A medida que aumenta el número de dispositivos que adquieren funcionalidad electrónica, muchas aplicaciones nuevas requerirán algún tipo de pantalla. Este aumento de los dispositivos funcionales conectados de forma inalámbrica es una transición tecnológica apasionante que podría modificar la forma en que interactuamos con objetos antes inanimados. Las oportunidades son muchas para las pantallas de bajo coste que pueden incorporarse a productos baratos e incluso desechables.

En la actualidad, la mayoría de las pantallas son la característica principal del dispositivo, como los televisores o los teléfonos inteligentes, o un elemento destacado en un producto de alto valor (por ejemplo, el interior de los coches). Por tanto, la mayoría de las pantallas son componentes de alto valor que requieren resoluciones relativamente altas y una vida útil de al menos unos años. Sin embargo, a medida que una mayor proporción de dispositivos se convierta en funcional, es probable que las oportunidades de pantallas de bajo coste con diferentes indicadores clave de rendimiento aumenten drásticamente.

Oportunidades de aplicación
Los envases inteligentes son, sin duda, la aplicación de pantallas de bajo coste con mayor margen de crecimiento. Las pantallas pueden integrarse tanto en los envases a nivel de estante como a nivel de artículo, y es probable que las primeras surjan primero, ya que los volúmenes más bajos permiten un mayor coste por unidad. En la actualidad, las pantallas electroluminiscentes se incorporan a veces en series limitadas para procesos de comercialización, pero no se consideran una solución eficaz a largo plazo debido a sus elevadas necesidades de energía.

Otra aplicación de las pantallas de bajo coste son los pequeños bienes de consumo. Este es el caso desde hace tiempo de algunos artículos de primera calidad, como las afeitadoras eléctricas, con pequeñas pantallas que muestran la carga restante, por ejemplo. Sin embargo, a medida que se abaraten las pantallas y se integren las funciones electrónicas y la capacidad inalámbrica en más dispositivos, esto podría ampliarse a una gama cada vez mayor de aparatos y dispositivos. De hecho, es posible que no pase mucho tiempo antes de que las tarjetas bancarias y de viaje contengan una pantalla de bajo coste para mostrar el saldo y/o las transacciones recientes.

La tecnología para llevar puesta es otra aplicación prometedora para las pantallas de bajo coste. Aunque las pantallas OLED se utilizan mucho en los relojes inteligentes, por el momento son demasiado caras para incorporarlas a la ropa y a los parches cutáneos para aplicaciones médicas, de fitness o terapéuticas. Los atributos clave de las pantallas en la ropa y los parches cutáneos son la durabilidad, la flexibilidad y el bajo consumo de energía. Este ejemplo demuestra que, para muchas aplicaciones de visualización emergentes, los indicadores clave de rendimiento tradicionales de resolución, gama de colores y frecuencia de actualización ya no son especialmente importantes.

Pantallas electroforéticas
Las tecnologías de visualización de bajo consumo más prometedoras son las que emplean un material biestable que sólo requiere energía para cambiar de color en lugar de mantenerlo. El ejemplo más conocido son las pantallas electroforéticas (EPD), que se utilizan desde hace tiempo en los lectores electrónicos. Sin embargo, están cayendo en desgracia para esta aplicación, ya que los consumidores prefieren las imágenes a todo color disponibles en una tablet.

Sin embargo, los EPD siguen siendo prometedores para aplicaciones en las que una pantalla no emisiva directa es totalmente adecuada y el bajo consumo de energía es una prioridad. El avance técnico más notable en este ámbito es el reciente lanzamiento de las pantallas electroforéticas a todo color de Plastic Logic. Se trata de una pantalla flexible, de matriz activa, con 240 x 146 píxeles, capaz de mostrar 4 colores más el blanco y el negro, y que se destina a las tarjetas inteligentes, la tecnología portátil, como los tejidos electrónicos, y las etiquetas de estanterías.
Figura 1: Nuevas aplicaciones de las pantallas electroforéticas. Fotografía por cortesía de Plastic Logic

Pantallas electrocrómicas
Otra tecnología más sencilla, de bajo consumo y coste, son las pantallas electrocrómicas. Aplicando un pequeño voltaje a través del material activo, su estado de oxidación y, por tanto, su color cambian. Este proceso también es biestable, lo que significa que no se necesita una fuente de alimentación continua. Sin embargo, el color se desvanece gradualmente a medida que el sistema vuelve al equilibrio termodinámico, lo que requiere aplicar brevemente un voltaje para volver al color deseado. Ynvisible es la principal empresa del sector de las pantallas electrocrómicas; su objetivo son los envases inteligentes y las aplicaciones médicas, como los parches cutáneos con indicadores. IDTechEx prevé que las pantallas electrocrómicas sean las que más crezcan, pero que las electroforéticas sigan dominando el mercado.

Figura 2: Previsiones de mercado para las pantallas electroluminiscentes, electrocrómicas y electroforéticas. Fuente: Informe de IDTechEx "Flexible, Printed OLED Displays 2020-2030: Forecasts, Markets, Technologies"

Enfoques alternativos
Para las aplicaciones que requieren pantallas emisivas de bajo coste, no son aplicables ni las pantallas electroforéticas ni las electrocrómicas. Un enfoque emergente en este caso es el montaje de LEDs inorgánicos convencionales (o mini) en sustratos flexibles con trazos conductores aplicados mediante la impresión de tinta conductora o el grabado/ablación. Aunque estos métodos no pueden competir en resolución con las pantallas OLED o LCD convencionales, su bajo coste por superficie y su flexibilidad los hacen adecuados para pantallas de gran superficie, como las de marketing y las de iluminación y visualización arquitectónica.

Una tecnología de visualización de bajo coste relacionada es la de los LED imprimibles, en la que los mini LED inorgánicos están suspendidos en líquido y pueden imprimirse con impresoras gráficas convencionales. Los propios LED se encuentran entre dos capas de tinta conductora con una capa dieléctrica intermedia y pueden abordarse en segmentos si es necesario. También en este caso, están destinados principalmente a los envases inteligentes y a las aplicaciones médicas/terapéuticas vestibles.

Una visión global
En general, IDTechEx cree que el mercado de las pantallas de bajo coste crecerá enormemente durante la próxima década a medida que un número creciente de dispositivos adquiera funcionalidad electrónica. Los diferentes requisitos de estas aplicaciones, sobre todo el bajo consumo de energía y la flexibilidad, conducirán a una mayor adopción de alternativas a las pantallas LCD y OLED convencionales.

Para saber más sobre todos los tipos de pantallas flexibles, incluido el mercado mucho más amplio de los OLED flexibles, consulte el informe de IDTechEx "Flexible, Printed OLED Displays 2020-2030: Forecasts, Markets, Technologies".