液晶电视图像异常包括的故障现象较多,主要包括花屏、图像亮度异常、图像线性不良、图像上下或左右颠倒、图像中心不对,或者图像上(包含局部)有竖线、竖带或横线横带.以及字符显示正常,但无图像等故障现象。因花屏故障(含图像呈负像、图像对比度差图像彩色镶边 、或图像上有彩色色斑或彩色沙粒等异常现象)将单独进行分析,故本章仅对其他类故障现象进行分析。

一、图像亮度异常

       图像亮度异常包括:图像亮度偏暗或偏亮,图像亮度闪烁(实为背光亮度闪烁),图像亮度不均匀,或图像上有暗区或暗影。

       值得注意的是,此处所说的图像上有暗区或暗影,是指某一区域的图像亮度偏暗,但图像彩色、对比度基本正常。在实际维修中,还有一类暗区或暗影故障,指的是暗区或暗影内无图像,如图1所示,其故障原因多为液晶屏损坏,也有极少数是逻辑板异常(具体原因多是VGH电压偏低)。

1、故障原因分析

       图像亮度异常故障大都因背光源工作异常所致,所以故障部位在背光驱动电路、背光源及开关电源电路中;还有部分是因主板异常所致,如视频信号处理电路异常、屏参数据错误等。从实修情况看,图像亮度异常的主要原因如下:

       (1)背光驱动电路异常

        背光驱动电路异常会导致背光源发光异常,从而表现为图像亮度异常,如背光过暗或过亮,就会引起图像过暗或过亮。

       (2)开关电源输出电压偏低

       这种情况会导致背光驱动电路的输出电压低于正常值则背光亮度暗或闪烁,即表现为图像亮度暗或闪烁。

       (3)背光源局部工作异常

       若液晶屏内部分灯管或LED灯条不发光或发光暗,则对应位置的背光亮度下降,从而表现为图像亮度不均勻或图像上有暗区,但暗区的分界线不明显且不整齐,如图2所示。背光源局部工作异常的原因通常有:一是相应区域的灯管或LED灯条连线或接插件接触不良,二是某灯管或LED灯珠损坏或性能不良,三是灯管的高压端头对屏体打火,或LED灯珠的引脚虚焊;四是对应的背光驱动电路异常,如高压变压器的高压绕组匝间短路LED 的恒流控制管性能不良等。

       (4)逻辑板上的自动光控功能异常

       在部分液晶彩电的逻辑板上,有-条排线与背光驱动板相连,如图3所示,其功能是在逻辑板检测到图像内容为暗背景(如夜景)时,输出信号给背光驱动板,让背光驱动板在一一个周期内的点亮背光源的时间缩短,即降低背光源亮度,以达到节能的目的。若逻辑板上的自动光控功能异常,则可能误控背光驱动电路,使背光变暗,从而出现图像暗故障。

       (5)逻辑板上的VGH电压偏低

        VGH为液晶面板TFT管的开启电压,正常值约为+26V左右。在部分液晶屏中,若该电压低至只有几伏时,则会出现图像暗淡、对比度差,类似CRT彩电显像管老化的现象,如图4所示。

       (6)主板上的视频亮度信号处理电路异常

       在近年生产的液晶彩电中,视频亮度信号处理电路多集成在主芯片内部,因此主要检查主芯片的解码电路供电是否正常,主芯片的相关引脚有无虚焊现象。

      (7)屏参值错误

       若液晶彩电的屏参值与实际所用液晶屏型号不对应,则会表现出多种故障现象,包括图像暗图像行场幅异常、满屏彩条等现象。

2、故障检修步骤与方法

       第一步:在无信号蓝屏时,或输入多类信号源信号进行观察,若图像亮度异常情况无变化,则说明故障原因是背光异常,接下来按下一步骤进行检修;若亮度异常情况有变化,则重点检查主板及逻辑板电路。的对于图像亮度暗故障,可先进入总线,查看屏参数据是否正确,如图5所示,倒数第4行便为屏参选项,此时显示的屏型号是LTY(z)460HT02。

       第二步:测量背光驱动电路的供电是否正常,若不正常,则检查开关电源电路。

       第三步:测量逻辑板上的VGH电压是否正常,若不正常,则检查VGH电压形成电路。

       第四步 :检查背光驱动电路的升压电路及亮度调节电路是否正常,也可给背光驱动电路接上相应的假负载进行检测,如正常,则表明故障部位在背光源,这时可用灯管或LED灯条检测工具对背光源进行检测,以确认背光源有无问题。

       第五步:若确认背光源有问题,则拆开液晶屏,先进行以下直观检查:(1)背光源连线及插座是否接触良好,(2)LED灯珠的芯线处有无发黑损坏现象,(3)LED灯珠的引脚有无开焊现象;然后上电后观察灯管或LED灯条的发光情况,如图6所示。

       若某一串LED不发光,则先检查该灯串的连接线,再外加3V~4V的直流电压,或者用指针万用表的电阻挡(数字万用表的二极管挡)对该灯串中的每只LED进行检测,如图7第六步:对于逻辑板与背光驱动板之间有连接排线的,先拔下该连接线试机,若故障排除,则表明故障系逻辑板对背光驱动板的误控所致,即逻辑板上的自动光控功能出现了异常。从实际使用情况看,即使在正常情况下,拔下自动光控功能排线,即停用自动光控功能,对收视效果也无影响。第七步:对电视机进行软件升级。

二、图像线性不良或中心异常

1、故障原因分析

       图像线性不良或中心异常的具体现象有:(1)在水平或竖直方向,满屏或局部图像出现拉长或压缩现象,如图8所示(上部图像压缩); (2) 图像的某个区域有折叠现象,如图9所示;(3)图像上有重影现象,如图10所示;(4)图像中心异常,如图11所示;(5)图像上下或左右颠倒,如图12所示。

       前三类故障现象的原因多是液晶屏内部的行、列驱动电路异常,或者与液晶面板相连的排线损坏,这两种原因常统称为液晶屏坏。图像中心异常故障多发生在更换主板、逻辑板或液晶屏后,其本质原因是主板程序与所配用的液晶屏不匹配,这时需重新升级主板程序。另外,逻辑板上时序信号处理电路异常也会导致图像中心异常。

      对于图像颠倒故障而言,其常见原因主要有以下三点:

      (1)相关选项数据设置不正确在部分液晶彩电的菜单或总线中,有“倒屏”、“图像翻转"或“屏镜像”等选项,改变该项数据即可改变图像的显示模式。

      (2)显示模式或控制端电平错误部分液晶屏设有显示模式或控制端,常用“L-R"表示左右颠倒模式控制信号,"U-D”表示上下颠倒模式控制信号,若这些控制信号的电平错误,则会出现图像颠倒故障。例如:在LC320EXL液晶屏中,逻辑板的①脚即为图像上下颠倒控制端。

      (3)程序数据错误在液晶彩电生产中,由于同一型号主板可能要配接不同型号的液晶屏,而在这些液晶屏中,有的逻辑板安装在屏的上部,有的安装在屏的底部,这两类液晶屏所需的上屏信号“成分”必有差异,则要求主板的程序需与之对应。若不加区分,则必然会出现图像颠倒现象。正是基于这个原因在许多液晶彩电生产厂家的升级程序命名中,常出现“倒屏程序”的标注。

2、故障检修步骤与方法

      若图像水平或竖直方向上线性不良,或者有折叠现象,先检查逻辑板上的时序信号处理芯片温升是否正常,再用手按压该芯片,看故障现象能否消除,若能消除,则是时序信号处理芯片引脚接触不良,补焊即可;若故障无变化,则判断液晶屏损坏,在无专用设备与配件的情况下,无需再进行下一步检测。对于图像中心异常,则先进行软件升级,如无效,再检查逻辑板的时序信号处理电路。若图像颠倒,则先进入菜单或总线,看有无“倒屏”、“图像翻转"或“屏镜像”等选项,如有,则调整该项数据使图像正常;如无,则需对电视进行软件升级。

      例如:在长虹ITV32850EB 、ITV42850EB、ITV46850EB等型液晶彩电(LS28/28i机芯)冲若图像上下颠倒,则在TV或AV状态下,先按菜单键,再依次按数字键2、5、8、0进入总线,找到工厂菜单的第8项(设计模式),然后进入第7子项(其他模式),选中“屏镜像”一项,改变该项目的状态值后遥控关机,然后再开机即可。

      对于设有水平和垂直显示模式选择功能的液晶屏而言,也可先查看屏资料找到逻辑板接口中的显示模式设置端,或者查看主板图纸,找到主板上LVDS上屏插座中的显示模式控制端,然后上电测量其电平状态,若为高电平,则断开原电路,改接一只47Ω~100Ω电阻到地,使之变为低电平;若原为低电平,则断开原电路,外接一只1kΩ的电阻到+5V或3.3V电源上,使之变为高电平。

三、屏上出现横线或竖线条纹

     该类故障包括的具体现象有:(1)满屏彩条,如图13所示;(2)图像上有竖线、竖带或横线横带,如图14所示,或屏上局部区域有竖线、竖带或横线横带,如图15所示;(3)图像上有干扰条纹或干扰点,如图16所示。

1、故障原因分析

     (1)液晶屏损坏

       在液晶彩电中,逻辑板输出的时序信号经TAB排线送给液晶屏内部的行、列驱动电路,变换成薄膜晶体管(TFT)的控制信号,然后通过COF排线送给TFT管,如图17所示。

       提示:逻辑板与列驱动电路相连的薄膜软排线称为TAB线。行、列驱动电路与液晶面板内部电极相连的柔性线路板称为COF线。TAB 是英文“Tape Aotomated Bonding"的简称,其意思是各向异性导电胶连接方式,这是一种用各向异性导电胶分别固定在LCD和PCB上的安装方式,具有安装方便、可靠性好等优点。COF是英文“Chip On FPC"的简称,其意思是将IC固定于柔性线路板上。该连接方式的集成度较高,外国元件可以与IC一起安装在柔性PCB上,这是一种新兴技术。

       若行、列驱动电路局部异常,或TAB、COF排线接触不良,其对应行或列所在位置的TFT不动作,则会表现为亮线、亮带、黑线、黑带或某种彩色的线(或带)。例如:一合BRAVIA-R400B液晶彩电(sONY公司生产),其屏内COF排线与液晶面板接触不良,此时显示的图像如图18所示。

       对于上述接触不良的判断方法如下:开机后用手轻轻按压位于逻辑板一侧的液晶屏边框,如果条纹有变化,则说明屏内的连接排线确有接触不良处,其故障易发部位在TAB或cOF排线的线头处,如图19所示。

       提示:液晶屏损坏所导致的横线、横带或竖线、竖带,或者黑屏区域,它们的位置固定,分界线整齐,与有无图像或图像内容无关。

      (2)上屏线接触不良或逻辑板工作异常

       若图像上出现不规则的彩条,且彩条的位置、内容在不断变化,这基本可排除液晶屏故障的可能性问题应是逻辑板送给液晶屏内部的信号异常,究其原因:一是逻辑板自身工作异常,二是逻辑板接收到的LVDS信号异常。对于前者,可先测量逻辑板上VGH、VGL等关键点电压,结合手摸逻辑板上的时序信号处理芯片的温度来判断;对于后者,应先检查上屏线与逻辑板与主板的连接是否良好,然后再检查主板。提示:1)若上屏线接触不良,则送给逻辑板的LVDS信号失真,易导致屏上出现无规则的竖条或花屏现象,且通常伴有图像偏红或偏绿现象,在图像背景较暗时尤为明显。2)正常时,VGL电压约为-6V,VGH电压约为+26V。在部分液晶屏中,当VGL电压为0V (或接近0V),或者当vGH电压降至几伏时,屏上均会出现竖条。

        (3)主板的软件数据错误

        主板在程序控制下对输入的TV.AV、HDMI等信号进行相应处理,最后输出LVDS信号送给逻辑板。若主板的程序数据错误,则会导致输出的LVDS信号格式与液晶屏不匹配,从而出现满屏竖条的现象。(4)主板上的稳压电路性能不良若主板上的稳压电路性能不良,则供电中的纹波系数过大,就有可能导致上屏信号中混有干扰脉冲,通常会表现图像上有干扰线或干扰点,如图20所示。

        (5)主板受到较强的电磁干扰

        较强的电磁干扰通常会使图像上出现断续的短横线或黑点,同时伴音中有杂音,甚至还会引起遥控失灵或反应迟钝。电磁干扰既有可 能来自机内,如开关电源、背光驱动电路,比较典型的是屏体为塑料的液晶屏,如LC320WXE(SBV2)型液晶屏,其屏内的灯管在工作时会产生较强干扰,影响主板的工作;也有可能来自机外,如电磁炉、吹风机、吸尘器等设备。

2、故障检修步骤与方法

       第一步:仔细观察条纹的位置及具体内容。若条纹位置固定,且内容与当前的信号源种类、图像内容无关,则可判定故障部位在液晶屏中。若条纹位置不固定,或者条纹内容不断变化,或者条纹时有时无则进行下一步检查。对于TAB、COF排线接触不良引起的竖线、竖带或横线、横带故障,若要彻底消除接触不良现象,则需用专用的设备进行热压焊处理(即常说的“压屏”)。

       在实际的应急维修中,可采用下述方法进行处理:先拆下液晶屏面框,用手轻轻按压行、列驱动电路的cOF线的线头位置,如横线或竖线消失,则说明故障原因确是COF线的线头接触不良。接下来找一块包装用的避震泡沫垫,剪成一个长条,其长度比软排线连接处稍长一点,厚度比软排线与铁皮边框之间的距离略厚一点, 然后将该泡沫垫放在软排线上面,如图21所示,最后一手压住泡沫垫一手将边框盖上去,利用边框把泡沫垫压在软排线上。由于泡沫垫在挤压后有向外的弹力,则对COF线的线头施加了一个压力,使其接触趋于正常。此法操作简单,但有时需多次调整泡沫垫的厚度,才能让故障现象消失。

       第二步:检查上屏线的插头及逻辑板电路。先检查上屏线的插头接触是否良好,可用手轻轻碰触上屏线,看竖条有无变化,若有变化,则是上屏线接触不良,其接触不良部位多在与逻辑板相连一侧的金属触点上,如图22所示。接下来检查逻辑板上的时序控制芯片及其外围电路有无虚焊现象,然后测量逻辑板上各IC的供电电压(标注为VDD、VDA等)及VGH、VGL电压是否正常,尤其是VGH、VGL电压,如图23所示。

      若测得逻辑板上某电压不正常,则检查该电压的形成电路与负载;若电压均正常,则进行下一步检查。

      提示:若液晶彩电在热机时图像上才出现彩色干扰线或色斑,或者字符、台标等图像内容位置发生偏移,这时可先对逻辑板上的时序控制芯片及其外围电路进行补焊,以防止其在热机时接触不良。

       第三步:测量主板上各DC-DC电路的输入、输出电压。从实际检修情况看,主板上的DC-DC电路性能不良导致图像上出现条纹的现象较常见,尤其是三端稳压块(如1117系列)。另外,5V、3.3V或2.5V电压滤波电容容量减小也时有发生。若检修热机时图像上才出现干扰条纹这类故障,可在故障出现时,用酒精冷却主板及逻辑板上的DC-DC变换块、稳压器及主芯片,观察故障现象有无变化,以便快速判断故障部位。

       第四步:检查DDR存储器及与主芯片之间的通讯电路。若DDR存储器性能不良,或与主芯片之间的通讯线路断路或漏电,也有可能会出现竖线、竖条故障。实修时,可先用吹风机加热DDR存储器的通讯电路,然后再检测DDR存储器的供电(含供电滤波电容)、基准电压及外围排阻。

       第五步:查看机器周围是否有干扰源。如电视机附近有强电磁辐射的电器在工作,则先停止这些电器工作,看故障现象有无变化。对于机内干扰,可在主板的下方屏体上(塑料材质)贴铝箔纸,或在相关连接线上套上磁环(电源板或背光驱动板产生干扰)。为了减轻其他设备对液晶电视的干扰,用于电视机的电源排插应尽可能选用安装有高频滤波元件的优质排插,并且在此排插上不要插入电磁炉、吹风机等设备。另外,若电视机内有异响声,则需拆开机器找到异响部位并排除。第六步:对电视机进行软件升级。

四、字符正常无图像

       该类故障的原因主要有以下三点:一是主板上的上屏信号格式控制电压错误,改变该控制端的电平即可;二是屏参数据错误,重新对电视机进行软件升级;三是主板上的图像解码电路异常,先检查其相关供电,然后更换解码芯片试之。综上所述,图像异常故障的检修流程如图24所示。

五、故障检修实例

        例1:一台海尔LE32T30彩电(6M48机芯),开机后图像闪烁,且间歇性黑屏。分析检修:二次开机后测得24V背光供电正常,且无波动现象,这说明开关电源电路正常。测背光开/关控制信号在开/待机时有高低电平变化,说明主板也无问题,转向检查背光驱动板,发现电感L2一脚虚焊,补焊后试机,故障排除。

       例2:一台LG 32LS3150-CA 彩电,图像上下颠倒。分析检修:该机的原发故障是背光亮、伴音正常,但无图像。检测后发现该机逻辑板(型号:6870C-0370A)上的保险管F1(1.5A/63V)熔断,上屏电压12V供电端对地阻值很小。进一步检查 ,判断逻辑板上的DC-DC电路有短路现象,因难以元件级维修,于是决定换板。R购回一块同型号逻辑板后上机,图像正常,但上下颠倒。怀疑主板上的程序数据有问题,写入同型号液晶彩电数据后,故障依旧。仔细对照两块逻辑版,发现原逻辑板上的R24(位于时序信号处理芯片的左下角处)没有安装元件,而新板上安装有一只电阻,如图25所示,是不是这只电阻的问题呢?拆下R24开机,图像正常。

       对拆下的电阻检测,其阻值为1k。分析认为,逻辑板上R24应与时序信号处理芯片的显示模式控制端相连,安装上R24时此脚为高电平,于是出现图像上下颠倒的现象。

       例3:一台乐华LCD32P08彩电,开机后无图像、无伴音,但字符显示正常。分析检修:检查主板各组供电均正常。查看图纸,AV1和AV2信号均是直接进入主芯片,怀疑主芯片损坏。更换主芯片后开机,能正常显示乐华的开机画面;接上信号,伴音正常,但图像花屏。对比两块主板上元器件,没有发现有什么区别,想到是不是LVDS传输格式控制信号不对呢?找到屏格式控制端,测其电压为0V,将该端通过一只2209电阻与主板上的3.3V电源相连,图像正常。

       例4:一台海信LED42K310NX3D彩电,更换主板后图像上下颠倒。分析检修:该机的原发故障是蓝灯亮,二次不开机。检测后发现主板上的主芯片损坏,网购一块同型号主板换上后试机,图像上下颠倒。进入总线,找到“图像翻转”-项,原设置为“开”,将其调为“关"后退出总线,关机后再开机,故障依旧。进入总线,“图像翻转”一项设置仍为“开”,即原调整值并没有被储存,但修改其他项目数据均能被储存,难道新主板有问题?仔细对比两块主板,尤其是 上屏线插座周围的电阻,均一样。是不是新板上存储器中的数据有问题呢?将原主板的存储器换到新板上试机,图像恢复正常。

        例5:一台 创维32L08HR 彩电(主板型号:5800-A8K220-0020),图像发白,且图像上有间距不等的竖条,如图26所示。随着时间增长,竖条的数量在慢慢地增加,并且各竖条的位置也不固定。分析检修:先后输入多类信号源试机,故障现象一样。 怀疑液晶面板内的TAB或cOF排线接触不良,拆开面框,用手按压这两处的排线,故障现象无变化,于是转向测量逻辑板(型号:V315B3-LO1REV.C1)的各关键电压,发现vGH电压仅为0.44V,明显异常。

        顺着线路查找, 发现VGH电压从P沟道场效应管QP8的D极输出,如图27所示。测得QP8的s极电压(与测试点VGHP相连)为22.3V,正常。根据电路分析,QP8应只是对vGH电压起到开/关作用,其导通与否受一只6脚贴片元件QP7(型号标注为702)控制。查询资料得知:702是双N沟道场效应管2N7002DW-F的代码。2N7002DW-F的主要参数如下:VDS最大值为60V,ID最大值为0.23A,栅极阈值电压为1V,内部的两只场效应管导通与否分别受②脚与⑥脚电压控制。

       结合到本电路,时序控制芯片CM1682A的面、④脚输出VGH时序控制信号GVOFF与GVON,通过排阻RA3分别加到QP7的②、⑤脚,当QP7的②脚为高电平时,其内部对应的场效应管导通,则⑥脚为低电平,QP8导通,输出VGH电压。测得QP7的②脚电压为2.45V,即②脚为高电平,则QP7的①、②、⑥脚内部的N沟道场效应管导通,其⑥脚为低电平,但实测⑥脚电压却约为22.1V,怀疑QP7异常。试着将QP7的⑥脚接地后上电,竖条消失,图像恢复正常。此时测得vGH电压升至22.2V,这说明故障原因确是QP7的①、②、⑥脚内部的N沟道场效应管损坏。将QP7的①、②、⑥脚悬空,找来一只3脚贴片N沟道场效应管2N7002 (VDS最大值为60V,ID最大值为0.3A),将其引脚对应焊好后试机,故障排除。另外,在后来检修采用该型逻辑板的其他型号彩电时,发现VGHP电压滤波电容CP19或CP43漏电,会将vGHP电压拉低到两三伏特,也会出现本例所述故障现象。

        例6:一台长虹LT32710彩电(LS23机芯),无图像,屏上出现多根彩条,如图28所示。分析检修:仔细观察故障现象,发现彩条的细节与位置均在无规律变化,基本排除液晶屏出问题的可能,怀疑故障出在逻辑板的TFT偏压电路中。

       本机配用奇美屏,且将逻辑板和主板电路做在一块板上。测量逻辑板电路上的关键电压,发现给屏驱动供电的VDD电压只有1.36V (正常时为2.5V)。此电压是由TFT偏压电路产生,如图29所示,TPS65161(U26 )的⑧脚输出的脉冲信号,经D55稳压、I24、CA44滤波后得到VDD电压。R350、R339、R348、R272为VDD电压的取样电阻,其取样电压反馈到U26的写脚,以调节(U26 )的⑧脚内部MOS管的导通时间,实现对VDD的稳压控制。检查上述元件,发现电阻R272一端已脱焊,补焊好后试机,故障排除。另外,在实修中发现当VDA电压降至约8V时(正常值为16V),在屏左侧会出现竖线。

       例7:一台TCL L32C12彩电(6M16机芯),蓝屏正常,接上信号后,图像上,有明显的拉丝干扰条纹。分析检修:检查该机电源板正常,代换电源板后放障依旧;怀疑主板有问题,但代换后故障仍未排该机液晶屏型号为LC320WXE(SBV2),分辨率为1366X768,上 屏电压为12V,内置10根EEFL灯管,其屏体采用塑料材质,如图30所示。

       笔者之前接触到的液晶屏的屏体均采用金属壳包装。金属壳不仅具有强度高的特点,关键的是还具有电磁屏蔽作用,而塑料壳不具有电磁屏蔽作用,本机故障是不是系电磁屏蔽不好造成的呢?试着在主板及逻辑板下方的塑料板上贴上修冰箱用那种铝箔纸,并在上屏线外绕上锡箔纸,通电试机,故障排除。看来,此型号液晶屏工作时产生了较强的干扰信号,导致主板工作失常,从而出现了本故障。