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L'écran idéal pour l'électronique portable

J.-C. G.

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Les écrans dits bistables sont les plus économes qui soient et sont, de ce fait, très attendus pour équiper les systèmes alimentés par accumulateurs.

Un afficheur LCD, ça consomme. Et même beaucoup, comme peuvent s'en rendre compte les utilisateurs d'appareils photos numériques, entre autres, dont les batteries ont la fâcheuse habitude de s'effondrer précisément au moment où le sourire de bébé était le plus craquant. Une parade existe : l'écran bistable, apte à mémoriser deux états opposés - pixel allumé ou pixel éteint - même en l'absence de tension d'alimentation. Un détail qui change tout lorsque chaque milliampère-heure et chaque gramme sont comptés.

En la matière, plusieurs solutions sont à l'étude dont l'une, baptisée BiNem (contraction de Bistable Nématique), et industrialisée par la société Nemoptic, apparaît très prometteuse et a, de surcroît, le bon goût d'avoir été mise au point en France par le tandem CNRS/Université d'Orsay.

Adaptable aussi aux écrans souples

Contrairement aux LCD classiques, dont les cristaux liquides reviennent à leur état initial quand le champ électrique disparaît, cet écran fait appel à des colonnes de molécules accrochées entre deux parois ("maître" et "esclave") dont l'une ("l'esclave") possède une faible énergie d'accrochage. C'est cette différence d'adhérence qui donne aux molécules la possibilité de se présenter sous deux formes stables (T et U).

En pratique, le passage de l'une à l'autre se fait au moyen d'une impulsion électrique ayant pour effet de modifier l'orientation des molécules au niveau de la paroi "esclave". Si l'impulsion est brusquement arrêtée, la colonne fléchit et prend quelques millisecondes plus tard une texture torsadée (type T) grâce à la présence d'un dopant chiral. En revanche, si le champ décroît plus lentement, en suivant une rampe par exemple, les molécules s'inclinent toutes dans le même sens et forment une texture uniforme (type U). Avec, dans un cas comme dans l'autre, la possibilité de conserver presque indéfiniment la forme obtenue (et donc l'image affichée) lorsque la tension d'alimentation retombe.

Les niveaux de gris, a priori exclus par un tel principe de fonctionnement, sont toutefois réalisables grâce à un effet dit "de rideau". Au lieu d'être uniformément sombre ou clair, chaque pixel comporte à la fois une zone T et une zone U, la frontière géographique entre les deux (et par conséquent le niveau de gris) étant déterminée par la tension de l'impulsion. La couleur, enfin, est obtenue de façon tout à fait classique au moyen de différents filtres colorés. Très récemment, Nemoptic a d'ailleurs présenté un prototype d'écran QVGA (240 x 320 pixels) affichant 320 000 couleurs.

Adaptable aux lignes de fabrication d'écrans LCD traditionnelles, la technologie BiNem offre en outre la possibilité de réaliser des écrans souples. Des essais ont été réalisés en ce sens avec des substrats en PES (polyéther sulfone) de 0,1 mm d'épaisseur.

L'entreprise est actuellement en phase d'industrialisation. Elle vient de signer un accord avec le suédois LC-Tec dans l'objectif de qualifier le procédé puis de démarrer une production à échelle industrielle.

ET AUSSI...

- L'écran souple de Fujitsu : 0,8 mm d'épaisseur, 3,8 pouces de diagonale, 320 x 240 pixels, 512 couleurs. - Les afficheurs "Quick Response Liquid Powder Display" de Bridgestone, caractérisés par un temps de réponse de 200 µs, 100 fois inférieur à celui des LCD traditionnels. - Le papier électronique à cristaux liquides de Hewlett-Packard. - Le papier électronique E-Ink, mis en oeuvre notamment dans une montre Seiko dont la commercialisation est prévue pour 2006.

Le BiNem de Nemoptic

- LCD bistable à effet mémoire - Jusqu'à 32 niveaux de gris - 32 000 couleurs - Résolution QVGA (240 x 320 pixels) Ce qu'il va changer > La consommation nulle de cet écran en mode statique va donner naissance à une nouvelle génération de produits nomades à très longue autonomie.

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