[发明专利]纳米压印胶层的制作方法和光学元件

说明书

本发明提供了一种纳米压印胶层的制作方法和光学元件，纳米压印胶层的制作方法包括：步骤S10：在基底上涂布胶水并形成厚度均匀的胶层；步骤S20：将掩模板放置在胶层的上方形成中间件；步骤S30：将中间件放入干法刻蚀设备内进行刻蚀形成厚度不均匀的刻蚀件；步骤S40：若需要刻蚀的区域的数量N大于1，则将掩模板移动到预设位置后重复N‑1次步骤S20至步骤S30后执行步骤S50；若需要刻蚀的区域的数量N等于1，则执行步骤S50；步骤S50：将刻蚀件取出，并将掩模板与胶层分离，并对胶层压印。本发明解决了现有技术中压印工艺存在容易产生厚度不一致的残胶的问题。

技术领域

本发明涉及压印设备技术领域，具体而言，涉及一种纳米压印胶层的制作方法和光学元件。

背景技术

当前形形色色的AR方案中，最有量产可能性的技术方案就是光波导方案。光波导量产中需要用到纳米压印工艺，当前常规纳米压印的工艺流程是母版压印子板，子板再大规模的生产产品。在母版压印子板的过程中，是一个硬对软的压印过程。如果母版上结构差异很大，会导致子板上残胶的厚度产生很大的偏差。

而在产品压印的过程中，需要将胶水均匀的涂在玻璃上，一般选择旋涂的方式。用这种方式可以得到厚度分布均匀的胶层，一般偏差可以控制在±2％以内。在压印后，由于胶水厚度一致，一次会形成厚度不一致的残胶，残胶厚度偏差在100nm以上。这个厚度偏差对内部光路的高质量传播产生很大的影响，也有可能破坏波导内的全反射条件，导致部分光被耦出波导，造成光路泄露和能量损失。

也就是说，现有技术中压印工艺存在容易产生厚度不一致的残胶的问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种纳米压印胶层的制作方法和光学元件，以解决现有技术中压印工艺存在容易产生厚度不一致的残胶的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种纳米压印胶层的制作方法，包括：步骤S10：在基底上涂布胶水并形成厚度均匀的胶层；步骤S20：将掩模板放置在胶层的上方形成中间件；步骤S30：将中间件放入干法刻蚀设备内进行刻蚀形成厚度不均匀的刻蚀件；步骤S40：若需要刻蚀的区域的数量N大于1，则将掩模板移动到预设位置后重复N-1次步骤S20至步骤S30后执行步骤S50；若需要刻蚀的区域的数量N等于1，则执行步骤S50；步骤S50：将刻蚀件取出，并将掩模板与胶层分离，并对胶层压印。

进一步地，步骤S10包括：在基底上涂布胶水并形成厚度均匀的胶层的过程中，采用旋涂工艺涂布胶水。

进一步地，步骤S10包括：在基底上涂布胶水并形成厚度均匀的胶层的过程中，在基底上涂布预设体积的胶水，以使形成的胶层的厚度在500nm到1500nm范围内。

进一步地，步骤S10还包括：在形成胶层后，对胶层进行预烘烤。

进一步地，在步骤S10与步骤S20之间还包括步骤S11：在胶层远离基底的表面镀薄膜层。

进一步地，步骤S11包括：在胶层远离基底的表面镀薄膜层的过程中，将基底和胶层放入到镀膜设备中；采用TiN或者TiO₂材料在胶层的表面进行镀膜形成TiN薄膜层或者TiO₂薄膜层。

进一步地，在步骤S20中还包括：将掩模板放置在胶层的上方并控制掩模板与胶层之间距离在0.1mm至1mm的范围内。

进一步地，步骤S30包括：中间件放入干法刻蚀设备内后对裸露在掩模板的中空结构处的胶层进行刻蚀，使得裸露在中空结构处的胶层的厚度变薄。

进一步地，在步骤S40中，对不同的需要刻蚀的区域的刻蚀时间不同，以使胶层具有多个厚度不同的区域。

根据本发明的另一方面，提供了一种光学元件，采用上述的纳米压印胶层的制作方法制作光学元件。