Qu’est-ce qu’un écran LTPO et comment économise-t-il la batterie ?

Affichages à taux de rafraîchissement élevé sont devenues de plus en plus courantes ces dernières années, même sur smartphones économiques. Bien qu’un taux de rafraîchissement plus élevé rende l’utilisation de votre smartphone plus rapide et plus fluide, il présente des inconvénients majeurs, à savoir une consommation d’énergie et une décharge de batterie accrues. Heureusement, l’industrie de l’affichage a trouvé un moyen d’atténuer ces problèmes avec une nouvelle technologie baptisée LTPO, ou oxyde polycristallin à basse température.

Dans cet article, explorons donc le fonctionnement des écrans LTPO, ce qu’ils font différemment et pourquoi vous pourriez souhaiter que la technologie soit présente dans votre prochain smartphone.

Qu’est-ce qu’un affichage LTPO ?

Avant de pouvoir parler des mérites du LTPO, nous devons d’abord comprendre le fonctionnement des panneaux d’affichage traditionnels. Heureusement, il n’y a pas grand-chose. TU ES Les écrans – ou comme les appelle Samsung, AMOLED – sont constitués de trois couches : une couche émissive organique, une surface en verre de protection et un fond de panier qui contrôle le comportement de chaque pixel individuel. C’est dans ce dernier cas que la technologie LTPO entre en jeu.

Les fonds de panier OLED sont constitués de transistors à couche mince, ou TFT. Les transistors sont essentiellement des composants électroniques miniaturisés qui fournissent une logique à un circuit. Les processeurs modernes comme ceux utilisés dans votre smartphone et votre ordinateur portable contiennent des milliards de ces transistors. Pour en revenir aux écrans OLED, ces transistors sont responsables de deux fonctions : allumer ou éteindre des pixels individuels et maintenir un niveau de luminosité défini.

L’industrie de l’affichage a connu plusieurs implémentations de fond de panier TFT au cours de la dernière décennie, à savoir le silicium amorphe (a-Si), le silicium polycristallin à basse température (LTPS) et l’oxyde d’indium gallium zinc (IGZO). Chacune de ces technologies a ses propres forces et faiblesses.

Les TFT IGZO, en particulier, offrent une efficacité énergétique élevée au détriment de la densité d’affichage en raison de leur plus grande taille. De plus, ils sont quelque peu chers par rapport aux TFT LTPS que les fabricants d’écrans utilisent depuis environ une demi-décennie. Les économies d’énergie, cependant, valent un deuxième regard. Les TFT IGZO sont capables de piloter des panneaux OLED à des taux de rafraîchissement extrêmement faibles, pensez à une mise à jour par seconde ou moins. Inutile de dire qu’il s’agit d’une propriété extrêmement utile pour les appareils qui dépendent d’une source d’alimentation limitée, comme une batterie de smartphone.

Bien que vous puissiez créer des écrans avec un fond de panier IGZO, de nombreux acteurs de l’industrie ont plutôt opté pour une implémentation hybride appelée oxyde polycristallin à basse température (LTPO). En termes simples, LTPO est une combinaison de deux technologies d’affichage existantes : LTPS et IGZO.

Le résultat est un affichage qui peut se rafraîchir à une large gamme de taux de rafraîchissement – de 1 Hz à 120 Hz et au-delà, atteignant ainsi un véritable taux de rafraîchissement variable (VRR). LTPO peut également atteindre les densités de pixels élevées que nous attendons des écrans LTPS que l’on trouve couramment dans les smartphones d’aujourd’hui.

Spécifications d’affichage expliquées: Qu’est-ce que le taux de rafraîchissement variable (VRR) ?

Il convient de noter qu’Apple détient plusieurs brevets liés aux écrans LTPO. Cependant, les fabricants ont déjà contourné ce problème en développant des implémentations légèrement différentes pour obtenir le même résultat final. Samsung, par exemple, affirme que ses smartphones phares utilisent des écrans HOP, abréviation d’oxyde hybride et de silicium polycristallin. Cependant, il offre toujours des fonctionnalités et des gains d’efficacité similaires à ceux du LTPO, dont nous parlerons dans la section suivante.

Quels sont les avantages réels des écrans LTPO ?

Outre l’efficacité énergétique, le fait d’avoir un taux de rafraîchissement variable offre-t-il également d’autres avantages ? Après tout, de nombreux smartphones vous permettent déjà de modifier manuellement le taux de rafraîchissement. La réponse est assez simple : une véritable implémentation de taux de rafraîchissement variable offre un contrôle beaucoup plus granulaire que deux ou trois options prédéfinies.

Bien que de nombreux appareils disposent de fonctionnalités logicielles telles que des taux de rafraîchissement adaptatifs qui basculent entre 60 Hz et 120 Hz, ils sont limités à ces niveaux fixes. Dans de nombreuses conditions, cependant, vous souhaiterez peut-être que votre écran se verrouille sur un taux de rafraîchissement différent de l’une ou l’autre de ces deux options.

Prenez la fonction d’affichage permanent de votre smartphone, par exemple, qui affiche du contenu statique pendant de longues périodes de par sa conception. Il n’a pas besoin de se rafraîchir 120 ou même 60 fois par seconde. Avec un taux de rafraîchissement variable sur un écran LTPO, cependant, le logiciel peut décider de réduire le taux de rafraîchissement à 10 Hz ou même 1 Hz, selon les besoins.

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Un autre cas d’utilisation populaire où LTPO peut exceller est la consommation de contenu. La grande majorité des films sont produits à 24 ips et leur lecture sur un écran à 60 Hz peut provoquer des saccades ou d’autres artefacts liés au mouvement. Bien que le logiciel puisse compenser cela, il n’est pas non plus très économe en énergie de fonctionner à un taux de rafraîchissement plus élevé que celui requis.

Un taux de rafraîchissement inférieur signifie également que le SoC de l’appareil n’a pas à travailler aussi dur. En d’autres termes, le GPU ne consommera pas trop d’énergie et tirera 60 ou 120 nouvelles images par seconde en permanence. Avec un affichage LTPO, l’appareil peut réduire de manière agressive les fréquences de rafraîchissement et d’images lorsque vous ne touchez pas l’écran ou ne lisez pas de média. La plupart des implémentations de taux de rafraîchissement adaptatif ne vous feront passer que de 120 Hz à 60 Hz, en raison de l’incapacité inhérente de l’affichage à descendre plus bas.

Dans l’ensemble, les écrans LTPO brillent dans les cas d’utilisation où vous avez besoin d’un taux de rafraîchissement spécifique, que ce soit pour l’application elle-même ou pour économiser l’énergie. Les chiffres exacts ne sont pas très médiatisés, mais si l’on en croit les estimations, ces affichages sont entre 10 et 20 % plus efficaces.

Quels appareils ont des écrans LTPO aujourd’hui ?

Les Apple Watch La série 4 a été l’un des premiers appareils grand public à inclure un écran LTPO en 2018. Les économies d’énergie résultant de l’adoption de cette technologie ont permis à Apple d’augmenter simultanément la taille de l’écran et de réduire la capacité de la batterie par rapport au modèle de l’année précédente. Bien que ce mouvement puisse sembler contre-intuitif à première vue, l’efficacité accrue de l’écran signifie que les utilisateurs n’ont remarqué aucun changement réel dans la durée de vie de la batterie.

Un autre point à mentionner est que la technologie LTPO TFT peut également être utilisée dans les écrans LCD. Les deux versions du Téléphone Razer, par exemple, incluait un écran LCD basé sur IGZO pouvant atteindre 120 Hz. Cependant, tous les smartphones phares du sport VRR sortis depuis se sont plutôt collés aux panneaux OLED avec LTPO. Vraisemblablement, cela est dû au fait que la plupart des écrans de smartphones sont fabriqués par Samsung, tandis que la seule entreprise à expérimenter les écrans LCD basés sur IGZO est Sharp.

Votre prochain smartphone devrait-il avoir un écran LTPO ?

Les écrans LTPO, en particulier lorsqu’ils sont associés à des capacités de batterie plus importantes, ont permis aux fabricants d’utiliser les budgets d’alimentation des smartphones à d’autres fins. Cela se traduit souvent par des appareils capables d’emballer plus énergivores 5G modems et puces de traitement. Ainsi, même si vous ne remarquerez peut-être pas une augmentation réelle de la durée de vie de la batterie par rapport aux générations précédentes, vous obtenez un smartphone globalement plus performant.

Comme nous l’avons mentionné précédemment, il est probable que les écrans LTPO se répercuteront sur les smartphones de milieu de gamme une fois que la technologie aura mûri. Nous avons vu cela se produire dans le passé lorsque les écrans à base de TFT a-Si ont cédé la place à des technologies plus récentes telles que LTPS et IGZO.

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Jusque-là, vous pouvez continuer à compter sur la fonction de taux de rafraîchissement adaptatif incluse dans la plupart des smartphones aujourd’hui. Cela dit, LTPO est certainement une fonctionnalité à considérer la prochaine fois que vous serez sur le marché pour un nouveau smartphone.