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Liquid Crystal Display |
L'écran à cristaux liquides (affichage à cristaux liquides ACL ou LCD pour : liquid crystal display, en anglais) est le principal composant des moniteurs plats pour l'informatique et la télévision et assure la fonction d'affichage d'un grand nombre de dispositifs portables.
Il utilise la polarisation de la lumière grâce à des filtres polarisants et à la biréfringence de certains cristaux liquides en phase nématique dont on peut faire varier l'orientation en fonction du champ électrique. Du point de vue optique, l'écran à cristaux liquides est un dispositif passif (il n'émet pas de lumière) dont la transparence varie ; il doit donc être éclairé.
D'abord disponible en monochrome et en petite taille, il est utilisé dans les calculettes et les montres du fait de sa faible consommation électrique ; il permet actuellement d'afficher en couleurs dans des dimensions dépassant le mètre de diagonale. Il a supplanté le tube cathodique dans la plupart des applications, sauf en très haute définition lorsque la palette de couleurs doit être précise et fidèle et en environnement difficile (notamment des températures inférieures à 5 °C).
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Thin-film transistor |
La variante TFT, est la plus utilisée dans les écrans couleur pour informatique et la télévision. Elle remplace la grille d'électrodes avant par une seule électrode en ITO (oxyde d'indium-étain InSn2O3) et la grille arrière par une matrice de transistors en film mince (Thin-film transistor), un par pixel (trois par pixel en couleur) qui permet de mieux contrôler le maintien de tension de chaque pixel pour améliorer le temps de réponse et la stabilité de l'affichage.
La plupart des écrans à cristaux liquides couleur de qualité utilisent aujourd'hui cette technologie TFT dite à « matrice active » qui a permis d'obtenir des temps de réponse en dessous de 10 ms. Le contraste reste toutefois limité aux alentours de 300:1 que seuls les écrans de type PVA dépassent.
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Télévision |
Un écran à plasma est un écran plat dont la lumière est créée par du phosphore excité par une décharge de plasma entre deux plaques de verre.
Les écrans plasma fonctionnent similairement aux lumières néon ou fluorescentes - ils utilisent l’électricité pour illuminer un gaz. La décharge de gaz ne contient pas de mercure, un mélange de gaz nobles (argon 90% et xénon 10%) est utilisé à la place. Omniprésent sur terre, on le trouve en milieu naturel (enveloppe de la Terre, Soleil…). Ce mélange de gaz est inerte et non-nocif. C’est un fluide ionisé (plasma): les atomes qui le composent ont perdu un ou plusieurs de leurs électrons, et ne sont plus électriquement neutres. Le gaz est contenu dans les cellules, correspondant aux pixels, dans lesquelles sont adressées une électrode ligne et une électrode colonne permettant d'exciter le gaz de la cellule. 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. Le gaz ainsi excité produit un rayonnement lumineux ultraviolet (donc invisible pour l'humain). Grâce à des luminophores respectivement rouges, verts et bleus, répartis sur les cellules, le rayonnement lumineux ultraviolet est converti en lumière visible, ce qui permet d'obtenir des pixels (composés de 3 cellules) de 16 777 216 couleurs (2563).
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CRT ou Cathode Ray Tube en anglais |
Le tube cathodique (CRT ou Cathode Ray Tube en anglais), fut inventé par Karl Ferdinand Braun. Le dispositif est constitué d'un filament chauffé, de cathodes et d'anodes en forme de lentilles trouées qui soumises à une différence de potentiel (tension) créent un champ électrique accélérant les électrons. Ces derniers viennent frapper un des bords plats, l'écran, sur lequel on a déposé une couche fluorescente réagissant au choc des électrons en créant un point lumineux.
Ce composant est un dispositif d'affichage utilisé dans la plupart des écrans d'ordinateurs, télévisions et oscilloscopes. Le tube cathodique fut développé par les travaux de Philo Farnsworth et fut moins utilisé dans les télévisions à partir des années 2000 car remplacé progressivement par les écrans plasmas et les écrans LCD.
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Écran ou Moniteur |
Un écran tactile combine des périphériques informatiques en rassemblant les fonctionnalités d'affichage d'un écran (moniteur) et celle d'un dispositif de pointage, comme la souris ou un trackball.
Cela permet de réduire le nombre de ces périphériques et de réaliser des logiciels dont l'ergonomie est adaptée à cette utilisation. Ceci est utilisé pour les PDA, GPS, iPod touch etc. de type « tablette » ou, en France, par exemple, il existe des guichets de billetterie automatique équipés d'écrans tactiles.
Il existe sept (7) types de mise en œuvre : la technologie capacitive, la technologie à jauges de contrainte, la technologie résistive analogique, la technologie résistive analogique-numérique, la technologie à infra-rouge, la technologie à ondes de surface et la technologie N.F.I.
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 transférées. Les charges qui quittent la plaque capacitive créent un déficit quantifiable. Avec un capteur dans chacun des coins de la plaque, il est possible en tous temps de mesurer et de déterminer les coordonnées du point de contact. Le traitement de cette information demeure le même que pour les circuits résistifs.
Un avantage majeur des systèmes capacitifs par rapport aux résistifs est la capacité de transmettre la lumière au travers de sa surface avec un meilleur rendement. En effet, jusqu’à 90% de la lumière traversera une surface capacitive par rapport à un maximum de 75% pour les systèmes résistifs, ce qui donne une clarté d’image supérieure pour les systèmes capacitifs.
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Moniteur d'ordinateur |
Un moniteur est un périphérique de sortie usuel d'un ordinateur. C'est l'écran où s'affichent les informations saisies ou demandées par l'utilisateur et générées ou restituées par l'ordinateur, sous forme de texte et d'images en deux dimensions avec éventuellement un effet à trois dimensions. Le texte et les images peuvent être fixes ou animés.
Sur certains systèmes, l'écran peut aussi servir de périphérique d'entrée : l'utilisateur peut choisir une action en touchant la partie correspondante de l'écran, si le système le prévoit ; on parle alors d'écran tactile.
La dalle est l'affichage d'un écran LCD : un écran LCD se compose d'une dalle, un multiplexeur électronique et une alimentation stabilisée.
Différentes technologies existent :
les écrans à tube cathodique (ou CRT, qui est une abréviation de l'anglais Cathodic Ray Tube), ce sont ceux qui ont un angle de vision le plus large et jusqu'à 2005 le meilleur rendu des couleurs, mais ils sont lourds, encombrants et gourmands en énergie,
les écrans à cristaux liquides (ou LCD), légers et commodes, mais dotés d'un moins bon rendu des couleurs et, pour certains modèles d'entrée de gamme, d'une rémanence parfois gênante pour les jeux très rapides ou les animations (films...)
les écrans à plasma, de très bon rendu, mais chers et de durée de vie plus limitée,
DLP (Digital Light Processing) à millions de miroirs,
Les écrans plats sont de plus en plus utilisés. Ils affichent environ 266 000 couleurs, étendues par Tramage (dithering) à environ 17 millions.
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