CN1570674A - 微透镜的制造方法及其制造装置 - Google Patents
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Abstract
一种微透镜的制造方法及其制造装置,特别是有关于一种利用微流体布着制造微透镜及微透镜数组的方法及其制造装置,包括提供一媒介基底;接着,形成一薄膜于媒介基底上,并图案化该薄膜,以形成具有微透镜图案的一无或有薄膜区域在媒介基底上;然后,进行微流体布着步骤,将一微流体布着于无或有薄膜区域,以形成一微透镜。
Description
技术领域
本发明是有关于微透镜的制造方法及其制造装置,特别是有关于一种利用微流体布着制造微透镜及微透镜数组的方法及其制造装置。
背景技术
在微光电零件成品领域上,由于光学透镜具有允许光线穿越及改变光程路径的基础功能,因此以逐渐地应用于「光通讯」和「数字影像」等光电产品方面。于上述运用时,此微型被动光学元件在微封装(micro-package)阶段时,多是以粘胶等方式再贴合于主系统(major system body)上,其主要缺陷在于:
这种两阶段式(two-pass)封装做法经常是微光电产品(micro-opto-electric product)制程失误的主要因素。
传统的喷墨核心技术(inkjet-based technology)具有可控制微液滴产生的能力,其液滴体积大小多约略介于5-12pl(pico-liter;缩写pl)之间,其相对应的液滴直径大小则介于10μm至50μm之间。近年来,如此微米级的流体产生技术已经开始运用在生物医学领域的生物芯片,光电领域的液晶显示器彩色滤光片,以及半导体领域的有机晶体管等重要领域。在此些元件主要作用区域的特征尺寸(characteristic dimension)方面,可以归纳其单一线径宽度多介于10μm至100μm之间,而线径厚度则不大于10μm左右。
上述特征尺寸的单一宽度与现今喷墨核心技术的微液滴直径大小有密切关系,特别是液滴直径不可以大于线径宽度的基本原则。同时,微液滴的组成中多数为常温下可蒸(挥)发溶剂,故线径厚度大多为小于1微米。因此,当我们应用此尺寸分析(dimensional analysis)在微透镜(micro-lens)制程方面上,发现其特征尺寸的圆半径可以从几十个微米至几百个微米之间,这基本上是大致落于微液滴直径大小可形成的宽度范围内。然而不幸地,在特征尺寸的高度方面却并非如此。例如,对于半圆形微透镜(semi-sphericallens)而言,其高度值(t)可以由数学式R=[t2+(D/2)2]/(2t)来求取获得,
此处,R值表示其曲率半径,而D值表示其圆直径。并且,此曲率半径R值可以由物理关系式f=R/(n-1)来求取获得;
此处,f值代表其透镜聚焦半径(focallength),而n值表示其光线折射率(refractiveindex)。
如此,当我们使用一般玻璃(n=1、5)欲制造一聚焦半径(f)为450μm的微透镜时,其聚焦半径R值估算约为225μm;
那么,当此透镜的圆半径(D/2)为180μm时,则可以计算出其高度t值将高达90μm。明显地,这个透镜高度已经远大于前面所述普通情形小于1微米的基本原则,这便造成一大制造问题。
美国专利第5,434,876号揭示一种以微显影技术(photolithography-based technology)为基础的制造方法,来制造一微透镜数组(micro-lensa rray)。微显影技术虽具有高位置精度的优势,但在涂布光阻高度方面却有曝光能量相关的制造限制。
美国专利第5,644,431号揭示一种以挤型及模造技术(extruding&molding technology),将一般光学塑料材料(plastic,例如PP、PPT)利用特定模具有(mask)制造一张微透镜数组(micro-lensa rray sheet)。此技术具有高度生产的优势,但在制造尺寸及精度上存在制造限制。
特别值得注意的是:上述方法皆需利用到事前制造样式(光罩或模具有)来生产,如此变造成微透镜位置弹性变化的困难和成本的提高。
美国专利第5,498,444以及5,707,684号揭示利用喷墨头来制造光学透镜的方法,主要以喷墨技术为核心来制造微光学元件。然而其揭露的喷墨技术内容止于如何做出各种形状的光学元件,但却未探讨说明如何在一媒介基底(media substrate)上做出精确定位且系统化的方法。同时亦忽略了,在单一透镜液滴(lens droplet)的高度远大于1微米时,因相邻透镜液滴间距缩小所导致相互干扰(cross-talking in-between drops)的问题。
进一步言之,当讨论到透镜液滴的液体(liquid flow)在空气中被注入媒介基底的表面时,其中液、固、气相界面线(interfacial line)最终将达成一接触角度平衡状态,此物理关系式可以由Young-Laplace方程式的γLVcos(θ)=γSV-γLS以及ΔP=ρgt=γLS(1/r1+1/r2)来求取;
此处,θ值代表液固相界面线的接触角度(contac tangle),γLV、γSV、γLS值分别表示液气、固气、液固相界面的表面能(surface energy),ΔP值表示液体内外的压力差,ρ值表示液体密度,g值表示重力加速度,t值表示液体的最大高度,以及r1、r2值分别表示液体在固体表面二方向的曲率半径。
由此可发现,当分别给定某γLV、γSV、γLS数值时,液固相界面线的接触角θ值即可经由计算求得;同时,又假设液体在固体表面两方向的曲率半径完全相同(即于方向性差异的圆弧,r1=r2=r)且液体体积(V)、密度、重力加速度皆已知,则此t值及r值则可进一步由数学关系式V=π/6×[t3+3r2t]计算求得。
至此得知,可以利用此液气、固气、液固向界面的表面能性质来精确控制液体在媒介基底表面的位置与成型结果。易言之,可依据所要的透镜位置及大小,在媒介基底表面进行制造亲水性与疏水性的图案化区域(hydrophilic orhydrophobic patterning),如此液体便可以被精准控制在媒介基底表面的特定位置以及完成透镜对象的成型(formation of shape)。
然而,必须进一步考虑液体在达成接触角度平衡状态前的动态情况(fluiddynamics)。当运用喷墨技术来喷注液体时,具有质量(m)的微流体在到达媒介基底表面的前具有运动速度(v),这便赋予该微流体具有惯性动量(momentum of inertia,P)和能量(energy,E);其中,惯性动量P值可以由物理关系式P=mv来表示,而能量E值可以由E=1/2×mv2来表示动能。
如此,动量变化ΔP质便产生力量,这力量便由液体的粘滞性(viscosity)在固体表面间产生摩擦力(τ)和液体表面能的张力(σ)来克服阻止。由于微流体的速度可高达10meter/second,使得微流体必须经历约数十微秒(micro-second,μs)至数十毫秒(mini-second,ms)的时间才能达到上述的Young-Laplace静态平衡。然而,在此短暂期间液体在媒介基底表面的动态接触圆半径(rt),有时候可能会大于静平衡圆半径r值(over-size),有时候亦可能会小于静平衡圆半径r值(under-size);
而变化量(Δr/r=|rt-r|/r)值可以是高达25%以上,这便使得相邻透镜液滴间出现相互干扰(cross-talking)的现象而导致混合变形,因而无法达到预定的静态平衡位置。
注意到:这种粘弹性(viscosity)动向的来回振荡(oscillating)微液体的基本现象,将持续进行直到其能量E直接转换成热能而全部消散为止。在静态平衡达成后,此时液体必须透过冷却的相变化或蒸(挥)发,进一步转化成固相,最后形成所欲的微透镜对象。这类由液体转化成固相(无流动性)的相变化过程,其时间必须经历约数秒至数分钟之间;在其间内,虽然其圆半径变化量值约略保持不变
但仍因外在其它物体的接触而造成形状改变(deformation)。
发明内容:
本发明的目的在于提供一种微透镜的制造方法,利用微流体布着制造微透镜及微透镜数组的方法,克服上述现有技术的缺陷,并以喷墨技术为基础,达到发展一可以准确定位住(localizing)微液滴的亲(疏)水性图案化区域(patterning)的目的。
本发明的再一目的在于提供一种微透镜的制造方法,通过提供一无需再贴合的单阶段式(one-pass)方法,达到直接精确地将微透镜制造在所预定的媒介基底(mediasubstrate)上的目的。
本发明的另一目的在于提供一种微透镜的制造方法及其制造装置,通过交错布着(interlaced deposition)的喷注法,来达成所欲的透镜的制造成形,主要利用「时间」及「位置」分开来的交错布着(interlaced deposition)的喷注法则(jetting methodology),在达成上述的静态平衡期间,甚至在达成固体相变化期间内,相邻透镜液体的成型,达到确保不受相互干扰(cross-talking)的现象影响,而正常完成的目的。
本发明的目的是这样实现的:一种微透镜的制造方法,包括下列步骤:提供一媒介基底;形成一薄膜于该媒介基底上;图案化该薄膜,以形成具有微透镜图案的一无或有薄膜区域在该媒介基底上;以及进行微流体布着步骤,将一微流体布着于该无或有薄膜区域,以形成一微透镜对象。
本发明亦提供一种微透镜的制造方法,适用于以交错布着方式制造透镜数组,包括下列步骤:提供一媒介基底;形成一薄膜于该媒介基底上;图案化该薄膜,以形成具有微透镜图案的一无或有薄膜区域在该媒介基底上;以及以交错布着方式进行微流体布着步骤,将一微流体布着于该无或有薄膜区域。
根据本发明的一较佳实施方式,其中,该交错布着方式以时间划分为四次,并配合位置划分四区域来完成,更包括下列步骤:
定义第一起始点,进行第一时间喷注,于X及Y方向以两倍于间距p值的p1为喷注间距,进行交错布着,完成第一区域微流体图样布着;
定义第二起始点,进行第二时间喷注,再以p1为喷注间距,于X及Y方向进行交错布着,完成第二区域微流体图样布着;
定义第三起始点,进行第三时间喷注,再以p1为喷注间距,于X及Y方向进行交错布着,完成第三区域微流体图样布着;
以及定义第四起始点,进行第四时间喷注,再以p1为喷注间距,于X及Y方向进行交错布着,完成第四区域微流体图样布着;其中,该第二起始点相对第一起始点位置在X及Y方向移转p,该第三起始点相对第一起始点位置在X方向移转p,该第四起始点相对第一起始点位置在Y方向移转p。
根据本发明另一较佳实施方式,其中,该交错布着方式以时间划分为二次并配合位置划分二区域来完成,更包括下列步骤:
定义一第一起始点,进行第一时间喷注,于X方向以两倍于间距p值的p1为喷注间距并于Y方向以二分的一间距p值为喷注间距,进行交错布着,完成第一区域微流体图样布着;
以及定义一第二起始点,进行第二时间喷注,于X方向以两倍于间距p值的p1为喷注间距并于Y方向以二分的一间距p值为喷注间距,进行交错布着,完成第二区域微流体图样布着;其中,同一Y方向内的全部喷注流体自然叠合成为一体,以获得一具有弧度的长条圆柱镜列;其中,该第二起始点相对第一起始点位置在X方向移转p。
本发明再提供一种微透镜的制造装置,包括:一微流体喷注单元,以进行微透镜材料的喷注;一喷注控制单元,用来控制该喷注单元进行微流体的喷注产生;一运动平台,包括一媒介基底座,协同该微流体喷注单元运动,以进行微流体的交错布着;一驱动控制单元,用来连系控制该运动平台的运动坐标位置;以及一计算机控制单元,用来联系该喷注控制单元以及该驱动控制单元。
上述微透镜的制造装置,其中更包括:一脉波计时单元;一第一光源;一闪频式光源控制,用来控制第一光源;一第一摄影机,协同计算机控制单元联系闪频式光源控制驱使脉波计时单元以及喷注单元,用来时间协调一致地观看任一时刻的微流体;一第二光源;一第二光源控制单元,用来控制第二光源;以及一第二摄影机,透过第二光源控制单元开启第二光源,来检看微透镜结果。
本发明又再提供一种微透镜的制造方法,适用于制造立体影像的微透镜光栅片,包括下列步骤:提供一媒介对象,具有一第一面及一第二面;将彩色喷墨滴喷印于媒介对象的第一面,以形成一彩色平面图像;利用一加热单元加速干燥彩色平面图像以定住彩色平面图像;以及微透镜流体材料喷注于媒介对象的第二面,以产生一微透镜数组;此第一面及第二面分别印有彩色平面图像及微透镜数组的媒介对象即为具有立体影像的光栅片。
本发明又再提供一种微透镜的制造装置,适用于以微流体布着喷注方式制造立体影像的微透镜光栅片,包括:一组进给滚轮,用以将预定的一媒介对象往前进方向传入;一彩色喷墨印表头单元,用以将彩色喷墨滴喷印于媒介对象,以形成一彩色平面图像;一加热单元,用以加速干燥彩色平面图像来定住影像;一反转滚轮,用以将印有图像的媒介对象反转朝下;以及一微透镜喷注单元,用以将微透镜流体材料喷注于媒介对象反面,产生一微透镜数组。
以下配合附图及较佳实施例详细说明。
附图说明
图1是本发明所提出一单颗微透镜的基本结构做为技术基础的示意图;
图2是本发明所提出一多颗微透镜基本结构做为技术基础的示意图;
图3是本发明利用微显影方法及微流体布着方式制造微透镜的实施步骤示意图;
图4是本发明图3的相反的实施步骤示意图;
图5是本发明以多重液滴及微流体叠加布着方式制造微透镜的实施步骤示意图;
图6是本发明一种微显影方式,较适合应用于媒介基底表面与微透镜材料的界面本质上为相亲性的情形;
图7是本发明揭露另一种微显影方式,较适合应用于媒介基底表面与微透镜材料的界面本质上为相疏性的情形;
图8是本发明一种交错布着的喷注法则示意图;
图9是本发明另提供一种适用于长条式透镜数组的交错布着的喷注法则示意图;
图10是本发明实施微流体布着法或叠加布着法所使用的喷注设备架构示意图;
图11是本发明利用微流体布着法或叠加布着法,来进行现今立体影像的微透镜光栅片的实施步骤及装置示意图。
具体实施方式
首先,为了简单和方便说明本发明所欲揭露的技术方法,本发明提出一单颗微透镜的基本结构,做为技术基础。
参阅图1所示,提供一具有一表面2的媒介基底1(mediasubstrate)以及一微透镜3(micro-lens)两个主要对象;其中,微透镜3贴合接触于媒介基底1的表面2之上。
在此,明确定义单颗微透镜的基本结构尺寸,包括媒介基底1的高度H、媒介基底1的折射率n(refractive index of mediasubstrate)、微透镜的圆直径D、微透镜的曲率半径R以及微透镜的厚度t。
若以此微透镜做为光学透镜(opticallens),该微透镜必需具有允许光线穿越(transmittance)及改变光程路径(changing of raypath)的基础功能;例如将一束入射的平行光聚集穿越某一共同焦点(focuspoint)上,此焦距f值(focus length),可由以下公式(1)求得。同时,微透镜3的体积值亦可由公式(2)求得。
f=R/(n-1) (1)
V=π/6×[t3+3r2t],r=D/2 (2)
其中,R=[t2+r2]/(2t)
参阅图2所示,进一步地,在此扩张提出一多颗微透镜基本结构做为技术基础。
配合参阅图2所示,提供一媒介基底1(media substrate)以及多数个微透镜(micro-lens)包括微透镜3、微透镜4、微透镜5等多数个主要对象。
在次明确定义多颗微透镜的基本结构尺寸,包括媒介基底1的高度H、媒介基底1的折射率n(refractive index of media substrate)、微透镜的圆半径r、微透镜的曲率半径R以及微透镜的厚度t。
此外,仍需加入关于该些透镜数组间的相对位置关系中,透镜间彼此的中心间距值p(pitch of lens)。其中,微透镜3和微透镜4的间隙值6,以及微透镜3与微透镜5之间隙值7,此二间隙值w(未图式)可以是大于或等于零。如此,对于多颗微透镜的扩张数组而言,必需留意以下公式(3)所规范的透镜数组相对位置关系。
2×r+w=p,w≥0 (3)
针对微尺寸的标的对象而言,此微透镜的圆半径r值及焦距f大多界定于几十微米至几百微米之间。
举例来说,假设给定一玻璃透镜(n=1、5)的圆半径r值为180μm及焦距f值为450μm,如此可利用公式1及公式2分别计算出所需的聚焦半径R值,约为225μm,高度t值为90μm,以及体积V值估算为4.96nano-liter(nl)。
至次为止,本发明以对单颗微透镜极多颗微透镜做出足够完备的基本结构定义。此后,将详细阐述如何以微流体来制造此等微透镜的技术方法、流程及设备架构等内容。
为了达成微透镜在媒介基底的准确定位(precisedeposition),本发明提供利用微显影(lithographypat terning,缩写LP)方法及微流体布着(micro-fluidicdeposition,缩写MD)来达成此目的,如图3所示的制造步骤流程。
参阅图3所示,首先提供一清洁无污染的一媒介基底1(media substrate);
然后,在步骤S3-1中,利用物理气相沉积法(PVD)或湿式涂布法(wetdeposition by spin or slitcoating)在媒介基底1正面制造一薄膜8;一般而言,该薄膜8的材料为具有疏水性的光阻材料(photoresist,缩写PR),例如铁氟龙(Teflon)、聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯醇(PVA)或硅胶光阻,厚度可以是介于约10奈米至约1微米之间。
然后,在步骤S3-2中,利用一具有微透镜样式相同的光罩,进行曝光与显影,例如I-线365nm/5mW汞灯光源进行照射,如此便可在媒介基底1的表面上获得所欲的微透镜平面样式。与此同时,将媒介基底1的表面区隔为一有薄膜8a区域及一无薄膜8b区域,而有薄膜8a区域与微透镜材料(例如,聚乙烯丁醛树脂(poly-vinyl-butyral,PVB)/固化颗物(ParticulateMatter,PM)、乙酸乙二醇丁醚酯(propylene glycol monomethyl etheracetate,PGMEA))之间界面为相疏性但无薄膜8b区域与微透镜材料之间界面为相亲性,亦即媒介基底1与微透镜材料同为亲水性或同为疏水性的材料所构成。举例来说,光罩的微透镜平面样式的圆半径值为r且间隙值为w,则无薄膜8b区域的宽度为w且有薄膜8a区域的宽度为2×r=D。
最后,在步骤S3-3中,将微流体布着(micro-fluidic depositing)于无薄膜8b区域而形成所欲的透镜对象3。
值得特别注意的是:此实施方式的媒介基底1与微透镜材料的界面本质上为相亲性,亦即媒介基底1与微透镜材料同为亲水性或同为疏水性的材料所构成。如同先前所述,在透镜流体达到静态平衡时(static equilibrium),其将由于媒介基底1表面的相亲(疏)性图案化区域,而得到自然力驱使的准确定位。
除此之外,图3所示的图样可以是长条形、方形、圆形、椭圆形等各种几何形状,端视所欲的微透镜样式而定。
图4所示是显示与图3相反的制造方法流程,揭露另一种微显影方式,较适合应用于媒介基底1表面与微透镜材料的界面本质上为相疏性的情形,例如,媒介基底1为共聚合聚丙烯(PP)、聚乙二醇对苯二甲酸酯(polyethyleneterephthalate,PET)等材料。
参阅图4所示,在步骤S4-1中,利用与图3的步骤S3-1相同的方法来做出一薄膜9,一般而言,该薄膜的材料是一般具有亲水性的材料(例如,SiO2、TiO2),厚度可以是介于约10奈米至约1微米之间。
然后,在步骤S4-2中,利用一具有微透镜样式相同的光罩片,进行曝光成像与显影,例如I-线365nm/5mW汞灯光源进行照射,如此便可在媒介基底1的表面上获得所欲的微透镜平面样式。与此同时,将媒介基底1的表面区隔为一无薄膜9a区域及一有薄膜9b区域,而无薄膜9a区域与微透镜材料(例如,聚乙烯丁醛树脂(poly-vinyl-butyral,PVB)/固化颗物(Particulate Matter,PM)、乙酸乙二醇丁醚酯(propylene glycol mono methyle ther acetate,PGMEA))之间界面为相疏性(hydrophobic)但有薄膜9b区域与微透镜材料之间界面为相亲性。
最后,在步骤S4-3中,将微流体布着(micro-fluidicdepositing)于有薄膜9b区域而形成所欲的透镜对象3。再次如同先前所述,在透镜流体达到静态平衡时(static equilibrium),其将由于媒介基底1表面的相亲(疏)性图案化区域,而得到自然力驱使的准确定位。
除此之外,图4所示的图样可以是长条形、方形、圆形、椭圆形等各种几何形状,端视所欲的微透镜样式而定。
在此处,我们应该特别注意到:上述的「相亲(疏)性图案化区域(patterning)」方法的作用是限制了所欲的微透镜的圆直径(D)大小;换言之,对于某一具体积V的微流液滴,而欲获得更大的高度t值,则上述方法显得尚不足够达成这目的。另一方面,许多种类的微流液滴(fluid)主要是由溶质以及溶剂两种成份所组成的溶剂。
一般而言,假设溶质成份含量为s,则溶剂成份含量为100%-s。在此情形条件下,虽然微透镜的圆直径(D)大小不会改变,但是微透镜的最终体积将会缩减为V×s(或者说,减少了100%-s)。
举例而言,倘若某一体积V的微流液滴由百分的六十(亦即,s=60%)的溶质聚乙烯丁醛树脂(poly-vinyl-butyral,PVB)以及百分的四十(亦即,100%-s=40%)的溶剂乙酸乙二醇丁醚酯(propylene glycol mono methyl ethe racetate,PGMEA)所组成溶液,则其形成的微透镜的最终固化形成体积将缩减为V×60%(或者说,减少了40%)。
参阅图5所示,在下面我们进一步扩展上述步骤S4-3中的微流体布着(micro-fluid deposition)来获得调整及提高t值的方法,如图5的剖面图所示,更具体、细节地描述以多重液滴(multiple drops)及微流体叠加布着(stacking micro-fluidic deposition,缩写SMD)方式制造微透镜的实施步骤。
首先,一具有直径大小为φ(体积Vφ即为π/6×φ3)的第一微流液滴5a,被喷注于一具有图案化(即,微透镜样式为圆直径D)的媒介基底表面;
然后,经过步骤S5-1的布着步骤及步骤S5-2的固化成形步骤而完成微透镜的第一层(1ststack,亦为底层(bottomstack)),其高度为t1(未图标)。类似地,第二微流液滴5b接续地喷注在原处(与第一微流液滴5a喷注于相同位置);
然后,经过步骤S5-3的布着步骤及步骤S5-4的固化成形步骤而完成微透镜的第二层(2ndstack,亦为中间层(middlestack)),其高度为t2(未图标)。
最后,第三微流液滴5c接续地喷注在原处(与第一微流液滴5a以及第二微流液滴5b喷注于相同位置);然后,经过步骤S5-5的布着步骤及步骤S5-6的固化成形步骤而完成微透镜的第三层(3rdstack,亦为上层(topstack)),其高度为t3(未图标)。此刻,我们亦完成了一具有圆直径值D(及圆半径值r)、高度值t、及体积值V的微透镜。显然地,我们可以获得t=t1+t2+t3及V=3×Vφ;并且,此处定义每一层的平均高度为tave,则高度值t亦可表示为t=3×tave。
此际回顾第(1)式,倘若圆半径值r(定值)大于高度值t许多(亦即,r>>t1、t2及t3),则每一层的高度增加约略相等,皆与液滴的体积Vφ成正比。
此外,当考虑到微流液滴在固化成形步骤的体积缩小因子s时,则进一步修正为高度值t=s×3×tave及体积值V=s×3×Vφ。
举例如下:将聚乙烯丁醛树脂(poly-vinyl-butyral,PVB)/乙酸乙二醇丁醚酯(propylene glycol mono methyl ether acetate,PGMEA)光学材料溶液(其中s值为67%)以直径大小φ为120μm的微流液滴(体积Vφ约为0、905nl)喷注入具有圆半径r值为180图样化的媒介基底表上;
如此,可获得单层布着高度t值约为17μm[亦即t=(0.905nl×2)/(π×180μm×180μm)=17μm],当经过总共三层布着步骤后则高度t值增加为51μm(亦即,t=3×17μm=51μm)。考虑到微流液滴在固化成形步骤的体积缩小因子s为67%时,则进一步修正高度t值为34μm(亦即,t=67%×3×17μm=34μm)。如此,我们便可以制造出一具有曲率半径R值约略为493μm(即,R=(34μm×34μm+180μm×180μm)/(2×34μm)=493μm)及焦距f值约略为986μm(即,f=493μm/(1、5-1)=986μm,假设n=1、5)的微透镜对象。
参阅图6所示,在此可提出一包括有微显影(lithographypatterning,缩写LP)方法及微流体叠加布着(SMD)方法的微流体制造透镜方法,如图6的制造方法流程所示。
首先提供一清洁无污染的媒介基底1;
然后,在步骤S6-1中,利用物理气相沉积法(PVD)或湿式涂布法(wetdeposition by spin or slitcoating)在媒介基底1正面制造一薄膜8;一般而言,该薄膜的材料为具有疏水性的光阻材料(photoresist,缩写PR),例如铁氟龙(Teflon)、聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯醇(PVA)或硅胶光阻,厚度可以是介于约10奈米至约1微米之间。
然后,在步骤S6-2中,利用一具有微透镜样式相同的光罩,进行曝光与显影,例如I-线365nm/5mW汞灯光源进行照射,如此便可在媒介基底1的表面上获得所欲的微透镜平面样式。与此同时,将媒介基底1的表面区隔为一有薄膜8a区域及一无薄膜8b区域,而有薄膜8a区域与微透镜材料(例如,聚乙烯丁醛树脂(poly-vinyl-butyral,PVB)/固化颗物(ParticulateMatter,PM)、乙酸乙二醇丁醚酯(propylene glycol mono methyl ether acetate,PGMEA))之间界面为相疏性但无薄膜8b区域与微透镜材料之间界面为相亲性。举例来说,光罩的微透镜平面样式的圆半径值为r且间隙值为w,则无薄膜8b区域的宽度为w且有薄膜8a区域的宽度为2×r=D。
最后,在步骤S6-3中,将微流体5a布着(micro-fluidicdepositing)于无薄膜8b区域而形成所欲的第一层布着6a。
值得特别注意的是:此实施方式的媒介基底1与微透镜材料的界面本质上为相亲性,亦即媒介基底1与微透镜材料同为亲水性或同为疏水性的材料所构成。如同先前所述,在透镜流体达到静态平衡时(static equilibrium),其将由于媒介基底1表面的相亲(疏)性图案化区域,而得到自然力驱使的准确定位。
最后,在步骤S6-4中,我们运用微流体叠加布着(SMD)方法,再将微流液滴5b、及5c依序注入原处而形成所欲的第二层布着6b及第三层布着6c,如同先前所述;如此,在步骤S6-5中,即可获得所欲的微透镜。除此之外,图6所示的图样可以是长条形、方形、圆形、椭圆形等各种几何形状,端视所欲的微透镜样式而定。
参阅图7所示,类似地,揭露另一种微显影方式,较适合应用于媒介基底1表面与微透镜材料的界面本质上为相疏性的情形,例如,PP、PET等材料的制造方法流程。
参阅图7所示,在第1步骤中(stepl),利用与图3的步骤S3-1相同的步骤S7-1来做出一薄膜9,一般而言,该薄膜的材料是一般具有亲水性的材料(例如,SiO2、TiO2),厚度可以是介于约10奈米至约1微米之间。
然后,在步骤S7-2中,利用一具有微透镜样式相同的光罩片,进行曝光成像与显影,例如I-线365nm/5mW汞灯光源进行照射,如此便可在媒介基底1的表面上获得所欲的微透镜平面样式。与此同时,将媒介基底1的表面区隔为一无薄膜9a区域及一有薄膜9b区域,而无薄膜9a区域与微透镜材料(例如,聚乙烯丁醛树脂(poly-vinyl-butyral,PVB)/固化颗物(ParticulateMatter,PM)、乙酸乙二醇丁醚酯(propylene glycol mono methyl ether acetate,PGMEA))之间界面为相亲性但有薄膜9b区域与微透镜材料之间界面为相疏性。
最后,在步骤S7-3中,将微流体5a布着(micro-fluidicdepositing)于有薄膜9b区域而形成所欲的第一层布着7a。注意到:此实施方式的媒介基底1与微透镜材料本质为相疏性。再次如同先前所述,在透镜流体达到静态平衡时(staticequilibrium),其将由于媒介基底1表面的相亲(疏)性图案化区域,而得到自然力驱使的准确定位。
最后,在步骤S7-4中,我们运用微流体叠加布着(SMD)方法,再将微流液滴5b、及5c依序注入原处而形成所欲的第二层布着7b及第三层布着7c,如同先前所述;如此,在步骤S7-5中,即可获得所欲的微透镜。
除此之外,图7所示的图样可以是长条形、方形、圆形、椭圆形等各种几何形状,端视所欲的微透镜样式而定。
在此,值得特别一提的是:在上述图5-图7等实施例中,其中微流体叠加布着(SMD)方法的叠加层数并不限制于三层。在最普遍的可能性里,其叠加层数值为整数m,则为流体布着高度值叠加层数亦约略为m(m≥2)。
至此,本发明揭示了一种LP加上MD或LP加上SMD的微流体制造透镜方法,可应用于单颗微透镜及多颗微透镜数组。
除此之外,仍然必须进一步考虑液体在达成平衡角度状态前的动态情况(fluid dynamics)。当运用喷墨技术(inkjet-based technology)来喷注液体时,微液滴产生器(droplet actuator)所击发出的微流体具有惯性(inertia)与动量(momentum),亦因此提供微液滴在MD或SMD步骤过程中具有外扩张(spreading)的能力。
然而,此微流体由外扩伸张至到达静态平衡,可能必须经历约数十微秒(μs)至数十毫秒(ms)间;在此短暂时间内,在媒介基底1表面的瞬间动态接触圆半径rt可能会大于静态平衡圆半径r值,然而此变化量值(Δr/r=|rt-r|/r)可以是高达25%以上。值此之际,回顾公式3所示的透镜数组相对位置关系中,其明确规范出给定的透镜圆半径r值、间距p值以及间隙w值;
有鉴于此,倘若某一时刻接触圆半径rt与平衡圆半径r的差值的二倍大于间隙w值,亦即圆半径rt的二倍大于间距p值,如此则将造成相邻透镜液滴间可能出现相互干扰(crosstalking)而混合变形,因而,无法达到预定的静平衡位置。
因此,本发明提出利用「时间(timing)」及「位置(locating)」分开来的交错布着(interlaceddeposition,ID)的喷注法则(jettingmethodology),如以下所详述。
参阅图8所示,具体描绘了一种交错布着(interlaceddeposition,ID)的喷注法则。
首先,设想满足上述公式3相对位置关系的微透镜数组,亦即符合各个透镜圆半径r值、间距p值以及间隙w值的尺寸要求。因而将以「时间(timing)」分四次来完成及「位置(locating)」分四区域交错布着。
在第一次喷注时刻里,定义一第一起始点并以两倍于间距p值的p1为喷注间距(X、Y二方向皆如此),然后完成(A)1st的微流体图样10布着;
然后于第二次喷注时刻里,在「位置(locating)」方面转移间距p2(X、Y二方向皆如此),定义一第二起始点并以两倍于间距p值的p1为喷注间距(X、Y二方向皆如此),然后完成(B)2nd的微流体图样11布着。其中,图样10与图样11之间的透镜间距w值增加为0、828r+1、414w(亦即,
在此情况下,即使令间距w值为零,任二相邻透镜液滴间的瞬时动态接触圆半径rt可以允许大至82%的圆透镜半径r值,如此便可以避免其相互干扰(crosstalking)而混合变形。
相同地,继续于第三次喷注时刻里,在「位置(locating)」方面转移间距p2(X方向),定义一第三起始点并以两倍于间距p值的p1为喷注间距(X、Y二方向皆如此),完成(C)3rd图样12布着的结果。
并且,于第四次喷注时刻里,在「位置(locating)」方面转移间距p2(Y方向),定义一第四起始点并以两倍于间距p值的p1为喷注间距(X、Y二方向皆如此),完成(D)4th图样13布着的结果。此后两次喷注之间布着的结果,明显地与前两次完全一至且无相互干扰。
当然,应更进一步指出在每一次的喷注图样布着之间,可以允许一段干燥(drying)时间来进一步减少其相互干扰所造成混合变形的可能性。特别是,在第三次完成(C)3rd图样12与图样11之间以及在第四次完成(D)4th图样13与图样12之间。
当然,在此必须特别强调的是:上述实施例并不以四次交错布着为限,而是以四次交错布着为优;例如,如同上述地,其亦可普遍化的扩展「时间(timing)」至9次、16次、25次或K2次(例如,K为2、3、4、5等),并相对地配合来分割「位置(locating)」为9次、16次、25次或K2次(例如,K为2、3、4、5等)。
或者除上述之外,其可扩展至最普遍化的5次、6次、7次、或J次(J属于整数)。在此特别强调地是:愈多的「时间(timing)」及「位置(locating)」间的交错布着,是愈能确保无相互干扰的问题发生;然而,其相对地将需要更多的时间来完成全部的喷注图样。
除了上述此类透镜数组之外,本发明另提供一种适用于长条式透镜数组的交错布着的喷注法则,如图9所示。
首先,再度设想满足上述公式3相对位置关系的微透镜数组,亦即符合各个透镜圆半径r值、间距p值以及间隙w值的尺寸要求。因而将以「时间(timing)」分二次来完成及「位置(locating)」分二区域交错布着。在第一次喷注时刻里,定义一第一起始点,以两倍于间距p值的p1为喷注在X方向之间距,然后完成(A)1st的微流体图样14布着。注意到,此刻所欲得的是具有弧状的长条圆柱(cylender),故须运用到SMD方法在Y方向以二分的一间距p值的全部喷注流体来叠合(overlaptomerge)自然成为一体。
然后,继续完成(B)的微流体干燥至静态平衡位置图样15布着,可能必须经历约数十微秒(μs)至数十毫秒(ms)间。于第二次喷注时刻里,在「位置(locating)」的X方向方面转移间距p2,并以两倍于间距p1为X方向的喷注间距,然后同上述步骤运用到SMD方法在Y方向以二分的一间距p值的全部喷注流体来叠合(overlap to merge),完成(C)2nd的微流体图样16布着。
最后,再度经过(D)的微流体干燥至静态平衡位置图样17布着。如此,便完成全部的喷注图样以获得一长条式透镜数组。
上述实施例中,并微流体叠加布着(SMD)方法不限制于Y方向以二分的一间距p值的全部喷注流体来叠合(overlap to merge)。在最普遍的可能性里,其Y方向以整数m分的一间距p值的全部喷注流体来叠合(overlap to merge),其中m(m≥2)。
当然,在此必须特别强调的是:上述实施例并不以二次交错布着为限,而是以二次交错布着为优;例如,如同上述地,其亦可普遍化的扩展「时间(timing)」至4次、8次、16次或2L次(例如,L为2、3、4等),并相对地配合来分割「位置(locating)」为4次、8次、16次或2L次(例如,L为2、3、4等)。
或者除上述之外,其可扩展至最普遍化的3次、5次、6次、或I次(I属于整数)。
在此特别强调地是:愈多的「时间(timing)」及「位置(locating)」之间的交错布着,是愈能确保无相互干扰的问题发生;然而,其相对地将需要更多的时间来完成全部的喷注图样。
参阅图10所示,为了实施上述微流体布着(MD)法或叠加布着(SMD)法,本发明运用以下所述的喷注设备架构来进行,首先此喷注设备架构包括一XY运动平台(XYstage)18,其可通过一计算机控制单元(PC)19透过联系驱动控制单元(stagedriver)20来运动其坐标位置(例如,X、Y)。并且,计算机控制单元19可以透过联系喷注控制单元(headdriver)21来激活微流体喷注单元(jethead)24进行微流体(microdroplet)29的喷注产生。为了了解检测微流体的喷注产生是否正常,上述计算机控制单元19可以透过联系一脉波计时单元22来驱使一闪频式光源控制(LEDdriver)23(用来控制第一光源23’)以及喷注控制单元21,并通过时间协同一致地由一第一摄影机(camera)28观看某一时刻的微流体29。
注意到:第一摄影机28最好能够做高度Z方向及角度θ方位的调整以观看不同位置的微流体结果。
此外,为了了解检测微流体喷注在媒介基底1表面的微透镜成形30是否正常,本设备架构最好具有一第二摄影机25在透过一第二光源控制单元27开启一第二光源26来监看微透镜成形30结果。当然,该第二摄影机25最好亦能够做高度Z方向及角度θ方位的调整以观看不同位置的微流体结果。如此,便可以运用此喷注设备架构来进行微流体布着的实施,并且完成临场(in-situ)监看并检测微流体喷注及透镜成形的结果。当然,本发明的喷注设备架构并非以此为限,若本喷注设备架构无上述的摄影机等部分,仍然可以完成上述的MD法及SMD法的制程。但是,本喷注设备架构以具有上述的摄影机等部分来进行线上检测为优。
最后,本发明的制程方法亦可做为现今立体影像的实施应用;亦即利用上述微流体布着(MD)法或叠加布着(SMD)法,来进行现今立体影像的微透镜光栅片(lenticular lens sheet)的制造,如图11所示。
首先,此喷印系统架构包括一组进给前轮(feed roller)32。
接着,将一预定的媒介对象(media)31向前进方向33传入。
然后,利用一彩色喷墨印头单元(color image jet-heads)34将彩色墨滴35喷印于媒介对象31,形成一彩色平面图像37。
此际,为了加速干燥彩色平面影像37,最好是运用一加热单元(heatdryer)36将其快速烤干来定住影像。接着,利用一反转滚轮(reverseroller)38,将此印有图像的媒介对象面反转朝下;然后,在运用一微透镜喷注单元39进行微透镜流体材料40的喷注,以产生一微透镜数组41,此即为具有光栅片(lenticular lens sheet)的立体影像成品(lenticularimage)。
最后,本系统将具有光栅片(lenticular lens sheet)的媒介对象,由移出方向42递出光栅片,即完成全部制造过程。
注意到:上述媒介对象31可以是事先利用上述LP方法先行完成某特定区域图样化。如此便能将往后的喷注微透镜数组41精准定位;换言之,在媒介对象31进入进给滚轮(feed roller)32的前已完成LP制程(参阅前述的图3及图4所示)。
此外,此喷注过程可以运用上述的MD或SMD制程来调整增加微透镜的高度,以及利用ID法来交错布着以确保无相邻流体相互干扰的问题产生。
本发明的特征及效果如下:
1、本发明的特征与效果在于本发明提供一无需再贴合的单阶段式(one-pass)方法,可以直接精确地将微透镜制造在所预定的媒介基底(mediasubstrate)上。并以喷墨技术为基础,然后发展一可以准确定位住(localizing)微液滴的亲(疏)水性图案化区域(patterning)。
2、此外,本发明通过交错布着(interlaced deposition)的喷注法则来达成所欲的透镜的制造成形。主要利用「时间(timing)」及「位置(locating)」分开来的交错布着(interlaced deposition)的喷注法则(jettingmethodology);如此,在上述的达成静态平衡期间,甚至在达成固体相变化期间内,相邻透镜液体的成型,可以确保不受相互干扰(cross-talking)的现象影响而正常完成。
3、还有,由于本发明使用多重液滴(multiple drops)及微流体叠加布着(stacking micro-fluidic deposition,缩写SMD)方式制造为透镜的实施步骤,重复进行微流体布着步骤,持续堆栈以增加最终透镜对象在媒介基底上的厚度。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上,然其并非用以限定本发明,任何熟习此项技艺者,在不脱离本发明的精神和范围内,所作更动与润饰,都属于本发明的保护范围之内。
Claims (54)
1、一种微透镜的制造方法,包括下列步骤:提供一媒介基底;
形成一薄膜于该媒介基底上;
图案化该薄膜,以形成一具有微透镜图案的无薄膜区域在该媒介基底上;
进行微流体布着步骤,将一微流体布着于该无薄膜区域,以形成一微透镜。
2、根据权利要求1所述的微透镜的制造方法,其特征是:该媒介基底与该微透镜材料的界面本质上为相亲性。
3、根据权利要求1所述的微透镜的制造方法,其特征是:该薄膜材料为具有疏水性的材料。
4、根据权利要求3所述的微透镜的制造方法,其特征是:该薄膜材料为铁氟龙、聚氯乙烯、聚乙烯醇或硅胶光阻。
5、根据权利要求1所述的微透镜的制造方法,其特征是:该薄膜材料的厚度介于10奈米至1微米之间。
6、根据权利要求1所述的微透镜的制造方法,其特征是:该微流体包括一透镜材料。
7、根据权利要求6所述的微透镜的制造方法,其特征是:该微透镜材料是聚乙烯丁醛树脂/固化颗物或乙酸乙二醇丁醚酯。
8、根据权利要求1所述的微透镜的制造方法,其特征是:该微流体布着于该媒介基底表面上的静态直径与该无薄膜区域的直径尺寸实质上相等。
9、根据权利要求1所述的微透镜的制造方法,其特征是:它更包括重复进行该微流体布着步骤,持续堆栈以增加最终透镜对象在该媒介基底上的厚度,其叠加层数值为整数m,则为流体布着高度值叠加层数亦略为m。
10、一种微透镜的制造方法,其特征是:它包括下列步骤:
提供一媒介基底;
形成一薄膜于该媒介基底上;
图案化该薄膜,以形成具有微透镜图案的一有薄膜区域在该媒介基底上;
进行微流体布着步骤,将一微流体布着于该有薄膜区域,以形成一微透镜对象。
11、根据权利要求10所述的微透镜的制造方法,其特征是:该媒介基底与该微透镜材料的界面本质上为相疏性。
12、根据权利要求10所述的微透镜的制造方法,其特征是:该薄膜材料为具有亲水性的材料。
13、根据权利要求12所述的微透镜的制造方法,其特征是:该薄膜材料为SiO2或TiO2。
14、根据权利要求10所述的微透镜的制造方法,其特征是:该薄膜材料的厚度介于10奈米至1微米之间。
15、根据权利要求10所述的微透镜的制造方法,其特征是:该微流体是包括一透镜材料。
16、根据权利要求15所述的微透镜的制造方法,其特征是:该微透镜材料是聚乙烯丁醛树脂/固化颗物或乙酸乙二醇丁醚酯。
17、根据权利要求10所述的微透镜的制造方法,其特征是:该微流体布着于该媒介基底表面上的静态直径与该无薄膜区域的直径尺寸实质上相等。
18、根据权利要求10所述的微透镜的制造方法,其特征是:它更包括重复进行该微流体布着步骤,持续堆栈以增加最终透镜对象在该媒介基底上的厚度,其叠加层数值为整数m,则为流体布着高度值叠加层数亦略为m。
19、一种微透镜的制造方法,其特征是:它适用于以交错布着方式制造透镜数组,包括下列步骤:
提供一媒介基底;
形成一薄膜于该媒介基底上;
图案化该薄膜,以形成具有微透镜图案的一无薄膜区域在该媒介基底上;
以交错布着方式进行微流体布着步骤,将一微流体布着于该无薄膜区域。
20、根据权利要求19所述的微透镜的制造方法,其特征是:该媒介基底与该微透镜材料的界面本质上为相亲性。
21、根据权利要求19所述的微透镜的制造方法,其特征是:该薄膜材料为具有疏水性的材料。
22、根据权利要求21所述的微透镜的制造方法,其特征是:该该薄膜材料是铁氟龙、聚氯乙烯、聚乙烯醇或硅胶光阻。
23、根据权利要求19所述的微透镜的制造方法,其特征是:该薄膜材料的厚度介于几十奈米至1微米之间。
24、根据权利要求19所述的微透镜的制造方法,其特征是:该微流体是包括一透镜材料。
25、根据权利要求24所述的微透镜的制造方法,其特征是:该微透镜材料是聚乙烯丁醛树脂/固化颗物或乙酸乙二醇丁醚酯。
26、根据权利要求19所述的微透镜的制造方法,其特征是:该透镜数组具有每个透镜圆半径r值、间距p值以及间隙w值。
27、根据权利要求26所述的微透镜的制造方法,其特征是:该交错布着方式以时间划分为四次,并配合位置划分四区域来完成,更包括下列步骤:
定义一第一起始点,进行第一时间喷注,于X及Y方向以两倍于间距p值的p1为喷注间距,进行交错布着,完成第一区域微流体图样布着;
定义一第二起始点,进行第二时间喷注,再以p1为喷注间距,于X及Y方向进行交错布着,完成第二区域微流体图样布着;
定义一第三起始点,进行第三时间喷注,再以p1为喷注间距,于X及Y方向进行交错布着,完成第三区域微流体图样布着;
定义一第四起始点,进行第四时间喷注,再以p1为喷注间距,于X及Y方向进行交错布着,完成第四区域微流体图样布着;
其中,该第二起始点相对该第一起始点位置在X及Y方向移转p,该第三起始点相对该第一起始点位置在X方向移转p,该第四起始点相对该第一起始点位置在Y方向移转p。
28、根据权利要求27所述的微透镜的制造方法,其特征是:该交错布着方式以时间划分为K2次,并配合位置划分K2区域来完成;其中,该K等于2、3、4、5或整数。
29、根据权利要求27所述的微透镜的制造方法,其特征是:该交错布着方式以时间划分为J次,并配合位置划分J区域来完成;其中,该J等于5、6、7或整数。
30、根据权利要求27所述的微透镜的制造方法,其特征是:它更包括重复进行该微流体布着步骤,持续堆栈以增加最终透镜对象在该媒介基底上的厚度,该叠加层数值为整数m,则为流体布着高度值叠加层数亦略为m。
31、根据权利要求26所述的微透镜的制造方法,其特征是:该交错布着方式以时间划分为二次,并配合位置划分二区域来完成,更包括下列步骤:
定义一第一起始点,进行第一时间喷注,于X方向以两倍于间距p值的p1为喷注间距并于Y方向以二分的一间距p值为喷注间距,进行交错布着,完成第一区域微流体图样布着;
定义一第二起始点,进行第二时间喷注,于X方向以两倍于间距p值的p1为喷注间距并于Y方向以二分的一间距p值为喷注间距,进行交错布着,完成第二区域微流体图样布着;该同一Y方向内的全部喷注流体自然叠合成为一体,以获得一具有弧度的长条圆柱镜列;
该第二起始点相对该第一起始点位置在X方向移转p。
32、根据权利要求31所述的微透镜的制造方法,其特征是:该交错布着方式以时间划分为2L次,并配合位置划分2L区域来完成;其中,该L等于2、3、4或整数。
33、根据权利要求31所述的微透镜的制造方法,其特征是:该交错布着方式以时间划分为I次,并配合位置划分I区域来完成;其中,该I等于3、5、6或整数。
34、根据权利要求31所述的微透镜的制造方法,其特征是:该Y方向以整数m分的一间距p值为喷注间距,重复进行该微流体布着步骤,持续堆栈以增加最终透镜对象在该媒介基底上的厚度;其中,该m≥2。
35、一种微透镜的制造方法,其特征是:它适用于以交错布着方式制造透镜数组,包括下列步骤:
提供一媒介基底;
形成一薄膜于该媒介基底上;
图案化该薄膜,以形成具有微透镜图案的一有薄膜区域在该媒介基底上;
以交错布着方式进行微流体布着步骤,将一微流体布着于该有薄膜区域,已形成一微透镜数组。
36、根据权利要求35所述的微透镜的制造方法,其特征是:该媒介基底与该微透镜材料的界面本质上为相疏性。
37、根据权利要求35所述的微透镜的制造方法,其特征是:该薄膜材料为具有亲水性的材料。
38、根据权利要求37所述的微透镜的制造方法,其特征是:该薄膜材料是SiO2或TiO2。
39、根据权利要求35所述的微透镜的制造方法,其特征是:该薄膜材料的厚度介于10奈米至1微米之间。
40、根据权利要求35所述的微透镜的制造方法,其特征是:该微流体是包括一透镜材料。
41、根据权利要求40所述的微透镜的制造方法,其特征是:该微透镜材料是聚乙烯丁醛树脂/固化颗物或乙酸乙二醇丁醚酯。
42、根据权利要求35所述的微透镜的制造方法,其特征是:该透镜数组具有每个透镜圆半径r值、间距p值以及间隙w值尺寸要求。
4 3、根据权利要求42所述的微透镜的制造方法,其特征是:该交错布着方式以时间划分为四次,并配合位置划分四区域来完成,更包括下列步骤:
定义一第一起始点,进行第一时间喷注,于X及Y方向以两倍于间距p值的p1为喷注间距,进行交错布着,完成第一区域微流体图样布着;
定义一第二起始点,进行第二时间喷注,再以p1为喷注间距,于X及Y方向进行交错布着,完成第二区域微流体图样布着;
定义一第三起始点,进行第三时间喷注,再以p1为喷注间距,于X及Y方向进行交错布着,完成第三区域微流体图样布着;
定义一第四起始点,进行第四时间喷注,再以p1为喷注间距,于X及Y方向进行交错布着,完成第四区域微流体图样布着;
其中,该第二起始点相对该第一起始点位置在X及Y方向移转p,该第三起始点相对该第一起始点位置在X方向移转p,该第四起始点相对该第一起始点位置在Y方向移转p。
44、根据权利要求43所述的微透镜的制造方法,其特征是:该交错布着方式以时间划分为K2次,并配合位置划分K2区域来完成;其中,该K等于2、3、4、5或整数。
45、根据权利要求43所述的微透镜的制造方法,其特征是:该交错布着方式以时间划分为J次,并配合位置划分J区域来完成;其中,该J等于5、6、7或整数。
46、根据权利要求43所述的微透镜的制造方法,其特征是:它更包括重复进行该微流体布着步骤,持续堆栈以增加最终透镜对象在该媒介基底上的厚度;其中,该叠加层数值为整数m,则为流体布着高度值叠加层数亦略为m。
47、根据权利要求43所述的微透镜的制造方法,其特征是:该交错布着方式以时间划分为二次,并配合位置划分二区域来完成,更包括下列步骤:
定义一第一起始点,进行第一时间喷注,于X方向以两倍于间距p值的p1为喷注间距并于Y方向以二分的一间距p值为喷注间距,进行交错布着,完成第一区域微流体图样布着;
定义一第二起始点,进行第二时间喷注,于X方向以两倍于间距p值的p1为喷注间距并于Y方向以二分的一间距p值为喷注间距,进行交错布着,完成第二区域微流体图样布着;其中,同一Y方向内的全部喷注流体自然叠合成为一体,以获得一具有弧度的长条圆柱镜列;
该第二起始点相对该第一起始点位置在X方向移转p。
48、根据权利要求47所述的微透镜的制造方法,其特征是:该交错布着方式以时间划分为2L次,并配合位置划分2L区域来完成;其中,该L等于2、3、4或整数。
49、根据权利要求47所述的微透镜的制造方法,其特征是:该交错布着方式以时间划分为I次,并配合位置划分I区域来完成;其中,该I等于3、5、6或整数。
50、根据权利要求47所述的微透镜的制造方法,其特征是:该Y方向以整数m分的一间距p值为喷注间距,重复进行该微流体布着步骤,持续堆栈以增加最终透镜对象在该媒介基底上的厚度;其中,该m≥2。
51、一种微透镜的制造方法,其特征是:它适用于制造立体影像的微透镜光栅片,包括下列步骤:
提供一媒介对象,具有一第一面及一第二面;
将彩色喷墨滴喷印于该媒介对象的该第一面,以形成一彩色平面图像;
利用一加热单元加速干燥该彩色平面图像以定住该彩色平面图像;
将微透镜流体材料喷注于该媒介对象的该第二面,以产生一微透镜数组;该第一面及该第二面分别印有该彩色平面图像及该微透镜数组的该媒介对象即为具有立体影像的光栅片。
52、一种微透镜的制造装置,其特征是:它包括:
一微流体喷注单元,以进行微透镜材料的喷注;
一喷注控制单元,用来控制该喷注单元进行微流体的喷注产生;
一运动平台,包括一媒介基底座,协同该微流体喷注单元运动,以进行微流体的交错布着;
一驱动控制单元,用来连系控制该运动平台的运动坐标位置;
一计算机控制单元,用来联系该喷注控制单元以及该驱动控制单元。
53、根据权利要求52所述的微透镜的制造装置,其特征是:它更包括有:
一脉波计时单元;
一第一光源;
一闪频式光源控制,用来控制该第一光源;
一第一摄影机,协同该计算机控制单元联系该闪频式光源控制驱使该脉波计时单元,以及该喷注单元,用来时间协调一致地观看任一时刻的微流体;
一第二光源;
一第二光源控制单元,用来控制该第二光源;
一第二摄影机,透过该第二光源控制单元开启该第二光源,来检看微透镜结果。
54、一种微透镜的制造装置,其特征是:它适用于以微流体布着喷注方式制造立体影像的微透镜光栅片,它包括有:
一组进给滚轮,用以将预定的一媒介对象往前进方向传入;
一彩色喷墨印表头单元,用以将彩色喷墨滴喷印于该媒介对象,以形成一彩色平面图像;
一加热单元,用以加速干燥该彩色平面图像来定住影像;
一反转滚轮,用以将印有图像的该媒介对象反转朝下;
一微透镜喷注单元,用以将微透镜流体材料喷注于该媒介对象反面,产生一微透镜数组。
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