一 ، الأساس مدى الحياة لشاشة LCD المجزأة: القيود المزدوجة للمواد والعمليات
يتم تحديد عمر شاشة LCD المجزأة بشكل أساسي من خلال ثلاثة عوامل: استقرار مواد الإلكترود ، وموثوقية عملية التغليف ، وتصميم دائرة السائق. مع أخذ رمز قطاع الدرجة الصناعية LCD كمثال ، عادةً ما تكون أقطابها مصنوعة من ITO (أكسيد القصدير الإنديوم) أو IGZO (أكسيد الزنك الغاليوم الإنديوم) ، وتشمل عملية التغليف الرابطة (رقاقة على الزجاج) و ACF (لاصق موصل متباين الخواص). تعتمد دائرة القيادة على MCU المصممة - في وحدة التحكم أو رقاقة القيادة الخارجية (مثل HT1621).
شيخوخة المواد الإلكترود: أقطاب ITO عرضة للتآكل في البيئات الحمضية ، وخاصة في ظل درجة الحرارة العالية وظروف الرطوبة العالية. تشققات الإجهاد بين القطب والركيزة الزجاجية يمكن أن تسريع التآكل الكهروكيميائي ، مما يؤدي إلى عرض الكسر أو تشويه الشاشة. فشلت شركة تصنيع أداة لسيارات معينة في استخدام تقنية التآكل المضادة لـ- ، مما أدى إلى فشل كود الجزء LCD في غضون 48 ساعة في اختبار رذاذ الملح ، مع خسائر اقتصادية مباشرة تتجاوز مليون يوان.
فشل عملية التغليف: سيشكل المنحل بالكهرباء المتبقية في فجوة الترابط ACF خلايا صغيرة عند تشغيله ، مما يسبب تآكل الفجوة ، عادةً كبقع سوداء في منطقة العرض. قامت شركة تصنيع أداة صناعية معينة تحسين معلمة عرض ACF لتقليل معدل التآكل لمنتجاتها من 45 ٪ إلى 8 ٪ في اختبار RH 60 درجة /90 ٪.
خسائر دائرة محرك الأقراص: يمكن أن يتسبب التبديل المتكرر في الشحن المتكرر وتفريغ المكثفات الداخلية في رقاقة محرك الأقراص ، مما يسارع انهيار طبقة الأكسيد. على سبيل المثال ، شهدت شاشة LCD من رمز القطاع من الشركة المصنعة للمعدات الطبية شاشة العرض بعد 100000 دورات تشغيل/إيقاف بسبب رقائق السائقين المتقدمين.
2 ، السيناريو المفتوح عادة: التحدي المزدوج المتمثل في درجة الحرارة وتسوس الضوء
عندما تعمل المعدات الصناعية بشكل طبيعي ، تواجه شاشة LCD المجزأة مسألتين أساسيتين: توهين الإضاءة الخلفية وتراكم درجة الحرارة.
توهين الإضاءة الخلفية: يستخدم نظام الإضاءة الخلفية في شاشة LCD المجزأة عادة شرائط مصباح LED ، ويتأثر عمره بشكل كبير بالتيار الحالي وتبديد الحرارة وجودة المواد. يمكن أن يصل عمر الإضاءة الخلفية LED من الدرجة الصناعية إلى 50000 ساعة ، ولكن إذا كان يعمل في تيار مرتفع لفترة طويلة ، فإن معدل تسوس الضوء سوف يتسارع. على سبيل المثال ، فشلت الشركة المصنعة للحيوانات المحمولة في الهواء الطلق في تحسين تيار قيادة الإضاءة الخلفية ، مما أدى إلى انخفاض بنسبة 30 ٪ في سطوع منتجاتها في غضون عامين ، أقل بكثير من عمر التصميم.
تراكم درجة الحرارة: عادةً ما يكون نطاق درجة حرارة التشغيل من LCD المجزأة - 20 درجة ~ 70 درجة ، ولكن التشغيل الطويل - يمكن أن يسرع تشغيل درجات الحرارة العالية على مصطلح القطب والشيخوخة المستقطبة. أضافت الشركة المصنعة لسيارات إلكترونيات السيارات أحواض حرارية للجرافين على الجزء الخلفي من شاشة LCD المجزأة ، مما أدى إلى معدل تغيير مقاومة القطب أقل من 5 ٪ بعد التشغيل المستمر في 85 درجة لمدة 1000 ساعة ، أفضل بكثير من التصميم دون تبديد الحرارة لأكثر من 30 ٪.
استراتيجية التحسين:
التعتيم الديناميكي: ضبط سطوع الإضاءة الخلفية تلقائيًا وفقًا لكثافة الضوء المحيط. على سبيل المثال ، حققت الشركة المصنعة للأدوات الذكية انخفاضًا بنسبة 40 ٪ في استهلاك الطاقة الخلفية من خلال مستشعر حساس للضوء ، مع تمديد عمر LED إلى 80000 ساعة.
تصميم الإدارة الحرارية: يتم استخدام السيليكون الموصل الحراري لملء الفجوة بين شاشة LCD المجزأة والقشرة المعدنية ، مما يقلل من المقاومة الحرارية إلى أقل من 0.5 درجة /واط والتأكد من أن درجة الحرارة الأساسية لا تتجاوز 60 درجة.
3 ، سيناريو مستمر: تهديد خفي للكهرباء والرطوبة الثابتة
عندما تبدأ المعدات الصناعية وتتوقف بشكل متكرر ، تواجه شاشة LCD المجزأة مخاطران رئيسيتين: التفريغ الإلكتروستاتيكي (ESD) وتكثيف الرطوبة.
التفريغ الإلكتروستاتيكي: يمكن أن يصل الجهد الثابت الذي تم إنشاؤه في لحظة تشغيل/إيقاف تشغيله إلى عدة آلاف من الفولت ، والتي يمكن أن تخترق بسهولة الفيلم الاستقطاب أو شريحة السائق لشاشة LCD المجزأة. زادت شركة تصنيع معدات الطيران المعينة من الجهد الكهربائي لإلكتروستاتيكي لرمز الشريحة LCD من 2kV إلى 8kV عن طريق إضافة ثنائيات أجهزة التلفزيون في تخطيط PCB ، وتلبية معيار التوافق الكهرومغناطيسي العسكري GJB 151B.
تكثيف الرطوبة: يمكن أن يتسبب توقف البدء المتكرر في تقلبات في درجة الحرارة الشديدة داخل الجهاز ، ويمكن أن تتكثف الرطوبة بسهولة على سطح شاشة LCD القطاع ، مما تسبب في دوائر قصيرة القطب. قامت شركة تصنيع أداة كيميائية معينة برش الفلور - تحتوي على ثلاثة طلاء إثبات على سطح رمز الشريحة LCD ، الذي اجتاز اختبار 96 ساعة غير التآكل في اختبار رذاذ الملح ISO 9227 وتلبية متطلبات مواصفات السيارة.
استراتيجية التحسين:
تصميم حماية ESD: قم بتوصيل مقاوم 10K ω ومكثف 100pF بالتوازي بين PIN COM/SEG من LCD القطاع والأرض لتشكيل مرشح تمرير RC LOW - الذي يقمع نبضات كهربائية عالية-.
تغليف إثبات الرطوبة: يتم استخدام لحام الليزر بدلاً من القطع الميكانيكية للتخلص من شقوق الإجهاد بين الركائز الزجاجية ، ويتم استخدام تغليف السيليكون بدلاً من راتنج الايبوكسي التقليدي لتقليل امتصاص الماء من 0.5 ٪ إلى أقل من 0.1 ٪.
4 ، ممارسة الصناعة: إدارة الحياة للسيارات الإلكترونيات والمعدات الطبية
1. مجال إلكترونيات السيارات
تحتاج لوحة معلومات السيارات إلى العمل بشكل ثابت في بيئة تبلغ -40 درجة ~ 85 درجة وتمرير اختبار ISO 16750 للسيارات الكهربائية والإلكترونية. يتبنى مورد دولي معين من المستوى الأول المخطط التالي:
المواد: igzo electrode+fluorated ثلاثة طلاء إثبات ؛
العملية: COG Packaging+ACF Optimization ؛
الاختبار: تم تمرير اختبار رذاذ الملح ISO 16750-4 (240 ساعة بدون تآكل) واختبار ركوب الدراجات في درجة الحرارة 16750-3 (-40 درجة ~ 85 درجة ، 1000 دورة دون فشل).
2. مجال المعدات الطبية
يحتاج مقياس التأكسج إلى تلبية معيار السلامة IEC 60601-1 للمعدات الكهربائية الطبية ، مع متطلبات عالية للغاية لحماية التآكل. حل من شركة تصنيع معينة:
المواد: Azo electrode+تغليف السيليكون ؛
العملية: قطع الليزر يحل محل القطع الميكانيكية للقضاء على شقوق الإجهاد ؛
الاختبار: اجتاز اختبار رذاذ الملح IEC 60068-2-11 (168 ساعة بدون تآكل) واختبار دورة الرطوبة IEC 60068-2-14 (95 ٪ RH ، 1000 ساعة دون فشل).
