(57)【要約】光学層を構成するインプリントリソグラフィ方法は、基板の有効屈折率を変化させるために基板に適用されるべきナノ層の１つ以上のパラメータを選択することと、基板を透過可能な相対的な光の量が選択された量だけ変化させられるように基板の有効屈折率を変化させるために、基板上にナノ層をインプリントすることとを含む。一実施形態において、インプリントリソグラフィ方法は、ナノ層の形状、寸法、および材料調合のうちの１つ以上のものを選択することをさらに含む。
2021500746.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学層を構成するインプリントリソグラフィ方法であって、前記インプリントリソグラフィ方法は、
基板の有効屈折率を変化させるために前記基板に適用されるべきナノ層の１つ以上のパラメータを選択することと、
前記基板上に前記ナノ層をインプリントすることと
を含み、
前記ナノ層は、前記基板の前記有効屈折率を変化させ、それによって、前記基板を透過可能な相対的な光の量は、選択された量だけ変化させられる、インプリントリソグラフィ方法。
【請求項２】
前記相対的な光の量は、第１の相対的な光の量であり、前記基板上に前記ナノ層をインプリントし、前記基板の前記有効屈折率を変化させることは、前記基板の表面から反射される第２の相対的な光の量を変化させることを含む、請求項１に記載のインプリントリソグラフィ方法。
【請求項３】
前記ナノ層の形状、寸法、および材料調合のうちの１つ以上のものを選択することをさらに含む、請求項１に記載のインプリントリソグラフィ方法。
【請求項４】
前記基板上に平坦なナノインプリントをインプリントすることをさらに含む、請求項１に記載のインプリントリソグラフィ方法。
【請求項５】
前記基板上に特徴付けられたナノインプリントをインプリントすることをさらに含む、請求項１に記載のインプリントリソグラフィ方法。
【請求項６】
前記基板上に１つ以上の反射防止（ＡＲ）特徴をインプリントすることをさらに含む、請求項１に記載のインプリントリソグラフィ方法。
【請求項７】
前記１つ以上のＡＲ特徴は、約１０ｎｍ〜約３００ｎｍの範囲内の高さを有する、請求項６に記載のインプリントリソグラフィ方法。
【請求項８】
前記１つ以上のＡＲ特徴は、約１０ｎｍ〜約１５０ｎｍの範囲内の幅を有する、請求項７に記載のインプリントリソグラフィ方法。
【請求項９】
約２０ｎｍ〜約２００ｎｍの範囲内のピッチで前記１つ以上のＡＲ特徴を分配することをさらに含む、請求項７に記載のインプリントリソグラフィ方法。
【請求項１０】
前記基板上に柱を形成することをさらに含む、請求項１に記載のインプリントリソグラフィ方法。
【請求項１１】
前記基板上に孔を形成することをさらに含む、請求項１に記載のインプリントリソグラフィ方法。
【請求項１２】
前記基板上に連続格子および不連続格子のうちの一方または両方を形成することをさらに含む、請求項１に記載のインプリントリソグラフィ方法。
【請求項１３】
前記基板の第１の側に機能的パターンを形成することと、
前記基板の前記第１の側および前記基板の前記第１の側と反対側の前記基板の第２の側のうちの一方または両方に沿って前記ナノ層をインプリントすることと
をさらに含む、請求項１に記載のインプリントリソグラフィ方法。
【請求項１４】
前記機能的パターンに対する特定の方向に沿って前記ナノ層のＡＲ特徴のアレイを形成することをさらに含む、請求項１３に記載のインプリントリソグラフィ方法。
【請求項１５】
前記基板を透過させられる光が前記選択された量だけ変化させられるように、光伝搬の方向に基づいて前記基板の有効屈折率を変化させるために、前記基板上に前記ナノ層のＡＲ特徴を形成することをさらに含む、請求項１４に記載のインプリントリソグラフィ方法。
【請求項１６】
フィルムコーティングを前記基板に適用することと、
前記フィルムコーティング上に前記ナノ層をインプリントすることと
をさらに含む、請求項１に記載のインプリントリソグラフィ方法。
【請求項１７】
前記基板を透過可能な前記相対的な光の量を約０．５％〜約１５％だけ変化させることをさらに含む、請求項１に記載のインプリントリソグラフィ方法。
【請求項１８】
前記ナノ層は、第１のナノ層であり、前記インプリントリソグラフィ方法は、前記第１のナノ層上に第２のナノ層をインプリントすることをさらに含む、請求項１に記載のインプリントリソグラフィ方法。
【請求項１９】
前記第１のナノ層に基づいて、前記有効屈折率を第１の値に変化させることと、前記第２のナノ層に基づいて、前記有効屈折率を第２の値に変化させることとをさらに含む、請求項１８に記載のインプリントリソグラフィ方法。
【請求項２０】
光学層であって、前記光学層は、
基板と、
前記基板上にインプリントされたナノ層と
を備え、
前記ナノ層は、前記基板の有効屈折率を決定し、それによって、前記ナノ層は、前記基板を透過可能な相対的な光の量をもたらす、光学層。
【請求項２１】
光学デバイスであって、前記光学デバイスは、
第１の光学層であって、前記第１の光学層は、
第１の基板と、
前記第１の基板上にインプリントされたナノ層と
を備えている、第１の光学層と、
第２の光学層であって、前記第２の光学層は、
第２の基板と、
前記第２の基板に沿って配置された機能的パターンと
を備えている、第２の光学層と
を備え、
前記第１の基板上にインプリントされた前記ナノ層は、前記第１の基板の有効屈折率を決定し、それによって、前記ナノ層は、前記第２の光学層まで前記第１の基板を透過可能な相対的な光の量を増加させる、光学デバイス。
【請求項２２】
前記第２の基板に沿って配置された前記機能的パターンは、第１の機能的パターンであり、前記光学デバイスは、第３の光学層をさらに備え、前記第３の光学層は、第３の基板と、前記第３の基板に沿って配置された第２の機能的パターンとを備えている、請求項２１に記載の光学デバイス。
【請求項２３】
前記第１の基板上にインプリントされた前記ナノ層は、第１のナノ層であり、前記第１の基板の有効屈折率は、第１の屈折率であり、前記相対的な光の量は、第１の相対的な光の量であり、前記第２の光学層は、前記第２の基板上にインプリントされた第２のナノ層を備え、前記第２のナノ層は、前記第２の基板の第２の有効屈折率を決定し、それによって、前記第２のナノ層は、前記第３の光学層まで前記第２の基板を透過可能な第２の相対的な光の量を増加させる、請求項２２に記載の光学デバイス。
【請求項２４】
前記第１および第２のナノ層は、前記第３の光学層まで前記第１および第２の基板を透過させられる最終の光の量が、源から前記第１のナノ層に向けられた光の量から、前記第１の基板から反射された第１の光の量を差し引き、前記第２の基板から反射された第２の光の量を差し引いた光の量にほぼ等しいように構成されている、請求項２３に記載の光学デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本願は、２０１７年１０月２０日に出願された米国仮出願第６２／５７４，８２６号の出願日の利益を主張する。米国出願第６２／５７４，８２６号の内容は、参照することによってその全体として本明細書に組み込まれる。
（技術分野）
【０００２】
本発明は、インプリントリソグラフィプロセスにおいて光学層を構成することに関し、より具体的には、基板を通した光透過を調整するために基板上に反射防止特徴を形成することに関する。
【背景技術】
【０００３】
ナノ製作（例えば、ナノインプリントリソグラフィ）は、約１００ナノメートル以下の特徴を有する非常に小さい構造の製作である。ナノ製作が有意な影響を及ぼしている１つの用途は、集積回路の処理にある。半導体処理産業は、基板の単位面積あたりの基板上に形成される回路の数を増加させながら、より大きい生産収率を得ようと努力し続けている。このために、ナノ製作は、半導体処理産業において所望の結果を達成することに対してますます重要になっている。ナノ製作は、基板上に形成される構造の最小特徴寸法の継続的な縮小を可能にしながら、さらなるプロセス制御を提供する。ナノ製作が採用されている他の開発分野は、バイオテクノロジ、光学技術、機械システム等を含む。いくつかの例では、ナノ製作は、光学デバイスを形成するために組み立てられる基板上に構造を製作することを含む。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、基板上にあるタイプのナノスケールの特徴をインプリントすることが、基板を通した光（例えば、光源光および世界側の光）の透過を大きく改良し得るという認識を伴う。例えば、反射防止（ＡＲ）パターンが、基板における光反射損失を低下させ、それによって、基板を通した光透過を増加させるナノスケールの柱、ナノスケールの孔、およびナノスケールの格子から形成されることができる。ナノスケールの特徴のサイズ、形状、縦横比、およびピッチに応じて、基板を通した光透過は、１．４９から１．７４まで変動する屈折率のパターン化ポリマーフィルムを使用して所望のレベルに調整されることができる。この点で、基板上に形成されるＡＲパターンは、基板に新しい有効屈折率を提供することもできる。そのような特徴は、１５０ｎｍ厚さ未満の超薄フィルム内にインプリントされ、それによって、材料使用を節約し、さらに、ガラス基板の上に薄いインプリント層を使用してスタック導波管の使用を可能にすることができる。インプリントされているナノスケールの特徴は、ナノスケールの特徴が、光が多色導波管スタック内の各層を通して伝搬するときに不要な回折または光散乱を引き起こさないように、３００ｎｍ未満の全体的ピッチおよび寸法を有する。そのようなインプリントされるナノスケールの特徴は、各層を通した世界側の光のより高い透過率も可能にし、それによって、ユーザの眼（例えば、瞳孔）を通して視認されるような世界側の物体を強調する。そのようなナノスケールの特徴は、導波管パターン幾何学形状の縁の周囲のダミーフィル領域としての機能も果たし、パターン化された領域からブランク非パターン化領域と対比して、パターン化された領域から別のパターン化された領域を通したレジスト流体の硬化に先立つ平滑な移動を可能にすることができる。これらのナノスケールの特徴は、１００ｎｍ未満の非常に薄い残留層厚さを伴ってインプリントされ、それは、任意の下にある材料層の中への、または基板の中への直接のパターン転写を可能にし、その層またはベア基板自体のみの反射防止特性を強化する。
【０００５】
本発明の一側面は、光学層を構成するインプリントリソグラフィ方法を特徴とする。インプリントリソグラフィ方法は、基板の有効屈折率を変化させるために基板に適用されるべきナノ層の１つ以上のパラメータを選択することと、基板を透過可能な相対的な光の量が選択された量だけ変化させられるように基板の有効屈折率を変化させるために、基板上にナノ層をインプリントすることとを含む。
【０００６】
いくつかの実施形態では、相対的な光の量は、第１の相対的な光の量であり、基板の有効屈折率を変化させるために基板上にナノ層をインプリントすることは、基板の表面から反射される第２の相対的な光の量を変化させることを含む。
【０００７】
ある実施形態では、インプリントリソグラフィ方法は、ナノ層の形状、寸法、および材料調合のうちの１つ以上のものを選択することをさらに含む。
【０００８】
いくつかの実施形態では、インプリントリソグラフィ方法は、基板上に平坦なナノインプリントをインプリントすることをさらに含む。
【０００９】
ある実施形態では、インプリントリソグラフィ方法は、基板上に特徴付けられたナノインプリントをインプリントすることをさらに含む。
【００１０】
いくつかの実施形態では、インプリントリソグラフィ方法は、基板上に１つ以上の反射防止（ＡＲ）特徴をインプリントすることをさらに含む。
【００１１】
ある実施形態では、１つ以上のＡＲ特徴は、約１０ｎｍ〜約３００ｎｍの範囲内の高さを有する。
【００１２】
いくつかの実施形態では、１つ以上のＡＲ特徴は、約１０ｎｍ〜約１５０ｎｍの範囲内の幅を有する。
【００１３】
ある実施形態では、インプリントリソグラフィ方法は、約２０ｎｍ〜約２００ｎｍの範囲内のピッチで１つ以上のＡＲ特徴を分配することをさらに含む。
【００１４】
いくつかの実施形態では、インプリントリソグラフィ方法は、基板上に柱を形成することをさらに含む。
【００１５】
ある実施形態では、インプリントリソグラフィ方法は、基板上に孔を形成することをさらに含む。
【００１６】
いくつかの実施形態では、インプリントリソグラフィ方法は、基板上に連続格子および不連続格子のうちの一方または両方を形成することをさらに含む。
【００１７】
ある実施形態では、インプリントリソグラフィ方法は、基板の第１の側に機能的パターンを形成することと、基板の第１の側および基板の第１の側と反対側の基板の第２の側のうちの一方または両方に沿ってナノ層をインプリントすることとをさらに含む。
【００１８】
いくつかの実施形態では、インプリントリソグラフィ方法は、機能的パターンに対する特定の方向に沿ってナノ層のＡＲ特徴のアレイを形成することをさらに含む。
【００１９】
ある実施形態では、インプリントリソグラフィ方法は、基板を透過させられる光が選択された量だけ変化させられるように、光伝搬の方向に基づいて基板の有効屈折率を変化させるために、基板上にナノ層のＡＲ特徴を形成することをさらに含む。
【００２０】
いくつかの実施形態では、インプリントリソグラフィ方法は、フィルムコーティングを基板に適用することと、フィルムコーティング上にナノ層をインプリントすることとをさらに含む。
【００２１】
ある実施形態では、インプリントリソグラフィ方法は、基板を透過可能な相対的な光の量を約０．５％〜約１５％だけ変化させることをさらに含む。
【００２２】
いくつかの実施形態では、ナノ層は、第１のナノ層であり、インプリントリソグラフィ方法は、第１のナノ層上に第２のナノ層をインプリントすることをさらに含む。
【００２３】
ある実施形態では、インプリントリソグラフィ方法は、第１のナノ層に基づいて、有効屈折率を第１の値に変化させ、第２のナノ層に基づいて、有効屈折率を第２の値に変化させることをさらに含む。
【００２４】
本発明の別の側面は、基板と、基板上にインプリントされるナノ層であって、ナノ層は、ナノ層が基板を透過可能な相対的な光の量をもたらすように、基板の有効屈折率を決定する、ナノ層とを含む光学層を特徴とする。
【００２５】
本発明の別の側面は、第１の光学層と、第２の光学層とを含む光学デバイスを特徴とする。第１の光学層は、第１の基板と、第１の基板上にインプリントされたナノ層とを含む。第２の光学層は、第２の基板と、第２の基板に沿って配置された機能的パターンとを含む。第１の基板上にインプリントされるナノ層は、ナノ層が第１の基板を通して第２の光学層に透過可能な相対的な光の量を増加させるように、第１の基板の有効屈折率を決定する。
【００２６】
いくつかの実施形態では、第２の基板に沿って配置された機能的パターンは、第１の機能的パターンであり、光学デバイスは、第３の基板と、第３の基板に沿って配置された第２の機能的パターンとを含む第３の光学層をさらに含む。
【００２７】
ある実施形態では、第１の基板上にインプリントされるナノ層は、第１のナノ層であり、第１の基板の有効屈折率は、第１の屈折率であり、相対的な光の量は、第１の相対的な光の量であり、第２の光学層は、第２の基板上にインプリントされる第２のナノ層を含み、第２のナノ層は、第２のナノ層が第２の基板を通して第３の光学層に透過可能な第２の相対的な光の量を増加させるように、第２の基板の第２の有効屈折率を決定する。
【００２８】
いくつかの実施形態では、第１および第２のナノ層は、第１および第２の基板を通して第３の光学層に透過させられる最終の光の量が、源から第１のナノ層に向けられた光の量から、第１の基板から反射された第１の光の量を差し引き、第２の基板から反射された第２の光の量を差し引いたものにほぼ等しいように構成される。
【００２９】
本発明の１つ以上の実施形態の詳細が、付随の図面および下記の説明に記載される。本発明の他の特徴、側面、および利点が、説明、図面、ならびに請求項から明白となるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】図１は、インプリントリソグラフィシステムの略図である。
【００３１】
【図２】図２は、図１のインプリントリソグラフィシステムによって形成されるパターン化された層の略図である。
【００３２】
【図３】図３は、光学層の上面図である。
【００３３】
【図４】図４は、図３の光学層の側面図である。
【００３４】
【図５】図５は、光学層の上面図である。
【００３５】
【図６】図６は、光学層の上面図である。
【００３６】
【図７】図７は、光学層の側面図である。
【００３７】
【図８】図８は、光学層の側面図である。
【００３８】
【図９】図９は、光学層の側面図である。
【００３９】
【図１０】図１０は、種々の反射防止（ＡＲ）特徴の側面図を図示するＳＥＭ画像（ａ）−（ｄ）を提供する。
【００４０】
【図１１】図１１は、基板上に直接適用されるナノパターンの効果を図示する略図である。
【００４１】
【図１２】図１２は、基板上に特徴付けられたナノパターンをスタックする効果を図示する略図である。
【００４２】
【図１３】図１３は、種々の処理が基板に適用される基板を通した光透過のグラフである。
【００４３】
【図１４】図１４は、基板上の機能的パターンの回折格子の方向と比較して、同一の方向（ａ）および垂直方向（ｂ）に適用されるナノインプリント格子を伴う基板を図示する略図である。
【００４４】
【図１５】図１５は、種々の処理が基板に適用される基板を透過させられる光のグラフである。
【００４５】
【図１６】図１６は、種々の処理がＷＧＰ基板に適用されるＷＧＰ基板を透過させられる光のグラフである。
【００４６】
【図１７】図１７は、種々の基板処理に関する屈折率のグラフである。
【００４７】
【図１８】図１８は、多層光学デバイスを通した光透過を図示する略図である。
【００４８】
【図１９】図１９は、インプリントされていないＡＲフィルムを含む導波管接眼レンズの複数の層に向けられる光源を図示する略図である。
【００４９】
【図２０】図２０は、インプリントされたＡＲナノ層を含む導波管接眼レンズの複数の層に向けられる光源を図示する略図である。
【００５０】
【図２１】図２１は、インプリントリソグラフィプロセスにおいて光学層を構成するための例示的プロセスのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００５１】
種々の図内の同様の参照記号は、同様の要素を示す。
【００５２】
いくつかの例では、図面に示される図示は、縮尺通りに描かれないこともある。
【００５３】
光学層を構成するためのインプリントリソグラフィプロセスが、下で説明される。インプリントリソグラフィプロセスは、基板上にナノスケールの表面起伏パターン反射防止（ＡＲ）インプリントを形成することを伴う。そのようなＡＲインプリントは、ＡＲインプリントの種々の幾何学特性に応じて、基板を通した光透過を様々な程度に増加させる役割を果たす。
【００５４】
図１は、基板１０１（例えば、ウエハ）の上面１０３上に起伏パターンを形成するために動作可能であるインプリントリソグラフィシステム１００を図示する。インプリントリソグラフィシステム１００は、基板１０１を支持および輸送する支持アセンブリ１０２と、基板１０１の上面１０３上に起伏パターンを形成するインプリントアセンブリ１０４と、基板１０１の上面１０３上に重合性物質を堆積させる流体分注器１０６と、支持アセンブリ１０２上に基板１０１を設置するロボット１０８とを含む。インプリントリソグラフィシステム１００は、１つ以上のプロセッサ１２８も含み、プロセッサ１２８は、メモリ内に記憶されたコンピュータ読み取り可能なプログラムに基づいて動作可能であり、支持アセンブリ１０２、インプリントアセンブリ１０４、流体分注器１０６、およびロボット１０８と通信し、それらを制御するようにプログラムされている。
【００５５】
基板１０１は、実質的に平面状の薄いスライスであり、典型的に、シリコン、二酸化シリコン、二酸化チタン、二酸化ジルコニウム、酸化アルミニウム、サファイア、ゲルマニウム、ヒ化ガリウム（ＧａＡｓ）、シリコンおよびゲルマニウムの合金、リン化インジウム（ＩｎＰ）、または他の例示的材料を含む１つ以上の材料から作製される。基板１０１は、典型的に、実質的に円形または長方形の形状を有する。基板１０１は、典型的に、約５０ｍｍ〜約２００ｍｍ（例えば、約６５ｍｍ、約１５０ｍｍ、または約２００ｍｍ）の範囲内の直径、または、約５０ｍｍ〜約２００ｍｍ（例えば、約６５ｍｍ、約１５０ｍｍ、または約２００ｍｍ）の範囲内の長さおよび幅を有する。基板１０１は、典型的に、約０．２ｍｍ〜約１．０ｍｍの範囲内の厚さを有する。基板１０１の厚さは、基板１０１にわたって実質的に均一（例えば、一定）である。起伏パターンは、下でより詳細に議論されるであろうように、基板１０１の上面１０３上に重合性物質における構造的特徴（例えば、突出部および陥凹）の組として形成される。
【００５６】
支持アセンブリ１０２は、基板１０１を支持し、固定するチャック１１０と、チャック１１０を支持する空気軸受１１２と、空気軸受１１２を支持する基部１１４とを含む。基部１１４は、固定位置に位置するが、空気軸受１１２は、最大３つの方向（例えば、ｘ、ｙ、およびｚ方向）において移動し、ロボット１０８、流体分注器１０６、およびインプリントアセンブリ１０４に、および、それらからチャック１１０を輸送する（例えば、いくつかの事例では、基板１０１を搬送する）ことができる。いくつかの実施形態では、チャック１１０は、真空チャック、ピンタイプチャック、溝タイプチャック、電磁チャック、または別のタイプのチャックである。
【００５７】
依然として図１を参照すると、インプリントアセンブリ１０４は、原パターンを画定するパターン化する面を伴う可撓性テンプレート１１６を含み、起伏パターンが、原パターンから、基板１０１の上面１０３上に相補的に形成される。故に、可撓性テンプレート１１６のパターン化する面は、突出部および陥凹等の構造的特徴を含む。インプリントアセンブリ１０４は、種々の直径の複数のローラ１１８、１２０、１２２を含み、それらは、可撓性テンプレート１１６の１つ以上の部分がインプリントリソグラフィシステム１００の処理領域１３０内でｘ方向に移動させられることを可能にし、可撓性テンプレート１１６の選択された部分を処理領域１３０に沿って基板１０１と整列させられる（例えば、重ねられる）ように回転する。ローラ１１８、１２０、１２２のうちの１つ以上のものは、垂直方向（例えば、ｚ方向）に、個々にまたは一緒に移動可能であり、インプリントアセンブリ１０４の処理領域１３０内の可撓性テンプレート１１６の垂直位置を変動させる。故に、可撓性テンプレート１１６は、処理領域１３０内で基板１０１上に押し下げられ、基板１０１上にインプリントを形成することができる。ローラ１１８、１２０、１２２の配列および数は、インプリントリソグラフィシステム１００の種々の設計パラメータに応じて変動し得る。いくつかの実施形態では、可撓性テンプレート１１６は、真空チャック、ピンタイプチャック、溝タイプチャック、電磁チャック、または別のタイプのチャックに結合される（例えば、それによって支持または固定される）。
【００５８】
インプリントリソグラフィシステム１００の動作時、可撓性テンプレート１１６および基板１０１の各々は、ローラ１１８、１２０、１２２および空気軸受１１２によって所望の垂直および側方位置において整列させられる。そのような位置付けは、可撓性テンプレート１１６と基板１０１との間の処理領域１３０内に容積１２４を画定する。容積１２４は、重合性物質が流体分注器１０６によって基板１０１の上面１０３上に堆積させられると、重合性物質によって充填されることができ、チャック１１０（例えば、基板１０１を搬送する）が、空気軸受１１２によって処理領域１３０にその後移動させられる。故に、可撓性テンプレート１１６および基板１０１の上面１０３の両方は、インプリントリソグラフィシステム１００の処理領域１３０内の重合性物質と接触することができる。例示的重合性物質は、イソボルニルアクリレート、ｎ−ヘキシルアクリレート、エチレングリコールジアクリレート、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニル−プロパン−１−オン、（２−メチル−２−エチル−１，３−ジオキソラン−４−イル）メチルアクリレート、ヘキサンジオールジアクリレート、２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−（４−モルホリニル）−１−プロパノン、ジフェニル（２，４，６−トリメチルベンゾイル）−ホスフィンオキシド、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニル−１−プロパノン、および種々の界面活性剤等の１つ以上の物質から調合され得る。それによって重合性物質が流体分注器１０６によって基板１０１上に堆積させられ得る例示的技法は、滴下分注、スピンコーティング、浸漬コーティング、スロットダイ、ナイフエッジコーティング、マイクログラビア、スクリーン印刷、化学蒸着（ＣＶＤ）、物理蒸着（ＰＶＤ）、薄膜堆積、厚膜堆積、および他の技法を含む。いくつかの例では、重合性物質は、複数の液滴において基板１０１上に堆積させられる。
【００５９】
印刷システム１０４は、エネルギー（例えば、広帯域紫外線照射）を処理領域１３０内の基板１０１上の重合性物質に向けるエネルギー源１２６を含む。エネルギー源１２６から放出されるエネルギーは、重合性物質を固化および／または架橋結合させ、それによって、処理領域１３０内の重合性物質と接触する可撓性テンプレート１１６の部分の形状に一致したパターン化された層をもたらす。
【００６０】
図２は、インプリントリソグラフィシステム１００によって基板１０１上に形成される例示的パターン化された層１０５を図示する。パターン化された層１０５は、残留層１０７と複数の特徴とを含み、複数の特徴は、残留層１０７から延びている突出部１０９と、隣接する突出部１０９および残留層１０７によって形成された陥凹１１１と複数の特徴を含む。
【００６１】
インプリントリソグラフィシステム１００は、ロールツープレートまたはプレートツーロールシステムとして説明および例証されるが、異なる構成のインプリントリソグラフィシステムも、例示的パターン化された層１０５および下で議論される例示的パターンを生産するために使用されることができる。そのようなインプリントリソグラフィシステムは、ロールツーロールまたはプレートツープレート構成を有し得る。
【００６２】
いくつかの実施形態では、基板（例えば、インプリントリソグラフィシステム１００の基板１０１）は、光学デバイスの光学層を形成するために処理される（例えば、一方または両方の側にインプリントされる追加の特徴を供給される、および／または、ある形状に切り抜かれる）。例えば、ナノ層が、ある波長の光に対する基板の透過率を増加または低減させるため等、基板の光学性能を強化するために、および／または、基板の複屈折を強化するために、基板上にインプリントされることができる。例示的光学デバイスは、高透過率（例えば、４２％を上回る）および高消光比（ＥＲ）（例えば、１，０００を上回る）の光学フィルム（例えば、ワイヤグリッド偏光子（ＷＧＰ）フィルム）を含み、それは、ディスプレイ用途（例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）用途）、タッチスクリーンディスプレイ用途（例えば、タッチセンサ）において使用され、ウェアラブル接眼レンズ、光学センサ、または光学フィルム等において光学フィルムの両側から透過させられる光の強度を改良するために使用される。
【００６３】
図３および４の各々は、上側２０４および下側２０６を伴う基板２０２を含む光学層２００の上面図および側面図を図示する。光学層２００は、基板２０２の上側２０４にインプリントされる機能的パターン２０８と、基板２０２の上側２０４にインプリントされるＡＲパターン２１０と、基板２０２の下側２０６に配置されるフィルムコーティング２１２と、フィルムコーティング２１２上にインプリントされるＡＲパターン２１４とも含む。基板２０２は、より大きい基板（例えば、基板１０１）からレーザ切断され得、基板１０１に関して上で説明される種々の材料調合に従って、１つ以上の有機または無機材料から作製される透明または半透明プラスチック（例えば、可撓性材料）もしくはガラス（例えば、剛性材料）の層として提供される。基板２０２は、約１０ｍｍ〜約１５０ｍｍ（例えば、約５０ｍｍ）の長さ、約１０ｍｍ〜約１５０ｍｍ（例えば、約５０ｍｍ）の幅、および約０．１ｍｍ〜約１０．０ｍｍ（例えば、約０．３ｍｍ）の厚さを有し得る。基板２０２は、約１．６〜約１．９（例えば、約１．８）の範囲内の比較的に高い屈折率を有する。基板２０２が空気（すなわち、ｎ＝１）によって包囲されていると仮定すると、基板２０２は、約８０．００％〜約９５．００％（例えば、約９１．８４％）の範囲内の透過率（例えば、基板２０２に衝突する光の基板２０２を通過する部分）を有し、故に、約５．００％〜約２０．００％（例えば、約８．１６％）の反射率（例えば、基板２０２に衝突する光の基板２０２から後方に反射される部分）を有する。
【００６４】
機能的パターン２０８は、基板２０２の内部領域２１６に沿って（例えば、インプリントリソグラフィシステム１００を介して）インプリントされる。機能的パターン２０８は、光学層２００の基本作用機能性を提供する複数の回折格子から形成される導波管パターンである。回折格子は、約１０ｎｍ〜約６００ｎｍの範囲内の寸法を有する。回折格子は、特定の範囲内の波長の光を投影し、特定の深度面において仮想画像を集束させるように構成される。集束光は、近位光学層を通して投影された集束光と一緒に１つ以上の深度面にわたって多色仮想画像を形成する。透過光は、約５６０ｎｍ〜約６４０ｎｍ（例えば、約６２５ｎｍ）の範囲内の波長を伴う赤色光、約４９０ｎｍ〜約５７０ｎｍ（例えば、約５３０ｎｍ）の範囲内の波長を伴う緑色光、または約３９０ｎｍ〜約４７０ｎｍ（例えば、約４５５ｎｍ）の範囲内の波長を伴う青色光であり得る。回折格子は、所望の光学効果を一緒に提供する突出部および陥凹（例えば、突出部１０９および陥凹１１１等）の複数の組み合わせおよび配列を含むことができる。回折格子は、内部結合格子を含み、回折格子は、直交瞳エキスパンダ領域および射出瞳エキスパンダ領域を形成し得る。機能的パターン２０８は、約１０ｍｍ〜約１５０ｍｍの合計長さおよび約１０ｍｍ〜約１５０ｍｍの合計幅を有する。
【００６５】
フィルムコーティング２１２も、基板２０２の内部領域２１６に沿って配置される。フィルムコーティング２１２は、耐摩耗性、改良された表面疎水性、色濾過、および輝度強化等の種々の特性または能力を基板２０２に提供することができる。例示的フィルムコーティング２１２は、化学バリアコーティングおよび疎水性追加のための二酸化ジルコニウムベースのハードコード、および、耐摩耗性および無機ベースの反射防止フィルムとして使用するための二酸化チタンおよび二酸化ケイ素ハードコーティングを含む。フィルムコーティング２１２は、積層、スロットダイコーティング、物理蒸着、蒸発、スパッタリング、および化学蒸着等の技法を介して基板２０２に適用され得る。
【００６６】
ＡＲパターン２１０は、基板２０２の内部領域２１２に沿って、機能的パターン２０８を包囲するように（例えば、インプリントリソグラフィシステム１００を介して）インプリントされる。ＡＲパターン２１０は、約０．５ｍｍ〜約１５０ｍｍの長さおよび約０．５ｍｍ〜約１５０ｍｍの幅を有する。ＡＲパターン２１４は、フィルムコーティング２１２の上に（例えば、インプリントリソグラフィシステム１００を介して）インプリントされる。ＡＲパターン２１４は、約０．５ｍｍ〜約１５０ｍｍの長さおよび約０．５ｍｍ〜約１５０ｍｍの幅を有する。ＡＲパターン２１０、２１４は、ＡＲパターン２１０、２１４内の任意の場所で種々の量、配列、形状、サイズ、および向きにおいて分配され得るナノスケールのＡＲ特徴を含む。ＡＲパターン２１０内のＡＲ特徴は、機能的パターン２０８の最も近い回折格子にシームレスに接触されるか、または機能的パターン２０８の最も近い回折格子から少なくとも約５μｍに位置付けられるかのいずれかであり得る。ＡＲ特徴は、ＡＲパターン２１０、２１４がインプリントされる基板２０２の側における光透過を増加させるように（例えば、表面反射を低減させるように）サイズ、配列、および形状を決定される。
【００６７】
図３および４は、光学層２００のある実施形態を図示するが、光学層は、機能的パターン、ＡＲパターン、およびフィルムコーティングの他の配列を含むことができる。例えば、図５は、光学層２００の基板２０２および機能的パターン２０８およびＡＲパターン５１０を含む光学層５００の上面図を図示する。機能的パターン２０８は、光学層２００におけるように、基板２０２の上側２０４にインプリントされる。ＡＲパターン５１０も、基板２０２の上側２０４にインプリントされ、ＡＲパターン５１０が内部領域２１６にわたって基板２０２の周辺縁２１８まで延びていることを除いて、ＡＲパターン２１０と構造および機能において実質的に類似する。
【００６８】
別の例示的実施形態では、図６は、光学層２００の基板２０２および機能的パターン２０８およびＡＲパターン６１０を含む光学層６００の上面図を図示する。機能的パターン２０８は、光学層２００におけるように、基板２０２の上側２０４にインプリントされる。ＡＲパターン６１０も、基板２０２の上側２０４にインプリントされ、ＡＲパターン６１０が機能的パターン２０８の別個の部分を包囲する２つの別個の領域６４０、６４２として提供されることを除いて、ＡＲパターン２１０と構造および機能において実質的に類似する。
【００６９】
別の例示的実施形態では、図７は、ＡＲパターン２１０およびフィルムコーティング２１２を含むことなく、基板２０２と、光学層２００の機能的パターン２０８と、光学層２００のＡＲパターン２１４とを含む光学層７００の側面図を図示する。例示的光学層７００では、ＡＲパターン２１４は、基板２０２の下側２０６に直接インプリントされる。
【００７０】
別の例示的実施形態では、図８は、ＡＲパターン２１４を含むことなく、基板２０２と、光学層２００の機能的パターン２０８と、光学層２００のＡＲパターン２１０と、光学層２００のフィルムコーティング２１２とを含む光学層８００の側面図を図示する。
【００７１】
別の例示的実施形態では、図９は、フィルムコーティング２１２を含むことなく、基板２０２と、光学層２００の機能的パターン２０８と、光学層２００のＡＲパターン２１０と、光学層２００のＡＲパターン２１４とを含む光学層９００の側面図を図示する。例示的光学層９００では、ＡＲパターン２１４は、基板２０２の下側２０６に直接インプリントされる。他の実施形態では、光学層は、例示的光学層２００、５００、６００、７００、８００、９００に示されない異なる形状および／または配列を伴う機能的パターンおよびＡＲパターンを含み得る。
【００７２】
図１０は、ＡＲパターン２１０、２１４を形成し得る例示的ＡＲ特徴の走査電子顕微鏡写真（ＳＥＭ）画像（ａ）−（ｄ）を提供する。例えば、ＳＥＭ画像は、柱３００等の自立式の分離された突出部として形成されるＡＲ特徴を図示する。柱３００は、形状において円筒形、多角柱、円錐形、四面体、または円錐台形であり得る。柱３００は、約１０ｎｍ〜約３００ｎｍの高さ、約１０ｎｍ〜約１５０ｎｍの幅、および約２００ｎｍ未満のピッチ（例えば、隣接する同様の要素上の対応する点間の距離）を有する。ＳＥＭ画像（ｂ）は、孔３０２として形成されるＡＲ特徴を図示する。孔３０２は、形状において円筒形、多角柱、円錐形、四面体、または円錐台形であり得る。孔３０２は、約１０ｎｍ〜約３００ｎｍの深さ、約１０ｎｍ〜約１５０ｎｍの幅、および約２００ｎｍ未満のピッチを有する。柱３００および孔３０２は、六角形に閉じた充塞アレイまたは正方形充塞アレイにおいて分配され得る。ＳＥＭ画像（ｃ）は、格子３０４として形成されるＡＲ特徴（例えば、最大幅および最大高さを上回る長さを有する細長い水平棒）を図示する。格子２０４は、格子３０４の方向に直交する平面における断面形状において長方形、円錐台形、楕円形、または三角形であり得る。格子３０４は、約１０ｎｍ〜約３００ｎｍの高さ、約１０ｎｍ〜約１５０ｎｍの幅、および約２００ｎｍ未満のピッチを有する。ＳＥＭ画像（ｄ）は、不連続または短い格子またはロッド３０６として形成されるＡＲ特徴を図示する。これらの特徴は、より長い寸法軸の方向に直交する平面における断面形状において長方形、円錐台形、楕円形、または三角形であり得る。特徴３０６は、約１０ｎｍ〜約３００ｎｍの高さ、約１０ｎｍ〜約１５０ｎｍの幅、約５μｍを上回る長さ、および約２００ｎｍ未満のピッチを有する。一般に、ＡＲパターン２１０、２１４のＡＲ特徴は、約３０ｎｍ〜約３００ｎｍの範囲内の高さを有し得、約２０ｎｍ〜約１００ｎｍの範囲内の幅を有し得、約５０ｎｍ〜約２００ｎｍの範囲内のピッチで分配され得る。
【００７３】
図１１は、ナノインプリントリソグラフィ、フォトリソグラフィ、乾式または湿式エッチング、コーティング、剥離、または積層等のプロセスに従って基板（例えば、基板２０２またはインプリントリソグラフィプロセスにおいて光学層を形成するために使用される別の基板）上に（例えば）直接適用されるＡＲナノ層の効果を図示する。第１の屈折率ｎ０の第１の媒体から第２の屈折率ｎｓの第２の媒体に０度の入射において通過する光は、式１によって与えられる反射率Ｒに従って第１および第２の媒体の界面において反射され、式２によって与えられる透過率Ｔに従って第２の媒体を透過させられるであろう（吸収、散乱等に起因する損失は無視する）。第１および第２の媒体間の中間層の最適な屈折率ｎ１は、式３に従って第１および第２の媒体の屈折率から近似され、界面における低反射損失を生成することができる。例えば、式１は、所与の屈折率の単一の界面（例えば、平坦な界面）における反射損失に関する一般式である。そのような基板にエッチングされたナノ特徴は、表面の屈折率を変化させ、したがって、反射損失を変化させるであろう。したがって、一般的な推定では、反射損失を低減させるための平坦な表面の上の単一の層は、式３によって与えられる一般的屈折率を有する。
【数１】
2021500746.tif 000003
【００７４】
例えば、例証（ａ）に示されるように、空気（ｎ０＝１．０）を通過し、基板（ｎｓ＝１．８）上に直接入射する光の約８．１６％（Ｒｓ−０＝０．０８１６）が、基板から反射される一方、入射光の約９１．８４％（Ｔ＝０．９１８４）が、基板に透過させられる。空気を通過し、基板上に入射する光に関して、その界面における中間層に関する最適な屈折率ｎ１は、約１．３４である。
【００７５】
例証（ｂ）に示されるように、１．５２（ｎ＝１．５２）のバルク屈折率を伴う１００ｎｍ未満の厚さを伴う平坦なナノインプリント３１６を基板に適用することは、入射光の第１の量（すなわち、４．２６％）が空気と平坦なナノインプリント３１６との間の界面において反射され、入射光の第２の量（すなわち、０．７１％）が平坦なナノインプリント３１６と基板との間の界面において反射されるようにする。反射された光の量は、合計され、４．９７％の光反射損失の合計量を与えることができる。したがって、材料３１６を通過する光は、最初に、その空気−材料界面における屈折率が約１．２３であることを要求し、平坦なナノインプリント３１６を基板に適用することは、反射率を低減させ、基板２０２の透過率を３．１９％増加させた。例証（ｃ）に示されるように、特徴付けられたナノインプリント３１８（例えば、ｎ＝１．２５）を基板に適用することは、入射光の第１の量（すなわち、１．２３％）が空気と特徴付けられたナノインプリント３１８との間の界面において反射され、入射光の第２の量（すなわち、０．６５％）が特徴付けられたナノインプリント３１８と基板との間の界面において反射されるようにする。反射された光の量は、合計され、１．８９％の光反射損失の合計量を与えることができる。したがって、特徴付けられたナノインプリント層３１８を基板に適用することは、反射率を低減させ、基板の透過率を約３％増加させた。一般に、特徴付けられたナノインプリント３１８のそれら等のＡＲ特徴は、約１．２４〜約１．３４の範囲内の屈折率を有する空気との界面を有する。
【００７６】
表１は、５９０ｎｍの波長における光の改良された透過率とともに、ナノ特徴ＡＲパターンを含む種々のフィルムスタックアーキテクチャのフィルム−空気界面の測定された屈折率を説明する。例えば、屈折率１．７８の透明ガラス基板上の１．５２の材料屈折率を伴う１００ｎｍ厚さのブランクフィルムは、ベアガラス表面−空気界面と比較すると、その界面を通して４．２５％の改良された透過率を与える。１．５２の屈折率の代わりに、より高い屈折率１．６５のブランクフィルムが類似する１００ｎｍ厚さで使用されるとき、反射損失は、より高く、正味改良は、１．７８屈折率のベアガラスと比較すると、１．９６％においてより低い。しかしながら、フィルムが、空気に面する上部で最も低い屈折率およびガラス１．７８界面において最も高い屈折率１．６５でスタックされると、反射損失は、より低く、透過率における改良は、ベアガラス−空気界面と対比して５．０９％である。これは、有効屈折率をより最適なレベルに下げるためにナノ特徴がそのような材料屈折率を用いて製作される場合、はるかに改良されることができる。
【００７７】
非常に薄い（＜５０ｎｍ）残留層厚さ（同一の材料のナノ特徴のための相互接続材料フィルム）を伴う正方形アレイにおける５０ｎｍの幅、１００ｎｍの高さ、および１００ｎｍのピッチの柱等のナノ特徴で（屈折率１．５２の）単一の材料をパターン化することは、ナノ特徴材料−空気界面における有効屈折率が、１．２８になり、それは、ベアガラス−空気界面と比較すると、透過率を７．７１％さらに改良する。同様に、材料屈折率が１．６５であった場合、ナノ特徴材料−空気界面におけるこの有効屈折率は、１．３２になり、したがって、ベアガラス−空気界面を上回って透過率を７．０２％改良する。このタイプの実施形態は、図１２に描写され、低屈折率材料（例えば、１．５２）のＡＲナノ特徴３１８ａが、高屈折率ガラス１．７８の表面と同一平面であるより高い屈折率材料（例えば、１．６５）のＡＲナノ特徴３１８ｂの上にインプリントされる。
【表１】
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【００７８】
表１：種々のフィルムスタックアーキテクチャのフィルム−空気界面の測定された屈折率
【００７９】
同一のナノパターンを有するこれらの２つのナノ特徴インプリントフィルムをさらに組み合わせることによって、ナノ特徴を伴うより低い屈折率の材料（１．５２）が、空気にさらされ、ナノパターン化されたより高い屈折率の材料（１．６５）の残留層が、ガラス表面（１．７８）に接触し、それによって、より低い屈折率（１．５２）のフィルムの残留層厚さが、より高い屈折率の材料（１．６５）のナノ特徴を被覆し、材料−空気界面における有効屈折率は、１．２８のままであるが、スタック全体は、光がガラス界面を通して伝搬するときの屈折率の漸進的変化に起因して、５９０ｎｍの波長における光に対してより透過性である。例えば、可視波長スペクトルにわたる改良された透過度が、図１３ａに示される。図１３ｂ−１３ｅは、数百ナノメートルの高および低屈折率フィルムコーティングであり得る標準的反射防止多層フィルム（図１３ｆ参照）と比較して、１３０ｎｍ未満のフィルム厚さを伴い、柱（図１３ｂ、１３ｃ、および１３ｅ参照）および孔トーン（図１３ｄ参照）幾何学形状を伴うほぼ最適にパターン化されたナノ特徴フィルム表面の例を示す。
【００８０】
図１４は、基板上の機能的パターン（ワイヤグリッド偏光子）の回折格子４０４（灰色）と同一の方向に適用されるナノインプリント格子４０２（青色）を伴う基板４００を示す略図（ａ）を図示する。ナノインプリント格子４０２と回折格子４０４とは、基板４００の反対側に位置する。図１４は、機能的パターンの回折格子４０４（灰色）にわたって（例えば、それに対して９０度の角度において）適用されるナノインプリント格子４０２（青色）を伴う基板４００を示す略図（ｂ）を図示する。ナノインプリント格子４０２と回折格子４０４とは、基板４００の反対側に位置する。
【００８１】
図１５は、ＡＲナノ特徴タイプフィルムを伴う場合、および伴わない場合の基板を透過させられる光をプロットするグラフを図示する。格子タイプＡＲナノ特徴インプリントは、ＷＧＰ基板の裏側に適用され、ＡＲインプリントの格子は、ワイヤグリッド偏光子の格子方向に直交する。グラフに示されるように、回折格子の方向を横断する方向においてナノインプリント格子を適用することは、最大約６５０ｎｍの波長まで光透過を増加させ、約６５０ｎｍを上回る波長において光透過を減少させる。結果は、格子タイプＡＲナノ特徴を使用し、光がＡＲ格子に遭遇するようにＷＧＰパターンを示す偏光に直交する方向にそのような特徴を適用するときの弱い複屈折特性を例証する。そのような特徴は、そのような用途においてより高い波長において透過させられる偏光を低減させることができる。このは、孔または柱タイプＡＲナノ特徴を使用するときに起こらない。図１６は、ＷＧＰ機能的格子方向に沿って格子タイプＡＲナノ特徴を適用する場合、および適用しない場合の効果を示す。光透過が、ＷＧＰに沿った格子タイプＡＲナノ特徴インプリントによって、可視スペクトルにわたって全体的に増加することが示される。
【００８２】
格子タイプＡＲナノ特徴フィルムによって示される弱い複屈折特性は、図１７のグラフによっても図示される。グラフは、格子タイプＡＲナノ特徴の有効表面屈折率が、屈折率測定中に（エリプソメータによって提供される）入射直線偏光に対する格子の向きに基づいて、１．２５（格子を横断）から約１．３２（光子に沿う）に変化することを示し、それは、そうでなければ、ブランクがインプリントされたなら、材料の屈折率を１．５２として測定する。
【００８３】
図１８は、多層ウェアラブル接眼レンズ１３００に適用されるような光学層ＡＲパターンの実施形態を示し、ＡＲパターンは、光が接眼レンズの複数の層を通過するとき、より多くの光が投影システムから入力結合回折格子１３０２に通過することを可能にする。射出瞳回折格子１３０４の周囲のＡＲパターンは、より多くの世界側の光がユーザの眼の中に入射することを可能にし、そうでなければ空気中の高屈折率ベアガラス表面の高反射率に起因する不要な反射またはグレアを低減させる。
【００８４】
図１９および２０の各々は、スタック１１００、１２００の一方の側に波長６２５ｎｍ（ａ）の赤色、波長５３０ｎｍ（ｂ）の緑色、および波長４５５ｎｍ（ｃ）の青色を伴う光源を使用する導波管接眼レンズの例示的スタック１１００、１２００を示す。スタック１１００、１２００は、光が進行する必要性がある異なる深さに位置する（例えば、赤色、青色、または緑色の）６つの層１１０１ａ−１１０１ｆ、１２０１ａ−１２０１ｆを含む。スタック１１００の層１１０１ａ−１１０１ｆの各々は、基板１１０２と、入力結合格子（ＩＣＧ）の領域の周囲のブランクインプリント層１１０４（例えば、図６の例示的光学層６００参照）と、インプリントされていないＡＲナノ層１１０６とを含む。スタック１２００の層１２０１ａ−１２０１ｆの各々は、基板１２０２と、ＩＣＧの領域の周囲のブランクインプリント層１２０４と、インプリントされたＡＲナノ層１２０６とを含む。示されるように、光強度の約８１．７％のみが、スタック１１００（平坦なＡＲナノ層１１０６を伴う）の最後の赤色層１１０１ｆに到達する一方、光強度の約９５．６％が、スタック１２００（インプリントされたＡＲナノ層１２０６を伴う）の最後の赤色層１２０１ｆに到達し、したがって、インプリントされたＡＲナノ層１２０６は、光強度における１３．９％の絶対的改良を提供する。
【００８５】
図２１は、インプリントリソグラフィプロセスにおいて光学層（例えば、光学層２００、５００、６００、７００、８００、９００）を構成するための例示的プロセス１０００のフローチャートを表示する。基板の有効屈折率（例えば、基板上の材料−空気界面）を変化させるために基板（例えば、基板２０２、４００）に適用されるべきナノ層（例えば、ナノインプリント２１０、２１４、３１６、３１８、５１０、６１０）の１つ以上のパラメータが、選択される（１００２）。いくつかの例では、１つ以上のパラメータは、ナノ層の形状、寸法、および材料調合のうちの１つ以上のものを含む。ナノ層は、基板を透過可能な相対的な光の量が選択された量だけ変化させられるように、基板の有効屈折率を変化させるために、基板（例えば、基板２０２の上側２０４または下側２０６）上にインプリントされる（１００４）。例えば、いかなるコーティングまたはナノインプリントも適用されないベア基板は、基板の実際のバルク屈折率に等しい有効屈折率を有し得る。いくつかの例では、ナノ層を適用することは、有効屈折率を実際のバルク屈折率から新しい有効屈折率に変化させる。いくつかの実施形態では、基板の有効屈折率を変化させるために基板上にナノ層をインプリントすることは、基板の表面から反射される第２の相対的な光の量を変化させることを含む。
【００８６】
いくつかの実施形態では、ナノ層は、平坦なナノインプリント（例えば、ナノインプリント３１６）である。いくつかの実施形態では、ナノ層は、特徴付けられたナノインプリント（例えば、ナノインプリント３１８）である。いくつかの実施形態では、ナノパターンは、ＡＲ特徴（例えば、柱、孔、および／または格子）を含む。いくつかの例では、ＡＲ特徴は、約１０ｎｍ〜約３００ｎｍの範囲内の高さを有する。いくつかの例では、ＡＲ特徴は、約１０ｎｍ〜約１５０ｎｍの範囲内の幅を有する。いくつかの例では、ＡＲ特徴は、約２０ｎｍ〜約２００ｎｍの範囲内のピッチで分配される。いくつかの実施形態では、ナノ層をインプリントすることは、基板上に柱（例えば、柱３００、３０６、３０８）を形成することを含む。いくつかの実施形態では、ナノ層をインプリントすることは、基板上に孔３０２を形成することを含む。いくつかの実施形態では、ナノ層をインプリントすることは、基板上に連続格子および不連続格子（例えば、格子３１４、４０２）のうちの一方または両方を形成することを含む。
【００８７】
いくつかの実施形態では、プロセスは、基板の第１の側に機能的パターンを形成することと、基板の第１の側および基板の第１の側と反対側の基板の第２の側のうちの一方または両方に沿ってナノ層をインプリントすることとをさらに含む。いくつかの例では、ナノ層をインプリントすることは、機能的パターンに対する特定の方向に沿ってナノ層のＡＲ特徴を形成することを含む。いくつかの例では、ナノ層をインプリントすることは、機能的パターンの回折格子に垂直な方向に沿ってＡＲ特徴を形成することを含む。いくつかの実施形態では、プロセスは、フィルムコーティング（例えば、フィルムコーティング２１２）を基板に適用することと、フィルムコーティング上にナノ層をインプリントすることとをさらに含む。
【００８８】
いくつかの実施形態では、プロセスはさらに、基板を透過させられる相対的な光の量を約０．５％〜約１５％だけ変化させることを含む。いくつかの実施形態では、ナノパターンは、第１のナノ層であり、プロセスはさらに、第１のナノ層上に第２のナノ層をインプリントすることを含む。いくつかの実施形態では、プロセスはさらに、第１のナノ層に基づいて、有効屈折率を第１の値に変化させ、第２のナノ層に基づいて、有効屈折率を第２の値に変化させることを含む。
【００８９】
有利なこととして、プロセス１０００は、基板の表面反射を約１％〜約１０％低減させ得るＡＲパターンを生産するために使用されることができる。そのようなＡＲパターンは、基板の透過率をプラスチック基板に関して約９８％を上回って増加させ、ガラス基板に関して最大約９９％増加させ得る。ＡＲパターンは、基板を通した光の透過が増加させられるように、基板に約１．２〜約１．４の範囲内の新しい有効屈折率も提供し得る。さらに、本明細書に議論されるＡＲパターンは、基板を透過させられるある光波長の屈折を減少させ、または強化するために複屈折を導入し得る。いくつかの実装では、弱い複屈折は、基板内で、それを通して伝搬する光の位相を変調する必要性が存在する場合に有利であり得る。加えて、ＡＲナノパターン２１４および機能的回折パターン２０８の特定の寸法において、ＡＲナノパターン２１４は、機能的回折パターン２０８のように光を回折しない。その結果、ＡＲナノパターン２１４は、光学デバイスの回折光学系に干渉しない。さらに、ＡＲナノパターン２１４は、互いに近接近する２つの基板層が互いに対して押されるであろう場合、ある所定の間隙を維持可能な付着防止表面を提供する。
【００９０】
本明細書に議論される基板は、約１．７８〜約１．８の屈折率を有すると仮定されているが、本明細書に議論される光学デバイスにおいて使用され得る他の基板は、約１．４５〜約２．４の範囲内の屈折率を有し得る。
【００９１】
いくつかの実施形態が例証目的のために説明されたが、前述の説明は、本発明の範囲を限定することを意図しておらず、それは、添付される請求項の範囲によって定義される。以下の請求項の範囲内の他の例、修正、および組み合わせが存在し、存在するであろう。
【図１】
2021500746.tif 000005
【図２】
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【図３】
2021500746.tif 000007
【図４】
2021500746.tif 000008
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０（ａ）】
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【図１０（ｂ）】
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【図１０（ｃ）】
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【図１０（ｄ）】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４（ａ）】
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【図１４（ｂ）】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【国際調査報告】
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