Attualmente, la maggior parte dei display rappresenta la caratteristica principale di un dispositivo, come televisori o smartphone, oppure un elemento di spicco in un prodotto di alto valore (ad esempio, gli interni delle automobili). Pertanto, la maggior parte dei display sono componenti di alto valore che richiedono risoluzioni relativamente elevate e una durata di almeno alcuni anni. Tuttavia, con la crescente diffusione di dispositivi funzionanti, è probabile che le opportunità per display a basso costo con diversi indicatori chiave di prestazione aumentino drasticamente.
Opportunità di applicazione:
il packaging intelligente è senza dubbio l'applicazione di display a basso costo con il maggiore potenziale di crescita. I display possono essere integrati nel packaging sia a livello di scaffale che di singolo prodotto, con i display a livello di scaffale che probabilmente si affermeranno per primi, poiché i volumi inferiori consentono un costo unitario più elevato. Attualmente, i display elettroluminescenti vengono talvolta utilizzati in tirature limitate a scopo di marketing, ma non sono considerati una soluzione efficace a lungo termine a causa del loro elevato consumo energetico.
Un'altra applicazione dei display a basso costo si trova nei piccoli beni di consumo. Questo è già il caso di alcuni articoli di fascia alta, come i rasoi elettrici, che presentano piccoli display che mostrano, ad esempio, la carica residua. Tuttavia, con la progressiva riduzione dei costi dei display e l'integrazione di funzioni elettroniche e connettività wireless in un numero sempre maggiore di dispositivi, questa tecnologia potrebbe estendersi a una gamma sempre più ampia di gadget e dispositivi. Infatti, potrebbe non passare molto tempo prima che carte di credito e di debito per viaggi integrino un display a basso costo per mostrare il saldo e/o le transazioni recenti.
La tecnologia indossabile rappresenta un'altra promettente applicazione per i display a basso costo. Sebbene i display OLED siano ampiamente utilizzati negli smartwatch, al momento risultano troppo costosi per essere integrati in indumenti e cerotti per applicazioni mediche, sportive o terapeutiche. Le caratteristiche principali dei display in indumenti e cerotti sono la durata, la flessibilità e il basso consumo energetico. Questo esempio dimostra che, per molte applicazioni emergenti di display, i tradizionali indicatori chiave di prestazione come la risoluzione, la gamma cromatica e la frequenza di aggiornamento non sono più particolarmente importanti.
Display elettroforetici:
le tecnologie di visualizzazione a basso consumo più promettenti sono quelle che utilizzano un materiale bistabile che richiede energia solo per cambiare colore, anziché per mantenerlo. L'esempio più noto è rappresentato dai display elettroforetici (EPD), a lungo utilizzati negli e-reader. Tuttavia, il loro utilizzo in questo ambito sta diminuendo, poiché i consumatori preferiscono le immagini a colori disponibili sui tablet.
Tuttavia, i display elettroforetici (EPD) rimangono promettenti per le applicazioni in cui un display diretto non emissivo è perfettamente adeguato e il basso consumo energetico è una priorità. Il progresso tecnologico più significativo in questo settore è il recente lancio dei display elettroforetici a colori di Plastic Logic. Questo display flessibile a matrice attiva ha una risoluzione di 240 x 146 pixel, è in grado di visualizzare quattro colori più il bianco e nero ed è destinato a smart card, tecnologie indossabili come i tessuti elettronici ed etichette per scaffali.
Figura 1: Nuove applicazioni dei display elettroforetici. Foto per gentile concessione di Plastic Logic
Display elettrocromici
Un'altra tecnologia più semplice, a basso consumo energetico e a basso costo è rappresentata dai display elettrocromici. Applicando una piccola tensione al materiale attivo, il suo stato di ossidazione, e quindi il suo colore, cambia. Questo processo è anche bistabile, il che significa che non è necessaria un'alimentazione continua. Tuttavia, il colore sbiadisce gradualmente man mano che il sistema ritorna all'equilibrio termodinamico, richiedendo una breve applicazione di tensione per tornare al colore desiderato. Ynvisible è l'azienda leader nel settore dei display elettrocromici; si concentra su imballaggi intelligenti e applicazioni mediche, come i cerotti cutanei con indicatori. IDTechEx prevede che i display elettrocromici registreranno la maggiore crescita, ma che i display elettroforetici continueranno a dominare il mercato.
Figura 2: Previsioni di mercato per display elettroluminescenti, elettrocromici ed elettroforetici. Fonte: rapporto IDTechEx "Display OLED flessibili e stampati 2020-2030: previsioni, mercati e tecnologie"
Approcci alternativi
: Per le applicazioni che richiedono display emissivi a basso costo, né i display elettroforetici né quelli elettrocromici sono adatti. Un approccio emergente in questo caso consiste nel montare LED inorganici convenzionali (o mini) su substrati flessibili con tracce conduttive applicate tramite stampa con inchiostro conduttivo o incisione/ablazione. Sebbene questi metodi non possano competere in termini di risoluzione con i display OLED o LCD convenzionali, il loro basso costo per unità di superficie e la flessibilità li rendono adatti a display di grandi dimensioni, come quelli utilizzati nel marketing, nell'illuminazione e nella visualizzazione architettonica.
Una tecnologia di visualizzazione a basso costo correlata è quella dei LED stampabili, in cui mini-LED inorganici sono sospesi in un liquido e possono essere stampati utilizzando stampanti grafiche convenzionali. I LED stessi sono racchiusi tra due strati di inchiostro conduttivo con uno strato dielettrico intermedio e possono essere indirizzati a segmenti, se necessario. Anche in questo caso, sono destinati principalmente al packaging intelligente e ad applicazioni mediche/terapeutiche indossabili.
Una prospettiva globale
: nel complesso, IDTechEx ritiene che il mercato dei display a basso costo crescerà significativamente nel prossimo decennio, grazie al numero crescente di dispositivi che integrano funzionalità elettroniche. Le diverse esigenze di queste applicazioni, in particolare il basso consumo energetico e la flessibilità, favoriranno una maggiore adozione di alternative ai tradizionali display LCD e OLED.
Per saperne di più su tutti i tipi di display flessibili, incluso il mercato molto più ampio degli OLED flessibili, consultate il report di IDTechEx "Display OLED flessibili e stampati 2020-2030: previsioni, mercati e tecnologie".
