Tutorial upgrade ecrane de la CCFL (fluorescent) la LED

[Dxxx]

Pentru ca a trebuit sa fac acest tutorial pentru un coleg de forum il postez si aici, poate mai au nevoie si altii.

 

Introducere

 

Operatiunea este necesara:

- daca un ecran cu backlighting cu CCFL (tub fluorescent) are probleme de tub sau invertor si ele nu sunt disponibile

- daca vrem avantajele tehnologiei LED, adica upgrade (viata mai lunga, consum mai mic, flicker redus, insensibilitate la temperaturi mici si vibratii)

 

Modalitatea propusa:

- se folosesc baghete LED recuperate din ecrane defecte. In acest fel avem calitate buna ca timp de viata, randament, cromatica/CRI si realizare industriala, miniaturizata.

- impreuna cu bagheta se foloseste si driverul ei pereche avand si conectorul respectiv

- daca lungimea baghetei necesare nu exista se poate face scurtarea ei, sau lungirea ei. La lungire este mare problema de a realiza mecanic adaptarea si mai ales de a pune leduri identice.

La scurtare (cazul descris aici) nu trebuie decat refacuta continuitatea traseelor.

In ambele cazuri discutam uzual de excludere/adaugare de 1-2 diode pe fiecare string, deci trebuie cautata bagheta care se potriveste ca lungime si pas.

 

In acest caz practic, din stocul meu se potrivesc fie o bagheta cu 6x8 leduri care va fi scurtata la 6x7 leduri / fie una de 4x9 leduri care va fi scurtata la 4x7 leduri, puterea ei fiind mai mica ca a celei dintai.

 

Practic

 

Scurtarea baghetei (ambele sunt cu emisie perpendiculara) va fi facuta pe partea diodelor ca sa nu interfereze cu racirea.

Pentru a umbla pe bagheta LED iti trebuie un letcon termostatat, preferabil de putere mica (15-25W) cum construiesc eu.

Evident ca dupa scurtare se probeaza amsamblul bagheta-driver!

 

1. folosim laptopul, ne trebuie doar conexiunile de la vechiul invertor (+ / - / PWM / Enable).

Se cupleaza bagheta la driver si se conecteaza cele 4 fire ale fostului invertor la driver. Cu laptopul pornit ar trebui sa mearga lumina, sa se stinga in stand-by si sa se regleze luminozitatea.

Asta este evident cu bagheta nemontata inca, este doar o proba.

Daca ai o problema la pasul asta nu mergi mai departe pana nu se rezolva.

2. se scoate ecranul de tot din laptop.

se desface usor rama pentru extragerea CCFL, care iese de obicei impreuna cu un jgheab de aluminiu.

ATENTIE placa electronica a ecranului (t-con) trebuie "respectata" si stresata cat mai putin.

3. se scoate ccfl din acel jgheab si se pune banda in locul lui, cat mai centrat.

Banda se lipeste fie cu scotch dublu-adeziv cat mai subtire, fie direct cu silicon, fie cu adeziv termoconductor daca ai asa ceva (e cam scump). In ultimile 2 cazuri stratul de adeziv trebuie sa fie cat mai subtire si fara intreruperi cu aer, pentru contact termic bun.

Racirea benzii este foarte importanta, de aceea banda cu putere mai mica, care se raceste mai usor, poate sa fie preferabila! Totusi, daca laptopul trebuie sa functioneze afara, in soare, atunci trebuie selectata banda cu putere mai mare.

4. cablajul flexibil cu conectare la capat care "deserveste" banda propriu-zisa are multe trasee (unul comun plus cate unul pentru cele uzual 4-8 stringuri). El trebuie fixat cu adeziv bine pe jgheabul de aluminiu si trebuie sa aiba un mic decupaj, sa poata iesi pe spatele ecranului.

Decupajul poate sa existe si sa fie de la vechiul tub (daca ai bafta sa fie in acelas loc), se poate face prin usoara indoire a aluminiului sau prin decupare cu cutterul in plastic, dupa caz.

De principiu asta nu e nici o problema, cablajul flexibil are grosime de fractiuni de milimetru.

5. jgheabul de aluminiu cu bagheta LED bine lipita se remonteaza pe ecran.

6. se conecteaza cablajul flexibil cu driverul (ele sunt facute de producator sa se potriveasca, sunt originale) si se blocheaza cu clipsul conectorului.

Driverul se fixeaza pe spatele ecranului cu banda dublu adeziva intr-o zona unde are loc in capac. Asta nu e greu, pentru ca nu are decat aproximativ 2mm grosime.

7. am obtinut un ecran cu LED backlighting upgradat de la CCFL.

Se repune in laptop si se conecteaza LVDSul, iar la driver se cositoresc cele 4 fire de la vechiul invertor.

Mai elegant ar fi daca se poate lua conectorul de la vechiul invertor si atasa la driver, atunci ecranul va fi total detasabil fara lipire.

8. se face proba de functionare, inclusiv reglaj luminozitate si inchidere in stand-by.

9. se reasambleaza laptopul.

 

Avem un laptop upgradat la LED backlighting!

Editat Noiembrie 2, 2014 de Dxxx

[Dxxx]

In lipsa oricarui comentariu mai am eu urmatoarele observatii:

 

1. volumul si precizia muncii de depus pentru operatiile descrise nu este semnificativ peste ceea ce este necesar pentru pur si simplu inlocuirea tuburilor CCFL.

 

2. daca aveti o bagheta LED cu driverul ei merita pentru inceput sa faceti o proba cu o sursa 12-20V si cu intrarile O (pornit, enable) si W (luminozitate, PWM) cuplate (ambele, in paralel) la un divizor rezistiv care sa dea 5V fata de masa/minus (aproximativ 1mA prin acest divizor ar fi valoarea optima).

In acest mod se aprind la 100% deoarece factorul de umplere pe intrarea PWM este 100%.

La deconectarea oricarei dintre cele doua intrari de comanda O si W ledurile se sting.

 

3. userul din Teius pentru care facusem acest tutorial probabil ca s-a speriat de complexitate, in schimb userul rogen a incercat cu o bagheta de la mine si era foarte entuziast, nici nu i s-a parut complicat, asteptam aici comentarii.

Editat Noiembrie 22, 2014 de Dxxx

[aygun]

Lucrarea prezentata fost efectuata pe 3.1.2009:

 

http://postimg.org/gallery/223nt41wg/2008b281/

 

Am efectuat asemenea modificari si pe laptopuri cu lampile defecte.

Vezi ca la cele cu led , elemetul de plastic ce face egalizarea luminii pe panou are in dreptul fiecarui led un semicerc dupa care pornesc striatiile sau punctele de dispersie uniform asezate. 

Stiplexul utilizat la CCFL nu are acele zone semicerc utilizate la led-uri.

 

Cam asa arata un diffuser ptr ccfl in care pui LED-uri.

 

Editat Decembrie 6, 2014 de aygun

[Dxxx]

Rogen

Vad ca nu a postat nimic. Incerc eu un rezumat a ceea ce stiu:

- pentru un monitor de 19 inch a luat de la mine cea mai puternica bagheta pe care o aveam, provenita de la un ecran de laptop 17 inch

- bagheta era cu 2 cm mai scurta decat spatiul disponibil (eu recomand ca cel mai bine o diferenta sub 1cm)

- ecranul avea 4 tuburi CCFL dispuse cate 2 pe cele 2 laturi lungi.

- la sugestia mea i-am trimis doar o bagheta urmand sa-i dau inca una aproape identica daca era necesar.

- dupa 2-3 zile mi-a spus ca:

• [*]driverul a mers direct in locul invertorului fara probleme [*]lumina este acceptabila din colt in colt, doar la o examinare insistenta se poate vedea ceva reducere pe margini [*]intensitatea backlight-ului este suficienta asa, cu o singura bagheta
  

Eu astept si comentariile lui directe.

 

Aygun

Multumesc de interventie, evident ca nu am inventat eu - ma bucur ca se facea cu mult inainte (2009).

 

Exista anumite diferente sau detalii care trebuiesc remarcate, asta este o completare sau cel mult un comentariu nu e in contradictie cu ce a spus Aygun:

 

1. pitch-ul (distanta intre doua leduri) pe baghetele industriale este mult mai mic decat cel din poza de mai sus, adica uzual intre 4,6 si 9,2mm (majoritatea pe la 6mm) asa ca pe latura lunga a unui ecran de laptop (14-17 inch) ele sunt in numar intre 36 si 72

2. stringurile in aceste baghete sunt bazate pe PCB multistrat, dispunerea este intercalata adica mai intai prima dioda din fiecare string una dupa alta, apoi cea de-a doua etc. In acest mod chiar daca exista neuniformitati intre stringuri ele sunt neglijabile ca efect. Tineti cont ca sunt 4-8 stringuri, deci cablarea este destul de complexa.

3. dispersorul (diffuser, ghid de unda, adica un plastic unde au loc reflexii totale si care face imprastierea primara a luminii) nu are la laptopuri nici un semicerc in zona diodelor, insa trebuie tinut cont ca au grosimi sub 2mm si pitch-ul este redus, cum am spus la punctul 1.

 

OK, ar fi interesant pentru cititori daca ne explici ce baghete s-au folosit, nu par industriale in poze (cel putin unele)

Editat Decembrie 7, 2014 de Dxxx

[wally_gatter]

si eu la aceeasi problema ma gandeam.. cum mama ursului facem ca lumina sa fie constanta in orice punct al displayului? eu ma gandeam la folosirea unei folii /lentile fresnel in fata ledurilor , ca altfel vor exista divergentele prezentate de aygun  ...

L.E.  Ma gandeam ca se pot folosi fasii din foliile unui display vechi dezafectat , taiate in fasii subtiri si puse in fata LED-urilor pentru omogenizare..  A incercat careva asta? asta e un aspect optic , dar mai e unul mic si neglijabil , alimentarea led-urilor , o treaba particulara doar LED-urilor

[Dxxx]

La sursa (adica imediat la led) nu e necesar.

Lumina intra in ghidul de unda printr-o muchie slefuita, dupa care are numeroase reflexii totale, mai putin dupa ce intalnesc niste mici cupole/cocoase pe fund care le deviaza aproape perpendicular spre fata.

Din cauza perpendicularitatii lumina de aceasta data nu se reflecta ci iese, ca si cum fiecare cocoasa ar emite (defapt reflecta) lumina si sunt foarte multe.

Dupa care lumina trece uzual prin doaua straturi de prisme Fresnell si doua mate ca sa intre in TFT.

 

Desigur ca dispersia aste pierde o parte din energia emisa de leduri dar este foarte eficace.

Ca exemple scurte - ce spuneam despre Rogen mai sus sau faptul ca am avut un ecran Samsung luminat doar de 4 corpuri de led (fiecare corp avea 2 jonctiuni, dar foarte apropiate). Intre leduri era distanta de vreo 8-10cm si totusi backlightingul era ochioscopic perfect uniform

[aygun]

Bachetele au fost construite de mine in totalitate.

Tot ce vezi acolo au fost construite DIY. Perechi de cate 3 LED-uri insriate si apoi puse in paralel.

 

Acum , ca sa ne asiguram de existenta diffuserelor am efectuat niste poze:

1- diffusere sub forma de dreptunghi . Vezi diferentele.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2) diffusere ondulate ( asa zisele valuri sau semicercuri ( cam ce ziceam eu acolo ) :

 

 

 

 

3) diffuser pentru backlight cu iluminare pe laterala - a se vedea distanta intre margine ( unde ating led-urile) si inceputul punctuletelor . Este linia in care lumina ledurilor devine convergenta fara sa fie cazul de artificiile de mai sus , insa e nevoie de o anume distanta .

 

 

 

4) diffuser realizat prin apasarea punctelor de dispersie in jurul led-ului. Nu e nevoie sa se faca ceva ca la punctul 1 dar este ceva similar. Punctele de difuzie fiind mai pregnante imprastie lumina ca si cand ai avea acele dreptunghiuri su caluri la punctele 1 si 2.

 

 

 

 

Asta ca sa fim intelessi. 

Foliile Fresnel si foliile polarizante nu fac decat sa uniformizeze lumina emisa de matricea vazuta in poze.

Editat Decembrie 21, 2014 de aygun

[Mondan]

Tare tutorialul asta. Multumim pentru el.

 

Marea problema aici esta sa nu rupi firul panglica care vinde de la LCD la PCB-ul diver. La cele ieftine e foarte usor si se rupe repede.

 

Eu am incercat ceva si mai complicat ca lumina din soarelui sa bata din spate LCD-ul. E foarte dificill.

 

In sfarsit, deci inlocuirea LEDurilor cu unele mai puternice. dar sa incapa.

 

Faza e ca eu nu am laptop. Alea le desfaceam usor.

Am tableta. Asta nu stiu cum se desface.

Mda, cred ca e prea mult cerinta mea, ramane ca idee deocamdata.

[Dxxx]

Panglica de care spui - nu stiu, singurul lucru care seamana este un PCB flexibil care conecteaza MoBo al ecranului (placa pentru Tcon + driverul led) cu bagheta de leduri.

La baghetele led + driver recuperate evident ca exista si acest PCB flexibil. el este fixat permanent pe bagheta si are un conector specific spre driver.

Conectorul are uzual are 5-14 contacte si pana la 9 trasee active (de obicei traseul + este servit de 2-3 contacte din conector in paralel si exista si contacte NC)

 

In cazul ca o rupi singura varianta este sa o inlocuiesti cu asa-zisa banda de conductori asemanatoare cu cea din conectorii paraleli din PC. Defapt este pur si simplu un fir (+) care este comun tuturor stringurilor + un numar de fire (-, minus) adica un fir pentru fiecare dintre stringuri. Ar arata mai urat, dar nu  vad de ce sa nu functioneze.

 

Trebuie sa stii ca cine se baga sa disece ecrane pentru a inlocui backlightingul  trebuie sa le aiba cu finetea si lucrul fara a introduce deloc praf, asa ca ruperea PCBului elastic nu ar trebui in nici un fel sa se intample.

 

Pentru aplicatia ta = tableta am un singur sfat: schimb-o (vanzare/cumparare) cu una cu Oled, o sa ai ce doresti cu cost si riscuri mult mai mici decat a oricarei manevre.

[Mondan]

Lasa, am mers departe cu discutia.

 

Dar,

 

Iarasi primele raze de soare. Nu se se vede bine la soare.

 

 

Eu am vazut OLED la soare si nu era chiar asa cum se povesteste.  Vazatorii mai vorbescde nu-stiu-ce LCD-uri care se vad binela soare gen Crystal Bright. Toate astea sunt povesti.

 

Singurul care are retroiluminare si se vde bine la soare este Pixel QI. Dar costa 1000RON, exagerat de mult.

 

Fara retroiluminare aveam asa:

- E-papar

- Mirasol

 

Un book redara a cu E-papar. Dar nu stiu cum sa il folosesc in loc de monitor. Exista astfel de book-Reader cu E-papar are poate fi folosit in loc de monitor, dar e scump.

 

Astfel,

Vreau sa schimb LED-urile din retroiluminare a LCD tableta.

Trebuie sa fie la fel de mici, dar mult mai puternice. Sa compenseze lumna soarelui care oricum e mult mai puternica tinand cond sa senzatia noastra de luminozitate e logaritmica.

 

Ideea 2:

LEDurile ala din retroiluminare o avea vreo rezistenta serie. Saincerc sa le supraalimentez. Poate o lumina mai puternic.

[Mondan]

Mai este cineva interesat de acesta schimbare?Deja vine vara si nu se mai vede mai nimic pe tableta, telefon.

[Dxxx]

"Vreau sa schimb LED-urile din retroiluminare a LCD tableta" - sper ca stii la ce te bagi si esti capabil... si stii riscurile.

 

"Trebuie sa fie la fel de mici, dar mult mai puternice. Sa compenseze lumna soarelui care oricum e mult mai puternica tinand cond sa senzatia noastra de luminozitate e logaritmica" - cu puterea risti sa ajungi la scurtarea drastica a autonomiei... poate ar fi bine sa gandesti nu putere ci randament mai mare.

 

Concret leduri mult mai puternice ca specificatii, folosite la puerea existenta pe tableta (mult mai mica) vor avea randament mult mai bun datorita indicelui de incarcare mic.

Sansele sunt ca ecranul sa nu fie chiar de ultima generatie si/sau producatorul sa nu fi folosit leduri de ultima generatie, ori poate le-a folosit spre valoarea maxima de putere unde randamentul scade - in oricare din cazurile astea poti avea randament bine sub 100lm/W. Cu leduri de ultima generatie si dimensionate cu o putere de cel putin 10 ori mai mare este posibil sa obtii 200lm/W poate si mai bine. Nu e exclus deci de 3-4 ori mai multa lumina cu acelas consum.

 

"Ideea 2:

LEDurile ala din retroiluminare o avea vreo rezistenta serie. Saincerc sa le supraalimentez. Poate o lumina mai puternic."

 

Dragilor, asta se vrea forum de electronisti - nu inteleg de ce mai toata lumea divinizeaza "banda led" impreuna cu driverul ei pasiv cu rezistente de limitare inseriate.

 

In orice lucru serios se folosesc drivere active, probabil in comutatie. Evident si la backlight.

Deci ce ai inseriat este cel mult o rezistenta de sesizare curent, pe care cad cativa milivolti si pe care nu vrei sa o ametesti aiurea. In general daca exista ea este interna IC.

Ce se poate modifica si mai ai si avantajul ca o singura modificare duce la o noua valoare a curentului prin toate stringurile este ceea ce exista intotdeauna si anume o rezistenta de programare a curentului.

Problema insa vine din gasirea documentatiei asupra IC driver care de obicei sunt dedicate/specializate si proprietare firmei, rar daca gasesti date...

[aygun]

La tablete ai doua tipuri de iluminare :

 

1- CCFL - in cele chinezesti mai vechi 

2- LED - care , dupa caz , se alimenteaza prin aceeasi pamblica pe care vine semnalul pentru LCD iar altele au doua dire care vin direct din LCD prin coltul de jos al acestora si placa pe MB.

 

O sa revin maine cu poze. Chiar am la reparat  doua tablete. Un Myria si un AllView. 

Myria are ceea ce am expus la punctul 2 . Doua fire ( unul rosu si unu negru ) ce pleaca pe MB. Daca folosesti un alt driver posibil sa obtii o stralucire mai mare dar nu prea ai cum sa umbli la contrast.

 

Ne-ar ajuta sa ne spui ce tableta ai. De preferat , in locul modificarii electronicii sa folosesti o folie antiglare iar tableta pe stralucire maxima. 

De asemenea , daca tableta este OLED nu prea mai ai nevoie de alte modificari in electronica.

Multe tablete din ultimele generatii vin cu ecran OLED / AMOLED  care la stralucire maxima se vede bine  si in cel mai stralucitor soare.

[Mondan]

"Vreau sa schimb LED-urile din retroiluminare a LCD tableta" - sper ca stii la ce te bagi si esti capabil... si stii riscurile.

Astazi am defacut tableta.

Ma bucur ca inca merge.......

 

Deci, desfacut carcasa, desfacut rama metalica LCD.

apoi din firul panglica care mergea la LCD-ul propriuzis,

Doua fire mergeau la LED-uri. A si K.

 

"A" aveam tensiune mare.  K, masa, era  un PWM.

 

La 12V si 470R serie luminau la jumatea puterii.

 

Un fir d-ala panglica din plastic, cu niste trasee foarte subtiri. 

Letconul incins i-a distrus contactele spre LED-uri la dezlipire.

 

A fost chin sa gasesc alte puncte unde pot lipi si le-am gasit tot pe firul ala papangica.

Ne fiind mobil spa sa tina lipiturile.

 

Pozele  nu-mi apartin, dar cam asa arta:

http://i.imgur.com/RjV3OaL.jpg

 

http://i.ytimg.com/vi/JpJs_OI8joA/maxresdefault.jpg

 

Da, LED-urile erau alimentate dintr-un SMPS.

[Dxxx]

Hai sa clarificam, macar termenii:

 

- in nici un caz SMPS - este in comutatie dar este un driver. As zice ca este ridicator de tensiune, deci un driver in comutatie tip boost. De obicei la iesire sunt 20-30V, si se alimenteaza striguri de leduri inseriate.

Driver semnifica faptul ca la iesire debiteaza curent constant.

 

- PWM?? - nu prea inteleg pentru ce folosesti termenul, PWMul nu este un obiect ci o forma se modulatie (pulse width modulation)

Driverele de backlight au o intrare dedicata PWM, in asa fel incat semnalul PWM practic comuta ON-OFF functionarea driverului. Ce rezulta este modificarea luminozitatii.

 

- cu cablajul flexibil (dragutz denumit "fir d-ala panglica din plastic, cu niste trasee foarte subtiri") este bine sa nu ajungi sa-l strici / exfoliezi / topesti. Iti trebuie un letcon termostatat de putere mica si devine "prelucrabil" fara sa sufere. Desigur insa ca asta nu include si cablaje flexibile de proasta calitate.

 

Parerea si sfatul meu: nu fa asa ceva pana nu ai un plan clar si materialele si resursele necesare, pentru ca risti viata aparatului...