Авторские права © 2020-2021 Shenzhen CDTech Electronics LTD. Все права защищены. Карта сайта. Разработано iwonder.cn
Безопасность автомобильных дисплеев зависит не только от высокой яркости. Солнечный свет, отражения от приборной панели, фары и освещение салона могут создавать зеркальные изображения на защитном стекле, отвлекающие водителя. Травленые антибликовые (AG) поверхности рассеивают концентрированные отражения, а антиотражающие (AR) покрытия используют интерференцию тонких пленок для уменьшения отраженного света. Лучшее автомобильное решение обеспечивает баланс между отражательной способностью, мутностью, пропусканием света, резкостью изображения и долгосрочной надежностью.
Выбор автомобильных ЖК-мониторов
Опасные блики на экране возникают, когда внешний свет создает яркое отраженное изображение на защитном стекле, конкурирующее с информацией, отображаемой на экране. В автомобилях основными источниками бликов являются прямые солнечные лучи, лобовое стекло, отделка приборной панели, боковые окна, уличные фонари и фары движущегося сзади транспорта.
Стандартная защитная стеклянная панель имеет более одной отражающей поверхности. Свет может отражаться от поверхности «воздух-стекло», от слоя «стекло-оптический клей», от сенсорного датчика, от поляризатора ЖК-дисплея и от внутренних воздушных зазоров. Каждое изменение показателя преломления вызывает френелевское отражение, и совокупный эффект может заметно снизить контрастность в черном состоянии.
В производственной работе распространенная ошибка — попытка решить проблему бликов только за счет увеличения яркости дисплея. Повышение яркости панели с 800 нит до 1,200 нит может улучшить читаемость при дневном свете, но это не устраняет отраженное изображение солнца или приборной панели. Если водитель видит резкое белое отражение на навигационном маршруте, одной лишь большей мощности подсветки недостаточно для восстановления безопасной читаемости.
Поэтому видимость автомобильного дисплея следует рассматривать как целостную оптическую систему: отражение от поверхности, мутность, пропускание света, яркость ЖК-дисплея, оптическое соединение, угол обзора, геометрия приборной панели и положение глаз водителя — все это имеет значение.
Травленое стекло AG уменьшает воспринимаемые блики за счет создания микроскопической текстуры поверхности, которая распределяет отраженный свет по более широкому углу обзора. Вместо того чтобы направлять концентрированное зеркальное отражение непосредственно на водителя, текстурированная поверхность разбивает это отражение на более мягкое и менее четкое свечение.
Глянцевое защитное стекло ведет себя как плоское зеркало:
Глянцевое защитное стекло: зеркальное отражение. Солнечный свет / фара ↘ ↘----------↘---------- Гладкая поверхность стекла ↗ ↗Глаза водителя ← Яркое, четкое отраженное изображение
Химическое травление создает микроскопические пики, впадины и склоны на поверхности стекла. Каждый крошечный склон по-разному перенаправляет свет:
Текст. Травленое стекло AG: рассеянное рассеивание. Входящий свет ↘ ↘~~~~~\_/~~~~\__/~~~~~ Микротекстурированная поверхность ↗ ↑ ↖ → ↙Только небольшая рассеянная часть достигает драйвера.
Важный технический момент заключается в том, что AG не обязательно устраняет отраженную энергию. Он перераспределяет отраженный свет. Зеркальное изображение становится размытым, его пиковая яркость снижается, и водитель с меньшей вероятностью столкнется с резким препятствием для обзора.
Однако более шероховатая поверхность не всегда лучше. Чрезмерная дымка может размывать края текста, делать черные области серыми, усиливать мерцание и снижать воспринимаемое разрешение дисплеев с высокой плотностью пикселей. В автомобильных центральных стойках и приборных панелях мы обычно оцениваем контролируемое значение дымки, а не выбираем максимально возможное значение.
Для дисплеев размером от 10 до 15 дюймов умеренная степень матовости поверхности часто оказывается более практичной, чем сильно матовое стекло. Поверхность с высокой степенью матовости может хорошо подходить для промышленного оборудования, используемого на открытом воздухе, но она может снизить точность отображения видеопотоков с камер, мелких надписей на картах, тонкой разметки полос движения и интерфейсов ночного режима. CDTech оценивает степень матовости, блеск, светопропускание, шероховатость поверхности и четкость изображения в совокупности, а не принимает «обработку AG» в качестве достаточной спецификации.
Антиотражающее покрытие уменьшает отражение за счет нанесения наноразмерных оптических слоев, которые вызывают взаимное подавление отраженных световых волн посредством деструктивной интерференции. В отличие от антиотражающего покрытия, которое рассеивает отраженный свет, антиотражающее покрытие направлено на уменьшение количества отраженного света, покидающего поверхность стекла.
Упрощенная однослойная структура дополненной реальности работает следующим образом:
text R1: Reflection at air / coating interfaceIncoming light ↘ ↗────────────────── Coating layer, optical thickness near λ/4 ↘ ↗ R2: Reflection at coating / glass interface────────────────── Glass substrateR1 and R2 return approximately 180° out of phaseR1 + R2 → destructive interference → lower visible reflection
Толщина покрытия выбирается таким образом, чтобы отраженный луч от нижней границы раздела проходил дополнительное оптическое расстояние. Когда два отраженных луча снова встречаются, их пики и впадины волн противостоят друг другу. В результате получается меньшая отраженная энергия и больший прошедший свет.
Для автомобильных защитных стекол обычно требуется более одного антиотражающего слоя. Один четвертьволновой слой лучше всего работает в ограниченном диапазоне длин волн и при узком угле падения. В реальном автомобиле свет может попадать под прямые солнечные лучи, низко расположенное вечернее солнце, отражения от приборной панели, салонные лампы и фары под разными углами. Многослойные антиотражающие покрытия используют чередующиеся материалы с высоким и низким показателем преломления для контроля отражательной способности в более широком видимом спектре.
Увеличение количества слоев может улучшить средний коэффициент отражения, но также влечет за собой компромиссы: время нанесения покрытия, напряжение покрытия, риск адгезии, стоимость и угловое смещение цвета. В одном из типов производственных проблем образец выглядит превосходно под обычным углом обзора, но демонстрирует фиолетовое или зеленое остаточное отражение под углом 45 градусов. Это особенно заметно, когда дисплей установлен рядом с глянцевой черной отделкой. Проблема не всегда заключается в недостаточной антибликовой характеристике; часто дело в том, что спектральное отражение вне оси не было протестировано достаточно рано.
Технология AG показывает лучшие результаты, когда основной проблемой являются концентрированные блики и зеркальные изображения, в то время как технология AR показывает лучшие результаты, когда приоритетными являются низкая отражательная способность, глубокий черный цвет и резкость изображения. Для дисплеев автомобилей премиум-класса наиболее эффективным подходом часто является тщательно разработанная комбинация, а не выбор только одного метода обработки.
Для дисплея, расположенного высоко на приборной панели и близко к отражающему потоку лобового стекла, антибликовое покрытие с низким или средним уровнем дымки может быть очень эффективным, поскольку оно смягчает интенсивные отражения. Для высококачественного центрального дисплея, экрана для задних пассажиров, электронного зеркала или приборной панели с черной панелью, антибликовое покрытие часто обеспечивает более качественный визуальный результат за счет улучшения контрастности и сохранения резкости.
Наиболее надежная спецификация часто включает в себя стекло AG с низким уровнем мутности, широкополосное антибликовое покрытие AR и защиту от отпечатков пальцев AF. Стекло AG справляется с резкими источниками бликов, AR снижает остаточное отражение, а AF помогает предотвратить появление видимых дефектов рассеивания от масла, пота и отпечатков пальцев. Такая конструкция стоит дороже, чем стандартное стекло AG, но на больших автомобильных дисплеях стоимость доработки неудачного оптического решения обычно намного выше, чем стоимость правильного определения структуры поверхности на начальном этапе.
Высокая светопропускаемость позволяет большему количеству света от ЖК-дисплея достигать водителя, уменьшая мощность подсветки, необходимую для достижения полезной яркости. Однако одной лишь светопропускаемости недостаточно для обеспечения читаемости на солнце, поскольку отраженный окружающий свет все еще может размывать изображение на экране.
При дневном свете видимость — это конкуренция между излучаемым дисплеем светом и отраженным окружающим светом. Под ярким солнечным светом глянцевая поверхность может создавать яркую белую завесу на дисплее. Даже при высокой яркости ЖК-экрана темные значки, детали карты и изображения с камеры могут терять контрастность.
Антибликовое покрытие (AR) уменьшает отраженный компонент. Антибликовое покрытие (AG) снижает пиковую интенсивность и резкость зеркальных отражений. Оптическое соединение устраняет отражение, вызванное воздушными зазорами внутри модуля. При совместной работе этих элементов экран сохраняет лучшую контрастность, не полагаясь исключительно на более высокую мощность подсветки.
В ходе реальных обзоров конструкции мы не ставим перед собой цель достичь максимального коэффициента пропускания в отрыве от контекста. Мы создаем оптическое окно, которое учитывает пропускание покровного стекла, среднее отражение после антиотражающего покрытия, мутность, яркость белого и черного цветов, сдвиг цвета, совместимость с поляризационными фильтрами и характеристики, имитирующие солнечный свет.
Например, чрезмерно агрессивное антибликовое покрытие может снизить резкость и светопропускание настолько, что потребуется увеличить мощность подсветки на 15–25%. Поверхность с меньшим уровнем мутности в сочетании с антибликовым покрытием и оптическим склеиванием часто обеспечивает лучший общий визуальный результат при меньшем энергопотреблении. Это важно для электромобилей, где тепловая нагрузка на дисплей и энергопотребление являются важными факторами при проектировании.
Компания CDTech учитывает угол установки, цвет приборной панели, конструкцию рамки, ожидаемое воздействие солнечного света и целевую яркость, прежде чем рекомендовать структуру защитного стекла. Важно то, как водитель будет воспринимать изображение, а не только лабораторные измерения отражательной способности при нормальном падении света.
Да. Оптическое склеивание заполняет воздушный зазор между защитным стеклом и дисплеем оптическим клеем, уменьшая внутренние отражения, двойные изображения, попадание пыли и дефекты, связанные с влагой. Оно не заменяет антибликовое или антиотражающее покрытие, но позволяет более эффективно использовать их преимущества в готовом модуле.
Без оптического соединения защитное стекло и ЖК-дисплей могут содержать воздушные зазоры, создающие дополнительное отражение. Водитель может видеть не только отражение внешней среды, но и слабое внутреннее остаточное изображение. Это особенно заметно в режимах с черным экраном, системах камер и дисплеях, установленных под малым углом.
Оптически прозрачный клей, включая OCA или жидкие оптические клеящие материалы, имеет показатель преломления, более близкий к показателю преломления стекла и прозрачных слоев сенсора, чем воздух. Это уменьшает несоответствие показателей преломления и снижает отражение на внутренних границах. В результате получаются более глубокие черные тона, уменьшены ореолы, улучшен контрастность при солнечном свете и более цельный внешний вид.
Процесс склеивания должен быть тщательно согласован с поверхностью AG. Если протравленная микроструктура слишком глубокая или поверхностная энергия непостоянна, клей может не полностью смачивать текстуру. Это может привести к образованию микропузырьков, мутных участков, колец Ньютона или побелению краев. Образец стекла, который хорошо себя ведет до склеивания, может визуально выйти из строя после ламинирования.
Для автомобильной промышленности весь склеенный модуль должен быть протестирован при высоких температурах, высокой влажности, воздействии УФ-излучения, термическом ударе и механических нагрузках. Компания CDTech рассматривает обработку поверхности, выбор клея, интеграцию дисплея и проверку надежности как единый непрерывный инженерный процесс, а не как отдельные решения о закупке.
Указывайте AG, если первостепенное значение имеют прямые блики и четкие отраженные изображения; указывайте AR, если критически важны низкая отражательная способность и высокое качество изображения; указывайте оба варианта, если автомобилю требуется высокая светочувствительность при дневном свете и превосходная четкость изображения.
Перед утверждением технических характеристик защитного стекла проектная группа должна подтвердить четыре практических момента:
Определите геометрию обзора: укажите положение глаз водителя, угол наклона дисплея, траекторию движения лобового стекла, отражения от боковых окон и вероятные направления внешнего освещения.
Опишите условия эксплуатации: яркий солнечный свет, переходы через туннели, блики от фар в ночное время, использование автомобиля с мокрыми пальцами и поляризованные солнцезащитные очки.
Определите измеримые целевые показатели: укажите коэффициент отражения, коэффициент пропускания, мутность, блеск, цвет, угловое изменение цвета, износостойкость, адгезию и химическую стойкость.
Одобрите интегрированный модуль: высококачественный образец стекла не гарантирует высококачественного готового дисплея с чернильными рамками, сенсорными слоями, OCA и поляризаторами ЖК-дисплея.
Часто упускается из виду такой аспект, как изображение с камеры. Камеры заднего вида и системы кругового обзора содержат тонкие линии, шумы при слабом освещении и мелкие детали. Высокое антибликовое покрытие может сделать эти изображения менее четкими. Для дисплеев с большим количеством изображений с камер, сочетание антибликового покрытия с низким коэффициентом отражения и легким антибликовым покрытием, правильного угла наклона экрана, механического защитного козырька и достаточной яркости часто является более сбалансированным решением, чем простое увеличение антибликового покрытия.
Наиболее распространенные неисправности включают в себя вариации мутности от партии к партии, изменение цвета антибликового покрытия, плохую адгезию пленки, микропоры, дефекты по краям чернил и мутность или пузырьки, связанные с процессом склеивания. Эти проблемы могут не проявляться при простой проверке отдельного стекла, но становятся очевидными после полной сборки модуля.
При травлении стекла AG концентрация химических реагентов, температура ванны, давление распыления, состав стекла и время травления могут изменять текстуру поверхности. Если травление неравномерное, центр и края панели могут отражать свет по-разному. Чрезмерное травление может снизить светопропускание и создать эффект «песка»; недостаточное травление может привести к нежелательным зеркальным отражениям.
Для антиотражающих покрытий крайне важны дисциплина очистки и стабильность нанесения. Смазочные масла, отпечатки пальцев, пыль или микроскопические частицы могут вызывать образование микропор, локальную неоднородность и снижение адгезии. Технологический процесс также имеет значение. Если стекло с антиотражающим покрытием впоследствии подвергается высокотемпературной обработке чернилами или воздействию тепла, связанного с закалкой, необходимо оценить полную термическую историю для определения напряжений, изменения цвета и стабильности покрытия.
Многолетний опыт работы над проектами по изготовлению защитных покрытий для дисплеев показывает, что наиболее ценной практикой является проверка всей последовательности действий — нанесения покрытия, печати, упрочнения, склеивания и сборки модуля, — а не только отражательной способности одного образца стекла с покрытием. Такой подход позволяет выявлять проблемы совместимости до того, как это повлияет на оснастку, опытные образцы и графики проверки транспортных средств.
Мнения экспертов CDTech
«Правильный вопрос не в том, „AG или AR?“. А в том, где возникает отражение, под каким углом его видит водитель и содержит ли интерфейс мелкий текст, карты или изображения с камеры? Мы видели, как высокозатуманенное покрытие AG уменьшает солнечные блики, но также смягчает детализацию навигации и затемняет изображение в темное время суток. Более надежный подход — сначала проверить весь оптический тракт: удалить отражения в воздушном зазоре путем склеивания, снизить общую отражательную способность с помощью AR, а затем добавить лишь достаточное количество AG-затуманивания, чтобы устранить резкие блики. Для многих применений в кабине пилота низкозатуманенное покрытие AG, широкополосное AR, защита от автофокусировки и оптическое склеивание обеспечивают наиболее сбалансированный результат с точки зрения безопасности, внешнего вида и долговечности».
Компания CDTech, основанная в 2011 году в Шэньчжэне, является производителем ЖК-дисплеев и поставляет TFT-дисплеи, сенсорные дисплеи и HDMI-решения для автомобильной, промышленной, медицинской, бытовой техники и приборостроения. Имея производственную базу площадью 10 000 м² и системы управления качеством, включая ISO9001, ISO14001, ISO13485 и IATF16949, CDTech предлагает стандартные и индивидуальные решения для автомобильной промышленности.
Для проектов с защитным стеклом на заказ компания CDTech может объединить толщину стекла, степень упрочнения, тип печати чернилами, AG, AR, AF, оптическую склейку, яркость, рабочую температуру и требования к сенсорному управлению в единый скоординированный дизайн дисплея.
Более безопасные автомобильные дисплеи не полагаются на одно «антибликовое покрытие»; они контролируют отражение, рассеяние, пропускание и внутренние оптические интерфейсы как единую интегрированную систему. Антибликовое покрытие смягчает интенсивные отраженные изображения, антибликовое покрытие уменьшает сам отраженный свет, оптическое соединение ограничивает внутренние ореолы, а автофокусировка обеспечивает чистоту поверхности при длительном использовании.
Для приборных панелей, подверженных прямому солнечному свету, начните оценку с травленого антибликового покрытия с низкой или средней степенью мутности. Для центральных дисплеев премиум-класса, требующих глубокого черного цвета и четкой графики, используйте широкополосное антибликовое покрытие и проверьте цветопередачу вне оси. Для высококачественных дисплеев в кабине пилота проверьте комбинированную конструкцию из антибликового покрытия, антибликового покрытия, аэрозольного покрытия и оптического соединения, используя образцы целых модулей при солнечном свете, ночном освещении, в поляризованных очках и при испытаниях на надежность в условиях окружающей среды.
Наиболее целесообразным шагом будет предоставление поставщику дисплеев информации об угле установки, условиях окружающего освещения, целевой яркости, разрешении, способе сенсорного управления, конструкции рамки и требованиях к надежности. Имея эти данные, CDTech может помочь превратить общий запрос на «антибликовое стекло» в измеримое, технологичное и ориентированное на драйверы оптическое решение.
Заметно ли ухудшает четкость изображения стекло AG?
Низкий или средний уровень дымки в AG, как правило, сохраняет удобство использования, но чрезмерная дымка может размывать мелкий текст, изображения с камеры и графику высокого разрешения. Окончательное решение должно основываться на просмотре всего модуля дисплея под предполагаемым углом установки.
Действительно ли антибликовое покрытие лучше, чем аэрогальское, для всех типов автомобильных дисплеев?
Нет. Технология AR уменьшает полное отражение и сохраняет резкость изображений, в то время как технология AG часто более эффективна в смягчении резких локальных бликов. Правильный выбор зависит от направления солнечного света, расположения экрана, содержимого интерфейса и желаемого визуального эффекта.
Можно ли применять антибликовое и аэрофотосъемное покрытия к одному и тому же защитному стеклу?
Да. Комбинированная структура с низким уровнем мутности (AG, AR и AF) часто используется в требовательных автомобильных дисплеях. Необходимо проверить адгезию, изменение цвета, износостойкость, совместимость с клеевыми соединениями и долговременную устойчивость к воздействию окружающей среды.
Почему оптическая склейка важна в автомобильных дисплеях?
Оптическое склеивание устраняет отражения в воздушном зазоре между защитным стеклом и блоком дисплея. Оно улучшает контрастность, уменьшает ореолы, повышает устойчивость модуля к попаданию пыли и влаги, а также способствует более эффективной работе антибликового и антиотражающего покрытия.
Удобство чтения при солнечном свете и условия просмотра
Продолжая использовать сайт, вы соглашаетесь с нашей политикой конфиденциальности и Условиями использования.