如何制作阳光下可视可读的TFT液晶屏（LCD)

如何制作阳光下可视可读的TFT液晶屏（LCD)

越来越多的 TFT 显示器用于户外应用，例如汽车显示器、数字标牌和自助售卖机。 室外环境中的高亮度光线通常会导致图像褪色，屏幕的可读性降低。 TFT 显示屏在阳光直射下的可读性和LCD显示屏的使用寿命变得很重要。 

可视性是观察者能发现物体的难易程度，或更科学的术语：光亮度对比度与人眼阈值之间的关系。 因此，物体的对比度越高，其可视性越好。

要使LCD在户外非常明亮的环境中可读，LCD屏幕的亮度需要超过从显示器表面反射的光的强度。为了舒适地被人眼看到，LCD的亮度至少是其反射光的 2.5 倍。自然地，为了使 LCD 阳光下可读，我们可以从两方面着手，增加亮度或减少反射。

1,如何制作阳光下可视可读的TFT液晶屏（LCD)——增加亮度使LCD阳光下可视可读

增加LED背光亮度

在阳光直射的晴天，环境光亮度大约是6000 cd/m2。一个典型的带触摸屏的TFT LCD 大约反射14%的环境光，大约是840 cd/m2。现在，大多数LCD显示器使用LED背光作为光源。将LCD的亮度增加到800 ~ 1000 Nits来压倒反射的阳光并不是很难。因此，你就有一个阳光下可读的TFT LCD。

然而，这种方法需要更多的背光 LED 和/或更高的驱动电流。 缺点是功耗高、散热更多、产品尺寸增加和 LED 背光寿命缩短。 显然，增加背光使TFT LCD在阳光下可读并不是一个很好的解决方案。

使用半透射半反射 LCD

半透射半反射TFT LCD是同时有透射和反射特性的TFT LCD。 LCD和背光之间增加了部分反射镜层。 这种变化将部分反射的环境光转化为 LCD 的光源，增加了 TFT 显示屏的亮度。 然而，半透射半反射 TFT LCD 比全透射式 LCD 贵。 同时，部分反射的镜面层会阻挡LCD部分背光，使LCD在室内或低亮度的环境光中的显示效果并不理想。

2，如何制作阳光下可视可读的TFT液晶屏（LCD)——减少反射使TFT屏幕阳光下可视可读

什么造成了光线反射？当在一种透明介质中传播的光遇到另一种透明介质的边界时，一部分光会从边界反弹。 通过*简单的Fresnel方程，我们可以计算出反射光的量。

R=[(n2-n1)/(n2+n1)]^2  (n1 & n2 are indexes of refraction for 1st and 2nd material)

从方程式中可以清楚地看出，两种材料之间的差异越大，反射的光就越多。

我们知道带触控面板的 TFT LCD 具有层级结构，有几个地方会发生光反射。

带触摸屏的 TFT LCD 上的总反射率是两种材料相遇的任何界面上反射光的总和。 例如，在偏光片和显示器玻璃之间，两种材料的折射率差异非常小，约为 0.1。 所以这个界面上的反射光只有0.1%。 正如Fresnel方程所指出的，我们应该将减少反射的重点放在空气界面上。 对于空气，它的折射率为1； 对于玻璃，它是 1.5。 这导致反射率为 4.5%。 因此，三个空气界面贡献了大部分 TFT LCD 的反射率，约为 13%。

减少顶层面板的反射

我们可以采取的减少空气-玻璃界面反射的*快速和*简单的方法是使用防反射和防眩光膜或者抗反射膜。 具有 AR 特性的外膜不仅可以减少反射光，还可以带来其他好处。

对于食品行业的应用，玻璃破碎是一个严重的问题。带有外部薄膜的LCD屏幕很好地解决了这个问题。对于汽车应用，在事故中，带有顶部AR膜的破碎LCD不会因为破碎的玻璃伤害到乘客。然而，顶层薄膜总是会降低 TFT LCD 的表面硬度，而且很容易被划伤。 另一方面，抗反射膜保留了 LCD 的硬度和触控性能，但它的价格也更高。

通过以上方法，TFT LCD 的顶层反射率可以降低 2~3%。

减少进入LCD的环境光

另一个解决反射问题的快速而简单的方法是在TFT屏幕的顶部粘贴一个线性偏振片。当环境光线到达顶部的偏振片时，只有一半的光线通过，反射光减少到一半。这是一个非常低成本的方法来增加TFT LCD的对比度，提高LCD在阳光下的可读性。

同样，在上面放任何薄膜都会降低LCD的表面硬度，而偏振片会造成透射的损失。这些都不是很理想。

阻挡反射光

在TFT液晶显示器上贴上圆偏振片可以消除大量的反射。这是因为当环境光通过圆偏振片时，它被圆偏振了。而当它被反射时，偏振方向翻转180度。因此，反射光线不会穿过圆偏振片被观察者看到。

这个方法对于提高带电阻触摸屏的LCD显示器的可读性非常有效。我们知道电阻式触摸LCD有两个空气间隙：两个ITO层之间的气隙和触摸板与液晶显示器之间的空气间隙。这两个空气间隙造成的反射率非常高。应用圆形偏振片可以阻挡大部分的反射光，并使LCD显示屏在阳光下可读。

这种解决方案的缺点是其成本。因为我们不仅需要一个圆偏振片，而且还需要在LCD显示屏的顶部有一个延缓膜，以确保来自LCD内部的光线不被外部圆偏振片所阻挡。

降低空气间隙的反射率

空气间隙反射是导致阳光下可读性差的主要罪魁祸首。我们可以从两个方向来改善这个问题。

• 在内部空气间隙的两个界面上添加AR薄膜。这些附加物可以将这个区域的反射率从8.5%减少到2%。而且，由于AR膜不是面向外部的，所以它们比外部使用的要便宜得多。保留空气间隙还可以便于触控面板或液晶显示器的维修。
• *有效的方法是通过使用光学粘合来完全消除气隙。简单地说，我们用特殊的光学胶粘剂填充气隙，使该区域的折射率差异变得平滑。这样，由内部气隙引起的反射率从8.5%下降到0.5%。 光学胶合剂是一种昂贵但有效的方法来提高TFT LCD的阳光下可读性。它增强了耐久性和抗冲击性。此外，没有气隙意味着没有水分凝结和雾化。

总结

有许多方法可以使TFT LCD在阳光下可读。它们都有各自的优点和缺点。请给我们留言，我们可以为您提供合适的TFT 显示方案。