【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于衍射光波导制备，具体涉及一种单母版双目衍射光波导制备方法。
技术介绍
1、ar眼镜作为下一代电子消费的热点，能够广泛应用于各个领域，如军事、工业生产、教育、娱乐以及消费等。而基于衍射光波导的ar眼镜，因其轻薄、高透过率、大视场角以及大眼动范围等优势，是当前ar眼镜的主流方案，受到越来越多ar相关厂商的青睐。
2、根据衍射光波导的布局类型，目前主要使用三段式布局(衍射光波导中包含耦入区、转折区、耦出区三部分)，三段式布局如图1(水平方向布局)和图2(垂直方向布局)所示(以双目中右眼布局为例)，水平方向布局包含了耦入区域11、转折区域12以及耦出区域13，垂直方向布局包含了耦入区域21、转折区域22以及耦出区域23。
3、首先，在母版的设计中，对于耦入区域(如图1中的耦入区域11和图2中的耦入区域21)使用二元光栅gin，如图3所示，其周期为pin，线宽为l1，槽宽为l2，保证l1+l2＝pin，高度为hin；对于转折区域(如图1中的转折区域12和图2中的转折区域22)，同样使用二元光栅ge，如图4所示，其周期为pe，线宽为l3，槽宽为l4，保证l3+l4＝pe，高度he沿扩展方向逐渐增加(即高度h0、h1、h2、h3、h4……依次增高)，如转折区域12中，其沿-x方向(水平方向)逐渐增加，在转折区域22中，其沿-y方向(垂直方向)逐渐增加；对于耦出区域(如图1中的耦出区域13和图2中的耦出区域23)，同样使用二元光栅go，如图5所示，其周期为po，线宽为l5，槽宽为l6，保证l5+l6＝po，
4、以图1所示母版三段式布局为例，需要双目衍射波导产品布局分别为图6所示，s1a代表其中一只单目波导产品，s1b代表另一只单目波导产品。其中，31、34分别代表两只单目波导产品的耦入区域，32、35分别代表两只单目波导产品的转折区域，33、36分别代表两只单目波导产品的耦出区域。通常，为了生产出图6所示双目衍射波导产品，需要对应的两种模板，如图7所示。s2a对应产品s1a，s2b对应产品s1b，41、44分别代表两只单目波导产品对应母版的耦入区域，42、45分别代表两只单目波导产品对应母版的转折区域，43、46分别代表两只单目波导产品对应母版的耦出区域。对于产品s1a与s1b，差异在于耦入区域的光栅、转折区域的光栅及耦出区域的光栅的相对位置，以及转折区域的光栅的高度变化趋势。对于s1a，转折区域的光栅高度沿-x方向逐渐增大，对于s1b，转折区域的光栅高度沿x方向逐渐增大。
5、因此，当前ar眼镜方案中，若要实现双目ar眼镜，一般需要针对左右双目的衍射光波导分别进行加工，即左眼母版和右眼母版，之后分别使用左眼母版和右眼母版进行压印，将衍射光栅结果压印到所需的高折晶圆上，即可初步获得ar眼镜中的衍射光波导结构。由于母版的加工主要需要使用到曝光(如duv、euv或者ebl等)、刻蚀技术(干刻或者湿刻)以及镀膜等多种工艺，由于耦入区、转折区、耦出区三部分光栅不是同时加工(通常周期、线宽、深度会有差异)，加工在同一张母版上需要考虑三部分加工的工艺衔接问题，工序复杂，单块母版的加工成本一般在数十万到数百万之间，且加工时间一般需要3～5周甚至更多，且由于母版制作时涉及刻蚀工艺，该工艺过程不可逆，出现加工问题容易导致整张母版报废，加工良率低。一般情况下，若是单片全彩衍射光波导，则双目ar眼镜需要两块母版；若是双片全彩衍射光波导，则双目ar眼镜需要四块母版；若是三片全彩衍射光波导，则双目ar眼镜需要六块母版。因此，若要实现基于衍射光波导的双目ar眼镜，仅母版制作成本就需上百万至上千万之间，此费用过高，极大的限制了衍射光波导自身的迭代以及ar眼镜在各个领域的应用。因此，需要从设计和加工上，减少双目ar眼镜制作过程中母版的成本，提升ar眼镜产品的迭代速度，以将ar眼镜在更短的时间内以更低的成本推向消费端。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于针对上述问题，提出一种单母版双目衍射光波导制备方法，在保证加工出双目衍射光波导产品的同时，减少母版制作数量，大幅降低了母版制作时间和成本，提高了母版的加工良率。
2、为实现上述目的，本专利技术所采取的技术方案为：
3、本专利技术提出的一种单母版双目衍射光波导制备方法，包括如下步骤：
4、s1、分别将耦入光栅、转折光栅和耦出光栅加工在不同的基底上，且每个基底上还设有对应光栅的对准标记，将加工后的基底依次记为耦入区母版、转折区母版和耦出区母版，耦入区母版、转折区母版和耦出区母版共同作为一套单母版；
5、s2、分别将耦入区母版、转折区母版和耦出区母版转印，对应形成第一预处理样板、第三预处理样板和第五预处理样板；
6、s3、利用第一预处理样板、第三预处理样板和第五预处理样板对应获取右目衍射光波导和左目衍射光波导，各衍射光波导的制备过程如下：
7、s31、在对应高折玻璃层的表面涂覆第一高折树脂层，第一高折树脂层的涂覆面积覆盖耦入区母版上的耦入光栅和耦入光栅的对准标记所在区域；
8、s32、将第一预处理样板转印至第一高折树脂层，并对第一高折树脂层上对应耦入光栅和耦入光栅的对准标记所在区域进行固化；
9、s33、去除未固化的第一高折树脂层，固化后的第一高折树脂层附着在对应高折玻璃层上形成第二预处理样板，分离第一预处理样板和第二预处理样板；
10、s34、在第二预处理样板的对应高折玻璃层上耦入光栅所在侧的表面或耦入光栅背离侧的表面涂覆第二高折树脂层，第二高折树脂层的涂覆面积覆盖转折区母版上的转折光栅和转折光栅的对准标记所在区域；
11、s35、通过mark对位调整转折光栅的对准标记与耦入光栅的对准标记的相对位置，将第三预处理样板转印至第二高折树脂层，并对第二高折树脂层上对应转折光栅和转折光栅的对准标记所在区域进行固化；
12、s36、去除未固化的第二高折树脂层，固化后的第二高折树脂层附着在对应高折玻璃层上形成第四预处理样板，分离第三预处理样板和第四预处理样板；
13、s37、在第四预处理样板的对应高折玻璃层上耦入光栅所在侧或转折光栅所在侧的表面涂覆第三高折树脂层，第三高折树脂层的涂覆面积覆盖耦出区母版上的耦出光栅和耦出光栅的对准标记所在区域；
14、s38、通过mark对位调整耦出光栅的对准标记与耦入光栅的对准标记或转折光栅的对准标记的相对位置，将第五预处理样板转印至第三高折树脂层，并对第三高折树脂层上对应耦出光栅和耦出光栅的对准标记所在区域进行固化；
15、s39、去除未固化的第三高折树脂层，固化后的第三高折树脂层附着在对应高折玻璃层上形成第六预处理样板，分离第五预处理样板和第六预处理样板，第六预处理样板即为制备好的对应衍射光波导，且右目衍射光波导上转本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种单母版双目衍射光波导制备方法，其特征在于：所述单母版双目衍射光波导制备方法包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的单母版双目衍射光波导制备方法，其特征在于：所述第一预处理样板或第三预处理样板或第五预处理样板的制备过程如下：
3.如权利要求2所述的单母版双目衍射光波导制备方法，其特征在于：所述离型剂为硅油离型剂、石蜡类离型剂、聚乙烯类离型剂、有机硅类离型剂、酚类离型剂其中一种。
4.如权利要求2所述的单母版双目衍射光波导制备方法，其特征在于：所述树脂层的涂覆方式为旋涂或喷墨印刷或狭缝涂布，且所述树脂层的固化方式为加热固化或UV照射固化。
5.如权利要求2所述的单母版双目衍射光波导制备方法，其特征在于：所述基材层的材质为对苯二甲酸乙二醇酯或聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯。
6.如权利要求1或2所述的单母版双目衍射光波导制备方法，其特征在于：所述转印的方式为纳米压印。
7.如权利要求1所述的单母版双目衍射光波导制备方法，其特征在于：各所述高折树脂层采用曝光方式进行固化。
8.如权利要求1所述的单母版双
9.如权利要求1所述的单母版双目衍射光波导制备方法，其特征在于：所述耦入区母版、转折区母版和耦出区母版上对应光栅和对应光栅的对准标记位于同侧，且各所述光栅为直齿光栅、闪耀光栅、台阶光栅其中一种。
10.如权利要求1所述的单母版双目衍射光波导制备方法，其特征在于：所述右目衍射光波导上转印的转折光栅和耦入光栅位于对应高折玻璃层的同侧，所述左目衍射光波导上转印的转折光栅和耦入光栅位于对应高折玻璃层的异侧，且所述右目衍射光波导上转印的转折光栅的高度沿X方向逐渐增大，所述左目衍射光波导上转印的转折光栅的高度沿-X方向逐渐增大，所述X方向为水平方向。
...【技术特征摘要】
1.一种单母版双目衍射光波导制备方法，其特征在于：所述单母版双目衍射光波导制备方法包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的单母版双目衍射光波导制备方法，其特征在于：所述第一预处理样板或第三预处理样板或第五预处理样板的制备过程如下：
3.如权利要求2所述的单母版双目衍射光波导制备方法，其特征在于：所述离型剂为硅油离型剂、石蜡类离型剂、聚乙烯类离型剂、有机硅类离型剂、酚类离型剂其中一种。
4.如权利要求2所述的单母版双目衍射光波导制备方法，其特征在于：所述树脂层的涂覆方式为旋涂或喷墨印刷或狭缝涂布，且所述树脂层的固化方式为加热固化或uv照射固化。
5.如权利要求2所述的单母版双目衍射光波导制备方法，其特征在于：所述基材层的材质为对苯二甲酸乙二醇酯或聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯。
6.如权利要求1或2所述的单母版双目衍射光波导制备方法，其特征在于：所述转印的方式为纳米压印。
...【专利技术属性】
技术研发人员：刘滨，饶鹏辉，
申请(专利权)人：江西凤凰光学科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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