La technologie LCD

La technologie LCD

Les écrans interactifs de technologie LCD sont robustes

 

Après les massifs écrans à tubes cathodiques, et les éphémères Plasma, les écrans LCD sont devenus incontournables, une fois leurs défauts de jeunesse gommés, et l'intégration d'une innovation majeure, l'éclairage LED.

De leur côté, les écrans interactifs tactiles profitent largement de cette technologie d'affichage, dont les progrès constants leur assurent une qualité d'image régulièrement améliorée, ainsi que de réelles économies d'énergie.

 

L'histoire du LCD

La technologie LCD tire ses origines d'une découverte faite à la fin du XXème siècle par un botaniste autrichien, Friedrich Reinitzer, et un physicien allemand, Otto Lehmann. Ils sont les premiers à avoir observé le phénomène des "cristaux liquides". C'est d'ailleurs O. Lehmann qui leur donne ce nom en 1900, après avoir mis en évidence l'une de leurs principales propriétés optiques : la lumière qu'ils réfléchissent varie en fonction de la température qu'ils subissent.

Ces cristaux liquides sont au cœur de la technologie LCD (Liquid Crystal Display), laquelle va toutefois encore mettre du temps avant de percer.

L'intérêt pour les cristaux liquides se manifeste à nouveau dans les années 1960. En 1964, George Harry Heilmeier, un ingénieur de la firme américaine RCA, crée le tout premier affichage à cristaux liquides, après avoir découvert de nouvelles propriétés électro-optiques les concernant. Il sème les bases de la technologie LCD. Encore fragile, celle-ci va ensuite bénéficier de plusieurs découvertes importantes, comme l'effet TN (Twisted Nematic), qui montre que les molécules des cristaux liquides réagissent à l'électricité, et s'alignent en fonction du champ électrique appliqué, laissant ou non passer la lumière.

Dès lors, les applications vont se multiplier.

En 1973, Seiko lance la première montre à affichage LCD. En 1984, Thomson conçoit le premier écran LCD couleur, et en 1986, NEC développe le premier PC portable à cristaux liquides. Dans les années 1990, de nombreux appareils utilisent la technologie LCD, mais les écrans sont encore en noir et blanc. C'est au cours des années 2000, que le LCD couleur prend réellement son essor, pour finalement devenir la technologie d'affichage par excellence.

 

Le principe de la technologie LCD

En simplifiant, un écran LCD est tout d'abord constitué de deux plaques en verre transparentes et traitées, séparées par une couche très fine composée de cristaux liquides. Ces derniers sont soumis à une tension électrique contrôlée. En fonction de la puissance de cette tension, les cristaux s'orientent différemment (principe de polarisation), de manière à laisser plus ou moins passer la lumière. Ils constituent les pixels de base qui vont former l'image. 

Quand le dispositif n'intègre aucun filtre de couleur, l'écran LCD est monochrome (image en noir et blanc). C'est ce qui a prévalu jusqu'à la fin des années 1990. Ensuite, des jeux de filtres (rouge, vert, bleu) ont été ajoutés, pour donner naissance aux écrans LCD couleur.

Le principe de la technologie LCD expliqué


A noter toutefois que l'ensemble plaques en verre + couche de cristaux liquides ne peut pas émettre de lumière. Pour que l'image puisse être visible sur un écran LCD, il faut un éclairage complémentaire. Celui-ci provient de l'arrière de l'appareil (rétro-éclairage). Les premiers écrans utilisaient des tubes fluorescents à cathode froide. On parlait alors d'écrans LCD/CCFL (Cold Cathod Fluorescent Lamp). 

Puis, l’arrivée des LED a permis de remplacer avantageusement ces néons, pour donner lieu à des écrans beaucoup plus écologiques, plus fins et plus grands. Désormais, qu'elle soit "Edge LED" (LED uniquement positionnés autour de l'écran) ou "Full LED" (LED sur toute la surface), la technologie LCD/LED a définitivement supplanté la technologie Plasma, au point d'envahir notre quotidien. Elle est ainsi omniprésente dans nos écrans d'ordinateurs, TV, smartphones, tablettes..., jusqu'aux écrans tactiles interactifs utilisés dans les écoles, les entreprises, ou encore les lieux publics.

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