En créant la technologie MicroLED, les ingénieurs ont entassé des diodes électroluminescentes (LED) considérablement plus petites sur la même surface que les générations précédentes d' écrans LED - des millions de plus
Au fil des ans, de nombreuses technologies d'écran de haute technologie se sont succédé. Des téléviseurs à tubes traditionnels aux projecteurs, des écrans plasma aux LCD et maintenant aux OLED, le marché grand public a vu toutes sortes de formats d'écran, de définitions et de matériaux.
Alors que les marchés des smartphones, des tablettes et des téléviseurs haute définition ont explosé, il y a une course aux armements incessante entre les fabricants pour fabriquer des écrans plus minces, plus petits, plus lumineux et de meilleure définition que la concurrence.
Habituellement, ces facteurs sont mesurés comme des différences d'un seul point de pourcentage – jusqu'à maintenant. L'avènement de la technologie MicroLED promet de redéfinir radicalement la façon dont les écrans sont fabriqués, les spécifications pouvant être intégrées dans des écrans de toutes tailles et le niveau de résolution dont les écrans LED sont capables.
Qu'est-ce que la MicroLED ?
La technologie MicroLED est, du moins de nom, relativement simple. Les ingénieurs ont créé des diodes électroluminescentes (DEL) considérablement plus petites et en ont entassé plus sur la même surface que les générations précédentes d'écrans à DEL. Des millions de plus.
Les LED sont les « ampoules » miniatures qui créent de la lumière dans les écrans, ainsi que dans des applications plus traditionnelles telles que les lampes de poche, les phares et les feux arrière des voitures et les ampoules traditionnelles. La différence entre les LED et les ampoules à filament est aussi dramatique que la différence entre le premier télégraphe et les smartphones d'aujourd'hui, mais dans les deux cas, elles visent à atteindre la même fonction.
Ainsi, les microLED constituent une amélioration à multiples facettes de la technologie qui relie les LED et les images produites sur un écran. Les microLED réduisent considérablement la taille des LED, ce qui signifie que plusieurs d'entre elles peuvent remplir le même espace précédemment occupé par une diode.
Cela augmente le pouvoir de résolution et la capacité de rendu des détails, mais se fait au détriment de la luminosité. Cela a toujours été le point de friction pour le rétrécissement des LED dans les applications d'écran. Rendre les microLED aussi lumineuses que leurs homologues traditionnelles nécessite plus de puissance, une plus grande efficacité de diode, ou les deux. Injecter plus d'énergie dans des LED plus petites et plus nombreuses signifie plus de chaleur, une plus grande consommation de batterie et une plus grande complexité de fabrication.
Tous ces inconvénients ont été suffisants pour empêcher les fabricants de poursuivre et de mettre en œuvre la technologie microLED dans les produits de consommation, jusqu'à présent.
Le moment est venu de réduire les LED
À ce jour, il y avait une limite à la façon dont les petits fabricants pouvaient fabriquer des cartes LED , non seulement en raison de la taille des diodes, mais aussi en raison de la taille du "pas", qui est l'espace entre chaque LED et ce que cet espacement signifie pour l'écran. résolution.
La technologie matérielle et les processus de fabrication sont souvent des facteurs limitatifs, car les LED ne peuvent être fabriquées que si petites et montées sur des circuits d'une certaine taille et d'une certaine efficacité. Au lieu des quelques dizaines de LED traditionnelles jaune-bleu dans les écrans LED d'aujourd'hui, les écrans microLED contiennent des millions de LED, soit une pour chaque pixel.
Ce nombre est ensuite triplé, car les écrans microLED utilisent des LED rouges, vertes et bleues. Chaque trio RVB fournit un « pixel », que vous pouvez imaginer s'additionner rapidement sur un écran 1080p de la taille d'un téléviseur. Des milliers de pixels comprennent des modules individuels et plusieurs modules constituent un écran donné.
Le rétrécissement des LED fournit un pouvoir de résolution, mais cela entraîne une complexité matérielle. Ce n'est que récemment que le matériel et la technologie de fabrication ont progressé à un point tel que les écrans LED peuvent vraisemblablement passer à la microLED.
Les fabricants prêts à lancer la technologie MicroLED
Le premier téléviseur MicroLED à faire ses débuts est « The Wall », un écran modulaire sans cadre qui offre une résolution de pointe et une capacité modulaire inédite qui pourrait permettre aux utilisateurs finaux d'étendre leurs téléviseurs à mesure que les applications changent.
Au CES 2018, Jonghee Han, président de Visual Display Business chez Samsung Electronics, a déclaré : « Chez Samsung, nous nous engageons à fournir aux consommateurs une large gamme d'expériences d'écran de pointe. En tant que premier téléviseur MicroLED modulaire grand public au monde, « The Wall » représente une autre percée. Il peut se transformer en n'importe quelle taille et offre une luminosité, une gamme de couleurs, un volume de couleur et des niveaux de noir incroyables. Nous sommes enthousiasmés par cette prochaine étape de notre feuille de route vers l'avenir de la technologie des écrans et par l'expérience de visionnage remarquable qu'elle offre aux consommateurs.
Ces points mettent en évidence bon nombre des avancées prometteuses et des avantages de la technologie microLED, de la capacité à fournir une luminosité et une résolution et des niveaux de noir clairement définis, tous des problèmes avec les générations de téléviseurs plasma et LED HD.
Même la plupart des écrans LED d'aujourd'hui sont en fait des écrans hybrides LCD/LED qui utilisent un élément (diodes à cristaux liquides) pour créer l'image et un autre (les LED derrière eux) pour rétro-éclairer l'écran.
Essentiellement, il s'agit d'une version extrêmement high-tech des anciens écrans de projecteur de télévision, et ils présentent leur propre ensemble de problèmes, notamment une distorsion de l'image ou une panne d'électricité à partir d'angles de vision larges, un saignement de lumière dans les sections sombres de l'écran, des écrans épais qui nécessitent deux couches différentes et des limitations sur la luminosité maximale en raison de la nature pass-through de l'élément d'écran.
Le Samsung Wall est un écran massif, qui fait ses débuts au format 120 pouces. Il est facile de penser qu'il s'agissait simplement de vouloir faire sensation avec un écran à grande échelle lors d'un salon professionnel majeur, mais il y a une histoire plus compliquée.
Le constructeur ne maîtrise pas la technologie microLED sur des écrans de plus petite taille. Les complications liées à l'échelle des LED, à la production d'électricité et de chaleur, ainsi qu'au coût et à la complexité signifient que pour l'instant, la microLED n'est présentée que comme une solution pour les écrans massifs et haut de gamme. Cependant, comme de nombreuses autres technologies, ce qui commence comme un produit de niche haut de gamme pourrait bientôt devenir la norme.
Il a été largement rapporté qu'Apple travaille sur sa propre recherche sur les écrans microLED et à l'opposé du spectre. Apple pense que les microLED pourraient rendre les futurs iPhones encore plus minces et plus lumineux que les écrans à LED organiques (OLED) de dernière génération qui ont récemment remplacé les écrans LCD. Les microLED sont actuellement considérées comme le type de technologie futuriste que les OLED étaient considérées il y a trois à cinq ans.
OLED vs MicroLED et l'avenir de la technologie des écrans
Les OLED sont à l'origine de la technologie d'écran de pointe d'aujourd'hui pour les smartphones et les tablettes ; leurs matériaux les rendent un peu plus rentables à produire que les microLED compte tenu des contraintes de fabrication actuelles.
Cependant, les OLED souffrent d'un inconvénient majeur qui continuera à créer une demande de fabrication de microLED ; le O, qui signifie « organique », signifie que les OLED sont fabriquées à partir de composés organiques. Cela signifie qu'ils sont coûteux à fabriquer et que le coût ne diminuera probablement pas en raison des coûts des matières premières.
Cela signifie également qu'ils sont limités en luminosité maximale car les matériaux ne peuvent pas être poussés plus loin ; de même, les applications extrêmes telles que les écrans permanents souffrent d'un burn-in similaire aux premiers écrans plasma.
Bienvenue dans le futur
L'avenir de la technologie des écrans est presque certainement les MicroLED. Comme pour toute technologie de pointe, il existe une courbe d'apprentissage pour les fabricants, car la science des matériaux et les processus de fabrication ont du mal à rattraper le potentiel théorique de cette technologie.
Une fois que le potentiel de fabrication aura rattrapé les avantages de rendu des microLED, le passage de l'OLED à la microLED pourrait être rapide, laissant les OLED en tant que technologie de génération unique qui a servi de passerelle intéressante vers une nouvelle norme pour les écrans des smartphones aux téléviseurs.
Samsung a annoncé son intention de lancer des téléviseurs microLED destinés aux consommateurs dans le courant de 2019, tandis qu'Apple a laissé entendre qu'il pensait que la technologie pourrait apparaître dans ses téléphones d'ici trois ans.
Comme pour toutes les avancées technologiques, si les premiers produits réussissent, les vannes s'ouvriront bientôt. Combinées à des batteries plus efficaces, les microLED alimenteront bientôt tous les appareils dominés par l'écran, apportant une résolution et une luminosité époustouflantes de la paume de votre main pour remplir un mur entier de votre maison.
Heure de publication : 17 avril-2021