Sun-readable 高亮度强光下可读显示技术

随着越来越多的过程由 HMI 控制，市场对户外 LCD 应用设施的需求不断增加。其中主要应用领域包括石油化工和废物处理。

高亮度强光下可读 LCD 有多种不同的开发方式。 显示器的高亮度强光下可读能力取决于显示器“发出光”与“接受光”之间有差值。显示器的发出光是指它的亮度，也就是显示器发出的光能数量（单位Cd/m2）。接受光是指投射到显示器上的环境光线量。显示器的可读性取决于显示器反射出的光的数量。

增强可视性的最简单方法是提高亮度。 标准显示屏发出的亮度为 350 Cd/m2，市场上有些产品的亮度可以达到 8000 Cd/m2。这种方法得到的可读性结果不错，不过，因为显示器增加了灯泡，使得高亮度 LCD 存在高能耗、高散热、尺寸庞大、电路存在可靠性问题和 LCD 使用寿命低等主要缺点。
第二种方法是透反射技术。 有些 TFT LCD 的照射光反射模式不会影响可透射光线，通过这种强制反射功能，加强型 LCD 可以反射透过 LCD 栅格的环境光，同时使用反射光线作为自身照明。环境光越强， LCD 也就越亮。这样，无论 LCD 的原始亮度如何，加强型 LCD 都可以在包括阳光直射在内的各种光照情况下使用。然而，普通透射 LCD 在无直射阳光的环境强光下非常难以清楚读取，透反射 LCD 出现的问题包括可视角过窄、失色、低亮度和对比度低等。
高亮度 LCD 和透反射 LCD 是户外应用中常用的解决方案。 不过，这两种解决方案都不是完全地适合工业和航海使用。
因此，需要尝试采用另一种方式控制反射光。当光从一种物质到另一种物质传递时，如从空气向玻璃传递时，物质之间折射率的不同会导致反射发生。 在 LCD 显示屏上，各表面的累积反射量约为环境光的 15%。如果总反射量接近显示器的亮度，显示器的对比度将降低到使显示器几乎不可读的水平。
为解决上述问题，第三种选择就是粘合技术。这种技术将前玻璃和内部玻璃结合在一起，不过，这种技术的成本相对其带来的质量效果而言，还是过于昂贵。
因此，Beijer Electronics 开发了 EXTER Sun-Readable HMI 产品系列，它是多种技术的优化组合：
- 标准显示器。
- 内显示屏上涂敷增强膜，提高亮度和对比度。
- 触摸屏两侧均涂敷偏光膜，用于降低光反射。 EXTER Sun-Readable 在两层显示屏之间设计了 1.5 mm 的间隙。 这个距离可以有效地降低“牛顿环”－ 一种因栅格厚度不均匀造成的环形“彩虹”效应（实际上是一种干扰图像） － 及纯平表面相对微曲表面所独有的其他缺陷。

- 亮度优于标准显示屏（550 Cd/m2，Beijer Electronics 标准显示屏为 350 Cd/m2），触摸屏经过了反眩光和反射表面处理。 带抗反射涂层的保护玻璃（具有轻微纹理的化学蚀刻玻璃）可最大限度地降低反像和提高透射率。 带反眩光涂层的保护玻璃（显微粗糙表面）将光线散射至表面上，并将观看区域反射内的可见直光源的图像进行柔化。
EXTER Sun-Readable 显示器在无尘室内加工，以根除粉尘问题。 所有这些技术结合起来降低了产品的反射率。
“我们的显示屏还具有 100% 可调光功能，因此，我们的客户可在各种光照情况下全天候使用。”海上产品全球产品与市场协调员 Pelle Johnsson 解释说。“普通显示屏在您调低亮度时，显示颜色会发生变化。而 100% 可调光显示屏在您调低亮度时，可以真正地实现保质效果。Beijer Electronics 开发了一种内置式换流器来达到这种效果。所有由冷阴极荧光灯 （CCFL）驱动的 LCD 背光都需要换流器，变换器是一种将直流电压转换为交流电压的电子电路，它在显示器中用于驱动冷阴极荧光灯（CCFL）。我们的这种调光功能非常有用，因为，降低背光的亮度可以延长背光的使用寿命。同时，它还可以降低功率消耗和相应的热控制问题。”
Johnsson 总结说：“这款解决方案是多种技术的完美组合。产品开发后，我们通过海上合作伙伴对它进行了评估，以达到最优的解决方案”。