科学家开发出可用于可弯曲、可穿戴电子产品的微型led

用于可穿戴设备的微型led
灵活的微型led可以扭曲(左侧)或折叠(右侧)。图片来源:UT Dallas

德州大学达拉斯分校的研究人员和他们的国际同事开发了一种方法,可以制造出可以折叠、扭曲、切割和粘在不同表面上的微型led。他们的发明为下一代灵活的可穿戴技术铺平了道路。

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由于它们重量轻、薄、节能,并且在不同类型的照明中可见,led是电子设备中背光和显示的理想组件。它们通常用于从刹车灯到广告牌等各种产品,UT达拉斯报道

微型led可小至2微米,可捆绑成任何尺寸。它们提供比其他led更高的分辨率。它们的尺寸使它们非常适合智能手表等小型设备,但它们也可以捆绑在平板电视和其他更大的显示器上工作。然而,各种尺寸的led都很脆,通常只能在平面上使用。

“这项研究的最大好处是,我们创造了一个可拆卸的LED,可以连接到几乎任何东西,”Moon Kim博士说,他是德克萨斯大学达拉斯分校材料科学和工程的杰出教授,也是该研究的通讯作者。“你可以把它转移到你的衣服甚至橡胶上——这是主要的想法。即使你弄皱了它也能活下来。如果你切割它,你可以使用一半的LED。”

Erik Jonsson工程与计算机科学学院和自然科学与数学学院的研究人员通过一种称为远程外延的技术帮助开发了柔性LED,该技术涉及在蓝宝石晶体晶圆或衬底表面生长一层薄薄的LED晶体。

德克萨斯大学达拉斯分校
德克萨斯大学达拉斯分校工程与计算机科学综合楼(图片来源:Stan9999, Wikimedia Commons)

通常情况下,LED会留在晶圆上。研究人员添加了一层由一原子厚的石墨烯构成的碳层,以防止新的LED晶体层粘在晶圆上。

他们在韩国的同事对led进行了实验室测试,方法是将led附着在曲面上,以及随后被扭曲、弯曲和弯曲的材料上。他们还在一个乐高迷你人偶的腿上安装了LED,使其腿的位置不同。

这种柔性、可弯曲的led在柔性照明、服装和可穿戴生物医学设备方面有潜在用途。从制造的角度来看,这种制造技术还有另一个优势:因为LED可以在不破坏底层晶圆基板的情况下拆卸,晶圆可以重复使用。

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“你可以多次使用一种基质,它将具有相同的功能,”Kim说。

这项研究发表在该杂志的网站上科学的进步

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