Dispositivi portatili ed efficienza energetica
La durata e l'efficienza energetica, insieme al peso, sono le caratteristiche fondamentali per la scelta dei dispositivi portatili. Stimolando lo sviluppo di tecnologie sempre più innovative.
Componenti elettronici leggeri e flessibili stampati su ampi spazi potrebbero alleggerire e-reader e cellulari oltre ad essere potenzialmente più economici. Ciononostante, la sfida è rappresentata dagli adattamenti necessari su procedure e materiali oggi in uso nella produzione di display in vetro rigido per passare a nuovi substrati, ad esempio in plastica. La Corning, compagnia produttrice di vetro, suggerisce ora un'alternativa: sta testando un substrato in vetro flessibile da utilizzarsi per componenti elettronici a stampa che dichiara mantenete le proprietà del vetro abbinate alla flessibilità della plastica. La maggior parte dei video ora in commercio - su televisioni, computer, dispositive elettronici portatili, ed altri ancora - dispongono di display a cristalli liquidi (LCD) controllati da filari di transistor in sottili pellicole di silicio montati su pannelli di vetro rigido. La Corning, in associazione con la Samsung Corning Precision Materials, una compagnia a direzione congiunta con la Samsung, è oggi fornitrice di più della metà del vetro da display utilizzato per la produzione di LCD. Man mano però che i consumatori si rivolgono sempre più ai dispositivi portatili, per cui peso, durata ed efficienza energetica rappresentano fattori critici più determinanti, si osserva l'emergere di nuove tecnologie per display che soddisfano meglio queste esigenze e sfidano il dominio degli LCD. L'impegno della Corning nella produzione di un vetro flessibile è la reazione diretta all'emergere di queste nuove tecnologie, afferma Jill VanDewoestine, program manager per i substrati flessibili alla Corning. VanDewoestine partecipa questa settimana alla conferenza annuale di Seattle della Society for Information Display con uno stand dove dà dimostrazione del proprio vetro flessibile. I substrati flessibili possono anche venire utilizzati per stampare componenti elettronici di ampie dimensioni, inclusi display e celle solari su sistemi roll-to-roll, come quelli avviene per la stampa dei giornali, offendo una potenziale riduzione dei costi per volume di produzione, afferma VanDewoestine. Compangnie come la Hewlett-Packard, la Phicot, la Plastic Logic, e la Prime View International sono impegnate nella ricerca per la produzione di backplane per display in metallo o plastica leggeri e flessibili. Ancora nulla è arrivato sul mercato, e non è chiaro se riusciranno ad eguagliare le prestazioni del silicio su vetro una volta iniziata la produzione di massa. "Il vetro offer una superficie ideale per supportare dispositive in sottili pellicole," racconta Carl Taussig, direttore degli Information Surfaces Lab presso i Hewlett-Packard Labs di Palo Alto, CA. il vetro è impermeabile, per cui l'acqua non può penetrarlo per andare a danneggiare i componenti elettronici organici (un problema presente nel caso della plastica), ed ha una superficie particolarmente liscia, che rende più facile costruirvi sopra componenti elettronici perfettamente strutturati ad alte prestazioni. Il vetro può inoltre essere utilizzato per la produzione di display trasparenti, una cosa impossibile nel caso del metallo. è inoltre avvantaggiato dalla propria compatibilità con i processi ad alta temperatura. I componenti elettronici prodotti ad alte temperature tendono ad offrire prestazioni migliori; hanno una struttura migliore, che li rende più veloci nei passaggi, con il risultato,nei display, di ottenere immagini più belle e nitide. Il vetro flessibile per display della Corning è spesso solo 75 micrometri. VanDewoestine riconosce il fatto che l'idea di costruire componenti elettronici a lunga durata su vetro flessibile non sia facile da immaginare realizzata. "La gente crede che costruire sul vetro flessibile non sia possibile perché pensano a televisori che si infrangono con i telecomandi della Wii," racconta. La compagnia non ha ancora divulgato i dati relativi alla forza e resistenza del materiale, ma secondo i suoi rappresentanti, il materiale dovrebbe essere alla pari con i vetri più spessi essendo la forza del vetro indipendente dallo spessore. La Corning ha cominciato ad inviare campioni del proprio vetro flessibile a partner produttori per testarlo nella produzione roll-to-roll. Secondo VanDewoestine i partner della compagnia stanno montando dispositive elettronici sul substrato; la compagnia prevede di poter dare notizia dei risultati di alcuni di questi studi più avanti nel corso dell'anno sulle riviste scientifiche, ma ancora non intende rivelare dettagli. Jennifer Lewis, professoressa in scienze dei materiali ed ingegneria alla University of Illinois di Urbana-Champaign, si dichiara entusiasta del potenziale inerente al vetro flessibile. "Offre la possibilità di integrare una più ampia gamma di materiali nel campo dei componenti elettronici flessibili, tra cui probamente diversi dalle prestazioni migliori di quelle che si può prevedere di ottenere su di un substrato in plastica," afferma. Rimangono degli scetticismi riguardo alla compatibilità tra il vetro ed i macchinari per la produzione roll-to-roll. Secondo Taussig, dell'HP, che sta sviluppando una procedura roll-to-roll per backplane in plastica: "Sfortunatamente, il vetro è fragile, il che lo rende facile da graffiare che possono portare a crepe e guasti catastrofici, l'ultima cosa che vorresti vedere accadere in un procedimento roll-to-roll." Secondo VanDewoestine la Corning è ben consapevole di queste preoccupazioni e si sta occupando del problema sviluppando un imballaggio capace di proteggere il vetro durante il trasporto e la produzione. "Il motivo per cui il vetro flessibile funziona risiede nel fatto che produciamo del vetro molto puro con una superficie completamente priva di Danni per poi impacchettarlo perché rimanga tale," afferma. L'imballaggio è simile a quello che la compagnia utilizza per le proprie fibre ottiche in vetro, flessibili e dello spessore di circa 125 micrometri.