Far progredire la tecnologia dei display grazie agli inchiostri a punti quantici
Il settore dei display è costantemente alla ricerca di tecnologie in grado di garantire una maggiore luminosità, una migliore qualità cromatica, un minor consumo energetico e processi di produzione più sostenibili. Sebbene le tecnologie LCD e OLED abbiano consentito di realizzare progressi significativi in tal ambito, entrambe presentano dei limiti. «I display LCD presentano una minore purezza cromatica e comportano perdite energetiche legate ai filtri colorati», osserva Kim De Nolf, fondatrice e amministratrice delegata di QustomDot(si apre in una nuova finestra), in Belgio. «I display OLED, invece, possono subire un deterioramento e il fenomeno del burn-in nel corso del tempo.»
La tecnologia dei microLED emergente
La tecnologia dei microLED, ancora agli albori, offre notevoli vantaggi in termini di luminosità, efficienza e durata; ciononostante, la sua produzione è tuttora complessa e costosa, mentre l’utilizzo di tre colori su tre wafer distinti rende il processo molto complesso. «Il principale fattore di costo nel processo di produzione dei microLED è il LED rosso», spiega De Nolf. «Esso costa il 20% in più rispetto alla versione blu o verde.» L’idea di QustomDot era quella di sostituire il microLED rosso con una tecnologia denominata QD CC (quantum dot colour conversion, ovvero conversione cromatica a punti quantici), che consente di trasformare un microLED blu in uno rosso. Inoltre, l’azienda ha aperto la strada a una nuova generazione di inchiostri a getto d’inchiostro QD ecocompatibili allo scopo di contribuire a sbloccare il potenziale commerciale dei display basati sui microLED.
Dal laboratorio ai reattori da tre litri
L’obiettivo del progetto QustomDot, sostenuto dal Consiglio europeo per l’innovazione(si apre in una nuova finestra), era quello di aiutare l’azienda a sviluppare i propri prototipi su larga scala e a renderli pronti per il mercato. «Per raggiungere le nostre finalità, abbiamo adottato sin dall’inizio un approccio fortemente incentrato sul cliente», aggiunge De Nolf. «Abbiamo cominciato fornendo campioni di materiale a potenziali clienti operanti lungo l’intera filiera del settore dei display per poi instaurare una stretta collaborazione con gli stessi allo scopo di comprenderne le esigenze tecniche, le aspettative in termini di prestazioni e i vincoli produttivi.» Questo feedback ha svolto un ruolo cruciale nell’orientare le attività di ricerca e sviluppo dell’impresa, consentendole di perfezionare e ottimizzare in maniera continuativa i materiali QD attraverso diversi cicli di sviluppo. Un altro aspetto fondamentale è stato quello di dimostrare la scalabilità, per il quale è stato profuso un notevole impegno volto a potenziare i processi produttivi e passare con successo dagli esperimenti di laboratorio alla produzione in reattori da tre litri. «Ci siamo inoltre impegnati attivamente in attività di sviluppo commerciale, stringendo rapporti con i principali attori del settore e cercando di comprendere le esigenze dei mercati regionali», dichiara De Nolf.
Una nuova generazione di tecnologie di visualizzazione
Uno dei risultati principali ottenuti dal progetto è stato lo sviluppo, coronato da successo, di inchiostri a getto d’inchiostro QD privi di cadmio e brevettati, che possono essere integrati nei display tramite la stampa a getto d’inchiostro, offrendo eccellenti prestazioni di riproduzione cromatica e soddisfacendo al contempo i requisiti ambientali e normativi. «Sostituendo i microLED rossi con LED blu e inchiostri a getto QD, possiamo contribuire ad accelerare la transizione della tecnologia microLED da promettente innovazione emergente a realtà ampiamente diffusa», afferma De Nolf. «Man mano che questa tecnologia si diffonde su larga scala sul mercato, acquisisce il potenziale per ridurre l’impatto ambientale dei dispositivi elettronici, offrendo al contempo un’esperienza utente di livello superiore.» Non va inoltre sottovalutato il potenziale impatto sociale. «I display sono l’interfaccia principale attraverso la quale le persone comunicano, accedono alle informazioni, imparano, lavorano e restano in contatto», osserva De Nolf. «Ci auguriamo che il nostro lavoro contribuisca a rendere queste esperienze più accessibili, più coinvolgenti e più sostenibili per le generazioni future.» La fase successiva, secondo De Nolf, sarà interamente incentrata sul cliente. «Stiamo collaborando attivamente con aziende produttrici di display di punta a livello mondiale per testare il nostro prodotto presso i loro stabilimenti», aggiunge l’esperta, che conclude: «In tal modo, potremo avviare progetti pilota nel prossimo futuro.»