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Cambio Climático

Cristales líquidos que se encienden

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Las nuevas pantallas de OLED y LCD podrían fabricarse utilizando un material híbrido.

  • por Duncan Graham-rowe | traducido por Francisco Reyes (Opinno)
  • 09 Noviembre, 2009

Un material con cristales líquidos electroluminiscentes podría ser utilizado para construir nuevos tipos de pantallas de OLEDs y LCDs. 

Los cristales líquidos se utilizan normalmente en las pantallas para polarizar la luz a partir de una luz de fondo blanca. No obstante, una investigación llevada a cabo por Stephen Kelly, director de química en la Universidad de Hull, en el Reino Unido, y la física Mary O’Neill, también de la Universidad de Hull, ha demostrado que es posible crear cristales líquidos que emitan luz al ser estimulados eléctricamente.

Kelly llevó a cabo este descubrimiento en el año 2000. Él y O’Neill han estado trabajando desde entonces para refinar la tecnología. En la actualidad, una compañía llamada Polar OLED, con sede en Leeds, Reino Unido, se ha creado para trabajar con compañías fabricantes de pantallas y comercializar la tecnología. El material de Polar OLED se puede utilizar para fabricar novedosos diodos emisores de luz para pantallas de OLED, así como luces de fondo simples pero de mayor calidad para los LCDs tradicionales, afirma Kelly.

Desde hace tiempo se sabe que los cristales líquidos son capaces de llevar a cabo la fotoluminiscencia—la capacidad de emitir luz cuando se exponen a fotones. Sin embargo, para hacer que los cristales líquidos emitan luz al ser estimulados eléctricamente, era necesario mejorar el transporte de la carga a través del material.

El método de Kelly consigue esa mejora del transporte mediante el uso de cristales líquidos con unos compuestos orgánicos llamados aromáticos. “Cuantos más anillos aromáticos posea, más luminiscencia se obtiene,” afirma Kelly. Al exponer unas soluciones de este material a la luz ultravioleta, los compuestos se reagrupan en redes fijas polimerizadas que logran vincular los cristales líquidos. Dependiendo de la química precisa que se utilice, se pude hacer que al aplicar una corriente el material híbrido resultante emita distintas longitudes de onda de luz, correspondiéndose con los distintos colores.

Después, los cristales líquidos emisores de luz roja, verde y azul se pueden utilizar para crear subpíxeles individuales dentro de una pantalla de OLED. También se pueden apilar unos sobre otros para producir una luz blanca que pueda usarse como luz de fondo para los LCDs, afirma Kelly.

Las pantallas de OLED de alta resolución, hechas de píxeles individuales de materiales orgánicos emisores de luz, ya han empezado a aparecer en el mercado. Ofrecen un brillo y ángulos de visionado superiores en comparación con los LCDs, aunque tienden a ser más caras debido a los procesos de evaporación de alta temperaturas que se utilizan en su elaboración.

Cambridge Display Tecnologies, también con sede en el Reino Unido, está desarrollando un método más barato, y basado en el uso de una solución, para la impresión de pantallas de OLED. No obstante Kelly afirma que es complicado depositar las capas de los distintos polímeros juntas, o unas encimas de las otras, sin desestabilizarlas. “La segunda capa disuelve la primera y la tercera disuelve las otras dos,” señala Kelly.

Esto puede resultar problemático, afirma Henning Sirringhaus, físico en la Universidad de Cambridge, y cofundador de otra compañía, Plastic Logic, encargada del desarrollo de componentes electrónicos plásticos. “La mayoría de disolventes emisores de luz de polímero tienen bastantes propiedades en común,” por lo que puede resultar complicado encontrar aquellos que logren no influenciar a los otros, afirma. 

Con el método de Polar OLED, las capas de polímero son estables a nivel inherente, por lo que es posible apilarlas o imprimirlas unas cerca de las otras, señala Kelly. Esto hace posible la impresión de OLEDs de alta resolución, añade.

Sirringhaus afirma que la solución de Polar OLED es interesante, pero denota que puede ser complicado que un nuevo material de pantallas haga su entrada en un mercado ya maduro. “El listón está ya muy alto en términos de rendimiento,” afirma.

No obstante, la tecnología de la compañía podría utilizarse para fabricar luces de fondo para LCDs de forma más económica. Una de las grandes ventajas del material de la compañía es que produce luz polarizada, señala Kelly. Los LCDs normalmente requieren dos capas polarizadas para poder funcionar. “Haría que fuese mucho más económico puesto que una gran parte del coste de los LCDs viene dada por los polarizadores,” afirma Kelly.

Esto supondría una verdadera ventaja, afirma Michael Edelman, director de Nanoco Technologies en Manchester, Reino Unido. Nanoco está desarrollando unas luces de fondo blancas basadas en puntos cuánticos para su uso en pantallas. Las luces de fondo normalmente consisten en una serie de diodos emisores de luz blanca que brillan por los laterales de la pantalla a través de guías de onda, aunque la calidad de la luz blanca producida por estos LEDs tiene una serie de limitaciones.

“Definitivamente seguiremos muy atentamente su evolución,” afirma Edelman. Aunque también señala que aún hay que determinar el rendimiento real del nuevo material de la compañía. “La gente lleva hablando de los OLEDs desde hace 15 años, sobre cómo van a desbancar al LCD y dominar el mundo,” afirma. “Y por ahora esa promesa aún no se ha cumplido.”

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