喷墨打印在光学领域的应用研究进展与展望

功能材料的图案化对于高性能光电器件制备十分重要。实现图案化的方法有光刻蚀、电子束刻蚀、微接触转印以及喷墨打印等方法。传统的光刻蚀、电子束刻蚀以及微接触转印方法的制备工艺复杂且成本较高, 使其在图案化制备方面的应用受到限制。而喷墨打印技术更容易实现大面积复杂图案的直接书写和复合功能材料的图案化, 且制备简便, 成本低廉, 使其成为最有前景的器件制备方法之一。目前, 喷墨打印技术已经被广泛应用于各类光电功能器件的制备。如何提高喷墨打印技术的精度、实现对墨滴的精确控制对于打印器件的发展至关重要，也是喷墨打印技术面临的挑战之一。

近日，中国科学院化学研究所的宋延林研究员课题组全面系统地总结和评述了近年来发表的用于提高喷墨打印分辨率的工作，从改进喷墨设备、优化墨滴的化学组成以及调控基材的化学及物理结构等三个方面进行了阐述。同时，系统总结了基于喷墨打印制备光学器件的工作，主要包括发光与成像、太阳能电池、光电转换、防伪安全、传感检测以及光波导等器件的构建。分析了目前喷墨打印制备光学器件的问题与瓶颈，如图案分辨率较低、器件性能欠佳以及可操作材料受限等；并展望了喷墨打印的未来发展方向，特别强调了喷墨打印三维结构的控制方法，为未来基于喷墨打印制备高性能光学器件提供了新的思路和理论依据。相关研究成果在线发表在Advanced Optical Materials（DOI: 10.1002/adom.201600466）上。