El fabricante de cristal Co ing sugiere una alte ativa: está poniendo a prueba un sustrato de cristal flexible para componentes electrónicos impresos que, según afirma la compañía, ofrecerá el rendimiento del cristal con la flexibilidad del plástico.
La mayoría de las pantallas existentes en el mercado—en los televisores, ordenadores, aparatos electrónicos portátiles y otros dispositivos—son pantallas de cristal líquido (LCD), controladas por matrices de transistores de silicio de película fina construidas sobre rígidas placas traseras de cristal. Co ing, junto con Samsung Co ing Precision Materials, una empresa de propiedad conjunta con Samsung, en la actualidad suministra más de la mitad de las pantallas de cristal utilizadas para fabricar las LCDs. No obstante, a medida que los consumidores adoptan cada vez más dispositivos electrónicos portátiles donde el peso, la durabilidad y la eficiencia energética se convierten en factores más críticos, están emergiendo nuevas tecnologías de pantalla que podrían satisfacer mejor estas necesidades, así como desafiar el dominio de las LCDs. El trabajo de Co ing sobre el cristal flexible es una respuesta directa a la aparición de nuevas tecnologías de pantalla, afirma Jill VanDewoestine, directora del programa de substratos flexibles en Co ing. VanDewoestine está haciendo demostraciones del cristal en un stand de exhibición esta semana en la conferencia anual de la Sociedad para la Visualización de la Información en Seattle.
Los sustratos flexibles también se pueden utilizar para imprimir componentes electrónicos de gran superficie, incluyendo pantallas y células solares sobre sistemas de rollo-a-rollo, como los utilizados para imprimir los periódicos, lo que en potencia podría permitir una reducción de costes en el volumen de producción, señala VanDewoestine. Empresas entre las que se incluyen Hewlett-Packard, Phicot, Plastic Logic, y Prime View Inte ational, están trabajando en la creación de placas traseras flexibles para pantallas basadas en plástico y metal. Estas tecnologías no están en el mercado aún, y no está claro que vayan a igualar el rendimiento del silicio sobre cristal cuando se sometan a volúmenes de producción a gran escala.
"El cristal es una estupenda superficie sobre la que construir dispositivos de película fina", afirma Carl Taussig, director del Laboratorio de Superficies de la Información en los laboratorios de Hewlett-Packard en Palo Alto, Califo ia. El cristal es impermeable, lo que significa que el agua no puede filtrarse por él y dañar los componentes electrónicos orgánicos (algo que tiende a ser un problema con el plástico), y además su superficie es muy lisa, lo que significa que es mucho más fácil construir componentes electrónicos perfectamente estructurados y de alto rendimiento sobre él. El cristal, además, se puede utilizar para crear pantallas transparentes, algo que no es posible con el metal. Por otro lado tiene la ventaja de la compatibilidad con los procesos de alta temperatura. Los componentes electrónicos fabricados a altas temperaturas tienden a tener un mejor rendimiento; su estructura es mejor, así que cambian más rápidamente, lo que en una pantalla significa obtener una imagen más nítida y bella.
Las pantallas de cristal flexible de Co ing sólo tienen 75 micrómetros de espesor. VanDewoestine reconoce que el concepto de fabricación de componentes electrónicos duraderos sobre cristal flexible va en contra lo que se pudiese pensar en un principio. "La gente cree que la fabricación de cristal flexible es imposible porque piensan en los televisores que se han roto por los mandos a distancia de la Wii", asegura. La compañía no ha comentado acerca de la dureza y fuerza del material, aunque los representantes afirman que estas propiedades deberían coincidir con las del cristal más grueso puesto que la fuerza del cristal es independiente de su espesor.
Co ing ha enviado muestras de su cristal flexible a sus socios de fabricación para ponerlo a prueba en las cadenas de manufactura rollo-a-rollo. VanDewoestine afirma que varios socios de la compañía están construyendo dispositivos electrónicos sobre el substrato; la compañía espera poder revelar parte de este trabajo en publicaciones científicas a finales de este año, aunque en la actualidad no desea revelar ningún detalle.
Jennifer Lewis, profesora de ciencia de los materiales e ingeniería en la Universidad de Illinois, en Urbana-Champaign, afirma que está entusiasmada con el potencial del cristal flexible. "Esto permitirá que una gama más amplia de materiales puedan ser integrados en la electrónica flexible, y probablemente tengan un mejor rendimiento del que se podría lograr con los substratos de plástico", señala.
Sin embargo existe cierto escepticismo acerca de la compatibilidad del cristal con la fabricación rollo-a-rollo. Taussig, desde HP, dedicado al desarrollo de procesos de rollo-a-rollo para placas traseras de plástico para pantallas, afirma: "Desafortunadamente, el cristal es frágil, por lo que aún es susceptible a los arañazos, que pueden conducir a grietas y a fallos catastróficos. Esto es lo último que uno desea que suceda en una cadena de manufactura rollo-a-rollo".
VanDewoestine afirma que Co ing es consciente de estas preocupaciones y está abordando el problema mediante el desarrollo de envases que protejan el cristal durante el transporte y la manufactura. "El motivo por el que el cristal flexible funciona es debido a que creamos cristal muy puro, con una superficie sin daños, y después lo empaquetamos para que mantenga su pureza libre de defectos", señala. El envase es similar en cuanto a concepto a los envases que la empresa utiliza para fabricar fibras ópticas de vidrio, con alrededor de 125 micrómetros de ancho y flexibles.