Wyświetlacz transfleksyjny – zwany też transflective display, a zbudowany na matrycy tranzystorów cienkowarstwowych TFT transfleksyjnym – to rodzaj wyświetlacza ciekłokrystalicznego, który łączy właściwości transmisyjne i odbiciowe, zapewniając dobrą czytelność zarówno w ciemnym otoczeniu, jak i w pełnym słońcu. Za matrycą znajduje się warstwa transfleksyjna, która częściowo odbija światło otoczenia (jak wyświetlacz odbiciowy) i częściowo przepuszcza światło podświetlenia (jak wyświetlacz transmisyjny).
Taka hybrydowa konstrukcja pozwala wykorzystywać światło otoczenia do poprawy kontrastu na zewnątrz, a w pomieszczeniach lub przy słabym oświetleniu korzystać z podświetlenia. Wyświetlacze transfleksyjne są energooszczędne i doskonale sprawdzają się w urządzeniach mobilnych, zewnętrznych, wojskowych i nawigacyjnych oraz w przemysłowych panelach HMI, w których kluczowa jest widoczność w każdych warunkach oświetleniowych.
Jak działa wyświetlacz transfleksyjny?
Wyświetlacz transfleksyjny ma w jednym panelu dwie drogi światła. Za warstwą ciekłego kryształu znajduje się transflektor – częściowo zwierciadlana warstwa, a w pikselu TFT obszar odbijający obok przezroczystego okienka. W jasnym otoczeniu światło wpada przez przedni polaryzator, przechodzi przez ciekły kryształ i filtr barwny, odbija się od transflektora i wraca do widza. W ciemnym pomieszczeniu lub nocą podświetlenie świeci przez przezroczystą część piksela, dokładnie jak w panelu transmisyjnym.
Im jaśniejsze otoczenie, tym więcej światła dostarcza tor odbiciowy, więc obraz nie blaknie w słońcu – staje się jaśniejszy razem ze światłem, które w innych wyświetlaczach go przyćmiewa. Podział na obszar odbijający i przepuszczający jest decyzją projektową producenta panelu, a komórka ciekłokrystaliczna musi dobrze działać zarówno dla światła, które przechodzi przez nią raz (podświetlenie), jak i dwa razy (światło odbite), dlatego panele transfleksyjne są strojone na zasadzie kompromisu.
LCD transfleksyjny, transmisyjny i odbiciowy – porównanie
Trzy tryby różnią się tym, skąd pochodzi światło (zob. też tryby transmisji światła). Odbiciowy LCD korzysta wyłącznie ze światła otoczenia i nie ma podświetlenia, więc w ciemności jest nieczytelny; transmisyjny LCD korzysta wyłącznie z podświetlenia; transfleksyjny LCD – z obu.
| Transmisyjny | Odbiciowy | Transfleksyjny | |
|---|---|---|---|
| Źródło światła | Tylko podświetlenie | Tylko światło otoczenia | Światło otoczenia na zewnątrz, podświetlenie w ciemności |
| Czytelność w pełnym słońcu | Słaba, chyba że wyświetlacz ma wysoką jasność | Bardzo dobra | Dobra |
| Czytelność w ciemności | Doskonała | Brak bez dodatkowego oświetlenia | Dobra, przy włączonym podświetleniu |
| Pobór mocy | Podświetlenie zawsze włączone; rośnie wraz z jasnością | Najniższy, brak podświetlenia | Niski w dzień przy wyłączonym podświetleniu; w ciemności pobór podświetlenia |
| Kolor i jasność | Najlepsze nasycenie barw i jasność | Przygaszone barwy, niskie nasycenie | Zwykle mniej nasycone i ciemniejsze niż w transmisyjnym |
| Typowe zastosowanie | Panele HMI do wnętrz, monitory | Proste wskaźniki o niskim poborze mocy | Urządzenia przenośne, nawigacja i urządzenia do pracy na zewnątrz |
LCD transfleksyjny a LCD czytelny w słońcu o wysokiej jasności
Oba podejścia prowadzą do wyświetlacza czytelnego w słońcu, ale różnymi drogami. LCD czytelny w słońcu to panel transmisyjny z bardzo jasnym podświetleniem (zwykle 800 cd/m² i więcej), ograniczonymi odbiciami powierzchni i często optical bondingiem; działa przy każdym oświetleniu, ale pobiera więcej mocy i wydziela więcej ciepła, które ogranicza go w zamkniętej obudowie stojącej w słońcu (zob. ciekłe kryształy HiTNI). Panel transfleksyjny pozwala słońcu wykonać część pracy, co oszczędza energię.
- Transfleksyjny wybierz do urządzeń przenośnych, zasilanych z baterii, gdzie moc i ciepło są ograniczone, a wyświetlacz pracuje zarówno w pomieszczeniach, jak i na zewnątrz.
- Transmisyjny o wysokiej jasności (z optical bondingiem) wybierz do większych, stacjonarnych lub zasilanych z pojazdu urządzeń, gdzie pełny kolor i wysoka jasność są ważniejsze niż pobór mocy.
Żaden z nich nie zwalnia z ograniczania odbić od przedniej powierzchni: w obu przypadkach pomagają powłoki antyrefleksyjne i dobra powierzchnia.
Gdzie stosuje się wyświetlacze transfleksyjne?
Typowe zastosowania to terminale przenośne i przyrządy terenowe, urządzenia nawigacyjne i morskie, sprzęt wojskowy i wzmocniony oraz panele przemysłowe używane na zewnątrz lub przy oknach – wszędzie tam, gdzie jeden wyświetlacz musi być czytelny w każdych warunkach oświetleniowych, a budżet mocy jest ograniczony.
Ograniczenia LCD transfleksyjnych
- Niższy kontrast, jasność i nasycenie barw niż w LCD transmisyjnym przy słabym świetle, bo część każdego piksela jest oddana na odbicie, a filtry barwne są dostrojone do światła przechodzącego dwukrotnie.
- Zależność od światła otoczenia: w przyciemnionym, zacienionym miejscu tor odbiciowy daje niewiele i pracę wykonuje podświetlenie.
- Wybór rozmiarów, interfejsów i opcji dotyku zależy od producenta – dostępność należy potwierdzić dla projektu przed rozpoczęciem konstrukcji.
Na co zwrócić uwagę przy wyborze wyświetlacza transfleksyjnego
- Udział obszaru odbijającego i przepuszczającego (współczynnik transfleksyjności) – ustala równowagę między pracą w słońcu a we wnętrzu.
- Moc podświetlenia potrzebna do wymaganej jasności w ciemności.
- Kontrast przy świetle otoczenia, które urządzenie faktycznie napotyka, na zewnątrz i w pomieszczeniach – najlepiej sprawdzony na próbce.
- Zakres temperatury pracy – reakcja ciekłego kryształu zwalnia na mrozie.
- Dostępność potrzebnego rozmiaru, rozdzielczości i interfejsu.
Wyświetlacz transfleksyjny a e-paper
E-paper to także technologia odbiciowa i jest czytelny w słońcu bez podświetlenia, ale odświeża się wolno i ma ograniczoną paletę barw. LCD transfleksyjny zachowuje pełny kolor, odświeżanie na poziomie wideo i podświetlenie na ciemność. Jeśli obraz zmienia się rzadko, a priorytetem jest energia, zajrzyj do hasła EPD, w tym do sekcji o front light, dzięki któremu wyświetlacz e-paper jest czytelny w ciemności.
