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3 juin 2012 7 03 /06 /juin /2012 17:56

 

Edge LED, Full LED, Local Dimming… autant de technologies différentes regroupées autour d’un seul et même coeur, les diodes électroluminescentes. Ces diodes, employées pour le rétroéclairage des écrans LCD, tendent à remplacer massivement les classiques néons CCFL.

Avant d’aborder des nouvelles technologies de rétroéclairage, un petit point sur la technologie LCD.

La technologie LCD, Liquid Crystal Display ou écran à cristaux liquides, est née approximativement dans les années 70, et sa commercialisation ne débuta que dans les années 80. La technologie la plus connue, TN ou Twisted Nematic, était employée pour les écrans d’ordinateurs portables mais son faible taux de contraste, 50:1, et son temps de réponse situé entre 150 ms et 25 ms empêchaient toute utilisation acceptable dans un téléviseur.

 

 

TN LCD

De nos jours, c’est la technologie TFT (Thin Film Transistor) qui est employée dans les téléviseurs à écran plat LCD. Elle se compose de deux plaques de verre, prenant en sandwich un liquide contenant des cristaux présentant la particularité d’orienter les ondes lumineuses. Les deux plaques de verre contiennent un filtre polarisant, ne laissant passer la lumière que si elle présente une certaine orientation. Chaque sous-pixel rouge, vert et bleu est commandé par un transistor appliquant un courant électrique au cristal liquide qui le fait changer d’état. La lumière passe donc plus ou moins en fonction de cet état.

Le LCD ne pourrait pas être employé seul pour restituer une image. Il n’émet pas de lumière, et se contente de la filtrer. Il faut donc utiliser ce qu’on appelle un rétroéclairage, un éclairage par l’arrière de la dalle, qui produit une lumière qui sera filtrée par la dalle pour afficher une image. Il en existe plusieurs types, employant des néons classiques ou plus récemment, des LEDs.

Le rétroéclairage par néons CCFL

Le rétroéclairage par néons CCFL est le plus largement employé dans les moniteurs LCD, et donc dans les téléviseurs à écran plat. Il se compose de tubes néons fluorescents disposés derrière la dalle, ou en périphérie de celle-ci, la lumière étant diffusée par une plaque de type lentille de Fresnel. Ses avantages principaux : son faible coût et sa grande simplicité de fabrication.

 

CCFL

Certains petits “problèmes” sont à déclarer, comme par exemple un spectre de couleur assez étroit, et une impossibilité de l’éteindre complètement et rapidement, ce qui limite son utilisation dans le cadre d’un contraste dynamique.

Le rétroéclairage LED Edge

Le LED Edge fait appel à des diodes électroluminescentes (LEDs), placées en périphérie de la dalle LCD. Par rapport aux néons CCFL, les avantages sont une consommation énergétique réduite, ainsi qu’un spectre de couleurs plus important. En outre, les LEDs peuvent être activées et éteintes rapidement, ce qui permet une utilisation plus fine dans le cadre d’un contraste dynamique. Le niveau des noirs, lors de l’affichage d’une image sombre, est donc amélioré.

 

 

Edge LED

Parmi les différents inconvénients constatés, on peut citer une uniformité de la luminosité approximative, la lumière étant diffusée sur la surface de la dalle par un procédé optique. Le gros avantage de cette technologie reste son extrême compacité, permettant de fabriquer des écrans très fins, à l’image du ZX1 de chez Sony qui ne mesure que 9.9 mm d’épaisseur.

Le RGB LED

Le RGB LED (pour Red Green Blue, rouge vert bleu) est une technique de rétroéclairage faisant appel à des LED des trois couleurs primaires disposées à l’arrière de la dalle LCD. Première technique de rétroéclairage par LED, elle a été utilisée avant que des LEDs de couleur blanche soient disponibles. Ses avantages sont une consommation d’énergie inférieure aux néons CCFL, un meilleur contraste à l’instar du Edge LED, et surtout un spectre de couleurs plus large que toutes les autres technologies de rétroéclairage. Seul problème : son coût. Les constructeurs ont donc dû réfléchir à des solutions alternatives, telles que le Full LED.

 

 

RGB LED

Le Full LED

Le Full LED se compose, à l’instar du RGB LED, d’un tapis de diodes placé derrière l’écran. Blanches, on en utilise donc moins que pour le RGB LED, permettant une réduction substantielle du coût de fabrication. La luminosité présente une meilleure uniformité, et le taux de contraste lié à la transmission directe de la lumière est meilleur.

 

 

LED Local Dimming

 

 

Par rapport au RGB LED, le spectre de couleurs est moins étendu, mais reste bien supérieur à ce qu’il est possible de faire avec des néons CCFL. L’encombrement est en outre supérieur à l’Edge LED (remarque valable pour le RGB LED, Full LED et Local Dimming). Sharp a fait ce choix technologique dans sa dernière gamme de téléviseurs LE700.

Le LED Local Dimming

Le LED Local Dimming se compose, à l’instar du Full LED et du RGB LED, d’un tapis de diodes électroluminescentes. Les avantages et inconvénients sont donc équivalents, mais le Local Dimming va plus loin. En effet, les diodes sont organisées par zones dans une matrice, dont la luminosité est pilotée en temps réel par un contrôleur dédié. En fonction de l’image affichée, les diodes verront leur puissance modulée, ce qui permet de baisser la luminosité sur des zones sombres ou au contraire de la booster sur des zones claires. A la clé, un taux de contraste qui grimpe en flèche et qui oscille généralement entre 1 000 000:1 et 5 000 000:1.

Inconvénient majeur : son coût dû à la présence d’un étage driver pour les LEDs.

 

Toshiba LED Local Dimming

LED Local Dimming

 

Dans la vidéo suivante, vous pourrez voir un écran à coeur ouvert avec un rétroéclairage LED Local Dimming en fonction sur le téléviseur Toshiba 55ZL1.

A vous donc de bien décortiquer les spécifications constructeurs de l’écran que vous convoitez, et de faire vos choix en conséquence. D’une manière générale, il est préférable de prendre un écran à rétroéclairage par LED, solution plus pérenne que le rétroéclairage par néons CCFL. Que vous choisissiez finesse ou qualité du contraste, la technologie à adopter ne sera pas la même. Les écrans Local Dimming, dotés d’une technologie de pointe, seront donc signalés à grand renfort de communication par les constructeurs, difficile donc de passer à côté!

 

SOURCE

http://www.cinenow.fr/articles/21643-retroeclairage-led-local-dimming-edge-led-full-led-explications

 

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