Un LCD n'émet pas d'image. Il part d'un rétroéclairage blanc toujours allumé, puis lui retire de la lumière — couche par couche, pixel par pixel — jusqu'à ce qu'il ne reste qu'une image. Tout ce qu'un LCD fait bien et tout ce qui se dérègle chez lui découle de ce seul fait : le noir ne vaut que ce que vaut le blocage, et un pixel lâche quand l'obturateur qui le commande cesse de répondre. Cette page parcourt les couches dans l'ordre et montre exactement d'où viennent les pixels morts et bloqués.
Sur cette page
- Quelles sont les couches d'un écran LCD ? — le millefeuille qui transforme une lampe blanche en image
- Comment les cristaux liquides contrôlent-ils la lumière ? — l'obturateur électrique derrière chaque sous-pixel
- Comment les sous-pixels créent-ils la couleur ? — trois filtres, et pourquoi votre œil voit une couleur plutôt que trois points
- Quelle différence entre les dalles IPS, VA et TN ? — trois façons d'agencer les mêmes cristaux, avec des compromis différents
- En quoi l'OLED diffère-t-il du LCD ? — aucun rétroéclairage, et ce que cela change aux pannes
- Pourquoi les écrans LCD ont-ils des pixels morts et bloqués ? — à quel endroit de l'empilement chaque défaut se produit, et lequel se répare
- Comment tester un écran LCD ? — ce que chaque couleur unie révèle des couches
Quelles sont les couches d'un écran LCD ?
Une dalle LCD est un empilement de couches, et la lumière les traverse toutes avant de vous parvenir :
- Le rétroéclairage. Une nappe de LED blanches à l'arrière de la dalle, allumée dès que l'écran l'est. Elle ne change jamais pour former l'image.
- Un diffuseur. Répartit cette lumière uniformément pour que l'image ne soit pas plus lumineuse près des LED.
- Le premier polariseur. Filtre la lumière pour n'en garder qu'une seule orientation, comme une fente qui ne laisse passer que la lumière oscillant dans un sens.
- La couche de cristaux liquides, divisée en cellules — une par sous-pixel — chacune avec son propre transistor.
- Les filtres colorés. Rouge, vert et bleu, un par cellule.
- Le second polariseur, tourné de 90° par rapport au premier.
Les deux polariseurs croisés sont la clé. À eux seuls, ils bloquent pratiquement tout : la lumière qui franchit le premier arrive à la mauvaise orientation pour le second. Les cristaux liquides se trouvent entre les deux et décident, cellule par cellule, s'il faut faire pivoter la lumière pour qu'elle puisse passer.
Comment les cristaux liquides contrôlent-ils la lumière ?
Les cristaux liquides sont à l'origine du nom de la technologie : un état de la matière qui s'écoule comme un liquide alors que ses molécules restent alignées comme dans un cristal. Cet alignement peut être modifié par une faible tension, et cela change ce qui arrive à la lumière qui les traverse.
Sans tension, les molécules adoptent une disposition torsadée qui fait pivoter la lumière de 90° sur son trajet — ce qui l'aligne parfaitement avec le second polariseur. La lumière passe et le sous-pixel est allumé.
Avec une tension appliquée, les molécules se redressent. La lumière n'est plus pivotée, arrive sur le second polariseur à la mauvaise orientation et se retrouve bloquée. Le sous-pixel s'éteint. En faisant varier la tension entre les deux, on fait varier la luminosité de façon continue : c'est ainsi qu'une dalle produit des nuances et pas seulement du tout ou rien.
Chaque sous-pixel est donc un obturateur commandé électriquement, et la dalle en compte des millions fonctionnant indépendamment. Rien ici ne génère de lumière — chaque cellule ne peut que retrancher au rétroéclairage placé derrière elle. C'est pourquoi le noir d'un LCD est en réalité un gris très sombre, et pourquoi une pièce complètement obscure fait ressortir la différence. Notre test de contraste d'écran montre à quel point votre dalle sépare ces nuances sombres.
Comment les sous-pixels créent-ils la couleur ?
Chaque pixel est fait de trois sous-pixels côte à côte, chacun surmonté d'un filtre coloré : un rouge, un vert, un bleu. La cellule à cristaux liquides située derrière chacun détermine la quantité de lumière qui passe, et votre œil fond les trois en une seule couleur perçue, car ils sont bien trop petits pour être distingués séparément à une distance de vision normale.
Les trois à pleine luminosité donnent du blanc. Les trois fermés donnent du noir. Rouge et vert avec le bleu fermé donnent du jaune ; vert et bleu donnent du cyan. Avec 256 niveaux par sous-pixel, cela fait environ 16,7 millions de combinaisons, d'où les « 16,7 millions de couleurs » des fiches techniques.
Les dalles de téléphone actuelles dépassent les 300 pixels par pouce, soit à peu près le point où l'œil humain cesse de distinguer les points individuels à bout de bras. Cette densité explique aussi pourquoi un sous-pixel défaillant sur un téléphone est bien plus difficile à repérer que le même défaut sur une grande dalle de téléviseur au maillage grossier.
Quelle différence entre les dalles IPS, VA et TN ?
Toutes trois sont des LCD utilisant les couches ci-dessus. Ce qui change, c'est l'agencement des cristaux et le sens dans lequel ils bougent, et cela donne des écrans réellement différents :
- L'IPS aligne les cristaux parallèlement à la dalle et les fait pivoter dans ce plan. Meilleure fidélité des couleurs et, de très loin, meilleurs angles de vision, d'où sa domination sur les téléphones, les tablettes et tout ce qui sert au travail graphique. Historiquement plus lent, même si l'IPS moderne est assez rapide pour la plupart des usages en jeu.
- Le VA les aligne perpendiculairement à la dalle. Il bloque la lumière bien plus efficacement une fois fermé, donc le contraste est nettement supérieur et les noirs paraissent vraiment sombres — le choix habituel pour les téléviseurs. La contrepartie est une dérive des couleurs dès que l'on quitte l'axe.
- Le TN est l'agencement torsadé d'origine. Bon marché et très rapide, mais avec des couleurs et des angles de vision nettement moins bons. Aujourd'hui surtout cantonné aux écrans d'entrée de gamme et aux dalles de jeu à haute fréquence.
Le type de dalle change aussi les défauts de pixels auxquels s'attendre. Les dalles bon marché en présentent généralement davantage, tout simplement parce que les tolérances de fabrication y sont plus larges.
En quoi l'OLED diffère-t-il du LCD ?
L'OLED supprime entièrement le rétroéclairage, les polariseurs et les cristaux liquides. Chaque sous-pixel est un composé organique qui produit sa propre lumière lorsqu'un courant le traverse. Pour afficher du noir, un pixel OLED s'éteint tout simplement — il n'y a aucune lampe derrière à bloquer, si bien que le noir est vraiment noir et que le contraste est pour ainsi dire illimité.
Cette différence change la façon dont les deux technologies tombent en panne, ce qui compte beaucoup quand on cherche à diagnostiquer un défaut :
- Le LCD tend vers les pixels bloqués. Une cellule de cristal qui cesse de répondre laisse passer le rétroéclairage alors qu'elle devrait le bloquer, ce qui donne un point allumé en permanence — souvent récupérable.
- L'OLED tend vers les pixels morts. Il n'y a aucun rétroéclairage à laisser fuir, donc un sous-pixel défaillant s'éteint plutôt que de rester allumé — et il n'est pas récupérable.
- L'OLED vieillit aussi de manière inégale. Les composés organiques perdent en luminosité à l'usage et le bleu faiblit le plus vite, ce qui provoque le burn-in. Le LCD ne fait pas cela.
Les défauts de pixels sur OLED explique pourquoi les remèdes LCD ne s'y appliquent pas.
Pourquoi les écrans LCD ont-ils des pixels morts et bloqués ?
À ce stade, la structure explique les défauts avec précision. Chaque sous-pixel dépend de son propre transistor en couche mince, et une dalle 1080p en compte environ six millions.
Un pixel mort est un transistor qui a complètement cessé d'alimenter. La cellule ne peut plus être pilotée, les trois sous-pixels restent éteints, et le pixel apparaît comme un point noir. Il ne reste rien à quoi envoyer un signal, et c'est précisément pour cela qu'aucun logiciel ne peut le récupérer.
Un pixel bloqué est un transistor toujours alimenté mais qui a cessé de commuter. La cellule est figée dans une position et laisse passer une quantité fixe de lumière par son filtre coloré, quoi qu'on demande à la dalle d'afficher. Comme l'électronique est toujours vivante, faire défiler rapidement des couleurs à travers lui peut parfois le décoincer — c'est toute la base de la méthode du clignotement.
Ouvrir le réparateur de pixels morts
La fuite de rétroéclairage est encore autre chose, et on la prend constamment pour un défaut de pixel. Il s'agit de lumière qui s'échappe sur les bords de la dalle, là où les couches ne sont pas parfaitement étanches, visible sous forme de zones plus claires dans les coins d'un écran noir. Aucun pixel n'est défectueux et aucun logiciel n'y changera quoi que ce soit.
Comment tester un écran LCD ?
Connaître la structure rend le test simple, car chaque couleur en plein écran interroge une couche différente :
- Le noir révèle tout ce qui laisse passer de la lumière alors que cela ne devrait pas : pixels bloqués, fuite de rétroéclairage et voile.
- Le blanc révèle tout ce qui ne laisse pas passer la lumière : pixels morts et poussières sur la vitre.
- Le rouge, le vert et le bleu isolent les sous-pixels individuels. Un sous-pixel défaillant se cache sur sa propre couleur et se voit nettement sur les deux autres.
- Le gris révèle les problèmes d'uniformité et le banding du rétroéclairage.
Lancer le test de pixels morts
Comment lancer un test de pixels morts détaille la préparation qui rend le résultat fiable, et notre guide de santé des écrans LCD ajoute au test de pixels les contrôles de contraste, d'uniformité et de rétroéclairage.
