[发明专利]一种微透镜阵列结构的制作方法

说明书

本发明涉及了一种微透镜阵列结构的制作方法，包括：步骤A：在基底的表面均匀涂覆一层光刻胶，形成光刻胶掩膜层；步骤B：对光刻胶掩膜层进行曝光、显影，形成光刻掩膜图形结构；步骤C：对光刻掩膜图形结构进行热熔，使得圆柱形光刻胶柱形成球面型的微透镜形态结构、并继续高温固化，在基底的表面形成光刻胶微透镜阵列图形；步骤D：将光刻胶微透镜阵列图形用于压印模板，通过纳米压印工艺将微透镜阵列图形转移至目标基板上的压印胶上、并固化压印胶，使得目标基板与压印胶形成非接触型微透镜阵列结构。通过上述设置，可解决目前微透镜阵列结构制作工艺复杂、成本高、精度不可控、重复性较差带来的不利于量产化的问题。

技术领域

本发明涉及微透镜阵列结构技术领域，具体涉及一种微透镜阵列结构的制作方法。

背景技术

现今，微型化和智能化已经是现代仪器设备发展的一种主要趋势，传统的光学元件由于尺寸、体积的限制已经不能跟上发展的需求。

透镜作为光学系统中最重要的基本元件之一，其尺寸大小对整个光学系统的体积有着重要的影响。微透镜阵列不仅具有传统透镜的聚焦、成像等基本功能，还由于其体积小、重量轻、功耗小等优点，已经在光信息处理、光计算、光互连、光数据传输等领域得到了非常广泛的应用。

目前微透镜阵列主流的制作方法有光刻胶热回流法、反应离子束刻蚀法、激光直写技术法、光敏玻璃热成型法、微喷打印法等。此类方式工艺复杂、设备昂贵、成本较高且精度不可控，重复性较差等，不利于实施量产化。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种微透镜阵列结构的制作方法，来解决目前微透镜阵列结构制作工艺复杂、成本高、精度不可控、重复性较差带来的不利于量产化的问题。

为了实现上述发明目的之一，本发明一实施方式提供一种微透镜阵列结构的制作方法，包括：

步骤A：在基底的表面均匀涂覆一层光刻胶，形成光刻胶掩膜层；

步骤B：对所述光刻胶掩膜层进行曝光、显影，形成光刻掩膜图形结构；其中，所述光刻掩膜图形结构包括若干个圆柱形光刻胶柱，所有圆柱形光刻胶柱按照光学设计进行阵列排布；

步骤C：对所述光刻掩膜图形结构进行热熔，使得所述圆柱形光刻胶柱形成球面型的微透镜形态结构、并继续高温固化，在所述基底的表面形成光刻胶微透镜阵列图形；

步骤D：将所述光刻胶微透镜阵列图形用于压印模板，通过纳米压印工艺将微透镜阵列图形转移至目标基板上的压印胶上、并固化所述压印胶，使得所述目标基板与所述压印胶形成非接触型微透镜阵列结构。

作为本发明一实施方式的进一步改进，步骤D中，所述压印胶的类型与产品光学设计要求指定的光学性能相匹配,所述压印胶固化后形成压印胶微透镜阵列掩膜；

在步骤D之后，所述方法还包括：

步骤E：对带有所述压印胶微透镜阵列掩膜的所述目标基板进行刻蚀，将所述微透镜阵列图形按照1:1比例复制至所述目标基板上，形成接触型微透镜阵列结构。

作为本发明一实施方式的进一步改进，步骤B中，“所有圆柱形光刻胶柱按照光学设计进行阵列排布”具体包括：

所有圆柱形光刻胶柱按照预设周期值阵列排布或随机排布；其中，相同面积内的圆柱形光刻胶柱的数量相同。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述周期值范围为2～150μm。

作为本发明一实施方式的进一步改进，步骤C中，“对所述光刻掩膜图形结构进行热熔”具体包括：

将所述光刻掩膜图形结构放在热板或者高温烘箱中，通过光刻热熔法进行热熔、使得图形发生回流变化。