Vitrinas y Dispositivos Electrónicos
Pantalla OLED flexible que funciona también como altavoz gracias a la tecnología PVDF
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En el mundo de la tecnología, la electrónica flexible promete ser una innovación revolucionaria. Esto se traduce no sólo a los teléfonos plegables, que actualmente enfrentan el desafío del alto costo y las preocupaciones por la durabilidad, sino también a las pantallas enrollables y aplicaciones en dispositivos portátiles, textiles inteligentes, herramientas de diagnóstico, sistemas de administración de medicamentos y monitoreo de la salud.
Así, la electrónica flexible presenta posibilidades transformadoras gracias a su ligereza y maleabilidad, lo que le permite añadir nuevas funcionalidades y cambiar las capacidades de los productos en diferentes industrias.
Esta electrónica flexible va más allá de las posibilidades de la electrónica rígida convencional, que es incapaz de adaptarse a formas complejas y se utiliza principalmente en aplicaciones de superficies planas.
La electrónica convencional carece de flexibilidad, lo que implica poca libertad de diseño. Esto descarta dispositivos complejos y poco convencionales, y su rigidez también plantea problemas de daños.
La electrónica flexible, por supuesto, ofrece una solución a estos problemas al ser altamente adaptable a entornos flexibles como superficies curvas o deformadas con formas aleatorias.
Además, existe una creciente demanda de interfaces orgánicas de usuario (OUI) en las interacciones entre personas y dispositivos electrónicos. Las pantallas flexibles desempeñan un papel fundamental en la transmisión de información entre el usuario y el dispositivo.
Como resultado, estamos viendo el auge de las pantallas que cambian de forma como la tecnología de visualización de próxima generación.
Avances en la pantalla OLED plegable
Ahora, echemos un vistazo a algunos desarrollos clave en el espacio de las pantallas OLED flexibles. Un OLED flexible utiliza un sustrato flexible. Sin embargo, la primera generación de OLED flexibles no era realmente flexible. El fabricante curvaba la pantalla, sí, pero el usuario final no podía doblarla.
La próxima generación de pantallas flexibles podría plegarse, y las empresas ahora están considerando introducir OLED desplazables y rentables.
Aunque la comercialización avanza lentamente, los investigadores están logrando grandes avances. Si nos remontamos a unos pocos años atrás, en 2022, los investigadores de la Universidad de Minnesota Pantalla OLED flexible impresa en 3D en su totalidad con el objetivo de hacer realidad las pantallas OLED de bajo coste.
El autor principal del estudio, Michael McAlpine, profesor del Departamento de Ingeniería Mecánica, señaló:
Las pantallas OLED suelen producirse en instalaciones de fabricación grandes, costosas y ultralimpias. Queríamos ver si podíamos condensar todo esto e imprimir una pantalla OLED en nuestra impresora 3D de sobremesa, hecha a medida y con un coste similar al de un Tesla Model S.
Este no fue el primer intento. El equipo ya había intentado lo mismo, pero tuvo problemas con la consistencia de las capas. En esta ocasión, los investigadores imprimieron seis capas del dispositivo combinando dos métodos de impresión diferentes. Con la impresora 3D, el equipo imprimió por pulverización las capas activas, mientras que los electrodos, el aislamiento, la encapsulación y las interconexiones se imprimieron por extrusión.
El dispositivo resultante fue una pantalla OLED flexible que mostró una emisión estable durante 2,000 ciclos de flexión.
Un material altamente estable, transparente, resistente al agua y También se desarrolló el OLED flexible Por un equipo de investigadores de la Escuela de Ingeniería Eléctrica KAIST. Para ello, utilizaron la nanotecnología MXene, un material 2D con alta transmitancia óptica y conductividad eléctrica.
El OLED RGB basado en MXene emitió un brillo superior a 1,000 cd/m², lo que significa que es detectable a simple vista incluso bajo la luz solar. Por su parte, el OLED rojo basado en MXene era flexible, soportando 2 ciclos con baja curvatura, una vida útil en espera de 1,000 horas y una vida útil en espera de 2,000 horas.
“Al producir un OLED MXene de tipo matriz y mostrar letras y formas simples, hemos sentado las bases para la aplicación de MXene en el campo de las pantallas transparentes”.
– Candidato a doctorado So Yeong Jeong.
Además de ofrecer una guía para la aplicación de MXene en dispositivos eléctricos, los investigadores esperan que se aplique en otros campos que requieren displays flexibles y transparentes, como automóviles y ropa funcional.
El verano pasado, un equipo de ingenieros eléctricos superó el desafío de la degradación de la resolución1 en pantallas flexibles cuando están dobladas.
El problema surge porque el espacio entre los píxeles se ensancha al doblar el dispositivo, dejando al descubierto un espacio oscuro que resulta en una pérdida de resolución. Para solucionarlo, los investigadores añadieron OLED superdelgados, que solo se ven al doblar el dispositivo. Esto mejoró el factor de relleno geométrico al 97 % durante el estiramiento normal.
Para ello, el equipo creó un OLED extremadamente delgado que se fijó a una estructura mediante estiramiento axial cuádruple (que se refiere al estiramiento de un material en cuatro direcciones simultáneamente) para lograr una alineación precisa y sin deformaciones. Una parte se oculta al plegarse, lo que gradualmente emerge a la superficie al estirarse.
Hace unos meses, investigadores de la Universidad de Michigan desarrolló una pantalla flexible Inspirada en las sepias, capaces de almacenar y revelar imágenes ocultas, esta pantalla podría aplicarse en entornos con poca luz y energía, como en lectores electrónicos, códigos de barras, pegatinas y ropa.
Mientras tanto, una investigación de principios de este año demostró que Nuevo proceso de despegue para OLED flexible2 pantallas. El nuevo método se basa en grafeno y se denomina GLLO o Graphene Laser Lift Off.
El gran avance fue la separación exitosa de sustratos de PI ultrafinos de 2.9 μm de espesor mediante GLLO sin causar daños mecánicos ni dejar residuos de carbono. Además, los OLED procesados con GLLO conservaron su rendimiento eléctrico y mecánico y resistieron deformaciones extremas sin degradación funcional.
El impulso hacia pantallas plegables comercialmente viables
Si bien se están realizando investigaciones en este área, algunas de estas pantallas plegables, enrollables, maleables y estirables también han comenzado a lograr éxito comercial.
A principios de este año, Samsung dio a conocer Sus nuevas soluciones de pantalla OLED flexibles en el CES 2025. Esto incluyó el primer monitor plegable de 18.1 pulgadas del mundo, que la compañía comenzará a producir en masa este año. Samsung también exhibió tres pantallas enrollables o deslizables para fabricantes de dispositivos en el evento.
Mientras tanto, los teléfonos plegables como el Samsung Galaxy Z Fold 6, Google Pixel 9 Pro Fold, Motorola Razr Plus, OnePlus Open y Oppo Find N5 se encuentran entre los teléfonos más populares del mercado en este momento.
Así, al aprovechar la flexibilidad, las pantallas deformables maximizan la comodidad del usuario y enfatizan diseños delgados, livianos y compactos.
También se están integrando en estas pantallas elementos como altavoces, sensores y actuadores para mejorar aún más la experiencia de interacción del usuario y proporcionar una entrega de información eficaz.
Sin embargo, la incorporación de funciones de sonido requiere componentes adicionales, lo que complica el diseño. Por lo tanto, tener pantallas deformables aún enfrenta desafíos como las representaciones mecánicas (cables y bisagras).
Por ejemplo, las técnicas existentes utilizan la aplicación de fuerza directa a un panel de visualización para provocar su flexión, lo que proporciona un campo de visión más amplio, reduce la distorsión y aumenta la inmersión del usuario mediante cambios a pedido en la pantalla curva. Además de los accesorios de alambre o el plegado físico del panel de visualización para convertir una pantalla plana en una pantalla flexible, a menudo se requieren implementaciones mecánicas adicionales para enrollar los cables o empujar los paneles.
Sin embargo, estos dispositivos son rígidos y voluminosos. Esto se traduce en mayor grosor, menor flexibilidad y una deformación limitada en diversas formas. Por lo tanto, es necesario superar importantes limitaciones técnicas para lograr futuras pantallas que puedan adoptar diferentes formas con flexibilidad, portabilidad y un diseño compacto.
Esto requiere investigación para mejorar la flexibilidad del panel de visualización y torcer la forma sin comprometer la flexibilidad general.
Un nuevo estudio ha logrado precisamente esto: una pantalla OLED multifuncional y flexible que puede doblarse en formas dinámicas y emitir sonido, todo mediante una única señal integrada. Esto ha sido posible gracias a una novedosa estructura de actuador que utiliza PVDF (fluoruro de polivinilideno) e ingeniería de deformación, eliminando la necesidad de bisagras voluminosas o altavoces externos.
Panel OLED ultrafino que se adapta a la forma y con altavoz incorporado
Investigadores de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Pohang (POSTECH) han desarrollado el primer panel de diodo orgánico emisor de luz (OLED) del mundo que puede transformar libremente su forma.
El cambio de forma viene acompañado de su funcionalidad como altavoz, lo que se ha conseguido sin sacrificar las propiedades ultradelgadas y flexibles del panel OLED tipo smartphone.
Con este logro, los investigadores han superado el desafío de incorporar adaptabilidad de forma y funcionalidad de audio en un solo dispositivo.
El estudio, apoyado por el Ministerio de Comercio, Industria y Energía, el Proyecto de Colaboración de Incubación LG Display-POSTECH y la Fundación Nacional de Investigación de Corea, fue publicado en Nature.3 Se detalló su novedosa solución para eliminar la necesidad de componentes externos para el movimiento y la salida de sonido.
La nueva solución se basa en un actuador de polímero piezoeléctrico ultrafino especializado. Estos dispositivos utilizan el efecto piezoeléctrico para convertir la energía eléctrica en movimiento mecánico, y viceversa, utilizando materiales como el fluoruro de polivinilideno (PVDF) para mayor flexibilidad.
Al incorporarse al panel de visualización, el actuador, fabricado con películas de PVDF de 40 μm de espesor, permite la emisión de sonido, así como complejas transformaciones de forma mediante una rápida actuación y vibración. El equipo empleó ingeniería de deformación asimétrica en PVDF para obtener deformaciones mediante señales eléctricas.
La transformación de forma impulsada eléctricamente se puede habilitar en una amplia variedad de formas complejas, incluidas configuraciones cóncavas, convexas, en forma de S, en forma de S invertida y onduladas que responden como una pantalla en movimiento.
El punto clave aquí es que la deformación se obtiene completamente mediante señales eléctricas. Por lo tanto, no hay motores, engranajes ni bisagras externos.
Al no requerir ningún componente mecánico, la pantalla OLED mantiene su suavidad, delgadez y diseño liviano característicos.
Curiosamente, este actuador también puede producir vibraciones al exponerse a señales eléctricas de alta frecuencia, lo que permite que la pantalla funcione como un altavoz. Según el profesor Su Seok Choi, del Departamento de Ingeniería Eléctrica, quien dirigió la investigación:
Esta es la primera tecnología que combina la transformación de formas libres y la emisión de sonido integrada en un único panel OLED ultrafino, sin componentes externos. Conservamos todo lo que caracteriza a los OLED: delgadez, flexibilidad y ligereza, y ampliamos su funcionalidad hacia una nueva dirección de transformación de formas compleja y dinámica con emisión de sonido adicional.
La tecnología también se ha probado con éxito en un panel OLED real, del tamaño de un teléfono inteligente. Cuando el equipo implementó la tecnología, el práctico panel de pantalla OLED de 6 pulgadas mostró una transformación de forma confiable y reversible entre diferentes geometrías y una generación de sonido clara mientras permanecía delgado, flexible y compacto.
Esta nueva pantalla es la primera de su tipo en el mercado. Las pantallas comerciales actuales, como el monitor flexible 5K 2K de LG, aún dependen de un soporte estructural motorizado. También están las pantallas OLED mejoradas con IA de Samsung, que no integran audio en la superficie de la pantalla.
Así, el enfoque de los investigadores de POSTECH destaca por combinar de forma única la adaptabilidad mecánica y la salida acústica, que está totalmente integrada en la propia estructura OLED manteniendo al mismo tiempo una flexibilidad ultradelgada que se consigue en un tamaño tan compacto como el de los teléfonos inteligentes.
Este avance tiene el potencial de sentar las bases para una nueva generación de smartphones plegables y wearables que cambian de forma. Además, puede impulsar la creación de dispositivos audiovisuales inteligentes e inmersivos en diversas industrias.
Las primeras aplicaciones de nicho de la tecnología en la electrónica flexible podrían surgir dentro de 3 a 5 años, seguidas de una adopción más amplia por parte de los consumidores.
Empresa Innovadora
LG pantalla Co., Ltd. (LPL )
LG Display, líder mundial en tecnologías de pantallas flexibles y OLED, está explorando activamente factores de forma de próxima generación y pantallas multifuncionales.
A finales del año pasado, la empresa coreana presentó su pantalla extensible, que puede expandirse hasta un 50% de su tamaño original, la mayor expansión del sector. Lo interesante es que la pantalla se puede torcer, doblar y estirar sin agrietarse ni romperse.
Este avance se presentó en LG Science Park como parte del proyecto nacional de Corea del Sur sobre pantallas extensibles.
El prototipo contaba con una pantalla de 12 pulgadas que se expandía hasta 18 pulgadas, manteniendo su alta resolución (100 píxeles por pulgada) y color RGB. Esta elasticidad se logró mediante una fuente de luz micro-LED y un sustrato especial a base de silicona, el mismo que se utiliza en lentes de contacto. Además, se obtuvo una durabilidad de más de 10,000 estiramientos, incluso bajo impactos y temperaturas extremas.
En cuanto al diseño, la pantalla es delgada y ligera, y se adapta fácilmente a superficies curvas. Esto la hace muy valiosa en wearables, equipos de seguridad y aplicaciones automotrices.
(LPL )
En cuanto a los datos financieros de la compañía, las acciones de LG, con una capitalización bursátil de 3 mil millones de dólares, cotizan actualmente a 3.02 dólares, un 1.47 % menos en lo que va del año. Su beneficio por acción (BPA) (TTM) es de -1.89, mientras que su ratio precio-beneficio (P/E) (TTM) es de -1.59.
Durante el trimestre finalizado el 31 de diciembre de 2024, reportó ingresos de 7,833 mil millones de KRW (5.45 millones de dólares), un aumento del 15 % con respecto al trimestre anterior y del 6 % con respecto al cuarto trimestre de 4. Su beneficio operativo, por su parte, fue de 23 millones de KRW (83.1 millones de dólares), en comparación con las pérdidas de 58 millones de KRW del trimestre anterior.
Durante este período, la pérdida neta fue de KRW 839 mil millones (USD 580 millones), en comparación con KRW 338 mil millones de pérdida neta en el tercer trimestre de 3 y KRW 24 mil millones de ingresos netos en el cuarto trimestre de 50.5.
Durante todo el año 2024, los ingresos fueron de KRW 26.6 billones (19 mil millones de dólares) y la pérdida operativa fue de KRW 560.6 mil millones (390 millones de dólares).
El aumento interanual del 25% en los ingresos se debió a la mejora de su estructura de negocio centrada en OLED. En términos de rentabilidad, la empresa logró reducir sus pérdidas operativas centrándose en la reducción de costes y la eficiencia operativa.
A pesar de la mayor volatilidad del mercado, centramos nuestras capacidades en seguir mejorando el rendimiento de nuestro negocio mediante el desarrollo de nuestra estructura empresarial centrada en OLED y el fortalecimiento de la rentabilidad mediante intensas actividades de innovación en costes. Mejoraremos nuestras ganancias anuales mejorando aún más nuestra competitividad empresarial.
– Director financiero Sung-hyun Kim
A finales del año pasado, la compañía también anunció el desarrollo e implementación de un nuevo sistema de IA que recopila y analiza datos del proceso de producción de OLED en tiempo real. Cuando el sistema detecta alguna anomalía en el proceso, la modifica en tiempo real y encuentra soluciones.
Dado que los paneles OLED de la compañía implican más de 140 subprocesos, se espera que el sistema mejore significativamente la velocidad y la precisión de la producción. Según estimaciones de LG Display, el nuevo sistema de IA le permitirá ahorrar unos 200 140 millones de wones (XNUMX millones de dólares) al año.
Mientras tanto, el verano pasado, los monitores y televisores OLED de la compañía también obtuvieron la Verificación Eyesafe de UL Solutions, que confirma las afirmaciones de LG Display de que sus pantallas reducen la emisión de luz azul que afecta el ritmo circadiano de nuestro cuerpo. Según el director de tecnología, Soo-young Yoon:
Esta verificación por parte de una institución objetiva y confiable significa que hemos establecido un nuevo estándar para que los clientes elijan pantallas intuitivas. LG Display seguirá ofreciendo un valor diferenciado al cliente gracias a nuestro constante esfuerzo e innovación.
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Conclusión
La industria de las pantallas avanza a un ritmo acelerado, y las tecnologías flexibles son la próxima frontera. Para que las pantallas sean plegables, flexibles, estirables y enrollables, la mayoría de las implementaciones actuales se basan en estructuras mecánicas que permiten ajustar la forma, pero a costa del diseño.
Desventajas como el mayor grosor y peso son especialmente restrictivas para los smartphones y los wearables. La necesidad de experiencias de usuario inmersivas añade mayor complejidad y volumen al dispositivo.
En este contexto, los investigadores han desarrollado una pantalla ligera y multifuncional con un diseño flexible multiforma y funciones de sonido integradas. Al lograr nuevos niveles de libertad mecánica sin ninguna carga física, esta investigación aborda los desafíos técnicos asociados con las pantallas flexibles existentes.
En general, la creación de una pantalla flexible con funcionalidad de sonido integrada y un enfoque único muestra potencial para mejorar la interacción hombre-máquina al tiempo que mantiene la flexibilidad de la pantalla, mejorando en última instancia la experiencia del usuario.
Estudios referenciados:
1. Lee, D., Kim, S.-B., Kim, T., Choi, D., Sim, J.H., Lee, W., Cho, H., Yang, J.-H., Kim, J., Hahn, S., Moon, H. y Yoo, S. (2024). OLED extensibles basados en un área activa oculta para un alto factor de relleno y compensación de resolución. Nature Communications, 15, 4349. https://doi.org/10.1038/s41467-024-48396-w
2. Kang, S., Chang, J., Lim, J., Lee, J., Kim, J., Park, J., Cho, E., Choi, M., Kim, S. y Lee, H. (2024). Despegue láser con grafeno para pantallas ultrafinas. Nature Communications, 15, 8288. https://doi.org/10.1038/s41467-024-52661-3
3. Park, JY, Shin, JH, Hong, IP, Kim, S., Lee, H., Choi, Y., Kang, D. y Yoo, S. (2025). Pantalla flexible dinámica con integración de sonido mediante control asimétrico de la tensión de actuadores con OLED flexible. npj Flexible Electronics, 9, 24. https://doi.org/10.1038/s41528-025-00396-6
