Modification d’une TV LCD pour réaliser une source de lumière diffuse

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Ma TV LCD Samsung a rendu l’âme après 3,5 ans de service. Après devis de réparation, il s’avère que la dalle est HS. Bien sûr, le prix de la réparation est supérieur au prix d’une TV neuve …

Mais que faire de cette TV ? Une TV LCD c’est de l’électronique et une dalle LCD placée devant un rétroéclairage. Le rétroéclairage est toujours en état ainsi que l’électronique. Pourquoi ne pas l’utiliser comme source lumineuse ? Il est quand même rare d’avoir à disposition un appareil pouvant générer une luminosité quasi constante sur une surface de près de 0,5 m2. Cela pourrait servir de table lumineuse, de source d’éclairage diffus pour de la photographie ou macro-photographie. Pour ma part je pense plutôt l’utiliser comme source d’éclairage d’appoint en trompe l’oeil, type fausse-fenêtre.

Voyons donc comment transformer une TV LCD Samsung LE40B620 de 101cm de diagonale en un éclairage d’appoint.

Démontage de la TV

LE40B620_1 Le pied de la TV a été démonté au préalable. L’ouverture de l’appareil se fait en dévissant les 15 vis présentes à l’arrière de la TV, sur le pourtour du boîtier ( points rouge ).
Le bloc plastique se démonte facilement après dévissage de toutes les vis.
LE40B620_2 On découvre à l’arrière de la TV les trois cartes principales que l’on retrouve dans la plupart des TV LCD :

  • la carte d’alimentation ( POWER ) qui intègre dans ce cas également la partie inverter générant la haute tension nécessaire aux tubes fluorescents (>3000V)
  • La carte principale (MAIN) intégrant la connectique du téléviseur ainsi que les composants principaux gérant le système. Elle est reliée à la carte TCON par un câble LVDS.
  • La carte TCON recevant les images sur l’interface LVDS et générant les signaux et Timing nécessaires à la dalle LCD
LE40B620_3 Après avoir déconnecté les haut-parleurs ( en bas à gauche et droite) ainsi que la carte de réception infrarouge ( en bas à gauche ), le chassis acier se désolidarise facilement de la face avant du téléviseur (pas de vis).

En débranchant les câbles, en particulier le câble noir d’alimentation, on peut voir à travers les fentes du chassis que le rétroéclairage s’allume immédiatement . L’écran reste quand à lui noir car la dalle LCD reste opaque. Une résistance de Pull-down doit être présente sur le carte Main, l’absence de connexion entraîne l’allumage du rétroéclairage.

Il n’y a donc pas de modification de l’électronique à prévoir pour forcer l’allumage de l’éclairage, il suffit de déconnecter les câbles !

LE40B620_4 Retournons la TV pour la regarder du côté écran.

La demi structure métallique côté écran a été dévissée de l’autre partie métallique.

La dalle LCD  a également été enlevée. Un cadre plastique fixe la dalle sur l’écran, une fois ce cadre enlevé, la dalle ( verre + couche LCD ) peut être soulevée. Elle s’enlève facilement une fois que les câbles plats ZIF partant de la carte TCON vers la dalle sont déconnectés. Un petit loquet noir sur les connecteurs est à soulever pour cela.

Apparaît alors le filtre diffuseur de lumière

LE40B620_5 Le filtre diffuseur enlevé, on peut voir 3 filtres polarisants superposés effectuant un premier niveau de diffusion de la lumière. On commence à apercevoir le système de tubes CCFL à travers.
LE40B620_6 Tous les filtres ayant été enlevés ( 3 filtres polarisants, 1 filtre diffuseur), on accède directement aux tubes CCFL.

Attention à ne pas tordre le chassis, car celui-ci n’est pas très rigide. une torsion importante pourrait casser les tubes.

Remontage de la source de lumière

LE40B620_7 Attention : le secteur a été rebranché pendant les tests qui suivent avant de remettre en place les protections. Ceci est très dangereux ! Certains parties conductrices sur les cartes électronique véhiculent le secteur (230V ~), mais d’autres également de la haute tension générée pour les tubes CCFL ( >3000V).

Voyons sur les photos qui suivent l’effet des différents filtres sur la diffusion de la lumière.

Tout d’abord sur la photo ci-contre l’allumage des tubes CCFL sans présence de filtre.

LE40B620_8 Après mise en place des 3 filtres polarisateur, un premier niveau de diffusion est atteint.
LE40B620_9 Le dernier filtre diffuseur fait apparaître une luminosité quasi constante sur toute la surface. Il reste cependant très légèrement possible de distinguer l’alignement des tubes.
Le remontage s’effectue dans l’ordre inverse, en omettant éventuellement le remontage des pièces qui ne vous sont pas utiles :

  • remontage du cadre acier en face avant qui va refixer les filtres sur la face avant. L’épaisseur de la dalle est rattrapée facilement par par la souplesse du cadre
  • la face avant n’est pas remontée dans mon cas, elle prend de la place et ne sert à rien
  • fixation du cadre acier dans la coque plastique du fond en utilisant des vis + écrous
  • fixation du raidisseur acier au niveau du pied de la TV
  • fixation du pied

Concernant les cartes électronique, je n’ai pour ma part gardé que la carte Power, les autres cartes ne servant plus.

LE40B620_10 Résultat final : un format TV avec face avant blanche
LE40B620_11 Cette source de lumière est diffusée sur une surface de 0,44 m2. La luminosité est, de façon surprenante, assez forte (voir comparaison ci-dessous) du fait de la suppression de la dalle LCD. La température de lumière est assez froide

Résultats

J’ai essayé de comparer les résultats d’éclairement entre cette nouvelle source et des ampoules du commerce. Les photos ont été prises avec les même réglages de sensibilité, diaphragme et vitesse.  La température de couleur a été fixée au niveau de l’appareil photo sur le type fluorescent. Les photos n’ont pas été retouchées, elles peuvent donc permettre de comparer les résultats dans les même conditions de test.

Vue générale Détail de la photo Type d’éclairage
eclairage_1 eclairage_zoom1 Lampe Fluo-compacte
Puissance = 13W
Température de couleur = 2700K ( chaud )
eclairage_2 eclairage_zoom2 Lampe Fluo-compacte
Puissance = 18W
eclairage_3 eclairage_zoom3 Lampe Halogène
Puissance = 105 W
eclairage_4 eclairage_zoom4 Eclairage par panneau TV
Puissance = Non mesurée

Je n’ai malheureusement pas d’ampoule à la maison qui rivalise avec l’éclairage généré par cette nouvelle source lumineuse. Elle équivaut sans doute à une ampoule fluo-compacte de puissance comprise entre 25 et 30W.

GamutCIE_sRGB_NTSCLa température de couleur est beaucoup plus froide que les ampoules du commerce. Cela est très visible sur les photos ci-dessus, mais ne posera aucun problème pour une utilisation photographique si l’on prend soin de réactiver le réglage automatique de température de couleur.

L’étendue spectrale obtenue avec notre panneau TV doit être par ailleurs meilleur que la moyenne des ampoules du commerce. La chromaticité est un aspect qui est normé pour la diffusion TV, ce qui n’est pas le cas pour l’éclairage grand-public. Les constructeurs de TV doivent donc s’assurer que le contenu spectral des images est suffisamment étendu pour se rapprocher de cette norme. Cela n’est possible qu’avec une source de rétroéclairage de bonne qualité, la dalle LCD ne faisant que soustraire une partie du flux lumineux qui sort de l’écran.

On peut découvrir également sur les photos l’intérêt d’avoir un éclairage diffus sur une grande surface. Comparons les deux détails suivants :

eclairage_zoom3_nb

Eclairage par ampoule

eclairage_zoom4_nb

Eclairage diffus

L’ombre portée par la théière à gauche sur celle de droite est beaucoup moins prononcée, voire inexistante, sur la photo issue d’un éclairage diffus. Par ailleurs le reflet de la source de lumière sur les objets ne se limite pas à un point mais à une zone plus étendue se rapprochant d’un éclairage venant d’une fenêtre.

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Vincent Recipon

Propriétaire de ce blog. Owner of this blog.

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2 réponses

  1. electrodydy dit :

    Bonjour,
    j’ai eu la même idée que vous il y a quelques jours de sa sauf que pour moi c’est différent, j’ai démonter un écran lcd externe qui se branche sur le 230V, la dalle lcd était cassée je l’ai alors complètement démonter ! j’ai pu trouver le backlight une alimentation et une carte analogique (sans parler de la petite carte de commande a boutons), j’ai fais quelques test et j’ai fais des conclusions:
    le backlight ne peut a priori pas fonctionner sans la carte analogique.
    si je le laisse allumé avec la carte analogique branché l’écran se met en veille au bout de 1min…
    j’ai donc au début penser a reconfigurer la carte analogique par port serie/vga avec un ordinateur, mais je n’ai pas le materiel ni les connaissances pour… et je n’étais même pas sur que sa pouvais être possible de virer la mise en veille grâce a une reconfiguration par port série,
    j’ai donc regardé de plus prés la carte d’alimentation et j’ai remarqué que les broches de connections du pont alimentation/carte analogique étais nommées:
    -1: 8
    -2: VADJ
    -3: ON/OFF
    -4: GND
    -5: GND
    -6: +5V
    -7: +5V
    -8: Sync
    j’en reconnais quelques unes:
    le ON/OFF et une broche qui attend un voltage bien spécifique pour que l’alimentation démarre
    le +5V et tout simplement une tension de sortie de 5V produite par l’alimentation
    le GND et la masse commune le – si on peut dire
    je soupçonne le sync en le vadj a être des broches qui s’occupe de l’intensité de la lumière produite par le backlight, mais se n’est qu’une suggestion…
    la broche nommée 8… eh bien la c’est le mystère le plus total car un numéro ne pourra pas m’aider a trouver l’utilisation de cette broche…
    j’ai donc essayé de branché le +5V sur le ON/OFF…
    et sa a marché ! seul petit bémol c’est que la luminosité n’a absolument rien a voir quand je laissais l’alim tourner avec la carte analogique, elle était très faible …
    et c’est la que je bloque … dois je aussi croire qu’il y a une broche PWM dans cet assortiment ? esque c’est la broche sync ou VADJ ? dois je injecter un voltage dans l’une des broches pour faire varier la luminosité ?
    en tout cas si vous pouvez répondre a mes questions se serait très gentil 🙂 en attendant bonne nuit !

    • Bonjour,
      Merci de partager vos expérimentations.
      Je n’ai pas eu besoin d’aller si loin dans l’analyse. Au vu du pinning que vous présentez, et de quelques infos sur internet ( recherchez « inverter » et « vadj »), la pin vadj sert à régler la luminosité.
      Je pense qu’il serait donc utile d’appliquer une tension sur cette pin pour augmenter la luminosité. Il y a de fortes chances que la luminosité soit maximale pour une tension de 5V (donc liaison directe au 5V), mais rien n’est sûr, et le composant pourrait mal supporter une tension trop importante. Dans le doute le mieux serait de faire un pont diviseur avec un potentiomètre de 10kohms entre la masse et le +5V et de connecter le point milieu au VADJ. Attention à démarrer le test avec le potar dans la position fournissant 0V au VADJ, et de ne plus augmenter la tension dès lors que la luminosité ne varie plus…

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