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JP7854020B2 - ポリマー製品を鋳造するための方法および装置 - Google Patents
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JP7854020B2 - ポリマー製品を鋳造するための方法および装置 - Google Patents

ポリマー製品を鋳造するための方法および装置

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Description

（関連出願の相互参照）
本願は、その開示が、その全体として参照することによって本明細書に組み込まれる、２０１８年１０月１６日に出願された米国仮出願第６２／７４６，４１４号の利益を主張する。
本開示は、光学ポリマーフィルムおよび同フィルムを生産するための方法に関する。
ウェアラブル撮像ヘッドセット等の光学撮像システムは、投影された画像をユーザに提示する、１つ以上のアイピースを含むことができる。アイピースは、１つ以上の高屈折性材料の薄い層を使用して、構築されることができる。実施例として、アイピースは、高屈折性ガラス、シリコン、金属、またはポリマー基板の１つ以上の層から構築されることができる。
ある場合には、アイピースは、特定の焦点深度に従って画像を投影するように、（例えば、１つ以上の光回折ナノ構造を伴って）パターン化されることができる。例えば、パターン化されたアイピースを視認するユーザにとって、投影された画像は、ユーザから離れた特定の距離にあるように見えることができる。
さらに、複数のアイピースが、シミュレートされた３次元画像を投影するように、併せて使用されることができる。例えば、異なるパターンをそれぞれ有する、複数のアイピースが、相互の上に層化されることができ、各アイピースが、体積画像の異なる深度層を投影することができる。したがって、アイピースは、集合的に、３次元を横断して体積画像をユーザに提示することができる。これは、例えば、「仮想現実」環境をユーザに提示する際に有用であり得る。
投影された画像の品質を改良するために、アイピースは、アイピースの意図的ではない変動が排除または別様に低減されるように、構築されることができる。例えば、アイピースは、アイピースの性能に悪影響を及ぼし得る、いずれの皺、不均等な厚さ、または他の物理的歪曲も呈さないように、構築されることができる。
ポリマーフィルムを生産するためのシステムおよび技法が、本明細書に説明される。説明される実装のうちの１つ以上のものは、高度に精密で制御された再現可能な様式で、ポリマーフィルムを生産するために使用されることができる。結果として生じるポリマーフィルムは、フィルム寸法への極めて厳密な公差が所望される、種々の変動に敏感な用途で使用されることができる。例えば、ポリマーフィルムは、材料均質性および寸法制約が、およそ光学波長またはそれよりも小さい、光学用途で（例えば、光学撮像システム内のアイピースの一部として）使用されることができる。
一般に、ポリマーフィルムは、２つの金型の間に光硬化性材料（例えば、光に暴露されたときに硬質化するフォトポリマーまたは光活性化樹脂）を封入し、（例えば、材料を光および／または熱に暴露することによって）材料を硬化させることによって、生産される。さらに、「個片化（ｓｉｎｇｕｌａｔｉｏｎ）」プロセスが、（例えば、１回またはそれを上回ってポリマーフィルムを切断し、特定のサイズおよび形状を有する別個の製品を取得することによって）ポリマーフィルムを複数の異なる製品に分離するように、および／またはポリマー製品の縁から過剰なポリマー材料を除去するように、実施されることができる。
ある場合には、個片化プロセスを実施することは、ポリマーフィルム内に望ましくない変動を導入し、結果として生じる製品を変動に敏感な環境内で使用するためにあまり適切ではなくし得る。例えば、個片化は、時として、ポリマーフィルムを異なる部分に分離するように、型抜き、フライス加工、水ジェット切断、超音波切断、またはレーザ切断等の技法を使用して、実施される。しかしながら、ポリマーフィルムが、過剰に脆性である場合、切断されるときに亀裂し、または欠け、不良な縁品質をもたらし得る。これらの不完全性は、（例えば、生産の間に正確かつ精密な切断を行うことがより困難であるため）生産プロセスに悪影響を及ぼし、高精度の縁を要求する用途における収率を低減させ得る。さらに、これらの不完全性は、結果として生じるポリマー製品を、それらの意図された使用のためにあまり適切ではなくし得る。例えば、欠けまたは亀裂は、ポリマー製品の意図された光学特性に干渉し、ポリマー製品の性能に悪影響を及ぼし得る。別の実施例として、これは、ポリマー製品を損傷し得る、および／または（例えば、マルチ光学デバイスにおいて）高度な精度でポリマー製品をともにスタックすることを困難にし得る、デブリを発生させ得る。さらに、これらの不完全性は、製品と製品との間のポリマー製品の変動性を増加させ得る。故に、ポリマー製品は、変動に敏感な用途で使用するためにあまり適切ではなくなり得る。
ポリマーフィルムを個片化するための例示的技法が、本明細書に説明される。説明される技法のうちの１つ以上のものが、意図的ではない欠けまたは亀裂の発生を排除または別様に低減させながら、ポリマーフィルムを複数の異なる製品に分離するように実施されることができる。故に、ポリマー製品が、より効率的に、一貫して、かつ正確に生産されることができる。
ある側面では、所定の形状を有する、導波管部を形成する方法は、光硬化性材料を第１の金型部分と第１の金型部分の反対の第２の金型部分との間の空間の中に分注するステップと、第１の金型部分の表面に対向する第２の金型部分の表面に対する第１の金型部分の表面の間の相対分離を調節し、第１の金型部分と第２の金型部分との間の空間を充填するステップとを含む。本方法はまた、光硬化性材料を光硬化させるために適切な放射で、空間内の光硬化性材料を照射し、硬化された導波管フィルムの異なる部分が異なる剛直性を有するように、硬化された導波管フィルムを形成するステップも含む。本方法はまた、第１および第２の金型部分から硬化された導波管フィルムを分離するステップと、硬化された導波管フィルムから導波管部を個片化するステップとを含む。導波管部は、硬化された導波管フィルムの他の部分よりも高い剛直性を有する、硬化された導波管フィルムの部分に対応する。
本側面の実装は、以下の特徴のうちの１つ以上のものを含むことができる。
いくつかの実装では、光硬化性材料の異なる部分が、異なる量の放射で照射されることができる。より高い放射量で照射される光硬化性材料の部分は、より低い放射量で照射される導波管フィルムの部分よりも高い剛直性を有する、硬化された導波管フィルムの部分に対応することができる。異なる量の放射が、マスクを通して空間を照射することによって供給されることができる。マスクは、導波管部の所定の形状に対応する開口を含むことができる。
いくつかの実装では、導波管部は、１，０００μｍ以下の厚さと、少なくとも１ｃｍ２の面積とを有することができる。
別の側面では、所定の形状を有する、導波管部を形成する方法は、光硬化性材料を第１の金型部分と第１の金型部分の反対の第２の金型部分との間の空間の中に分注するステップと、第１の金型部分の表面に対向する第２の金型部分の表面に対する第１の金型部分の表面の間の相対分離を調節し、第１の金型部分と第２の金型部分との間の空間を充填するステップとを含む。本方法はまた、光硬化性材料を光硬化させるために適切な放射で、空間内の光硬化性材料を照射し、硬化された導波管フィルムを形成するステップも含む。本方法はまた、第１および第２の金型部分から硬化された導波管フィルムを分離し、導波管部を提供するステップと、硬化された導波管フィルムから所定の形状で硬化された導波管フィルムの一部を個片化するステップと、個片化された部分を焼鈍し、導波管部を提供するステップとを含む。導波管部は、硬化された導波管フィルムの剛直性よりも高い剛直性を有する。
本側面の実装は、以下の特徴のうちの１つ以上のものを含むことができる。
いくつかの実装では、個片化された部分は、光硬化性材料を光硬化させるために適切な放射で個片化された部分を照射することによって、焼鈍されることができる。
いくつかの実装では、個片化された部分は、個片化された部分を加熱することによって焼鈍されることができる。
いくつかの実装では、導波管部は、１，０００μｍ以下の厚さと、少なくとも１ｃｍ２の面積とを有することができる。
別の側面では、所定の形状を有する、導波管部を形成する方法は、第１の金型部分と第２の金型部分との間にフレームを位置付けるステップであって、フレームは、剛直性を有し、フレームは、所定の形状を有する第１の開口を画定する、ステップと、光硬化性材料をフレームの開口の中に分注するステップとを含む。本方法はまた、光硬化性材料を光硬化させるために適切な放射で、開口内の光硬化性材料を照射し、フレームの剛直性と異なる剛直性を有する、硬化された導波管フィルムを形成するステップと、第１および第２の金型部分から硬化された導波管フィルムを分離するステップとを含む。本方法はまた、フレームに沿った経路を切断することによって、硬化された導波管フィルムから導波管部を個片化するステップも含む。経路は、開口を少なくとも部分的に包囲する。本方法はまた、経路に沿ったフレームから、硬化された光硬化性材料を含む導波管部を抽出するステップも含む。
本側面の実装は、以下の特徴のうちの１つ以上のものを含むことができる。
いくつかの実装では、フレームは、所定の形状をそれぞれ有する、複数の開口を画定することができる。光硬化性材料は、フレームの開口のそれぞれの中に分注されることができる。開口のそれぞれの中の光硬化性材料は、放射で同時に照射されることができる。硬化された導波管フィルムは、開口のそれぞれの中に硬化された光硬化性材料を含むことができる。
いくつかの実装では、導波管部は、１，０００μｍ以下の厚さと、少なくとも１ｃｍ２の面積とを有することができる。
１つ以上の実施形態の詳細は、付随する図面および下記の説明に記載される。他の特徴および利点が、説明および図面から、および請求項から明白であろう。
本明細書は、例えば、以下の項目も提供する。
（項目１）
所定の形状を有する導波管部を形成する方法であって、前記方法は、
光硬化性材料を第１の金型部分と前記第１の金型部分の反対の第２の金型部分との間の空間の中に分注することと、
前記第１の金型部分の表面に対向する前記第２の金型部分の表面に対する前記第１の金型部分の表面の間の相対分離を調節し、前記第１の金型部分と第２の金型部分との間の前記空間を充填することと、
前記光硬化性材料を光硬化させるために適切な放射で、前記空間内の前記光硬化性材料を照射し、硬化された導波管フィルムの異なる部分が異なる剛直性を有するように、硬化された導波管フィルムを形成することと、
前記第１および第２の金型部分から前記硬化された導波管フィルムを分離することと、
前記硬化された導波管フィルムから前記導波管部を個片化することと
を含み、
前記導波管部は、前記硬化された導波管フィルムの他の部分よりも高い剛直性を有する前記硬化された導波管フィルムの部分に対応する、方法。
（項目２）
前記光硬化性材料の異なる部分は、異なる量の放射で照射される、項目１に記載の方法。
（項目３）
より高い放射量で照射される前記光硬化性材料の部分は、より低い放射量で照射される前記導波管フィルムの部分よりも高い剛直性を有する前記硬化された導波管フィルムの部分に対応する、項目２に記載の方法。
（項目４）
異なる量の放射は、マスクを通して前記空間を照射することによって供給される、項目２に記載の方法。
（項目５）
前記マスクは、前記導波管部の所定の形状に対応する開口を含む、項目４に記載の方法。
（項目６）
前記導波管部は、１，０００μｍ以下の厚さと、少なくとも１ｃｍ２の面積とを有する、項目１に記載の方法。
（項目７）
所定の形状を有する導波管部を形成する方法であって、前記方法は、
光硬化性材料を第１の金型部分と前記第１の金型部分の反対の第２の金型部分との間の空間の中に分注することと、
前記第１の金型部分の表面に対向する前記第２の金型部分の表面に対する前記第１の金型部分の表面の間の相対分離を調節し、前記第１の金型部分と第２の金型部分との間の前記空間を充填することと、
前記光硬化性材料を光硬化させるために適切な放射で、前記空間内の前記光硬化性材料を照射し、硬化された導波管フィルムを形成することと、
前記第１および第２の金型部分から前記硬化された導波管フィルムを分離し、前記導波管部を提供することと、
前記硬化された導波管フィルムから前記所定の形状で前記硬化された導波管フィルムの一部を個片化することと、
前記個片化された部分を焼鈍し、前記導波管部を提供することと
を含み、
前記導波管部は、前記硬化された導波管フィルムの剛直性よりも高い剛直性を有する、方法。
（項目８）
前記個片化された部分は、前記光硬化性材料を光硬化させるために適切な放射で前記個片化された部分を照射することによって、焼鈍される、項目７に記載の方法。
（項目９）
前記個片化された部分は、前記個片化された部分を加熱することによって焼鈍される、項目７に記載の方法。
（項目１０）
前記導波管部は、１，０００μｍ以下の厚さと、少なくとも１ｃｍ２の面積とを有する、項目７に記載の方法。
（項目１１）
所定の形状を有する導波管部を形成する方法であって、前記方法は、
第１の金型部分と第２の金型部分との間にフレームを位置付けることであって、前記フレームは、剛直性を有し、前記フレームは、前記所定の形状を有する第１の開口を画定する、ことと、
光硬化性材料を前記フレームの開口の中に分注することと、
前記光硬化性材料を光硬化させるために適切な放射で、前記開口内の前記光硬化性材料を照射し、前記フレームの剛直性と異なる剛直性を有する硬化された導波管フィルムを形成することと、
前記第１および第２の金型部分から前記硬化された導波管フィルムを分離することと、
前記フレームに沿った経路であって、前記開口を少なくとも部分的に包囲する経路を切断することと、前記経路に沿った前記フレームから、前記硬化された光硬化性材料を含む前記導波管部を抽出することとによって、前記硬化された導波管フィルムから前記導波管部を個片化することと
を含む、方法。
（項目１２）
前記フレームは、前記所定の形状をそれぞれが有する複数の開口を画定する、項目１１に記載の方法。
（項目１３）
前記光硬化性材料は、前記フレームの開口のそれぞれの中に分注される、項目１２に記載の方法。
（項目１４）
前記開口のそれぞれの中の前記光硬化性材料は、前記放射で同時に照射される、項目１３に記載の方法。
（項目１５）
前記硬化された導波管フィルムは、前記開口のそれぞれの中の前記硬化された光硬化性材料を含む、項目１４に記載の方法。
（項目１６）
前記導波管部は、１，０００μｍ以下の厚さと、少なくとも１ｃｍ２の面積とを有する、項目１１に記載の方法。
図１は、ポリマーを生産するための例示的システムの略図である。
図２は、間隔構造を伴う例示的金型構造の略図である。
図３は、ポリマー製品を生産するための例示的プロセスの概略図である。
図４は、ポリマー製品を生産するための別の例示的プロセスの概略図である。
図５は、ポリマー製品を生産するために使用される例示的個片化フレームの概略図である。
図６は、ポリマーを生産するための例示的システムの略図である。
図７は、例示的光学フィルムの断面の略図である。
図８Ａ－８Ｃは、ポリマー製品を生産するための例示的プロセスのフローチャート図である。 図８Ａ－８Ｃは、ポリマー製品を生産するための例示的プロセスのフローチャート図である。 図８Ａ－８Ｃは、ポリマー製品を生産するための例示的プロセスのフローチャート図である。
図９は、例示的コンピュータシステムの略図である。
ポリマーフィルムを生産するためのシステムおよび技法が、本明細書に説明される。説明される実装のうちの１つ以上のものは、高度に精密で制御された再現可能な様式で、ポリマーフィルムを生産するために使用されることができる。結果として生じるポリマーフィルムは、種々の変動に敏感な用途で（例えば、光学撮像システム内のアイピースの一部として）使用されることができる。
いくつかの実装では、ポリマーフィルムは、皺、不均等な厚さ、または他の意図的ではない物理的歪曲が、排除または別様に低減されるように、生産されることができる。これは、例えば、結果として生じるポリマーフィルムが、より予測可能な物理的および／または光学性質を呈するため、有用であり得る。例えば、このようにして生産されるポリマーフィルムは、より予測可能な一貫した様式で光を回折させることができ、したがって、高解像度光学撮像システムを使用するためにより適切であり得る。ある場合には、これらのポリマーフィルムを使用する光学撮像システムは、他のポリマーフィルムを用いて別様に可能であり得るよりも鮮明な、および／または高解像度の画像を生成することができる。
ポリマーフィルムを生産するための例示的システム１００が、図１に示される。システム１００は、２つの作動可能ステージ１０２ａおよび１０２ｂと、２つの金型構造１０４ａおよび１０４ｂと、２つの光源１０６ａおよび１０６ｂと、支持フレーム１０８と、制御モジュール１１０とを含む。
システム１００の動作中に、２つの金型構造１０４ａおよび１０４ｂ（「光学平坦部」とも称される）は、それぞれ、（クランプ１１２ａおよび１１２ｂを通して）作動可能ステージ１０２ａおよび１０２ｂに固着される。ある場合には、クランプ１１２ａおよび１１２ｂは、金型構造１０４ａおよび１０４ｂが作動可能ステージ１０２ａおよび１０２ｂに可逆的に搭載され、そこから除去されることを可能にする、磁気（例えば、電磁石）および／または空気圧式クランプであり得る。ある場合には、クランプ１１２ａおよび１１２ｂは、スイッチによって、および／または制御モジュール１１０によって（例えば、電気をクランプ１１２ａおよび１１２ｂの電磁石に選択的に印加すること、および／または空気圧式機構を選択的に作動させ、金型構造に係合または係脱することによって）、制御されることができる。
光硬化性材料１１４（光に暴露されたときに硬質化する、フォトポリマーまたは光活性化樹脂）は、金型構造１０４ｂの中に堆積される。金型構造１０４ａおよび１０４ｂは、光硬化性材料１１４が、金型構造１０４ａおよび１０４ｂによって封入されるように、（例えば、作動可能ステージ１０２ａおよび／または１０２ｂを支持フレーム１０８に沿って垂直に移動させることによって）相互と近接するように移動される。光硬化性材料１１４は、次いで、（例えば、光硬化性材料１１４を光源１０６ａおよび／または１０６ｂからの光に暴露することによって）硬化され、金型構造１０４ａおよび１０４ｂによって画定される１つ以上の特徴を有する、薄いフィルムを形成する。光硬化性材料１１４が硬化された後、金型構造１０４ａおよび１０４ｂは、（例えば、作動可能ステージ１０２ａおよび／または１０２ｂを支持フレーム１０８に沿って垂直に移動させることによって）相互から離れるように移動され、フィルムは、抽出される。
作動可能ステージ１０２ａおよび１０２ｂは、それぞれ、金型構造１０４ａおよび１０４ｂを支持するように構成される。さらに、作動可能ステージ１０２ａおよび１０２ｂは、１つ以上の次元で、それぞれ、金型構造１０４ａおよび１０４ｂを操作し、金型構造１０４ａと１０４ｂとの間の間隙体積１１６を制御するように構成される。
例えば、ある場合には、作動可能ステージ１０２ａは、１つ以上の軸に沿って金型構造１０４ａを平行移動させることができる。実施例として、作動可能ステージ１０２ａは、デカルト座標系（すなわち、３つの直交配列された軸を有する座標系）内のｘ軸、ｙ軸、および／またはｚ軸に沿って金型構造１０４ａを平行移動させることができる。ある場合には、作動可能ステージ１０２ａは、１つ以上の軸を中心として金型構造１０４ａを回転または傾転させることができる。実施例として、作動可能ステージ１０２ａは、デカルト座標系内のｘ軸（例えば、金型構造１０４ａを「ロール」するために）、ｙ軸（例えば、金型構造１０４ａを「ピッチ」するために）、および／またはｚ軸（例えば、金型構造１０４ａを「ヨー」するために）に沿って、金型構造１０４ａを回転させることができる。１つ以上の他の軸に対する平行移動および／または回転もまた、上記に説明されるものに加えて、またはその代わりのいずれかで、可能である。同様に、作動可能ステージ１０２ｂはまた、１つ以上の軸に沿って金型構造１０４ｂを平行移動させる、および／または１つ以上の軸を中心として金型構造１０４ｂを回転させることができる。
ある場合には、作動可能ステージ１０２ａは、１つ以上の自由度（例えば、１、２、３、４、またはそれを上回る自由度）に従って、金型構造１０４ａを操作することができる。例えば、作動可能ステージ１０２ａは、６自由度（例えば、ｘ軸、ｙ軸、およびｚ軸に沿った平行移動、およびｘ軸、ｙ軸、およびｚ軸を中心とした回転）に従って、金型構造１０４ａを操作することができる。１つ以上の他の自由度による操作もまた、上記に説明されるものに加えて、またはその代わりのいずれかで、可能である。同様に、作動可能ステージ１０２ｂはまた、１つ以上の自由度に従って、金型構造１０４ｂを操作することもできる。
ある場合には、作動可能ステージ１０２ａおよび１０２ｂは、金型構造１０４ａおよび１０４ｂを操作し、間隙体積１１６を制御するように構成される、１つ以上のモータアセンブリを含むことができる。例えば、作動可能ステージ１０２ａおよび１０２ｂは、作動可能ステージ１０２ａおよび１０２ｂを操作し、それによって、作動可能ステージ１０２ａおよび１０２ｂを再配置および／または再配向するように構成される、モータアセンブリ１１８を含むことができる。
図１に示される実施例では、作動可能ステージ１０２ａおよび１０２ｂは両方とも、間隙体積１１６を制御するように支持フレーム１０８に対して移動されることができる。しかしながら、ある場合には、作動可能ステージのうちの一方が、支持フレーム１０８に対して移動されることができる一方で、他方は、支持フレーム１０８に対して静的なままであることができる。例えば、ある場合には、作動可能ステージ１０２ａは、モータアセンブリ１１８を通して支持フレーム１０８に対して１つ以上の次元で平行移動するように構成されることができる一方で、作動可能ステージ１０２ｂは、支持フレーム１０８に対して静的に保持されることができる。
金型構造１０４ａおよび１０４ｂは、集合的に光硬化性材料１１４のためのエンクロージャを画定する。例えば、金型構造１０４ａおよび１０４ｂは、ともに整合されたときに、中空金型領域（例えば、間隙体積１１６）を画定することができ、その内側で、光硬化性材料１１４は、堆積され、フィルムに硬化されることができる。金型構造１０４ａおよび１０４ｂはまた、結果として生じるフィルム内に１つ以上の構造を画定することもできる。例えば、金型構造１０４ａおよび１０４ｂは、結果として生じるフィルム内に対応するチャネルを付与する、表面１２０ａおよび／または１２０ｂからの１つ以上の突出構造（例えば、格子）を含むことができる。別の実施例として、金型構造１０４ａおよび１０４ｂは、結果として生じるフィルム内に対応する突出構造を付与する、表面１２０ａおよび／または１２０ｂ内に画定される１つ以上のチャネルを含むことができる。ある場合には、金型構造１０４ａおよび１０４ｂは、結果として生じるフィルムの片側または両側に特定のパターンを付与することができる。ある場合には、金型構造１０４ａおよび１０４ｂは、結果として生じるフィルム上に突出部および／またはチャネルのいずれのパターンも全く付与する必要がない。ある場合には、金型構造１０４ａおよび１０４ｂは、結果として生じるフィルムが、光学撮像システム内のアイピースとして使用するために適切であるように（例えば、フィルムが、特定の光学特性をフィルムに付与する、１つ以上の光回折微細構造またはナノ構造を有するように）特定の形状およびパターンを画定することができる。
ある場合には、相互に面する金型構造１０４ａおよび１０４ｂの表面はそれぞれ、それらの間に画定される間隙体積１１６が、５００ｎｍまたはそれ未満のＴＴＶを呈するように、略平坦であり得る。例えば、金型構造１０４ａは、略平坦面１２０ａを含むことができ、金型構造１０４ｂは、略平坦面１２０ｂを有することができる。略平坦面は、例えば、１００ｎｍまたはそれ未満（例えば、１００ｎｍまたはそれ未満、７５ｎｍまたはそれ未満、５０ｎｍまたはそれ未満等）だけ理想的平坦面（例えば、完全平坦面）の平坦性から逸脱する、表面であり得る。略平坦面はまた、２ｎｍまたはそれ未満（例えば、２ｎｍまたはそれ未満、１．５ｎｍまたはそれ未満、１ｎｍまたはそれ未満等）の局所粗度、および／または５００ｎｍまたはそれ未満（例えば、５００ｎｍまたはそれ未満、４００ｎｍまたはそれ未満、３００ｎｍまたはそれ未満、５０ｎｍまたはそれ未満等）の縁間平坦性を有することができる。ある場合には、金型構造１０４および１０４ｂの表面の一方または両方は、（例えば、表面の平坦性をさらに増加させるように）研磨されることができる。略平坦面は、例えば、金型構造１０４ａおよび１０４ｂが金型構造１０４ａおよび１０４ｂの範囲に沿って厚さが実質的に一貫している（例えば、５００ｎｍまたはそれ未満のＴＴＶを有する）間隙体積１１６を画定することを可能にするため、有益であり得る。したがって、結果として生じる光学フィルムは、平坦であり得る（例えば、特定の閾値未満またはそれと等しい、例えば、５００ｎｍ未満、４００ｎｍ未満、３００ｎｍ未満等の全厚さ変動［ＴＴＶ］および／または局所厚さ変動［ＬＴＶ］を有する）。さらに、研磨された金型構造１０４ａおよび１０４ｂは、例えば、光学撮像用途のためのより平滑な光学フィルムを提供することに有益であり得る。実施例として、より平滑な光学フィルムから構築されるアイピースは、改良された画像コントラストを呈し得る。
例示的光学フィルム７００のＴＴＶおよびＬＴＶが、図７に示される。光学フィルム７００のＴＴＶは、光学フィルム７００の全体に対する光学フィルム７００の最小厚さ（Ｔｍｉｎ）を差し引いた、光学フィルム７００の全体に対する光学フィルム１０００の最大厚さ（Ｔｍａｘ）を指す（例えば、ＴＴＶ＝Ｔｍａｘ－Ｔｍｉｎ）。光学フィルム７００のＬＴＶは、光学フィルム７００の局所的部分に対する光学フィルム７００の最小厚さ（Ｔｌｏｃａｌ ｍｉｎ）を差し引いた、光学フィルム７００の局所的部分に対する光学フィルム７００の最大厚さ（Ｔｌｏｃａｌ ｍａｘ）を指す（例えば、ＬＴＶ＝Ｔｌｏｃａｌ ｍａｘ－Ｔｌｏｃａｌ ｍｉｎ）。局所的部分のサイズは、用途に応じて異なり得る。例えば、ある場合には、局所的部分は、特定の表面積を有する光学フィルムの一部として画定されることができる。例えば、光学撮像システム内のアイピースとして使用するために意図される光学フィルムに関して、局所的部分の表面積は、２．５インチの直径を有する面積であり得る。ある場合には、局所的部分の表面積は、アイピース設計に応じて異なり得る。ある場合には、局所的部分の表面積は、光学フィルムの寸法および／または特徴に応じて異なり得る。
金型構造１０４ａおよび１０４ｂはまた、フィルム生産プロセスの間に撓曲または屈曲しないように剛直性である。金型構造１０４ａおよび１０４ｂの剛直性は、金型構造の弾性係数（Ｅ）および金型構造の面積の二次モーメント（Ｉ）の関数である、その屈曲剛性の観点から表されることができる。ある場合には、金型構造はそれぞれ、１．５Ｎｍ２以上の屈曲剛性を有することができる。
さらになおも、金型構造１０４ａおよび１０４ｂは、光硬化性材料を光硬化させるために適切な１つ以上の波長における放射（例えば、３１５ｎｍ～４３０ｎｍ）に対して部分的または完全に透過性であり得る。さらになおも、金型構造１０４ａおよび１０４ｂは、特定の閾値温度まで（例えば、少なくとも２００℃まで）熱的に安定している（例えば、サイズまたは形状が変化しない）材料から作製されることができる。例えば、金型構造１０４ａおよび１０４ｂは、いくつかある材料の中でも特に、ガラス、シリコン、石英、テフロン（登録商標）、および／またはポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）から作製されることができる。
ある場合には、金型構造１０４ａおよび１０４ｂは、特定の閾値を上回る（例えば、１ｍｍよりも厚い、２ｍｍよりも厚い等）厚さを有することができる。これは、例えば、十分に厚い金型構造が屈曲することがより困難であるため、有益であり得る。したがって、結果として生じるフィルムは、厚さの不規則性を呈する可能性が低い。ある場合には、金型構造１０４ａおよび１０４ｂの厚さは、特定の範囲内であり得る。例えば、金型構造１０４ａおよび１０４ｂはそれぞれ、厚さ１ｍｍ～５０ｍｍであり得る。範囲の上限は、例えば、金型構造１０４ａおよび１０４ｂをパターン化するために使用されるエッチングツールの限定に対応し得る。実践では、他の範囲もまた、実装に応じて可能である。
同様に、ある場合には、金型構造１０４ａおよび１０４ｂは、特定の閾値を上回る（例えば、３インチを上回る）直径を有することができる。これは、例えば、比較的により大きいフィルムおよび／または複数の個々のフィルムが同時に生産されることを可能にするため、有益であり得る。さらに、意図的ではない粒子状物質が、金型構造の間に（例えば、位置１２６等においてスペーサ構造１２４と対向する金型構造１０４ａまたは１０４ｂとの間に）閉じ込められる場合、結果として生じるフィルムの平坦性へのその影響は、減少される。
例えば、比較的に小さい直径を有する金型構造１０４ａおよび１０４ｂに関して、（例えば、位置１２６等におけるスペーサ構造１２４のうちの１つの上の閉じ込められた粒子状物質に起因する）金型構造１０４ａおよび１０４ｂの片側の不整合は、金型構造１０４ａおよび１０４ｂの範囲に沿って間隙体積１１６内で厚さの比較的により急激な変化をもたらし得る。したがって、１つまたは複数の結果として生じるフィルムは、厚さのより突然の変化（例えば、フィルムの長さに沿った厚さのより急勾配の傾斜）を呈する。
しかしながら、比較的により大きい直径を有する金型構造１０４ａおよび１０４ｂに関して、金型構造１０４ａおよび１０４ｂの片側の不整合は、金型構造１０４ａおよび１０４ｂの範囲に沿って間隙体積１１６内で厚さのより段階的な変化をもたらすであろう。したがって、１つまたは複数の結果として生じるフィルムは、厚さのあまり突然ではない変化（例えば、フィルムの長さに沿った厚さの比較的により段階的な傾斜）を呈する。故に、十分に大きい直径を有する金型構造１０４ａおよび１０４ｂは、閉じ込められた粒子状物質に対してより「寛容」であり、したがって、より一貫した、および／またはより平坦なフィルムを生産するために使用されることができる。
実施例として、５μｍまたはそれ未満の粒子が、（例えば、位置１２６において）金型構造１０４ａおよび１０４ｂの周辺における点に沿って閉じ込められ、金型構造１０４ａおよび１０４ｂがそれぞれ、８インチの直径を有する場合、金型構造１０４ａおよび１０４ｂの範囲内で２平方インチの水平表面積を有する間隙体積は、依然として、５００ｎｍまたはそれ未満のＴＴＶを有するであろう。したがって、光硬化性材料が間隙体積内に堆積される場合、結果として生じるフィルムは、同様に、５００ｎｍまたはそれ未満のＴＴＶを呈するであろう。
光源１０６ａおよび１０６ｂは、光硬化性材料１１４を光硬化させるために適切な１つ以上の波長における放射を発生させるように構成される。１つ以上の波長は、使用される光硬化性材料のタイプに応じて異なり得る。例えば、ある場合には、光硬化性材料（例えば、ポリ（メチルメタクリレート）またはポリ（ジメチルシロキサン）等の紫外線硬化性液体シリコーンエラストマ）が、使用されことができ、対応して、光源は、３１５ｎｍ～４３０ｎｍの範囲内の波長を有する放射を発生させ、光硬化性材料を光硬化させるように構成されることができる。ある場合には、金型構造１０４ａおよび１０４ｂのうちの１つ以上のものは、光源１０６ａおよび／または１０６ｂからの放射が、金型構造１０４ａおよび／または１０４ｂを通過し、光硬化性材料１１４に衝突し得るように、光硬化性材料１１４を光硬化させるために適切な放射に対して透過性または実質的に透過性であり得る。
制御モジュール１１０は、作動可能ステージ１０２ａおよび１０２ｂに通信可能に結合され、間隙体積１１６を制御するように構成される。例えば、制御モジュール１１０は、センサアセンブリ１２２（例えば、１つ以上の容量および／または感圧センサ要素を有するデバイス）からの間隙体積１１６（例えば、１つ以上の場所における金型構造１０４ａと１０４ｂとの間の距離）に関する測定を受信し、応答して（例えば、コマンドを作動可能ステージ１０２ａおよび１０２ｂに伝送することによって）金型構造１０４ａおよび１０４ｂの一方または両方を再配置および／または再配向することができる。
図１に示されるような実施例として、システム１００は、金型構造（例えば、金型構造１０４ｂ）の１つ以上の表面から、対向する金型構造（例えば、金型構造１０４ａ）に向かって突出する、１つ以上のスペーサ構造１２４（例えば、突出部またはガスケット）を含むことができる。スペーサ構造１２４はそれぞれ、金型構造１０４ａおよび１０４ｂがともに接合される（例えば、ともに押圧される）ときに、スペーサ構造１２４が金型構造１０４ａおよび１０４ｂに当接し、略平坦な間隙体積１１６がその間に画定されるように、実質的に等しい垂直高さを有することができる。
さらに、スペーサ構造１２４は、光硬化性材料１１４を受容し、硬化させるための金型構造１０４ａおよび１０４ｂの面積に近接し、それを少なくとも部分的に封入して、位置付けられることができる。これは、例えば、低いＴＴＶおよび／またはＬＴＶが金型構造１０４ａおよび１０４ｂの範囲の全体を横断して維持されることを必ずしも要求することなく、システム１００が低いＴＴＶおよび／またはＬＴＶを有するポリマーフィルムを生産することを可能にするため、有益であり得る。例えば、複数の異なるポリマーフィルムが、金型構造１０４ａと１０４ｂとの間の体積全体にわたって低いＴＴＶを達成する必要なく、生産されることができる。故に、生産プロセスのスループットは、増加されることができる。
例えば、図２は、スペーサ構造１２４がその間に配置された、例示的金型構造１０４ａおよび１０４ｂを示す。金型構造１０４ａおよび１０４ｂが、ともに接合されるとき、スペーサ構造１２４は、金型構造１０４ａおよび１０４ｂに当接し、金型構造１０４ａおよび１０４ｂが、スペーサ構造１２４の垂直高さ２０２よりも相互にこれ以上近づかないように物理的に妨害する。スペーサ構造１２４のそれぞれの垂直高さ２０２が実質的に等しいため、略平坦な間隙体積１１６が、金型構造１０４ａと１０４ｂとの間に画定される。ある場合には、スペーサ構造１２４の垂直高さ２０２は、結果として生じるフィルムの所望の厚さに実質的に等しくあり得る。
スペーサ構造１２４は、種々の材料から構築されることができる。ある場合には、スペーサ構造１２４は、特定の閾値温度まで（例えば、少なくとも２００℃まで）熱的に安定している（例えば、サイズまたは形状が変化しない）材料から構築されることができる。例えば、スペーサ構造１２４は、いくつかある材料の中でも特に、ガラス、シリコン、石英、および／またはテフロン（登録商標）から作製されることができる。ある場合には、スペーサ構造１２４は、金型構造１０４ａおよび／または１０４ｂと同一の材料から構築されることができる。ある場合には、スペーサ構造１２４は、金型構造１０４ａおよび／または１０４ｂと異なる材料から構築されることができる。ある場合には、スペーサ構造１２４のうちの１つ以上のものは、金型構造１０４ａおよび／または１０４ｂと一体的に形成される（例えば、金型構造１０４ａおよび／または１０４ｂからエッチングされる、リソグラフィ製造プロセスを通して金型構造１０４ａおよび／または１０４ｂ上に刷り込まれる、または付加製造プロセス等を通して金型構造１０４ａおよび／または１０４ｂ上に付加的に形成される）ことができる。ある場合には、スペーサ構造１２４のうちの１つ以上のものは、金型構造１０４ａおよび／または１０４ｂとは別であり得、（例えば、糊または他の接着剤を使用して）金型構造１０４ａおよび／または１０４ｂに固着または添着されることができる。
２つのスペーサ構造１２４が、図２に示されるが、これは、例証的実施例にすぎない。実践では、金型構造１０４ａ、金型構造１０４ｂ、または両方から突出する任意の数のスペーサ構造１２４（例えば、１つ、２つ、３つ、４つ、またはそれを上回る）が存在し得る。さらになおも、図２は、金型構造１０４ａおよび１０４ｂの周辺に沿って位置付けられるスペーサ構造１２４を示すが、実践では、各スペーサ構造１２４は、金型構造１０４ａおよび１０４ｂの範囲に沿っていずれかの場所に位置付けられることができる。
さらに、いくつかの実装では、他の機構が、スペーサ構造１２４に加えて、またはその代わりのいずれかで、金型構造１０４ａと１０４ｂとの間に間隙体積を画定するために使用されることができる。例えば、モータアセンブリ１１８は、金型構造１０４ａおよび１０４ｂが、（例えば、ｚ方向または図１の上下方向に）特定の距離によって相互から分離されるように、作動可能ステージ１０２ａおよび１０２ｂを操作するように構成されることができる。いくつかの実装では、モータアセンブリ１１８は、いったん相互に対して特定の位置に来ると、モータアセンブリ１１８が作動可能ステージ１０２ａおよび１０２ｂをさらに移動させることを防止する、係止機構１２８を含むことができる。係止機構１２８は、製造プロセスの間に選択的に係合および係脱されることができる。
本明細書に説明されるように、ポリマーフィルムが、２つの金型の間に光硬化性材料（例えば、光に暴露されたときに硬質化するフォトポリマーまたは光活性化樹脂）を封入し、（例えば、材料を光および／または熱に暴露することによって）材料を硬化させることによって、生産されることができる。さらに、「個片化」プロセスが、（例えば、１回またはそれを上回ってポリマーフィルムを切断し、特定のサイズおよび形状を有する別個の製品を取得することによって）ポリマーフィルムを複数の異なる製品に分離するように、および／またはポリマー製品の縁から過剰なポリマー材料を除去するように、実施されることができる。
ある場合には、個片化プロセスを実施することは、ポリマーフィルム内に望ましくない変動を導入し、結果として生じる製品を変動に敏感な環境内で使用するためにあまり適切ではなくし得る。例えば、個片化は、時として、ポリマーフィルムを異なる部分に分離するように、型抜き、フライス加工、水ジェット切断、超音波切断、またはレーザ切断等の技法を使用して、実施される。しかしながら、ポリマーフィルムが、過剰に脆性である場合、切断されるときに亀裂し、または欠け、不良な縁品質をもたらし得る。これらの不完全性は、（例えば、生産の間に正確かつ精密な切断を行うことがより困難であるため）生産プロセスに悪影響を及ぼし、高精度の縁を要求する用途における収率を低減させ得る。さらに、これらの不完全性は、結果として生じるポリマー製品を、それらの意図された使用のためにあまり適切ではなくし得る。例えば、欠けまたは亀裂は、ポリマー製品の意図された光学特性に干渉し、ポリマー製品の性能に悪影響を及ぼし得る。別の実施例として、これは、ポリマー製品を損傷し得る、および／または（例えば、マルチ光学デバイスにおいて）高度な精度でポリマー製品をともにスタックすることを困難にし得る、デブリを発生させ得る。さらに、これらの不完全性は、製品と製品との間のポリマー製品の変動性を増加させ得る。故に、ポリマー製品は、変動に敏感な用途で使用するためにあまり適切ではなくなり得る。
ポリマーフィルムを個片化するための例示的技法が、本明細書に説明される。説明される技法のうちの１つ以上のものが、意図的ではない欠けまたは亀裂の発生を排除または別様に低減させながら、ポリマーフィルムを複数の異なる製品に分離するように実施されることができる。故に、ポリマー製品が、より効率的に、一貫して、かつ正確に生産されることができる。
ある場合には、個片化は、完全には硬化されていないポリマーフィルムの１つ以上の部分を切断することによって、実施されることができる。それらの部分が、完全に硬化されたポリマーフィルムと比較して、あまり剛直性および脆性ではないため、切断は、亀裂または欠けを引き起こす可能性が低い。ポリマーフィルムの硬化は、例えば、硬化プロセスの間に光硬化性材料に印加される光の強度および／またはその光の暴露時間を調整することによって、制御されることができる。
ある場合には、ポリマーフィルムの局所的部分（例えば、「個片化ゾーン」）が、ポリマーフィルムの他の部分よりも少ない程度に、選択的に硬化されることができる。個片化プロセスの間に、ポリマーフィルムは、これらの個片化ゾーンに沿って切断されることができる。個片化ゾーンが、あまり剛直性および脆性ではないため、切断は、亀裂または欠けをもたらす可能性が低く、それによって、結果として生じるポリマー製品の品質を改良する。
実施例として、図３は、システム１００を使用してポリマー製品を生産するための例示的プロセスの簡略化された概略図である。図３に示されるプロセスは、例えば、ウェアラブル撮像ヘッドセットを使用するための導波管またはアイピース等の光学構成要素を生産するために使用されることができる。例証を容易にするために、システム１００の一部は、省略されている。
ある場合には、本プロセスは、ヘッドセットで使用するために適切な導波管またはアイピースを生産するために特に有用であり得る。例えば、本プロセスは、光を誘導し、ヘッドセット着用者の視野を被覆する光を投影するために十分である厚さおよび／または断面積を有する、導波管またはアイピースを生産するために使用されることができる。実施例として、本プロセスは、（例えば、光学撮像システム内の導波管またはアイピースの一部として）光学用途で使用するために適切なポリマーフィルムを生産するために使用されることができる。ある場合には、本プロセスは、ヘッドセットで使用するために適切な導波管またはアイピースを生産するために特に有用であり得る。例えば、本プロセスは、光を誘導し、ヘッドセット着用者の視野を被覆する光を投影するために十分である厚さおよび／または断面積を有する、導波管またはアイピースを生産するために使用されることができる。実施例として、本プロセスは、８００μｍまたはそれ未満、６００μｍまたはそれ未満、４００μｍまたはそれ未満、２００μｍまたはそれ未満、１００μｍまたはそれ未満、または５０μｍまたはそれ未満等の（例えば、デカルト座標系のｚ軸に沿って測定されるような）１，０００μｍ以下の厚さと、最大約１００ｃｍ２またはそれ未満または最大約１，０００ｃｍ２またはそれ未満等の５ｃｍ２以上、１０ｃｍ２以上、５０ｃｍ２以上等の（例えば、デカルト座標系のｘ－ｙ平面に対して測定されるような）少なくとも１ｃｍ２の面積とを有し、所定の形状を有する、ポリマー製品を生産するために使用されることができる。ある場合には、ポリマーフィルムは、ｘ－ｙ平面内で少なくとも１つの方向に少なくとも１ｃｍ（例えば、約３０ｃｍまたはそれ未満等の２ｃｍ以上、５ｃｍ以上、８ｃｍ以上、１０ｃｍ以上）の寸法を有することができる。
図３の左部分に示されるように、金型構造１０４ｂは、表面１２０ｂを含む。金型構造１０４ｂは、金型構造１０４ｂが対応する金型構造１０４ａとともに接合されるときに、光硬化性材料１１４を鋳造し、硬化させるための１つ以上の封入領域を画定するように、構成される。さらに、表面１２０ｂは、それぞれ、異なるポリマー製品３０２ａ－ｄ（例えば、導波管またはアイピース）のサイズおよび形状に対応する、いくつかの面積３００ａ－ｄを画定する。
さらに、上記に説明されるように、金型構造１０４ａおよび１０４ｂはまた、結果として生じるフィルム内に１つ以上の構造を画定することもできる。例えば、金型構造１０４ａおよび１０４ｂは、結果として生じるフィルム内に対応するチャネルを付与する、金型構造の表面１２０ａおよび／または１２０ｂからの１つ以上の突出構造を含むことができる。別の実施例として、金型構造１０４ａおよび１０４ｂは、結果として生じるフィルム内に対応する突出構造を付与する、表面１２０ａおよび／または１２０ｂ内に画定される１つ以上のチャネルを含むことができる。ある場合には、金型構造１０４ａおよび１０４ｂは、結果として生じるフィルムが、光学撮像システム内の導波管またはアイピースとして使用するために適切であるように（例えば、フィルムが、特定の光学特性をフィルムに付与する、１つ以上の光回折微細構造またはナノ構造を有するように）特定のパターンを画定することができる。
鋳造プロセスの間に、ある量の光硬化性材料１１４が、金型構造１０４ｂ上に分注される。金型構造１０４ａおよび１０４ｂは、次いで、光硬化性材料１１４が、（例えば、図３の中央部分に示されるように）金型構造１０４ａおよび１０４ｂによって封入されるように、（例えば、図１に関して説明される作動可能ステージ１０２ａおよび／または１０２ｂを移動させることによって）相互と近接するように移動される。
さらに、本システムは、金型構造１０４ｂと光源（例えば、図１に関して示され、説明される光源１０６ａ）との間に位置付けられるマスク３０４を含む。ある場合には、マスク３０４は、金型構造１０４ａの上方に（例えば、金型構造１０４ａと光源との間に）位置付けられることができる。マスク３０４は、光硬化性材料１１４のある部分が、光硬化性材料１１４の他の部分よりも光源からの強い光に暴露されるように、金型構造１０４ａおよび１０４ｂの異なる場所に対して異なるように光源から放出される光を減衰させるように構成される。例えば、マスク３０４は、第１の強度を有する光を、金型構造１０４ｂの面積３００ａ－ｄ上に位置付けられる光硬化性材料１１４上に透過させる、いくつかの窓面積３０６ａ－ｄを画定することができる。さらに、マスク３０４は、第２のより低い強度を有する光を、面積３００ａ－ｄを越えて金型構造１０４ｂの面積上に位置付けられる光硬化性材料１１４上に透過させる、１つ以上の減衰面積３０８を含むことができる。故に、面積３００ａ－ｄ上に位置付けられる光硬化性材料１１４は、面積３００ａ－ｄを越えて位置付けられる光硬化性材料１１４よりも迅速に硬化される。
ある場合には、マスク３０４は、溶融石英金型または薄いウエハであり得る。窓面積３０６ａ－ｄは、光硬化性材料を光硬化させるために適切な光の波長に対して透過性または実質的に透過性である領域であり得る。ある場合には、窓面積３０６ａ－ｄは、面積３００ａ－ｄと類似するサイズおよび／または形状を有することができる。１つ以上の減衰面積３０８は、それらの同一の光の波長に対して光の強度を減衰させるための構造または他の特徴（例えば、光拡散構造または格子）を含む、１つ以上の領域であり得る。ある場合には、減衰面積３０８は、光の強度を少なくとも１０％（例えば、１０％、２０％、３０％、またはそれを上回って）減衰させることができる。
光硬化性材料１１４は、次いで、（例えば、光硬化性材料１１４を光硬化させるために適切な光３０４で光硬化性材料１１４を照射することによって）硬化され、金型構造１０４ａおよび１０４ｂによって画定される１つ以上の特徴を有する、ポリマーフィルム３１０を形成する。
図３の右部分に示されるように、光硬化性材料１１４が硬化された後、ポリマーフィルム３１０は、（例えば、相互から離れるように金型構造１０４ａおよび１０４ｂを移動させ、それらの間のポリマーフィルム３１０を除去することによって）金型構造１０４ａおよび１０４ｂから抽出または「離型される」。
マスク３０４による光の局所的減衰に起因して、ポリマーフィルム３１０のある部分が、ポリマーフィルム３１０の他の部分よりも硬化されている。例えば、部分３１２ａ－ｄ（例えば、ポリマー製品３０２ａ－ｄのサイズおよび形状に対応する）は、マスク３０４の窓面積３０６ａ－ｄを通した光の透過に起因して、さらなる程度に硬化されている。しかしながら、部分３１４は、マスク３０４の減衰面積３０８を通した光の減衰された透過に起因して、より少ない程度に硬化されている。故に、部分３１２ａ－ｄは、部分３１４と比較して、比較的により剛直性かつ脆性である。ある場合には、部分３１２ａ－ｄは、２．０ＧＰａを上回るヤング率を有することができ、部分３１４は、１ＧＰａ～１．５ＧＰａのヤング率を有することができる。
ポリマーフィルム３１０は、部分３０８に沿って切断し、ポリマーフィルム３１０を異なるポリマー製品３０２ａ－ｄに分離することによって、個片化されることができる。切断が、（例えば、「個片化ゾーン」に沿って）あまり剛直性および脆性ではないポリマーフィルム３１０の部分に実施されるにつれて、切断は、より少ない亀裂または欠けをもたらす。故に、ポリマー製品３０２ａ－ｄの品質が、（例えば、完全に硬化されたポリマーフィルムを個片化することから形成されるポリマー製品と比較して）改良される。さらに、ポリマーフィルムは、より精密に、正確に、かつ一貫して切断され、製品間のより低い変動性を呈する製品をもたらし得る。
ある場合には、光源は、具体的空間分布に従って光を放出し、光硬化性材料の場所特有の硬化を促進するように構成されることができる。例えば、光源は、金型構造１０４ａおよび１０４ｂの他の部分（例えば、３００ａ－ｄを越える面積）に沿ってあまり強くない光を放出しながら、製品３０２ａ－ｄに対応する金型構造１０４ａおよび１０４ｂの面積（例えば、面積３００ａ－ｄ）に沿ってより高い強度の光を放出するように構成されることができる。ある場合には、光源は、高度指向性および／またはコリメートされた光を放出し、金型構造１０４ａおよび１０４ｂの具体的部分に対する光の暴露を精密に調整することができる。
実践では、プロセスの動作パラメータは、実装に応じて変動し得る。実施例として、光硬化性材料ＬＰＢ－１１０２（Ｍｉｔｓｕｂｉｓｈｉ）が、それを紫外線（ＵＶ）光に暴露することによって硬化されることができる。マスク３０４は、ポリマーフィルムの「個片化ゾーン」（例えば、個片化プロセスの間に切断されるであろうポリマーフィルムの面積）が、約１５～７５ｍＷ／ｃｍ２の強度を有する光に暴露されるように、金型構造の特定の場所に対する光の強度を選択的に減衰させることができる。結果として、ポリマーフィルムの個片化ゾーンは、約０．５～１．５ＧＰａの範囲内の引張弾性率を有する。これらの部分は、型抜き、水ジェット、および／またはフライス盤技法を使用して、亀裂する、または欠けることなく容易に個片化され得るほど十分に軟質である。さらに、マスク３０４は、それらの部分が完全に硬化されるように、金型構造の他の場所（例えば、ポリマー製品上に対応するポリマーフィルムの部分）に対する高強度の光（例えば、約１５～７５ｍＷ／ｃｍ２の強度を有する光）を選択的に透過させることができる。ある場合には、暴露時間は、光の強度に応じて、１０～３００秒の範囲内であり得る。
別の実施例として、チオレン系光硬化性材料ＭＬＰ－０２（Ｍａｇｉｃ Ｌｅａｐ）もまた、それをＵＶ光に暴露することによって硬化されることができる。マスク３０４は、ポリマーフィルムの個片化ゾーンが、約１５～１５０ｍＷ／ｃｍ２の強度を有する光に暴露されるように、金型構造の特定の場所に対する光の強度を選択的に減衰させることができる。結果として、ポリマーフィルムの個片化ゾーンは、約０．５～１．５ＧＰａの範囲内の引張弾性率を有する。これらの部分は、型抜き、水ジェット、および／またはフライス盤技法を使用して、亀裂する、または欠けることなく容易に個片化され得るほど十分に軟質である。さらに、マスク３０４は、それらの部分が完全に硬化されるように、金型構造の他の場所（例えば、ポリマー製品上に対応するポリマーフィルムの部分）に対する高強度の光（例えば、約２００～４００ｍＷ／ｃｍ２の強度を有する光）を選択的に透過させることができる。ある場合には、暴露時間は、光の強度に応じて、６０～４２０秒の範囲内であり得る。
ある場合には、光硬化性材料は、ポリマーフィルム（例えば、完全に硬化されたポリマーフィルムほど剛直性および脆性ではないポリマーフィルム）に部分的に硬化されることができる。個片化プロセスの間に、部分的に硬化されたポリマーフィルムは、１つ以上のポリマー製品に切断されることができる。ポリマー製品はそれぞれ、続いて、硬化プロセスを完了するように焼鈍されることができる。したがって、個片化が、実施される一方、ポリマーフィルムは、それほど剛直性または脆性ではなく、これは、（例えば、それらの縁に沿った亀裂または欠けを低減させることによって）結果として生じるポリマー製品の品質を改良し得る。
実施例として、図４は、システム１００を使用してポリマー製品を生産するための別の例示的プロセスの簡略化された概略図である。図４に示されるプロセスは、例えば、ウェアラブル撮像ヘッドセットを使用するための導波管またはアイピース等の光学構成要素を生産するために使用されることができる。例証を容易にするために、システム１００の一部は、省略されている。図３に関して説明されるような類似様式で、本プロセスは、ヘッドセットで使用するために適切な導波管またはアイピースを生産するために特に有用であり得る。例えば、本プロセスは、光を誘導し、ヘッドセット着用者の視野を被覆する光を投影するために十分である厚さおよび／または断面積を有する、導波管またはアイピースを生産するために使用されることができる。
図４の左部分に示されるように、金型構造１０４ｂは、表面１２０ｂを含む。金型構造１０４ｂは、金型構造１０４ｂが対応する金型構造１０４ａとともに接合されるときに、光硬化性材料１１４を鋳造および硬化させるための１つ以上の封入領域を画定するように、構成される。さらに、表面１２０ｂは、異なるポリマー製品４０２ａ－ｄ（例えば、導波管またはアイピース）のサイズおよび形状にそれぞれ対応する、いくつかの面積４００ａ－ｄを画定する。
さらに、上記に説明されるように、金型構造１０４ａおよび１０４ｂはまた、結果として生じるフィルム内に１つ以上の構造を画定することもできる。例えば、金型構造１０４ａおよび１０４ｂは、結果として生じるフィルム内に対応するチャネルを付与する、金型構造の表面１２０ａおよび／または１２０ｂからの１つ以上の突出構造を含むことができる。別の実施例として、金型構造１０４ａおよび１０４ｂは、結果として生じるフィルム内に対応する突出構造を付与する、表面１２０ａおよび／または１２０ｂ内に画定される１つ以上のチャネルを含むことができる。ある場合には、金型構造１０４ａおよび１０４ｂは、結果として生じるフィルムが、光学撮像システム内の導波管またはアイピースとして使用するために適切であるように（例えば、フィルムが、特定の光学特性をフィルムに付与する、１つ以上の光回折微細構造またはナノ構造を有するように）特定のパターンを画定することができる。
鋳造プロセスの間に、ある量の光硬化性材料１１４が、金型構造１０４ｂ上に分注される。金型構造１０４ａおよび１０４ｂは、次いで、光硬化性材料１１４が、（例えば、図４の中央部分に示されるように）金型構造１０４ａおよび１０４ｂによって封入されるように、（例えば、図１に関して説明される作動可能ステージ１０２ａおよび／または１０２ｂを移動させることによって）相互と近接するように移動される。
光硬化性材料１１４は、次いで、（例えば、光硬化性材料１１４を光硬化させるために適切な光３０４で光硬化性材料１１４を照射することによって）部分的に硬化され、金型構造１０４ａおよび１０４ｂによって画定される１つ以上の特徴を有する、部分的に硬化されたポリマーフィルム４１０を形成する。ある場合には、光硬化性材料１１４は、仕上げられたポリマー製品４０２ａ－ｄのもの未満の剛性および／または剛直性を有するまで、ポリマーフィルム４１０を硬質化するために十分な光の量にそれを暴露することによって、部分的に硬化されることができる。さらに、光硬化性材料１１４は、ある程度の固体性を呈するように（例えば、金型構造１０４ａが光硬化性材料１１４から「剥離された」場合でさえも、その形状を保つように）硬化されることができる。ある場合には、光硬化性材料１１４は、１ＧＰａ～１．５ＧＰａのヤング率を有するまで硬化されることができる。
図４の右部分に示されるように、光硬化性材料１１４が部分的に硬化された後、ポリマーフィルム４１０は、ポリマーフィルム４１０から金型構造１０４ａを「剥離」することによって（例えば、金型構造１０４ａおよび１０４ｂを相互から離れるように移動させることによって）、抽出または「離型」される。ポリマーフィルム４１０は、金型構造１０４ｂ上に残留する。
部分的に硬化されたポリマーフィルム４１０は、ポリマーフィルム４１０を異なるポリマー製品４０２ａ－ｄに切断することによって個片化されることができる。部分的に硬化されたポリマーフィルム４１０は、依然として金型構造１０４ｂ上に位置付けられている間に個片化されることができる。これは、例えば、金型構造１０４ｂの平坦面が個片化プロセスの間にポリマーフィルム４１０の湾曲または反りを低減させ得るため、有益であり得る。さらに、切断が、（例えば、完全に硬化されたポリマーフィルムと比較して）あまり剛直性および脆性ではない、部分的に硬化されたポリマーフィルム４１０に実施されるにつれて、切断は、より少ない亀裂または欠けをもたらす。故に、ポリマー製品４０２ａ－ｄの品質は、（例えば、完全に硬化されたポリマーフィルムを個片化することから形成されるポリマー製品と比較して）改良される。さらに、ポリマーフィルムは、より精密に、正確に、一貫して切断され、製品間のより低い変動性を呈する製品をもたらし得る。
個片化プロセス後に、ポリマー製品４０２ａ－ｄは、硬化プロセスを完了するように焼鈍される。実施例として、ポリマー製品４０２ａ－ｄは、完全に硬化されるまで（例えば、部分的に硬化されたポリマーフィルムのものを上回る特定の程度の剛直性および／または剛性を呈するまで）加熱される、および／または付加的な光に暴露されることができる。ある場合には、ポリマー製品４０２ａ－ｄは、２．０ＧＰａを上回るヤング率を有するまで焼鈍されることができる。ポリマー製品４０２ａ－ｄは、依然として金型構造１０４ｂ上に位置付けられている間に焼鈍されることができる。焼鈍後に、ポリマー製品４０２ａ－ｄは、（例えば、金型構造１０４ｂからポリマー製品４０２ａ－ｄを「剥離」することによって）金型構造１０４ｂから抽出されることができる。
実践では、プロセスの動作パラメータは、実装に応じて変動し得る。実施例として、光硬化性材料ＬＰＢ－１１０２（Ｍｉｔｓｕｂｉｓｈｉ）が、約１５～７５ｍＷ／ｃｍ２の強度を有するＵＶ光にそれを暴露することによって、部分的に硬化されることができる。暴露時間は、光の強度に応じて、１０～３００秒の範囲内であり得る。これは、約０．５～１．５ＧＰａの範囲内の引張弾性率を有する、部分的に硬化されたポリマーフィルムをもたらす。これは、型抜き、水ジェット、および／またはフライス盤技法を使用して、亀裂する、または欠けることなく容易に個片化され得るほど十分に軟質である。個片化後に、ポリマー製品はそれぞれ、１５～１２０分にわたって４０℃～１５０℃の加熱サイクルにそれを暴露することによって、焼鈍されることができる。
別の実施例として、チオレン系光硬化性材料ＭＬＰ－０２（Ｍａｇｉｃ Ｌｅａｐ）が、約１５～１５０ｍＷ／ｃｍ２の強度を有するＵＶ光にそれを暴露することによって、部分的に硬化されることができる。暴露時間は、光の強度に応じて、６０～４２０秒の範囲内であり得る。これは、約０．５～１．５ＧＰａの範囲内の引張弾性率を有する、部分的に硬化されたポリマーフィルムをもたらす。これは、型抜き、水ジェット、および／またはフライス盤技法を使用して、亀裂する、または欠けることなく容易に個片化され得るほど十分に軟質である。個片化後に、ポリマー製品はそれぞれ、２０～１２０分にわたって１２５℃～２５０℃の加熱サイクルにそれを暴露することによって、焼鈍されることができる。ある場合には、ポリマー製品は、加熱サイクル後にサイズが収縮し得る（例えば、焼鈍される前の光硬化性材料内の架橋結合の初期の程度に応じて、厚さが５～１０収縮する）。
ある場合には、光硬化性材料が、個片化フレームの中に堆積されることができる。個片化フレームは、その縁に沿って亀裂または欠けを導入することなく切断され得るように、剛直性であるが脆性ではない１つ以上の材料から構築されることができる。光硬化性材料は、個片化フレーム内で直接硬化され、光硬化性材料自体に沿ってではないが、個片化フレームに沿って切断することによって、別個のポリマー製品に個片化されることができる。故に、結果として生じるポリマー製品の品質が、（例えば、ポリマー材料が全く直接切断されないため）改良される。
例示的個片化フレーム５００の平面図が、図５に示される。個片化フレーム５００は、異なるポリマー製品にそれぞれ対応する、いくつかの開口５０２ａ－ｄを画定する。さらに、個片化フレーム５００は、開口５０２ａ－ｄを相互接続するチャネル５０４のネットワークを画定する。
個片化フレーム５００は、その縁に沿って亀裂または欠けを導入することなく切断され得るように、剛直性であるが脆性ではない１つ以上の材料から構築される。ある場合には、個片化フレーム５００は、光硬化性材料を硬化させるために適切な光の波長（例えば、ＵＶ波長）に対して透過性または部分的に透過性である、ポリカーボネート系、アクリレート系、および／またはポリスチレン系材料等の１つ以上のポリマーから構築されることができる。ある場合には、個片化フレーム５００は、開口５０２ａ－ｄを画定する縁に沿ってテフロン（登録商標）等のポリマーを含むことができる。
個片化フレーム５００の厚さは、実装に応じて変動し得る。ある場合には、個片化フレーム５００は、個片化フレーム５００がスペーサ構造１２６と金型構造１０４ａおよび１０４ｂとの間の相互作用に干渉しないように、スペーサ構造１２６の高さよりも少なくとも５０μｍ少ない（例えば、スペーサ構造の高さよりも５０μｍ少ない、スペーサ構造の高さよりも１００μｍ少ない、スペーサ構造の高さよりも１５０μｍ少ない等）厚さを有することができる。
生産プロセスの間に、個片化フレーム５００は、（例えば、開口５０２ａ－ｄが金型構造１０４ｂの対応する部分と整合し、ポリマー製品の特徴を画定するように）金型構造１０４ｂの上に位置付けられる。光硬化性材料が、開口５０２ａ－ｄの中に分注される。金型構造１０４ａおよび１０４ｂは、光硬化性材料が個片化フレーム５００内に金型構造１０４ａおよび１０４ｂによって封入されるように、（例えば、図１に関して説明される作動可能ステージ１０２ａおよび／または１０２ｂを移動させることによって）相互と近接するように移動される。光硬化性材料は、熱および／または光の印加によって硬化される。
硬化後に、個片化プロセスが、開口５０２ａ－ｄの周辺に沿って（例えば、開口５０２ａ－ｄを少なくとも部分的に包囲する経路５０６ａ－ｄに沿って）個片化フレーム５００を切断することによって実施される。故に、各ポリマー製品は、個片化フレーム５００の一部によって包囲される、または「フレームに入れられる」硬化されたポリマー材料を含む。
例示的金型構造１０４ａおよび個片化フレームが、上記に示され、説明されるが、これらは、例証的実施例にすぎない。実践では、それぞれの構成は、実装に応じて異なり得る。実施例として、金型構造は、任意のサイズまたは形状をそれぞれ有する、任意の数の異なるポリマー製品（例えば、１つ、２つ、３つ、４つ、５つ、またはそれを上回る）を鋳造および硬化させるための面積を含むことができる。別の実施例として、個片化フレームは、任意のサイズまたは形状をそれぞれ有する、任意の数の異なるポリマー製品（例えば、１つ、２つ、３つ、４つ、５つ、またはそれを上回る）の鋳造および硬化に適応するための任意の数の開口を含むことができる。
ある場合には、システム１００はまた、硬化プロセスの間に熱を光硬化性材料に印加するための１つ以上の加熱要素も含む。これは、例えば、硬化プロセスを促進することに有益であり得る。例えば、ある場合には、熱および光の両方が、光硬化性材料を硬化させるために使用されることができる。例えば、熱の印加は、硬化プロセスを加速させる、硬化プロセスをより効率的にする、および／または硬化プロセスをより一貫させるために、使用されることができる。ある場合には、硬化プロセスは、光の代わりに熱を使用して、実施されることができる。例えば、熱の印加は、光硬化性材料を硬化させるために使用されることができ、光源は、使用される必要がない。
ポリマーフィルムを生産するための例示的システム６００が、図６に示される。一般に、システム６００は、図１に示されるシステム１００に類似し得る。例えば、システム６００は、２つの作動可能ステージ１０２ａおよび１０２ｂと、２つの金型構造１０４ａおよび１０４ｂと、支持フレーム１０８と、制御モジュール１１０とを含むことができる。例証を容易にするために、制御モジュール１１０は、図６に示されていない。
しかしながら、本実施例では、システム６００は、２つの光源１０６ａおよび１０６ｂを含まない。代わりに、これは、それぞれ、金型構造１０４ａおよび１０４ｂに隣接して位置付けられる２つの加熱要素６０２ａおよび６０２ｂを含む。加熱要素６０２ａおよび６０２ｂは、（例えば、作動可能ステージ１０２ａおよび１０２ｂを通して）金型構造１０４ａおよび１０４ｂとともに移動するように構成され、硬化プロセスの間に熱を金型構造１０４ａと１０４ｂとの間の光硬化性材料１１４に印加するように構成される。
加熱要素６０２ａおよび６０２ｂの動作は、制御モジュール１１０によって制御されることができる。例えば、制御モジュール１１０は、加熱要素６０２ａおよび６０２ｂに通信可能に結合されることができ、（例えば、コマンドを加熱要素６０２ａおよび６０２ｂに伝送することによって）熱を光硬化性材料１１４に選択的に印加することができる。
例示的加熱要素６０２ａおよび６０２ｂは、金属加熱要素（例えば、ニクロムまたは抵抗ワイヤ）、セラミック加熱要素（例えば、二珪化モリブデンまたはＰＴＣセラミック要素）、ポリマーＰＴＣ加熱要素、複合加熱要素、またはそれらの組み合わせである。ある場合には、加熱要素６０２ａおよび６０２ｂは、金型構造１０４ａおよび１０４ｂへの一様な熱伝達を促進するための金属板を含むことができる。
２つの加熱要素６０２ａおよび６０２ｂが、図６に示されるが、ある場合には、システムは、任意の数の加熱要素（例えば、１つ、２つ、３つ、４つ、またはそれを上回る）を含むことができる、または全く含まない。さらに、システム６００は、光源１０６ａおよび１０６ｂを伴わずに示されるが、ある場合には、システムは、１つ以上の光源と、１つ以上の加熱要素とを併せて含むことができる。
図８Ａは、ポリマー製品を生産するための例示的プロセス８００を示す。プロセス８００は、例えば、システム１００または６００を使用して、実施されることができる。ある場合には、プロセス８００は、（例えば、光学撮像システム内の導波管またはアイピースの一部として）光学用途で使用するために適切なポリマーフィルムを生産するために使用されることができる。ある場合には、本プロセスは、ヘッドセットで使用するために適切な導波管またはアイピースを生産するために特に有用であり得る。例えば、本プロセスは、光を誘導し、ヘッドセット着用者の視野を被覆する光を投影するために十分である厚さおよび／または断面積を有する、導波管またはアイピースを生産するために使用されることができる。実施例として、本プロセスは、８００μｍまたはそれ未満、６００μｍまたはそれ未満、４００μｍまたはそれ未満、２００μｍまたはそれ未満、１００μｍまたはそれ未満、または５０μｍまたはそれ未満等の（例えば、デカルト座標系のｚ軸に沿って測定されるような）１，０００μｍ以下の厚さと、最大約１００ｃｍ２またはそれ未満または最大約１，０００ｃｍ２またはそれ未満等の５ｃｍ２以上、１０ｃｍ２以上、５０ｃｍ２以上等の（例えば、デカルト座標系のｘ－ｙ平面に対して測定されるような）少なくとも１ｃｍ２の面積とを有し、所定の形状を有する、ポリマー製品を生産するために使用されることができる。ある場合には、ポリマーフィルムは、ｘ－ｙ平面内で少なくとも１つの方向に少なくとも１ｃｍ（例えば、約３０ｃｍまたはそれ未満等の２ｃｍ以上、５ｃｍ以上、８ｃｍ以上、１０ｃｍ以上）の寸法を有することができる。
プロセス８００では、光硬化性材料が、第１の金型部分と第１の金型部分の反対の第２の金型部分との間の空間の中に分注される（ステップ８０２）。例示的金型部分が、例えば、図１－３に関して示され、説明される。
第１の金型部分の表面の間の相対分離が、第１の金型部分と第２の金型部分との間の空間を充填するように、第１の金型部分の表面に対向する第２の金型部分の表面に対して調節される（ステップ８０４）。２つの金型部分の間の相対分離を調節するための例示的技法が、例えば、図１および２に関して示され、説明される。
空間内の光硬化性材料は、硬化された導波管フィルムの異なる部分が異なる剛直性を有するように、硬化された導波管フィルムを形成するように、光硬化性材料を光硬化させるために適切な放射で照射される（ステップ８０６）。ある場合には、光硬化性材料の異なる部分が、異なる量の放射で照射される。より高い放射量で照射される光硬化性材料の部分は、より低い放射量で照射される導波管フィルムの部分よりも高い剛直性を有する、硬化された導波管フィルムの部分に対応することができる。ある場合には、異なる量の放射が、マスクを通して空間を照射することによって供給される。マスクは、導波管部の所定の形状に対応する開口を含むことができる。光硬化の間に導波管フィルムの剛直性を選択的に制御するための例示的技法およびマスクが、例えば、図３に関して示され、説明される。
硬化された導波管フィルムは、第１および第２の金型部分から分離される（ステップ８０８）。導波管部は、次いで、硬化された導波管フィルムから個片化される（ステップ８１０）。導波管部は、硬化された導波管フィルムの他の部分よりも高い剛直性を有する、硬化された導波管フィルムの部分に対応する。ある場合には、導波管部は、型抜き、フライス加工、水ジェット切断、超音波切断、またはレーザ切断等の技法を使用して、個片化されることができる。
図８Ｂは、ポリマー製品を生産するための別の例示的プロセス８２０を示す。プロセス８２０は、例えば、システム１００または６００を使用して、実施されることができる。プロセス８００と同様に、プロセス８００は、（例えば、光学撮像システム内の導波管またはアイピースの一部として）光学用途で使用するために適切なポリマーフィルムを生産するために使用されることができ、ヘッドセットで使用するために適切な導波管またはアイピースを生産するために特に有用であり得る。例えば、本プロセスは、光を誘導し、ヘッドセット着用者の視野を被覆する光を投影するために十分である厚さおよび／または断面積を有する、導波管またはアイピースを生産するために使用されることができる。実施例として、本プロセスは、（例えば、デカルト座標系のｚ軸に沿って測定されるような）１，０００μｍ以下の厚さと、（例えば、デカルト座標系のｘ－ｙ平面に対して測定されるような）少なくとも１ｃｍ２の面積とを有し、所定の形状を有する、ポリマー製品を生産するために使用されることができる。ある場合には、ポリマーフィルムは、ｘ－ｙ平面内で少なくとも１つの方向に少なくとも１ｃｍの寸法を有することができる。
プロセス８２０では、光硬化性材料が、第１の金型部分と第１の金型部分の反対の第２の金型部分との間の空間の中に分注される（ステップ８２２）。例示的金型部分が、例えば、図１－３に関して示され、説明される。
第１の金型部分の表面の間の相対分離が、第１の金型部分と第２の金型部分との間の空間を充填するように、第１の金型部分の表面に対向する第２の金型部分の表面に対して調節される（ステップ８２４）。２つの金型部分の間の相対分離を調節するための例示的技法が、例えば、図１および２に関して示され、説明される。
空間内の光硬化性材料は、硬化された導波管フィルムを形成するように、光硬化性材料を光硬化させるために適切な放射で照射される（ステップ８２６）。光硬化性材料を照射するための例示的技法およびシステムが、例えば、図１に関して示され、説明される。
硬化された導波管フィルムは、導波管部を提供するように第１および第２の金型部分から分離される（ステップ８２８）。硬化された導波管フィルムの一部が、次いで、硬化された導波管フィルムから所定の形状で個片化される（８３０）。ある場合には、導波管部の一部が、型抜き、フライス加工、水ジェット切断、超音波切断、またはレーザ切断等の技法を使用して、個片化されることができる。
個片化された部分は、導波管部を提供するように焼鈍される（ステップ８３２）。導波管部は、硬化された導波管フィルムの剛直性よりも高い剛直性を有する。いくつかの実装では、個片化された部分は、光硬化性材料を光硬化させるために適切な放射で個片化された部分を照射することによって、焼鈍される。いくつかの実装では、個片化された部分は、個片化された部分を加熱することによって焼鈍される。導波管フィルムの個片化された部分を焼鈍するための例示的技法が、例えば、図４に関して示され、説明される。
図８Ｃは、ポリマー製品を生産するための別の例示的プロセス８４０を示す。プロセス８４０は、例えば、システム１００または６００を使用して、実施されることができる。プロセス８００および８２０と同様に、プロセス８４０は、（例えば、光学撮像システム内の導波管またはアイピースの一部として）光学用途で使用するために適切なポリマーフィルムを生産するために使用されることができ、ヘッドセットで使用するために適切な導波管またはアイピースを生産するために特に有用であり得る。例えば、本プロセスは、光を誘導し、ヘッドセット着用者の視野を被覆する光を投影するために十分である厚さおよび／または断面積を有する、導波管またはアイピースを生産するために使用されることができる。実施例として、本プロセスは、（例えば、デカルト座標系のｚ軸に沿って測定されるような）１００μｍ以下の厚さと、（例えば、デカルト座標系のｘ－ｙ平面に対して測定されるような）少なくとも１ｃｍ２の面積とを有し、所定の形状を有する、ポリマー製品を生産するために使用されることができる。ある場合には、ポリマーフィルムは、ｘ－ｙ平面内で少なくとも１つの方向に少なくとも１ｃｍの寸法を有することができる。
プロセス８４０では、フレームが、第１の金型部分と第２の金型部分との間に位置付けられる（ステップ８４２）。フレームは、特定の剛直性を有する。さらに、フレームは、所定の形状を有する第１の開口を画定する。ある場合には、フレームは、所定の形状をそれぞれ有する、複数の開口を画定する。例示的金型部分が、例えば、図１－３に関して示され、説明される。例示的フレームが、例えば、図５に関して示され、説明される。
光硬化性材料が、フレームの開口の中に分注される（ステップ８４４）。ある場合には、光硬化性材料は、フレームの開口のそれぞれの中に分注される。
開口内の光硬化性材料は、フレームの剛直性と異なる剛直性を有する、硬化された導波管フィルムを形成するように、光硬化性材料を光硬化させるために適切な放射で照射される（ステップ８４６）。ある場合には、開口のそれぞれの中の光硬化性材料が、同時に放射で照射される。光硬化性材料を照射するための例示的技法およびシステムが、例えば、図１に関して示され、説明される。
硬化された導波管フィルムは、第１および第２の金型部分から分離される（ステップ８４８）。導波管部は、次いで、フレームに沿った経路を切断し、経路に沿ったフレームから、硬化された光硬化性材料を含む導波管部を抽出することによって、導波管フィルムから個片化される（ステップ８５０）。経路は、開口を少なくとも部分的に包囲する。ある場合には、硬化された導波管フィルムは、開口のそれぞれの中に硬化された光硬化性材料を含む。ある場合には、導波管部の一部が、型抜き、フライス加工技法、水ジェット切断、超音波切断、またはレーザ切断等の技法を使用して、個片化されることができる。
本明細書に説明される主題および動作のいくつかの実装は、デジタル電子回路で、または本明細書に開示される構造およびそれらの構造均等物を含む、コンピュータソフトウェア、ファームウェア、またはハードウェアで、またはそれらのうちの１つ以上のものの組み合わせで、実装されることができる。例えば、いくつかの実装では、制御モジュール１１０は、デジタル電子回路を使用して、またはコンピュータソフトウェア、ファームウェア、またはハードウェアで、またはそれらのうちの１つ以上のものの組み合わせで、実装されることができる。別の実施例では、図８に示されるプロセス８００は、少なくとも部分的に、デジタル電子回路を使用して、またはコンピュータソフトウェア、ファームウェア、またはハードウェアで、またはそれらのうちの１つ以上のものの組み合わせで、実装されることができる。
本明細書に説明されるいくつかの実装は、デジタル電子回路、コンピュータソフトウェア、ファームウェア、またはハードウェアの１つ以上の群またはモジュールとして、またはそれらのうちの１つ以上のものの組み合わせで、実装されることができる。異なるモジュールが使用されることができるが、各モジュールは、明確に異なる必要はなく、複数のモジュールが、同一のデジタル電子回路、コンピュータソフトウェア、ファームウェア、またはハードウェア、またはそれらの組み合わせの上に実装されることができる。
本明細書に説明されるいくつかの実装は、データ処理装置による実行のために、またはその動作を制御するように、コンピュータ記憶媒体上にエンコードされる、１つ以上のコンピュータプログラム、すなわち、コンピュータプログラム命令の１つ以上のモジュールとして、実装されることができる。コンピュータ記憶媒体は、コンピュータ可読記憶デバイス、コンピュータ可読記憶基板、ランダムまたはシリアルアクセスメモリアレイまたはデバイス、またはそれらのうちの１つ以上のものの組み合わせであり得る、またはその中に含まれることができる。また、コンピュータ記憶媒体は、伝搬された信号ではないが、コンピュータ記憶媒体は、人工的に発生された信号でエンコードされるコンピュータプログラム命令のソースまたは宛先であり得る。コンピュータ記憶媒体はまた、１つ以上の別個の物理的構成要素または媒体（例えば、複数のＣＤ、ディスク、または他の記憶デバイス）であり得る、またはその中に含まれることができる。
用語「データ処理装置」は、一例として、プログラマブルプロセッサ、コンピュータ、チップ上のシステム、または前述の複数のものまたは組み合わせを含む、データを処理するための全ての種類の装置、デバイス、およびマシンを包含する。本装置は、特殊用途論理回路、例えば、ＦＰＧＡ（フィールドプログラマブルゲートアレイ）またはＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）を含むことができる。本装置はまた、ハードウェアに加えて、当該コンピュータプログラムのための実行環境を作成するコード、例えば、プロセッサファームウェア、プロトコルスタック、データベース管理システム、オペレーティングシステム、クロスプラットフォーム実行時間環境、仮想マシン、またはそれらのうちの１つ以上のものの組み合わせを構成するコードを含むこともできる。本装置および実行環境は、ウェブサービス、分散コンピューティング、およびグリッドコンピューティングインフラストラクチャ等の種々の異なるコンピューティングモデルインフラストラクチャを実現することができる。
コンピュータプログラム（プログラム、ソフトウェア、ソフトウェアアプリケーション、スクリプト、またはコードとしても公知である）は、コンパイラ型またはインタープリタ型言語、宣言型または手続き型言語を含む、任意の形態のプログラミング言語で書かれることができる。コンピュータプログラムは、ファイルシステム内のファイルに対応し得るが、その必要はない。プログラムは、他のプログラムまたはデータ（例えば、マークアップ言語文書内に記憶された１つ以上のスクリプト）を保持するファイルの一部内に、当該プログラム専用の単一のファイル内に、または複数の協調ファイル（例えば、１つ以上のモジュール、サブプログラム、またはコードの一部を記憶するファイル）内に記憶されることができる。コンピュータプログラムは、１つのコンピュータ上で、または１つの場所に位置する、または複数の場所を横断して分散され、通信ネットワークによって相互接続される、複数のコンピュータ上で、実行されるように展開されることができる。
本明細書に説明されるプロセスおよび論理フローのうちのいくつかは、入力データに作用し、出力を発生させることによってアクションを実施するように１つ以上のコンピュータプログラムを実行する、１つ以上のプログラマブルプロセッサによって実施されることができる。プロセスおよび論理フローはまた、特殊用途論理回路、例えば、ＦＰＧＡ（フィールドプログラマブルゲートアレイ）またはＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）によって実施されることもでき、装置もまた、それとして実装されることができる。
コンピュータプログラムの実行のために適切なプロセッサは、一例として、汎用および特殊用途マイクロプロセッサの両方、および任意の種類のデジタルコンピュータのプロセッサを含む。概して、プロセッサは、読取専用メモリまたはランダムアクセスメモリまたは両方から、命令およびデータを受信するであろう。コンピュータは、命令に従ってアクションを実施するためのプロセッサと、命令およびデータを記憶するための１つ以上のメモリデバイスとを含む。コンピュータはまた、データを記憶するための１つ以上の大容量記憶デバイス、例えば、磁気、光磁気ディスク、または光ディスクを含む、またはそこからデータを受信する、またはそこにデータを転送するように、それに動作可能に結合される、または両方であってもよい。しかしながら、コンピュータは、そのようなデバイスを有する必要はない。コンピュータプログラム命令およびデータを記憶するために適切なデバイスは、一例として、半導体メモリデバイス（例えば、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリデバイス、およびその他）、磁気ディスク（例えば、内部ハードディスク、リムーバブルディスク、およびその他）、光磁気ディスク、およびＣＤ－ＲＯＭおよびＤＶＤ－ＲＯＭディスクを含む、全ての形態の不揮発性メモリ、媒体、およびメモリデバイスを含む。プロセッサおよびメモリは、特殊用途論理回路によって補完される、またはそれに組み込まれることができる。
ユーザとの相互作用を提供するために、動作は、情報をユーザに表示するためのディスプレイデバイス（例えば、モニタまたは別のタイプのディスプレイデバイス）と、それによってユーザが入力をコンピュータに提供し得るキーボードおよびポインティングデバイス（例えば、マウス、トラックボール、タブレット、タッチセンサ式スクリーン、または別のタイプのポインティングデバイス）とを有する、コンピュータ上に実装されることができる。他の種類のデバイスも、ユーザとの相互作用を提供するために使用されることができ、例えば、ユーザに提供されるフィードバックは、任意の形態の感覚フィードバック、例えば、視覚フィードバック、聴覚フィードバック、または触覚フィードバックであり得、ユーザからの入力は、音響、発話、または触覚入力を含む、任意の形態で受信されることができる。加えて、コンピュータは、ユーザによって使用されるデバイスに文書を送信し、そこから文書を受信することによって、例えば、ウェブブラウザから受信される要求に応答して、ウェブページをユーザのクライアントデバイス上のウェブブラウザに送信することによって、ユーザと相互作用することができる。
コンピュータシステムは、単一のコンピューティングデバイス、または近接して、または相互から略遠隔で動作し、典型的には、通信ネットワークを通して相互作用する、複数のコンピュータを含んでもよい。通信ネットワークの実施例は、ローカルエリアネットワーク（「ＬＡＮ」）およびワイドエリアネットワーク（「ＷＡＮ」）、インターネットワーク（例えば、インターネット）、衛星リンクを備えるネットワーク、およびピアツーピアネットワーク（例えば、アドホックピアツーピアネットワーク）を含む。クライアントおよびサーバの関係は、個別のコンピュータ上で起動し、相互にクライアント－サーバ関係を有する、コンピュータプログラムにより、生じ得る。
図９は、プロセッサ９１０と、メモリ９２０と、記憶デバイス９３０と、入力／出力デバイス９４０とを含む、例示的コンピュータシステム９００を示す。コンポーネント９１０、９２０、９３０、および９４０はそれぞれ、例えば、システムバス９５０によって相互接続されることができる。プロセッサ９１０は、システム９００内の実行のために命令を処理することが可能である。いくつかの実装では、プロセッサ９１０は、シングルスレッドのプロセッサ、マルチスレッドのプロセッサ、または別のタイプのプロセッサである。プロセッサ９１０は、メモリ９２０内または記憶デバイス９３０上に記憶された命令を処理することが可能である。メモリ９２０および記憶デバイス９３０は、システム９００内に情報を記憶することができる。
入力／出力デバイス９４０は、システム１６００のための入力／出力動作を提供する。いくつかの実装では、入力／出力デバイス９４０は、ネットワークインターフェースデバイス、例えば、イーサネット（登録商標）カード、シリアル通信デバイス、例えば、ＲＳ－２３２ポート、および／または無線インターフェースデバイス、例えば、８０２．１１カード、３Ｇ無線モデム、４Ｇ無線モデム等のうちの１つ以上のものを含むことができる。いくつかの実装では、入力／出力デバイスは、入力データを受信し、出力データを他の入力／出力デバイス、例えば、キーボード、プリンタ、およびディスプレイデバイス９６０に送信するように構成される、ドライバデバイスを含むことができる。いくつかの実装では、モバイルコンピューティングデバイス、モバイル通信デバイス、および他のデバイスが、使用されることができる。
本明細書は、多くの詳細を含有するが、これらは、特許請求の範囲への限定としてではなく、むしろ、特定の実施例に特有の特徴の説明として解釈されるべきである。別個の実装との関連で本明細書に説明される特定の特徴もまた、組み合わせられることができる。逆に、単一の実装との関連で説明される種々の特徴もまた、複数の実施形態では、別個に、または任意の適切な副次的組み合わせで、実装されることができる。
いくつかの実装が、説明された。それでもなお、種々の修正が、本発明の精神および範囲から逸脱することなく行われ得ることを理解されたい。故に、他の実装も、以下の請求項の範囲内である。

Claims (18)

  1. 方法であって、
    光硬化性材料を第１の金型部分と前記第１の金型部分の反対の第２の金型部分との間に分注することと、
    前記光硬化性材料をマスクすることにより、前記光硬化性材料のマスクされた部分およびマスクされていない部分を画定することと、
    前記光硬化性材料を光硬化させるために適切な放射で前記第１の金型部分と前記第２の金型部分との間の前記マスクされた光硬化性材料を照射し、前記光硬化性材料の前記マスクされた部分およびマスクされていない部分にそれぞれ対応する硬化された導波管フィルムのマスクされた部分およびマスクされていない部分が異なる剛直性を有するように、前記硬化された導波管フィルムを形成することと
    を含む、方法。
  2. 前記光硬化性材料の前記マスクされた部分およびマスクされていない部分は、前記マスクによる光の減衰に起因して異なる量の放射を受け取った、請求項１に記載の方法。
  3. より大量の放射を受け取る前記光硬化性材料の部分は、より小量の放射を受け取る前記光硬化性材料の部分に対応する前記硬化された導波管フィルムの部分よりも高い剛直性を有する前記硬化された導波管フィルムの部分に対応する、請求項２に記載の方法。
  4. 前記マスクすることは、前記第１の金型部分と前記第２の金型部分との間の前記光硬化性材料を照射するときに、異なる量の放射を、前記光硬化性材料の前記マスクされた部分およびマスクされていない部分へと供給させる、請求項２に記載の方法。
  5. 前記マスクは、導波管部の形状に対応する開口を含む、請求項４に記載の方法。
  6. 前記導波管部は、１，０００μｍ以下の厚さと、１ｃｍ２以上の面積とを有する、請求項５に記載の方法。
  7. 前記硬化された導波管フィルムの前記マスクされた部分のうちの１つ以上は、前記導波管部に対応する前記硬化された導波管フィルムの前記マスクされていない部分を封入する、請求項５に記載の方法。
  8. 前記第１の金型部分および前記第２の金型部分から前記硬化された導波管フィルムを分離することと、
    前記硬化された導波管フィルムから導波管部を個片化することと
    をさらに含み、
    前記導波管部は、前記硬化された導波管フィルムの１つ以上の部分に対応し、前記１つ以上の部分は、前記硬化された導波管フィルムの他の部分よりも高い剛直性を有する、請求項１に記載の方法。
  9. 前記硬化された導波管フィルムから１つ以上のさらなる導波管部を個片化することをさらに含み、
    前記さらなる導波管部は、導波管部に対応しない前記硬化された導波管フィルムの部分よりも高い剛直性を有する前記硬化された導波管フィルムの部分に対応する、請求項８に記載の方法。
  10. 前記マスクすることは、前記光硬化性材料と前記放射の源との間に少なくとも１つの開口を備えるマスクを配置することを含み、前記少なくとも１つの開口のそれぞれは、前記光硬化性材料の前記マスクされていない部分のうちの対応する１つを画定する、請求項１に記載の方法。
  11. 前記少なくとも１つの開口は、前記マスクを通過する前記放射に、前記マスクの他の領域よりも小さい減衰をさせる、請求項１０に記載の方法。
  12. 方法であって、
    第１の金型部分と第２の金型部分との間にフレームを位置付けることであって、前記フレームは、第１の剛直性を有し、前記フレームは、少なくとも１つの金型体積を画定する、ことと、
    光硬化性材料を前記フレームの前記少なくとも１つの金型体積の中に分注することと、
    前記光硬化性材料を光硬化させるために適切な放射で、前記少なくとも１つの金型体積内の前記光硬化性材料を照射し、前記第１の剛直性と異なる第２の剛直性を有する硬化された導波管フィルムを形成することと
    を含む、方法。
  13. 前記フレームは、チャネルのネットワークによって相互接続された複数の金型体積を画定し、各金型体積は、前記光硬化性材料の異なる部分を画定する、請求項１２に記載の方法。
  14. 前記光硬化性材料は、前記複数の金型体積のそれぞれの中に分注される、請求項１３に記載の方法。
  15. 前記複数の金型体積のそれぞれの中の前記光硬化性材料は、前記放射で同時に照射される、請求項１４に記載の方法。
  16. 前記硬化された導波管フィルムは、前記複数の金型体積のそれぞれの中の前記硬化された光硬化性材料を含む、請求項１５に記載の方法。
  17. 前記硬化された導波管フィルムから導波管部を、
    前記フレームに沿った経路を切断することであって、前記経路は、前記少なくとも１つの金型体積を少なくとも部分的に包囲する、ことと、前記経路に沿った前記フレームから、前記硬化された光硬化性材料を含む前記導波管部を抽出することとによって、
    個片化することを含む、請求項１２に記載の方法。
  18. 前記導波管部は、１，０００μｍ以下の厚さと、１ｃｍ２以上の面積とを有する、請求項１７に記載の方法。
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