Ein Monitor ist bei Sonnenlicht lesbar, wenn sein optischer Aufbau auch bei starkem Umgebungslicht genügend Kontrast gewährleistet. Das Ergebnis hängt von der Leuchtdichte des Displays ab und davon, wie viel Licht vom Touchsensor, den Klebeschichten, dem Deckglas und der Oberflächenbeschichtung reflektiert wird.
Kurze Antwort
Die meisten sonnenlichttauglichen Monitore erreichen eine Helligkeit von 1.000 bis über 4.000 Nits und sind mit optischem Bonding oder Oberflächenbehandlungen ausgestattet, die Reflexionen minimieren. Herkömmliche Monitore für den Innenbereich haben in der Regel eine Helligkeit von 200 bis 350 Nits.
Reflexionen durch Umgebungslicht erhöhen sowohl die Leuchtdichte von Weiß als auch von Schwarz, wodurch der für den Nutzer sichtbare Kontrast verringert wird.
| Displaytyp | Typische Helligkeit |
| Standard-Monitor für den Innenbereich | 200–350 Nits |
| Bei Sonnenlicht lesbarer Monitor | 1.000–4.000+ Nits |
Die Helligkeit wird in Nits angegeben, was cd/m² entspricht.
Anforderungen an die Helligkeit je nach Umgebung
| Umgebung | Empfohlene Helligkeit | Anwendungsbeispiele |
| Heller Innenbereich | 500–1.000 Nits | HMI in der Fabrik, medizinische Geräte, Kiosk im Innenbereich in Fensternähe |
| Halbschatten oder überdachter Standort im Freien | 800–1.000 Nits | EV-Ladestation unter einem Vordach, Fahrkartenautomat, Schalttafel auf See |
| Volle Sonne | 1.000–4.000+ Nits mit entspiegelter Optik | Außenterminal, Display im Transportwesen, Baumaschinen, Monitor mit Blick ins Fenster |
Betrachte diese Bereiche als erste Zielwerte.
Ein Modul mit 1.000 Nits und guter Lichtbindung bleibt im Freien möglicherweise gut lesbar, während ein Panel mit deutlich höherer Helligkeit hinter reflektierendem Glas oder mehreren Luftspalten schlecht abschneiden kann.
Das effektive Kontrastverhältnis (ECR) sollte am fertig montierten Modul überprüft werden, da der Touchsensor, das Deckglas und die Luftspalten den unter Umgebungslicht verfügbaren Kontrast verändern.
Kerntechnologien für die Lesbarkeit bei Sonnenlicht
- LED-Hintergrundbeleuchtung mit hoher Helligkeit – eine leistungsstärkere Hintergrundbeleuchtung sorgt für eine höhere Leuchtdichte im LCD-Bildschirm. Der Nachteil dabei ist ein höherer Stromverbrauch und mehr Wärmeentwicklung im Gehäuse.
- Optisches Bonding – optisch klares Material ersetzt den Luftspalt zwischen LCD, Touchpanel und Deckglas. Dadurch lassen sich Reflexionen an dieser inneren Schnittstelle um etwa 99 % reduzieren, auch wenn die äußere Glasoberfläche weiterhin reflektierend bleibt.
- Antireflexbeschichtung – AR-Schichten reduzieren die Reflexion an der äußeren Glasoberfläche. Je nach Beschichtung kann die typische Glasreflexion von etwa 4–5 % auf etwa 1–2,5 % sinken.
- Entspiegelung – Die AG-Beschichtung streut reflektiertes Licht, anstatt ein klares Spiegelbild zu erzeugen. Sie reduziert konzentrierte Blendung, doch kann eine Trübung der Oberfläche den wahrgenommenen Kontrast und die Schärfe feiner Details beeinträchtigen.
- Transflektive Technologie – Ein transflektives LCD nutzt einen Teil des verfügbaren Umgebungslichts und verfügt gleichzeitig über eine Hintergrundbeleuchtung für dunklere Umgebungen. Im Vergleich zu transmissiven TFT-LCDsist die Auswahl an verfügbaren Displays geringer und die Lichtdurchlässigkeit sowie die Farbwiedergabe sind eingeschränkter.
Bei Riverdi setzen wir AR ein, wenn geringe Reflexion und Bildschärfe im Vordergrund stehen. Fingerabdrücke und Fett können die Reflexion erhöhen, daher kann auch eine AF-Beschichtung erforderlich sein. Bei Touch-Displays für den Außenbereich verwenden wir oft eine moderate AG-Beschichtung in Kombination mit AF, um Blendung und Verschmutzungen zu reduzieren, ohne dass es auf Displays mit hoher PPI zu übermäßiger Trübung oder Funkeln kommt.
Hohe Helligkeit vs. optisches Bonding vs. Beschichtungen: Was ist der Unterschied?
| Technologie | Was es macht | Kosten oder Kompromiss |
| Hintergrundbeleuchtung mit hoher Helligkeit | Erhöht die Leuchtdichte | Höherer Stromverbrauch und Wärmeentwicklung |
| Optisches Bonding | Beseitigt den reflektierenden inneren Luftspalt | Höhere Produktionskosten und aufwendigere Nachbearbeitung |
| AR-Beschichtung | Reduziert direkte Reflexionen an der Vorderseite | Zusätzliche Bearbeitung des Deckglases |
| AG-Beschichtung | Streut reflektiertes Licht | Zusätzliche Trübung und geringere scheinbare Schärfe |
| Transflektives LCD | Nutzt das Umgebungslicht im Strahlengang | Weniger Panel-Optionen und geringere Durchlässigkeit |
Eine besonders hohe Helligkeit der Hintergrundbeleuchtung erhöht die emittierte Leuchtdichte. Durch optisches Bonding und Oberflächenbehandlungen wird das reflektierte Umgebungslicht reduziert. Für den Außenbereich legen wir in der Regel sowohl die Helligkeit als auch die Reflexionskontrolle fest.
Bei einer Umgebungsleuchtdichte von 10.000 cd/m² trägt eine Oberfläche mit einem Reflexionsgrad von 4,5 % etwa 450 cd/m² sowohl zu Weiß als auch zu Schwarz bei. Unter diesen Bedingungen sinkt der ECR eines mit 400 Nits und einem Kontrastverhältnis von 400:1 spezifizierten Panels auf etwa 2:1. Wird die Reflexion auf 1 % reduziert, steigt das berechnete Ergebnis auf etwa 5:1, ohne das Panel zu verändern, während ein Stapel mit 10 % Reflexion selbst bei einem 2.000-Nits-Display nur einen ECR von etwa 3:1 ergibt.
Riverdi bietet Module mit hoher Helligkeit an und führt das optische Bonding im eigenen Haus durch. Wir können außerdem AR- oder AG-Deckglas über die maßgeschneiderten Display-Lösungen von Riverdispezifizieren.
Sonnenlichttaugliches Display vs. Standard-Display: Vergleichstabelle
| Parameter | Standard-Display | Bei Sonnenlicht ablesbares Display |
| Typische Helligkeit | 200–350 Nits | 1.000–4.000+ Nits |
| Reflexionssteuerung | Einfaches Deckglas oder Luftspalt | Optisches Bonding und/oder AR- oder AG-Beschichtung |
| Leistung bei Umgebungslicht | Der Kontrast nimmt mit zunehmender Reflexion schnell ab | Der optische Aufbau ist so konzipiert, dass bei hoher Helligkeit mehr Kontrast erhalten bleibt |
| Kosten | Niedriger | Höher aufgrund von Hintergrundbeleuchtung, Verklebung und der Bearbeitung des Deckglases |
| Stromverbrauch | Niedriger | Höher, wenn das Design auf eine stärkere Hintergrundbeleuchtung setzt |
| Typische Anwendungsbereiche | Büromonitor, HMI für den Innenbereich, Beschilderung im Innenbereich | HMI im Außenbereich, Ladestation für Elektrofahrzeuge, Schiffsausrüstung, Kiosk, Verkehrsterminal |
Im Beispiel aus der Quelle sinkt die Leuchtdichte auf der Modulvorderseite durch das Hinzufügen eines mit optischem Bonding verbundenen PCAP von 1.000 auf konservative 850 cd/m², da der Touchsensor und das Deckglas einen Teil des emittierten Lichts absorbieren.
So wählst du das richtige, bei Sonnenlicht lesbare Display aus
- Beginne mit den Aufstellungsbedingungen: hohe Helligkeit im Innenbereich, Schatten, Halbschatten oder ständige direkte Sonneneinstrahlung. Überprüfe den Winkel des Displays und die Lichtmenge, die auf die Frontscheibe fällt.
- Bei tragbaren Geräten sprechen die Akkukapazität und thermische Grenzen oft eher für eine geringere Reflexion als für maximale Hintergrundbeleuchtung. Bei fest installierten Geräten kann mehr Leistung für die Hintergrundbeleuchtung genutzt werden, vorausgesetzt, das Gehäuse kann die Wärme der Hintergrundbeleuchtung ableiten und Sonnenstrahlung absorbieren.
- Vergleiche die Kosten für eine stärkere Hintergrundbeleuchtung mit optischem Bonding und bearbeitetem Deckglas. Auch die Leistung des Netzteils, das Wärmemanagement und der Austausch des Frontglases wirken sich auf die endgültigen Entwicklungskosten aus.
- Die Größe des Displays bestimmt die Gesamtleistung der Hintergrundbeleuchtung. Die Auflösung wirkt sich auf die Grafikarchitektur, den Speicherbedarf und die Schnittstellenbandbreite aus, hat aber keinen direkten Einfluss auf die Lesbarkeit bei Sonnenlicht.
- Durch die Integration einer Touch-Funktion ändern sich sowohl die Transmission als auch die Reflexion. PCAP lässt sich direkt auf das LCD aufbringen, während bei resistiven Touch-Systemen zusätzliche Schichten und ein funktionaler Luftspalt erforderlich sind, was in der Regel mit höheren optischen Verlusten einhergeht.
Teste die fertige Baugruppe mit der vorgesehenen Benutzeroberfläche und unter den erwarteten Lichtverhältnissen. Messwerte vom bloßen LCD-Bildschirm spiegeln nicht den fertigen Monitor wider.
FAQ
Wie viele Nits brauche ich bei direkter Sonneneinstrahlung?
Fang bei etwa 1.000 Nits an, wenn der Monitor über optisches Bonding verfügt und die Reflexion an der Vorderseite gering ist. Reflektierendes Glas, ein größeres Display oder direkte Sonneneinstrahlung können den Bedarf auf 2.000–4.000+ Nits erhöhen.
Macht optisches Bonding wirklich einen Unterschied?
Ja. Dadurch wird eine interne Luftschnittstelle beseitigt, was Reflexionen und Lichtstreuung im Inneren des Stapels verringert. Reflexionen vom äußeren Deckglas erfordern möglicherweise weiterhin eine Antireflexbeschichtung.
Für einen kurzen technischen Überblick darüber, wie das optische Bonding funktioniert, schau dir dieses kurze Video an.
Reicht ein Display mit hoher Helligkeit allein aus?
Nein. Eine hohe Helligkeit gleicht Reflexionen vom Deckglas, den Touch-Schichten oder den inneren Luftspalten nicht aus. Ein Display mit 2.000 Nits hinter einem Schichtaufbau mit 10 % Reflexion erreicht einen ECR von nur etwa 3:1.
Sind Displays, die bei Sonnenlicht lesbar sind, teurer?
Normalerweise ja. Die zusätzlichen Kosten entstehen durch die leistungsstärkere Hintergrundbeleuchtung, das optische Bonding, das bearbeitete Deckglas sowie die damit verbundenen Anforderungen an Stromversorgung und Wärmeableitung.
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