commutation dans le plan

La commutation dans le plan, ou IPS, est une technologie d'affichage à cristaux liquides où les molécules de cristaux liquides tournent parallèlement au substrat de verre plutôt que perpendiculairement à celui-ci. Lorsqu'aucune tension n'est appliquée, les cristaux s'alignent avec le plan du substrat et empêchent la lumière de traverser les filtres polarisants. Un champ électrique appliqué entre les électrodes sur la même couche de verre provoque la torsion des molécules dans ce plan, permettant au rétroéclairage d'atteindre le spectateur. Cette différence d'orientation fondamentale sépare l'IPS des conceptions LCD à cristaux nématiques torsadés (TN) antérieures, qui faisaient pivoter les cristaux perpendiculairement au substrat.

La disposition des électrodes définit les performances de l'IPS. Les électrodes positives et négatives sont situées sur un seul panneau de verre, créant un champ électrique horizontal plutôt que vertical. L'espacement entre ces électrodes dans le plan varie généralement de 5 à 10 micromètres et affecte directement le temps de réponse et les exigences de tension. Des espaces d'électrodes plus étroits réduisent la tension nécessaire pour activer les pixels, mais compliquent les tolérances de fabrication. La couche de cristal elle-même reste assez mince, généralement de 3 à 5 micromètres, prise en sandwich entre les électrodes et les surfaces de verre.

Angles de vision et fidélité des couleurs

Les écrans IPS maintiennent la couleur et la luminosité sur un angle de vision plus large que les panneaux TN, dépassant souvent 170 degrés horizontalement et verticalement. Cela se produit parce que la rotation dans le plan maintient l'alignement moléculaire relativement constant lorsqu'il est vu de côté. L'inconvénient est une commutation de pixels plus lente, avec des temps de réponse de 5 à 10 millisecondes typiques dans les moniteurs grand public, contre 2 à 5 millisecondes pour la technologie TN. Les moniteurs de jeu à taux de rafraîchissement élevé utilisent rarement l'IPS pour cette raison, bien que les variantes modernes aient considérablement réduit l'écart.

L'IPS est utilisé dans les travaux professionnels critiques en matière de couleur, la photographie, le montage vidéo et les écrans d'imagerie médicale où une représentation cohérente des couleurs est plus importante que la vitesse de jeu. La technologie domine également les écrans de smartphones et de tablettes, car les utilisateurs mobiles les regardent sous des angles variés tout au long de la journée. Les photographes et les designers choisissent les moniteurs IPS, car le décalage de couleur qui se produit dans les panneaux TN à des angles obliques introduit des erreurs lors de la sélection ou de l'édition de couleurs près des bords de l'écran.

La fuite de lumière reste une faiblesse de l'IPS. Dans les images noires, une partie du rétroéclairage s'échappe à travers la couche de cristaux liquides, car une opacité complète à l'état éteint est plus difficile à obtenir avec une rotation moléculaire horizontale. Cela élève les niveaux de noir par rapport aux écrans VA (alignement vertical), bien que des conceptions de filtres améliorées et des circuits d'overdrive aient réduit l'effet dans les panneaux récents. Le coût et la consommation d'énergie de la fabrication IPS restent plus élevés que les anciens procédés TN, limitant l'adoption dans les applications économiques où le temps de réponse et l'angle de vision sont moins importants.