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Technologie LCD-TFT
jeudi 23 novembre 2006, par gerla
Présentation des écrans LCD-TFT

Diaporama de présentation de la technologie des panneaux LCD-TFT. Après avoir présenté les principes physiques mis en oeuvre, le diaporama (document joint en bas de page) montre le constitution de la dalle et les fonctions associées (Rétroéclairage CCFL, Circuits de commande).

Sources et compléments sont disponibles sur le manuel Cours de télévision (3ème édition) et sur Téléviseurs et écrans LCD et plasma (Dunod).

Les cristaux liquides (Liquid Crystal Display, LCD) sont des matières organiques amorphes constituées de molécules allongées. Au repos, la distribution moléculaire est organisée selon une direction privilégiée. Les molécules s’orientent grossièrement dans la même direction (état nématique) ou en couches parallèles (état smectique), rappelant un cristal.

Les cristaux liquides possèdent simultanément certaines propriétés des liquides (la fluidité, la viscosité) et certaines propriétés des solides (arrangement de chaînes moléculaires longues). Outre ces caractéristiques mécaniques, les cristaux liquides présentent des propriétés optiques et électriques particulières qui peuvent varier en fonction de la direction considérée par rapport aux axes de la structure moléculaire.

Le faisceau lumineux (backlight unit) est appliqué sur le filtre polariseur . Ce dernier est monté de façon à ce que le plan de polarisation (défini par le vecteur champ électrique du faisceau) soit parallèle à l’orientation des molécules situées en entrée du cristal liquide. Au repos (voir le diaporama), le cristal liquide (twisté) se comporte comme un guide d’onde et transmet la lumière polarisée tout en faisant tourner le plan de polarisation. Le plan de polarisation de la lumière transmise a suivi la rotation des molécules du cristal liquide. Le vecteur champ électrique est maintenant dans la direction du filtre analyseur (côté faisceau émergeant). Le faisceau de lumière est transmis, ce qui se traduit par un point lumineux.

Lorsqu’un champ électrique est appliqué dans le cristal liquide (tension de commande appliquée entre les deux électrodes transparentes), la structure du cristal liquide n’est plus twistée : le plan de polarisation du rayon lumineux ne subit plus de rotation. Le filtre analyseur bloque le faisceau lumineux, ce qui se traduit par un point sombre.

La reproduction des images peut se faire selon deux modes. Le mode dit positif se traduit par un fond d’écran clair et des caractères ou pixels sombres (figure 2.17a et b). Le mode dit négatif se traduit par un fond d’écran sombre et des caractères ou pixels clairs (figure 2.18a et b). Les écrans LCD utilisés en télévision ou en moniteur informatique fonctionnent selon ce dernier mode.

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