Sáng tạo này có thể trở thành phương pháp tạo ra màn hình OLED giá rẻ trong tương lai, được sản xuất rộng rãi bằng máy in 3D bởi các cơ sở sản xuất thông thường, không cần thiết phải có các kỹ thuật viên trong những cơ sở đúc vi mô đắt tiền.

Công nghệ màn hình OLED hoạt động trên cơ sở chuyển đổi điện năng thành ánh sáng bằng việc sử dụng một lớp vật liệu hữu cơ. OLED có chức năng như màn hình kỹ thuật số chất lượng cao, được chế tạo linh hoạt và sử dụng trong cả những thiết bị quy mô lớn như màn hình quảng cáo khổ rộng, màn hình tivi lớn, các thiết bị điện tử cá nhân như điện thoại thông minh.

Màn hình OLED trở nên rất phổ biến do khối lượng nhẹ, tiết kiệm điện, mỏng và linh hoạt, đồng thời cung cấp góc nhìn rộng và tỷ lệ tương phản cao.

Michael McAlpine thuộc Khoa Cơ khí, Chủ tịch Hội đồng GS Đại học Minnesota, tác giả chính của nghiên cứu cho biết, màn hình OLED thường được sản xuất tại những cơ sở chế tạo siêu sạch, tinh vi và đắt tiền, công trình cô đọng tất cả những điều cơ bản của cấu trúc và đưa ra phương pháp in một màn hình OLED trên máy in 3D để bàn được chế tạo tùy chỉnh, có giá thành rẻ hơn rất nhiều lần.

Nhóm nghiên cứu trước đây đã thử sử dụng màn hình OLED in 3D, nhưng gặp khó khăn do không có sự đồng đều các lớp phát sáng. Các nhóm nghiên cứu khác in được màn hình nhưng phải dựa vào lớp phủ spin hoặc bay hơi nhiệt để lắng đọng những thành phần nhất định để tạo ra các thiết bị chức năng.

Trong nghiên cứu mới này, nhóm nhà khoa học Đại học Minnesota kết hợp hai chế độ in khác nhau, in 6 lớp thiết bị tạo ra màn hình diode phát sáng hữu cơ linh hoạt, hoàn toàn bằng kỹ thuật in 3D h. Các điện cực, mối liên kết, lớp cách nhiệt và lớp bọc đều được in đùn, các lớp hoạt động in phun bằng cùng một máy in 3D này ở nhiệt độ phòng. Nguyên mẫu màn hình có kích thước khoảng 1,5 inch mỗi cạnh và có 64 pixel. Mọi pixel đều hoạt động và hiển thị ánh sáng đồng đều.

Theo Ruitao Su,TS kỹ thuật cơ khí năm 2020 của Đại học Minnesota, tất cả các pixel đều hoạt động đều và ổn định. Màn hình in 3D rất linh hoạt và có thể sử dụng vật liệu để đóng gói, phù hợp với nhiều ứng dụng khác nhau. Thiết bị phát xạ ổn định trong 2.000 lần uốn cong màn hình, cho thấy rằng OLED in 3D hoàn toàn có thể được sử dụng cho những ứng dụng quan trọng trong các thiết bị điện tử mềm, linh hoạt và thiết bị điện tử mang đeo.

Nhóm nhà khoa học tiếp tục nghiên cứu để tạo ra màn hình OLED in 3D độ phân giải cao với độ sáng sáng nâng cao.

Sự linh hoạt và dễ dàng chế tạo cho phép in tất cả các loại màn hình gia đình hoặc trên các phương tiện cơ động trên một máy in di động nhỏ."

Ngoài McAlpine và Su, nhóm nhà khoa học còn có nhà nghiên cứu kỹ thuật cơ khí Xia Ouyang thuộc Đại học Minnesota, nghiên cứu sinh sau TS Sung Hyun Park, nghiên cứu viên cao cấp tại Viện Công nghệ Công nghiệp Hàn Quốc, Song Ih Ahn, PGS kỹ thuật cơ khí tại Đại học Quốc gia Pusan, Hàn Quốc.

Nghiên cứu được tài trợ từ Viện Kỹ thuật Sinh học và Hình ảnh Y sinh Quốc gia thuộc Viện Y tế Quốc gia (Giải thưởng số 1DP2EB020537), Công ty Boeing và Sáng kiến ​​Kinh tế Đổi mới (MnDRIVE) thuộc Bang Minnesota . Các phần của nghiên cứu được thực hiện tại Trung tâm Nano Minnesota với nguồn vốn từ Quỹ Khoa học Quốc gia “Mạng lưới Cơ sở Hạ tầng Phối hợp Nano Quốc gia (NNCI)).