專利名稱：微透鏡的制造方法及其制造裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于微透鏡的制造方法及其制造裝置，特別是有關(guān)于一種利用微流體布著制造微透鏡及微透鏡數(shù)組的方法及其制造裝置。
背景技術(shù)：
在微光電零件成品領(lǐng)域上，由于光學透鏡具有允許光線穿越及改變光程路徑的基礎(chǔ)功能，因此以逐漸地應用于「光通訊」和「數(shù)字影像」等光電產(chǎn)品方面。于上述運用時，此微型被動光學元件在微封裝(micro-package)階段時，多是以粘膠等方式再貼合于主系統(tǒng)(major system body)上，其主要缺陷在于這種兩階段式(two-pass)封裝做法經(jīng)常是微光電產(chǎn)品(micro-opto-electric product)制程失誤的主要因素。
傳統(tǒng)的噴墨核心技術(shù)(inkjet-based technology)具有可控制微液滴產(chǎn)生的能力，其液滴體積大小多約略介于5-12pl(pico-liter；縮寫pl)之間，其相對應的液滴直徑大小則介于10μm至50μm之間。近年來，如此微米級的流體產(chǎn)生技術(shù)已經(jīng)開始運用在生物醫(yī)學領(lǐng)域的生物芯片，光電領(lǐng)域的液晶顯示器彩色濾光片，以及半導體領(lǐng)域的有機晶體管等重要領(lǐng)域。在此些元件主要作用區(qū)域的特征尺寸(characteristic dimension)方面，可以歸納其單一線徑寬度多介于10μm至100μm之間，而線徑厚度則不大于10μm左右。
上述特征尺寸的單一寬度與現(xiàn)今噴墨核心技術(shù)的微液滴直徑大小有密切關(guān)系，特別是液滴直徑不可以大于線徑寬度的基本原則。同時，微液滴的組成中多數(shù)為常溫下可蒸(揮)發(fā)溶劑，故線徑厚度大多為小于1微米。因此，當我們應用此尺寸分析(dimensional analysis)在微透鏡(micro-lens)制程方面上，發(fā)現(xiàn)其特征尺寸的圓半徑可以從幾十個微米至幾百個微米之間，這基本上是大致落于微液滴直徑大小可形成的寬度范圍內(nèi)。然而不幸地，在特征尺寸的高度方面卻并非如此。例如，對于半圓形微透鏡(semi-sphericallens)而言，其高度值(t)可以由數(shù)學式R＝[t2+(D/2)2]/(2t)來求取獲得，此處，R值表示其曲率半徑，而D值表示其圓直徑。并且，此曲率半徑R值可以由物理關(guān)系式f＝R/(n-1)來求取獲得；此處，f值代表其透鏡聚焦半徑(focallength)，而n值表示其光線折射率(refractiveindex)。
如此，當我們使用一般玻璃(n＝1、5)欲制造一聚焦半徑(f)為450μm的微透鏡時，其聚焦半徑R值估算約為225μm；那么，當此透鏡的圓半徑(D/2)為180μm時，則可以計算出其高度t值將高達90μm。明顯地，這個透鏡高度已經(jīng)遠大于前面所述普通情形小于1微米的基本原則，這便造成一大制造問題。
美國專利第5,434,876號揭示一種以微顯影技術(shù)(photolithography-based technology)為基礎(chǔ)的制造方法，來制造一微透鏡數(shù)組(micro-lensa rray)。微顯影技術(shù)雖具有高位置精度的優(yōu)勢，但在涂布光阻高度方面卻有曝光能量相關(guān)的制造限制。
美國專利第5,644,431號揭示一種以擠型及模造技術(shù)(extruding&molding technology)，將一般光學塑料材料(plastic，例如PP、PPT)利用特定模具有(mask)制造一張微透鏡數(shù)組(micro-lensa rray sheet)。此技術(shù)具有高度生產(chǎn)的優(yōu)勢，但在制造尺寸及精度上存在制造限制。
特別值得注意的是上述方法皆需利用到事前制造樣式(光罩或模具有)來生產(chǎn)，如此變造成微透鏡位置彈性變化的困難和成本的提高。
美國專利第5,498,444以及5,707,684號揭示利用噴墨頭來制造光學透鏡的方法，主要以噴墨技術(shù)為核心來制造微光學元件。然而其揭露的噴墨技術(shù)內(nèi)容止于如何做出各種形狀的光學元件，但卻未探討說明如何在一媒介基底(media substrate)上做出精確定位且系統(tǒng)化的方法。同時亦忽略了，在單一透鏡液滴(lens droplet)的高度遠大于1微米時，因相鄰透鏡液滴間距縮小所導致相互干擾(cross-talking in-between drops)的問題。
進一步言之，當討論到透鏡液滴的液體(liquid flow)在空氣中被注入媒介基底的表面時，其中液、固、氣相界面線(interfacial line)最終將達成一接觸角度平衡狀態(tài)，此物理關(guān)系式可以由Young-Laplace方程式的γLVcos(θ)＝γSV-γLS以及ΔP＝ρgt＝γLS(1/r1+1/r2)來求??；此處，θ值代表液固相界面線的接觸角度(contac tangle)，γLV、γSV、γLS值分別表示液氣、固氣、液固相界面的表面能(surface energy)，ΔP值表示液體內(nèi)外的壓力差，ρ值表示液體密度，g值表示重力加速度，t值表示液體的最大高度，以及r1、r2值分別表示液體在固體表面二方向的曲率半徑。
由此可發(fā)現(xiàn)，當分別給定某γLV、γSV、γLS數(shù)值時，液固相界面線的接觸角θ值即可經(jīng)由計算求得；同時，又假設(shè)液體在固體表面兩方向的曲率半徑完全相同(即于方向性差異的圓弧，r1＝r2＝r)且液體體積(V)、密度、重力加速度皆已知，則此t值及r值則可進一步由數(shù)學關(guān)系式V＝π/6×[t3+3r2t]計算求得。
至此得知，可以利用此液氣、固氣、液固向界面的表面能性質(zhì)來精確控制液體在媒介基底表面的位置與成型結(jié)果。易言之，可依據(jù)所要的透鏡位置及大小，在媒介基底表面進行制造親水性與疏水性的圖案化區(qū)域(hydrophilic orhydrophobic patterning)，如此液體便可以被精準控制在媒介基底表面的特定位置以及完成透鏡對象的成型(formation of shape)。
然而，必須進一步考慮液體在達成接觸角度平衡狀態(tài)前的動態(tài)情況(fluiddynamics)。當運用噴墨技術(shù)來噴注液體時，具有質(zhì)量(m)的微流體在到達媒介基底表面的前具有運動速度(v)，這便賦予該微流體具有慣性動量(momentum of inertia，P)和能量(energy，E)；其中，慣性動量P值可以由物理關(guān)系式P＝mv來表示，而能量E值可以由E＝1/2×mv2來表示動能。
如此，動量變化ΔP質(zhì)便產(chǎn)生力量，這力量便由液體的粘滯性(viscosity)在固體表面間產(chǎn)生摩擦力(τ)和液體表面能的張力(σ)來克服阻止。由于微流體的速度可高達10meter/second，使得微流體必須經(jīng)歷約數(shù)十微秒(micro-second，μs)至數(shù)十毫秒(mini-second，ms)的時間才能達到上述的Young-Laplace靜態(tài)平衡。然而，在此短暫期間液體在媒介基底表面的動態(tài)接觸圓半徑(rt)，有時候可能會大于靜平衡圓半徑r值(over-size)，有時候亦可能會小于靜平衡圓半徑r值(under-size)；而變化量(Δr/r＝|rt-r|/r)值可以是高達25％以上，這便使得相鄰透鏡液滴間出現(xiàn)相互干擾(cross-talking)的現(xiàn)象而導致混合變形，因而無法達到預定的靜態(tài)平衡位置。
注意到這種粘彈性(viscosity)動向的來回振蕩(oscillating)微液體的基本現(xiàn)象，將持續(xù)進行直到其能量E直接轉(zhuǎn)換成熱能而全部消散為止。在靜態(tài)平衡達成后，此時液體必須透過冷卻的相變化或蒸(揮)發(fā)，進一步轉(zhuǎn)化成固相，最后形成所欲的微透鏡對象。這類由液體轉(zhuǎn)化成固相(無流動性)的相變化過程，其時間必須經(jīng)歷約數(shù)秒至數(shù)分鐘之間；在其間內(nèi)，雖然其圓半徑變化量值約略保持不變(Δr/r≅0),]]>但仍因外在其它物體的接觸而造成形狀改變(deformation)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種微透鏡的制造方法，利用微流體布著制造微透鏡及微透鏡數(shù)組的方法，克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，并以噴墨技術(shù)為基礎(chǔ)，達到發(fā)展一可以準確定位住(localizing)微液滴的親(疏)水性圖案化區(qū)域(patterning)的目的。
本發(fā)明的再一目的在于提供一種微透鏡的制造方法，通過提供一無需再貼合的單階段式(one-pass)方法，達到直接精確地將微透鏡制造在所預定的媒介基底(mediasubstrate)上的目的。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種微透鏡的制造方法及其制造裝置，通過交錯布著(interlaced deposition)的噴注法，來達成所欲的透鏡的制造成形，主要利用「時間」及「位置」分開來的交錯布著(interlaced deposition)的噴注法則(jetting methodology)，在達成上述的靜態(tài)平衡期間，甚至在達成固體相變化期間內(nèi)，相鄰透鏡液體的成型，達到確保不受相互干擾(cross-talking)的現(xiàn)象影響，而正常完成的目的。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的一種微透鏡的制造方法，包括下列步驟提供一媒介基底；形成一薄膜于該媒介基底上；圖案化該薄膜，以形成具有微透鏡圖案的一無或有薄膜區(qū)域在該媒介基底上；以及進行微流體布著步驟，將一微流體布著于該無或有薄膜區(qū)域，以形成一微透鏡對象。
本發(fā)明亦提供一種微透鏡的制造方法，適用于以交錯布著方式制造透鏡數(shù)組，包括下列步驟提供一媒介基底；形成一薄膜于該媒介基底上；圖案化該薄膜，以形成具有微透鏡圖案的一無或有薄膜區(qū)域在該媒介基底上；以及以交錯布著方式進行微流體布著步驟，將一微流體布著于該無或有薄膜區(qū)域。
根據(jù)本發(fā)明的一較佳實施方式，其中，該交錯布著方式以時間劃分為四次，并配合位置劃分四區(qū)域來完成，更包括下列步驟定義第一起始點，進行第一時間噴注，于X及Y方向以兩倍于間距p值的p1為噴注間距，進行交錯布著，完成第一區(qū)域微流體圖樣布著；定義第二起始點，進行第二時間噴注，再以p1為噴注間距，于X及Y方向進行交錯布著，完成第二區(qū)域微流體圖樣布著；定義第三起始點，進行第三時間噴注，再以p1為噴注間距，于X及Y方向進行交錯布著，完成第三區(qū)域微流體圖樣布著；
以及定義第四起始點，進行第四時間噴注，再以p1為噴注間距，于X及Y方向進行交錯布著，完成第四區(qū)域微流體圖樣布著；其中，該第二起始點相對第一起始點位置在X及Y方向移轉(zhuǎn)p，該第三起始點相對第一起始點位置在X方向移轉(zhuǎn)p，該第四起始點相對第一起始點位置在Y方向移轉(zhuǎn)p。
根據(jù)本發(fā)明另一較佳實施方式，其中，該交錯布著方式以時間劃分為二次并配合位置劃分二區(qū)域來完成，更包括下列步驟定義一第一起始點，進行第一時間噴注，于X方向以兩倍于間距p值的p1為噴注間距并于Y方向以二分的一間距p值為噴注間距，進行交錯布著，完成第一區(qū)域微流體圖樣布著；以及定義一第二起始點，進行第二時間噴注，于X方向以兩倍于間距p值的p1為噴注間距并于Y方向以二分的一間距p值為噴注間距，進行交錯布著，完成第二區(qū)域微流體圖樣布著；其中，同一Y方向內(nèi)的全部噴注流體自然疊合成為一體，以獲得一具有弧度的長條圓柱鏡列；其中，該第二起始點相對第一起始點位置在X方向移轉(zhuǎn)p。
本發(fā)明再提供一種微透鏡的制造裝置，包括一微流體噴注單元，以進行微透鏡材料的噴注；一噴注控制單元，用來控制該噴注單元進行微流體的噴注產(chǎn)生；一運動平臺，包括一媒介基底座，協(xié)同該微流體噴注單元運動，以進行微流體的交錯布著；一驅(qū)動控制單元，用來連系控制該運動平臺的運動坐標位置；以及一計算機控制單元，用來聯(lián)系該噴注控制單元以及該驅(qū)動控制單元。
上述微透鏡的制造裝置，其中更包括一脈波計時單元；一第一光源；一閃頻式光源控制，用來控制第一光源；一第一攝影機，協(xié)同計算機控制單元聯(lián)系閃頻式光源控制驅(qū)使脈波計時單元以及噴注單元，用來時間協(xié)調(diào)一致地觀看任一時刻的微流體；一第二光源；一第二光源控制單元，用來控制第二光源；以及一第二攝影機，透過第二光源控制單元開啟第二光源，來檢看微透鏡結(jié)果。
本發(fā)明又再提供一種微透鏡的制造方法，適用于制造立體影像的微透鏡光柵片，包括下列步驟提供一媒介對象，具有一第一面及一第二面；將彩色噴墨滴噴印于媒介對象的第一面，以形成一彩色平面圖像；利用一加熱單元加速干燥彩色平面圖像以定住彩色平面圖像；以及微透鏡流體材料噴注于媒介對象的第二面，以產(chǎn)生一微透鏡數(shù)組；此第一面及第二面分別印有彩色平面圖像及微透鏡數(shù)組的媒介對象即為具有立體影像的光柵片。
本發(fā)明又再提供一種微透鏡的制造裝置，適用于以微流體布著噴注方式制造立體影像的微透鏡光柵片，包括一組進給滾輪，用以將預定的一媒介對象往前進方向傳入；一彩色噴墨印表頭單元，用以將彩色噴墨滴噴印于媒介對象，以形成一彩色平面圖像；一加熱單元，用以加速干燥彩色平面圖像來定住影像；一反轉(zhuǎn)滾輪，用以將印有圖像的媒介對象反轉(zhuǎn)朝下；以及一微透鏡噴注單元，用以將微透鏡流體材料噴注于媒介對象反面，產(chǎn)生一微透鏡數(shù)組。
以下配合附圖及較佳實施例詳細說明。


圖1是本發(fā)明所提出一單顆微透鏡的基本結(jié)構(gòu)做為技術(shù)基礎(chǔ)的示意圖；圖2是本發(fā)明所提出一多顆微透鏡基本結(jié)構(gòu)做為技術(shù)基礎(chǔ)的示意圖；圖3是本發(fā)明利用微顯影方法及微流體布著方式制造微透鏡的實施步驟示意圖；圖4是本發(fā)明圖3的相反的實施步驟示意圖；圖5是本發(fā)明以多重液滴及微流體疊加布著方式制造微透鏡的實施步驟示意圖；圖6是本發(fā)明一種微顯影方式，較適合應用于媒介基底表面與微透鏡材料的界面本質(zhì)上為相親性的情形；圖7是本發(fā)明揭露另一種微顯影方式，較適合應用于媒介基底表面與微透鏡材料的界面本質(zhì)上為相疏性的情形；
圖8是本發(fā)明一種交錯布著的噴注法則示意圖；圖9是本發(fā)明另提供一種適用于長條式透鏡數(shù)組的交錯布著的噴注法則示意圖；圖10是本發(fā)明實施微流體布著法或疊加布著法所使用的噴注設(shè)備架構(gòu)示意圖；圖11是本發(fā)明利用微流體布著法或疊加布著法，來進行現(xiàn)今立體影像的微透鏡光柵片的實施步驟及裝置示意圖。
具體實施例方式
首先，為了簡單和方便說明本發(fā)明所欲揭露的技術(shù)方法，本發(fā)明提出一單顆微透鏡的基本結(jié)構(gòu)，做為技術(shù)基礎(chǔ)。
參閱圖1所示，提供一具有一表面2的媒介基底1(mediasubstrate)以及一微透鏡3(micro-lens)兩個主要對象；其中，微透鏡3貼合接觸于媒介基底1的表面2之上。
在此，明確定義單顆微透鏡的基本結(jié)構(gòu)尺寸，包括媒介基底1的高度H、媒介基底1的折射率n(refractive index of mediasubstrate)、微透鏡的圓直徑D、微透鏡的曲率半徑R以及微透鏡的厚度t。
若以此微透鏡做為光學透鏡(opticallens)，該微透鏡必需具有允許光線穿越(transmittance)及改變光程路徑(changing of raypath)的基礎(chǔ)功能；例如將一束入射的平行光聚集穿越某一共同焦點(focuspoint)上，此焦距f值(focus length)，可由以下公式(1)求得。同時，微透鏡3的體積值亦可由公式(2)求得。
f＝R/(n-1)(1)V＝π/6×[t3+3r2t]，r＝D/2(2)其中，R＝[t2+r2]/(2t)
參閱圖2所示，進一步地，在此擴張?zhí)岢鲆欢囝w微透鏡基本結(jié)構(gòu)做為技術(shù)基礎(chǔ)。
配合參閱圖2所示，提供一媒介基底1(media substrate)以及多數(shù)個微透鏡(micro-lens)包括微透鏡3、微透鏡4、微透鏡5等多數(shù)個主要對象。
在次明確定義多顆微透鏡的基本結(jié)構(gòu)尺寸，包括媒介基底1的高度H、媒介基底1的折射率n(refractive index of media substrate)、微透鏡的圓半徑r、微透鏡的曲率半徑R以及微透鏡的厚度t。
此外，仍需加入關(guān)于該些透鏡數(shù)組間的相對位置關(guān)系中，透鏡間彼此的中心間距值p(pitch of lens)。其中，微透鏡3和微透鏡4的間隙值6，以及微透鏡3與微透鏡5之間隙值7，此二間隙值w(未圖式)可以是大于或等于零。如此，對于多顆微透鏡的擴張數(shù)組而言，必需留意以下公式(3)所規(guī)范的透鏡數(shù)組相對位置關(guān)系。
2×r+w＝p，w≥0 (3)針對微尺寸的標的對象而言，此微透鏡的圓半徑r值及焦距f大多界定于幾十微米至幾百微米之間。
舉例來說，假設(shè)給定一玻璃透鏡(n＝1、5)的圓半徑r值為180μm及焦距f值為450μm，如此可利用公式1及公式2分別計算出所需的聚焦半徑R值，約為225μm，高度t值為90μm，以及體積V值估算為4.96nano-liter(nl)。
至次為止，本發(fā)明以對單顆微透鏡極多顆微透鏡做出足夠完備的基本結(jié)構(gòu)定義。此后，將詳細闡述如何以微流體來制造此等微透鏡的技術(shù)方法、流程及設(shè)備架構(gòu)等內(nèi)容。
為了達成微透鏡在媒介基底的準確定位(precisedeposition)，本發(fā)明提供利用微顯影(lithographypat terning，縮寫LP)方法及微流體布著(micro-fluidicdeposition，縮寫MD)來達成此目的，如圖3所示的制造步驟流程。
參閱圖3所示，首先提供一清潔無污染的一媒介基底1(media substrate)；然后，在步驟S3-1中，利用物理氣相沉積法(PVD)或濕式涂布法(wetdeposition by spin or slitcoating)在媒介基底1正面制造一薄膜8；一般而言，該薄膜8的材料為具有疏水性的光阻材料(photoresist，縮寫PR)，例如鐵氟龍(Teflon)、聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯醇(PVA)或硅膠光阻，厚度可以是介于約10奈米至約1微米之間。
然后，在步驟S3-2中，利用一具有微透鏡樣式相同的光罩，進行曝光與顯影，例如I-線365nm/5mW汞燈光源進行照射，如此便可在媒介基底1的表面上獲得所欲的微透鏡平面樣式。與此同時，將媒介基底1的表面區(qū)隔為一有薄膜8a區(qū)域及一無薄膜8b區(qū)域，而有薄膜8a區(qū)域與微透鏡材料(例如，聚乙烯丁醛樹脂(poly-vinyl-butyral，PVB)/固化顆物(ParticulateMatter，PM)、乙酸乙二醇丁醚酯(propylene glycol monomethyl etheracetate，PGMEA))之間界面為相疏性但無薄膜8b區(qū)域與微透鏡材料之間界面為相親性，亦即媒介基底1與微透鏡材料同為親水性或同為疏水性的材料所構(gòu)成。舉例來說，光罩的微透鏡平面樣式的圓半徑值為r且間隙值為w，則無薄膜8b區(qū)域的寬度為w且有薄膜8a區(qū)域的寬度為2×r＝D。
最后，在步驟S3-3中，將微流體布著(micro-fluidic depositing)于無薄膜8b區(qū)域而形成所欲的透鏡對象3。
值得特別注意的是此實施方式的媒介基底1與微透鏡材料的界面本質(zhì)上為相親性，亦即媒介基底1與微透鏡材料同為親水性或同為疏水性的材料所構(gòu)成。如同先前所述，在透鏡流體達到靜態(tài)平衡時(static equilibrium)，其將由于媒介基底1表面的相親(疏)性圖案化區(qū)域，而得到自然力驅(qū)使的準確定位。
除此之外，圖3所示的圖樣可以是長條形、方形、圓形、橢圓形等各種幾何形狀，端視所欲的微透鏡樣式而定。
圖4所示是顯示與圖3相反的制造方法流程，揭露另一種微顯影方式，較適合應用于媒介基底1表面與微透鏡材料的界面本質(zhì)上為相疏性的情形，例如，媒介基底1為共聚合聚丙烯(PP)、聚乙二醇對苯二甲酸酯(polyethyleneterephthalate，PET)等材料。
參閱圖4所示，在步驟S4-1中，利用與圖3的步驟S3-1相同的方法來做出一薄膜9，一般而言，該薄膜的材料是一般具有親水性的材料(例如，SiO2、TiO2)，厚度可以是介于約10奈米至約1微米之間。
然后，在步驟S4-2中，利用一具有微透鏡樣式相同的光罩片，進行曝光成像與顯影，例如I-線365nm/5mW汞燈光源進行照射，如此便可在媒介基底1的表面上獲得所欲的微透鏡平面樣式。與此同時，將媒介基底1的表面區(qū)隔為一無薄膜9a區(qū)域及一有薄膜9b區(qū)域，而無薄膜9a區(qū)域與微透鏡材料(例如，聚乙烯丁醛樹脂(poly-vinyl-butyral，PVB)/固化顆物(Particulate Matter，PM)、乙酸乙二醇丁醚酯(propylene glycol mono methyle ther acetate，PGMEA))之間界面為相疏性(hydrophobic)但有薄膜9b區(qū)域與微透鏡材料之間界面為相親性。
最后，在步驟S4-3中，將微流體布著(micro-fluidicdepositing)于有薄膜9b區(qū)域而形成所欲的透鏡對象3。再次如同先前所述，在透鏡流體達到靜態(tài)平衡時(static equilibrium)，其將由于媒介基底1表面的相親(疏)性圖案化區(qū)域，而得到自然力驅(qū)使的準確定位。
除此之外，圖4所示的圖樣可以是長條形、方形、圓形、橢圓形等各種幾何形狀，端視所欲的微透鏡樣式而定。
在此處，我們應該特別注意到上述的「相親(疏)性圖案化區(qū)域(patterning)」方法的作用是限制了所欲的微透鏡的圓直徑(D)大小；換言之，對于某一具體積V的微流液滴，而欲獲得更大的高度t值，則上述方法顯得尚不足夠達成這目的。另一方面，許多種類的微流液滴(fluid)主要是由溶質(zhì)以及溶劑兩種成份所組成的溶劑。
一般而言，假設(shè)溶質(zhì)成份含量為s，則溶劑成份含量為100％-s。在此情形條件下，雖然微透鏡的圓直徑(D)大小不會改變，但是微透鏡的最終體積將會縮減為V×s(或者說，減少了100％-s)。
舉例而言，倘若某一體積V的微流液滴由百分的六十(亦即，s＝60％)的溶質(zhì)聚乙烯丁醛樹脂(poly-vinyl-butyral，PVB)以及百分的四十(亦即，100％-s＝40％)的溶劑乙酸乙二醇丁醚酯(propylene glycol mono methyl ethe racetate，PGMEA)所組成溶液，則其形成的微透鏡的最終固化形成體積將縮減為V×60％(或者說，減少了40％)。
參閱圖5所示，在下面我們進一步擴展上述步驟S4-3中的微流體布著(micro-fluid deposition)來獲得調(diào)整及提高t值的方法，如圖5的剖面圖所示，更具體、細節(jié)地描述以多重液滴(multiple drops)及微流體疊加布著(stacking micro-fluidic deposition，縮寫SMD)方式制造微透鏡的實施步驟。
首先，一具有直徑大小為φ(體積Vφ即為π/6×φ3)的第一微流液滴5a，被噴注于一具有圖案化(即，微透鏡樣式為圓直徑D)的媒介基底表面；然后，經(jīng)過步驟S5-1的布著步驟及步驟S5-2的固化成形步驟而完成微透鏡的第一層(1ststack，亦為底層(bottomstack))，其高度為t1(未圖標)。類似地，第二微流液滴5b接續(xù)地噴注在原處(與第一微流液滴5a噴注于相同位置)；然后，經(jīng)過步驟S5-3的布著步驟及步驟S5-4的固化成形步驟而完成微透鏡的第二層(2ndstack，亦為中間層(middlestack))，其高度為t2(未圖標)。
最后，第三微流液滴5c接續(xù)地噴注在原處(與第一微流液滴5a以及第二微流液滴5b噴注于相同位置)；然后，經(jīng)過步驟S5-5的布著步驟及步驟S5-6的固化成形步驟而完成微透鏡的第三層(3rdstack，亦為上層(topstack))，其高度為t3(未圖標)。此刻，我們亦完成了一具有圓直徑值D(及圓半徑值r)、高度值t、及體積值V的微透鏡。顯然地，我們可以獲得t＝t1+t2+t3及V＝3×Vφ；并且，此處定義每一層的平均高度為tave，則高度值t亦可表示為t＝3×tave。
此際回顧第(1)式，倘若圓半徑值r(定值)大于高度值t許多(亦即，r＞＞t1、t2及t3)，則每一層的高度增加約略相等，皆與液滴的體積Vφ成正比。
此外，當考慮到微流液滴在固化成形步驟的體積縮小因子s時，則進一步修正為高度值t＝s×3×tave及體積值V＝s×3×Vφ。
舉例如下將聚乙烯丁醛樹脂(poly-vinyl-butyral，PVB)/乙酸乙二醇丁醚酯(propylene glycol mono methyl ether acetate，PGMEA)光學材料溶液(其中s值為67％)以直徑大小φ為120μm的微流液滴(體積Vφ約為0、905nl)噴注入具有圓半徑r值為180圖樣化的媒介基底表上；如此，可獲得單層布著高度t值約為17μm[亦即t＝(0.905nl×2)/(π×180μm×180μm)＝17μm]，當經(jīng)過總共三層布著步驟后則高度t值增加為51μm(亦即，t＝3×17μm＝51μm)?？紤]到微流液滴在固化成形步驟的體積縮小因子s為67％時，則進一步修正高度t值為34μm(亦即，t＝67％×3×17μm＝34μm)。如此，我們便可以制造出一具有曲率半徑R值約略為493μm(即，R＝(34μm×34μm+180μm×180μm)/(2×34μm)＝493μm)及焦距f值約略為986μm(即，f＝493μm/(1、5-1)＝986μm，假設(shè)n＝1、5)的微透鏡對象。
參閱圖6所示，在此可提出一包括有微顯影(lithographypatterning，縮寫LP)方法及微流體疊加布著(SMD)方法的微流體制造透鏡方法，如圖6的制造方法流程所示。
首先提供一清潔無污染的媒介基底1；然后，在步驟S6-1中，利用物理氣相沉積法(PVD)或濕式涂布法(wetdeposition by spin or slitcoating)在媒介基底1正面制造一薄膜8；一般而言，該薄膜的材料為具有疏水性的光阻材料(photoresist，縮寫PR)，例如鐵氟龍(Teflon)、聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯醇(PVA)或硅膠光阻，厚度可以是介于約10奈米至約1微米之間。
然后，在步驟S6-2中，利用一具有微透鏡樣式相同的光罩，進行曝光與顯影，例如I-線365nm/5mW汞燈光源進行照射，如此便可在媒介基底1的表面上獲得所欲的微透鏡平面樣式。與此同時，將媒介基底1的表面區(qū)隔為一有薄膜8a區(qū)域及一無薄膜8b區(qū)域，而有薄膜8a區(qū)域與微透鏡材料(例如，聚乙烯丁醛樹脂(poly-vinyl-butyral，PVB)/固化顆物(ParticulateMatter，PM)、乙酸乙二醇丁醚酯(propylene glycol mono methyl ether acetate，PGMEA))之間界面為相疏性但無薄膜8b區(qū)域與微透鏡材料之間界面為相親性。舉例來說，光罩的微透鏡平面樣式的圓半徑值為r且間隙值為w，則無薄膜8b區(qū)域的寬度為w且有薄膜8a區(qū)域的寬度為2×r＝D。
最后，在步驟S6-3中，將微流體5a布著(micro-fluidicdepositing)于無薄膜8b區(qū)域而形成所欲的第一層布著6a。
值得特別注意的是此實施方式的媒介基底1與微透鏡材料的界面本質(zhì)上為相親性，亦即媒介基底1與微透鏡材料同為親水性或同為疏水性的材料所構(gòu)成。如同先前所述，在透鏡流體達到靜態(tài)平衡時(static equilibrium)，其將由于媒介基底1表面的相親(疏)性圖案化區(qū)域，而得到自然力驅(qū)使的準確定位。
最后，在步驟S6-4中，我們運用微流體疊加布著(SMD)方法，再將微流液滴5b、及5c依序注入原處而形成所欲的第二層布著6b及第三層布著6c，如同先前所述；如此，在步驟S6-5中，即可獲得所欲的微透鏡。除此之外，圖6所示的圖樣可以是長條形、方形、圓形、橢圓形等各種幾何形狀，端視所欲的微透鏡樣式而定。
參閱圖7所示，類似地，揭露另一種微顯影方式，較適合應用于媒介基底1表面與微透鏡材料的界面本質(zhì)上為相疏性的情形，例如，PP、PET等材料的制造方法流程。
參閱圖7所示，在第1步驟中(stepl)，利用與圖3的步驟S3-1相同的步驟S7-1來做出一薄膜9，一般而言，該薄膜的材料是一般具有親水性的材料(例如，SiO2、TiO2)，厚度可以是介于約10奈米至約1微米之間。
然后，在步驟S7-2中，利用一具有微透鏡樣式相同的光罩片，進行曝光成像與顯影，例如I-線365nm/5mW汞燈光源進行照射，如此便可在媒介基底1的表面上獲得所欲的微透鏡平面樣式。與此同時，將媒介基底1的表面區(qū)隔為一無薄膜9a區(qū)域及一有薄膜9b區(qū)域，而無薄膜9a區(qū)域與微透鏡材料(例如，聚乙烯丁醛樹脂(poly-vinyl-butyral，PVB)/固化顆物(ParticulateMatter，PM)、乙酸乙二醇丁醚酯(propylene glycol mono methyl ether acetate，PGMEA))之間界面為相親性但有薄膜9b區(qū)域與微透鏡材料之間界面為相疏性。
最后，在步驟S7-3中，將微流體5a布著(micro-fluidicdepositing)于有薄膜9b區(qū)域而形成所欲的第一層布著7a。注意到此實施方式的媒介基底1與微透鏡材料本質(zhì)為相疏性。再次如同先前所述，在透鏡流體達到靜態(tài)平衡時(staticequilibrium)，其將由于媒介基底1表面的相親(疏)性圖案化區(qū)域，而得到自然力驅(qū)使的準確定位。
最后，在步驟S7-4中，我們運用微流體疊加布著(SMD)方法，再將微流液滴5b、及5c依序注入原處而形成所欲的第二層布著7b及第三層布著7c，如同先前所述；如此，在步驟S7-5中，即可獲得所欲的微透鏡。
除此之外，圖7所示的圖樣可以是長條形、方形、圓形、橢圓形等各種幾何形狀，端視所欲的微透鏡樣式而定。
在此，值得特別一提的是在上述圖5-圖7等實施例中，其中微流體疊加布著(SMD)方法的疊加層數(shù)并不限制于三層。在最普遍的可能性里，其疊加層數(shù)值為整數(shù)m，則為流體布著高度值疊加層數(shù)亦約略為m(m≥2)。
至此，本發(fā)明揭示了一種LP加上MD或LP加上SMD的微流體制造透鏡方法，可應用于單顆微透鏡及多顆微透鏡數(shù)組。
除此之外，仍然必須進一步考慮液體在達成平衡角度狀態(tài)前的動態(tài)情況(fluid dynamics)。當運用噴墨技術(shù)(inkjet-based technology)來噴注液體時，微液滴產(chǎn)生器(droplet actuator)所擊發(fā)出的微流體具有慣性(inertia)與動量(momentum)，亦因此提供微液滴在MD或SMD步驟過程中具有外擴張(spreading)的能力。
然而，此微流體由外擴伸張至到達靜態(tài)平衡，可能必須經(jīng)歷約數(shù)十微秒(μs)至數(shù)十毫秒(ms)間；在此短暫時間內(nèi)，在媒介基底1表面的瞬間動態(tài)接觸圓半徑rt可能會大于靜態(tài)平衡圓半徑r值，然而此變化量值(Δr/r＝|rt-r|/r)可以是高達25％以上。值此之際，回顧公式3所示的透鏡數(shù)組相對位置關(guān)系中，其明確規(guī)范出給定的透鏡圓半徑r值、間距p值以及間隙w值；有鑒于此，倘若某一時刻接觸圓半徑rt與平衡圓半徑r的差值的二倍大于間隙w值，亦即圓半徑rt的二倍大于間距p值，如此則將造成相鄰透鏡液滴間可能出現(xiàn)相互干擾(crosstalking)而混合變形，因而，無法達到預定的靜平衡位置。
因此，本發(fā)明提出利用「時間(timing)」及「位置(locating)」分開來的交錯布著(interlaceddeposition，ID)的噴注法則(jettingmethodology)，如以下所詳述。
參閱圖8所示，具體描繪了一種交錯布著(interlaceddeposition，ID)的噴注法則。
首先，設(shè)想滿足上述公式3相對位置關(guān)系的微透鏡數(shù)組，亦即符合各個透鏡圓半徑r值、間距p值以及間隙w值的尺寸要求。因而將以「時間(timing)」分四次來完成及「位置(locating)」分四區(qū)域交錯布著。
在第一次噴注時刻里，定義一第一起始點并以兩倍于間距p值的p1為噴注間距(X、Y二方向皆如此)，然后完成(A)1st的微流體圖樣10布著；然后于第二次噴注時刻里，在「位置(locating)」方面轉(zhuǎn)移間距p2(X、Y二方向皆如此)，定義一第二起始點并以兩倍于間距p值的p1為噴注間距(X、Y二方向皆如此)，然后完成(B)2nd的微流體圖樣11布著。其中，圖樣10與圖樣11之間的透鏡間距w值增加為0、828r+1、414w(亦即，
(2×(4r+2w)-4r)/2=(2-1)×2r+2w≈0.828r+1.414w.)]]>在此情況下，即使令間距w值為零，任二相鄰透鏡液滴間的瞬時動態(tài)接觸圓半徑rt可以允許大至82％的圓透鏡半徑r值，如此便可以避免其相互干擾(crosstalking)而混合變形。
相同地，繼續(xù)于第三次噴注時刻里，在「位置(locating)」方面轉(zhuǎn)移間距p2(X方向)，定義一第三起始點并以兩倍于間距p值的p1為噴注間距(X、Y二方向皆如此)，完成(C)3rd圖樣12布著的結(jié)果。
并且，于第四次噴注時刻里，在「位置(locating)」方面轉(zhuǎn)移間距p2(Y方向)，定義一第四起始點并以兩倍于間距p值的p1為噴注間距(X、Y二方向皆如此)，完成(D)4th圖樣13布著的結(jié)果。此后兩次噴注之間布著的結(jié)果，明顯地與前兩次完全一至且無相互干擾。
當然，應更進一步指出在每一次的噴注圖樣布著之間，可以允許一段干燥(drying)時間來進一步減少其相互干擾所造成混合變形的可能性。特別是，在第三次完成(C)3rd圖樣12與圖樣11之間以及在第四次完成(D)4th圖樣13與圖樣12之間。
當然，在此必須特別強調(diào)的是上述實施例并不以四次交錯布著為限，而是以四次交錯布著為優(yōu)；例如，如同上述地，其亦可普遍化的擴展「時間(timing)」至9次、16次、25次或K2次(例如，K為2、3、4、5等)，并相對地配合來分割「位置(locating)」為9次、16次、25次或K2次(例如，K為2、3、4、5等)。
或者除上述之外，其可擴展至最普遍化的5次、6次、7次、或J次(J屬于整數(shù))。在此特別強調(diào)地是愈多的「時間(timing)」及「位置(locating)」間的交錯布著，是愈能確保無相互干擾的問題發(fā)生；然而，其相對地將需要更多的時間來完成全部的噴注圖樣。
除了上述此類透鏡數(shù)組之外，本發(fā)明另提供一種適用于長條式透鏡數(shù)組的交錯布著的噴注法則，如圖9所示。
首先，再度設(shè)想滿足上述公式3相對位置關(guān)系的微透鏡數(shù)組，亦即符合各個透鏡圓半徑r值、間距p值以及間隙w值的尺寸要求。因而將以「時間(timing)」分二次來完成及「位置(locating)」分二區(qū)域交錯布著。在第一次噴注時刻里，定義一第一起始點，以兩倍于間距p值的p1為噴注在X方向之間距，然后完成(A)1st的微流體圖樣14布著。注意到，此刻所欲得的是具有弧狀的長條圓柱(cylender)，故須運用到SMD方法在Y方向以二分的一間距p值的全部噴注流體來疊合(overlaptomerge)自然成為一體。
然后，繼續(xù)完成(B)的微流體干燥至靜態(tài)平衡位置圖樣15布著，可能必須經(jīng)歷約數(shù)十微秒(μs)至數(shù)十毫秒(ms)間。于第二次噴注時刻里，在「位置(locating)」的X方向方面轉(zhuǎn)移間距p2，并以兩倍于間距p1為X方向的噴注間距，然后同上述步驟運用到SMD方法在Y方向以二分的一間距p值的全部噴注流體來疊合(overlap to merge)，完成(C)2nd的微流體圖樣16布著。
最后，再度經(jīng)過(D)的微流體干燥至靜態(tài)平衡位置圖樣17布著。如此，便完成全部的噴注圖樣以獲得一長條式透鏡數(shù)組。
上述實施例中，并微流體疊加布著(SMD)方法不限制于Y方向以二分的一間距p值的全部噴注流體來疊合(overlap to merge)。在最普遍的可能性里，其Y方向以整數(shù)m分的一間距p值的全部噴注流體來疊合(overlap to merge)，其中m(m≥2)。
當然，在此必須特別強調(diào)的是上述實施例并不以二次交錯布著為限，而是以二次交錯布著為優(yōu)；例如，如同上述地，其亦可普遍化的擴展「時間(timing)」至4次、8次、16次或2L次(例如，L為2、3、4等)，并相對地配合來分割「位置(locating)」為4次、8次、16次或2L次(例如，L為2、3、4等)。
或者除上述之外，其可擴展至最普遍化的3次、5次、6次、或I次(I屬于整數(shù))。
在此特別強調(diào)地是愈多的「時間(timing)」及「位置(locating)」之間的交錯布著，是愈能確保無相互干擾的問題發(fā)生；然而，其相對地將需要更多的時間來完成全部的噴注圖樣。
參閱圖10所示，為了實施上述微流體布著(MD)法或疊加布著(SMD)法，本發(fā)明運用以下所述的噴注設(shè)備架構(gòu)來進行，首先此噴注設(shè)備架構(gòu)包括一XY運動平臺(XYstage)18，其可通過一計算機控制單元(PC)19透過聯(lián)系驅(qū)動控制單元(stagedriver)20來運動其坐標位置(例如，X、Y)。并且，計算機控制單元19可以透過聯(lián)系噴注控制單元(headdriver)21來激活微流體噴注單元(jethead)24進行微流體(microdroplet)29的噴注產(chǎn)生。為了了解檢測微流體的噴注產(chǎn)生是否正常，上述計算機控制單元19可以透過聯(lián)系一脈波計時單元22來驅(qū)使一閃頻式光源控制(LEDdriver)23(用來控制第一光源23’)以及噴注控制單元21，并通過時間協(xié)同一致地由一第一攝影機(camera)28觀看某一時刻的微流體29。
注意到第一攝影機28最好能夠做高度Z方向及角度θ方位的調(diào)整以觀看不同位置的微流體結(jié)果。
此外，為了了解檢測微流體噴注在媒介基底1表面的微透鏡成形30是否正常，本設(shè)備架構(gòu)最好具有一第二攝影機25在透過一第二光源控制單元27開啟一第二光源26來監(jiān)看微透鏡成形30結(jié)果。當然，該第二攝影機25最好亦能夠做高度Z方向及角度θ方位的調(diào)整以觀看不同位置的微流體結(jié)果。如此，便可以運用此噴注設(shè)備架構(gòu)來進行微流體布著的實施，并且完成臨場(in-situ)監(jiān)看并檢測微流體噴注及透鏡成形的結(jié)果。當然，本發(fā)明的噴注設(shè)備架構(gòu)并非以此為限，若本噴注設(shè)備架構(gòu)無上述的攝影機等部分，仍然可以完成上述的MD法及SMD法的制程。但是，本噴注設(shè)備架構(gòu)以具有上述的攝影機等部分來進行線上檢測為優(yōu)。
最后，本發(fā)明的制程方法亦可做為現(xiàn)今立體影像的實施應用；亦即利用上述微流體布著(MD)法或疊加布著(SMD)法，來進行現(xiàn)今立體影像的微透鏡光柵片(lenticular lens sheet)的制造，如圖11所示。
首先，此噴印系統(tǒng)架構(gòu)包括一組進給前輪(feed roller)32。
接著，將一預定的媒介對象(media)31向前進方向33傳入。
然后，利用一彩色噴墨印頭單元(color image jet-heads)34將彩色墨滴35噴印于媒介對象31，形成一彩色平面圖像37。
此際，為了加速干燥彩色平面影像37，最好是運用一加熱單元(heatdryer)36將其快速烤干來定住影像。接著，利用一反轉(zhuǎn)滾輪(reverseroller)38，將此印有圖像的媒介對象面反轉(zhuǎn)朝下；然后，在運用一微透鏡噴注單元39進行微透鏡流體材料40的噴注，以產(chǎn)生一微透鏡數(shù)組41，此即為具有光柵片(lenticular lens sheet)的立體影像成品(lenticularimage)。
最后，本系統(tǒng)將具有光柵片(lenticular lens sheet)的媒介對象，由移出方向42遞出光柵片，即完成全部制造過程。
注意到上述媒介對象31可以是事先利用上述LP方法先行完成某特定區(qū)域圖樣化。如此便能將往后的噴注微透鏡數(shù)組41精準定位；換言之，在媒介對象31進入進給滾輪(feed roller)32的前已完成LP制程(參閱前述的圖3及圖4所示)。
此外，此噴注過程可以運用上述的MD或SMD制程來調(diào)整增加微透鏡的高度，以及利用ID法來交錯布著以確保無相鄰流體相互干擾的問題產(chǎn)生。
本發(fā)明的特征及效果如下1、本發(fā)明的特征與效果在于本發(fā)明提供一無需再貼合的單階段式(one-pass)方法，可以直接精確地將微透鏡制造在所預定的媒介基底(mediasubstrate)上。并以噴墨技術(shù)為基礎(chǔ)，然后發(fā)展一可以準確定位住(localizing)微液滴的親(疏)水性圖案化區(qū)域(patterning)。
2、此外，本發(fā)明通過交錯布著(interlaced deposition)的噴注法則來達成所欲的透鏡的制造成形。主要利用「時間(timing)」及「位置(locating)」分開來的交錯布著(interlaced deposition)的噴注法則(jettingmethodology)；如此，在上述的達成靜態(tài)平衡期間，甚至在達成固體相變化期間內(nèi)，相鄰透鏡液體的成型，可以確保不受相互干擾(cross-talking)的現(xiàn)象影響而正常完成。
3、還有，由于本發(fā)明使用多重液滴(multiple drops)及微流體疊加布著(stacking micro-fluidic deposition，縮寫SMD)方式制造為透鏡的實施步驟，重復進行微流體布著步驟，持續(xù)堆棧以增加最終透鏡對象在媒介基底上的厚度。
雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何熟習此項技藝者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，所作更動與潤飾，都屬于本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種微透鏡的制造方法，包括下列步驟提供一媒介基底；形成一薄膜于該媒介基底上；圖案化該薄膜，以形成一具有微透鏡圖案的無薄膜區(qū)域在該媒介基底上；進行微流體布著步驟，將一微流體布著于該無薄膜區(qū)域，以形成一微透鏡。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微透鏡的制造方法，其特征是該媒介基底與該微透鏡材料的界面本質(zhì)上為相親性。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微透鏡的制造方法，其特征是該薄膜材料為具有疏水性的材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的微透鏡的制造方法，其特征是該薄膜材料為鐵氟龍、聚氯乙烯、聚乙烯醇或硅膠光阻。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微透鏡的制造方法，其特征是該薄膜材料的厚度介于10奈米至1微米之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微透鏡的制造方法，其特征是該微流體包括一透鏡材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的微透鏡的制造方法，其特征是該微透鏡材料是聚乙烯丁醛樹脂/固化顆物或乙酸乙二醇丁醚酯。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微透鏡的制造方法，其特征是該微流體布著于該媒介基底表面上的靜態(tài)直徑與該無薄膜區(qū)域的直徑尺寸實質(zhì)上相等。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微透鏡的制造方法，其特征是它更包括重復進行該微流體布著步驟，持續(xù)堆棧以增加最終透鏡對象在該媒介基底上的厚度，其疊加層數(shù)值為整數(shù)m，則為流體布著高度值疊加層數(shù)亦略為m。
10.一種微透鏡的制造方法，其特征是它包括下列步驟提供一媒介基底；形成一薄膜于該媒介基底上；圖案化該薄膜，以形成具有微透鏡圖案的一有薄膜區(qū)域在該媒介基底上；進行微流體布著步驟，將一微流體布著于該有薄膜區(qū)域，以形成一微透鏡對象。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的微透鏡的制造方法，其特征是該媒介基底與該微透鏡材料的界面本質(zhì)上為相疏性。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的微透鏡的制造方法，其特征是該薄膜材料為具有親水性的材料。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的微透鏡的制造方法，其特征是該薄膜材料為SiO2或TiO2。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的微透鏡的制造方法，其特征是該薄膜材料的厚度介于10奈米至1微米之間。
15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的微透鏡的制造方法，其特征是該微流體是包括一透鏡材料。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的微透鏡的制造方法，其特征是該微透鏡材料是聚乙烯丁醛樹脂/固化顆物或乙酸乙二醇丁醚酯。
17.根據(jù)權(quán)利要求10所述的微透鏡的制造方法，其特征是該微流體布著于該媒介基底表面上的靜態(tài)直徑與該無薄膜區(qū)域的直徑尺寸實質(zhì)上相等。
18.根據(jù)權(quán)利要求10所述的微透鏡的制造方法，其特征是它更包括重復進行該微流體布著步驟，持續(xù)堆棧以增加最終透鏡對象在該媒介基底上的厚度，其疊加層數(shù)值為整數(shù)m，則為流體布著高度值疊加層數(shù)亦略為m。
19.一種微透鏡的制造方法，其特征是它適用于以交錯布著方式制造透鏡數(shù)組，包括下列步驟提供一媒介基底；形成一薄膜于該媒介基底上；圖案化該薄膜，以形成具有微透鏡圖案的一無薄膜區(qū)域在該媒介基底上；以交錯布著方式進行微流體布著步驟，將一微流體布著于該無薄膜區(qū)域。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的微透鏡的制造方法，其特征是該媒介基底與該微透鏡材料的界面本質(zhì)上為相親性。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的微透鏡的制造方法，其特征是該薄膜材料為具有疏水性的材料。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的微透鏡的制造方法，其特征是該該薄膜材料是鐵氟龍、聚氯乙烯、聚乙烯醇或硅膠光阻。
23.根據(jù)權(quán)利要求19所述的微透鏡的制造方法，其特征是該薄膜材料的厚度介于幾十奈米至1微米之間。
24.根據(jù)權(quán)利要求19所述的微透鏡的制造方法，其特征是該微流體是包括一透鏡材料。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的微透鏡的制造方法，其特征是該微透鏡材料是聚乙烯丁醛樹脂/固化顆物或乙酸乙二醇丁醚酯。
26.根據(jù)權(quán)利要求19所述的微透鏡的制造方法，其特征是該透鏡數(shù)組具有每個透鏡圓半徑r值、間距p值以及間隙w值。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的微透鏡的制造方法，其特征是該交錯布著方式以時間劃分為四次，并配合位置劃分四區(qū)域來完成，更包括下列步驟定義一第一起始點，進行第一時間噴注，于X及Y方向以兩倍于間距p值的p1為噴注間距，進行交錯布著，完成第一區(qū)域微流體圖樣布著；定義一第二起始點，進行第二時間噴注，再以p1為噴注間距，于X及Y方向進行交錯布著，完成第二區(qū)域微流體圖樣布著；定義一第三起始點，進行第三時間噴注，再以p1為噴注間距，于X及Y方向進行交錯布著，完成第三區(qū)域微流體圖樣布著；定義一第四起始點，進行第四時間噴注，再以p1為噴注間距，于X及Y方向進行交錯布著，完成第四區(qū)域微流體圖樣布著；其中，該第二起始點相對該第一起始點位置在X及Y方向移轉(zhuǎn)p，該第三起始點相對該第一起始點位置在X方向移轉(zhuǎn)p，該第四起始點相對該第一起始點位置在Y方向移轉(zhuǎn)p。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的微透鏡的制造方法，其特征是該交錯布著方式以時間劃分為K2次，并配合位置劃分K2區(qū)域來完成；其中，該K等于2、3、4、5或整數(shù)。
29.根據(jù)權(quán)利要求27所述的微透鏡的制造方法，其特征是該交錯布著方式以時間劃分為J次，并配合位置劃分J區(qū)域來完成；其中，該J等于5、6、7或整數(shù)。
30.根據(jù)權(quán)利要求27所述的微透鏡的制造方法，其特征是它更包括重復進行該微流體布著步驟，持續(xù)堆棧以增加最終透鏡對象在該媒介基底上的厚度，該疊加層數(shù)值為整數(shù)m，則為流體布著高度值疊加層數(shù)亦略為m。
31.根據(jù)權(quán)利要求26所述的微透鏡的制造方法，其特征是該交錯布著方式以時間劃分為二次，并配合位置劃分二區(qū)域來完成，更包括下列步驟定義一第一起始點，進行第一時間噴注，于X方向以兩倍于間距p值的p1為噴注間距并于Y方向以二分的一間距p值為噴注間距，進行交錯布著，完成第一區(qū)域微流體圖樣布著；定義一第二起始點，進行第二時間噴注，于X方向以兩倍于間距p值的p1為噴注間距并于Y方向以二分的一間距p值為噴注間距，進行交錯布著，完成第二區(qū)域微流體圖樣布著；該同一Y方向內(nèi)的全部噴注流體自然疊合成為一體，以獲得一具有弧度的長條圓柱鏡列；該第二起始點相對該第一起始點位置在X方向移轉(zhuǎn)p。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的微透鏡的制造方法，其特征是該交錯布著方式以時間劃分為2L次，并配合位置劃分2L區(qū)域來完成；其中，該L等于2、3、4或整數(shù)。
33.根據(jù)權(quán)利要求31所述的微透鏡的制造方法，其特征是該交錯布著方式以時間劃分為I次，并配合位置劃分I區(qū)域來完成；其中，該I等于3、5、6或整數(shù)。
34.根據(jù)權(quán)利要求31所述的微透鏡的制造方法，其特征是該Y方向以整數(shù)m分的一間距p值為噴注間距，重復進行該微流體布著步驟，持續(xù)堆棧以增加最終透鏡對象在該媒介基底上的厚度；其中，該m≥2。
35.一種微透鏡的制造方法，其特征是它適用于以交錯布著方式制造透鏡數(shù)組，包括下列步驟提供一媒介基底；形成一薄膜于該媒介基底上；圖案化該薄膜，以形成具有微透鏡圖案的一有薄膜區(qū)域在該媒介基底上；以交錯布著方式進行微流體布著步驟，將一微流體布著于該有薄膜區(qū)域，已形成一微透鏡數(shù)組。
36.根據(jù)權(quán)利要求35所述的微透鏡的制造方法，其特征是該媒介基底與該微透鏡材料的界面本質(zhì)上為相疏性。
37.根據(jù)權(quán)利要求35所述的微透鏡的制造方法，其特征是該薄膜材料為具有親水性的材料。
38.根據(jù)權(quán)利要求37所述的微透鏡的制造方法，其特征是該薄膜材料是SiO2或TiO2。
39.根據(jù)權(quán)利要求35所述的微透鏡的制造方法，其特征是該薄膜材料的厚度介于10奈米至1微米之間。
40.根據(jù)權(quán)利要求35所述的微透鏡的制造方法，其特征是該微流體是包括一透鏡材料。
41.根據(jù)權(quán)利要求40所述的微透鏡的制造方法，其特征是該微透鏡材料是聚乙烯丁醛樹脂/固化顆物或乙酸乙二醇丁醚酯。
42.根據(jù)權(quán)利要求35所述的微透鏡的制造方法，其特征是該透鏡數(shù)組具有每個透鏡圓半徑r值、間距p值以及間隙w值尺寸要求。
4 3、根據(jù)權(quán)利要求42所述的微透鏡的制造方法，其特征是該交錯布著方式以時間劃分為四次，并配合位置劃分四區(qū)域來完成，更包括下列步驟定義一第一起始點，進行第一時間噴注，于X及Y方向以兩倍于間距p值的p1為噴注間距，進行交錯布著，完成第一區(qū)域微流體圖樣布著；定義一第二起始點，進行第二時間噴注，再以p1為噴注間距，于X及Y方向進行交錯布著，完成第二區(qū)域微流體圖樣布著；定義一第三起始點，進行第三時間噴注，再以p1為噴注間距，于X及Y方向進行交錯布著，完成第三區(qū)域微流體圖樣布著；定義一第四起始點，進行第四時間噴注，再以p1為噴注間距，于X及Y方向進行交錯布著，完成第四區(qū)域微流體圖樣布著；其中，該第二起始點相對該第一起始點位置在X及Y方向移轉(zhuǎn)p，該第三起始點相對該第一起始點位置在X方向移轉(zhuǎn)p，該第四起始點相對該第一起始點位置在Y方向移轉(zhuǎn)p。
44.根據(jù)權(quán)利要求43所述的微透鏡的制造方法，其特征是該交錯布著方式以時間劃分為K2次，并配合位置劃分K2區(qū)域來完成；其中，該K等于2、3、4、5或整數(shù)。
45.根據(jù)權(quán)利要求43所述的微透鏡的制造方法，其特征是該交錯布著方式以時間劃分為J次，并配合位置劃分J區(qū)域來完成；其中，該J等于5、6、7或整數(shù)。
46.根據(jù)權(quán)利要求43所述的微透鏡的制造方法，其特征是它更包括重復進行該微流體布著步驟，持續(xù)堆棧以增加最終透鏡對象在該媒介基底上的厚度；其中，該疊加層數(shù)值為整數(shù)m，則為流體布著高度值疊加層數(shù)亦略為m。
47.根據(jù)權(quán)利要求43所述的微透鏡的制造方法，其特征是該交錯布著方式以時間劃分為二次，并配合位置劃分二區(qū)域來完成，更包括下列步驟定義一第一起始點，進行第一時間噴注，于X方向以兩倍于間距p值的p1為噴注間距并于Y方向以二分的一間距p值為噴注間距，進行交錯布著，完成第一區(qū)域微流體圖樣布著；定義一第二起始點，進行第二時間噴注，于X方向以兩倍于間距p值的p1為噴注間距并于Y方向以二分的一間距p值為噴注間距，進行交錯布著，完成第二區(qū)域微流體圖樣布著；其中，同一Y方向內(nèi)的全部噴注流體自然疊合成為一體，以獲得一具有弧度的長條圓柱鏡列；該第二起始點相對該第一起始點位置在X方向移轉(zhuǎn)p。
48.根據(jù)權(quán)利要求47所述的微透鏡的制造方法，其特征是該交錯布著方式以時間劃分為2L次，并配合位置劃分2L區(qū)域來完成；其中，該L等于2、3、4或整數(shù)。
49.根據(jù)權(quán)利要求47所述的微透鏡的制造方法，其特征是該交錯布著方式以時間劃分為I次，并配合位置劃分I區(qū)域來完成；其中，該I等于3、5、6或整數(shù)。
50.根據(jù)權(quán)利要求47所述的微透鏡的制造方法，其特征是該Y方向以整數(shù)m分的一間距p值為噴注間距，重復進行該微流體布著步驟，持續(xù)堆棧以增加最終透鏡對象在該媒介基底上的厚度；其中，該m≥2。
51.一種微透鏡的制造方法，其特征是它適用于制造立體影像的微透鏡光柵片，包括下列步驟提供一媒介對象，具有一第一面及一第二面；將彩色噴墨滴噴印于該媒介對象的該第一面，以形成一彩色平面圖像；利用一加熱單元加速干燥該彩色平面圖像以定住該彩色平面圖像；將微透鏡流體材料噴注于該媒介對象的該第二面，以產(chǎn)生一微透鏡數(shù)組；該第一面及該第二面分別印有該彩色平面圖像及該微透鏡數(shù)組的該媒介對象即為具有立體影像的光柵片。
52.一種微透鏡的制造裝置，其特征是它包括一微流體噴注單元，以進行微透鏡材料的噴注；一噴注控制單元，用來控制該噴注單元進行微流體的噴注產(chǎn)生；一運動平臺，包括一媒介基底座，協(xié)同該微流體噴注單元運動，以進行微流體的交錯布著；一驅(qū)動控制單元，用來連系控制該運動平臺的運動坐標位置；一計算機控制單元，用來聯(lián)系該噴注控制單元以及該驅(qū)動控制單元。
53.根據(jù)權(quán)利要求52所述的微透鏡的制造裝置，其特征是它更包括有一脈波計時單元；一第一光源；一閃頻式光源控制，用來控制該第一光源；一第一攝影機，協(xié)同該計算機控制單元聯(lián)系該閃頻式光源控制驅(qū)使該脈波計時單元，以及該噴注單元，用來時間協(xié)調(diào)一致地觀看任一時刻的微流體；一第二光源；一第二光源控制單元，用來控制該第二光源；一第二攝影機，透過該第二光源控制單元開啟該第二光源，來檢看微透鏡結(jié)果。
54.一種微透鏡的制造裝置，其特征是它適用于以微流體布著噴注方式制造立體影像的微透鏡光柵片，它包括有一組進給滾輪，用以將預定的一媒介對象往前進方向傳入；一彩色噴墨印表頭單元，用以將彩色噴墨滴噴印于該媒介對象，以形成一彩色平面圖像；一加熱單元，用以加速干燥該彩色平面圖像來定住影像；一反轉(zhuǎn)滾輪，用以將印有圖像的該媒介對象反轉(zhuǎn)朝下；一微透鏡噴注單元，用以將微透鏡流體材料噴注于該媒介對象反面，產(chǎn)生一微透鏡數(shù)組。
全文摘要
一種微透鏡的制造方法及其制造裝置，特別是有關(guān)于一種利用微流體布著制造微透鏡及微透鏡數(shù)組的方法及其制造裝置，包括提供一媒介基底；接著，形成一薄膜于媒介基底上，并圖案化該薄膜，以形成具有微透鏡圖案的一無或有薄膜區(qū)域在媒介基底上；然后，進行微流體布著步驟，將一微流體布著于無或有薄膜區(qū)域，以形成一微透鏡。
文檔編號B05D5/06GK1570674SQ0314648
公開日2005年1月26日 申請日期2003年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月16日
發(fā)明者陳錦泰 申請人:財團法人工業(yè)技術(shù)研究院