C’est un mouvement inexorable : les écrans plats s’imposent progressivement dans les bureaux comme dans les foyers, aussi bien pour les moniteurs d’ordinateurs que pour les téléviseurs. Les cristaux liquides et le plasma ont apporté la solution à un problème sur lequel les ingénieurs butaient depuis plus de cinquante ans : comment fabriquer des écrans plats ? Un défi impossible à relever avec la technologie du tube cathodique, puisque le canon à électrons doit disposer d’un recul suffisant pour balayer la totalité de la dalle en verre recouverte de phosphore sur laquelle s’affiche l’image. Et plus l’écran est large, plus ce recul doit être important.
Conçus pour l’image numérique
Empreinte au sol réduite, surface d’affichage plus grande, format 16/9, il n’en fallait pas plus pour séduire le public. Et tant pis si les promesses d’images haute définition tardent à se concrétiser, si les écrans plats nécessitent un recul que les logements modernes n’offrent pas toujours, si les noirs du LCD sont souvent grisâtres et si ses temps de réponse parfois insuffisants peuvent générer de la rémanence (traces des images précédentes). Car ces inconvénients sont compensés par plusieurs avantages déterminants.L’un d’eux est leur parfaite adaptation à la reproduction des images numériques. Comme cela est expliqué ci-dessus, ces technologies sont basées sur l’allumage indépendant de centaines de milliers de points lumineux, contrôlé par une matrice composée d’autant de transistors. En somme, il s’agit d’afficher sous forme de pixels des images composées de pixels, alors que les écrans à tube doivent traduire ces pixels en balayage par le canon à électrons. Cette par faite correspondance entre le ‘ matériau ‘ que manipule un écran plat (les pixels, donc) et celui qui constitue une image numérique explique que pour tirer le meilleur parti de ces écrans, il est important de leur transmettre directement le signal numérique, ce qui passe par une prise dite DVI pour un moniteur informatique, une prise HDMI pour un téléviseur ou une prise FireWire (ou USB) pour un caméscope ou un appareil photo. Lorsqu’on utilise une sortie analogique, de type péritel, VGA, S-Video ou composite, le signal vidéonumérique est tout d’abord transformé en signal analogique par le convertisseur de l’appareil qui produit l’image (lecteur DVD, décodeur TNT, carte graphique de l’ordinateur). Ce signal est envoyé à l’écran, via un câble branché sur l’une de ces sorties analogiques. Pour afficher les images, l’écran les soumet à nouveau à un processus de numérisation. Cette double conversion entraîne une perte de qualité.
La magie des cristaux liquides
À l’école, on nous a enseigné qu’il existe trois états de matière : solide, liquide et gazeux. C’est faux : il en existe un quatrième, les cristaux liquides, à mi-chemin entre solide et liquide. Dans un solide, les molécules conservent toujours la même orientation et la même position les unes par rapport aux autres. Dans un liquide, au contraire, elles changent constamment de place et de direction.Les molécules organiques des cristaux liquides, quant à elles, conservent plus ou moins la même orientation, mais elles se déplacent les unes par rapport aux autres pour former des chaînes qui s’enroulent en spirale. Précisons que cet état relativement instable résiste mal aux températures négatives comme à celles supérieures à trente degrés. C’est la raison pour laquelle les écrans LCD ont tendance à ‘ péter les plombs ‘ par grand froid ou en période de canicule.Ces chaînes de molécules ont deux propriétés particulièrement intéressantes : d’une part, elles sont bonnes conductrices de lumière, d’autre part, elles se redressent lorsqu’on leur applique un courant électrique.Il n’en fallait pas plus pour que des chercheurs ingénieux en fassent la matière de base d’un nouveau type d’écrans vidéo. Aux premiers afficheurs LCD (Liquid Crystal Display) monochromes et de petite taille équipant les montres, les calculatrices et les instruments de mesure ont succédé les écrans dits à ‘ matrice active ‘, beaucoup plus lumineux (car rétro-éclairés) et capables, grâce à un filtre RVB (rouge, vert, bleu), de reproduire tout le spectre colorimétrique. En effet, la couleur rouge, verte ou bleue d’un pixel donné est immuable : seule sa luminosité varie. Si vous examinez la surface d’un écran LCD avec une loupe, vous aurez la surprise de contempler des suites de rectangles rouges, verts et bleus. C’est la juxtaposition de ces trois couleurs primaires qui permet de reconstituer toutes les teintes du spectre visible.Les écrans LCD, dont la diagonale dépasse rarement un mètre, représentent aujourd’hui le gros des ventes d’écrans plats.
Le plasma, roi des écrans géants
Un plasma est un gaz ionisé, c’est-à-dire dont les atomes sont chargés électriquement et dans lequel flottent des électrons libres. Lorsqu’un tel gaz est excité électriquement, les électrons s’affolent et percutent les atomes, qui réagissent en émettant des photons, c’est-à-dire de la lumière. Ainsi, contrairement à l’écran LCD, qui n’est en fait qu’un vaste tamis qui filtre la lumière produite par des ampoules, l’écran plasma produit sa propre lumière, d’où son contraste et sa luminosité bien supérieurs. Utilisée exclusivement pour la production des téléviseurs et des écrans de projection de grand ou très grand format, la technologie du plasma reste encore très coûteuse.
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