Discutir los problemas y soluciones sobre la legibilidad de TFT LCD bajo la luz solar

Las pantallas TFT se utilizan cada vez más en aplicaciones al aire libre, como pantallas de automóviles, señalización digital y máquinas expendedoras. Los altos niveles de luz en ambientes exteriores a menudo causan imágenes borrosas y pantallas menos legibles. La legibilidad dePantallas TFTbajo la luz solar directa y la vida útil de las pantallas LCD se vuelve importante. Chenghao Display ha estado desarrollandopantalla LCD legible a la luz del solsoluciones durante muchos años y está muy familiarizado con esta solución TFT LCD.

Antes de profundizar en cómo hacer que una pantalla LCD sea legible a la luz del sol, comprendamos qué es la visibilidad.

Juzgando la visibilidad

La visibilidad es la facilidad con la que un observador puede detectar un objeto, o en términos más científicos: la relación entre el contraste de luz y brillo y el umbral del ojo humano. Por lo tanto, cuanto mayor sea el contraste de un objeto, mejor será su visibilidad.

¿Qué hace que una pantalla LCD sea legible a la luz del sol?

Para que una pantalla LCD se pueda leer al aire libre en entornos muy luminosos, el brillo de la pantalla LCD debe superar la intensidad de la luz reflejada en la superficie de la pantalla. Para que el ojo humano las vea cómodamente, las pantallas LCD deben ser al menos 2,5 veces más brillantes que la luz que reflejan. Naturalmente, hay dos formas de hacer que una pantalla LCD sea legible a la luz del sol: aumentar el brillo o reducir el reflejo.

1. Aumente el brillo para que la pantalla LCD sea legible a la luz del sol

(1) Aumentar el brillo de la retroiluminación LED

En un día soleado con luz solar directa, el nivel de luz ambiental es de unos 6000 cd/m2. Una pantalla TFT LCD típica con pantalla táctil refleja aproximadamente el 14 % de la luz ambiental, que es aproximadamente 840 cd/m2. Hoy en día, la mayoría de las pantallas LCD utilizan retroiluminación LED como fuente de luz. No es muy difícil aumentar el brillo de la pantalla LCD a 800 ~ 1000 Nits para superar la luz solar reflejada. Así que tienes unLCD TFT legible a la luz del sol.

Sin embargo, este enfoque requiere más LED de retroiluminación y/o corrientes de accionamiento más altas. Las desventajas son un mayor consumo de energía, una mayor disipación de calor, un mayor tamaño del producto y una vida útil más corta de la retroiluminación LED. Obviamente, agregar una luz de fondo para que la pantalla LCD TFT sea legible a la luz del sol no es una buena solución.

(2) Uso de LCD transflectiva

La pantalla LCD TFT transflectiva es una pantalla LCD TFT con propiedades transmisivas y reflectantes. Se agrega una capa de espejo parcialmente reflectante entre la pantalla LCD y la luz de fondo. Este cambio convierte parte de la luz ambiental reflejada en una fuente de luz para la pantalla LCD, aumentando el brillo de la pantalla TFT. Sin embargo, las pantallas LCD TFT transflectivas son más caras que las pantallas LCD transmisivas. Al mismo tiempo, la capa de espejo parcialmente reflectante bloqueará parte de la luz de fondo de la pantalla LCD, lo que hará que el efecto de visualización de la pantalla LCD en interiores o con luz ambiental de bajo brillo sea insatisfactorio.

2. Reduce reflection to make TFT screen readable under sunlight

¿Qué hace que la luz se refleje? Cuando la luz que viaja en un medio transparente encuentra el límite de otro medio transparente, una parte de la luz rebota en el límite. Con la ecuación de Fresnel más simple, podemos calcular la cantidad de luz reflejada.

R=[(n2-n1)/(n2+n1)]^2 (n1 y n2 son índices de refracción para el primer y segundo material)

Está claro a partir de la ecuación que cuanto mayor es la diferencia entre los dos materiales, más luz se refleja.

Sabemos que una pantalla TFT LCD con panel táctil tiene una estructura jerárquica y hay varios lugares donde se produce el reflejo de la luz.

La reflectancia total en una pantalla TFT LCD con pantalla táctil es la suma de la luz reflejada desde cualquier interfaz donde se encuentran dos materiales. Por ejemplo, entre un polarizador y una pantalla de cristal, la diferencia en el índice de refracción de los dos materiales es muy pequeña, del orden de 0,1. Entonces, la luz reflejada en esta interfaz es solo del 0,1%. Como señala la ecuación de Fresnel, debemos centrarnos en reducir los reflejos en la interfaz del aire. Para el aire, tiene un índice de refracción de 1; para vidrio, es 1.5. Esto da como resultado una reflectancia del 4,5%. Por lo tanto, las tres interfaces de aire aportan la mayor parte de la reflectividad de TFT LCD, alrededor del 13%.

(1) Reducir el reflejo del panel superior

El método más rápido y sencillo que podemos tomar para reducir los reflejos en la interfaz aire-vidrio es usar revestimientos antirreflectantes y antideslumbrantes o revestimientos antirreflectantes. Una película exterior con propiedades AR no solo reduce la luz reflejada, sino que también aporta otros beneficios.

(2) Reduzca la luz ambiental que ingresa a la pantalla LCD

(3) Bloquear la luz reflejada

(4) Reducir la reflectividad del entrehierro

Los reflejos del espacio de aire son los principales culpables de la mala legibilidad de la luz solar. Podemos mejorar este problema en dos direcciones.

Resumir

Hay muchas formas de hacer que una pantalla LCD TFT sea legible a la luz del sol. Todos ellos tienen sus propias ventajas y desventajas. Con años de experiencia en diseño y fabricación de LCD, Chenghao Display sabe cómo crear la mejor pantalla LCD TFT legible a la luz del sol para entornos desafiantes. Por favor déjenos un mensaje, podemos proporcionarle un adecuadoSolución de pantalla TFT.