奈米金屬轉印技術應用於製作平面與曲面之抗反射結構

Abstract

本研究根據之前所發展的接觸轉印與遮罩植入式顯影劑技術(Contact transferred and Mask Embedded Lithography)，分別於平面與曲面的玻璃基板上進行週期性陣列式次微米抗反射結構，增加其光學效益。實驗步驟首先是於基板表面上轉印奈米金屬點陣列，並利用這些金屬點作為蝕刻遮罩，對基板進行乾式蝕刻製程完成次微米抗反射結構製作，利用這些結構外型造成漸變折射率效果，減少光學反射、增加基板穿透率、消除眩光現象等。本研究同時搭配有限元素軟體COMSOL Multiphysics?進行結構尺寸與光學參數的分析，輔助設計所需抗反射結構的尺寸。 實驗製程上，先以高分子材料(PDMS)對矽模仁翻模獲得實驗所需的軟性模仁，接著利用金屬轉印方式於平面光學玻璃上佈值週期300nm、線寬200nm之六角最密堆積排列奈米金屬點陣列，後續利用感應耦合電漿離子蝕刻系統(ICP)進行乾式蝕刻，調整蝕刻氣體流量、射頻?率與蝕刻時間，成?於平面玻璃上蝕刻出上寬200 nm、下寬290 nm、高度由 120 nm、150 nm、180 nm、200 nm的半椎狀外貌，完成次微米抗反射結構製作。並利用分光光譜儀量測此單面抗反射結構的光學玻璃穿透率，其最大穿透率增益效果約3 4%。接著利用軟性模仁易撓曲貼附凹凸表面的特性，於曲率25 8 mm，直徑12 7 mm曲面平凸透鏡上進行抗反射結構製作，目的在不影響透鏡原本的成像品質下，增加光學穿透率、並減少眩光的產生。本實驗技術再於搭配金屬轉印與乾式蝕刻製程，能輕易的製作奈米等級的結構達到抗反射效果，此成果應用層面甚廣，例如手機、相機的鏡頭、顯示器、提升太陽能電池效率等。

Date of Award	2016 Aug 25
Original language	Chinese
Supervisor	Yung-Chun Lee (Supervisor)