Allgemeine Informationen LCD/TFT Displays

Um den grundlegenden unterschiedlichen Anforderungen punkto Helligkeit, Display-Größe, Umgebungstemperatur und Helligkeit gerecht zu werden, setzen wir unterschiedliche Display-Typen, kombiniert mit verschieden Touchscreen Sensoren ein.

Früher wurden LCD Bildschirme mit klassischen CCFL (Cold Cathode Fluorescent Lamp) Leuchtröhren ausgeleuchtet.
Mittlerweile wird für Bildschirmbeleuchtung, auch genannt Backlight fast nur noch LED Technologie verwendet.

In heller Umgebung und für Outdooranwendungen setzen wir high brightness LED-Backlights als Hintergrundbeleuchtung ein. Diese Technik kann auch bei Minusgraden betrieben werden.
Aufgrund leuchtstarker LEDs können Helligkeiten bis zu 6.000 cd/m² (nits) erreicht werden, was auch einen Einsatz im Freien problemlos möglich macht. Zusätzlich positiv ist die Möglichkeit die Helligkeit mittels Sensor automatisch der Umgebung anzupassen und der, gegenüber Röhren, sehr viel geringere Energieverbrauch, sowie auch die hohe Lebensdauer.

ACHTUNG! - Einfallendens Sonnenlicht kann eine Helligkeit von ca. 400.000 cd/m² erreichen. Daher müssen bei Outdoor Anwendungen auch High Brightness Displays so integriert werden, dass eine direkte Sonneneinstrahlung möglichst verhindert wird! Denn Schutzgläser können unerwünschte Spiegelungen hervorrufen und es kann physikalisch bedingt nicht ausgeschlossen werden, dass es auch bei LED Displays, aufgrund der Wärmestrahlung, zu schwarzen Verfärbungen kommen kann. Diese vergehen bei Abkühlung wieder, vermindern aber die Lebensdauer des Displays erheblich.
Dies gilt auch bei der Montage unserer Outdoorterminals. Das Display soll immer in Richtung Norden ausgerichtet werden.

Hinweise zum Einbau von LCD Displays

Die typische Lebensdauer MTBF (Mean Distance Between Failures) von LCD Displays mit normaler Helligkeit beträgt im Schnitt ca. 40.000 Std. Dies entspricht theoretisch 13 Jahren, bei 8 Std. Betrieb am Tag.

Die typische Lebensdauer wird jene Zeit bezeichnet bis das Display die halbe Helligkeit erreicht hat. Diese Lebensdauer bezieht sich auf einen Betrieb bei 25°C, wenn das Display höheren Temperaturen ausgesetzt ist, wird diese stark verkürzt.
Deshalb ist bei der Integration von Einbau LCDs immer auf ausreichende Belüftung zu achten. Unter Umständen, wenn auch die Abwärme von anderen Geräten wie PCs in Gehäusen hinzukommt, wird es notwendig Lüfter einzusetzen. Die Umgebungstemperatur darf die spezifizierte Temperatur des Displays nicht über- oder unterschreiten.

Bei tiefen Temperaturen unterhalb +5°C ist es notwendig eine Heizung (Temperatur geregelt) einzusetzen. Bei Anwendungen im Außenbereich ist es weiters ratsam den Aufstellungsstandort so zu wählen, dass Sonneneinstrahlung nicht in einem 90° Winkel direkt auf das Display erfolgt, da infrarotes und UV Licht die Lebensdauer von LCD Displays verkürzen kann.

Für Outdoor Anwendungen bieten wir auch Bildschirme mit erweiterten Temperatur Bereich an: -30°C bis +85°C sind möglich. Durch den Einsatz von speziellen optischen Filtern können auch ungünstige Einbaulagen umgestetzt werden.

Betrifft "Image Sticking" bei LCD/TFT Displays

Das Phänomen wird "image sticking", "image retention", "remanent image" oder "Mura" genannt und tritt auf, sobald die Flüssigkristalle von ihrer gewünschten Stellung abweichen.

Dies kann verschiedene Ursachen haben, die aber nicht alle technologisch geklärt sind.
Der unerwünschte Effekt kann dadurch erkannt werden, wenn fortwährend der gleiche Inhalt über Wochen und Monate angezeigt wird und danach der Inhalt wechselt, dann ist möglicherweise der alte Inhalt immer noch als "Schatten" sichtbar.

Diese Effekte sind Abnutzungsmechanismen und keine Defekte, die durch ungeeignete Anwendungs-Methoden noch verstärkt werden können.Man darf Image Sticking nicht mit "Burn-in" verwechseln, wie dies von Plasma Displays und bei Röhrenmonitoren her bekannt ist, da es auf völlig anderen physikalischen Mechanismen beruht.
Selbst starkes Image Sticking und Mura Effekte lassen sich bei LCD/TFT Display während längerem Abschalten fast vollständig zurückbilden, allerdings treten sie später beschleunigt wieder auf.
Image Sticking von TFT Panels wird als Garantiegrund ausgeschlossen.
Ein weiteres Auftreten wird Mura genannt, welcher als vertikale Wolken erscheint. Diese werden vor allem bei niedrigen Helligkeitswerten sichtbar.

Um die Effekte zu mindern oder langfristig zu vermeiden sollte man folgende Methoden anwenden:

  • Standby-Kontroller: das Panel sollte nach Möglichkeit nicht länger als 18 Stunden täglich in Betrieb sein und sich mithilfe der Software selbständige ausschalten (Standby)
  • Bildschirm-Schoner: das Panel sollte deaktiviert werden und danach einen schwarzen Hintergrund aufweisen
  • Temperatur: Temperaturen über 25°C beschleunigen den Effekt
  • Panning und Scrolling: Bildinhalte in langsamen Kreisen anzeigen lassen oder scrollen (durchlaufen)
  • Umschalten auf bewegte Bilder: nach 5 Min. statischen Inhalt ca. 15 Sekunden bewegte Bilder abspielen
  • Große Helligkeitsunterschiede vermeiden: Vordergrund und Hintergrund sollten Farben mit ähnlicher Helligkeit sein
  • Farbinversion: die Farben sollten in regelmäßigen Abständen gewechselt werden. Die meisten Grafik-Programme sind in der Lage Farbschattierungen einzustellen

Pixelfehlertoleranz

In der neuen ISO-Norm sind die LCD-spezifischen Ergonomiestandards, wie Pixelfehler, definiert. Pixelfehler sind technologische und produktionstechnisch bedingte Eigenschaften von LCD-Monitoren, welche Fehler einzelner Zellen aufweisen, die permanent ein- bzw. ausgeschaltet sind. Zu sehen sind immer leuchtende oder schwarze Pixel auf dem Bildschirm. Mit Hilfe der ISO 13406-2 werden die Pixelfehler in Klassen eingeteilt. Anzahl und Positionierung der Pixelfehler sind ausschlaggebend für den Garantieanspruch.

Bei den LCD Displays welche von INFOTRONIK vertrieben werden handelt es ich ausschließlich um A-Grade oder Klasse II Monitoren. (Außer extra darauf hingewiesen)

Es gibt 3 verschiedene Fehlertypen:

  • Fehler Typ 1: ständig leuchtender Pixel
  • Fehler Typ 2: ständig ausgeschalteter Pixel (schwarze Pixel)
  • Fehler Typ 3: defekter Sub-Pixel (ein Pixel besteht aus den Sub-Pixel rot, blau, grün), der entweder ständig leuchtet oder ständig ausgeschaltet ist

Pixelfehlerklasse                                                                 Maximal zulässige Anzahl der Fehler pro 1 Million Pixel
                                                                                                 Fehler Typ 1           Fehler Typ 2          Fehler Typ 3
I od. A-Premium                                                                                0                             0                            0
II oder A-Grade                                                                                  2                             2                            5
III od. B-Grade                                                                                   5                            15                           50
IV od. C-Grade                                                                                 50                          150                         500

Weiters gibt es auch ein Pixelcluster, welches aus einem Bereich von 5 x 5 Pixel besteht, worin Fehler in konzentrierter Form auftreten können.

Pixelfehler                                                                Maximal zulässige Anzahl der Fehler in einem Cluster pro 1 Million Pixel
                                                                                                          Typ 1 und Typ 2                         Typ 3
I od. A-Premium                                                                                            0                                         0
II oder A-Grade                                                                                             0                                         2
III od. B-Grade                                                                                               0                                         5
IV od. C-Grade                                                                                              5                                         50

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