TFT LCD, IPS, TN : vous aussi, vous faites du désordre ?

La dernière controverse concernant les spécifications du matériel,  souvent mal interprétées, s’est produite avec les écrans du nouveau Moto X. Motorola a été critiqué pour avoir abandonné le panneau AMOLED de la dernière génération au profit de l’écran LCD. Pire : ce n’est même pas IPS, c’est TFT, la pire chose au monde, avec un angle de vue ridicule, des couleurs délavées et ? calme, pas vraiment. Comprenons ces acronymes.

Tout ce gâchis se produit, je pense, pour des raisons de marketing et d’histoire. Dans les spécifications techniques, les fabricants s’efforcent généralement (et ce n’est pas une règle) de mettre en évidence l’acronyme IPS sur les appareils qui disposent de ces panneaux. LG, qui parie beaucoup sur la technologie (contrairement à Samsung, qui se concentre sur AMOLED), met même des sceaux mettant en évidence le panneau IPS sur les smartphones. En outre, des écrans plus sophistiqués, tels que l’UltraSharp de Dell et l’Apple Thunderbolt Display, sont des IPS.

En revanche, les smartphones les moins chers ont toujours été (et sont toujours) lancés avec des écrans appelés TFT. Sony a adopté les écrans annoncés comme “TFT” au sommet de la gamme jusqu’au Xperia Z1, qui avait un écran de faible qualité, avec un angle de vue très limité par rapport à ses concurrents. Par coïncidence, lorsque le Xperia Z2 est arrivé, il a été annoncé comme “IPS” et les écrans des smartphones les plus chers de Sony n’ont pas fait l’objet de critiques plus sévères. Et alors ?

Viens avec moi.

Qu’est-ce que l’écran LCD TFT ?

Tout d’abord, la définition du dictionnaire : TFT LCD signifie “thin film transistor liquid crystal display”. En anglais, je traduirais ce terme étrange par quelque chose comme “thin film transistor liquid crystal display”. Cela ne dit toujours pas grand chose, alors mettons les choses au clair.

Le LCD que vous connaissez déjà bien, bien que vous ne sachiez peut-être pas comment il fonctionne. C’est la technologie que votre moniteur de bureau ou de portable utilise probablement. Le gadget contient des cristaux liquides, qui sont des matériaux transparents pouvant devenir opaques lorsqu’ils reçoivent un courant électrique. Ils se trouvent à l’intérieur de votre écran, qui comporte des “pixels”, formés par les couleurs rouge, verte et bleue (la norme RGB). Chaque couleur supporte normalement 256 variations de nuances. En faisant le calcul (2563), chaque pixel peut théoriquement former plus de 16,7 millions de couleurs.

Mais comment ces cristaux liquides forment-ils les couleurs ? Eh bien, ils doivent recevoir un courant électrique pour devenir opaques, et c’est ce qui est à la base de ces transistors: chacun est responsable d’un pixel. À l’arrière d’un écran LCD se trouve un “rétro-éclairage”, une lumière blanche qui fait briller l’écran. De manière simplifiée, pensez avec moi : si tous les transistors émettent du courant, les cristaux liquides deviendront opaques et empêcheront la lumière de passer (c’est-à-dire que l’écran affichera la couleur noire). Si rien n’est émis, l’écran devient blanc.

C’est là que le TFT entre en jeu. Sur les écrans TFT LCD, les millions de transistors, qui contrôlent chacun des pixels du panneau, sont placés à l’intérieur de l’écran en déposant une très fine couche de matériaux microscopiques, de quelques nanomètres ou micromètres d’épaisseur (vos cheveux font entre 60 et 120 micromètres d’épaisseur). Bon, nous savons déjà ce qu’est le “film” en TFT.

Quelle est donc la différence entre l’IPS et les autres ?

À la fin du siècle dernier, presque tous les panneaux LCD TFT utilisaient une technique appelée Twisted Nematic(TN) pour fonctionner. Il porte ce nom parce que, pour laisser passer la lumière à travers le pixel (c’est-à-dire pour former la couleur blanche), le cristal liquide est organisé en une structure torsadée. Ce graphique nous rappelle ces illustrations d’ADN que vous avez vues à l’école :

Lorsque le transistor émet un courant électrique, la structure se “désassemble”. Les cristaux liquides deviennent opaques et par conséquent le pixel devient noir ? ou affiche une couleur intermédiaire entre le blanc et le noir, en fonction de l’intensité de l’énergie qui a été appliquée par le transistor. Regardez à nouveau l’image et faites attention à la façon dont les cristaux liquides s’organisent : d’une façon perpendiculaire au substrat.

Tout le monde savait que le LCD basé sur le TN avait certaines limites. Les couleurs n’étaient pas reproduites aussi fidèlement, et il y avait des problèmes avec l’angle de vue : si vous ne vous teniez pas exactement devant le moniteur, vous pouviez remarquer des variations de couleurs. Plus vous vous positionnez en dehors de l’angle de 90° devant le moniteur, plus la situation empire les couleurs.

Ils ont donc eu une idée : et si le cristal liquide n’avait pas besoin d’être organisé perpendiculairement ? C’est alors qu’ils ont créé le système de changement de bord (IPS). Dans le panneau LCD basé sur l’IPS, les molécules de cristaux liquides sont organisées horizontalement, c’est-à-dire parallèles au substrat. En d’autres termes, ils sont toujours dans le même avion (“In-Plane”, “draw”). Un dessin de Sharp l’illustre :

Comme le cristal liquide est toujours plus proche de vous dans l’IPS, l’angle de vue s’améliore et la reproduction des couleurs devient plus fidèle. L’inconvénient est que cette technologie est encore un peu plus chère à produire, et tous les fabricants ne sont pas prêts à dépenser plus pour un panneau IPS afin de produire un smartphone plus basique, où l’important est de maintenir les coûts au minimum.

Le point clé

Pour faire simple, l’IPS est justement cela : une façon différente d’organiser les molécules de cristaux liquides. Quoi pas de changements par rapport à TN sont les transistors, qui contrôlent les pixels : ils restent organisés de la même manière, c’est-à-dire déposés en “couche mince”. Cela n’a aucun sens de dire qu’un écran IPS est meilleur qu’un TFT : ce serait comme dire “Ubuntu est pire que Linux”.

Par conséquent, les écrans IPS que vous connaissez utilisent également la technologie TFT. En fait, le TFT est une technique très large, qui est également utilisée dans les panneaux AMOLED. Il n’est pas faux de dire que la deuxième génération de Moto X ou le Galaxy S6 Edge+ ont un écran TFT AMOLED, bien que presque personne ne le fasse.

Et oui, le nouveau Moto X dispose d’un écran TFT, qui est également IPS. Le simple fait de savoir qu’un panel est TFT n’est pas révélateur de sa qualité. Capisce ? ?