LCD (жидкокристаллический дисплей) потребляет гораздо меньше энергии, легче и тоньше, чем CRT (электронно-лучевая трубка). Сейчас это самая популярная технология отображения в мире. Он широко используется в мобильных телефонах, планшетах, телевизорах, ноутбуках, компьютерных мониторах, банкоматах, киосках, бытовой технике, IoT, автомобилях, солнечных панелях и т. д. Размеры становятся больше и растёт их количество. Есть много опасений по поводу того, безопасны ли ЖК-экраны или даже опасны, или как-то влияют на изменение климата? Было мало исследований по этому поводу. В Интернете есть несколько статей с противоречивой информацией. Важно посмотреть на вопрос безопасности с точки зрения профессионального производителя ЖК-панелей. Для того, чтобы иметь глубокое понимание вопроса, мы должны иметь глубокое понимание основы ЖК-дисплея.
Введение в ЖК-дисплеи: структура TFT LCD и принцип ее работы
Технология ЖК- дисплея TFT (жидкокристаллический дисплей на тонкопленочных транзисторах) имеет структуру, подобную сэндвичу, с жидкокристаллическим материалом, заполненным между двумя стеклянными пластинами. Два поляризационных фильтра, цветовые фильтры (RGB, красный/зеленый/синий) и два слоя выравнивания точно определяют, сколько света может пройти и какие цвета создаются. Каждый пиксель в активной матрице соединен с транзистором, который включает в себя конденсатор, который дает каждому субпикселю возможность сохранять свой заряд, вместо того, чтобы требовать отправки электрического заряда каждый раз, когда его необходимо изменить. Слой TFT управляет световым потоком, цветной фильтр отображает цвет, а верхний слой содержит ваш видимый экран.
Использование электрического заряда, который заставляет жидкокристаллический материал изменять свою молекулярную структуру, позволяя различным длинам волн задней подсветки «проходить». Активная матрица TFT-дисплея находится в постоянном движении и быстро изменяется или обновляется в зависимости от входящего сигнала от устройства управления.
Пиксели TFT-дисплеев определяются базовой плотностью (разрешением) цветовой матрицы и компоновкой TFT. Чем больше пикселей, тем выше детализация. Доступный размер экрана, энергопотребление, разрешение, интерфейс (способ подключения) определяют TFT-дисплеи.
Сам TFT-экран не может излучать свет, как OLED-дисплей , для создания изображения его необходимо использовать с подсветкой белого яркого света. Новые панели используют светодиодную подсветку (светоизлучающие диоды) для генерации света и, следовательно, потребляют меньше энергии и требуют меньшей глубины по дизайну.
Модуль дисплея TFT включает экран дисплея TFT, светодиодную подсветку и управляющую схему.
– Поляризаторы: На самом деле, поляризатор сделан из нескольких слоев обычного пластика. В основном это ПВА (поливиниловый спирт) и ТАС (трехслойная ацетатная пленка). Оба являются нормальным безопасным полимером. В настоящее время большая часть пластика имеет антипирены, чтобы предотвратить возгорание.Рис. 2 Структура поляризатора
– Стекло: Обычно используются два вида стекла: известково-натриевое и щелочно-бозикатное. Оба безопасны. -TFT: это вид полупроводника, который в основном состоит из кремния и металла (золота, алюминия и т. д.). Они безопасны.
– Цветной фильтр: они очень тонкие и изготовлены из полимеров фоторезиста. Процесс осуществляется методом фотолитографии. Они безопасны.
– Управляющая схема: Управляющая схема ЖК-дисплея не имеет материала, отличного от другой электроники. Он имеет IC (интегральная схема) и PCB (печатная плата).
— Подсветка и жидкокристаллический материал : оба являются наиболее подозрительными. Мы углубимся в эти две части.
Пары ртути
В некоторых интернет-статьях утверждалось, что ЖК-экран использует ртуть для генерации видимого света как часть процесса просмотра. Это причина того, что есть шанс, что пары могут выйти, когда экран треснет. Хотя уровень ртути, как правило, низкий, существует риск побочных эффектов, таких как аллергические реакции, кожная сыпь и даже врожденные дефекты.
Насколько мы понимаем, это ложное утверждение. Судя по приведенному выше анализу структуры, ЖК-экран вообще не содержит ртути. ЖК-экран не может загореться; он должен использовать источник света, чтобы помочь его увидеть. Источниками света могут быть солнечный свет, окружающий свет или мы можем сделать подсветку на задней стороне ЖК-экранов.
Существует два вида подсветки: светодиодная (светоизлучающая диодная) подсветка и CCFL (люминесцентная лампа с холодным катодом). Оба широко используются для нашего обычного освещения дома. Если ЖК-экран и ртуть должны быть связаны. Это может быть CCFL, который содержит токсичные металлы и их соли, в том числе ртуть для получения флуоресцентного света. Но вы могли заметить, что большинство производителей ЖК-дисплеев рекламируют светодиодные дисплеи, которые представляют собой ЖК-дисплеи со светодиодной подсветкой. Orient Display прекратила использование CCFL в качестве подсветки еще 15 лет назад, и мы на 100% соблюдаем RoHS (Директива об ограничении использования опасных веществ) для всей фабрики, включая сырье, процессы и продукты.
Жидкокристаллический материал
Жидкий кристалл — это состояние между жидкостью (например, вода) и кристаллом/твердом (например, лед). Хотя вокруг нас есть жидкокристаллические дисплеи, большинство людей никогда не видят, как выглядят жидкокристаллические материалы. На самом деле коммерческие жидкокристаллические материалы выглядят как молоко. Но пить нельзя.
Жидкокристаллические мономеры не содержат белка. Действие этих химических веществ показано в паспорте безопасности материала (MSDS).
Воздействие на окружающую среду
Некоторые исследователи глубоко изучили химические вещества, используемые в ЖК-дисплее, и получили следующие результаты:
– В Proceedings of the National Academy of Sciences исследовательская группа Giesy собрала и проанализировала исчерпывающий список из 362 широко используемых жидкокристаллических мономеров, собранных в 10 различных отраслях промышленности, и проверила каждое химическое вещество на предмет его потенциальной токсичности. При вдыхании или проглатывании эти токсичные химические вещества со временем могут накапливаться в организме, вызывая токсические эффекты, потенциально вызывая проблемы с пищеварением и другие проблемы со здоровьем.
«Эти химические вещества являются полужидкими и могут попасть в окружающую среду в любое время во время производства и переработки, и они испаряются во время сжигания», — сказал в пресс-релизе токсиколог-эколог Университета Саскачевана и ведущий автор Джон Гизи. «Теперь мы также знаем, что эти химические вещества выделяются продуктами просто при их использовании».
— Исследователи обнаружили, что определенные мономеры, выделенные из смартфонов, потенциально опасны для животных и окружающей среды. В ходе лабораторных испытаний было обнаружено, что химические вещества обладают свойствами, которые, как известно, подавляют способность животных переваривать питательные вещества и нарушают правильное функционирование желчного пузыря и щитовидной железы, подобно диоксинам и антипиренам, которые, как известно, вызывают токсическое воздействие на людей и диких животных.
— Для ясности, исследователи не наблюдали каких-либо неблагоприятных последствий для здоровья от накопления жидких кристаллов в организме человека; они только обнаружили, что эти кристаллы действительно вытекают из устройств и что они могут быть токсичными. «Мы еще не знаем, является ли это проблемой, но мы знаем, что люди подвергаются воздействию, и эти химические вещества могут вызывать неблагоприятные последствия», — сказал Гизи.
Хорошо, расслабься. Если вы правильно понимаете заявление об исследовании выше и объединяете наше понимание жидкокристаллических материалов. Результаты:
— Любые искусственные химические вещества несут потенциальную опасность для здоровья человека. Если вы читаете примечания к своему лекарству, отпускаемому по рецепту, утверждение, вероятно, более тревожное, чем приведенное выше.
— Не сжигайте ЖК-дисплеи, точно так же, как вы не можете сжечь аккумулятор, провода или бензин. Любой пар может быть опасен.
— Если вы взломали ЖК-экраны и обнаружили утечку жидких кристаллов, не паникуйте. Просто помните, что жидкокристаллические материалы могут быть не более токсичными, чем моющие средства для плиты или туалета. Просто мойте руки супом. Никогда не пытайтесь играть с ним или, что еще хуже, пробовать его на вкус. Жидкость треснувшего экрана компьютера не испарится, никаких выбросов не беспокоит.
— Любая электроника оказывает воздействие на окружающую среду и не может быть использована на свалках. Если вы хотите избавиться от старых ЖК-мониторов или ЖК-телевизоров, отдайте их на станции электронного сбора. Пусть с ними справятся профессионалы. Они будут извлекать некоторые драгоценные металлы/детали и превращать их во что-то полезное или, по крайней мере, не опасное. К вашему сведению, жидкокристаллические материалы можно восстановить.
Другие воздействия
-Будет ли ЖК-экран излучать ультрафиолетовое излучение или синий свет?
Нет, ЖК-экран сам по себе не излучает свет. Он использует светодиодную подсветку для получения видимого света, который не имеет длин волн ультрафиолетового или синего света.
— Мой 65-дюймовый ЖК-телевизор Samsung uhd треснул. Можно ли его отремонтировать? .
Нет, ЖК-дисплей сделан из стекла, которое не подлежит ремонту. Отправьте телевизор в местную компанию по утилизации отходов для переработки и купите себе новый. Стоимость легко можно узнать набрав в поиске например «монитор асус цена«.
-Я слышал, что ЖК-экран может повредить озоновый слой, это правда?
Много лет назад в процессе производства ЖК-дисплеев в качестве растворителя использовались гидрофторуглероды, которые могут повредить озоновый слой. Сейчас запрещено использовать это химическое вещество.