【所属领域】

智能制造

【痛点问题】

我国新型显示产业规模和在建产线均居世界第一，但主要核心装备依赖进口，制约我国新型显示产业自主可控发展。新型显示器件向大尺寸、超高清、柔性化方向发展，其面临的重大挑战是如何在大面积柔性基板上实现纳米特征-微米结构-米级器件跨尺度高精度制造。光刻/蒸镀技术受限于模板尺寸和平面工艺，传统喷印受制于打印分辨率低（>20μm），均无法满足大尺寸/超高清/柔性化新型显示高精度/高效率/高可靠制造要求，急需发明新的制造原理、技术与装备。

【成果介绍】

针对新型显示器件高精高效制造国际难题，本项目原创高分辨率电流体喷印新原理，发明了电流体喷印新喷头、新技术和新装备，国际首创多款柔性新型显示器件并占领高端市场。

目前提出的“拉伸式”高分辨率电流体喷印新原理，实现<200nm结构的喷印制造，兼具按需点喷、射流直写、雾化制膜等不同喷射模式，突破了传统喷墨打印技术分辨率低、材料适用范围窄、喷射模式单一的问题。

本成果发明了阵列化独立可控电流体喷印系列喷头、高速视觉测量装置等核心装置与智能控制算法，开发了国际首台新型显示电流体喷印装备。部分核心专利作价3000万元实现成果转化，创新技术支持下开发的系列装备在显示龙头企业测试应用，实现了高分辨率OLED/QLED/PeLED（>300PPI）等新型显示器件集成制造。

【技术优势】

与现有技术最相近的是热泡式、压电式等传统喷墨打印技术。传统喷印技术是基于“挤压式”原理，将墨水从喷头中挤出。流体的“挤出胀大”效应导致传统喷印结构尺寸远大于喷嘴内径，分辨率通常在20μm以上。传统喷印技术存在打印模式单一（仅能逐点打印）、墨水可选择性小、分辨率低等原理性限制，且相关核心专利被美日韩等垄断。

本项目提出了“拉伸式”电流体动力喷印新原理，通过在基板和喷嘴之间施加电场拉力，将墨水从喷嘴处拉下来，变革了传统喷印的“挤压式”喷射模式。目前提出的“拉伸式”高分辨率电流体喷印新原理，实现<200nm结构的喷印制造，兼具按需点喷、射流直写、雾化制膜等不同喷射模式，突破了传统喷墨打印技术分辨率低、材料适用范围窄、喷射模式单一的问题。电流体喷印技术优势明显，且项目团队具有完全自主知识产权，具有更广阔的市场应用前景。

【技术指标】

通过本成果发明的电流体喷印技术及装备与国内外同类技术进行比较，从表1中可以看出，项目首创的电流体喷印技术与装备，整体技术达到国际先进水平，主要技术指标超过国际同类技术先进水平。

表1 该项目发明的电流体喷印技术性能指标综合比较

【资质荣誉】

2017年湖北省自然科学奖一等奖、2021年湖北省技术发明奖一等奖、2021年全国发明展“发明创业奖项目奖”金奖。

【技术成熟度】

本成果已有对应样机，处于可量产阶段

【应用场景】

本成果在国际上率先开发了高分辨率电流体喷印系列装备，目前已广泛应用于新型显示、集成电路（IC）、国防军工等领域高端电子产品创新开发场景。

【市场前景】

本成果提出的电流体喷印制造技术为通用类技术，除了前述的新型显示等高端电子产品市场，也可应用于柔性传感、穿戴电子等新兴领域，具有较为宽阔的市场前景，预估整体市场规模可在百亿规模级别。

【知识产权】

本成果已申请并授权多项中国发明专利。

【合作方式】

技术许可、技术转让、作价入股、技术开发、面谈等

【联系方式】

CG230010