Что определяет срок службы ЖК-экранов?

Среди всех основных технологий отображения ЖК-экраны остаются наиболее широко используемым решением из-за их стабильной работы, низкой стоимости и того факта, что они менее склонны к выгоранию экрана по сравнению с самосветящимися панелями дисплеев. От простых промышленных терминалов управления и бытовой техники до высокоточного оборудования промышленного мониторинга и автомобильных терминалов.сегментные ЖК-экраны, символьные ЖК-экраны, графические ЖК-экраны и усовершенствованные варианты TFT-дисплеев. Существует множество основных факторов, влияющих на срок службы ЖК-дисплеев, включая такие аспекты, как конструкция конструкции, основные компоненты, среда использования, привычки использования и различия типов продуктов.

1. Срок службы основных структур и компонентов

ПолныйЖК-дисплейСистема состоит из жидкокристаллического слоя, модуля подсветки, поляризаторов, цветного фильтра, схемы управления и защитного стекла. В отличие от OLED-дисплеев, в которых используются самосветящиеся органические материалы, склонные к старению, ЖК-дисплеи работают, контролируя пропускание света за счет отклонения молекул жидких кристаллов, практически без потерь от старения самих жидкокристаллических материалов. Снижение основного срока службы всех типов ЖК-дисплеев, включая сегментные ЖК-дисплеи, символьные ЖК-дисплеи, графические ЖК-дисплеи и TFT-дисплеи, в основном происходит из-за расходных компонентов, таких как модуль подсветки и поляризаторы, которые являются важными факторами, определяющими общий срок службы ЖК-дисплеев.

1)Старение модуля подсветки

ЖК-панели не являются самосветящимися и полностью зависят от модуля подсветки, обеспечивающего источники света, что делает систему подсветки наиболее уязвимым и недолговечным основным компонентом всего дисплея. Традиционные ЖК-дисплеи используют подсветку CCFL, которая имеет короткий срок службы, сильное затухание света и высокое энергопотребление и постепенно выводится с рынка. В современных массовых ЖК-дисплеях, включая все типы графических ЖК-дисплеев и TFT-дисплеев, используются модули светодиодной подсветки со стандартным промышленным сроком службы от 30 000 до 50 000 часов (яркость снижается до 50% от исходного значения).

2)Поляризатор и старение жидкокристаллического слоя

Поляризаторы являются ключевыми компонентами, которые контролируют поляризацию света и обеспечивают контрастность дисплея, а степень их старения напрямую влияет на эффект отображения и эффективный срок службы ЖК-дисплеев. Длительное воздействие высокой температуры, ультрафиолетового излучения и влажной среды приведет к старению материала поляризатора, пожелтению и ослаблению светопропускания, что приведет к снижению контрастности экрана, искажению цвета и размытию изображения.

3) Схема управления и стабильность паяного соединения

Схема управления отвечает за передачу сигналов управления молекулам жидких кристаллов и модулям подсветки. Срок службы печатной платы, микросхем и паяных соединений определяет стабильный рабочий цикл ЖК-дисплея. Низкокачественные ЖК-продукты имеют грубую конструкцию схемы и некачественную пайку. Длительная работа при включенном питании приведет к окислению паяных соединений, виртуальной пайке и перегреву микросхемы, что приведет к миганию экрана, отсутствию изображения и периодическим сбоям.

2. Условия эксплуатации окружающей среды

Теоретический срок службы всех ЖК-дисплеев измеряется в стандартных лабораторных условиях. При фактическом использовании изменения окружающей среды будут сильно влиять на скорость старения сегментного ЖК-дисплея, символьного ЖК-дисплея, графического ЖК-дисплея и TFT-дисплея. Экстремальная температура, влажность, ультрафиолетовое излучение и механическая вибрация являются основными факторами окружающей среды, которые сокращают срок службы ЖК-дисплея.

1) Изменения температуры (самый влиятельный фактор окружающей среды)

Высокая температура — убийца ЖК-дисплеев номер один. Будь то сегментный ЖК-дисплей с низким энергопотреблением или высокопроизводительный TFT-дисплей, длительная работа в высокотемпературной среде ускорит старение всех основных компонентов. Высокая температура ускорит затухание света светодиодных шариков подсветки, усугубит пожелтение и старение поляризаторов, а также приведет к тепловому расширению и повреждению слоя жидких кристаллов и печатной платы под напряжением.

2) Влажность и конденсационная коррозия

Влага разъедает паяные соединения и металлические контакты, вызывает короткие замыкания и утечки, а также ускоряет старение поляризаторов и оптических пленок. Для статических сегментных и символьных ЖК-дисплеев, используемых внутри помещений, длительная влажная и непроветриваемая среда склонна к образованию плесени на поверхности экрана и внутренних слоях пленки, что приводит к необратимым дефектам дисплея.

3) УФ-излучение и загрязнение пылью

Длительное прямое воздействие солнечного света и сильного ультрафиолетового излучения приведет к фотохимическому старению поляризаторов ЖК-дисплея, цветных фильтров и жидкокристаллических материалов, что приведет к пожелтению экрана, выцветанию цвета и снижению контрастности. Гражданские ЖК-дисплеи бюджетного сегмента и символьные ЖК-дисплеи не имеют защиты от ультрафиолета, и эффект их отображения значительно снижается после длительного воздействия на открытом воздухе.

4) Механическая вибрация и удары

Для установки на транспортном средстве, портативного и промышленного применения на месте.ЖК-дисплеи, механическая вибрация и удары являются важными факторами, приводящими к преждевременному выходу из строя. Длительная непрерывная вибрация приведет к ослаблению внутренних разъемов и паяных соединений дисплея, вызовет виртуальную пайку и нестабильность сигнала и даже приведет к растрескиванию стеклянной подложки и слоя жидких кристаллов. Внезапный удар и выдавливание непосредственно приведут к фрагментации экрана, утечке жидких кристаллов и необратимому повреждению.

3. Различия в сроке службы ЖК-дисплеев разных типов.

Существуют очевидные различия в конструктивном исполнении, классе компонентов и сценариях применения сегментных ЖК-дисплеев, символьных ЖК-дисплеев, графических ЖК-дисплеев и TFT-дисплеев, что приводит к огромным различиям в их теоретическом и фактическом сроке службы. Пользователям необходимо выбирать типы дисплеев в соответствии с требованиями к сроку службы при фактическом выборе.

Сегментный ЖК-дисплей

Сегментный ЖК-дисплей — это самый простой тип ЖК-дисплея, который может отображать только фиксированные номера сегментов и значки и в основном используется в устройствах с низким энергопотреблением, таких как бытовая техника, инструменты и пульты дистанционного управления. Он имеет такие преимущества, как простая структура, низкое энергопотребление и стабильная производительность. При длительной работе со сверхнизкой нагрузкой подсветка и скорость старения схемы чрезвычайно медленны. Теоретический срок службы обычного монохромного сегментного ЖК-дисплея может достигать 80 000–100 000 часов, а фактический срок службы может достигать более 10 лет, что является самым продолжительным сроком службы среди всех типов ЖК-дисплеев.

Символьный ЖК-дисплей

Символьный ЖК-дисплей может отображать фиксированные цифры, буквы и символы и широко используется в промышленных панелях управления, небольших приборах и офисном оборудовании. Его структурная сложность и энергопотребление немного выше, чем у сегментного ЖК-дисплея, со стандартным сроком службы от 50 000 до 80 000 часов. Он имеет стабильную производительность и низкую скорость старения в обычных условиях внутри помещений и может удовлетворить потребности в долгосрочном использовании большинства недорогого промышленного и гражданского оборудования.

Графический ЖК-дисплей

Графический ЖК-дисплей поддерживает произвольную точечно-матричную графику и текстовое отображение с более высоким разрешением и более богатым содержанием дисплея, чем сегментные и символьные ЖК-дисплеи, и в основном используется в промышленном оборудовании среднего и высокого класса, медицинских инструментах и ​​интеллектуальных терминалах. Графический ЖК-дисплей промышленного класса использует жаростойкие и устойчивые к старению оптические компоненты и усиленные схемы со стандартным сроком службы от 40 000 до 60 000 часов и может поддерживать стабильный эффект отображения в сложных промышленных условиях.

TFT-дисплей

Являясь высокотехнологичной отраслью ЖК-дисплеев, TFT-дисплеи обладают преимуществами высокого разрешения, широкой цветовой гаммы и высокой скорости отклика и широко используются в бытовой электронике, автомобильных дисплеях, наружном мониторинге и высокоточном промышленном оборудовании. Из-за высокой яркости, высокого энергопотребления и сложной структуры схемы скорость старения относительно быстрая. Стандартный срок службы гражданского TFT-дисплея составляет от 30 000 до 40 000 часов, а промышленный TFT-дисплей с высокой яркостью и широким диапазоном температур может достигать 40 000–50 000 часов после обновления компонентов и структурной оптимизации.

Заключение

Срок службы ЖК-дисплеев определяется не каким-то одним фактором, а совокупным воздействием качества основных компонентов, условий окружающей среды, режимов использования и расположения продукта. Модуль подсветки является основным узким местом в процессе старения ЖК-дисплея, а температура, влажность, световое излучение и механическое воздействие являются основными внешними факторами, ускоряющими старение. Различные типы ЖК-продукции имеют разные характеристики срока службы: сегментированные ЖК-дисплеи и символьные ЖК-дисплеи имеют длительный срок службы благодаря низкому энергопотреблению и простой конструкции; Высокопроизводительные графические ЖК-дисплеи и TFT-дисплеи обеспечивают баланс между высоким качеством изображения и стабильным сроком службы благодаря оптимизированной конструкции промышленного уровня.

О компании Jingda Display

Шэньчжэньская компания Jingda Display Technology Co., Ltd.(кратко JDA), основанная в 2015 году 10 опытными инженерами из индустрии ЖК-дисплеев, компания JDA превратилась в высокотехнологичное предприятие, объединяющее исследования и разработки, производство и продажу модулей отображения и решений HMI. JDA стремится разрабатывать наилучшее сочетание технологий отображения и интеллектуальных приложений, а также поставлять клиентам модули и решения с лучшим соотношением цены и качества. Продукты JDA включают в себя монохромный ЖК-дисплей и LCM, решения HMI TFT и OLED LCM с диагональю 0,96–25 дюйма. Продукты используются в области электроэнергетики, медицины, безопасности, коммуникаций, автомобилей, банковского дела, приборов для умных домов, счетчиков, бытовой электроники, бытовой техники, носимых устройств и так далее.