透镜阵列及其制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及透镜阵列及其制造方法。
【背景技术】
[0002] 专利文件1公开了装有透镜的包装容器，通过在诸如纸容器之类的包装容器中将 微透镜片附着到印刷有可变图像的包装容器基材的外表面部分上以使得该微透镜片能够 相对于构成所述可变图像的多个可变像素滑动，从而获得所述装有透镜的包装容器，其中 可以通过相对所述可变像素滑动所述透镜片来观察到所述可变图像；还公开了制造透镜片 的方法，其中提供了以预定像素间距形成在具有长方形构件或正方形构件形状的包装容器 的外表面上的部分区域中的光学可视可变像素层，并且将微透镜片可滑动地叠加并附着到 所述可变像素层，该微透镜片具有以与所述像素间距一致的透镜间距形成的透镜阵列。
[0003] [专利文件 1]JP-A-2011-011785
【发明内容】
[0004] 本发明的目标是提供透镜阵列，其中抑制了作为透镜材料的液相树脂在使用刀片 形成的凹槽部分中渗透和固化；以及制造该透镜阵列的方法。
[0005] 根据本发明的第一方面，提供了一种透镜阵列，其中
[0006] 在经过亲液表面处理的防液基板的表面上使用刀片形成隔离壁，
[0007] 使用所述刀片形成防液凹槽部分，每个所述防液凹槽部分是V形的，
[0008] 亲液部分位于彼此相邻的所述隔离壁之间，以及
[0009] 使用液态聚合物在所述亲液部分上形成透镜。
[0010] 根据本发明的第二方面，提供了根据第一方面的透镜阵列，其中
[0011] 基板除了该基板的材料之外不包括任何其他微粒。
[0012] 根据本发明的第三方面，提供了一种透镜阵列，包括：
[0013] 防液基板，在其至少一个表面上具有亲液层；
[0014] 具有防液凹槽部分、亲液部分和隔离壁的多个组，该隔离壁分开所述防液凹槽部 分和所述亲液部分；和
[0015] 分别形成在所述亲液部分上的透镜。
[0016] 根据本发明的第四方面，提供了根据第三方面的透镜阵列，其中
[0017] 多个组规律排列。
[0018] 根据本发明的第五方面，提供了制造透镜阵列的方法，包括步骤：
[0019] 对防液基板进行亲液表面处理；
[0020] 在经过所述亲液表面处理的所述基板的表面上使用刀片形成隔离壁，使得由所述 刀片形成的防液凹槽部分为防液性的并且使得所述隔离壁之间的亲液部分为亲液性的；
[0021] 将液态聚合物喷射或施加到亲液部分，所述亲液部分位于在形成所述隔离壁的步 骤中所形成的所述隔离壁之间；以及
[0022] 通过对在喷射或施加所述液态聚合物的步骤中所喷射或施加的所述液态聚合物 进行固化来形成透镜。
[0023] 根据本发明的第六方面，提供了根据第五方面的制造透镜阵列的方法，进一步包 括：
[0024] 对在喷射或施加所述液态聚合物的步骤中被喷射或施加到所述防液凹槽部分的 所述液态聚合物进行移除，
[0025] 其中在对所述液态聚合物进行移除的步骤中将所述液态聚合物从所述防液凹槽 部分移除之后才在所述透镜的形成步骤中形成透镜。
[0026] 根据本发明的第七方面，提供了根据第五方面的制造透镜阵列的方法，其中
[0027] 基板除了该基板的材料之外不包括任何其他微粒。
[0028] 根据本发明的第八方面，提供了根据第六方面的制造透镜阵列的方法，其中
[0029] 基板除了该基板的材料之外不包括任何其他微粒。
[0030] 根据本发明的第九方面，提供了根据第一方面的透镜阵列，其中
[0031] 所述液态聚合物是uv-固化聚合物或热熔热塑性聚合物。
[0032] 根据本发明的第十方面，提供了根据第五方面的制造透镜阵列的方法，其中
[0033] 所述液态聚合物是UV-固化聚合物或热熔热塑性聚合物。
[0034] 根据本发明的第一、第二和第九方面的透镜阵列，可以抑制在使用刀片形成的凹 槽部分中作为透镜材料的液相树脂的渗透和固化。
[0035] 根据本发明的第三和第四方面的透镜阵列，可以降低凹槽部分的接触角滞后。
[0036] 根据第五和第十方面的制造透镜阵列的方法，可以抑制在使用刀片形成的凹槽部 分中作为透镜材料的液相树脂的渗透和固化。
[0037] 根据第六方面的制造透镜阵列的方法，可以移除喷射或施加到凹槽部分的所述液 相树脂。
[0038] 根据第七和第八方面的制造透镜阵列的方法，可以降低凹槽部分的接触角滞后。
【附图说明】
[0039] 本发明的示例性实施例将基于下列附图进行详细描述，其中：
[0040] 图1A到图1E是示出制造透镜阵列的示例方法的说明图；
[0041] 图2是示出使用刀片形成的凹槽和隔离壁的示例的说明图；
[0042] 图3是示出制造透镜阵列的示例方法的流程图；
[0043] 图4A到图4D是示出通过形成隔离壁来制造透镜阵列的示例方法的说明图；
[0044] 图5A和图5B是示出曲率控制的示例的说明图；
[0045] 图6是示出接触角滞后的示例的说明图；
[0046] 图7A到图7D是示出制造透镜阵列的示例方法的说明图；
[0047] 图8是示出制造二维透镜阵列的示例方法的流程图。
【具体实施方式】
[0048] 以下，将基于附图来描述优选用于实现本发明的示例性实施例的示例。
[0049] 在本示例性实施例的透镜阵列中，
[0050] 在经过亲液表面处理的防液基板的表面上使用刀片形成隔离壁，
[0051] 使用所述刀片形成防液凹槽部分，每个所述防液凹槽部分是V形的，
[0052] 亲液部分位于彼此相邻的所述隔离壁之间，并且
[0053] 使用液态聚合物在所述亲液部分上形成透镜。
[0054] 透镜阵列指的是在其中使形成正像的多个单片透镜（透镜元件）以平行方式排列 并且使单个连续像通过重叠图像来形成为整体的光学系统，并且该透镜阵列包括了在其中 排列有多个半柱状透镜的双凸透镜等。例如，可以通过显出三维图像（也称作3D)和通过 变换视线（也称作改变）来显示多个图像。关于阵列，存在诸如这样的微透镜阵列：按照如 以下描述的图1A到图1E的示例中的一维方式排列透镜的阵列（例如，柱面透镜阵列等）， 以及按照如图7A到图7D的示例中的二维方式排列透镜的阵列（例如，诸如方形透镜阵列 之类的二维透镜阵列）。
[0055] 作为制造这种透镜阵列的方法，存在隔离壁钉扎（pinning)法。在所述隔离壁钉 扎法中，通过使用锋利刀片对聚合物基板进行刻划处理来形成隔离壁，流体聚合物（UV-固 化聚合物等）的流动由于隔离壁的钉扎效应（pinningeffect)而被抑制。因此，可以通过 以匹配透镜的期望形状和大小的透镜间距来形成隔离壁并朝向隔离壁之间的部分喷射或 浸涂流体聚合物来形成具有期望形状的透镜。透镜的曲率（焦距）利用被喷射或浸涂的流 体聚合物的体积来控制。在使用隔离壁钉扎法制造透镜的方法中，透镜间距、焦距和透镜大 小可以改变。在示例性实施例中将使用隔离壁钉扎法。
[0056] 制造示例性实施例的透镜阵列的示例方法将使用图1A到图1E和图3进行描述。
[0057] 在步骤S302中，防液基板110被制造。该防液基板被切割成预定大小，从而制 造如图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"意即整个基板 对成为透镜材料的液态聚合物是排斥的。此处，"防液"的定义是使得作为液态聚合物小 滴与基板所形成角度的接触角变得大于90度。具有低表面能的聚合物基板是防液基板 110 的示例，其具体示例包括NEOFLOX*ETFE(Daikinindustries,Ltd. )、TEFLON?AF级 (DuPont-MitsuiPolychemicalsCo.，Ltd.)等含氟聚合物薄膜。
[0058] 在步骤S304中，在防液基板110上进行亲液表面处理。如图IB所示，将亲液表面 薄膜120形成在防液基板110上。"亲液表面处理"指的是使得防液基板110的表面对成为 透镜材料的液态聚合物亲液（高度粘合）的处理。此处，"亲液"的定义是使得作为液态聚 合物小滴与基板所形成角度的接触角变得等于或小于90度。
[0059] 可以应用不同的物理和化学处理来用作表面处理。例如，通过应用亲液液体、电晕 放电、等离子处理（Ar等）、UV(臭氧）处理（同时，基于氟的处理具有很小效果）、使用硅 烷偶联剂等来使防液基板110的表面变成亲液的。
[0060] 在步骤306中，使用刀片在经过步骤304的防液基板110的表面上形成隔离壁。于 是，由刀片形成的凹槽部分变成防液的（防液凹槽部分），而隔离壁之间的部分变成亲液的 (亲液部分）。如图1C的示例所示，使用锋利的刀片130对防液基板110的表面进行刻划 处理，从而形成隔离壁（隔离壁132a、隔离壁132b等）。此处，"使用刀片形成隔离壁"意 即将刀片130插入到防液基板110中从而形成凹槽（凹槽132等），防液基板110的表面 部分向刀片130的两侧膨起，从而形成隔离壁（隔离壁132a、隔离壁132b等）。图1C的示 例所示的说明区150的截面图在图2的示例中示出。当刀片130被插入到包括亲液表面薄 膜120的防液基板110中时，形成凹槽132,并且在凹槽的两侧上形成隔离壁132a和隔离壁 132b。凹槽132部分（隔离壁的内壁侧）由于防液基板110的内部被刀片130的插入而暴 露，所以变成防液的。此外，隔离壁之间的部分（隔离壁132a和隔离壁134b之间的部分） 由于亲液表面薄膜120的存在而变成亲液的。同时，隔离壁之间的部分是形成在通过两次 插入刀片（或插入两片刀片）得到的隔离壁之间的部分。即，隔离壁之间的部分指的是通 过插入刀片形成的两个隔离壁所形成的四个壁表面中位于隔离壁的外壁侧（不形成凹槽 的壁表面）之间所形成的用于形成透镜的区域。
[0061] 同时，防液基板110和刀片130可以彼此相对地移动（可移动防液基板110和刀 片130之一或两者）。即，可以通过在防液基板110上滑动刀片130或通过将刀片130按压 到防液基板110上而移动防液基板110来形成隔离壁（上述内容将应用到以下