KR20060039079A

KR20060039079A - 렌티큘라 렌즈시트와 그 제조방법

Info

Publication number: KR20060039079A
Application number: KR1020040088120A
Authority: KR
Inventors: 윤석일; 김성기; 가영일
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2004-11-02
Filing date: 2004-11-02
Publication date: 2006-05-08
Also published as: US20060092509A1; JP2006133760A; KR100662911B1; CN1769929A

Abstract

넓은 시야각, 양호한 균일도, 및 고 해상도를 구현할 수 있는 렌티큘라 렌즈시트와 그 제조방법이 개시된다. 본 발명에 따른 렌티큘라 렌즈의 제조 방법은, 적어도 하나의 광원으로부터 기원한 입사광을 수평방향으로 발산시키는 복수의 입사측 렌티큘라 렌즈를 일 측면에 구비한 렌티큘라 렌즈시트의 본체를 준비하는 단계, 렌즈시트의 일 측면이 아닌 다른 측면 위에 감광성 물질층을 적층하는 단계, 감광성 물질층 중 일 부분을 광을 조사하여 노광시키는 단계; 및 노광된 부분을 제거함으로써, 광을 투과시키는 부분과 외광의 반사를 방지하는 부분으로 구성된 반사 방지층을 형성하는 단계를 포함한다.

CRT, 렌티큘라, 반사, 감광

Description

렌티큘라 렌즈시트와 그 제조방법{LENTICULAR LENS SHEET AND PREPARATION METHOD THEREOF}

도1a은 종래의 CRT 영상 투사 장치의 스크린에 사용되는 스크린(100)을 나타낸 개략 구성도,

도1b는 종래의 반사 방지층을 구비한 렌티큘라 렌즈시트를 광이 통과하는 경로를 나타낸 도,

도2a 내지 도2d는 본원 발명의 일 실시예에 따른 렌티큘라 렌즈시트의 제조 과정을 나타난 예시도, 및

도 3은 렌티큘라 렌즈시트의 제조 과정을 나타낸 흐름도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 설명 *

100: 스크린 101: 프레넬 렌즈시트

103: 렌티큘라 렌즈시트 103a, 203a: 입사측 렌즈

103b, 203b: 출사측 렌즈 103c, 203c: 반사 방지층

105: 보호 시트 107: 관찰자

203d: 렌티큘라 기재

본원 발명은 렌티큘라 렌즈시트와 그 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 넓은 시야각, 양호한 균일도, 및 고 해상도를 가지는 렌티큘라 렌즈시트와 그 제조 방법에 관한 것이다.

배면측으로부터 영상을 투영시켜 전면측에서 관찰하는 영상 투사 장치의 하나로서, CRT(chathode ray tube) 영상 투사 장치가 알려져 있다. CRT 영상 투사 장치는, 통상적으로 서로 다른 색을 발생시키는 3개의 CRT 광원, 예컨대 그린(G) CRT, 블루(B) CRT, 및 레드(R) CRT로 스크린에 영상을 투사하는 장치이다.

도 1a은 종래의 CRT 영상 투사 장치에 사용되는 스크린(100)을 나타낸 것이다.

도 1a을 참조하면, 종래의 스크린(100)은, CRT 광원(미도시)으로부터 발산되는 광을 집광하여 평행광으로 집속시키는 프레넬(Fresnal) 렌즈 시트(101), 프레넬 렌즈 시트(101)로부터 입사하는 평행광을 집광하여 예컨대 XZ 평면상에서 발산시켜 수평 시야각을 넓혀 주는 렌티큘라 렌즈 시트(lenticular lens sheet)(103), 스크린을 보호하는 보호 시트(105)를 포함한다.

렌티큘라 렌즈 시트(103)는 입사광을 집광하여 발산시키는 복수의 입사측 렌티큘라 렌즈(103a), 입사광의 컬러 시프트(color shift)를 감소시키는 복수의 출사측 렌티큘라 렌즈(103b), 광원이 아닌 외부에서 유입되는 불필요한 빛을 흡수하여 영상의 선명도를 높여주기 위한 반사 방지층(103c), 및 렌티큘라 렌즈(103a, 103b)가 형성되는 렌티큘라 기재(미도시)로 구성된다.

이제, 종래의 반사 방지층(103c)을 형성하는 방법을, 일본특허공개공보 평 9-120102호를 참조하여 설명한다. 이 방법에서는, 렌티큘라 렌즈로부터 광이 출사하는 측면에 전리방사선 경화형 수지층을 형성시키고, 자외선을 이용하여 전리방사선 경화형 수지층을 노광시켜 경화시킨다. 그리고, 경화된 부분에 흑색 잉크층을 부착시켜서, 외광으로부터의 빛의 반사를 차단하는 차광성층을 형성시킨다.

그러나, 이러한 종래의 방법은 두 가지 측면에서 문제가 있다.

첫째로, 렌티큘라 렌즈로부터 출사되는 광이 반사 방지층에서 단속(斷續)될 수 있으므로, 관찰자가 시청할 수 있는 시야각과 백색 영상을 투사했을 때 스크린상에서 중앙과 모서리에서의 밝기 차이로 Percent(%)로 나타낸 균일도(white uniformity)가 나빠지게 된다.

반사 방지층에서 광이 단속되는 현상을 도 1b를 참조하여 설명한다. 도 1b는, 종래의 방법에 따라서 형성된 반사 방지층을 구비한 렌티큘라 렌즈시트를 광이 통과하는 경로를 나타낸 것이다.

프레넬 렌즈(103a)를 통해서 출사되는 평행광(광 1, 광 2, 광 3)들은 입사측 렌티큘라렌즈(103a)를 통과하면서, 도 1b에 나타난 것처럼, 집광되어, 출사측 렌티큘라렌즈(103b)를 통과한다. 그런데, 종래의 방법에 따라서 형성된 반사 방지층(103c)은 정밀도가 떨어지는 흑색 잉크층을 부착시키는 공정을 거쳐서 형성되므로, 반사 방지층(103c) 중 일부가 광 1, 2, 3이 출사되는 영역쪽으로 확장되어 있을 수 있다. 따라서, 그러한 확장된 부분(예컨대 반사 방지층의 모서리 부분)에, 출사측 렌티큘라 렌즈(103b)로부터 출사되는 광 예를 들면 광 3b나 광 1a와 같은 출사측 렌즈의 외곽을 통과하는 광들은, 부딛쳐서 끊어질 수 있다.

둘째로, 고 해상도를 구비한 렌티큘라 렌즈를 제조하기가 어렵다는 것이다. 스크린의 바람직한 특성인 고 해상도는, 렌티큘라 렌즈 시트의 두께와 렌티큘라 렌즈 간의 거리(예컨대, 피치(c))와 밀접한 관련이 있다. 즉, 두께가 얇을 수록, 피치가 짧을 수록 고 해상도의 구현이 가능하다.

일반적으로, 렌티큘라 렌즈의 두께는 렌티큘라 렌즈의 피치(c)와 함께 조절되어야 한다. 예컨대, 렌티큘라 렌즈의 피치는 줄이지 않고, 렌티큘라 렌즈의 두께만을 얇게 할 수는 없다는 것이다. 따라서, 렌티큘라 렌즈의 두께를 줄이기 위해서는 렌티큘라 렌즈의 피치도 같이 줄일 수 있어야 한다.

렌티큘라 렌즈의 피치를 줄이기 위한 한 방편으로서, 출사측 렌티큘라 렌즈를 덮고 있는 반사 방지층의 거리(d)를 줄이는 것이 있다.

그러나, 종래처럼, 흑색 잉크층을 부착시킴으로서 반사 방지층을 형성시키는 기술은, 반사 방지층의 간격(a)과 반사 방지층의 두께를 줄이기가 쉽지 않다.

본 발명은 상술한 바와 같은 필요에 부응하기 위해 제안된 것으로서, 넓은 시야각, 고 균일도, 및 고 해상도를 구현할 수 있는 렌티큘라 렌즈 시트와 그 제조방법을 제공하는 것이다.

상술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 적어도 하나의 광원으로부터 기원한 입사광을 발산시키는 복수의 입사측 렌티큘라 렌즈를 일 측면에 구비한 렌티큘 라 렌즈시트의 본체를 준비하는 단계, 렌즈시트의 상기 일 측면이 아닌 다른 측면 위에 감광성 물질층을 적층(lamination)하는 단계, 감광성 물질층 중 일 부분을 광을 조사하여 노광시키는 단계, 및 노광된 부분을 제거함으로써, 광을 투과시키는 부분과 외광의 반사를 방지하는 부분으로 구성된 반사 방지층을 형성하는 단계를 포함하는 렌티큘라 렌즈시트의 제조 방법을 제공한다.

상술한 복수의 입사측 렌티큘라 렌즈는 상기 입사광을 수평방향으로 발산시키며, 상술한 렌즈시트는 입사측 렌티큘라 렌즈로부터 발산되는 광의 컬러 시프트(shift)를 감소시키는 복수의 출사측 렌티큘라 렌즈를 다른 측면 위에 더 구비하며, 감광성 물질층은 출사측 렌티큘라 렌즈 위에 적층되며, 노광 단계는 입사측 렌티큘라 렌즈를 통하여 광을 조사할 수 잇다.

또한, 상술한 노광 단계에서의 조사용 광은, 광원과 동일한 컨버젼스 각도(convergence angle)로 배치될 수 있다..

한편, 상술한 조사용 광은 레드 CRT, 그린 CRT, 및 블루 CRT 일 수 있다.

또한, 상술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 상술한 방법들에 의해 제조된 렌티큘라 렌즈시트를 제공한다.

본 발명의 다른 목적 및 추가적인 특징은 첨부 도면과 함께 후술하는 상세한 설명을 읽으면 명확해질 것이다.

도 2a 내지 도2d는 본원 발명의 일 실시예에 따른 렌티큘라 렌즈시트의 제조 과정을 나타난 예시도이고, 도 3은 렌티큘라 렌즈시트의 제조 과정을 나타난 흐름도이다. 이하, 도 3를 참조하여, 도 2의 실시예를 설명한다.

도 2a에 도시된 바와 같이, 복수의 입사측 렌티큘라렌즈(203a), 출사측 렌티큘라렌즈(203b), 렌티큘라 기재(203d)로 이루어진 렌티큘라 본체를 먼저 준비한다.

렌티큘라 본체는, 준비한 렌티큘라 기재(203d)의 일 측면에 입사측 렌티큘라렌즈(203a)를 성형(단계 S303)하고, 다른 측면에는 출사측 렌티큘라렌즈(203b)를 성형(단계 S305)함으로써 제조될 수 있다. 이와 같이, 입사측 렌티큘라렌즈(203a)와 출사측 렌티큘라렌즈(203b)를 둘 다 구비하는 렌티큘라 렌즈시트를 본 발명이 속하는 기술분야에서는 종종 더블 렌티큘라 렌즈시트라고 언급한다.

입사측 렌티큘라렌즈(203a)와 출사측 렌티큘라렌즈(203b)는 자외선에 의해 경화될 수 있는 투명한 액상 자외선 경화형 수지를 사용하여 제조될 수 있다.

렌티큘라 기재(203d)로는 투명상 액상 자외선 경화형 수지에 부착이 용이한 투명한 필름(예컨대 polymethyl methacrylate)이나, 부착이 용이하도록 표면 처리된 투명 필름이 사용될 수 있다.

더블 렌티큘라 렌즈시트를 제조하는 일 방법이, 한국 공개특허공보(A) 10-1999-05131호(1997. 6. 30 출원)에 기술되어 있다. 이 공개특허공보는 본원 명세서의 일부로서 결합된다.

도 2b은 감광층(203c)이 출사측 렌티큘라렌즈(203b) 측에 적층(lamination)된 렌티큘라 시트를 나타낸다.

감광층(203c)은, 광을 받으면 그 화학적 성질이 변화되는 감광성 재료(photo resist material)로 이루어진다.

도 2a와 같이 준비된 렌티큘라 렌즈시트에 통상의 공지된 포토리소그라피 공 정을 이용하여 감광성 재료를 적층시킨다(단계 S307). 예컨대, PET, PC 와 같은 광 투과성이 양호한 필름을 출사측 렌티큘라렌즈(203b)에 부착하고 그 필름위에 포토 레지스트를 증착한다.

도 2c는 반사 방지층을 형성하기 위해서 광을 조사하는 과정을 나타낸다.

본 실시예에서는, UV 광을 감광층(203c)에 조사함으로써, 반사 방지층을 형성한다. 광에 조사된 감광층 구간(예를 들면, 구간 "d")은 추후에 설명되는 바와 같이 제거(에칭)될 수 있도록 그 화학적 성질이 변화된다. 예컨대, UV 광이 조사된 감광층 구간은 점착성이 상실된다.

바람직하게는, UV 광은 렌티큘라 입력측 렌즈(203a)를 통해서 감광층(203c)을 조사할 수 있다.

보다 바람직하게는, UV 광은 복수의 광원으로부터 동시에 또는 순차적으로 발생될 수 있고, 예컨대 레드 CRT, 블루 CRT, 그린 CRT 로부터 동시에 또는 순차적으로 발생될 수 있다. 일 실시예에서, 먼저 그린 CRT를 이용하여 감광층(203c)을 조사한 후, 블루 CRT와 레드 CRT를 이용하여 감광층(203c)을 동시에 조사한다.

감광층(203c)을 노광하기 위해서 레드 CRT, 블루 CRT, 그린 CRT(이하 "노광용 CRT"라 한다)를 사용하는 경우, 노광용 CRT의 조사 각도는, 영상을 스크린에 투영시키기 위해서 사용하는 레드, 블루, 그린 CRT의 컨버젼스 각도(convergence angle)와 실질적으로 동일하게 하는 것이 바람직하다.

컨버젼스 각도는, 조사되는 광이 출사측 렌즈(또는 입사측 렌즈)의 중심축과 이루는 각이다.

이렇게 노광용 광원의 조사 각도가 영상을 투영시키기 위한 광원의 조사각도와 실질적으로 동일함으로써, 장차 영상을 투영시키기 위한 광이 지나가는 경로에 존재할 수 있는 반사 방지층을 미리 제거할 수 있다. 따라서, 출사측 렌즈를 통과한 영상용 광이 반사 방지층에 의해 단속되지 않고 연속적으로 발산하게 되어, 넓은 시야각과 양호한 균일성을 제공할 수 있다.

종래의 기술에서는 렌티큘라 렌즈로부터 광이 출사하는 측면에 흑색 잉크층을 부착시켜서 반사 방지층을 형성시키므로, 반사 방지층의 두께를 줄이는데 기술적 한계에 빨리 도달하게 된다. 종전의 기술에 따른 경우, 예를 들면 렌티큘라 렌즈의 피치(pitch)간의 거리가 520 ㎛ 에 이른다.

그러나, 본원 발명에서는 광을 조사하여 반사 방지층을 형성시킴으로써, 종래의 기술보다 아주 세밀한 간격의 반사 방지층을 형성시킬 수 있게 된다. 따라서, 파인 피치(fine pitch)를 가진 렌티큘라 렌즈를 제조할 수 있다. 예를 들면, 본원 발명에 따르면 피치(pitch)간의 거리가 200 ㎛ 까지 정밀해 질 수 있다.

도 2d는 노광된 부분이 제거되고 난 후의 완성된 렌티큘라 렌즈시트를 나타낸다.

도 2c에서의 노광된 감광층 부분(d)은 포토리소그라피 공정과 유사하게, 화합물에 의해 제거(ethching)되고, 노광되지 않은 부분만 출사측 렌즈 부분에 부착되어 남게 된다.

상기 제거된 부분은 장차 영상 광이 통과할 부분이고, 제거되지 않은 부분은 장차 외광의 반사를 방지할 부분이다.

본원의 도 2 및 도 3에 나타낸 실시예에서는 더블 렌티큘라 렌즈시트를 대상으로 하였으나, 더블 렌티큘라 렌즈시트가 아닌 경우에도 본원 발명이 적용될 수 있음은 물론이다.

예컨대, 일 측면에 입사측 렌티큘라 렌즈만을 구비한 렌티큘라 렌즈시트(이하 "단일 렌티큘라 렌즈시트" 라 함)를 종래의 공지된 방법으로 준비한다. 준비된 단일 렌티큘라 렌즈시트의 입사측 렌티큘라 렌즈가 구비된 일 측면의 반대 측면에, 감광층을 적층시킨다. 다음에, 광으로 감광층의 일부를 조사한 후, 조사한 부분을 제거함으로써, 반사 방지층을 형성시킬 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따라서 제조된 렌티큘라 렌즈 시트는

발산되는 광이 반사 방지층에서 단속되지 않아서 넓은 시야각과 높은 균일도를 제공할 수 있으며, 또한 렌티큘라 렌즈의 피치를 줄일 수 있어서 고 해상도를 구현할 수 있다.

비록 실시예가 첨부된 도면을 참고로 설명되었지만 본 방법은 상술한 실시예에 국한되지 않고 다양한 다른 변화 및 변경이 당업자에 의해 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않고 이루어질 수 있을 것이다. 그러한 모든 변화 및 변경은 첨부된 청구범위에 의해 정의된 본 발명의 범위 내에 포함되도록 한다.

Claims

적어도 하나의 광원으로부터 기원한 입사광을 발산시키는 복수의 입사측 렌 티큘라 렌즈를 일 측면에 구비한 렌티큘라 렌즈시트의 본체를 준비하는 단계;

상기 렌즈시트의 상기 일 측면이 아닌 다른 측면 위에 감광성 물질층을 적층(lamination)하는 단계;

상기 감광성 물질층 중 일 부분을 광을 조사하여 노광시키는 단계; 및

상기 노광된 부분을 제거함으로써, 광을 투과시키는 부분과 외광의 반사를 방지하는 부분으로 구성된 반사 방지층을 형성하는 단계를 포함하는 렌티큘라 렌즈시트의 제조 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 복수의 입사측 렌티큘라 렌즈는 상기 입사광을 수평방향으로 발산시키며,

상기 렌즈시트는 상기 입사측 렌티큘라 렌즈로부터 발산되는 광의 컬러 시프트(shift)를 감소시키는 복수의 출사측 렌티큘라 렌즈를 상기 다른 측면 위에 더 구비하며,

상기 감광성 물질층은 상기 출사측 렌티큘라 렌즈 위에 적층되며,

상기 노광 단계는 상기 입사측 렌티큘라 렌즈를 통하여 광을 조사하는 단계인 것인 렌티큘라 렌즈시트의 제조 방법.
제 2 항에 있어서,

상기 노광 단계에서의 상기 조사용 광은, 상기 광원과 동일한 컨버젼스 각도(convergence angle)로 배치된 것인 렌티큘라 렌즈시트의 제조 방법.
제 3 항에 있어서,

상기 조사용 광은 레드 CRT, 그린 CRT, 및 블루 CRT로 구성된 것인 렌티큘라 렌즈시트의 제조 방법.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 하나의 항에 따라서 제조된 렌티큘라 렌즈시트.