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在位于加州帕洛阿尔托的惠普实验室中，卡尔·陶西格(Carl Taussig)展开了一卷银色的塑料薄膜，上面布满了面积只有几平方厘米的小方格。这卷塑料薄膜，以及弃于桌子凳子上的零碎材料，虽然看似平常的银色包装纸，但是其表面的每个小方格中都包含着数千个硅晶体管。与传统平面显示器相比，这些晶体管同样可以快速成像，且其制造成本更低，寿命更长。
目前，无论是平板电视的显示器，还是iPad显示器，用来控制成像的电子器件都是玻璃质的非晶硅——这种材料笨重、易碎且昂贵。陶西格希望代之以轻薄、耐用、廉价的塑料材质电子器件，且保证新材料的显示效果不打折扣。他借鉴了报纸业的快速印刷技术，利用高容量的卷对卷(roll-to-roll)制造工艺，在33厘米宽的塑料薄膜上“印制”出了高效能的硅晶体管阵列。惠普公司的研究人员正在为一个计划中的试验厂设计生产流程，该公司预计通过与位于爱荷华州埃姆斯的薄膜电子制造公司Phicot的合作，使年产量达到46500平方米。
惠普研究人员的理念是将晶体管组件与柔性的“前基板(frontplane)”——显示器中生成图像的部分，由晶体管控制——相结合。陶西格表示： “我们的目标是将成本降至每平方英尺10美元”。这大约是现在的显示设备成本的1／10。塑料基板硅晶显示器可应用于笔记本中，或将数张薄膜装进公文包，取代印刷品和记事本。陶西格还设想将其应用于大型显示器，可以挂在墙上展示视频和广告。
惠普并不是第一家打算将塑料显示器商业化的公司——英国塑料逻辑公司(Plastic Logic)即将发布的一款电子阅读器有可能拔得头筹。但其显示器并不柔韧——前基板和后基板都由坚硬的外壳加以保护。另外，其产品也没有使用硅晶体管，而是采用了速度较低的有机晶体管，因此不能显示动态影像。陶西格表示，通过降低成本同时兼顾视频显示效果，惠普或许具备更大的优势。
在不引起塑料薄膜融化的低温下铺设高品质硅有很大的难度——这一点曾一直限制着塑料硅晶显示技术的应用。惠普合作伙伴Phicot公司已经成功解决了这一问题。惠普解决的另一个技术难题是：相比玻璃基板的稳定表面，塑料基板容易扭曲变形。通过为塑料引入纳米特性，惠普开辟出一条新道路，使陶西格所设想的大容量、低成本得以实现。
在易变形的塑料表面构建纳米级电子器件的关键技术被称为自校准压印光刻，由陶西格的团队在2001年发明，并在2006年首次应用于显示器。薄膜晶体管由多层组成，在传统的制造工艺中，每一层都是单独铺设的。铺设完成之后需要精确刻出模板才能继续添加下一层，因此要求光刻模板严格对齐。而陶西格使用的工艺仅通过一个三维模板就能进行所有层的布局，从而省去了对齐模板的步骤。 “这种工艺不会受到基板弯曲的影响，这是卷对卷印刷中最大的挑战。”陶西格说。
研究员阿尔伯特-吉恩斯(Albert Jeans)展示了原始材料：一卷塑料薄膜，表面分层覆盖着金属薄片、非晶硅及组成电路的其他材料。为了制造三维模板，他把塑料薄膜卷装到机床转轴上，并送人机器中。薄膜通过机器时，一个固定叶片在其表面均匀喷洒上一层液态聚合物，之后液态聚合物表面被压制出复杂的线路，紧接着通过紫外线照射得以固化。
从边缘看去，这个三维模板表面就像一个微观的城市轮廓线，充满高低起伏。接下来便是一系列刻蚀步骤。三维模板控制着金属层、硅层等各个层次的刻蚀程度，每一步都均匀地侵蚀着模板，直到最后，聚合物模板上的纹路完全转移到薄膜各层上。
刻蚀的第一步，把印有线路的塑料薄膜放进湿式蚀刻机中。在机器内部，模板表面覆盖一层铬刻蚀剂，将整个表面腐蚀掉约一微米厚度。模板最薄的部分消失掉，从而露出下方金属薄层的一部分。接下来刻蚀剂会作用于暴露的金属。然后，薄膜被转移到等离子刻蚀机中，用氟离子对模板进行轰击。它们进一步地刻蚀薄膜，将硅涂层的一部分消除掉。此后薄膜被送回湿式蚀刻机，继续对金属进行刻蚀。每一步都更深地刻人薄膜的金属、绝缘材料和硅层当中，直到露出最下面一层金属并将其蚀刻掉，电路就完成了。
在刻蚀过程的每一阶段，陶西格都使用数码显微镜扫描薄膜的表面，监测可能的制造缺陷。在被他称为“显示器解剖”的检查过程中，他保存下了所有的监测图像：成行的晶体管和电容器与垂直排列的导线相互连接，传递着图像数据。这些图像还能显示出细微的制造缺陷。与传统制造工艺相比，卷对卷印刷适应变化的能力更强，但同样存在着出错的可能。
如果显示器中的某个晶体管损坏，研究人员可以通过检查监测图像或查看相关机器设置(如薄膜张力、温度等)等方式找到故障根源：如刻蚀过程偏差、主轴调整不到位等。
在展示的最后，研究员罗浩(音，Hao Luo)裁下了一块韧性“电子纸”，其上包含着大量黑色和白色的微胶囊，晶体管将控制哪些微胶囊将移动至像素的表面，使像素呈现出黑色或白色。他把电子纸后面的衬底揭去，露出粘合剂层，并把它贴到了晶体管组件的表面——就像贴透明胶布一样简单。此原型将推动腕带显示器(为士兵显示地图和其他信息)的进一步研发。由于电子纸的特性，图像刷新速度较慢。但如果与其他高速显像技术结合，其表现则甚佳。最佳候选人之一是惠普公司正在研制的一款反射式、全彩色、可以显示视频的显示器。
陶西格拿着几卷完工的塑料电路系统穿过同事的办公区时，看到了张贴着的各种纸张，有励志海报、漫画，办公隔间里常见的东西都有。他期待着手中的塑料将它们全部取代的那一天。
目前，无论是平板电视的显示器，还是iPad显示器，用来控制成像的电子器件都是玻璃质的非晶硅——这种材料笨重、易碎且昂贵。陶西格希望代之以轻薄、耐用、廉价的塑料材质电子器件，且保证新材料的显示效果不打折扣。他借鉴了报纸业的快速印刷技术，利用高容量的卷对卷(roll-to-roll)制造工艺，在33厘米宽的塑料薄膜上“印制”出了高效能的硅晶体管阵列。惠普公司的研究人员正在为一个计划中的试验厂设计生产流程，该公司预计通过与位于爱荷华州埃姆斯的薄膜电子制造公司Phicot的合作，使年产量达到46500平方米。
惠普研究人员的理念是将晶体管组件与柔性的“前基板(frontplane)”——显示器中生成图像的部分，由晶体管控制——相结合。陶西格表示： “我们的目标是将成本降至每平方英尺10美元”。这大约是现在的显示设备成本的1／10。塑料基板硅晶显示器可应用于笔记本中，或将数张薄膜装进公文包，取代印刷品和记事本。陶西格还设想将其应用于大型显示器，可以挂在墙上展示视频和广告。
惠普并不是第一家打算将塑料显示器商业化的公司——英国塑料逻辑公司(Plastic Logic)即将发布的一款电子阅读器有可能拔得头筹。但其显示器并不柔韧——前基板和后基板都由坚硬的外壳加以保护。另外，其产品也没有使用硅晶体管，而是采用了速度较低的有机晶体管，因此不能显示动态影像。陶西格表示，通过降低成本同时兼顾视频显示效果，惠普或许具备更大的优势。
在不引起塑料薄膜融化的低温下铺设高品质硅有很大的难度——这一点曾一直限制着塑料硅晶显示技术的应用。惠普合作伙伴Phicot公司已经成功解决了这一问题。惠普解决的另一个技术难题是：相比玻璃基板的稳定表面，塑料基板容易扭曲变形。通过为塑料引入纳米特性，惠普开辟出一条新道路，使陶西格所设想的大容量、低成本得以实现。
在易变形的塑料表面构建纳米级电子器件的关键技术被称为自校准压印光刻，由陶西格的团队在2001年发明，并在2006年首次应用于显示器。薄膜晶体管由多层组成，在传统的制造工艺中，每一层都是单独铺设的。铺设完成之后需要精确刻出模板才能继续添加下一层，因此要求光刻模板严格对齐。而陶西格使用的工艺仅通过一个三维模板就能进行所有层的布局，从而省去了对齐模板的步骤。 “这种工艺不会受到基板弯曲的影响，这是卷对卷印刷中最大的挑战。”陶西格说。
研究员阿尔伯特-吉恩斯(Albert Jeans)展示了原始材料：一卷塑料薄膜，表面分层覆盖着金属薄片、非晶硅及组成电路的其他材料。为了制造三维模板，他把塑料薄膜卷装到机床转轴上，并送人机器中。薄膜通过机器时，一个固定叶片在其表面均匀喷洒上一层液态聚合物，之后液态聚合物表面被压制出复杂的线路，紧接着通过紫外线照射得以固化。
从边缘看去，这个三维模板表面就像一个微观的城市轮廓线，充满高低起伏。接下来便是一系列刻蚀步骤。三维模板控制着金属层、硅层等各个层次的刻蚀程度，每一步都均匀地侵蚀着模板，直到最后，聚合物模板上的纹路完全转移到薄膜各层上。
刻蚀的第一步，把印有线路的塑料薄膜放进湿式蚀刻机中。在机器内部，模板表面覆盖一层铬刻蚀剂，将整个表面腐蚀掉约一微米厚度。模板最薄的部分消失掉，从而露出下方金属薄层的一部分。接下来刻蚀剂会作用于暴露的金属。然后，薄膜被转移到等离子刻蚀机中，用氟离子对模板进行轰击。它们进一步地刻蚀薄膜，将硅涂层的一部分消除掉。此后薄膜被送回湿式蚀刻机，继续对金属进行刻蚀。每一步都更深地刻人薄膜的金属、绝缘材料和硅层当中，直到露出最下面一层金属并将其蚀刻掉，电路就完成了。
在刻蚀过程的每一阶段，陶西格都使用数码显微镜扫描薄膜的表面，监测可能的制造缺陷。在被他称为“显示器解剖”的检查过程中，他保存下了所有的监测图像：成行的晶体管和电容器与垂直排列的导线相互连接，传递着图像数据。这些图像还能显示出细微的制造缺陷。与传统制造工艺相比，卷对卷印刷适应变化的能力更强，但同样存在着出错的可能。
如果显示器中的某个晶体管损坏，研究人员可以通过检查监测图像或查看相关机器设置(如薄膜张力、温度等)等方式找到故障根源：如刻蚀过程偏差、主轴调整不到位等。
在展示的最后，研究员罗浩(音，Hao Luo)裁下了一块韧性“电子纸”，其上包含着大量黑色和白色的微胶囊，晶体管将控制哪些微胶囊将移动至像素的表面，使像素呈现出黑色或白色。他把电子纸后面的衬底揭去，露出粘合剂层，并把它贴到了晶体管组件的表面——就像贴透明胶布一样简单。此原型将推动腕带显示器(为士兵显示地图和其他信息)的进一步研发。由于电子纸的特性，图像刷新速度较慢。但如果与其他高速显像技术结合，其表现则甚佳。最佳候选人之一是惠普公司正在研制的一款反射式、全彩色、可以显示视频的显示器。
陶西格拿着几卷完工的塑料电路系统穿过同事的办公区时，看到了张贴着的各种纸张，有励志海报、漫画，办公隔间里常见的东西都有。他期待着手中的塑料将它们全部取代的那一天。