KR20180066061A - 입자, 광학 시트, 스크린, 표시 장치, 입자 검사 장치 및 입자 제조 장치, 그리고 입자 검사 방법, 입자 제조 방법, 스크린 검사 방법 및 스크린 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 스페클을 저감시키는 것이 가능하며, 또한 색 변화에 수반한 화질의 열화를 효과적으로 회피하는 것이 가능한 입자, 광학 시트, 스크린, 표시 장치, 입자 검사 장치 및 입자 제조 장치, 그리고 입자 검사 방법, 입자 제조 방법, 스크린 검사 방법 및 스크린 제조 방법을 제공하는 것이다. 입자는 비유전율이 상이한 제1 부분(61)과 제2 부분(62)을 포함하고, 제1 부분(61)과 제2 부분(62)은 비가시광의 파장의 반사율 또는 반사율 스펙트럼, 혹은 비가시광의 파장의 투과율 또는 투과율 스펙트럼이 상이하다.
Description
본 발명은 입자, 광학 시트, 스크린, 표시 장치, 입자 검사 장치 및 입자 제조 장치, 그리고 입자 검사 방법, 입자 제조 방법, 스크린 검사 방법 및 스크린 제조 방법에 관한 것이다.
예를 들어, 특허문헌 1 및 특허문헌 2에 개시되어 있는 바와 같이, 코히렌트 광원을 사용한 프로젝터가 널리 이용에 제공되어 있다. 코히렌트광으로서, 전형적으로는, 레이저 광원으로부터 발진되는 레이저광이 사용된다. 프로젝터로부터의 화상광이 코히렌트광에 의해 형성되는 경우, 화상광이 조사되는 스크린 위에 스페클이 관찰되게 된다. 스페클은 반점 모양으로서 인식되고, 표시 화질을 열화시킨다. 특허문헌 1에서는 스페클을 저감시킬 목적으로부터, 스크린 위의 각 위치에 입사하는 화상광의 입사 각도가 경시적으로 변화되도록 되어 있다. 이 결과, 스크린 위에서 상관이 없는 산란 패턴이 발생하고, 관찰면 위에서 중첩됨으로써, 스페클을 저감시킬 수 있다.
스페클을 저감시키기 위한 다른 방법으로서, 확산 특성이 경시적으로 변화되는 스크린도 유효하다고 생각된다. 여기서 특허문헌 2는 전자 페이퍼에 의해 구성된 스크린을 제안하고 있다. 특허문헌 2의 스크린에서는 래스터 스캔 방식에 의해 조사되는 화상광의 조사 위치에 대응하여, 반사율이 변화된다.
또한, 화상광이 조사되지 않은 부분의 반사율을 낮게 제어함으로써, 이 반사율이 낮은 영역에 있어서 외광이나 조명광 등의 환경광의 반사가 억제되어, 고콘트라스트의 화상을 표시할 수 있을 가능성이 있다.
그러나, 특허문헌 2에 개시된 스크린에서는 반사율이 백색 입자와 흑색 입자의 표시 비율에 의해 변화될 뿐이고, 스크린에서 발생하는 스페클에 대해서는 전혀 효과가 없다. 스크린에서 발생하는 스페클을 효과적으로 저감시키기 위해서는, 스크린의 확산 특성을 유지한 채, 확산 파면을 시간 변화시키는 것이 유효하다. 지금까지 스크린을 직접 진동시키는 등의 방식이 제안되어 있지만, 실용면에서의 제약이 크고, 널리 보급하는 데 이르고 있지 않다.
본 발명은 이상의 점을 고려하여 이루어진 것이며, 종래와는 다른 방법에 의해, 스페클을 저감시키는 것이 가능하며, 또한 색 변화에 수반한 화질의 열화를 효과적으로 회피하는 것이 가능한 입자, 광학 시트, 스크린, 표시 장치, 입자 검사 장치 및 입자 제조 장치, 그리고 입자 검사 방법, 입자 제조 방법, 스크린 검사 방법 및 스크린 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하는 본 발명의 일 실시 형태에 관한 입자는,
비유전율이 상이한 제1 부분과 제2 부분을 포함하고,
상기 제1 부분과 상기 제2 부분은,
비가시광의 파장의 반사율 또는 반사율 스펙트럼, 혹은 비가시광의 파장의 투과율 또는 투과율 스펙트럼이 상이하다.
또한, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 입자에서는,
상기 소정의 파장은 자외선 대역 또는 적외선 대역이다.
또한, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 입자에서는,
상기 제1 부분과 상기 제2 부분 중 적어도 하나는,
자외선으로 여기되고,
자외선, 가시광, 또는 적외선의 형광을 발한다.
또한, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 입자에서는,
상기 제1 부분과 상기 제2 부분 중 적어도 하나는,
가시광 또는 적외선으로 여기되고,
적외선의 형광을 발한다.
또한, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 입자에서는,
상기 제1 부분과 상기 제2 부분 중 적어도 하나는,
자외선으로 여기되고,
자외선, 가시광, 또는 적외선의 인광을 발한다.
또한, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 입자에서는,
상기 제1 부분과 상기 제2 부분 중 적어도 하나는,
가시광 또는 적외선으로 여기되고,
적외선의 인광을 발한다.
또한, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 입자에서는,
상기 제1 부분과 상기 제2 부분은 가시광 영역에 있어서 단일 색 또는 투명하다.
또한, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 광학 시트는,
소정의 두께를 갖는 보유 지지부와,
상기 보유 지지부에 형성된 캐비티 내에 수용되는 상기 입자
를 갖는 입자층을 구비한다.
또한, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 광학 시트는,
상기 입자층을 사이에 끼운 기재를 구비한다.
또한, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 스크린은,
상기 광학 시트와,
전압이 인가됨으로써, 상기 입자층의 상기 입자를 구동하기 위한 전기장을 형성하는 전극
을 구비한다.
또한, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 스크린은,
자외선 대역을 흡수 또는 반사하는 광학층을 갖는다.
또한, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 표시 장치는,
상기 스크린과,
상기 스크린에 코히렌트광을 조사하는 프로젝터
를 구비한다.
또한, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 표시 장치는,
상기 스크린의 상기 전극에 전압을 인가하는 전력원과,
상기 전력원으로부터 상기 전극에 인가되는 인가 전압을 제어하는 제어 장치
를 더 구비하고,
상기 제어 장치는 상기 입자층에서 상기 입자를 동작시키도록, 상기 전력원의 인가 전압을 제어한다.
또한, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 표시 장치에서는,
상기 제어 장치는 180° 미만의 각도 범위 내에서 상기 입자를 반복해서 회전시키도록, 상기 전력원의 인가 전압을 제어한다.
또한, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 표시 장치에서는,
상기 제어 장치는 상기 스크린의 법선 방향을 따라 관찰자측으로부터 상기 제1 부분이 상기 제2 부분의 적어도 일부를 덮도록, 상기 전력원의 인가 전압에 의해, 상기 입자의 방향 및 위치 중 적어도 한쪽을 제어한다.
또한, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 입자 검사 장치는,
상기 입자를 관찰하는 현미경과,
상기 입자를 조명하는 광원과,
상기 현미경에 의해 관찰된 화상을 촬상하는 촬상부와,
상기 촬상부가 촬상한 상기 입자의 화상을 미리 정해진 합격 기준과 비교하는 제어부
를 구비한다.
또한, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 입자 제조 장치는,
상기 입자의 상기 제1 부분을 형성하는 제1 재료를 저류하는 제1 저류부와,
상기 입자의 제2 부분을 형성하는 제2 재료를 저류하는 제2 저류부와,
액체 또는 기체의 캐리어를 저류하는 캐리어 저류부와,
상기 제1 저류부, 상기 제2 저류부 및 상기 캐리어 저류부에 각각 연결되고, 상기 제1 재료, 상기 제2 재료, 상기 제1 재료 및 상기 제2 재료로 형성된 상기 입자, 그리고 상기 캐리어가 흐르는 유로와,
상기 입자를 경화시키는 경화부와,
상기 유로를 분기하는 분기부와,
상기 분기부에 의해 분기된 한쪽에 연결되는 배출부와,
상기 분기부에 의해 분기된 다른 쪽에 연결되는 폐기부와,
상기 입자 검사 장치
를 구비하고,
상기 제어부는,
상기 촬상부가 촬상한 상기 입자의 화상이 미리 정해진 합격 기준을 만족시키고 있는 경우, 상기 경화부에서 상기 입자를 경화한 후, 상기 분기부를 상기 입자가 상기 배출부로부터 배출되도록 제어하고,
상기 촬상부가 촬상한 상기 입자의 화상이 미리 정해진 합격 기준을 만족시키고 있지 않은 경우, 상기 분기부를 상기 입자가 상기 폐기부로부터 폐기되도록 제어한다.
또한, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 입자 제조 장치에서는,
상기 제어부는,
상기 촬상부가 촬상한 상기 입자의 화상이 미리 정해진 합격 기준을 만족시키고 있지 않은 경우, 상기 제1 저류부로부터 유출시키는 상기 제1 재료의 유량 또는 상기 제2 저류부로부터 유출시키는 상기 제2 재료의 유량 중 적어도 하나를 제어한다.
또한, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 입자 검사 방법은,
상기 입자를 조명하는 스텝과,
상기 입자의 화상을 촬상하는 스텝과,
촬상된 상기 입자의 화상과 미리 정해진 합격 기준과 비교하는 스텝
을 갖는다.
또한, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 입자 제조 방법은,
소정량의 상기 제1 부분을 형성하는 제1 재료와 상기 제2 부분을 형성하는 제2 재료를 유로에 흘리는 스텝과,
소정량의 캐리어를 상기 유로에 흘리고, 상기 제1 재료와 상기 제2 재료를 포함하는 2상류를 소정의 길이로 절취하는 스텝과,
상기 입자 검사 방법을 실행하는 스텝과,
상기 입자가 미리 정해진 합격 기준을 만족시키고 있는 경우, 상기 입자를 경화시킨 후, 배출하는 스텝과,
상기 입자가 미리 정해진 합격 기준을 만족시키고 있지 않은 경우, 상기 입자를 경화시키지 않고, 폐기하는 스텝
을 갖는다.
또한, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 입자 제조 방법은,
상기 입자가 미리 정해진 합격 기준을 만족시키고 있지 않은 경우, 상기 제1 재료의 유량 또는 상기 제2 재료의 유량 중 적어도 하나를 제어한다.
또한, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 스크린 제조 방법은,
상기 입자 제조 방법으로 형성된 입자를 분산시킨 잉크를 시트화하는 스텝과,
상기 시트를 액체에 침지시키고 상기 입자의 주위에 캐비티가 형성되어 입자층이 제조되는 스텝과,
상기 입자층이 기재 사이에 끼워져 광학 시트가 제조되는 스텝과,
상기 광학 시트에 전기장을 형성하는 전극을 설치하여 스크린을 제조하는 스텝
을 갖는다.
또한, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 스크린 검사 방법은,
상기 스크린 제조 방법으로 제조된 스크린에 대하여, 전계의 방향을 규칙적으로 반전시켜 상기 입자를 반전시키는 스텝과,
상기 스크린을 조명하는 스텝과,
광학 디바이스에서 상기 스크린의 반사율 또는 투과율을 측정하는 스텝과,
측정된 상기 스크린의 반사율 또는 투과율을 미리 정한 합격 기준과 비교하는 스텝
을 갖는다.
또한, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 입자는,
비유전율이 상이한 제1 부분과 제2 부분을 포함하고,
상기 제1 부분과 상기 제2 부분 중 적어도 하나는,
자외선으로 여기되고,
자외선, 가시광, 또는 적외선의 형광을 발한다.
또한, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 입자는,
비유전율이 상이한 제1 부분과 제2 부분을 포함하고,
상기 제1 부분과 상기 제2 부분 중 적어도 하나는,
가시광 또는 적외선으로 여기되고,
적외선의 형광을 발한다.
또한, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 입자는,
비유전율이 상이한 제1 부분과 제2 부분을 포함하고,
상기 제1 부분과 상기 제2 부분 중 적어도 하나는,
자외선으로 여기되고,
자외선, 가시광, 또는 적외선의 인광을 발한다.
또한, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 입자는,
비유전율이 상이한 제1 부분과 제2 부분을 포함하고,
상기 제1 부분과 상기 제2 부분 중 적어도 하나는,
가시광 또는 적외선으로 여기되고,
적외선의 인광을 발한다.
본 발명의 일 실시 형태에 관한 입자, 광학 시트, 스크린, 표시 장치, 입자 검사 장치 및 입자 제조 장치, 그리고 입자 검사 방법, 입자 제조 방법, 스크린 검사 방법 및 스크린 제조 방법에 의하면, 스크린에서 발생하는 스페클을 저감시키는 것이 가능하며, 또한 색 변화에 수반한 화질의 열화를 효과적으로 회피하는 것이 가능해진다.
도 1은 본 실시 형태의 반사형의 표시 장치를 나타낸다.
도 2는 본 실시 형태의 투과형의 표시 장치를 나타낸다.
도 3은 본 실시 형태의 스크린으로 광을 조사하는 방법을 나타낸다.
도 4는 본 실시 형태의 스크린의 단면의 일부를 나타낸다.
도 5는 본 실시 형태의 스크린의 입자층의 입자를 나타낸다.
도 6은 본 실시 형태의 입자 제조 장치의 일례를 나타낸다.
도 7은 입자 제조 방법의 흐름도를 나타낸다.
도 8은 입자 검사 방법의 흐름도를 나타낸다.
도 9는 스크린 제조 방법의 흐름도를 나타낸다.
도 10은 스크린 검사 방법의 흐름도를 나타낸다.
도 11은 스크린으로 인가되는 전압의 일례를 나타낸다.
도 12는 다른 실시 형태의 스크린의 단면의 일부를 나타낸다.
도 13은 제1 부분과 제2 부분의 색을 상이하게 한 예의 입자를 나타낸다.
도 14는 제1 부분과 제2 부분의 체적 비율을 상이하게 한 예의 입자를 나타낸다.
도 15는 광흡수 기능을 갖는 예의 입자를 나타낸다.
도 16은 복수의 선상 전극부를 갖는 스크린의 예를 나타낸다.
도 17은 본 실시 형태의 투과형의 스크린의 단면의 일부를 나타낸다.
도 18은 본 실시 형태의 투과형의 스크린을 사용한 표시 장치의 일례를 나타낸다.
도 19는 프레넬 렌즈의 다른 예를 나타낸다.
도 20은 시야각 확대부의 제2 예를 나타낸다.
도 21은 시야각 확대부의 제3 예를 나타낸다.
도 22는 확산부의 다른 예를 나타낸다.
도 23은 입자와 캐비티의 관계를 나타낸다.
도 2는 본 실시 형태의 투과형의 표시 장치를 나타낸다.
도 3은 본 실시 형태의 스크린으로 광을 조사하는 방법을 나타낸다.
도 4는 본 실시 형태의 스크린의 단면의 일부를 나타낸다.
도 5는 본 실시 형태의 스크린의 입자층의 입자를 나타낸다.
도 6은 본 실시 형태의 입자 제조 장치의 일례를 나타낸다.
도 7은 입자 제조 방법의 흐름도를 나타낸다.
도 8은 입자 검사 방법의 흐름도를 나타낸다.
도 9는 스크린 제조 방법의 흐름도를 나타낸다.
도 10은 스크린 검사 방법의 흐름도를 나타낸다.
도 11은 스크린으로 인가되는 전압의 일례를 나타낸다.
도 12는 다른 실시 형태의 스크린의 단면의 일부를 나타낸다.
도 13은 제1 부분과 제2 부분의 색을 상이하게 한 예의 입자를 나타낸다.
도 14는 제1 부분과 제2 부분의 체적 비율을 상이하게 한 예의 입자를 나타낸다.
도 15는 광흡수 기능을 갖는 예의 입자를 나타낸다.
도 16은 복수의 선상 전극부를 갖는 스크린의 예를 나타낸다.
도 17은 본 실시 형태의 투과형의 스크린의 단면의 일부를 나타낸다.
도 18은 본 실시 형태의 투과형의 스크린을 사용한 표시 장치의 일례를 나타낸다.
도 19는 프레넬 렌즈의 다른 예를 나타낸다.
도 20은 시야각 확대부의 제2 예를 나타낸다.
도 21은 시야각 확대부의 제3 예를 나타낸다.
도 22는 확산부의 다른 예를 나타낸다.
도 23은 입자와 캐비티의 관계를 나타낸다.
이하, 도면을 참조로 하여 본 발명에 관한 광학 시트, 스크린 및 표시 장치에 대하여 설명한다.
도 1은 본 실시 형태의 반사형의 표시 장치(10)를 나타낸다.
본 실시 형태의 표시 장치(10)는 프로젝터(20)와, 프로젝터(20)로부터 화상광이 조사되는 스크린(40)을 갖는다. 스크린(40)은, 후술하는 바와 같이 입사광에 대하여 미치는 확산 특성을 경시적으로 변화시킬 수 있고, 이에 의해, 스페클을 두드러지지 않게 할 수 있다. 이와 같은 스크린(40)의 기능에 관련하여, 표시 장치(10)는 전력원(30) 및 제어 장치(35)를 갖는다. 전력원(30)은 스크린(40)에 대하여 전압을 인가한다. 제어 장치(35)는 전력원(30)으로부터의 인가 전압을 조정하고, 스크린(40)의 상태를 제어한다. 또한, 제어 장치(35)는 프로젝터(20)의 동작도 제어한다. 일례로서, 제어 장치(35)는 범용 컴퓨터로 할 수 있다.
프로젝터(20)는 화상을 형성하는 광, 즉 화상광을 스크린(40)으로 투사한다. 도시된 예에 있어서, 프로젝터(20)는 코히렌트광을 발진하는 코히렌트 광원(21)과, 코히렌트 광원(21)의 광로를 조정하는 도시하지 않은 주사 장치를 갖는다. 코히렌트 광원(21)은 일례로서, 레이저광을 발진하는 레이저 광원으로 구성된다. 코히렌트 광원(21)은 서로 상이한 파장 영역의 광을 생성하는 복수의 코히렌트 광원을 갖도록 해도 된다. 반사형의 스크린(40)의 경우, 관찰자 E는 제1 면(40a)측으로부터 스크린(40)에서 반사한 화상을 관찰할 수 있다.
도 2는 본 실시 형태의 투과형의 표시 장치(10)를 나타낸다.
본 실시 형태의 투과형의 표시 장치(10)는 프로젝터(20)와, 프로젝터(20)로부터 화상광을 조사되는 스크린(40)과, 스크린(40)의 프로젝터(20)측에 배치되는 렌티큘러 렌즈(70)와, 렌티큘러 렌즈(70)의 프로젝터(20)측에 배치되는 프레넬 렌즈(80)를 갖는다. 또한, 렌티큘러 렌즈(70)는 스크린(40)의 제2 면(40b)측에 배치해도 된다. 또한, 렌티큘러 렌즈(70) 대신에, 마이크로렌즈 어레이를 사용해도 된다. 렌티큘러 렌즈(70), 프레넬 렌즈(80) 및 마이크로렌즈 어레이 등은 확산 부재로 구성한다.
스크린(40)은, 후술하는 바와 같이 입사광에 대하여 미치는 확산 특성을 경시적으로 변화시킬 수 있고, 이에 의해, 스페클을 두드러지지 않게 할 수 있다. 이와 같은 스크린(40)의 기능에 관련하여, 표시 장치(10)는 전력원(30) 및 제어 장치(35)를 갖는다. 전력원(30)은 스크린(40)에 대하여 전압을 인가한다. 제어 장치(35)는 전력원(30)으로부터의 인가 전압을 조정하여, 스크린(40)의 상태를 제어한다. 또한, 제어 장치(35)는 프로젝터(20)의 동작을 제어해도 된다. 일례로서, 제어 장치(35)는 범용 컴퓨터로 할 수 있다.
프로젝터(20)는 화상을 형성하는 광, 즉 화상광을 스크린(40)으로 투사한다. 도시된 예에 있어서, 프로젝터(20)는 코히렌트광을 발진하는 코히렌트 광원(21)과, 코히렌트 광원(21)의 광로를 조정하는 도시하지 않은 주사 장치를 갖는다. 코히렌트 광원(21)은, 일례로서, 레이저광을 발진하는 레이저 광원으로 구성된다. 코히렌트 광원(21)은 서로 상이한 파장 영역의 광을 생성하는 복수의 코히렌트 광원을 갖도록 해도 된다. 투과형의 스크린(40)의 경우, 관찰자 E는 코히렌트 광원(21)이 있는 제1 면(40a)과는 반대의 제2 면(40b)측으로부터 스크린(40)을 투과한 화상을 관찰할 수 있다. 프로젝터(20)는 제어 장치(35)와는 별도의 도시하지 않은 제어 장치를 내부에 설치하고, 그 내부의 제어 부분에 의해 제어되도록 구성해도 된다.
도 3은 본 실시 형태의 스크린(40)으로 광을 조사하는 방법을 나타낸다.
도시된 예에 있어서, 프로젝터(20)는 래스터 스캔 방식으로, 스크린(40) 위에 코히렌트광을 투사한다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 프로젝터(20)는 스크린(40) 위의 전역을 주사하도록, 코히렌트광을 투사한다. 주사는 고속으로 실시된다. 프로젝터(20)는 형성해야 할 화상에 따라, 코히렌트 광원(21)으로부터의 코히렌트광의 사출을 정지한다. 즉, 스크린(40) 위의 화상이 형성되어야 할 위치에만 코히렌트광을 투사한다. 이 결과, 스크린(40) 위에 화상이 형성된다. 프로젝터(20)의 동작은 제어 장치(35)에 의해 제어된다.
도 4는 본 실시 형태의 스크린(40)의 단면의 일부를 나타낸다.
먼저, 스크린(40)에 대하여 설명한다. 도 4에 나타내는 예에 있어서, 스크린(40)은 복수의 입자를 가진 광학 시트(50)와, 전력원(30)과 접속된 전극(41, 42)을 갖는다. 광학 시트(50)의 한쪽의 주면 위에, 제1 전극(41)이 면상으로 확대되어 있고, 광학 시트(50)의 다른 쪽의 주면 위에, 제2 전극(42)이 면상으로 확대되어 있다. 또한, 도 4에 나타내는 스크린(40)은 제1 전극(41)을 덮고 스크린(40)의 한쪽의 최표면을 형성하는 제1 커버층(46)과, 제2 전극(42)을 덮고 스크린(40)의 다른 쪽의 최표면을 형성하는 제2 커버층(47)을 갖는다.
화상광이 투과하는 제1 전극(41) 및 제1 커버층(46)은 투명하다. 제1 전극(41) 및 제1 커버층(46)은 각각, 가시광 영역에 있어서의 투과율이 80％ 이상인 것이 바람직하고, 84％ 이상인 것이 보다 바람직하다. 또한, 가시광 투과율은 분광 광도계((주) 시마즈 세이사쿠쇼제 「UV-3100PC」, JISK0115 준거품)를 사용하여, 측정 파장 380㎚ 내지 780㎚의 범위 내에서 측정했을 때의, 각 파장에 있어서의 투과율의 평균값으로서 특정된다.
제1 전극(41)을 이루는 도전 재료로서, ITO(Indium Tin Oxide; 인듐주석 산화물), InZno(Indium Zinc Oxide; 인듐아연 산화물), Ag 나노 와이어, 카본 나노 튜브 등을 사용할 수 있다. 한편, 제1 커버층(46)은 제1 전극(41) 및 광학 시트(50)를 보호하기 위한 층이다. 이 제1 커버층(46)은 투명 수지, 예를 들어 우수한 안정성을 갖는 폴리에틸렌테레프탈레이트, 혹은 폴리카르보네이트나 아크릴 수지, 메타크릴 수지, 시클로올레핀 중합체 등으로 형성할 수 있다.
제2 전극(42)은 제1 전극(41)과 마찬가지로 구성할 수 있다. 단, 제2 전극(42)은 반사형의 스크린(40)의 경우에는 투명할 필요는 없다. 따라서, 반사형의 스크린(40)의 제2 전극(42)은, 예를 들어 알루미늄이나 구리 등의 금속 박막에 의해 형성될 수 있다. 금속막을 포함하는 제2 전극(42)은 반사형의 스크린(40)에 있어서, 화상광을 반사하는 반사층으로서도 기능할 수 있다. 또한, 제2 커버층(47)은 제1 커버층(46)과 마찬가지로 구성할 수 있다.
광학 시트(50)는 한 쌍의 기재(51, 52)와, 한 쌍의 기재(51, 52) 사이에 설치된 입자층(55)을 갖는다. 제1 기재(51)는 제1 전극(41)을 지지하고 있고, 제2 기재(52)는 제2 전극(42)을 지지하고 있다. 입자층(55)은 제1 기재(51)와 제2 기재(52) 사이에 밀봉되어 있다.
제1 기재(51) 및 제2 기재(52)는 입자층(55)을 밀봉할 수 있고, 또한 제1 전극(41), 제2 전극(42) 및 입자층(55)의 지지체로서 기능할 수 있는 강도를 가진 재료, 예를 들어 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지 필름 등으로 구성된다. 또한, 도 4에 나타내는 예에 있어서, 화상광은 스크린(40)의 제1 기재(51)를 투과한다. 따라서, 제1 기재(51)는 투명하며, 제1 전극(41) 및 제1 커버층(46)과 동일한 가시광 투과율을 갖는 것이 바람직하다. 또한, 투과형의 스크린(40)의 경우, 제2 기재(52), 제2 전극(42) 및 제2 커버층(47)도 투명한 것이 바람직하다.
입자층(55)은 다수의 입자(60)와, 입자(60)를 보유 지지하는 보유 지지부(56)를 갖는다. 보유 지지부(56)는 입자(60)를 동작 가능하게 보유 지지하고 있다. 도 4에 나타낸 바와 같이, 보유 지지부(56)는 다수의 캐비티(56a)를 갖고 있고, 각 캐비티(56a) 내에 입자(60)가 수용되어 있다. 각 캐비티(56a)의 안쪽 치수법은 당해 캐비티(56a) 내의 입자(60)의 외형 치수법보다도 크게 되어 있다. 따라서, 입자(60)는 캐비티(56a) 내에서 동작 가능하게 되어 있다. 보유 지지부(56)는 액체(57)에 의해 팽윤하고 있다. 캐비티(56a) 내에 있어서, 보유 지지부(56)와 입자(60) 사이는 액체(57)로 채워져 있다. 액체(57)에 의해 팽윤한 보유 지지부(56)에 의하면, 입자(60)의 원활한 동작을 안정적으로 확보할 수 있다.
액체(57)는 입자(60)의 동작을 원활하게 하기 위해 사용된다. 액체(57)는 보유 지지부(56)가 팽윤함으로써 캐비티(56a) 내에 보유 지지되게 된다. 액체(57)는 입자(60)가 전기장에 대응하여 동작하는 것을 저해하지 않도록, 저극성인 것이 바람직하다. 저극성의 액체(57)로서, 입자(60)의 동작을 원활화시키는 다양한 재료를 사용할 수 있다. 액체(57)에는 일례로서, 디메틸 실리콘 오일, 이소파라핀계 액체 및 직쇄 알칸 등을 사용할 수 있다.
보유 지지부(56)에는 일례로서, 엘라스토머 재료를 포함하는 엘라스토머 시트 등을 사용할 수 있다. 엘라스토머 시트로서의 보유 지지부(56)는, 액체(57)를 팽윤하는 것이 가능하다. 엘라스토머 시트의 재료로서는, 일례로서, 실리콘 수지, (미가교한) 아크릴 수지, (미가교한) 스티렌 수지 및 폴리올레핀 수지 등을 사용할 수 있다.
캐비티(56a)는 보유 지지부(56) 내에 있어서, 스크린(40)의 면 방향으로 고밀도로 분포되어 있다. 캐비티(56a) 내는 무극성 액체로 채워져 있다.
입자(60)는 도 1 또는 도 2에 나타낸 프로젝터(20)로부터 투사되는 화상광의 진행 방향을 변화시키는 기능, 예를 들어 화상광을 확산, 반사 또는 굴절시키는 기능을 갖는다. 입자(60)는 비유전율이 상이한 제1 부분(61) 및 제2 부분(62)을 포함한다. 즉, 이 입자(60)가 전기장 내에 놓이면, 입자(60) 내에 전기 쌍극자 모멘트가 발생한다. 이때, 입자(60)는 그 쌍극자 모멘트의 벡터가 전기장의 벡터와 정반대를 향하는 위치를 향해 동작하게 된다.
따라서, 제1 전극(41) 및 제2 전극(42) 사이에 전압이 인가되고, 제1 전극(41) 및 제2 전극(42) 사이에 위치하는 광학 시트(50)에 전기장이 발생하면, 입자(60)는 전기장에 대하여 안정된 자세, 즉 전기장에 대하여 안정된 위치 및 방향이 되도록 캐비티(56a) 내에서 동작한다. 이 스크린(40)은 광 확산 기능을 가진 입자(60)의 동작에 수반하여, 그 확산 파면을 변화시킨다.
예를 들어, 제어 장치(35)는 전력원(30)의 인가 전압을 제어함으로써, 입자(60)를 180° 미만의 각도 범위 내에서 반복해서 회전시킬 수 있다. 따라서, 제1 부분(61) 및 제2 부분(62) 중 적어도 한쪽을 선택하고, 관찰자측에 위치시키는 것이 가능해진다.
또한, 제어 장치(35)는 스크린(40)의 법선 방향을 따라 관찰자측으로부터 입자(60)의 제1 부분(61)이 제2 부분(62)의 적어도 일부를 덮도록, 전력원(30)의 인가 전압에 의해, 입자(60)의 방향 및 위치 중 적어도 한쪽을 제어할 수 있다. 따라서, 제1 부분(61)과 제2 부분(62)이 엄밀하게 동일 색이 아닌 경우에 있어서도, 입자(60)를 동작시키면서 화상을 표시하고 있는 동안, 스크린(40)의 색감이 변화되는 것을 효과적으로 감지되기 어렵게 하는 것이 가능해진다.
도 5는 본 실시 형태의 스크린(40)의 입자층(55)의 입자(60)를 나타낸다.
연속상을 이루는 2종의 중합성 수지 성분이 확산 성분을 포함하는 경우, 입자(60)의 제1 부분(61) 및 제2 부분(62)에 내부 확산 기능을 부여할 수 있다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 입자(60)의 제1 부분(61)은 제1 주부(66a) 및 제1 주부(66a) 내에 분산된 제1 확산 성분(66b)을 갖는다. 마찬가지로, 입자(60)의 제2 부분(62)은 제2 주부(67a) 및 제2 주부(67a) 내에 분산된 제2 확산 성분(67b)을 갖는다.
즉, 도 5에 나타낸 구상 입자(60)는 제1 부분(61)의 내부를 진행하는 광 및 제2 부분(62)의 내부를 진행하는 광에 대하여, 확산 기능을 발현할 수 있다. 여기서, 제1 확산 성분(66b) 및 제2 확산 성분(67b)은 입자(60) 내를 진행하는 광에 대하여, 반사나 굴절 등에 의해, 광의 진로 방향을 변화시키는 작용을 미칠 수 있는 성분이다. 이와 같은 제1 확산 성분(66b) 및 제2 확산 성분(67b)의 광 확산 기능은, 예를 들어 입자(60)의 제1 주부(66a) 및 제2 주부(67a)를 이루는 재료와는 상이한 굴절률을 갖는 재료로 제1 확산 성분(66b) 및 제2 확산 성분(67b)을 구성함으로써, 혹은 광에 대하여 반사 작용을 미칠 수 있는 재료로 제1 확산 성분(66b) 및 제2 확산 성분(67b)을 구성함으로써, 부여된다.
제1 주부(66a) 및 제2 주부(67a)를 이루는 재료와는 상이한 굴절률을 갖는 제1 확산 성분(66b) 및 제2 확산 성분(67b)으로서, 수지 비즈, 글래스 비즈, 금속 화합물, 기체를 함유한 다공질 물질 등을 들 수 있다. 또한, 제1 확산 성분(66b) 및 제2 확산 성분(67b)은 단순한 기포여도 된다.
입자(60)는 단일 색이 바람직하다. 즉, 제1 부분(61)과 제2 부분(62)은 동일 색인 것이 바람직하다. 제1 부분(61)과 제2 부분(62)의 색은 안료나 염료 등의 색재를 첨가함으로써, 조정할 수 있다. 입자(60)의 직경은 10 내지 1000㎛로 한다.
입자(60)에 대하여 사용하는 단일 색이란, 스크린(40)으로 화상의 표시를 행하고 있지 않은 상태에 있어서, 입자(60)가 광학 시트(50) 내에서 동작했다고 해도, 도 1에 나타낸 반사형의 스크린(40)의 제1 면(40a) 또는 도 2에 나타낸 투과형의 스크린(40)의 제2 면(40b)을 관찰하는 관찰자가, 통상의 관찰력으로 스크린(40)의 색의 변화를 인식할 수 없을 정도로 균일한 색을 갖고 있는 것을 의미한다. 즉, 반사형의 경우, 입자(60)의 제1 부분(61)이 스크린(40)의 제1 면(40a)을 향하고 있는 상태에서의 스크린(40)의 제1 면(40a)과, 입자(60)의 제2 부분(62)이 스크린(40)의 제1 면(40a)을 향하고 있는 상태에서의 스크린(40)의 제1 면(40a)을, 화상의 표시를 행하고 있지 않은 상태에서 관찰자가 통상의 주의력으로 관찰했을 때에, 동일한 색으로서 인식되는 경우, 입자(60)가 단일 색이라고 한다.
구체적으로는, 반사형의 경우, 입자(60)의 제1 부분(61)이 스크린(40)의 제1 면(40a)을 향하고 있는 상태에서의 스크린(40)의 제1 면(40a)과, 입자(60)의 제2 부분(62)이 스크린(40)의 제1 면(40a)을 향하고 있는 상태에서의 스크린(40)의 제1 면(40a)의 색차 ΔE*ab(＝〔(ΔL*)2＋(Δa*)2＋(Δb*)2〕1/2)가 1.5 이하가 되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 색차 ΔE*ab는 JIS Z8730에 준거하여, 코니카 미놀타사제의 색채계(CM-700d)를 사용하여 계측된 L*a*b* 표색계에 있어서의 명도 ΔL* 및 색도 a*, b*에 기초하여 특정된 값으로 한다. 또한, 스크린(40)이 반사형인 경우에는, 반사광의 명도 ΔL* 및 색도 a*, b*에 기초하여 특정된 색차 ΔE*ab의 값으로 평가하고, 스크린(40)이 투과형인 경우에는, 투과광의 명도 ΔL* 및 색도 a*, b*에 기초하여 특정된 색차 ΔE*ab의 값으로 평가한다.
또한, C 광원 또는 D 광원에서 2° 시야 또는 10° 시야에 있어서의 제1 부분(61)과 제2 부분의 색 좌표가 동등한 경우도, 파장 380㎚ 내지 780㎚의 가시광을 기초로, 색이 동등한 것을 나타내는 것으로 한다.
이와 같이, 입자(60)를 단일 색으로 함으로써, 화상 등을 표시하고 있지 않을 때의 스크린(40)을 일정한 색으로 하는 것이 가능해진다. 그리고, 스크린(40)에 화상을 표시할 때에, 색감이 변화된 것과 같이 감지되는 일이 적어진다. 이 결과, 스크린(40)의 색 변화에 수반한 화질의 열화를 효과적으로 회피하는 것이 가능해진다.
그러나, 스크린(40)을 일정한 색으로 하고, 입자(60)를 단일 색으로 한 경우, 입자(60)가 정상적으로 작동하고 있는지 여부를 판단하는 것이 어렵다. 그래서, 본 실시 형태에서는 입자(60)의 제1 부분(61)과 제2 부분(62)을, 소정의 파장의 광에 대하여 상이한 반응을 하는 재료로 형성한다.
이하에, 입자(60)의 각종 형태를 나타낸다.
제1 실시 형태의 입자(60)는 파장 280㎚ 내지 400㎚의 자외선 대역에 있어서의 소정의 파장에서의 제1 부분(61)과 제2 부분(62)의 반사율 또는 반사율 스펙트럼, 혹은 투과율 또는 투과율 스펙트럼이 상이하다. 제1 실시 형태에서는 입자(60)의 제1 부분(61)과 제2 부분(62) 중 적어도 하나는, 자외선 흡수제:UVA(Ultra Violet Absorber)를 포함하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 입자(60)의 주재료의 수지에, 벤조트리아졸계 UVA, 트리아진계 UVA, 벤조페논계 UVA, 벤조트리아졸계의 세그먼트를 갖는 수지와의 공중합체 등을 상용 또는 분산시키면 된다.
이와 같이, 자외선 대역에 있어서의 소정의 파장에서의 제1 부분(61)과 제2 부분(62)의 반사율 또는 반사율 스펙트럼, 혹은 투과율 또는 투과율 스펙트럼을 상이하게 함으로써, 자외선을 입사했을 때의 제1 부분(61)과 제2 부분(62)의 차이를 검출하고, 입자(60)가 정상적으로 작동하고 있는 것을 파악하는 것이 가능해진다.
제2 실시 형태의 입자(60)는 파장 700㎚ 내지 1000㎚의 적외선 대역에 있어서의 소정의 파장에서의 제1 부분(61)과 제2 부분(62)의 반사율 또는 반사율 스펙트럼, 혹은 투과율 또는 투과율 스펙트럼이 상이하다. 제2 실시 형태에서는 입자(60)의 적어도 하나의 재료로서, 승온 방지제를 포함하는 것이 바람직하다. 승온 방지제는 적외선을 흡수 반사하고, 내부의 온도의 상승을 억제하는 것이다. 예를 들어, 입자(60)의 주재료의 수지에, 도쿄 잉크 가부시키가이샤제의 「승온 방지제」 등을 상용 또는 분산시키면 된다.
이와 같이, 적외선 대역에 있어서의 소정의 파장에서의 제1 부분(61)과 제2 부분(62)의 반사율 또는 반사율 스펙트럼, 혹은 투과율 또는 투과율 스펙트럼을 상이하게 함으로써, 적외선을 입사했을 때의 제1 부분(61)과 제2 부분(62)의 차이를 검출하고, 입자(60)가 정상적으로 작동하고 있는 것을 파악하는 것이 가능해진다.
제3 실시 형태의 입자(60)는 제1 부분(61)과 제2 부분(62) 중 적어도 하나가 자외선 대역에서 여기되고, 자외선, 가시광, 또는 적외선의 형광을 발한다. 제3 실시 형태에서는 입자(60)의 제1 부분(61)과 제2 부분(62) 중 적어도 하나는 기지의 형광 시약, 형광체, 또는 양자 도트 등을 포함하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 입자(60)의 주재료의 수지에, 아미노메틸쿠마린아세트산: AMCA(Aminomethylcoumarin acetic Acid) 또는 Thermo Fisher Scientific Inc.제의 Alexa Fluor(등록 상표)350 또는 DAPI(4',6-diamidino-2-phenylindole) 등의 형광 색소, 혹은 양자 도트 QD(Quantum dot) 등을 상용 또는 분산시키면 된다.
이와 같이, 제1 부분(61)과 제2 부분(62) 중 적어도 하나가 자외선 대역에서 여기되고, 자외선, 가시광, 또는 적외선의 형광을 발하므로, 자외선을 입사했을 때의 제1 부분(61)과 제2 부분(62)의 차이를 검출하고, 입자(60)가 정상적으로 작동하고 있는 것을 파악하는 것이 가능해진다.
제4 실시 형태의 입자(60)는 제1 부분(61)과 제2 부분(62) 중 적어도 하나가 가시광 대역에서 여기되고, 적외선의 형광을 발한다. 제4 실시 형태에서는 입자(60)의 제1 부분(61)과 제2 부분(62) 중 적어도 하나는 기지의 형광 시약, 형광체, 또는 양자 도트 등을 포함하는 것이 바람직하다.
이와 같이, 제1 부분(61)과 제2 부분(62) 중 적어도 하나가 가시광 대역에서 여기되고, 적외선의 형광을 발하므로, 가시광을 입사했을 때의 제1 부분(61)과 제2 부분(62)의 차이를 검출하고, 입자(60)가 정상적으로 작동하고 있는 것을 파악하는 것이 가능해진다.
제5 실시 형태의 입자(60)는 제1 부분(61)과 제2 부분(62) 중 적어도 하나가 적외선 대역에서 여기되고, 적외선의 형광을 발한다. 제5 실시 형태에서는 입자(60)의 제1 부분(61)과 제2 부분(62) 중 적어도 하나는 기지의 무기 형광체 또는 유기 형광 화합물 등을 포함하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 입자(60)의 주재료의 수지에, PbS, PbSe, Ag2S 등의 양자 도트, 희토류 원소를 도프한 이트륨·알루미늄·가닛:YAG(Yttrium Aluminum Garnet), 인산란탄 희토류를 도프한 무기 형광체, 국제 공개 2009/116326호에 개시되어 있는 바와 같은 희토류를 도프한 무기 형광체, 일본 특허 제5326124호 공보에 개시되어 있는 바와 같은 로다민 골격을 화학 수식한 유기 형광 화합물 등을 상용 또는 분산시키면 된다.
이와 같이, 제1 부분(61)과 제2 부분(62) 중 적어도 하나가 적외선 대역에서 여기되고, 적외선의 형광을 발하므로, 적외선을 입사했을 때의 제1 부분(61)과 제2 부분(62)의 차이를 검출하고, 입자(60)가 정상적으로 작동하고 있는 것을 파악하는 것이 가능해진다.
제6 실시 형태의 입자(60)는 제1 부분(61)과 제2 부분(62) 중 적어도 하나가 자외선 대역에서 여기되고, 자외선, 가시광, 또는 적외선의 인광을 발한다. 제6 실시 형태에서는 입자(60)의 제1 부분(61)과 제2 부분(62) 중 적어도 하나는 기지의 형광체 등을 포함하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 입자(60)의 주재료의 수지에, 일본 특허 공개 제2006-3924호 공보의 [0043] 또는 [0044]에 개시되어 있는 바와 같은 형광체 등을 상용 또는 분산시키면 된다.
이와 같이, 제1 부분(61)과 제2 부분(62) 중 적어도 하나가 자외선 대역에서 여기되고, 자외선, 가시광, 또는 적외선의 인광을 발하므로, 자외선을 입사했을 때의 제1 부분(61)과 제2 부분(62)의 차이를 검출하고, 입자(60)가 정상적으로 작동하고 있는 것을 파악하는 것이 가능해진다.
제7 실시 형태의 입자(60)는 제1 부분(61)과 제2 부분(62) 중 적어도 하나가 가시광 또는 적외선 대역에서 여기되고, 적외선의 인광을 발한다. 제7 실시 형태에서는 입자(60)의 제1 부분(61)과 제2 부분(62) 중 적어도 하나는 기지의 인광 물질 등을 포함하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 입자(60)의 주재료의 수지에, 일본 특허 제5353509호 공보 또는 일본 특허 제5392746호 공보에 개시되어 있는 바와 같은 이리듐 착체 화합물 등을 상용 또는 분산시키면 된다.
이와 같이, 제1 부분(61)과 제2 부분(62) 중 적어도 하나가 가시광 또는 적외선 대역에서 여기되고, 적외선의 인광을 발하므로, 가시광 또는 적외선을 입사했을 때의 제1 부분(61)과 제2 부분(62)의 차이를 검출하고, 입자(60)가 정상적으로 작동하고 있는 것을 파악하는 것이 가능해진다.
또한, 입자(60)의 제1 부분(61)과 제2 부분(62) 중 적어도 하나가 자외선에 의해 여기되는 경우, 스크린(40)에는 자외선을 반사 또는 흡수에 의해 커트하는 층을 형성하는 것이 바람직하다. 자외선을 커트하는 층을 형성함으로써 형광 또는 인광이 보여 버리는 것을 억제하는 것이 가능해진다.
입자층(55), 광학 시트(50) 및 스크린(40)은 일례로서 이하와 같이 제조한다.
도 6은 본 실시 형태의 입자 제조 장치(70)의 일례를 나타낸다.
먼저, 입자(60)를 제조하는 장치에 대하여 설명한다. 본 실시 형태의 입자 제조 장치(70)는 입자(60)의 제1 부분(61)을 형성하는 제1 재료(61a)를 저류하는 제1 저류부(71)와, 제2 부분(62)을 형성하는 제2 재료(62a)를 저류하는 제2 저류부(72)와, 액체 또는 기체의 캐리어(63a)를 저류하는 캐리어 저류부(73)와, 제1 저류부(71), 제2 저류부(72) 및 캐리어 저류부(73)에 각각 연결되고, 제1 재료(61a), 제2 재료(62a), 제1 재료(61a) 및 제2 재료(62a)로 형성된 입자(60), 그리고 캐리어(63a)가 흐르는 유로(74)와, 유로(74)를 분기하는 분기부(75)와, 분기부(75)에 의해 분기된 한쪽에 연결되는 배출부(76)와, 분기부(75)에 의해 분기된 다른 쪽에 연결되는 폐기부(77)를 구비한다.
또한, 본 실시 형태의 입자 제조 장치(70)는 입자(60)를 검사하고, 각 부를 제어하는 입자 검사 장치(80)를 구비한다. 입자 검사 장치(80)는 퍼스널 컴퓨터 등의 제어부(81)와, 입자(60)를 관찰하는 현미경(82)과, 입자(60)를 반사광에 의해 조명하는 반사 광원(83)과, 입자(60)를 투과광에 의해 조명하는 투과 광원(84)과, 현미경(82)에 의해 관찰된 화상을 촬상하는 촬상부(85)와, 입자(60)를 경화시키는 경화부(78)를 갖는다.
입자(60)의 제조 방법에 대하여 설명한다.
도 7은 입자 제조 방법의 흐름도를 나타낸다.
먼저, 스텝 1에서, 제1 저류부(71)와 제2 저류부(72)로부터 각각 소정량의 제1 재료(61a)와 제2 재료(62a)를 마이크로 채널의 유로(74)에 흘린다(ST1).
마이크로 채널의 유로(74)에 흘리는 제1 재료(61a)와 제2 재료(62a)의 양은 제어부(81)에 의해 연산되고, 밸브 등을 작동시킴으로써 제어된다. 유로(74)에 흐른 제1 재료(61a)와 제2 재료(62a)는 2상류를 형성한다. 마이크로 채널은 투명한 것이 바람직하다. 예를 들어, 마이크로 채널은 석영 유리 또는 소다석회 유리 등의 무기물, SU-8 또는 폴리디메틸실록산 등의 유기물을 사용할 수 있다.
이어서, 스텝 2에서, 캐리어 저류부(73)로부터 소정량의 캐리어(63a)를 유로(74)에 흘리고, 2상류를 소정의 길이로 절취한다(ST2).
유로(74)에 흘리는 캐리어(63a)의 양과 타이밍은 제어부(81)에 의해, 원하는 입자(60)의 직경 또는 체적 등으로부터 연산되고, 밸브 등을 작동시킴으로써 제어된다. 캐리어(63a)에 의해 절취된 제1 재료(61a)와 제2 재료(62a)를 포함하는 2상류는 표면 장력에 의해 구상이 되고, 제1 재료(61a)가 제1 부분(61)을 형성하고, 제2 재료(62a)가 제2 부분(62)을 형성하여 입자(60)가 구성된다.
마이크로 채널의 유로(74)의 액체를 구동하는 수단은 시린지 펌프로 액체를 흘러가게 하는 방법, 에어 콤프레서 및 압력 컨트롤러 등을 사용하여 액체를 흘러가게 하는 방법, 전기 침투류를 사용하는 방법, 전기 영동을 사용하는 방법 등을 사용할 수 있다.
이어서, 스텝 3에서 입자(60)의 검사를 행한다(ST3).
도 8은 입자 검사 방법의 흐름도를 나타낸다.
먼저, 스텝 3-1에서 광원(83, 84)을 ON으로 한다(ST3-1). 광원(83, 84)은 백열 전구, 형광등, 초고압 수은등, 메탈 할라이드 램프, LED, 레이저 등을 사용할 수 있다. 또한, 필요한 대역만을 통과시키는 대역 통과 필터 등을 조합해도 된다. 예를 들어, 자외선, 가시광, 또는 적외선만을 조명할 수 있다.
계속해서, 스텝 3-2에서 현미경(82)으로부터 입자(60)의 화상을 얻는다(ST3-2). 현미경(82)의 대물 렌즈의 배율은 10배 내지 100배가 바람직하다. 또한, 제1 부분(61)과 제2 부분(62)으로부터 발해지는 광의 미묘한 차를 분별하기 위해 대물 렌즈의 NA를 크게 하는 것이 바람직하다. 또한, 현미경(82)에 의한 관찰은 명시야여도 되고 암시야여도 된다.
계속해서, 스텝 3-3에서, 현미경(82)으로부터 얻어진 입자(60)의 화상을 촬상부(85)가 촬상한다(ST3-3). 촬상부(85)는, 예를 들어 CCD 또는 CMOS를 사용할 수 있다.
이어서, 스텝 3-4에서, 제어부(81)가, 촬상된 입자(60)의 화상으로부터 미리 정해진 합격 기준과 비교한다(ST3-4). 그 후, 스텝 4로 진행한다.
합격 여부를 판정하는 지표는, 예를 들어 제1 부분(61)과 제2 부분(62)의 비율, 또는 입자(60)의 직경, 단면적, 또는 체적 등이 바람직하다. 또한, 입자(60)의 화상은 소프트웨어 등에 의해 화상 처리를 행해도 된다. 그리고, 화상 처리가 행해진 후에, 화상 처리 후에 대응시킨 합격 기준과 비교하여 합격 여부를 판정해도 된다.
이어서, 스텝 4에서 입자(60)의 합격 여부를 판정한다(ST4).
스텝 4에 있어서, 입자(60)가 합격인 경우, 스텝 5에서 경화부(78)를 ON으로 한다(ST5). 경화부(78)를 ON으로 함으로써, 입자(60)를 경화시킨다. 경화시키는 수단은 열경화, 자외선 경화, 또는 전자선 경화 등을 사용할 수 있다.
계속해서, 스텝 6에서, 분기부(75)를 배출부(76) 방향으로 제어한다(ST6). 입자(60)는 배출부(76)를 통해 배출된다.
분기부(75)는, 예를 들어 3방향 밸브나 4방향 밸브의 기계적인 수단, MEMS(Micro Electro Mechanical Systems) 액추에이터, 채널이 폴리디메틸실록산과 같은 일래스틱한 소재를 포함하는 경우에는 공기 압력 등에 의해 채널을 변형시키는 방법, 일렉트로 웨팅을 이용하여 채널의 습윤성을 변화시켜 유로를 제어하는 방법, 경화시킨 고체의 볼만을 트랩시키도록 채널에 댐 구조나 웰 구조 등을 설치하는 방법, 또는 Y자·十자의 분기 채널을 설치하여 별도 캐리어 유체를 흘리고, 캐리어 유체의 유량을 조정함으로써 유로를 제어하는 방법을 이용할 수 있다. 제어부(81)는 촬상부(85)가 촬상한 화상의 합격 여부를 판정하고 나서 분기 지점에 볼이 도달할 때까지의 시간에, 분기부(75)를 미리 전환하는 피드 포워드 제어를 행한다.
또한, 스텝 4에 있어서, 입자(60)가 불합격인 경우, 스텝 7에서, 제어부(81)는 각 부에 수정을 지시한다(ST7). 예를 들어, 유로(74)에 흘리는 제1 재료(61a), 제2 재료(62a), 또는 캐리어(63a) 등의 양을 증감시키는 피드백 제어를 하는 것이 바람직하다.
계속해서, 스텝 8에서 경화부(78)를 OFF한다(ST8). 경화부(78)를 OFF함으로써, 입자(60)를 경화시키지 않는다.
계속해서, 스텝 9에서 분기부(75)를 폐기부(77) 방향으로 제어한다(ST9). 입자(60)는 폐기부(77)를 통해 폐기된다.
또한, 이 입자(60)의 제조 방법은 다색 입자에서도 사용하는 것이 가능하다.
이어서, 광학 시트(50) 및 스크린(40)의 제조 방법에 대하여 설명한다.
도 9는 스크린 제조 방법의 흐름도를 나타낸다.
먼저, 스텝 11에서, 제조된 입자(60)를 중합성 실리콘 고무에 분산시킨 잉크를 제작하고, 이 잉크를 평활한 기재 위에 코터 등으로 연신하고, 가열 및 건조 등으로 중합시켜, 시트화한다(ST11). 이상의 수순에 의해, 입자(60)를 보유 지지한 보유 지지부(56)가 얻어진다.
이어서, 스텝 12에서, 보유 지지부(56)를 실리콘 오일 등의 액체(57)에 일정 기간 침지시켜, 캐비티(56a)를 형성한다(ST12). 보유 지지부(56)가 팽윤함으로써, 실리콘 고무 등을 포함하는 보유 지지부(56)와 입자(60) 사이에, 액체(57)로 채워진 간극이 형성된다. 이 결과, 액체(57) 및 입자(60)를 수용한 캐비티(56a)가 형성되고, 입자층(55)이 제조된다.
이어서, 입자층(55)을 사용하여 스크린(40)을 제조한다. 스크린은 일본 특허 공개 제2011-112792호 공보에 개시된 제조 방법 등에 의해 제조할 수 있다.
먼저, 스텝 13에서, 도 4에 나타내는 한 쌍의 제1 기재(51) 및 제2 기재(52)에 의해 입자층(55)을 덮고, 라미네이트 또는 접착제 등을 사용하여 입자층(55)을 밀봉한다(ST13). 이에 의해, 광학 시트(50)가 제조된다.
이어서, 스텝 14에서, 광학 시트(50) 위에 제1 전극(41) 및 제2 전극(42)을 설치한다(ST14). 또한, 제1 커버층(46) 및 제2 커버층(47)을 적층함으로써, 스크린(40)이 얻어진다.
이와 같은 방법을 사용함으로써, 용이하게 대형의 광학 시트(50) 및 스크린(40)을 제조하는 것이 가능해진다.
이어서, 스텝 15에서 입자(60)의 검사를 행한다(ST15).
도 10은 스크린 검사 방법의 흐름도를 나타낸다.
먼저, 스텝 15-1에서, 전계의 방향을 규칙적으로 반전시키고 스크린(40) 내의 입자(60)를 반전시킨다(ST15-1). 계속해서, 스텝 15-2에서 스크린(40)을 조명한다(ST15-2).
이어서, 스텝 15-3에서, 광학 디바이스에서 스크린(40)의 반사율 또는 투과율을 측정한다(ST15-3). 광학 디바이스는, 예를 들어 CCD 또는 CMOS 등을 갖는 촬상 디바이스, 혹은 상이 아니라 스폿에서 측정하는 포토 레지스터나 포토다이오드 등의 광 검출기를 갖는 측광 디바이스를 사용할 수 있다. 구체적으로는, 휘도계, 조도계, 카메라, 파워 미터 등을 사용할 수 있다.
이어서, 스텝 15-4에서, 측정된 스크린(40)의 반사율 또는 투과율을 미리 정한 합격 기준과 비교한다(ST15-4). 미리 정한 합격 기준은, 예를 들어 전계의 입력에 대한 반사율 또는 투과율의 응답성 등이다.
이어서, 스텝 16에서, 스크린(40)의 합격 여부를 판정한다(ST16).
스텝 16에 있어서, 스크린(40)이 합격인 경우, 스텝 17에서 확산 부재 등을 스크린(40)에 조합한다(ST17). 확산 부재는, 예를 들어 프레넬 렌즈, 렌티큘러 렌즈, 마이크로렌즈 어레이, 블랙 스트라이프, 블랙 매트릭스, 자외선 커트층 등이다.
이어서, 도 1에 나타낸 표시 장치(10)를 사용하여 화상을 표시할 때의 작용에 대하여 설명한다.
먼저, 제어 장치(35)로부터의 제어에 의해, 프로젝터(20)의 코히렌트 광원(21)이 코히렌트광을 발진한다. 프로젝터(20)로부터의 광은 도시하지 않은 주사 장치에 의해 광로가 조정되고, 스크린(40)에 조사된다. 주사 장치는, 도 2에 나타낸 바와 같이 스크린(40) 위를 광이 주사하도록 광로를 조정한다. 단, 코히렌트 광원(21)에 의한 코히렌트광의 사출은 제어 장치(35)에 의해 제어되어도 된다. 제어 장치(35)는 스크린(40) 위에 표시하고 싶은 화상에 대응하여, 코히렌트 광원(21)으로부터의 코히렌트광의 사출을 정지한다. 프로젝터(20)에 포함되는 주사 장치의 동작은 인간의 눈 E로는 분해 불가능한 정도까지 고속으로 되어 있다. 따라서, 관찰자는 시간을 두고 조사되는 스크린(40) 위의 각 위치에 조사된 광을 동시에 관찰하게 된다. 프로젝터(20)는 제어 장치(35)와는 별도의 도시하지 않은 제어 장치를 내부에 설치하고, 그 내부의 제어 부분에 의해 제어되도록 구성해도 된다.
스크린(40) 위에 투사된 광은 제1 커버층(46) 및 제1 전극(41)을 투과하고, 광학 시트(50)에 도달한다. 이 광은 광학 시트(50)의 입자(60)에서 확산 반사되고, 스크린(40)의 관찰자측이 되는 다양한 방향을 향하여 사출한다. 따라서, 관찰자는 스크린(40)의 관찰자측이 되는 각 위치에 있어서, 스크린(40) 위의 각 위치로부터의 반사광을 관찰할 수 있다. 이 결과, 관찰자는 스크린(40) 위의 코히렌트광이 조사되어 있는 영역에 대응한 화상을 관찰할 수 있다.
또한, 코히렌트 광원(21)이, 서로 상이한 파장 영역의 코히렌트광을 사출하는 복수의 광원을 포함하도록 해도 된다. 이 경우, 제어 장치(35)는 각 파장 영역의 광에 대응한 광원을, 다른 광원으로부터 독립하여 제어한다. 이 결과, 스크린(40) 위에 컬러 화상을 표시하는 것이 가능해진다.
그런데, 일반적으로, 코히렌트광을 사용하여 스크린 위에 화상을 형성하는 경우, 반점 모양의 스페클이 관찰되게 된다. 스페클의 한 원인은, 레이저광으로 대표되는 코히렌트광이, 스크린 위에 확산된 후에, 광 센서면 위, 또는 인간의 경우는 망막 위에 간섭 패턴을 발생시키기 때문이라고 생각된다. 특히, 래스터 스캔에 의해 스크린에 코히렌트광을 조사하는 경우, 스크린 위의 각 위치에는 일정한 입사 방향으로부터 코히렌트광이 입사한다. 따라서, 래스터 스캔을 채용한 경우, 스크린의 각 점에서 발생하는 스페클 파면을 스크린이 요동하지 않는 한 부동이 되고, 스페클 패턴이 화상과 함께 관찰자에게 시인되면, 표시 화상의 화질을 현저하게 열화시키게 된다.
한편, 본 실시 형태의 표시 장치(10)의 스크린(40)은 확산 파면을 경시적으로 변화시키도록 되어 있다. 스크린(40)에서의 확산 파면이 변화되면, 스크린(40) 위에서의 스페클 패턴이 경시적으로 변화되게 된다. 그리고, 확산 파면의 경시적인 변화를 충분히 고속으로 하면, 스페클 패턴이 겹쳐지고, 평균화된다. 이에 의해, 관찰자에게 스페클을 두드러지지 않게 하는 것이 가능해진다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 스크린(40)은 한 쌍의 제1 전극(41) 및 제2 전극(42)을 갖는다. 제1 전극(41) 및 제2 전극(42)은 전력원(30)에 전기적으로 접속되어 있다. 즉, 전력원(30)은 제1 전극(41) 및 제2 전극(42)에 전압을 인가할 수 있다. 제1 전극(41)과 제2 전극(42) 사이에 전압이 인가되면, 제1 전극(41)과 제2 전극(42) 사이에 위치하는 광학 시트(50)에 전기장이 형성된다.
도 5에 나타낸 바와 같이, 광학 시트(50)의 입자층(55)에는 비유전율이 상이한 제1 부분(61) 및 제2 부분(62)을 가진 입자(60)가, 동작 가능하게 보유 지지되어 있다. 이 입자(60)는 애당초 대전되어 있거나, 또는 적어도 전기장이 형성되면 쌍극자 모멘트가 발생하는 점에서, 형성된 전기장의 벡터에 따라 동작한다. 그리고, 광의 진행 방향을 변화시키는 기능, 예를 들어 반사 기능이나 확산 기능을 가진 입자(60)가, 도 5에 나타낸 화살표 A의 방향으로 회전 동작하면, 스크린(40)의 확산 특성이 경시적으로 변화된다. 이 결과, 관찰자에 대하여 스페클을 두드러지지 않게 할 수 있다.
또한, 도 5의 화살표 La는 프로젝터(20)로부터 스크린(40)으로 조사된 화상광이고, 화살표 Lb는 스크린(40)에서 확산된 화상광이다. 또한, 입자(60)의 제1 부분(61) 및 제2 부분(62) 사이에서, 비유전율이 상이하다는 것은 스페클 저감 기능을 발현할 수 있을 정도로 비유전율이 상이하면 충분하다. 따라서, 입자(60)의 제1 부분(61) 및 제2 부분(62) 사이에서 비유전율이 상이한지 여부는, 동작 가능하게 보유 지지된 입자(60)가, 전기장 벡터의 변화에 수반하여 동작할 수 있는지 여부에 의해, 판정할 수 있다.
여기서, 입자(60)가 보유 지지부(56)에 대하여 동작하는 원리는 입자(60)의 전하 또는 쌍극자 모멘트가 전기장 벡터에 대하여 안정적인 위치 관계가 되도록, 입자(60)의 방향 및 위치를 변화시킨다는 것이다. 따라서, 입자층(55)에 일정한 전기장이 계속해서 인가되면, 입자(60)의 동작은 일정 기간 후에는 정지한다. 한편, 스페클을 두드러지지 않게 하기 위해서는, 입자(60)의 보유 지지부(56)에 대한 동작을 계속할 필요가 있다. 그래서, 전력원(30)은 입자층(55)에 형성되는 전기장이 경시적으로 변화되도록 전압을 인가한다. 본 실시 형태에서는, 전력원(30)은 광학 시트(50) 내에 생성시키는 전기장의 벡터를 반전시키도록, 제1 전극(41)과 제2 전극(42) 사이에 전압을 인가한다.
도 11은 스크린(40)으로 인가되는 전압의 일례를 나타낸다.
도 11에 나타낸 바와 같이, 본 실시 형태의 제1 전극(41)과 제2 전극(42) 사이의 전압은 X[V]와 -Y[V]가 교대로 인가된다. 인가 전압의 X[V]와 -Y[V]는 절댓값이 동일해도 되고 상이해도 된다. 또한, 3개 이상의 상이한 값의 전압을 인가하도록 해도 된다. 또한, 통상의 교류 전압을 채용하는 등, 인가 전압이 연속적으로 변화되도록 해도 된다.
또한, 입자(60)는 보유 지지부(56)에 형성된 캐비티(56a) 내에 수용되어 있다. 그리고, 도 5에 나타낸 바와 같이, 입자(60)는 대략 구상의 외형을 갖고 있다. 또한, 입자(60)를 수용하는 캐비티(56a)는 대략 구상의 내형을 갖고 있다. 따라서, 입자(60)는 도 5의 지면에 직교하는 방향으로 연장되는 회전 축선 ra를 중심으로 하여, 회전 진동할 수 있다. 단, 입자(60)를 수용하는 캐비티(56a)의 크기에 의존하여, 입자(60)는 반복해서 회전 운동뿐만 아니라, 병진 운동도 행할 수 있다. 또한, 캐비티(56a)에는 액체(57)가 충전되어 있다. 액체(57)는 입자(60)의 보유 지지부(56)에 대한 동작을 원활하게 한다.
도 12는 다른 실시 형태의 스크린(40)의 단면의 일부를 나타낸다.
도 12에 나타낸 바와 같이, 광학 시트(50) 및 스크린(40)은 곡면으로 제조해도 된다. 곡면으로 제조하기 위해서는, 시트층(55)을 시트화할 때에, 곡면 위에서 가열하고, 중합시키면 된다. 그 후, 미리 곡면으로 형성된 기재(51, 52)를 적층하면 된다.
도 13은 제1 부분(61)과 제2 부분(62)의 색을 상이하게 한 예의 입자(60)를 나타낸다.
예를 들어, 상술한 실시 형태에 있어서, 제1 부분(61)과 제2 부분(62)은 동일한 색을 갖는 예를 나타냈지만, 이 예에 한정할 필요는 없다. 제1 부분(61) 및 제2 부분(62)의 한쪽은 투명해도 된다. 제1 부분(61) 및 제2 부분(62)의 한쪽이 투명하면, 입자(60)는 투명하지 않은 다른 쪽의 색으로서 파악된다. 따라서, 입자(60)의 방향, 자세, 위치가 변화되었다고 해도, 광학 시트(50) 및 스크린(40)은 일정한 색을 갖는다. 따라서, 화상을 표시할 때에, 스크린(40)의 색 변화에 수반한 화질의 열화를 효과적으로 회피하는 것이 가능해진다.
도 14는 제1 부분(61)과 제2 부분(62)의 체적 비율을 상이하게 한 예의 입자(60)를 나타낸다.
상술한 실시 형태에 있어서, 제1 부분(61)과 제2 부분(62)은 동일한 체적 비율을 갖는 예를 나타냈지만, 이 예에 한정할 필요는 없다. 입자(60)에 차지하는 제1 부분(61)의 체적 비율과 입자(60)에 차지하는 제2 부분(62)의 체적 비율이 상이하도록 해도 된다. 도 14에 나타내는 예에서는, 제1 부분(61)의 체적 비율이 제2 부분(62)의 체적 비율보다도 크다. 이와 같은 입자(60)를 사용한 경우, 스크린(40)에 광이 조사되고 있는 동안, 스크린의 법선 방향 nd를 따라 관찰자측으로부터 제1 부분(61)이 제2 부분(62)의 적어도 일부를 덮도록 하는 것이 용이해진다. 또한, 입자(60)의 회전 동작에 수반하여 도 14의 이점 쇄선으로 나타난 위치까지 제2 부분(62)이 이동하는 경우, 스크린(40)의 법선 방향 nd를 따른 관찰자측으로부터 제1 부분(61)에 의해 제2 부분(62)을 완전히 덮어 가리는 것이 가능해진다. 따라서, 제1 부분(61)과 제2 부분(62)이 엄밀하게 동일 색이 아닌 경우에 있어서도, 입자(60)를 동작시키면서 화상을 표시하고 있는 동안, 스크린(40)의 색감이 변화되는 것을 효과적으로 감지되기 어렵게 하는 것이 가능해진다.
도 15는 광흡수 기능을 갖는 예의 입자(60)를 나타낸다.
입자(60)의 구동을 제어함으로써, 제1 부분(61) 및 제2 부분(62)의 색의 상위에 큰 영향을 받는 일 없이, 스크린(40)의 색감 변화를 효과적으로 감지되기 어렵게 할 수 있는 경우에는, 제1 부분(61) 및 제2 부분(62)의 한쪽이, 광흡수 기능을 갖도록 해도 된다. 도 15에 나타내는 예에서는, 제1 부분(61)은 광 확산성을 갖고, 제2 부분(62)은 광흡수 기능을 갖는다. 제2 부분(62)의 광흡수 기능은 일례로서, 제2 부분(62)이 광흡수성의 색재, 구체적으로는 카본 블랙이나 티타늄 블랙 등의 안료를 포함함으로써 발현될 수 있다. 도 15에 나타내는 입자(60)에서는 프로젝터(20)로부터의 화상광 La와는 상이한 방향으로부터 입사하는 광 Lc를, 제2 부분(62)에 의해 흡수할 수 있다. 제2 부분(62)에 의해 흡수되는 광은, 예를 들어 스크린(40)이 설치된 장소에 존재하는 도시하지 않은 조명 장치 등으로부터의 환경광으로 할 수 있다. 스크린(40)에 입사하는 화상광 La 이외의 광 Lc를 선택하여 흡수함으로써, 표시 화상의 밝기를 손상시키는 일 없이, 표시 화상의 콘트라스트를 효율적으로 개선하는 것이 가능해진다.
또한, 상술한 실시 형태에 있어서, 스크린(40)이 반사형 스크린으로서 구성되는 예를 나타냈지만, 이 예에 한정되지 않고, 스크린(40)을 투과형의 스크린으로서 구성해도 된다. 투과형의 스크린(40)에서는 제2 전극(42), 제2 커버층(47) 및 제2 기재(52)는 제1 전극(41), 제1 커버층(46) 및 제1 기재(51)와 마찬가지로 투명하게 구성되고, 동일한 가시광 투과율을 갖는 것이 바람직하다. 또한, 입자(60)에 입사한 광의 투과율이 반사율보다도 높아지도록, 입자(60) 내에 첨가되는 확산 성분(66b, 67b)의 크기나 양을 조정하는 것이 바람직하다.
또한, 상술한 실시 형태에 있어서, 정의 대전성을 갖는 단량체나 부의 대전성을 갖는 단량체를 합성 수지의 중합을 사용하여 단일 색의 입자(60)를 제작하고, 이 입자(60)가 대전하고 있는 예를 나타냈지만, 이 예에 한정할 필요는 없다. 액체(57) 중에서의 대전 특성이 상이한 복수 부분을 갖는 입자(60)는 공지의 재료를 사용하여, 다양한 방법으로 합성된다. 예를 들어, 성능이 상이한 재료를 포함하는 판상체를 2층 적층하고, 이 적층체를 원하는 사이즈로 분쇄함으로써, 입자(60)를 제작해도 된다. 대전 특성을 갖는 재료는, 예를 들어 합성 수지에, 대전 제어제를 첨가하면 된다. 대전 부여 첨가제의 예로서는, 정전기 방지제에 사용되는, 폴리알킬렌글리콜을 주성분으로 하는 중합체에 과염소산리튬 등을 복합화시킨 이온 도전성 부여제를 채용할 수 있다.
또한, 상술한 실시 형태에 있어서, 입자(60)가 구체인 예를 나타냈지만, 이 예에 한정할 필요는 없다. 입자(60)는 캐비티(56a) 내에서 동작 가능하면, 회전 타원체, 입방체, 직방체, 뿔체, 원통체 등의 외경을 갖도록 해도 된다. 구체 이외의 외형을 갖는 입자(60)를 동작시킴으로써, 입자(60)의 내부 확산 기능에 의하지 않고, 표면 반사에 의해, 스크린(40)의 확산 특성의 경시 변화를 야기하는 것이 가능해진다.
또한, 광학 시트(50), 입자층(55) 및 입자(60)를 상술한 실시 형태에서 설명한 방법과는 다른 방법으로 제조해도 된다. 또한, 입자(60)가, 보유 지지부(56)에 대하여 동작 가능하게 보유 지지되면, 액체(57)가 설치되어 있지 않아도 된다.
또한, 상술한 실시 형태에 있어서, 스크린(40)의 적층 구조의 일례를 나타냈지만, 이에 한정하지 않고, 특정한 기능을 발휘하는 것이 기대된 그 밖의 기능층을 스크린(40)에 형성해도 된다. 또한, 하나의 기능층이 2개 이상의 기능을 발휘하도록 해도 된다. 예를 들어, 제1 커버층(46), 제2 커버층(47), 제1 기재(51), 또는 제2 기재(52) 등이, 이 기능층으로서 작용하도록 해도 된다. 기능층에 부여되는 기능으로서, 예를 들어 반사 방지 기능, 내찰상성을 가진 하드 코트 기능, 자외선 차폐 기능, 자외선 반사 기능, 또는 방오 기능 등을 들 수 있다.
도 16은 복수의 선상 전극부를 갖는 스크린(40)의 예를 나타낸다.
또한, 상술한 실시 형태에 있어서, 제1 전극(41) 및 제2 전극(42)이, 면상으로 형성되고, 입자층(55)을 사이에 끼우도록 배치되는 예를 나타냈지만, 이 예에 한정할 필요는 없다. 제1 전극(41) 및 제2 전극(42)의 적어도 하나가 스트라이프상으로 형성되도록 해도 된다. 도 16에 나타내는 예에서는, 제1 전극(41) 및 제2 전극(42)의 양쪽이 스트라이프상으로 형성되어 있다. 즉, 제1 전극(41)은 선상으로 연장되는 복수의 제1 선상 전극부(41a)를 갖고, 복수의 제1 선상 전극부(41a)는 그 길이 방향에 직교하는 방향으로 배열되어 있다. 제2 전극(42)도 제1 전극(41)과 마찬가지로, 선상으로 연장되는 복수의 제2 선상 전극부(42a)를 갖고, 복수의 제1 선상 전극부(41a)는 그 길이 방향에 직교하는 방향으로 배열되어 있다.
도 16에 나타내는 예에 있어서, 제1 전극(41)을 이루는 복수의 제1 선상 전극부(41a) 및 제2 전극(42)을 이루는 복수의 제2 선상 전극부(42a)는 모두, 광학 시트(50)의 관찰자와는 반대측의 면 위에 배치되어 있다. 그리고, 제1 전극(41)을 이루는 복수의 제1 선상 전극부(41a) 및 제2 전극(42)을 이루는 복수의 제2 선상 전극부(42a)는 동일한 배열 방향을 따라, 교대로 배열되어 있다. 도 16에 나타난 제1 전극(41) 및 제2 전극(42)에 의해서도, 전력원(30)으로부터 전압이 인가됨으로써, 광학 시트(50)의 입자층(55)에 전기장을 형성할 수 있다.
또한, 상술한 실시 형태에 있어서, 프로젝터(20)가 래스터 스캔 방식으로, 광을 스크린(40)에 투사하는 예에 대하여 설명했지만, 이 예에 한정할 필요는 없다. 프로젝터가 래스터 스캔 방식 이외의 방식, 예를 들어 각 순간에 스크린의 전체 영역에 화상광을 투사하도록 해도 된다. 이와 같은 프로젝터를 사용한 경우에 있어서도 스페클이 발생하게 되지만, 상술한 스크린을 사용함으로써, 스크린(40)에서의 확산 파면이 경시적으로 변화되게 되고, 스페클을 효과적으로 두드러지지 않게 할 수 있다. 또한, 배경기술의 란에서 설명한 국제 공개 2012/033174에 개시된 프로젝터와 조합하여, 상술한 스크린을 사용하는 것도 가능하다. 이 프로젝터에 의하면, 스페클을 유효하게 저감시킬 수 있지만, 이 프로젝터와 상술한 스크린의 조합에 의하면, 더욱 효과적으로 스페클을 두드러지지 않게 할 수 있다.
도 17은 다른 실시 형태의 스크린(140)의 단면의 일부를 나타낸다.
스크린(140)은 도 4에 나타낸 스크린(40)의 광학 시트(50)에 있어서, 확산부(53, 58)를 추가한 것이다. 확산부(53, 58)는 광을 투과할 때에 확산되는 기능을 갖는다. 스크린(140)의 그 밖의 구성은, 도 4에 나타낸 스크린(40)과 마찬가지여도 된다. 또한, 도시하지 않은 확산 입자(58b)는 입자층(55)의 보유 지지부(56)나 액체(57)에 포함되어 있고, 입자층(55)에 확산 투과층(58)으로서의 기능을 갖게 해도 된다.
본 실시 형태에서는, 확산부(53, 58)는 반사형의 스크린인 경우, 확산 반사층(53)을 사용하고, 투과형의 스크린인 경우, 확산 투과층(58)을 사용한다. 확산부(53, 58)는 확산 반사층(53) 및 확산 투과층(58) 모두에, 도 17에 나타낸 바와 같이 확산 미립자(53a, 58a)를 포함함으로써, 광을 확산시키는 기능을 가지면 된다.
도 18은 본 실시 형태의 투과형의 스크린(140)을 사용한 표시 장치(10)의 일례를 나타낸다.
본 실시 형태의 투과형 표시 장치(10)는 프로젝터(20)와, 프로젝터(20)로부터 화상광이 조사되는 스크린(140)을 갖는다. 여기서, 스크린(140)은 도 17에 나타낸 구성 중 적어도 전극(41, 42)과, 입자층(55) 및 확산 투과층(58)을 갖고 있으면 된다.
또한, 표시 장치(10)는 프로젝터(20)와 스크린(140) 사이에 배치되는 프레넬 렌즈(70), 스크린(140)의 시야각을 확대하는 시야각 확대부(71), 콘트라스트를 향상시키는 착색부(72) 중 적어도 하나를 사용해도 된다. 또한, 스크린(140)의 내구성을 향상시키기 위해, 하드 코트부(73)를 사용해도 된다.
프레넬 렌즈(70)는 프로젝터(20)로부터 사출되는 광을 굴절시켜 대략 평행광으로서 사출한다. 프레넬 렌즈(70)는 프로젝터(20)와 스크린(140) 사이에 배치된다. 프레넬 렌즈(70)는 동심원상 프레넬 렌즈 또는 실린드리컬 렌즈와 동일한 효과가 있는 리니어 프레넬 렌즈 중 어느 쪽이어도 된다. 또한, 프레넬 렌즈(70)의 프레넬면(70a)은 프로젝터(20)와 스크린(140) 중 어느 쪽을 향해도 된다. 프레넬 렌즈(70)는 시트상으로 형성되어도 된다.
이와 같은 프레넬 렌즈(70)를 사용함으로써, 프로젝터(20)로부터 사출되는 광을 대략 평행광으로서 사출할 수 있고, 스크린(140) 위의 화질을 향상시키는 것이 가능해진다. 또한, 프레넬 렌즈(70)를 시트상으로 형성함으로써, 스크린(140)을 얇게 형성하는 것이 가능해진다.
시야각 확대부(71)는 스크린(140)의 시야각을 확대한다. 도 18에 나타내는 제1 예에서는, 시야각 확대부(71)는 투명 수지 또는 공기 등의 기재(71a)와, 기재(71a)에 흑색의 삼각형 프리즘상으로 형성되는 광흡수부(71b)를 갖는다. 기재(71a)는 광흡수부(71b)보다도 굴절률이 높다.
프로젝터(20)로부터 사출한 광은 시야 확대부(71)의 기재(71a)측으로부터 입사하고, 기재(71a)와 광흡수부(71b)의 경계의 경사면에서 전반사하여, 시야각을 확대시킨다. 따라서, 광흡수부(71b)에는 광은 거의 입사시키지 않고, 광의 이용 효율을 높게 하는 것이 가능해진다. 또한, 광흡수부(71b)는 관찰자 E측으로부터의 외광을 흡수한다. 따라서, 콘트라스트를 향상시키는 것이 가능해진다.
또한, 도 16에 나타낸 시야각 확대부(71)는 광을 상하 방향으로 확산시키도록 지면의 상하 방향으로 광흡수부(71b)를 나란히 형성하고 있지만, 광을 좌우 방향으로 확산시키도록 지면의 앞측으로부터 안측을 향하는 방향으로 광흡수부(71b)를 나란히 형성해도 된다. 또한, 지면의 상하 방향으로 배열한 광흡수부(71b)를 갖는 시야 확대부(71)와 지면의 앞측으로부터 안측을 향하는 방향으로 배열한 광흡수부(71b)를 갖는 시야 확대부(71)를, 프로젝터(20)와 관찰자 E 사이에 겹쳐서 사용해도 된다. 시야 확대부(71)를 겹쳐서 사용함으로써, 광의 이용 효율을 저하시키지 않고, 효율적으로 광시야각에서 고콘트라스트의 스크린을 실현하는 것이 가능해진다.
착색부(72)는 반투명 또는 착색 염료 등에 의해 착색된 층이며, 투과율을 낮게 하여 콘트라스트를 향상시킨다. 착색부(72)는 독립된 층으로서 형성하지 않고, 동일한 기능을 다른 부분에 갖게 해도 된다. 예를 들어, 보유 지지부(56), 액체(57) 및 입자(60)를 착색하여 콘트라스트를 향상시켜도 된다. 또한, 착색부(72)는 광원으로서 레이저를 사용하는 경우, 휘선만을 통과시키도록 착색되어 있어도 된다.
하드 코트층(73)은 스크린 최표층에 공지의 하드 코트 재료를 코팅함으로써 형성되고, 내구성을 향상시킨다. 하드 코트층(73)은 침수성 또는 발수성을 가져도 된다. 예를 들어, 저온 환경에 있어서 스크린(140)을 사용하는 경우, 하드 코트층(73)에 결로가 발생할 우려가 있다. 그로 인해, 하드 코트층(73)의 표면은 불소 또는 실리콘 등에 의한 코팅, 요철 구조, 흡습층의 부착, 또는 전열층 등에 의해 형성되어도 된다. 이와 같이 형성함으로써, 결로 및 오염을 방지할 수 있다.
표시 장치(10)는 터치 패널 기능을 탑재해도 된다. 적외 광학 이미징 방식에서는, 표시 장치(10)의 일부에 적외 센서를 설치해 두고, 적외선을 외부로부터 조사하면, 표시 장치(10)와 접촉한 위치를 적외 조사가 차단된 부위로 하여 적외 센서가 검지하므로, 터치 패널 기능을 갖게 된다. 적외선 조사부는 별도 조사 장치를 설치해도 된다. 마찬가지로, 초음파 방식에서는, 표시 장치(10)의 표면에 초음파 표면 탄성파의 발신자와 수신자를 설치해 두고, 이 탄성파의 감쇠로 접촉 위치를 특정한다. 또한, 표시 장치(10)의 내부 또는 외장형으로, 정전 용량 방식이나 막 저항 방식의 터치 패널을 탑재시켜도 된다. 표시 장치의 내부에 터치 패널을 탑재시키기 위해서는, 도 16에 나타낸 스크린(140)과 착색부(72) 사이, 또는 착색부(72)와 하드 코트층(73) 사이에 터치 패널층을 형성하면 된다.
도 19는 프레넬 렌즈(70)의 다른 예를 나타낸다.
프레넬 렌즈(70)는 프레넬면(70)과는 반대의 면을, 확산성을 갖는 확산면(70b)에 형성해도 된다. 확산면(70b)은 표면에 요철 등을 형성하면 된다. 이와 같은 확산면(70b)을 형성함으로써, 스크린 전체의 확산성을 향상시키는 것이 가능해진다.
도 20은 시야각 확대부의 제2 예를 나타낸다.
도 20에 나타내는 제2 예의 시야각 확대부(171)는 기재로서의 렌티큘러 렌즈(171a)와, 렌티큘러 렌즈(171a)의 일부에 형성되는 광흡수부(171b)를 갖는다.
렌티큘러 렌즈(171a)는 시트의 프로젝터(20)측의 표면에 미세한 가늘고 긴 제1 실린드리컬 렌즈(171a1)가 배열되고, 시트의 관찰자 E측의 표면에 미세한 가늘고 긴 제2 실린드리컬 렌즈(171a2)와 평면부(171a3)가 교대로 형성된다. 광흡수부(171b)는 렌티큘러 렌즈(171a)의 평면부(171a3)에 형성된다. 렌티큘러 렌즈(171a)는 투명한 수지로 형성된다. 광흡수부(171b)는 흑색의 도장 등에 의해 형성된다.
프로젝터(20)로부터 사출한 광은 시야 확대부(171)의 렌티큘러 렌즈(171a)의 제1 실린드리컬 렌즈(171a1)로부터 입사하고, 제2 실린드리컬 렌즈(171a2)로부터 사출하여, 시야각을 확대시킨다. 따라서, 광흡수부(171b)에는, 광은 거의 입사하지 않고, 광의 이용 효율을 높게 하는 것이 가능해진다. 또한, 광흡수부(171b)는 관찰자 E측으로부터의 외광을 흡수한다. 따라서, 콘트라스트를 향상시키는 것이 가능해진다.
또한, 도 20에 나타낸 시야각 확대부(71)는 광을 상하 방향으로 확산시키도록 지면의 상하 방향으로 제1 실린드리컬 렌즈(171a1) 및 제2 실린드리컬 렌즈(171a2)를 나란히 형성하고 있지만, 광을 좌우 방향으로 확산시키도록 지면의 앞측으로부터 안측을 향하는 방향으로 제1 실린드리컬 렌즈(171a1) 및 제2 실린드리컬 렌즈(171a2)를 나란히 형성해도 된다. 또한, 지면의 상하 방향으로 배열한 제1 실린드리컬 렌즈(171a1) 및 제2 실린드리컬 렌즈(171a2)를 갖는 시야 확대부(171)와 지면의 앞측으로부터 안측을 향하는 방향으로 배열한 제1 실린드리컬 렌즈(171a1) 및 제2 실린드리컬 렌즈(171a2)를 갖는 시야 확대부(171)를, 프로젝터(20)와 관찰자 E 사이에 겹쳐서 사용해도 된다. 시야 확대부(171)를 겹쳐서 사용함으로써, 광의 이용 효율을 저하시키지 않고, 효율적으로 광시야각에서 고콘트라스트의 스크린을 실현하는 것이 가능해진다.
또한, 시야각 확대부(71)는 마이크로렌즈 어레이 등이어도 된다. 광흡수부(171b)는 핀 홀 어레이 등이어도 된다.
도 21은 시야각 확대부의 제3 예를 나타낸다.
도 21에 나타내는 제3 예의 시야각 확대부(271)는 기재로서의 렌티큘러 렌즈(271a)와, 렌티큘러 렌즈(271a)의 일부에 형성되는 광흡수부(271b)를 갖는다.
렌티큘러 렌즈(271a)는 시트의 프로젝터(20)측의 표면에 미세한 가늘고 긴 실린드리컬 렌즈(271a1)가 배열되고, 시트의 관찰자 E측의 표면에 평면부(271a3)가 형성된다. 렌티큘러 렌즈(271a)는 투명한 수지로 형성된다. 광흡수부(271b)는 렌티큘러 렌즈(271a)의 실린드리컬 렌즈(271a1)를 덮도록 형성된다. 광흡수부(271b)는 도장 등에 의해 층상으로 형성된다.
프로젝터(20)로부터 사출한 광은 시야 확대부(271)의 광흡수부(271b)로부터 입사하고, 평면부(271a3)로부터 사출하여, 시야각을 확대시킨다. 또한, 광흡수부(271b)는 내부 반사를 반복하여, 관찰자 E측으로부터의 외광을 감쇠한다. 따라서, 콘트라스트를 향상시키는 것이 가능해진다.
또한, 도 21에 나타낸 시야각 확대부(71)는 광을 상하 방향으로 확산시키도록 지면의 상하 방향으로 실린드리컬 렌즈(271a1)를 나란히 형성하고 있지만, 광을 좌우 방향으로 확산시키도록 지면의 앞측으로부터 안측을 향하는 방향으로 실린드리컬 렌즈(271a1)를 나란히 형성해도 된다. 또한, 지면의 상하 방향으로 배열한 실린드리컬 렌즈(271a1)를 갖는 시야 확대부(271)와 지면의 앞측으로부터 안측을 향하는 방향으로 배열한 실린드리컬 렌즈(171a1)를 갖는 시야 확대부(271)를, 프로젝터(20)와 관찰자 E 사이에 겹쳐서 사용해도 된다. 시야 확대부(271)를 겹쳐서 사용함으로써, 광의 이용 효율을 저하시키지 않고, 효율적으로 광시야각에서 고콘트라스트의 스크린을 실현하는 것이 가능해진다.
또한, 시야각 확대부(71)는 마이크로렌즈 어레이 등이어도 된다.
이어서 본 실시 형태의 반사형 및 투과형 각각의 확산부(53, 58)에 대하여 더 설명한다. 본 실시 형태에서는, 확산부(53, 58)는 반사형의 스크린(40)의 경우, 확산 반사층(53)을 사용하고, 투과형의 스크린(140)의 경우, 확산 투과층(58)을 사용한다. 확산부(53, 58)는 확산 반사층(53) 및 확산 투과층(58) 모두, 도 17에 나타낸 바와 같이 확산 미립자(53a, 58a)를 포함함으로써, 광을 확산시키는 기능을 가지면 된다.
확산 반사층(53)의 경우, 확산 미립자(53a)는 아크릴 수지 등의 주성분과의 굴절률 차가 큰 산화티타늄 등의 금속 화합물을 사용하면 된다. 확산 미립자(53a)는 주성분과의 굴절률 차가 크면, 후방 산란이 일어나기 쉬워져, 반사형으로서 사용하는 것이 바람직하다.
확산 투과층(58)의 경우, 확산 미립자(53a)는 아크릴 수지 등의 주성분과의 굴절률 차가 작은 수지 비즈나 이산화규소 등의 재료를 사용하면 된다. 확산 미립자(53a)는 주성분과의 굴절률 차가 작으면, 전방 산란이 일어나기 쉬워져, 투과형으로서 사용하는 것이 바람직하다.
확산부(53, 58)는, 도 7에 나타낸 바와 같이 입자층(55)으로부터 이격되어 있어도 된다. 확산부(53, 58)와 입자층(55) 사이는 공기의 층이어도 된다. 확산부(53, 58)는 입자층(55)의 양측에 각각 설치해도 된다.
도 22는 확산부(53, 58)의 다른 예를 나타낸다.
확산부(53, 58)는 표면에 불규칙한 요철을 형성함으로써 확산 반사층(53) 및 확산 투과층(58)으로 해도 된다. 이 경우, 확산부(53, 58)의 요철은 입자층(55)측에 형성되어도 된다. 또한, 도 22에 나타낸 바와 같이, 확산부(53, 58)는 입자층(55)으로부터 이격되어 있어도 된다. 확산부(53, 58)와 입자층(55) 사이는 공기의 층이어도 된다. 확산부(53, 58)는 입자층(55)의 양측에 각각 설치해도 된다.
이어서, 입자(60)에 대하여 더 설명한다. 본 실시 형태에서는, 도 5에 나타낸 바와 같이 입자(60)는 다상 중합체 입자이며, 제1 부분(61)과 제2 부분(62)을 갖는다. 제1 부분(61)과 제2 부분(62)은 제1 중합체 부분(61)과 제2 중합체 부분(62)으로 바꿔 말해도 된다.
반사형의 입자(60)의 경우, 입자(60)의 제1 주부(66a) 및 제2 주부(67a)는 아크릴 수지 등을 사용하고, 제1 확산 성분(66b) 및 제2 확산 성분(67b)은 제1 주부(66a) 및 제2 주부(67a)의 굴절률 차가 큰 산화티타늄 등의 금속 화합물을 사용하면 된다. 제1 주부(66a) 및 제2 주부(67a)와 제1 확산 성분(66b) 및 제2 확산 성분(67b)은 굴절률 차가 크면, 후방 산란이 일어나기 쉬워져, 반사형으로서 사용하는 것이 바람직하다.
투과형의 입자(60)의 경우, 입자(60)의 제1 주부(66a) 및 제2 주부(67a)는 아크릴 수지 등을 사용하고, 제1 확산 성분(66b) 및 제2 확산 성분(67b)은 제1 주부(66a) 및 제2 주부(67a)의 굴절률 차가 작은 이산화규소 등의 재료를 사용하면 된다. 제1 주부(66a) 및 제2 주부(67a)와 제1 확산 성분(66b) 및 제2 확산 성분(67b)은 굴절률 차가 작으면, 전방 산란이 일어나기 쉬워져, 투과형으로서 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 입자층(55)에서는 보유 지지부(56), 액체(57), 입자(60)에 대하여 착색료를 사용하여 색을 입혀도 된다.
도 23은 입자(60)에 있어서의 캐비티(56a)의 고안 방식을 나타낸다.
본 실시 형태에서는 단일의 캐비티(56a) 내에 단일의 입자(60)가 포함된다. 캐비티(56a)는 입자(60)가 이동할 수 없는 단위를 하나라고 생각한다. 따라서, 도 23의 (a)에 나타낸 예에서는, 2개의 캐비티(60a)에 각각 입자(60)가 포함되어 있다. 또한, 도 23의 (b)에 나타낸 예에서는 3개의 캐비티(60a)에 각각 입자(60)가 포함되어 있다. 즉, 단일의 캐비티(56a) 내에 단일의 입자(60)가 포함되어 있게 된다.
상술한 실시 형태에 있어서, 제1 확산 성분(66b) 및 제2 확산 성분(67b)은 구체인 예를 나타냈지만, 이 예에 한정할 필요는 없다. 제1 확산 성분(66b) 및 제2 확산 성분(67b)은 회전 타원체, 입방체, 직방체, 뿔체, 원통체 등의 외경을 갖도록 해도 된다.
제1 확산 성분(66b) 및 제2 확산 성분(67b)이 회전 타원체, 입방체, 직방체, 뿔체, 원통체 등의 형상인 경우, 직경이란, 면적 원 상당 직경(Heywood 직경)을 의미한다. 면적 원 상당 직경 d는 이하의 식으로부터 구해진다.
d＝(4×S/π)1/2
단,
d는 면적 원 상당 직경,
S는 확산 성분 단면의 투과형 전자 현미경(TEM:Transmission Electron Microscope)상으로부터 취득되는 면적
이다.
또한, 입자(60)의 직경은 30㎛ 내지 200㎛가 바람직하다. 입자(60)의 경우도 형상이 구가 아닌 경우, 상술한 식으로부터 면적 원 상당 직경 d를 구한다.
직경은 현미경 사진 또는 주사형 전자 현미경(SEM:Scanning Electron Microscope)상으로부터 취득한다.
또한, 본 실시 형태에서 반사율, 반사율 스펙트럼, 투과율, 투과율 스펙트럼은 마이크로톰으로 절편을 제작하고, 현미 분광법으로 측정한다. 그리고, 본 실시 형태에서 투명이란, 가시광 영역의 어느 파장에서의 투과율이 반사율을 상회하고 있는 것을 말한다.
또한, 입자(60)의 제1 부분(61), 제2 부분(62)에 대하여, 비가시광의 파장의 반사율 또는 반사율 스펙트럼, 혹은 비가시광의 파장의 투과율 또는 투과율 스펙트럼이 상이하다는 것은, 1％ 이상 상이한 경우를 말한다.
또한, 입자의 화상을 미리 정해진 합격 기준과 비교하는 경우의 합격 기준이란, 예를 들어 입자 직경, 입도 분포(어느 기간에 있어서의 복수의 입자를 측정하여 계산됨), 소정의 파장에 있어서의 투과율, 투과율 스펙트럼, 소정의 파장에 있어서의 반사율, 반사율 스펙트럼, 그것들의 분포(어느 기간에 있어서의 복수의 입자를 측정하여 계산됨) 등이다.
또한, 제1 영역과 제2 영역의 비율은 마이크로 채널법을 사용하여, 마이크로칩 위에서 관찰했을 때의 제1 영역과 제2 영역의 계면이 깊이 방향으로 형성되는 화상으로부터 측정한다.
이상, 본 실시 형태의 입자(60)의 일례에 의하면, 비유전율이 상이한 제1 부분(61)과 제2 부분(62)을 포함하고, 제1 부분(61)과 제2 부분(62)은 비가시광의 파장의 반사율 또는 반사율 스펙트럼, 혹은 비가시광의 파장의 투과율 또는 투과율 스펙트럼이 상이하므로, 광학 시트(50)나 스크린(40)에 사용하는 데 있어서, 스페클을 충분히 저감시키는 것이 가능하며, 또한 색 변화에 수반한 화질의 열화를 효과적으로 회피하는 것이 가능해진다. 또한, 소정의 파장의 광에 대하여 상이한 반응이 되고, 입자(60)가 정상적으로 작동하고 있는 것을 확인하는 것이 가능해진다.
또한, 본 실시 형태의 입자(60)의 일례에 의하면, 소정의 파장은 자외선 대역 또는 적외선 대역이므로, 일반의 자외선 또는 적외선의 광원으로 대응하는 것이 가능해진다.
또한, 본 실시 형태의 입자(60)의 일례에 의하면, 제1 부분(61)과 제2 부분(62) 중 적어도 하나는 자외선으로 여기되고, 자외선, 가시광, 또는 적외선의 형광을 발하므로, 입자(60)의 작동을 용이하게 확인하는 것이 가능해진다.
또한, 본 실시 형태의 입자(60)의 일례에 의하면, 제1 부분(61)과 제2 부분(62) 중 적어도 하나는 가시광 또는 적외선으로 여기되고, 적외선의 형광을 발하므로, 입자(60)의 작동을 용이하게 확인하는 것이 가능해진다.
또한, 본 실시 형태의 입자(60)의 일례에 의하면, 제1 부분(61)과 제2 부분(62) 중 적어도 하나는 자외선으로 여기되고, 자외선, 가시광, 또는 적외선의 인광을 발하는 입자(60)의 작동을 용이하게 확인하는 것이 가능해진다.
또한, 본 실시 형태의 입자(60)의 일례에 의하면, 제1 부분(61)과 제2 부분(62) 중 적어도 하나는 가시광 또는 적외선으로 여기되고, 적외선의 인광을 발하므로, 입자(60)의 작동을 용이하게 확인하는 것이 가능해진다.
또한, 본 실시 형태의 입자(60)의 일례에 의하면, 제1 부분과 제2 부분은 가시광 영역에 있어서 단일 색 또는 투명하므로, 영상광을 포함하지 않는 스크린 고유의 반사색 또는 투과색을 변화시키지 않고, 확산 파면을 시간 변화시키는 것이 가능하다.
또한, 본 실시 형태의 광학 시트(50)의 일례에 의하면, 소정의 두께를 갖는 보유 지지부(56)와, 보유 지지부(56)에 형성된 캐비티(56a) 내에 수용되는 입자(60)를 갖는 입자층(55)을 구비하므로, 스크린(40)에 사용하는 데 있어서, 스페클을 충분히 저감시키는 것이 가능하며, 또한 색 변화에 수반한 화질의 열화를 효과적으로 회피하는 것이 가능해진다.
또한, 본 실시 형태의 광학 시트(50)의 일례에 의하면, 입자층(55)을 사이에 끼운 기재(51, 52)를 구비하므로, 광학 시트(50)의 강성을 강하게 하는 것이 가능해진다.
또한, 본 실시 형태의 스크린(40)의 일례에 의하면, 광학 시트(50)와, 전압을 인가됨으로써, 입자층(55)의 입자(60)를 구동하기 위한 전기장을 형성하는 전극(41, 42)을 구비하므로, 전극(41, 42)에 의해 형성되는 전기장에 따라, 비유전율이 상이한 제1 부분(61)과 제2 부분(62)을 포함하는 입자(60)를 정확하게 동작시키는 것이 가능해진다. 그리고, 입자(60)가 동작함으로써, 스크린(40)의 확산 특성이 경시적으로 변화되고, 스페클을 충분히 저감시키는 것이 가능하며, 또한 색 변화에 수반한 화질의 열화를 효과적으로 회피하는 것이 가능해진다.
또한, 본 실시 형태의 스크린(40)의 일례에 의하면, 자외선 대역을 흡수 또는 반사하는 광학층을 가지므로, 옥외에서 사용할 때에 입자(60)가 여기되어 형광 또는 인광이 보여 버리는 것을 억제하는 것이 가능해진다.
또한, 본 실시 형태의 표시 장치(10)의 일례에 의하면, 스크린(40)과, 스크린(40)에 코히렌트광을 조사하는 프로젝터(20)를 구비하므로, 프로젝터(20)로부터 조사된 코히렌트광의 스페클을 충분히 저감시키는 것이 가능하며, 또한 색 변화에 수반한 화질의 열화를 효과적으로 회피하는 것이 가능해진다.
또한, 본 실시 형태의 표시 장치(10)의 일례에 의하면, 스크린(40)의 전극(41, 42)에 전압을 인가하는 전력원(30)과, 전력원(30)으로부터 전극(41, 42)에 인가되는 인가 전압을 제어하는 제어 장치(35)를 더 구비하고, 제어 장치(35)는 입자층(55)에서 입자(60)를 동작시키도록, 전력원(30)의 인가 전압을 제어하므로, 입자(60)를 더 정확하게 동작시킬 수 있고, 스페클을 더 충분히 저감시키는 것이 가능해진다.
또한, 본 실시 형태의 표시 장치(10)의 일례에 의하면, 제어 장치(35)는 180° 미만의 각도 범위 내에서 입자(60)를 반복해서 회전시키도록, 전력원(30)의 인가 전압을 제어하므로, 제1 부분(61) 및 제2 부분(62) 중 적어도 한쪽을 선택하고, 정확하게 관찰자측에 위치시키는 것이 가능해진다.
또한, 본 실시 형태의 표시 장치(10)의 일례에 의하면, 제어 장치(35)는 스크린(40)의 법선 방향을 따라 관찰자측으로부터 제1 부분(61)이 제2 부분(62)의 적어도 일부를 덮도록, 전력원(30)의 인가 전압에 의해, 입자(60)의 방향 및 위치 중 적어도 한쪽을 제어하므로, 제1 부분(61)과 제2 부분(62)이 엄밀하게 동일 색이 아닌 경우에 있어서도, 입자(60)를 동작시키면서 화상을 표시하고 있는 동안, 스크린(40)의 색감이 변화되는 것을 효과적으로 감지되기 어렵게 하는 것이 가능해진다.
또한, 본 실시 형태의 입자 검사 장치(80)의 일례에 의하면, 입자(60)를 관찰하는 현미경(82)과, 입자(60)를 조명하는 광원(83, 84)과, 현미경(82)에 의해 관찰된 화상을 촬상하는 촬상부(85)와, 촬상부(85)가 촬상한 입자(60)의 화상을 미리 정해진 합격 기준과 비교하는 제어부(81)를 구비하므로, 입자(60)를 정확하게 검사하는 것이 가능해진다.
또한, 본 실시 형태의 입자 제조 장치(70)의 일례에 의하면, 입자(60)의 제1 부분(61)을 형성하는 제1 재료(61a)를 저류하는 제1 저류부(71)와, 입자(60)의 제2 부분(62)을 형성하는 제2 재료(62a)를 저류하는 제2 저류부(72)와, 액체 또는 기체의 캐리어(63a)를 저류하는 캐리어 저류부(73)와, 제1 저류부(71), 제2 저류부(72) 및 캐리어 저류부(73)에 각각 연결되고, 제1 재료(61a), 제2 재료(62a), 제1 재료(61a) 및 제2 재료(62a)로 형성된 입자(60), 그리고 캐리어(63a)가 흐르는 유로(74)와, 입자(60)를 경화시키는 경화부(78)와, 유로(74)를 분기하는 분기부(75)와, 분기부(75)에 의해 분기된 한쪽에 연결되는 배출부(76)와, 분기부(75)에 의해 분기된 다른 쪽에 연결되는 폐기부(77)와, 입자 검사 장치(80)를 구비하고, 제어부(81)는 촬상부(85)가 촬상한 입자(60)의 화상이 미리 정해진 합격 기준을 만족시키고 있는 경우, 경화부(78)에서 입자(60)를 경화한 후, 분기부(75)를 입자(60)가 배출부(76)로부터 배출되도록 제어하고, 촬상부(85)가 촬상한 입자(60)의 화상이 미리 정해진 합격 기준을 만족시키고 있지 않은 경우, 분기부(75)를 입자(60)가 폐기부(77)로부터 폐기되도록 제어하므로, 입자(60)를 정확하게 제조하는 것이 가능해진다.
또한, 본 실시 형태의 입자 제조 장치(70)의 일례에 의하면, 제어부(81)는 촬상부(85)가 촬상한 입자(60)의 화상이 미리 정해진 합격 기준을 만족시키고 있지 않은 경우, 제1 저류부(71)로부터 유출시키는 제1 재료(61a)의 유량 또는 제2 저류부(72)로부터 유출시키는 제2 재료(62a)의 유량 중 적어도 하나를 제어하므로, 신속히 피드백하여 낭비를 적게 하는 것이 가능해진다.
또한, 본 실시 형태의 입자 검사 방법의 일례에 의하면, 입자(60)를 조명하는 스텝과, 입자(60)의 화상을 촬상하는 스텝과, 촬상된 입자(60)의 화상과 미리 정해진 합격 기준과 비교하는 스텝을 가지므로, 입자(60)를 정확하게 검사하는 것이 가능해진다.
또한, 본 실시 형태의 입자 제조 방법의 일례에 의하면, 소정량의 제1 부분(61)을 형성하는 제1 재료(61a)와 제2 부분(62)을 형성하는 제2 재료(62a)를 유로에 흘리는 스텝과, 소정량의 캐리어(63a)를 유로(74)에 흘리고, 제1 재료(61a)와 제2 재료(62a)를 포함하는 2상류를 소정의 길이로 절취하는 스텝과, 입자 검사 방법을 실행하는 스텝과, 입자(60)가 미리 정해진 합격 기준을 만족시키고 있는 경우, 입자(60)를 경화시킨 후, 배출하는 스텝과, 입자(60)가 미리 정해진 합격 기준을 만족시키고 있지 않은 경우, 입자(60)를 경화시키지 않고, 폐기하는 스텝을 가지므로, 입자(60)를 정확하게 제조하는 것이 가능해진다.
또한, 본 실시 형태의 입자 제조 방법의 일례에 의하면, 입자(60)가 미리 정해진 합격 기준을 만족시키고 있지 않은 경우, 제1 재료(61a)의 유량 또는 제2 재료(62a)의 유량 중 적어도 하나를 제어하므로, 신속히 피드백하여 낭비를 적게 하는 것이 가능해진다.
또한, 본 실시 형태의 스크린 제조 방법의 일례에 의하면, 입자 제조 방법으로 형성된 입자(60)를 분산시킨 잉크를 시트화하는 스텝과, 시트를 액체에 침지시키고 입자(60)의 주위에 캐비티(56a)가 형성되어 입자층(55)이 제조되는 스텝과, 입자층(55)이 기재(51, 52) 사이에 끼워져 광학 시트(50)가 제조되는 스텝과, 광학 시트(50)에 전기장을 형성하는 전극(41, 42)을 설치하여 스크린(40)을 제조하는 스텝을 가지므로, 스크린(40)을 정확하게 제조하는 것이 가능해진다.
또한, 본 실시 형태의 스크린 검사 방법의 일례에 의하면, 스크린 제조 방법으로 제조된 스크린(40)에 대하여, 전계의 방향을 규칙적으로 반전시켜 입자(60)를 반전시키는 스텝과, 스크린(40)을 조명하는 스텝과, 광학 디바이스에서 스크린(40)의 반사율 또는 투과율을 측정하는 스텝과, 측정된 스크린(40)의 반사율 또는 투과율을 미리 정한 합격 기준과 비교하는 스텝을 가지므로, 스크린(40)을 정확하게 검사하는 것이 가능해진다.
또한, 본 실시 형태의 입자(60)의 일례에 의하면, 비유전율이 상이한 제1 부분(61)과 제2 부분(62)을 포함하고, 제1 부분(61)과 제2 부분(62) 중 적어도 하나는 자외선으로 여기되고, 자외선, 가시광, 또는 적외선의 형광을 발하므로, 입자(60)의 작동을 용이하게 확인하는 것이 가능해진다.
또한, 본 실시 형태의 입자(60)의 일례에 의하면, 비유전율이 상이한 제1 부분(61)과 제2 부분(62)을 포함하고, 제1 부분(61)과 제2 부분(62) 중 적어도 하나는 가시광 또는 적외선으로 여기되고, 적외선의 형광을 발하므로, 입자(60)의 작동을 용이하게 확인하는 것이 가능해진다.
또한, 본 실시 형태의 입자(60)의 일례에 의하면, 비유전율이 상이한 제1 부분(61)과 제2 부분(62)을 포함하고, 제1 부분(61)과 제2 부분(62) 중 적어도 하나는 자외선으로 여기되고, 자외선, 가시광, 또는 적외선의 인광을 발하므로, 입자(60)의 작동을 용이하게 확인하는 것이 가능해진다.
또한, 본 실시 형태의 입자(60)의 일례에 의하면, 비유전율이 상이한 제1 부분(61)과 제2 부분(62)을 포함하고, 제1 부분(61)과 제2 부분(62) 중 적어도 하나는 가시광 또는 적외선으로 여기되고, 적외선의 인광을 발하므로, 입자(60)의 작동을 용이하게 확인하는 것이 가능해진다.
또한, 본 실시 형태에서는 몇 가지의 실시예에 기초하여 설명했지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되지 않고 다양한 조합 또는 변형이 가능하다.
10 : 표시 장치
20 : 프로젝터
21 : 코히렌트 광원
30 : 전력원
35 : 제어 장치
40 : 스크린
41 : 제1 전극
42 : 제2 전극
46 : 제1 커버층
47 : 제2 커버층
50 : 광학 시트
51 : 제1 기재
52 : 제2 기재
55 : 입자층
56 : 보유 지지부
56a : 캐비티
57 : 액체
60 : 입자
61 : 제1 부분
66a : 제1 주부
66b : 제1 확산 성분
62 : 제2 부분
67a : 제2 주부
67b : 제2 확산 성분
70 : 입자 제조 장치
71 : 제1 저류부
72 : 제2 저류부
73 : 캐리어 저류부
74 : 유로
75 : 분기부
76 : 배출부
77 : 폐기부
78 : 경화부
80 : 입자 검사 장치
81 : 제어부
82 : 현미경
83 : 반사 광원
84 : 투과 광원
85 : 촬상부
20 : 프로젝터
21 : 코히렌트 광원
30 : 전력원
35 : 제어 장치
40 : 스크린
41 : 제1 전극
42 : 제2 전극
46 : 제1 커버층
47 : 제2 커버층
50 : 광학 시트
51 : 제1 기재
52 : 제2 기재
55 : 입자층
56 : 보유 지지부
56a : 캐비티
57 : 액체
60 : 입자
61 : 제1 부분
66a : 제1 주부
66b : 제1 확산 성분
62 : 제2 부분
67a : 제2 주부
67b : 제2 확산 성분
70 : 입자 제조 장치
71 : 제1 저류부
72 : 제2 저류부
73 : 캐리어 저류부
74 : 유로
75 : 분기부
76 : 배출부
77 : 폐기부
78 : 경화부
80 : 입자 검사 장치
81 : 제어부
82 : 현미경
83 : 반사 광원
84 : 투과 광원
85 : 촬상부
Claims (27)
- 비유전율이 상이한 제1 부분과 제2 부분을 포함하고,
상기 제1 부분과 상기 제2 부분은,
비가시광의 파장의 반사율 또는 반사율 스펙트럼, 혹은 비가시광의 파장의 투과율 또는 투과율 스펙트럼이 상이한, 입자. - 제1항에 있어서, 상기 소정의 파장은 자외선 대역 또는 적외선 대역인, 입자.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 부분과 상기 제2 부분 중 적어도 하나는,
자외선으로 여기되고,
자외선, 가시광, 또는 적외선의 형광을 발하는, 입자. - 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 부분과 상기 제2 부분 중 적어도 하나는,
가시광 또는 적외선으로 여기되고,
적외선의 형광을 발하는, 입자. - 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 부분과 상기 제2 부분 중 적어도 하나는,
자외선으로 여기되고,
자외선, 가시광, 또는 적외선의 인광을 발하는, 입자. - 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 부분과 상기 제2 부분 중 적어도 하나는,
가시광 또는 적외선으로 여기되고,
적외선의 인광을 발하는, 입자. - 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 부분과 상기 제2 부분은 가시광 영역에 있어서 단일 색 또는 투명한, 입자.
- 소정의 두께를 갖는 보유 지지부와,
상기 보유 지지부에 형성된 캐비티 내에 수용되는 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 기재된 입자
를 갖는 입자층을 구비하는, 광학 시트. - 제8항에 있어서, 상기 입자층을 사이에 끼운 기재를 구비하는, 광학 시트.
- 제8항 또는 제9항에 기재된 광학 시트와,
전압이 인가됨으로써, 상기 입자층의 상기 입자를 구동하기 위한 전기장을 형성하는 전극
을 구비하는, 스크린. - 제10항에 있어서, 자외선 대역을 흡수 또는 반사하는 광학층을 갖는, 스크린.
- 제10항 또는 제11항에 기재된 스크린과,
상기 스크린에 코히렌트광을 조사하는 프로젝터
를 구비하는, 표시 장치. - 제12항에 있어서, 상기 스크린의 상기 전극에 전압을 인가하는 전력원과,
상기 전력원으로부터 상기 전극에 인가되는 인가 전압을 제어하는 제어 장치
를 더 구비하고,
상기 제어 장치는 상기 입자층에서 상기 입자를 동작시키도록, 상기 전력원의 인가 전압을 제어하는, 표시 장치. - 제13항에 있어서, 상기 제어 장치는 180° 미만의 각도 범위 내에서 상기 입자를 반복해서 회전시키도록, 상기 전력원의 인가 전압을 제어하는, 표시 장치.
- 제13항 또는 제14항에 있어서, 상기 제어 장치는 상기 스크린의 법선 방향을 따라 관찰자측으로부터 상기 제1 부분이 상기 제2 부분의 적어도 일부를 덮도록, 상기 전력원의 인가 전압에 의해, 상기 입자의 방향 및 위치 중 적어도 한쪽을 제어하는, 표시 장치.
- 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 기재된 입자를 관찰하는 현미경과,
상기 입자를 조명하는 광원과,
상기 현미경에 의해 관찰된 화상을 촬상하는 촬상부와,
상기 촬상부가 촬상한 상기 입자의 화상을 미리 정해진 합격 기준과 비교하는 제어부
를 구비하는, 입자 검사 장치. - 상기 입자의 상기 제1 부분을 형성하는 제1 재료를 저류하는 제1 저류부와,
상기 입자의 제2 부분을 형성하는 제2 재료를 저류하는 제2 저류부와,
액체 또는 기체의 캐리어를 저류하는 캐리어 저류부와,
상기 제1 저류부, 상기 제2 저류부 및 상기 캐리어 저류부에 각각 연결되고, 상기 제1 재료, 상기 제2 재료, 상기 제1 재료 및 상기 제2 재료로 형성된 상기 입자, 그리고 상기 캐리어가 흐르는 유로와,
상기 입자를 경화시키는 경화부와,
상기 유로를 분기하는 분기부와,
상기 분기부에 의해 분기된 한쪽에 연결되는 배출부와,
상기 분기부에 의해 분기된 다른 쪽에 연결되는 폐기부와,
제16항에 기재된 입자 검사 장치
를 구비하고,
상기 제어부는,
상기 촬상부가 촬상한 상기 입자의 화상이 미리 정해진 합격 기준을 만족시키고 있는 경우, 상기 경화부에서 상기 입자를 경화한 후, 상기 분기부를 상기 입자가 상기 배출부로부터 배출되도록 제어하고,
상기 촬상부가 촬상한 상기 입자의 화상이 미리 정해진 합격 기준을 만족시키고 있지 않은 경우, 상기 분기부를 상기 입자가 상기 폐기부로부터 폐기되도록 제어하는, 입자 제조 장치. - 제17항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 촬상부가 촬상한 상기 입자의 화상이 미리 정해진 합격 기준을 만족시키고 있지 않은 경우, 상기 제1 저류부로부터 유출시키는 상기 제1 재료의 유량 또는 상기 제2 저류부로부터 유출시키는 상기 제2 재료의 유량 중 적어도 하나를 제어하는, 입자 제조 장치. - 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 기재된 입자를 조명하는 스텝과,
상기 입자의 화상을 촬상하는 스텝과,
촬상된 상기 입자의 화상과 미리 정해진 합격 기준과 비교하는 스텝을 갖는, 입자 검사 방법. - 소정량의 상기 제1 부분을 형성하는 제1 재료와 상기 제2 부분을 형성하는 제2 재료를 유로에 흘리는 스텝과,
소정량의 캐리어를 상기 유로에 흘리고, 상기 제1 재료와 상기 제2 재료를 포함하는 2상류를 소정의 길이로 절취하는 스텝과,
제19항에 기재된 입자 검사 방법을 실행하는 스텝과,
상기 입자가 미리 정해진 합격 기준을 만족시키고 있는 경우, 상기 입자를 경화시킨 후, 배출하는 스텝과,
상기 입자가 미리 정해진 합격 기준을 만족시키고 있지 않은 경우, 상기 입자를 경화시키지 않고, 폐기하는 스텝
을 갖는, 입자 제조 방법. - 제20항에 있어서, 상기 입자가 미리 정해진 합격 기준을 만족시키고 있지 않은 경우, 상기 제1 재료의 유량 또는 상기 제2 재료의 유량 중 적어도 하나를 제어하는, 입자 제조 방법.
- 제20항 또는 제21항에 기재된 입자 제조 방법으로 형성된 입자를 분산시킨 잉크를 시트화하는 스텝과,
상기 시트를 액체에 침지시키고 상기 입자의 주위에 캐비티가 형성되어 입자층이 제조되는 스텝과,
상기 입자층이 기재 사이에 끼워져 광학 시트가 제조되는 스텝과,
상기 광학 시트에 전기장을 형성하는 전극을 설치하여 스크린을 제조하는 스텝
을 갖는, 스크린 제조 방법. - 제22항에 기재된 스크린 제조 방법으로 제조된 스크린에 대하여, 전계의 방향을 규칙적으로 반전시켜 상기 입자를 반전시키는 스텝과,
상기 스크린을 조명하는 스텝과,
광학 디바이스에서 상기 스크린의 반사율 또는 투과율을 측정하는 스텝과,
측정된 상기 스크린의 반사율 또는 투과율을 미리 정한 합격 기준과 비교하는 스텝
을 갖는, 스크린 검사 방법. - 비유전율이 상이한 제1 부분과 제2 부분을 포함하고,
상기 제1 부분과 상기 제2 부분 중 적어도 하나는,
자외선으로 여기되고,
자외선, 가시광, 또는 적외선의 형광을 발하는, 입자. - 비유전율이 상이한 제1 부분과 제2 부분을 포함하고,
상기 제1 부분과 상기 제2 부분 중 적어도 하나는,
가시광 또는 적외선으로 여기되고,
적외선의 형광을 발하는, 입자. - 비유전율이 상이한 제1 부분과 제2 부분을 포함하고,
상기 제1 부분과 상기 제2 부분 중 적어도 하나는,
자외선으로 여기되고,
자외선, 가시광, 또는 적외선의 인광을 발하는, 입자. - 비유전율이 상이한 제1 부분과 제2 부분을 포함하고,
상기 제1 부분과 상기 제2 부분 중 적어도 하나는,
가시광 또는 적외선으로 여기되고,
적외선의 인광을 발하는, 입자.
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|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|---|
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