Une nouvelle génération de télévision laser

Les nouveaux concepts d'affichage sont un sou une douzaine. Cependant, très peu d'entre eux dépassent le stade du prototype, et même s'ils le font, ils ne peuvent généralement pas rivaliser avec le muscle de fabrication de l'industrie des écrans à cristaux liquides (LCD) de 100 milliards de dollars. Mais un démarrage d'affichage appelé Prisme estime que sa technologie, appelée affichage au phosphore laser (LPD), offre la combinaison parfaite de qualité d'image, d'efficacité énergétique et de simplicité de fabrication pour avoir une chance de percer.

Le Prysm, basé à San Jose, qui est sorti du mode furtif la semaine dernière, a suscité beaucoup d'attention dans les médias en raison de ses allégations d'efficacité énergétique. Selon Roger Hajjar, directeur de la technologie de l'entreprise, un LPD consomme un quart de la puissance d'un écran à cristaux liquides avec la même luminosité et environ un dixième de la puissance d'un écran plasma (bien qu'un LPD brille également plus fort qu'un écran plasma , donc la comparaison n'est pas directe, selon Hajjar).

La physique est simple, dit Hajjar. Dans d'autres écrans, dit-il, la source de lumière est principalement allumée et il y a une exigence de puissance seuil même pour garder l'écran noir. Dans un LPD, dit-il, les lasers se reposent là où l'écran est sombre, économisant ainsi de l'énergie.

Le concept de LPD est relativement simple. Les faisceaux de lumière de plusieurs lasers ultraviolets sont dirigés par un ensemble de miroirs mobiles sur un écran constitué d'un matériau hybride plastique-verre recouvert de bandes de phosphore de couleur. Le laser dessine une image sur l'écran en balayant ligne par ligne de haut en bas. L'énergie de la lumière laser active le phosphore, qui émet des photons, produisant une image.

Un LPD diffère considérablement d'un écran LCD, dans lequel un rétroéclairage, composé de LED blanches ou d'une lumière fluorescente à cathode froide, brille à travers des couches d'optiques, y compris des filtres de couleur et des cristaux liquides, pour produire une image. Plus de 90 pour cent de la lumière d'origine est perdue dans ce processus. Un autre concurrent, la technologie d'affichage à plasma, consiste en de petites cellules de gaz ionisés qui émettent de la lumière, un processus qui nécessite une quantité d'énergie relativement importante. Et un téléviseur laser conventionnel, comme le LaserVue , fabriqué par Mitsubishi, utilise des lasers rouges, bleus et verts et un dispositif à micromiroir qui combine et dirige la lumière. Il s'agit essentiellement d'un écran à rétroprojection, mais en raison de son prix élevé, il n'est pas devenu très populaire.

De manière cruciale, dit Hajjar, les LPD plus grands sont également économes en énergie par rapport aux écrans plus grands d'aujourd'hui, tels que les panneaux d'affichage électroniques. Par rapport à un panneau d'affichage à LED, où chaque diode est un pixel, un LPD de même taille et de même luminosité ne consomme qu'environ un dixième de la puissance, car moins de lasers sont utilisés par rapport au nombre de LED requis pour le panneau d'affichage.

Techniquement, un LPD est très similaire à un écran à tube cathodique (CRT), la conception encombrante qui devient rapidement obsolète. À l'intérieur d'un tube cathodique, un aimant dirige un faisceau d'électrons sur un écran recouvert de phosphore. Mais comme le LPD utilise des lasers à semi-conducteurs, qui sont compacts et de faible puissance, un ensemble LPD peut être plus fin et plus économe en énergie tout en produisant une image similaire de haute qualité.

Hajjar explique que les LPD sont possibles grâce à la croissance de l'industrie de l'éclairage à semi-conducteurs, dans laquelle les LED deviennent une alternative aux ampoules à incandescence et à l'éclairage fluorescent compact. Le type de phosphore utilisé dans un LPD est identique au type utilisé pour revêtir les LED dans les applications d'éclairage.

Cela signifie que la fabrication de LPD s'ajoutera à la croissance de l'industrie naissante de l'éclairage LED. C'est un avantage, dit Hajjar, qui souligne qu'il est plus facile d'assembler des composants qui peuvent être achetés dans le commerce que de développer des procédés de fabrication entièrement nouveaux. En effet, Prysm, qui possède une usine de fabrication à Concord, MA, n'a pas besoin de construire une nouvelle usine de fabrication de semi-conducteurs, comme d'autres nouvelles sociétés d'affichage ont tendance à le faire. C'est cher et il faut beaucoup de temps pour que l'usine soit opérationnelle.

Il y a des avantages potentiels dans la simplicité du processus de fabrication, dit Paul Semenza , un analyste de la société de recherche Display Search, car il n'y a pas besoin d'énormes usines, d'équipements coûteux et de beaucoup de matériaux. Les investissements en capital sont beaucoup, beaucoup moins que pour les écrans plats, dit-il.

Cela dit, Semenza soupçonne que les défis techniques pourraient provenir du fait que Prysm a développé et fabrique ses propres écrans, ce qui pourrait entraver la production. En outre, l'alignement fiable des lasers, du scanner optique et de l'écran pourrait poser des problèmes.

Cependant, si ces problèmes sont surmontés, dit Semenza, LPD pourrait être attrayant pour un certain nombre de marchés différents. Il est possible d'adapter à peu de frais un LPD à une luminosité, une taille et une résolution spécifiques, note-t-il.

Prysm cible initialement le marché de l'affichage grand public, en concurrence directe avec les entreprises fabriquant les types de téléviseurs à écran plat que de nombreuses personnes installent aujourd'hui dans leur salon. Selon Prysm, le premier produit sera annoncé dans les mois à venir et son prix sera compétitif par rapport aux autres écrans du marché, dans l'optique de s'étendre aux grands écrans publicitaires.

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