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1er/02/2001 • 12h31

L’écran qui va faire des vagues : la naissance d’un écran en plastique

archmag11
Si la société CDT ne commercialise pas encore d’écrans plastiques, elle en fabrique près d’une centaine par jour dans ses labos de Cambridge.

1-Choix du polymère

Les chimistes commencent par sélectionner les polymères. Tous les 3 mois, un nouveau monomère (molécule organique de base) est testé, puis mélangé aux autres monomères connus. Les polymères ainsi obtenus sont comparés aux formules existantes (longueur de la molécule, résistance au chauffage, viscosité, défauts de structure, spectre d’émission lumineuse, etc). La couleur du polymère (rouge, vert ou bleu) varie selon sa composition, qui est tenue secrète.

2-Fabrication du polymère

Dans le laboratoire de production, les monomères sous forme solide (ils ressemblent à des morceaux d’argile) sont purifiés, puis mélangés dans un « réacteur » (une sorte de grosse cocotte-minute) avec le solvant et les catalyseurs (qui accélèrent la réaction de polymérisation). Une fois dissout dans des solvants, un kilo de polymères produit 1 000 litres de solution, qui sera ensuite déposée en couches (étape 3) ou en gouttes (étape 3-bis) selon le type d’écran.

3-Dépôt de couches

Le technicien utilise une seringue pour déposer le polymère sur le substrat en verre. Le produit est ensuite étalé uniformément dans une centrifugeuse. Cette opération est effectuée en salle « blanche » (à l’atmosphère ultrapurifiée).

3 bis-Dépôt de gouttes

La substance obtenue est suffisament fluide pour être déposée à l’aide d’une tête d’impression. Le procédé est précis et bon marché. Sur son écran de contrôle, le technicien vérifie la taille des gouttes, dont l’épaisseur ne dépasse pas les 70 nanomètres.

4-Métallisation

Lorsque les différentes couches de plastique sont en place, deux parties métalliques (l’anode et la cathode) sont déposées de part et d’autre de l’écran. Pour l’anode, il s’agit plus précisément d’oxyde métallique, moins bon conducteur que le métal, mais qui a le mérite d’être transparent (la moindre des choses pour laisser passer la lumière). Le dépôt est réalisé par évaporation sous une cloche, dans un environnement très propre, pendant plusieurs heures.

5-L’écran nu

L’écran plastique est prêt. Du choix du polymère jusqu’à cette étape, il faut compter moins de 24 heures. Le protéger et le connecter ne nécessitera que quelques dizaines de minutes.

6-Montage des pattes

Pour une meilleure tenue, l’écran est encapsulé dans de la résine et isolé par une seconde plaque en verre dans la glove box, un environnement protégé encore plus propre que le labo. On accroche ensuite les pattes conductrices de l’écran.

7-Test de résistance

Des écrans très simples d’à peine 8 pixels sont produits en série pour contrôler la vitesse à laquelle ils se dégradent. Mais il est impensable d’attendre plusieurs milliers d’heures : les écrans subissent donc une tension électrique supérieure à la normale et sont mis au four dans des boîtes résistantes à la chaleur pour être usés prématurément. Ils sont aussi testés en environnement hostile : four humide ou réfrigérateur. Chacun de ces appareils possède un nom évocateur : « Amazon » pour l’humidité, « Chihahuan Desert » à 80° C...

8-Test de visu

Prématurément vieillis, les écrans sont ensuite accrochés au mur, par couleur : rouge, vert, bleu. Les pixels rouges et verts se conservent plutôt bien : environ 10 000 heures en continu, soit plusieurs années en utilisation normale. Les pixels bleus, plus difficiles à produire, se contentent de 2 000 heures et doivent être soumis à une tension plus élevée (5 volts contre 3 pour les autres).

 
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