СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА 7/2016

ПРИБОРЫ И СИСТЕМЫ 72 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 7 2016 Антибликовая поверхность Отражённый свет Отражённый свет Падающий свет Падающий свет Сенсорная панель Сенсорная панель ЖК-панель ЖК-панель С фронтальным антибликовым покрытием Без фронтального антибликового покрытия Верхний слой Сенсорная панель Бондинговое вещество Бондинговое вещество Бондинговое вещество ЖК-дисплей Нагреватель EMI 5-мм стекло Внешний неполяризованный свет Линейный поляризатор Четвертьволновая пластинка Падающий Отражённый Поляризо- ванный свет Поляризо- ванный свет Свет блокирован! Правосто- ронняя круговая поляризация Левосторонняя круговая поляризация Отражающая поверхность Чтобы повысить внешний контраст, необходимо по возможности изба- виться от отражённого от экрана све- та, например, путём применения анти- бликовых и антиотражательных филь- тров и использования поляризаторов, а также повысить яркость подсветки дисплея. Высокая яркость обеспечивается применением мощных систем под- светки. Сейчас практически все про- изводители используют светодиодную подсветку, поскольку она долго служит, мгновенно включается, легко перено- сит механическое воздействие и име- ет широкий диапазон регулирования яркости без влияния на срок службы. К тому же светодиодная система под- светки не требует высоковольтного питания, что очень важно, например во взрывоопасных зонах. Что касается отражённого света, поч- ти во всех современных ЖК-дисплеях используются плёночные антиблико- вые и антиотражательные фильтры (см. рис. 4). И хотя само по себе нали- чие таких плёнок и помогает увели- чить внешний контраст, поскольку они рассеивают и распределяют отра- жение света, проблема в том, что эти покрытия влияют только на внешний слой стекла дисплея, хотя свет также проходит через внутренние слои дис- плея и отражается и от них, а антибли- ковые покрытия не могут этого предот- вратить. И, если в простых дисплеях зачастую имеется три-четыре слоя, то в более сложных конструкциях коли- чество слоёв может доходить до семи- восьми. По мере того как свет проходит через каждый слой, будет изменяться показатель преломления, в результа- те чего неизбежно будут возникать отражения. Эти искажения становятся намного больше у дисплеев, которые имеют воздушные зазоры между сте- клянными слоями. Возникает вопрос – что можно с этим сделать? Возможное решение: выбор экра- на с оптическим бондингом. Оптиче- ский бондинг – это процесс формиро- вания слоёв на ЖК-дисплее, состоящих из защитного стекла, сенсорного экра- на и других дополнительных просло- ек, например отражательной плёнки (см. рис. 5). Чтобы удалить воздушный зазор между этими слоями, использует- ся силиконовый гель или другой адге- зивный материал. Затем сборка термо- отверждается и застывший слой геля скрепляет получившийся «сэндвич». Таким образом, оптический бондинг устраняет внутренние отражения меж- ду слоями, поскольку показатель пре- ломления становится единым. В итоге получаем высокий показатель внеш- него контраста. К тому же оптический бондинг даёт и другие преимущества: укрепляет конструкцию дисплея, защи- щает от конденсата и осадков про- странство между слоями и не влияет на температурный диапазон дисплея [5]. Но лучшим решением будет исполь- зование поляризатора и четвертьвол- нового фазосдвигающего фильтра (см. рис. 6). При его использовании внеш- ний свет сначала проходит через поля- ризатор, а потом через фазосдвигаю- щий фильтр. Таким образом, сначала отсекается до половины проходяще- го внешнего света, а потом происхо- дит поворот плоскости поляризации на 45 градусов. Затем свет отражается и опять проходит через фазосдвигаю- щий фильтр, который доводит сдвиг вектора поля до 90 градусов. Такое излучение уже полностью задержи- вается поляризационным фильтром. В результате, получаем на выходе отсутствие отражённого от внутрен- них слоёв света [6]. З АЩИТНОЕ СТЕКЛО Сам по себе дисплей, будучи всего несколько миллиметров толщиной, не обеспечивает достаточную жёсткость корпуса. Более того, при определён- ных вибронагрузках ячейки жидких кристаллов могут разрушиться. Чтобы защитить монитор, ЖК-панель соединяется со слоем из закалённого стекла. Эта сборка может быть затем изолирована внутри корпуса для допол- нительной защиты. Кроме механиче- Рис. 4. Структура и иллюстрация принципа работы антибликового фильтра Рис. 5. Структура покрытия типа «оптический бондинг» Рис. 6. Принцип работы поляризатора