Vidro antirreflexo vs. vidro antirreflexo para ecrãs industriais

Introdução

Os ecrãs industriais são frequentemente utilizados em ambientes onde as condições de iluminação são difíceis de controlar. Os equipamentos podem ser instalados em chão de fábrica com forte iluminação superior, em terminais de transporte com iluminação mista ou no exterior, onde os ecrãs estão expostos à luz solar direta.

Nestas situações, os reflexos da superfície do ecrã podem reduzir significativamente a legibilidade. Os operadores podem ter dificuldade em visualizar os parâmetros da máquina, as informações de diagnóstico ou as interfaces gráficas do utilizador quando o brilho domina a superfície do ecrã.

Para os engenheiros que concebem sistemas HMI industriais, a visibilidade do ecrã não é apenas uma preocupação de usabilidade, mas também uma questão de fiabilidade operacional.

Dois tratamentos ópticos comuns utilizados para melhorar a visibilidade são vidro antirreflexo (AG) e vidro antirreflexo (AR). Embora ambas as tecnologias visem reduzir o impacto da luz reflectida, baseiam-se em mecanismos físicos diferentes e produzem caraterísticas ópticas diferentes.

Compreender as diferenças de engenharia entre estas abordagens é uma parte importante da conceção de ecrãs industriais legíveis à luz solar e sistemas HMI exteriores.

Vidro antirreflexo vs. vidro antirreflexo - Comparação rápida

Ambas as tecnologias melhoram a legibilidade dos ecrãs, mas abordam desafios ópticos diferentes.

As superfícies antirreflexo reduzem a distração visual dos reflexos através da dispersão da luz, enquanto os revestimentos antirreflexo reduzem a quantidade de luz reflectida pela superfície do ecrã.

O que são vidros antirreflexo e antirreflexo

Os tratamentos antirreflexo e antirreflexo são normalmente aplicados ao camada de vidro de cobertura de um módulo de visualização industrial. O seu objetivo é reduzir os reflexos que interferem com a visibilidade do ecrã.

No entanto, os mecanismos subjacentes diferem significativamente.

Vidro antirreflexo

O vidro antirreflexo é produzido utilizando um processo de micro-corrosão aplicado à superfície do vidro.

Este processo cria estruturas de superfície microscópicas que dispersam a luz recebida em vez de a reflectirem numa única direção. Como resultado, os reflexos parecem difusos em vez de espelhados.

As caraterísticas típicas incluem:

• redução dos reflexos no espelho
• luz ambiente difusa
• aspeto mate da superfície
• nitidez percebida ligeiramente reduzida

Devido ao facto de a estrutura da superfície difundir a luz, a luz emitida pelo painel LCD é também ligeiramente dispersa. O texto fino ou os pequenos detalhes gráficos podem, por isso, parecer mais suaves em comparação com o vidro não tratado.

As superfícies antirreflexo são normalmente utilizadas em ambientes onde existe uma forte iluminação direcional.

Vidro antirreflexo

Utilização de vidro antirreflexo revestimentos ópticos multicamadas depositado na superfície do vidro de cobertura.

O vidro não tratado reflecte normalmente cerca de 4-8% de luz incidente por superfície. Os revestimentos AR reduzem esta reflexão através de interferência destrutiva entre ondas de luz reflectidas.

Dependendo da conceção do revestimento, a reflectância da superfície pode ser reduzida para cerca de 1-2%, o que aumenta a transmissão global da luz.

Em muitos ecrãs industriais, a transmissão total através da superfície do vidro pode exceder 95%, melhorando o contraste do ecrã em ambientes com muita luz.

Ao contrário das superfícies antirreflexo, os revestimentos AR mantêm a nitidez da imagem porque reduzem os reflexos sem difundir a luz do ecrã.

Por este motivo, o vidro com revestimento AR é frequentemente utilizado em ecrãs legíveis à luz solar e equipamento de exterior.

Tecnologias-chave em pilhas ópticas de ecrãs industriais

Os tratamentos antirreflexo e antirreflexo são normalmente integrados como parte de um sistema mais vasto de pilha ótica de visualização que inclui o módulo LCD, o sensor tátil, o vidro de cobertura e as camadas de ligação.

Estruturas de superfície micro-entalhadas

O vidro antirreflexo baseia-se na rugosidade controlada da superfície criada através de gravura química ou mecânica.

As superfícies antirreflexo típicas utilizam uma rugosidade de superfície (Ra) na ordem de aproximadamente 0,1-0,3 μm.

A rugosidade da superfície deve ser cuidadosamente controlada:

Se a rugosidade da superfície for demasiado elevada:

• a nitidez da imagem diminui
• o texto pequeno torna-se difícil de ler

Se a rugosidade da superfície for demasiado baixa:

• a redução do encandeamento torna-se menos eficaz

A estrutura de superfície adequada depende da resolução do ecrã, da distância de visualização e das condições de iluminação ambiente.

O vidro antirreflexo deve também ser compatível com sistemas tácteis capacitivos projectados (PCAP), que exigem caraterísticas eléctricas e ópticas estáveis em toda a superfície do vidro de cobertura.

Revestimentos ópticos multicamadas

Os revestimentos antirreflexo são constituídos por várias camadas dieléctricas finas com diferentes índices de refração.

A espessura de cada camada é concebida em relação aos comprimentos de onda da luz visível, de modo a que as ondas de luz reflectidas se cancelem parcialmente por interferência.

Nos ecrãs industriais, os revestimentos AR são frequentemente utilizados em conjunto com ligação ótica em ecrãs industriais.

A colagem ótica elimina o espaço de ar entre o painel LCD, o sensor tátil e o vidro da cobertura. A eliminação destas interfaces reduz os reflexos internos e melhora o contraste do ecrã.

Os conjuntos de ecrãs integrados que combinam revestimentos AR, colagem e sensores tácteis são normalmente utilizados em soluções industriais para ecrãs tácteis, em que o desempenho ótico e a fiabilidade do sistema devem ser mantidos em todo o conjunto do ecrã.

Considerações de engenharia

A seleção entre vidro antirreflexo e antirreflexo requer a avaliação de vários factores de engenharia em todo o sistema de visualização.

Ambiente de iluminação ambiente

As condições de iluminação influenciam fortemente o desempenho ótico.

Em ambientes como:

• pavimentos de fabrico
• armazéns
• linhas de produção

A forte iluminação do teto cria frequentemente reflexos localizados. As superfícies antirreflexo difundem estes reflexos e podem melhorar a visibilidade do operador.

Em instalações exteriores, os reflexos são frequentemente causados pela luz solar direta. Nestes casos, os revestimentos antirreflexo que reduzem a reflexão da superfície proporcionam normalmente um melhor contraste do ecrã.

Clareza ótica e qualidade de imagem

O vidro antirreflexo introduz a difusão da luz, o que pode reduzir ligeiramente a nitidez da imagem.

Apresenta o presente:

• pequeno texto de diagnóstico
• interfaces gráficas pormenorizadas
• dados de alta resolução

pode ser afetada por esta difusão.

Os revestimentos antirreflexo mantêm a nitidez da imagem porque não dispersam a luz do ecrã.

As aplicações que exigem detalhes visuais precisos beneficiam frequentemente do vidro com revestimento AR.

Durabilidade da superfície

O equipamento industrial tem de tolerar a limpeza frequente, a exposição ambiental e a interação mecânica.

As superfícies antirreflexo são normalmente integradas diretamente na superfície do vidro e mantêm-se estáveis durante a utilização a longo prazo.

Os revestimentos AR devem ser concebidos com dureza e resistência ambiental suficientes. Os revestimentos de nível industrial são normalmente avaliados através de testes como:

• ciclo térmico
• exposição à humidade
• Ensaios de resistência aos raios UV
• avaliação da resistência à abrasão

A durabilidade é particularmente importante para o equipamento de exterior e para as interfaces viradas para o público.

Integração com sistemas tácteis

A maioria dos ecrãs industriais utiliza tecnologia tátil capacitiva projectada (PCAP).

Os tratamentos de superfície devem manter-se compatíveis com as caraterísticas eléctricas e ópticas do sistema tátil.

Os parâmetros de integração importantes incluem:

• espessura do vidro de cobertura
• condutividade do revestimento
• adesivos de ligação ótica
• sensibilidade do controlador tátil

Muitos fabricantes de equipamentos integram estes elementos através de soluções industriais para ecrãs tácteis, garantindo que o sistema tátil e a pilha ótica funcionam em conjunto de forma fiável.

Aplicações industriais típicas

O vidro antirreflexo e antirreflexo é utilizado numa vasta gama de equipamentos industriais.

Postos de carregamento de veículos eléctricos

Os carregadores de veículos eléctricos no exterior funcionam sob luz solar direta. Os revestimentos AR combinados com a colagem ótica ajudam a manter o contraste e a legibilidade do ecrã.

Equipamento de automação industrial

Os painéis de controlo das máquinas funcionam frequentemente sob uma forte iluminação no teto. O vidro antirreflexo reduz os reflexos da iluminação do teto.

Estes sistemas integram normalmente monitores tácteis industriais robustos Concebido para um funcionamento contínuo em fábrica.

Quiosques públicos e terminais de auto-atendimento

Os quiosques self-service e os sistemas de venda de bilhetes funcionam em condições de iluminação mista. Pode ser utilizado vidro AG ou AR, dependendo do ambiente de instalação.

Sistemas de infra-estruturas inteligentes

Os terminais de transporte, os sistemas de estacionamento e os dispositivos de controlo de acesso dependem frequentemente de painel PC sistemas HMI baseados em que combinam hardware de computação com módulos de ecrã robustos.

Quando o vidro antirreflexo funciona bem

O vidro antirreflexo é geralmente adequado quando:

• existe uma iluminação forte no teto
• o ecrã é utilizado principalmente em interiores
• a difusão moderada da imagem é aceitável
• a durabilidade da superfície é uma prioridade

Quando é preferível o vidro antirreflexo

O vidro antirreflexo é normalmente selecionado quando:

• é necessária legibilidade no exterior
• o contraste do ecrã deve manter-se elevado à luz do sol
• a ligação ótica é utilizada na pilha de ecrãs

Em instalações de equipamentos especializados, estas soluções ópticas podem também ser integradas através de soluções de ecrã OEM personalizadas para corresponder ao design do armário, aos requisitos de luminosidade e às restrições ambientais.

Conclusão

O vidro antirreflexo e o vidro antirreflexo melhoram a legibilidade dos ecrãs industriais, mas abordam desafios ópticos diferentes.

O vidro antirreflexo reduz o encandeamento, difundindo a luz que entra através de uma superfície micro gravada. Os revestimentos antirreflexo reduzem a quantidade de luz reflectida pela superfície do ecrã, mantendo a nitidez da imagem.

A seleção da solução adequada requer a avaliação das condições de iluminação, dos requisitos de durabilidade e da integração com o sistema de visualização completo.

Para os projectistas de equipamento industrial, estes tratamentos ópticos são normalmente considerados juntamente com a otimização do brilho, a ligação ótica e a integração do sistema tátil no desenvolvimento de sistemas fiáveis de ecrãs legíveis à luz solar.

FAQ

Qual é a diferença entre vidro anti-brilho e antirreflexo?

O vidro antirreflexo difunde a luz que entra através de uma superfície micro gravada. O vidro antirreflexo utiliza revestimentos ópticos finos que reduzem a reflexão da superfície e aumentam a transmissão da luz.

O vidro antirreflexo reduz a nitidez do ecrã?

Sim. Como a superfície difunde a luz, o vidro antirreflexo pode suavizar ligeiramente as margens da imagem em comparação com o vidro com revestimento AR.

O vidro antirreflexo é melhor para ecrãs exteriores?

Em muitos ambientes exteriores, os revestimentos AR melhoram a visibilidade, reduzindo o reflexo e aumentando o contraste do ecrã.

As tecnologias antirreflexo e antirreflexo podem ser combinadas?

Algumas pilhas de ecrãs combinam vidro ligeiramente gravado com revestimentos AR para equilibrar a redução do brilho e a nitidez da imagem.

Como é que a ligação ótica melhora a visibilidade do ecrã?

A colagem ótica elimina os espaços de ar entre as camadas do ecrã, reduzindo os reflexos internos e melhorando o contraste em ambientes com muita luz ambiente.