L’écran MicroLED GaN intègre un capteur de vision pour l’IA
Le laboratoire de recherche français CEA-Leti a combiné la technologie d’affichage microLED avec un capteur de vision pour ouvrir une gamme de nouvelles applications d’intelligence artificielle.
Les pixels microLED, construits avec du nitrure de gallium (GaN), sont associés à un photodétecteur organique (OPD).
« Nous avons beaucoup d’expertise dans le développement de la technologie microLED pour la haute luminosité, de sorte que les applications vont de la réalité augmentée aux grands écrans. Grâce à la petite taille des pixels, nous pouvons permettre de nouvelles applications avec des écrans transparents, car il y a beaucoup d’espace entre les pixels », explique à eeNews Europe/ECInews Michael Pelissier, ingénieur en systèmes optiques dans le cadre du projet d’écran multifonctionnel du Leti.
« Lors de la Display Week de la semaine dernière, les discussions ont porté sur l’IA et les écrans – si vous placez le capteur dans l « écran, vous pouvez obtenir des écrans plus interactifs en fonction du contexte de la scène qui se trouve devant l » écran.
« D’un autre côté, on observe une forte pression en faveur de la détection biologique à partir de dispositifs portables. Par exemple, si vous placez votre main au-dessus de l’écran, vous pouvez détecter des informations biologiques sur la santé de la personne, par exemple dans l’industrie automobile, pour s’assurer que les gens peuvent conduire en toute sécurité.
« Nous disposons d’un empilement de couches en 3D pour intégrer l’OPD au-dessus de l’empilement, ce qui représente un véritable défi », explique-t-il. « Au-dessus de la pile 3D classique, nous avons créé un masque d’ombre spécifique pour l’OPD, qui est capable de détecter la lumière visible entrante. Pour l’instant, il est monochrome, mais à l’avenir, nous pourrons envisager des assemblages plus importants avec des pixels en trois couleurs à proximité immédiate du capteur. »
Une paroi latérale isole le pixel microLED qui génère la lumière sortante du capteur OPD qui détecte la lumière entrante.
Le rapport entre le pixel microLED et le capteur dépend des applications et de la conception du système. Par exemple, pour suivre une empreinte digitale, le pas du pixel est de 15 µm, ce qui donne une taille de microLED de 5 µm. Le prototype développé par le Leti utilise un pixel de 35µm dans un réseau de 800 microLEDs dans un réseau de 0,23 mm2.
L’un des défis du processus est que l’OPD est sensible à la rugosité et à la planarisation, de sorte que toute pointe dans la surface pose un problème pour le capteur. « Nous avons développé un flux spécifique pour garantir la rugosité de la couche pour l’OPD. Cela fait partie de notre expertise », a déclaré M. Pelissier.
L’autre problème est la température. La microLED GaN est d’abord traitée à 300 ºC, suivie par les interconnexions de l’anode et de la cathode en métal OPD. La couche organique du capteur OPD est ensuite déposée à 100 ºC en post-traitement.
L’équipe étudie actuellement une version dotée d’un capteur à infrarouge proche pour la reconnaissance des gestes.
« Nous nous concentrons actuellement sur la détection dans le domaine visible, mais nous réfléchissons à la manière d’étendre la capacité de détection dans le domaine invisible. Il ne s’agira peut-être pas d’un capteur organique, mais plutôt d’un capteur proche infrarouge pour le contrôle et l’interaction gestuels ou la reconnaissance faciale », a-t-il déclaré.
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