Bibliographie & annexes
Présentation
RÉSUMÉ
Avec une production industrielle en plein essor, les écrans à cristal liquide ont envahi notre quotidien. Ils ont remplacé les tubes cathodiques plus vite qu’on aurait pu l’imaginer. On assiste en ce moment à une véritable compétition entre les différentes techniques d’affichage à cristal liquide (TN, VA ou IPS) et chaque technique requiert des matériaux dédiés, avec des propriétés particulières.
Cet article aborde le sujet des afficheurs à cristal liquide du point de vue des matériaux. La première partie présente le vocabulaire de base du domaine, les propriétés physiques des cristaux liquides et les phénomènes physiques exploités dans les afficheurs. L’article se veut une continuation de celui de Philippe Barois [AM 1325] en abordant les différentes technologies à cristal liquide qui se sont imposées dans l’industrie des afficheurs et les propriétés spécifiques des cristaux liquides utilisés. La seconde partie décrit les stratégies employées dans la conception et la fabrication de cristaux liquides et les enjeux (économique et environnemental) de l’industrie des cristaux liquides.
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This paper is a continuation of reference [AM 1325]. It presents the various technologies that have emerged in the industry of liquid crystal displays and the correlations with the specific physical properties of the liquid crystals. The second part focuses on the strategies used in the design and the manufacture of liquid crystals are describes some of economic and environmental challenges of the LCD industry.
Auteur(s)
-
Daniel STOENESCU : Docteur en sciences des matériaux - Enseignant-chercheur à l'Institut Mines-Télécom, Télécom-Bretagne
INTRODUCTION
Avec une production industrielle en plein essor, les écrans à cristal liquide ont envahi notre quotidien. Ils ont remplacé les tubes cathodiques plus vite qu'on aurait pu l'imaginer. On assiste en ce moment à une véritable compétition entre les différentes techniques d'affichage à cristal liquide (TN, VA ou IPS) et chaque technique requiert des matériaux dédiés, avec des propriétés particulières.
Cet article aborde le sujet des afficheurs à cristal liquide du point de vue des matériaux. La première partie présente le vocabulaire de base du domaine, les propriétés physiques des cristaux liquides et les phénomènes physiques exploités dans les afficheurs. L'article se veut une continuation de celui de Philippe Barois [A 1 325] en abordant les différentes technologies à cristal liquide qui se sont imposées dans l'industrie des afficheurs et les propriétés spécifiques des cristaux liquides utilisés. La seconde partie décrit les stratégies employées dans la conception et la fabrication de cristaux liquides et les enjeux économique et environnemental de l'industrie des cristaux liquides.
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KEYWORDS
Liquid crystal | Anisotropic media | Display | Twisted Nematic | In Plane Switching | Vertical Alignment
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Choix du cristal liquide4. Techniques d'affichage à cristal liquide
Les années 1960 sont les années des premières applications des cristaux liquides à l'affichage. Richard Williams de RCA Corporation propose un afficheur utilisant les défauts périodiques qui apparaissent dans une couche de cristal liquide nématique au moment où on applique un champ électrique fort . Cet effet DSM (pour Dynamic Scattering Mode ) est basé sur ce qu'on appelle les instabilités électro-hydrodynamiques. Pour l'application des champs électriques, le cristal liquide est confiné en couche mince entre deux plaques de verre ayant des électrodes transparentes déposées du côté intérieur. Les défauts étant des discontinuités de la phase nématique, ils diffusent la lumière, donnant un aspect diffusant (opaque) à la zone activée. Cet effet exige cependant des champs électriques trop importants.
L'afficheur proposé plus tard par son collègue, George Heilmeier, utilise un cristal liquide dans lequel est dissous un colorant dichroïque . Les molécules de colorant, orientées par le cristal liquide, sont capables d'absorber sélectivement la lumière incidente. En appliquant un champ électrique entre les électrodes, l'orientation du cristal liquide change, ainsi que celle des molécules de colorant et l'afficheur change de couleur.
4.1 Technique TN (Twisted Nematic )
En décembre 1970 Wolfgang Helfrich et Martin Schadt ont déposé en Suisse au compte de la société Hoffmann-LaRoche, le premier brevet d'un afficheur à cristal liquide exploitant l'effet TN (pour Twisted Nematic, nématique tordu). Ce n'est qu'en février 1971 que James Fergason dépose aux États-Unis la demande de brevet no 113948 pour un afficheur fonctionnant sur...
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Techniques d'affichage à cristal liquide
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - FRIEDEL (G) - * - Ann. Physique, 18, p. 273 (1922).
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(2) - FRANK (F.C.) - * - Discuss. Faraday Soc., 59, p. 958 (1958).
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(3) - FRÉEDERICKSZ (V.), ZOLINA (V.) - * - Trans. Faraday Soc., 29, p. 919 (1933).
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(4) - RAPINI (A.), PAPOULAR (M.) - * - J. Physique Colloq., 30, p. C4-C54 (1969).
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(5) - CHATELAIN (P.) - * - CR, 227, p. 136 (1948) ; Bul. Soc. Franc. Mineral. Crist., 77, p. 353 (1954) ; 78, p. 262 (1955).
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(6) - ONSAGER (L.) - * - Ann. N. Y. Acad. Sci., 51, p. 627 (1949).
-
(7) - MAIER (W.), SAUPE (A.) - * - ...
1.1 Constructeurs – Fournisseurs – Distributeurs
Chisso Corporation : http://www.chisso.co.jp/english
DIC Corporation : http://www.dic-global.com/en/
JSR : http://www.jsr.co.jp/jsr_e/index.shtml
LG Display : http://www.lgdisplay.com/
Merck Chemicals : http://www.merck-chemicals.com/lcd-emerging-technologies/lc-materials/c_NFmb.s1OhyMAAAEhjBUsgkMr
Rolic Technologies Ltd. : http://www.rolic.com/
Samsung Electronics : http://www.samsung.com/fr
Sharp : http://sharp-world.com/
HAUT DE PAGE
Deux grandes expositions et conférences sont organisées chaque année, réunissant les grands producteurs de cristaux liquides et d'afficheurs : celui de la Society for Information Display (SID) aux États-Unis et IMID (International Meeting on Information Displays) en Asie.
Deux autres conférences biennales sont organisées à tour de rôles :...
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