DE112021000070T5

DE112021000070T5 - Verfahren zur herstellung einer mikrorillen-array-oberfläche mit einer nahezu zylindrischer fläche basierend auf einem luftformverfahren

Info

Publication number: DE112021000070T5
Application number: DE112021000070.5T
Authority: DE
Inventors: Jian Li; Xin Ju; Weifeng Jin; Lamei Wang
Original assignee: Jiangsu University
Current assignee: Jiangsu University
Priority date: 2020-09-29
Filing date: 2021-08-18
Publication date: 2022-05-19
Also published as: JP7202756B2; JP2022550505A; GB202201026D0; GB2601647A; US11731321B2; GB2601647B; US20220355515A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung offenbart ein Verfahren zur Herstellung einer Mikrorillen-Array-Oberfläche mit einer nahezu zylindrischer Fläche basierend auf einem Luftformverfahren und bezieht sich auf das technische Gebiet der Herstellung von funktionellen Oberflächen. Dabei umfasst das Verfahren folgende Schritte: (1) Herstellen einer Mikrorillen-Array-Oberfläche, gleichmäßiges Bestreichen der flachen Hilfsplatte mit einer Schicht eines zu formenden flüssigen Polymerfilms, und Legen eines Spalthalters an eine Leerstelle auf der Mikrorillen-Array-Oberfläche;(2) Legen der mit dem flüssigen Polymerfilms bestrichenen flachen Hilfsplatte auf den Spalthalter auf der Mikrorillen-Array-Oberfläche, wonach die flachen Hilfsplatte unverändert bleibend in einen Vakuumtrockenschrank gefördert wird; (3) Einstellen einer Druckstärke des Vakuumtrockenschranks gemäß einem ausgelegten Wert der Druckstärke, weiteres Erhitzen sowie Aushärten des flüssigen Polymerfilms, und Trennen der Oberfläche, um die Herstellung einer Mikrorillen-Array-Oberfläche mit einer nahezu zylindrischer Fläche zu realisieren. Bei der vorliegenden Erfindung wird das Vorauftragen des flüssigen Polymers durch die platte Hilfsplatte ermöglicht, wodurch das Problem, dass das Füllen und Entlüften der Mikrorillen, das durch das Auftragen des flüssigen Polymer auf die Mikrorillen-Array-Oberfläche verursacht wird, die Anwendung des Luftformverfahrens erschwert, gelöst wird.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das technische Gebiet der Herstellung von funktionellen Oberflächen und insbesondere auf ein Verfahren zur Herstellung einer Mikrorillen-Array-Oberfläche mit einer nahezu zylindrischer Fläche basierend auf einem luftformverfahren, wobei das Verfahren zur Herstellung einer Mikrorillen-Array-Oberfläche mit einer nahezu zylindrischer Fläche aus Polymer und insbesondere zur Herstellung einer Mikrorillen-Array-Oberfläche mit einer nahezu zylindrischer Fläche unter einfachen Bedingungen geeignet ist.
STAND DER TECHNIK
Eine Mikrorillen-Array-Oberfläche mit einer nahezu zylindrischer Fläche stellt eine Oberfläche dar, die ein Mikrorillen-Array mit einer nahezu zylindrischer Fläche aufweist. Eine solche Oberfläche kann als texturierte Reibpaarung verwendet werden, und kann auch als Schablone zur Herstellung einer Oberfläche mit einer Array-Struktur von Mikrovorsprüngen mit einer nahezu zylindrischer Fläche verwendet werden, um eine mikrozylindrische Linse im optischen Gebiet herzustellen. Sie hat in den letzten Jahren große Aufmerksamkeit erfahren.
Bei der Mikrorillen-Array-Oberfläche mit einer nahezu zylindrischer Fläche muss normalerweise die Oberflächenqualität der Mikrorille sichergestellt werden. Da das Mikrorillen-Array in der Größenordnung von Mikrometer liegt, ist es schwierig, die Oberflächenqualität durch mechanische Bearbeitungsverfahren und chemische Korrosionsverfahren sicherzustellen. Um die Herstellung von Mikrorillen oder Mikrovorsprüngen mit einer nahezu zylindrischer Fläche zu realisieren, wird im Allgemeinen ein bewegendes Tropfverfahren verwendet, bei dem formbare Tröpfchen tropfenweise auf einer glatten Oberfläche angeordnet werden, wonach die angeordneten Tröpfchen durch ein thermisches Härtungsverfahren ausgehärtet werden, um eine Struktur mit einer nahezu zylindrischer Fläche zu bilden. Bei diesem Verfahren ist es schwierig, das Volumen und die Form der Tröpfchen zu steuern. Das Patent (ZL200910024713.0) schlägt ein Gasformverfahren zur Herstellung einer nahezu kugelkronenförmigen Struktur vor, und ermöglicht die Herstellung eines nahezu kugelkronenförmigen Vertiefungsarrays in der Größenordnung von Nanometer. Dies kann aber nur auf einer Mikrolöchern-Array-Schablone implementiert werden. Anders als bei der Mikrolöchern-Array-Schablone besteht die Schwierigkeit bei der Herstellung eines Arrays von Mikrorillen mit einer nahezu zylindrischer Fläche auf der Mikrorillen-Array-Schablone durch Luftformverfahren darin, die Ausbreitung der Flüssigkeit innerhalb der Rillen der Schablone zu steuern. Bei der Implementierung des Luftformverfahrens wird ein formbares flüssiges Polymer auf die Oberfläche der Schablone getropft und dann auf der Oberfläche ausgebreitet. Bei der Mikrolöchern-Array-Schablone ist es aufgrund der Wirkung von Flüssigkeitsabdichtungen schwierig, die Luft innerhalb des Mikroloches durch diesen Ausbreitungsprozess abzuführen, was die Realisierung des Gasformverfahrens garantiert. Hingegen ist bei der Mikrorillen-Array-Schablone das formbare Polymer während des Ausbreitungsprozesses in die Rillen eingefüllt, um das Gas in den Rillen abzuführen, was zum Versagen des Luftformverfahrens führt. Wie in 1 gezeigt, werden beispielsweise die formbaren Polymer-Tröpfchen 3 leicht in die Mikrorillen 2 eingefüllt. Aus diesem Grund kann die Herstellung von Mikrorillen mit einer nahezu zylindrischer Fläche erst dann mit dem Luftformverfahren realisiert werden, wenn die Ausbreitung des formbaren flüssigen Polymers innerhalb der Rille durch ein bestimmtes Verfahren gesteuert wird. Zusammenfassend wurde in der vorherigen Arbeit ein Verfahren zur Herstellung von Mikronano-Linsenarray vorgeschlagen. Bei diesem Verfahren kann jedoch nur ein Locharray als Schablone verwendet werden. Wenn ein Rillenarray als Schablone verwendet wird, wird das Luftformverfahren aufgrund der Ausbreitung formbaren flüssigen Polymers innerhalb der Rille unwirksam, was es schwierig macht, die Mikrorillen-Array-Oberfläche mit einer nahezu zylindrischer Fläche zu realisieren. Um die Herstellung der Mikrorillen-Array-Oberfläche mit einer nahezu zylindrischer Fläche zu realisieren, schlägt die vorliegende Erfindung ein Luftformverfahren vor, das auf einer vorbeschichteten flachen Hilfsplatte basiert.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Luftformverfahren zur Herstellung einer Mikrorillen-Array-Oberfläche mit einer nahezu zylindrischer Fläche basierend auf einer vorbeschichteten flachen Hilfsplatte bereitzustellen, um eine steuerbare Herstellung der Mikrorillen-Array-Oberfläche mit einer nahezu zylindrischer Fläche aus Polymermaterialien unter einfachen Bedingungen zu erreichen.
Die vorliegende Erfindung wird gemäß den folgenden technischen Lösungen implementiert:

Ein Luftformverfahren zur Herstellung einer Mikrorillen-Array-Oberflächen mit nahezu zylindrischer Fläche basierend auf einer vorbeschichteten flachen Hilfsplatte, umfassend folgende Schritte:
1. (1) Herstellen einer Mikrorillen-Array-Oberfläche, gleichmäßiges Beschichten der flachen Hilfsplatte mit einer Schicht eines zu formenden flüssigen Polymerfilms, und Legen eines Spalthalters an eine Leerstelle auf der Mikrorillen-Array-Oberfläche;
2. (2) Legen der mit dem flüssigen Polymerfilms beschichteten flachen Hilfsplatte auf den Spalthalter auf der Mikrorillen-Array-Oberfläche, wonach die flachen Hilfsplatte unverändert bleibend in einen Vakuumtrockenschrank gefördert wird;
3. (3) Einstellen einer Druckstärke des Vakuumtrockenschranks gemäß einem ausgelegten Wert der Druckstärke, weiteres Erhitzen sowie Aushärten des flüssigen Polymerfilms, und Trennen der Oberfläche, um die Herstellung einer Mikrorillen-Array-Oberfläche mit einer nahezu zylindrischer Fläche zu realisieren.

Im Schritt (1) muss zunächst eine Mikrorillen-Array-Oberfläche hergestellt werden, wobei die Oberfläche mit einem von Mikrorillen durch ein herkömmliches Mikrobearbeitungsverfahren wie Laserdirektschreiben hergestellt werden kann, wobei ein verwendeter Laserfleck einen Druckmesser zwischen 5 µm und 100 µm aufweist, wobei beim Abtasten die Überlappungsrate des Laserflecks im Bereich 30% bis 90% liegt, wobei eine Oberflächenabtastung eines zu bearbeitenden Rillenbereichs erfolgt, wobei die Anzahl der Abtastungen zwischen 5 und 20 liegt, wobei die Tiefe der hergestellten Mikrorille größer als die Breite der Mikrorille ist.
Im Schritt (1) erfolgt das gleichmäßige Beschichten der flachen Hilfsplatte mit einer Schicht eines zu formenden flüssigen Polymerfilms dadurch, dass ein flüssiges Polymermaterial PDMS (Polydimethylsiloxan) auf eine flache Hilfsplatte getropft wird und sich das flüssige Polymermaterial bis zur erforderlichen Dicke frei ausbreitet, wobei die freie Ausbreitungszeit zwischen 10s und 300s liegt, um einen flüssigen Polymerfilm mit einer Dicke von 50 bis 1500 µm zu bilden, wobei der Ausbreitungsbereich des flüssigen Polymerfilms die Mikrorillen-Array-Oberfläche vollständig bedecken kann.
Im Schritt (1) erfolgt das Legen eines Spalthalters an eine Leerstelle auf der Mikrorillen-Array-Oberfläche dadurch, dass drei Spalthalter, deren Dicke um 10 bis 50 µm kleiner als die Dicke des flüssigen Polymerfilms ist, breitgestellt werden, wobei ein Spalthalter einen Länge-Breite-Bereich von 1 × 1 mm bis 5 × 5 mm aufweist, wobei die drei Spalthalter an Leerstellen gelegt sind, die nahe einer Kante der Mikrorillen-Array-Oberfläche liegt, und wobei die drei Spalthalter verstreut angeordnet sind und die Linien zwischen den Spalthaltern ein spitzes Dreieck bilden.
Der Schritt (2) „Legen der mit dem flüssigen Polymerfilms beschichteten flachen Hilfsplatte auf den Spalthalter auf der Mikrorillen-Array-Oberfläche, wonach die flachen Hilfsplatte unverändert bleibend in einen Vakuumtrockenschrank gefördert wird“ erfolgt dadurch, dass die mit dem flüssigen Polymerfilms beschichtete flache Hilfsplatte auf den Spalthalter auf der Mikrorillen-Array-Oberfläche gelegt werden, so dass das Polymermaterial in Kontakt mit der Mikrorillen-Array-Oberfläche gebracht wird, um eine Flüssigkeitsabdichtung des Gases in der Mikrorille zu erreichen, wobei die Mikrorillen-Array-Oberfläche während nachfolgender Vorgänge horizontal gehalten wird, um eine Strömung des flüssigen Polymerfilms zu beschränken, wonach der flüssige Polymerfilm in einem Zustand, dass er in vollem Kontakt mit der Mikrorillen-Array-Oberfläche steht und horizontal gehalten wird, in den Vakuumtrockenschrank zur Verarbeitung gefördert wird. Der Schritt (2) „Einstellen einer Druckstärke des Vakuumtrockenschranks gemäß einem ausgelegten Wert der Druckstärke, weiteres Erhitzen sowie Aushärten des flüssigen Polymerfilms, und Trennen der Oberfläche, um die Herstellung einer Mikrorillen-Array-Oberfläche mit einer nahezu zylindrischer Fläche zu realisieren“ erfolgt dadurch, dass gemäß einem ausgelegten Krümmungsradius r der Mikrorillen mit einer nahezu zylindrischer Fläche die Druckstärke des Vakuumtrockenschranks P=P₀-σ/r berechnet wird, wobei Po für einen atmosphärischen Druck und σ für eine Oberflächenspannung eines flüssigen formbaren Polymerfilms steht, wobei der Vakuumtrockenschrank auf den berechneten Wert der Druckstärke P evakuiert wird, wobei die Temperatur auf 60 °C eingestellt wird auf für Stunden lang gehalten wird, um den formbaren Polymerfilms auszuhärten, wobei nach den Beenden eines Aushärtungsprozesses eine natürliche Abkühlung erfolgt, wonach zwischen einer Mikrorillenschablone und der flachen Hilfsplatte ein ausgehärteter Film, der die Mikrorillen-Array-Oberfläche mit einer nahezu zylindrischer Fläche ist, getrennt wird.
Die vorliegende Erfindung weist die folgenden technischen Vorteile auf:

Das Vorauftragen des flüssigen Polymers wird durch die platte Hilfsplatte ermöglicht, wodurch das Problem, dass das Füllen und Entlüften der Mikrorillen, das durch das Auftragen des flüssigen Polymer auf die Mikrorillen-Array-Oberfläche verursacht wird, die Anwendung des Luftformverfahrens erschwert, gelöst wird.

Die Herstellung der Mikrorillen-Array-Oberfläche mit einer nahezu zylindrischer Fläche wird durch das Luftformverfahren realisiert, wobei die Qualität der Innenoberfläche der hergestellten Mikrorille von der Qualität der Grenzfläche zwischen Gas und Flüssigkeit abhängt, so dass eine glattere Innenoberfläche der Mikrorille realisiert werden kann, was für die Anwendung im optischen Gebiet vorteilhaft ist.
Figurenliste

1 zeigt ein Prinzip, bei dem durch die Ausbreitung des formbaren Polymers das Gas innerhalb der Mikrorillen entweicht;
2 zeigt einen Implementierungsablauf eines Verfahrens zur Herstellung einer Mikrorillen-Array-Oberfläche mit einer nahezu zylindrischer Fläche basierend auf einem Luftformverfahren;
3 zeigt eine Anordnung von Spalthaltern auf der Oberfläche mit Mikrorillen.

1.: Mikrorillen-Array-Oberfläche,
2.: Mikrorille,
3.: formbares Polymer-Tröpfchen,
4.: flache Hilfsplatte,
5.: flüssiger Polymerfilm,
6.: formbare Polymerflüssigkeit zwischen der flachen Hilfsplatte und der Mikrorillen-Array-Oberfläche,
7.: formbare Polymerflüssigkeit nach Evakuieren,
8.: Mikrorillen-Array-Oberfläche mit einer nahezu zylindrischer Fläche,
9.: Spalthalter,
10.: spitzes Dreieck, das durch Spalthalter gebildet ist.

KONKRETE AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nachfolgend wird in Verbindung mit 2 und 3 die Ausführungsdetails und Arbeitsbedingungen des spezifischen Verfahrens, das von der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen wird, beschrieben.
Das Luftformverfahren zur Herstellung einer Mikrorillen-Array-Oberfläche mit einer nahezu zylindrischer Fläche basierend auf einer vorbeschichteten flachen Hilfsplatte, wie in 2 gezeigt, umfasst hauptsächlich vier Schritte, und zwar: Herstellen einer Mikrorillen-Array-Oberfläche;Vorauftragen eines flüssigen formbaren Polymers auf der flachen Hilfsplatte; Bringen des voraufgetragenen flüssigen formbaren Polymers in Kontakt mit der Mikrorillen-Array-Oberfläche, um eine Flüssigkeitsdichtung zu bilden; evakuierendes Formen, Aushärten und Trennen des formbaren Polymers, um die Herstellung der Mikrorillen-Array-Oberfläche mit einer nahezu zylindrischer Fläche basierend auf dem Luftformverfahren zu realisieren.
Zuerst muss die Mikrorillen-Array-Oberfläche 1 durch ein bestimmtes Verfahren hergestellt werden, wobei das Herstellungsverfahren für diese Oberfläche ein herkömmliches Mikrobearbeitungsverfahren, wie Laserdirektschreiben und fotolithografisches Bearbeitungsverfahren, sein kann, wobei die hergestellte Mikrorille 2 eine Tiefe aufweist, die größer als die Breite der Mikrorille 2 ist. Bei der Verwendung vom Laserdirektschreiben wird ein Laserstrahl direkt auf eine glatte Oberfläche aufgebracht, um Material im lokalen Bereich der glatten Oberfläche zu entfernen, wobei eine spezifische Rille erhalten werden kann, indem der Prozess zum Entfernen des Materials mehrmals wiederholt durchgeführt wird und der Laserstrahl unter Steuerung einen bestimmten Weg abtastet. Bei der Verwendung vom fotolithografischen Bearbeitungsverfahren wird zunächst eine Maske angepasst hergestellt, wonach Fotolack auf ein bestimmtes glattes Substrat aufgetragen wird, wonach das Muster der Maske durch ein fotolithografisches Belichtungssystem auf den Fotolack projiziert wird, so dass die Leistung des Fotolacks geändert wird, wobei die Mikrorillen-Array-Oberfläche 1 durch nachfolgende Vorgänge wie Entwickeln, Härten, Ätzen und Entkleben erhalten wird.
Zweitens wird der flüssige Polymerfilm 5 auf die flache Hilfsplatte 4 voraufgetragen. Auf die flache Hilfsplatte 4 wird eine Schicht von flüssigen formbaren Polymerfilm 5 mit einer Dicke von 50 bis 1500 µm aufgetragen. Bei Polymeren, die üblicherweise in flüssiger Form vorliegen, wird eine geringe Menge vom flüssigen Polymerfilm 5 (mit einem Volumen von 50 µL <V <1500 µL) auf die flache Hilfsplatte 4 gegossen, wobei der flüssige Polymerfilm mit einem Homogenisator oder unter Verwendung der Schwerkraft auf die erforderliche Dicke (also von 50 bis 1500 µm) verstellt wird.
Im dritten Schritt wird der aufgetragene flüssige Polymerfilm 5 in Kontakt mit der Mikrorillen-Array-Oberfläche 1 gebracht, um eine Flüssigkeitsdichtung zu bilden. Die Mikrorillen-Array-Oberfläche 1 wird horizontal gelegt, wobei an einer Leerstelle der Kante der Mikrorillen-Array-Oberfläche 1 ein Spalthalter 9, wie in 3 gezeigt, angeordnet wird, wobei es sichergestellt wird, dass die Verbindungslinien zwischen Spalthaltern ein spitzes Dreieck 10 bilden, und gleichzeitig sichergestellt wird, dass die Dicke des Spalthalters 9 um 10 bis 50 µm kleiner als die Dicke des aufgetragenen flüssigen Polymerfilms 5 ist. Danach wird der aufgetragene flüssige Polymerfilm 5 in Kontakt mit der Mikrorillen-Array-Oberfläche 1 gebracht. Nun bildet das flüssige formbare Polymer unter Einwirkung von Oberflächenspannung und Gasdruck eine spezifische Form, d.h., dass eine formbare Polymerflüssigkeit 6 zwischen der flachen Hilfsplatte und der Mikrorillen-Array-Oberfläche gebildet wird, so dass das Restgas innerhalb der Mikrorillen durch das Polymer abgedichtet wird.
Im vierten Schritt erfolgt das evakuierende Formen, das Aushärten und das Trennen des formbaren Polymers, um die Herstellung von Mikrostrukturen für Luftformverfahren zu realisieren. Die im vorherigen Schritt hergestellte Mikrorillen-Array-Oberfläche 1 wird horizontal gehalten und wird zusammen mit der formbaren Polymerflüssigkeit 6 zwischen der flachen Hilfsplatte und der Mikrorillen-Array-Oberfläche sowie zusammen mit der flachen Hilfsplatte 4 in den Vakuumtrockenschrank gefördert. Gemäß einem ausgelegten Krümmungsradius r der Mikrorillen mit einer nahezu zylindrischer Fläche wird die Druckstärke des Vakuumtrockenschranks P=P₀-σ/r berechnet, wobei P₀ für einen atmosphärischen Druck und σ für eine Oberflächenspannung eines formbaren Materials steht, wobei der Vakuumtrockenschrank auf den berechneten Wert der Druckstärke P evakuiert wird, wobei die formbare Polymerflüssigkeit 6 nach der Evakuierung in eine formbare Polymerflüssigkeit 7 verformt wird. Die nach der Evakuierung erhaltene formbare Polymerflüssigkeit 7 wird erhitzt und ausgehärtet, und von der flachen Hilfsplatte 4 sowie der Mikrorillen-Array-Oberfläche 1 getrennt. Gemäß dem Gesetz des Grenzflächendrucks und des Grenzflächenkrümmungsradius in der Laplace-Gleichung ist die erhaltene Mikrorillenstruktur eine Mikrorillenstruktur mit einer nahezu zylindrischer Fläche, das heißt, dass eine Mikrorillen-Array-Oberfläche 8 mit einer nahezu zylindrischer Fläche gebildet wird.
Ausführungsbeispiel 1 (als der flüssiger Polymerfilm 5 wird Polydimethylsiloxan PDMS verwendet, wobei als die flache Hilfsplatte 4 wird eine glatte Si-Oberfläche verwendet, und wobei als der Spalthalter wird ein Siliziumwaferfragment verwendet)
Mit dem Laserdirektschreiben wird eine gewöhnliche Mikrorillen-Array-Oberfläche 1 hergestellt. Der Druckmesser des verwendeten Laserflecks beträgt 20 µm. Beim Abtasten beträgt die Überlappungsrate des Laserflecks 50%. D.h., der Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Lichtflecken beträgt 10 µm. Eine Oberflächenabtastung wird für einen zu bearbeitenden Rillenbereich durchgeführt. Die Anzahl der Abtastungen beträgt 10. Dabei wird als die Oberfläche des Substrats eine 1060-Aluminiumplatte ist. Die bearbeitete Mikrorille weist eine Breite von 50 µm, eine Tiefe von 100 µm und eine Länge von 2 mm auf. Auf die glatte Si-Oberfläche tropft ein formbares Polymer, also Polydimethylsiloxan PDMS (Gekauft von Dow Corning, USA, Handelsname: „Sylgard 184A“), mit einem Volumen von 300 µL. PDMS breitet sich für 3 Minuten lang frei aus. Nun kann ein glatter und flacher Siliziumwafer erhalten werden, der mit einem flüssigen PDMS-Film beschichtet ist. Die hergestellte 1060-Aluminiumplatte mit Mikrorillen wird horizontal gelegt. Drei Siliziumwaferfragmente mit einer Dicke von 200 µm werden auf die Kanten der 1060-Aluminiumplatte mit Mikrorillen gelegt und dienen als Spalthalter. Danach wird der mit dem flüssigen PDMS-Film beschichtete Siliziumwafer auf die Spalthalter gelegt, so dass der PDMS-Film das Restgas innerhalb der Mikrorillen abdichtet. Die 1060-Aluminiumplatte mit Mikrorillen wird im horizontalen Zustand gehalten, und zusammen mit der glatten Si-Oberfläche und dem flüssigen PDMS in den Vakuumtrockenschrank gefördert. Der ausgelegte Krümmungsradius beträgt 50 µm. Die berechnete Wert der Vakuumdruckstärke beträgt 100925 Pa. Gemäß diesem Wert wird der Vakuumtrockenschrank evakuiert, der auf 60 °C erhitzt wird und für 2 Stunden lang gehalten wird. Danach erfolgt eine natürliche Abkühlung. Zwischen der flachen Hilfsplatte und der Mikrorillen-Array-Oberfläche wird ein Polymerfilm getrennt wird. Damit kann eine Mikrorillen-Array-Oberfläche mit einer nahezu zylindrischer Fläche erhalten werden, die eine Breite von 50 µm und eine Tiefe von 50 µm aufweist.

Claims

Luftformverfahren zur Herstellung einer Mikrorillen-Array-Oberfläche mit einer nahezu zylindrischer Fläche basierend auf einer vorbeschichteten flachen Hilfsplatte, dadurch gekennzeichnet, dass es folgende Schritte umfasst: (1) Herstellen einer Mikrorillen-Array-Oberfläche, gleichmäßiges Beschichten der flachen Hilfsplatte mit einer Schicht eines zu formenden flüssigen Polymerfilms, und Legen eines Spalthalters an eine Leerstelle auf der Mikrorillen-Array-Oberfläche; (2) Legen der mit dem flüssigen Polymerfilms beschichteten flachen Hilfsplatte auf den Spalthalter auf der Mikrorillen-Array-Oberfläche, wonach bei Beibehaltung dieses Zustands die flachen Hilfsplatte unverändert bleibend in einen Vakuumtrockenschrank gefördert wird; (3) Einstellen einer Druckstärke des Vakuumtrockenschranks gemäß einem ausgelegten Wert der Druckstärke, weiteres Erhitzen sowie Aushärten desPolymermaterials, und Trennen der Oberfläche, um die Herstellung einer Mikrorillen-Array-Oberfläche mit einer nahezu zylindrischer Fläche zu realisieren; wobei im Schritt (1) zunächst eine Mikrorillen-Array-Oberfläche hergestellt werden muss, wobei die Oberfläche mit einem von Mikrorillen durch ein herkömmliches Mikrobearbeitungsverfahren wie Laserdirektschreiben hergestellt werden kann, wobei ein verwendeter Laserfleck einen Druckmesser zwischen 5 µm und 100 µm aufweist, wobei beim Abtasten die Überlappungsrate des Laserflecks im Bereich 30% bis 90% liegt, wobei eine Oberflächenabtastung eines zu bearbeitenden Rillenbereichs erfolgt, wobei die Anzahl der Abtastungen zwischen 5 und 20 liegt, wobei die Tiefe der hergestellten Mikrorille größer als die Breite der Mikrorille ist.
Luftformverfahren zur Herstellung einer Mikrorillen-Array-Oberfläche mit einer nahezu zylindrischer Fläche basierend auf einer vorbeschichteten flachen Hilfsplatte nach Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt (1) das gleichmäßige Beschichten der flachen Hilfsplatte mit einer Schicht eines zu formenden flüssigen Polymerfilms dadurch erfolgt, dass ein flüssiges Polymermaterial PDMS (Polydimethylsiloxan) auf eine flache Hilfsplatte getropft wird und sich das flüssige Polymer bis zur erforderlichen Dicke frei ausbreitet, wobei die freie Ausbreitungszeit zwischen 10s und 300s liegt, um einen flüssigen Polymerfilm mit einer Dicke von 50 bis 1500 µm zu bilden, wobei der Ausbreitungsbereich des flüssigen Polymerfilms die Mikrorillen-Array-Oberfläche vollständig bedecken kann.
Luftformverfahren zur Herstellung einer Mikrorillen-Array-Oberfläche mit einer nahezu zylindrischer Fläche basierend auf einer vorbeschichteten flachen Hilfsplatte nach Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt (1) das Legen eines Spalthalters an eine Leerstelle auf der Mikrorillen-Array-Oberfläche dadurch erfolgt, dass drei Spalthalter, deren Dicke um 10 bis 50 µm kleiner als die Dicke des flüssigen Polymerfilms ist, breitgestellt werden, wobei ein Spalthalter einen Länge-Breite-Bereich von 1 × 1 mm bis 5 × 5 mm aufweist, wobei die drei Spalthalter an Leerstellen gelegt sind, die nahe einer Kante der Mikrorillen-Array-Oberfläche liegt, und wobei die drei Spalthalter verstreut angeordnet sind und die Linien zwischen den Spalthaltern ein spitzes Dreieck bilden.
Luftformverfahren zur Herstellung einer Mikrorillen-Array-Oberfläche mit einer nahezu zylindrischer Fläche basierend auf einer vorbeschichteten flachen Hilfsplatte nach Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt (2) „Legen der mit dem flüssigen Polymerfilms beschichteten flachen Hilfsplatte auf den Spalthalter auf der Mikrorillen-Array-Oberfläche, wonach die flachen Hilfsplatte unverändert bleibend in einen Vakuumtrockenschrank gefördert wird“ dadurch erfolgt, dass die mit dem flüssigen Polymerfilms beschichtete flache Hilfsplatte auf den Spalthalter auf der Mikrorillen-Array-Oberfläche gelegt werden, so dass das flüssige Polymer in Kontakt mit der Mikrorillen-Array-Oberfläche gebracht wird, um eine Flüssigkeitsabdichtung des Gases in der Mikrorille zu erreichen, wobei die Mikrorillen-Array-Oberfläche während nachfolgender Vorgänge horizontal gehalten wird, um eine Strömung des flüssigen Polymerfilms zu beschränken, wonach der flüssige Polymerfilm in einem Zustand, dass er in vollem Kontakt mit der Mikrorillen-Array-Oberfläche steht und horizontal gehalten wird, in den Vakuumtrockenschrank zur Verarbeitung gefördert wird.
Luftformverfahren zur Herstellung einer Mikrorillen-Array-Oberfläche mit einer nahezu zylindrischer Fläche basierend auf einer vorbeschichteten flachen Hilfsplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt (2) „Einstellen einer Druckstärke des Vakuumtrockenschranks gemäß einem ausgelegten Wert der Druckstärke, weiteres Erhitzen sowie Aushärten des flüssigen Polymermaterials, und Trennen der Oberfläche, um die Herstellung einer Mikrorillen-Array-Oberfläche mit einer nahezu zylindrischer Fläche zu realisieren“ dadurch erfolgt, dass gemäß einem ausgelegten Krümmungsradius r der Mikrorillen mit einer nahezu zylindrischer Fläche Mikrorillen die Druckstärke des Vakuumtrockenschranks P=P₀-(σ/r berechnet wird, wobei Po für einen atmosphärischen Druck und σ für eine Oberflächenspannung eines flüssigen formbaren Polymer steht, wobei der Vakuumtrockenschrank auf den berechneten Wert der Druckstärke P evakuiert wird, wobei die Temperatur auf 60 °C eingestellt wird für 2 Stunden lang gehalten wird, um den formbaren Polymerfilms auszuhärten, wobei nach den Beenden eines Aushärtungsprozesses eine natürliche Abkühlung erfolgt, wonach zwischen einer Mikrorillenschablone und der flachen Hilfsplatte ein ausgehärteter Film, der die Mikrorillen-Array-Oberfläche mit einer nahezu zylindrischer Fläche ist, getrennt wird.