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苏州大学:争做科研路上的原创者
发布日期:2020-01-16 10:35 浏览次数: 字体:[ ]

轻薄机身、超窄边框、自由拼接,随意点击、滑动,屏幕便迅速切换,十分流畅。走进苏大维格光电科技股份有限公司产品展示区,体验65英寸大屏幕网上冲浪,人们深深被这个 “高颜值黑科技”所震撼。“这是国际最窄边框柔性电容触控屏,采用的是纳米光学制造技术。”现场相关人员介绍道,它就像放大版的平板电脑,但比平板电脑灵敏,最大可做到双屏110英寸。

这一技术的开发得益于苏州大学光学工程优势学科。苏州大学光学工程学科以国家需求和社会经济发展为牵引,在光电显示、绿色能源、航天遥感、激光技术等方面进行重点研究,多项科研成果和专利成功应用在国家级证卡安全和光电显示等重要领域,赢得社会高度评价。作为省级重点学科,该学科坚持以精密光学与微纳结构光子器件设计理论、材料、制造和应用技术为主线,拥有7个国家、省部级科研平台,在过去的5年中承担了200余项国家级科研项目,多项核心成果成功应用在国家重大工程中,获11项国家、省部级奖项,申请和获得授权100余项发明专利,成功孵化出2家上市企业———苏大维格光电科技股份和苏大明世光学有限公司,成为江苏高校产学研合作、成果转化的典型。

智能防伪技术填补行业空白

“我们的工作就是在100纳米至100微米量级的世界里,与光、电打交道,通过在材料表面生成不同的微纳结构,达到传统方式不能获得的优异功能。”苏州大学光电科学与工程学院研究员陈林森说,在科研创新路上,苏大光学工程学科一直在 “奔跑”。

陈林森是苏大维格创始人,在他的带领下,2004年,成立仅两年多的苏大维格,以其自主研发的 “定向光变色膜”原版制造技术,一举拿下了第二代身份证的第一道防伪技术——视读防伪。为了达到技术要求,项目团队用了两年时间,对方案进行了上千次修改。十多年过去了,这一防伪技术至今仍在使用。

因为二代身份证防伪技术,苏大维格在业内声名鹊起。2008年,苏大维格的高端公共防伪技术再次取得突破,应用于新版驾驶证、行驶证等。除此之外,其研发的镭射包装材料也被广泛应用于烟酒、化妆品等消费品包装,这种材料能在印刷品表面形成绚丽多彩的激光全息图像和立体图案,既能防伪又十分美观。

尽管成就卓著,但是苏大维格没有停止科研的步伐。陈林森率领学科团队基于3D光场打印技术,开发了应用于汽车号牌的智能签注系统,可在车牌上签注出个性化的动态二维码,以达到防止套牌、实现车牌防伪的目的。这套系统2016年已在全国上线运行。

随着新能源汽车的兴起,“假牌” “套牌”等违法行为屡见不鲜。由于一般号牌签注工艺技术防伪门槛低,难以从根本上杜绝这一现象。苏州大学光电科学与工程学院副研究员魏国军团队成功研制了基于光场调控的3D波浪线打印原创技术与系统,使用二维码、防伪底纹暗记、激光图案等防伪技术,提高防伪性能。这一成果填补行业空白,为我国公安部号牌管理提供了先进有力的技术手段。

大尺寸触控屏做到 “国内唯一”

光学工程学科以国家需求和社会经济发展为牵引,通过建立产学研创新体系,在推动科技成果转化,服务社会经济上成效显著。苏大维格实现直接销售超过10亿元,带动我省企业新增产值50余亿元,开创了省内高校在创业板上市的先河。

2010年,苏大维格开始深耕透明导电膜制造这一细分领域。当时,国内多数企业看好手机、平板等移动 “小端”,陈林森却 “剑走偏锋”,看中了交互式“大端”的市场前景,决定研发中大尺寸高性能电容触控屏。

从微纳米光学制造的基础理论开始到技术工艺的探索,花了5年多的时间,投资上亿元,这一项目终于在2015年开花结果。该产品采用“微纳图形化+柔性纳米压印+纳米涂布”新方案,成为生产中大尺寸触控屏最好的解决方案之一。相对传统的导电膜工艺,这款产品的导电率可以提高10倍以上,触控寿命无限多次,并且支持柔性功能器件。这一创新技术可广泛应用于智慧医疗、智慧教育、高端商务等领域。

“我们平时在展馆、商场、景区等地可以见到触摸式大屏幕,但有的屏幕点半天没反应,这主要受限于目前广泛采用的红外触控技术,它已经不能满足高性能和良好触控体验的要求。”苏州大学光电科学与工程学院副研究员周小红告诉记者, “苏大维格从根本上解决了这一难题,在业内建立了首条绿色制造生产线,是国内唯一能批量供应大尺寸高端电容触控屏的企业,填补了行业空白。”

与此同时,苏大维格自主研发成功我国首个微纳柔性制造工艺平台,为新型光电功能产品创新提供了关键手段,这也是目前我国唯一可以和发达国家技术布局与基础同步的专业技术平台。平台生产的大尺寸电容触控屏核心装备曾获国家科技进步二等奖和江苏省科学技术一等奖,使我国成为世界上少数几个具备米级幅面微纳模具制备能力的国家之一。

我国微纳制造技术起步较晚,关键技术和主要设备均依赖进口。如今,这一局面正在改变。苏州大学光电科学与工程学院教授、光学工程学科带头人王钦华表示,多年来,光学工程学科坚持基础研究和应用研究并举,坚持原始创新,实现了多项关键技术突破,填补了微纳制造领域的多项空白,主要核心技术在我国重大工程中不可或缺,成为国内微纳制造领域当之无愧的排头兵。

全新AR技术助力视觉革命

“未来,你只要戴副超薄镜片的AR眼镜,就等于戴了个显示屏。这个屏会出现一个虚拟区域,只有你自己看得到,里面存储了许多信息。”罗明辉是苏州大学光电科学与工程学院学生,即将博士毕业的他计划留在苏大维格工作,他所描述的景象正是他的研究领域—— “头戴式三维显示光场镜片”设计与制造技术。

增强现实(AR)技术是一种将真实世界信息和虚拟信息 “无缝”集成的新技术,可广泛应用到军事、医疗、建筑、教育、工程、影视、娱乐 等领域。但AR波导显示系统的重大瓶颈之一是视场角无法突破60度。2010年,苏大光学工程学科团队携手苏大维格步入这一领域,决心向它发起冲击。

目前,苏大维格已掌握 “头戴式三维显示光场镜片”技术,自主研发了纳米波导光场镜片的高效纳米制备设备,并针对波导光场镜片的特点,建立了相关的设计加工能力,有效扩大了AR视场角,未来将突破60度这一限制。

AR系统的重大瓶颈之一是眼镜偏厚和笨重,而苏大维格的纳米透镜波导光学系统,可突破AR系统的设计瓶颈,使无视觉疲劳3D显示成为现实。陈林森介绍说,这一技术是通过微纳米结构的设计和制造完成的,并在国际顶级平板电脑品牌上应用。

另一个新型显示技术是裸眼3D显示。现在,人们看3D电影都需要戴副专门的眼镜,而不远的将来,不需要借助任何辅助工具,就可以有3D的视觉体验。花尔凯是苏州大学光电科学与工程学院研究生,他跟着老师们研究的成果将解决现有裸眼3D显示串扰大、视觉疲劳、用户体验不佳等问题,实现无视差、无视觉疲劳的真三维显示。

“没有原始创新,就不可能在行业中有非常好的竞争力,也不可能产生巨无霸式的、有国际影响的技术和产品。”陈林森说。目前,苏大维格重点攻克了微纳制造装备重大关键技术,与苏州大学光学工程优势学科紧密合作和协同,在“大幅面微纳制造装备与仪器”“微纳界面工程与器件”“柔性微纳压印”“功能光电材料与器件”等方面开展基础研究与应用研发,并在多个方向上持续推进产业链合作创新,已经或将形成一系列重大的目标产品。

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