Muitas superfícies cotidianas, desde interiores de carros até lentes de óculos, têm curvatura biaxial, o que significa que em um determinado ponto a superfície é curvada em todas as direções, como a de uma esfera ou elípsoide.Criar monitores e filmes ópticos ativos que se ajustem a essas formas complexas tem sido um desafio por muito tempoAs células convencionais de cristal líquido (LC) são construídas em vidro plano e não podem ser biaxiais, além de serem pesadas e frágeis.

Eletrónica orgânica, por outro lado, possibilitou a fabricação de transistores a temperaturas de produção não superiores a 100°C, o que significa que todos os tipos de substratos flexíveis podem ser utilizados sem danos,Incluindo os que apresentam propriedades ópticamente ideais, como a película TACA FlexEnable ampliou essa capacidade de processamento a baixa temperatura para incluir não só transistores orgânicos de película fina (OTFT), mas também a fabricação de células de cristal líquido,A utilização de uma óptica LC e de um ecrã orgânico completo (Papel eletrónicoeOLCD) para ser fabricado em substratos ultrafinos e flexíveis.

Embora a conformação dessas películas plásticas a uma superfície uniaxialmente curva (como a de um cilindro ou cone) seja relativamente direta, a curvatura biaxial, obtida pela termoformação 3D da película,requer que o filme seja esticadoA formação 3D abre novas possibilidades para exibições e aplicações ópticas, particularmente em áreas como superfícies automotivas e AR/VR.

Andrew Russel, principal designer industrial da FlexEnable, explica como a formação 3D funciona no contexto da eletrônica flexível.

O que é a formação 3D?

A formação 3D é o processo de moldagem de materiais em formas tridimensionais.Então na FlexEnable adotamos estes processos de fabricação estabelecidosEm seguida, empregamos técnicas de fabricação simples para gerar formas tridimensionais.Fazemos isso aplicando calor às células em um forno ou em uma chapa quente a uma temperatura precisa por um tempo pré-definido para tornar os materiais dúctilesA pressão positiva ou negativa é aplicada a um lado da célula confinada durante um curto período de tempo à temperatura; é então removida e deixada arrefecer.

Formas simples biaxialmente curvas podem ser formadas restringindo o perímetro da célula plana e aplicando pressão de ar; o raio de curvatura (ROC) é controlado pelo nível de pressão de ar aplicado.

A produção em volume de células pode ser alcançada como termoformagem a vácuo em lote utilizando equipamentos existentes.

Formas mais complexas com raios variáveis podem ser formadas com pressão de ar negativa/positiva dentro ou sobre um molde da forma desejada.Alguns fatores de forma podem ser mais adequados para uma combinação de drape-formando um eixo de curvatura enquanto a pressão formando o outro ROC.

Aplicações para as quais é necessária a formação 3D

Óptica AR/VR

A crescente adopção de óculos de realidade aumentada e virtual (AR/VR) está a impulsionar a procura de componentes ópticos avançados que melhorem a experiência do utilizador.Lentes sintonizáveis, que permitem o ajustamento dinâmico do foco, eDimmers pixelados, que controlam a quantidade de luz que entra no olho do utilizador.Minimizar volume e peso, o que pode afectar a experiência do utilizador.A capacidade de termoformar as células de LC de plástico permite a criação de dimmers pixelados biaxialmente curvos e lentes ajustáveis que se encaixam bem contra essas superfícies ópticas curvas, melhorando o desempenho óptico e a clareza visual.

Telhados inteligentes para automóveis

Olhando para além das aplicações AR/VR,Os veículos elétricos estão a impulsionar a procura de telhados solares inteligentesOs telhados e janelas dos automóveis são bi-axialmente curvos, o que requer a integração de filmes de atenuação que podem ser formados em 3D.As células de cristal líquido tintáveis de comutação rápida FlexEnable em substratos plásticos flexíveis permitem curvatura biaxial, e as células podem até ser segmentadas ou pixeladas para fornecer um controlo de luz personalizado em diferentes áreas, conforme necessário.Esta solução reduz o peso do veículo e elimina a necessidade de mecanismos tradicionais de telhado solar.

Displays flexíveis

A formação 3D permite exibições curvas e conformáveis. OTFT flexíveis estão em produção em massa hoje na forma de uma exibição curva de tinta E para a carteira de criptomoeda Ledger Stax.O uso de OTFT permitiu um raio de curva de 3 mm e criou um fator de forma e um método de interação únicos dentro da indústria.

Os OTFT podem ser integrados com o LCD para criar um LCD orgânico de matriz ativa flexível (OLCD), que permite projetos de ponta e novas funcionalidades impossíveis com ecrãs de painel plano.Imaginem ecrãs envolvendo um alto-falante esférico ou wearables.

Uma grande conquista técnica

A capacidade de criar dispositivos eletrónicos bi-axialmente curvos representa uma grande conquista técnica e mostra a singularidade da eletrónica orgânica a baixa temperatura.À medida que a investigação e o desenvolvimento continuam, podemos esperar ver novos avanços em materiais, técnicas de processamento e arquiteturas de dispositivos, empurrando os limites do que é possível com ecrãs e ópticas 3D.