O que é LCD legível à luz solar?
Introdução
Quando os dispositivos de exibição são trazidos para fora, muitas vezes eles enfrentam o brilho da luz do sol ou qualquer outra forma de fontes de luz ambiente alta refletindo e sobrecarregando a imagem da luz de fundo do LED.
Com o crescimento da indústria de painéis LCD como um todo, tornou-se mais importante do que nunca prevenir a exposição ao sol de displays usados ao ar livre, como displays de automóveis, sinalização digital e quiosques públicos. Portanto, o visor legível à luz do sol foi inventado.
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Alto brilho para LCD TFT
Uma solução seria aumentar a luminância da luz de fundo LED do monitor TFT LCD para dominar a luz do sol e eliminar o brilho. Na média, Telas TFT LCD têm um brilho de cerca de 250 a 450 Nits, mas quando isso é aumentado para cerca de 800 a 1000 (1000 é o mais comum) Nits, o dispositivo se torna um LCD de alto brilho e de um visor legível à luz do sol.
Fazer isso é uma opção acessível para melhorar a qualidade da imagem ao ar livre, incluindo recursos como taxa de contraste e ângulo de visão, em uma configuração de uso comum, como telefones.
Como muitos dos dispositivos de tela TFT LCD de hoje mudaram para telas sensíveis ao toque, os painéis de toque na superfície das telas LCD já bloqueiam uma pequena porcentagem de luz de fundo, diminuindo o brilho da superfície e fazendo com que a luz do sol possa lavar ainda mais facilmente a tela. Painéis de toque resistivos usam duas camadas transparentes acima do substrato de vidro, mas as camadas transparentes ainda podem bloquear até 5% da luz.
Para otimizar o alto brilho da luz de fundo, um tipo diferente de tela sensível ao toque pode ser usado: a tela sensível ao toque capacitiva. Embora seja mais cara do que a tela sensível ao toque, essa tecnologia é mais ideal para telas legíveis à luz do sol do que a resistiva devido ao uso de um filme mais fino ou mesmo tecnologias in-cell em vez de duas camadas acima do vidro da tela e, portanto, , a luz pode passar de forma mais eficiente.
Desvantagens dos LCDs de alto brilho
No entanto, com este método vem uma lista de problemas potenciais. Em primeiro lugar, as telas de alto brilho resultam em um consumo de energia muito maior e menor duração da bateria. Para lançar mais luz, será necessária mais energia, o que também pode resultar em superaquecimento do dispositivo, o que também pode reduzir a vida útil da bateria. Se a potência da luz de fundo for aumentada, a meia-vida do LED também poderá ser reduzida.
Enquanto em configurações de luz externa brilhante, esses dispositivos reduzem o cansaço visual à medida que o usuário tenta visualizar a imagem na tela, o brilho da própria tela também pode causar fadiga ocular, visto que o brilho pode sobrecarregar seus olhos. Muitos dispositivos permitem que o usuário ajuste o brilho, portanto, essa preocupação geralmente não é muito grave.
LCD TFT transflectivo
Uma tecnologia recente que se enquadra na categoria de exibição legível à luz do sol é o LCD TFT transfletivo, proveniente de uma combinação da palavra transmissivo e refletivo. Ao usar um polarizador transflectivo, uma porcentagem significativa da luz solar é refletida para longe da tela para ajudar na redução da descoloração. Esta camada óptica é conhecida como o transflector.
Em LCDs TFT transfletivos, a luz solar pode refletir na tela, mas também pode passar pela camada de células TFT e ser refletida de volta por um refletor traseiro um tanto transparente na frente da luz de fundo, iluminando a tela sem tanta demanda e uso de energia do transmissivo natureza da luz de fundo. Isso resolve os problemas de desbotamento e as desvantagens dos LCDs TFT de alto brilho em ambientes com muita luz ambiente. Por causa de seus modos transmissivo e reflexivo, este tipo de dispositivo é muito útil para dispositivos que serão usados ao ar livre, mas também em ambientes internos.
Embora reduza bastante o consumo de energia, os LCDs transflectivos são muito mais caros do que os LCDs de alto brilho. Nos últimos anos, o custo diminuiu, mas os LCDs transflectivos continuam sendo mais caros.
Tratamento da superfície
Além de ajustes na mecânica interna dos LCDs, é possível fazer dispositivos mais legíveis à luz solar usando tratamentos de superfície. Os mais comuns são os filmes/revestimentos antirreflexo (A/R) e o processamento antirreflexo.
O anti-reflexo se concentra no depósito de várias camadas de filme fino transparente. Com as espessuras, estruturas e propriedades de cada camada individual que compõe o filme, os comprimentos de onda da luz refletida são alterados e, portanto, menos luz é refletida.
Quando o antirreflexo é usado, a luz refletida é fragmentada. Usando uma superfície áspera em oposição a uma lisa, os tratamentos antirreflexo podem reduzir a interrupção do reflexo da imagem real da tela.
Essas duas soluções também podem ser combinadas, o que é muito útil em displays externos.
Bonding Optical
Muitas vezes emparelhado com outros métodos de criação monitores legíveis à luz do sol é a ligação óptica. Ao colar o vidro de uma tela nas células TFT LCD abaixo dela, a ligação óptica elimina o espaço de ar que as telas LCD tradicionais têm nelas usando um adesivo de grau óptico.
Este adesivo reduz a quantidade de reflexão entre o vidro e a célula LCD, bem como a reflexão da luz ambiente externa. Isso ajuda a fornecer uma imagem mais clara com uma taxa de contraste aumentada ou a diferença na intensidade da luz da cor do pixel branco mais brilhante e da cor do pixel preto mais escuro.
Com essa melhoria na taxa de contraste, a ligação óptica aborda o problema principal com telas externas ilegíveis: o contraste. Embora um aumento no brilho possa melhorar o contraste, ao fixar o próprio contraste, as imagens do visor LCD em ambientes externos não ficarão tão desbotadas e exigirão menos consumo de energia.
Além das vantagens de exibição visual que a colagem óptica oferece, esse adesivo melhora a exibição de muitas outras maneiras. A primeira sendo a durabilidade, a colagem óptica elimina o espaço de ar dentro do dispositivo e o substitui por um adesivo endurecido que pode atuar como amortecedor.
Telas sensíveis ao toque com ganho de ligação óptica, precisão no ponto de contato entre o toque e a tela. O que é conhecido como paralaxe, o ângulo de refração da luz, pode fazer parecer que o ponto de contato e o ponto real na tela são diferentes. Quando o adesivo é usado, essa refração é minimizada, se não reduzida.
A eliminação do espaço de ar do adesivo de ligação óptica também protege o LCD contra umidade/embaçamento e poeira, pois não há espaço para que as impurezas penetrem e permaneçam sob a camada de vidro. Isso ajuda especialmente a manter o estado dos LCDs no transporte, armazenamento e ambientes úmidos.
Tecnologia LCD legível à luz do sol
Compilando os vários métodos de melhorar Telas LCD para legibilidade à luz solar, esses dispositivos podem ser otimizados em configurações de alta luz ambiente. Um revestimento anti-reflexo é aplicado à superfície do vidro e revestimentos anti-reflexo são aplicados na frente e atrás. O transfletor também é usado na frente da luz de fundo. Esses recursos podem resultar em 1000 Nit ou mais de iluminação da tela, sem o consumo excessivo de energia e produção de calor através de uma luz de fundo de alto brilho, consequentemente permitindo um LCD mais duradouro e com melhor desempenho
Infelizmente, o processo de construção de um refletor dentro do LCD TFT é complicado e o LCD TFT transflectivo normalmente tem um custo várias vezes maior em comparação com o LCD TFT transmissivo normal.
Para melhorar e aprimorar ainda mais as qualidades do LCD, são usadas luzes de fundo de LED e lâmpada fluorescente de cátodo frio (CCFL). Ambos criam telas brilhantes, mas o LED especificamente pode fazê-lo sem tanto consumo de energia e geração de calor em comparação com a opção CCFL. A ligação óptica também é aplicada para melhorar o contraste da tela, levando a uma display legível à luz solar mais eficiente e de melhor qualidade.
