一, Die Material- und Strukturfragilität von LCDs bei defekten Codes
Die Kernstruktur eines LCD mit gebrochenem Code besteht aus zwei Glassubstraten, einer Flüssigkristallschicht, einem Polarisator und Elektroden (ITO). Der auf seiner Oberfläche bedeckte Polarisator besteht größtenteils aus Kunststoff (z. B. PVA-Polyvinylalkohol) und die Elektroden bestehen aus einer Indium-Zinn-Oxid-Folie (ITO). Diese Struktur ist bei Ölverschmutzung und chemischer Korrosion drei Hauptrisiken ausgesetzt:
Korrosion von Polarisationsfolien: Polarisationsfolien aus Kunststoff können leicht von Fett- und Schweißflecken durchdrungen werden, was zu einer Verringerung der Lichtdurchlässigkeit führt. Langfristiger Kontakt kann zu „Restbildern“ oder unscharfen Darstellungen führen. Bei einem medizinischen Monitor kam es beispielsweise innerhalb von drei Monaten zu einer Vergilbung der Polarisationsfolie und zu einem Kontrastabfall von 50 %, da die oberflächlichen Ölflecken nicht rechtzeitig entfernt wurden.
Elektrochemische Korrosion von Elektroden: Wenn ITO-Elektroden in feuchten Umgebungen mit Elektrolyten (z. B. Reinigungsmitteln, Salznebel) in Kontakt kommen, kann es zu einem Mikrobatterieeffekt kommen, der zum Bruch der Elektrode oder zur Unterbrechung der Anzeige führt. Nach einjährigem Einsatz eines industriellen Kontrollinstruments in einer Küstenumgebung stieg die Leerlaufrate der ITO-Elektrode aufgrund von Salzsprühkorrosion auf 12 %.
Versagen des Dichtungsklebers: Wenn der Epoxidharz- oder Silikondichtungskleber am Rand des LCD durch organische Lösungsmittel (wie Alkohol, Aceton) aufgelöst wird, kann es zum Austreten von Flüssigkristallen oder zum Eindringen von Wasserdampf kommen. Aufgrund der Verwendung von lösungsmittelhaltigen Reinigungsmitteln bei einem bestimmten Projekt für das Armaturenbrett eines Autos quoll die Versiegelung auf und die Verunreinigungsrate der Flüssigkristallschicht erreichte 8 %.
2, Industrieschutztechnologie und -standards
1. Materialmodifikationstechnologie
Polarisationsfilmschutz: Verwendung eines chemikalienbeständigen TAC-Substrats (Cellulosetriacetat) anstelle von herkömmlichem PVA und Beschichtung mit einer hydrophoben Fluoridschicht. Beispielsweise kann der von einem bestimmten Anbieter eingeführte „Anti Oil“-Polarisator den Kontaktwinkel von Ölflecken auf 110 Grad erhöhen und die Ölhaftung verringern.
Elektrodenschutz: Abscheidung einer Isolierschicht aus Siliziumdioxid (SiO₂) oder Polyimid (PI) auf der Oberfläche von ITO, um den Elektrolytkontakt zu blockieren. Ein bestimmtes COG-Prozesscode brechendes LCD reduziert die Elektrodenkorrosionsrate durch PI-Beschichtung von 15 % auf 0,5 %.
Verbesserung der Dichtmasse: Verwendung von modifiziertem Silikon oder Epoxidharz, Zugabe von Nanofüllstoffen (z. B. SiO₂) zur Verbesserung der Lösungsmittelbeständigkeit. Nach der Verwendung eines acetonbeständigen Dichtmittels bei einem bestimmten Automobilinstrumentenprojekt stieg die Erfolgsquote des Reinigungsmittels im Kompatibilitätstest von 60 % auf 98 %.
2. Strukturoptimierungsdesign
Kantenschutz: Fügen Sie an den Kanten des LCD erhöhte Ränder oder Dichtmittel hinzu, um das Eindringen von Flüssigkeit zu verhindern. Ein bestimmtes Outdoor-Instrument verfügt über eine „U-förmige“ versiegelte Struktur und hat die IP67-Schutzzertifizierung bestanden.
Oberflächenbehandlung: Der Polarisator wird mit einer AG- (mattierten) oder AR- (antireflektierenden) Behandlung versehen, um Fingerabdruckrückstände zu reduzieren. Eine bestimmte Unterhaltungselektronikmarke hat den Bildschirmreinigungszyklus durch AG-Technologie von einmal täglich auf einmal wöchentlich erweitert.
3. Industrie-Teststandards
Ölbeständigkeitstest: Tragen Sie gemäß der Norm IEC 60068-2-54 simuliertes Öl (z. B. Mineralöl) auf die Oberfläche des LCD auf und legen Sie es 72 Stunden lang in eine Umgebung mit 60 Grad und 85 % relativer Luftfeuchtigkeit. Der Test zeigt eine Kontraständerung von weniger als oder gleich 10 %.
Chemischer Korrosionstest: Beziehen Sie sich auf die MIL-STD-810G-Methode. Setzen Sie das LCD Salzsprühnebel (5 % NaCl-Lösung), Reinigungsmitteln (z. B. Isopropanol) oder Industrieschmiermitteln aus, um die Änderungsrate des Elektrodenwiderstands zu bewerten.
Lebensbeschleunigungstest: Simulieren Sie extreme Umgebungen durch HALT (High Acceleration Life Test), um die Wirksamkeit von Schutzmaßnahmen zu überprüfen. Ein bestimmter Hersteller medizinischer Geräte hat den Kälte- und Heißschocktest von -40 bis 85 Grad bestanden, um sicherzustellen, dass das LCD während seines 10-jährigen Lebenszyklus keinen Korrosionsfehler aufweist.
3, Typische Anwendungsfälle
1. Industrielle Kontrollinstrumente
Die Instrumente eines bestimmten petrochemischen Unternehmens waren lange Zeit einer Ölnebelumgebung ausgesetzt, und die ursprüngliche LCD-Anzeige mit defektem Code ist aufgrund des Eindringens von Öl verschwommen. Nach der Umstellung auf Polarisationsfolien mit hydrophober Beschichtung konnte die Reinigungszeit bei Ölflecken um 80 % reduziert und die Wartungskosten um 60 % gesenkt werden.
2. Automobilelektronik
Das Armaturenbrett eines bestimmten New-Energy-Fahrzeugs muss den Test auf „chemische Aktivität“ gemäß ISO 16750-3 bestehen (Einwirkung von Benzin, Bremsflüssigkeit usw.). Durch die Verwendung eines lösungsmittelbeständigen Dichtmittels und einer Schutzschicht für die PI-Elektrode zeigte die Probe nach 48 Stunden Testzeit keine Korrosion oder Undichtigkeiten.
3. Medizinische Ausrüstung
Ein tragbarer Monitor muss die Schutzart IP54 erfüllen. Das ursprüngliche Design wies eine Ausfallrate von bis zu 5 % auf, da die Polarisationsfolie durch Desinfektionsmittel leicht korrodierte. Nach der Optimierung wurden TAC-Substrat und Fluoridbeschichtung verwendet, und die Leistung zeigte nach 1000 Alkoholwischtests keine Verschlechterung.
