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Große TV-Flachbildschirme – Optimieren der Bildqualität bei gleichzeitiger Reduzierung des Stromverbrauchs

Flüssigkristallanzeigen (LCDs) sind die primäre Anzeigetechnologie für Fernsehgeräte (TVs), besonders für TV-Großbildschirme. Wissenschaftler haben eine neuartige Technologie entwickelt, um den Stromverbrauch dieser Geräte zu reduzieren und gleichzeitig die Bildqualität zu verbessern.
Große TV-Flachbildschirme – Optimieren der Bildqualität bei gleichzeitiger Reduzierung des Stromverbrauchs
LCDs werden wahrscheinlich noch eine Weile ihre führende Rolle beibehalten. Trotz ihrer Popularität weisen sie jedoch eine eingeschränkte Energieeffizienz auf. Europäer verbringen mehrere Stunden vor dem TV-Gerät, was für Besorgnis über die Gesamtwirkungen des hohen Energieverbrauchs auf die Umwelt sorgt. Der Forschungsaufwandkonzentriert sich daher auf die Reduzierung des Energieverbrauchs bei LCDs.

Leider wird durch das Austauschen des Farbfilters, einer energiehungrigen Komponente, durch eine temporale Farbsynthese (feldsequenzielles Farbdisplay, FSC) ein unerwünschter Nebeneffekt namens Farbauflösung (Colour breakup, CBU) produziert. CBU ist eine vorübergehende Verfälschung der wahrgenommenen Farben während der Augenbewegung aufgrund der getrennten Farbverkopplung von Primärrot, - grün und -blau. Wissenschaftler haben das EU-finanzierte Projekt "Low power high image quality display using colour sequential display technology" (GREEN) initiiert, um eine neuartige FSC-LCD-Technologie zu entwickeln, die qualitativ hochwertige Bilder bei geringem Stromverbrauch produziert.

Die Forscher haben eine neue Technik zur Hintergrundbeleuchtung genutzt, die als lokale Primär-Entsättigung (Local Primary Desaturation, LPD) bezeichnet wird. LPD kann die Primärfarben "entsättigen", indem es die Hintergrundintensität zeitlich und räumlich moduliert, um die CBU zu minimieren. Zusätzlich zu Maßnahmen, die eine signifikante Reduzierung des Stromverbrauchs und eine gute Bildqualität demonstrieren, haben psychophysikalische Tests gezeigt, dass die Wahrnehmung der CBU nahezu vernachlässigbar wurde. Die beiden vorgeschlagenen Lösungen resultierten in einem kommerziellen, serienmäßig produzierten LCD mit sehr geringen Produktionskosten.

Das Team hat anschließend ein CBU-Messinstrument für ein zukünftiges FSC-LCD-Design und dessen Evaluierung entwickelt und zudem eine 3D-Display-Konfiguration vorgeschlagen. Im Rahmen des Projekts wurde zudem die Verwendung von Leuchtdioden (LEDs) in der LPD-Technologie untersucht. Des Weiteren wurde eine Lösung für eine LED-Punktmatrix-Beleuchtung für die Anwendung in Bereichen wie Einzelhandelsgeschäfte, Operationssäle vorgeschlagen, deren Forschungsergebnisse in 13 wissenschaftlichen Beiträgen veröffentlicht wurden.

GREEN hat ein kostengünstiges, hocheffizientes LCD mit verbesserter Bildqualität und einer reduziert wahrnehmbaren CBU geliefert. Dies wird aufgrund des signifikant reduzierten Stromverbrauchs breite Unterstützung seitens der Industrie und der Verbraucher fördern, was zu erschwinglichen und großen TV-Flachbildschirmen führt.

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