LCD

Un écran LCD est un panneau d'affichage mince qui produit une image en contrôlant la quantité de lumière traversant une couche de cristaux liquides. Les cristaux eux-mêmes n'émettent pas de lumière ; au lieu de cela, un rétroéclairage (généralement des LED ou d'anciens tubes CCFL) brille à travers eux. En appliquant une tension électrique aux cellules de cristaux liquides selon un motif de grille précis, l'écran peut tordre la polarisation de ce rétroéclairage dans chaque pixel, bloquant ou permettant à la lumière d'atteindre un filtre de couleur et l'œil du spectateur. Cette architecture rend les écrans LCD beaucoup plus minces et plus écoénergétiques que les écrans à tube cathodique qu'ils ont remplacés.

Les panneaux LCD industriels sont disponibles dans une gamme de tailles et de formats. De petits écrans LCD monochromes ou couleur apparaissent dans les panneaux de commande, les équipements de test et l'instrumentation. Des écrans LCD couleur plus grands servent de moniteurs d'affichage dans les interfaces de machines-outils, les salles de contrôle de processus et les systèmes embarqués. Les couleurs de rétroéclairage standard sont le blanc (le plus courant), mais l'ambre ou d'autres teintes sont choisies pour des conditions de visibilité spécifiques ou pour réduire la fatigue oculaire lors d'une visualisation prolongée. La luminosité est généralement mesurée en candelas par mètre carré (nits ou cd/m²) ; les panneaux de qualité industrielle spécifient souvent 500 nits ou plus pour une utilisation dans des environnements d'usine lumineux.

La qualité d'image d'un écran LCD dépend de sa plage d'angle de vision et de son temps de réponse. La plupart des panneaux industriels utilisent la technologie Twisted Nematic (TN) ou In-Plane Switching (IPS) ; les panneaux TN sont moins chers mais ont des angles de vision étroits, tandis que les panneaux IPS maintiennent la couleur et le contraste sur des angles plus larges. Le temps de réponse, la vitesse à laquelle les pixels changent d'état, est mesuré en millisecondes ; les écrans LCD plus lents (10, 25 ms) peuvent présenter un effet de traînée dans les graphiques en mouvement rapide. Le rapport de contraste (la différence entre le noir le plus foncé et le blanc le plus lumineux) varie considérablement, de 100:1 dans les unités économiques à 1000:1 ou plus dans les écrans haut de gamme.

Contrairement aux écrans CRT ou plasma, les écrans LCD ne perdent pas de luminosité soudainement ; au lieu de cela, le rétroéclairage s'atténue progressivement sur des milliers d'heures. La durée de vie typique du rétroéclairage varie de 30 000 à 60 000 heures selon le type de tube et le courant de fonctionnement. Les cristaux liquides eux-mêmes peuvent se dégrader s'ils sont exposés à des températures en dehors de leur plage de conception, généralement de 0 à 50 degrés Celsius pour les qualités industrielles. Les pixels morts, où des cellules individuelles ne répondent pas à la tension, sont des défauts de fabrication courants et sont tolérés en petit nombre selon les normes de l'industrie.

L'écran LCD est devenu la technologie d'affichage dominante dans les environnements industriels car il nécessite moins d'énergie électrique que les technologies plus anciennes, génère un minimum de chaleur et offre une bonne qualité d'image sous une forme compacte. Cependant, les écrans LCD fonctionnent mal dans des conditions extrêmement froides, où la réponse des cristaux ralentit, et certains travailleurs signalent une fatigue oculaire après une visualisation prolongée d'écrans rétroéclairés. Pour les applications nécessitant une ultra-luminosité, une durée de vie plus longue ou un fonctionnement dans des températures extrêmes, des panneaux muraux LED ou des écrans LCD transflectifs robustes sont choisis à la place. Le terme LCD fait désormais référence à tout affichage utilisant ce principe de base, quel que soit le type de rétroéclairage ou le comportement de rafraîchissement.