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» » Pantallas de puntos cuánticos multicolor

Investigadores de Corea del Sur y Reino Unido afirman haber producido la primera pantalla de gran superficie, a todo color, basada en puntos cuánticos de color rojo, verde y azul. Esta tecnología podría impulsar el lanzamiento de las pantallas de televisión en color que combinen una gran gama de colores con un increíblemente pequeño tamaño de píxel.

Ambos atributos provienen de las propiedades intrínsecas de los puntos cuánticos, que a pesar de tener sólo unos pocos nanómetros de diámetro, comprenden varios miles de átomos formando pequeños cristales semiconductores compuestos. Cuando los electrones del interior de los puntos cuánticos se recombinan con sus homólogos de carga positiva, conocidos como agujeros, da como resultado la emisión de una banda estrecha de luz.

Realización de una pantalla a color con puntos cuánticos requiere depositarlos sobre un substrato de forma muy controlada. La muestra monocromática se puede hacer por spin-coating (baño giratorio), una solución que contiene los puntos en un sustrato y gira alrededor de éste para obtener una fina película del material. Este enfoque no es adecuado para crear una pantalla a todo color, ya que puede darse la contaminación cruzada entre píxeles rojos, verdes y azules.

Estampaciones modeladas de caucho

En este nuevo trabajo, un equipo dirigido por Tae-Ho Kim del Instituto de Tecnología Avanzada de Samsung, en Corea del Sur, superó esta cuestión separando los puntos verdes, azul y rojo del spin-coating en los sustratos 'donantes', antes de transferirlos de vuelta a la pantalla, con un patrón estampado de caucho.

Para conseguir un diámetro de 4 pulgadas, 320 × 240 píxel, se depositan un par de polímeros transportadores de electrones sobre un pieza de vidrio recubierta de óxido de indio y estaño. Con los puntos rojos, verdes y azules estampados en la estructura, ya revestida de dióxido de titanio, un material con buenas propiedades para transportar agujeros.

Al añadir una matriz de transistores en la delgada película, nos permitió aplicar una voltaje diferente a cada uno de los 46 × 96 píxeles por micra. Y al aumentar este voltaje aumentaba el brillo de los píxeles, porque hay más electrones y agujeros que manejar en los puntos, donde son recombinados para emitir luz.

Las pantallas de alta resolución son posibles al reducir el tamaño de píxel. "Mostramos una serie de estrechas franjas de puntos cuánticos de unos 400 nm. de ancho, lo que indica la viabilidad de esos puntos cuánticos de nano-impresión, con una resolución extremadamente alta", explicaba Byoung Lyong Choi, uno de los investigadores de Samsung. Esto demuestra que la tecnología del equipo coreano es muy capaz de producir una muestra con la más alta resolución práctica, para ver a simple vista, que puede resolver los tamaños de pixel de hasta 50 micras.

Mejorando la eficiencia

Una desventaja de la pantalla coreana es su baja eficiencia, tan sólo unos pocos lúmenes por vatio, aproximadamente la mitad que los de una bombilla incandescente. Pero Choi apunta que una eficiencia mucho más alta debería ser posible a través de la modificación de sus puntos cuánticos. Samsung seguirá desarrollando esta tecnología, que está intentando  patentar, antes de decidir si fabrica pantallas con este enfoque. "La transferencia de impresión se puede escalar en sistemas roll-to-roll para la impresión de gran tamaño en superficies planas o curvas, como las hojas de laminado de plástico", explica Choi.

John Rogers, investigador de la Universidad de Illinois en Urbana Champaign, está muy impresionado por el esfuerzo de Corea: "Es, con diferencia, la demostración más completa de esta tecnología." Sin embargo, Rogers también cree que esta tecnología se enfrentará a una dura oposición en el mercado comercial. "Una tecnología afianzada, como son las pantallas retroiluminadas de cristal líquido, siguen mejorando cada vez más, y más baratas."

El equipo de Corea informa de este trabajo en la última edición de Nature Photonics.

  • Referencia: PhysicsWorld.com, 23 de febrero 2011 por Richard Stevenson
  • Imagen: Nature/Macmillan Publishers Ltd

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Editor del blog Pedro Donaire

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