[发明专利]在弯曲表面上制造纳米光栅的方法、光学器件及电子设备

说明书

本说明书实施例提供了一种在弯曲表面上制造纳米光栅的方法、光学器件及电子设备。该方法包括：在原始衬底的平整表面上形成纳米光栅薄膜结构；将纳米光栅薄膜结构转移到承载衬底，其中，承载衬底是能够弯曲的；以及将纳米光栅薄膜结构从承载衬底转移到接收衬底的弯曲表面。

技术领域

本说明书涉及光学器件技术领域，更具体地，涉及一种在弯曲表面上制造纳米光栅的方法、光学器件及电子设备。

背景技术

在诸如微机电系统器件、电子设备、光学器件等的装置中，需要在弯曲表面上制造纳米光栅。例如，在增强现实(AR)装置中，需要在弯曲的镜片表面上形成衍射光栅。

通常，通过纳米压印光刻技术，在弯曲表面上形成纳米光栅。具体来说，将具有纳米光栅结构的模具按压在弯曲表面的液态衍射光栅材料上，并对液态衍射光栅材料进行固化，以形成纳米光栅。液态衍射光栅材料例如可以是树脂、光刻胶等。由于弯曲表面的结构限制，很难形成高质量的纳米光栅。例如，当在弯曲表面上制造纳米光栅时，光刻胶/树脂涂层可能会产生不均匀性。紫外线UV的曝光可能也是不均匀的。按压模具的力量也很难保持均匀。形成纳米光栅的过程中，液态衍射光栅材料的温度也很难保持均匀。此外，制造具有弯曲光栅表面的模具也很困难。

例如，在文献Yung-Pin Chen,et al,Fabrication of concave gratings bycurved surface UV-nanoimprint lithography,J.Vac.Sci.Technol.B 26(5),pp1690-1695,Sep/Oct 2008中，公开了一种通过凹面纳米压印光刻制造凹面光栅的方案。该文献在此全部引入作为参考。

例如，在文献Dengying Zhang,et al,Fabrication of diffractive opticalelements on 3-D curved surfaces by capillary force lithography,5July 2010/Vol.18,No.14/OPTICS EXPRESS pp15009-15016中，公开了一种通过毛细力光刻在三维弯曲表面上制造衍射光栅的方案。该文献在此全部引入作为参考。

例如，在文献Haixiong Ge,et al,Nanopatterning highly curved surfacesusing hybrid nanoimprint lithography,https://spie.org/news/4684,22February2013中，公开了一种使用混合纳米压印光刻在高度弯曲的表面上实现纳米图案的方案。该文献在此全部引入作为参考。

在美国专利申请US2012/0140214A1中，公开了一种分光模块及其制造方法。该专利申请在此全部引入作为参考。

在美国专利申请US9,709,714B2中，公开了一种曲面衍射光栅的制造方法、曲面衍射光栅的模具以及利用它们形成的曲面衍射光栅。该专利在此全部引入作为参考。

发明内容

本说明书的实施例提供用于在弯曲表面上制造纳米光栅的新技术方案。

根据本说明书的第一方面，提供了一种在弯曲表面上制造纳米光栅的方法，包括：在原始衬底的平整表面上形成纳米光栅薄膜结构；将纳米光栅薄膜结构转移到承载衬底，其中，承载衬底是能够弯曲的；以及将纳米光栅薄膜结构从承载衬底转移到接收衬底的弯曲表面。

根据本说明书的第二方面，提供了一种光学器件，包括具有弯曲表面的接收衬底，其中，在所述弯曲表面上具有使用根据实施例的方法制造的纳米光栅薄膜结构。

根据本说明书的第三方面，提供了一种电子设备，包括根据实施例的光学器件。

在不同实施例中，可以提高弯曲表面上形成的纳米光栅的质量。