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Annexe : Une introduction à la technologie LCD
Principes de la technologie LCD
Le fonctionnement des écrans LCD (écrans à cristaux liquides) repose sur les propriétés physiques
spécifiques des cristaux liquides. Leurs molécules en forme de bâton s'agencent de la même
manière que les molécules des cristaux : de manière uniforme et toujours dans la même direction.
Les cristaux liquides ne sont toutefois pas figés dans cette direction mais ils se comportent comme
un liquide. Ils peuvent être manipulés par l'application d'une tension électrique. Les couches de
molécules de cristaux liquides peuvent ainsi être orientées de manière longitudinale ou diagonale
par rapport à la direction de polarisation de la lumière, et ainsi influencer de diverses manières les
ondes lumineuses.
LES CRISTAUX LIQUIDES POLARISENT LA LUMIÈRE INCIDENTE
Un écran à cristaux liquides se compose de deux filtres polarisants, d'une couche de contrôle, de
filtres des différentes couleurs et de la couche de cristaux liquides.
La lumière d'une lampe en arrière-plan frappe une membrane de polarisation initiale, si bien que
seul un plan de polarisation spécifique de la lumière atteint la couche de cristaux liquides. Sans
influence électrique externe, les molécules de cristaux liquides s'agencent selon une forme de vis
entre les deux filtres polarisants alignés verticalement et la structure directionnelle imposée en
conséquence. La lumière suit cette orientation et pivote de 90°. Le second filtre polarisant
n'autorise le passage que de la lumière possédant cette polarisation retournée. La vanne lumineuse
est ouverte, et le pixel contrôlé s'éclaire.
Si une tension électrique est appliquée, les molécules de cristaux liquides s'orientent le long des
lignes de champ. La vis de 90° est soulevée et les molécules de cristaux liquides sont parallèles à la
lumière incidente, ce qui lui permet de passer sans modifier la direction de polarisation. La lumière
non retournée frappe le second filtre polarisant, qui a pivoté, et est bloquée. Le pixel
correspondant reste par conséquent sombre. L'intensité de la lumière visible au départ peut être
contrôlée par la tension appliquée à la couche de cristaux, ce qui permet de faire plus ou moins
pivoter la lumière polarisée.
Écran TFT
A. Écran TFT standard
Sur un écran TFT (également appelé écran à matrice active), la capacité de chaque pixel à
transmettre la lumière est systématiquement contrôlée par un transistor. Les pixels peuvent
par conséquent être manipulés séparément et très rapidement, ce qui assure un affichage
parfait, même si les images sont mobiles. Sur un écran LCD haute résolution, plus de deux
millions de pixels (trois points de couleurs pour les couleurs primaires rouge, vert et bleu pour
chaque pixel) doivent être contrôlés. La tension est appliquée de manière continue, ce qui
évite de devoir recréer l'image en permanence. Ce principe offre aux écrans à cristaux liquides
un grand avantage, celui de ne pas scintiller, même lorsqu'ils sont utilisés avec une fréquence de
rafraîchissement basse (par exemple à 60 Hz). Néanmoins, des transistors défectueux peuvent
sortir des chaînes de production. Ils entraînent des erreurs de pixel qui sont tout à fait
inévitables.
B. L'écran super TFT
L'écran super TFT fonctionne selon le même principe physique. Il offre un angle de vision
nettement plus élevé grâce à une production plus précise et des pixels légèrement plus clairs.
Cette amélioration se fait toutefois partiellement aux dépens de la résolution en nuances de
gris.
Guide Utilisateur du Moniteur Couleur LCD Benq
Français 47
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