我國新型顯示產業規模和在建產線均居世界第一,但主要核心裝備依賴進口,制約我國新型顯示產業自主可控發展。新型顯示器件向大尺寸、超高清、柔性化方向發展,其面臨的重大挑戰是如何在大面積柔性基板上實現納米特征-微米結構-米級器件跨尺度高精度制造。光刻/蒸鍍技術受限于模板尺寸和平面工藝,傳統噴印受制于打印分辨率低(>20μm),均無法滿足大尺寸/超高清/柔性化新型顯示高精度/高效率/高可靠制造要求,急需發明新的制造原理、技術與裝備。
針對新型顯示器件高精高效制造國際難題,本項目原創高分辨率電流體噴印新原理,發明了電流體噴印新噴頭、新技術和新裝備,國際首創多款柔性新型顯示器件并占領高端市場。
目前提出的“拉伸式”高分辨率電流體噴印新原理,實現<200nm結構的噴印制造,兼具按需點噴、射流直寫、霧化制膜等不同噴射模式,突破了傳統噴墨打印技術分辨率低、材料適用范圍窄、噴射模式單一的問題。
本成果發明了陣列化獨立可控電流體噴印系列噴頭、高速視覺測量裝置等核心裝置與智能控制算法,開發了國際首臺新型顯示電流體噴印裝備。部分核心專利作價3000萬元實現成果轉化,創新技術支持下開發的系列裝備在顯示龍頭企業測試應用,實現了高分辨率OLED/QLED/PeLED(>300PPI)等新型顯示器件集成制造。
本成果在國際上率先開發了高分辨率電流體噴印系列裝備,目前已廣泛應用于新型顯示、集成電路(IC)、國防軍工等領域高端電子產品創新開發場景。
本成果已有對應樣機,處于可量產階段
與現有技術最相近的是熱泡式、壓電式等傳統噴墨打印技術。傳統噴印技術是基于“擠壓式”原理,將墨水從噴頭中擠出。流體的“擠出脹大”效應導致傳統噴印結構尺寸遠大于噴嘴內徑,分辨率通常在20μm以上。傳統噴印技術存在打印模式單一(僅能逐點打印)、墨水可選擇性小、分辨率低等原理性限制,且相關核心專利被美日韓等壟斷。
本項目提出了“拉伸式”電流體動力噴印新原理,通過在基板和噴嘴之間施加電場拉力,將墨水從噴嘴處拉下來,變革了傳統噴印的“擠壓式”噴射模式。目前提出的“拉伸式”高分辨率電流體噴印新原理,實現<200nm結構的噴印制造,兼具按需點噴、射流直寫、霧化制膜等不同噴射模式,突破了傳統噴墨打印技術分辨率低、材料適用范圍窄、噴射模式單一的問題。電流體噴印技術優勢明顯,且項目團隊具有完全自主知識產權,具有更廣闊的市場應用前景。
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