Image de démonstration de la technologie d’affichage extensible proposée (Image conceptuelle, générée par IA)
Au-delà des écrans pliables et flexibles, l’ère des écrans extensibles, capables de se dilater librement comme du caoutchouc, est en train d’émerger. Des chercheurs de KAIST (L’Institut supérieur coréen des sciences et technologies) ont mis au point une technologie fondamentale permettant aux textes, images et autres informations affichées à l’écran de conserver leur forme originale même lorsque l’écran est étiré jusqu’à 15 %. Cette avancée devrait contribuer à résoudre le problème de la distorsion des images et accélérer la commercialisation des écrans extensibles haute définition de nouvelle génération.
Le 8 juillet, KAIST (président Choongsik Bae) a annoncé qu’une équipe de recherche dirigée par le professeur Seunghyup Yoo de l’École de génie électrique, en collaboration avec l’équipe du professeur Hanul Moon de l’Université Dong-A (président Hae Woo Lee), a mis au point avec succès une plateforme d’affichage extensible basée sur la technologie auxétique. Les structures auxétiques s’étendent en largeur et en longueur lorsqu’on les étire, permettant ainsi à l’écran de s’étirer uniformément dans toutes les directions, sans déformer l’image.
Les écrans extensibles classiques sont généralement fabriqués en déposant des dispositifs électroluminescents sur un substrat extensible, qui constitue la couche de base de l’écran. Cependant, lorsqu’un tel substrat est étiré dans une direction, il a tendance à se rétracter dans la direction opposée, ce qui provoque l’aplatissement ou la distorsion des caractères et des images affichés. Des structures auxétiques ont été utilisées pour pallier ce problème, mais la plupart des approches précédentes se limitaient au maintien du rapport horizontal/vertical global de l’écran, tandis que les caractères et les images restaient vulnérables à la distorsion.
Au lieu de lier la structure auxétique et le substrat extensible sur toute la surface, comme dans les méthodes conventionnelles, l’équipe de recherche a proposé une nouvelle approche de conception qui utilise l’analyse informatique pour connecter sélectivement uniquement les points nécessaires qui assurent une expansion isotrope sur l’ensemble du substrat.
Dans l’approche classique, la déformation par torsion qui se produit lorsque la structure auxétique s’étire est directement transmise au substrat, ce qui déforme l’image à l’intérieur de l’écran. À l’inverse, la plateforme développée par l’équipe de recherche a été conçue de manière à ce que chaque zone se déplace uniformément vers l’extérieur à partir de sa position initiale. Cela permet non seulement à l’écran entier, mais aussi à de petites zones telles que les lettres et les images, de s’étendre simultanément tout en conservant leurs formes originales.
L’équipe de recherche a vérifié les performances de la plateforme en étirant à plusieurs reprises un substrat comportant des lettres et des images, horizontalement et verticalement. Avec la méthode conventionnelle, les motifs subissaient une déformation locale, tandis qu’avec la nouvelle plateforme, les formes des lettres et des images restaient intactes. Ceci démontre que non seulement l’écran entier, mais aussi les images fines affichées à l’écran, peuvent s’étendre uniformément sans distorsion.
L’équipe a également intégré une matrice de LED, une structure composée de plusieurs LED disposées à intervalles réguliers, à la plateforme afin de vérifier son fonctionnement en tant qu’écran extensible. Même étirée jusqu’à 15 % horizontalement et verticalement, la plateforme a conservé un fonctionnement électrique stable et une luminosité constante. Après des étirements répétés jusqu’à 15 %, la baisse de luminosité est restée inférieure à 2 %, confirmant ainsi le potentiel de la plateforme pour des applications d’affichage pratiques.
Figure 2. Démonstration des caractéristiques sans distorsion de l’écran extensible à base auxétique proposé (à droite) en comparaison avec celles des écrans extensibles à base auxétique conventionnels entièrement collés (à gauche)
Cette technologie devrait servir de plateforme centrale pour l’électronique de nouvelle génération aux formes librement modifiables, notamment les dispositifs électroniques portables, la peau électronique (ou e-skin), qui désigne les dispositifs électroniques extensibles comme la peau tout en détectant et en affichant des informations, les biocapteurs médicaux, les robots souples et les écrans incurvés pour automobiles et aéronefs.
Le professeur Seunghyup Yoo de KAIST a déclaré : « Pour que les écrans extensibles puissent être utilisés comme de véritables dispositifs d’affichage d’informations, ils doivent non seulement bien s’étirer, mais aussi préserver avec précision les informations affichées à l’écran pendant l’étirement », ajoutant : « Cette plateforme permet une expansion uniforme, depuis de petites zones de l’écran jusqu’à l’ensemble de l’affichage, et constituera une technologie fondamentale clé pour accélérer la commercialisation d’écrans extensibles de haute qualité. »
