3D打印装置的制作方法

本实用新型涉及3D打印技术领域，特别涉及一种3D打印装置。

背景技术：

3D打印是新型快速成型制造技术。它通过多层叠加生长原理制造产品，能克服传统机械加工无法实现的特殊结构障碍。

图1是现有的3D打印装置的结构示意图。如图1所示，3D打印装置20包括储料槽22、光敏树脂23、打印平台24、液晶显示器25、菲尼尔透镜26、聚焦透镜27和光源28，光敏树脂23和打印平台24设置在储料槽22内，储料槽22的下方依次设置有液晶显示器25、菲尼尔透镜26、聚焦透镜27、光源28。利用3D打印装置20进行3D打印时，光源28发出的光透过聚焦透镜27，聚焦透镜27使光源28分布均匀，之后光经过菲尼尔透镜26，菲尼尔透镜26使光线垂直照射到液晶显示器25，此时液晶显示器25进行图案显示，图案光照射光敏树脂23时实现打印实体。

但是，液晶显示器25由于本身性能的局限，液晶显示器25会出现漏光现象，液晶显示器25除了有图案光照射光敏树脂23之外，还会有部分漏光照射光敏树脂23，影响打印质量。而且，现有的3D打印装置所需要的打印部件较多，生产成本较高。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于，提供了一种3D打印装置，既能保证了图案光出射的方向性和准直性以减少漏光，同时省去了传统打印装置中的聚焦透镜和菲尼尔透镜，降低了生产成本。

本实用新型解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现的。

一种3D打印装置，包括用于发出图案光进行3D打印的显示器，所述显示器包括光控结构，所述显示器内的光控结构上设置有透镜结构。

优选地，所述显示器为OLED显示器，所述光控结构为OLED的子像素单元，所述透镜结构设置在所述OLED显示器每个子像素上。

优选地，所述OLED显示器还包括基板和依次层叠设置在所述基板上的阳极金属层、导电层、发射层和阴极金属层，所述透镜结构设置于所述阴极金属层的表面。

优选地，所述显示器为Micro LED显示器，所述Micro LED显示器包括基底和所述多个LED结构，所述光控结构为Micro LED显示器的LED结构，所述透镜结构设置在所述Micro LED显示器的每个LED结构上。

优选地，所述透镜结构呈半球形或半椭球形。

优选地，所述3D打印装置还包括计算机，所述计算机与所述显示器连接，所述计算机可将3D图像进行逐层切片，并将切片发送至所述显示器，使所述显示器进行图案显示。

优选地，所述3D打印装置还包括储料槽、光敏树脂和打印平台，所述光敏树脂和所述打印平台设置在所述储料槽内，所述显示器设置于所述储料槽的下方，所述储料槽的底部透明，所述显示器可将图案光透过所述储料槽的底部，使所述光敏树脂在所述打印平台上固化为打印实体。

本实用新型的3D打印装置保证了图案光出射的方向性和准直性，同时省去了传统打印装置中的聚焦透镜和菲尼尔透镜，降低了生产成本。上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明。

附图说明

图1是现有的3D打印装置的结构示意图。

图2是本实用新型第一实施例的3D打印装置的结构示意图。

图3是本实用新型第二实施例的3D打印装置的结构示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的3D打印装置的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下:

有关本实用新型的前述及其它技术内容、特点及功效，在以下配合参考图式的较佳实施例的详细说明中将可清楚呈现。通过具体实施方式的说明，当可对本实用新型为达成预定目的所采取的技术手段及功效得以更加深入且具体的了解，然而所附图式仅是提供参考与说明之用，并非用来对本实用新型加以限制。

图2是本实用新型第一实施例的3D打印装置的结构示意图。如图2所示，在本实施例中，3D打印装置10包括储料槽12、光敏树脂13、打印平台14、显示器15和计算机16。光敏树脂13和打印平台14设置在储料槽12内，显示器15可将图案光透射至储料槽12中，使光敏树脂13在打印平台14上固化为打印实体，计算机16可将3D图像进行逐层切片，并将各切片依次发送至显示器15，使显示器15显示相应图案。

如图2所示，在本实施例中，显示器15设置于储料槽12的下方，储料槽12的底部透明，显示器15包括光控结构,光控结构为显示器的子像素单元，显示器15通过各子像素的配合发出图案光，显示器15可将图案光透过储料槽12的底部，使光敏树脂13在打印平台14上固化为打印实体。具体地，计算机16将3D图像进行逐层切片，并将第一帧切片图案发送至显示器15；显示器15发出第一帧图案光至储料槽12中，使光敏树脂13在打印平台14上固化为第一打印实体；第一打印实体打印完成后，打印平台14由电机驱使移动位置，使打印平台14向着远离显示器15的方向移动至下一层；之后计算机16将第二帧切片图案发送至显示器15，并由显示器15发出第二帧图案光，使光敏树脂13在第一打印实体上固化为第二打印实体；以此类推，直至在打印平台14上打印出完整的3D图形。在本实施例中，显示器15的位置并非限定设置于储料槽12的下方，例如显示器15也可设置于储料槽12的上方，显示器15发出的图案光经过储料槽12的槽口后照射光敏树脂13，使光敏树脂13在打印平台14上固化为打印实体。值得一提的是，显示器15显示图案的区域为发光的亮态，显示器15不显示图案的区域为不发光的暗态，避免显示器15不显示图案的区域发出光线影响打印质量。

在本实施例中，显示器15为OLED显示器，光控结构为OLED显示器的子像素单元，OLED显示器包括基板152和依次层叠设置在基板152上的阳极金属层153、导电层154、发射层155和阴极金属层156以及设置在阴极金属层156表面的多个透镜结构157，每个透镜结构157的位置与显示器15的每个子像素的位置对应，即透镜结构157设置在OLED显示器15每个子像素上。需要OLED显示器进行发光时，在阴极金属层156和阳极金属层153施加电压，电流从阴极金属层156流向阳极金属层153，阴极金属层156向发射层155输出电子，阳极金属层153吸收从导电层154传来的电子，即阳极金属层153向导电层154输出空穴，在发射层155和导电层154的交界处，电子会与空穴结合，当电子遇到空穴时，会填充空穴(它会落入缺失电子的原子中的某个能级)，这一过程发生时，电子会以光子的形式释放能量，此时OLED显示器发出图案光。由于OLED显示器的发光原理，OLED显示器存在少量漏光的现象，保证了3D打印的质量。而且，由于显示器15的每个子像素位置设有透镜结构157，保证了图案光出射的方向性和准直性，同时省去了传统打印装置中的聚焦透镜和菲尼尔透镜，降低了生产成本。在本实施例中，透镜结构157呈半球形或半椭球形。

图3是本实用新型第二实施例的3D打印装置的结构示意图。如图3所示，在本实施例中，3D打印装置10’包括储料槽12、光敏树脂13、打印平台14、显示器15’和计算机16。光敏树脂13和打印平台14设置在储料槽12内，显示器15’可将图案光透射至储料槽12中，使光敏树脂13在打印平台14上固化为打印实体，计算机16可将3D图像进行逐层切片，并将各切片依次发送至显示器15’，使显示器15’显示相应图案。

在本实施例中，显示器15’设置于储料槽12的下方，储料槽12的底部透明，显示器15’包括光控结构,光控结构为显示器的子像素单元，显示器15’通过各子像素的配合发出图案光，显示器15’可将图案光透过储料槽12的底部，使光敏树脂13在打印平台14上固化为打印实体。具体地，计算机16将3D图像进行逐层切片，并将第一帧切片图案发送至显示器15’；显示器15’发出第一帧图案光至储料槽12中，使光敏树脂13在打印平台14上固化为第一打印实体；第一打印实体打印完成后，打印平台14由电机驱使移动位置，使打印平台14向着远离显示器15’的方向移动至下一层；之后计算机16将第二帧切片图案发送至显示器15’，并由显示器15’发出第二帧图案光，使光敏树脂13在第一打印实体上固化为第二打印实体；以此类推，直至在打印平台14上打印出完整的3D图形。在本实施例中，显示器15’的位置并非限定设置于储料槽12的下方，例如显示器15’也可设置于储料槽12的上方，显示器15’发出的图案光经过储料槽12的槽口后照射光敏树脂13，使光敏树脂13在打印平台14上固化为打印实体。值得一提的是，显示器15’显示图案的区域为发光的亮态，显示器15’不显示图案的区域为不发光的暗态，避免显示器15’不显示图案的区域发出光线影响打印质量。

如图3所示，在本实施例中，显示器15’为Micro LED显示器，Micro LED显示器包括基底152’、多个LED结构153’和多个透镜结构154’，各LED结构153’呈矩阵排列地设置在基底152’上，各透镜结构154’对应设置在各LED结构153’上。在本实施例中，光控结构为Micro LED显示器的LED结构153’。由于Micro LED显示器的发光原理，Micro LED显示器存在少量漏光的现象，保证了3D打印的质量。而且，Micro LED显示器的每个LED结构153’设有透镜结构154’，保证了图案光出射的方向性和准直性，同时省去了传统打印装置中的聚焦透镜和菲尼尔透镜，降低了生产成本。在本实施例中，透镜结构154’呈半球形或半椭球形。

本实用新型的3D打印装置，包括用于发出图案光进行3D打印的显示器，显示器包括光控结构，光控结构上设置有透镜结构。本实用新型的3D打印装置10、10’的光敏树脂13和打印平台14设置在储料槽12内，显示器15、15’可将图案光透射至储料槽12中，使光敏树脂13在打印平台14上固化为打印实体，显示器15、15’为OLED显示器或Micro LED显示器，分别为OLED显示器中的子像素单元和Micro LED显示器中的LED结构153’。本实用新型的3D打印装置10、10’由于OLED显示器或Micro LED显示器的发光原理，OLED显示器或Micro LED显示器存在少量漏光的现象，保证了3D打印的质量。而且，由于光控结构上设有透镜结构157、154’，保证了图案光出射的方向性和准直性，同时省去了传统打印装置中的聚焦透镜和菲尼尔透镜，降低了生产成本。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。