LCD拼接屏發(fā)黑、黑斑原因分析

李正

（蘇州華碧微科檢測(cè)技術(shù)有限公司，江蘇蘇州，215000）

0 引言

LCD液晶顯示屏色彩偏差度小、無閃爍感、穩(wěn)定度高、輻射小、對(duì)眼睛的損害小、更省電，液晶顯示屏的耗電量為純平顯示屏的三分之一。LCD液晶顯示屏既可以單獨(dú)作為顯示器使用，根據(jù)不同使用需求，又可以拼接成超大屏幕使用。近年來，廣泛應(yīng)用在金融、媒體廣告、產(chǎn)品展示等信息顯示終端，教育培訓(xùn)/多媒體視頻會(huì)議系統(tǒng)、調(diào)度、控制室、廣電、大型演播/演出場所、 軍事、政府、城市等應(yīng)急指揮系統(tǒng)、礦業(yè)、能源安全監(jiān)控系統(tǒng)、消防、氣象、海事、防汛、交通樞紐指揮系統(tǒng)等終端顯示。

1 LCD拼接屏結(jié)構(gòu)

現(xiàn)場的拼接大屏幕，3排7列，共21塊46寸LCD屏幕拼接組成，安裝在調(diào)度室（見圖1）。調(diào)度室里還有21臺(tái)電腦顯示器，對(duì)應(yīng)21塊46寸LCD屏幕。單體46寸LCD屏幕通過4顆螺絲固定在兩個(gè)掛件上，然后掛件再固定在箱體的框架上。整體大屏幕整體安裝牢固，無晃動(dòng)、上下擠壓等現(xiàn)象。點(diǎn)亮大屏幕，發(fā)現(xiàn)21塊LCD屏幕均發(fā)黑，在全白畫面時(shí)，尤其明顯。有19塊LCD屏幕出現(xiàn)不同程度的黑斑（見圖2）。21臺(tái)電腦顯示器顯示正常，未見黑斑和發(fā)黑現(xiàn)象。

圖1 拼接大屏幕圖

圖2 拼接大屏幕發(fā)黑、黑斑圖

具體情況見：上排左起：第1塊屏幕右上部有黑斑；第2塊、3塊屏幕上部有黑斑，整屛有條狀黑斑；第4塊屏幕左側(cè)有黑斑，右上部有黑斑；第5塊屏幕右上部有黑斑；中排左起：第1塊屏幕右上部和右下部有黑斑；第2塊屏幕下部有黑斑；第3塊屏幕中部有黑斑；第4塊屏幕左側(cè)和上部下部有黑斑；第5塊屏幕左側(cè)和下部有黑斑；第6塊屏幕下部有黑斑，整屛有條狀黑斑；第7塊屏幕右上部有黑斑；下排左起：第1塊屏幕左上部有黑斑；第2塊屏幕左側(cè)有黑斑；第3、4、5塊屏幕右上部有黑斑；第6、7塊屏幕上部有條狀黑斑。

2 現(xiàn)場拆解

現(xiàn)場取上排左起第二塊LCD屏幕進(jìn)行拆解。拆解過程中發(fā)現(xiàn)LCD屏幕鐵框與膠框之間的間隙處有灰塵（見圖3）。

圖3 鐵框與膠框之間的間隙處灰塵圖

屏幕上部有黑斑，對(duì)應(yīng)的位置為膠框與擴(kuò)散板卡合處（見圖4），此處結(jié)構(gòu)密封性差，目視可見有明顯的灰塵。

圖4 膠框卡合處灰塵導(dǎo)致屏幕黑斑代表性圖片

拆解到屏幕最下層，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)光板的背面有大量條狀目視可見的灰塵（見圖5）。反射板上也有灰塵，灰塵在背板與導(dǎo)光板支撐pin（support pin）處尤為明顯（見圖6）。細(xì)小的灰塵經(jīng)過背光模組燈源和反射片反射后，放大了灰塵的效果，使得屏幕上顯示有條狀黑斑，以及屏幕發(fā)黑。

圖5 導(dǎo)光板的背面灰塵導(dǎo)致屏幕黑斑、發(fā)黑代表性圖片

圖6 反射板上有灰塵代表性圖片

現(xiàn)場拆開，檢查支撐pin為穿孔式膨脹塞（見圖7），背板有通孔。膨脹塞沒有密封圈，直接卡在屏幕的鐵框上。

圖7 支撐pin代表性圖片

膨脹塞沒有密封圈，密封性差，尤其在在膨脹塞內(nèi)部及與反射片接觸位置附近有明顯的灰塵，說明灰塵從膨脹塞處進(jìn)去LCD屏幕的背光源中（見圖8）。

圖8 支撐pin膨脹塞內(nèi)灰塵圖片

發(fā)現(xiàn)灰塵是從背板通孔處進(jìn)入屏幕內(nèi)部的，現(xiàn)場擦拭導(dǎo)光板和反射板上灰塵，通電LCD屏幕，發(fā)現(xiàn)擦拭后屏幕黑斑和發(fā)黑現(xiàn)象均有明顯改善，但現(xiàn)場非無塵室環(huán)境，擦拭材料有限，無法從根本上解決屏幕黑斑和發(fā)黑現(xiàn)象，只有返廠，在無塵室的環(huán)境，更換新的反射片，且在膨脹塞處加密封圈，才能根本解決。

3 分析說明

LCD液晶屏幕通常由LCD液晶面板、和背光源等組成。這次出現(xiàn)問題的地方為背光源處，背光源在液晶面板下方和金屬背板之間，背光板負(fù)責(zé)提供背景光源，它由熒光材料組成，可以反射光線。這些反射光線經(jīng)過濾之后進(jìn)入由液晶液滴構(gòu)成的液晶層，液晶層的液滴都在小單元格內(nèi)，一個(gè)單元格形成畫面上的一個(gè)像素點(diǎn)。玻璃面板與液晶材料中間有電極，這些電極隨著電壓而改變光線狀態(tài)，液晶分子隨著光線狀態(tài)而發(fā)生扭曲、變化，光線狀態(tài)的變化就被顯示在屏幕上。背光板構(gòu)造中主要是導(dǎo)光板、擴(kuò)散板、反射板，發(fā)光LED背光源，反射板的作用就是將光線反射回去，減少光線的損失。擴(kuò)散板的作用就是將光線在它的內(nèi)部進(jìn)行反射和折射，均勻的分布在整個(gè)屏幕中。本案46寸LCD屏幕四周密封性差，背光源處，膠框與擴(kuò)散板卡合處進(jìn)灰塵，導(dǎo)致LCD屏幕有黑斑。背板導(dǎo)光板支撐pin膨脹塞沒有沒封權(quán)，密封性差，灰塵從背面進(jìn)入LCD屏幕內(nèi)部，導(dǎo)致LCD屏幕有條狀黑斑和發(fā)黑現(xiàn)象。21塊46寸LCD屏幕拼成大屏幕，導(dǎo)致最終的大屏幕整體發(fā)黑，局部黑斑現(xiàn)象。