一, العيوب المادية: الأضرار المادية التي لحقت بطبقة الكريستال السائل والمستقطب
1. تسرب طبقة الكريستال السائل: نتيجة مباشرة لتمزق الركيزة الزجاجية
يتكون الهيكل الأساسي لشاشة LCD المكسورة من ركيزة زجاجية مكونة من طبقتين-تحيط بطبقة بلورية سائلة. إذا تشقق الزجاج بسبب تأثير خارجي (مثل السقوط أو الضغط)، فسوف تتسرب جزيئات الكريستال السائل من المنطقة المتضررة، مما يتسبب في اسوداد موضعي أو عام. عادة ما يكون هذا النوع من الأعطال مصحوبًا بعلامات كسر الزجاج، وستنتشر منطقة التسرب مع مرور الوقت. على سبيل المثال، تعرضت شاشته لبعض أجهزة إرسال الضغط الصناعي للضغط بسبب التغليف غير المناسب أثناء النقل، مما أدى إلى حدوث تشققات على حافة الزجاج وتشكل بقع سوداء بعد تسرب شاشة LCD. وفي نهاية المطاف، كان لا بد من استبدال وحدة العرض بأكملها.
2. شيخوخة المستقطب: هجمات مزدوجة من الأشعة فوق البنفسجية وارتفاع درجة الحرارة
يعد الفيلم المستقطب مكونًا رئيسيًا يتحكم في نفاذية ضوء الكريستال السائل، ويؤثر أدائه بشكل مباشر على تباين الشاشة. إذا كان مؤشر مقاومة الأشعة فوق البنفسجية للمستقطب غير كافٍ (مثل عدم استخدام طبقة مقاومة للأشعة فوق البنفسجية)، فإن التعرض لأشعة الشمس على المدى الطويل-سيؤدي إلى تسريع عملية الشيخوخة، مما يؤدي إلى انخفاض في النفاذية وشاشة سوداء داكنة. يستخدم جهاز قياس ذكي خارجي معين طبقة استقطاب عادية. بعد استخدامها في بيئة ذات درجة حرارة عالية في الصيف لمدة 3 أشهر، ظهرت حافة الشاشة باللون الأسود، والذي تم اكتشاف أنه ناتج عن ترسب منتجات تحلل الأفلام المستقطبة.
3. فشل المادة المانعة للتسرب: قاتل غير مرئي لاختراق بخار الماء
يتم استخدام مانع التسرب لشاشات الكريستال السائل ذات الرموز المكسورة لعزل بخار الماء والشوائب الخارجية. إذا كانت هناك عيوب في عملية الختم (مثل سمك الطبقة اللاصقة غير المتساوي أو المعالجة غير الكاملة)، فإن بخار الماء سوف يخترق طبقة الكريستال السائل، مما يسبب المشاكل التالية:
التحلل المائي لجزيء الكريستال السائل: يتفاعل بخار الماء مع المواد البلورية السائلة لتوليد مواد حمضية، مما يؤدي إلى تآكل الطبقة الموصلة لـ ITO ويسبب تشوهات العرض المحلية؛
تصفيح الفيلم المستقطب: يفصل بخار الماء الطبقة المستقطبة عن الركيزة الزجاجية، مما يشكل فقاعات أو بقع سوداء.
تحتوي شاشة طبية معينة على منطقة سوداء كبيرة على الشاشة بعد 6 أشهر من الاستخدام في بيئة رطبة بسبب جودة المادة المانعة للتسرب دون المستوى المطلوب. عند التفكيك، وجد أن طبقة LCD أصبحت غائمة ومسودة.
2، فشل الدائرة: انقطاع إشارات الطاقة والقيادة
1. فشل دائرة الإضاءة الخلفية: تفاعل متسلسل بين شريط إضاءة LED ومحرك IC
عادةً ما تتكون وحدة الإضاءة الخلفية لشاشة LCD المنفصلة من شرائط إضاءة LED ووحدات تشغيل مدمجة. إذا تم إيقاف تشغيل وحدة التشغيل IC بسبب الحماية من الحرارة الزائدة (مثل تشغيل السطوع العالي على المدى الطويل-) أو تقلبات الجهد (مثل فشل وحدة الطاقة)، فستظهر الشاشة سوداء تمامًا بسبب عدم اختراق مصدر الضوء لطبقة الكريستال السائل. تواجه وحدة تحكم صناعية معينة في كثير من الأحيان شاشات سوداء في البيئات ذات درجات الحرارة المرتفعة خلال فصل الصيف. بعد الاختبار، وجد أن برنامج تشغيل الإضاءة الخلفية IC دخل إلى وضع الحماية بسبب ارتفاع درجة الحرارة. بعد استبدال المشتت الحراري تم حل الخلل.
2. ضعف الاتصال بدائرة القيادة: خطر خفي لأكسدة الموصل
تتواصل دائرة تشغيل شاشة LCD ذات الرمز المكسور مع اللوحة الأم من خلال موصل FPC. إذا تعرض الموصل لانقطاع الإشارة بسبب الأكسدة أو الارتخاء أو اللحام الافتراضي لمفاصل اللحام، فستتحول رموز الأجزاء المحددة إلى اللون الأسود بسبب عدم القدرة على التنشيط. بعد عام واحد من الاستخدام، شهد منظم الحرارة المنزلي الذكي ظاهرة فقدان القلم الرقمي. من خلال -كشف الذبذبات عالي الدقة، وجد أن أكسدة دبابيس موصل FPC تسببت في انقطاع إرسال الإشارة. وبعد تنظيف المسامير، تمت استعادة الشاشة.
3. فشل وحدة الطاقة: تفاعل متسلسل للجهد غير المستقر
توفر وحدة الطاقة جهد تشغيل ثابتًا لشاشة LCD مع رمز مكسور. إذا كان جهد خرج الطاقة منخفضًا جدًا (مثل تقادم المكثف أو اللحام الافتراضي للمحث) أو كان التموج كبيرًا جدًا (مثل عدم دمج دائرة الترشيح)، فسيؤدي ذلك إلى عمل IC الخاص بالسائق بشكل غير طبيعي، وسوف تومض الشاشة أو تتحول إلى اللون الأسود. كثيرًا ما يتحول لون أحد أجهزة الاستشعار الصناعية إلى اللون الأسود عند بدء تشغيل الطاقة. بعد الكشف، وجد أن جهد الخرج لوحدة الطاقة يتقلب بأكثر من ± 5%. بعد استبدال المكثف اختفى الخلل
3، التدخل البيئي: التحديات المزدوجة لدرجة الحرارة والتداخل الكهرومغناطيسي
1. بيئة درجة الحرارة المنخفضة: تزداد لزوجة جزيئات الكريستال السائل بشكل حاد
ترتبط سرعة استجابة المواد البلورية السائلة ارتباطًا وثيقًا بدرجة الحرارة. عندما تكون درجة الحرارة المحيطة أقل من -20 درجة، تزداد لزوجة جزيئات الكريستال السائل بشكل ملحوظ، مما يؤدي إلى صعوبة في التحول الجزيئي وتجميد استجابة الشاشة بشكل بطيء أو حتى كامل. تستخدم بعض معدات البحث العلمي في القطب الشمالي شاشة LCD ذات رمز انقطاع عادي، والتي تتحول إلى اللون الأسود ولا يمكن استعادتها في بيئة تبلغ -30 درجة. بعد التبديل إلى خليط LCD ذو درجة حرارة واسعة، لا يزال من الممكن عرضه بشكل طبيعي عند -40 درجة.
2. المجال الكهرومغناطيسي القوي: محرك غير مرئي لتداخل الإشارة
يوجد عدد كبير من مصادر التداخل الكهرومغناطيسي (مثل محولات التردد والمحركات) في البيئات الصناعية. إذا كانت شاشة LCD التي تحتوي على رمز معطل غير محمية (على سبيل المثال، غير مزودة بغلاف معدني أو حلقة مغناطيسية)، فسوف تقترن الضوضاء ذات التردد العالي-بدائرة المحرك من خلال خطوط الطاقة أو الإشارة، مما يسبب المشكلات التالية:
وميض منتظم: تتسبب تقلبات جهد مصدر الطاقة في حدوث تغييرات دورية في سطوع الإضاءة الخلفية؛
شاشة سوداء عشوائية: يؤدي التداخل الكهرومغناطيسي إلى إعادة ضبط غير طبيعية لبرنامج التشغيل IC.
غالبًا ما تتحول شاشة LCD ذات الكود المكسور الموجودة على خط الإنتاج الآلي لمصنع معين إلى اللون الأسود. بعد اختبار التوافق الكهرومغناطيسي (EMC)، وجد أن التوافقي 30 ميجا هرتز الناتج عن محول التردد تم نقله إلى الشاشة عبر خط الطاقة. بعد تركيب مرشح الطاقة، انخفض معدل الفشل بنسبة 90%.
4، عملية الإنتاج: الأسباب العميقة للعيوب الخفية
1. شوائب النقش ITO: عوامل قتل مجهرية على الأسطح الزجاجية
تعد الطبقة الموصلة ITO (أكسيد القصدير الإنديوم) مكونًا رئيسيًا في شاشة LCD ذات رمز القطع. إذا كانت هناك عيوب في عملية النقش (مثل الشوائب المتبقية على سطح الزجاج)، فقد يتسبب ذلك في حدوث خلل في التوصيل المحلي، مما يؤدي إلى ظهور بقع أو خطوط سوداء صغيرة على الشاشة. قامت إحدى الشركات المصنعة لشاشة الكود بالتحكم في معدل الخلل الذي يقل عن 0.3% من خلال ست عمليات فحص (بما في ذلك اختبار المجهر واختبار الأداء الكهربائي)، ولكن لا يزال هناك عدد صغير من المنتجات التي تتحول إلى اللون الأسود بسبب شوائب النقش ITO.
2. انحراف ملحق الفيلم المستقطب: تأثير قاتل على الأداء البصري
تؤثر دقة إرفاق الفيلم المستقطب بشكل مباشر على تباين الشاشة وتجانس ألوانها. إذا تجاوز انحراف زاوية التثبيت ± 1 درجة أو كانت هناك فقاعات أو تجاعيد، فسيؤدي ذلك إلى انخفاض في النفاذية المحلية وستظهر الشاشة باللون الأسود الداكن. كانت شاشة LCD المخصصة ذات الرموز المعطلة غير واضحة بسبب الانحراف في ملحق المستقطب، ولكن بعد إعادة التثبيت، تمت استعادة العرض الواضح.
5، الحل: إدارة العملية الكاملة من الوقاية إلى الإصلاح
اختيار المواد: إعطاء الأولوية لاستخدام فيلم الاستقطاب المقاوم للأشعة فوق البنفسجية، وخليط الكريستال السائل بدرجة حرارة واسعة، ومانع التسرب عالي الموثوقية لتعزيز القدرة على التكيف مع بيئة الشاشة؛
تصميم الدائرة: وحدة تصفية EMI مدمجة، ودائرة تثبيت مصدر الطاقة، وآلية الحماية من الحرارة الزائدة لتعزيز القدرة على مكافحة-التداخل؛
عملية الإنتاج: تقديم معدات الكشف الآلي (مثل الكاشف البصري AOI)، والتحكم الصارم في العمليات الرئيسية مثل النقش ITO وإرفاق المستقطب؛
التحكم البيئي: في درجات الحرارة القصوى أو بيئات المجال الكهرومغناطيسي القوية، قم بتركيب أكمام عازلة أو أغطية حماية لشاشة LCD ذات الرمز المكسور لتقليل التداخل البيئي؛
تشخيص الأخطاء: استخدم أدوات مثل راسمات الذبذبات والمقاييس المتعددة لاكتشاف جهد مصدر الطاقة وشكل موجة الإشارة وحالة الموصل وتحديد موقع نقطة الخلل بسرعة.
