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Was ist ein sonnenlichtlesbares Display und wie funktioniert es?

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Was genau ist ein TFT-LCD?

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Der Begriff "sonnenlichttauglich" bezieht sich auf einen Bildschirm, der bei starkem Umgebungslicht, wie z. B. direktem Sonnenlicht, betrachtet werden kann. Standardbildschirme sind bei direkter Sonneneinstrahlung nur schwer zu erkennen, da die Helligkeit der Sonne weit über der Helligkeit des Displays liegt. Reflexionen auf dem LCD machen die Bilder unkenntlich. Für Außenanwendungen, Fahrzeugcomputer und öffentliche Kioske werden häufig sonnenlichttaugliche Displays benötigt.

Der Begriff "sonnenlichttauglich" bezieht sich auf ein Display, das bei starkem Umgebungslicht, z. B. bei direkter Sonneneinstrahlung, betrachtet werden kann. Standardbildschirme sind bei direkter Sonneneinstrahlung nur schwer zu erkennen, da die Helligkeit der Sonne weit über der Helligkeit des Displays liegt. Reflexionen auf dem LCD machen die Bilder unkenntlich. Für Außenanwendungen, Fahrzeugcomputer und öffentliche Kioske werden häufig sonnenlichttaugliche Displays benötigt.

Was genau ist ein TFT-LCD?

Bevor wir uns den folgenden Fragen zuwenden, ist es ratsam, kurz zu verstehen, wie ein TFT-LCD funktioniert. Jeder Monitor oder Touchscreen-Computer ist mit einem LCD-Panel ausgestattet. Sie sehen jetzt das LCD-Panel. Dieses Panel besteht aus einer dünnen Schicht von TFT-LCD-Pixeln, von denen jedes ein Rechteck in jeder der drei Grundfarben enthält. Wenn Sie einen Wassertropfen auf den Monitor geben, können Sie die einzelnen Pixel sehen. Der Tropfen vergrößert die Pixelfläche und zeigt ein Rechteck in Rot, Blau und Grün. Jedes rote, blaue und grüne Rechteck hat eine kleine Linse, die so eingestellt werden kann, dass sie unterschiedliche Lichtmengen durchlässt. Die Farben, die Sie auf Ihrem Monitor sehen, werden also durch die Lichtmenge bestimmt, die durch die veränderbaren roten, grünen und blauen Elemente jedes Pixels fällt.

Das Licht, das Sie sehen, wird nicht von den Pixeln selbst emittiert, sondern von der Hintergrundbeleuchtung dahinter, die aus einer Reihe von richtig angeordneten LEDs besteht, die weißes Licht aussenden, das durch die LCD-Pixel projiziert wird. Wenn Sie auf Ihren Monitor schauen, können Sie die einzelnen LEDs der Hintergrundbeleuchtung nicht sehen, weil eine Schicht aus lichtstreuendem Material die LED-Hintergrundbeleuchtung von der LCD-Pixelschicht trennt. Das lichtstreuende Material streut das von den einzelnen Hintergrundbeleuchtungs-LEDs ausgestrahlte Licht und verhindert so, dass die LEDs als grelle Flecken auf dem Bildschirm erscheinen.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass ein LCD-Panel aus drei Schichten besteht: einer TFT-LCD-Pixelschicht, einer Diffusorschicht und einer LED-Hintergrundbeleuchtungsschicht. Es ist erwähnenswert, dass bestimmte LCDs eine kantenbeleuchtete Beleuchtung verwenden, aber die Prinzipien bleiben die gleichen. Damit ist der Einführungskurs über LCD-Panels abgeschlossen. Was macht nun ein Display bei direkter Sonneneinstrahlung lesbar?

Was macht einen Bildschirm bei Sonnenlicht lesbar?

Es gibt zwei grundlegende Methoden, um die Helligkeit eines LCD-Bildschirms und damit seine Lesbarkeit bei direktem Sonnenlicht zu erhöhen. Die einfachste Methode besteht darin, die Helligkeit der Hintergrundbeleuchtung zu erhöhen. Die Helligkeit von LCDs wird mit Nits angegeben. LCD-Bildschirme haben in der Regel eine Bildschirmhelligkeit von 250 bis 450 Nits. LCD-Bildschirme mit einer Helligkeit von 800 Nits oder mehr gelten als sonnenlichttauglich. Die meisten sonnenlichttauglichen Bildschirme haben jedoch eine Helligkeit von 1000 Nits. Die häufigste Methode, einen LCD-Bildschirm sonnenlichttauglich zu machen, besteht daher darin, die Helligkeit der Hintergrundbeleuchtung des LCD-Bildschirms zu erhöhen. Diese Art von sonnenlichttauglichem LCD ist bei den meisten Industrie-Panel-PCs und Touchscreen-Displays von Golden Margins Standard.

Eine andere Technik, um ein LCD bei direktem Sonnenlicht sichtbar zu machen, besteht darin, ein "transparentes" Diffusormaterial zwischen der LED-Hintergrundbeleuchtung und den LCD-Pixeln anzubringen. Das reflektierende Material ähnelt dem von reflektierenden Sonnenbrillen oder Einwegfenstern, wobei die glänzende Seite dem LCD-Bildschirm zugewandt ist. Wenn transflektives Material auf einem LCD-Bildschirm verwendet wird, dringt das Sonnenlicht durch die Pixel ein, prallt am transflektiven Material ab und wird durch die Pixel zu Ihren Augen reflektiert. In dieser Situation hat das Sonnenlicht einen wesentlich geringeren Einfluss auf die Sichtbarkeit als bei einem herkömmlichen LCD-Bildschirm. Das Sonnenlicht wird durch die LCD-Pixel reflektiert und trägt so zur Helligkeit des LCDs bei. Ein Nachteil von LCDs mit transflektivem Diffusor ist, dass das LCD bei schlechten Lichtverhältnissen weniger hell erscheint, da weniger Hintergrundlicht durch das Diffusormaterial dringt. Daher sind LCDs mit einem Diffusor weniger verbreitet als LCDs mit intensiver Hintergrundbeleuchtung.

Optische Bonding-Technologie

Optical Bonding verbessert die Sichtbarkeit von Touchscreen-PCs bei direkter Sonneneinstrahlung oder in anderen hellen Situationen. Der Touchscreen-Sensor und das LCD-Panel sind zwei unterschiedliche Komponenten eines Touchscreen-Computers. Der Touchscreen befindet sich vor dem LCD, mit einem kleinen Luftspalt zwischen den beiden. Wenn das Sonnenlicht die Touchscreen-Schicht durchdringt, wird ein Teil des Lichts zwischen der LCD-Oberfläche und dem Touchscreen reflektiert, wodurch die Sichtbarkeit des LCDs beeinträchtigt wird.

Ist es möglich, sonnenlichttaugliche Bildschirme nachts abzudunkeln?

Nachts, wenn wenig oder gar kein Umgebungslicht vorhanden ist, kann die Helligkeit eines sonnenlichttauglichen Bildschirms zu groß sein. Daher sind die meisten Industriecomputer mit sonnenlichttauglichen LCDs optional mit einer automatischen Dimmfunktion ausgestattet. Diese Funktion nutzt einen Umgebungslichtsensor an der Frontblende, um einfallendes Licht zu erkennen und die Helligkeit der Hintergrundbeleuchtung an die aktuellen Lichtverhältnisse anzupassen. Dies ist häufig bei industriellen Touchscreen-Computern erforderlich, die sowohl bei natürlichem als auch bei künstlichem Licht eingesetzt werden.

Gibt es neben der Verwendung im Freien noch andere Umstände, unter denen ein helles Display erforderlich ist?

Aufgrund des durch die Fenster einfallenden Umgebungslichts benötigen Touchscreen-Computer in Fahrzeugen manchmal sehr helle LCDs. Sonnenlichttaugliche LCDs werden auch in verschiedenen Innenanwendungen eingesetzt, z. B. in Flugsicherungszentren, Eisenbahnwaggons, Schiffen, landwirtschaftlichen Maschinen und öffentlichen Kiosken.