全球变暖效应:如何确保显示器设备的性能和耐久性

话题:
作者:
Anne Corning

随着世界各地不同程度地感受到全球气候变化的影响,人类正在为应对更极端的天气事件作好准备,比如:“热圆顶”天气现象、风暴和干旱。在2020年至2021年期间,从阿拉斯加到澳大利亚,从西伯利亚到南非,世界许多地区都经历了创历史记录的高温天气。

坚固耐用型显示器是航空、汽车和海事行业以及军事领域的一种标准配置。在这些行业和领域,暴露在恶劣的周边环境中可能是设备操作的一个常规部分。坚固耐用型显示器经过专门设计和制造,能够在-20°C(-4°F)至50°C甚至高达70°C(158°F)的温度范围内继续正常工作。

为了确保温度适应弹性,这类设备在多个方面不同于标准的消费类显示器设备。举例来说,这类设备采用无活动元件的固态硬盘驱动器和经过化学处理的显示屏保护玻璃,以提高抗裂性和抗破损性;此外,它们通常还依赖于背光显示器,以确保在所有环境光条件下实现最一致的可读性。对于在严寒天气条件下飞越北极的飞机或者在热带阳光的眩光下航行穿越赤道的船只上配备的显示器而言,这些额外的设计参数和专用材料不仅非常具有成本效益,而且是执行操作和确保安全所必需的。

然而,随着全球变暖所带来的潜在威胁,即使是家用电视机、个人笔记本电脑、智能手机等设备所配备的标准显示器,也面临着越来越大的暴露于更极端温度条件的风险。全球数十亿家庭和数百万工作场所并未安装空调设备,这使电子设备很容易受到周边环境的影响。

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虽然您可能不会在沙漠炎热的战斗条件下使用您的显示器设备,但随着全球气温的升高,坚固耐用型显示器所具备的卓越温度适应弹性可能会变得更具吸引力。(图片 © Dell)

高温对电子设备的影响

虽然炎热和寒冷都会导致电子设备、电池和显示面板出现问题,但过热条件带来的破坏性影响通常会更加糟糕。对于台式计算机而言,其理想的运行环境温度范围为10°C-28°C(约50°F -82°F),最好是尽可能接近室温条件,即22°C(72°F)。笔记本电脑通常设计为在10°C到35°C(50°F-95°F)的温度范围内运行。如果运行环境温度过高,则计算机的内部冷却系统(通过吸入环境空气进行冷却)将无法正常工作,计算机组件可能会开始过热。

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笔记本电脑屏幕因过热而损坏。(图片来源

如今的大多数电视机都可以安全地承受高达约51°C(125°F)的温度。虽然我们通常认为LCD屏幕比OLED或其他更新的显示器技术更经久耐用,但如果LCD屏幕出现过热,显示面板内的液晶质量可能会退化。

智能手机设计为可在35°C(95°F)以下的环境温度条件下正常运行,因此在炎热的天气将您的手机放在室外阳光下或汽车内并不是一个好主意。过热可能会对内部电子组件、CPU和粘合剂造成潜在的损坏,甚至会使外壳破裂。高热量可能还会损坏触摸屏,导致其出现故障,并导致电池变得越热,耗电则越快。即使您的设备仍在运行(在有机会冷却之后),每次过热事件也会导致设备的使用寿命缩短。

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您不想看到的警告消息。 (图像来源:Macworld UK

新型耐高温显示器

电子设备行业的研发工作一直高度关注热量因素,将其作为一个设计参数,但从历史角度来看,主要关注的是内部组件产生的热量。但是,许多有助于保护电子设备的技术进步可以同时解决内部过热和环境过热问题,例如:新型热界面材料的使用。更经久耐用、更耐损坏且更耐高温的显示器组件的开发将不仅有利于坚固耐用型显示器行业,也将有利于一般性消费类电子设备。举例来说:

  • 自2005年以来,来自Corning®的Gorilla Glass®一直是应用于智能手机及其他显示器屏幕的主流材料,并已内置于全球超过60亿台设备中。该玻璃因其抗划痕性和抗破损性而广受赞誉,同时还提供非常适合触摸屏的高视觉清晰度和灵敏度。Gorilla Glass材料采用多种工艺制造,包括加热至400°C和“离子交换”,其具有与Corning著名的Pyrex®玻璃产品相似的耐热性能。
  • 蓝宝石玻璃引起了业界广泛关注,原因在于其卓越的硬度和抗划痕性,同时又不牺牲玻璃盖板屏幕的清晰度或任何其他品质。此外,蓝宝石玻璃的散热速度也非常快,这可能有助于减轻或减缓设备过热。蓝宝石屏幕由氧化铝制成,从技术上讲,这是一种晶体,而非玻璃材质,但其可以像玻璃一样制成薄片,并经过研磨和抛光处理。
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正在生产中的智能手机显示屏盖板。

维持显示器质量在任何环境下的一致性

虽然较新型的显示器技术可以提供更佳的经久耐用性、耐热性和耐机械损坏性,但视觉性能仍然是制造商们在每个显示器市场领域取得成功的关键。使用坚固耐用型显示器的行业要求提供一致的易读性和性能,而消费者们则期望开箱即用的完美显示器。长期以来,制造商们一直依赖于瑞淀的自动化视觉检测(AVI)解决方案来确保生产线上的设备质量。

瑞淀提供由ProMetric® 成像色度计或亮度计TrueTest™ 软件组成的解决方案,其使制造商们能够以卓越的准确性、效率和完整性测试显示器质量,并识别如今高分辨率显示器上的各种缺陷。您可以自定义产品通过/未通过标准,以解决您面临的独特质量问题,包括线缺陷和像素缺陷、漏光、不均匀性和Mura缺陷检测。瑞淀的测试系统还擅长对非发光组件进行装配验证和表面检测,包括用于各种组件(从显示器屏幕到外壳)的玻璃、塑料、金属和薄膜等材料。

如需了解更多有关瑞淀可用于从实验室到生产线全程确保设备高质量的自动化显示器测试解决方案的信息,请阅读我们的白皮书:“如何使用成像色度计对显示器进行自动化视觉检测。"

Read the WP_Colorimeters for AVI of Displays

 

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