Diskutieren Sie die Probleme und Lösungen zur Lesbarkeit von TFT-LCDs unter Sonnenlicht

TFT-Displays werden zunehmend in Außenanwendungen wie Automobildisplays, Digital Signage und Verkaufsautomaten eingesetzt. Hohe Lichtverhältnisse in Außenumgebungen führen oft zu verwaschenen Bildern und schlecht lesbaren Bildschirmen. Die Lesbarkeit vonTFT-Displaysbei direkter Sonneneinstrahlung und die Lebensdauer von LCD-Displays wird wichtig. Chenghao Display hat sich entwickeltsonnenlichtlesbares LCD-DisplayLösungen seit vielen Jahren und ist mit dieser TFT-LCD-Lösung bestens vertraut.

Bevor wir weiter darauf eingehen, wie man ein LCD-Sonnenlicht lesbar macht, wollen wir verstehen, was Sichtbarkeit ist.

Sichtbarkeit beurteilen

Sichtbarkeit ist die Leichtigkeit, mit der ein Beobachter ein Objekt erkennen kann, oder wissenschaftlicher ausgedrückt: das Verhältnis zwischen Licht-Helligkeits-Kontrast und der Schwelle des menschlichen Auges. Je höher also der Kontrast eines Objekts ist, desto besser ist seine Sichtbarkeit.

Was macht ein LCD-Sonnenlicht lesbar?

Damit ein LCD im Freien in sehr hellen Umgebungen lesbar ist, muss die Helligkeit des LCD-Bildschirms die Intensität des von der Anzeigeoberfläche reflektierten Lichts übertreffen. Um vom menschlichen Auge gut gesehen zu werden, müssen LCDs mindestens 2,5-mal heller sein als das Licht, das sie reflektieren. Natürlich gibt es zwei Möglichkeiten, ein LCD-Display für Sonnenlicht lesbar zu machen, die Helligkeit zu erhöhen oder die Reflexion zu verringern.

1. Erhöhen Sie die Helligkeit, um das LCD im Sonnenlicht lesbar zu machen

(1) Erhöhen Sie die Helligkeit der LED-Hintergrundbeleuchtung

An einem sonnigen Tag mit direkter Sonneneinstrahlung beträgt das Umgebungslicht etwa 6000 cd/m2. Ein typisches TFT-LCD mit Touchscreen reflektiert etwa 14 % des Umgebungslichts, was etwa 840 cd/m2 entspricht. Heutzutage verwenden die meisten LCD-Displays LED-Hintergrundbeleuchtungen als Lichtquelle. Es ist nicht sehr schwierig, die Helligkeit des LCD auf 800 ~ 1000 Nits zu erhöhen, um das reflektierte Sonnenlicht zu überwältigen. Sie haben also einesonnenlichtlesbares TFT-LCD.

Dieser Ansatz erfordert jedoch mehr Hintergrundbeleuchtungs-LEDs und/oder höhere Treiberströme. Nachteile sind ein höherer Stromverbrauch, mehr Wärmeableitung, eine größere Produktgröße und eine kürzere Lebensdauer der LED-Hintergrundbeleuchtung. Offensichtlich ist das Hinzufügen einer Hintergrundbeleuchtung, um das TFT-LCD im Sonnenlicht lesbar zu machen, keine gute Lösung.

(2) Verwendung von transflektivem LCD

Transflektives TFT-LCD ist ein TFT-LCD mit sowohl durchlässigen als auch reflektierenden Eigenschaften. Zwischen dem LCD und der Hintergrundbeleuchtung wird eine teilreflektierende Spiegelschicht hinzugefügt. Durch diese Änderung wird ein Teil des reflektierten Umgebungslichts zu einer Lichtquelle für das LCD, wodurch die Helligkeit des TFT-Displays erhöht wird. Transflektive TFT-LCDs sind jedoch teurer als transmissive LCDs. Gleichzeitig blockiert die teilreflektierende Spiegelschicht einen Teil der Hintergrundbeleuchtung des LCD, wodurch der Anzeigeeffekt des LCD in Innenräumen oder bei schwachem Umgebungslicht unbefriedigend wird.

2. Reduce reflection to make TFT screen readable under sunlight

Was bewirkt, dass das Licht reflektiert wird? Wenn Licht, das sich in einem transparenten Medium bewegt, auf die Grenze eines anderen transparenten Mediums trifft, prallt ein Teil des Lichts von der Grenze ab. Mit der einfachsten Fresnel-Gleichung können wir die Menge des reflektierten Lichts berechnen.

R=[(n2-n1)/(n2+n1)]^2 (n1 & n2 sind Brechungsindizes für 1. und 2. Material)

Aus der Gleichung wird deutlich, dass je größer der Unterschied zwischen den beiden Materialien ist, desto mehr Licht wird reflektiert.

Wir wissen, dass ein TFT-LCD mit einem Touchpanel eine hierarchische Struktur hat und es mehrere Stellen gibt, an denen Lichtreflexionen auftreten.

Die Gesamtreflexion auf einem TFT-LCD mit Touchscreen ist die Summe des Lichts, das von jeder Grenzfläche reflektiert wird, an der zwei Materialien aufeinander treffen. Beispielsweise ist zwischen einem Polarisator und einem Anzeigeglas der Unterschied im Brechungsindex der beiden Materialien sehr gering, in der Größenordnung von 0,1. Das reflektierte Licht an dieser Grenzfläche beträgt also nur 0,1 %. Wie die Fresnel-Gleichung zeigt, sollten wir uns darauf konzentrieren, Reflexionen an der Luftschnittstelle zu reduzieren. Für Luft hat es einen Brechungsindex von 1; für Glas ist es 1,5. Daraus ergibt sich ein Reflexionsgrad von 4,5 %. Daher tragen die drei Luftschnittstellen mit etwa 13 % zum größten Teil zum Reflexionsvermögen von TFT-LCDs bei.ã

(1) Reduzieren Sie die Reflexion der oberen Platte

Die schnellste und einfachste Methode, um Reflexionen an der Luft-Glas-Grenzfläche zu reduzieren, ist die Verwendung von Antireflex- und Blendschutzbeschichtungen oder Antireflexbeschichtungen. Eine Außenfolie mit AR-Eigenschaften reduziert nicht nur reflektiertes Licht, sondern bringt noch weitere Vorteile mit sich.

(2) Reduzieren Sie das in das LCD einfallende Umgebungslicht

(3) Reflektiertes Licht blockieren

(4) Reduzieren Sie das Reflexionsvermögen des Luftspalts

Luftspaltreflexionen sind die Hauptursache für schlechte Lesbarkeit bei Sonnenlicht. Wir können dieses Problem in zwei Richtungen verbessern.

Zusammenfassen

Es gibt viele Möglichkeiten, ein TFT-LCD im Sonnenlicht lesbar zu machen. Sie haben alle ihre eigenen Vor- und Nachteile. Mit jahrelanger Erfahrung im LCD-Design und in der Herstellung weiß Chenghao Display, wie man das beste sonnenlichtlesbare TFT-LCD für anspruchsvolle Umgebungen herstellt. Bitte hinterlassen Sie uns eine Nachricht, wir können Ihnen eine passende zukommen lassenTFT-Display-Lösung.