[发明专利]一种用于多重显影的复合光子薄膜及制备方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子透镜阵列膜材料及制备方法，尤其涉及使用模板进行表面具有凸透镜以及凹透镜材料的掺混制备。

背景技术

目前，制备光子学薄膜的方法主要有传统的石板印刷术法和自组装方法等。

1．照相平版法：照相平版法向下涂料技术的能量消耗大，并且需要复杂的仪器。

2．光刻蚀工艺：光刻蚀工艺由薄膜沉积、光刻和蚀刻三个工艺组成。光刻前先要在基片表面覆盖一层薄膜，薄膜的厚度为几埃到几十微米，这一工艺过程叫薄膜沉积。在薄膜表面用甩胶机均匀地覆盖上一层光胶，将掩膜上的图案通过曝光成像的原理转移到光胶层上的工艺过程叫光刻。蚀刻是将光胶层上的平面二维图形转移到薄膜上并进而在基片上加工成一定深度微结构的工艺。采用激光刻蚀技术对材料进行表面加工，设备复杂、能耗大。

3．自组装法：自组装膜是分子在溶液或气态中自发通过化学键牢固地吸附在固体基底上而形成的，体系主要包括有机硅烷/羟基化表面（SiO₂/Si、Al₂O₃/Al、玻璃等）；硫醇/Au、Ag、Cu；醇和胺/Pt；羧酸/ Al₂O₃、Ag等。自组膜中分子成键有序排列、缺陷最少、呈“结晶态”，易于近代物理和化学的表征技术研究，以便调控膜结构和性质的关系，是研究有关表面和界面各种复杂现象，诸如腐蚀、摩擦、湿润、磨损、粘接、生物发酵和表面电荷分布、电子转移理论的理想模型体系，同时对膜的实际应用具有重要理论指导意义。

近年来，日本的下村研究组建立起制备高分子蜂巢膜的自组装法，该方法采用聚十二烷基丙烯酰胺基-6-丙烯酰胺基己酸作为辅助两性共聚物制备光子学薄膜，制备过程在恒温恒湿箱中，经过30～60分钟的溶剂和水蒸发得到高分子膜。

本发明采用专利号200810051029.7,名称为:“两性共聚物辅助溶剂散逸制备光子学薄膜的方法及装置”其共聚物已经公开。本发明创造性地采用不同于现有技术的两性共聚物和制备方法。迄今为止，未见有关与本发明相抵触的文献报道和实际应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够清晰的将背景图案用光经过薄膜变成多重图案，显影更加清晰，正面透光率更高，可广泛用于光栅衍射、背投幕布以及光学精密设备领域的用于多重显影的复合光子薄膜；并提供其制备方法。

实现本发明目的之一采用的技术方案是：

一种用于多重显影的复合光子薄膜，其特征是，它由聚甲基丙烯酸甲酯、聚丁二烯和两性共聚物聚十二烷基丙烯酰胺基-6-丙烯酰胺基己酸或两性共聚物聚甲基丙烯甲基丙烯酰氧乙基-N,N-二甲基-N-丙磺酸胺盐-嵌段-丙烯酰胺按质量份1:1～3：0.5比列混合而成。

实现本发明目的之二采用的技术方案是：

一种用于多重显影的光子阵列薄膜的制备方法，其特征是，它包含的内容有：将聚甲基丙烯酸甲酯、聚丁二烯和两性共聚物聚十二烷基丙烯酰胺基-6-丙烯酰胺基己酸或两性共聚物聚甲基丙烯甲基丙烯酰氧乙基-N,N-二甲基-N-丙磺酸胺盐-嵌段-丙烯酰胺按质量份1:1～3：0.5比例溶解于氯仿，配置成浓度为1～5g/L的氯仿溶液。取所述的溶液5ml，放置在直径为9cm的培养皿中，向溶液表面吹拂含有水汽和乙醇的空气至溶剂挥发，得到高分子聚合物的有序阵列膜。将有序阵列膜在紫外辐照条件下老化30min，再用胶带粘贴撕掉表层结构得到针垫阵列膜，用离子溅射仪对针垫阵列膜表面喷溅一层Pt或Pd金属，然后用2mL PMMA的氯仿溶液1g/L滴加至喷溅Pt或 Pd金属的针垫阵列膜表面并待其挥发，得到多重显影的光子阵列膜。

所述的含有水汽和乙醇的空气是由气泵将空气打入装有水和乙醇混合溶液的曝气瓶中带出来的混合气体，其中水和乙醇的原始体积比是1:1。

本发明与现有技术相比具有如下显著的进步和积极效果：

（1）由于采用聚甲基丙烯酸甲酯与聚丁二烯混合组成的混合物进行制备，找到了最佳的平衡点，使得硬度和柔韧性得到优化，透明度优良；

（2）由于采用含有水汽和乙醇的空气是由气泵将空气打入装有水和乙醇混合溶液的曝气瓶中带出来的混合气体，其中水和乙醇的原始体积比是1:1，乙醇的加入有利于降低水蒸气的温度和增大水蒸气总量，让水蒸气更容易冷凝在高分子溶液表面；