Pesquisadores da Universidade Nacional de Cingapura desenvolveram um filme de realce de cor que poderia trazer cores mais ricas e naturais para monitores eletrônicos de tela plana de próxima geração.

As atuais tecnologias de exibição comercial, como OLEDs (diodos emissores de luz orgânicos) e QLED (diodos emissores de luz de pontos quânticos), podem produzir apenas um pouco mais de 50 por cento das cores visíveis ao olho humano. Isso limita a reprodução de cores que esses monitores podem alcançar.

Uma equipe de pesquisa liderada pelo Prof TAN Zhi Kuang do Departamento de Química e do Instituto de Pesquisa de Energia Solar de Cingapura (SERIS) em NUS desenvolveu um filme de realce de cor que pode permitir que futuras tecnologias de exibição produzam mais de 75 por cento de todas as cores visíveis . Esta tecnologia é ativada por um material semicondutor conhecido como perovskitas, que pode ser ajustado mudando sua composição química para emitir luz forte e eficiente em uma variedade de cores. Para fazer os filmes de realce, a equipe de pesquisa misturou cristais de tamanho nanométrico do material perovskita com um monômero líquido (precursor de plásticos), e desencadeou uma reação de polimerização iluminando a mistura com luz branca.

Este processo permitiu à equipe fabricar um filme compósito de polímero de perovskita fortemente luminescente que possui um aumento de três vezes na eficiência de luminescência em comparação com um filme nanocristal de perovskita convencional. O desempenho de luminescência melhorado é resultado da maior separação espacial entre os nanocristais de perovskita no material compósito de polímero, o que impede a canalização de energia entre os cristais para os defeituosos e não emissivos. Essa inovação permite que os materiais perovskita emitam luz com mais eficiência e consumam menos energia quando implantados em um produto de exibição. Seu desempenho de cor pode permitir que televisores e monitores de próxima geração alcancem a maior qualidade de gravação. Padrão de cores de 2020 para televisão de ultra-alta definição (UHDTV), em comparação com o padrão DCI-P3 mais limitado em telas atuais (veja a figura abaixo).

Para entender como as telas produzem uma variedade de cores, é importante primeiro avaliar como o olho humano funciona. Nossos olhos são capazes de perceber as cores devido à presença de três tipos de células cônicas que são sensíveis ao vermelho, cores verde e azul (RGB). A extensão diferente da estimulação dessas células cone nos permite ver uma miríade de cores. Por exemplo, uma estimulação combinada de cones vermelhos e verdes dará a percepção do amarelo. A perovskita oferece excelente desempenho de cor porque é capaz de produzir luz RGB espectralmente "mais pura", mais específica para estimular as três células cônicas em nossos olhos. Esse maior controle na estimulação do cone permite que os monitores reproduzam uma gama mais ampla de cores que imitam o que nossos olhos percebem no mundo real.

Dr. WONG Ying Chieh, um membro da equipe de pesquisa, disse, "Uma vantagem adicional é que as perovskitas são fáceis de sintetizar, potencialmente facilitando seu aumento de escala e reduzindo o custo de produção de displays. O tempo que leva para os precursores químicos da perovskita reagirem e formarem nanocristais é normalmente da ordem de 10 segundos. "

"Os materiais de perovskita podem ser revestidos e processados ​​em uma forma de solução semelhante às tintas, e pode ser usado potencialmente em monitores de grandes áreas. Embora nossos materiais sejam úteis para melhorar o desempenho de televisores e dispositivos móveis, minha visão é colocá-los em telas do tamanho de uma parede em nossas salas de estar ou de trabalho para criar ambientes virtuais realistas com cores ricas e naturais, "acrescentou o professor Tan.

A equipe de pesquisa está atualmente trabalhando com empresas de exibição para comercializar o filme de realce de cores perovskita, e espera ver a tecnologia em produtos eletrônicos de consumo nos próximos dois a três anos.