TPE SUR LES ECRANS (physique)

« électrodes d'un pixel entraîne un changement d'orientation des molécules et une variation du plan de polarisation.

la résultante est donc une modification de la transparence de l'ensemble du dispositif, le passage de plus ou moins de lumière à travers un filtre coloré et l'affichage du pixel.

!:écran LCD n'émet aucune lumière et doit être accompagné d'une source lumineuse.

On distingue trois dispositifs selon la manière dont l'écran est éclairé.

• les écrans réflectifs sont éclairés de face, par une lumière artificielle ou par la lumière ambiante (par exemple, les montres digitales ou les calculatrices).

• les écrans transmissifs utilisent un rétroéclairage pour afficher les informations.

Ce type d'écran est adapté à un usage en intérieur ou dans des conditions de faible éclairage .

Ils fournissent une image contrastée et lumineuse sauf quand ils sont utilisés en extérieur (par exemple, les écrans de télévision ou d'ordinateur).

• les écrans transflectifs utilisent un rétroéclairage ainsi qu'un polariseur caractérisé par sa capacité à transmettre la lumière d'arrière plan tout en réfléchissant une partie de la lumière ambiante.

les appareils munis de ce système peuvent être utilisés tant en intérieur qu'en extérieur (par exemple, les écrans d 'appareils photo numériques).

Enfin, on distingue deux types d'écrans plats selon le système de commande permettant de polariser les cristaux.

•la technologie à matrice passive : chaque ligne et chaque colonne sont contrôlées par un transistor.

Un pixel est défini à chaque croisement entre les électrodes verticales et horizontales.

le pixel s'allume lors de son adressage et s'éteint entre deux balayages.

les écrans à matrice passive utilisent généralement la technologie TN (twisted nematics : structure nématique en hélice qui correspond à un état mésomorphe plus proche de l'état liquide que de l'état cristallin) .

Ces écrans sont généralement peu contrastés et peu lumineux .

• la technologie à matrice active : chaque pixel est contrôlé individuellement.

la technologie la plus utilisée pour ce type d'affichage est la technologie TFT (thin film transistor, soit« transistors en couche mince»), permettant de contrôler chaque pixel à l'aide de trois transistors (correspo ndant aux 3 couleurs RVB).

le transistor permet ainsi de mieux contrôler le maintien de tension de chaque pixel pour améliorer le temps de réponse et la stabilité de l'affichage.

le s écrans à matrice active bénéficient ainsi d'une meilleure luminosité et d'un affichage plus fin.

les caractéristiques des écrans LCD reprennent certains paramètres des écrans à tube cathodique ainsi que de nouvelles données propres à cette technologie .

• la définition en nombre de pixels.

• la taille en pouce .

• la résolution en pixels par pouce.

• le pas de masque.

• !:angle de vision horizontal et vertical en degré: ces valeurs indiquent jusqu'à quel angle on peut observer l'image avec un contraste supérieur à 10:1.

• Le contraste: c'est le rapport de luminosité entre un pixel blanc et un pixel noir .

Il est indiqué sous forme de ratio, 500:1 par exemple.

Il doit être important car il garantit la qualité de restitution des couleurs, et notamment le noir , qui est le point faible des écrans LCD .

• la luminance : elle est mesurée dans l'axe de l'écran, en candela par mètre carré (cd(m2).

Plus elle est importante et plus l'écran sera visible dans des pièces éclai rées.

• le temps de réponse : le temps de réponse correspond au temps (en millisecondes) mis par un pixel afin de passer du blanc au noir puis de nouveau au blanc.

Ce test permet de connaître la réactivité des pixels : plus il est rapide et plus l'affichage sera précis.

•!:effet de traînée: il désigne le phénomène selon lequel un objet mouvant sur l'écran n 'est plus délimité clairement, mais au contraire laisse derrière lui une traînée.

Cet effet est particulièrement présent dans les écrans LCD à matrice passive et est provoqué par l'inertie du cristal liquide utilisé .

En présence d'images mouvantes rapides présentant de grandes différences de contraste, les cristaux liquide s ne sont plus capables d'adopter suffisamment rapidement le nouvel état.

Ces effets sont rarement observés dans les écrans TFT ou les moniteurs à tubes cathodiques.

ÉCRAN PLASMA la technologie plasma (PDP , plasma display panel) repose sur une émission de lumière par l'excitation d'un mélange de gaz inerte et non nocif (90% d'argon et 10% de xénon).

Chaque pixel de l'écran est composé de trois enveloppes colorées en rouge, vert et bleu.

Chacune d'elles est adressée à une électrode ligne et à une électrode colonne permettant d 'exciter le gaz de la cellule.

lorsque le niveau électrique est suffisant, les molécules de gaz contenues dans l'enveloppe perdent des électrons et le gaz adopte l'état « plasma » (fluide composé de molécules gazeuses, d'ions et d'électrons).

Ces molécules de gaz, déficientes en électrons, émettent ainsi des ultraviolets (donc invisibles).

Ils excitent alors une couche de phosphore se trouvant au fond de l'enveloppe qui s'illumine et crée une lumière de couleur rouge, bleue ou verte.

En modulant la valeur de la tension appliquée entre les électrodes et la fréquence de l'excitation, il est possible de définir jusqu 'à 256 valeurs d 'intensités lumineuses , ce qui permet d'obtenir des pixels (composés de 3 cellules) de 16777216 couleurs (256 ').

!:écran pl11sm11 ne dessine pas l'image ligne par ligne comme un téléviseur classique.

Il affiche une image entière en stimulant tous les pixels, ce qui améliore le confort visuel (plus de scintillement, pas de distorsion latérale de l'image, écran parfaitement plat).

!:électronique de commande comprend donc un doubleur de ligne permettant de désentrelacer le signal vidéo et d'afficher une image entière .

les caractéristiques de ces écrans reprennent les mêmes paramètres que les écrans LCD .

disposer d'un mode veille qui réduit au minimum sa consommation électrique quand il ne reçoit pas de signal vidéo et être compatible avec la norme DCC (plug and play) .

la norme MPRII est encore d'usage aujourd'hui mais d'autres normes l'ont supplantée.

En 1992, la confédération suédoise des employés professionnels introduit le standard TCO qui reposent sur des exigences spécifiques dans les domaines de l'ergonomie, de l'énergie, des émissions (rayonnement) et du respect de l'environnement.

la norme TC003 est la dernière en date .

Cette norme définit entre autres le réglage en hauteur, les exigences en matière de câble, de boîtier et de recyclage .

Par exemple, la définition des écrans TFT d'une diagonale d'écran de 17 à 19 pouces doit atteindre au moins 1 280 x 1 024 pixels, et au moins 1 600x 1 200 pixels pour une diagonale de 21 pouces.

Le minimum exigé au niveau de l'intensité lumineuse est de 150 candelas par mètre carré pour les écrans TFT.

UB:f.IMŒii!i Un écran tactile est un périphérique informatique qui cumule les fonctions d'un écran (pour l'affichage) et d'une souris (pour le pointage).

Il existe trois types d'écr11n t11ctile: la technologie résistive (pour une utilisation privée) et les technologies à infrarouge ou capacitives (adaptées à un usage public).

la technologie résistive est la plus économique et la plus simple.

Cependant, ces écrans tactiles ont la durée de vie la plus courte avec un nombre d'impact maximum de 1 à 10 millions.

!:écran est constitué d'un empilement de couches dont deux sont conductrices et séparées par une couche d'isolant.

Ces couches sont encadrées par deux barres horizontales le mode graph ique représente le mode et deux barres verticales.

le tout est d'affichage des informations à l'écran, recouvert d'un prod .uit augmentant la f-------------"-------------1 en terme de définition et de nombre de dureté de la surface et résistant aux Les normes d'affichage Format d'affichage Résolution VGA 640x480 XGA 800x600 SVGA 800x600 WXGA 1280x800 SXGA 1280x 1 024 WSXGA 1600x 1024 UXGA 1600x 1200 WSXGA+ 1680x 1 050 WU XGA 1920x 1200 QXGA 2048x 1536 QSXGA 2 560x2048 QUXGA 3200x2400 couleurs.

Dans le domaine des ordinateurs personnels (PC), différentes normes régissant la compatibilité entre cartes graphiques, écrans et logiciel s, ont été développées .

IBJI!ol :!.\liJ Il existe de nombreuses normes s 'appliquant aux écrans.

Celles-ci offrent des gara nties de qualité, de construction ou encore de respect de l'environnement.

À la fin des années 80, la norme MPRI a été élaborée par une autorité suédoise afin de mesurer l'émission de rayonnements par les matériels émettant des ondes électrostatiques .

Cette norme fut amendée en 1990 pour donner la norme MPRII , reconnue internationalement.

Elle est la première à concerner l'ergonomie et les · économies d'énergie des moniteurs .

Pour respecter ce standard, l'écran doit rayure s.

lorsque l'écran est touché, les deux films conducteurs se mettent en contact.

!:appareil applique alors successivement un voltage aux barres verticales puis horizontales et mesure la tension entre le point d'impact et chacune des barres.

Les tensions ainsi mesurées sont proportionnelles sur chaque axe à la position de l'impact sur l'écran et les coordonnées du toucher sont transmises au système selon sa résolution.

Pour les dalles tactiles infrarouges, leur intérêt réside dans le fait qu'elles sont très résistantes et qu'il n'y a pas d'usure mécanique.

Une dalle tactile infrarouge n'est pas un écran mais un cadre où sont installés des émetteurs et des récepteurs infrarouges .

Ainsi , la dalle de verre n'intervient pas dans la fonction tactile .

Elle est fixée sur la partie infér ieure du cadre tactile .

les émetteurs et récepteurs infrarouges créent un maillage lumineux invisible à l'intérieur du cadre (zone active).

Lorsque l'utilisateur touche la dalle, il interrompt le faisceau lumineux.

les récepteurs privé s de lumière infrarouge détectent le point d'impact et transmettent les coordonnées au contrôleur.

Dans les systèmes capacitifs, une couche qui accumule les charges est placée sur la plaque de verre du moniteur .

lorsque l'usager touche la plaque avec son doigt.

certaines de ces charges lui sont tran sférées.

les charges qui quittent la plaque capacitive créent un manque qui est mesurable.

Un capteur dans chacun des coins de la plaque détermine alors les coordonnées du poin t touché.

LES ÉCRANS DU FUTUR De nouvelles technologies d'affichage sont en cours de développement.

Parmi les plus probables , on peut citer I'OLED, le SED, l'affichage 3D, des écrans souples ou tr11nsp11rents.

les écrans OLED (organic light-emitting diode) équipent déjà de nombreux baladeurs, téléphones mobiles ou appareils photo numériques ...

Ils sont une évolution du LCD : chaque cellule de cristaux liquides est remplacée par une diode.

Cette technologie offre de nombreux avantages par rapport aux LCD : faible consommation électrique , meilleur rendu des couleurs , meilleur contraste et angle de vision, minceur et souplesse du support .

le seul point faible étant la durée de vie qui n'est pas encore optimale.

Dans les SED (surface­ conduction eledron-emitter sisplay), chaque cellule est un mini-canon à électrons au fonctionnement comparable à celui du tube cathodique .

Cette technique permet d'obtenir les gain s de rapidité et de netteté d'affichage des dalles CRT, tout en bénéficiant de l'encombrement réduit des écrans plats .

Elle procure des images nettes , une brillance supérieure, un pixel très fin, des rapports de contraste élevés, des angles de vision améliorés, une consommation électrique plus faible (2/3 de moins que les CRT et 1/3 de moins que les écrans LCD ).

Parallèlement, ces avancées technologiques offrent de nouvelles perspectives en terme de supports .

Ainsi , un prototype d'un écran OLED transparent a été mis au point.

Il serait capable de transmettre plus de 90% de la lumière ambiante.

De nouveau x produits pourraient alors voir le jour, dans le domaine médical, de l'automobile ...

(par exemple, un pare­ brise de voiture affichant diverses informations) .

Toujours avec la technologie OLED, c'est cette fois un écran souple qui a été conçu .

Le prototype en question mesure 4 pouces de diagonale, seulement 0,1 mm d'épaisseur et ne pèse que 6 grammes.

Plusieurs fabricants travaillent également sur des écrans LCD compatible avec la 3D, capables d'afficher des objets en relief sans utiliser d'artifice comme les lunettes 3D.. »