Master professionnel Laser, Matériaux, Milieux Biologiques Année 2008-2009
passante du premier polariseur arrive sur la cellule, sa polarisation tourne de 90°à la traversée
du cristal liquide en suivant la direction de l’axe des molécules. La lumière est alors transmise
car elle est polarisée selon la direction passante du deuxième polariseur à la sortie de la cellule
[Fig. 2.(a)]. On peut considérer le cristal liquide twisté comme un milieu uniaxe inhomogène
dont l’axe tourne avec l’hélice.
Sous l’application d’un champ électrique suffisant les molécules s’orientent dans la direction
du champ de telle sorte que l’axe optique est maintenant le long de l’axe de propagation de la
lumière. La polarisation n’est donc plus modifiée et la lumière voit seulement les deux polariseurs
croisés, elle n’est donc pas transmise [Fig. 2.(b)]. C’est ce qui se passe lorsqu’un segment ou
pixel d’écran à cristaux liquides apparaît noir.
La tension est appliquée entre deux électrodes transparentes, ayant la forme du segment,
gravées sur les parois intérieures de la cavité. Sur une des deux faces, toutes les électrodes
sont reliées à une broche commune. Sur l’autre face, chaque électrode est reliée à sa propre
broche. Pour noircir un segment, il faut donc appliquer une tension entre sa broche et la broche
commune. Un afficheur peut fonctionner en transmission, mais il est souvent utilisé en réflexion
en ajoutant un film réfléchissant faisant office de miroir au dos de la cellule. Lorsque la lumière
arrive sur un segment où est appliqué un champ électrique, elle est absorbée et n’arrive donc
pas jusqu’au miroir, le segment apparaît noir. Mais lorsqu’elle arrive sur une zone sans champ
électrique, elle peut traverser la cellule, elle se réfléchit sur le miroir et peut de nouveau traverser
la cellule : cette zone apparaît claire.
1.3 Caractéristiques de l’afficheur utilisé en TP
L’afficheur est constitué de l’empilement de quatre couches : le film polariseur de devant (P1),
la cellule à cristaux liquides (CL), le film polariseur de derrière (P2) et le film réfléchissant (M).
Il comporte 4 zones, comme le montre la figure 3.
Fig. 3: L’afficheur à cristaux liquides comporte 4 zones, numérotées de 1 à 4. Il est monté sur
une plaquette où sont réalisées les connexions électriques. Toutes les broches indivi-
duelles (correspondant à un segment particulier) sont reliées entre elles. En appliquant
une tension entre ses broches et la broche commune, on peut faire s’afficher tous les
segments en même temps.
Les films ont été partiellement retirés sur chacune des zones 1-4 pour permettre l’étude du
fonctionnement de l’afficheur :
– zone 1 : P1 / CL / P2 / M
TP Cristaux liquides Partie expérimentale 3