This website uses cookies. By using the site you are agreeing to our Privacy Policy.

France

Du tube cathodique à l'écran à cristaux liquides — et le film qui a rendu tout cela possible !

Dans un passé pas si lointain, les téléviseurs et les écrans d'ordinateur intégraient des tubes cathodiques imposants et lourds pour générer les images. Aujourd'hui, les écrans à cristaux liquides (LCD), à la fois légers et fins, ont transformé les téléviseurs et les ordinateurs en des objets du quotidien bien plus attrayants et fonctionnels.

Les écrans LCD ont aussi connu des changements profonds. Le minuscule modèle monochrome de ses débuts a cédé la place à un imposant écran LCD éclatant de couleurs qui facilite le visionnage de contenus très divers. Saviez-vous que derrière cette innovation se cache un film développé et fabriqué par Fujifilm? Une fine feuille de film WV (grand angle) a révolutionné notre vie au bureau et dans le salon, aux quatre coins de la planète

Surmonter le plus grand problème du LCD

Intégré dans les calculatrices de poche et les montres depuis les années 1970, le LCD n'est utilisé dans les écrans d'ordinateur que depuis la seconde moitié des années 90. Pour aboutir à ces écrans couleur élaborés, il a fallu surmonter plusieurs défis techniques pour améliorer la qualité de l'image et le temps de réponse. Pour rendre leur prix attractif, les coûts de production ont dû être revus à la baisse.

À l'époque, le LCD nématique en hélice (TN) était l'écran le plus à même de répondre aux exigences techniques et économiques.* Toutefois, cet écran avait un inconvénient de taille : Les couleurs et la luminosité de l'image variaient selon l'angle d'observation. Cette caractéristique aurait rendu les écrans TN inadaptés pour les grands écrans si Fujifilm n'avait pas créé son film WV.

Dans un écran LCD, les molécules de cristaux liquides de chaque pixel transmettent ou bloquent la lumière provenant de derrière elles en direction du spectateur. En regardant un écran TN de côté,de dessus ou de dessous, les molécules de cristaux liquides entraînent la fuite de la lumière qui devrait être bloquée, ce qui modifie les couleurs et la luminosité de l'image. Le film WV compense optiquement les molécules de cristaux liquides, orientées dans tous les sens dans la couche de cristaux liquides des pixels à l'état noir, et empêchent la fuite de la lumière. Vu à un angle quelconque, l'écran LCD équipé d'un film WV garantit un rendu du noir véritablement noir.

En raison de ses performances exceptionnelles, ne nécessitant pas de changements du processus de production de LCD, le film WV se trouve dans tous les écrans LCD TN mondiaux. Il est très probable que vous consultiez à l'instant même ce site Internet avec un écran LCD intégrant le film WV de Fujifilm.

*À cette période, le LCD TN était le seul écran LCD à transistor en couche mince et matrice active viable sur le plan commercial. Une matrice active permet la maîtrise de chaque pixel par un transistor dédié qui active et désactive la tension, offrant ainsi une qualité d’image et une réactivité supérieures à celles d'une matrice passive. Par ailleurs, comme chaque pixel peut être activé et désactivé, une matrice active convient particulièrement à l'affichage d'un signal numérique.

Une idée originale, fruit d'une réflexion simple et limpide

Dans les années 90, les fabricants d'écrans LCD recherchaient une solution au problème de la limitation de l'angle de vue des LCD TN. Leur recherche visait principalement à modifier les cellules de cristaux liquides mêmes mais tous les changements qu'ils réalisèrent finirent par réduire le facteur de transmission des cellules, générant ainsi un problème aussi gênant que celui qu'ils tentaient d'éliminer.

Il apparut que Fujifilm était aussi confronté à une difficulté. Dans ces années-là, les écrans LCD STN (nématiques super-torsadés) constituaient le principal type de LCD sur le marché. Fujifilm fournissait les matériaux de fabrication des LCD STN mais le marché étant devenu très concurrentiel, ses ventes chutaient dans ce segment. L'équipe de la Recherche et développement de Fujifilm s'est donc heurtée à une décision difficile : abandonner ou développer un nouveau produit révolutionnaire. Sans surprise, la division R&D a choisi la seconde option. Les cinq chercheurs en question, dans la fougue de leur jeunesse, n'étaient pas encore habitués à l'échec et n'étaient pas près d'en faire l'expérience.

La splendide qualité d'image du prometteur LCD TN, nettement supérieure à celle d'un LCD STN, a suffi à attirer toute leur attention et à exciter leur sens du défi. À l'été 1993, ils ont débuté leurs recherches afin de mettre au point une méthode de compensation optique de l'angle de vue des LCD TN. Leur seule règle : suivre une pensée claire et simple. Leur perspicacité les poussait à développer un film capable de compenser optiquement les molécules de cristaux liquides orientées dans toutes les directions dans la couche de cristaux liquides des pixels. Une réflexion simple et limpide a abouti à une solution hautement rationnelle même s'ils ignoraient encore avec quel matériau ils pouvaient atteindre l'effet recherché.

LCD discotiques : sortir des sentiers battus

À l'hiver 1993, un chercheur est tombé sur un article très intéressant portant sur un composant appelé discotique ou en forme de disque. C'était exactement la forme qu'étudiaient les chercheurs car elle était capable de compenser parfaitement les molécules de LCD en forme de ballon de rugby. L'équipe a aussitôt testé une matrice de composés discotiques disposée en diagonale sur le film. Les composés discotiques n’avaient encore jamais été utilisés dans un produit commercial. L'équipe a tenté plusieurs approches et fini par trouver un moyen efficace d'aligner les molécules. Le film possédait une autre caractéristique qui le distinguait davantage : les molécules suivaient une orientation hybride. Ils changeaient continuellement d'angle par rapport au substrat du film et son interface avec l'air. Il suffit d'ajouter une couche de ce film des deux côtés du panneau LCD pour que les spectateurs puissent profiter de l'image à des angles différents. Ils résolurent en un instant le problème de la limitation de l'angle de vue des LCD TN. Un nouveau film révolutionnaire vit le jour.

Peu de temps après, Fujifilm commença à commercialiser le film WV auprès des fabricants d'écrans LCD, avec lesquels il avait déjà noué des partenariats. En 1995, un petit téléviseur LCD, intégrant un film WV, fit son apparition sur le marché. Dès que les fabricants d'écrans LCD constatèrent les prouesses du film, ils l'adoptèrent très rapidement. Les écrans LCD TN associés au film WV contribuèrent à démocratiser davantage les ordinateurs personnels et la télévision numérique. Ils accélérèrent le déclin du tube cathodique qui avait dominé le marché du milieu du 20ième siècle jusqu'au début des années 2000.

Un film fin au pouvoir retentissant

La technologie continue sans cesse sa route. Avec l'avènement du film WV, de nouveaux types de LCD virent le jour, notamment les LCD à alignement vertical (VA) et IPS (in-plane switching). Depuis le début du siècle, ces innovations ont affiné les performances des écrans numériques, contribué à l'introduction des smartphones et des tablettes, bouleversant par la-même la vie de tout un chacun. Les LCD TN et le film WV furent des technologies fondatrices qui ont permis de concrétiser de telles innovations. Fujifilm est fière du rôle majeur qu'elle a joué dans la révolution qui a tant apporté à la société.

Contenu associé :