Surface-conduction Electron-emitter Display
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Surface-conduction Electron-emitter Display (SED) désigne une technologie d'affichage destinée aux écrans plats, développée conjointement par Canon et Toshiba jusqu'à ce que son abandon soit dévoilé aux publiques le 9 Juin 2008. Elle consiste à placer l'équivalent d'un canon à électrons derrière chaque sous-pixel qui constitue la dalle. Cette technique permet d'obtenir des gains de rapidité et de netteté d'affichage (L' affichage désigne l'application d'une surface de papier script dans un lieu public(et non du foyer)sur un support destiné à son émission, externe ou interne, ce qui en fait un...) des dalles CRT, tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) en bénéficiant de l'encombrement réduit des dalles d'écrans plats de type plasma ( En physique, le plasma décrit un état de la matière constitué de particules chargées (d'ions et d'électrons). Le plasma quark-gluon est un plasma qui constituerait les grandes étoiles à...) ou TFT.

La technologie (Le mot technologie possède deux acceptions de fait :) SED est développée (En géométrie, la développée d'une courbe plane est le lieu de ses centres de courbure. On peut aussi la décrire comme l'enveloppe de la famille des...) depuis 2003 par Canon et Toshiba au Japon. Le projet (Un projet est un engagement irréversible de résultat incertain, non reproductible a priori à l’identique, nécessitant le concours et l’intégration d’une grande diversité de...) a été initié en 1999 avec un partenariat des deux entreprises, mais Canon travaillait sur la technologie SED depuis 1986. La fabrication industrielle et mise sur le marché est prévue en 2008 (en prévision des Jeux Olympiques de Pékin).

Technologie

Les futurs (Futurs est une collection de science-fiction des Éditions de l'Aurore.) écran (Un moniteur est un périphérique de sortie usuel d'un ordinateur. C'est l'écran où s'affichent les informations saisies ou demandées par l'utilisateur...) plats TV-SED, contrairement aux écrans "Plasma" et "LCD", partent du principe de base du tube cathodique : ils utilisent le flux (Le mot flux (du latin fluxus, écoulement) désigne en général un ensemble d'éléments (informations / données, énergie, matière, ...) évoluant dans un sens commun. Plus...) d’électrons des tubes cathodiques traditionnels (CRT - Cathode (La cathode est une électrode siège d'une réduction, que l'on qualifie alors de réduction cathodique. Elle correspond à la borne positive (+) dans une pile...) Ray Tube), c'est-à-dire un canon à électrons qui émet un flux d'électrons dirigés vers un écran couvert de petits éléments phosphorescents pour créer une image.

Un écran de 40 pouces (~101 cm) aura une épaisseur de 10 millimètres pour un poids (Le poids est la force de pesanteur, d'origine gravitationnelle et inertielle, exercée par la Terre sur un corps massique en raison uniquement du voisinage de la Terre. Elle est égale à l'opposé de la résultante des autres...) d'environ 20 kg et une consommation voisine de 60 W. Mais là, contrairement au CRT, à la place de l’unique canon à électrons du tube cathodique (Le tube cathodique (CRT ou Cathode Ray Tube en anglais), fut inventé par Karl Ferdinand Braun. Le dispositif est constitué d'un filament chauffé, de cathodes et d'anodes en forme de...), le panneau SED est tapissé d’autant de nano-émetteurs d’électrons que de pixels qu’il contient.

Chacun de ces pixels est constitué d'une fente de quelques nanomètres de large, située entre deux pôles électriques. Lorsqu’un courant électrique (Un courant électrique est un déplacement d'ensemble de porteurs de charge électrique, généralement des électrons, au sein d'un matériau conducteur. Ces déplacements...) est appliqué aux pôles, les électrons sont émis d’un côté de la fente puis accélérés par la tension (La tension est une force d'extension.) appliquée entre les deux plaques de substrat de verre (Le verre, dans le langage courant, désigne un matériau ou un alliage dur, fragile (cassant) et transparent au rayonnement visible. Le plus souvent, le verre est constitué d’oxyde de silicium (silice...), ils sont projetés vers le substrat de façade et entrent en collision (Une collision est un choc direct entre deux objets. Un tel impact transmet une partie de l'énergie et de l'impulsion de l'un des corps au second.) avec la couche de phosphore (Le phosphore est un élément chimique de la famille des pnictogènes, de symbole P et de numéro atomique 15.), ce qui crée l’émission de lumière (La lumière est l'ensemble des ondes électromagnétiques visibles par l'œil humain, c'est-à-dire comprises dans des longueurs...) et la formation d’une image.

Comme le LCD, l’écran SED se compose de deux plaques de verre. La première est recouverte d'un film d'émetteurs individuels d'électrons situés à quelques millimètres d'une seconde ( Seconde est le féminin de l'adjectif second, qui vient immédiatement après le premier ou qui s'ajoute à quelque chose de nature identique. La seconde est une unité de mesure du temps. ...) plaque de verre recouverte de phosphore.

L’une émet les électrons, l’autre contient une substance luminescente appelée luminophore. C’est la différence de potentiel entre les deux plaques qui permet l'émission électronique et sert de "tube cathodique".

La différence technologique avec les écrans à tubes cathodiques classiques réside dans le fait que chaque pixel (Le pixel, souvent abrégé px, est une unité de surface permettant de mesurer une image numérique. Son nom provient de la locution anglaise picture element,...) possède sa propre source d’électrons ; ainsi, on peut imaginer autant de tubes que de pixels sur l'écran... il n’y a donc plus de balayage, chaque point (Graphie) lumineux possède son propre canon émissif avec un temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.) de réponse pratiquement nul !

Un tel niveau de contraste, un vrai niveau de noir, voilà des qualités que ne peuvent égaler les panneaux LCD et plasmas.

La définition (Une définition est un discours qui dit ce qu'est une chose ou ce que signifie un nom. D'où la division entre les définitions réelles et les définitions nominales.) de l’image est extrêmement élevée : des millions de sources émettrices parsèment l'écran, diffusant les 3 sources de couleurs primaires RVB (Rouge-Vert-Bleu). Dans un écran SED haute définition (composé de 1 920 lignes horizontales de 1 080 points lumineux chacune) il y a plus de 6 millions de canons électroniques !

Procurant des images nettes, une brillance supérieure, un pixel très fin, des rapports de contraste élevés et des angles de vision améliorés, la technologie SED pourrait déloger les écrans plasma, LCD, DLP,... Le premier modèle d'écran serait un 50" d'une résolution de 1920 x 1080p (1080p est une définition vidéo Full HD commun (CIF) de 1 920×1 080 pixels en balayage progressif dont la fréquence s'échelonne de 24 à 100 Hz d'un rapport 16/9 et notamment utilisée...).

Schéma de principe

Les électrons qui partent de la plaque source émettrice (SCE) traversent un espace sous vide (Le vide est ordinairement défini comme l'absence de matière dans une zone spatiale.) et frappent l’arrière de l’écran qui est recouvert d’une couche de phosphore.

C'est la rencontre électrons/phosphore qui génère de la lumière sous la forme d'un pixel. Et en changeant la composition de la couche phosphorique, on peut modifier les couleurs fondamentales RVB donc la couleur (La couleur est la perception subjective qu'a l'œil d'une ou plusieurs fréquences d'ondes lumineuses, avec une (ou des) amplitude(s) donnée(s).) de la lumière émise.

Comme chaque sous-pixel a sa propre source, il n’y a pas de déviation du flux d’électrons. Contrairement au CRT (tube TV traditionnel à source unique) chaque pixel à sa propre source de couleur avec son propre canon à électrons.

Le canon (nano-split) se compose de deux électrodes très fines, séparées d’un nanomètre. Une tension de 16 V est appliquée aux bornes des électrodes, ce qui libère un électron (L'électron est une particule élémentaire de la famille des leptons, et possèdant une charge électrique élémentaire de signe négatif. C'est un des composants de l'atome.) dans l'espace qui les sépare. Un champ électrique (Dans le cadre de l'électromagnétisme, le champ électrique est un objet physique qui permet de définir et éventuellement de mesurer en tout point de l'espace l'influence...) de 10 kV, perpendiculaire (En géométrie plane, on dit que deux droites sont perpendiculaires quand elles se coupent en formant un angle droit. Le terme de perpendiculaire vient du latin per-pendiculum (fil...) au premier, projette l’électron contre l’écran.

Données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose, d'une transaction d'affaire, d'un événement, etc.) techniques

Estimations des constructeurs sur les prototypes :

  • Temps de réponse : < 1 ms
  • Contraste : 100 000:1 (sic !)
  • Luminosité : 400 cd/m²
  • Angles de vue : 180° (dans tous les sens)

Avantages de la technologie SED

  • Un dixième du poids et de l’épaisseur d’un écran CRT.
  • Consommation plus faible : 2/3 de moins que les écrans plasma et 1/3 de moins que les écrans LCD.
  • Une grande qualité de brillance et de couleur, même avec un grand angle (En géométrie, la notion générale d'angle se décline en plusieurs concepts apparentés.) de vision, à la différence des écrans LCD.
  • Le contraste atteint 100 000:1, soit 10 fois plus que les meilleurs plasmas ou LCD. L'accroissement du rapport de contraste est dû à la réduction importante de la luminance (En physique, la luminance est l'intensité d'une source de lumière visible dans une direction donnée, divisée par l'aire apparente de cette source dans...) noire. La luminance noire a été réduite à 0,003 cd/m2 soit 10 fois moins que sur les meilleurs écrans LCD.
  • Pas de problème de rémanence (persistance d'images fantômes pendant quelques millisecondes lors d'un travelling par exemple).

Dates de sortie

Technologie abandonnée

En octobre 2006, Toshiba et Canon ont annoncé que la construction vers juillet d'une usine d'une capacité de production de 75.000 dalles par mois (Le mois (Du lat. mensis «mois», et anciennement au plur. «menstrues») est une période de temps arbitraire.) sera terminée au Japon avant la fin de l'année (Une année est une unité de temps exprimant la durée entre deux occurrences d'un évènement lié à la révolution de la Terre autour du Soleil.). La production des écrans TV ne débuterait que dans le courant 2007. Les premières TV SED ne devraient donc pas arriver avant le quatrième trimestre de l'année 2007. La production des écrans de PC, quant à elle, ne serait plus à l'ordre du jour (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la période entre deux nuits, pendant laquelle les rayons...) comme l'avait annoncé Canon auparavant.

Début janvier 2007, Canon annonce le rachat des parts de Toshiba et reprend le projet SED à son compte, faisant "cavalier seul".

En juin 2008, la production en série a d'abord été envisagée mais, suite à de nombreux litiges entre les compagnie Canon, Toshiba et Nano-Proprietary, c’est en toute logique (La logique (du grec logikê, dérivé de logos (λόγος), terme inventé par Xénocrate signifiant à la fois raison, langage, et raisonnement) est dans une...) que Canon annonce de manière officielle l’abandon du SED.

Prix

Les prix des écrans à diagonale (On appelle diagonale d'un polygone tout segment reliant deux sommets non consécutifs (non reliés par un côté). Un polygone à n côtés possède diagonales.) équivalente seraient proches de ceux des LCDs et des plasmas.

Selon le " Business Plan " préparé par Canon et Toshiba, 3 millions d’écrans SED devraient être vendus en 2010, à un prix moyen de 67 000 Yens (soit 550 € ). Ce qui représenterait 20% du marché estimé des 40 pouces à cette date. L’opération serait profitable pour les fabricants, ce qui signifie que leurs coûts de fabrication seraient plus bas.

Évolution et historique

  • 05/10/2005 : Première présentation de téléviseur (Le téléviseur (ou un télé, apocope utilisée familièrement) est un appareil doté d'un écran servant généralement à recevoir, regarder et écouter les programmes de...) SED par Canon
  • 15/01/2007 : Toshiba se retire et Canon reprend toutes les parts de la coentreprise et poursuit seul l'aventure.
  • 09/06/2008 : Canon annonce l'abandon de la technologie SED

Source

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