Écran de smartphones : LCD IPS, AMOLED, Définition, Résolution, tout savoir

Les dons des technologies d’écrans de smartphones LCD IPS, PMOLED, AMOLED vous perdent en cours de route ? Aujourd’hui nous allons aborder un point primordial au moment de l’achat d’un smartphone, l’écran. Quelles sont les différences entre les technologies d’écran ? Quelle est la différence entre la résolution et la définition ? On vous explique tout !

Au optronics

Quelles différences entre LCD et OLED ?

Il y a deux grandes familles d’écrans, les LCD et les OLED – la plupart des autres technologies sont des dérivés de celles-là. Il s’agit de deux approches radicalement différentes. La technologie LCD créé des pixels dans un sandwich de verre et de matériau polarisant grâce à un composé, les cristaux liquides. Ceux-ci ont la particularité d’être désordonnés et ils apparaissent transparents en l’absence d’électricité.

Mais lorsqu’un courant est appliqué, ils s’ordonnent et bloquent la lumière qui passe via le filtre polarisant. Ce principe connu depuis très longtemps a été perfectionné pour créer les écrans LCD couleur que nous connaissons aujourd’hui. La technologie est extrêmement bien maîtrisée, mais elle a un défaut majeur : elle ne peut pas vraiment se passer de système de rétroéclairage. Celui-ci rend l’écran rigide, plus épais. Surtout il fait consommer beaucoup plus d’électricité au smartphone. En outre, on sait obtenir une qualité d’image presque irréprochable en LCD.

écran

Mais il y a un point sur lequel le LCD est toujours assez mauvais : la retranscription des noirs et tons sombres. Car quoi qu’il arrive, il y a toujours un peu de lumière qui passe au travers des pixels. La technologie OLED se base a contrario sur des composés organiques qui émettent directement de la lumière lorsqu’ils sont traversées par un courant électrique. Les écrans OLED ont de nombreux avantages comme leur finesse – ils peuvent être même laminés sur des matériaux flexibles.

En outre ils consomment autant de courant qu’il y a de pixels allumés et la retranscription des tons sombres est exceptionnellement bonne : noir, pour un écran OLED signifie pixel éteint. Ils ont néanmoins plusieurs inconvénients : leur prix reste élevés, les composés organiques utilisés dans les pixels sont moins durables que les cristaux liquides. Ce qui rend ce type d’écran sensibles aux burn-in et réduisent généralement leur durée de vie. Mais la technologie progresse très vite, et les constructeurs améliorent continuellement les composés organiques utilisés dans les écrans.

Comment fonctionne la partie tactile ?

Pour rendre les écrans sensibles au toucher, les constructeurs de smartphones y apposent désormais une couche capacitative. Sur les premiers écrans tactiles, les dalles étaient résistives : le problème, c’est qu’il y avait un espace entre les deux couches conductrices pour permettre de reconnaître la position du toucher. Du coup l’expérience était plutôt désagréable puisqu’il fallait appuyer assez fort sur l’écran et que les erreurs de position étaient nombreuses.

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Ecran capacitif

Une couche à base d’indium invisible est donc désormais posée directement sur le verre… du coup plus d’espace ! Lorsque le doigt touche cette couche il absorbe une partie de la charge électrique. L’écran détermine alors notre position en fonction de l’endroit où le courant s’échappe.

Les différents types d’écrans LCD

Les écran TN

La technologie de base, le TN (Twisted Nematic) fut un temps la plus répandue et la plus économique malgré des insuffisances dans le rendu des couleurs et leur contraste. Elle a l’avantage d’avoir un très bon temps de réponse, et surtout d’être très bon marché. Mais on reconnait très vite les écrans TN avec leur angle de vision limité.

Les écrans IPS

Les écrans IPS ont remplacé peu à peu les écrans TN. Sur nos smartphones et tablettes on est depuis un certain temps déjà passé à l’IPS (In-Plane Switching), qui offre de très bonnes couleurs et de très larges angles de vision. L’idée est d’organiser les cristaux de manière parallèle par rapport au polarisant plutôt que perpendiculaire (technologie TN). Résultat : moins de dispersions de la lumière, donc un angle de vue considérablement plus importants et des tons bien plus profonds.

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Différence entre un écran IPS (Xperia Z2) et un écran TFT (Xperia Z1)

Les écrans IGZO

IGZO, pour Indium Gallium Zinc Oxide, est une nouvelle technologie d’écran LCD développé par SHARP. Cette technologie règle le problème de la consommation des LCD en réduisant d’un tiers cette dernière. Les semiconducteurs utilisés permettent en effet de créer des transistors plus petits, ce qui augmente la transparence de la dalle. Ainsi, le rétroéclairage n’a pas besoin d’être aussi puissant que sur les écrans actuels pour une même luminosité. Et comme les transistors sont plus petits, on peut y mettre plus de pixels et réduire les bords des écrans.

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Un exemple d’un écran IGZO avec l’aquos crystal

La famille OLED

Les écrans PMOLED

Les PMOLED ce sont des écrans à adressage passif en anglais Passive Matrix OLED. Ils sont généralement utilisés dans certains vieux réveils, autoradios, MiniDisc, mais aussi appareils connectés récents comme les trackers ou les montres connectées comme le talkband. Ils sont beaucoup moins chers à produire que l’AMOLED. Mais ils sont aussi moins adaptés au rendu des couleurs et aux taux de rafraichissements élevés. Par ailleurs dès que l’écran augmente en taille, la consommation d’énergie grimpe en flèche. Par ailleurs l’usure a tendance à être plus rapide et prononcée. 

OLED-types

Les écrans AMOLED

Les AMOLED sont des écrans à adressage actif en anglais Activ Matrix OLED. Ce sont d’eux dont on parle pour les smartphones. La principale différence avec le PMOLED que l’AMOLED contrôle chaque pixel individuellement. Ces écrans possèdent aussi un temps de réponse très bas de l’ordre de 0,1 milliseconde.

super-amoled

Samsung a amélioré cette technologie avec le Super AMOLED. Cette dénomination signifie simplement que la dalle a fusionné avec la partie tactile, la partie tactile n’est donc plus posée dessus. Cela permet de gagner en finesse, mais aussi en autonomie et en luminosité, car  cela donne une couche en moins.

Vaut-il mieux opter pour un smartphone à écran AMOLED ou LCD IPS ?

L’AMOLED est probablement le meilleur compromis, mais les couleurs sont parfois criardes si l’écran est mal réglé, ou donne des blancs qui tirent vers le bleu. Certains constructeurs (Samsung en tête) maîtrisent mieux la technologie que d’autres. Ainsi, tous les écrans AMOLED ne se valent pas, loin de là. Il ajoutent néanmoins leur prix à l’appareil.

L’IPS consomme peut-être plus, mais est souvent plus juste sur les couleurs même si les contrastes sont moins bons. Et permet de se procurer un smartphone performant à moindre coût. C’est donc une affaire de préférence, et de budget !

Qu’est-ce que la définition de l’écran ?

La définition d’un écran est égale à son nombre total de pixels horizontal et vertical. Il s’exprime sous la forme d’une sorte de multiplication. La dénomination de la définition (4K par exemple) est généralement un standard commercial basé sur le nombre de pixels le plus grand (horizontal). Ainsi pour une définition Full HD on obtient 1920 x 1080, QHD c’est 2560 x 1440 pixels. Contrairement à ce qu’on pourrait penser, la définition QHD ne comporte « que » 1,6 fois plus de pixels que la définition Full HD.

4k_QHD_1080_720_comparision

Les marques jouent souvent avec ce nombre. Ainsi on trouve des écrans dit 4K qui comportent un nombre inférieur à 4096 pixels horizontaux. Enfin qui dit définition élevée dit nécessairement consommation électrique accrue, quelle que soit la technologie d’écran : ça devient une affaire de GPU qui chauffe davantage.

Qu’est-ce que la résolution d’un écran ?

La résolution d’un écran donne une indication sur la taille des pixels et donc leur concentration. On trouve des écrans 4K de 30 pouces, ou de la taille d’un smartphone. La résolution s’exprime le plus souvent en pixels par pouce (environ 2,54 cm2). C’est-à-dire le nombre de pixels divisé par la diagonale de l’écran exprimée en pouce. En français on l’exprime en PPP et en anglais en PPI (I pour inch). Prenons un exemple si une tablette de 10 pouces possède une définition Full HD, sa densité de pixel est de 220 PPI. Alors qu’un smartphone de 5 pouces Full HD aura une définition de 440 PPI.

PPI

Et l’œil humain dans tout ça ?

Parlons-en de l’œil humain, a-t-il vraiment besoin de tous ces pixels ? Il faut savoir que l’œil humain ne voit plus trop la différence quand la densité de pixel est comprise entre 300 PPI et 400 PPI. Du coup une définition Full HD est largement suffisante pour nos smartphones jusqu’à 6 pouces à peu près. À moins que vous ne fassiez partie des humains capables de voir les détails jusqu’à 600 PPI sans loupe.

De plus une définition élevée de pixels va consommer plus d’énergie, mais alors pourquoi mettre une définition QHD sur le Galaxy S7 par exemple et qui du coup possède une densité de 577 PPI ? Tout simplement pour la réalité virtuelle, en effet les casques utilisent des grosses lentilles qui grossissent énormément, si les constructeurs veulent qu’on évite de voir des pixels, il faut alors augmenter la définition de l’écran.

Réagissez à cet article !
  • Samsara

    J’ai pas tout lu mais vous avez fait une erreur au sujet de la couche capacitive/résistive , en fait c’est exactement le contraire de ce que vous expliquez

    • clément Phonandroid

      Haha oui effectivement j’ai inversé les termes ^^ fin de semaine et comme j’ai décidé de rajouter ces paragraphes à la fin, petite erreur de ma part merci de l’avoir notifier :)

      • giop

        *notifié

  • iAndroid

    Ce serait bien aussi d’évoquer les dalles Pentile comme celle du OnePlus 3 qui ont l’inconvévient d’être moins fines sur les détails, ben oui comme c’est moins cher à produire c’est qu’il y a des désagréments.

    • crachoveride

      Toujours est il qu’en terme d’affichage l’écran explose toujours le meilleurs des IPS :)

  • Carbo

    Les écrans OLED n’ont pas une colorimétrie moins juste que les LCD, cela fait plusieurs années que les écrans d’étalonnage vidéo professionnels haut de gamme Sony sont OLED.
    Les blancs sont également très proches de la perfection (voir tous les tests avec des sondes colorimétriques sur les smartphones, TV etc..).
    Concernant la densité de pixels, tout dépend de la distance.
    L’œil humain ne pourra pas distinguer les pixels à 300dpi, seulement à partir d’une certaine distance (30cm il me semble).
    Si on se rapproche un peu de son écran, même sans loupe, on peut voir les pixels.

  • Lochheart

    Le QHD du S7 sert avant tout a gommer les defauts de la matrice pentile.

  • lemaitre

    C’est bizarre mais Phon android ne parle pas du tout de la demande de dépôt de Samsung avec les plans de l’Apple watch et qui fait la risée de tout le web, hein Romain Vitt, on en dit quoi? ?? Ça c’est de la News mais non on préfère parler de l’iPhone qui a explosé ou de tout ce qui dé nigre A-pple. Et il faut surtout éviter de dire du mal de Samsung, le plus grand ambassadeur d’Android.

  • YellowBloom

    Intéressant.

    Par contre, pour Moi qui est un Galaxy S7, les blancs ne tirent pas vers le bleu mais vers le rouge (rosé). Et je n’aime pas cela. C’est le principal défaut des écrans AMOLED pour moi. Apparemment c’est parce qu’il y a plus de sous pixels verts et rouges que bleu (contraire à ce que vous dites) qui engendre Cela! : (

    • yasuo

      Tout les AMOLED n’ont pas ce problème c’est juste les écrans à matrice PenTile contrairement au RGB. Pour les détails il faudra demander à un expert :p
      Concernant la densité de pixels, la distance est prise en compte pour le calcul (distance habituelle entre les yeux et l’écran d’un smartphone).

  • clément Phonandroid

    En faite si vendredi nous avons abordé le sujet de ce brevet ;) http://www.phonandroid.com/samsung-veut-innover-en-deposant-un-brevet-pour-une-apple-watch.html

  • Henri

    Question : pour avoir le « coup d’oeil », quel type de dalle il faut ? Si j’ai bien tout lu, ce serait de l’OLED ?

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