[发明专利]制造用于材料监测的智能光子结构的方法

权利要求书

1.一种在包括第一材料的固体基板的表面上制造光子结构的方法，所述方法包含：

将所述第一材料的可变形层沉积到所述固体基板的所述表面上；

在压印之前向所述可变形层添加层，以在固化时改变所述可变形层的性质；

用带有光子结构图案的模具对所述可变形层和光学改变层进行压印；

使所述可变形层固化以与所述固体基板的所述表面成一体，其中所述模具在适当位置以在所固化层中形成永久性光子结构；以及

从所述可变形层移除所述模具，

其中，模具的光学改变层在压印时转移至可变形层，并且可操作以影响具有固化的可变形层的固体基板的表面上的光子结构图案的光学性质，以及

其中固化的步骤包括结晶、溶剂蒸发、玻璃化、磁流变转变和冷凝中的一种或多种。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述光子结构包括沿至少一个维度布置的周期性特征。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述周期性特征形成衍射光栅。

4.根据权利要求2所述的方法，其中所述周期性特征以二维布置。

5.根据权利要求1所述的方法，其中在将所述可变形层沉积到所述基板上时，所述层以流体、半粘性或粘性形式中的一种沉积。

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述第一材料包括聚合物树脂。

7.根据权利要求6所述的方法，其中对所述可变形层进行选择以在大气温度下具有足够低的粘度，以使用PDMS模具进行压印。

8.根据权利要求7所述的方法，其中在将树脂沉积在所述基板上时，所述可变形层的粘度范围为100至5000cP。

9.根据权利要求1所述的方法，其中所述模具由聚二甲基硅氧烷(PDMS)构成。

10.根据权利要求1所述的方法，其中固化层与所述基板的表面的所述第一材料形成交联。

11.根据权利要求1所述的方法，其进一步包含：

在压印之前向所述模具添加防粘附层，以防止所述模具与光学改变层和所述第一材料的固化层中的至少一个之间的粘附。

12.根据权利要求11所述的方法，其中所述防粘附层包含单层。

13.根据权利要求1所述的方法，其中所添加的层包含保护涂层。

14.根据权利要求1所述的方法，其中所添加的层改变所述光子结构的光学性质。

15.根据权利要求1所述的方法，其中可变形层和基板由相同的材料制成。

16.一种在固体基板的表面上制造光子结构的方法，所述方法包含：

将可变形层沉积到所述固体基板的所述表面上；

在压印之前向所述可变形层添加层，以在固化时改变所述可变形层的性质；

用带有光子结构图案的模具对所述可变形层和光学改变层进行压印；

使所述可变形层固化以与所述固体基板的所述表面成一体，其中所述模具在适当位置以在所固化层中形成永久性光子结构；以及

从所述可变形层移除所述模具，

其中，模具的光学改变层在压印时转移至可变形层，并且可操作以影响具有固化的可变形层的固体基板的表面上的光子结构图案的光学性质，以及其中在固化期间所述可变形层与所述基板形成交联键，以便将所固化层牢固地嵌在所述基板中；以及

其中固化的步骤包括结晶、溶剂蒸发、玻璃化、磁流变转变和冷凝中的一种或多种。