。旋转参数为500rpm/3秒(溶液施加),以及3000rpm/10秒(旋降)。将样本从旋涂机 取出并置于50°C的热板上达30分钟,以完成干燥处理。在干燥后,将经回填的样本放置在 70°C的热板上4小时,以固化PERMANEW6000。
[0166] 图案化粘合层
[0167] 抛光的玻璃载片(50mmX50mm)首先用无绒布清洁,随后在超声洗绦室中用洗绦 剂处理20分钟,然后各自在使用热水的两个泻落冲洗室中放置20分钟。然后将载片在烘 箱中用循环空气干燥20分钟。将载片在80°C下预烘焙20至30分钟。将载片安装在Karl Suss旋涂机的吸盘上。将旋涂机编程成4000RPM40秒,具有2000rpm的增速。在旋涂循环 的涂层施加部分期间,将TOKTELR-P003PM正性光刻胶(日本神奈川的东京应化工业株式 会社(TokyoOhkaKogyoCo.,Ltd.,Kanagawa,JAPAN))的溶液施加到样本。随后从旋涂机 去除样本,并且将样本在95°C的热板上软烘焙20分钟。
[0168] 使用66mJ/cm2的光化强度将带涂层的样本成像2. 44秒,所述样本成像为具有恒 定间距和不同面积的像素大小测试图案。使用MICR0P0SIMF319显色剂(美国马萨诸塞 州01752,马尔堡的罗门哈斯电子材料有限公司(RohmandHaasElectronicMaterials LLC,Marlborough,MA01752UnitedStatesofAmerica))在揽拌中使光刻胶显影60秒,随 后用泻落的去离子水冲洗所述光刻胶,并用氮气干燥。通过以下步骤硬烘焙样本:首先将样 本预加热2-3分钟到200°C,随后在250°C的热板上烘焙样本30分钟。
[0169] 层合和高压备固化
[0170] 将去离子水滴施加到图案化玻璃载片,以提高PERMANEW6000和图案化光刻胶 之间的粘附,并且利用热覆膜机(GBCCatena35,伊利诺伊州林肯郡的GBCDocument Finishing公司(GBCDocumentFinishing,Lincolnshire,IL))在 230T(11CTC)下将经 回填的模板膜涂层侧向下层合到涂覆有图案化光刻胶的清洁的玻璃载片。使经层合的样本 冷却至室温。为了去除由层合步骤留下的任何气泡,将经层合的样本放置在75°C和6. 5psi 的高压釜中30分钟。将T50膜从样本剥离,从而将牺牲模板和回填材料转移至图案化玻璃 载片。
[0171] 辆种樽板去除
[0172] 将经层合的样本放置在室温下的管式加热炉中。在实验期间用氮气吹扫炉子。然 后温度按照10°c/分钟从25°C升高至300°C并在300°C下保持3小时。炉子和样本冷却至 室温。所得的纳米结构化样本为透明的,呈现出彩虹色(是线性光栅的特性)。
[0173] 从未图案化厌域去除纳米结构
[0174] 在去除牺牲模板之后,将纳米结构化样本放置在填充有去离子水的玻璃烧杯 中,并且将烧杯放置在超声清洗器(由新泽西州卡尼的L&RUltrasonics公司(L&R UltrasonicsofKearny,NJ)生产的PC3)中30分钟。结果是具有图案化纳米结构的透明 玻璃基底。结果示于图14中。颜色较浅的矩形是其中纳米结构未转印到基底上的区域。
[0175] 实例9使用在图8中公开的工序。
[0176] 实例9:图案化有通孔的乙燔基硅倍半氣烷
[0177] 经隔离涂覆的模板层如实例1中所述构造。
[0178] 乙燔基硅倍半氣烷的制各
[0179] 在室温下在配备有冷凝器的500mL圆底烧瓶中将乙烯基三乙氧基硅烷(100g) (美国宾夕法尼亚州莫里斯维尔的盖勒斯特有限公司(GelestInc.,Morrisville,PA USA))、去离子水(50g)和草酸(0.5g)(密苏里州圣路易斯市的西格玛奥德里奇化学公司 (Sigma-Aldrich,St.Louis,Mo))混合在一起。在室温下搅拌混合物6至8小时,之后进行 溶剂(水/乙醇混合物)的蒸发。将所得的粘滞液体溶解于甲基乙基酮(100mL)中,并且 用去离子水(100mL)洗涤三次。在洗涤之后,减压蒸发甲基乙基酮和残余水,以产生乙烯 基硅倍半氧烷作为粘滞液体。可以通过以下步骤制备乙烯基硅倍半氧烷辐射固化性体系: 将乙烯基硅倍半氧烷在甲基乙基酮中重新溶解成30%w/w的溶液,所述溶液包含1%w/w IRGACURE184(得自汽巴/巴斯夫公司(Ciba/BASF)的光引发剂)。
[0180] 回填涂层
[0181] 用带将略大于5.lcmX7. 6cm(2英寸X3英寸)的一片模板膜附着到1mm厚的 5.lcmX7.6cm(2英寸X3英寸)玻璃显微镜载片(得自宾夕法尼亚州拉德诺的VWR国 际有限公司(VWRInternational,RadnorPA))。随后将玻璃载片和样本直接放置到型号 为WS-6505_6npp/lite的旋涂机(得自宾夕法尼亚州北威尔士的劳氏技术公司(Laurell TechnologiesCorporation,NorthWalesPA))的真空吸盘上。施加 64kPa(19 英寸采柱) 的真空以将样本保持到吸盘。将旋涂机编程为500RPM5秒(涂层施加步骤),然后1000RPM 15秒(旋转步骤),然后1000RPM20秒(干燥步骤)。在旋涂循环的涂层施加部分期间,将 大约l-2mL的乙烯基硅倍半氧烷辐射固化性体系施加到模板膜,以制备经回填的样本。
[0182] 随后从旋涂机去除样本,并且将样本在用铝盘覆盖的情况下放置到热板上50°C下 30分钟。随后使样本冷却至室温。利用热覆膜机(GBCCatena35,伊利诺伊州林肯郡的 GBCDocumentFinishing公司(GBCDocumentFinishing,Lincolnshire,IL))在室温下 将样本涂层侧向下层合到氟化的/硅化的隔离衬件。使经层合的样本冷却至室温。随后在 输送带供料固化室(RPC工业公司(RPCindustries))中透过隔离衬件在石英光掩膜上用 镍对带涂层的样本进行成像,所述输送带供料固化室配有FusionH灯泡(通过灯下1次, 25fpm)。将样本从室去除,并且冷却至室温。将隔离衬件从样本去除,并且随后利用热覆 膜机(GBCCatena35,伊利诺伊州林肯郡的GBCDocumentFinishing公司(GBCDocument Finishing,Lincolnshire,IL))在230°F(110°C)下将样本涂层侧向下层合到1mm厚的 5.lcmX7.6cm(2英寸X3英寸)玻璃显微镜载片(得自宾夕法尼亚州拉德诺的VWR国际有 限公司(VWRInternational,RadnorPA))。使经层合的样本冷却至室温。随后在输送带 供料固化室(RPC工业公司(RPCindustries))中固化经层合的样本,所述固化室配有充氮 的FusionH灯泡(通过灯下1次,25fpm)。将样本从室去除,并且冷却至室温。随后从样 本去除模板膜,以将固化的、图案化纳米结构化层保留在玻璃上(图15)。
[0183] 实例10使用在图6中示出的工序。
[0184]实例10:图案化乙燔基硅倍半氣烷
[0185] 经隔离涂覆的模板层如实例1中所述构造。
[0186] 乙烯基硅倍半氧烷如实例9中所公开的制备。
[0187] 回填涂层
[0188] 用带将略大于5.lcmX7. 6cm(2英寸X3英寸)的一片模板膜附着到1mm厚的 5.lcmX7.6cm(2英寸X3英寸)玻璃显微镜载片(得自宾夕法尼亚州拉德诺的VWR国 际有限公司(VWRInternational,Radnor,PA))。随后将玻璃载片和样本直接放置到型号 为WS-6505-6npp/lite的旋涂机(得自宾夕法尼亚州北威尔士的劳氏技术公司(Laurell TechnologiesCorporation,NorthWalesPA))的真空吸盘上。施加 64kPa(483mm采柱) 的真空以将样本保持到吸盘。将旋涂机编程为500RPM5秒(涂层施加步骤),然后1000RPM 15秒(旋转步骤),然后1000RPM20秒(干燥步骤)。在旋涂循环的涂层施加部分期间,将 大约l-2mL的乙烯基硅倍半氧烷辐射固化性体系施加到模板膜,以制备经回填的样本。
[0189] 随后从旋涂机去除样本,并且将样本在用铝盘覆盖的情况下放置到热板上50°C下 30分钟。随后使样本冷却至室温。利用热覆膜机(GBCCatena35,伊利诺伊州林肯郡的 GBCDocumentFinishing公司(GBCDocumentFinishing,Lincolnshire,]!))在室温下将 样本涂层侧向下层合到氟化的/硅化的隔离衬件。使经层合的样本冷却至室温。随后在输 送带供料固化室(RPC工业公司(RPCindustries))中透过隔离衬件在石英光掩膜上用镍 对带涂层的样本进行成像,所述输送带供料固化室配有充氮的FusionH灯泡(通过灯下1 次,25fpm)。将样本从室去除,并且冷却至室温。光化的
[0190] 从样本去除隔离衬件,并且用带将样本涂层侧向上地附着到1mm厚的 5.lcmX7. 6cm(2英寸X3英寸)玻璃显微镜载片(得自宾夕法尼亚州拉德诺的VWR国际 有限公司(VWRInternational,RadnorPA))。随后将玻璃载片和样本直接放置到型号 为WS-6505_6npp/lite的旋涂机(得自宾夕法尼亚州北威尔士的劳氏技术公司(Laurell TechnologiesCorporation,NorthWalesPA))的真空吸盘上。施加 64kPa(19 英寸采柱) 的真空以将样本保持到吸盘。将旋涂机编程为500RPM5秒(涂层施加步骤),然后1000RPM 15秒(旋转步骤),然后1000RPM20秒(干燥步骤)。在旋涂循环的涂层施加部分期间,将 大约l-2mL的乙烯基硅倍半氧烷辐射固化性体系施加到模板膜,以制备经回填的样本。
[0191] 随后从旋涂机去除样本,并且将样本在用铝盘覆盖的情况下放置到热板上50°C下 30分钟。随后使样本冷却至室温。利用热覆膜机(GBCCatena35,伊利诺伊州林肯郡的 GBCDocumentFinishing公司(GBCDocumentFinishing,Lincolnshire,]!))在室温下将 样本涂层侧向下层合到1mm厚的5.lcmX7. 6cm(2英寸X3英寸)玻璃显微镜载片(得自 宾夕法尼亚州拉德诺的VWR国际有限公司(VWRInternational,RadnorPA))。使经层合的 样本冷却至室温。
[0192] 随后从样本去除模板膜。使未固化区域回流,以有效地去除这些区域中的纳米结 构。随后在输送带供料固化室(RPC工业公司(RPCindustries))中固化经层合的样本,所 述固化室配有充氮的FusionH灯泡(通过灯下1次,25fpm)。将样本从室去除,并且冷却 至室温。这种工艺产生了图案化、纳米结构化样本,在样本中非结构化区域保持材料但是不 保持结构。
[0193] 实例11和实例12使用在图4中公开的工序。
[0194]实例11 :图案化乙燔基硅倍半氣烷
[0195] 经隔离涂覆的模板层如实例1中所述构造。
[0196] 乙烯基硅倍半氧烷如实例9中所公开的制备。
[0197]回填涂层
[0198] 用带将略大于5.lcmX7. 6cm(2英寸X3英寸)的一片模板膜附着到1mm厚的 5.lcmX7.6cm(2英寸X3英寸)玻璃显微镜载片(得自宾夕法尼亚州拉德诺的VWR国 际有限公司(VWRInternational,RadnorPA))。随后将玻璃载片和样本直接放置到型号 为WS-6505-6npp/lite的旋涂机(得自宾夕法尼亚州北威尔士的劳氏技术公司(Laurell TechnologiesCorporation,NorthWalesPA))的真空吸盘上。施加 64kPa(19 英寸采柱) 的真空以将样本保持到吸盘。将旋涂机编程为500RPM5秒(涂层施加步骤),然后1000RPM 15秒(旋转步骤),然后1000RPM20秒(干燥步骤)。在旋涂循环的涂层施加部分期间,将 大约l-2mL的乙烯基硅倍半氧烷辐射固化性体系施加到模板膜,以制备经回填的样本。
[0199] 随后从旋涂机去除样本,并且将样本在用铝盘覆盖的情况下放置到热板上50°C 下30分钟。随后使样本冷却至室温。利用热覆膜机(GBCCatena35,伊利诺伊州林肯 郡的GBCDocumentFinishing公司(GBCDocumentFinishing,Lincolnshire,IL))在 230°F(110°C)下将样本涂层侧向下层合到1mm厚的5.lcmX7.6cm(2英寸X3英寸)玻璃 显微镜载片(得自宾夕法尼亚州拉德诺的VWR国际有限公司(VWRInternational,Radnor PA))。使经层合的样本冷却至室温。随后在输送带供料固化室(RPC工业公司(RPC industries))中透过隔离衬件在石英光掩膜上用镍对经层合的样本进行成像,所述输送带 供料固化室配有FusionH灯泡(通过灯下1次,25fpm)。将样本从室去除,并且冷却至室 温。去除模板膜,并且使未固化区域在室温下回流1-5分钟。随后在输送带供料固化室(RPC 工业公司(RPCindustries))中固化样本,所述固化室配有充氮的FusionH灯泡(通过灯 下1次,25fpm)。将样本从室去除,并且冷却至室温。这种工艺产生了图案化、纳米结构化 样本,在样本中非结构化区域保持材料但是不保持结构,如图19所示。
[0200] 材料
[0201]
[0202] 制各例1.硅烷官能聚合物的合成
[0203] 聚合物溶液I的合成
[0204] 在8盎司棕色瓶中,将27g的丙烯酸异辛酯、3.Og的丙烯酸羟乙酯、2. 25g的3-巯 基丙基三甲氧基硅烷、80g的乙酸乙酯和0. 15g的Vazo67混合在一起。将混合物在队下 鼓泡20分钟,然后将混合物置于70°C的油浴中24小时。这样得到具有31. 04% (wt% )固 体的光学澄清溶液。
[0205]光学耦合材料的制各
[0206] 将混合在一起的177g的NTB-1溶胶(15%wt的含水二氧化钛溶胶,pH为4,得自 日本电工株式会社(DenkoCorporation,Japan))和200g的1-甲氧基-2-丙醇填充到配备 有滴液漏斗、温度控制器、桨叶搅拌器和蒸馏头的2L圆底烧瓶中。在迅速搅拌的条件下添 加3. 24g苯基三甲氧基硅烷、30g甲苯,以及聚合物溶液I。15分钟后,将温度升高至48°C 且再添加240g的甲苯。随后将混合物加热至80°C达16小时。
[0207] 使温度返回至室温,然后将混合物转移至圆形烧瓶中。使用旋转式蒸发器移除溶 剂,得到白色湿滤饼状材料。然后再添加400g的甲苯。使用旋转式蒸发仪进一步移除溶剂。 最终产物为经表面处理的Ti02纳米粒子在甲苯中的分散体。下表中给出了分散体中的固 体重量百分比。
[0208] 使用玻璃棒将溶液涂布于涂底漆的PET上。将带涂层的样本在真空烘箱中于65°C 干燥5分钟。干燥后,所获得的样本是光学透明的,并且粘性涂层在较厚的区域中具有淡蓝 的颜色。如在别处所述对粘性进行测量,且使用MetriconMODEL2010棱镜耦合器(新泽 西州潘宁顿的Metricon公司(MetriconCorporationInc.Pennington,NJ))在 632. 8nm 下测量材料的折射率,且粘性和折射率记录于下表中。
[0209]实例12:玻璃h.图案化光学耦合层
[0210] 经隔离涂覆的模板层如实例1中所述构造。
[0211] 回填涂层
[0212] 用带将略大于5.lcmX7. 6cm(2英寸X3英寸)的一片模板膜附着到1mm厚的 5.lcmX7.6cm(2英寸X3英寸)玻璃显微镜载片(得自宾夕法尼亚州拉德诺的VWR国 际有限公司(VWRInternational,RadnorPA))。随后将玻璃载片和样本直接放置到型号 为WS-6505_6npp/lite的旋涂机(得自宾夕法尼亚州北威尔士的劳氏技术公司(Laurell TechnologiesCorporation,NorthWalesPA))的真空吸盘上。施加 64kPa(19 英寸采柱) 的真空以将样本保持到吸盘。将旋涂机编程为500RPM5秒(涂层施加步骤),然后1000RPM 15秒(旋转步骤),然后1000RPM20秒(干燥步骤)。在旋涂循环的涂层施加部分期间,将 大约l-2mL的如上所述的光学耦合层施加到模板膜,以制备经回填的样本。
[0213] 随后从旋涂机去除样本,并且将样本在用铝盘覆盖的情况下放置到热板上50°C 下30分钟。随后使样本冷却至室温。利用热覆膜机(GBCCatena35,伊利诺伊州林肯 郡的GBCDocumentFinishing公司(GBCDocumentFinishing,Lincolnshire,IL))在 230°F(110°C)下将样本涂层侧向下层合到1mm厚的5.lcmX7.6cm(2英寸X3英寸)玻璃 显微镜载片(得自宾夕法尼亚州拉德诺的VWR国际有限公司(VWRInternational,Radnor PA))。使经层合的样本冷却至室温。随后在掩模对准器中透过玻璃载片,在石英光掩膜上 使用镍对经层合的样本成像。
[0214] 去除模板膜,并且使未固化区域在室温下回流1-5分钟。随后在输送带供料固化 室(RPC工业公司(RPCindustries))中固化样本,所述固化室配有充氮的FusionH灯泡 (通过灯下1次,25fpm)。将样本从室去除,并且冷却至室温。这种工艺产生了图案化、纳米 结构化样本,在样本中非结构化区域保持材料但是不保持结构。
[0215] 实例13使用在图9中公开的工序。
[0216]实例13:嵌入的低析射率成对层
[0217] 经隔离涂覆的模板层如实例1中所述构造。
[0218] 回填涂层
[0219] 用带将略大于5.lcmX7. 6cm(2英寸X3英寸)的一片模板膜附着到1mm厚的 5.lcmX7.6cm(2英寸X3英寸)玻璃显微镜载片(得自宾夕法尼亚州拉德诺的VWR国 际有限公司(VWRInternational,RadnorPA))。随后将玻璃载片和样本直接放置到型号 为WS-6505_6npp/lite的旋涂机(得自宾夕法尼亚州北威尔士的劳氏技术公司(Laurell Technolo