LED顯示器維修技術知識講解

1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。LED顯示器維修技術-LED顯示器維修技術趨勢已經市場份額：LED背光技術很早就應用到顯示器領域，由于最先上市的產品顯示色彩和均勻性上還有所欠缺，再加上價格過高，在市場上并沒有取得像樣的成績。隨著LED光源技術的不斷進步，將LED導入顯示器中對產品價值的提升愈加明顯，越來越多的廠商也都加入了開發(fā)LED背光顯示器的行列，不斷推陳出新，推出自己的LED背光產品。繼戴爾和AOC兩大品牌之后，三星、LG、明基、飛利浦等重量級大廠紛紛推出了LED背光型液晶顯示器。一線廠商大動作導入LED于顯示器也使其它廠商蠢蠢欲

2、動。據了解，華碩公司年底前將推出20寸以上尺寸的LED背光液晶顯示器產品，而奇美也準備于明年第一季度度推出自有品牌的LED背光液晶顯示器。雖然許多顯示器廠商都開始布局LED背光產品，但是并沒有將重心轉到LED背光產品上來，主要原因還是價格。以目前市場上22寸CCFL的高端機型來說，價格在275美元左右，而LED背光機型則要達到335美元上下，LED背光液晶顯示器的價格比頂級CCFL背光機型高20%左右，消費者是否愿意為這20%的差價買單？因此，LEDinside認為短期內LED背光產品的滲透率并不會很高。面板積極，成本漸走低面板廠商開發(fā)LED背光顯示器面板較為積極，業(yè)內人士普遍預計今年是LED

3、背光導入液晶顯示器起始“元年”，明年實現大發(fā)展。HYPERLINK/ART_8800099069_1400_2402_0_0_9e462b4a.HTMo引領數字生活新時尚，“2009年友達技術趨勢論壇”即將召開友達已表示2010年友達顯示器面板出貨將有10%到15%搭載LED背光；群創(chuàng)董事長段行建也表示群創(chuàng)2010年顯示器面板采用LED背光模組的目標是50%；而HYPERLINK/ART_8800043922_1400_2404_3501_0_29ab21d3.HTMo瑞銀華寶預計明年TFT-LCD產能將過剩10%瀚宇彩晶的力度更大，總經理周定輝表示彩晶計劃2010年顯示器面板出貨將全線采用L

4、ED背光模組。顯示器的成本大部分來自HYPERLINK/TECHTERM/ART/%D2%BA%BE%A7%C3%E6%B0%E5.HTM液晶面板，一臺液晶顯示器需要幾十顆LED作為背光，成本約在3060美元，而采用CCFL的成本約在十幾美元。幾十美元的成本提升對顯示器影響很大。面板廠商大幅度生產LED面板可望帶動LED生產規(guī)模，降低LED成本。還有廠商在積極開發(fā)成本更低的LED背光模組，更有業(yè)者預計LED背光模組的價格三年內會降到和普通CCFL背光模組接近的水準。LEDinside表示量產成本必然下降，至于LED背光模組何時與CCFL成本持平還不能那么肯定。2012年產品滲透率可望達35%顯

5、示器導入LED作為背光源，這也是近期HYPERLINK/TECHTERM/ART/%B1%CA%BC%C7%B1%BE%B5%E7%C4%D4.HTM筆記本電腦與HYPERLINK/TECHTERM/ART/%B5%E7%CA%D3.HTM電視品牌廠商積極推出采用LED背光產品的結果。對于眾面板廠商量產LED背光，LEDinside表示主要是因為目前市場上采用LED背光模組的顯示器大多都在19寸以上，面板廠商積極開發(fā)LED背光面板，除了可以應用于顯示器外，同時還可用于小尺寸的液晶電視。短期內，由于LED供給吃緊以及成本考量，LED顯示器還不會大量普及，但預估至2010年下半年以后，LED上游芯

6、片廠的大量產能開出后，LED價格下降有助于LED背光的顯示器普及。而當成本下降后，各家顯示器的品牌廠商將加速導入LED背光，因此LED顯示器有機會比照LEDNB的模式，LEDinside預計到2012年將會有35的顯示器面板采用LED背光模組。LED的感念以及領域究竟是LED顯示器還是LED背光顯示器？在LED開始與顯示設備相聯系的時候，不少終端消費者對這個概念既熟悉也陌生。熟悉LED的名字，知道它能為顯示設備帶來某些方面的提升，陌生LED的形狀、功能以及其在顯示設備中的作用。LED廣告燈箱通常所說LED顯示器，是指LED晶粒作為顯示圖像的單元，擁有發(fā)光和顯示兩種性質，如常見公交車、火車、大型

7、廣告顯示屏等等，很多都采用LED顯示器。其點距極大，適合遠觀，不適于近看。采用CCFL作為背光源的液晶背光板而LED背光顯示器，通常是指液晶顯示器的背光系統(tǒng)采用LED作為發(fā)光體，由于液晶本身不具備發(fā)光性質，因此成品的液晶面板需要完整的背光系統(tǒng)，包括背光源、導光組件等等。CCFL冷陰極背光燈管，是液晶顯示器最常用的背光源，不過相比LED背光源，CCFL在發(fā)光效率、環(huán)保、薄型化方面都較弱。采用LED晶粒的手電隨著LED照明市場的飛速發(fā)展，其成本出現了大幅的下滑，手電、車燈、路燈都開始采用LED。另外，上游一些液晶面板廠積極投資LED產業(yè)，加速了液晶背光系統(tǒng)的改善，LED背光將會在未來幾年，逐漸取代

8、CCFL背光，成為液晶面板的主流背光源。實際結構詳解：機型三星”P2370極致超薄的三星XL2370采用LED背光液晶面板拆解要從背部開始，機體的前框與后蓋整合沒有螺絲，但卻是嚴絲合縫筆者第一天用平口螺絲刀、瑞士軍刀從結合的縫隙處，撬得機身傷痕累累，1個小時過去了，仍然無果，暫時放棄。隨后得到三星方面人士默許：“放心拆”，心里少了幾分壓力，操起平口螺絲刀，這次沒花一會功夫就把后蓋打開，驚喜！就是這個后蓋，把機體封得嚴嚴實實，各位網友可不要拿自己的愛機開這種玩笑后蓋下方的支架轉軸處有金屬固定，做工用料很舍得三星XL2370采用型號為LTM230HT04的三星原裝LED背光液晶面板，規(guī)格為23吋1

9、6:9非常輕薄的LED背光液晶面板比很多超薄手機還要薄一些三星XL2370所用液晶面板與1元硬幣對比做工精細！屏蔽設置隨處可見三星XL2370由于機身超薄，內部各組件的結構與位置需要精心設計，同時還要縮小因內部空間小，短路以及輻射造成故障的幾率信號接收處理單元采用金屬屏蔽罩，有效的防止輻射，同時也避免與其他介質接觸，造成短路信號接收處理單元，負責信號的接收，并且處理接收到的數據，轉化為視頻信號驅動液晶面板分子轉動，顯示圖像此部分負責背光的電力供應以及背光的驅動調節(jié)，與信號接收處理單元連接簡潔、整齊的內部線路設計兩塊主控電路全部都固定在這個框架里，將各區(qū)域功能都劃分好，最大程度縮小體積的同時，提

10、高穩(wěn)定性背光控制部分的設計，背光分流單元上有金屬屏蔽罩，還有膠紙粘在傳輸數據帶的上方，防止與其他介質接觸背光信號與電力分流單元全貌，上面沒有任何芯片，只有簡單的印刷電路從這張圖可以清晰的看到其傳輸帶的走向，面板的金屬后蓋上已經做好了埋線設計拆解液晶面板！LED背光系統(tǒng)現身XL2370液晶面板的液晶板與背光系統(tǒng)沒有用螺絲固定，用工具撬開即可，上圖為背光系統(tǒng)，包括LED背光以及導光板將導光板打開，可以看到背光板，LED晶粒側置在上下兩側，亮度更高、發(fā)光更均勻，一些LED背光液晶的LED晶粒只有一側液晶面板與擴散片連在一塊，靠膠框固定，擴散片，擴散片的作用是將膠框與液晶板、擴散片合在一塊為了讓大家看

11、到LED背光發(fā)光時的性狀，我們做了簡易的連接，將各電路板都連接起來，插上電源，接上OSD按鍵開關，就可以點亮了光照刺眼！LED晶粒發(fā)光實拍擁有導光板時，LED背光源發(fā)光實拍，能感覺到光線被均勻的分攤到一個面上將導光板稍微側移出來一些，導光板的那一面瞬間變暗擁有導光板時，直拍LED晶粒發(fā)光，用肉眼看不會感覺刺眼讓光照更均勻！導光板不可替代但是將導光板挪開，用肉眼直觀LED晶粒發(fā)光，會覺得格外刺眼，在嚴重留下白色殘影LED晶粒未發(fā)光時的狀態(tài)無導光板時，背光板通電后的發(fā)光狀態(tài)，整個平面的光線被削弱，除了上下兩側有較強的光源，整個平面都很暗淡至此，拆解已經全部完成，最后來張零件合照，開始往回安裝。裝好

12、之后，接上電源、信號線，打開開關，可以用，一點問題沒有，但是發(fā)現屏幕上多了兩個暗點，仔細看，不是暗點，是拆面板后，落在液晶板上灰塵，這讓筆者想到了N年前的一塊夾著蒼蠅的液晶面板。液晶面板是在無塵的高封閉的環(huán)境下生產出來的，大家可不要拿自己的液晶顯示器做嘗試，除非自己想在液晶板上留下個性標記。CCFL（冷陰極燈管）背光上圖所示，冷陰極燈管在一玻璃管內封入隋性氣體Ne+Ar混合氣體，其中含有微量水銀蒸氣（數mg），并于玻璃內壁涂布螢光體，于二電極間加上一高壓高頻電場，則水銀蒸氣在此電場內被激發(fā)即產生釋能發(fā)光效應，放出波長253.7nm的紫外線光，而內壁的螢光體原子則因紫外線激發(fā)而提升其能階，當原子

13、反回原低能階時放射出可見光（此可見光波長由螢光體物質特性決定）。而CCFL對交流電壓要求相對較高，啟動時達到15001600Vac（交流電壓），然后穩(wěn)定至700或800Vac。LED（發(fā)光二極管）背光LED（LightEmittingDiode）也就是我們常說的發(fā)光二極管，這種產品及其應用由來已久，例如路邊的廣告牌、家用電器上的各色指示燈。LED背光技術應用到顯示屏上，就是采用LED（LightEmittingDiode，發(fā)光二極管）為背光模組的液晶面板。LED（LightEmittingDiode），發(fā)光二極管，是一種固態(tài)的半導體器件，它可以直接把電轉化為光。典型的LED背光子系統(tǒng)在1224

14、Vdc（直流電壓）或更低電壓。上圖就是發(fā)光二極管的簡單結構圖。分析完簡單的工作原理后，我們先看看下面LED背光的優(yōu)勢所在和現在的不足之處。下面我們說說白色LED背光的三大優(yōu)勢，希望能讓消費者更加明白CCFL以及白色LED背光之間理論上的區(qū)別。白色LED優(yōu)勢一：白色LED背光設計讓顯示器更輕薄。從上圖的結構圖可以看出，由于發(fā)光二極管和熒光管物理厚度有所差別，導致兩者成品上的厚度有著質的差別。理論上，LED背光液晶顯示器厚度只是CCFL背光顯示器的一半。當然，部分顯示器雖然采用了LED背光設計，但為了控制生產新模具的成本，依然采用CCFL液晶的模具，導致LED背光液晶成品和CCFL背光液晶成品厚度

15、相差不明顯。白色LED優(yōu)勢二：白色LED背光壽命長、功耗低、更環(huán)保。經過這些年的發(fā)年，CCFL在效率和使用壽命上已經取得極大的進步，但今后繼續(xù)獲得大的技術進步的前景非常黯淡。相比之下，作為備選的LED技術發(fā)展相當迅速，且這種技術有一條明確的通向未來發(fā)展的道路。相信有一些老用戶會覺得他的顯示器開始泛黃，倘若經過拆解后，不難發(fā)現里面有燈管已經燒壞。這是因為普通的CCFL背光源一般的使用壽命在2.5萬小時左右，頂級CCFL背光的發(fā)光壽命也不過6萬小時，在使用壽命末期，LCD的亮度就會明顯下降，不得不更換LCD的CCFL背光模組。而現階段白色LED背光的實際使用壽命為5萬至10萬小時，與LCD顯示屏的

16、使用壽命基本一致，而且還有再次提升的潛力。即使每天連續(xù)使用12個小時，也可以連續(xù)用上10年以上。功耗方面，上文已經提及到CCFL的交流電壓要求相對較高，啟動時達到15001600Vac，然后穩(wěn)定至700或800Vac。它們還需要電源逆變器，以通過直流電源工作，這樣就增加了應用的成本、占位面積和重量。相比之下，典型的LED背光子系統(tǒng)在1224Vdc或更低電壓下工作。實際功耗中，從我們以往測試中可以看出，CCFL設計的19英寸寬屏滿載功耗大概35W，而LED背光則是14W。相信不少用戶在購買IT產品的時候，有看到RoHS這個標志，其實該指令是代表該電子產品沒有鉛、鎘、汞、六價鉻、多溴聯苯和多溴聯苯

17、醚等物質，而汞是CCFL燈管和其它類型熒光照明的主要成份，LED背光則不含汞，所以現在歐美國家已經在大力推舉LED背光液晶。白色LED優(yōu)勢三：白色LED背光屏的色彩表現力勝于CCFL。上圖可以反映色彩均勻問題首先，設計原理上的區(qū)別注定了白色LED背光設計讓顯示器的色彩更均勻，畢竟CCFL背光設計會讓畫面出現明暗不一的狀況，而且漏光現象比較普遍。CCFL背光由于色純度等問題，在色階方面表現不佳。這就導致了LCD在灰度和色彩過渡方面不如CRT。據測試，采用CCFL背光只能實現NTSC色彩區(qū)域的70%左右，即使是通過采用改進型的CCFL光源，也只能達到NTSC等比90%左右的色域范圍，也就是現在的廣

18、色域顯示器。白色LED背光NTSC色彩區(qū)域大概是，另外一種RGBLED背光是一種高端設計，NTSC色域區(qū)域可達100%左右，當然這種設計成本高，暫時在高端液晶電視中出現?？偟膩碚f，在色彩表現力和色階過渡方面，LED背光也有顯著的優(yōu)勢?，F在白色LED背光的不足之處當然，事物發(fā)展是需要一個過程的，白色LED背光作為一個新生的事物，雖然理論上材料造價成本低，但技術成熟度還不夠高，產量不夠高，所以LED背光整體價格比CCFL高。色彩方面，現在LED背光設計的色彩表現能力實際效果和CCFL設計相當，不過這段時間LED背光顯示器的色彩表現能力已經越來越好。總的來說，上市到普及無論技術和價格都需要一個過程，

19、相信這個過程不需要太長時間?？赐昀碚摵螅覀冞M行白色LED背光顯示器和CCFL背光顯示器的實際效果對比，為了更準確顯示差別，我們測試產品是三星旗下的雙胞胎P2370G（CCFL）和XL2370（白色LED背光），兩款產品除了背光設計不一樣外，參數基本一致。參與測試的顯示器：左：三星XL2370右：三星P2370G以下是由PConline評測室通過專業(yè)設備測試并計算得出的客觀真實數據。專業(yè)色彩分析儀測試結果（XL2370）顯示器模式平均亮度色彩飽和度NTSC色域亮度不均勻性標準模式335.63cd/32.17%73.83%94.91%專業(yè)色彩分析儀測試結果（P2370G）顯示器模式平均亮度色彩飽

20、和度NTSC色域亮度不均勻性標準模式215.57cd/31.58%72.48%90.52%左：三星XL2370右：三星P2370G首先我們在默認標準狀態(tài)下，然后測試顯示器各個典型區(qū)域得出結果平均值，三星XL2370的平均亮度是335.63cd/，比標稱的250cd/高出太多，從實際觀察看來，100%亮度時候，感覺真的很亮，也許是批次問題也許是官方參數出錯問題。另外，該顯示器的色彩飽和度為32.17左右，把國標換算成NTSC標準的話是73.83%，比CCFL略高，理論上色彩表現更出色。而亮度不均勻測試項目中，三星P2370G的成績達到94.91%的水平，所以色彩均勻度表現非常出色。三星P2370

21、G的平均亮度是215.57cd/，比標稱的250cd/要低一點，這估計是顯示器的批次問題。另外，該顯示器的色彩飽和度為31.58左右，把國標換算成NTSC標準的話是72.48%，處于CCFL顯示器的正常水平。而亮度不均勻測試項目中，三星P2370G的成績達到90.52%的水平，屬于CCFL背光顯示器中較好的水平。色彩分析儀測試小結：雖然色域表現測試中，白光LED背光會更出色，但考慮到測試中存在誤差，所以色彩表現能力沒有質的飛躍。當然，現在LED背光逐漸成熟，對比剛面世的時候，色彩表現能力已經比較出色。當然，RGBLED背光是更專業(yè)的發(fā)展方便，因為色域能達到100%甚至以上。在亮度和均勻度上，L

22、ED完全突出了天生的優(yōu)勢。靜態(tài)圖片主觀對比（一）：為了更好地表現LED背光與傳統(tǒng)CCFL的區(qū)別。我們選用同一臺主機為兩款產品輸入相同的畫面進行對比。雖然采用專業(yè)相機拍攝，但照片效果始終和現場感受有一定的差距，以下照片僅供讀者參考。但筆者會盡量的把自己的主觀感受描述給大家。測試前我們先將產品進行色溫設置，兩款產品的色溫均設為正常。亮度方面我們在色度分光儀的校準下將兩款產品的中點亮度設置為250cd/m2。左：LED背光液晶右：CCFL液晶在顏色墻的對比測試中，總的來說右圖CCFL傳統(tǒng)液晶顯示的各種顏色都比LED背光飽和一點，仔細一看白色部分，可以發(fā)現LED背光有點偏冷，這也是主流LED的表現，對

23、實際使用影響不大。總的來說這張圖的對比測試中，CCFL傳統(tǒng)液晶小勝。原圖左：LED背光液晶右：CCFL液晶在玫瑰圖的對比中，CCFL液晶顯示器還原得更好，玫瑰花的顏色更濃郁，紋理細節(jié)更好，紅色的表現中，CCFL液晶同樣略勝。原圖左：LED背光液晶右：CCFL液晶眾所周知，普通液晶顯示器在比較真實還原綠色有點困難，在上圖的對比中，筆者實際觀察LED背光液晶畫質和綠色的飽和度更接近原圖，這也是常規(guī)LED背光液晶的優(yōu)勢所在。在綠色的還原中，LED背光占據上風。靜態(tài)圖片主觀對比（二）：原圖左：LED背光液晶右：CCFL液晶在具有強烈黃色的向日葵圖片測試中，CCFL液晶某些細節(jié)表現得更加濃郁和真實，這是

24、因為LED背光液晶偏冷的緣故。主色調為黃色的圖片中，CCFL勝。原圖左：LED背光液晶右：CCFL液晶在天空、地面以及近物的畫面中，CCFL還原得偏暖，從天空的顏色中可以看到LED背光液晶顯得更加真實。上圖中，LED背光液晶優(yōu)勝。原圖左：LED背光液晶右：CCFL液晶在夜景的測試中，由于LED背光偏冷，所以藍色部分顯得偏藍，對比原圖，CCFL液晶無疑還原得更真實。在液晶表現中，CCFL更真實。原圖左：LED背光液晶右：CCFL液晶在人像測試中，膚色和臉部血色的還原中，LED的臉部表現過曝而不夠自然，CCFL液晶還原得比較真實。人像測試中，CCFL傳統(tǒng)液晶優(yōu)勝。高清影片測試：變形金剛2高清片源測

25、試左：LED背光液晶右：CCFL液晶在光暗表現明顯的場景中，兩者表現相當，但從左邊的樓房外墻可以看出，LED背光液晶顯得更加真實。左：LED背光液晶右：CCFL液晶在以上場景中，狗頭細節(jié)表現相當，背景的暗場景中，CCFL液晶能看到更多的細節(jié)。左：LED背光液晶右：CCFL液晶在電影中人像的表現，兩者成績和圖片中相當，CCFL的膚色還原更真實，另外暗部背景（左下角）的表現，CCFL液晶表現得更出色。左：LED背光液晶右：CCFL液晶在非常暗的場景中，兩者的細節(jié)表現和上面的情況相當，CCFL依然有一定優(yōu)勢，而在顏色方面，左圖是顯得偏冷，而CCFL液晶還原得更加真實。左：LED背光液晶右：CCFL液

26、晶在以上場景中，LED背光中的“柯博文”顯得更加有金屬質感，另外，圖中的煙霧中，CCFL顯得比較虛，而LED背光液晶把煙霧的細節(jié)都還原得比較真實。左：LED背光液晶右：CCFL液晶在白天的場景中，和上文戰(zhàn)斗機圖片測試結果類似，LED背光還原得更加真實。常規(guī)主觀性能測試灰階/對比度：由于各位網友顯示器不同，所以在灰階照片的呈現上也有差異，產品的呈現細節(jié)以筆者文字描述為準。左：LED背光液晶右：CCFL液晶在亮度控制方格方面，由于相機和肉眼觀看有一定差別，根據筆者觀察，兩者全部空格都能看清，但CCFL左上角的方格紋理更加清晰，更加容易看清。左：LED背光液晶右：CCFL液晶在256級灰階方格中，根

27、據筆者實際觀察，左上角的方格表現中，LED背光大概有5個方格看不清，而CCFL大概中有3個不能看清，所以對比度來說，這款CCFL顯得更有優(yōu)勢。左：LED背光液晶右：CCFL液晶左：LED背光液晶右：CCFL液晶左：LED背光液晶右：CCFL液晶在三原色還原方面，LED背光在藍色和綠色的還原中，表現得更真實，紅色方面則CCFL液晶表現得更加濃郁。當然，從三者對比中，顯示出CCFL液晶色彩均勻度不佳的缺點?？偟膩碚f，三原色還原中，LED優(yōu)勢。左：LED背光液晶右：CCFL液晶由于每款顯示器的對比度表現不一樣，所以觀察上圖的時候要特別認真?？梢钥匆姡琇ED顯示出漏光極低的優(yōu)點，由于設計原理問題，這方

28、面的優(yōu)勢是毋庸置疑的。功耗和溫度測試上圖的第一張圖是兩者默認最高亮度。顯然，兩者的亮度不一致，所以為了更準確測試出兩者同一亮度下的差別，我們將兩款顯示器的亮度通過專業(yè)色彩分析儀調到一致，下面首先測試出三星P2370G在100%亮度時實際亮度值。上圖是100%亮度時候的P2370G，可以看到白色的亮度是228.8cd/，所以我們必須要將XL2370調整到這個數值才能進行公平測試。上圖是54%亮度時候的XL2370，這時候白色的亮度是228cd/，下面我們進行功耗的對比測試。左：LED背光液晶右：CCFL液晶在同為228cd/亮度時，LED背光設計的LX2370顯然比CCFL設計的P2370G更節(jié)能。值得一提的是，P2370G采用了節(jié)能設計，已經是市面上功耗極低的23英寸CCFL背光顯示器。另外，采用228cd/在日常使用中，還是會感覺偏亮，消費者可以根據自己認為的舒適度調節(jié)。左：LED背光液晶右：CCFL液晶上圖是針對相同亮度下顯示器長時間工作后，面板表面溫度的測試，從測試結果得出，LED背光顯示器面板表面溫度的確會低一點。左：LED背光液晶右：CCFL液晶上圖是針對相同亮度下顯示器長時間工作后，頂部表面溫度