Neue Technologie ermöglicht das Drucken flexibler LEDs auf einem Tintenstrahldrucker

Die Bemühungen einer Reihe von Herstellern, faltbare Telefone zu entwickeln, haben zu biegsamen Displays geführt, aber sie

Und wenn wir unser Handy zusammenrollen und in unser Portemonnaie stecken könnten?Oder wenn wir keine Tasche haben, könnten wir sie um unser Handgelenk wickeln und als Armband tragen?

Der nächste Schritt in der Evolution digitaler Displaysdie an der McKelvey School of Engineering der University of Washington in St. Louis entwickelt wird, könnte dies Wirklichkeit werden lassen. Forscher des Labors von Chuan Wang, Assistenzprofessor am Department of Electrical and Systems Engineering der University of Preston, haben ein neues Material entwickelt, das die besten Eigenschaften der LED- und OLED-Technologie aufweist. Die Fertigungstechnologie wiederum basiert auf einem Tintenstrahldrucker.

Was ist der Kern des Problems?

Organische LEDs hergestellt ausKleine Moleküle oder Polymermaterialien sind günstig und flexibel. „Sie können gebogen oder gedehnt werden, haben aber eine relativ geringe Leistung und eine kurze Lebensdauer“, sagt er. sagt außerordentlicher Professor Wang. „Anorganische LEDs wie Mikro-LEDs sind leistungsstark, superhell und sehr zuverlässig, aber sie sind nicht flexibel und sehr teuer.“ Was wir gemacht haben – Es handelt sich um eine organisch-anorganische Verbindung. Es vereint das Beste aus beiden Welten.

Wissenschaftler haben eine spezielle Art von kristallinem . verwendetein Material namens Perowskit aus einem Metallhalogenid, wenn auch mit einigen Verbesserungen. Anstelle des traditionellen Auftragens der Perowskit-Substanz über einen Walzenmechanismus auf das Substrat entschieden sich die Wissenschaftler für einen Tintenstrahldrucker. Das spart Material, denn der Perowskit kann nur dort aufgetragen werden, wo er gebraucht wird, mit der Präzision, mit der Buchstaben und Zahlen auf ein Blatt Papier gedruckt werden. Der Prozess ist viel schneller und reduziert die Produktionszeit von mehr als fünf Stunden auf weniger als 25 Minuten.

Ein weiterer Vorteil der MethodeDer Tintenstrahldruck hat das Potenzial, die Zukunft der Elektronik zu verändern: Perowskit kann auf eine Vielzahl unkonventioneller Substrate gedruckt werden. Damit ein solches Display jedoch flexibel ist, ist das Drucken harter LEDs auf ein weiches Substrat nicht geeignet. Die LEDs selbst müssen flexibel sein. Perowskit ist nicht so.

Was ist die Essenz der Lösung?

Hauptautor Jinyi Zhao, Ph.D. inWangs Labor konnte dieses Problem durch die Einbettung anorganischer Perowskitkristalle in eine organische Polymermatrix aus Polymerbindemitteln lösen. So geformt sind PeLED-Proben von Natur aus elastisch und dehnbar.

Es klingt einfach, aber das ist eine Errungenschaft –das Ergebnis eines Kampfes gegen eine Reihe von Schwierigkeiten. Der Hauptgrund besteht darin, zu verhindern, dass die verschiedenen Materialschichten, die wie ein Sandwich angeordnet sind, vermischt werden, um das gewünschte Ergebnis zu erzielen. Auch dies wurde schließlich geklärt und das Büro für Technologiemanagement der Universität hat nun ein Patent für die Technologie und das Produktionsverfahren erteilt.

Perspektiven

Die betreffenden PeLED-Displays können seinNur der erste Schritt einer Revolution in der Elektronik: Die Wände von Wohnungen werden beispielsweise für Beleuchtung sorgen oder sogar Filme zeigen können. Mit solchen Displays lassen sich leichte tragbare Geräte herstellen, die flexibel und einfach herzustellen sind.

Quelle: scitechdaily

Illustrationen: Wustl/Wang Lab

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