Princippet for inkjet-udskrivning og dets applikationer på AR/VR-mikroskærme

Med den hurtige udvikling af kunstig intelligens, billedgenkendelse og 5G-kommunikationsteknologi, udvikles augmented reality (AR) og virtual reality (VR) teknologier i en alarmerende hastighed. På baggrund af COVID-19 er interaktionen mellem fjernkontoret og forbrug stigende. Markedet vender igen sin opmærksomhed mod AR/VR og øger sine investeringer i teknologiapplikationer.

En af hovedårsagerne til udbruddet på markedet er gennembruddet af ny skærmteknologi med fremragende ydeevne. Som det grundlæggende element i AR/VR bør displayenheder have ultrahøj pixeltæthed og hurtig opdateringshastighed ud over letvægt og lille volumen. På nuværende tidspunkt er flydende krystalskærm (LCD) og organisk lysdiode (OLED), to almindelige skærmteknologier, blevet anvendt til nærøje-skærme (NED'er) og hovedmonterede skærme (HMD'er). Men på grund af den lave konverteringseffektivitet og farvemætning, hurtige aldring og korte levetid er udviklingen af ​​ny skærmteknologi blevet accelereret.

Micro-LED har fremragende optisk ydeevne og lang levetid, hvilket betragtes som den næste generation og ultimative skærmteknologi. Den mindste pixelstørrelse når op på titusinder af mikron, og høj pixeltæthed gør den tilpasset til AR/VR. Ud over høj pixeltæthed er fuld farve også nøgleelementet til at realisere Micro-LED i AR/VR, og farvekonverteringsskemaet er en effektiv metode. Kvanteprikker blev deponeret på blå eller ultraviolette mikro-LED-chips ved hjælp af inkjet-printteknologi for at opnå trefarvet luminescens og samtidig undgå masseoverførselsteknologi. I de seneste år har inkjet-printteknologien vist et stort potentiale inden for mikrofabrikation på grund af dens fordele ved digitalisering, mønstre, additiv fremstilling, lavt materialespild og udskrivning med store arealer. Især fremkomsten af ​​super inkjet (SIJ) printteknologi kan opnå udskrivning i ultrahøj opløsning med den mindste linjebredde af print, der falder i sub-mikrometer-området. Det kaster lys over fremstillingen af ​​farvekonverteringslag i høj opløsning til mikro-LED til realisering af fuldfarveskærm og specifikt for de udvidede/virtuelle virkeligheder (AR/VR).

Forfatterne til denne artikel publiceret i Opto-Electronic Advances oversigt over princippet om inkjet-printteknikken og dens anvendelse på mikroskærm til AR/VR. I denne gennemgang introduceres først fremskridtene for AR/VR-teknologier, efterfulgt af diskussionen om tilpasningsevnen af ​​mikro-LED-skærmteknologi i AR/VR og fordelen ved at udskrive farvekonverteringslag for mikro-LED ved hjælp af inkjet-udskrivningsteknologi. Mekanismen for ikke-strålingsenergioverførsel og indflydelsen af ​​farvekonverteringslags tykkelse på farvekonverteringseffektiviteten diskuteres. Fordelene ved SIJ frem for andre printteknologier i opløsning introduceres.

I den anden del blev udskrivningsprincippet for forskellige inkjet-printteknologier, såvel som to nøglespørgsmål - optimering af blæk-reologiske parametre og reduktion af kafferingeffekter, introduceret. De rheologiske parametre for blæk, der er egnet til hver trykteknologi, og indflydelsen af ​​rheologiske parametre på trykeffekten blev introduceret. To løsninger til koffeinringeffekten og specifikke forbedringsmetoder blev gennemgået. Til sidst fremhæves nogle potentielle problemer forbundet med farvekonverteringslaget, herunder lyskrydsning, absorption af blåt lys og selvabsorptionseffekt. Denne gennemgangsartikel tjener som en reference for områderne inkjet-udskrivningsteknologier, mikro-LED fuld farvelægning og dens anvendelse i AR/VR.

Brug af 3D-print i nanoskala til at skabe lysfeltudskrifter i høj opløsning