为了使显示器在具有非常明亮的环境光的环境中可读,显示器的亮度(即显示器发出的光的强度)需要超过在显示器表面上反射的光的强度。换句话说,如果反射光的强度接近显示器的亮度,显示器的对比度就会降低到显示器可读性降低到无法接受的程度。如果总反射率较高,则显示屏根本无法读取。为了保持可读性,显示亮度需要超过反射光至少 2.5 倍。
在阳光直射的晴天,环境亮度约为 6000 cd/㎡,包括触摸传感器的显示系统在没有任何特殊反射降低措施的情况下的典型反射率约为 14%。这意味着在这种表面上反射的光将为 6000 x 0.14 = 780 cd/㎡。在这些条件下,亮度约为 350 cd/㎡ 的典型消费类显示器将无法读取。
一种解决方案是将显示亮度提高到 2000 cd/㎡ 以上。尽管理论上可行,但这需要更多的背光 LED(或其他光源)和/或更高的驱动电流,从而导致高功耗、过度散热、尺寸增加和寿命缩短。这对于移动设备来说是不可接受的,但即使对于固定应用或车载显示器,由于上述原因,显示器亮度通常也被限制在 1000 cd/㎡。
使这些显示器在阳光下可读的另一种方法是将它们的反射率降低到确保反射光强度显着低于显示器亮度的水平。仅降低表面反射率是不够的,因为入射光不仅会在顶面反射。不同材料的底层也有助于全反射,因为光也在具有不同折射率的两种不同材料的界面处反射。因此,向显示器添加触摸传感器会增加系统的总反射率。
如上所述,在没有任何反射减少措施的情况下,触控显示系统的总反射率约为 14%。这样的系统包括三个玻璃/空气界面:覆盖透镜的顶面、传感器的底面和显示器的顶面,每个界面对总反射率的贡献约为 4.5%。还有一些内部界面,但是,这些界面不会显着增加总反射率,因为这些层组成的材料(玻璃、ITO、粘合剂)的折射率彼此非常相似。因此,减少反射率的措施主要集中在玻璃/空气界面。
减少反射的方法:通过增透膜或镀膜降低顶面的反射率
可以通过应用增透膜或层压增透膜或任何其他具有增透特性比如AR涂层。最终的顶部反射率可以降低到 1% 到 2.5% 之间的值,这取决于所使用的薄膜类型,或者在增透膜的情况下,取决于涂在表面上的层数。正如人们所料,薄膜或涂层的反射率值越低,其成本就越高。
防反射触摸屏在阅读设备中的应用日益广泛,特别是在户外或光线较强的环境下,如图书馆、户外广告牌、电子书阅读器等。这些设备通过集成防反射技术,显著提升了屏幕在强光下的可读性和视觉舒适度。
具体应用包括但不限于:
1. 触摸屏读报机:在图书馆、社区中心等机构中,触摸屏读报机利用防反射触摸屏技术,使读者在明亮的环境中也能轻松阅读电子报纸,减少了因光线反射造成的阅读障碍。
2. 电子书阅读器:现代电子书阅读器普遍采用防反射屏幕,确保用户在户外阳光下也能享受舒适的阅读体验,同时减少眼睛疲劳。
3. 教育平板:教育领域中,防反射触摸屏平板被广泛应用于多媒体教学,确保学生在光线变化较大的教室环境中也能清晰看到屏幕内容。
防反射触摸屏在阅读设备中展现出以下显著优势:
1. 提升可读性:在强光环境下,防反射触摸屏能够显著降低屏幕表面的反射光,提高屏幕对比度,使文字、图片等内容更加清晰可见。
2. 增强视觉舒适度:减少反射光对眼睛的刺激,降低视觉疲劳感,使用户能够更长时间地舒适阅读。
3. 扩大应用场景:由于其在强光环境下的优异表现,防反射触摸屏使得阅读设备能够应用于更多户外或光线较强的场合。
4. 提升用户体验:通过改善屏幕显示效果和阅读体验,防反射触摸屏增强了用户对阅读设备的满意度和忠诚度。