LCD, MiniLED vs ChLCD für energiesparende Außendisplays

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15. September 2025
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Voll farbige visuelle Effekte sind zu einer wichtigen Anforderung in allen Bereichen geworden, und störungsfreie Display-Technologien werden zum besten Werkzeug für Außenwerbung, um Aufmerksamkeit zu erregen, die Markenbekanntheit zu steigern und sicherzustellen, dass Nachrichten in allen Umgebungen klar vermittelt werden.

Wie wird ein ChLCD zum Energiesparmeister

Anhand des folgenden Aufbaus lässt sich erkennen, dass ein LCD-Bildschirm ein Hintergrundbeleuchtungsmodul benötigt, um Licht zu erzeugen, und dass das Licht durch die Flüssigkristalle und Filter gesteuert wird, um verschiedene Farben darzustellen.Mini-LEDs bestehen hingegen aus vielen winzigen LEDs, von denen jede für sich leuchtet. Wenn die drei Farben Rot, Grün und Blau leuchten, lassen sich daraus Bilder in allen möglichen Farben zusammenstellen. Cholesterische Flüssigkristalle(ChLCD) benötigen keine Hintergrundbeleuchtung und leuchten auch nicht selbst. Sie sind vollständig auf die Reflexion des Umgebungslichts angewiesen, um Farben darzustellen. Je stärker das Umgebungslicht ist, desto lebendiger sind daher die Farben.

Vergleich von CHLCD, LCD und Mini-LED
Links) ChLCD hat keine Hintergrundbeleuchtung und emittiert kein Licht selbst, sondern verwendet einfach Umgebungslicht, um die Farben zu reflektieren. Mitte) LCD benötigt ein Hintergrundbeleuchtungsmodul zum Leuchten. Rechts) Mini LED besteht aus vielen winzigen LEDs, die jeweils selbst leuchten können.

Bei der Nutzung im Freien benötigen LCD-Displays in der Regel eine Helligkeit von über 3.000 Nits, um gut erkennbar zu sein. Daher ist der Stromverbrauch von LCD-Displays im Außenbereich oft mehr als dreimal so hoch wie der von gewöhnlichen Displays im Innenbereich.Mini-LEDs haben unter denselben Bedingungen einen etwas geringeren Stromverbrauch, verbrauchen aber bei hoher Helligkeit immer noch relativ viel Strom. Nehmen wir als Beispiel einen gängigen 55-Zoll-LCD-Bildschirm für den gewerblichen Außenbereich: Wenn ein ChLCD alle fünf Minuten die Seite wechselt und ein statisches Bild anzeigt, liegt sein Stromverbrauch sogar unter dem eines Außen-LCDs vom Typ 1%.

Vergleich des Stromverbrauchs von Flüssigkristallanzeigen und Werbedisplays
Bei der Wiedergabe von überwiegend statischen Bildern verbraucht das ChLCD weniger Strom als ein Outdoor-LCD mit einer Auflösung von 1%.

Die Sichtbarkeit im Freien

Das starke Sonnenlicht im Freien ist oft der Grund, warum der Inhalt des Displays nicht klar zu erkennen ist. LCDs und Mini-LEDs können bei starkem Sonnenlicht im Freien nicht gut mit der Helligkeit der Sonne mithalten, was zu einer schlechten Bilddarstellung im Freien bei Tageslicht führt. Die Helligkeit muss erhöht werden, um sie lesbar zu machen, was sehr stromintensiv ist. ChLCD nutzt hauptsächlich Umgebungslicht, um Bilder anzuzeigen. Je stärker das Umgebungslicht ist, desto klarer wird das Bild und desto reicher sind die Farben.

Vergleich der Bildschirmanzeige von LCD und E-Paper bei unterschiedlicher Sonneneinstrahlung
Im direkten Sonnenlicht können wir bei den Anwendungsfällen feststellen, dass die Hintergrundbeleuchtung des iPads mit dem spiegelnden Licht der direkten Sonneneinstrahlung auf der Displayoberfläche nicht mithalten kann. Im Vergleich zu einem Ausstellungsfenster (20.000 Lux) und einem leicht beschatteten sonnigen Tag im Freien (75.000 Lux) ist die Bildsichtbarkeit fast völlig verloren gegangen.
ChLCDs sind unter Sonneneinstrahlung gut lesbar
Links) LCD, Rechts) ChLCD, man kann sehen, dass ChLCD unter Sonnenlicht klar lesbar ist

LCD、Mini LED und ChLCD können alle Vollfarbbilder anzeigen.

LCD-Displays bestehen typischerweise aus einer Hintergrundbeleuchtung, vertikalen und horizontalen Polarisationsfolien, einem Farbfilter und einem Flüssigkristallpanel. Das Hintergrundbeleuchtungsmodul liefert die Lichtquelle für das Bild. Wenn das Licht das Flüssigkristallpanel durchdringt, verändern die Flüssigkristallmoleküle aufgrund des elektrischen Feldes ihre Ausrichtung und ändern die Helligkeit des Lichts, und nachdem es die Polarisationsfolien durchlaufen hat, werden verschiedene Graustufen gebildet. Das Licht verschiedener Graustufen durchläuft dann den Farbfilter, um verschiedene Farben zu erzeugen.

Jeder Pixel von MiniLED besteht aus drei winzigen roten, grünen und blauen LED-Chips. Durch die Mischung der drei Farben in unterschiedlichen Helligkeitsverhältnissen können Vollfarbbilder erzeugt werden.

ChLCDs können Farben anzeigen, indem sie hauptsächlich Licht reflektieren, und diese Reflexion folgt dem „Bragg'schen Gesetz“. Vereinfacht ausgedrückt, wenn Licht auf die Anordnung der Flüssigkristallmoleküle trifft, interferieren verschiedene Lichtstrahlen miteinander. Wenn die Interferenz verstärkt wird, wird eine bestimmte Farbe reflektiert. Die „Ganghöhe“ der Flüssigkristalle kann angepasst werden, um zu steuern, welche Farbe reflektiert wird. Wenn die Ganghöhe beispielsweise auf die Reflexion von blauem Licht eingestellt ist, wird Blau gesehen, und wenn sie auf grünes oder rotes Licht eingestellt ist, werden die entsprechenden Farben gesehen.

Bragg'sche Gesetz
Bragg-Bedingung – Der Phasenunterschied zwischen zwei Lichtstrahlen führt zu a) konstruktiver Interferenz oder b) destruktiver Interferenz.

Die Stapelung von roten, grünen und blauen LCD-Schichten plus einer schwarzen Absorptionsschicht auf der Unterseite ermöglicht eine Vollfarbanzeige mit über 16 Millionen Farbtönen. Dies funktioniert ähnlich wie die additive Farbmischung: Rot + Grün = Gelb, Rot + Grün + Blau voll leuchten = Weiß, und wenn alle drei Farben nicht leuchten, zeigt die darunterliegende schwarze Absorptionsschicht Schwarz an.

Dreischichtiger Cholesterinkristall-Farbdisplay-Stapel
Dreischichtiger Cholesterinkristall-Farbdisplay-Stapel
Verwendung des additiven Prinzips der Grundfarben
Verwendung des additiven Prinzips der Grundfarben

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass ChLCD erhebliche Vorteile für die Anzeige im Freien bietet. Neben der extremen Energieeffizienz, der Erfüllung von ESG-Anforderungen und der klaren Sichtbarkeit zeichnet sich ChLCD durch ein traditionelles LCD-Fertigungsverfahren aus. Dies bewahrt nicht nur die Stabilität und Reife der Flüssigkristallanzeigetechnologie, sondern ermöglicht auch eine effektive Kostenkontrolle bei der Produktion. Dies eröffnet ChLCD ein enormes Potenzial für großformatige Displays, bei denen ein hohes Preis-Leistungs-Verhältnis angestrebt wird. Mit der Weiterentwicklung der Technologie ist die Realisierung von Bildschirmen im hundertzölligen Bereich kein unerreichbarer Traum mehr, sondern eine absehbare zukünftige Richtung.

(Sonderthema) Was noch effizienter ist als Strom zu sparen: der Nullenergieverbrauch.

ChLCD verfügt neben seinen bistabilen Eigenschaften auch über „Transparenz“: Während es verschiedene Farben reflektiert, dringt etwa 30% des Lichts bis zur unteren Schicht durch und wird dort absorbiert. Wenn man in die untere Schicht des Displays ein Solarmodul einbaut, kann dieses selbst erneuerbare Energie erzeugen, die dem Display zur Verfügung steht, wodurch eine CO₂-neutrale Bilanz erreicht wird.

Im Jahr 2023 sicherte sich Iris Optronics nacheinander Produktmarkenrechte in wichtigen internationalen Volkswirtschaften und benannte diese als „Infinity Display®“. “Das Hauptargument lautet: „Wo immer Licht ist, gibt es Raum für Ch-LCD-Displays mit absolutem Null-Stromverbrauch."

Infinity Display®-Struktur

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