一种可增强光反射柔性薄膜的制造方法_2

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薄膜层数的增加,其反射率也在增强。
[0047]参照图8,图8是投射光波长700纳米的情况下,实施例1制备的I?6层聚合物倒锥孔阵列柔性薄膜按照图6中组合一的反射率测量结果图。
[0048]参照图9,图9是通过施加外力驱使实施例1制备的聚合物倒锥孔阵列柔性薄膜变形实现反射率的调控示意图,通过对聚合物倒锥孔阵列柔性薄膜的拉伸/挤压方式驱使聚合物倒锥孔阵列柔性薄膜变形,以此获得聚合物倒锥孔阵列柔性薄膜不同反射率的调控。
[0049]参照图10,图10是通过多层实施例1制备的聚合物倒锥孔阵列柔性薄膜不同顺序的组合实现反射率的调控示意图,聚合物倒锥孔阵列柔性薄膜正面和背面的反射率是不同的,通过多层聚合物倒锥孔阵列柔性薄膜之间的不同顺序叠加组合,可以实现聚合物倒锥孔阵列柔性薄膜反射率的调控。
[0050]实施例2
[0051]一种可增强光反射柔性薄膜的制造方法,包括以下步骤:
[0052]I)制备干法刻蚀所需要的掩蔽层:
[0053]1.1)参照图1(a)和图3 (a),通过光刻工艺在准备干净的单晶硅片I表面实现光刻胶2的图形化;图形化的光刻胶2包括光刻胶对正标记10 ;
[0054]1.2)参照图1 (b),然后通过蒸镀工艺在有光刻胶2图形化的单晶硅片I表面制备一层厚度为200纳米的薄膜3,薄膜3为氧化铝薄膜;
[0055]1.3)参照图1(c)和图3(b),然后通过剥离工艺获取薄膜3的图形化,以形成干法刻蚀所需要的掩蔽层Γ薄膜3包括薄膜对正标记11 ;
[0056]2)制备倒锥柱阵列硅模具:
[0057]2.1)参照图2(a),将具有薄膜3的单晶硅片I放入干法刻蚀机,在刻蚀过程中通过调控刻蚀参数制备单晶硅片I倒锥柱阵列硅模具,刻蚀参数为:功率105W,反射功率1W,偏压300V,刻蚀过程SF6流量90sccm,C 4F8流量2.4sccm ;边壁钝化过程SF 6流量2.3sccm,C4F8流量85SCCm ;刻蚀与钝化转换周期为15秒;
[0058]2.2)参照图2(b)和图3(c),然后去除掩蔽层,获取单晶硅片I倒锥柱阵列硅模具;其中,薄膜对正标记11转移到单晶硅片I倒锥柱阵列硅模具的模具对正标记4 ;
[0059]3)参照图4,翻模制备倒锥孔阵列柔性薄膜:
[0060]3.1)将疏水处理过的单晶硅片I倒锥柱阵列硅模具固定在平坦的衬底5上;
[0061]3.2)将第一垫层6和第二垫层7固定在单晶硅片I倒锥柱阵列硅模具的两侧;
[0062]3.3)再用聚合物8完全涂覆在单晶硅片I倒锥柱阵列硅模具表面,且聚合物8厚度高于第一垫层6和第二垫层7厚度2毫米,所述的聚合物8为PUA ;
[0063]3.4)然后真空处理去除聚合物8中夹杂的气泡;
[0064]3.5)使用压板9挤压聚合物8,施加在压板9上的载荷为50Kg,保持30秒;
[0065]3.6)将压板9、聚合物8、第一垫层6、第二垫层7、单晶硅片I倒锥柱阵列硅模具、衬底5整个加热,加热温度为50°C,保持60分钟使聚合物8固化;
[0066]3.7)分离聚合物8和单晶硅片I倒锥柱阵列硅模具,获得聚合物倒锥孔阵列柔性薄膜。
[0067]本实施例的效果:实施例2制备的单层聚合物倒锥孔阵列柔性薄膜、双层聚合物倒锥孔阵列柔性薄膜以及I?6层聚合物倒锥孔阵列柔性薄膜反射率的测试结果均呈增加趋势。
[0068]实施例3
[0069]一种可增强光反射柔性薄膜的制造方法,包括以下步骤:
[0070]I)制备干法刻蚀所需要的掩蔽层;
[0071]1.1)参照图1(a)和图3(a),通过光刻工艺在准备干净的单晶硅片I表面实现光刻胶2的图形化;图形化的光刻胶2包括光刻胶对正标记10 ;
[0072]1.2)参照图1 (b),然后通过溅射在有光刻胶2图形化的单晶硅片I表面制备一层厚度为1000纳米的薄膜3,薄膜3为氮化硅薄膜;
[0073]1.3)参照图1(c)和图3(b),然后通过剥离工艺获取薄膜3的图形化,以形成干法刻蚀所需要的掩蔽层Γ薄膜3包括薄膜对正标记11 ;
[0074]2)制备倒锥柱阵列硅模具:
[0075]2.1)参照图2(a),将具有薄膜3的单晶硅片I放入干法刻蚀机,在刻蚀过程中通过调控刻蚀参数制备单晶硅片I倒锥柱阵列硅模具,刻蚀参数为:功率150W,反射功率4W,偏压320V,刻蚀过程SF6流量99.8sccm,C4F8流量5.5sccm ;边壁钝化过程SF6流量6.2sccm,C4F8流量96.9sccm ;刻蚀与钝化转换周期为30秒;
[0076]2.2)参照图2(b)和图3(c),然后去除掩蔽层,获取单晶硅片I倒锥柱阵列硅模具;其中,薄膜对正标记11转移到单晶硅片I倒锥柱阵列硅模具的模具对正标记4 ;
[0077]3)参照图4,翻模制备倒锥孔阵列柔性薄膜:
[0078]3.1)将疏水处理过的单晶硅片I倒锥柱阵列硅模具固定在平坦的衬底5上;
[0079]3.2)将第一垫层6和第二垫层7固定在单晶硅片I倒锥柱阵列硅模具的两侧;
[0080]3.3)然后用聚合物8完全涂覆在单晶硅片I倒锥柱阵列硅模具表面,且聚合物8厚度高于第一垫层6、第二垫层7厚度5毫米,所述的聚合物8为POE ;
[0081]3.4)真空处理去除聚合物8中夹杂的气泡;
[0082]3.5)使用压板9挤压聚合物8,施加在压板9上的载荷为120Kg,保持15秒;
[0083]3.6)将压板9、聚合物8、第一垫层6、第二垫层7、单晶硅片I倒锥柱阵列硅模具、衬底5整个加热,加热温度为90°C,保持30分钟使聚合物8固化;
[0084]3.7)分离聚合物8和单晶硅片I倒锥柱阵列硅模具,获得聚合物倒锥孔阵列柔性薄膜。
[0085]本实施例的效果:实施例3制备的单层聚合物倒锥孔阵列柔性薄膜、双层聚合物倒锥孔阵列柔性薄膜以及I?6层聚合物倒锥孔阵列柔性薄膜反射率的测试结果均呈增加趋势。
【主权项】
1.一种可增强光反射柔性薄膜的制造方法,其特征在于,包括以下步骤: 1)制备干法刻蚀所需要的掩蔽层,通过光刻工艺在准备干净的单晶硅片表面实现光刻胶的图形化;再通过溅射或蒸镀工艺在有光刻胶图形化的单晶硅片表面制备一层厚度为200?1000纳米的薄膜;然后通过剥离工艺获取薄膜的图形化,以形成干法刻蚀所需要的掩蔽层; 2)制备倒锥柱阵列硅模具,将具有掩蔽层的单晶硅片放入干法刻蚀机,在刻蚀过程中通过调控刻蚀参数制备单晶硅片倒锥柱阵列硅模具,刻蚀参数为:功率105?150W,反射功率I?4W,偏压300?320V,刻蚀过程SF6流量90?99.8sccm,C 4F8流量2.4?5.5sccm ;边壁钝化过程3?6流量2.3?6.2sccm,C 4F8流量85?96.9sccm ;刻蚀与钝化转换周期为15?30秒;然后去除掩蔽层,获取倒锥柱阵列硅模具; 3)翻模制备倒锥孔阵列柔性薄膜,首先,将疏水处理过的单晶硅片倒锥柱阵列硅模具固定在平坦的衬底上,然后,将垫层固定在单晶硅片倒锥柱阵列硅模具的两侧;再用聚合物完全涂覆在单晶硅片倒锥柱阵列硅模具表面,且聚合物厚度高于垫层2?5毫米,然后真空处理去除聚合物中夹杂的气泡;再使用压板挤压聚合物,施加在压板上的载荷为50?120Kg,保持15?30秒;然后将压板、聚合物、垫层、倒锥柱阵列硅模具、衬底整个加热,加热温度为50?90°C,保持30?60分钟使聚合物固化;再分离聚合物和倒锥柱阵列硅模具,获得聚合物倒锥孔阵列柔性薄膜。2.根据权利要求1所述的一种可增强光反射柔性薄膜的制造方法,其特征在于:所述的薄膜为铝薄膜、氧化铝薄膜或氮化硅薄膜。3.根据权利要求1所述的一种可增强光反射柔性薄膜的制造方法,其特征在于:所述的聚合物为PDMS (聚二甲基硅氧烷)或PUA(聚氨酯-聚丙烯酸酯)或POE (聚烯烃弹性体)。4.根据权利要求1所述的一种可增强光反射柔性薄膜的制造方法,其特征在于:所述聚合物倒锥孔阵列柔性薄膜的倒锥孔大端直径D和小端直径d,所述聚合物倒锥孔阵列柔性薄膜的倒锥孔的深度H以及所述聚合物倒锥孔阵列柔性薄膜的倒锥孔的间距L尺寸关系为 0.01 彡 D/H > 0,20 ^ D/d > 0,0.05 彡 D/L > O。
【专利摘要】一种可增强光反射柔性薄膜的制造方法,先制备干法刻蚀所需要的金属掩蔽层,然后通过调控刻蚀参数制备倒锥柱阵列硅模具,最后翻模制备倒锥孔阵列柔性薄膜,将疏水处理过的倒锥柱阵列硅模具固定在衬底上,将垫层固定在倒锥柱阵列硅模具的两侧,用聚合物完全涂覆在倒锥柱阵列硅模具表面,然后真空处理去除聚合物中夹杂的气泡;再使用压板挤压聚合物,然后将压板、聚合物、垫层、倒锥柱阵列硅模具、衬底整个加热,使聚合物固化;再分离聚合物和倒锥柱阵列硅模具,获得聚合物倒锥孔阵列柔性薄膜,聚合物倒锥孔阵列柔性薄膜具有优良的弹性性能,通过施加外力驱使其变形实现反射率的调控;通过多层叠加或不同顺序的组合实现薄膜反射率的调控。
【IPC分类】G02B1/04, G02B1/10, G02B5/122, G03F1/80
【公开号】CN104914487
【申请号】CN201510344747
【发明人】刘红忠, 雷彪, 蒋维涛, 尹磊, 史永胜, 陈邦道
【申请人】西安交通大学
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2015年6月19日
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