Tecnologia display Sun-readable: il display non teme il sole

Dal momento che sempre più processi sono controllati da HMI, le richieste da parte del mercato di applicazioni LCD per esterni sono in crescita. Le principali applicazioni riguardano i campi del petrolchimico e del trattamento acque.

Ci sono differenti modi di sviluppare LCD a prova di sole/leggibili all’esterno. La visibilità di un display con la luce del sole dipende dalla differenza tra “luce” e “illuminazione” del display. La luce del display è la sua luminosità. Questa è la quantità di energia luminosa emanata dal display (espressa in Cd/m2). Illuminazione è la quantità di luce ambiente che si riflette sul display. La leggibilità del display dipende dalla quantità di luce che viene riflessa fuori dal display.

La strada migliore per migliorare la visibilità è quella di aumentare la luminosità. Uno schermo standard emette 350 Cd/m2. Alcune proposte presenti sul mercato propongono 8.000 Cd/m2. Il risultato è buono, ma a causa della luce delle lampade che si aggiunge, gli LCD ad alta luminosità presentano notevoli svantaggi, incluso un alto consumo di energia, eccessiva generazione di calore, maggiori dimensioni, problemi di affidabilità dei circuiti elettrici e vita dell’LCD più breve.
Una seconda opzione è la tecnologia transflettiva. Alcuni LCD TFT sono dotati di una modalità di illuminazione rifletteva che non compromette l’illuminazione trasmessa. Con la funzione rifletteva imposta, gli LCD così modificati possono riflettere la luce ambiente bypassando la cella LCD e utilizzano la luce riflessa irradiata come se fosse la loro propria illuminazione. Più forte è la luce ambiente, più luminoso apparirà l’LCD. Di conseguenza, l’LCD modificato è visibile in tutte le condizioni luminose, inclusa la luce diretta del sole indipendentemente dalla luminosità originale dell’LCD. Tuttavia, un tradizionale LCD trasmissivo è molto difficile da leggere quando la luce ambiente è molto forte senza luce solare diretta. I problemi riscontrati negli LCD transflettivi includono un angolo di visuale ristretto, scolorimento, scarsa luminosità e perdita di contrasto.

L’LCD altamente luminoso e l’LCD transflettivo sono le due soluzioni utilizzate generalmente per le applicazioni all’esterno.

Tuttavia, entrambe le soluzioni non sono perfettamente idonee a un uso industriale. Risulta così necessario intraprendere un’altra strada per tentare di controllare le luci riflesse. Poiché la luce si trasferisce da un materiale all’altro, come dal’aria al vetro, le differenze nell’indice di rifrazione causeranno riflessione. Su uno schermo LCD, la riflessione cumulativa sulle superfici differenti è vicina al 15% della luce ambiente. Se il totale della riflessione è vicino alla luminosità del display, il contrasto dello schermo sarà ridotto fino al punto in cui la leggibilità del display è diminuita fino a livelli inaccettabili.

Per risolvere i problemi menzionati, la tecnologia ‘giusta’ è una terza opzione. Quest’ultima abilita l’abbinamento del vetro frontale e del vetro interno, ma il costo di questa tecnologia è ancora alto se comparato a quello che “porta” in termini di qualità.
Beijer Electronics ha così sviluppato il range HMI EXTER Sun-Readable. È una combinazione di tecnologie ottimale:
- un display standard.
- un miglioramento del film applicato sullo schermo interno che perfeziona luminosità e contrasto.
- Una pellicola polarizzata applicata su entrambi i lati del touch screen per ridurre il riflesso della luce. Il design EXTER Sun-Readable include un gap di 1,5 mm tra i due pannelli. Questa distanza ha l’effetto di ridurre gli anelli Newton – un effetto ‘arcobaleno’ circolare (attualmente un motivo di interferenza) che può essere causato dalle celle di spessore non uniforme – e altri difetti che si verificano in una superficie piatta a contatto con una leggermente curvata.
-la luminosità è migliore rispetto a uno schermo standard (550 Cd/m2 rispetto a 350 Cd/m2 per uno schermo standard Beijer Electronics). Il touch screen è caratterizzato da una superficie con trattamenti anti-bagliore e anti-riflesso. Il vetro con rivestimento di protezione anti-riflesso (vetro inciso chimicamente che ha una finitura a trama leggera) minimizza l’effetto specchio e minimizza la trasmittenza. Il vetro con rivestimento di protezione anti-bagliore (superficie microscopicamente ruvida) sparge la luce diretta sulla superficie e rende più soft l’immagine delle fonti di luce diretta visibili nel riflesso dell’area visiva.

I display EXTER Sun-Readable sono prodotti in una stanza sterile in modo da evitare problemi di polvere. Tutte queste tecnologie combinate insieme riducono i riflessi di una buona percentuale.
“Presentiamo anche uno schermo oscurabile al 100%, in modo che i nostri clienti possano usarlo in qualsiasi condizione di luce, 24 ore al giorno” spiega Pelle Johnsson, Global Product & Marketing Coordinator dei prodotti Marine. Gli schermi comuni cambiano il colore del display quando si abbassa la luminosità. Uno schermo oscurabile al 100% offre una vera diminuzione della luminosità senza compromessi in termini di qualità. Beijer Electronics ha sviluppato un inverter proprietario per permettere questo passo. Tutti gli LCD retroilluminati da lampade fluorescenti a catodo freddo (CCFL) richiedono inverter. Un inverter è un circuito elettronico che trasforma corrente DC in corrente AC, la quale aziona le lampade fluorescenti a catodo freddo (CCFL). Le capacità di oscuramento sono vantaggiose perché diminuendo la luminosità della retroilluminazione si otterrà un allungamento della vita della retroilluminazione.
E si abbassa anche il consumo energetico e le connesse tematiche di gestione termica.
“Questa soluzione è la miglior combinazione di tecnologie. L’abbiamo sviluppata e valutata con i nostri partner del Marine in modo da offrire una soluzione ottimale” conclude Johnsson.