Écrans irisés

Les travailleurs de l'usine de Qualcomm dans la ville de Hsinchu, à Taïwan, utilisent le même type d'équipement que celui que l'on trouve dans d'autres usines de fabrication d'écrans de l'île, qui sont à l'origine de plus d'un tiers des panneaux LCD des nouveaux ordinateurs, tablettes et téléphones intelligents. Pourtant, les expositions de cette plante ne ressemblent à aucune autre. Ils créent des images en couleurs en empruntant un tour d'optique à l'œuvre dans les ailes irisées de certains papillons. Chaque pixel du nouvel écran Mirasol est composé de structures microscopiques qui fonctionnent comme des miroirs imparfaits, réfléchissant la lumière entrante mais modifiant sa couleur. Des images en couleur peuvent être créées même en plein soleil.

Étant donné que ces écrans utilisent la lumière réfléchie plutôt que d'émettre la leur comme le font les écrans conventionnels, ils consomment beaucoup moins d'énergie que les écrans LCD. Pourtant, contrairement à d'autres écrans basse consommation, tels que celui de la liseuse Kindle en noir et blanc d'Amazon, ceux-ci restituent des images en couleur et peuvent se rafraîchir assez rapidement pour afficher la vidéo.

Cette histoire faisait partie de notre numéro de mai 2012

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La couleur n'est pas encore aussi riche que celle d'un écran LCD conventionnel, mais comme l'écran consomme beaucoup moins d'énergie, les appareils qui l'utilisent peuvent durer plus longtemps entre les charges. Si vous en utilisez un de la même manière qu'un Kindle, vous devriez vous attendre à des semaines d'autonomie, explique Clarence Chui, qui dirige la division Mirasol de Qualcomm. La technologie pourrait également conduire à des appareils plus minces, car les concepteurs peuvent utiliser des batteries plus petites.

Qualcomm commence avec des écrans de 5,3 pouces pour les appareils de lecture électronique qui sont maintenant en vente en Corée du Sud et en Chine. Plus tard cette année, elle ouvrira une deuxième usine Mirasol beaucoup plus grande à Taïwan, qui aura une capacité suffisante pour fournir certains des plus grands fabricants d'appareils mobiles au monde. Chui dit que l'usine sera en mesure de fabriquer des écrans Mirasol dans des tailles adaptées à une variété d'appareils, y compris les téléphones intelligents et les tablettes pleine grandeur.

Contrairement aux écrans conventionnels, qui s'estompent à la lumière vive, l'écran Mirasol fonctionne mieux en plein soleil. (Montré est TRSF , Examen de la technologie magazine de science-fiction.)

A l'intérieur de l'usine Mirasol à Taïwan, le processus de fabrication commence par une feuille de verre vierge de 73 centimètres de large et 92 centimètres de long, sur laquelle seront fixés les pixels. Ici, un robot extrait les feuilles de verre des emballages et les place sur des rouleaux pour les nettoyer. Le verre formera la couche supérieure des écrans.

Un technicien charge une cassette de feuilles de verre dans un outil de dépôt physique en phase vapeur, qui crée un mince film réfléchissant sur le verre. Cette couche semblable à un miroir n'est pas présente dans les écrans conventionnels, qui génèrent leur propre lumière. La couche doit être hautement réfléchissante pour rendre l'affichage lisible même en cas de faible luminosité. (La liseuse peut éclairer l'écran depuis les bords pour une lecture dans l'obscurité.)


Après cette étape, les travailleurs utilisent des outils de photolithographie typiques pour créer des pixels individuels. Les outils fabriquent de minuscules structures creuses qui agiront comme des miroirs imparfaits.


Lorsqu'une personne regarde l'écran, la lumière entrante est réfléchie dans ces structures de telle sorte que lorsque la lumière rebondit enfin, sa couleur est différente ; la couleur dépend de la taille de chaque structure. Le processus photolithographique forme également des commutateurs mécaniques microscopiques qui éteignent les pixels. Ils ferment les structures, rendant la lumière réfléchie ultraviolette et invisible et faisant apparaître les pixels noirs.

L'étape de photolithographie transforme chaque feuille de verre en plusieurs écrans, les rectangles réfléchissants que l'on voit ici. Un technicien charge le verre dans une machine à tracer qui les découpera.

Des motifs de test sur la surface d'écrans presque terminés peuvent être vus dans ce gros plan ; chaque rectangle est un affichage. Un pixel est composé d'un ensemble de cavités qui renvoient chacune la lumière rouge, verte ou bleue, qui se combinent pour former une large gamme de couleurs. L'étape suivante est l'encapsulation, dans laquelle des couches externes et des contacts électriques sont ajoutés pour produire un affichage fini pour les appareils.

L'écran peut être vu ici à l'intérieur d'une liseuse Kyobo démontée, une marque vendue uniquement en Corée du Sud ; c'est le premier appareil à intégrer un écran couleur Mirasol. Les rubans oranges sont des contacts électriques utilisés pour contrôler et alimenter l'écran et d'autres composants. La bordure noire est la vitre qui compose la face avant de l'appareil, vue de sa face inférieure.

L'écran, masqué sur cette photo, est connecté à un circuit imprimé et intégré à la liseuse, dont certaines parties sont visibles en arrière-plan.

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