從(cong)噴頭到設(she)備(bei)，我們(men)提供多種(zhong)選(xuan)擇；從科研到(dao)產(chan)業，我們展示多種可(ke)能(neng)。
材料沉(chen)積噴墨(mo)打印及
塗(tu)層(ceng)係(xi)統解決(jue)方(fang)案
Inkjet、EHD、Ultra-sonic等多種微流(liu)體控製(zhi)技術相(xiang)關文(wen)件(jian)、視(shi)頻資(zi)料。
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> 應用領域
聚合物發光顯示器（Polymer Light-emitting Diode Display, PLED Display）因(yin)其(qi)材料發光顏色在全(quan)可見光區內可調(diao)、可溶液簡單(dan)加工及適(shi)用(yong)於柔性(xing)大(da)麵積器件的生產而吸(xi)引(yin)了(le)更多的目(mu)光。高(gao)質量聚(ju)合物薄(bao)膜的製備是PLED器件製作的關(guan)鍵，噴墨打印因為(wei)具(ju)有(you)加工過程(cheng)簡單高效、材料利(li)用率(lv)高、適用於溶液加工、適用於柔性襯底、易於卷(juan)對(dui)卷工藝(yi)的整合和自(zi)動化等優點，被認(ren)為是 具有應用潛力(li)的技術。 MicroFab公司的Jetlab Ⅱ噴墨打印技(ji)術，其可打印溶液的粘(zhan)度範圍在1~30cps，表(biao)麵張(zhang)力範圍(wei)在28~65mN/m。在噴(pen)墨打印製備PLED顯示屏(ping)的過程中，液(ye)滴(di)定(ding)位小的偏差(cha)就會(hui)引起(qi)液滴錯(cuo)位，造成像(xiang)素(su)短(duan)路(lu)以及顯示顏(yan)色混(hun)亂等(deng)問題。因此，打印過(guo)程中(zhong)，噴射(she)出(chu)的液滴飛行(xing)後如(ru)何精確的落入對應的RGB子像素中對於製備高性能PLED器件十分(fen)關鍵(jian)。決定液滴定位偏(pian)差的因素主(zhu)要(yao)有打印平台移動誤(wu)差引起的著(zhu)陸(lu)位置偏差。隨(sui)著技術的發展，現在的打印機精度也(ye)越(yue)來越高了，MicroFab研製的 Jetlab xl-300的打印精度控製在±3μm，Jetlab Ⅱ的打印精度控製在±1μm。
熱(re)激活延遲(chi)熒光發射器已(yi)成(cheng)為高效(xiao)有機(ji)發光二極管的主要發射材料。在展望OLED應用的未(wei)來時(shi)，以可擴(kuo)展和成本效益(yi)高的方式沉積這些材料是(shi)至(zhi)關重要的。昆士(shi)蘭(lan)理(li)工大學(xue)化學和物理學院材料科學中心相關研究團隊在“采(cai)用自承(cheng)載(zai)非(fei)共軛TADF聚合物的柔性噴墨打印聚合物發光二(er)極管(guan)”的研究(jiu)中，介(jie)紹了一種具有完全溶(rong)解處理有機層的簡單OLED，其中TADF發射層是噴墨打印的（MicroFab Jetlab 4xl噴墨打印係統(tong)）。該TADF聚合物(wu)具有電子和空(kong)穴導電(dian)側鏈(lian),通(tong)過消除(chu)對額外(wai)主體(ti)材料的需求(qiu)，簡(jian)化了製造(zao)過程。OLED的峰值(zhi)發射量為502nm，亮度(du)接近(jin)9600 cd m−2。自承載的TADF聚合物也在柔性OLED中得到了證(zheng)明(ming)，亮(liang)度超(chao)過2000 cd m−2。這些結果證明了這(zhe)種自承載TADF聚合物在柔性噴墨印刷(shua)OLED中的潛(qian)在應用，因此(ci)具有更可擴展的製造工藝。（2023）
由(you)噴墨印刷的高遷移(yi)率有機薄膜晶體管驅動的柔性有機發光二極管顯(xian)示器，像素密(mi)度為50 ppi，提(ti)取發射光的孔(kong)徑比(bi)為39％。
量子點電致發光二極管（Quantum dot light-emitting diode，簡稱QLED），是在電流激發下使(shi)量子點發光的器件。相對於傳(chuan)統LCD與(yu)OLED顯示，量子點顯示(shi)具有明顯的優勢：超NTSC的寬色域，顯色能力更強；色純度高，顏色還原能力強；發光波(bo)長(zhang)可調，易合成與(yu)加工。而且(qie)其發光效率高，光、熱及化(hua)學穩(wen)定性好(hao)。 噴墨打印技術是一種非接觸(chu)、節約(yue)材料和可重(zhong)複加工的滴塗溶液技術。它(ta)的優勢在於可精確定位(wei)微米(mi)液滴、材料選擇(ze)廣(guang)泛(fan)、有效節省(sheng)材料以及大麵積生產化降低(di)成本，而且不需要昂(ang)貴(gui)的掩膜板(ban)，非接觸式加工不會對基板產生汙(wu)染(ran)。此外，噴墨打印技術可以自動化地進行圖(tu)案化加工。基於以上優勢，目前(qian)噴墨打印技術已經(jing)在顯示行業(ye)中得到了開發和應用。目前(qian)，噴墨打印技術是製作QLED平板顯示屏的重要技術。 MicroFab公(gong)司的Jetlab Ⅱ噴墨打印機，主要是由可精確移動的平台（x-y 軸(zhou)精度為3μm）、噴頭(tou)、儲液係統（包(bao)括(kuo)墨盒(he)和連接噴嘴(zui)的連接器），氣壓(ya)控製係統，視覺觀(guan)測(ce)模塊係統、各種部件之間的連接器、計(ji)算機主機及軟(ruan)件等幾部(bu)分組(zu)成。此外，該噴墨打印機還(hai)有加入(ru)了精確(que)的溫(wen)控係統，可以用準確地控(kong)製基板和噴嘴的溫度。Jetlab Ⅱ采用的是壓電陶(tao)瓷(ci)噴嘴噴墨原理，其核(he)心部件即MicroFab噴頭(tou)（Nozzle）是由一個(ge)被(bei)壓電驅(qu)動器包圍的毛(mao)細玻(bo)璃(li)管組成。毛細(xi)玻璃管露(lu)出外麵的一端(duan)形成噴嘴（內徑10-100μm），當給定一個電壓脈(mai)衝時，壓電驅動器通過逆壓電效應產生一個聲學壓力波並(bing)穿(chuan)過玻璃噴嘴進入液體中傳播(bo)。而在噴嘴尖(jian)端，在壓力波的作用下，液體加速(su)並形成小(xiao)液柱離(li)開(kai)噴嘴，然後在慣性力的作用下液滴與(yu)小液柱斷開，最後形成一個單獨的下落液滴。噴墨打印液滴形(xing)成的過程由可視化頻閃攝(she)像機係統觀測。水(shui)平的CCD照相機、噴墨打印噴嘴、閃頻激(ji)光瞄準器被固(gu)定在同(tong)一光軸和同一平台上。捕捉圖像的激光頻(pin)閃器需要與(yu)CCD照(zhao)相機同步(bu)耦(ou)合，其中延遲拍攝微米級(ji)液滴的能力是觀測到液滴下落(luo)過程的關鍵技術。通過這一觀測裝(zhuang)置，可以獲(huo)得(de)液滴形成整(zheng)個過程的照片。 研究發現，選取(qu)苯基環(huan)己(ji)烷（CHB）作(zuo)為溶劑，得到可以(yi)穩定噴墨的紅光量子點墨水。量子點在PVK表麵可以形成咖(ka)啡環較(jiao)小的薄膜(mo)，在PVK基板上(shang)噴墨打印點的直徑(jing)為200μm，打印線寬(kuan)為220μm，可成功(gong)製備量子點發光（QD-LED）器件。
提高噴墨打印量子點發光二極(ji)管(QLED)的穩定性對於該(gai)技術在商業上可行至關重要。主要障礙(ai)是油墨係統的可印刷性和載體傳輸層的功能之(zhi)間的折衷(zhong)。在“具有高運行穩定性的高性能噴墨印刷量子點發光二極管”的研究中，報(bao)道了一種由辛烷(wan)、1-環己基乙醇(chun)和乙酸(suan)正丁酯組成的三元(yuan)油墨係統，它解(jie)決了打印量子點油墨與下方空穴(xue)傳輸層之間的腐蝕問(wen)題。開發了梯度真空後處理，以配(pei)合具有梯度真空壓力的三(san)元油墨係統，這有助於形成均勻的打印層。基於這兩種技術，噴墨打印（MicroFab 高精度納米材料沉積噴墨打印係統 Jetlab Ⅱ）的 R/G/B QLEDS 具有高分辨(bian)率圖案，顯示出高效率和穩定性。 R/G/B器件的外量子效率分別為19.3%、18.0%和4.4%。相應地，半工作壽命(ming)分別(bie)高達 25 178 h @ 1000 cd m-2、20 655 h @ 1000 cd m-2 和 46 h @ 100 cd m-2。該研究在油(you)墨工程和後處理方麵的改(gai)進(jin)，將器件的效率和穩定性提升(sheng)到了一個更(geng)高的水平，並證實了印刷QLED在顯示行業的應用前景。
噴墨打印是一種很(hen)有前途的沉積技術，它能夠進行大麵積製造和無掩模(mo)圖案(an)化。對於噴墨打印的量子點(QD)發光二極管(LED)，QD通常(chang)溶解在溶劑(ji)和增(zeng)稠(chou)劑墨水係統的混合物中。然而，空穴傳輸(shu)層可能會被這種量子點墨水侵(qin)蝕(shi)，導致(zhi)表麵形態粗(cu)糙，導(dao)致載流子泄(xie)漏(lou)和器件性能下(xia)降(jiang)。這種現象(xiang)首(shou)先是用原(yuan)子力顯微(wei)鏡和截麵掃描電子顯微鏡(jing)直(zhi)接觀察(cha)到的。因此，相關研究團隊(dui)重新(xin)設計了空穴傳輸層的退火(huo)工藝，以實(shi)現(xian)優化的光滑表麵，減少(shao)噴墨打印QD LED(QLED)的缺陷(xian)數量。優(you)化的形態使使用CdSe量子點的噴墨打印（Jetlab Ⅱ高精度噴墨打印係統）紅色QLED恢(hui)複(fu)了超過30,000cd/m2的 大亮度和7.52%的外部量子效率，這與旋塗設備相當。此外，恢複的表麵形態(tai)也提高了噴墨打印設備的使用壽命。噴墨打印設備在1000cd/m2下的T50壽(shou)命從26小時提高到127小時，當(dang)以100cd/m2運行時，T50壽命延(yan)長至8013小時。
噴墨打印技術具有無掩模、材料利用率高的優點，在光電器件製造中具有廣闊(kuo)的應用前景。然(ran)而，在打印過程中，咖啡環效應會使其形貌(mao)不(bu)均勻，尚未得到充(chong)分的研究。在“原位噴墨打印製備鈣鈦(tai)礦量子點彩色轉換(huan)圖案”的研究中，深圳(zhen)大學相關研究團隊使用高精度原位噴墨打印係統在基材上打印低粘度鈣鈦礦前驅體墨水，以生成色彩轉換膜。通過改變(bian)5-AVABr添加劑的比例(li)，再(zai)加上選擇沸點較高的DMF作為溶劑，提高了鈣(gai)鈦礦(kuang)前驅體溶液的粘度，大大減少了液滴邊(bian)緣溶劑的蒸(zheng)發，推動了Marangoni流的形成，使得液滴表麵均勻，最終形成無(wu)咖啡(fei)環微陣列。值得注(zhu)意的是，鈣鈦礦可以在印刷過程中就地(di)結晶(jing)，而不需(xu)要額(e)外的退火，依(yi)靠泵(beng)送係統來輔助(zhu)溶劑蒸發。添(tian)加該添加劑後，薄膜的光致發光量子產率提高到39%。微陣(zhen)列(lie)中每個像素的尺(chi)寸(cun)控製在60μm以內(nei)，實現了400像素/英(ying)寸(PPI)。他們的工作為大麵積、高效率地生產鈣鈦礦彩色轉換薄膜鋪(pu)平了道(dao)路。（2022）
目前量子點油墨主要使用昂貴的、有毒(du)的、易燃(ran)的有機物質(zhi)作為溶劑，針(zhen)對此背景(jing)，廈門大學固體表麵物理化學國(guo)家(jia)重點實驗(yan)室的解榮軍(jun)教(jiao)授課題組提出了以水作為溶劑，通過MicroFab Jetlab 4-xl噴墨打印設備利用鹵化物和聚乙烯醇基水性油墨原位製備了綠(lv)色轉換膜，該轉(zhuan)換膜顯示出90μm的高分辨率點陣，85%的高光致發光量子產額，並且在環境中具有空氣和光穩定性，藍(lan)色和紅色轉換膜也可以使用水性油墨進行噴墨打印製備，新型(xing)水性量子點油墨具有的高分辨率及高可靠性在mini/micro LED領域有很大前景。（2021）
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基於III-V族半導體的微型發光二極管（micro-LED）顯示器被認為是 有前途的顯示技術之一，具有超高亮度和分辨率、強對比度和超大色域(yu)，但目前存在效率低、產量低的問題(ti)產量大，成本高。在“用於全彩顯示器的微型鈣鈦礦量子點發光二極管（Micro-PeLED）”的研究中，建議(yi)通過使用微型鈣鈦礦量子點LED（micro-PeLED）作為發射器來實現具有成本效益的全彩micro-LED顯示器。通過原位噴墨打印銦(yin)結(jie)構(gou)的鈣鈦礦量子點（PeQD）發射層，製造出明亮均勻的紅綠藍 （RGB）micro-PeLED陣列，每個像素尺寸小至 45 µm氧化錫/聚（3,4-乙烯二氧噻吩(fen)）-聚（苯(ben)乙烯(xi)磺(huang)酸鹽）（PEDOT:PSS）/聚（9-乙(yi)烯基哢(long)唑(zuo))（PVK）/十(shi)二烷基硫(liu)酸鈉（SDS）/PeQD/1,3,5-tris（1）-苯(ben)基-1H-苯(ben)並咪(mi)唑-2-基）苯(ben)（TPBi）/LiF/Al。這些(xie)RGB micro-PeLED陣列對紅色、綠色和藍色的外部量子效率分別為0.832%、0.419%和0.052%，分辨率為210PPI，色域廣（國家電視標準(zhun)委員會的135%標準）。作者(zhe)進一步展示了柔性全彩有源矩(ju)陣micro-PeLED顯示器，在未來的超高清顯示器、光通信和人工智(zhi)能中具有潛在應用。（上圖a) 空穴傳輸層上打印的PeQD陣列示意(yi)圖。 b) PVK上發綠光的CsPbBr3PeQD陣列的熒光圖像。 c) SDS上打印的PeQD陣列的示意圖。 d) CsPbBr3PeQD陣列在SDS上的SEM圖像。 e) CsPbBr3PeQD陣列在SDS上的熒光圖像。 f) micro-PeLED的器件結構。 g) 非等離子蝕刻和等離子蝕刻設備。 h) micro-PeLED的HAADF-STEM橫截麵圖像。）（2022）
EHD噴墨打印量子點微陣列，點直徑2μm，中心(xin)距(ju)4μm（睿度光電2021量子點打印測試）
可打印的鈣鈦礦量子點(QD)墨水對於使用噴墨打印為不同種類的新興鈣鈦礦光電應用實現高質量無咖啡環熒(ying)光微陣列非常重要。在“用於使用噴墨打印的無咖啡環熒光微陣列的可打印 CsPbBr3鈣鈦礦量子點墨水”的研究中，相關研究團(tuan)隊通過混合高沸點十二烷和低沸(fei)點甲(jia)苯作為溶劑製備了可打印的CsPbBr3鈣鈦礦QD墨水。通過調整這兩種溶劑的體積比，仔細優化油墨的蒸發速率、粘度和表麵張力，形成合適的馬蘭戈尼(ni)流動，從而平衡毛細流動，進一步消(xiao)除咖啡環效應。通過在PVK（聚-（9-乙烯基哢唑））層上噴墨打印（MicroFab 高精度納米材料沉積噴墨打印係統 Jetlab Ⅱ）優化的鈣鈦礦量子點墨水，成功地實現了具有均勻表麵、低粗糙度和無咖啡環的CsPbBr3鈣鈦礦微陣列。此外，研究團隊對CsPbBr3鈣鈦礦QD墨水進行了圖案化，打印的圖案僅在紫(zi)外(UV)光下可見(jian)，未來可應用於隱(yin)形防偽標簽(qian)和加密。
鈣鈦礦材料由於其優異的光學特(te)性（包括可調帶隙(xi)和高效發光）而成為顯示和照明的有希望的候選者。但(dan)是，它們的效率和穩定性必須提高才(cai)能進一步應用。在“噴墨打印的高度發光和穩定的綠色準二維鈣鈦礦嵌入聚合物片材”的研究中，通過噴墨打印（MicroFab 高精度納米材料沉積噴墨打印係統 Jetlab Ⅱ）製備嵌入不同聚合物中的準二維（準二維）鈣鈦礦，以在聚合物基板上構建(jian)任何發光圖案/圖片。聚氯(lv)乙烯基準二維鈣鈦礦複合材料的優化量子產率達(da)到65%以上。此外，製成的具有圖案的鈣鈦礦-聚合物複合材料表現出優異(yi)的耐(nai)磨性、耐濕性、耐光照射性和各種溶劑的化學侵蝕性。量子產率和壽命都(dou)優於迄(qi)今(jin)為止(zhi)報道的那些。+陽(yang)離子以提高鈣鈦礦的亮度和穩定性。這種圖案化的複合材料可用於低成本和大規模製造的顏色轉換薄膜。
華南理工大學發光材料與器件國家重點實驗室(shi)彭俊(jun)彪(biao)教授(shou)，通過配有30µm噴頭的MicroFab高精度納米材料沉積噴墨打印係統Jetlab Ⅱ，打印綠色鈣鈦礦油墨以製備厚(hou)度為1.5µm，像素密度為120像素/英寸的高電致發光效率矩陣綠色準2D鈣鈦礦LED（PeLED），顯示出55%的PL效率和13.9%的峰(feng)值EQE，是迄今為止高效的矩陣綠色準2D PeLED，噴墨打印也由於其非接(jie)觸、無掩(yan)模、材料有效和大麵積生產的特點，成為全彩顯示應用中有前途(tu)的技術。（2022）
作為一種有效的製造技術，噴墨打印非常適用於下一代顯示器中鈣鈦礦發光二極管的製造。然而，使用噴墨打印製造的鈣鈦礦發光二極管效率不理想，阻礙了其未來(lai)應用的發展。在“通過噴墨打印製造高效鈣鈦礦納米晶體發光二極管”的研究中報告(gao)了使用噴墨打印的高效 PeLED，其外部量子效率為 7.9%，電流效率為 32.0 cd/A，亮度可達 2465 cd/m2；這些值是文獻中噴墨打印的 PeLED 當前效率的高值之一。研究團隊設備（MicroFab 高精度納米材料沉積噴墨打印係統 Jetlab Ⅱ）的出色性能是由於 PVK 層上的無咖啡環且均(jun)勻的鈣鈦礦納米晶體層，這是由真(zhen)空後處(chu)理和使用合適的墨水產生的。此外，鈣鈦礦層的表麵粗糙度和厚度可以通過調整打印點的間距來有效控製。本研究對噴墨打印在 PeLED 製造中的應用進行了深入探索，這是未來 PeLED 工業生產很有前景的方法(fa)之一。（2022）
噴墨打印被認為是實現大尺寸全彩RGB量子點LED顯示屏的一種可行方式(shi)，關鍵是要獲得表麵輪廓(kuo)均勻(yun)、平整的打印薄膜。在“用於發光器件的改性ZnO傳輸層上使用混合溶劑係統噴墨打印的無咖啡環量子點薄膜”的研究中，相關研究團隊使用20vol% 1,2-二氯苯 (oDCB) 與環己基苯 (CHB) 的混合溶劑來溶解具有CdSe@idq7ZnS的綠色量子點 (QD)/ZnS 核/殼結構。然後，通過噴墨打印（MicroFab 高精度納米材料沉積噴墨打印係統 Jetlab Ⅱ），在聚醚酰(xian)亞胺(an)（PEI）改性的ZnO層上成功獲得了不含咖啡環的扁平點狀(zhuang)QDs薄膜，打印的點陣具有良(liang)好的穩定性和可重複性。在這裏，將 oDCB 添加到 CHB 溶液中用於降低表麵張力，並使用 PEI 改性的 ZnO 納米顆粒(li)層來增加表麵自由能。結果，形成了一個小的接觸角(jiao)，從而導致蒸發速率的提高，進而抑(yi)製了咖啡環效應。最終(zhong)實現了具有平麵輪(lun)廓的印刷點。此外，還成功地製造了以 PEI 改性 ZnO 薄膜作為電子傳輸層 (ETL) 和印刷綠色 QDs 薄膜作為發射層的倒置(zhi)綠色 QD-LED。QD-LED 的 大亮度為 12 000 cd/m2和 4.5 cd/A 的峰值電流效率在 1500 cd/m 2的亮度。
噴墨打印是有機發光二極管 (OLED) 的理想技術，因為它與大麵積低成本全彩色像素化顯示器兼(jian)容(rong)。在“用於像素化顯示器的高效噴墨打印藍色 OLED，使用主體摻雜(za)增強(qiang)電荷(he)傳輸”的研究中，相關研究團隊提出了一種通過將(jiang) 3,5-雙（N-哢唑基）苯（mCP）作為主體材料引入有機發光層來製造高效噴墨打印（MicroFab 高精度納米材料沉積噴墨打印係統 Jetlab Ⅱ）藍色OLED的策略(lve)。通過仔細調整mCP與聚 [(9,9-二辛基-2,7-芴(wu))-co-(二苯並噻(sai)吩-S,S-二氧(yang)化)] (PFSO) 的重量比，該器件表現出卓(zhuo)越的電荷傳輸能力，領先平衡電荷傳輸和優化效率。此外，結合修改mCP：PFSO油墨配方，在聚（乙撐(cheng)二氧噻吩）：聚苯乙烯磺酸鹽(yan)（PEDOT：PSS）層上實現了低粗糙度有機發光膜。噴墨打印器件的性能顯著提高了近五倍， 大亮度和外量子效率分別為3743cd/m2和5.03%。錦(jin)上添花(hua)的是，研究團隊成功製作了3英寸藍色OLED陣列器件，亮度均勻度達到92.7%，在噴墨打印實現簡單結構大麵積高效OLED方麵展現出廣闊的潛力。
對於噴墨打印的有機發光二極管來說，獲得均勻的小分子基發光膜至關重要。與使用混合溶劑的傳統策(ce)略相反，華(hua)南(nan)理工大學彭(peng)俊彪教授課題組成功地用單一溶劑噴墨打印（MicroFab 高精度納米材料沉積噴墨打印係統 Jetlab Ⅱ）了二元電致磷光發射器。二元發射器由一種新的主體材料 3-(3,6- di- t -butylcarbazol-9-yl)-3'-(2-(4 - t -butylphenyl)benzoimidazol-1-yl)-[1, 1'-聯苯]和銥(yi)絡合物摻(can)雜劑雙(2-甲基二苯並[ f , h ]喹(kui)喔啉)(乙酰丙酮)-銥( III )(Ir(MDQ) 2 (acac))組成。兼容Ir(MDQ)2(acac)，新開發的主體具有高度可溶性和無定形性，從熔體冷卻(que)後的玻璃化轉變溫度為 137℃。發光層的噴墨可印刷性和薄膜形態在很大程度上取決於基材和溶劑。以鄰二氯苯(o-DCB)為單一溶劑，以聚(9,9-二辛(xin)基芴基-2,7二基)-co-(4,4′-(N-(對丁(ding)基苯基))二苯胺)](TFB)為空穴傳輸層，獲得了無咖啡環的均勻發射膜形態。帶(dai)有噴墨打印發射器的磷光OLED產生的 大電流效率為17.89 cd A -，與帶有自旋(xuan)鑄造發射器的Ir(MDQ)2(acac)基OLED相當。（2020）
近年來，鈣鈦礦材料在背(bei)光、色彩轉換和使用溶液工藝製造的防偽標簽等應用中展現出了廣闊的前景。上圖為借(jie)助MicroFab Jetlab Ⅱ高精度噴墨打印機可原位製備具的有理想形態的結晶鈣鈦礦-PVP納米複合材料微陣列，一種在周(zhou)圍環境中隱形，與柔性基板兼容，且生產成本低廉的圖案化熒光防偽應用。
隨著科學技術的發展，對於防偽技術的要求也越來越高。一種理想的防偽技術應該是廉價(jia)的、無損的、不可複製的，以及便於鑒定和大批(pi)量生產的。雖然產業界已經開發了多種防偽技術，但能滿(man)足(zu)上述要求的技術卻很少。福(fu)州大學研究團隊采用MicroFab公司(si)研發的Jetlab Ⅱ高精度噴墨打印設備，並配合采用直徑30μm的打印噴頭製作出微米級量子點發光圖案，創新性地在基板表麵構建有隨機分布(bu)的聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）微納米顆(ke)粒，作為噴墨打印輸運(yun)過程中的聚集(ji)釘紮點，強化微米級墨滴蒸發流動以及量子點組裝過程中的差異性，形成不可複製的“花狀”發光圖案；成功應用於低成本、可柔性化、自然條件下隱蔽(bi)、具有多重防偽和商(shang)業化價值的不可複製的全彩熒光防偽標簽。該團隊還提出了一種方便可靠(kao)的基於人工智能的驗證方法，能夠(gou)快速辨別出具有不同清晰(xi)度、亮度、旋轉、放(fang)大等不同參數的，且具隱蔽性的、不可複製的花狀發光圖案。
發光材料已廣泛應用於信息(xi)安全領(ling)域。然而，借助紫外光激發產生可見光發射的單模防偽技術較為粗糙(cao)且易於解密。在“銫鉛鹵化鈣鈦礦納米晶體之間(jian)的水誘導可逆相變可實現熒光防偽”的研究中，廈(sha)大相關研究團隊建立了一種基於鈣鈦礦納米晶體（NCs）的可逆開/關發光的新型信息加密和解密技術，該發光是由無發光的 Cs4PbX6（X = Cl,Br,I）到可見光的相變引起的。發光CsPbX3NCs。這種相變很容易通過控製水含(han)量來實現，其中Cs4PbBr6NCs可以轉化為綠色發光的CsPbBr3NCs在水蒸氣(qi)處理下，後者通過真空幹燥(zao)迅速變回Cs4PbBr6NCs。水誘(you)導的光致發光開關在信息加密和解密方麵具有可重複性、穩定性和可靠性，正如使用Cs4PbBr6NCs在環己烷溶液中的安全墨水在玻璃基板上噴墨打印圖案化薄膜所證明的那(na)樣(yang)。此外，包含機密信息的圖案化薄膜中的每(mei)個像素在微觀形態上都非常獨(du)特，如果與人工智能相結合，可以實現多模式防偽。（上圖(a)為以Cs4PbBrNC環己烷溶液作為安(an)全油墨的噴墨打印、機密信息加密和解密過程示意圖。(b)為在環境和365nm 紫外光下經水蒸氣或(huo)真空幹燥處理後，廈門(men)大學印刷標誌(zhi)在商用玻璃基板上的照片。）（2022）
在"印刷多色高對比度電致變色器件"這項(xiang)研究中，研究了噴墨打印多色電致變色器件 (ECD) 的電化學響(xiang)應，以評(ping)估(gu)在一個ECD中呈現多(duo)種顏色的可行性。在柔性電極上噴墨打印(MicroFab Jetlab 4噴墨打印係統）具有兩(liang)種原色的金屬超分子聚合物 (MEPE) 溶液。通過數字化控製每個物種的打印劑量，可以直接調整打印的EC薄膜圖案的顏色，無需預(yu)先混合或合成新材料。然後將打印的EC薄膜與固體透明薄膜電解質和透明導電薄膜層壓以形成ECD。施加直流電壓後，打印的ECD表現出強烈(lie)的對比度，透(tou)射率變化(ΔT)為40.1%，著色效率高達445cm2C–1在2秒的短變暗(an)時間內。柔性ECD也顯示出相同的2秒變暗時間，並且在彎(wan)曲條件下仍(reng)具有30.1%的高ΔT。這項研究證明了通過全解決方案製造具有不同顏色設置的顯示設備的可行性，並且可以進一步擴展到其他(ta)類型的顯示器。（2015）
許(xu)多正在開發顯示器製造方法的組織正在使用噴墨技術沉積發光聚合物。要使用這些材料構建有源(yuan)元件，必(bi)須在結構中創(chuang)建大約100納米的均勻層，並且該結構必須(xu)在聚合物層上產生電場。無論(lun)是通過旋塗工藝還是噴墨沉積，聚合物通常以低濃(nong)度（0.5-2%體積）懸浮(fu)在揮發性有機溶劑（如二甲苯）中。沉積後，除去(qu)溶劑，聚合物膜留(liu)在基材上。MicroFab已經證明，當將發光聚合物溶液打印到塗有空穴注入層材料的表麵上時，可以實現小至30μm的特征尺寸。上圖是使用噴墨沉積來製造使用發光聚合物的像素化顯示器。發光聚合物打印在彩色顯示器中的80×100μm孔中。圖片由杜邦顯示器提供(gong)。
近年來OLED因其廣視角、節(jie)能、髙(gao)對比度等多種優點，為曲麵超薄顯示帶來了新希(xi)望，可廣泛應用於運動手環、智能手機的開發使用，達到隨意折疊(die)、便攜(xie)使用。噴墨打印技術進行OLED器件的製備時，可獲得厚度均勻的薄膜，器件的整個發光情(qing)況一致；工藝流程簡單有效、可實現大麵積印刷；定位精準、材料成本低；多噴嘴同時工作，避(bi)免多層溶液侵蝕。 MicroFab使用噴墨打印技術生產OLED顯示器的研究已超過10年。MicroFab公司的Jetlab Ⅱ打印技術，在進行OLED器件製備中，定位精準較高， 小定位誤差可達到2μm。如圖所示，使用Jetlab Ⅱ打印出的PEDOT墨水液滴在無結構基板上成凸(tu)起形貌，點直徑約為50μm。
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有機薄膜晶體管（Organic Thin Film Transistors，簡稱(cheng)TFT），不僅(jin)具備優異的柔性，同時還有諸(zhu)多優勢：例如單位密度小，加工工藝簡單且具有較強的兼容性，可以實現高效的大麵積製造，因此可廣泛應用於柔性顯示、柔性觸摸(mo)屏、可植入醫療器械(xie)、軟體機器人(ren)等方麵。薄膜晶體管中，所有電極以及絕緣(yuan)體和半導體材料部是聚合物溶液，其中，由於電極的體積非常小(單顆液滴的體積隻有30pL，直徑約為38μm)．可用噴印法進行製作。上圖顯示的是噴墨打印的有源矩陣顯示電子設備，4800像素，工作頻率為80Hz。由Plastic Logic提供。
與傳統OFET相比，垂(chui)直有機場(chang)效應晶體管(VOFET)具有更高的電流密度、更快的開關速度和更好的空氣穩定性，這極大地增強了驅動AMOLED背板的能力。不幸的是，溶液處理的VOFET的製造技術仍然非常複雜，隻(zhi)能集中在單電池(chi)水平上。在“噴墨打印垂(chui)直有機場(chang)效應晶體管陣列及其圖像傳感器”的研究中，在噴墨打印（MicroFab 高精度納米材料沉積噴墨打印係統 Jetlab Ⅱ）的幫(bang)助下，溶液處理的VOFET的製造過程得到了顯著簡化，並且首次製造了溶液處理的VOFET陣列，表現出優異的器件性能和出色的機械穩定性。更重要的是，VOFET陣列表現出優異的光電探(tan)測器特性，首次展示了基於VOFET陣列的具有多點可見光探測和圖像識別的柔性圖像傳感器。因此，這一新工藝極大地簡化了VOFET器件的製造工藝並成功實現了陣列，推(tui)動了VOFET的商業化，在柔性顯示、多功能傳感器和可穿戴集成電路等領域展現出巨大潛力。（2018）
在“製作針孔/微透鏡陣列以提高整體成像3-D顯示器的分辨率”的研究中，相關研究團隊提出了一種新的具有針孔陣列的微透鏡陣列（MLA）製造方法——針孔/微透鏡陣列（P/MLA）用於集成成像3-D顯示器（II），它結合了光刻和噴墨打印（MicroFab 高精度納米材料沉積噴墨打印係統 Jetlab Ⅱ）。黑色圓(yuan)形凹(ao)槽陣列（BCGA）用作針孔陣列，激光3-D顯微鏡和自製裝置已用於P/MLA的表征(zheng)。結果表明，以BCGA為模板可以獲得高精度的P/MLA。通過控製不同步長的驅動電壓、噴嘴與基板的距離以及液滴的數量，P/MLA具有形貌光滑、大小不一、幾何參(can)數(shu)重複性好、聚焦均勻性好、會聚性能好等優點可以實現。為了演示，在II中應用曲率、焦距、數值孔徑和F數分別為815.8μm、1.60mm、0.1311和3.8的P/MLA進行重建，表現出良好的重建性能和高分辨率，BCGA降低了雜散光對II的影響，提高了重建圖像的質量。（2018）
