LCD, OLED, QLED, Micro-LED, Mini-LED... Tout savoir sur les technologies d’écran

Hier, en regardant le match, je me demandais si il était opportun de changer d'écran.. Seulement voilà, cela s'est un peu compliqué depuis l'époque du choix de ma première télé, en noir-et-blanc ou bien couleur... 
M'enfin, j'ai fini par trouver un petit guide des technologies actuelles, assez détaillé, mais pas trop pour y comprendre quelque chose.  Je vous en fais profiter ? 


Gabriel Manceau - 22 février 2020

LCD, OLED, QLED, Micro-LED, Mini-LED... Tout savoir sur les technologies d’écran


LCD, Oled, Mini-Led, Micro LED, LED, Fulll LED, Edge-LED... pas simple de s'y retrouver ! Entre appellations technologiques et appellations commerciales, nous faisons ici un état des lieux des différentes forces en présence et de leur manière de fonctionner.

Dans une volonté de synthèse et de clarté, nous vous expliquerons les différentes technologies sans rentrer dans les détails trop techniques pour ne pas semer plus de confusion. Dans quelques minutes, vous devriez y voir un peu plus clair sur les technologies d'écrans disponibles sur le marché.

Pour bien comprendre les différentes technologies, commençons par un bref rappel de la manière de fonctionner de nos télévisions. Il n'existe en réalité que deux technologies d'affichage pour nos écrans plats modernes : LED et OLED.

La famille LED (LCD)

La technologie LCD (Liquid Crystal Display) est la plus répandue sur le marché.

Les téléviseurs LED (Light Emitting Diode), ou cristaux liquides rétroéclairés sont en fait des écrans LCD équipés d'un rétro-éclairage LED.

Les écrans LCD ne pouvant fabriquer leur propre lumière (contrairement aux écrans OLED), il est nécessaire d'émettre une lumière derrière eux pour pouvoir afficher une image. Autrefois composé de tubes néon, le rétro-éclairage est aujourd'hui composé de diodes LED.



Aujourd'hui, il existe deux types de dalles LCD : les dalles IPS ( In Plane Switching) et VA (Vertical Alignment). Ces types de dalles se distinguent par la forme et les propriétés des cristaux liquides utilisés, qui ont une vraie incidence sur la qualité des images affichées.

Cela se traduit par des différences au niveau du contraste, de la luminosité ou encore d'angles de vues plus ou moins larges.

Toujours dans la grande famille LCD, il existe différents types de rétro-éclairages LED sur lesquelles nous allons revenir juste en dessous.

Les dalles IPS
Famille : LED (LCD)

Elles ont pour avantage de profiter de bons angles de visions, quelle que soit la position du spectateur par rapport à l'écran. Un confort de visionnage permis par la répartition homogène de la lumière. Le rendu des couleurs est également très bon.

Leur inconvénient est une image au noir moins profond qui tire plutôt vers le gris lorsque vous regardez l'écran dans l'obscurité. Les contrastes sont également plus faibles que ceux des dalles VA.

Les dalles VA
Famille : LED (LCD)

Une dalle VA est capable d'afficher des noirs plus profonds et un meilleur contraste grâce à sa capacité à bloquer plus efficacement le passage de la lumière que les dalles IPS. Le revers de la médaille vient des angles de visions qui sont moins larges que sur les dalles IPS.

Ainsi, une dalle VA délivre tout son potentiel si vous restez bien en face de celle-ci, comme un écran PC. Pour un écran TV dans un salon, on privilégiera surement la dalle IPS et ses angles de vision plus larges.

Le rétro-éclairage Edge LED
Famille : LED (LCD)

Ce type d'écran LCD se caractérise par un positionnement des diodes LED sur les bords de la dalle. Pour diffuser la lumière LED sur l'intégralité de l'écran LCD, des réflecteurs sont installés.

Le Edge LED n'offre pas la meilleure homogénéité au niveau du rétro-éclairage, mais a pour avantage de consommer moins d'électricité et d'occuper moins de place, ce qui permet aux constructeurs de proposer des écrans extrêmement fins.

Le rétro-éclairage Full LED ou Direct LED
Famille : LED (LCD)

À la différence du Edge LED, les écrans Full LED (également appelés Direct LED) utilisent un rétro-éclairage qui occupe la totalité de la surface à l'arrière de dalle LCD. Le rétro-éclairage est donc plus homogène et la luminosité plus importante.

La contrepartie est que ces téléviseurs consomment plus d'électricité et sont un peu plus épais. Certaines marques proposent un rétro-éclairage assuré par trois LED (rouge, vert et bleu) au lieu d'une, ce qui permet un meilleur rendu des couleurs.

Le rétro-éclairage Full LED (Full Array) avec Local Dimming
Famille : LED (LCD)

On monte encore en qualité avec le "Full Array Local Dimming" qui vient ici s'ajouter à la technologie Full LED. Concrètement, cela signifie que chaque diode LED peut être allumée ou éteinte par zone.

L'énorme avantage est de pouvoir parfaitement adapter la luminosité en fonction de la scène affichée. Ce type de rétro-éclairage dynamique permet également d'éteindre certaines zones LED pour afficher des noirs profonds à l'écran.

Dans la famille LCD, c'est aujourd'hui la technologie qui se rapproche le plus, avec le Mini-LED, de ce que propose l'OLED en matière de qualité d'affichage.

La technologie Mini-LED
Famille : LED (LCD)



Accrochez-vous, nous allons continuer notre tour des technologies d'affichage avec le Mini-LED qui est une évolution de la technologie LED.

En effet, elle propose le même principe de rétro-éclairage pour produire de la lumière, qui passe à travers une matrice LCD et des filtres de couleurs pour afficher l'image finale.

Mais c'est par la plus petite taille et le nombre plus important de LED que la technologie Mini-LED se démarque. Là où “l'ancienne” technologie est composée d'une centaine de LED, on parle ici en milliers de Mini-LED.

Des noirs plus profonds et un meilleur contraste (Vidéo) :



En multipliant le nombre de LED, la technologie Mini-LED permet aux écrans qui l'utilisent une gestion plus fine des noirs sur une petite portion de l'écran. En ce sens, elle se rapproche des technologies OLED et Micro-LED qui, elles, sont capables d'éteindre chaque pixel pour produire un noir parfait.

Couplée à un filtre quantique (que l'on détaille juste en dessous) qui permet d'améliorer la lumière et la colorimétrie, la technologie Mini-LED a pour ambition de concurrencer les technologies OLED (et Micro-LED) au niveau de la qualité d'affichage.

Quantum dot : QLED, Triluminos ou Nanocell
Famille : LED (LCD)



Popularisée par Samsung pour concurrencer l'OLED de LG, la technologie QLED (Quantum-dot Light Emitting Diode) fait pourtant partie de la famille des écrans LED (sinon, ce serait trop simple).

Dans un premier temps, seuls les téléviseurs LED haut de gamme étaient équipés du QLED. Aujourd'hui, on retrouve également cette technologie sur certains téléviseurs milieu de gamme de Samsung, mais également chez TCL. D'autres constructeurs tels que Sony ou LG utilisent des boîtiers à filtre quantique sous la dénomination de Triluminos ou Nanocell.

LED vs QLED : quelles différences ?

La technologie QLED apporte une nette amélioration au niveau des couleurs grâce à une extension de l'espace colorimétrique pour afficher 100 % du spectre DCI-P3.

Le rendement du système de rétro-éclairage est également amélioré pour afficher des pics de luminosités supérieurs à ce que l'on trouve habituellement sur les téléviseurs LED classiques.

En revanche, le QLED ne permet pas d'atteindre les niveaux de contraste et de profondeur des noirs que proposent l'OLED et le Micro-LED.

Une faiblesse en partie corrigée en associant la technologie QLED à la technologie Mini-LED (toujours dans la famille LCD) qui se rapproche de plus en plus de la qualité d'affichage de ce que l'on trouve sur les technologies de type OLED.

La technologie Micro-LED
Famille : LED



Le Micro-LED partage de nombreuses choses avec l'OLED, comme sa capacité à émettre sa propre lumière, ses noirs infinis, ses contrastes impressionnants et son excellente colorimétrie.

Ces Micro-LED se distinguent par leur taille. Elles sont en effet plus petites que l'OLED, et regroupées pour former un seul pixel. Autre point différenciant, les Micro-LED sont plus petites et permettent de produire des écrans toujours plus fins et légers.


LED à gauche et Micro-LED droite.

Ils affichent également une luminosité supérieure pouvant aller jusqu'à 5000 nits (idéal pour le HDR10+ et le Dolby Vision), là où, généralement, les écrans OLED ont une luminosité maximale inférieure à 1000 nits.

Moins de marquage et plus de modularité


Les écrans Crystal LED de Sony sont des microLED

Certains utilisateurs d'écran OLED rencontrent parfois des problèmes de marquage à la suite de l'affichage prolongé d'un élément statique à l'écran (un logo par exemple). Des problèmes liés à la composition organique de l'OLED (du carbone). Le Micro-LED n'utilise plus de matière organique, ce qui devrait empêcher ce phénomène de marquage.

Cette nouvelle technologie se veut également modulaire. Les constructeurs mettent en avant la possibilité de "coller" plusieurs écrans Micro-LED les uns aux autres pour n'en former qu'un. Dans la pratique, la séparation se voit tout de même légèrement si l'on se trouve un peu trop proche de l'écran.



La technologie OLED



La technologie “Organic Light-Emitting Diode”, ou OLED, marque une nette évolution technologique par rapport à la technologie LCD originale.

L'OLED a la particularité de fabriquer sa propre lumière grâce à une substance organique qui s'allume au contact d'un courant électrique. L'OLED se différencie donc de la technologie LED car il n'a pas besoin de rétro-éclairage, ce dernier étant directement intégré.

Des écrans toujours plus fins

Là où la technologie LCD nécessite un système de rétro-éclairage LED et de nombreux filtres avant d'afficher l'image, la technologie OLED demande moins de couches.

En effet, chaque sous-pixel de la technologie OLED est composé d'une OLED de couleur qui diffuse sa propre lumière et d'un film transistor chargé d'allumer et éteindre chacun de ses sous-pixels.

Concrètement, cela permet aux constructeurs de concevoir, à taille égale, des écrans OLED deux fois plus légers que les écrans LCD.

Des contrastes supérieurs

La capacité de l'OLED à pouvoir émettre sa propre lumière lui permet également d'afficher des noirs “infinis” en éteignant simplement les pixels désirés. Cela a une conséquence directe sur les contrastes qui sont bien supérieurs à ceux que l'on retrouve sur les écrans LCD.

Une plus grande réactivité

Le temps de réponse d'un écran est mesuré en millisecondes (ms). Il désigne la durée que met un pixel pour passer du blanc au noir, puis revenir au blanc. Si ce temps est trop élevé, on peut alors observer un phénomène de saccades à l'écran.

Le temps de réponse constaté sur un écran LCD est généralement de 1 à 5 ms, contre seulement 0,1 ms sur les écrans OLED. Visuellement, cela se traduit par une plus grande fluidité et netteté de l'image. Cela est particulièrement appréciable pour visionner des films bien sûr, mais aussi pour jouer aux jeux vidéos sur son écran TV.

De meilleurs angles de vision

Si la technologie IPS LCD s'en sort très bien sûr ce point, la technologie OLED la surpasse en proposant des angles de vision encore plus large, quel que soit la position dans laquelle vous vous trouvez pour visionner l'écran. Même en étant excentré de l'écran, la colorimétrie et la luminosité restent excellentes, ce qui n'est pas toujours sur le LCD.

Une consommation électrique moindre

Comme nous l'avons vu en parlant de la profondeur des noirs et du contraste des écrans OLED, un pixel noir est un pixel éteint. Il est donc logique que cette technologie consomme moins que le LCD qui nécessite l'allumage permanent d'un panneau rétroéclairé pour afficher les images à l'écran.

Prix et disponibilité

Maintenant que vous y voyez plus clair sur les différentes technologies d'écran, intéressons-nous à leur disponibilité sur le marché et surtout leurs prix.

Commençons par les écrans LED “classiques”. Ces derniers sont sur le marché depuis très longtemps et proposent de nombreuses diagonales pour des prix qui commencent dès 100€ pour les plus petites diagonales.

Si vous avez un budget plus conséquent, vous pouvez vous tourner vers les TV QLED qui vont de 700 euros à presque 8000 euros pour les plus grandes diagonales en définition 8K.

Comptez au moins 2000€ pour les TV Mini-LED (souvent couplé à la technologie QLED). Des écrans à des tarifs plus accessibles devraient arriver dans les mois et années à venir sous l'impulsion de constructeurs comme TLC et son X10.


L'écran modulaire Samsung "The Wall"

Du côté de l'OLED, il est possible de trouver des écrans à partir de 1000 euros. Les plus grands modèles dépassent largement la barre des 10 000 euros.

Terminons avec les dalles Micro-LED qui sont encore très loin d'être accessibles au grand public. La faute à un processus de production encore très coûteux.

Vous voulez des prix ? La TV Samsung “The Wall Luxury” en Micro-LED est affichée à 331 000 euros pour sa version la plus petite version en 146 pouces. Cela vous donne une petite idée du budget nécessaire.

Les constructeurs d'écrans Micro-LED précisent que cette technologie sera de moins en moins coûteuse à produire sur le long terme. Ils évoquent des coûts divisés par cinq à dix d'ici 2026, date à laquelle ce type de dalles ne représenterait que 0,4% du marché.

Conclusion

Les constructeurs se livrent une véritable guerre industrielle pour imposer leur vision des écrans de demain.

La technologie Micro-LED se positionne comme la technologie du futur, par la qualité d'affichage qu'il propose et sa consommation d'énergie maitrisée, mais également par sa modularité qui permet d'afficher de créer toutes les tailles d'écrans. Mais ses prix réservés à une élite ne la rendent pour l'instant pas accessible au grand public.

Les écrans LED et QLED restent les plus accessibles, quand les dalles Mini-LED et OLED s'imposent actuellement comme les meilleures technologies pour profiter d'une qualité d'image exceptionnelle.

Pour conclure ce dossier, nous vous avons concocté un tableau récapitulatif pour que vous puissiez y voir plus clair en un coup d'oeil.