[發明專利]光固化3D打印裝置和光固化3D打印方法

在審

• 申請號: 202110980234.7
• 申請日: 2021-08-25
• 公開（公告）號: CN113619112A
• 公開（公告）日: 2021-11-09
• 發明（設計）人: 杜志宏
• 申請（專利權）人: 北京京東方技術開發有限公司;京東方科技集團股份有限公司
• 主分類號: B29C64/20
• 分類號: B29C64/20;B29C64/277;B29C64/245;B29C64/124;B33Y30/00;B33Y10/00
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 許靜;陳麗寧

1.一種光固化3D打印裝置，其特征在于，包括：

光敏樹脂槽，用于容納液態的光敏樹脂；

光源，位于所述光敏樹脂槽的下方，用于朝向所述光敏樹脂槽的底部提供預設圖形的固化光，該固化光穿過所述光敏樹脂槽以使得液態的所述光敏樹脂固化；

打印板，在固化時浸沒于液態的所述光敏樹脂內；

提拉結構，用于控制所述打印板在豎直方向移動，以在所述打印板上逐層粘接固化的光敏樹脂，以形成三維實體。

2.根據權利要求1所述的光固化3D打印裝置，其特征在于，所述光源包括微型LED陣列模組，所述微型LED陣列模組包括：

襯底基板；

陣列排布于所述襯底基板上的多個LED燈；

驅動電路，用于獨立控制所述多個LED燈按照預設規則點亮或關閉，以形成所述預設圖形。

3.根據權利要求2所述的光固化3D打印裝置，其特征在于，所述微型LED陣列模組和所述光敏樹脂槽之間設置有準直透鏡結構。

4.根據權利要求2所述的光固化3D打印裝置，其特征在于，所述微型LED陣列模組為能夠發出可見光的可見光LED陣列模組，所述光源還包括上轉換結構，所述上轉換結構設置于所述LED陣列模組和所述光敏樹脂槽之間，用于將所述可見光轉換為紫外光。

5.根據權利要求4所述的光固化3D打印裝置，其特征在于，所述上轉換結構包括相對設置的第一基板和第二基板，以及通過封框膠密封于所述第一基板和所述第二基板之間的上轉換溶液。

6.根據權利要求5所述的光固化3D打印裝置，其特征在于，所述上轉換結構劃分為與所述多個LED燈一一對應的多個上轉換單元，每個所述上轉換單元位于相應的所述LED燈的出光面。

7.根據權利要求4所述的光固化3D打印裝置，其特征在于，所述可見光LED陣列模組發出的可見光的波長為400nm-800nm，所述上轉換結構轉換發出的紫外光的波長為200nm-420nm。

8.根據權利要求4所述的光固化3D打印裝置，其特征在于，所述上轉換結構的材料為基于三重態-三重態湮滅的上轉換發光材料。

9.根據權利要求8所述的光固化3D打印裝置，其特征在于，所述上轉換發光材料包括光敏劑、能量受體和高分子聚合物；

其中，所述光敏劑包括二(香豆素6)乙酰丙酮合銥，所述能量受體包括1，4-雙((三異丙基甲硅烷基)乙炔基)萘，所述高分子聚合物包括苯，四氯化碳，二硫化碳，環己烷，己烷，二氯乙烷，甲苯，鄰二氯苯，二氧六環或四氫呋喃。

10.根據權利要求2所述的光固化3D打印裝置，其特征在于，所述微型LED陣列模組為發出紫外光的紫外微型LED陣列模組。

11.根據權利要求10所述的光固化3D打印裝置，其特征在于，所述紫外LED陣列模組發出的紫外光的波長為200nm-420nm。

12.一種光固化3D打印方法，其特征在于，應用于權利要求1-11任一項所述的光固化3D打印裝置，包括以下步驟：

將打印板浸沒于液態的光敏樹脂內；

所述光源提供具有預設圖形的固化光，該固化光穿過所述光敏樹脂槽以將液態的光敏樹脂進行固化，形成粘接于打印板上的樹脂層；

通過提拉結構將打印板提升預設高度，所述預設高度與所述樹脂層的厚度相同；

重復上述步驟，逐層形成粘接于所述打印板上的樹脂層，以生成三維物體。