的微透镜22产生影像光31的扩散32。因而，通过使影像光31的光轴的方向分散，从而使屏幕20作为光学的屏幕发挥功能。此外，能够通过微透镜22的设计而使扩散32的扩散角成为期望的角度。也可以将扩散了的影像光31的亮度为中心亮度的一半的位置用全角来表示，从而定义扩散角。微透镜22具有朝向屏幕20的外部方向、即图中的下方突出的凸面。

图1所示的开口阵列24包括遮光部25和开口部26。因而，如上所述扩散的影像光31最终经由开口部26而穿过屏幕20。换言之，优选的是，遮光部25仅设在除了影像光31透射的部分之外的部位。

优选的是，图1所示的开口部26的内径与开口部26处的影像光31的截面上的、影像光31的扩散直径相等或者大于该扩散直径。例如在具备屏幕20的平视显示器中像那样地进行设计。采用该样态，能够减少被遮光部25的内表面29反射的影像光31。内表面29是指遮光部25所具有的面且是位于透明基材28的顶面侧的面。即是与外表面27相反的那一侧的面。

图2是拍摄开口阵列24的实例之一而得到的图像。如拍摄图像所示，开口部26在开口阵列24上呈格子状排列。开口部26被遮光部25包围。遮光部25是金属膜。金属膜优选为利用蒸镀、溅射及电铸中的任一种手段形成的膜。金属膜优选为蒸镀膜。

回看图1。形成遮光部25的金属膜的外表面27优选具有镜面。在遮光部25中，外表面27是距微透镜阵列21较远的那一侧的表面。在外表面27中，波长为380nm～780nm的光的反射率优选为80％以上，更优选为83％以上，进一步优选为87％以上。

例如根据向与遮光部25同样地制作成的金属膜且是不具有开口部的金属膜照射光、并利用分光光度计测量其反射光的亮度时的值来求出图1所示的外表面27的反射率。在该测量中，优选的是，入射光以外表面27的法线为基准而以10度的角度入射到外表面27。作为分光光度计，例如也可以使用日立高新制的U-4100。

[平视显示器]

图3示出了平视显示器的光学系统30。该平视显示器具备屏幕20。屏幕20形成光学系统30的一部分。

图3中用实线表示的影像光31从微透镜阵列21侧向屏幕20投射。影像光31例如是利用PGU(Picture Generation Unit)生成的。影像光31被投影光学系统引导到屏幕20。

图3所示的影像光31在微透镜阵列21中扩散。影像光31透射屏幕20。影像光31作为扩散光从屏幕20出射并且被凹面镜35反射。之后，影像光31作为虚像的图像而呈现给观察平视显示器的观测人员。

如图3所示，屏幕20包括微透镜阵列21。因此，易于利用微透镜阵列21控制屏幕20的扩散角、效率等。此外，还能够通过利用微透镜阵列21，将由影像光31呈现的图像调整为观测人员易于视觉识别的视场角。

在此，考虑将平视显示器搭载于车辆并将该车辆配置在室外的情况。在该情况下，有时太阳光会作为外部光34进入到图3所示的光学系统30。图3中用虚线表示的外部光34被凹面镜35反射。而且，存在外部光34反射之后到达屏幕20的情况。

在将图3所示的屏幕20配置于与影像光31的光轴成直角的面上时，从与影像光31相反的方向进入的外部光34被屏幕20反射。具体地讲是被微透镜阵列21或开口阵列24反射。此时，由于影像光31的光轴和外部光34的光轴平行，因此存在外部光34混入到影像光31的可能性。

当外部光34混入到图3所示的影像光31时，使得由影像光31呈现的图像白化。因而，图像的对比度下降。对于观测人员例如车辆的驾驶员来说，不仅图像的可视性恶化，而且在图像中会视觉识别出刺眼的部分。该问题并不限定于外部光34是太阳光的情况。此外，在除了平视显示器搭载于车辆的情况之外的情况下也会产生同样的问题。

在本实施方式中，如图3所示，屏幕20以从开口部26出射的影像光31的光轴与被遮光部25反射的外部光34的光轴不平行的方式倾斜。以屏幕20相对于从微透镜阵列21侧向屏幕20投射的影像光31的光轴倾斜的方式将屏幕20倾斜。由此，能够将进入的外部光34向与影像光31的光轴不同的方向放出。因而，外部光34不易混入到影像光31中，因此抑制了图像的白化。

如图3所示，本实施方式的平视显示器还包括吸光部36。被遮光部25反射的外部光34落到吸光部36。对吸光部36实施有黑色涂装、铝阳极化处理等。吸光部36用于吸收外部光34。因此，抑制了外部光34在光学系统30中成为杂散光。

另外，像在背景技术中说明的那样使用黑色抗蚀剂这样的黑色矩阵作为遮光部25的代替，也能够提高图像的对比度。但是，由于图3所示的外部光34被凹面镜35会聚到屏幕上，因此黑色矩阵会高效地吸收外部光34的能量。因而，屏幕容易与黑色矩阵一同变为过热。

在此，若由树脂制的透明基材形成屏幕，则存在引起屏幕的变形、起火的可能性。因此，在平视显示器中，黑色矩阵这样的吸收型的对比度提升手段并不适合屏幕。该问题并不限定于外部光34是太阳光的情况。此外，在除了平视显示器搭载于车辆的情况之外的情况下也会产生同样的问题。

相对于此，在本实施方式中，如图3所示，能够将到达了屏幕20的外部光34放出到吸光部36。其原因在于，在屏幕20设有由金属膜形成的遮光部25。遮光部25通过镜面反射将外部光34反射。因此，遮光部25不易过热，因此屏幕20也不易过热。

[微透镜阵列的形成方法]

图1所示的微透镜阵列21能够遵照公知的方法形成为薄片。微透镜阵列薄片的成型所使用的模具也可以通过切削来形成。此外，也可以通过光刻来制作铸模，以该铸模为基础形成模具。也可以通过激光烧蚀来制作模具。只要是能承受微透镜阵列薄片的成型的模具，就能够使用任意的模具。

在图1所示的微透镜阵列21的成型中，能够广泛地应用注射成型、压制成型以及由紫外固化实现的成型等适合于成型树脂薄片的手段。此外，也可以将成型而得到的薄片粘贴于透明基材28。此外，也可以对配置在透明基材28上的树脂进行成型。

[开口阵列的形成方法]

另一方面，在开口阵列的形成中需要留意以下内容。即，如图3所示，开口阵列24遮挡外部光34，但不遮挡影像光31。因而，需要基于微透镜阵列21的微透镜22的配置从而在透明基材28上准确地形成开口阵列的图案。

在本实施方式中，作为图案形成方法优选使用自对准曝光。在自对准曝光中，利用图1和图3所示的微透镜阵列21自身的聚光功能将光致抗蚀剂曝光。在使用自对准曝光时，优选的是，为了通过选择性地除去无用的金属膜而形成开口部26，组合使用剥离法。

使用图4－图8来说明在透明基材28上形成开口阵列的方法。图4是抗蚀剂的涂敷的示意图。在透明基材28的单面、即底面38形成有微透镜阵列21。将抗蚀剂41涂敷于透明基材28的顶面39。顶面39是与底面38相反的那一侧的面。抗蚀剂41是负性抗蚀剂。抗蚀剂41优选为感光性树脂。

作为在图4所示的顶面39涂敷抗蚀剂41的方法，可以使用旋转涂布、挤压式涂布、喷涂、辊涂等。并且，为了使涂敷好的抗蚀剂41的溶剂挥发而进行干燥。干燥可以通过使用热板、烤炉、真空干燥机、红外线加热器等来进行。作为不进行涂敷和干燥的方法，可以采取层压薄膜抗蚀剂的方法。

图5是抗蚀剂的曝光的示意图。从微透镜阵列21侧朝向透明基材28照射曝光光44。曝光光44优选为紫外线光。曝光光44被微透镜阵列21的各微透镜聚光。利用曝光光44将抗蚀剂41曝光。此时，在微透镜阵列21包含多种微透镜的情况下，也可以是，开口直径与微透镜的焦点距离、扩散角相应地进行变化。

作为图5所示的曝光光44，可以使用包含能够使抗蚀剂41感光的波长在内的光。曝光光44的光源优选为能够出射投影角度和光瞳直径与图3所示的影像光31的投影角度和光瞳直径大致相同的光的光源。曝光光44的光源优选为视角较小的光源。

上述那样进行自对准曝光的做法适合于以与后述的图7所示的影像光31的光路大致相同的光路来使曝光光透射的操作。即，适合如下情况，只要影像光照射到图4所示的抗蚀剂41，就仅使抗蚀剂41中的、被认为是该影像光透射的部分感光。该部分的抗蚀剂41变化为图5所示的被曝光抗蚀剂42。

图6表示形成金属膜43的工序。在形成金属膜43之前将图5所示的抗蚀剂41和被曝光抗蚀剂42显影。在显影时，将曝光结束的抗蚀剂与透明基材板28一同浸泡于显影液。显影液只要使用适合抗蚀剂41所使用的材料的碱性显影液即可。显影方法可以使用浸渍法、摆动法、搅动法以及喷涂法等。在显影之后，用纯水进行水洗并使其干燥。

利用上述操作将抗蚀剂41中的未感光的部分除去。之后，形成图6所示的抗蚀剂图案45。在形成了抗蚀剂图案45的顶面39上形成金属膜48。金属膜48的形成可以利用蒸镀、溅射及电铸中的任一种手段来进行，但并不限定于此。

将图6所示的抗蚀剂图案45从透明基材28上除去。如图7所示，通过除去抗蚀剂图案45从而形成由金属膜48(图6)形成的开口阵列24。在除去了被曝光抗蚀剂42的部位产生图2所示的开口部26。通过以上操作，能够制作屏幕20。

优选的是，通过剥离来进行图6所示的抗蚀剂图案45的除去。优选的是，在剥离的过程中使溶剂接触被曝光抗蚀剂42。还优选的是，通过将抗蚀剂图案45与透明基材28一同浸渍于剥离溶液内从而除去抗蚀剂图案45。为了促进剥离，也可以对剥离溶液进行加热。为了促进剥离，也可以对透明基材28赋予振动。

在上述剥离的过程中，在图6所示的被曝光抗蚀剂42的侧面需要设有未被金属膜48包覆而暴露的部分。根据上述观点，作为图6所示的金属膜48的形成手段，优选为蒸镀法。在蒸镀法中，金属颗粒作为蒸气流47而直线行进。因此，金属颗粒绕入到被曝光抗蚀剂42的侧面的情况较少。因而，被曝光抗蚀剂42的侧面不易被金属膜48包覆。

[自对准曝光的效果]

如图7所示，开口阵列将除了影像光31所通过的部分之外的部分遮光。其原因在于，利用上述自对准法使图5所示的曝光光44通过了要形成图7所示的影像光31所通过的开口部26的部位。即，本实施方式的抗蚀剂图案形成的要点在于，利用上述自对准法在要形成开口部26的部位设置被曝光抗蚀剂42。

在本实施方式中，能够通过利用上述自对准法制作屏幕进而将该屏幕配置在平视显示器内，从而制造平视显示器。

此时，以影像光31从图7所示的微透镜阵列21侧向屏幕20投射的方式配置屏幕20。在利用该方法制造的平视显示器中，能高效地进行影像光31在开口部26的透射。其原因在于，利用自对准法将开口部26预先准确地设于影像光31要透射的位置。

并且，在使用了自对准法的平视显示器的制造方法中，也可以调整图5所示的曝光光44和图7所示的影像光31中的至少任一者。具体地讲，也可以调整为图5所示的曝光光44的像点距离Ex和图7所示的影像光31的像点距离Im相等。或者，优选的是，上述像点距离之差处于10％、9％、8％、7％、6％、5％、4％、3％、2％及1％中的任一个的范围内。

通过上述操作，能够使图7所示的开口部26的内径与开口部26处的截面上的影像光31的扩散直径实质上相等。能够减少被遮光部25的内表面29反射的影像光31并且提高由遮光部25反射外部光34的效率。

根据上述样态，能够与图3所示的平视显示器的光学系统、即图3所示的光学系统30的设计相应地获取影像光的透射效率与外部光的反射效率之间的平衡。因而，能够与基于平视显示器的设计的要求相应地进行调整以兼顾影像光的透射效率的提升和对比度的提升。

[微透镜的像点与剥离的关系]

回看图5。像点50是与微透镜阵列21所具有的微透镜相关的曝光光44的像点。像点50处于比涂敷的抗蚀剂41靠近微透镜的位置。在图中，像点50处于透明基材28中，但在其他的样态中，像点50也可以处于微透镜阵列21中。

在此，图6所示的被曝光抗蚀剂42随着远离微透镜阵列21而变粗。被曝光抗蚀剂42形成所谓的倒锥形形状。其原因在于，如图5所示，在曝光光44到达被曝光抗蚀剂42的时刻，曝光光44已经经过像点50，曝光光44处于发散的中途。

在图6所示的蒸气流47从一个方向吹到顶面39的情况下，蒸气流47相对于顶面39所形成的角度没有限制。其原因在于，呈倒锥形形状的被曝光抗蚀剂42的侧面相对于蒸气流47在任一个方向上必定成为遮蔽处。

因而，优选的是，以顶面39的法线方向为基准，冲撞于图6所示的顶面39的蒸气流47的方向没有倾斜。此外，蒸气流47的方向也可以倾斜0°～20°。该倾斜的范围优选为0°～10°，更优选为0°～5°。该倾斜越小，则越能够高效地增厚金属膜46。

图5所示的像点50与涂敷的抗蚀剂41之间的位置关系能够任意地调整。能够利用例如透明基材28和微透镜阵列21的基部19中的至少任一者的厚度来调整该位置关系。但是，在上述厚度的合计变大而像点50的像点距离Ex不变的情况下，从微透镜阵列21的主面到抗蚀剂41的距离相对地变大。另外，在图中，针对像点50的像点距离Ex而言，也考虑曝光光44在微透镜阵列21与透明基材28之间的分界面发生折射的情况。图7所示的影像光31的像点距离Im也是同样的。

在如上所述从微透镜阵列21的主面到抗蚀剂41的距离与像点50的像点距离Ex相比显著变大的情况下，存在被微透镜阵列21中的彼此相邻的微透镜分别扩散的曝光光44在抗蚀剂41处彼此重合的可能性。在该情况下，抗蚀剂41的大部分被曝光。因而，无法形成如图2所示那样的被遮光部25包围的开口部26。因此，将导致图3所示的开口阵列24无法高效地反射外部光34。

[抗蚀剂比像点更接近微透镜主面的情况]

图8表示抗蚀剂的曝光的另一个样态。为了便于说明，省略了被各微透镜扩散的曝光光44的一部分。在透明基材28和基部19的厚度的合计变小而像点50的像点距离Ex不变的情况下，从微透镜阵列21的主面到抗蚀剂41的距离相对地变小。在图中，与微透镜阵列21所具有的微透镜相关的曝光光44的像点处于比抗蚀剂41远离该微透镜的位置。另外，在图8中，针对像点50的像点距离Ex而言，也考虑曝光光44在透明基材28和抗蚀剂41中折射。

在上述的情况下，图8所示的被曝光抗蚀剂42随着远离微透镜阵列21而顶端变细。被曝光抗蚀剂42形成所谓的正锥形形状。其原因在于，在如图所示曝光光44到达被曝光抗蚀剂42的时刻，曝光光44尚未经过像点，曝光光44处于会聚的中途。

在该情况下，在上述的剥离过程中存在产生问题的可能性。在如图8所示被曝光抗蚀剂42是正锥形的情况下，有时无法进行抗蚀剂图案的剥离。在以如图9所示吹喷与顶面39呈直角的蒸气流47的方式进行蒸镀时，被曝光抗蚀剂42被金属颗粒完全覆盖。其原因在于，在被曝光抗蚀剂42的侧面没有形成相对于蒸气流47成为遮蔽处的部分。

在上述的情况下，如图9所示，通过像蒸气流51那样使蒸气流倾斜，从而在被曝光抗蚀剂42的侧面产生未被金属膜48包覆而暴露的部分。将冲撞于顶面39的蒸气流51的方向的倾斜程度的大小表示为以顶面39的法线方向为基准的蒸镀角度Va。在蒸镀角度Va大于60°时，存在顶面39中的成为被曝光抗蚀剂42的遮蔽处的部分变大的情况。因此，无法将足够形成遮光部的量的金属送到成为遮蔽处的部分。

图10的图表表示蒸镀角度Va与开口阵列的遮光率的关系。图表表示相对于图9所示的顶面39改变蒸镀角度Va而进行蒸镀的情况下的开口阵列的遮光率。被曝光抗蚀剂42具有直径10μm的大致圆柱形状。借助被曝光抗蚀剂42而形成的开口阵列的开口部的节距为20μm。

图10所示的遮光率表示在图9所示的顶面39上形成金属膜的面积的比例。被曝光抗蚀剂42的高度是1μm和5μm中的任一个值。与高度1μm的情况相比，在高度5μm的情况下，成为被曝光抗蚀剂42的遮蔽处的部分变大。因此，与高度1μm的情况相比，在高度5μm的情况下遮光率较小。在被曝光抗蚀剂42的高度为5μm的情况下，若使蒸镀角度Va大于60°，则遮光率急剧地下降。

图11的图表表示蒸镀角度Va与抗蚀剂的暴露率的关系。抗蚀剂的暴露率表示以图9所示的被曝光抗蚀剂42的侧面的面积为基准的暴露率。在被曝光抗蚀剂42的高度为1μm的情况和5μm的情况下，暴露率基本上没有差别。通过使蒸镀角度Va大于0°，从而能够使被曝光抗蚀剂42的侧面暴露。

根据上述内容，

能够相辅相成地考虑蒸镀膜的厚度、在被曝光抗蚀剂42的侧面欲暴露的部分的大小、以及顶面39的成为被曝光抗蚀剂42的遮蔽处而没有被蒸镀的部分的大小来决定图9所示的蒸镀角度Va。

基于上述的方针，能够将图9所示的蒸镀角度Va设在20°～60°的范围内。蒸镀角度Va优选为45°。利用该蒸镀角度Va，能够通过抑制在被曝光抗蚀剂42的侧面上蒸镀金属而高效地进行剥离。并且，能够高效地在顶面39中的要形成遮光部的部分上蒸镀金属。

另外，本发明并不限于上述实施方式，能够在不脱离主旨的范围内恰当地变更。例如图1所示的透明基材28和微透镜阵列21也可以成型为没有接缝的一体的构件。

实施例

形成包括图4所示的透明基材28和微透镜阵列21在内的微透镜阵列薄片。使用紫外固化树脂在由聚碳酸酯薄膜制成的透明基材28上成型微透镜阵列21。聚碳酸酯薄膜的厚度设为100μm。作为紫外固化树脂，使用丙烯酸系树脂。紫外线的照射量设为500mJ/cm²。

如图4所示，在微透镜阵列薄片的背侧、即顶面39涂敷抗蚀剂41。利用旋转涂布法进行涂敷。调整作为工件的微透镜阵列薄片的转速以使抗蚀剂41的膜厚成为5μm。抗蚀剂41使用东京应化制的作为负性光致抗蚀剂的PMER N－CA3000。在烤炉中以70℃使抗蚀剂41干燥20分钟。

将微透镜阵列薄片设置于UV曝光装置的载物台。此时，使图5所示的微透镜阵列21处于上方。从微透镜阵列21侧照射紫外线。曝光量设为500mJ/cm²。在曝光之后，在烤炉中以70℃对微透镜阵列薄片进行PEB(post exposure bake)处理20分钟。

为了进行显影，将微透镜阵列薄片浸渍于有机碱性显影液(TMAH2.38％)。此外，将微透镜阵列薄片摆动3分钟。用纯水对从显影液取出来的微透镜阵列薄片进行水洗，之后使其干燥。

利用真空蒸镀装置形成图6所示的金属膜48。其中，蒸镀角度设为45°。蒸镀源的重量设为10.4g。蒸镀膜的厚度设为约200nm。通过将蒸镀后的微透镜阵列薄片浸渍在NMP(n－甲基－2－吡咯烷酮)内从而进行剥离。将微透镜阵列薄片摆动180秒钟。由此，通过使被曝光抗蚀剂42溶解从而形成图7所示的开口阵列24。由此，得到实施例的屏幕。用纯水对从NMP取出来的屏幕进行水洗之后使其自然干燥。

将进行到实施例的利用紫外固化树脂成型微透镜阵列为止的步骤而得到的元件作为比较例的屏幕。针对实施例和比较例而言，评价微透镜阵列薄片的背侧、即图7所示的顶面39侧的反射特性。

图12表示用于评价反射特性的装置的示意图。该装置是用于测量与将外部光64照射到受验屏幕60时的反射角度相对应的反射光的强度分布的测角仪。使微透镜阵列侧处于下方地将受验屏幕60设置在黑色的薄片59上。

作为图12所示的外部光64，使用扩张角5°以下的LED疑似平行光。配置用于发出该平行光的光源61。外部光64的一部分被受验屏幕60漫反射从而成为扩散反射光65。外部光64的一部分被受验屏幕60镜面反射从而成为镜面反射光66。镜面反射光66倾斜+20°。

使用面亮度计62测量图12所示的扩散反射光65和镜面反射光66的强度。通过使面亮度计62的观测角度Ob从－60°变化到+60°从而改变上述反射角度。在面亮度计62正对受验屏幕60时，将观测角度Ob设为0°。

在该测量中，将在平视显示器内设置有受验屏幕60时的、受验屏幕60的安装角度假定为20°。因此，光源61的光轴自观测角度Ob为0°的面亮度计62的光轴错开－20°。

在图13中用图表示出了扩散反射光的亮度与观测角度的相关性。扩散反射光的亮度的单位为cd/m²。在观测角度Ob为+20°时，要观测的镜面反射光66(图12)的强度超过图表范围的上限。

如图13所示，针对实施例的屏幕而言，认为其镜面反射光的强度与比较例相比较大。但是，在0°以下的区域中，扩散反射光的强度与比较例相比较小。因此，认为到达微透镜的外部光反射而产生的内部反射光被开口阵列遮挡。

如上所述，在该测量中，将在向平视显示器安装屏幕时的倾斜角设为20°。因而，防止了较强的镜面反射光进入到观测人员的眼睛。

在比较例的屏幕的情况下，可知观测人员能够视觉识别因微透镜而产生的内部反射光的一部分。该内部反射光使影像对比度下降。根据比较例与实施例的比较而显示出，通过利用本实施例的金属膜的开口阵列来抑制其内部反射光的泄漏，从而能够期待影像的对比度的提高。

该申请以2016年1月12日提出申请的日本申请特愿2016－003410为基础主张优先权，将其公开的全部内容编入于此。

附图标记说明

19、基部；20、屏幕；21、微透镜阵列；22、微透镜；24、开口阵列；25、遮光部；26、开口部；27、外表面；28、透明基材；29、内表面；30、光学系统；31、影像光；32、扩散；34、外部光；35、凹面镜；36、吸光部；38、底面；39、顶面；41、抗蚀剂；42、被曝光抗蚀剂；43、金属膜；44、曝光光；45、抗蚀剂图案；46、金属膜；47、蒸气流；48、金属膜；50、像点；51、蒸气流；59、薄片；60、受验屏幕；61、光源；62、面亮度计；64、外部光；65、扩散反射光；66、镜面反射光；Ex、曝光光的像点距离；Im、影像光的像点距离；Ob、观测角度；Va、蒸镀角度。

Claims (10)

1.一种平视显示器，其是具备屏幕的平视显示器，其中，

所述屏幕是包括微透镜阵列的透射型的屏幕，

该屏幕还包括配置在与配置所述微透镜阵列的面相反的那一侧的面上的开口阵列，

所述开口阵列的遮光部是金属膜，

以所述屏幕相对于从所述微透镜阵列侧向所述屏幕投射的影像光的光轴倾斜的方式将所述屏幕倾斜，

该平视显示器还包括用于吸收由所述遮光部反射来的外部光的吸光部。

2.根据权利要求1所述的平视显示器，其中，

所述金属膜是蒸镀膜。

3.根据权利要求1或2所述的平视显示器，其中，

所述金属膜的外表面具有镜面。

4.根据权利要求1或2所述的平视显示器，其中，

所述金属膜的外表面的、波长为380nm～780nm的光的反射率为80％以上。

5.根据权利要求1或2所述的平视显示器，其中，

从所述微透镜阵列侧向所述屏幕投射影像光，

所述开口阵列的开口部的内径与所述开口部处的截面上的影像光的扩散直径相等或者大于该扩散直径。

6.一种平视显示器的制造方法，其是制造具备屏幕的平视显示器的制造方法，其中，

在向单面形成有微透镜阵列的透明基材上形成开口阵列时，

在所述透明基材的与配置微透镜阵列的面相反的那一侧的面上涂敷负性抗蚀剂，

从所述微透镜阵列侧朝向所述透明基材照射曝光光，

通过利用所述曝光光将所述负性抗蚀剂曝光，之后进行显影从而形成抗蚀剂图案，

在所述透明基材的形成有所述抗蚀剂图案的面上形成金属膜，

通过除去所述抗蚀剂图案而形成由所述金属膜形成的开口阵列，

将所述屏幕配置为使所述屏幕相对于从所述微透镜阵列侧向所述屏幕投射的影像光的光轴倾斜，

进一步配置用于吸收由所述开口阵列的遮光部反射来的外部光的吸光部。

7.根据权利要求6所述的平视显示器的制造方法，其中，

与所述微透镜阵列所具有的微透镜相关的所述曝光光的像点处于比所述涂敷的负性抗蚀剂靠近所述微透镜的位置，

利用蒸镀形成所述金属膜，

利用剥离除去所述抗蚀剂图案。

8.根据权利要求7所述的平视显示器的制造方法，其中，

在所述蒸镀中，以所述透明基材的面的法线方向为基准，冲撞于所述透明基材的面的蒸气流的方向不倾斜或者倾斜0°～20°。

9.根据权利要求6所述的平视显示器的制造方法，其中，

与所述微透镜阵列所具有的微透镜相关的所述曝光光的像点处于比所述涂敷的负性抗蚀剂远离所述微透镜的位置，

利用蒸镀形成所述金属膜，

利用剥离除去所述抗蚀剂图案，

在所述蒸镀中，以所述透明基材的面的法线方向为基准，冲撞于所述透明基材的面的蒸气流的方向倾斜20°～60°。

10.根据权利要求6～9中任一项所述的平视显示器的制造方法，其中，

在该平视显示器的制造方法中，以影像光从所述微透镜阵列侧向所述屏幕投射的方式配置所述屏幕，其中，

调整所述曝光光和所述影像光中的至少任一者，以使与所述微透镜阵列所具有的微透镜相关的所述曝光光的像点距离和所述影像光的像点距离相等。

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