Что такое матрица ноутбука и ее замена
В этой статье кратко описаны понятия и термины которые касаются матрицы ноутбука. Рассказано о том, что такое разрешение матрицы, соотношение сторон, а также ее составные части и т.д.
Замена и ремонт матрицы ноутбука
Что такое матрица ноутбука? Как она выглядит? Из чего состоит?
Можно смело утверждать, что матрица = экран = дисплей = ЖК (LCD) панель. Все четыре слова практически равнозначны.
Жидкокристаллическая (LCD) матрица ноутбука — основная составляющая часть экрана. Она служит для отображения информации, обрабатываемой ноутбуком, в графическом виде, в диапазоне цветов и с параметрами свечения, воспринимаемых глазом человека.
Матрица крепится при помощи нескольких болтов внутри крышки ноутбука и закрывается рамкой. Выглядит матрица ноутбука так:
 |  |
Конечно же, крепеж и внешний вид матрицы зависят о её модели. [В начало]
Пиксели.
Само понятие «Матрица» для экрана ноутбука употребляется в математическом контексте. Как и в математике, где в строках и столбцах матриц находятся числа, в LCD матрицах таким же образом расположены пиксели.
Пиксель – это точка на поверхности матрицы, которая может светиться любым из оттенков в формате RGB (из Red , Green и Blue цветов можно получить любой оттенок). У каждой такой точки есть свой адрес (номер в строке и столбце) по которому к ней можно обратиться и передать сигнал о том, какой цвет испускать. [В начало]
Разрешение матрицы.
Разрешение матрицы (экрана) — есть не что иное, как количество точек (пикселей) в ней по вертикали и горизонтали.
Наверняка вы слышали такие названия как HD и FullHD? Это маркетинговые названия стандартов разрешения телевидения высокой четкости (HDTV). Эти стандарты подразумевают, что изображение или экран (к которому применяется данное понятие) состоит из определенного числа точек, т.е. пикселей.
Например, говоря о фильме в формате Full HD, мы подразумеваем, что кадры в видеофайле имеют размер 1920 точек по горизонтали и 1080 точек по вертикали т.е. 1920×1080.
Формат HD подразумевает размер 1366×768. Для матриц ноутбуков, кстати, самое распространенное разрешение (рисунок ниже).
Такие разрешения не случайны, они подобраны таким образом, чтобы соблюсти соотношение сторон (отношение ширины кадра к высоте) принятых в кинематографе. В случае с HD и Full HD соотношение сторон составляет 16 к 9 (16:9). Если вспомнить школьный курс математики, то несложно определить что 1920 относится к 1080 также как и 16 относится к 9 (тоже и с 1366×768).
Отсюда и сопутствующая маркировка форматов матриц — 16:9, 16:10 и т.д.
Еще несколько вариантов исполнения матриц с различными разрешениями, соотношениями сторон и названиями стандартов:
Прямые или квадратные матрицы, соотношения сторон у которых (4:3 или 5:3):
XGA (1024×768 ), SXGA (1280×1024), SXGA+ (1400×1050), UXGA (1600×1200), QXGA (2048×1536)
Широкоформатные матрицы (W — wide), соотношения сторон у которых (16:10):
WXGA (1280×768 или 1280×800), WXGA+ (1440×900), WSXGA+ (1680×1050 или 1680×945), WUXGA (1920×1200)
Матрицы высокой четкости (HD — High Definition):
HD (1366×768), HD+ (1600×900), FullHD (1920×1080)
В отличие от матриц обычных мониторов, матрицы ноутбуков, как правило, имеют одно фиксированное (рабочее) разрешение и парочку совместимых, в то время как в дисплеях мониторов ПК различные наборы разрешений достигаются за счет цифровой интерполяции, поэтому их гораздо больше.
Но давайте вернемся к устройству матрицы ноутбука. [В начало]
Диагональ экрана (матрицы).
Диагональ любого экрана измеряется дюймами. Матрицы ноутбуков не являются исключением. Самые распространенные значения диагоналей — 15.6′; 17.3′; 10.1′; 11.1′; 13.3′; 14′ и др.
Диагональ экрана напрямую зависит от соотношения сторон матрицы, её разрешения (количества пикселей) и размера пикселя. Как вы уже знаете, матрицы ноутбуков, в зависимости от стандарта, имеют определённое разрешение и соотношение сторон. Этими же параметрами определяется и диагональ.
Например, размеры сторон (ширина и высота) матрицы (рабочая область, а не весь корпус) )равны 382.08 мм и 214.92 мм соответственно.
Размер стороны определяется размером пикселя. И если размер пикселя равен 0.2388 мм, то, имея разрешение матрицы 1600х900 мы получаем 1600 * 0.2388 мм = 382,08 мм, а также 900 * 0.2388=214.92 мм.
И, разумеется, 1600*900 и 382.08*214.92 относятся друг к другу также как и 16 относятся к 9. Т.е. матрица, о которой мы говорим сконструирована по стандарту 16 : 9.
А если построить прямоугольник (или взять матрицу) с размерами 382.08*214.92 мм и измерить диагональ мы получим 17.3 дюйма (17.3′).
В данном конкретном случае в расчетах были использованы характеристики матрицы модели N173FGE-L21 (1600*900) LED
Теперь мы видим каким образом матрицы классифицируются по размеру диагонали. Размер пикселя может быть другим (чем меньше — тем лучше), как может быть другим и разрешение, тогда и диагональ матрицы будет меньше или больше и всегда в рамках пропорций 16 : 9 (или другой стандарт).
Вот еще один наглядный рисунок о размерах, соотношении сторон и диагонали матриц ноутбуков.
 |  |
Для справки: 1 дюйм = 2,54 см [В начало]
Структура матрицы.
Пиксель — не такая уж простая структура, он состоит из 3х субпикселей, каждый из которых отвечает за свой цвет: Red , Green и Blue соответственно.
Вот так выглядит поверхность матрицы ноутбука под микроскопом, на ней хорошо видно 3х цветные области.
Цвета от 3х областей сливаются в одну точку, которая получает оттенок в зависимости от долей RGB каждого субпикселя.
Как всё это работает?
Технологии меняются, а вместе с ними и схемы построения матриц для ноутбуков, однако общий принцип остается неизменным:
Кристаллы находятся между 2х стекол (очень прозрачных из-за отсутствия в своем составе натрия). На стекле находится 3 светофильтра, каждый из которых пропускает один из цветов RGB.
Под действием электрического тока жидкие кристаллы выстраиваются определенным образом (упорядочиваются) и начинают пропускать свет за счет поляризации. Свет поступает от лампы или светодиодов (тип матрицы CCFL и LED соответственно). Источник света находится ЗА стёклами и светофильтрами.
На светофильтрах находятся транзисторы, по одному на каждый субпиксель (т.е. по 3 на каждый цвет и пиксель), на них поддерживается напряжение для сохранения свечения и цвета пикселя.
Транзисторы очень малы. Все 3 шт. на пиксель умещаются, в среднем, в 0.2 — 0.3 мм. по высоте и ширине. Это достигается за счет применения TFT.
Т.о., современные матрицы ноутбуков состоят из:
- Подсветки в виде лампы (CCFL) или светодиодов (LED)
- Вертикального и горизонтального поляризационных фильтров
- Жидких кристаллов (обычно, это вещество — цианофенил)
- Цветового фильтра
- Транзисторов, для сохранения состояния пикселя (TFT-пленка)
А вот так, схематически выглядит пиксель LED-матрицы в разрезе:
Жидкокристаллическая матрица, как вы видите, весьма сложная конструкция, поэтому её ремонт чрезвычайно сложен и в большинстве случаев нецелесообразен, исключением являются матрицы с ламповой подсветкой (CCFL), где можно произвести замену таких деталей как инвертор напряжения и источник свечения (лампу). [В начало]
Замена и ремонт матрицы ноутбука
«Что же ремонтировать в матрице»? — спросите вы. Ну, например:
— Для матриц с подсветкой на лампах CCFL частным случаем ремонта является замена ламп подсветки или инвертора напряжения.
Причиной неисправности ламп CCFL, обычно, служит износ. Со временем свечение лампы угасает, а вместе с ним сходят на нет и цвета на экране ноутбука.
Также, в зависимости от времени, подсветка становится менее равномерной или пропадает вовсе.
Инвертор часто ломается из-за переходных процессов, происходящих в нем. Дело в том, что рабочее напряжение для CCFL составляет 600-900 Вольт, пусковое напряжение — 900-1600 Вольт (в среднем, в зависимости от модели матрицы), а функцией инвертора как раз и является выдача такого напряжение для лампы подсветки. При таких напряжениях нередко происходят замыкания в цепях инвертора, что и приводит к выходу из строя всего модуля.
—Для матриц с LED подсветкой (обычно это WLED) характерна поломка драйвера управления светодиодами. Вследствие этого подсветка перестает излучать свет и матрица попросту не загорается, т.е. изображения на дисплее нет – только черный экран.
Если вам нужен ремонт ноутбуков — обращайтесь.
Для обоих типов матриц характерна поломка от физического воздействия. 90% наших клиентов с неработающими экранами разбили их по неосторожности.
Матрица – самая хрупка часть ноутбука, может лопнуть даже от прикосновения руки ребенка. На весь процесс замены матрицы уходит от 15 до 60 минут, в зависимости от модели ноутбука.
Замена матрицы – ремонт модульного типа, по принципу: «Подключил и работает». Матрица устанавливается в корпус экрана и подключается к видео-шлейфу.
Иногда приходится разбирать корпус ноутбука полностью, это увеличивает время ремонта, однако принцип замены тот же – «plug and play».
Твой Сетевичок
Все о локальных сетях и сетевом оборудовании
Как прокачать ноутбук своими руками – меняем экран
Экран ноутбука, как и клавиатура, является наиболее уязвимым компонентом устройства. Заменить вышедший из строя дисплей вполне возможно, если правильно подобрать матрицу и следовать инструкции по её установке. Давайте рассмотрим, как выполнить замену экрана своими руками.
Как подобрать новую матрицу для ноутбука?
Неаккуратная эксплуатация домашних девайсов часто приводит к повреждению экрана устройств. Появившиеся трещины искажают изображение на мониторе: появляются полосы, пятна в виде клякс и подтёков, размытость, мерцающие точки, радужные разводы и т. д. При появлении подобных артефактов единственный выход избавиться от них — это заменить матрицу.
Сам процесс замены экрана несложен и по времени занимает от 20 до 60 минут в зависимости от марки ноутбука. Гораздо сложнее подобрать новую матрицу взамен повреждённой. Идеальным вариантом будет установка «родного» дисплея. Чтобы узнать модель матрицы на своём ноутбуке, можно воспользоваться технической документацией к устройству, информацией на сайте производителя или данными на обратной стороне дисплея. В последнем случае придётся разобрать верхнюю панель девайса.
Узнав модель матрицы (например, NT156WHM-N32 для ноутбука Lenovo), можно приступать к её поиску. Приобрести дисплей можно в сервисном центре, интернет-магазине, специализированном компьютерном маркете. Если точно такую же модель не удалось найти, придётся подобрать совместимую, обращая внимание на следующие параметры:
- тип матрицы (TN, IPS, MVA, PLS);
- размер диагонали (13.3, 14, 15.6, 17,3 дюймов);
- разрешение дисплея (1024х600, 1366х768, 1600х900, 1920х1080 px);
- способ подсветки (ламповый или LED);
- покрытие поверхности (матовое или глянцевое);
- расположение разъёма подключения (слева или справа);
- версия прошивки.
Инструкция по замене экрана
На большинстве ноутбуков, за редким исключением, матрица меняется по одному принципу. Первым делом нужно подготовить рабочее место и необходимые инструменты (отвёртки, скотч, пластиковая лопатка, которую можно заменить гитарным медиатором либо кредитной картой), а также изучить схему разборки своей модели ноутбука, воспользовавшись текстовой инструкцией или видеороликами в интернете. После чего можно приступать к замене экрана.
Всю работу по замене экрана ноутбука можно разделить на три основных этапа:
- Отключение устройства от питания и извлечение аккумулятора.
- Демонтаж повреждённой матрицы.
- Установка нового дисплея.
Давайте рассмотрим каждый шаг подробнее.
Отключение питания
Обесточивание устройства является обязательным процессом, поскольку предотвращает повреждение компонентов ноутбука (контактов шлейфа, материнской платы, видеокарты) в случае короткого замыкания. В девайсах со съёмным аккумулятором батарея вынимается очень просто: достаточно сдвинуть в сторону защёлку-фиксатор на днище корпуса и извлечь батарею из специального отсека. В некоторых моделях за открытие аккумуляторного отсека отвечают два фиксатора.
В устройствах со встроенным аккумулятором данный этап займёт несколько больше времени, поскольку для отсоединения батареи потребуется раскрутить заднюю крышку ноутбука и отсоединить шлейф питания. Однако, есть такие модели, в которых для доступа к аккумулятору приходится использовать совершенно иной подход: снимать не заднюю панель, а клавиатуру. В обоих случаях обнаружить разъём питания несложно — достаточно осмотреть батарею по периметру. Чаще всего в одном из углов и располагается шлейф с несколькими тонкими проводками.
Демонтаж повреждённой матрицы
Этот шаг можно условно разбить на два этапа:
- Отсоединение внешней рамки, которая закреплена вокруг дисплея с помощью болтов и защёлок. В зависимости от модели ноутбука крепёжные болты могут располагаться во всех углах верхней крышки либо только в нижних. К тому же они могут быть скрыты от глаз резиновыми заглушками. Освободив раму от болтов, следует переходить к раскрытию миниатюрных защёлок, расположенных по всему периметру. Для этого пластиковой лопаткой поддевается одна из граней рамки и приподнимается немного вверх до лёгкого щелчка. Такими движениями следует раскрыть все защёлки, постепенно двигаясь по часовой стрелке либо против неё.
Извлечение матрицы. Она, как и рамка, обычно фиксируется болтами, поэтому цель данного шага — открутить все видимые крепежные элементы, удерживающие дисплей. В большинстве ноутбуков матрица зафиксирована всего лишь четырьмя угловыми болтами, но есть и такие модели, где экран обрамлён дополнительными металлическими держателями по бокам с восемью болтами. Когда весь крепёж снят, следует наклонить матрицу в сторону клавиатуры и на обратной её стороне отсоединить шлейф, подключённый к материнской плате или видеокарте.
Установка нового экрана
Все действия по подключению новой матрицы следует производить в обратном порядке:
- установить дисплей на место старого;
- подсоединить шлейф и зафиксировать его новым скотчем;
- закрутить на место все болты, сначала на само́й матрице, затем на внешней раме;
- вставить аккумулятор;
- запустить ноутбук для проверки работоспособности матрицы.
В последнем шаге можно несколько изменить последовательность с целью выполнить предварительную проверку матрицы. Для этого после установки и фиксации болтами нового экрана, подсоединения шлейфа необходимо вставить батарею и запустить ноутбук. Если на мониторе отображается чёткое изображение без артефактов, можно продолжить сборку: установить на место внешнюю рамку матрицы, закрутить все болты, наружные — закрыть заглушками.
Видео: как выполнить замену экрана на ноутбуке самостоятельно
Мой брат, работающий в компьютерном сервисе, рассказал, что проще всего заменить матрицу в ноутбуках Samsung. Во-первых, почти во всех девайсах этого производителя установлены съёмные аккумуляторы, во-вторых, рамка матрицы закреплена всего двумя болтами, а сам дисплей — четырьмя. У таких марок, как Asus, HP, Dell, Lenovo, Acer всё чаще можно встретить ноутбуки со встроенной батареей, соответственно, разборка таких лэптопов усложняется: приходится раскручивать либо заднюю панель, либо клавиатуру. Однако самую сложную конструкцию имеют девайсы марок Macbook Air, поэтому любой ремонт этих устройств лучше доверить профессионалам. К тому же стоимость экранов для «яблочных» ноутбуков самая высокая, поэтому далеко не каждый пользователь рискнёт работать с дорогостоящей матрицей самостоятельно.
Как видите, заменить экран ноутбука — не такой уж сложный процесс. Проявив должную внимательность, аккуратность и терпение, можно произвести замену дисплея в домашних условиях, сэкономив время и деньги. Главное, правильно подобрать матрицу взамен повреждённой и изучить процесс разборки своего девайса.