Les différentes technologies IPS - TFT - TN - VA - MVA
Résumé
Commençons par un bref résumé pour les lecteurs pressés. La technique IPS est actuellement la meilleure technique LCD pour les écrans couleur, car elle réunit de nombreux avantages par rapport aux écrans TFT classiques : des couleurs stables, et ce simultanément sur un très large angle de vision (80-85° dans les 4 directions). Néanmoins, un écran MVA est un peu plus rapide et moins cher. Mais tous deux battent la technologie TFT d'origine.
IPS vs. TFT / Comparaison, avantages et inconvénients ou différences
En fait, un écran IPS est aussi un écran TFT. En effet, "TFT" signifie "Thin-Film-Transistor", c'est-à-dire que des transistors sont directement appliqués sur le verre (panneau) pour chaque pixel. C'était également le cas pour les premiers écrans TFT et les nouveaux écrans IPS sont également conçus de manière identique. La différence, et donc les caractéristiques techniques, réside dans la structure de la cellule. "IPS" signifie en effet "In-Plane-Switching". La technologie IPS produit un contraste pratiquement indépendant de l'angle de vision. Ainsi, que l'on regarde l'écran directement de face ou plutôt de gauche ou de haut, le contraste reste constant. Les écrans en IPS sont donc faciles à lire de tous les côtés. Les écrans en IPS atteignent un angle de vision allant jusqu'à 85° dans les quatre directions (du bas, du haut, de la droite et de la gauche), contre 45° à 55° pour les cellules TN classiques (écrans TFT). Alors, qu'est-ce qui est mieux, l'IPS ou le TFT ? Clairement l'IPS.
Les écrans IPS, tout comme les écrans TFT et MVA, font partie des écrans à cristaux liquides (LCD).
TFT vs. MVA / Comparaison, avantages et inconvénients ou différences
Dans les cellules MVA (ou écrans MVA), les cristaux sont orientés verticalement et non horizontalement. Lorsqu'une tension est appliquée, ils se tournent à l'horizontale. Il en résulte un très bon contraste, meilleur que celui des écrans TFT (avec cellule TN, voir ci-dessus) et même meilleur que celui des écrans IPS. Toutefois, les temps de réaction sont très élevés, ce qui rend l'écran d'autant plus lent. Cela ne pose pas de problème pour les contenus statiques dans l'industrie, mais lorsque des images en mouvement ou des changements d'image fréquents sont nécessaires, les écrans MVA présentent des bandes et des stries disgracieuses.
Une pression mécanique sur la vitre d'un écran MVA ou PVA laisse des traces évidentes, cette technique est donc très sensible à la pression. Bien que l'effet soit généralement réversible, il peut aussi entraîner des dommages permanents.
Il existe également divers sous-groupes, généralement des développements de certains fabricants, comme VA, MVA, PVA, P-MVA et S-PVA. "VA" signifie généralement "Vertical-Alignment" (alignement vertical).
Aucune de ces techniques n'atteint toutefois l'angle de vision d'un écran IPS ni le temps de réaction d'un panneau TN ou IPS. Elles sont toutefois généralement moins chères à fabriquer, du moins en très grandes quantités. Alors, qu'est-ce qui est mieux, le TFT ou le MVA ? Clairement le MVA.
MVA vs. IPS / comparaison, avantages et inconvénients ou différences
Dans les cellules MVA (ou écrans MVA), les cristaux sont orientés verticalement et non horizontalement comme dans les écrans IPS. Lorsqu'une tension est appliquée, ils basculent simultanément d'un certain angle. On obtient ainsi des valeurs de noir similaires à celles des écrans IPS, parfois même légèrement meilleures.
L'inconvénient majeur est que le basculement est relativement lent par rapport à la rotation des cristaux des écrans IPS. Cela rend les écrans inadaptés à l'affichage d'images en mouvement rapide.
Les valeurs de contraste des écrans IPS et MVA sont similaires, mais une pression mécanique sur la vitre d'un écran MVA ou PVA laisse des traces évidentes. Si l'effet est généralement réversible, il peut toutefois entraîner des dommages permanents. Un désavantage certain par rapport aux écrans IPS.
Dans l'ensemble, la technique IPS obtient de meilleurs résultats, car la stabilité des couleurs dans un grand angle de vision se combine avec une vitesse d'affichage élevée. Même si la technique MVA est généralement moins chère à fabriquer, du moins en très grandes quantités. Alors, qu'est-ce qui est le mieux, l'IPS ou le MVA ? Clairement l'IPS.
TFT (TN) : points forts et points faibles
| Avantage | Inconvénient |
| favorable | contraste |
| rapide | angle de vue |
| Effet d'inversion de gris |
Sur les écrans TN, les cristaux sont tournés en hélice sous tension. Ce processus laisse toujours passer un peu de lumière, ce qui ne permet pas d'obtenir de bons niveaux de noir.
Les dalles TN se distinguent surtout par leur temps de réaction rapide. Ils sont donc bien adaptés aux images en mouvement rapide, comme c'est le cas pour les jeux. L'image reste nette, si elle est malgré tout saccadée, ce n'est pas la faute de l'écran mais de la carte graphique ou d'Internet.
L'angle de vision est certes assez bon par rapport aux écrans monochromes, mais il existe de bien meilleurs types d'écrans avec la technologie IPS.
Un effet de basculement, appelé effet d'inversion de gris, peut être désagréable en cas d'observation latérale : une inversion soudaine des couleurs avec une perte simultanée de contraste.
Cette technologie d'affichage peut également être combinée sans restriction avec un panneau tactile.
AVP (AV) : forces et faiblesses
| Avantage | Inconvénient |
| bon marché | lent |
| contraste | angle de vue |
| sensible |
Grâce aux cristaux orientés verticalement, la technique MVA offre un très bon contraste et un large angle de vision. Mais en même temps, cela entraîne une sensibilité à la pression, même en cas de tensions mécaniques. Les valeurs de noir sont très bonnes et dépassent même parfois celles d'un panneau IPS.
Un inconvénient majeur est l'inertie des écrans MVA et PVA. Les limites apparaissent donc assez rapidement dans l'industrie grand public, même si les prix des dalles MVA sont très bas.
L'angle de vision est raisonnablement bon par rapport aux écrans TFT, mais n'atteint pas celui des écrans IPS. Cela devient critique lorsque plusieurs personnes veulent regarder l'écran en même temps.
Cette technologie d'affichage peut également être équipée sans restriction d'un panneau tactile.
IPS : Points forts et points faibles
| Avantage | Inconvénient |
| Fidélité des couleurs | plus cher |
| Contraste | consommation d'énergie |
| angle de vision | un peu plus lent |
La commutation dans le plan des écrans IPS permet d'obtenir un très bon contraste et un grand angle de vision. Un autre avantage, essentiel dans certaines applications, est la stabilité des couleurs, quel que soit l'angle de vision. Les valeurs de noir sont très bonnes et ne sont surpassées que par certaines dalles MVA.
Comme la transmissivité des écrans IPS est plus faible que celle des écrans TN et MVA, un éclairage plus lumineux est nécessaire. Cela implique une consommation d'énergie plus élevée ou une moins bonne lisibilité, notamment en plein soleil.
Le grand angle de vision des dalles IPS et la stabilité des couleurs sont toutefois convaincants dans la plupart des applications.
Cette technologie d'affichage peut également être équipée sans restriction d'un panneau tactile.
Ralph Tischer, ingénieur diplômé - 12.2023
Liens complémentaires
Vous trouverez ici des écrans IPS sans intelligence et des écrans IPS avec intelligence.
Wikipedia sur les écrans IPS.
Dalle tactile résistive et capacitive.
