Discutere i problemi e le soluzioni sulla leggibilità del TFT LCD alla luce del sole

I display TFT sono sempre più utilizzati in applicazioni esterne come display automobilistici, digital signage e distributori automatici. Elevati livelli di luce negli ambienti esterni spesso causano immagini sbiadite e schermi meno leggibili. La leggibilità diDisplay TFTalla luce diretta del sole e la durata dei display LCD diventa importante. Chenghao Display si è sviluppatodisplay LCD leggibile alla luce del solesoluzioni per molti anni ed è molto familiare con questa soluzione LCD TFT.

Prima di approfondire come rendere leggibile la luce solare di un LCD, capiamo cos'è la visibilità.

Giudicare la visibilità

La visibilità è la facilità con cui un osservatore può individuare un oggetto, o in termini più scientifici: il rapporto tra contrasto luce-luminosità e la soglia dell'occhio umano. Pertanto, maggiore è il contrasto di un oggetto, migliore sarà la sua visibilità.

Cosa rende leggibile la luce solare di un LCD?

Affinché un LCD sia leggibile all'aperto in ambienti molto luminosi, la luminosità dello schermo LCD deve superare l'intensità della luce riflessa dalla superficie del display. Per essere visti comodamente dall'occhio umano, gli LCD devono essere almeno 2,5 volte più luminosi della luce che riflettono. Naturalmente, ci sono due modi per rendere leggibile la luce solare di un LCD, aumentare la luminosità o ridurre il riflesso.

1. Aumentare la luminosità per rendere il display LCD leggibile alla luce del sole

(1) Aumentare la luminosità della retroilluminazione a LED

In una giornata di sole con luce solare diretta, il livello di luce ambientale è di circa 6000 cd/m2. Un tipico LCD TFT con touch screen riflette circa il 14% della luce ambientale, ovvero circa 840 cd/m2. Oggi, la maggior parte dei display LCD utilizza la retroilluminazione a LED come fonte di luce. Non è molto difficile aumentare la luminosità del display LCD a 800 ~ 1000 nit per sopraffare la luce solare riflessa. Quindi hai unLCD TFT leggibile alla luce del sole.

Tuttavia, questo approccio richiede più LED di retroilluminazione e/o correnti di pilotaggio più elevate. Gli svantaggi sono un maggiore consumo energetico, una maggiore dissipazione del calore, maggiori dimensioni del prodotto e una minore durata della retroilluminazione a LED. Ovviamente aggiungere una retroilluminazione per rendere leggibile il TFT LCD alla luce del sole non è una buona soluzione.

(2) Utilizzo di LCD transflettivo

L'LCD TFT transflettivo è un LCD TFT con proprietà sia trasmissive che riflettenti. Uno strato a specchio parzialmente riflettente viene aggiunto tra il display LCD e la retroilluminazione. Questa modifica trasforma parte della luce ambientale riflessa in una fonte di luce per l'LCD, aumentando la luminosità del display TFT. Tuttavia, gli LCD TFT transflettivi sono più costosi degli LCD trasmissivi. Allo stesso tempo, lo strato a specchio parzialmente riflettente bloccherà parte della retroilluminazione dell'LCD, rendendo insoddisfacente l'effetto di visualizzazione dell'LCD all'interno o con luce ambientale a bassa luminosità.

2. Reduce reflection to make TFT screen readable under sunlight

Cosa fa riflettere la luce? Quando la luce che viaggia in un mezzo trasparente incontra il confine di un altro mezzo trasparente, una parte della luce rimbalza sul confine. Con la più semplice equazione di Fresnel, possiamo calcolare la quantità di luce riflessa.

R=[(n2-n1)/(n2+n1)]^2 (n1 & n2 sono indici di rifrazione per il 1° e 2° materiale)

È chiaro dall'equazione che maggiore è la differenza tra i due materiali, più luce viene riflessa.

Sappiamo che un LCD TFT con pannello a sfioramento ha una struttura gerarchica e ci sono diversi punti in cui si verifica la riflessione della luce.

La riflettanza totale su un LCD TFT con touchscreen è la somma della luce riflessa da qualsiasi interfaccia in cui due materiali si incontrano. Ad esempio, tra un polarizzatore e un vetro di visualizzazione, la differenza nell'indice di rifrazione dei due materiali è molto piccola, dell'ordine di 0,1. Quindi la luce riflessa su questa interfaccia è solo dello 0,1%. Come sottolinea l'equazione di Fresnel, dovremmo concentrarci sulla riduzione dei riflessi all'interfaccia aerea. Per l'aria, ha un indice di rifrazione di 1; per il vetro è 1,5. Ciò si traduce in una riflettanza del 4,5%. Pertanto, le tre interfacce aeree contribuiscono alla maggior parte della riflettività del TFT LCD, circa il 13%.ã

(1) Ridurre il riflesso del pannello superiore

Il metodo più rapido e semplice che possiamo adottare per ridurre i riflessi all'interfaccia aria-vetro consiste nell'utilizzare rivestimenti antiriflesso e antiriflesso o rivestimenti antiriflesso. Una pellicola esterna con proprietà AR non solo riduce la luce riflessa, ma apporta anche altri vantaggi.

(2) Ridurre la luce ambientale che entra nel display LCD

(3) Blocca la luce riflessa

(4) Ridurre la riflettività del traferro

I riflessi del traferro sono il principale responsabile della scarsa leggibilità alla luce solare. Possiamo migliorare questo problema in due direzioni.

Riassumere

Esistono molti modi per rendere leggibile un LCD TFT alla luce del sole. Tutti hanno i loro vantaggi e svantaggi. Con anni di esperienza nella progettazione e produzione di LCD, Chenghao Display sa come creare il miglior LCD TFT leggibile alla luce del sole per ambienti difficili. Per favore lasciaci un messaggio, possiamo fornirti un adattoSoluzione display TFT.