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[TUTO] Dalle LCD : fonctionnement

 

25 utilisateurs inconnus

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Auteur Sujet :

[TUTO] Dalle LCD : fonctionnement

n°5263
ppsoft
Think outside the box.
Posté le 27-03-2007 à 12:24:14  profilanswer
 

DALLE LCD : FONCTIONNEMENT
 
Ce sujet vise à donner une explication brève de ce qu'est la lumière (dans sa forme ondulatoire), la polarisation de la lumière, et pourquoi on a besoin de ça dans les écrans LCD.
Pour commencer, comme ma réponse est un peu longue, en voici le plan :
 
 1. LA LUMIERE (DANS SA FORME ONDULATOIRE)
  2. LES FILTRES POLARISANTS DE LA DALLE LCD
  3. APPLICATION AU LCD : CAS IDEAL OU LE LCD FAIT PASSER TOUTE LA LUMIERE
  4. APPLICATION AU LCD : CAS IDEAL OU LE LCD NE FAIT PASSER AUCUNE LUMIERE
  5. REMARQUES

 
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1. LA LUMIERE (DANS SA FORME ONDULATOIRE)
Un rayon de lumière est une onde électromagnétique qui se propage à la vitesse constante C =300 000 km/s. Cela signifie qu'il est composé d'un champ magnétique B (figure 1 sur l'image ci-dessous) et d'un champ électrique E (figure 2). Dans une onde électomagnétique (donc dans un rayon lumineux), ces deux champs sont disposés dans des plans perpendiculaires (figure 3). Pour simplifier les représentations, on a l'habitude de ne schématiser l'onde électromagnétique que par une flèche représentant le champ électrique (figure 4) : l'onde magnétique peut facilement être déduite.
Or, la lumière émise par la HQI n'est pas polarisée : cela signifie qu'elle est composée d'une multitude de rayons lumineux dont les champs électriques ne sont pas dans le même plan (figure 5). Un filtre polarisant a pour but de ne laisser passer que les rayons lumineux dont le champs électrique est contenu dans un groupe restreint de plans.
http://img521.imageshack.us/img521/484/vpdiyppsoftpola01ls8.gif
 
 
 
2. LES FILTRES POLARISANTS DE LA DALLE LCD
Pour simplifier la représentation de l'emsemble des champs de polarisation possible, j'utiliserai des disques plutôt que des flèches (figure 1 sur l'image ci-dessous).
Le premier filtre polarisant (figure 2), situé avant la dalle LCD ne laisse passer, dans le meilleur des cas, que 50% des champs de polarisation possibles. On a donc nécessairement une perte lumineuse d'au moins 50% sur le premier filtre polarisant.
Le second filtre polarisant (figure 3) filtre également 50% des champs de polarisation possibles, mais il est tourné de 90° par rapport au 1er filtre polarisant. Les plans de polarisation qu'il laisse passer sont donc ceux que le 1er filtre polarisant bloque, et inversement.
http://img521.imageshack.us/img521/965/vpdiyppsoftpola02hd1.gif
 
 
3. APPLICATION AU LCD : CAS IDEAL OU LE LCD FAIT PASSER TOUTE LA LUMIERE
Les cristaux liquides situés dans la dalle LCD ont un effet important sur la polarisation de la lumière : à l'état de repos (c'est à dire non excités par une tension électrique, ou une chaleur trop importante), ils font pivoter le champ de polarisation des rayons lumineux de 90°. Ainsi, l'image ci-dessous présente le cas ou le cristal liquide n'est pas excité : il permet ainsi de faire tourner la polarisation de la lumière qui peut alors franchir le deuxième filtre polarisant.
Remarquez sur ce schéma la présence du filtre coloré : en fait un pixel est composé de 3 sous-pixels Rouge, Vert, ou Bleu (regardez en détail l'image projetée par votre VP, vous les verrez distinctement). Or un filtre coloré ne laisse passer qu'une couleur primaire sur 3, donc laisse passer au maximum 33% de la lumière qui lui parvient.
http://img514.imageshack.us/img514/539/vpdiyppsoftpola03zu9.gif
 
 
4. APPLICATION AU LCD : CAS IDEAL OU LE LCD NE FAIT PASSER AUCUNE LUMIERE
Quand une tension est appliquée au cristal LCD, les cristaux se "couchent" et ne remplissent plus pleinement leur rôle de rotation du champ de polarisation de la lumière. Plus la tension est importante, plus les cristaux se couchent, moins le champ de polarisation pivote, et plus la lumière est bloquée par le filtre polarisant 2. On peut ainsi régler la quantité de lumière qui doit passer en appliquant une tension plus ou moins forte sur le cristal. Dans la technologie TFT, ce sont des transistors situés sous la grille (oui, c'est très petit) qui appliquent cette tension.
http://img514.imageshack.us/img514/5950/vpdiyppsoftpola04bh9.gif
 
 
5. REMARQUES
- Dans le meilleur des cas, nous avons vu que le 1er filtre polarisant laisse passer au maximum 50% de la lumière, et le filtre coloré au maximum 33% de la lumière. Le rendement maximal d'une dalle LCD est donc de 50% x 33% = 16,67 %. On a donc au minimum 83,33% de pertes lumineuses lors du franchissement de la dalle LCD.
- Tout comme la tension électrique, la chaleur excite aussi le cristal liquide. Ainsi, si vous n'avez pas de filtre (verre épais trempé ou en borosilicate) devant votre HQI, les IR produits par la HQI vont réchauffer la dalle par rayonnement, ce qui fait le champ de polarisation de la lumière ne sera plus pivoté : vous verrez alors apparaitre une grosse tache sombre sur votre image.


Message édité par zip le 21-09-2007 à 21:37:38
n°5264
fif'
Quidquid discis, tibi discis
Posté le 27-03-2007 à 15:46:53  profilanswer
 

 :hello:  merci pour cette mise à jour. Ça répond très bien à ma question sur les Dalles lcd:
http://forum.allinbox.com/aspectge [...] 10.htm#bas


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TUTO: Comment ouvrir un bocal de cornichons
mood
Crieto
Posté le 27-03-2007 à 15:46:53  profilanswer
 

n°5265
ppsoft
Think outside the box.
Posté le 19-10-2012 à 11:19:20  profilanswer
 

up

n°5266
corinne783​6
Posté le 12-12-2012 à 09:20:18  profilanswer
 

Explication plutot technique mais vraiment très interessante. J'ai voulu tout lire et avoue avoir appris quelques trucs.
Bien joué, beau travail.


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