專利名稱：微透鏡陣列的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種柱狀微透鏡陣列的制備方法，尤其涉及一種可以避免
uv膠固化時收縮導(dǎo)致微透鏡陣列精度降低的微透鏡陣列制備方法。
背景技術(shù)：
在立體顯示技術(shù)中，尤其是棵眼立體顯示技術(shù)中，微透鏡陣列的使用越 來越廣泛，微透鏡陣列的生產(chǎn)工藝也日趨成熟和多樣，尤其是采用uv固 化膠(紫外光照射固化膠)生產(chǎn)微透鏡陣列的工藝越來越受到關(guān)注和發(fā)展。
uv固化膠粘劑是由預(yù)聚物，活性單體，光引發(fā)劑等主成分配以穩(wěn)定劑、流 平劑等助劑組成。其在適當(dāng)波長的uv光照射下，光引發(fā)劑迅速生成自由基
或離子，引發(fā)預(yù)聚物和活性單體聚合交聯(lián)成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，從而完成與被粘材料
的粘接。由于使用uv固化技術(shù)，提高了施工的生產(chǎn)效率，防止了溶劑揮發(fā)
所造成的污染，縮短了固化時間，節(jié)約了能源，降低了成本，特別適用于熱
敏性基材的粘合，這些優(yōu)點使其獲得了快速發(fā)展并賦予U V固化膠粘劑強大
的竟?fàn)幜Α?br> 采用uv固化膠材料制作柱狀微透鏡陣列，由于其加工簡單，光透過率
高，熱膨脹系數(shù)小，加工精度高，容易加工成膜材且方便運輸?shù)葍?yōu)點而得到 廣泛的應(yīng)用。在微凹形陣列模具上可制備微凸透鏡陣列，在微凸形陣列模具 上可制備微凹透鏡陣列，下面對現(xiàn)有技術(shù)中制作微凹透鏡陣列的方法進(jìn)行詳 細(xì)說明。制備中采用的微凸形陣列模具的材質(zhì)可以為金屬(銅、鐵、錫等)，
也可以是uv固化膠材料(環(huán)氧樹脂、聚酯、聚氨酯等)，或者有機聚合物(聚
曱基丙烯酸曱酯、聚乙烯醇、聚苯乙烯等)，由于有機聚合物材料具有較高 的熱膨脹性，受環(huán)境溫度影響很大，在制備高精度柱狀微凹透鏡陣列時不能 采用。
如杲柱狀微凸形陣列模具為uv固化膠材料制成，為防止其表面殘留基 團(tuán)與用來制作柱狀微凹透鏡陣列的uv固化膠固化過程中產(chǎn)生交聯(lián)而導(dǎo)致不能脫模，必須在柱狀微凸形陣列模具表面制作隔離膜，由于uv固化膠材 料不耐高溫，可以選擇濺射鍍膜方法在柱狀微凸形陣列模具表面鍍金屬膜
(如鎳、鉻)或介質(zhì)膜(如錫錮氧化物ITO、鈦氧化物TixOy及二氧化硅 Si02)，膜厚小于80nm，也可以釆用化學(xué)接肢方法屏蔽掉表面活性基團(tuán)。 制備方法包括如下步驟
步驟一在模具上涂布UV固化膠。將UV固化膠涂布于柱狀微凸形陣 列模具上，在UV固化膠上面覆蓋一層PET (聚對苯二曱基乙酸酯)材料或 玻璃等基底材料，通過調(diào)整好間距的輥壓機或覆膜機滾壓平整，多余膠量被
自然流平。涂布完成后的結(jié)構(gòu)圖如圖1所示，其中附圖標(biāo)記1為柱狀微凸形 陣列模具；附圖標(biāo)記2為隔離膜；附圖標(biāo)記3為UV固化膠；附圖標(biāo)記4為 基底材料。
步驟二紫外光固化。將涂布完成的微凸形陣列模具放置在無氧環(huán)境中， 如氮氣環(huán)境等，用紫外燈照射使UV固化膠固化。固化后的結(jié)構(gòu)如圖2所示。
步驟三剝離?？梢匀斯冸x也可以機械剝離得到柱狀微凹透鏡陣列。 剝離后的結(jié)構(gòu)如圖3所示。
但是上述制備方法中，由于大部分UV固化膠在紫外固化過程中具有體 積收縮的特性，而且由于柱狀微凸形陣列模具是非平面的，通常制備出來的 微凹透鏡陣列用于制作液晶雙折射光柵，用在2D/3D切換立體顯示器中， 柱狀微凹透鏡陣列的拱高通常需要在150um左右，這就導(dǎo)致了 UV固化膠 在固化過程中的收縮是非均勻的，因此容易因為收縮而導(dǎo)致所得到的柱狀微 凹透鏡陣列與柱狀微凸形陣列模具不能吻合，也就不能獲得想要的微凹透鏡 陣列。圖4為固化后的局部區(qū)域的放大圖，由于UV固化膠于基底材料的黏 附性大于與柱狀微凸形陣列模具的黏附性，而產(chǎn)生了較大的收縮區(qū)域5，破 壞了原有的拱高與半徑。同樣，制作柱狀微凸透鏡陣列也可以采用上述類似 的方法，僅僅將微凸形陣列模具替換成微凹形陣列模具。
由于所制備的柱狀微凹透鏡陣列需要具備一定的硬度和折射率，因此 在UV固化膠材料的選擇或合成UV固化膠的方法和工藝選擇上受到很大限 制，折射率匹配但硬度較大的UV固化膠將不能被應(yīng)用，硬度越大，收縮的越厲害。如果采用幾種uv固化膠制成混合物，硬度可以降低，收縮可以減
小，但折射率將受到影響，導(dǎo)致柱狀微凹透鏡陣列的應(yīng)用達(dá)不到理想效果；
而且在制作UV固化月交混合物的時候還會造成成本的增加。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種不用增加成本，而且能獲得固化后與模具很 好吻合的柱狀微凸透鏡陣列或柱狀微凹透鏡陣列的柱狀微透鏡陣列制備方 法。
為了實現(xiàn)本發(fā)明的目的，采用如下技術(shù)方案 本發(fā)明提供一種微透鏡陣列的制備方法，包括如下步驟 步驟一在模具上涂布UV固化膠；
步驟二將所述涂布了 UV固化膠的模具放置在阻聚環(huán)境下進(jìn)行第一次 紫外光照射；
步驟三在無阻聚環(huán)境中進(jìn)行第二次紫外光照射； 步驟四剝離。
在所述步驟二和所述步驟三之間還可以包括覆蓋基底材料的步驟。 在所述步驟二和所述步驟三之間還可以包括涂平未固化的UV固化膠 的步驟。
所述UV固化膠可以為氧阻聚型UV固化膠。
所述模具可以為柱狀微凸行陣列模具，相應(yīng)的，所述微透鏡陣列為柱狀 微凹透鏡陣列。
所述模具可以為柱狀微凹行陣列模具，相應(yīng)的，所述微透鏡陣列為柱狀 微凸透鏡陣列。
本工藝采用二次紫外固化方法可以很好的解決具有較大硬度的UV固 化膠在制作柱狀微凹透鏡陣列時所發(fā)生的收縮問題，使得對成品UV固化膠 的選擇或配置UV固化膠的工藝和原材料無特殊要求，而且不受柱狀微透鏡 陣列拱高大小的限制。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中在模具上涂布UV固化膠后的結(jié)構(gòu)圖； 圖2為現(xiàn)有技術(shù)中經(jīng)過紫外光照射固化后的結(jié)構(gòu)圖；圖3為現(xiàn)有技術(shù)中將固化后的透鏡從模具上剝離后的結(jié)構(gòu)圖； 圖4為現(xiàn)有技術(shù)中經(jīng)過紫外光照射固化后的局部區(qū)域放大圖； 圖5為本發(fā)明制備透鏡陣列的流程圖； 圖6為本發(fā)明方案中第一次紫外光照射固化后的結(jié)構(gòu)圖； 圖7為本發(fā)明方案中的第二次紫外光照射固化后的結(jié)構(gòu)圖； 圖8為本發(fā)明方案中的第二次固化后的局部區(qū)域放大圖。
具體實施例方式
本發(fā)明的制備方法如下如圖5所示，本實施例同樣以采用柱狀微凸形陣 列模具制備柱狀微凹透鏡陣列為例進(jìn)行說明，包括如下步驟
步驟一在模具上涂布UV固化膠(本實施例中選用氧阻聚UV固化膠)。 利用UV固化膠輥涂設(shè)備進(jìn)行UV固化膠涂布并流平，可使UV固化膠比柱 狀微凸行陣列模具最高處高30um左右，這可以根據(jù)所需厚度靈活調(diào)整。
步驟二將涂布UV固化膠的模具放置在有氧環(huán)境下進(jìn)行第一次紫外光 照射?？刹捎?0瓦紫外燈進(jìn)行照射，照射距離50cm，照射時間小于l分鐘 (時間長短可以根據(jù)具體情況靈活設(shè)定)；由于兩個凸透鏡的連接處(收縮 區(qū)域)厚度最大，且為無氧環(huán)境，在此處的固化程度能達(dá)到80%，從此處開 始往上逐漸固化，但UV固化膠表面與氧氣接觸導(dǎo)致一定厚度內(nèi)不會固化， 由于兩個凸透鏡的連接處的UV固化膠發(fā)生固化后體積縮小，這時表面的未 固化UV固化膠會進(jìn)行補充、流平，經(jīng)過照射后的UV固化膠會在表面留有 厚度比較均一的一層未固化層。圖6所示為第一次照射后的結(jié)構(gòu)圖。
步驟三覆蓋基底材料壓平或使得沒有固化的UV固化膠流平(如果在 步驟二中能夠流平，就不需要釆取專門的去使沒有固化的UV固化膠流平這 個步驟)。在未固化的UV固化膠上面覆蓋PET或玻璃等基底材料，通過 調(diào)整好間距的輥壓機或覆膜機滾壓平整，多余膠量被擠出。也可以將UV涂 布后經(jīng)過間距合適的UV輥涂機使UV固化膠自然流平，以便下一步的固化， 因此，覆蓋基地材料也不是必須的。
步驟四在無氧環(huán)境中進(jìn)行第二次紫外光照射固化。由于未固化的UV 固化膠的厚度基本相同，此時UV固化膠在固化時收縮基本上是線性的，不 會出現(xiàn)不同部位收縮差別很大的情況。圖7所示為第二次紫外光照射固化后的結(jié)構(gòu)圖。圖8所示為固化后的局部區(qū)域放大圖，很明顯，收縮幅度明顯減 小。
步驟五剝離。可以人工剝離也可以機械剝離得到與模具基本吻合的柱 狀微凹透鏡陣列。
同樣，制作柱狀微凸透鏡陣列也可以采用上述類似的方法，僅僅將微凸 形陣列模具替換成微凹形陣列模具。
本發(fā)明中采用的UV固化膠顯然是氧阻聚UV固化膠，同樣我們可以采 用其它阻聚方式的UV固化膠，在相應(yīng)的阻聚和無阻聚環(huán)境下進(jìn)行兩次固 化，同樣可以達(dá)到相同的效果。
本工藝采用二次紫外光固化方法可以很好的解決具有較大硬度的UV 固化膠在制作柱狀微透鏡陣列時所發(fā)生的收縮現(xiàn)象，提高了表面平整度，使 得對成品UV固化膠的選擇或配置UV固化膠混合物的工藝和原材料無特殊 要求，而且不受柱狀微透鏡陣列拱高大的限制。
上述的具體實施方式
僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領(lǐng)域的技術(shù) 人員在本方法的啟示下，在不脫離本方法宗旨和權(quán)利要求所保護(hù)的范圍情況 下，還可以作出很多變形，這些均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種微透鏡陣列的制備方法，其特征在于，包括如下步驟步驟一在模具上涂布UV固化膠；步驟二將所述涂布了UV固化膠的模具放置在阻聚環(huán)境下進(jìn)行第一次紫外光照射；步驟三在無阻聚環(huán)境中進(jìn)行第二次紫外光照射；步驟四剝離。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的微透鏡陣列的制備方法，其特征在于，在所 述步驟二和所述步驟三之間還包括覆蓋基底材料的步驟。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的微透鏡陣列的制備方法，其特征在于， 在所述步驟二和所述步驟三之間還包括涂平未固化的UV固化膠的步驟。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的微透鏡陣列的制備方法，其特 征在于，所述UV固化膠為氧阻聚型UV固化膠。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的微透鏡陣列的制備方法，其特 征在于，所述模具為柱狀微凸行陣列模具，所述微透鏡陣列為柱狀微凹透鏡 陣列。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的微透鏡陣列的制備方法，其特 征在于，所述模具為柱狀微凹行陣列模具，所述微透鏡陣列為柱狀微凸透鏡 陣列。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種微透鏡陣列的制備方法，包括如下步驟步驟一在模具上涂布UV固化膠；步驟二將所述涂布了UV固化膠的模具放置在阻聚環(huán)境下進(jìn)行第一次紫外光照射；步驟三在無阻聚環(huán)境中進(jìn)行第二次紫外光照射；步驟四剝離。在所述步驟二和所述步驟三之間還可以包括覆蓋基底材料的步驟。所述UV固化膠可以為氧阻聚型UV固化膠。所述模具可以為柱狀微凸行陣列模具或柱狀微凹行陣列模具；本工藝采用二次紫外固化方法可以很好的解決。UV固化膠在制作柱狀微凹透鏡陣列時所發(fā)生的收縮問題，而且不受柱狀微透鏡陣列拱高大小的限制。
文檔編號B05D3/06GK101303421SQ20081011564
公開日2008年11月12日 申請日期2008年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月26日
發(fā)明者顧開宇 申請人:北京超多維科技有限公司