Sharp, el gigante japonés de la electrónica de consumo anunció hace poco que ha empezado a producir pantallas de cristal líquido (LCD, por sus siglas en inglés) de alta resolución con circuitos de transistores hechos con óxidos metálicos.

Se espera que los óxidos metálicos abaraten el precio de fabricación de las LCD de alta resolución, que tienen una nitidez similar a la de las pantallas Retina que incorporan los últimos modelos de iPad e iPhone. Y también pueden abaratar el coste de fabricación de pantallas de diodos orgánicos de emisión de luz (OLED, por sus siglas en inglés), un nuevo tipo de pantalla que tiene colores intensos y gran eficiencia energética, pero que aún es demasiado cara de fabricar en tamaños grandes.

Sharp ha afirmado que usará transistores con semiconductores IGZO (óxido de indio galio cinc, por sus siglas en inglés) para producir pantallas LCD para tabletas, portátiles y monitores. Algunos observadores de la industria han especulado con la posibilidad de que la empresa fuera a fabricar pantallas basada en óxidos metálicos para el próximo iPad, pero las especificaciones de producto anunciadas por Sharp hasta la fecha no coinciden con ninguno de los productos de Apple.

En la actualidad, para fabricar pantallas LCD de alta resolución como la pantalla Retina, los fabricantes dependen de costosos pasos de fabricación que implican transformar silicio amorfo en un silicio policristalino de mayor calidad mediante el tratamiento con láseres. Los electrones atraviesan rápidamente el material tratado, lo que significa que se pueden unir un mayor número de transistores pequeños para obtener mayores densidad de píxeles. Los transistores más pequeños también bloquean menos luz, así que las LCD construidos sobre silicio policristalino pueden usar luces de retroiluminación más pequeñas que consumen menos energía.

El silicio policristalino también suele ser necesario para la fabricación de las pantallas OLED, que ofrecen colores más vibrantes y un menor gasto energético que las LCD. Las OLED no pueden funcionar con placas de silicio porque sus píxeles necesitan un alto voltaje, lo que quema los transistores. Sharp no ha querido comentar si desarrollará las placas para las pantallas OLED. LG ha desarrollado pantallas de este tipo basadas en óxidos metálicos, pero ninguna empresa ha anunciado aún ningún tipo de producto comercial basado en esa tecnología.

El mercado OLED está creciendo, pero las placas de silicio siguen siendo “demasiado caras”, afirma Stephen Forrest, investigador en el área de materiales y vicepresidente de investigación en la Universidad de Michigan en Ann Arbor (EE.UU.)

Otras empresas, entre ellas los líderes de la industria Samsung y LG, han estado desarrollando pantallas basadas en óxidos metálicos, pero Sharp es la primera empresa que anuncia que está produciendo comercialmente la tecnología.  Un portavoz de Sharp ha afirmado que las placas de óxido de indio galio cinc de la empresa tienen de 20 a 50 veces más movilidad de electrones que las fabricadas con silicio amorfo. Esta característica les permite usar transistores más pequeños y por lo tanto una mayor densidad de píxeles, aunque no tan grande como la de la pantalla Retina del iPad.

Las placas de óxidos metálicos implicarían también un menor consumo energético y una mejor respuesta de la pantalla táctil, según el mismo portavoz. Al contrario que el silicio, los óxidos metálicos son transparentes, así que estas placas bloquean menos la retroiluminación. Cuando el aparato muestrase una imagen estática, algunos de los transistores podrían ponerse en “pausa” para ahorrar energía; esto reduciría el ruido electrónico que puede interferir con los sensores de la pantalla táctil. Y las placas de óxidos metálicos se pueden fabricar con menos pasos que las placas de silicio policristalino, lo que proporcionaría una ventaja de costes.  

La jugada de Sharp se produce en un momento en el que el mercado de las pantallas está cambiando de forma significativa, explica Paul Semenza, vicepresidente sénior en la empresa de investigación de mercados Display Search, que tiene su sede en Santa Clara, California (EE.UU.). Las grandes pantallas de televisión son más baratas de producir y los fabricantes japoneses no pueden competir con los bajos precios ofrecidos por los fabricantes de Taiwán y China. La competencia ha respondido a la presión fusionándose. Las empresas de pantallas móviles subsidiarias de Sony, Hitachi y Toshiba se unieron para formar Japan Display Incorporated el pasado 1 de abril, por ejemplo, y la empresa ha anunciado que invertirá 1.850 millones de dólares (unos 1.400 millones de euros) en investigación y desarrollo a lo largo de los próximos cinco años.

A finales de marzo Sharp, cuya sede está en Osaka (Japón), anunció una asociación estratégica con Foxconn, el gigante de la fabricación de Taipéi (China). También planea investigar nuevas tecnologías de pantallas. “Están obligados a encontrar una forma de aumentar los ingresos, así que van a por la última tecnología”, sostiene Semenza. Y según este investigador de mercados, Sharp quizá intente lograrlo fabricando pantallas de alta calidad a menor precio. Las placas de óxidos metálicos ofrecen un término medio potencialmente rentable entre el silicio amorfo, que es barato pero no ofrece buenas prestaciones, y el silicio policristalino, que tiene buenas prestaciones pero es caro.

Sharp ya está fabricando las LCD de óxidos metálicos a gran escala en su fábrica de Kameyama, (Japón), y no en una fábrica piloto. Pasar de fabricar pantallas de demostración en pequeñas cantidades a una producción a gran escala demuestra que la tecnología de los óxidos metálicos tiene potencial, según Semenza. “Se están comprometiendo a lo grande”, afirma.