Rozwój technologii wyświetlaczy opartych na tuszach z kropkami kwantowymi
Branża wyświetlaczy nieustannie poszukuje technologii zapewniających wyższą jasność, lepszą jakość odwzorowania kolorów, niższe zużycie energii oraz bardziej zrównoważoną produkcję. Chociaż technologie LCD i OLED umożliwiły istotny postęp, obie mają swoje ograniczenia. „Wyświetlacze LCD charakteryzują się mniejszą czystością kolorów, a jednocześnie występują w nich straty energii związane z filtrami barwnymi”, zauważa Kim De Nolf, założyciel i dyrektor generalny spółki QustomDot(odnośnik otworzy się w nowym oknie) z siedzibą w Belgii. „Z kolei wyświetlacze OLED z czasem ulegają degradacji i wypaleniu”.
Nowatorska technologia microLED
Nowatorska technologia microLED stanowi ważne osiągnięcie z punktu widzenia jasności, sprawności i trwałości wyświetlaczy. Jej wykorzystanie w produkcji wciąż pozostaje skomplikowane i kosztowne. Ponadto konieczność zastosowania trzech kolorów na trzech oddzielnych płytkach znacznie komplikuje proces. „Głównym czynnikiem wpływającym na koszty procesu produkcji ekranów microLED jest czerwona dioda”, wyjaśnia De Nolf. „Jest droższa o 20 % względem jej zielonych i niebieskich odpowiedników”. Pomysł spółki QustomDot opierał się na zastąpieniu czerwonej diody microLED technologią pozwalającą na zmianę barwy przy pomocy kropek kwantowych (QD CC), która umożliwia zmianę niebieskiej diody w diodę czerwoną. Spółka opracowała nowatorskie rozwiązanie w zakresie nowej generacji ekologicznych atramentów z kropkami kwantowymi, które mają pomóc w wykorzystaniu potencjału komercyjnego wyświetlaczy microLED.
Od laboratorium do trzylitrowych reaktorów
Celem projektu QustomDot, realizowanego dzięki wsparciu Europejskiej Rady ds. Innowacji(odnośnik otworzy się w nowym oknie), było wsparcie spółki w rozbudowie prototypów i osiągnięciu gotowości do komercjalizacji rozwiązania. „Aby osiągnąć nasze cele, od samego początku przyjęliśmy podejście w pełni zorientowane na potrzeby klientów”, dodaje De Nolf. „Zaczęliśmy od dostarczenia próbek materiałów potencjalnym klientom z całego łańcucha wartości branży wyświetlaczy i ściśle z nimi współpracowaliśmy, aby poznać ich wymogi techniczne, oczekiwania dotyczące osiągów oraz ograniczenia produkcyjne”. Zgromadzone w ten sposób informacje zwrotne odegrały kluczową rolę w ukierunkowaniu działań firmy w zakresie badań i rozwoju, umożliwiając jej ciągłe udoskonalanie i optymalizowanie materiałów opartych na kropkach kwantowych w ramach wielu cykli rozwojowych. Kolejnym ważnym celem było wykazanie skalowalności rozwiązania. Zespół skupił się na zwiększaniu skali procesów produkcyjnych oraz przejściu od doświadczeń laboratoryjnych do produkcji w reaktorach o pojemności trzech litrów. „Aktywnie prowadziliśmy także działania związane z nawiązywaniem nowych kontaktów, nawiązując relacje z kluczowymi podmiotami z branży i analizując potrzeby rynku regionalnego”, mówi De Nolf.
Technologia wyświetlaczy nowej generacji
Jednym z kluczowych osiągnięć było pomyślne opracowanie objętych ochroną patentową tuszy do drukarek atramentowych z nanocząstkami kwantowymi, które nie zawierają kadmu. Tusze te można wykorzystać do produkcji wyświetlaczy dzięki technice druku, która zapewnia doskonałe osiągi w zakresie odwzorowania kolorów przy jednoczesnym spełnieniu wymogów środowiskowych oraz przepisów. „Zastępując czerwone diody microLED ich niebieskimi odpowiednikami oraz wykorzystując tusze z kropkami kwantowymi do drukarek atramentowych, przyczyniamy się do przyspieszenia rozwoju technologii microLED - z obiecującej innowacji staje się powszechnie stosowanym rozwiązaniem”, zauważa De Nolf. „W miarę wprowadzania nowych rozwiązań na rynek technologia ta przyczyni się do zmniejszenia wpływu urządzeń elektronicznych na środowisko, zapewniając jednocześnie użytkownikom najwyższy poziom wygody użytkowania”. Nie należy również lekceważyć potencjalnego oddziaływania społecznego. „Ekrany są głównym interfejsem, za pomocą którego ludzie rozmawiają, uzyskują dostęp do informacji, uczą się, pracują i pozostają w kontakcie”, zauważa De Nolf. „Mamy nadzieję, że nasze działania sprawią, że wszystkie te doświadczenia staną się bardziej dostępne, bardziej wciągające i bardziej ekologiczne dla przyszłych pokoleń”. Jak twierdzi De Nolf, kolejny etap prac będzie w całości poświęcony klientowi. „Aktywnie współpracujemy z czołowymi producentami wyświetlaczy na całym świecie, aby przetestować nasz produkt w ich zakładach”, dodaje badacz. „Dzięki temu będziemy mogli zrealizować projekty pilotażowe już w najbliższej przyszłości”.