Inleiding

Displays zijn een cruciale interfacecomponent in veel soorten industriële apparatuur. Ze bieden informatie over de systeemstatus, diagnose, configuratie-interfaces en operationele feedback voor operators en onderhoudspersoneel.

In gecontroleerde binnenomgevingen bieden standaard LCD-schermen meestal voldoende zichtbaarheid. Veel industriële systemen worden echter gebruikt in omgevingen waar de omgevingsverlichting veel veeleisender is.

Voorbeelden zijn:

• EV-laadstations
• kiosken voor vervoersbewijzen
• industriële automatiseringsapparatuur voor buiten
• logistieke yard controle terminals
• slimme infrastructuursystemen

In deze omgevingen, direct zonlicht en sterk omgevingslicht kan de leesbaarheid van het scherm aanzienlijk verminderen.

Meestal gaat het om twee optische uitdagingen:

• oppervlakteweerkaatsingen veroorzaakt door sterke externe lichtbronnen
• interne reflecties binnen de weergavestapel

Wanneer de intensiteit van het omgevingslicht het door het displaypaneel uitgestraalde licht benadert of overschrijdt, kan het scherm uitgebleekt en moeilijk leesbaar lijken.

A in zonlicht afleesbaar display pakt deze uitdagingen aan door een combinatie van:

• achtergrondverlichting met hoge helderheid
• optische verlijming
• reflectiecontroletechnologieën

Voor ingenieurs die industriële apparatuur voor buiten ontwerpen, is het kiezen van de juiste schermarchitectuur belangrijk om een betrouwbare mens-machine-interactie te behouden.

Wat is een display dat in zonlicht kan worden gelezen?

A in zonlicht afleesbaar display is een scherm dat ontworpen is om zichtbaar te blijven onder omstandigheden met veel omgevingslicht, inclusief direct zonlicht.

Deze schermen combineren meestal meerdere technologieën:

• LED-achtergrondverlichting met hoge helderheid (gewoonlijk 800-1500 nits)
• optische verlijming tussen weergavelagen
• antireflecterende of antireflecterende oppervlaktecoatings

Het doel is niet alleen om de helderheid te verhogen, maar ook om reflecties te verminderen en het contrast te behouden.

Zonder reflectiebeheer is het mogelijk dat het verhogen van de helderheid alleen de leesbaarheid buitenshuis niet aanzienlijk verbetert.

Hoe helder moet een display zijn dat in zonlicht kan worden gelezen?

Direct zonlicht kan meer dan 10.000 nits omgevingslichtintensiteit.

De leesbaarheid van een display hangt echter vooral af van de contrast tussen uitgezonden licht en gereflecteerd omgevingslicht.

Typische helderheidsniveaus zijn:

In veel buitensystemen is de helderheid boven 1000 nits gecombineerd met optische verlijming zorgt voor acceptabele zichtbaarheid.

Een hogere helderheid kan nodig zijn wanneer:

• het scherm gedurende langere tijd aan direct zonlicht wordt blootgesteld
• het displayoppervlak is groot
• de kijkafstand van de gebruiker groter is

Standaard displays vs Sunlight Readable displays

Het verschil tussen standaard beeldschermen en in zonlicht afleesbare beeldschermen heeft te maken met verschillende technische factoren naast helderheid.

Effectieve in zonlicht leesbare ontwerpen richten zich op zowel helderheid en optische efficiëntie.

Belangrijkste technologieën die worden gebruikt in Sunlight Readable Displays

LED-achtergrondverlichtingssystemen met hoge helderheid

De meest zichtbare eigenschap van een in zonlicht afleesbaar scherm is een hogere helderheid.

Industriële in zonlicht afleesbare beeldschermen werken meestal tussen 800 en 1500 nits, waardoor het scherm kan concurreren met gereflecteerd omgevingslicht.

Het verhogen van de helderheid brengt echter verschillende technische afwegingen met zich mee:

• hoger energieverbruik
• verhoogde thermische belasting
• versnelde LED-veroudering

Achtergrondverlichtingssystemen moeten daarom worden geïntegreerd met een geschikt thermisch ontwerp.

Optische verlijming

Optisch lijmen wordt veel gebruikt in industriële beeldschermen om zowel de optische prestaties als de mechanische betrouwbaarheid te verbeteren.

In conventionele beeldschermen zijn er luchtlekken tussen lagen zoals:

• LCD-paneel
• aanraaksensor
• beschermingsglas

Elke lucht-glas interface reflecteert een deel van het binnenkomende licht.

Onder sterk omgevingslicht verminderen deze reflecties het schermcontrast aanzienlijk.

Optische hechting elimineert deze luchtlekken door ze op te vullen met optisch heldere lijm (OCA).

Een typische stapel beeldschermen met lijm bevat:

• LCD-paneel
• aanraaksensor
• optisch heldere lijmlaag
• beschermingsglas

Voordelen zijn onder andere:

• minder interne reflecties
• verbeterde contrastverhouding
• verbeterde kijkhoeken
• verhoogde structurele duurzaamheid

Optische verlijming verbetert ook de trillingsbestendigheid en vermindert het risico op condensatie in de beeldschermconstructie.

Antireflecterende en antireflecterende coatings

Oppervlakteweerkaatsingen van beschermend glas kunnen de zichtbaarheid aanzienlijk beïnvloeden.

Er worden twee veelvoorkomende behandelingen gebruikt.

Anti-Reflecterende (AR) Coatings

Antireflecterende coatings verminderen de hoeveelheid licht die van het oppervlak wordt gereflecteerd en verhogen de lichttransmissie van het displaypaneel.

Deze coatings helpen de beeldhelderheid en kleurnauwkeurigheid te behouden.

Anti-verblindende (AG) oppervlakken

Anti-glans behandelingen creëren een licht diffuus oppervlak dat spiegelachtige reflecties vermindert.

Agressieve antireflectiebehandelingen kunnen de beeldscherpte echter iets verminderen.

De juiste oplossing hangt af van de kijkafstand en de toepassingsomgeving.

LCD-schermen met hoog contrast

Helderheid alleen is geen garantie voor leesbaarheid buitenshuis.

Contrastverhouding is even belangrijk.

Zelfs beeldschermen met een hoge helderheid kunnen uitgebleekt lijken als de contrastverhouding van het paneel laag is.

Industriële LCD-schermen die worden gebruikt in systemen die in zonlicht kunnen worden gelezen, zijn meestal voorzien van:

• hoge native contrastverhoudingen
• brede kijkhoeken
• stabiele optische prestaties in alle temperatuurbereiken

Deze eigenschappen helpen de zichtbaarheid vanuit verschillende kijkposities te behouden.

Technische overwegingen voor Industriële displays voor buiten

Om een in zonlicht afleesbaar scherm te integreren, moeten verschillende ontwerpfactoren op systeemniveau worden geëvalueerd.

Thermisch beheer

Achtergrondverlichting met een hoge helderheid genereert extra warmte.

Buiteninstallaties kunnen ook te maken krijgen met zonnewarmte, waardoor de temperatuur in de behuizing stijgt.

Veelgebruikte technieken voor thermisch beheer zijn onder andere:

• geleidende metalen display frames
• thermische interfacematerialen
• warmteafvoeroppervlakken van de behuizing
• temperatuurbewakingscircuits

Thermisch ontwerp wordt vooral belangrijk wanneer beeldschermen worden geïntegreerd met ingebedde computers zoals paneel-PC's.

Bedrijfstemperatuurbereik

Industriële systemen werken vaak binnen een groot omgevingstemperatuurbereik.

Typische specificaties voor buitenbeeldschermen zijn onder andere:

-20 °C tot +70 °C

Temperatuur kan van invloed zijn:

• LCD-reactietijd
• efficiëntie achtergrondverlichting
• stabiliteit van optisch materiaal

De displayspecificaties moeten daarom worden geëvalueerd in combinatie met de verwachte omgevingsomstandigheden.

Stroomverbruik

Beeldschermen met een hoge helderheid verbruiken meer stroom dan standaardbeeldschermen.

Ontwerpoverwegingen zijn onder andere:

• voedingscapaciteit
• piekverbruik helderheid
• warmteontwikkeling binnen behuizing

Deze factoren zijn vooral belangrijk voor apparatuur op batterijen of afgedichte buitenbehuizingen.

Duurzaamheid en levenscyclus

Industriële apparatuur heeft meestal een levensduur van meer dan vijf jaar.

De duurzaamheid van het scherm hangt af van verschillende factoren:

• Levensduur LED-achtergrondverlichting (vaak gespecificeerd als L70)
• stabiliteit van het hechtmateriaal
• trillingsweerstand
• omgevingsafdichting

Optisch gebonden beeldschermen zijn over het algemeen duurzamer omdat er geen interne luchtspleten zijn waarin zich stof of vocht kan ophopen.

Typische toepassingen

In zonlicht afleesbare displays worden veel gebruikt in apparatuur die in lichte omgevingen werkt.

EV-oplaadstations

Laadterminals vertrouwen op displayinterfaces voor gebruikersinteractie, betalingsinstructies en systeemstatus.

Betrouwbare zichtbaarheid bij daglicht is noodzakelijk voor de bruikbaarheid.

Industriële automatiseringsapparatuur

Automatiseringsapparatuur voor buiten en logistieke yard terminals vereisen vaak operator interfaces die leesbaar blijven in sterk daglicht.

Buitenkiosken en openbare terminals

Kiosken en informatieterminals voor vervoersbewijzen worden vaak buiten geïnstalleerd waar de leesbaarheid van het scherm een directe invloed heeft op de bruikbaarheid.

Slimme infrastructuursystemen

Infrastructuursystemen integreren steeds vaker beeldschermen voor monitoring en interactie met de gebruiker.

Voorbeelden zijn:

• parkeerbeheersystemen
• terminals voor transportinfrastructuur
• apparatuur voor energiedistributie

Deze systemen integreren vaak in zonlicht afleesbare schermen met ingebedde computerplatforms zoals industriële paneel-PC's.

Wanneer een display nodig is dat in zonlicht kan worden gelezen

Een in zonlicht afleesbaar beeldscherm is over het algemeen nodig als het omgevingslicht de helderheid van standaard beeldschermen overschrijdt.

Gebruik schermen die in zonlicht leesbaar zijn wanneer:

• de interface is blootgesteld aan direct zonlicht
• de apparatuur werkt buiten voor langere perioden
• operators moeten het display lezen zonder schaduw op het scherm

Een standaard industrieel beeldscherm kan voldoende zijn wanneer:

• het systeem werkt volledig binnenshuis
• lichtomstandigheden worden geregeld
• behuizing voorkomt blootstelling aan direct zonlicht

Conclusie

Beeldschermen die in zonlicht kunnen worden afgelezen vormen een antwoord op de uitdaging om de zichtbaarheid te behouden onder omstandigheden met veel omgevingslicht.

Effectieve ontwerpen combineren:

• achtergrondverlichting met hoge helderheid
• optische verlijming
• oppervlaktebehandelingen met reflectievermindering

Voor ingenieurs die industriële apparatuur voor buiten ontwikkelen, helpen deze technologieën om ervoor te zorgen dat display-interfaces leesbaar blijven in een breed scala van bedrijfsomstandigheden.

Om de juiste oplossing te kiezen, moeten de vereisten voor helderheid, thermisch ontwerp, stroomverbruik en ecologische duurzaamheid vroeg in het ontwerpproces worden geëvalueerd.

FAQ

Welk helderheidsniveau definieert een display dat in zonlicht leesbaar is?

De meeste in zonlicht afleesbare schermen werken tussen 800 en 1500 nits, afhankelijk van de reflectieregeling en de omstandigheden van het omgevingslicht.

Verbetert optisch lijmen de zichtbaarheid van buitenbeeldschermen?

Ja. Optische hechting vermindert interne reflecties en verbetert het contrast, waardoor het scherm beter leesbaar is bij sterk omgevingslicht.

Zijn schermen die in zonlicht kunnen worden gelezen compatibel met industriële aanraakschermen?

Ja. Veel industriële aanraakschermen hebben schermen die in zonlicht kunnen worden afgelezen, maar de aanraakprestaties moeten worden geëvalueerd voor het gebruik van handschoenen, blootstelling aan vocht en dik dekglas.

Genereren in zonlicht afleesbare schermen meer warmte?

Beeldschermen met een hoge helderheid genereren meer warmte dan standaardbeeldschermen en hebben mogelijk extra thermisch beheer nodig.

Kunnen in zonlicht afleesbare schermen worden geïntegreerd met paneel-PC's?

Ja. Veel buitenbesturingssystemen integreren in zonlicht leesbare displays met ingebouwde paneel-PC's voor monitoring en besturingsinterfaces.