深圳瓏璟光電科技有限公司(簡稱：瓏璟光電)發(fā)布衍射光波導(dǎo)，產(chǎn)品型號名為LCE2104H。這是繼今年年初推出視場角40度光柵波導(dǎo)樣品并宣告其光柵波導(dǎo)產(chǎn)品進入產(chǎn)品迭代設(shè)計以及量產(chǎn)化準(zhǔn)備階段之后的第一款量產(chǎn)產(chǎn)品。
LCE2104H的視場角為28°，出瞳距離20mm，眼動范圍達到15*12mm，鏡片厚度僅為1.4mm，透過率高達85%。產(chǎn)品與其他大體積光學(xué)方案相比，輕薄而且可靈活切割處理，在外形上可更貼近眼鏡形態(tài)，搭配了結(jié)構(gòu)更為緊湊、更為輕量化的光機。
瓏璟光電衍射光波導(dǎo)產(chǎn)品研發(fā)生產(chǎn)全流程均自主完成，衍射光柵設(shè)計依托于自主知識產(chǎn)權(quán)，采用自主開發(fā)的衍射波導(dǎo)輔助設(shè)計軟件，自主創(chuàng)新的微光柵結(jié)構(gòu)以及架構(gòu)設(shè)計，與國際一線大廠相比，走出了瓏璟光電獨有的產(chǎn)品設(shè)計路線。產(chǎn)品的生產(chǎn)，如勻膠、壓印、固化、切割、組裝等工藝流程全部在瓏璟光電微納實驗室和深汕生產(chǎn)基地完成，基本實現(xiàn)生產(chǎn)制作過程可控，質(zhì)量可控，時間周期可控。
瓏璟光電從2017年便開始在衍射光波導(dǎo)方向布局，19年投入數(shù)千萬成立微納光學(xué)實驗室，實現(xiàn)衍射光柵產(chǎn)品小批量試產(chǎn)。同時，預(yù)計今年年內(nèi)，位于深汕特別合作區(qū)的瓏璟光電生產(chǎn)基地全新的衍射光波導(dǎo)生產(chǎn)線將建設(shè)完成，在現(xiàn)有的小批量量產(chǎn)試產(chǎn)上，衍射光波導(dǎo)的產(chǎn)能將提升至K級每月。
衍射波導(dǎo)的加工工藝中，第一步需要通過半導(dǎo)體的微納米加工工藝在硅基底上通過電子束曝光和離子刻蝕制成母版，為全面實現(xiàn)衍射波導(dǎo)生產(chǎn)制作全流程全工藝的自主可控，瓏璟光電將進一步加大投入，購入母版制作加工的相關(guān)設(shè)備，引進更多微納高精尖人才。
瓏璟光電作為行業(yè)內(nèi)為數(shù)不多同時專注于陣列光波導(dǎo)、衍射光波導(dǎo)的研發(fā)和生產(chǎn)的高科技光電技術(shù)公司，在陣列光波導(dǎo)的產(chǎn)品方向上已取得了明顯優(yōu)勢地位。在衍射光波導(dǎo)產(chǎn)品方向上，無論是從研發(fā)設(shè)計、生產(chǎn)加工，還是人才積累和培養(yǎng)，瓏璟光電在衍射波導(dǎo)的布局也已取得了顯著成績!在產(chǎn)業(yè)化的道路上，同樣會建立優(yōu)勢地位。
1.瓏璟在衍射光波導(dǎo)的布局：
a）團隊研發(fā)和技術(shù)能力超群：
ⅰ.瓏璟光電的AR光學(xué)理論基礎(chǔ)雄厚、擁有較強的光學(xué)設(shè)計和逆向光子優(yōu)化設(shè)計能力，具備十余年光學(xué)領(lǐng)域科研經(jīng)驗、在衍射光學(xué)和光學(xué)設(shè)計領(lǐng)域均有建樹。團隊的學(xué)術(shù)研究成果在包括Nature communication, Optics Letters、Applied optics , Optics Express、Journal of Optics、光學(xué)學(xué)報、中國激光等國內(nèi)外知名光學(xué)期刊發(fā)表。是Optica，Optics Express, Applied Optics等期刊審稿人。
ⅱ.瓏璟歐洲研究中心團隊擁有10年衍射光學(xué)經(jīng)驗。團隊在Journal of physical Chemistry C，Optics Letters, Optics and Lasers in Engineering等刊物上發(fā)表文章多篇，是Optica，Optics Express等期刊審稿人，參與過歐盟科學(xué)研究項目2項
b）衍射光波導(dǎo)產(chǎn)品研發(fā)積累：設(shè)有700平的衍射光波導(dǎo)微納光學(xué)實驗室、有納米壓印實驗線，同時規(guī)劃有納米壓印量產(chǎn)線、電子束曝光設(shè)備和刻蝕設(shè)備，電鏡檢測設(shè)備等半導(dǎo)體光刻設(shè)備，目的是打通全部環(huán)節(jié)的衍射光柵波導(dǎo)加工和檢測產(chǎn)線;目前有團隊專注于衍射光波導(dǎo)產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計
c）自主開發(fā)的衍射光波導(dǎo)設(shè)計工具軟件：瓏璟光電開發(fā)有專用的光柵結(jié)構(gòu)全電磁矢量分析軟件和衍射光柵波導(dǎo)設(shè)計軟件，這兩款軟件目前已經(jīng)深度應(yīng)用并成功用于設(shè)計衍射波導(dǎo)模組的工業(yè)開發(fā)
d）衍射光波導(dǎo)專利布局情況：瓏璟光電目前主要布局在兩個方面，一是創(chuàng)新的光柵波導(dǎo)微結(jié)構(gòu)，突破現(xiàn)有的常用的光柵波導(dǎo)微結(jié)構(gòu);二是創(chuàng)新的光柵波導(dǎo)架構(gòu)設(shè)計，因為目前光柵波導(dǎo)使用的架構(gòu)有兩種，以微軟為代表的一維光柵方案，和以WaveOptics為代表的二維光柵方案，瓏璟光電在積極探索第三種特有的結(jié)構(gòu)，并積極部署了相關(guān)發(fā)明專利。這個就是全矢量計算電磁逆向優(yōu)化出來的一種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，相比一維和二維光柵能夠獲取更好的視場均勻性和Eyebox均勻性。
e）海外研究中心和高校合作：
ⅰ.持續(xù)跟進海外技術(shù)動態(tài)，依托瓏璟歐洲的研究中心，進一步加大落實歐洲高校的合作，同事加強國內(nèi)產(chǎn)業(yè)化的能力
ⅱ.爭取國外完成原理性問題突破后，在12個月內(nèi)做出類似效果的產(chǎn)品，并且依托國內(nèi)產(chǎn)業(yè)化能力和客戶基礎(chǔ)，加大光柵產(chǎn)品的迭代和產(chǎn)業(yè)化，拿下更多的客戶
ⅲ.針對前沿的技術(shù)如體全息和超表面等，持續(xù)保持關(guān)注和跟進，并已布局相關(guān)專利，來判斷他們可產(chǎn)業(yè)化的時間點，去做產(chǎn)業(yè)化相關(guān)的準(zhǔn)備工作
f）衍射光波導(dǎo)客戶合作情況：衍射光波導(dǎo)模組由于體積可以做到更小，所以客戶范圍會更廣，除了傳統(tǒng)的工業(yè)、安防等B端應(yīng)用，我們也和以國內(nèi)消費電子行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)廠商為代表的C端客戶持續(xù)接觸，預(yù)計在衍射方向2021年可實現(xiàn)小批量出貨，找到有潛力的場景和客戶持續(xù)共同打磨產(chǎn)品
2.納米壓印流程介紹：
該工藝如圖1所示，可分為兩個階段：納米壓印工作模具制備階段和批量生產(chǎn)階段。首先，通過上述模板制備工藝將圖案加工到硅晶圓上以用作模板，通過納米壓印技術(shù)在更大的硅晶片上旋涂UV樹脂并在上面印刷更多的模板。然后使用紫外線對印刷的結(jié)構(gòu)進行曝光以固定樹脂。最后通過重復(fù)上述過程批量生產(chǎn)多圖案的壓印模具。在批量生產(chǎn)的過程中，使用多圖案的模具來生產(chǎn)表面浮雕光柵波導(dǎo)，然后使用功能性涂層覆蓋波導(dǎo)，并用激光切割技術(shù)分離，最后將不同結(jié)構(gòu)的波導(dǎo)堆疊實現(xiàn)光學(xué)模組的制備。
3.納米壓印設(shè)備：
第一階段入廠的納米壓印設(shè)備包括高精度紫外納米壓印設(shè)備，勻膠+熱板設(shè)備，以及相關(guān)清洗設(shè)備等。高精度紫外納米壓印設(shè)備主要用于大批量壓印衍射光學(xué)器件，適用于浮雕光柵波導(dǎo)、全息元件等的批量壓印生產(chǎn)?？蓧河「呔冉Y(jié)構(gòu)、高深寬比結(jié)構(gòu)、以及斜光柵結(jié)構(gòu)等，能夠全自動根據(jù)配方進行納米壓印。購入的設(shè)備可選用熱固化和紫外固化兩種方式，適用于不同的膠水工藝，具有多用性。同時，該設(shè)備支持自動復(fù)制柔性復(fù)合工作模具，工作模具具有精度高，壽命長等特點，可以顯著降低大面積納米壓印工藝中模具使用成本。勻膠+熱板設(shè)備主要用于晶圓結(jié)構(gòu)復(fù)制材料的旋涂和基片壓印膠的旋涂，適用于300mm直徑圓片的旋涂勻膠與烘烤工藝。相關(guān)清洗設(shè)備用于基片的無損清洗及表面活化。第一階段得納米壓印設(shè)備可以滿足瓏璟光電初期得浮雕光柵波導(dǎo)得壓印工藝探索，以及小批量生產(chǎn)。
4.納米壓印進度：
基于購置的納米壓印相關(guān)設(shè)備和自己搭建的工藝表面處理設(shè)備，經(jīng)過多輪的工藝摸索，已經(jīng)獨立走通了整個的納米壓印工藝流程(之前部分表面處理工作需要外發(fā)到設(shè)備商處進行處理，時間上完全沒有保障),目前的納米壓印工作分為兩塊，一是對目前在加工晶圓的測試壓印;二是對新膠水，包括模板膠水和壓印膠水的測試工作，形成一個穩(wěn)定的膠水供應(yīng)鏈和膠水工藝庫。如下兩個圖是目前納米壓印的SEM圖。
5.自研發(fā)工具軟件：
ARDesign為瓏璟AR波導(dǎo)片開發(fā)工具包，結(jié)合ZEMAX Optic Studio軟件，能快速自動化建模，評價分析波導(dǎo)鏡片成像質(zhì)量。
ARDesign 操作區(qū)示意圖
建模實例圖
自研光波導(dǎo)設(shè)計軟件專利
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