211service.com
Vloeibare kristallen die oplichten
Een materiaal dat elektroluminescente vloeibare kristallen bevat, zou kunnen worden gebruikt om nieuwe soorten OLED- en LCD-schermen te maken.
Vloeibaar licht : Dit prototype display toont een nieuw type vloeibaar kristal dat verschillende kleuren licht uitstraalt wanneer het elektrisch wordt gestimuleerd.
Vloeibare kristallen worden normaal gesproken in beeldschermen gebruikt om het licht van een witte achtergrondverlichting te polariseren. Maar onderzoek door Stephen Kelly , hoofd scheikunde aan de Universiteit van Hull, in het VK, en natuurkundige Mary O'Neill , ook aan de Universiteit van Hull, heeft aangetoond dat het mogelijk is om vloeibare kristallen te maken die licht uitstralen wanneer ze elektrisch worden gestimuleerd.
Kelly deed deze ontdekking in 2000. Sindsdien hebben hij en O'Neill gewerkt aan het verfijnen van de technologie. Nu een bedrijf genaamd Polar OLED , gevestigd in Leeds, VK, is opgericht om samen te werken met displaybedrijven om het te commercialiseren. Het materiaal van Polar OLED kan worden gebruikt om nieuwe light-emitting diodes voor OLED-schermen te maken, evenals eenvoudige maar hoogwaardigere achtergrondverlichting voor traditionele LCD's, zegt Kelly.
Van vloeibare kristallen is al lang bekend dat ze in staat zijn tot fotoluminescentie - het vermogen om licht uit te stralen wanneer ze worden blootgesteld aan fotonen. Maar om vloeibare kristallen licht te laten uitstralen wanneer ze elektrisch worden gestimuleerd, was het nodig om het transport van lading door het materiaal te verbeteren.
De benadering van Kelly bereikt dit door vloeibare kristallen te gebruiken die organische verbindingen bevatten die aromaten worden genoemd. Hoe meer aromatische ringen je hebt, hoe meer luminescentie je krijgt, zegt Kelly. Door oplossingen van deze materialen bloot te stellen aan ultraviolet licht, vormen de verbindingen vaste gepolymeriseerde netwerken die de vloeibare kristallen met elkaar verbinden. Afhankelijk van de precieze gebruikte chemie, kan het resulterende hybride materiaal worden gemaakt om verschillende golflengten van licht uit te zenden, overeenkomend met verschillende kleuren, wanneer een stroom wordt toegepast.
Rode, groene en blauwe lichtemitterende vloeibare kristallen kunnen vervolgens worden gebruikt om individuele subpixels voor een OLED-scherm te creëren. Ze kunnen ook op elkaar worden gestapeld om wit licht te produceren voor gebruik in een LCD-achtergrondverlichting, zegt Kelly.
OLED-schermen met hoge resolutie, bestaande uit afzonderlijke pixels van lichtemitterende organische materialen, zijn al op de markt verschenen. Ze bieden superieure helderheid en kijkhoeken in vergelijking met LCD's, maar zijn meestal duur vanwege de verdampingsprocessen bij hoge temperaturen die worden gebruikt om ze te maken.
Cambridge Display Technologies , eveneens gevestigd in het Verenigd Koninkrijk, ontwikkelt een goedkopere, op oplossingen gebaseerde benadering voor het printen van OLED-schermen. Maar Kelly zegt dat het moeilijk is om lagen van verschillende polymeren dicht bij elkaar of op elkaar af te zetten, zonder ze te destabiliseren. De tweede laag lost de eerste op en de derde lost de eerste twee op, zegt Kelly.
Dit kan een probleem zijn, zegt Henning Sirringhaus , een natuurkundige aan de universiteit van Cambridge, en medeoprichter van een ander bedrijf, Plastische logica , dat plastic elektronica ontwikkelt. De meeste polymere lichtemitterende oplosmiddelen hebben vrij algemene eigenschappen, dus het kan moeilijk zijn om oplosmiddelen te vinden die elkaar niet beïnvloeden, zegt hij.
Met de aanpak van Polar OLED zijn de polymeerlagen inherent stabiel, dus stapelen of dicht bij elkaar printen is mogelijk, zegt Kelly. Dit maakt het mogelijk om OLED's met een hoge resolutie te printen, voegt hij eraan toe.
Sirringhaus zegt dat de oplossing van Polar OLED interessant is, maar merkt op dat het voor nieuw displaymateriaal moeilijk kan zijn om door te breken in een volwassen markt. De lat ligt hoog qua prestaties, zegt hij.
De technologie van het bedrijf zou echter ook kunnen worden gebruikt om LCD-achtergrondverlichting goedkoper te maken. Een van de grote voordelen van het materiaal van het bedrijf is dat het gepolariseerd licht produceert, zegt Kelly. LCD's hebben normaal gesproken twee polariserende lagen nodig om te kunnen werken. Het zou het een stuk goedkoper maken omdat een groot deel van de kosten van LCD's de polarisatoren zijn, zegt Kelly.
Dit zou een echt voordeel zijn, zegt Michael Edelman, CEO van Nanoco Technologies in Manchester, VK. Nanoco ontwikkelt op kwantumdots gebaseerde witte achtergrondverlichting voor displays. Achtergrondverlichting bestaat meestal uit witte lichtdioden die via golfgeleiders aan de zijkanten van het scherm naar binnen schijnen, maar de kwaliteit van wit licht dat door deze LED's wordt geproduceerd, heeft zijn grenzen.
We houden deze jongens zeker in de gaten, zegt Edelman. Maar hij zegt dat het nog te bezien is hoe goed het nieuwe materiaal van het bedrijf presteert. Mensen praten al 15 jaar over OLED's, over hoe ze LCD van zijn stokje gaan stoten en de wereld gaan veroveren, zegt hij. En toch hebben ze de neiging om te veel te beloven en te weinig te leveren.