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Forscher an der University of Minnesota Twin Cities haben laut einer Pressemitteilung der Universität einen kundenspezifischen 3D-Drucker für die Herstellung eines flexiblen organischen Leuchtdioden-Displays (OLED) verwendet. Damit könnten zukünftig kostengünstige OLED-Displays mit 3D-Druckern zu Hause selbst hergestellt werden, statt auf Techniker in teuren Mikrofabriken angewiesen zu sein. Die Ergebnisse ihrer Arbeit haben sie im Fachjournal Science Advances im Artikel mit dem Titel „3D-printed flexible organic light-emitting diode displays“ veröffentlicht.
Warum OLED Displays?
Bei OLED-Displays wird Elektrizität in Licht mit Hilfe einer organischen Materialschicht umgewandelt. Sie fungieren als hochwertige digitale Displays und können flexibel gestaltet werden. Heute finden wir sie oft in Großgeräten wie Fernsehbildschirmen und Monitoren sowie in Smartphones und anderen Geräten mit Bildschirm. OLED-Displays sind leicht, energieeffizient, dünn und flexibel. Außerdem ermöglichen sie einen weiten Betrachtungswinkel und ein hohes Kontrastverhältnis.
Michael McAlpine, Professor an der University of Minnesota Kuhrmeyer Family Chair im Department of Mechanical Engineering und leitender Autor der Studie, erklärt:
„OLED-Displays werden normalerweise in großen, teuren, ultra-sauberen Fertigungsanlagen hergestellt. Wir wollten sehen, ob wir all das im Grunde zusammenfassen und ein OLED-Display auf unserem Desktop-3D-Drucker drucken können, der speziell angefertigt wurde und ungefähr so viel kostet wie ein Tesla Model S.“
Details zum 3D-Druck von OLEDs
Das Forschungsteam aus Minnesota kombinierte zwei verschiedene Druckmodi, um sechs Geräteschichten herzustellen, die zu einem vollständig 3D-gedruckten, flexiblen organischen Leuchtdioden-Display führten. Die Elektroden, Verbindungen, Isolierung und Verkapselung wurden alle mit Extrusion gedruckt. Die aktiven Schichten wurden mit demselben 3D-Drucker bei Raumtemperatur sprühgedruckt. Am Ende entstand ein Prototyp, der auf allen Seiten 3,81 cm groß und 64 Pixel hatte, die alle Licht erzeugten.
Erstautor der Studie Ruitao Su erklärte, dass das 3D-gedruckte Display flexibel ist und in ein Kapslungsmaterial verpackt werden kann. So kann es vielseitig eingesetzt werden.
Su sagte:
„Das Gerät zeigte über die 2.000 Biegezyklen eine relativ stabile Emission, was darauf hindeutet, dass vollständig 3D-gedruckte OLEDs potenziell für wichtige Anwendungen in der Weichelektronik und tragbaren Geräten verwendet werden können.“
Die Forscher sagten, die nächsten Schritte seien der 3D-Druck von OLED-Displays mit höherer Auflösung und verbesserter Helligkeit.
Im Video: Wie das OLED-Display im 3D-Drucker entsteht
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