亮点成果

一、研究特色

 

1、跨尺度微纳结构制造

具有大面积微纳制造工艺链,面向不同行业“柔性”纳米制造的设计与制造能力,支持不同类型、大面积微纳功能材料(器件)工程化。

首家全工艺路线,以卷对卷纳米压印“超薄导光器件”,超薄导光器件技术,在平板显示、LED照明行业应用。发明了“纳米导模共振结构”各向异性光变色效应,基于大尺寸纳米光刻技术实现了光学可视防伪,在国家证卡上全面应用;在聚合物衬底上,实现微透镜阵列膜,在传感、显示等领域获得成功应用。

2、大幅面微纳直写关键技术与设备

国际领先的跨尺度的微纳米光刻直写设备,攻克了多项关键技术,包括空间位相光联合调制,连续变空频的微纳结构光场,纳秒时序的平铺曝光等;研制成功大幅面微纳图形化直写设备(HoloMakerIV),实现了从100nm特征结构到50um特征结构的高效光刻,填补了我国在大尺寸微纳混合图形化关键设备的行业空白。HoloMakerIV设备实现了向以色列、日本等国出口,相关设备在国内高等研究院所应用。

无掩膜紫外激光直写光刻设备(iGrapher200-820):0.1um-0.25um图形分辨率,任意图形直写,幅面8英寸-42英寸,实现了纳秒时序(光斑平铺频闪曝光)同步脉冲控制技术,确保了纳米级定位(<50nm)和复杂结构重叠写入的精度;3D形貌检测与导航飞行曝光技术,克服了衬底不平整和运行抖动对图形聚焦影响,保证了图形写入一致性与均匀性;空气轴承和真空吸附平台等应用,使得平台精度达到行业的最好水平。因此,紫外激光无掩膜直写设备”综合性能具有国际领先水平,成为光电子器件、微纳新材料研发的重要手段。

3、 纳米光刻设备NanoCrystal200,HoloScanVe

首创的高速纳米光刻设备,基于专有的微纳光场调制光学头,实现了从300nm周期到10um周期(准周期)连续可变调制。300mm2 -4800mm2/分钟写入速率,为国际领先水准。

8" 写入面积,专有连续变空频技术,微结构取向、空频的连续改变!真正实现了4独立可控变量微纳米结构光刻。

NanoCrystal200也是国际上首款工程化的纳米图形化光刻设备,为超材料、纳米图形衬底nPSS研究,提供了先进手段。

裸眼3D显示纳米光刻系统、3D全息打印系统

在技术原理上,彻底解决了3D图像重建和打印的行业难题。其中,HoloScanV-e是这一核心技术的体现。该设备(42")为全息显示、3D图像打印、裸眼3D显示研究的关键设备。HoloScanV-e支持将3DMax或ACAD的三维图像数据转换成微纳结构,直接在光刻胶干版上实现3D彩色图像的光刻(打印)输出,实现了微纳结构表达3D彩色图像,为今后3D彩色图像印刷的工程化提供了先进的制版系统,在此基础上,将进一步推动裸眼3D显示、无油墨纳米3D印刷技术应用和产业化。参见:基于纳米技术的裸眼3D显示的研究进展

二、微纳柔性制造的应用

1、微纳柔性制造工艺。包括基于卷对卷纳米压印的制造技术、工艺和设备。卷对卷热压设备、UV压印设备、连续无缝纳米压印设备。从微纳界面设计、精密微纳光刻、LIGA模具、材料工艺、纳米压印、材料涂层特性、结构转移,形成了一个较为完整的工艺链。

2、开创了卷对卷纳米压印在显示、照明、无油墨纳米印刷、高层次光学防伪、传感器、功能器件等方面的产业应用。获得国内外纳米制造与纳米压印领域专家赞誉和肯定。

3、大尺寸触控屏与透明导电薄膜的制造技术。基于纳米结构和纳米压印技术,研发成功大尺寸(42")柔性电容触控屏及其透明导电传感器,填补了行业空白。自主建立大尺寸触控屏的产线,大尺寸电容触控屏具有业界最好的触控性能,在国际著名品牌上应用。

三、工程化业绩

建立了可配置、模块化、功能器件平台:微纳结构设计与产品模块、微纳制备模块、精密模具模块、材料优化模块、纳米压印模块、功能转移模块、精密测试模块等。为新型3D显示、LED照明器件、微光学材料、光电材料的研究和开发,提供了先进的可配置的工程研究条件和产业化条件

  • 研制了“宽幅智能激光SLM光刻系统”,解决了大尺度下微纳图形化高效制造难题。
  • 建立了功能模块化的微纳功能材料的中试条件。
  • 建立了微纳光学新器件设计、研发和测试条件。
  • 与国内外著名企业合作,推动了多项成果的实施。  

在江苏省重大成果转化专项和国家、省市科技项目的支持下,“中心”微纳制造技术已渗透到三大行业。

  • 立体印刷行业:建立了微结构图形生产线,填补印刷行业空白,镭射转移材料规模化应用。
  • 纳米光变色技术:应用于我国二代身份证、新驾驶证、行驶证、十七大代表证等国家级法律证件。
  • 平板显示与LED照明:建立了面向平板显示的光学器件的产线、微透镜扩散膜、大尺寸平面照明导光板、大尺寸触控传感器、3D成像膜、动态光学防伪等。

四、重要应用成果

  在国内外具有广泛声誉和影响的工程化业绩,多项行业第一,

 

  • 发明四变量微纳光场调控方法,在国际上率先研制成功纳米光刻设备NanoCrystal200。验证了通过纳米结构实现裸眼3D显示的技术可行性。
  • 发明并实现大尺寸微纳图形化(非ITO)透明导电膜制造、研发成功42"电容触控屏。
  • 第一个研发批量14寸@0.5mm厚度LED超薄导光板卷对卷产线,实现产业应用;
  • 发明消色差光学膜高效光刻方法;
  • 发明了“宽幅衍射光变图像高速光刻方法与设备”:解决了微纳结构工业化制备的行业难题;
  • 率先建立了“微纳柔性制造生产线”,从“微纳结构设计、材料特性研究、重大装备研发和成果产业化”工艺链;
  • 第一个研制成功“3D光变图像全息制版系统”实现了全息图像的微纳结构表达,并推进了立体图像的工业化应用;
  • 发明“定位激光转移纸张”(印刷第一色概念),实现产业化; 
  • 第一个研发成功数字化“数码激光全息制版系统”,国内外广泛使用;
  • 提出并实现了导模共振纳米光子晶体变色薄膜。
  •  

       五、知识产权现状与成果获奖

    “中心”始终坚持自主创新,在微纳结构新器件、新材料的关键技术上,不断取得自主知识产权。
      ● 发明专利:100余项,已授权50余项(其中,2项中国专利奖、1项江苏省专利金奖)
      ● 软件著作权登记:8项
      ● 商标注册证:6类

    •  “大幅面微纳图形制造技术及产业化应用”:国家科技进步二等奖,2011年度。 
    • “卷对卷纳米压印关键技术及应用”,江苏省科学技术奖一等奖,2011年度。
    • “微图形高效光刻方法与系统”:第十四届中国专利优秀奖,2012年
    • “消色差衍射图像制作方法与系统”,江苏省十大专利金奖,2011年

       

    • “衍射光变图像高速制造方法与系统”:第十二届“中国专利优秀奖”,2010年 
    • “消色差微结构图形的制造与应用”:苏州市技术发明二等奖,2009年度 
    • “微结构图形的高效光刻方法”,教育部技术发明二等奖,08年度
    •  “宽幅智能激光SLM光刻系统研制与应用”:江苏省科技进步一等奖,07年度 
    • “亚波长光学制造技术及产业化应用”:教育部高校科技进步二等奖,07年度
    •  “数码光变与3D图像制造方法与激光照排系统”:苏州市技术发明一等奖,07年度
    • “双通道光变色薄膜制造技术在新驾驶证视读薄膜上的应用”,07-08年
    •  “光变图像制造方法与激光照排系统”:第二届全国发明创业奖,06年

      以苏州维格为牵头单位目前承担的国家、省、市科技计划项目。
      ● 江苏省重大成果转化专项
      ● 国家863计划重大项目

      ● 国家国际科技合作计划、国家发改委平板显示专项
      ● 科技部中小企业创新基金
      ● 信工部“电子发展基金”
      ● 苏州市科技专项
      ● 江苏省创新学者攀登计划
      ● 江苏省科技支撑计划

    曾经承担的研究项目
     ●
    面向平板显示的大幅面纳米压印关键工艺与装备(国家863计划,1300mmx1100mm,150nm周期结构)
     ● 高速激光光刻设备及在激光转移材料中的产业化应用(江苏省重大成果专项:800mmx610mm,光刻周期结构200nm,运行速度500mm/s)
     ● 面向平板显示的超大幅面极限光刻技术(江苏省创新学者攀登计划,100nm周期结构)
     ● 背光模组关键材料及产业化工作系列项目(国家发改委平板显示材料专项、信工部电子发展基金、科技部中小企业创新基金等,微透镜扩散薄膜)
     ● 大幅面数字化3D图像成像光刻技术与装备(中心自主立项,解决了技术步骤与算法)
     ● 微区纳米压印关键技术(苏州市科技专项,取得突破性进展!)
     ● 微透镜阵列关键制造设备与工艺(中心自主立项,取得重要进展!拟申报重大课题)
     ● 紫外激光刻蚀设备与应用(科技图863计划)
     ● 无缝纳米压印关键技术与产业化应用(省科技支撑计划)
     ● 亚波长光导薄膜的研究(国家自然科学基金)
     ● 纳米精度四轴激光直写关键技术与装备(中心自主立项:20nm步进分辨率,并行光斑调制、五参量控制)

     

    技术文档下载