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Articles - Étudiants SUPINFO

Les écrans LCD

Par Julien BRUNET Publié le 21/10/2015 à 18:42:27 Noter cet article:
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Introduction

Les écrans LCD, qui correspond à « Liquid cristal display » qui signifie en français « affichage à cristaux liquides » ont révolutionnés le monde du numérique. C’est en 1964 qu’ils ont été inventés par George Harry Heilmeier, un ingénieur et homme d’affaire américain. Il découvre de nouvelles propriétés électro-optiques dans les cristaux liquides permettant la création d’écran plusieurs années plus tard. En effet en 1971 les premiers écrans LCD sont présentés ; en 1984 le laboratoire Thomson développe le premier LCD en couleur. Mais c’est réellement en 1985 que le LCD commence à être utilisé sur des micro-ordinateurs.

Principe de fonctionnement d’un écran LCD

Pour comprendre comment fonctionne un écran LCD, il faut d’abord savoir que les cristaux liquides ont des propriétés polarisantes (ce qui signifie qu’ils peuvent donner une direction spécifique à la lumière). Lorsqu’ils sont sous l’action d’un champ électrique, ils s’orientent selon les lignes de ce champ. Il est donc possible de les diriger en changeant la direction du champ électrique qu’on leur applique.

Comme nous le savons un écran est divisé en petites unités lumineuses : les pixels. Chaque pixel est subdivisé en trois rectangles appelés sous-pixels. La seule différence entre ces sous-pixels provient de la couleur du filtre qui le recouvre : rouge, vert ou bleu.

Un tube fluorescent ou un panneau de DEL, placé à l'arrière de l'écran produit de la lumière blanche.

Pour chaque sous-pixel, une couche de cristaux liquides est placée entre 2 polariseurs. L'ensemble laisse passer plus ou moins de lumière suivant la tension électrique appliquée aux cristaux liquides .L’ensemble joue le rôle de store : la quantité de lumière qu’il laisse passer varie en fonction de la tension électrique appliquée aux cristaux liquides. Cette lumière est ensuite colorée en traversant un filtre correspondant à la couleur du sous-pixel : rouge, vert ou bleu.

Nos yeux ne distinguent pas les différents sous-pixels, ils mélangent les lumières colorées primaires (rouge, verte et bleu) provenant de chacun d’eux. Cela suffit pour reproduire pratiquement toutes les couleurs perçues par l’œil humain : c’est ce qu’on appelle la synthèse additive des couleurs.

Avantages et inconvénients

Les écrans LCD possèdent de nombreux avantages comme la possibilité d’avoir une grande luminosité ainsi qu’une faible consommation d’énergie, en effet celle-ci est essentiellement due à l’éclairage. Ils ont aussi des prix très abordables car ils sont moins chers que le plasma et sont léger et facilement manipulable. Ils possèdent aussi malheureusement des défauts : ils sont difficiles à fabriquer et leur taille et limité car plus l’écran est grand, plus il nécessite de pixels et plus les chances de disfonctionnement sont grandes. Enfin l’affichage du noir tend vers le gris car les cristaux laissent toujours échapper un peu de lumière.

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