一, A szegmentált LCD műszaki jellemzői és páraérzékeny pontjai
A szegmentált LCD-kijelzők a folyadékkristály-molekulák elektródákon keresztüli csavarodását szabályozzák, és magszerkezetük üveghordozót, ITO vezető réteget, folyadékkristályos anyagot és polarizátort tartalmaz. Ez a szerkezet főleg két szempontból érzékeny a nedvességre:
Anyagok nedvességelnyelése: A folyadékkristályos anyagok poláris csoportokat, például észtereket és étereket tartalmaznak, amelyek hajlamosak a nedvesség felszívódására és tágulására, ha a páratartalom meghaladja a 80%-os relatív páratartalmat, ami rendezetlen molekuláris elrendezéshez vezet, ami homályos megjelenítést, csökkent kontrasztot és még fekete képernyőt is eredményez.
A vezetőréteg korróziója: Az ITO (indium-ón-oxid) vezetőréteg hajlamos a vízmolekulákkal reakcióba lépni, így nedves környezetben indium-hidroxidot hoz létre, ami megnövekedett elektródaellenállást és a kijelző kódjának törését vagy villogását eredményezi.
Tipikus eset: Egy bizonyos tengeri megfigyelő berendezés 3 hónapos sópermetes környezetben történő használata után a szegmenskód LCD képernyő részben feketének tűnt. A tesztelés után azt találták, hogy a polarizátor széle a nedvességfelvétel miatt megduzzadt, ami a folyadékkristályréteg szétválását okozta. Ugyanakkor az ITO elektródáját sópermet korrodálta, vezető utat képezve és rövidzárlatot okozva.
2, A páratartalom tolerancia határa és a szegmentált LCD ipari szabványai
Ipari tesztelési adatok szerint a nem védett szegmenskódú LCD-k stabilan működhetnek a következő feltételek mellett:
Páratartalom felső határa: 90% relatív páratartalom (rövid távú kitettség)
Hőmérséklet-tartomány: -30 foktól +85 fokig (széles hőmérsékletű modell)
Védettségi szint: IP54 (por- és fröccsenésálló)
A tényleges ipari forgatókönyvekben azonban a páratartalomhoz gyakran olyan összetett tényezők társulnak, mint a hőmérséklet-ingadozások, a sópermet és az olajszennyezés, ami jelentősen csökkenti a tűrésküszöböt. Például:
Hőmérséklet-ciklusos sokk: A -40 foktól +85 fokig terjedő ciklusos tesztben a lezáratlan szegmenskódú LCD polarizáló leválást mutatott 10 ciklus után.
Sópermetes korrózió: 5%-os NaCl oldatos permetezési környezetben az ITO elektróda korróziós sebessége eléri a 0,1 μm/nap értéket, az ellenállás 20 nap után 30%-kal nő.
Iparági szabvány: A katonai minőségű szegmenskódú LCD-knek át kell menniük a nedves hőteszten (85 fok /85% RH/48 óra) a GJB 150A-2009 szabvány szerint, míg a fogyasztói termékek általában csak az IEC 60529 IP54-es szintjét teljesítik.
3, Védelmi technológiai rendszer magas páratartalmú környezetben
A szegmentált LCD-k nedvességállóságának javítása érdekében az iparág több{0}}szintű védelmi megoldást fejlesztett ki:
1. Szerkezeti tömítés kialakítása
Teljes laminálási technológia: OCA optikai ragasztót vagy LOCA folyékony ragasztót használnak az érintőképernyő és az LCD teljes ragasztására, megszüntetve a levegőrétegeket és megakadályozva a belső páralecsapódást. Például egy bizonyos ipari kézi terminál 5-szörösére növelte páralecsapódás elleni képességét a teljes laminálási technológia révén, és -20 fok és +70 fok közötti hőmérséklet-különbség alatt nincs kijelzési rendellenesség.
Tömítőgyűrű anyaga: EPDM gumi vagy fluor-szilikon gumi tömítőgyűrűt használnak, amelynek keménysége 40{3}}60 Shore A-ra van szabályozva, és 15-30%-os prekompressziós zsugorodása garantálja a hosszú távú visszapattanást magas hőmérsékleten és magas páratartalom mellett. Egy bizonyos olajfúró berendezés fluor-szilikon gumival lezárása után 2 évig folyamatosan működött 120 fokos/95% relatív páratartalmú környezetben, víz behatolása nélkül.
2. Anyag felületkezelés
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 fokos, aminek következtében a vízcseppek gömb alakban gördülnek le a felületen. A tesztek kimutatták, hogy a szegmentált LCD a bevonatkezelés után 90%-kal csökkenti a belső vízbejutási arányt az IPX6 szórásvizsgálat során.
Vezetőréteg-védelem: Az 50-100 nm vastagságú SiO ₂ vagy Al 2 O3 passzivációs réteg lerakódása az ITO elektróda felületén megakadályozhatja a vízmolekulák behatolását. Egy bizonyos orvosi eszköz ezzel az eljárással 3 évről 8 évre növelte az elektródák élettartamát.
3. Környezetvédelmi stratégia
Nedvszívó alkalmazása: Az LCD hátlapon belül molekulaszita szárító van elhelyezve, saját tömegének 20%-a nedvességelnyelő képességgel, amely a kamra páratartalmát 40% relatív páratartalom alatt tudja tartani. Egy bizonyos kültéri műszer kettős szárítószeres kialakítást alkalmaz, és 60 napig folyamatosan működik, anélkül, hogy az esős évszakban bármilyen kijelzési rendellenességet észlelne.
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%-ra, és felmelegítéssel csökkenti a relatív páratartalmat. E séma elfogadása után egy bizonyos hűtőtároló berendezés kondenzációs meghibásodási aránya 85%-kal csökkent.
4, Tipikus alkalmazási forgatókönyvek és teljesítményellenőrzés
1. Tengeri környezeti megfigyelő berendezések
A mélytengeri detektornak 5%-os sópermet koncentrációjú környezetben kell működnie 5 évig, -2 foktól +40 fokig terjedő tartományban. A szegmenskód LCD a következő védelemmel rendelkezik:
Teljesen ragasztott szerkezet + fluor-szilikon gumi tömítőgyűrű
Kétoldalas hidrofób bevonat üvegfelületen
Töltse fel az üreget molekulaszita szárítószerrel
18 hónapos folyamatos működés után szimulált tengeri környezetben azt találták, hogy a kontraszt csak 5%-kal csökkent, és nem volt korróziós vagy rövidzárlati jelenség.
2. Ellenőrző műszerek a vegyi műhelyben
Egy bizonyos vegyi üzem reaktorvezérlő műszerének stabilan kell működnie korrozív gázban 60 fokos és 90%-os relatív páratartalom mellett. A szegmenskód LCD védelmi rendszer a következőket tartalmazza:
Al ₂ O3 passzivációs réteg lerakódása az ITO elektróda felületén
Háttérbe integrált PTC fűtési és páramentesítő rendszer
Automatikusan végezzen 10 percnyi magas hőmérsékletű-sütést (80 fok) minden héten
Ez a műszer 3 éve folyamatosan működik, meghibásodási aránya a hasonló termékeknek csak 1/5-e.
