微流体数字化技术制备聚合物微透镜阵列

摘要

基于微流体数字化技术搭建了聚合物微透镜阵列按需喷射制备实验系统.以UV固化胶为喷射材料,将其按需喷射到镀有疏水化薄膜的玻璃基片上,在界面张力和疏水化效应的作用下,形成平凸状的微液滴,再经紫外光固化后形成微透镜阵列.实验研究了系统参量对稳定微喷射与微透镜直径的影响,稳定微喷射出了黏度值为50×103Pa,s的UV胶,制得了最小直径达25μm的微透镜,进而制备出了直径变异系数C·V达0.64％、焦距均匀性误差为1.7％的15×15微透镜阵列.微透镜在扫描电子显微镜下具有较好的表面形貌,采用白光干涉/轮廓仪(VSI模式)测得其轮廓算术平均偏差Ra为247.99 nm(扫描区域:29.4 μm×39.3 μm),扫描区域轮廓曲线平滑.通过微透镜阵列的成像实验,得到了微透镜阵列所成的清晰实像.实验结果表明,采用微流体数字化技术进行聚合物微透镜阵列的按需喷射制备过程简单、成本低廉、工艺参数稳定;制备的微透镜阵列几何与光学性能优越.