Les écrans... un vaste terme ! Nous savons tous ce que ça désigne, à peu près, mais qui connait vraiment l’histoire de cet objet présent partout et sous bien des formes différentes, de la télévision aux tablettes numériques en passant par les ordinateurs et les Smartphones ! Périphériques de sortie vidéo d’un ordinateur, ou son ainé : l’écran de télévision, et maintenant tactile, obéissant au doigt et à l’œil… remontons à leur source !

Chronologie de la page :

1. La naissance des premiers écrans
2. Le tube cathodique
3. L’écran à cristaux liquides
4. L'écran plasma
5. L'écran tactile
6. Les écrans du futur
7. Conclusion

I) La naissance des premiers écrans

Les recherches sur les premiers écrans datent de 1880 : deux chercheurs, Constantin Senlecq en France, Adriano de Paiva à Porto George R. Carey à Boston, découvrent en même temps que l'on peut diffuser une image en la projetant sur une surface photosensible composée de points de sélénium du fait des propriétés photoélectriques de ce matériau. Ce principe sera la base de tout système de transmission d’images animées. En 1884, Paul Nipkow, ingénieur allemand, invente « le disque de Nipkow », dispositif à base de disque en mouvement, précurseur de la télévision mécanique. De son côté, Hertz découvre en 1886 la photoélectricité : une plaque de métal soumise à une lumière émet des électrons. Ces découvertes concourent à la naissance des écrans devant lesquels nous passons de plus en plus de temps chaque jour !

II) Le tube Cathodique

C'est en 1882 que le premier écran cathodique est inventé par Karl Ferdinand Braun. Cet écran fonctionne à partir d'une cathode, qui est la source des électrons.
Le tube cathodique se compose d’un filament chauffé, de cathodes et d’anodes soumises à une différence de tension. C’est cette différence de tension qui crée un fort champ électrique capable d’arracher les électrons de la cathode et de les projeter à très grande vitesse (comme un canon !) vers l’écran, sous la forme d’un faisceau extrêmement fin. Un vide d’air occupe l’espace entre le « canon à électrons » et l’écran pour que rien ne freine leur trajectoire. C’est un champ magnétique qui est chargé de dévier les électrons de gauche à droite et de bas en haut vers l’écran.
A l’origine, les moniteurs d’ordinateurs sont des tubes cathodiques. Ils le sont restés pour la plupart des ordinateurs jusqu’aux années 2000.

III) L'écran a cristaux liquide

Bien que les écrans cathodiques aient survécu jusque vers les années 2000, la technologie de l’écran LCD est apparue dès 1964.
George Harry Heilmeier, ingénieur et homme d’affaires américain, découvre dans les cristaux liquides de nouvelles propriétés électro-optiques, et invente l’affichage à cristaux liquides. Il faudra plusieurs années pour produire des écrans à cristaux liquides stables. L’écran à cristaux liquides utilise la polarisation de la lumière via des filtres polarisants pour afficher une image. L’écran LCD en tant que tel n’émet pas de lumière, il doit la recevoir.
En 1984, Thomson développe dans son laboratoire le premier écran à cristaux liquides en couleur. Il faudra attendre de nouveau quelques années pour que cette technologie s’implante. En effet, c’est dans les années 90 que l’on commencera à voir équiper des téléphones portables, des ordinateurs, des téléviseurs, mais aussi des ordinateurs de bord dans les avions… mais avec des écrans LCD noir et blanc. Les écrans couleurs arriveront sur ces marchés dans les années 2000.

IV) L'écran Plasma

L'écran Plasma est lui aussi apparu en 1964.
Pour fonctionner, l’écran plasma a besoin d’un courant électrique qui illumine un mélange de gaz constitué à 90% d’argon et 10% de xénon. Ces gaz sont inoffensifs. Le courant électrique les transforme en plasma. La lumière ainsi produite est ultraviolette, invisible pour l’humain. Des luminophores rouges, verts et bleus répartis sur les cellules de l’écran, la convertissent en lumière colorée visible sous forme de pixels.
On doit cette technologie à deux professeurs de l’université de l’Illinois, Donald L. Bitzer et H. Gene Slottow qui souhaitaient développer une formule d’enseignement assistée par ordinateur. Leur écran plasma était monochrome. Si l’écran plasma n’était pas à l’époque en mesure de rivaliser avec les tubes cathodiques bien implantés sur le marché des écrans, sa grande taille lui permet par contre de trouver place dans les grands espaces : gares, salles de Bourse et certains milieux industriels.
En 1992, Fujitsu reprend les travaux de Donald L. Bitzer et présente le premier écran plasma couleur. Il sera mis sur le marché en 1997 sous la marque Pioneer. Un effort est fait sur la qualité de l’image pour supprimer les temps de latence dans l’affichage et optimiser l’intensité des contrastes.

V) Les écrans tactile

Le premier écran tactile a été conçu à l’origine au sein de l’Université de l’Illinois comme système d’éducation assistée par ordinateur. IBM présente donc en 1972 le « PLATO IV », ordinateur équipé d’un dispositif optique de reconnaissance du toucher de l’écran. Des led infrarouges réparties autour de l’écran permettent de détecter la présence du doigt. Les étudiants peuvent ainsi faire des exercices en touchant l’écran du doigt pour indiquer la bonne réponse.
Ce premier écran tactile est encore loin des écrans de Smartphones et tablettes numériques actuels ! Il s’agit en effet d’un écran plasma orange mono point, c’est-à-dire sensible à une seule pression à la fois. Un système multipoints sera développé douze ans plus tard, en 1984 par les laboratoires Bell. Ce sera un écran CRT recouvert d’une surface tactile capacitive, capable de suivre plusieurs doigts.

VI) Les écrans du Futur

Comme on l'a vu juste avant, les écrans évoluent très vite, si bien que l'on connait déjà les technologies qui vont se développés dans le futur.
Pour commencer, nous avons la technologie OLED, qui existe déjà, et qui parait révolutionnaire.
Ensuite, nous trouvons plusieurs autres technologies, a cette page

VII) Conclusion

Au cours du temps, le simple écran de télévision est passé de l’écran à tube cathodique (CRT) à l’écran à cristaux liquides (LCD) en passant par une variante, l’écran à diodes électroluminescentes (LED) puis le plasma pour finir sur l’écran à diodes électroluminescentes organiques (OLED). Les écrans de télévisions ne sont pas seuls concernés par cette évolution, les dispositifs d’affichage avec le téléphone ont aussi évolué, pour finir sur l’écran AMOLED ou le Retina. En ce moment, de nouvelles technologies sont en développement tels que les écrans transparents ou même pliables. D’autres fonctions comme le tactile ou les écrans antireflets y ont été implantés.