一, Materiaaldefecten: Fysieke schade aan de vloeibare kristallaag en polarisator
1. Lekkage van de vloeibare kristallaag: een direct gevolg van het scheuren van het glassubstraat
De kernstructuur van een defect LCD-scherm bestaat uit twee- lagen glassubstraat met daarin een laag vloeibaar kristal. Als het glas barst als gevolg van externe schokken (zoals vallen of knijpen), zullen vloeibare kristalmoleculen uit het beschadigde gebied lekken, waardoor lokale of algehele zwartverkleuring ontstaat. Dit type storing gaat meestal gepaard met glasbreuksporen en het lekgebied zal zich in de loop van de tijd uitbreiden. Bij een bepaalde industriële druktransmitter werd het scherm bijvoorbeeld samengedrukt als gevolg van onjuiste verpakking tijdens het transport, wat resulteerde in scheuren in de glasrand en zwarte vlekken die ontstonden nadat het LCD-scherm had gelekt. Uiteindelijk moest de gehele displaymodule vervangen worden.
2. Veroudering van de polarisator: dubbele aanvallen van ultraviolette straling en hoge temperaturen
Polariserende film is een belangrijk onderdeel dat de doorlaatbaarheid van vloeibaar-kristallicht regelt, en de prestaties ervan hebben rechtstreeks invloed op het contrast van het scherm. Als de UV-bestendigheidsindex van de polarisator onvoldoende is (bijvoorbeeld als er geen UV-bestendige coating wordt gebruikt), zal langdurige -blootstelling aan zonlicht de veroudering versnellen, wat resulteert in een afname van de transmissie en een donkerzwart scherm. Een bepaalde slimme buitenmeter maakt gebruik van gewone polariserende film. Na drie maanden gebruik in een omgeving met hoge temperaturen in de zomer leek de rand van het scherm zwart, wat werd veroorzaakt door de afzetting van polariserende afbraakproducten van de film.
3. Falen van afdichting: onzichtbare moordenaar van waterdamppenetratie
Het afdichtmiddel voor LCD-schermen met gebroken codes wordt gebruikt om externe waterdamp en onzuiverheden te isoleren. Als er gebreken zijn in het afdichtingsproces (zoals een ongelijkmatige dikte van de lijmlaag of een onvolledige uitharding), dringt waterdamp door de vloeibare kristallaag heen, wat de volgende problemen veroorzaakt:
Hydrolyse van vloeibare kristalmoleculen: waterdamp reageert met vloeibare kristalmaterialen om zure stoffen te genereren, waardoor de geleidende ITO-laag wordt aangetast en lokale weergaveafwijkingen worden veroorzaakt;
Delaminatie van polariserende film: Waterdamp scheidt de polariserende film van het glassubstraat, waardoor belletjes of zwarte vlekken ontstaan.
Een bepaalde medische monitor had na 6 maanden gebruik in een vochtige omgeving een groot zwart gebied op het scherm vanwege een ondermaatse kwaliteit van de kit. Bij demontage bleek dat de LCD-laag troebel en zwart was geworden.
2, Circuitstoring: onderbreking van stroom- en aandrijfsignalen
1. Fout in het achtergrondverlichtingscircuit: kettingreactie tussen LED-lichtstrip en driver-IC
De achtergrondverlichtingsmodule van een losgekoppeld LCD-scherm bestaat meestal uit LED-lichtstrips en driver-IC's. Als het stuurprogramma-IC wordt uitgeschakeld vanwege bescherming tegen oververhitting (zoals langdurige werking met hoge helderheid-) of spanningsschommelingen (zoals een defect aan de voedingsmodule), zal het scherm volledig zwart lijken omdat er geen lichtbron in de vloeibare kristallaag dringt. Een bepaalde industriële controller ervaart tijdens de zomer vaak zwarte schermen in omgevingen met hoge temperaturen. Na het testen bleek dat het IC van de achtergrondverlichting naar de beveiligingsmodus ging vanwege oververhitting. Na het vervangen van het koellichaam was de storing verholpen.
2. Slecht contact van aandrijfcircuit: verborgen gevaar voor oxidatie van de connector
Het stuurcircuit van het LCD-scherm met een kapotte code communiceert met het moederbord via een FPC-connector. Als de connector signaalonderbreking ervaart als gevolg van oxidatie, losheid of virtueel solderen van soldeerverbindingen, worden specifieke segmentcodes zwart vanwege het onvermogen om te activeren. Na een jaar gebruik ondervond een slimme huisthermostaat het fenomeen van het ontbreken van een digitale pen. Door uiterst nauwkeurige oscilloscoopdetectie- werd ontdekt dat de oxidatie van de FPC-connectorpinnen een onderbreking van de signaaloverdracht veroorzaakte. Na het schoonmaken van de pinnen was het display hersteld.
3. Storing in de voedingsmodule: kettingreactie van onstabiele spanning
De voedingsmodule levert een stabiele bedrijfsspanning voor het LCD-scherm met een defecte code. Als de uitgangsspanning te laag is (zoals veroudering van de condensator, virtueel solderen van de inductor) of de rimpel te groot is (zoals het niet integreren van een filtercircuit), zal dit ervoor zorgen dat het driver-IC abnormaal werkt en dat het scherm flikkert of zwart wordt. Een bepaalde industriële sensor gaat vaak zwart op het moment dat de stroom wordt opgestart. Na detectie bleek dat de uitgangsspanning van de voedingsmodule met ruim ± 5% schommelde. Na het vervangen van de condensator verdween de storing.
3, Omgevingsinterferentie: dubbele uitdagingen van temperatuur en elektromagnetische interferentie
1. Omgeving met lage temperaturen: de viscositeit van vloeibare kristalmoleculen neemt sterk toe
De reactiesnelheid van vloeibaar-kristalmaterialen hangt nauw samen met de temperatuur. Wanneer de omgevingstemperatuur lager is dan -20 graden, neemt de viscositeit van vloeibare kristalmoleculen aanzienlijk toe, wat leidt tot problemen bij het draaien van de moleculen en een langzame of zelfs volledige bevriezing van de schermrespons. Bepaalde wetenschappelijke onderzoeksapparatuur in het Noordpoolgebied maakt gebruik van een LCD-scherm met normale breekcode, dat zwart wordt en niet kan worden hersteld in een omgeving van -30 graden. Na het overschakelen naar een LCD-mengsel met brede temperatuur kan het nog steeds normaal worden weergegeven bij -40 graden.
2. Sterk elektromagnetisch veld: een onzichtbare oorzaak van signaalinterferentie
In industriële omgevingen zijn er een groot aantal elektromagnetische storingsbronnen (zoals frequentieomvormers en motoren). Als het LCD-scherm met een kapotte code niet is afgeschermd (bijvoorbeeld als het niet is uitgerust met een metalen omhulsel of magnetische ring), zal hoogfrequente ruis via stroom- of signaalleidingen naar het stuurcircuit worden gestuurd, wat de volgende problemen veroorzaakt:
Regelmatig flikkeren: schommelingen in de voedingsspanning veroorzaken periodieke veranderingen in de helderheid van de achtergrondverlichting;
Willekeurig zwart scherm: Elektromagnetische interferentie veroorzaakt een abnormale reset van het driver-IC.
Het kapotte code-LCD-scherm op de geautomatiseerde productielijn van een bepaalde fabriek wordt regelmatig zwart. Na elektromagnetische compatibiliteitstests (EMC) bleek dat de door de frequentieomvormer gegenereerde 30 MHz-harmonische via de voedingslijn naar het scherm werd verzonden. Na het installeren van een powerfilter werd het uitvalpercentage met 90% verminderd.
4, Productieproces: diepgaande redenen voor verborgen gebreken
1. ITO-etsen van onzuiverheden: microscopisch kleine moordenaars op glasoppervlakken
De geleidende laag ITO (indiumtinoxide) is een belangrijk onderdeel van de breakcode LCD. Als er fouten optreden in het etsproces (zoals resterende onzuiverheden op het glasoppervlak), kan dit lokale geleidbaarheidsafwijkingen veroorzaken, wat resulteert in kleine zwarte vlekken of lijnen op het scherm. Een bepaalde fabrikant van codeschermen heeft het defectpercentage onder de 0,3% weten te houden door middel van zes inspectieprocessen (waaronder microscooptests en testen van elektrische prestaties), maar er is nog steeds een klein aantal producten dat zwart wordt als gevolg van ITO-etsonzuiverheden.
2. Afwijking van de polarisatiefilmbevestiging: fatale impact op de optische prestaties
De nauwkeurigheid van de bevestiging van polariserende film heeft rechtstreeks invloed op het contrast en de kleuruniformiteit van het scherm. Als de afwijking van de bevestigingshoek groter is dan ± 1 graad of als er belletjes of rimpels aanwezig zijn, zal dit een afname van de lokale transmissie veroorzaken en zal het scherm er donkerzwart uitzien. Een aangepast LCD-scherm met kapotte codes had een wazige weergave als gevolg van een afwijking in de bevestiging van de polarisator, maar na herbevestiging werd de heldere weergave hersteld.
5, Oplossing: Volledig procesbeheer van preventie tot reparatie
Materiaalkeuze: geef prioriteit aan het gebruik van UV-bestendige polariserende film, een mengsel van vloeibare kristallen met een hoge temperatuur en een zeer betrouwbaar afdichtmiddel om het aanpassingsvermogen van de schermomgeving te verbeteren;
Circuitontwerp: geïntegreerde EMI-filtermodule, voedingsstabilisatiecircuit en beschermingsmechanisme tegen oververhitting om de anti-interferentiemogelijkheden te verbeteren;
Productieproces: Introduceer geautomatiseerde detectieapparatuur (zoals de optische detector van AOI), controleer strikt belangrijke processen zoals ITO-etsen en polarisatorbevestiging;
Omgevingscontrole: Installeer bij extreme temperaturen of sterke elektromagnetische velden isolatiehulzen of afschermkappen voor het LCD-scherm met kapotte code om omgevingsinterferentie te verminderen;
Foutdiagnose: Gebruik hulpmiddelen zoals oscilloscopen en multimeters om de voedingsspanning, signaalgolfvorm en connectorstatus te detecteren, en snel het foutpunt te lokaliseren.
