Типы, виды и недостатки LED-подсветки экранов. Что это лед телевизор

Что такое LED телевизор?

С каждым годом появляется все больше новых терминов, успеть за всем этим и знать все невозможно. Техника развивается в наше время быстрыми темпами. А к нам на помощь всегда придет интернет и расскажет о любых новшествах. Особо трудная задача сейчас стоит перед покупателями при выборе телевизора.

Что такое LED телевизор

Логично будет начать с расшифровки аббревиатуры LED, что на английском звучит так: light-emitting diode. А перевод на русский гораздо проще - "светодиод". Но нельзя назвать LED телевизор светодиодным телевизором. Что бы все это могло значить?

Грубо говоря, LED телевизор является ЖК (LCD) телевизором. Чтобы понять, в чем состоит отличие одного от другого, обратимся к особенностям ЖК телевизоров. Основная их часть - это матрица с пикселями (светящимися точками). Кстати, количество этих самых пикселей и определяет разрешение экрана (например, 640х480 = 307 200 точек). Так вот в ЖК телевизорах матрица подсвечивается флуоресцентными лампами с холодным катодом. А в LED телевизорах источниками света служат светодиоды. Это считается большим плюсом современной техники, ведь использование светодиодов позволяет производить LED телевизоры очень тонкими. Их толщина равняется примерно 2,5 см. LED телевизоры практично впишутся в любой интерьер. Таким образом, мы получаем более низкое энергопотребление (на 40% ниже по сравнению с ЖК телевизорами такого же размера), более длительный срок службы и лучший уровень контрастности, что уже не так далеко от известного конкурента ЖК телевизоров - плазменных панелей. Вы только представьте себе, какой естественный и глубокий черный цвет будет в led телевизорах, если их уровень контрастности достигает значения 1000000:1.

А теперь вспомните большой минус LCD телевизоров - искажения, когда отображаются движущиеся объекты... В LED телевизорах такого недостатка уже не будет, благодаря частоте обновления кадров до 200 Гц. Вы, наверно, сразу поняли, что такое LED телевизор, и представили себе идеальную видео игру или долгожданный спортивный матч. Безусловно, данная технология использования светодиодной подсветки рано или поздно станет стандартом и вытеснит с рынка традиционную технологию. LED телевизоры не надо воспринимать, как новый их вид, это просто техническое развитие ЖК телевизоров.

Чтобы понять, что такое LED телевизор, рассмотрим подробнее его подсветку светодиодами. Различают два ее типа:

White LED - LED-элементы находятся по периметру матрицы, то есть свет распределяется равномерно, благодаря особой светопроводящей панели.

RGB LED - LED-элементы располагаются по всей площади подсветки, а световые элементы имеют разные цвета, то есть разные области экрана подсвечиваются разным цветом, а это повышает качество цветопередачи. Конечно, такой тип LED подсветки будет дороже, но свои плюсы можно найти везде. Из-за такой дороговизны, многим компаниям, например, тому же Samsung, приходится отказываться от этой RGB LED и продолжать работать с боковой подсветкой.

Судить о преимуществах подсветок стало сложнее, когда в 2009 году компания Toshiba заявила, что "белая" подсветка даже эффективнее, чем вторая RGB LED.

Хотим обратить внимание еще на одно достоинство LED телевизоров. Их можно считать более экологичными, нежели обычные ЖК. В CCFL лампах (которые используются для подсветки в LCD телевизорах) содержится ртуть, а в светодиодах она отсутствует. Не то, чтобы это прорыв в технике, но большой шаг вперед. Специалисты рекомендуют выбирать именно LED телевизоры, не смотря на то, что они вдвое дороже LCD телевизоров. Но вы теперь знаете, что такое led телевизор, и понимаете, что постепенно это станет стандартом в производстве телевизоров.

LED подсветка в современных телевизорах с экранами на жидких кристаллах на сегодня имеет несколько технологических решений. Стремясь увеличить цветовой охват, для лучшего отображения цветов, производители дисплеев для телевизоров разработали новые методы подсветки, отличающиеся от обычных светодиодов.

RGB LED

Для получения широкого спектра белого света стали использовать в подсветке триады светодиодов состоящих из синих, зеленых и красных цветов.

Это была альтернатива WLED с белым светодиодом и с меньшим цветовым охватом. Система подсветки с трех разных светодиодов называется RGB LED. Цветовая гамма экранов с подсветкой RGB была больше, чем с применением только белых светодиодов или с использованием люминесцентной лампы CCFL. Но были и недостатки: цена, размер, вес, разное время старения светодиодов разного цвета, что со временем приводило к расстройке цвета изображения. Поэтому отказались от RGB LED подсветки в пользу WLED.

RGB LED

WLED

Учитывая недостатки RGB подсветки, производители телевизоров остановились на использовании «белых» светодиодов. Они располагаются или по бокам корпуса или одним массивом сзади жк матрицы. С помощью специальных диффузоров свет от диодов равномерно распределяется по всему экрану.

Хотя мы и называем такие светодиоды «белыми», но на самом деле они излучают синий свет, который проходит через желтый светофильтр и преобразуется в белый. Поэтому использование белых светодиодов в экранах еще 2010 года давала синеватый оттенок на изображении.

Со временем производители улучшили компоненты, и WLED подсветка стала вполне работоспособной, но что касается спектра света, то заметны некоторые диспропорции в отображении цветов.

Спектр света от WLED

Такой пик на синем получается из-за синего светодиода. Используя светофильтр можно получить белый свет. И этот отфильтрованный свет попадает на субпиксели красного, синего и зеленого цветов для формирования всего спектра ограниченного цветовым охватом. Проходя через фильтры, теряется часть спектра, а интенсивность потока на частоте, соответствующей синему будет больше, чем на красном и зеленом. С помощью калибровки экрана можно получить правильные цвета, но эти причины позволяют экрану с WLED подсветкой отображать цвета в пространстве только sRGB .

Цветовое пространство sRGB

Если дисплей с WLED будет отображать цвета на картинке близкие к синему (оттенки синего), то преимущество в спектре именно синего цвета может оказать давление на другие цвета, которые будут подмешиваться для создания оттенка. Поэтому отображение оттенков близких к синему может оказаться не правильным.

Такая проблема была и при использовании лампы CCFL, но там проблема была с зеленым цветом. Именно на зеленом был виден пик интенсивности.

Спектр света от подсветки CCFL

Увеличение цветового охвата

Что бы расширить цветовую гамму за пределы sRGB и перейти к следующему стандарту цветности были внесены изменения в подсветку WLED.

И после изменений стали использовать название GB-R LED или GB-r LED . Теперь вместо белого светодиода используют объединенный синий и зеленый светодиоды покрытые красным люминофором.

Такая технология позволяет получить на спектре пики на красном, зеленом и синем.

Спектр света от GB-r LED

Такая технология сегодня используется в LG на матрицах AH-IPS и в Samsung на PLS. Использование технологии GB-r LED позволяет получить 99 % охвата Adobe RGB.

Некоторые производители в своих экранах используют другой способ увеличения цветовой гаммы. Они берут смесь синего и красного светодиода и используют зеленый люминофор для светофильтра. Такая технология называется RB-LED или RB-G LED .

Светодиодная Led подсветка - это еще одна характеристика телевизоров и мониторов, которая в последнее время усложняет выбор покупателя, требуя от него лишних раздумий и принятия ответственного решения... Дело в том, что LCD (ЖК) телевизоров становится все больше, а ее типы все время множатся.

Действительно, приобретая телевизор хочется не ошибиться, не купить что-нибудь представляющее вчерашний или позавчерашний день, чем уже скоро нельзя будет пользоваться...

К счастью, больших сложностей в этом вопросе нет, его важность сильно преувеличена - об этом ниже на странице...

Есть хорошее правило: при покупке телевизора рекомендуется меньше уделять внимания названиям используемых технологий, а больше руководствоваться своими впечатлениями от его вида и качества изображения.

При этом, конечно, более современный (и дорогой) ТВ в большинстве случаев будет и лучшего качества.

Наилучшие результаты по качеству изображения на сегодня, пожалуй, дает тип подсветки - Direct (Full) LED. Причем он все время совершенствуется - сейчас в этой технологии может применяться очень большое количество светодиодов, что, естественно, сказывается очень положительно.

Edge LED или его производные тоже показывают все более лучшие характеристики, позволяя к тому же делать ТВ очень тонкими.

В обоих случаях в лучших моделях телевизоров используется еще метод «Локального затемнения» - Local Dimming . В телевизораз LG подсветка с его использованием называется LED plus .

ЖК элементы, из которых строятся LCD панели телевизоров, - сами по себе не произведут изображения, если их не подсветить. Поэтому, тот или иной тип подсвечивания в современных телевизорах обязательно присутствует. При этом следует иметь ввиду, что технологии постоянно совершенствуются, и тип подсвечивания с тем же или похожим названием в следующем году, может по исполнению сильно отличаться от прошлогоднего. К примеру, экраны Full LED теперь выпускаются почти такими же тонкими, что и Edge LED.

Среди типов подсветки телевизоров применявшихся или применяемых SONY можно назвать следующие:

CCFL (Подсветка на флуоресцентных лампах с холодным катодом).

WCG-CCFL (Подсветка широкой цветовой гаммы на флуоресцентных лампах с холодным катодом).

RGB LED, или динамическая rgb led (Обеспечивается цветная подсветка отдельных фрагментов экрана монитора или телевизора. Потенциально очень перспективная технология, поскольку в теории дает возможность подсвечивать нужную область экрана определенным цветом. На практике ее теоретические преимущества по сравнению с другими типами не всегда удается воплотить в жизнь. Подробнее см. ниже на странице).

Full LED. Другое название Direct LED (подсвечивающие диоды располагаются позади экрана равномерно по всей его площади. Это упрощает управление и улучшает качество. Но отрицательно сказывается на толщине экрана.) - Edge LED (Жидкокристаллический экран подсвечивается белыми светодиодами, установленными у него вверху и внизу или по бокам. Позволяет изготавливать очень тонкие Slim-телевизоры).

Dynamic Edge LED (В дополнение применяется технология локального затемнения (Local Dimming), контролирующая объем свечения отдельных групп светодиодов в зависимости от демонстрируемого изображения).

Intelligent Dynamic LED. Другое название Full LED или Direct LED (По сравнению с предыдущими технологиями применяется намного больше белых подсвечивающих светодиодов, расположенных прямо за телеэкраном равномерно по всей его площади и подсвечивающих изображение. Контролируя свечение отдельных блоков светодиодов, система может освещать конкретные участки изображения, оставляя другие темными. Эта технология упрощает управление и улучшает качество, но отрицательно сказывается на толщине экрана.)

Другие производители телевизоров, Samsung, Sharp, LG или Toshiba используют в той или иной степени отличающиеся технологии. Соответственно иное название могут носить и варианты подсветки телевизора (подробнее о технологиях можно почерпнуть массу информации в интернете, но с точки зрения выбора варианта для покупки эта информация не особенно много даст. Важнее, как мы уже говорили, оценить ТВ картинку визуально).

Кстати, Full LED (Intelligent Dynamic LED) от Sony это не то же самое, что full led подсветка в первоначальном понимании в начале развития технологии, когда флуоресцентная ламповая подсветка ЖК-матрицы телевизоров просто заменялась тысячами отдельных светодиодов (LED).

По сравнению с ранее применявшимися технологиями у светодиодной LED подсветки LCD (ЖК) телевизоров имеется достаточно преимуществ, но есть и недостатки (присущие самой технологии):

Недостатки технологии LED

Изначально, подсветка такого типа не улучшает углы обзора LCD (ЖК) дисплея
- Более тонкие модели с боковой LED подсветкой могут страдать от неравномерности засветки экрана
- LED подсветка может приводить к локальным нежелательным затемнениям изображения.

Конечно, эти недостатки в большинстве случае успешно преодолеваются в конкретных моделях телевизоров и мониторов, поскольку и сама технология все время совершенствуется. К тому же, не только подсветка влияет на качество картинки на экране.

Преимущества телевизоров с LED подсветкой

Все типы LED подсветки более экономичные
- Технологии типа Edge LED позволяют создавать телевизоры с очень тонким экраном
- LED светодиоды не содержит ртути (хотя технология их изготовления использует галлий и мышьяк)

Само собой, чудес не бывает. Как правило, у более дорогой модели будет и более качественное изображение, и считающийся самым перспективным на данный момент времени тип подсветки экрана. Но изображение будет хорошим не только и не обязательно из-за подсветки. Все остальные устройства телевизора, в том числе видеопроцессор могут быть очень хорошего качества. TV может быть очень хорошо настроен (то, что раньше называлось "откалиброван"). В конце концов, могут быть правильно и соответствующим данному освещению образом выставлены регулировки...

Из всего этого, на наш взгляд, можно сделать вывод:

Выбирая телевизор, не следует уделять большое внимание типу подсветки. Будет лучше, если вы лично сравните качество изображения у нескольких моделей, и выберете тот, у которого картинка покажется приятней.

А выбирать, какой тип подсветки лучше - это задача производителей. Пока они сами не могут прийти к устоявшемуся мнению (что естественно, ведь технологии движутся вперед очень быстро).

Взять к примеру RGB LED подсветку. Считается, что она обеспечивает гораздо более богатую цветовую гамму, чрезвычайно четкое и контрастное изображение на экране, однако ее повсеместного распространения с течением времени не наблюдается. Даже наоборот, похоже, что производители от нее отказываются. Во первых, она значительно дороже других типов. А еще у нее тоже есть технические ограничения: число элементов подсветки ограничено, поскольку контролировать каждую часть монитора слишком сложно и затратно. В результате, может уменьшиться часть подсветки сцены, которой следовало бы быть яркой.

Дополнение:

Последнее время поступает информация об удачных усовершенствованиях этой технологии компанией Mitsubishi. Более того, они разрабатывают и совсем новый тип подсвечивания RGB Backlit с использованием трехцветного лазера. Возможно, скоро о RGB подсветке снова заговорят в полный голос.

Сергей Филинов

На 2016 год развитие телевизионной техники вывело на пик популярности телевизоры с LED подсветкой, их так и называют «лед телевизоры». Так же на сегодня в магазинах вы встретите телеприемники с экранами на основе OLED.

LED телевизоры – это такие телеприемники, у которых экран построен на жидкокристаллической матрице (lcd) с подсветкой от светодиодов .

Матрица на жидких кристаллах носит аббревиатуру на английском «LCD» (liquid crystal display). И раньше так и назывались аппараты с такими экранами – LCD телевизоры. Но для работы экрана на жидких кристаллах нужна подсветка и первые несколько лет для подсветки использовалась люминесцентная лампа CCFL. Затем для работы подсветки стали использовать светодиоды (light-emitting diode – LED). И теперь телевизоры с дисплеями на жидких кристаллах называют «LED телевизоры», это то же самое что и «LCD телевизоры». Отличия в этих названиях только в виде подсветки, все остальные параметры и принцип работы остается одинаковым.

На 2014 год все фирмы прекратили выпуск LCD телевизоров с подсветкой от люминесцентной лампы. Выпускаются модели с экранами на жидких кристаллах и светодиодной подсветкой. И на сегодня такие телеприемники составляют самый массовый и доступный сегмент телевизоров. Плазменные модели уже уходят с рынка, осталось всего несколько фирм продолжающих выпуск плазменных телевизоров и то это всего несколько новых моделей в 2014 году и при этом это не флагманские модели. А вот аппараты с OLED экранами (экраны на светоизлучающих светодиодах) относятся как раз к флагманским моделям, и их цена пока не позволяет перевести эти телевизоры в разряд массовых.

Отличия LED от обычных LCD

При использовании ламп для подсветки матриц было невозможно регулировать подсветку отдельно взятых участков экрана. Это приводило к тому, что контрастность LCD экранов была не достаточно высокой, что бы конкурировать с плазмой или даже еще живыми на то время кинескопами. Поэтому и пришли к решению использовать светодиоды для подсветки матрицы. При этом стало возможным регулировать подсветку на отдельных участках, регулируя яркость свечения отдельных светодиодов.

Отсюда и получаются преимущества LED подсветки по сравнению с обычной люминесцентной лампой:

улучшенные яркость экрана,
контрастность,
цветопередача,
а энергопотребление при этом уменьшилось до 40%.

Из-за малых размеров светодиодов и общая толщина корпуса LED телевизора получается меньше других.

Различия в подсветке от CCFL и LED

Способы LED подсветки

Есть два типа светодиодной подсветки: боковая и задняя. Боковая (Edge ) подсветка, при которой светодиоды расположены по периметру корпуса телевизора. Задняя (Direct ) подсветка, при которой светодиоды расположены равномерно сзади матрицы. Лучшие результаты по качеству изображения дает подсветка Direct с возможностью локального затемнения групп светодиодов. Более дешевой является подсветка Edge, поэтому она больше используется при производстве телевизоров

Принцип работы подсветки

Основной проблемой жк экранов была контрастность, вернее её малое значение. Контрастность - это отношение яркости в самом ярком участке экрана к яркости в самом темном участке. Производители экранов пытались регулировать яркость подсветки на разных участках для увеличения контрастности. Поэтому появилась технология local dimming , которая позволяет управлять сразу группами из нескольких светодиодов. Система local dimming обладает несколькими недостатками. Во первых, плохая однородность цвета (заметны яркие и темные пятна) на участках где ярко включена и выключена подсветка. Во вторых, на контрастных переходах появляются цветные ореолы. В третьих, на темных участках пропадают детали изображения. Но увеличение контрастности и уровня черного компенсируют эти недостатки.

Если расставить по местам различные технологии по показателю качества получаемой картинки , то получится такой результат:

LED подсветка по методу Direct;
LED подсветка по методу Edge;
Подсветка на лампе CCFL.

Сегодняшние модели LED телевизоров имеют разрешение экранов от HD Ready до Full HD, а в этом году есть и модели с разрешением 4К Ultra HD. Так же модели LED могут иметь и такие функции как 3D, Smart TV, самый разный набор разъемов и других параметров. Так что каждый покупатель среди моделей лед телевизоров сможет себе подобрать подходящую покупку.

Время незаметно идет и казалось бы недавно купленная техника уже выходит из строя. Так, отработав свои 10000 часов, приказали долго жить лампы моего монитора (AOC 2216Sa). Вначале подсветка стала включаться не с первого раза (после включения монитора подсветка выключалась через несколько секунд), что решалось повторным включением/выключением монитора, со временем монитор приходилось выключать/выключать уже 3 раза, потом 5, потом 10 и в какой-то момент он не мог включить подсветку уже вне зависимости от числа попыток включения. Извлеченные на свет божий лампы оказались с почерневшими краями и законно отправились в утиль. Попытка поставить лампы на замену (были куплены новые лампы подходящего размера) успехом не увенчалась (несколько раз монитор смог включить подсветку, но быстро опять ушел в режим включился-выключился) и выяснение причин в чем может быть проблема уже в электронике монитора привели меня к мысли о том что проще будет собрать собственную подсветку монитора на светодиодах чем ремонтировать имеющуюся схему инвертора для CCFL ламп, тем более в сети уже попадались статьи показывающие принципиальную возможность такой замены.

Разбираем монитор

На тему разборки монитора уже написано немало статей, все мониторы очень похожи между собой, поэтому вкратце:
1. Откручиваем крепление поставки монитора и единственный болтик внизу, который придерживает заднюю стенку корпуса

2. В низу корпуса есть два пазика между передней и задней частью корпуса, в один из которых засовываем плоскую отвертку и начинаем снимать крышку с защелок по всему периметру монитора (просто проворачивая аккуратно отвертку вокруг своей оси и приподнимая этим крышку корпуса). Излишних усилий прилагать не надо, но тяжело снимается с защелок корпус только первый раз (за время ремонта я его открывал много раз, поэтому защелки стали сниматься со временем гораздо легче).
3. Нам открывается вид на монтаж внутренней металлической рамы в передней части корпуса:

Вынимаем из защелок плату с кнопками, вынимаем (в моем случае) разъем динамиков и отогнув две защелки внизу вынимаем внутренний металлический корпус.
4. Слева виднеются 4 провода подключения ламп подсветки. Вынимаем их слегка сдавливая, т.к. для предотвращения выпадения разъем сделан в виде маленькой прищепки. Так же вынимаем широкий шлейф идущий к матрице (вверху монитора), сдавливая его разъем по бокам (т.к. в разъеме боковые защелки, хотя при первом взгляде на разъем это и не очевидно):

5. Теперь необходимо разобрать «сендвич» содержащий саму матрицу и подсветку:

По периметру находятся защелки, которые открываются легким поддеванием той же плоской отверткой. Вначале снимается металлическая рама придерживающая матрицу, после чего можно открутить три меленьких болтика (обычная крестиковая отвертка не подойдет ввиду их миниатюрного размера, понадобится особо мелкая) удерживающих плату управления матрицей и матрицу можно снять (лучше всего положить монитор на твердую поверхность, например стол, покрытую тканью матрицей вниз, открутив плату управления положить ее на стол развернув через торец монитора и просто внять корпус с подсветкой подняв его вертикально вверх, а матрица так и останется лежать на столе. Ее можно накрыть чем-то чтобы не пылилась, а собирать точно в обратном порядке - т.е. накрыть лежащую на столе матрицу собранным корпусом с подсветкой, обернуть через торец шлейф к плате управления и прикрутив плату управления аккуратно поднять блок в собранном виде).
Получается матрица отдельно:

И блок с подсветкой отдельно:

Блок с подсветкой разбирается аналогично, только вместо металлической рамы, подсветка удерживается пластмассовой рамкой, которая одновременно позиционирует оргстекло, используемое для рассеивания света подсветки. Большинство защелок находятся по бокам и похожи на те что удерживали металлическую раму матрицы (открываются поддеванием плоской отверткой), но по бокам есть несколько защелок открывающихся «вовнутрь» (на них отверткой нужно надавить, чтобы защелки ушли во внутрь корпуса).
Вначале я запоминал положение всех снимаемых частей, но потом выяснилось, что «неправильно» их собрать не получится и даже если детали выглядят абсолютно симметричными расстояния между защелками на разных сторонах металлической рамы и фиксирующие выступы по бокам пластиковой рамы удерживающей подсветку не дадут собрать их «неправильно».
Вот собственно и все - мы разобрали монитор.

Подсветка светодиодной лентой

Вначале решено было делать подсветку из светодиодной ленты с белыми светодиодами 3528 - 120 светодиодов на метр. Первое что оказалось - ширина ленты 9 мм, а ширина ламп подсветки (и посадочного места под ленту) - 7 мм (на самом деле бывают лампы подсветки двух стандартов - 9 мм и 7 мм, но в моем случае были 7 мм). Поэтому, после осмотра ленты, было принято решение обрезать по 1 мм с каждого края ленты, т.к. это не задевало токопроводящих дорожек на лицевой части ленты (а на обратной вдоль всей ленты идут две широкие жилы питания, которые от уменьшения на 1 мм своих свойств на длине подсветки 475 мм не потеряют, т.к. ток будет небольшой). Сказано - сделано:

Точно так же аккуратно светодиодная лента обрезается по всей длине (на фотографии пример того что было до и что стало после обрезки).
Нам понадобится две полоски ленты по 475 мм (19 сегментов по 3 светодиода в полоске).
Хотелось чтобы подсветка монитора работала так же как и штатная (т.е. включалась и выключалась контроллером монитора), а вот яркость я хотел регулировать «вручную», как на старых CRT мониторах, т.к. это часто используемая функция и лазить по экранным меню каждый раз нажимая несколько клавиш мне надоело (в моем мониторе клавиши вправо-влево регулируют не режимы монитора, а громкость встроенных динамиков, так что режимы каждый раз приходилось менять через меню). Для этого был найден в сети мануал на мой монитор (кому пригодится - прилагается в конце статьи) и на странице с Power Board по схеме найдены +12V, On, Dim и GND которые нас интересуют.

On - сигнал с платы управления на включение подсветки (+5V)
Dim - ШИМ управление яркостью подсветки
+12V оказались далеко не 12, а где-то 16V без нагрузки подсветкой и где-то 13.67V с под нагрузкой
Так же было решено никаких ШИМ регулировок яркости подсветки не делать, а запитывать подсветку постоянным током (заодно решается вопрос с тем, что у некоторых мониторов ШИМ подсветки работает на не очень высокой частоте и у некоторых от этого чуть больше устают глаза). В моем мониторе частота «родного» ШИМ была 240 Гц.
Дальше на плате были найдены контакты на которые подается сигнал On (помечен красным) и +12V на блок инвертора (перемычка которую необходимо выпаять чтобы обесточить блок инвертора помечена зеленым). (фотографию можно увеличить чтобы увидеть пометки):

В качестве основы схемы управления был взять линейный регулятор LM2941 в основном за то, что при токе до 1А он имел отдельный вывод управления On/Off, который предполагалось использовать для управления включением/выключением подсветки сигналом On с платы управления монитора. Правда в LM2941 этот сигнал инвертированный (т.е. на выходе есть напряжение когда на входе On/Off - нулевой потенциал), так что пришлось собрать инвертор на одном транзисторе для согласования прямого сигнала On с платы управления и инвертированного входа LM2941. Никаких других излишеств схема не содержит:

Расчет выходного напряжения для LM2941 производится по формуле:

Vout = Vref * (R1+R2)/R1

Где Vref = 1.275V, R1 в формуле соответствует R1 на схеме, а R2 в формуле соответствует паре резисторов RV1+RV2 на схеме (введено два резистора для более плавной регулировки яркости и сокращения диапазона регулируемых переменным резистором RV1 напряжений).
В качестве R1 я взял 1кОм, а подбор R2 осуществляется по формуле:

R2=R1*(Vout/Vref-1)

Максимальное необходимое нам напряжение для ленты - 13В (я взял четь больше чем номинальные 12В чтобы не терять в яркости, а лента такой легкое перенапряжение переживет). Т.е. максимальное значение R2 = 1000*(13/1.275-1) = 9.91кОм. Минимальное напряжение при котором лента еще хоть как-то светится - около 7 вольт, т.е. минимальное значение R2 = 1000*(7/1.275-1) = 4.49кОм. R2 у нас состоит из переменного резистора RV1 и многооборотного подстроечного резистора RV2. Сопротивление RV1 получаем 9.91кОм - 4.49кОм = 5.42кОм (выбираем ближайшее значение RV1 - 5.1кОм), а RV2 выставляем примерно в 9.91-5.1 = 4.81кОм (на самом деле лучше всего вначале собрать схему, выставить максимальное сопротивление RV1 и измеряя напряжение на выходе LM2941 выставить сопротивление RV2 таким чтобы на выходе было нужное максимальное напряжение (в нашем случае около 13В).

Монтаж светодиодной ленты

Поскольку после обрезания ленты на 1 мм по торцам ленты оголились жилы питания, на корпус в месте где будет клеиться лента я наклеил изоленту (к сожалению не синюю а черную). Поверх клеится лента (хорошо прогревать поверхность феном, т.к. к теплой поверхности скотч клеится гораздо лучше):

Дальше монтируются задняя пленка, оргстекло и светофильтры которые лежали поверх оргстекла. По краям я подпер ленту кусочками стирательной резинки (чтобы края на скотче не отходили):

После чего блок подсветки собирается в обратном порядке, устанавливается на место матрица, провода подсветки выводятся наружу.
Схема собиралась на макетке (ввиду простоты решил плату не разводить), крепилась на болтиках через отверстия в задней стенке металлического корпуса монитора:

Питание и сигнал управления On заводились с платы блока питания:

Расчетная мощность, выделяемая на LM2941 рассчитывается по формуле:

Pd = (Vin-Vout)*Iout +Vin*Ignd

Для моего случая составляет Pd = (13.6-13)*0.7 +13.6*0.006 = 0.5 Ватт поэтому было решено обойтись самым маленьким радиатором для LM2941 (посажен через диэлектрическую прокладку т.к. от земли он в LM2941 не изолирован).
Окончательная сборка показала вполне себе работоспособность конструкции:

Из достоинств:

Используется стандартная светодиодная лента
Простая плата управления

Из недостатков:

Недостаточная яркость подсветки при ярком дневном свете (монитор стоит напротив окна)
Светодиоды в ленте расположены недостаточно часто, поэтому видны небольшие световые конусы от каждого отдельного светодиода возле верхней и нижней кромок монитора
Баланс белого немного нарушен и уходит слегка в зеленоватые оттенки (скорее всего решается регулировками баланса белого либо самого монитора либо видеокарты)

Вполне хороший, простой и бюджетный вариант ремонта подсветки. Вполне комфортно смотреть фильмы или использовать монитор в качестве кухонного телевизора, но для каждодневной работы наверное не подойдет.

Регулировка яркости с помощью ШИМ

Для тех хаброжителей, которые в отличие от меня не вспоминают с ностальгией аналоговые ручки управления яркостью и контрастностью на старых ЭЛТ мониторах можно сделать управление от штатного ШИМ генерируемого платой управления монитором без выведения каких-либо дополнительных органов управления наружу (без сверления корпуса монитора). Для этого достаточно собрать на двух транзисторах схему И-НЕ на входе On/Off регулятора и убрать регулировку яркости на выходе (выставить выходное напряжение постоянным в 12-13В). Модифицированная схема:

Сопротивление подстроечного резистора RV2 для напряжения 13В должно быть в районе 9.9кОм (но лучше выставить точно при включенном регуляторе)

Более плотная LED подсветка

Для решения проблемы недостаточной яркости (а заодно и равномерности) подсветки было решено поставить больше светодиодов и чаще. Поскольку оказалось что покупать светодиоды поштучно дороже чем купить 1.5 метра ленты и выпаять их оттуда был выбран более экономный вариант (выпаивать светодиоды из ленты).
Сами светодиоды 3528 разместились на 4-х полосках 6 мм шириной и 238 мм длиной по 3 светодиода последовательно в 15 параллельных сборках на каждой из 4-х полосок (разводка плат для светодиодов прилагается). После припайки светодиодов и проводов получается следующее:

Полоски закладывается по две вверху и внизу проводами к краю монитора в стык в центре:

Номинальное напряжение на светодиодах 3.5В (диапазон от 3.2 до 3.8 В), так что сборка из 3-х последовательных светодиодов должна питаться напряжением порядка 10.5В. Так что параметры регулятора нужно пересчитать:

Максимальное необходимое нам напряжение для ленты - 10.5В. Т.е. максимальное значение R2 = 1000*(10.5/1.275-1) = 7.23кОм. Минимальное напряжение при котором сборка из светодиодов еще хоть как-то светится - около 4.5 вольт, т.е. минимальное значение R2 = 1000*(4.5/1.275-1) = 2.53кОм. R2 у нас состоит из переменного резистора RV1 и многооборотного подстроечного резистора RV2. Сопротивление RV1 получаем 7.23кОм - 2.53кОм = 4.7кОм, а RV2 выставляем примерно в 7.23-4.7 = 2.53 кОм и регулируем в собранной схеме для получения 10.5В на выходе LM2941 при максимальном сопротивлении RV1.
В полтора раза больше светодиодов потребляют 1.2А тока (номинально), поэтому рассеиваемая мощность на LM2941 будет равна Pd = (13.6-10.5)*1.2 +13.6*0.006 = 3.8 Ватт, что уже требует более солидного радиатора для отвода тепла:

Собираем, подключаем, получаем гораздо лучше:

Достоинства:

Достаточно большая яркость (возможно сравнимая, а возможно даже превосходящая яркость старой CCTL подсвтеки)
Отсутствие световых конусов по краям монитора от индивидуальных светодиодов (светодиоды расположены достаточно часто и подсветка равномерная)
Все еще простая и дешевая плата управления

Недостатки:

Никак не решился вопрос с балансом белого, уходящим в зеленоватые тона
LM2941 хоть и с большим радиатором, но греется и греет все внутри корпуса

Плата управления на основе Step-down регулятора

Для устранения проблемы нагрева решено было собрать регулятор яркости на базе Step-down регулятора напряжения (в моем случае был выбран LM2576 с током до 3А). Он так же имеет инвертированный вход управления On/Off, поэтому для согласования присутствует такой же инвертор на одном транзисторе:

Катушка L1 влияет на КПД преобразователя и должна быть 100-220 мкГ для тока в нагрузке около 1.2-3А. Напряжение на выходе рассчитывается по формуле:

Vout=Vref*(1+R2/R1)

Где Vref = 1.23V. При заданном R1 можно получить R2 по формуле:

R2=R1*(Vout/Vref-1)

В расчетах R1 эквивалентно R4 в схеме, а R2 эквивалентно RV1+RV2 в схеме. В нашем случае для регулировки напряжения в диапазоне от 7.25В до 10.5В возьмем R4=1.8кОм, переменный резистор RV1=4.7кОм а подстроечный резистор RV2 на 10кОм с начальным приближением в 8.8кОм (после сборки схемы лучше всего выставить его точное значение измеряя напряжение на выходе LM2576 при максимальном сопротивлении RV1).
Для этого регулятора решил сделать плату (размеры значения не имели, т.к. в мониторе достаточно место для монтажа даже габаритной платы):

Плата управления в сборе:

После монтажа в мониторе:

Все в сборе:

После сборки вроде все работает:

Итоговый вариант:

Достоинства:

Достаточная яркость
Step-down регулятор не греется и не греет монитор
Нет ШИМ а значит ничего не моргает ни с какой частотой
Аналоговая (ручная) регулировка яркости
Нет ограничений на минимальную яркость (для тех кто любит работать по ночам)

Недостатки:

Немного смещен баланс белого в сторону зеленых тонов (но не сильно)
При малой яркости (очень малой) видна неравномерность в свечении светодиодов разных сборок из-за разброса параметров

Варианты улучшения:

Баланс белого регулируется как в настройках монитора, так и в настройках почти любой видеокарты
Можно попробовать поставить другие светодиоды, которые не будут заметно сбивать баланс белого
Для исключения неравномерного свечения светодиодов при малой яркости можно использовать: а) ШИМ (регулировать яркость с помощью ШИМ всегда подавая номинальное напряжение) или б) соединить все светодиоды последовательно и питать их регулируемым источником тока (если соединить последовательно все 180 светодиодов, то понадобится 630В и 20мА), тогда через все светодиоды должен проходить один и тот же ток, а на каждом будет падать свое напряжение, яркость регулируется изменением тока а не напряжения.
Если хочется сделать схему на основе ШИМ для LM2576 можно использовать схему И-НЕ на входе On/Off этого Step-down регулятора (по аналогии с приведенной схемой для LM2941), но лучше поставить диммер в разрыв минусового провода светодиодов через logic-level mosfet