[发明专利]微透镜片及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种能够提供三维合成图像的微透镜片及其制造方法。

背景技术

已知使用全息片或微透镜片的产品是允许观察者看到三维合成图像的材料。其中，PCT国际公布No.WO 2001/63341中所公开的微透镜片提供对观察者的肉眼而言看起来浮于微透镜片上方或下方的合成图像。这些浮动图像称为“浮动图像”，会随着观察者的视角和距离的改变而改变。另外，与标准全息片不同，成像微透镜片难以通过复制来制造。

形成浮动图像的典型透镜片包括微透镜层以及与其相邻的辐射敏感层，或者与辐射敏感层对应的反射层，如PCT国际公布No.WO 2001/63341中所述。形成微透镜层的方法的例子包括使用部分地嵌入粘结剂层中的玻璃小珠，并利用模具形成塑料微透镜阵列层，如PCT国际公布No.WO 92/08998中所述。

具体地讲，PCT国际公布No.WO 92/08998描述了“基片具有第一和第二表面。第二表面为平面，基本上半椭球形微透镜阵列形成于第一表面上。微透镜的形状和基片的厚度被设置为使得平行光基本上垂直于第一表面入射，或者换句话讲，阵列的焦点差不多精确对应于基片的第二表面。在本发明的具有回射器形状的实施例中，基片的第二表面上包括反射层。”

另外，PCT国际公布No.WO 92/08998描述了下列步骤作为制造方法：

a)制备可硬化组合物的步骤；b)将该组合物设置在母板表面上的步骤，所述母板表面具有由基本上椭球形凹陷形成的阵列；c)在基本上平的基片与母板之间铺展组合物的步骤；d)使组合物硬化以形成复合材料的步骤，其中基本上椭球形的微透镜阵列附着到基片上；e)将复合材料从母板上移除以获得基片的步骤。通常，反射镜表面的反射层是回射器，用作基片的第二表面。

另一方面，尽管PCT国际公布No.WO 2009/067308不涉及浮动图像，但PCT国际公布No.WO 2009/067308描述了利用气泡作为模具的一部分通过复制形成排列曲面的方法，作为生成具有诸如透镜阵列的排列半球形曲面的形状的方法。

如PCT国际公布No.WO 92/08998中所述，与使用玻璃小珠的透镜片相比，当使用通过复制模具而制备的微透镜阵列作为形成浮动图像的微透镜片时，透镜可更加规则地排列。然而，形成浮动图像的微透镜片中所使用的传统微透镜阵列通过复制模具来制备，因此存在制备模具本身的负担。

传统微透镜阵列主要由塑料制成，但当使用塑料透镜时，透镜表面暴露于空气层以便为透镜实现必要的折射率对比度，因此存在易于刮伤以及粉尘粘附到透镜表面的问题。

用于浮动图像的传统微透镜片被设计为使得在与形成透镜的一侧相对一侧的平坦表面上形成辐射敏感层，基本上垂直于微透镜阵列表面入射的平行光被聚焦于辐射敏感层。因此，当利用模具形成微透镜阵列时，必须尽可能准确地调节微透镜阵列表面与辐射敏感层之间的距离(对应于焦距)。因此，除了从复制表面到背表面的距离，或者换句话讲，微透镜阵列的厚度之外，必须以高精度调节模具的复制表面。微透镜阵列的厚度的调节容易受到工艺条件的影响，未必能够容易地实现厚度的再现性。

发明内容

鉴于上述传统微透镜阵列，本发明的目的在于提供一种用于形成浮动图像的微透镜片，其是能够通过更简单的复制工艺制造的微透镜阵列层，而无需调节厚度，并且具有高耐刮擦性和防尘性。本发明的另一目的在于提供该微透镜片的制造方法。

本发明的微透镜片具有：微透镜阵列层，其包括第一表面和通过复制形成的第二表面，所述第二表面具有多个排列的凸透镜以及一个或多个分隔壁，所述分隔壁具有高于所述凸透镜的顶部的固定高度(Hw)；辐射敏感层，其基本上设置在所述微透镜阵列层的与所述第一表面相对的一侧，所述凸透镜的焦点位置处，并且基本上平行于所述第二表面。

本发明的微透镜片的制造方法包括步骤：制备包括模具表面的模具，所述模具表面具有多个凹陷以及一个或多个沟槽，每一所述凹陷是凸透镜形状的反转，每一所述沟槽具有比所述凹陷深的固定深度；复制所述模具表面以形成微透镜阵列层，所述微透镜阵列层具有第一表面和第二表面，所述第二表面具有通过复制形成的多个凸透镜；以及将辐射敏感层基本上设置在所述微透镜阵列层的与所述第一表面相对的一侧，所述凸透镜的焦点位置处，并基本上平行于所述第二表面。