表示輝度と太陽光下での可読性を規定するには、ユーザーが何を読む必要があるか、表示器がどこで使用されるか、完成組立品がどのように測定されるかを定義すること。輝度値だけでは、直射日光下で画面が読めるかどうかは分からない。反射、視野角、コントラスト、カバーガラス、温度がすべて結果に影響する。.
組み込み型TFT LCDの場合、完成した視認面での輝度目標から始め、定義された環境光および熱条件下で代表的なコンテンツを検証する。このアプローチにより、要件が試験可能になり、サプライヤーが孤立したパネル数値ではなく完成組立品を比較しやすくなる。.
輝度と照度は異なるものを表す
ディスプレイ 輝度 は、特定の方向において表面から観察者に向かう光を表す。単位はカンデラ毎平方メートル（cd/m²）で、1ニトは1 cd/m²である。輝度仕様には、画像パターン、測定位置と方向、表示設定、温度、動作状態を特定すべきである。.
環境 照度, はルクスで測定され、表面に到達する光を表す。ニト単位の表示輝度値をルクス単位の屋外照度に直接変換することはできない。その環境光の影響は、表示組立品がそれをどのように反射するか、また光源と観察者がどこに位置するかに依存する。.[1]
例えば、2つの画面が同じ照度を受けていても、表面処理や角度が異なるため、異なるグレアを示すことがある。同様に、同じ画面でも拡散日光下と太陽の直接反射下では異なって見えることがある。.
視認面全体を測定する
パネルのデータシートにはLCDモジュールでの輝度が記載されている場合がある。完成品にはタッチセンサー、接着剤、保護フィルム、カバーガラス、筐体ウィンドウが追加されることがある。これらの層は透過光と反射の両方を変化させ得る。値がベアモジュールに適用されるのか、最終組立品の 外面, に適用されるのかを特定し、操作者が見るものを表す場合は後者を使用する。.
テストパターンとバックライト設定を記録する。全白測定、小さな白色領域、実際のユーザーインターフェース画面では異なる結果が生じ得る。特にシステムがコンテンツや温度に応じて輝度を変更する場合は顕著である。要件が標準値、最小許容値、特定サンプルの測定値のいずれであるかを定義する。これらの用語は互換性がない。.
環境コントラストが重要な理由
暗室コントラスト比は、制御された低環境光条件下で明状態と暗状態の光を比較する。屋外では、観察者に向かって反射する環境光が暗領域の見かけの輝度を上げ、テキストとその背景の分離を低下させ得る。NASAの表示ガイダンスは、反射が環境照明下での輝度、コントラスト、色に影響し得ると指摘している。.[2]
定義されたテストジオメトリにおいて、環境コントラスト比は、明状態の測定輝度を暗状態の測定輝度で除したものとして記述でき、両方とも規定の照明下で測定される。測定は光源、角度、パターン、機器位置を特定しなければならない。単一の反射率パーセントではすべてのグレア条件を予測できない。.
反射光の簡単な例示
例示のみとして、表示器が白状態で800 cd/m²、黒状態で1 cd/m²を寄与し、反射環境光が両方の測定に同じ100 cd/m²を加えると仮定する。結果として得られる比は約 900 ÷ 101、つまり8.9:1, であり、暗条件比の800:1ではない。.
これは簡略化された教育用の例であり、実モジュールの予測ではない。実際の反射は画像領域、表面、照明方向、視野角によって変化し得る。単一の平均コントラスト数値が許容できるように見えても、鏡面グレアが局所領域を覆い隠すことがある。.
環境とユーザーのタスクを規定する
表示器が窓 near の屋内、日陰の屋外、直射日光下のいずれで使用されるかを記述する。画面の予想される向き、視野角の範囲、明るい光源がユーザーに向かって反射する可能性のある位置を定義する。筐体、バイザー、取付角度が表示器に到達する光を変化させる場合はそれらを含める。.
次に視覚タスクを定義する。小さな黒文字の読取り、警告アイコンの認識、写真の閲覧はインターフェースに異なる要求を課す。実際の視距離で代表的な文字サイズ、色、アラーム、グラフィックスをテストする。「太陽光下で読取り可能」といった一般的な主張は、コンテンツと視認条件が定義されていない限り不完全である。.
より明るいバックライトのみに依存する前に反射を低減する
反射防止（AR） 処理は、関連する表面での反射光を低減することを目的とする。. アンチグレア（AG） 表面は反射を散乱させ、鋭い反射像を低減できるが、ヘイズを導入したり、知覚される鮮明度に影響したりする可能性がある。結果は処理と完全な光学スタックに依存する。.
光学接着は、材料と構造が適切な場合、空気層を光学接着剤で置き換え、選択された内部界面での反射を低減できる。外面からの反射を自動的に排除するものではない。提案されたスタック、タッチ要件、再作業制約、光学結果をサプライヤーとレビューする。.
選択はトレードオフである。より明るいバックライト、低反射スタック、カバーガラス処理、機械的シェードはすべて、視認性、電力、熱、タッチ挙動、外観、コストに影響し得る。意図された環境で完成サンプルを比較する。.
持続輝度と熱条件を規定する
室温で短時間測定された最大輝度は、密閉された屋外筐体内での持続出力を表さない場合がある。バックライト電力は熱を発生し、システムは熱限界内に留まるために出力を低減することがある。したがって、周囲温度、太陽加熱、筐体換気、デューティサイクルが要件の一部であるべきである。.
必要な動作モード、安定化またはソーク期間、周囲および関連する筐体条件、安定化後の最小輝度または可読性結果を定義する。パネルの動作温度範囲だけでは、最終製品で持続できる輝度を確立できない。完成組立品を検証する。.
実行可能な仕様を構築する
| 要件 | 記録すべき項目 |
|---|---|
| 輝度 | 最小値または標準値、測定面、視方向、パターン、輝度設定、温度。. |
| 環境条件 | 表示面での照度、光源タイプ、入射角、関連する場合は拡散成分と直接成分。. |
| 可読性 | 代表的なコンテンツ、視距離と角度、許容方法、定義されたジオメトリ下でのコントラスト目標。. |
| 光学組立品 | パネルリビジョン、タッチ層、カバーガラス、コーティング、接着、保護フィルム。. |
| 熱動作 | 周囲および筐体条件、実行時間、輝度制御モード、安定化結果。. |
| 電力と統合 | バックライトドライバ、電流と調光要件、電源制限、タッチおよびホストインターフェース。. |
製品のユースケースと検証計画から数値目標を設定する。あらゆる屋外条件であらゆるディスプレイが読めることを証明する単一のニット閾値は存在しない。NISTの日光下での可読性に関する研究では、ディスプレイと反射の測定を照明環境とともに扱っており、テスト設定がなぜ重要であるかを示している。.[1]
最終構成でサンプルを検証する
- 意図するLCD、タッチ層、カバー、筐体、および任意の光学処理を組み立てる。.
- ディスプレイ設定を記録し、合意された測定点および視方向で輝度を測定する。.
- 指定された環境照明を適用し、合意されたジオメトリを使用して明状態および暗状態の測定を繰り返す。.
- 要求される距離と視角で代表的なインターフェースコンテンツを検査する。直接反射の位置を含む。.
- 規定の動作期間および熱条件の後に繰り返す。輝度制限があれば記録する。.
- 結果に使用した正確なパネル、光学スタック、ドライバー、および筐体のリビジョンを文書化する。.
実験室での測定は再現性を向上させる。フィールド評価は、実験室の設定では見逃す反射や使用条件を明らかにすることができる。どちらの結果も、レビューなしに異なるカバーガラスやディスプレイリビジョンに一般化すべきではない。.
よくある質問
より高いニットのディスプレイは常に屋外で読みやすいのか？
いいえ。より高い輝度は助けになるが、反射、コントラスト、視角ジオメトリ、コンテンツ、および持続的な熱性能も可読性に影響する。.
ニットとルクスは互換可能か？
いいえ。ニットはある方向における表面からの輝度を表し、ルクスは表面に到達する照度を表す。.
光学接着はすべてのグレアを排除するか？
いいえ。選択された内部界面での反射を低減できるが、外面反射やその他のグレア源は残り得る。.
暗室コントラスト比は日光下での可読性を証明できるか？
いいえ。環境反射は使用条件下でコントラストを低下させ得る。定義された環境光設定の下で完成組立品を測定または評価すること。.
ディスプレイサプライヤーと要件について協議する
意図する環境、最終光学スタック、視角ジオメトリ、UIコンテンツ、動作温度、電力制限、および提案するテスト方法を共有する。既存のモジュールから開始し、バックライト、タッチ、またはカバーガラス構成がプロジェクト要件を満たせるかどうかを評価する。.
探る RJYの日光下で読めるディスプレイカテゴリ または RJY Displayにお問い合わせください プロジェクト固有のレビューのために。実際のモジュール仕様を確認し、完成組立品を検証すること。.