一, השבריריות החומרית והמבנית של LCD עם קודים שבורים
מבנה הליבה של LCD קוד שבור מורכב משני מצעי זכוכית, שכבת גביש נוזלי, מקטב ואלקטרודות (ITO). המקטב המכוסה על פני השטח שלו עשוי ברובו מחומר פלסטי (כגון PVA פוליוויניל אלכוהול), והאלקטרודות עשויות מסרט אינדיום בדיל אוקסיד (ITO). מבנה זה עומד בפני שלושה סיכונים עיקריים בתרחישי זיהום נפט וקורוזיה כימית:
קורוזיה של סרט מקטב: סרטים מקטבים מפלסטיק חודרים בקלות על ידי כתמי שומן וזיעה, וכתוצאה מכך ירידה בהעברת האור. מגע ארוך טווח עלול לגרום ל"שאריות תמונות" או לתצוגה מטושטשת. לדוגמה, מוניטור רפואי חווה הצהבה של הסרט המקטב וירידה של 50% בניגודיות תוך 3 חודשים עקב אי ניקוי כתמי השמן של פני השטח בזמן.
קורוזיה אלקטרוכימית של אלקטרודות: כאשר אלקטרודות ITO באות במגע עם אלקטרוליטים (כגון חומרי ניקוי, תרסיס מלח) בסביבות לחות, הן עלולות ליצור אפקט של מיקרו-סוללה, להוביל לשבר אלקטרודה או לניתוק תצוגה. לאחר שימוש במכשיר בקרה תעשייתי בסביבת חוף במשך שנה אחת, קצב המעגל הפתוח של אלקטרודת ITO עלה ל-12% עקב קורוזיה בתרסיס מלח.
כשל בדבק איטום: אם דבק האיטום אפוקסי או סיליקון בשולי ה-LCD מומס על ידי ממיסים אורגניים (כגון אלכוהול, אצטון), זה עלול לגרום לדליפת גבישים נוזליים או חדירת אדי מים. עקב השימוש בחומרי ניקוי מבוססי ממס בפרויקט מסוים של לוח המחוונים לרכב, חומר האיטום התנפח ושיעור הזיהום בשכבת הגביש הנוזלי הגיע ל-8%.
2, טכנולוגיה ותקנים להגנת התעשייה
1. טכנולוגיית שינוי חומר
הגנת סרט מקטב: שימוש במצע TAC (צלולוזה טריאצטט) עמיד לכימיקלים במקום PVA מסורתי, וציפוי בשכבה הידרופובית פלואוריד. לדוגמה, המקטב "אנטי שמן" שהושק על ידי ספק מסוים יכול להגדיל את זווית המגע של כתמי שמן ל-110 מעלות ולהפחית את הידבקות השמן.
הגנת אלקטרודה: שקיעה של שכבת בידוד של סיליקון דו חמצני (SiO ₂) או פולימיד (PI) על פני השטח של ITO כדי לחסום מגע עם אלקטרוליטים. LCD שובר קוד תהליך COG מסוים מפחית את קצב קורוזיה של האלקטרודה מ-15% ל-0.5% באמצעות ציפוי PI.
שדרוג חומר האיטום: השתמש בסיליקון שונה או בשרף אפוקסי, הוסף חומרי מילוי ננו (כגון SiO ₂) כדי לשפר את עמידות הממסים. לאחר שימוש באיטום עמיד לאצטון בפרויקט מסוים של מכשירי רכב, שיעור המעבר בבדיקת התאימות של חומר הניקוי עלה מ-60% ל-98%.
2. עיצוב אופטימיזציה מבנית
הגנת קצוות: הוסף גבולות מוגבהים או חומר איטום בקצוות ה-LCD כדי למנוע חדירת נוזל פנימה. מכשיר חיצוני מסוים מאמץ מבנה אטום בצורת "U-" ועבר אישור הגנה IP67.
טיפול פני השטח: טיפול AG (פרוסט) או AR (אנטי רפלקטיבי) מוחל על המקטב כדי להפחית שאריות טביעת אצבע. מותג מוצרי אלקטרוניקה מסוים האריך את מחזור ניקוי המסך מפעם ביום לפעם בשבוע באמצעות טכנולוגיית AG.
3. תקני בדיקות בתעשייה
בדיקת עמידות בשמן: על פי תקן IEC 60068-2-54, מרחו שמן מדומה (כגון שמן מינרלי) על פני השטח של ה-LCD והנח אותו בסביבת 60 מעלות /85% RH למשך 72 שעות. הבדיקה מראה שינוי ניגודיות של פחות או שווה ל-10%.
בדיקת קורוזיה כימית: עיין בשיטת MIL-STD-810G, חשוף את ה-LCD לתרסיס מלח (תמיסת NaCl של 5%), לחומרי ניקוי (כגון איזופרופנול) או לחומרי סיכה תעשייתיים כדי להעריך את קצב השינוי בהתנגדות האלקטרודה.
מבחן האצת חיים: הדמיית סביבות קיצוניות באמצעות HALT (High Acceleration Life Test) כדי לאמת את יעילותם של אמצעי הגנה. יצרן ציוד רפואי מסוים עבר את מבחן ההלם קר וחם מ-40 מעלות עד 85 מעלות כדי להבטיח של-LCD אין כשל קורוזיה במהלך מחזור החיים של 10 השנים שלו.
3, מקרי יישום אופייניים
1. מכשירי בקרה תעשייתיים
המכשירים של מפעל פטרוכימי מסוים נחשפו לסביבת ערפל שמן במשך זמן רב, ותצוגת ה-LCD המקורית השבורה מטושטשת עקב חדירת שמן. לאחר המעבר לסרטים מקטבים עם ציפויים הידרופוביים, זמן הניקוי של כתמי שמן הופחת ב-80% ועלויות התחזוקה הופחתו ב-60%.
2. אלקטרוניקה לרכב
לוח המחוונים של רכב אנרגיה חדש מסוים צריך לעבור את מבחן "פעילות כימית" בתקן ISO 16750-3 (חשוף לבנזין, נוזל בלמים וכו'). על ידי שימוש בחומרי איטום עמידים לממסים ושכבת הגנה של אלקטרודות PI, המדגם לא הראה קורוזיה או דליפה לאחר 48 שעות של בדיקה.
3. ציוד רפואי
צג נייד צריך לעמוד ברמת ההגנה IP54. לתכנון המקורי היה שיעור כשל של עד 5% בגלל שהסרט המקטב נכלה בקלות על ידי חומר חיטוי. לאחר אופטימיזציה, נעשה שימוש במצע TAC ובציפוי פלואוריד, והביצועים לא הראו ירידה לאחר 1000 בדיקות ניגוב אלכוהול.
