CN115097553B - 微透镜阵列基板及其制备方法、显示装置 - Google Patents

微透镜阵列基板及其制备方法、显示装置 Download PDF

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CN115097553B CN202210731101.0A CN202210731101A CN115097553B CN 115097553 B CN115097553 B CN 115097553B CN 202210731101 A CN202210731101 A CN 202210731101A CN 115097553 B CN115097553 B CN 115097553B
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Abstract

本申请实施例提供了一种微透镜阵列基板及其制备方法、显示装置,微透镜阵列基板微透镜阵列基板,包括:基底、设于基底一侧的多个沿第一方向排布的微透镜结构;微透镜结构沿第一方向的一端具有与基底一侧接触的固定部;第一方向平行于基底;沿第一方向,任意两个相邻的微透镜结构之间的间隙小于初始间隙,前一微透镜结构的固定部,朝向后一微透镜结构,并用于在第一热回流处理过程中保持形态。本申请实施例中固定部在热回流过程中能够保持形态,不易流动,相当于固定了微透镜结构一端的位置,沿第一方向相反的一端未固定,加热后微透镜结构部分可以流动,使得微透镜结构之间的间隙减小,实现低成本制备小间隙的微透镜阵列基板。

Description

微透镜阵列基板及其制备方法、显示装置
技术领域
本申请涉及显示技术领域,具体而言,本申请涉及一种微透镜阵列基板及其制备方法、显示装置。
背景技术
目前主要采用单点金刚石制作MLA(Micro Lens Array,微透镜阵列)模版,然后基于微透镜阵列模板采用纳米压印技术制作微透镜阵列基板;或是采用光刻热回流工艺直接制作微透镜阵列基板,又或是采用光刻热回流工艺制作微透镜阵列模板再采用纳米压印技术制作微透镜阵列基板。
但是,采用单点金刚石制作进行微透镜阵列模版的工艺,存在成本较高、以及难以大尺寸化等问题;采用光刻热回流技术直接形成微透镜阵列基板,或是形成微透镜阵列模版,这种方式制备得到的微透镜结构之间的间隙较大。因此,相邻微透镜结构之间要么存在较大间隙,光线从间隙处出射会产生较大的串扰;要么相邻微透镜结构在热回流过程中会流平相融,导致微透镜结构变形较为严重,影响微透镜结构的折射率。
发明内容
本申请针对现有方式的缺点,提出一种微透镜阵列基板及其制备方法、显示装置,用以解决相关技术存在的微透镜阵列基板制备成本较高、或微透镜结构之间的间隙较大的技术问题。
第一个方面,本申请实施例提供一种微透镜阵列基板,包括:基底、设于基底一侧的多个沿第一方向排布的微透镜结构;微透镜结构沿第一方向的一端具有与基底一侧接触的固定部;第一方向平行于基底;
沿第一方向,任意两个相邻的微透镜结构之间的间隙小于初始间隙,前一微透镜结构的固定部,朝向后一微透镜结构,并用于在第一热回流处理过程中保持形态。
可选地,微透镜结构为柱状结构;
微透镜结构的延伸方向垂直于第一方向且平行于基底;
任意两个相邻的微透镜结构之间,前一微透镜结构的固定部,与后一微透镜结构接触。
可选地,固定部在基底上的正投影,在第一方向上的尺寸为1微米~2微米。
可选地,固定部包括偶氮聚合物。
可选地,微透镜阵列基板还包括下述至少一项:
微透镜结构的折射率为1.5~1.8;
微透镜结构在第一方向上的尺寸为10微米~300微米;
微透镜结构为柱状结构时,拱高为5微米~30微米。
可选地,微透镜阵列基板还包括:
平坦层,位于基底的一侧且覆盖微透镜结构;
微透镜结构的折射率与平坦层的折射率之差不大于1.1,不小于0.1。
第二个方面,本申请实施例还提供一种显示装置,包括:层叠设置的显示面板和如前述第一个方面提供的任一微透镜阵列基板。
第三个方面,本申请实施例还提供一种如前述第一个方面提供的任一微透镜阵列基板的制备方法,包括:
在基底的一侧制作多个沿第一方向排布的微透镜中间结构,任意两个相邻微透镜中间结构在第一方向上具有初始间隙;
对各微透镜中间结构沿第一方向的一端进行硬化处理,形成固定部;
对微透镜中间结构进行第一热回流处理,使得固定部保持形态、且微透镜中间结构中未被硬化处理的部分流动至覆盖至少部分初始间隙,得到多个沿第一方向排布的微透镜结构。
可选地,第一热回流处理的温度包括:190~210摄氏度。
可选地,对微透镜中间结构进行第一热回流处理,使得固定部保持形态、且微透镜中间结构中未被硬化处理的部分流动至覆盖至少部分初始间隙,得到多个沿第一方向排布的微透镜结构,包括:
对微透镜中间结构进行第一热回流处理,使得固定部保持形态、且微透镜中间结构中未被硬化处理的部分流动至覆盖初始间隙,得到多个沿第一方向排布的微透镜结构,任意两个相邻的微透镜结构中,上一微透镜结构的固定部与下一微透镜结构接触。
可选地,在基底的一侧制作多个依次排布的微透镜中间结构,任意两个相邻微透镜中间结构在第一方向上具有初始间隙,包括:
在基底一侧制备多个沿第一方向排布的微透镜初始结构,任意两个相邻微透镜初始结构之间具有第一设计距离;
对多个微透镜初始结构进行第二热回流处理,得到多个微透镜中间结构,任意两个相邻微透镜中间结构之间具有初始间隙;初始间隙小于第一设计距离。
可选地,第二热回流处理的温度包括:130~150摄氏度。
本申请实施例提供的技术方案带来的有益技术效果包括:
本申请实施例中的微透镜阵列基板包括基底和设于基底一侧的多个沿第一方向排布的微透镜结构。微透镜结构包括位于沿第一方向的一端的固定部,固定部与基底接触,在热回流过程中,固定部能够保持形态,与基底保持相对静止,不易流动,相当于固定了微透镜结构一端的位置。微透镜结构的另一端,即沿第一方向相反的一端未固定,加热后变为液态的微透镜结构部分可以流动,使得微透镜结构之间的间隙减小,甚至能够实现零间隙。并且,能够有效防止相邻微透镜结构在热回流过程中相互流平并融合进而引起的微透镜结构变形的问题。
本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,这些将从下面的描述中变得明显,或通过本申请的实践了解到。
附图说明
本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1为本申请实施例提供的一种微透镜阵列基板的结构示意图;
图2为本申请实施例提供的另一种微透镜阵列基板的结构示意图;
图3为本申请实施例提供的另一种微透镜阵列基板的结构的俯视示意图;
图4为本申请实施例提供的一种显示装置的结构示意图;
图5为本申请实施例提供的一种微透镜阵列基板的制备方法的流程示意图;
图6为本申请实施例提供的另一种微透镜阵列基板的制备方法的流程示意图;
图7为本申请实施例提供的一种微透镜阵列基板的制备方法中,在基底一侧制备多个沿第一方向排布的微透镜初始结构,任意两个相邻微透镜初始结构之间具有第一设计距离后的结构示意图;
图8为本申请实施例提供的一种微透镜阵列基板的制备方法中,对多个微透镜初始结构进行第二热回流处理,得到多个微透镜中间结构,任意两个相邻微透镜中间结构之间具有初始间隙后的结构示意图;
图9为本申请实施例提供的一种微透镜阵列基板的制备方法中,对各微透镜中间结构沿第一方向的一端进行硬化处理,形成固定部后的结构示意图;
图10为本申请实施例提供的一种微透镜阵列基板的制备方法中,对多个微透镜初始结构进行第二热回流处理,得到多个微透镜中间结构的原理示意图;
图11为本申请实施例提供的一种微透镜阵列基板的制备方法中,对各微透镜中间结构沿第一方向的一端进行硬化处理的化学反应原理示意图。
附图标记:
10-微透镜阵列基板;
11-基底;12-微透镜结构;121-固定部;
13-平坦层;14-微透镜中间结构;15-微透镜初始结构;16-保护层;
100-显示装置;20-显示面板;
A-第一方向;
B-初始间隙;
C-第一设计距离。
具体实施方式
下面结合本申请中的附图描述本申请的实施例。应理解,下面结合附图所阐述的实施方式,是用于解释本申请实施例的技术方案的示例性描述,对本申请实施例的技术方案不构成限制。
本技术领域技术人员可以理解,除非特意声明,这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该理解的是,本申请的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件,但不排除实现为本技术领域所支持其他特征、信息、数据、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合等。应该理解,当我们称一个元件被“连接”或“耦接”到另一元件时,该一个元件可以直接连接或耦接到另一元件,也可以指该一个元件和另一元件通过中间元件建立连接关系。这里使用的术语“和/或”指该术语所限定的项目中的至少一个,例如“A和/或B”可以实现为“A”,或者实现为“B”,或者实现为“A和B”。
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。
发明人研究发现,在热回流过程中,制作微透镜结构的材质在热回流过程中会呈流动态,能够向两端流动塌平,甚至导致相邻微透镜结构融合在一起,影响微透镜结构最终的成型结构,进而影响微透镜结构的折射率和良品率。
本申请提供的微透镜阵列基板及其制备方法、显示装置,旨在解决相关技术的如上技术问题。
下面以具体地实施例对本申请的技术方案以及本申请的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。需要指出的是,下述实施方式之间可以相互参考、借鉴或结合,对于不同实施方式中相同的术语、相似的特征以及相似的实施步骤等,不再重复描述。
请参考图1,本申请实施例提供一种微透镜阵列基板10,包括:基底11、设于基底11一侧的多个沿第一方向A排布的微透镜结构12。微透镜结构12沿第一方向A的一端具有与基底11一侧接触的固定部121。第一方向A平行于基底11。
沿第一方向A,任意两个相邻的微透镜结构12之间的间隙小于初始间隙B,前一微透镜结构12的固定部121,朝向后一微透镜结构12,并用于在第一热回流处理过程中保持形态。
在本实施例中,微透镜阵列基板10包括基底11和设于基底11一侧的多个沿第一方向A排布的微透镜结构12。微透镜结构12包括位于沿第一方向A的一端的固定部121,固定部121与基底11接触,在热回流过程中,固定部121能够保持形态,与基底11保持相对静止,不易流动,相当于固定了微透镜结构12一端的位置。微透镜结构12的另一端,即沿第一方向A相反的一端未固定,加热后变为液态的微透镜结构12部分可以流动,使得微透镜结构12之间的间隙减小。相比于相关技术中采用单点金刚石制作微透镜阵列模板的高成本方法,本申请能够实现低成本制备小间隙的微透镜阵列基板10。并且,能够有效防止相邻微透镜结构12在热回流过程中相互流平融合引起的微透镜结构12变形的问题。
可选地,相比于常规的较大间隙(大于2微米)的微透镜结构阵列,微透镜结构12之间的间隙为1微米~2微米,使得本申请提供的微透镜阵列基板10在显示装置中具有较高的实用意义。
可选地,微透镜结构12由微透镜中间结构14经过第一热回流处理得到(具体可参见后续制备方法部分)微透镜中间结构14未硬化处理的部分为可变态部,可变态部能够在热回流过程中变为能够流动的液态,使微透镜中间结构14的截面由类半圆变为微透镜结构12的类半椭圆状,坡度角减小,拱高减小。
可选地,微透镜结构12为球状结构。
可以理解的是,相邻微透镜结构12之间具有间隙,为尽可能避免光线从间隙处射出,可通过在间隙处增加遮光层(比如黑色矩阵)实现密接型微透镜阵列的效果,避免光线从微透镜结构12之间的间隙处出射。但是,这样增加了工艺步骤,增加了制造成本。并且,遮光层需要对位,可能存在对位偏差,导致遮光层的位置精确度不高,进而影响微透镜结构12的出光效率。
微透镜结构12为柱状体结构,微透镜结构12在热回流过程中容易向两边流动(即沿第一方向A流动或沿与第一方向A相反的方向流动),导致相邻微透镜结构12相互融合,无法制备密接型微透镜阵列。
相关技术中采用单点金刚石制作密接型微透镜阵列模板再转印成微透镜阵列基板的方法,成本较高,且难以大尺寸化生产。
因此,本申请还提供一种可能的实施方式,请参考图2和图3,微透镜结构12为柱状结构。
微透镜结构12的延伸方向垂直于第一方向A且平行于基底11。
任意两个相邻的微透镜结构12之间,前一微透镜结构12的固定部121,与后一微透镜结构12接触。
在本实施例中,微透镜结构12为柱状体结构,并且其延伸方向(长度方向)与微透镜结构12的排列方向垂直,由于微透镜结构12沿第一方向A的一端具有固定部121,在热回流过程中流动的可能性比较小,容易保持其固有形态,因此,位于中间的微透镜结构12便只会向前一相邻微透镜结构12流动,难以向后一相邻微透镜结构12流动。并且,中间的微透镜结构12朝向前一相邻微透镜结构12流动直至与前一微透镜结构12的固定部121接触,不会与前一微透镜结构12融合,进而制备得到密接型微透镜阵列。即前一微透镜结构12的固定部121与后一微透镜结构12接触。
相比于相关技术,本申请实施例无需单点金刚石,能够降低成本,并且能够大尺寸化生产。
可以理解的是,当微透镜结构12为柱状结构时,微透镜结构12为单排式阵列排布,行数为1,列数为大于或等于1的正整数。
在一些可能的实施方式中,固定部121在基底11上的正投影,在第一方向A上的尺寸(相当于图3的阴影部分的宽度)为1微米~2微米。
在本实施例中,固定部121为整个微透镜结构12的一部分,固定部121不需要很大,只需要为整个微透镜结构12一侧的边角部分即可,在能够保证固定作用的同时,减小了对微透镜结构12的材料在热回流过程中流动的影响,进而保证得到形貌良好的微透镜结构12。
在一些可能的实施方式中,固定部121包括偶氮聚合物。可选地,偶氮聚合物包括如图11所示的化学方程式右边所生成的大分子聚合物。
在本实施例中,固定部121包括偶氮聚合物,为类似金刚石或石墨一样的分子结构,这一类金刚石或石墨分子结构的固定部121,极难溶于一般的化学溶剂。固定部121为高分子聚合物,具有一定的疏水性,使得用于制作微透镜结构12的光刻胶不会浸润在固定部121表面,在热回流过程中,能够降低因为光刻胶熔融在一起流平而导致的相邻微透镜结构12融合的可能性,从而在基底11上制作密接型微透镜阵列。
可选地,微透镜结构12的折射率为1.5~1.8(包括1.5和1.8),能够适用于VR(虚拟现实,Virtual Reality)或AR(增强现实,Augmented Reality)等虚拟显示技术中,具有较好的光线性能。
可选地,微透镜结构12在第一方向A上的尺寸为10微米~300微米(包括10微米和300微米),应用范围较广,折射效果较好。
可选地,微透镜结构12为柱状结构时,拱高为5微米~30微米(包括5微米和30微米),此时微透镜结构12为柱状结构,中间较厚,边缘较薄,此时拱高在5微米~30微米的范围内,具备良好的折射效果,适用于裸眼3D(三维,3-dimension)、虚拟现实等显示技术产品中。
可选地,柱状结构的微透镜结构12可以为凸透镜。
在一些可能的实施方式中,请参考图4,微透镜阵列基板10还包括:
平坦层13,位于基底11的一侧且覆盖微透镜结构12。
微透镜结构12的折射率与平坦层13的折射率之差不大于1.1,不小于0.1。
在本实施例中,平坦层13位于微透镜结构12远离基底11的一侧以及基底11具有微透镜结构12的一侧,并覆盖所述多个微透镜结构12。由此,可保护微透镜结构12,避免运输以及使用过程中可能出现的损伤。
可选地,平坦层13的厚度可以为5~30微米,平坦层13的折射率低于微透镜结构12的折射率,且微透镜结构12的折射率和平坦层13的折射率之差大于0.1。例如,根据一些具体的实施例,平坦层13可以由透明的胶层构成,其折射率可低于形成微透镜结构12的光刻胶材料,具体折射率可为1.3~1.6。由此,可进一步提高该微透镜阵列基板10的光学性能。
可选地,在平坦层13之上还包括保护层16,进一步保护微透镜阵列基板10内的部件。
基于同一发明构思,请参考图4,本申请实施例还提供一种显示装置100,包括:层叠设置的显示面板20和如前述实施例提供的任一微透镜阵列基板10。
本实施例提供的显示装置100,包括上述实施例提供的任一闪耀光栅,其实现原理相类似,此处不再赘述。显示面板20出光侧的光能够射至微透镜阵列基板10后射出,实现设定的显示效果。
可选地,显示装置100包括但不限于AR眼镜等可穿戴显示设备。
基于同一发明构思,本申请实施例还提供一种如前述实施例提供的任一微透镜阵列基板10的制备方法,该方法的流程示意图如图5所示,该方法包括步骤S101-S103:
S101:在基底11的一侧制作多个沿第一方向A排布的微透镜中间结构14,任意两个相邻微透镜中间结构14在第一方向A上具有初始间隙B。
S102:对各微透镜中间结构14沿第一方向A的一端进行硬化处理,形成固定部121。
S103:对微透镜中间结构14进行第一热回流处理,使得固定部121保持形态、且微透镜中间结构14中未被硬化处理的部分流动至覆盖至少部分初始间隙B,得到多个沿第一方向A排布的微透镜结构12。
在本实施例中,先在基底11的一侧制作具有初始间隙B的微透镜结构12阵列,再对各微透镜中间结构14沿第一方向A的一端进行硬化处理,使得微透镜结构12具有固定部121,再对微透镜结构12进行第一热回流处理,使得另一部分未硬化处理的微透镜中间结构14流动至覆盖至少部分初始间隙B,使得各微透镜结构12之间的间隙减小。
在一些可能的实施方式中,第一热回流处理的温度包括:190~210摄氏度。在该温度范围内,固定部121不易变态,而可变态部易于变为液态并流动,直至覆盖至少部分初始间隙B。
在一些可能的实施方式中,上述步骤S103中,对微透镜中间结构14进行第一热回流处理,使得固定部121保持形态、且微透镜中间结构14未硬化处理的部分流动至覆盖至少部分初始间隙B,得到多个沿第一方向A排布的微透镜结构12,包括:
对微透镜中间结构14进行第一热回流处理,使得固定部121保持形态、且微透镜中间结构14中未被硬化处理的部分流动至覆盖初始间隙B,得到多个沿第一方向A排布的微透镜结构12,任意两个相邻的微透镜结构12中,上一微透镜结构12的固定部121与下一微透镜结构12接触。
在一些可能的实施方式中,上述步骤S101中,在基底11的一侧制作多个沿第一方向A排布的微透镜中间结构14,任意两个相邻微透镜中间结构14在第一方向A上具有初始间隙B,包括:
在基底11一侧制备多个沿第一方向A排布的微透镜初始结构15,任意两个相邻微透镜初始结构15之间具有第一设计距离C。
对多个微透镜初始结构15进行第二热回流处理,得到多个微透镜中间结构14,任意两个相邻微透镜中间结构14之间具有初始间隙B。初始间隙B小于第一设计距离C。
基于同一发明构思,本申请实施例还提供另一种如前述实施例提供的任一微透镜阵列基板10的制备方法,该方法的流程示意图如图6所示,该方法包括步骤S201-S204:
S201:在基底11一侧制备多个沿第一方向A排布的微透镜初始结构15,任意两个相邻微透镜初始结构15之间具有第一设计距离C。
步骤S201后的结构示意图如图7所示。本步骤先制作沿第一方向A依次排布的微透镜初始结构15,为下述步骤做准备。
可选地,可先在基底11的一侧涂一层光刻胶,对光刻胶在掩膜版的遮蔽作用下进行曝光,对曝光后的光刻胶进行显影并清洗残余杂质,再将其置于热台上进行热熔,形成圆滑的微透镜中间结构14。曝光的图案可以是圆形、矩形或长条形等。
可选地,未被硬化处理的微透镜中间结构14的部分可称为可变态部。
可选地,微透镜结构12、微透镜中间结构14以及后续的微透镜初始结构15均是由光刻胶制备得到,为微透镜结构12在不同工艺流程中的不同形态。
S202:对多个微透镜初始结构15进行第二热回流处理,得到多个微透镜中间结构14,任意两个相邻微透镜中间结构14之间具有初始间隙B。初始间隙B小于第一设计距离C。
步骤S202后得到的结构示意图如图8所示。
在本步骤中,对基底一侧的多个微透镜初始结构15阵列进行第二热回流处理,使得微透镜初始结构15的形貌发生变化,得到半圆柱状的微透镜中间结构14。由于第二热回流处理过程中,微透镜初始结构15的光刻胶会流动,因此会填充至少第一设计距离C,使得后面得到的微透镜中间结构14阵列具有初始间隙B,初始间隙B小于最初的第一设计距离C。
S203:对各微透镜中间结构14沿第一方向A的一端进行硬化处理,形成固定部121。
步骤S203后得到的结构示意图如图9所示。
可选地,硬化处理可通过后烘掺杂工艺实现,也可称为炭化处理。具体地,在步骤S101之后,通过掩膜版对基底11上的具有初始间隙B的微透镜中间结构14阵列进行照射,使微透镜中间结构14沿第一方向A的一端被炭化。例如,请参考图10,通过使用掩模版,使得掺杂用的小分子(图10左侧化学式)和正性光刻胶未被曝光的部分(图10右侧化学式)在弱碱条件下发生偶氮偶合反应,形成偶氮聚合物大分子,聚合物分子越大(n越大,n表示分子量),疏水性能越好。其中,N=N是偶氮键。本化学反应中,可通过另外添加弱碱的试剂创造弱碱条件,也可不添加,直接采用具有弱碱性的光刻胶制备微透镜结构12即可。
可以理解的是,从步骤S202至S203后,初始间隙B保持不变,本申请中的保持不变并不是指严格意义上的完全不变,而且在制备工艺过程中可能存在的合理的误差范围内。
S204:对微透镜中间结构14进行第一热回流处理,使得固定部121保持形态、且微透镜中间结构14中未被硬化处理的部分流动至覆盖初始间隙B,得到多个沿第一方向A排布的微透镜结构12,任意两个相邻的微透镜结构12中,上一微透镜结构12的固定部121与下一微透镜结构12接触。
在本步骤中,微透镜中间结构14在第一热回流处理过程中,未被硬化处理的部分流动至近乎覆盖所有初始间隙B,使得任意相邻的两个微透镜结构12紧挨,从而制作得到密接型微透镜结构12阵列。
可以理解的是,本申请实施例中的各微透镜初始结构15、微透镜中间结构14以及微透镜结构12均可为沿第一方向A依次排布的,依次并不代表各结构之间的制作具有先后顺序,各结构之间可以分部是通过一次图案化处理制备得到。
可选地,请参考图10,第二热回流处理过程可包括下述三个阶段,第一阶段,光刻胶中残留的溶剂开始挥发(图10第一阶段的两个曲线箭头示意挥发过程),使得光刻胶制成的微透镜初始结构15体积略微减小。第二阶段,热回流开始,分子运动能量增加,流动性也增加,开始形成类似微透镜形貌,体积不变,但是坡度角变小,拱高(相对于基底11的高度)增加。第三阶段,开始对经过热回流过程的光刻胶冷却,应力释放至平衡状态,体积保持不变,坡度角的变化趋于稳定,形成最终的微透镜中间结构14形貌。
在一些可能的实施方式中,第二热回流处理的温度包括:130~150摄氏度。
在本实施例中,第二热回流处理在第一热回流处理之前,第二热回流处理相当于只需对微透镜初始结构15进行预固化处理,使具有棱角的微透镜初始结构15热熔成圆滑的微透镜中间结构14,再进行第一热回流处理,第一热回流处理温度较第二热回流处理的温度高,相当于要对微透镜中间结构14进行最终固化,得到最终成型的微透镜结构12。
应用本申请实施例,至少能够实现如下有益效果:
1、本申请实施例中的微透镜结构12包括位于沿第一方向A的一端的固定部121,固定部121与基底11接触,在热回流过程中,固定部121能够保持形态,与基底11保持相对静止,不易流动,相当于固定了微透镜结构12一端的位置。微透镜结构12的另一端,即沿第一方向A相反的一端未固定,加热后变为液态的微透镜结构12部分可以流动,使得微透镜结构12之间的间隙减小。相比于相关技术中采用单点金刚石制作微透镜阵列模板的高成本方法,本申请能够实现低成本制备小间隙的微透镜阵列基板10。并且,能够有效防止相邻微透镜结构12在热回流过程中相互流平融合引起的微透镜结构12变形的问题。
2、微透镜结构12为柱状体结构,并且其延伸方向(长度方向)与微透镜结构12的排列方向垂直,由于微透镜结构12沿第一方向A的一端具有固定部121,在热回流过程中流动的可能性比较小,容易保持其固有形态,因此,位于中间的微透镜结构12便只会向前一相邻微透镜结构12流动,难以向后一相邻微透镜结构12流动。并且,中间的微透镜结构12朝向前一相邻微透镜结构12流动直至与前一微透镜结构12的固定部121接触,不会与前一微透镜结构12融合,进而制备得到密接型微透镜阵列。即前一微透镜结构12的固定部121与后一微透镜结构12接触。
3、固定部121为整个微透镜结构12的一部分,固定部121不需要很大,只需要为整个微透镜结构12一侧的边角部分即可,在能够保证固定作用的同时,减小了对微透镜结构12的材料在热回流过程中流动的影响,进而保证得到形貌良好的微透镜结构12。
4、固定部121包括偶氮聚合物,为类似金刚石或石墨一样的分子结构,这一类金刚石或石墨分子结构的固定部121,极难溶于一般的化学溶剂。固定部121为高分子聚合物,具有一定的疏水性,使得用于制作微透镜结构12的光刻胶不会浸润在固定部121表面,在热回流过程中,能够降低因为光刻胶熔融在一起流平而导致的相邻微透镜结构12融合的可能性,从而在基底11上制作密接型微透镜阵列。
5、硬化处理可通过后烘掺杂工艺实现,也可称为炭化处理。具体地,在步骤S101之后,通过掩膜版对基底11上的具有初始间隙B的微透镜中间结构14阵列进行照射,使微透镜中间结构14沿第一方向A的一端被炭化。例如,通过使用掩模版,使得正性光刻胶未被曝光的部分与酚醛清漆树脂在弱碱条件下发生偶氮偶合反应,形成聚合物大分子,聚合物分子越大,疏水性能越好。
本技术领域技术人员可以理解,本申请中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案可以被交替、更改、组合或删除。具有本申请中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的其他步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。相关技术中的具有与本申请中公开的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。
在本申请的描述中,词语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系,为基于附图所示的示例性的方向或位置关系,是为了便于描述或简化描述本申请的实施例,而不是指示或暗示所指的装置或部件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更至少一个该特征。在本申请的描述中,除非另有说明,“至少一个”的含义是两个或两个以上。
在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本说明书的描述中,具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或至少一个实施例或示例中以合适的方式结合。
应该理解的是,虽然附图的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示,但是这些步骤的实施顺序并不受限于箭头所指示的顺序。除非本文中有明确的说明,否则在本申请实施例的一些实施场景中,各流程中的步骤可以按照需求以其他的顺序执行。而且,各流程图中的部分或全部步骤基于实际的实施场景,可以包括多个子步骤或者多个阶段。这些子步骤或者阶段中的部分或全部可以在同一时刻被执行,也可以在不同的时刻被执行在执行时刻不同的场景下,这些子步骤或者阶段的执行顺序可以根据需求灵活配置,本申请实施例对此不限制。
以上所述仅是本申请的部分实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请的方案技术构思的前提下,采用基于本申请技术思想的其他类似实施手段,同样属于本申请实施例的保护范畴。

Claims (12)

1.一种微透镜阵列基板,其特征在于,包括:基底、设于所述基底一侧的多个沿第一方向排布的微透镜结构;所述微透镜结构沿所述第一方向的一端具有与所述基底一侧接触的固定部;所述固定部为所述微透镜结构的一部分;所述第一方向平行于所述基底;
沿所述第一方向,任意两个相邻的所述微透镜结构之间的间隙小于初始间隙,前一所述微透镜结构的所述固定部,朝向后一所述微透镜结构,并用于在第一热回流处理过程中保持形态。
2.根据权利要求1所述的微透镜阵列基板,其特征在于,所述微透镜结构为柱状结构;
所述微透镜结构的延伸方向垂直于所述第一方向且平行于所述基底;
任意两个相邻的所述微透镜结构之间,前一所述微透镜结构的所述固定部,与后一所述微透镜结构接触。
3.根据权利要求2所述的微透镜阵列基板,其特征在于,所述固定部在所述基底上的正投影,在所述第一方向上的尺寸为1微米~2微米。
4.根据权利要求1所述的微透镜阵列基板,其特征在于,所述固定部包括偶氮聚合物。
5.根据权利要求1所述的微透镜阵列基板,其特征在于,还包括下述至少一项:
所述微透镜结构的折射率为1.5~1.8;
所述微透镜结构在所述第一方向上的尺寸为10微米~300微米;
所述微透镜结构为柱状结构时,拱高为5微米~30微米。
6.根据权利要求1所述的微透镜阵列基板,其特征在于,还包括:
平坦层,位于所述基底的一侧且覆盖所述微透镜结构;
所述微透镜结构的折射率与所述平坦层的折射率之差不大于1.1,不小于0.1。
7.一种显示装置,其特征在于,包括:层叠设置的显示面板和如权利要求1-6中任一所述的微透镜阵列基板。
8.一种如权利要求1-6中任一所述微透镜阵列基板的制备方法,其特征在于,包括:
在基底的一侧制作多个沿第一方向排布的微透镜中间结构,任意两个相邻所述微透镜中间结构在第一方向上具有初始间隙;
对各所述微透镜中间结构沿所述第一方向的一端进行炭化处理,形成固定部;
对所述微透镜中间结构进行第一热回流处理,使得所述固定部保持形态、且所述微透镜中间结构中未被炭化处理的部分流动至覆盖至少部分初始间隙,得到多个沿第一方向排布的微透镜结构。
9.根据权利要求8所述的制备方法,其特征在于,所述第一热回流处理的温度包括:190~210摄氏度。
10.根据权利要求8所述的制备方法,其特征在于,对所述微透镜中间结构进行第一热回流处理,使得所述固定部保持形态、且所述微透镜中间结构中未被炭化处理的部分流动至覆盖至少部分初始间隙,得到多个沿第一方向排布的微透镜结构,包括:
对所述微透镜中间结构进行第一热回流处理,使得所述固定部保持形态、且所述微透镜中间结构中未被炭化处理的部分流动至覆盖初始间隙,得到多个沿第一方向排布的微透镜结构,任意两个相邻的所述微透镜结构中,上一所述微透镜结构的所述固定部与下一所述微透镜结构接触。
11.根据权利要求8所述的制备方法,其特征在于,在基底的一侧制作多个依次排布的微透镜中间结构,任意两个相邻所述微透镜中间结构在第一方向上具有初始间隙,包括:
在基底一侧制备多个沿第一方向排布的微透镜初始结构,任意两个相邻所述微透镜初始结构之间具有第一设计距离;
对多个所述微透镜初始结构进行第二热回流处理,得到多个所述微透镜中间结构,任意两个相邻所述微透镜中间结构之间具有初始间隙;所述初始间隙小于所述第一设计距离。
12.根据权利要求11所述的制备方法,其特征在于,所述第二热回流处理的温度包括:130~150摄氏度。
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