Die nächste Generation von TFT-LCD-Modulen

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Freiform-TFT-Displays erfordern spezielle Ansteuerungen

Flachdisplays, die über eine Matrix aus Zeilen- und Spaltentreibern angesteuert werden, sind hinlänglich bekannt. Ein Beispiel ist das klassische TFT-LCD mit seinen symmetrisch angeordneten Bildpunkten. Jeder dieser Pixel besteht aus einer Flüssigkristallzelle mit eindeutig zugeordneter Ansteuerelektronik, für gewöhnlich in Form horizontaler und vertikaler Treiber-ICs, die am Rande außerhalb der aktiven Anzeigefläche untergebracht sind. Herkömmliche TFT-Displays sind rechteckig, denn so lassen sich alle Bildpunkte in einer Reihe (oder Spalte) durch eine einzige integrierte Schaltung adressieren.

Immer öfter aber möchten Produktdesigner von dieser rechteckigen Form abkehren, indem sie Anzeigeelemente verwenden, die zumindest an einer Seite dem kurvigen Verlauf eines Gehäuses oder einer Gerätebegrenzung folgen. Erwähnt seien hier beispielhaft Mobiltelefone der nächsten Generation, Uhren oder Ziffernblätter, Tachometer, Thermometer und andere Messgeräte.

Solche nicht rechteckigen Anzeigen mit teilweise nicht mehr vorhandenem Platz für externe Elektronik erfordern natürlich alternative Ansteuermethoden. Bild 1 skizziert die Adressierung der Bildpunkte eines herzförmigen TFT-Displays.

Mit Mehrfach-Displays unterschiedliche Inhalte gleichzeitig darstellen

In den Markt für Heimentertainement hat die duale Darstellung zweier unterschiedlicher Bilder auf einer einzigen Anzeige bereits Einzug gehalten Nun wird versucht, diese Technologie auch ins Fahrzeug zu bringen mit Dual-View-Displays im Armaturenbrett.

Die Idee hinter dieser Technik ist vergleichsweise einfach: Auf einem einzigen Monitor sieht der Fahrer die Darstellung von Navigations- oder Fahrzeugdaten, während der Beifahrer einen davon völlig unabhängigen Bildinhalt hat – beispielsweise Multimediadaten wie TV oder Video.

Die Umsetzung dieser Idee ist allerdings alles andere als simpel. Die ersten Versuche in diese Richtung wurden mit farbigen TFT-LC-Displays unternommen, auf denen eine spezielle Maske über die Flüssigkristallschicht gelegt wurde. Rechtes und linkes Bild wurden zeitgleich auf dem Panel dargestellt, wobei jeweils nur jede zweite Pixelspalte adressiert wurde. Die beiden Bilder „teilten“ sich die physikalische Auflösung des Panels, indem für das eine Bild die erste, dritte, fünfte, ... Spalte verwendet wurde und für die andere Darstellung die zweite, vierte, sechste, ... Pixelreihe.

Die Maske fungierte als optische Barriere und sperrte dauerhaft das austretende Licht in der jeweils unerwünschten Blickrichtung. Absolute Präzision bei Ihrer Herstellung und Positionierung waren unerlässlich. Der große und offensichtliche Nachteil an dieser Umsetzung war, daß nur die halbe horizontale Auflösung des Displays zur Darstellung eines Bildes zur Verfügung stand. Darüber hinaus beeinflusste die optische Barriere die Helligkeit des Displays teilweise enorm und wirklich optimale Blickwinkel waren relativ begrenzt.

Die nächste Generation von Dual-View Displays konnte bereits beide Bilder ohne Verlust an physikalischer Auflösung darstellen, indem sie sich eines Konzepts bediente, das „Parallaxe Barriere“ genannt wird. Hierbei wird eine zweite Flüssigkristallschicht über die ursprüngliche gelegt, die nun die Lichtintensität in Abhängigkeit des Blickwinkels regelt. Die Parallaxe-Barriere wird kontinuierlich zwischen „sperrend“ und „durchlässig“ geschaltet, exakt synchron zu den wechselnden Bildinhalten.

Ist die Frequenz zwischen den alternierenden Bildern hoch genug, enstehen für linken wie rechten Betrachter flimmerfreie Darstellungen. Diese Art der Umsetzung ermöglicht neben der idealen Auflösung auch eine erheblich bessere Kontrolle über den jeweils erwünschten Blickwinkel. Mittlerweile ist es möglich, mit dieser Technik auch noch ein drittes Bild für einen dritten Blickwinkel zeitgleich darzustellen.

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