Signification des modes LCD : Réfléchissant, Transmissif, Transflectif

Réfléchissant, transmissif et transflectif décrivent comment un écran LCD utilise la lumière pour produire une image visible . Les écrans LCD transmissifs utilisent un rétroéclairage, les écrans LCD réfléchissants utilisent principalement la lumière ambiante et les écrans LCD transflectifs combinent les deux approches.

Cette classification est différente des modes LCD à cristaux liquides tels que TN, IPS, VA et FFS . Un écran peut, par exemple, utiliser un signal transmissif LCD IPS ou LCD TFT transflectif.

Que signifient réfléchissant, transmissif et transflectif ?

Les pixels LCD ne génèrent pas leur propre lumière. Au lieu de cela, la couche de cristaux liquides contrôle la manière dont la lumière traverse l’écran.

Selon l'architecture de l'écran, cette lumière peut provenir principalement d'un rétroéclairage, de l'environnement environnant, ou des deux.

Les trois architectures répondent donc à différentes exigences d'éclairage plutôt que de représenter différents modes de cristaux liquides.

Écran LCD transmissif

Dans un écran LCD transmissif , la lumière provenant d'un rétroéclairage intégré traverse la cellule LCD en direction du spectateur.

La couche de cristaux liquides agit comme un commutateur optique. Les signaux électriques modifient l’orientation des molécules de cristaux liquides, contrôlant ainsi la quantité de rétroéclairage traversant chaque pixel.

Un chemin de lumière simplifié est :

Rétroéclairage → cellule LCD → visionneuse

Avantages des écrans LCD transmissifs

Étant donné que l'écran dispose de sa propre source de lumière contrôlée, les écrans LCD transmissifs peuvent fournir une luminosité d'image relativement constante, quels que soient les changements modérés de l'éclairage ambiant.

Ils sont largement utilisés lorsque l'écran doit prendre en charge des interfaces graphiques, une haute résolution, une luminosité contrôlée et un fonctionnement dans des environnements où la lumière ambiante peut être limitée.

Le rétroéclairage peut également être conçu autour de l’application. En fonction du module, les concepteurs peuvent optimiser la disposition des LED, leur luminosité, leur uniformité, leur consommation électrique et leur comportement thermique.

Limites

La principale limitation est que le rétroéclairage consomme de l’énergie lorsqu’il fonctionne. Une luminosité plus élevée nécessite généralement plus de puissance optique et peut augmenter la puissance et la chaleur.

La visibilité extérieure nécessite également plus que simplement augmenter la luminosité du rétroéclairage.

En cas de fort ensoleillement, la lumière ambiante réfléchie par la surface d'affichage peut réduire le contraste perçu. Si la lumière réfléchie est suffisamment forte, l’image peut paraître délavée même lorsque le rétroéclairage lui-même est brillant.

Pour cette raison, les écrans LCD transmissifs extérieurs nécessitent souvent une combinaison de :

• Rétroéclairage à haute luminance

• Traitement optique antiéblouissant ou antireflet

• Verre de protection approprié

• Liaison optique

• Gestion thermique

Un rétroéclairage à haute luminosité n’est donc qu’une partie d’une conception d’affichage lisible en extérieur.

Écran LCD réfléchissant

Un écran LCD réfléchissant utilise principalement la lumière ambiante plutôt qu'un rétroéclairage intégré.

La lumière de l'environnement pénètre dans l'écran par le côté visualisation et est réfléchie vers le spectateur par une couche réfléchissante située derrière la cellule LCD.

Un chemin de lumière simplifié est :

Lumière ambiante → cellule LCD → réflecteur → cellule LCD → visionneuse

Étant donné que l'écran utilise la lumière ambiante disponible, un écran LCD réfléchissant peut fonctionner avec une très faible consommation d'énergie, en particulier lorsqu'aucun rétroéclairage actif n'est requis.

Avantages des écrans LCD réfléchissants

Le principal avantage est l’efficacité dans les environnements lumineux.

À mesure que la lumière ambiante augmente, l’éclairage disponible pour l’écran augmente. Cela rend les écrans LCD réfléchissants adaptés aux applications où une faible consommation d'énergie et une lisibilité à la lumière du jour sont importantes.

Ils peuvent être particulièrement utiles pour les équipements alimentés par batterie qui passent beaucoup de temps à l’extérieur pendant la journée.

Limites

La même caractéristique qui rend les écrans LCD réfléchissants efficaces en extérieur peut devenir une limitation dans les environnements sombres.

Lorsque la lumière ambiante est insuffisante, il y a peu de lumière disponible pour être réfléchie par le spectateur. Un éclairage avant supplémentaire ou une autre méthode d'éclairage peut donc être nécessaire pour un fonctionnement nocturne ou dans des conditions de faible luminosité.

Les écrans LCD réfléchissants peuvent également impliquer des compromis optiques entre la réflectivité, le contraste, les performances des couleurs et d'autres exigences d'affichage. Le résultat exact dépend de la structure optique et de la conception du panneau.

Un écran LCD réfléchissant ne doit donc pas être compris simplement comme un écran LCD transmissif sans rétroéclairage. Sa structure optique est spécialement conçue pour exploiter la lumière ambiante.

LCD transflectif

Un écran LCD transflectif combine des caractéristiques transmissives et réfléchissantes dans le même écran.

Il intègre à la fois un rétroéclairage et une structure optique réfléchissante, permettant à l'écran d'utiliser la lumière ambiante lorsque les conditions sont favorables et le rétroéclairage lorsqu'un éclairage supplémentaire est requis.

Un concept simplifié est le suivant :

Environnement lumineux → la lumière ambiante contribue fortement

Environnement sombre → le rétroéclairage fournit un éclairage

Cela rend les écrans LCD transflectifs particulièrement intéressants pour les équipements fonctionnant dans des conditions d'éclairage changeantes.

Comment fonctionne un écran LCD transflectif ?

Une structure transflective utilise généralement une couche optique partiellement réfléchissante qui laisse passer une partie du rétroéclairage tout en réfléchissant une partie de la lumière ambiante vers le spectateur.

La structure exacte varie selon les conceptions de panneaux. Des régions réfléchissantes et transmissives peuvent être créées au sein de la structure de pixel, et le réflecteur peut être mis en œuvre à différentes positions au sein de l'empilement optique.

L’objectif de base reste le même : permettre à l’écran d’utiliser à la fois des sources lumineuses externes et internes.

Avantages

Un écran LCD transflectif peut réduire la dépendance au rétroéclairage dans les environnements lumineux tout en fournissant un éclairage lorsque la lumière ambiante est insuffisante.

Cela est utile lorsqu'un appareil peut se déplacer entre :

• Environnements intérieurs et extérieurs

• Fonctionnement de jour et de nuit

• Conditions de luminosité et de faible luminosité

Cela peut également réduire la durée de fonctionnement du rétroéclairage dans certaines applications, ce qui peut être utile pour les équipements alimentés par batterie.

Limites

La combinaison de chemins optiques réfléchissants et transmissifs introduit des compromis.

Par exemple, l'efficacité optique des trajets réfléchissant et transmissif peut ne pas être identique. Selon la structure, le trajet lumineux peut également interagir différemment avec la cellule à cristaux liquides dans les deux conditions de fonctionnement.

En conséquence, les écrans LCD transflectifs ne fournissent pas automatiquement les performances maximales d’un écran réflectif dédié et d’un écran transmissif dédié.

Les compromis possibles incluent :

• Luminosité

• Contraste

• Performances des couleurs

• Efficacité optique

• Efficacité du rétroéclairage

• Épaisseur du module

• Complexité de fabrication

• Coût

L’équilibre réel dépend fortement du panneau spécifique et de la conception optique.

Écran LCD réfléchissant, transmissif ou transflectif

Les principales différences peuvent être résumées comme suit :

Il n’existe pas d’architecture unique adaptée à chaque application.

Un écran LCD transmissif peut convenir lorsqu'une luminosité stable de l'image et un éclairage contrôlé sont plus importants que la réduction de la puissance du rétroéclairage. Un écran LCD réfléchissant peut être envisagé lorsque le fonctionnement à la lumière du jour et une faible consommation sont les principales exigences. Un écran LCD transflectif devient utile lorsque le même équipement doit fonctionner dans des conditions d'éclairage sensiblement différentes.

En quoi sont-ils différents des TN, IPS, VA et FFS ?

Réfléchissant, transmissif et transflectif décrivent la manière dont la lumière est fournie à l'écran LCD..

TN, IPS, VA et FFS décrivent comment la couche de cristaux liquides contrôle cette lumière.

Ce sont donc des dimensions de classification différentes.

Par exemple, une spécification d'affichage peut inclure :

Écran LCD TFT IPS transmissif

ou:

Transflectif Écran LCD TFT avec touche PCAP

Cette distinction est importante lors de la sélection d'un écran LCD, car le choix d'une dalle IPS ne détermine pas en soi si l'écran est transmissif, réfléchissant ou transflectif.

Comment choisir la bonne architecture LCD

L'architecture appropriée dépend principalement de l'environnement d'éclairage, du budget énergétique et des performances d'image requises.

Cependant, l'architecture d'éclairage ne doit pas être sélectionnée uniquement à partir du nom de l'application.

Pour un affichage industriel, la spécification complète peut également devoir prendre en compte :

• Luminance requise

• Éclairage ambiant

• Réflexion superficielle

• Contraste

• Angle de vision

• Bilan de puissance

• Température de fonctionnement

• Performances tactiles

• Lamelle de verre

• Traitement antireflet ou antireflet

• Liaison optique

• Intégration mécanique

Par exemple, en spécifiant simplement un 'L'écran LCD haute luminosité ne garantit pas la lisibilité en extérieur. Un écran transmissif fonctionnant en plein soleil peut toujours souffrir de la lumière ambiante réfléchie, tandis qu'une architecture transflective ou réfléchissante peut nécessiter différents compromis en termes de couleur, de contraste ou d'efficacité optique.

L'architecture d'affichage doit donc être évaluée ainsi que la conception optique et mécanique complète.

Qu'est-ce qui affecte la lisibilité réelle de l'écran LCD ?

L'architecture réfléchissante, transmissive et transflective ne constitue qu'une partie des performances d'un affichage extérieur ou à lumière variable.

La lisibilité réelle peut également dépendre de :

Luminance de l’écran : une luminance plus élevée peut aider un écran transmissif à rivaliser avec une forte lumière ambiante, mais augmente la puissance et la chaleur.

Réflexion de surface : les verres de protection et autres surfaces externes peuvent réfléchir la lumière du soleil vers le spectateur et réduire le contraste perçu.

Traitement optique : les traitements antiéblouissants et antireflets peuvent réduire différents types de reflets indésirables, mais leurs effets sur le flou, le contraste et l'apparence de l'image doivent être pris en compte.

Liaison optique : la réduction des espaces d’air entre les couches d’affichage peut réduire les réflexions internes et améliorer le couplage optique.

Contraste : Une image lumineuse n'est pas nécessairement une image lisible si la différence entre le contenu de l'image et l'arrière-plan est réduite par la lumière réfléchie.

C'est pourquoi la lisibilité en extérieur doit être traitée comme une exigence optique au niveau du système , plutôt que comme une seule spécification de luminosité.

FAQ

Quelle est la différence entre un écran LCD réfléchissant et transmissif ?

Un écran LCD transmissif utilise un rétroéclairage intégré comme source de lumière principale, tandis qu'un écran LCD réfléchissant utilise principalement la lumière ambiante réfléchie à travers l'écran. Les écrans LCD transmissifs fournissent un éclairage plus contrôlé, tandis que les écrans LCD réfléchissants peuvent offrir une très faible consommation d'énergie dans des conditions d'éclairage appropriées.

L’écran LCD transflectif est-il meilleur pour une utilisation en extérieur ?

Les écrans LCD transflectifs peuvent convenir aux équipements fonctionnant dans des conditions d'éclairage changeantes, car ils peuvent utiliser la lumière ambiante et un rétroéclairage. Cependant, l'adéquation dépend de la luminosité requise, de la consommation d'énergie, des performances optiques et de la conception complète du système.

Un écran LCD réfléchissant a-t-il besoin d'un rétroéclairage ?

Un écran LCD réfléchissant conventionnel utilise principalement la lumière ambiante et ne nécessite pas de rétroéclairage pour un fonctionnement normal. Un éclairage supplémentaire peut être nécessaire lorsque la lumière ambiante est insuffisante.

Un écran LCD IPS peut-il être transflectif ?

Oui. IPS décrit le mode cristaux liquides, tandis que transflectif décrit la manière dont l'écran utilise l'éclairage. Un écran LCD transflectif peut donc utiliser une structure à cristaux liquides IPS si la dalle est conçue en conséquence.

Quelle est la différence entre un écran LCD transflectif et un écran LCD haute luminosité ?

Un écran LCD transmissif à haute luminosité augmente la puissance du rétroéclairage pour améliorer la visibilité, tandis qu'un écran LCD transflectif utilise à la fois la lumière ambiante et un rétroéclairage. Ils abordent les conditions d’éclairage difficiles grâce à différentes approches optiques.

Conclusion

Les écrans LCD réfléchissants, transmissifs et transflectifs décrivent trois approches différentes pour éclairer un écran LCD. Les écrans transmissifs reposent sur un rétroéclairage, les écrans réfléchissants utilisent principalement la lumière ambiante et les écrans transflectifs combinent les deux.

La bonne architecture dépend de l'ensemble des exigences du système, notamment les conditions d'éclairage, la consommation électrique, la luminosité, le contraste, le toucher, le verre de protection, le traitement optique, la liaison et la température de fonctionnement.

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