制造单片光子器件的方法技术

制造高折光指数光子器件包括将可聚合组合物布置在第一衬底的第一表面上和使所述可聚合组合物与第二衬底的第一表面接触，由此将所述可聚合组合物铺展在第一衬底的第一表面上

【技术实现步骤摘要】
制造单片光子器件的方法、光子器件
[0001]本申请是由分子印记公司
2017
年8月
23
日提交的国际申请号为
PCT/US2017/048182
的专利技术名称为“单片高折光指数光子器件”的国际申请的分案申请
。
该国际申请
PCT/US2017/048182
进入中国国家阶段的日期为
2019
年2月
25
日，国家申请号为
201780052297.8。
[0002]对相关申请的交叉引用
[0003]本申请要求
2016
年8月
26
日提交的名称为“MONOLITHIC HIGH REFRACTIVE INDEX PHOTONIC DEVICES”的美国申请序列号
No.62/380,093
和
2017
年5月8日提交的名称为“MONOLITHIC HIGH REFRACTIVE INDEX PHOTONIC DEVICES”的美国申请序列号
No.62/502,973
的权益，两者都全文经此引用并入本文
。


[0004]本专利技术整体上涉及单片高折光指数光子器件
。

技术介绍

[0005]光子器件的制造通常是多步法，其包括用纳米结构和微米结构将衬底图案化
。
可通过光刻技术，如
UV
光刻
、
纳米压印等实现图案化r/>。
在一些情况下，通过蚀刻
(
例如等离子体蚀刻或液体蚀刻
)
将图案转移到薄膜或衬底中
。
因此，光子器件的制造通常昂贵和缓慢，涉及多个加工步骤
。

技术实现思路

[0006]概述
[0007]在第一个一般方面中，制造高折光指数光子器件包括将可聚合组合物布置在第一衬底的第一表面上和使所述可聚合组合物与第二衬底的第一表面接触，由此将所述可聚合组合物铺展在第一衬底的第一表面上
(
例如在第一衬底的第一表面和第二衬底的第一表面之间
)。
将所述可聚合组合物固化以产生聚合物结构，其具有与第一衬底的第一表面接触的第一表面
、
与聚合物结构的第一表面相反并与第二衬底的第一表面接触的第二表面和
10
μ
m
至
1cm
的在聚合物结构的第一表面和聚合物结构的第二表面之间的选择的残留层厚度
。
将所述聚合物结构与第一衬底和第二衬底分离以产生具有至少
1.5
或至少
1.6
的折光指数的单片光子器件
。
[0008]第一个一般方面的实施可包括一个或多个下列特征
。
[0009]第一衬底和第二衬底中的至少一个可以是图案化模具，所述图案化模具的第一表面划定凸起和凹进
。
第一个一般方面的一些实施方案包括在将可聚合组合物布置在第一衬底的第一表面上之前用脱模层
(release layer)
涂布第一衬底的第一表面
、
第二衬底的第一表面或两者
。
在一个实例中，在使可聚合组合物与第二衬底的第一表面接触之前用脱模层涂布第二衬底的第一表面
。
[0010]第一个一般方面的一些实施方案包括在将可聚合组合物布置在第一衬底的第一
表面上之前将第一衬底加热到至少
100℃。
第一个一般方面还可包括在使可聚合组合物与第二衬底的第一表面接触之前将第一衬底
、
第二衬底或两者加热到至少
100℃。
[0011]第一个一般方面的一些实施方案包括在将可聚合组合物布置在第一衬底的第一表面上之前使可聚合组合物部分聚合
。
使可聚合组合物与第二衬底接触可包括在第一衬底和第二衬底之间形成锐角，和降低锐角的值直至第一衬底和第二衬底平行
。
[0012]将可聚合组合物固化可包括将可聚合组合物加热到小于
100℃
或在
100℃
至
350℃
之间的温度
。
将可聚合组合物固化可包括将可聚合组合物固化小于5分钟的持续时间
。
[0013]在一些情况下，将可聚合组合物固化包括用紫外线
(UV)
辐射照射可聚合组合物
。
紫外线辐射的持续时间可小于5分钟
。
紫外线辐射的强度可在照射可聚合组合物的整个持续期间基本恒定
。
在一些情况下，紫外线辐射的强度为小于
30mW/cm2至超过
110mW/cm2、
或大于
50mW/cm2。
在某些情况下，紫外线辐射的强度在
5mW/cm2至
300mW/cm2范围内
。
用紫外线辐射照射可聚合组合物可包括照射
1cm2至
1000cm2的可聚合组合物的表面积
。
紫外线辐射的强度可在可聚合组合物的受照射表面积上基本恒定
。
在一些情况下，在可聚合组合物的受照射表面积上改变紫外线辐射的强度以实现单片光子器件中的预定局部收缩
。
紫外线辐射可包括
UVA、UVB
和
UVC
的至少一种
。
在一些情况下，紫外线辐射的波长为
250nm
至
380nm。
在某些情况下，紫外线辐射的波长为大约
315nm
至大约
400nm(
例如
365nm
±
20nm)。
在一些情况下，紫外线辐射的波长包括
365nm、380nm
和
405nm
的至少一种
。
[0014]在某些情况下，将可聚合组合物固化包括将可聚合组合物加热到
100℃
至
350℃
的温度和用紫外线辐射照射可聚合组合物
。
[0015]在一些实施方案中，在聚合物结构的第一表面和聚合物结构的第二表面之间的选择的残留层厚度为
250
μ
m
至
500
μ
m。
在一些情况下，所述单片光子器件的折光指数为至少
1.65
或至少
1.7。
所述单片光子器件在
400nm
至
800nm
之间的透射比可大于
80
％
。
[0016]所述可聚合组合物可包括第一单体和第二单体，各第一单体具有至少两个乙烯基
、
烯丙基或丙烯酸酯结构部分，且各第二单体具有至少两个硫醇结构部分
。
在一些情况下，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种制造高折光指数光子器件的方法，所述方法包含：将可聚合组合物布置在第一衬底的第一表面上；使所述可聚合组合物与第二衬底的第一表面接触，由此将所述可聚合组合物铺展在第一衬底的第一表面上，其中使所述可聚合组合物与第二衬底的第一表面接触包括：在第一衬底和第二衬底之间形成锐角，和降低锐角的值直至第一衬底和第二衬底平行；将所述可聚合组合物固化以产生聚合物结构，其具有与第一衬底的第一表面接触的第一表面
、
具有与聚合物结构的第一表面相反并与第二衬底的第一表面接触的第二表面，具有和
10
μ
m
至
1cm
范围内的在聚合物结构的第一表面和聚合物结构的第二表面之间的选择的残留层厚度
。2.
根据权利要求1的方法，其进一步包含将所述聚合物结构与第一衬底和第二衬底分离以产生单片光子器件，其中所述单片光子器件的折光指数为至少
1.5。3.
根据权利要求2的方法，其进一步包含在将可聚合组合物布置在第一衬底的第一表面上之前使可聚合组合物部分聚合
。4.
根据权利要求2的方法，其中降低锐角的值包括将第二衬底朝第一衬底旋转
。5.
根据权利要求2的方法，其进一步包含弯曲第二衬底，其中降低锐角的值包括将第二衬底的末端压向第一衬底，以降低第一衬底和第二衬底之间的锐角
。6.
根据权利要求2的方法，其进一步包含弯曲第一衬底和第二衬底，其中降低锐角的值包括将第二衬底的末端和第一衬底的末端压向彼此，以降低第一衬底和第二衬底之间的锐角
。7.
根据权利要求2的方法，其包含将进行该方法的环境压力降低至大气压以下
。8.
根据权利要求7的方法，其包含在固化可聚合组合物之前将氧再引入进行该方法的环境
。9.
根据权利要求2的方法，其包含将氦气引入进行该方法的环境
。10.
根据权利要求9的方法，其包含在固化可聚合组合物之前将氧再引入进行该方法的环境
。11.
根据权利要求2的方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：S，
申请(专利权)人：分子印记公司，
类型：发明
国别省市：