Підсвічування РК-дисплеїв. Ремонт LED підсвічування матриці телевізора UE32F5000AK Світлодіод підсвічування LCD

LED підсвічування у сучасних телевізорах з екранами на рідких кристалах на сьогодні має кілька технологічних рішень. Прагнучи збільшити колірне охоплення, для кращого відображення кольорів, виробники дисплеїв для телевізорів розробили нові методи підсвічування, що відрізняються від звичайних світлодіодів.

RGB LED

Для отримання широкого спектру білого світла стали використовувати у підсвічуванні тріади світлодіодів, що складаються із синіх, зелених та червоних кольорів.

Це була альтернатива WLED з білим світлодіодом та з меншим колірним охопленням. Система підсвічування з трьох різних світлодіодів називається RGB LED. Колірна гама екранів з підсвічуванням RGB була більшою, ніж із застосуванням тільки білих світлодіодів або з використанням люмінесцентної лампи CCFL. Але були й недоліки: ціна, розмір, вага, різний час старіння світлодіодів різного кольору, що з часом призводило до розладу кольору зображення. Тому відмовилися від RGB LED підсвічування на користь WLED.

RGB LED

WLED

Зважаючи на недоліки RGB підсвічування, виробники телевізорів зупинилися на використанні «білих» світлодіодів. Вони розташовуються або з боків корпусу або одним масивом ззаду жк матриці. За допомогою спеціальних дифузорів світло від діодів рівномірно розподіляється по всьому екрані.

Хоча ми називаємо такі світлодіоди «білими», але насправді вони випромінюють синє світло, яке проходить через жовтий світлофільтр і перетворюється на біле. Тому використання білих світлодіодів в екранах ще 2010 року давало синюватий відтінок на зображенні.

Згодом виробники покращили компоненти, і WLED підсвічування стало цілком працездатним, але щодо спектру світла, то помітні деякі диспропорції у відображенні кольорів.

Такий пік на синьому виходить із-за синього світлодіода. Використовуючи світлофільтр можна отримати біле світло. І це відфільтроване світло потрапляє на субпікселі червоного, синього та зеленого кольорів для формування всього спектру, обмеженого колірним охопленням. Проходячи через фільтри, втрачається частина спектру, а інтенсивність потоку на частоті, що відповідає синьому буде більше, ніж на червоному та зеленому. За допомогою калібрування екрана можна отримати правильні кольори, але ці причини дозволяють екрану з WLED підсвічуванням відображати кольори у просторі тільки sRGB.

Якщо дисплей з WLED відображатиме кольори на картинці близькі до синього (відтінки синього), то перевага в спектрі саме синього кольору може чинити тиск на інші кольори, які підмішуватимуться для створення відтінку. Тому відображення відтінків, близьких до синього, може виявитися неправильним.

Така проблема була і при використанні лампи CCFL, але проблема була із зеленим кольором. Саме на зеленому було видно пік інтенсивності.

Збільшення колірного охоплення

Щоб розширити колірну гаму за межі sRGB і перейти до наступного стандарту кольоровості, були внесені зміни в підсвічування WLED.

І після змін стали використовувати назву GB-R LED або GB-r LED. Тепер замість білого світлодіодавикористовують об'єднаний синій та зелений світлодіоди вкриті червоним люмінофором.

Така технологія дозволяє отримати на спектрі піки на червоному, зеленому та синьому.

Така технологія сьогодні використовується в LG на матрицях AH-IPS і Samsung на PLS. Використання технології GB-r LED дозволяє отримати 99% охоплення Adobe RGB.

Деякі виробники у своїх екранах використовують інший спосіб збільшення колірної гами. Вони беруть суміш синього та червоного світлодіода та використовують зелений люмінофор для світлофільтру. Така технологія називається RB-LED або RB-G LED.

Всім привіт. Сьогодні на ремонті Samsung UE32F5000AK з несправністю "немає LED підсвічування матриці". Я дуже рідко ремонтую такі телевізори, тому що ні обладнання, ні зручностей для ремонту такої техніки у мене немає. Але в цей раз я наважився спробувати, та й господар телевізора дуже наполягав.

Тож почнемо.

Попередня діагностика телевізора

Коли телевізор вмикається, з'являється звук, але зображення немає. ТБ реагує на пульт і кнопки. Якщо придивитися, то видно, що на матриці є зображення, але немає LED підсвічування. З цього можна дійти невтішного висновку, що несправний сам драйвер контролю підсвічування, чи згоріла якась лінійка світлодіодів.

Розбирання телевізора

Визначившись із можливою несправністю, приступив до розбирання. Поклавши телевізор матрицею на стіл, насамперед зняв підставку, яка тримається на трьох болтах. Далі відкрутив решту 10 болтів по периметру, після чого зміг зняти задню кришку.

При знятті задньої кришки необхідно стежити за шлейфом від джойстика, який необхідно від'єднати, після чого кришку можна відставляти убік.

ТБ складається з трьох плат, а саме блоку живлення, на платі якого і зібраний драйвер підсвічування, зліва плата main, і знизу плата управління матрицею t-con.

Визначення несправності

У LED-телевізорах всі світлодіоди підключені послідовно. Це означає, що при обриві будь-якого з світлодіодів, все підсвічування LED перестане працювати. Як я говорив раніше, основних причиннесправності підсвічування дві: LEDдрайверабо світлодіоди.

Якщо несправний драйвер, то здебільшого, на світлодіоди не надходить жодної напруги. Якщо ж несправна лінійка світлодіодів, то на клему подачі живлення йтиме напруга порядку 200вольт, іноді вона може пульсувати від 150 до 200. Це говорить про те, що драйвер намагається засвітити підсвічування, але навантаження як світлодіоди відсутнє, і драйвер видає максимальна напруга. Цей процеся особисто розумію так.

Знявши плату блоку живлення, визначив, що живлення на світлодіоди надходить через D9101C на конденсатор, після чого вирішив поміряти на ньому напругу. Підключивши мультиметр, виявилося, що напруга на ньому гуляє в межах 190-210в.

Це означає, що драйвер працює в неодруженій, і проблема в самій лінійці світлодіодів. Для мене це була не дуже хороша новина, тому що я дуже неохоче беруся за розбирання матриць через недосвідченість та відсутність умов для ремонту.

Розбирання LED РК матриці

З девізом «не нашкодь», розпочав розбирання матриці. Підготувавши другий стіл, на який злагоджуватиму матрицю, насамперед відключив шлейфу від РК панелі до плати T-con. Оглянувши детальніше будову телевізора, побачив, що сама матриця тримається на 2-х рамках, які кріпляться на клямках. Спершу зняв першу рамку. Для цього телевізор підклав на задню стінку, і поступово, починаючи з верху, почав клацати засувки. Особливу увагузвертав на низ матриці, ніж пошкодити шлейфи. Верхня рамка дуже легко знялася.

Далі, дотримуючись матриці, поклав телевізор наперед, шлейфами вниз.

Акуратно вийняв плати матриці (дешифратори) з пазів, щоб вони почали вільно звисати.

Зняті із засувок дешифратори матриці

Скажу відразу, це настільки ретельний процес, що нерви у мене були на межі. Звільнивши дешифратори із засувок, взяв телевізор за другу рамку та акуратно підняв. Матриця залишилася лежати на столі.

Знята матриця

Прибравши матрицю на інший стіл, продовжив розбирання. Від клацнувши другу рамку, зняв плівку, що розсіює, дістався світлодіодів.

Під світлодіодами стоїть білий відбивач, який тримається на 4 стопорних кліпсах.

Знявши їх, зміг прибрати відбивач.

Будова LED підсвічування телевізора.

Як можна побачити з картинки, матриця телевізора складається з п'яти ліній світлодіодів по дев'ять світлодіодів кожна. Якщо взяти до уваги, що кожен світлодіод живиться приблизно від 3-х вольт, то маємо, що одна лінійка світлодіодів для роботи використовує близько 27 вольт (3 * 9 = 27).Для того, щоб перевірити який світлодіод згорів, спочатку слід визначити в якій лінійці стався обрив світлодіода. Для цього, по черзі підключаємо до лінійки з 9 світлодіодів живлення 27в, і яка лінійка не загорілася в тій і урвище. Далі, по черзі до кожного світлодіода підключаємо живлення 3в і шукаємо який світлодіод не горить.

У моєму випадку, визначити світлодіод, що згорів, виявилося дуже легко, так як він дуже сильно грівся, внаслідок чого розсіююча лінза на ньому змінила колір і трохи поправилася.

Температура була така, що текстоліт з зворотного бокутак само прогорів.

Відкинувши лінзу, випаяв світлодіод. Для цього використав паяльний фен. Наніс зверху світлодіода флюс, підігрівав платню знизу, доки той не відпаявся. Таким чином вирішив запаювати й новий.

Пошуки нового світлодіода, це ще завдання. Пройшовши кілька разів радіо ринок, в одному з магазинів знайшов схожі світлодіоди, щоправда, вже паяні. Людина випаяла їх із телевізора, на якому була розбита матриця.

Впаював світлодіод так само за допомогою паяльного фену. Залудив доріжки, поклав на нього світлодіод потрібною полюсовкою, і знизу потихеньку грив текстоліт, доки світлодіод не припаявся. Запаялося не дуже красиво, тому що біла фарба злізла, зате надійно.

Подавши на лінійку живлення, вона чудово засвітилася. Приклеївши лінзу, що розсіює, склав матрицю в зворотному порядку. Слід зазначити, що ремонтований світлодіод трохи відрізняється кольором, але в робочому режимі цього взагалі не помітно.

Закінчивши складання, телевізор запрацював.

Після прогону 8 годин, віддав телевізор господарю. Варто зазначити, що такий ремонт для мене був уперше, і я дуже радий його результату. Можливо деякі речі я робив неправильно, прошу вказати їх у Ваших коментарях.

Інші світлодіоди для LED телевізорів:

Виробники телевізійної продукції регулярно знайомлять користувачів із новими технологіями, що покращують якість передачі зображення. Підходи до суміщення ТВ-екранів та світлодіодних елементів давно освоюються найбільшими компаніями. Останнім часом джерело яскравого та м'якого світіння переходить також на дисплеї мобільних пристроїв. Оцінити переваги такого рішення можуть і користувачі традиційного освітлення на основі світлодіодів, але, зрозуміло, найбільш привабливо виглядає підсвічування LED-екранів у телевізорах. Тим більше, що її доповнюють інші високотехнологічні включення, що використовуються розробниками даної техніки.

Пристрій підсвічування

У створенні модулів для реалізації підсвічування застосовуються LED масиви, які можуть складатися з білих елементів світлодіодного світіння або різнокольорових, типу RGB. Конструкція плати для оснащення матриці спеціально проектується з метою інтеграції у пристрій конкретної моделіносія. Як правило, з лівого боку плати розташовуються контактні роз'єми, один з яких забезпечує живлення LED підсвічування, інші призначені для управління її робочими налаштуваннями. Також для використовується спеціальний драйвер, функція якого пов'язана з контролером.

У готовому вигляді є ряд мініатюрних ламп, які підключаються групами по 3 штуки. Звичайно, виробники не рекомендують втручатися в пристрій таких стрічок, але за бажання можна фізично укоротити або, навпаки, зробити довшим пристрій. Також стандартне підсвічування LED-екрана передбачає можливість регулювання яскравості, підтримує плавний пуск та забезпечується захистом від напруги.

Класифікація підсвічування за типом установки

Існує два способи інтеграції світлодіодного підсвічування - пряме і торцеве. Перша конфігурація передбачає, що масив розташовуватиметься позаду рідкокристалічної панелі. Другий варіант дозволяє створювати дуже тонкі панелі екранів і зветься Edge-LED. У цьому випадку розміщення стрічок по периметру внутрішньої сторони дисплея. При цьому рівномірне розподілення світлодіодів здійснюється за допомогою окремої панелі, яка розташована за рідкокристалічним дисплеєм - зазвичай такий тип підсвічування LED-екрана використовується при розробці мобільних пристроїв. Прихильники прямого підсвічування вказують на якісний результат роботи світіння, що досягається завдяки більшій кількості світлодіодів, а також локальному затемненню з метою скорочення колірних розлучень.

Застосування світлодіодного підсвічування

Пересічний споживач може знайти цю технологіюу моделях телевізорів Sony, LG та Samsung, а також у продукції Kodak та Nokia. Звичайно, світлодіоди набули більш широкого поширення, але саме в моделях цих виробників спостерігаються якісні зрушення у бік покращення споживчих якостей цього рішення. Однією з головних завдань, що стояла перед конструкторами, була підтримка працездатності екрана з оптимальними характеристиками за умов прямого впливу сонячних променів. Також останнім часом покращилась у плані підвищення контрастності. Якщо говорити про просування у напрямку конструкції екрана, то спостерігаються помітні скорочення в товщині панелей, а також сумісність із великою діагоналлю. Але залишаються й невирішені завдання. Світлодіоди не здатні повною мірою розкривати свої можливості у процесі відображення інформації. Втім, це не завадило LED-технології витіснити CCFL-лампи та успішно конкурувати з новим поколінням плазмових екранів.

Стереоскопічні ефекти

Модулі на основі світлодіодів мають чимало здібностей щодо забезпечення різних ефектів. На даному етапі розвитку технології виробники активно використовують два стереоскопічні рішення. Перший передбачає кутове відхилення потоків випромінювання за допомогою дифракційного ефекту. Користувач може сприймати цей ефект під час перегляду із застосуванням окулярів або без них, тобто в режимі голографії. Другий ефект передбачає зміщення світлового потоку, який виділяє підсвічування LED-екрана у напрямку заданої траєкторії в рідкокристалічних шарах. Використовувати цю технологію можна у поєднанні з 2D та 3D-форматами після відповідної конвертації або перекодування. Втім, щодо можливостей комбінації з тривимірними зображеннями у світлодіодного підсвічування не все гладко.

Сумісність із технологією 3D

Не можна сказати, що екрани з LED-підсвічуванням мають серйозні проблеми взаємодії з форматом 3D, але для оптимального сприйняття глядачем такої «картинки» потрібні спеціальні окуляри. Одним із найперспективніших напрямів цієї розробки є стереоокуляри. Наприклад, інженери nVidia кілька років тому випустили затворні 3D-окуляри з рідкокристалічним склом. Для відхилення потоків світла LED-підсвічування РК-екрана передбачає використання фільтрів поляризації. При цьому окуляри виконуються без спеціальної оправи у вигляді стрічки. Вбудована лінза складається з широкого масиву напівпрозорих, які сприймають інформацію з керуючого пристрою.

Переваги підсвічування

Порівняно з іншими варіантами підсвічування, світлодіоди помітно покращують споживчі якості телевізійних екранів. Насамперед покращуються безпосередні характеристики зображення - це виявляється у підвищенні контрастності та кольоропередачі. Найвища якістьобробки колірного спектра забезпечує RGB-матриця. Крім цього, підсвічування LED-екрана відрізняється зниженим енергоспоживанням. Причому деяких випадках досягається скорочення витрати електрики до 40%. Також варто відзначити можливість виробництва надтонких екранів, які при цьому мають невелику масу.

Недоліки

Користувачі телевізорів із присутнім світлодіодним підсвічуванням критикують їх за шкідливі впливисиньо-фіолетового випромінювання на очі. Також синюватість спостерігається і в самій «картинці», що спотворює природну передачу кольору. Щоправда, у останніх версіяхтелевізорів з високою роздільною здатністю LED-підсвічування екрана практично не має подібних дефектів. Але є проблеми з управлінням яскравістю, у якій бере участь широтно-імпульсна модуляція. Під час таких налаштувань можна побачити мерехтіння екрана.

Висновок

Сьогодні сегмент моделей телевізорів з LED-технологією перебуває в етапі становлення. Споживач поки що оцінює можливості та переваги, які здатне забезпечити інноваційне рішення. Треба відзначити, що експлуатаційні недоліки, якими має світлодіодне LED-підсвічування, не так бентежать користувачів, як висока вартість. Багато фахівців саме цей фактор вважають головним бар'єром для широкого поширення технології. Втім, перспективи світлодіодів все одно залишаються багатообіцяючими, оскільки їхня вартість скорочуватиметься в міру збільшення попиту. Паралельно з цим удосконалюються інші якості підсвічування, що ще більше збільшує привабливість цієї пропозиції.

Я ще хотів у Вас запитати щодо контакту "PMS", який йде з головної плати на блок живлення або навпаки, з блоку живлення на головну плату. Чи не зможете визначити його роль?
Мене це цікавить, тому що я його теж хочу вимкнути. Я вішатиму монітор на поворотний кронштейні хочу його запитати від стандартного TFX блоку живлення із міні корпусу, в якому і буде зібраний новий комп'ютердля батьків (з не дуже новими комплектуючими, з пам'яттю DDR3L та процесором intel 3-го покоління:). Я сьогодні провів експеримент, подав 5V, 12V та мінус з роз'єму флопі дисковода від блоку живлення комп'ютера. Монітор нормально запрацював і на подив навіть включався і вимикався на кнопку включення (я вважав, що PMS посилає сигнал блоку живлення про вимкнення живлення інвертора або інвертора та головної плати одночасно). Просто монітор висітиме над при ліжковій тумбі і місця там в обріз, тому мені на багато простіше запитати його від блока живлення, тим більше я в блок живлення вбудував двох фазовий вимикач, який відключає одночасно нуль та фазу (тобто комп'ютер більше не потрібно вимикати з розетки). А якщо вести окремо шнур 220V до монітора, то це більше проводів, плюс більше мороки з включенням / вимкненням, та й ККД блоку живлення буде не набагато нижче (загальне споживання енергії при живленні від блоку живлення комп'ютера знизиться ~5-10 ват). Блок живлення із сертифікатом "GOLD", Sea Sonic Electronics SSP-300TGS Active PFC 300W. Тому мені потрібно знати, що робить сигнал "PMS", чи не критично буде його відсутність на блоці живлення монітора?

Я також сьогодні провів експеримент з "PMS". На цей контакт подається 2794 вольта і тільки при роботі монітора. Якщо ж монітор йде в сон або його вимикають через кнопку на передній панелі, то "PMS" відразу ж падає до нуля. А так само виявилося, що перша котушка видає 5 вольт 1,5 ампера, а друга видає одночасно 12 вольт 1,2 ампера (для живлення головної плати) і 12 вольт 3 ампера (для живлення інвертора). Тобто при будь-якому відключенні або сні монітора 12 вольт пропадають з обох ліній, а 5 вольт подається весь час, поки монітор включений в розетку і основний вимикач подає 220 вольт на блок живлення (мабуть 5 вольт йде як живлення головної плати і одночасно вони потрібні для виведення монітора з режиму очікування.
Так що швидше за все "PMS" все-таки приходить з головної плати на блок живлення і потрібно для запуску високо потужної котушки, але все-таки хочеться дізнатися думку експерта, тому що я суджу тільки з практики та з логічних припущень.

І якщо можна, то маю ще до Вас три прохання.
1) Ви не можете подивитися по ланцюгу 12 вольт, які заходять з блоку живлення на головну плату, нічого страшного, що 12 вольт будуть подаватися постійно під час сну або вимкнення монітора через кнопку на головній панелі. Як уже писав вище, від вбудованого блоку живлення 5 вольт працюють постійно, а ось 12 вольт подаються лише під час роботи монітора. Просто хочу бути впевненим, що 12 вольт не зашкодять головну плату під час сну або вимкнення монітора.

2) Повз харчування від системного блоку, я хочу реалізувати LED підсвічування з регулюванням яскравості за допомогою змінного опору, щоб уникнути ШІМ діодів на низькій яскравості (мерехтіння). Розумію, що діоди будуть сильніше нагріватися, впаде ККД (злегка збільшиться споживання енергії), але здоров'я очей важливіше. Я сам не знаю, як правильно розрахувати який за потужністю змінний резистор потрібно поставити в ланцюг. Якщо вірити виробнику, споживання енергії стрічки 9,6 ватів на метр. Стрічки ріжуться з дистанцією в 5 см, а на мою матрицю потрібно дві смужки по 45 см, тобто в сумі 90 см. І того за заявою виробника (яким я не дуже довіряю) виходить споживання при 12 вольтах 800 міліампер на метр стрічки, мінус 10% = 720 міліампер. Але краще взяти опір із гарним запасом за потужністю, хоча б на 2-3 ампери. Так само я хотів би в ланцюг поставити додатково звичайний опір, щоб при максимальній яскравості (де змінний опір подає харчування на пряму), на діоди йшло не 12 вольт, а 10,5 – 11 вольт, не більше. Це потрібно щоб діоди не перегрівалися на максимальній яскравості, а так само збільшити термін їхньої служби, тому що зайвий раз повністю розбирати монітор і короб матриці, то ще задоволення.

Якщо не складно, то напишіть номер або модель (не знаю, як правильно) змінного опору (потрібно з ручкою, як у гучності) акустичних систем, тому що в заді монітора є гарне місце, де його можна вивести назовні) і на скільки Ом (навіть швидше за кОм) і Ватт брати "простий" опір, який додатково знижуватиме напругу з 12-ти вольт до 10-11 вольт.

3) Ще потрібно знайти місце в ланцюзі живлення головної плати, від куди можна взяти 12 вольт на живлення діодного підсвічування, де пропадатиме живлення при вимкненні монітора з його кнопки вимикання та режиму сну. Сам я тестером можу знайти 12 вольт, які пропадають при вимкненні і сну монітора, але боюся раптом вони проходять через якийсь резистор або транзистор, які можуть згоріти від додаткового навантаження в 0.7-.08 ампера.

Я вже кілька тижнів збираю максимально компактний комп'ютер із стандартними комплектуючими (тобто стандартний блок живлення, стандартна материнська плата, процесор, ВП пам'ять, навіть наявність ноутбучного DVD приводує). Вивів на пику кнопку "RESET", що бракує, індикатори, замінив жахливу блакитну індикацію роботи комп'ютера на теплу помаранчеву, поставив вимикач DVD приводу (щоб не шумів без потреби при включенні комп'ютера) і підсилювача з колонками, а так само прикріпив до пики сам підсилювач і регулятор гучності. Залишалося тільки дочекатися приїзду протипилових фільтрів на корпус та блок живлення та 6-ти пінового конектора для виведення з корпусу колонок та індикації їх роботи. Колонки я планую прикрутити до низу корпусу монітора, а індикацію їх роботи вивести на низ корпусу самих колонок (в обох під час роботи світиться нижнє оргскло). Вже радів, що залишилося трохи геморою до закінчення складання цього франкенштейна, і тут мені дзвонять і кажуть, що монітор перестав працювати. Це була сильна засідка: (
Тому й хочу зробити все максимально надійно, щоб довго працювало і не завдавало більше клопоту хоча б років 10 о_О.

P.S.
Вибачте за велику кількість запитань, просто боюся спалити по незнанню головну плату монітора. Враховуючи, що цю модель вже більше 10-ти років не випускають (і як уже писав, альтернатив йому немає, із сучасних тільки є дві моделі на IPS матрицях, На VA давно вже роблять, тим більше на PVA), а купити такий же Б/У в хорошому стані практично не реально (у Москві та Пітері вони зрідка з'являються у продажу). Але купивши дистанційно, по будь-якому отримаєш потемніння або подряпини матриці, а також биті або випілі пікселі. Я коли купував через авіто другий 2190UXp, продавець з Пітера запевняв що матриця в ідеалі, а коли монітор приїхав, виявилося у нього лампи, що сіли в нуль (мабуть, і продавав, щоб вони у нього остаточно не навернулися) і як бонус зверху, я отримав два биті пікселі (благо хоч пікселі не в центрі екрану і на VA матриці вони не так сильно помітні, батьки їх взагалі не помічають).