專利名稱：一種微透鏡陣列的制備方法
技術領域：
本發明涉及一種微透鏡陣列的制備方法，具體涉及一種利用噴射點膠技術的微透鏡陣列的制備方法。
背景技術：
微透鏡列陣是由通光孔徑及浮雕深度為微米級的透鏡組成的列陣，它不僅具有傳統透鏡的聚焦、成像等基本功能，而且具有單元尺寸小、集成度高的特點，使得它能夠完成傳統光學元件無法完成的功能，并能構成許多新型的光學系統。根據其光學原理的不同，基本上可以將微透鏡分成兩種基于光的折射理論的折射微透鏡陣列和基于光的衍射理論的衍射微透鏡陣列。當前隨著現代技術的發展，人們要求光學元件小型化、集成化，微透鏡陣列作為新一代光學元件在光學領域里得到了廣泛的應用。在微光學系統中，它可以用于光信息處理、 光計算、光互連、光數據傳輸、兩維點光源產生。也可用于復印機、圖像掃描機、傳真機、照相機以及醫療衛生器械中。對于折射微透鏡，目前已報道的制作微透鏡陣列的方法主要有平面工藝離子交換法、光敏玻璃法、全息法、菲涅耳波帶透鏡法、溶膠凝膠法、光刻膠熔融法、PMMAX光照射及熔融法，這些方法對工藝有較高的要求，制作過程相對復雜；微小透鏡的二次成行制作法有反應離子刻蝕法、電子束刻蝕法，以及激光刻蝕法，這三種方法制作時間較長，不適合批量制作；而對于衍射微透鏡，其制作方法主要有二元光學技術、束能直寫技術以及灰度掩膜技術等，雖然衍射微透鏡制作精度較高，但工藝復雜，制作成本較高。綜上所述，微透鏡陣列目前的制作在工藝難度、制作成本以及制作周期等方面各有長短。
發明內容
本發明要解決的問題是提供一種微透鏡陣列的制備方法，該制備方法利用了噴射點膠技術，操作簡單，周期短，效率高，更加有利于微透鏡陣列的制備，且制得的微透鏡陣列形狀完整，性能良好。為了達到上述目的，本發明采用的技術方案為 一種微透鏡陣列的制備方法，具體包括如下步驟， 將襯底材料放置于噴射點膠設備工作臺上；
向所述噴射點膠設備中注入UV膠水，所述噴射點膠設備在襯底材料表面形成微型液滴陣列；
將所述微型液滴陣列經紫外光照射固化，在所述襯底材料表面形成形狀固定的凸點陣
列；
所述凸點陣列即為微透鏡陣列。上述方案中，所述方法還包括，在所述將襯底材料放置于噴射點膠設備工作臺上之前，對襯底材料進行清洗。
上述方案中，所述清洗的具體包括如下步驟(1)用去離子水沖洗2分鐘；(2)用丙酮沖洗2分鐘；(3)用乙醇沖洗2分鐘，然后用風機吹干；
上述方案中，所述噴射點膠設備在襯底材料表面形成微型液滴陣列，具體包括調節所述噴射點膠設備點膠參數，控制所述噴射點膠設備的噴點閥在所述襯底材料上進行點膠操作，在所述襯底材料表面形成微型液滴陣列。上述方案中，所述噴射點膠設備在襯底材料表面形成微型液滴陣列還包括將所述噴射點膠設備的噴點閥加熱到30°C -80°C。上述方案中，所述噴射點膠設備的噴點閥加熱溫度優選地可為55°C -60°c。與現有技術相比，本發明技術方案產生的有益效果如下
本發明利用噴射點膠技術制備微透鏡陣列，該制備方法操作簡單，周期短，效率高，制作成本低廉，更加適合大面積微透鏡陣列的制備，且制得的微透鏡陣列形狀完整，性能良好。
圖1為本發明實施例提供的制備微透鏡陣列的過程示意圖2為本發明實施例中噴射點膠設備的噴點閥關閉狀態的結構示意圖； 圖3為本發明實施例中噴射點膠設備的噴點閥開啟狀態的結構示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發明技術方案進行詳細描述。實施例1
一種的微透鏡陣列的制備方法，包括如下步驟
步驟101，對襯底材料表面進行清洗，襯底材料可選用玻璃，聚酯膜等材料，清洗的步驟為1)用去離子水沖洗2分鐘；2)用丙酮沖洗2分鐘；3)用乙醇沖洗2分鐘，然后用風機吹干；
步驟102，給噴射點膠設備裝上UV膠水；
步驟103，將清潔處理好的襯底材料放置在噴射點膠設備工作臺上； 步驟104，調節噴射點膠設備點膠參數，比如芯軸運動速度以及陣列尺寸參數等，控制噴射點膠設備的噴點閥在襯底材料上進行點膠操作；
步驟105，在襯底材料上得到所需膠點陣列，放置在紫外光照射下固化，固化完成后即得到所需微透鏡陣列，制作過程如圖1所示。實施例2:
一種的微透鏡陣列的制備方法，包括如下步驟
步驟101，對襯底材料表面經行清洗，襯底材料可選用玻璃，聚酯膜等材料，清洗的步驟為1)用去離子水沖洗2分鐘；2)用丙酮沖洗2分鐘；3)用乙醇沖洗2分鐘，然后用風機吹干；
步驟102，給噴射點膠系統裝上UV膠水；
步驟103，將清潔處理好的襯底材料放置在噴射點膠設備工作臺上；
步驟104，調節噴射點膠設備點膠參數，比如芯軸運動速度以及陣列尺寸參數等，同時將控制噴點閥加熱到30°C，以控制透鏡曲率，控制噴點閥在襯底材料上進行點膠操作；
步驟105，在襯底材料上得到所需膠點陣列，放置在紫外光照射下固化，固化完成后即得到所需微透鏡陣列，制作過程如圖1所示。實施例3:
本實施例中，將控制噴點閥加熱到55°C，其他步驟與實施例2相同。實施例4:
本實施例中，將控制噴點閥加熱到60°C，其他步驟與實施例2相同。實施例5:
本實施例中，將控制噴點閥加熱到80°C，其他步驟與實施例2相同。本發明實施例提供的噴射點膠系統中噴點閥的工作原理如下壓電噴點閥由兩個壓電傳動裝置1驅動，這兩個壓電傳動裝置1的移動通過連接傳送到一個棒2上，從而使得棒2上下移動。在棒2的低端固定了一個抗磨損陶瓷材料做成的密封球3，噴點閥的噴嘴處由此密封球封閉。當密封球3被提起，液體就可以從閥口流出。噴點閥的一個工作周期為如圖2所示，首先芯軸和閥座緊密接觸，液體無法流出，此時噴點閥為關閉狀態；如圖3 所示，當芯軸被抬起，液體填充芯軸和閥座之間的間隙，此時噴點閥為開啟狀態；當芯軸快速向下運動時，芯軸撞擊閥座，高粘度液體被擠出，形成一個膠點；而后芯軸又被抬起，如此周而復始。本發明利用噴射點膠技術制備微透鏡陣列，該制備方法操作簡單，周期短，效率高，制作成本低廉，更加適合大面積微透鏡陣列的制備，且制得的微透鏡陣列形狀完整，性能良好。以上所述僅為本發明的優選實施例而已，并不用于限制本發明，對于本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種微透鏡陣列的制備方法，其特征在于，具體包括如下步驟 將襯底材料放置于噴射點膠設備工作臺上；向所述噴射點膠設備中注入UV膠水，所述噴射點膠設備在襯底材料表面形成微型液滴陣列；將所述微型液滴陣列經紫外光照射固化，在所述襯底材料表面形成形狀固定的凸點陣列；所述凸點陣列即為微透鏡陣列。
2.如權利要求1所述的微透鏡陣列的制備方法，其特征在于，所述方法還包括，在所述將襯底材料放置于噴射點膠設備工作臺上之前，對襯底材料進行清洗。
3.如權利要求2所述的微透鏡陣列的制備方法，其特征在于，所述對襯底材料進行清洗具體包括如下步驟(1)用去離子水沖洗2分鐘；(2)用丙酮沖洗2分鐘；(3)用乙醇沖洗2分鐘，然后用風機吹干。
4.如權利要求1所述的微透鏡陣列的制備方法，其特征在于，所述噴射點膠設備在襯底材料表面形成微型液滴陣列，具體包括調節所述噴射點膠設備點膠參數，控制所述噴射點膠設備的噴點閥在所述襯底材料上進行點膠操作，在所述襯底材料表面形成微型液滴陣列。
5.如權利要求4所述的微透鏡陣列的制備方法，其特征在于，所述噴射點膠設備在襯底材料表面形成微型液滴陣列還包括將所述噴射點膠設備的噴點閥加熱到30°C -80°C。
6.如權利要求5所述的微透鏡陣列的制備方法，其特征在于，所述噴射點膠設備的噴點閥加熱溫度優選地可為-60°C。
全文摘要
本發明涉及一種微透鏡陣列的制備方法，具體涉及一種利用噴射點膠技術的微透鏡陣列的制備方法。所述制備方法具體包括如下步驟將襯底材料放置于噴射點膠設備工作臺上；向所述噴射點膠設備中注入UV膠水，所述噴射點膠設備在襯底材料表面形成微型液滴陣列；將所述微型液滴陣列經紫外光照射固化，在所述襯底材料表面形成形狀固定的凸點陣列；所述凸點陣列即為微透鏡陣列。本發明利用噴射點膠技術制備微透鏡陣列，該制備方法操作簡單，周期短，效率高，制作成本低廉，更加適合大面積微透鏡陣列的制備，且制得的微透鏡陣列形狀完整，性能良好。
文檔編號G02B3/00GK102253437SQ20111020810
公開日2011年11月23日 申請日期2011年7月25日 優先權日2011年7月25日
發明者劉鍵, 吳茹菲, 夏洋, 李勇滔 申請人:中國科學院微電子研究所