Распространённые неисправности ЖК-телевизоров и их устранение

Перспективы

Эволюция жидкокристаллических матриц не остановилась. При увеличении диагонали возникают свои сложности, например, размещение огромного количества транзисторов на стеклянной панели. Подсчитаем: стандартное разрешение для 15” дисплея – 1024х768 пикселей. Т.е. на экране размещены 786 432 точки. Каждая точка образуется 3 пикселями разных цветов. Таким образом, на панели нужно разместить около 2,35 млн транзисторов.

Получение такой плотности на стекле – довольно серьёзная проблема. Поэтому до недавнего времени тонкоплёночные транзисторы формировались на аморфном кремнии. Однако такие транзисторы ограничены по полезной площади и требуют достаточно высоких значений напряжения. Побороть эту проблему можно, используя кристаллический кремний для создания транзисторов.

Для осаждения кристаллического кремния необходимы высокие температуры (около 900°C). Однако при такой температуре расплавится стекло, на которое и нужно осадить кремний. Поэтому создали несколько технологий, с помощью которых можно осадить молекулы кремния при сравнительно низкой температуре. Самый распространённый метод – лазерный отжиг. Нанесённый на стеклянную подложку аморфный кремний расплавляется эксимерным лазером, а затем кристаллизируется при температуре около 300°C. Общее название технологии – Low-Temperature PolySilicon ( LTPS), низкотемпературный поликристаллический кремний.

На стеклянной подложке создаётся слой из LTPS, в котором формируются прозрачные транзисторы из окисла индия. Благодаря тому, что подвижность электронов в кристаллическом кремнии равна 200 см 2/В∙с, а в аморфном – всего 0.5 см 2/В∙с, можно уменьшить размер самого транзистора. Более того, раз кремний кристаллический, почему бы и логику драйвера панели не разместить в нём же? Так получаются панели System on Panel, значительно более лёгкие, чем традиционные, и более простые для интеграции в монитор (количество контактов уменьшено с 4000 до 200). Все эти преимущества значительно снижают потребление панелью электричества.

Впрочем, до повсеместного внедрения LTPS должно пройти ещё довольно много времени. Причина — всё та же дороговизна технологии и сложность производства. К тому же для производства матриц для настольных дисплеев LTPS не нужен. Однако популяризации LTPS  косвенно послужит постепенное ужесточение требований к энергопотреблению матриц со стороны организаций Standard Panels Working Group и Mobile PC Extended Battery Life Working Group.

История открытия жидких кристаллов

Впервые жидкие кристаллы были обнаружены в 1888 году австрийским ботаником Фридрихом Райнитцером в ходе исследования холестеринов в растениях. Он выделил вещество, имеющее кристаллическую структуру, но при этом странно ведущее себя при нагреве. При достижении 145.5°C вещество мутнело и становилось текучим, но при этом сохраняло кристаллическую структуру вплоть до 178.5°C, когда, наконец, превращалось в жидкость. Райнитцер сообщил о необычном явлении своему коллеге – немецкому физику Отто Леманну, который выявил ещё одно необычное качество вещества: эта псевдожидкость в электромагнитных и оптических свойствах проявляла себя как кристалл. Именно Леманн и дал название одной из ключевых технологий отображения информации на сегодняшний день – «жидкий кристалл».

Технический словарь разъясняет термин «жидкий кристалл» как мезофазу, переходное состояние вещества между твёрдым и изотропным жидким. В этой фазе вещество сохраняет кристаллический порядок расположения молекул, но при этом обладает значительной текучестью и стабильностью в широком диапазоне температур.

Почти столетие это открытие относилось к рангу удивительных особенностей природы, пока в 70-х годах ХХ века компания Radio Corporation of America не представила первый работающий монохромный экран на жидких кристаллах. Вскоре после этого технология начала проникать на рынок потребительской электроники, в частности, наручных часов и калькуляторов. Однако до появления цветных экранов было ещё очень далеко.

Стандартные неисправности

Самые распространённые поломки ЖК-телевизоров проявляются в виде выхода из строя матрицы, инвертора, блока питания и материнской платы. Это основные комплектующие, отвечающие за работоспособность ТВ. Преимущественно перечисленные детали ломаются в результате коротких замыканий и механических повреждений. Чтобы определить повреждённый узел, нужно знать симптомы.

Матрица

Матрица телевизора – хрупкая комплектующая, которая преимущественно выходит из строя вследствие механического воздействия. Модуль разбивается из-за того, что телевизор падает. Матрица также перестаёт работать из-за попадания жидкости. Поэтому протирать экран нужно аккуратно, без использования чрезмерно мокрых тряпок.

Если не работает матрица на телевизоре, то специалистами проводится замена модуля. Эта комплектующая не подлежит восстановлению. Такой тип ремонта стоит необычайно дорого. Есть смысл задуматься над приобретением новой техники. Некорректная работа матрицы проявляется в виде раздвоений изображения и всевозможных искажений. Эту техническую неисправность смогут устранить инженеры сервисных центров, не прибегая к замене комплектующей. Иногда дефекты возникают из-за повреждения шлейфа матрицы.

При условии наличия должного опыта и специального оборудования можно самостоятельно починить телевизор. Учитывайте, что вы можете столкнуться с проблемами на этапе приобретения новой матрицы. Модуль крайне редко встречается на розничном рынке. Поэтому комплектующую придётся заказывать в сервисном центре или искать в интернете.

Предположим, что вам удалось приобрести деталь нужной модели. Это означает, что можно переходить к замене комплектующей. Действуйте в соответствии с этой простой инструкцией:

1. Аккуратно снимите заднюю крышку ТВ, выкрутив соответствующие винты.
2. Отключите все шлейфы, подсоединённые к матрице.
3. Извлеките неработоспособную деталь и другие повреждённые узлы.
4. Подключите новую матрицу к соединяющему кабелю и шлейфу.
5. Включите телевизор, чтобы проверить его работоспособность.
6. Если проблема решена, закрутите заднюю панель.

Найдите в интернете схему расположения базовых модулей своего телевизора. Внимательно изучите, где именно находится повреждённая деталь. Будьте аккуратны, поскольку малейшая неточность станет причиной появления новых поломок.

Блок питания

Распространённой неисправностью жидкокристаллических телевизоров является выход из строя блока питания. Это важная комплектующая, которая обеспечивает подачу напряжения. Признаки неисправности БП:

• Изображение не выводится на экран;
• индикатор питания не горит или мигает;
• телевизор включается, но изображение пропадает после нескольких минут работы.

Преимущественно блок питания перегорает из-за перепадов напряжения. Чтобы предотвратить преждевременный выход из строя комплектующей, нужно купить устройство, стабилизирующее напряжение. Для самостоятельного ремонта БП требуется спецоборудование и опыт в сфере восстановления телевизоров. Это трудоЁмкий процесс. Поэтому, если вы раньше не чинили ТВ или не умеете пользоваться паяльной станцией, обратитесь за помощью в сервис-центр.

Инвертор – блок подсветки

Выход из строя инвертора сопровождается отсутствием изображения на экране телевизора. Не исключено, что также пропадёт звук, появятся различные помехи. В некоторых ситуациях неработоспособный инвертор становится причиной того, что ТВ и вовсе не включается. Сначала проверьте источник питания. Если розетка исправна, значит, действительно проблемой является сломанный инвертор, блок питания или адаптер строчной и кадровой развёртки.

Плата

Абсолютно все рабочие процессы плазменного телевизора зависят от материнской платы. Признаки выхода из строя «материнки»:

• Помехи на экране: полосы, затемнения, серые точки;
• Телевизор не выполняет некоторые команды, например, не регулируется громкость;
• Вышли из строя USB, HDMI-разъёмы и другие порты;
• Телевизор не включается, индикатор не горит или мерцает;
• Не работает меню и нельзя изменить настройки ТВ.

Специалисты в сфере обслуживания LCD-телевизоров выделяют две основные причины некорректной работы материнских плат:

1. Повреждённый вторичный преобразователь DC.
2. Сбой в работе программного обеспечения.

В обоих случаях требуется вмешательство профессионалов.

Параметры ЖК-мониторов

Ремонт Телевизоров

Несмотря на то, что время отклика ячейки – далеко не самый важный показатель, чаще всего при выборе монитора покупатель обращает внимание только на этот фактор. Собственно, именно поэтому TN+film и доминирует

Однако при выборе конкретной модели стоит обдуманно взвешивать все характеристики монитора.

Время отклика

Этот показатель означает минимальное время, за которое ячейка жидкокристаллической панели изменяет цвет. Существуют два способа измерения скорости матрицы: black to black, чёрный-белый-чёрный, и gray to gray, между градациями серого. Эти значения очень сильно различаются.

При изменении состояния ячейки между крайними положениями (чёрный-белый) на кристалл подаётся максимальное напряжение, поэтому он поворачивается с максимальной скоростью. Именно так получены значения в 8, 6, а иногда и 4 мс в характеристиках современных мониторов.

При смещении кристаллов между градациями серого на ячейку подаётся намного меньшее напряжение, потому что позиционировать их нужно точно для получения нужного оттенка. Поэтому и времени для этого затрачивается намного больше (для матриц 16 мс – до 27-28 мс).

Лишь недавно в конечных продуктах смогли воплотить достаточно логичный способ решения этой проблемы. На ячейку подаётся максимальное напряжение (или сбрасывается до нуля), а в нужный момент моментально выводится на нужное для удержания положения кристалла. Сложностью является чёткое управление напряжением с частотой, превышающей частоту развёртки. Кроме того, импульс нужно высчитывать с учётом начального положения кристаллов. Однако Samsung уже представила модели с технологией Digital Capacitance Compensation, дающей показатели 8-6 мс для матриц PVA.

Контрастность

Значение контрастности определяется по соотношению яркости матрицы в состоянии «чёрный» и «белый». Т.е. чем меньше засвечен чёрный цвет и чем выше яркость белого, тем выше контрастность. Этот показатель критичен для просмотра видео, изображений и, в принципе, для хорошего отображения любого изображения. Выглядит как, например, 250:1, т.е. яркость матрицы в «белом» состоянии – 250 кд/м 2, а в «чёрном» – 1 кд/м 2. Впрочем, такие значения возможны только в случае TN+film, для S-IPS среднее значение – 400:1, а для PVA – до 1000:1.

Впрочем, заявленным в характеристиках монитора значениям стоит верить только с натяжкой, потому что это значение замеряется для матрицы , а не для монитора. И замеряется оно на специальном стенде, когда на матрицу подаётся строго стандартное напряжение, подсветка питается строго стандартным током и т.д.

Яркость

Измеряется в кд/м 2. Важна для работы с изображениями, для красочных игр и видео. Зависит от мощности лампы подсветки и, косвенно, от типа матрицы (помните недостатки S-IPS?).

Углы обзора

Обычно указываются значения 170°/170°, впрочем, для TN+film это значение – не больше чем декларация. Требованием при определении углов обзора является сохранение контрастности не ниже 10:1. При этом абсолютно безразлична цветопередача в таком положении, даже если цвета будут инвертированы. Также учитываем, что углы определяются в центре матрицы, а на углы мы, естественно, изначально смотрим под углом.

Цветопередача

До пересечения рубежа в 25 мс при переключении ячейки в порядке чёрный-белый-чёрный все матрицы TN отображали честный 24-битный цвет. Однако в гонке скоростей AU Optronics решила честную цветопередачу отбросить. Начиная с матриц со скоростью 16 мс, все TN+film обеспечивают только 262 тысячи оттенков (18 бит). Большее же количество оттенков обеспечивается двумя путями: либо перемешиванием точек с разными цветами (дизеринг), либо сменой цвета ячейки при каждом обновлении картинки (Frame Rate Control, FRC). Второй способ «честней», потому как человеческий глаз всё равно не успевает заметить смены цвета на каждом кадре. Подчеркиваем, все матрицы TN+film быстрее 16 мс — 18-битные, большинство матриц, произведённых по другим технологиям, поддерживают 24-битную цветопередачу. Исключением являются встречающиеся в некоторых мониторах PVA от Samsung, поэтому стоит быть осторожными при выборе. К сожалению, никакой системы в установке 18- или 24-битных PVA компанией Samsung не прослеживается.

Принцип работы жидкокристаллических экранов

Работа жидкокристаллических матриц основана на таком свойстве света, как поляризация. Обычный свет является неполяризованным, т.е. амплитуды его волн лежат в огромном множестве плоскостей. Однако существуют вещества, способные пропускать свет только с одной плоскости. Эти вещества называют поляризаторами, поскольку прошедший сквозь них свет становится поляризованным только в одной плоскости.

Если взять два поляризатора, плоскости поляризации которых расположены под углом 90° друг к другу, свет через них пройти не сможет. Если же расположить между ними что-то, что сможет повернуть вектор поляризации света на нужный угол, мы получим возможность управлять яркостью свечения, гасить и зажигать свет так, как нам хочется. Таков, если описывать вкратце, принцип работы ЖК-матрицы. Конкретную реализацию этого принципа в разных матрицах мы рассмотрим ниже.

В упрощенном виде матрица жидкокристаллического дисплея состоит из следующих частей: