Un écran LCD ultra fin et économe en énergie pourrait transformer les supports imprimés

• Les ingénieurs développent un écran à cristaux liquides optiquement réinscriptible d'un demi-millimètre d'épaisseur.
• Il est peu coûteux à produire et consomme beaucoup moins d'énergie que les écrans LCD classiques.
• Des espaceurs flexibles et des substrats en polyéthersulfone sont utilisés pour réaliser cet affichage.

De nos jours, les géants de la technologie investissent des sommes colossales dans le développement de systèmes d’affichage flexibles, haute résolution, grand angle de vision. Récemment, des ingénieurs optoélectroniques de Hong Kong et de Chine ont mis au point une nouvelle version d'écran LCD flexible (écran à cristaux liquides), d'un demi-millimètre d'épaisseur et résistant. Cet affichage futuriste pourrait être utilisé comme un journal et actualisé aussi vite que les cycles de l'actualité.

La meilleure chose est que cela ne coûtera que 5 $ pour produire un écran de 5 pouces. Le coût de fabrication est faible en raison de sa conception et de sa structure simples. Il consomme uniquement de l'énergie pour afficher le texte et l'image, tout comme l'écran papier d'un livre électronique. L'appareil n'a pas besoin d'énergie supplémentaire pour maintenir un texte et une image une fois qu'ils sont mappés sur l'écran.

Comment ont-ils fait ?

Pour construire un écran à cristaux liquides optiquement réinscriptible (ORWLCD), les ingénieurs ont travaillé sur 3 innovations clés.

1. Afficher 

Comme l'écran LCD traditionnel, l'ORWLCD possède un cristal liquide pris en sandwich entre 2 plaques. Ces plaques sont recouvertes de molécules spécifiques qui rétablissent leur position/état en présence d'un faisceau polarisé, commutant les pixels. Cependant, dans les écrans LCD, le courant électrique sur les plaques génère suffisamment de champ pour faire passer les pixels individuels du foncé au clair.

Ces plaques à revêtement spécial éliminent le besoin d'électrodes conventionnelles, réduisent l'encombrement de la structure et offrent plus d'options pour l'épaisseur et le type de plaques.

Les ORWLCD sont plus fins que les écrans LCD classiques (<0,5 mm d'épaisseur), ne pèsent que quelques grammes et pourraient être produits avec du plastique flexible.

2. Entretoises 

Les entretoises sont utilisées pour séparer les plaques de verre ou de plastique. Ils déterminent l’épaisseur des cristaux liquides. Il est très important d'avoir une épaisseur constante pour maintenir un temps de réponse, un rapport de contraste et un angle de vision corrects.

Cependant, lorsque vous pliez un écran, la plaque éloigne les cristaux liquides de l'emplacement d'impact, laissant une partie de l'écran vide. La conception de l’espaceur doit donc être améliorée dans les écrans LCD flexibles. Heureusement, les ingénieurs ont trouvé une solution parfaite pour cela.

Vue de dessus de la vue systématique des espaceurs adhésifs

Pour empêcher les cristaux liquides de s'écouler lorsque l'écran est heurté ou plié, l'espaceur doit être structuré comme un maillage. Ils ont conçu un tampon pour créer un mélange d'espaceurs adhésifs et ont utilisé un programme d'analyse de composants finis pour simuler la flexion des espaceurs.

Référence : Lettres de physique appliquée | est ce que je:10.1063/1.5021619

3. Rendu des couleurs amélioré 

Flexible bleu ORWLCD | Zhang et coll.

Jusqu'à cette percée, les ORWLCD étaient capables d'afficher deux couleurs simultanément. Désormais, il peut afficher trois couleurs primaires en même temps. Les ingénieurs y sont parvenus en plaçant un cristal liquide unique derrière l'écran, qui reflète la lumière rouge, verte et bleue.

Plus précisément, ils ont combiné une fabrication de cristaux liquides cholestériques flexibles et un papier électronique flexible optiquement réinscriptible. Pour moduler localement l'intensité lumineuse, ils ont formé un motif de couleurs réfléchies sur l'équipement, à l'aide d'un masque composé d'une séquence de pixels semi-transparents.

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Cependant, pour transformer cet équipement en appareil commercial, ils doivent encore améliorer la résolution de l’écran. De plus, pour le rendre compatible avec la couleur, ils doivent réduire la taille du pixel visible par les yeux humains.