Comment fonctionnent les smartphones pliables ?

Qu'est ce que c'est que cette nouvelles technologies ?

C'est en 2008 que la technologie aboutie pour la première fois. Depuis quelques années déjà les laboratoire de recherche et de développement des sociétés comme Apple ou Samsung travaillait sur les écrans OLED et leur capacité flexible.
En 2011, Samsung est le première société à présenter une technologie aboutie d'écrans pliables. En 2012 la start-up californienne Royole présente également sa technologie et créé sa société qui verra naitre en décembre 2018 le FlexPai. En 2013 Samsung lance le Sansung Flexy avec ses écrans AMOLED flexible. mais ça sera un échec. Trop cher et surtout ne répondant pas à un véritable besoin à l'époque.

6 années de développement supplémentaire

Inventer et fabriquer des écrans flexible était déjà une bonne chose mais tellement pas suffisante ! il fallait encore inventer de qui rendre flexibles les batteries, les puces et autres composants, les cartes mères ... et lorsqu'on entend flexible, on attend à ce que les matériaux soient flexible pour une durée illimitée. Sacré challenge de développement que les plus grosses sociétés de technologies comme Apple, Samsung, Huawei, Xiaomi, LG, Motorola ... ont relevé. Chacune d'entre elles à ce jour est en mesure de présenter un prototype assez abouti et toutes annoncent sortir leur smartphone pliable au cours de l'année 2018.

Où en sommes nous aujourd'hui avec les pliables ?

Cette semaine, ce n'est pas une, mais deux compagnies qui ont annoncé des smartphones pliables. Pas de rabat comme le classique Motorola Razr, ou une curiosité à deux écrans articulés comme le ZTE Axon M instantanément oublié. Ces nouveaux téléphones, le Samsung Fold et le Royole FlexPai ont des écrans qui se plient comme une feuille de papier. Les smartphones pliables ont mis du temps à venir, et ce ne sont pas que des gadgets. Ce sont des aperçus de la prochaine grande génération mobile.
Aussi futuriste qu'un affichage flexible puisse paraître, ce n'est pas la partie la plus difficile. Depuis plus d'une décennie, dans les laboratoires de recherche du monde entier, les écrans sont pliés et déformés sous toutes sortes de formes. Mais ce que vous voyez maintenant est une confluence d'une course aux armements et des progrès intelligents dans tous les autres domaines qui permettent à ces écrans de fonctionner dans un produit de consommation.
Avant d'en venir aux solutions techniques qui permettent à un smartphone de se plier, il est préférable d'établir pourquoi vous le voulez en premier lieu. Samsung a présenté ce cas proprement lors de sa conférence annuelle des développeurs mercredi. "Quand c'est ouvert, c'est une tablette qui offre une expérience grand écran. Une fois fermé, c'est un téléphone qui tient parfaitement dans votre poche ", a déclaré Justin Denison, vice-président directeur du marketing des produits mobiles chez Samsung.
Cette dichotomie n'est pas seulement potentiellement utile pour vos déplacements quotidiens. "Nous étions à court d'idées intéressantes pour les smartphones, alors la bataille porte sur la taille de l'écran ", explique Chris Harrison, professeur adjoint au Human-Computer Interaction Institute de l'Université Carnegie Mellon. "Le seul moyen d'avoir plus d'espace à l'écran, c'est d'aller à l'arrière de l'écran, ou d'aller dans un truc pliable."
Les scénarios sont séduisants : Vous gardez votre smartphone en mode écran unique sur le trajet jusqu'au métro pour vous enregistrer sur Twitter, puis vous le dépliez en format tablette une fois dans le train pour lire le New York Times. L'appel est assez évident pour que l'on se demande pourquoi cela a pris si longtemps. D'autant plus que même Samsung le lançait dès 2011.

"On n'avait plus d'idées intéressantes pour les smartphones, alors le combat porte sur la taille de l'écran."

La raison est plus compliquée que vous ne le pensez. Oui, plus d'écran nécessite plus d'énergie de batterie, et le coût d'un smartphone avec de nouveaux matériaux qui nécessitent un processus de fabrication unique souffle facilement au-delà de ce que la plupart des consommateurs d'alors, ou maintenant, sont probablement prêts à payer. Mais alors que Samsung vantait il y a sept ans les soi-disant écrans OLED flexibles, l'OLED flexible n'était pas vraiment le problème. C'était tout ce qui l'entourait.
Pensez au matériel qui s'affiche sur l'écran transparent d'un smartphone pliable OLED. Vous devez placer des couches minces de matière organique entre deux électrodes, qui fournissent de l'électricité aux pixels et les allument et les éteignent. Puisque ce matériau conducteur doit également être transparent, l'industrie a favorisé de façon écrasante un matériau appelé oxyde d'indium et d'étain, ou ITO.
"Le problème avec l'ITO, c'est qu'il est cristallin. On ne peut pas le plier vraiment bien ", dit Roman Engel-Herbert, spécialiste des matériaux à la Penn State University. "Il perd de la performance dès que vous commencez à le stresser, à le plier vers l'avant et vers l'arrière. Les gens essayaient de trouver des solutions différentes, c'est une électrode qu'on peut plier."

Plier l'écran mais pas seulement !

Ces solutions se sont révélées, sans surprise, imparfaites. Certains groupes ont utilisé des nanofils d'argent pour créer quelque chose comme un filet ou un hamac dispersé à travers l'écran, mais Engel-Herbert note que plus ces fils se croisent, moins ils sont efficaces comme électrodes. L'oxyde de graphine fera l'affaire, mais à un coût considérable.
Et ce n'est qu'un élément parmi d'autres. "Il est évident qu'il est important d'avoir une capacité OLED, cela fait maintenant un certain temps ", explique Cliff Morris, PDG de C3 Nano, qui fabrique un film conducteur transparent pour les écrans flexibles. "Mais les matériaux adjacents n'ont pas été là."
Cela inclut l'adhésif conjonctif optique qui lie les couches à l'intérieur du capteur tactile, puis le capteur à l'OLED lui-même - et le couvercle, qui sur la plupart des smartphones phares d'aujourd'hui est le Gorilla Glass ultra résistant et résolument non pliable. Tout cela pour dire que vous ne pouvez pas penser à un écran transparent et pliable comme une seule entité forgée dans les profondeurs du Mont Samsung. Il y a beaucoup de couches et de composants qui se plient à l'unisson.
Samsung a refusé de préciser exactement quels matériaux il utilisait au-delà de l'aspect OLED flexible de base. Morris spécule qu'il utilise probablement quelque chose appelé Y-OCTA, qui intègre le capteur tactile directement sur l'écran - moins de couches rendent la flexibilité beaucoup plus facile.
Indépendamment de la façon dont Samsung l'a fait, Morris pense que beaucoup plus d'entreprises essaient déjà leurs propres méthodes. Une analyse effectuée l'an dernier par BCC Research indique que le marché mondial des écrans OLED a déjà doublé depuis 2016, atteignant même déjà 2 milliard de $ de CA. On attend à ce que la marché quadruple d'ici 2022.

En termes plus clairs : une vague de smartphones se profile à l'horizon. Mais pour quand?

Vous vous souvenez de ces préoccupations séculaires au sujet des téléphones pliants ? La durée de vie de la batterie, la dépense ? Celles-ci ne sont pas parties. En fait, ajoutez-y de nouveaux malheurs potentiels inhérents au facteur de forme flexible.
"Si vous pliez quelque chose encore et encore et encore sur la même couture, où vous introduisez des contraintes par flexion, ces contraintes finiront par mener à une sorte de défaillance ", dit Harrison. "Il n'y a aucun moyen de contourner la physique."
Il n'y a aucun moyen, du moins pour l'instant, de contourner la malheureuse réalité que l'écran pliable de votre smartphone pliable aura beaucoup moins de protection que ce à quoi vous êtes habitué. Plutôt que du verre - qui peut plier plus que vous ne le pensez, mais qui reste unique pour plier - le soi-disant Infinity Flex Display de Samsung doit se contenter d'un polymère. L'entreprise affirme que le matériau peut contenir jusqu'à des centaines de milliers d'ouvertures et de fermetures. Mais même en supposant que c'est vrai dans la pratique, ne soyez pas surpris s'il manque d'autres formes de résilience.
"Tu vas te rayer", dit Morris de C3 Nano. Même si vos clés ne le font pas dans votre poche, grâce à son mode fermé, vous risquez d'érafler un écran non vitré à chaque fois que vous interagissez avec lui. Selon le matériau utilisé par une entreprise pour résoudre son problème d'électrodes, vous pouvez vous attendre à ce qu'un paravent n'ait pas la luminosité à laquelle vous êtes habitué.

Un écran transparent et pliable n'est pas une entité unique forgée dans les profondeurs du Mont Samsung. Il y a beaucoup de couches qui se plient à l'unisson.

Il y a aussi la question de savoir ce que vous allez en faire exactement. Samsung dit que vous pouvez exécuter jusqu'à trois applications à la fois sur son écran pliable, mais l'utilité dépendra de la manière dont les développeurs le supportent activement. Ce sera la différence entre transporter une tablette cachée et interagir avec une toute nouvelle catégorie d'appareil.
"Vous pouvez commencer une vidéo sur le petit écran plié lorsque vous êtes en déplacement, mais plus tard, asseyez-vous et voulez une expérience plus immersive. Vous pouvez simplement déplier l'appareil pour obtenir un écran plus grand de la taille d'une tablette ", a écrit David Burke, vice-président de l'ingénierie pour Android, annonçant le support de la plate-forme pour les expériences pliables. "Au fur et à mesure que vous vous dépliez, l'application se transfère sans problème sur l'écran plus grand sans manquer un seul battement."
Étonnamment, le support des développeurs peut s'avérer être la partie la plus facile de ce processus. Non seulement Samsung et Android poussent le nouveau facteur de forme - ce dernier offrant déjà un large soutien - l'histoire fragmentée d'Android devient une force.
"Je pense en fait que ce n'est pas aussi mortel qu'on pourrait l'imaginer ", dit Harrison, de la CMU. "Surtout pour Android, il y a eu un tel nombre d'appareils déjà fabriqués que les développeurs doivent déjà travailler avec toutes sortes de tailles et de formes. Les développeurs d'applications sont plutôt doués pour faire en sorte que leurs applications s'adaptent correctement".
Tout cela prendra du temps à se mettre ensemble. Rappelez-vous, la plupart des fabricants de smartphones n'ont pas encore décidé quel type de cran ils préfèrent. Mais la plupart d'entre eux vont essayer des appareils pliables, et éventuellement l'un d'entre eux peut se connecter avec un monde d'acheteurs de smartphones désireux de quelque chose de différent. Et finalement, s'ils ne s'éteignent pas complètement, les affichages flexibles pourraient conduire à une réimagination encore plus dramatique.
"Pour l'instant, nous pensons toujours à un smartphone comme un dispositif statique, où vous ne pouvez pas changer le facteur de forme. Mais maintenant, imaginez qu'au loin, nous avons une sorte de smartphone que vous avez plié autour de votre poignet ", dit Engel-Herbert, de Penn State. "Je ne considère pas nécessairement les écrans flexibles comme l'avenir parce qu'ils peuvent changer le facteur de forme et avoir une taille pratique. C'est aussi qu'il peut être dans différentes configurations géométriques. Ce serait vraiment chouette."
On est loin des smartphones bracelet comme Samsung nous les montrait il y a 10 ans dans sa communication. Mais au moins, l'écran pliable de Samsung est le premier pas dans cette direction. Maintenant, pour voir comment l'avenir se plie, ou pas !