Що визначає термін служби РК-екранів?

Серед усіх основних технологій відображення РК-екрани залишаються найбільш широко використовуваним рішенням завдяки їх стабільній продуктивності, низькій вартості та тому факту, що вони менш схильні до вигоряння екрана порівняно з панелями, що самосвітяться. Від простих промислових терміналів керування та побутової техніки до високоточного промислового моніторингового обладнання та автомобільних терміналів,сегментні рідкокристалічні екрани, символьні РК-екрани, графічні РК-екрани та вдосконалені варіанти дисплеїв TFT. Існує багато основних факторів, які впливають на термін служби РК-дисплеїв, охоплюючи такі аспекти, як структурний дизайн, основні компоненти, середовище використання, звички використання та відмінності типів продуктів.

1. Термін служби основних конструкцій і компонентів

ПовнийLCD дисплейСистема складається з рідкокристалічного шару, модуля підсвічування, поляризаторів, кольорового фільтра, схеми керування та захисного скла. На відміну від OLED-дисплеїв, які покладаються на самосвітяться органічні матеріали, схильні до старіння, РК-дисплеї працюють, керуючи пропусканням світла через молекулярне відхилення рідкого кристала, майже не втрачаючи старіння самих рідкокристалічних матеріалів. Основна втрата терміну служби всіх типів РК-дисплеїв, включаючи сегментний РК-дисплей, символьний РК-дисплей, графічний РК-дисплей і TFT-дисплей, в основному відбувається через витратні компоненти, такі як модуль підсвічування та поляризатори, які є основними факторами, що визначають загальний термін служби РК-дисплеїв.

1) Старіння модуля підсвічування

РК-панелі не світяться самостійно та повністю залежать від модуля підсвічування, що забезпечує джерела світла, що робить систему підсвічування найбільш вразливим і найкороткотривалішим основним компонентом усього дисплея. Традиційні рідкокристалічні дисплеї використовують підсвічування CCFL, яке має короткий термін служби, значне ослаблення світла та високе енергоспоживання, і поступово виходить з ринку. Сучасні масові РК-дисплеї, включаючи всі типи графічних РК-дисплеїв і TFT-дисплеїв, використовують модулі світлодіодного підсвічування зі стандартним промисловим терміном служби від 30 000 до 50 000 годин (яскравість зменшується до 50% від початкового значення).

2) Поляризатор і старіння рідкокристалічного шару

Поляризатори є ключовими компонентами, які контролюють поляризацію світла та забезпечують контрастність дисплея, і ступінь їх старіння безпосередньо впливає на ефект відображення та ефективний термін служби РК-дисплеїв. Довготривалий вплив високої температури, ультрафіолетового випромінювання та вологого середовища призведе до старіння матеріалу поляризатора, пожовтіння та ослаблення світлопроникності, що призведе до зниження контрастності екрана, спотворення кольорів і розмитості зображень.

3) Стабільність ланцюга приводу та паяного з’єднання

Схема керування відповідає за передачу керуючих сигналів до молекул рідкого кристала та модулів підсвічування. Термін служби друкованої плати, мікросхем і паяних з'єднань визначає стабільний робочий цикл РК-дисплея. Низькоякісні РК-вироби мають грубу схемотехніку та погані процеси пайки. Довготривала робота ввімкнення призведе до окислення паяного з’єднання, віртуальної пайки та пошкодження мікросхеми від перегріву, що призведе до блимання екрана, відсутності дисплея та періодичних збоїв.

2. Екологічні умови експлуатації

Теоретичний термін служби всіх РК-дисплеїв вимірюється в стандартних лабораторних умовах. У реальному використанні зміни навколишнього середовища значно вплинуть на швидкість старіння сегментного РК-дисплея, символьного РК-дисплея, графічного РК-дисплея та TFT-дисплея. Екстремальна температура, вологість, ультрафіолетове випромінювання та механічна вібрація є основними факторами навколишнього середовища, які скорочують термін служби РК-дисплея.

1) Зміни температури (найбільш впливовий фактор навколишнього середовища)

Висока температура є вбивцею номер один для РК-дисплеїв. Незалежно від того, чи це малопотужний сегментний РК-дисплей чи високопродуктивний TFT-дисплей, тривала робота в середовищі з високою температурою прискорить старіння всіх основних компонентів. Висока температура прискорить ослаблення світла світлодіодних кульок підсвічування, посилить пожовтіння та старіння поляризаторів, а також призведе до теплового розширення та пошкодження рідкокристалічного шару та друкованої плати.

2) Вологість і конденсаційна корозія

Волога роз’їдає паяні з’єднання та металеві контакти, спричиняє коротке замикання та витік, а також прискорює старіння поляризаторів та оптичних плівок. Для сегментного РК-дисплея та символьного РК-дисплея, що статично використовується всередині приміщень, довгострокове вологе та невентильоване середовище схильне до утворення цвілі на поверхні екрана та внутрішніх шарах плівки, що призводить до постійних дефектів дисплея.

3) УФ-випромінювання та забруднення пилом

Довготривалий вплив прямого сонячного світла та сильного ультрафіолетового випромінювання призведе до фотохімічного старіння поляризаторів РК-дисплея, кольорових фільтрів і рідкокристалічних матеріалів, що призведе до пожовтіння екрана, вицвітання кольорів і зниження контрастності. Цивільний РК-дисплей низького класу та символьний РК-дисплей не мають дизайну захисту від ультрафіолетового випромінювання, і ефект їх відображення значно зменшується після тривалого перебування на вулиці.

4) Механічна вібрація та удар

Для встановлення на транспортних засобах, портативних і промислових на місціLCD дисплеї, механічна вібрація та удари є важливими факторами, що призводять до передчасної поломки. Довготривала безперервна вібрація призведе до ослаблення внутрішніх роз’ємів і паяних з’єднань дисплея, спричинить віртуальну пайку та нестабільність сигналу, і навіть розтрісне скляну підкладку та шар рідкого кристала. Раптовий удар і екструзія безпосередньо спричинять фрагментацію екрана, витік рідкого кристала та непоправне пошкодження.

3. Різниця в терміні служби різних типів РК-дисплеїв

Існують очевидні відмінності в структурному дизайні, якості компонентів і сценаріях застосування між сегментним РК-дисплеєм, символьним РК-дисплеєм, графічним РК-дисплеєм і TFT-дисплеєм, що призводить до величезних відмінностей у їх теоретичному та фактичному терміні служби. Користувачі повинні вибрати типи дисплеїв відповідно до вимог щодо терміну служби в фактичному виборі.

Сегментний рідкокристалічний дисплей

Сегментний РК-дисплей — це найпростіший тип РК-дисплея, який може відображати лише фіксовані сегментні числа та піктограми, і в основному використовується в малопотужних пристроях, таких як побутова техніка, інструменти та пульти дистанційного керування. Він має такі переваги, як проста структура, низьке енергоспоживання та стабільна продуктивність. При роботі з наднизьким навантаженням протягом тривалого часу підсвічування та швидкість старіння схеми надзвичайно повільні. Теоретичний термін служби основного монохромного сегментного РК-дисплея може досягати від 80 000 до 100 000 годин, а фактичний термін служби може досягати понад 10 років, що є найдовшим терміном служби серед усіх типів РК-дисплеїв.

Символьний РК-дисплей

Символьний РК-дисплей може відображати фіксовані цифри, літери та символи та широко використовується в промислових панелях керування, малих приладах та офісному обладнанні. Його структурна складність і енергоспоживання трохи вищі, ніж сегментний РК-дисплей, зі стандартним терміном служби від 50 000 до 80 000 годин. Він має стабільну продуктивність і низьку швидкість старіння в закритих звичайних середовищах і може задовольнити потреби тривалого використання більшості недорогого промислового та цивільного обладнання.

Графічний РК-дисплей

Графічний РК-дисплей підтримує матричне відображення довільної графіки та тексту з вищою роздільною здатністю та багатшим вмістом дисплея, ніж сегментні та символьні РК-дисплеї, і в основному використовується в середньому та високому промисловому обладнанні, медичних інструментах та інтелектуальних терміналах. Графічний РК-дисплей промислового класу використовує оптичні компоненти, стійкі до високих температур і антистаріння, а також посилені схеми зі стандартним терміном служби від 40 000 до 60 000 годин і може підтримувати стабільний ефект відображення в складних промислових середовищах.

TFT дисплей

Як гілка РК-дисплеїв високого класу, TFT-дисплей має переваги високої роздільної здатності, широкого колірного охоплення та швидкої швидкості відгуку, і широко використовується в споживчій електроніці, дисплеях, встановлених на автомобілях, зовнішньому моніторингу та високоточному промисловому обладнанні. Завдяки високій яскравості, високому енергоспоживанню та складній структурі схеми швидкість старіння є відносно швидкою. Стандартний термін служби цивільного TFT-дисплея становить від 30 000 до 40 000 годин, а промислового високояскравого і широкотемпературного TFT-дисплея може досягати 40 000-50 000 годин після оновлення компонентів і оптимізації конструкції.

Висновок

Термін служби РК-дисплеїв визначається не одним фактором, а комплексним впливом якості основних компонентів, умов навколишнього середовища, режимів використання та позиціонування продукту. Модуль підсвічування є основним вузьким місцем у процесі старіння РК-дисплея, а температура, вологість, світлове випромінювання та механічні навантаження є основними зовнішніми факторами, які прискорюють старіння. Різні типи РК-продуктів мають різні характеристики терміну служби: сегментовані РК-дисплеї та символьні РК-дисплеї мають тривалий термін служби завдяки низькому енергоспоживанню та простій конструкції; Високопродуктивні графічні РК-дисплеї та TFT-дисплеї досягають балансу між високою якістю відображення та стабільним терміном служби завдяки оптимізованому промисловому дизайну.

Про Jingda Display Company

Shenzhen Jingda Display Technology Co., Ltd(коротко про JDA), засновану в 2015 році 10 досвідченими інженерами з індустрії РК-дисплеїв, JDA перетворилася на високотехнологічне підприємство, яке об’єднує дослідження та розробки, виробництво та продаж модулів дисплеїв і рішень HMI. JDA прагне розробити найкраще поєднання технології відображення та інтелектуальних програм і постачати клієнтам модулі та рішення для відображення з найкращим співвідношенням ціни та якості. Продукти JDA включають монохромні РК-дисплеї та LCM, 0,96-25-дюймові TFT і OLED LCM HMI-рішення, продукти використовувалися в сферах електроенергетики, медицини, безпеки, зв’язку, автомобілів, банківських послуг, інструментів для розумних домівок, лічильників, побутової електроніки, побутової техніки, переносних пристроїв тощо.