Les scientifiques ont créé un écran 1000 fois plus lumineux que l’OLED à bas prix. Cette technologie pourrait révolutionner les smartphones et les ordinateurs portables

Les scientifiques ont créé un écran 1000 fois plus lumineux que l’OLED à bas prix. Cette technologie pourrait révolutionner les smartphones et les ordinateurs portables
Les scientifiques ont créé un écran 1000 fois plus lumineux que l’OLED à bas prix. Cette technologie pourrait révolutionner les smartphones et les ordinateurs portables

La révolution OLED atteint-elle ses limites ? Cet article explore les enjeux actuels et futurs de la technologie OLED qui, malgré son prestige, fait face à des défis de coût et de luminosité qui pourraient ralentir son développement. Découvrez les alternatives possibles et prometteuses qui pourraient redéfinir l’avenir des écrans haut de gamme.

miniature : panneau solaire constitué de cellules tandem pérovskites de Bruno Classens, 2021

OLED atteint le plafond de verre en 2024

Vous avez probablement déjà croisé quelque part l’acronyme OLED. OLED est une technologie d’affichage prestigieuse. En utilisant des diodes organiques auto-émettrices (qui produisent leur propre lumière), l’OLED a révolutionné le monde des écrans. Par rapport aux dalles LCD classiques que vous avez probablement chez vous, un panneau OLED est meilleur à tous égards. Puisque chaque pixel crée sa propre lumière, pas besoin de panneau de rétroéclairage. Une dalle OLED est donc particulièrement fine et flexible. Un pixel noir étant un pixel off, l’OLED promet également un contraste parfait, dit « infini ». Meilleure gestion des couleurs, angles de vision… bref, l’OLED est révolutionnaire.

Aujourd’hui, on retrouve l’OLED sur tous les produits technologiques les plus haut de gamme. Un smartphone coûteux aura toujours un panneau OLED. Les meilleurs téléviseurs 4K du marché sont équipés de dalles OLED (ou la variante QD-OLED de Samsung). Problème : L’OLED atteint une sorte de plafond de verre et ses 2 défauts les plus importants commencent à devenir gênants. Quels sont ces défauts ?

  • 1) Fabriquer des OLED est coûteux et compliqué. Le processus de fabrication implique un système d’évaporation difficile à contrôler, notamment sur les grandes dalles. Ainsi, dans les grandes usines de panneaux OLED, on observe plus de 40 % de « déchets », c’est-à-dire de panneaux jetés car imparfaits et impossibles à vendre. Les téléviseurs OLED sont donc destiné à rester très cher, pour un marché de niche.
  • 2) L’OLED atteint un plafond de verre en termes de luminosité. La technologie OLED est limitée sur ce point pourtant crucial pour le développement des écrans du futur. Lorsque vous regardez autour de vous en plein jour, la moindre chose vous envoie environ 10 000 candelas par mètre carré au visage. Les meilleurs écrans OLED actuels atteignent les pics à 3000 candela et cette prouesse n’est possible que grâce aux subterfuges des constructeurs (on utilise des filtres à microlentilles convexes qui concentrent la lumière pour booster les pics lumineux). La seule façon d’aller encore plus loin est d’empiler plusieurs couches de panneaux OLED les unes sur les autres… ce qui ferait encore grimper les prix.
  • Précisons que le marquage des dalles n’est plus vraiment un défaut de l’OLED de nos jours.

Nous revenons en détail sur ce point dans un article dédié.

De plus, les professionnels savent que le marché OLED est de moins en moins porteur. Aujourd’hui, seuls 2,2 % des téléviseurs vendus dans le monde intègrent une dalle OLED et ce chiffre a tendance à diminuer.

L’avenir des technologies d’affichage : l’après OLED se prépare

Trouver la prochaine technologie d’affichage haut de gamme est impératif. Si l’on veut voir les écrans continuer à évoluer, il n’y a pas le choix ! D’accord, mais que faire ? La solution la plus simple et la plus immédiate consiste à amélioration de la technologie Mini-LED. De nombreux fabricants y travaillent sérieusement depuis des années. Un écran Mini-LED a droit à de très petites diodes de rétroéclairage contrôlées de manière extrêmement fine. Théoriquement, la Mini-LED permet d’atteindre des pics de luminosité incroyables (on peut aller au-delà des fameux 10 000 candelas par mètre carré) et de conserver un très bon niveau de contraste grâce au contrôle des diodes zone par zone, on appelle cela est la gradation locale. La piste est intéressante, mais les Mini-LED présentent aussi quelques défauts difficiles à surmonter.

Un autre morceau, que les plus geeks d’entre vous connaissent sûrement, est le Micro-LED. Comme son nom l’indique, une diode Micro-LED ressemble à une diode Mini-LED… mais en encore plus fine. Nous voyons des panneaux Micro-LED dans tous les salons high-tech depuis plusieurs années maintenant et la technologie est très impressionnante, mais elle est aussi extrêmement fragile et extrêmement coûteuse. Si vous souhaitez acheter un téléviseur Micro-LED, vous devez payer environ 1000€… le pouce. Pour un grand téléviseur de 100 pouces, il faut débourser le prix d’un appartement ou d’une voiture de luxe. Le Micro-LED sera-t-il un jour accessible au grand public ? Dur à dire.

Troisième morceau dont on parle de plus en plus : l’OLED imprimé par jet. La construction de panneaux OLED n’utilisant pas de système d’évaporation mais par impression jet d’encre. En plus de rendre les panneaux OLED encore plus fins et flexibles, le RGB-OLED permettrait également un gain de luminosité et de fiabilité lors de la construction (on passerait de 40% à 2% de déchets). Les brevets de cette technologie très prometteuse sont passés entre de nombreuses mains au fil des années. Récemment, c’est le géant chinois TCL qui les a rachetés et, avec les immenses usines CSOT qui l’accompagnent, TCL pourrait bien être en mesure de mettre en lumière cette technologie dans un délai très court.

ULTRA-LUX : une nouvelle technologie prometteuse à base de pérovskites

ULTRA-LUX est un projet européen mené par la société Imec dans lequel des chercheurs tentent de développer une nouvelle façon de écrans LED et Mini-LED parfaits. Leur objectif : utiliser des pérovskites, un matériau semi-conducteur assez bon marché doté d’incroyables facultés optiques et électroniques.

Les pérovskites sont matériaux cristallins avec une structure spécifique qui les rend particulièrement efficaces pour absorber la lumière et convertir l’énergie solaire en électricité, ce qui les a rendus populaires dans la recherche sur les cellules solaires. D’où cette vignette. Pourquoi ne trouvons-nous pas déjà des pérovskites dans nos écrans, demandez-vous ? Tout simplement parce que ce matériau répond problèmes majeurs de stabilité et de fiabilité lorsqu’ils sont soumis à de fortes densités de courants électriques. C’est le principal défi auquel ULTRA-LUX est confronté.

Pour relever ce défi, les équipes à l’origine de ce projet européen ont conçu une nouvelle architecture associant pérovskite, électrodes transparentes et couches de transport. Ils créèrent ainsi le premier Peled (LED pérovskite) viables, même lorsqu’elles sont chatouillées par des courants extrêmement denses. En théorie, on pourrait atteindre un niveau de luminosité jusqu’à 1000 fois supérieur à celui de l’OLED.. C’est de la folie. Selon ULTRA-LUX, un prototype d’écran basé sur PeLED sera bientôt prêt. L’avenir des technologies d’affichage s’annonce… brillant.

Source :
Nature

 
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