凸凹组合光栅板及其制造方法技术

凸凹组合光栅板包括：第一光栅板，第二光栅板，胶，第一光栅板一侧设阵列凸台，第二光栅板一侧设阵列凹槽，第一光栅板阵列凸台与第二光栅板阵列凹槽交错排列，第一光栅板阵列凸台插入第二光栅板阵列凹槽内。

【技术实现步骤摘要】

； 本专利技术涉及光栅板或光栅镜及其用制造方法。
技术介绍
；随着半导体集成电路、纳米光学和纳米磁学等科学领域的发展，1995年由美华人Stephen Y。chou采用纳米压印光刻技术第一次在PMMA薄膜上压出直径25纳米,节距120纳米的点阵列的微细构造，纳米压印光刻技术可以大批量重复制备纳米级的图形结构，并且所制作的图案具有很好的均匀性和重复性，并具有制作成本低和高生产效率的优点。目前已经可以达到小于IOnm的水平，但进一步用纳米压印制造出低于10纳米的图案，在制造技术上出现了瓶径。现有的光栅均是在同种材料制作，尚未检索到在不同光栅板上对相同材料或不同材料或采用多层材料进行凸凹镶嵌组合光栅制造的报道
技术实现思路
:本专利技术的目的是:1、在现有纳米压印制造技术的基础上，通过第一光栅板压印阵列凸台，第二光栅板压印阵列凹槽，第一光栅板阵列凸台与第二光栅板阵列凹槽交错排列，提高光栅板光栅密度。2、在现有纳米压印制造技术的基础上，通过第一光栅板压印阵列凹槽，第二光栅板压印阵列凹槽，第一光栅板阵列凹槽与第二光栅板阵列凹槽相对排列，提高光栅板聚光功能，分光功能，散射功能。3、第一光栅板与第二光栅板采用相同材料制造或采用不同材料制造或采用多种材料组合制造，通过不同材料的不同特性，实现凸凹组合光栅板的多种功能。4、通过光栅板凸凹交错组合，使光直线传播改变为多次反射或折射传播，延长光传播路程，压缩光束截面，获得更高的光功率密度和电场强度。5、通过对阵列凸台端面如:平面，凸面，凹面，锯齿 面与阵列凹槽端面如:平面，凸面，凹面，锯齿面组合，提高光栅板光栅密度，在阵列凸台端面或阵列凹槽端面实现多点平镜或凸镜或凹镜或三角棱镜的功能。6、光栅板由硅片或玻璃片与聚合物涂层组合制造，硅片或玻璃片具有耐高温、强度高、不变形优点，聚合物涂层具有流动性好，易于压印成型和固化优点。7、光栅板由高分子树脂制造，阵列凸台或阵列凹槽用凹凸图像模具模压制造，具有成本低，工艺简单，生产速度快优点。8、第一光栅板或第二光栅板光栅板阵列凸台或阵列凹槽表面镀金属反射膜或镀金属氧化物反射膜或镀纳半导体材料膜或镀纳米金属颗粒反射膜或纳米金属氧化物颗粒反射膜或纳米半导体材料颗粒膜，使光栅板表面产生等离子体共振。9、第一光栅板阵列阵列凸台与第二光栅板阵列凹槽间填充增益介质，增强局域电磁场强度。本专利技术提出的凸凹组合光栅板包括:第一光栅板，第二光栅板，胶，第一光栅板一侧设阵列凸台，第二光栅板一侧设阵列凹槽，第一光栅板阵列凸台与第二光栅板阵列凹槽交错排列，第一光栅板阵列凸台插入第二光栅板阵列凹槽内，第一光栅板与第二光栅板用胶粘接在一起。本专利技术提出的另一种凸凹组合光栅板包括:第一光栅板，第二光栅板，胶，第一光栅板一侧设阵列凹槽，第二光栅板一侧设阵列凹槽，第一光栅板阵列凹槽与第二光栅板阵列凹槽相对排列，第一光栅板与第二光栅板用胶粘接在一起。第一光栅板与第二光栅板采用相同材料制造或采用不同材料制造或采用多种材料组合制造或光栅板与阵列凸台采用相同材料制造或光栅板与阵列凸台采用不同材料制造。光栅板包括:光栅无机玻璃板，光栅高分子板，表面镀膜光栅板。光栅高分子板材料包括:透明有机玻璃(PMMA)，芳香族聚酯碳酸脂共聚物(AEC)，透明聚氨脂(PU)，哥伦比亚树脂(CR-39)，聚碳酸酯(PC)，聚丙(PP)。表面镀膜光栅板包括:光栅板阵列凸台或阵列凹槽表面镀金属反射膜或镀金属氧化物反射膜或镀纳半导体材料膜或镀纳米金属颗粒反射膜或纳米金属氧化物颗粒反射膜或纳米半导体材料颗粒膜。光栅板与阵列凸台采用不同材料制造包括:1、光栅底板采用无机玻璃制造，阵列凸台采用光栅高分子材料制造，其优点是:阵列凸台采用光栅高分子材料易低温成型和防止无机玻璃光栅底板破裂的功能。2、光栅底板采用无机玻璃制造，阵列凸台采用金属或金属氧化物或半导体材料制造，其优点是:金属或金属氧化物或半导体材料与入射光发生表面等离子体共振 ，在特定部位发生强烈的电荷集聚和振荡，在颗粒的近场区域产生强烈的电磁场。为增强局域电磁场强度，第一光栅板阵列阵列凸台与第二光栅板阵列凹槽间填充增益介质，增益介质包括:现激光发射装置使用的增益介质。阵列凸台和阵列凹槽包括:矩形阵列，条形阵列，三角形阵列，梯形阵列，阶梯型阵列，六角形阵列，圆环阵列，梯形圆环阵列，弧阵列，圆锥阵列，点阵列，侧立面锯齿型阵列，侧立面梯形阵列，侧立面正弦曲线阵列及其组合。阵列凸台端面与阵列凹槽端面组合成端面平镜或端面透镜或端面棱镜或端环形镜，阵列凸台端面包括:平面，凸面，凹面，锯齿面，三角面，圆环面，梯形圆环面，阵列凹槽端面包括:平面，凹面，凸面，锯齿面，三角面，圆环面，梯形圆环面及其组合。如:阵列凸台端平面与阵列凹槽端平面组合成端平面镶嵌光栅板，阵列凸台端平面与阵列凹槽端凹面或端凸面组合成端单平面透镜镶嵌光栅板，阵列凸台端凹面或端凸面与阵列凹槽端凹面或端凸面组合成端透镜镶嵌光栅板，阵列凸台端三角面或端锯齿面与阵列凹槽端三角面或端锯齿面组合成端棱镜镶嵌光栅板，阵列凸台端圆环面或梯形圆环面与阵列凹槽端圆环面或梯形圆环面组合成端环形面镶嵌光栅板。第二光栅板下部设上电极层和半导体层和下电极层和下保护膜层，将凸凹组合光栅板与光电转换电池结合起来，通过光栅板凸凹交错缝隙压缩光束截面提高光功率密度和电场强度，使光电转换电池获得更高的光电转化效率。阵列凸台与阵列凹槽间光栅缝隙用光栅胶填充，光栅胶采用热熔胶时，热熔胶冷却固化，光栅胶采用UV胶时，用紫外线照射固化。阵列凸台和阵列凹槽的制作工艺之一是采用压印模压印制作，阵列凸台和阵列凹槽用压印模压印制作的图案具有很好的均匀性和重复性，制作成本低和高生产效率优点。光栅板由硅片或玻璃片与聚合物涂层组合制造，阵列凸台或阵列凹槽用对称布置凹凸图像的模具分别压在第一光栅板聚合物涂层上形成阵列凸台或阵列凹槽和压在第二光栅板聚合物涂层上形成对称的阵列凹槽或阵列凸台，聚合物涂层采用热熔材料时，热熔材料冷却固化，聚合物涂层采用UV光固化材料时，用紫外线照射固化，固化后的第一光栅板聚合物涂层图案凹模镶嵌进第二光栅板聚合物涂层图案凸模内，第一光栅板聚合物涂层与第二光栅板聚合物涂层用胶粘接在一起。光栅板由高分子树脂制造时，阵列凸台或阵列凹槽用对称布置凹凸图像的模具分别压在加热软化的第一光栅板高分子树脂上形成阵列凸台或阵列凹槽和用对称布置凹凸图像的模具压在加热软化的第二光栅板高分子树脂上形成对称的阵列凹槽或阵列凸台，固化后的第一光栅板图案凹模镶嵌进第二光栅板图案凸模内，第一光栅板与第二光栅板图案面用胶粘接在一起。光栅板由高分子树脂制造时，透明高分子树脂加热到熔融状态，由注射机将熔融状态高分子树脂注射到带有凹凸图像模具内，熔融状态高分子树脂在压力作用下填充进凹凸图像模具槽内，冷却成型，制造成高分子树脂光栅板，第一高分子树脂光栅板与第二高分子树脂光栅板图案面用胶粘接在一起。阵列透孔采用激光刻蚀或全息离子束刻蚀制作。透明高分子树脂包括:透明有机玻璃(PMMA)，芳香族聚酯碳酸脂共聚物(AEC)，透明聚氨脂O3U),哥伦比亚树脂(CR-39)，聚碳酸酯(PC)0聚丙(PP)。凸凹组合光栅板可用于纳米尺寸光栅板或光栅镜的制作或常规尺寸光栅板或光栅镜的制作。一种凸凹本文档来自技高网...

【技术保护点】
凸凹组合光栅板包括：第一光栅板，第二光栅板，胶，其特征是：第一光栅板一侧设阵列凸台，第二光栅板一侧设阵列凹槽，第一光栅板阵列凸台与第二光栅板阵列凹槽交错排列，第一光栅板阵列凸台插入第二光栅板阵列凹槽内，或者第一光栅板一侧设阵列凹槽，第二光栅板一侧设阵列凹槽，第一光栅板阵列凹槽与第二光栅板阵列凹槽相对排列，第一光栅板与第二光栅板用胶粘接在一起。

【技术特征摘要】
1.凸凹组合光栅板包括:第一光栅板，第二光栅板，胶，其特征是:第一光栅板一侧设阵列凸台，第二光栅板一侧设阵列凹槽，第一光栅板阵列凸台与第二光栅板阵列凹槽交错排列，第一光栅板阵列凸台插入第二光栅板阵列凹槽内，或者第一光栅板一侧设阵列凹槽，第二光栅板一侧设阵列凹槽，第一光栅板阵列凹槽与第二光栅板阵列凹槽相对排列，第一光栅板与第二光栅板用胶粘接在一起。2.如权利要求1所述的凸凹组合光栅板，其特征是:光栅板阵列凸台或阵列凹槽表面镀金属反射膜或镀金属氧化物反射膜或镀半导体材料膜或镀纳米金属颗粒反射膜或纳米金属氧化物颗粒反射膜或镀纳米半导体材料颗粒膜。3.如权利要求1所述的凸凹组合光栅板，其特征是:第一光栅板与第二光栅板间填充增益介质。4.如权利要求1所述的凸凹组合光栅板，其特征是:阵列凸台和阵列凹槽包括:矩形阵列，条形阵列，三角形阵列，梯形阵列，阶梯型阵列，六角形阵列，圆环阵列，梯形圆环阵列，弧阵列，圆锥阵列，点阵列，侧立面锯齿型阵列，侧立面梯形阵列，侧立面正弦曲线阵列及其组合。5.如权利要求1所述的凸凹组合光栅板，其特征是:阵列凸台端面与阵列凹槽端面组合成端面平镜或端面透镜或端面棱镜或 端环形镜，阵列凸台端面包括:平面，凸面，凹面，锯齿面，三角面，圆环面，梯形圆环面，阵列凹槽端面包括:平面，凹面，凸面,锯齿面,三角面，圆环面，梯形圆环面及其组合。6.如权利要求1所述的凸凹组合光栅板，其特征是:光栅板由硅片或玻璃片与聚合物涂层组合制造，阵列凸台或阵列凹槽用对称布置凹凸图像的模具分别压在第一光栅板聚合物涂层上形成阵列凸台或阵列凹槽和压在第二光栅板聚合物涂层上形成对称的阵列凹槽或阵列凸台。7.如权利要求1所述的凸凹...

【专利技术属性】
技术研发人员：王广武，
申请(专利权)人：王广武，
类型：发明
国别省市：