一, Materiālu defekti: šķidro kristālu slāņa un polarizatora fiziski bojājumi
1. Šķidro kristālu slāņa noplūde: tiešas stikla substrāta plīsuma sekas
Salauzta LCD galvenā struktūra ir divu{0}}slāņu stikla substrāts, kas ieklāj šķidro kristālu slāni. Ja stikls saplaisā ārējas ietekmes dēļ (piemēram, krītot vai saspiežot), šķidro kristālu molekulas iztecēs no bojātās vietas, izraisot lokālu vai vispārēju melnu. Šāda veida darbības traucējumus parasti pavada stikla plīsuma pēdas, un laika gaitā noplūdes zona izplatīsies. Piemēram, noteiktam rūpnieciskā spiediena raidītājam transportēšanas laikā nepareiza iepakojuma dēļ tika saspiests ekrāns, kā rezultātā pēc LCD noplūdes izveidojās plaisas uz stikla malas un melni plankumi. Galu galā bija jānomaina viss displeja modulis.
2. Polarizatora novecošana: ultravioletā starojuma un augstas temperatūras dubultie uzbrukumi
Polarizējošā plēve ir galvenā sastāvdaļa, kas kontrolē šķidro kristālu gaismas caurlaidību, un tās veiktspēja tieši ietekmē ekrāna kontrastu. Ja polarizatora UV pretestības indekss ir nepietiekams (piemēram, neizmantojot UV izturīgu pārklājumu), ilgstoša saules gaismas iedarbība paātrina novecošanos, kā rezultātā samazināsies caurlaidība un parādīsies tumši melns ekrāns. Noteikts āra viedais skaitītājs izmanto parasto polarizējošo plēvi. Pēc lietošanas augstā temperatūrā vasarā 3 mēnešus ekrāna mala bija nomelnējusi, ko izraisīja polarizējošo plēvju sadalīšanās produktu nogulsnēšanās.
3. Hermētiķa atteice: neredzams ūdens tvaiku iekļūšanas līdzeklis
LCD hermētiķis ar bojātiem kodiem tiek izmantots, lai izolētu ārējos ūdens tvaikus un piemaisījumus. Ja blīvēšanas procesā ir defekti (piemēram, nevienmērīgs līmes slāņa biezums vai nepilnīga sacietēšana), ūdens tvaiki iekļūs šķidro kristālu slānī, radot šādas problēmas:
Šķidro kristālu molekulu hidrolīze: ūdens tvaiki reaģē ar šķidro kristālu materiāliem, veidojot skābas vielas, korozējot ITO vadošo slāni un izraisot lokālas displeja novirzes;
Polarizējošās plēves atslāņošanās: ūdens tvaiki atdala polarizējošo plēvi no stikla pamatnes, veidojot burbuļus vai melnus plankumus.
Nestandarta hermētiķa kvalitātes dēļ noteiktam medicīnas monitoram pēc 6 mēnešu lietošanas mitrā vidē uz ekrāna bija liels melns laukums. Pēc demontāžas tika konstatēts, ka LCD slānis ir kļuvis duļķains un nomelnējis.
2, ķēdes atteice: strāvas padeves un piedziņas signālu pārtraukums
1. Fona apgaismojuma ķēdes kļūme: ķēdes reakcija starp LED gaismas joslu un draivera IC
Atvienota LCD fona apgaismojuma modulis parasti sastāv no LED gaismas sloksnēm un draivera IC. Ja draivera IC ir izslēgts aizsardzības pret pārkaršanu (piemēram, ilgstošas darbības ar augstu spilgtumu) vai sprieguma svārstību (piemēram, strāvas moduļa atteices) dēļ, ekrāns izskatīsies pilnīgi melns, jo šķidro kristālu slānī neiekļūst gaismas avots. Dažiem rūpnieciskiem kontrolieriem vasarā augstas temperatūras vidē bieži parādās melni ekrāni. Pēc testēšanas tika konstatēts, ka fona apgaismojuma draivera IC pārkaršanas dēļ pārgāja aizsardzības režīmā. Pēc siltuma izlietnes nomaiņas kļūme tika novērsta.
2. Slikts piedziņas ķēdes kontakts: slēpts savienotāja oksidēšanās risks
LCD draivera ķēde ar bojātu kodu sazinās ar mātesplati, izmantojot FPC savienotāju. Ja savienotājam rodas signāla pārtraukumi oksidācijas, vaļīguma vai lodēšanas savienojumu virtuālas lodēšanas dēļ, konkrēti segmentu kodi kļūs melni, jo nevar aktivizēties. Pēc viena gada lietošanas viedajam mājas termostatam parādījās digitālās pildspalvas pazušanas parādība. Izmantojot augstas precizitātes osciloskopa noteikšanu, tika konstatēts, ka FPC savienotāja tapu oksidēšanās izraisīja signāla pārraides pārtraukumus. Pēc tapu tīrīšanas displejs tika atjaunots.
3. Strāvas moduļa atteice: nestabila sprieguma ķēdes reakcija
Strāvas modulis nodrošina stabilu darba spriegumu LCD ar bojātu kodu. Ja jaudas izejas spriegums ir pārāk zems (piemēram, kondensatora novecošana, induktora virtuālā lodēšana) vai pulsācija ir pārāk liela (piemēram, nav integrēta filtrēšanas ķēde), draivera IC nedarbosies normāli un ekrāns mirgos vai kļūs melns. Noteikts rūpnieciskais sensors strāvas padeves ieslēgšanas brīdī bieži kļūst melns. Pēc noteikšanas tika konstatēts, ka barošanas moduļa izejas spriegums svārstījās vairāk nekā par ± 5%. Pēc kondensatora nomaiņas kļūme pazuda.
3, Vides traucējumi: temperatūras un elektromagnētisko traucējumu dubultie izaicinājumi
1. Zemas temperatūras vide: šķidro kristālu molekulu viskozitāte strauji palielinās
Šķidro kristālu materiālu reakcijas ātrums ir cieši saistīts ar temperatūru. Kad apkārtējās vides temperatūra ir zemāka par -20 grādiem, šķidro kristālu molekulu viskozitāte ievērojami palielinās, izraisot grūtības molekulārā pagriezienā un lēnu vai pat pilnīgu ekrāna reakcijas sasalšanu. Atsevišķa Arktikas zinātniskās izpētes iekārta izmanto parasto pārtraukuma koda LCD, kas kļūst melns un nav atjaunojams -30 grādu vidē. Pēc pārslēgšanās uz plašas temperatūras LCD maisījumu, tas joprojām var normāli parādīt -40 grādu temperatūrā.
2. Spēcīgs elektromagnētiskais lauks: neredzams signāla traucējumu virzītājspēks
Rūpnieciskajā vidē ir liels skaits elektromagnētisko traucējumu avotu (piemēram, frekvences pārveidotāji un motori). Ja šķidro kristālu displejs ar bojātu kodu nav ekranēts (piemēram, nav aprīkots ar metāla apvalku vai magnētisku gredzenu), augstas-frekvences troksnis tiks savienots ar piedziņas ķēdi, izmantojot strāvas vai signāla līnijas, radot šādas problēmas:
Regulāra mirgošana: barošanas avota sprieguma svārstības izraisa periodiskas fona apgaismojuma spilgtuma izmaiņas;
Melns ekrāns nejauši: elektromagnētiskie traucējumi izraisa neparastu draivera IC atiestatīšanu.
Konkrētas rūpnīcas automatizētās ražošanas līnijas bojātā koda LCD ekrāns bieži kļūst melns. Pēc elektromagnētiskās saderības (EMC) pārbaudes tika konstatēts, ka frekvences pārveidotāja radītā 30MHz harmonika tika pārraidīta uz ekrānu caur elektropārvades līniju. Pēc jaudas filtra uzstādīšanas atteices līmenis tika samazināts par 90%.
4, Ražošanas process: dziļi iemesli slēptiem defektiem
1. ITO kodināšanas piemaisījumi: mikroskopiski iznīcinātāji uz stikla virsmām
ITO (indija alvas oksīda) vadošais slānis ir galvenā LCD pārtraukuma koda sastāvdaļa. Ja kodināšanas procesā ir defekti (piemēram, netīrumi uz stikla virsmas), tas var izraisīt lokālas vadītspējas novirzes, kā rezultātā uz ekrāna parādās nelieli melni plankumi vai līnijas. Noteikts koda ekrāna ražotājs ir kontrolējis defektu līmeni zem 0,3%, izmantojot sešus pārbaudes procesus (tostarp mikroskopa testēšanu un elektriskās veiktspējas testēšanu), taču joprojām ir neliels skaits produktu, kas kļūst melni ITO kodināšanas piemaisījumu dēļ.
2. Polarizējošās plēves stiprinājuma novirze: letāla ietekme uz optisko veiktspēju
Polarizācijas plēves piestiprināšanas precizitāte tieši ietekmē ekrāna kontrastu un krāsu viendabīgumu. Ja piestiprināšanas leņķa novirze pārsniedz ± 1 grādu vai ir burbuļi vai grumbas, tas izraisīs vietējās caurlaidības samazināšanos un ekrāns izskatīsies tumši melns. Pielāgotam LCD ar bojātiem kodiem displejs bija izplūdis polarizatora pievienojuma novirzes dēļ, taču pēc atkārtotas pievienošanas tika atjaunots skaidrs displejs.
5, risinājums: pilnīga procesa vadība no profilakses līdz remontam
Materiālu izvēle: prioritāri izmantojiet UV izturīgas polarizācijas plēves, plašas temperatūras šķidro kristālu maisījumu un augstas uzticamības hermētiķi, lai uzlabotu ekrāna vides pielāgošanās spēju;
Shēmas dizains: integrēts EMI filtrēšanas modulis, barošanas avota stabilizācijas ķēde un pārkaršanas aizsardzības mehānisms, lai uzlabotu pret-traucējumu spēju;
Ražošanas process: ieviest automatizētas noteikšanas iekārtas (piemēram, AOI optisko detektoru), stingri kontrolēt galvenos procesus, piemēram, ITO kodināšanu un polarizatora pievienošanu;
Vides kontrole: ārkārtējas temperatūras vai spēcīga elektromagnētiskā lauka vidē uzstādiet izolācijas uzmavas vai aizsargpārsegus bojātā koda LCD, lai samazinātu vides traucējumus;
Bojājumu diagnostika: izmantojiet tādus rīkus kā osciloskopi un multimetri, lai noteiktu strāvas padeves spriegumu, signāla viļņu formu un savienotāja statusu un ātri atrastu bojājuma vietu.
