来自密歇根大学机械工程教授Michael McAlpine实验室的研究团队成员认为,他们的工作可能会导致相对低成本的OLED显示器。这一进步可能有助于创造医疗技术可穿戴设备和其他大量依赖数字显示的设备。
OLED显示技术使用有机材料层将电转换成光。它们之所以受欢迎,是因为它们重量轻、节能、轻薄、灵活、视角宽、对比度高。
McAlpine在一份新闻稿中表示:“OLED显示器通常是在大型、昂贵、超清洁的制造设施中生产的。”“我们想看看是否可以把所有这些都压缩下来,在我们的台式3D打印机上打印一个OLED显示屏,这是定制的,成本与特斯拉Model s差不多。”
这项研究发表在一月份美国科学促进会的同行评议上科学的进步日报》。McAlpine是这项研究的资深作者;该研究的第一作者是苏瑞涛,2020年毕业于密歇根大学机械工程博士学位,现在是麻省理工学院的博士后研究员。
明尼苏达大学的研究人员过去发现,3D打印具有均匀发光层的oled具有挑战性。他们说,其他研究小组部分打印了显示器,但他们仍然需要旋转涂层或热蒸发来沉积某些组件,以创建功能设备。
密歇根大学的团队表示,他们通过结合两种不同的打印模式来完全创建组成OLED的六个设备层,从而解决了这个问题。挤压印刷创造了电极,互连,绝缘和封装;同样的3D打印机在室温下使用喷雾打印来创建活性层。
他们的方法创造了1.5 × 1.5英寸的尺寸。显示原型与64像素,每个工作和显示光。
“我想我能得到一些东西,但可能不是一个完全工作的显示器,”苏说。“但后来发现所有像素都正常工作,我可以显示我设计的文本。我的第一反应是,‘这是真的!’我整晚都睡不着。”
Su表示,3d打印的显示器也很灵活,这意味着它可以封装在一种封装材料中,并用于各种各样的应用。
Su说:“该设备在2000次弯曲循环中表现出相对稳定的发射,这表明完全3d打印的oled可以潜在地用于软电子产品和可穿戴设备的重要应用。”
下一个挑战是3D打印具有更高分辨率和更高亮度的OLED显示器。
麦卡尔平说:“我们研究的好处是,制造过程完全是内置的,所以我们不是在谈论20年后的‘空中馅饼’愿景。”“这是我们在实验室里制造出来的东西,不难想象,在短短几年内,你可以用一台小型便携式打印机,在家里或在旅途中打印各种各样的显示器。”
明尼苏达大学的团队还包括博士后研究员夏欧阳;Sung Hyun Park,现任韩国工业技术研究院高级研究员;宋ih Ahn,他现在是韩国釜山国立大学机械工程系的助理教授。
美国国立卫生研究院的国家生物医学成像和生物工程研究所是主要资助者,波音公司和明尼苏达州的明尼苏达发现、研究和创新经济(MnDRIVE)计划提供了额外的支持。