[實用新型]一種聚合物微透鏡陣列的制備裝置

有效

• 申請號: 202222241595.2
• 申請日: 2022-08-24
• 公開（公告）號: CN218728122U
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發明（設計）人: 章亮熾;阿西特·庫瑪·蓋恩
• 申請（專利權）人: 南方科技大學
• 主分類號: G02B3/00
• 分類號: G02B3/00
• 代理公司: 深圳市君勝知識產權代理事務所(普通合伙) 44268
• 代理人: 謝松

本實用新型提供了一種聚合物微透鏡陣列的制備裝置，本實用新型的聚合物微透鏡陣列的制備裝置可以在室溫下通過復制模具的微觀形貌和紫外線固化，在無需施加外部壓力的條件下來實現快速制造無缺陷的聚合物微透鏡陣列，本實用新型結構操作簡單，微透鏡陣列的制備容易，且制備的微透鏡陣列表面較高。

技術領域

本實用新型涉及光學元件領域，尤其涉及一種聚合物微透鏡陣列的制備裝置。

背景技術

隨著光學、微光學和光電子技術的快速發展，微透鏡陣列已經成為最普遍的微光學元件之一。其被廣泛應用于太陽能電池和有機發光顯示器(OLED)以提高亮度和發光效率、用于光通信系統以提高耦合效率、以及應用于Hartmann-Shack(H-S)波前傳感器和CMOS成像傳感器以提高圖像輸出和靈敏度。此外，它可以擴展到生物醫學領域，例如內窺鏡在細胞成像和組織工程中的應用。為了滿足光學系統的要求或提高其效率和性能，具有多種幾何形狀(例如球形、圓柱形、曲面和六角形)的微透鏡陣列對于突破下一代微光學器件的挑戰至關重要。

針對微透鏡陣列不斷增長的應用需求，引入了各種制造技術，包括超精密加工、光刻、飛秒激光輔助的濕法蝕刻、機械加工、噴墨打印、精密熱成型、熱回流等。然而，上述微透鏡陣列制造技術大多十分復雜且昂貴，不利于大規模生產。此外，上述工藝制造的微透鏡表面往往具有意外缺陷，這些缺陷會顯著降低微透鏡在調制入射波前相位和重建全息圖像方面的性能。下面是采用已有工藝技術制造的微透鏡陣列中的缺陷和問題的例子：采用電子束、聚焦離子束和激光直寫等技術生成微透鏡陣列的成本高、量產耗時且表面質量差；依靠超精密機床等技術(包括單點金剛石車削)加工出來的微透鏡陣列，其精度取決于納米范圍內的刀具尖端幾何形狀和尖端分辨率，生產效率低，設備成本高；精密熱成型技術必須在高于光學材料玻璃轉化溫度的區域進行，會導致光學材料與模具之間的粘附，使得微透鏡陣列的表面質量較差，并容易損壞模具表面。

在現有的設計方案中，微透鏡陣列的制備復雜，且制備出的微透鏡陣列精度較低。

因此，現有技術還有待于改進和發展。

實用新型內容

鑒于上述現有技術的不足，本實用新型的目的在于提供一種聚合物微透鏡陣列的制備裝置，旨在解決現有的微透鏡陣列制備復雜且表面質量較低的問題。

本實用新型的技術方案如下：

一種聚合物微透鏡陣列的制備裝置，其中，包括：

模具，所述模具上設置有用于盛放單體溶液的型腔，所述型腔內壁具有毛細管作用；

紫外線固化系統，位于所述模具的一側；

所述紫外線固化系統與所述型腔相對設置。

所述的聚合物微透鏡陣列的制備裝置，其中，所述型腔包括：

連接槽；

多個凹槽；多個所述凹槽與所述連接槽連接；

其中，多個所述凹槽呈陣列分布，所述連接槽位于靠近紫外線固化系統的一側，所述凹槽位于背離紫外線固化系統的一側。

所述的聚合物微透鏡陣列的制備裝置，其中，所述凹槽為凹形。

所述的聚合物微透鏡陣列的制備裝置，其中，所述凹槽截面為圓形或六角形。

所述的聚合物微透鏡陣列的制備裝置，其中，所述凹槽橫截面呈圓形，所述連接槽橫截面呈矩形狀。

所述的聚合物微透鏡陣列的制備裝置，其中，所述凹槽的數量為25個，多個所述凹槽呈矩形陣列排布。

所述的聚合物微透鏡陣列的制備裝置，其中，相鄰兩個所述凹槽通過凸起連接。

所述的聚合物微透鏡陣列的制備裝置，其中，所述凹槽的尺寸范圍為20微米至600微米。