Устройство матрицы ноутбука

Матрица – принцип работы, проверка и восстановление

Устройство матрицы ноутбука

Основной элемент LCD-панели или попросту монитора – жидкокристаллическая матрица, представляющая собой законченный функциональный модуль с набором входных сигналов, определяемых его архитектурой. Поэтому все образцы этих устройств построены примерно одинаково, а их проверка и ремонт проводятся в виде стандартных процедур.

Устройство и порядок работы

Матрица представляет собой комбинацию большого числа жидких кристаллических ячеек, располагающихся системно. Характерным для нее является то, что положение каждого из этих элементов описывается двумя координатами: номерами строк и столбцов.

С другой стороны, в ее конструкции предусмотрены следующие модули (смотрите фото ниже):

  • Рабочий интерфейс LVDS.
  • Микроконтроллер TCON.
  • Плата управления (ПУ) питающими напряжениями.
  • Модуль задней подсветки (инвертор).

Обратите внимание: Последний компонентимеется не у всех моделей LCD-панелей.

Первый из модулей (интерфейс LVDS)обеспечивает высокую скорость приема данных и существенное снижение линейных помех.Благодаря этому узлу панель приобретает универсальные свойства, позволяющиеэксплуатировать ее с любой управляющей платой, имеющей аналогичный интерфейс.

При его использовании информацияна ЖК-панель передается в последовательном виде – поэтому в ее составепредусмотрен специальный чип, преобразующий данные в параллельный код. Онпредставляет собой интегральную микросхему, выполняющую функцию приемника. Далееданные в параллельном коде поступают на микросхему контроллера TCON.

Вторая составляющая матрицыобеспечивает выполнение следующих операций:

  1. Управление синхронизацией и приемом данных.
  2. Распределение ее по драйверам строк и столбцов.
  3. Выдача управляющих сигналов на выход.

На выходном шлейфе контроллера формируется столько сигналов, сколько необходимо для управления транзисторами, встроенными в панель. Общее их количество определяется разрешением, которое поддерживается данным конкретным образцом матрицы. При разрешении 1600х1200, например, на экране будет 1200 строк и 4800 столбцов (1600х3).

Дополнительная информация: Умножение на3 означает, что каждый цветной элемент формируется на базе трех располагающихсярядом точек.

В панелях большинства марок используется полосковая топология, называемая Stripe. Пример расположения точек на поверхности матрицы приводится на фото снизу.

Характерные неисправности

К числу основных проблем, чаще всего возникающих приэксплуатации матриц, следует отнести:

  • Монитор не включается, а светодиод индикатора питания не светится.
  • Слишком низкая или очень высокая яркость картинки.
  • Изображение на экране мигает (все или только один край).
  • Темный экран (индикатор питания горит).
  • Экранная подсветка гаснет через какое-то время.
  • Отсутствует один цвет.

Рассмотрим каждую из неисправностей более подробно.

В первом случае, возможно, вышелиз строя внутренний источник питания, который можно попробовать отремонтировать.

Однако специалисты советуют при наличии возможностей сразу заменить его новым изделием(сделать это можно, если он оформлен как отдельный модуль).

В ситуации, когдаисточник входит в состав управляющей платы – придется полностью обновить этотузел. Причиной этой неполадки также могут быть:

  • Выход из строя сетевого адаптера (в моделях, где он имеется).
  • Неисправность кнопки включения.
  • Неполадки в самой ПУ.

Для устранения этих нарушений сначаланужно проверить «подозрительную» деталь, модуль или плату с помощью тестера (напредмет наличия нужных напряжений и отсутствия обрывов в рабочих цепях). Приобнаружении поврежденных узлов или элементов плату, адаптер или кнопку придетсязаменить.

При выявлении неисправностивторого рода (изменился уровень яркости) причину следует искать в нарушениях вработе инвертора, лампочек задней подсветки или ПУ. После проверки импульсныхнапряжений на выходе инвертора и управляющей платы можно будет убедиться в ихсостоянии.

Важно! Для получения полной картины суправляющими сигналами удобнее всего воспользоваться цифровым осциллографом.

Если нужные импульсные напряженияна выходе этих узлов отсутствуют – потребуется заменить их исправными. При наличиивсех сигналов можно попробовать обновить лампочки подсветки. В ряде моделейследует начинать с проверки соединительного шлейфа между инвертором и ПУ напредмет его целостности.

При мигающем экране неисправнымимогут быть инвертор или лампа задней подсветки. Для устранения этойнеисправности придется проделать все те же операции, что и в предыдущем случае.При обнаружении нарушений в формировании импульсных сигналов или обрыва шлейфа– необходимо заметь эти элементы новыми изделиями. Неисправную лампочкуподсветки также потребуется обновить.

При наличии опыта соответствующих работ можно попытаться отремонтировать инвертор своими руками. Однако в этом случае надеяться на положительный результат можно не всегда. Если экран потемнел и ни изменяет свое состояние (фото ниже) – нужно проверить преобразователь в плате ПУ или инвертор.

В первом случае следует убедитьсяс помощью тестера в наличии напряжений у всех стабилизаторов и при обнаружениинарушений заменить неисправный элемент новой деталью. При выявлении отклоненийв работе инвертора проще всего заменить его рабочим аналогом.

Если экран выключается через неопределенное время – нарушение, скорее всего, кроется в срабатывании токовой защиты инвертора. Другой причиной может быть неисправность лампочки задней подсветки. Для решения вопроса в этом случае рекомендуется заменить оба узла.

В ситуации, когда отсутствует один из цветов в изображении – неисправность может скрываться в нарушении работы интерфейса или ПУ. Если их проверка подтвердила эти предположения – вышедшие из строя узлы следует заменить. В заключение отметим, что к самостоятельному ремонту матрицы монитора не следует приступать, если вы полностью не уверены в своих силах.

Источник: https://viktorkorolev.ru/matrica-princip-raboty-proverka-i-vosstanovlenie/

Как правильно выбрать матрицу для ноутбука

Устройство матрицы ноутбука

Одна из самых распространённых неисправностей ноутбука – это выход из строя матрицы. Основными причинами являются физическое повреждение в результате механического воздействия, а также неисправности её составных компонентов – выход из строя дешифратора, лампы подсветки, повреждение инвертора и др.

Здесь мы расскажем о том, какие моменты следует учесть при поиске замены вышедшей из строя матрицы.

Матрица — это дисплей ноутбука

Матрица ноутбука – это жидкокристаллический дисплей с ламповой (CCFL) или светодиодной (LED) подсветкой, который предназначен для отображения статической или динамической графической информации, то есть это — монитор.

Общий вид матрицы

Технологии производства матриц определяют такие параметры изображения, как разрешение, яркость, контрастность, углы обзора. Зачастую при выборе ноутбука именно эти параметры в конечном итоге являются решающими.

Фронтальный вид матрицы

Оборотный вид матрицы

Принцип работы

Принцип работы матрицы и её конструкция представлены на рисунке ниже.

Схема работы матрицы

Световой поток от лампы подсветки проходит через светорассеиватель. Светорассеиватель предназначен для равномерной засветки экрана. После прохождения сквозь первый поляризационный фильтр свет поляризуется. Затем свет проходит через стеклянную подложку и слой жидких кристаллов.

Стеклянная подложка содержит прозрачные электроды и схемы управления (тонкопленочные транзисторы, которые управляют напряжением на прозрачном электроде, вертикальные и горизонтальные линии данных, конденсаторы, предназначенные для сохранения установленного тонкопленочным транзистором заряда прозрачного электрода).

Дальше идёт общий прозрачный электрод.

В зависимости от величины приложенного напряжения между общим и управляемым прозрачными электродами, жидкие кристаллы меняют на определенный угол поляризацию света (угол уменьшается с увеличением напряжения).

Таким образом, через второй поляризационный фильтр пройдёт только часть света. Именно так входной видеосигнал от видеокарты, обработанный высокоточной электроникой, формирует изображение пикселя.

Для получения цветного изображения между общим прозрачным электродом и вторым поляризационным фильтром установлены цветные светофильтры основных трех цветов. В этом случае один пиксель цветного изображения формируется с помощью расположенных рядом трёх управляемых электродов.

Строение пикселя.

Определяем производителя матрицы

Производство матриц – высокотехнологичный и наукоёмкий процесс, контролируемый на всех стадиях. Сбор «китайской подделки» исключён.

В мире существует немногим более десятка производителей матриц для ноутбуков. Если вы узнали номер модели матрицы, то без труда сможете определить, кто является производителем: об этом расскажет буквенный код, находящийся в первой части модели (например, B170PW07, где “В” указывает на производителя AUO, а в LTN170BT08 “LTN” — на Samsung).

Определение производителя по названию модели

Давайте познакомимся с производителями матриц для ноутбуков и их кодами:

AUO (AU Optronics) (код A, B) – эта корпорация является ведущим производителем панелей ЖК-дисплеев большого размера, которые выполнены с использованием технологии тонкопленочных транзисторов (TFT-LCD). Она поставляет свои TFT-дисплеи оригинальным производителям оборудования (OEM), а также компаниям, владеющим фирменными знаками.

BOE Hydis (код HT, HX, HV) – корейский производитель, специализирующийся на производстве матриц по технологии AFFS (Advanced Fringe Field Switching). Матрицы, изготовленные по этой технологии, характеризуются большой яркостью и углами обзора. BOE Hydis является партнёром Hitachi Displays.

Chunghwa Picture Tubs (CPT) (код CLAA) – старейший тайваньский производитель, специализирующийся на производстве ЖК-дисплеев на базе тонкопленочных транзисторов (TFT-LCD). Поставляет свою продукцию для таких известных производителей, как Samsung Electronics и LG.

Chimei Innolux (код N) тайваньская компания, производящая очень широкий спектр матриц, начиная от матриц для мобильных телефонов и заканчивая телевизионными. Имеет производственные мощности в Китае, Нидерландах и Чехии. Совсем недавно эта компания стала партнёром компании Foxconn.

HannStar (код HSD) – также тайваньский производитель, который является партнёром в сфере производства TFT-LCD продукции для таких компаний, как Sony, Hitachi, Toshiba, Dell, Sharp, JVC, Panasonic, HP.

LG Display (код LP) – это южнокорейская компания, второй в мире производитель (после Samsung Electronics), является партнёром в производстве матриц для ноутбуков таких компаний, как Toshiba, Dell, Apple, Acer, Hewlett-Packard.

Quanta Computer (код QD) – крупная тайваньская корпорация. Является OEM-партнером таких компаний, как Sony и RIM (производителя PlayBook), и выпускает планшеты для компании Amazon.

Samsung (код LTN) – крупнейший южнокорейский концерн, который без преувеличения является мировым лидером в сфере производства электроники. Имеет свои подразделения по всему миру, в том числе в Северной и Южной Америке, Европе и странах СНГ, Китае, Японии.

Sanyo (код TM) – известный производитель электроники из Японии. В настоящее время эта компания является частью Panasonic.

Sharp (код LQ) – известный авторитетный японский производитель, выпускающий широкий спектр продукции, в том числе жидкокристаллические дисплеи и матрицы к ноутбукам.

Toshiba Matsushita Display Technology (код LT, LTD, LTM) – подразделение компании Toshiba Group, которое было организовано после передачи своей доли акций компанией Panasonic компании Toshiba. Один из лидеров рынка LCD/ОLED-дисплеев с малыми и средними диагоналями.

Характеристики матриц

По типу лицевой поверхности матрицы делятся на 2 типа: глянцевая и матовая. Глянцевая позволяет добиться лучшей яркости, контрастности и сочности цветов, однако, блики от источников света могут затруднить восприятие информации на экране. Такая матрица более маркая и чаще требует очистки. Матовая поверхность минимизирует блики и более устойчива к загрязнениям.

Сравнение отражений объектов в разных типах поверхностей

Диапазон диагоналей выглядит следующим образом: 8.0″, 8.4″, 8.9″, 9.4″, 9.7″, 10.0″, 10.1″, 10.4″, 10.6″, 11.0″, 11.1″, 11.3″, 11.6″, 12.1″, 12.5″, 13.0″, 13.1″, 13.3″, 13.4″, 14.0″, 14.1″, 14.2″, 14.5″, 15.0″, 15.2″, 15.

3″, 15.4″, 15.6″, 15.7″, 16.0″, 16.1″, 16.4″, 16.5″, 17.0″, 17.1″, 17.3″, 18.4″, 19.0″, 20.1″. Диагональ матрицы можно узнать из первой числовой части модели (например LTN156AT09 имеет диагональ 15.6″, а CLAA154WB03AN — 15.4″).

Определение размера диагонали матрицы по названию модели

В последнее время наибольшее распространение получили так называемые широкоформатные экраны с соотношением сторон 16:10 (или 16:9). К ним относятся имеющие разрешение 1280×800, 1440×900, 1680×1050, 1920×1200, 1280×720, 1366×768, 1920×1080.

Такие мониторы имеют более вытянутую по горизонтали форму, в отличие от устаревших моделей с формами, приближёнными к квадратным.

Матрицы ранних моделей имеют разрешение 800×600, 1024×768, 1280×1024, 1400х1050, 1600×1200 пикселей, и соответственно соотношение сторон 4:3.

Следующая иллюстрация показывает соотношение диагонали дисплея и разрешения.

Схема сравнения форматов изображения

Требования к параметрам матриц, которых придерживаются производители, определяются спецификацией группы Standard Panels Working Group (SPWG). В приведенной ниже таблице представлено соответствие между разрешением, соотношением сторон, а также их буквенного обозначения.

При этом матрицы с одной и той же диагональю могут иметь различные разрешения. Например, матрица с диагональю 15.4″ может поддерживать разрешения до 1280х800, 1440х900 или 1680х1050 пикселей. С другой стороны, матрица с разрешением 1366х768 может иметь диагонали 11.1″, 13.3″, 14.0″, 15.6″, 16.0″.

Различия ламповой и светодиодной подсветки

В матрицах используется подсветка для улучшения качества изображения, его чёткости. В настоящее время при изготовлении матрицы применяются две технологии подсветки: с использованием электролюминесцентных ламп с холодным катодом (Cold Cathode Fluorescent Lamp или CCFL) или светодиодов (Light Emitting Diode или LED).

На ранних стадиях технологии производства CCFL подсветка была доминирующей. В настоящее время подсветка с использованием LED составляет ей большую конкуренцию.

В матрицах, изготавливаемых по новой технологии – с LED подсветкой, используют для подсветки светодиоды (белые либо RGB).

Принято считать, что такая подсветка даёт более яркие цвета и контрастность изображения, к тому же она является более энергосберегающей и экологически чистой – для её производства не используется ртуть.

С другой стороны, при выходе из строя хотя бы одного диода могут появиться незасвеченные области, что сразу скажется на качестве картинки. Преимуществом люминесцентной подсветки является то, что она медленно теряет свои свойства, а также является более равномерной.

Правильно определяем тип и расположение разъёма подключения матрицы

Производители постоянно совершенствуют и меняют свой модельный ряд. При этом есть вероятность, что вышедшая из строя матрица уже не выпускается данной компанией. Тогда на помощь придёт совместимая матрица другого производителя.

На данный момент вы уже можете определить диагональ, тип подсветки и поверхности экрана. Дело остаётся за малым: обратите внимание на разъёмы, к которым подключается кабель питания и шлейф от видеокарты. Они стандартизированы, однако различны по размерам.

Нас интересует количество контактных ножек у разъёма шлейфа. Их может быть 20, 30 или 40.

Разъём 20 pin.

Разъём 30 pin.

Разъём 40 pin.

Также обратите внимание на расположение разъёмов на задней поверхности. Они должны находиться в схожем месте, чтобы длины кабелей хватило для подключения.

Если следовать этим советам, процесс подбора нужной матрицы займёт минимум времени и сил.

Павел Петухов Евгений Попов, Юрий Велесевич

01.2012

Источник: https://zipzip.ru/article/?article=matrix

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.