Displays können bei ungünstigen Umweltbedingungen Schaden nehmen. Wie die meisten elektronischen Geräte kann ihre erwartete Lebensdauer durch widrige Temperaturen, Feuchtigkeit oder Reinigungsmittel reduziert werden. Deshalb ist es wichtig, ein qualitätiv hochwertiges Produkt zu wählen und dieses in einer geeigneten Umgebung zu nutzen. In den nachfolgenden Absätzen haben wir einige Umweltbedingungen aufgelistet, die unbedingt beachten werden sollten, wenn Sie ein Display auswählen, installieren, nutzen oder pflegen.
Wärme
Elektronik reagiert im Allgemeinen sehr empfindlich auf zu hohe Temperaturen. Diese können zur vollständigen Zerstörung des elektronischen Gerätes führen und Displays bilden hier keine Ausnahme. Wie Displays auf Wärme reagieren hängt von vielen Faktoren ab. Diese sind z. B. die verwendeten Materialien, die Qualität der Komponenten, das Kühlsystem und die Helligkeit der Hintergrundbeleuchtung.
Die meisten Displays für industrielle Anwendungen haben einen zulässigen Temperaturbereich von -20°C bis 70°C. Da sie in einem Gehäuse verbaut sind und selbst Abwärme erzeugen, ist die maximal mögliche Umgebungstemperatur jedoch geringer. Um die in dem Gehäuse entstehende Abwärme ableiten zu können, wird ein Kühlsystem benötigt. Kühlsysteme werden in passive und aktive Kühlsysteme unterteilt. Bei passiven Systemen wird die Wärme über das Gehäuse oder durch Lüftungsschlitze abgeleitet. Es können dabei auch Kühlkörper zum Einsatz kommen, die die aktive Oberfläche des Gehäuses vergrößern.
Unter den passiven Systemen finden wir die Wärmesenken, sie sind thermische Leitmetalle, die Wärme von der Quelle leiten und sie an die Luft abführen, aber auch Wärmeverteiler, hierbei handelt es sich um Metallplatten, manchmal zwischen der Wärmequelle und der Wärmesenke platziert, um die Wärmeskonzentration zu verteilen und schließlich Wärmerohren, das sind verschlossene Röhrchen mit Flüssigkeit drin, verbunden mit der Wärmequelle an einem Ende und dem Kühlkörper am anderen, hoch-effizient um die Wärme abzuführen.
Manchmal reichen passive Kühlssysteme nicht aus, um die Geräte zu kühlen. In diesem Fall müssen sie mit einem aktiven Kühlsystem ausgestattet werden. Die bekannteste aktive Kühlung ist wahrscheinlich der Ventilator, der verwendet wird, um den Luftstrom in vielen elektronischen Systemen beschleunigen. Doch unter den aktiven Kühlsysteme befinden sich auch Flüssigkeitskühlsysteme, bestehend aus Open-oder Closed-Loop-Schaltungen, durch welche Flüssigkeit gepumpt wird. Diese Systeme werden in der Regel in der Hochleistungselektronik eingesetzt.
Bei einem Aufzug tretten hohe Umgebungstemperaturen nicht nur in südlichen Breitengraden auf. Auch in einem Glasaufzug der einer direkten Sonneneinstrahlung ausgesetzt ist, können leicht Temperaturen von über 60°C auftreten.
Kälte
Extrem niedrige Temperaturen können bei Displays ebenfalls zu Schäden führen. Wenn das Display in einer Umgebungstemperatur von weniger als -20°C betrieben wird, kann die Bildschirmflüssigkeit einfrieren und Komponenten könnten starr und spröde werden und sogar zerspringen.
Problematisch ist es auch, wenn die Temperatur um die 0°C schwankt. Bei dieser Temperatur kondensiert die Feuchtigkeit der Umgebung an den Komponenten des Displays, wodurch die elektronischen Schaltungen korodieren und zerstört werden können.
Im allgemeinen reagieren LCDs empfindlicher auf niedrige Temperaturen als TFTs. Bei ihnen verlangsamt sich der Bildschirmaufbau deutlich.
Feuchtigkeit
Luftfeuchtigkeit ist ein Maaß für die Menge des in der Luft enthaltenden Wassers. Es gibt zwei Arten von Luftfeuchtigkeit: absolute Feuchtigkeit ist die objektive Wassermenge in der Luft in einem konkreten Moment und die relative Luftfeuchtigkeit ist der Prozentsatz der Absolutfeuchte im Vergleich zum möglichen Maximum für eine konkrete Temperatur.
Sowohl eine sehr niedrige als auch eine zu hohe Luftfeuchtigkeit können elektronische Systeme und Displays zerstören. Im ersten Fall, relative Luftfeuchtigkeit unter 35%, können statische Aufladungen entstehen, die zu elektrischen Entladungen in der Elektronik führen und das System dadurch zerstören können.
Eine hohe relative Luftfeuchtigkeit von über 80% erhöht das Risiko der Kondenswasserbildung auf den Oberflächen der elektronischen Komponenten. Dies führt zu Korrosion und in extremen Fällen zu Kurzschlüssen auf dem Gerät. Eine Zerstörung der Elektronik ist dann meist unausweichlich.
Salzwasser
Eine erhöhte Salzkonzentration in der Luft fördert die Probleme mit der Luftfeuchtigkeit. Werden elektronische Komponenten in Meeresnähe eingesetzt, beispielsweise auf einem Schiff, so treten eine verstärkte Oxidation und Korrosion auf. Kurzschlüsse in der Elektronik werden ebenfalls durch Salz begünstigt, da dieses Element ein guter Stromleiter ist.
Reinigung und Keimfreiheit
Ein schönes Display soll natürlich immer schön sauber sein. Vor allem wenn das Display mit einem Tochsensor ausgestattet ist, finden sich darauf schnell 'Fettfinger', die den optischen Eindruck verschlechtern. Wir sind also bestrebt unsere Display stets sauber zu halten und verwenden dafür meist handelsübliche Reinigungsmittel. Allerdings können viele Reinigungsprodukte den Monitor beschädigen. Viele Reinigungsmittel enthalten Säuren, Alkohol oder andere ätzende Flüssigkeiten, die den Bildschirm, das Gehäuse oder die internen Komponenten angreifen können. Bei manchen Monitoren wird für den Schutz des Displays eine Plexyglasscheibe verwendet und manchmal besteht auch das Gehäuse aus Kunststoffen. Diese reagieren besonders empfindlich auf chemische Reiniger. Lesen Sie daher vor dem Reinigen unbedingt die Hinweise zur Pflege von Monitoren.
An manchen Orten ist eine sterile Reinheit besonders wichtig, wie zum Beispiel im medizinischen Bereich. Hier müssen die Oberflächen dicht sein, dürfen keine Löcher und Fugen besitzen, in denen sich Keime ansammeln können und müssen besonders resistent für verschiedene chemische Reinigungsmittel sein.
Rütteln
Auch mechanische Schwingungen können die Lebensdauer elektronischer Geräte beeinflussen. Es gibt zwei Arten, wie Schwingungen übertragen werden können. Luftschall wird durch schwingende Luftströmungen verursacht und mechanische Schwingung, werden über die Struktur, in der das Display platziert ist, übertragen.
Mechanische Schwingungen können Displays zerstören. Wichtig dabei sind die Stärke der Schwinungen, die Dauer und die Frequenz. Durch Resonanzen können sich die Schwingungen in einem System stark verstärken. Dies kann mit der Zeit zum Abrütteln von elektronischen Bauteilen und damit zur Zerstörung des Gerätes führen.
Sollen Monitore zum Bespiel auf Schiffen zum Einsatz kommen, wo die Antriebsmaschinen ein ständiges Rütteln verursachen, so werden hier viele Maßnahmen schon im Design der Elektronik berücksichtigt, um mechanischen Belastungen entgegen zu wirken. Zusätzlich kann die Montage der Monitore 'schwimmend' in einem dämpfenden Material erfolgen, das die Übertragung der Schwingungen reduziert.
Sonneneinstrahlung
Ist ein Display unmittelbarer Sonneneinstrahlung ausgesetzt, ist der Displayinhalt schlechter zu erkennen. Die Hintergrundbeleuchtung muss stark erhöht werden und zusätzliche Maßnahmen, wie ein entspiegeltes Glas oder Optical Bonding sollten eingesetzt werden.
Ist ein Monitor länger einer direkten Sonneneinstrahlung ausgesetzt, kann dies zu hohen Temperaturen im Gehäuse führen. Auch wenn der Monitor zum Beispiel in einem Glasaufzug verbaut ist, kann die Sonneneinstrahlung zu einer zu hohen Umgebungstemperatur führen.
Wird ein Monitor mit einem Kunststoffgehäuse oder einer Plexyglasscheibe lange einer direkten Sonneneinstrahlung ausgesetzt, so kann der Kunststoff verblassen und spröde werden.
Vandalismus
Vandalismus ist die mutwillige Zerstörung von Eigentum. Dies bedeutet, dass nicht nur Graffiti, Glasbruch-, Wand- oder Metall-Kratzer sondern auch Computer-Viren als Vandalismus einzustufen sind.
Empfindliche elektronische Geräte, wie zum Beispiel Monitore, müssen bei der Nutzung im öffentlichen Raum speziell vor Vandalismus geschützt werden. Bei Monitoren kommt hier ein spezielles Safety-Glas zum Einsatz, dass vor den Displays zum Schutz angebracht wird. Die Mechanik des Monitors und des tragenden Gehäuses muss stabil genug ausgelegt sein, um starke Stöße aufnehmen zu können.
Um Zerstörungen mit Feuer zu wiederstehen, dürfen keine Kunststoffteile zugänglich sein.
Verunreinigungen wie sie beim Auftragen von Graffiti entstehen, müssen meist mit starken chemischen Reinigungsmitteln entfernt werden. Die Monitore sollten auch dadurch keinen Schaden nehmen.
Sind elektronische Geräte direkt mit dem Internet verbunden, oder können durch die Nutzer Programme oder Daten aufgespielt werden, sind vielfältige Maßnahmen zum Schutz des Systems vorzusehen, wie zum Bespiel eine gehärtete Firewall, verschlüsselte Datenübertragungen und ein konsequentes Rechtemanagementsystem, dass die Elektronik vor Manipulationen schützt.
EMV, Störempfindlichkeit und Störausstrahlung
Alle elektronischen Geräte senden elektromagnetische Signale aus und können durch elektrische oder elektromagnetischen Störungen beeinflusst werden. Elektromagnetische Verträglichkeit, kurz EMV, ist der Idealzustand wenn elektromagnetische Felder, welche die Geräte emittieren, weder andere Geräte stören, noch das Gerät selber dadurch gestört wird.
Die Bedingungen, die von einem in der EU zu verkaufenden Gerät erfüllt sein müssen, werden in der Richtlinie 2004/108/EG des Europäischen Parlaments und in einer Reihe anderer Normen und Richtlinien beschrieben
(siehe Wikipedia). Zusammenfassend bestimmt die Richtlinie, dass ein Gerät ein geringes Emissionsniveau haben sollte, so dass der normale Betrieb der anderen Geräte nicht gestört wird.
Elektromagnetische Störungen können beim Sender oder Empfänger verhindert werden. Bei der Auslegung des Designs elektronischer Komponenten sind viele Dinge zu berücksichtigen, die ein Aussenden elektromagnetischer Störungen vermindern können und die Geräte unempfindlich gegen eine Beeinflussung von außen machen. Weitere Maßnahmen können durch die Gestaltung des Gehäuse, der Verlegung der Anschlussleitungen erfolgen.
Bei Displays ist eine mangelnde EMV sofort an einer schlechten Bildqualität zu erkennen. Besonders kapazitive Touchsensoren sind sehr empfindlich gegen störende Signale von außen.
Zu den größten Verursachern elektromagnetischer Störungen gehören unbeschaltete induktive Lasten, Frequenzumrichter sowie die inzwischen sehr weit verbreiteten drahtlosen Sendeeinrichtungen wie z. B. WLAN-Antennen.
