Есть ли вероятность, что эта проблема может быть вызвана перегревом графического процессора или какой-либо другой части материнской платы? Если так, то почему внешний монитор не будет затронут?
Согласен.
Может случиться так, что накопленное тепло заставляет что-то расширяться настолько, чтобы нарушить внутреннее соединение. Откройте ноутбук и подключите кабель LVDS или аналогичный кабель, соединяющий внутренний дисплей с материнской платой.
Также возможно отключение компонента, называемого инвертором (на дисплее ноутбука) - он регулирует питание дисплея. Их не так уж сложно найти и заменить (как правило, под нижней частью лицевой панели экрана - высокое напряжение, не работают, пока в системе есть питание), но сначала проверьте кабель.