تیمی از محققان دانشگاه مینه سوتا اولین نمایشگرهایOLED با ابعاد۸/۳ در ۸/۳ سانتیمتر با ۶۴ پیکسل را توسعه داده اند. نکته قابل توجه در این پروژه انعطاف پذیر بودن این صفحه نمایش است که می تواند برای تا کردن صفحه نمایش تلفن های هوشمند یا تلویزیون با هزینه مقرون به صرفه تر مورد استفاده قرار گیرد. برای توسعه این محصول از دو فناوری مختلف پرینتر سه بعدی و یک چاپگر سفارشی استفاده شده است.
ساخت نمایشگرOLED با استفاده از تکنولوژی پرینت سه بعدی
نمایشگرهایOLED بر خلاف نمایشگرهای LCD که از مواد کریستالی شبه هادی استفاده می کنند، برای انتشار نور به مواد الکترولومینسانس آلی متکی هستند. بنابراینOLED ها جایگزینی برای LCD ها هستند که ویژگی های جالبی شامل راندمان انرژی بالاتر به علت عدم نیاز به نور پس زمینه، نسبت کنتراست بالا، انعطاف پذیری مکانیکی، زاویه دید بیشتر و مقاومت بهتر در برابر شکستگی دارند. با این حال، پرینت سه بعدی چنین دیودهایی تاکنون چالش های زیادی را به همراه داشته است. فناوری نمایشگر OLED مبتنی بر تبدیل الکتریسیته به نور با استفاده از لایه ای از مواد آلی است. ایجاد این لایه دشوار است زیرا نیاز به یکنواختی کامل دارد که دستیابی به آن با استفاده از تکنولوژی پرینت سه بعدی پیچیده تر است. علاوه بر این، پیوندهای پلیمر-فلز ساخته شده با استفاده از فناوری چاپ سه بعدی نیز ناپایدارتر هستند.
استفاده از یک روش اکستروژن و یک فرایند اسپری
فرایند پرینت سه بعدی صفحه نمایشگر OLED
این تیم از دو فرآیند چاپ سه بعدی برای غلبه بر این چالش ها و ایجاد شش لایه نمایشگر استفاده کردند. آنها با استفاده از یک دستگاه اکستروژن، الکترودها، عایق، اتصالات و پوششدهی را ایجاد کردند. سپس از همان چاپگر سه بعدی برای ایجاد لایه ها با استفاده از فرآیند چاپ اسپری استفاده شد. لایه ها به طور خاص و بسته به عملکرد لایه مورد نظر، به طور متوالی با استفاده از مواد مختلف چاپ شده اند. به عنوان مثال، لایه اول بر روی یک غشای PET انعطاف پذیر و نانو ذرات نقره تزریق شده است. لایه چهارم یک لایه سیلیکونی است که مواد رسانای زیرین را می پوشاند. در نهایت، دستگاه با یک ریخته گری پلیمری در یک قالب سیلیکونی پرینت سه بعدی شده پوشانده می شود.
نمایشگر OLED شامل ۶ لایه پرینت سه بعدی شده
به طور کلی، عدم یکنواختی در لایه های فعال باعث تغییرات زیادی در انتشار نور در نواحی فعال می‌شود، که نشان دهنده نیاز به جایگزین هایی برای چاپ اکستروژن جهت ساخت نمایشگر ها با مقیاس بزرگ است. بنابراین ما به منظور بهبود یکنواختی لایه های فعال، از یک روش پرینت اسپری برای تزریقMDMO-PPV استفاده کردیم. نازل اسپری در سیستم پرینت سه بعدی ما ادغام شد که به موجب آن در زمان سرعت نسبی بالا بین جوهر و غلاف گاز تحت فشار، جوهر در روزنه اتمیزه می شود. قطر قطرات اتمیزه شده در حدود ۳۰ تا ۵۰ میکرومتر بوده است که پس از برخورد با بستر به سرعت تبخیر شدند و در نتیجه انتقال جرم در جهت جانبی سرکوب شد. این تیم توضیح دادند که در ناحیه فعال چاپ سه بعدی شده با اسپری، ریز قطرات به طور یکنواخت در سراسر منطقه هدف توزیع شده و کاهش قابل توجهی در تغییر ضخامت مشاهده شده است. در نتیجه یک نمونه اولیه انعطاف پذیر با ابعاد ۸/۳ سانتیمتر توسعه یافت. محققان خاطرنشان کردند که دستگاه مورد استفاده به صورت سفارشی ساخته شده است و بنابراین دارای نازل های مختلفی می باشد که بسته به لایه ای که قرار است شکل گیرد تغییر می کند. این نازل ها بر روی یک سیستم رباتیکی گانتری نصب شده اند. به گفته Michael McAlpine، مدرس ارشد دانشکده مهندسی مکانیک در دانشگاه مینه سوتا گفت: “این روش چاپ باید تکامل یافته و گسترده تر شود. نمایشگرها معمولاً در کارخانه های بزرگ، گران قیمت و فوق العاده تمیز تولید می‌شوند. این در حالی است که ما این نمایشگر را در آزمایشگاه تولید کرده ایم”.
منبع: https://www.3dnatives.com
در صورت تمایل میتوانید فایل PDF این مقاله را در قسمت زیر دانلود و با ذکر منبع مورد استفاده قرار دهید. 
pdf پرینت سه بعدی نمایشگر OLED
ثبت ديدگاه