Corea: display trasparenti complessi di stampa 3D
Nella recente pubblicazione ” Stampa 3D ad alta risoluzione di schermi trasparenti a forma libera in aria ambiente “, i ricercatori coreani stanno studiando geometrie complesse sotto forma di architetture optoelettroniche. Se non hai familiarità con tale lavoro, potresti essere sorpreso di scoprire che tali strutture sono state ampiamente studiate negli ultimi anni.
Nella maggior parte dei casi, i dispositivi optoelettronici con strutture 3D devono essere creati con pile di strati di dispositivi 2D, con interconnessioni intrecciate tramite filo o metallo; tuttavia, lo “stacking” può comportare limitazioni, vincolando forme di dispositivo più complicate.
“Il superamento di questa limitazione potrebbe potenzialmente comportare applicazioni significative oltre a migliorare la scalabilità nelle tecnologie di integrazione dei dispositivi. Ad esempio, la capacità di incorporare perfettamente l’optoelettronica nelle strutture 3D potrebbe conferire funzionalità avanzate a questi dispositivi, come proprietà ottiche, elettriche e meccaniche avanzate “, hanno affermato i ricercatori.
La stampa 3D diretta ha il potenziale per eliminare alcune barriere, tra cui diverse forme come:
Scrittura diretta dell’inchiostro
Elaborazione della luce digitale (DLP)
Sinterizzazione laser selettiva
Modellazione a deposizione fusa
Stampa a getto d’inchiostro
Tale tecnologia può essere utilizzata nelle seguenti applicazioni:
Circuiti elettronici
Batterie
Strutture fotoniche
Dispositivi optoelettronici
Creando un sistema di stampa 3D ibrido, i ricercatori possono utilizzare la stampa DLP e il getto elettroidrodinamico (e-jet) per creare cornici di plastica trasparenti. Con la stampa e-jet, i pixel a diodi emettitori di luce organici (OLED) ad alta risoluzione possono essere stampati sui telai meccanici. È possibile stampare alte risoluzioni e i ricercatori sottolineano che questo è il caso anche con più “diverse geometrie”. I dispositivi optoelettronici possono essere fabbricati in serie, per includere telai meccanici 3D e tutti i livelli OLED. Non sono necessarie ulteriori fasi di asciugatura / ricottura termica
“Sebbene i precedenti approcci su dispositivi flessibili / estensibili richiedessero l’uso di substrati e, pertanto, debbano essere fissati solo sulle aree superficiali di oggetti non piani, questo sistema di stampa 3D ibrido può incorporare dispositivi optoelettronici all’interno di architetture 3D di forma arbitraria in modo selettivo nelle posizioni desiderate anziché le regioni di superficie, perché tutti i dispositivi e i telai meccanici sono stampati insieme come optoelettronica a forma libera “, hanno affermato gli autori.
“Le dimostrazioni di varie architetture 3D, che includono pixel OLED ad alta risoluzione all’interno delle architetture e un display trasparente di tipo a occhiali per un sistema di realtà aumentata wireless, forniscono esempi delle applicazioni di questo sistema di stampa 3D ibrido e indicano la promessa futura di optoelettronica 3D a mano libera. “
Il sistema di stampa e-jet è composto da:
Ugello con rivestimento metallico collegato a una siringa
Alimentatore controllato da computer
Regolatore di pressione pneumatico
Fase traslazionale controllata con movimenti a cinque assi
Un vantaggio chiave è che questo sistema può fabbricare intere parti, insieme a “telai di plastica di forma arbitraria”. I dispositivi optoelettronici sono integrati nelle architetture 3D, diventando “optoelettronica a forma libera”.
“Sebbene i lavori precedenti fossero limitati alla stampa di pochi componenti dei dispositivi OLED su substrati piatti, il nostro approccio consente la stampa di tutti i componenti del dispositivo e dei telai meccanici nell’aria ambiente. Ciò consente di incorporare pixel OLED trasparenti all’interno delle architetture 3D a forma libera nelle posizioni desiderate “, hanno concluso i ricercatori. “Inoltre, l’integrazione di questi display trasparenti e a forma libera con circuiti di comunicazione wireless dimostra i loro sostanziali progressi per l’uso come sistemi di realtà aumentata”.
“Questi miglioramenti del processo, insieme all’esplorazione di applicazioni in biotecnologia e in altre aree, rappresentano aree promettenti per il lavoro futuro.”
La stampa 3D ha offerto enormi impatti sul regno delle batterie e della conservazione dell’energia , dei circuiti elettronici , dell’ottica e molto altro ancora. Cosa ne pensi di questa notizia? Fateci sapere i vostri pensieri! Partecipa alla discussione su questo e altri argomenti sulla stampa 3D su 3DPrintBoard.com .
Illustrazione schematica del sistema di stampa 3D ibrido e fabbricazione. a) Illustrazione schematica del sistema di stampa 3D ibrido. b, c) Illustrazione schematica del processo di stampa generale per dispositivi OLED 3D trasparenti 
Esempi di applicazioni degli OLED trasparenti stampati in 3D come occhiali per realtà aumentata. a) Illustrazione schematica degli occhiali per realtà aumentata stampati in 3D. b) Luminanza rispetto alla curva di densità corrente di OLED trasparente in occhiali per realtà aumentata. c) Fotografie di occhiali per realtà aumentata dimostrati in condizioni di spegnimento (a sinistra) e accensione (a destra). Barre di scala, 5 mm. 
OLED trasparenti su varie architetture 3D. a) Illustrazione schematica della struttura OLED trasparente. b) Micrografie ottiche dell’emissione EL dagli OLED fabbricati con TBADN: DPAVBi (in alto) e Merck White (in basso). Barre di scala, 100 µm. c) Densità di corrente rispetto alle curve di tensione del dispositivo OLED stampato in 3D e-jet con TBADN: DPAVBi (nero) e Merck White (rosso). d) Curve di luminanza rispetto alla tensione del dispositivo OLED stampato in 3D e-jet con TBADN: DPAVBi (nero) e Merck White (rosso). e) Spettro EL normalizzato del TBADN: DPAVBi (nero) e Merck White (rosso). f) Spettro di trasmittanza ottica del substrato PC stampato in 3D, TBADN: DPAVBi e OLED trasparenti basati su SPW-111. g – j) Fotografie degli OLED trasparenti stampati in 3D nelle condizioni di spegnimento (a sinistra) e accensione (a destra): g) bicchiere di vetro, barra della scala, 5 mm. h) piatto di foglie di loto, i) lampada di forma rotonda, e j) mano umana. Barre di scala, 1 cm.