技术负责人：石理平
技术联系人：杨全鑫 联系电话：13720763699邮箱：yangquanxin@romani.cn
关键词：表面着色、结构色、激光直写
项目概况：
（一）项目背景
本项目针对透明介质材料表面着色产业中化学染料污染严重、纳米结构色制备成本高昂等核心难题，依托激光精密减薄与结构色调控技术开展攻关，旨在突破结构色高效调控的技术瓶颈限制，满足消费电子、防伪技术、太阳能器件等领域对环保、低成本、高精度彩色图案化的迫切需求。该研究对推动光学产品绿色制造升级、降低高端着色技术产业门槛具有重大战略意义，同时通过替代有毒化学染料可显著减少环境污染，促进可持续产业发展。
（二）项目简介
本项目（高透图案化结构色着色）聚焦光学材料绿色着色产业中的核心难题，通过激光梯度调控技术，实现了精准的结构色色相控制、图案化工序效率提升超百倍的关键突破，开发出环保型无掩模结构色精准制造系统，已在高端防伪标签与消费电子玻璃面板中完成中试验证（试制面积≥100 cm²，色域覆盖sRGB 80%），有效解决了高精度彩色图案化工艺复杂性与环境兼容性问题，为光学器件绿色制造提供了颠覆性技术支撑。该成果产业化后，预计单产线年减排有机染料废水200吨、降低精密掩模成本千万元级的经济社会效益，对推动我国新型显示与安全防伪产业升级具有示范意义。
（三）关键技术与创新点
本项目采用多维度交叉验证的研究范式，系统整合数值仿真、实验观测和理论建模三大方法体系，在多维度开展了激光减薄的表面着色机制研究。首先，基于数值仿真模型开展了膜层设计优化以及激光与膜层作用的超快动力学分析。其次，通过激光参数的梯度调控实验，建立了膜层表面减薄效果与激光辐照参数的定量关系。最后，通过理论模型推导了实际加工参数的映射关系，采用参数化扫描策略拓展了结构色的色域与饱和度，最终实现了样品表面的图案化结构色着色。以下是本项目涉及的关键技术：
1、关键技术一：膜层高质量制备；
2、关键技术二：颜色、膜层特性与激光参数的对应关系；
3、关键技术三：结构色色域及饱和度的扩展；
本项目创新点包括：
1、首次提出激光减薄膜层着色技术，解决传统结构色制备依赖高成本微纳加工与复杂多层掩模套刻工艺的问题。
2、设计复合膜层结构，通过夹层维度约束效应调控瞬态等离子体动力学与热传导过程，实现跨膜层能量传递路径的精确控制。
3、开发激光减薄图案化结构色制造平台，实现透射透明/反射着色的双模式结构色定制化图案生成，显著降低加工成本，并规避热扩散导致的相变与裂纹缺陷。
技术成果清单：
序号 | 成果类型 | 具体内容 |
1 | 知识产权 | 一种高透图案化结构色着色方法（申请中） |
技术成熟度：
概念验证 原理样机 工程样机 中试 产业化
合作方式：
联合研发 技术入股 转让 授权（许可） 面议
