印机系统(诸如Obducat)在涂覆PDMS的晶片518上施加40巴的压力持续120秒，来制造PDMS软模具314。这之后是在100°C的固化温度在40巴持续120秒。随后，涂覆PDMS的晶片518在40巴经受80°C固化温度，持续120秒，之后是在脱模(未示出)之前在40巴经受50°C固化温度，持续120秒。然后将涂覆PDMS的晶片518放置在烤箱中并在70°C固化持续另一个4小时，以确保PDMS软模具314完全固化。
[0049]参考图5G，已固化PDMS软模具314涂覆有一层防静摩擦单层(FTDS，(1H, 1H, 2H, 2H)-全氟癸基三氯硅烷)。然后使用PDMS软模具314在聚碳酸酯(PC)的衬底312上执行使用部分填充步骤(如图3B所示并参考图3B描述且因此不进一步阐述)的根据本发明的实施方式的热压印(参见图5H)。其他材料诸如塑料、聚甲基丙烯酸甲酯和聚乙烯也可用于衬底312，由此向衬底312提供柔软属性。根据本实施方式为聚碳酸酯片获得柱状透镜阵列的最优化条件包括在30巴在150°C的工艺温度持续300秒，之后是在35°C脱模，该柱状透镜阵列具有每个均具有< 0.04的高宽比的多个透镜318。
[0050]使用图5A到图5G所示的工艺，每个透镜318可具有小于300 μπι的宽度。参考图3Β，可使用UV光刻实现250nm的尺寸。如果米用更高分辨率的光刻例如电子束光刻(未不出)，则模具空腔的尺寸可从250nm减至约50nmo
[0051]如可见，根据关于图5A到图5G描述的实施方式的加工实现比通过传统技术例如激光写入技术制造的典型柱状透镜阵列结构更平滑的表面。此外，根据本发明的实施方式，加工可将由传统回流方法制造的柱状透镜阵列结构的处于0.04的高宽比极限(高度/宽度)向下延伸。另外，根据关于图5A到图5G描述的实施方式的在塑料聚碳酸酯片600上制造的3D膜是高度柔性的，如图6所示。
[0052]参考图7A到图7B，示出了使用根据关于图5A到图5G描述的实施方式制造的柱状透镜阵列膜的移动显示器730的改善的观看。图7A示出在正常2D模式中操作的无任何3D膜的移动装置显示器730。图7B示出在2D模式中操作的具有传统3D膜的移动装置显示器730。图7C示出在2D模式中操作的具有根据本实施方式的3D膜的移动装置显示器730。如可见，根据本实施方式的3D膜的平滑度不使2D模式显示的质量失真。相反，传统3D膜示出可见的粗糙膜表面，其使正常2D模式显示图像失真。
[0053]膜的显微镜成像也示出根据关于图5A到图5G描述的实施方式制造的膜相比于传统3D膜的更平滑表面。图8A描绘根据本实施方式的3D膜的显微镜图像，而图8B描绘图7B中使用的传统膜的显微镜图像。为比较表面粗糙度，图8A中透镜的宽度被制造成与图8B中的透镜相似的宽度，其中两个透镜宽度都是约300 ym。传统3D膜通过传统激光写入技术制造，并示出在图8B的视图中及其进一步放大插入视图830中看到的在显微镜下粗糙的表面。然而，应认识到图8A的透镜宽度可被制作成低于300 ym，如上关于图5A到图5G描述的。
[0054]图9A示出在3D模式中操作的移动显示装置上，使用根据关于图5A到图5G描述的实施方式制造的柱状透镜阵列3D膜可见的清晰3D图像。根据本实施方式的3D膜由使用关于图5A到图5G描述的制造方法制造的具有低高宽比(〈0.04)的柱状透镜阵列组成。相反，参考图9B，具有相同但处于0.04的高宽比(现有制造措施的高宽比极限)的柱状透镜阵列的3D膜在以3D模式操作的移动显示装置上显示模糊图像。
[0055]根据图7C和图9A，经配置生成二维(2D)内容和三维(3D)内容的显示器可包括根据本发明的实施方式构建的膜。这使得能够实现通过三维(3D)内容的相同显示器看到的无眼镜三维(3D)观看。因此，可见根据关于图5A到图5G描述的实施方式的制造实现了柱状透镜型3D膜，其具有小透镜宽度、超平滑表面和低高宽比透镜结构以允许清晰3D成像，无需在2D显示操作期间在显示器上使用时使现有2D显示图像的质量折衷。小透镜宽度(即，〈300 y m的透镜宽度)和超平滑表面的特征通过采用根据本实施方式的光刻和热抗蚀剂回流方法实现。根据本实施方式通过部分填充使用热纳米压印来实现低于0.04的低高宽比的特征。另外，根据本实施方式，利用PDMS模具材料以便产生对称透镜轮廓。
[0056]本领域技术人员应认识到可对如在实施方式中所示的本发明做出众多变型和/或修改，而不背离如宽泛地描述的本发明的精神或范围。因此，实施方式在所有方面中被认为是说明性的并且不是限制性的。
【主权项】
1.一种形成具有柱状透镜阵列的膜的方法，所述方法包括: 提供衬底； 提供模具，所述模具具有在所述衬底上形成所述柱状透镜阵列的多个纳米尺度到微米尺度的空腔； 使所述模具接触所述衬底；以及 通过允许所述衬底的部分将所述多个空腔部分地填充来形成所述柱状透镜阵列。2.根据权利要求1所述的方法，其中通过控制所述衬底的部分将所述多个空腔部分地填充的程度，来调整所述柱状透镜阵列中的每个透镜的高宽比。3.根据权利要求2所述的方法，还包括改变形成所述柱状透镜阵列的持续时间，以控制所述衬底的部分将所述多个空腔部分地填充的程度。4.根据权利要求2或权利要求3所述的方法，其中每个透镜的所述高宽比小于或等于0.04。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述柱状透镜阵列中的每个透镜具有对称剖面轮廓。6.根据权利要求5所述的方法，其中每个透镜是绕纵轴大体对称的，所述纵轴沿中心延伸并与相应透镜的基底交叉。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中形成所述柱状透镜阵列在低于或高于所述衬底的玻璃转化温度约10°的范围发生。8.根据权利要求7所述的方法，其中形成所述柱状透镜阵列在约10巴到60巴的压力发生。9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述模具包含聚二甲基硅氧烷(PDMS) ο10.—种由根据前述权利要求中任一项所述的方法制造的膜，所述膜包括柱状透镜阵列，其中每个透镜具有小于300 μm的宽度。11.根据权利要求10所述的膜，其中每个透镜具有小于或等于0.04的高宽比。12.根据权利要求10或权利要求11所述的膜，其中每个透镜具有平滑表面。13.根据权利要求10至12所述的膜，其中所述柱状透镜阵列设置在由柔性材料制造的衬底上。14.根据权利要求13所述的膜，其中所述衬底包含以下材料中的任一种或多种:塑料、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯和聚乙烯。15.一种配置成用于二维和三维内容的显示器，所述显示器包括根据权利要求10至14中任一项所述的膜，所述膜用于三维内容的无眼镜三维观看。
【专利摘要】根据本发明的一方面，提供一种形成具有柱状透镜阵列的膜的方法，该方法包括提供衬底；提供模具，模具具有在衬底上形成柱状透镜阵列的多个纳米尺度到微米尺度的空腔；使模具接触衬底；以及通过允许衬底的部分将多个空腔部分地填充来形成柱状透镜阵列。
【IPC分类】G02B27/22, G02B27/02
【公开号】CN104903776
【申请号】CN201380062463
【发明人】陈明顺, 志发·弗兰克·陈, 徐云, 美坤·贾斯恩·刘, 陆义庄, 刘鸿义
【申请人】新加坡科技研究局, 淡马锡理工学院
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2013年11月29日
【公告号】WO2014084798A1