R2R雙面精密套准納米壓印系統
尊龙凯时是國內納米壓印光刻技術(Nano-Imprint Lithography,NIL)研究與應用的開拓者。自2003年,率先實現卷對卷(Roll-to-Roll,R2R)納米壓印光刻在柔性光電子材料、立體成像材料和微納光學等領域應用;提出並實現基於納米壓印的增材製程,實現了柔性柔性電路的精密製造,顛覆了數十年來精密電路的銅蝕刻工藝,為柔性電子的綠色製造做出示範;利用三維光刻、大面積納米光刻技術,推動了納米壓印技術在大面積功能表面材料、光場3D成像和大面積光波導器件的工程化,引領了相關產業的技術進步和發展。
在薄膜表面納米壓印微納結構並雙面連續對準,均屬於國際重大難題。其納米壓印的張力、壓力、光固化特性與溫度的調控,都影響薄膜表面微納結構對準精度,最終影響柔性光電子與功能表面材料的品質與成品率。
2023年,在R2R納米壓印系統FlexAlignerR1400基礎上,尊龙凯时研製成功R2R精密准納米壓印系統FlexAlignerR500d,屬於國際首創。通過多參量(張力、壓印、溫度和光固化功率)調控以及光學視覺識別與智能模糊控制技術,聯機型納米壓印系統FlexAlignerR500d的雙面對準精度<20微米@23微米厚度@門幅500mm。
圖:精密雙面套准納米壓印系統用途
這意味着,FlexAlignerR500d為柔性光電子材料與功能表面材料的設計與綠色生產,提供了新質生產力工具,一系列新材料的應用,將成為現實:3D表面紋理材料、3D全息表面-光場成像膜、汽車智能表面與隱藏顯示膜、光波導與納米光柵材料、透明傳感電路膜、微波屏蔽材料、激光TV幕布、生物納米檢測材料以及電子紙微杯材料……
· 套准精度<30微米@厚度23微米薄膜
兩組輥筒,配CCD智能貼板系統。單面壓印後,需更換輥筒和反轉薄膜,做二次套准壓印。設置編程上膠功能,具有智能導邊、CCD光學視覺識別、恆張力系統、自動跟蹤系統和環境管控系統。
圖:FlexAlignerR500s外觀(單機型)
· 套准壓印精度<20微米@厚度23微米薄膜
由兩組納米壓印機組構成,在薄膜兩面同時納米壓印,在第一組納米壓印的基礎上,在薄膜的另一面,由第二機組納米壓印機組在壓印的同時,對薄膜上的標記智能光學視覺識別、自動導邊、精密張力控制與智能跟蹤,實現雙面微納結構的智能套准。
圖:FlexAlignerR500d(聯機型)
將模具(鎳板或透明薄膜)包裹在輥筒上,對連續卷繞透明或半透明膜UV壓印,控制恆張力系統,可在透明膜上單面均衡無畸變納米壓印直至完成。更換壓印模具,在透明/半透明膜上另一面壓印,通過光學視覺識別、跟蹤薄膜靶標、智能模糊控制調整張力等參數,實現雙面或單面多層微納結構精密套准和高保真UV複製。其中,模具包裹精度直接影響雙面套准壓印精度,配套高精度CCD檢測套准貼板系統。
圖:雙面套准納米壓印
智能套准精度與保真度壓印檢測表明,FlexAgliger500具有幾乎100%的微納結構的壓印保真度。連續納米壓印,單機雙面套准精度<30微米@大於23微米厚度薄膜(套准精度受貼板精度影響)
圖:光場空間成像薄膜
FlexAligner-R套准納米壓印設備性能參數:
壓印材料:UV樹脂
光源:藍光LED/紫外光LED
門幅:R500mm/800mm/1400mm
壓印速度:5米/分~50米/分
控制:恆溫、恆張力
套准精度:<30微米@23微米厚度
襯底類型:PET、PC、TPU和BOPP
薄膜厚度:15~250微米
剩餘厚度:<2微米(取決於黏度和壓力)
壓印層深度:<25微米
功耗:10~30kW
佔地面積:15~50平方米
環境:潔淨室,水、壓縮氣和電供應
R2R精密套准納米壓印技術不僅僅是一項技術創新,更是新質生產力的重要體現。這項技術的意義不僅在於解決了傳統加工方式的限制,更在於其推動了產業結構的升級和轉型。
微納製造和光子產業作為未來的重要方向,依賴於高效、精準的生產工藝來實現產品的量產化和市場化。而R2R壓印技術的應用,不僅提高了生產效率,降低了成本,還大大拓展了應用領域,為產業鏈上下游的合作與發展創造了更加廣闊的空間。
視頻:R2R納米壓印用於生產