一, Bölümlü LCD'nin teknik özellikleri ve neme duyarlı noktaları
Sıvı kristal moleküllerin elektrotlar aracılığıyla bükülmesini kontrol eden bölümlere ayrılmış LCD ekranlar ve çekirdek yapısı bir cam alt tabaka, ITO iletken katman, sıvı kristal malzeme ve polarizör içerir. Bu yapı temel olarak neme iki açıdan duyarlıdır:
Malzemelerin nem emilimi: Sıvı kristal malzemeler, nem %80 RH'yi aştığında nem emilimine ve genleşmeye yatkın olan esterler ve eterler gibi polar gruplar içerir, bu da düzensiz moleküler düzenlemeye yol açarak bulanık görüntüye, kontrastın azalmasına ve hatta siyah ekrana neden olur.
İletken katmanın korozyonu: ITO (indiyum kalay oksit) iletken katmanı, nemli ortamlarda indiyum hidroksit oluşturmak için su molekülleriyle reaksiyona girme eğilimindedir, bu da elektrot direncinin artmasına ve ekran kodunun kırılmasına veya titremesine neden olur.
Tipik durum: Belirli bir deniz izleme ekipmanını tuz serpintisi ortamında 3 ay kullandıktan sonra segment kodlu LCD ekran kısmen siyah göründü. Testten sonra polarizörün kenarının nem emilimi nedeniyle şiştiği ve sıvı kristal tabakanın ayrılmasına neden olduğu bulundu. Aynı zamanda ITO elektrotu tuz spreyi nedeniyle korozyona uğradı, iletken bir yol oluştu ve kısa devreye neden oldu.
2, Nem tolerans sınırı ve bölümlü LCD'nin endüstri standartları
Endüstri test verilerine göre korumasız segment kodlu LCD'ler aşağıdaki koşullar altında kararlı bir şekilde çalışabilir:
Üst nem sınırı: %90 bağıl nem (kısa-süreli maruz kalma)
Sıcaklık aralığı: -30 derece ila+85 derece (geniş sıcaklık modeli)
Koruma seviyesi: IP54 (toza ve su sıçramasına dayanıklı)
Ancak gerçek endüstriyel senaryolarda neme genellikle sıcaklık dalgalanmaları, tuz serpintisi ve yağ kirliliği gibi bileşik faktörler eşlik eder ve bu da tolerans eşiğini önemli ölçüde azaltır. Örneğin:
Sıcaklık döngüsü şoku: -40 dereceden +85 dereceye kadar döngü testinde, açık segment kodlu LCD, 10 döngüden sonra polarizör soyulması gösterdi.
Tuz püskürtme korozyonu: %5 NaCl çözeltisi püskürtme ortamında, ITO elektrotunun korozyon hızı 0,1 μm/gün'e ulaşır ve 20 gün sonra direnç %30 artar.
Endüstri standardı: Askeri sınıf segment kodlu LCD'lerin GJB 150A-2009 standardındaki nemli ısı testini (85 derece /%85 RH/48 saat) geçmesi gerekirken, tüketici sınıfı ürünler genellikle yalnızca IEC 60529'un IP54 seviyesini karşılar.
3, Yüksek nem ortamında koruma teknolojisi sistemi
Bölümlere ayrılmış LCD'nin neme karşı direncini artırmak için sektör, çok-düzeyli bir koruma çözümü geliştirdi:
1. Yapısal sızdırmazlık tasarımı
Tam laminasyon teknolojisi: Dokunmatik ekranı ve LCD'yi tamamen yapıştırmak için OCA optik yapıştırıcı veya LOCA sıvı yapıştırıcı kullanılır, hava katmanları ortadan kaldırılır ve dahili yoğuşma önlenir. Örneğin, belirli bir endüstriyel el terminali, tam laminasyon teknolojisi sayesinde yoğuşma önleme özelliğini 5 kat arttırmıştır ve -20 derece ile +70 derece arasındaki sıcaklık farkı altında görüntüde herhangi bir anormallik görülmemektedir.
Sızdırmazlık halkası malzemesi: Yüksek sıcaklık ve yüksek nem altında uzun süreli geri tepmeyi sağlamak için 40-60 Shore A'da kontrol edilen sertlik ve %15 - %30 ön sıkıştırma büzülmesine sahip EPDM kauçuk veya florosilikon kauçuk sızdırmazlık halkası kullanılır. Belirli bir petrol sondaj ekipmanı florosilikon kauçukla kapatıldıktan sonra 120 derece /%95 bağıl nem ortamında su girişi olmadan 2 yıl boyunca sürekli olarak çalıştı.
2. Malzeme yüzey işlemi
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 derece, su damlacıklarının yüzeyde küresel bir şekilde yuvarlanmasına neden olur. Testler, kaplama işleminden sonra bölümlü LCD'nin, IPX6 püskürtme testinde dahili su giriş oranında %90'lık bir azalmaya sahip olduğunu göstermiştir.
İletken katman koruması: ITO elektrotunun yüzeyinde 50-100 nm kalınlığında SiO₂ veya Al₂ O3 pasivasyon katmanının birikmesi, su moleküllerinin nüfuzunu engelleyebilir. Bir tıbbi cihaz bu işlem sayesinde elektrot ömrünü 3 yıldan 8 yıla çıkarmıştır.
3. Çevresel kontrol stratejisi
Kurutucunun uygulanması: LCD arka panelin içine, kendi ağırlığının %20'si kadar nem emme kapasitesine sahip olan ve odanın nemini %40 RH'nin altında tutabilen moleküler elek kurutucusu yerleştirilmiştir. Belirli bir dış mekan enstrümanı, ikili kurutucu tasarımını benimser ve yağmur mevsimi boyunca herhangi bir görüntü anormalliği olmadan 60 gün boyunca sürekli olarak çalışır.
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 ve ısıtarak bağıl nemi azaltır. Bu planın benimsenmesinden sonra belirli bir soğuk hava deposu cihazının yoğuşma arıza oranı %85 oranında azaldı.
4, Tipik uygulama senaryoları ve performans doğrulaması
1. Deniz ortamı izleme ekipmanı
Bir derin-deniz dedektörünün, tuz spreyi konsantrasyonunun %5 olduğu bir ortamda 5 yıl boyunca, -2 derece ila+40 derece arasında çalışması gerekir. Segment kodlu LCD aşağıdaki korumaları benimser:
Tamamen bağlı yapı + florosilikon kauçuk sızdırmazlık halkası
Cam altlık üzerine çift taraflı hidrofobik kaplama
Boşluğu moleküler elek kurutucuyla doldurun
Simüle edilmiş bir deniz ortamında 18 aylık sürekli çalışmanın ardından kontrastın yalnızca %5 oranında azaldığı ve herhangi bir korozyon veya kısa devre olgusunun olmadığı tespit edildi.
2. Kimya atölyesindeki kontrol aletleri
Belirli bir kimya tesisinin reaktör kontrol cihazının, 60 derece ve %90 bağıl nemde aşındırıcı gazda stabil bir şekilde çalışması gerekir. Segment kodlu LCD koruma şeması şunları içerir:
ITO elektrotunun yüzeyinde Al₂ O3 pasivasyon tabakasının birikmesi
Arka panele entegre PTC ısıtma ve nem alma sistemi
Her hafta otomatik olarak 10 dakika yüksek- sıcaklıkta pişirme (80 derece) gerçekleştirin
Bu cihaz, benzer ürünlerin yalnızca 1/5'i kadar arıza oranıyla 3 yıldır sürekli olarak çalışmaktadır.
