KR100722459B1

KR100722459B1 - 광학부재 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR100722459B1
Application number: KR1020047020403A
Authority: KR
Inventors: 고토마사히로
Original assignee: 다이니폰 인사츠 가부시키가이샤
Priority date: 2003-03-07
Filing date: 2004-03-05
Publication date: 2007-05-28
Anticipated expiration: 2024-03-05
Also published as: KR20050014861A; US7403334B2; JP2004271777A; WO2004081618A1; US20050225871A1; CN1697984A

Abstract

본 발명은, 종래의 반사방지기능을 가진 광학부재에 비해 염가로 생산할 수가 있고, 또 동일한 품질을 유지한 채로 대량생산할 수 있는 뛰어난 반사방지기능을 가진 광학부재를 제공하기 위한 것이다. 광학부재(1)는, 입광면(3) 및 출광면(5)을 갖는다. 출광면(5)에는 광학요소로서 프리즘(2)이 형성되어 있고, 입사된 광의 광로를 변화시키도록 되어 있다(화살표 X 참조). 입광면(3)에는 입사된 광의 반사를 방지하도록 미세한 오목부(4; 도 2 참조)가 복수로 형성되어 있다.

Description

광학부재 및 그 제조방법{OPTICAL MEMBER AND METHOD OF PRODUCING THE SAME}

본 발명은, 프로젝션 스크린 등의 디스플레이의 용도로서 적절히 쓰여지는 광학부재에 관한 것으로, 특히 입광면 및 출광면에서의 바람직하지 않은 광의 반사를 효과적으로 방지할 수 있도록 된 광학부재 및 그 제조방법에 관한 것이다.

예컨대 프로젝션 스크린에서는, 영상광원에서 투영된 광의 광로(光路)를 대략 평행하도록 하기 위한 광학요소를 갖춘 프레넬렌즈시트나, 프레넬렌즈시트에 의해 평행하게 된 광을 발산시키기 위한 광학요소를 갖춘 렌티큘러렌즈시트 등의 여러가지 광학부재가 쓰여지고 있다.

이와 같은 광학부재에 있어서는, 영상광원에서 투영된 광(영상광)이나, 외부광원(예컨대, 실내등 등)에서 조사된 광(외광)이 당해 광학부재의 입광면이나 출광면에서 반사되어 버리는 것을 될 수 있으면 방지할 필요가 있다. 이는, 영상광원에서 투영된 영상광이 광학부재 표면에서 반사되면, 소위 고스트(이중상)를 형성하여 버리기 때문이고, 또 외부 광원에서 조사된 외광이 광학부재 표면에서 반사되면 콘트라스트의 저하를 초래하기 때문이다.

종래에는, 이와 같은 광학부재 표면에서의 광의 반사를 방지하기 위해, 광학 부재의 입광면이나 출광면 등 중에서 광의 반사를 방지해야할 부분에 반사방지층으로서의 저굴절률층을 설치해서, 당해 부분에 반사방지효과를 부여하는 것이 행해지고 있다.

여기서, 이와 같은 저굴절률층을 형성하는 방법으로서는, 예컨대 물리증착법(PVD법)이나 화학증착법(CVD법), 그리고 수지용액을 코팅하는 방법 등이 쓰여지고 있다(예컨대, 일본국 특개평3-220542호 공보 참조).

그러나, 앞에서 설명한 종래의 방법에서는 모두가 저굴절률층을 광학부재의 표면에 균일하게 형성하기가 어려워 아무래도 얼룩이 생기는 경우가 많다. 저굴절률층의 얼룩은 특히 프로젝션 스크린용 광학부재로서는 바람직하지가 않다. 또, 앞에서 설명한 종래의 방법은, 제조비용의 관점에서도 바람직한 방법이 될 수가 없다. 더욱이, 앞에서 설명한 종래의 방법에서는, 엄밀한 의미에서 동일물을 양산하는 것이 어렵고, 따라서 동일 품질의 광학부재를 안정적으로 공급할 수가 없었다.

본 발명은 이와 같은 문제점에 비추어 발명된 것으로, 종래의 반사방지기능을 가진 광학부재에 비해 염가로 생산할 수가 있고, 또 동일한 품질을 유지한 채로 대량생산할 수가 있는 우수한 반사방지기능을 가진 광학부재 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 제1실시예에 따른 광학부재는, 입광면 및 출광면을 가진 광학부재에서, 상기 입광면 및 상기 출광면 중 적어도 한쪽 면에 형성되어 입사된 광의 광로를 변화시키는 광학요소를 갖추되, 상기 입광면 및 상기 출광면 중 소정 부위에, 당해 부위에 입사된 광의 반사를 방지하도록 미세한 오목부가 복수로 형성되어 있고, 상기 광학부재는 상기 복수의 미세한 오목부에 대응하는 복수의 미세한 볼록부가 형성된 몰드의 표면 상에 성형용 수지를 흘려 당해 성형용 수지를 경화시켜 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 앞에서 설명한 제1실시예에 따른 광학부재에서, 상기 오목부는 그 평균깊이가 0.05㎛ 이상 0.5㎛ 이하이고, 또 이웃하는 오목부 사이의 평균거리가 0.5㎛ 이하인 것이 바람직하다. 또, 상기 오목부의 면방향 반경사이즈는 상기 평균깊이의 0.5 ~ 2배인 것이 바람직하다.

또, 앞에서 설명한 제1실시예에 따른 광학부재에서, 상기 오목부의 상기 평균깊이가 이웃하는 상기 오목부 사이의 평균거리의 0.2 ~ 2배인 것이 바람직하다.

더욱이, 앞에서 설명한 제1실시예에 따른 광학부재에서, 상기 광학부재의 상기 오목부가 형성된 층형상의 부분에서 점유하는 상기 오목부 이외의 부분의 비율은 50 ~ 80%인 것이 바람직하다.

그리고, 앞에서 설명한 제1실시예에 따른 광학부재에서, 상기 입광면 및 상기 출광면 중 소정의 부위에는, 상기 미세한 오목부와 더불어 미세한 볼록부가 복수로 형성되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명의 제2실시예에 따른 광학부재는, 입광면 및 출광면을 가진 광학부재에서, 상기 입광면 및 상기 출광면 중 적어도 한쪽 면에 형성되어, 입사된 광의 광로를 변화시키는 광학요소를 갖추되, 상기 입광면 및 상기 출광면 중 소정 부위에 당해 부위에 입사된 광의 반사를 방지하도록 미세한 볼록부가 복수로 형성되어 있고, 상기 광학부재는 상기 복수의 미세한 볼록부에 대응하는 복수의 미세한 오목부가 형성된 몰드의 표면 상에 성형용 수지를 흘려 당해 성형용 수지를 경화시켜 형성된 것을 특징으로 한다.

한편, 앞에서 설명한 제2실시예에 따른 광학부재에서, 상기 볼록부는 그 평 균높이가 0.05㎛ 이상 0.5㎛ 이하이고, 또 이웃하는 볼록부 사이의 평균거리가 0.5㎛ 이하인 것이 바람직하다. 한편, 상기 볼록부의 면방향 반경사이즈는 상기 평균깊이의 0.5 ~ 2배인 것이 바람직하다.

또, 앞에서 설명한 제2실시예에 따른 광학부재에서, 상기 볼록부의 상기 평균높이가 이웃하는 상기 볼록부 사이의 평균거리의 0.2 ~ 2배인 것이 바람직하다.

그리고, 앞에서 설명한 제2의 해결수단에 따른 광학부재에서, 상기 광학부재 중 상기 볼록부가 형성된 층형상의 부분에서 점유하는 상기 볼록부의 비율이 20 ~ 50% 인 것이 비람직하다.

그리고, 앞에서 설명한 제1 및 제2실시예에 따른 광학부재에서, 상기 광학부재가 프로젝션 스크린에 쓰여지는 것임이 바람직하다. 이는, 프로젝션 스크린용 광학부재에서는 특히 반사방지기능이 요구되기 때문이다. 여기서, 상기 광학요소는, 입사된 광의 광로를 대략 평행하게 하는 광학요소(예컨대 프레넬렌즈), 또는 입사된 광의 광로를 발산시키는 광학요소(예컨대, 렌티큘러렌즈)인 것이 바람직하다.

본 발명의 제1 및 제2실시예에 따른 광학부재에 따르면, 입광면 및 출광면 중 소정 부위에 미세한 오목부 및/또는 볼록부가 복수로 형성되어 있기 때문에, 당해 오목부 및/또는 볼록부가 형성된 부위의 굴절률이, 광학부재를 형성하는 기재의 굴절률과 오목부 내의 공극 및/또는 볼록부 사이의 공극의 굴절률(즉, 공기의 굴절률)과의 평균값으로 된다. 그 때문에, 광학부재의 입광면 및 출광면 중 오목부 및/또는 볼록부가 형성된 부위의 굴절률이 종래의 저굴절률층으로서의 역할을 달성하 게 되고, 그 결과 당해 부위에서의 광의 반사를 효율적으로 방지할 수가 있게 된다.

또, 본 발명의 제1 및 제2실시예에 따른 광학부재에 의하면, 종래의 반사방지기능을 가진 광학부재와 같이, 광학부재에 저굴절률층 등의 반사방지층을 별도로 마련하지 않고도, 광학부재 자체에 미세한 오목부 및/또는 볼록부를 마련함으로써 반사방지기능을 부여할 수 있기 때문에, 반사방지층을 형성할 때의 얼룩짐의 문제나, 광학부재를 형성하는 기재와 반사방지층과의 접착성의 문제, 제조비용의 문제 등을 모두 해결할 수가 있게 된다.

그리고, 본 발명의 제1 및 제2실시예에 따른 광학부재에 의하면, 입광면 및 출광면 중 미세한 오목부 및/또는 볼록부가 형성되어 있는 부분이 반사방지기능을 하게 되어 있는 바, 당해 부분의 굴절률은 오목부의 평균깊이 및/또는 볼록부의 평균높이나, 오목부 사이 및/또는 볼록부 사이의 평균거리 등에 의해 쉽게 제어할 수가 있게 된다. 구체적으로는, 예컨대 오목부의 평균깊이에 대한 오목부 사이의 평균거리를 작게 함으로써(즉 공극율을 높게 함), 입광면 및 출광면 중 미세한 오목부가 형성되어 있는 부분의 굴절률을 낮아지게 할 수 있게 된다. 이 점에 관해 본 발명자 등이 알아본 바에 의하면, 오목부의 평균깊이, 볼록부의 평균높이, 오목부 사이 및/또는 볼록부의 평균거리, 그리고 이들의 비율을 각각 앞에서 설명한 것과 같은 범위 내가 되도록 한 경우, 광학부재에 대해 보다 뛰어난 반사방지기능을 부여할 수가 있었다.

한편, 본 발명의 제1 및 제2실시예에 따른 광학부재는, 프레넬렌즈(광학요 소)가 형성된 프레넬렌즈시트나, 렌티큘러렌즈(광학요소)가 형성된 렌티큘러렌즈시트로 이용할 수가 있기 때문에, 이들 광학부재를 프로젝션 스크린에 조립해서 이용함으로써, 프로젝션 스크린에서 생길 수 있은 여러가지 문제(고스트나 콘트라스트의 저하 문제 등)를 효과적으로 해결할 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 제3실시예에 따른 광학부재 제조방법은, 입사된 광의 광로를 변화시키는 광학요소를 갖춘 광학부재를 성형하기 위한 몰드로서, 당해 몰드의 표면 중 소정 부위에 상기 광학부재의 입광면 및 출광면 중 소정 부위에 형성되는 복수의 미세한 오목부에 대응하는 복수의 미세한 볼록부가 형성된 몰드를 준비하는 공정과, 상기 볼록부가 형성된 상기 몰드의 표면상에 성형용 수지를 흘려 당해 성형용 수지를 경화시키는 공정 및, 경화된 상기 성형용 수지를 상기 몰드에서 이형해서, 소정 부위에 복수의 미세한 오목부가 형성된 광학부재를 끄집어내는 공정을 갖추어 이루어지고, 상기 몰드는 상기 광학요소를 단독으로 형성하는 경우에 사용되는 광학요소용 몰드의 표면에 금속입자로 볼록부를 형성한 것임을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 제4실시예에 따른 광학부재 제조방법은, 입사된 광의 광로를 변화시키는 광학요소를 갖춘 광학부재를 성형하기 위한 몰드로서, 당해 몰드의 표면 중 소정의 부위에, 상기 광학부재의 입광면 및 출광면 중 소정의 부위에 형성되는 복수의 미세한 볼록부에 대응하는 복수의 미세한 오목부가 형성된 몰드를 준비하는 공정과, 상기 오목부가 형성된 상기 몰드의 표면상에 성형용 수지를 흘려 당해 성형용 수지를 경화시키는 공정 및, 경화된 상기 성형용 수지를 상기 몰드에서 이형해서, 소정의 부위에 복수의 미세한 볼록부가 형성된 광학부재를 끄집어내는 공정을 갖추어 이루어지고, 상기 몰드는 상기 광학요소를 단독으로 형성하는 경우에 사용되는 광학요소용 몰드의 표면에 금속입자로 볼록부를 형성한 것임을 특징으로 한다.

본 발명의 제3 및 제4실시예에 따른 광학부재 제조방법에 의하면, 광학부재의 입광면 및 출광면 중 소정의 부위에 형성된 미세한 오목부 및/또는 볼록부를, 당해 미세한 오목부 및/또는 볼록부에 대응하는 미세한 볼록부 및/또는 오목부가 그 표면에 형성된 몰드를 이용해서 성형하기 때문에, 동일 품질의 광학부재를 양산할 수가 있게 되어, 뛰어난 반사방지기능을 가진 광학부재를 안정적으로 공급할 수 있게 된다.

또, 본 발명의 제3 및 제4실시예에 따른 광학부재의 제조방법에 의하면, 광학부재를, 이 광학부재의 입광면 및 출광면 중의 소정 부위에 형성되는 미세한 오목부 및/또는 볼록부에 대응하는 미세한 볼록부 및/또는 오목부가 그 표면에 형성된 몰드를 이용해서 성형하도록 되어 있기 때문에, 이 몰드를 이용해서 광학부재의 광학요소를 동시에 성형할 수가 있게 된다. 즉, 소정의 광학기능과 반사방지기능을 아울러 가지는 광학부재를 기존의 몰드를 이용해서 종래와 마찬가지의 공정으로 제조할 수가 있게 된다. 그 결과, 광학부재에 저굴절층과 같은 반사방지층을 별도로 형성하게 되는 종래의 방법에 비해 비용을 크게 저감할 수가 있게 된다. 또, 저굴절률층과 같은 반사방지층을 코팅 등으로 형성할 필요가 없기 때문에, 얼룩짐의 문제나 품질의 문제가 생기지 않아, 동일 품질의 광학부재를 안정적으로 공급할 수가 있게 된다.

도 1은, 본 발명의 1실시예에 따른 광학부재로서의 프레넬렌즈시트의 개략단면도,

도 2는, 도 1에 도시된 광학부재의 Ⅱ 부분의 확대단면도,

도 3은, 본 발명의 1실시예에 따른 광학부재를 제조하는 방법을 설명하기 위한 공정도,

도 4는, 도 1에 도시된 광학부재의 표면에 볼록부가 형성되는 경우의 도 2와 마찬가지 도면,

도 5는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 광학부재로서의 렌티큘러렌즈시트의 개략단면도이다.

이하, 도면을 참조해서 본 발명의 실시예에 대해 설명한다. 한편, 본 실시예에서는, 본 발명이 적용되는 광학부재로서, 입사된 광의 광로를 대략 평행하게 하도록 하는 프리즘(광학요소)을 가진 프레넬렌즈시트를 예로 들어 설명한다.

도 1에 도시된 것과 같이, 본 실시예에 따른 광학부재(1)는 입광면(3) 및 출광면(5)을 갖도록 되어 있다. 그 중 출광면(5)에는 복수의 프리즘(광학요소; 2)이 형성되어 있어, 입사된 광의 광로를 변화시키도록 되어 있다(도 1 중 화살표 X 참조). 한편, 입광면(3)에는 도 2에 도시된 것과 같이, 미세한 오목부(4)가 복수로 형성되어 있어서, 당해 부위에 입사된 광의 반사를 방지하도록 되어 있다. 즉, 본 실시예에 따른 광학부재(1)는, 종래의 반사방지기능을 가진 광학부재와 같이, 광학부재에 저굴절률층 등의 반사방지층이 광학부재와 별도로 형성되어 있지 않고, 반사방지층으로 기능하는 미세한 오목부(4)가 광학부재(1)와 일체로 형성되어 있다.

이하, 광학부재(1)의 입광면(3)에 형성된 오목부(4)에 대해 상세히 설명한다.

도 2에 도시된 것과 같이, 각 오목부(4)는 그 평균깊이(D)가 면방향 반경사이즈(W/2)의 0.5 ~ 2배이고, 이웃하는 오목부(4) 사이의 평균거리가 L이 되는 것과 같은 관계에서 입광면(3) 상에 형성되어 있다.

여기서, 오목부(4)의 평균깊이(D)는 광학부재의 용도나, 어느 정도의 반사방지기능이 필요한지 등에 의해 크게 다르기는 하지만, 일반적으로 0.05㎛ 이상 0.5㎛ 이하인 것이 바람직하고, 0.06㎛ 이상 0.2㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다. 이는, 오목부(4)의 평균깊이(D)가 상기의 범위보다도 작은 경우에는, 오목부(4)가 형성된 부위가 충분한 반사방지기능을 발휘하지 못할 가능성이 있고, 또 오목부(4)의 평균깊이(D)가 상기의 범위 보다 큰 경우에는, 입사된 광(X) 이 오목부(4)의 영향을 지나치게 받게 되어, 산란(散亂)이나 확산반사(擴散反射) 등에 의해 전체적으로 광의 투과율이 저하될 가능성이 있기 때문이다.

또, 이웃하는 오목부(4) 사이의 평균거리(L)는, 앞에서 설명한 오목부(4)의 평균깊이(D)의 경우와 마찬가지로, 광학부재(1)의 용도 등에 따라 임의로 설정할 수가 있기는 하지만, 일반적으로 0.5㎛ 이하인 것이 바람직하고, 0.08㎛ 이상 0.2㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다. 그 이유도 앞에서 설명한 오목부(4)의 평균깊이(D)의 경우와 마찬가지로서, 이웃하는 오목부(4) 사이의 평균거리(L)가 상기의 범위보다 큰 경우에는, 오목부(4)가 형성된 부위가 충분한 반사방지기능을 발휘하지 못할 가능성이 있고, 또 이웃하는 오목부(4) 사이의 평균거리(L)가 상기의 범위보 다 작은 경우에는, 입사된 광(X)이 오목부(4)의 영향을 지나치게 받게 되어, 산란이나 확산반사 등에 의해 전체적으로 광의 투과율이 저하될 가능성이 있기 때문이다.

더욱이, 오목부(4)의 평균깊이(D)와 이웃하는 오목부(4) 사이의 평균거리(L) 사이의 관계는, 이들의 비(즉, D/L)가 0.2 ~ 2의 범위에 있는 것이 바람직하고, 0.3 ~ 1의 범위에 있는 것이 보다 바람직하다. 이는, 오목부(4)의 평균깊이(D)와 이웃하는 오목부(4) 사이의 평균거리(L)의 비가 상기 범위의 내라면, 뛰어난 반사방지기능을 발휘할 수가 있게 됨과 더불어, 광학부재(1)를 제조함에 있어 각별한 곤란성이 없기 때문이다.

한편, 도 2에 도시된 것과 같이, 광학부재(1) 중 오목부(4)가 형성된 층형상부분(1a)의 굴절률은, 광학부재(1)를 형성하는 기재의 굴절률과 오목부(4) 내의 공극의 굴절률(즉, 공기의 굴절률)과의 평균값으로 되기 때문에, 당해 부분(1a)의 굴절률은 기재(基材)의 그것 보다 낮은 굴절률로 되는 바, 그 결과 우수한 반사방지기능을 발휘할 수가 있게 된다. 여기서, 광학부재(1) 중 오목부(4)가 형성된 층형상부분(1a)의 공극의 비율은, 평균깊이(D)나 평균거리(L) 등에 의해 쉽게 제어할 수가 있고, 그에 따라 광학부재(1)의 입광면(3)에서의 굴절률을 쉽게 변화시킬수가 있게 된다. 또한 이 경우, 광학부재(1) 중 오목부(4)가 형성된 층형상부분(1a)에서 점유하는 오목부 이외의 부분(기재부분)의 비율은 50 ~ 80%인 것이 바람직하다.

한편, 이상에서는 광학부재(1)의 입광면(3)에 미세한 오목부(4)가 형성되어 있는 경우였으나, 미세한 오목부(4)가 형성되는 부위는 이에 한정되지 않고, 광학 부재(1)에서 반사방지기능이 요구되는 소정의 부위에 형성될 수도 있다. 구체적으로는, 예컨대 입광면(3)의 전면 또는 일부의 표면에 오목부(4)를 형성시키는 외에, 출광면(5)에 형성되어 있는 프리즘(2)의 표면에 오목부(4)를 형성시키거나, 입광면(3) 및 출광면(5)의 양쪽 모두에 오목부(4)를 형성시키거나 할 수가 있다.

다음에는 도 3의 (a) ~ (d)에 의해, 도 1 및 도 2에 도시된 광학부재(1)의 제조방법에 대해 설명 한다. 또한, 도 3의 (a) ~ (d)는 도 1에 도시된 광학부재(1) 중 출광면(5)에 형성된 프리즘(2)의 표면에 오목부(4)를 형성하기 위한 방법을 나타낸다.

먼저, 도 3의 (a)에 도시된 것과 같이, 광학부재(1)인 프레넬렌즈시트를 성형할 때에는 종래부터 쓰여지고 있는 몰드(40)를 준비한다. 또한, 몰드(40)의 재질 등은 특히 한정되지 않는다.

다음에, 도 3의 (b)에 도시된 것과 같이, 도 3a의 공정에서 준비한 몰드(40)에서, 제조되어야 할 광학부재(1)에서 반사방지기능이 필요한 부위(여기서는, 광학부재(1)인 프레넬렌즈시트의 프리즘(2)의 부분)에 대응하는 부위(표면; 41)에 광학부재(1)인 프레넬렌즈시트의 프리즘(2)의 표면에 형성되는 오목부와는 역형상인 볼록부(42)를 형성시킨다.

여기서, 볼록부(42)를 형성하는 방법은 특히 한정되지는 않는 바, 예컨대 금속입자를 몰드(40)의 표면(41)의 소정 부위에 증착(蒸着)함으로써 형성할 수가 있다. 이와 같은 증착은 물리증착법이어도 화학증착법이어 좋다.

여기서 쓰여지는 금속입자로는 Cu나 Au, Ni, Cr 등으로 된 입자를 들 수가 있다. 또, 금속입자에 한하지 않고, 예컨대 실리카 입자나 아크릴 입자, BaS0₄ 입자 등을 써도 좋다. 또, 볼록부(42)를 형성하는 다른 방법으로서는, 예컨대 디핑코트법 등을 이용할 수가 있다.

다음에, 도 3의 (c)에 도시된 것과 같이, 도 3의 (b)의 공정에서 제작된 볼록부(42)를 가진 몰드(40)의 표면상에 UV(자외선) 경화수지(성형용 수지; 43)를 흘리고서 UV를 조사함으로써 당해 UV 경화수지(43)를 경화시킨다.

마지막으로, 도 3의 (d)에 도시된 것과 같이, 경화된 UV 경화수지(43)를 몰드(40)로부터 이형(離型)함으로써, 최종적인 광학부재(1)로서 프리즘(2)의 표면(출광면; 5)에 오목부(4)가 형성된 프레넬렌즈시트가 끄집어내어질 수 있게 된다.

또한, 이상에서는 성형용 수지로서 UV 경화수지를 이용하였으나, 이에 한정되지 않고, 광학부재(1)의 재료로서 도 3의 (a) ~ 도 3의 (d)에 나타내어진 제조방법을 이용할 수 있는 재료라면 임의의 재료를 이용할 수가 있다.

또한, 앞에서 설명한 실시예에서는, 광학부재(1)를 제조하는 방법으로서, 광학부재(1)의 소정 부위에 형성되는 오목부(4)와는 반대인 볼록부(42)가 표면(41)에 형성된 몰드(40)를 이용해서 제조하는 방법을 채용하였으나, 본 발명은 그에 한정되지 않고, 앞에서 설명한 특징을 가진 오목부(4)가 형성된 광학부재(1)를 제조할 수 있는 방법이라면 그 외의 임의의 방법을 이용할 수도 있다.

또, 앞에서 설명한 실시예에서는, 광학부재(1)의 표면에 오목부(4)가 형성된 경우를 예로 들어 설명하였으나, 본 발명은 그에 한정되지 않고, 도 4에 도시된 것 과 같이, 광학부재(1)의 표면에 볼록부가 형성된 경우나, 광학부재(1)의 표면에 오목부(4)와 더불어 볼록부가 형성된 경우에도 마찬가지 작용 효과를 나타낼 수 있다. 또한, 도 4에서 각 볼록부(4')는 그 평균높이(H)가 면방향 반경사이즈(W/2)의 0.5 ~ 2 배이고, 이웃하는 볼록부(4') 사이의 평균거리가 L이 되는 것과 같은 관계에서 입광면(3)상에 형성되어 있다. 여기서, 볼록부(4')의 평균높이(H)는, 앞에서 설명한 오목부(4)의 평균깊이(D)의 경우와 마찬가지로 0.05㎛ 이상 0.5㎛ 이하인 것이 바람직하고, 0.06㎛ 이상 0.2㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다. 또, 이웃하는 볼록부(4') 사이의 평균거리(L)는, 앞에서 설명한 이웃하는 오목부(4) 사이의 평균거리(L)의 경우와 마찬가지로 0.5㎛ 이하인 것이 바람직하고, 0.08㎛ 이상 0.2㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다. 그리고, 볼록부(4')의 평균높이(H)와 이웃하는 볼록부(4') 사이의 평균거리(L)의 비(즉, H/L)도, 앞에서 설명한 오목부(4)의 평균깊이(D)와 이웃하는 오목부(4) 사이의 평균거리(L)의 비(즉, D/L)의 경우와 마찬가지로 0.2 ~ 2의 범위에 있는 것이 바람직하고, 0.3 ~ 1의 범위에 있는 것이 보다 바람직하다. 또한, 광학부재(1) 중 볼록부(4')가 형성된 층형상의 부분(1a')에서 점유하는 볼록부(4'; 기재 부분)의 비율은 20 ~ 50% 인 것이 바람직하다. 또한, 표면에 볼록부가 형성된 광학부재(1)를 제조하는 경우에는, 도 3의 (b)에 도시된 몰드(40; 표면(41)에 볼록부(42)가 형성된 몰드)를 마스터몰드로 해서 그것과 역형상인 몰드(오목부가 형성된 몰드)를 제작한 후, 그 제작된 몰드를 이용해서 도 3의 (c),(d)에 도시된 공정과 마찬가지 공정을 실행토록 하여도 좋다.

또, 앞에서 설명한 실시예에서는, 광학부재(1)로서, 입사된 광의 광로를 대 략 평행하게 하는 프리즘(2)을 갖춘 프레넬렌즈시트를 예로 들어 설명하였으나, 본 발명은 그에 한정되지 않고, 도 5에 도시된 것과 같은 광학부재(10; 즉, 렌티큘러렌즈시트)나 그 외 여러가지 광학부재에도 마찬가지로 적용할 수가 있다. 여기서, 도 5에 도시된 광학부재(10)는, 그 입광면(11) 쪽 및 출광면(13) 쪽으로 각각 입사된 광의 광로를 발산시키는 렌즈(광학요소; 12, 14)가 형성되어 있다. 또, 출광면(13) 중 렌즈(14) 사이에는 블랙 스트라이프(black stripe; 15)가 형성되어 있다. 또한, 이와 같은 광학부재의 용도로는, 예컨대 디스플레이용 각종 렌즈시트를 들 수가 있다. 구체적으로는, 예컨대 프로젝션 스크린 외에 음극선관(CRT)이나 액정 디스플레이(LCD), 플라스마 디스플레이(PDP), 필드 에미션 디스플레이(FED), 전계 발광 디스플레이(EL) 등에 쓰여지는 렌즈시트로 이용할 수가 있다.

또한, 도 5에 도시된 것과 같은 광학부재(10; 즉, 렌티큘러렌즈시트)의 경우에는, 그 입광면(11) 쪽에 형성된 렌즈(12)의 표면에 오목부(4)를 형성하거나, 출광면(13) 쪽에 형성된 렌즈(14)의 표면이나 블랙 스트라이프(15)의 표면에 형성하거나, 입광면(11) 측의 표면 및 출광면(13) 측의 표면의 양쪽 모두에 형성하거나 하여도 좋다.

(실험예)

다음에는 앞에서 설명한 실시예의 구체적 실험예에 대해 설명한다.

(실험예)

표면에 미세한 볼록부가 형성된 몰드를 이용해서, 도 3의 (a) ~ 도 3의 (d)에 도시된 방법으로, 프리즘의 표면에 미세한 오목부가 복수로 형성된 프레넬렌즈 시트를 제조하였다. 이 때, 몰드에 부착시켜지는 금속입자로는 Ni입자를 이용하고, 그 평균입경은 0.12㎛로 하였다. 또, 프레넬렌즈시트를 성형하기 위한 UV 경화수지로는 우레탄 아크릴계 수지를 이용하였다.

제조된 프레넬렌즈시트의 표면에 형성된 오목부의 평균깊이는 약 0.1㎛ 이고, 이웃하는 오목부 각의 평균거리는 0.2㎛ 이었다.

(비교예 1)

반사방지기능이 실시되지 않은 기존의 프레넬렌즈시트를 준비하였다.

(비교예 2)

기존의 프레넬렌즈시트의 프리즘 표면에 딥핑코트법으로 저굴절율층을 형성하였다. 이 저굴절률층의 재료로서는 사이툽(일본국 아사히그라스사의 불소계 재료)을 이용하고, 그 층두께는 0.1㎛로 하였다.

(비교결과)

실험예에 따른 프레넬렌즈시트와, 비교예 1, 2에 따른 프레넬렌즈시트에 대해, 각각 프리즘이 형성되어 있은 쪽에서 광을 조사하고서, 프레넬렌즈시트의 중심 부근에서의 반사율을 측정하였다.

그 결과, 실험예에 따른 프레넬렌즈시트의 반사율은 0.2% 정도였음에 대해, 비교예 1에 따른 프레넬렌즈시트의 반사율은 4.5%이고, 비교예 2에 따른 프레넬렌즈시트의 반사율은 1% 정도였다. 이러한 결과로부터, 실험예에 따른 프레넬렌즈시트가 뛰어난 반사방지기능을 갖고 있음을 알 수 있었다.

또, 실험예에 따른 프레넬렌즈시트와, 비교예 1, 2에 따른 프레넬렌즈시트 를, 각각 기존의 렌티큘러렌즈시트와 조합해서 프로젝션 스크린을 제조하고, 동일한 조건에서 영상을 투영하였더니, 실험예에 따른 프레넬렌즈시트를 이용한 프로젝션 스크린은 콘트라스트가 양호하고 이중상이 생기지 않았다. 한편, 비교예 1, 2에 따른 프레넬렌즈시트를 이용한 프로젝션 스크린은 모두 실험예에 따른 프레넬렌즈시트를 이용한 프로젝션 스크린에 비해 콘트라스트가 분명히 낮았다. 또, 비교예 1에 따른 프레넬렌즈시트를 이용한 프로젝션 스크린에서는 화면의 하부에 이중상이 생겼다.

Claims

입광면 및 출광면을 가진 광학부재에서,

상기 입광면 및 상기 출광면 중 적어도 한쪽 면에 형성되어 입사된 광의 광로를 변화시키는 광학요소를 갖추되,

상기 입광면 및 상기 출광면 중 소정 부위에, 당해 부위에 입사된 광의 반사를 방지하도록 미세한 오목부가 복수로 형성되어 있고,

상기 광학부재는 상기 복수의 미세한 오목부에 대응하는 복수의 미세한 볼록부가 형성된 몰드의 표면 상에 성형용 수지를 흘려 당해 성형용 수지를 경화시켜 형성된 것을 특징으로 하는 광학부재.
제1항에 있어서, 상기 오목부는, 그 평균깊이가 0.05㎛ 이상 0.5㎛ 이하이면서 이웃하는 오목부 사이의 평균거리가 0.5㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 광학부재.
제2항에 있어서, 상기 오목부의 면방향 반경사이즈가, 상기 평균깊이의 0.5 ~ 2배인 것을 특징으로 하는 광학부재.
제2항에 있어서, 상기 오목부의 상기 평균깊이가, 이웃하는 상기 오목부 사이의 평균거리의 0.2 ~ 2배인 것을 특징으로 하는 광학부재.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 광학부재 중 상기 오목부가 형성된 층형상 부분에서 점유하는 상기 오목부 이외의 부분의 비율이 50 ~ 80%인 것을 특징으로 하는 광학부재.
제1항에 있어서, 상기 입광면 및 상기 출광면 중 소정 부위에 상기 미세한 오목부와 더불어 미세한 볼록부가 복수로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 광학부재.
제1항에 있어서, 상기 광학부재가, 프로젝션 스크린에 쓰여지는 것임을 특징으로 하는 광학부재.
제7항에 있어서, 상기 광학요소가, 입사된 광의 광로를 대략 평행하게 하는 광학요소인 것을 특징으로 하는 광학부재.
제7항에 있어서, 상기 광학요소가, 입사된 광의 광로를 발산시키는 광학요소인 것을 특징으로 하는 광학부재.
입광면 및 출광면을 가진 광학부재에서,

상기 입광면 및 상기 출광면 중 적어도 한쪽 면에 형성되어, 입사된 광의 광로를 변화시키는 광학요소를 갖추되,

상기 입광면 및 상기 출광면 중 소정 부위에 당해 부위에 입사된 광의 반사를 방지하도록 미세한 볼록부가 복수로 형성되어 있고,

상기 광학부재는 상기 복수의 미세한 볼록부에 대응하는 복수의 미세한 오목부가 형성된 몰드의 표면 상에 성형용 수지를 흘려 당해 성형용 수지를 경화시켜 형성된 것을 특징으로 하는 광학부재.
제10항에 있어서, 상기 볼록부는, 그 평균높이가 0.05㎛ 이상 0.5㎛ 이하이면서 이웃하는 볼록부 사이의 평균거리가 0.5㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 광학부재.
제11항에 있어서, 상기 볼록부의 면방향 반경사이즈가 상기 평균높이의 0.5 ~ 2배인 것을 특징으로 하는 광학부재.
제11항에 있어서, 상기 볼록부의 상기 평균높이가, 이웃하는 상기 볼록부 사이의 평균거리의 0.2 ~ 2배인 것을 특징으로 하는 광학부재.
제10항에 있어서, 상기 광학부재 중 상기 볼록부가 형성된 층형상부분에서 점유하는 상기 볼록부의 비율이 20 ~ 50%인 것을 특징으로 하는 광학부재.
제10항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광학부재가 프로젝션 스크린에 쓰여지는 것임을 특징으로 하는 광학부재.
제15항에 있어서, 상기 광학요소가, 입사된 광의 광로를 대략 평행하게 하는 광학요소인 것을 특징으로 하는 광학부재.
제15항에 있어서, 상기 광학요소가, 입사된 광의 광로를 발산시키는 광학요소인 것을 특징으로 하는 광학부재.
입사된 광의 광로를 변화시키는 광학요소를 갖춘 광학부재를 성형하기 위한 몰드로서, 당해 몰드의 표면 중 소정 부위에 상기 광학부재의 입광면 및 출광면 중 소정 부위에 형성되는 복수의 미세한 오목부에 대응하는 복수의 미세한 볼록부가 형성된 몰드를 준비하는 공정과,

상기 볼록부가 형성된 상기 몰드의 표면상에 성형용 수지를 흘려 당해 성형용 수지를 경화시키는 공정 및,

경화된 상기 성형용 수지를 상기 몰드에서 이형해서, 소정 부위에 복수의 미세한 오목부가 형성된 광학부재를 끄집어내는 공정을 갖추어 이루어지고,

상기 몰드는 상기 광학요소를 단독으로 형성하는 경우에 사용되는 광학요소용 몰드의 표면에 금속입자로 볼록부를 형성한 것임을 특징으로 하는 광학부재 제조방법.
입사된 광의 광로를 변화시키는 광학요소를 갖춘 광학부재를 성형하기 위한 몰드로서, 당해 몰드의 표면 중 소정의 부위에, 상기 광학부재의 입광면 및 출광면 중 소정의 부위에 형성되는 복수의 미세한 볼록부에 대응하는 복수의 미세한 오목부가 형성된 몰드를 준비하는 공정과,

상기 오목부가 형성된 상기 몰드의 표면상에 성형용 수지를 흘려 당해 성형용 수지를 경화시키는 공정 및,

경화된 상기 성형용 수지를 상기 몰드에서 이형해서, 소정의 부위에 복수의 미세한 볼록부가 형성된 광학부재를 끄집어내는 공정을 갖추어 이루어지고,

상기 몰드는 상기 광학요소를 단독으로 형성하는 경우에 사용되는 광학요소용 몰드의 표면에 금속입자로 볼록부를 형성한 것임을 특징으로 하는 광학부재 제조방법.