¡Desde el monitor CRT al LCD—y la película que ayudó a hacerlo posible!

En un pasado no muy lejano, las pantallas de televisión y de los ordenadores contenían unos tubos de rayos catódicos muy grandes y pesados (CRT, por su sigla en inglés) para producir sus imágenes. Hoy en día, no obstante, utilizamos la luz y las pantallas de cristal líquido (LCD), que hacen a los televisores y ordenadores mucho más atractivos y una pieza vital de nuestra vida cotidiana.

Al mismo tiempo, los LCD han evolucionado onsiderablemente. Los LCD pequeños y monocromáticos del pasado han evolucionado hasta las enormes pantallas LCD a todo color del presente, lo que nos permite ver todo tipo de contenidos con facilidad. ¿Pero sabías que detrás de esta innovación se encuentra la película desarrollada y producida por Fujifilm? Una fina lámina de película WV (visión amplia) mejora nuestras vidas en las oficinas y salas de estar de todo el mundo.

Superar el mayor problema del LCD

Aunque los LCD han jugado un papel importante desde 1970 en las calculadoras de bolsillo y relojes digitales, fue solo después de la primera mitad de los años noventa cuando se utilizaron en las pantallas de ordenador. Para crear estos monitores de color avanzados, se deben superar una serie de desafíos técnicos para mejorar la calidad de imagen y la velocidad de respuesta del LCD. Asimismo, los costes de producción debían reducirse para hacerlos razonablemente más asequibles.

Entretanto, el tipo de LCD que mejor cubría los requisitos tecnológicos y económicos era el LCD de trenzado nemático (TN).* Aunque el LCD de TN tenía un gran punto débil: cuando miramos desde un ángulo en lugar de mirar de frente, los colores y niveles de brillo en la imagen cambian. Este problema habría hecho poco viable el uso de los LCD de trenzado nemático en grandes pantallas, aunque la innovación tecnológica de Fujifilm vino al rescate con la película WV.

En un LCD, las moléculas de cristal líquido de cada píxel juegan un papel en la transmisión y bloqueo de la luz que procede de detrás hacia el visor. Cuando los LCD de TN se miran desde un lado, desde abajo/arriba, las características de las moléculas de cristal líquido permiten la fuga de la luz que debería bloquearse, lo que altera los colores y los niveles de brillo de la imagen. La película WV ópticamente compensa las moléculas del cristal líquido orientadas en muchas direcciones dentro de la capa de cristal líquido de los píxeles en estado negro para evitar la fuga de la luz. Cuando se observa un LCD con la película WV desde cualquier ángulo, el negro aparece como un negro verdadero.

Gracias a este sorprendente rendimiento sin necesidad de cambiar el proceso de producción actual de los LCD, se comenzó a utilizar la película WV en prácticamente todos las pantallas LCD de TN producidos en el mundo. De hecho, es bastante probable que esté viendo este sitio web desde un monitor LCD de un ordenador que integra una película WV de Fujifilm.

*En ese momento, el único LCD factible con transistor de películas finas (conocido como TFT por su sigla en inglés) que utilizaba una estructura de matriz activa era el LCD de tranzado nemático. Dado que una estructura de matriz activa permite controlar cada uno de los píxeles a través de un transistor dedicado que puede activar o desactivar la tensión, esta tecnología ofrece una calidad de imagen y velocidad de respuesta superiores con respecto a la estructura de matriz pasiva. Asimismo, dado que cada píxel puede activarse o desactivarse, una estructura de matriz activo funciona bien a la hora de mostrar una imagen digital.

Una idea original nacida de un pensamiento claro y sencillo

En los años noventa, los fabricantes de pantallas LCD buscaban una solución al ángulo de visión limitado de los LCD de TN. Su investigación consistía básicamente en tratar de alterar las células de cristal líquido ellos mismos, pero cualquier cambio acababa reduciendo la capacidad de transmisión de las células creando una debilidad igual a la que pretendían eliminar.

Por su parte, Fujifilm tenía un problema que solucionar. En aquel entonces, los monitores LCD de supertrenzado nemático (STN) eran el principal tipo de monitor LCD en el mercado. Fujifilm suministraba materiales para los fabricantes de pantallas LCD de tipo STN, aunque el mercado era cada vez más competitivo y las ventas de Fujifilm en este segmento comenzaron a descender. El equipo de I+D de Fujifilm para este mercado se enfrentaba a una dura decisión: retirarse de la batalla o desarrollar un producto innovador y revolucionario. Como cabe esperar del equipo de I+D de Fujifilm, aceptaron el desafío. Estos cinco jóvenes investigadores entre veinte y treinta años no estaban acostumbrados aún al fracaso y no estaban dispuestos a experimentarlo por primera vez.

La bella calidad de imagen del prometedor LCD de TN que era muy superior a la del LCD de STN fue suficiente para captar la atención del equipo y reforzar su espíritu de superar retos. En el verano de 1993, el equipo empezó a investigar los métodos de compensación óptica para el ángulo de visión de los LCD de TN. Únicamente tenían una regla, pensar con claridad y sencillez. Como resultado, tuvieron la idea de desarrollar una película que compensara ópticamente las moléculas de cristal líquido orientadas en muchas direcciones diferentes dentro de la capa de cristal de los píxeles. Un pensamiento claro y sencillo les llevó a una posible solución racional, pero seguían sin tener idea de qué tipo de material podría generar el efecto deseado.

LCD discósticos: hacer lo poco ortodoxo

En el invierno de 1993, un miembro del equipo descubrió un documento particularmente interesante en que se describían los compuestos discósticos o con forma de disco. Esta era exactamente la forma que habían estado buscando los investigadores, dado que era la forma más eficaz para compensar las moléculas de LCD con forma de balón de rugby. El equipo inmediatamente comenzó a experimentar con los compuestos discóticos dispuestos diagonalmente en la película. Los compuestos discóticos jamás se habían usado en un producto comercial, pero el equipo experimentó con diferentes enfoques y finalmente descubrió una forma eficiente de alinear las moléculas. La película presentaba otra característica que la hacía aún menos ortodoxa: las moléculas exhibían una orientación híbrida en la que continuamente cambiaban su ángulo con respecto al sustrato de la película y su contacto con el aire. Simplemente poner una lámina de esta película a ambos lados del panel LCD permitió a los espectadores disfrutar de sus imágenes desde muchos ángulos diferentes. El persistente problema con los monitores LCD de TN en cuanto a su ángulo de visión limitado se solucionó de inmediato, y nació una película innovadora y revolucionaria.

Fujifilm pronto comenzó a suministrar la película WV, como se bautizó a este nuevo producto, a los fabricantes de paneles LCD con los que ya colaboraba. En 1995, se lanzó al mercado una pequeña televisión LCD que integraba la película WV. Cuando los fabricantes de paneles LCD de todo el mundo vieron cómo la sencilla aplicación de una película podía mejorar el rendimiento hasta un nivel tan excepcional, adoptaron rápidamente esta nueva innovación. Con el tiempo, los paneles LCD de TN que integraban la película WV contribuirían a la popularización de los ordenadores personales y a la difusión de la televisión digital. Asimismo, ayudaron en la casi extinción de los monitores CRT, una tecnología dominante desde mediados del siglo XX hasta comienzos del siglo XXI.

Una fina película con un papel importante

La tecnología nunca deja de evolucionar y desde el nacimiento de la película WV han aparecido nuevos tipos de LCD, entre los que se encuentran los LCD de alineación vertical (VA) y los LCD de alternancia en el plano (IPS). Desde el año 2000, estas innovaciones han seguido mejorando el rendimiento de las pantallas digitales, han respaldado la introducción de los smartphones y tablets y han ayudado a enriquecer las vidas de todos en todo el mundo. Los LCD de TN y la película WV han sido tecnologías fundamentales que han ayudado a hacer realidad numerosas innovaciones y Fujifilm se enorgullece de haber tenido un papel protagonista en el cambio generado, que ha sido tan beneficioso para la sociedad.

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