Dispositivos externos comuns na vida diária incluem: estações de carregamento, equipamentos industriais, sinalização digital, máquinas de venda automática, armários de pacotes, telas de pontos de ônibus, displays em veículos, etc. Os módulos de display LCD usados ​​em aplicações externas têm requisitos diferentes em comparação com displays de consumo devido aos seus ambientes operacionais - como alto brilho, resistência a UV, impermeabilização, funcionalidade anti-toque incorreto, propriedades anti-reflexo e alta confiabilidade. Entre estes, a “resistência aos raios UV” é muitas vezes mal compreendida. Este artigo se concentra no compartilhamento de soluções comuns para proteger módulos de display LCD externos contra radiação UV.

Antes de discutir soluções para resistência UV, vamos primeiro fornecer uma breve introdução à luz UV.

A luz é categorizada em diferentes tipos com base em sua faixa de comprimento de onda. Por exemplo: a luz visível varia de 370 a 380 nm; a luz ultravioleta (UV) varia de 100 a 400 nm; a luz com comprimentos de onda abaixo de 100 nm é conhecida como raios X; e a luz acima de 780 nm é chamada de radiação infravermelha.

Dentro do espectro UV, a luz UV é dividida em três categorias com base no comprimento de onda:

● Ultravioleta de onda longa (UV-A): 315–400 nm  

● Ultravioleta de onda média (UV-B): 280–315 nm  

● Ultravioleta de ondas curtas (UV-C): 100–280 nm  

Entre estes três tipos de radiação UV, o nível de energia aumenta na seguinte ordem: UV-C < UV-B < UV-A. No entanto, em termos da sua abundância relativa sob luz solar natural, a classificação é: UV-A (representando mais de 95%) > UV-B (menos de 5%) > UV-C (quase inexistente no ambiente natural, pois é absorvido pela camada de ozono). Portanto, quando se refere à resistência UV em módulos de display LCD, geralmente significa proteção contra radiação UV-A de ondas longas.

1. O adesivo óptico OCA resistente a UV, também conhecido como "UV-CUT OCA", é essencialmente um componente padrão em módulos de display LCD e é atualmente a solução mais amplamente utilizada para proteção contra radiação UV. Deve-se notar especificamente que o OCA resistente a UV é tipicamente um OCA do tipo não curado por UV, também conhecido como OCA autopolimerizável. Além de seu amplo uso em módulos de display LCD externos, o OCA resistente a UV também é comumente aplicado em módulos EPD (display de papel eletrônico) com iluminação frontal, módulos de display que exigem recursos de bloqueio de UV e módulos de display com formas curvas ou irregulares (não padronizadas).

① Mecanismo de OCA resistente a UV:  

O adesivo óptico OCA comum (sem capacidade de bloqueio de UV) consiste principalmente em resinas básicas, agentes de reticulação, iniciadores, agentes de acoplamento e aditivos funcionais. Em contrapartida, UV-CUT OCA contém, além destes componentes, um “aditivo especial resistente a UV”. Este aditivo é o ingrediente chave que permite ao OCA resistir à radiação UV. Ele funciona **absorvendo** luz ultravioleta de alta energia e convertendo-a em energia térmica inofensiva, evitando assim que a luz UV danifique o módulo do display LCD.

② Capacidade de bloqueio de UV do OCA resistente a UV:  

Nas especificações de produtos para OCA resistente a UV, os fabricantes normalmente fornecem dados para a faixa de comprimento de onda UV de 340 nm a 380 nm, com a transmitância da luz UV abaixo de 340 nm sendo quase 0%. É claro que, se existirem requisitos específicos de bloqueio de UV para determinadas faixas de comprimento de onda, a transmitância poderá ser testada adequadamente em diferentes bandas.

Geralmente, o desempenho de bloqueio de UV do OCA resistente a UV é expresso de duas maneiras:

●Transmitância UV (340–380 nm) < 1%: Quanto menor a transmitância, menor a proporção de luz UV que passa pela pilha OCA + lamela de vidro (CG), indicando um desempenho mais forte de bloqueio de UV.

●Taxa de absorção/bloqueio de UV (340–380 nm) > 97–99%: Quanto maior a taxa de bloqueio, mais eficaz é o OCA na prevenção da penetração da luz UV.

2. Tinta resistente a UV:  

O uso de tinta resistente a UV em módulos de display LCD externos não é obrigatório. Para evitar custos indiretos desnecessários, a seleção deve ser feita de forma flexível com base nos requisitos específicos do produto. Os produtos para uso externo são normalmente expostos a ambientes mais severos em comparação com produtos de consumo, como exposição prolongada à luz solar e à chuva ou operação em ambientes levemente corrosivos. Portanto, ao selecionar a tinta para a lamela de vidro (CG), ela deve atender a rigorosos testes de confiabilidade, incluindo resistência à névoa salina, suor artificial e reagentes químicos.

① Condições para seleção de tinta resistente a UV:

● O cliente tem requisitos específicos de testes de resistência UV para a cobertura CG individual.

● O cliente exige uma aparência uniforme "totalmente preta" para o módulo de display LCD.

● A tinta na tampa de vidro apresenta amarelecimento ou variação de cor perceptível e irregularidade após a exposição aos raios UV, especialmente em casos como placas de cobertura brancas.

② Mecanismo de tinta resistente a UV:  

A tinta convencional consiste principalmente em pigmentos, aglutinantes (sistemas de resina) e aditivos funcionais (como agentes de cura, diluentes, antiespumantes e agentes de nivelamento).

●Pigmentos: fornecem a cor da tinta e determinam principalmente a aparência da placa de cobertura — por exemplo, negro de fumo para capas pretas e dióxido de titânio (TiO₂) para capas brancas. Os pigmentos possuem estruturas cristalinas altamente estáveis ​​que refletem ou absorvem efetivamente a luz UV, tornando-os resistentes à degradação e, portanto, altamente resistentes à luz.

●Aglutinantes: Formam o “esqueleto” da tinta e atuam como transportadores dos pigmentos. Após a cura, o aglutinante forma uma camada protetora que encapsula e protege os pigmentos. Os aglutinantes comumente usados ​​incluem resinas à base de epóxi e poliéster.

●Aditivos Funcionais: São modificadores de desempenho usados ​​em pequenas quantidades, mas desempenham um papel crítico - como agentes de cura (para promover reticulação), diluentes (para ajustar a viscosidade), antiespumantes (para eliminar bolhas) e agentes de nivelamento (para garantir um acabamento superficial liso).

Nas tintas resistentes aos UV, além dos componentes mencionados acima, é adicionado um “estabilizador de luz”. Este estabilizador de luz é o principal ingrediente funcional em tintas resistentes a UV. Ele absorve preferencial e fortemente a radiação UV de alta energia e a converte em energia térmica inofensiva, que é então dissipada como calor. Desta forma, o aglutinante e os pigmentos ficam protegidos da degradação direta por UV.

3. Polarizador resistente a UV:  

Os polarizadores podem ser projetados com resistência a UV e, portanto, são categorizados em tipo resistente a UV e tipo não resistente a UV.  

O polarizador resistente a UV incorpora um "absorvedor de UV" em sua camada de TAC (triacetilcelulose), enquanto o tipo não resistente a UV não contém tal aditivo. Portanto, durante a seleção do polarizador, é essencial confirmar com o fabricante do polarizador se o produto possui capacidade de bloqueio de UV.

Além disso, na estrutura em camadas de um polarizador, quatro materiais comuns são usados ​​para proteger a camada central de PVA (álcool polivinílico): TAC, PMMA, COP e PET. Entre esses materiais, o COP apresenta as piores características de absorção de UV, seguido pelo PET. PMMA e TAC oferecem proteção UV relativamente melhor. Atualmente, o PMMA tem custo mais baixo e baixa absorção de umidade, tornando-o principalmente adequado para aplicações de TV de grande porte. No entanto, para módulos de exibição de pequeno a médio porte com requisitos de confiabilidade mais elevados, o TAC continua sendo a escolha dominante.

4. Tampa de vidro resistente a UV:  

As tampas de vidro resistentes a UV são amplamente utilizadas em aplicações como tetos solares automotivos, pára-brisas e janelas laterais. No entanto, a sua utilização em ecrãs exteriores e em ecrãs de produtos eletrónicos de consumo permanece relativamente limitada. Atualmente, alguns produtos estão começando a adotar tecnologias e materiais do setor automotivo para uso em aplicações externas e de exposição de consumo.

O vidro resistente a UV é normalmente fabricado adicionando aditivos especiais – como óxido de cério, óxido de titânio e óxido de ferro – ao material de vidro base. Esses óxidos metálicos possuem fortes capacidades de absorção de luz ultravioleta. No entanto, eles podem afetar a transmitância da luz visível e a tonalidade da cor do vidro.

Em geral, a transmitância da luz visível do vidro resistente aos UV é aproximadamente metade da da cobertura de vidro padrão. A transmitância UV varia dependendo da espessura do vidro: quanto mais espesso o vidro, menor a transmitância UV, resultando em melhor desempenho de bloqueio de UV; por outro lado, o vidro mais fino fornece proteção UV mais fraca.

Se você deseja que o módulo de exibição LCD com laminação completa obtenha uma aparência preta uniforme ("preto de uma peça") e, ao mesmo tempo, forneça resistência aos raios UV, uma tampa de vidro resistente aos raios UV é uma boa escolha. Uma observação adicional: as coberturas de vidro resistentes a UV geralmente exigem personalização em consulta com o fornecedor da matéria-prima de vidro, o que normalmente resulta em custos mais elevados.