《柔性電子轉印中的跨尺度光學對準與三維變形測量》是依託清華大學，由王顯擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：柔性電子轉印中的跨尺度光學對準與三維變形測量
- 依託單位：清華大學
- 項目負責人：王顯
- 項目類別：青年科學基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
可延展柔性電子以其能夠與人體自然貼合、電學性能優良等優勢促進了信息與人的融合，是基於網際網路遠程精準醫療的關鍵技術和支撐設備。轉印是其生產、製造的最重要的環節，也是可延展柔性電子發展的瓶頸。為了打破瓶頸、推動可延展柔性電子的快速發展，迫切需要解決轉印中的關鍵性問題，包括精確對準、功能單元三維變形檢測、轉印控制參數最佳化和有效轉印檢測等。基於此，本項目主要研究用於轉印的跨視域多尺度光學對準和三維變形測量方法，主要包括：用於精確控制轉印的跨視域多尺度光學對準方法；用於檢測功能單元三維變形的單相機雙目測量系統及全局特徵點匹配方法；用於轉印有效性判定的準則、轉印控制參數的選取及最佳化機理和方法。
結題摘要
轉印是可延展柔性電子生產、製造的最重要的環節，包括功能單元從無機半導體襯底上剝離以及功能單元向柔性高分子承印襯底上印製兩個步驟。目前實驗室中低下的轉印成功率卻是制約著可延展柔性電子發展的瓶頸問題，具體表現在轉印過程缺乏精準的光學對準理論、轉印過程缺乏有效的力學性能檢測手段、以及缺乏高效的轉印參數控制方法。因此，要想精準地實現轉印過程以及對轉印效果的高精度檢測，應發展高精度的光學測量方法來滿足功能單元在軟印章以及柔性承印襯底上的精確定位需求、發展適用於轉印工藝的三維變形測量系統，最終基於此，改進現有轉印方法甚至提出更符合高效生產要求的轉印方法。本研究首先發展了一種高精度的光學測量方法，為實現轉印過程的精確對準提供了前提條件；進而基於單相機雙目成像技術以及提出的光學測量方法發展了高精度三維變形測量原理；最終，提出一種高效的轉印方法。項目研究的主要成果包括：1、發展了考慮變形場二階時間連續性的時間序列數字圖像相關方法，提高了圖像位移場測量解析度；2、搭建了基於雙稜鏡分光特性的單相機雙目成像系統，結合發展的二階時間連續性方法，實現三維變形的高精度測量；3、基於多級微納米結構的粘附調控能力以及形狀記憶聚合物，發展了一種新的轉印方法。本項目研究中發展的考慮二階時間連續的數字圖像相關方法以及搭建的三維變形測量系統對於提高柔性電子領域中的變形測量精度具有重要意義。特別地，本研究提出的變形場高階時間連續性的思想，對於提高其它光學測量方法（如標記點法）測量精度具有重要的借鑑意義。此外，本項目發展的新型轉印方法對可延展柔性電子器件的發展具有重要的推動作用。
