Про подсветку ЖК-мониторов

Как известно, современные ЖК-мониторы работают «на пропускание» света — полупрозрачная картинка на матрице подсвечивается сзади, свет, проходя через матрицу и ее светофильтры, формирует изображение. В качестве подсветки (backlight) используется довольно яркий источник белого света — матрица по светопропусканию больше напоминает довольно темные солнечные очки.

Традиционно для этого применялись флуоресцентные лампы с холодным катодом, или CCFL — Cold Cathode Fluorescent Lamp. Эти лампы представляют собой стеклянные трубки диаметром 2-3 мм, внутренняя поверхность которых покрыта люминофором. Трубки заполнены парами ртути. При прохождении по газу электрического разряда возникает излучение, заставляющее люминофор светиться. Для работы такой лампы требуется высокое переменное напряжение — около 1500 В с частотой около 40-50 кГц.

К числу наиболее распространенных неисправностей жидкокристаллических панелей относится выход из строя подсветки или инвертора — устройства, преобразующего постоянное напряжение (обычно 12-18 В, в зависимости от питания монитора) в переменное напряжение для работы лампы. Проявляется это в резком снижении яркости экрана, обычно с одного из краев, или в полном отключении подсветки — в этом случае изображение на экране еле видно.

В фирменных сервисах такие неисправности «лечат» заменой панели целиком, особенно в случае ноутбучных панелей. Стоит это довольно дорого, в случае монитора — проще купить новый. К счастью, на свете существуют не только фирменные сервисы, и немалое количество «умельцев», освоивших операцию замены ламп подсветки или инверторов.

Замена лампы подсветки — простая операция, в некоторых мониторах предусмотренная «конструктивно». Если кто-то не читал статью Игоря Пичугина на РадиоКоте, приведу краткую «выжимку» из нее.

Лампы монтируются вдоль одной из сторон дисплея в «пенале». Обычно для снятия пенала требуется разборка ЖК-панели, то есть снятие металлического кожуха и собственно панели. Сзади панели смонтирована тонкая (около 0,5-1 мм) плата управления, соединенная с самой матрицей несколькими шлейфами. Для снятия жидкокристаллического экрана необходимо аккуратно отклеить (ни в коем случае не резать! поврежденные линии данных на гибких шлейфах восстановить невозможно) защитную пленку.

Для демонстрации «классической» технологии подсветки я использую ЖК-монитор LG Flatron L1970H.

flatron

Разборку монитора начнем с демонтажа подставки. Надо снять сзади пластиковый кожух, закрывающий крепление подсветки и шлейфы от разъемов на подставке.

flatron-mount

Сняв подставку, извлечем ЖК-модуль из корпуса. Передняя рамка крепится на защелках и легко отделяется от задней части корпуса.

flatron-frame

ЖК-модуль закрыт металлическим кожухом. Через отверстия в нем видны трансформаторы инвертора с грозными надписями.

flatron-kozhuh

Откручиваем винты, крепящие кожух.

flatron-sidescrew

Теперь можно подробно разглядеть плату управляющей электроники монитора и выполненный в виде отдельного блока инвертор.

flatron-electronics

Плата электроники соединена отдельным жгутом с декодером ЖК-матрицы, прикрытым тонкой пленкой-самоклейкой.

panelboard

Декодер подключается к матрице с помощью тонких гибких шлейфов. Если придется снимать панель, над очень осторожно отклеивать защитную пленку — гибкие линии данных восстановить невозможно, в этом случае матрицу придется выкинуть.

flatron-datalines

Инвертор, смонтированный сзади монитора, зачастую может меняться на аналогичный. Достаточно знать питающее напряжение и количество ламп. Кроме того, инвертор в мониторах обычно крупный и ремонтопригодный.

flatron-invertor

Лампы подключатся к инвертору стандартными разъемами.

flatron-lamp-connectrors

В этом мониторе пеналы с лампами извлекаются без разборки панели. Надо только открутить винт…

flatron-lampmount

…и выдвинуть пенал.

flatron-lampmount2

Лампы смонтированы в пеналах по две. Признак «старой» лампы — черные кольца вокруг катодов. У перегоревших ламп они гораздо шире и темнее.

flatron-penal

Лампы мне понадобились не случайно. Принесли «посмотреть» побитый жизнью ноутбук Fujitsu-Siemens Amilo M7800 с диагнозом «очень темное изображение на экране». В фирменном сервисе за ремонт запросили какие-то нереальные деньги — видимо, собрались менять матрицу. Я же как раз прочитал статью на «коте» и собирался попробовать поменять лампу.

fujitsu

Для доступа к ЖК-панели первым делом надо снять ее рамку. Обычно она крепится на защелках, но в некоторых моделях ноутбуков могут быть и скрытые под резиновыми заглушками винты.

fujitsu-frame

В нижней части ЖК-экрана ноутбука, между петлями, находится инвертор в защитном кожухе.

fujitsu-invertormount

Имеет смысл проверить, действительно ли неисправна лампа, или все-таки «накрылся» инвертор. Для этого достаточно подключить к инвертору заведомо исправную лампу.

invertertest

Ноутбучные инверторы достаточно миниатюрные и в случае неисправности их обычно меняют целиком. Допустима замена на аналогичный от другой модели, благо они есть и на радиобарахолках, и на Dealextreme.

fujitse-inverter

При замене инвертора желательно определить, как осуществляется управление включением/выключением и яркостью подсветки. Обычно для этого в идущем к инвертору шлейфе предусмотрены сигналы DIM (управление яркостью, меняется обычно в пределах от 1 В — наименьшая яркость до 3 В — наибольшая) и ENABLE (0 В — подсветка выключена, 3 В — подсветка включена). Обычно их правильное подключение необязательно для работы нового инвертора, но позволяет сохранить некоторые функции энергосбережения.

Для замены лампы нам потребуется снять ЖК-панель. Надо открутить винты, которыми она крепится к петлям и крышке ноутбука.

fujitsu-panelmount

По бокам панели установлены металлические направляющие, которые необходимо снять для дальнейшей разборки.

fujitsu-panelframe

В использованной в этом ноутбуке панели можно добраться до лампы, не разбирая панель целиком. Достаточно только снять одну из сторон металлической рамки и открыть пластиковый пенал.

fujitsu-penal

Казалось бы, дальнейшее очевидно — едем на радирынок, покупаем нужную лампу и ставим ее в ноутбук. Реальность же оказалась несколько сложнее. На Митино не обнаружилось ламп подходящей длины, были либо очень короткие (короче на 15 мм), либо очень длинные (на 15 мм длиннее). В ларьке фирмы Исток-2 (это ларек с радиолампами и всяческой светотехникой, расположен в дальнем от входа конце цокольного этажа, светится, как новогодняя елка) посоветовали использовать линейку из сверхярких светодиодов.

ledline

Ширина такой линейки — около 3 мм. Диоды на ней установлены в группы по 3 штуки, каждая длиной около 15 мм. Соответственно, можно отрезать линейку нужной длины с приемлемой точностью.

Сейчас, с развитием технологий изготовления мощных светодиодов белого свечения, светодиодную подсветку стали устанавливать в некоторые жидкокристаллические мониторы и телевизоры. На самом деле любой может приобщиться к «переднему краю» технологий, поставив такую подсветку взамен сгоревшей «ламповой». Поддавшись на уговоры «истоковцев», я купил линеечку длиной 300 мм за 250 рублей (примерно равно стоимости лампы).

Светодиодная линейка замечательным образом поместилась внутри штатного пенала.

fujitsu-ledlamp

Для проверки светодиодной подсветки достаточно подключить вставленную в матрицу линейку к подходящему источнику питания. Отключенный экран должен светиться молочно-белым цветом.

ledtest

Сборка производится в обратном порядке (c).

Вместо выкинутого за ненадобностью инвертора можно собрать схемку наподобие такой:

2key

Номиналы резисторов подбираем в зависимости от параметров сигналов DIM и ENABLE и напряжения питания.

В заключение хочу сказать несколько слов о том, почему светодиодная подсветка — гадость.

Во-первых, спектр свечения светодиодов не совсем соответствует спектру ламп. Поэтому на мониторах, предназначенных для работы с графикой, такая замена может только навредить.

Во-вторых, иногда встречаются «умные» инверторы, управляемые цифровыми сигналами (обычно по шине I2C, но бывают и более экзотические). В случае отсутствия инвертора ЖК-панель может не включаться.

В третьих, главный недостаток светодиодной подсветки, собранной «на коленке» — некоторая неравномерность свечения вблизи лампы.

ledisshit

На фото заметно, что подсветка нижней части экрана не очень равномерна, а правый нижний угол — вообще темный, к сожалению, линейка оказалась чуть коротковата.

В любом случае, замена CCFL-лампы на светодиоды — доступный и недорогой способ восстановления ЖК-мониторов. Имеющиеся недостатки нельзя назвать критическими, а в случае с лампами нестандартных типоразмеров, как у меня, это вполне оправдано.

Про подсветку ЖК-мониторов: 11 комментариев

  1. Спасибо, полезная информация.
    У меня есть ноутбук с «потухшим» экраном.
    Попробую отремонтировать.

  2. http://fieldeffect.mylivepage.ru/file/2604/5665_LED_ПОДСВЕТКА_В_ЖК_МОНИТОРАХ.rar
    в хюндае b90d возможно ставить таких две линейки параллельно(добавив несколько секций светодиодов для нужной длины модуля) со сдвигом одной относительно другой на полшага. качество неплохое, почти незаметно неравномерности свечения снизу и сверху монитора.

  3. для более равномерной подсветки, надо использовать линейки светодиодов где на 1см расположен 1 диод, и сам корпус светодиодов — вернее прозрачную поверхность рекомендуется сделать матовой. Достаточно обработать светодиод очень мелкой наждачкой. Тогда вы абсолютно не заметите неравномерной подсветки — все выглядит просто отлично.

  4. можно было установить на эти светодиоды специальные рассеиватели чтобы освещение было равномернее…

    еще вопрос собственно: в подсветке оргстекло сзади должно каким-то образом матироваться чтобы улучшить равномерность светорассеиваниы кроме того что сзади устанавливается белый лист???

  5. Здраствуйте.Подскажите…появился у меня ноутбук fujitsu siemens amilio с вытащенной на монитор лампы и инвертора.Незнаю что за мастер туда залазил но там торчат 6 проводов я понимаю они предназначены для входа в инвертор.Сообственно проблем вот в чем нашел я LED подсветку но не знаю как подключить так как плохо понимаю в радиоэлектронике.Дайте подробную схему ,заранее благодарен

    1. Я бы попросту замерил вольтметром напряжения на этих проводах относительно «земли» в разъеме питания. Напряжения питания инвертора — около 12-18 В, примерные параметры сигналов DIM и ENABLE у меня указаны.

  6. У меня имеется светодиодная линейка от дисплея ноутбука сколько на нее необходимо подавать вольт, чтоб она зажглась?

  7. Вы можете припомнить тип использованной ленты шириной в 3 мм или тип светодиодов на ней? у фирмы Исток-2 на сайте я такого не нашел, да и на Ebay — тоже. Все доступные 7-10 мм. Я понимаю, что прошло уже 4 года, но всё-же?..

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *