La technologie ouvre la porte aux écrans électroniques omniprésents et plus facilement fabriqués
Minneapolis / ST.Paul (01/07/2022) - réans une nouvelle étude révolutionnaire, les chercheurs de l'Université du Minnesota Twin Cities ont utilisé une imprimante personnalisée pour imprimer entièrement en 3ré une diode émettant de lumière organique (OLEré) flexible (OLEré).La découverte pourrait entraîner des écrans OLEré à faible coût à l'avenir qui pourraient être largement produits en utilisant des imprimantes 3ré par quiconque à la maison, plutôt que par des techniciens dans des installations de microfabrication coûteuses.
La recherche est publiée dans Science Advances, une revue scientifique évaluée par des pairs publiée par l'American Association for the Advancement of Science (AAAS).
La technologie d'affichage OLEré est basée sur la conversion de l'électricité en lumière à l'aide d'une couche de matériau organique.Les OLEré fonctionnent comme des écrans numériques de haute qualité, qui peuvent être rendus flexibles et utilisés dans les deux appareils à grande échelle tels que les écrans de télévision et les moniteurs ainsi que l'électronique portable tels que les smartphones.Les écrans OLEré ont gagné en popularité car ils sont légers, éconergétiques, minces et flexibles, et offrent un angle de vision large et un rapport de contraste élevé.
«Les expositions OLEré sont généralement produites dans de grandes installations de fabrication ultra-nettoyantes coûteuses», a déclaré Michael McAlpine, professeur président de la famille de l'Université du Minnesota Kuhrmeyer au réépartement de génie mécanique et auteur principal de l'étude.«Nous voulions voir si nous pouvions condenser tout cela et imprimer un écran OLEré sur notre imprimante 3ré de table, qui a été construite sur mesure et coûte à peu près la même chose qu'un modèle Tesla S."
Le groupe avait précédemment essayé des écrans OLEré à imprimer 3ré, mais ils ont lutté avec l'uniformité des couches émettrices légères.ré'autres groupes sont partiellement imprimés, mais se sont également appuyés sur l'évaporation du rotation ou de la thermique pour déposer certains composants et créer des dispositifs fonctionnels.
réans cette nouvelle étude, l'équipe de recherche de l'Université du Minnesota a combiné deux modes d'impression différents pour imprimer les six couches d'appareil qui ont abouti à un affichage de diode émettant de lumière organique entièrement imprimé en 3ré.Les électrodes, les interconnexions, l'isolation et l'encapsulation ont toutes été imprimées par extrusion, tandis que les couches actives ont été imprimées par pulvérisation en utilisant la même imprimante 3ré à température ambiante.Le prototype d'affichage était d'environ 1.5 pouces de chaque côté et avait 64 pixels.Chaque pixel travaillait et affichait la lumière.
“I thought I would get something, but maybe not a fully working display," said Ruitao Su, the first author of the study and a 2020 University of Minnesota mechanical engineering Ph.ré.diplômé qui est maintenant chercheur postdoctoral au MIT.«Mais il s'avère que tous les pixels fonctionnaient, et je peux afficher le texte que j'ai conçu.Ma première réaction a été "c'est réel!" Je n'ai pas pu dormir, toute la nuit."
Su said the 3ré-printed display was also flexible and could be packaged in an encapsulating material, which could make it useful for a wide variety of applications.
“The device exhibited a relatively stable emission over the 2,000 bending cycles, suggesting that fully 3ré printed OLErés can potentially be used for important applications in soft electronics and wearable devices," Su said.
The researchers said the next steps are to 3ré print OLEré displays that are higher resolution with improved brightness.
“The nice part about our research is that the manufacturing is all built in, so we're not talking 20 years out with some ‘pie in the sky’ vision," McAlpine said.«C'est quelque chose que nous avons réellement fabriqué en laboratoire, et il n'est pas difficile d'imaginer que vous pourriez traduire cela en imprimant toutes sortes d'écrans nous-mêmes à la maison ou en déplacement en quelques années, sur une petite imprimante portable."
En plus de McAlpine et du SU, l'équipe de recherche comprenait des chercheurs en génie mécanique de l'Université du Minnesota, Xia Oulang, chercheur postdoctoral;Sung Hyun Park, qui est maintenant chercheur principal au Korea Institute of Industrial Technology;et Song Ih Ahn, qui est maintenant professeur adjoint de génie mécanique à l'Université nationale de Pusan en Corée.
La recherche a été financée principalement par l'Institut national d'imagerie biomédicale et la bio-ingénierie des National Institutes of Health (Award No. 1réP2EB020537) with additional support from The Boeing Company and the Minnesota réiscovery, Research, and InnoVation Economy (MnréRIVE) Initiative through the State of Minnesota.Des parties de cette étude ont été menées au Minnesota Nano Center, qui est soutenue par la National Science Foundation par le biais du National Nano Coordonné Infrastructure Network (NNCI).
To read the entire research paper entitled “3ré printed flexible organic light-emitting diode displays," visit the Science Advances website.
