Optimale Displays für mobile Anwendungen

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Dazu werden die Pixel in einer RGBW-Struktur angeordnet. Diese besteht aus einer Struktur von Subpixeln mit einem Seitenverhältnis von 1:2. Das heißt, die Anzahl der Spalten ist auf 2/3 der Anzahl der Spalten eines RGB-Displays mit gleicher Auflösung begrenzt. Die Apertur, also die lichtdurchlässige Fläche im Verhältnis zur Gesamtfläche, ist dann um das 1,56-Fache größer als bei der RGB-Streifenanordnung. Die Lichtdurchlässigkeit des TFT-Glases steigt um das 2,16-Fache.

Wie lässt sich nun der gleiche Bildinhalt anzeigen, obwohl die Anzahl der Spalten auf 2/3 reduziert ist? Eine konventionelle RGB-Struktur benutzt drei Dots eines Pixels, um einen weißen Punkt darzustellen. Bei der RGBW-Matrix sind zehn Dots beteiligt. Neben den beiden Dots im Zentrum werden auch die benachbarten Farbdots benutzt, um einen weißen Punkt darzustellen (Bild 1).

Bei der RGB-Streifenanordnung werden zur Einstellung der Helligkeiten die Werte für die drei Farbdots bei Grauwerten gleichmäßig verringert. Bei der RGBW-Technologie wird der Helligkeitswert für die Hauptwerte beispielsweise auf 50% gesetzt und die vier umgebenden Paare der Nebenwerte auf 12,5%. Jeder Farbdot in der Umgebung der Hauptwerte beeinflusst den Farbwert des Gesamtpixels. Das Pixelpaar für die Hauptwerte hat ebenso die Bedeutung des Nebenwertes für die benachbarten Pixelpaare, sodass für jeden darzustellenden Farbpunkt mehrere Pixelpaare auf der Anzeige notwendig sind.

Anpassung an das Auge durch die Struktur der Subpixel

Das von Hydis Technology mit dieser Technik entwickelte 2"-TFT-Display mit QVGA-Auflösung hat ein Transmission von 10,6% – üblich sind Werte um die 5% bei TN-Displays. Damit sind Helligkeiten von bis zu 370 cd/m2 mit der üblichen LED-Hinterleuchtung möglich. Wird die Helligkeit auf 200 cd/m2 verringert, sinkt die Leistungsaufnahme auf 55% im Verhältnis zu einem RGB-Display.

Die Eigenschaft des menschlichen Auges, die Farbe Grün besonders gut zu erkennen, bietet eine weitere Möglichkeit, den Kontrast und die Helligkeit von Displays durch die Struktur der Subpixel zu verbessern. Dabei werden die Subpixel für Rot und Blau doppelt so groß angelegt wie für den Grünpixel (Bild 2). Zur Wiedergabe des Farbwertes für einen Punkt werden die benachbarten Subpixel angesteuert.

Für die Wiedergabe eines Pixels unterscheiden die Ingenieure dabei zwei Methoden. Zur Zeichendarstellung werden ein roter und ein grüner Dot voll und die blauen Dots nur mit dem halben Wert angesteuert. Zur Darstellung von Bildern und Filmen werden die vier blauen Dots in der Umgebung der Pixel benutzt. Dabei wird der Farbwert der Pixel auf ein Viertel reduziert. Schlagwort für diese Technik ist DRIM (Data Rendering Innovation Matrix). Muster dieser Displays wurden 2007 vorgestellt, Endprodukte sind bisher nicht bekannt.

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