ประการที่หนึ่ง ข้อบกพร่องของวัสดุ: ความเสียหายทางกายภาพต่อชั้นคริสตัลเหลวและโพลาไรเซอร์
1. การรั่วไหลของชั้นผลึกเหลว: ผลโดยตรงของการแตกของพื้นผิวแก้ว
โครงสร้างหลักของ LCD ที่เสียหายคือซับสเตรตกระจก 2- ชั้นประกบชั้นคริสตัลเหลว หากกระจกแตกเนื่องจากการกระแทกภายนอก (เช่น ตกหรือถูกบีบ) โมเลกุลคริสตัลเหลวจะรั่วไหลออกจากบริเวณที่เสียหาย ทำให้เกิดรอยดำเฉพาะที่หรือโดยรวม ความผิดปกติประเภทนี้มักจะมาพร้อมกับรอยกระจกแตก และพื้นที่การรั่วไหลจะขยายออกไปเมื่อเวลาผ่านไป ตัวอย่างเช่น เครื่องส่งสัญญาณแรงดันทางอุตสาหกรรมบางเครื่องถูกบีบอัดหน้าจอเนื่องจากการบรรจุภัณฑ์ที่ไม่เหมาะสมระหว่างการขนส่ง ส่งผลให้เกิดรอยแตกบนขอบกระจกและมีรอยสีดำเกิดขึ้นหลังจากที่จอ LCD รั่วไหล ในที่สุด จำเป็นต้องเปลี่ยนโมดูลจอแสดงผลทั้งหมด
2. การเสื่อมสภาพของโพลาไรเซอร์: การโจมตีแบบคู่ของรังสีอัลตราไวโอเลตและอุณหภูมิสูง
ฟิล์มโพลาไรซ์เป็นองค์ประกอบสำคัญที่ควบคุมการส่งผ่านของแสงคริสตัลเหลว และประสิทธิภาพของฟิล์มนั้นส่งผลโดยตรงต่อคอนทราสต์ของหน้าจอ หากดัชนีความต้านทานรังสียูวีของโพลาไรเซอร์ไม่เพียงพอ (เช่น การไม่ใช้สารเคลือบป้องกันรังสียูวี) การได้รับแสงแดดเป็นเวลานาน-จะเร่งการแก่ชรา ส่งผลให้การส่งผ่านแสงลดลงและหน้าจอสีดำคล้ำ มิเตอร์อัจฉริยะกลางแจ้งบางรุ่นใช้ฟิล์มโพลาไรซ์ธรรมดา หลังจากใช้งานในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูงในฤดูร้อนเป็นเวลา 3 เดือน ขอบของหน้าจอปรากฏเป็นสีดำ ซึ่งตรวจพบว่าเกิดจากการสะสมของผลิตภัณฑ์ที่สลายตัวของฟิล์มโพลาไรซ์
3. ความล้มเหลวของสารเคลือบหลุมร่องฟัน: นักฆ่าที่มองไม่เห็นของการเจาะไอน้ำ
สารเคลือบหลุมร่องฟันสำหรับ LCD ที่มีรหัสแตกหัก ใช้เพื่อแยกไอน้ำภายนอกและสิ่งเจือปน หากมีข้อบกพร่องในกระบวนการซีล (เช่น ความหนาของชั้นกาวไม่สม่ำเสมอหรือการบ่มที่ไม่สมบูรณ์) ไอน้ำจะแทรกซึมเข้าไปในชั้นผลึกเหลว ทำให้เกิดปัญหาดังต่อไปนี้:
การไฮโดรไลซิสของโมเลกุลคริสตัลเหลว: ไอน้ำทำปฏิกิริยากับวัสดุคริสตัลเหลวเพื่อสร้างสารที่เป็นกรด กัดกร่อนชั้นสื่อกระแสไฟฟ้าของ ITO และทำให้เกิดความผิดปกติในการแสดงผลเฉพาะที่
การแยกชั้นของฟิล์มโพลาไรซ์: ไอน้ำแยกฟิล์มโพลาไรซ์ออกจากพื้นผิวแก้ว ทำให้เกิดฟองหรือจุดด่างดำ
จอภาพทางการแพทย์บางจอมีพื้นที่สีดำขนาดใหญ่บนหน้าจอหลังจากใช้งานเป็นเวลา 6 เดือนในสภาพแวดล้อมที่ชื้นเนื่องจากคุณภาพของสารเคลือบหลุมร่องฟันต่ำกว่ามาตรฐาน เมื่อถอดแยกชิ้นส่วน พบว่าชั้น LCD มีเมฆมากและดำคล้ำ
2, ความล้มเหลวของวงจร: การหยุดชะงักของสัญญาณไฟและไดรฟ์
1. ความล้มเหลวของวงจรแบ็คไลท์: ปฏิกิริยาลูกโซ่ระหว่างแถบไฟ LED และไอซีไดรเวอร์
โมดูลแบ็คไลท์ของ LCD ที่ถูกตัดการเชื่อมต่อมักจะประกอบด้วยแถบไฟ LED และไอซีไดรเวอร์ หากปิดไดรเวอร์ IC เนื่องจากมีการป้องกันความร้อนสูงเกินไป (เช่น การทำงานที่มีความสว่างสูงในระยะยาว-) หรือแรงดันไฟฟ้าผันผวน (เช่น โมดูลพลังงานขัดข้อง) หน้าจอจะปรากฏเป็นสีดำสนิทเนื่องจากไม่มีแหล่งกำเนิดแสงทะลุชั้นคริสตัลเหลว ตัวควบคุมทางอุตสาหกรรมบางตัวมักประสบกับหน้าจอสีดำในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูงในช่วงฤดูร้อน หลังจากการทดสอบพบว่า IC ไดรเวอร์แบ็คไลท์เข้าสู่โหมดการป้องกันเนื่องจากความร้อนสูงเกินไป หลังจากเปลี่ยนตัวระบายความร้อนแล้ว ข้อผิดพลาดก็ได้รับการแก้ไข
2. การสัมผัสวงจรไดรฟ์ไม่ดี: อันตรายที่ซ่อนอยู่จากการเกิดออกซิเดชันของตัวเชื่อมต่อ
วงจรไดรเวอร์ของ LCD ที่มีรหัสเสียจะสื่อสารกับเมนบอร์ดผ่านขั้วต่อ FPC หากตัวเชื่อมต่อประสบกับสัญญาณขัดข้องเนื่องจากออกซิเดชัน การหลวม หรือการบัดกรีเสมือนของข้อต่อบัดกรี รหัสส่วนเฉพาะจะเปลี่ยนเป็นสีดำเนื่องจากไม่สามารถเปิดใช้งานได้ หลังจากใช้งานไปหนึ่งปี ตัวควบคุมอุณหภูมิสำหรับบ้านอัจฉริยะก็ประสบปัญหาปากกาดิจิทัลหายไป ด้วยการตรวจจับออสซิลโลสโคปที่มีความแม่นยำสูง- พบว่าการเกิดออกซิเดชันของหมุดตัวเชื่อมต่อ FPC ทำให้เกิดการหยุดชะงักในการส่งสัญญาณ หลังจากทำความสะอาดพินแล้ว จอแสดงผลก็กลับคืนมา
3. ความล้มเหลวของโมดูลพลังงาน: ปฏิกิริยาลูกโซ่ของแรงดันไฟฟ้าที่ไม่เสถียร
โมดูลจ่ายไฟให้แรงดันไฟฟ้าในการทำงานที่เสถียรสำหรับ LCD ที่มีรหัสเสียหาย หากแรงดันไฟเอาท์พุตต่ำเกินไป (เช่น อายุของตัวเก็บประจุ การบัดกรีเสมือนของตัวเหนี่ยวนำ) หรือการกระเพื่อมใหญ่เกินไป (เช่น ไม่ได้รวมวงจรกรอง) จะทำให้ไดรเวอร์ IC ทำงานผิดปกติ และหน้าจอจะกะพริบหรือเปลี่ยนเป็นสีดำ เซ็นเซอร์ทางอุตสาหกรรมบางตัวมักจะเป็นสีดำในขณะที่สตาร์ทเครื่อง หลังจากตรวจพบ พบว่าแรงดันเอาต์พุตของโมดูลพลังงานมีความผันผวนมากกว่า ± 5% หลังจากเปลี่ยนคาปาซิเตอร์ อาการก็หายไป
3 การรบกวนสิ่งแวดล้อม: ความท้าทายสองประการของอุณหภูมิและการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า
1. สภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิต่ำ: ความหนืดของโมเลกุลผลึกเหลวเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว
ความเร็วการตอบสนองของวัสดุคริสตัลเหลวมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับอุณหภูมิ เมื่ออุณหภูมิโดยรอบต่ำกว่า -20 องศา ความหนืดของโมเลกุลผลึกเหลวจะเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ นำไปสู่ความยากลำบากในการเลี้ยวโมเลกุลและการตอบสนองของหน้าจอที่ช้าหรือสมบูรณ์ อุปกรณ์การวิจัยทางวิทยาศาสตร์ของอาร์กติกบางชิ้นใช้จอ LCD แบบแบ่งรหัสปกติ ซึ่งจะเปลี่ยนเป็นสีดำและไม่สามารถคืนสภาพได้ในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิ -30 องศา หลังจากเปลี่ยนเป็นส่วนผสม LCD อุณหภูมิกว้างแล้วยังสามารถแสดงผลได้ตามปกติที่ -40 องศา
2. สนามแม่เหล็กไฟฟ้าแรงสูง: ตัวขับสัญญาณรบกวนที่มองไม่เห็น
มีแหล่งกำเนิดสัญญาณรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้าจำนวนมาก (เช่น ตัวแปลงความถี่และมอเตอร์) ในสภาพแวดล้อมทางอุตสาหกรรม หากจอ LCD ที่มีโค้ดเสียหายไม่ได้รับการป้องกัน (เช่น ไม่ได้ติดตั้งเปลือกโลหะหรือวงแหวนแม่เหล็ก) สัญญาณรบกวนความถี่สูง-จะเชื่อมต่อกับวงจรขับเคลื่อนผ่านสายไฟหรือสายสัญญาณ ทำให้เกิดปัญหาต่อไปนี้:
การกะพริบปกติ: ความผันผวนของแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงความสว่างของแบ็คไลท์เป็นระยะ
หน้าจอสีดำแบบสุ่ม: การรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าทำให้เกิดการรีเซ็ต IC ไดรเวอร์อย่างผิดปกติ
หน้าจอ LCD ที่มีรหัสเสียหายในสายการผลิตอัตโนมัติของโรงงานบางแห่งมักจะเป็นสีดำ หลังจากการทดสอบความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้า (EMC) พบว่าฮาร์มอนิก 30MHz ที่สร้างโดยตัวแปลงความถี่ถูกส่งไปยังหน้าจอผ่านสายไฟ หลังจากติดตั้งตัวกรองกำลัง อัตราความล้มเหลวลดลง 90%
4 กระบวนการผลิต: เหตุผลเชิงลึกสำหรับข้อบกพร่องที่ซ่อนอยู่
1. สิ่งเจือปนจากการกัดกรดของ ITO: สารฆ่าแมลงด้วยกล้องจุลทรรศน์บนพื้นผิวกระจก
ชั้นสื่อกระแสไฟฟ้า ITO (อินเดียมทินออกไซด์) เป็นองค์ประกอบสำคัญของจอ LCD ที่มีรหัสแยก หากมีข้อบกพร่องในกระบวนการแกะสลัก (เช่น สิ่งเจือปนที่ตกค้างบนพื้นผิวกระจก) อาจทำให้เกิดความผิดปกติของการนำไฟฟ้าในพื้นที่ ส่งผลให้เกิดจุดหรือเส้นสีดำเล็กๆ บนหน้าจอ ผู้ผลิตหน้าจอโค้ดบางรายควบคุมอัตราข้อบกพร่องให้ต่ำกว่า 0.3% ผ่านกระบวนการตรวจสอบหกขั้นตอน (รวมถึงการทดสอบด้วยกล้องจุลทรรศน์และการทดสอบประสิทธิภาพทางไฟฟ้า) แต่ยังมีผลิตภัณฑ์จำนวนเล็กน้อยที่เปลี่ยนเป็นสีดำเนื่องจากการกัดกรดของ ITO
2. ส่วนเบี่ยงเบนการติดฟิล์มโพลาไรซ์: ผลกระทบร้ายแรงต่อประสิทธิภาพการมองเห็น
ความแม่นยำในการติดของฟิล์มโพลาไรซ์ส่งผลโดยตรงต่อความเปรียบต่างและความสม่ำเสมอของสีของหน้าจอ หากความเบี่ยงเบนของมุมยึดเกิน ± 1 องศา หรือมีฟองอากาศหรือริ้วรอย จะทำให้การส่งผ่านข้อมูลในพื้นที่ลดลง และหน้าจอจะปรากฏเป็นสีดำเข้ม LCD แบบกำหนดเองที่มีรหัสเสียหายมีการแสดงผลที่พร่ามัวเนื่องจากการเบี่ยงเบนในการติดตั้งโพลาไรเซอร์ แต่หลังจากติดตั้งใหม่ การแสดงผลที่ชัดเจนก็กลับคืนมา
5 แนวทางแก้ไข: การจัดการกระบวนการทั้งหมดตั้งแต่การป้องกันจนถึงการซ่อมแซม
การเลือกใช้วัสดุ: จัดลำดับความสำคัญในการใช้ฟิล์มโพลาไรซ์ที่ทนต่อรังสียูวี ส่วนผสมคริสตัลเหลวที่มีอุณหภูมิกว้าง และสารเคลือบหลุมร่องฟันที่มีความน่าเชื่อถือสูง เพื่อเพิ่มความสามารถในการปรับตัวของสภาพแวดล้อมของตะแกรง
การออกแบบวงจร: โมดูลกรอง EMI ในตัว วงจรรักษาเสถียรภาพของแหล่งจ่ายไฟ และกลไกป้องกันความร้อนสูงเกินไปเพื่อเพิ่มความสามารถในการป้องกัน-สัญญาณรบกวน
กระบวนการผลิต: แนะนำอุปกรณ์ตรวจจับอัตโนมัติ (เช่น เครื่องตรวจจับแสง AOI) ควบคุมกระบวนการสำคัญอย่างเข้มงวด เช่น การแกะสลัก ITO และการแนบโพลาไรเซอร์
การควบคุมสิ่งแวดล้อม: ในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูงหรือสนามแม่เหล็กไฟฟ้าแรงสูง ให้ติดตั้งปลอกฉนวนหรือฝาครอบป้องกันสำหรับจอ LCD ที่มีรหัสเสียหายเพื่อลดการรบกวนจากสิ่งแวดล้อม
การวินิจฉัยข้อผิดพลาด: ใช้เครื่องมือ เช่น ออสซิลโลสโคปและมัลติมิเตอร์เพื่อตรวจจับแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟ รูปคลื่นของสัญญาณ และสถานะของตัวเชื่อมต่อ และค้นหาจุดความผิดปกติได้อย่างรวดเร็ว
