专利名称：用于制造分割光学结构的方法
技术领域：
本发明涉及用于制备分割光学结构(segmentedopticalstructure)的方法，并且更具体地，涉及制备菲涅尔透镜(Fresnellens)的方法。
背景技术：
菲涅尔透镜由中央透镜部构成，该中央透镜部一般由形成同心环(球面透镜)或具有线性形状(柱面透镜)的结构包围。菲涅尔透镜的光学质量尤其取决于菲涅尔区的形状、表面抛光、材料和分隔两个连续区的竖直壁。相对于传统的聚光透镜，菲涅尔透镜可以具有更小的厚度，并且因此，针对相同的拦截区域有利地具有更高的光学透射系数。已知各种用于制造菲涅尔透镜的方法。例如，从日本专利JP06234156中可知，用热冲压的方法制造菲涅尔透镜，其中，工具被加热并且被压入热塑性材料，从而形成所述透镜的菲涅尔区。菲涅尔透镜还可以通过模塑制造。在美国专利US2006/0234607中描述了用于制造模具的方法。热冲压或模塑制造方法可以具有将这样获得的菲涅尔透镜的外形限制到使用的热冲压或模具的形状并且将材料限制到热塑性材料的缺点。日本专利JP2009184066描述了用显微机械加工制造菲涅尔透镜，其中，具有合适形状的工具被用来以特别的方式机加工材料，从而使其成型。所述方法的费用相对昂贵并且不适于大规模生产。此外，已知采用光刻法工艺的其它方法。更具体的，从美国专利US5779751中已知通过光刻法来生产一堆或一系列各种高度的衬垫，这些衬垫并置最终形成菲涅尔透镜的特征。但是，采用光刻法工艺的方法相对昂贵并且包含大量处理步骤。例如从美国专利US4609259中已知其它方法，特别是直接构造光敏层的方法。但是需要用于制造分割光学结构的相对简单的方法。此外，还需要能够制造具有各种外形的分割光学结构的方法。本发明旨在满足上述所有需求或一部分需求。
发明内容
根据本发明的一个方面，本发明涉及用于制造分割光学结构的方法，该方法至少包括以下步骤:a)提供基板，在所述基板的其中一个表面上装配有微壁，当沿着垂直于所述表面的轴线观测所述基板时，所述微壁形成多个同轴空隙；b)在至少一个空隙中沉积至少一种材料；
c)使步骤b)中沉积的所述材料的上表面的至少一部分与至少一种能够溶解所述材料并且基本上相对于所述微壁和基板是惰性的液体介质相接触；并且d)向在步骤c)中沉积的液体介质施加离心力，从而改变其在步骤b)中沉积的所述材料的所述上表面上的分布，在步骤c)中使用的液体介质的量能够部分地溶解步骤b)中产生的沉积。有利地，在步骤c)和步骤d)中使用的所述液体介质在步骤d)的操作条件下可至少部分蒸发。词组“所述沉积的上表面”应被理解为表示位于所述基板的相对侧，至少部分地覆盖所述基板的所述沉积的表面。词组“基本上相对于所述微壁和基板是惰性的液体介质”应被理解为表示所述液体介质不能够影响所述基板和微壁的完整性，或甚至换句话说，如果所述液体介质与基板和微壁相接触，所述液体介质实质上不能够溶解所述基板和微壁。词组“多个同轴空隙”应被理解为表示中心在给定轴线上的并且具有圆形或多边形轮廓的至少两个空隙。除了中心空隙可以具有圆盘形状之外，其它空隙一般是环形的并且优选地绕着其轴线连续。上述方法优选地可以是用于制备透镜结构的方法，并且以更特别优选的方式，用于制备菲涅尔透镜结构。根据本发明的方法具有的优点在于其允许以各种光学分割件并置的形式设置光学结构从而直接获得该光学结构，所述光学分割件在单一步骤中生成。与传统方法相比，本方法有利地允许光学结构具有在单一步骤中获得的至少两个或甚至更多类型的分割件。在传统方法中，为了获得这种类型的结构，一般需要连续地形成每一种类型的分割件，并将其“机械地”组装从而形成期望的结构。根据本发明的方法可以有利地具有相对少的处理步骤并且更容易实施。本方法还的优点还在于其能够结合多种材料并且能够处理大基板，例如尺寸大于10厘米的基板。当沿着垂直于支承所述微壁的所述表面的轴线观测所述基板时，由所述微壁形成的同轴空隙可以例如绕着对称中心呈圆形或多边形。在步骤b)中，材料可以沉积在所述空隙的至少25%、优选50%、优选75%上，优选基本上沉积在整个空隙中。在步骤b)中沉积材料的溶解可以特别地取决于在步骤c)中使用的液体介质的性质和数量、平均旋转速度和所述介质在d)中使用的时间。步骤d)可以在步骤c)的过程中或步骤c)之后开始。根据本发明的另一方面，本发明涉及根据上述方法制造的分割光学结构。说明书的其余部分更详细描述了根据本发明的方法的各个步骤。除非另有说明，下面描述的平均数量是算术平均。步骤a)基扳使用的基板的性质取决于待生产的分割光学结构，该结构旨在用于传输或反射。当所述分割光学结构旨在用于传输时，基板可以例如包括且特别由下述材料构成:-聚合物，例如选自聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、硅树脂或聚碳酸酯(PC)；-无机材料，例如选自玻璃或蓝宝石；-杂化材料，例如杂化溶胶-凝胶材料。当所述分割光学结构旨在用于反射时，所述基板可以例如包括且特别由下述材料构成:金属，例如选自钢、铝、金、钥、银；或前述金属的合金。当所述分割光学结构旨在用于反射时，所述基板可以例如包括且特别由下述材料构成:用反射涂层覆盖的材料层。根据一个实施方式，所述基板可以由玻璃制成，特别是钠钙玻璃或硼硅酸盐玻璃。所述基板可以是任何形状，特别是圆形或多边形，例如其可以是正方形。所述基板的尺寸，特别是其直径，可以在几毫米和几十厘米之间。词组“所述基板的尺寸”应被理解为表示所述基板的最大尺寸。所述基板的尺寸一般取决于根据本发明的分割光学结构的期望应用。所述基板的厚度可以例如在几十微米和几十毫米之间。支承所述微壁的所述基板的表面可以是平面。微壁微壁特别地具有允许根据本发明的分割光学结构的外形在步骤d)中施加的离心力的作用下形成的功能。按照本发明的方法，所述微壁导致根据本发明的所述分割光学结构的外形不连续。在所述基板上的所述微壁可以都由相同的材料制成。作为变型，所述微壁可以由不同的材料制成。通过非限制性示例的方式，所述微壁可以包括且特别由下述材料构成:-有机聚合物，优选地选自液体或干膜形式的光阻剂材料，特别是能够获得具有在几微米和甚至几千微米间的平均高度的微壁；-杂化溶胶-凝胶材料，特别是由KLOE公司出售的商品名为ORMOC下R.或K-CL的杂化材料；或-它们的混合物。第一微壁例如可以由氮化物制成，并且第二微壁例如可以由玻璃制成。根据本发明的分割光学结构的微壁例如可以具有基本上相同的高度。作为变型，所述微壁可以具有不同的高度。根据本发明的分割光学结构的微壁例如可以具有基本上相同的宽度。作为变型，所述微壁可以具有不同的宽度。按照本发明的方法获得的分割光学结构可以具有微壁，所述微壁具有至少一个，优选全部以下特征:-所述微壁的平均高度在几十nm和几十iim之间,例如在200nm和500 ii m之间；-所述微壁的平均宽度在几十nm和几十iim之间,例如在20nm和50 ii m之间；-在两个连续的微壁之间的平均间隔在几十微米和几毫米之间；以及-所述微壁的数量在几个和几千个之间，例如在20个和5000个之间。一旦根据本发明的方法完成，所述微壁可以保留就位。
作为变型，一旦根据本发明的方法完成，至少一些，例如基本上全部微壁可以被移除。为了移除至少一些微壁，例如可以采用化学蚀刻步骤。为了移除所述微壁采用的蚀刻操作取决于微壁的性质，并且可以是在溶池或等离子体蚀刻过程(干蚀刻)中的化学蚀刻操作。在一旦根据本发明的方法完成能够生产可以被移除的微壁的液体光阻剂中，可以涉及例如由JSRMicro公司销售的商品名为THB15IN和由Futurrex公司销售的商品名为NR21或NFRl5的化合物。在一旦根据本发明的方法完成能够生产不旨在被移除的微壁的液体光阻剂中，可以涉及例如由Microchem公司销售的商品名为SU850的化合物。在一旦根据本发明的方法完成能够生产可以被移除的微壁的干膜光阻剂中，可以涉及例如由Dupont公司销售的属于MX系列的化合物。在一旦根据本发明的方法完成能够生产不旨在被移除的微壁的干膜光阻剂中，可以涉及例如由TOK公司销售的TMMFS2000。使用干膜光阻剂可以有利地允许获得一种相对容易实施的，特别是具有较少步骤的方法。在一个实施方式中，形成微壁的材料的原始前体材料可以与在步骤b)中将被沉积的材料相同。但是，在这种情况下，从所述原材料到形成所述微壁的材料的转换将使得后者相对于在步骤c)中采用的液体介质是惰性的。具有基本相同高度的微壁可以例如通过使用掩蔽步骤的具有正光阻剂或负光阻剂的光刻法制造，或通过直接激光书写、离子束或电子束光刻、纳米压印光刻、模塑或注射模塑制造，或通过显微机械加工、特别是通过激光烧蚀而制造。具有不同高度的微壁可以例如通过使用灰度掩蔽步骤的具有正光阻剂的光刻法制造，或通过直接激光书写、离子束或电子束光刻、或通过显微机械加工、特别是通过激光烧蚀制造，或通过在整个晶片上沉积的正光阻剂或负光阻剂的化学机械抛光(CMP)而制造。通过例示的方式:-由KLOE公司销售的商品名为K-CL的杂化溶胶-凝胶光阻剂；以及-参照SU8和NFR15销售的有机光阻剂可以例如与光刻法兼容。步骤b在步骤b)中沉积的材料的性质选择在步骤b)中沉积的材料对本领域技术人员是能胜任的，并且取决于待生产的光学结构的特征。在步骤b)中沉积的材料可以包括且特别可由下述材料构成:-有机聚合物，特别是上述用于微壁的有机聚合物-无机材料，特别选自从由溶胶-凝胶方法生产的掺杂二氧化硅或不掺杂二氧化硅；-杂化溶胶-凝胶材料；-它们的混合物。选择在步骤b)中沉积的材料还被其必须单独在步骤c)中分布的液体介质中溶解的事实所限制。
在步骤b)中沉积的材料可以更具体地是杂化溶胶-凝胶材料。可以用于本发明上下文中的用于合成杂化溶胶-凝胶材料的示例的方法描述在国际公开 W02009/136093A1 和出版物 “S.Briche, D.Riassetto, C.Gastaldin, C.Lamarle, 0.Del lea, D.Jamon, E.Pernot, M.Labeau, G.Ravel, M.Langlet, Sol-gelprocessinganduvapatterningof epoxy-basedhybridorganic-1norganicthinfilms, J.Mater.Sc1., Vol.43, N0.17, pp.5809，2008” 中。产生在步骤b)中的沉积的高度可基本上不变。作为变型，产生在步骤b)中的沉积的高度发生改变。产生在步骤b)中的沉积的平均高度可以在几nm和几百y m之间。产生在步骤b)中的沉积的平均高度可以在微壁的平均高度的百分之一和微壁的平均高度的几倍之间。沉积的上表面的水平面可以优选地使得所有或部分高度的微壁由沉积材料覆盖。因此，在一个实施方式中，微壁可以整个地嵌入在步骤b)中产生的沉积中。作为变型，每一个微壁可以比在步骤b)中产生的沉积的高度更高。在步骤b)中产生的沉积的平均高度是可调整参数，其可以取决于步骤c)的特征，并且取决于待生产的光学结构的属性。所述材料在步骤b)中可以沉积在空隙的至少25%、优选地50%，优选地75%中。以特别优选的方式，所述材料在步骤b)中沉积在基本上整个空隙中。多材料沉积在一个实施方式中，多种不同材料可以在步骤b)中沉积。因此，按照步骤b)，至少一个空隙可以包含多层沉积，该多层沉积包括至少两层的堆叠，每一层由不同的材料形成。更具体地，按照步骤b)，可以通过由不同材料制成的多层沉积而覆盖基板的中心。有利地，包含所述多层结构的空隙可以例如赋予根据本发明的分割光学结构特定的光学属性，特别是指数梯度，或作为防反射层或光电(传感器)层。优选地，与关于上述在给定空隙中的多层沉积的所述实施方式相结合，按照步骤
b)，对于包含第一材料沉积的第一空隙和对于包含与第一材料不同的第二材料沉积的第二空隙是可能的。所述材料可以使用湿法或干法沉积。用来沉积所述材料的方法可以取决于按照步骤b)是否希望获得基本上不变或可变高度的沉积。当按照步骤b)希望获得基本上不变高度的沉积时，所述材料可以例如通过旋涂、浸涂溅射、或化学气相沉积、特别是常压化学气相沉积(分别是CVD和APCVD)被沉积。当按照步骤b)希望获得可变高度的沉积时，所述材料可以例如通过喷墨印刷或微分配(microdispensing)被沉积。步骤b)还可以包括稳固所获得的沉积的步骤，特别是通过烘烤的方式。任选地，步骤b)的特征可以被调整从而产生具有平的上表面的沉积。步骤b)还可以包括成形所产生沉积的上部结构的步骤，特别是允许修改其弯曲的步骤。
所述成形步骤还可以允许修改至少一个微壁的高度。因此，可能从具有基本上相同高度的微壁的结构转变为具有不同高度的微壁的结构。所述成形步骤可以例如通过机械装置执行，并且可以特别是化学机械抛光步骤。步骤c)液体介质的性质如上所述，液体介质必须允许在步骤b)中产生的部分沉积溶解，而相对于微壁保持惰性，微壁的功能为在步骤d)中执行阻断所述液体介质。所述液体介质可以包括且特别由下述材料构成:-酸，优选地氢氟酸；-酒精，优选地选自异丙醇、乙醇或其混合物；-光阻剂显影剂，例如选自RohmandHaas公司售出的MF319、TMAH(氢氧化四甲铵)或RD6 (由Futurrex公司销售的商品名为NR2_2000p的光阻剂的显影剂)。所述液体介质可以例如由选自上述列表的一种或更多种化合物的溶液构成，并且相对于所述溶液的总体积具有大于或等于lvol%的浓度。当微壁由NFR15制成时，可以使用例如由RohmandHaas公司销售的MF319。当微壁由JSRMicro公司销售的THB151N制成时，可以使用例如TMAH。当微壁由Futurrex公司销售的NR21制成时,可以使用例如RD6。当在步骤b)中沉积的材料是杂化溶胶-凝胶材料时，所述液体介质可以更具体地是酒精，例如异丙醇。液体介质的分配在步骤c)中分配的液体介质的体积可以在几毫升和几升之间，例如在3毫升和5升之间。在步骤c)中分配的液体介质的平均流速可以在每秒几毫升和每秒几升之间。在步骤c)中分配的液体介质的压力可以小于I巴。液体介质可以由用于分配液体介质的系统分配，该系统在整个或部分步骤c)中可以移动。作为变型，用于分配液体介质的系统在步骤c)中可以保持静止。当用于分配液体介质的系统在整个或部分步骤c)中移动时，后者可以被连续的或不连续的运动驱动。用于分配液体介质的系统甚至可以在步骤c)中保持静止，并且基板的运动可以包括平动分量。所述液体介质可以被不连续地并且可控地分配在步骤b)中产生的沉积的上表面的至少一部分上。所述液体介质可以被应用到在步骤b)中产生的沉积的上表面的至少25%、优选地至少50%、优选地至少75%，优选地基本上整个上表面。引入到至少一个空隙中的液体介质的量是可调整的，并且使得液体介质覆盖在所述空隙中产生的沉积的整个上表面。所述液体介质可以例如通过喷嘴、喷墨印刷或喷洒被分配。步骤d)
基板的旋转速度限定了在步骤b)中执行的沉积中的液体介质散布速度，且因此限定了在所述液体介质和所述沉积之间的交互时间。此外，可以调整步骤d)的特征(更具体地，旋转的速度和持续时间)从而，促进所述液体介质的蒸发。步骤d)的持续时间可以在几秒和几十分钟之间，例如持续5秒至100分钟。上述的方法可以例如如下:-在步骤d)中，向由基板、微壁和沉积材料及液体介质组成的组件施加离心力；并且-在步骤d)中，基板绕着垂直于支承微壁、材料和液体介质的表面的轴线的平均旋转速度在几转/分钟和几千转/分钟之间，特别是5转/分钟和5000转/分钟之间。当基板开始旋转时，加速度可以在几转/分钟/秒和几千转/分钟/秒之间。在一个实施方式中，在步骤d)中施加的离心力可以保持直到液体介质完成蒸发。作为变型，液体介质可以在停止施加所述离心力之后被蒸发。当然,步骤d)的特征取决于在步骤b)中沉积的材料、采用的液体介质的性质和量以及待生产的分割光学结构的性质(尺寸、复杂性等)。操作备件步骤c)和/或步骤d)可以发生在具有在3° C和50° C之间的温度的腔室中。步骤c)和/或步骤d)可以例如发生在具有在大气压力和几十巴之间的压力的腔室中。步骤c)和/或步骤d)可以发生在具有在10%和70%之间的、并且优选地在20%和55%之间的相对湿度的腔室中。词组“相对湿度”应被理解为表示在具有给定压力和温度的室中的水的部分蒸汽压与在所述室温和压力下水的饱和蒸汽压的比例。
阅读下面非限制性实施方式的详细说明并审视附图，本发明将更好地被理解，其中:图1至图4例示性地示出了根据本发明的方法的各步骤；图1A例示性地示出了在图1至图4中示出的微壁的变型；图2A至2F例示性地示出了在图2中示出的沉积的变型；图5例示性地示出了具有微壁的基板的立体图；图6示出了包括可以用在根据本发明的方法中的微壁的基板的俯视图的照片；以及图7和图8示出了按照本发明的方法获得的分割光学结构的照片。为了简洁，在图1至图4中以基板、微壁和沉积材料的单一实施方式为背景描述根据本发明方法的步骤。但是，根据本发明的方法可以如下所述应用于基板、微壁和沉积材料的多个变型。图1示出了通过包括在其表面3的一个上的微壁2的基板I的截面。当沿着垂直于表面3的并且穿过所述基板I的中心7的轴先X观测时，所述基板可以是任何形状，特别是绕着对称中心的圆形或多边形，特别是正方形。基板I的厚度G1可以基本上恒定，如图1所不。微壁2可以由与基板I不同的材料制成。作为变型，微壁2和基板I可以由相同的材料制成。微壁2限制多个同轴空隙5。如所示的，微壁2可以具有绕着包含轴线X的平面基本上对称的布置。微壁2可以特别地绕着该轴线X是轴对称的。如图1所示，一个微壁2可以位于邻近基板I的外围边缘4。如图1所示，壁2的高度h可以在基板的整个半径R1上随着到基板的中心7的距离而单调变化。例如如例示的，该高度h可以在整个半径R1上随着到基板的中心7的距离而增加。作为变型(未示出)，微壁的高度不需要随着到基板的中心的距离在整个半径上单调变化。例如，可能随着到基板中心的距离在基板的第一分割部分上高度增加并且然后在基板的第二分割部分上高度减小。作为变型，所述高度可以随着到基板中心的距离在基板的第一分割部分上减小并且然后在基板的第二分割部分上增加。如图1所示，微壁2可以具有基本上相同的宽度I。如图1所示，在两个连续微壁2之间的间隔e可以针对至少三个连续微壁2基本上不变。图2示出了在步骤b)中产生的沉积，材料10沉积在所有空隙5中。沉积的材料10的闻度被沉积上表面11限制。如图2所不,沉积上表面11可以是平面。在一个变型中(未示出)，所述材料只在一些空隙中沉积。如图2所示，在步骤b)中产生的沉积的高度Ii1可以基本上不变。图3例示性地示出了步骤c)和步骤d)。分配系统20允许液体介质30与沉积的上表面11相接触。用于分配液体介质30的系统20可以特别是射出喷嘴。如图3所示，用于分配液体介质30的系统20可以在步骤c)中移动。在步骤c)中，分配系统20可以沿着基板的半径R1连续地或者不连续地移动。换句话说，所述分配系统20在步骤c)中可以沿着沉积的上表面11不停止地移动，或分别在移动和停止的步骤间交替。与分配系统20是否连续移动无关，液体介质30在步骤c)中可以被连续地或不连续地分配。换句话说，在步骤c)中，液体介质30的流动分别不中断，或中断并且然后至少
重新开始一次。与分配系统20的移动以及液体介质30的分配是否连续无关，分配系统20在步骤
c)中可以沿着沉积的上表面11远离基板的中心7移动。作为变型，分配系统20在步骤c)中沿着沉积的上表面11向着基板的中心7移动。特别地，分配系统20在步骤c)中的移动距离可以小于或等于，特别基本上等于基板的半径％。在一个实施方式中，液体介质30在步骤c)中可以只被分配在沉积的部分上表面11上。当然，如果在步骤c)中分配了许多不同液体介质30也不会超过本发明的范围。
作为变型(未示出)，用于分配液体介质30的系统20可以在整个步骤c)中保持静止,例如位于基板的中心7之上。如图3所示，一旦与沉积的上表面11相接触，使得由基板1、微壁2和材料10形成的组件旋转R，从而向液体介质30施加离心力。可以在步骤c)开始前，在步骤c)中或在步骤c)之后施加旋转R。图4示出了根据本发明的方法获得的分割光学结构100。用特别优选的方式，所述光学结构100形成菲尼尔透镜，并且区域31可以形成所述透镜的各菲涅尔区，微壁2限制获得的透镜的各菲涅尔区31。与被考虑的实施方式无关，微壁2可以具有基本上相同的高度h，如图1A所示。与被考虑的实施方式无关，在两个连续的微壁2之间的间隔e可以变化，如图1所
/Jn o如图1A所示，该不规则导致靠近基板的外围边缘4的微壁2的密度高于在靠近基板的中心7的区域中的微壁2的密度。图5示出了基板I的立体图，其中当沿着轴线X观测时，微壁2是圆形的。与被考虑的实施方式无关，在步骤b)中产生的沉积可以具有如在图2A和2B分别示出的覆盖整个微壁2或只覆盖微壁2的部分的不变的高度4。与被考虑的实施方式无关，如图2C所示，沉积的材料10可以具有变化的高度。与被考虑的实施方式无关，如图2C所示，有可能在步骤b)中产生的沉积的高度随着到基板的中心7的距离在整个半径R1上非单调地变化。与被考虑的实施方式无关，如图2D所示，在步骤b)之后，基板I可以包括三种不同的沉积材料10a、10b和10c。在这种情况下，如图2D所示，基板的中心7可以被由例如多种材料10a、IOb和IOc
构成的多层沉积覆盖。作为变型(未示出)，第一空隙包含由单一第一材料构成的沉积，并且与第一空隙不同的第二空隙包含与第一材料不同的单一第二材料的沉积。至于图2E和2F，它们示出了步骤b)之后获得的基板1，所述步骤b)包括再成形沉积材料10的上表面11的步骤。因此，步骤b)之后，如图2E和2F分别示出的，基板I可以包括向外成凸形的或向外成凹形的沉积上表面11。所述再成形步骤例如可以涉及化学机械抛光，工具形状限定获得的沉积的上表面11的形状。示例步骤1:在基板的表面上形成微壁提供1.1mm厚的5 X 5cm钠I丐玻璃片形式的基板。用Gyrset系统(Gyrsetsystem)通过旋转涂布在该基板上沉积了光敏杂化溶胶-凝胶。在该旋转涂布步骤中使用的参数如下:-加速度:2000转/分钟/秒；-速度:1450转/分钟；和-持续时间:30秒。
一旦旋转涂布步骤完成，在热板上以80° C执行三分钟烘烤。然后执行激光书写步骤，其具有以下特征:-波长:375nm;-分辨率:5lim;和-聚焦前入射功率:100U W。在激光书写之后，在热板上以80° C执行九分钟烘烤。然后，将获得的产品浸入搅动的异丙醇中达20分钟，以进行显影步骤。在烤炉中以120° C执行十五分钟最终烘烤。在图6中示出了，通过激光直写获得的具有微壁的基板的表面中的一个的照片。生产的结构是圆形的。步骤2:在由微壁限定的空隙中沉积材料将步骤I之后获得的上述支承微壁的基板放置在配备有Gyrset系统(Gyrsetsystem)的旋转涂布器上。圆形微壁的中心与旋转涂布机的旋转轴线重叠。用微量吸液管沉积2mL杂化溶胶-凝胶溶液，所述微量吸液管是移动的，而所述溶液以在从中心向着基板的外部的螺旋形式被沉积，从而使样品的覆盖范围最大化。在Gyrset系统(Gyrsetsystem)就位的情况下,卡盘旋转,其参数如下:-加速度:1000转/分钟/秒；-速度:400转/分钟；和-持续时间:30秒。在热板上以80 ° C执行三分钟沉积后，进行烘烤。步骤3:在空隙中沉积的材料的部分溶解上述在步骤2之后获得的产品放置在旋转涂布器的样品支持物上。圆形微壁的中心重叠在旋转中心上。然后,在Gyrset系统(Gyrsetsystem)未就位的情况下,使得产品旋转,其参数如下:
-加速度:1000转/分钟/秒；-速度:400转/分钟；和-持续时间:3分钟。程控下的3分钟用于分配并且干燥所述薄片。不连续地分配能够溶解空隙中沉积的材料的异丙醇达一分钟。使用微量吸液管将异丙醇分布在样品的中心，沉积的体积是约30mL。在旋转步骤中剩余的两分钟内，干燥样品。在图7和图8中示出了步骤3之后获得的菲涅尔透镜的两张照片。除非另有说明，词组“包括/包含一个”应被理解为表示“包括/包含至少一个”。除非另有说明，词组“在…和…之间”应被理解为包括极限值。
权利要求
1.一种用于制造分割光学结构(100)的方法，该方法至少包括以下步骤: a)提供基板(I)，在所述基板(I)的表面(3)中的一个表面上装配有微壁(2 )，当沿着垂直于所述表面的轴线(X)观测所述基板(I)时，所述微壁形成多个同轴空隙(5); b)在至少一个空隙(5)中沉积至少一种材料(10;10a; IOb; IOc)； c)使步骤b)中沉积的所述材料(10;10a; 10b; IOc)的上表面(11)的至少一部分与至少一种液体介质(30相接触，所述液体介质能够溶解所述材料(10; 10a; IOb; IOc)并且基本上相对于所述微壁(2)和基板(I)是惰性的；以及 d)向在步骤c)中沉积的液体介质(30)施加离心力，从而修改其在步骤b)中沉积的所述材料(10; 10a; 10b; IOc)的所述上表面(11)上的分布， 在步骤c)中使用的液体介质(30)的量能够部分地溶解步骤b)中产生的沉积。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤d)是在步骤c)的过程中开始的或是在步骤c )之后开始的。
3.如权利要求1和2中任意一项所述的方法，其特征在于，所述液体介质(30)不连续地并且可控制地分布在步 骤b)中产生的所述沉积的所述上表面(11)的至少一部分上。
4.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述液体介质(30)被涂覆于步骤b)中产生的所述沉积的所述上表面(11)的至少25%上，优选为至少50%，优选为至少75%，优选为涂覆于基本上整个所述上表面。
5.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，步骤c)和/或步骤d)发生在具有3° C和50° C之间的温度的腔室内。
6.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，步骤c)和/或步骤d)发生在具有10%和70%之间、优选地在20%和55%之间的相对湿度的腔室内。
7.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在步骤b)中，所述材料(10; 10a; 10b; IOc)基本上沉积在所有空隙(5)中。
8.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在步骤b)中产生的沉积的厚度基本上不变。
9.如权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，在步骤b)中产生的沉积的厚度发生变化。
10.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在步骤b)中沉积多种不同的材料(10a; 10b; 10c)。
11.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在步骤c)中分布多种不同的液体介质。
12.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述微壁(2)包括且尤其由以下构成: -有机聚合物，优选地选自液体形式或干燥薄膜形式的光阻剂； -杂化溶胶-凝胶材料；和 -它们的混合物。
13.如前一权利要求所述的方法，其特征在于，所述液体介质(30)包括且尤其由以下构成: -酸，优选为氢氟酸；-酒精，优选为选自异丙醇和乙醇，或为其混合物； -光阻剂显像剂
14.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，被引入至少一个空隙(5)内的液体介质(30)的量是可调整的，以使得所述液体介质(30)覆盖所述空隙(5)中产生的沉积的整个上表面。
15.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在步骤b)中沉积的所述材料(10)是杂化溶胶-凝胶材料。
16.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，获得的所述分割光学结构(100)是透镜结构。
17.如前一权利要求所述的方法，其特征在于，所述透镜结构是菲涅尔透镜。
18.如前一权利要求所述的方法，其特征在于，所述微壁(2)界定获得的所述菲涅尔透镜的各菲涅尔区(31)。
全文摘要
本发明涉及一种用于制造分割光学结构(100)的方法，该方法至少包括以下步骤a)提供基板(1)，在所述基板的表面(3)中的一个表面上具有微壁(2)，当沿着垂直于所述表面的轴线(X)观测基板(1)时，所述微壁形成多个同轴凹口(5)；b)在至少一个凹口(5)中沉积至少一种材料(10;10a;10b;10c)；c)使步骤b)中沉积的材料(10;10a;10b;10c)的上表面(11)的至少一部分与至少一种液体介质(30)接触，所述至少一种液体介质能够溶解材料(10;10a;10b;10c)并且基本上相对于微壁(2)和基板(1)是惰性的；以及d)向在步骤c)中沉积的液体介质(30)施加离心力，从而修改其在步骤b)中沉积的材料(10;10a;10b;10c)的上表面(11)上的分布，在步骤c)中使用的液体介质(30)的量能够部分地溶解在步骤b)中产生的沉积。
文档编号G02B3/08GK103108742SQ201180044366
公开日2013年5月15日 申请日期2011年9月9日 优先权日2010年9月14日
发明者奥利维尔·德莱, 帕斯卡·弗吉尔 申请人:原子能与替代能源委员会