感光影像学学科发展报告

感光影像学是感光学和影像学的一个交叉领域，其起源和演变与银盐照相术的发明 和兴衰同步，跨越了两个多世纪的时间。银盐照相术是传统影像学的内核和主干，在上世纪中后期成为了一个庞大的全球性产业，但是，从本世纪初开始受以数字照相机、平板显示器、网络等为代表的数字影像技术的冲击，开始全面退出市场。这一变化彻底动摇和挖掘了传统影像学的内核和主干，导致 影像学进入数字影像学的时代。

网络化的数字影像资源（或数字内容） 以及关联的产、学、研、用构成了数字影像 学的内核和主体。由于数字影像资源构建在开放网络平台上，影像的捕获 / 产生、处理、 存储、传送、管理和呈现可以在网络覆盖或链接的任何地点/设备/系统和任何时间完成， 具有高度的开放性和共享性。在数字影像系统中，感光影像技术的作用主要有两个：一是将能量载体影像或物性载体影像转换为数字影像，构成数字影像资源的入口；二是将数字影像转换为可视影像（包括物性载体影 像和能量载体影像），构成数字影像资源的出口。

数字影像技术和产业不再像传统影像技术和产业那样高度集中、独立和封闭，而是分散在影像的捕获/产生、处理、存储、传送、管理和呈现以及关联的各个环节和领域。 学科分支多和高度交叉也是数字影像学的一个特点。只要在某一环节或关联领域掌握了具有竞争力的关键技术，企业无论规模和地域都可以在今天的数字影像领域中占有一席之地。一家通吃、独揽天下的时代已经过去， 专业化细分和协作共赢是生存和发展的必然和不二选择。这是一个新的起跑线，也为我国企业进入数字影像领域，甚至领跑世界带 来了前所未有的机遇。

本研究报告在综述统揽全貌的基础上， 又对影像捕获与处理、颜色跨媒体呈现与管理、彩色硬拷贝、遥感影像、光刻及微纳刻蚀、 OLED与新型显示、计算机直接制版与绿色印刷、光催化、辐射固化、3D 打印和立体影像等11 个领域的技术和产业发展状况进行了深入和系统的描述。

感光影像学学科重大研究进展及研究成果

一、纳米绿色印刷技术

纳米绿色印刷技术是由中国科学院化学 研究所绿色印刷重点实验室研究团队提出的 新型环保印刷系列技术，该技术包括绿色版基、绿色打印制版和绿色油墨的关键技术研发和产业应用。

纳米绿色版基技术是将功能性纳米材料直接涂布在未电解氧化的版基上，使印版性能达到印刷要求，是一种无需电解氧化的环保型版基制备技术。绿色打印制版技术利用亲油的纳米粒子复合材料作为墨水，直接打印到具有微纳米结构的超亲水印版上，形成亲油墨的图文区和亲水的空白区，从而可以感光影像学学科重大研究进展及研究成果直接印刷。纳米版材表面的微纳米结构可以 实现可控的超亲水与超亲油特性，构建出高反差的浸润性表面图案，提高了印刷过程中印版的精度和油墨转移的效率。绿色油墨则针对印刷油墨中大量使用溶剂型油墨而带来的VOC排放问题，通过纳米技术，实现颜料颗粒水性分散，从而制备出对塑料基材具 有良好印刷适性的环保型油墨。

纳米绿色印刷技术以其绿色环保、工艺简捷及成本节约等突出优势呈现出广阔的产业变革前景，相关基础研究获得2016年度 北京市科学技术一等奖。

图 1 纳米材料绿色打印制版印刷的基本原理

二、有机发光显示研究技术

有机发光显示器件（OLED）具有超轻 薄、可实现柔性显示、耐冲击等特点，在民用与军用领域均具有广泛的应用前景。近年来，我国有机发光显示技术与产业发展迅速。在有机发光材料方面，香港科技大学的唐本忠提出了聚集诱导发光的概念，并发展了在聚集态发光急剧增强的有机发光材料，相关研究获2017年国家自然科学一等奖。华南理工大学马於光等发展了新型的“热激子”有机发光材料，利于高激发态的反系间窜越获得了高效率荧光OLED，为获得高效率低 成本的OLED 提供了一种新的途径。吉林大学的李峰等提出了双线态激子发光的原理,利用中性共轭自由基发光材料实现了双线态激子发光OLED， 该新机理可以突破荧光材料内量子效率25%的上限。清华大学的段炼等提出了热活化敏化发光的发光机制，将热活化延迟荧光材料作为主体，实现了低电压、高效率、长寿命的 OLED。华南理工大学的苏仕健提出了一种新型、结构简单的平面pn异质 结型OLED，仅由空穴和电子传输材料依次层叠而成，可以用于构筑结构简单的高电光转 换效率的荧光有机发光二极管。在柔性器件方 面，2017 年维信诺研究团队发布了全球首款 可任意折叠柔性AMOLED全模组产品，其屏幕为5.99英寸，内弯半径为3mm，外弯 半径为5mm，弯折次数超过10万次，技术 处于全球领先水平，开拓了全产业终端应用的无限可能。

图 2 维信诺研究团队发布的全球首款可任意折叠柔性

AMOLED 全模组产品

三、立体影像与彩色 3D 打印技术

在立体影像方面，研发了基于微透镜的裸眼3D印刷技术。裸眼3D印刷显示可以在正常视觉观察条件下呈现出具有空间深度、 悬浮于纸面的逼真立体影像，显著提升图像的视觉效果。项目攻克了高精度微透镜膜印制技术及3D图像处理和印刷方面的诸多难题，获得的3D 印刷制品实现360°连续 展现大景深裸眼3D 图像的效果，同时具有特定的防伪功能。

在彩色3D打印方面，研发了一种新型A3 幅面纸基彩色 3D 打印设备及预涂纸，通 过对设备机械结构、流程软件、色彩管理系统、预涂布纸张材料的设计研发，根据 LOM 分层实体制造原理，最终实现全彩色纸基 3D 打印成型。纸基材料是非金属3D打印中极具潜力的打印耗材，具有成本低、彩色效果 好、可回收利用等优势，在产品设计模型、 地理信息模型、城市及建筑模型、文物复制、文化创意产品及国防等领域都具有广泛的应用前景。

图 3 科技进步奖证书

图 4 彩色地理模型

图 5 彩色文物复制

来源：中国感光学会