智能制造

我國新型顯示產(chǎn)業(yè)規(guī)模和在建產(chǎn)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(chǎn)業(yè)自主可控發(fā)展。新型顯示器件向大尺寸、超高清、柔性化方向發(fā)展，其面臨的重大挑戰(zhàn)是如何在大面積柔性基板上實現(xiàn)納米特征-微米結(jié)構(gòu)-米級器件跨尺度高精度制造。光刻/蒸鍍技術(shù)受限于模板尺寸和平面工藝，傳統(tǒng)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(fā)明新的制造原理、技術(shù)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(chuàng)高分辨率電流體噴印新原理，發(fā)明了電流體噴印新噴頭、新技術(shù)和新裝備，國際首創(chuàng)多款柔性新型顯示器件并占領(lǐng)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(xiàn)<200nm結(jié)構(gòu)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(tǒng)噴墨打印技術(shù)分辨率低、材料適用范圍窄、噴射模式單一的問題。

本成果發(fā)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(fā)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(xiàn)成果轉(zhuǎn)化，創(chuàng)新技術(shù)支持下開發(fā)的系列裝備在顯示龍頭企業(yè)測試應(yīng)用，實現(xiàn)了高分辨率OLED/QLED/PeLED（>300PPI）等新型顯示器件集成制造。

與現(xiàn)有技術(shù)最相近的是熱泡式、壓電式等傳統(tǒng)噴墨打印技術(shù)。傳統(tǒng)噴印技術(shù)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(yīng)導致傳統(tǒng)噴印結(jié)構(gòu)尺寸遠大于噴嘴內(nèi)徑，分辨率通常在20μm以上。傳統(tǒng)噴印技術(shù)存在打印模式單一（僅能逐點打?。?、墨水可選擇性小、分辨率低等原理性限制，且相關(guān)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(tǒng)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(xiàn)<200nm結(jié)構(gòu)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(tǒng)噴墨打印技術(shù)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(shù)優(yōu)勢明顯，且項目團隊具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)，具有更廣闊的市場應(yīng)用前景。

通過本成果發(fā)明的電流體噴印技術(shù)及裝備與國內(nèi)外同類技術(shù)進行比較，從表1中可以看出，項目首創(chuàng)的電流體噴印技術(shù)與裝備，整體技術(shù)達到國際先進水平，主要技術(shù)指標超過國際同類技術(shù)先進水平。

表1 該項目發(fā)明的電流體噴印技術(shù)與裝備的性能指標綜合比較

獲2017年湖北省自然科學獎一等獎、2021年湖北省技術(shù)發(fā)明獎一等獎、2021年全國發(fā)明展“發(fā)明創(chuàng)業(yè)獎項目獎”金獎。

本成果已有對應(yīng)樣機，處于可量產(chǎn)階段

本成果在國際上率先開發(fā)了高分辨率電流體噴印系列裝備，目前已廣泛應(yīng)用于新型顯示、集成電路（IC）、國防軍工等領(lǐng)域高端電子產(chǎn)品創(chuàng)新開發(fā)場景。

本成果提出的電流體噴印制造技術(shù)為通用類技術(shù)，除了前述的新型顯示等高端電子產(chǎn)品市場，也可應(yīng)用于柔性傳感、穿戴電子等新興領(lǐng)域，具有較為寬闊的市場前景，預(yù)估整體市場規(guī)?？稍诎賰|規(guī)模級別。

本成果已申請并授權(quán)多項中國發(fā)明專利。

技術(shù)許可、技術(shù)轉(zhuǎn)讓、作價入股、技術(shù)開發(fā)、面談等