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Une question de couleur
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Un tube au cadmium ou un film sans ?
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OLED ou LCD LED QD ?
Un tube au cadmium ou un film sans ?
3 - Où ça se met ?
Nous avons exposé le principe général de fonctionnement des
téléviseurs à points quantiques. Dans la pratique, il existe deux
implémentations opposées : les tubes ou les films.
Schéma d'un TV Edge LED muni d'un tube QD (source : Nanosys)La première est défendue par la société QD vision, une start-up issue du MIT aux États-Unis qui a contribué à inventer les
quantum dots.
Elle est particulièrement adaptée aux téléviseurs “Edge LED”, dans
lesquels le rétroéclairage est assuré par une barrette de LED placée sur
un bord de l’écran. QD vision et son concurrent Nanosys fournissent à
leurs clients constructeurs de TV des tubes de verre (des
Quantum Rails) enfermant une couche de points quantiques. Ces tubes prennent place devant les barrettes de LED… et c’est tout.
Pour les constructeurs, la solution de QD Vision est très séduisante
et économique. Son coût est presque indépendant de la diagonale, elle ne
demande pas de modifications profondes du design ou des processus de
fabrication. La technologie QD vision est déjà sur le marché. Sony
l’utilise depuis quelques années sur ses téléviseurs “Triluminos”. QD
Vision a également été choisi par les Chinois TCL et TPV (ce dernier
commercialisant ses produits sous les marques Philips ou AOC). En
revanche, les tubes de QD Vision ne sont pas adaptés aux petits écrans
ou aux designs ultrafins, le diamètre du tube étant incompressible.
Schéma d'un TV à film QD (source : Nanosys)L’autre approche est celle du film (QDEF,
Quantum Dots Enhancement Film).
Les QD ne sont alors plus concentrés dans un tube, mais encapsulés dans
un film plastique qui recouvre toute la surface de la dalle. Cette
technique permet de réaliser des écrans plus fins, se prête bien aux
petites diagonales (Amazon l'a exploitée pour sa
Kindle Fire HDX 7)
et garantit une meilleure homogénéité d’éclairage. Elle aussi
compatible avec les téléviseurs “Full LED”, où les LED sont placées
derrière la dalle et non sur ses bords.
Comme les tubes de QD
vision, les films sont très faciles à intégrer aux lignes de production
existantes. Mais ils sont plus chers à fabriquer, d’autant plus chers
que la diagonale de l’écran est grande. LG et Samsung ont tous deux opté
pour une solution QDEF pour leurs téléviseurs Ultra HD de 2015. LG
utilise la technologie de Nanoco (pour les cristaux) et Dow Chemicals
(qui fabrique le film). Samsung a passé un accord avec Nanosys (pour les
QD) et 3M (pour le film).
4 - Cadmium Vs. Indium
On ne peut pas fabriquer des points quantiques avec n’importe quel
matériau et parmi ceux qui s'y prêtent, certains sont plus performants.
Le meilleur élément connu aujourd’hui est le
cadmium.
Or, ce nom est synonyme de métaux lourds, de toxicité, de pollution. Il
fut notamment banni des composants électroniques par la
directive européenne RoHS ; aucune marque ne devrait donc avoir l’autorisation de commercialiser des téléviseurs contenant du cadmium en Europe.
La situation, pourtant, serait sur le point de changer. L’Union
européenne envisage de faire une exception à sa réglementation RoHS pour
les TV à points quantiques. Le régulateur estime en effet que les
économies d’énergie permises par le meilleur rendement lumineux
compensent la toxicité, qui reste relativement faible car les quantités
de cadmium en jeu sont très réduites. Selon QD Vision, il faudrait 500
tubes de téléviseur pour atteindre la dose de cadmium contenue autrefois
dans une seule batterie Ni-Cd.
Certains constructeurs, comme LG, mettent justement en avant
l’absence de cadmium dans leur TV à points quantiques. Ils utilisent en
réalité un autre élément, l’indium, dont la toxicité est en effet bien
inférieure et qui n’est pas réglementé par l’UE. Il n’offrirait
cependant pas tout à fait les mêmes performances que le cadmium.
OLED ou LCD LED QD ?
Un TV SUHD Samsung face à un classique.
5 - Sont-ils meilleurs que les OLED ?
On l'a vu au CES, les constructeurs vont utiliser les points
quantiques dans leurs gammes Ultra HD, donc dans des produits onéreux.
Chez Samsung, par exemple, la gamme SUHD dotée de points quantiques
démarre à 2 500 $ pour un 48 pouces. À ces prix, on peut aussi trouver
des téléviseurs OLED Full HD comme ce
LG 55EC930V. À l'heure du choix, la question se pose donc : vaut-il mieux un LCD UHD à points quantiques ou un OLED Full HD ?
Il nous est impossible de donner une réponse définitive, car les
qualités intrinsèques de chaque modèle sont aussi importantes que les
bénéfices théoriques de chaque technologie. Toutefois, on peut se
risquer à une évaluation d'ordre général. Comme nous l'avons dit
précédemment, les téléviseurs à points quantiques restent des écrans
LCD. Ils souffriront donc des mêmes maux : angles de vision limités,
temps de rémanence des cristaux liquides, contraste restreint. Les OLED
conserveront sur ces critères leur avantage. Les LCD à points quantiques
pourraient s'avérer supérieurs en termes de reproduction des couleurs.
Ils devraient aussi pouvoir délivrer une luminosité plus élevée, mieux
adaptée aux futurs films HDR sur
Blu-ray Ultra HD.
Enfin, si l'Ultra HD vous intéresse, les LCD à points quantiques
devraient rester encore un bon moment moins onéreux que les OLED.
Un avenir radieux
Vu le nombre de modèles présentés au CES, l'année 2015 devrait être
celle des boîtes quantiques/points quantiques/nanocristaux (il faudrait
réellement trouver un nom plus séduisant à cette technologie !). Mais
les années suivantes pourraient être encore plus passionnantes. Il n'y a
en effet aucune raison que ces nanoboîtes se limitent aux téléviseurs. À
l'avenir, elles pourraient très bien se retrouver sur des ampoules LED,
qui produiraient enfin une lumière aussi complète que les
traditionnelles ampoules à incandescence.
Mieux encore : QD Vision envisage d'utiliser ses nanocristaux comme
leur propre source lumineuse. Les points quantiques sont en effet non
seulement capables de photoluminescence (émission de lumière sous
l'effet de lumière), mais aussi d'électroluminescence (émission de
lumière sous l'effet d'un courant électrique), comme les LED ou les
OLED. D'ailleurs, pendant les premières années de son existence, QD
Vision envisageait d'abord cette application. La technologie serait
peut-être au point pour le passage à la 8K ?
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