一种制作微透镜或微透镜阵列的方法技术

本发明专利技术涉及光学元件领域，公开了一种制作微透镜或微透镜阵列的方法，首先采用光刻法在光学基板表面刻蚀需要的孔或槽阵列，然后在刻蚀的孔或槽阵列中注入相应重量的SiO2气溶胶；或者先在光学基板表面非刻蚀区域镀一层与SiO2气溶胶非浸润的膜层，然后再注入SiO2气溶胶；利用SiO2气溶胶与光学基板材料浸润的表面张力形成凹透镜、凹柱面镜等，或是利用SiO2气溶胶与膜层非浸润的表面收缩力形成凸透镜、凸柱面镜等，该方法工艺简单，成本低，并可大规模快速制作。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光学元件领域，尤其涉及。
技术介绍
微透镜为一种尺寸极为微小的透镜，传统上将直径小于Imm的透镜定义为微透镜，有些直径大到5_以上的透镜也被认为是微透镜。微透镜可应用于光电元件，如数码相机的影像感测机、手机数码光学模组、或太阳能电池等，用于聚焦所接收到的光束，或扩散光电元件所发射的光束。微透镜阵列在用于成像应用的微型封装中提供了光学多功能性。传统的制作微透镜或微透镜阵列的方法，如使用回流或扩散方法，机械抛光等，制作工艺复杂，成本高。
技术实现思路
本专利技术提供了一种全新的制作微透镜或微透镜阵列的方法，工艺简单，适合大规模快速制作。为达到上述目的，本专利技术所提出的技术方案为:，包括如下步骤:(I)采用光刻法在光学基板表面刻蚀孔或槽阵列；(2)在孔或槽阵列中注入相应重量的SiO2气溶胶,所述光学基板材料为可与SiO2气溶胶浸润的材料，SiO2气溶胶与光学基板浸润，表面形成凹面或凹柱面；(3)固化SiO2气溶胶。或者，在注入SiO2气溶胶之前，先在光学基板表面非刻蚀区域镀一层与SiO2气溶胶非浸润的膜层，然后再注入相应重量的SiO2气溶胶；SiO2气溶胶与膜层非浸润，表面形成凸面或凸柱面，最后再固化SiO2气溶胶。进一步的，上述刻蚀的孔为微圆孔、微椭圆形孔或微圆柱孔阵列等。进一步的，注入的SiO2气溶胶的重量可根据SiO2气溶胶密度及孔或槽的体积确定。孔的半径即为凹面或凸面的曲率半径，或槽的宽度即为凹柱面或凸柱面的曲率半径，由此曲率半径即可确定透镜的焦距。本专利技术的有益效果:本专利技术的，利用光学基板与SiO2气溶胶浸润的张力形成凹透镜、凹柱面镜等；在光学基板表面镀一层与SiO2气溶胶非浸润的膜层，利用SiO2气溶胶与膜层非浸润的表面收缩力，形成凸透镜、凸柱面镜等，该方法工艺简单，成本低，并可大规模快速制作。附图说明图1为微凹透镜制作过程示意 图2为微凸透镜制作过程示意 图3为微球透镜阵列示意 图4为微柱透镜阵列示意图。附图标记:101、光学基板;102、SiO2气溶胶;201、光学基板;202、膜层;203、SiO2气溶胶。具体实施例方式下面结合附图和具体实施方式，对本专利技术做进一步说明。如图1所示，为微凹透镜阵列的制作过程示意图，首先采用光刻法在光学基板101表面刻蚀需要的孔或槽阵列，如圆柱形小孔或椭圆形小孔；然后在刻蚀的孔或槽阵列中注入相应重量的SiO2气溶胶102，光学基板101材料为可与SiO2气溶胶102浸润的材料，SiO2气溶胶102与光学基板101浸润，利用其表面张力形成凹面或凹柱面微透镜，最后让SiO2气溶胶102自然固化。如图3或4所示，刻蚀的为圆柱形小孔，则自然固化后可形成微凹透镜；刻蚀的为微矩形槽，则自然固化后可形成微凹柱面透镜。如图2所示，为微凸透镜阵列的制作过程示意图，同样先采用光刻法在光学基板201表面刻蚀需要的孔或槽阵列，再在光学基板201表面非刻蚀区域镀一层与SiO2气溶胶203非浸润的膜层202，然后再注入相应重量的SiO2气溶胶203 ；Si02气溶胶203与膜层202非浸润，表面形成凸面或凸柱面，最后让SiO2气溶胶203自然固化。如图3或4所示，刻蚀的为圆柱形小孔，则自然固化后可形成微凸透镜；刻蚀的为微矩形槽，则自然固化后可形成微凸柱面透镜。利用该方法可根据需要在光学基板上刻蚀出微圆孔、微椭圆形孔或微矩形槽等所需几何形状的孔或槽，相应的便可制作成微球透镜、微柱面镜等。注入的SiO2气溶胶的重量可根据SiO2气溶胶密度及孔或槽的体积确定。孔的半径即为凹面或凸面的曲率半径，或槽的宽度即为凹柱面或凸柱面的曲率半径，由此曲率半径即可确定透镜的焦距。尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本专利技术，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本专利技术的精神和范围内，在形式上和细节上对本专利技术做出的各种变化，均为本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制作微透镜或微透镜阵列的方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）采用光刻法在光学基板表面刻蚀孔或槽阵列；（2）在孔或槽阵列中注入相应重量的SiO2气溶胶，所述光学基板材料为可与SiO2气溶胶浸润的材料，SiO2气溶胶与光学基板浸润，表面形成凹面或凹柱面；（3）固化SiO2气溶胶。

【技术特征摘要】
1.一种制作微透镜或微透镜阵列的方法，其特征在于，包括如下步骤:(1)采用光刻法在光学基板表面刻蚀孔或槽阵列；(2)在孔或槽阵列中注入相应重量的SiO2气溶胶，所述光学基板材料为可与SiO2气溶胶浸润的材料，SiO2气溶胶与光学基板浸润,表面形成凹面或凹柱面；(3)固化SiO2气溶胶。2.如权利要求1所述的一种制作微透镜或微透镜阵列的方法，其特征在于:在注入SiO2气溶胶之前，先在光学基板表...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴砺，林磊，贺坤，赵振宇，陈燕平，
申请(专利权)人：福州高意光学有限公司，
类型：发明
国别省市：