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LIGHTING 11 - MAGGIO 2016 XIII
QD-LED
za luminosa dei LED bianchi o blu ma offrono una banda
di emissione stretta che può essere sintonizzata finemente
su qualsiasi lunghezza d’onda e qualunque temperatura di
colore consentendo una versatilità applicativa ineguaglia-
bile con le attuali tecnologie. Dato che tutti i colori sono
generati da diodi blu o bianchi a elevata luminosità senza
la sovrapposizione di filtri che inevitabilmente abbassano la
densità di luce e la qualità cromatica soprattutto sul rosso
ma anche sulle tonalità gialle, arancioni e viola, ecco che i
pannelli di LED a punti quantici dimostrano una qualità
visiva notevolmente superiore rispetto agli attuali display
mentre per la loro fabbricazione si accontentano degli stes-
si impianti già in uso senza alcun investimento aggiuntivo.
Per di più, rispetto agli attuali LED, i QD-LED sono molto
robusti e più facilmente integrabili sullo stesso die di silicio
al fianco di altri sottosistemi di controllo o misura. Recen-
temente sono stati sviluppati anche nella configurazione
come QDP, Quantum Dots Photodetectors, dove avviene
il processo della fotorivelazione selettiva ed è prevedibile
che presto potranno vedersi anche le prime applicazioni
di questo tipo.
Qualche pioniere nei QD-LED
Il ha
approfondito l’argomento e ha scoperto che il fosfuro di
indio (InP) può egregiamente sostituire il seleniuro di
cadmio (CdSe) che è stato inizialmente preferito per le
nano palline perché più adattabile agli attuali processi di
fabbricazione, malgrado si sappia da tempo che si tratta di
una sostanza altamente inquinante e bandita da anni dal-
la Commissione Europea. Con l’InP le nano palline sono
leggermente più grandi ma convertono la frequenza dei
fotoni altrettanto efficacemente e per di più costano meno
rispetto al cadmio. I costruttori possono quindi risparmiare
sui costi e nel contempo migliorare la sostenibilità ambien-
tale dei display e dei televisori pur garantendo un’elevatis-
sima qualità di visualizzazione. Al momento i ricercatori
tedeschi hanno ultimato la messa a punto della tecnologia
che consente la fabbricazione dei QD-LED all’InP sui nastri
adatti ai grandi volumi produttivi ed è presumibile che pre-
sto questi QD-LED diventeranno leader per qualsiasi tipo
di display e saranno determinanti soprattutto sul mercato
consumer.
ha recentemente battezzato la sua
nuova divisione CFQDQuantumDot che d’ora in poi dedi-
ca allo sviluppo, alla produzione e alla commercializzazio-
ne dei LED Cadmium Free Quantum Dot che i ricercatori
inglesi hanno concepito proprio per togliere i metalli pe-
santi e soprattutto il cadmio dai LED a punti quantici affin-
ché possano soddisfare le normative ambientali più severe
come ad esempio la nota RoHS europea del 2011. I Deep-
Red CFQDNanoco hanno i punti quantici realizzati con un
composto molecolare brevettato e garantito come assoluta-
mente “verde” e perciò possono essere installati dappertut-
to e per esempio nei polimeri, sui tessuti e persino dentro
i liquidi senza alcun timore di tossicità. Vengono fabbricati
per volumi su appositi film da 1 kg e hanno un’emissione
luminosa con temperatura di colore regolabile da 2200 a
6500 K e un aspetto naturale molto vicino alla luce solare
tanto da essere consigliati nell’illuminazione delle serre per
la coltivazione intensiva perché è dimostrato che favorisco-
no la trasformazione della clorofilla negli ortaggi.
è stata
fondata da due profes-
sori del MIT che hanno
sviluppato i QD-LED
introducendo la tecno-
logia “Color IQ” che
semplifica il processo di
fabbricazione eliminan-
do la fase di mescola
dei punti quantici nel
semiconduttore base
del LED. In pratica,
il processo ideato dai
ricercatori QD Vision
consiste nel fare due
strati di LED con il pri-
mo di luce bianca o blu
che serve a dare l’illu-
minazione base e poi
un secondo un po’ più
sottile fatto con lo stes-
so semiconduttore del
primo ma integrante al suo interno i punti quantici che
consentono di colorare le immagini. Questo approccio fa
diminuire drasticamente i costi per la fabbricazione delle
matrici di QD-LED senza penalizzarne le prestazioni ed è
perciò ideale per i televisori orientati al mercato consumer.
Il primo a sposare questa tecnologia è stato il costruttore
cinese TCL che ha già dei televisori in linea di produzione
ma si sono interessati anche altri costruttori fra cui AOC,
Philips e Sony ed è probabile che presto realizzeranno an-
che loro delle linee produttive simili. Il primo in commer-
cio per TCL è il Quantum Dot TV H9700 disponibile nei
formati da 55” e 65”.
Fig. 3 – Il primo televisore ci-
nese TCL H9700 con la tec-
nologia Color IQ sviluppata
da QD Vision che consiste
nel sovrapporre due strati
di semiconduttore con i LED
bianchi nel primo e i punti
quantici nel secondo
Fig. 2 – I CFQD Quantum Dot LED di Nanoco sono
privi di metalli pesanti e offrono un’emissione lu-
minosa naturale che risulta più efficace nell’in-
durre l’assorbimento della clorofilla da parte delle
piante