この記事では、LCDモニターに直接日光が当たった場合の影響について説明します。

タッチスクリーン搭載液晶表示モニターへの直射日光の影響と緩和技術

はじめに
液晶は室温において、液体でも固体でもありません。この状態は液晶を光制御デバイスとして利用できるようにします。すなわち、液晶ディスプレイ（LCD）です。しかし、液晶は温度変化により不利な結果を招く可能性があります。低温環境では、結晶が固体に変わるため、光を適切に制御するために必要な変化に対して反応が鈍くなります。LCDでは、フレーム間の遷移時間が遅くなる（映像がカクつく、または前の画像の記憶が残る）として観察されます。高温環境では、液晶が液体状態に変わるため、再び光を制御する際に正しく機能しなくなります。この効果は、LCDにおいてコントラスト比の低下（暗くなる）として現れるか、極端な高温条件では結晶が溶けて完全に黒いLCD画像になることがあります。直接日光が当たった場合、通常はLCD内部が液晶の融点に達するほどの加熱は引き起こされません。しかし、タッチモニターにはLCDの上にガラスのオーバーレイと空気バリアが存在します。これにより、グリーンハウス効果が生じ、タッチセンサーとLCDの間の空気温度が環境温度よりはるかに高くなる可能性があります。

予防策

• 向き: 太陽による熱加熱を防ぐ最も簡単な方法は、LCDを直接日光にさらさないことです。多くの場合、LCDモニターの表面を東西の位置に向けるだけで、グリーンハウス効果とLCDの暗化を防ぐことができます。
• カバーやオーニング: 向きを制御できず、デザインがそれを許す場合は、直接日光を遮るための簡単な日よけを使用できます。日よけは、上に取り付けられた保護オーニングや、ユーザーにデバイスを利用するためにカバーを開けたり取り外したりさせるために画面の上に置かれたカバーである可能性があります。
• タッチ技術の選択: タッチセンサーの設計は、与えられた技術に基づいて異なります。APRやSAWなどの技術は、ガラスのみの技術に基づいています。抵抗性および静電容量技術には、両方向の光伝送を妨げるコーティングがあります。理論的には、コーティングされたタッチセンサーは、一部の入射光を遮ることでグリーンハウス効果を遅らせ、LCDの暗化を遅延させることができます。赤外線や光学のようなタッチセンサーは、基板に境界がないため、フィルム、コーティング、または基板そのものを調整して追加の光を遮ることができます。
• フィルムとコーティング: 光を遮るように設計されたフィルムは、一部のタッチスクリーン技術に適用してグリーンハウス効果を遅らせることができます。APR、抵抗性、静電容量、赤外線、光学はすべて、フィルムの追加候補になります。以下の実験は、さまざまなフィルムを適用した三つのAPRスクリーンの結果を示しています。

テスト
3つのElo ESY15B1-APR製品について、屋外で直射日光の下で4時間のテストを実施しました。白い背景が表示され、プロセッサに負荷をかけるための焼入れテストが実行されました。

1. *Nushield、NU204GAアンチグレアフィルムを適用したElo製品は、試験前に非常に暗くなり、4時間後は読みづらかったが、ピクセルは溶けませんでした。
2. 4時間後、フィルムが適用されていないものは各向同性の状態に入り、外側の端を除いて完全に黒くなりました。
3. NU405RA DAYVUEフィルムを適用したElo製品は、毎回3つの中で最も良く見え、4時間後にも読みやすかったです。

• 注: NU405RAフィルムが適用された製品は、フィルムなしの制御に比べて、通常の条件下でより明るく見えましたが、シールドを持つ方がタッチスクリーンをアクティブにするのが少し難しくなりました。

• 注: NU405RAフィルムが適用された製品の初期の輝度測定値は、フィルムなしの制御よりも高かったです。これにより、フィルムが適用された画面が明るく見えることが説明できるかもしれません。

*Elo Touch SolutionsはNushieldや他のフィルム提供者とは提携していません。Elo Touch Solutionsは、このホワイトペーパーに記載された製品または技術に関して明示的または黙示的な保証を提供しません。情報は教育的目的のために収集および編纂されたものであり、個別の結果は異なる場合があります。