一种非球面微透镜阵列的电场诱导压印方法

摘要

一种非球面微透镜阵列的电场诱导压印方法，通过压印的方式在ITO导电玻璃基材上制作微柱阵列，然后使用另一块ITO导电玻璃作为上电极，与基材形成一对平行平板电极，并在电极间施加直流电压，当加热基材至聚合物的玻璃态转换温度以上时，受电场力诱导作用，微柱阵列重新流变成具有非球面面型的微透镜阵列，具体步骤为先进行压印模具的制备及处理，再进行基材、电极和聚合物的选择，然后压印及脱模，再施加外电场进行电场诱导再成型，最后进行聚合物的固化，得到非球面微透镜阵列，本发明不需要复杂的工艺控制，大大降低了加工成本，提高了加工效率。

主权项

一种非球面微透镜阵列的电场诱导压印方法，其特征在于，包括以下步骤：1）压印模具的制备及处理：在晶圆表面利用光刻和刻蚀工艺加工出所需的圆孔阵列图形结构，并对其进行表面处理，使其利于压印后的脱模；2）基材、电极和聚合物的选择：基材和电极都采用表面蒸镀了一层厚度为50nm‑300nm的导电纳米铟锡金属化合物的ITO导电玻璃，聚合物采用具有热塑性的材料，或同时具有热塑性和紫外可固化的材料；3）压印及脱模：利用匀胶机在基材上旋涂一层聚合物，聚合物厚度为10um‑50um，以10Mpa的压力P将处理后的压印模具压在基材上，与基材紧密结合，并保证环境温度在聚合物的玻璃态转换温度以上，1‑20分钟后，冷却至室温，脱模，在基材上留下聚合物柱状阵列；4）施加外电场：利用另一块ITO导电玻璃作为上电极，与基材组合形成一对平板电极，两平板电极之间有一层空气间隙，空气间隙是柱状阵列高度的2‑4倍，采用直流电源，电压调节范围在300‑500V，正极连上电极，负极连基材，对形成的聚合物微柱阵列施加外电场；5）电场诱导再成型：再将环境温度升至玻璃态转化温度以上，调节电压大小，使电场力大于聚合物表面张力，持续1‑20分钟，直至成型过程结束；6）聚合物的固化：在保持施加电压不变的情况下，根据聚合物材料性质，选择相应的固化方式，最终得到非球面微透镜阵列。