[01483979]高导互联印刷材料及其大面积显示应用

针对大面积显示，研究完成低成本高电导可用于阵列互联结构的纳米电极材料及应用工艺，实现了印刷工艺制备超高清大面积显示器件互联层的精细图形化，突破了光刻技术带来的步骤多、耗时长和成本高等工艺难题。项目成果将在未来电子和显示产品方面具有广阔的应用前景。高性能可印刷高导纳米电极材料被国外垄断；此外，印刷互联结构在高端电子器件及显示产品中的应用尚未量产。针对这些问题，该项目重点突破超细纳米粉体制备工艺的稳定性，通过建立纳米电极材料与墨水体系之间的相互关系，调控液相成膜和图形化工艺，实现了高导互联印刷电极在电子器件及大面积显示中的应用。 具体成果：(1)研制成功10nm级高粒径均匀度的纳米银粉，工艺方法具有自主知识产权；可控制备片层和纳米线等形貌的粉体，实现了印刷制备高致密导电层；开发出了高固含量的电极浆料(≥80%)和导电墨水(≥30%)，打破了国外在印刷电极材料领域的技术壁垒；(2)开发完成了利用微液滴强蒸发引起融合延迟效应的新型喷墨印刷技术，实现了线宽为12.5μm的精细互联电极和2.4μm的短沟道薄膜晶体管结构(相关文章引用率进入ESI前10%)；通过调控共溶剂墨水体系的微流体特性和“溶胶-凝胶”的转变过程，突破了“咖啡环”效应带来的印刷厚度不均匀难题，实现了高平整互联电极(8mm×8mm范围内仅存在15nm以内的周期性起伏，被Materials Views China专题报道为最高水平)，并在低温(≤150℃)下获得了高结合强度(≥4B)、低粗糙度(≤8.9nm)和低电阻率(≤2.39μΩ·cm)的银电极薄膜；(3)提出了热诱导银纳米颗粒破除有机包覆层原理，显著改善了印刷界面接触特性(接触电阻≤14.13Ω·m)；设计正交溶剂体系减小印刷层对相邻功能层的溶剂损伤，完成了高性能印刷银电极显示器件的制备(显示尺寸≥31英寸，分辨率为4K，显示亮度≥300cd/m²，稳定性≥6000小时，指标处于国际先进水平)，实现了印刷银电极的大面积显示领域的应用(华星光电和聚华公司)。这些研究成果，开创了可印刷高导互连关键材料设计的新思路，通过创新工艺设计，显著提高了印刷图形化电极性能，实现了高导互连阵列与器件制备。 项目自立项以来，共发表研究论文44篇，授权专利14项。自2016年相关技术在深圳华星光电、广东风华高科、广东聚华印刷显示和广州新视界等公司的电视产品、电子元器件等方面实现了应用，项目完成单位近三年累积新增销售额23.11亿元，新增利润3.37亿元。项目完成和应用单位在2016年成果导入初期，产品销售额为9436.63万元，2017年开始大规模使用后，销售额增加了12倍以上，达到116231.45万元，创造了较大的经济效益。