Micro LED illumine l'avenue de l'éclatement de l'écran transparent
L'association de l'affichage et de la transparence conduira inévitablement à des applications inédites. Mais quelle technologie d'affichage est la mieux adaptée ? Affichage transparentLes tentatives continues des écrans LCD et OLED pourMicro LEDont trouvé la « bonne réponse » !
Micro LED La technologie d'affichage remporte la bataille de la transparence.
Lors du WAIC 2024, Lenovo présente le premier ordinateur portable au monde doté d'un écran transparent Micro LED de 17 pouces. Au Touch Taiwan 2024 dévoile le plus grand écran 3D Micro LED double couche sans lunettes de 30 pouces. Auparavant, AU avait également présenté à l'ISE 2024 un écran Micro LED transparent de 60 pouces adapté à divers usages. Au CES 2024, Samsung a dévoilé son premier écran MicroLED transparent. Au CITE 2024, Tianma Microelectronics présente un écran Micro LED transparent de 8,07 pouces à haute résolution (jusqu'à 167 ppp), une transmittance jusqu'à 55 % et une luminosité supérieure à 1 500 nits.
Bien que les statistiques ne soient pas exhaustives, de 2023 à nos jours, plus de 15 entreprises dans le monde ont présenté diverses initiatives. Écran transparent Micro LEDLes produits proposés sur le marché couvrent une variété de secteurs tels que l'automobile, l'affichage commercial, l'informatique et la consommation, la 3D, et incluent des machines tout-en-un transparentes, des écrans transparents de petite taille et des unités d'affichage technique répondant aux besoins d'assemblage de grands écrans (1*N). On peut affirmer que l'innovation et la créativité de Micro LED transparente Le marché entre dans sa phase de pleine floraison.
Alors, parmi les différentes technologies d'affichage, pourquoi la technologie Micro LED attire-t-elle davantage d'innovations en matière d'affichage transparent ? La réponse est que les technologies d'affichage LCD et OLED présentent chacune leurs propres inconvénients qui les rendent inadaptées à la transparence.
Tout d'abord, un écran LCD nécessite un rétroéclairage pour assurer sa luminosité. Les écrans LCD transparents doivent impérativement être rétroéclairés latéralement. Le rétroéclairage latéral à bande étroite présente des inconvénients majeurs : taille réduite, forme particulière et performances très limitées. En particulier pour les grands écrans transparents, sa luminosité est souvent insuffisante, ce qui dégrade considérablement la qualité d'affichage.
De plus, le système de rétroéclairage LCD affecte également la transparence de l'écran, notamment les zones non transparentes. Il est donc difficile d'obtenir un contraste suffisamment élevé entre les pixels et ces zones opaques, ce qui nuit à la qualité d'image.
Deuxièmement, l'écran transparent de la technologie OLED est actuellement disponible dans de nombreux produits, avec une couverture maximale de 77 pouces, et peut être conçu pour prendre en charge les applications d'assemblage. Cependant, TU ESLes performances en matière de luminosité des écrans ont toujours été limitées. Par exemple, la structure OLED double couche utilisée sur les écrans informatiques vise à améliorer la luminosité. Quant aux écrans transparents, leur grande surface étant privilégiée par rapport à la structure OLED, l'équilibre entre luminosité et transparence reste difficile à trouver. En cas de luminosité insuffisante, la qualité d'affichage se dégrade dans un environnement fortement éclairé.
On peut affirmer que le principal obstacle au développement des écrans transparents LCD et OLED réside dans l'amélioration de la luminosité. À cet égard, la technologie Micro LED présente un avantage certain. Appliquée aux écrans transparents, elle permet d'atteindre aisément une luminosité supérieure à 1 000 nits, grâce à l'efficacité lumineuse élevée et en constante amélioration de cette technologie. « Parmi les technologies d'affichage actuelles, la Micro LED est celle qui permet d'atteindre le plus facilement une luminosité élevée avec un taux de pénétration élevé », ont déclaré des experts du secteur.
Écran micro LED transparent, léger et suffisamment transparent
Concernant les avantages de l'affichage Micro LED basé sur le principe de transparence, l'industrie estime qu'en plus du rendement lumineux élevé et de la forte luminosité de la LED elle-même, la petite taille du cristal Micro LED constitue également un atout majeur.
Autrement dit, pour garantir une luminosité suffisante, la structure des pixels des écrans transparents LCD et OLED doit respecter une certaine surface. Actuellement, dans la plupart des écrans transparents OLED, les pixels et autres structures opaques occupent environ la moitié de la surface totale de la dalle, ce qui limite considérablement leur transmittance.
À l'inverse, les cristaux Micro LED émettent une luminescence quasi ponctuelle. Avec une taille inférieure à 50 microns, leur surface sur l'écran peut être réduite à moins de 95 %, libérant ainsi suffisamment d'espace pour le câblage des pixels et la structure transparente. Parallèlement, la LED haute luminosité est concentrée en un point lumineux, ce qui favorise un contraste plus élevé entre les pixels et la partie transparente, améliorant ainsi la saturation des couleurs et le rendu tridimensionnel des images transparentes.
Même en tirant parti des plus petites particules de pixels de Écran micro LEDL'université d'Auburn a mis au point un écran 3D visible à l'œil nu, doté d'une double couche de pixels Micro LED. Le secteur estime qu'à l'avenir, des pixels Micro LED encore plus petits permettront de créer des écrans multicouches transparents, offrant ainsi une meilleure visibilité 3D et même des affichages holographiques stéréoscopiques.
Outre la résolution du problème de compromis entre luminosité et transparence, la taille minuscule et l'efficacité lumineuse extrêmement élevée des micro-LED contribuent à cette solution. Les micro-LED présentent également des avantages certains pour l'amélioration de la transparence et du contraste des écrans transparents. En effet, comparées aux technologies à cristaux liquides et OLED, les micro-LED offrent non seulement une luminosité supérieure, mais permettent aussi de maintenir facilement la saturation et la précision des couleurs sur une plage de luminosité réglable plus étendue. Ceci offre une plus grande liberté de conception pour les écrans transparents, permettant d'adapter la luminosité des micro-LED à l'éclairage ambiant.
Bien entendu, en tant que technologie d'émission de lumière, la Micro LED ne peut constituer un écran à elle seule ; elle nécessite un substrat. À cet égard, la Micro LED présente également un avantage. D'une part, elle peut utiliser la technologie éprouvée des substrats en verre TFT AM, déjà employée pour les écrans LCD et OLED ; d'autre part, elle peut également utiliser les substrats en verre PM, développés spécifiquement pour les applications d'affichage Micro LED. Cette dernière possibilité contribue à réduire le coût des écrans Micro LED de grande taille.
Cependant, bien que la technologie Micro LED possède les meilleures « caractéristiques techniques » théoriques pour les écrans transparents, l'industrie estime que ces écrans doivent encore être améliorés en termes de maturité technique, de fiabilité et de coût s'ils veulent devenir un produit universel.
Procédé intégré pour lever les dernières contraintes des écrans transparents Micro LED
Tout produit entrant sur le marché doit d'abord faire ses preuves en matière de compétitivité des coûts. À l'heure actuelle, l'écran transparent Micro LED présente encore des lacunes à cet égard. La raison principale réside dans le fait que le processus de production à grande échelle n'est ni mature ni stable.
L'écran Micro LED est composé de microparticules de cristaux LED intégrées et soudées à la carte de commande. Pour les écrans couleur 2K, plus de 6,22 millions de microparticules doivent être transférées, positionnées, intégrées et fixées. Parallèlement, il est indispensable d'atteindre une efficacité et un rendement élevés afin de maîtriser les coûts de fabrication. De toute évidence, ce processus est complexe. Actuellement, l'industrie considère généralement que le passage à grande échelle de la technologie d'intégration directe nécessite un rendement de 6/9 pour une production de masse.
Pour un affichage transparent, le Micro LEDL'intégration de cristaux liquides pose un nouveau problème : pour un meilleur mélange de lumière des pixels RVB, les sous-pixels doivent être plus rapprochés. Autrement dit, il ne s'agit plus d'un placement uniforme, mais de distinguer la zone lumineuse du pixel de la zone transparente non lumineuse. Une telle conception compliquerait davantage le transfert de produits en grande série.
Cependant, l'industrie a développé la technologie d'encapsulation MIP, qui consiste à encapsuler chaque pixel individuellement, puis à procéder à une intégration à grande échelle. Ceci réduit d'un à deux ordres de grandeur les exigences de rendement de transfert en série et simplifie considérablement la détection et la réparation des défauts. L'industrie estime que la conception spécifique de la structure d'encapsulation MIP transparente et du système intégré d'écran transparent, ainsi que l'utilisation d'un entraînement par verre PM, devraient permettre de réduire considérablement la complexité et le coût du processus de fabrication dans les conditions technologiques actuelles.
En résumé, la technologie Micro LED pour écrans transparents exige des efforts constants en matière de transfert de technologie à grande échelle, une réduction continue des coûts et, surtout, l'exploration de ses concepts de conception uniques et de ses marchés d'application. Il s'agit ensuite de créer une interaction positive entre innovation applicative et innovation de production. Du point de vue de la croissance du secteur, les premiers écrans transparents Micro LED n'ont pas nécessairement besoin de cibler exclusivement les segments sensibles aux coûts, tels que la publicité transparente sur vitrine, et peuvent se concentrer sur des marchés d'application plus haut de gamme et créatifs, c'est-à-dire des segments où les coûts sont plus abordables.
L'industrie a souligné que les trois à cinq prochaines années constituent une période cruciale pour l'accélération du développement et la généralisation des écrans Micro LED, ainsi que pour la transformation des écrans Micro LED transparents, passant des prototypes techniques aux applications concrètes. L'émergence continue d'écrans Micro LED transparents et de produits innovants, et cette tendance devrait se poursuivre. À court terme, Micro LEDL'écran transparent va entrer en concurrence avec l'écran transparent OLED, et à long terme, l'écran transparent Micro LED pourrait unifier le marché des écrans transparents. L'écran transparent Micro LED représente une importante opportunité de différenciation que l'industrie des écrans LED directs doit prendre en compte.
