Guide complet sur la technologie Micro LED

Qu'est-ce que la technologie Micro LED ?

La technologie Micro LED utilise de minuscules puces LED, généralement comprises entre 1 et 100 microns, comme unités d'affichage et pixels individuels émettant de la lumière. Par rapport aux écrans LED SMD traditionnels, la technologie Micro LED se caractérise par des puces et des pas de pixels plus petits, ce qui permet d'obtenir un affichage de meilleure définition et convient à diverses applications professionnelles.

Avantages de la technologie Micro LED

Haute luminosité

Lors de l'achat d'un écran LED, la luminosité est l'un des facteurs les plus importants à prendre en compte. Grâce à sa fonction d'auto-émission, la technologie Micro LED n'est pas bloquée par un panneau LCD à l'avant, ce qui lui permet d'atteindre une luminosité plus élevée.

En général, les téléviseurs Micro LED d'intérieur peuvent atteindre environ 3 000 nits (candelas par mètre carré), tandis que ceux utilisés à l'extérieur peuvent facilement atteindre 5 000, voire plus de 10 000 nits. Grâce à ses minuscules ampoules LED et à ses matériaux hautement efficaces, la technologie Micro LED est actuellement la technologie d'affichage la plus lumineuse disponible en production de masse.

Gamme de couleurs étendue et niveaux de gris

La gamme de couleurs désigne l'éventail de couleurs qu'un dispositif d'affichage peut afficher ; elle est généralement représentée par sRGB ou Adobe RGB. La technologie Micro LED utilise généralement des puces RGB de haute pureté, dont les longueurs d'onde maximales rouge, verte et bleue sont bien définies, ce qui permet à l'écran d'afficher une gamme de couleurs plus large. De plus, contrairement aux écrans LCD qui nécessitent des polariseurs et des rétroéclairages, la perte de lumière des Micro LED est faible, ce qui permet d'afficher des couleurs plus saturées.

La gamme de gris correspond au nombre de niveaux de luminosité qu'un appareil peut distinguer entre le noir et le blanc, généralement exprimé en bits. Grâce au RVB haute pureté, la technologie Micro LED peut atteindre une gamme de gris de 10 à 12 bits, ce qui permet des transitions d'images plus fluides, alors que les écrans LCD traditionnels n'atteignent généralement que 8 à 10 bits.

Petit pas de pixel et haute résolution

Pas de pixel désigne la distance entre deux pixels adjacents sur un écran LED. Plus cette valeur est petite, plus les pixels sont compacts, ce qui se traduit par un affichage plus clair. Comparé aux écrans LED extérieurs traditionnels dont le pas de pixel est compris entre 3 et 10 mm, le Micro LED se caractérise par un pas de pixel extrêmement petit, généralement compris entre 0,1 et 0,5 mm.

La résolution fait référence au nombre de pixels sur un écran, qui est déterminé à la fois par la taille de l'écran et le pas de pixel. Grâce à son pas de pixel extrêmement petit, la technologie Micro LED permet d'obtenir un affichage haute définition, généralement en 2K ou 4K. Lorsque la technologie Micro LED est appliquée à de grands murs d'affichage commerciaux, la résolution de l'écran peut même atteindre 8K.

Longue durée de vie et faible taux de défaillance

La durée de vie correspond à la durée de fonctionnement d'un écran jusqu'à ce que sa luminosité diminue à un certain niveau. La technologie OLED classique offre une durée de vie de 10 000 à 30 000 heures, avec une diminution relativement rapide de la luminosité, tandis que les écrans Micro LED peuvent durer plus de 100 000 heures.

De plus, les micro-LED ont également un taux de défaillance très faible. D'une part, contrairement aux écrans LCD, les micro-LED ne souffrent pas de brûlure d'écran, même après de longues périodes d'affichage. D'autre part, les micro-LED utilisent des matériaux LED inorganiques tels que le GaN et l'InGaN, qui résistent aux températures élevées et à la dégradation lumineuse, ce qui se traduit par une lente diminution de la luminosité.

Faible consommation d'énergie

La technologie Micro LED ne nécessite pas de rétroéclairage LCD, ce qui minimise la perte de luminosité due à l'obstruction. De plus, la technologie Micro LED utilise des puces hautement efficaces fabriquées à partir de GaN ou d'InGaN, qui consomment moins d'énergie que les écrans OLED à luminosité égale.

Inconvénients de la technologie Micro LED

Coût de production élevé

La taille des puces Micro LED est extrêmement petite, environ 5 à 50 μm, et chaque pixel doit être contrôlé par un courant individuel ; leur fabrication est donc très difficile. De plus, après leur fabrication, les puces Micro LED doivent être transférées avec précision sur le substrat de l'écran, chaque LED devant être positionnée avec exactitude.

De plus, non seulement la fabrication et le transfert sont difficiles, mais l'emballage et les tests nécessitent également des coûts d'équipement et de main-d'œuvre importants, ce qui rend les Micro LED très coûteuses. Par exemple, le téléviseur MICRO RGB 115 pouces de Samsung est vendu au prix de $29 999.

Le taux de rendement est difficile à atteindre

Le taux de rendement est le rapport entre le nombre de produits qui passent le contrôle qualité et le nombre total de produits fabriqués. Plus le rendement est élevé, plus le processus de production est cohérent. En raison de la taille extrêmement petite des puces Micro LED, un grand nombre d'entre elles doivent être transférées, ce qui les rend susceptibles d'être endommagées pendant le processus.

De plus, un seul pixel défectueux peut affecter l'affichage de l'ensemble de l'écran. Par conséquent, le rendement des Micro LED est souvent relativement faible, ce qui rend la production en série difficile.

Processus de fabrication complexe

Le processus de production d'un écran LED comprend la fabrication des puces, les tests de luminosité, le transfert de masse, l'emballage, l'intégration et les tests. Pour la technologie Micro LED, presque toutes les étapes sont nettement plus complexes que dans les technologies d'affichage conventionnelles. Par exemple, un module contient des millions de pixels, et chaque pixel doit subir des tests de luminosité et de couleur.

Principaux scénarios d'application de la technologie Micro LED

Téléviseur haut de gamme

Certains grands fabricants de téléviseurs, tels que Samsung et Hisense, ont déjà lancé des téléviseurs basés sur la technologie Micro LED, tandis que d'autres, comme TCL et Sony, sont également en train de la développer. Cependant, en raison de la grande complexité de cette technologie, les téléviseurs Micro LED restent extrêmement coûteux et le marché grand public est principalement composé d'utilisateurs haut de gamme, ce qui se traduit par des taux d'adoption très faibles.

Écran embarqué

La technologie Micro LED a déjà commencé à être adoptée dans certaines voitures haut de gamme. Par exemple, NIO, Volkswagen et Porsche Cayenne ont commencé à équiper leurs derniers modèles de phares à pixels Micro LED. À l'avenir, à mesure que la technologie mûrira, les HUD, les écrans de cockpit intelligents et les écrans transparents basés sur la technologie Micro LED deviendront également une réalité.

Domaine professionnel et innovation

La technologie Micro LED est également privilégiée dans certains domaines professionnels en raison de ses performances quasi parfaites, notamment sa luminosité élevée, ses performances chromatiques exceptionnelles et sa durée de vie extrêmement longue. Elle est actuellement utilisée dans certains contextes, tels que les centres de contrôle et les halls d'exposition.

À l'avenir, cette technologie sera également appliquée dans les domaines médical, de la réalité augmentée/réalité virtuelle et de l'aviation. Par exemple, Apple, Meta et Sony ont tous prévu de commercialiser des produits liés à la réalité augmentée Micro LED.

Affichage commercial

L'application de la technologie Micro LED aux écrans commerciaux, tels que les façades de centres commerciaux, les écrans publicitaires extérieurs et les salles d'exposition d'entreprises, peut donner d'excellents résultats. Même en plein soleil, vous pouvez profiter d'une clarté ultra-élevée et de couleurs vives, ainsi que d'un affichage 3D encore plus immersif.

Le développement des micro-LED dans le secteur commercial se poursuit, avec des applications qui s'étendent à un nombre croissant de lieux. Par exemple, la gamme de produits micro-LED de Leyard est largement utilisée dans les centres de contrôle, les centres commerciaux et d'autres scénarios d'affichage.

Défis et tendances futures du Micro LED

Processus de fabrication standardisé

Grâce à ses performances exceptionnelles, le marché des micro-LED est appelé à se développer davantage. Parallèlement, le processus de production des écrans micro-LED doit être intensifié afin d'augmenter la production et d'améliorer la qualité des produits.

Cela exige des fabricants qu'ils investissent en permanence des ressources humaines et financières dans les avancées technologiques, notamment dans le développement de systèmes intégrés et l'amélioration des technologies de puces et des méthodes d'emballage.

Réduire les coûts de production

Les moyens de réduire les coûts comprennent la diminution des dépenses en matières premières et l'optimisation du processus de production. Par exemple, les fabricants peuvent tester des matériaux de plaquettes LED plus efficaces lors de la recherche et du développement. Afin de réduire le coût de certaines matières premières, certains fournisseurs ont également construit leurs propres lignes de production. Grâce aux progrès technologiques, le prix des produits Micro LED diminue progressivement d'année en année.

Largement popularisé et utilisé dans davantage de domaines

Avec la maturation du processus de fabrication et la baisse des coûts de production, la technologie Micro LED sera progressivement adoptée par un nombre croissant d'entreprises, de détaillants et de consommateurs, car elle est actuellement la technologie d'affichage la plus avancée pouvant être produite en série. À l'avenir, la technologie Micro LED aura un énorme potentiel commercial dans les secteurs du divertissement, de l'industrie, de la médecine et dans d'autres domaines.

Micro LED, Mini LED et OLED : quelles sont les différences ?

Principe de fonctionnement

Les technologies Micro LED, Mini LED et OLED comptent actuellement parmi les technologies d'affichage les plus avancées en production de masse. Comme mentionné précédemment, les caractéristiques de la technologie Micro LED sont les suivantes : micro-pixels auto-émissifs à l'écran, tandis que l'OLED est également auto-émissif. En revanche, la technologie Mini LED combine un écran LCD avec un rétroéclairage LED pour afficher les images.

Représentation des couleurs et luminosité

Ces trois technologies offrent toutes une gamme de gris étendue, une large gamme de couleurs et une haute résolution, avec des différences minimes en termes de performances chromatiques. En termes de luminosité, les écrans OLED affichent généralement moins de 1 000 nits en raison de leurs matériaux émetteurs organiques. Les dalles LCD bloquent une partie de la lumière, ce qui limite également la luminosité des écrans Mini LED, qui reste généralement inférieure à 5 000 nits. Les écrans Micro LED ne présentent pas ces restrictions et constituent la technologie d'affichage capable d'atteindre la luminosité la plus élevée.

Durée de vie et coût d'entretien

Les matériaux organiques limitent également la durée de vie de l'écran. Ainsi, les écrans OLED ont généralement une durée de vie d'environ cinq ans et présentent un risque de brûlure d'écran. Les écrans Mini LED ont une durée de vie plus longue, généralement comprise entre 50 000 et 80 000 heures. La technologie Micro LED offre la plus longue durée de vie parmi presque toutes les technologies d'affichage et peut être utilisée pendant dix, voire vingt ans, avec une fréquence et un coût de maintenance parmi les plus bas.

Scénarios d'application

L'OLED est largement utilisé dans les smartphones, les montres connectées et certains téléviseurs grâce à son contraste ultra élevé, sa qualité d'image exceptionnelle et sa capacité à prendre en charge les écrans pliables. Le Mini LED est principalement utilisé dans les situations qui nécessitent une luminosité élevée, telles que écrans embarqués et les écrans d'ordinateurs portables.

La technologie Micro LED est principalement utilisée dans des contextes haut de gamme, tels que les salles de conférence haut de gamme et grands écrans commerciaux en raison des limites technologiques et financières actuelles, mais il recèle un énorme potentiel de croissance.

Foire aux questions

Le Micro LED est-il sensible à la température et à l'humidité ?

De manière générale, les micro-LED sont beaucoup moins sensibles à la température et à l'humidité que les écrans LED classiques et peuvent fonctionner normalement dans une plage de -20 °C à 60 °C. De plus, les puces LED fabriquées à partir de matériaux inorganiques présentent une excellente résistance à l'humidité et tombent rarement en panne en raison d'une exposition à l'humidité.

Cependant, il convient de noter que les environnements très humides peuvent tout de même corroder les électrodes et d'autres composants. Lorsque vous utilisez l'écran dans de telles conditions, vous devez tout de même veiller à empêcher l'humidité de pénétrer dans les modules.

La technologie Micro LED prend-elle en charge la gradation locale ?

Oui. De plus, chaque pixel d'un écran Micro LED est une unité auto-émissive et prend en charge la gradation indépendante. Comparée à la technologie Mini LED, qui n'offre que quelques centaines ou quelques milliers de zones de gradation, la technologie Micro LED peut atteindre des dizaines de milliers de zones, offrant ainsi des performances de gradation exceptionnelles.

La technologie Micro LED peut-elle être utilisée dans les écrans flexibles ou pliables ?

En théorie, les puces Micro LED sont minuscules et robustes, ce qui permet de créer des écrans flexibles et pliables. Cependant, en raison de l'impossibilité d'obtenir des substrats flexibles suffisamment plats, ainsi que de la grande complexité du transfert de masse et du conditionnement, les écrans Micro LED flexibles ou pliables ont peu de chances d'être produits en série dans les prochaines années.

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