Una pantalla LCD ultrafina y energéticamente eficiente podría transformar los medios impresos

• Los ingenieros desarrollan una pantalla de cristal líquido regrabable ópticamente de medio milímetro de espesor.
• Es barato de producir y consume mucha menos energía que los LCD convencionales.
• Para hacer esta pantalla se utilizan espaciadores flexibles y sustratos de polietersulfona.

Hoy en día, los gigantes tecnológicos están invirtiendo una cantidad asombrosa en el desarrollo de sistemas de visualización flexibles, con amplios ángulos de visión y alta resolución. Recientemente, ingenieros optoelectrónicos de Hong Kong y China idearon una nueva versión de LCD (pantalla de cristal líquido) flexible, que tiene medio milímetro de grosor y es resistente. Esta exhibición futurista podría usarse como periódico y actualizarse tan rápido como los ciclos de noticias.

Lo mejor es que costará sólo 5 dólares producir una pantalla de 5 pulgadas. El costo de fabricación es bajo debido a su diseño y estructura simples. Solo consume energía para mostrar texto e imágenes, al igual que la pantalla de papel de un libro electrónico. El dispositivo no necesita energía adicional para mantener un texto y una imagen una vez mapeados en la pantalla.

¿Cómo lo hicieron?

Para construir una pantalla de cristal líquido ópticamente regrabable (ORWLCD), los ingenieros trabajaron en tres innovaciones clave.

1. Mostrar 

Al igual que el LCD tradicional, ORWLCD tiene un cristal líquido intercalado entre 2 placas. Estas placas están recubiertas con moléculas específicas que restablecen su posición/estado en presencia de un haz polarizado, cambiando los píxeles. Sin embargo, en LCD la corriente eléctrica en las placas genera suficiente campo para cambiar los píxeles individuales de oscuros a claros.

Estas placas con revestimiento especial eliminan la necesidad de electrodos convencionales, reducen el volumen de la estructura y ofrecen más opciones de grosor y tipo de placas.

Los ORWLCD son más delgados que los LCD convencionales (<0,5 mm de grosor), pesan sólo unos pocos gramos y se pueden fabricar con plástico flexible.

2. Espaciadores 

Los espaciadores se utilizan para separar placas de vidrio o plástico. Determinan el espesor del cristal líquido. Es muy importante tener un grosor constante para mantener un tiempo de respuesta, una relación de contraste y un ángulo de visión decentes.

Sin embargo, cuando doblas una pantalla, la placa empuja el cristal líquido lejos del lugar del impacto, dejando una parte de la pantalla en blanco. Por lo tanto, es necesario mejorar el diseño del espaciador en las pantallas LCD flexibles. Afortunadamente, los ingenieros han encontrado una solución perfecta para esto.

Vista superior de la vista sistemática de los espaciadores adhesivos

Para evitar que el cristal líquido fluya cuando la pantalla se golpea o se dobla, el espaciador debe estructurarse como una malla. Diseñaron un sello para crear una mezcla de espaciadores adhesivos y utilizaron un programa de análisis de componentes finitos para simular la flexión de los espaciadores.

Referencia: Cartas de Física Aplicada | doi:10.1063/1.5021619

3. Representación de color mejorada 

Flexible azul ORWLCD | Zhang y otros.

Hasta este avance, los ORWLCD eran capaces de mostrar dos colores simultáneamente. Ahora puede mostrar tres colores primarios al mismo tiempo. Los ingenieros lo han conseguido colocando un cristal líquido único detrás de la pantalla, que refleja la luz roja, verde y azul.

Más específicamente, combinaron un cristal líquido colestérico flexible y un papel electrónico flexible reescribible ópticamente. Para modular la intensidad de la luz localmente, formaron un patrón de colores reflejados en el equipo, utilizando una máscara compuesta por una secuencia de píxeles semitransparentes.

Leer: Los sensores de profundidad en los vehículos autónomos son ahora 1000 veces mejores

Sin embargo, para convertir este equipo en un dispositivo comercial, necesitan mejorar aún más la resolución de la pantalla. Además, para que sea compatible con todo color, necesitan reducir el tamaño del píxel para que lo vea el ojo humano.