3D列印量子點LED燈 或改變傳統製程
【大紀元2014年11月23日訊】(大紀元記者蔡鎔澤編譯報導)傳統的電子工業擅長2維結構的製造方式,但這可能被最近發展出的3D列印LED燈所改變。
提到3D列印,大部分人想到的是以塑膠做成的實體,少部分才是金屬,當然這是因為受限於列印材料,但許多科學家仍積極的尋找新的可能,製作小尺寸的電子元件,最近,美國普林斯頓的研究團隊,利用自己設計的3D列印機,成功列印出量子點(quantum dot)發光源的LED燈,團隊表示這是世界上第一次以3D列印方式製作成功的LED燈。
團隊成功的整合不同的材料在這顆5層結構的LED燈上,普林斯頓大學教授麥卡爾平(Michael McAlpine)表示:「使用3D列印連結不同的材料是一個巨大的挑戰。」每顆LED的底部是以奈米銀顆粒構成,功用是連接電子電路,奈米銀層上方2層的聚合物可以推動電流到下一層,也就是「量子點」所在的地方,這些量子點是奈米大小的半導體,受到電子撞擊時會發出橙色或綠色的光,而光的顏色則可以透過改變量子點的尺寸來決定,頂層則是用金屬連接,完成電路的導通。
市面上所賣的3D列印機無法達成這項任務,普林斯頓的研究團隊花了6個月的時間和2萬美元,才打造出這台3D列印機,這項技術的特點在於,能製作整顆完整的LED,不像過去只能先列印電路,然後再裝上LED。
這台3D列印機的運作原理和傳統的3D列印機類似,差別在於它能列印更小的東西,並且是3維的結構,麥卡爾平教授說:「傳統的電子工業擅長的是2維尺度,現在的電視和手機螢幕都是平的,但3D列印能帶來的是3維尺度的產品。」
在技術上,該團隊已經成功的把這顆量子點LED建造在凸面鏡(如隱形眼鏡)的表面,另外也可以列印量子點LED的週邊電路,也就是把多個元件封在一起,結構當然是立體的,畢竟這是3D列印的產品。
目前看來,量子點LED可以用在和有機發光二極體(OLED)同樣的地方,像螢幕的顯示,但它可以提供比OLED更廣範圍的顏色,並且更能忍受濕度。麥卡爾平教授認為這樣的技術可以擴展到很多方面,像是微機電元件、或是光學研究。
3D列印量子點LED的研究成果已經刊登在著名期刊Nano Letters上。
責任編輯:莫琳