本發(fā)明涉及閃耀光柵的制作技術(shù)領(lǐng)域,特別是涉及一種基于磁場(chǎng)可調(diào)控閃耀光柵的制造方法。
背景技術(shù):
衍射效率是基本光學(xué)元件光柵的重要性能指標(biāo)之一。閃耀光柵可有效提高衍射效率,它是一種具有鋸齒狀槽型的周期性結(jié)構(gòu)的光柵。
目前閃耀光柵的主要制造方法包括機(jī)械刻劃法、全息干涉法、激光、電子束、離子束、濕法腐蝕等。
機(jī)械刻劃法是用刻刀在軟質(zhì)材料上進(jìn)行擠壓、拋光形成槽型的方法??虅潤C(jī)對(duì)工作條件有很高要求,刀具容易損壞,成槽質(zhì)量差,衍射效率不理想;
全息干涉法是利用兩束同偏振方向的相干光以一定夾角入射到光刻膠表面,由于兩束光發(fā)生干涉,會(huì)在光刻膠內(nèi)部形成傾斜的潛像分布,顯影后獲得閃耀槽型。存在槽形差,難以精確控制閃耀角等不足。
激光直寫技術(shù)是通過計(jì)算機(jī)將圖形文件直接轉(zhuǎn)化為控制激光掃描路徑,并利用計(jì)算機(jī)操控聚焦短波激光在光刻膠上曝光形成圖形。電子束曝光是利用高能電子束流轟擊照射光刻膠,用若干個(gè)臺(tái)階近似光柵閃耀面,依據(jù)臺(tái)階高度選擇曝光劑量,顯影后得到閃耀槽形。聚焦離子束刻蝕技術(shù)是用離子束直接加工材料表面獲取閃耀光柵槽形。這三種方法設(shè)備復(fù)雜、成本高、制造周期長、難以實(shí)現(xiàn)大面積制作。
濕法腐蝕是基于晶體腐蝕的各向異性,利用不同晶面在溶液中腐蝕速率不同的屬性制造三角槽形,晶體的切割角度決定閃耀角的大小。存在槽型頂部易被腐蝕成平臺(tái),衍射效率不理想等問題。
可見,目前閃耀光柵制備成本高、槽型差、閃耀角難以精確控制等,且閃耀光柵制造完成后對(duì)應(yīng)一個(gè)不變的閃耀角,閃耀角無法調(diào)控。因此,需要尋求一種新的制造閃耀光柵的方法來解決目前存在的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提供一種基于磁場(chǎng)可調(diào)控閃耀光柵的制造方法,制備的閃耀光柵閃耀角可以調(diào)控,那就相當(dāng)于多套閃耀光柵,將會(huì)很大程度解決目前制造方法中存在的一系列問題;本發(fā)明具有可精確調(diào)控閃耀角、響應(yīng)快、成本低等優(yōu)點(diǎn)。
為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明采用的一個(gè)技術(shù)方案是:提供一種基于磁場(chǎng)可調(diào)控閃耀光柵的制造方法,包括以下步驟:
(1)硅模具的制造:在清洗干凈的硅片表面濺射一層金屬薄膜a,然后涂膠、曝光、顯影、腐蝕金屬薄膜a、干法刻蝕硅制備硅模具a;按照同樣的步驟,制備模具b;
(2)翻模制備柔性磁性聚合物柵線:將磁性顆粒、聚合物和固化劑混合均勻得到磁性聚合物混合物,將聚合物和固化劑混合均勻得到聚合物混合物,將磁性聚合物混合物涂覆在硅模具a表面,磁性聚合物混合物填充后,在硅模具a正下方放置永磁鐵,在磁場(chǎng)的作用下,磁性聚合物混合物中的磁性顆粒會(huì)向永磁鐵的方向移動(dòng),致使磁性顆粒富集在硅模具a槽的底端,去除硅模具a表面剩余的磁性聚合物混合物,然后繼續(xù)涂覆一層聚合物混合物,再施加一個(gè)襯底,加熱固化聚合物,脫模得到柔性磁性聚合物柵線;
(3)反射面的制造:將配置好的聚合物混合物涂覆在模具b表面,再施加一個(gè)襯底,加熱固化聚合物,脫模得到柔性聚合物柵線,在柔性聚合物柵線表面濺射沉積厚度為20~300nm金屬薄膜c得到反射面;
(4)反射面的轉(zhuǎn)移:利用電子微接觸印刷技術(shù)實(shí)現(xiàn)反射面的轉(zhuǎn)移;
(5)利用磁場(chǎng)調(diào)控閃耀角:柔性磁性聚合物柵線在磁場(chǎng)作用下會(huì)發(fā)生彎曲,同時(shí)附著在其端部的反射面也會(huì)隨之移動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)閃耀角的調(diào)控。
在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中,步驟(1)中的硅模具a周期為b、槽寬為a,模具b周期為c、槽寬為d,需要滿足關(guān)系式:b>0,d>0,a=c。
在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中,步驟(1)中的金屬薄膜a為鉻薄膜。
在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中,步驟(1)中在≤1.5e-5t高真空環(huán)境下,利用磁控濺射機(jī)濺射沉積厚度為200~300nm的金屬薄膜a;濺射參數(shù):電流0.3~0.5a,氬氣流量20~25sccm
在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中,步驟(1)中涂膠、曝光和顯影的具體步驟為:使用旋涂方式勻膠,轉(zhuǎn)速為1000~3000轉(zhuǎn)/分鐘,得到0.9~1.2μm厚度的epg533正性光刻膠,在熱板上90~95℃烘干10~15min;使用掩膜版,利用紫外曝光機(jī)曝光5~11s,曝光后100~105℃中烘10~15min;質(zhì)量百分比濃度為5~10‰氫氧化鈉溶液常溫顯影20~50s,去離子水清洗,純氮吹干。
在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中,步驟(1)中腐蝕金屬薄膜a的具體步驟為:利用硝酸鈰銨溶液腐蝕金屬薄膜a,硝酸鈰銨溶液中各物質(zhì)的質(zhì)量配比為:硝酸鈰銨:冰乙酸:去離子水=10:1:50~10:1:100,時(shí)間25~60s,去離子水清洗,純氮吹干,在110~120℃烘5~10min。
在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中,步驟(2)中的磁性顆粒為fe3o4顆粒、co顆粒、fe顆粒或ni顆粒。
在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中,步驟(2)中聚合物為pdms聚合物,聚合物和固化劑的質(zhì)量比為5:1~10:1。
在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中,步驟(3)中金屬薄膜c為金薄膜、銀薄膜、鉑薄膜、鈀薄膜或銅薄膜。
在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中,步驟(5)中閃耀角的調(diào)控,通過施加勻強(qiáng)磁場(chǎng)操控柔性磁性聚合物柵線彎曲,同時(shí)附著在其端部的反射面也會(huì)隨之移動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)閃耀角的調(diào)控。
本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明利用磁場(chǎng)精確調(diào)控閃耀光柵的閃耀角;基于聚合物和磁性顆粒制備柔性磁性聚合物柵線;通過電子微接觸印刷技術(shù)實(shí)現(xiàn)反射面轉(zhuǎn)移到柔性磁性聚合物柵線表面上;通過施加磁場(chǎng)改變?nèi)嵝源判跃酆衔飽啪€的彎曲程度實(shí)現(xiàn)閃耀角α的精確調(diào)控,閃耀角變化范圍為0<α<π/2;本發(fā)明具備可精確調(diào)控閃耀角、響應(yīng)快、成本低等優(yōu)點(diǎn)。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖,其中:
圖1是硅模具的制造工藝流程圖中清洗硅基底至干法刻蝕硅的工藝流程;
圖2是硅模具的制造工藝流程圖中c4f8等離子體清洗硅模具a至制備模具b的工藝流程;
圖3是翻模制備柔性磁性聚合物柵線的制備工藝流程圖;
圖4是反射面的制造工藝流程圖;
圖5是反射面的轉(zhuǎn)移示意圖;
圖6是利用磁場(chǎng)調(diào)控閃耀角示意圖。
具體實(shí)施方式
下面將對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒景l(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
請(qǐng)參閱圖1至圖6,實(shí)施例1
1、如圖1、圖2所示,是硅模具的制造工藝流程圖,具體步驟如下:
(1)使用體積比3:1的濃硫酸和過氧化氫混合溶液在80℃浸泡樣品單晶硅片1,時(shí)間30min,然后在常溫下用超純水超聲清洗5min,使用純氮吹干,在150℃烘60min;最后,利用等離子清洗機(jī)清洗樣品20min,目的是去除硅表面的殘留物質(zhì);
(2)在≤1.5e-5t高真空環(huán)境下,利用磁控濺射機(jī)濺射沉積厚度為200nm的鉻薄膜2;濺射參數(shù):電流0.3a,氬氣流量20sccm;
(3)使用旋涂方式勻膠,轉(zhuǎn)速為1000轉(zhuǎn)/分鐘,得到0.9μm厚度的epg533正性光刻膠3,在熱板上95℃烘干10min;
(4)使用掩膜版4,利用紫外曝光機(jī)曝光5s,曝光后100℃中烘15min;質(zhì)量百分比濃度為5‰氫氧化鈉溶液常溫顯影50s,去離子水清洗,純氮吹干;
(5)利用硝酸鈰銨溶液腐蝕鉻薄膜2,硝酸鈰銨溶液中各物質(zhì)的質(zhì)量配比為:硝酸鈰銨:冰乙酸:去離子水=10:1:50,時(shí)間25s,去離子水清洗,純氮吹干,在110℃烘10min;
(6)保留下的光刻膠和鉻薄膜2作為掩蔽層,利用深干法刻蝕機(jī)刻蝕單晶硅片1,刻蝕深度為20μm;
(7)利用丙酮去除光刻膠,利用硝酸鈰銨溶液去除殘留鉻薄膜2,清洗烘干硅模具a5;
(8)硅模具a5的超疏水處理:使用c4f8等離子體清洗硅模具a5,使其表面呈現(xiàn)超疏水界面;
(9)按照同樣的步驟,制備模具b6;硅模具a周期為b、槽寬為a,模具b周期為c、槽寬為d,需要滿足關(guān)系式:b>0,d>0,a=c。
2、如圖3所示,翻模制備柔性磁性聚合物柵線,具體步驟如下:
(1)將5gfe3o4顆粒添加到pdms聚合物和固化劑的混合物中,pdms聚合物和固化劑的質(zhì)量比為5:1,常溫?cái)嚢?0min,使其充分混合后,在真空腔室保持15min,去除pdms聚合物中的氣泡,得到混合完全的磁性聚合物混合物7;配置pdms聚合物和固化劑的質(zhì)量比為5:1的聚合物混合物10;然后將磁性聚合物混合物7涂覆在硅模具a5表面,在真空環(huán)境下確保磁性聚合物混合物7完全注入硅模具a5中的槽型,pdms為聚二甲基硅氧烷的縮寫;
(2)在硅模具a5正下方放置一個(gè)永磁鐵8,在磁場(chǎng)的作用下,pdms聚合物中的磁性顆粒會(huì)向永磁鐵的方向移動(dòng),致使磁性顆粒富集在硅模具a5槽的底端9;
(3)刮除硅模具a5表面多余的磁性聚合物混合物7,將已配置的聚合物混合物10涂覆在其表面,在壓力的作用下添加一個(gè)第一玻璃襯底11;在65℃下保持4小時(shí),確保磁性聚合物混合物7和聚合物混合物10完全固化;
(4)磁性聚合物混合物7和聚合物混合物10冷卻至室溫,分離硅模具a5和已經(jīng)固化的磁性聚合物混合物7和聚合物混合物10形成的柵線結(jié)構(gòu),得到柔性磁性聚合物柵線;
(5)在柔性磁性聚合物柵線表面噴涂一層pmma試劑12,pmma為聚甲基丙烯酸甲酯的縮寫,pmma試劑12采用的溶劑為甲苯,質(zhì)量百分比濃度為5%,在真空爐中90℃下保持8小時(shí)。
3、如圖4所示,反射面的制造,具體步驟如下:
(1)將配置好的聚合物混合物10涂覆在模具b6表面,在真空環(huán)境下確保聚合物混合物10完全注入模具b6中的槽型;
(2)在聚合物混合物10表面放置一個(gè)第二玻璃襯底13,在壓力作用下,第二玻璃襯底13和模具b6的上表面接觸,去除周圍多余的聚合物混合物10;在65℃下保持4小時(shí),確保聚合物混合物10完全固化;
(3)等聚合物混合物10冷卻至室溫,分離模具b6和已經(jīng)固化的聚合物混合物10形成的柵線結(jié)構(gòu),得到柔性聚合物柵線;
(4)在≤1.5e-5t高真空環(huán)境下,利用磁控濺射機(jī)在柔性聚合物柵線表面濺射厚度為100nm的銅金屬薄膜;濺射參數(shù):電流0.25a,氬氣流量20sccm;得到反射面14。
4、如圖5所示,反射面的轉(zhuǎn)移,利用電子微接觸印刷技術(shù)實(shí)現(xiàn)反射面的轉(zhuǎn)移,具體步驟如下:
(1)將圖2中的涂覆有pmma試劑的柔性磁性聚合物柵線放置在下方,將圖3中的具有反射面的柔性聚合物柵線放置在上方,用導(dǎo)線連接具有反射面的柔性聚合物柵線和涂覆有pmma試劑的柔性磁性聚合物柵線的導(dǎo)電電極,施加5~30v交流電壓15,實(shí)現(xiàn)反射面14轉(zhuǎn)移到柔性磁性聚合物柵線表面上;
(2)使用氯苯去除pmma試劑,清洗烘干,完成反射面14的轉(zhuǎn)移。
5、如圖6所示,利用磁場(chǎng)調(diào)控閃耀角,具體步驟如下:
柔性磁性聚合物柵線在第一磁鐵16、第二磁鐵17形成的勻強(qiáng)磁場(chǎng)作用下會(huì)發(fā)生彎曲,同時(shí)附著在其端部的反射面14也會(huì)隨之移動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)閃耀角α的調(diào)控,閃耀角變化范圍為0<α<π/2,通過改變磁場(chǎng)強(qiáng)度或改變磁鐵與柔性磁性聚合物柵線之間的距離實(shí)現(xiàn)柔性磁性聚合物柵線的彎曲角度,從而達(dá)到操控閃耀光柵閃耀角的目的。
請(qǐng)參閱圖1至圖6,實(shí)施例2
1、如圖1、圖2所示,是硅模具的制造工藝流程圖,具體步驟如下:
(1)使用體積比4:1的濃硫酸和過氧化氫混合溶液在85℃浸泡樣品單晶硅片1,時(shí)間25min,然后在常溫下用超純水超聲清洗7min,使用純氮吹干,在200℃烘40min;最后,利用等離子清洗機(jī)清洗樣品15min,目的是去除硅表面的殘留物質(zhì);
(2)在≤1.5e-5t高真空環(huán)境下,利用磁控濺射機(jī)濺射沉積厚度為250nm的鉻薄膜2;濺射參數(shù):電流0.4a,氬氣流量22sccm;
(3)使用旋涂方式勻膠,轉(zhuǎn)速為2000轉(zhuǎn)/分鐘,得到1.1μm厚度的epg533正性光刻膠3,在熱板上92℃烘干13min;
(4)使用掩膜版4,利用紫外曝光機(jī)曝光8s,曝光后103℃中烘12min;質(zhì)量百分比濃度為7‰氫氧化鈉溶液常溫顯影35s,去離子水清洗,純氮吹干;
(5)利用硝酸鈰銨溶液腐蝕鉻薄膜2,硝酸鈰銨溶液中各物質(zhì)的質(zhì)量配比為:硝酸鈰銨:冰乙酸:去離子水=10:1:75,時(shí)間40s,去離子水清洗,純氮吹干,在115℃烘8min;
(6)保留下的光刻膠和鉻薄膜2作為掩蔽層,利用深干法刻蝕機(jī)刻蝕單晶硅片1,刻蝕深度為35μm;
(7)利用丙酮去除光刻膠,利用硝酸鈰銨溶液去除殘留鉻薄膜2,清洗烘干硅模具a5;
(8)硅模具a5的超疏水處理:使用c4f8等離子體清洗硅模具a5,使其表面呈現(xiàn)超疏水界面;
(9)按照同樣的步驟,制備模具b6;硅模具a周期為b、槽寬為a,模具b周期為c、槽寬為d,需要滿足關(guān)系式:b>0,d>0,a=c。
2、如圖3所示,翻模制備柔性磁性聚合物柵線,具體步驟如下:
(1)將7gfe3o4顆粒添加到pdms聚合物和固化劑的混合物中,pdms聚合物和固化劑的質(zhì)量比為7:1,常溫?cái)嚢?5min,使其充分混合后,在真空腔室保持18min,去除pdms聚合物中的氣泡,得到混合完全的磁性聚合物混合物7;配置pdms聚合物和固化劑的質(zhì)量比為7:1的聚合物混合物10;然后將磁性聚合物混合物7涂覆在硅模具a5表面,在真空環(huán)境下確保磁性聚合物混合物7完全注入硅模具a5中的槽型,pdms為聚二甲基硅氧烷的縮寫;
(2)在硅模具a5正下方放置一個(gè)永磁鐵8,在磁場(chǎng)的作用下,pdms聚合物中的磁性顆粒會(huì)向永磁鐵的方向移動(dòng),致使磁性顆粒富集在硅模具a5槽的底端9;
(3)刮除硅模具a5表面多余的磁性聚合物混合物7,將已配置的聚合物混合物10涂覆在其表面,在壓力的作用下添加一個(gè)第一玻璃襯底11;在82℃下保持2小時(shí),確保磁性聚合物混合物7和聚合物混合物10完全固化;
(4)磁性聚合物混合物7和聚合物混合物10冷卻至室溫,分離硅模具a5和已經(jīng)固化的磁性聚合物混合物7和聚合物混合物10形成的柵線結(jié)構(gòu),得到柔性磁性聚合物柵線;
(5)在柔性磁性聚合物柵線表面噴涂一層pmma試劑12,pmma為聚甲基丙烯酸甲酯的縮寫,pmma試劑12采用的溶劑為甲苯,質(zhì)量百分比濃度為17%,在真空爐中120℃下保持6小時(shí)。
3、如圖4所示,反射面的制造,具體步驟如下:
(1)將配置好的聚合物混合物10涂覆在模具b6表面,在真空環(huán)境下確保聚合物混合物10完全注入模具b6中的槽型;
(2)在聚合物混合物10表面放置一個(gè)第二玻璃襯底13,在壓力作用下,第二玻璃襯底13和模具b6的上表面接觸,去除周圍多余的聚合物混合物10;在82℃下保持2小時(shí),確保聚合物混合物10完全固化;
(3)等聚合物混合物10冷卻至室溫,分離模具b6和已經(jīng)固化的聚合物混合物10形成的柵線結(jié)構(gòu),得到柔性聚合物柵線;
(4)在≤1.5e-5t高真空環(huán)境下,利用磁控濺射機(jī)在柔性聚合物柵線表面濺射厚度為150nm的鉑金屬薄膜;濺射參數(shù):電流0.37a,氬氣流量22sccm;得到反射面14。
4、如圖5所示,反射面的轉(zhuǎn)移,利用電子微接觸印刷技術(shù)實(shí)現(xiàn)反射面的轉(zhuǎn)移,具體步驟如下:
(1)將圖2中的涂覆有pmma試劑的柔性磁性聚合物柵線放置在下方,將圖3中的具有反射面的柔性聚合物柵線放置在上方,用導(dǎo)線連接具有反射面的柔性聚合物柵線和涂覆有pmma試劑的柔性磁性聚合物柵線的導(dǎo)電電極,施加5~30v交流電壓15,實(shí)現(xiàn)反射面14轉(zhuǎn)移到柔性磁性聚合物柵線表面上;
(2)使用氯苯去除pmma試劑,清洗烘干,完成反射面14的轉(zhuǎn)移。
5、如圖6所示,利用磁場(chǎng)調(diào)控閃耀角,具體步驟如下:
柔性磁性聚合物柵線在第一磁鐵16、第二磁鐵17形成的勻強(qiáng)磁場(chǎng)作用下會(huì)發(fā)生彎曲,同時(shí)附著在其端部的反射面14也會(huì)隨之移動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)閃耀角α的調(diào)控,閃耀角變化范圍為0<α<π/2,通過改變磁場(chǎng)強(qiáng)度或改變磁鐵與柔性磁性聚合物柵線之間的距離實(shí)現(xiàn)柔性磁性聚合物柵線的彎曲角度,從而達(dá)到操控閃耀光柵閃耀角的目的。
請(qǐng)參閱圖1至圖6,實(shí)施例3
1、如圖1、圖2所示,是硅模具的制造工藝流程圖,具體步驟如下:
(1)使用體積比5:1的濃硫酸和過氧化氫混合溶液在90℃浸泡樣品單晶硅片1,時(shí)間20min,然后在常溫下用超純水超聲清洗10min,使用純氮吹干,在250℃烘25min;最后,利用等離子清洗機(jī)清洗樣品10min,目的是去除硅表面的殘留物質(zhì);
(2)在≤1.5e-5t高真空環(huán)境下,利用磁控濺射機(jī)濺射沉積厚度為300nm的鉻薄膜2;濺射參數(shù):電流0.5a,氬氣流量25sccm;
(3)使用旋涂方式勻膠,轉(zhuǎn)速為3000轉(zhuǎn)/分鐘,得到1.2μm厚度的epg533正性光刻膠3,在熱板上90℃烘干15min;
(4)使用掩膜版4,利用紫外曝光機(jī)曝光11s,曝光后105℃中烘10min;質(zhì)量百分比濃度為10‰氫氧化鈉溶液常溫顯影20s,去離子水清洗,純氮吹干;
(5)利用硝酸鈰銨溶液腐蝕鉻薄膜2,硝酸鈰銨溶液中各物質(zhì)的質(zhì)量配比為:硝酸鈰銨:冰乙酸:去離子水=10:1:100,時(shí)間60s,去離子水清洗,純氮吹干,在120℃烘5min;
(6)保留下的光刻膠和鉻薄膜2作為掩蔽層,利用深干法刻蝕機(jī)刻蝕單晶硅片1,刻蝕深度為50μm;
(7)利用丙酮去除光刻膠,利用硝酸鈰銨溶液去除殘留鉻薄膜2,清洗烘干硅模具a5;
(8)硅模具a5的超疏水處理:使用c4f8等離子體清洗硅模具a5,使其表面呈現(xiàn)超疏水界面;
(9)按照同樣的步驟,制備模具b6;硅模具a周期為b、槽寬為a,模具b周期為c、槽寬為d,需要滿足關(guān)系式:b>0,d>0,a=c。
2、如圖3所示,翻模制備柔性磁性聚合物柵線,具體步驟如下:
(1)將10gfe3o4顆粒添加到pdms聚合物和固化劑的混合物中,pdms聚合物和固化劑的質(zhì)量比為10:1,常溫?cái)嚢?0~20min,使其充分混合后,在真空腔室保持20min,去除pdms聚合物中的氣泡,得到混合完全的磁性聚合物混合物7;同理,配置pdms聚合物和固化劑的質(zhì)量比為10:1的聚合物混合物10;然后將磁性聚合物混合物7涂覆在硅模具a5表面,在真空環(huán)境下確保磁性聚合物混合物7完全注入硅模具a5中的槽型,pdms為聚二甲基硅氧烷的縮寫;
(2)在硅模具a5正下方放置一個(gè)永磁鐵8,在磁場(chǎng)的作用下,pdms聚合物中的磁性顆粒會(huì)向永磁鐵的方向移動(dòng),致使磁性顆粒富集在硅模具a5槽的底端9;
(3)刮除硅模具a5表面多余的磁性聚合物混合物7,將已配置的聚合物混合物10涂覆在其表面,在壓力的作用下添加一個(gè)第一玻璃襯底11;在100℃下保持0.5小時(shí),確保磁性聚合物混合物7和聚合物混合物10完全固化;
(4)磁性聚合物混合物7和聚合物混合物10冷卻至室溫,分離硅模具a5和已經(jīng)固化的磁性聚合物混合物7和聚合物混合物10形成的柵線結(jié)構(gòu),得到柔性磁性聚合物柵線;
(5)在柔性磁性聚合物柵線表面噴涂一層pmma試劑12,pmma為聚甲基丙烯酸甲酯的縮寫,pmma試劑12采用的溶劑為甲苯,質(zhì)量百分比濃度為30%,在真空爐中150℃下保持4小時(shí)。
3、如圖4所示,反射面的制造,具體步驟如下:
(1)將配置好的聚合物混合物10涂覆在模具b6表面,在真空環(huán)境下確保聚合物混合物10完全注入模具b6中的槽型;
(2)在聚合物混合物10表面放置一個(gè)第二玻璃襯底13,在壓力作用下,第二玻璃襯底13和模具b6的上表面接觸,去除周圍多余的聚合物混合物10;在100℃下保持0.5小時(shí),確保聚合物混合物10完全固化;
(3)等聚合物混合物10冷卻至室溫,分離模具b6和已經(jīng)固化的聚合物混合物10形成的柵線結(jié)構(gòu),得到柔性聚合物柵線;
(4)在≤1.5e-5t高真空環(huán)境下,利用磁控濺射機(jī)在柔性聚合物柵線表面濺射厚度為200nm的銀金屬薄膜;濺射參數(shù):電流0.5a,氬氣流量25sccm;得到反射面14。
4、如圖5所示,反射面的轉(zhuǎn)移,利用電子微接觸印刷技術(shù)實(shí)現(xiàn)反射面的轉(zhuǎn)移,具體步驟如下:
(1)將圖2中的涂覆有pmma試劑的柔性磁性聚合物柵線放置在下方,將圖3中的具有反射面的柔性聚合物柵線放置在上方,用導(dǎo)線連接具有反射面的柔性聚合物柵線和涂覆有pmma試劑的柔性磁性聚合物柵線的導(dǎo)電電極,施加5~30v交流電壓15,實(shí)現(xiàn)反射面14轉(zhuǎn)移到柔性磁性聚合物柵線表面上;
(2)使用氯苯去除pmma試劑,清洗烘干,完成反射面14的轉(zhuǎn)移。
5、如圖6所示,利用磁場(chǎng)調(diào)控閃耀角,具體步驟如下:
柔性磁性聚合物柵線在第一磁鐵16、第二磁鐵17形成的勻強(qiáng)磁場(chǎng)作用下會(huì)發(fā)生彎曲,同時(shí)附著在其端部的反射面14也會(huì)隨之移動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)閃耀角α的調(diào)控,閃耀角變化范圍為0<α<π/2,通過改變磁場(chǎng)強(qiáng)度或改變磁鐵與柔性磁性聚合物柵線之間的距離實(shí)現(xiàn)柔性磁性聚合物柵線的彎曲角度,從而達(dá)到操控閃耀光柵閃耀角的目的。
本發(fā)明利用磁場(chǎng)精確調(diào)控閃耀光柵的閃耀角;基于聚合物和磁性顆粒制備柔性磁性聚合物柵線;通過電子微接觸印刷技術(shù)實(shí)現(xiàn)反射面轉(zhuǎn)移到柔性磁性聚合物柵線表面上;通過施加磁場(chǎng)改變?nèi)嵝源判跃酆衔飽啪€的彎曲程度實(shí)現(xiàn)閃耀角α的精確調(diào)控,閃耀角變化范圍為0<α<π/2;本發(fā)明具備可精確調(diào)控閃耀角、響應(yīng)快、成本低等優(yōu)點(diǎn)。
以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例,并非因此限制本發(fā)明的專利范圍,凡是利用本發(fā)明說明書內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換,或直接或間接運(yùn)用在其它相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域,均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。