[發明專利]用于多頻率二值顯示和編碼的三維超構材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201710055813.4
• 申請日: 2017-01-25
• 公開（公告）號: CN106842375B
• 公開（公告）日: 2019-06-04
• 發明（設計）人: 王牧;彭茹雯;熊翔;王政翰;高雅君;郝西萍
• 申請（專利權）人: 南京大學
• 主分類號: G02B1/00
• 分類號: G02B1/00;G09F9/30
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 陳建和

1.一種用于二值顯示和編碼的三維超構材料，其特征在于：具有多個周期性分布的像素點結構單元，所述像素點結構單元包括至少兩個U形結構，且相鄰U形結構的臂相互獨立不接觸；所述U形結構由兩臂及連接兩臂的底部構成，其中，兩臂與Z軸同向，底部與X軸或Y軸同向；所有像素點結構單元中的U形結構沿Z軸方向的高度至少有兩種，各像素點結構單元所包含的U形結構沿Z軸方向的高度不要求完全一致，相鄰像素點結構單元所包含的U形結構沿Z軸方向的高度分布也不要求完全一致；所述像素點結構單元中的U形結構根據編碼需要呈不同的排布和不同高度分布；所述周期是指相鄰像素點結構單元之間的距離。

2.如權利要求1所述的三維超構材料，其特征在于：各像素點結構單元中相同位置的U形結構共同構成一個用于顯示某一圖像的通道。

3.如權利要求1所述的三維超構材料，其特征在于：每個像素點結構單元包括四個U形結構，且排布后，相鄰U形結構的底部的延長線相交后圍合成一正方形。

4.如權利要求3所述的三維超構材料，其特征在于：在所述正方形中，相對的兩個U形結構錯開排布。

5.如權利要求1所述的三維超構材料，其特征在于：所述周期為4±0.5微米。

6.如權利要求5所述的三維超構材料，其特征在于：所述U形結構的整體高度根據工作頻率不同設計在1.5-2.3微米之間。

7.如權利要求6所述的三維超構材料，其特征在于：所述U形結構的底部的高度為0.7±0.1微米，底部的長度2±0.2微米，U形結構的線寬為0.3±0.05微米。

8.如權利要求1所述的三維超構材料，其特征在于：所述三維超構材料的厚度為40±5納米。

9.一種用于二值顯示與編碼的三維超構材料的制備方法，其特征在于：利用光學顯微系統在涂有光刻膠的介質襯底上進行激光直寫；將激光直寫完畢后的結構利用顯影液進行顯影以呈現多個周期性分布的像素點結構單元支撐模型；再在像素點結構單元支撐模型和襯底表面鍍一層厚度均勻的金屬薄膜，從而制備出如權利要求1至8任意一項所述的用于二值顯示與編碼的三維超構材料。

10.如權利要求9所述的制備方法，其特征在于：金屬薄膜是銀膜、金膜或合金膜。

11.一種二值顯示與編碼方法，其特征在于：基于權利要求1至8任意一項所述的用于二值顯示與編碼的三維超構材料，通過改變入射光的頻率和/或偏振來顯示不同通道的圖片圖像，從而實現二值顯示與編碼。