Утилизация жидкокристаллических и плазменных дисплеев. Пленка жк

Плёнка самоклейка, или как придать ЖК экранам 1602 с сине-голубой подсветкой более приятный цвет.

По велению USPS, посылку с тестером транзисторов от Gearbest, и зарядку лития Efest LUC от SourceMore почтальон принёс одновременно, что в итоге, дало весьма неожиданный результат, о котором можно узнать под катом. Решил я прикупить всем известный тестер транзисторов, так как мой предыдущий немножко сгорел, когда я к нему подключил заряженный конденсатор на 330мкф 450в :), на этот раз купил вариант с текстовым дисплеем — чисто чтоб сравнить. Скажу сразу — при схожей цене, вариант с графическим дисплеем лучше и наглядней. Собирать там почти нечего, спаял всё за 15 минут, включил, работает, но вот кислотные цвета экрана (белый на голубом), мне очень не понравились.

Также, приехала зарядка Efest LUC, причём обновленный вариант, с немножко другим ЖК экраном — оранжевые символы на чёрном фоне, смотрится очень солидно и богато:

Вот и сел я думу думать, а нельзя ли как-то этот противный голубой экран (нет, не тот где Ургант и Бабушка Регина), привести в более приятный вид? И подумал я вот что — у нас тут на лицо два цвета — Голубой и Белый, тоесть, если голубой отсечь, то от белый должен стать желтовато-оранжевым, а голубой — чёрным? Расчехлил я свой набор образцов оптического стекла (фото к сожалению не мое, у меня такого симпотного ящика нет, храню в упаковках для фотофильтров Cokin):

И стал подбирать фильтры, наиболее хороший результат получился с стеклом ОС-5. Но есть одна незадача — стекло у меня одно, да и отрезать его под размер будет сложновато — оптические стёкла т.н. несиликатного типа, алмазным резаком и другими, «обычными» методами резать не получается, поэтому, надо искать стеклу замену, и вспомнил — недавно у нас был заказ, делали ночник в японском стиле, для чего и прикупили много разных, полупрозрачных виниловых плёнок, в том числе, и оранжевую. Отрезал кусочек, приложил — оно!

(на этом фото цвет ушел немного в красный, так как фотографировал телефоном, на нормальном фотоаппарате и вживую — цвет оранжевый). Процесс переделки весьма простой, но к сожалению, задокументировать не смог, так как делал всё сам, один. Но ничего сложного нет. Первым делом, разгибаем держатели рамки экрана:

И осторожно выталкиваем экран из держателя. Хорошо чистим поверхность, клеим плёнку чуть большего размера, и аккуратно обрезаем по месту. Я сделал ошибку — сразу отрезал нужного размера, при приклейке ошибся местом, пришлось отдирать, из за чего, получилось чуть неряшливо:

Так что клейте большой кусок, и обрезайте по краям. Ну и сборка — в обратном порядке. В включённом режиме получается вот так:

Бонусом получаем широкие углы обзора, без выцветания и инвертирования — почти что OLED :)

Выгода однозначно на лицо, так как я покупал «заводские» экраны как бы инверсного типа — т.е. цветные буквы на чёрном фоне (конкретно — вот этот: ebay.com/itm/381145272005), но у них чёрный — только в узком диапазоне углов — чуть сверху или снизу глянешь — идёт инверсия, а так получилось значительно более качественно, да и цена «обычного» экрана + плёнка, в 2 раза ниже чем у тех самых «инверсных» экранов. P.S. Предвижу вопросы типа — «А вот селлер не шлёт за пределы США, как быть?» Это вполне стандартная плёнка, есть в любой рекламной конторе, кусочек такого размера могут вообще так подарить. P.P.S. Обзор Accucell 6-80 в процессе написания, ждите на днях.

mysku.ru

Утилизация жидкокристаллических и плазменных дисплеев / Хабр

Одной из проблем настоящего времени является проблема утилизации и переработки электронной техники, количество которой неуклонно растет. Ожидается, что в будущем значительна доля электронного мусора будет приходиться на жидкокристаллические и плазменные дисплеи. Ведь уже сейчас можно с полной уверенностью сказать, что наступил век жидких кристаллов и плазмы, а громоздкие кинескопы ушли в прошлое. Однако ничто не вечно и может наступить тот печальный момент, когда устройство по тем или иным причинам уже не может выполнять свои функции и отправляется на свалку. В лучшем же случае техника отправиться на переработку, и если Вам интересно как сейчас утилизируют жидкокристаллические и плазменные дисплеи, то прошу под кат. С целью минимизировать негативное влияние электронного мусора на окружающую среду в ряде развитых стран активно проводятся программы по его сбору и утилизации. Например, Европейский союз принял директиву 2002/96/EC, согласно которой утилизации подлежат все устройства с ЖК-дисплеями площадью более 100 см2 и CCFL подсветкой.

Как же происходит процесс утилизации?

Процесс переработки начинается с ручного демонтажа составных частей электронной техники. Демонтированные компоненты, как правило, сортируются на пластик, металл, печатные платы, провода, люминесцентные лампы, ЖК-дисплеи для дальнейшей переработки. На демонтаж 3-4 единиц техники примерно уходит один час.

Как видно из представленных круговых диаграмм основную массовую долю электронной техники составляет металл и пластик, а ЖК-дисплеи — от 6 до 18%.

Фракционный состав ЖК телевизора, монитора и ноутбука

Особую опасность для окружающей среды составляют ЖК-дисплеи с ССFL (люминесцентная лампа с холодным катодом) подсветкой. В зависимости от характеристик люминесцентной лампы в ней может содержаться до 3,5 мг ртути. Для сравнения, в энергосберегающей люминесцентной лампе содержится около 5-7 мг ртути.

Диагональ ЖК-дисплея (дюймы) Количество ламп Содержание ртути (мг)

15	2	7
17	4	14
19	4	14
20	6	21
26	13	45,5
32-37	16	56
42	18	63

Внешний вид люминесцентных ламп с холодным катодом для ЖК-дисплеев

Поэтому приём, хранение и транспортировка электронной техники проводится таким образом, чтобы избежать повреждения люминесцентных ламп. Однако очень часто телевизоры и мониторы поступают на участок по переработке с уже разбитыми лампами (до 20% разбитых ламп в телевизорах и до 5% в мониторах). На участке, в связи с этим проводится постоянный контроль и мероприятия по недопущению концентрации ртути в воздухе выше предельно допустимой концентрации. Демонтированные лампы, как правило, утилизируются по той же технологии, что и обычные энергосберегающие люминесцентные лампы. Следует сказать, что ЖК-дисплеи с LED или OLED подсветками считаются безопасными для окружающей среды, поскольку не содержат токсичные вещества в каких-либо значительных количествах. Уже сейчас наблюдается тенденция к переходу на ЖК-дисплеи с LED, а в будущем и с OLED подсветками.

Между подсветкой и ЖК-дисплеем находиться пакет из различных полимерных оптических плёнок. Это увеличитель яркости, светорассеивающая плёнка, призматическая плёнка, светонаправляющая и светоотражающая плёнки. Как правило, эти плёнки отправляются на мусоросжигательный завод ввиду их разнообразного состава и низкой стоимости.

А теперь обратим свое внимание на сами ЖК-дисплеи. Прежде всего, давайте посмотрим, из чего же делают ЖК-дисплеи, чтобы выяснить, что и как утилизировать.

Упрощенное схематическое изображение строения ЖК-дисплея

Рассмотрим все составные слои ЖК-дисплея по порядку:

Поляризационный фильтр представляет собой многослойную композицию из полимеров органического и неорганического происхождения. Считается экологически безопасным, но при невысоких температурах горения может выделять вредные вещества.

Стеклянная подложка имеет толщину 0,4-1,1 мм и изготавливается из натриевого или из более дорогих боросиликатных и алюмосиликатных стекол. Является экологически безопасной.

Электроды представляют собой прозрачное покрытие из In2O3-SnO2 (ITO). Толщина слоя может составлять до 125 нм, что примерно составляет 234 мг/м2. Ввиду высоких цен на оксид индия это покрытие имеет потенциальный интерес для переработки. Например, уже существуют технологии выделения оксида индия из ЖК-дисплеев гидрометаллургическим методом. Однако экономическая эффективность данного метода всё ещё под вопросом по причине малой концентрации оксида индия в сырье.

Жидкие кристаллы имеют сложный состав и представляют собой смесь из 10-25 различных компонентов на основе ароматических полимеров. Количество жидких кристаллов на один квадратный сантиметр примерно составляет 0,6 мг. Основным производителем жидких кристаллов является немецкая компания Mеrck, которая выполнила ряд токсикологических и экотоксикологических исследований. Согласно полученным результатам жидкие кристаллы не являются остро-токсичными, канцерогенными, мутагенными, не вредны для водных организмов и имеют низкий потенциал биоаккумуляции.

Цветовой фильтр, TFT слой, а также ориентационная пленка не нуждаются в утилизации, поскольку не содержат какие-либо токсические вещества.

ЖК-дисплеи

Таким образом, можно сделать вывод, что материалы, которые используются в ЖК-дисплеях, не представляют опасности для окружающей среды. Это значит, что ЖК-дисплеи могут быть утилизированы захоронением на полигоне или сжиганием на мусоросжигательном заводе. Однако такие способы утилизации являются малоэффективными. Другие имеющиеся технологии утилизации ЖК-дисплеев в основном направлены на извлечение и повторное использование основного составляющего компонента – стекла. Качество переработанного стекла зачастую очень низкое и его крошка обычно используется как добавка в асфальт, бетон и другие строительные материалы. Более качественные стекла могут быть получены при удалении поляризационного фильтра, но это значительно усложняет и удорожает технологию.

Вышеупомянутая компания Merck предложила несколько иных способов утилизации ЖК-дисплеев. Например, стекло ЖК-дисплеев можно использовать для защиты футеровки мусоросжигательных ротационных печей от агрессивных веществ или частично заменить песок в составе шихты для металлургического процесса выделения благородных металлов. В обоих случаях горение поляризационной пленки происходит при температурах 1200-1300 оС, что позволяет сжечь диоксины, если даже они образовались.

Утилизация телевизоров с плазменными панелями

Телевизоры с плазменными дисплеями (ПД) составляют относительно небольшую часть среди остальных типов телевизоров, что можно объяснить их незначительными объемами продаж. Процесс утилизации телевизоров с ПД также начинается с демонтажа и сортировки его различных компонентов для дальнейшей переработки. В отличие от техники с ЖК-дисплеем, значительную массовую долю телевизора, кроме металла и электроники, составляет стекло.

Фракционный состав плазменного телевизора

Говоря о плазменных дисплеях в свете данной темы, следует упомянуть о том, что они в основном бывают AC- и DC-типа. В силу своей конструкции плазменные дисплеи DC-типа содержат ртуть, количество которой может составлять до 30 мг на один дисплей. Причиной введения ртути в газоразрядные ячейки ПД является увеличение срока службы дисплея путём предотвращения попадания материала катода на анод. Однако сейчас практически все выпускаемые ПД являются АС-типа, поэтому рассмотрим их поподробней.

Упрощенное схематическое изображение плазменного дисплея

Элемент ПД Материал

Переднее и заднее стекло	Натриевое стекло
Диэлектрик и рёбра	Cтёкла систем PdO-B2O3-SiO2, BaO-ZnO-B2O3-SiO2, ZnO-Bi2O3-B2O3-SiO2
Прозрачный электрод	In2O3-SnO2
Силовой и адресный электроды	Ag, Al, Cr/Cu/Cr
Защитный слой	MgO
Люминофор	Красный: Y0,65Gd0,35BO3:Eu3+ Зелёный: Zn2SiO4:Mn2+ Синий: BaMgAl10O17:Eu2+

Из выше приведенной таблицы видно, что ПД не содержит полимерные материалы, а основная его часть выполнена из стекла. Стекло на основе оксида свинца (40-63 мас.% PbO), из которого сделаны диэлектрик и перегородка, относиться к токсичным материалам. Его относительная массовая доля по отношению к остальным составляющим элементам ПД довольно мала и составляет около 1,5%. Опять же, если ссылаться на Европейскую директиву по ограничению содержания вредных веществ, то применение свинецсодержащего стекла в ПД на данный момент разрешено. Тем не менее, некоторые производители уже начали использовать альтернативные стекла на основе ZnO или BaO, которые не являются опасными для окружающей среды.

Извлечение оксида индия и ценных металлов из ПД пока имеет лишь потенциальный интерес.

На сегодня, ввиду отсутствия более эффективных технологий переработки, плазменные дисплеи утилизируются путём их размола на дробилках. Полученная стеклянная крошка, как правило, используется в строительных материалах.

Выводы

В ближайшем будущем сегодняшние ЖК-дисплеи с CCFL подсветкой будут составлять значительную долю электронного мусора. Основную опасность для окружающей среды представляет ртуть, содержащаяся в CCFL подсветке, в то время как сами ЖК-дисплеи являются безопасными. Плазменные дисплеи содержат оксид свинца, который входит в состав стекла и является токсичным. Однако уже сейчас появилась тенденция к замене свинецсодержащего стекла на альтернативные стёкла. Существующие технологии утилизации ЖК и плазменных дисплеев позволяют получать невысокого качества вторсырьё без значительных капитальных затрат. В то время как новые технологии более полной переработки дисплеев пока ещё только находится на стадии зарождения.

habr.com

От ЭЛТ до ЖК-дисплеев — пленка сделала это возможным!

Уже в 70-х годах технология ЖК-дисплеев активно применялась в карманных калькуляторах и наручных часах, и только во второй половине 90-х годов, она стала использоваться для компьютерных дисплеев. При создании этих более совершенных цветных дисплеев, пришлось преодолеть различные технические проблемы для улучшения качества изображения и уменьшения времени отклика. Кроме того, пришлось снизить себестоимость производства, чтобы сделать продукцию более доступной для покупателей.

Тогда лучшим типом ЖК-дисплеев, который отвечал технологическим и экономическим требованиям момента, стал ЖК-дисплей с матрицей TN. * И все же у дисплеев с матрицей TN был существенный недостаток: если смотреть на экран не прямо, а под углом, цвета и уровень яркости изображения меняется. Эта проблема делала матрицы TN непригодными для использование в больших дисплеях, но вовремя подоспела технологическая инновация компании Fujifilm: пленка WV.

Каждый пиксель ЖК-матрицы состоит из молекул жидких кристаллов и служит для передачи и блокировки света, который проходит через него к зрителю. Если смотреть на ЖК-дисплей со стороны, сверху или снизу, то, благодаря своим свойствам, молекулы жидких кристаллов блокируют проходящий через них свет, изменяя тем самым цвет и уровень яркости изображения. Пленка WV оптически компенсирует черное состояние молекул жидких кристаллов, которые ориентированы в разных направлениях внутри слоя пикселей из жидких кристаллов, чтобы предотвратить утечку света. При просмотре ЖК-дисплея с пленкой WV под любым углом, черный цвет получается действительно черным.

Благодаря своей высокой эффективности без изменения существующих процессов производства ЖК-дисплеев, пленка WV используется почти во всех производимых в мире матрицах TN ЖК-панелей. И действительно, с большой долей вероятности, дисплей компьютера, на котором вы сейчас смотрите этот сайт, содержит пленку WV компании Fujifilm.

* В те времена, единственным коммерчески реализуемым ЖК-дисплеем, в котором используется активная матрица, управляемая тонкоплёночными транзисторами (TFT), был ЖК-дисплей с матрицей TN. Так как активно-матричная структура осуществляет контроль каждого пикселя с помощью специального транзистора, который включает или выключает напряжение, то она значительно превосходит по качеству изображения и времени отклика пассивно-матричные структуры. Более того, так как каждый пиксель может быть включен или выключен, активно-матричная структура хорошо работает при отображении цифровых сигналов.