Couverture ElectroniqueS n°127

La start-up texane Unipixel affirme que sa technologie TMOS (Time Multiplexed Optical Shutter) à base de Mems possède le potentiel pour remplacer, à terme, les écrans LCD, quelle que soit l'application. Les puces à micromiroirs DLP de Texas Instruments utilisées dans les systèmes de projection demeurent à ce jour le seul succès commercial des Mems* dans le domaine de l'affichage électronique. Car du côté des écrans plats à Mems, rien à se mettre sous la dent, si ce n'est les afficheurs petits formats iMoD (interferometric MoDulator) que Qualcomm tente de commercialiser. En écrans plus grands formats, le salut des Mems pourrait venir d'une jeune pousse texane : Unipixel. Créée en 2001, cette société affirme détenir une technologie baptisée TMOS (Time Multiplexed Optical Shutter) capable, à terme, de remplacer les technologies actuelles d'écrans plats (LCD, Oled, plasma…). Rien que cela ! Ce n'est certes pas la première start-up à avoir fait ce genre de déclaration (on se souvient, entre autres, des adeptes des FED), mais il faut toutefois reconnaître que cette technologie possède un potentiel intéressant, suffisamment intéressant en tout cas pour que, le mois dernier, Samsung Electronics, lui-même, signe avec Unipixel un accord de partenariat visant à développer la technologie TMOS. Les principaux atouts de cette technologie transmissive résident dans la simplicité de son architecture (pas de polariseurs, ni de filtres colorés, structure tout-solide…) et dans un taux de transmission optique très élevé, qui dépasse les 60 % (au lieu d'environ 5 % pour un LCD). Des caractéristiques qui permettent de réduire de manière importante les coûts et la consommation de ces afficheurs par rapport à ceux d'un écran LCD de taille équivalente. Unipixel avance ainsi une fourchette de - 40 % à - 60 % pour la facture de composants et jusqu'à - 90 % pour la consommation (baisse moins importante si l'on booste la luminance dans le cadre d'applications en extérieur, par exemple).Une structure simplifiéePour le reste, la start-up annonce un contraste (3000:1), une résolution (300 dpi), des angles de vue (176°) et une échelle des gris (8 bits par couleur) équivalents à ceux des LCD plutôt haut de gamme, tandis que durée de vie et plage de températures de fonctionnement sont plutôt supérieures. La structure de ces afficheurs repose sur deux éléments principaux (voir schéma). Le premier est une lame de rétroéclairage spécifique « alimentée » par des DEL RVB disposées en périphérie, lame sur laquelle sont déposées une couche conductrice d'ITO et une matrice TFT. Le deuxième élément est une membrane Mems souple (baptisée Opcuity Film) qui constitue la zone active de l'écran et joue un rôle d'obturateur optique. Cette membrane comprend un film polymère, un réseau de micro-lentilles et un film conducteur, l'ensemble possédant un indice de réfraction optique élevé. Ces deux éléments sont espacés d'une très fine couche d'air, créant ainsi, au niveau de chaque pixel, un condensateur dont les bornes sont la couche conductrice déposée sur la lame et le film conducteur de la membrane. La lame de rétro-éclairage est spécifique dans le sens où elle confine la lumière que les DEL RVB y injectent, selon le principe de réflexion optique totale qui prend place lorsque la lumière se propage dans une fibre optique. Au niveau d'un pixel, lorsqu'une tension est appliquée aux bornes des films conducteurs, la membrane se déforme et vient toucher la surface supérieure de la lame. Dans la zone de contact, au niveau du pixel considéré, cela induit une modification de l'indice de réfraction optique qui rompt le phénomène de réflexion totale et permet ainsi le couplage et l'extraction de la lumière confinée dans la lame. Le pixel est alors passant ou « allumé ». Lorsque la tension n'est plus appliquée, la membrane revient dans sa position initiale, ce qui stoppe le couplage optique. Le pixel est alors « éteint ».A noter que la génération des couleurs est obtenue grâce à une émission séquentielle des DEL RVB et à une modulation de la durée d'obturation du pixel (le temps de réponse de la membrane est suffisamment faible pour cela). Bref, sur le papier, la technologie TMOS semble donc idéale mais son industrialisation paraît bien lointaine, même si Unipixel s'en défend et a dévoilé l'an dernier ses premiers prototypes. Gageons néanmoins que le partenariat avec Samsung fera bien avancer les choses. * cf lexique page 46

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