Le rêve d'écrans flexibles existe depuis des décennies. Techniquement, les premiers écrans sur lesquels les films ont été projetés étaient à l'origine flexibles, ils sont toujours en tissu. Et oui, formellement, nous avons déjà des écrans qui peuvent avoir n'importe quelle forme. Mais leur résolution est extrêmement médiocre, ils utilisent des LED situées sur une carte de circuit imprimé flexible comme pixels.
Mais les écrivains de science-fiction ont toujours rêvé d'autre chose: ils voulaient un écran mince et flexible comme du papier, avec une qualité d'image comme une bonne photographie couleur. Hélas, la technologie était désespérément derrière l'imagination humaine. Cependant, ces dernières années, de temps en temps, nous avons été exposés à des expositions de plus en plus de concepts avancés, promettant d'établir "bientôt" une production de masse. Et bien que nous ne puissions toujours pas enrouler le smartphone autour du poignet, les écrans flexibles ont déjà une sorte d'histoire, et nous avons décidé de nous en souvenir.
Une brève excursion historique
Avec le développement de la microélectronique, les scientifiques ont pu utiliser l'effet des liquides inhabituels découverts à la fin du XIXe siècle - les «cristaux liquides». Dans les années 1970, une technologie a été inventée qui a permis de produire des cristaux liquides à l'échelle industrielle, et l'ère des écrans à cristaux liquides a commencé. Les affichages à segments les plus simples sont omniprésents, donnant vie aux montres et autres appareils dotés d'écrans LCD. Initialement, les cristaux liquides dans ces écrans étaient situés dans des cavités miniatures dans des emballages de plaques de verre. Plus tard, au lieu du verre, le plastique a commencé à être utilisé et les rêves d'écrans flexibles ont repris vie.
Tout reposait sur la technologie de fabrication du substrat pour le placement des LCD et de l'électronique de commande. Faire des indicateurs de segment flexibles comme ceux utilisés dans la montre n'était pas très intéressant, je voulais une haute résolution et une couleur. Cette opportunité a été offerte par la technologie TFT - les transistors à couches minces. Les portes à cristaux liquides en combinaison avec la logique de contrôle sur le TFT ont permis d'obtenir des écrans très minces, notamment par rapport aux tubes cathodiques.
Problèmes d'écran flexibles, technologie E-Ink
Malheureusement, la technologie de l'époque ne permettait pas de se débarrasser du verre dans la conception des écrans LCD, et ce fait désagréable a longtemps retardé le rêve d'écrans flexibles.
Mais la science ne s'arrête pas. À la recherche de nouvelles façons de former des images sur des écrans, la technologie de «l'encre électronique» a été inventée. L'idée elle-même a été proposée à l'époque où les écrans à cristaux liquides ont commencé à être produits en masse dans les années 1970. Mais les choses n’allaient pas au-delà des échantillons de laboratoire. L'essence de l'E-Ink est très simple: dans l'épaisseur de la feuille de silicone, dans les cavités remplies d'huile, il y a des sphères en plastique constituées de deux parties: chargées négativement - noires et chargées positivement - blanches. Des électrodes transparentes sont placées sur la feuille de silicone, qui sont divisées en pixels, et leur inclusion fait tourner les sphères du côté noir ou blanc, selon la polarité des électrodes.
Malheureusement, au niveau de la technologie de l'époque, il était impossible de mettre en œuvre un écran E-Ink de haute qualité, et la technologie a été «retardée» pendant quelques décennies. Dans les années 1990, une autre technologie a été inventée sur la base d'un principe similaire. Des capsules d'huile sont restées, mais des sphères multicolores n'y ont pas tourné et les plus petites particules chargées, peintes en noir et blanc, ont flotté. Lorsqu'une tension est appliquée aux électrodes, ces particules s'entrelacent en fonction de leur charge, et l'avant du pixel devient noir ou blanc.
Et pourtant, avant la production industrielle de «l'encre électronique» était encore plus de 10 ans. En 2005, la société E-Ink a commencé à produire en série des écrans pour lecteurs électroniques. Cette technologie présente de nombreux inconvénients, mais deux avantages sont cruciaux: une consommation d'énergie extrêmement faible et l'absence d'éléments de commande complexes. Les premiers écrans E-Ink ont été fabriqués sur des substrats en verre et étaient plutôt fragiles, mais progressivement, ils ont commencé à abandonner le verre au profit du plastique, ce qui a permis de créer d'abord des écrans plus durables, puis de réaliser enfin le rêve - créer un écran flexible avec une jolie décence résolution.
Ces écrans ne sont pas tous similaires au papier ou au tissu, ils ne peuvent pas être froissés, le rayon de courbure est encore assez grand, ils sont assez vulnérables aux dommages mécaniques, mais ils se plient vraiment et ne se cassent pas.
OLED
Au milieu du 20e siècle, des substances organiques ont été découvertes démontrant une électroluminescence, mais avant une mise en œuvre pratique, plusieurs décennies de recherche ont été nécessaires. Au XXIe siècle, les premiers écrans OLED fabriqués à l'échelle industrielle ont commencé à apparaître. Au début, il s'agissait d'affichages monochromes d'appareils portables, mais en 2008, Nokia a présenté les premiers téléphones dotés d'écrans OLED en couleur.
Contrairement aux écrans à cristaux liquides, il est beaucoup plus facile de se passer d'éléments fragiles en OLED; les éléments organiques sont situés dans des couches de plastique, qui se plient beaucoup mieux que le verre. Au début, le verre était utilisé pour la durabilité des écrans OLED, mais il a été remplacé avec succès par une base flexible en plastique ou en métal.
Concepts modernes
L'un des premiers concepts de smartphone à écran flexible était le
PaperPhone de
Human Media Lab , introduit en 2011. Comme son nom l'indique, l'affichage était à l'encre électronique. Cet appareil a été le premier à utiliser une méthode d'interaction de flexion unique. Plusieurs capteurs surveillaient la courbure de l'écran et, selon les gestes, différentes actions étaient effectuées.
Plus tard, on nous a montré une tablette avec un écran E-Ink flexible et un smartphone
MorePhone complètement inhabituel, qui signalait les notifications de programmes avec un boîtier
incurvé .
Le smartphone Kinetic de Nokia au Nokia World 2011, il était également contrôlé par les virages du corps:
Concept de smartphone Samsung - YOUM introduit en 2013:
En 2014, Samsung a présenté un autre écran OLED flexible:
En 2015, LG a sorti un smartphone avec un écran légèrement incurvé qui pourrait être «un peu redressé»:
En 2017, Sony a présenté une montre curieuse fabriquée à partir d'un écran E-Ink solide:
Le cadran et le bracelet ne font qu'un, vous pouvez changer leur apparence individuellement.
Récemment, Kyulux a
introduit des écrans flexibles fabriqués à l'aide de la technologie PMOLED:
Des écrans monochromes, fluorescents, d'une diagonale de 1,74 pouces et d'une résolution de 256x64 pixels, seront vendus à la fin de cette année. Cette année, Tianma a présenté un écran AMOLED flexible avec charnière:
La diagonale est de 5,99 pouces et une résolution de 1440x2280 pixels. Les écrans seront vendus à ASUS et Lenovo pour leurs nouveaux smartphones.
Je voudrais également mentionner deux technologies intéressantes, bien qu'elles n'impliquent pas l'utilisation d'écrans flexibles. La première consiste à projeter une image sur un écran de courbure arbitraire. Les paramètres de la surface sur laquelle le projecteur brillera sont introduits dans le programme et l'image est déformée de sorte que l'image sur la surface apparaît plate et uniforme:
La deuxième option consiste à projeter l'image directement sur votre main. Les capteurs de capture d'image suivent les mouvements des doigts et touchent une zone spécifique de la peau, transformant le corps humain en écran tactile:
Postface
De plus en plus d'entreprises annoncent la production en série de smartphones et autres appareils dans des écrans flexibles, des bagues et bracelets aux téléphones à clapet. Les packs Samsung et Apple brevetent l'utilisation d'écrans flexibles, montrant des rendus plus originaux les uns que les autres. Mais les scénarios de leur utilisation, au niveau actuel de développement technique, me semblent ridicules et farfelus. Des solutions encore plus simples, lorsque l'écran ne se plie pas lors de l'utilisation du gadget, mais est plié au départ, ont une fonctionnalité très douteuse, la conception dans un souci de conception. Avec plus ou moins de succès, il a été possible de l'introduire et de le justifier dans des téléviseurs incurvés de grandes diagonales, mais les bords incurvés des écrans de smartphone ressemblent à une solution purement design, pour une belle vue sur la fenêtre et des rendus lumineux. Bien que les écrans ne soient pas si plastiques et fiables qu'il soit possible d'y incorporer des joints articulés avec un petit rayon et une ressource de plusieurs milliers de coudes. En conséquence, leur résistance est aujourd'hui appelée le principal avantage des écrans flexibles, car leur élasticité leur permet de résister à des influences mécaniques plus fortes:
Il me semble que tant que la technologie ne permet pas la production d'écrans doux et durables comme le tissu, la flexibilité de les placer sur les vêtements ou sur le corps ne sera pas très avantageuse.