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Vereinfachte Herstellung: Erstes vollständig 3D-gedrucktes und flexibles OLED-Display.
Der Prototyp des vollständig 3D-gedruckten flexiblen OLED-Displays, Kredit: McAlpine Group, University of Minnesota

Forschenden der University of Minnesota Twin Cities ist es gelungen, ein flexibles organisches Leuchtdioden-Display (OLED) vollständig in 3D zu drucken. OLEDs fungieren als hochwertige und flexibel gestaltbare digitale Anzeigen, die sowohl in Großgeräten wie Fernsehbildschirmen und Monitoren als auch in tragbaren Geräten wie Smartphones verwendet werden können. OLED-Displays sind leicht, energieeffizient, dünn und flexibel; sie bieten einen großen Betrachtungswinkel und ein hohes Kontrastverhältnis. „OLED-Displays werden in der Regel in großen, teuren und extrem sauberen Produktionsanlagen hergestellt“, so Michael McAlpine, Professor am Kuhrmeyer Family Chair der Fakultät für Maschinenbau der University of Minnesota und Hauptautor der Studie. „Wir wollten herausfinden, ob wir all das kondensieren und ein OLED-Display auf unserem Tisch-3D-Drucker drucken können, der speziell angefertigt wurde und etwa so viel kostet wie ein Tesla Model S.“

Das Forscherteam kombinierte zwei verschiedene Druckverfahren, um die sechs Schichten der Bauelemente zu drucken, die zu einem vollständig in 3D-gedruckten, flexiblen Display mit organischen Leuchtdioden führten. Die Elektroden, die Verbindungen, die Isolierung und die Verkapselung wurden im Extrusionsverfahren gedruckt, während die aktiven Schichten mit demselben 3D-Drucker bei Raumtemperatur aufgesprüht wurden. Der Prototyp des Displays ist auf jeder Seite etwa 1,5 Zoll groß und hat 64 Pixel. Jeder Pixel funktioniert und zeigt Licht an. In einem nächsten Schritt sollen Auflösung und Helligkeit der Displays verbessert werden. „Das Schöne an unserer Forschung ist“, so McAlpine, „dass die Herstellung bereits integriert ist, wir sprechen also nicht von einer Vision in 20 Jahren. Das ist etwas, das wir tatsächlich im Labor hergestellt haben, und es ist nicht schwer, sich vorzustellen, dass man es innerhalb weniger Jahre auf einen kleinen tragbaren Drucker übertragen könnte, um alle Arten von Displays selbst zu Hause oder unterwegs zu drucken.“ Die komplette Studie mit dem Titel „3D-gedruckte flexible organische Leuchtdioden-Displays“ kann auf der Website Science Advances eingesehen werden.

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