Des chercheurs de l’université de Chicago ont développé un nouveau type de dalle d’écran OLED capable de s’étendre dans deux directions. De quoi imaginer des écrans intégrés à des vêtements ou des matières élastiques.
Après avoir rendu possible les écrans plats, puis légers, puis désormais pliants, voici que les chercheurs creusent la piste d’écrans extensibles. L’université de Chicago s’est en effet fendue d’un billet de blog librement accessible dans lequel elle présente « une toute nouvelle technologie d’affichage ». Toute nouvelle, non pas sur le procédé d’affichage en lui-même, puisqu’il s’agit d’une dalle OLED. Mais sur les propriétés du substrat de support.
Concrètement, le prototype de recherche – comprendre qu’on est très loin d’un prototype de production de masse – est capable d’être étiré d’un rapport de deux fois ses dimensions aussi bien verticalement qu’horizontalement. De plus, son support flexible offre le même genre de tolérance à la flexion que les écrans pliants actuels.
Polymères extensibles
Le choix de la technologie OLED était évident pour ce genre d’application. Contrairement au TFT/LCD, qui repose sur un système de rétroéclairage arrière (néons ou LED), les cellules OLED produisent leur propre lumière. Pas besoin donc de développer deux couches flexibles différentes. Mais quand bien même l’industrie arrive déjà à plier de l’OLED, l’étirer est une tout autre paire de manches. Si Samsung a déjà développé de tels écrans, leur taux d’extension était de seulement 30%. Là, la dalle double littéralement de taille.
« Les matériaux employés dans les dalles OLED les plus avancées technologiquement sont très cassantes ; elles n’ont pas beaucoup de pouvoir d’extension », a expliqué dans le billet original l’un des chercheurs de la publication, Sihong Wang. « Notre but était de créer quelque chose capable de maintenir l’électroluminescence de l’OLED mais sur des polymères extensibles ».
Et la tâche fut ardue puisqu’aucun matériau actuel avec de telles propriétés n’existait. La solution était évidemment celle de tout chercheur : inventer le matériau. « Nous avons développé des modèles atomiques de polymères avec propriétés (électroniques) recherchées et, avec ces modèles, nous avons simulé comment se comportaient les molécules quand on les pliait ». Avec comme objectif de maintenir un haut niveau de luminosité même quand le matériau est étiré. Ainsi que de maintenir la cohérence entre les cellules OLED. Autant pour la circulation de l’énergie que pour continuer à former une image.
L’ère de l’électronique flexible arrive à grand pas
La prouesse de cette trouvaille ne tombe pas du ciel. Elle provient en partie de l’expérience que M. Wang avait déjà acquise en concevant un premier composant extensible – une puce neuromorphique, un genre de processeur dont le principe de fonctionnement s’inspire des neurones. Après avoir donc développé une puce de calcul efficace – les processeurs neuromorphiques sont des champions de la consommation énergétique pour un certain type de tâches –, le chercheur et ses collègues ajoutent ici un nouveau composant potentiellement intégrable à des appareils de type « wearables ».
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Si on pense directement à des écrans extensibles, le billet rappel que d’autres applications peuvent tirer parti d’un tel système électroluminescent flexible. Comme remplacer les capteurs d’oxygénation ou de mesure de rythme cardiaque que l’on trouve sur nos montres connectées par exemple. L’avantage d’un dispositif OLED étant ici sa bien plus grande finesse (pas besoin d’ajouter une LED à l’arrière pour l’illumination). Mieux encore – et beaucoup plus cyberpunk – M. Wang a expliqué à ses confrères que ce genre d’appareil pourrait être intégré à l’intérieur des corps. Dans le cadre, par exemple, de modules de d’analyse de l’activité cérébrale in vivo. Méthode nécessaire pour comprendre comment notre cerveau fonctionne vraiment (et comprendre et diagnostiquer les maladies).
Le futur de la technologie d’écran OLED extensible est en train d’être écrit par les chercheurs du projet. À savoir développer de nouvelles itérations de cet écran hors normes, améliorant sa luminosité et prenant en charge d’autres couleurs que le vert que vous avez vu en vidéo – autant pour l’affichage que, une fois encore, varier les spectres de lumière pour les applications médicales. Avec en « but ultime » de créer tout un panel de composants flexibles et extensibles de type « wearable » allant des capteurs jusqu’aux systèmes d’affichage.