Pantallas iridiscentes

Los trabajadores de la fábrica de Qualcomm en la ciudad de Hsinchu, Taiwán, operan el mismo tipo de equipo que se encuentra en otras fábricas de pantallas en la isla, que son la fuente de más de un tercio de los paneles LCD en las nuevas computadoras, tabletas y teléfonos inteligentes. Sin embargo, las exhibiciones de esta planta son como ninguna otra. Crean imágenes en color tomando prestado un truco óptico que funciona en las alas iridiscentes de algunas mariposas. Cada píxel de la nueva pantalla Mirasol está hecho de estructuras microscópicas que funcionan como espejos imperfectos, reflejando la luz entrante pero alterando su color. Se pueden crear imágenes a todo color incluso bajo la luz solar directa.

Dado que estas pantallas utilizan luz reflejada en lugar de emitir la suya propia como lo hacen las pantallas convencionales, consumen mucha menos energía que las pantallas LCD. Sin embargo, a diferencia de otras pantallas de bajo consumo, como la del lector electrónico Kindle en blanco y negro de Amazon, estas muestran imágenes a todo color y pueden actualizarse lo suficientemente rápido para mostrar videos.

Esta historia fue parte de nuestro número de mayo de 2012

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El color aún no es tan rico como el de una pantalla LCD convencional, pero debido a que la pantalla consume mucha menos energía, los dispositivos que la usan pueden durar más entre cargas. Si usa uno de manera similar a un Kindle, debe esperar semanas de duración de la batería, dice Clarence Chui, quien dirige la división Mirasol de Qualcomm. La tecnología también podría conducir a dispositivos más delgados, ya que los diseñadores pueden usar baterías más pequeñas.

Qualcomm está comenzando con pantallas de 5.3 pulgadas para dispositivos de lectura electrónica que ahora están a la venta en Corea del Sur y China. A finales de este año, abrirá una segunda fábrica de Mirasol mucho más grande en Taiwán, que tendrá capacidad suficiente para abastecer a algunos de los fabricantes de dispositivos móviles más grandes del mundo. Chui dice que la planta podrá fabricar pantallas Mirasol en tamaños adecuados para una variedad de dispositivos, incluidos teléfonos inteligentes y tabletas de tamaño completo.

A diferencia de las pantallas convencionales, que se desvanecen con luz brillante, la pantalla Mirasol funciona mejor con luz solar directa. (Se muestra TRSF , Revisión de tecnología Revista de ciencia ficción).

En el interior de la fábrica de Mirasol en Taiwán, el proceso de producción comienza con una hoja de vidrio en blanco, de 73 centímetros de ancho y 92 centímetros de largo, a la que se adherirán los píxeles. Aquí, un robot extrae láminas de vidrio de los envases y las coloca sobre rodillos para su limpieza. El vidrio formará la capa superior de las pantallas.

Un técnico carga un casete de las láminas de vidrio en una herramienta física de deposición de vapor, que crea una fina película reflectante sobre el vidrio. Esta capa similar a un espejo no está presente en las pantallas convencionales, que generan su propia luz. La capa debe ser muy reflectante para que la pantalla sea legible incluso con poca luz. (El lector electrónico puede iluminar la pantalla desde los bordes para leer en la oscuridad).


Después de este paso, los trabajadores utilizan herramientas típicas de fotolitografía para crear píxeles individuales. Las herramientas crean pequeñas estructuras huecas que actuarán como espejos imperfectos.


Cuando una persona mira la pantalla, la luz entrante se refleja en estas estructuras de tal manera que cuando la luz finalmente rebota, su color es diferente; el color depende del tamaño de cada estructura. El proceso fotolitográfico también forma interruptores mecánicos microscópicos que apagan los píxeles. Cierran las estructuras, haciendo que la luz reflejada se vuelva ultravioleta e invisible y haciendo que los píxeles parezcan negros.

El paso de fotolitografía convierte cada hoja de vidrio en varias pantallas: los rectángulos reflectantes que se ven aquí. Un técnico carga el vidrio en una máquina de trazado que los cortará.

En este primer plano se pueden ver patrones de prueba en la superficie de pantallas casi terminadas; cada rectángulo es una pantalla. Un píxel está formado por una colección de cavidades, cada una de las cuales refleja la luz roja, verde o azul, que se combinan para crear una amplia gama de colores. El siguiente paso es la encapsulación, en la que se agregan capas externas y contactos eléctricos para producir una pantalla terminada para los dispositivos.

La pantalla se puede ver aquí dentro de un lector electrónico Kyobo desmontado, una marca que se vende solo en Corea del Sur; es el primer dispositivo que incorpora una pantalla Mirasol a color. Las cintas naranjas son contactos eléctricos que se utilizan para controlar y alimentar la pantalla y otros componentes. El borde negro es el vidrio que forma la parte frontal del dispositivo, visto desde su parte inferior.

La pantalla, oscurecida en esta foto, está conectada a una placa de circuito e incorporada en el lector electrónico, algunas de cuyas partes se pueden ver en el fondo.

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