Засветка через маску.
Оглавление
Собственно это самый каноничныйЪ способ фотолитографиии.
Преимущества для серийного производства понятны: сделал один раз маску фотошаблон. И засвечивай через него сколько угодно раз.
Дома фоторезист тоже используют исключительно с фотошаблонами. Печатая их принтером на плёнке, или даже на бумаге, и пропитывая эту бумагу маслом, для прозрачности.
Т.к. серийное производство не предполагается, я захотел исключить из процесса шаг изготовления шаблона. Т.к. помимо затрат времени и расходников, дополнительно получаем ухудшение точности, привнося искажения принтера, печатавшего этот шаблон.
Самым очевидным, и самым дешёвым вариантом выглядит LCD матрица от обычного сломанного офисного монитора. Тем более в них что чаще ломается подсветка или БП, а не матрица.
Color LCD
Типичный размер пикселя для офисных мониторов составляет 0,22-0,28мм. Что, мягко говоря, слишком много. Особенно учитывая что дорожка может пролегать где-то между двумя соседними рядами пикселей. Разве что для широченных дорожек силовой техники такое может подойти.
4К выглядит немного интереснее. Но, к сожалению, только набирает обороты, и дёшево купить такую матрицу пока что невозможно.
Кроме того, меня сильно смущали цветофильтры на компонентах пикселя. И то, как себя будет чувствовать LCD под потоком ультафиолета.
Ведь очень большая его часть задержится самим дисплеем...
Я бы с удовольствием взял монохромный дисплей, но их уже давным давно не делают. Разве что для старой медицинской техники, и по заоблачным ценам.
Развитие эта тема получила, когда я наткнулся на 3D SLA принтер WANHAO DUPLICATOR 7: Маска: цветные hi-res LCD
DMD чипы (технология DLP)
Оставив в стороне LCD дисплеи я обратил внимание на DLP проекторы.
Прекрасная технология: DMD (Digital micromirror device) чип, микрозеркала которого способны поворачиваться тысячи раз в секунду. Есть свет-нет света. Идеальная контрастность. Минимум потерь. В самих проекторах с этим даже приходится бороться: полутона получать ШИМом, а разные цвета - быстро вращающимся цветовым колесом. Т.е. реально в секунду отображаются тысячи монохромных изображений, при этом у них часть точек периодически пропадает. Но инерционность глаза делает своё дело.
К сожалению - полностью закрытая технология. От единственного производителя-монополиста Texas Instruments. Использовать можно только взяв полный набор микросхем (драйвер, контроллер, и т.д. и т.п).
Гугл привёл на форумы производителя, где каждые несколько страниц разные люди задавали один и тот же вопрос: как можно DMD чипом управлять напрямую. И один и тот же ответ - никак. Используйте весь стек.
Чтобы разобраться я опять пошёл на авито. И купил там сломанный DLP проектор Toshiba TDP-S25 (взорвалась неоригинальная лампа). Вдовесок мне бесплатно отдали горстку DMD чипов от других мертвецов. И из любопытства я приобрёл сломанный 3LCD проектор Sharp PG-C20XE.
продолжение истории с DLP проектором
3LCD проектор
Разобрав 3LCD я пришёл в полный восторг! Внутри, помимо навороченной оптической системы (линзы, дихроичные зеркала, цветосмесительная призма) обнаружились 3 (ТРИ) панели Sony LCX029. По одной на каждую цветовую компненту. И на которые есть даташит в свободном доступе. Вкратце ТТХ панели:
высокотемпературная матрица HTPS (High Temperature Poly-Silicon)
прозрачная во всём оптическом диапазоне (конечно, потери выше чем у DMD, а контрастность хуже, но это всё равно во много раз лучше чем Color LCD).
разрешение 1024 x 768
диагональ 23mm
ширина 18,4mm
высота 13,8mm
размер точки dot pitch 0,018
т.е. если просто приложить панель к резисту - можно сразу же получить точность лучше чем 0,02мм. Правда для небольшой области.
Кроме того, панель имеет 256 уровней прозрачности. Интересное исследование о применении такой матрицы для автоматического контроля уровня освещённости.
Делаем большой шаблон из маленькой матрицы
Собственно это самый каноничныйЪ способ фотолитографиии.
Преимущества для серийного производства понятны: сделал один раз маску фотошаблон. И засвечивай через него сколько угодно раз.
Дома фоторезист тоже используют исключительно с фотошаблонами. Печатая их принтером на плёнке, или даже на бумаге, и пропитывая эту бумагу маслом, для прозрачности.
Т.к. серийное производство не предполагается, я захотел исключить из процесса шаг изготовления шаблона. Т.к. помимо затрат времени и расходников, дополнительно получаем ухудшение точности, привнося искажения принтера, печатавшего этот шаблон.
Самым очевидным, и самым дешёвым вариантом выглядит LCD матрица от обычного сломанного офисного монитора. Тем более в них что чаще ломается подсветка или БП, а не матрица.
Color LCD
Типичный размер пикселя для офисных мониторов составляет 0,22-0,28мм. Что, мягко говоря, слишком много. Особенно учитывая что дорожка может пролегать где-то между двумя соседними рядами пикселей. Разве что для широченных дорожек силовой техники такое может подойти.
4К выглядит немного интереснее. Но, к сожалению, только набирает обороты, и дёшево купить такую матрицу пока что невозможно.
Кроме того, меня сильно смущали цветофильтры на компонентах пикселя. И то, как себя будет чувствовать LCD под потоком ультафиолета.
Ведь очень большая его часть задержится самим дисплеем...
Я бы с удовольствием взял монохромный дисплей, но их уже давным давно не делают. Разве что для старой медицинской техники, и по заоблачным ценам.
Развитие эта тема получила, когда я наткнулся на 3D SLA принтер WANHAO DUPLICATOR 7: Маска: цветные hi-res LCD
DMD чипы (технология DLP)
Оставив в стороне LCD дисплеи я обратил внимание на DLP проекторы.
Прекрасная технология: DMD (Digital micromirror device) чип, микрозеркала которого способны поворачиваться тысячи раз в секунду. Есть свет-нет света. Идеальная контрастность. Минимум потерь. В самих проекторах с этим даже приходится бороться: полутона получать ШИМом, а разные цвета - быстро вращающимся цветовым колесом. Т.е. реально в секунду отображаются тысячи монохромных изображений, при этом у них часть точек периодически пропадает. Но инерционность глаза делает своё дело.
К сожалению - полностью закрытая технология. От единственного производителя-монополиста Texas Instruments. Использовать можно только взяв полный набор микросхем (драйвер, контроллер, и т.д. и т.п).
Гугл привёл на форумы производителя, где каждые несколько страниц разные люди задавали один и тот же вопрос: как можно DMD чипом управлять напрямую. И один и тот же ответ - никак. Используйте весь стек.
Чтобы разобраться я опять пошёл на авито. И купил там сломанный DLP проектор Toshiba TDP-S25 (взорвалась неоригинальная лампа). Вдовесок мне бесплатно отдали горстку DMD чипов от других мертвецов. И из любопытства я приобрёл сломанный 3LCD проектор Sharp PG-C20XE.
продолжение истории с DLP проектором
3LCD проектор
Разобрав 3LCD я пришёл в полный восторг! Внутри, помимо навороченной оптической системы (линзы, дихроичные зеркала, цветосмесительная призма) обнаружились 3 (ТРИ) панели Sony LCX029. По одной на каждую цветовую компненту. И на которые есть даташит в свободном доступе. Вкратце ТТХ панели:
т.е. если просто приложить панель к резисту - можно сразу же получить точность лучше чем 0,02мм. Правда для небольшой области.
Кроме того, панель имеет 256 уровней прозрачности. Интересное исследование о применении такой матрицы для автоматического контроля уровня освещённости.
Делаем большой шаблон из маленькой матрицы