Qu'est-ce que QD-OLED ? La plus récente technologie TV
Les fans de téléviseurs adorent débattre des mérites des deux principales technologies à écran plat : Quantum Dot LED (ou QLED TV comme on l'appelle le plus souvent) et Organic LED, autrement connu sous le nom de téléviseur OLED. Chacune a ses avantages, mais aussi ses faiblesses. Mais une nouvelle technologie d'affichage appelée Quantum Dot OLED ou QD-OLED a fait ses débuts officiels au CES 2022 et elle pourrait changer la donne pour les téléviseurs, les écrans d'ordinateur et même les écrans embarqués.
Mais qu'est-ce que QD-OLED exactement ? Pourquoi a-t-il le potentiel d'être un énorme problème pour la qualité d'image et quelles entreprises l'utilisent pour fabriquer de nouveaux modèles de téléviseurs ? Examinons en profondeur les détails de QD-OLED et découvrons.
Qu'est-ce que QD-OLED ?
En termes simples, QD-OLED est une technologie d'affichage hybride qui vise à tirer parti des qualités déjà très impressionnantes des téléviseurs OLED et à améliorer la luminosité et la couleur grâce à l'utilisation de points quantiques.
Le résultat, selon les experts, devrait être un téléviseur qui présente les niveaux de contraste époustouflants et les noirs parfaits de l'OLED tout en offrant des niveaux de luminosité que nous n'avons traditionnellement vus que sur les téléviseurs QLED.
Bref, il devrait nous offrir le meilleur des deux mondes. Jusqu'au CES 2022, c'était purement théorique. Mais un groupe de journalistes ont pu voir un écran QD-OLED dans la vraie vie sur le stand de Samsung Display, et il nous assure que c'est tout aussi génial que nous l'espérions.
Il est également possible qu'au fil du temps, les téléviseurs QD-OLED s'avèrent moins chers à l'achat que les téléviseurs OLED de taille similaire. Nous en discuterons plus en détail plus tard.
Comment fonctionne QD-OLED ?
Pour comprendre le fonctionnement interne de QD-OLED, nous devons expliquer rapidement les différences entre QLED et OLED.
Téléviseur QLED
QLED TV utilise quatre éléments principaux pour produire ses images : un rétroéclairage LED, une couche de points quantiques, une matrice LCD et un filtre de couleur.
Le rétroéclairage LED produit toute la luminosité que vous voyez et les rétroéclairages LED modernes peuvent produire beaucoup de luminosité, bien plus que les sources lumineuses OLED. Mais atteindre cette luminosité tout en conservant un blanc à spectre complet est difficile.
La solution : commencez avec une source de lumière LED bleue très brillante, puis utilisez des points quantiques rouges et verts pour équilibrer le bleu en un spectre complet de blanc. Étant donné que les points quantiques peuvent être réglés pour émettre des couleurs spécifiques et, étonnamment, peuvent le faire à un niveau d'efficacité de près de 100 %, les téléviseurs QLED bénéficient d'une amélioration bien nécessaire de la précision des couleurs sans sacrifier la luminosité ou avoir besoin d'utiliser plus d'énergie.
De là, la lumière blanche purifiée passe à travers la matrice LCD (qui est responsable des images que vous voyez et de la luminosité ou de la luminosité des zones de l'écran) et, enfin, à travers le filtre de couleur, qui convertit la lumière blanche en quantités de rouge, de vert et de bleu pour que nous voyions des images en vraies couleurs.
C'est un bon système qui produit des images lumineuses et très colorées. Il est également assez abordable à produire car, à l'exception des points quantiques, tous les composants existent depuis des décennies et sont maintenant « bon marché » à fabriquer.
Mais il a aussi des inconvénients. Peu importe les efforts de la matrice LCD, elle ne peut pas empêcher 100 % de la lumière de passer dans les scènes sombres, vous n'obtenez donc jamais le noir d'encre parfait que vous voyez sur un téléviseur OLED. La matrice LCD crée également des problèmes pour la visualisation hors angle car elle a tendance à « tunnel » la lumière directement vers l'extérieur de l'écran.
QLED doit également utiliser plus d'énergie pour créer la luminosité que vous voyez, car la combinaison de la matrice LCD et du filtre de couleur diminue la lumière générée par le rétroéclairage LED. Cela rend les téléviseurs QLED moins économes en énergie que les téléviseurs OLED.
Enfin, et cela n'a d'importance que pour les acheteurs de téléviseurs axés sur la décoration, tous ces éléments s'ajoutent à un panneau de télévision global plus épais.
Téléviseur OLED
Le téléviseur OLED utilise une source de lumière OLED et un filtre de couleur pour produire son image.
Cela semble remarquablement simple par rapport à un téléviseur QLED, et c'est le cas. Grâce à la nature émissive de l'élément de base de la télévision OLED - le pixel OLED - cet ingrédient peut prendre en charge la luminosité et la création d'images, remplissant essentiellement les rôles de rétroéclairage LED et de matrice LCD dans QLED TV.
Sans matrice LCD, les angles de vision avec les téléviseurs OLED sont aussi parfaits que jamais. Vous pouvez vous asseoir où vous voulez et toujours voir les mêmes niveaux de luminosité, de contraste et de couleur.
Et comme nous l'avons déjà laissé entendre, étant donné que les pixels OLED peuvent être complètement éteints lorsqu'une image nécessite une noirceur parfaite, c'est exactement ce que vous obtenez : aucune lumière émise.
Mais la télévision OLED n'est pas parfaite non plus. Vous ne pouvez tirer autant de luminosité d'un pixel OLED. Il est excellent dans des conditions de faible luminosité, mais il ne peut tout simplement pas rivaliser avec le rétroéclairage LED dédié de QLED dans des environnements plus lumineux. Si vous avez déjà regardé un téléviseur QLED et OLED côte à côte dans un entrepôt Costco très éclairé et trouvé le téléviseur QLED plus attrayant, c'est probablement en raison de sa luminosité supérieure.
La luminosité du téléviseur OLED est inférieure à celle du QLED pour deux raisons principales. Tout d'abord, et surtout, chaque pixel OLED crée sa propre lumière. Mais plus vous passez de puissance à travers un pixel OLED, plus vous raccourcissez sa durée de vie. Ainsi, les téléviseurs OLED pourraient probablement devenir plus lumineux qu'aujourd'hui, mais peu d'acheteurs seraient d'accord avec un téléviseur qui ne durait que la moitié du temps. Les LED utilisées dans le rétroéclairage d'un téléviseur QLED sont beaucoup moins sensibles à ce type de vieillissement et peuvent continuer à produire beaucoup de lumière pendant longtemps.
Deuxièmement, quelle que soit la quantité de lumière qu'un pixel OLED peut créer, une partie de cette lumière sera absorbée par le filtre de couleur.
Les panneaux OLED sont également sensibles à ce que l'on appelle le burn-in. Si vous affichez le même type de contenu sur un téléviseur OLED pendant des tonnes d'heures consécutives - disons une bannière d'informations inférieure sur une chaîne d'information ou un panneau de commande dans un jeu vidéo - cela peut faire vieillir ces pixels plus rapidement que les pixels qui affichent constamment des images différentes.
L'« ombre » résiduelle de ce contenu statique est appelée burn-in, et une fois qu'elle se produit, elle est généralement permanente.
Enfin, étant donné que le marché des panneaux OLED grand format est en fait un monopole, avec une seule entreprise - LG Display - les fabriquant et les vendant à des entreprises comme LG, Sony, Philips et Vizio, il restera plus cher que QLED pendant un certain temps pour viens.
QD-OLED : brise la barrière de la luminosité
La question qui se pose donc au monde de la télévision est la suivante : comment pouvez-vous conserver tous les nombreux avantages de l'OLED et améliorer ses faiblesses ?
La solution est QD-OLED, également appelée par certaines entreprises « QD Display ».
Quantum Dot OLED augmente considérablement la luminosité globale de l'OLED - et améliore même sa couleur déjà superbe - en optimisant la quantité de lumière qu'un seul pixel OLED peut émettre et en éliminant le filtre de couleur.
Voici comment ça fonctionne.
Pourquoi commencer par le blanc ?
À l'heure actuelle, les téléviseurs OLED créent leur point de départ de lumière et de couleur avec de la lumière blanche. Pour ce faire, ils combinent des matériaux OLED bleus et jaunes pour créer un mélange très proche du blanc pur. Pourquoi faire cela au lieu d'utiliser du matériel OLED rouge, vert et bleu ? La réponse a à voir avec la complexité de la fabrication de panneaux OLED aux tailles de 50 à 88 pouces des téléviseurs d'aujourd'hui tout en maintenant les coûts aussi bas que possible.
Pour vous donner une idée du prix d'un véritable panneau OLED RVB, Sony fabrique un moniteur 4K de 55 pouces pour les industries de la diffusion et du cinéma qui utilisent cette technologie. Il coûte près de 28.000 $.
Mais lorsque vous commencez avec de la lumière blanche, vous avez besoin d'un moyen de séparer les portions individuelles rouge, verte et bleue du spectre. Un filtre de couleur fait cela admirablement, mais les filtres de couleur, comme nous l'avons mentionné ci-dessus, réduisent la luminosité.
La technique de LG pour récupérer une partie de la luminosité perdue par le filtre de couleur implique l'utilisation d'un sous-pixel blanc qui contourne le filtre de couleur.
Lorsque vous regardez du contenu à plage dynamique standard (SDR), l'utilisation de ce sous-pixel blanc est modérée. Les téléviseurs OLED peuvent facilement devenir suffisamment lumineux pour répondre aux spécifications complètes du SDR sans dépendre fortement de la luminosité du sous-pixel blanc.
« Les écrans de tous types qui utilisent cette architecture sont capables d'obtenir une précision des couleurs avec une luminance relativement inférieure », a déclaré Jeff Yurek, directeur du marketing et des relations avec les investisseurs chez Nanosys, une société qui développe la technologie des points quantiques. Mais le matériel HDR est un peu plus délicat.
Lors de la visualisation de contenu HDR, les panneaux turbochargent ces sous-pixels blancs pour offrir une luminosité plus élevée du HDR. Mais il y a une limite à la force avec laquelle vous pouvez piloter ces sous-pixels blancs. Poussez-les trop loin et non seulement vous réduisez la durée de vie du panneau, mais cette luminosité supplémentaire peut également effacer la couleur des autres sous-pixels, ce qui est particulièrement visible lors de l'affichage de petites fonctionnalités comme le texte, qui peuvent souvent sembler moins nettes.
Retour au bleu
Pour faire face aux obstacles techniques de la luminosité OLED, les téléviseurs QD-OLED prennent une page du manuel du téléviseur QLED. Utilisant le même principe qui permet à un téléviseur QLED de transformer un rétroéclairage bleu en une lumière blanche pure à l'aide de points quantiques rouges et verts, un panneau QD-OLED utilise uniquement un matériau OLED bleu comme base de chaque pixel.
Ce pixel OLED bleu est ensuite divisé en trois sous-pixels : un sous-pixel bleu, qui est le matériau OLED bleu d'origine, laissé inchangé ; un sous-pixel rouge qui utilise des points quantiques réglés en rouge ; et un sous-pixel vert qui utilise des points quantiques à réglage vert.
Étant donné que les points quantiques sont si économes en énergie, pratiquement aucune luminosité n'est perdue dans ces deux transformations de couleur. Le résultat est un véritable écran RVB OLED sans le coût et la complexité d'un point de départ RVB OLED discret, la taxe de luminosité d'un filtre de couleur ou le besoin d'un sous-pixel blanc qui sape les couleurs.
« Ce qui est passionnant avec les écrans QD-OLED », a déclaré Yurek, « c'est qu'ils ne nécessitent pas de sous-pixel blanc pour atteindre la luminance maximale. QD-OLED sera capable d'exprimer le volume des couleurs du presque noir jusqu'à la luminance maximale sans compromis. »
QD-OLED : Plus abordable ?
Cela peut prendre plusieurs années, mais il est possible que les téléviseurs QD-OLED finissent par coûter moins cher que les téléviseurs OLED à fabriquer. Se débarrasser du filtre de couleur est un excellent moyen de réduire les matériaux et la complexité de fabrication, ce qui devrait signifier une moindre dépense d'argent.
Et comme QD-OLED sera théoriquement plus lumineux que l'OLED sans utiliser plus d'électricité, il pourrait être possible de créer des QD-OLED qui ont la même luminosité que l'OLED tout en utilisant moins d'énergie. Une consommation d'énergie moindre réduit le coût de nombreux composants qui doivent être conçus pour gérer des charges énergétiques plus élevées.
Tout cela suppose que les investissements nécessaires pour faire de la fabrication QD-OLED une réalité seront rapidement amortis, mais c'est loin d'être certain à ce stade.
Avoir son gâteau (OLED) et le manger aussi
Le matériau OLED bleu - la source lumineuse des écrans QD-OLED - est une substance notoirement délicate à utiliser.
Tout comme les autres matériaux OLED, il existe un compromis à trois voies entre la durée de vie, la luminosité et l'efficacité. De manière générale, chaque fois que vous donnez la priorité à l'un de ces attributs, les deux autres en souffrent. Conduisez un pixel OLED suffisamment fort pour produire la luminosité que vous souhaitez et vous diminuez non seulement son espérance de vie mais également son efficacité.
Mais les écrans QD-OLED peuvent s'avérer être l'exception à cette règle. En utilisant trois couches de matériau OLED bleu par pixel, chaque couche peut partager la charge de luminosité.
« La quantité d'énergie nécessaire au pixel OLED bleu du QD-OLED pour produire une quantité donnée de luminosité à l'avant de l'écran sera inférieure », a déclaré Jason Hartlove, PDG et président de Nanosys.
Qui fabrique les téléviseurs QD-OLED ?
À l'heure actuelle, Samsung Display - une division de Samsung qui développe des technologies d'affichage mais ne vend pas de produits finaux comme des téléviseurs ou des moniteurs - est la seule entreprise à fabriquer des panneaux QD-OLED. Depuis janvier 2022, il vend ces panneaux à des sociétés comme Sony, la division Alienware de Dell et Samsung Electronics (la division Samsung qui fabrique et vend des téléviseurs). Nous nous attendons à ce que d'autres sociétés rejoignent les rangs des clients QD-OLED de Samsung Display si les premiers téléviseurs et moniteurs basés sur la technologie s'avèrent être un succès critique et commercial.
Il semble que Sony sera la première entreprise à commercialiser un téléviseur QD-OLED. Au CES 2022, il a dévoilé son téléviseur Master Series A95K Bravia XR, un modèle 4K qui utilise un panneau QD-OLED de Samsung Display. Samsung Electronics dispose également d'un téléviseur QD-OLED, qui a été récompensé par un prix de l'innovation au CES 2022, mais contrairement au Sony A95K, nous ne savons presque rien à ce sujet - Samsung n'a pas apporté le téléviseur à Las Vegas et il n'a pas émis de communiqué de presse annonçant la télévision.
Nous sommes convaincus qu'il y aura à terme de nombreuses entreprises qui vendront des téléviseurs QD-OLED, mais pour l'instant, il semble que Sony et Samsung soient seuls dans ce nouveau domaine.
Quand les téléviseurs QD-OLED seront-ils disponibles à l'achat ?
Sony devrait rendre sa Master Series A95K disponible à l'achat à un moment donné avant la fin de 2022 et a déclaré que nous pouvons nous attendre à savoir exactement quand ce sera d'ici le printemps. Cependant, même un lancement en 2022 pourrait être menacé, car les problèmes de chaîne d'approvisionnement liés à la pandémie continuent de faire des ravages avec les micropuces très importantes qui sont nécessaires pour les téléviseurs intelligents puissants comme l'A95K. Il est possible que nous devions attendre jusqu'en 2023.
Combien coûteront-ils ?
Ni Sony ni Samsung n'ont publié d'informations sur les prix de leurs modèles QD-OLED, ce qui nous laisse spéculer sur leur coût, au moins jusqu'à ce que Sony annonce ses prix ce printemps. Il est difficile d'imaginer que les premiers téléviseurs QD-OLED seront au même prix ou moins chers qu'un téléviseur OLED de même taille, du moins au début, en fait, leur prix sera probablement plus élevé que les modèles OLED standard.
Cependant, avec le temps, leur simplicité de conception et leur faible consommation d'énergie devraient produire des téléviseurs moins chers que ceux construits à l'aide de la technologie OLED traditionnelle.
QD-OLED est-il le dernier mot de la technologie TV ?
Non!
Rien n'arrête les progrès de la technologie, et les entreprises qui fabriquent des points quantiques ont résolument le cap sur la domination éventuelle du paysage télévisuel.
QDEL sonne comme le Saint Graal de la technologie TV, n'est-ce pas ?
Vous vous souvenez quand nous avons dit que les points quantiques utilisaient l'énergie lumineuse à près de 100 % d'efficacité pour produire leur propre lumière ? Eh bien, il s'avère que les points quantiques ne sont pas pointilleux sur leur alimentation. Ils peuvent également être alimentés à l'aide d'électricité pour ce que l'on appelle l'électroluminescence à points quantiques, ou QDEL. À notre avis, ce sont les panneaux QDEL qui devraient être appelés « écrans QD », et non les panneaux QD-OLED.
À terme, cela signifie que nous pourrons abandonner les sources lumineuses OLED et LED et créer des écrans ridiculement minces, flexibles, colorés, lumineux et économes en énergie qui ne diminuent jamais en luminosité ou en précision des couleurs au fil du temps.
QDEL sonne comme le Saint Graal de la technologie TV, n'est-ce pas ? Mais nous n'en sommes pas encore là. À l'heure actuelle, les points quantiques bleus possèdent les attributs nécessaires pour agir comme des sous-pixels électroluminescents ; cependant, les points quantiques rouges et verts ont encore besoin de travail.
Les téléviseurs MicroLED deviennent également une alternative puissante, bien que coûteuse, pour le marché de l'affichage domestique. Leur conception modulaire signifie que leur principale force est de pouvoir évoluer de 76 pouces à plus de 16 pieds, mais ils sont également incroyablement lumineux, tout en possédant des niveaux de noir et une précision des couleurs pour correspondre aux téléviseurs OLED. Mais pour l'instant, ils restent plus volumineux, sont plus chers et offrent des résolutions par pouce inférieures à celles de toute autre technologie d'affichage.
En 2021, Samsung a promis – puis a échoué – de livrer une version 4K de 76 pouces de The Wall (la sous-marque de Samsung pour les téléviseurs MicroLED). Au CES 2022, de nouvelles promesses ont été faites pour des modèles de 89, 101 et 110 pouces qui pourraient coûter jusqu'à 150000 $.
Est-il logique de payer autant d'argent (en supposant que cela soit dans vos moyens) pour un téléviseur MicroLED de 110 pouces ? Probablement pas, mais là encore, la plupart des nouvelles technologies de télévision comme le plasma et l'OLED étaient hors de portée de la plupart des gens lorsqu'elles ont fait leurs débuts, pour devenir beaucoup plus abordables à mesure que la technologie mûrissait.
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