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压印技术的核心、母盘加工技术

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微观结构在薄膜上形成的流程

迪睿合的压印技术采用卷对卷工艺,可在长达数百米的薄膜上连续形成从数百纳米到数百微米的微结构。

下图显示了卷对卷压印工艺的概念。涂有 UV 固化树脂的基膜从左侧移入,在中心压制用于微观结构的圆柱形母模上,然后移动到右侧。当基膜通过母模时,树脂由模具成型并经过紫外线固化,以将微观结构图案转移到基材表面。

使用圆柱形母版转印精细结构的概念图

无缝精密圆筒母盘的制作方法

本公司拥有“光刻加工”和“精密机械加工”两种技术,用于将微细结构转印到薄膜基材上。下图是通过激光绘制光刻在圆柱形母材上绘制精细结构形状的示意图。称为光刻胶的树脂涂在圆柱形母材的表面上,并且在通过预先计算的运动在光刻胶上绘制图案之后,应用称为干蚀刻的处理以应用等离子化气体以形成精细结构。光刻加工可以在母盘上雕刻纳米级的精致图案。

采用激光光刻技术制作圆柱形母版的概念图

另一种母盘的制作方法是通过机械进行精密加工。在旋转金属圆柱形母材的同时,用金刚石等高硬度刀具 (刀片) 进行切削,在表面形成微细结构。根据刀刃的形状和大小,可以刻出各种形状的图案。

利用精密加工制作圆柱形母版的概念图

精密机械加工的惊人加工精度

利用精密机械加工制作母盘时,小尺寸产品即可形成单位的微细结构,实现了高精度加工。圆筒母盘以不锈钢和铁等金属为母材,长度高达1600mm,可一次性大面积复制微细结构。

精密机械加工中重要的是加工环境的控制。如果加工过程中室内温度增加1°C,则1600mm长金属的热膨胀将增加约20μm (0.02mm) 。如果要加工的微观结构是几μm尺寸,则这是一个不容忽视的变化。另外,用刀具切削的部分也会产生摩擦热等。为了进行高精度的机械加工,稳定的加工环境是不可或缺的。Deccelerials无人自动加工自不必说,还严格控制室温、母材温度等影响加工精度的参数,以高精度加工所需形状。

用于压印的圆柱形母版的概念图

母盘加工的切削工艺

这是显示精密机械加工过程的图表。首先,在施加在母材上的快削性电镀层上,用适当的刀具刻上所需的细微图案。接下来,试验性地形成UV薄膜,用扫描电子显微镜 (SEM) 进行测量、评价后,进行清洗和脱模处理※,完成压印用圆筒母盘。

※压模树脂容易从母盘上剥离的加工。

精密机械加工圆筒母盘制造流程

精密机械加工的微细形状的事例

这张照片是通过精密机械加工使用母板制成的“用于液晶电视的亮度增强透镜薄膜”的电子显微镜的放大图像。刻在表面的山形的大小和形状可根据切削刀具的大小和形状进行各种变化。

通过精密机械加工技术产生的微观结构可以根据其形状控制各种光和热的反射。Dexcerials以压印用圆筒母盘的精密机械加工技术为基础,为实现材料所不具备的功能而不断推进研究开发,不断追求新产品的可能性。

微结构母盘的复制品 (示例) (SEM图像)
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