Anzeigetechnologie mit Quantenpunkttinten weiterentwickeln
Im Anzeigesektor wird ständig nach Technologien gesucht, die mehr Helligkeit, eine bessere Farbqualität, einen geringeren Stromverbrauch und eine nachhaltigere Fertigung zu bieten haben. Zwar waren dank der LCD- und OLED-Technologien bereits erhebliche Fortschritte zu verzeichnen, dennoch stoßen beide an ihre Grenzen. „LCD-Anzeigen weisen eine geringere Farbreinheit auf und sind mit Energieverlusten aufgrund der Farbfilter verbunden“, erklärt Kim De Nolf, Gründerin und Geschäftsführerin von QustomDot(öffnet in neuem Fenster) in Belgien. „OLED-Anzeigen können hingegen im Lauf der Zeit an Qualität einbüßen und Einbrenneffekte aufweisen.“
MicroLED-Technologie im Kommen
Die aufkommende MicroLED-Technologie bietet erhebliche Vorteile hinsichtlich Helligkeit, Effizienz und Lebensdauer. Die Fertigung bleibt jedoch komplex und kostspielig. Zudem erschwert der Einsatz von drei Farben auf drei separaten Wafern den Prozess sehr. „Den größten Kostenfaktor im MicroLED-Herstellungsprozess bildet die rote LED“, erklärt De Nolf. „Sie ist 20 % teurer als das blaue oder grüne Bauteil.“ Die Idee von QustomDot bestand darin, die rote MicroLED durch eine Technologie mit der Bezeichnung Quantenpunkt-Farbkonvertierung zu ersetzen, mit der eine blaue MicroLED in eine rote umwandelbar ist. Darüber hinaus hat das Unternehmen Pionierarbeit bei der Entwicklung einer neuen Generation umweltfreundlicher Quantenpunkt-Tintenstrahltinten geleistet, um das kommerzielle Potenzial von MicroLED-Anzeigen zu erschließen.
Vom Labor bis zu Drei-Liter-Reaktoren
Das Ziel des vom Europäischen Innovationsrat(öffnet in neuem Fenster) unterstützten Projekts QustomDot lautete, dem Unternehmen dabei zu helfen, seine Prototypen in größerem Maßstab zu produzieren und Marktreife zu erreichen. „Um unsere Ziele zu erreichen, verfolgten wir von Anfang an einen stark kundenorientierten Ansatz“, fügt De Nolf hinzu. „Zunächst haben wir potenzieller Kundschaft aus der gesamten Anzeigen-Wertschöpfungskette Materialmuster zur Verfügung gestellt und eng mit ihnen zusammengearbeitet, um ihre technischen Anforderungen, Leistungserwartungen und fertigungstechnischen Einschränkungen zu verstehen.“ Dieses Feedback spielte eine entscheidende Rolle bei der Ausrichtung der Forschungs- und Entwicklungsbemühungen des Unternehmens und ermöglichte es, die Quantenpunktmaterialien über mehrere Entwicklungszyklen hinweg kontinuierlich zu verfeinern und zu optimieren. Ein weiterer wichtiger Schwerpunkt war der Skalierbarkeitsnachweis. Es wurden erhebliche Anstrengungen unternommen, um die Produktionsprozesse im Maßstab zu erweitern und den Übergang von Laborexperimenten zur Produktion in Drei-Liter-Reaktoren erfolgreich umzusetzen. „Wir bemühten uns zudem aktiv um die Geschäftsentwicklung, bauten Beziehungen zu wichtigen Akteuren des Industriebereichs auf und haben uns mit den regionalen Marktbedürfnissen vertraut gemacht“, berichtet De Nolf.
Eine neue Generation von Anzeigetechnologien
Ein Schlüsselergebnis war die erfolgreiche Entwicklung patentierter cadmiumfreier Quantenpunkt-Tintenstrahltinten. Diese Quantenpunkttinten lassen sich mittels Tintenstrahldruck in Anzeigen integrieren und bieten eine hervorragende Farbwiedergabe, während sie gleichzeitig die Anforderungen in Bezug auf Umwelt und Gesetzgebung erfüllen. „Wenn wir die roten MicroLEDs durch blaue LEDs und Quantenpunkt-Tintenstrahltinten ersetzen, können wir dazu beitragen, den Übergang der MicroLED-Technologie von einer vielversprechenden, aufstrebenden Innovation zur weitverbreiteten Realität zu beschleunigen“, bekräftigt De Nolf. „Da diese Technologie nun in großem Maßstab auf den Markt kommt, birgt sie das Potenzial, den Umweltfußabdruck elektronischer Geräte verkleinern zu können und gleichzeitig für ein überragendes Nutzungserlebnis zu sorgen.“ Auch die möglichen gesellschaftlichen Auswirkungen sollten nicht unterschätzt werden. „Anzeigen sind die wichtigste Schnittstelle, über die Menschen kommunizieren, auf Informationen zugreifen, lernen, arbeiten und in Verbindung bleiben“, merkt De Nolf an. „Wir hoffen, dass unsere Arbeit dazu beiträgt, diese Verbindungen für zukünftige Generationen zugänglicher, immersiver und nachhaltiger zu gestalten.“ In der nächsten Phase, so De Nolf, werde voll und ganz die Kundschaft im Mittelpunkt stehen. „Wir arbeiten aktiv mit weltweit führenden Anzeigenherstellern zusammen, um unser Produkt in deren Werken zu validieren“, fügt sie hinzu. „Dadurch werden wir in der nahen Zukunft Pilotprojekte durchführen können.“