一, rikkemehhanism kõrge õhuniiskuse keskkonnas: kahekordne erosioon füüsikast keemiani
1. metallkomponentide elektrokeemiline korrosioon
Segmenteeritud LCD sõiduahela sisaldab suurt hulka metallkomponente (näiteks vaskfooliumi juhtmestik, hõbedase pasta elektroodid, tina plii joodised). Kõrge õhuniiskuse keskkonnas ühendavad veemolekulid saasteainetega nagu CO ₂ ja nii ₂ õhus, moodustades nõrgalt happelised lahused, mis söövitavad otseselt metalli pinda. Näiteks näitas CAR armatuurlaua juhtumianalüüs, et pärast 6 -kuulise õhuniiskusega keskkonnas jooksmist ilmus LCD -draiveri kiibi tihvtidele roheline korrosioon, põhjustades kontakttakistuse suurenemise ja lõpuks segmendi tõrke kuvamise. Korrosioonimäär on eksponentsiaalselt seotud õhuniiskusega: kui suhteline õhuniiskus ületab 65%, suureneb korrosiooni määr järsult; Kui see ületab 80%, moodustub metalli pinnale pidev veekile, kiirendades elektrokeemilist reaktsiooni.
2. vedelkristallmolekulide hüdrolüüsi lagunemine
Segmenteeritud LCD vedelkristallkiht koosneb nemaatilistest vedelkristallmolekulidest ja esterrühmadest ({- COO -) selle molekulaarstruktuuris on hüdrolüüsi reageerimiseks kõrge õhuniiskuse keskkonnas, genereerides karboksüülhapped ja alkoholiühendid. Meditsiiniseadmete test näitas, et pärast 1000 tundi kiirenenud vananemist 85 kraadi /85% RH -ga (kõrge temperatuur ja kõrge õhuniiskus) vähenes vedelkristallide dielektriline konstant 15%, mille tulemuseks oli kuvari vähenemine 60% algväärtusest. Hüdrolüüsi produktid võivad muuta ka vedelkristalli selge punkti temperatuuri (TNI), põhjustades kuvarmooduli defekte toatemperatuuril "mustad laigud" või "valge udu" defektid.
3.
Polariseeriv kile on segmenteeritud LCD peamine optiline komponent ja selle substraadil (näiteks PVA polüvinüülalkohol) on tugev niiskuse imendumine. Keskkonnas, mille õhuniiskus on 90%, laieneb polarisaatori paksus 24 tunni jooksul 5–8%, mille tulemuseks on:
Optiline jõudluse halvenemine: polarisatsiooni kraad vähenes 99,9%-lt 98,5%-ni ja näide kontrast vähenes 20%;
Mehaanilised pingekahjustused: laienemise teel tekkiv sisemine pinge võib rebida kleepuva kihi polarisaatori ja klaasist substraadi vahele, põhjustades ekraanimullid või delaminatsiooni.
Õues oleva instrumendi juhtumianalüüs näitas, et pärast 18 kuud kõrge õhuniiskuse rannikukeskkonnas tegutsemist koges 30% LCD -moodulitest Polarizer Edge Warpingi, mille tulemuseks oli valguse leke ja udused tähemärgid.
4. niiskuse läbilaskvuse oht pakendimaterjalide tekkeks
Segmenteeritud LCD (näiteks klaasist raami tagapaneeli) pakendistruktuur ei ole täielikult suletud ja veemolekulid võivad tungida läbi raami materjali mikropooride (näiteks epoksüvaik). Uurimisasutuse test näitab, et tavaliste epoksü kleepuvate raamide niiskuse läbilaskvus ulatub 2G/(M ² · 24H). Keskkonnas, mille õhuniiskus on 85%, jõuab LCD siseniiskus 80% -ni väliskeskkonnast 72 tunni jooksul. Veemolekulide läbitungimine võib viia ka:
Juhi IC rike: niiskus kondenseerub IC pinnal, moodustades veekile, põhjustades lekkevoolu ja elektrostaatilise tühjenemise (ESD) kahjustusi;
Taustvalgemooduli lühise vooluring: Pärast LED -helmeste silikooni kapseldamismaterjali neelab niiskust, isolatsioonitakistus väheneb 10 ⁹ Ω -lt 10 -ni ⁶ Ω, põhjustades helmeste lagunemist.
2, tüüpilised tõrkerežiimid, mis on põhjustatud kõrgest õhuniiskusest
1. Kuva funktsiooni tõrge
Puuduvad segmendid ja segatud tähemärgid: metalli korrosioon põhjustas sõidusignaali katkemise. Nutika arvesti korral tõusis pärast keskkonnas töötamist 3 -kuulise õhuniiskusega, 3 -kuulise LCD kuvamissegmendi puudumise määr tõusis 0,1% -lt 12% -ni;
Kontrastsed sumbumised: vedelkristallide hüdrolüüsi ja polarisaatori laienemise kombineeritud mõju vähendab kuvarikontrasti vahemikus 1000: 1 kuni 300: 1, mis ei suuda täita tööstuskeskkonna nähtavuse nõudeid;
Pikendatud reageerimise aeg: niiskus muudab LCD viskoossust, põhjustades kuvari värskendamise viivituse rohkem kui 50 ms, mõjutades dünaamiliste andmete tegelikku - aja kuvamist.
2. elektri jõudluse halvenemine
Vähenenud isolatsiooniresistentsus: niiskus põhjustab PCB -plaadi isolatsioonitakistuse vähenemist 10 ⁸ ω 10 ⁵ Ω -ni, põhjustades draiveri kiibi pordi lagunemist;
Lekkevool: veemolekulid moodustavad metallpindadele juhtivad kanalid. Tuulepargi seiresüsteemi test näitas, et LCD -draiveri vooluahela lekkevool suurenes 0,1 μ A -lt 10 μ A -ni 85% -l, mille tulemuseks on energiatarbimise 100 korda suurenemine;
Suurenenud tundlikkus elektrostaatilise tühjenemise suhtes (ESD): niiskus vähendab materjalide pinnatakistust, vähendades LCD tolerantsi pinget ESD -ni 8kV -lt 2KV -ni, muutes selle vastuvõtlikuks inimkeha elektrostaatilisele lagunemisele.
3. Konstruktsiooni vähenenud usaldusväärsus
Kummist raami delaminatsioon: veemolekulid tungivad ja nõrgestavad kummist raami ja klaasi vahelist adhesiooni. Teatud autotööstuse elektroonika puhul koges pärast 6 kuud kõrge õhuniiskuse keskkonnas töötamist 20% LCD -moodulitest kummiraami servade pragunemist;
Metalli tihvtide oksüdatsioon: tina plii jooteühendused tekitavad tinaoksiidi (SNO ₂) kõrgetes õhuniiskuse keskkonnas, mis põhjustab kontaktikindluse suurenemist 50% ja põhjustab signaali ülekandevigu;
Taustvalgustuse moodul Yellowing: niiskus kiirendab LED -fosforite lagunemist, põhjustades taustvalgustuse värvitemperatuuri nihkumist 6500K -lt 4000 000 -le, mõjutades kuvari värvi täpsust.
3, tehnilised vastumeetmed kaitseks kõrge õhuniiskuse keskkonnas
1. Materiaalse taseme kaitse
Madal niiskuse läbilaskv kapseldamismaterjal: kasutades epoksüvaiku või silikooni kapseldamist niiskuse läbilaskvusega väiksem kui 0,5 g/(M ² · 24H). Näiteks vähendab meditsiiniseadmete tootja õhuniiskuse tõusu LCD -s 80%, lülitudes üle niiskuse läbilaskva kummiraami;
Korrosiooniresistentne metallkatted: 1-2 μm keemilise nikkelkulla (ENIG) katte sadestumine juhikip-tihvtide ja patjade pinnale, mis suurendab korrosioonikindlust 10 korda;
Veekindel polariseeriv kile: valige polüimiidi (PI) substraadi polariseeriv kile, mille niiskuse imendumiskiirus on väiksem kui 1%, ja rakendage pinnale hüdrofoobne nanokatte (näiteks fluoritud polüetüleeni), et vähendada polariseeruva kile laienemiskiirust alla 1%-ni.
2. Struktuuritaseme kaitse
Vastavad katted: pihustage PCB-plaadi pinnale 50–100 μm paksune akrüül või silikoon kolme tõendvärv, moodustades tiheda kaitsekihi, taastades isolatsioonitakistuse väärtusele üle 10 Ωω;
Pitseeritud konstruktsiooni disain: võttes kasutusele "klaasist metallist raami tagalaua" täielikult suletud konstruktsiooni ja asendades traditsioonilised liimid laserkeevitusega, vähendatakse niiskuse läbilaskvust 0,1 g/(M ² · 24H);
Kuivatise integreerimine: Molecular Sieve Dicant (näiteks 3A tseoliit) manustatakse LCD tagapaneeli, mille niiskuse imendumisvõime on 20% kaalu järgi, ja see võib säilitada siseniiskust 5 aasta jooksul vähem või võrdne 40% RH -ga.
3. Süsteemi taseme kaitse
Niiskuse anduri jälgimine: integreeritud digitaalse õhuniiskuse andur (näiteks SHT31), reaalne - LCD sisemise õhuniiskuse ajaline jälgimine, käivitades kuumutamise ja kuivamise ahela, kui õhuniiskus ületab 60% RH;
Kütte- ja kuivatamise tehnoloogia: LCD tagapaneeli sisse on manustatud läbipaistev juhtiv kile (ITO) ja sisetemperatuur tõstetakse impulsivoolu kuumutamisega 50 kraadi, et kiirendada niiskuse aurustumist;
Keskkonnakontrolli strateegia: kavandage sõltumatu pitseeritud sektsioon tööstusseadmetes, säilitage pooljuhtide jahutuskaitse kaudu niiskust 50% RH -ga ja temperatuuriga 25 ± 5 kraadi ja pikendage vedelkristallekraani eluiga üle 15 aasta.
