Un Vacuum Fluorescent Display (VFD) [Figure 1] est une technologie d’affichage basée sur le même principe de fonctionnement qu’un tube cathodique (CRT). Son principal élément de commande est une grille dont la tension peut être contrôlée. Les électrons émis par la cathode sont accélérés vers l’anode par le champ électrique de la grille de commande. Lorsque les électrons frappent l’anode recouverte de matériau fluorescent, une lumière visible présentant une distribution spécifique de longueur d’onde est générée. La luminosité de l’afficheur peut être ajustée en contrôlant la tension de la grille. Plusieurs éléments fluorescents sous vide sont disposés en matrices ou selon des motifs prédéfinis afin de former un afficheur VFD.

Figure 1 : Module VFD

Le VFD a constitué une étape importante dans l’évolution des technologies d’affichage et a été largement utilisé dans les appareils électroménagers, les lecteurs DVD, les fours à micro-ondes, les équipements d’automatisation de bureau, les instruments industriels et les systèmes d’affichage automobiles. Cependant, avec les progrès des technologies d’affichage, les limitations du VFD sont devenues de plus en plus évidentes. L’une des principales limitations concerne l’épaisseur du module VFD [Figure 2].

Alors que les produits électroniques évoluent vers des conceptions plus fines et plus légères, la réduction de l’épaisseur du module d’affichage est devenue un critère de conception essentiel.

Une autre limitation du VFD concerne le nombre limité de couleurs disponibles. Le VFD utilise des matériaux fluorescents pour générer différentes couleurs d’affichage, mais les couleurs disponibles restent généralement limitées au vert, au jaune et au blanc.

En termes de contraste, les performances du VFD présentent également certaines limitations. Une façade sombre est souvent ajoutée afin d’améliorer le contraste, mais cette solution entraîne également une réduction de la luminosité de l’affichage.

La consommation énergétique du VFD est également relativement élevée, car les électrons viennent frapper le matériau fluorescent à l’intérieur du tube sous vide. L’énergie est alors convertie en lumière visible et en chaleur, ce qui entraîne une efficacité de conversion lumineuse relativement faible.

La durée de vie du VFD est également limitée par les caractéristiques des matériaux utilisés. Les impacts répétés des électrons sur le matériau fluorescent provoquent une dégradation progressive. Après une utilisation prolongée, la luminosité de l’affichage diminue et les caractéristiques chromatiques peuvent évoluer.

Figure 2 : Comparaison entre les modules VFD et PM-OLED

Face à ces limitations, le marché recherche activement des alternatives aux VFD. WINSTAR propose des solutions de remplacement des modules VFD par des modules PM-OLED, permettant de résoudre efficacement les principales limitations de cette technologie. Comme indiqué dans le [Tableau 1], le remplacement des modules VFD par des modules PM-OLED présente de nombreux avantages.

L’avantage principal réside dans la réduction significative de l’épaisseur du module. Un module VFD classique possède généralement une épaisseur d’environ 15 mm, tandis qu’un module PM-OLED COG ne mesure qu’environ 1,5 mm d’épaisseur, soit environ un dixième de l’épaisseur d’un module VFD. Cette structure ultra-mince est particulièrement adaptée aux applications nécessitant des produits plus compacts et plus légers.

Les modules PM-OLED offrent également une gamme de couleurs plus large que les VFD. Grâce à la technologie OLED auto-émissive, ils permettent d’obtenir un rapport de contraste allant jusqu’à 10 000:1, soit environ dix fois supérieur à celui d’un module VFD. De plus, la couche électroluminescente organique de l’OLED présente une meilleure efficacité de conversion énergétique, permettant de réduire considérablement la consommation énergétique, jusqu’à environ 25 % de celle d’un module VFD.

Les modules PM-OLED offrent également une durée de vie supérieure aux modules VFD [Note 1]. Dans un VFD, le matériau fluorescent situé sur la paroi du tube sous vide se dégrade progressivement sous l’effet du bombardement continu des électrons, entraînant une diminution rapide de la luminosité. La durée de vie estimée d’un VFD est d’environ 30 000 heures. En comparaison, les modules PM-OLED offrent une durée de vie plus longue : environ 100 000 heures pour les affichages jaunes et verts, et environ 50 000 heures pour les affichages blancs et rouges, soit une durée de vie environ 1,5 fois à plus de 3 fois supérieure à celle d’un module VFD.

Note 1 : La durée de vie correspond au temps de fonctionnement nécessaire pour que la luminosité de l’afficheur atteigne 50 % de sa valeur initiale.

Tableau 1 : Comparaison des paramètres PM-OLED et VFD

De nombreux clients souhaitent remplacer leurs modules VFD existants par des modules PM-OLED tout en conservant la conception mécanique du produit d’origine, notamment l’apparence du module, son épaisseur et son interface, comme illustré dans la [Figure 3].

WINSTAR accompagne ses clients dans le développement de modules PM-OLED personnalisés adaptés aux dimensions mécaniques et aux interfaces électriques des modules VFD existants. Les clients peuvent également sélectionner un modèle de remplacement approprié parmi la gamme standard de modules PM-OLED WINSTAR.

Lorsque la même épaisseur de module est requise, des entretoises peuvent être ajoutées au module PM-OLED mince afin d’obtenir une hauteur d’installation équivalente à celle du VFD. La résolution d’affichage et l’interface du module peuvent également être adaptées à la conception VFD d’origine, permettant un remplacement rapide et une mise en œuvre plug-and-play.

Figure 3 : Exemple de solution personnalisée de remplacement d’un module OLED