Tsuyoshi Kuroda, uno de los principales expertos en investigación relacionada con cristales líquidos en Dai Nippon Printing Co., Ltd. (DNP), experimentó la dificultad de ver cómo el equipo de investigación al que fue asignado después de unirse a la empresa en 2002 se disolvía cinco años después.
Kuroda formó parte de un equipo que desarrolló la tecnología de "recubrimiento de cristal líquido" utilizada en la producción de película retardante para televisores LCD. Esta película amplía el ángulo de visión de las pantallas, lo que permite obtener imágenes nítidas incluso desde ángulos diagonales. Sin embargo, la aparición de películas estiradas más económicas con el mismo rendimiento redujo la competitividad de los productos de DNP, lo que llevó a la decisión de retirarse del mercado.
Como era el primer proyecto que abordaba como profesional, Kuroda recuerda sus sentimientos en aquel momento: «Sentí un profundo arrepentimiento por haber perdido». El equipo de investigación analizó las causas del fracaso. «En aquel momento, estábamos orgullosos de estar haciendo algo increíble. Sin embargo, el coste es un factor importante para ganar aceptación a nivel mundial. Aunque habíamos desarrollado tecnología de vanguardia, estábamos tan centrados en mejorarla que dejamos de lado el coste».
Los tiempos se están poniendo al día
Kuroda comenzó entonces a desarrollar otra película para televisores LCD en una fábrica de la ciudad de Kuki, prefectura de Saitama. Sin embargo, unos cinco años después, recibió repentinamente una orden de sus superiores para "retomar la investigación sobre recubrimientos de cristal líquido". Esta vez, se trataba de desarrollar una película de diferencia de fase para televisores 3D. Kuroda había aprendido sobre el desarrollo de televisores 3D a través de artículos periodísticos y otras fuentes, e intuitivamente intuía que la tecnología de recubrimiento de cristal líquido sería necesaria, pero debido a que había estado alejado de la investigación durante mucho tiempo, "observó desde lejos". Al regresar al laboratorio de investigación en la ciudad de Kashiwa, prefectura de Chiba, se sumergió en su investigación sin siquiera tener tiempo para saborear la alegría de retomarla.
Para los televisores 3D, la película de retardo debe tener patrones. Los cristales líquidos se alinean sobre una película de fotoalineación. Al exponerse a la luz, la película vibra, alineando los cristales líquidos en una dirección determinada. Mediante el desarrollo de la técnica de irradiación de luz, los cristales líquidos que recubren la película pueden orientarse en diversas direcciones, formando patrones. Esto es imposible con la película estirada. "Esta propiedad de los cristales líquidos se conocía desde hace tiempo, pero no había forma de utilizarla. Nos adelantamos a nuestro tiempo. Pero finalmente los tiempos nos han alcanzado", afirma Kuroda. Antes de su traslado, le preocupaba que la tecnología de recubrimiento de cristales líquidos de DNP, cuya investigación había cesado cinco años antes, pudiera quedar obsoleta, pero este temor resultó infundado. En aquel entonces, los cristales líquidos eran la tecnología de vanguardia de Japón. Los resultados del esfuerzo diario por "buscar la mejor tecnología" en recubrimiento de cristales líquidos, que implica aplicar cristales líquidos a la película, alinearlos y endurecerlos, siguen siendo de vanguardia incluso cinco años después. "Construir el más alto nivel de tecnología sin tener en cuenta el costo", que Kuroda y otros habían señalado previamente como "una de las razones del fracaso", finalmente impulsó a DNP a convertirse en la empresa líder mundial en recubrimiento de cristal líquido.
Alineación precisa de moléculas de cristal líquido con forma de lápiz
Es difícil explicar a quienes no son ingenieros el "estado del cristal líquido", en el que cada molécula tiene las propiedades de un sólido, aunque sea líquido. Kuroda a veces usa moléculas de cristal líquido con forma de lápiz como ejemplo. La película de alineación debajo de la capa de cristal líquido le dice a cada molécula: "Mira a la derecha, mira a la izquierda". Esta película actúa como una torre de control, creando los patrones de las moléculas. Sin embargo, en la parte superior de la capa de cristal líquido, donde entra en contacto con el aire, las moléculas se rebelan y "quieren orientarse en una dirección diferente a la de las instrucciones", por lo que se utilizan aditivos para controlar esto. Las moléculas de cristal líquido, alineadas intencionalmente de esta manera, se solidifican sobre una película.
Diversos estados de orientación del cristal líquido (imagen)
El desarrollo de Kuroda de la película de retardo para televisores 3D fue un gran éxito, pero el auge de los televisores 3D no duró mucho. Para 2017, todos los fabricantes japoneses habían interrumpido la producción. Sin embargo, mientras Kuroda buscaba su próximo tema de investigación tras ceder la tecnología de recubrimiento de cristal líquido a la fábrica que producía esta película, las pantallas de diodos orgánicos emisores de luz (OLED) surgieron como la nueva generación de pantallas. Estas pantallas también necesitaban película de retardo. El momento no podía haber sido mejor.
Las posibilidades que ofrece OLED
Las pantallas EL orgánicas utilizadas en teléfonos inteligentes y otros dispositivos requieren un componente llamado "polarizador circular" para evitar el reflejo de la luz solar y hacer que los negros de las imágenes se vean más nítidos. También se utiliza una película de retardo para este componente, pero para teléfonos inteligentes y tabletas diseñados para ser delgados y ligeros, el recubrimiento de cristal líquido es más adecuado.
En los últimos años, los paneles de visualización han ido cambiando gradualmente de LCD a OLED, y la película de retardo de DNP ya se utiliza en teléfonos inteligentes y tabletas de marcas globales.
Izquierda: Con polarizador circular Derecha: Sin polarizador circular (imagen)
El trabajo en equipo es esencial
El trabajo en equipo es esencial para este tipo de investigación y desarrollo, ya que un solo investigador no puede abarcar todas las áreas. Kuroda estudió cristales líquidos en la escuela de posgrado de la Universidad de Ciencias de Tokio, pero su especialidad en DNP es la óptica, que aprendió por su cuenta tras incorporarse a la empresa. El equipo de investigación de Kuroda incluye expertos en cristales líquidos, películas de alineación y películas de triacetato de celulosa. «El éxito en el desarrollo de productos significa que todos ganan. Todos podemos compartir la alegría de sacar algo al mercado juntos».
Es posible que Kuroda haya adquirido esta "capacidad de trabajo en equipo" al llegar a la edad adulta. En su ciudad natal, la prefectura de Shizuoka, se dedicó al fútbol desde la primaria. Jugaba lo que hoy se conoce como volante (centrocampista defensivo) y en la preparatoria llegó al top 16 del torneo de la prefectura, que estaba repleto de equipos fuertes. Incluso ahora, cuando regresa a casa, disfruta jugando al fútbol con sus amigos de la preparatoria. "Pensándolo bien, el fútbol y mi trabajo actual se parecen en algunos aspectos. No importa cuántos goles marque, si el equipo pierde, pierde".
Su objetivo inmediato es desarrollar una película retardante para paneles de visualización OLED plegables y enrollables. Obviamente, esto requiere alta flexibilidad y durabilidad. "Creo que las pantallas OLED plegables y enrollables estarán disponibles en el mercado para 2020. El mundo avanza hacia esa meta", afirma Kuroda, mostrando su entusiasmo por el desarrollo.
Es probable que Kuroda continúe asumiendo el desafío de mejorar aún más la tecnología para recubrir con precisión cristales líquidos al menos hasta 2020. DNP ha posicionado los productos de recubrimiento de cristales líquidos como uno de los pilares de su estrategia de crecimiento comercial y está impulsando la investigación y el desarrollo.
- Publicado: 13 de junio de 2017
- Tenga en cuenta que los detalles como los nombres de los departamentos y las especificaciones del producto son precisos en el momento de la entrevista y pueden estar sujetos a cambios sin previo aviso.
13 de junio de 2017 por el Departamento Editorial de Discover DNP
