一种应用压印技术制作硅酮微纳光学结构的方法

摘要

本发明公开了一种应用压印技术制作硅酮微纳光学结构的方法，首先要根据器件结构要求设计并加工模板，作为压印用的印章；其次，根据器件微纳光学结构的要求，选用合适衬底材料，并覆盖压印胶，之后，采用压印工艺，转移模板上的结构图案，固化成型，待模板与衬底都冷却后，释放模板，得到带有浮雕图形的微纳光学结构；最后，依照器件的设计，在印制纹路上方覆盖聚合物光学束缚层，形成完整的微纳光学结构。本发明可以制备耐候性好，热稳定性强，损耗低的光学器件，并且工艺简单，具有成本优势。

主权项

一种应用压印技术制作硅酮微纳光学结构的方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一，按照器件掩膜板的图形，制作压印用模板或者印章；步骤二，在基底上覆盖待压印的硅酮聚合物材料作为压印胶，然后将压印用模板或者印章中的浮雕图形通过压印工艺转移到压印胶上，压印出微纳光学结构，固化后释放模板或印章；所得含有浮雕图形的光学结构，能直接作为光学器件使用；所述压印工艺是指热压印；所述的微纳光学结构包括光波导、二元光学元件或光学微透镜；所述硅酮聚合物为光学级硅酮聚合物，包括热固型硅酮聚合物；所述热固性硅酮聚合物包括光学级硅橡胶、光学级硅树脂、光学级凝胶中的一种以上，光学级硅橡胶采用道康宁公司的OE‑6550、OE‑6336或OE‑6520产品；光学级硅树脂采用道康宁公司的OE‑6630、OE‑6665或OE‑6635产品，光学级凝胶采用美国联合化学的Co‑7550、Co‑6100或Co‑5200产品；所述热压印工艺中先对模板进行40到80℃的预加热，预加热时间为20到40分钟，然后将覆盖有压印胶的待压基片倒置放在模板上方，再将覆盖有待压基片的模板抽放在真空室中，抽真空，加热加压固化成型；在所述抽真空前，印章与压印胶之间放置夹片来排除模具凹槽中的空气；所述加热加压固化工艺为：采用预热，温度范围在40到80℃，时间在5到20分钟；中间加热固化，温度范围在80到140℃，时间在40到120分钟；后加热固化，温度范围在140℃到300℃，时间在30到80分钟的分段固化方式；加压从中间加热固化阶段到后加热固化阶段，压力小于或等于3千牛；步骤三，根据器件设计结构，在压印得到的硅酮聚合物微纳光学结构上覆盖硅酮聚合物束缚层。