[发明专利]在宏观尺度特征上具有衍射特征的微复制膜

说明书

背景技术

利用切削加工技术可形成诸如微复制工具的多种工件。微复制工具常常用于挤出工艺、注模工艺、压印工艺、铸造工艺等，以形成微复制结构。光学膜、研磨膜、粘合膜、具有自配合外形的机械紧固件、或具有尺寸相对较小(例如小于约1000微米)的微复制特征的任何模制或挤出部件均可包含微复制结构。

微结构也可通过多种其他方法制造。例如，可通过浇铸固化工艺将样板工具的结构从样板工具转移到其他介质(例如聚合物材料的带材或卷材)上，以形成量产工具；然后利用该量产工具制作微复制结构。也可用如电铸之类的其他方法来复制样板工具。制作光导膜的另一种替代方法是直接对透明材料进行切削或切削加工来形成合适的结构。其他技术包括化学蚀刻、喷丸或其他随机表面修改技术。

发明内容

与本发明相符的光学膜包括基底和基底主表面上的微复制特征。这些微复制特征包括宏观尺度特征和位于宏观尺度特征上的一个或多个衍射特征。这些膜可由经具有衍射特征的刀头加工过的工件制成。该刀头在加工工件时同时形成宏观尺度特征和衍射特征。然后，可用涂布工艺由经加工的工件制作光学膜。

附图说明

附图包含在本说明书中并构成本说明书的一部分，并且它们结合具体实施方式阐明本发明的优点和原理。附图中，

图1为用于在工件上制作微结构的刀具系统的示意图；

图2是表示刀具坐标系的示意图；

图3为用于刀具的示例性PZT叠堆的示意图；

图4A为刀头座的透视图；

图4B为用于夹持刀头的刀头座的前视图；

图4C为刀头座的侧视图；

图4D为刀头座的俯视图；

图5A为刀头的透视图；

图5B为刀头的前视图；

图5C为刀头的仰视图；

图5D为刀头的侧视图；

图6A为FTS致动器的俯视剖面图；

图6B是表示PZT叠堆在致动器内的布置的前视剖面图；

图6C为致动器的前视图；

图6D为致动器的后视图；

图6E为致动器的俯视图；

图6F和6G为致动器的侧视图；

图6H为致动器的透视图；

图7A为示意图，示出了进入工件的斜入角和离开工件的斜出角基本上相等的断续切削；

图7B为示意图，示出了进入工件的斜入角小于离开工件的斜出角的断续切削；

图7C为示意图，示出了进入工件的斜入角大于离开工件的斜出角的断续切削；

图8为示意图，概念性地示出了可利用具有断续切削FTS致动器的刀具系统制作的微结构；

图9A为经切削加工的刀头的透视图；

图9B为经切削加工的刀头的前视图；

图9C为经切削加工的刀头的仰视图；

图9D为经切削加工的刀头的侧视图；

图10A为具有经切削加工的刀头和未经切削加工的刀头的多刀头工具的侧视图；

图10B为具有多个经切削加工的刀头的多刀头工具的侧视图；

图11A和11B分别为侧视图和透视图，概念性地示出了可用具有FTS致动器的带至少一个经切削加工的刀头的刀具系统制作的微结构；

图12A和12B分别为侧视图和透视图，概念性地示出了利用具有断续切削FTS致动器的带至少一个经切削加工的刀头的刀具系统可制作的微结构；

图13A为在两个小面上都具有衍射特征的刀头的侧视图；

图13B为在两个小面上都具有衍射特征的另一个刀头的侧视图；

图14为在一个小面上有衍射特征的刀头的侧视图；

图15A为具有台阶高度变化的衍射特征的刀头的侧视图；

图15B为具有台阶高度变化的衍射特征的另一个刀头的侧视图；

图16为具有沿90°小面侧面的衍射特征的刀头的侧视图；

图17为具有沿平坦顶端的衍射特征的刀头的侧视图；

图18为具有沿弯曲顶端的衍射特征的刀头的侧视图；

图19为具有以台阶状形成的衍射特征的刀头的侧视图；

图20为具有柱面镜状衍射特征的刀头的侧视图；

图21为具有沿弯曲小面的衍射特征的刀头的侧视图；

图22为具有沿多个直线形小面的衍射特征的刀头的侧视图；

图23A为离子铣削前的刀头的侧视图；

图23B为图23A的刀头在用离子铣削在刀头上的同一平面内形成衍射特征后的侧视图；

图24A为离子铣削前的刀头的侧视图；

图24B为图24A的刀头在用离子铣削在刀头上的不同平面上形成衍射特征后的侧视图；