Perangkat luar ruangan yang umum dalam kehidupan sehari-hari meliputi: stasiun pengisian daya, peralatan industri, papan reklame digital, mesin penjual otomatis, loker parsel, layar tampilan halte bus, tampilan di dalam kendaraan, dll. Modul layar LCD yang digunakan dalam aplikasi luar ruangan memiliki persyaratan yang berbeda dibandingkan dengan tampilan kelas konsumen karena lingkungan pengoperasiannya—seperti kecerahan tinggi, ketahanan terhadap sinar UV, kedap air, fungsi anti-salah sentuh, sifat anti-silau, dan keandalan yang tinggi. Diantaranya, “resistensi terhadap sinar UV” seringkali kurang dipahami. Artikel ini berfokus pada berbagi solusi umum untuk melindungi modul layar LCD luar ruangan dari radiasi UV.

Sebelum membahas solusi ketahanan terhadap sinar UV, mari kita berikan pengenalan singkat tentang sinar UV terlebih dahulu.

Cahaya dikategorikan ke dalam berbagai jenis berdasarkan rentang panjang gelombangnya. Misalnya: cahaya tampak berkisar antara 370 hingga 380 nm; sinar ultraviolet (UV) berkisar antara 100 hingga 400 nm; cahaya dengan panjang gelombang di bawah 100 nm dikenal sebagai sinar-X; dan cahaya di atas 780 nm disebut sebagai radiasi infra merah.

Dalam spektrum UV, sinar UV dibagi lagi menjadi tiga kategori berdasarkan panjang gelombangnya:

● Ultraviolet gelombang panjang (UV-A): 315–400 nm  

● Ultraviolet gelombang menengah (UV-B): 280–315 nm  

● Ultraviolet gelombang pendek (UV-C): 100–280 nm  

Di antara ketiga jenis radiasi UV ini, tingkat energinya meningkat dengan urutan sebagai berikut: UV-C < UV-B < UV-A. Namun, dalam hal kelimpahan relatifnya di bawah sinar matahari alami, peringkatnya adalah: UV-A (lebih dari 95%) > UV-B (kurang dari 5%) > UV-C (hampir tidak ada di lingkungan alami karena diserap oleh lapisan ozon). Oleh karena itu, jika mengacu pada ketahanan terhadap sinar UV pada modul layar LCD, hal ini secara umum berarti perlindungan terhadap radiasi UV-A gelombang panjang.

1. Perekat optik OCA tahan UV, juga dikenal sebagai "UV-CUT OCA", pada dasarnya adalah komponen standar dalam modul layar LCD dan saat ini merupakan solusi yang paling banyak digunakan untuk melindungi dari radiasi UV. Perlu dicatat secara khusus bahwa OCA yang tahan terhadap sinar UV biasanya merupakan jenis OCA yang tidak dapat disembuhkan dengan sinar UV, yang juga disebut sebagai OCA yang dapat disembuhkan sendiri. Selain digunakan secara luas pada modul layar LCD luar ruangan, OCA tahan UV juga biasa diterapkan pada modul EPD (layar kertas elektronik) dengan pencahayaan depan, modul layar yang memerlukan kemampuan pemblokiran UV, dan modul layar dengan bentuk melengkung atau tidak beraturan (tidak standar).

① Mekanisme OCA Tahan UV:  

Perekat optik OCA biasa (tanpa kemampuan pemblokiran UV) terutama terdiri dari resin dasar, bahan pengikat silang, inisiator, bahan penggandeng, dan aditif fungsional. Sebaliknya, UV-CUT OCA, selain komponen-komponen ini, mengandung "aditif tahan UV" khusus. Aditif ini adalah bahan utama yang memungkinkan OCA melawan radiasi UV. Ia bekerja dengan **menyerap** sinar ultraviolet berenergi tinggi dan mengubahnya menjadi energi panas yang tidak berbahaya, sehingga mencegah sinar UV merusak modul layar LCD.

② Kemampuan Pemblokiran UV pada OCA Tahan UV:  

Dalam spesifikasi produk untuk OCA tahan UV, produsen biasanya menyediakan data untuk rentang panjang gelombang UV 340 nm hingga 380 nm, dengan transmitansi sinar UV di bawah 340 nm hampir 0%. Tentu saja, jika ada persyaratan pemblokiran UV khusus untuk rentang panjang gelombang tertentu, transmitansi dapat diuji pada pita yang berbeda.

Secara umum, kinerja pemblokiran UV dari OCA yang resistan terhadap UV dinyatakan dalam salah satu dari dua cara berikut:

●Transmisi UV (340–380 nm) < 1%: Semakin rendah transmitansi, semakin kecil proporsi sinar UV yang melewati tumpukan kaca penutup (CG) OCA +, yang menunjukkan kinerja pemblokiran UV yang lebih kuat.

●Laju penyerapan/pemblokiran UV (340–380 nm) > 97–99%: Semakin tinggi tingkat pemblokiran, semakin efektif OCA dalam mencegah penetrasi sinar UV.

2. Tinta Tahan UV:  

Penggunaan tinta tahan UV pada modul layar LCD luar ruangan tidak wajib. Untuk menghindari biaya tambahan yang tidak perlu, pemilihan harus dilakukan secara fleksibel berdasarkan kebutuhan produk tertentu. Produk luar ruangan biasanya terpapar pada lingkungan yang lebih keras dibandingkan dengan produk tingkat konsumen—seperti paparan sinar matahari dan hujan dalam waktu lama, atau pengoperasian di lingkungan yang sedikit korosif. Oleh karena itu, ketika memilih tinta untuk kaca penutup (CG), harus memenuhi uji keandalan yang ketat, termasuk ketahanan terhadap semprotan garam, keringat buatan, dan reagen kimia.

① Ketentuan Pemilihan Tinta Tahan UV:

● Pelanggan memiliki persyaratan pengujian ketahanan UV khusus untuk masing-masing penutup CG.

● Pelanggan memerlukan tampilan "hitam pekat" yang seragam untuk modul layar LCD.

● Tinta pada kaca penutup menunjukkan variasi warna yang menguning atau terlihat jelas dan tidak rata setelah paparan sinar UV, terutama pada pelat penutup berwarna putih.

② Mekanisme Tinta Tahan UV:  

Tinta konvensional terutama terdiri dari pigmen, bahan pengikat (sistem resin), dan bahan tambahan fungsional (seperti bahan pengawet, pengencer, penghilang busa, dan bahan perata).

●Pigmen: Pigmen memberikan warna pada tinta dan terutama menentukan tampilan pelat penutup—misalnya, karbon hitam untuk sampul hitam dan titanium dioksida (TiO₂) untuk sampul putih. Pigmen memiliki struktur kristal yang sangat stabil yang secara efektif memantulkan atau menyerap sinar UV, menjadikannya tahan terhadap degradasi dan karenanya sangat tahan cahaya.

●Binder: Bahan ini membentuk "kerangka" tinta dan bertindak sebagai pembawa pigmen. Setelah proses curing, bahan pengikat membentuk lapisan film pelindung yang merangkum dan melindungi pigmen. Bahan pengikat yang umum digunakan meliputi resin berbahan dasar epoksi dan resin berbahan dasar poliester.

● Aditif Fungsional: Ini adalah pengubah kinerja yang digunakan dalam jumlah kecil namun memainkan peran penting—seperti bahan pengawet (untuk meningkatkan ikatan silang), pengencer (untuk menyesuaikan viskositas), pencegah busa (untuk menghilangkan gelembung), dan bahan perata (untuk memastikan permukaan akhir halus).

Pada tinta tahan UV, selain komponen yang disebutkan di atas, "penstabil cahaya" juga ditambahkan. Penstabil cahaya ini adalah bahan fungsional utama dalam tinta tahan UV. Ia secara istimewa dan kuat menyerap radiasi UV berenergi tinggi dan mengubahnya menjadi energi panas yang tidak berbahaya, yang kemudian hilang sebagai panas. Dengan cara ini, pengikat dan pigmen terlindungi dari degradasi sinar UV langsung.

3. Polarizer Tahan UV:  

Polarizer dapat dirancang dengan ketahanan UV, dan oleh karena itu dikategorikan ke dalam tipe tahan UV dan tipe non-tahan UV.  

Polarizer tahan UV menggabungkan "penyerap UV" ke dalam lapisan TAC (triasetil selulosa), sedangkan jenis non-tahan UV tidak mengandung bahan tambahan tersebut. Oleh karena itu, selama pemilihan polarizer, penting untuk mengonfirmasi dengan produsen polarizer apakah produk tersebut memiliki kemampuan memblokir sinar UV.

Selain itu, dalam struktur berlapis polarizer, empat bahan umum digunakan untuk melindungi lapisan inti PVA (polivinil alkohol): TAC, PMMA, COP, dan PET. Di antara bahan-bahan tersebut, COP memiliki karakteristik penyerapan UV yang paling buruk, diikuti oleh PET. PMMA dan TAC menawarkan perlindungan UV yang relatif lebih baik. Saat ini, PMMA memiliki biaya yang lebih rendah dan penyerapan air yang rendah, sehingga cocok untuk aplikasi TV berukuran besar. Namun, untuk modul tampilan berukuran kecil hingga menengah dengan persyaratan keandalan yang lebih tinggi, TAC tetap menjadi pilihan dominan.

4. Penutup Kaca Tahan UV:  

Penutup kaca tahan UV banyak digunakan pada aplikasi seperti sunroof otomotif, kaca depan, dan jendela samping. Namun, penggunaannya pada tampilan luar ruangan dan tampilan elektronik konsumen masih relatif terbatas. Saat ini, beberapa produk mulai mengadopsi teknologi dan material dari sektor otomotif untuk digunakan pada aplikasi outdoor dan display konsumen.

Kaca tahan UV biasanya diproduksi dengan menambahkan bahan tambahan khusus—seperti cerium oksida, titanium oksida, dan oksida besi—ke dalam bahan dasar kaca. Oksida logam ini memiliki kemampuan penyerapan sinar ultraviolet yang kuat. Namun, hal ini dapat mempengaruhi transmisi cahaya tampak dan warna kaca.

Secara umum, transmisi cahaya tampak dari kaca tahan UV kira-kira setengah dari kaca penutup standar. Transmisi UV bervariasi tergantung pada ketebalan kaca: semakin tebal kaca, semakin rendah transmisi UV, sehingga menghasilkan kinerja pemblokiran UV yang lebih baik; sebaliknya, kaca yang lebih tipis memberikan perlindungan UV yang lebih lemah.

Jika Anda ingin modul tampilan LCD laminasi penuh menghasilkan tampilan hitam seragam ("one-piece black") sekaligus memberikan ketahanan terhadap sinar UV, maka penutup kaca tahan UV adalah pilihan yang baik. Satu catatan tambahan: penutup kaca tahan UV biasanya memerlukan penyesuaian dengan berkonsultasi dengan pemasok bahan kaca mentah, yang biasanya mengakibatkan biaya lebih tinggi.