211service.com
Flydende krystaller, der lyser op
Et materiale indeholdende elektroluminescerende flydende krystaller kunne bruges til at lave nye slags OLED- og LCD-skærme.
Flydende lys : Denne prototypeskærm viser en ny type flydende krystal, der udsender forskellige farver lys, når den stimuleres elektrisk.
Flydende krystaller bruges normalt i skærme til at polarisere lyset fra et hvidt baggrundslys. Men research af Stephen Kelly , leder af kemi ved University of Hull, i Storbritannien, og fysiker Mary O'Neill , også ved University of Hull, har vist, at det er muligt at lave flydende krystaller, der udsender lys, når de stimuleres elektrisk.
Kelly gjorde denne opdagelse i 2000. Han og O'Neill har siden arbejdet på at forfine teknologien. Nu ringede et firma Polar OLED , baseret i Leeds, Storbritannien, er blevet spundet ud for at arbejde med displayvirksomheder for at kommercialisere det. Polar OLED's materiale kan bruges til at lave nye lysemitterende dioder til OLED-skærme, såvel som enkle, men højere kvalitetsbaggrundsbelysninger til traditionelle LCD'er, siger Kelly.
Flydende krystaller har længe været kendt for at være i stand til fotoluminescens - evnen til at udsende lys, når de udsættes for fotoner. Men for at få flydende krystaller til at udsende lys, når de blev elektrisk stimuleret, var det nødvendigt at forbedre transporten af ladninger gennem materialet.
Kellys tilgang opnår dette ved at bruge flydende krystaller, der indeholder organiske forbindelser kaldet aromater. Jo flere aromatiske ringe du har, jo mere luminescens får du, siger Kelly. Ved at udsætte opløsninger af disse materialer for ultraviolet lys, dannes forbindelserne til faste polymeriserede netværk, der forbinder de flydende krystaller. Afhængigt af den præcise anvendte kemi kan det resulterende hybridmateriale bringes til at udsende forskellige bølgelængder af lys, svarende til forskellige farver, når en strøm påføres.
Røde, grønne og blå lysemitterende flydende krystaller kan derefter bruges til at skabe individuelle subpixels til en OLED-skærm. De kan også stables oven på hinanden for at producere hvidt lys til brug i en LCD-baggrundsbelysning, siger Kelly.
OLED-skærme med høj opløsning, der består af individuelle pixels af lysemitterende organiske materialer, er allerede begyndt at dukke op på markedet. De tilbyder overlegen lysstyrke og betragtningsvinkler sammenlignet med LCD'er, men de har tendens til at være dyre på grund af de høje temperaturfordampningsprocesser, der bruges til at fremstille dem.
Cambridge Display Technologies , også baseret i Storbritannien, er ved at udvikle en billigere løsningsbaseret tilgang til udskrivning af OLED-skærme. Men Kelly siger, at det er svært at afsætte lag af forskellige polymerer tæt sammen eller oven på hinanden uden at destabilisere dem. Det andet lag vil opløse det første og det tredje opløser de to første, siger Kelly.
Det kan være et problem, siger Henning Sirringhaus , fysiker ved Cambridge University og medstifter af et andet firma, plastik logik , der udvikler plastikelektronik. De fleste polymere lysudsendende opløsningsmidler har ret fælles egenskaber, så det kan være svært at finde dem, der ikke påvirker hinanden, siger han.
Med Polar OLEDs tilgang er polymerlagene i sagens natur stabile, så det er muligt at stable dem eller udskrive dem tæt sammen, siger Kelly. Det gør det muligt at printe højopløselige OLED'er, tilføjer han.
Sirringhaus siger, at Polar OLED’s løsning er interessant, men bemærker, at det kan være svært for et nyt displaymateriale at bryde ind på et modent marked. Barren er høj i forhold til ydeevne, siger han.
Virksomhedens teknologi kunne dog også bruges til at gøre LCD-baggrundsbelysning billigere. En af de store fordele ved virksomhedens materiale er, at det producerer polariseret lys, siger Kelly. LCD'er kræver normalt to polariserende lag for at fungere. Det ville gøre det meget billigere, fordi en stor del af prisen på LCD'er er polarisatorerne, siger Kelly.
Dette ville være en reel fordel, siger Michael Edelman, CEO for Nanoco-teknologier i Manchester, Storbritannien. Nanoco udvikler kvanteprik-baserede hvide baggrundsbelysninger til skærme. Baggrundslys består normalt af hvide lysemitterende dioder, der skinnede ind på siderne af skærmen gennem bølgeledere, men kvaliteten af hvidt lys produceret af disse LED'er har sine begrænsninger.
Vi vil helt sikkert holde øje med de her fyre, siger Edelman. Men han siger, at det skal vise sig, hvor godt virksomhedens nye materiale klarer sig. Folk har talt om OLED'er i 15 år, om hvordan de vil vælte LCD-skærmen og overtage verden, siger han. Og alligevel har de haft en tendens til at overløfte og underlevere.