US-Forscher stellen LEDs mit 3D-Drucker her

Eine Gruppe von Wissenschaftlern der Universität von Princeton in den USA hat unter der Leitung von Professor Michael McAlpine eine neue Methode zur Herstellung von LEDs entwickelt. 

Die aus fünf Lagen bestehenden Quantenpunkt-Leuchtdioden sollen am 3D-Drucker hergestellt werden können und energieeffizienter als herkömmliche LEDs sein. Zuerst wird ein Ring aus Silber-Nanopartikeln aufgetragen, darüber kommen zwei Lagen aus leitfähigen Polymer (Poly-TPD und PEDOT:PSS). Weiters folgt eine Lage aus Quantenpunkten und zum Abschluss eine Legierung aus Gallium und Indium. Die unterste und oberste Schicht dienen als Anode bzw. Kathode.

Der 3D-Drucker zur Herstellung wurde eigens dafür von dem Forscherteam entwickelt und gebaut. Das Gerät kann verschiedene Arten von Materialen zu einem Objekt verarbeiten und ist somit laut McAlpine der 3D-Drucker mit den meisten zu verarbeitenden Materialklassen: halbleitende,  anorganische Nanopartikel; Elastomere; organische Polymere; feste und flüssige Metalle.

Um die Möglichkeiten des neuen Prozesses aufzuzeigen, wurde ein QLED auf eine Kontaktlinse gedruckt. Dabei wurde die Linse zuerst mittels 3D-Scanner digital erfasst und anhand der CAD-Datei Daten wurde das präzise Auftragen durch den 3D-Drucker auf die gebogene Oberfläche ermöglicht.

“We anticipate that this general strategy can be expanded to 3D print other classes of active devices, such as MEMS devices, transistors, solar cells, and photodiodes,” sagt McAlpine. “Our results suggest a number of exciting applications, including the generation of geometrically tailored devices containing LEDs and multimodal sensors to provide a new tool for optogenetics for studying neural circuitry.”

Details können in der in Nano Letters veröffentlichten Pulikation “3D Printed Quantum Dot Light-Emitting Diodes” nachgelesen werden.

(C) Picture and Link: Nanowerk & NanoLetters