显示器

优化液晶盖板玻璃以增强红外传感器性能

在设计依赖红外技术的应用时——无论是带有面部识别功能的时尚智能手机,还是响应灵敏的光学触摸界面——经常会出现一个关键挑战:用于保护显示屏的盖板玻璃会显著衰减红外信号。

Orient Display FAE 团队随时为您提供帮助!本文将对各种玻璃类型和厚度进行清晰的比较,指导您选择能够最大限度提高透光率并确保最终用户可靠性的解决方案。

LCD玻璃盖板的透光率是多少?

透光率是指能够穿过显示器玻璃盖板的入射光百分比,以百分比(%)表示。
例如:透射率为 85% 表示 85% 的入射光可以穿过玻璃。

影响液晶盖板玻璃透光率的因素

因素 描述和影响
玻璃类型 材料组成是根本。 钠钙玻璃,超白玻璃(低铁), 与 铝硅酸盐玻璃 (例如,大猩猩玻璃)具有不同的固有透光率。 低铁玻璃通常具有更高的透光率。
厚度 较厚的玻璃会导致更多的光吸收和散射。 一般来说,较薄的玻璃具有更高的透光率。 例如,钠钙玻璃的透射率可能会从 2.9 毫米处的约 81% 增加到 2.0 毫米处的约 87%。
表面涂层 涂层如 防眩光 (AG)、防反射 (AR) 和防指纹 (AF) 改变光与表面相互作用的方式。虽然 AG 可能减少这种相互作用, AR镀膜是专门为提高透光率而设计的。 通过减少表面反射。
偏光镜附件 添加偏振器会改变光的偏振态, 通常会显著降低整体透射率。 特殊的“高亮度”偏光片可以恢复少量(约 1.3-1.5%)。
边框丝网印刷 边框上的黑色墨水印刷是 不透明,阻挡所有光线。 这不会影响材料的固有透射率,但 减少有效可视面积 用于光传输。

 

为什么 940 纳米波长在液晶显示器应用中如此重要

可见光透射率会影响显示器的亮度和清晰度,而红外波长(尤其是 940 纳米附近)的透射率则会影响显示器的亮度和清晰度。

940 nm 指的是红外光的波长,盖玻片在 940 nm 处的透射率对于确保传感器的精确性能至关重要。940 nm 的红外光 (IR) 因其安全、节能且人眼无法察觉,被广泛应用于接近传感器、人脸识别、光学触摸和遥控系统中。

 

许多现代电子设备都集成了依靠红外光工作的传感器。这些组件通常位于显示屏或触摸面板的盖板玻璃后面。

应用领域 940纳米红外光的应用
智能手机人脸识别 红外照明和深度传感
接近和手势传感器 红外反射和检测
红外触摸和屏下指纹识别 透过盖玻璃的光透射
遥控器/红外通讯 940纳米红外LED
飞行时间(TOF)传感器 距离和深度映射

为了使这些功能正常工作,盖玻片必须允许足够的红外光通过。许多规范都要求最低红外透射率(例如,在 940 nm 波长处≥80%)。

 

 

玻璃材料效果

不同类型的玻璃对近红外光的吸收特性不同。

玻璃类型 940 nm 的透射率
标准钠钙玻璃 ~75–82%
低铁超白玻璃 ~85–90%
大猩猩玻璃/龙迹玻璃或铝硅酸盐玻璃 ~88–92%

 

940纳米波长下的红外透射率——按玻璃类型和厚度划分

标准钠钙玻璃

厚度 940 nm 波长处的典型红外透射率
3.0 毫米 74的% - 78%
2.9 毫米 79的% - 81%
2.5 毫米 80的% - 82%
2.0 毫米 83的% - 87%
1.1 毫米 85的% - 87%
0.7 毫米 86的% - 88%

 

低铁超白玻璃

厚度(mm) 940 nm 波长处的典型红外透射率 (%)
3.0 毫米 84的% - 87%
2.9 毫米 85的% - 87.5%
2.5 毫米 87的% - 89%
2.0 毫米 89的% - 91%
1.1 毫米 91的% - 93%
0.7 毫米 92的% - 94%

* 低铁含量可减少吸收并提高清晰度,尤其对可见光和红外波长都有帮助。

铝硅酸盐/大猩猩玻璃/龙迹

厚度(mm) 940 nm 波长处的典型红外透射率 (%)
2.9 毫米 88的% - 90%
2.0 毫米 90的% - 92%
1.5 毫米 91的% - 93%
1.1 毫米 92的% - 94%
0.7 毫米 93的% - 95%

 

化学强化铝硅酸盐玻璃具有最佳的红外透射率,因此非常适合用作传感器、摄像头和生物识别模块的盖玻片。

 

比较总结

玻璃类型 红外性能 强度 成本 典型用法
标准钠钙 基本盖玻片,低成本设备
低铁超清 媒材 媒材 ★★ 显示屏、汽车、触摸盖
硅铝酸盐 高(化学强化) ★★★ 高级盖板玻璃、传感器窗口、面部/指纹识别

 

申请指导

用例 推荐玻璃
标准显示屏盖 标准钠钙玻璃或低铁玻璃
高亮度显示屏 低铁超白玻璃
光学/指纹触控 低铁玻璃或铝硅酸盐玻璃
人脸识别/红外感应/摄像头 铝硅酸盐(薄,高红外透射率)
汽车抬头显示器/显示屏 低铁或铝硅酸盐

 

表面涂层对红外性能的影响各不相同

涂层类型 红外冲击
AR(抗反射) 提高红外线透过率
AG(防眩光) 可能散射并减少红外线
AF(防指纹) 影响最小
红外线阻隔膜 阻挡红外传输

 

选择最佳盖板玻璃是一项战略决策,其意义远不止于耐用性和成本。对于具备面部识别、接近感应或光学触控功能的设备而言,盖板玻璃扮演着至关重要的光学守门人的角色。本文数据证实,通过优先选用高透光率材料(例如低铁玻璃或铝硅酸盐玻璃)并尽可能减小厚度,工程师可以有效地确保其设计能够适应未来的发展需求。这种方法不仅能够保证传感器的稳定性能,还能带来全新的用户体验,并在日益依赖传感器的市场中保持竞争优势。

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