CN114966929A - 拼版工作模板及其制作方法、批量制作衍射光栅的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供一种拼版工作模板及其制作方法、批量制作衍射光栅的方法，该拼版工作模板的制作方法包括：步骤S1：提供含有单组衍射光栅图案的工作模板，对含有单组衍射光栅图案的工作模板进行裁剪，得到一个或多个待拼版的工作模板，其中，单组衍射光栅图案包括一个或多个衍射光栅区，衍射光栅区的结构与衍射光栅的结构凹凸相反；步骤S2：提供第一工作模板基底，将多个待拼版的工作模板按照预定排列顺序分别通过贴合胶层贴合于第一工作模板基底上，得到拼版工作模板。通过上述制作方法制作得到的拼版工作模板后续通过纳米压印后可得到大尺寸压印模板，该制作方法能降低大尺寸压印模板的制作成本，且能提高衍射波导片的量产效率。
Description
技术领域
本发明实施例涉及光学技术领域，特别涉及一种拼版工作模板及其制作方法、批量制作衍射光栅的方法。
背景技术
增强现实(Augmented Reality，AR)是一种将虚拟信息与真实环境结合同时投影到人眼的显示技术，光波导作为AR技术的核心元件，其可分为几何光波导和衍射光波导。而衍射光波导相较于几何光波导，因制作成本低和较高的工艺良率，被广泛用于作消费级AR眼镜。
目前，主要通过纳米压印技术实现衍射光波导的量产，而进行纳米压印实现量产衍射光波导前，需要设计并制备表面具有特定微纳结构的模板。如果需要单次压印得到多组衍射光栅图案实现量产时，则需要制备具备多组衍射波导图案的大尺寸压印模板。而如果采用电子束曝光光刻、刻蚀等步骤制备具备多组衍射光栅图案的大尺寸压印模板，由于其加工难度大、耗时长、技术门槛高，导致制作成本高，与衍射波导片低成本的量产需求冲突，而且这种制备方式后续若要变更衍射光栅图案，需要重新制作新的压印模板，灵活性差。
发明内容
本发明实施例主要提供一种拼版工作模板及其制作方法、批量制作衍射光栅的方法，制作得到的拼版工作模板后续通过纳米压印可得到大尺寸压印模板，该制作方法能降低大尺寸压印模板的制作成本，且能提高衍射波导片的量产效率。
本发明实施方式采用的一个技术方案是：提供一种拼版工作模板的制作方法，所述拼版工作模板用于批量制作衍射光栅，所述制作方法包括：
步骤S1：提供含有单组衍射光栅图案的工作模板，对所述工作模板进行裁剪，得到一个或多个待拼版的工作模板，其中，所述单组衍射光栅图案包括一个或多个衍射光栅区，所述衍射光栅区的结构与所述衍射光栅的结构凹凸相反；
步骤S2：提供第一工作模板基底，将多个所述待拼版的工作模板按照预定排列顺序分别通过贴合胶层贴合于所述第一工作模板基底上，得到所述拼版工作模板。
在一些实施例中，所述提供含有单组衍射光栅图案的工作模板，包括：
步骤S11：提供第二工作模板基底和含有单组衍射光栅图案的压印模板；
步骤S12：采用所述含有单组衍射光栅图案的压印模板对所述第二工作模板基底进行纳米压印，得到所述含有单组衍射光栅图案的工作模板。
在一些实施例中，所述步骤S12包括：
步骤S121：在所述含有单组衍射光栅图案的压印模板上形成一模板胶层；
步骤S122：将所述第二工作模板基底贴附于所述模板胶层上，并在所述第二工作模板基底的表面施加压力；
步骤S123：待所述模板胶层固化后，脱去所述含有单组衍射光栅图案的压印模板，得到所述含有单组衍射光栅图案的工作模板。
在一些实施例中，在所述步骤S121之前，所述制作方法还包括：
步骤S120：在所述含有单组衍射光栅图案的压印模板上形成一抗粘层。
在一些实施例中，所述贴合胶层为固态贴合胶层。
在一些实施例中，所述第一工作模板基底的材料包括PET、PDMS、PMMA、h-PDMS、PUA、PVA、PVC、PTFE和ETFE的至少一种，所述第二工作模板基底的材料包括PET、PDMS、PMMA、h-PDMS、PUA、PVA、PVC、PTFE和ETFE的至少一种。
第二方面，本发明实施例还提供一种拼版工作模板，该拼版工作模板采用如第一方面任意一项所述的制作方法制作得到。
第三方面，本发明实施例提供一种批量制作衍射光栅的方法，所述方法包括：
步骤S3：提供目标基底，在所述目标基底上形成一压印胶层；
步骤S4：将如第二方面所述的拼版工作模板贴附于所述压印胶层上，并在所述拼版工作模板的表面施加压力；
步骤S5：待所述压印胶层固化后，脱去所述拼版工作模板，得到含有多组衍射光栅图案的压印片；
步骤S6：对所述压印片进行切割，得到多组衍射光栅。
在一些实施例中，在所述步骤S6之前，所述方法还包括：
步骤S51：重复执行步骤S3至S5，或者，以所述压印片为含有多组衍射光栅图案的压印模板进行纳米压印；直至到获得预定数量的所述压印片，执行步骤S6。
在一些实施例中，所述以所述压印片为含有多组衍射光栅图案的压印模板进行纳米压印，包括：
步骤S511：在所述压印片上形成一模板胶层；
步骤S512：提供第三工作模板基底，将所述第三工作模板基底贴附于所述模板胶层，并在所述第三工作模板基底表面施加一定的压力；
步骤S513：待所述模板胶层固化后，脱去所述压印片，得到含有多组衍射光栅图案的工作模板，其中，所述含有多组衍射光栅图案的工作模板与所述拼版工作模板具有一致的衍射光栅图案分布；
步骤S514：以所述含有多组衍射光栅图案的工作模板替代所述拼版工作模板，重复执行步骤S3至步骤S5。
在一些实施例中，所述目标基底为透明基底。
本发明实施方式的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明实施例提供一种拼版工作模板及其制作方法、批量制作衍射光栅的方法，该拼版工作模板的制作方法包括：步骤S1：提供含有单组衍射光栅图案的工作模板，对含有单组衍射光栅图案的工作模板进行裁剪，得到一个或多个待拼版的工作模板，其中，单组衍射光栅图案包括一个或多个衍射光栅区，衍射光栅区的结构与衍射光栅的结构凹凸相反；步骤S2：提供第一工作模板基底，将多个待拼版的工作模板按照预定排列顺序分别通过贴合胶层贴合于第一工作模板基底上，得到拼版工作模板。通过上述制作方法制作得到的拼版工作模板后续通过纳米压印后可得到大尺寸压印模板，该制作方法能降低大尺寸压印模板的制作成本，采用该拼版工作模板或基于拼版工作模板获得的大尺寸压印模板批量制作衍射光栅能提高衍射波导片的量产效率，且该拼版工作模板上的各个单元(即待拼版工作模板)可通过剥离进行更换，如此便于拼版工作模板的修复或重组，灵活性好。
附图说明
一个或多个实施例中通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件/模块和步骤表示为类似的元件/模块和步骤，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
图1是本发明实施例提供的一种拼版工作模板的制作方法的流程示意图；
图2是本发明实施例提供的一种含有单组衍射光栅图案的压印模板、工作模板和含有多组衍射光栅图案的压印片的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的另一种含有单组衍射光栅图案的压印模板、工作模板和含有多组衍射光栅图案的压印片的结构示意图；
图4是本发明实施例提供的又一种含有单组衍射光栅图案的压印模板、工作模板和含有多组衍射光栅图案的压印片的结构示意图；
图5是本发明实施例提供的一种拼版工作模板的制作方法的部分流程示意图；
图6是本发明实施例提供的一种制作含有单组衍射光栅图案的压印模板的制作过程示意图；
图7是本发明实施例提供的图5中步骤S12的一种的流程示意图；
图8是本发明实施例提供的一种批量制作衍射光栅的方法的流程步骤图；
图9是本发明实施例提供的一种拼版工作模板的制作方法的部分流程示意图；
图10是本发明实施例提供的一种拼版工作模板结构示意图；
图11是本发明实施例提供的另一种拼版工作模板结构示意图；
图12是本发明实施例提供的一种批量制作衍射光栅的方法的流程示意图；
图13是本发明实施例提供的一种批量制作衍射光栅的方法的部分流程示意图；
图14是本发明实施例提供的另一种批量制作衍射光栅的方法的部分流程示意图。
附图标记说明：100-含有单组衍射光栅图案的压印模板，300-含有单组衍射光栅图案的工作模板，600-含有多组衍射光栅图案的压印片，80-衍射光波导，11-第一耦入光栅，12-第一耦出光栅，13-转折光栅，14-第二耦入光栅，15-第二耦出光栅，10-压印模板基底，101-光刻胶层，20-模板胶层，30-第二工作模板基底，40-第一工作模板基底，50-贴合胶层，60-目标基底，70-压印胶层，M1-第一工作模板基底上的第一区域，M2-第一工作模板基底上的第二区域，M3-第一工作模板基底上的第三区域。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
为了便于理解本申请，下面结合附图和具体实施例，对本申请进行更详细的说明。除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本申请。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
需要说明的是，如果不冲突，本发明实施例中的各个特征可以相互结合，均在本申请的保护范围之内。另外，虽然在装置示意图中进行了功能模块划分，但是在某些情况下，可以以不同于装置中的模块划分。此外，本文所采用的“第一”、“第二”等字样并不对数据和执行次序进行限定，仅是对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分。
第一方面，本发明实施例提供一种拼版工作模板的制作方法，该拼版工作模板用于批量制作衍射光栅，请参阅图1，该制作方法包括：
步骤S1：提供含有单组衍射光栅图案的工作模板，对所述工作模板进行裁剪，得到一个或多个待拼版的工作模板，其中，所述单组衍射光栅图案包括一个或多个衍射光栅区，所述衍射光栅区的结构与所述衍射光栅的结构凹凸相反。
具体的，含有单组衍射光栅图案的工作模板可由含有单组衍射光栅图案的压印模板通过纳米压印制作得到。单组衍射光栅图案中的衍射光栅区可对应制作得到的衍射光栅，衍射光栅可以是光波导中的耦入光栅、耦出光栅或转折光栅。衍射光栅的类型可以包括直光栅，斜光栅、闪耀光栅、拓扑结构光栅等特殊结构光栅。
步骤S2：提供第一工作模板基底，将多个所述待拼版的工作模板按照预定排列顺序分别通过贴合胶层贴合于所述第一工作模板基底上，得到所述拼版工作模板。
其中，第一工作模板基底的材料包括聚对苯二甲酸乙二酯(Polyethyleneterephthalate，PET)、聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane，PDMS)、聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate，PMMA)、硬聚二甲基硅氧烷(hard polydimethylsiloxane，h-PDMS)、聚氨酯丙烯酸酯(polyurethane acrylate，PUA)、聚乙烯醇(polyvinyl alcohol，PVA)、聚氯乙烯(Polyvinyl chloride，PVC)、聚四氟乙烯(Poly tetra fluoroethylene，PTFE)和乙烯-四氟乙烯共聚物(ethylene-tetra-fluoro-ethylene，ETFE)的至少一种。第一工作模板基底的尺寸和含有单组衍射光栅图案的工作模板的尺寸可以是一样的。另外，在对含有单组衍射光栅图案的工作模板进行裁剪时，可以按照单组衍射光栅图案的有效区域或者衍射光栅区进行裁剪，多个待拼版的工作模板的衍射光栅图案可以相同，也可以不相同。
具体的，请参阅图2，提供含有单组衍射光栅图案的压印模板100，该压印模板100上的单组衍射光栅图案包括第一耦入光栅11、第一耦出光栅12和转折光栅13；接着，通过对该含有单组衍射光栅图案的压印模板100进行纳米压印，得到多个含有单组衍射光栅图案的工作模板300，该含有单组衍射光栅图案的工作模板300的尺寸可以是30cm×40cm，并对该含有单组衍射光栅图案的工作模板300按照有效区域裁剪至合适的尺寸，得到多个待拼版的工作模板；再接着，提供一个尺寸为30cm×40cm的第一工作模板基底，将多个待拼版的工作模板贴合至第一工作模板基底上，从而得到拼版工作模板，后续可通过对拼版工作模板进行纳米压印，得到含有多组衍射光栅图案的压印片600。
或者，请参阅图3，提供两个含有单组衍射光栅图案的压印模板100，其中，两个压印模板100含有的单组衍射光栅图案并不一致，一个压印模板100上的单组衍射光栅图案包括第一耦入光栅11、第一耦出光栅12和转折光栅13，另一个压印模板100上的单组衍射光栅图案包括第二耦入光栅14和第二耦出光栅15；接着，分别对上述两个压印模板进行纳米压印，得到多个含有对应的单组衍射光栅图案的工作模板300，其中，含有单组衍射光栅图案的工作模板300的尺寸可以是30cm×40cm；再接着，对上述工作模板300按照有效区域裁剪至合适的尺寸，得到多个待拼版的工作模板；然后，提供一个尺寸为30cm×40cm的第一工作模板基底，将多个待拼版的工作模板贴合至第一工作模板基底上，从而得到拼版工作模板。另外，在贴合时、不同组衍射光栅图案的工作模板所占比例可以相等也可以不相等，如在拼版工作模板上，包含第一耦入光栅11、第一耦出光栅12和转折光栅13的单组衍射光栅图案的个数与包含第二耦入光栅14、第二耦出光栅15的单组衍射光栅图案的个数相等。最后，可通过对拼版工作模板进行纳米压印，得到含有多组衍射光栅图案的压印片600。
或者，请参阅图4，提供含有单组衍射光栅图案的压印模板100，该压印模板100上的单组衍射光栅图案包括第一耦入光栅11、第一耦出光栅12和转折光栅13；接着，通过对该含有单组衍射光栅图案的压印模板100进行纳米压印，得到多个含有单组衍射光栅图案的工作模板300，该含有单组衍射光栅图案的工作模板300的尺寸可以是30cm×40cm，并对该含有单组衍射光栅图案的工作模板300按照衍射光栅区域进行切割，得到待拼版的具备第一耦入光栅11的工作模板300、待拼版的具备第一耦出光栅12的工作模板300、以及待拼版的具备转折光栅13的工作模板300；再接着，分别提供三个对应于不同衍射光栅区域的第一工作模板基底，其中，第一工作模板基底的尺寸可以是30cm×40cm；然后，将多个待拼版的具备第一耦入光栅11的工作模板300、多个待拼版的具备第一耦出光栅12的工作模板300、多个待拼版的具备转折光栅13的工作模板300分别贴合至对应的第一工作模板基底上，这样，得到的三个第一工作模板基底上分别具有不同的衍射光栅区域，且每一个第一工作模板基底上均具有多个同一类型的衍射光栅区域；最后，可通过对拼版工作模板进行纳米压印，得到含有多组衍射光栅图案的压印片600，并对压印片600切割封装后可得到多个衍射光波导80。
可见，在上述方式下，可将多个待拼版的工作模板贴合至第一工作模板基底时，可以将具备同样的单组衍射光栅图案的待拼版的工作模板贴合至同一个第一工作模板基底上、或者将具备不同的单组衍射光栅图案的待拼版的工作模板贴合至同一个第一工作模板基底上、或者将具备同样的衍射光栅区域的待拼版的工作模板贴合至同一个第一工作模板基底上、或者将具备不同的衍射光栅区域的待拼版的工作模板贴合至同一个第一工作模板基底上，从而得到不同样式的拼版工作模板，使拼版工作模板上带有多个相同或不同的单组衍射光栅图案、或者带有多个相同或不同的衍射光栅区域。
这样，可以按照实际需要对拼版工作模板进行设计，得到不同样式的拼版工作模板，后续通过纳米压印即得到大尺寸纳米压印模板，提高了设计灵活性。并且，后续若要变更拼版工作模板上的衍射光栅图案，可直接利用新的待拼版工作模板对拼版工作模板上贴合的工作模板进行快速替换，进一步提高了大尺寸模板的设计灵活性。另外，通过对工作模板进行裁剪后贴合，可提高第二工作模板基底的表面利用率，例如，请参阅图2，当含有单组衍射光栅图案的压印模板100的尺寸为4英寸、含有多组衍射光栅图案的压印片600的尺寸为8英寸时，通过对含有单组衍射光栅图案工作模板进行合适的裁剪，可使第一工作模板基底上能贴合八个待拼版的工作模板，得到的拼版工作模板具有八组相同的衍射光栅图案，对该拼版工作模板后可得到含有八组相同的衍射光栅图案的压印片60，后续切割后可得到8片衍射光波导。而按照传统方式，4英寸的含有单组衍射光栅图案的压印模板100压印后只能得到1片衍射光波导，可见，本发明实施例提供的制作方法能使压印模板的面积利用率提高了50％，单片衍射光波导压印胶消耗量减少了70％，提高了原材料的利用率。
最后，通过将多个待拼版工作模板贴合至第一工作模板基底上，即可得到拼版工作模板，后续通过对该拼版工作模板进行纳米压印，可得到大尺寸压印模板，无需采用电子束曝光光刻、刻蚀等步骤制备具备多个衍射光栅图案的大尺寸压印模板，降低了制作大尺寸压印模板的复杂程度和制作成本。另外，对大尺寸压印模板进行单次压印后，即可得到多个衍射光栅图案，切割封装后可得到多个衍射光波导，提高了衍射光波导的量产效率。
在其中一些实施例中，请参阅图5，所述提供含有单组衍射光栅图案的工作模板，包括：
步骤S11：提供第二工作模板基底和含有单组衍射光栅图案的压印模板。
具体的，第二工作模板基底的材料包括PET、PDMS、PMMA、h-PDMS、PUA、PVA、PVC、PTFE和ETFE的至少一种。第二工作模板基底的尺寸和第一工作模板基底的尺寸可以相同或不同，例如可均为30cm×40cm的PET膜。
在其中一种具体的实施例中，含有单组衍射光栅图案的压印模板可通过对压印模板基底通过电子束曝光制作得到，具体的，请参阅图6中的(a)，首先提供一个压印模板基底10，并在压印模板基底10上旋涂一层光刻胶层101；经电子束曝光、显影，在光刻胶层101上形成单组衍射光栅图案，如图6中的(b)所示；然后，利用反应离子干法刻蚀至一定深度，如图6中的(c)所示；最后去除残胶，如图6中的(d)所示，即得到含有单组衍射光栅图案的压印模板100。可见，通过上述方式，可制得含有单组衍射光栅图案的压印模板。可选的，压印模板基底的材料包括单晶硅、石英、二氧化硅、氮化硅、金刚石和类金刚石中的至少一种；例如，压印模板基底可为硅晶圆。
步骤S12：采用所述含有单组衍射光栅图案的压印模板对所述第二工作模板基底进行纳米压印，得到所述含有单组衍射光栅图案的工作模板。
通过上述方式，可以制作含有单组衍射光栅图案的工作模板。
具体的，在其中一些实施例中，请参阅图7，所述步骤S12包括：
步骤S121：在所述含有单组衍射光栅图案的压印模板上形成一模板胶层；
步骤S122：将所述第二工作模板基底贴附于所述模板胶层上，并在所述第二工作模板基底的表面施加压力；
步骤S123：待所述模板胶层固化后，脱去所述含有单组衍射光栅图案的压印模板，得到所述含有单组衍射光栅图案的工作模板。
具体的，请参阅图8，在得到含有单组衍射光栅图案的压印模板100后，参阅图8中的(a)和图8中的(b)，在含有单组衍射光栅图案的压印模板100的表面上旋涂一层模板胶层20。再接着，参阅图8中的(c)，通过纳米压印设备的机械力使第二工作模板基底30与模板胶层20均匀贴合，同时通过紫外曝光固化的方式使模板胶层20固化；然后，参阅图8中的(d)，让第二工作模板基底30与含有单组衍射光栅图案的压印模板100分离脱模(即将含有单组衍射光栅图案的压印模板100与模板胶层20分离)，这样，可使含有单组衍射光栅图案的压印模板100上的衍射光栅图案转印至形成于该第二工作模板基底30一面的模板胶层20上，使形成于第二工作模板基底30一面的模板胶层20上具有单组衍射光栅图案，此时，具有单组衍射光栅的第二工作模板基底30即为含有单组衍射光栅图案的工作模板；应当理解的是，具有单组衍射光栅图案的第二工作模板基底30具体包括第二工作模板基底30和形成于第二工作模板基底30的一面的模板胶层20，模板胶层20转印有单组衍射光栅图案，形成于模板胶层20的单组衍射图案与压印模板100上的单组衍射图案具有凹凸相反的结构。再然后，同样的，再在含有单组衍射光栅图案的压印模板100的表面上旋涂一层模板胶层20，重复上述步骤，即可得到多个含有单组衍射光栅图案的工作模板；最后，将多个含有单组衍射光栅图案的工作模板分别通过贴合胶层50贴合至第一工作模板基底40上，即可得到拼版工作模板，如图8中的(i)所示。
可见，在本实施例中，可利用含有单组衍射光栅图案的压印模板通过纳米压印制作得到多个含有单组衍射光栅图案的工作模板，从而可制作得到拼版工作模板。
在其中一些实施例中，在所述步骤S121之前，请参阅图9，所述制作方法还包括：
步骤S120：在所述含有单组衍射光栅图案的压印模板上形成一抗粘层。
具体的，在对含有单组衍射光栅图案的压印模板100的表面上旋涂模板胶层20之前，首先，通过气相沉积方法在含有单组衍射光栅图案的压印模板100的表面上、均匀覆盖一层极薄的抗粘层；接着，再在抗粘层的表面上旋涂一层模板胶层20。
在本实施例中，在对含有单组衍射光栅图案的压印模板100进行纳米压印前，先在含有单组衍射光栅图案的压印模板100上涂覆一层抗粘层，可以防止模板胶层20与含有单组衍射光栅图案的压印模板100粘连，保证含有单组衍射光栅图案的压印模板100可以重复使用，提高含有单组衍射光栅图案的压印模板100的使用寿命；而且，在让第二工作模板基底30与含有单组衍射光栅图案的压印模板100分离脱膜(即将含有单组衍射光栅图案的压印模板100与模板胶层20分离)时，由于模板胶层20与第二工作模板基底30之间的粘附力大于模板胶20与抗粘层之间的黏附力，可以保证带有衍射光栅图案的模板胶层20顺利转移至第二工作模板基底30上，使第二工作模板基底30带有衍射光栅图案。
在其中一些实施例中，所述贴合胶层为固态贴合胶层。具体的，为了节省成本，请参阅图8中的(i)，可在第一工作模板基底40上的待贴合区域涂敷一层贴合胶层50，且该贴合胶层50为固态贴合胶层。如图10所示，若贴合胶层50选用液态贴合胶层，液态贴合胶层只能依赖待拼版的工作模板的自重流延铺展开，稳定一段时间后固化，导致贴合胶层50的平整度较差，如第三区域M3对应的贴合胶层50所示；同时，也会导致不同区域的贴合胶具有厚度差，如第一区域M1对应的贴合胶和第二区域M2对应的贴合胶之间具有厚度差。而本实施例采用固态贴合胶将多个待拼版的工作模板贴合在第一工作模板基底40上，可以能够保证同一个第一工作模板基底40上的光栅的平整度一致；并且，流动性弱且厚度可以控制，能保证第一工作模板基底40上的贴合胶层50的厚度一致，避免不同区域间的贴合胶层具有厚度差，导致压印出的压印片表面存在局部光栅缺失等压印缺陷，提高了制作衍射光波导的良率。
在其中一种具体的实施例中，固态贴合胶包括透明的双面胶带，如可以为PET双面胶。优选的，透明的双面胶带可为热熔双面胶带、贴版双面胶带等，上述双面胶带兼有质软、粘着力强、平整度好、易清除等特点，双面胶带的平整度好的特点使得待拼版的工作模板通过其贴合后可以保证制得的第一工作模板基底上的光栅图案处于同一水平面；以及，当该第一工作模板基底进行纳米压印时，能够提高第一工作模板基底上的各个待拼版的工作模板的性能保持度。另外，如果第一工作模板基底上的其中一个待拼版的工作模板损坏或存在缺陷时，如图11所示，颗粒物嵌入或黏附在第一区域M1上的衍射光栅结构上、第二区域M2上的部分衍射光栅结构损毁、第三区域M3上的衍射光栅结构大面积缺失时，由于双面胶带具有易清除的特点，可将第一工作模板基底40上存在损坏或缺陷的区域将工作模板和贴合胶层50进行去除、并用无缺陷的待拼版的工作模板进行替换，以使第一工作模板基底40快速得到修复，保证量产工作可继续进行。
第二方面，本发明实施例还提供一种拼版工作模板，该拼版工作模板采用如第一方面任意一项所述的制作方法制作得到。该制作方法同第一方面所述，在此不再赘述。制成的拼版工作模板后续通过纳米压印后可得到大尺寸压印模板，从而能降低大尺寸压印模板的制作成本，且能提高衍射波导片的量产效率。
第三方面，本发明实施例提供一种批量制作衍射光栅的方法，请参阅图12，所述方法包括：
步骤S3：提供目标基底，在所述目标基底上形成一压印胶层；
步骤S4：将如第二方面所述的拼版工作模板贴附于所述压印胶层上，并在所述拼版工作模板的表面施加压力；
步骤S5：待所述压印胶层固化后，脱去所述拼版工作模板，得到含有多组衍射光栅图案的压印片；
步骤S6：对所述压印片进行切割，得到多组衍射光栅。
在其中一些具体的实施例中，所述目标基底为透明基底。可选的，透明基底的材料可包括玻璃和树脂中的至少一种；例如，请参阅图8中的(j)，该目标基底60可采用玻璃晶圆，首先，在目标基底60上均匀地旋涂一层压印胶层70；参阅图8中的(k)，通过纳米压印设备的机械力将目标基底60与拼版工作模板均匀贴合，通过紫外曝光固化后，压印胶层70成型；然后，参阅图8中的(l)，将拼版工作模板与目标基底60分离脱模(即将拼版工作模板与压印胶层70分离)，这样，可使拼版工作模板上的多个衍射光栅图案转印至形成于该目标基底60一面的压印胶层70上，该具有多个衍射光栅图案的目标基底60即为含有多组衍射光栅图案的压印片；应当理解的是，具有多个衍射光栅图案的目标基底60具体包括目标基底60和形成于目标基底60的一面的压印胶层70，压印胶层70转印有多个衍射光栅图案，形成于压印胶层70的多个衍射光栅图案与拼版工作模板上的多个对应衍射光栅图案具有凹凸相反的结构。接着，参阅图8中的(m)，可将该压印片进行切割，得到多组衍射光栅。
由于拼版工作模板上具有多组衍射光栅图案，那么，通过对拼版工作模板进行纳米压印并切割后，可得到多组衍射光栅，从而提高衍射光波导的制作效率。
在其中一些实施例中，请参阅图13，在所述步骤S6之前，所述方法还包括：
步骤S51：重复执行步骤S3至S5，或者，以所述压印片为含有多组衍射光栅图案的压印模板进行纳米压印；直至到获得预定数量的所述压印片，执行步骤S6。
其中，预定数量可根据实际需要进行设置，在此不做限定。
具体的，在一些实施例中，通过对拼版工作模板重复纳米压印至多个目标基底上，即重复执行步骤S3至S5，可得到多个压印片，从而可以提高衍射光栅的产量。
在另一些实施例中，请参阅图14，所述以所述压印片为含有多组衍射光栅图案的压印模板进行纳米压印，包括：
步骤S511：在所述压印片上形成一模板胶层；
步骤S512：提供第三工作模板基底，将所述第三工作模板基底贴附于所述模板胶层，并在所述第三工作模板基底表面施加一定的压力；
步骤S513：待所述模板胶层固化后，脱去所述压印片，得到含有多组衍射光栅图案的工作模板，其中，所述含有多组衍射光栅图案的工作模板与所述拼版工作模板具有一致的衍射光栅图案分布；
步骤S514：以所述含有多组衍射光栅图案的工作模板替代所述拼版工作模板，重复执行步骤S3至步骤S5。
其中，第三工作模板基底的材料包括PET、PDMS、PMMA、h-PDMS、PUA、PVA、PVC、PTFE和ETFE的至少一种。
具体的，在得到含有多组衍射光栅图案的压印片后，可在含有多组衍射光栅图案的压印片的表面上旋涂一层模板胶层。再接着，通过纳米压印设备的机械力使第三工作模板基底与模板胶层均匀贴合，同时通过紫外曝光固化的方式使模板胶层固化；然后，让第三工作模板基底与含有多组衍射光栅图案的压印片分离脱模(即将含有多组衍射光栅图案的压印片与压印胶层分离)，这样，可使压印片上的多组衍射光栅图案转印至形成于该第三工作模板基底的一面的模板胶层上，使形成于第三工作模板基底的一面的模板胶层具有多组衍射光栅图案，此时，具有多组衍射光栅图案的第三工作模板基底即为含有多组衍射光栅图案的工作模板；应当理解的是，具有多组衍射光栅图案的第三工作模板基底具体包括第三工作模板基底和形成于第三工作模板基底的一面的模板胶层，模板胶层转印有多组衍射光栅图案，形成于模板胶层20的多组衍射光栅图案与压印片上的多组对应衍射光栅图案具有凹凸相反的结构。再然后，以含有多组衍射光栅图案的工作模板替代拼版工作模板，重复执行步骤S3至步骤S5，同样可得到多个压印片，从而提高衍射光栅的产量。
需要说明的是，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (11)
1.一种拼版工作模板的制作方法，其特征在于，所述拼版工作模板用于批量制作衍射光栅，所述制作方法包括：
步骤S1：提供含有单组衍射光栅图案的工作模板，对所述工作模板进行裁剪，得到一个或多个待拼版的工作模板，其中，所述单组衍射光栅图案包括一个或多个衍射光栅区，所述衍射光栅区的结构与所述衍射光栅的结构凹凸相反；
步骤S2：提供第一工作模板基底，将多个所述待拼版的工作模板按照预定排列顺序分别通过贴合胶层贴合于所述第一工作模板基底上，得到所述拼版工作模板。
2.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述提供含有单组衍射光栅图案的工作模板，包括：
步骤S11：提供第二工作模板基底和含有单组衍射光栅图案的压印模板；
步骤S12：采用所述含有单组衍射光栅图案的压印模板对所述第二工作模板基底进行纳米压印，得到所述含有单组衍射光栅图案的工作模板。
3.根据权利要求2所述的制作方法，其特征在于，所述步骤S12包括：
步骤S121：在所述含有单组衍射光栅图案的压印模板上形成一模板胶层；
步骤S122：将所述第二工作模板基底贴附于所述模板胶层上，并在所述第二工作模板基底的表面施加压力；
步骤S123：待所述模板胶层固化后，脱去所述含有单组衍射光栅图案的压印模板，得到所述含有单组衍射光栅图案的工作模板。
4.根据权利要求3所述的制作方法，其特征在于，在所述步骤S121之前，所述制作方法还包括：
步骤S120：在所述含有单组衍射光栅图案的压印模板上形成一抗粘层。
5.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述贴合胶层为固态贴合胶层。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的制作方法，其特征在于，所述第一工作模板基底的材料包括PET、PDMS、PMMA、h-PDMS、PUA、PVA、PVC、PTFE和ETFE的至少一种，所述第二工作模板基底的材料包括PET、PDMS、PMMA、h-PDMS、PUA、PVA、PVC、PTFE和ETFE的至少一种。
7.一种拼版工作模板，其特征在于，采用如权利要求1-6任意一项所述的制作方法制作得到。
8.一种批量制作衍射光栅的方法，其特征在于，所述方法包括：
步骤S3：提供目标基底，在所述目标基底上形成一压印胶层；
步骤S4：将如权利要求7所述的拼版工作模板贴附于所述压印胶层上，并在所述拼版工作模板的表面施加压力；
步骤S5：待所述压印胶层固化后，脱去所述拼版工作模板，得到含有多组衍射光栅图案的压印片；
步骤S6：对所述压印片进行切割，得到多组衍射光栅。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在所述步骤S6之前，所述方法还包括：
步骤S51：重复执行步骤S3至S5，或者，以所述压印片为含有多组衍射光栅图案的压印模板进行纳米压印；直至到获得预定数量的所述压印片，执行步骤S6。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述以所述压印片为含有多组衍射光栅图案的压印模板进行纳米压印，包括：
步骤S511：在所述压印片上形成一模板胶层；
步骤S512：提供第三工作模板基底，将所述第三工作模板基底贴附于所述模板胶层，并在所述第三工作模板基底表面施加一定的压力；
步骤S513：待所述模板胶层固化后，脱去所述压印片，得到含有多组衍射光栅图案的工作模板，其中，所述含有多组衍射光栅图案的工作模板与所述拼版工作模板具有一致的衍射光栅图案分布；
步骤S514：以所述含有多组衍射光栅图案的工作模板替代所述拼版工作模板，重复执行步骤S3至步骤S5。
11.根据权利要求8-10任意一项所述的方法，其特征在于，所述目标基底为透明基底。
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