ประการแรก กลไกการกระแทกหลักของสภาพแวดล้อมความดันต่ำ-บนจอ LCD
สำหรับทุกระดับความสูงที่เพิ่มขึ้นทุกๆ 1,000 เมตร ความดันบรรยากาศจะลดลงประมาณ 12% และที่ระดับความสูง 5,000 เมตร ความกดอากาศจะเป็นเพียง 55% ของระดับน้ำทะเล ผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงความดันนี้บน LCD สะท้อนให้เห็นในสามด้านหลัก:
การลดทอนประสิทธิภาพการกระจายความร้อน: ความหนาแน่นของอากาศที่ลดลงทำให้ความสามารถในการกระจายความร้อนแบบพาความร้อนลดลง 30% -50% และอุณหภูมิของโมดูลแบ็คไลท์เพิ่มขึ้น 10-15 องศา ซึ่งอาจทำให้เกิดการเปลี่ยนเฟสของวัสดุคริสตัลเหลวหรือการเปลี่ยนรูปเนื่องจากความร้อนของโพลาไรเซอร์
ฉนวนไฟฟ้าอ่อนตัวลง: ทุกๆ 100 เมตรที่เพิ่มขึ้น ฉนวนทนแรงดันไฟฟ้าจะลดลง 1% ที่ระยะ 5,000 เมตร ระยะห่างตามผิวฉนวนของบอร์ด PCB ทั่วไปจะต้องเพิ่มขึ้น 20% เพื่อรักษาประสิทธิภาพของฉนวนให้เท่าเดิม
ความเค้นของโครงสร้างการปิดผนึก: เมื่อความแตกต่างของความดันภายในและภายนอกถึง 50kPa เคส LCD ที่ไม่ได้เสริมความแข็งแรงอาจเกิดการเสียรูป 0.5 มม. ส่งผลให้ขอบโพลาไรเซอร์หลุดลอกหรือพื้นผิวแก้วแตก
2 การเลือกวัสดุและกลยุทธ์การเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการ
1. การดัดแปลงวัสดุคริสตัลเหลว
ด้วยการใช้ส่วนผสมผลึกเหลวช่วงอุณหภูมิกว้างที่มีความหนืดสูง (เช่น ซีรีส์ MLC-7026) ช่วงอุณหภูมิในการทำงานจะขยายเป็น -40 องศาถึง+85 องศา และเวลาตอบสนองยังน้อยกว่า 200ms ที่ -20 องศา ด้วยการเติมโมเลกุลสายโซ่อัลคิลฟลูออริเนต ค่าแอนไอโซโทรปีคงที่ไดอิเล็กทริกของวัสดุผลึกเหลวจะเพิ่มขึ้นจาก 5.0 เป็น 7.5 ซึ่งช่วยเพิ่มความสามารถในการตอบสนองต่อสนามไฟฟ้าได้อย่างมาก และชดเชยการลดทอนความแรงของสนามไฟฟ้าที่เกิดจากแรงดันต่ำ
2. การเสริมแรงด้วยฟิล์มโพลาไรซ์
การใช้โพลาไรเซอร์ TAC (เซลลูโลสไตรอะซิเตต) ที่มีความหนาของซับสเตรตมากกว่าหรือเท่ากับ 120 μ m ความต้านทานแรงดึงสูงถึง 120MPa ซึ่งสูงกว่าผลิตภัณฑ์ทั่วไปถึง 40% ใช้กาวอีพอกซีเรซิน (เช่น EPON 828) ที่ขอบของโพลาไรเซอร์เพื่อสร้างเทปเสริมแรงกว้าง 1 มม. ซึ่งสามารถทนต่อแรงกดที่แตกต่างกัน 50kPa โดยไม่ลอกออก
3. การป้องกันชั้นสื่อกระแสไฟฟ้า
ฝากชั้นฟิล์ม Al ₂ O3 หนา 50 นาโนเมตรไว้บนพื้นผิวของอิเล็กโทรด ITO และใช้เทคโนโลยีการสะสมชั้นอะตอม (ALD) เพื่อให้แน่ใจว่าชั้นฟิล์มมีความหนาแน่น โครงสร้างนี้สามารถลดอัตราการกัดกร่อนของอิเล็กโทรดเป็น 0.02 μ m/วัน และยืดอายุการใช้งานได้มากกว่า 8 ปีในสภาพแวดล้อมที่ระดับความสูง 5,000 เมตรและ 85% RH
3, การปิดผนึกโครงสร้างและการออกแบบการกระจายความร้อน
1. ระบบปรับสมดุลแรงดันอากาศ
วาล์วระบายอากาศขนาดเล็กในตัว (เช่น เมมเบรน GORE-TEX) ที่มีการระบายอากาศ 1,000 มล./นาที · ซม. ² สามารถปรับสมดุลความแตกต่างของแรงดันภายในและภายนอกได้ภายใน 10 วินาที ติดตั้งรูระบายอากาศขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.5 มม. บนแบ็คเพลน LCD จับคู่กับตัวกรองฝุ่น (รูรับแสงน้อยกว่าหรือเท่ากับ 5 μm) เพื่อให้แน่ใจว่าแรงดันอากาศสมดุลและป้องกันการบุกรุกของอนุภาค
2. โครงสร้างการปิดผนึกที่ได้รับการปรับปรุง
ใช้การออกแบบซีลวงแหวน O- คู่: วงแหวนด้านในทำจากยางฟลูออโร (FKM, ความแข็ง 70Shore A) และวงแหวนด้านนอกทำจากยางซิลิโคน (VMQ, ความแข็ง 50Shore A) สร้างการป้องกันแบบคู่ ในการทดสอบจำลองระดับความสูง 5,000 เมตร โครงสร้างสามารถทนต่อการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิที่ -40 องศาถึง+85 องศา และ 1,000 รอบโดยไม่มีการรั่วไหล
3. โซลูชันการกระจายความร้อนที่มีประสิทธิภาพ
ด้วยการใช้เทคโนโลยีการกระจายความร้อนด้วยท่อความร้อนสุญญากาศ ท่อความร้อนน้ำทองแดง (เส้นผ่านศูนย์กลาง 6 มม.) จะถูกรวมเข้ากับแผงด้านหลัง LCD โดยมีค่าการนำความร้อน 20000W/m · K ซึ่งสูงกว่าแผงระบายความร้อนอะลูมิเนียม 10 เท่า เมื่อใช้ร่วมกับพัดลมควบคุมอุณหภูมิอัจฉริยะ ระบบจะเริ่มทำงานโดยอัตโนมัติเมื่ออุณหภูมิสูงกว่า 60 องศา และสามารถควบคุมอุณหภูมิของโมดูลแบ็คไลท์ได้ต่ำกว่า 75 องศา
4 ระบบการทดสอบการปรับตัวด้านสิ่งแวดล้อม
1. การทดสอบที่ครอบคลุมแรงดันต่ำ
จำลองสภาพแวดล้อมระดับความสูง 5,000 เมตร (ความดัน 54kPa) ในห้องทดสอบแรงดัน และดำเนินการทดสอบการทำงานต่อเนื่องเป็นเวลา 48 ชั่วโมง การตรวจสอบที่สำคัญ:
ประสิทธิภาพการแสดงผล: การลดทอนความสว่างน้อยกว่าหรือเท่ากับ 15% รูปแบบความคมชัดน้อยกว่าหรือเท่ากับ 20%
พารามิเตอร์ทางไฟฟ้า: ความต้านทานของฉนวนมากกว่าหรือเท่ากับ 100M Ω, กระแสรั่วไหลน้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.5mA
โครงสร้างทางกล: การเสียรูปของเปลือกน้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.2 มม. การเปลี่ยนแปลงจังหวะของปุ่มน้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.1 มม.
2. การทดสอบแรงกระแทกของวงจรอุณหภูมิ
ทำการทดสอบ 20 รอบภายในช่วง -40 องศาถึง+85 องศา (ด้วยอัตราการทำความร้อนและความเย็นมากกว่าหรือเท่ากับ 3 องศา /นาที) เพื่อยืนยัน:
ความเสถียรของจุดเปลี่ยนเฟสในวัสดุผลึกเหลว
แรงยึดเกาะระหว่างโพลาไรเซอร์และพื้นผิวแก้ว
ประสิทธิภาพการดีดกลับของแหวนซีล
3. การทดสอบอายุเร่งด้วยรังสียูวี
การใช้หลอด UVA-340 (ความเข้มของการฉายรังสี 0.68 วัตต์/ตร.ม.) ทำการทดสอบการฉายรังสีอย่างต่อเนื่องเป็นเวลา 1,000 ชั่วโมงเพื่อให้แน่ใจว่า:
การลดทอนการส่งผ่านฟิล์มโพลาไรซ์น้อยกว่าหรือเท่ากับ 5%
ความแตกต่างของสีเปลือกพลาสติก Δ E น้อยกว่าหรือเท่ากับ 3
มุมสัมผัสเคลือบสารป้องกันแสงสะท้อน มากกว่าหรือเท่ากับ 90 องศา
5, กรณีการใช้งานทั่วไป
ในระบบการตรวจสอบของสถานีไฟฟ้าพลังน้ำใน Xizang จอ LCD ของเครื่องมือที่มีรูปแบบทางเทคนิคข้างต้นมีการทำงานที่มั่นคงมาเป็นเวลา 3 ปี อุปกรณ์นี้บรรลุ:
ความสว่างหน้าจอ: 800cd/m ² (ค่าเริ่มต้น 950cd/m ²)
อัตราความคมชัด: 1200:1 (ค่าเริ่มต้น 1500:1)
อัตราความล้มเหลว: 0.2 ครั้ง/ปี (ค่าเฉลี่ยอุตสาหกรรม 1.5 ครั้ง/ปี)
