マイクロレンズアレイと微小光線走査機構を用いた薄型立体表示デバイス

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13355010
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 下山 勲 東京大学, 大学院・情報理工学研究科, 教授 (60154332)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 星野 一憲 東京大学, 大学院・情報理工学系研究科, 特別研究員 ; 安田 隆 九州工業大学, 大学院・生命体工学研究科, 助教授 (80270883) ; 松本 潔 , 助教授 (10282675)
• Keywords: 立体画像表示装置 / マイクロミラー / 静電アクチュエータ / MEMS

Research Abstract

本研究では3次元立体画像表示装置の実現を目的とし,その構成要素となる高精細ディスプレイとマイクロミラー構造のそれぞれについて研究を行った.
精細ディスプレイについては,マイクロマシン(MEMS)構造上に有機ELを用いて発光素子を形成し,それをマイクロ静電アクチュエータによって振動させることで見かけ上の解像度を上げることができる.有機EL素子は真空蒸着によって成膜することができるため,凹凸のある構造の上でも比較的簡単に光源を形成することができる.本研究ではマイクロ構造上に有機ELを形成するためのプロセスを二つ提案し,それぞれについて実際に製作した後評価を行なった.まず1つ目は,マイクロ加工によって構造部分を完全に製作した後,その上にシャドウマスクを用いて有機EL発光素子を形成する方法である.この方法では有機EL素子を正確に位置決めすることは難しいものの,エッチャントの選択性などを考慮する必要がないため,画素のサイズが十分に大きければ実現可能であった.2つ目の方法として,マイクロ構造を形成するプロセス中に有機ELの電極を組み込む方法を提案した.こちらはプロセスが複雑になるものの,フォトリソグラフィを用いて発光部分を決めるため,正確な位置決めができ微小画素を実現することができた.
一方,マイクロミラー構造は表裏共にミラーとしたものをアレイ状に配列し,各ミラーとそれに隣接したミラーを二枚一組として用いる.マイクロミラーの振動方法によって二眼式・多眼式の切り替えが容易に可能となり,これと前述した高精細ディスプレイとを組み合わせることで,高精細な多眼式立体ディスプレイが製作可能となる.

Research Products

• [Publications] Kazzunori Hoshino, Koichi Yamada, Kiyoshi Matsumoto, Isao Shimoyama: "A Diffraction-limited-resolution Full-color Display with a 10-μm-square Visual Field"Proceedings of the 16th IEEE International Conference on Micro Electro Mechanical Systems, Kyoto, Japan. 283-286 (2003)
• [Publications] M.Motoyama, K.Hoshino, K.Matsumoto, I.Shimoyama: "Electro-Statically Actuated Light Emitting Device Using OLED"The 12th International Conference on Solid-State Sensors and Actuators 2003. Vol.2. 1506-1509 (2003)