Una técnica de fabricación que está siendo adoptada por empresas que producen componentes para algunas de las marcas más grandes de electrónica de consumo les ayudará a mejorar significativamente la resolución de las pantallas de las televisiones y tabletas este mismo año.

Applied Materials, que construye equipos para la fabricación de electrónica, acaba de presentar unas máquinas que permiten usar a gran escala un método avanzado para la producción de pantallas que hasta ahora solo se usaba en I+D. Esto permitirá que las empresas de electrónica de consumo usen pantallas con una resolución mucho mayor en muchos de sus aparatos, según la empresa.

Para los consumidores de aparatos electrónicos, la resolución de la pantalla es un factor importante y tanto el iPhone 4 de Apple como la última versión del iPad tienen incorporada una "pantalla Retina” de muy alta resolución. Algunos de los competidores de Apple han lanzado teléfonos con pantallas que tienen una resolución parecida, pero no hay ninguna tableta en el mercado capaz de igualar la nitidez del iPad. La competencia de Apple está deseando darles caza. Un ingeniero de Microsoft publicó un artículo en línea esta semana sobre los esfuerzos que se están llevando a cabo para preparar Windows 8, la próxima versión del sistema operativo de la empresa, para tabletas con pantallas de alta resolución.

Las nuevas máquinas de Applied Materials hacen una deposición química en fase vapor asistida por plasma (PECV en sus siglas en inglés), un proceso que deposita finas películas de material sobre distintas superficies. La maquinaria posibilita la producción de pantallas que usen un material distinto para el backplane, la capa de transistores que hay detrás de la pantalla y que controla sus píxeles. Ese material se conoce como óxido de indio galio y cinc (IGZO, en sus siglas en inglés) y hace que resulte más fácil y barato construir pantallas con una alta densidad de píxeles, como la que ha instalado Apple en el último iPad. Fabricar pantallas mayores de 7 pulgadas en diagonal con este tipo de resolución sería imposible sin usar IZGO, según Applied Materials.

“Yo espero ver productos ya este año”, afirma Doug Hayden, director sénior de gestión global de producto en la división de pantallas de Applied Materials, AKT. “Probablemente primero aparecerán tabletas y poco después televisiones”. En las televisiones, el nuevo material implica tanto una mayor resolución como frecuencias de refresco de la imagen más elevadas. 

Applied Materials ha anunciado el nuevo equipo de producción esta semana, pero ya hay cinco clientes con la maquinaria instalada y la están usando para producir pantallas, según Hayden. No quiso dar los nombres de sus clientes, pero se sabe que Applied Materials suministra equipo de fabricación de pantallas a Samsung, Sharp, y LG. Y se cree que Sharp y Samsung suministran pantallas a Apple para su tableta iPad.

Tanto las pantallas de ordenador y de televisión de LCD como los aparatos móviles tienen pantallas que dependen de un backplane compuestos por muchos transistores de película fina (TFTs en sus siglas en inglés), cada uno de los cuales enciende o apaga un píxel. Habitualmente esa capa TFT se fabrica usando una capa de silicio amorfo, denominado así porque sus átomos no están organizados formando cristales. Sin embargo, el silicio amorfo no tiene las propiedades eléctricas adecuadas para controlar pantallas ni muy grandes ni con mucha resolución, explica Hayden.

Los electrones no viajan lo suficientemente rápido en el silicio amorfo como para dar frecuencias de refresco elevadas en el caso de las televisiones grandes, afirma Hayden, y esa misma limitación es un problema para las TFT más pequeñas necesarias para crear pantallas de alta resolución con una alta densidad de píxeles. Si bien el nuevo iPad usa silicio amorfo, algunos informes sugieren que el aparato se calienta bastante más que los modelos anteriores porque fuerza a un backplane de baja eficiencia a llegar a sus límites. Hayden afirma que la mejor forma de hacer pantallas de una densidad parecida en este tamaño es usar un material distinto para el backplane. Considera también que hacer pantallas con una densidad de píxeles comparable a la del nuevo iPad, pero de mayor tamaño, requiere usar IGZO. “El silicio amorfo es una limitación”, sostiene.

Una alternativa al silicio amorfo llamada ''silicio parcialmente cristalizado' o LTPS ya se usa en el iPhone 4S y otros teléfonos inteligentes, pero el LTPS es el doble de caro que el silicio amorfo para su uso en un backplane. "IGZO es solo un 33 por ciento más caro", afirma Hayden. Un precio lo suficientemente barato como para que se produzca una avalancha de televisiones y tabletas con pantallas significativamente mejores. Además, IGZO podría acabar siendo tan barato de usar como el silicio amorfo, cuando Applied Materials y sus clientes aumenten la producción, sostiene Hayden.

Charles Annis, analista de DisplaySearch que se dedica a estudiar la tecnología de fabricación de pantallas, afirma que antes de que acabe el año Apple puede estar fabricando iPads con pantallas IZGO. “Creemos que Apple está considerando la posibilidad de usar los LCD con base IZGO de Sharp, y existen muchas posibilidades de que las adopten este año”, afirma.

Eso convertiría al iPad en uno de los primeros aparatos en usar el nuevo diseño. “A pesar de que existen varias empresas a punto de comercializar pantallas con base IZGO, aún no están ahí del todo”, explica Annis. Y sostiene que el nuevo equipo de Applied Materials debería ayudar a cambiar este hecho y que muy probablemente IZGO contribuya a establecer la próxima mejora en la calidad de las televisiones, que se conoce como “ultradefinición”, y que tiene una resolución cuatro veces mayor que las imágenes HD de 1.080 píxeles.

Sin embargo, señala Annis, el nuevo equipo presentado por Applied Materials no puede llevar a cabo todos los pasos de hacer un backplane de pantalla usando IZGO. Las máquinas hacen que fabricar las capas del material sea más fácil, pero no se pueden usar para grabar los transistores en el backplane. Existen métodos para fabricar esos transistores, según Annis, pero podrían mejorar.

Mirando hacia el futuro, Hayden de Applied Materials afirma que facilitar el uso de IZGO también podría hacer que resultara más práctica la fabricación de pantallas flexibles. El proceso tiene lugar a temperatura ambiente, algo que es compatible con el plástico necesario para hacer una pantalla que se doble. El silicio amorfo y otras tecnologías que están en uso en la actualidad implican el uso de temperaturas de varios cientos de grados.