画面の使いやすさ

明るい環境での使いやすさは、産業用ディスプレイの重要な特徴の一つである。多くの産業用LCDは、屋外や明るい照明のある施設向けに設計されている。アプリケーションに最適なソリューションを選択する際には、それぞれの可能性を掘り下げ、特定のアプリケーションに最も適したものを決定することが不可欠です。用途に応じたLCDソリューションを選ぶ際には、まず使用環境を考慮することが不可欠です。使用シナリオに基づいて、どの技術がアプリケーションにより適しているかを判断することができます。Winmate Inc.は、防衛・海洋、石油・ガス、製造、ヘルスケアなど、厳しい環境で使用される産業向けに、太陽光読み取り可能なディスプレイ・ソリューションを提供しています。Winmateは、お客様のユニークなアイデアを実現するために、専門的な製品カスタマイズサービスとプロジェクト管理を提供しています。

画面の使いやすさを最適化する技術

このような要求の厳しい用途に対応するため、メーカーは様々な技術を使ってLCDスクリーンを微調整しています。応用技術の適切な組み合わせが成功の鍵です。それぞれの手法を詳しく見てみよう。

透過型LCD技術

ハイパーディミング

AR/AGガラス

光センサー

光学ボンディング

屋外での視認性を左右する主な要因

太陽光の近くでディスプレイが見えない理由について考えたことはありますか？ディスプレイの視認性に影響を与える主な要因と、潜在的な問題を解決するための対応策をいくつか挙げてみました。屋外での使用における主な問題の1つは、インターフェースの性質によって鏡面反射や拡散反射になる光の反射です。太陽光下での画面の使いやすさを向上させるパネル強化方法には、透過型スクリーン、調光の適用、AR/AGガラスの使用、光センサー、光学接着などがあります。

日光可読ソリューションの選択は、産業用途の照明条件によって異なります。以下の表を参照して、可能なアプリケーションをチェックし、最適なLCDソリューションを見つけてください。

トランスフレクトLCD技術とは？

この方式は、特定の通常のTFT LCDに適用することができます。反射機能を持たせることで、LCDセルを通過する周囲の光を反射させ、その反射光を照明として利用することができます。環境光が強ければ強いほど、LCDは明るく見える。その結果、修正LCDは直射日光を含む照明条件下でも見ることができる。

透過型LCD技術の詳細

透過型LCDモジュールは、透過性と反射性の両方の特性を持ち、周囲の環境条件によって画像の表示方法が異なる。暗い環境では透過性のバックライトを使用し、明るい環境では反射性の外光を使用します。当社の改良された透過型方式は、透過型に近い優れた色特性を実現することができます。当社のトランスフレクトLCDソリューションの正味反射率は、選択されたパネルによって0.9％から1.3％まで変化する。例えば、正味反射率1.3％で、1万気圧の太陽光条件下では、元のバックライト輝度に約130nitの輝度ゲインが加算される。

反射型LCD技術の機能図

下図は、反射防止技術がLCDスクリーンの太陽光読み取り特性をどのように向上させるかを説明したものである。

トランスフレクトLCDの操作と保管温度に関する注意事項

温度は0~50℃（32~121°F）に保ち、LCDに直射日光が当たらないようにしてください。
半透過型LCDは、太陽光にさらされる屋外環境用に設計されていますが、安定した性能を確保するために、LCDを適切な温度(0~50°C,32~121°F)で動作させ、保管することをお勧めします。

適切なコントラスト比を周囲光に合わせる

コントラスト比は、読みやすさを左右する重要な要素である。例えば、周囲の明るさが非常に高い環境に液晶ディスプレイを置くと、ディスプレイの輝度がかなり高くても、周囲とディスプレイのコントラストが低すぎる。そのため、鮮明なLCDスクリーン画像を見ることができないかもしれない。太陽光で読み取るためには、周囲の光に対するコントラスト比を適切な範囲にする必要があります。

SAW/IRタッチまたは低反射率ガラスの使用

保護ガラスを内蔵する場合は、反射率1％以下の材料を使用する必要がある。一般的に、保護ガラスの反射率は4~6%と高いですが、より良い太陽光読取性能のために、0.6%以下の反射率ガラスを提供することができます。

熱問題を改善するために、LCDパネルの後ろに熱伝導性の誘電シートを追加します。また、筐体内部の温度を安定させるため、熱流を排出するファンを設置しています。

熱問題を改善するために、LCDパネルをキャビネットのように顧客のコンソールやシステムに設置するとします。その場合、より多くのファンや他の熱設計を使用して熱電流を排出し、内部の温度を安定に保つために良好な通気性を確保する必要があります。

ハイパーディミングとは何ですか？

特定のユーザー条件下では、モニターをより低い輝度レベルに調整する必要がある場合があります。ハイパーディミング技術は、より広い輝度調整レベルと優れた外観を提供し、薄暗さから黒への要求を満たします。完全に調整可能なバックライト制御の高感度により、昼夜を問わず理想的な環境を実現します。

ハイパーディミングテクノロジーの詳細

ハイパー調光技術は、新しいPWM方式を適用し、前世代のアナログ方式よりも調光範囲を拡大します。従来の調光強化方法は、ランプ電流を調整するか、CCFLインバーターに供給する平均電流を調整するものでした。この調光方法は "アナログ調光 "と呼ばれている。これは最高効率の回路を提供し、調光範囲を制限したり、広い調光比を達成するためにランプの仕様に違反したりする。

パルス幅変調」（PWM）技術はこの問題を克服し、調光範囲を拡大します。定格ランプ電流いっぱいでバックライトをパルス点灯させ、ランプが定格電流いっぱいで動作する時間を変化させることで強度を変調します。PWM調光は、調光範囲の能力を大幅に拡張することができます。複数のランプをPWM制御することで、低輝度時に1つのランプが他のランプより先に消灯するという典型的な問題を解消します。ランプのレイアウトや寄生が、ディスプレイの調光能力の制限になることはありません。

ユーザーフレンドリーなVRノブを使用すれば、暗視操作を可能にする真に暗い状態から暗い状態にすることも可能です。高品質のTFT LCDパネルとスムーズな調光が可能なバックライトを組み合わせることで、鮮明で優れたコントラストの画像を提供し、マリンアプリケーションのほとんどの要件を満たします。

ハイパーディミングテクノロジーの機能図

PWM制御により、0V～5Vまたは0V～3.3Vのデューティサイクルで調光比を制御します。

ハイパー調光技術のメリット

• 調光範囲（デューティサイクル：0%~100%）は、最も包括的な輝度制御比率を提供します。
• ユーザーフレンドリーなディム-ブラックVRノブ調整により、操作が簡単。
• 太陽光読み取り可能なディスプレイとアンチグレアコーティングの統合により、日中および夜間のアプリケーションで優れた読みやすさを実現します。

ハイパーディミングテクノロジーの用途

• 工業用および屋外用
• 船舶航行および船舶オートメーション
• 航空宇宙および防衛用途

反射防止・防眩コーティングガラスとは？

保護ガラスに施された反射防止（AR）コーティングは、厳しい外光条件下で優れた性能を発揮します。通常のガラスでは、環境光の強い反射により視認性が低下し、見る人に問題を引き起こします。反射防止コーティングを施した保護ガラスは、光の透過率を95％以上高めることでコントラストを向上させ、鏡像を効果的に減少させることができます。ガラスの片面または両面に施された多層蒸着コーティングは、反射率を最小限に抑え、透過率を最大化するように設計されています。もう一つの解決策は、アンチグレア（AG）コーティングされた保護ガラスで、ディスプレイの最上部に積層された微細な粗面は、グレア（まぶしさ）を拡散させることができる。化学的にエッチングされたガラスは、わずかにテクスチャー加工が施されており、表面に照射された光を散乱させることで反射を抑えることができる。これは、ビューイングエリアの反射で見える直接光源のイメージを和らげることができます。

反射防止・防眩コートガラス技術 機能説明図

反射防止・防眩コーティングガラス技術の利点

• 反射防止コーティングを施した保護ガラスは反射を抑え、透過率を最大化する。
• 防眩コーティングが施された保護ガラスは、表面に照射された光を散乱させ、視界エリアの反射で見える直接光源のイメージを和らげます。

反射防止・防眩コーティングガラスの用途

• 展示会看板
• 屋外キオスク
• 公共情報スタンド
• 販売時点情報管理（POS）

光センサーの仕組み

光センサーは外の照度変化を検出し、I2Cインターフェースを介してMCUに信号を送る。MCUは、外の照度が変化した場合、インバータに明るさの切り替えを依頼する。MCUはパルス幅変調（PWM）信号をインバータに送信し、インバータはパネルの明るさを変更する。

Winmateの標準的な光センサーは5段階の明るさ設定があります：一番明るい、明るい、普通、暗い、一番暗い。この技術により、視覚アプリケーションをより使いやすく、インテリジェントにします。

光センサー技術の利点

• 異なる環境でより良い視覚効果
• インテリジェントな明るさ調整
• 省電力

光センサー技術の応用

• 公共ディスプレイ
• 屋外キオスク
• 車載アプリケーション