Présentation





Lazare CARNOT 

-ARRAS-

Les afficheurs LCD

Activité –  x 3h

STI2D – 2023/2024

 NOM: 


 Prénom:

CLASSE: STI2D-SIN


 Condition:
  • travail seul ; durée .. x 3 heures

 Matériel:
  • un ordinateur sous Windows avec les logiciels Proteus v8 (>8.9) et Flowcode v8 (>v8)
  • une carte de développement (  Arduino Uno )
  • un afficheur LCD

 Documents:
  • le  sujet de cette Activité






Historique (source Wikipédia)

L'écran à cristaux liquides ou LCD (de l'anglais liquid crystal display) (ACL au Québec pour affichage à cristaux liquides) permet la création d’écrans plats à faible consommation d'électricité. Aujourd'hui ces écrans sont utilisés dans presque tous les affichages électroniques. 


Fonctionnement de l’écran (source https://zestedesavoir.com)

Comme son nom l’indique, un écran LCD possède des cristaux liquides. Mais ce n’est pas tout! En effet, pour fonctionner il faut plusieurs choses. Si vous regardez de très près votre écran vous pouvez voir une grille de carré. Ces carrés sont appelés des pixels (de l’anglais "Picture Element", soit "Élément d’image" en français). Chaque pixel est un cristal liquide. Lorsqu’aucun courant ne le traverse, ses molécules sont orientées dans un sens (admettons, 0°). En revanche lorsqu’un courant le traverse, ses molécules vont se tourner dans la même direction (90°). Voilà pour la base.


File:LCD layers.svg

Reflective twisted nematic w:liquid crystal display.

  1. Vertical filter film to polarize the light as it enters.
  2. Glass substrate with ITO electrodes. The shapes of these electrodes will determine the dark shapes that will appear when the LCD is turned on. Vertical ridges are etched on the surface so the liquid crystals are in line with the polarized light.
  3. Twisted nematic liquid crystals.
  4. Glass substrate with common electrode film (ITO) with horizontal ridges to line up with the horizontal filter.
  5. Horizontal filter film to block/allow through light.
  6. Reflective surface to send light back to viewer.


Afficheur 3 chiffres

1 et 5 : filtres polarisants ;

2 : électrodes avant ;

4 : électrode arrière ;

3 : cristaux liquides ;

6 : miroir.

Composition d’un écran LCD - (CC-BY, ed g2s) 


Mais pourquoi il y a de la lumière dans un cas et pas dans l’autre ?

Tout simplement parce que cette lumière est polarisée. Cela signifie que la lumière est orientée dans une direction. En effet, entre les cristaux liquides et la source lumineuse se trouve un filtre polariseur de lumière. Ce filtre va orienter la lumière dans une direction précise. Entre vos yeux et les cristaux se trouve un autre écran polariseur, qui est perpendiculaire au premier. Ainsi, il faut que les cristaux liquides soient dans la bonne direction pour que la lumière passe de bout en bout et revienne à vos yeux. Un schéma vaut souvent mieux qu’un long discours, je vous conseille donc de regarder celui sur la droite de l’explication pour mieux comprendre (source : Wikipédia). Enfin, vient le rétro-éclairage (fait avec des LED) qui vous permettra de lire l’écran même en pleine nuit (sinon il vous faudrait l’éclairer pour voir le contraste).

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