[发明专利]一种制备曲面微透镜阵列薄膜的方法

说明书

本发明属于微光学材料工程领域，具体涉及一种制备曲面微透镜阵列薄膜的方法。该方法是利用表面张力以及气体的热膨胀为驱动力制备形貌可调控的曲面微透镜阵列薄膜。包括如下步骤：将具有多孔壁的管清洗干净；从管道的一段以相同的速度持续吹具有一定温度的气体；将可热交联且具有一定粘性的聚合物涂在管的外壁上，覆盖管壁上所有的孔；持续通气一段时间，待聚合物完全交联之后，剥离管壁上的膜，该膜就是曲面微透镜阵列薄膜。本发明可以一步制备出微透镜结构。该方法制备工艺简单，具有通用性，可以根据设备参数调控微透镜结构的制备面积。该方法具有通用性，且可调控实验气体的流速，温度以及聚合物的种类，制备出具有不同参数的微结构。

技术领域

本发明属于微光学材料工程领域，具体涉及一种制备曲面微透镜阵列薄膜的方法。

背景技术

光学器件的集成化与微型化是不可阻挡的时代潮流。微透镜阵列作为光学器件中重要的结构之一，在许多领域具有较好的应用。

微透镜结构在功能化光学器件的制备中发挥重要的作用。微透镜结构具有优异的光学性能，并且容易集成，在光学领域、临床医学领域以及工程领域有着重要的地位。

目前制备微透镜阵列的方法很多，主要包括模板法，掩模版法，刻蚀法等。其中模板法是一种简单，易于操作的方法，广泛应用于微透镜阵列制备中。但是传统的模板法操作繁琐，制备流程较为复杂，难以在制备过程中对微透镜的形貌进行调控。此外，传统的模板法对模板的精度要求较高，并且模板的重复使用性较差。这些缺点限制了微透镜阵列的工业化生产与应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种工艺简单，通用性强，条件温和以及重复性好，并且可一步制备微透镜结构的制备方法。利用物质的液固表面张力以及气体的热膨胀过程，可一步制备出可调控的微透镜阵列。

一种制备曲面微透镜阵列薄膜的方法，该方法包括以下步骤：

步骤1：将具有多孔壁的管道清洗干净；

步骤2：从管道的一段以相同的速度持续吹入气体，且进出口处密封不漏气；

步骤3：将可热固化且具有一定粘性的聚合物涂在管的外壁上；

步骤4：持续通气一段时间，剥离管壁上的膜，该膜就是曲面微透镜阵列薄膜。

步骤1所述的具有多孔壁的管道不随温度及压力发生形变，管道壁上的孔为通孔。步骤1所述的具有多孔壁的管道壁上孔的总面积小于管壁的面积。多孔管的通孔结构应为规则的圆形，并且各个孔之间相互独立，不相互接触。步骤2所述的从管道的一段以相同的速度持续吹入气体，气体的流速大于0.1m/s，气体种类为非腐蚀性气体。步骤2所述的气体的温度大于步骤3中聚合物的固化温度。所述步骤3中涂敷的聚合物完全覆盖管壁上的孔。所述步骤4中的通气时间大于等于聚合物完全固化的时间。

本发明的有益效果在于：

本发明可以一步制备出微透镜结构。该方法制备工艺简单，具有通用性，可以根据设备参数调控微透镜结构的制备面积。该方法具有通用性，且可调控实验气体的流速，温度以及聚合物的种类，制备出具有不同参数的微结构。

附图说明

图1(a)为本发明的制备前的原理图。

图1(b)为本发明的制备结果示意图。

图2为本发明实施实例的结果仿真模拟图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步描述。

本发明的目的是这样实现的：

(1)将多孔管清洗干净。