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科學(xué)家用噴墨印刷技術(shù)打造柔性鈣鈦礦LED

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科學(xué)家用噴墨印刷技術(shù)打造柔性鈣鈦礦LED

來(lái)源:科技新報(bào)


       目前一些手機(jī)廠商成功制造折疊智能手機(jī),但有沒(méi)有想過(guò),若是未來(lái)手機(jī)屏幕可以卷入錢(qián)包里,甚至當(dāng)成手表?美國(guó)華盛頓大學(xué)圣路易斯分校(WashingtonUniversityinSt.Louis)的McKelvey工程學(xué)院正在進(jìn)行實(shí)驗(yàn),已開(kāi)發(fā)出兼具LED、OLED兩種技術(shù)優(yōu)點(diǎn)的新材料。
  
  研究團(tuán)隊(duì)指出,使用有機(jī)小分子或高分子材料制成的OLED,既便宜又靈活,能拉伸或彎曲,但性能相對(duì)較低,壽命也短;至于無(wú)機(jī)化合物L(fēng)ED(InorganicLEDs),比如MicroLED,雖然擁有高性能及高亮度,但也非常昂貴,且不靈活。
  
  為此,McKelvey工程學(xué)院的研究團(tuán)隊(duì),打算通過(guò)一種新材料-有機(jī)金屬鹵化物鈣鈦礦(Organometalhalideperovskite)的晶體材料研發(fā)鈣鈦礦二極管,也就是所謂的PeLEDs。
  
  不過(guò)目前PeLEDs制造過(guò)程遇上難題。多數(shù)PeLEDs元件大多是都通過(guò)旋轉(zhuǎn)涂布附著在基板。旋轉(zhuǎn)涂布簡(jiǎn)略來(lái)說(shuō),由于有機(jī)金屬鹵化物鈣鈦礦是液體,通常會(huì)先滴一滴在基板上,接著通過(guò)旋轉(zhuǎn)的方式,讓液體擴(kuò)散開(kāi)來(lái),使均勻散開(kāi),最終形成一層薄膜包覆基板。
  
  圖片來(lái)源:拍信網(wǎng)正版圖庫(kù)
  
  此種方式難以用于大量生產(chǎn),因鈣鈦礦材料旋轉(zhuǎn)不見(jiàn)得順利散開(kāi)、包覆基板,有的常常會(huì)直接飛走;因此研究團(tuán)隊(duì)決定另辟蹊徑,使用噴墨印刷的方式打造PeLEDs。
  
  研究團(tuán)隊(duì)指出,因?yàn)椴牧鲜且后w狀,采用噴墨印刷可以確保材料沉積在“需要的地方”,減少材料飛濺、浪費(fèi)的可能性,且制造過(guò)程也加快許多,可從5個(gè)多小時(shí)減少至25分種以內(nèi)。
  
  另外,除了使用噴墨印刷外,為實(shí)現(xiàn)柔性PeLEDs,研究團(tuán)隊(duì)也將鈣鈦礦晶體嵌入由聚合物黏合劑制成的有機(jī)聚合物矩陣,以解決這個(gè)問(wèn)題;這將使PeLEDs本身具有彈性和可拉伸的特質(zhì)。
  
  當(dāng)然,這個(gè)過(guò)程充滿挑戰(zhàn)性,研究人員稱(chēng),最大的障礙是確保不同層的材料不會(huì)相互混合,因?yàn)镻eLEDs的所有部分都是由液體制成的。
  
  目前研究團(tuán)隊(duì)已申請(qǐng)此成果技術(shù)和制造方式專(zhuān)利,研究成果發(fā)表在《AdvancedMaterials》期刊。研究團(tuán)隊(duì)稱(chēng),PeLEDs可能會(huì)是電子革命的第一步,可制作可穿戴設(shè)備,如測(cè)量血氧的脈搏血氧儀等。
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