CN107884856A - 一种基于紫外固化的新型光栅复制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于紫外固化的新型光栅复制方法，其包括如下步骤：S1：提供一母版光栅和基底；S2：对步骤S1所提供的母版光栅和基底进行超声波清洗；S3：在完成步骤S2后的母版光栅上均匀涂覆润滑油；S4：在完成步骤S3后的母版光栅上均匀涂覆紫外固化胶；S5：将步骤S1中所提供的基底置于经过步骤S4处理后的母版光栅上；并采用紫外光对其进行照射，使得紫外固化胶固化；S6：完成步骤S5后，将母版光栅和基底分离，使得在基底上形成复制光栅；S7：在复制光栅表面形成反射膜。本发明提出的方法可以有效提高复制光栅生产速率，解决现有复制光栅制作工艺中存在的制作周期较长，生产速率较慢这一问题，其对增加复制光栅产量具有直接的重要价值。
Description
技术领域
本发明涉及光栅制作相关技术领域，具体地说是涉及一种基于紫外固化的新型光栅复制方法。
背景技术
目前，母版光栅的制作具有难度大、周期长等特点，该特点大大增加了光栅的制作成本。
复制光栅是一种通过柔性材料热固化将母版光栅表面图形转移至基底表面的光栅。此种光栅可以利用母版光栅大量制作，所以能够大大降低了光栅制作成本。
但现阶段，复制光栅主要利用环氧树脂热固化这一性质来实现光栅的制作，因其对固化温度的特殊要求导致复制光栅制作周期较长，制作速率较慢等现实问题。
所以，寻求一种实现快速制作复制光栅的方法意义重大。
发明内容
针对现有技术之不足，本发明提供了一种基于紫外固化的新型光栅复制方法。
本发明的基于紫外固化的新型光栅复制方法的具体技术方案如下：
一种基于紫外固化的新型光栅复制方法，其包括如下步骤：
步骤S1：提供一母版光栅和基底；
步骤S2：对所述步骤S1所提供的母版光栅和基底进行超声波清洗；
步骤S3：在完成所述步骤S2后的母版光栅上均匀涂覆润滑油；
步骤S4：在完成所述步骤S3后的母版光栅上均匀涂覆紫外固化胶；
步骤S5：将所述步骤S1中所提供的所述基底置于经过所述步骤S4处理后的所述母版光栅上；并采用紫外光对其进行照射，使得所述紫外固化胶固化；
步骤S6：完成所述步骤S5后，将所述母版光栅和所述基底分离，使得在所述基底上形成复制光栅；
步骤S7：在所述复制光栅表面形成反射膜。
本发明的基于紫外固化的新型光栅复制方法，由于复制过程中用到的紫外固化胶对环境温度没有特殊要求，只需要用紫外光进行适当照射即可实现复制光栅的制作；所以本发明提出的方法可以有效提高复制光栅生产速率，解决现有复制光栅制作工艺中存在的制作周期较长，生产速率较慢这一问题；其是一种易于实现的能够显著提高生产速率的方法，对增加复制光栅产量具有直接的重要价值。
进一步的，还包括步骤S8：对完成所述步骤S7后的复制光栅进行超声波清洗。
通过对完成镀膜后的复制光栅进行超声波清洗，可以去除其表面的残留物。
根据一个优选的实施方式，在所述步骤S2中，对所述母版光栅和所述基底进行超声波清洗的步骤包括：
S201：将体积比为1:1:5的NH4OH、H2O2和H2O组成的混合液作为清洗液，用其对母版光栅和基底进行超声波清洗；
S202：将体积比为1:1:6的HCl、H2O2和H2O组成的混合液作为清洗液，用其对完成所述步骤S201后的母版光栅和基底进行超声波清洗；
S203：将甲苯作为清洗液，用其对完成所述步骤S202后的母版光栅和基底进行超声波清洗；
S204：将丙酮作为清洗液，用其对完成所述步骤S203后的母版光栅和基底进行超声波清洗；
S205：将酒精作为清洗液，用其对完成所述步骤S204后的母版光栅和基底进行超声波清洗；
S206：将蒸馏水作为清洗液，用其对完成所述步骤S205后的母版光栅和基底进行超声波清洗。
通过采用体积比为1:1:5的NH4OH、H2O2和H2O组成的混合液以及体积比为1:1:6的HCl、H2O2和H2O组成的混合液作为清洗液对母版光栅和基底进行超声波清洗可以去除母版光栅以及基底表面的颗粒沾污(粒子)、部分金属离子沾污；利用甲苯、丙酮、酒精和水作为清洗液并按照甲苯→丙酮→酒精→水的顺序对母版光栅及基底表面进行超声波清洗可以对母版光栅及基底表面附着的有机杂质进行清洗；通过对母版光栅以及基底表面的超声波清洗可以保证清洗后母版光栅与基底表面具有良好的清洁度。
根据一个优选的实施方式，在所述步骤S3中，在所述母版光栅上均匀涂覆润滑油的步骤包括：
S301：利用真空镀膜机将所用润滑油中所包含气泡抽出；
S302：通过旋涂法将经过所述步骤S301处理后的润滑油均匀涂覆于母版光栅的表面。
利用真空镀膜机将所用润滑油中包含气泡抽出排净，可以防止复制光栅制作过程中引入针孔等微观缺陷降低光栅复制成功率；采用旋涂法在母版光栅表面涂覆润滑油，可以起到便于分离母版光栅与复制光栅的作用。
根据一个优选的实施方式，在所述步骤S302中，润滑油的涂覆速度为10000rpm，旋涂时间为15s，使得在所述母版光栅上形成厚度为10nm的润滑油层。
根据一个优选的实施方式，在所述步骤S4中，在所述母版光栅上均匀涂覆紫外固化胶的步骤包括：
S401：利用真空镀膜机将所用的紫外固化胶中所包含气泡抽出；
S402：通过匀胶机将经过所述步骤S401处理后的紫外固化胶均匀涂覆于母版光栅的表面。
利用真空镀膜机将所用紫外固化胶中包含气泡抽出，抽气后利用匀胶机将紫外固化胶旋涂于母版光栅表面，可以将母版光栅表面图形转移至待复制基底表面。
根据一个优选的实施方式，在所述步骤S402中，紫外固化胶的涂覆速度为3000rpm，涂覆时间为30s，使得在所述母版光栅上形成厚度为10μm的紫外固化胶层。
根据一个优选的实施方式，在所述步骤S7中，是通过真空镀膜机以蒸镀的方式在所述复制光栅表面形成反射膜的。
根据一个优选的实施方式，在所述步骤S8中，对完成所述步骤S7后的复制光栅进行超声波清洗的步骤包括：
S801：将丙酮作为清洗液，用其对完成所述步骤S7后的复制光栅进行超声波清洗；
S802：将去离子水作为清洗液，用其对完成所述步骤S801后的复制光栅进行超声波清洗。
通过将复制光栅依次放入丙酮和去离子水中进行超声波清洗，其可以清洗其表面残留物。
根据一个优选的实施方式，在所述步骤S801和所述步骤S802中超声波清洗的时间分别为10-30分钟。
与现有技术相比，本发明的基于紫外固化的新型光栅复制方法具有如下有益效果：
本发明的基于紫外固化的新型光栅复制方法，由于复制过程中用到的紫外固化胶对环境温度没有特殊要求，只需要用紫外光进行适当照射即可实现复制光栅的制作；所以本发明提出的方法可以有效提高复制光栅生产速率，解决现有复制光栅制作工艺中存在的制作周期较长，生产速率较慢这一问题；其是一种易于实现的能够显著提高生产速率的方法，对增加复制光栅产量具有直接的重要价值。
附图说明
图1是本发明基于紫外固化的新型光栅复制方法的主要步骤示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的基于紫外固化的新型光栅复制方法进行详细的说明。
图1是本发明基于紫外固化的新型光栅复制方法的主要步骤示意图。其示出了本发明基于紫外固化的新型光栅复制方法的一种优选实施方式。
如图1所示，一种基于紫外固化的新型光栅复制方法，其包括如下步骤：
步骤S1：提供一母版光栅和基底。
步骤S2：对所述步骤S1所提供的母版光栅和基底进行超声波清洗。
具体的，对所述母版光栅和所述基底进行超声波清洗的具体步骤包括：
S201：将体积比为1:1:5的NH4OH、H2O2和H2O组成的混合液作为清洗液，用其对母版光栅和基底进行超声波清洗。
S202：将体积比为1:1:6的HCl、H2O2和H2O组成的混合液作为清洗液，用其对完成所述步骤S201后的母版光栅和基底进行超声波清洗。
通过采用体积比为1:1:5的NH4OH、H2O2和H2O组成的混合液以及体积比为1:1:6的HCl、H2O2和H2O组成的混合液作为清洗液对母版光栅和基底进行超声波清洗可以去除母版光栅以及基底表面的颗粒沾污(粒子)、部分金属离子沾污。
还包括：
S203：将甲苯作为清洗液，用其对完成所述步骤S202后的母版光栅和基底进行超声波清洗。
S204：将丙酮作为清洗液，用其对完成所述步骤S203后的母版光栅和基底进行超声波清洗。
S205：将酒精作为清洗液，用其对完成所述步骤S204后的母版光栅和基底进行超声波清洗。
S206：将蒸馏水作为清洗液，用其对完成所述步骤S205后的母版光栅和基底进行超声波清洗。
利用甲苯、丙酮、酒精和水作为清洗液并按照甲苯→丙酮→酒精→水的顺序对母版光栅及基底表面进行超声波清洗可以对母版光栅及基底表面附着的有机杂质进行清洗；通过对母版光栅以及基底表面的超声波清洗可以保证清洗后母版光栅与基底表面具有良好的清洁度。
步骤S3：在完成所述步骤S2后的母版光栅上均匀涂覆润滑油。
具体的，在所述母版光栅上均匀涂覆润滑油的具体步骤包括：
S301：利用真空镀膜机将所用润滑油中所包含气泡抽出。
S302：通过旋涂法将经过所述步骤S301处理后的润滑油均匀涂覆于母版光栅的表面。
利用真空镀膜机将所用润滑油中包含气泡抽出排净，可以防止复制光栅制作过程中引入针孔等微观缺陷降低光栅复制成功率；采用旋涂法在母版光栅表面涂覆润滑油，可以起到便于分离母版光栅与复制光栅的作用。
优选的，润滑油的涂覆速度为10000rpm，旋涂时间为15s，使得在所述母版光栅上形成厚度为10nm的润滑油层。
其中，润滑油可以采用常规硅油。
步骤S4：在完成所述步骤S3后的母版光栅上均匀涂覆紫外固化胶。
具体的，在所述母版光栅上均匀涂覆紫外固化胶的具体步骤包括：
S401：利用真空镀膜机将所用的紫外固化胶中所包含气泡抽出。
S402：通过匀胶机将经过所述步骤S401处理后的紫外固化胶均匀涂覆于母版光栅的表面。
利用真空镀膜机将所用紫外固化胶中包含气泡抽出，抽气后利用匀胶机将紫外固化胶旋涂于母版光栅表面，可以将母版光栅表面图形转移至待复制基底表面。
优选的，在所述步骤S402中，紫外固化胶的涂覆速度为3000rpm，涂覆时间为30s，使得在所述母版光栅上形成厚度为10μm的紫外固化胶层。
优选的，本发明中紫外固化胶为聚乙二醇二丙烯酸酯(PEGDA)紫外固化胶。更为优选的，本实施例中采用的是PEG200DA。
步骤S5：将所述步骤S1中所提供的所述基底置于经过所述步骤S4处理后的所述母版光栅上；并采用紫外光对其进行照射，使得所述紫外固化胶固化。
优选的，本实施例中采用的是紫外汞灯对紫外固化胶进行照明并促使其进行固化。
步骤S6：完成所述步骤S5后，将所述母版光栅和所述基底分离，使得在所述基底上形成复制光栅。
步骤S7：在所述复制光栅表面形成反射膜。
优选的，本实施例中是通过真空镀膜机以蒸镀的方式在所述复制光栅表面形成反射膜的。
优选的，反射膜为铝反射膜。
进一步的，还包括步骤S8：对完成所述步骤S7后的复制光栅进行超声波清洗。
具体的，对完成所述步骤S7后的复制光栅进行超声波清洗的具体步骤包括：
S801：将丙酮作为清洗液，用其对完成所述步骤S7后的复制光栅进行超声波清洗；
S802：将去离子水作为清洗液，用其对完成所述步骤S801后的复制光栅进行超声波清洗。
通过将复制光栅依次放入丙酮和去离子水中进行超声波清洗，其可以清洗其表面残留物。
优选的，在所述步骤S801和所述步骤S802中超声波清洗的时间分别为10-30分钟。
更为优选的，在所述步骤S801和所述步骤S802中超声波清洗的时间分别为20分钟。
本发明的基于紫外固化的新型光栅复制方法，由于复制过程中用到的紫外固化胶对环境温度没有特殊要求，只需要用紫外光进行适当照射即可实现复制光栅的制作；所以本发明提出的方法可以有效提高复制光栅生产速率，解决现有复制光栅制作工艺中存在的制作周期较长，生产速率较慢这一问题；其是一种易于实现的能够显著提高生产速率的方法，对增加复制光栅产量具有直接的重要价值。
需要注意的是，本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
另外，上述具体实施例是示例性的，本领域技术人员可以在本发明公开内容的启发下想出各种解决方案，而这些解决方案也都属于本发明的公开范围并落入本发明的保护范围之内。本领域技术人员应该明白，本发明说明书及其附图均为说明性而并非构成对权利要求的限制。本发明的保护范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种基于紫外固化的新型光栅复制方法，其特征在于，其包括如下步骤：
步骤S1：提供一母版光栅和基底；
步骤S2：对所述步骤S1所提供的母版光栅和基底进行超声波清洗；
步骤S3：在完成所述步骤S2后的母版光栅上均匀涂覆润滑油；
步骤S4：在完成所述步骤S3后的母版光栅上均匀涂覆紫外固化胶；
步骤S5：将所述步骤S1中所提供的所述基底置于经过所述步骤S4处理后的所述母版光栅上；并采用紫外光对其进行照射，使得所述紫外固化胶固化；
步骤S6：完成所述步骤S5后，将所述母版光栅和所述基底分离，使得在所述基底上形成复制光栅；
步骤S7：在所述复制光栅表面形成反射膜。
2.根据权利要求1所述的一种基于紫外固化的新型光栅复制方法，其特征在于，还包括步骤S8：
对完成所述步骤S7后的复制光栅进行超声波清洗。
3.根据权利要求1所述的一种基于紫外固化的新型光栅复制方法，其特征在于，在所述步骤S2中，对所述母版光栅和所述基底进行超声波清洗的步骤包括：
S201：将体积比为1:1:5的NH4OH、H2O2和H2O组成的混合液作为清洗液，用其对母版光栅和基底进行超声波清洗；
S202：将体积比为1:1:6的HCl、H2O2和H2O组成的混合液作为清洗液，用其对完成所述步骤S201后的母版光栅和基底进行超声波清洗；
S203：将甲苯作为清洗液，用其对完成所述步骤S202后的母版光栅和基底进行超声波清洗；
S204：将丙酮作为清洗液，用其对完成所述步骤S203后的母版光栅和基底进行超声波清洗；
S205：将酒精作为清洗液，用其对完成所述步骤S204后的母版光栅和基底进行超声波清洗；
S206：将蒸馏水作为清洗液，用其对完成所述步骤S205后的母版光栅和基底进行超声波清洗。
4.根据权利要求1所述的一种基于紫外固化的新型光栅复制方法，其特征在于，在所述步骤S3中，在所述母版光栅上均匀涂覆润滑油的步骤包括：
S301：利用真空镀膜机将所用润滑油中所包含气泡抽出；
S302：通过旋涂法将经过所述步骤S301处理后的润滑油均匀涂覆于母版光栅的表面。
5.根据权利要求4所述的一种基于紫外固化的新型光栅复制方法，其特征在于，在所述步骤S302中，润滑油的涂覆速度为10000rpm，旋涂时间为15s，使得在所述母版光栅上形成厚度为10nm的润滑油层。
6.根据权利要求1所述的一种基于紫外固化的新型光栅复制方法，其特征在于，在所述步骤S4中，在所述母版光栅上均匀涂覆紫外固化胶的步骤包括：
S401：利用真空镀膜机将所用的紫外固化胶中所包含气泡抽出；
S402：通过匀胶机将经过所述步骤S401处理后的紫外固化胶均匀涂覆于母版光栅的表面。
7.根据权利要求6所述的一种基于紫外固化的新型光栅复制方法，其特征在于，在所述步骤S402中，紫外固化胶的涂覆速度为3000rpm，涂覆时间为30s，使得在所述母版光栅上形成厚度为10μm的紫外固化胶层。
8.根据权利要求1所述的一种基于紫外固化的新型光栅复制方法，其特征在于，在所述步骤S7中，是通过真空镀膜机以蒸镀的方式在所述复制光栅表面形成反射膜的。
9.根据权利要求2所述的一种基于紫外固化的新型光栅复制方法，其特征在于，在所述步骤S8中，对完成所述步骤S7后的复制光栅进行超声波清洗的步骤包括：
S801：将丙酮作为清洗液，用其对完成所述步骤S7后的复制光栅进行超声波清洗；
S802：将去离子水作为清洗液，用其对完成所述步骤S801后的复制光栅进行超声波清洗。
10.根据权利要求9所述的一种基于紫外固化的新型光栅复制方法，其特征在于，在所述步骤S801和所述步骤S802中超声波清洗的时间分别为10-30分钟。
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