透鏡陣列及其制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及透鏡陣列及其制造方法。
【背景技術】
[0002] 專利文件1公開了裝有透鏡的包裝容器，通過在諸如紙容器之類的包裝容器中將 微透鏡片附著到印刷有可變圖像的包裝容器基材的外表面部分上以使得該微透鏡片能夠 相對于構成所述可變圖像的多個可變像素滑動，從而獲得所述裝有透鏡的包裝容器，其中 可以通過相對所述可變像素滑動所述透鏡片來觀察到所述可變圖像；還公開了制造透鏡片 的方法，其中提供了以預定像素間距形成在具有長方形構件或正方形構件形狀的包裝容器 的外表面上的部分區域中的光學可視可變像素層，并且將微透鏡片可滑動地疊加并附著到 所述可變像素層，該微透鏡片具有以與所述像素間距一致的透鏡間距形成的透鏡陣列。
[0003] [專利文件 1]JP-A-2011-011785
【發明內容】
[0004] 本發明的目標是提供透鏡陣列，其中抑制了作為透鏡材料的液相樹脂在使用刀片 形成的凹槽部分中滲透和固化；以及制造該透鏡陣列的方法。
[0005] 根據本發明的第一方面，提供了一種透鏡陣列，其中
[0006] 在經過親液表面處理的防液基板的表面上使用刀片形成隔離壁，
[0007] 使用所述刀片形成防液凹槽部分，每個所述防液凹槽部分是V形的，
[0008] 親液部分位于彼此相鄰的所述隔離壁之間，以及
[0009] 使用液態聚合物在所述親液部分上形成透鏡。
[0010] 根據本發明的第二方面，提供了根據第一方面的透鏡陣列，其中
[0011] 基板除了該基板的材料之外不包括任何其他微粒。
[0012] 根據本發明的第三方面，提供了一種透鏡陣列，包括：
[0013] 防液基板，在其至少一個表面上具有親液層；
[0014] 具有防液凹槽部分、親液部分和隔離壁的多個組，該隔離壁分開所述防液凹槽部 分和所述親液部分；和
[0015] 分別形成在所述親液部分上的透鏡。
[0016] 根據本發明的第四方面，提供了根據第三方面的透鏡陣列，其中
[0017] 多個組規律排列。
[0018] 根據本發明的第五方面，提供了制造透鏡陣列的方法，包括步驟：
[0019] 對防液基板進行親液表面處理；
[0020] 在經過所述親液表面處理的所述基板的表面上使用刀片形成隔離壁，使得由所述 刀片形成的防液凹槽部分為防液性的并且使得所述隔離壁之間的親液部分為親液性的；
[0021] 將液態聚合物噴射或施加到親液部分，所述親液部分位于在形成所述隔離壁的步 驟中所形成的所述隔離壁之間；以及
[0022] 通過對在噴射或施加所述液態聚合物的步驟中所噴射或施加的所述液態聚合物 進行固化來形成透鏡。
[0023] 根據本發明的第六方面，提供了根據第五方面的制造透鏡陣列的方法，進一步包 括：
[0024] 對在噴射或施加所述液態聚合物的步驟中被噴射或施加到所述防液凹槽部分的 所述液態聚合物進行移除，
[0025] 其中在對所述液態聚合物進行移除的步驟中將所述液態聚合物從所述防液凹槽 部分移除之后才在所述透鏡的形成步驟中形成透鏡。
[0026] 根據本發明的第七方面，提供了根據第五方面的制造透鏡陣列的方法，其中
[0027] 基板除了該基板的材料之外不包括任何其他微粒。
[0028] 根據本發明的第八方面，提供了根據第六方面的制造透鏡陣列的方法，其中
[0029] 基板除了該基板的材料之外不包括任何其他微粒。
[0030] 根據本發明的第九方面，提供了根據第一方面的透鏡陣列，其中
[0031] 所述液態聚合物是uv-固化聚合物或熱熔熱塑性聚合物。
[0032] 根據本發明的第十方面，提供了根據第五方面的制造透鏡陣列的方法，其中
[0033] 所述液態聚合物是UV-固化聚合物或熱熔熱塑性聚合物。
[0034] 根據本發明的第一、第二和第九方面的透鏡陣列，可以抑制在使用刀片形成的凹 槽部分中作為透鏡材料的液相樹脂的滲透和固化。
[0035] 根據本發明的第三和第四方面的透鏡陣列，可以降低凹槽部分的接觸角滯后。
[0036] 根據第五和第十方面的制造透鏡陣列的方法，可以抑制在使用刀片形成的凹槽部 分中作為透鏡材料的液相樹脂的滲透和固化。
[0037] 根據第六方面的制造透鏡陣列的方法，可以移除噴射或施加到凹槽部分的所述液 相樹脂。
[0038] 根據第七和第八方面的制造透鏡陣列的方法，可以降低凹槽部分的接觸角滯后。
【附圖說明】
[0039] 本發明的示例性實施例將基于下列附圖進行詳細描述，其中：
[0040] 圖1A到圖1E是示出制造透鏡陣列的示例方法的說明圖；
[0041] 圖2是示出使用刀片形成的凹槽和隔離壁的示例的說明圖；
[0042] 圖3是示出制造透鏡陣列的示例方法的流程圖；
[0043] 圖4A到圖4D是示出通過形成隔離壁來制造透鏡陣列的示例方法的說明圖；
[0044] 圖5A和圖5B是示出曲率控制的示例的說明圖；
[0045] 圖6是示出接觸角滯后的示例的說明圖；
[0046] 圖7A到圖7D是示出制造透鏡陣列的示例方法的說明圖；
[0047] 圖8是示出制造二維透鏡陣列的示例方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0048] 以下，將基于附圖來描述優選用于實現本發明的示例性實施例的示例。
[0049] 在本示例性實施例的透鏡陣列中，
[0050] 在經過親液表面處理的防液基板的表面上使用刀片形成隔離壁，
[0051] 使用所述刀片形成防液凹槽部分，每個所述防液凹槽部分是V形的，
[0052] 親液部分位于彼此相鄰的所述隔離壁之間，并且
[0053] 使用液態聚合物在所述親液部分上形成透鏡。
[0054] 透鏡陣列指的是在其中使形成正像的多個單片透鏡（透鏡元件）以平行方式排列 并且使單個連續像通過重疊圖像來形成為整體的光學系統，并且該透鏡陣列包括了在其中 排列有多個半柱狀透鏡的雙凸透鏡等。例如，可以通過顯出三維圖像（也稱作3D)和通過 變換視線（也稱作改變）來顯示多個圖像。關于陣列，存在諸如這樣的微透鏡陣列：按照如 以下描述的圖1A到圖1E的示例中的一維方式排列透鏡的陣列（例如，柱面透鏡陣列等）， 以及按照如圖7A到圖7D的示例中的二維方式排列透鏡的陣列（例如，諸如方形透鏡陣列 之類的二維透鏡陣列）。
[0055] 作為制造這種透鏡陣列的方法，存在隔離壁釘扎（pinning)法。在所述隔離壁釘 扎法中，通過使用鋒利刀片對聚合物基板進行刻劃處理來形成隔離壁，流體聚合物（UV-固 化聚合物等）的流動由于隔離壁的釘扎效應（pinningeffect)而被抑制。因此，可以通過 以匹配透鏡的期望形狀和大小的透鏡間距來形成隔離壁并朝向隔離壁之間的部分噴射或 浸涂流體聚合物來形成具有期望形狀的透鏡。透鏡的曲率（焦距）利用被噴射或浸涂的流 體聚合物的體積來控制。在使用隔離壁釘扎法制造透鏡的方法中，透鏡間距、焦距和透鏡大 小可以改變。在示例性實施例中將使用隔離壁釘扎法。
[0056] 制造示例性實施例的透鏡陣列的示例方法將使用圖1A到圖1E和圖3進行描述。
[0057] 在步驟S302中，防液基板110被制造。該防液基板被切割成預定大小，從而制 造如圖1A的示例所示出的由透明聚合物制成的防液基板110。"防液基板"意即整個基板 對成為透鏡材料的液態聚合物是排斥的。此處，"防液"的定義是使得作為液態聚合物小 滴與基板所形成角度的接觸角變得大于90度。具有低表面能的聚合物基板是防液基板 110 的示例，其具體示例包括NEOFLOX*ETFE(Daikinindustries,Ltd. )、TEFLON?AF級 (DuPont-MitsuiPolychemicalsCo.，Ltd.)等含氟聚合物薄膜。
[0058] 在步驟S304中，在防液基板110上進行親液表面處理。如圖IB所示，將親液表面 薄膜120形成在防液基板110上。"親液表面處理"指的是使得防液基板110的表面對成為 透鏡材料的液態聚合物親液（高度粘合）的處理。此處，"親液"的定義是使得作為液態聚 合物小滴與基板所形成角度的接觸角變得等于或小于90度。
[0059] 可以應用不同的物理和化學處理來用作表面處理。例如，通過應用親液液體、電暈 放電、等離子處理（Ar等）、UV(臭氧）處理（同時，基于氟的處理具有很小效果）、使用硅 烷偶聯劑等來使防液基板110的表面變成親液的。
[0060] 在步驟306中，使用刀片在經過步驟304的防液基板110的表面上形成隔離壁。于 是，由刀片形成的凹槽部分變成防液的（防液凹槽部分），而隔離壁之間的部分變成親液的 (親液部分）。如圖1C的示例所示，使用鋒利的刀片130對防液基板110的表面進行刻劃 處理，從而形成隔離壁（隔離壁132a、隔離壁132b等）。此處，"使用刀片形成隔離壁"意 即將刀片130插入到防液基板110中從而形成凹槽（凹槽132等），防液基板110的表面 部分向刀片130的兩側膨起，從而形成隔離壁（隔離壁132a、隔離壁132b等）。圖1C的示 例所示的說明區150的截面圖在圖2的示例中示出。當刀片130被插入到包括親液表面薄 膜120的防液基板110中時，形成凹槽132,并且在凹槽的兩側上形成隔離壁132a和隔離壁 132b。凹槽132部分（隔離壁的內壁側）由于防液基板110的內部被刀片130的插入而暴 露，所以變成防液的。此外，隔離壁之間的部分（隔離壁132a和隔離壁134b之間的部分） 由于親液表面薄膜120的存在而變成親液的。同時，隔離壁之間的部分是形成在通過兩次 插入刀片（或插入兩片刀片）得到的隔離壁之間的部分。即，隔離壁之間的部分指的是通 過插入刀片形成的兩個隔離壁所形成的四個壁表面中位于隔離壁的外壁側（不形成凹槽 的壁表面）之間所形成的用于形成透鏡的區域。
[0061] 同時，防液基板110和刀片130可以彼此相對地移動（可移動防液基板110和刀 片130之一或兩者）。即，可以通過在防液基板110上滑動刀片130或通過將刀片130按壓 到防液基板110上而移動防液基板110來形成隔離壁（上述內容將應用到以下