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Comment les écrans transparents sont fabriqués

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La fabrication des écrans transparents nécessite le dépôt d’un film conducteur transparent d’ITO (Oxyde d’Indium-Étain) de 50 à 100 nm d’épaisseur sur un substrat de verre/plastique. Cela garantit à la fois la conductivité et une transparence supérieure à 85%.

Ensuite, la couche d’affichage microstructurée (LCD avec moins d’occultation du rétroéclairage ou OLED auto-émissif, etc.) est liée avec de la colle optique.

Certains produits intègrent également un film tactile transparent avec un pas de 2 à 5 μm.

Grâce à des processus tels que le dépôt sous vide et la photolithographie, les réflexions d’interface sont éliminées, obtenant finalement un effet d’affichage clair et transparent.

Substrat et Couche Conductrice

La base d’un écran transparent est composée d’un substrat et d’une couche conductrice.

Le substrat utilise généralement du verre flotté de 500 μm d’épaisseur ou du plastique PET (polyéthylène téréphtalate) de 125 μm d’épaisseur.

Le premier est résistant aux rayures, le second est flexible. La couche conductrice est un film mince d’Oxyde d’Indium-Étain (ITO) revêtu par dépôt sous vide ou pulvérisation cathodique magnétron, dont l’épaisseur est contrôlée entre 50 et 100 nm (1/1000 d’un cheveu humain).

Elle doit atteindre une transparence de 85% à 90% et une résistance superficielle de 10 à 30 ohms/carré, équilibrant la conductivité et la transmittance lumineuse.

Le « Squelette » de l’Écran

Un écran transparent peut transmettre la lumière et afficher des images, mais la première étape dépend du substrat qui supporte les couches conductrices et d’affichage suivantes, et détermine également si l’écran est rigide ou flexible.

Choisir le mauvais substrat ruinerait tout : soit la transparence est trop faible et l’écran semble gris, soit il est trop fragile et se fissure au toucher, soit il se froisse après quelques plis.

Les substrats courants sur le marché se divisent en deux catégories : le verre et le plastique, avec des épaisseurs allant de quelques centaines de micromètres à une fraction de millimètre.

La surface doit être polie plus lisse qu’un miroir, et toutes les étapes du processus doivent suivre des données strictement précises.

Choix des Matériaux

Il existe deux principaux matériaux de substrat, et le choix dépend entièrement de l’utilisation prévue de l’écran.

Le verre flotté est le plus courant, généralement de 500 μm (0,5 mm) d’épaisseur, plus uniforme que le verre de fenêtre standard.

Sa transparence intrinsèque est de 91% (sans revêtement), et sa dureté de surface est de 6-7 sur l’échelle de Mohs, ne laissant qu’une légère trace blanche en cas de rayure avec une clé.

C’est le meilleur choix pour les écrans transparents commerciaux.

Par exemple, les écrans publicitaires transparents dans les centres commerciaux utilisent un substrat en verre flotté de 800 μm, pouvant résister à l’examen de milliers de personnes chaque jour, avec des rayures de surface à peine perceptibles au toucher même après trois ans.

Le plastique PET est plus léger et plus souple, d’une épaisseur de 125-250 μm (0,125-0,25 mm), et pèse moins d’un tiers du poids du verre.

Sa transparence est de 89% (légèrement inférieure mais suffisante), et il peut être plié à une courbe de 180 degrés, ce qui le rend adapté aux étiquettes de prix électroniques et aux appareils pliables.

Cependant, il est sensible à la chaleur, et des températures de traitement supérieures à 100°C provoqueront une déformation.

Par conséquent, un substrat PET nécessite d’abord une couche de revêtement tampon en dioxyde de silicium, et le film conducteur doit être déposé en contrôlant la température en dessous de 80°C. Sinon, le film se froissera.

Détermination de l’Épaisseur

Le verre de 500-700 μm est souvent utilisé pour les écrans fixes commerciaux.

Par exemple, les écrans d’information de vol dans les aéroports utilisent un substrat de 600 μm d’épaisseur.

Si une bille d’acier de 1 kg tombe d’un mètre de haut, l’écran ne se fissurera pas.

Si du verre plus fin de 400 μm était utilisé, un tiers se fissurerait lors du même test, et il serait facilement endommagé même par les vibrations pendant le transport.

Les écrans flexibles nécessitent du PET de 125-175 μm. Une certaine tablette transparente pliable avec un substrat de 150 μm d’épaisseur n’a vu sa transparence diminuer que de 2% après 100 000 plis (rayon de 5 mm), avec un flou à peine visible.

L’utilisation d’une épaisseur de 200 μm crée des contraintes internes élevées pendant le pliage, entraînant des plis et des motifs ondulés dans l’image affichée.

Traitement de Surface

La surface du substrat doit être lisse au niveau nanométrique, sinon la diffusion de la lumière rendra l’écran flou.

Le traitement se divise en deux étapes :

Polissage : Le verre flotté utilise le polissage mécano-chimique, où des solutions chimiques et des particules abrasives « rectifient » la surface.

Après traitement, la rugosité est inférieure à 0,5 nm (un millionième d’un cheveu humain), et la transparence augmente de 91% à 92%.

N’oubliez pas ce 1% : cette légère augmentation rend l’image sur l’écran du centre commercial plus cristalline, et les clients peuvent voir la couleur du produit avec plus de précision.

Application de la Couche Tampon : Le substrat PET nécessite un revêtement de dioxyde de silicium de 50 nm d’épaisseur.

Cette couche non seulement réduit la rugosité de surface de 2 nm à 0,8 nm, mais assure également que le film ITO suivant adhère plus fermement.

Test de Fiabilité Environnementale

Le substrat fini doit passer des contrôles environnementaux. Le laboratoire simule des conditions de température et d’humidité élevées, ainsi que des cycles thermiques :

     

  • 85°C, 85% d’humidité pendant 1000 heures : le substrat en verre reste inchangé.
    Le substrat PET absorbe légèrement l’humidité, sa transparence diminue de 0,5%, ce qui est acceptable.
  •  

  • Commutation entre -40°C et 85°C toutes les heures, 500 cycles : le verre ne pose aucun problème.
    Le PET rétrécit légèrement, mais le changement dimensionnel est inférieur à 0,1%, n’affectant pas l’adhérence des autres couches.

Une marque a effectué un test extérieur en accrochant un écran transparent à substrat de verre au bord de mer pendant deux ans.
Le substrat n’a pas jauni, la transparence est restée à 89%, et il n’y a pas eu de corrosion par piqûre due au brouillard salin.

Couche Conductrice

Les écrans transparents peuvent s’allumer et afficher des images grâce à un film conducteur invisible qui doit conduire le courant électrique pour activer les pixels sans bloquer la lumière.

Ce film est appelé Oxyde d’Indium-Étain (ITO), et son épaisseur n’est que d’un millième d’un cheveu humain.

Comment « Dessiner » sur le Substrat

Il existe principalement deux méthodes de dépôt de film :

     

  • Dépôt sous Vide : Le matériau ITO est chauffé à plus de 800°C, gazéifié, puis condensé sur la surface du substrat pour former un film.
    L’équipement est moins cher et convient à la production en petit volume, mais l’épaisseur du film peut être inégale. Par exemple, sur un substrat de verre de 500 μm d’épaisseur, l’épaisseur du film dans les coins et au centre peut différer de 5 nm, entraînant une transparence inégale.
  •  

  • Pulvérisation Cathodique Magnétron : Les ions argon bombardent la cible ITO (un morceau de métal de la taille d’un ongle), « faisant tomber » les atomes de la cible, qui se déposent ensuite sur le substrat pour former un film.
    L’épaisseur du film peut être contrôlée à ±2 nm, le rendant uniforme comme une crêpe parfaitement étalée.
    Cependant, l’équipement est coûteux et le processus doit être effectué dans une chambre à vide, ce qui convient à la production en grand volume.

Un fabricant de panneaux a testé que le film ITO fabriqué par pulvérisation cathodique magnétron avait une transparence 1,5% plus élevée que celui fabriqué par dépôt sous vide, car le film est plus uniforme et la diffusion de la lumière est moindre.

Épaisseur du Film ITO

L’épaisseur du film ITO est strictement contrôlée.

Trop mince (par exemple 40 nm), le film est sujet à la fissuration.

Un film de 40 nm se brisera en plusieurs morceaux après deux plis.

Trop épais (120 nm), la transparence diminue de 88% à moins de 80%, et l’écran semble brumeux.

La norme de l’industrie est de 70-80 nm. L’écran transparent d’une marque utilise un film ITO de 80 nm, avec une transparence de 88% et une résistance superficielle (une mesure de la conductivité) de 15 ohms/carré.

Une faible résistance signifie que le courant circule rapidement, l’écran répond rapidement et la latence tactile peut être contrôlée à moins de 10 millisecondes, similaire à un écran de téléphone portable ordinaire.

Métriques de la Couche Conductrice

La couche conductrice a deux métriques clés qui déterminent directement les performances de l’écran :

     

  • Transparence : L’ITO absorbe une partie de la lumière elle-même.
    Un film de haute qualité peut atteindre une transparence de 85% à 90%. Par exemple, un substrat de verre de 500 μm a une transparence de 91% sans revêtement.
    Après revêtement avec 80 nm d’ITO, la transparence globale est de 88%. C’est une baisse de 3%, mais elle est suffisante pour que l’écran semble « transparent ».
  •  

  • Uniformité de la Résistance Superficielle : L’erreur de résistance superficielle sur l’ensemble du film doit être inférieure à 5%.
    Par exemple, si la cible est de 15 ohms/carré, la zone la plus mince ne doit pas dépasser 15,75, et la zone la plus épaisse ne doit pas être inférieure à 14,25.
Inconvénients de l’ITO

Bien que l’ITO soit utile, il présente un inconvénient majeur : le film est fragile.

Le pliage répété entraîne des microfissures. Après 100 000 plis (rayon de 5 mm), le film ITO présente des microfissures, la transparence diminue de 1%, et la résistance superficielle augmente de 2 ohms.

Un fabricant a comparé : l’écran flexible utilisant l’ITO a montré un affichage normal après 100 000 plis,

alors que celui utilisant des nanofils d’argent a commencé à montrer des points lumineux (courts-circuits des fils d’argent cassés) après 50 000 cycles.

Par conséquent, la plupart des écrans transparents actuels dépendent toujours de l’ITO pour « porter la charge ».

Équilibre entre Transparence et Conductivité

Un écran transparent peut simultanément « voir à travers » et « afficher des images claires » en équilibrant la transparence et la conductivité.

Ces deux métriques sont comme une balançoire : quand l’une est haute, l’autre est basse.

Le défi est de trouver le point optimal où les deux sont suffisamment bonnes pour l’utilisation.

Transparence

La transparence du verre ordinaire est de 91%. Pour qu’un écran transparent soit pratique, il doit atteindre 85% à 90%. En dessous de 85%, l’écran semble gris et l’objet exposé ou la scène derrière est obscurci.

Par exemple, au musée, un écran transparent avec une exposition derrière doit avoir une transparence d’au moins 88% pour que les spectateurs voient clairement les détails de l’exposition.

Si la transparence est de 85%, les couleurs de l’exposition seront 10% plus sombres et les détails seront flous.

À 90%, la reproduction des couleurs est proche de ce qui est vu à l’œil nu.

Résistance Superficielle

La résistance superficielle est une métrique pour mesurer la conductivité, mesurée en ohms/carré (Ω/□).

Plus la valeur est basse, plus le courant circule facilement.

La couche conductrice des écrans transparents (comme le film ITO) nécessite 10 à 30 Ω/□. Si elle est trop faible (par exemple 5 Ω/□), le coût du matériau augmente.

Si elle est trop élevée (dépassant 40 Ω/□), le courant ne circulera pas efficacement, l’écran deviendra « lent » et il y aura une latence tactile ou des images fantômes à l’affichage.

Par exemple, un écran publicitaire transparent utilisant un film ITO de 15 Ω/□ prend 0,1 milliseconde pour que le courant se déplace d’un bout à l’autre, et le temps de réponse tactile est de 0,05 seconde.

Le passage à un film de 30 Ω/□ augmente le temps de déplacement à 0,2 milliseconde et la latence tactile à 0,1 seconde, ce qui est acceptable, mais offre une expérience légèrement inférieure.

Épaisseur et Processus

L’équilibre entre la transparence et la conductivité est principalement atteint en ajustant l’épaisseur du film ITO et le processus de fabrication.

L’épaisseur est la clé : plus le film ITO est mince, plus la transparence est élevée, mais la conductivité diminue.

Un film ITO de 50 nm d’épaisseur a une transparence de 90% et une résistance superficielle de 40 Ω/□.

Une épaisseur de 100 nm a une transparence de 88% et une résistance superficielle de 15 Ω/□. Une épaisseur de 150 nm a une transparence de 85% et une résistance superficielle de 8 Ω/□.

L’industrie choisit 80-100 nm, car à cette épaisseur, la transparence est supérieure à 88% et la résistance superficielle est d’environ 15 Ω/□, ce qui répond à la plupart des exigences d’application.

Le processus affecte l’uniformité : la pulvérisation cathodique magnétron est plus uniforme que le dépôt sous vide.

Les tests d’un fabricant ont montré que le film ITO fabriqué par pulvérisation cathodique magnétron avait une erreur d’épaisseur de ±2 nm et une fluctuation de transparence inférieure à 0,5%.

Le dépôt sous vide a une erreur de ±5 nm et une fluctuation de transparence de 1% à 2%.

Trois Tests

L’efficacité de l’équilibre doit être vérifiée par des tests :

Test de Transparence : Mesuré avec un spectrophotomètre dans la gamme de longueurs d’onde de 400 à 700 nm (le segment de lumière auquel l’œil humain est sensible), il nécessite une transparence ≥85%.

L’écran transparent d’une marque a été testé à 88%, ce qui répond à la norme.

Test d’Uniformité de la Résistance Superficielle : Une sonde à quatre points est utilisée pour balayer l’ensemble du film, et l’erreur de résistance superficielle sur 95% de la zone doit être <5%.

Par exemple, si la cible est de 15 Ω/□, au maximum 5% de la zone peut dépasser 15,75 Ω/□.

Test de Vieillissement : L’écran est placé dans un environnement de chaleur et d’humidité élevées (85°C/85% d’humidité) pendant 1000 heures, et la diminution de la transparence doit être inférieure à 1% et l’augmentation de la résistance superficielle inférieure à 2 Ω/□.

Un écran a vu sa transparence passer de 88% à 87% et sa résistance superficielle de 15 Ω/□ à 17 Ω/□, ce qui est acceptable.

Nanofils d’Argent et Graphène

L’ITO offre un bon équilibre, mais il est fragile et l’indium est cher.

Les nanofils d’argent (AgNWs) ont une transparence de 89% (meilleure que l’ITO) mais une résistance superficielle de 20 Ω/□ (similaire à l’ITO).

Le problème est que les fils d’argent sont faciles à oxyder, de sorte que la transparence diminue à 85% après six mois, et l’écran semble jaune.

Le graphène est plus idéal : transparence de 90%, résistance superficielle de 10 Ω/□ (meilleure conductivité), mais la production en grand volume est difficile. Le dépôt de film sur de grandes surfaces est inégal et le coût est cinq fois supérieur à celui de l’ITO.

Remplacement de l’Électrode par un Matériau Transparent

Les écrans traditionnels utilisent des électrodes métalliques (comme l’aluminium, environ 100 nm d’épaisseur) qui bloquent complètement la lumière.

Les écrans transparents doivent les remplacer par des couches conductrices transparentes.

Le choix courant est l’Oxyde d’Indium-Étain (ITO), avec une transparence à la lumière visible de 90% à 95%, une épaisseur de 50 à 150 nm et une résistance superficielle de 10 à 30 ohms/carré (suffisamment conducteur pour piloter les pixels).

Cela permet à environ 40% à 70% de la lumière ambiante de traverser l’écran tout en conservant la capacité de transmettre le courant, atteignant l’effet de « voir l’image et l’arrière-plan ».

Pourquoi Choisir l’ITO

La première étape pour qu’un écran traditionnel devienne transparent est de remplacer les électrodes métalliques par une couche conductrice transparente.

Bien que plusieurs matériaux aient été étudiés, tels que l’Oxyde d’Étain Dopé au Fluor (FTO), le graphène et les nanofils d’argent, l’industrie s’est principalement concentrée sur l’Oxyde d’Indium-Étain (ITO).

Transparence Suffisante

La transparence moyenne de l’ITO dans le spectre de la lumière visible (longueurs d’onde de 400 à 700 nm, la lumière la plus sensible à l’œil humain) peut atteindre 90% à 95%, ce qui est proche de la transparence du verre de fenêtre ordinaire (environ 92%).

Cela signifie que seulement 5% à 10% de la lumière est absorbée ou réfléchie lorsqu’elle traverse la couche d’ITO.

La plupart passent en douceur.

En comparaison, le FTO a une transparence similaire d’environ 90%, mais sa transparence infrarouge est élevée (ce qui peut entraîner plus de chaleur si l’infrarouge est dominant),

La transparence théorique du graphène peut atteindre 97%, mais dans la production réelle en grand volume, la transparence n’est que de 92% à 94% en raison de l’épaisseur inégale du film, et il est sujet à la diffusion de la lumière due aux défauts de surface.

Les nanofils d’argent sont encore plus exagérés : la transparence en laboratoire peut atteindre 98%, mais les points de connexion entre les fils sont faciles à oxyder, et la transparence tombe en dessous de 90% avec le temps, avec une faible stabilité.

Conductivité Stable

La transparence seule ne suffit pas, la capacité de conduction doit également suivre.

La métrique de conductivité est la « résistance superficielle » (résistance par unité de surface, plus la valeur est basse, meilleure est la conductivité).

La résistance superficielle de l’ITO est généralement de 10 à 30 ohms/carré, ce qui convient parfaitement aux besoins d’un écran. Par exemple, sur un écran OLED transparent de 55 pouces utilisant des électrodes en ITO, la vitesse de réponse des pixels peut être maintenue au niveau de la microseconde, ce qui donne une image fluide sans flou de mouvement.

En regardant d’autres matériaux, la résistance superficielle du FTO est similaire à celle de l’ITO, de 10 à 25 ohms/carré, mais elle nécessite une température de dépôt plus élevée (350-400°C), ce qui la rend impropre aux substrats flexibles (comme le plastique) car elle les déforme facilement.

La résistance superficielle du graphène est plus faible, de 1 à 5 ohms/carré, avec une meilleure conductivité que l’ITO, mais il est difficile d’obtenir une uniformité sur de grandes surfaces en production de masse.

La résistance superficielle d’un film de graphène d’un mètre carré peut passer de 1 ohm/carré à 10 ohms/carré, provoquant un assombrissement local ou un non-allumage sur l’écran.

La résistance superficielle des nanofils d’argent est d’environ 5 à 15 ohms/carré, ce qui semble bon, mais la résistance est sujette à des pics aux points de contact entre les fils, et la stabilité conductrice globale est faible.

Production en Grand Volume et Coût

Le processus de fabrication de l’ITO est mature depuis des décennies, avec la « pulvérisation cathodique magnétron » comme méthode principale. Dans une chambre à vide, les ions argon bombardent la cible en alliage d’indium-étain (90% d’indium, 10% d’étain), et les atomes de la cible se déposent sur le substrat pour former un film mince.

L’équipement a de nombreux fournisseurs mondiaux (Applied Materials, Tokyo Electron, etc.), et l’équipement d’occasion n’est pas cher.

L’investissement pour une ligne de production est d’environ 50 millions USD, capable de produire 3 millions d’écrans transparents de 55 pouces par an.

D’autres matériaux ont plus de problèmes : le FTO nécessite un dépôt chimique en phase vapeur (CVD), l’investissement en équipement est 30% plus élevé, et la cible contient du fluor, ce qui augmente le coût du traitement des gaz d’échappement.

Le graphène nécessite le CVD ou l’exfoliation mécanique. Le premier a un faible taux de rendement, seulement 60% à 70% (l’ITO est supérieur à 90%), et le second ne peut produire que des échantillons de petite surface.

Les nanofils d’argent nécessitent un revêtement en solution, qui est facile à agglomérer pendant le séchage, avec un taux de rendement inférieur à 50%.

De plus, le prix de la matière première argent fluctue considérablement (le coût double directement si le prix de l’argent passe de 15 USD à 30 USD l’once).

Globalement, le coût de fabrication complet de l’ITO est 15% à 20% inférieur à celui du FTO et plus de 30% inférieur à celui du graphène.

Performance Pratique

Au-delà de la performance et du coût, l’effet d’utilisation réel est le plus éloquent.

Un téléviseur OLED transparent d’une marque utilise des électrodes en ITO, et les données mesurées sont :

     

  • Transparence globale de 58% (dans la lumière ambiante, le dos des livres sur l’étagère derrière est clairement visible).
  •  

  • Uniformité de la luminosité des pixels de 95% (la différence de luminosité entre le coin supérieur gauche et le coin inférieur droit de la même image est inférieure à 5%).
  •  

  • Changement de résistance superficielle inférieur à 2% après 1000 heures de fonctionnement continu (bonne stabilité conductrice, l’image ne s’assombrit pas avec le temps).

Si des électrodes en graphène étaient utilisées, le même test montrerait :

     

  • Transparence initiale de 92%, tombant à 88% après 100 heures (due à l’oxydation).
  •  

  • Uniformité de la luminosité des pixels de 85%
    (fluctuations locales élevées de la résistance superficielle).
  •  

  • Apparition de taches sombres visibles après 500 heures de fonctionnement continu (surtension de résistance aux points de contact).

« Installation » de l’ITO

Après avoir remplacé l’électrode de l’écran par de l’ITO transparent, l’étape suivante consiste à « installer » ce film conducteur transparent de niveau nanométrique sur le substrat.

Ce n’est pas un « collage de ruban adhésif » ordinaire, mais implique d’utiliser des particules de haute énergie pour « bombarder » les atomes d’indium et d’étain sur le verre ou le film flexible dans un environnement sous vide, formant un film mince uniforme et parfait.

La méthode d’usine la plus courante est la pulvérisation cathodique magnétron. L’ensemble du processus est comme « plaquer une couche de brume conductrice invisible » sur l’écran, et tous les détails sont cachés dans les paramètres.

Cible en Alliage d’Indium-Étain

La matière première du film ITO est la cible en alliage d’indium-étain, le rapport de composition critique est de 90% d’indium, 10% d’étain.

La cible doit être de haute pureté (pureté supérieure à 99,99%), sinon les impuretés seront mélangées dans le film mince, entraînant une diminution de la transparence ou une non-conductivité locale.

Une seule cible pèse environ 5 à 20 kg et peut pulvériser 50 à 100 mètres carrés de substrats.

Elle doit être remplacée lorsqu’elle est épuisée, et son coût représente environ 30% de l’ensemble du processus.

Entrée dans la Chambre à Vide

Avant la pulvérisation, le substrat est placé dans la chambre à vide de la machine de pulvérisation cathodique magnétron.

La chambre doit être pompée jusqu’à un niveau de vide inférieur à $10^{-3}$ Pa (équivalent à un dix-milliardème de la pression atmosphérique terrestre), 100 fois plus propre qu’une salle d’opération d’hôpital.

Cette étape consiste à évacuer l’oxygène, la vapeur d’eau et la poussière dans l’air.

Même une seule particule de poussière de 0,1 μm de diamètre peut créer un « trou » dans le film mince, provoquant un court-circuit local ou une transparence inégale.

Après avoir atteint le vide, une petite quantité de gaz argon (99,999% de pureté) est introduite dans la chambre, et la pression est contrôlée à 0,1-1 Pa.

Processus de Pulvérisation

Lorsque les ions argon bombardent la cible, ils « frappent » les atomes d’indium et d’étain de la surface de la cible.

Ces atomes activés volent vers le substrat et se déposent pour former le film mince d’ITO.

Les paramètres de l’ensemble du processus affectent directement la qualité du film :

     

  • Puissance de Pulvérisation : Si la puissance est trop faible, les atomes volent lentement, le film pousse lentement et la densité est faible.
    Si la puissance est trop élevée, la cible peut « brûler » (appelée « empoisonnement de la cible »).
    L’usine règle généralement la puissance sur 1 à 3 kW (pour une machine à cible unique), assurant le taux de dépôt (50-100 nm par heure) sans endommager la cible.
  •  

  • Température du Substrat : Le substrat doit être chauffé à 200-300°C.
    À basse température, les atomes d’indium et d’étain ne « se fixent pas bien » sur le substrat, formant facilement une structure désordonnée, et la transparence du film diminue à moins de 85%.

    À haute température, les atomes sont disposés plus densément, et la transparence peut se stabiliser à plus de 90%, mais si la température est trop élevée (dépassant 350°C), elle déformera les substrats flexibles (comme le plastique PET).

  •  

  • Distance Cible-Substrat : Cette distance doit être maintenue à 5 à 10 cm.
Le Film Mince Ne Doit Pas Avoir de Trous d’Épingle

Une fois la pulvérisation terminée, la qualité du film mince d’ITO doit être vérifiée.

Le facteur le plus important est l’absence de trous d’épingle. Même un trou d’épingle de 1 μm de diamètre (1/50 d’un cheveu humain) peut provoquer une « fuite » de courant, entraînant des taches sombres locales sur l’écran.

L’usine utilise un microscope optique (1000x) ou un ellipsomètre pour balayer l’ensemble du film.

Un taux de réussite de plus de 95% est requis pour l’expédition.

Autres Méthodes

Outre la pulvérisation cathodique magnétron, certaines usines essaient également le revêtement en solution : les nanoparticules d’ITO sont transformées en encre, revêtues sur le substrat et cuites pour former un film.

Cette méthode a un coût plus faible (30% de moins d’investissement en équipement), mais présente des inconvénients majeurs :

     

  • La faible uniformité du film, l’épaisseur varie jusqu’à 10 nm à différents endroits du même lot, provoquant des fluctuations de la résistance superficielle.
  •  

  • Elle est facile à laisser des vides dus à l’évaporation du solvant pendant le séchage, et la transparence n’atteint que 88% à 90% (2% à 4% de moins que la pulvérisation cathodique magnétron).

Il existe également le dépôt par faisceau d’électrons : un faisceau d’électrons bombarde la cible, vaporisant les atomes d’indium et d’étain, puis les déposant.
Cependant, l’équipement à faisceau d’électrons est coûteux (20 millions USD par unité) et le taux de vaporisation est lent (seulement 20 nm par heure), ce qui ne convient pas à la production à grande échelle.

Exemple de Production Réelle

Dans la ligne de production OLED transparente d’un fabricant de panneaux japonais, la pulvérisation cathodique magnétron est utilisée pour les électrodes en ITO :

     

  • Taille du substrat unique : Ligne de génération G10.5 ($2940 \times 3370$ mm).
  •  

  • Temps de pulvérisation : Environ 45 minutes par côté (pour déposer un film de 100 nm).
  •  

  • Taux de rendement : 92% (les défauts principaux sont les trous d’épingle et l’épaisseur inégale).
  •  

  • Performance finale du film ITO : Épaisseur de $95 \pm 5$ nm, résistance superficielle de $18 \pm 2$ ohms/carré, transparence à la lumière visible de 92%.

Processus de Revêtement de Précision

Après avoir remplacé l’électrode de l’écran par de l’ITO, le véritable défi est de « imprimer » ce film conducteur transparent de niveau nanométrique sur le substrat. Ce n’est pas comme l’impression à jet d’encre,

mais en faisant atterrir avec précision les atomes d’indium et d’étain sur le verre ou le film flexible, formant un film conducteur transparent et uniforme.

La méthode d’usine la plus courante est la pulvérisation cathodique magnétron, où chaque étape, de la préparation de la matière première à la formation finale du film, est contrôlée avec précision à des paramètres de niveau millimétrique ou nanométrique.

Rapport Indium-Étain

La « matière première » du film ITO est la cible en alliage d’indium-étain.

Cet objet est comme une grande pièce de monnaie, de 20 à 30 cm de diamètre, 5 à 8 cm d’épaisseur, pesant 5 à 20 kg.

Son rapport de composition détermine directement la performance du film : 90% d’indium, 10% d’étain.

Un peu moins d’étain : la résistance du film monte en flèche.

Un peu plus d’étain : la transparence diminue de 3% à 5%.

La pureté de la cible est encore plus critique :

Elle doit être supérieure à 99,99% (grade 4N). Même 0,01% d’impuretés (fer, cuivre, etc.) se mélangeant formera des « taches sombres » dans le film mince, provoquant une diminution locale de la transparence de plus de 10%.

Combien de substrats une seule cible peut-elle pulvériser ? Prenant la ligne de génération G8.5 ($2200 \times 2500$ mm) comme exemple, une seule cible peut revêtir environ 300 à 400 substrats, après quoi elle doit être remplacée.

Le coût des cibles représente 30% à 40% de l’ensemble du processus de revêtement, ce qui en fait l’une des principales dépenses du processus ITO.

Niveau de Vide

Avant la pulvérisation, le substrat est envoyé dans la chambre à vide de la machine de pulvérisation cathodique magnétron.

La chambre doit être pompée jusqu’à un niveau de vide inférieur à $10^{-3}$ Pa (équivalent à un dix-milliardème de la pression atmosphérique terrestre), 1 million de fois plus propre qu’une salle d’opération de classe 100 d’hôpital ($10^0$ Pa).

Cette étape prend 15 à 30 minutes, utilisant des pompes moléculaires et mécaniques pour éliminer l’oxygène, la vapeur d’eau et la poussière dans l’air.

Pourquoi si « propre » ? Parce que l’oxygène dans l’air réagit avec les atomes d’indium et d’étain pour former de l’oxyde d’indium ou de l’oxyde d’étain, rendant le film fragile et diminuant la transparence.

La poussière est encore plus gênante. Une particule de poussière de 0,1 μm de diamètre (1/500 d’un cheveu humain) créera un trou dans le film mince, provoquant une « fuite » de courant, ce qui entraîne des taches noires locales sur l’écran.

Après avoir atteint le vide, du gaz argon de haute pureté (99,999%) est introduit dans la chambre, et le débit est contrôlé à 50-100 centimètres cubes standard par minute (sccm), maintenant la basse pression de 0,1-1 Pa dans la chambre.

Vérification du Film Mince

Après la pulvérisation, la qualité du film mince d’ITO est inspectée.

Les vérifications les plus importantes sont l’absence de trous d’épingle et l’uniformité de l’épaisseur.

     

  • La détection des trous d’épingle utilise un ellipsomètre pour balayer l’ensemble du film avec une résolution de 0,1 μm.
    Le critère d’acceptation est moins de 10 trous d’épingle par mètre carré. Un trou d’épingle de 1 μm de diamètre augmentera la densité de courant locale de 10%, provoquant l’assombrissement du pixel.
  •  

  • L’uniformité de l’épaisseur doit être dans les limites de $\pm 5\%$.
    Par exemple, si l’épaisseur cible est de 100 nm, l’épaisseur de l’ensemble du film doit être comprise entre 95 et 105 nm.
    L’usine utilise un profilomètre pour mesurer cinq points : les quatre coins et le centre du substrat.
    Une déviation de plus de 5% nécessite une reprise.
Autres Processus

Certaines usines essaient également le revêtement en solution : les nanoparticules d’ITO sont broyées en poudre, mélangées à de l’eau/alcool pour former une encre, revêtues sur le substrat à l’aide d’une enduiseuse rouleau sur rouleau, puis cuites dans un four (150°C, 30 minutes) pour former un film.

Cette méthode a un équipement moins cher (30% de moins d’investissement), mais de nombreux problèmes :

     

  • La faible uniformité du film, l’épaisseur varie jusqu’à 20 nm à différents endroits du même lot, provoquant 15% de fluctuation de la résistance superficielle.
  •  

  • Elle laisse facilement des vides dus à l’évaporation du solvant pendant le séchage, et la transparence n’atteint que 88% à 90% (2% à 4% de moins que la pulvérisation cathodique magnétron).
  •  

  • Faible taux de rendement, seulement 70% à 80% (le rendement de la pulvérisation cathodique magnétron est supérieur à 90%).

La méthode de dépôt par faisceau d’électrons est encore plus coûteuse : un faisceau d’électrons bombarde la cible, vaporisant les atomes d’indium et d’étain, puis les déposant.

Cependant, le coût par unité est de 20 millions USD, le taux de vaporisation est lent (seulement 20 nm par heure), et l’énergie des atomes vaporisés est faible, ce qui entraîne une mauvaise adhérence du film et un décollement facile.

Données de Référence de Production Réelle

Dans la ligne de production OLED transparente d’un fabricant de panneaux coréen, la pulvérisation cathodique magnétron est utilisée pour les électrodes en ITO :

     

  • Taille du substrat : Ligne de génération G10.5 ($2940 \times 3370$ mm).
  •  

  • Temps de pulvérisation : 45 minutes par côté (pour déposer un film de 100 nm).
  •  

  • Taux de rendement : 92% (les défauts principaux sont les trous d’épingle et l’épaisseur inégale).
  •  

  • Performance du film : Épaisseur de $98 \pm 4$ nm, résistance superficielle de $17 \pm 1$ ohms/carré, transparence à la lumière visible de 92%.

Assemblage de l’Écran et Réglage de l’Affichage

Ce processus nécessite d’abord de nettoyer le substrat (par exemple, panneau PET de 50 μm), puis d’empiler séquentiellement la couche d’électrode transparente (ITO, 150 nm d’épaisseur), la couche électroluminescente organique (2-3 μm) et la couche d’encapsulation (5 μm).

Elles sont collées avec de la colle optique (25 μm d’épaisseur) avec une précision d’alignement de $\pm 5$ μm.

Une fois terminé, la transparence est mesurée (objectif $\geq 80\%$), et un calibreur laser est utilisé pour ajuster les pixels, assurant une luminosité uniforme de la zone émettrice ($\text{erreur} < 10\%$) et aucune image fantôme dans la zone transparente.

Matériaux de Laminage

D’abord, le substrat en plastique PET de 50 à 100 μm d’épaisseur est posé (un sac de courses de supermarché fait environ 12 μm d’épaisseur ; ce substrat est 4 à 8 fois plus mince).
Ensuite, l’électrode transparente d’Oxyde d’Indium-Étain (ITO) de 100 à 200 nm d’épaisseur est déposée à l’aide d’une machine de dépôt sous vide.

Puis, la couche électroluminescente organique de 2-3 μm est étalée (le matériau est empilé comme du sable fin), suivie d’une couche d’encapsulation de 3-5 μm (pour l’étanchéité à l’humidité) et de la colle optique OCA de 20-30 μm.

La précision d’alignement de chaque couche est de $\pm 5$ μm (environ 1/20 d’un cheveu humain).

Tout désalignement peut entraîner une émission de lumière inégale ou un flou dans la zone transparente.

Choix du Substrat

Deux matériaux couramment utilisés : l’un est le plastique PET de 50 à 100 μm d’épaisseur (ce substrat est 4 à 8 fois plus mince qu’un sac de courses d’environ 12 μm d’épaisseur), et l’autre est le verre sodocalcique (le verre de fenêtre ordinaire fait environ 3 mm d’épaisseur ; ici, seule 1/30 de cette épaisseur est utilisée).

Application de l’Électrode

La couche suivante est l’électrode transparente d’Oxyde d’Indium-Étain (ITO), qui agit comme l’« autoroute » du courant électrique.

Son épaisseur doit être contrôlée à 100-200 nm (1 nm est 1/50 000 d’un cheveu humain).

Trop mince (par exemple 90 nm), la résistance augmente, le courant ne circule pas, et la zone émettrice semble sombre.

Trop épais (210 nm), le matériau lui-même devient opaque et bloque la lumière de l’arrière-plan.

L’ITO est revêtu à l’aide d’une « machine de pulvérisation cathodique magnétron ». Le principe est comme utiliser des particules métalliques à grande vitesse pour « frapper » une cible (un bloc d’oxyde d’indium-étain), et les particules sont pulvérisées sur le substrat pour former un film mince.

La pression de gaz (0,5 Pa) et la puissance (3 kW) de la machine doivent être ajustées pour contrôler la vitesse des particules afin d’éviter que le film ne soit inégal et plein de trous.

Sinon, le film sera inégal et plein de trous.

Après le revêtement, un ellipsomètre mesure l’épaisseur.

Une erreur supérieure à 5 nm nécessite un nouveau revêtement. Cela équivaut à trouver un grain de millet sur une piste de course.

Diffusion de la Couche Émettrice de Lumière

La couche électroluminescente est l’« ampoule » de l’écran, utilisant des petites molécules organiques (comme Alq3) ou des points quantiques (particules semi-conductrices de taille nanométrique).

Cette couche fait 2-3 μm d’épaisseur et doit être étalée uniformément comme une crêpe mince. Trop épaisse (4 μm), plus de chaleur est générée lorsque le courant passe, ce qui réduit la durée de vie.

Trop mince (1,5 μm), le rendement lumineux est insuffisant, et l’écran semble gris.

La couche électroluminescente est revêtue à l’aide de la « méthode de revêtement par rotation en solution ». Le matériau est dissous dans un solvant au chlorobenzène, déposé sur l’électrode en ITO, puis filé uniformément par un plateau tournant à 2000 tours/minute.

Si la vitesse de rotation est trop lente (1500 tr/min), le matériau s’accumule en petites bosses.

Trop rapide (2500 tr/min), les bords deviennent trop minces et le centre est trop épais.

Après rotation, il est cuit dans un four sous vide pendant 10 minutes pour évaporer le solvant, laissant un film mince uniforme.

Revêtement Étanche Ultra-Mince

Étant donné que la couche électroluminescente est sensible à l’humidité, elle doit être immédiatement recouverte d’une couche d’encapsulation.

La technologie de dépôt par couche atomique (ALD) est utilisée pour revêtir la surface d’un film composite d’oxyde d’aluminium ($\text{Al}_2\text{O}_3$) + résine époxy de 3-5 μm.

Cette couche agit comme un film alimentaire, enveloppant complètement la couche électroluminescente. S’il reste un espace de 0,1 μm, l’humidité s’infiltrera, le matériau organique noircira et tombera en panne dans les trois mois.

La machine ALD ne peut déposer que 0,1 nm à la fois, et il faut 30 à 50 répétitions pour atteindre une épaisseur de 3 μm.

Une « microbalance à cristal de quartz » doit être utilisée pour surveiller l’épaisseur pendant ce processus, mesurant le poids ajouté par chaque couche et le convertissant en épaisseur.

C’est comme peser 100 feuilles de papier A4 sur une balance électronique et s’assurer que l’écart de poids de chaque feuille n’est pas supérieur à 0,01 gramme.

Collage Final de la Couche de Protection

La couche supérieure est recouverte de colle optique OCA, d’une épaisseur de 20-30 μm, qui sert à coller fermement les couches et à réduire la réfraction de la lumière.

Après le collage, elle est inspectée au microscope. Si le nombre de bulles par centimètre carré dépasse 3, une reprise est nécessaire.

L’ensemble du processus de laminage se déroule dans une salle blanche de classe 10 000 (où le nombre de particules de poussière de diamètre >0,5 μm dans l’air est $\leq 10 000$ par mètre cube).

Les ouvriers portent des vêtements anti-poussière complets et se déplacent lentement, comme dans un déminage.

Après le laminage de chaque pièce, un « dispositif d’alignement optique » vérifie la position de chaque couche. Si l’erreur d’alignement entre l’électrode en ITO et la couche électroluminescente dépasse $\pm 5$ μm (1/20 d’un cheveu humain), l’écran présentera une « face yin et yang » (luminosité inégale).

Exemple : Un écran transparent de 55 pouces d’une marque n’avait qu’un taux de réussite initial de 70% lors du laminage.

Les problèmes principaux étaient l’épaisseur inégale de la couche électroluminescente (30%) et la fuite de la couche d’encapsulation (25%).

Un test de transparence doit être effectué avant de quitter l’usine, qui doit être $\geq 80\%$ en condition normale.

Sinon, l’utilisateur verra l’arrière-plan comme s’il était recouvert de verre dépoli.

Mesure de la Transparence et des Pixels

Après le laminage, l’écran transparent nécessite un réglage de deux paramètres principaux : premièrement, la transparence est mesurée en projetant une lumière blanche et en calculant la transmittance lumineuse globale de l’écran à l’aide d’un spectrophotomètre.

L’objectif est $\geq 80\%$, sinon une reprise, un polissage ou un nouveau collage est nécessaire.

Deuxièmement, un calibreur est utilisé pour calibrer les pixels, balayant l’écran pour ajuster le courant de chaque pixel, garantissant que l’écart de luminosité de la zone émettrice est $< 10\%$ et qu'il n'y a pas d'image fantôme dans la zone transparente.

Mesure de la Transparence

La transparence est mesurée à l’aide d’un spectrophotomètre, une machine qui émet de la lumière blanche et reçoit la lumière qui a traversé l’écran pour calculer le rapport.

La lentille de l’instrument est à 20 cm de l’écran, et la lumière est projetée à un angle de 45 degrés (simulant un angle de vision normal).

Le critère d’acceptation est une transparence $\geq 80\%$ en condition normale (écran noir, rien n’est affiché).

Si la mesure n’est que de 75%, où est le problème ?

Il se pourrait que la couche d’encapsulation soit trop épaisse : le film d’oxyde d’aluminium conçu pour 3 μm a été pulvérisé 0,5 μm plus épais, bloquant une partie de la lumière.

Ou la colle OCA n’a pas été pressée uniformément, contenant de minuscules bulles de 1 μm qui dispersent la lumière lors de l’impact, entravant la transmission.

Dans ce cas, l’écran doit être démonté, la couche d’encapsulation doit être polie au laser de 0,5 μm (la précision est contrôlée à $\pm 0,1$ μm), ou la colle doit être recouverte et pressée deux fois de plus avec un rouleau pour faire sortir les bulles.

Lors du débogage d’un écran transparent de 43 pouces, la transparence est restée bloquée à 78% pendant trois lots consécutifs.

Il a été découvert plus tard que le substrat PET n’avait pas été nettoyé à fond avant d’entrer dans l’atelier, une couche de graisse invisible était attachée à la surface, empêchant une bonne adhérence entre la colle OCA et le substrat, laissant un espace de taille micrométrique entre eux.

Le problème a été résolu en utilisant un nettoyeur plasma pour souffler du gaz argon pendant 5 minutes de plus pour décomposer la graisse, et la transparence est immédiatement montée à 82%.

Calibrage des Pixels

La première étape est le réglage de l’uniformité de la luminosité, où un spectroradiomètre Konica Minolta CS-2000 est utilisé pour balayer près de l’écran et mesurer la luminosité de chaque pixel.

L’objectif est que l’écart de luminosité dans la zone émettrice soit $< 10\%$. Par exemple, si le pixel central est à 300 nits, le bord le plus sombre ne doit pas être inférieur à 270 nits.

Si un pixel est sombre, le courant est augmenté de 15 microampères à 16 microampères jusqu’à ce que la luminosité atteigne la norme.

Cela demande de la patience : un écran de 55 pouces a $1920 \times 1080$ pixels. L’ingénieur doit inspecter visuellement l’écran ou utiliser un logiciel pour générer des images en niveaux de gris (une barre de dégradé du noir au blanc) pour vérifier s’il y a des bandes lumineuses ou sombres soudaines.

La deuxième étape est l’élimination de l’image fantôme, qui utilise un « motif en damier » : des carrés noirs et blancs alternés sont affichés pendant une heure.

Ensuite, l’écran est vérifié pour toute image fantôme gris clair à côté des carrés blancs.

La norme de l’industrie exige que la zone d’image fantôme soit $< 0,1$ millimètre carré (la taille d'une tête d'épingle).

Réglage Itératif

La mesure de la transparence et le calibrage des pixels sont liés : rendre la couche d’encapsulation plus mince pour augmenter la transparence peut rendre la couche électroluminescente plus sensible à l’humidité, entraînant une décroissance de la luminosité plus rapide.

L’ajout de courant inverse pour calibrer les pixels peut diminuer la transparence de 0,5%.

Par conséquent, le débogage est généralement un cycle de « mesure – réglage – nouvelle mesure ».

Les enregistrements de débogage d’un écran transparent de 55 pouces d’une marque montrent 12 ajustements au cours des trois premiers jours : la transparence est passée de 79% à 81%, mais est retombée à 80,5% en raison d’un léger ajustement de la couche d’encapsulation.

L’écart de luminosité des pixels est passé de 15% à 8%, mais la zone d’image fantôme est passée de 0,08 millimètre carré à 0,12 millimètre carré.

Un « test de simulation de scène » doit être effectué avant l’expédition : l’écran est placé dans une boîte sombre, et une lumière blanche de 1000 lux (équivalente à une scène ensoleillée à l’extérieur d’une fenêtre) est allumée, et il est mesuré si la transparence est toujours $\geq 70\%$ (exigence de base pour que l’utilisateur voie clairement l’arrière-plan).

Ensuite, il est placé dans une pièce sombre de 50 lux, la luminosité de l’écran est ajustée à 300 nits, et la netteté du texte est vérifiée.

Simulation de Scénarios du Monde Réel

Après le débogage des paramètres, l’écran transparent est testé dans une boîte de simulation sous trois conditions : sous forte lumière (1000 lux, comme une scène ensoleillée à l’extérieur d’une fenêtre), la transparence doit être $\geq 70\%$ pour vérifier que la scène de la ville à l’arrière-plan est claire.

Sous faible lumière (50 lux, comme une soirée en intérieur), la luminosité de la zone émettrice doit être supérieure à 300 nits et le texte ne doit pas sembler gris.

Ensuite, il est placé dans une boîte de $85^{\circ}\text{C} + 85\%$ d’humidité pendant 72 heures, et il ne doit y avoir ni brume d’eau ni images fantômes.

Enfin, la décroissance de la luminosité ne doit pas dépasser 5% après 1000 heures de lecture vidéo continue.

Clarté sous Forte Lumière

La première étape du test est l’« exposition à forte lumière ». L’écran est placé dans une boîte sombre, et un simulateur de lumière blanche de 1000 lux (équivalent à la luminosité extérieure en plein jour) est allumé.

Le seuil d’acceptation est $\geq 70\%$. Si la mesure n’est que de 65%, cela signifie que la couche d’encapsulation ou la colle OCA bloque trop de lumière.

Le problème pourrait être que la pulvérisation du film d’oxyde d’aluminium pendant l’encapsulation était inégale, l’épaisseur locale dépassant 5 μm, ou que les bulles n’ont pas été complètement évacuées de la colle OCA.

Une marque a eu un lot d’écrans extérieurs dont la transparence sous forte lumière est restée bloquée à 68%.

Il a été découvert plus tard que le substrat PET choisi était trop mince (50 μm),

se déformant légèrement sous des températures élevées, et la position de l’électrode en ITO et de la couche électroluminescente était décalée de 0,1 mm, bloquant une partie de la lumière.

En passant à un substrat de 100 μm, la transparence est montée à 73%, réussissant le test.

Stress Chaud et Froid

Les écrans peuvent être déplacés d’une pièce climatisée à la lumière directe du soleil, ou placés à l’extérieur en hiver.

Le test implique le « feu et la glace » : ils sont placés dans une chambre de température et d’humidité, la température est d’abord augmentée à 60°C et maintenue pendant 24 heures pour vérifier l’absence de déformation ou de décollement.

Ensuite, la température est abaissée à $-20^{\circ}\text{C}$ et congelée pendant 24 heures, puis l’alimentation est mise sous tension pour mesurer les performances d’affichage.

L’accent est mis sur le risque d’humidité sous haute température. La couche électroluminescente est sensible à l’humidité.

S’il y a de microfissures dans la couche d’encapsulation, l’humidité s’infiltrera à $60^{\circ}\text{C}$ avec 90% d’humidité dans la chambre.

Après le test, l’écran est démonté et inspecté. La couche d’encapsulation est vérifiée avec un microscope infrarouge.

Toute fissure d’une largeur supérieure à 0,1 μm est considérée comme une panne.

Lors d’un test, un certain écran transparent a montré des « cristaux de neige » à l’affichage lorsqu’il a été allumé à $-20^{\circ}\text{C}$.

Étanchéité en Milieu Humide

Le test utilise une chambre d’humidité de $30^{\circ}\text{C}$ avec 90% HR pendant 72 heures.

Une fois terminé, l’écran est démonté, et un microscope électronique est utilisé pour vérifier la surface de la couche électroluminescente pour des traces de gouttelettes d’eau d’un diamètre supérieur à 0,5 μm.

L’étanchéité à l’humidité dépend de la coopération de la couche d’encapsulation et de la colle.

Le film d’oxyde d’aluminium doit être suffisamment dense (porosité $< 1\%$), et la colle OCA est faite de matériaux hydrophobes (angle de contact $> 90$ degrés).

Un lot d’écrans a montré des bords gris dans la zone émettrice après le test d’humidité.

Le microscope a montré des lignes connectées de traces de gouttelettes d’eau, indiquant un revêtement inégal au bord de la couche d’encapsulation, laissant un espace de 0,2 μm.

Le problème a été résolu en ajustant l’angle de la buse de la machine de pulvérisation et en augmentant l’épaisseur du film sur le bord de 2 μm à 3 μm.

Fonctionnement Continu

L’écran lit une vidéo en continu (bouclant des images de couleur pure et à contraste élevé) pendant 1000 heures pour mesurer trois métriques :

     

  • La décroissance de la luminosité de la zone émettrice ne doit pas être $ > 5\%$ (par exemple, 300 nits initialement, $\geq 285$ nits après 1000 heures).
  •  

  • La diminution de la transparence de la zone transparente ne doit pas être $< 3\%$ (80% à $\geq 77,6\%$).
  •  

  • Il ne doit y avoir aucune image fantôme permanente (après 1000 heures d’affichage du motif en damier, la zone d’image fantôme doit être $< 0,05$ millimètre carré).

Le matériau Alq3 utilisé dans la couche électroluminescente se décompose après une excitation électrique prolongée.

Pour prolonger la durée de vie du matériau, le courant de crête a été réduit, par exemple, de 20 microampères à 18 microampères.

Lors du test d’un écran, la luminosité a décru de 6% après 1000 heures.

Les ingénieurs ont ajusté la forme d’onde de pilotage des pixels pour réduire l’impact du courant instantané, réduisant la décroissance à 4%, ce qui a satisfait à la norme.

Expédition Seulement Après Avoir Passé Tous les Tests

Le dossier de validation finale d’un écran transparent de 55 pouces d’une marque montre que sur le premier lot de 100 unités, 15 ont échoué au test de transparence sous forte lumière (remplacement du substrat), 8 ont montré des traces de gouttelettes d’eau à haute température (remplacement de la colle d’encapsulation), et 5 ont eu une décroissance de luminosité dépassant 5% (ajustement du courant de pilotage).

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