CN109389908A - 显示装置及其制造方法以及机动车 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种显示装置及用于制造显示装置的方法以及一种机动车。所述显示装置(10)具有带多个像素(12)的有源显示面(11)。在有源显示面(11)的边缘区域(13)的至少一部分中的像素(12)在此设计得与有源显示面(11)的其余像素(12)不同。

Description

显示装置及其制造方法以及机动车
技术领域
本发明涉及一种显示装置、尤其具有有源式显示面和用于有源式显示面的蒙面装置(德语：Maskierung)的显示装置。本发明还涉及一种用于制造显示装置的方法和一种机动车，在该机动车中应用了按照本发明的显示装置。
背景技术
在如今的机动车中使用了越来越多的显示装置，使用者借助显示装置可以访问机动车的各种功能和设置。
通常，这些显示装置使用触摸屏，并且是信息娱乐系统的组成部分，或者用于控制车辆功能。为了与使用者的交互，除了对触摸敏感的输入面之外还额外地配设有机械式输入设备、例如操作钮、键盘或者转动按压调节器形式的机械式输入设备。操作也可以仅通过这种机械式输入设备进行。鉴于大屏幕价格下降并且使用者习惯于大屏幕，在机动车中安装了越来越大的显示装置。
通常，显示装置的屏幕的像素由多个子像素构成，多个子像素分别产生一种原色。例如文献US 2003/0090581 A1描述了一种屏幕，其由多个子像素组构成。每个子像素组包括多个子像素，其沿水平轴线的宽度大于其沿垂直轴线的高度。
由文献US 2004/0174375已知一种备选的设计方案。该文献描述了一种屏幕，其由多个子像素组构成。每个子像素组包括多个子像素。每个子像素组包括八个子像素，由两个蓝色子像素、四个绿色子像素和两个红色子像素组成。相比于红色的和蓝色的子像素，绿色子像素具有减小的宽度、尤其一半的宽度。
为了实现车辆中均匀的屏幕表面，通常使用玻璃盖，玻璃盖在屏幕的有源面之外在背侧配设有大多黑色的遮覆印层。玻璃盖也可以由塑料组成并且大多在视觉上在屏幕前方或者在安设在屏幕上的触摸传感器前方接合。然而在一些实施方式中，在屏幕或者说触摸屏和玻璃盖之间具有空气间隙。蒙面装置的开口通常在宽度和高度上设计得略微大于屏幕的有源面，以便确保即使在比遮覆印层更低的屏幕导致视差效果的情况中也能保持直到有源面边缘的所有像素都可见。
基本上希望蒙面装置和有源显示面之间无缝的过渡。这在保持暗的用户界面时可以在技术上几乎完美地实现。相反，若所显示的用户界面应设计为亮的，则合理的是，将蒙面装置的开口设计得比有源显示面更小，以便避免围绕有源面的暗边。若断掉在遮覆边缘周围中的像素，例如在暗的用户界面的情况中那样，则不会导致任何问题。在像素亮起时，如在用户界面设计为白色或者说亮的情况中，相反地就出现干扰或者伪影。在压印蒙面装置以及将压印好的玻璃盖和屏幕粘合时的生产误差导致了一些像素高概率地没有完全地而是仅部分地被蒙面装置盖住。由此一方面产生沿边棱的阶梯形差别。另一方面，沿边棱灰色或者白色被显示为假色，因为并不是像素的所有子像素都被完全覆盖。被看到的颜色于是相应于没有被盖住的子像素的混合色。
这种现象当然不仅出现在机动车中的显示装置上，而是也出现在平板电脑或者智能手机上。因此对于白色的平板电脑或者智能手机，通常有意使用窄的黑色边框，即如上所述手段，蒙面装置设计得大于有源显示面。因为在这些设备中用户界面至少通常均匀地设计为白色或者亮的，所以黑色的边框被非强制地感觉为干扰或者廉价。在相反的情况中甚至能带来高品质。相反地若要实现例如分块的用户界面，其中在亮的背景上放置具有内容的暗的块，则暗的边框带来干扰。
在此背景下，文献US 2010/0289994 A1记载了一种用于彩色图像的显示装置，其具有非矩形的、尤其具有圆形的显示区域。该显示装置能够在显示区域的边缘区域和内部区域之间没有色彩平衡差别的情况下显示图像。为此，显示区域包括用于内部区域的单位像素，该单位像素分别由三个用于基本色的条形的子像素组成，并且包括用于边缘区域的单位像素，其个性化地根据各自的位置被调整。这些像素也是由用于基本色的子像素组成的，不过子像素的尺寸和形状由相对于边缘的位置决定。
文献JP 2009-092981 A记载了一种用于彩色图像的显示装置，其具有非矩形的、尤其具有圆形的显示区域。在显示区域的内区中的像素分别由三个六边形子像素组成，三个六边形子像素的中心构成等边三角形。在显示区域的边缘区域中的部分被覆盖的像素设计为单色像素。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提供一种用于减小或者避免所述现象的解决方案。
该技术问题按照本发明的第一方面通过一种显示装置解决，该显示装置具有带多个像素的有源显示面，其中，有源显示面的边缘区域的至少一部分具有三个或者更多像素的宽度，在所述至少一部分中，像素设计得与有源显示面的另外的像素不同，以便补偿在蒙面装置施加到有源显示面上时的误差。
该技术问题按照本发明的另一方面通过一种用于制造显示装置的方法解决，所述显示装置具有带多个像素的有源显示面，其中，有源显示面的边缘区域的至少一部分具有三个或者更多像素的宽度，在所述至少一部分中，将像素设计得与有源显示面的另外的像素不同，以便补偿在将蒙面装置施加到有源显示面上时的误差。
按照本发明，在有源显示面的边缘区域中的像素设计得与有源显示面的剩余的像素不同，在所述边缘区域必须考虑到像素部分地被蒙面装置覆盖。像素可以通过不同的下述措施这样地设计，即这些像素被蒙面装置部分的覆盖不引起彩色边纹。以这种方式实现从屏幕至蒙面装置没有明显伪影的近似无缝的过渡。
按照本发明的一个方面，在边缘区域的至少一部分中的像素设计为使得这些像素具有固定的颜色值。因此，所涉及到的像素不具有由两个或者三个子像素组成的结构。在此，所述固定的颜色值优选适配于蒙面装置的颜色。以这种手段可以在边缘区域中仅实现事先定义的颜色的亮度变化，该事先定义的颜色然后优选相对于蒙面装置的颜色适配。在此解决方案中，沿蒙面装置的边缘不出现任何彩色的伪影。由于在有源显示面内部同时使用单色的像素和多色的像素，因此需要对像素合适的控制，因为不同类型的像素必须被有差别地控制。
按照本发明的一个方面，在边缘区域的至少一部分中的像素具有条形的子像素，子像素分别垂直于有源显示面的边缘地定向。条形的子像素因而沿屏幕的水平的边缘垂直地定向，沿垂直的边缘水平地定向。蒙面装置的边缘在此尽管可能阻断子像素，但未阻断单独的颜色。相反的是，一个像素的所有子像素始终以相同的程度被切断，使得由观察者看到的颜色不改变。可能出现的亮度变化能在必要时通过像素控制的相应调整得到补偿。例外是在有源显示面的角部区域中的像素，对这些像素来说不能选定合适的定向。因此在角部区域中还会出现伪影。然而这些伪影是被限制在非常小的区域，并且在像素密度足够的情况下非常不显眼。在此技术方案中，边缘区域的像素被用于显示任意颜色的内容。颜色的自由选择一方面允许屏幕面的大面积的有源利用，另一方面该颜色可以简单地与蒙面装置的颜色协调。因此显示模块可以与不同的蒙面装置颜色一起被使用。此外，在子结构相同的情况下，像素的转动不需要改变屏幕的驱动器。
按照本发明的一个方面，在有源显示面的角部区域中的像素设计为，使得这些像素具有固定的颜色值。与垂直于有源显示面的边缘定向的条形的子像素结合，以这种方式可以尽可能地抑制角部区域中剩余的伪影。
按照本发明的一个方面，显示装置具有用于具有固定的颜色值的像素的第一驱动器和用于其他像素的第二驱动器。如上所述，由于在有源显示面内部同时使用单色的像素和多色的像素，因此需要对像素合适的控制。在此有利的是，为此所需的驱动器集成在显示装置中。
按照本发明的一个方面，显示装置具有蒙面装置，蒙面装置具有开口，其中，蒙面装置这样地相对于显示面布置，使得开口的边缘位于有源显示面的边缘区域内部。蒙面装置例如可以施加在显示装置的玻璃盖上。通过将蒙面装置集成在显示装置中，显示装置可以作为安装好的屏幕模块提供，其中，在安装到使用环境中期间或者说在安装到使用环境中前，不需要其他的将蒙面装置相对于显示面定向的安装步骤。
特别有利的是，按照本发明的显示装置被使用在车辆中、尤其机动车中。当然，按照本发明的解决方案也可以用在其他使用环境中，例如平板电脑或者智能手机中。
附图说明
本发明的其他特征由下面的说明结合附图获得。
图1示出具有有源显示面和用于有源显示面的蒙面装置的显示装置的示意图；
图2示出在蒙面装置边缘上彩色边纹的产生；
图3示出按照本发明的显示装置的第一实施方式；
图4示出在图3的显示装置中避免彩色边纹的结构方案；
图5示出按照本发明的显示装置的第二实施方式；
图6示出在图5的显示装置中避免彩色边纹的结构方案；
图7示出按照本发明的显示装置的第三实施方式；
图8示出用于控制按照本发明的显示装置的装置的第一实施方式示意图；
图9示出用于控制按照本发明的显示装置的装置的第二实施方式示意图；
图10示出用于控制按照本发明的显示装置的方法的示意图；
图11示出机动车的示意图，其中应用了按照本发明的显示装置；
图12示出具有按照本发明的显示装置的车辆内部空间示意图。
具体实施方式
为了更好地理解本发明的原理，下面根据附图详细阐述本发明的实施方式。本发明当然不限于这些实施方式并且所述特征也可以组合和更改，而不离开本发明的保护范围。
具体实施方式
图1示出具有有源显示面11和用于有源显示面11的蒙面装置20的显示装置10的示意图，蒙面装置20被压印在玻璃盖上。显示装置10的有源显示面11具有多个像素12，多个像素12以行和列组成的矩阵的形式布置。为了清楚表示，附图中仅示出在有源显示面11的边缘14上的多个像素。有源显示面11的边缘区域13部分地被蒙面装置20覆盖。蒙面装置20具有开口21，通过开口21可以看到在有源显示面11上示出的内容。由于生产制造引起的误差，开口21的边缘22通常不与相邻的像素12之间的边界重合，使得边缘区域中的像素12部分地不完全地被蒙面装置20覆盖。
图2示出在蒙面装置20的边缘22处彩色边纹的产生。示出的是有源显示面的左侧的边缘区域13的放大的局部图。在此例中矩形的像素12在此分别由三个子像素15组成，子像素设计为长条的形式。三个子像素15的每个都用于产生一种原色。一个像素12的被看到颜色相应于配属的子像素15的混合色。由于生产制造误差，蒙面装置稍微地相对于有源显示面11平移和偏转，其中，附图中的偏转被夸张地示出以便表示清楚。对于在有源显示面11的边缘区域13中的列的像素12，子像素15仅被蒙面装置20部分地覆盖。对这些像素12来说，被看到的颜色相应于没有被遮盖的子像素15的混合色。该混合色通常明显与所有三个子像素15的混合色的被感觉到的颜色不同。这种色差被观察者感觉为彩色边纹。实际上，蒙面装置20相对于在边缘上的像素12的错位通常不是平行地延伸的，因此例如在上部图像区域中仅红色被覆盖，在位于其下方的区域中可能绿色也被覆盖，更下方就整个像素都被覆盖。在更下方又仅红色被覆盖，等等。整体上周期性地循环。以这种方式一方面产生彩虹色纹，并且还产生看上去阶梯形的边缘。
图3示出按照本发明的显示装置10的第一实施方式。示出的是有源显示面11的左上角的放大的局部图。像素12的设计相应地在整个有源显示面11上继续进行。为了避免产生彩色边纹，在边缘区域13中的像素12与有源显示面11的其它像素12不同地不具有由多个子像素15组成的结构。相反地，这些像素12分别仅包括用于单个颜色值的一个子像素。在该解决方案中，在边缘区域13中仅能实现事先定义的颜色的亮度变化。但是这可以确定为适应于蒙面装置的颜色。边缘区域13的宽度可以相应于允许的误差地选定。在本图中，该宽度为两个像素，但是该宽度也可以更小或者更大。在此要考虑的是，在此解决方案中边缘区域13的像素12不能被用于显示任意颜色的内容，边缘区域13不应被选定为比需要的更大。此外，在此解决方案中需要合适的控制装置，因为在边缘区域13中的像素12必须与有源显示面11的其他像素12不同地控制。
图4示出在图3的显示装置10中避免彩色边纹的结构方案。示出的是有源显示面11的左上角的放大的局部图。边缘区域13的像素12被蒙面装置20部分地覆盖，其中，蒙面装置20的边缘22阻断了一些像素12。然而，像素12如上所述地不具有由多个子像素15组成的结构，而是分别由具有固定的颜色值的单个子像素实现的。当一个像素12仅部分地被蒙面装置20覆盖时，该颜色值对观察者来说是不变的。
图5示出按照本发明的显示装置10的第二实施方式。示出的是有源显示面11的左上角的放大的局部图。像素12的设计相应地在整个有源显示面11上继续进行。如上所述，像素12例如分别由三个子像素15组成，这三个子像素设计为长条的形式。然而至少在边缘区域13中的像素12这样地定向，使得条形的子像素15分别垂直于有源显示面11的边14地定向。边缘区域13的宽度还可以相应于允许的误差地选定。在本图中，该宽度为三个像素，但是该宽度也可以更小或者更大。在此解决方案中，边缘区域13的像素12可以用于显示任意颜色的内容，因此并未限制边缘区域13的尺寸。尤其地，像素12的不同的定向也可以在整个有源显示面11上延伸。在此解决方案中，不需要适应性的控制装置，因为所有像素12能以相同方式控制。
图6示出在图5的显示装置10中避免彩色边纹的结构方案。示出的是有源显示面11的左上角的放大的局部图。边缘区域13的像素12被蒙面装置20部分地覆盖。蒙面装置20的边缘22在此虽然阻断了子像素15，但没有阻断单独的颜色。相反的是，像素12的所有子像素15始终被以相同的程度切断，使得由观察者看到的颜色不变化。例外是在有源显示面11的角部区域16中的像素12，对这些像素来说不能选定合适的定向。因此在角部区域16中还会出现伪影。然而这些伪影已限制在非常小的区域，并且在像素密度足够的情况下非常不显眼。
图7示出按照本发明的显示装置10的第三实施方式。示出的是有源显示面11的左上角的放大的局部图。像素12的设计相应地在整个有源显示面11上继续进行。该实施方式基本上与图5中所示的实施方式一致。然而，在此实施方式中，在有源显示面11的角部区域16中的像素12额外地实现为不具有由子像素15组成的结构的像素，即其如图3中所示的实施方式地分别具有用于单独的颜色值的仅一个子像素。通过该措施可以进一步减小可能出现在角部区域16中的伪影。在此解决方案中也需要合适的控制装置，因为在角部区域16中的像素12必须与有源显示面11的其他像素12不同地控制。
图8示出用于控制按照本发明的显示装置的装置30的第一实施方式示意图。装置30具有用于接收有关待显示内容的信息的输入端31。装置30还具有用于控制不具有由子像素组成的子结构的，即具有固定的颜色值的像素的第一驱动器32和用于其他像素的第二驱动器33。第一驱动器32和第二驱动器33可以结合在唯一的、合适的驱动器中。第一驱动器32和第二驱动器33可以被控制单元34控制。通过用户界面37必要时可以改变第一驱动器32、第二驱动器33、控制单元34的设置。汇集在装置30中的数据可以存储在装置30的存储器35中，例如用于后续评估或者用于被装置30的部件利用。尤其地，由第一驱动器32和第二驱动器33生成的控制信号还可以通过装置30的输出端36向显示装置输出。第一驱动器32、第二驱动器33以及控制单元34可以实施为确定的硬件、例如实施为集成电路。当然也可以部分地或者完全地结合或实施为软件，该软件在合适的处理器、例如在GPU上运行。输入端31和输出端36可以实施为分开的接口或者可以实施为组合的双向接口。
图9示出用于控制按照本发明的显示装置的装置40的第二实施方式的简化示意图。装置40具有处理器42和存储器41。例如装置40是计算机或者控制设备。在存储器41中存有指令，该指令在通过处理器42执行时使得装置40与待显示内容相应地控制显示装置。存储在存储器41中的指令因而体现为可通过处理器42执行的程序，该程序实施按照本发明的方法。装置40具有用于接收信息的输入端43。处理器42生成的数据通过输出端44提供。输入端43和输出端44可以组合为双向接口。
处理器42可以包括一个或者多个处理器单元，例如微处理器、数字信号处理器或其组合物。
所述实施方式的存储器35、41既可以具有易失的存储器区域也可以具有不易失的存储器区域，并且可以包括各种存储设备和存储介质，例如硬盘、光学存储介质或者半导体存储器。
图10示出用于控制按照本发明的显示装置的方法的示意图。在第一步骤中，接收50有关待显示内容的信息。基于这些信息然后生成51、52用于控制第一种类的像素的信号和用于控制第二种类的像素的信号。生成的信号最后向显示装置发出53。第一种类的像素例如是具有由子像素组成的子结构的像素，其中，子像素分别用于产生原色。这些像素被相应于待显示的颜色和亮度地控制。第二种类的像素例如是不具有由子像素组成的子结构的像素，这些像素仅能产生固定的颜色值。这些像素仅相应于期望的亮度被控制。
图11示出机动车60的示意图，其中应用了按照本发明的显示装置10。机动车60还具有信息娱乐系统61，利用信息娱乐系统61例如可以播放多媒体内容。当然，显示装置10也可以是该信息娱乐系统61的组成部分。机动车60还具有数据传输单元62和一系列驾驶员辅助系统63，仅示出了其中一个作为示例。借助数据传输单元62可以建立与服务提供商的连接，该连接例如用于多媒体内容的获取和播放。为了存储多媒体内容或者其他数据，存在有存储器64。通过集成在显示装置10中的对触摸敏感的传感面或者额外的操作元件可以访问信息娱乐系统61。也可以规定，驾驶员辅助系统63的设置可以被调整。在机动车60的不同组件之间的数据交换通过网络65进行。
图12示出具有按照本发明的显示装置10的车辆内部空间示意图。在此示例中，显示装置10集成在车辆的仪表板中。其当然也可以安装在其他位置上。显示装置10具有集成的对触摸敏感的传感面。额外地，侧向在显示装置10旁边以及在显示装置10的下方布置有一系列额外的操作钮70，例如用于快速选择确定的功能范围。此外存在有两个调整旋钮71，例如通常用于音量调节和用于在列表内部滚动。调整旋钮71可以额外地设计为操作按钮。在中控台中有另外的操作元件，在本例中为两个旋拧按压调节器72。
附图标记列表：
10 显示装置
11 有源显示面
12 像素
13 有源显示面的边缘区域
14 有源显示面的边缘
15 子像素
16 有源显示面的角部区域
20 蒙面装置
21 开口
22 边缘
30 装置
31 输入端
32 第一驱动器
33 第二驱动器
34 控制单元
35 存储器
36 输出端
37 用户界面
40 装置
41 存储器
42 处理器
43 输入端
44 输出端
50 接收有关待显示内容的信息
51 生成用于控制第一种类像素的信号
52 生成用于控制第二种类像素的信号
53 向显示装置输出生成的信号
60 机动车
61 信息娱乐系统
62 数据传输单元
63 驾驶员辅助系统
64 存储器
65 网络
70 操作按钮
71 调整旋钮
72 旋拧按压调节器

Claims (9)

1.一种显示装置(10)，所述显示装置(10)具有带多个像素(12)的有源显示面(11)，其特征在于，有源显示面(11)的边缘区域(13)的至少一部分具有三个或者更多像素(12)的宽度，在所述至少一部分中，像素(12)设计得与有源显示面(11)的另外的像素(12)不同，以便补偿在遮覆装置(20)施加到有源显示面(11)上时的误差。
2.按照权利要求1所述的显示装置(10)，其特征在于，在所述边缘区域(13)的至少一部分中的像素(12)设计为被遮覆装置(20)部分的覆盖不引起彩色边纹。
3.按照权利要求1或2所述的显示装置(10)，其特征在于，显示装置具有蒙面装置(20)，蒙面装置具有开口(21)，其中，遮覆装置(20)这样地相对于显示面(11)布置，使得开口(21)的边缘(22)位于有源显示面(11)的边缘区域(13)内部。
4.按照权利要求1至3之一所述的显示装置(10)，其特征在于，在边缘区域(13)的至少一部分中的像素(12)设计为具有固定的颜色值。
5.按照权利要求1至3之一所述的显示装置(10)，其特征在于，在边缘区域(13)的至少一部分中的像素(12)具有条形的子像素(15)，所述子像素分别垂直于有源显示面(11)的边缘(14)地定向。
6.按照权利要求5所述的显示装置(10)，其特征在于，在有源显示面(11)的角部区域(16)中的像素(12)设计为具有固定的颜色值。
7.按照权利要求4至6之一所述的显示装置(10)，其特征在于，显示装置(10)具有用于具有固定的颜色值的像素(12)的第一驱动器(32)和用于其他像素(12)的第二驱动器(33)。
8.一种用于制造显示装置(10)的方法，所述显示装置(10)具有带多个像素(12)的有源显示面(11)，其特征在于，有源显示面(11)的边缘区域(13)的至少一部分具有三个或者更多像素(12)的宽度，在所述至少一部分中，将像素(12)设计得与有源显示面(11)的另外的像素(12)不同，以便补偿将遮覆装置(20)施加到有源显示面(11)上时的误差。
9.一种机动车(60)，其特征在于，所述机动车具有按照上述权利要求1至7之一所述的显示装置(10)。
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