Une nouvelle technologie promet de rendre les écrans d’affichage moins chers, plus lumineux et plus respectueux de l’environnement

Dr Radu Sporea | Dr Eva Bestelink

Selon des chercheurs de l’université du Surrey, une nouvelle approche radicale de la technologie des écrans d’affichage pourrait diviser par deux les coûts de production, réduire les déchets nocifs et fournir des écrans plus lumineux et plus économes en énergie pour nos smartphones, nos smartwatches et même certains appareils médicaux.

La plupart des écrans utilisent des circuits complexes composés de minuscules interrupteurs appelés transistors à couche mince (TFT), qui contrôlent le moment où chaque pixel s’allume ou s’éteint et la luminosité qu’il doit avoir. Cependant, la construction de ces circuits nécessite beaucoup de temps, d’énergie, d’eau et de produits chimiques agressifs, ce qui rend le processus de fabrication coûteux et gourmand en ressources.

À l’occasion du symposium technique Display Week 2025 qui se tiendra cette année à San Jose, en Californie (du 11 au 16 mai), les docteurs Radu Sporea et Eva Bestelink dévoileront leurs dernières recherches, basées sur un nouveau type de composant électronique appelé transistor multimodal (MMT). Conçu à l’origine comme un élément de calcul de l’intelligence artificielle, le MMT permet également de simplifier les circuits d’affichage tout en améliorant les performances et la durabilité.

Radu Sporea, professeur associé en dispositifs à semi-conducteurs à l’université de Surrey, a déclaré :

« Notre invention remet en question des décennies de pratiques industrielles »

« Notre invention remet en question des décennies de pratiques industrielles en adoptant des propriétés habituellement considérées comme des défauts. Dans la plupart des écrans, les ingénieurs essaient d’éliminer les barrières énergétiques qui se forment là où les métaux rencontrent les semi-conducteurs parce qu’elles limitent le flux de courant. Mais au lieu de les contourner, nous avons fait de ces barrières un élément central du fonctionnement de nos transistors. »

« En utilisant délibérément ces effets, nous avons montré que les circuits électroniques au cœur des écrans d’affichage peuvent être fabriqués avec moins de composants et d’étapes de traitement, ce qui permet de réduire les déchets, de diminuer les coûts et d’améliorer les performances. Et parce qu’il fonctionne avec les matériaux et les outils existants, il s’agit d’une amélioration plus intelligente et plus durable des écrans que nous utilisons tous les jours. Pour l’utilisateur, la réduction de la consommation d’énergie en fonctionnement se traduira également par une amélioration significative de la durée de vie des batteries. »

Le fonctionnement unique du MMT permet d’obtenir des circuits extrêmement compacts et performants, particulièrement bien adaptés aux appareils où la taille, la consommation d’énergie et la qualité de l’image sont essentielles, tels que les smartphones, les tablettes, les smartwatches, les écrans automobiles et les futurs appareils portables.

La technologie est déjà prometteuse dans les simulations, avec des applications réelles dans les écrans AMOLED et microLED – deux des domaines les plus avancés et à croissance rapide de la technologie des écrans. Elle peut également être intégrée dans les lignes de production actuelles avec un minimum de perturbation.

Eva Bestelink, chargée de recherche principale à l’Institut des technologies avancées de l’Université du Surrey, a ajouté :

« J’ai travaillé sur ce projet avec l’aide de l’Institut des technologies avancées de l’Université du Surrey »

« Je travaille sur cette technologie depuis mes études de premier cycle à Surrey, où j’ai eu l’idée de développer un transistor basé sur le comportement neuronal. Nous avons montré qu’il est possible de repenser la façon dont les écrans sont construits sans partir de zéro. »

« Le MMT nous permet de concevoir des circuits plus performants tout en étant plus propres et moins chers à fabriquer. C’est une victoire pour les fabricants, pour les utilisateurs et pour l’environnement. Au-delà des écrans, il pourrait également avoir des applications majeures dans des domaines tels que la microfluidique, les réseaux d’imagerie et l’IA matérielle. Nous poursuivons activement nos recherches sur le potentiel de l’IA, mais l’implication dans la révolution de la fabrication est évidente – en particulier si nous voulons atteindre le Net Zero ».

Source : U. Surrey