一种微透镜阵列膜的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112051631A(43)申请公布日2020.12.08(21)申请号202010958577.9(22)申请日2020.09.14(71)申请人哈尔滨工程大学地址150001黑龙江省哈尔滨市南岗区南通大街145号哈尔滨工程大学科技处知识产权办公室(72)发明人张馨月张潇宇王淑雅马宁魏浩王国军(51)Int.Cl.G02B3/00(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图2页(54)发明名称一种微透镜阵列膜的制备方法(57)摘要本发明一种微透镜阵列膜的制备方法，将氯仿、甲醇溶液在室温下搅拌混合；配置聚甲基丙烯酸甲酯/氯仿溶液；将聚合物溶液旋涂于基底上，室温下自然挥发；将涂覆有聚合物膜的基底片置于盛有氯仿、甲醇混合液的培养皿中，数秒后拿出置于环境自然挥发，形成高度规整的蜂窝状孔结构；将聚二甲基硅氧烷预聚体和交联剂以10:1的比例混合并抽真空，将待固化的PDMS浇筑于具有蜂窝状孔结构的聚合物膜表面，70℃下固化2h；使固化后的PDMS与具有孔结构的聚合物膜分离，最终得到微透镜阵列膜。本发明制得的微透镜膜具有极高的溶胀能力，可以通过有机溶剂溶胀来改变透镜焦距，对光路可以起到良好的发散作用，应用于灯具表面扩大其照明范围。CN112051631ACN112051631A权利要求书1/1页1.一种微透镜阵列膜的制备方法，其特征是，包括如下步骤：步骤1，将氯仿、甲醇溶液在室温下搅拌混合；步骤2，配置聚甲基丙烯酸甲酯/氯仿溶液，超声使聚合物充分溶解；步骤3，将聚合物溶液旋涂于基底上，室温下自然挥发；步骤4，将涂覆有聚合物膜的基底片置于盛有氯仿、甲醇混合液的培养皿中，数秒后拿出置于环境自然挥发，形成高度规整的蜂窝状孔结构；步骤5，将聚二甲基硅氧烷预聚体和交联剂以10:1的比例混合并抽真空，将待固化的PDMS浇筑于具有蜂窝状孔结构的聚合物膜表面，70℃下固化2h；步骤6，使固化后的PDMS与具有孔结构的聚合物膜分离，最终得到微透镜阵列膜。2.根据权利要求1所述的微透镜阵列膜的制备方法，其特征是，所述步骤1中氯仿与甲醇的体积比为85:15；所述搅拌的速率为500r/min，搅拌的最优时间为8h。3.根据权利要求1或2所述的微透镜阵列膜的制备方法，其特征是，所述步骤2中聚甲基丙烯酸甲酯的浓度为10％、15％、20％。4.根据权利要求1或2所述的微透镜阵列膜的制备方法，其特征是，所述步骤3中实验的环境为温度：23，湿度40％RH；步骤3中基底材料为玻璃片、铜片或硅片。5.根据权利要求3所述的微透镜阵列膜的制备方法，其特征是，所述步骤3中实验的环境为温度：23，湿度40％RH；步骤3中基底材料为玻璃片、铜片或硅片。2CN112051631A说明书1/5页一种微透镜阵列膜的制备方法技术领域[0001]本发明涉及的是一种阵列膜的制备方法，具体涉及一种微透镜阵列膜的制备方法，属于仿生微结构、光学器件领域。背景技术[0002]自然界中生物体因具有独特的微观结构往往会表现出优异的性能，例如荷叶表面的微柱结构使得其具有超疏水性能从而拥有自清洁能力，蜂窝状多孔结构是自然界广泛存在的一种结构，该结构因规整度高，比表面积大，稳定性高等特点成为研究人员关注的热点。除了宏观尺度上蜂巢的六边形结构外，苍蝇的复眼也呈六角形排列，这种微纳米尺度上的透镜阵列使得苍蝇具有360°的视野范围。目前，制备蜂窝状网络结构的方法主要有静电纺丝技术，激光雕刻技术及呼吸图法。激光雕刻等技术由于精度的限制往往得不到微米尺度的蜂窝孔结构。呼吸图法对环境湿度要求较高且对实验环境极为敏感，因此重复性较差。而由溶剂诱导相分离的方法制备得到的蜂窝状微孔结构规整度高，且方法简单速度较快重复性较高，并且适合大面积制备，因此具有广阔的应用前景。[0003]用于复型微透镜阵列的蜂窝状多孔模板可以通过调节配方比例控制孔结构大小和孔间距，进而控制透镜的尺寸得到适用于不同情况的微透镜阵列。[0004]微透镜阵列和苍蝇复眼结构极为相似，同样可以呈现多重像，并且该结构在光束透过时可以对其进行扩散，有效提高光的利用效率。用本发明中的蜂窝状孔结构以及微透镜结构的制备，可以高效快速的制备出适用于光路扩散光学器件，为未来光学器件的发展提供了更多的可能。发明内容[0005]本发明提供了一种可用于呈现多重像，并且可以有效提高光的利用率的微透镜阵列膜的制备方法。[0006]本发明是这样实现的：[0007]一种微透镜阵列膜的制备方法，包括如下步骤：[0008]步骤1，将氯仿、甲醇溶液在室温下搅拌混合；[0009]步骤2，配置聚甲基丙烯酸甲酯/氯仿溶液，超声使聚合物充分溶解；[0010]步骤3，将聚合物溶液旋涂于基底上，室温下自然挥发；[0011]步骤4，将涂覆