Ремонт подсветки ips матрицы
Обновлено: 07.07.2024
Довольно часто встречающаяся неисправность - нет подсветки на матрице. В чем это выражается: ноутбук включается, работает, на матрице изображение просматривается очень слабо, видно в отраженном свете. Рассмотрим эту проблему на примере матриц с подсветкой на светодиодах (LED). Нам нужно локализовать неисправность и ее устранить.
Для включения и работы подсветки необходимо выполнение 3х условий:
- Наличие питания на драйвере, VLED или LED backlight power
- Наличие сигнала LED_EN или LED backlight ON/OFF
- Наличие сигнала PWM или DIMM PWM for Luminance control
Названия сигналов могут отличатся в разных схемах ноутбуков и даташитах матриц, но суть одна и та же. Драйвер LED подсветки находится на самой матрице (исключение составляют ноутбуки Apple, где драйвер LED находится на материнской плате ноутбука). Все эти сигналы приходят на матрицу с материнской платы ноутбука, но поскольку вскрыть крышку матрицы быстрее чем разобрать ноутбук, то будем искать эти сигналы на матрице. Для примера возьмем ноутбук со стандартной матрицей 15.6 40pin , диагональ не важна, принцип везде одинаков.
Разбираем крышку матрицы. блок схема матрицы для привлечения внимания :
Смотрим распиновку разъема LVDS на матрице. Нас интересуют пины с 35 по 40:
LED Power Supply (7V-20V) VLED - 40
LED Power Supply (7V-20V) VLED - 39
LED Power Supply (7V-20V) VLED - 38
No Connection (Reserved) NC - 37
Backlight On/Off Control BL_On - 36
PWM for Luminance control BLIM - 35
38,39,40 - Это питание LED драйвера, 36 - включение выключение подсветки, 35 - яркость (DIMM). Удобно проводить измерения непосредственно на матрице, как правило у этих сигналов есть контрольные точки.
Нас интересует правая часть платы. Черная микросхема справа - это драйвер LED.
Вот на этой фотографии видна контрольная точка VBL . это и есть питание подсветки. Там должно быть +19 вольт. Рядом стоит предохранитель F5, не будет лишним прозвонить его. Как правило если он пробит то проблема дальше в драйвере. не пытайтесь заменить предохранитель "жучком" ! .
Проверили питание на контрольной точке VBL ? Питания нет - разбираем ноутбук и смотрим по схеме материнской платы откуда оно приходит.
Питание есть ? Тогда следующее фото:
Нас интересуют 2 точки: BL_EN и PWM. На первой должно быть +3.3 вольта, на второй от 1,8 до 3 вольт, в зависимости от установленной яркости. Эти сигналы приходят с материнской платы ноутбука, если какого либо сигнала нет то открываем схему ноутбука и изучаем откуда они приходят и прозваниваем эту цепь. Сигналы и питание есть, а подсветки нет - измеряем напряжения на контрольных точках рядом с коннектором на светодиоды CON10, ничего нет ? значит пора менять драйвер LED IC7 .
Разновидностей матриц великое множество, на некоторых может не быть легкодоступных контрольных точек, поэтому для диагностики я использую битую матрицу на которой все контрольные точки видны и подписаны. Это сильно упрощает жизнь.
Проблемы и варианты решения :
- Нет питания подсветки на точке VBL: может быть проблема в шлейфе, в ключе (транзисторе) на материнской плате.
- Нет одного из сигналов BL_EN и PWM: возможна проблема в шлейфе, или в материнской плате.
- Нет обоих сигналов BL_EN и PWM: тоже возможно шлейф но симптом тревожный, большая вероятность что проблема в материнской плате. В разных платформах ноутбуков формирование этих сигналов сделано по разному. Общих рекомендаций быть не может. Читаем схему ноутбука. В некоторых ноутбуках такая неисправность указывает на неисправный северный мост.
Но в самом начале мы рекомендуем прошить матрицу оригинальной прошивкой !
Мы рассмотрели стандартную подсветку LED с аналоговым управлением PWM, этот принцип используется в подавляющем большинстве современных ноутбуков. Но в некоторых ноутбуках сигнал PMW может быть цифровым, например в матрицах для DELL.
Данная статья не руководство к действию, помните, что разбирая ноутбук вы действуйте на свой страх и риск. Статья написана для понимания общих принципов работы ноутбука.
Если вам необходимо починить ноутбук, починить подсветку на ноутбуке или другие проблемы с ноутбуком - обратитесь к профессионалам !
Сразу предупрежу, я не имею опыта с заменой ламп подсветки в мониторах, использовать буду что под рукой есть в наличии.
реклама
Для обзора китайских карт захвата я собрал второй ПК, но была проблема, делить один монитор на две системы было неудобно, и я решил купить еще один монитор.
MSI RTX 3070 сливают дешевле любой другой, это за копейки Дешевая 3070 Gigabyte Gaming - успей пока не началосьИз доступного на момент покупки оказался проблемный LG Flatron W1934S примерно за 7-8$, проблема была в "отключении" спустя 30-40 минут работы, его я и купил в итоге.
Монитор я забирал сам, конечно же взял китайскую сумку подходящих размеров (один заказ в ней упаковали китайцы), все шло хорошо пока ручка сумки не порвалась прямо на пешеходном переходе благополучно уронив монитор на дорогу.
реклама
var firedYa28 = false; window.addEventListener('load', () => < if(navigator.userAgent.indexOf("Chrome-Lighthouse") < window.yaContextCb.push(()=>< Ya.Context.AdvManager.render(< renderTo: 'yandex_rtb_R-A-630193-28', blockId: 'R-A-630193-28' >) >) >, 3000); > > >);Впрочем, это падение упростило мне работу по разборке монитора, защелки корпуса сами раскрылись и мне оставалось дома только раскрыть корпус, чтобы проверить нет ли вспухших конденсаторов.
Заводские конденсаторы к слову оказались в идеальном состоянии, ESR, ёмкость и токи утечки на отличном уровне были (утечки на уровне 0.6% - 0.9% у большинства конденсаторов), ни одного конденсатора я не обнаружил с характеристиками хуже хороших.
Но обнаружил потемнение текстолита в зоне одного трансформатора питания ламп подсветки, что говорило о повышенно уровне нагрева, сами лампы очевидно изношены судя по яркости и неоднородности подсветки, еще я обнаружил болтающиеся разъемы подключения ламп подсветки.
Т.к. работу над обзором карт захвата я закончил, теперь займусь многострадальным монитором который успел поездить по асфальту, он мне нужен будет, так что рано еще на покой.
реклама
Правый нижний угол, я снял пластиковые части коннекторов, чтобы не потерять и приклеить их обратно, но в целом текстолит выглядит отлично, следов сильного перегрева почти нет:
Обзор и суть проблемы
Монитор как монитор, самый обычный в плане внешнего вида, немного поцарапан, но мне не критично, я не изображения редактировать его покупал.
 |  |  |
 |  |  |
Подсветка не сразу пропадает после включения, потому мне пришлось некоторое время подождать пока она потухнет, камера к слову не передает в полной мере яркость монитора, здесь яркость выше чем на глаз.
реклама
Наконец дождавшись когда подсветка начнет "глючить" я записал наглядное видео как это происходит:
Внутри монитора выглядит все следующим образом:
 |  |  |  |
 |  |  |  |
 |  |  |  |
Замена ламп на светодиодную ленту
У меня нашлась китайская дешевая светодиодная лента теплого свечения, не лучший вариант, но лучше, чем ничего.
4 провода многожильного, капелька припоя с канифолью, немного пайки и все готово к установке.
 |  |  |
Правда до установки нужно все разобрать, я подготавливал ленту уже в процессе разборки, хотя по-хорошему следовало это сделать заранее.
Первым делом нужно убрать все лишнее, после снятия защиты стоит работать аккуратнее обычного, чтобы не повредить шлейфы матрицы, это самый простой этап разборки пожалуй.
 |  |  |  |
Следующий этап разборки это снятие железной оправы, я изначально пытался матрицей вниз разбирать, но вскоре понял что матрица должна смотреть вверх, просто не повторяйте этой мелкой ошибки если нужно будет разбирать эту модель монитора.
Причем стоит обратить внимание, что шлейф с контроллером лучше свесить со стола во время разборки/сборки железной оправы.
 |  |  |
 |  |  |
Далее у нас открыт "сэндвич" для дальнейшей разборки, снимаем матрицу и кладем на бумажные полотенца так же как и сняли с монитора, чтобы лишней пыли либо грязи не попало на матрицу.
 |  |
Следующим препятствием будет пластиковая рамка, она на защелках, снимается уже не так страшно ибо матрица отдыхает на бумажных полотенцах, но пластиковая рамка не единственное препятствие, далее нас ждем липкая фольга, её нужно снять.
 |  |  |  |
Можно подумать лампы уже доступны, но нет, нам нужно теперь все извлечь из железного корпуса, следим чтобы пленки никуда не улетели.
 |  |  |
После того как все извлечено из железного корпуса можно с легкостью снять лампы подсветки, но опять следим за пленками, с нижней стороны есть пленка фиксируемая лампами.
Сами лампы очевидно говорят что уже устали от работы, провода аккуратно приклеены двухсторонней лентой к корпусу, и во время снятия было обнаружено два отгоревших провода, они судя по всему и были причиной отключения подсветки.
 |  |  |
 |  |  |
В любом случае лампы извлечены, настало время установки заранее отрезанной светодиодной ленты, но не тут то было, у меня лента немного не поместилась и мне пришлось её изгибать, чтобы затолкнуть в пространство.
Не забываем изолировать обрезанный край ленты, т.к. он может закоротить на корпус, хотя одну ленту я забыл изолировать и ничего не случилось пока что.
 |  |  |  |
Далее частично собираю "сэндвич" следя за пленками чтобы не заломать ничего, проверяю светодиодные ленты повышающим преобразователем с литиевым аккумулятором, просто это было быстрее чем доставать блок питания.
После осталось положить матрицу (оставляем край стола чтобы контроллер на шлейфах свисал вниз), надеваем железную оправу, следим чтобы матрица никуда не сдвинулась и лежала плотно в своем месте, переворачиваем матрицей вниз и собираем дальше все.
 |  |  |
Первое включение показало что матрица в порядке, я немного накосячил и пытался собрать когда матрица немного выпала из своей посадки сместившись в сторону, была вероятность повредить матрицу, но обошлось, просто не стоит применять излишнюю силу при сборке.
Я не шунтировал высоковольтные выходы питания ламп подсветки т.к. в этом не вижу необходимости, без нагрузки цепь отключена и не создает никаких проблем,
27 градусов после работы без ламп подсветки в ранее горячих точках когда лампы были подключены.
Примечание: камера неправильно передает цвета, на самом деле все не настолько желтое.
 |  |  |
Но теперь встал вопрос о питании новой подсветки, я не стал усложнять себе жизнь подтягиванием питания от блока питания самого монитора, и просто прикрутил MOLEX в который подключаю блок питания от внешнего HDD контроллера.
Паяльником беспощадно выгрыз дырку в корпусе, чуток обработал канцелярским ножом и закрепил гнездо термоклеем.
 |  |  |  |
В итоге получаю рабочий монитор, в реальности по цветопередаче выглядит как среднее между двумя следующими фотографиями:
 |  |
На этом пока оставлю в покое монитор.
Итоги
Конечно результат получился далеко не идеальный мягко говоря, но оно работает, причем я никогда ранее не разбирал мониторы, чтобы менять подсветку, думаю для первого раза сойдет.
Подсветка получилась желтой и тусклой, ибо светодиодная лента максимально дешевая, еще и теплого свечения, насколько я помню за пару долларов заказывал в прошлом году 5 метров бобину, но мне монитор не для обработки фотографий так что сойдет и так, главное чтобы видно было.
В моем случае шунтировать высоковольтные выходы не пришлось, начинка в мониторе на удивление адекватная, даже заводские конденсаторы оказались в идеальном состоянии чего я точно не ожидал, только лампы подкачали, но монитору уже более 11 лет.
Не уверен, что буду снова этот монитор дорабатывать на более адекватную подсветку, это довольно рискованное занятие для самого монитора, хотя если вариантов нет то сделать такое дело вполне реально даже без опыта, главное иметь светодиодную ленту как можно более узкую, хотя бы шириной в 5 мм.
Особого выбора не было. На Ebay было полтора продавца, да и у тех были только дорогие варианты.
На Aliexpress обстановка чуть лучше, но и здесь всего несколько продавцов (у большинства «оптовые» лоты). Жаба сказала, бери две, так дешевле обойдется (вторую продашь). Тут как раз акция случилась, 5 долларов при покупке от 20. Ценник в 17 долларов за пару комплектов был более чем заманчив, взял.
Китайцу сразу же отписался, чтобы паковал хорошо, на всякий случай. Оплата 28 марта, получил 16 апреля.
Упаковано было весьма надежно. В кусок пластиковой трубы, края заклеены скотчем. Эта «волшебная палочка» была положена в большой желтый пакет с пупыркой, который почта изрядно пожевала, но не осилила.
После распаковки стало ясно, что драйвер не тот, да и полоска со светодиодами тоже отличается.
Светодиоды «пляшут», причем далеко друг от друга. Соединены в группы по 3 светодиода, паралельно.
На фотографиях лота драйвер имеет больше деталей (возможно выполнен на другой микросхеме). У присланного было 3 провода (2 на питание и один регулировка уровня яркости) подключения вместо обещанных 4х (Четвертый выключает подсветку в ноутбуке). На присланной ленте расстояние между светодиодами больше чем на фото в лоте. Ширина полоски как обещано 2 мм (высота тоже 2 мм), длинна 375 мм с учетом конца с припаянными проводами. От светодиода до светодиода 360 мм. Матрица моего ноутбука диагональю 17,1 дюйма используемая там лампа 375 мм.
Драйвер выполнен на микросхеме PT4115 с минимумом деталей ( есть не распаянные места на плате). Дроссель не свистит. Питается напряжением от 5 до 20 вольт, на выходе 12-50( не проверял). В моём случае питание 15 вольт. Размеры: длинна 60 мм, ширина 8 мм, высота 6 мм.
Длинна проводов:
-Между драйвером и LED лентой 23,5 см
-Между драйвером и разъёмом 30 см.
Температура.
До замены температура в среднем по нижней части металлической рамки матрицы была 38 градусов. Сейчас примерно 35.
Драйвер нагрелся после 8 часов работы (при 70% яркости подсветки) с незакрытым корпусом до 40 градусов.
Регулировка.
Диапазон напряжения регулировки подсветки в моём ноутбуке Toshiba Satellite P100 равно 1,2-2,8 вольт (аналоговый или шим/pwm сказать затрудняюсь). На максимуме слишком ярко, цвета все блеклые, напрягает глаза. Оптимально где-то 50-70%.
Цветовая температура LED отличается от CCFL что сказалось на цветах и гамме. Частично скомпенсировать удалось настройками в Windows и драйверах видео карты.
Отключение экрана.
Функция отключения дисплея для экономии электроэнергии во время простоя теперь выглядит так
Подсветка продолжает работать, изображения нет, нет и экономии(
На оригинальном инверторе есть отдельный управляющий вход, на полученном драйвере его нет (на картинке в лоте есть и даже подписан).
Замена (кому интересно).
У меня чтобы извлечь лампу нужно:
-Снять матрицу.
-Отклеить все фиксирующие липучки сзади, открутить 2 мелких болтика по бокам.
-Открутить два болтика на алюминиевом «корытце».
-Отсоединить шлейф от контроллера матрицы.
-Отклеить контроллер от подложки и откинуть в сторону.
-Отжать защелки по периметру внешней рамки.
-Снять рамку.
-Снять корытце, отогнув пластиковые фиксаторы проводов.
-Вынуть лампу.
Моя лампа с слегка почерневшими концами.
Вклейка светодиодной ленты:
Заготавливаем полоски двухстороннего скотча (лучше использовать не плоский, а толстый на пеноподобной основе) с небольшим выступом за края ленты. Так как дно «корытца» не плоское то скотч прилипнет к стенкам и изгибу в основание. С более толстым скотчем возможно получится достать до дна.
Разместил 4 кусочка по всей длине. После сборки заметил, что подсветка выгнулась дугой, серединка приподнялась вверх на 2-3 миллиметра. Видно это по пятнам засветки.
Сборка:
В обратном порядке + мучения по установки корытца на своё место. Нужно умудрится засунуть его в пакет (между матрицей и пластинами поляризатора).
Уделите внимание выходу проводов питания из матрицы.
Подключение драйвера:
Я не стал резать шлейф чтобы подсоединить новый драйвер. Аккуратно отпаял разъём с инвертора и припаял к проводам. Получился переходник длинной 7 см.
Драйвер обернул скотчем в один слой. Сильно он не греется, так что хуже ему не станет.
Результат:
Получил засветку в виде гребёнки (ожидаемо), на черном экране почти не заметна, чем светлее тем больше бросается в глаза. Добавляет некоторый дискомфорт при прочтение надписей в панели задач. Мерцаний заметных глазу, телефону, фотоаппарату нет.
Итог:
Если деваться некуда (негде купить новую лампу) то брать можно.
Подсветка светит ярче, расплата искаженные цвета.
Неравномерное распределение подсветки (так называемая «утечка») – ахиллесова пята жидкокристаллических телевизоров, мониторов, дисплеев ноутбуков. Это ключевой недостаток ЖК-технологии. Проявляется он в большинстве бюджетных и дорогих моделей с любыми типами матриц, будь то древняя TN или более современные VA, IPS, PLS. Даже если от утечки невозможно избавиться полностью, в ряде случаев можно сделать так, чтобы засветы не бросались в глаза.
Утечка проявляется в виде белых засветов по углам или одной из сторон экрана. Иногда пятна цветные.
На работоспособность ЖК-монитора утечка не влияет, но цветопередача, и так не идеальная по определению, становится еще хуже
В ЖК-дисплеях кристаллы подсвечиваются светодиодной лентой или лампой. Свет проходит через горизонтальный и цветовой фильтр и дает изображение, которое мы видим на ТВ или мониторе. А свет, проходящий мимо фильтров, порождает утечку. Вся эта конструкция запакована в корпус с металлической рамкой и экранирующей фольгой.
Утечка будет минимальной, если:
- сборка идеальна, конструкция смонтирована без перекосов;
- металлическая рамка вплотную прилегает к краям экрана (неплотное прилегание может быть заводским браком или следствием эксплуатации монитора);
- правильно выставлены настройки изображения.
Для уменьшения себестоимости продукции и снижения веса конструкции изготовители часто делают рамку не сплошной, что только усиливает утечку.
Проверка подсветки
«Паразитное» свечение лучше заметно на черном цвете. Изготовители советуют определять равномерность подсветки при «офисном» освещении 150 лк. Но мы им не поверим и проверим дисплей в режиме демонстрации в темном помещении, чтобы блики от внешних источников света не мешали объективно оценить качество «картинки».
Для проверки можно использовать программы CatLair, Monteon или EIZO MonitorTest. Утилиты не только выявят засветы, но и найдут битые пиксели, определят уровень цветопередачи и другие параметры вывода изображения.
Что делать?
Кардинальное решение проблемы – поменять на OLED-дисплей. Если в ЖК-матрицах кристаллы пропускают свет, часть которого «сбегает», то в OLED органические светодиоды сами являются источником света. Внешних источников нет, нет и утечек.
Что можно сделать, чтобы неравномерность подсветки не бросалась в глаза:
- поэкспериментировать с настройками яркости и контрастности;
- аккуратно надавить на экран в местах утечки (может помочь при неплотном прилегании матрицы);
- снять крышку монитора, проверить крепления, лучше затянуть винты (поможет при некачественной сборке).
Последний вариант не подходит, если монитор на гарантии и крепления крышки запломбированы. Учтите, что при любом вмешательстве изготовитель может на законных основаниях отказаться от гарантийных обязательств.
Для определения оптимальных настроек почитайте документацию производителя. Некоторые для компенсации погрешностей подсветки на своих мониторах рекомендуют включать датчик освещения и динамическое управление подсветкой. Также можно попробовать в меню настройки изображения выставить режим «Кино».
Читайте также: