[发明专利]一种裸眼3D显示的双胶合微柱透镜光栅器件及其制备方法

权利要求书

1.一种裸眼3D显示的双胶合微柱透镜光栅器件，其特征在于：包括基板、平凸透镜光栅阵列、凹凸透镜光栅阵列和填充层；所述平凸透镜光栅阵列设置在基板上表面，所述凹凸透镜光栅阵列的凹面与平凸透镜光栅阵列的凸面相互契合；所述填充层的内侧覆盖在凹凸透镜光栅阵列的凸面上，外侧保持平整；所述平凸透镜光栅阵列和凹凸透镜光栅阵列的折射率不同，且填充层的折射率小于平凸透镜光栅阵列与凹凸透镜光栅阵列的复合有效折射率；

所述平凸透镜光栅阵列为汇聚性质的正透镜；

所述凹凸透镜光栅阵列为发散性质的负透镜；

所述平凸透镜光栅阵列、凹凸透镜光栅阵列和填充层的材料为紫外线固化液态胶；

所述紫外线固化液态胶包括有机硅橡胶、丙烯酸型树脂、不饱和聚酯、聚氨酯、环氧树脂；

采用的平凸透镜光栅阵列的折射率n1与凹凸透镜光栅阵列的折射率n2不同，曲率半径不同，以校正球差色差，形成较小的红绿蓝弥散斑，有效提高柱透镜在横向和轴向的分辨率；另一方面，平凸透镜光栅阵列和凹凸透镜光栅阵列的复合有效折射率大于填充层的折射率n3，形成了双胶合微柱透镜光栅器件的完整结构；光栅的最外层透明薄膜填充材料，以有效防止双胶合微柱透镜光栅器件损坏；

其通过平凸透镜和凹凸透镜的调制，将红光、绿光、蓝色调制为绿光、红光、蓝色的顺序；且实现红绿蓝三光在横向和纵向空间均具有相同焦距以消除光色散；

其制备方法包括以下步骤：

步骤S1：在基板上涂覆第一层透明的紫外线固化液态胶，使用第一模具通过纳米压印技术将该紫外线固化液态胶刻蚀为平凸透镜光栅阵列并进行固化处理；脱去第一模具，基板上形成一层透明薄膜即平凸透镜光栅阵列；所述第一模具的压印面为与平凸透镜光栅阵列的凸面相契合的凹面；此步骤中，紫外线固化液态胶固化后的折射率与基板材料基本一致；

步骤S2：在所述平凸透镜光栅阵列上涂覆第二层透明的紫外线固化液态胶，使用第二模具通过纳米压印技术将该紫外线固化液态胶刻蚀为凹凸透镜光栅阵列并进行固化处理；脱去第二模具，平凸透镜光栅阵列上形成一层透明薄膜即凹凸透镜光栅阵列；所述第二模具的压印面为与凹凸透镜光栅阵列的凸面相契合的凹面；此步骤中，紫外线固化液态胶固化后的折射率与平凸透镜光栅阵列不一致；

步骤S3：在所述凹凸透镜光栅阵列上涂覆第三层透明的紫外线固化液态胶，使用第三模具通过纳米压印技术将该紫外线固化液态胶刻蚀为填充层并进行固化处理；脱去第三模具，凹凸透镜光栅阵列上形成一层透明薄膜及填充层；填充层填平了凹凸透镜光栅阵列的凸面；所述第三模具的压印面为平面。