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Pantallas delgadas como pulseras
El Ejército de los EE. UU. Está probando un reloj prototipo que es liviano y delgado y tiene una pantalla a todo color. Esta pantalla está construida con materiales flexibles encerrados en una caja de plástico resistente y se puede usar en una pulsera para mostrar video en tiempo real y otra información. Utiliza materiales fosforescentes recientemente desarrollados que son eficientes para convertir la electricidad en luz roja, azul y verde, lo que significa que la pantalla necesita menos energía para funcionar.
Flexión de muñeca: Este prototipo hecho para el ejército de los EE. UU. Se lleva en la muñeca e incorpora una pantalla OLED flexible, delgada y liviana.
La mayoría de los teléfonos, computadoras portátiles y televisores de hoy usan pantallas de cristal líquido (LCD) controladas por dispositivos electrónicos integrados en vidrio. Para hacer pantallas más eficientes en energía controladas por componentes electrónicos flexibles, que sean livianos y no se rompan como el vidrio, muchas empresas están recurriendo a diodos emisores de luz orgánicos (OLED). Los píxeles de las pantallas OLED reemplazan las capas de componentes electrónicos y filtros de las pantallas LCD con moléculas de colorante orgánico que emiten luz en respuesta a la corriente eléctrica.
Para los consumidores, los OLED flexibles prometen dispositivos electrónicos portátiles con hermosas pantallas que no agotan la vida útil de la batería y no se rompen cuando se caen. Pero hasta ahora, ninguna empresa ha desarrollado métodos de fabricación económicamente viables para producir OLED flexibles con una vida útil lo suficientemente larga y una calidad constante. El ejército de los EE. UU. Ha estado financiando el desarrollo con el objetivo de proporcionar a los soldados dispositivos de comunicación delgados y resistentes que puedan mostrar mapas y videos sin agregar demasiado peso a su carga.
Los nuevos prototipos de pantallas utilizan materiales OLED eficientes desarrollados por Pantalla universal de Ewing, Nueva Jersey, y se basan en controles electrónicos respaldados por láminas desarrollados por Pantalla LG , con sede en Seúl, Corea del Sur. Los dispositivos fueron diseñados por Sistemas de visualización L-3 de Alpharetta, Georgia. La pantalla es de 4,3 pulgadas. Como parte de las pruebas de demostración militar, el dispositivo se ha utilizado para transmitir videos en tiempo real desde vehículos aéreos no tripulados.
Estos prototipos representan no tanto un avance importante, sino un progreso continuo en muchos frentes, dice Janice Mahon, vicepresidenta de desarrollo tecnológico de Universal Display. Esos frentes incluyen los propios materiales OLED, la electrónica que los controla y la integración y empaquetado del dispositivo.
La primera generación de materiales OLED, que se utiliza hoy en día en pantallas de teléfonos móviles con respaldo de vidrio y algunos televisores pequeños, puede convertir solo el 25 por ciento de la corriente eléctrica en luz; el resto se pierde en forma de calor. Universal Display está diseñando y desarrollando materiales que funcionan mediante un mecanismo diferente y que tienen una eficiencia teórica del 100 por ciento. Los prototipos del Ejército utilizan un conjunto completo de materiales fosforescentes; las empresas no han publicado especificaciones sobre el consumo de energía, pero Mahon dice que las pantallas fabricadas con estos materiales utilizan una cuarta parte de la potencia de un OLED convencional.
Samsung Mobile Display, el mayor fabricante de pantallas OLED, utiliza actualmente materiales fosforescentes rojos de Universal Display en sus productos; Samsung y otras empresas están evaluando materiales ecológicos. Los materiales fosforescentes que funcionan con luz de mayor energía, como el azul, tienden a ser menos estables con el tiempo y han tardado en llegar. Las empresas no han revelado información sobre la vida útil prevista de las pantallas totalmente fosforescentes.
Universal Display aplicó la capa emisora de luz a los controles electrónicos fabricados por LG Displays. Los componentes electrónicos son una serie de transistores de silicio amorfo construidos sobre una lámina de acero inoxidable en lugar de vidrio. Otras empresas, incluidas Hewlett-Packard y Samsung, están desarrollando matrices flexibles de transistores de silicio amorfo, principalmente en láminas de plástico. Trabajar con metal presenta algunos desafíos porque la superficie es rugosa, lo que puede alterar la estructura de los transistores, pero el metal puede soportar temperaturas de procesamiento más altas que el plástico. Ese es un rasgo importante cuando se trata de colocar el silicio. El procesamiento a alta temperatura da como resultado un cristal de silicio que no solo es de mayor calidad, sino que también es más estable con el tiempo.
La historia más amplia es que estamos comenzando a ver algunas demostraciones atractivas de pantallas OLED flexibles, dice Nicolás Colaneri , quien encabeza el Centro de visualización flexible en la Universidad Estatal de Arizona. Sony y Samsung Mobile Display han demostrado pantallas flexibles construidas sobre láminas de plástico; Ambas empresas han mantenido los labios cerrados sobre estas tecnologías. Pero, señala Colaneri, el hecho de que pueda hacerlo no significa que pueda permitírselo.
Queda un gran obstáculo antes de que exhibiciones como el prototipo hecho para el Ejército lleguen a los estantes de las tiendas. Las matrices de transistores de silicio amorfo se pueden fabricar a temperaturas adecuadas para la electrónica flexible, y la industria de las pantallas LCD ha creado una gran cantidad de infraestructura para fabricarlas. Pero con el tiempo, no son los mejores dispositivos electrónicos para controlar OLED. Las corrientes eléctricas necesarias para cambiar los píxeles OLED queman estos transistores; los píxeles que están encendidos con más frecuencia comienzan a funcionar mal.
Startup canadiense Innovación de fuego está desarrollando software y otros controles para extender la vida útil de las matrices de transistores asegurándose de que ningún píxel esté encendido con demasiada frecuencia. Colaneri dice que sus prototipos iniciales son prometedores. Mientras tanto, Colaneri y otros investigadores están desarrollando materiales de transistores alternativos, como óxidos metálicos, para fabricar dispositivos electrónicos OLED que no se quemen.
Las empresas que fabricaron el prototipo del Ejército no están revelando la electrónica de metal-silicio que se usa para ejecutarlo, pero dicen que cumplen con las especificaciones del Ejército.