McAlpine和他来自普林斯顿大学的同事已经将5中不同种类的材料混合在一起打印出第一个全3D打印的灯了。
3D打印迄今仍然局限于特定塑料、被动导体，和几种生物材料。但普林斯顿大学的研究团队已经成功3D打印出基于量子点的LED（QD-LED），显示出不同类型的材料可以3D打印，并完全集成到具有有源器件性能的组件中。
使用3D打印实现不同材质的无缝集成是一个巨大的挑战。 普林斯顿大学教授Michael McAlpine指出。
在他们发表在《Nano Letters》上的报告中，研究者描述了五种不同材料的无缝交织，其中包括：1）光致发光半导体的无机纳米粒子；2）一种弹性体基质；3）作为电荷传输层的有机聚合物；4）固体和液体金属引线；5）UV粘合透明基板层。
该研究团队的做法包括三个关键步骤。 首先，确定电极、半导体和聚合物具有期望的功能和以可打印的形式呈现；接着，小心确保这些材料可溶解于正交溶剂，以免在逐层打印过程中损害到下面层的完整性；最后，这些材料的交织图案是通过CAD设计的构建体上直接分配来实现的。
科技媒体ExtremeTech报道说，研究小组使用了一台自己开发的3D打印机， 现成的3D打印机都无法胜任这项工作。 研究团队的Ryan Whitwam说。 我们花了半年多的时间和2万美元才制造出所需要的3D打印机。
每个量子点LED的底部层都是由银纳米颗粒构成的，它们正好将LED与电子电路连接起来。在其顶部是两个聚合物层，推动电流朝上进入下一层。这里就是真正的 量子点 所在之处 它们是纳米级的半导体晶体，是包裹在硫化锌外壳中的硒化镉纳米颗粒。每当一个电子撞击这些纳米粒子，它们就会发出橙色或绿色的光。光的颜色可以通过改变纳米颗粒的尺寸来控制。顶层是一个比较普通的镓铟磷材料，用来引导电子远离发光二极管。
3D打印的嵌入式QLED的2 2 2的多维矩阵。
作为概念验证，研究团队3D打印了其中一种基于量子点的LED（QD-LED，基于硒化镉纳米粒子，硫化锌外壳，顶层为铟镓），该QD-LED表现出纯和可调色彩的发光特性。
通过进一步融入表面拓扑结构的三维扫描，研究团队还能将QD-LED打印到具有曲线形的表面的设备上，如接触透镜。
CAD模型上显示QD-LED元件保形集成到曲线基板上。
闽公网安备 35020302035464号
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