Qu'est-ce qu'un écran LCD réfléchissant ?

Lorsque l'on parle d'écran LCD, on fait souvent implicitement référence au rétroéclairage, mais il existe un autre type d'écran LCD largement utilisé dans les applications quotidiennes : l'écran LCD sans rétroéclairage. Ce type d'écran à cristaux liquides, connu sous le nom d'écran à cristaux liquides réfléchissant, est couramment utilisé dans les appareils d'extérieur et les appareils portables.

Fonctionnement des écrans LCD réfléchissants

1. Trajet optique et construction optique

Les écrans LCD réfléchissants remplacent les rétroéclairages LED blancs traditionnels par un écran LCD réfléchissant. réflecteur métalliqueL'électrode ITO, généralement de l'argent ou de l'aluminium, est placée derrière la couche de cristaux liquides. La lumière traverse le polariseur frontal → la cellule à cristaux liquides → le filtre coloré → l'électrode ITO → le miroir réfléchissant → et inverse ensuite sa trajectoire pour atteindre l'observateur.

Comme cette lumière traverse deux fois la cellule LC, la longueur du trajet optique effectif est doublée, ce qui améliore le contraste et la perception de la profondeur.

2. Structure cellulaire et couches d'alignement

Les écrans LCD réfléchissants nécessitent un alignement précis des cristaux liquides par l'intermédiaire d'un système d'affichage à cristaux liquides. films d'alignement orientés vers le frottement (par exemple, des couches de polyimide) sur des substrats. Les entretoises maintiennent un espace uniforme entre les cellules (typiquement 3-5 μm), ce qui est essentiel pour un comportement optique cohérent.

3. Retardement et compensation de phase

Certains panneaux réfléchissants sont dotés d'un revêtement intérieur stratifié Films sur le retard (par exemple, des couches de mésogène réactif polymérisé d'une épaisseur d'environ 1 µm) afin d'améliorer la polarisation et le contraste. Ces films doublent l'effet de retard des cristaux liquides en raison de la réflexion du trajet de la lumière.

4. Conception de filtres de pixels et de couleurs

Les écrans LCD réfléchissants monochromes simplifient la conception en utilisant des substrats uniformes avec des électrodes ITO et des feuilles métalliques - aucune couleur de sous-pixel n'est nécessaire. Les variantes réfléchissantes en couleur utilisent des substrats uniformes avec des électrodes ITO et des feuilles métalliques. filtres RVB rayés mais restent limités en termes de gamme de couleurs par rapport aux panneaux TFT ou OLED.

5. Optimisation de la surface et du polariseur

Spécialisé polariseurs circulaires, revêtements anti-refletset les "compensateurs de vision large" atténuent l'éblouissement et améliorent l'uniformité de la luminosité, ce qui est essentiel en mode réfléchissant.

LPRD et écrans réfléchissants avancés

Écran réfléchissant à faible puissance (LPRD) intègrent des performances améliorées en matière de couleurs et d'éclairage frontal. Ils s'appuient sur des structures MEMS-interférométriques (IMOD) ou des microcavités pour fournir des couleurs vives avec une consommation d'énergie minimale.

Voici quelques exemples :

• Panneaux RLCD couleur de BOE, Hannstar : 18-20 % réflectivité.
• Écran Qualcomm Mirasol : Micro-cavités MEMS créant de la couleur par interférence optique.
• Le moniteur RLCD couleur de Sun Vision Display, présenté au début de l'année 2022.

Avantages et inconvénients

Avantages :

• Lisibilité à la lumière du soleil: Brillant et net à la lumière directe.
• Très faible consommation: Pas de rétro-éclairage, l'énergie n'est nécessaire que pour le rafraîchissement des pixels.
• Léger, fin: Parfait pour une utilisation portable ou embarquée.
• Grande durabilité: Chaleur et stress minimaux, longue durée de vie.

⚠️ Inconvénients :

• Dépendance à l'égard de la lumière ambiante: Nécessite un éclairage externe dans l'obscurité.
• Couleur limitée: La plupart sont en niveaux de gris ; les modèles en couleur sont encore moins performants que les modèles LCD/OLED.
• Complexité technique: L'alignement précis et l'intégration des polariseurs augmentent les efforts et les coûts de conception.

Applications clés

Les écrans LCD réfléchissants excellent dans les domaines suivants

• Produits portables (bracelets de fitness, montres intelligentes)
• Instruments pour l'extérieur (écrans pour vélos électriques, régulateurs solaires)
• Outils industriels (compteurs d'énergie, ordinateurs de poche robustes)
• Dispositifs IoT (écrans de données à faible consommation)
• Étiquettes et signalétique en bordure de rayon (étiquettes de prix numériques, étiquettes électroniques)

FAQ - Foire aux questions

Q1 : Comment les écrans LCD réfléchissants obtiennent-ils des couleurs ?
Grâce à des améliorations telles que LPRD ou IMOD, en utilisant des microcavités ou des filtres de couleur réfléchissants, bien que la saturation des couleurs reste limitée par rapport aux écrans émissifs.

Q2 : Les écrans LCD réfléchissants peuvent-ils être rafraîchis rapidement ?
Certains modules LPRD prennent en charge jusqu'à 30-60 images par seconde, ce qui est suffisant pour les animations ou la vidéo.

Q3 : Les écrans LCD réfléchissants sont-ils durables ?
Oui. Les utilisateurs de Reddit n'ont signalé aucune dégradation après plus de 10 000 heures d'utilisation quotidienne.

Q4 : Quels sont les défis à relever en matière de conception ?
Le maintien d'un espace cellulaire uniforme, de la planéité du miroir et de l'alignement de la polarisation est essentiel : les erreurs entraînent un ombrage des bords ou un moiré.

Q5 : L'écran LCD réfléchissant peut-il fonctionner en cas de faible luminosité ?
Vous avez besoin de LED d'éclairage frontal ou d'un éclairage supplémentaire dans des conditions de faible luminosité - les variantes réfléchissantes ou éclairées par l'avant sont des alternatives courantes.

Ressources de référence

• Brevet Samsung sur la couche LCD réfléchissante et l'alignement
• Écran réfléchissant IMOD/Mirasol MEMS
• Rapports d'utilisateurs RLCD durables sur Reddit