Un LCD transflectif – aussi appelé écran transflectif, ou TFT transflectif lorsqu’il est construit sur une matrice de transistors en couches minces – est un type d’écran à cristaux liquides qui combine des propriétés transmissives et réflectives, pour une bonne lisibilité aussi bien dans l’obscurité qu’en plein soleil. Il utilise, derrière la matrice, une couche transflective qui réfléchit en partie la lumière ambiante (comme un LCD réflectif) et laisse passer en partie le rétroéclairage (comme un LCD transmissif).
Cette conception hybride permet à l’écran d’exploiter la lumière ambiante pour améliorer le contraste en extérieur, tout en s’appuyant sur le rétroéclairage en intérieur ou par faible luminosité. Les écrans transflectifs sont économes en énergie et idéaux pour les applications mobiles, extérieures, militaires, de navigation et les HMI industrielles, où la visibilité dans toutes les conditions d’éclairage est essentielle.
Comment fonctionne un écran transflectif ?
Un écran transflectif possède deux trajets de lumière dans un même panneau. Derrière la couche de cristaux liquides se trouve un transflecteur : une couche partiellement miroir ou, dans un pixel TFT, une zone réfléchissante à côté d’une fenêtre transparente. En environnement lumineux, la lumière ambiante entre par le polariseur avant, traverse le cristal liquide et le filtre coloré, est réfléchie par le transflecteur et revient vers l’observateur. Dans une pièce sombre ou la nuit, le rétroéclairage brille à travers la partie transparente du pixel, exactement comme dans un panneau transmissif.
Plus l’environnement est lumineux, plus le trajet réflectif apporte de lumière : l’image ne se délave donc pas au soleil, elle devient plus brillante avec la lumière qui, ailleurs, la masquerait. Le partage entre zone réfléchissante et zone transmissive est un choix de conception du fabricant du panneau, et la cellule à cristaux liquides doit bien fonctionner pour la lumière qui la traverse une fois (rétroéclairage) comme deux fois (lumière réfléchie) ; c’est pourquoi les panneaux transflectifs sont réglés en compromis.
LCD transflectif, transmissif et réflectif : comparaison
Les trois modes diffèrent par l’origine de la lumière (voir aussi modes de transmission de la lumière). Un LCD réflectif n’utilise que la lumière ambiante et n’a pas de rétroéclairage : il est illisible dans l’obscurité ; un LCD transmissif n’utilise que son rétroéclairage ; un LCD transflectif utilise les deux.
| Transmissif | Réflectif | Transflectif | |
|---|---|---|---|
| Source de lumière | Rétroéclairage uniquement | Lumière ambiante uniquement | Lumière ambiante en extérieur, rétroéclairage dans l’obscurité |
| Lisibilité en plein soleil | Faible, sauf si l’écran est à haute luminosité | Très bonne | Bonne |
| Lisibilité dans l’obscurité | Excellente | Nulle sans éclairage additionnel | Bonne, avec le rétroéclairage allumé |
| Consommation | Rétroéclairage toujours allumé ; augmente avec la luminosité | La plus faible, pas de rétroéclairage | Faible de jour, rétroéclairage éteint ; consommation du rétroéclairage dans l’obscurité |
| Couleur et luminosité | Meilleure saturation des couleurs et luminosité | Terne, faible saturation | Généralement moins saturé et moins lumineux que le transmissif |
| Usage typique | Panneaux IHM d’intérieur, moniteurs | Indicateurs simples à faible consommation | Appareils portables, navigation et équipements d’extérieur |
LCD transflectif ou LCD haute luminosité lisible au soleil
Les deux approches mènent à un écran lisible en plein soleil, mais par des chemins différents. Un LCD lisible au soleil est un panneau transmissif doté d’un rétroéclairage très lumineux (typiquement 800 cd/m² et plus), de réflexions de surface réduites et souvent d’un optical bonding ; il fonctionne à tout niveau de lumière, mais consomme davantage et dégage plus de chaleur, ce qui le limite dans un boîtier fermé exposé au soleil (voir les cristaux liquides HiTNI). Un panneau transflectif laisse le soleil faire une partie du travail, ce qui économise de l’énergie.
- Choisissez le transflectif pour les appareils portables alimentés par batterie, où la puissance et la chaleur sont limitées et où l’écran sert aussi bien en intérieur qu’en extérieur.
- Choisissez un écran transmissif haute luminosité (avec optical bonding) pour les appareils plus grands, fixes ou alimentés par un véhicule, où la couleur complète et la forte luminosité comptent plus que la consommation.
Aucune des deux ne dispense de limiter les réflexions de la face avant : les revêtements antireflet et une bonne surface aident dans les deux cas.
Où utilise-t-on les écrans transflectifs ?
Les applications typiques sont les terminaux portables et les instruments de terrain, les appareils de navigation et marins, les équipements militaires et durcis, ainsi que les panneaux industriels utilisés à l’extérieur ou près des fenêtres – partout où un seul écran doit être lisible dans toutes les conditions de lumière et où le budget énergétique est serré.
Limites des LCD transflectifs
- Contraste, luminosité et saturation des couleurs inférieurs à ceux d’un LCD transmissif en faible lumière, car une partie de chaque pixel est consacrée à la réflexion et les filtres colorés sont réglés pour une lumière qui les traverse deux fois.
- Dépendance à la lumière ambiante : dans un endroit sombre ou à l’ombre, le trajet réflectif apporte peu et c’est le rétroéclairage qui travaille.
- L’offre de tailles, d’interfaces et d’options tactiles dépend du fabricant – il faut confirmer la disponibilité pour le projet avant la conception.
Que vérifier pour choisir un écran transflectif
- La part de zone réfléchissante et de zone transmissive (rapport de transflectivité) – elle fixe l’équilibre entre performances au soleil et en intérieur.
- La puissance de rétroéclairage nécessaire à la luminosité requise dans l’obscurité.
- Le contraste sous la lumière ambiante que l’appareil rencontrera réellement, en extérieur et en intérieur – idéalement vérifié sur un échantillon.
- La plage de température de fonctionnement – la réponse du cristal liquide ralentit par temps froid.
- La disponibilité de la taille, de la résolution et de l’interface nécessaires.
Écran transflectif ou e-paper
L’e-paper est lui aussi une technologie réflective et reste lisible au soleil sans rétroéclairage, mais il se rafraîchit lentement et offre une palette de couleurs limitée. Un LCD transflectif conserve la couleur complète, la cadence vidéo et un rétroéclairage pour l’obscurité. Si l’image change rarement et que l’énergie est la priorité, consultez l’entrée EPD, y compris la section sur le front light qui rend un écran e-paper lisible dans l’obscurité.
