principe de l'effet nématique torsade

Principe de l'effet nématique torsade:

Le fonctionnement des écrans à cristaux liquides repose sur des changements d'état optique en présence d'un champ électrique.

L'effet nématique torsadé est utilisé dans presque tous les écrans LCD actuels. Voici son principe:



- Deux surfaces de verre sont recouvertes d'un film conducteur pour créer une différence de potentiel. On applique un champ électrique.

- On dépose sur la paroi intérieure un surfactant afin d'orienter les molécules, et les brosser suivant une certaine direction.

- On accole un polariseur à l'extérieur de chaque surface de verre, puis on fait tourner la plaque inférieure de 90° afin que le polariseur et l'analyseur soient placés perpendiculairement.

- On introduit entre les deux surfaces un cristal liquide nématique à anisotropie diélectrique positive.

- On obtient donc un nématique dont l'orientation des molécules tourne d'un quart de tour (90°) entre l'électrode du haut et celle du bas (schéma a). La lumière est guidée par ces molécules, elle ressort donc librement de la cellule, suivant la direction de l'analyseur. La cellule est allumée.

- Lorsque l'on applique un champ électrique entre les électrodes, les molécules s'alignent progressivement suivant la direction du champ (schéma b). La lumière n'est plus déviée par les molécules, elle est donc stoppée par l'analyseur car celui-ci est perpendiculaire. La cellule est eteinte.

- Si on coupe le champ électrique, la structure en hélice des molécules se reforme, et la cellule se rallume.

On peut, en segmentant les électrodes d'une manière précise, et en les commandant électriquement de façon individuelle, former des caractères ou des chiffres. Chaque segment de l'image est appelé pixel.



On peut obtenir différents niveaux de gris en appliquant des tensions plus ou moins élevées selon l'opacité désirée. Pour fabriquer des écrans possédant une bonne qualité d'image, il faudra donc que le contraste soit le plus élevé possible, la courbe doit s'étaler entre V10 et V90 (schéma).


Courbe typique de transmission de la lumière à travers un
nématique torsadé en fonction de la tension qui lui est appliquée