CN101266306B - 光学微结构平板以及制作光学微结构构件的模板 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种光学微结构平板以及用于制作光学微结构构件的模板。上述光学微结构平板包括一基板，形成于该基板上的光学微结构构件，设置于该基板上的周期性对准记号，以做为以一模板制作该光学微结构构件时的对准依据，以及设置于该基板上的通用对准记号，做为将该光学微结构平板结合于另一平板上时的对准依据。本发明还提供了用以制作该光学微结构构件的模板，其包括一基板，设置于该模板的基板内的凹面，设置于该凹面周围的脱模子，以及邻近该脱模子的缓冲区。本发明的有益效果在于改善了模造光学构件与其它光学微结构平板之间的对位问题，并且避免了光学微结构构件表面下陷以及在压置过程中产生气泡。

Description

光学微结构平板以及制作光学微结构构件的模板
技术领域
本发明涉及一种光学微结构平板及制作光学微结构构件所使用的模板，特别是涉及一种同时具有周期性对准记号与通用对准记号的光学微结构平板及制作该光学微结构构件所使用的模板。
背景技术
许多光学系统需使用多重光学构件。上述所需的多重光学构件包括多重折射构件、多重绕射构件及折射/绕射混成构件。随着广泛用于各种用途的光学组件需求增加，有效地制作光学组件的工艺能力亦随之增加。因此，大量的生产模式在制造集成的多重光学构件时，使多重光学构件精确对准的需求亦随之增加。尤其是，在将不止一种光学构件集成化时，上述的对准需求变得格外关键。
当制作光学构件例如透镜板时，光学构件基板与透镜模板(mo1d)之间的对准亦很重要。更有甚者，在以传统的方式制作微透镜阵列基板的过程中，在点配胶体(glue dispense)步骤后，将基板压置于填以环氧树脂胶体的透镜模板上，以形成微透镜阵列。请参阅图1a，当环氧树脂胶体30填充于透镜模板10的凹面40内的量不足时，会有气泡50生成，导致微透镜阵列的光学性质劣化。另一方面，请参阅图1b，当所填充环氧树脂胶体30的量过多时，导致胶体溢流60出透镜模板10的凹面40，如图1b所示。
有鉴于此，业界亟需一种光学微结构平板，以改善模造光学构件与其它光学微结构平板之间的对位问题，以及提供一种光学构件模板，以解决上述现有技术所存在的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种光学微结构平板，该光学微结构平板同时具有周期性对准记号与通用对准记号，以改善模造光学构件与其它光学微结构平板之间的对位问题。
本发明的另一目的在于提供一种用于制作光学微结构构件的模板，避免了光学微结构构件表面下陷以及在压置过程中产生气泡。
为实现上述目的，本发明的一方面在于提供一种光学微结构平板，其包括一基板，形成于该基板上的光学微结构构件，其中该基板和该光学微结构构件之间具有一界面；设置于该基板上的周期性对准记号，以做为利用一模板制作该光学微结构构件时的对准依据，其中所述模板用于制作该光学微结构构件包括：设置于所述范本的基板内的凹面、设置于该凹面周围的脱模子、邻近该脱模子的缓冲区；以及对准记号，对应该基板上的该周期性对准记号；以及设置于该基板上的通用对准记号，做为将该光学微结构平板结合于另一平板上时的对准依据。此光学微结构平板可改善模造光学构件与其它光学微结构平板之间的对位问题。
本发明的另一方面在于提供一种用以制作该光学微结构构件的模板，其包括一基板，设置于该模板基板内的凹面。设置于该凹面周围的脱模子，以及邻近于该脱模子的缓冲区；以及对准记号，设置于该基板内，该对准记号用以对应设置于一光学微结构平板上的一周期性对准记号，其中制作完成的该光学微结构构件与该周期性对准记号皆位于该光学微结构平板的同一表面上。设置应注意的是，所述脱模子的作用可使气泡或过量胶体更容易导入该缓冲区。
附图说明
图1a和图1b为传统制作微透镜阵列基板的缺点的示意图；
图2为根据本发明实施例的光学微结构平板的示意图；
图3为图2中标记3所示区域的局部放大示意图；
图4为图2中标记4所示区域的局部放大示意图；
图5为根据本发明实施例的透镜模板150的示意图；
图6为图5中标记6所示区域的局部放大示意图；
图7为根据本发明实施例已结合的光学微结构平板的示意图；
图8a-8c为根据本发明实施例制作用于光学微结构构件的模板的各阶段步骤的剖面示意图；以及
图9a-9c为根据本发明实施例将光学微结构构件制作于一平板上的各阶段步骤的剖面示意图。
其中，附图标记说明如下：
10～透镜模板；20～平板；30～环氧树脂胶体；40～凹面；50～气泡；60～胶体溢流；100～光学微结构平板；101～基板；110～周期性对准记号；120～光学微结构构件；130～通用对准记号；140～对准记号；150～透镜模板；160～凹面；200～基板；210～压入区域；220～缓冲区；230～凹面；240～脱模子；250～模板；300～透镜成型材料；310～光学微结构构件；320～平板。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附示图，进行详细说明。
以下通过各实施例详细说明并伴随着附图进行说明的示例，仅做为本发明的参考依据。在附图或说明书的描述中，相似或相同的部分皆使用相同的标记。且在附图中，实施例中的各组件的形状或是厚度可扩大，并且可以简单的方式示出。而且，附图中各组件的部分将分别进行描述说明，值得注意的是，图中未绘示或描述的组件，为所属技术领域技术人员所公知的形式，另外，特定的实施例仅用于说明本发明使用的特定方式，而并非用以限定本发明。
图2为根据本发明实施例的光学微结构平板100的示意图。光学微结构平板100包括多个光学微结构构件120，该构件120以阵列的形式配置于一基板101上。图3示出了图2中标记3所示出的一个光学微结构构件120的局部区域放大示意图。在图3中，光学微结构平板100具有多个周期性对准记号110，该对准记号110提供利用模板制作光学微结构构件120时的对准依据。光学微结构构件120例如是滤光镜、绕射构件、透镜或光栅，它们可利用一模板(例如透镜模板)制作。应注意的是，周期性对准记号110的形状可以是三角形、方形、多边形、十字形、圆形或锯齿形。
请参阅图4，当将光学微结构平板100结合至另一光学平板例如光学微结构平板或承载基板时，为了使它们能精确地对准，基板上还设置有多个通用对准记号130。
图5为根据本发明实施例的透镜模板150的示意图。图6为图5中标记6所示区域的局部放大示意图。透镜模板150具有多个对准记号140，对应该光学微结构平板100上的周期性对准记号110。透镜模板150亦包括一凹面160，用以形成光学微结构构件120于光学微结构平板100之上。
图7为根据本发明实施例的结合至另一光学平板的光学微结构平板100的示意图。各个光学平板上均具有通用对准记号130于其上，较佳者为配置于其外侧边缘区域，使得所有的光学平板皆精确地对准，同时使得位于其上个别的光学构件皆能同时地对准。应注意的是，通用对准记号130的形状可以是三角形、方形、多边形、十字形、圆形或锯齿形。
根据本发明的实施例，一种利用模板制作光学微结构构件的方法包括提供一基板200。上述光学微结构构件例如是滤光镜、绕射构件、透镜或光栅。接着，将基板200的一部分移除以形成一压入区域210，如图8a所示。适用于基板200的材质包括玻璃、陶瓷或塑料。压入区域210可利用机械加工法、干蚀刻法或湿蚀刻法形成。
请参阅图8b，具有移除部分的基板200位于压入区域210的外围位置，以形成缓冲区220。接着，请参阅图8c，具有移除部分的基板200已形成一凹面230和一脱模子240。脱模子240设置于凹面230周围，且缓冲区220邻近于该脱模子240，由此完成模板250的制作。应注意的是，凹面230为一形状形成工具，它能使透镜成型材料，例如环氧树脂、硅胶或热塑性高分子材料填入其中并固化后，易于形成特定的形状。再者，缓冲区220具有收集或储存的结构，在光学微结构构件的形成过程中，可收容过量的透镜成型材料。另一作用是，脱模子240设置于凹面230和缓冲区220之间，有助于避免形成气泡。脱模子240的轮廓形状可为四边形、梯形或锯齿形。
图9a-9c为根据本发明实施例将光学微结构构件制作于一平板上的各阶段步骤的剖面示意图。
请参阅图9a，一透镜成型材料300点注于图8c所示模板250的凹面230内。透镜成型材料包括环氧树脂、硅胶或热塑性高分子材料。接着，将一平板320压置于模板250上，使得透镜成型材料300填入凹面230内，并定型于平板320和模板250之间。在此之中，过量的透镜成型材料会流入缓冲区220，以避免光学微结构构件表面下陷，并避免在压置过程中产生气泡。接着，利用紫外光(UV)照射透镜成型材料，或将其置于热处理设备中，使其固化并形成光学微结构构件310。接着，将模板250移开，从而使光学微结构构件310留置于平板320上。
因此，本发明的实施例所提供的模板的优点在于，可允许过量的透镜成型材料点注于模板内，而不会产生使光学微结构构件表面下陷或气泡产生的风险。
本发明虽以较佳实施例进行说明，然其并非用以限定本发明的范围，任何所属技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可做些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当以后附的权利要求所要求保护的范围为准。

Claims (3)

1.一种光学微结构平板，包括：
一基板；
形成于该基板上的光学微结构构件，其中该基板和该光学微结构构件之间具有一界面；
设置于该基板上的周期性对准记号，该周期性对准记号做为利用一模板制作该光学微结构构件时的对准依据，其中所述模板用于制作该光学微结构构件包括：
设置于所述模板的基板内的凹面；
设置于该凹面周围的脱模子；
邻近该脱模子的缓冲区；以及
对准记号，对应该基板上的该周期性对准记号；以及
设置于该基板上的通用对准记号，该通用对准记号做为将该光学微结构平板结合于另一平板上时的对准依据。
2.如权利要求1所述的光学微结构平板，其中该光学微结构构件是一滤光镜、一绕射构件或一透镜。
3.如权利要求1所述的光学微结构平板，其中该周期性对准记号或该通用对准记号为多边形、十字形、圆形或锯齿形。
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