Hintergrundbeleuchtung im Fernseher

Früher waren es defekte Bildröhren, Zeilentrafos oder andere Bauteile in Modulen, die für Defekte an Fernsehgeräten verantwortlich waren. Zuerst war der Austausch solcher Bauteile kein Problem, ebenso wenig wie deren Beschaffung. Lediglich bei den Bildröhren konnte der Preis für ein passendes Ersatzteil schon einmal den Wert des Fernsehgerätes übersteigen. Später war es allerdings oft auch so, wenn der  Zeilentrafo (bzw. Diodensplittrafo, kurz DST) defekt war. Mit dem Aufkommen der Flachbildschirme hat sich die Situation doch etwas geändert. Wenn nicht gerade irgendein Gegenstand in den Bildschirm fällt und dadurch einen Totalschaden verursacht, ist meist die Hintergrundbeleuchtung der Grund für einen Ausfall des Fernsehgerätes, die für moderne Flachbildschirme benötigt wird, damit Sie überhaupt etwas sehen können. In der Anfangszeit der Flachbildfernseher oder Monitore wurden häufig so genannte Kaltkathodenröhren für die Beleuchtung eingesetzt.

In der Abbildung können Sie eine solche Beleuchtung während des Betriebs sehen. Es handelt sich um sehr dünne Leuchtstoffröhren, so genannte Kaltkathodenröhren, die für eine möglichst gleichmäßige Ausleuchtung des Hintergrundes sorgen sollen. Damit diese Röhren funktionieren können, benötigen Sie natürlich eine passende Ansteuerung mithilfe einer Hochspannung.

So sieht eine solche Ansteuerplatine aus. Die kleinen Wandlertrafos im Bild erzeugen die notwendige Hochspannung. Die Verbindung zu den Kaltkathoderöhren erfolgt in diesem Fall über die vier weißen Steckverbindungen im oberen Bereich des Bildes. Diese Ansteuerung benötigt ihrerseits eine Betriebsspannung von rund 24 Volt, die aus dem Netzteil des Fernsehgerätes bereitgestellt wird. Über entsprechende Steuerleitungen kann auch die Helligkeit der Hintergrundbeleuchtung eingestellt werden. Diese Steuerplatinen wiesen oft Ausfälle auf, die Beleuchtung fiel dadurch komplett aus.

Damit die Leuchtleisten später nicht im Bild zu sehen sind, benötigt die Beleuchtung noch so genannte Diffusorfolien. Diese sorgen dafür, dass das Licht der Hintergrundbeleuchtung möglichst gleichmäßig über die gesamte Hintergrundfläche des Bildschirms verteilt wird. Sowohl die Hintergrundbeleuchtung mithilfe der Kaltkathodenröhren als auch die modernerer LED-Fernsehgeräte benötigen solche Folien. Die Abbildung oben zeigt eine Beleuchtung während des Betriebs noch ohne das LCD-Display, das noch aufgelegt und befestigt werden muss.

Modernere Fernsehgeräte haben statt der eben erwähnten Kaltkathodenröhren LED-Zeilen, welche die gleiche Aufgabe erfüllen. In der Abbildung sehen Sie ein geöffnetes Fernsehgerät mit einer solchen LED-Beleuchtung. Die kleinen Linsen auf den LEDs sorgen bereits dafür, dass das Licht besser verteilt werden kann. LEDs erzeugen von sich aus ein eher punktförmiges Licht, was allerdings für diesen Anwendungszweck wenig vorteilhaft ist. Die kleinen Linsen alleine reichen jedoch nicht aus, um den Bildschirm später gleichmäßig auszuleuchten.

Auch die LED-Beleuchtung bildet eine mögliche Fehlerquelle, die sich sehr häufig so bemerkbar macht, dass der Ton zwar noch zu hören ist, auf dem Bildschirm können Sie allerdings nichts mehr erkennen. Der Bildschirm an sich funktioniert zwar noch, allerdings ist die Beleuchtung ausgefallen, wodurch das Bild schwarz bleibt. Der Grund für diesen Defekt sind oft defekte Einzel-LEDs. Entweder kommt es zu stellenweisen Ausfällen der Beleuchtung (sichtbar durch dunkle Flecken auf dem Bildschirm) oder zu einem Komplettausfall der Beleuchtung. Der Komplettausfall kommt dadurch zu Stande, dass in der Regel die einzelnen LEDs in Reihe geschaltet sind wie bei einer Christbaumbeleuchtung. Fällt eine einzige LED aus, ist der Stromkreis unterbrochen und der Bildschirm bleibt dunkel. Manchmal fällt auch die Beleuchtung für eine Hälfte des Displays aus. In der Abbildung oben sehen Sie eine solche Reihenschaltung von 4 × 7 LEDs an der Stromversorgung, die im oberen Bereich des Bildes zu sehen ist. Das Fernsehgerät mit dieser Beleuchtung zeigte ebenfalls nur noch einen dunklen Bildschirm. Allerdings hatte dieser Defekt einen anderen Grund.

In diesem Fall sorgte nicht eine defekte LED für den Komplettausfall, sondern ein unterbrochener Stromkreis wegen einer fehlerhaften Lötstelle an einer Steckverbindung zwischen zwei LED-Leisten. Dieser Fehler wurde erst nach einer Weile durch einen Zufall festgestellt, nachdem alle LEDs überprüft wurden, ohne dass ein Defekt an den Bauteilen festgestellt werden konnte. Im Bild ist deutlich zu sehen, dass sich die Lötstellen an einer Steckverbindung gelöst haben. Man könnte sagen: kleine Ursache, große Wirkung. Nachdem die Lötstellen nachgelötet wurden, Funkionierte die Beleuchtung wieder einwandfrei. Es musste noch nicht einmal ein Bauteil gewechselt werden.

Durch die Reihenschaltung von insgesamt 4 x 7 LEDs mit einer Betriebsspannung von rund 3 Volt ergab sich eine Gesamtspannung von ca. 84 Volt für die Versorgungsspannung der Leuchtdioden. Im Bild oben sehen Sie das Netzteil des Fernsehgerätes. Der Bereich vor der Netztrennung befindet sich im unteren Bereich (3). der Bereich für die LED-Ansteuerung ist oben links zu sehen (1). Rechts daneben befindet sich die Spannungsversorgung für die übrige Elektronik des Fernsehgerätes (2).

Vor dem Zusammenbau des Fernsehgerätes wurde die Beleuchtung sicherheitshalber noch einmal überprüft. Das ist sehr empfehlenswert, da im Falle eines Defekts nach dem Zusammenbau wieder die komplette Demontage des Bildschirms und der Diffusorfolien erfolgen muss. Der Aus- und Einbau des Bildschirms ist nicht ganz ungefährlich, da bereits eine kleine Unachtsamkeit zu einem Defekt und somit zu einem Totalschaden führt. Der Aus- und Einbau des Displays ist gerade bei den sehr großen Fernsehgeräten mit Diagonalen von mehr als 40 Zoll kritisch. Die LCD-Panels sollten noch viel vorsichtiger als ein rohes Ei behandelt werden. So sollte das Display beispielsweise nicht nur einfach links und rechts angehoben werden, wenn es noch auf dem Fernsehgerät aufliegt. Durch das eigene Gewicht kann das Display in der Mitte brechen und wird unbrauchbar. Besser ist es, in einem solchen Fall, wenn das Display vorsichtig oben oder unten angehoben wird, während es an der gegenüberliegenden Kante noch aufliegt und auch nur auf einer der längeren Kanten aufrecht transportiert wird.

Solche LED-Streifen gibt es gerätespezifisch als Ersatzteile zu kaufen. Ich habe allerdings schon einzelne LEDs ausgewechselt, entsprechende Einzel-LEDs mit aufgeklebten Linsen gibt es bei diversen Anbietern im Internet zu kaufen. Ein LED-Streifen mit einer defekten LED kann bei der Verwendung solcher einzelnen LEDs  recht preiswert wieder instandgesetzt werden. Allerdings muss beim Kauf von passenden Ersatzbauteilen auf die richtige Betriebsspannung geachtet werden.