Des encres à points quantiques pour faire progresser la technologie d’affichage
Le secteur de l’affichage est constamment à la recherche de technologies offrant une luminosité plus intense, une meilleure restitution des couleurs, une consommation d’énergie réduite et des procédés de fabrication plus durables. Si les technologies LCD et OLED ont permis des avancées considérables, elles présentent toutes deux certaines limites. «Les écrans LCD offrent une pureté des couleurs plus faible et subissent des pertes d’énergie liées aux filtres colorés», explique Kim De Nolf, fondatrice et PDG de QustomDot(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre), en Belgique. «Les écrans OLED, quant à eux, peuvent se dégrader avec le temps et souffrir de phénomènes de rémanence.»
L’essor des microLED
La technologie émergente des microLED offre des avantages considérables en matière de luminosité, de rendement énergétique et de durée de vie. Sa fabrication demeure toutefois complexe et coûteuse. De plus, le recours à trois couleurs réparties sur trois plaquettes distinctes complique considérablement le procédé de fabrication. «La LED rouge constitue le principal facteur de coût dans la fabrication des microLED», explique Kim De Nolf. «Elle coûte environ 20 % de plus que son équivalent bleu ou vert.» L’idée de QustomDot consistait à remplacer la microLED rouge par une technologie de conversion des couleurs par points quantiques (QDCC), permettant de transformer une microLED bleue en microLED rouge. L’entreprise a également mis au point une nouvelle génération d’encres à points quantiques destinées à l'impression à jet d'encre, respectueuses de l’environnement, afin de libérer le potentiel commercial des écrans microLED.
Du laboratoire aux réacteurs de trois litres
L’objectif du projet QustomDot, soutenu par le Conseil européen de l’innovation(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre), était d’aider l’entreprise à industrialiser ses prototypes et à préparer leur commercialisation. «Pour atteindre nos objectifs, nous avons adopté dès le départ une approche résolument centrée sur les besoins de nos clients», ajoute Kim De Nolf. «Nous avons commencé par fournir des échantillons de matériaux à des clients potentiels intervenant à chaque étape de la chaîne de valeur de l’affichage, avant de travailler en étroite collaboration avec eux afin de cerner leurs exigences techniques, leurs attentes en matière de performances et leurs contraintes de fabrication.» Ces retours ont joué un rôle déterminant dans l’orientation des travaux de R&D de l’entreprise, permettant d’améliorer et d’optimiser en continu les matériaux à points quantiques au fil des cycles de développement. Un autre objectif majeur consistait à démontrer l’évolutivité du système. Des efforts considérables ont été consacrés à l’industrialisation du procédé, avec une transition des expériences de laboratoire vers une production dans des réacteurs de trois litres. «Nous avons également mené un important travail de développement commercial, nouant des relations avec les principaux acteurs du secteur et identifiant les besoins propres aux différents marchés régionaux», explique Kim De Nolf.
Une nouvelle génération de technologies d’affichage
L’un des principaux résultats du projet est la mise au point d’encres à points quantiques sans cadmium, désormais brevetées. Ces encres à points quantiques peuvent être intégrées aux écrans par impression à jet d’encre. Elles offrent d’excellentes performances de conversion des couleurs tout en répondant aux exigences environnementales et réglementaires. «En remplaçant les microLED rouges par des LED bleues associées à des encres à points quantiques, nous pouvons accélérer le passage de la technologie microLED du stade d’innovation prometteuse à celui de technologie largement adoptée», explique Kim De Nolf. «À mesure que cette technologie sera déployée à grande échelle, elle pourra réduire l’empreinte environnementale des appareils électroniques tout en offrant une expérience utilisateur de qualité supérieure.» Ses retombées pour la société pourraient également être considérables. «Les écrans constituent la principale interface par laquelle nous communiquons, accédons à l’information, apprenons, travaillons et restons connectés», souligne Kim De Nolf. «Nous espérons que nos travaux contribueront à rendre ces interactions plus accessibles, plus immersives et plus durables pour les générations futures.» Selon Kim De Nolf, la prochaine étape sera entièrement consacrée aux clients. «Nous collaborons activement avec les principaux fabricants d’écrans du monde entier afin de valider notre technologie au sein de leurs installations», ajoute-t-elle. «Cela nous permettra de mener des projets pilotes dans un avenir proche.»