Les affichages à points quantiques commencent à briller

Peu de technologies d'affichage rivalisent avec la brillance visuelle et le potentiel d'économie d'énergie des diodes électroluminescentes organiques (OLED). Pourtant, les écrans OLED se trouvent principalement dans des applications plus petites comme les téléphones portables. La technologie de fabrication des OLED a eu du mal à s'adapter à la production de masse d'écrans d'ordinateur ou de téléviseurs.

Pixels quantiques : Un nouveau type d'affichage utilise des points quantiques pour ses pixels (illustrés ici). La technologie pourrait être plus facile à fabriquer que les diodes électroluminescentes organiques.

À présent QD Vision , une entreprise dérivée du MIT, a annoncé une technologie d'affichage basée sur des points quantiques qui pourrait non seulement être plus facile à fabriquer que les OLED, mais également encore plus lumineuse et plus économe en énergie.

La semaine dernière, la société du Massachusetts a annoncé un partenariat avec un important fabricant Écran LG pour développer des écrans qui utilisent des diodes électroluminescentes à points quantiques (QLED) comme pixels. Début novembre, QD Vision s'est également associé à Solvay, une entreprise chimique basée en Belgique, pour créer une plate-forme d'impression de QLED.

Les points quantiques sont des cristaux semi-conducteurs de taille nanométrique qui peuvent briller d'une couleur brillante et spectralement pure lorsqu'ils sont exposés à la lumière (photoluminescence) ou à un courant électrique (électroluminescence). Le premier produit de QD Vision, une optique à points quantiques qui réchauffe la lueur normalement dure produite par les lampes LED, repose sur la photoluminescence ; les points quantiques émettent de la couleur lorsque la lumière des LED les excite.

Nanosys, basée dans la Silicon Valley, une autre société travaillant avec les points quantiques, prévoit d'avoir son propre produit disponible au début de 2011. Nanosys ajoute une bande de points quantiques au rétroéclairage d'un écran à cristaux liquides pour améliorer la qualité des couleurs et l'efficacité énergétique. QD Vision développe un produit similaire.

Pour utiliser les points quantiques comme élément principal d'un écran, les cristaux doivent être excités par des électrons, pas par des photons. [L'électroluminescence des points quantiques est] quelque chose sur lequel nous travaillons depuis très longtemps, et maintenant il arrive à ce point de traction commerciale, déclare Seth Coe-Sullivan, directeur de la technologie de QD Vision.

La cible est le marché OLED. Les petits écrans OLED obtiennent une très bonne traction sur le marché, explique Coe-Sullivan, mais il reste encore des défis non résolus avec les OLED, et nous considérons les QLED comme un moyen de les résoudre. Le principal avantage des QLED par rapport aux OLED, dit-il, réside dans la fabrication. Il y a eu beaucoup de propositions pour fabriquer des OLED à plus grande échelle, mais aucune d'entre elles n'a fonctionné.

Les OLED doivent être modelés au fur et à mesure qu'ils sont déposés, ce qui est traditionnellement fait avec ce qu'on appelle un masque d'ombre. Mais en raison des propriétés chimiques des OLED, la technique du masque d'ombre n'est pas précise à des tailles plus grandes. QLEDS, en revanche, n'a pas besoin de masque d'ombre. Ils peuvent être suspendus dans une solution liquide, ce qui permet de les déposer en utilisant un certain nombre de techniques évolutives, y compris l'impression à jet d'encre.

Les propriétés physiques intrinsèques des QLED, qui peuvent être constituées de séléniure de cadmium ainsi que de semi-conducteurs sans cadmium, en font un substitut incontournable des OLED.

Alors que certains écrans OLED nécessitent toujours des filtres de couleur pour produire des couleurs pures, les QLEDS émettent des couleurs pures et lumineuses dès le départ, explique Coe-Sullivan. De plus, les QLED sont fondamentalement supérieures aux OLED dans la manière dont elles convertissent les électrons en photons, ce qui signifie qu'un affichage à points quantiques fonctionne à des tensions plus basses.

S'ils peuvent faire fonctionner cette technologie d'électroluminescence, alors nous pensons que c'est une bonne chose pour l'industrie, déclare Jason Hartlove, président de Nanosys, qui développe également des points quantiques électroluminescents. Mon point de vue personnel, qui va à l'encontre de ce sur quoi certaines personnes dans l'industrie parient, est que les écrans OLED ne gagneront jamais vraiment en popularité, dit-il. Ensuite, il y aura une nouvelle technologie qui émergera, et nous espérons que ce seront des points quantiques émissifs.

Les QLED en sont encore à leurs débuts, selon Jennifer Colegrove , analyste chez DisplaySearch, une société d'études de marché. Je pense qu'il a un avenir très prometteur, et j'espère que nous pourrons voir une démo en couleur d'ici l'année prochaine.

Coe-Sullivan hésite à fournir un calendrier solide pour la fabrication de QLED. Depuis la création de QD Vision, la société a fait des progrès, grâce à des ajustements en chimie et en ingénierie, qui ont amélioré la durée pendant laquelle les points quantiques électroluminescents peuvent briller. Mais actuellement, les meilleures QLED ont une durée de vie de 10 000 heures, ce qui n'est pas assez long pour un grand écran. D'autres défis pour les développeurs d'écrans, explique Coe-Sullivan, consistent à garantir des performances de couleur uniformes sur tout le spectre et à s'assurer que les autres parties d'un écran ne nécessitent pas trop de puissance.

QD Vision a fait énormément de progrès, dit Coe-Sullivan. Nous arrivons juste à ce point où vous pouvez voir la commercialisation à l'horizon.

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