Как выглядит подсветка матрицы телевизора
Подробно о LED подсветке: разновидности, особенности
Модели телевизоров с LED подсветкой доминируют на рынке вполне заслуженно. В этой статье мы рассмотрим разновидности LED подсветок современных телевизоров и оценим их эффективность.
LED телевизоры
Начнем с того, что LED TV не является новым типом HDTV. В отличие от плазменных и OLED телевизоров, которые изготавливаются на основе излучающих технологий, где каждый пиксель является отдельным источником света, в жидкокристаллических моделях каждый пиксель LCD матрицы требует освещения (сзади, или сбоку через систему линз). Так что модели LED HDTV являются теми же жидкокристаллическими (LCD или ЖК) телевизорами, но несут в себе встроенную светодиодную (LED) подсветку, которая заменяет стандартную на люминесцентных лампах с холодным катодом (обозначается аббревиатурой CCFL).
2 разновидности LED подсветки по конструктивному исполнению: матричное и боковое
LED подсветка с локальным затемнением. Сперва, телевизоры обладающие LED подсветкой, использовали для освещения ячеек LCD матрицы «полный массив» (full array) из светодиодов, по аналогии со стандартными телевизорами на основе подсветки с использование CCFL ламп. Но для изменения толщины телевизоров в меньшую сторону, разработчики отказались от применения полного массива LED светодиодов сзади экрана, установив линейки источников света сбоку от LCD панели. Таким образом распределение света от LED источников по всей площади экрана осуществляется с помощью светодиодов специальной формы. Данные модели LCD телевизоров называют ТВ с боковой или краевой LED подсветкой, которые как раз-таки доминируют сегодня.
LED подсветка, обладающая системой местного затемнения позволяет автоматически снижать яркость или полностью отключать отдельные группы источников подсветки. Большинство современных LCD телевизоров с задней LED подсветкой в виде размещаемого позади LCD панели массива LED источников (full array) оснащаются динамической технологией подсветки называемой еще локальным или местным затемнением. Используя локальное затемнение, определенные участки общего массива светодиодов подсветки становятся темнее или светлее в зависимости от яркости и цвета соответствующей части изображения на экране.
Возможность затемнения определенной области экрана способно уменьшить количество света, которое проходит через закрытые пиксели LCD панели, что положительно сказывается на передаче черного цвета, который становится более темным и весьма реалистичным. По той причине, что уровни черного имеют определяющее значение для контрастности, восприятия глубины черных поверхностей, полноцветное изображение становится более выразительным и четким. Технология локального затемнения обладает единственным минусом – эффектом местного помутнения, который образуется когда часть света из более ярких зон просачивается в соседние более темные, что в последствии осветляет на границе темный цвет. Заметить эффект помутнения на большинстве моделей довольно трудно, так как недостаток непосредственно связан с количеством зон локального затемнения позади экрана, а производители предоставляют подобную информацию далеко не всегда.
При использовании стандартной подсветки с использованием CCFL ламп и в большинстве LCD телевизоров с боковой LED подсветкой, все источники подсветки светлеют или тускнеют одновременно (так называемое «глобальное затемнение»), но среди моделей телевизоров Samsung и LG редко встречаются дисплеи с боковой LED подсветкой, которые также могут работать по принципу локального затемнения (» precision dimming » у Samsung и «LED Plus» у LG). Говоря проще, это бутафория локального затемнения.
Тонкие модели с боковой LED подсветкой конечно страдают от неравномерности засветки экрана, но далеко не все. Основная особенность телевизоров с боковой LED подсветкой – тонкий корпус, в связи с этим трудно обеспечить равномерность распределения светового потока по всей плоскости экрана. При покупке телевизора воспроизведите на экране дисплея с боковой LED подсветкой изображение белой поверхности, чтобы проверить отсутствие по краям экрана более яркие областей. Аналогично, когда экран заполнен черным полем, края не должны выглядеть более светлыми (серыми).
Стоит также отметить, что LED подсветка вне зависимости от разновидности не улучшает углы обзора LCD панели. Уровень черного цвета при использовании LED подсветки и возможном смещении угла зрения на 1-2 метра влево или вправо падает.
Нельзя забывать и о энергоэффективности LED подсветки. Конечно, на потребление любой модели значительно влияют размер экрана и яркость источников подсветки. LCD модели телевизоров обеих разновидностей LED подсветки значительно более энергоэкономичны, в сравнении с плазменными моделями.
Светодиодные подсветки для ЖК-дисплеев делятся на категории по следующим признакам:
RGB-подсветка применяется для осуществления возможности тонкой подстройки спектра свечения. Кроме того, часто применяется дополнительная компенсация изменения спектра излучения светодиодов со временем. В LED-телевизорах с подсветкой RGB LED разные участки экрана подсвечиваются в зависимости от цвета изображения. Цветная подсветка обеспечивает усиленный контраст и глубокий черный цвет, что наглядно демонстрируют многие LED-телевизоры Sony.
Edge LED: лучшая цветопередача
Компания Sony в новых флагманских моделях телевизоров — например, линейке W905 — использует технологию Triluminos. Встроенная в рамку телевизора со всех сторон экрана светодиодная подсветка (Edge LED) дополняется так называемыми квантовыми точками — фрагментами полупроводника размером в несколько сотен атомов, излучающими свет в строго заданном диапазоне. Технология Triluminos призвана минимизировать цветовые искажения и обеспечить усиление оттенков красного и зеленого. Это позволит добиться передачи исключительно однородного и естественного изображения со значительно более широким цветовым охватом. Тесты первых устройств с поддержкой Triluminos нас не разочаровали: цветовой охват модели Sony KDL-46W905A сопоставим с охватом решений на базе органических светодиодов (OLED) и недостижим для ЖК-телевизоров со светодиодной подсветкой. В устройствах серий W805 и W605, которые также появились в продаже в этом году, Triluminos не используется, благодаря чему их стоимость существенно ниже. В будущем производители смогут полностью отказаться от светодиодной подсветки в пользу квантовых точек.
OLED телевизоры: яркость и красочность на высоте
Телевизоры с OLED-экранами уже добрались до магазинов, а разработчики поспешили для вас выпустить новые модели с вогнутыми дисплеями. Компания LG еще в прошлом году планировала вывести на рынок OLED-телевизор с диагональю экрана 55 дюймов, однако в продаже он появился только этим летом. В России модель 55EM9600 и ее усовершенствованный аналог 55EM9700 обойдутся покупателю в 500 000 рублей. Помимо этого устройство продается в Европе, США и некоторых других странах.
Преимущества OLED телевизоров: это не тип подсветки, а иная технология
Особый интерес также вызывает технология Multi-View, реализованная во многих моделях OLED-телевизоров как с плоским, так и вогнутым экранами. Ввиду исключительно малого времени отклика подобные устройства позволяют одновременно демонстрировать две или четыре программы в формате высокой четкости (Full HD) либо два различных фильма в формате 3D. Для разделения изображения используются очки затворного типа. Каждый зритель с помощью расположенных на очках элементов управления может выбрать индивидуальную программу для просмотра. При этом благодаря встроенным наушникам обеспечивается воспроизведение соответствующей фильму звуковой дорожки.
Телевизоры. Часть 1. Типы телевизоров, подсветок и технологий, практические различия
Здравствуйте, уважаемое хабрасообщество.
После изучения матчасти я прояснил некоторые моменты.
I Тип формирования изображения.
На сегодняшний день есть 3 типа формирования изображения на современных телевизорах:
1 LCD.
Самый распространенный вид телевизоров. Изображения в таких телевизора получается при помощи поляризованного света, нескольких светофильтров и управляемых жидких кристаллов.
1.1 Типы подсветок LCD-телевизоров.
Так как изображение, которое мы видим на экране LCD-телевизора, получается в результате прохождения поляризованного света от источника подсветки, необходимо обозначить 2 типа подсветки:
a) CCFL, она же — холодный катод. Подвид тонких люминисцентных ламп, располагающихся за матрицей.
Преимущества: равномерность подсветки.
Недостатки: большая толщина, энергопотребление, невозможность локального управления подсветкой.
b) LED — светоизлучающие диоды. В настоящее время практически полностью вытеснили телевизоры с холодным катодом.
Преимущества: возможно сделать очень тонкие телевизоры, низкое энергопотребление, возможность локального управления подсветкой.
Про локальное управление подсветкой и подразделение LED-подсветки нужно сказать пару слов. LED-подсветка разделяется на 2 типа: краевая (она же EDGE-LED, когда светодиоды расположены по краям матрицы, их свет попадает на диффузор и рассеивается) и ковровая (Full HD LED, LED Pro). Так как ЖК-пикселы сами по себе не излучают свет, им необходима подсветка (о чем сказано выше), которая включена всегда. Закрытые кристаллы все равно пропускают свет, поэтому добиться низкого уровня черного (чем ниже — тем лучше) и контрастных переходов в системах с краевой подсветкой невозможно. В телевизорах самого высокого уровня используется ковровая подсветка (когда светодиоды располагаются непосредственно за матрицей). Это позволяет повысить равномерность подсветки и внедрить сегментированное управление подсветкой, когда отдельные диоды, отвечающие за области на экране, могут приглушать яркость в зависимости от сцены на экране. На самом деле, ковровую подсветку имеют это всего 2 серии — 9-я серия Philips и 9-я серия Sony. В 9-й серии LG тоже есть ковровая подсветка, но ее реализация хуже, чем краевая у конкурентных решений.
Неравномерность подсветки.
Из-за того, что светодиоды располагаются с определенной периодичностью (свое влияние вносит рассеивание и много других факторов), практически в 100% случаев LCD телевизоры с LED-подсветкой имеют неравномерность подсветки (clouding) — когда области, которые должны оставаться черными имеют другую градацию серого.
Проблема частично решается сегментированной светодиодной подсветкой.
1.2 Типы матриц LCD-телевизоров с LED-подсветкой.
0.16 нит), большое время отклика.
Устанавливаются в телевизоры LG 3—9 серий (то есть, фактически во все, без разделения по уровням), Philips 4, 6 серии, Panasonic разных вариаций и многие другие.
b) S-PVA (производство Samsung). Матрицы для телевизоров классов выше.
Преимущества: более глубокий черный (0.05—0.1 нит в зависимости от реализации подсветки).
Устанавливаются в телевизоры Samsung 7—8 серий, Sony 7—8 серий, Philips 7—8-й серии и некоторые другие.
c) UV²А (производство Sharp). По моему мнению, наиболее совершенный тип матриц.
Преимущества: углы больше, чем у S-PVA (но меньше, чем у IPS). Самый глубокий уровень черного (0.02 — 0.06 нит)
Недостатки: Sharp производит их в недостаточных количествах.
Устанавливаются в телевизоры Philips 9-й серии и топовые серии Sharp.
2. Плазма.
С этим словом связано очень много мифов и заблуждений. Любой несведущий продавец обязательно скажет вам, что плазма устарела. Это связано с набором стереотипов и проблем, имевших место быть.
Изображение формируется при помощи свечения люминофора под действием УФ-лучей.
Каждая плазменная ячейка является независимым источником света, поэтому телевизор не требует подсветки. Ранее плазменные телевизоры имели очень большую толщину и размер ячейки, поэтому были очень громоздкими и диагонали Full HD начинались с 50—60″. Теперь толщина современных плазменных телевизоров не превышает 3—4 см, а диагонали начинаются с 42″.
У плазменных телевизоро нет различных типов матриц с маркетинговыми названиями, но есть поколения панелей (самое совершенное — 15-е).
Сейчас плазма почти вытеснена LCD-телевизорами и ее производством занимается всего 3 компании: Panasonic, Samsung и LG (причем, собственные разработки имеют только первые 2). Связано это с убыточностью производства, конкуренцией со стороны ЖК-телевизоров и их популяризацией. Но плазма держит первые позиции в больших диагоналях.
3. OLED.
Органические светодиоды. Что-то среднее, между первыми 2-мя технологиями. Изображение формируется при помощи самоизлучающих диодов, которые светятся под воздействием электрического тока. Как и в плазме, каждая ячейка является самостоятельным источником света. Пока имеются только несколько серийных образцов таких телевизоров по очень высоким ценам. Разработками в этой области занимаются LG и Samsung.
Есть и другие типы телевизоров, например проеционные лазерные телевизоры, но их разработка уже прекращена.
Кратко о преимуществах и недостатках каждой технологии:
LCD:
Преимущества:
— относительно невысокая цена производства, что позволяет производителям получать достаточно высокую прибыль и инвестировать в производство.
— Статический метод формирования изображения (без дизеринга) хорош для отображения изображений и фотографий.
— Отлично подходит для статичного изображения и не боится его.
— LCD-телевизоры имеют высокую яркость и низкое энергопотребление
Недостатки
— Высокий уровень черного (от 0.02 нит в UV²А-матрице с ковровой подсветкой до 0.2 нит в IPS).
— Большое время отклика
— Отсутствие объема и и глубины изображения
— Динамическое разрешение без искусственных ухищрений 300 — 700 линий.
Плазма
Преимущества
— Общая глубина изображения. В целом, при подаче качественного контента, изображение на плазме заметно отличается от такового в LCD: обладает большей глубиной и насыщенностью цветов, имеет ярко выраженный эффект объема.
— Низкий уровень черного (0.008 нит в моделях Panasonic 2012 года).
— Имеют динамическое разрешение без искусственных ухищрений 1080 линий.
— Отлично подходят для динамического изображения (фильмы), хорошо раскрывают высококачественный контент.
— Фактически отсутствует время отклика.
— Свободнейшие углы обзора
Недостатки
— Совершенно не подходят для подключения к компьютеру из-за остаточного изображения
— Хуже показывают фотографии (так как градации получаются при помощи дизеринга)
— Большое энергопотребление, не все модели имеют высокую яркость.
— Высокая цена производства, низкая маржа — производителям все сложнее удержаться на плаву.
OLED
Самая новая технология формирования изображения в телевизорах. Используются самоизлучающие органические светодиоды. Как и плазма, это дисплеи с самоэмиссией света, не требующие подсветки.
Сейчас выпущено всего несколько серийных образцов по цене в десяток раз превосходящей аналогичные LCD и плазменные телевизоры, но LG обещает, что через 3 года OLED-телевизоры аналогичных LCD и плазма-диагоналям будут стоить в 1.5 раза дороже.
Преимущества:
— низкое время отклика и высокий контраст, как и у плазмы, т. к. нет механически поворачивающихся молекул и постоянной подсветки, как в LCD.
— экономичность
— широкие углы обзора.
Недостатки:
— различная деградация пикселов со временем (так же, как у плазмы, что приводит в остаточным изображениям и выгоранию пикселов). Сейчас это пытаются компенсировать программно.
— Низкое время службы: около 10 000 часов (к примеру, у LCD — 60 000 часов, у плазмы — 100 000 тысяч часов).
II Характеристики изображения
1000:1, S-PVA — 3500:1, UV²А — 5000:1, плазма — 12000:1.
— Точность цветопередачи (DeltaE, отклонение от эталона). Подается сигнал на входе, измеряется сигнал на выходе. Чем больше отклонение — тем менее точная цветопередача. Считается, что невооруженный глаз неспособен заметить отклонение DeltaE
Все своими руками
Электронные самоделки в домашних условиях
Ремонт телевизора LED. Нет подсветки экрана
Уважаемые читатели. Дело в том, что сборка моих проектов занимает очень много времени, не простительно много удерживаю средств из семейного бюджета и больше этого делать не буду. Если вам нравиться то, чем я тут занимаюсь и хотите продолжения, то прошу поддержки с вашей стороны. Будет поддержка, будет много нового(чертежи и схемы уже лежат).Поддержать можно тут
Приветствую друзья. Тема сегодняшней статьи ремонт, телевизор LED без изображения, но со звуком. Положа руку на сердце признаюсь, что не особо люблю ремонтировать что то, а в особенности телевизоры. Сегодняшний ремонт для меня исключение, так как это мой первый опыт в ремонте LED, а точнее ремонт подсветки и устранение повторных ремонтов в этих цепях.
Я много читал о ремонтах, читал о принципах работы LED и основных узлов: питания, тюнера, драйвера подсветки, УЗМЧ и т.д. В основном пишут, что это то еще гемор. Для работы с матрицей нужна чистая комната, какие то супер примочки. Но тем не менее делают же, единицы из тысяч пробует и имеет результат в ремонте матриц. Глаза бояться, руки паяют. История пациента была такова
Летом 2019 тетушка попросила посмотреть телек LED. Звук есть, картинки нет. Исходя из того что знал, пояснил возможные варианты поломки и ремонта. Типа это может быть: драйвер, управляющий сигнал с процессора, а может сама подсветка. Типа надо смотреть, разбираться. Сказал, что прежде подобного не делал, но готов попробовать. Вроде договорились, но вопросов не было, телек так и не привезли, это до позавчерашнего дня.
Заехал к тетке позавчера, она отдала телек со словами «Получиться — хорошо, не получиться то на запчасти». Предмет эксперимента есть, можно попытаться испытать ту жуть, о которой так писали. Короче притащил все в кухню, достал пива, разобрал корпус и добрался до платы. Конечно первым делом посмотрел напряжения с блока питания и с тех стабилизаторов что есть, короче:44В, 5В, 1,2В и вроде еще 3,3В. Но а че дальше то делать?
Нашел схемку на компе, еще тогда летом скачал, что бы подробней изучить как работает подсветка. Но это оказалась схема от Thompson 32 дюйма, мой же 28 дюймов. Начал рассматривать и примерно сравнивать, в принципи то же самое. Привожу отрезок именно драйвера LED
Исходя из схемы, при подаче разрешающего сигнала, микросхема драйвера запускается и раскачивает транзистор для накачки дроселя. Схема эта, это обычный повышающий преобразователь с обратной связью по току.
Схемку глянул, телек включил, делаю замер на шлейфе подсветки и нахожу 44В. Напряжение с драйвера есть, но пока идущее только напрямую через дросель 44В, это не раскачанное напряжение, там должно быть порядка 60-70В.
Нашел пару статей и форумов с ремонтом Thompson-ов и выяснил, что отсутствие подсветки довольно частая поломка. Всему виной критичные токи для светодиодов и как результат выход из строя следующих. Один из авторов написал, что лучше этот ток ограничить, на меньшем уровне. Короче причина поломки есть, а пока разбираю матрицу. Для начала откручиваю плату управления матрицей 
Далее добрался к подсветке через десятки болтиков и кучу защелок. Ожидал чего то более сложного, но все разложилось идеально. Сама матрица отдельно, корпус с подсветкой отдельно, вероятность порвать шлейф с матрицы крайне мала, как обычно пишут про ремонты матрицы. В блоке подсветки вижу две последовательно соединенных полоски с диодами. И вижу вот что, три светодиода менялись.Значит был он в ремонте. 
И вот интересен момент в этом ремонте тем, что предыдущий мастер менял три светодиода. Почему? Три раза сгорели светодиоды? Или же все как то разом перегрелись?? Как по мне первый вариант логичней, и по звонку определился, что он 3 раза уже был в ремонте.
Потыкал к каждому прозвонкой диодов, но как то тишина на 7 светодиодах, тех что родные. Два которые из замененных, показали переход 0,75В, один такой же просто в коротком замыкании. 
Не понимая как в обрыве 7 светодиодов, решил варварски проверить эти диодики. Узнал что светодиоды работают в схеме на токах 300-400мА. Испытаю свой новенький маломощный лабораторный блок питания, выставил ток порядка 300мА, максимальное напряжение стоит 10В и к каждому светодиоду подключил питание. При токе 300мА напряжение питания 7,3В каждого светодиода 
Странно, но родные светики живые кроме одного, так же из уже замененных один мертв. Толи переход так велик что мультиметр не реагирует, то ли еще чего, но найти светодиоды под замену удалось таким способом.
Ленты заказывать 1500 рублей, ждать доставку и прочее, но вспомнил кое что. Я еще тем же летом разобрал телики 32 дюйма с LED подсветкой DLED32Dg 3×7 0003. Эти 3 ленты я паралельно включил и запитал от 22В, создал отличную подсветку полки с приборами и своего рабочего паяльного места. Решил пожертвовать одной ленточкой, и провести ремонт по мотивам предыдущего мастера. Отрезать два кусочка ленты со светодиодами, наклеить на места мертвых, предварительно выровняв площадки. 
Предыдущий мастер клеил на двухсторонний скотч и у него все вроде держалось, я же приклею на термоклей в надежде, что светодиод не на столько выделит тепла, что бы расплавить клей, тем более токи чуток уменьшу. Так же линзы на светодиоды придется клеить, так как я снял со своих ленточек эти линзы.
Почистил от остатков старых светодиодов, приклеил, очистил проводящие дорожки, залудил и припаял на ниточки, то есть на жилки из провода. 
Кстати как я сказал напряжение питания должно подняться, на ленте порядка 61В 
Рассмотрел плату, быстро нашел те резисторы шунта, но их уже 3. Предыдущий мастер сделал ток на 100мА меньше, выпаяв один резистор 0,47Ом, это видно по остаткам канифоли. Я сделал то же самое, выпаял еще один и замерил ток. Странно вышло, но ток тот же 300мА. Выпаял еще один, а ток все тот же. Взял выпаял еще один, причем последний, а ток все тот же. Че за бесогон, драйвер мертв что ли.
Начал проверять все что только можно и тут подсветка погасла. Вернул все резисторы на место, но это ничего не дало. Похоже я что то спалил. Вот и поремонтировал, только хуже сделал, подумал так. Ну опять к началу проверю напряжение питания драйвера. Стоп, 44 вольта то есть на подсветку, опять что ли светодиоды?? Именно они, выгорели несколько тех что я ставил и еще один из родных. Не понимая почему так, заменил трупиков и подключил. Включение, вспышка и опять мертвый светодиод.
А потом оказалось вот что, пока очищал изоляцию для пайки ленты, видимо пробил слой изоляции к радиатору на обоих лентах и теперь не стабильный ток бежит по оставшимся светодиодам, а прямой ток с дроселя, где напряжение 44В. Заменил светодиод, снял ленты с корпуса и запустил, ну вот результат. Все работает, можно продолжать бороться с ограничением тока.
Рассмотрев еще раз схемку, обратил внимание, что светодиодная лента катодом подключается не на прямую к общему, а через цепочку диода и так же 4 резисторов. Похоже я не туда смотрел как и предыдущий мастер, 4 резистора, а точнее 3 для модели на 28 дюймов, имеют номиналы 2,2Ом и два по 1,6Ом. На фото в красной рамке те резисторы, которые отвечают за ток в цепи, а в синей те что я выпаивал. 
Теперь понятно почему светодиоды светились без резисторов, диод то все равно ток пропустит.
Короче, надо заканчивать. Что бы устранить КЗ на лентах проложил обычную изоленту между корпусом и лентой, варик не лучший, но надеюсь что лента и так будет нормально охлаждаться. Далее выпаиваю один резистор на 1,6Ом из цепи обратной связи, и что вы думаете, ток стал порядка 200мА 
Напряжение питания просело до 50В, но это от того что теперь много светодиодов на 3,5В. 
Ну наконец то добился результата. Видимо предыдущий мастер не удосужился проверить токи после замены, короче по инструкции работал, отсюда и три ремонта за пол года. Такой мастер всегда при работе.
Что ж теперь можно собирать все в корпус, что бы проверить работоспособность телевизора. После сборки все заработало без проблем, яркости более чем достаточно для комфортного просмотра, но ведь я хотел токи 250мА. Для этого я установил обратно резистор на 1,6Ом и убрал на 2,2Ом. Ток светодиодов поднялся до 220мА, что в самый раз. 
Ну что ж, написание этой статьи началось три дня назад, а сегодня уже 30 марта и телик не разу не подводит. Нагрев шунтов обратной связи не значителен, плата нормально стабильно работает. Подсветка слегка нагревает корпус, так что изолента нормально подошла для этого опыта. Ну время покажет, а я возвращаю телек тетке 
Вот такой первый опыт с LED телевизорами, а кому не нравиться колхоз, тут можно купить ленты для подсветки дешевле. Долго, нудно и упорно, но оно стоило того. Дальнейшие ремонты пойдут по накатанной думаю.Кстати рекомендую прочитать статью про замену ламп подсветки на светодиодные ленты и продлить жизнь старому телевизору
Если вам нравиться изложенный материал, предлагаю подписаться на уведомления в Вконтакте и Одноклассниках в вверху страницы, что бы не пропустить новые материалы. Так же можете подписаться на обновления по электронной почте в колонке справа.
Желаю хороших ремонтов, поменьше таких мастеров как тот и всего хорошего.
С ув. Эдуард