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TWI421546B - A Method for Copying Production of 3D Parallax Gratings - Google Patents

A Method for Copying Production of 3D Parallax Gratings Download PDF

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TWI421546B
TWI421546B TW098133590A TW98133590A TWI421546B TW I421546 B TWI421546 B TW I421546B TW 098133590 A TW098133590 A TW 098133590A TW 98133590 A TW98133590 A TW 98133590A TW I421546 B TWI421546 B TW I421546B
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Description

一種3D視差光柵複製生產之方法
本發明一種3D視差光柵複製生產之方法，主要係使用一具有3D視差光柵圖案之玻璃光罩，並利用微影之技術，透過光阻塗佈、曝光與顯影之製程，可將該3D視差光柵之圖案，轉印於一平面之透明基材之上，達到複製生產之目的。
如圖1~3所示，係習知視差光柵光學圖案構成之示意圖。該視差光柵光學圖案之結構，主要分成三類，即垂直式條狀視差光柵10、傾斜式條狀視差光柵20、及傾斜式格狀視差光柵30。該三種視差光柵10、20、30，皆具有基本光學之結構。
如圖1所示，該垂直式條狀視差光柵10之基本光學圖案，係由一垂直條狀之透光元件11、與垂直條狀之遮蔽元件12所構成，該透光元件11與遮蔽元件12，係於水平方向，以多次重複排列之方式，以構成該垂直式條狀視差光柵10。
如圖2所示，該傾斜式條狀視差光柵20之基本光學圖案，係由一傾斜條狀之透光元件21、與傾斜條狀之遮蔽元件22所構成，該透光元件21與遮蔽元件22，係於水平方向，以多次重複排列之方式，以構成該傾斜式條狀視差光柵20。
如圖3所示，該傾斜式格狀視差光柵30之基本光學圖案，係由一格狀之透光元件31、與另一格狀之遮蔽元件32所構成，該透光元件31與遮蔽元件32，係於水平方向，以多次重複排列之方式，以構成一水平結構33；而於垂直方向，係對該水平結構33，以多次重複遞增位移排列之方式，以構成該傾斜式格狀視差光柵30。
視差光柵光學圖案之製作，一般係透過光罩(Photo Mask)之製程，於透明基材上，繪製出視差光柵之光學圖案。如圖4所示，係光罩製程之示意圖。該光罩之製程，主要係使用一玻璃底片40，並透過高定位精度之雷射繪圖機50，以掃瞄雷射光束51之方式，以繪製所設計之視差光柵光學圖案。如圖5所示，該玻璃底片40主要係由一具高平整度之透明基材(如玻璃、石英等)41與一感光劑42所構成。該感光劑42係附著於該透明基材41之上，經該雷射繪圖機50曝光繪圖後，再經顯影、硬烤等處理，即可在該透明基材41上，繪製出視差光柵之光學圖案。雖然，透過光罩製程可製作取得視差光柵，但製作成本昂貴，無法達到具經濟效益之量產目的。
本發明一種3D視差光柵複製生產之方法，主要係針對上述習知光罩製程昂貴製程之缺失，透過光阻塗佈、曝光與顯影等微影(Photolithigraphy)之製程，可對一具有視差光柵光學圖案之玻璃光罩，將該視差光柵光學圖案，轉印於一低單價之平面之透明基材之上，達到複製生產之目的。
如圖6所示，係利用微影製程以製作視差光柵光學圖案之示意圖。主要係使用一低單價之平面玻璃(如液晶面板使用之玻璃)100，並於該平面玻璃上，塗佈一層具適當厚度之光阻(Photo Resistor)110。當然，正、負光阻之使用，係為習知之常識，不再此贅述。之後，將一具有視差光柵光學圖案121之玻璃光罩120，裝置定位於該光阻110之上，再經具適當之平行光源130做曝光與顯影、硬烤(未示於圖上)等處理，如圖7所示，即可將該圖案121複製於該平面玻璃之上。
由於視差光柵之大型化，於大量複製效率上，如圖6所示，使用平行光源130以作曝光之處理，因單位面積的照射光亮度之不足，使得曝光時間加長，最終造成量產成本之增加。當然，可大幅提升該平行光源130單位面積的照射光亮度，以縮短曝光時間，但卻造成增加耗電之成本。是以，本發明再針對此光源之問題，提出改善之方法，以達量產之成本效益。
如圖8所示，係一掃瞄式線條狀聚焦光源裝置之示意圖。該掃瞄式線條狀聚焦光源裝置140，主要係由一光源141、一光學系統142所構成。該光學系統142，可將該光源141，聚焦於該光阻110面上，透過對該聚焦光源裝置140之移動，即可達到掃描曝光之目的。
如圖9所示，該光學系統142，係可為一圓柱型或半圓柱狀型(未示於圖上)之光學透鏡所構成，具有一維聚焦之光學特性；而該光源141，係可為一條狀之光源、或是由數個適當排列於直線上之點狀光源(未示於圖上)所構成。是以，該光學系統142，即可將該光源141聚焦成為一具有適當寬度之條狀光源143。
是以，透過該掃瞄式線條狀聚焦光源裝置140，即可達到快速曝光與節省耗能之雙重目的。
10．．．垂直式條狀視差光柵
20．．．傾斜式條狀視差光柵
30．．．傾斜式格狀視差光柵
11、21、31．．．透光元件
12、22、32．．．遮蔽元件
40．．．玻璃底片
41．．．具高平整度之透明基材
42．．．感光劑
50．．．高定位精度之雷射繪圖機
51．．．雷射光束
100．．．平面玻璃
110．．．具適當厚度之光阻
120．．．玻璃光罩
121．．．視差光柵光學圖案
130．．．平行光源
140．．．掃瞄式線條狀聚焦光源裝置
141．．．條狀之光源、或是由數個適當排列於直線上之點狀光源
142．．．圓柱型、或半圓柱狀型之光學透鏡
143．．．具有適當寬度之條狀光源
圖1所示，係習知垂直式條狀視差光柵之示意圖。
圖2所示，係習知傾斜式條狀視差光柵之示意圖。
圖3所示，係習知傾斜式格狀視差光柵之示意圖。
圖4所示，係習知玻璃光罩製程技術之示意圖。
圖5所示，係習知玻璃底片構成之示意圖。
圖6所示，係本發明使用平行光微影技術以複製視差光柵之示意圖。
圖7所示，係複製視差光柵之示意圖。
圖8所示，係本發明使用掃瞄式線條狀聚焦光源微影技術以複製視差光柵之示意圖。
圖9所示，係本發明線條狀聚焦光源產生之示意圖。
100．．．平面玻璃
110．．．具適當厚度之光阻
120．．．玻璃光罩
121．．．視差光柵光學圖案
140．．．掃瞄式線條狀聚焦光源裝置
141．．．條狀之光源、或是由數個適當排列於直線上之點狀光源
142．．．圓柱型、或半圓柱狀型之光學透鏡
143．．．具有適當寬度之條狀光源

Claims (6)

  1. 一種3D視差光柵複製生產之方法，係使用一具有視差光柵圖案之玻璃光罩，並利用一微影製程之技術，透過一光阻塗佈、一曝光與一顯影之製程，可將該視差光柵圖案，轉印於一平面透明基材之上，以大量複製生產；該微影製程之技術，主要係使用該平面透明基材，並於該平面透明基材上，塗佈一層具適當厚度之光阻，之後，將該具有視差光柵圖案之玻璃光罩，裝置定位於該光阻之上，再經具適當之一光源做曝光與顯影、硬烤處理，即可將該視差光柵圖案複製於該平面透明基材之上，該光源係可為平行光源或線條狀聚焦光源。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之3D視差光柵複製生產之方法，其中該具有視差光柵圖案之玻璃光罩，係由該視差光柵圖案與一透明玻璃所構成，係透過一玻璃光罩製程之技術，可將該視差光柵圖案，印製於該平面透明玻璃之上。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之3D視差光柵複製生產之方法，其中該透明玻璃，係可由一玻璃或一石英所構成。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之3D視差光柵複製生產之方法，其中該視差光柵之圖案，係可為垂直式條狀視差光柵、傾斜式條狀視差光柵或傾斜式格狀視差光柵之圖案。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之3D視差光柵複製生產之方法，其中該線條狀聚焦光源之產生，係可由一條狀之光源、或是由數個適當排列於直線上之點狀光源，與 一圓柱型或半圓柱狀型之一維聚焦光學透鏡所構成產生。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之3D視差光柵複製生產之方法，其中該線條狀聚焦光源，係可做直線掃描者。
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