[发明专利]一种棱镜膜及其制备方法及装置

权利要求书

1.一种棱镜膜，包括基材，其特征在于，所述基材上设置有由光刻胶形成的棱镜突起；至少两个棱镜突起高度不同。

2.根据权利要求1所述的棱镜膜，其特征在于，所述棱镜突起由激光干涉所述光刻胶形成；

表示相邻棱镜突起间距离的棱镜周期根据入射到光刻胶进行干涉光束的干涉角及激光波长确定。

3.根据权利要求1所述的棱镜膜，其特征在于，表示棱镜突起高度的调制深度由激光对所述光刻胶的曝光时间、光刻胶的显影时间确定。

4.一种棱镜膜制备方法，其特征在于，所述方法包括：

在基材表面进行光刻胶的涂覆，得到涂覆有光刻胶的样品；

对所述样品进行激光干涉光刻；

对经过激光干涉光刻后的样品进行显影定影，在所述样品表面形成调制深度不同的棱镜突起，得到定影后的棱镜膜；

对定影后的棱镜膜进行风干成型处理，得到最终成型的棱镜膜。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，对所述样品进行激光干涉光刻为：

将所述样品经过预加热后放置光刻平台；

利用固体激光器输出紫外激光，将紫外激光的光束经过扩束、准直、分束处理后，得到两束紫外激光，再次通过扩束处理将两束紫外激光以干涉角θ会聚于所述样品表面进行干涉光刻。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

将所述样品在垂直于紫外激光的平面进行转动，形成具有不同的棱镜方向的棱镜突起；

通过改变所述干涉角θ的大小、或改变激光波长，对表示相邻棱镜突起间距离的棱镜周期进行调整。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述通过改变所述夹角θ的大小，对表示相邻棱镜突起间距离的棱镜周期进行调整为：

根据d＝nλ/(2sin(θ/2))对所述棱镜周期进行调整，其中，所述d为棱镜周期；n为激光光束传播介质的折射率；λ为激光光束的波长；θ为干涉角。

8.一种棱镜膜干涉光刻装置，包括固体激光器，其特征在于，所述装置还包括：扩束单元、准直单元、分光单元及会聚单元；其中，

扩束单元，用于对所述固体激光器发出的紫外激光进行扩束；

所述准直单元，用于对扩束得到的紫外激光进行准直处理，得到准直紫外激光；

所述分光单元，用于对所述准直紫外激光进行分光处理，得到两束相位差恒定的准直紫外激光；

所述会聚单元，用于将分光得到的两束准直紫外激光会聚于涂覆有光刻胶的基材表面进行干涉光刻。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述扩束单元，具体为扩束凸透镜；所述准直单元具体为准直凸透镜；所述扩束凸透镜与所述准直凸透镜的焦点重合。

10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：反射单元，用于将所述准直单元得到的准直紫外激光反射至所述分光单元。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，当所述反射单元为镀银反射镜时，所述反射单元的中心轴方向与所述准直单元得到的准直紫外激光的入射方向的夹角为10°～170°。

12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述反射单元的中心轴方向与所述准直单元得到的准直紫外激光的入射方向的夹角为45°。

13.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述会聚单元，包括第一反射子单元、第二反射子单元、第一扩束子单元、第二扩束子单元；其中，

所述分光单元，具体用于将所述准直紫外激光的一半反射给第一反射子单元，将所述准直紫外激光的另一半透射给第二反射子单元；

所述第一反射子单元，用于将自身收到的准直紫外激光反射给所述第一扩束子单元；

所述第二反射子单元，用于将自身收到的准直紫外激光反射给所述第二扩束子单元；

所述第一扩束子单元和第二扩束子单元，用于对各自收到的准直紫外激光进行扩束处理后，将扩束后的紫外激光以干涉角θ会聚于涂覆有光刻胶的基材表面进行干涉光刻。

14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，当所述第一反射子单元和第二反射子单元分别为反射镜时，所述第一反射子单元和第二反射子单元以分光单元为轴进行对称放置。

15.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，当所述第一扩束子单元和第二扩束子单元分别为扩束凸透镜时，所述第一扩束子单元和第二扩束子单元的位置根据自身的焦距及形成于涂覆有光刻胶的基材表面的干涉光斑的大小进行确定。