微透鏡陣列結(jié)構(gòu)的幾種加工方法

2.噴膠法：利用高精密噴嘴將聚合物液體噴出，并形成一定尺寸的液滴，在空間中飛行后著陸在襯底表面形成半球面，再通過加熱溶劑揮發(fā)，或者紫外光照固化的方式形成球面微透鏡結(jié)構(gòu)，輔以高精度的機械機臺和噴嘴陣列以及控制系統(tǒng)，就可以獲得有效面積的微透鏡陣列結(jié)構(gòu)。這種加工方式的優(yōu)點是無需向上面兩種方法先制作模具后通過注塑或者壓印的方式進行復(fù)制，它本身就有很高的生產(chǎn)效率，可以直接用于生產(chǎn)。但是其缺點就是需要適配合適的噴射聚合物材料，還需要匹配其材料與襯底的粘附性等問題才能獲得可控矢高的微透鏡陣列。

3.熱回流法：熱回流是當前比較流行的一種微透鏡陣列結(jié)構(gòu)的加工方法。其過程是利用光刻膠曝光顯影后形成圓柱或者特定形狀的柱子陣列結(jié)構(gòu)，通過加熱后讓光刻膠達到并超高其玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變溫度后軟化，在其表面張力的作用下形成微透鏡陣列。再配合電鑄工藝實現(xiàn)結(jié)構(gòu)向模具的轉(zhuǎn)化，利用注塑或者納米壓印的方式進行大批量的復(fù)制生產(chǎn)。

4.灰度曝光法：上述幾種方法幾乎有個共性，就是球面的形狀可控性比較差，實際使用中，非球面的微透鏡陣列需求越來越多，因?qū)@種需求，我們往往需要通過灰度光刻的方式來實現(xiàn)微透鏡陣列結(jié)構(gòu)，灰度光刻的就是利用灰度光刻掩膜版（掩膜接觸式光刻）或者計算機控制激光束或者電子束劑量從而達到在某些區(qū)域曝透，而某些區(qū)域光刻膠部分曝光，從而在襯底上留下3D輪廓形態(tài)的光刻膠結(jié)構(gòu)。微透鏡陣列也是類似，可以通過劑量分布的控制來控制其輪廓形態(tài)。

5.微納3D打印：這種方法與灰度光刻有點類似，但是原理不同。魔技納米科技有限公司正是用的這種三維光刻技術(shù)制作微透鏡陣列。我們常見的微納3D打印技術(shù)是雙光子聚合，利用該技術(shù)我們理論上可以獲得想要的結(jié)構(gòu)，不僅僅是微透鏡陣列結(jié)構(gòu)，該方法的優(yōu)勢是可以按照設(shè)計獲得想要的結(jié)構(gòu)，后續(xù)可以通過LIGA工藝獲得金屬模具，并通過納米壓印技術(shù)進行復(fù)制。