Le premier dispositif OLED flexible imprimé en 3D
Dans une nouvelle étude révolutionnaire, des chercheurs de l’université du Minnesota ont utilisé une imprimante personnalisée pour imprimer entièrement en 3D un écran flexible à diodes électroluminescentes organiques (OLED).
Un dispositif OLED imprimé en 3D
Cette découverte pourrait déboucher à l’avenir sur des écrans OLED à faible coût qui pourraient être produits à grande échelle à l’aide d’imprimantes 3D par n’importe qui chez soi, au lieu d’être fabriqués par des techniciens dans des installations coûteuses.
La technologie d’affichage OLED est basée sur la conversion de l’électricité en lumière à l’aide d’une couche de matériau organique. Les OLED fonctionnent comme des écrans numériques de haute qualité, qui peuvent être rendus flexibles et utilisés à la fois dans des dispositifs à grande échelle tels que les écrans de télévision et les moniteurs, et dans des appareils électroniques portables.
Dans cette nouvelle étude, l’équipe de recherche de l’université du Minnesota a combiné deux modes d’impression différents pour imprimer les six couches de leur dispositif, ce qui à permis de créer un écran à diodes électroluminescentes organiques flexible entièrement imprimé en 3D.
Il affiche 64 pixels
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 à l’aide de la même imprimante 3D à température ambiante. Le prototype mesurait environ 1,5 pouce de chaque côté et comptait 64 pixels. Chaque pixel a fonctionné et a affiché de la lumière.
« Je pensais que j’obtiendrais quelque chose, mais peut-être pas un affichage entièrement fonctionnel », a déclaré Ruitao Su, premier auteur de cette étude et diplômé en génie mécanique de l’Université du Minnesota, qui est maintenant chercheur postdoctoral au MIT. « Mais ensuite, il s’avère que tous les pixels fonctionnaient, et je peux afficher le texte que j’ai conçu. Ma première réaction a été de me dire que c’était réel. Je n’ai pas été capable de dormir, toute la nuit ».
Su a déclaré que le dispositif imprimé en 3D était également flexible et pouvait être emballé dans un matériau d’encapsulation, ce qui pourrait le rendre utile pour une grande variété d’applications.
Il est stable même après 2 000 cycles de flexions
« Ce dispositif a présenté une émission relativement stable sur les 2 000 cycles de flexion, ce qui suggère que les OLED entièrement imprimées en 3D peuvent être utilisées pour des applications importantes dans l’électronique douce et les dispositifs portables », a déclaré Su.
Selon les chercheurs, les prochaines étapes consisteront à imprimer en 3D des dispositifs OLED de plus haute résolution et avec une meilleure luminosité. L’aspect positif de notre recherche est que la fabrication est intégrée, nous ne parlons donc pas d’un horizon de 20 ans avec une vision « magique » », a déclaré Michael McAlpine.
« C’est quelque chose que nous avons réellement fabriqué en laboratoire, et il n’est pas difficile d’imaginer que l’on pourrait transposer cela à l’impression de toutes sortes d’écrans par nous-mêmes, à la maison ou en déplacement sur une petite imprimante portable. »
L’équipe nous montre dans cette vidéo comment une imprimante arrive à créer ce nouveau dispositif OLED.
Cette recherche a été publiée dans Science Advances.
Source : University of Minnesota
Crédit photo : Capture d’écran (vidéo)