基于纳米压印的二维光栅板的制备方法技术

本发明专利技术涉及基于纳米压印的二维光栅板的制备方法，包括如下步骤：制作二维光栅母版；镀制第一抗粘膜层；旋涂第一紫外纳米压印胶水层，在第一紫外纳米压印胶水层外放置一层塑料薄膜层并将二维光栅母版上的二维光栅复制到第一紫外纳米压印胶水层上形成由二维光栅工作模板；在二维光栅工作模板上镀制第二抗粘膜层沉积能完全将第二抗粘膜层上的光栅结构完全覆盖的金属层；取玻璃基板旋涂第二紫外纳米压印胶水层；将金属层与第二紫外纳米压印胶水层紧密结合，形成基于纳米压印的二维光栅板。本发明专利技术方法不仅流程简单，容易操作，良率高，成本低，效率高，可实现大面积生产；而且采用本发明专利技术的方法制备形成的金属柱状结构边界清晰，垂直度好，衍射效果好。衍射效果好。衍射效果好。

【技术实现步骤摘要】
基于纳米压印的二维光栅板的制备方法


[0001]本专利技术涉及基于纳米压印的二维光栅板的制备方法。

技术介绍

[0002]二维光栅是衍射单元在二维方向上周期排列的光栅，一般是通过圆形或矩形孔、柱、椎阵列而形成。二维光栅广泛应用于精密测量、精密定位、AR光波导等领域。
[0003]申请号为202210538492.4的一种微纳光栅的制备方法，该方案是先在基板上沉积一层薄膜，然后涂上紫外纳米压印胶，接着将压印软模板上的微纳光栅结构转移到紫外纳米压印胶上，然后通过刻蚀，将紫外纳米压印胶上的微纳光栅结构转移至薄膜层上，然后去除去除薄膜层表面的紫外纳米压印胶，得到目标光栅，该方法需要通过蚀刻得到光栅结构，费事费时，最后还需要去除薄膜层表面的紫外纳米压印胶，操作困难。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种基于纳米压印的二维光栅板的制备方法，本专利技术方法可用于快速制作金属二维光栅，流程简单，容易操作，良率高，成本低，效率高，可实现大面积生产。
[0005]本专利技术通过以下技术方案实现：
[0006]一种基于纳米压印的二维光栅板的制备方法，包括如下步骤：
[0007]①
制作结构及形状与目标二维光栅结构及形状相同的二维光栅母版；
[0008]②
在步骤
①
制备的二维光栅母版的光栅表面上镀制第一抗粘膜层；
[0009]③
然后第一在抗粘膜层表面旋涂第一紫外纳米压印胶水层，并使第一紫外纳米压印胶水层外表面与第一在抗粘膜层凸部顶面之间具有厚度；
[0010]④
在步骤
③
的第一紫外纳米压印胶水层外放置一层塑料薄膜层并用纳米压印技术将二维光栅母版上的二维光栅复制到骤
③
的第一紫外纳米压印胶水层上，接着对第一紫外纳米压印胶水层上的紫外纳米压印胶水进行紫外或热固化，然后再将与紫外纳米压印胶水层固化在一起的塑料薄膜层剥离，形成由第一紫外纳米压印胶水层制成的具有反光栅结构的二维光栅工作模板；
[0011]⑤
然后在步骤
④
得到的二维光栅工作模板上具有反光栅结构的一面镀制第二抗粘膜层，接着继续在第二抗粘膜层上沉积能完全将第二抗粘膜层上的光栅结构完全覆盖的金属层；
[0012]⑥
取一抛光好且清洗干净的玻璃基板，在其表面旋涂第二紫外纳米压印胶水层；
[0013]⑦
然后趁第二紫外纳米压印胶水层未固化时，采用纳米压印技术，将步骤
⑤
的二维光栅工作模板上的金属层与第二紫外纳米压印胶水层紧密结合，并进行紫外固化；
[0014]⑧
然后将具有反光栅结构的二维光栅工作模板剥离，形成基于纳米压印的二维光栅板。
[0015]进一步地，所述的二维光栅母版包括波导片和凸设或凹设于波导片表面的若干个形状相同的圆柱体、长方体、或者截面不规则的柱状体。
[0016]进一步地，步骤
①
的二维光栅母版采用激光全息光刻或电子束曝光技术结合刻蚀技术加工制得。
[0017]进一步地，步骤
②
的抗粘膜层由抗粘剂采用真空镀膜的方法沉积。它是一层超疏水膜层。
[0018]进一步地，所述的塑料薄膜为聚碳酸酯、聚酯或聚氯乙烯塑料。
[0019]进一步地，步骤
⑦
的金属膜采用真空镀膜的方式镀制，所述的金属采用Al、Ag或者Au。
[0020]较之前的现有技术，本专利技术具有什么有益效果：
[0021]本专利技术方法不仅流程简单，容易操作，良率高，成本低，效率高，可实现大面积生产；而且采用本专利技术的方法制备形成的金属柱状结构边界清晰，垂直度好，衍射效果好。
附图说明
[0022]图1是二维光栅母版的剖视示意图。
[0023]图2是制备二维光栅工作模板时未剥离塑料薄膜层时的剖视示意图。
[0024]图3是制备二维光栅板未剥离二维光栅工作模板时的剖视示意图。
[0025]图4是本专利技术二维光栅板的剖视示意图。
具体实施方式
[0026]下面结合具体实施方式对本专利技术进一步阐述
[0027]一种基于纳米压印的二维光栅板的制备方法，包括如下步骤：
[0028]①
制作结构及形状与目标二维光栅结构及形状相同的二维光栅母版；
[0029]②
在步骤
①
制备的二维光栅母版1的光栅表面上镀制第一抗粘膜层2；
[0030]③
然后第一在抗粘膜层2表面旋涂第一紫外纳米压印胶水层3，并使第一紫外纳米压印胶水层3外表面与第一在抗粘膜层2凸部顶面之间具有厚度；
[0031]④
在步骤
③
的第一紫外纳米压印胶水层外放置一层塑料薄膜层并用纳米压印技术将二维光栅母版上的二维光栅复制到骤
③
的第一紫外纳米压印胶水层上，接着对第一紫外纳米压印胶水层上的紫外纳米压印胶水进行紫外或热固化，然后再将与紫外纳米压印胶水层固化在一起的塑料薄膜层剥离，形成具有反光栅结构的二维光栅工作模板；
[0032]⑤
然后在步骤
④
得到的二维光栅工作模板上具有反光栅结构的一面镀制一层抗粘膜层，接着继续在所述的抗粘膜层上沉积能完全将所述的抗粘膜层上的光栅结构完全覆盖的金属层；
[0033]⑥
取一抛光好且清洗干净的玻璃基板，在其表面旋涂第二紫外纳米压印胶水层；
[0034]⑦
然后趁第二紫外纳米压印胶水层未固化时，采用纳米压印技术，将步骤
⑤
的二维光栅工作模板上的金属层与第二紫外纳米压印胶水层紧密结合，并进行紫外固化；
[0035]⑧
然后将具有反光栅结构的二维光栅工作模板剥离，形成基于纳米压印的二维光栅板。
[0036]所述的二维光栅母版包括波导片和凸设或凹设于波导片表面的若干个形状相同的圆柱体、长方体、或者截面不规则的柱状体。本实施例的二维光栅母版上为直径500nm、高250nm的圆柱体，相邻两个圆柱体的距离为500nm。
[0037]本实施例步骤
①
的二维光栅母版采用激光全息光刻或电子束曝光技术结合刻蚀技术加工制得。
[0038]本实施例步骤
②
的抗粘膜层由抗粘剂采用真空镀膜的方法沉积。它是一层超疏水膜层。本实施例的抗粘膜层的厚度约为5
‑
15nm。用水滴角测试仪水滴角>100度，说明具备很好的抗粘效果。
[0039]本实施例的第一紫外纳米压印胶水层的厚度为500nm。
[0040]本实施例所述的塑料薄膜为聚碳酸酯、聚酯或聚氯乙烯塑料。
[0041]本实施例步骤
⑦
的金属膜采用真空镀膜的方式镀制，本实施例的金属为Au层，厚度为300nm。
[0042]本实施例的第二紫外纳米压印胶水层的厚度为1000nm。
[0043]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于纳米压印的二维光栅板的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
①
制作光栅结构及形状与目标二维光栅结构及形状相同的二维光栅母版(1)；
②
在步骤
①
制备的二维光栅母版(1)的光栅表面镀制第一抗粘膜层(2)；
③
然后第一在抗粘膜层(2)表面旋涂第一紫外纳米压印胶水层(3)，并使第一紫外纳米压印胶水层(3)外表面与第一在抗粘膜层(2)凸部顶面之间具有厚度；
④
在步骤
③
的第一紫外纳米压印胶水层(3)外放置一层塑料薄膜层(4)，并用纳米压印技术将二维光栅母版(1)上的二维光栅复制到步骤
③
的第一紫外纳米压印胶水层(3)上，接着对第一紫外纳米压印胶水层(3)上的紫外纳米压印胶水进行紫外或热固化，然后再将与紫外纳米压印胶水层(3)固化在一起的塑料薄膜层(4)剥离，形成由第一紫外纳米压印胶水层(3)制成的具有反光栅结构的二维光栅工作模板；
⑤
然后在步骤
④
得到的二维光栅工作模板上具有反光栅结构的一面镀制第二抗粘膜层(5)，接着继续在第二抗粘膜层(5)上沉积能完全将第二抗粘膜层(5)上的光栅结构完全覆盖的金属层(6)；
⑥
取一抛光好且清洗干净的玻璃基板...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱元强，李书比，黄书惠，
申请(专利权)人：福建福特科光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：