Displays statt Schilder - LCDs im öffentlichen Raum

Bei Wind und Wetter

Dank verbesserter Materialien für Polarisatoren und LC-Material eignen sich die »Strong2«-TFTs für den erweiterten Betriebstemperaturbereich von -30 °C bis +80 °C. Dadurch sind die Industriedisplays auch für zahlreiche Anwendungen im Außenbereich prädestiniert. Das Kontrastverhältnis von typisch 600:1 im bevorzugten Betrachtungswinkel erreicht Sharp bei diesem Displaytyp durch einen optimierten Verlauf des Spannungspotenzials der Pixel im eingeschalteten Zustand. Die verbesserte Helligkeit des gesamten Displays wird darüber hinaus durch Gläser mit verbesserten Transmissionskoeffizienten und einer optimierten Beschichtung der Backlight-Fassungen für eine höhere Lichtausbeute erzielt. Als Backlight kommen bei den Strong2- Modulen langlebige CCFL-Röhren zum Einsatz. Deren Lebensdauer beträgt bis zu 60 000 Stunden und damit fast sieben Jahre bei Dauerbetrieb. Herkömmliche Backlights erreichen bislang nur Halbwertzeiten von 25 000 bis 40 000 Stunden. Aufgrund eines speziellen Designs von Steuerelektronik und Backlight- Gehäuse zeichnen sich die LCDs durch extreme Robustheit aus. Sowohl im ein- als auch im ausgeschalteten Zustand verkraften die Displays Beschleunigungen von bis zu 19,6 m/s2 (2 g) beim Vibrationstest. Beim Standardstoßtest können die Displays im Betriebsmodus Stöße mit Beschleunigungswerten in der Größenordnung von bis zu 490 m/s2 (50 g) unbeschadet aushalten. Die mit der Strong2-Architektur ausgestatteten Panels eignen sich vor allem überall dort, wo ein geringer Wartungsaufwand zum Beispiel bei schwer zugänglichen Anwendungen gefragt ist bei gleichzeitig hoher Belastung durch mechanische und temperaturbedingte Einflüsse. (mc)

Autor:

Sven Stegemann ist Produktmanager LCD bei Sharp

Sharp Microelectronics Europe
Telefon 040/23 76 25 73
www.sharp.de

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Eine Frage des Blickwinkels

Die Advanced-TFT-Technik (Transflektive LCDs, Bild 3) verbindet das Konstruktionsprinzip eines reflektiven TFTs mit der Leistungsfähigkeit eines von hinten beleuchteten transmissiven Displays. Dank reflektiver Mikrostrukturen unterstützt einfallendes Tageslicht das Backlight und ermöglicht so eine leuchtstarke Bildwiedergabe trotz direkter Sonneneinstrahlung. In dunkler Umgebung sorgt eine leistungsstarke Hintergrundbeleuchtung für gute Ablesbarkeit.

Die »Low Reflection«-Technik hilft störende Spiegelungen auf der Glasoberfläche zu minimieren (Bild 4). Dem Polarisationsfilter und der Schutzschicht wird eine spezielle Anti-Reflexions-Schicht vorgelagert. Sie funktioniert nach dem Prinzip der Lambda/4-Entspiegelung.

Durch zweimalige Phasenverschiebung des reflektierten Lichtanteils um jeweils eine viertel Wellenlänge entstehen Interferenzen, welche das reflektierte Licht fast vollständig auslöschen. Die Lambda/4-Entspiegelung reduziert die Reflexionen auf etwa 0,2% des einfallenden Lichtes. Bei herkömmlichen Entspiegelungsverfahren werden immerhin noch etwa 2% des Lichts reflektiert.

Ein Perspektivwechsel ist mit herkömmlichen LC-Displays nicht zu machen. Viele Standarddisplays haben eine bevorzugte Betrachtungsrichtung, sodass sich bereits bei einer geringen Abweichung von dieser die Farborte verschieben und das Bild ins Negativ kippt. Die Montage solcher Panels ist daher nur in einer bestimmten Richtung möglich. Durch spezielle Anordnung der LC-Moleküle ermöglicht die von Sharp entwickelte »Advanced Super V«-Architektur (ASV) in alle Richtungen einen erweiterten Betrachtungswinkel von bis zu 170° (Bild 5). Mit ASV ausgestattete Displays liefern somit eine angemessene Bildwiedergabe nach allen Seiten und lassen sich daher sowohl horizontal als auch vertikal montieren.

Bei großformatigen Standard- LCDs ist zudem zu beachten, dass die vertikale Montage der Module häufig die Lebensdauer des Backlight- Systems verkürzt. Um Designingenieuren mehr Flexibilität vor allem bei der Entwicklung von Anwendungen mit großen Informationsdisplays zu bieten, hat Sharp spezielle Flüssigkristalldisplays entwickelt. Sie zeichnen sich durch eine neuartige, eigens auch für die vertikale Anbringung ausgelegte Hintergrundbeleuchtung aus. Zudem sind sämtliche Anschlüsse an der kurzen Kante des Displays angebracht, was das Design-in vor allem bei hochformatigen Applikationen wie Informationssäulen, Telefonzellen, Werbedisplays in Kaufhäusern, etc. vereinfacht.

Während das Segment der eSignage-Displays von über 60 Zoll weitgehend von Projektionssystemen abgedeckt wird, stehen bei kleineren Anwendungen alle Displayarchitekturen in Konkurrenz. In diesem Segment werden weitgehend unabhängig von der Anwendung folgende Anforderungen an sie gestellt:

• Hohe Lichtstärke: 600 cd/ m2 im Innenbereich, mindestens 1000 cd/m2 für Außenanwendungen,
• weiter Betrachtungswinkel,
• große Farbtiefe mit 16,7 Millionen Farben,
• keine Einbrenneffekte bei Dauerbetrieb,
• Format: meistens 16:9,
• geringe Rahmenbreite für Stapelapplikationen, beispielsweise in der Videowand,
• LVDS-Displayschnittstelle,
• Netzwerkschnittstelle (Ethernet/WLAN) für Ansteuerung über zentrale IT,
• hohe Lebensdauer sowie
• hohe Verfügbarkeit.

Für Außenanwendungen benötigen die Systeme zudem einen erweiterten Temperaturbereich (-30 °C bis +85 °C) und UV-Lichtbeständigkeit. Als neue Anforderungen kommen darüber hinaus die Montagemöglichkeit im Portraitformat und die HDTV-Tauglichkeit hinzu.

Flüssigkristalldisplays haben speziell gegenüber PDPs (Plasmabildschirmen) grundlegende Vorteile: Bei hoher Bildqualität weisen LCDs als passives Bildgebungsverfahren auch bei Dauerbetrieb keine dauerhaften Einbrenneffekte auf. Zudem liegen der Stromverbrauch und damit die Abwärme in der Regel unter der von PDPs bei vergleichbarer Größe. Darüber hinaus bieten LCDs von allen elektronischen Displaysystemen die mit Abstand größte Flexibilität. Das Angebot reicht hier von kleinformatigen Panels, etwa als Informationsdisplays in Ladenregalen bis hin zu Bildschirmen mit Diagonalen von derzeit rund 160 cm und mehr für Anwendungen als Werbeflächen und Informationstafeln. Verschiedene technische Ausstattungen bieten darüber hinaus die Möglichkeit, LC-Displays für bestimmte Anwendungen zu optimieren.

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