[發明專利]用于集成成像3D顯示的組合微透鏡陣列及其制作方法

有效

• 申請號: 201310014861.0
• 申請日: 2013-01-16
• 公開（公告）號: CN103064136A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 周雄圖;張永愛;郭太良;姚劍敏;林志賢;胡海龍;葉蕓;李福山;胡利勤;曾祥耀
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: G02B3/00
• 分類號: G02B3/00;G02B27/22;G03F7/00
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學俊

1.一種用于集成成像3D顯示的組合微透鏡陣列，其特征在于，包括：

一基板；

一小孔光柵，設置于所述基板的一表面，所述小孔光柵是一帶有鏤空小孔陣列的不透明金屬或光刻膠；以及

一微透鏡陣列，設置于所述基板含有所述小孔光柵的一面，所述微透鏡陣列由與所述小孔光柵的小孔陣列一一對應的透鏡單元組成，且所述透鏡單元位于所述對應的小孔陣列中。

2.根據權利要求1所述的用于集成成像3D顯示的組合微透鏡陣列，其特征在于：所述基板是透明玻璃、透明有機材料或透明聚合物材料。

3.根據權利要求1所述的用于集成成像3D顯示的組合微透鏡陣列，其特征在于：所述小孔陣列小孔與微透鏡陣列透鏡單元的形狀一致、大小相等，且中心一一對齊；其中微透鏡陣列用于集成成像3D顯示中微單元圖像獲取和重構，小孔陣列的不透光部分用于降低或消除單一微透鏡陣列由于微透鏡單元之間間隙透過光線的干擾以及微透鏡單元之間造成的圖像串擾。

4.根據權利要求1所述的用于集成成像3D顯示的組合微透鏡陣列，其特征在于：所述小孔陣列小孔與微透鏡陣列透鏡單元的形狀為圓形或正多邊形。

5.一種用于集成成像3D顯示的組合微透鏡陣列的制作方法，其特征在于，包含以下步驟：

S11：提供一基板并采用光刻、刻蝕或絲網印刷在其一表面制作一小孔光柵；

S12：在所述基板設置有所述小孔光柵的一面均勻涂覆一層透明負光刻膠；

S13：采用背曝光方式，從所述基板未設置所述小孔光柵的一面進行曝光并顯影；所述光刻膠被所述小孔光柵阻擋的部分將被顯影液去除，留下未被所述小孔光柵阻擋的光刻膠柱狀圖案陣列；

S14：采用光刻膠熱熔法使所述光刻膠柱狀圖案陣列熔化變形，形成光刻膠微透鏡陣列，從而得到所述的組合微透鏡陣列。

6.根據權利要求5所述的用于集成成像3D顯示的組合微透鏡陣列的制作方法，其特征在于：所述小孔光柵是一帶有鏤空小孔陣列的不透明金屬或光刻膠；所述微透鏡陣列由與所述小孔光柵的小孔陣列一一對應的透鏡單元組成。

7.一種用于集成成像3D顯示的組合微透鏡陣列的制作方法，其特征在于，包含以下步驟：

S21：提供兩片基板并采用光刻、刻蝕或絲網印刷分別在其一表面制作一小孔光柵；

S22：取所述步驟S21中制備的其中一片基板并在其設置有所述小孔光柵的一面均勻涂覆一層透明負光刻膠；

S23：采用背曝光方式，從所述步驟S22中制備的含小孔光柵的基板未設置有小孔光柵的一面進行曝光并顯影，所述光刻膠被所述小孔光柵阻擋的部分將被顯影液去除，留下未被所述小孔光柵阻擋的光刻膠柱狀圖案陣列；

S24：取所述步驟S23中制備的含光刻膠柱狀圖案陣列的基板，采用光刻膠熱熔法使所述光刻膠柱狀圖案陣列熔化變形，形成光刻膠微透鏡陣列；

S25：取所述步驟S24中制備的含光刻膠微透鏡陣列的基板，并使用硅橡膠制作所述光刻膠微透鏡陣列的硅橡膠負模板；

S26：利用所述硅橡膠負模板，采用熱壓印或紫外壓印在所述步驟S21中制備的另一片設置有小孔光柵的基板上制作一透明有機材料微透鏡陣列，從而得到所述的組合微透鏡陣列。

8.根據權利要求7所述的用于集成成像3D顯示的組合微透鏡陣列的制作方法，其特征在于：所述小孔光柵是一帶有鏤空小孔陣列的不透明金屬或光刻膠；所述微透鏡陣列由與所述小孔光柵的小孔陣列一一對應的透鏡單元組成。

9.根據權利要求7所述的用于集成成像3D顯示的組合微透鏡陣列的制作方法，其特征在于：所述步驟S25的具體步驟為：

S251：按所述硅橡膠所需比例制備單體和交聯劑的混合物；

S252：將所述含光刻膠微透鏡陣列的基板放置于一容器中，倒入所述混合物并靜置；

S253：待所述混合物起泡全部消除后將該容器放入烘箱，待所述混合物完全固化后取出；

S254：將所述混合物與所述含光刻膠微透鏡陣列的基板分離，并切割所述混合物形成所述的硅橡膠負模板。

10.根據權利要求7所述的用于集成成像3D顯示的組合微透鏡陣列的制作方法，其特征在于：所述步驟S26的具體步驟為：

S261：將所述硅橡膠負模板放置于密封容器中進行抽真空，使其具有負壓；

S262：在所述步驟S21中制備的另一片設置有小孔光柵的基板含有所述小孔光柵的一面均勻涂覆一層透明有機材料；

S263：把所述具有負壓的硅橡膠負模板放置于所述透明有機材料上并使其中心與所述小孔光柵的小孔中心一一對齊，并且使所述硅橡膠負模板與所述小孔光柵相接觸；

S264：由于所述硅橡膠負模板具有負壓，所述透明有機材料在負壓力和毛細力的共同作用下將形成與所述硅橡膠負模板相對應的透明有機材料微透鏡陣列；

S265：采用冷卻固化或紫外固化的方式使所述透明有機材料微透鏡陣列固化；

S266：將所述硅橡膠負模板與所述透明有機材料微透鏡陣列分離。