一种3D打印遮光装置和3D打印设备的制作方法

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种3d打印遮光装置和3d打印设备。

背景技术：

3d打印(3dp)即快速成型技术的一种，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。

但现有技术的3d打印设备的遮光装置存在对比度较低，影响打印效果的问题。

技术实现要素：

本发明提供一种3d打印遮光装置和3d打印设备，以改善现有技术的3d打印遮光装置存在对比度较低，影响打印效果的问题。

本发明实施例提供一种3d打印遮光装置，包括：图案显示结构，位于所述图案显示结构出光面的微流控面板；其中，

所述图案显示结构包括多个像素单元，每一所述像素单元被配置为根据当前待打印的画面进行透光或遮光；

所述微流控面板包括多个与所述像素单元一一对应的微流控单元，每一所述微流控单元被配置为与对应的所述像素单元具有相同的遮光或透光性能。

在一种可能的实施方式中，每一所述微流控单元包括控制结构，容置腔，位于所述容置腔边缘且与所述容置腔连通的储液槽，以及流动于所述容置腔与所述储液槽的遮光性流动体；

所述控制结构被配置为在对应的所述像素单元遮光时，控制所述遮光性流动体移入所述容置腔，以及在对应的所述像素单元透光时，控制所述遮光性流动体移入所述储液槽。

在一种可能的实施方式中，每一所述微流控单元还包括：流动于所述容置腔与所述储液槽的透明导电流动体；

所述控制结构包括叠层的控制电极以及疏水层，其中，所述疏水层位于所述控制电极的背向所述图案显示结构的一面；

所述控制电极被配置为在对应的所述像素单元透光时加载电压，控制所述透明导电流动体移入到所述容置腔，进而将所述遮光性流动体挤入所述储液槽，在对应的所述像素单元透光时断电，所述透明导电流动体通过所述疏水层的排斥移入到所述储液槽，进而将所述遮光性流动体挤入所述容置腔。

在一种可能的实施方式中，所述容置腔具有至少在出光方向向远离所述图案显示结构一面凸起的弧形面。

在一种可能的实施方式中，所述微流控面板包括相对而置的第一基板和第二基板，所述第一基板位于所述第二基板的面向所述图案显示结构的一侧；

所述容置腔位于所述第二基板，为开口朝向所述第一基板的第一凹槽。

在一种可能的实施方式中，所述储液槽位于所述第一基板，为开口朝向所述第二基板的第二凹槽。

在一种可能的实施方式中，所述储液槽在所述第一基板的正投影为环绕所述控制电极的环状。

在一种可能的实施方式中，所述微流控单元与所述像素单元的尺寸相同。

在一种可能的实施方式中，所述图案显示结构为液晶盒。

本发明实施例还提供一种3d打印设备，包括如本发明实施例提供的所述3d打印遮光装置，还包括位于所述图案显示结构的背离所述微流控面板一侧的紫外光源。

本发明实施例有益效果如下：本发明实施例提供的3d打印遮光装置，包括：图案显示结构，位于所述图案显示结构出光面的微流控面板；其中，所述图案显示结构包括多个像素单元，每一所述像素单元被配置为根据当前待打印的画面进行透光或遮光；所述微流控面板包括多个与所述像素单元一一对应的微流控单元，每一所述微流控单元被配置为与对应的所述像素单元具有相同的遮光或透光性能，进而在图案显示结构的像素单元为遮光时，微流控的对应的微流控单元可以具有相应的遮光性能，进而可以对该位置处进行进一步遮光，避免图像显示结构的像素单元在黑态时，无法完全遮光，仍有部分光线透过黑态的像素单元，进而改善3d打印遮光装置对比度低，影响3d打印效果的问题。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种3d打印遮光装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种微流控单元的剖视结构示意图；

图3为本发明实施例提供的遮光性流动体位于容置腔时的微流控单元的剖视结构示意图；

图4为本发明实施例提供的遮光性流动体位于储液槽时的微流控单元的剖视结构示意图；

图5为本发明实施例提供的一种包括透明导电流动体的微流控单元的剖视结构示意图；

图6为本发明实施例提供的透明导电流动体移入储液槽时的微流控单元的剖视结构示意图；

图7为本发明实施例提供的一种微流控单元的俯视结构示意图；

图8为本发明实施例提供的一种具体的3d打印遮光装置的结构示意图；

图9为本发明实施例提供的一种3d打印设备的结构示意图。

具体实施方式

为了使得本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

为了保持本公开实施例的以下说明清楚且简明，本公开省略了已知功能和已知部件的详细说明。

参见图1，本发明实施例提供一种3d打印遮光装置，包括：图案显示结构2，位于图案显示结构2出光面的微流控面板1；其中，

图案显示结构2包括多个像素单元20，每一像素单元20被配置为根据当前待打印的画面进行透光或遮光；

微流控面板1包括多个与像素单元20一一对应的微流控单元10，每一微流控单元10被配置为与对应的像素单元20具有相同的遮光或透光性能。即，例如，参见图1所示，在图案显示结构2左侧起的第一个像素单元20为透光时，微流控面板1左侧起的第一个微流控单元10也为透光；在图案显示结构2左侧起的第三个像素单元20为遮光时，微流控面板1左侧起的第三个微流控单元10也为遮光。具体的，微流控面板1与图案显示结构2具体可以通过黏合层3进行黏合。

本发明实施例提供的3d打印遮光装置，包括：图案显示结构2，位于图案显示结构2出光面的微流控面板1；其中，图案显示结构2包括多个像素单元20，每一像素单元20被配置为根据当前待打印的画面进行透光或遮光；微流控面板1包括多个与像素单元20一一对应的微流控单元10，每一微流控单元10被配置为与对应的像素单元20具有相同的遮光或透光性能，进而在图案显示结构2的像素单元20为遮光时，微流控面板1对应的微流控单元10可以具有相应的遮光性能，进而可以对该位置处进行进一步遮光，避免图像显示结构2的像素单元20在黑态时，无法完全遮光，仍有部分光线透过黑态的像素单元，进而改善3d打印遮光装置对比度低，影响3d打印效果的问题。

在具体实施时，结合图2-图4所示，每一微流控单元10可以包括控制结构17，容置腔15，位于容置腔15边缘且与容置腔15连通的储液槽16，以及流动于容置腔15与储液槽16的遮光性流动体13；控制结构17被配置为在对应的像素单元10遮光时，控制遮光性流动体13移入容置腔15，如图3所示；以及，在对应的像素单元10透光时，控制遮光性流动体13移入储液槽16，如图4所示。具体的，遮光性流动体13具体可以为黑色油性液体。储液槽16具体可以是位于容置腔15的内边缘，即，储液槽16位于微流控单元10的边缘位置，而容置腔15具体可以覆盖微流控单元10的中部区域以及储液槽16所在的区域。容置腔15的外边缘具体可以与储液槽16的外边缘重合。其中，图2是为了更清楚地示出容置腔以及储液槽16，未对遮光性流动体进行示出，具体的微流控单元10包括遮光性流动体13。本发明实施例中，微流控单元10包括控制结构17，容置腔15，储液槽16，以及遮光性流动体13，进而可以实现在像素单元20为遮光时，对应的微流控单元10也可以具有遮光性能，进而对没有被黑态的像素单元20完全遮挡的光线，被对应的微流控单元10进行再次遮挡，进而提高该位置处的遮光性能。

在具体实施时，参见图5所示，每一微流控单元10还包括：流动于容置腔15与储液槽16的透明导电流动体14；控制结构17包括叠层的控制电极171以及疏水层172，其中，疏水层172位于控制电极171的背向图案显示结构2的一面；控制电极171被配置为在对应的像素单元20透光时加载电压，控制透明导电流动体14移入到容置腔15，进而将遮光性流动体13挤入储液槽16，如图5所示；在对应的像素单元20透光时断电，透明导电流动体14通过疏水层172的排斥移入到储液槽16，进而将遮光性流动体13挤入容置腔15，如图6所示。

在具体实施时，结合图2-图6所示，容置腔15具有至少在出光方向向远离图案显示结构2一面凸起的弧形面151。具体的，容置腔15还可以具有在出光方向上向靠近图案显示结构2一面凹陷的凹形面。本发明实施例中，容置腔15具有至少在出光方向向远离图案显示结构2一面凸起的弧形面151，进而在当控制电极171加电时，透明导电流动体14运动到容置腔15内，可以形成透镜结构，可以使下方像素单元20发散的光线汇聚成平行光(结合图1所示)，进而可以改善由于通常的3d打印遮光装置的图案显示结构2采用已有的液晶显示盒时，由于通常的液晶显示盒可视角较大，不能进行精准打印的问题。

在具体实施时，结合图1-图6所示，微流控面板1具体截图包括相对而置的第一基板11和第二基板12，第一基板11位于第二基板12的面向图案显示结构2的一侧；容置腔15位于第二基板12，为开口朝向第一基板11的第一凹槽。本发明实施例中，容置腔15位于第二基板12，为开口朝向第一基板的第一凹槽，在制作时，可以直接在第二基板12形成第一凹槽，进而再与第一基板11进行对合后，进而可以形成容置腔15，容置腔15的制作工艺较为简单，易于实现。

在具体实施时，结合图1-图6所示，储液槽16位于第一基板11，为开口朝向第二基板12的第二凹槽。本发明实施例中，储液槽16位于第一基板，为开口朝向第二基板12的第二凹槽，可以在制作第一基板11时，在第一基板11制作第二凹槽，进而再与第二基板12进行对合后，进而可以形成储液槽16，即，储液槽16的制作工艺较为简单，易于实现。具体的，可以在第一基板11形成第一膜层，通过对第一膜层刻蚀，形成第二凹槽。

在具体实施时，结合图2和图6所示，控制电极171以及疏水层172可以位于第一基板11。结合图6和图7所示，储液槽16在第一基板11的正投影为环绕控制电极171的环状。本发明实施例中，储液槽16在第一基板11的正投影为环绕控制电极171的环状，可以为遮光性流动体13以及透明导电流动体14提供较多的存储位置，且储液槽16位于边缘，为环绕控制电极171的环状，也有利于流动体较快地进行位置转换。第一基板11具体还可以设置沿第一方向延伸的栅线25，沿第二方向延伸的数据线26，以及用于驱动控制电极171的薄膜晶体管27。

在具体实施时，微流控单元10与像素单元20的尺寸相同。本发明实施例中，微流控单元10与像素单元20的尺寸相同，进而使微流控单元10对通过像素单元20的光进行一一对应性调整。

在具体实施时，参见图8所示，图案显示结构1为液晶盒。具体的，液晶盒可以包括相对而置的第三基板21、第四基板22和位于第三基板21与第四基板22之间的液晶层23，其中，第三基板21位于第四基板22的背离微流控面板1的一面，第三基板21具体可以为阵列基板。第四基板22具体可以为彩膜基板，在相邻像素单元20之间的间隙处具体可以设置有黑矩阵24。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供一种3d打印设备，如图9所示，包括如本发明实施例提供的3d打印遮光装置，还包括位于图案显示结构2的背离微流控面板1一侧的紫外光源4。具体的，3d打印设备还可以包括位于3d打印遮光装置的背离紫外光源4一侧的光固化树脂液5，以及位于光固化树脂液5背离3d打印遮光装置一侧的提拉基台5、与提拉基台5连接的提拉机械手6。图案显示结构2依次显示待打印图案，3d打印设备逐层打印，提拉基台5按图8所示箭头方向逐渐上拉打印物品，最终形成完整的打印物体。

本发明实施例有益效果如下：本发明实施例提供的3d打印遮光装置，包括：图案显示结构，位于图案显示结构出光面的微流控面板；其中，图案显示结构包括多个像素单元，每一像素单元被配置为根据当前待打印的画面进行透光或遮光；微流控面板包括多个与像素单元一一对应的微流控单元，每一微流控单元被配置为与对应的像素单元具有相同的遮光或透光性能，进而在图案显示结构的像素单元为遮光时，微流控的对应的微流控单元可以具有相应的遮光性能，进而可以对该位置处进行进一步遮光，避免图像显示结构的像素单元在黑态时，无法完全遮光，仍有部分光线透光，进而改善3d打印遮光装置对比度低，影响3d打印效果的问题。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。