Výzkumníci z University of Minnesota Twin Cities použili speciálně upravenou tiskárnu ke kompletnímu 3D tisku ohebného OLED displeje. Tato nová technologie by mohla v blízké budoucnosti umožnit levné OLED displeje, které by si mohl pomocí 3D tiskárny vyrábět kdokoli doma, nebyla by potřeba drahá specializovaná výrobní zařízení s vysokými nároky na čistotu provozu a další parametry.
Jak uvádí hlavní autoři studie Michael McAlpine a Ruitao Su, 3D tisk OLED displejů výzkumníci zkoušeli již dříve, ale problémem bylo dosáhnout rovnoměrností/pravidelnosti vrstev vyzařujících světlo. Jiné skupiny výzkumníků částečně vytiskly displeje, ale při nanášení určitých komponent a vytváření funkčních zařízení bylo ještě třeba použít dodatečné techniky jako je rotační nanášení (spin-coating) a/nebo tepelné odpařování. Rotační nanášení zahrnuje způsob nanášení tenké vrstvy na substrát, kdy se vrstva aplikuje v podobě roztoku a struktura vznikne tím, že substrát rychle rotuje; nastavení těchto procesů pak umožňuje přesně ladit vlastnosti vrstvy.
Pro kompletní tisk si nyní výzkumníci ještě museli nechat postavit speciální tiskárnu na zakázku, prý stále v ceně srovnatelné s elektromobilem Tesla model S. Kompletní displej vyžadoval tisk šesti vrstev, a to dvěma různými metodami. Elektrody, propojení, izolace a zapouzdření byly vytištěny vytlačováním (extrusion), zatímco aktivní vrstvy se vytvořily stříkáním (spray), vše na jediné 3D tiskárně a při pokojové teplotě. Prototyp displeje má strany o rozměrech asi 1,5 palce a 64 pixelů. Každý pixel fungoval a zobrazoval světlo. Displej je plně ohebný a lze zkombinovat se zapouzdřovacím materiálem. Po 2 000 ohnutích se zobrazovací vlastnosti prakticky nezměnily. Dalším cílem je zlepšit parametry displeje, tj. dosáhnout vyššího rozlišení a jasu.
V budoucnu by podle autorů studie ale celý proces mohl být realizován na běžně dostupných a levných tiskárnách, které by navíc mohly být dostatečně malé/lehké a dobře přenosné.
Ruitao Su et al, 3D-printed flexible organic light-emitting diode displays, Science Advances (2022). DOI: 10.1126/sciadv.abl8798
Zdroj: University of Minnesota / TechXplore.com a další
