日本筑波大學與產業技術綜合研究所(AIST)、科學技術振興機構(JST)開發了一項利用噴墨印表機噴吐出雷射發光液滴以高速、大量製造雷射光源的方法。由於透過對這些液滴施加電場,可以切換發光的ON與OFF,因此研究團隊將這些液滴排列在基板上,進而製作出小型雷射顯示器。
研究中將有機色素添加於具有優異耐久性與非揮發性的離子液體1-ethyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate後製成溶液,並以噴墨印刷技術噴吐小液滴至經過超撥液加工的基板上,藉此獲得了大小與一般液晶顯示器、OLED顯示器的1個像素大致相同,直徑約30 μm的液滴。
使用噴墨印表機製成的液滴能以高位置精度設置於基板上,且成功地以與40吋8K顯示器同等的解析度將液滴散佈在2x2 cm的基板上。技術上,液滴可以相同的密度設置於更大的區域。此次開發的元件在室溫、大氣下可以保持穩定數個月,即使受到機械振動,液體也不會漏出。
另已知液滴會散發出紅色的雷射光(液滴雷射)。此外,當對夾在透明電極之間的液滴施加電場後,球形液滴變形成橢圓球體並停止發出雷射光,從視覺上亦可確認此變化,由此可知製作出的液滴可利用做為顯示器的「像素(Pixel)」。
一般為了獲得雷射光,液滴必須是球形,故可知由電場引起的變形停止了雷射光的放出。經過假設檢證後,發現造成這種現象的原因在於變形為橢圓形之液滴內部的扭曲光線路徑。此外,將液滴排列成2×3陣列的雷射陣列元件也成功地達到了雷射發光的電氣轉換。今後研究團隊將進一步投入元件的小型化開發,並提升液滴雷射的耐久性、提高ON/OFF比,期促進雷射顯示器的實用化。