[00862773]非周期微纳结构器件智能化制造技术与应用

1.来源与背景：该成果是先进制造技术的新方法、关键器件研制的原始创新、自主研发。微纳米尺度的周期结构具有彩虹色散效应。而非周期性微结构能定向控制光线发散方向，消除色散，均匀光强，可将LED点光源转换为面光源、提高平板显示光场在有效视角内能量利用率、获仿真金属色泽等。与周期微结构相比，非周期微结构的制造更困难，低成本、快速制造大幅面非周期微结构器件与材料，是其能否产业化的先决条件。受到国家自然科学基金(非周期性位相调制的衍射光栅的光场分布与特性的研究)和苏州市中小企业创新基金的资助。2.原理与性能指标：在光刻光斑中实现了特征尺寸200nm-20μm、深度100nm－20μm非规则排列的结构，提出了非周期结构设计与智能化实现方案，用二元微光学元件的复杂分束与透镜的合束性能，实现了微结构光斑，用紫外脉冲激光干涉光学技术和智能图像处理，成功实现了大幅面(800mm)非周期微结构的快速制作(并行光刻)，包括智能系统与微光学元件自主研制、微图形高效并行干涉方法、工艺链。3.创造性与先进性：利用光斑微纳结构调制和紫外并行光刻技术，光刻速率可达3kHz(200um光斑)或7200mm<'2>/分，是极限制造。在行业中，属跨越性进步，有国际领先水平，实现了低成本制造。能将LED点光源转换成特定区域内的面光源，解决了照明时Hotspot问题；还可将出射光场压缩在有效观察角内，提高LCD能量利用率。4.成熟程度与应用范围：用于LED定向光束扩散、仿真金属色泽的薄膜耗材、LCDTV增亮扩散、增亮投影屏幕、三维白光图像；为平板显示、LED照明、公共安全、印刷包装等行业提供了一种低成本、环保的新材料的制造手段。5.应用情况与问题：由于显示及LED照明行业市场准入门槛高，项目首先利用合作单位维格公司市场优势，在公共安全和印刷包装业应用。08年来，已产生和带动下游企业在消色差图像材料上新增产出数亿元，取得标志性应用。1)公共安全领域：用于中国新驾驶证、行驶证、奥运纪念邮票2)印刷材料：“云烟”等消色差光学转移印材，实现了环保应用。3)用于手机等电子产品的超薄照明、符合低成本与节能需求。4)正进行LED增亮扩散薄膜，将为LED照明提供关键节能器材。