En apparence, l’appareil photo numérique LS-633 de Kodak ressemble à tous ses concurrents. Mais lorsqu’on y regarde de plus près, on remarque son écran de contrôle : lumineux, très lisible, il affiche des couleurs
bien contrastées. Son secret ? Contrairement aux autres modèles, équipés d’afficheurs à cristaux liquides (LCD), le LS-633 embarque un écran Oled.Cette technologie, mise au point il y a une dizaine d’années par Kodak, commence ainsi, peu à peu, à supplanter le LCD sur les téléphones portables, les organiseurs (PDA) et autres baladeurs. Et on comprend pourquoi : faible
consommation, épaisseur minime, rendu des couleurs exceptionnel (notamment la possibilité de couvrir 100 % du diagramme NTSC, qui définit les couleurs visibles par l’?”il humain, alors que le LCD s’étend sur seulement
40 %), large angle d’émission, etc. Grâce à une avancée : à la différence du LCD, les pixels sont composés de diodes électroluminescentes organiques (à base de carbone) produisant leur propre lumière lorsqu’elles sont
soumises à une tension électrique (voir schéma ci-dessous). D’où l’acronyme Oled : Organic Light Emitting Diodes ou diodes électroluminescentes organiques.
Les matrices passives supplantées par les actives
L’une des premières utilisations de l’Oled remonte à 1997, dans un autoradio Pioneer. Ce premier écran, monochrome et de taille réduite, utilisait alors une technologie à matrice passive, formée de
‘ lignes ‘ d’anodes (des sources de charges électriques positives) et de ‘ colonnes ‘ de cathodes (des sources de charges électriques négatives). Dans ce cas de figure, à chaque intersection
d’une anode et d’une cathode se trouve une diode. Le pixel qui lui est associé s’allume quand on envoie simultanément une tension électrique sur la ligne et la colonne correspondantes.L’affichage de plusieurs pixels en simultané repose sur une illusion d’optique : les diodes sont allumées les unes après les autres, avec un balayage très rapide. Malheureusement, comme le temps d’illumination
d’un pixel diode est très court, il est indispensable d’employer une tension élevée, afin de provoquer une forte brillance. Plus l’écran est grand, plus le temps d’illumination de chaque pixel est court… ce qui
nécessite donc, à chaque fois, plus d’énergie. C’est pourquoi les matrices passives sont réservées aux écrans de faible définition.Pour adapter l’Oled aux grands écrans, les fabricants ont développé des matrices actives, comme pour les LCD. Dans ce cas, chaque pixel est contrôlé individuellement par un transistor qui régule la tension électrique entre
l’anode et la cathode. L’écran est alors formé de deux couches : l’Oled et un ‘ damier ‘ de transistors, très fin, le TFT (Thin Film Transistor). Quelle que soit la technologie
de la matrice, deux procédés de fabrication d’écrans Oled coexistent actuellement. Le plus ancien, développé par Kodak, s’appelle Smoled, pour Small Molecule Oled. Le dépôt des molécules organiques sur la surface
de l’écran est réalisé sous vide, par une forme de vaporisation.Employé pour tous les écrans embarqués sur les produits commercialisés actuellement, ce procédé nécessite des environnements de production très contrôlés, répondant à des normes aussi draconiennes que ceux destinés aux
microprocesseurs. De plus, près de quatre minutes sont nécessaires pour produire une matrice Oled, contre une minute seulement pour une matrice LCD. Les investissements financiers nécessaires sont donc élevés, et seuls des écrans de petite taille
(5 pouces et moins) sont aujourd’hui fabriqués selon cette technique.Le second procédé, LEP (Light Emitting Polymer ou Poly-Oled) repose sur l’utilisation de molécules organiques de taille plus importante, déposées sur une matrice selon une technique similaire à celle de
l’impression à jet d’encre : Philips utilise, par exemple, un système d’impression de haute précision, équipé de 4 têtes et de 256 buses animées par des éléments piézoélectriques. Samsung, lui, a mis au point,
avec 3M, un procédé baptisé LITI (Laser Induced Thermal Imaging) : un film de Poly-Oled est placé sur la matrice qui accueille les molécules chauffées par un laser. A la fin de l’opération, le film contenant des
molécules non transférées est ôté. Encore expérimentaux, les Poly-Oled permettent de créer des écrans grands formats (jusqu’à 40 pouces).
Durée de vie limitée
S’il commence à peine à apparaître, l’Oled est promis à un bel avenir. Les prochaines innovations devraient inclure l’utilisation de cathodes transparentes avec, à la clé, des écrans translucides, à monter sur des
lunettes, par exemple. Le substrat en verre, actuellement utilisé, pourrait également être remplacé par un plastique souple, pour produire des écrans flexibles. Mais avant d’en arriver là, les constructeurs devront corriger quelques défauts.
Le plus gênant : la très faible durée de vie des diodes qui perdent 50 % de leur luminosité au bout de 10 000 heures d’utilisation.Du coup, non seulement les écrans ne durent pas très longtemps, mais en plus, les diodes qui sont le plus souvent utilisées (pour afficher des icônes fixes sur un écran de téléphone portable, par exemple) déclinent plus vite que les
autres, ce qui induit un affichage moins homogène. En outre, l’efficacité lumineuse des diodes bleues est plus faible que celle des rouges et des vertes. Mais une fois ces soucis réglés, l’Oled devrait, probablement remplacer le LCD, y
compris pour les écrans d’ordinateurs et les téléviseurs.
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