Las pantallas flexibles a todo color puede que se encuentren más cerca de ser lanzadas al mercado gracias a un nuevo avance llevado a cabo por un grupo de investigadores del Flexible Display Center (FDC) de la Universidad del Estado de Arizona, así como de Universal Display, en Ewing, Nueva Jersey. Los investigadores han creado un tipo de diodos orgánicos emisores de luz (OLEDs) capaces de doblarse. Para ello han utilizado los mismos procedimientos y herramientas que se emplean en la construcción de las pantallas planas de LCD actuales. Durante la conferencia Society for Information Display 2009 celebrada la semana pasada, llevaron a cabo la demostración de una pantalla con calidad de video y de 4,1 pulgadas.

Las pantallas de OLED, que son más ligeras y consumen menos que las de LCD, se utilizan en teléfonos móviles y reproductores MP3. Los OLEDs también se pueden imprimir sobre plástico y resultan muy prometedores para la fabricación de pantallas a todo color y brillantes que además se puedan enrollar y guardar dentro de los dispositivos donde se usen, así como llevar puestas en la muñeca o implantadas en la ropa. Los fabricantes de electrónica Sony, LG y Samsung Mobile Display han desvelado una serie de pequeños prototipos flexibles a lo largo de los dos últimos años. Sin embargo su precio es muy elevado puesto que, principalmente, resulta muy complicado fabricar componentes electrónicos flexibles y de alto rendimiento que hagan uso de los píxeles de tipo OLED.

Los investigadores de FDC han adaptado el proceso utilizado para construir los componentes electrónicos de LCD. Un transistor actúa como el interruptor detrás de cada píxel, encendiéndolo o apagándolo. Los transistores de los píxeles de LCD se fabrican sobre pantallas de vidrio a altas temperaturas—un proceso que resulta dificultoso para los sustratos de plástico, señala Nicholas Colaneri, director de FDC. “Hemos encontrado una nueva forma de tratar el plástico para que se pueda utilizar en los procesos de manufactura convencionales,” afirma. Esto debería hacer que las pantallas flexibles acabasen teniendo un precio casi tan económico como las de LCD, advierte Colaneri.

Cuanto más rápidos sean los transistores, mejor será la calidad de video de las pantallas. La movilidad del material del transistor determina cuánta corriente es capaz de soportar y con qué rapidez puede cambiar entre un modo u otro. Los prototipos de pantalla flexible anteriores usaban o bien un tipo de transistores de película fina orgánicos y de poca movilidad, o bien unos exóticos materiales de óxido de metal con los que resulta muy complicado trabajar.

En esta nueva pantalla, los investigadores de FDC han utilizado silicio amorfo, el mismo material que se usa en los dispositivos electrónicos de LCD actuales. El silicio amorfo tiene una mayor movilidad que la mayoría de los semiconductores orgánicos, y los transistores fabricados a partir de este material tienen un mayor grado de fiabilidad. Sin embargo, su movilidad no es tan alta como la del polisilicio, que se utiliza para construir los transistores de las pantallas de LCD de rendimiento ultra alto, y además los OLEDs necesitan una alta corriente para poder brillar con fuerza. Por tanto, los investigadores han utilizado los OLEDs fosforescentes de Universal Display, que son cuatro veces más eficientes que los OLEDs convencionales, y convierten prácticamente el cien por cien de la electricidad en luz.

Los investigadores utilizan el mismo equipamiento que se emplea en la construcción de componentes electrónicos sobre superficies de cristal para los LCDs. Pegan el plástico a una superficie de cristal, colocan los transistores de película fina sobre el material y después quitan la capa de plástico. “Sólo hemos añadido dos pasos adicionales: pegar y quitar la capa,” afirma Colaneri.

Los LCDs se procesan a temperaturas superiores a los 300 °C, que pueden llegar a derretir el plástico. FDC lleva a cabo su proceso a una temperatura relativamente baja, 180 °C. El proceso requiere de unos ajustes muy precisos. La temperatura es lo suficientemente baja como para que a menudo los transistores de silicio amorfo no funcionen bien. “Mucha gente ha sido incapaz de conseguir transistores de silicio amorfo de buena calidad a temperaturas bajas,” señala Mark Hartney, director técnico de la FlexTech Alliance, un consorcio creado por la industria de las pantallas. “Eso es lo que hace que los logros de FDC sean tan únicos.”

Aún así, a temperaturas superiores a los 100 °C “el plástico tiende a derretirse o a estirarse o a arrugarse, así que se produce un efecto de distorsión,” afirma Jennifer Colgrove, analista de la firma consultora DisplaySearch. “Lo más significativo de todo esto es que son capaces de construir transistores de silicio amorfo sobre plástico sin apenas ningún tipo de distorsión.”

Hartney afirma que este es un buen punto de partida para la fabricación de pantallas flexibles de OLEDs a escala comercial. “El silicio amorfo es un componente principal dentro de la fabricación de LCDs en el mundo hoy día,” afirma. “Esto hace que fuera posible utilizar cualquier instalación de fabricación de LCDs. Ya se han invertido miles de millones de dólares en la estructura de fabricación del LCD. Podríamos visitar cualquier fábrica de LCD en el mundo y utilizar el mismo proceso para obtener productos flexibles a partir de OLEDs.”