全球首個 3D 列印 LED!未來可直接印出智慧隱形眼鏡

作者 | 發布日期 2014 年 12 月 06 日 20:43 | 分類 3D列印 , 零組件
3D LED pic

3D 列印技術又有新突破!美國普林斯頓大學 McAlpine 研究團隊,發明全球首台可列印發光二極體(Light-Emitting Diode,LED)的 3D 列印機,成功印出量子點發光二極體(Quantum Dot Light-Emitting Diode,QD-LED)。透過這項技術印出具完整功能的半導體電子元件,未來有望發展智慧隱形眼鏡、穿戴式裝置等應用。




McAlpine 研究團隊由機械與航太工程教授 Michael McAlpine 所帶領,運用其 3D 列印技術,無縫交織列印出五層結構的 QD-LED。正極底層為銀奈米粒子(silver nanoparticles,Ag-NPs),做為機械電路的金屬管路;接著電流將透過兩層聚合物 PEDOT: PSS 與 Poly-TPD 傳導至下一層;第四層為硒化鎘/硫化鋅(CdSe/ZnS)核殼量子點;陰極頂層則為共晶鎵銦(eutectic gallium indium,EGaIn)。

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許多人認為 QD-LED 是繼有機發光二極體(Organic Light-Emitting Diodes,OLED)後的新一代顯示技術。OLED 以有機物質為材料,光電轉換效率較差,壽命也較短;QD-LED 採用化學合成無機物質,以硒化鎘奈米晶體為發光核心,穩定性高、能耗與成本較低,而且放射光線更明亮、色彩也更純淨,加上其超薄具彈性與透明度的特性,能更靈活運用在顯示與照明應用當中。

▲普林斯頓大學 McAlpine 研究團隊耗時兩年打造的 3D 列印機

McAlpine團隊耗時兩年打造這台可列印電子元件的 3D 列印機,造價 2 萬美元。這項 3D 列印技術突破當前 3D 列印採用特定塑料、金屬、生物物質等材料限制,而其成果已獲美國奈米科學與科技期刊《NANO Letters》刊載。McAlpine 團隊表示,未來將持續發展更多應用,包括具影像顯示功能的智慧隱形眼鏡。

題圖來源:
● First 3D LED printer could print heads-up-display contact lenses
● 3D Printed Quantum Dot Light-Emitting Diodes 

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