Comment fonctionne réellement l’affichage flexible ?

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écran de verrouillage galaxy z flip 3

Ryan Haines / Autorité Android

Les écrans pliants sont devenus monnaie courante ces dernières années, en grande partie grâce aux deux gammes de téléphones pliables de Samsung, le Z Flip et le Z Fold. Alors que d’autres fabricants se joignent à eux, les prix des appareils pliables baissent rapidement, promettant une nouvelle ère de l’informatique personnelle. Mais comment fonctionnent réellement les paravents pliants ?

Que vous ayez toujours été curieux de savoir comment fonctionnent les écrans pliables ou que vous n’y ayez pas encore pensé, nous vous donnerons un cours intensif sur les écrans pliables et la technologie cool qui les rend possibles.

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Paravents pliants : les bases

Tous les présentoirs – rigides ou flexibles, plats ou incurvés, enroulables ou pliables – fonctionnent à peu près de la même manière.

En termes simples, des millions de taches de couleur se combinent pour former les images que nous voyons à l’écran. Il existe différentes façons d’y parvenir, ce qui se traduit par les différents écrans que vous voyez, y compris LCD, OLED et, plus récemment, micro-LED et mini-LED.

Toutes ces taches de couleur reposent sur une couche de matériau appelée substrat. Pendant de nombreuses années, le substrat a été une fine feuille de verre – un verre rigide et fragile que vous ne pouvez que fléchir avant qu’il ne se brise.

Puis, au cours de la dernière décennie, les fabricants d’écrans ont produit des substrats d’affichage en plastique souple qui peuvent se plier sans se casser. Les écrans à base de plastique ont rendu possible la création des premiers téléphones avec des écrans incurvés, comme le Galaxy Note Edge de 2014.

Le substrat flexible n’est qu’une partie de l’équation. Les scientifiques et les ingénieurs ont dû résoudre des problèmes ridiculement difficiles.

Au fur et à mesure que la technologie avançait, les fabricants d’écrans ont trouvé des moyens d’augmenter la quantité de flexibilité qu’ils pouvaient intégrer en toute sécurité dans un écran. Surtout, ils ont également résolu le problème de la durabilité, permettant aux écrans de se plier des milliers de fois sans se casser. Finalement, ce chemin nous a conduit aux paravents pliants d’aujourd’hui, qui peuvent se plier presque comme une feuille de papier.

Les fabricants taquinent les écrans pliants depuis plus d’une décennie, mais les premiers téléphones pliants ne sont sortis qu’en 2019. Il y a une raison pour laquelle les écrans pliants ont eu besoin de tant de temps pour mûrir – ou plus précisément, il y a plusieurs raisons à cela.

Le substrat flexible n’est qu’une partie de l’équation. Les scientifiques et les ingénieurs ont dû résoudre des problèmes ridiculement difficiles comme la fabrication de substrats légers et flexibles mais capables de résister à des années de contraintes mécaniques ; s’assurer que tous les pliages et pliages n’affectent pas la qualité de l’image au fil du temps ; créer une couche protectrice tout aussi flexible pour l’écran ; et s’assurer que toutes les autres technologies qui entrent dans l’affichage fonctionnent toujours. Lorsque tout cela a été fait, d’autres personnes intelligentes ont dû trouver des moyens d’intégrer les écrans flexibles dans les téléphones pliables tout en maintenant les normes incroyablement élevées que nous attendons de nos appareils électroniques. Un travail difficile en effet.

Zoom sur le fonctionnement des paravents pliants

Avant d’examiner les composants individuels d’un écran pliable, il est important de noter que tous les écrans pliables que vous voyez sur le marché aujourd’hui sont de la variété OLED. Les écrans OLED n’ont pas de rétroéclairage comme les écrans LCD – à la place, les pixels eux-mêmes émettent de la lumière lorsqu’ils sont alimentés. Pour cette raison, les OLED peuvent être fabriqués environ 30 % plus fin et plus léger que les LCD. Associé à d’autres avantages par rapport à l’écran LCD, l’OLED est le premier choix pour les écrans flexibles, mais les écrans LCD flexibles existent.

flexible oled

Pour comprendre le fonctionnement des écrans OLED pliables, il est utile de visualiser l’écran comme un gâteau en couches très fin (et probablement pas très savoureux). Chaque couche de ce gâteau high-tech a un rôle précis. Ces couches sont laminées ensemble dans un emballage très fin de quelques fractions de millimètre d’épaisseur. Parcourons-les.

  • Couche de substrat — Aussi appelée planche, c’est la base même de l’écran, qui supporte toutes les autres couches. Sur un écran flexible, le substrat est en plastique ou, plus rarement, en métal. La plupart des écrans flexibles utilisent aujourd’hui un substrat constitué d’un plastique polymère appelé polyimide (PI). En plus d’être souple et isolant, le polyimide présente une résistance mécanique et une stabilité thermique élevées.
  • Couche TFT — Appliquée sur le substrat flexible, la couche TFT (transistor à couches minces) contrôle la fourniture de puissance à chaque pixel. Considérez-le comme un « réseau électrique » qui connecte tous les pixels de l’écran. Sur un écran OLED, contrairement à un écran LCD, chaque pixel peut être contrôlé individuellement, permettant des taux de contraste élevés et une consommation d’énergie réduite.
  • Couche OLED — La couche électroluminescente, composée de pixels individuels, chacun comprenant des sous-pixels rouges, verts et bleus. Chaque pixel peut atteindre une certaine couleur et luminosité en faisant varier la quantité de puissance que ses sous-pixels reçoivent. À leur tour, les pixels se combinent pour former l’image que nous voyons sur l’écran. La couche OLED est constituée de plusieurs sous-couches, dont une cathode, une anode et une couche de matériau électroluminescent organique prise en sandwich entre elles.
  • Couche de couverture — Aussi appelée couche d’encapsulation, c’est la couche qui scelle et protège les autres couches. C’est aussi la couche que les utilisateurs touchent lorsqu’ils interagissent avec des écrans pliants. En termes de matériaux, l’option la moins chère est le polyimide (identique au substrat), tandis que plus récemment, nous avons vu des fabricants adopter du verre ultra-mince (UTG). L’UTG est plus résistant que le plastique et ressemble plus à du verre ordinaire, tout en étant capable de se plier. UTG est ce que Samsung a utilisé sur les derniers Z Flip et Z Fold.
écran micro led extensible royole 2

Que dois-je savoir d’autre sur le fonctionnement des paravents pliants ?

Les paravents pliants peuvent être de type repliable vers l’intérieur ou vers l’extérieur. Sur un écran pliable (par exemple, Galaxy Z Flip 3), l’écran est caché à l’intérieur de l’appareil lorsqu’il est plié, ce qui contribue à la durabilité, mais il a tendance à créer un léger pli sur l’écran. Sur un écran pliable (comme le Huawei Mate XS 2), l’écran se plie autour de l’extérieur de l’appareil lorsqu’il est plié. Cela le laisse exposé aux rayures, mais il offre un aspect sans plis.

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Les appareils à écran pliant que nous avons vus jusqu’à présent n’ont qu’un seul pli, mais les fabricants ont présenté des concepts d’appareils qui se plient deux fois ou même plus. Voici quelques modèles Samsung qui se plient deux fois dans une configuration « S » ou « G ».

Tous les écrans flexibles ne se plient pas. Nous avons vu des appareils avec des écrans enroulables qui s’enroulent et disparaissent à l’intérieur du corps de l’appareil. Les exemples incluent le téléphone enroulable Oppo X 2021 ou le fou de LG Téléviseur enroulable OLED R.

L’affichage est un aspect clé du fonctionnement des écrans pliants, mais ce n’est pas le seul. La charnière peut être tout aussi importante pour l’expérience utilisateur. Les fabricants ont investi beaucoup de ressources pour s’assurer que les charnières de leurs produits pliables fonctionnent de manière fluide et cohérente, ont la bonne quantité de « clic » et fournissent une surface lisse sur laquelle l’écran peut s’asseoir.

Un autre facteur clé est la durabilité. Par définition, les écrans pliables comportent des pièces mobiles, ce qui ouvre la possibilité que de l’eau, de la poussière et d’autres contaminants pénètrent dans l’appareil. En effet, nous avons vu des problèmes de débris se loger sous l’écran sur certains appareils, ce qui ruine l’expérience utilisateur et peut endommager l’écran.

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De nombreux fabricants ont déjà lancé ou du moins annoncé des produits à écran pliable, notamment des téléphones, des ordinateurs portables et même les téléviseurs. Il est facile d’imaginer un avenir où les tablettes, les appareils portables, les consoles de jeu et même les appareils électroménagers disposent d’écrans qui se plient. L’innovation viendra également des écrans extensibles, portables et même intégrables à la peau. En attendant, à mesure que davantage de ressources sont investies dans la technologie, les écrans pliants ne feront que s’améliorer.

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