Ecran LCD (liquid crystal display)

Type d'écran utilisé en informatique et en télévision, les écrans LCD sont souvent appelés écrans plats de par leur forme. Le principe de fonctionnement utilise des cristaux liquides qui modifie leur position en faisant une rotation suivant la tension appliquée. Les autres types d'affichage utilisé en informatique sont le CRT (basé sur tube cathodique, obsolète) et les écrans plasma, utilisé à partir de 35", les différentes technologies Led. Pour les projecteurs vidéo, elle est remplacée par le DLP - DMD.

Le fonctionnement de ce type d'écran utilise différents composants:

• En fond, une source de lumière uniforme sur la totalité de la dalle constituée d'un néon. Pour transformer l'alimentation continue (généralement 12 Volts sur les portables) en tension alternative aux environs de 1000 volts, on utilise un inverter (carte alim-neon) reprenant le convertisseur et un quartz (piezo) appelé Clock Sunthesizer pour le réglage de la fréquence. C'est la carte qui tombe le plus souvent en panne sur ce type d'écran.
• Cette lumière passe par un filtre polarisateur.
• Les cristaux liquides en bâtonnets sont insérés entre deux grilles électriques. Ces 2 grilles vont orienter les cristaux. Chaque point de l'écran est associé à un cristal.
• La partie suivante va dissocier l'image suivant les 3 couleurs de base (Rouge, bleu, vert).
• L'image passe ensuite par un dernier filtre polarisateur.
• La dernière partie est constituée d'une mince couche transparente de protection en verre ou en plastique

Lorsque la grille envoie une simple impulsion le cristal associé se redresse jusque 90° suivant la tension appliquée. Au repos, ils sont complètement reliés entre-eux, ne laissant pas passer la lumière.

Différentes évolution des écrans LCD ont permis l'amélioration de l'affichage.

On parle d'écran à matrice passive lorsque l'impulsion est directement crée par un circuit électronique de contrôle et de matrice active lorsque un transistor est intercalé dans le montage. Les deuxièmes ont une meilleure luminosité.

Les écrans TN (Twisted Nematic) est la technologie de base (obsolète). Elle donne un rendu de couleurs assez faible. Elle n'est plus utilisée que pour les simples afficheurs noirs et blancs ou quelques modèles portatifs (consoles de jeu).

Les écrans DSTN (Dual scan twisted nematic) sont une amélioration du précédent. Dans ce cas, l'écran est séparé en 2 parties rafraîchies simultanément. Le temps de réponse est de 300 ms pour un taux de contraste de 30:1.. 

Les écrans TN et DSTN sont de type passif et transparents au repos. D'autres types utilisant ce principe ont été développés offrant une meilleure qualité d'image comme le FastScan HPD (Hybrid Passive Display) et le HPA d'Hitachi (High Performance Adressing).

Dans la technologie TFT (Thin Film Transistor), la grille est remplace par une matrice de transistors. Chaque point de l'écran utilise 3 transistors et 3 cristaux (1 par couleur). Pour un écran avec une résolution de 1024*768, il faut 2.539.296 cristaux liquides et transistors. L'affichage est nettement plus contrasté (jusque 700:1) et plus clair (luminosité jusque 300 candela / m²). Le temps de réponse est également amélioré. Dans les écrans LCD (actuels), les cristaux sont complètement intégré dans le verre, les grilles de contrôles sont placées de chaque coté de cette dalle et permet l'affichage avec un angle de vue plus important. Le dot pitch varie de 0,26 à 0,30 suivant les modèles. Le temps de réponse est inférieur à 10 ms, comparable aux écran à tube cathodique courant.

Connexion à la Carte graphique

Le signal vidéo traité est de type numérique, contrairement aux écrans à tube cathodique qui traitent un signal analogique. Un écran plat se raccorde via un connecteur VGA standard ou via une connexion DVI numérique. Dans le premier cas, le signal analogique reçus est transformé en signal numérique avant affichage.

Vidéo-projecteur

Cette technologie est également utilisée en vidéo-projection. Une version particulière, le triLCD utilisant un LCD par couleur de base. Les autres technologies sont le Tri-tube (CRT), plus ancien, prix plus élevé mais avec un meilleur rendu) et le DLP - DMD.

Définitions annexes: Dot-pitch - trinitron - Photo numérique (appareil) - transflectif