메타표면의 제조 방법, 메타표면 소자 어레이 및 메타표면 임프린트용 스탬프
METHOD OF MANUFACTURING METASURFACE, METASURFACE ELEMENT ARRAY, AND STAMP FOR IMPRINTING METASURFACE
특허 요약
메타표면의 제조 방법, 메타표면 소자 어레이 및 메타표면 임프린트용 스탬프를 제공한다. 메타표면의 제조 방법은, 기판에 레진(resin)을 도포하고, 스탬프(stamp)를 이용하여 기판에 도포된 레진 상에 복수의 패턴을 임프린트(imprint)하고, 스탬프에 의해 복수의 패턴이 임프린트된 상태에서 레진을 경화시키고, 경화된 레진으로부터 스탬프를 분리하는 것을 포함한다. 레진 상에 상기 복수의 패턴을 임프린트하는 것은, 레진 상의 서로 이격되는 복수의 광학 패턴 영역 각각에, 소정의 파장을 갖는 입사광을 변조시키도록 구성되는 복수의 광학 패턴 블록을 형성하고, 레진 상의 상기 복수의 광학 패턴 영역 사이에 배치되는 더미(dummy) 패턴 영역에, 복수의 광학 패턴 블록과 상이한 형상 또는 크기를 가지고 입사광이 변조되지 않고 소정의 투과율 이상으로 투과하도록 구성되는 복수의 더미 패턴 블록을 형성하는 것을 포함한다.
청구항
번호청구항
1

기판에 레진(resin)을 도포하고;스탬프(stamp)를 이용하여 상기 기판에 도포된 상기 레진 상에 복수의 패턴을 임프린트(imprint)하고;상기 스탬프에 의해 상기 복수의 패턴이 임프린트된 상태에서 상기 레진을 경화시키고;상기 경화된 레진으로부터 상기 스탬프를 분리하는 것;을 포함하고,상기 레진 상에 상기 복수의 패턴을 임프린트하는 것은,상기 레진 상의 서로 이격되는 복수의 광학 패턴 영역 각각에, 소정의 파장을 갖는 입사광을 변조시키도록 구성되는 복수의 광학 패턴 블록을 형성하고;상기 레진 상의 상기 복수의 광학 패턴 영역 사이에 배치되는 더미(dummy) 패턴 영역에, 상기 복수의 광학 패턴 블록과 상이한 형상 또는 크기를 가지고 입사광이 변조되지 않고 소정의 투과율 이상으로 투과하도록 구성되는 복수의 더미 패턴 블록을 형성하는 것;을 포함하고,상기 복수의 광학 패턴 블록 각각의 상기 기판과 나란한 방향으로의 길이는 상기 소정의 파장의 길이 이상이고,상기 복수의 더미 패턴 블록 각각의 상기 기판과 나란한 방향으로의 길이는 상기 소정의 파장의 길이보다 짧은 메타표면의 제조 방법.

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제1항에 있어서,상기 복수의 광학 패턴 블록은 가시광선을 변조시키도록 구성되고,상기 복수의 광학 패턴 블록 각각의 상기 기판과 나란한 장변의 길이는 380nm 이상 780nm 이하이고,상기 복수의 더미 패턴 블록 각각의 상기 기판과 나란한 변의 길이는 50nm 이상 350nm 이하인 메타표면의 제조 방법.

5

제1항에 있어서,상기 복수의 더미 패턴 블록 각각은, 상기 기판과 나란한 방향으로의 단면이 정사각형 형상을 가지는 메타표면의 제조 방법.

6

제1항에 있어서,상기 스탬프의 상기 레진을 가압하도록 마련되는 가압면으로부터 오목하게 함몰된 복수의 광학 패턴 형성홈에 의해 상기 복수의 광학 패턴 영역 각각에 상기 복수의 광학 패턴 블록이 형성되고,상기 가압면으로부터 오목하게 함몰되고 상기 복수의 광학 패턴 형성홈보다 작은 크기를 갖는 복수의 더미 패턴 형성홈에 의해 상기 더미 패턴 영역에 상기 복수의 더미 패턴 블록이 형성되는 메타표면의 제조 방법.

7

제1항에 있어서,상기 더미 패턴 영역과 상기 복수의 광학 패턴 영역 각각의 사이에 갭(gap) 영역을 형성하는 것;을 더 포함하는 메타표면의 제조 방법.

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제7항에 있어서,상기 갭 영역을 따라 상기 복수의 광학 패턴 영역을 절개하여 단위 메타표면 소자를 분리하는 것;을 더 포함하는 메타표면의 제조 방법.

9

기판; 및상기 기판의 일측에 배치되는 패턴층;을 포함하고,상기 패턴층은,서로 이격되는 복수의 광학 패턴 영역 각각에 배치되고, 소정의 파장을 갖는 입사광을 변조시키도록 구성되는 복수의 광학 패턴 블록; 및상기 복수의 광학 패턴 영역 사이에 배치되고, 상기 복수의 광학 패턴 블록과 상이한 형상 또는 크기를 가지고, 입사광이 변조되지 않고 소정의 투과율 이상으로 투과하도록 구성되는 복수의 더미(dummy) 패턴 블록;을 포함하고,상기 복수의 광학 패턴 블록 각각의 상기 기판과 나란한 방향으로의 길이는 상기 소정의 파장의 길이 이상이고,상기 복수의 더미 패턴 블록 각각의 상기 기판과 나란한 방향으로의 길이는 상기 소정의 파장의 길이보다 짧은 메타표면 소자 어레이.

10

제9항에 있어서,상기 복수의 더미 패턴 블록은 광을 변조시키지 않도록 구성되고, 상기 복수의 광학 패턴 영역을 제외한 영역에 배치되는 메타표면 소자 어레이.

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제9항에 있어서,상기 복수의 광학 패턴 블록은 가시광선을 변조시키도록 구성되고,상기 복수의 광학 패턴 블록 각각의 상기 기판과 나란한 장변의 길이는 380nm 이상 780nm 이하이고,상기 복수의 더미 패턴 블록 각각의 상기 기판과 나란한 변의 길이는 50nm 이상 350nm 이하인 메타표면 소자 어레이.

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제9항에 있어서,상기 복수의 더미 패턴 블록 각각은, 상기 기판과 나란한 방향으로의 단면이 정사각형 형상을 가지는 메타표면 소자 어레이.

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제9항에 있어서,상기 패턴층은, 상기 복수의 더미 패턴 블록이 배치되고 상기 복수의 광학 패턴 영역 각각을 둘러싸는 더미 패턴 영역;을 포함하고,상기 더미 패턴 영역과 상기 복수의 광학 패턴 영역 각각의 사이에는 갭(gap) 영역이 형성되는 메타표면 소자 어레이.

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제9항에 있어서,상기 패턴층은 경화성 레진 소재를 포함하는 메타표면 소자 어레이.

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기판 위에 도포된 레진을 가압하여 메타표면을 형성하도록 구성되는 메타표면 임프린트용 스탬프로서,복수의 광학 패턴 임프린트부에 배치되고, 상기 레진 상에 소정의 파장을 갖는 입사광을 변조시키도록 구성되는 복수의 광학 패턴 블록을 형성하도록 상기 레진을 가압하도록 마련되는 가압면으로부터 오목하게 함몰되는 복수의 광학 패턴 형성홈; 및상기 복수의 광학 패턴 임프린트부의 사이에 배치되고, 레진 상에 입사광이 변조되지 않고 소정의 투과율 이상으로 투과하도록 구성되는 복수의 더미 패턴 블록을 형성하도록 상기 가압면으로부터 오목하게 함몰되고 상기 복수의 광학 패턴 형성홈과 상이한 형상 또는 크기를 갖는 복수의 더미 패턴 형성홈;을 포함하고,상기 복수의 광학 패턴 형성홈 각각의 상기 가압면과 나란한 방향으로의 길이는 상기 소정의 파장의 길이 이상이고,상기 복수의 더미 패턴 형성홈 각각의 상기 가압면과 나란한 방향으로의 길이는 상기 소정의 파장의 길이보다 짧은 메타표면 임프린트용 스탬프.

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제17항에 있어서,상기 복수의 더미 패턴 형성홈 각각은, 상기 가압면과 나란한 방향으로의 단면이 정사각형 형상을 가지는 메타표면 임프린트용 스탬프.

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제17항에 있어서,상기 복수의 더미 패턴 형성홈 각각의 상기 가압면과 나란한 방향으로의 길이는 상기 복수의 광학 패턴 형성홈 각각의 상기 가압면과 나란한 방향으로의 길이보다 짧은 메타표면 임프린트용 스탬프.