在一项新的研究中，明尼苏达大学双城分校的研究人员使用定制打印机完全3D打印了一个柔性有机发光二极管(OLED)显示器。这项研究发表在《科学进展杂志》上。这一发现可能导致未来低成本的OLED显示器，任何人都可以在家里使用3D打印机广泛生产，而不是由技术人员廉价的微结构制造设备。OLED显示技术是利用有机材料层将电转化为光的技术。oled是高质量的数字显示器，具有柔性，不仅可以用于电视屏幕和显示器等大型设备，还可以用于智能手机等手持电子产品。OLED显示屏因其重量轻、省电、轻薄、灵活、视角宽、对比度高等特点而广受欢迎。“OLED显示器通常是在大型、昂贵、超清洁的制造设施中生产的，”明尼苏达大学机械工程系Kuhrmeyer家庭讲座教授、该研究的资深作者迈克尔·麦卡尔平(Michael McAlpine)说。他补充说:“我们想看看能否将所有这些都浓缩起来，在我们定制的桌面3D打印机上打印出OLED显示屏，其成本与特斯拉Model S差不多。”该集团此前曾尝试3D打印OLED显示屏，但他们在发光层的均匀性方面遇到了困难。其他研究小组部分打印了显示器，但也依靠旋转涂层或热蒸发来沉积某些组件，并创造出功能性设备。
在这项新研究中，明尼苏达大学的研究团队结合了两种不同的打印模式来打印六个设备层，从而产生了一个完全3d打印的、灵活的有机发光二极管显示器。电极、互连线、绝缘层和封装层均采用挤压打印，活性层采用同一台3D打印机在室温下喷涂打印。显示器原型大约是每边1.5英寸，64像素。每个像素都能工作并显示光线。“我以为我会得到一些东西，但可能不是一个完全工作的显示器，”该研究的第一作者、2020年明尼苏达大学(University of Minnesota)机械工程博士研究生苏瑞涛(Ruitao Su)说。他现在是麻省理工学院(MIT)的博士后研究员。“但后来发现，所有的像素都可以工作，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。”苏补充道。Su表示，3d打印显示屏也很灵活，可以封装在封装材料中，这将使其在各种应用中发挥作用。Su说:“在2000次弯曲循环中，该设备显示出相对稳定的发射，这表明完全3D打印的oled有可能用于软电子和可穿戴设备的重要应用。”研究人员说，下一步是3D打印OLED显示屏，分辨率更高，亮度更高。McAlpine说:“我们研究的好处是，制造业都是内置的，所以我们说的不是20年后那种‘天上掉馅饼’的想法。”他补充说:“这是我们在实验室里制造的东西，不难想象，在短短几年内，你可以把它转化为在家里或在路上用小型便携式打印机打印各种各样的显示器。”除麦卡尔平和苏外，研究团队还包括明尼苏达大学机械工程研究员夏欧阳博士后;韩国工业技术研究院(Korea Institute of Industrial Technology)高级研究员朴成贤(Sung Hyun Park);以及韩国釜山国立大学机械工程系助理教授宋义安(Song Ih Ahn)。(ANI)
