Technologies clés 2010

TECHNOLOGIES CLÉS 2010 (novembre 2006)

Technologies de l’information et de la communication

17. Affichage nomade

Description

La multiplication des applications électroniques et informatiques portables crée un enjeu en terme de portabilité des dispositifs d'affichage. L'affichage nomade est une des clés techniques de différentes applications telles que la téléphonie mobile, les juke-box vidéo, les consoles de jeux portables, les PDA, les ordinateurs portables. Il rencontre également des préoccupations liées à d'autres évolutions des modes de travail et de divertissement : travail collaboratif, jeux en réseau, etc.

Cette famille de technologies est donc porteuse de potentiels de développement forts pour différents types de technologies :

écrans de petite dimension, à faible consommation : ils peuvent être en couleur et à haute résolution (LCD-TFT, Oled ...) pour des applications dans le domaine du divertissement (consoles de jeux portables, téléphones ...) ou de la photographie numérique (haute résolution, bonne restitution des couleurs, faible consommation). L'élargissement de l'angle de vue utile et l'amélioration du contraste sont des verrous importants de la technologie ;
écrans très faible consommation pour affichage permanent : entrent dans cette ligne de technologie les écrans bistables, qui conservent leur affichage sans apport d'énergie. Ils n'ont besoin d'être alimentés que lors du changement des informations affichées. Une technologie utilisée dans ce cas est la technologie des cristaux liquides bistables ;
dispositifs d'affichage « lunettes » : regroupés en anglais sous le sigle HMD (Head Mounted Display), ils permettent d'imaginer des applications nouvelles : réalité augmentée par superposition d'informations sur la vue réelle (industrie, défense, tourisme ...), immersion dans l'image, affichage large (vidéo, jeux), affichage 3D stéréoscopique, etc. Ces dispositifs tirent parti de technologies telles que la projection rétinienne directe, par laser ou optique conventionnelle ;
afficheurs souples : les afficheurs souples (ou écrans souples) sont un secteur en fort développement. Les applications concernent d'une part des affichages nomades, d'autre part la possibilité d'afficher des images ou de l'information sur des surfaces complexes. Il est ainsi possible de doter un téléphone portable d'un écran déroulable de 5 pouces de diagonale ;
projecteurs miniaturisés : la diminution de la taille des projecteurs vidéo les rend compatibles avec des application nomades.

Outre les technologies d'afficheurs proprement dits, de nombreux verrous techniques sont encore présents, que ce soit au niveau :

de l'électronique et de l'informatique de commande : le système de commande des afficheurs, et notamment de décodage-encodage des images fixes ou animées est un verrou technique important. Il est l'objet d'un arbitrage entre la part de matériel (hardware, circuits dédiés ou programmables) et de logiciel (software), en fonction des contraintes spécifiques de l'application : encombrement, rapidité de traitement, consommation, coût d'industrialisation, mises à jour, etc. ;
des standards de transmission et de stockage des images fixes ou animées : notamment, outre les images 2D classiques (JPEG, MPEG-4, DVB, DMB ...), le développement d'interfaces de visualisation 3D pose le problème des nouvelles normes de représentation des images. À l'heure actuelle, aucun standard industriel ne s'est imposé dans la mesure où le marché est émergent ;
de l'éclairage et de la consommation : les technologies de rétroéclairage de certains écrans et la gestion de l'énergie ont des implications importantes dans le confort d'utilisation et l'autonomie des dispositifs portables. L'utilisation de LED blanches dont l'intensité émise est adaptée à l'image et au contexte est un exemple de technologie allant dans le sens d'une gestion intelligente de l'énergie. On note que la réduction de la consommation des composants est également une préoccupation constante des fabricants d'ordinateurs portables.

Degré de développement :
Emergence	Croissance	Maturité

Enjeux, Impact

Si les acteurs français de la visualisation sont peu nombreux et de petite taille, la maîtrise de l'intégration de ces technologies dans des produits a un impact immédiat sur la capacité des industriels français à rester compétitifs en proposant des interfaces de visualisation qui soient d'une part à la pointe de l'innovation en termes de fonction, d'autre part en phase avec les attentes du marché sur les dispositifs nomades.

Marché

Les marchés servis par les afficheurs nomades sont au premier chef la téléphonie mobile et le divertissement. En 2004, le marché mondial des téléphones mobiles s'est élevé à environ 650 millions d'unités, soit autant d'afficheurs (voire plus, certains téléphones possédant deux afficheurs). Le marché des jeux portables était de l'ordre de 3,9 Md$ dans le monde en 2003 (matériel et logiciel), et devrait atteindre 11 Md$ en 2007.

Le seul marché des afficheurs Oled pourrait atteindre 1,6 Md$ en 2007.

Degré de diffusion de la technologie :
Naissance	Diffusion	Généralisation

Domaines d'application :
édition, imprimerie, reproduction ; industries des équipements du foyer ; industrie automobile ; fabrication de machines de bureau et de matériel informatique ; industries des équipements électriques et électroniques ; bâtiment ; travaux publics ; postes et télécommunications ; activités récréatives, culturelles et sportives ; services personnels et domestiques ; éducation.

Acteurs

Disciplines scientifiques : chimie moléculaire, matériaux, optique, informatique, traitement du signal, électronique, optronique.

Compétences technologiques : audiovisuel, informatique, semi-conducteurs, optique, chimie organique, chimie macromoléculaire, chimie de base.

Pôles de compétitivité : Photonique (Provence-Alpes-Côte d'Azur), Image, multimédia et vie numérique (Île-de-France), Images et réseaux (Bretagne), Solutions communicantes sécurisées (Provence-Alpes-Côte d'Azur), Vestapolis (Île-de-France), Elopsys (Limousin, Midi-Pyrénées), I-Trans (Nord-Pas de Calais, Picardie), Transactions électroniques sécurisées(Basse-Normandie), System@tic (Île-de-France), Véhicule du futur (Alsace, Franche-Comté), Ville et mobilité (Île-de-France), Minalogic (Rhône-Alpes), Loisirs numériques (Rhône-Alpes).

Liens avec (technologies) : gestion de la micro-énergie ; gestion et diffusion des contenus numériques ; interfaces humain-machine ; réalité virtuelle, augmentée, 3D ; matériaux pour l'électronique et la mesure ; micro et nanocomposants ; procédés et systèmes de photonique ; composants et systèmes d'éclairage à rendement amélioré.

Principaux acteurs français

Les acteurs français du domaine de l'affichage nomade sont peu nombreux, mais les industries utilisatrices concernent au premier chef un grand nombre d'industriels. Parmi les acteurs français, on peut citer :

Centres de compétence : CEA-LETI, École polytechnique-LPICM.

Industriels : Nemoptic, Thales, Essilor.

Exemples d'acteurs dans le monde : Texas Instruments (États-Unis), Samsung (Corée du Sud), Philips (Pays-Bas), Sony (Japon), Hitachi (Japon), Sharp (Japon), Optrex (Japon), Kyocera (Japon), E-Ink (États-Unis), Kodak (États-Unis), MicroOptical (États-Unis).

Pour en savoir plus : Club Visu de la Société française d'optique (www.clubvisu.org).

Commentaires

On note que la commercialisation de téléphones mobiles possédant un écran LCD produisant un effet stéréoscopique a commencé au Japon.