Bildschirme für Außenanwendungen

Das Litfaß-Display

31. Mai 2012, 9:16 Uhr | Nach Unterlagen von Sharp
© Marcel, Consée, embedded world 2012

Die technischen Anforderungen an sogenannte »Digital Signage«-Lösungen sind sehr hoch, denn sie werden von zwei gegensätzlichen Anforderungen geprägt: Das Auge des Konsumenten, letztendlich Zielgruppe der meisten Anwendungen, fordert eine ausgezeichnete Bildqualität. Hohe Auflösungen, große Kontraste und weite Betrachtungswinkel sind daher die entscheidenden Richtgrößen, um die geforderte Brillanz bei der Bildwiedergabe zu erreichen. In puncto Robustheit, Temperaturbeständigkeit und Langlebigkeit gelten im Bereich der Großdisplays allerdings Industriemaßstäbe.

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Displays für Außenanwendungen, vor allem für Anzeigetafeln oder als Ersatz für Plakatwerbung, werden »Digital Signage« oder, bei Sharp, »e-Sig-nage« genannt. Die technischen Anforderungen sind anspruchsvoll und entstammen zwei unterschiedlichen Welten: Einerseits sind die Digital-Signage-Installationen ähnlich harten Bedingungen ausgesetzt wie Industrieanwendungen, beispielsweise durch 24/7-Dauerbetrieb und speziell bei Außeninstallationen durch wechselnde, sehr helle Umgebungslichtverhältnisse sowie dem erforderlichen erweiterten Temperaturbereich. Andererseits gelten bei der Bildqualität die Maßstäbe moderner Konsumgeräte, denn die Betrachter von Digital-Signage-Anwendungen sind zumeist durch die rasante Entwicklung in der Fernsehtechnik verwöhnt. Dagegen darf das Erscheinungsbild von e-Signage-Lösungen nicht abfallen, besonders, wenn es um die werbewirksame Präsentation etwa von Schmuck, Autos oder Mode geht.

Die aktuellen e-Signage-LCDs von Sharp sind in der Regel auf eine Betriebstemperatur von 0 °C bis +60 °C ausgelegt, bei einer Betriebsdauer von bis zu 60 000 Stunden im Dauerbetrieb. Um hohen Anforderungen in Sachen Bildqualität zu genügen, nutzt der Hersteller aktuelle LCD-TV-Technik auch in e-Signage-Bildschirmen. Aus den etwa 9 m2 großen Gläsern der Displayfabrik der 10. Generation lassen sich jeweils acht Panels mit 60 Zoll Diagonale schneiden. Dem Marktsegment mit Diagonalen von 60 Zoll und größer messen Marktforscher nicht nur das schnellste Wachstum sondern auch die größte Profitabilität bei.

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Bild 1: 80-Zoll-Bildschirme im Portraitmodus entsprechen dem Format klassischer Citylight-Plakate
Bild 1: 80-Zoll-Bildschirme im Portraitmodus entsprechen dem Format klassischer Citylight-Plakate
© Sharp

Das aktuelle e-Signage-Portfolio umfasst daher rund ein Dutzend TFT-LCD-Module in den Diagonalen von 60 Zoll, 70 Zoll und 80 Zoll und entspricht damit in etwa gängigen Größen von Werbeplakaten (Bild 1).

Dementsprechend sind Full-HD-Auflösungen mit 1920 x 1080 Pixel bei e-Signage-Displays von Sharp Standard, um eine hohe Bildqualität zu gewährleisten. Für spezielle Anwendungen wie etwa in der Medizin bei der bildgebenden Diagnostik, wo es besonders auf Bildschärfe und Detailreichtum ankommt, bietet das Unternehmen auch TFT-LCDs mit der vierfachen HD-Auflösung (3840 x 2160 Pixel) an.

Zunächst handelt es sich um zwei Modelle (»LK601R3LA19« und »LQ315D1LG91«) mit 60 Zoll und 31,5 Zoll, eine 70-Zoll-Variante und eine verbesserte 60-Zoll-Variante sind für die zweite Jahreshälfte 2012 in Planung. Weitere Anwendungen für derart hochauflösende Displays sind Kon-trollraum- und High-End-Monitore für CAD-Systeme, professionelle Videobearbeitung, etc. Auch große Kontrastverhältnisse tragen elementar zur Qualität der Bildwiedergabe bei. Auch hier greift Sharp auf moderne TV-Technik zurück und nutzt zur Fertigung der e-Signage-Displays das UV2A-Verfahren. Bei diesem speziellen Herstellungsprozess werden die Flüssigkristallmoleküle mit UV bis auf wenige Picometer genau ausgerichtet.

Bild 2: Aus den sogenannten »Narrow Bezel Screens« lassen sich Großbild-Videowände in nahezu beliebigen Formaten aufbauen. Die Gesamtstegbreite von nur 6,5 mm sorgt dabei für ein fast nahtloses Bild.
Bild 2: Aus den sogenannten »Narrow Bezel Screens« lassen sich Großbild-Videowände in nahezu beliebigen Formaten aufbauen. Die Gesamtstegbreite von nur 6,5 mm sorgt dabei für ein fast nahtloses Bild.
© Sharp

Das Resultat sind zum einen weite Betrachtungswinkel von 170° und mehr aus allen Richtungen und zum zweiten extrem große Kontrastverhältnisse. Allein der statische Kontrast des LCD-Panels liegt dank UV2A bei 5000:1.

Die neue Modellreihe umfasst zunächst zahlreiche Standard-TFT-LCD-Module der Typen »LK600D3LBX«, »LK695D3LBX« und »LK800D3LBX« in den Helligkeitsabstufungen 350 cd/m2, 500 cd/m2 und 700 cd/m2.

Mit zwei »Super Narrow Bezel«-TFT-LCDs mit Helligkeiten von 1500 cd/m2 und 700 cd/m2 bei 60 Zoll Diagonale stehen zudem Displays zur Verfügung, die sich besonders für den Aufbau von Videowänden eignen.

Aufgrund ihrer speziellen Chassiskonstruktion haben die Screens einen asymmetrischen Rahmen mit einer Stärke von 2,4 mm und 4,1 mm an je zwei Seiten, was zu einer Gesamtstegbreite von 6,5 mm führt. Damit lassen sich nahezu nahtlose Großbildschirme modulartig in beliebigen Formaten aufbauen (Bild 2).

Dynamische LED-Hinterleuchtung

In Verbindung mit einer dynamischen LED-Hintergrundbeleuchtung (Local Dimming mit Pulsbreitenmodulation) lassen sich Kontrastverhältnisse von bis zu 1  000 000:1 erreichen. Anders als bei Fernsehern sind die Hinterleuchtungen von e-Signage-Applikationen einer großen Bandbreite an Umgebungslichtverhältnissen und damit besonderen Herausforderungen ausgesetzt. Speziell im Außenbereich sind je nach Standort große Displayhelligkeiten notwendig, um auch bei hellem Tageslicht eine optimale Ablesbarkeit zu gewährleisten. Für dieses besondere Anwendungsfeld hat Sharp die 60-Zoll- und 70-Zoll-LC-Displays »LK600D3LB14«, »LD600D3LH1« und »LD700D3LH1« im Portfolio mit Helligkeiten von 1500 cd/m2 und 2000 cd/m2.

Abhängig von den Lichtverhältnissen wird die maximale Helligkeit in der Regel nur für kurze Zeit benötigt. Bereits bei Bewölkung reicht eine Displayhelligkeit von circa 500 cd/m2 bis 600 cd/m2 völlig aus, während eine dunkle Umgebung nur noch 200 cd/m2 erfordert. Bei diesen wechselnden Lichtverhältnissen kommt der Vorteil der weitreichenden Dimmbarkeit von LED-Backlights voll zum Tragen. Dadurch lässt sich nicht nur das Kontrastverhältnis durch Local-Dimming in Abhängigkeit vom Bildschirminhalt optimieren, sondern auch die Displayhelligkeit insgesamt den Umgebungslichtverhältnissen anpassen, was sich positiv auf den Stromverbrauch auswirkt.

Allein die Local-Dimming-Funktion reduziert die durchschnittliche Leistungsaufnahme auf etwa die Hälfte des Maximalwerts. Wird zudem das Umgebungslicht in die Helligkeitssteuerung des Displays einbezogen, sinkt der Stromverbrauch der e-Signage-Screens in dunkler Umgebung auf ungefähr 15% bis 20% des maximalen Strombedarfs.

Displays zum Anfassen

Bild 3: Das »Interactive White Board« kann seine Stärken besonders im Bildungsbereich und bei Präsentationen ausspielen
Bild 3: Das »Interactive White Board« kann seine Stärken besonders im Bildungsbereich und bei Präsentationen ausspielen
© Sharp

In einigen Anwendungsbereichen wie beispielsweise dem Bildungssektor (Schulen, Universitäten) oder im Konferenzbereich spielt auch die Touchscreen-Steuerung von großformatigen Displays eine wichtige Rolle, da hier solche Bildschirme als Alternative zu klassischen Präsentations- und Lehrmedien wie Tafeln, Tageslichtprojektoren oder White-Boards eingesetzt werden.

Aus den zahlreichen am Markt verfügbaren Touch-Technologien haben sich bei großen Bildschirmen infrarotbasierte Systeme durchgesetzt. Sie sind robust, lassen sich vor allem für große Bildschirmdiagonalen gut skalieren und sind je nach eingesetzter Software Multitouch-fähig. Dies ist insbesondere dann notwendig, wenn die für iPhone, iPad und Co. etablierten Steuerungsgesten auf die digitalen Tafeln übertragen werden sollen. Als sogenanntes »Interactive White Board« bietet Sharp eine Komplettlösung in den Diagonalen 60 Zoll, 70 Zoll und 80 Zoll inklusive Touchfunktion und digitalem Schreibstift an (Bild 3).


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