[发明专利]基于磁场可调控闪耀光栅的制造方法

权利要求书

1.一种基于磁场可调控闪耀光栅的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）硅模具的制造：在清洗干净的硅片表面溅射一层金属薄膜A，然后涂胶、曝光、显影、腐蚀金属薄膜A、干法刻蚀硅制备硅模具A；按照同样的步骤，制备模具B；

（2）翻模制备柔性磁性聚合物栅线：将磁性颗粒、聚合物和固化剂混合均匀得到磁性聚合物混合物，将聚合物和固化剂混合均匀得到聚合物混合物，将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正下方放置永磁铁，在磁场的作用下，磁性聚合物混合物中的磁性颗粒会向永磁铁的方向移动，致使磁性颗粒富集在硅模具A槽的底端，去除硅模具A表面剩余的磁性聚合物混合物，然后继续涂覆一层聚合物混合物，再施加一个衬底，加热固化聚合物，脱模得到柔性磁性聚合物栅线；

（3）反射面的制造：将配置好的聚合物混合物涂覆在模具B表面，再施加一个衬底，加热固化聚合物，脱模得到柔性聚合物栅线，在柔性聚合物栅线表面溅射沉积厚度为20~300nm金属薄膜C得到反射面；

（4）反射面的转移：利用电子微接触印刷技术实现反射面的转移；

（5）利用磁场调控闪耀角：柔性磁性聚合物栅线在磁场作用下会发生弯曲，同时附着在其端部的反射面也会随之移动，从而实现闪耀角的调控。

2.根据权利要求1所述的基于磁场可调控闪耀光栅的制造方法，其特征在于，步骤（1）中的硅模具A周期为a、槽宽为b，模具B周期为c、槽宽为c-d，需要满足关系式：b＞0，d＞0，a=c。

3.根据权利要求1所述的基于磁场可调控闪耀光栅的制造方法，其特征在于，步骤（1）中的金属薄膜A为铬薄膜。

4.根据权利要求1所述的基于磁场可调控闪耀光栅的制造方法，其特征在于，步骤（1）中在≤1.5e-5T高真空环境下，利用磁控溅射机溅射沉积厚度为200~300nm的金属薄膜A；溅射参数：电流0.3~0.5A，氩气流量20~25sccm。

5.根据权利要求1所述的基于磁场可调控闪耀光栅的制造方法，其特征在于，步骤（1）中涂胶、曝光和显影的具体步骤为：使用旋涂方式匀胶，转速为1000~3000转/分钟，得到0.9~1.2μm厚度的EPG533正性光刻胶，在热板上90~95℃烘干10~15min；使用掩膜版，利用紫外曝光机曝光5~11s，曝光后100~105℃中烘10~15min；质量百分比浓度为5~10‰氢氧化钠溶液常温显影20~50s，去离子水清洗，纯氮吹干。

6.根据权利要求1所述的基于磁场可调控闪耀光栅的制造方法，其特征在于，步骤（1）中腐蚀金属薄膜A的具体步骤为：利用硝酸铈铵溶液腐蚀金属薄膜A，硝酸铈铵溶液中各物质的质量配比为：硝酸铈铵：冰乙酸：去离子水=10:1:50~10:1:100，时间25~60s，去离子水清洗，纯氮吹干，在110~120℃烘5~10min。

7.根据权利要求1所述的基于磁场可调控闪耀光栅的制造方法，其特征在于，步骤（2）中的磁性颗粒为Fe₃O₄颗粒、Co颗粒、Fe颗粒或Ni颗粒。

8.根据权利要求1所述的基于磁场可调控闪耀光栅的制造方法，其特征在于，步骤（2）中聚合物为PDMS聚合物，聚合物和固化剂的质量比为5:1~10:1。

9.根据权利要求1所述的基于磁场可调控闪耀光栅的制造方法，其特征在于，步骤（3）中金属薄膜C为金薄膜、银薄膜、铂薄膜、钯薄膜或铜薄膜。

10.根据权利要求1所述的基于磁场可调控闪耀光栅的制造方法，其特征在于，步骤（5）中闪耀角的调控，通过施加匀强磁场操控柔性磁性聚合物栅线弯曲，同时附着在其端部的反射面也会随之移动，从而实现闪耀角的调控。