תצוגת OLED גמישה בהדפסה תלת-ממדית לחלוטין: טכנולוגיה פותחת דלת למסכים אלקטרוניים נפוצים ומיוצרים בקלות רבה יותר

Share on facebook
Share on twitter
Share on linkedin
Share on telegram
Share on whatsapp
Share on email
פרסומת
תכנון תשתיות רפואיות


במחקר חדש פורץ דרך, חוקרים מאוניברסיטת מינסוטה ערים התאומות השתמשו במדפסת מותאמת אישית כדי להדפיס באופן מלא בתלת-ממד תצוגת דיודה פולטת אור גמישה (OLED). התגלית עשויה להביא בעתיד לצגי OLED בעלות נמוכה שיוכלו להיות מיוצרים באופן נרחב באמצעות מדפסות תלת מימד על ידי כל אחד בבית, במקום על ידי טכנאים במתקני מיקרו ייצור יקרים.

טכנולוגיית תצוגת ה-OLED מבוססת על המרת חשמל לאור באמצעות שכבת חומר אורגני. מכשירי OLED מתפקדים כצגים דיגיטליים באיכות גבוהה, שניתן להפוך אותם לגמישים ולהשתמש בהם הן במכשירים בקנה מידה גדול כמו מסכי טלוויזיה ומסכים, כמו גם במכשירי אלקטרוניקה כף יד כמו סמארטפונים. צגי OLED צברו פופולריות מכיוון שהם קלים, חסכוניים בצריכת החשמל, דקים וגמישים, ומציעים זווית צפייה רחבה ויחס ניגודיות גבוה.

"מסכי OLED מיוצרים בדרך כלל במתקני ייצור גדולים, יקרים ונקיים במיוחד", אמר מייקל מקאלפין, פרופסור יו"ר משפחה קורמייר באוניברסיטת מינסוטה במחלקה להנדסת מכונות והמחבר הבכיר של המחקר. "רצינו לראות אם בעצם נוכל לעבות את כל זה ולהדפיס תצוגת OLED במדפסת התלת-ממד השולחן שלנו, שנבנתה בהתאמה אישית ועלותה בערך כמו של טסלה דגם S."

הקבוצה ניסתה בעבר צגי OLED בהדפסת תלת מימד, אך הם נאבקו באחידות השכבות פולטות האור. קבוצות אחרות הדפיסו חלקית תצוגות אך הסתמכו גם על ציפוי ספין או אידוי תרמי כדי להפקיד רכיבים מסוימים וליצור מכשירים פונקציונליים.

במחקר חדש זה, צוות המחקר של אוניברסיטת מינסוטה שילב שני מצבי הדפסה שונים כדי להדפיס את שש שכבות המכשיר שהביאו לתצוגת דיודה אורגנית פולטת אור בהדפסה מלאה בתלת-ממד. האלקטרודות, החיבורים, הבידוד והמעטפת כולם הודפסו בשחול, בעוד השכבות הפעילות הודפסו בריסוס באמצעות אותה מדפסת תלת מימד בטמפרטורת החדר. אב הטיפוס של התצוגה היה כ-1.5 אינץ' בכל צד והיה בעל 64 פיקסלים. כל פיקסל עבד והציג אור.

"חשבתי שאשיג משהו, אבל אולי לא תצוגה עובדת לגמרי", אמר Ruitao Su, המחבר הראשון של המחקר ודוקטור להנדסת מכונות מאוניברסיטת מינסוטה ב-2020. בוגר שהוא כיום חוקר פוסט-דוקטורט ב-MIT. "אבל אז מסתבר שכל הפיקסלים עבדו, ואני יכול להציג את הטקסט שעיצבתי. התגובה הראשונה שלי הייתה 'זה אמיתי!' לא הצלחתי לישון, כל הלילה".

סו אמר כי התצוגה המודפסת בתלת-ממד הייתה גם גמישה וניתן לארוז אותה בחומר עוטף, מה שיכול להפוך אותה לשימושית עבור מגוון רחב של יישומים.

"המכשיר הפגין פליטה יציבה יחסית על פני 2,000 מחזורי הכיפוף, מה שמצביע על כך שניתן להשתמש ב-OLEDs מודפסים בתלת-ממד באופן פוטנציאלי עבור יישומים חשובים באלקטרוניקה רכה ובמכשירים לבישים", אמר סו.

החוקרים אמרו שהשלבים הבאים הם הדפסת תלת מימד של צגי OLED ברזולוציה גבוהה יותר עם בהירות משופרת.

"החלק הנחמד במחקר שלנו הוא שהייצור כולו מובנה, אז אנחנו לא מדברים על 20 שנה עם חזון 'עוגה בשמיים'", אמר מקאלפין. "זה משהו שבאמת ייצרנו במעבדה, ולא קשה לדמיין שאפשר לתרגם את זה להדפסת כל מיני תצוגות בעצמנו בבית או בדרכים תוך שנים ספורות, במדפסת ניידת קטנה".

בנוסף ל-McAlpine ו-Su, צוות המחקר כלל את חוקרי הנדסת מכונות מאוניברסיטת מינסוטה Xia Ouyang, חוקרת פוסט-דוקטורט; סונג היון פארק, שהוא כיום חוקר בכיר במכון קוריאה לטכנולוגיה תעשייתית; ו- Song Ih Ahn, שהוא כיום עוזר פרופסור להנדסת מכונות באוניברסיטה הלאומית של Pusan ​​בקוריאה.

וִידֵאוֹ: https://youtu.be/k7KV_lOIp8o

המחקר מומן בעיקר על ידי המכון הלאומי להדמיה ביו-רפואית וביו-הנדסה של המכונים הלאומיים לבריאות (פרס מס' 1DP2EB020537) עם תמיכה נוספת מחברת בואינג ויוזמת מינסוטה Discovery, Research and InnoVation Economy (MnDRIVE) דרך המדינה של מינסוטה. חלקים ממחקר זה נערכו במרכז הננו של מינסוטה, הנתמך על ידי הקרן הלאומית למדע באמצעות רשת התשתיות הלאומיות לננו מתואמות (NNCI).

.



קישור לכתבת המקור – 2022-01-07 23:46:10

Share on facebook
Facebook
Share on twitter
Twitter
Share on linkedin
LinkedIn
Share on telegram
Telegram
Share on whatsapp
WhatsApp
Share on email
Email
פרסומת
X-ray_Promo1

עוד מתחומי האתר