[发明专利]一种具有响应性纯色显示功能的纳米火山型阵列薄膜的制备方法

摘要

一种具有响应性纯色显示功能的纳米火山型阵列薄膜的制备方法，属于材料科学领域。本方法涉及到掩模遮蔽技术、物理气相沉积技术以及一些组装和刻蚀方面的技术。整个过程操作简便，过程低耗清洁，可控性高。通过控制微球的尺寸和掩蔽区域的大小，可以制备不同周期和开口大小的纳米火山型阵列。由于上下两个孔之间的特殊等离子体共振效应，可以产生具有简便调节方法的纯色显示性质。利用我们的方法制备的纳米火山型阵列薄膜制备成本低，具有纯色显示和刺激响应性，可以更好的运用到实际应用中。

主权项

1.一种具有响应性纯色显示功能的纳米火山型阵列薄膜的制备方法，其步骤如下：1）以1000～3000rpm的转速将40～50wt%的正向光刻胶溶液旋涂到亲水基底上，然后在80～120℃条件下固化0.5～1小时，从而在基底上得到300～400nm厚的光刻胶薄膜；2）在1～5mL浓度为1～20wt%的聚苯乙烯微球的去离子水分散液中加入1～3mL的去离子水，在4000～10000rpm转速下离心3～5分钟，在离心后得到的固态物中再加入1～3mL去离子水并再次进行离心，重复加入去离子水和离心过程4～7次；在最后离心得到的固态物中加入1～5mL体积比为1：1的乙醇和去离子水的混合液，在4000～10000rpm转速下离心5～10分钟，重复加入混合液和离心过程4～20次，在最后离心得到的固态物中再加入1～5mL体积比为1：1的乙醇和去离子水的混合液，得到疏水聚苯乙烯微球的乙醇和去离子水分散液；用一次性注射器吸取0.1～0.5mL疏水聚苯乙烯微球的乙醇和去离子水分散液，滴加到盛有去离子水的容器中，疏水聚苯乙烯微球就会在气液界面排列为单层，再加入50～200μL、浓度为1～10wt%的十二烷基磺酸钠表面活性剂使聚苯乙烯微球彼此紧密排列；将旋涂有光刻胶薄膜的基底从单层聚苯乙烯微球底部将紧密排列的疏水聚苯乙烯微球托起，放于倾斜面上自然干燥就在基底上得到二维有序的单层聚苯乙烯微球阵列；3）将步骤2）制得的基底在刻蚀气压为5～10mTorr、刻蚀温度为10～20℃、氧气流速为10～50sccm、刻蚀功率为100～200W的条件下，刻蚀100～500秒；在这个过程中，疏水聚苯乙烯微球与其下部的光刻胶薄膜同时被刻蚀，疏水聚苯乙烯微球逐渐变小，光刻胶薄膜由于疏水聚苯乙烯微球的掩膜作用而被刻蚀成纳米火山型的阵列；最后将刻蚀过的基底在入射角为0°、5×10^-4～1×10^-3Pa的真空度下进行热蒸发沉积金属银，沉积速度为0.5～2从而在疏水聚苯乙烯微球和纳米火山型光刻胶阵列上沉积得到厚度为50～100nm的金属银；4）将热蒸发沉积金属银的基底放置在甲苯溶液中超声10～60秒，去除聚苯乙烯微球，取出后用氮气吹干；再放入到无水乙醇中浸泡2～3小时，去除被金属银覆盖的光刻胶，取出洗净，从而在基底上得到金属银纳米火山型阵列。