Tamamı 3D Baskılı, Esnek OLED Ekran Geliştirildi

Çığır açan yeni bir çalışmada, Minnesota Twin Cities Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, esnek bir organik ışık yayan diyot (OLED) ekranı tamamen 3 boyutlu (3D) olarak yazdırmak için özelleştirilmiş bir yazıcı kullandılar. Keşif, gelecekte pahalı mikrofabrikasyon tesislerinde üretilenler yerine evdeki herkes tarafından 3D yazıcılar kullanılarak yaygın olarak üretilebilecek düşük maliyetli OLED ekranlara öncülük edebilir.

OLED ekran teknolojisi, organik bir malzeme katmanı kullanarak elektriğin ışığa dönüştürülmesine dayanmaktadır. OLED'ler, esnek hale getirilebilen ve hem televizyon ekranları ve monitörler gibi büyük ölçekli cihazlarda hem de akıllı telefonlar gibi el tipi elektronik cihazlarda kullanılabilen yüksek kaliteli dijital ekranlar olarak işlev görür. OLED ekranlar, hafif olmaları, güç açısından verimli olmaları, ince ve esnek olmaları, geniş görüntüleme açısı ve yüksek kontrast oranı sunmaları nedeniyle popülerlik kazanmıştır.

Minnesota Üniversitesi’nden çalışmanın kıdemli yazarı Michael McAlpine, "OLED ekranlar genellikle büyük, pahalı, ultra temiz üretim tesislerinde üretilir" dedi. "Temel olarak tüm bunları yoğunlaştırabilir ve özel olarak tasarlanmış masaüstü 3D yazıcımızda bir OLED ekran yazdırabilir miyiz diye görmek istedik."

Bu yeni çalışmada, Minnesota Üniversitesi araştırma ekibi, altı cihaz katmanını basmak için iki farklı baskı modunu birleştirdi ve bu, tamamen 3D baskılı, esnek bir organik ışık yayan diyot ekranıyla sonuçlandı. Elektrotlar, ara bağlantılar, yalıtım ve kapsüllemenin tümü ekstrüzyonla basıldı, aktif katmanlar ise oda sıcaklığında aynı 3D yazıcı kullanılarak spreyle basıldı. Ekran prototipi her iki tarafta yaklaşık 1,5 inç ve 64 piksele sahipti. Her piksel çalıştı ve ışık gösterdi.

Araştırmanın ilk yazarı ve  Minnesota Üniversitesi makine mühendisliği doktora programından mezun olan Ruitao Su, "Bir sonuç alacağımı düşündüm, ancak tam olarak çalışan bir ekran olmayabilirdi" dedi. "Ama sonra tüm piksellerin çalıştığı ortaya çıktı ve heyecandan bütün gece uyuyamadım."

Su, 3D baskılı ekranın esnek olduğunu ve onu çok çeşitli uygulamalar için yararlı hale getirebilecek bir kapsülleyici malzemeyle paketlenebileceğini söyledi.

Su, "Cihaz, 2.000 bükme döngüsü boyunca nispeten kararlı bir emisyon sergiledi, bu da tamamen 3D baskılı OLED'lerin, yumuşak elektronik ve giyilebilir cihazlarda önemli uygulamalar için potansiyel olarak kullanılabileceğini düşündürüyor" dedi.

Araştırmacılar, sonraki adımlarının, geliştirilmiş parlaklık ile daha yüksek çözünürlüklü OLED ekranları 3D yazdırmak olduğunu söyledi.

McAlpine, "Araştırmamızın güzel yanı, üretimin tamamen yerleşik olması. Bu aslında laboratuvarda ürettiğimiz bir şey ve bunu birkaç yıl içinde evde veya hareket halindeyken küçük bir taşınabilir yazıcıda her türlü ekranı kendimizin baskıya çevirebileceğini hayal etmek zor değil" diyor.

Araştırma Science Advances'te yayınlandı.