Pasado, presente y futuro de las pantallas flexibles

Todavía estamos un poco lejos de la electrónica súper flexibles y pantallas plegables, pero los teléfonos inteligentes y smartwatches con pantallas flexibles y curvas están comenzando lentamente a llegar al mercado. LG y Samsung tenía un pop con el G Flex y Ronda Galaxy y el Galaxy Note Edge ha llevado el concepto un paso más allá.

A pesar de sólo mostrando recientemente en electrónica de consumo, los orígenes de pantallas flexibles se remontan a los años 70 y la primera pantalla e-paper llamado Gyricon. La tecnología fue construido a partir de pequeños bolsillos llenos de aceite que podrían ser girado por una carga eléctrica para mostrar los colores negro o blanco. Gyricon sólo se terminó en las pequeñas pantallas reemplazables etiqueta de precio en los mercados, pero fue el comienzo de la tendencia de la pantalla actual.

Los investigadores comenzaron a hacer uso de nuevos materiales en la década de 2000, de los cuales transistores de película delgada orgánicos (OTFT) parecían ser los más prometedores. Sin embargo, no fue hasta Plastic Logic inició su producción en masa de pantallas de plástico OTFT que la idea apareció viable para productos de calidad al consumidor.

En combinación con Plastic Logic, Morph Concepto de Nokia fue el primero en describir los dispositivos flexibles similares a lo que imaginamos hoy, y llevó al desarrollo de los primeros prototipos de lectores electrónicos y de papel electrónico flexibles que lo que has visto. La primera pantalla AMOLED flexibles se mostró apagado por Samsung en 2010. Era sólo una pequeña pantalla de 4.5 pulgadas con una resolución de 800x480.

Izquierda: Nokia Morph concepto 2008. Derecha: primera pantalla AMOLED flexibles de Samsung 2010

Las tecnologías básicas ya han recorrido un largo camino desde los diseños de los lectores electrónicos y de papel electrónico flexibles. Hoy estamos viendo las lentes de contacto flexibles y sensores de rayos X. Es importante destacar que el rendimiento general de la pantalla ha recorrido un largo camino desde aquellos primeros días también. Placas madre TFT ahora son capaces de ofrecer el alto rendimiento requerido, permiten a los desarrolladores se mueven más allá de los diseños básicos de lectores electrónicos en blanco y negro.

Nuevas tecnologías

En estos días, hay tres tecnologías TFT considerados adecuados para su uso con pantallas flexibles. Ahí está el ya habitual LTPS, que se utiliza como base para todos los teléfonos inteligentes y las tabletas OLED debido a su alta movilidad de electrones. La movilidad de electrones es una cualidad esencial para un plano posterior se utiliza con tecnologías LED de corriente más altas. Sin embargo, requiere un proceso de alta temperatura y es el menos flexible de las tecnologías TFT disponibles. De ahí por qué los teléfonos inteligentes de Samsung no son tan flexible como los dispositivos de papel electrónico primeros desarrollados décadas atrás.

IGZO es también un diseño adecuado para materiales flexibles. Aunque se utiliza con mayor frecuencia en los televisores OLED, IGZO está trabajando su camino en el mercado de teléfonos inteligentes como una alternativa de menor costo para LTPS. También tiene una temperatura de proceso más baja, por lo que es más adecuado para otros aparatos electrónicos también, y es más flexible que LTPS. IGZO podría terminar siendo el punto medio perfecto entre precio, rendimiento y flexibilidad.

En estos días, hay tres tecnologías TFT considerados adecuados para su uso con pantallas flexibles.

OTFT es la tecnología de plano posterior más flexible disponible actualmente, pero es también el más antiguo. Aparece en e-reader y algunos de los diseños delgados de papel ultra flexible que hemos visto. Sin embargo, la movilidad de electrones inferior de esta tecnología hace que sea poco práctico para su uso con LEDs, de ahí prototipos de visualización anteriores se basaban en el aspecto E Ink en blanco y negro, y es por eso que esta tecnología no es tan conveniente para los teléfonos inteligentes.

La otra mitad de la construcción de pantallas flexibles es el desarrollo de sensores que son también flexible. Televisores flexibles y curvas son un poco más fáciles de diseñar, ya que no hay interacción directa con el usuario. Pero para smartphones y vestibles exigimos controles táctiles, e incluso podríamos querer monitores de ritmo cardíaco y sensores de temperatura.

Afortunadamente, estas tecnologías han crecido junto con el desarrollo de pantallas flexibles, especialmente en lo que estos procesos han ayudado a abrir la puerta a imprimir, la electrónica flexible. Los sensores de presión y capacitivos para pantallas táctiles ya se pueden crear a partir de circuitos impresos, y también hay termistores imprimibles, resistencias piezoeléctricas para detectar la fuerza, y biosensores. Gran parte de este desarrollo está siendo impulsado por las aplicaciones médicas y militares, así como la electrónica de consumo.

El futuro

A pesar de que los productos flexibles ya están desplegando, el desarrollo de nuevas formas de producir pantallas flexibles parecen mostrar signos de desaceleración. Además de mejoras en las tecnologías existentes, la investigación sobre materiales como El grafeno amd IGZO ayudará a mejorar la durabilidad, calidad y precio de los futuros productos electrónicos flexibles. La investigación de nano-tintas y transistores imprimibles podría eliminar muchas de las limitaciones de las tecnologías actuales backplane, y también sería mucho más barato de fabricar.

A pesar de que los productos flexibles ya están desplegando, el desarrollo de nuevas formas de producir pantallas flexibles parecen mostrar signos de desaceleración.

Mientras tanto, OLED seguirá siendo la tecnología preferida en este mercado, los fabricantes sobre todo porque SmartWatch siguen el diseño de sus dispositivos a su alrededor. La demanda y la producción ya está aumentando, debido a los productos de Apple, LG y Samsung. Como resultado, los ingresos se espera que crezca sustancialmente en hacia el final de la década. Durante los próximos cinco años, se espera que AMOLEDs flexibles para generar casi tantos ingresos como pantallas más tradicionales rígidos.

En lo que se refiere al mercado de OLED, pantallas flexibles son una gran nueva vía para explorar qué LCD es actualmente incapaz de competir. Nos vamos a estar viendo mucho más de esta tecnología en los nuevos años.