50 Hardware 佬手記_ LCD Black Hole (上)

幾年前發現家中的手腕式血壓計(Citizen CH-656C)LCD中央有一小部份,這個位置變黑(呈深灰色),看上去其實是反差不足,大約佔顯示屏的10%左右。

過了幾個月之後,這個位置慢慢擴大,當時有上網找個原因,但未能找到,過了幾年之後,這小黑點位置佔據整個display超過70-80%, 開始時候以為是LCD老化。

後來只好重新買了一個,前兩年無意間在網上看到,原來是LCD後面的反光薄膜(老化)。本來鏡面的一面,在中央部份有一個洞,從反光狀態變成透光,光線進去以後不能反射回來,我稱這個現象叫做LCD Black Hole

我看看這個血壓計LCD狀態,到現在差不多10年了,已經有>90%變黑,拆開來看看LCD的背面,果然如網上所述有一像水漬般的變異。

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這時我才想起80年代初,我曾經在LCD手錶廠做過修理員,當時LCD背面的確是有一小塊,銀色的反光板(偏光片也不是薄膜,是很薄的膠片),當時的結構這塊反光板,是與LCD分離的,厚約厚度少於1mm, 不像現在的是一張薄膜,貼在LCD背面。

為方便操作我先將LCD, 從線路底板拆出來,然後將這薄膜小心地撕下來,之後可以清清楚楚看見,這反光薄膜的狀態,基本上就只剩下四角,和邊沿極少部份未有被侵蝕

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很奇怪家中幾件有LCD的產品,都是從中央開始出問題,用不同的keywords*及組合在網上尋找,但卻未能從網上找到原因😅

Note*: #LCD #Polarizer #Reflector #Ageing #Transparent #偏光片 #反光片 #老化 #變透明 #發黑

LCD顯示屏的結構,是上面一片偏光膜,然後是兩塊玻璃中間夾着液晶,再下面是另外一塊偏光膜,最後才是反光膜,這樣光線才會反射回來,我們才能清楚看見顯示。

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Picture from www.orientdiaplay.com

要將反光膜從顯示屏撕出來要很小心,未搞清楚是偏光膜出問題,還是反光膜出問題之前,盡量避免連偏光膜也撕了出來。

反光膜撕下來後,問題果然是由反薄膜導致,然後小心清潔兩邊已乾了的膠水,這個動作非常費勁,而且要很細心,不然的話可能會弄壞偏光薄膜,免得到時候又要連偏光膜都要更換,偏光膜是有不同的偏光角度,雖然已經購買回來,但沒必要就盡量避免更換。

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買回來的反光膜,按照我自己懂得的一點光學理論,應該是鏡面一邊向上,沒有鏡面的一邊向下才對,但這反光薄膜很奇怪可以粘貼,有膠水的一邊,竟然是在沒有鏡面那邊!

無奈只好貼好之後,將LCD焊回底板試試,果然我的推斷是正確,將鏡面一邊向下,果然是沒有反光的能力,光線直透過去不能看清楚顯示,跟沒有反光片一樣!

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幸好我在裁剪反光膜的時候,刻意裁剪得比LCD略大,我就直接將反光片,從底下慢慢撕下來,然後將鏡面一邊直接放在LCD下面試,果然有鏡面一邊向上是可以清楚看到顯示。

後來想一下LCD 是有幾種不同結構,分別是transmissive, reflective & transflective, 再加上是否有背光,這情況就更加複雜了,我相信我是買錯了反光薄膜。

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既然是這樣就乾脆不用這薄膜好了,按照我所知的光學理論,這反光薄膜應該可以,用一張不透明的白紙*,又或者是用錫紙(鋁膜Aluminum foil)代替。

Note*: 同時修理的一個電子鐘,用了紙巾及錫紙(鋁膜Aluminum foil)作反射鏡,效果略有差異,但實際分別不大,會在下一篇另作介紹。

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因為這塊LCD, 某程度上是懸空,底下是沒有托架,而買回來的反光薄膜,鏡面的一邊有沒有膠水,可以貼緊在LCD底部。

所以只用白紙做反光板,會導致LCD與白紙之間留有空隙,造成反光不一致的結果,可能影響最終效果,因此只好用珍珠棉(Expandable Polyethylene)將白紙與線路底板之間的空隙填滿。

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這樣試過出來的效果很不錯,雖然白紙表面比鏡面薄膜或錫紙表面粗造,反光效果可能沒有另外兩個好,但實際是出來結果也很滿意,屏幕上的反差已經很足夠,顯示得很清楚。

因為不太明白,這個血壓計的心臟,示波法 (Oscillometric method)傳感器的實際工作原理,雖然上網找了些資料,仍然未能詳細了解,所以裝好之後,用另外一個血壓計做比較測試,各做了20(每分鐘一次)基本上結果沒有很大差異。 

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