Des encres révolutionnaires pour les écrans nouvelle génération

Dans le vaste monde des acronymes, OLED est utilisé assez fréquemment, même si nous ne savons pas exactement ce qu'il signifie. Les diodes électroluminescentes organiques, ou OLED, sont presque partout. Votre téléphone, par exemple, dispose sans aucun doute d'un écran OLED, car il doit être fin, léger et offrir une excellente qualité d'image. Mais, comme toutes les technologies, l'OLED a ses limites. Et là où il y a des limites, il y a également des personnes intelligentes qui font leur possible pour les surmonter.

Pour les écrans OLED, le plus grand défi est le manque de luminosité. Lorsque vous comparez la technologie OLED à la LED, par exemple, la différence de luminosité est flagrante. Lorsqu'elle est mesurée, l'OLED atteint généralement 1000 nits (qui est l'unité de luminance), mais la LED peut être jusqu'à huit fois plus élevée. Le manque de luminosité est toutefois compensé par des noirs parfaits qui créent suffisamment de contraste. De manière générale, cette technologie exceptionnelle satisfait tout le monde. C'est le cas, la plupart du temps.

Parce que la luminosité est importante. Elle a un impact sur la visibilité. Et sur la précision des couleurs. Une plus grande luminosité à l'écran rend les couleurs plus vives. Les images sont plus réalistes et les détails sont préservés, même dans des conditions extrêmes de lumière et d'obscurité. Pour faire court, ce que vous regardez est beaucoup plus clair. Ce qui est essentiel si votre travail consiste à créer des images et à utiliser un écran OLED pour prendre des photos ou des vidéos. Il est donc logique que Canon s'y intéresse de près. En effet, nous travaillons dans le secteur depuis un certain temps et Canon Tokki Corporation est spécialisé dans l'équipement de fabrication des OLED.

Bien sûr, nous sommes également des leaders mondiaux dans la recherche et le développement et nous arrivons dans les cinq premiers du classement des brevets américains depuis 37 ans, avec jusqu'à 8 % de notre chiffre d'affaires investi chaque année dans la recherche et le développement. Pour résumer, nous créons et améliorons des technologies incroyables. Lorsque vous combinez les deux, vous ne serez pas du tout surpris d'apprendre que Canon est à l'origine d'un développement récent et considérable de la technologie OLED. Mais pour comprendre pourquoi la technologie OLED n'est pas parfaite, comment elle a été améliorée et comment nous l'avons également encore plus améliorée, il faut commencer par expliquer son fonctionnement initial et en quoi la nouvelle génération, QD-OLED, est différente.

OLED ou QD-OLED

Imaginez des couches fines, l'une au-dessus de l'autre. La technologie OLED traditionnelle utilise une couche de pixels bleus recouverts d'un phosphore jaune pour produire une lumière blanche. Par-dessus se trouve un filtre couleurs qui crée le rouge, le vert et le bleu (RVB) que nous connaissons tous. En combinant ces couleurs, nous pouvons obtenir toutes les couleurs dont nous pourrions avoir besoin. Cependant, ce filtre empêche la technologie OLED d'être aussi lumineuse que nous le souhaitons et oblige les fabricants à compenser en ajoutant un pixel blanc à la couche RVB, simplement pour donner plus de lumière.

Cependant, comme cette situation n'est pas idéale, une nouvelle version de la technologie OLED, appelée QD-OLED, a été développée. Les pixels bleus restent, mais le phosphore jaune a disparu. À sa place, un « maillage » de nanocristaux à semi-conducteurs imprimés (ou « points quantiques » ou « Quantum Dots », d'où le « QD ») est appliqué sur les pixels bleus. Ces nanocristaux ne mesurent que quelques nanomètres de diamètre et peuvent émettre une luminosité élevée et une grande pureté de couleur. Lorsque la lumière bleue atteint les points quantiques, ceux-ci deviennent rouges et verts. C'est ainsi qu'est créé notre écran RVB sans filtre couleurs.

Quelqu'un a parlé d'« imprimer » ?

Bien sûr ! Il n'y a pas de mystère dans le monde de l'impression, même dans les technologies d'affichage complexes. Ici, ces nanoparticules imprimées changent la donne : elles ont été initialement fabriquées avec du séléniure de cadmium et entourées d'un revêtement, à l'image d'un M&M. Ce revêtement est important car il rend les points plus stables. En outre, comme le cadmium est toxique, le revêtement l'empêche également de s'échapper des points. Cette solution n'étant clairement pas idéale ou durable, les points quantiques fabriqués avec de l'indium ont rapidement remplacé le cadmium. Toutefois, l'indium pose également quelques gros problèmes : il est rare et, par conséquent, cher. Pour résoudre ce problème, Canon Inc. a développé une encre à points quantiques avec une structure en pérovskite, ce qui en fait une alternative pratique.

Mais qu'est-ce qu'une structure en pérovskite ?

C'est un type de cristal qui porte le nom du minéral pérovskite en raison de sa similarité structurelle. Ce nom est plutôt bien trouvé car le terme décrit, de manière générale, un groupe de matériaux qui ont une structure prenant la forme de pavés droits et de losanges. Ils sont également extrêmement polyvalents car ils offrent une large gamme de propriétés pour la technologie QD-OLED, telles que la fluorescence, la supraconductivité et la ferroélectricité. Ils sont surtout connus pour leur utilisation dans les cellules photovoltaïques, parce qu'ils sont également peu chers. Jusqu'à présent, cependant, la durabilité posait problème pour les points quantiques en pérovskite, c'est pourquoi ils étaient principalement à base d'indium.

Par « durabilité », nous entendons à la fois la longévité et la robustesse du point : leur capacité à conserver leur forme et à résister aux changements de chaleur, de lumière ou d'humidité de l'air, par exemple, ainsi que leur capacité à résister aux pressions des processus de fabrication. Grâce à notre vaste expérience (et à nos technologies propriétaires pour) le développement de l'encre et du toner pour les imprimantes, nous avons pu, en toute logique, résoudre le problème de durabilité pratique et inaccessible. Comment est-ce possible ? Nous avons développé une méthode unique pour former une coque de protection adaptée sur les points quantiques en pérovskite.

Pour un monde en ultra-haute définition

Même si, en tant qu'entreprise, nous sommes assez habitués aux premières révolutions, nous ne pouvons pas ne pas nous enthousiasmer pour cette avancée, car les encres à points quantiques ont tellement de potentiel. Tout d'abord, sans la dépendance d'une substance rare comme l'indium, le coût diminue considérablement et les problèmes d'approvisionnement disparaissent également. Cela devrait, à son tour, avoir un impact matériel sur les technologies dans tous les secteurs. Et enfin ? La qualité. Cette technologie a le potentiel pour ouvrir la voie vers un monde rempli d'écrans nouvelle génération à points quantiques 8K. Du jamais vu. Vous imaginez la ultra-haute définition ? Whaou ! Bien que cette technologie ne soit pas encore produite en série (estimé pour le milieu des années 2020 selon Canon Inc.), il ne fait aucun doute qu'elle va changer la donne.

Pour en savoir plus sur les encres à points quantiques en pérovskite, rendez-vous sur le site web Canon Global.