一, Segmentuoto LCD techninės charakteristikos ir drėgmei jautrūs taškai
Segmentuoti skystųjų kristalų ekranai, kontroliuojantys skystųjų kristalų molekulių sukimąsi per elektrodus, o jo pagrindinę struktūrą sudaro stiklo substratas, ITO laidus sluoksnis, skystųjų kristalų medžiaga ir poliarizatorius. Ši struktūra daugiausia jautri drėgmei dviem aspektais:
Medžiagų drėgmės sugėrimas: Skystųjų kristalų medžiagose yra polinių grupių, tokių kaip esteriai ir eteriai, kurios yra linkusios sugerti drėgmę ir išsiplėsti, kai drėgmė viršija 80 % santykinio drėgnumo, todėl molekulės išsidėsto netvarkingai, todėl ekranas yra neryškus, sumažėja kontrastas ir net juodas ekranas.
Laidžio sluoksnio korozija: ITO (indžio alavo oksido) laidus sluoksnis yra linkęs reaguoti su vandens molekulėmis, kad susidarytų indžio hidroksidas drėgnoje aplinkoje, todėl padidėja elektrodo atsparumas ir ekrano kodas lūžta arba mirga.
Tipiškas atvejis: 3 mėnesius naudojant tam tikrą jūrų stebėjimo įrangą druskos purškimo aplinkoje, segmentinio kodo LCD ekranas pasirodė iš dalies juodas. Atlikus bandymus buvo nustatyta, kad poliarizatoriaus kraštas buvo patinęs dėl drėgmės sugėrimo, todėl atsiskyrė skystųjų kristalų sluoksnis. Tuo pačiu metu ITO elektrodas buvo aprūdytas nuo druskos purškimo, sudarydamas laidų kelią ir sukeldamas trumpąjį jungimą.
2, Drėgmės tolerancijos riba ir segmentinio LCD pramonės standartai
Remiantis pramonės bandymų duomenimis, neapsaugoti segmento kodo LCD gali stabiliai veikti šiomis sąlygomis:
Viršutinė drėgmės riba: 90 % RH (trumpalaikis poveikis)
Temperatūros diapazonas: nuo -30 laipsnių iki +85 laipsnių (platus temperatūros modelis)
Apsaugos lygis: IP54 (atsparus dulkėms ir purslams)
Tačiau pagal faktinius pramonės scenarijus drėgmę dažnai lydi sudėtiniai veiksniai, tokie kaip temperatūros svyravimai, druskos purškimas ir naftos tarša, o tai žymiai sumažina tolerancijos slenkstį. Pavyzdžiui:
Temperatūros ciklų šokas: Atliekant nuo -40 laipsnių iki +85 laipsnių ciklo testą, neužsandarinto segmento kodo LCD ekranas parodė poliarizatoriaus lupimąsi po 10 ciklų.
Druskos purškimo korozija: 5% NaCl tirpalo purškimo aplinkoje ITO elektrodo korozijos greitis siekia 0,1 μm/parą, o atsparumas po 20 dienų padidėja 30%.
Pramonės standartas: karinio lygio segmento kodo skystųjų kristalų ekranai turi išlaikyti drėgno karščio testą (85 laipsniai / 85 % RH/48 val.) pagal GJB 150A-2009 standartą, o vartotojų klasės gaminiai paprastai atitinka tik IEC 60529 IP54 lygį.
3, Apsaugos technologijų sistema didelės drėgmės aplinkoje
Siekdama pagerinti segmentuoto LCD atsparumą drėgmei, pramonė sukūrė kelių{0}}pakopų apsaugos sprendimą:
1. Struktūrinio sandarinimo dizainas
Visiška laminavimo technologija: OCA optiniai klijai arba skystieji LOCA klijai naudojami visiškai suklijuoti jutiklinį ekraną ir LCD, pašalinant oro sluoksnius ir užkertant kelią vidinei kondensacijai. Pavyzdžiui, tam tikras pramoninis delninis terminalas 5 kartus padidino antikondensacijos gebėjimą, naudodamas visą laminavimo technologiją, o esant temperatūros skirtumui nuo -20 laipsnių iki +70 laipsnių, ekrane nėra jokių sutrikimų.
Sandarinimo žiedo medžiaga: Naudojamas EPDM gumos arba fluorosilikono gumos sandarinimo žiedas, kurio kietumas reguliuojamas 40-60 Shore A ir susitraukimas prieš suspaudimą 15–30 %, kad būtų užtikrintas ilgalaikis atšokimas esant aukštai temperatūrai ir didelei drėgmei. Kai tam tikra naftos gręžimo įranga buvo užsandarinta fluorosilikono guma, ji 2 metus nepertraukiamai dirbo 120 laipsnių / 95% santykinio drėgnumo aplinkoje be vandens.
2. Medžiagos paviršiaus apdorojimas
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 laipsnių kampu, todėl vandens lašeliai sferiniu pavidalu nurieda ant paviršiaus. Bandymai parodė, kad segmentuotas skystųjų kristalų ekranas po padengimo padengimo 90 % sumažina vidinį vandens patekimo greitį IPX6 purškimo bandymo metu.
Laidžio sluoksnio apsauga: SiO ₂ arba Al ₂ O3 pasyvavimo sluoksnio nusėdimas ant ITO elektrodo paviršiaus, kurio storis 50-100 nm, gali blokuoti vandens molekulių prasiskverbimą. Tam tikras medicinos prietaisas per šį procesą pailgino elektrodo tarnavimo laiką nuo 3 iki 8 metų.
3. Aplinkosaugos kontrolės strategija
Sausiklio naudojimas: Molekulinio sieto sausiklis dedamas į LCD galinį skydelį, kurio drėgmės sugėrimo geba yra 20% jo paties svorio, o tai gali palaikyti kameros drėgmę žemiau 40% santykinio drėgnumo. Tam tikras lauko prietaisas turi dvigubą sausiklį ir veikia nepertraukiamai 60 dienų be jokių ekrano nukrypimų lietaus sezono metu.
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%, o santykinę drėgmę sumažinkite kaitindami. Pritaikius šią schemą, tam tikro šaldymo įrenginio kondensato gedimo greitis sumažėjo 85%.
4, Tipiniai taikymo scenarijai ir veikimo patikrinimas
1. Jūrų aplinkos stebėjimo įranga
Giliavandenis -jūros detektorius turi veikti aplinkoje, kurioje druskos purškimo koncentracija yra 5 % 5 metus, svyruojant nuo -2 laipsnių iki +40 laipsnio. Segmento kodo skystųjų kristalų ekranas naudoja šias apsaugas:
Visiškai surišta struktūra + fluorosilikoninės gumos sandarinimo žiedas
Dvipusė hidrofobinė danga ant stiklo pagrindo
Užpildykite ertmę molekulinio sieto sausikliu
Po 18 mėnesių nepertraukiamo veikimo imituojamoje jūrinėje aplinkoje buvo nustatyta, kad kontrastas sumažėjo tik 5%, o korozijos ar trumpojo jungimo reiškinio nebuvo.
2. Valdymo prietaisai chemijos dirbtuvėse
Tam tikros chemijos gamyklos reaktoriaus valdymo prietaisas turi stabiliai veikti korozinėse dujose esant 60 laipsnių ir 90 % santykiniam drėgniui. Segmento kodo LCD apsaugos schema apima:
Al ₂ O3 pasyvavimo sluoksnio nusodinimas ant ITO elektrodo paviršiaus
Galinėje plokštėje integruota PTC šildymo ir sausinimo sistema
Kiekvieną savaitę automatiškai kepkite 10 minučių aukštoje-temperatūros (80 laipsnių).
Šis prietaisas nepertraukiamai veikia 3 metus, o gedimų dažnis yra tik 1/5 panašių gaminių.
