3D打印机新技术可实现打印复杂的透明OLED屏幕

来袭韩国延世大学的一支材料科学和工程团队近日成功开发出了一种3D打印技术，可以将OLED屏幕打印成为任何形状的透明结构，这就意味着几乎任何东西都可以变成透明的彩色显示屏。

在大多数情况下，创建具有3D结构的光电设备，必须堆叠2D设备层才能通过导线或金属编织互联。但是在一般情况下，堆叠会带来局限性，从而限制了更复杂的设备形状。

如果克服了此限制，将改善设备集成技术的可扩展性。例如，将光电无缝集成到3D结构中的能力可以为这些设备赋予增强的功能，例如，先进的光学、电气和机械性能。

研究人员研究的这项新技术主要利用打印3D支撑结构和3D屏幕电子设备，将复杂屏幕形状的开发和制造提升到一个新的水平。当前屏幕技术通常要求3D结构和2D屏幕配合使用，而利用该技术科学团队可以创建几乎任何形状的屏幕，而且不需要额外的退火工艺。

直接3D打印有可能消除一些障碍，包括不同形式，例如：直接墨水书写、数字光处理(DLP)、选择性激光烧结、3D打印建模、喷墨印刷。

此类技术可用于以下应用程序：电子电路、电池、光子结构、光电设备。

通过创建一个混合3D打印系统，研究人员可以使用DLP和电流体动力喷射(E-喷射)印刷来创建透明塑料帧。通过3D打印技术，可以将高分辨率有机发光二极管(OLED)像素打印到机械框架上。研究人员指出，及时具有“多样化的几何形状”情况也是如此。光电设备可以串联制造，包括3D机械框架和所有OLED层。

以前在柔性、可拉伸设备要附着在非平面物体上，就必须使用基板，但是这种混合3D打印系统可以将光电设备选择性地嵌入到任意形状的3D体系结构中，而不需要放置在所需位置上，因为独有的设备和机械框架都是作为自由形式的光电器件印刷在一起的，因此表面区域是可以实现的。

各种3D架构的演示，包括架构内部的高分辨率OLED像素和用于无线，增强现实系统的透明眼镜型显示器，提供了这种混合3D打印系统的应用示例，并表明了未来3D打印系统的前景。

▲ 混合3D打印系统和制造的示意图

电子喷墨打印系统包括：连接到注射器的金属涂层喷嘴、电脑控制电源、气压控制器、五轴运动控制的平移台。

关键优势在于，该系统可以制造整个零件以及“任意形状的塑料框架”。光电设备被嵌入3D架构内，成为“自由形式的光电”。       

      ▲ 各种3D架构上的透明OLED

“尽管以前的工作仅限于在平面基板上印刷OLED器件的少数组件，但我们的方法允许在环境空气中印刷器件的所有组件和机械框架。这使透明的OLED像素可以在所需位置的自由形式3D架构中嵌入。”研究人员总结说。这些透明和自由形式的显示器与无线通信电路的集成，证明了它们在用作增强现实系统方面的巨大进步。

这些过程改进以及对生物技术和其他领域应用的探索，3D打印机已对电池和能量存储，电子电路，光学等领域产生了巨大影响。    

   ▲ 3D打印机制作的透明OLED作为增强现实眼镜的应用示例