- LG y Samsung mostraron pantallas transparentes en CES 2024. Estos grandes televisores transparentes llamaron la atención de muchos asistentes.
- Pero es poco probable que los televisores transparentes lleguen a la sala de estar.
- LG está enfocada en pantallas OLED, y Samsung desarrolla pantallas microLED, pero ninguna de las dos tecnologías está lista todavía para un uso práctico. Para entender las dificultades de cada una, hay que profundizar un poco más.
La tecnología de pantallas OLED transparentes de LG
- LG está apostando por las pantallas OLED transparentes.
- OLED significa diodo orgánico emisor de luz, y se trata de compuestos basados en carbono que emiten luz cuando reciben energía eléctrica.
- Distintos compuestos producen distintos colores, y al combinarlos se pueden crear imágenes a todo color.
- Las pantallas se fabrican depositando materiales OLED en forma de película delgada sobre un sustrato.
- La forma más común consiste en organizar materiales RGB en patrones para crear arreglos de alta densidad de píxeles a todo color.
- Una pantalla con resolución 4K está compuesta por 3.84 millones de píxeles y casi 25 millones de subpíxeles RGB.
- El momento y la cantidad de corriente enviada a cada subpíxel determinan la cantidad de luz emitida.
- En lugar de cables, se deben usar trazas conductoras transparentes para no bloquear la luz.
- Miles de trazas se organizan en filas y columnas para proporcionar las conexiones eléctricas necesarias a cada subpíxel.
- Los interruptores de transistor también se fabrican en el mismo sustrato.
- Para que un OLED parezca transparente, todos estos materiales deben elegirse cuidadosamente.
- Para las trazas conductoras se usa una película delgada de óxido de indio y estaño; un grosor típico es de 135 nm, pero aun así puede dejar pasar alrededor del 80% de la luz.
- Como los materiales de los transistores son inherentemente opacos, deben hacerse lo más pequeños posible para bloquear menos luz.
- El silicio amorfo usado en la mayoría de los LCD es barato, pero tiene baja movilidad electrónica, lo que limita la reducción del tamaño de los transistores.
- Si el silicio amorfo se recocina con láser para convertirlo en polisilicio cristalizado, la movilidad electrónica mejora y se puede reducir el tamaño de los transistores, pero esto solo es posible en sustratos de vidrio pequeños.
- Los diseñadores de pantallas OLED transparentes han puesto la mira en IGZO. Como IGZO tiene alta movilidad electrónica, permite fabricar transistores más pequeños que el silicio amorfo y bloquear menos luz.
- Como los OLED se dañan si se exponen al oxígeno o al vapor de agua, necesitan una capa de encapsulado que cubra la superficie y los bordes.
- Esta capa genera una separación visible cuando se intenta unir paneles por los bordes, por lo que no es posible reunir pantallas pequeñas para crear una grande.
- Si se necesita una pantalla OLED grande, hay que fabricar un solo panel de gran tamaño.
- El prototipo de LG parece tener una transmitancia de alrededor del 45%. Las personas y objetos detrás de la pantalla se ven notablemente más oscuros que al verlos directamente.
La tecnología microLED de Samsung
- Samsung está usando LED inorgánicos para sus pantallas transparentes.
- Los LED tienen una eficiencia muy alta para convertir electricidad en luz, y se usan ampliamente en focos domésticos, faros y luces traseras de autos, e indicadores de energía en dispositivos electrónicos.
- En una pantalla LED, cada píxel está compuesto por un LED RGB.
- Esto funciona bien para imágenes que se ven a larga distancia, como carteleras en carretera o pantallas de estadios deportivos.
- Pero una pantalla de TV debe verse a una distancia moderada, así que necesita LED mucho más pequeños.
- Hace apenas dos años, las pantallas microLED usaban chips de 30x50 μm, pero ahora su tamaño se ha reducido a menos de 12x27 μm, es decir, más de la mitad.
- Chips LED tan pequeños casi no bloquean la luz, lo que hace que la pantalla sea más transparente.
- El fabricante taiwanés de pantallas AUO mostró recientemente una pantalla microLED con más del 60% de transmitancia.
- Los microLED no se ven afectados por el oxígeno ni la humedad, así que no necesitan encapsulado.
- Esto permite ensamblar paneles pequeños para crear pantallas más grandes sin interrupciones visibles.
- El recubrimiento de silicio de los paneles pequeños puede recocerse para obtener polisilicio, que ofrece mejor rendimiento que IGZO, lo que permite hacer transistores más pequeños y bloquear menos luz.
- Pero el enfoque microLED también tiene problemas. Todavía está en una etapa temprana, así que los costos de fabricación son altos y se necesita un proceso complejo para lograr brillo y color uniformes en toda la pantalla.
- Los OLED individuales emiten colores bien definidos, pero los LED no. Incluso una pequeña diferencia en las propiedades físicas de un chip LED puede cambiar de forma visible la longitud de onda de la luz que emite.
- Los fabricantes han resuelto este problema probando miles de chips, agrupándolos por longitudes de onda similares y descartando los que quedan fuera del rango deseado.
- Esa es una de las razones por las que las pantallas LED son tan caras: muchos de los LED usados en su fabricación tienen que desecharse.
- Pero ese método no funciona con los microLED. Es difícil probar chips tan pequeños, y además es tan costoso que desechar muchos haría que el precio se dispare a niveles astronómicos.
- En su lugar, los fabricantes prueban la uniformidad de la pantalla microLED después del ensamblaje y luego ajustan la corriente aplicada a cada subpíxel para corregir de forma uniforme el color y el brillo de toda la pantalla.
- Este proceso de calibración incluye escanear imágenes en el panel y reprogramar los circuitos de control, y a veces puede requerir miles de iteraciones.
- También existe el problema del ensamblaje del panel. Los 25 millones de chips microLED que componen una pantalla 4K deben colocarse cada uno en la posición exacta y conectarse al contacto eléctrico correcto.
- Los chips LED se fabrican en obleas de zafiro, y cada oblea contiene chips de un solo color.
- Estos chips se transfieren desde la oblea a un portador, donde se fijan temporalmente antes de aplicarse al backplane del panel.
- La empresa taiwanesa de microLED PlayNitride ha desarrollado un proceso para fabricar grandes mosaicos con chips colocados a menos de 2 μm, y cuenta con un proceso de posicionamiento de chips pequeños con un rendimiento superior al 99.9%.
- Sin embargo, incluso con un rendimiento del 99.9%, en una pantalla 4K se esperarían alrededor de 25,000 subpíxeles defectuosos.
- Puede ocurrir que queden mal colocados y no hagan contacto eléctrico, que se inserte un chip del color equivocado en el patrón, o que el propio chip del subpíxel esté defectuoso.
- A veces es posible corregir estos defectos, pero eso solo incrementa aún más un costo que ya es muy alto.
Los usos reales de las pantallas transparentes
- Además de Samsung y LG, otras empresas también han presentado paneles transparentes recientemente.
- La pantalla transparente modular de 60 pulgadas de AUO ganó en mayo el premio People's Choice en la categoría de tecnología basada en microLED durante la SID Display Week en San José.
- La china BOE mostró una pantalla OLED transparente de 49 pulgadas en CES 2024.
- Todas estas pantallas transparentes tienen algo en común: serán extremadamente caras.
- Solo la pantalla OLED transparente de LG ha sido anunciada como producto comercial, pero todavía no se han revelado ni el precio ni la fecha de lanzamiento.
- Aun así, no es difícil imaginar el precio si se considera que la versión opaca ya es bastante costosa. El televisor OLED premium de 77 pulgadas de LG cuesta $4,500.
- Gracias a su ensamblaje modular sin interrupciones, las pantallas transparentes microLED pueden ser más grandes que las OLED, pero sus costos de producción también son mucho más altos.
- Eso se refleja en el precio. Por ejemplo, el televisor microLED opaco de 114 pulgadas de Samsung se vende por $150,000, y se espera que el modelo transparente sea aún más caro.
- Con estos precios, es inevitable preguntarse cuál será el uso real de las pantallas transparentes.
- Son demasiado caras para convertirse en televisores de sala. Y además, el problema no es solo el precio.
- Nadie quiere ver una película con una estantería apareciendo de fondo a través de la pantalla.
- Por eso el televisor OLED transparente que LG mostró en CES 2024 incluía una "capa de contraste" de tela negra que cubre la parte posterior de la pantalla cuando hace falta.
- Las pantallas transparentes podrían encontrar uso en el escritorio. No para ver a través de ellas, sino porque se puede colocar una cámara detrás y capturar la imagen mientras se mira directamente a la pantalla.
- Eso podría ayudar a mantener el contacto visual durante llamadas por Zoom.
- Una empresa llamada Veeo mostró un prototipo de ese tipo de producto en CES 2024, y planea lanzar este año un modelo de 30 pulgadas por $3,000 y uno de 55 pulgadas por $8,500.
- El producto de Veeo usa la tecnología OLED transparente de LG.
- Las pantallas transparentes ya se están usando en señalización y paneles de información pública.
- LG instaló paneles OLED transparentes de 55 pulgadas en las ventanas de la nueva línea de tren subterráneo de alta velocidad GTX en Seúl.
- Los pasajeros pueden ver mapas e información en estas pantallas, y también hacerlas transparentes cuando quieran ver el paisaje exterior.
- Los paneles transparentes de LG también se usaron en un prototipo de excavadora E35e de Doosan Bobcat.
- Esta pantalla táctil puede funcionar como parabrisas o ventana lateral para el operador, mostrando datos importantes de la máquina o video en tiempo real de cámaras montadas en el vehículo.
- Este tipo de pantalla transparente puede desempeñar una función similar a la de los head-up displays en los parabrisas de algunos aviones.
- Por eso, aunque las pantallas transparentes grandes son impresionantes, es más probable que al principio se vean en pantallas para operadores de maquinaria, entretenimiento público, señalización comercial y parabrisas de automóviles.
- A medida que los primeros adoptantes asuman el costo de desarrollar procesos de producción en masa, los precios podrían bajar.
- Pero incluso si el costo llegara a un nivel razonable, todavía queda por ver si el consumidor común realmente querrá un televisor transparente en casa.
Opinión de GN⁺
- La tecnología de pantallas transparentes es sin duda interesante y futurista. Sin embargo, todavía genera dudas en términos de practicidad.
- El mercado de pantallas ya vive una fuerte competencia entre OLED y microLED, y ahora se suma un nuevo elemento: la transparencia. Es difícil predecir qué tecnología terminará liderando el mercado.
- El mayor desafío de las pantallas transparentes es su alto precio. Esto está directamente relacionado con los costos de producción, por lo que parece difícil que se masifiquen en el corto plazo.
- Otro tema es cuál será realmente su campo de aplicación. Como demostración tecnológica impresionan, pero queda la duda de si son una función realmente necesaria en la vida diaria.
- Viendo la dirección en que evoluciona la tecnología, las pantallas transparentes podrían convertirse en una tendencia futura, pero se espera que falte bastante tiempo para su comercialización masiva.
- Todo indica que esta tecnología se adoptará primero con fines especializados, como entornos industriales o espacios comerciales, antes que en los hogares comunes.
- También vale la pena prestar atención a su uso en medios de transporte como autos y aviones, donde podría generar una sinergia aún mayor al combinarse con tecnologías AR/VR.
- En el mercado de televisores, es probable que sigan pesando más otros factores como la calidad de imagen, la resolución y el tamaño, por encima de la transparencia. Todo apunta a que será difícil que el televisor transparente se masifique.
- Aun así, como las pantallas transparentes están llamando la atención como posible próxima generación de displays, se espera que impulsen todavía más el avance de tecnologías como OLED y microLED.
- En particular, su potencial podría brillar en dispositivos wearables como lentes AR y también en equipos del Internet de las cosas (IoT).
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