211service.com
Flytande kristaller som lyser upp
Ett material som innehåller elektroluminiscerande flytande kristaller kan användas för att göra nya typer av OLED- och LCD-skärmar.
Flytande ljus : Denna prototypskärm visar en ny typ av flytande kristaller som avger olika färger av ljus när den stimuleras elektriskt.
Flytande kristaller används normalt i displayer för att polarisera ljuset från en vit bakgrundsbelysning. Men forskning av Stephen Kelly , chef för kemi vid University of Hull, i Storbritannien, och fysiker Mary O'Neill , också vid University of Hull, har visat att det är möjligt att göra flytande kristaller som avger ljus när de stimuleras elektriskt.
Kelly gjorde denna upptäckt år 2000. Han och O’Neill har sedan dess arbetat med att förfina tekniken. Nu ringde ett företag Polar OLED , baserat i Leeds, Storbritannien, har funnits för att arbeta med displayföretag för att kommersialisera det. Polar OLED:s material kan användas för att göra nya lysdioder för OLED-skärmar, såväl som enkla men högkvalitativa bakgrundsbelysningar för traditionella LCD-skärmar, säger Kelly.
Flytande kristaller har länge varit kända för att kunna fotoluminescens - förmågan att avge ljus när de exponeras för fotoner. Men för att få flytande kristaller att avge ljus när de stimuleras elektriskt, var det nödvändigt att förbättra transporten av laddning genom materialet.
Kellys tillvägagångssätt uppnår detta genom att använda flytande kristaller som innehåller organiska föreningar som kallas aromater. Ju fler aromatiska ringar du har, desto mer luminescens får du, säger Kelly. Genom att utsätta lösningar av dessa material för ultraviolett ljus formas föreningarna till fasta polymeriserade nätverk som länkar samman de flytande kristallerna. Beroende på den exakta kemin som används kan det resulterande hybridmaterialet fås att emittera olika våglängder av ljus, motsvarande olika färger, när en ström appliceras.
Röda, gröna och blå ljusavgivande flytande kristaller kan sedan användas för att skapa individuella subpixlar för en OLED-skärm. De kan också staplas ovanpå varandra för att producera vitt ljus för användning i en LCD-bakgrundsbelysning, säger Kelly.
Högupplösta OLED-skärmar, som består av individuella pixlar av ljusavgivande organiskt material, har redan börjat dyka upp på marknaden. De erbjuder överlägsen ljusstyrka och betraktningsvinklar jämfört med LCD-skärmar, men de tenderar att vara dyra på grund av de högtemperaturförångningsprocesser som används för att göra dem.
Cambridge Display Technologies , även baserat i Storbritannien, utvecklar en billigare lösningsbaserad metod för utskrift av OLED-skärmar. Men Kelly säger att det är svårt att avsätta lager av olika polymerer nära varandra, eller ovanpå varandra, utan att destabilisera dem. Det andra lagret kommer att lösa upp det första och det tredje löser upp de två första, säger Kelly.
Detta kan vara ett problem, säger Henning Sirringhaus , fysiker vid Cambridge University och medgrundare av ett annat företag, Plast logik , som utvecklar plastelektronik. De flesta polymera ljussändarlösningsmedel har ganska gemensamma egenskaper, så det kan vara svårt att hitta sådana som inte påverkar varandra, säger han.
Med Polar OLED:s tillvägagångssätt är polymerskikten i sig stabila, så att stapla dem eller skriva ut dem nära varandra är möjligt, säger Kelly. Detta gör det möjligt att skriva ut högupplösta OLED:er, tillägger han.
Sirringhaus säger att Polar OLED:s lösning är intressant, men konstaterar att det kan vara svårt för ett nytt displaymaterial att ta sig in på en mogen marknad. Ribban är hög prestationsmässigt, säger han.
Företagets teknik skulle dock också kunna användas för att göra LCD-bakgrundsbelysning billigare. En av de stora fördelarna med företagets material är att det producerar polariserat ljus, säger Kelly. LCD-skärmar kräver normalt två polariserande lager för att fungera. Det skulle göra det mycket billigare eftersom en stor del av kostnaden för LCD-skärmar är polarisatorerna, säger Kelly.
Det här skulle vara en genuin fördel, säger Michael Edelman, vd för Nanoco Technologies i Manchester, Storbritannien. Nanoco utvecklar kvantprickbaserade vita bakgrundsbelysningar för skärmar. Bakgrundsbelysning består vanligtvis av vita lysdioder som lyser in på sidorna av skärmen genom vågledare, men kvaliteten på vitt ljus som produceras av dessa lysdioder har sina begränsningar.
Vi kommer säkert att hålla ett öga på de här killarna, säger Edelman. Men han säger att det återstår att se hur väl företagets nya material presterar. Folk har pratat om OLED i 15 år, om hur de kommer att slå bort LCD-skärmen och ta över världen, säger han. Och ändå har de tenderat att överlova och underleverera.