[發明專利]納米壓印膠層的制作方法和光學元件

在審

• 申請號: 202111199916.0
• 申請日: 2021-10-14
• 公開（公告）號: CN113900354A
• 公開（公告）日: 2022-01-07
• 發明（設計）人: 苑洪鐘;曹雪峰;陳遠
• 申請（專利權）人: 寧波舜宇奧來技術有限公司
• 主分類號: G03F7/00
• 分類號: G03F7/00
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 劉娜

本發明提供了一種納米壓印膠層的制作方法和光學元件，納米壓印膠層的制作方法包括：步驟S10：在基底上涂布膠水并形成厚度均勻的膠層；步驟S20：將掩模板放置在膠層的上方形成中間件；步驟S30：將中間件放入干法刻蝕設備內進行刻蝕形成厚度不均勻的刻蝕件；步驟S40：若需要刻蝕的區域的數量N大于1，則將掩模板移動到預設位置后重復N?1次步驟S20至步驟S30后執行步驟S50；若需要刻蝕的區域的數量N等于1，則執行步驟S50；步驟S50：將刻蝕件取出，并將掩模板與膠層分離，并對膠層壓印。本發明解決了現有技術中壓印工藝存在容易產生厚度不一致的殘膠的問題。

技術領域

本發明涉及壓印設備技術領域，具體而言，涉及一種納米壓印膠層的制作方法和光學元件。

背景技術

當前形形色色的AR方案中，最有量產可能性的技術方案就是光波導方案。光波導量產中需要用到納米壓印工藝，當前常規納米壓印的工藝流程是母版壓印子板，子板再大規模的生產產品。在母版壓印子板的過程中，是一個硬對軟的壓印過程。如果母版上結構差異很大，會導致子板上殘膠的厚度產生很大的偏差。

而在產品壓印的過程中，需要將膠水均勻的涂在玻璃上，一般選擇旋涂的方式。用這種方式可以得到厚度分布均勻的膠層，一般偏差可以控制在±2％以內。在壓印后，由于膠水厚度一致，一次會形成厚度不一致的殘膠，殘膠厚度偏差在100nm以上。這個厚度偏差對內部光路的高質量傳播產生很大的影響，也有可能破壞波導內的全反射條件，導致部分光被耦出波導，造成光路泄露和能量損失。

也就是說，現有技術中壓印工藝存在容易產生厚度不一致的殘膠的問題。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種納米壓印膠層的制作方法和光學元件，以解決現有技術中壓印工藝存在容易產生厚度不一致的殘膠的問題。

為了實現上述目的，根據本發明的一個方面，提供了一種納米壓印膠層的制作方法，包括：步驟S10：在基底上涂布膠水并形成厚度均勻的膠層；步驟S20：將掩模板放置在膠層的上方形成中間件；步驟S30：將中間件放入干法刻蝕設備內進行刻蝕形成厚度不均勻的刻蝕件；步驟S40：若需要刻蝕的區域的數量N大于1，則將掩模板移動到預設位置后重復N-1次步驟S20至步驟S30后執行步驟S50；若需要刻蝕的區域的數量N等于1，則執行步驟S50；步驟S50：將刻蝕件取出，并將掩模板與膠層分離，并對膠層壓印。

進一步地，步驟S10包括：在基底上涂布膠水并形成厚度均勻的膠層的過程中，采用旋涂工藝涂布膠水。

進一步地，步驟S10包括：在基底上涂布膠水并形成厚度均勻的膠層的過程中，在基底上涂布預設體積的膠水，以使形成的膠層的厚度在500nm到1500nm范圍內。

進一步地，步驟S10還包括：在形成膠層后，對膠層進行預烘烤。

進一步地，在步驟S10與步驟S20之間還包括步驟S11：在膠層遠離基底的表面鍍薄膜層。

進一步地，步驟S11包括：在膠層遠離基底的表面鍍薄膜層的過程中，將基底和膠層放入到鍍膜設備中；采用TiN或者TiO₂材料在膠層的表面進行鍍膜形成TiN薄膜層或者TiO₂薄膜層。

進一步地，在步驟S20中還包括：將掩模板放置在膠層的上方并控制掩模板與膠層之間距離在0.1mm至1mm的范圍內。

進一步地，步驟S30包括：中間件放入干法刻蝕設備內后對裸露在掩模板的中空結構處的膠層進行刻蝕，使得裸露在中空結構處的膠層的厚度變薄。

進一步地，在步驟S40中，對不同的需要刻蝕的區域的刻蝕時間不同，以使膠層具有多個厚度不同的區域。

根據本發明的另一方面，提供了一種光學元件，采用上述的納米壓印膠層的制作方法制作光學元件。