Razvijen prvi potpuno 3D ispisani fleksibilni OLED zaslon
U revolucionarnoj novoj studiji, istraživači na Sveučilištu Minnesota Twin Cities koristili su prilagođeni pisač za potpuni 3D ispis fleksibilnog zaslona s organskom svjetlosnom diodom (OLED). Otkriće bi moglo rezultirati jeftinim OLED zaslonima u budućnosti koje bi svatko kod kuće mogao naširoko proizvoditi pomoću 3D pisača, umjesto od strane tehničara u skupim postrojenjima za mikrofabrikaciju.
Tehnologija OLED zaslona temelji se na pretvaranju električne energije u svjetlo pomoću sloja organskog materijala. OLED-i funkcioniraju kao visokokvalitetni digitalni zasloni, koji se mogu učiniti fleksibilnim i koristiti u velikim uređajima kao što su televizijski ekrani i monitori, kao i u ručnoj elektronici kao što su pametni telefoni. OLED zasloni su stekli popularnost jer su lagani, energetski učinkoviti, tanki i fleksibilni te nude širok kut gledanja i visok omjer kontrasta.
"OLED zasloni se obično proizvode u velikim, skupim, ultra čistim proizvodnim pogonima", rekao je Michael McAlpine, profesor Kuhrmeyer Sveučilišta u Minnesoti na Odjelu za strojarstvo i autor studije. "Željeli smo vidjeti možemo li zapravo sve to kondenzirati i ispisati OLED zaslon na našem stolnom 3D pisaču, koji je izrađen po mjeri i košta otprilike isto kao Tesla Model S."
Grupa je prethodno pokušala 3D ispisati OLED zaslone, ali su se borili s ujednačenošću slojeva koji emitiraju svjetlost. Druge grupe su djelomično tiskale zaslone, ali su se također oslanjale na centrifugiranje ili termičko isparavanje kako bi taložile određene komponente i stvorile funkcionalne uređaje.
U ovoj novoj studiji, istraživački tim Sveučilišta u Minnesoti kombinirao je dva različita načina ispisa za ispis šest slojeva uređaja koji su rezultirali potpuno 3D ispisanim, fleksibilnim zaslonom s organskim svjetlosnim diodama. Elektrode, interkonekcije, izolacija i inkapsulacija sve su tiskane ekstruzijom, dok su aktivni slojevi tiskani sprejom pomoću istog 3D pisača na sobnoj temperaturi. Prototip zaslona bio je oko 1,5 inča sa svake strane i imao je 64 piksela. Svaki piksel je radio i prikazivao svjetlo.
"Mislio sam da ću dobiti nešto, ali ne i potpuno ispravan zaslon", rekao je Ruitao Su, autor studije i doktorand na Sveučilištu Minnesota koji je sada poslijedoktorski istraživač na MIT-u. "Ali onda se ispostavilo da su svi pikseli radili, i mogu prikazati tekst koji sam dizajnirao."
Su je rekao da je 3D ispisani zaslon također fleksibilan i da se može zapakirati u materijal za kapsuliranje, što bi ga moglo učiniti korisnim za širok raspon primjena. "Uređaj je pokazao relativno stabilnu emisiju tijekom 2000 ciklusa savijanja, što sugerira da se potpuno 3D tiskani OLED-i potencijalno mogu koristiti za važne primjene u mekoj elektronici i nosivim uređajima", rekao je Su.
Istraživači su rekli da su sljedeći koraci 3D ispis OLED zaslona veće rezolucije s poboljšanom svjetlinom.
"Lijep dio našeg istraživanja je to što je proizvodnja u potpunosti ugrađena", rekao je McAlpine. "Ovo je nešto što smo zapravo proizveli u laboratoriju i nije teško zamisliti da biste to mogli prevesti na ispis svih vrsta zaslona sami kod kuće ili u pokretu u roku od samo nekoliko godina, na malom prijenosnom pisaču."
Izvor: Science Advances