一, Sự dễ vỡ về vật liệu và cấu trúc của LCD với mã bị hỏng
Cấu trúc lõi của màn hình LCD mã bị hỏng bao gồm hai đế thủy tinh, lớp tinh thể lỏng, bộ phân cực và điện cực (ITO). Chất phân cực được phủ trên bề mặt của nó hầu hết được làm bằng vật liệu nhựa (chẳng hạn như rượu polyvinyl PVA) và các điện cực được làm bằng màng oxit thiếc indi (ITO). Cấu trúc này phải đối mặt với ba rủi ro lớn trong các kịch bản ô nhiễm dầu và ăn mòn hóa học:
Ăn mòn màng phân cực: Màng phân cực nhựa dễ bị các vết dầu mỡ, mồ hôi xâm nhập dẫn đến giảm độ truyền ánh sáng. Tiếp xúc lâu dài có thể gây ra "hình ảnh dư" hoặc màn hình bị mờ. Ví dụ, một màn hình y tế bị ố vàng ở màng phân cực và độ tương phản giảm 50% trong vòng 3 tháng do không làm sạch vết dầu trên bề mặt kịp thời.
Ăn mòn điện hóa điện cực: Khi điện cực ITO tiếp xúc với chất điện phân (như chất tẩy rửa, xịt muối) trong môi trường ẩm ướt, chúng có thể hình thành hiệu ứng micropin, dẫn đến gãy điện cực hoặc mất kết nối màn hình. Sau khi sử dụng thiết bị điều khiển công nghiệp ở môi trường ven biển trong một năm, tốc độ hở mạch của điện cực ITO tăng lên 12% do ăn mòn phun muối.
Lỗi keo dán: Nếu keo dán nhựa epoxy hoặc silicone ở cạnh màn hình LCD bị hòa tan bởi dung môi hữu cơ (chẳng hạn như cồn, axeton), nó có thể gây rò rỉ tinh thể lỏng hoặc thấm hơi nước. Do việc sử dụng chất tẩy rửa gốc dung môi trong một dự án bảng điều khiển ô tô nào đó, chất bịt kín bị phồng lên và tỷ lệ ô nhiễm lớp tinh thể lỏng đạt 8%.
2, Công nghệ và tiêu chuẩn bảo vệ ngành
1. Công nghệ biến đổi vật liệu
Bảo vệ màng phân cực: Sử dụng chất nền TAC (cellulose triacetate) kháng hóa chất thay vì PVA truyền thống và phủ một lớp kỵ nước florua. Ví dụ, bộ phân cực "Chống dầu" do một nhà cung cấp nào đó tung ra có thể tăng góc tiếp xúc của vết dầu lên 110 độ và giảm độ bám dính của dầu.
Bảo vệ điện cực: Lắng đọng lớp cách điện silicon dioxide (SiO ₂) hoặc polyimide (PI) trên bề mặt ITO để chặn sự tiếp xúc của chất điện phân. Màn hình LCD phá mã quy trình COG nhất định giúp giảm tỷ lệ ăn mòn điện cực từ 15% xuống 0,5% thông qua lớp phủ PI.
Nâng cấp chất bịt kín: sử dụng nhựa silicon hoặc nhựa epoxy biến tính, thêm chất độn nano (như SiO ₂) để cải thiện khả năng kháng dung môi. Sau khi sử dụng chất bịt kín kháng axeton trong một dự án thiết bị ô tô nhất định, tỷ lệ vượt qua bài kiểm tra khả năng tương thích của chất tẩy rửa đã tăng từ 60% lên 98%.
2. Thiết kế tối ưu hóa kết cấu
Bảo vệ cạnh: Thêm các đường viền nhô cao hoặc chất bịt kín trên các cạnh của màn hình LCD để ngăn chất lỏng thấm vào. Một thiết bị ngoài trời nhất định sử dụng cấu trúc kín "hình chữ U" và đã đạt chứng nhận bảo vệ IP67.
Xử lý bề mặt: Xử lý AG (làm mờ) hoặc AR (chống phản chiếu) được áp dụng cho bản phân cực để giảm cặn vân tay. Một thương hiệu điện tử tiêu dùng nào đó đã kéo dài chu kỳ vệ sinh màn hình từ một lần một ngày lên một lần một tuần thông qua công nghệ AG.
3. Tiêu chuẩn kiểm nghiệm ngành
Kiểm tra khả năng chống dầu: Theo tiêu chuẩn IEC 60068-2-54, bôi dầu mô phỏng (chẳng hạn như dầu khoáng) lên bề mặt màn hình LCD và đặt nó trong môi trường RH 60 độ/85% trong 72 giờ. Thử nghiệm cho thấy sự thay đổi độ tương phản Nhỏ hơn hoặc bằng 10%.
Kiểm tra ăn mòn hóa học: Tham khảo phương pháp MIL{0}}STD-810G, cho màn hình LCD tiếp xúc với bụi muối (dung dịch NaCl 5%), chất tẩy rửa (chẳng hạn như isopropanol) hoặc chất bôi trơn công nghiệp để đánh giá tốc độ thay đổi điện trở.
Thử nghiệm tăng tốc cuộc sống: Mô phỏng các môi trường khắc nghiệt thông qua HALT (Thử nghiệm cuộc sống tăng tốc cao) để xác minh tính hiệu quả của các biện pháp bảo vệ. Một nhà sản xuất thiết bị y tế nào đó đã vượt qua bài kiểm tra sốc nóng và lạnh từ -40 độ đến 85 độ để đảm bảo rằng màn hình LCD không bị ăn mòn trong suốt vòng đời 10 năm của nó.
3, Các trường hợp ứng dụng điển hình
1. Dụng cụ điều khiển công nghiệp
Các thiết bị của một doanh nghiệp hóa dầu nào đó đã tiếp xúc với môi trường sương mù dầu trong một thời gian dài và màn hình LCD mã bị hỏng ban đầu bị mờ do thấm dầu. Sau khi chuyển sang màng phân cực có lớp phủ kỵ nước, thời gian làm sạch vết dầu giảm 80% và chi phí bảo trì giảm 60%.
2. Điện tử ô tô
Bảng điều khiển của một loại xe sử dụng năng lượng mới nhất định cần phải vượt qua bài kiểm tra "hoạt động hóa học" theo tiêu chuẩn ISO 16750-3 (tiếp xúc với xăng, dầu phanh, v.v.). Bằng cách sử dụng chất bịt kín kháng dung môi và lớp bảo vệ điện cực PI, mẫu không bị ăn mòn hoặc rò rỉ sau 48 giờ thử nghiệm.
3. Thiết bị y tế
Màn hình di động cần đáp ứng mức bảo vệ IP54. Thiết kế ban đầu có tỷ lệ hư hỏng lên tới 5% do màng phân cực dễ bị ăn mòn bởi chất khử trùng. Sau khi tối ưu hóa, chất nền TAC và lớp phủ florua đã được sử dụng và hiệu suất không bị suy giảm sau 1000 lần thử nghiệm lau bằng cồn.
