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Scrona AG, ein 3D-Druck-Startup, und Avantama, ein Anbieter von Hightech-Materialien für die Elektronik, gaben bekannt, dass sie erfolgreich hochleistungsfähige Quantenpunkt-Tinte (QD) mit Scronas elektrohydrodynamischem (EHD) Inkjet-Druckverfahren verarbeitet haben.
Die Verwendung der elektrohydrodynamischen (EHD) Tintenstrahldrucktechnologie von Scrona ermöglicht es, die Vorteile des Tintenstrahldrucks mit einer hohen Musterungsauflösung zu kombinieren. Dies verspricht, eine neue Generation von effizienten und kostengünstigen MicroLED-Displays zu ermöglichen, die zugleich eine gesteigerte Farbreinheit und Helligkeit bieten und die Gesamtproduktionszeit pro Pixel verbessern.
“Wir finden weiterhin neue Anwendungen für EHD, die den Anforderungen der Industrie gerecht werden, indem sie einen additiven, völlig abfallfreien Prozess mit höheren Auflösungsfähigkeiten als Lithographie-Strukturierung bieten”, sagte Dr. Patrick Galliker, Mitbegründer und CEO von Scrona. “Während herkömmliche Tintenstrahldruckköpfe Tinten mit niedriger Viskosität benötigen, hat Scona bereits demonstriert, dass sie Tinten mit der 1.000-fachen Viskosität verarbeiten können, was den Weg für eine viel effizientere Generation von MicroLED-Displays ebnet.”
Die Scrona-Druckkopftechnologie verarbeitet QD-Tinten mittels EHD-Tintenstrahldruck. Dabei werden Tröpfchen durch elektrostatische Kräfte aus einer Düse ausgestoßen. Durch das Anlegen eines elektrischen Feldes, das von außen an der Düse entsteht, werden Ionen an die Flüssigkeitsoberfläche gezogen, die dort mechanischen Stress erzeugen. Die Dichte der Ionen an der Oberfläche lässt sich durch Anpassung der Intensität der Spannung steuern, die zur Erzeugung des elektrischen Feldes verwendet wird. Die im Inneren der Flüssigkeit erzeugten Kräfte sind nicht gleichmäßig auf der Oberfläche verteilt, wie es bei herkömmlichen Tintenstrahldruckköpfen der Fall ist, sondern konzentrieren sich auf die Mitte der Düse, während die Flüssigkeit kontinuierlich herausgezogen wird. Die Tropfengröße kann durch die angelegten Spannungen gesteuert werden, einschließlich Tröpfchen, die eine Größenordnung kleiner sind als die Düse selbst.
“Herkömmlicher Tintenstrahldruck ist keine praktikable Option für die aufkommenden MicroLED-Displays, da sie viel kleinere Pixel verwenden als QD-OLED-Displays”, sagte Dr. Norman Lüchinger, Mitbegründer und CTO bei Avantama. “Durch die Zusammenarbeit mit Scrona konnten wir zeigen, dass ein OD von mehr als 1 mit einer Perowskit-QD-Schichtdicke von weniger als 2µm erreicht werden kann. Dies kann die Anzahl der Druckkopfdüsen um den Faktor fünf reduzieren und eine dünne QD-Schicht liefern, die die Gesamteffizienz und die Produktionstaktzeit der MicroLED-Display-Technologie verbessert.”
Perowskit-QDs von Avantama haben die höchsten Absorptionskoeffizienten unter den QDs, was das Drucken dünnerer Pixel mit guter optischer Dichte ermöglicht und die Taktzeit deutlich reduziert. Perowskit-QDs weisen im Vergleich zu anderen QDs die höchste gewichtsbasierte Absorption auf, was sich direkt in sehr hohen OD/Dicken-Werten niederschlägt. Einer der Hauptgründe für diese herausragende Eigenschaft ist die inhärent defekttolerante Natur der Perowskite, was bedeutet, dass keine passivierende Hülle erforderlich ist, um hohe Emissionsquantenausbeuten zu ermöglichen.
Diese Partnerschaft zwischen Scrona und Avantama stellt einen wichtigen Schritt in der Weiterentwicklung der MicroLED-Displaytechnologie dar und verspricht, die Effizienz und Kosteneffektivität in diesem Bereich erheblich zu steigern.
