À l'ère actuelle des diverses technologies d'affichage, la technologie LCD (affichage à cristaux liquides) ne stagne pas face à l'impact des technologies émergentes telles que l'OLED et le Micro-LED. Au contraire, elle a continuellement réalisé des percées dans les matériaux de base, les performances d'affichage, la fabrication verte, etc., brisant les monopoles internationaux grâce à l'innovation indépendante et rafraîchissant constamment les perceptions de l'industrie. Récemment, la mise en œuvre d'une série de résultats de recherche significatifs a encore mis en évidence la valeur fondamentale et le potentiel de développement de la technologie LCD dans l'industrie actuelle de l'affichage.
Percée des matériaux de base : les substrats en verre de haute génération réalisent une avancée fulgurante « Made in China »
Le substrat en verre, en tant que « colonne vertébrale » des panneaux LCD, a longtemps été contrôlé par des entreprises américaines et japonaises. Il était autrefois un « goulot d'étranglement critique » qui entravait le développement de l'industrie chinoise de l'affichage. Cependant, cette situation a été complètement renversée : lors de la 25e Conférence de présentation des prix des brevets chinois, le brevet « Une chaîne de production de substrats en verre TFT-LCD de haute génération » développé conjointement par le China Building Materials Glass New Materials Research Institute Group (China Research Institute) et Bengbu Zhongguang Optoelectronics a reçu le China Patent Gold Award, marquant la réalisation de la Chine dans ce domaine, passant de « à la traîne » à « en parallèle » et même « en tête ».
Le cœur de cette réalisation réside dans le premier procédé au monde de « coulée flottante ultra-mince à canal en métal précieux ». Grâce à la conception de canaux en alliage de platine, le verre liquide est étiré avec précision à une épaisseur de 0,3 millimètre. Combiné à un système de clarification à plusieurs niveaux, les micro-bulles sont complètement éliminées, ce qui permet de réaliser avec succès la production de masse stable de substrats de 8,5 générations (2200 mm × 2500 mm). Il est à noter que les substrats en verre TFT-LCD de haute génération ont des exigences extrêmement strictes en matière de précision. L'erreur d'épaisseur doit être contrôlée à moins de 0,1 millimètre, l'erreur de planéité de surface ne doit pas dépasser 10 nanomètres et la propreté de l'environnement de production doit atteindre la norme ISO 1. Auparavant, plus de 90 % de la part de marché mondiale était monopolisée par des entreprises telles que Corning des États-Unis et Nippon Electric Glass du Japon.
Avec les percées technologiques, la capacité de production augmente rapidement. Actuellement, le taux de rendement de ce produit de procédé est passé de 35 % initialement à 82 %, atteignant le niveau international de pointe. En 2025, la première chaîne de production de substrats en verre TFT-LCD de 8,5 générations de Chine a été officiellement mise en service à Bengbu, avec une capacité de production annuelle de 3 millions de pièces, ce qui peut répondre à plus de 30 % de la demande du marché intérieur. Non seulement cela réduit le coût du substrat de 38 %, mais cela stimule également directement la marge bénéficiaire brute des entreprises de panneaux en aval de 5 à 8 points de pourcentage. Ce qui est à noter, c'est que, sur la base de cette technologie, le substrat en verre OLED de 8,6 générations a réalisé une percée. Son épaisseur n'est que de 0,1 millimètre et le rayon de courbure est de 5 millimètres. Les principaux indicateurs de performance dépassent ceux des produits similaires du Japon, jetant des bases solides pour le développement des LCD flexibles.
Mise à niveau des performances d'affichage : une « double quête » entre la qualité de l'image et la consommation d'énergie
En termes de qualité d'image, la technologie LCD réduit continuellement l'écart avec l'OLED grâce à l'amélioration itérative de sa technologie d'affichage de base. La dernière technologie d'affichage ADS Pro de BOE en est un représentant typique. Cette technologie reconfigure l'agencement des pixels et la conception du trajet de la lumière, résolvant complètement le problème du changement de couleur et du blanc latéral dans les LCD traditionnels, atteignant une cohérence des couleurs sur tout l'écran approchant 180 °. En termes de luminosité et de contraste, en s'appuyant sur la nouvelle génération de rétroéclairage LED et la technologie de contrôle précis de la lumière, sa luminosité de pointe dépasse facilement 1000 nits. Même dans les environnements fortement éclairés, il peut s'afficher clairement, avec des performances de noir plus pures et un niveau d'image de texture comparable à l'OLED.
Le contrôle de la consommation d'énergie a toujours été un domaine clé d'optimisation pour la technologie LCD. Récemment, un projet de recherche conjoint mené par des universités et des entreprises nationales a obtenu des résultats par étapes avec la « Technologie d'orientation moléculaire à cristaux liquides à faible consommation d'énergie ». Cette technologie optimise l'agencement des molécules de cristaux liquides, réduisant la consommation d'énergie d'entraînement du panneau sans sacrifier la qualité de l'image. La technologie connexe est entrée dans la phase de production pilote. Combinée à la technologie ADS Pro de BOE, au taux de rafraîchissement adaptatif de 1 à 120 Hz et à la technologie de contrôle intelligent du rétroéclairage, la consommation d'énergie des panneaux LCD haut de gamme actuels a été réduite de 30 % par rapport aux produits traditionnels. Dans le même temps, en combinaison avec la technologie de gradation CC à gamme complète, le problème de scintillement a été complètement éliminé, ce qui a permis d'améliorer simultanément les performances de protection des yeux et l'autonomie de la batterie.
L'amélioration de la couverture de la gamme de couleurs mérite également l'attention. La technologie d'amélioration des films à points quantiques pour l'amélioration de la gamme de couleurs LCD a fait de nouveaux progrès. L'équipe de recherche a ajusté la distribution granulométrique des points quantiques, permettant à la couverture de la gamme de couleurs du panneau de dépasser 110 % DCI-P3. Les performances des couleurs ont considérablement approché les normes d'affichage professionnelles, ouvrant de nouvelles possibilités pour l'application des LCD dans des domaines professionnels tels que la production et la conception de films.
Innovation en matière de fabrication verte : mise à niveau des processus pour promouvoir le développement à faible émission de carbone
Sous la direction de l'objectif de « neutralité carbone », la transformation verte et à faible émission de carbone de l'industrie des LCD s'est accélérée. Une série de technologies de processus à faibles émissions et à recyclage élevé sont devenues des sujets de recherche brûlants. L'usine TCL Star Wuhan T3, grâce à l'innovation des processus, a obtenu la certification internationale faisant autorité « usine zéro carbone ». Sa consommation d'énergie par produit unitaire a diminué de 18 % par rapport à 2021, répondant pleinement aux exigences de réduction de la consommation d'énergie proposées par le ministère de l'Industrie et des Technologies de l'information pour les nouveaux projets de panneaux d'ici 2025.
Plus précisément, des procédés à faibles émissions tels que la gravure à sec et le nettoyage sans fluor ont été largement adoptés dans l'industrie, réduisant efficacement les émissions de polluants pendant le processus de production. L'usine Jingdongbang Hefei B9 a réalisé des percées dans le recyclage des ressources, atteignant un taux de réutilisation des eaux usées de plus de 90 % et obtenant la certification de vérification carbone ISO14064. Dans le processus de production de substrats en verre, la « technologie de refroidissement par gradient » développée par l'Institut des sciences et technologies a contrôlé avec précision la vitesse de refroidissement du verre liquide, réduisant le gauchissement causé par les contraintes thermiques à moins de 0,1 mm/m. Cela améliore non seulement les taux de qualification des produits, mais réduit également le gaspillage d'énergie pendant le processus de production, réalisant une synergie entre l'innovation technologique et le développement vert.
Le système de soutien est bien établi : les brevets et les normes renforcent la compétitivité de base
La mise en œuvre réussie des derniers résultats de recherche est indissociable du soutien d'un système d'innovation complet. L'Académie chinoise des sciences a mis en place un groupe de brevets complet couvrant les formules de matières premières, les procédés de fusion, les équipements de formage et les normes de test dans le domaine des substrats en verre. Ils ont cumulé 127 demandes de brevets, dont 83 % sont des brevets d'invention. Leur système de détection de défauts en ligne développé indépendamment utilise des algorithmes d'IA pour identifier 3 000 défauts de niveau micrométrique par seconde, avec une précision de détection supérieure de 40 % à celle des équipements importés.
La percée technologique a également renforcé l'influence de la Chine dans l'établissement de normes internationales. Les « Spécifications techniques pour les substrats en verre TFT-LCD de haute génération » dirigées par l'Académie chinoise des sciences ont été intégrées à la norme internationale CEI, devenant la première norme internationale sur les matériaux d'affichage développée à l'échelle mondiale par un pays en développement. Lors de la Conférence internationale sur la technologie d'affichage de 2025, la « Méthode d'essai de la résistance à la flexion des substrats ultra-minces » proposée par celle-ci a été adoptée comme projet de norme ISO, marquant la transition de la Chine d'un importateur de technologie à un décideur, fournissant une « solution chinoise » pour le développement de l'industrie mondiale des LCD.
Du contrôle indépendant des matériaux de base à la mise à niveau complète des performances d'affichage, en passant par la large application des procédés verts, une série de récentes réalisations de recherche dans la technologie LCD démontrent pleinement la forte vitalité de cette voie technologique mature. Avec l'application à grande échelle de ces technologies, les LCD continueront de consolider leurs avantages dans les affichages de taille moyenne et grande, les affichages embarqués et les affichages professionnels, et d'injecter un nouvel élan dans le développement de haute qualité de l'industrie mondiale de l'affichage.
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