一, Segmentētā LCD tehniskie parametri un mitruma jutīgie punkti
Segmentēti LCD displeji, kontrolējot šķidro kristālu molekulu vērpšanos caur elektrodiem, un tā pamatstruktūrā ietilpst stikla substrāts, ITO vadošais slānis, šķidro kristālu materiāls un polarizators. Šī struktūra galvenokārt ir jutīga pret mitrumu divos aspektos:
Materiālu mitruma absorbcija: šķidro kristālu materiāli satur polāras grupas, piemēram, esteri un ēteri, kas ir pakļauti mitruma absorbcijai un izplešanās procesam, kad mitrums pārsniedz 80% RH, izraisot nesakārtotu molekulu izkārtojumu, kā rezultātā displejs ir izplūdis, kontrasts ir pat melns.
Vadošā slāņa korozija: ITO (indija alvas oksīda) vadošais slānis ir pakļauts reakcijai ar ūdens molekulām, radot indija hidroksīdu mitrā vidē, kā rezultātā palielinās elektrodu pretestība un displeja kods sabojājas vai mirgo.
Tipisks gadījums: pēc noteiktas jūras uzraudzības iekārtas izmantošanas sāls izsmidzināšanas vidē 3 mēnešus segmenta koda LCD ekrāns parādījās daļēji melns. Pēc testēšanas tika konstatēts, ka polarizatora mala ir pietūkusi mitruma absorbcijas dēļ, izraisot šķidro kristālu slāņa atdalīšanu. Tajā pašā laikā ITO elektrodu korozija izraisīja sāls izsmidzināšana, veidojot vadošu ceļu un izraisot īssavienojumu.
2, mitruma pielaides robeža un segmentētā LCD nozares standarti
Saskaņā ar nozares testēšanas datiem neaizsargāta segmenta koda LCD var darboties stabili šādos apstākļos:
Augšējā mitruma robeža: 90% RH (īslaicīga{1}}ekspozīcija)
Temperatūras diapazons: no -30 grādiem līdz +85 grādiem (plašs temperatūras modelis)
Aizsardzības līmenis: IP54 (putekļu un šļakatu necaurlaidīgs)
Tomēr faktiskajos rūpnieciskos scenārijos mitrumu bieži pavada tādi kombinēti faktori kā temperatūras svārstības, sāls izsmidzināšana un eļļas piesārņojums, kas ievērojami samazina pielaides slieksni. Piemēram:
Temperatūras cikliskais trieciens: Pārbaudot no -40 grādi līdz +85 grādiem, neslēgtā segmenta koda LCD displejs uzrādīja polarizatora lobīšanos pēc 10 cikliem.
Sāls izsmidzināšanas korozija: 5% NaCl šķīduma izsmidzināšanas vidē ITO elektroda korozijas ātrums sasniedz 0,1 μm / dienā, un pretestība palielinās par 30% pēc 20 dienām.
Nozares standarts: Militārā līmeņa segmenta koda LCD ekrāniem ir jāiztur mitra karstuma tests (85 grādi /85% RH/48 stundas) atbilstoši GJB 150A-2009 standartam, savukārt patēriņa klases produkti parasti atbilst tikai IEC 60529 IP54 līmenim.
3, aizsardzības tehnoloģiju sistēma augsta mitruma vidē
Lai uzlabotu segmentētā LCD mitruma izturību, nozare ir izstrādājusi vairāku{0}}līmeņu aizsardzības risinājumu:
1. Strukturālā blīvējuma dizains
Pilna laminēšanas tehnoloģija: OCA optiskā līme vai LOCA šķidrā līme tiek izmantota, lai pilnībā savienotu skārienekrānu un LCD, novēršot gaisa slāņus un novēršot iekšējo kondensāciju. Piemēram, noteikta rūpnieciskā rokas termināļa pretkondensācijas spēja ir palielinājusies 5 reizes, izmantojot pilnu laminēšanas tehnoloģiju, un displejā nav nekādu anomāliju, ja temperatūras starpība ir no -20 grādiem līdz +70 grādiem.
Blīvgredzena materiāls: tiek izmantots EPDM gumijas vai fluorsilikona gumijas blīvgredzens, kura cietība tiek kontrolēta pie 40{3}}60 Shore A un saraušanās pirms saspiešanas 15–30%, lai nodrošinātu ilgstošu atsitienu augstā temperatūrā un augsta mitruma apstākļos. Pēc tam, kad noteikta naftas urbšanas iekārta tika noslēgta ar fluorsilikona gumiju, tā 2 gadus darbojās nepārtraukti 120 grādu/95% RH vidē bez ūdens iekļūšanas.
2. Materiāla virsmas apstrāde
Hydrophobic coating: Spraying fluoride (such as Cytop solution) on the surface of a glass substrate to form a hydrophobic film with a contact angle>110 grādi, izraisot ūdens pilienus sfēriskā veidā uz virsmas. Testi ir parādījuši, ka segmentētajam LCD pēc pārklājuma apstrādes ir par 90% samazināts ūdens iekšējais iekļūšanas ātrums IPX6 izsmidzināšanas testā.
Vadošā slāņa aizsardzība: SiO ₂ vai Al ₂ O3 pasivācijas slāņa nogulsnēšanās uz ITO elektroda virsmas ar biezumu 50-100 nm var bloķēt ūdens molekulu iekļūšanu. Ar šo procesu noteikta medicīnas ierīce ir pagarinājusi elektrodu kalpošanas laiku no 3 gadiem līdz 8 gadiem.
3. Vides kontroles stratēģija
Desikanta pielietošana: Molekulārā sieta desikants ir ievietots LCD aizmugurējā paneļa iekšpusē ar mitruma absorbcijas spēju 20% no paša svara, kas var uzturēt kameras mitrumu zem 40% RH. Noteikts āra instruments izmanto dubultu desikantu dizainu un darbojas nepārtraukti 60 dienas bez jebkādām displeja novirzēm lietus sezonā.
Intelligent heating and dehumidification: PTC heating elements are integrated on the back of the LCD, which automatically start when the humidity sensor detects RH>75%, un samaziniet relatīvo mitrumu, uzkarsējot. Pēc šīs shēmas pieņemšanas noteikta saldētavas instrumenta kondensācijas atteices līmenis samazinājās par 85%.
4, tipiski lietojumprogrammu scenāriji un veiktspējas pārbaude
1. Jūras vides monitoringa iekārtas
Dziļjūras detektoram ir jādarbojas vidē ar 5% sāls izsmidzināšanas koncentrāciju 5 gadus robežās no -2 grādi līdz +40 grādiem. Segmenta koda LCD ekrānam ir šāda aizsardzība:
Pilnībā savienota struktūra + fluorsilikona gumijas blīvgredzens
Divpusējs hidrofobs pārklājums uz stikla pamatnes
Piepildiet dobumu ar molekulārā sieta desikantu
Pēc 18 mēnešu nepārtrauktas darbības imitētā jūras vidē tika konstatēts, ka kontrasts samazinājās tikai par 5% un nebija korozijas vai īssavienojuma parādības.
2. Kontroles instrumenti ķīmiskajā cehā
Noteiktas ķīmiskās rūpnīcas reaktora vadības instrumentam ir jādarbojas stabili korozīvā gāzē 60 grādu temperatūrā un 90% RH. Segmenta koda LCD aizsardzības shēma ietver:
Al ₂ O3 pasivācijas slāņa nogulsnēšanās uz ITO elektroda virsmas
Aizmugurē integrēta PTC apsildes un sausināšanas sistēma
Automātiski katru nedēļu veiciet 10 minūtes augstā-temperatūrā (80 grādi).
Šis instruments ir nepārtraukti darbojies 3 gadus, un atteices līmenis ir tikai 1/5 līdzīgu produktu.
