Pixeli cu auto-iluminare pentru o nouă generație de displayuri.

Comunicat de presă 2018

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

©Fraunhofer IAP

Culori strălucitoare – un cercetător demonstrează strălucirea

luminii emise de puncte cuantice. Fotograf: Till Budde

Există videoclipuri pe internet despre minuni tehnologice. De exemplu, un smartphone este îndoit în mod obișnuit în jurul brațului sau un display subțire este rulat în toate direcțiile  pe orice diametru. Din punctul de vedere al utilizatorului, acest lucru pare extraordinar. Din punct de vedere profesional însă, se pune întrebarea: Este deja posibil acest lucru?

La Săptămâna Displayurilor 2018, oamenii de știință de la Institutul Fraunhofer pentru Cercetare Polimerică Aplicată, IAP au demonstrat posibilitățile tehnologice de astăzi și proiectele de mâine. Săptămâna Displayurilor este unul dintre cele mai importante târguri și convenții din lume, pentru tehnologia de afișare, care are loc în perioada 22-25 mai în Los Angeles.

 Cum devine un afișaj flexibil?

O condiție prealabilă pentru ca un afișaj să fie pliabil, este baza flexibilă: flexibilitatea maximă este obținută folosind o folie. Afișajele curbate utilizează material din sticlă flexibilă. Cu toate acestea, pe calea transformării de la substratul flexibil la afișajul final, există pași diverși pentru cercetători.

Un prim pas este dezvoltarea unei surse de lumină care este și ea subțire și flexibilă. Integrarea pixelilor auto-iluminanți care pot emite lumină, de exemplu, prin stimularea electrică, face posibil acest lucru. Ecranele cu LED organic, OLED-urile pe scurt, utilizează astfel de emițători organici de lumină. O tehnologie dovedită pentru afișajele bazate pe diode emițătoare de lumină organică este tehnologia OLED cu matrice activă, AMOLED scurt. Fiecare pixel are propria sursă de alimentare. Prin urmare, lumina de fundal nu este necesară. Ecranul va fi astfel mai subțire și mai flexibil.

Punctele cuantice (QDs) sunt, de asemenea, un material adecvat pentru afișajele auto-luminoase. LED-urile cu punct quantum, QD-LED-urile pe scurt, combină avantajele diodelor organice, cu lumina cu proprietățile luminoase ale punctelor cuantice. Spectrele de emisie sunt o bandă foarte îngustă. Ca urmare culorile arată extrem de strălucitoare. În plus, prețul redus face LED-urile QD foarte atractive pentru piața de displayuri.

Punctele cuantice existente astăzi pe bază de cadmiu, nu sunt viabile pe viitor, deoarece utilizarea cadmiului în producția de displayuri este posibilă numai într-o măsură foarte limitată începând cu 2020, în conformitate cu directiva RoHS. Cu toate acestea, cercetătorii de piață văd un mare potențial pentru industria displayurilor cu tehnologia QD. În comparație cu OLED-urile, LED-urile QD nu numai că au o gamă mai mare de culori, dar sunt și mai strălucitoare.

„Cu fiecare imbunatatire a materialelor QD, suntem cu un pas mai aproape de display-urile QD-LED de pe piața auto. „, a afirmat dr. André Geßner, sef de dezvoltare cuantica la Fraunhofer IAP. „Ceea ce văd ceilalți ca provocări sunt întrebări interesante pentru noi, pe care vrem să le rezolvăm cu cercetarea noastră privind punctele cuantice fără cadmiu”.

Cercetătorii Fraunhofer au prezentat rezultatele promițătoare privind sinteza punctelor cuantice care nu conțin cadmiu la Săptămâna Displayurilor   2018. Echipa condusă de Dr. Geßner a reușit să producă puncte cuantice multi-cochilie bazate pe fosfură de indiu. Integrate în componente QD-LED, aceste puncte cuantice fără cadmiu, ating o luminanță semnificativ mai mare decât sistemele bazate pe cadmiu. De asemenea, LED-urile QD bazate pe fosfură de indiu se apropie de performanțele LED-urilor convenționale QD la alți parametri.

 Imprimarea pixelilor pe folie sau sticlă

Procesul de aplicare a OLED-urilor sau a LED-urilor QD pe substratul flexibil, determină flexibilitatea afișajului final. Grosimea mare a stratului limitează flexibilitatea. Imprimarea cu jet de cerneală s-a dovedit eficace dar există și metode mai bune. Pentru afișajele RGB AMOLED, Fraunhofer IAP și partenerii săi studiază un nou proces de tipărire pentru care intenționează să atingă un minim de 300 ppi.

Printr-o imprimare electrostatică (ESJET), oamenii de știință conduși de Dr. Christine Boeffel investighează un proces de imprimare cu care pot fi tipărite structuri mult mai fine și mai uniforme decât imprimarea cu jet de cerneală. Imprimarea ESJET este o nouă tehnologie de procesare a cernelei prin aplicarea unei tensiuni electrice. Acest lucru permite o gamă mult mai largă de cerneluri imprimabile și chiar paste. Sistemul drop-on-demand realizează până acum dimensiuni ale picăturilor mai mici de 20 de microni.

„Dimensiunea de 20 microni este deja suficientă pentru a imprima un afișaj cu 200 ppi. Conform cunoștințelor noastre, aceasta este cea mai mare rezoluție obținută prin tipărirea cu jet de cerneală. Scopul nostru este de a imprima un afișaj  RAL AMOLED de 300ppi utilizând imprimarea ESJET. Vrem să realizăm acest lucru cu pixeli de dimensiuni de 10 microni „, a explicat dr. Boeffel. În prezentarea sa, a prezentat rezultatul interimar al proiectului de cercetare în curs de desfășurare, Hi-Response. Acest proiect a primit finanțare din programul Uniunii Europene H2020-NMP-PILOT-2014 în baza acordului de finanțare nr. 646296).