[发明专利]利用多光束干涉光刻技术制备仿生彩色超疏水涂层的方法

权利要求书

1.一种利用多光束干涉光刻技术制备仿生彩色超疏水涂层的方法，其步骤如下：

(1)搭建激光多光束干涉系统

光源选择为纳秒脉冲激光器或连续激光器，产生用于紫外波段的激光加工的 光束；从激光器发出的激光首先经过石英透镜扩束后，由半透半反的反射镜分成 多束强度一样的相干激光，再由镀膜的反射镜将其会聚后实现干涉；

(2)干涉材料的制备

在清洁干净的基底上旋涂可固化聚合物材料或者可降解聚合物材料，通过控 制匀胶机的转速或材料的浓度，控制材料的厚度；

(3)干涉光刻使可固化聚合物材料固化、或使可降解聚合物材料降解，显影 后获得微结构阵列

控制激光干涉光束的曝光时间、控制干涉光与基片所在平面法线的夹角，从 而在基底上得到可固化聚合物材料或可降解聚合物材料的微结构阵列，其固化线 宽为100nm～20μm、占空比为0.2～1、周期为355nm～20μm；

(4)在微结构阵列上进行低表面能材料的修饰

采用热蒸发的方式，将低表面能的材料蒸发成气体，然后吸附在前面步骤制 备的微结构阵列表面，降低其表面能，进而在基底上得到利用多光束干涉光刻技 术制备的仿生彩色超疏水涂层。

2.如权利要求1所述的一种利用多光束干涉光刻技术制备仿生彩色超疏水涂层 的方法，其特征在于：低表面能材料是氟硅烷、丙烯酸全氟乙酯、辛基硫醇、 十八烷基硫醇或全氟辛基三氯甲基硅烷。

3.如权利要求1所述的一种利用多光束干涉光刻技术制备仿生彩色超疏水涂层 的方法，其特征在于：纳秒脉冲激光器的波长范围为200～2000nm，脉冲宽 度范围为0.9ns～900ns，重复频率范围为1Hz～10KHz，单脉冲能量范围为 10pJ～1J，激光器输出的激光的强度为0～1.5W。

4.如权利要求1所述的一种利用多光束干涉光刻技术制备仿生彩色超疏水涂层 的方法，其特征在于：各束光的光强由位于各自光路上的中性可变密度滤光 片调整。

5.如权利要求1所述的一种利用多光束干涉光刻技术制备仿生彩色超疏水涂层 的方法，其特征在于：干涉光束的数目为2～8束。

6.如权利要求1所述的一种利用多光束干涉光刻技术制备仿生彩色超疏水涂层 的方法，其特征在于：可固化聚合物材料为光固化材料或热固化材料。

7.如权利要求1所述的一种利用多光束干涉光刻技术制备仿生彩色超疏水涂层 的方法，其特征在于：基底的厚度为80μm～1cm，为石英或半导体材料。

8.如权利要求7所述的一种利用多光束干涉光刻技术制备仿生彩色超疏水涂层 的方法，其特征在于：半导体材料为Si、Ge、Si₃N₄、GaAs、GaP、GaSb、 InP、GalnAsP、TeCdHg或SiC。

9.如权利要求1所述的一种利用多光束干涉光刻技术制备仿生彩色超疏水涂层 的方法，其特征在于：利用刻蚀技术，以步骤(3)激光干涉得到的可固化聚合 物材料或可降解聚合物材料的微结构为掩膜，对基底进行刻蚀，从而获得基 底材料的微结构阵列，高度为10nm～20μm、占空比为0.2～1，然后再在微 结构上进行低表面能材料的修饰。

10.如权利要求9所述的一种利用多光束干涉光刻技术制备仿生彩色超疏水涂 层的方法，其特征在于：刻蚀技术为反应离子刻蚀、等离子体刻蚀、反应等 离子体刻蚀、离子束刻蚀或反应离子束刻蚀。