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Cristalli liquidi che si illuminano
Un materiale contenente cristalli liquidi elettroluminescenti potrebbe essere utilizzato per realizzare nuovi tipi di display OLED e LCD.
Luce liquida : Questo prototipo di display mostra un nuovo tipo di cristalli liquidi che emette diversi colori di luce quando viene stimolato elettricamente.
I cristalli liquidi sono normalmente utilizzati nei display per polarizzare la luce da una retroilluminazione bianca. Ma ricerca da Stephen Kelly , capo di chimica presso l'Università di Hull, nel Regno Unito, e fisico Mary O'Neill , sempre all'Università di Hull, ha dimostrato che è possibile realizzare cristalli liquidi che emettono luce quando stimolati elettricamente.
Kelly ha fatto questa scoperta nel 2000. Da allora lui e O'Neill hanno lavorato per perfezionare la tecnologia. Ora una società chiamata Polar OLED , con sede a Leeds, nel Regno Unito, è stata creata per collaborare con aziende di display per la commercializzazione. Il materiale di Polar OLED può essere utilizzato per realizzare nuovi diodi a emissione di luce per display OLED, nonché retroilluminazione semplice ma di qualità superiore per gli LCD tradizionali, afferma Kelly.
I cristalli liquidi sono noti da tempo per essere capaci di fotoluminescenza, la capacità di emettere luce quando esposti a fotoni. Ma per far sì che i cristalli liquidi emettano luce quando stimolati elettricamente, era necessario migliorare il trasporto di carica attraverso il materiale.
L'approccio di Kelly ottiene ciò utilizzando cristalli liquidi contenenti composti organici chiamati aromatici. Più anelli aromatici hai, più luminescenza ottieni, dice Kelly. Esponendo le soluzioni di questi materiali alla luce ultravioletta, i composti si formano in reti polimeriche fisse che collegano i cristalli liquidi. A seconda della precisa chimica impiegata, il materiale ibrido risultante può essere fatto per emettere diverse lunghezze d'onda della luce, corrispondenti a diversi colori, quando viene applicata una corrente.
I cristalli liquidi a emissione di luce rossi, verdi e blu possono quindi essere utilizzati per creare subpixel individuali per un display OLED. Possono anche essere impilati uno sopra l'altro per produrre luce bianca da utilizzare in una retroilluminazione LCD, afferma Kelly.
I display OLED ad alta risoluzione, costituiti da singoli pixel di materiali organici emettitori di luce, hanno già iniziato a comparire sul mercato. Offrono una luminosità e angoli di visualizzazione superiori rispetto agli LCD, ma tendono ad essere costosi a causa dei processi di evaporazione ad alta temperatura utilizzati per realizzarli.
Tecnologie di visualizzazione Cambridge , anch'essa con sede nel Regno Unito, sta sviluppando un approccio basato su soluzioni più economiche per la stampa di display OLED. Ma Kelly dice che è difficile depositare strati di polimeri diversi vicini tra loro, o uno sopra l'altro, senza destabilizzarli. Il secondo strato dissolverà il primo e il terzo dissolverà i primi due, dice Kelly.
Questo può essere un problema, dice Henning Sirringhaus , fisico all'Università di Cambridge e co-fondatore di un'altra società, Logica plastica , che sviluppa elettronica di plastica. La maggior parte dei solventi polimerici emettitori di luce ha proprietà abbastanza comuni, quindi può essere difficile trovarne di che non si influenzino a vicenda, afferma.
Con l'approccio di Polar OLED, gli strati polimerici sono intrinsecamente stabili, quindi è possibile impilarli o stamparli vicini tra loro, afferma Kelly. Ciò rende possibile stampare OLED ad alta risoluzione, aggiunge.
Sirringhaus afferma che la soluzione di Polar OLED è interessante, ma osserva che può essere difficile per un nuovo materiale di visualizzazione entrare in un mercato maturo. L'asticella è alta in termini di prestazioni, dice.
La tecnologia dell'azienda potrebbe, tuttavia, essere utilizzata anche per rendere la retroilluminazione LCD più economica. Uno dei grandi vantaggi del materiale dell'azienda è che produce luce polarizzata, afferma Kelly. Gli LCD normalmente richiedono due strati di polarizzazione per funzionare. Lo renderebbe molto più economico perché gran parte del costo degli LCD è costituito dai polarizzatori, afferma Kelly.
Questo sarebbe un vero vantaggio, afferma Michael Edelman, CEO di Tecnologie Nanoco a Manchester, Regno Unito. Nanoco sta sviluppando retroilluminazione bianca basata su punti quantici per display. La retroilluminazione di solito è costituita da diodi a emissione di luce bianca che brillano ai lati del display attraverso guide d'onda, ma la qualità della luce bianca prodotta da questi LED ha i suoi limiti.
Terremo sicuramente d'occhio questi ragazzi, dice Edelman. Ma dice che resta da vedere come si comporta il nuovo materiale dell'azienda. Le persone parlano di OLED da 15 anni, di come faranno a cadere LCD dal suo trespolo e conquisteranno il mondo, dice. Eppure hanno avuto la tendenza a fare promesse eccessive e a consegnare meno.