L'écran à cristaux liquides (LCD pour : liquid crystal display, en anglais) est un écran révolutionnaire, apparu en 1971. Il permet l’affichage d’images d’une qualité très nette et tous cela à en plus d’une faible consommation d’énergie. L’écran LCD se fait vite une place sur le marché. Surtout utilisé pour les affichages de petites tailles (calculatrices, ...), il devient la référence des écrans de télévisions. Sa technologie ne cesse de s'améliorer ; il passe des 7 segments, aux points et du noir et blanc à la couleur.
Sur cette page, vous trouverez toutes les informations nécessaire à la compréhension des écrans LCD/LED

Chronologie de la page :

1. Une petite histoire de l'écran LCD
2. Le fonctionnement de l'écran LCD
3. Comparatif des écrans LCD et LED
4. Vidéos

I) Une petite histoire de l'écran LCD

En 1969, James Fergason découvre l’effet TN : twisted nematic ; cet effet est fondé sur l’alignement des cristaux liquides qui sont des molécules de forme longitudinale qui ont tendance à s’allonger les uns à côté des autres afin de former une structure ordonnée comme c’est le cas dans un cristal. Leur direction peut être influencée par des facteurs externes comme les champs électriques. Grâce à cette structure, ils vont influer sur la lumière.
En 1973, G. Gray invente le cristal liquide biphénile qui permet de mettre en place des solutions à cristaux liquides stables aux conditions de pression et de température ambiantes.
Et dès 1986, NEC produit le premier ordinateur portable doté d’un afficheur à cristaux liquide (ACL pour les francophones, LCD pour le reste de la planète).
En 1995, on commence à produire des dalles LCD de grandes diagonales, supérieures à 28 pouces (1 pouce = 25,4 mm = 2,54 cm).

II) Le fonctionnement de l'écran LCD

Tout d’abord il est important de préciser qu’en général les sources de lumières ne sont pas polarisées, on y trouve toute les polarisations possibles.

Pour passer d’une lumière non polarisé à une lumière polarisée on utilise un polariseur. Le polariseur est un composant optique qui ne fait passer que la lumière ayant une certaine polarisation.
Dans un écran LCD des cellules composées de cristaux liquides sont coincés entre deux polariseurs afin de contrôler la lumière.

Dans ce cas comme on peut l’observer la lumière ne passe pas puisque la direction des cristaux est verticale, et le polariseur horizontale. Pour que cela fonctionne il faut utiliser un champ électrique, pour que les cristaux s’adaptent au polariseur :

Pour les télévisons LCD couleur chaque pixel a une couleur unique, pour obtenir cette couleur on utilise des filtres et la synthèse additive des trois couleurs primaires : Rouge, bleu et vert.

III) Comparaison des écrans LCD et LED

Contrairement aux technologies LCD et PLASMA, la technologie LED n'est pas une troisième technologie d'affichage des images sur une surface plate. La technologie LED est une technologie de rétro éclairage des dalles LCD.

Un écran LED est donc un écran LCD dont la luminosité est assurée par un rétro éclairage par LED (diodes électroluminescentes). La diode électroluminescente étant à l'heure actuelle la technologie d'éclairage la moins consommatrice en énergie, le rétro éclairage LED devrait donc être la technologie de rétro éclairage des écrans plats la moins coûteuse. Nous avons donc fait des statistiques après de multiple recherche sur internet nous donnant les résultats suivant :

Ce tableau confirme ce que l'on a dit : L'écran LED est celui qui consomme le moins.
Enfin en ce qui concerne les avantages et les inconvénients de l’écran LED, on a :

Avantage:

-Grande luminosité
-Faible consommation
-Moins cher que les écrans Plasma

Inconvénients:

-Difficiles à fabriquer
- La couleur noir tend vers le gris (les cristaux laissent toujours échapper un peu de lumière or un vrai noir équivaut à une absence totale de lumière)
-Fragile

Pour conclure, les écrans LCD ont révolutionné le monde des écrans par leurs fonctionnements et la qualité des images produites. Les écrans LED quant-à eux fonctionnent de la même manière mais le rétro éclairage est modifié par des diodes électroluminescentes dont l’éclairage est meilleur et qui possède une faible consommation d’énergie.

IV) Videos

Pour mieux comprendre le fonctionnement de l'écran LCD :