CN117019578B - 微透镜基板及其制备方法、涂胶装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及微透镜技术领域,提供一种微透镜基板及其制备方法、涂胶装置,基板包括微透镜区域和对应微透镜区域之外的第一区域,制备时先对基板的表面进行亲疏液处理,使得微透镜区域和第一区域中的一者为亲液区域,另一者为疏液区域;然后将基板倒置,使用涂胶装置从基板的下方向基板表面刮涂微透镜胶液,基板表面形成一层微透镜液膜,其中,微透镜胶液与微透镜区域的亲疏液性一致,微透镜液膜只保留在微透镜区域;最后使用紫外光对微透镜液膜进行固化,形成微透镜阵列。本发明通过对基板的表面进行亲疏液处理,使微透镜胶液只保留在微透镜区域,从而提高微透镜阵列的均一性和定位精度,提升微透镜基板的质量。
Description
技术领域
本发明涉及微透镜技术领域,尤其涉及一种微透镜基板及其制备方法、涂胶装置。
背景技术
微透镜阵列(Microlens Array,MLA)是指直径和高度在微米级的透镜组成的阵列,通过调整微透镜阵列中微透镜的形状、焦距、排布结构方式等,可实现一定光学功能。
目前微透镜阵列的加工方案主要有纳米压印、热回流、微滴喷射等。纳米压印是通过精密机械加工获得模具,在通过注塑压印制备微透镜,此方案模板制作难度大、易填充不完全表面粗糙度大、实际生产时存在对位精度问题;热回流法是光刻制备阵列分布的圆柱形光刻胶,然后通过热熔工艺,光刻胶加热成为可以流动的流体,在表面张力的作用下,圆柱状的胶体转变成球冠形微透镜图形,但由于高温时光刻胶流动性较强,在不同位置受环境和加热均匀性的影响,微透镜形貌差异较大,整体均一性较差;微滴喷射法是通过精密喷头配合高精度运动平台,将胶液通过喷头打印在基板指定位置,形成阵列化的液滴,再通过固化形成微透镜阵列,此方案加工简单效率高,但是墨滴在基材表面定位的轻微偏差极易导致相邻墨滴的合并,最终影响微透镜阵列的质量。
因此,有必要提供一种新的技术方案以解决上述技术问题。
发明内容
本发明提供一种微透镜基板及其制备方法,用以解决现有微透镜基板的制备工艺存在微透镜阵列的均一性差以及定位对准精度差,从而影响微透镜阵列质量的问题。
本发明提供一种微透镜基板的制备方法,包括以下步骤:
步骤S1,对基板的一侧表面进行亲疏液处理,其中,所述基板包括微透镜区域和对应所述微透镜区域之外的第一区域,亲疏液处理后所述微透镜区域和所述第一区域中的一者为亲液区域,所述微透镜区域和所述第一区域中的另一者为疏液区域;
步骤S2,将所述基板倒置;
步骤S3,使用涂胶装置从所述基板的下方向所述基板表面刮涂微透镜胶液,使所述基板表面形成一层微透镜液膜,其中,所述微透镜胶液与所述微透镜区域的亲疏液性一致,所述微透镜液膜位于所述微透镜区域;
步骤S4,使用紫外光对所述微透镜液膜进行固化处理,固化后所述基板表面形成对应所述微透镜区域的微透镜阵列。
根据本发明提供的微透镜基板的制备方法,在步骤S1中,对基板的一侧表面进行亲疏液处理的步骤包括:
步骤S101,在基板的一侧表面制备一层第一光刻胶,通过光刻工艺形成对应所述第一区域的第一光刻胶图案;
步骤S102,在所述第一光刻胶图案和所述基板上制备一层第二光刻胶,通过光刻工艺形成对应所述微透镜区域的第二光刻胶图案;
其中,所述第一光刻胶图案和所述第二光刻胶图案中的一者为亲液材料,所述第一光刻胶图案和所述第二光刻胶图案中的另一者为疏液材料。
根据本发明提供的微透镜基板的制备方法,所述涂胶装置包括喷头和储料仓,所述微透镜胶液收容在所述储料仓中,所述喷头包括沿所述涂胶装置的轴向延伸并与所述储料仓连通的出胶狭缝和胶液回吸狭缝,且所述出胶狭缝和所述胶液回吸狭缝沿垂直于所述涂胶装置的轴向排布;
在所述步骤S3中,使用涂胶装置从所述基板的下方向所述基板表面刮涂微透镜胶液的步骤包括:
步骤S301,将所述涂胶装置移动至所述基板下方的预设位置,使所述喷头靠近所述基板的表面;
步骤S302,将所述储料仓内的所述微透镜胶液从所述出胶狭缝挤压至所述喷头外侧的涂胶端,并且所述喷头外侧的所述微透镜胶液与所述基板表面进行接触;
步骤S303,所述涂胶装置从所述基板的一端向另一端移动以在所述基板表面刮涂所述微透镜胶液,其中,刮涂在所述第一区域的所述微透镜胶液在重力及亲疏液性的作用下回流至所述涂胶端表面并经所述胶液回吸狭缝回吸至所述储料仓中,刮涂在所述微透镜区域的所述微透镜胶液保留在所述基板上形成所述微透镜液膜。
根据本发明提供的微透镜基板的制备方法,在所述步骤S2之后,并且在所述步骤S3之前,还包括以下步骤:
步骤S300,调整所述基板的角度,使所述基板以预设倾角倾斜设置;
在所述步骤S303中,刮涂在所述微透镜区域的所述微透镜胶液中的一部分在重力的作用下回流至所述涂胶端表面,以对保留在所述微透镜区域的所述微透镜胶液的厚度进行调整。
根据本发明提供的微透镜基板的制备方法,在所述步骤S3之后,并且在所述步骤S4之前,还包括以下步骤:
步骤S304,使用紫外光对当前的所述微透镜液膜进行预固化处理,形成半成品微透镜阵列;
步骤S305,重复N-1次所述步骤S3至所述步骤S304;
其中,N为所述微透镜阵列中的同一微透镜需要刮涂所述微透镜胶液的次数,且N为大于1的正整数。
本发明还提供一种微透镜基板,包括基板和设置于所述基板一侧表面的微透镜阵列,所述基板面向所述微透镜阵列的一侧包括对应所述微透镜阵列的微透镜区域和对应所述微透镜区域之外的第一区域;
其中,所述微透镜阵列与所述微透镜区域的亲疏液性一致,所述微透镜区域和所述第一区域中的一者为亲液区域,所述微透镜区域和所述第一区域中的另一者为疏液区域。
根据本发明提供的微透镜基板,所述基板面向所述微透镜阵列的一侧设有第一光刻胶图案和第二光刻胶图案,所述第一光刻胶图案对应所述第一区域,所述第二光刻胶图案对应所述微透镜区域,所述微透镜阵列设置于所述第二光刻胶图案上;
其中,所述微透镜阵列与所述第二光刻胶图案的亲疏液性一致,所述第一光刻胶图案和所述第二光刻胶图案中的一者为亲液材料,所述第一光刻胶图案和所述第二光刻胶图案中的另一者为疏液材料。
根据本发明提供的微透镜基板,所述微透镜阵列与所述第二光刻胶图案均为亲液材料,所述第一光刻胶图案为疏液材料。
本发明还提供一种涂胶装置,用于上述微透镜基板的制备,包括喷头和储料仓,所述喷头位于所述储料仓的一端,所述储料仓用于收容胶液;所述喷头包括沿所述涂胶装置的轴向延伸并与所述储料仓连通的出胶狭缝和胶液回吸狭缝,并且,所述出胶狭缝和所述胶液回吸狭缝沿垂直于所述涂胶装置的轴向排布。
根据本发明提供的涂胶装置,所述胶液回吸狭缝位于所述出胶狭缝的相对两侧,所述涂胶装置还包括第一控制阀门和第二控制阀门,所述第一控制阀门用于控制所述出胶狭缝的出胶气压,所述第二控制阀门用于控制所述胶液回吸狭缝的回吸气压。
本发明的上述技术方案具有以下有益效果:
本发明的微透镜基板及其制备方法、涂胶装置,通过对基板的表面进行亲疏液处理,使得微透镜区域和对应微透镜区域之外的第一区域中的一者为亲液区域,另一者为疏液区域;以基板倒置的方式,使用涂胶装置从基板下方向基板表面刮涂微透镜胶液,并且微透镜胶液与微透镜区域的亲疏液性一致,在重力和亲疏液性的作用下刮涂至第一区域的微透镜胶液不会附着在基板的第一区域,只有刮涂至微透镜区域的微透镜胶液保留在基板上,并在液体张力作用下布满微透镜区域,从而能够保证形成的微透镜阵列的均一性,且每个微透镜可以精准定位至相应的微透镜区域,避免产生定位偏差,进而提升微透镜基板的质量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种实施例提供的微透镜基板的制备方法流程图;
图2为本发明实施例提供的基板的平面示意图;
图3至图4为本发明实施例提供的对基板的一侧表面进行亲疏液处理的过程示意图;
图5为本发明一种实施例提供的在基板上刮涂微透镜胶液的示意图;
图6为本发明另一种实施例提供的在基板上刮涂微透镜胶液的示意图;
图7为本发明实施例提供的微透镜基板的结构示意图;
图8为本发明实施例提供的微透镜基板的剖面示意图;
图9为本发明另一种实施例提供的微透镜基板的制备方法流程图;
图10为本发明实施例提供的涂胶装置的剖面示意图;
图11-图15为本发明实施例提供的不同类型的喷头的剖面示意图。
附图标记:
1、基板;101、微透镜区域;102、第一区域;2、第一光刻胶图案;3、第二光刻胶图案;4、微透镜胶液;5、涂胶装置;51、喷头;511、出胶狭缝;512、胶液回吸狭缝;52、储料仓;521、第一储料仓;522、第二储料仓;6、微透镜液膜;7、微透镜。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明中的附图,对本发明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发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1,图1为本发明一种实施例提供的微透镜基板的制备方法,包括以下步骤:
步骤S1,对基板的一侧表面进行亲疏液处理,其中,基板包括微透镜区域和对应微透镜区域之外的第一区域,亲疏液处理后微透镜区域和第一区域中的一者为亲液区域,微透镜区域和第一区域中的另一者为疏液区域。
具体地,请参阅图2,基板1包括待制备微透镜的微透镜区域101和对应微透镜区域101之外的第一区域102。可以理解的是,微透镜区域101与第一区域102之间是相连接的,而非间隔的。
其中,对基板1的一侧表面进行亲疏液处理可以包括两种方式,第一种是采用化学的方式直接对基板1的表面进行亲疏液处理,使其表面形成亲液化学基团和疏液化学基团,例如当微透镜区域101对应的基板表面形成亲液化学基团时,第一区域102对应的基板表面形成疏液化学基团;或者,当微透镜区域101对应的基板表面形成疏液化学基团时,第一区域102对应的基板表面形成亲液化学基团;第二种方式是在基板1的表面制备一层亲液涂层和一层疏液涂层,利用基板1上覆盖的具有亲液性的亲液涂层和具有疏液性的疏液涂层以改变基板1与微透镜接触面的亲疏液性。
请参阅图3和图4,本实施例以上述第二种方式为例进行具体说明,对基板的一侧表面进行亲疏液处理的步骤包括:
步骤S101,在基板的一侧表面制备一层第一光刻胶,通过光刻工艺形成对应第一区域的第一光刻胶图案。
具体地,如图3所示,先在基板1的一侧表面制备一层第一光刻胶,然后采用掩膜板对第一光刻胶进行曝光、显影、蚀刻的工艺制程,形成对应第一区域102的第一光刻胶图案2。
其中,第一光刻胶可以为亲液材料,或者可以为疏液材料。
步骤S102,在第一光刻胶图案和基板上制备一层第二光刻胶,通过光刻工艺形成对应微透镜区域的第二光刻胶图案。
具体地,如图4所示,在第一光刻胶图案2和基板1上制备一层第二光刻胶,然后采用掩膜板对第二光刻胶进行曝光、显影、蚀刻的工艺制程,形成对应微透镜区域101的第二光刻胶图案3。
其中,第二光刻胶可以为亲液材料,或者可以为疏液材料。
需要说明的是,当第一光刻胶图案2为亲液材料时,则第二光刻胶图案3为疏液材料;或者,当第一光刻胶图案2为疏液材料时,则第二光刻胶图案3为亲液材料。
其中,当步骤S101和步骤S102中的光刻工艺共用同一张掩膜板时,第一光刻胶和第二光刻胶中的一者为正性光刻胶,另一者为负性光刻胶。当步骤S101和步骤S102中的光刻工艺采用两张掩膜板时,第一光刻胶和第二光刻胶的极性可以相同。
在另一种实施例中,上述步骤S101和步骤S102的顺序也可以互换。
在本实施例中,以第一光刻胶图案2为疏液材料,第二光刻胶图案3为亲液材料为例进行说明。示例性的,第一光刻胶图案2为硅氧烷类材料,第二光刻胶图案3为丙烯酸酯类材料。
步骤S2,如图5所示,将基板1倒置。
步骤S3,使用涂胶装置从基板的下方向基板表面刮涂微透镜胶液,使基板表面形成一层微透镜液膜,其中,微透镜胶液与微透镜区域的亲疏液性一致,微透镜液膜位于微透镜区域。
具体地,请参阅图5,涂胶装置5包括喷头51和储料仓52,微透镜胶液4收容在储料仓52中,喷头51包括沿涂胶装置5的轴向延伸并与储料仓52连通的出胶狭缝511和胶液回吸狭缝512,且出胶狭缝511和胶液回吸狭缝512沿垂直于涂胶装置5的轴向排布。
其中,在步骤S3中,使用涂胶装置从基板的下方向基板表面刮涂微透镜胶液的步骤包括:
步骤S301,将涂胶装置5移动至基板1下方的预设位置,使喷头51靠近基板1的表面。
其中,当基板1表面制备有第一光刻胶图案2和第二光刻胶图案3时,涂胶装置5移动至基板1下方后,喷头51靠近第一光刻胶图案2和第二光刻胶图案3。
步骤S302,将储料仓52内的微透镜胶液4从出胶狭缝511挤压至喷头51外侧的涂胶端,并且喷头51外侧的微透镜胶液4与基板1的表面进行接触。
其中,当基板1表面制备有第一光刻胶图案2和第二光刻胶图案3时,喷头51喷出的微透镜胶液4能够与第一光刻胶图案2和第二光刻胶图案3接触。并且,微透镜胶液4与第二光刻胶图案3的亲疏液性一致,即微透镜胶液4为亲液材料。示例性的,微透镜胶液4为丙烯酸酯类材料。
步骤S303,涂胶装置5从基板1的一端向另一端移动以在基板1表面刮涂微透镜胶液4,其中,刮涂在第一区域102的微透镜胶液4在重力及亲疏液性的作用下回流至涂胶端表面并经胶液回吸狭缝512回吸至储料仓52中,刮涂在微透镜区域101的微透镜胶液4保留在基板1上形成微透镜液膜6。
其中,当基板1表面制备有第一光刻胶图案2和第二光刻胶图案3时,刮涂在第一光刻胶图案2上的微透镜胶液4在重力及亲疏液性(即液体张力)的作用下回流至喷头51的涂胶端表面并经胶液回吸狭缝512回吸至储料仓52中,刮涂在第二光刻胶图案3上的微透镜胶液4保留在第二光刻胶图案3上形成微透镜液膜6,微透镜液膜6在重力及液体自身张力的影响下收缩形成透镜。由于非微透镜阵列制备区域(即第一区域)的微透镜胶液4能够回收至涂胶装置5中,因此可以改善对应相邻两个微透镜的微透镜胶液4容易发生粘连的现象。
其中,微透镜液膜6与第二光刻胶图案3(即亲液区域)的接触角<5°,与第一光刻胶图案2(即疏液区域)的接触角>90°。
步骤S4,使用紫外光对微透镜液膜进行固化处理,固化后基板表面形成对应微透镜区域的微透镜阵列。
如图7和图8所示,经紫外光固化后,基板1的表面形成对应微透镜区域101的微透镜阵列,其中,微透镜阵列由若干微透镜7组成,一个微透镜7对应一个微透镜区域101。当基板1表面制备有第一光刻胶图案2和第二光刻胶图案3时,每个第二光刻胶图案3上都形成有一个微透镜7,而微透镜7并不会延伸至第一光刻胶图案2上,微透镜阵列中的每个微透镜7的大小及形状均相同,因此能够保证形成的微透镜阵列的均一性。并且,每个微透镜7可以精准定位至相应的微透镜区域101,避免产生定位偏差,进而提升微透镜基板的质量。另外,由于制备的过程中采取倒置基板1的方式进行刮涂,因此形成的微透镜阵列具有更高的矢径比。
在另一种实施例中,可以通过调整喷头51以及基板1的放置角度改变微透镜液膜6的厚度,从而调整最终形成的微透镜阵列的厚度。具体地,在上述步骤S2之后,并且在上述步骤S3之前,制备方法还包括以下步骤:
步骤S300,调整基板的角度,使基板以预设倾角倾斜设置。
具体如图6所示,当基板1倒置后,调整基板1角度使基板1所在平面与水平面之间呈预设倾角,与之相应的,喷头51也呈预设倾角设置,在刮涂微透镜胶液4时,由于重力影响,第二光刻胶图案3(或基板微透镜区域)上的一部分涂微透镜胶液4会回流到喷头51表面,从而可以调整第二光刻胶图案3(或基板微透镜区域)上的微透镜胶液4的厚度。
在一种实施例中,预设倾角的角度范围为0°~ 10°,例如,预设倾角为4°,6°、8°或者10°。
请参阅图9,本发明另一种实施例提供的微透镜基板的制备方法,其中,步骤S1-步骤S3、以及步骤S4均与上述实施例中的步骤S1-步骤S4相同,此处不再赘述,区别在于:本实施例在步骤S3之后,并且在步骤S4之前,制备方法还包括以下步骤:
步骤S304,使用紫外光对当前的微透镜液膜进行预固化处理,形成半成品微透镜阵列;
步骤S305,重复N-1次步骤S3至步骤S304;
其中,N为微透镜阵列中的同一微透镜需要刮涂微透镜胶液的次数,且N为大于1的正整数。
其中,步骤S3至步骤S304的重复次数可根据微透镜实际需求的拱高来确定,例如,微透镜的拱高需要重叠的刮涂两层微透镜胶液才能满足需求的话,那么在第一次执行完步骤S3后会在基板表面形成第一层微透镜胶液,之后执行步骤S304,对第一层微透镜胶液进行预固化处理;然后再重复执行一遍步骤S3至步骤S304,以在预固化的第一层微透镜胶液表面再形成第二层微透镜胶液,并对第二层微透镜胶液预固化。
本发明的微透镜基板的制备方法,通过对基板的表面进行亲疏液处理,使得微透镜区域和第一区域中的一者为亲液区域,另一者为疏液区域;以基板倒置的方式,使用涂胶装置从基板下方向基板表面刮涂微透镜胶液,并且微透镜胶液与微透镜区域的亲疏液性一致,在重力和液体张力的作用下刮涂至第一区域的微透镜胶液不会附着在基板的第一区域,只有刮涂至微透镜区域的微透镜胶液保留在基板上,并在液体张力作用下布满微透镜区域,从而能够保证形成的微透镜阵列的均一性,且每个微透镜可以精准定位至相应的微透镜区域,避免产生定位偏差,进而提升微透镜基板的质量。
本发明实施例还提供一种采用上述实施例的制备方法制得的微透镜基板,结合图2、图7和图8所示,微透镜基板包括基板1和设置于基板1一侧表面的微透镜阵列,基板1面向微透镜阵列的一侧包括对应微透镜阵列的微透镜区域101和对应微透镜区域101之外的第一区域102。微透镜阵列由若干微透镜7组成,若干微透镜区域101呈阵列排布,一个微透镜7对应位于一个微透镜区域101。
其中,微透镜阵列与微透镜区域101的亲疏液性一致,微透镜区域101和第一区域102中的一者为亲液区域,微透镜区域101和第一区域102中的另一者为疏液区域。采用此设计,由于微透镜阵列与第一区域102的亲疏液性相反,因此在微透镜基板制备的过程中,微透镜胶液能够被精确的定位到微透镜区域101,在液体张力的影响下最终形成的微透镜阵列的均一性良好,并且具有较高的矢径比。
在一种实施例中,基板1面向微透镜阵列的一侧设有第一光刻胶图案2和第二光刻胶图案3,第一光刻胶图案2对应第一区域102,第二光刻胶图案3对应微透镜区域101,微透镜阵列设置于阵列排布的第二光刻胶图案3上。其中,微透镜阵列与第二光刻胶图案3的亲疏液性一致,第一光刻胶图案2和第二光刻胶图案3中的一者为亲液材料,第一光刻胶图案2和第二光刻胶图案3中的另一者为疏液材料。
在一种实施例中,微透镜阵列与第二光刻胶图案3均为亲液材料,第一光刻胶图案2为疏液材料。
具体地,微透镜阵列与第二光刻胶图案3均为丙烯酸酯类材料,第一光刻胶图案2为硅氧烷类材料。
本实施例提供的微透镜基板由于是基于液体自组装形成的微透镜阵列,因此,透镜阵列具有良好均一性,可提升产品的光学品质。
请参阅图10,本发明实施例还提供一种涂胶装置,该涂胶装置可用于上述微透镜基板的制备,其包括喷头51和储料仓52,喷头51位于储料仓52的一端,储料仓52用于收容胶液。其中,喷头51包括沿涂胶装置的轴向延伸并与储料仓52连通的出胶狭缝511和胶液回吸狭缝512,并且,出胶狭缝511和胶液回吸狭缝512沿垂直于涂胶装置的轴向排布。
其中,储料仓52包括第一储料仓521和第二储料仓522,第一储料仓521和第二储料仓522相互独立且不连通,胶液回吸狭缝512位于出胶狭缝511的相对两侧,出胶狭缝511与第一储料仓521相连通,胶液回吸狭缝512与第二储料仓522相连通。第一储料仓521中的胶液通过出胶狭缝511流至喷头51外侧的涂胶端表面,在刮涂过程中涂胶端表面多余的胶液会沿着胶液回吸狭缝512回收至第二储料仓522中,防止胶液溢流出喷头51的涂胶端造成污染,并且可节约成本。
进一步的,涂胶装置还包括第一控制阀门(未图示)和第二控制阀门(未图示),第一控制阀门用于控制出胶狭缝511的出胶气压,第二控制阀门用于控制胶液回吸狭缝512的回吸气压。其中,回吸气压小于出胶气压,以免影响正常涂胶。可以理解的是,设定的回吸气压只是协助胶液回吸狭缝512中的胶液能够顺畅流动,并不会影响喷头51的涂胶端表面稳定的形成一层预设厚度的胶液膜,因此不会对胶液的正常涂布造成影响。
在一种实施例中,通过调控出胶气压和回吸气压使得喷头51的涂胶端表面形成厚度范围为5μm ~50μm的胶液膜,示例性的,胶液膜的厚度为5μm、10μm、20μm、30μm、40μm或者50μm。
在一种实施例中,出胶狭缝511处的出胶气压范围为1 psi ~80psi,示例性的,出胶气压为5psi、10psi、30psi、50psi或者70psi;胶液回吸狭缝512处的回吸气压范围为-1psi ~ -10psi,示例性的,回吸气压为-1psi、-2psi、-5psi或者-10psi。
在一种实施例中,出胶狭缝511的数量为一个,胶液回吸狭缝512的数量为两个,且两个胶液回吸狭缝512位于出胶狭缝511的两侧,两个胶液回吸狭缝512之间的间距为0.1mm~2mm,但以此为限。
请参阅图11至图15,图11至图15提供了五种不同类型的喷头,其中,喷头51的涂胶端可根据实际情况设计为不同类型,例如,喷头51的涂胶端的形状包括但不限于矩形、梯台、棱台、锥形或者凹面中的一种。不同类型的喷头51上均设有出胶狭缝511和胶液回吸狭缝512,出胶狭缝511和胶液回吸狭缝512的具体数量可根据实际情况而定,此处不做限制。
进一步的,喷头51的涂胶端表面可做特殊处理,例如疏液、亲液处理,粗糙化处理,或者镜面处理等,用以对应不同类型胶液。
将本实施例的涂胶装置应用于上述微透镜基板的制备过程中,由于在喷头51上设置了出胶狭缝511和胶液回吸狭缝512,第一储料仓521中的微透镜胶液可通过出胶狭缝511流至喷头51的涂胶端表面形成胶液膜,而基板与胶液膜接触的微透镜区域101为亲液区域,第一区域102为疏液区域,在刮涂微透镜胶液的过程中,由于微透镜胶液与微透镜区域101的亲疏液性一致,因此,微透镜胶液不会附着在基板的第一区域102,刮涂在第一区域102的微透镜胶液在重力及液体张力的作用下回流至喷头51的涂胶端表面,并且从胶液回吸狭缝512中回流至第二储料仓522中,只有刮涂在微透镜区域101的微透镜胶液保留在基板上,并在液体张力作用下布满微透镜区域101,从而能够保证形成的微透镜阵列的均一性,以及每个微透镜对准定位的精准性。并且,在基板上形成微透镜液膜6的过程中由于微透镜胶液不会附着在基板上的第一区域102,可以将相邻两个微透镜区域101的微透镜胶液很好的隔绝开,因此还可以避免相邻两个微透镜区域101的微透镜胶液发生粘连的现象。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种微透镜基板的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤S1,对基板的一侧表面进行亲疏液处理,其中,所述基板包括微透镜区域和对应所述微透镜区域之外的第一区域,亲疏液处理后所述微透镜区域和所述第一区域中的一者为亲液区域,所述微透镜区域和所述第一区域中的另一者为疏液区域;
步骤S2,将所述基板倒置;
步骤S3,提供一涂胶装置,所述涂胶装置包括喷头和储料仓,所述喷头包括与所述储料仓连通的出胶狭缝和胶液回吸狭缝,微透镜胶液收容在所述储料仓中,且所述微透镜胶液与所述微透镜区域的亲疏液性一致;
将所述涂胶装置移动至所述基板下方的预设位置,使所述喷头靠近所述基板的表面;
将所述储料仓内的所述微透镜胶液从所述出胶狭缝挤压至所述喷头外侧的涂胶端,并且所述喷头外侧的所述微透镜胶液与所述基板表面进行接触;
所述涂胶装置从所述基板的一端向另一端移动以在所述基板表面刮涂所述微透镜胶液,其中,刮涂在所述第一区域的所述微透镜胶液在重力及亲疏液性的作用下回流至所述涂胶端表面并经所述胶液回吸狭缝回吸至所述储料仓中,刮涂在所述微透镜区域的所述微透镜胶液保留在所述基板上形成微透镜液膜;
步骤S4,使用紫外光对所述微透镜液膜进行固化处理,固化后所述基板表面形成对应所述微透镜区域的微透镜阵列。
2.根据权利要求1所述的微透镜基板的制备方法,其特征在于,在步骤S1中,对基板的一侧表面进行亲疏液处理的步骤包括:
步骤S101,在基板的一侧表面制备一层第一光刻胶,通过光刻工艺形成对应所述第一区域的第一光刻胶图案;
步骤S102,在所述第一光刻胶图案和所述基板上制备一层第二光刻胶,通过光刻工艺形成对应所述微透镜区域的第二光刻胶图案;
其中,所述第一光刻胶图案和所述第二光刻胶图案中的一者为亲液材料,所述第一光刻胶图案和所述第二光刻胶图案中的另一者为疏液材料。
3.根据权利要求1或2所述的微透镜基板的制备方法,其特征在于,所述出胶狭缝和所述胶液回吸狭缝均沿所述涂胶装置的轴向延伸,且所述出胶狭缝和所述胶液回吸狭缝沿垂直于所述涂胶装置的轴向排布。
4.根据权利要求1所述的微透镜基板的制备方法,其特征在于,在所述步骤S2之后,并且在所述步骤S3之前,还包括以下步骤:
步骤S300,调整所述基板的角度,使所述基板以预设倾角倾斜设置;
在所述步骤S3中,刮涂在所述微透镜区域的所述微透镜胶液中的一部分在重力的作用下回流至所述涂胶端表面,以对保留在所述微透镜区域的所述微透镜胶液的厚度进行调整。
5.根据权利要求1所述的微透镜基板的制备方法,其特征在于,在所述步骤S3之后,并且在所述步骤S4之前,还包括以下步骤:
步骤S304,使用紫外光对当前的所述微透镜液膜进行预固化处理,形成半成品微透镜阵列;
步骤S305,重复N-1次所述步骤S3至所述步骤S304;
其中,N为所述微透镜阵列中的同一微透镜需要刮涂所述微透镜胶液的次数,且N为大于1的正整数。
6.一种微透镜基板,其特征在于,采用如权利要求1-5任一项所述的微透镜基板的制备方法制备而成,所述微透镜基板包括基板和设置于所述基板一侧表面的微透镜阵列,所述基板面向所述微透镜阵列的一侧包括对应所述微透镜阵列的微透镜区域和对应所述微透镜区域之外的第一区域;
其中,所述微透镜阵列与所述微透镜区域的亲疏液性一致,所述微透镜区域和所述第一区域中的一者为亲液区域,所述微透镜区域和所述第一区域中的另一者为疏液区域。
7.根据权利要求6所述的微透镜基板,其特征在于,所述基板面向所述微透镜阵列的一侧设有第一光刻胶图案和第二光刻胶图案,所述第一光刻胶图案对应所述第一区域,所述第二光刻胶图案对应所述微透镜区域,所述微透镜阵列设置于所述第二光刻胶图案上;
其中,所述微透镜阵列与所述第二光刻胶图案的亲疏液性一致,所述第一光刻胶图案和所述第二光刻胶图案中的一者为亲液材料,所述第一光刻胶图案和所述第二光刻胶图案中的另一者为疏液材料。
8.根据权利要求7所述的微透镜基板,其特征在于,所述微透镜阵列与所述第二光刻胶图案均为亲液材料,所述第一光刻胶图案为疏液材料。
9.一种涂胶装置,用于权利要求6-8任一项所述的微透镜基板的制备,其特征在于,包括喷头和储料仓,所述喷头位于所述储料仓的一端,所述储料仓用于收容胶液;所述喷头包括沿所述涂胶装置的轴向延伸并与所述储料仓连通的出胶狭缝和胶液回吸狭缝,并且,所述出胶狭缝和所述胶液回吸狭缝沿垂直于所述涂胶装置的轴向排布。
10.根据权利要求9所述的涂胶装置,其特征在于,所述胶液回吸狭缝位于所述出胶狭缝的相对两侧,所述涂胶装置还包括第一控制阀门和第二控制阀门,所述第一控制阀门用于控制所述出胶狭缝的出胶气压,所述第二控制阀门用于控制所述胶液回吸狭缝的回吸气压。
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