[发明专利]用于在光学构件的拱曲的面上制造（亚）微结构的方法以及光学构件

说明书

本发明涉及一种用于在光学构件的拱曲的面上制造（亚）微结构的方法，该方法具有下列方法步骤：提供带有能分离的强化箔的弹性的载体箔；提供有（亚）微结构的模型对象；将成型膜涂敷在载体箔的前侧上；在形成结构化的成型膜的情况下将模型对象的（亚）微结构成型；将用结构化的成型膜涂层的载体箔连同强化箔夹紧在保持框架中；将转印膜涂敷到结构化的成型膜上；将所述强化箔与所述载体箔的后侧分离；在形成结构化的转印膜的情况下将有待结构化的光学工件压紧到用所述转印膜涂层的结构化的成型膜上；在形成用（亚）微结构结构化的光学构件的情况下使附着在工件上的结构化的转印膜时效强化；将所述结构化的光学构件从成型膜取下。

技术领域

本发明涉及一种用于在光学构件的拱曲的面上制造(亚)微结构的方法。此外在本发明的范畴内也说明了一种根据所述方法制造的光学构件的实施变型方案。

在本发明的范畴内，术语“微结构”指的是其表征性尺寸在一微米(μm)到几微米(μm)的微米尺度内的那些结构。“亚微结构”在下文中指的是相关的结构具有小于一微米(μm)的并且因此处在亚微米尺度内的表征性尺寸。因此用术语“亚微结构”也包含了有表征性尺寸或有几纳米(nm)的结构大小的结构。下文中，术语“纳米结构”指的是，相关的结构具有在纳米尺度内的表征性的长度尺寸，所述表征性的长度尺寸基本上处在几纳米至十分之一纳米的范围内。

下文中选用“(亚)微结构”这样的书写方式应当表明，这种结构具有无论如何都处在微米尺度内的并且大多为几微米、但优选小于一微米的表征性尺寸。根据定义，在此文中选用的术语“(亚)微结构”因此也涵盖了在纳米尺度内的结构。与此相反，下文中术语“宏观结构”选择用于那些具有例如在毫米(mm)或厘米(cm)尺度内的明显更大的表征性尺寸的结构。

在三维的宏观光学系统(Makrooptik)上的(亚)微结构近来提供了例如在光电子学、光子学或图像处理传感系统的领域中的大量新型的应用可能。不同的光学功能在唯一一个元件上的组合可以大大有助于光学组件的微型化、在系统中的更好的集成和更低的价格。不过新型的复杂的三维的3D光学系统的研发在造型设计和制造方面带来了大量挑战，在所述3D光学系统中微结构或亚微结构布置在宏观结构上。

背景技术

由现有技术已经公开了早就已被认可的方法，用所述方法能在诸如硅晶片的平面基底上制造微结构。为此例如参考所谓的LIGA制造工艺，其中，德语字母缩写LIGA代表了方法步骤：光刻、电铸和成型。在所述工艺中，借助深光刻、电铸和微成型的组合，能在使用材料即塑料、金属或陶瓷时制造有例如直至在十分之一微米尺度内的尺寸的、直至约3mm的结构高度和直至约50的纵横比的微结构。这种LIGA工艺的缺点至少在于，初始材料必须是平坦的、平面的基底，例如硅晶片或由金属或其它硬材料制成的经抛光的薄片。

在平坦的平面基底上的(亚)微结构大多借助直接的结构化方法像比如激光光刻、离子束光刻或电子束光刻产生。例如由文献US 2007/0104813 A1已经公开了一种用于压印扁平的构件、如集成电路(英语：集成电路，简称IC)的光刻制造工艺，在该光刻制造工艺中，借助纳米压印光刻(英语：纳米压印光刻，简称NIL)准备印模印刷模板(Stempeldruckvorlage)。在所述印模印刷模板和有待压印的构件之间例如借助分配工艺涂敷和相应地分布有光刻胶膜层。紧接着将印模印刷模板置入到在有待结构化的构件上方的一个装置中并且光刻胶膜借助所述印模印刷模板进行压印。之后，光刻胶膜层通过UV光固化并且紧接着在两级的烧灼工艺中略微扩大成型的结构的纵横比。

不过用于对三维的对象的不平整的表面微结构化的这些办法的应用，极为复杂并且需要对现有制造设备作至少一个特殊的调整以及需要新型的制造策略。此外缺点在于，用迄今为止已知的光刻工艺仅能制造有硬的轮廓过渡部和刚性的侧边(Flanke)的经压印的结构。但为了制造用于特定的光学应用的光学的结构，像比如在光学构件上的防反射结构，可能需要对平缓的、均匀的轮廓过渡部进行结构化，所述结构化用光刻工艺特别是在三维的构件上是无法制造的或者仅能以不符合要求的质量进行制造。