KR102668713B1 - 모놀리식 고굴절률 광자 디바이스들 - Google Patents

모놀리식 고굴절률 광자 디바이스들 Download PDF

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Abstract

고굴절률 광자 디바이스를 제조하는 것은, 제1 기판의 제1 표면 상에 중합성 조성물을 배치하는 것, 및 제2 기판의 제1 표면과 중합성 조성물을 접촉시켜, 그에 의해 제1 기판의 제1 표면 상에 중합성 조성물을 확산시키는 것을 포함한다. 중합성 조성물은, 제1 기판의 제1 표면과 접촉하는 제1 표면, 중합체 구조의 제1 표면에 대향하고 제2 기판의 제1 표면과 접촉하는 제2 표면, 및 10μm 내지 1cm의 범위에 있는, 중합체 구조의 제1 표면과 중합체 구조의 제2 표면 사이의 선택된 잔류층 두께를 갖는 중합체 구조를 산출하기 위해 경화된다. 중합체 구조는, 적어도 1.6의 굴절률을 갖는 모놀리식 광자 디바이스를 산출하기 위해 제1 기판 및 제2 기판으로부터 분리된다.

Description

모놀리식 고굴절률 광자 디바이스들{MONOLITHIC HIGH REFRACTIVE INDEX PHOTONIC DEVICES}
[0001] 본 출원은, 발명의 명칭이 "MONOLITHIC HIGH REFRACTIVE INDEX PHOTONIC DEVICES"로 2016년 8월 26일자로 출원된 미국 출원 시리얼 넘버 제 62/380,093호, 및 발명의 명칭이 "MONOLITHIC HIGH REFRACTIVE INDEX PHOTONIC DEVICES"로 2017년 5월 8일자로 출원된 미국 특허 시리얼 넘버 제 62/502,973호의 이점을 주장하며, 그 출원들 둘 모두는 그들 전체가 본 인용에 의해 본 명세서에 포함된다.
[0002] 본 발명은 일반적으로 모놀리식 고굴절률 광자 디바이스들에 관한 것이다.
[0003] 광자 디바이스들의 제조는 통상적으로, 나노- 및 마이크로구조를 갖는 기판의 패터닝을 포함하는 다단계 프로세스이다. 패터닝은 리소그래피 기법, 이를테면 UV 리소그래피, 나노임프린팅 등에 의해 달성될 수 있다. 몇몇 경우들에서, 패턴은 에칭(예컨대, 플라즈마 에칭 또는 액체 에칭)에 의해 박막 또는 기판으로 전사된다. 따라서, 광자 디바이스들의 제조는, 다수의 프로세싱 단계들을 수반하여 일반적으로 값비싸고 느리다.
[0004] 제1 일반적인 양상에서, 고굴절률 광자 디바이스를 제조하는 것은, 제1 기판의 제1 표면 상에 중합성 조성물을 배치하는 것, 및 제2 기판의 제1 표면과 중합성 조성물을 접촉시켜, 그에 의해 제1 기판의 제1 표면 상에 (예컨대, 제1 기판의 제1 표면과 제2 기판의 제1 표면 사이에) 중합성 조성물을 확산시키는 것을 포함한다. 중합성 조성물은, 제1 기판의 제1 표면과 접촉하는 제1 표면, 중합체 구조의 제1 표면에 대향하고 제2 기판의 제1 표면과 접촉하는 제2 표면, 및 10μm 내지 1cm의 범위에 있는, 중합체 구조의 제1 표면과 중합체 구조의 제2 표면 사이의 선택된 잔류층 두께를 갖는 중합체 구조를 산출하기 위해 경화된다. 중합체 구조는, 적어도 1.5 또는 적어도 1.6의 굴절률을 갖는 모놀리식 광자 디바이스를 산출하기 위해 제1 기판 및 제2 기판으로부터 분리된다.
[0005] 제1 일반적인 양상의 구현들은 다음의 특징들 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
[0006] 제1 기판 및 제2 기판 중 적어도 하나는 패터닝된 몰드(mold)일 수 있으며, 패터닝된 몰드의 제1 표면은 돌출부들 및 리세션(recession)들을 한정한다. 제1 일반적인 양상의 몇몇 구현들은, 제1 기판의 제1 표면 상에 중합성 조성물을 배치하기 전에 이형층(release layer)으로 제1 기판의 제1 표면, 제2 기판의 제1 표면, 또는 둘 모두를 코팅하는 것을 포함한다. 일 예에서, 제2 기판의 제1 표면은, 중합성 조성물이 제2 기판의 제1 표면과 접촉되기 전에 이형층으로 코팅된다.
[0007] 제1 일반적인 양상의 몇몇 구현들은, 제1 기판의 제1 표면 상에 중합성 조성물을 배치하기 전에 제1 기판을 적어도 100℃로 가열시키는 것을 포함한다. 제1 일반적인 양상은 또한, 제2 기판의 제1 표면과 중합성 조성물을 접촉시키기 전에 제1 기판, 제2 기판, 또는 둘 모두를 적어도 100℃로 가열시키는 것을 포함할 수 있다.
[0008] 제1 일반적인 양상의 몇몇 구현들은, 제1 기판의 제1 표면 상에 중합성 조성물을 배치하기 전에 중합성 조성물을 부분적으로 중합하는 것을 포함한다. 제2 기판과 중합성 조성물을 접촉시키는 것은, 제1 기판과 제2 기판 사이에 예각을 형성하는 것, 및 제1 기판 및 제2 기판이 평행할 때까지 예각의 값을 감소시키는 것을 포함할 수 있다.
[0009] 중합성 조성물을 경화시키는 것은, 중합성 조성물을 100℃ 미만 또는 100℃와 350℃ 사이의 온도로 가열시키는 것을 포함할 수 있다. 중합성 조성물을 경화시키는 것은 5분 미만의 지속기간 동안 중합성 조성물을 경화시키는 것을 포함할 수 있다.
[0010] 몇몇 경우들에서, 중합성 조성물을 경화시키는 것은 자외선(UV) 방사를 이용하여 중합성 조성물을 조사(irradiate)하는 것을 포함한다. UV 방사의 지속기간은 5분 미만일 수 있다. UV 방사의 세기는 중합성 조성물의 조사의 지속기간 전반에 걸쳐 실질적으로 일정할 수 있다. 몇몇 경우들에서, UV 방사의 세기는 30mW/cm2 미만 내지 110mW/cm2 초과의 범위에 있거나 또는 50mW/cm2 초과이다. 특정한 경우들에서, UV 방사의 세기는 5mW/cm2 내지 300mW/cm2의 범위에 있다. UV 방사를 이용하여 중합성 조성물을 조사하는 것은, 1cm2 내지 1000cm2의 범위에 있는 중합성 조성물의 표면 영역을 조사하는 것을 포함할 수 있다. 자외선 방사의 세기는 중합성 조성물의 조사된 표면 영역에 걸쳐 실질적으로 일정할 수 있다. 몇몇 경우들에서, UV 방사의 세기는 모놀리식 광자 디바이스에서 미리-정의된 국부 수축을 달성하기 위해 중합성 조성물의 조사된 표면 영역에 걸쳐 변경된다. UV 방사는 UVA, UVB, 및 UVC 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 몇몇 경우들에서, UV 방사의 파장은 250nm 내지 380nm의 범위에 있다. 특정한 경우들에서, UV 방사의 파장은 약 315nm 내지 약 400nm의 범위(예컨대, 365nm±20nm)에 있다. 몇몇 경우들에서, UV 방사의 파장은 365nm, 380nm, 및 405nm 중 적어도 하나를 포함한다.
[0011] 특정한 경우들에서, 중합성 조성물을 경화시키는 것은, 중합성 조성물을 100℃와 350℃ 사이의 온도로 중합성 조성물을 가열시키는 것 및 UV 방사를 이용하여 중합성 조성물을 조사하는 것을 포함한다.
[0012] 몇몇 구현들에서, 중합체 구조의 제1 표면과 중합체 구조의 제2 표면 사이의 선택된 잔류층 두께는 250μm 내지 500μm의 범위에 있다. 몇몇 경우들에서, 모놀리식 광자 디바이스의 굴절률은 적어도 1.65 또는 적어도 1.7이다. 400nm와 800nm 사이의 모놀리식 광자 디바이스의 투과율은 80% 초과일 수 있다.
[0013] 중합성 조성물은 제1 모노머(monomer)들 및 제2 모노머들을 포함할 수 있으며, 각각의 제1 모노머는 적어도 2개의 비닐, 알릴, 또는 아크릴레이트 모이어티(moiety)들을 갖고, 각각의 제2 모노머는 적어도 2개의 티올 모이어티들을 갖는다. 몇몇 경우들에서, 중합성 조성물은 광개시제, 열 개시제, 또는 둘 모두를 포함한다. 특정한 경우들에서, 중합성 조성물은 금속 산화물을 포함한다. 금속 산화물은 티타늄 산화물, 지르코늄 산화물, 및 아연 산화물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
[0014] 몇몇 구현들에서, 중합성 조성물은, 20wt% 내지 90wt%의 고점성 다작용성 성분, 5wt% 내지 40wt%의 저점성 단일- 또는 다작용성 성분, 0.2wt% 내지 5wt%의 광개시제, 0.2wt% 내지 2wt%의 광 안정화제, 및 0.2wt% 내지 2wt%의 산화방지제를 포함하며, 중합성 조성물을 경화시키는 것은 단일 작용성을 통해 중합체 가교결합하는 것을 포함한다. 중합성 조성물은 계면활성제를 포함할 수 있다. 몇몇 경우들에서, 중합성 조성물은 무기 나노입자들 또는 분자 레벨 클러스터들을 포함한다.
[0015] 몇몇 구현들에서, 중합성 조성물은, 제1 반응성 모이어티를 갖는 20wt% 내지 80wt%의 다작용성 성분, 제2 반응성 모이어티를 갖는 20wt% 내지 80wt%의 다작용성 성분, 0.2wt% 내지 5wt%의 광개시제, 0.2wt% 내지 2wt%의 광 안정화제, 및 0.2wt% 내지 2wt%의 산화방지제를 포함하고, 제1 반응성 모이어티 및 제2 반응성 모이어티는 상이하며, 중합성 조성물을 경화시키는 것은 적어도 제1 반응성 모이어티 및 제2 반응성 모이어티를 통한 교차-반응을 통해 중합체 가교결합하는 것을 포함한다. 몇몇 경우들에서, 중합성 조성물은 계면활성제를 포함한다. 특정한 경우들에서, 중합성 조성물은 20nm의 최대 입자 사이즈를 갖는 무기 나노입자들을 포함한다.
[0016] 제1 기판 및 제2 기판은 300μm 내지 10mm의 범위의 두께를 갖는 디스크들일 수 있다. 제1 기판 및 제2 기판의 총 두께 변동은 통상적으로 100nm 내지 20μm의 범위에 있다.
[0017] 광자 디바이스는 광학적으로 투명할 수 있다. 몇몇 경우들에서, 광자 디바이스는 렌즈이다. 특정한 경우들에서, 광자 디바이스의 제1 표면, 광자 디바이스의 제2 표면, 또는 둘 모두는 돌출부들 및 리세션들을 한정하는 패터닝된 표면을 가지며, 각각의 돌출부 및 리세션의 치수는 10nm 미만, 100nm 미만, 1μm 미만, 10μm 미만, 100μm 미만 또는 1mm 미만이다.
[0018] 제2 일반적인 양상에서, 광자 디바이스는, 돌출부들 및 리세션들을 한정하는 적어도 하나의 패터닝된 표면을 갖는 경화된 중합체 재료의 모놀리식 구조를 포함한다. 모놀리식 구조의 굴절률은 통상적으로 적어도 1.6이고, 모놀리식 구조의 최소 두께는 통상적으로 10μm 내지 1cm의 범위에 있다.
[0019] 제2 일반적인 양상의 구현들은 다음의 특징들 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
[0020] 광자 디바이스의 제1 표면 및 제1 표면에 대향하는 광자 디바이스의 제2 표면 중 적어도 하나는 돌출부들 및 리세션들을 한정하는 패터닝된 표면이며, 각각의 돌출부 및 리세션의 치수는 10nm 미만, 100nm 미만, 1μm 미만, 10μm 미만, 100μm 미만 또는 1mm 미만이다.
[0021] 몇몇 경우들에서, 경화된 중합체 재료는 티올-엔 계 중합체를 포함한다. 특정한 경우들에서, 경화된 중합체 재료는 금속 산화물을 포함한다. 일 예에서, 경화된 중합체 재료는 0.1wt% 내지 30wt%의 금속 산화물을 포함한다. 금속 산화물은 티타늄 이산화물, 지르코늄 이산화물, 아연 산화물, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
[0022] 모놀리식 광자 디바이스의 굴절률은 통상적으로 1.6 내지 1.9의 범위에 있다. 광자 디바이스의 시야(4:3 종횡비(aspect ratio))는 최대 50° 또는 최대 70°일 수 있다. 몇몇 경우들에서, 광자 디바이스는 광학적으로 투명하다. 특정한 경우들에서, 광자 디바이스는 렌즈이다.
[0023] 방법들 및 재료들이 본 출원에서의 사용을 위해 본 명세서에서 설명되며; 당업계에 알려진 다른 적합한 방법들 및 재료들이 또한 사용될 수 있다. 재료들, 방법들, 및 예들은 단지 예시적일 뿐이며, 제한하는 것으로 의도되지 않는다. 본 명세서에서 언급되는 모든 공개물들, 특허 출원들, 특허들, 및 다른 인용들은 그들 전체가 인용에 의해 포함된다. 충돌의 경우, 본 출원은 정의들을 포함하여 조절될 것이다.
[0024] 본 출원의 다른 특징들 및 이점들은 다음의 상세한 설명 및 도면들, 그리고 청구항들로부터 명백할 것이다.
[0025] 도 1은 광자 디바이스의 제조를 위한 제1 예시적인 프로세스의 흐름도이다.
[0026] 도 2a 내지 도 2c는 oxo 금속 클러스터들을 도시한다.
[0027] 도 3은 광자 디바이스의 제조를 위한 제2 예시적인 프로세스의 흐름도이다.
[0028] 도 4는 예시적인 광자 디바이스의 제조를 도시한다.
[0029] 도 5a 내지 도 5c, 도 6a 내지 도 6c, 및 도 7a 내지 도 7c는 광자 디바이스에서의 결함 형성을 감소시키기 위해 기판과 중합성 조성물을 접촉시키는 것을 도시한다.
[0030] 도 8a 및 도 8b는 예시적인 모놀리식 광자 디바이스들을 도시한다.
[0031] 도 9a 내지 도 9d는 예시적인 주조 플레이트(casting plate)들을 도시한다.
[0032] 도 10a는 불균일한 UV 세기로 조사된 중합체 막(polymeric film)의 이미지이다. 도 10b는 불균일한 UV 세기를 이용한 중합체 조성물의 조사를 도시한다.
[0033] 도 11은 중합체 기판을 통한 광의 투과율을 도시한 그래프이다.
[0034] 도 1은 티올-엔 계 중합체 수지로부터 모놀리식의 광학적으로 투명한 고굴절률 광자 디바이스의 제조를 위한 제1 예시적인 프로세스(100)를 설명하는 흐름도이다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "광자 디바이스"는 일반적으로, 방출, 투과, 변조, 신호 프로세싱, 스위칭, 증폭, 또는 검출을 통해 광자들을 생성, 검출, 또는 조작하기 위한 디바이스를 지칭한다. 광자 디바이스들의 예들은 렌즈들 및 아이피스들을 포함한다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "모놀리식" 광자 디바이스는 일반적으로, 단일 중합성 조성물로부터 단일 조각(single piece)으로서 몰딩 프로세스에서 형성되는 광자 디바이스를 지칭한다. 즉, 모놀리식 광자 디바이스는 단일 재료로부터 몰딩된 심리스한(seamless) 구조이다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "광학적으로 투명"은 일반적으로, 광이 산란되지 않으면서 재료를 통과하게 허용하는 물리적 속성을 지칭한다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "고굴절률"은 일반적으로, 1.6보다 큰 굴절률(n)을 지칭한다. 일 예에서, "고굴절률"은 1.6보다 크고 1.9보다 작은 n을 지칭한다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 티올-엔 계 중합체 수지들"은 일반적으로, 적어도 2개의 티올 모이어티들을 갖는 "티올" 모노머들 및 적어도 2개의 비닐, 알릴, 또는 아크릴레이트 모이어티들을 갖는 "엔" 모노머들을 포함하는 중합성 조성물을 지칭한다. 티올-엔 계 중합체 수지는 또한, 광개시제, 열 개시제, 무기 화합물, 안정화제, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
[0035] 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 총 두께 변동(TTV)은 기판의 치수에 걸친 일련의 포인트 측정들에서 기판의 두께의 최대 및 최소 값들 사이의 차이를 지칭한다. 패터닝된 표면을 갖는 기판의 경우, TTV는 두께에 대한 패턴 피처들의 기여들을 무시함으로써 평가되는 근사치를 지칭한다. 설명에 의해, 패터닝된 기판 상의 통상적인 피처의 두께(또는 높이)는 약 10nm 내지 150nm이다. 그 두께는 주로, 10% 만큼 변할 수 있는 템플레이트(template)의 트렌치 깊이(예컨대, 1nm 내지 15nm)에 의해 관리된다. 패터닝되지 않은 기판의 TTV는 통상적으로 100nm을 초과하며, 때때로 대략 미크론 정도이다. 따라서, 패턴 피처들에 의해 도입된 패터닝된 기판의 두께의 부가적인 변동은 무시가능하며, 근사로서 무시될 수 있다. 따라서, 돌출부를 포함하는 위치에서 평가되는 패터닝된 기판의 두께는 "조정된" 두께를 산출하기 위해 평가된 두께로부터 주어진 피처 두께를 차감함으로써 근사될 수 있는 반면, 돌출부가 없는 위치에서 평가되는 패터닝된 기판의 두께는 변경되지 않는다. 즉, 피처 영역의 조정된(감소된) 두께 및 패터닝되지 않은 영역의 본래의 두께는 패터닝된 표면을 갖는 기판에 대한 TTV를 계산하기 위해 사용될 것이다. 본 명세서에 설명된 낮은 TTV 값들은, 원하는 평탄도를 충족시키도록 연마된 평평한 광학 등급 유리 템플레이트 뿐만 아니라 경화 동안 균일하지 않은 재료 수축을 최소화 또는 감소시키기 위한 본 명세서에 설명된 방법들로부터 초래되는 것으로 이해된다.
[0036] 102에서, 중합성 조성물은 제1 기판의 제1 표면 상에 배치된다. 중합성 조성물이 제1 기판의 제1 표면 상에 배치되는 동안, 제1 기판이 (예컨대, 100℃ 내지 250℃의 범위에서) 가열될 수 있다. 제1 기판 상에 중합성 조성물을 배치하는 것은 제1 기판 상에 중합성 조성물의 단일 볼륨을 주조하는 것을 포함할 수 있다. 제1 기판은 통상적으로, 300μm 내지 10mm의 범위의 두께 및 5cm 내지 30cm의 범위의 직경을 갖는 디스크 또는 웨이퍼이다. 제1 기판은, 250℃를 초과하는 유리 전이 온도를 갖는 실리콘, 석영, 유리, 또는 다른 고체 물질을 포함하는 재료로 형성될 수 있다. 제1 기판의 TTV는 통상적으로 100nm 내지 20μm의 범위에 있다. 결과적인 광자 디바이스의 광학적 성능은 통상적으로, 제1 기판의 두께를 증가시키고 TTV를 감소시킴으로써 향상된다. 일 예에서, 제1 기판의 제1 표면은 평평한 표면이다. 다른 예에서, 제1 기판의 제1 표면은 패터닝된 표면이고, 제1 기판은 패터닝된 몰드이다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "패터닝된 표면" 및 "패터닝된 몰드"는 일반적으로, 10nm 미만, 100nm 미만, 1μm 미만, 10μm 미만, 100μm 미만, 또는 1mm의 치수(예컨대, 길이, 폭, 또는 높이)를 갖는 돌출부들 및 리세션들을 지칭한다. 패터닝된 표면 또는 패터닝된 몰드는 통상적으로, 나노구조들(예컨대, 1μm 미만 또는 100nm 미만의 모든 치수들을 갖는 구조들), 마이크로구조들(예컨대, 1μm 내지 1mm 미만, 100μm 미만, 또는 1μm 미만의 범위의 모든 치수들을 갖는 구조들), 또는 이들의 임의의 조합을 포함한다.
[0037] 중합성 조성물이 제1 기판의 제1 표면 상에 배치되기 전에, 제1 기판은 이형층으로 코팅될 수 있다. 이형층의 두께는 통상적으로 1nm 내지 30nm 두께의 범위에 있다. 이형층은 플루오로실란 코팅, 금속 코팅, 금속 산화물 코팅, 또는 경화성의 높은 인덱스 중합성 조성물과 함께 사용하기에 적합한 임의의 다른 코팅일 수 있다. 일 예에서, 폴리디메틸실록산(PDMS) 이형층은, 제1 기판을 세정하는 것, PDMS의 얇은 층으로 제1 기판을 코팅하는 것, 및 뜨거운 플레이트 상에 제1 기판을 배치하고 (예컨대, 15분 동안 200℃로) 기판을 가열시킴으로써 PDMS를 경화시키는 것을 포함하는 프로세스에 의해 제1 기판 상에 형성된다.
[0038] 몇몇 실시예들에서, 높은 인덱스 중합성 조성물들은 표 1 및 표 2에 열거된 양들의 성분들을 포함한다. 표 1은, 단일 타입의 작용기를 통해 가교결합이 발생하는 중합성 조성물의 성분들을 열거한다. 적합한 작용기들은 아크릴레이트 및 에폭시 작용기들을 포함한다. 예시적인 화합물들은 9,9-비스(4-하이드록시페닐)플루오렌 디글리시딜 에테르, 4,4-비스(글리시딜옥시-에틸티오)디페닐설파이드, 및 페닐티오에틸 글리시딜 에테르를 포함한다. 표 2는, 2개 이상의 상이한 작용기들(예컨대, 티올 및 엔)의 교차-반응을 통해 가교결합이 발생하는 중합성 조성물의 성분들을 열거한다.
[0039] 특정한 실시예들에서, 2개 이상의 상이한 작용기들의 교차-반응을 통해 가교결합이 발생하는 중합성 조성물들은 엔 모노머들(각각의 엔 모노머는 비닐, 알릴, 및 아크릴레이트 모이어티들 중 적어도 2개의 임의의 조합을 가짐) 및 티올 모노머들(각각의 티올 모노머는 적어도 2개의 티올 모이어티들을 가짐)의 혼합을 포함한다. 엔 모노머들 및 티올 모노머들은 화학량론적 비(이용가능한 엔 모이어티들의 수는 티올 모이어티들의 수와 동일함), 또는 독립적인(free-standing) 중합체 구조의 형태로 중합체 복합물을 산출하는 데 효과적인 임의의 분자비(예컨대, 화학량론적 비보다 작거나 또는 큼)로 조합될 수 있다. 적합한 엔 모노머들의 몇몇 예들이 아래에 도시된다.
티올 모노머들의 몇몇 예들은 아래에 도시된 1,2-에탄디티올, 1,5-펜탄디티올, 및 1,3-벤젠디티올을 포함한다.
중합성 조성물은, 0.1wt% 내지 50wt%(예컨대, 0.1wt% 내지 10wt% 또는 10wt% 내지 30wt%, 또는 10wt% 내지 50wt%)의 농도의 하나 이상의 무기 성분들, 이를테면 TiO2, ZrO2, ZnO 등으로 도핑될 수 있다.
[0040] 몇몇 경우들에서, 중합성 조성물은 하나 이상의 중합 개시제들(예컨대, 광개시제, 열 개시제, 또는 둘 모두)을 포함한다. 중합 개시제의 농도는 통상적으로, 0.1wt% 내지 10wt%(예컨대, 0.1wt% 내지 2wt% 또는 2wt% 내지 10wt%)의 범위에 있다. 적합한 광개시제들의 예들은, 2-벤질-2-(디메틸아미노)-4'-모르폴리노부티로페논; 4'-tert-부틸-2',6'-디메틸-아세토페논; 2,2-디에톡시아세토페논; 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논; 디페닐(2,4,6-트리메틸벤조일)포스핀 옥사이드/2-히드록시-2-메틸프로피오페논; 4′-에톡시아세토페논; 3′-히드록시아세토페논; 4′-히드록시아세토페논; 1-히드록시-시클로헥실 페닐 케톤; 2-히드록시-4′-(2-히드록시에톡시)-2-메틸프로피오페논; 2-히드록시-2-메틸프로피오페논; 2-메틸-4'-(메틸티오)-2-모르폴리노부티로페논; 1-[4-(2-히드록시에톡시)-페닐]-2-히드록시-2-메틸-1-프로판-1-온, 및 4'-페녹시-아세토페논을 포함한다. 적합한 열 개시제들의 예들은, tert-아밀 퍼옥시벤조에이트, 4,4-아조비스(4- 시아노발레르 산), 1,1-아조비스(시클로헥산카르보니트릴), 2,2-아조비스이소-부티로니트릴(AIBN), 벤조일 퍼옥사이드, 2,2-비스(tert-부틸퍼옥시)부탄, 1,1-비스(tert-부틸퍼옥시)시클로헥산, 5-비스(tert-부틸퍼옥시) 2,5-디메틸-3-헥신, 1,1-비스(tert-부틸퍼옥시)-3,3,5-트리메틸시클로헥산, 및 2,4-펜탄디온 퍼옥사이드를 포함한다. 자유 라디칼 형성을 통해 반응성 종을 생성하는 다른 화합물들이 또한 중합 개시제들로서 사용될 수 있다.
[0041] 중합성 조성물은 조성물의 저장 수명(shelf life)을 증가시키기 위해 안정화제 또는 억제제를 포함할 수 있다. 적합한 안정화제들은, 산성 성분들, 라디칼 안정화제들, 및 모노머들, 이를테면 4-알릴옥시-2-히드록시벤조페논; 2-tert-부틸-4-에틸페놀; 2-(2H-벤조트리아졸-2-일)-4,6-디-tert-펜틸페놀; 2-(2H-벤조트리아졸-2-일)-6-도데실-4-메틸페놀; 2-[3-(2H-벤조트리아졸-2-일)-4-히드록시페닐]에틸 메타크릴레이트; 2-(2H-벤조트리아졸-2-일)-4-메틸-6-(2-프로페닐)페놀; 2-(4-벤조일-3-히드록시페녹시)에틸 아크릴레이트; 5-클로로-2-히드록시벤조페논; 2,6-디-tert-부틸-4-(디메틸아미노메틸)페놀; 2,4-디히드록시벤조페논; 2,2'-에틸리덴-비스(4,6-디-tert-부틸페놀); 및 유사한 화합물들을 포함한다.
[0042] 중합성 조성물은 특정한 날씨 조건들로 인한 중합체의 열화를 초래하는 특정한 화학 반응들을 억제 또는 방지하기 위해 산화방지제를 포함할 수 있다. 적합한 산화방지제들은 벤조푸라논, 힌더드 페놀(hindered phenol)들, 및 2차 방향족 아민들을 포함한다.
[0043] 중합성 조성물은 표면 활성제를 포함할 수 있다. 표면 활성제는 적어도 하나의 작용기, 이를테면 티올 또는 엔 뿐만 아니라 적어도 하나의 무극성 작용기, 이를테면 알킬, 아릴, 또는 플루오라이드를 가질 수 있다. 표면 활성제들의 적합한 예들은 알킬티올, 이를테면 옥탄티올 또는 데칸티올을 포함한다.
[0044] 고굴절률 재료들을 제조하기 위한 프로세스는, 복합 혼합물을 산출하기 위해 제1(엔) 모노머들, 제2(티올) 모노머들, 및 선택적으로는 하나 이상의 무기 성분들 및 다른 첨가제들(예컨대, 중합 개시제들, 안정화제들)을 결합시키는 것, 및 중합체 복합물을 산출하기 위해 복합 혼합물을 경화시키는 것을 포함한다. 몇몇 경우들에서, 본 명세서에서 설명된 중합성 조성물들은, 옥소-금속 클러스터들 상에 존재하는 하나의 모이어티들(예컨대, 비닐, 알릴, 또는 아크릴레이트 모이어티들)의 티올 모이어티들(예컨대, 티올 모이어티들)과의 공유 가교결합을 초래하는 "클릭(click)" 반응들에 의해 형성된다. 옥소-금속 클러스터들은 금속 옥소 (메타)아크릴레이트 클러스터("MOC")들을 포함하며, 여기서, "금속"은 티타늄, 지르코늄, 아연 등을 지칭한다. "금속 옥소" 및 "옥소 금속"은 본 명세서에서 상호교환가능하게 사용되며, "금속 옥소 (메타)아크릴레이트 클러스터들"은 금속 옥소 아크릴레이트 클러스터들, 금속 옥소 메타크릴레이트 클러스터들, 및 이들의 임의의 조합을 포함한다. MOC들을 이용하여 중합성 조성물을 경화시키는 것은 MOC들과 티올 모노머들을 가교결합시키는 것을 포함한다. 적합한 MOC들, 이를테면 Zr6(OH)4O4(O2C(CH3)=CH2)12, Zr4O2(O2C(CH3)=CH2)12, Zr6(OH)4O4(O2CH=CH2)12, Zr4O2(O2CH=CH2)12 등이 엔 모노머들로서 기능한다.
[0045] MOC들을 이용하여 형성된 중합체 복합물들은 도 2a 내지 도 2c에 도시된 반복 단위(repeating unit)들 중 하나 이상을 포함할 수 있으며, 여기서, "옥소-M-클러스터"는, Zr6(OH)4O4(O2C(CH3)=CH2)12, Zr4O2(O2C(CH3)=CH2)12, Zr6(OH)4O4(O2CH=CH2)12, Zr4O2(O2CH=CH2)12, 다른 금속들을 갖는 대응하는 단위들 등 중 하나 이상일 수 있고, n은 정수이다. MOC들은 티올 모노머들과의 가교결합을 통해 중합체들을 형성하기 위해 엔 작용성들을 제공한다. 무기 성분들이 도펀트들로서 포함되는 중합체 복합물들과는 달리, 이들 중합체 복합물들은 MOC들의 형태의 대부분의 엔 반응물을 이용하여 형성된다.
[0046] MOC들은 복합 혼합물에서 1 내지 100wt%(예컨대, 5 내지100wt%, 10 내지100wt%, 15 내지 100wt%, 20 내지 100wt%, 25 내지 100wt%, 50 내지 100wt%, 75 내지 100wt%, 또는 90 내지 100wt%)의 엔 모노머를 제공할 수 있다. 특정한 경우들에서, MOC들은 복합 혼합물에서 대부분의 엔 모노머를 제공한다. 엔 모노머는 MOC들로 본질적으로 이루어진다. 즉, MOC들은 복합 혼합물에서 모든 또는 실질적으로 모든 엔 작용성을 제공할 수 있다.
[0047] 중합성 조성물은, 그것이 제1 기판 상에 배치되기 전에 부분적으로 중합될 수 있다. 부분적인 중합(예컨대, 30% 내지 50%의 범위)은, 예컨대, 부분적으로 중합된 중합성 조성물이 액체 형태이고 그에 따라 제1 기판 상으로 부어질(pour) 수 있도록 하는 정도로 가열, UV 광으로 조사, 또는 둘 모두에 의해 달성될 수 있다. 일 예에서, 중합성 조성물은 혼합한 이후 그리고 중합성 조성물이 제1 기판의 제1 표면 상에 배치되기 전에 5 내지 15분 동안 100℃ 내지 125℃의 범위로 가열된다.
[0048] 도 1을 다시 참조하면, 104에서, 중합성 조성물은 제2 기판의 제1 표면과 접촉된다. 제2 기판은 주변 온도에 있을 수 있거나 또는 중합성 조성물이 제2 기판의 제1 표면과 접촉하기 전에 또는 그 동안 가열될 수 있다. 일 예에서, 제2 기판은, 중합성 조성물이 제1 기판의 제1 표면 상에 배치되는 시간의 제1 기판 온도보다 25℃ 내지 50℃ 더 높게 제1 기판의 온도를 초과하는 온도로 가열된다. 제2 기판은 통상적으로, 300μm 내지 10mm의 범위의 두께 및 5cm 내지 30cm의 범위의 직경을 갖는 디스크 또는 웨이퍼이다. 제2 기판은 석영, 유리, 또는 실리카와 같은 재료로 제조될 수 있다. 제2 기판의 TTV는 통상적으로, 100nm 내지 20μm의 범위에 있다. 결과적인 광자 디바이스의 광학적 성능은 통상적으로, 제2 기판의 두께를 증가시키고 TTV를 감소시킴으로써 향상된다. 일 예에서, 제2 기판의 제1 표면은 평평한 표면이다. 다른 예에서, 제1 기판에 대해 본 명세서에 설명된 바와 같이, 제2 기판의 제1 표면은 패터닝된 표면이고, 제2 기판은 패터닝된 몰드이다. 통상적으로, 제1 기판 및 제2 기판 중 적어도 하나는 패터닝된 몰드이다.
[0049] 중합성 조성물이 제2 기판의 제1 표면과 접촉되기 전에, 제2 기판은 이형층으로 코팅될 수 있다. 이형층의 두께는 통상적으로 1nm 내지 30nm 두께의 범위에 있다. 이형층은 플루오로실란 코팅, 금속 코팅, 금속 산화물 코팅, 또는 티올-엔 계 중합체 수지와 함께 사용하기에 적합한 임의의 다른 코팅일 수 있다. 일 예에서, PDMS 이형층은, 제2 기판을 세정하는 것, PDMS의 얇은 층으로 제2 기판을 코팅하는 것, 및 뜨거운 플레이트 상에 제2 기판을 배치하고 (예컨대, 15분 동안 200℃로) 기판을 가열시킴으로써 PDMS를 경화시키는 것을 포함하는 프로세스에 의해 제2 기판 상에 형성된다.
[0050] 중합성 조성물은, 제1 기판과 제2 기판 사이의 가스의 포획으로 인한 결함 형성을 최소화시키기 위한 그러한 방식으로 제2 기판의 제1 표면과 접촉될 수 있다. 일 예에서, 중합성 조성물을 기판과 접촉시키는 것은, 제1 기판과 제2 기판 사이에 예각을 형성하는 것, 및 제1 기판과 제2 기판이 평행하고, 10μm 내지 1cm의 범위의 두께를 갖는 광자 디바이스를 산출하도록 선택되는 미리 정의된 거리만큼 분리될 때까지 예각의 값을 감소시키는 것을 포함한다. 미리 정의된 거리 만큼의 분리는 제1 기판의 제1 표면과 제2 기판의 제1 표면 사이에 포지셔닝된 스페이서에 의해 달성될 수 있다. 일 예에서, 2개 이상의 스페이서들은 제1 기판의 제1 표면, 제2 기판의 제1 표면, 또는 둘 모두에 커플링된다.
[0051] 106에서, 중합성 조성물은, 제1 기판의 제1 표면과 접촉하는 제1 표면, 중합체 구조의 제1 표면에 대향하고 제2 기판의 제1 표면과 접촉하는 제2 표면을 갖는 중합체 구조를 산출하도록 경화된다. 예컨대, 가열하는 것에 의해서만, UV 방사로 조사하는 것에 의해서만, 또는 가열하는 것과 UV 방사로 조사하는 것의 조합에 의해 중합성 조성물을 경화시키는 것은 결과적인 광자 디바이스의 기계적 및 광학적 속성들을 튜닝하도록 선택될 수 있다. 몇몇 경우들에서, UV 조사에 의한 부분적인 경화에는 (예컨대, 5분 내지 24시간 동안 100℃ 내지 350°의 범위의 온도로의) 가열이 뒤따라서, 중합성 조성물을 완전히 경화시키며, 그에 의해, 제1 기판의 제1 표면과 제2 기판의 제1 표면 사이에 중합체 구조를 산출한다.
[0052] 몇몇 실시예들에서, 중합성 조성물을 경화시키는 것은 제어가능한 높은 세기의 균일한 UV 조사를 이용하여 중합성 조성물을 조사함으로써 달성된다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 균일한 UV 조사는 일반적으로, 중합성 조성물의 조사의 지속기간 전반에 걸쳐 실질적으로 일정한 세기를 갖는 UV 조사를 지칭한다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "실질적으로 일정한" UV 조사 세기는 통상적으로, 피크 세기의 20% 미만의 조사의 지속기간 전반에 걸친 UV 세기의 변동을 지칭한다. 균일하고 큰 영역 및 시준된 소스로부터의, UVA, UVB, UVC 또는 이들의 조합을 포함하고 적어도 10mW/cm2의 전력 밀도를 갖는 UV 방사의 사용은, 중합체 체인들이 다른 것들과 상이하게 경화되는 구역들을 남기지 않으면서 높은 인덱스 중합체 기판의 중합 및 경화를 효율적으로 촉진시킨다. 전력 밀도는 통상적으로 20,000mW/cm2 미만이다. 경화의 차이들은 중합체 체인들의 상이한 어레인지먼트(arrangement), 중합체 체인들의 어레인지먼트에서의 불균일도 등을 포함할 수 있다. UV 세기가 균일하지 않고 매우 양호하게 시준되거나 또는 산란, 이를테면 후방 산란 또는 경화될 중합성 조성물 근방의 표면들로부터의 산란이 발생하는 경우, 중합체는 벌크 레벨로 왜곡을 겪어서, TTV를 증가시키거나, 결과적인 중합체의 전반적인 투명도를 감소시키거나, 또는 둘 모두가 발생할 수 있다. 높은 세기의 균일한 UV 소스는 또한, 중합체를 100℃ 미만의 온도로 균일하게 가열시킬 수 있으며, 이는 또한, 중합체의 추가적인 경화에 도움을 주고 그의 화학적 안정성을 개선시킬 수 있다.
[0053] 이러한 UV 인-시츄 중합 및 경화 프로세스는 약 200μm 내지 약 500μm의 두께를 갖는 중합체 구조에 대해 낮은 TTV 및 낮은 보우/와프(bow/warp)를 산출한다. 이들 중합체 구조는 독립형(독립적인) 기판들로서 또는 적어도 하나의 표면 상에 형성된 도파관 릴리프(relief) 패턴으로 제조될 수 있다. 또한, 몇몇 예시들에서, 열 경화가 없는 중합은 5분 미만에서 달성될 수 있으며, 따라서, 신속하고, 비용-효과적이며, 대규모의 생산에 적합하다.
[0054] 108에서, 중합체 구조는 모놀리식 광자 디바이스를 산출하기 위해 제1 기판 및 제2 기판으로부터 분리된다. 중합체 구조는 통상적으로, 그것이 제1 기판 및 제2 기판으로부터 분리되기 전에 실온으로 냉각되도록 허용된다. 제1 기판 및 제2 기판으로부터 중합체 구조를 분리시키는 것은, 제1 또는 제2 기판으로부터 중합체 구조를 디-몰딩(de-mold) 또는 필링(peel)하는 것을 포함할 수 있다. 모놀리식 광자 디바이스는 광학적으로 투명하며, 1.6 내지 1.9 또는 1.7 내지 1.9의 범위의 굴절률을 갖는다. 일 예에서, 광자 디바이스의 시야(4:3 종횡비)는 최대 50°이다. 광자 디바이스는 10μm 내지 1cm의 범위의 잔류층 두께를 갖는다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "잔류층 두께"는 광자 디바이스의 제1 표면과 광자 디바이스의 제2 표면 사이의 최소 거리를 지칭한다.
[0055] 몇몇 경우들에서, 프로세스(100)의 동작들 중 하나 이상은 다른 동작으로 교체되거나 다른 동작과 조합되거나, 하나 이상의 동작들의 순서는 상호교환되거나, 2개 이상의 동작들은 동시에 또는 연속적으로 발생되거나 또는 이들의 조합이 이루어진다. 특정한 경우들에서, 프로세스(100)는 본 명세서에 설명된 바와 같은 하나 이상의 부가적인 동작들을 포함할 수 있다.
[0056] 도 3은 경화성의 높은 인덱스 중합성 조성물로부터 모놀리식의 광학적으로 투명한 고굴절률 광자 디바이스의 제조를 위한 제2 예시적인 프로세스(300)를 설명하는 흐름도이다. 프로세스(100)에 대해 설명된 기판들, 중합성 조성물, 및 제조 프로세스에 관한 세부사항들은, 달리 설명되지 않으면 프로세스(300)에 또한 적용된다.
[0057] 302에서, 중합성 조성물은 제1 기판의 제1 표면과 제2 기판의 제1 표면 사이에 배치된다. 제1 기판의 제1 표면 및 제2 기판의 제1 표면은 광자 디바이스의 원하는 두께를 달성하도록 (예컨대, 스페이서에 의해) 분리된다. 제1 기판과 제2 기판 사이에 중합성 조성물을 배치하는 것은 2개의 기판들 사이에 중합성 조성물을 주입하는 것을 포함할 수 있다. 중합성 조성물이 제1 기판과 제2 기판 사이에 배치되는 동안, 제1 기판, 제2 기판, 또는 둘 모두가 (예컨대, 100℃ 내지 250℃의 범위의 온도로) 가열될 수 있다.
[0058] 304에서, 중합성 조성물은, 제1 기판의 제1 표면과 접촉하는 제1 표면, 중합체 구조의 제1 표면에 대향하고 제2 기판의 제1 표면과 접촉하는 제2 표면을 갖는 중합체 구조를 산출하도록 경화된다. 경화는 도 1에 대해 설명된 바와 같이, 가열에 의해서만, UV 조사에 의해서만, 또는 가열과 UV 조사의 조합에 의해 달성될 수 있다. 306에서, 중합체 구조는 모놀리식 광자 디바이스를 산출하기 위해 제1 기판 및 제2 기판으로부터 분리된다.
[0059] 몇몇 경우들에서, 프로세스(300)의 동작들 중 하나 이상은 다른 동작으로 교체되거나 다른 동작과 조합되거나, 하나 이상의 동작들의 순서는 상호교환되거나, 2개 이상의 동작들은 동시에 또는 연속적으로 발생되거나 또는 이들의 조합이 이루어진다. 특정한 경우들에서, 프로세스(300)는 본 명세서에 설명된 바와 같은 하나 이상의 부가적인 동작들을 포함할 수 있다.
[0060] 도 4는 예시적인 광자 디바이스를 제조하기 위한 프로세스(400)를 도시한다. 프로세스(400)의 세부사항들은 달리 설명되지 않으면 프로세스(100)에 관한 것으로 이해될 수 있다. 제1 기판(402)은, 돌출부들 및 리세션들의 패턴(406) 뿐만 아니라 인-커플링(in-coupling) 격자(408)를 갖는 제1 표면(404)을 가진 패터닝된 몰드이다. 제1 기판(402)은 이형층(410)으로 코팅된다. 제2 기판(412)은 이형층(416)으로 코팅된 제1 표면(414)을 갖는다. 제1 기판(402) 및 제2 기판(412) 둘 모두는, 중합성 조성물(418)이 제1 기판의 제1 표면(404) 상에 배치되기 전에 가열된다. 중합성 조성물(418)은 본 명세서에 설명된 바와 같이 경화성의 높은 인덱스 중합성 조성물이다. 제2 기판(412)은 제2 기판이 스페이서들(420)과 접촉할 때까지 제1 기판(402)을 향해 전진되며, 그에 의해, 제1 기판과 제2 기판 사이에서 중합성 조성물(418)을 확산시켜, 패턴(406)을 충전시킨다. 중합성 조성물(418)은 중합체 구조(422)를 산출하기 위해, 도 1에 관해 설명된 바와 같이 UV 조사만, 가열만, 또는 UV 조사와 가열의 조합을 통해 경화된다. 중합체 구조(422)는 실온으로 냉각되고, 이어서 제1 기판(402) 및 제2 기판(412)으로부터 분리되어, 모놀리식 광자 디바이스(424)를 산출한다. 모놀리식 광자 디바이스(424)의 제1 표면(426)은 돌출부들 및 리세션들의 패턴(428) 뿐만 아니라 인-커플링 격자(430)를 갖는다. 모놀리식 광자 디바이스(424)는 광학적으로 투명하며, 1.6 내지 1.9의 범위의 굴절률을 갖는다. 모놀리식 광자 디바이스(426)의 시야(4:3)는 최대 50°이다.
[0061] 프로세스(400)에서, 중합성 조성물(418)은, 제1 기판(402)과 제2 기판 사이의 가스의 포획으로 인한 결과적인 광자 디바이스에서의 결함 형성을 최소화시키기 위한 그러한 방식으로 제2 기판(412)의 제1 표면(414)과 접촉될 수 있다. 일 예에서, 도 5a에 도시된 바와 같이, 중합성 조성물(418)을 제2 기판(412)과 접촉시키는 것은, 제1 기판(402)과 제2 기판 사이에 예각(α)을 형성하는 것을 포함한다. 제2 기판(412)은 화살표에 의해 표시된 바와 같이 제1 기판(402)을 향해 회전되어, 도 5b에 도시된 바와 같이 예각(α)의 값을 감소시킨다. 도 5c에 도시된 바와 같이, 제2 기판(412)의 회전은, 제1 기판(402) 및 제2 기판(412)이 평행하고 스페이서들(420)에 의해 분리될 때까지 계속되며, 이는 10μm 내지 1cm의 범위의 최대 두께를 갖는 광자 디바이스를 산출하도록 선택되는 거리를 정의한다.
[0062] 다른 예에서, 도 6a에 도시된 바와 같이, 제2 기판(412)은, 중합성 조성물(418)과 접촉하기 전에 구부러지고, 제2 기판의 볼록한 제1 표면은 중합성 조성물과 접촉된다. 중합성 조성물(418)과 접촉한 이후, 제2 기판(412)의 말단들은 도 6b에 도시된 바와 같이 제1 기판(402)을 향해 전진되어, 각도(α)의 값을 감소시킨다. 도 6c에 도시된 바와 같이, 제1 기판(402) 및 제2 기판(412)은 평행하고, 스페이서들(420)에 의해 분리된다.
[0063] 또 다른 예에서, 도 7a에 도시된 바와 같이, 제1 기판(402) 및 제2 기판(412)은, 제2 기판이 중합성 조성물(418)과 접촉할 경우 구부러지고, 제1 기판의 볼록한 제1 표면 상의 중합성 조성물은 제2 기판의 볼록한 제1 표면과 접촉된다. 중합성 조성물(418)과 접촉한 이후, 제2 기판(412)의 말단들은 도 7b에 도시된 바와 같이 제1 기판(402)을 향해 전진되어, 각도(α)의 값을 감소시킨다. 도 7c에 도시된 바와 같이, 제1 기판(402) 및 제2 기판(412)은 평행하고, 스페이서들(420)에 의해 분리된다.
[0064] 제1 및 제2 기판들 사이에 포획된 가스를 제거하는 것은 또한, 헬륨 환경에서 제1 기판 상에 중합성 조성물을 배치함으로써 또는 중합성 조성물의 중합이 개시되기 전에 임프린팅 프로세스가 수행되는 환경의 압력을 대기압 미만으로 감소시킴으로써 달성될 수 있다. 포획된 공기를 헬륨으로 교체하는 것은 통상적으로, 헬륨이 공기보다 용액으로부터 더 용이하게 탈출하므로 결과적인 중합체 구조에서 결함들을 감소시킨다. 환경의 압력을 감소시키는 것은 포획된 가스가 제1 및 제2 기판들의 에지들을 향하도록 강제할 수 있다. 포획된 가스가 중합성 조성물로부터 제거된 이후, 산소(예컨대, 공기)를 함유하는 가스는 중합성 조성물의 경화를 위해 필요에 따라 도입될 수 있다.
[0065] 도 8a는 패터닝된 제1 표면(802) 및 평평한 제2 표면(804)을 갖는 예시적인 모놀리식의 광학적으로 투명한 광자 디바이스(800)를 도시한다. 패터닝된 제1 표면(802)은 돌출부들(806) 및 리세션들(808)을 갖는다. 돌출부들(806) 및 리세션들(808)은 치수들이 균일하거나 또는 변할 수 있다. 돌출부들(806)은 본 명세서에 설명된 바와 같이, 나노구조들, 마이크로구조들, 또는 이들의 조합이다. 광자 디바이스(800)는 10μm 내지 1cm의 범위의 잔류층 두께(r)를 갖는다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "잔류층 두께"는 광자 디바이스의 제1 표면과 광자 디바이스의 제2 표면 사이의 최소 거리를 지칭한다.
[0066] 도 8b는 패터닝된 제1 표면(812) 및 패터닝된 제2 표면(814)을 갖는 예시적인 모놀리식의 광학적으로 투명한 광자 디바이스(810)를 도시한다. 패터닝된 제1 표면(812) 및 패터닝된 제2 표면(814)은 돌출부들(806) 및 리세션들(808)을 갖는다. 돌출부들(806) 및 리세션들(808)은 치수들이 균일하거나 또는 변할 수 있다. 돌출부들(806)은 본 명세서에 설명된 바와 같이, 나노구조들, 마이크로구조들, 또는 이들의 조합이다. 광자 디바이스(810)는 10μm 내지 1cm의 범위의 잔류층 두께(r)를 갖는다.
[0067] 중합체 구조들의 높은 볼륨 또는 많은 양의 주조를 위해, 적절한 간격을 달성하도록 설계된 상호교환가능한 UV 투과성 주조 플레이트들 또는 웨이퍼들의 사용은 홈들 또는 상승된 표면들을 포함할 수 있으며, 그에 의해 별개의 스페이서들에 대한 필요성을 제거한다. 그러한 주조 플레이트들 또는 웨이퍼들은, 200nm보다 큰 파장들에서 높은 UV 투과도를 갖는 융합된 실리카 또는 고품질 석영으로부터 제조될 수 있다. 스페이서 두께를 주조 플레이트들로 통합(예컨대, 기계가공, 습식/건식 에칭 등)되게 하는 것은, 2개의 플레이트들을 함께 밀어내는 적합한 힘의 적용으로 적합한 갭 거리가 적층된 중합체 구조들 사이에서 유지되는 것을 보장하는 것을 도우며, 여기서, 갭 거리는 통합된 스페이서에 의해 유지되고, 갭은 생산 툴들의 동작 동안 주조 툴 진동들로 인한 변동들에 민감하지 않다. 주조 동안의 주조 툴 진동들 또는 다른 불규칙성들은 바람직하지 않은 TTV 변동들을 생성하여, 불량한 이미지 품질을 유발할 수 있다.
[0068] 도 9a 내지 도 9d는 주조 블랭크(blank)에 대한 미리-기계가공된 홈들 또는 선택된 두께의 패터닝된 중합체 구조들 또는 막들에 관한 생산 툴들 내의 상호교환가능한 삽입물들에 적합한 예시적인 주조 플레이트들을 도시한다. 도 9a 내지 도 9d에 도시된 각각의 피처는 ±1μm 미만의 TTV를 갖는다. 도 9a는 원통형 주조 플레이트(900)의 사시도이다. 일 예에서, 원통형 주조 플레이트(900)는 75mm의 반경 및 10mm의 두께를 갖는다. 도 9b는 자신의 주변부 주위에 레지(ledge)(912)를 갖는 원통형 주조 플레이트(910)의 사시의 단면도이다. 일 예에서, 원통형 주조 플레이트(910)의 반경은 75mm이고, 원통형 주조 플레이트의 반경을 따른 레지(912)의 길이는 15mm이다. 원통형 주조 플레이트(910)의 두께는 주조 플레이트의 중심에서 10mm이고, 레지의 두께는 200μm 내지 500μm(예컨대, 350μm)이다. 도 9c는 자신의 주변부의 일부들 주위에 레지들(922)을 갖는 원통형 주조 플레이트(920)의 사시의 단면도이다. 일 예에서, 원통형 주조 플레이트(920)의 반경은 75mm이고, 원통형 주조 플레이트의 반경을 따른 레지(922)의 길이는 15mm이다. 원통형 주조 플레이트(920)의 두께는 주조 플레이트의 중심에서 10mm이고, 각각의 레지의 두께는 200μm 내지 500μm(예컨대, 350μm)이다. 도 9d는 자신의 코너들에서 스페이서들(932)을 갖는 직사각형 주조 플레이트(930)의 사시의 단면도이다. 몇몇 예시들에서, 직사각형 주조 플레이트(930)는 정사각형이다. 일 예에서, 직사각형 주조 플레이트(930)는 150mm의 측부 길이 및 10mm의 두께를 갖는 정사각형이다. 일 예에서, 스페이서들(932)은 15mm의 측부 길이 및 300μm 내지 500μm(예컨대, 350μm)의 두께를 갖는 정사각형이다.
실시예들
[0069] 중합성 조성물은 테트라비닐실란과 1,3-벤젠디티올을 각각 1:2 분자비로 혼합함으로써 준비되었다. 이러한 모노머 혼합물에, 1%(w/w) 광개시제 (2-히드록시-2-메틸프로피오페논)이 부가되어, UV 노출 동안 자유 라디칼들을 생성했다. 혼합 이후, 티올-엔 "클릭" 조성물이 1분 내에서 사용되었다. 조성물은 패터닝된 석영의 550μm 플레이트의 중심에서 그리고 직경이 약 2''로 균등하게 분배되었다. 이어서, 최상부의 1mm 플레이트는 에지들에 있는 2개의 플레이트들 사이에 유지된 300μm 스페이서들과 접촉하게 되었다. 2개의 플레이트들 및 그들 사이의 경화되지 않은 재료는 불균일한 UVA 소스를 이용하여 경화되었다. UVA 소스는, 5" 확산기를 사용하여 5" 영역까지 완전히 경화되도록 확장되었던 2" 직경의 높은 세기 구역(~110mW/cm2)을 가졌으며, 이는 에지들을 향한 세기를 약 ~30mW/cm2 이하로 감소시켰다. 도 10a는 결과적인 완전히 패터닝된 UV 경화된 막(5''의 직경)(1000)의 이미지이며, 여기서, 중심 부분(1002)은 경화 이후 자체-디라미네이팅(self-delaminate)되었다. 막(1000)의 경화 동안의 UV 소스의 세기가 도 10b에 도시되며, 여기서, 중합성 조성물(1004)은 주조 플레이트들(1006) 사이에 도시된다. 주조 플레이트들(1004)의 직경에 걸친 UV 세기(1008)는 중합체 막(1000)의 중심 부분(1002)의 자체 디라미네이션을 초래한다.
[0070] 도 11은 중합체 기판을 통한 380nm 내지 800nm의 파장들에서의 광의 평균 투과율을 도시한 그래프이다. 투과도는, 제조된 중합체 기판의 표면에 대해 광원의 0°의 입사각을 갖는 백색 광원 및 분광기를 사용하여 측정되었다. 측정된 스폿 사이즈는 직경이 약 3mm 내지 약 5mm이었다. 다수의 포인트들이 측정되었다.
[0071] 다수의 실시예들이 설명되었다. 그럼에도, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 다양한 수정들이 행해질 수 있다는 것이 이해될 것이다.

Claims (15)

  1. 광자 디바이스로서,
    돌출부들 및 리세션(recession)들을 한정하는 패터닝된 표면과 상기 패터닝된 표면에 대향하는 표면을 포함하는 모놀리식(monolithic) 구조를 포함하고, 상기 모놀리식 구조는 경화된 중합체 재료로 구성되고, 상기 경화된 중합체 재료의 굴절률은 적어도 1.6이고, 그리고 상기 패터닝된 표면과 상기 패터닝된 표면에 대향하는 표면 사이의 상기 모놀리식 구조의 최소 두께는 10μm 내지 1cm의 범위에 있는,
    광자 디바이스.
  2. 제1항에 있어서,
    각각의 돌출부 및 리세션의 길이, 폭, 또는 깊이 중 적어도 하나를 포함하는 각각의 돌출부 및 리세션의 치수는 10nm 미만, 100nm 미만, 1μm 미만, 10μm 미만, 100μm 미만 또는 1mm 미만인,
    광자 디바이스.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 경화된 중합체 재료는 티올-엔 계 중합체를 포함하는,
    광자 디바이스.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 경화된 중합체 재료는 금속 산화물을 포함하는,
    광자 디바이스.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 경화된 중합체 재료는 0.1wt% 내지 30wt%의 금속 산화물을 포함하는,
    광자 디바이스.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 금속 산화물은 티타늄 이산화물, 지르코늄 이산화물, 아연 산화물, 또는 이들의 조합을 포함하는,
    광자 디바이스.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 경화된 중합체 재료의 굴절률은 1.7 내지 1.9의 범위에 있는,
    광자 디바이스.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 경화된 중합체 재료의 굴절률은 1.6 내지 1.9의 범위에 있는,
    광자 디바이스.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 경화된 중합체 재료의 굴절률은 적어도 1.65인,
    광자 디바이스.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 경화된 중합체 재료의 굴절률은 적어도 1.7인,
    광자 디바이스.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 광자 디바이스의 시야(4:3 종횡비(aspect ratio))는 최대 50°인,
    광자 디바이스.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 광자 디바이스는 광학적으로 투명한,
    광자 디바이스.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 광자 디바이스는 렌즈인,
    광자 디바이스.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 모놀리식 구조의 투과율은 400nm과 800nm 사이에서 80%보다 큰,
    광자 디바이스.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 패터닝된 표면은 제1 패터닝된 표면이고, 상기 패터닝된 표면에 대향하는 표면은 제2 패터닝된 표면인,
    광자 디바이스.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11413591B2 (en) 2017-11-02 2022-08-16 Magic Leap, Inc. Preparing and dispensing polymer materials and producing polymer articles therefrom
WO2020237259A1 (en) 2019-05-20 2020-11-26 Crane & Co., Inc. Use of nanoparticles to tune index of refraction of layers of a polymeric matrix to optimize microoptic (mo) focus

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008265001A (ja) 2007-04-16 2008-11-06 Japan Steel Works Ltd:The 成形体の製造方法
JP2012051756A (ja) 2010-09-01 2012-03-15 Olympus Corp 成形型セット、及び、光学素子の製造方法
US20160109799A1 (en) 2014-07-24 2016-04-21 Carlos Pina Hernandez Composition for resist patterning and method of manufacturing optical structures using imprint lithography
WO2016114362A1 (ja) 2015-01-14 2016-07-21 旭硝子株式会社 近赤外線カットフィルタおよび固体撮像装置

Family Cites Families (41)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4879259A (ko) * 1972-01-24 1973-10-24
DE3641436A1 (de) * 1986-12-04 1988-06-09 Schmalbach Lubeca Loesungsmittelfreie, monomerarme bzw. -freie, polymerisierbare schmelzmasse, verfahren zu deren herstellung und verarbeitung
EP0883653A1 (en) 1996-04-05 1998-12-16 Minnesota Mining And Manufacturing Company Visible light polymerizable composition
TW594190B (en) 1996-09-13 2004-06-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd Polymer dispersion type liquid crystal display element and producing method therefor
JP2003103531A (ja) * 2001-09-27 2003-04-09 Mitsubishi Plastics Ind Ltd 光硬化性樹脂によるシート状成形体の製造方法
US8211214B2 (en) * 2003-10-02 2012-07-03 Molecular Imprints, Inc. Single phase fluid imprint lithography method
CN101487949A (zh) * 2005-01-31 2009-07-22 凸版印刷株式会社 光学片和使用它的背光源单元以及显示器
KR100918916B1 (ko) * 2007-11-22 2009-09-23 도레이새한 주식회사 광학용 적층필름
JP5121549B2 (ja) 2008-04-21 2013-01-16 株式会社東芝 ナノインプリント方法
US8343622B2 (en) * 2008-07-01 2013-01-01 3M Innovative Properties Company Flexible high refractive index hardcoat
JP2010064335A (ja) 2008-09-10 2010-03-25 Ricoh Co Ltd サーマルヘッド
JP2010067796A (ja) * 2008-09-11 2010-03-25 Canon Inc インプリント装置
US9296158B2 (en) 2008-09-22 2016-03-29 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Binder of energized components in an ophthalmic lens
US20100104852A1 (en) * 2008-10-23 2010-04-29 Molecular Imprints, Inc. Fabrication of High-Throughput Nano-Imprint Lithography Templates
JP5511313B2 (ja) * 2008-11-07 2014-06-04 キヤノン株式会社 光学素子成形用金型、光学素子成形用金型の製造方法、光学素子、および光学素子の製造方法
US10244181B2 (en) * 2009-02-17 2019-03-26 Trilumina Corp. Compact multi-zone infrared laser illuminator
JP2011084060A (ja) * 2009-09-17 2011-04-28 Fujifilm Corp レンズアレイのマスターモデル及びその製造方法
JP5806121B2 (ja) 2010-02-03 2015-11-10 旭硝子株式会社 微細凹凸構造を表面に有する物品の製造方法
JP5693941B2 (ja) * 2010-03-31 2015-04-01 株式会社東芝 テンプレートの表面処理方法及び装置並びにパターン形成方法
US8968620B2 (en) * 2010-04-27 2015-03-03 Canon Nanotechnologies, Inc. Safe separation for nano imprinting
WO2012002446A1 (ja) * 2010-07-02 2012-01-05 独立行政法人産業技術総合研究所 微小機械システム
JP5647829B2 (ja) * 2010-07-30 2015-01-07 Ａｇｃセイミケミカル株式会社 光硬化性組成物および表面に微細パターンを有する成形体の製造方法
JP5539113B2 (ja) 2010-08-30 2014-07-02 キヤノン株式会社 インプリント装置及び物品の製造方法
JP5618736B2 (ja) * 2010-09-29 2014-11-05 富士フイルム株式会社 成形型及びレンズの製造方法
US20120286435A1 (en) 2011-03-04 2012-11-15 Ppg Industries Ohio, Inc. Process for preparing molded optical articles
JP2012202090A (ja) 2011-03-25 2012-10-22 Sumitomo Chemical Co Ltd 透明遮音板およびその製造方法
TWI577523B (zh) * 2011-06-17 2017-04-11 三菱麗陽股份有限公司 表面具有凹凸結構的模具、光學物品、其製造方法、面發光體用透明基材及面發光體
CN104254561A (zh) * 2012-03-29 2014-12-31 可隆工业株式会社 光学片
BE1021471B1 (nl) * 2012-04-03 2015-11-27 Flooring Industries Limited, Sarl Laminaatpaneel, werkwijze voor het vervaardigen van een laminaatpaneel en perselement om de werkwijze te verwezenlijken
CN104204869B (zh) * 2012-04-05 2016-09-07 日本复合材料株式会社 灯光反射器用成型材料和成型品
JP5827180B2 (ja) * 2012-06-18 2015-12-02 富士フイルム株式会社 インプリント用硬化性組成物と基板の密着用組成物およびこれを用いた半導体デバイス
CN102866582B (zh) * 2012-09-29 2014-09-10 兰红波 一种用于高亮度led图形化的纳米压印装置和方法
JP6131062B2 (ja) * 2013-02-05 2017-05-17 株式会社日本触媒 硬化性樹脂組成物、その硬化物及び光学材料
WO2015074080A1 (en) * 2013-11-18 2015-05-21 Florida State Research Foundation, Inc. Thiol-ene polymer metal oxide nanoparticle high refractive index composites
BR112016029755A2 (pt) 2014-06-23 2017-08-22 Carbon Inc métodos de produção de objetos tridimensionais a partir de materiais tendo múltiplos mecanismos de endurecimento
US20160009029A1 (en) 2014-07-11 2016-01-14 Southern Methodist University Methods and apparatus for multiple material spatially modulated extrusion-based additive manufacturing
FR3023977B1 (fr) * 2014-07-16 2017-11-24 Thales Sa Module photovoltaique comprenant une optique de concentration avec des motifs sub-longueurs d'onde et generateur solaire pour satellite comprenant ledit module
CN105524625B (zh) * 2014-10-21 2020-10-09 富士胶片株式会社 光学各向异性层及其制造方法、层叠体、偏振片、显示装置、液晶化合物及其制造方法、羧酸化合物
JP2016107522A (ja) * 2014-12-08 2016-06-20 日本合成化学工業株式会社 プラスチックシートの製造方法およびそれにより得られるプラスチックシート並びにディスプレイ用プラスチック基板
US10061124B2 (en) * 2016-04-29 2018-08-28 Microsoft Technology Licensing, Llc Robust architecture for large field of view components
US11413591B2 (en) 2017-11-02 2022-08-16 Magic Leap, Inc. Preparing and dispensing polymer materials and producing polymer articles therefrom

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008265001A (ja) 2007-04-16 2008-11-06 Japan Steel Works Ltd:The 成形体の製造方法
JP2012051756A (ja) 2010-09-01 2012-03-15 Olympus Corp 成形型セット、及び、光学素子の製造方法
US20160109799A1 (en) 2014-07-24 2016-04-21 Carlos Pina Hernandez Composition for resist patterning and method of manufacturing optical structures using imprint lithography
WO2016114362A1 (ja) 2015-01-14 2016-07-21 旭硝子株式会社 近赤外線カットフィルタおよび固体撮像装置

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