CN115793384A - 眼镜片制备方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及近视镜片技术领域，本申请公开一种眼镜片制备方法，该眼镜片制备方法包括以下步骤：提供模具，具有多个第一凸起以及多个第一凹槽；提供衬底，具有胶层；使模具和衬底接触；使模具对衬底进行压印，通过第一凸起挤压胶层，并通过胶层被挤压的部分填充第一凹槽，以此形成微透镜阵列；对衬底进行脱膜处理。衬底上涂覆胶层，胶层具有较强的流动性、变形性以及可塑性，结合压印技术，即通过机械接触的方式实现图形复制，使模具的第一凸起挤压衬底上的胶层，胶层部分受到第一凸起的压力立即开始变形并且流动至第一凹槽，最终胶层稳定形成与模具相匹配的微透镜阵列，最后再将胶层和衬底脱膜，使得被模具压印的胶层能够精准地复制图形。
Description
技术领域
本申请涉及近视眼镜技术领域，尤其涉及一种眼镜片制备方法。
背景技术
微透镜结构是有通光孔径和深度为微米级的透镜组成的阵列，在微光学角度实现聚焦、成像、光束变换等功能，并且由于体积小，集成度高使得它构成新的光学系统，完成传统光学透镜无法完成的功能。
微透镜阵列作为一种非常重要的微纳结构化的光学元器件，具有许多独特的光学特性。通过精确控制微透镜分布、焦距、占空比、数值孔径等参数可以实现对入射光束的扩散、整形、聚集及成像等光学调制。因此，在焦平面集光、大面积显示、激光准直、光计算、光效率增强及光互联等领域的应用越来越广泛。
相关技术中，在硬质材料(如石英、玻璃等)和软质材料(如聚甲基丙烯酸丁酯、聚碳酸酯等)上制备微透镜阵列的工艺也日益成熟，如反应离子刻蚀法、激光直写法、光刻胶回流法、灰度掩模法等，但在上述过程中，制备出的微透镜阵列由于在普通的压印过程中，通常采用直接在衬底上进行压制形成，成型出的微透镜阵列的各个微透镜精确度差，导致折射率与设计有出入，很难满足近视防控需求。
发明内容
为了解决成型出的微透镜阵列的各个微透镜精确度差，不能满足近视防控需求的技术问题，本申请提供了一种眼镜片制备方法。
本申请提供了一种眼镜片制备方法，包括以下步骤：
提供模具，具有多个第一凸起以及多个第一凹槽；
提供衬底，涂覆胶层；
使所述模具和所述衬底接触；
使所述模具对所述衬底进行压印，通过所述第一凸起挤压所述胶层，并通过所述胶层被挤压的部分填充所述第一凹槽，以此形成微透镜阵列；
对所述衬底进行脱膜处理。
可选的，在提供模具的步骤中，具体为：
提供基底，具有多个第二凸起以及多个第二凹槽；
在所述基底表面涂覆复制材料，所述复制材料填充多个所述第二凹槽，且所述复制材料覆盖多个所述第二凸起，从而形成多个所述第一凸起和多个所述第一凹槽；
提供基材，将所述基材与所述复制材料接触；
对所述复制材料以及所述基材作脱膜处理。
可选的，在所述提供基底的步骤中，还包括以下步骤：
在所述基底表面作抗粘处理；
在所述衬底作抗粘处理的一侧涂覆所述复制材料。
可选的，所述基底通过以下任一种工艺制成：电子束光刻，干涉、等离子刻蚀和纳米压印。
可选的，在所述提供基材的步骤中，还包括以下步骤；
在基材表面作增粘处理；
使所述基材作增粘处理的一侧与所述复制材料接触。
可选的，所述基材采用柔性材质制成。
可选的，在所述提供衬底的步骤之前，还包括以下步骤：
对所述衬底的表面作增粘处理；
对所述衬底作增粘处理的一侧涂覆所述胶层。
可选的，在对所述衬底作增粘处理的一侧涂覆所述胶层的步骤中，采用旋涂的方式形成所述胶层。
可选的，所述衬底包含以下材料中的任一种或多种：树脂和玻璃。
可选的，所述胶层的厚度为10-100nm。
可选的，所述胶层包含以下材料中的任一种或多种：紫外光固化胶，光刻胶以及压印胶。
可选的，所述提供模具和所述提供衬底两个步骤的时间间隔为15-40秒。
可选的，在使所述模具对所述衬底进行压印的步骤中，具体为：
所述模具与所述衬底的接触部分的面积为S1,所述模具与所述衬底接触的表面总面积为S2，S1>0.99S2。
可选的，使所述模具对所述衬底进行压印的步骤中，包括热压印、紫外压印、步进压印或者滚动式压印。
可选的，所述紫外压印操作的施加压力为1～4bar，紫外光光照强度为1200mW/m2,光照时间为10～40秒。
可选的，使所述模具对所述衬底进行压印的步骤之后，对所述胶层进行固化处理。
可选的，所述微透镜阵列为纳米级微透镜阵列。
可选的，所述微透镜阵列包含以下阵列方式中的任一种:矩形阵列以及圆周阵列。
本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：
本申请实施例提供的眼镜片制备方法，衬底上涂覆胶层，目前已知的，胶层具有较强的流动性、变形性以及可塑性，结合压印技术，即通过机械接触的方式实现图形复制，使模具的第一凸起挤压衬底上的胶层，胶层部分受到第一凸起的压力立即开始变形并且流动至第一凹槽，最终胶层稳定形成与模具相匹配的微透镜阵列，最后再将胶层和衬底脱膜，使得被模具压印的胶层能够精准地复制图形，成型出的微透镜阵列的各个微透镜精确度高，其折射率与设计出入较小，从而满足近视防控需求。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的眼镜片制备方法的流程图；
图2为本申请实施例提供的眼镜片制备方法的结构流程图；
图3为本申请实施例提供的模具制备方法的结构流程图；
图4为本申请实施例提供的模具制备方法的原理图。
附图标记：
1、衬底；11、胶层；12、微透镜阵列；2、模具；21、第一凸起；22、第一凹槽；23、基材；3、基底；31、第二凸起；32、第二凹槽；4、复制材料。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中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申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
相关技术中，在硬质材料(如石英、玻璃等)和软质材料(如聚甲基丙烯酸丁酯、聚碳酸酯等)上制备微透镜阵列的工艺也日益成熟，如反应离子刻蚀法、激光直写法、光刻胶回流法、灰度掩模法等，但在上述过程中，制备出的微透镜阵列由于在普通的压印过程中，通常采用直接在衬底上进行压制形成，成型出的微透镜阵列的各个微透镜精确度差，导致折射率与设计有出入，很难满足近视防控需求。
为了解决上述技术问题，本申请提供了一种眼镜片制备方法，包括以下步骤：提供模具，具有多个第一凸起以及多个第一凹槽；提供衬底，涂覆胶层；使所述模具和所述衬底接触；使所述模具对所述衬底进行压印，通过所述第一凸起挤压所述胶层，并通过所述胶层被挤压的部分填充所述第一凹槽，以此形成微透镜阵列；对所述衬底进行脱膜处理。
其中，需要本领域技术人员理解的是，微透镜阵列为纳米级微透镜阵列，阵列方式可以为矩形阵列或者圆周阵列。
关于眼镜片制备方法的实施例
如图1-图2以及图4所示，本申请提供了一种眼镜片制备方法，包括以下步骤：
SOO1:提供模具2，具有多个第一凸起21以及多个第一凹槽22；
SOO2:提供衬底1，涂覆胶层11；
SOO3:使所述模具2和所述衬底1接触；
SOO4:使所述模具2对所述衬底1进行压印，通过所述第一凸起21挤压所述胶层11，并通过所述胶层11被挤压的部分填充所述第一凹槽22，以此形成微透镜阵列12；
SOO5:对所述衬底1进行脱膜处理。
本申请实施例提供的眼镜片制备方法，衬底1上涂覆胶层11，目前已知的，胶层11具有较强的流动性、变形性以及可塑性，结合压印技术，即通过机械接触的方式实现图形复制，使模具2的第一凸起21挤压衬底1上的胶层11，胶层11部分受到第一凸起21的压力立即开始变形并且流动至第一凹槽22，最终胶层11稳定形成与模具2相匹配的微透镜阵列12，最后再将胶层11和衬底1脱膜，使得被模具2压印的胶层11能够精准地复制图形，成型出的微透镜阵列12的各个微透镜精确度高，其折射率与设计出入较小，从而满足近视防控需求。
结合图3所示，在SOO1提供模具2的步骤中，具体为：
提供基底3，在所述基底3表面作抗粘处理，该基底3具有多个第二凸起31以及多个第二凹槽32；
在所述基底3表面涂覆复制材料4，所述复制材料填4充多个所述第二凹槽32，且所述复制材料4覆盖多个所述第二凸起31，从而形成多个所述第一凸起21和多个所述第一凹槽22；
提供基材23，在基材23表面作增粘处理；使所述基材23作增粘处理的一侧与所述复制材料4接触；
对所述复制材料4以及所述基材23作脱膜处理。
其中，在所述提供基底3的步骤中，还包括以下步骤：在所述基底3表面作抗粘处理；在所述衬底1作抗粘处理的一侧涂覆所述复制材料4。
需要说明的是，所述基底3通过以下任一种成熟的制备工艺制成：电子束光刻，干涉、等离子刻蚀和纳米压印。经过上述成熟的制备工艺，可以制得精度较高的基底3。
另外，在所述提供基材23的步骤中，还包括以下步骤；在基材23表面作增粘处理；使所述基材23作增粘处理的一侧与所述复制材料4接触。
具体地，所述基材23采用柔性材质制成。并且，基底3表面结构材质可以为硅、石英、镍、光刻胶等，表面抗粘处理，表面抗粘层(单分子层)，旋转涂复制材料4，PET基材23表面涂布增粘材料；设备中自动脱模，工作模具2由PET+PS组成设备：GL8、12CLIV；该模具2为柔性，可以配合压印基材23表面，实现均匀接触，同时PET基材23保证柔性模具2Overlay精度。
在SOO2所述提供衬底1的步骤之前，还包括以下步骤：对所述衬底1的表面作增粘处理；对所述衬底1作增粘处理的一侧涂覆所述胶层11。
需要注意的是，由于压印是通过机械接触的方式实现图形复制，压印胶与底材要有足够强的结合力以防脱胶，同时结合力又不能过大以便脱模。
其中，在对所述衬底1作增粘处理的一侧涂覆所述胶层11的步骤中，采用旋涂的方式形成压印时压印胶应具有很好的流变性和可塑性，以便被模板压印时能够精准地复制图形。压印胶通常固化前硬度越小越好，固化后强度增大，因此压印胶硬度上限不能大于模板，防止脱模时损坏胶面的精细结构。
在一些实施例中，所述衬底1包含以下材料中的任一种或多种：树脂和玻璃。该衬底1特别是指生产含指定屈光度的光学层半成品。
在一些实施例中，所述胶层11的厚度为几十纳米到几百纳米不等，优选的，胶层11厚度为10-100nm。
在一些实施例中，所述胶层11包含以下材料中的任一种或多种：紫外光固化胶，光刻胶以及压印胶。
在一些实施例中，所述提供模具2和所述提供衬底1两个步骤的时间间隔为15-40秒。
在使所述模具2对所述衬底1进行压印的步骤中，具体为：所述模具2与所述衬底1的接触部分的面积为S1,所述模具2与所述衬底1接触的表面总面积为S2，S1>0.99S2。模具2与衬底1大面积进行接触，以使衬底1更精确的还原模具2的第一凸起21和第一凹槽22的形状，最后得到的微透镜阵列12与当初设计的折射率差异较小，从而满足近视防控的需求。
其中，模具2和衬底1贴合形成成品，特别指白片成品，未加硬，未镀膜对位、贴合、压紧压印。在使所述模具2对所述衬底1进行压印的步骤中，包括热压印、紫外压印、步进压印或者滚动式压印。硬质底材的热压印、紫外压印通常采用旋涂制膜，此种制膜方式要求压印胶对底材润湿性好、成膜性能优良、旋涂后厚度均匀、没有气孔等缺陷。步进压印和滚动式压印胶黏度低，可通过压印力补偿涂胶时的不均匀，但仍要求压印胶对底材润湿性好，易于成膜。
优选的，本实施例中采用紫外压印方式，压印时，所述紫外压印操作的施加压力为1～4bar，紫外光光照强度为1200mW/m2,光照时间为10～40秒。
在一些实施例中，使所述模具2对所述衬底1进行压印的步骤之后，对所述胶层11进行固化处理。优选地，压印后的压印胶均需固化。压印胶的硬度、黏度将影响图形复制精度和压印力大小，固化速度影响其生产效率。为了防止压印后脱胶并减少图形缺陷，压印胶应对底材有良好的附着力并且易脱模。固化速度快有利于提高生产效率，热塑性压印胶由于反应速度慢，逐渐被反应速度更快的热固性压印胶取代。紫外压印胶光致固化，速度更快，因而受到重视。
在对衬底1进行脱模的步骤中，脱模在不损坏压印结构的基础上，能够大面积均匀残胶层11控制，镜片加硬镀膜处理，加硬工艺及功能性，场景性膜层工艺成品完成。
另外，还需要本领域技术人员理解的是，前述眼镜片制备方法的眼镜片采用数控车床磨削、或者采用模具2浇铸或者注塑成形，光学面形设置在眼镜片后表面、前表面或者前后表面之上，或者将这种光学面形设置在防蓝光眼镜片、太阳眼镜片、偏光眼镜片、防雾眼镜片镜面之上，眼镜片安装在单层眼镜架之上，或者安装在双层眼镜架的主眼镜框或者附加眼镜框之上，或者安装在配镜者自由切换镜片、鼻托、镜腿的模块组合式眼镜框之上，眼镜片制备方法还指粘贴在框架眼镜片之上的柔性透明菲涅尔压贴眼镜片，采用模压成型、或者选择菲涅尔压贴眼镜片裁剪后粘贴在眼镜片之上而成。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
而且，术语“包括”、“包含”和“具有”以及他们的任何变形或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改和变化对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (18)
1.一种眼镜片制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
提供模具，具有多个第一凸起以及多个第一凹槽；
提供衬底，涂覆胶层；
使所述模具和所述衬底接触；
使所述模具对所述衬底进行压印，通过所述第一凸起挤压所述胶层，并通过所述胶层被挤压的部分填充所述第一凹槽，以此形成微透镜阵列；
对所述衬底进行脱膜处理。
2.根据权利要求1所述的眼镜片制备方法，其特征在于，在提供模具的步骤中，具体为：
提供基底，具有多个第二凸起以及多个第二凹槽；
在所述基底表面涂覆复制材料，所述复制材料填充多个所述第二凹槽，且所述复制材料覆盖多个所述第二凸起，从而形成多个所述第一凸起和多个所述第一凹槽；
提供基材，将所述基材与所述复制材料接触；
对所述复制材料以及所述基材作脱膜处理。
3.根据权利要求2所述的眼镜片制备方法，其特征在于，在所述提供基底的步骤中，还包括以下步骤：
在所述基底表面作抗粘处理；
在所述衬底作抗粘处理的一侧涂覆所述复制材料。
4.根据权利要求2所述的眼镜片制备方法，其特征在于，所述基底通过以下任一种工艺制成：电子束光刻，干涉、等离子刻蚀和纳米压印。
5.根据权利要求2所述的眼镜片制备方法，其特征在于，在所述提供基材的步骤中，还包括以下步骤；
在基材表面作增粘处理；
使所述基材作增粘处理的一侧与所述复制材料接触。
6.根据权利要求2所述的眼镜片制备方法，其特征在于，所述基材采用柔性材质制成。
7.根据权利要求1所述的眼镜片制备方法，其特征在于，在所述提供衬底的步骤之前，还包括以下步骤：
对所述衬底的表面作增粘处理；
对所述衬底作增粘处理的一侧涂覆所述胶层。
8.根据权利要求7所述的眼镜片制备方法，其特征在于，在对所述衬底作增粘处理的一侧涂覆所述胶层的步骤中，采用旋涂的方式形成所述胶层。
9.根据权利要求1所述的眼镜片制备方法，其特征在于，所述衬底包含以下材料中的任一种或多种：树脂和玻璃。
10.根据权利要求1所述的眼镜片制备方法，其特征在于，所述胶层的厚度为10-100nm。
11.根据权利要求1所述的眼镜片制备方法，其特征在于，所述胶层包含以下材料中的任一种或多种：紫外光固化胶，光刻胶以及压印胶。
12.根据权利要求1所述的眼镜片制备方法，其特征在于，所述提供模具和所述提供衬底两个步骤的时间间隔为15-40秒。
13.根据权利要求1所述的眼镜片制备方法，其特征在于，在使所述模具对所述衬底进行压印的步骤中，具体为：
所述模具与所述衬底的接触部分的面积为S1,所述模具与所述衬底接触的表面总面积为S2，S1>0.99S2。
14.根据权利要求1所述的眼镜片制备方法，其特征在于，使所述模具对所述衬底进行压印的步骤中，包括热压印、紫外压印、步进压印或者滚动式压印。
15.根据权利要求14所述的眼镜片制备方法，其特征在于，所述紫外压印操作的施加压力为1～4bar，紫外光光照强度为1200mW/m2,光照时间为10～40秒。
16.根据权利要求1所述的眼镜片制备方法，其特征在于，使所述模具对所述衬底进行压印的步骤之后，对所述胶层进行固化处理。
17.根据权利要求1所述的眼镜片制备方法，其特征在于，所述微透镜阵列为纳米级微透镜阵列。
18.根据权利要求1所述的眼镜片制备方法，其特征在于，所述微透镜阵列包含以下阵列方式中的任一种:矩形阵列以及圆周阵列。
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