[发明专利]用于集成成像3D显示的组合微透镜阵列及其制作方法

权利要求书

1.一种用于集成成像3D显示的组合微透镜阵列，其特征在于，包括：

一基板；

一小孔光栅，设置于所述基板的一表面，所述小孔光栅是一带有镂空小孔阵列的不透明金属或光刻胶；以及

一微透镜阵列，设置于所述基板含有所述小孔光栅的一面，所述微透镜阵列由与所述小孔光栅的小孔阵列一一对应的透镜单元组成，且所述透镜单元位于所述对应的小孔阵列中。

2.根据权利要求1所述的用于集成成像3D显示的组合微透镜阵列，其特征在于：所述基板是透明玻璃、透明有机材料或透明聚合物材料。

3.根据权利要求1所述的用于集成成像3D显示的组合微透镜阵列，其特征在于：所述小孔阵列小孔与微透镜阵列透镜单元的形状一致、大小相等，且中心一一对齐；其中微透镜阵列用于集成成像3D显示中微单元图像获取和重构，小孔阵列的不透光部分用于降低或消除单一微透镜阵列由于微透镜单元之间间隙透过光线的干扰以及微透镜单元之间造成的图像串扰。

4.根据权利要求1所述的用于集成成像3D显示的组合微透镜阵列，其特征在于：所述小孔阵列小孔与微透镜阵列透镜单元的形状为圆形或正多边形。

5.一种用于集成成像3D显示的组合微透镜阵列的制作方法，其特征在于，包含以下步骤：

S11：提供一基板并采用光刻、刻蚀或丝网印刷在其一表面制作一小孔光栅；

S12：在所述基板设置有所述小孔光栅的一面均匀涂覆一层透明负光刻胶；

S13：采用背曝光方式，从所述基板未设置所述小孔光栅的一面进行曝光并显影；所述光刻胶被所述小孔光栅阻挡的部分将被显影液去除，留下未被所述小孔光栅阻挡的光刻胶柱状图案阵列；

S14：采用光刻胶热熔法使所述光刻胶柱状图案阵列熔化变形，形成光刻胶微透镜阵列，从而得到所述的组合微透镜阵列。

6.根据权利要求5所述的用于集成成像3D显示的组合微透镜阵列的制作方法，其特征在于：所述小孔光栅是一带有镂空小孔阵列的不透明金属或光刻胶；所述微透镜阵列由与所述小孔光栅的小孔阵列一一对应的透镜单元组成。

7.一种用于集成成像3D显示的组合微透镜阵列的制作方法，其特征在于，包含以下步骤：

S21：提供两片基板并采用光刻、刻蚀或丝网印刷分别在其一表面制作一小孔光栅；

S22：取所述步骤S21中制备的其中一片基板并在其设置有所述小孔光栅的一面均匀涂覆一层透明负光刻胶；

S23：采用背曝光方式，从所述步骤S22中制备的含小孔光栅的基板未设置有小孔光栅的一面进行曝光并显影，所述光刻胶被所述小孔光栅阻挡的部分将被显影液去除，留下未被所述小孔光栅阻挡的光刻胶柱状图案阵列；

S24：取所述步骤S23中制备的含光刻胶柱状图案阵列的基板，采用光刻胶热熔法使所述光刻胶柱状图案阵列熔化变形，形成光刻胶微透镜阵列；

S25：取所述步骤S24中制备的含光刻胶微透镜阵列的基板，并使用硅橡胶制作所述光刻胶微透镜阵列的硅橡胶负模板；

S26：利用所述硅橡胶负模板，采用热压印或紫外压印在所述步骤S21中制备的另一片设置有小孔光栅的基板上制作一透明有机材料微透镜阵列，从而得到所述的组合微透镜阵列。

8.根据权利要求7所述的用于集成成像3D显示的组合微透镜阵列的制作方法，其特征在于：所述小孔光栅是一带有镂空小孔阵列的不透明金属或光刻胶；所述微透镜阵列由与所述小孔光栅的小孔阵列一一对应的透镜单元组成。

9.根据权利要求7所述的用于集成成像3D显示的组合微透镜阵列的制作方法，其特征在于：所述步骤S25的具体步骤为：

S251：按所述硅橡胶所需比例制备单体和交联剂的混合物；

S252：将所述含光刻胶微透镜阵列的基板放置于一容器中，倒入所述混合物并静置；

S253：待所述混合物起泡全部消除后将该容器放入烘箱，待所述混合物完全固化后取出；

S254：将所述混合物与所述含光刻胶微透镜阵列的基板分离，并切割所述混合物形成所述的硅橡胶负模板。

10.根据权利要求7所述的用于集成成像3D显示的组合微透镜阵列的制作方法，其特征在于：所述步骤S26的具体步骤为：

S261：将所述硅橡胶负模板放置于密封容器中进行抽真空，使其具有负压；

S262：在所述步骤S21中制备的另一片设置有小孔光栅的基板含有所述小孔光栅的一面均匀涂覆一层透明有机材料；

S263：把所述具有负压的硅橡胶负模板放置于所述透明有机材料上并使其中心与所述小孔光栅的小孔中心一一对齐，并且使所述硅橡胶负模板与所述小孔光栅相接触；

S264：由于所述硅橡胶负模板具有负压，所述透明有机材料在负压力和毛细力的共同作用下将形成与所述硅橡胶负模板相对应的透明有机材料微透镜阵列；

S265：采用冷却固化或紫外固化的方式使所述透明有机材料微透镜阵列固化；

S266：将所述硅橡胶负模板与所述透明有机材料微透镜阵列分离。