Подсветка жк-дисплеев. Ремонт LED подсветки матрицы телевизора UE32F5000AK Светодиод подсветки lcd

LED подсветка в современных телевизорах с экранами на жидких кристаллах на сегодня имеет несколько технологических решений. Стремясь увеличить цветовой охват, для лучшего отображения цветов, производители дисплеев для телевизоров разработали новые методы подсветки, отличающиеся от обычных светодиодов.

RGB LED

Для получения широкого спектра белого света стали использовать в подсветке триады светодиодов состоящих из синих, зеленых и красных цветов.

Это была альтернатива WLED с белым светодиодом и с меньшим цветовым охватом. Система подсветки с трех разных светодиодов называется RGB LED. Цветовая гамма экранов с подсветкой RGB была больше, чем с применением только белых светодиодов или с использованием люминесцентной лампы CCFL. Но были и недостатки: цена, размер, вес, разное время старения светодиодов разного цвета, что со временем приводило к расстройке цвета изображения. Поэтому отказались от RGB LED подсветки в пользу WLED.

RGB LED

WLED

Учитывая недостатки RGB подсветки, производители телевизоров остановились на использовании «белых» светодиодов. Они располагаются или по бокам корпуса или одним массивом сзади жк матрицы. С помощью специальных диффузоров свет от диодов равномерно распределяется по всему экрану.

Хотя мы и называем такие светодиоды «белыми», но на самом деле они излучают синий свет, который проходит через желтый светофильтр и преобразуется в белый. Поэтому использование белых светодиодов в экранах еще 2010 года давала синеватый оттенок на изображении.

Со временем производители улучшили компоненты, и WLED подсветка стала вполне работоспособной, но что касается спектра света, то заметны некоторые диспропорции в отображении цветов.

Такой пик на синем получается из-за синего светодиода. Используя светофильтр можно получить белый свет. И этот отфильтрованный свет попадает на субпиксели красного, синего и зеленого цветов для формирования всего спектра ограниченного цветовым охватом. Проходя через фильтры, теряется часть спектра, а интенсивность потока на частоте, соответствующей синему будет больше, чем на красном и зеленом. С помощью калибровки экрана можно получить правильные цвета, но эти причины позволяют экрану с WLED подсветкой отображать цвета в пространстве только sRGB .

Если дисплей с WLED будет отображать цвета на картинке близкие к синему (оттенки синего), то преимущество в спектре именно синего цвета может оказать давление на другие цвета, которые будут подмешиваться для создания оттенка. Поэтому отображение оттенков близких к синему может оказаться не правильным.

Такая проблема была и при использовании лампы CCFL, но там проблема была с зеленым цветом. Именно на зеленом был виден пик интенсивности.

Увеличение цветового охвата

Что бы расширить цветовую гамму за пределы sRGB и перейти к следующему стандарту цветности были внесены изменения в подсветку WLED.

И после изменений стали использовать название GB-R LED или GB-r LED . Теперь вместо белого светодиода используют объединенный синий и зеленый светодиоды покрытые красным люминофором.

Такая технология позволяет получить на спектре пики на красном, зеленом и синем.

Такая технология сегодня используется в LG на матрицах AH-IPS и в Samsung на PLS. Использование технологии GB-r LED позволяет получить 99 % охвата Adobe RGB.

Некоторые производители в своих экранах используют другой способ увеличения цветовой гаммы. Они берут смесь синего и красного светодиода и используют зеленый люминофор для светофильтра. Такая технология называется RB-LED или RB-G LED .

Всем привет. Сегодня на ремонте Samsung UE32F5000AK с неисправностью «нет LED подсветки матрицы». Я очень редко ремонтирую такие телевизоры, так как ни оборудования, ни удобств, для ремонта такой техники у меня нет. Но тем не менее, в этот раз я решился попробовать, да и хозяин телевизора очень настаивал.

Итак, начнем.

Предварительная диагностика телевизора

При включении телевизора, появляется звук, но изображения нет. Телевизор реагирует на пульт и кнопки. Если присмотреться, то видно, что на матрице есть изображение, но нет LED подсветки. Из этого можно сделать вывод, что неисправен сам драйвер контроля подсветки, или сгорела какая-то линейка светодиодов.

Разборка телевизора

Определившись с возможной неисправностью, приступил к разборке. Положив телевизор матрицей на стол, первым делом снял подставку, которая держится на трёх болтах. Далее открутил остальные 10 болтов по периметру, после чего смог снять заднюю крышку.

При снятии задней крышки, необходимо следить за шлейфом от джойстика, который необходимо отсоединить, после чего крышку можно отставлять в сторону.

Телевизор состоит из трёх плат, а именно блока питания, на плате которого и собран драйвер подсветки, слева плата main, и снизу плата управления матрицей t-con.

Определение неисправности

В LED телевизорах все светодиоды подключены последовательно. Это означает, что при обрыве любого из светодиодов, вся подсветка LED перестанет работать. Как я говорил ранее, основных причин неисправности подсветки две: LED драйвер или светодиоды .

Если неисправен драйвер, то в большинстве своем, на светодиоды не поступает никакого напряжения. Если же неисправна линейка светодиодов, то на клему подачи питания будет идти напряжение порядка 200вольт, иногда оно может пульсировать от 150 до 200. Это говорит о том, что драйвер пытается засветить подсветку, но нагрузка в качестве светодиодов отсутствует, и драйвер выдает максимальное напряжение. Данный процесс я лично понимаю так.

Сняв плату блока питания, определил, что питание на светодиоды поступает через D9101C на конденсатор, после чего я решил померять на нем напряжение. Подключив мультиметр оказалось, что напряжение на нем гуляет в пределах 190-210в.

Это означает, что драйвер работает в холостую, и проблема в самой линейке светодиодов. Для меня это была не очень хорошая новость, так как я очень неохотно берусь за разборку матриц в силу неопытности и отсутствия условий для ремонта.

Разборка LED ЖК матрицы

С девизом «не навреди», приступил к разборке матрицы. Подготовив второй стол, на который буду слаживать матрицу, первым делом отключил шлейфа от ЖК панели к плате T-con. Осмотрев более детально строение телевизора, увидел, что сама матрица держится на 2-х рамках, которые крепятся на защелках. С начала снял первую рамку. Для этого телевизор подложил на заднюю стенку, и постепенно, начиная с верха, начал отщелкивать защелки. Особое внимание обращал на низ матрицы, чтоб не повредить шлейфы. Верхняя рамка снялась очень легко.

Далее, придерживая матрицу, положил телевизор на перед, шлейфами вниз.

Аккуратно вынул платы матрицы(дешифраторы) из пазов, чтоб они начали свободно свисать.

Снятые с защелок дешифраторы матрицы

Скажу сразу, это настолько кропотливый процесс, что нервы у меня были на пределе. Освободив дешифраторы с защелок, взял телевизор за вторую рамку и аккуратно поднял. Матрица осталась лежать на столе.

Снятая матрица

Убрав матрицу на другой стол, продолжил разборку. От щелкнув вторую рамку, снял рассеивающую пленку, добрался до светодиодов.

Под светодиодами стоит белый отражатель, который держится на 4 стопорных клипсах.

Сняв их, смог убрать отражатель.

Строение LED подсветки телевизора.

Как можно увидеть из картинки, матрица телевизора состоит из пяти линек светодиодов по девять светодиодов каждая. Если взять во внимание, что каждый светодиод питается приблизительно от 3-х вольт, то имеем, что одна линейка светодиодов для работы использует около 27 вольт(3 * 9 = 27). Для того, чтоб проверить какой светодиод сгорел, сначала находимо найти в какой линейке произошел обрыв светодиода. Для этого, поочередно подключаем к линейке из 9-ти светодиодов питание 27в, и какая линейка не загорелась в той и обрыв. Далее, поочередно к каждому светодиоду подключаем питание 3в,и ищем какой светодиод не горит.

В моем случае, определить сгоревший светодиод оказалось очень легко, так как он очень сильно грелся, вследствие чего рассеивающая линза на нем сменила цвет и немного поправилась.

Температура была такая, что текстолит с обратной стороны так же прогорел.

Отковырнув линзу, выпаял светодиод. Для этого использовал паяльный фен. Нанес сверху светодиода флюс, подогревал плату снизу, пока тот не отпаялся. Таким образом решил запаивать и новый.

Поиски нового светодиода, это еще то задание. Пройдя несколько раз радио рынок, в одном из магазинов нашел похожие светодиоды, правда уже паяные. Человек выпаял их из телевизора, на котором была разбита матрица.

Впаивал светодиод так же при помощи паяльного фена. Залудив дорожки, положил на него светодиод нужной полюсовкой, и снизу потихоньку грел текстолит, пока светодиод не припаялся. Запаялось не сильно красиво, так как белая краска слезла, но зато надежно.

Подав на линейку питание 27в, она прекрасно засветилась. Приклеив рассеивающую линзу сложил матрицу в обратном порядке. Следует отметить, что ремонтированный светодиод немного отличается в цветом, но в рабочем режиме этого вообще не заметно.

Закончив сборку, телевизор заработал.

После прогонки 8 часов, отдал телевизор хозяину. Стоит отметить, что такой ремонт для меня был в первый раз, и я очень рад его результатом. Возможно, некоторые вещи я делал не правильно, прошу указать их в Ваших комментариях.

Другие светодиоды для LED телевизоров:

Производители телевизионной продукции регулярно знакомят пользователей с новыми технологиями, улучшающими качество передачи изображения. Подходы к совмещению ТВ-экранов и светодиодных элементов давно осваиваются крупнейшими компаниями. В последнее время источник яркого и мягкого свечения переходит также на дисплеи мобильных устройств. Оценить достоинства такого решения могут и пользователи традиционного освещения на основе светодиодов, но, разумеется, наиболее привлекательно смотрится подсветка LED-экранов в телевизорах. Тем более что ее дополняют и другие высокотехнологичные включения, используемые разработчиками данной техники.

Устройство подсветки

В создании модулей для реализации подсветки применяются LED-массивы, которые могут состоять из белых элементов светодиодного свечения или разноцветных, типа RGB. Конструкция платы для оснащения матрицы специально проектируется с целью интеграции в устройство конкретной модели носителя. Как правило, с левой стороны платы располагаются контактные разъемы, один из которых обеспечивает питание LED подсветки, а другие предназначены для управления ее рабочими настройками. Также для используется специальный драйвер, функция которого сопряжена с контроллером.

В готовом виде представляет собой ряд из миниатюрных ламп, которые подключаются группами по 3 штуки. Конечно, производители не рекомендуют вмешиваться в устройство таких лент, но при желании можно физически укоротить или, напротив, сделать длиннее устройство. Также стандартная подсветка LED-экрана предусматривает возможность регулировки яркости, поддерживает плавный пуск и снабжается защитой от напряжения.

Классификация подсветки по типу установки

Существует два способа интеграции светодиодной подсветки - прямая и торцевая. Первая конфигурация предполагает, что массив будет располагаться позади жидкокристаллической панели. Второй вариант позволяет создавать очень тонкие панели экранов и носит название Edge-LED. В этом случае выполняется размещение лент по периметру внутренней стороны дисплея. При этом равномерное распределение светодиодов осуществляется при помощи отдельной панели, которая расположена за жидкокристаллическим дисплеем - обычно такой тип подсветки LED-экрана используется при разработке мобильных устройств. Приверженцы прямой подсветки указывают на качественный результат работы свечения, который достигается благодаря большему количеству светодиодов, а также локальному затемнению с целью сокращения цветовых разводов.

Применение светодиодной подсветки

Рядовой потребитель может найти данную технологию в моделях телевизоров Sony, LG и Samsung, а также в продукции Kodak и Nokia. Конечно, светодиоды получили более широкое распространение, но именно в моделях этих производителей наблюдаются качественные сдвиги в сторону улучшения потребительских качеств данного решения. Одной из главных задач, которая стояла перед конструкторами, являлась поддержка работоспособности экрана с оптимальными характеристиками в условиях прямого воздействия солнечных лучей. Также за последнее время улучшилась в плане повышения контрастности. Если говорить о продвижениях в направлении конструкции экрана, то наблюдаются заметные сокращения в толщине панелей, а также совместимость с большой диагональю. Но остаются и нерешенные задачи. Светодиоды не способны в полной мере раскрывать свои возможности в процессе отображения информации. Впрочем, это не помешало LED-технологии вытеснить CCFL-лампы и успешно конкурировать с новым поколением плазменных экранов.

Стереоскопические эффекты

Модули на основе светодиодов имеют немало способностей к обеспечению различных эффектов. На данном этапе развития технологии производители активно используют два стереоскопических решения. Первый предусматривает угловое отклонение потоков излучения с поддержкой дифракционного эффекта. Пользователь может воспринимать данный эффект в ходе просмотра с применением очков или без них, то есть в режиме голографии. Второй эффект предусматривает смещение светового потока, который выделяет подсветка LED-экрана по направлению заданной траектории в жидкокристаллических слоях. Использовать эту технологию можно в сочетании с 2D и 3D-форматами после соответствующей конвертации или перекодировки. Впрочем, относительно возможностей комбинации с трехмерными изображениями у светодиодных подсветок не все гладко.

Совместимость с технологией 3D

Нельзя сказать, что у экранов с LED-подсветкой наблюдаются серьезные проблемы взаимодействия с форматом 3D, но для оптимального восприятия зрителем такой «картинки» требуются специальные очки. Одним из самых перспективных направлений этой разработки являются стереоочки. К примеру, инженеры nVidia несколько лет назад выпустили затворные 3D-очки с жидкокристаллическими стеклами. Для отклонения потоков света LED-подсветка ЖК-экрана предусматривает использование фильтров поляризации. При этом очки выполняются без специальной оправы, в виде ленты. Встроенная линза состоит из широкого массива полупрозрачных которые воспринимают информацию с управляющего устройства.

Преимущества подсветки

По сравнению с другими вариантами подсветки, светодиоды заметно улучшают потребительские качества телевизионных экранов. В первую очередь улучшаются непосредственные характеристики изображения - это выражается в повышении контрастности и цветопередаче. Наивысшее качество обработки цветового спектра обеспечивает RGB-матрица. Кроме этого, подсветка LED-экрана отличается пониженным энергопотреблением. Причем в некоторых случаях достигается сокращение расхода электричества до 40%. Также стоит отметить возможность производства сверхтонких экранов, которые при этом обладают небольшой массой.

Недостатки

Пользователи телевизоров с присутствующей светодиодной подсветкой критикуют их за вредные воздействия сине-фиолетового излучения на глаза. Также синеватость наблюдается и в самой «картинке», что искажает естественную цветопередачу. Правда, в последних версиях телевизоров с высокой разрешающей способностью LED-подсветка экрана практически не имеет подобных дефектов. Но есть проблемы с управлением яркостью, в которой участвует широтно-импульсная модуляция. В ходе таких настроек можно заметить мерцания экрана.

Заключение

На сегодняшний день сегмент моделей телевизоров с LED-технологией находится на этапе становления. Потребитель пока оценивает возможности и достоинства, которые способно обеспечить инновационное решение. Надо отметить, что эксплуатационные недостатки, которыми обладает светодиодная LED-подсветка, не так смущают пользователей, как высокая стоимость. Многие специалисты именно этот фактор считают главным барьером для широкой популяризации технологии. Впрочем, перспективы светодиодов все равно остаются многообещающими, поскольку их стоимость будет сокращаться по мере увеличения спроса. Параллельно с этим совершенствуются и другие качества подсветки, что еще больше увеличивает привлекательность этого предложения.

Я ещё хотел у Вас спросить на счёт контакта "PMS", который идёт с главной платы на блок питания или наоборот, с блока питания на главную плату. Не сможете определить его роль?
Меня это интересует, так как я его тоже хочу отключить. Я буду вешать монитор на поворотный кронштейн и хочу его запитать от стандартного TFX блока питания из мини корпуса, в котором и будет собран новый компьютер для родителей (с не очень новыми комплектующими, с памятью DDR3L и процессором intel 3-го поколения:). Я сегодня провёл эксперимент, подал 5V, 12V и минус с разъёма флопи дисковода от блока питания компьютера. Монитор нормально заработал и на удивление даже включался и выключался на кнопку включения (я полагал что PMS посылает сигнал блоку питанию о выключении питания инвертора или инвертора и главной платы одновременно). Просто монитор будет висеть над при кроватной тумбой и места там в обрез, поэтому мне на много проще запитать его от блока питания, тем более я в блок питания встроил двух фазовый выключатель, который отключает одновременно ноль и фазу (то есть, компьютер больше не нужно выключать из розетки). А если вести отдельно шнур 220V к монитору, то это больше проводов, плюс больше мороки с включением/выключением, ну и КПД блока питания будет не много ниже (общее потребление энергии при питании от блока питания компьютера снизится ~5-10 ватт). Блок питания со сертификатом "GOLD", Sea Sonic Electronics SSP-300TGS Active PFC 300W. По этому мне нужно знать что делает сигнал "PMS", не критично ли будет его отсутствие на блоке питания монитора?

Я так же сегодня провёл эксперимент с "PMS". На этот контакт подаётся 2,794 вольта и только при работе монитора. Если же монитор уходит в сон или же его выключают через кнопку на передней панели, то "PMS" сразу же падает до нуля. А так же оказалось что первая катушка выдаёт 5 вольт 1,5 ампера, а вторая выдаёт одновременно 12 вольт 1,2 ампера (для питания главной платы) и 12 вольт 3 ампера (для питания инвертора). То есть при любом отключении или сне монитора 12 вольт пропадают с обоих линий, а 5 вольт подаётся всё время, пока монитор включен в розетку и основной выключатель подаёт 220 вольт на блок питания (видимо 5 вольт идёт и как питание главной платы и одновременно они нужны для вывода монитора из режима ожидания).
Так что скорее всего "PMS" всё таки приходит с главной платы на блок питания и нужно для запуска высоко мощной катушки, но всё таки хочется узнать мнение эксперта, так как я сужу только по практике и из логических догадок.

И если можно, то у меня есть ещё к Вам три просьбы.
1) Вы не можете посмотреть по цепи 12 вольт, которые заходят с блока питания на главную плату, ничего страшного что 12 вольт будут подаваться постоянно во время сна или выключения монитора через кнопку на главной панели. Как уже писал выше, от встроенного блока питания 5 вольт работают постоянно, а вот 12 вольт подаются только во время работы монитора. Просто хочу быть уверен, что 12 вольт не повредят главную плату во время сна или выключении монитора.

2) По мимо питания от системного блока, я хочу реализовать LED подсветку с регулировкой яркости с помощью переменного сопротивления, чтобы избежать ШИМ-а диодов на низкой яркости (мерцания). Понимаю что диоды будут сильнее нагреваться, упадёт КПД (слегка увеличится потребление энергии), но здоровье глаз важнее. Я сам не знаю как правильно рассчитать какой по мощности переменный резистор нужно поставить в цепь. Если верить производителю, то потребление энергии ленты 9,6 ватт на метр. Ленты режутся с дистанцией в 5 см, а на мою матрицу нужно две полоски по 45 см, то есть в сумме 90 см. И того по заявлению производителя (коим я не очень доверяю) получается потребление при 12 вольтах 800 миллиампер на метр ленты, минус 10% = 720 миллиампер. Но лучше взять сопротивление с хорошим запасом по мощности, хотя бы на 2-3 ампера. Так же я хотел бы в цепь поставить дополнительно обычное сопротивление, чтобы при максимальной яркости (где переменное сопротивление подаёт питание на прямую), на диоды шло не 12 вольт, а 10,5 - 11 вольт, не больше. Это нужно чтобы диоды не перегревались на максимальной яркости, а так же увеличить срок их службы, так как лишний раз полностью разбирать монитор и короб матрицы, то ещё удовольствие.

Если не сложно, то напишите номер или модель (не знаю как правильно) переменного сопротивления (нужно с ручкой, как у громкости акустических систем, так как в заде монитора есть хорошее место, где его можно вывести наружу) и на сколько Ом (даже скорее кОм) и Ватт брать "простое" сопротивление, которое будет дополнительно понижать напряжение с 12-ти вольт до 10-11 вольт.

3) Ещё нужно найти место в цепи питания главной платы, от куда можно взять 12 вольт на питание диодной подсветки, где будет пропадать питание при выключении монитора с его кнопки выключения и режима сна. Сам я тестером могу найти 12 вольт, которые пропадают при выключении и сна монитора, но боюсь вдруг они проходят через какой то резистор или транзистор, которые могут сгореть от дополнительной нагрузки в 0.7-.08 ампера.

Я уже несколько недель собираю максимально компактный компьютер со стандартными комплектующими (то есть стандартный блок питания, стандартная материнская плата, процессор, ОП память, даже наличие ноутбучного DVD привода есть). Вывел на рожу недостающую кнопку "RESET", недостающие индикаторы, заменил ужасную голубую индикацию работы компьютера на тёплую оранжевую, поставил выключатель DVD привода (чтобы не шумел без надобности при включении компьютера) и усилителя с колонками, а так же прикрепил к роже сам усилитель и регулятор громкости. Оставалось только дождаться приезда противопылевых фильтров на корпус и блок питания и 6-ти пинового коннектора, для вывода из корпуса колонок и индикации их работы. Колонки я планирую прикрутить к низу корпуса монитора, а индикацию их работы вывести на низ корпуса самих колонок (у обоих при работе будет светиться нижнее оргстекло). Уже радовался, что осталось немного гемороя до окончания сборки этого франкенштейна, и тут мне звонят и говорят что монитор перестал работать. Это была сильная засада:(
По этому и хочу сделать всё максимально надёжно, чтобы долго работало и не доставляло больше хлопот хотя бы лет 10-ть о_О.

P.S.
Извините за обилие вопросов, просто боюсь сжечь по незнанию главную плату монитора. Учитывая что эту модель уже больше 10-ти лет не выпускают (и как уже писал, альтернатив ему нет, из современных только есть две модели на IPS матрицах, на VA давно уже делают, тем более на PVA), а купить такой же Б/У в хорошем состоянии практически не реально (в Москве и Питере они изредка появляются в продаже). Но купив дистанционно, по любому получишь потемнения или царапины матрицы, а так же битые или выгоревшие пиксели. Я когда покупал через авито второй 2190UXp, продавец из Питера уверял что матрица в идеале, а когда монитор приехал, оказалось у него севшие в нуль лампы (видимо по этому и продавал, чтобы они у него окончательно не навернулись) и как бонус сверху, я получил два битых пикселя (благо хоть пиксели не в центре экрана и на VA матрице они не так сильно заметны, родители их вообще не замечают).