视觉光刻技术应用
压纹
压印是将镍基母版上的微结构转移至聚合物薄膜基材的过程。在此阶段,全息图案得以在量产规模下复制,形成未经金属化与层压处理的原始全息膜。 罗埃姆 采用两种主要的压印技术:热压和紫外固化微结构转移。
热压与紫外光固化微结构转移
在热压纹工艺(亦称热压印或硬压印)中,镍制压纹模被安装于加热的压纹滚筒上。一层热塑性薄膜基材——通常为PET、BOPP或PVC,厚度介于12至50微米之间——被送入压纹工位。当薄膜在加热的压纹滚筒与压力补偿辊之间通过时,热量使热塑性材料软化,加之施加的压力,促使薄膜表面流入镍制压纹模的微观凹槽中。待薄膜冷却后,便在其表面保留出与压纹模微观结构完全一致的正向压印图案。
热压成型工艺需要对三个关键参数进行精心优化:温度(须高于聚合物基材的玻璃化转变温度,但低于其熔点)、压力(应足以使聚合物充填微沟槽且不致发生变形)以及线速度(决定停留时间并影响复制精度)。现代压印设备通过精确的张力控制和自动边缘引导,可实现超过每小时1,000米的生产速度。
紫外光固化微结构转移是压印技术的一项较新的进展。在此工艺中,首先将紫外光固化树脂涂布于基膜上,随后将镍制模版压合于未固化的树脂表面,从而将微结构图案转印其上。在模版与树脂保持接触的同时,施加紫外光使树脂固化,使其硬化并固定微结构。最后分离模版,即可在已固化的树脂表面获得精确的复制结构。紫外光压印具有多项优势:工作温度较低、特征轮廓更为清晰,并且适用于对温度敏感的基材。
压纹之后,薄膜表面呈现出完整的微结构浮雕图案,但由于仅靠微沟槽无法有效反射光线,因此外观几乎呈透明状。下一工序——金属化处理——将使这些肉眼不可见的结构转化为绚丽的光学效果。