Sans aucun doute, les solutions LCD-TFT restent les composants les plus populaires utilisés pour la visualisation de l’information – elles sont utilisées dans un large éventail d’applications. Leur universalité est déterminée par m.in. Adaptez facilement l’écran LCD-TFT aux exigences de votre projet, non seulement en termes de choix de la diagonale optimale, mais aussi d’ajustement des paramètres clés. (Bien sûr, la reconnaissance de la technologie LCD-TFT par rapport à d’autres méthodes de visualisation de l’information est également importante dans ce cas.) Dans cet article, nous présentons certaines propriétés des écrans LCD-TFT : résolution, luminosité, contraste, directions d’observation et plage de température de fonctionnement.
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Comment cela fonctionne-t-il ?
L’abréviation LCD, ou Liquid Crystal Display, fait référence aux cristaux liquides qui sont à la base du fonctionnement de ces écrans (en savoir plus – ici). Leur principe de fonctionnement est basé sur un changement de polarisation de la lumière résultant de l’orientation appropriée des molécules de cristaux liquides sous l’influence d’un champ électrique externe. D’autre part, l’abréviation TFT, c’est-à-dire Thin-Film Transistor, fait référence au transistor à effet de champ à couche mince placé sur du verre, grâce auquel on obtient une image de bien meilleure qualité que dans d’autres solutions LCD avec matrices passives, par ex. STN (nématique super-torsadée). Les écrans LCD-TFT utilisent des matrices actives (dans lesquelles l’état de la matière des cristaux liquides est maintenu au moyen de condensateurs entre les cycles de rafraîchissement), ce qui permet des changements d’image beaucoup plus rapides grâce au temps de réponse plus court au signal de commande.
Les avantages les plus importants de ces solutions sont la possibilité d’obtenir une qualité d’image adéquate (et des paramètres optimaux) et un rapport qualité-prix favorable (en particulier par rapport à d’autres systèmes d’affichage, tels que l’OLED). Il convient également de noter que cette technologie peut également être utilisée pour les appareils qui nécessitent des écrans plus grands – il existe sur le marché des solutions de 300 pouces qui garantissent toujours une excellente qualité d’image.
Résolution
Un pixel est le plus petit élément de l’image affichée à l’écran, qui se compose de trois sous-pixels : le rouge, le vert et le bleu (ce sont les couleurs primaires du système RVB). Un contrôle approprié de l’intensité de la lumière du sous-pixel permet d’obtenir la couleur résultante de l’ensemble du pixel (les couleurs de chaque pixel peuvent être modifiées indépendamment). Les pixels doivent être imperceptibles à l’œil humain – s’ils sont visibles, cela signifie qu’il y a… pas assez, et vous pouvez lire sur d’autres problèmes liés aux pixels dans l’un de nos précédents articles dans l’ABC d’Uni.
La résolution est un paramètre qui détermine le nombre de pixels d’une image affichée à l’écran. Il est exprimé sous la forme d’un nombre de pixels horizontalement et verticalement. Par exemple, une résolution de 1280×720 px nous informe que l’image sera composée de 1280 pixels horizontalement et de 720 pixels verticalement. D’autres valeurs bien connues sont, par exemple, 1920×1080 px ou FullHD, 3840 x 2160 px ou 4K, et la résolution la plus élevée actuellement disponible pour le grand public, c’est-à-dire 8K, est de 7680×4320 px.
La haute résolution est un paramètre important lors de la conception de solutions pour des applications de vente au détail, telles que des écrans qui font partie des présentoirs de magasins, des murs vidéo ou qui sont utilisés comme supports d’information dans les établissements publics, par exemple les bureaux. Dans ce cas, la résolution au niveau de la FullHD ou même de la 4K est justifiée, également en raison des dimensions généralement grandes des écrans utilisés dans les projets susmentionnés.
Luminosité
La luminance, parfois appelée luminance, est l’intensité de la lumière émise par un écran affichant un blanc pur. Il est généralement donné en candelas par mètre carré (cd/m2), selon le système SI. Il est toujours possible de trouver les valeurs de luminosité exprimées en nits (nt, 1nt=1cd/m2) ; cependant, il s’agit d’une unité obsolète, n’appartenant pas au système SI.
La luminosité optimale du moniteur assurant le confort de travail (tout en maintenant des conditions d’éclairage appropriées) est d’environ 140-150 cd/m2. Une valeur de 250-300 cd/m2 est fatigante pour l’œil humain et peut affecter l’efficacité du travail. Il est intéressant de noter que lorsque l’on examine les spécifications des smartphones disponibles sur le marché, on peut observer que les écrans des modèles placés dans les gammes de prix supérieures se caractérisent par une luminosité même supérieure à 700 cd/m2, ce qui a cependant sa justification. Une luminosité élevée est cruciale lors de l’utilisation de l’appareil dans des endroits intensément éclairés. Dans le cas des systèmes d’information des passagers et des affichages dans les moyens de transport, il convient d’envisager l’utilisation de solutions d’une luminosité d’au moins 700 cd/m2. Les écrans présentant des informations dans les centres commerciaux devraient avoir une valeur similaire ou supérieure.
Dans le cas d’appareils situés à l’extérieur (ainsi que dans le cas de ceux situés à l’interface d’appareils intérieurs et extérieurs, par exemple dans des vitrines de magasins), il vaut la peine d’utiliser des solutions d’une luminosité d’au moins 1000 cd/m2 et plus. Litemax est un fabricant bien connu d’écrans haute luminosité qui fonctionneront également bien dans les endroits ensoleillés – vous pouvez trouver plus d’informations sur ses solutions ici.
Contraste
Le contraste est un facteur qui mesure la quantité de lumière entre les points les plus clairs et les plus sombres de l’écran. Un écran avec un contraste élevé (et une luminosité optimale) présentera une image claire et lisible. Une valeur plus élevée de ce paramètre peut être obtenue, par exemple, en approfondissant le noir. Cependant, il convient de rappeler que l’augmentation de la luminosité n’affectera pas la valeur du rapport de contraste. La valeur de contraste peut être améliorée en utilisant, par exemple, l’une des fonctionnalités en cours de développement, à savoir : Gradation locale, c’est-à-dire réglage zonal du rétroéclairage de l’écran (en savoir plus – ici).
Direction de l’observation
Dans les applications de transport, la lisibilité et l’accessibilité des informations sont des aspects importants. Il en va de même pour des applications telles que l’affichage dynamique. Lors de la conception d’appareils pour de tels systèmes, il est important de ne pas oublier d’utiliser un écran avec les angles de vision les plus larges possibles, par exemple 89°/89°/89°/89°. Cependant, tous les projets ne nous obligeront pas à utiliser des solutions avec des paramètres aussi élevés. Dans le cas des appareils que nous examinerons d’en haut (par exemple dans divers types d’appareils électroniques et électroménagers), nous pouvons utiliser avec succès une matrice avec un angle d’observation de 12:00. Si nous regardons l’appareil final d’en bas, il est possible d’utiliser une matrice avec une direction d’observation à 6h00. Dans le même temps, il convient de noter que l’introduction d’un écran avec des angles de vision plus étroits peut réduire le coût de l’ensemble du projet.
Température de fonctionnement
La température de fonctionnement est un facteur clé non seulement pour les applications extérieures, mais aussi pour les applications industrielles. Cependant, il convient également de mentionner que l’écran placé à l’extérieur est exposé non seulement au gel, mais également à la chaleur – le bon fonctionnement est perturbé par la « surchauffe » des cristaux liquides (surtout s’ils se trouvent dans des endroits ensoleillés – dans de telles conditions, la surface de l’écran peut atteindre une température allant jusqu’à 100°C). La solution pour ces projets exigeants sont des produits avec une large gamme de températures de fonctionnement, qui utilisent également la technologie hiTNI, qui empêche la surchauffe des cristaux liquides (vous pouvez en savoir plus sur la façon dont ce phénomène affecte le fonctionnement des écrans LCD-TFT ici).
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Les paramètres énumérés sont la base à laquelle il vaut la peine de se référer lors de la recherche du bon affichage pour l’appareil conçu. Une analyse approfondie des exigences potentielles de l’application vous permettra de choisir le produit optimal, ce qui garantira non seulement le bon fonctionnement du module, mais aussi la lisibilité appropriée du contenu présenté. Des directives spécifiques peuvent également s’appliquer à la durée de vie de la matrice, aux dimensions des pixels, à la gamme de couleurs, etc., c’est pourquoi nous abordons chaque projet individuellement, en analysant tous les aspects non seulement de l’appareil, mais aussi de l’environnement et du rôle qu’il jouera. Contactez-nous – nous serons heureux de vous aider à choisir la solution optimale.