[發明專利]一種在有機材料表面制備抗反射微納結構的方法

在審

• 申請號: 201910504740.1
• 申請日: 2019-06-12
• 公開（公告）號: CN110194436A
• 公開（公告）日: 2019-09-03
• 發明（設計）人: 葉鑫;胡錫亨;邵婷;李青芝;唐烽;石兆華;夏漢定;孫來喜
• 申請（專利權）人: 中國工程物理研究院激光聚變研究中心
• 主分類號: B81C1/00
• 分類號: B81C1/00;G02B1/11
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 劉瀟

本發明涉及微納結構制備技術領域，具體涉及一種在有機材料表面制備抗反射微納結構的方法。本發明對有機材料進行反應離子刻蝕，形成抗反射微納結構；其中，反應離子刻蝕所用刻蝕氣體為氧氣和惰性氣體，氧氣的流量為1～50SCCM，惰性氣體的流量為1～100SCCM，且氧氣和惰性氣體的流量比為1：(1～10)；反應離子刻蝕的功率為10～250W。本發明基于干法刻蝕，沒有額外采用任何掩模板，在對有機材料進行反應離子刻蝕過程中，通過控制氧氣和惰性氣體的流量、二者流量的比例關系以及反應離子刻蝕的功率，能夠使有機材料表面產生再沉積物，再沉積物能夠作為反應離子刻蝕的微掩模，從而在有機材料表面制備出抗反射微納結構。

技術領域

本發明涉及微納結構制備技術領域，具體涉及一種在有機材料表面制備抗反射微納結構的方法。

背景技術

光學元件的抗反射是由于光學元件的折射率和空氣折射率突變引起的。光學元件表面的抗反射給光學系統帶來很大的不確定性，因而抗反射技術一直是光學元件領域重點關注的問題之一。目前常用的抗反射技術是抗反射膜技術，但是抗反射膜存在成本高、抗激光損傷閾值低、耐污染性差等缺點。而新興的微納結構抗反射技術則在一些應用領域可以彌補抗反射膜的局限性。

抗反射微納結構的尺度一般屬于微納尺度，所以其加工屬于微納加工范疇。微納結構的制備方法主要分為兩大步驟，第一步是掩模制備，第二步是刻蝕，而掩模制備是限制微納結構的關鍵因素。現有模板制備技術包括光刻法、膠體晶體模板法、熱退火法和氧化鋁模板法等技術，但是這些技術都有一些局限性。如光刻法中采用的光刻膠為有機物，當需要制作抗反射微納結構的襯底也是有機物時，就會導致無法實現選擇性刻蝕，另一方面光刻法受到衍射極限的限制，無法制備更小的微納米結構；膠體晶體模板法難以實現大口徑、低成本、批量化的生產；熱退火法需要通過高溫使表面納米金屬團聚形成微納米島狀掩膜，而有機物襯底無法承受高溫，因而無法采用熱退火法在有機物材料表面制備抗反射微納結構；氧化鋁模板法需要導電層，因而也不適用有機物材料。

發明內容

本發明的目的在于提供一種在有機材料表面制備抗反射微納結構的方法，本發明提供的方法沒有額外采用任何掩模板即能夠實現在有機材料表面制備抗反射微納結構，且操作簡單、方便，成本低。

為了實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案：

本發明提供了一種在有機材料表面制備抗反射微納結構的方法，包括以下步驟：

對有機材料進行反應離子刻蝕，在所述有機材料表面形成抗反射微納結構；其中，所述反應離子刻蝕所采用的刻蝕氣體為氧氣和惰性氣體，所述氧氣的流量為1～50SCCM，惰性氣體的流量為1～100SCCM，且所述氧氣和惰性氣體的流量比為1：(1～10)；所述反應離子刻蝕的功率為10～250W。

優選地，所述反應離子刻蝕在工作壓強為0.5～200Pa的條件下進行。

優選地，所述反應離子刻蝕的時間為1～60min。

優選地，所述惰性氣體包括氬氣或氦氣。

優選地，所述有機材料包括交聯聚酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、三醋酸纖維素、全氟乙烯丙烯共聚物、聚乙烯醇或聚碳酸酯。

優選地，所述有機材料以有機物基片或有機物涂層形式進行反應離子刻蝕。

優選地，所述有機材料在使用前進行表面清潔處理。