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QUANTUM ELECTRONICS TECH-FOCUS 33 - ELETTRONICA OGGI 470 - MAGGIO 2018 I vantaggi dei Quantum Dot LED In pratica, si tratta di LED con giunzioni in GaN che generano una forte emissione lumi- nosa bianca/blu dell’ordine delle migliaia di cd/m 2 (o nit) con picchi sulle decine di migliaia di nit, pur avendo una superficie esterna inferiore al micrometro compreso il circuito di comando. Sopra la giunzione c’è un ulteriore strato di GaN, o InGaN, dentro cui sono mescolati i punti quantici che sono, in pratica, delle “nano palline” semiconduttive in grado di assorbire i fotoni dell’emissione principale e riemetterli per fluorescenza in un’altra lunghezza d’onda. Per questo ruolo si possono usare gli stessi nitruro di gallio, GaN, e nitruro di gallio e indio, InGaN, oppure il fosfuro di indio, InP, o il silicio carbonio, SiC, che hanno tutti un impatto ambientale sensibilmente inferiore rispetto al cadmio e all’arsenico utilizzati nei primi LED e tutt’oggi ancora un po’ troppo diffusi in molte lampade a LED e negli scher- mi di tanti prodotti elettronici. Calibrando il diametro delle “palline quantiche” si può modificarne la lunghezza d’onda di risonan- za perché all’interno di ognuna convivono più modi risonanti e ciò permette di gradua- re finemente lo spettro dei colori ottenibili. Indicativamente fra i 2 e i 3 nm di diametro risuona l’azzurro, fra i 2,5 e i 4 nm il verde, fra i 3,5 e i 6 nm l’arancione e fra i 5 e gli 8 nm il rosso ma queste misure dipendono dal semiconduttore scelto per le nanopalline. Rispetto agli OLED che attualmente domi- nano il mercato dei televisori i QLED sono più luminosi nel verde e nel rosso e perciò riescono a offrire una gamma cromatica superiore che allarga il Wide Color Gamut, il triangolo che misura la gamma dei colori riproducibili e la loro somiglianza a quelli osservabili dall’occhio umano. Necessitano, tuttavia, di un minimo filtraggio da aggiun- gere alla superficie esterna, innanzi tutto, perché emettono in tutte le direzioni e per- ciò conviene aumentarne l’emissione verso chi guarda il televisore e, poi, per evitare che la luce bianca o blu più intensa presente nell’ambiente abbia la possibilità di eccitare lo strato dei punti quantici modificandone la risonanza e cambiando i colori dei pixel. A parte ciò, l’unico problema dei QLED è costi- tuito dalla miscelazione delle nanopalline quantiche dentro lo strato attivo sopra i LED bianchi/blu perché le attuali tecniche sono ancora poco competitive. Cadmium-Free Quantum Dot (FIGURA 3) Nanoco Technologies è stata la prima a sviluppare i QLED con un composto mole- colare brevettato ed ecologico, tale da poter essere utilizzato per realizzare display indossabili innocui in caso di rottura. I QLED Nanoco CFQD, Cadmium-Free Quantum Dot, possono quindi essere utilizzati sia per realizzare display sia come pannelli d’illu- minazione biocompatibili. In effetti offrono un’emissione luminosa visibile molto simile a quella solare perché più potente nelle lun- ghezze d’onda del blu, fra 450 e 460 nm, e del rosso, fra 630 e 670 nm, che sono quelle che piacciono alla clorofilla e perciò la luce generata è molto adatta alle coltivazioni intensive e, inoltre, assai gradevole ai nostri occhi. Al CES 2018 la società di Manchester (UK) ha annunciato la nuova generazione del CFQD FINE COLOR FILM che migliora dal 5% al 10% la luminosità dei propri QLED portandola a 1.000 nit medi con picchi fino a 2.000 nit, il che li rende adatti anche per i nuovi televisori. Inoltre, sono state miglio- rate le prestazioni in termini di ampiezza del Wide Color Gamut e ora i nuovi CFQD Nanoco sono in grado di soddisfare fino al Fig. 2 – Rispetto agli OLED bianchi i QLED sono più luminosi nel verde e nel rosso e perciò offrono una gamma cromatica più ampia in termini di Wide Color Gamut Fig. 3 – I nuovi CFQD FINE COLOR FILM Nanoco migliorano la luminosità fino a 2000 nit e generano una luce simile a quella solare e gradevole ai nostri occhi