微透鏡光學膜MLAF

微透鏡陣列(Microlens Array Optics Films,MLA)是重要的微光學器件。主要用于LED、OLED照明光效提升、平板顯示背光(BLU)集光與均勻化、3D立體顯示、CCD像增強傳感器以及高層光學視讀安全解決方案等。

目標(Objective)

致力于為客戶設計的、高性能的微透鏡陣列薄膜與器件,利用微透鏡研制導光板、擴散板、增亮片和束勻滑器件并批量制造。

工作流程(work flow & Services)

由于微透鏡陣列用途的差別非常大,在提供樣品之前,需要與客戶進行良好溝通與交流,仔細了解客戶用途和可能參數,以便提供更好的、及時的提供服務??筛鶕脩粼O計要求,定制專用微透鏡陣列。右圖是直徑為20um的MLA電子顯微鏡照片。

    用途說明:使用波長(可見、紅外)
    透鏡類型:微透鏡陣列、Fresnel 透鏡
    參數要求:口徑、排列方式、焦距長度、基片(薄膜)厚度
    材質要求
    特殊說明
    使用結構示意圖

出樣時間:2-4周
批量時間:4-8周

技術工藝(Technology)

結合半導體光刻制程(semi-conductor photolithography)和reflow工藝基礎,并采用獨創性的“微區納米壓印系統”、“灰度光刻技術”和“卷對卷納米壓印與UV壓印”系統,可精確制作不同參數(NA、口徑、排列、填充因子)的微透鏡陣列薄膜。

尤其,蘇大維格建立了微透鏡陣列光學薄膜的研發、測試和UV制造中試條件,形成批量制造能力。

 

應用領域(Applications)

    成像器件:三維立體顯示
    平板顯示背光模組:擴散片、增亮片
   高填充因子的CMOS像增強器
    高端光學防偽組件
    小型化成像系統與傳感器
    OLED、LED耦合出光效率
    科學研究
    束勻滑(雙面微透鏡陣列薄膜)
    微聚焦、微投影
    通訊:光纖耦合器
    視覺傳感

性能參數(Specifications)

    球面(spherical)、柱面(cylindric)、環狀(toric)
    口徑A:10um-1000um
    極端最小口徑:5um;最大口徑:1000um
    極高環境穩定性(石英)
    最深球冠:100um
    NA:0.01 ~ 0.8
    尺寸:10mm~ 300mm(A<150um), 50mm~ 600mm(A>1000um)
    基材:polymer film(注:承接在石英、硅Si基片上加工)
    厚度:0.125~1.0mm(PC、PET)
    排列方式:quadratic,hexagon
    填充因子:1~ 2um間隙
    類型:凹透鏡、凸透鏡
    AR coating
    焦距長度均勻性 (+1% across substrates,玻璃基底)
    1個徑冠比(衍射受限成像 )(玻璃) 
    良好的光學一致性(波相差 < Lambda/20)

 

 

不同排列類型的微透鏡陣列照片


應用參數 Parameters of MLA films for applications:

    MLA films for optical security
        Thichness: 30um -50um
        PET film
        Alignment of MLA: honeycomb
        Shapes of ML's: hexigon
        Aperture of ML:20um - 30um 
        Size of film: up to 400mmx400mm

    點擊查看220x273原始圖片...MLA films for 3D printing
        Thichness: 50um -150um
        PET film
        Alignment of MLA: array and honeycomb
        Shapes of ML's: square, hexigon
        Aperture of ML:60um - 256um
        Size of film: customized
   MLA screens for 3D display
        Thickness:0.381mm-3.0mm
        material: PC, PMMA or PS  
        Alignment of ML: array
        Shapes of ML's: square 
        Aperture:60um - 200um
        Size: customized
    MLA BEF for BLU
        Thickness:125um
        Materials:PC
        Alignment: honeycomb,array
        Shape of ML: hexigon, circle
        Aperture:20um - 50um
        Size: up to 600mmx600mm   

應用舉例

    專門設計的MLAF可應用于提升OLED照明的光線提取效率,可獲得 20% ~87%提取效率。http://www.opticsinfobase.org/abstract.cfm?uri=oe-16-15-11044
    LCD(HTPS)中有光線通過部分(開口部)和光線不通過部分(如配線部分等),用微透鏡陣列技術能夠將光線集中到開口部,使盡量多的光線通過屏面。在光線射入側的基板上,滿滿地排列著大小與一個像素面積大致相同的透鏡。使用微透鏡陣列技術后,開口部特別小的屏面能夠提高多達1.5倍~1.6倍的亮度。
     MLAF具有增量效果,采用高NA的微透鏡陣列薄膜,BLU的增益>1.3 ~ 1.5

 

 

 

知識簡介

微透鏡縮微圖形組合膜是由微透鏡列陣層、塑料基底層和縮微圖文層緊貼組合而成的,其中,縮微圖形的結構與微透鏡列陣的結構相匹配。微透鏡列陣層的微透鏡單元有三種,即方形透鏡、六角形透鏡或圓形透鏡,其微透鏡排列方式相應也有3種,即正方形排列方式、六角形排列方式或圓形邊緣接觸排列方式。

 
組合薄膜所用的3種材料組合方式有:第一,微透鏡列陣層、塑料基底層,縮微圖形層;第二,微透鏡列陣層、縮微圖形層、塑料基底層;第三,微透鏡列陣層、塑料基底層,縮微圖形層、塑料薄膜基層。一般微透鏡列陣層由透明PVB材料制成,而塑料基底層是由透明PVC材料制成。微細圖形層一般直接印刷在塑料基底層上,它的結構應與微透鏡陣列的結構匹配。
 
組合薄膜Ⅰ,由干采用極小孔徑的微透鏡和較高厚度的中間層,因此該組合薄膜可獲得動態的三維圖形,且該三維圖形會隨觀察者視角的改變而發生相應的變化。組合薄膜Ⅱ也可獲得動態三維圖形,但觀察者改變視角,該三維圖形不發生任何變化。組合薄膜Ⅲ可獲得高清晰度的三維圖形。
 
微透鏡徽圖形組合薄膜同時保留了水平視差和垂直視差,保證觀察角度足夠大,使得觀察者在任何光照環境下,不需要特殊的觀察技巧就可以觀察三維圖形。另外,該技術比較新穎,如果要顯示清晰的三維圖像,微透鏡與微圖形必須嚴格匹配和密合,增加了防偽產品的制造難度;同時微細圖形也無法用傳統的復制和復印方法獲得,因而該技術具有良好的防偽效果。

印刷品三維顯示膜由微透鏡列陣薄膜、印刷圖文、膠層及保護膜組成。

微透鏡列陣單元的排列方式與印刷品的網點一致,且周期接近。是利用人眼的視差原理產生三維視覺效果。微透鏡列陣薄膜材料可以是塑料或樹脂,其上的微透鏡列陣的排列周期根據印刷品網點大小的不同,可從50um 到 100um。微透鏡列陣單元的水平截面形狀為圓形、正方形和多邊形(邊數大于等于5)。

微透鏡列陣單元的剖面為凸凹浮雕狀,也可用折射率與微透鏡列陣薄膜材料有差別的透明材料填平,分別稱為未填充型和填充型。

含有微透鏡列陣膜的厚度根據需要,可從30um 到 150um, 它與印刷品的結合方式有兩種,一種是微透鏡列陣在塑料或樹脂薄膜的一面通過模壓成型法,圖形直接印刷在塑料或樹脂薄膜的另一面,再涂上不干膠并加保護膜,稱為集成型;另一種是微透鏡列陣在塑料或樹脂薄膜的一面通過模壓或注塑的方法成型。將圖文印刷在載體薄膜(紙張、塑料或樹脂)上,兩者通過粘貼或復合的方法結合,涂上不干膠并加保護膜,稱為復合型。根據微透鏡列陣的不同和成型方法的不同,可形成未填充集成型、填充集成型、未填充復合型和填充復合型三維顯示薄膜。

 

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