Qu’est-ce qu’un écran LCD ?
L’écran LCD est l’abréviation de “Liquid Crystal Display”, une technologie d’affichage que l’on retrouve largement dans les appareils électroniques modernes.
Comme son nom l’indique, il utilise les propriétés des cristaux liquides pour afficher des images. Ces cristaux ont des propriétés intermédiaires entre celles des solides et des liquides, et leur orientation peut être modifiée par des signaux électriques. Cette propriété est utilisée pour contrôler la quantité de lumière transmise et produire des images.
Les écrans LCD sont utilisés dans une large gamme de produits en raison de leur finesse, de leur légèreté et de leur efficacité énergétique. Ils peuvent également offrir des niveaux élevés de qualité visuelle, tels que la reproduction des couleurs et l’angle de vision. Cela a pour effet de les rendre adaptés à la production vidéo professionnelle, aux jeux et à la visualisation de films.
Utilisations des écrans LCD
Les téléviseurs sont une utilisation typique des écrans LCD. Ils servent également dans une variété d’autres appareils, comme indiqué ci-dessous.
1. Moniteurs d’ordinateur et téléviseurs
Ils servent largement d’écrans pour les moniteurs d’ordinateurs et les téléviseurs. Leur finesse, leur légèreté, leur efficacité énergétique et leur grande reproductibilité des couleurs en font un excellent choix pour ces produits.
Ils sont également le choix privilégié pour les téléviseurs dont les écrans sont de plus en plus grands, en raison de leur haute résolution et de leurs grands angles de vision.
2. Smartphones et tablettes
Les smartphones et les tablettes constituent un autre cas d’utilisation majeur pour les écrans LCD. Ces appareils nécessitent des écrans fins et légers, avec un impact minimal sur l’autonomie de la batterie. Les écrans LCD sont donc utilisés dans de nombreux appareils pour répondre à ces exigences.
3. Écrans embarqués
Depuis quelques années, les écrans LCD sont également utilisés dans les tableaux de bord et les systèmes d’info-divertissement des voitures. Une grande visibilité et la reproductibilité des couleurs sont nécessaires pour transmettre clairement les informations nécessaires au conducteur.
La finesse et la légèreté de l’écran sont également importantes pour utiliser efficacement l’espace limité à l’intérieur de la voiture. Les écrans LCD qui répondent à ces exigences sont ainsi largement utilisés dans l’industrie automobile.
4. Affichage numérique
L’affichage numérique désigne les panneaux publicitaires numériques que l’on trouve dans les locaux commerciaux et les transports publics. Ces panneaux doivent être très visibles dans des environnements lumineux et pouvoir afficher des couleurs vives sur de grands écrans. Les écrans LCD répondent à ces exigences et sont devenus une technologie d’affichage clé pour l’affichage numérique.
Principe des écrans LCD
Pour comprendre les principes de fonctionnement des écrans LCD, il est tout d’abord important de comprendre les propriétés des cristaux liquides. Comme leur nom l’indique, les cristaux liquides sont une substance dont les propriétés sont intermédiaires entre celles des solides et des liquides, et dont l’orientation peut être modifiée par des signaux électriques. Les écrans LCD utilisent ces propriétés pour produire des images.
1. La cellule LCD
La partie centrale d’un écran LCD est une structure appelée “cellule à cristaux liquides”. Cette dernière est constituée d’une couche de cristaux liquides prise en sandwich entre deux plaques de verre, avec des plaques polarisantes de chaque côté. Chaque pixel de cette cellule reçoit un signal électrique au moyen d’électrodes, qui modifient l’orientation des cristaux liquides en réponse au signal.
2. Contrôle de la lumière
Le principe de fonctionnement d’une cellule à cristaux liquides est basé sur le contrôle de la lumière. Pour ce faire, elle utilise les changements de polarisation de cette dernière et de l’orientation du cristal liquide. Lorsqu’il n’y a pas de signal électrique dans la cellule, l’orientation des cristaux liquides est alignée sur la plaque polarisante. C’est ainsi que la lumière provenant du rétroéclairage passe à travers la cellule à cristaux liquides et est transmise à l’écran.
Toutefois, lorsqu’un signal électrique est envoyé à la cellule à cristaux liquides, l’orientation des cristaux liquides change et la direction de la lumière aussi. Cela permet de contrôler la quantité de lumière qui passe et ainsi de produire des images.
3. Filtres de couleur
Les filtres de couleur sont nécessaires pour afficher des images en couleur sur les écrans LCD. Chaque pixel est divisé en trois sous-pixels – rouge, vert et bleu – chacun étant doté d’un filtre de la couleur correspondante. Cela permet à la lumière blanche du rétroéclairage d’être convertie en la couleur appropriée à chaque sous-pixel, produisant ainsi une image en couleur.
Les écrans LCD produisent ainsi des images de haute qualité en utilisant astucieusement les propriétés des cristaux liquides et les propriétés physiques de la lumière.
Comment choisir un écran LCD ?
Il existe différentes spécifications décrivant les performances des écrans LCD, qui sont comparées en termes de résolution, de forme de l’écran, d’aspect de l’écran et de temps de réponse.
1. La résolution
La résolution indique le nombre de pixels qu’un écran peut afficher : 1920 x 1080. Plus le nombre de pixels affichés est élevé, meilleures sont les performances, mais plus le coût est élevé.
2. Forme
En ce qui concerne la forme de l’écran, la plupart des écrans LCD sont aujourd’hui larges. Dans le passé, de nombreux écrans de forme carrée étaient également vendus.
Plus récemment, des écrans encore plus larges, connus sous le nom d'”écrans ultra-larges”, ont également été commercialisés. Certains d’entre eux sont incurvés pour faciliter la visualisation.
3. Visibilité de l’écran
Il existe deux types de visibilité d’écran : l’éblouissement, avec une surface large et brillante, et le non-éblouissement, avec une surface peu brillante. L’éblouissement donne un aspect plus brillant et plus vif, mais il sollicite davantage les yeux.
4. Temps de réponse
Le temps de réponse est le temps nécessaire pour que la valeur saisie s’affiche à l’écran. Ces dernières années, les produits dont le temps de réponse est inférieur à 8 ms sont courants. Les moniteurs à faible latence conviennent aux jeux vidéo.
Autres informations sur les écrans LCD
Les écrans LCD dans l’électronique
Les écrans LCD sont utilisés pour réaliser des affichages d’écran dans l’ingénierie électronique. Ceux qui n’affichent que des caractères sont appelés “afficheurs de caractères”. Ils permet d’afficher un nombre fixe de chaînes de caractères. Par exemple, celui de 24 x 2 lignes peut afficher une chaîne de 24 x 2 caractères à la fois.
Ils peuvent fonctionner à des tensions aussi basses que 5 V. De plus, comme il contient également un module pour l’affichage de chaînes de caractères, il suffit d’envoyer le code de caractère à l’extérieur pour qu’il réalise automatiquement l’affichage de caractères.