Nous avons eu un aperçu du futur au CES 2023. Nanosys, une
entreprise dont la technologie de points quantiques est présente dans des
millions de téléviseurs, nous a dévoilé un prototype top secret d’un écran
de nouvelle génération.
De quoi parle-t-on ? De points quantiques électroluminescents. Il s’agit
d’une technologie qui rejoindra, voire remplacera, les écrans LCD et Oled
pour les téléphones et les téléviseurs. Elle promet une meilleure qualité
d’image, des économies d’énergie et une meilleure efficacité de
fabrication. Grâce à une structure plus simple, ces écrans sont
théoriquement si faciles à produire qu’ils pourraient ouvrir la voie à un
monde de science-fiction où des écrans peu coûteux seraient installés sur
tout, des lunettes aux pare-brise en passant par les fenêtres.
Le prototype que nous avons vu au CES était un écran de 6 pouces relié à
des circuits imprimés à plusieurs niveaux. Il était incroyablement plat,
comme une feuille de papier. Une galerie de photos de nature défilait à
l’écran. Cette technologie est encore tellement avant-gardiste que Nanosys
nous a seulement autorisé à publier une image floutée. L’entreprise nous a
indiqué que son partenaire industriel, dont le nom n’a pas encore été
révélé, en dira plus sur cette technologie d’ici quelques mois.
Avant d’entrer dans le détail de ce que nous avons vu, petit rappel sur les
points quantiques. Il s’agit de minuscules particules qui, lorsqu’elles
reçoivent de l’énergie, émettent des longueurs d’onde de lumière
spécifiques. Des points quantiques de tailles différentes émettent des
longueurs d’onde différentes. Pour le dire autrement, certains points
émettent une lumière rouge, d’autres verte, et d’autres encore, bleue. Ils
sont également extraordinairement efficaces, émettant presque parfaitement
la même quantité d’énergie absorbée.
Deux des méthodes actuelles d’ajout de points quantiques aux écrans LCD
à Led. La principale différence réside dans la possibilité d’ajouter
les QD à la plaque de diffusion au lieu d’avoir sa propre couche de
film. Nanosys
Depuis quelques années, les points quantiques sont utilisés par les
fabricants pour améliorer la luminosité et les couleurs des
téléviseurs LCD. Le « Q » de QLED signifie « quantique ». À l’origine uniquement présents
dans les téléviseurs haut de gamme, les points quantiques se retrouvent
désormais dans les téléviseurs de milieu et d’entrée de gamme de marques
telles que Samsung, TCL, Hisense, LG et Vizio. Ils permettent d’améliorer
les couleurs, la luminosité HDR et bien plus encore.
Voici comment les points quantiques sont ajoutés aux écrans QD-OLED et
microLED. Dans le premier cas, l’ensemble du panneau est
essentiellement constitué de pixels Oled bleus, certains sont convertis
à l’aide de QD pour être rouges ou verts. Dans le second cas, les QD
sont incorporés dans les microLED elles-mêmes. Nanosys
Plus récemment, Samsung a combiné les points quantiques avec l’affichage
Oled. Résultat, ses
téléviseurs QD-OLED (et ceux de son partenaire Sony) offrent une qualité d’image parmi les
meilleures de tous les temps.
Samsung utilise déjà des dalles Oled à points quantiques
Jusqu’à présent, les points quantiques ont tenu un rôle de faire-valoir
pour une technologie plus ancienne. A l’avenir, ils sont appelés à tenir le
premier rôle.
Points quantiques à vision directe
Les points quantiques utilisés jusqu’à présent dans les technologies
d’affichage sont dits « photoluminescents ». Ils absorbent la lumière, puis
l’émettent. Avec les téléviseurs LCD à Led, cela impliquait généralement
des Led émettant une lumière bleue. Cette lumière bleue est celle que l’on
voit sur le téléviseur, mais elle est également utilisée pour que les
points quantiques rouges et verts émettent leur propre lumière. Ainsi, ce
que l’on voit à l’écran, c’est la lumière bleue des Led et la lumière rouge
et verte des points quantiques, qui se combinent pour créer une image. Il
existe de nombreuses façons de mettre en œuvre ce processus, mais c’est
l’idée de base.
Écrans à points quantiques électroluminescents à affichage direct. Au
lieu de pixels LCD ou OLED, il s’agit de pixels constitués uniquement
de points quantiques. Notez le nombre beaucoup moins élevé de couches,
ce qui devrait théoriquement se traduire par une réduction des coûts de
production et d’autres avantages. Nanosys
Le prototype que nous avons découvert était complètement différent. Pas de
Led traditionnelles ni d’Oled. Au lieu d’utiliser la lumière pour exciter
les points quantiques afin qu’ils émettent, il utilise uniquement
l’électricité. Et rien que des points quantiques. On parle de points
quantiques électroluminescents à vision directe. Le potentiel de cette
innovation est énorme. Théoriquement, cela signifie des écrans plus fins,
plus économes en énergie, plus faciles et moins chers à fabriquer. En
termes de qualité d’image, le potentiel est au moins aussi bon que celui
des QD-Oled, si ce n’est meilleur. De plus, la technologie est évolutive,
allant des écrans minuscules, légers et à haute luminosité pour les
casques VR de nouvelle génération aux écrans de téléphone, en passant par les
téléviseurs à écran plat.
Nanosys a baptisé cette technologie de points quantiques
électroluminescents à vision directe « nanoLED », ce qui, selon nous, crée
une confusion. Le marché de la télévision est rempli d’appellations « Led »
et il est un peu exagéré de demander au consommateur de comprendre que «
nano » est différent de « micro » et « mini ».
Un avenir digne de la science-fiction
Le potentiel des QD électroluminescents ne se limite pas aux écrans de
smartphones et aux téléviseurs. Grâce à leur structure d’affichage plus
simple, on pourra les incorporer dans une plus grande variété de terminaux.
Ou plus précisément, sur une plus grande variété de surfaces. Qu’est-ce que
cela signifie ? Qu’à peu près n’importe quelle surface plate ou incurvée
peut devenir un écran. Un futur qui alimente de nombreux récits de
science-fiction et que les QD électroluminescents ont le potentiel de
transformer en réalité.
Par exemple, on pourrait intégrer un écran sur le pare-brise d’une voiture
pour un affichage tête haute à haute résolution. Il diffuserait des
indications de vitesse et de navigation, bien sûr, mais aussi de la réalité
augmentée pour une conduite de nuit plus sûre grâce à des indicateurs de
voie et des panneaux de signalisation améliorés par un écran QD. Une tel
affichage pourrait également montrer, sans quitter la route des yeux, où se
trouvent les autres voitures autour du véhicule. Ce type d’écran QD
pourrait avoir une transmission lumineuse de 95 %, ce qui signifie que,
éteint, il sera presque aussi transparent que du verre normal.
Les
lunettes à réalité augmentée existent déjà, mais elles sont encombrantes et de faible résolution. Un
écran QD pourrait être imprimé directement sur les verres, ce qui
nécessiterait une électronique moins élaborée dans les montures. Le design
serait celui de lunettes ordinaires, mais elles afficheraient des
informations sur les messages entrants, un appel vidéo, un itinéraire ou un
film.
Les lunettes à réalité augmentée, comme les versions de TCL que l’on
voit ici et qui utilisent la technologie MicroLED, sont une des
utilisations possibles des points quantiques électroluminescents. James
Martin/CNET
A peu près n’importe quelle surface pourrait fonctionner ainsi. Les vitres
des bus ou du métro pourraient devenir des écrans pour diffuser des
informations aux voyageurs. Et il est sans doute fort probable que les
annonceurs s’empareraient d’une telle opportunité pour la publicité.
Au-delà du quantique
L’histoire du CES est jalonnée de prototypes qui ne sont jamais arrivés sur
le marché. Nanosys a une histoire solide, et travaille avec les plus grands
noms de l’industrie. L’entreprise nous a confié que les écrans à points
quantiques à vision directe ne seront pas produits en masse avant plusieurs
années.
Le coût de production initial déterminera la taille des premiers écrans
nanoLed. Les téléphones et les casques VR d’abord, les téléviseurs ensuite
? C’est possible. Les lignes de production de téléviseurs sont coûteuses à
construire, et les fabricants ne voudront pas convertir ou fermer les
anciennes usines avant d’avoir obtenu un retour sur investissement complet.
Il est donc probable que, dans un avenir proche, les téléviseurs LCD à
points quantiques et QD-OLED cohabitent avec des modèles QD à vision
directe.
Article de CNET.com adapté par CNETFrance
Image : Geoffrey Morrison/CNET
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