CN115004105B - 设置有逆反射微结构的屏幕 - Google Patents
设置有逆反射微结构的屏幕 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115004105B CN115004105B CN202080094502.9A CN202080094502A CN115004105B CN 115004105 B CN115004105 B CN 115004105B CN 202080094502 A CN202080094502 A CN 202080094502A CN 115004105 B CN115004105 B CN 115004105B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- screen
- micro
- recesses
- film
- truncated pyramid
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Active
Links
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 14
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 14
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 16
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 15
- PCTMTFRHKVHKIS-BMFZQQSSSA-N (1s,3r,4e,6e,8e,10e,12e,14e,16e,18s,19r,20r,21s,25r,27r,30r,31r,33s,35r,37s,38r)-3-[(2r,3s,4s,5s,6r)-4-amino-3,5-dihydroxy-6-methyloxan-2-yl]oxy-19,25,27,30,31,33,35,37-octahydroxy-18,20,21-trimethyl-23-oxo-22,39-dioxabicyclo[33.3.1]nonatriaconta-4,6,8,10 Chemical compound C1C=C2C[C@@H](OS(O)(=O)=O)CC[C@]2(C)[C@@H]2[C@@H]1[C@@H]1CC[C@H]([C@H](C)CCCC(C)C)[C@@]1(C)CC2.O[C@H]1[C@@H](N)[C@H](O)[C@@H](C)O[C@H]1O[C@H]1/C=C/C=C/C=C/C=C/C=C/C=C/C=C/[C@H](C)[C@@H](O)[C@@H](C)[C@H](C)OC(=O)C[C@H](O)C[C@H](O)CC[C@@H](O)[C@H](O)C[C@H](O)C[C@](O)(C[C@H](O)[C@H]2C(O)=O)O[C@H]2C1 PCTMTFRHKVHKIS-BMFZQQSSSA-N 0.000 claims description 12
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 12
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 10
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 6
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 4
- 238000005498 polishing Methods 0.000 claims description 3
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 claims description 3
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 43
- 239000000463 material Substances 0.000 description 8
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 5
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 4
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 238000000708 deep reactive-ion etching Methods 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 210000000887 face Anatomy 0.000 description 1
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 1
- CNQCVBJFEGMYDW-UHFFFAOYSA-N lawrencium atom Chemical compound [Lr] CNQCVBJFEGMYDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 1
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 1
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 1
- 210000001747 pupil Anatomy 0.000 description 1
- 230000010076 replication Effects 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 230000011664 signaling Effects 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 238000003856 thermoforming Methods 0.000 description 1
- 238000012800 visualization Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/12—Reflex reflectors
- G02B5/122—Reflex reflectors cube corner, trihedral or triple reflector type
- G02B5/124—Reflex reflectors cube corner, trihedral or triple reflector type plural reflecting elements forming part of a unitary plate or sheet
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03B—APPARATUS 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
- G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
- G03B21/54—Accessories
- G03B21/56—Projection screens
- G03B21/60—Projection screens characterised by the nature of the surface
- G03B21/62—Translucent screens
- G03B21/625—Lenticular 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)
Abstract
本发明涉及一种逆反射屏幕(100),该逆反射屏幕包括薄膜(103),该薄膜具有包括多个微凹部(101)的表面,每个微凹部具有截棱锥体的形状,每个微凹部的侧壁和背面涂覆有反射金属化涂层(107)。
Description
相关申请的交叉应用
本专利申请要求法国专利申请FR19/13341的优先权权益,其通过引用并入本文。
技术领域
本申请涉及逆反射屏幕领域。更具体地,本发明涉及设置有适于此类系统的立方体角隅形式的反射微结构的屏幕、形成此类屏幕的方法以及用于形成此类屏幕的模具。
背景技术
申请人已在专利申请US2017059862和US2017197338中提供了设置有立方体角隅形式的逆反射微结构的屏幕以及制造此类屏幕的方法。这些专利申请中描述的解决方案特别能够形成部分透明和部分逆反射的屏幕,其适于在透明表面比如车辆、尤其是机动车的挡风玻璃上的图像投影的应用。
希望至少部分地改进上述专利申请中描述的解决方案的某些方面。
发明内容
实施例提供了一种逆反射屏幕,该逆反射屏幕包括薄膜,该薄膜具有包括多个微凹部的表面,每个微凹部具有截棱锥体的形状,每个微凹部的侧壁和背面涂覆有反射金属化涂层。
根据一个实施例,每个微凹部包括基本上平行于屏幕的平均平面(mean plane)的背面以及基本上彼此正交并且基本上正交于背面的两个第一侧壁,所述背面对应于截棱锥体的顶表面,所述两个第一侧壁对应于截棱锥体的两个侧表面。
根据一个实施例,每个微凹部还包括相对于屏幕的平均平面倾斜的两个第二侧壁,这两个第二侧壁对应于截棱锥体的两个其它的侧表面。
根据一个实施例,每个微凹部具有对应于截棱锥体的基底的入口孔。
根据一个实施例,截棱锥体的基底为方形形状。
根据一个实施例,截棱锥体的顶表面为方形形状。
根据一个实施例,截棱锥体的基底的边长上的长度基本上等于截棱锥体的顶表面的边长上的长度的两倍。
根据一个实施例,所有微凹部的深度基本相同。
根据一个实施例,每个微凹部由薄膜的非结构化区域包围并由该非结构化区域与其它微凹部侧向分开。
根据一个实施例,反射金属化涂层不在薄膜的所述非结构化区域上方延伸。
根据一个实施例,薄膜由透明材料制成。
根据一个实施例,屏幕包括多个区域,每个区域包括多个微凹部,相同区域的微凹部具有相同的尺寸,并且不同区域的微凹部具有不同的尺寸。
根据一个实施例,所有这些区域都具有相同的八边形常规形状和相同的尺寸。
另一个实施例提供了一种用于制造如上文所限定的逆反射屏幕的模具,该模具在表面侧上包括与屏幕的薄膜的微凹部形状相同的腔体。
另一个实施例提供了一种制造如上文所限定的模具的方法,该方法包括以下连续步骤:
-在基材的表面侧上形成平行六面体腔体;
-用抗蚀剂填充腔体;
-借助相对于平行六面体腔体的背面倾斜的光束照射抗蚀剂,使得抗蚀剂的一部分看不到照射光束;以及
-去除抗蚀剂的照射部分。
另一个实施例提供了一种制造如上文所限定的逆反射屏幕的方法,该方法包括借助如上文所限定的模具模制薄膜的所述表面的步骤,随后是在薄膜的整个所述表面上沉积反射金属层的步骤。
根据一个实施例,该方法还包括通过化学机械抛光去除微凹部外部的反射金属层的步骤。
附图说明
前述特征和优点以及其它特征和优点将在下文参照附图对以说明而非限制性的方式给出的具体实施例的描述中进行详细描述,其中:
图1A是示意性示出根据一个实施例的逆反射屏幕的微结构的示例的透视图;
图1B是图1A的微结构的前视图;
图1C是沿着图1B的平面1C-1C的微结构的横截面视图;
图2A示出了根据一个实施例的逆反射屏幕制造方法的一个示例的步骤;
图2B示出了这种方法的另一个步骤;
图2C示出了这种方法的另一个步骤;
图2D示出了这种方法的另一个步骤;
图2E示出了这种方法的另一个步骤;
图3是根据一个实施例的逆反射屏幕的一个示例的部分简化俯视图;
图4是根据一个实施例的逆反射屏幕的另一个示例的部分简化俯视图;
图5是根据一个实施例的逆反射屏幕的另一个示例的部分简化俯视图;
图6示意性示出了根据一个实施例的在逆反射屏幕上投影图像的系统;
图7示意性示出了根据一个实施例的用于制造逆反射屏幕的模具的实施例的示例;以及
图8更详细地示出了关于图6描述的类型的逆反射屏幕的实施例的示例。
具体实施方式
在不同的附图中,相同的特征由相同的附图标记表示。特别地,在各种实施例中共同的结构和/或功能特征可以具有相同的附图标记并且可以布置相同的结构、尺寸和材料性能。
为了清楚起见,仅详细示出和描述了有助于理解本文描述的实施例的步骤和元件。特别地,未详细描述所述逆反射屏幕的各种用途。
在以下公开内容中,除非另有明确规定,当提到绝对位置限定词比如术语“前部”、“后部”、“顶部”、“底部”、“左”、“右”等、或相对位置限定词比如术语“上方”、“下方”、“上部”、“下部”等、或定向的限定词比如“水平”、“竖直”等时参考图中所示的方向。
除非另有明确规定,否则表述“大约”、“近似”、“基本上”和“以……的顺序”表示在10%以内、优选在5%以内、更优选在1%以内,或者当涉及角度或类似值时(例如,方位限定词比如术语平行、正交、竖直、水平等),在5°以内、优选在1°以内、更优选在0.1°以内。
全部内容通过引用并入本文的上述专利申请US2017059862和US2017197338描述了逆反射屏幕的实施例的示例,该逆反射屏幕包括具有包括多个微凹部的表面的薄膜,每个微凹部具有基本上平行于屏幕的平均平面的背面以及基本上彼此正交且基本上与背面正交的第一侧壁和第二侧壁,第一侧壁和第二侧壁以及每个微凹部的背面相交于同一点并形成三面体。这些屏幕设计成对于大约60°的入射角具有最大的逆反射效率。
在此提出改进微凹部的形状,从而一方面提高屏幕的逆反射效率,并且另一方面控制逆反射效率最大的入射角,以便能够处理更多变化的入射角。
发明人进行的研究表明,提供截棱锥体形式的微凹部能够增加相对于上述专利申请中描述的类型的屏幕的逆反射效率。
图1A、图1B和图1C示意性示出了逆反射屏幕100的截棱锥体形式的微凹部101的示例。图1A为透视图、图1B为前视图、并且图1C为沿着图1B的平面1C-1C的剖视图。
屏幕100包括薄膜103,该薄膜包括称为前侧的第一主表面103a和与表面103a相对的称为后侧的第二主表面103b。微凹部101在薄膜的表面103a的一侧形成在薄膜103中。在实践中,屏幕100可以包括在薄膜103的表面103a的一侧上形成的例如相同或相似的大量微凹部101。屏幕100旨在在薄膜103的表面103a的一侧上照射。例如,薄膜103由例如聚甲基丙烯酸甲酯类型的塑料材料制成。在这个示例中,薄膜103由透明材料制成。例如薄膜103的表面103b基本上为平面的。每个微凹部101被薄膜103的一部分105侧向包围并由该部分与其它微凹部分开,其中薄膜的表面103a基本上为平面的并平行于表面103b。部分105限定屏幕的透明区域,而微凹部101限定屏幕的逆反射区域。因此,屏幕100为部分透明和部分逆反射的。微凹部101占据屏幕表面的比率限定屏幕透明度。为了获得能够通过屏幕使场景可视化的良好透明度,微凹部101对屏幕100的表面覆盖率例如小于50%、优选小于20%。在该示例中,每个微凹部101的侧壁和背面涂覆有反射金属层107。为了清楚起见,金属层107未在图1A和图1B中示出,仅在图1C中可见。如图1C所示,为了保持区域105中屏幕的透明度,层107未覆盖区域105的水平处的薄膜103的表面103a。
屏幕100还可以包括透明保护薄膜(未示出),该透明保护薄膜例如借助填充微凹部101的透明胶层(未示出)结合在薄膜103的上部表面103a的一侧上。优选地,保护薄膜和透明胶具有与薄膜103基本相同的折射率。
在图1A、图1B和图1C的示例中,微凸部101具有带四边形基底的截棱锥体形状。下文分别称E、F、G和H为形成截棱锥体的基底的四边形的四个顶点,A、B、C和D为形成截棱锥体的顶表面,即其表面与基底EFGH相对的四边形的四个顶点。
微凹部101包括由截棱锥体的基底EFGH限定的孔。基底EFGH平行于屏幕100的平均平面,该平均平面可以限定为平行于薄膜103的表面103b的平面。更具体地,在这个示例中,基底EFGH位于薄膜103的前表面103a的平面中。
微凹部101还包括由截棱锥体的顶表面ABCD限定的背面。微凹部101的背面ABCD也平行于屏幕的平均平面。
微凹部101还包括四个侧壁,它们分别由截棱锥体的表面ABFE、ADHE、DCGH和BCGF限定。在这四个侧壁中,壁ABFE和ADHE基本上彼此正交,并且基本上与背面ABCD正交。壁ABFE、壁ADHE和背面ABCD相交于点A并限定了一个以点A为顶点的三直角三面体或立方体角隅。微凹部101的侧壁DCGH和BCGF是倾斜的,即微凹部101的壁DCGH和背面ABCD之间的角度以及微凹部101的壁BCGF和背面ABCD之间的角度均大于90°。
优选地,为了获得微凸部101的更好的逆反射效率,截棱锥体的基底EFGH和顶表面ABCD为方形。此外,在优选实施例中,方形EFGH的边长基本上等于方形ABCD的边长的两倍。所进行的研究确实表明,微凹部的孔和背面之间的尺寸比能够使该结构的逆反射效率最大化(这使得截棱锥体的倾斜面不会妨碍视觉。然后,在逆反射强度最大的配置中,它们基本上位于用户和投影仪的轴线上。更一般地,方形EFGH的边长优选小于或等于方形ABCD的边长。在这些条件下,将微凹部101的深度指定为d、即截棱锥体的边缘长度EA,将微凹部的孔的宽度指定为a、即截棱锥体的基底EFGH的对角线EG的长度,以及将填充腔体101的材料的光学系数指定为n,可以表明,该结构的逆反射效率最大的入射角αi满足以下关系:
[数学式1]
对于固定深度d,根据目标入射角αi设置的宽度a可以通过该公式计算。根据所考虑的应用,例如可以提供包括深度d相同但具有不同宽度a的微凹部101的适于处理不同的入射角αi的屏幕。
作为一个示例,对于60μm数量级的深度d,并且在金属化微凹部涂覆有由具有1.5数量级的光学系数的材料制成的保护层的情况下,对于14到85μm范围内的对角线a的长度,入射角αi可以取10到60°范围内的值。
图2A至图2E示出了制造关于图1A、图1B和图1C描述的类型的逆反射屏幕100的方法的示例的连续步骤。在图2A至图2E中,已示出屏幕的单个微凹部101的形成,应当理解,在实践中,例如可以同时形成大量相同或相似的微凹部。图2A至图2E中的每个图都包括两个视图(1)和(2)。视图(1)是所示结构的前视图,且视图(2)是沿视图(1)的平面2-2的剖视图。
图2A、图2B和图2C示出了旨在在实际的屏幕100的制造过程中使用的初级模具210的制造步骤。图2D和图2E示出了由初级模具210制造屏幕100的步骤。
图2A示出了在期望形成初级模具210的基材201的上部表面侧蚀刻腔体203的步骤。在这个示例中,基材201包括下部支撑层201a、中间层201b和上部层201c的叠堆。在所示的示例中,层201a、201b和201c的主表面基本上水平。中间层201b由比如上部层201c的材料制成以在层201b上方可选择性地蚀刻。例如,上部层201c由硅制成,并且中间层201b由氧化硅制成。上部层201c布置在中间层201b的顶部上并与该中间层的上部表面接触。中间层201b例如布置在下部支撑层201a的顶部上并与该下部支撑层的上部表面接触。作为示例,下部支撑层201a由硅制成。
基材的上部层201c的厚度限定了屏幕100的微凹部101的深度d。例如,上部层201c的厚度在10至500μm的范围内、优选在50至200μm的范围内。
腔体203从层201c的上部表面竖直地延伸并终止于中间层201b的上部表面。选择用于形成腔体203的蚀刻方法以选择性地蚀刻层201b的材料上方的基材。例如,通过深度反应离子蚀刻(DRIE)形成腔体203。层201b形成蚀刻终止层,即腔体203的蚀刻终止在层201b的上部表面。因此,每个腔体203的背面由层201b的上部表面形成。在蚀刻期间,蚀刻掩模(未示出)可以布置在层201c的上部表面上以限定腔体203的形状。
在该示例中,在俯视图中,腔体203具有方形形状,其对角线的长度限定了期望形成的微凹部101的顶部对角线EG(距离a)的长度。更具体地,腔体203具有立方体的形状,其方形形状的上部表面和下部表面分别对应于腔体的孔和背面。立方体的侧表面对应于腔体203的侧壁并且基本上正交于基材201的上部表面和下部表面。
图2B示出了在图2A的蚀刻步骤结束时获得的结构的上部表面上沉积抗蚀剂层205的步骤。抗蚀剂层205的厚度大于或等于腔体203的深度d,使得抗蚀剂205完全填充腔体203。在所示的示例中,树脂层205的厚度大于腔体203的深度。
图2B进一步示出了抗蚀剂205的沉积后的步骤,在该步骤中,抗蚀剂205以对应于期望形成最大的微凹部101的逆反射效率的入射角αi的照射角照射。如图2B所示,与基材的上部层201c的不透明性相关联的抗蚀剂205的照射光束的入射角在腔体203的两个下部侧壁的水平处(在图2B的视图(1)的定向上)在腔体203中产生阴影。因此,抗蚀剂205的一部分在腔体203的内部未被照射。在图2B的视图(2)中,层205的照射区域示出为具有纹理,而层205的未照射区域示出为没有纹理,这两个区域由虚线分开。
图2C示出了在抗蚀剂层205的显影的步骤结束时获得的结构。在这个示例中,抗蚀剂205为负性抗蚀剂。因此,在显影步骤期间,仅保留抗蚀剂的未照射部分。照射部分借助化学显影溶液溶解并去除。抗蚀剂205的其余部分部分地填充腔体203。
在这个阶段,腔体203具有与期望形成的微凸部101相同的截棱锥体形状。具体地,抗蚀剂205的剩余部分限定了截棱锥体的倾斜表面BCGF和DCGH。
在图2A、图2B和图2C的步骤结束时获得的结构对应于旨在用于制造屏幕100的初级模具210。
图2D示出了一个步骤,在该步骤期间,通过模制在薄膜103的表面103a(对应于图2D的定向上的上部表面)上复制初级模具210的上部表面的结构。薄膜103的表面103a的初级模具210的图案的复制需要由初级模具210形成次级模具(未示出),该次级模具具有的形状与初级模具210的形状互补,即具有与初级模具210的腔体203互补的截棱锥体形式的突出部。然后,薄膜103的表面103a的结构通过热成型或任何其它合适的成型技术从次级模具获得。作为一个示例,次级模具可以由变形温度高于薄膜103的金属或塑料材料制成。
图2E示出了在微凸部101的侧壁和背面上形成反射金属化涂层107的步骤。金属化涂层107例如由铝制成。例如,为了形成金属化涂层107,通过共形沉积方法例如通过溅射在薄膜103的整个上部表面103a上沉积反射金属层,即不仅在微凹部101的侧壁和背面上,而且在薄膜103的区域105的上部表面上,该薄膜将微凹部101彼此侧向分开。然后可以通过化学机械抛光在区域105的水平处去除沉积金属。在该步骤期间,仅保留涂覆微凹部101的侧壁和背面的金属层部分,以形成反射金属化涂层107。
因此获得屏幕100,该屏幕包括规则地分布在其整个表面上的逆反射部分,其对应于薄膜103的金属化微凹部。每个逆反射屏幕部分由透明屏幕部分包围并由该透明屏幕部分与其它逆反射部分分开。透明屏幕部分对应于薄膜103的非结构化区域105。
一旦已沉积金属化涂层107,例如借助填充微凹部101的透明胶层(未示出)能够提供将透明保护薄膜(未示出)结合在薄膜103的上部表面103a上的步骤,如关于上述专利申请US2017059862和US2017197338的图9A和图9B所述。
上述屏幕的优势为,该屏幕在入射角αi处具有非常好的逆反射效率,微凹部101的尺寸已针对该入射角确定。此外,易于形成对逆反射效率最大的入射角αi的控制,因为该角度直接取决于微凹部的入口孔的对角线a的长度。可以特别容易地形成包括不同逆反射部分的屏幕,该屏幕对于不同的入射角αi具有最大逆反射效率。
上述屏幕100的另一个优势为,对于给定的逆反射效率,相对于上述专利申请中所述类型的屏幕,它能够减少逆反射微凹部所占据的表面积,从而增加屏幕的透明度。
上述屏幕100的另一个优势是,由于每个微凹部101具有两个倾斜的侧壁BCGF和DCGH的情况,其易于形成。这尤其能够在关于图2D描述的模制步骤期间使得薄膜103容易地从模具移除。
在大多数应用中,尤其是在将图像投影在车辆挡风玻璃上的应用中,照射逆反射屏幕的光源并未精确地放置在用户的凝视轴线上。因此,屏幕100应该优选地能够在包围用户瞳孔的散射锥体中散射逆反射光。微凹部的边缘上的衍射效应和/或屏幕的不可避免的表面不平整可能足以获得所需的散射效应。为了放大和/或控制这种散射,例如可以改变初级模具210的腔体203的侧面和背面的粗糙度。作为一种变型,关于上述专利申请US2017197338的图11a至图11G描述的类型的方法可以用于在初级模具210的腔体203的背面处形成受控散射图案。
应当注意,在由屏幕100的微凹部101限定的逆反射结构中,与截棱锥体的表面BCGF和DCGH相对应的倾斜壁不参与在入射角αi处的逆反射,针对该入射角已确定该结构的尺寸。为了避免寄生反射,其可以设置为降低这些表面上的反射。为此,可以在关于图2A、图2B和图2C描述的步骤结束时提供导致抗蚀剂205的表面的粗糙度增加的可选微结构化步骤。
图3、图4和图5为分别示出了上述类型的屏幕100中微凹部101的分布的三个示例的俯视图。为了清楚起见,在图3、图4和图5中未示出反射金属化涂层107。
在图3、图4和图5的示例中,微凹部101都具有相同的尺寸。在俯视图中,屏幕可以被分解成以行和列的阵列排列的相同尺寸的多个单元110。每个单元包括单个微凹部101,该微凹部由非结构化区域105侧向包围。在这个示例中,单元110在俯视图中具有方形形状。
在图3的示例中,微凹部101以规则阵列布局分布。更具体地,在该示例中,在俯视图中,每个微凹部101布置在其所属的单元110的中心。换句话说,在俯视图中,每个微凹部101的背面的点C基本上与单元110的中心重合。
在图4的示例中,微凹部101在固定网格内随机分布。更具体地,在该示例中,在俯视图中,不同微凹部101在其相应单元110内的位置根据随机或伪随机分布而变化。
在图5的示例中,屏幕包括不同定向的微凹部101,对于给定的入射角,这能够处理不同的入射平面。更具体地,在该实例中,在俯视图中,每个微凹部101布置在其所属单元110的中心,但微凹部相对于单元的定向根据单元在阵列中的位置而变化。
为了形成大尺寸的屏幕,可以并置通过关于图2A至图2E所述方法获得的多个模具。根据应用的限制,尤其可以提供具有不同特性、尤其是不同微凹部尺寸和/或定向的并置模具,以处理不同的入射角或入射平面。
图6示意性示出了在上述类型的逆反射屏幕100上投影图像的系统。
图6的系统的屏幕100例如具有基本上矩形的常规形状。图6的系统包括投影仪601,该投影仪被设置成将图像投影在屏幕100的基本整个表面上。
在图6的示例中,屏幕可以分解为多个并置区域120。在所示的示例中,区域120都基本上具有相同的六边形形状和基本上相同的尺寸,并且根据蜂窝分布并置。
优选的入射角和优选的入射方向可以与每个区域120相关联。在每个区域120内,都具有基本相同的尺寸和相同的定向的微凹部101根据入射角和区域120的主入射方向来进行选择。然而,不同区域120的微凹部101可以具有不同的尺寸和/或不同的定向。
图7示意性示出了用于制造关于图6所述类型的屏幕的模具的实施例的示例。在该示例中,根据与关于图2A至图2C所描述的方法相同或相似的方法,模具由圆形常规形状的基材201形成。在该示例中,在模具中限定了多个基本单元,其分别对应于屏幕100的不同区域120。在所示的示例中,形成了从1到19编号的19个基本单元。在该示例中,基本单元1至19都具有基本相同的六边形形状和相同的尺寸,其对应于图6的屏幕100的区域120的形状和尺寸。
作为一个示例,基本单元的微凹部都具有相同的定向,但具有不同的尺寸,这使得在这个示例中能够处理19个不同的入射角αi。
然后切割基材201,以使不同的基本单元彼此分离。在图7中,切割路径用直实线表示。
在切割之后,每个基本单元可以根据6个不同的方向进行定向,这使得对于每个入射角αi能够处理6个不同的入射角定向。
因此,基本单元可以组装以形成适于各种应用的投影表面。
图8更详细地示出了关于图6所述类型的逆反射屏幕100的示例,该逆反射屏幕借助由关于图7所述类型的基本单元组装而成的模具形成。在该示例中,使用了11种类型的基本单元,其对应于图8中分别用字母a、b、c、d、e、f、g、h、i、j和k命名的区域120。在每个区域120中,已示出了黑点,其大小显示了该区域中微凹部101的尺寸。此外,在每个区域120中,示出了黑色箭头,其定向显示了该区域中微凹部101的定向。
特定散射特性可以进一步与每个区域120相关联。例如,在每个区域120内,根据区域120在屏幕上的位置来选择的基本上都具有相同的散射特性的微凹部101。然而,不同区域120的微凹部可以具有不同的散射特性。
已描述了各种实施例和变型。本领域技术人员将理解,这些实施例的某些特征可以组合,并且本领域的技术人员将容易想到其它变型。特别地,所描述的实施例不限于将图像投影在透明表面上的应用。特别地,所描述的实施例可以具有在使用不一定是透明的逆反射表面的各种领域中的应用,例如用于信号目的。在某些情况下,对于各种入射角,可能确实期望具有良好逆反射效率的表面。在不期望透明性的情况下,将优选地期望使逆反射部分对屏幕表面的覆盖最大化。此外,薄膜103的材料可以为不透明的。此外,如果不要求屏幕透明,则反射金属化涂层107不一定位于微凹部101的侧壁和背面上,而是可以形成通过共形沉积并涂覆薄膜103的整个表面103a而形成的连续层。
应当注意,在该描述中,术语“薄膜”用于指定屏幕100的元件103。然而,该术语应该广义地理解,尤其包括类似于薄膜的元件,比如片材、板材等。
Claims (15)
1.一种逆反射屏幕(100),该逆反射屏幕包括薄膜(103),该薄膜具有包括多个微凹部(101)的表面,每个微凹部具有截棱锥体的形状,每个微凹部的侧壁和背面涂覆有反射金属化涂层(107),
其中,每个微凹部(101)包括与所述屏幕的平均平面基本平行的背面以及基本上彼此正交并且基本上正交于所述背面的两个第一侧壁,所述背面对应于所述截棱锥体的顶表面(ABCD),所述两个第一侧壁对应于所述截棱锥体的两个侧表面(ABFE、ADHE),并且
其中,每个微凹部(101)还包括相对于所述屏幕的平均平面倾斜的两个第二侧壁,所述两个第二侧壁对应于所述截棱锥体的两个其它侧表面(BCGF、DCGH)。
2.根据权利要求1所述的屏幕(100),其中,每个微凹部(101)具有对应于所述截棱锥体的基底(EFGH)的入口孔。
3.根据权利要求1至2中的任一项所述的屏幕(100),其中,所述截棱锥体的基底(EFGH)为方形形状。
4.根据权利要求3所述的屏幕(100),其中,所述截棱锥体的顶表面(ABCD)为方形形状。
5.根据权利要求4所述的屏幕(100),其中,所述截棱锥体的基底(EFGH)的边长基本上等于所述截棱锥体的顶表面(ABCD)的边长的两倍。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的屏幕(100),其中,所述微凹部(101)都具有基本相同的深度(d)。
7.根据权利要求1至6中的任一项所述的屏幕(100),其中,每个微凹部(101)由所述薄膜(103)的非结构化区域(105)包围并且由该非结构化区域与其它微凹部(101)侧向分开。
8.根据权利要求7所述的屏幕(100),其中,所述反射金属化涂层(107)不在所述薄膜(103)的非结构化区域(105)上方延伸。
9.根据权利要求1至8中的任一项所述的屏幕(100),其中,所述薄膜(103)由透明材料制成。
10.根据权利要求1至9中的任一项所述的屏幕(100),该屏幕包括多个区域(120),每个区域包括多个微凹部(101),相同区域(120)的微凹部(101)具有相同的尺寸,并且不同区域的微凹部(101)具有不同的尺寸。
11.根据权利要求10所述的屏幕(100),其中,所述区域(120)都具有相同的八边形常规形状和相同的尺寸。
12.一种用于制造根据权利要求1至11中的任一项所述的逆反射屏幕(100)的模具(210),该模具在表面侧上包括与所述屏幕(100)的薄膜(103)的微凹部(101)形状相同的腔体(203)。
13.一种制造根据权利要求12所述的模具(210)的方法,该方法包括以下连续步骤:
-在基材(201)的表面侧上形成平行六面体腔体(203);
-用抗蚀剂填充所述腔体(203);
-借助相对于所述平行六面体腔体的背面倾斜的光束照射所述抗蚀剂(205),使得所述抗蚀剂(205)的一部分看不到照射光束;以及
-去除所述抗蚀剂的照射部分(205)。
14.一种制造根据权利要求1至11中任一项所述的逆反射屏幕(100)的方法,该方法包括借助根据权利要求12所述的模具模制所述薄膜(103)的所述表面(103a)的步骤,随后是在所述薄膜(103)的整个所述表面(103a)上沉积反射金属层的步骤。
15.根据权利要求14所述的方法,进一步包括通过化学机械抛光去除所述微凹部(101)的外部的反射金属层的步骤。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR1913341A FR3103575B1 (fr) | 2019-11-27 | 2019-11-27 | Ecran muni de microstructures rétroréfléchissantes |
FRFR1913341 | 2019-11-27 | ||
PCT/EP2020/078843 WO2021104739A1 (fr) | 2019-11-27 | 2020-10-14 | Ecran muni de microstructures retroreflechissantes |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN115004105A CN115004105A (zh) | 2022-09-02 |
CN115004105B true CN115004105B (zh) | 2024-01-02 |
Family
ID=69572226
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202080094502.9A Active CN115004105B (zh) | 2019-11-27 | 2020-10-14 | 设置有逆反射微结构的屏幕 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20220413193A1 (zh) |
EP (2) | EP4066057A1 (zh) |
CN (1) | CN115004105B (zh) |
FR (1) | FR3103575B1 (zh) |
WO (1) | WO2021104739A1 (zh) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1235678A (zh) * | 1996-11-01 | 1999-11-17 | 美国3M公司 | 高度倾斜的回射立体角制品 |
CN1338060A (zh) * | 1999-01-11 | 2002-02-27 | 3M创新有限公司 | 立方角空腔型逆向反射片及其制造方法 |
CN101526730A (zh) * | 2008-03-05 | 2009-09-09 | 精工爱普生株式会社 | 屏幕、投影系统以及屏幕的制造方法 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008111426A1 (ja) * | 2007-03-05 | 2008-09-18 | National Institute Of Information And Communications Technology | 多視点空中映像表示素子 |
US20090027771A1 (en) * | 2007-07-27 | 2009-01-29 | Champion David A | Projection screen and method of making the same |
CN103998972B (zh) * | 2011-10-17 | 2017-06-09 | 斯坦雷电气株式会社 | 反射器阵列光学装置及其制造方法 |
CN107850701B (zh) * | 2015-07-27 | 2021-07-16 | 索尼公司 | 光学器件及显示单元 |
FR3040502B1 (fr) | 2015-08-28 | 2018-02-16 | Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives | Ecran muni de microstructures retroreflechissantes |
FR3046682B1 (fr) | 2016-01-12 | 2018-02-16 | Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives | Procede de fabrication d'un ecran muni de microstructures retroreflechissantes |
-
2019
- 2019-11-27 FR FR1913341A patent/FR3103575B1/fr active Active
-
2020
- 2020-10-14 CN CN202080094502.9A patent/CN115004105B/zh active Active
- 2020-10-14 EP EP20789613.5A patent/EP4066057A1/fr active Pending
- 2020-10-14 EP EP22205439.7A patent/EP4170426A1/fr active Pending
- 2020-10-14 US US17/778,801 patent/US20220413193A1/en active Pending
- 2020-10-14 WO PCT/EP2020/078843 patent/WO2021104739A1/fr unknown
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1235678A (zh) * | 1996-11-01 | 1999-11-17 | 美国3M公司 | 高度倾斜的回射立体角制品 |
CN1338060A (zh) * | 1999-01-11 | 2002-02-27 | 3M创新有限公司 | 立方角空腔型逆向反射片及其制造方法 |
CN101526730A (zh) * | 2008-03-05 | 2009-09-09 | 精工爱普生株式会社 | 屏幕、投影系统以及屏幕的制造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2021104739A1 (fr) | 2021-06-03 |
US20220413193A1 (en) | 2022-12-29 |
CN115004105A (zh) | 2022-09-02 |
FR3103575A1 (fr) | 2021-05-28 |
EP4170426A1 (fr) | 2023-04-26 |
FR3103575B1 (fr) | 2021-12-03 |
EP4066057A1 (fr) | 2022-10-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6878477B2 (ja) | 立体像結像装置の製造方法 | |
US20060172119A1 (en) | Reflection preventing molding and method of manufacturing the same | |
JP2019109530A5 (zh) | ||
EP1749221A1 (en) | Light-absorbing member | |
JP6203989B1 (ja) | 立体像結像装置の製造方法 | |
US9939639B2 (en) | Screen provided with retroreflective microstructures | |
JP2018124534A5 (zh) | ||
JP2011107195A (ja) | 光学素子および光学素子の製造方法ならびに微細凹凸構造および成形型 | |
US10583585B2 (en) | Method of manufacturing a screen provided with retroreflective microstructures | |
US20130003183A1 (en) | Optical element | |
CN115004105B (zh) | 设置有逆反射微结构的屏幕 | |
CN216387438U (zh) | 组合式微透镜阵列匀光结构及装设有该结构的镜头、设备 | |
CN110346855A (zh) | 光扩散片的制备方法 | |
CN217543556U (zh) | 光扩散器 | |
CN116931144B (zh) | 纹理结构、盖板、移动终端以及盖板的制备方法 | |
KR20150144053A (ko) | 시트 성형용 몰드 제조 방법 및 시트 성형용 몰드 및 재귀반사 시트 | |
CN217790039U (zh) | 壳体及电子设备 | |
US20240353595A1 (en) | Microlens array, light-emitting device, and sensor module | |
JPH08313733A (ja) | レンズ配列シート、面光源及び透過型表示体 | |
CN111221059B (zh) | 多次同向刻蚀制备微透镜阵列的模具的方法 | |
US20230099636A1 (en) | Production method for stereoscopic-image-forming device, and stereoscopic-image-forming device | |
CN104937444B (zh) | 光学元件的制造方法以及防反射结构体的制作方法 | |
CN114513643A (zh) | 一种空中成像装置及空中成像装置的制造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |