大型智能高速全息制版设备:HoloScanV-e

一款真正“四变量五轴控制”微纳结构的全息制版系统

HoloScanV-e是一款全自动化“大型智能激光全息制版设备”,真正具有四独立变量(5轴控制)的微纳结构的智能全息制版设备。


以高速光刻直写为核心技术,首创5五轴自动联动、可调制光斑内的微纳结构的尺度、取向、像素位置和分布。在制版速度、制版图形的精度、制版幅面具有当今国际领先水平,是一款全功能的智能化全息制版系统。在制版功能上,可智能化制备所有类型的全息图像和衍射图像光刻模板,最大幅面可达65寸。

采用HoloScanV-e光刻的大幅面微纳结构模具,用于卷对卷纳米压印和全息模压,一次压印就能在薄膜上实现大幅面微纳米结构,包括光变图像和立体图像,无需用含有颜料的油墨,就能实现彩色全息图像,属于环保绿色纳米印刷关键工艺装备。

相关发明专利两次获2010年度,2012年度世界知识产权组织WIPO和中国国家知识产权局SIPO颁发的中国专利奖。

    iGrapher 200-820 激光图形直写系统
    Microlab100 多轴激光直写系统
    先进光刻直写功能
    掩模、导光模具、全息制版

    

    HoloMakerIV 微纳混合光刻直写设备
    HoloScanV:宽幅智能全息制版设备
    iEngraver:热压导光板模具加工设备
    NanoCrystal200 纳米光刻设备

应用行业

HoloScanV-e 是国际上最先进的、光学安全图形、全息图、衍射图和纳米图形的高速制版系统,为纳米印刷、新型光学薄膜、超颖(微纳)结构材料与器件、OLED纳米图形衬底、OPV(有机太阳能电池)纳米结构材料,提供了独特、高效微纳制版手段。

    纳米光栅
    动态衍射光学图形
    全息图
    亚银图形
    导光板
    3D图像
    矢量加密图形
    衍射光栅
    全息透镜(NEW)
    亚波长光学(NEW)
    纳米透镜阵列
    隐形纳米水印 

HoloScanV-e采用并行光刻,平铺排列(tile parallelism)模式,制版效率大幅提高,实现了大幅面微纳图形高效制备的工业化。

事实上,HoloScanV-e已进行了数以千计大幅面全息图和衍射图像制版,得到国内外企业高度赞誉。

HoloScanV-e特色

首创多项独特功能,突破高分辨率、高速制版的兼容。

1、全智能化运行模式

在文件设计时,图形分辨率、颜色(微纳结构)和像素形状,可预先标记定义,一次输入所有文件,HoloScanV-e自动完成所有文件的数据转换和光刻,不需手动干预。可根据图形特性和设计要求:

    自动调节图形分辨率(同一图像由不同分辨率图形构成);
    自动设定图像区域的颜色(干涉角或空频变量)设置(同一图像由不同颜色图形构成);
    像素形状任意设定(同一图形由具有不同形状的像素构成)。可根据需要设置像素形状和分布,像素形状取决于掩膜光阑的形状。光阑包括圆形、方形、矩形等光阑,特殊光阑形状可根据用户要求定制。标准光阑为方形,有利于最高亮度。

2、最高分辨率图形光刻

    多级投影光学系统和可调光阑技术,HoloScanV-e光学分辨率达0.33um
    采用SLM技术,像素调节范围:160dpi - 25,400dpi,微缩文字10微米。
    这是国际最高水平的像素分辨率。

3、并行高效光刻模式

采用高速光斑平铺曝光模式,各种复杂图形均可高速光刻制版,独有的四变量微纳结构调控系统与技术:可设定曝光运行模式、图形数据结构组合、光斑尺寸(分辨率)和曝光速率。

HoloScanV-e首创了光束平铺频闪曝光BTFP模式,光斑内(像素)含有微米-纳米结构,曝光频率范围 0.5kHz-5kHz,如用160um像素(光斑),40"幅面光刻制版仅数小时。

4、独有的纳米图形光刻功能

HoloScanV-e配置了可调控光斑结构的光学头,就有纳米结构的光刻写入功能,纳米结构周期>300nm,可任意调控和选择。

支持在大尺寸纳米隐形水印、亚素面、光变色、纳米光子晶体的快速制版。

5、高精度变微纳结构功能

HoloScanV-e 安装专有“连续位相光场结构调制系统”,空频从0 连续变化到3300 线对/mm,对应周期>300nm.微纳结构取向360度旋转。这种专有位相光调制技术真正实现了四变量(坐标x-y,特征结构尺度、结构的取向)的独立改变(五轴控制系统),在大范围内微-纳结构调制、复杂衍射图形(器件)制作成为现实,属于首创!

右图是连续变周期的干涉光刻制备的全息透镜(Hololens)照片。全息透镜变空频(周期)从中心处到边缘处变化 2500线对/mm。

HoloScanV-e并行光刻制备全息透镜、菲涅耳透镜及彩色衍射器件。空频调制的分辨率达1线对/像素。这是HoloScanV-e的独特功能。

    色彩变换功能

宽色域真彩色图像(16.7Mbit)表达。右图为采用HoloScanV-e变空频和结构取向功能的真彩色3D图像,色彩饱和度高、立体感强。

这种通过微结构表达的彩色效果已达LCD显示屏的色彩鲜艳度。

HoloScanV-e智能化改变像素微纳结构(颜色、取向)调整,从红、绿、蓝到亚波长的颜色改变。在可见光区域,从400nm到700nm宽色域颜色的调整能力。可选择任意颜色,包括R,G,B,Silvering等。这样,极大地丰富了图像的颜色组合。 一般地,彩虹全息的红、绿、蓝颜色的对应周期结构为:1.25um, 1.0um,0.8um;准周期光子晶体点阵衬底周期范围300nm-700nm。

    无视觉疲劳的3D图像版

基于彩虹全息理论,HoloScanV-e大范围微米-纳米结构调制功能,真正具备大视场(90度以上),实现真实感的虚拟3D现实。右图是微纳结构的立体图像照片,没有视觉疲劳。

通过微结构取向、空频的变化与亚像素技术合成,HoloScanV-e具有极好的色彩、立体感表现力,微纳结构表达彩色立体图像的成为现实!

为裸眼3D显示的研究和应用提供了前所未来的技术手段!

    亚银图形(非周期结构)点击查看280x380原始图片...

HoloScanV-e不仅可进行周期微纳光栅(变空频)制备、也可制作非周期结构器件。采用“二元光学位相调制技术”消色差位相调制,形成特殊光学效果。参见右图。

因此,HoloScanV-e具有宽域颜色、大范围图形分辨率及像素形状可调的功能,支持多参数(图形分辨率、颜色、动态效果)的制版,可形成任何复杂衍射、全息图和加密图形、具有极高的防伪性能。

    光子晶体衬底

HoloScanV-e采用先进光学原理:数字位相干涉与投影光刻技术,即在光束内有更细条纹调制,这种条纹特征尺寸约为150nm-10um,这样的微纳结构可改变入射光经过反射后的分布,实现纳米调制和纳米陷光。右图是含有纳结构的像素(光斑)电子显微镜(SEM)放大照片。

    设计要求

    支持CorelDraw, PhotoShop,Illustrator等商业软件的文档格式转换图形设计类型和尺寸基本不受限制

    支持动态、立体、分层图像

    真彩色、多视角图形、同位异象

    微缩文字、隐形水印

HoloScanV-e性能指标
幅面
   
40"(620mmx800mm) up to 70"(超大幅面)
运行速度
   
100mm/s -500mm/s
特征线宽
   
>150nm
空频范围
   
0 - 3300 line pairs/mm
重复定位精度
   
50nm
图形分辨率
   
100dpi-2540dpi, up to 25,400dpi(optional)
像素尺寸
   
标准160um-40um,特殊:300um - 3um
光刻基板
   
3mm - 8mm,自动光学聚焦功能
光波长
   
351nm
文档格式
   
DXF, ARR, BMP
图形软件
   
AutoCAD, OVGraphics1.5, HMP3.5
控制软件
   
SVG-Writer V1.5
 
   
 
环境要求
   
15℃-25℃
工作湿度
   
40%-60%

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