Guide : dalle Nano IPS et Quantum Dot, pour tout comprendre !

À plusieurs reprises, que ce soit dans nos tests ou dans des actualités nous avons mentionné les dalles Nano IPS ainsi que les dalles Quantum Dots, mais savez-vous vraiment ce que cela signifie ? Faisons le point sur ces technologies qui ont un même objectif : augmenter la gamme de couleurs des écrans.

Qu’est-ce qu’une dalle Quantum Dot ?

La technologie Quantum Dot (point quantique en français) est utilisée pour améliorer l’espace colorimétrique. En outre, il permet d’atteindre une couverture allant jusqu’à 96% du gamut DCI-P3. Cette technologie repose sur un film/revêtement très fin qui est placé entre le système de rétroéclairage et la dalle. Ce film, appelé « QDEF » pour « Quantum Dot Enhancement Film », contient des nanocristaux allant de 2 à 10 nm.

Ces points quantiques sont des particules d’une très petite taille qui varie entre 2 et 10 nanomètres. La taille de ces particules détermine leurs couleurs. Les plus gros QD sont rouges et mesurent généralement 7 nm (150 atomes) de diamètre, tandis que les particules vertes ont environ 3 nm (30 atomes) de diamètre. Les QD bleus sont les plus petits, leur taille de noyau est d’environ 2 nm (15 atomes) de diamètre. Et c’est parce que les particules bleues sont très petites qu’il est difficile de travailler avec. Pour cette raison, les QD rouges et verts sont les plus fréquemment utilisés dans les technologies de panneau.

Quels sont les avantages et les désavantages d’une dalle Quantum Dot ?

• La luminosité : La lumière à point quantique a un pic d’émission net et étroit en raison de la recombinaison radiative d’un exciton. Les QD émettent une lumière rouge et verte pure qui est réfractée avec la lumière bleue à travers les couches du panneau. Une luminosité de crête élevée entraîne un plus grand différentiel entre les parties les plus claires et les plus sombres de l’image, permettant la prise en charge des affichages à plage dynamique élevée (HDR).
• Les couleurs : En termes d’espaces colorimétriques le QD permettent d’augmenter la couverture des gamuts. En effet, nous pouvons avec une telle dalle passer à 95% du gamut DCI-P3. Cela nous rend aussi très proches du BT2020. Les points quantiques génèrent des couleurs pures parce qu’il y a peu de lumière perdue, il en résulte des teintes riches. Ce contrôle de la lumière permet également des blancs plus purs.
• Basse consommation d’énergie :

  Alors que nous commençons avec la lumière bleue à haute énergie et la réfractons à des états d’énergie inférieurs pour créer du vert ou du rouge, les affichages à point quantiques se traduisent par une efficacité beaucoup plus élevée et une consommation d’énergie réduite.

• Le coût de production : cette technologie est plus rentable à produire que l’OLED, mais reste tout de même plus chère qu’un classique LCD. En effet, la production de dalle Quantum Dot ne nécessite pas de gros ajustements dans la chaîne de production ce qui réduit les coûts de fabrication. Il faudra encore un peu de temps avant que la production de dalle QD se démocratise plus généralement afin de faire baisser les coûts de production. En effet elle est aussi relativement complexe à mettre en oeuvre bien qu’il y ait peu d’ajustement à réaliser sur une chaîne de production.
• Vulnérabilité : ces particules de points quantiques sont vulnérables à l’eau, la chaleur et donc à l’humidité. Pour les protéger, un film barrière est utilisé comme couche isolante. De plus, étant sensibles aux températures élevées, les QD doivent être protégés du système de rétroéclairage de la dalle. En effet, à une température de 100 °C, l’efficacité des QD chute à moins de 50%.
• Une barrière à l’avancement de la technologie Quantum Dot : Actuellement, les QD sont à bases d’indium (90 à 96% du DCI-P3) pour profiter de performances à peu près similaires aux QD en cadmium (qui présentent des performances supérieures et un espace colorimétrique plus large à 100% du gamut DCI-P3). En revanche, l’indium est plus cher que le cadmium qui se trouve être aussi toxique à des niveaux élevés et il est donc refusé par RoHRS. Pour rappel, RoHRS est une norme de restriction de l’utilisation de certaines substances dangereuses dans les équipements électriques et électroniques. Depuis le 1er juillet 2006 tous les équipements vendus dans l’Union Européenne doivent être compatibles avec les exigences de cette norme.

Les films en QD sans cadmium ont très largement progressé ces dernières années et vont encore continuer à s’améliorer. D’après Samsung le Quantum Dot surpasse aujourd’hui l’OLED grand public et devrait se montrer encore plus efficace à l’avenir. Cette technologie permet de reproduire une gamme de couleurs qui est proche de ce que l’œil humain est capable de voir pour s’approcher toujours plus d’une expérience la plus réaliste possible.

Du coup c’est quoi une dalle Nano IPS ?

Tout d’abord il est important de savoir que ces dalles sont produites par LG. Nous retrouvons ce type de dalles chez ViewSonic, MSI, Alienware et bien sûr chez LG également. Il s’agit grossièrement d’une version améliorée de la dalle IPS que nous connaissons tous déjà. Le Nano IPS permet d’obtenir un espace colorimétrique plus grand avec le gamut DCI-P3 qui peut atteindre les 98% ou encore 135% pour le sRGB ; contre 100% du sRGB sur un écran IPS standard. Cela permet donc de se rapprocher de la vision de l’œil humain pour des couleurs plus réalistes, cela est également important pour profiter d’une bonne expérience HDR.

Le procédé est simple, une couche de nanoparticules (inférieure à 2 nanomètres) est appliquée à un système de rétroéclairage LED d’un écran IPS. Ces particules absorbent les lumières parasites afin d’augmenter la gamme de couleurs d’un écran. LG précise que les dalles IPS Nano Color sont exemptes de cadmium et de phosphore d’indium. Cela est important pour être en accord avec la norme RoHRS.

Conclusion : Nano IPS ou Quantum Dot ?

Les dalles Nano IPS et Quantum Dot se font donc concurrence sur deux types de dalles que sont le VA et l’IPS dans un but commun : augmenter la gamme de couleurs que le moniteur affiche. Mais alors IPS ou VA ?

C’est simple, les dalles IPS ont de meilleurs angles de vision et une meilleure reproduction des couleurs ce qui en font de bons écrans pour des travaux graphiques. Les photographes et graphistes les privilégieront.

Tandis qu’une dalle VA offre un bien meilleur contraste plongeant plus facilement l’utilisateur dans un film ou dans un jeu vidéo, mais sont plus sensibles aux effets de ghosting. En effet, la nature même d’une dalle VA fait que les noirs sont très profonds comparativement aux autres types de dalles. C’est cela qui permet d’obtenir un bon contraste qui est généralement annoncé à 3000:1 (le point blanc extrême est 3000 fois plus lumineux que le point noir extrême) contre 1000:1 pour les dalles de types IPS.

En dehors de ces aspects, pour savoir quel écran prendre, il faudra bien sûr regarder le reste des caractéristiques techniques, le taux de rafraîchissement, le temps de réponse, l’ergonomie du moniteur, etc. Cela en adéquation avec vos besoins, mais aussi votre budget !

Sur quels écrans trouver le Quantum Dots ?

• ASUS ROG Swift PG35VQ : LE PG35VQ est la vitrine technologie d’ASUS, il s’agit d’ailleurs d’un modèle que nous avons pu tester et qui nous a laissé bouche bée de par ses qualités. En effet, nous avons sur une dalle de 35″ en 21:9 une définition UWQHD (3440 x 1440 pixels) qui offre un taux de rafraîchissement à 200 Hz avec une certification VRR NVIDIA G-Sync Ultimate et VESA DisplayHDR 1000. Un véritable monstre !

• Samsung U28H750UQU : Samsung a aussi équipé une dalle de type TN de sa technologie Quantum Dot sur cet écran qui a pour le coup une meilleure qualité d’image que les autres dalles TN. Sans toutefois être au niveau des dalles IPS. Nous utilisons d’ailleurs cet écran pour nos tests de cartes graphiques puisqu’il s’agit d’un écran 4K abordable. Nous pouvons le passer en test si on reçoit suffisamment de demandes à ce propos.

Sur quels écrans trouver le Nano IPS ?

• Viewsonic Elite XG270QG : un écran 27″ 16:9 doté d’un taux de rafraîchissement de 165 Hz, d’un temps de réponse à 1 ms GTG et NVIDIA G-Sync sur une définition QHD de 2560 x 1440 pixels.

• Alienware AW3420DW : un écran 34″ 21:9 de la branche gaming de Dell. Sur une définition UWQHD (3440 x 1440 pixels) nous retrouvons un taux de rafraîchissement de 120 Hz avec un temps de réponse à 2 ms. Bien entendu il est également compatible avec la VRR NVIDIA G-Sync.

• LG UltraGear 27GL850-B : encore un écran pour gamers avec cette référence qui propose sur une dalle 27″ une définition QGD (2560 x 1440 pixels) avec un taux de rafraîchissement de 144 Hz et un temps de réponse à 1 ms GTG. Compatible avec les VRR NVIDIA G-Sync Compatible et AMD FreeSync il est également HDR-10.

Bien entendu, une multitude d’autres écrans sont disponibles avec cette technologie. Comme vous avez pu le voir, le Nano IPS n’est pas restreint à un seul type de dalles et nous en trouvons sur un large panel d’écrans.