[发明专利]一种透光材料表面金属图案的背光催化镀制备方法

权利要求书

1.一种透光材料表面金属图案的背光催化镀制备方法，其特征在于，制备工艺为：

(1)将透光材料表面负载纳米半导体薄膜的一侧浸入镀液中，将其未负载纳米半导体薄膜且不接触镀液的另一侧对着波长为200～460nm的光源；

(2)打开光源，通过有模控形方法或无模控形方法在透光材料对着光源一侧的表面上生成与设计金属图案形状尺寸一致的光照区域，该光照区域内的光线先后穿过透光材料和纳米半导体薄膜，在纳米半导体薄膜与镀液接触一侧的表面上形成与透光材料表面光照区域形状尺寸一致的光学图案；

(3)光照0.5～10min，在光学图案覆盖范围内的纳米半导体薄膜表面发生光催化氧化还原反应，使与光学图案接触的镀液中的金属离子被光催化氧化还原成单质金属吸附在纳米半导体薄膜表面，生成与设计金属图案形状尺寸一致的初生金属镀层，反应期间维持镀液的pH值为7～13；

(4)继续在镀液中以初生金属镀层为活化中心进行自催化化学镀，反应温度为20～70℃、反应时间为0～180min，实现初生金属镀层在镀液中的连续生长，最终在负载了纳米半导体薄膜一侧的透光材料表面制备得到所需厚度和形状尺寸的高精度金属图案；

(5)将表面镀覆了金属图案的透光材料取出，洗涤后晾晒或吹干，即完成了透光材料表面金属图案的制备。

2.如权利要求1所述的一种透光材料表面金属图案的背光催化镀制备方法，其特征在于，所述透光材料为无机非金属透光材料、高分子透光材料或复合透光材料；所述透光材料各处密度相同；所述透光材料的厚度h₁为0＜h₁≤20mm、表面粗糙度Ra1为0≤Ra1≤400nm。

3.如权利要求1所述的一种透光材料表面金属图案的背光催化镀制备方法，其特征在于，所述纳米半导体薄膜为纳米二氧化钛薄膜、纳米氧化锌薄膜、纳米氮化钛薄膜、纳米钒酸铋薄膜、掺杂改性纳米二氧化钛薄膜、掺杂改性纳米氧化锌薄膜、掺杂改性纳米氮化钛薄膜、掺杂改性纳米钒酸铋薄膜中的至少一种；所述纳米半导体薄膜可使光源透过且各处密度相同；所述纳米半导体薄膜的厚度h₂为0＜h₂≤900nm。

4.如权利要求1所述的一种透光材料表面金属图案的背光催化镀制备方法，其特征在于，所述光源为线性光源、非线性光源中的至少一种。

5.如权利要求1所述的一种透光材料表面金属图案的背光催化镀制备方法，其特征在于，所述有模控形方法为通过在光源和透光材料之间放置由形状尺寸与设计金属图案相同的透光区和不透光区两部分构成的模板来控制光照区域形状尺寸的方法；所述模板是由金属材料、无机非金属材料、高分子材料或复合材料中的至少一种制成；所述模板表面粗糙度Ra₂为0≤Ra₂≤20μm。

6.如权利要求1所述的一种透光材料表面金属图案的背光催化镀制备方法，其特征在于，所述无模控形方法为通过激光直写系统调节激光光斑扫描区域来控制光照区域形状尺寸的方法；所述激光直写系统为连续激光直写系统或脉冲激光直写系统，激光扫描速度小于3000mm/s；所述脉冲激光直写系统的激光器频率大于1KHz。