Los módulos de pantalla LCD TFT para exteriores funcionan en entornos significativamente diferentes a los módulos de pantalla de consumo habituales, lo que les impone requisitos de rendimiento más específicos.
Estos requisitos incluyen alto brillo, impermeabilización, prevención de toques accidentales, anti-deslumbramiento, alta confiabilidad y resistencia a la radiación ultravioleta (UV).
Entre estos requisitos, se menciona con frecuencia la "resistencia a los rayos UV", pero muchas personas no están familiarizadas con sus métodos de implementación específicos.
Cuando se habla de soluciones de protección UV para módulos de pantalla LCD para exteriores, muchos pueden estar familiarizados con el "OCA resistente a los rayos UV-", pero ¿qué otros métodos hay disponibles?
Este artículo presentará sistemáticamente soluciones comunes de protección UV para módulos de pantalla TFT LCD, con la esperanza de ayudarlo a tomar decisiones más apropiadas durante el proceso de diseño y selección.
Respecto a la luz ultravioleta
Antes de presentar las soluciones específicas, primero tengamos una comprensión básica de la luz ultravioleta (UV).
La luz se puede dividir en varias categorías según su longitud de onda: la luz visible generalmente tiene una longitud de onda entre 380 y 780 nm; la luz ultravioleta (UV) tiene un rango de longitud de onda de 100 a 400 nm (superpuesta parcialmente con la luz visible); las longitudes de onda inferiores a 100 nm son rayos X-; y las longitudes de onda superiores a 780 nm pertenecen a la radiación infrarroja.
La luz ultravioleta (UV) se puede clasificar según su longitud de onda de la siguiente manera:
UVA de onda larga-(315~400 nm)
UVB de onda media-(280~315 nm)
UVC de onda corta-(100~280 nm)
Desde una perspectiva energética, UV-C > UV-B > UV-A; sin embargo, en términos de distribución en el entorno natural, los rayos UV-A representan más del 95 %, los UV-B menos del 5 % y los UV-C son absorbidos casi en su totalidad por la capa de ozono y son prácticamente inexistentes-en el entorno natural.
Por lo tanto, cuando hablamos de protección UV de LCD, nos referimos principalmente a la protección contra los rayos UVA de onda larga-.
Después de aprender los conceptos básicos de la radiación ultravioleta, echemos un vistazo a las soluciones de protección UV comúnmente utilizadas en módulos de pantalla LCD para exteriores.
Adhesivo óptico anti-UV OCA
El adhesivo óptico anti-UV OCA, también conocido comúnmente como "UV CUT OCA", es un equipo casi estándar para módulos de pantalla LCD para exteriores y es uno de los métodos de protección UV más utilizados. Es importante tener en cuenta que este tipo de OCA generalmente no es -UV (auto-curable).
Además de los módulos de pantalla LCD para exteriores, el OCA anti{0}}UV también se usa ampliamente en módulos de papel electrónicos EPD con luces frontales, módulos de pantalla que requieren bloqueo UV y módulos de pantalla curvos o de forma irregular.
El principio de funcionamiento de OCA anti{0}}UV
Los adhesivos ópticos OCA comunes consisten principalmente en resina base, agentes reticulantes, iniciadores, agentes de acoplamiento y aditivos funcionales, y no poseen inherentemente capacidades de protección UV.
Anti-UV OCA, sin embargo, añade "aditivos anti-UV" a esta estructura. Estos aditivos absorben eficazmente los rayos ultravioleta de alta-energía y los convierten en energía térmica inofensiva, evitando así que la luz ultravioleta dañe el panel LCD.
Capacidad de bloqueo UV OCA
Las especificaciones suelen proporcionar datos de transmitancia para el rango de longitud de onda de 340 ~ 380 nm. La transmitancia UV por debajo de 340 nm es esencialmente cero. Para requisitos específicos de bloqueo de longitud de onda, la transmitancia se puede probar en consecuencia.
Hay dos formas comunes de expresar esto:
a. Transmitancia UV (340~380nm) < 0~1%: cuanto menor sea el valor, mejor será el efecto de bloqueo.
b. Tasa de absorción/bloqueo de UV (340 ~ 380 nm) > 97 ~ 99 %: cuanto mayor sea el valor, más fuerte será la capacidad de bloqueo.
Tintas resistentes a los rayos UV-
El uso de tintas resistentes a los rayos UV-en módulos LCD para exteriores no es obligatorio; su selección depende de los requisitos reales del producto y de consideraciones de costos.
Sin embargo, debido a que los productos para exteriores a menudo están expuestos a la luz solar, la lluvia e incluso a ambientes corrosivos (como las pantallas de las estaciones de carga en la playa), las tintas seleccionadas para la cubierta de vidrio (CG) deben cumplir con los requisitos de resistencia a la niebla salina, el sudor y los productos químicos.
Escenarios de aplicación recomendados
Se recomiendan tintas resistentes a los rayos UV-en las siguientes situaciones:
Cuando el cliente tenga requisitos específicos de prueba de resistencia a los rayos UV para la placa de cubierta CG;
Cuando el cliente requiere que el módulo LCD logre un efecto "negro uniforme";
Cuando el color de la tinta es propenso a amarillear después de la irradiación UV, lo que afecta la consistencia de la apariencia, como en el caso de las placas de cubierta blancas.
Mecanismo de tintas resistentes a los rayos UV-
Las tintas comunes se componen principalmente de pigmentos, aglutinantes y aditivos funcionales:
Pigmentos: determine el color, como el negro de carbón (negro) y el dióxido de titanio (blanco). Algunos pigmentos tienen estructuras estables y poseen un cierto grado de resistencia a la luz.
Aglutinantes: como las resinas epoxi y los poliésteres, actúan como portadores de los pigmentos y forman una película protectora después del curado.
Aditivos funcionales: como agentes de curado y agentes niveladores, utilizados para ajustar las propiedades de la tinta.
Las tintas resistentes a los rayos UV-, además de estos componentes, incorporan estabilizadores de luz. Estos estabilizadores absorben preferentemente la luz ultravioleta y la convierten en energía térmica, protegiendo así la capa de tinta de daños.
Película polarizadora anti-UV (POL)
Si una película polarizadora tiene propiedades anti-UV es algo que mucha gente desconoce. De hecho, las películas polarizadas se pueden dividir en tipos anti-UV y no-anti-UV.
Las películas polarizadoras anti-UV incorporan absorbentes de rayos UV en la capa TAC, bloqueando así los rayos UV. Al seleccionar una película polarizadora, es fundamental confirmar con el proveedor si admite protección UV.
Actualmente, los materiales de capa protectora comúnmente utilizados para películas polarizadoras son TAC, PMMA, COP y PET. Entre ellos:
COP: rendimiento de protección UV más débil
PET: Ligeramente mejor que COP
PMMA y TAC: buen rendimiento de protección UV
El PMMA tiene un coste bajo pero una absorción de agua deficiente, y se utiliza principalmente en televisores-de gran tamaño; TAC se utiliza principalmente en módulos pequeños y medianos-de alta-confiabilidad.
Cubiertas de vidrio resistentes a los rayos UV-
Las cubiertas de vidrio resistentes a los rayos UV- se utilizan ampliamente en la industria automotriz (como techos corredizos y parabrisas), pero menos en exhibidores de exterior y de consumo, aunque su uso ha ido aumentando gradualmente en los últimos años.
El principio detrás de ellos es la adición de óxidos metálicos como óxido de cerio, óxido de titanio y óxido de hierro al material de vidrio. Estos componentes absorben eficazmente los rayos ultravioleta, pero también afectan la transmisión de luz visible y el color del vidrio.
En términos generales, la transmitancia de luz visible del vidrio resistente a los rayos UV-es aproximadamente la mitad que la del vidrio común; El efecto de bloqueo de los rayos UV está relacionado con el espesor del vidrio.-Cuanto mayor sea el espesor, menor será la transmitancia de los rayos UV.
Guía de decisiones: ¿Cómo elegir y combinar?
Aplicaciones básicas: OCA resistente a los rayos UV-es imprescindible.
Altos requisitos de apariencia y resistencia a la intemperie: agregue tinta resistente a los rayos UV-a la base OCA.
Requisitos de confiabilidad extremadamente altos: el uso simultáneo de OCA resistente a los rayos UV-+ polarizador resistente a los rayos UV-puede crear una "protección dual".
Buscando el máximo rendimiento e integración: considere utilizar una cubierta de vidrio resistente a los rayos UV-y ajuste otras soluciones de soporte en consecuencia.
En última instancia, la solución óptima es siempre el resultado de equilibrar el posicionamiento del producto, los estándares de prueba y el presupuesto de costos. Comprender el mecanismo y la ubicación de cada solución es crucial para realizar combinaciones flexibles y diseñar productos de exhibición para exteriores confiables y económicos.
