KR100723405B1 - 마이크로 렌즈 어레이 및 그 제조 방법 - Google Patents

마이크로 렌즈 어레이 및 그 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100723405B1
KR100723405B1 KR1020050048401A KR20050048401A KR100723405B1 KR 100723405 B1 KR100723405 B1 KR 100723405B1 KR 1020050048401 A KR1020050048401 A KR 1020050048401A KR 20050048401 A KR20050048401 A KR 20050048401A KR 100723405 B1 KR100723405 B1 KR 100723405B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
substrate
resin
polymer solution
micro lens
holes
Prior art date
Application number
KR1020050048401A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20060127423A (ko
Inventor
정병호
김광희
진영구
최혁순
정창훈
Original Assignee
삼성전자주식회사
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 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020050048401A priority Critical patent/KR100723405B1/ko
Priority to US11/448,113 priority patent/US7580190B2/en
Publication of KR20060127423A publication Critical patent/KR20060127423A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100723405B1 publication Critical patent/KR100723405B1/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00Simple or compound lenses
    • G02B3/0006Arrays
    • G02B3/0012Arrays characterised by the manufacturing method
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00Details of television systems
    • H04N5/74Projection arrangements for image reproduction, e.g. using eidophor
    • 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

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Overhead Projectors And Projection Screens (AREA)
  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)

Abstract

본 발명은 마이크로 렌즈 어레이 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 마이크로 렌즈 어레이에 있어서, 마이크로 렌즈 어레이에 있어서, 기판; 상기 기판을 관통하여 형성된 복수개의 홀; 및 상기 기판의 제 1면에 형성되며, 상기 복수개의 홀을 중심으로 각각 형성된 렌즈부들;을 포함하는 마이크로 렌즈 어레이를 제공함으로써, 디스플레이 소자에 사용시 높은 콘트라스트 비를 얻을 수 있으며, 단방향으로의 광만을 통과시킬 수 있는 마이크로 렌즈 어레이를 제공할 수 있다..

Description

마이크로 렌즈 어레이 및 그 제조 방법{Micro lens array manufacturing method for the same}
도 1a는 종래 기술에 의한 마이크로 렌즈 어레이를 포함하는 디스플레이 소자를 나타낸 도면이다.
도 1b는 도 1a의 A부위를 확대한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 마이크로 렌즈 어레이를 나타낸 단면도이다.
도 3a 내지 도 3g는 본 발명의 실시예에 의한 마이크로 렌즈 어레이의 제조 방법을 나타낸 도면이다.
도 4는 기판 상에 고분자 용액을 형성시키고, 압력을 가하여 기판의 홀 하부로 마이크로 렌즈 어레이를 형성시키는 공정을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 의해 형성되는 마이크로 렌즈의 형태를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 의한 마이크로 렌즈 어레이의 작동 원리를 나타낸 도면이다.
도 7a 내지 도 7e는 본 발명의 실시예에 의한 마이크로 렌즈 어레이를 이용하여 단방향 광학 소자를 나타낸 도면이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
12... 제 1미러 13... 렌즈 부재
14... 제 2미러 15... 스크린
16... 프레넬 렌즈 17... 렌티큘러 렌즈
21... 기판 22... 광흡수 부재
23... 렌즈부 24... 용기
25... 고분자 용액 27... 초점 부위
30... 블레이드
본 발명은 마이크로 렌즈 어레이 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 마이크로 렌즈 어레이의 광입사 방향에 따른 광 투과율을 조절 가능하여, 시야각을 높이면서 높은 콘트라스트 비를 얻을 수 있는 마이크로 렌즈 어레이 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
도 1a는 일반적인 영상 광학 기기, 예를 들어 프로젝션용 TV의 구조를 나타낸 도면이다. 프로젝션 TV는 투사 광원과 스크린 사이에 반사 미러를 포함함으로써, 프로젝터로부터 투사된 영상이 미러에 의해 반사가 되어 스크린에 큰 화상이 형성되는 영상 광학 기기이다. 도 1a를 참조하며, 종래 기술에 의한 프로젝션 TV는 광을 방출하는 LCD 패널과 광 경로상에 위치한 제 1미러(12), 렌즈 부 재(13) 및 제 2미러(14)를 포함한다. 제 2미러(14)를 통해 반사된 광은 스크린(15)을 통하여 시청자에게 받아들여진다. 일반적인 프로젝션 TV에서의 렌티큘러 렌즈는 투명 기판과 상기 투명 기판 상에 형성된 반원통형 구조의 투명 렌즈
도 1b는 상기 도 1a의 스크린(15)의 A부위를 확대한 단면도이다. 일반적인 프로젝션 TV의 스크린(15)은 프레넬 렌즈(16) 및 프레넬 렌즈(16)와 대향되어 형성된 렌티큘러 렌즈(17)를 포함하고 있다. 렌티큘러 렌즈(17)는 투명 기판과 상기 투명 기판 상에 형성된 반원통형 구조의 투명 렌즈를 포함하는 어레이 구조인 것이 일반적이다.렌티큘러 런즈(17)는 제 2미러(14)에서 반사된 광을 굴절시켜 프로젝션 TV 외부로 통과시키지만, 외부의 광의 경우에는 광흡수 표면으로 프로젝션 TV 내부로의 입사를 방지하는 역할을 한다.
그러나, 도 1b와 같은 종래의 렌티큘러 렌즈(17) 구조는 그 구조상 전방향 시인성이 확보되지 않는 단점이 있으며 렌즈 및 외부의 광흡수면이 스트라이프(stripe) 형태로 되어 있어서 시야각이 나쁘고 콘트라스트 비가 낮은 단점이 있다.
본 발명에서는 상기 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 단방향 광투과 효과를 확보하면서, 콘트라스트 비를 향상시킬 수 있는 마이크로 렌즈 어레이 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에서는 상기 목적을 달성하기 위하여,
마이크로 렌즈 어레이에 있어서,
기판;
상기 기판을 관통하여 형성된 복수개의 홀;
상기 기판의 제 1면에 형성되며, 상기 복수개의 홀을 중심으로 각각 형성된 렌즈부들;을 포함하는 마이크로 렌즈 어레이를 제공한다.
본 발명에 있어서, 상기 기판의 제 2면에 형성된 광흡수층;을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 홀은 1 내지 50 마이크로미터의 지름을 지닌 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 기판에 형성된 복수개의 홀 사이의 간격은 상기 홀 지름의 2배 내지 5배인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 렌즈부는 폴리 우레탄계 수지, 폴리 에스테르계 수지, 폴리 염화비닐계 수지, 폴리 아세트산 비닐계 수지, 셀룰로오스계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리 프로필렌계 수지, 폴리 스티렌계 수지와 폴리 메틸메타크릴레이트, 폴리 리드록시에틸메타크릴레이트 또는 폴리 시클로헥실메타크릴레이트 등의 아크릴계 수지 중 적어도 어느 하나를 포함하여 형성된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 렌즈부의 초점 부위에 형성된 광흡수층을 더 포함한 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서는 마이크로 렌즈 어레이 제조 방법에 있어서,
(가) 기판에 복수개의 홀을 형성시키는 단계;
(나) 상기 기판의 제 1면을 광투과성 고분자 용액과 접촉시키는 단계;
(다) 상기 고분자 용액을 가압하여 상기 기판에 형성된 복수개의 홀을 통해 상기 기판의 제 2면으로 상기 고분자 용액을 렌즈 형태로 돌출시키고 경화시킴으로써 렌즈부들로 형성시키는 단계;
(라) 상기 기판의 제 1면에 접촉시킨 상기 고분자 용액을 상기 기판과 분리하는 단계;를 포함하는 마이크로 렌즈 어레이 제조 방법을 제공한다.
본 발명에 있어서, 상기 (가) 단계는 상기 기판의 제 2면에 광흡수층을 형성시키는 공정;을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 (가) 단계는, 상기 홀을 1 내지 50 마이크로미터의 지름으로 상기 홀 지름의 2배 내지 5배 간격으로 복수개로 형성시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 고분자 용액은 폴리 우레탄계 수지, 폴리 에스테르계 수지, 폴리 염화비닐계 수지, 폴리 아세트산 비닐계 수지, 셀룰로오스계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리 프로필렌계 수지, 폴리 스티렌계 수지와 폴리 메틸메타크릴레이트, 폴리 리드록시에틸메타크릴레이트 또는 폴리 시클로헥실메타크릴레이트 등의 아크릴계 수지 중 적어도 어느 하나를 포함하여 형성된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 고분자 용액에 광중합 개시제가 더 포함된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 (다) 단계의 상기 기판의 제 2면에 돌출된 렌즈 형태의 상기 고분자 물질을 경화시키기 위하여, 가열 또는 광조사 공정을 실시하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 (라) 단계에서, 상기 고분자 물질을 상기 기판과 분리한 뒤, 상기 기판의 제 1면을 평탄화하는 공정을 더 실시하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, (마) 상기 기판의 제 1면의 상기 홀 부위를 에칭하여 상기 렌즈부의 초점 부위에 홈을 형성시키는 단계; 및
(바) 상기 홈에 광흡수층을 형성시키는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 광흡수층은 그라파이트를 포함하는 물질로 형성시키는 것을 특징으로 한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 의한 마이크로 렌즈 어레이 및 그 제조 방법에 대해 상세히 살펴보기로 한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 마이크로 렌즈 어레이를 나타낸 단면도이다. 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 마이크로 렌즈 어레이는 기판(21), 기판(21)을 투과하여 소정 간격으로 형성된 복수개의 홀(h)과 상기 홀(h)을 중심으로 하여 상기 기판(21)의 제 1면에 형성된 렌즈부(23)를 포함한다. 그리고, 기판(21)의 홀(h)이 형성된 부위를 제외한 제 2면에 형성된 광흡수층(22)을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 의한 마이크로 미러 에러이에 있어서, 기판(21)은 통상 마이크로 렌즈 어레이의 기판으로 사용되는 것이면 제한없이 사용할 수 있다. 예를 들어, 글래스, 고분자 수지 등을 사용할 수 있다. 기판(21)의 두께는 사용 용도에 따라 수 mm 이하의 크기 범위로 조절 가능하다.
렌즈부(23)의 경우, 종래의 마이크로 렌즈 재료로 사용되는 것이면 제한없이 사용 가능하며, 광투과성을 지니고, 열이나 자외선 등에 의한 경화가 될 수 있는 것이면 제한없이 사용할 수 있다. 구체적으로 살펴보면, 광투과성 수지로서, 폴리 우레탄계 수지, 폴리 에스테르계 수지, 폴리 염화비닐계 수지, 폴리 아세트산 비닐계 수지, 셀룰로오스계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리 프로필렌계 수지, 폴리 스티렌계 수지와 폴리 메틸메타크릴레이트, 폴리 리드록시에틸메타크릴레이트 또는 폴리 시클로헥실메타크릴레이트 등의 아크릴계 수지 등 열가소성 또는 열경화성 수지 등이 단독으로 또는 복합적으로 사용될 수 있다. 이와 같은 광투과성 수지에 대해 벤조인 에테르류, 벤조페논/아민계, 아세토페논류 또는 티오키산톤계 자외선 광중합 개시제를 배합 시킬 수 있다. 그리고, 캄파퀴논, 알파-나프졸, 벤질, 2,4-디에틸티오기산톤 또는 트리메틸벤조일 디페닐슬핀옥시드 등과 같은 가시광선 광중합 개시제를 배합시킴으로서 광경화 특성을 부가할 수 있다.
광흡수층(22)은 기본적으로 가시광성에 대해 투과시키지 않고 흡수를 하기 위해 형성시키는 것으로 그라파이트(griphite) 등을 사용하여 형성시킬 수 있다.
기판(21)에 형성된 홀(h)의 크기 및 분포는 사용자의 임의로 얼마든지 조절 가능한 것이며, 예를 들어, 1 내지 50마이크로미터의 크기(지름)으로 형성시킬 수 있다. 그리고, 홀(h) 사이의 간격은 홀(h) 지름의 2배 내지 5배인 것이 바람직하다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 의한 마이크로 미러 어레이의 제조 방법에 대해 상세히 살펴보기로 한다.
도 3a 내지 도 3g는 본 발명의 실시예에 의한 마이크로 미러 어레이의 제조 방법을 나타낸 도면이다.
도 3a를 참조하면, 먼저 기판(21)을 마련한다. 기판(21)은 마이크로 렌즈 어레이의 제조 공정에 사용되는 것이면 재료면 제한없이 사용할 수 있다. 글래스 또는 고분자 화합물 재료의 기판을 사용할 수 있다. 그리고, 본 발명에 의한 마이크로 렌즈 어레이의 사용 용도에 따라 광투과성 또는 불투과성 등을 선택하여 사용할 수 있다. 기판(21)의 두께는 사용 용도에 따라 수 mm 이하의 크기 범위로 조절 가능하다.
도 3b를 참조하면, 만일 기판(21)을 광투과성 기판인 경우 또는 렌즈부가 광경화성 물질인 경우에는 기판(21)의 일면에 광흡수층(22)을 더 형성시키는 공정을 실시한다. 이 때에는 그라파이트와 같은 광흡수율이 높은 물질을 사용한다.
도 3c를 참조하면, 기판(21)에 대해 소정 간격 및 크기로 홀(h)을 형성시킨다. 홀(h)의 크기 및 그 간격(분포)는 사용 용도에 따라 얼마든지 조절 가능한 것이다. 구체적으로 예를 들면, 1 내지 50마이크로미터의 크기(지름)으로 형성시킬 수 있다. 그리고, 홀(h) 사이의 간격은 홀(h) 지름의 2배 내지 5배인 것이 바람직하다. 홀(h)을 형성시키는 방법은, 펀칭(punching)을 이용한 물리적인 방법과 레이저를 조사하여 녹이는 방법 및 패턴을 이용하여 화학적 에칭 공정 등이 있다. 여기서, 홀(h) 형성 공정은 광흡수층(22)을 형성한 뒤에 실시할 수 있으며, 선택적으로 홀(h)을 기판(21)에 먼저 형성시키고, 기판(21)의 일면에 광흡수층을 형성시키는 공정을 실시할 수 있다.
도 3d를 참조하면, 렌즈부의 재료인 고분자 용액(24)이 담긴 용기(25) 상에 기판(21)을 위치시킨다. 고분자 용액은 상술한 바와 같인 광투과성을 지닌 것으로 열 또는 자외선 등과 같은 광 조사에 의해 경화하는 특성을 지닌 물질이다. 구체적으로, 폴리 우레탄계 수지, 폴리 에스테르계 수지, 폴리 염화비닐계 수지, 폴리 아세트산 비닐계 수지, 셀룰로오스계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리 프로필렌계 수지, 폴리 스티렌계 수지와 폴리 메틸메타크릴레이트, 폴리 리드록시에틸메타크릴레이트 또는 폴리시클로헥실메타크릴레이트 등의 아크릴계 수지 등 열가소성 또는 열경화성 수지 등이 단독으로 또는 복합적으로 사용될 수 있다. 또한, 이와 같은 광투과성 수지에 대해 캄파퀴논, 알파-나프졸, 벤질, 2,4-디에틸티오기산톤 또는 트리메틸벤조일 디페닐슬핀옥시드 등과 같은 광중합 개시제를 배합될 수 있다.
도 3e를 참조하면, 홀(h)이 형성된 기판(21)을 용기(25) 속의 고분자 용액(24)에 대해 압력을 가한다. 따라서, 도 3e에 나타낸 바와 같이 기판(21)의 홀(h)을 통하여 고분자 용액(23a)이 렌즈 형태로 돌출된다. 도 3e 및 도 5를 참조하면, 기판(21)의 홀(h) 상부로 돌출된 고분자 용액(23a)의 형태는 하부에서 고분자 용액(23a)을 밀어주는 압력과 고분자 물질(23a)에 작용하는 중력 및 액체의 표면 장력이 균형을 이루어 결정된다. 구체적으로 고분자 물질(23a)의 형태는 하기 식 1에 의해 결정된다.
Figure 112005030040310-pat00001
여기서, P0는 고분자 용액(23a)을 밀어주는 압력, gz는 중력이며, 감마는 표면 장력을 나타낸다. 그리고, R1 및 R2는 고분자 용액(23a) 표면의 B지점에서의 교차 곡률이다. 따라서, 홀(h)을 통해 돌출된 고분자 용액(23a)의 형태를 원하는 형태로 결정될 수 있다.
도 3f를 참조하면, 고분자 용액(23a)을 기판(21)의 홀(h) 상부에서 형성시킨 뒤, 돌출된 고분자 용액(23a)을 경화시키는 공정을 실시한다. 이때의 경화 공정은 고분자 용액(23a)의 종류에 따라 선택적으로 실시한다. 고분자 용액(23a)이 열경화 물질인 경우에는 온도를 조절하여 경화시키고, 광경화 물질인 경우에는 UV 또는 가시광선 등의 빔을 조사하여 경화시킨다. 다만, 열경화 공정의 경우 기판(21) 하부의 고분자 용액(24)도 경화될 우려가 있으므로 바람직하게는 광경화 물질을 사용하거나 광중합 개시제를 사용하여 광경화 공정을 실시한다. 따라서, 홀(h) 상부로 돌출된 고분자 용액(23a)은 경화하어 렌즈부(23)가 된다. 이때의 경화 조건을 살펴보면 자외선 경화 공정시에는 자외선을 고분자 용액(23a)에 대해 수초 동안 조사한다. 그리고, 전자빔에 의한 경화 공정시에는 상온에서 실시한다. 자외선 및 열로 경화 공정을 실시하는 경우에는 섭씨 약 120도의 온도에서 1초 내지 10초 동안 자외선을 가하여 실시할 수 있다. .
도 3g를 참조하면, 렌즈부(23)가 형성된 기판(21)을 용기(25)와 분리시킴으로써 본 발명의 실시예에 의한 마이크로 렌즈 어레이가 완성된다. 다만, 렌즈부(23)가 형성되지 않은 기판(21)의 반대쪽 면에 경화된 고분자 물질이 존재할 수 있으므로, CMP 공정 등을 이용하여 기판(21) 또는 광흡수층(22) 표면을 평탄하게 하는 공정을 더 실시할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 마이크로 렌즈 어레이의 제조 공정에서 홀(h)이 형성된 기판(21) 상에 고분자 용액(25)을 형성시키고, 블레이드(30) 등에 의해 압력을 가하여 기판(21)의 홀(h) 하부로 마이크로 렌즈 형태의 고분자 용액(23a)이 형성되도록 하는 공정을 나타내었다. 물론, 이는 선택적으로 실시 가능하다.
도 6은 본 발명의 실시예에 의한 마이크로 렌즈 어레이의 동작 원리를 나타낸 도면이다. 도 6을 참조하면, 디스플레이 소자(D)에서 기판(21)에 대해 방출되는 광(Lin)은 마이크로 렌즈(23)의 홀(h) 영역에 형성된 초점(27)을 통하여 기판(21)의 외부로 방출된다. 그러나, 디스플레이 밖에서 안쪽으로 입사되는 광(Lout)은 기판(21)의 홀(h)을 향하는 광 외에는 기판(21) 상에 형성된 광흡수층(미도시)에 대부분 흡수되어 반사되는 양이 미미하다. 따라서, 디스플레이 소자(D)에서 방출되는 광(Lin)은 대부분 시청자가 감지할 수 있으나, 외부에서 디스플레이 방향으로 입사하는 광은 기판(21) 표면의 광흡수층에 의해 흡수되므로, 다시 시청자 방향으로 돌아가는 양이 미미하다. 이와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 마이크로 렌즈 어레이는 프로젝션 TV 등의 영상 광학 기기의 디스플레이부에 장착될 수 있다. 또한, 단 방향으로만 광을 투과시키는 단방향 광학 필름으로 사용할 수 있다.
도 7a 내지 도 7e는 상술한 본 발명의 실시예에 의한 마이크로 렌즈 어레이를 이용하여 도 2의 구조와 반대 방향의 광만을 투과시키는 단방향 광학 필름을 형성하는 공정을 나타낸 도면이다.
도 7a를 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 마이크로 렌즈 어레이를 마련한다. 여기서, 기판(21)은 광투과성 물질로 형성된 것이며, 렌즈부(23)가 기판(21)의 일면에 형성되어 있다.
도 7b를 참조하면, 렌즈부(23)가 형성되지 않은 기판(21)면의 홀(h) 영역에 대해 화학 또는 플라즈마 에칭 공정을 실시한다. 이때, 에칭 공정을 위해 마스크를 기판(21) 상방에 위치시킬 수 있다.
도 7c를 참조하면, 에칭 공정에 의해 렌즈부(23)의 초점 영역에 홈(28)이 형성된 것을 알 수 있다. 상기 도 6b의 에칭 공정은 렌즈부(23)의 초점 영역을 제거하기 위해 실시된 것이다.
도 7d를 참조하면, 기판(21)의 렌즈부(23)가 형성되지 않은 면에 광흡수층(22)을 형성시킨다. 이때의 광흡수층(22)은 그라파이트와 같은 광흡수율이 높은 물질을 사용한다.
마지막으로 도 7e를 참조하면, 기판(21) 상에 형성된 광흡수층(22)을 제거한다. 따라서, 도 7c에 나타낸 홈(28) 부위에만 광흡수층(22a)이 잔존한다. 따라서, 렌즈부(23) 방향으로 입사하는 광(L1)은 렌즈부(23)의 초점 부위에 형성된 광흡수층(22a)에 의해 기판(21)을 통과하지 못한다. 그러나, 기판(21)의 렌즈부(23)가 형 성되지 않은 면 방향에서 입사하는 광(L2)는 광흡수층(22a)을 제외한 영역에서 입사하는 경우 기판(21)을 통과하여 진행할 수 있다. 따라서, 이와 같은 구조는 디스플레이 뿐만 아니라 다양한 영역에서 단방향 광학 필름으로 사용될 수 있다.
본 발명에 의하면 다음과 같은 장점이 있다.
첫째, 콘트라스트를 높일 수 있으며, 단방향으로의 광만을 통과시킬 수 있는 마이크로 렌즈 어레이를 제공할 수 있다.
둘째, 마이크로 렌즈 어레이 제조시 표면 장력을 이용하기 때문에 마이크로 렌즈의 형상을 용이하게 조절 가능하다.
세째, 기판에 형성된 홀과 마이크로 렌즈의 중심 위치를 자연스럽게 정확히 맞춰서 제조할 수 있으므로 우수한 단방향 광학 특성을 나타낼 수 있다.

Claims (15)

  1. 마이크로 렌즈 어레이에 있어서,
    기판;
    상기 기판을 관통하여 형성된 복수개의 홀;
    상기 기판의 제 1면에 형성되며, 상기 복수개의 홀을 중심으로 각각 형성된 렌즈부들;을 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 렌즈 어레이.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 기판의 제 2면에 형성된 광흡수층;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 렌즈 어레이.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 홀은 1 내지 50 마이크로미터의 지름을 지닌 것을 특징으로 하는 마이크로 렌즈 어레이.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 기판에 형성된 복수개의 홀 사이의 간격은 상기 홀 지름의 2배 내지 5배인 것을 특징으로 하는 마이크로 렌즈 어레이.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 렌즈부는 폴리 우레탄계 수지, 폴리 에스테르계 수지, 폴리 염화비닐계 수지, 폴리 아세트산 비닐계 수지, 셀룰로오스계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리 프로필렌계 수지, 폴리 스티렌계 수지와 폴리 메틸메타크릴레이트, 폴리 리드록시에틸메타크릴레이트 또는 폴리 시클로헥실메타크릴레이트 등의 아크릴계 수지 중 적어도 어느 하나를 포함하여 형성된 것을 특징으로 하는 마이크로 렌즈 어레이.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 렌즈부의 초점 부위에 형성된 광흡수층을 더 포함한 것을 특징으로 하는 마이크로 렌즈 어레이.
  7. 마이크로 렌즈 어레이 제조 방법에 있어서,
    (가) 기판에 복수개의 홀을 형성시키는 단계;
    (나) 상기 기판의 제 1면을 광투과성 고분자 용액과 접촉시키는 단계;
    (다) 상기 고분자 용액을 가압하여 상기 기판에 형성된 복수개의 홀을 통해 상기 기판의 제 2면으로 상기 고분자 용액을 렌즈 형태로 돌출시키고 경화시킴으로써 렌즈부들로 형성시키는 단계; 및
    (라) 상기 기판의 제 1면에 접촉시킨 상기 고분자 용액을 상기 기판과 분리하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 렌즈 어레이 제조 방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 (가) 단계는 상기 기판의 제 2면에 광흡수층을 형성시키는 공정;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 렌즈 어레이 제조 방법.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 (가) 단계는, 상기 홀을 1 내지 50 마이크로미터의 지름으로 상기 홀 지름의 2배 내지 5배 간격으로 복수개로 형성시키는 것을 특징으로 하는 마이크로 렌즈 어레이 제조 방법.
  10. 제 7항에 있어서,
    상기 고분자 용액은 폴리 우레탄계 수지, 폴리 에스테르계 수지, 폴리 염화비닐계 수지, 폴리 아세트산 비닐계 수지, 셀룰로오스계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리 프로필렌계 수지, 폴리 스티렌계 수지와 폴리 메틸메타크릴레이트, 폴리 리드록시에틸메타크릴레이트 또는 폴리 시클로헥실메타크릴레이트 등의 아크릴계 수지 중 적어도 어느 하나를 포함하여 형성된 것을 특징으로 하는 마이크로 렌즈 어레이 제조 방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 고분자 용액에 광중합 개시제가 더 포함된 것을 특징으로 하는 마이크로 렌즈 어레이 제조 방법.
  12. 제 7항에 있어서,
    상기 (다) 단계의 상기 기판의 제 2면에 돌출된 렌즈 형태의 상기 고분자 물질을 경화시키기 위하여, 가열 또는 광조사 공정을 실시하는 것을 특징으로 하는 마이크로 렌즈 어레이 제조 방법.
  13. 제 7항에 있어서,
    상기 (라) 단계에서, 상기 고분자 물질을 상기 기판과 분리한 뒤, 상기 기판의 제 1면을 평탄화하는 공정을 더 실시하는 것을 특징으로 하는 마이크로 렌즈 어레이 제조 방법.
  14. 제 7항에 있어서,
    (마) 상기 기판의 제 1면의 상기 홀 부위를 에칭하여 상기 렌즈부의 초점 부위에 홈을 형성시키는 단계; 및
    (바) 상기 홈에 광흡수층을 형성시키는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 렌즈 어레이 제조 방법.
  15. 제 7항 또는 14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광흡수층은 그라파이트를 포함하는 물질로 형성시키는 것을 특징으로 하는 마이크로 렌즈 어레이 제조 방법.
KR1020050048401A 2005-06-07 2005-06-07 마이크로 렌즈 어레이 및 그 제조 방법 KR100723405B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050048401A KR100723405B1 (ko) 2005-06-07 2005-06-07 마이크로 렌즈 어레이 및 그 제조 방법
US11/448,113 US7580190B2 (en) 2005-06-07 2006-06-07 Micro lens array and method of manufacturing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050048401A KR100723405B1 (ko) 2005-06-07 2005-06-07 마이크로 렌즈 어레이 및 그 제조 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20060127423A KR20060127423A (ko) 2006-12-13
KR100723405B1 true KR100723405B1 (ko) 2007-05-30

Family

ID=37573756

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020050048401A KR100723405B1 (ko) 2005-06-07 2005-06-07 마이크로 렌즈 어레이 및 그 제조 방법

Country Status (2)

Country Link
US (1) US7580190B2 (ko)
KR (1) KR100723405B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170112104A (ko) 2016-03-30 2017-10-12 전북대학교산학협력단 젤을 이용한 초점 가변 수정체형 마이크로 렌즈 어레이 및 이의 제조방법
WO2024025033A1 (ko) * 2022-07-29 2024-02-01 한국광기술원 마이크로 렌즈 어레이를 적용한 확대 지원 유니트 및 이를 적용한 현미경 시스템

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100480739C (zh) * 2004-10-06 2009-04-22 松下电器产业株式会社 微镜、微镜阵列及其制造方法
US20090186304A1 (en) * 2008-01-22 2009-07-23 Micron Technology, Inc. Gravity and pressure enhanced reflow process to form lens structures
TW201033641A (en) 2008-09-18 2010-09-16 Tessera North America Inc Recessed optical surfaces
US7794633B2 (en) * 2008-11-26 2010-09-14 Aptina Imaging Corporation Method and apparatus for fabricating lens masters
KR101407333B1 (ko) * 2012-11-08 2014-06-13 순천향대학교 산학협력단 마이크로 렌즈 형성 방법
CN106019430A (zh) * 2016-07-19 2016-10-12 京东方科技集团股份有限公司 一种纳米防窥膜及显示装置
US10324370B2 (en) * 2016-09-06 2019-06-18 Unimicron Technology Corp. Manufacturing method of circuit substrate and mask structure and manufacturing method thereof
CN111717886B (zh) * 2020-06-30 2023-08-25 香港中文大学(深圳) 微结构制备装置及方法
CN113740942B (zh) * 2021-08-11 2022-08-16 广州先进技术研究所 一种微透镜阵列光栅及其制备方法和应用

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000131504A (ja) 1998-10-23 2000-05-12 Seiko Epson Corp マイクロレンズアレイ及びその製造方法並びに表示装置
JP2002068755A (ja) 2000-09-01 2002-03-08 Masaaki Yokoyama 光学素子製造方法
JP2004226962A (ja) 2003-01-27 2004-08-12 Samsung Electronics Co Ltd マイクロレンズの製造方法
JP2004251992A (ja) 2003-02-18 2004-09-09 Hoya Corp マイクロレンズ付基板の製造方法、液晶表示パネルの対向基板の製造方法及び液晶パネルの製造方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1251365B1 (en) * 2001-04-20 2004-02-25 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Microlens array and method of its manufacturing
JP4228845B2 (ja) * 2003-09-03 2009-02-25 セイコーエプソン株式会社 マイクロレンズの製造方法、マイクロレンズ、光学膜、プロジェクション用スクリーンおよびプロジェクタシステム

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000131504A (ja) 1998-10-23 2000-05-12 Seiko Epson Corp マイクロレンズアレイ及びその製造方法並びに表示装置
JP2002068755A (ja) 2000-09-01 2002-03-08 Masaaki Yokoyama 光学素子製造方法
JP2004226962A (ja) 2003-01-27 2004-08-12 Samsung Electronics Co Ltd マイクロレンズの製造方法
JP2004251992A (ja) 2003-02-18 2004-09-09 Hoya Corp マイクロレンズ付基板の製造方法、液晶表示パネルの対向基板の製造方法及び液晶パネルの製造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170112104A (ko) 2016-03-30 2017-10-12 전북대학교산학협력단 젤을 이용한 초점 가변 수정체형 마이크로 렌즈 어레이 및 이의 제조방법
WO2024025033A1 (ko) * 2022-07-29 2024-02-01 한국광기술원 마이크로 렌즈 어레이를 적용한 확대 지원 유니트 및 이를 적용한 현미경 시스템

Also Published As

Publication number Publication date
US20060286461A1 (en) 2006-12-21
KR20060127423A (ko) 2006-12-13
US7580190B2 (en) 2009-08-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100723405B1 (ko) 마이크로 렌즈 어레이 및 그 제조 방법
EP1394603A1 (en) MICRO&amp;minus;LENS SHEET AND PROJECTION SCREEN
JP2006065333A (ja) ブラックマトリクスが具備されたマイクロレンズアレイシート及びその製造方法
JP2007334279A (ja) 光線方向制御素子の製造方法、光線方向制御素子,光線方向制御素子を用いた光源及び表示装置
CA2418812A1 (en) Double-sided lens sheet and projection screen
JP2004280087A (ja) 画像表示装置及びその製造方法
JP2007058030A (ja) フレネルレンズシート、透過型スクリーン及び背面投射型表示装置
WO1992008153A1 (en) Image display device and method of producing the same
KR100612553B1 (ko) 렌티큘라 시트 및 이를 이용하는 투과형 스크린
KR100733758B1 (ko) 렌티큘러 렌즈 시트, 배면 투사형 스크린 및 배면 투사형프로젝션 장치, 그리고 렌티큘러 렌즈 시트의 제조방법
JP2005037884A (ja) レンズプレートおよびその製造方法並びに画像伝達装置
JP4251033B2 (ja) レンズアレイシートおよび透過型スクリーン
JP3959392B2 (ja) レンチキュラーレンズシート、背面投射型スクリーン及び背面投射型プロジェクション装置並びにレンチキュラーレンズシートの製造方法
JP4779392B2 (ja) 反射型スクリーン
JP2006259644A (ja) 反射型スクリーン
JPH11344769A (ja) 背面投写型スクリーン及び光拡散部材の製造方法
JP4400165B2 (ja) スクリーンおよびプロジェクタシステム
TW200304579A (en) Micro-lens sheet and projection screen
JP2007155944A (ja) レンズ基板の製造方法、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
JP2007025207A (ja) フレネルレンズシート、及びそれを用いた透過型スクリーン
US20080002135A1 (en) Display device and method for manufacturing the same
JP4788405B2 (ja) レンズシート及び透過型プロジェクションスクリーン
JP4687468B2 (ja) マイクロレンズ基板の製造方法、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
JP2005077546A (ja) マイクロレンズアレイを備えた光学素子及びそれを備えた液晶表示装置とその製造方法
JP2007199566A (ja) 透過型スクリーン

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
G170 Publication of correction
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130422

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140424

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150422

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160422

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170420

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180423

Year of fee payment: 12

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190418

Year of fee payment: 13