复旦大学材料科学系俞燕蕾教授团队在《Advanced Optical Materials》发表研究成果,研究采用MicroFab Jetlab4高精度喷墨打印系统提出了一种新的双色喷墨打印技术,通过新设计的荧光液晶纳米复合材料创建全色、高分辨率和双影图案,通过优化墨滴控制参数(20 pL体积,80 μm点间距),成功制备了分辨率达300 DPI的双色图案,为光学多路复用和防伪技术提供了潜在应用,在高分辨率全彩显示和柔性电子领域具有广阔的应用前景。关键词:双色喷墨打印、荧光液晶纳米复合材料、防伪标签、显示技术
▶ 技术优势:采用MicroFab Jetlab4高精度喷墨打印系统,配备40μm直径喷嘴,实现了皮升级(20 pL)墨滴的精准控制。通过优化驱动波形和打印频率(300 Hz),在60°C基板温度下实现了量子点墨水的均匀铺展与快速固化,打印分辨率高达300 DPI。该设备的稳定性和微滴控制能力是获得无串扰双色图案(荧光+结构色)的关键技术支撑
▶ 材料创新:通过“核壳结构CdSe/ZnS量子点+多孔液晶网络”的创新设计,实现了化学色(荧光)与物理色(结构色)的协同调控。通过表面配体工程改良量子点墨水在CLCNs多孔结构中的精准嵌入,提升量子点在极性溶剂中的分散性和稳定性。在喷墨打印过程中表现出优异的流变特性(粘度<15 cps),避免了传统量子点易聚集导致的荧光猝灭问题,为高分辨率色转换膜的制备奠定了基础
▶应用潜力:该技术可制备全彩、高对比度的色转换层,适用于柔性OLED显示;同时,结合角度依赖的结构色特性,可设计多级加密防伪标签(如隐藏式QR码),在紫外光与白光下呈现截然不同的信息,为光学防伪提供了新思路
▲图:a)显示LC液滴在CLCN表面上的横向扩散和横向扩散的示意图。b)显示由一个LC液滴印刷的CLCN表面高度变化的理论模型。增加的表面高度(Δh)计算为2.4 μm。c,d)显示荧光图像c)和反射图像d)的平移的示意图打印文件。荧光图像被转换为位图,说明QD油墨的颜色。反射图像被转换为位图,说明LC油墨的打印层。所有位图被划分为像素阵列和扩展视图以打印文件中的部分像素阵列(10 × 10)为例。黑色方块表示应该由20 pL QD或LC油墨液滴打印的区域(像素)。荧光中国戏曲掩模的大小为214 × 290像素。反射式戏曲面具的尺寸为158 × 214像素,点间距为80 μm。e)示意图显示了分布在CLCN上的四个区域:I,原始区域; II,荧光区域; III,反射区域; IV,成对区域
本研究通过MicroFab Jetlab4高精度喷墨打印系统与新型荧光液晶纳米复合材料的深度融合,建立了双色喷墨打印(2C Printing)的全新范式。实验证明,MicroFab Jetlab4高精度喷墨打印系统的微滴控制能力是实现高分辨率图案的关键:其能够精确控制量子点在薄膜中的分布,从而避免了聚集导致的荧光猝灭问题,同时保证了薄膜的均匀性和可重复性;其皮升级墨滴定位精度(±5 μm)和高温打印兼容性(60°C)确保了量子点与液晶墨水的精准共沉积。此外,该技术为未来显示器和光学器件的制造提供了新的可能性,为光学多路复用和防伪技术提供了潜在应用,在高分辨率全彩显示和柔性电子领域具有广阔的应用前景。
参考文献:
[1] Liu X J, Cui S Z, Qin L, Yu Y L. Two-Chromatic Printing Creates Skin-Inspired Geminate Patterns Featuring Crosstalk-Free Chemical and Physical Colors[J].Advanced Optical Materials, 2024, 12: 2302573. DOI: 10.1002/adom.202302573.
MicroFab Inkjet喷墨打印技术赋能量子点高精度沉积,实现高效稳定双色协同调控色转换膜(capless喷墨)

特别声明:[MicroFab Inkjet喷墨打印技术赋能量子点高精度沉积,实现高效稳定双色协同调控色转换膜(capless喷墨)] 该文观点仅代表作者本人,今日霍州系信息发布平台,霍州网仅提供信息存储空间服务。
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