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Écrans minces comme bracelets
L'armée américaine teste un prototype de montre qui est léger et mince et dispose d'un écran couleur. Cet écran est construit sur des matériaux flexibles enfermés dans un boîtier en plastique robuste et peut être porté sur un bracelet pour afficher des vidéos en streaming et d'autres informations. Il utilise des matériaux phosphorescents récemment développés qui sont efficaces pour convertir l'électricité en lumière rouge, bleue et verte, ce qui signifie que l'écran a besoin de moins d'énergie pour fonctionner.
Flexion du poignet : Ce prototype conçu pour l'armée américaine se porte au poignet et intègre un écran OLED flexible, fin et léger.
La plupart des téléphones, ordinateurs portables et téléviseurs utilisent aujourd'hui des écrans à cristaux liquides (LCD) contrôlés par des composants électroniques construits sur du verre. Pour fabriquer des écrans plus économes en énergie contrôlés par une électronique flexible, qui sont légers et ne se briseront pas comme du verre, de nombreuses entreprises se tournent vers les diodes électroluminescentes organiques (OLED). Les pixels des écrans OLED remplacent les couches d'électronique et de filtres des écrans LCD par des molécules de colorant organique qui émettent de la lumière en réponse au courant électrique.
Pour les consommateurs, les OLED flexibles promettent des appareils électroniques portables avec de beaux écrans qui n'épuisent pas la durée de vie de la batterie et ne se briseront pas en cas de chute. Mais jusqu'à présent, aucune entreprise n'a développé de méthodes de fabrication économiquement viables pour produire des OLED flexibles avec une durée de vie suffisamment longue et une qualité constante. L'armée américaine a financé le développement dans le but de fournir aux soldats des appareils de communication robustes et minces qui peuvent afficher des cartes et des vidéos sans ajouter trop de poids à leur charge.
Les nouveaux prototypes d'affichage utilisent des matériaux OLED efficaces développés par Affichage universel d'Ewing, New Jersey, et sont construits sur des commandes électroniques à dos d'aluminium développées par Écran LG , dont le siège est à Séoul, en Corée du Sud. Les appareils ont été conçus par Systèmes d'affichage L-3 d'Alpharetta, Géorgie. L'écran est de 4,3 pouces. Dans le cadre de tests de démonstration militaires, l'appareil a été utilisé pour diffuser des vidéos en temps réel à partir de véhicules aériens sans pilote.
Ces prototypes ne représentent pas tant une avancée majeure que des progrès continus sur de nombreux fronts, déclare Janice Mahon, vice-présidente du développement technologique chez Universal Display. Ces façades incluent les matériaux OLED eux-mêmes, l'électronique qui les contrôle, ainsi que l'intégration et l'emballage de l'appareil.
La première génération de matériaux OLED, utilisée aujourd'hui dans les écrans de téléphone portable à fond de verre et certains petits téléviseurs, ne peut convertir que 25 % du courant électrique en lumière ; le reste est perdu sous forme de chaleur. Universal Display conçoit et développe des matériaux qui fonctionnent par un mécanisme différent et qui ont une efficacité théorique de 100 %. Les prototypes pour l'armée utilisent un ensemble complet de matériaux phosphorescents ; les sociétés n'ont pas publié de spécifications sur la consommation d'énergie, mais Mahon affirme que les écrans fabriqués avec ces matériaux utilisent un quart de la puissance d'un OLED conventionnel.
Samsung Mobile Display, le plus grand fabricant d'écrans OLED, utilise actuellement les matériaux phosphorescents rouges d'Universal Display dans ses produits ; Samsung et d'autres sociétés évaluent actuellement les matériaux verts. Les matériaux phosphorescents qui fonctionnent avec une lumière à plus haute énergie, comme le bleu, ont tendance à être moins stables dans le temps et ont été plus lents à apparaître. Les sociétés n'ont pas divulgué d'informations sur la durée de vie prévue des écrans tout phosphorescents.
Universal Display a appliqué la couche électroluminescente aux commandes électroniques fabriquées par LG Displays. L'électronique est un réseau de transistors au silicium amorphe construits sur une feuille d'acier inoxydable au lieu de verre. D'autres sociétés, dont Hewlett-Packard et Samsung, développent des réseaux de transistors flexibles en silicium amorphe, principalement sur des feuilles de plastique. Travailler avec du métal pose certains défis car la surface est rugueuse, ce qui peut perturber la structure des transistors, mais le métal peut résister à des températures de traitement plus élevées que le plastique. C'est un trait important lorsqu'il s'agit de poser le silicium. Le traitement à haute température donne un cristal de silicium non seulement de meilleure qualité, mais également plus stable dans le temps.
L'histoire plus large est que nous commençons à voir de belles démonstrations d'écrans OLED flexibles, dit Nicolas Colaneri , qui dirige le Centre d'affichage flexible à l'Université d'État de l'Arizona. Sony et Samsung Mobile Display ont tous deux fait la démonstration d'écrans flexibles construits sur des feuilles de plastique ; les deux sociétés ont été discrètes sur ces technologies. Mais, note Colaneri, ce n'est pas parce que vous pouvez le faire que vous pouvez vous le permettre.
Il reste un obstacle majeur avant que des présentoirs comme le prototype fabriqué pour l'armée n'arrivent dans les rayons des magasins. Les réseaux de transistors en silicium amorphe peuvent être fabriqués à des températures adaptées à l'électronique flexible, et l'industrie LCD a créé de nombreuses infrastructures pour les fabriquer. Mais au fil du temps, ce ne sont pas les meilleurs appareils électroniques pour contrôler les OLED. Les courants électriques nécessaires pour commuter les pixels OLED brûlent ces transistors ; les pixels qui sont allumés le plus souvent commencent à mal fonctionner.
startup canadienne Incendie Innovation développe des logiciels et d'autres commandes pour prolonger la durée de vie des réseaux de transistors en veillant à ce qu'aucun pixel ne soit allumé trop souvent. Colaneri dit que ses premiers prototypes sont prometteurs. En attendant, Colaneri et d'autres chercheurs développent des matériaux de transistor alternatifs tels que des oxydes métalliques pour fabriquer des composants électroniques OLED qui ne grilleront pas.
Les entreprises qui ont fabriqué le prototype de l'armée ne divulguent pas l'électronique métal-silicium utilisée pour le faire fonctionner, mais disent qu'elles ont répondu aux spécifications de l'armée.