شارك هذا الموضوع

ليدات مرنة تفتح الطريق أمام الشاشات المرنة والقابلة للارتداء

ليدات مرنة تفتح الطريق أمام الشاشات المرنة والقابلة للارتداء

150820160233_1_900x600

Credit: Chin-Wei Sher, Chien-chung Lin, Hao-Chung Kuo/National Chiao Tung University

تمكن علماء من جامعة تشياو تونج الوطنية في تايلند من التوصل إلى تقنية تصميم جديدة تتيح تصميم مصابيح ليد LEDs  باعثة للضوء الأبيض ذات كفاءة ومرونة عالية. وبفضل مرونتها العالية فإنه من المتوقع أن يتم استخدام هذه المصابيح المرنة في الأجهزة ذات السطوح غير المستوية; كالتلفزيونات ذات الشاشات المنحنية والمرنة، والشاشات القابلة للارتداء بالإضافة إلى العديد من التقنيات الأخرى التي تتطلب شاشات عرض مرنة. وإذا وجد هذا الاختراع الجديد طريقه في سوق الإلكترونيات العالمي، فإنه سيحدث ثورة حقيقية في جميع شاشات العرض في مختلف الأجهزة الإلكترونية.

بالرغم من أن التصميم المستخدم في تصنيع هذه المصابيح يُعتبر جديد ومبتكر، إلا أن التقنيات التي تم استخدامها في تصنيع المصابيح ليست تقنيات جديدة بل مجموعة من التقنيات الموجودة قبلاً والتي تم تجميعها وإعادة توظيفها للتوصل إلى التصميم الجديد. هذا الأمر سيسهل عملية إعادة الإنتاج مستقبلاً إذ أن الأمر لا يتطلب تقنيات خاصة. وبالمقارنة مع مصابيح الليد العضوية OLEDs، فإن تصميم مصابيح الليد المرنة يعتبر أرخص و كفائتها أكبر ولها عمر أطول كذلك.

وقد وضّح الباحثون الآلية المتبعة في تصميم هذه المصابيح المرنة في بحث تم نشره في مجلة أوبتيكس إكسبرس Optics Express أغسطس الماضي. حيث قاموا باستخدام مادتي Polyimide  و Polydimethylsiloxane وقد اكتسبت مصابيح الليد المرنة مرونتها بفضل هاتين المادتين. وبخصوص عملية التصنيع، قام العلماء بتغطية طبقة أساسية من مادة Polyimide بطبقة رقيقة من رقائق النحاس. بعد ذلك تم توصيل 81 شريحة من مصابيح الليد الزرقاء بقياس  1.125ملم × 1.125ملم، تم توصيلها مع رقاقة النحاس المتصلة بطبقةPolyimide ، وقد قام الباحثون باستخدام عملية flip-chip bonding لوصل المصابيح مع الطبقة الأساسية، وذلك لتقليل المقاومة الحرارية ورفع كفاءة التشتيت الحراري.

getImage

صورة توضح آلية تصميم الليدات المرنة (Credit: Chin-Wei Sher, Chien-chung Lin, Hao-Chung Kuo/National Chiao Tung University.)

بعد ذلك تم إضافة طبقة أخرى تتكون من غشاء من الفسفور الأصفر تم خلطه وتغطيته بمادة polydimethylsiloxane، وهي مادة بوليمرية عضوية يدخل السيليكون في تركيبها. ويشير الباحثون إلى أن السبب في اختيار هذه المادة هو شفافيتها العالية وثباتها ومرونتها. هذه الطبقة الأخيرة تعمل على جعل الضوء الناتج ضوء أبيض مصفر.

تجدر الإشارة إلى أن الحجم النهائي لشريحة المصابيح المرنة وصل إلى 5 سم × 5 سم، إلا أنه لا يوحد عائق أو حد معين يمنع زيادة هذه الأبعاد مستقبلا.

ولإختبار فاعلية هذه الليدات المرنة، قام الباحثون بتشغيلها وإخضاعها لاختبار التحمل لمدة 1000 ساعة، ووجدوا أنّ الضوء المنبعث منها قد اضمحل بنسبة 5% فقط، وهي تعتبر نسبة جيدة في هذا المجال. كما أن هذه الليدات أثبتت صلاحيتها للاستخدام في الأجهزة القابلة للارتداء والشاشات المنحنية من خلال تجاوزها لاختبار المرونة بنجاح، حيث تم تعريضها إلى انحناء يصل نصف قطره إلى 1.5 سم وتمكنت من الاستمرار في العمل أثناء الانحناء. وكذلك أظهرت كفاءة إضاءة عالية تصل إلى  120لومينز لكل واحد وات، اللومينز هي وحدة قياس شدة الضوء.

وفي تعليق له على البحث المنشور، قال تشين تشونج لين الأستاذ المشارك بجامعة تشياو تونج الوطنية وأحد المشاركين في البحث المنشور “إن كل التقنيات اللازمة للتوصل إلى التصميم الجديد متوفرة” مضيفاً “إن معظم التقنيات والمواد المبتكرة تحتاج إلى إجراءات مطولة للتحقق من موثوقيتها، إلا أن ما يميز تصميمنا هو أنه يستخدم تقنيات ومواد متوفرة مسبقاً”.

 

آراء الأعضاء

مواضيع مميزة

انشر مواضيع واحصل على ربح فوري