Tanto ingenieros como tecnófilos llevan soñando desde hace tiempo con pantallas basadas en plástico que resulten flexibles, de bajo peso, y fuertes en comparación con sus compañeras hechas con cristal. Sin embargo las pantallas de plástico aún no están disponibles ampliamente, en parte debido a que son muy difíciles de fabricar de forma fiable en altas cantidades.

No obstante, una compañía llamada Phicot ha adaptado una técnica para la impresión de componentes electrónicos de silicio amorfo en plástico que finalmente podría hacer que este tipo de pantallas fuesen prácticas. La técnica de manufactura, que ya se usa para crear células solares de bajo coste, consiste en el depósito de componentes químicos sobre largas placas de plástico al tiempo que se insertan en una serie de rollos. Phicot es una subsidiaria de PowerFilm en Ames, Iowa, que ya se dedica en la actualidad a la fabricación de células solares de silicio amorfo mediante este proceso de rollo-a-rollo.

“La tecnología básica del rollo-a-rollo puede hacer que baje el precio y que el plástico resulte una opción excelente para la parte trasera de la pantalla,” afirma Frank Jeffrey, cofundador y director general de PowerFilm.

La mayoría de las pantallas modernas se basan en transistores hechos de polisilicio—un semiconductor que permite a los electrones moverse lo suficientemente rápido como para mostrar video. El problema con el polisilicio es que necesita ser depositado a unas altas temperaturas que derretirían el plástico. Por tanto Phicot se ha centrado en el silicio amorfo, que se puede depositar a bajas temperaturas y aún así es lo suficientemente rápido como para controlar los píxeles de las pantallas electroforéticas como, por ejemplo, las de E-Ink, y finalmente también podría controlar pantallas con diodos emisores de luz orgánicos (OLED).

En las instalaciones de Phicot, unas capas de silicio amorfo y materiales de aislamiento son depositadas sobre el plástico. Estos rollos de plástico son después enviados a las instalaciones de HP Labs, donde los ingenieros utilizan un novedoso tipo de litografía, llamado litografía de impresión autoalineada (SAIL, en sus siglas en inglés), para grabar los transistores sobre la superficie del plástico.

Una vez que los transistores han sido depositados, hay que añadir la pantalla. HP ha puesto a prueba sus transistores utilizando E-Ink con su propia tecnología de pantalla reflectante, capaz de mostrar colores y video. Según Carl Taussig, director de los laboratorios de superficies de información de HP, los transistores de silicio amorfo podrían, mediante una serie de ligeros cambios en su configuración química, también funcionar con los OLEDs.

Phicot no es la única compañía que está intentando crear pantallas basadas en plástico. Polymer Vision, una compañía surgida de Philips, así como Plastic Logics, tienen productos prometedores con fecha próxima de lanzamiento. Sin embargo, estos dispositivos estarán basados en transistores hechos de materiales orgánicos, que son más sencillos de depositar sobre el plástico a bajas temperaturas, pero operan de forma más lenta que los fabricados con silicio amorfo. Aunque los transistores orgánicos son lo suficientemente buenos como para funcionar con pantallas electroforéticas, son incompatibles con los OLEDs. Otra compañía, Kovio, tiene como objetivo imprimir silicio sobre plástico utilizando una tecnología parecida a la de las impresoras de inyección de tinta; las principales aplicaciones a estas alturas son las etiquetas RFID.

Otra ventaja del silicio amorfo sobre los materiales orgánicos es que su rendimiento eléctrico es de sobre conocido. “Los materiales orgánicos están mucho menos desarrollados,” señala John Rogers, profesor de ciencias de los materiales en la Universidad de Illinois, Urbana—Champaign. “Los componentes orgánicos tienen una estabilidad incierta y una fiabilidad limitada a largo plazo; tampoco han sido utilizados en aplicaciones a gran escala.”

La transición desde las células solares de película fina hasta la impresión de transistores para pantallas ha sido relativamente simple, afirma Jeffrey desde PowerFilm. La diferencia más grande es que las capas son depositadas en un orden distinto. Algunas capas también necesitan ser dopadas—hay que añadirles impurezas para cambiar las propiedades eléctricas de la capa—de forma distinta. “Hemos utilizado nuestras máquinas de células solares durante los primeros trabajos de desarrollo,” afirma. “Ha sido muy simple.”

Phicot tiene planes para mudarse a unas instalaciones en Silicon Valley a finales de año y llevar la tecnología SAIL de HP a un espacio de grandes dimensiones.

Sin embargo el proceso está lejos de ser perfecto. Jeffrey señala que los ingenieros están resolviendo rápidamente muchos de los retos provocados por los defectos—el principal obstáculo para la producción en masa en estos momentos. Por ejemplo, el proceso tienen que ser afinado para que el plástico no sufra tensiones que, más tarde, resulten en defectos dentro de la circuitería.

Otro reto consiste en asegurarse de que, para empezar, el plástico tenga los menos defectos posibles. “El plástico tiene que ser suave,” señala Alberto Salleo, profesor de ciencias de los materiales e ingeniería en Sanford. “Y al tiempo que pasa por los rollos no debería ni expandirse ni rajarse.”

Jeffrey afirma que puede que haya formas de adaptar los componentes electrónicos a los defectos del plástico. “Tenemos una opción posible, y consiste en diseñar la circuitería para que tolere esos defectos,” señala.