DE19808982A1 - Aktivmatrix-Flüssigkristallanzeige - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Aktivmatrix-Flüssigkristall
anzeige, bei der von Flüssigkristallzellen gebildete Bild
punkte in Zeilen und Spalten einer Matrix angeordnet sind,
die Flüssigkristallzellen auf jeweils einer Seite an einem
Bezugspotential liegen und auf der anderen Seite über ihnen
einzeln zugeordnete steuerbare Schalter spaltenweise mit
Spaltenelektroden verbunden sind, die Schalter steuerseitig
zeilenweise an Zeilenelektroden angeschlossen sind, die
Spaltenelektroden an einer unterschiedliche Grauwertsignale
für die unterschiedlichen Spalten erzeugenden Spalten-Steuer
einrichtung angeschlossen sind und bei der die Zeilenelek
troden an einer Einschaltsignale für die Schalter in den
unterschiedlichen Zeilen erzeugenden Zeilen-Steuereinrichtung
angeschlossen sind. Die Begriffe Zeilen und Spalten sind hier
wie auch im folgenden gegeneinander austauschbar.
Eine solche Aktivmatrix-Flüssigkristallanzeige, die wegen der
üblicherweise als Dünnfilmtransistoren ausgebildeten steuer
baren Schalter auch als TFT-LCD (Thin Film Transistor Liquid
Crystal Display) bezeichnet wird, ist aus der US-A-4 635 127
bekannt.
Zur Darstellung von Bildern mit unterschiedlichen Grauwerten
werden an den Spaltenelektroden Grauwertsignale angelegt, die
die Grauwerte der Bildpunkte jeweils einer Zeile repräsentie
ren; mittels eines Einschaltsignals an einer der Zeilenelek
troden werden die Grauwertsignale an die Flüssigkristall
zellen der betreffenden Zeile durchgeschaltet. Auf diese
Weise werden in schneller Folge nacheinander alle Zeilen mit
Flüssigkristallzellen aktiviert. Die optische Transparenz
jeder einzelnen Flüssigkristallzelle stellt sich in Abhängig
keit von der Spannung an der Flüssigkristallzelle ein, so daß
bei Hintergrundbeleuchtung der Aktivmatrix-Flüssigkristall
anzeige das gewünschte Bild dargestellt wird. Zur Vermeidung
von Grauwertverfälschungen bei der Bildwiedergabe werden die
Flüssigkristallzellen in einem Spannungsbereich betrieben, in
dem die ansonsten typischerweise nichtlineare Abhängigkeit
zwischen der Transparenz der Flüssigkristallzellen und der an
ihnen liegenden Spannung annähernd linear ist.
Zur Darstellung von Farbbildern sind den Flüssigkristall
zellen spaltenweise abwechselnd rote, grüne und blaue Farb
filterstreifen vor- oder nachgeordnet, wobei die jeweils
dahinter bzw. davor in einer Zeile liegenden drei benach
barten Flüssigkristallzellen bezüglich ihrer Ansteuerung zu
einem aus drei Unterbildpunkten bestehenden Farbbildpunkt
zusammengefaßt sind. Bei der Farbbildwiedergabe können sich
Unlinearitäten zwischen der Transparenz der Flüssigkristall
zellen und der an ihnen liegenden Spannung besonders störend
bemerkbar machen.
Die sich in Abhängigkeit von der anliegenden Spannung ein
stellende Transparenz jeder einzelnen Flüssigkristallzelle
ist bedingt durch die spannungsabhängige optische Verdrehung
der Flüssigkristalle blickwinkelabhängig, so daß bei einer
bestimmten Spannung an der Flüssigkristallzelle der darge
stellte Bildpunkt je nach Blickwinkel des Betrachters unter
schiedlich hell ist.
Es ist bekannt, diesen Effekt bei Flüssigkristallanzeigen zu
nutzen, die nur zur Hell-/Dunkel- bzw. Schwarz-/Weiß-Darstel
lung, nicht aber zur Darstellung unterschiedlicher HeIlig
keits- bzw. Grauwerte ausgebildet sind. Ein Beispiel hierfür
ist die Einstellung von optimalen Kontrastverhältnissen für
einen bestimmten Blickwinkel. Ein weiteres, aus der
US-A-5 526 065 bekanntes Beispiel ist die Verwendung einer
solchen Flüssigkristallanzeige als optisches Filter vor einem
konventionellen Bildschirm in einem Fahrzeug, um das darge
stellte Bild während der Fahrt für den Blickwinkelbereich des
Fahrzeugführers unsichtbar, für den des Beifahrers dagegen
sichtbar zu machen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Spannungs
bereich, innerhalb dessen die Flüssigkristallzellen einer
Aktivmatrix-Flüssigkristallanzeige ohne Verfälschung der
Bildwiedergabe betrieben werden können, zu vergrößern und im
weiteren die Einsatzmöglichkeiten einer solchen Aktivmatrix-
Flüssigkristallanzeige zu erhöhen.
Gemäß der Erfindung wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die
Aktivmatrix-Flüssigkristallanzeige der eingangs genannten Art
eine Korrektureinrichtung aufweist, die die an die Flüssig
kristallzellen gelangenden Grauwertsignale aufgrund von In
formationen über die typische Abhängigkeit zwischen der opti
schen Transparent der Flüssigkristallzellen und der an ihnen
anliegenden Spannung sowie in Abhängigkeit von der Potential
differenz zwischen den Grauwertsignalen und dem Bezugspoten
tial in der Weise verzerrt, daß sich ein zumindest annähernd
linearer Zusammenhang zwischen der optischen Transparenz der
Flüssigkristallzellen und den unverzerrten Grauwertsignalen
ergibt.
Die erfindungsgemäße Aktivmatrix-Flüssigkristallanzeige läßt
sich somit auch innerhalb von Spannungsbereichen betreiben,
in denen sich die Transparenz der Flüssigkristallzellen typi
scherweise nichtlinear in Abhängigkeit von der jeweils an
ihnen anliegenden Spannung ändert, ohne daß es dabei zu Ver
fälschungen der Bildwiedergabe kommt. Damit besteht in vor
teilhafter Weise die Möglichkeit, durch eine weitgehend un
beschränkte Wahl des Spannungsbereiches optimale Kontrast
verhältnisse für bestimmte Blickwinkelbereiche einzustellen
und den Bereich, innerhalb dessen die Transparenz der
Flüssigkristallzellen zur Darstellung der Grauwerte geändert
wird, besser an die Hintergrundbeleuchtung anzupassen.
Die Korrektureinrichtung kann der Spalten-Steuereinrichtung
zugeordnet sein, wobei sie die von dieser erzeugten Grauwert
signale vor der Abgabe an die Spaltenelektroden verzerrt. Die
Signalverzerrung kann dabei analog oder digital erfolgen, je
nachdem, ob die Grauwertsignale in analoger oder digitaler
Form vorliegen. Die Informationen über die typische Abhängig
keit der optischen Transparenz der Flüssigkristallzellen von
der anliegenden Spannung können beispielsweise als Kennlinie
oder in Form von digitalen Tabellenwerten in einem Speicher
vorliegen.
Bei einer alternativen Ausführung der erfindungsgemäßen
Aktivmatrix-Flüssigkristallanzeige ist die Korrektureinrich
tung der Zeilen-Steuereinrichtung zugeordnet, wobei sie die
Einschaltsignale für die Schalter durch Steuerung der Ein
schalt- und Ausschaltzeiten im Sinne der Verzerrung der von
den Schaltern an die Flüssigkristallzellen weitergeleiteten
Grauwertsignale verändert. Hierbei wird das integrierende
Verhalten sowohl der Flüssigkristallzellen, die einzelne
Kapazitäten bilden, als auch des menschlichen Auges genutzt,
indem durch Veränderung des Verhältnisses zwischen den peri
odisch aufeinanderfolgenden Einschalt- und Ausschaltzeiten
einer mit einem bestimmten Grauwertsignal angesteuerten
Flüssigkristallzelle der dargestellte bzw. wahrgenommene
Grauwert entsprechend verändert wird.
Entsprechend einer bevorzugten Weiterbildung der erfindungs
gemäßen Aktivmatrix-Flüssigkristallanzeige weist diese eine
Einstellvorrichtung zur veränderbaren Einstellung der Poten
tialdifferenz zwischen dem Potentialniveau der Grauwert
signale und dem Bezugspotential für zumindest einen Teil der
Spalten auf. Durch Veränderung der Potentialdifferenz wird
der Blickwinkelbereich geändert, innerhalb dessen das auf der
Aktivmatrix-Flüssigkristallanzeige dargestellte Bild für den
Betrachter sichtbar ist. Da die Verzerrung der Grauwert
signale durch die Korrektureinrichtung in Abhängigkeit von
der Potentialdifferenz erfolgt, führt deren Änderung zu kei
ner Verfälschung der Bildwiedergabe. Es ist daher in gleicher
Weise, wie dies aus der oben bereits erwähnten US-A-5 526 065
bekannt ist, möglich, die dargestellten Bilder in einem Fahr
zeug in dem Blickwinkelbereich des Fahrzeugführers auszublen
den, während sie für den Beifahrer sichtbar sind; im Unter
schied zum Stand der Technik erfolgt dabei die Bildwiedergabe
mittels der Aktivmatrix-Flüssigkristallanzeige, die u. a.
wegen ihrer geringeren Einbautiefe für den Einsatz in Fahr
zeugen weitaus besser geeignet ist, als konventionelle Bild
schirme. Eine weitere Einsatzmöglichkeit der erfindungs
gemäßen Aktivmatrix-Flüssigkristallanzeige besteht in der
Darstellung von dreidimensionalen Objekten, wobei für unter
schiedliche einstellbare Blickwinkelbereiche unterschiedliche
Bilder ein und desselben Objekts in unterschiedlicher Ansicht
dargestellt werden.
Im einfachsten Fall ist die Einstellvorrichtung zur veränder
baren Einstellung des Bezugspotentials ausgebildet.
Alternativ hierzu kann die Einstellvorrichtung zur veränder
baren Einstellung der Potentialniveaus der Grauwertsignale
ausgebildet sein, wobei den analogen Grauwertsignalen bei
spielsweise eine veränderbare Offsetspannung oder den digi
talen Grauwertsignalen ein veränderbarer Offsetwert über
lagert wird.
Um in vorteilhafter Weise unterschiedliche Bilder für unter
schiedliche Blickwinkelbereiche darstellen zu können, ist im
Rahmen der Erfindung vorgesehen, daß die Spalten-Steuer
einrichtung die Grauwertsignale von mindestens zwei unter
schiedlichen Bildern nacheinander zeitlich verschachtelt an
die Spaltenelektroden abgibt und daß die Einstellvorrichtung
für die unterschiedlichen Bilder nacheinander unterschied
liche Potentialdifferenzen einstellt.
Bei einer hierzu alternativen Ausbildung der erfindungs
gemäßen Aktivmatrix-Flüssigkristallanzeige ist vorgesehen,
daß die Spalten-Steuereinrichtung die Grauwertsignale von
mindestens zwei unterschiedlichen Bildern gleichzeitig
spaltenweise verschachtelt an die Spaltenelektroden abgibt
und daß die Einstellvorrichtung unterschiedliche Potential
differenzen an den jeweils unterschiedlichen Bildern zugeord
neten Spaltenelektroden einstellt.
Die zeitliche Verschachtelung und die räumliche Verschachte
lung bei der Wiedergabe unterschiedlicher Bilder können auch
miteinander kombiniert werden. Mit der verschachtelten
Wiedergabe unterschiedlicher Bilder ist es beispielsweise
möglich, in einem Kraftfahrzeug dem Fahrzeugführer Verkehrs
informationen anzuzeigen und gleichzeitig dem Beifahrer einen
Videofilm zu präsentieren. In gleicher Weise können bei
spielsweise in Eisenbahnwagen oder Flugzeugen nebeneinander
sitzenden Passagieren über eine einzige Aktivmatrix-Flüssig
kristallanzeige unterschiedliche Bilder (Videos) gezeigt
werden.
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird im folgenden auf
die Figuren der Zeichnung Bezug genommen; im einzelnen
zeigen:
Fig. 1 ein Beispiel für eine Aktivmatrix-Flüssig
kristallanzeige,
Fig. 2 ein Beispiel für die Abhängigkeit zwischen
der Helligkeit bzw. dem Grauwert wieder
gegebener Bildpunkte und dem Blickwinkel,
Fig. 3 ein Beispiel für die nichtlineare Abhängig
keit zwischen der Helligkeit eines Bild
punktes bzw. der optischen Transparenz
einer Flüssigkristallzelle und der an ihr
anliegenden Spannung,
Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel der erfindungs
gemäßen Aktivmatrix-Flüssigkristallanzeige,
Fig. 5 ein Beispiel für die Verzerrung der Grau
wertsignale,
Fig. 6 ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfin
dungsgemäßen Aktivmatrix-Flüssigkristall
anzeige,
Fig. 7 ein weiteres Beispiel für die Verzerrung
der Grauwertsignale, die
Fig. 8 bis 10 unterschiedliche Einsatzbeispiele der er
findungsgemäßen Aktivmatrix-Flüssig
kristallanzeige und
Fig. 11 ein Beispiel für den Einbau der Aktiv
matrix-Flüssigkristallanzeige in einem
Fahrzeug.
Fig. 1 zeigt ein Beispiel für den Aufbau einer Aktivmatrix-
Flüssigkristallanzeige ohne die zugehörige Steuerelektronik.
Eine untere Glasplatte 1 trägt auf ihrer Unterseite einen
Polarisationsfilm 2. Auf der Oberseite der Glasplatte 1 sind
in einer Zeilen-Spalten-Matrix lichtdurchlässige Bildpunkt
elektroden 3 ausgebildet, die spaltenweise über ihnen einzeln
zugeordnete und als Dünnfilmtransistoren ausgebildete steuer
bare Schalter 4 mit Spaltenelektroden 5 verbunden sind. Die
steuerbaren Schalter 4 sind mit ihren Steueranschlüssen
zeilenweise mit Zeilenelektroden 6 verbunden. Jede der licht
durchlässigen Bildpunktelektroden 3 bildet zusammen mit einer
allen Bildpunktelektroden 3 gemeinsamen Gegenelektrode 7 und
einer darunter liegenden Flüssigkristallage B jeweils eine
ansteuerbare Flüssigkristallzelle 9, woraus sich eine zeilen-
und spaltenförmige Anordnung der Flüssigkristallzellen 9 er
gibt. Die Lage mit den Flüssigkristallzellen 9 ist mit einer
oberen Glasplatte 10 abgedeckt, auf der ein weiterer Polari
sationsfilm 11 aufgebracht ist. Zur Darstellung von Farb
bildern sind zwischen den Flüssigkristallzellen 9 und der
oberen Glasplatte 11 spaltenweise abwechselnd rote, grüne und
blaue Farbfilterstreifen 12, 13 und 14 angeordnet.
Zur Bildwiedergabe wird mittels einer Hintergrundbeleuchtung
15 Licht 16 durch die Matrix mit den Flüssigkristallzellen 9
gestrahlt und von dieser je nach Ansteuerung über die Zeilen-
und Spaltenelektroden 6 und 5 mit unterschiedlicher Hellig
keit durchgeschaltet. Dabei wird das Licht 16 zunächst von
dem unteren Polarisationsfilm 2 (Polarisator) polarisiert. In
den einzelnen Flüssigkristallzellen 9 werden die Flüssig
kristalle in Abhängigkeit von der elektrischen Spannung
zwischen der jeweiligen Bildpunktelektrode 3 und der Gegen
elektrode 7 verdreht, so daß das durch die Flüssigkristalle
hindurchtretende polarisierte Licht in seiner Polarisations
richtung entsprechend gedreht wird. Diese Verdrehung der
Polarisationsrichtung führt in dem oberen Polarisationsfilm
11 (Analysator) zu einer je nach dem Grad der Drehung mehr
oder weniger starken Helligkeitsminderung des austretenden
Lichts.
Wie Fig. 2 zeigt, ist die Helligkeit H des aus der Aktiv
matrix-Flüssigkristallanzeige austretenden Lichts und damit
der Kontrast des jeweils dargestellten Bildes von dem Blick
winkel a abhängig. Diese Abhängigkeit variiert darüber hinaus
auch mit der Spannung U, hier z. B. drei unterschiedliche
Spannungen U1, U2 und U31 an der jeweiligen Flüssigkristall
zelle 9.
Fig. 3 zeigt qualitativ die typisch nichtlineare Abhängig
keit zwischen der Helligkeit H oder gleichbedeutend der
optischen Transparenz der Flüssigkristallzellen 9 und der an
ihnen jeweils anliegenden Spannung U. Üblicherweise werden
die Flüssigkristallzellen 9 in einem Spannungsbereich be
trieben, in dem diese Abhängigkeit weitgehend linear ist. In
den nichtlinearen Bereichen kann es, wie im folgenden er
läutert wird, zu Verfälschungen der Bildwiedergabe kommen. Es
werden beispielhaft drei Bildpunkte X, Y und Z betrachtet,
die gleichzeitig von drei unterschiedlichen Flüssigkristall
zellen 9 erzeugt werden, wobei der Bildpunkt Z um einen Be
trag -H heller als der Bildpunkt Y und dieser wiederum um
denselben Betrag ΔH heller als der Bildpunkt X ist. Werden
nun die Spannungen an den drei Flüssigkristallzellen 9 alle
um denselben Betrag ΔU verändert, so verändert sich der
Helligkeitsabstand zwischen den Bildpunkten X, Y und Z in
nichtlinearer Weise, wobei sich zwischen den neuen Bildpunk
ten X' und Y' ein Helligkeitsabstand ΔH1 und zwischen den
neuen Bildpunkten Y' und Z' ein davon unterschiedlicher
Helligkeitsabstand ΔH2 ergibt. Diese Helligkeitsverfälschung
macht sich insbesondere bei der Farbbildwiedergabe in Form
von Farbverfälschungen und damit noch störender als bei der
reinen Grauwert-Bildwiedergabe bemerkbar.
Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Aktivmatrix-Flüssigkristallanzeige in Form eines Block
schaltbildes. In der Matrix 17 sind die hier als Kondensa
toren dargestellten Flüssigkristallzellen 9 in Zeilen und
Spalten angeordnet. Auf der von den Bildpunktelektroden 3
gebildeten Seite sind die Flüssigkristallzellen 9 über die
ihnen einzeln zugeordneten steuerbaren Schalter 4 spalten
weise mit den Spaltenelektroden 5 verbunden. Die Schalter 4
sind steuerseitig zeilenweise an den Zeilenelektroden 6 an
geschlossen. Die allen Flüssigkristallzellen 9 gemeinsame
Gegenelektrode 7 liegt an einem Bezugspotential V0.
Die Spaltenelektroden 5 sind an einer Spalten-Steuereinrich
tung 18 angeschlossen, die aufgrund von ihr zugeführten Bild
signalen 19 gleichzeitig unterschiedliche Grauwertsignale 20
für die unterschiedlichen Spalten von Flüssigkristallzellen 9
und zeitlich nacheinander unterschiedliche Grauwertsignale 20
für die Flüssigkristallzellen 9 in den verschiedenen Reihen
erzeugt und an die Spaltenelektroden 5 anlegt. Eine Zeilen-
Steuereinrichtung 21 steuert über die Zeilenelektroden 6 die
steuerbaren Schalter 4 in der Weise an, daß die Grauwert
signale 20 an den Spaltenelektroden 5 nacheinander an die
Zeilen mit den Flüssigkristallzellen 9 durchgeschaltet wer
den. Dabei sorgt eine den beiden Steuereinrichtungen 18 und
21 zugeordnete Synchronisiereinrichtung 22 für eine Synchro
nisierung der zeitlich aufeinanderfolgenden Grauwertsignale
20 für die unterschiedlichen Zeilen mit den Flüssigkristall
zellen 9 und der Einschaltsignale 23 für die einzelnen Zei
len. Für die Farbbildwiedergabe werden die jeweils hinter den
verschiedenen Farbfilterstreifen 12, 13 und 14 (Fig. 1) lie
genden drei benachbarten Flüssigkristallzellen 9 bezüglich
ihrer Ansteuerung zu einem aus drei Unterbildpunkten be
stehenden Farbbildpunkt zusammengefaßt.
Um den Blickwinkelbereich, innerhalb dessen das von der
Matrix 17 mit den Flüssigkristallzellen 9 dargestellte Bild
für den Betrachter sichtbar ist, ändern zu können, ist die
Potentialdifferenz zwischen dem Bezugspotential V0 an der
Gegenelektrode 7 und dem Potentialniveau der an die Bild
punktelektroden 3 durchgeschalteten Grauwertsignale 20 ein
stellbar. Hierzu dient eine Einstellvorrichtung 24, die in
Abhängigkeit von einem hier z. B. von Hand über ein Bedien
element 25 erzeugten Einstellsignal 26 das Bezugspotential V0
verändert. Wie durch den gestrichelt dargestellten Signalweg
27 angedeutet ist, kann alternativ zu der Änderung des Be
zugspotentials V0 auch das Potentialniveau der Grauwert
signale 20 geändert werden, indem diesen eine veränderbare
Offsetspannung oder im Falle von digitalen Grauwertsignalen
ein veränderbarer Offsetwert überlagert wird.
Die Spalten-Steuereinrichtung 18 enthält eine Korrektur
einrichtung 28, der von der Einstellvorrichtung 24 das je
weils eingestellte Bezugspotential V0 mitgeteilt wird. In der
Korrektureinrichtung 28 werden die Grauwertsignale 20', bevor
sie an die Spaltenelektroden 5 angelegt werden, aufgrund von
Informationen über die in Fig. 3 gezeigte typische Abhängig
keit zwischen der optischen Transparenz der Flüssigkristall
zellen 9 und der an ihnen anliegenden Spannung sowie in Ab
hängigkeit von der Potentialdifferenz zwischen den Grauwert
signalen 20' und dem Bezugspotential V0 in der Weise ver
zerrt, daß sich ein zumindest annähernd linearer Zusammenhang
zwischen der optischen Transparenz der Flüssigkristallzellen
9 und den unverzerrten Grauwertsignalen 20' ergibt.
Fig. 5 zeigt nochmals die typisch nichtlineare Abhängigkeit
zwischen der Helligkeit H oder gleichbedeutend der optischen
Transparenz der Flüssigkristallzellen 9 und der an ihnen je
weils anliegenden Spannung U20, die der Potentialdifferenz
zwischen den Grauwertsignalen 20 und dem Bezugspotential V0
entspricht. Ferner ist eine Kennlinie K dargestellt, ent
sprechend der in der Korrektureinrichtung 28 die unverzerrten
Grauwertsignale 20' mit der Spannung U20' in die verzerrten
Grauwertsignale 20 mit der Spannung U20 umgesetzt werden. Die
Umsetzung kann auch digital erfolgen, wobei dann die Kenn
linie K in Form einer Wertetabelle in einem hier nicht ge
zeigten Speicher vorliegt.
Das in Fig. 6 gezeigte Ausführungsbeispiel der erfindungs
gemäßen Aktivmatrix-Flüssigkristallanzeige unterscheidet sich
von dem nach Fig. 4 dadurch, daß die Korrektureinrichtung 29
Bestandteil der Zeilen-Steuereinrichtung 21 ist bzw. dieser
zugeordnet ist. Hierbei werden, wie Fig. 7 zeigt, die Ein
schaltsignale 23 für die steuerbaren Schalter 4 durch Steue
rung der Einschalt- und Ausschaltzeiten im Sinne der Ver
zerrung der von den Schaltern 4 an die Flüssigkristallzellen
9 durchgeschalteten Grauwertsignale 20 verändert. Durch das
integrierende Verhalten sowohl der Flüssigkristallzellen 9
als auch des menschlichen Auges wird dabei derselbe Grauwert
20 um so dunkler dargestellt, je kürzer die Einschaltzeit
ist. Die Steuerung der Einschalt- und Ausschaltzeiten kann
dabei anhand einer Kennlinie erfolgen, wie sie in Fig. 5
gezeigt ist.
Bei dem in Fig. 8 dargestellten Ausführungsbeispiel werden
der in den Fig. 4 oder 6 gezeigten Aktivmatrix-Flüssig
kristallanzeige 30 über eine steuerbare Umschalteinrichtung
31, die Bestandteil der Spalten-Steuereinrichtung 18 ist,
Bildsignale 32 und 33 von zwei unterschiedlichen Bildsignal
quellen 34 und 35 zugeführt. Die Umschalteinrichtung 31 wird
von einer Einstellvorrichtung 36 mit einem periodisch wech
selnden Umschaltsignal 37 gesteuert. Gleichzeitig führt die
Einstellvorrichtung 36 der Gegenelektrode 7 der Aktivmatrix-
Flüssigkristallanzeige 30 über eine Signalverbindung 38 zwei
synchron mit dem Umschaltsignal 37 wechselnde Bezugspoten
tiale zu. Die aufgrund der Bildsignale 32 und 33 von der
Aktivmatrix-Flüssigkristallanzeige 30 erzeugten Bilder 39 und
40 werden daher voneinander getrennt in unterschiedlichen
Blickwinkelbereichen dargestellt.
Bei dem in Fig. 9 dargestellten alternativen Ausführungs
beispiel werden der Aktivmatrix-Flüssigkristallanzeige 30 die
unterschiedlichen Bildsignale 32 und 33 der Bildsignalquellen
34 und 35 über eine Signalaufbereitungseinrichtung 41 zuge
führt, die Bestandteil der Spalten-Steuereinrichtung 18 ist.
Die Signalaufbereitungseinrichtung 41 verschachtelt die Bild
signale 32 und 33 spaltenweise, so daß einander benachbarten
Spaltenelektroden 5 zu unterschiedlichen Bildern gehörende
Grauwertsignale 20 zugeführt werden. Gleichzeitig erzeugt
eine Einstellvorrichtung 42 zwei unterschiedliche Offset
spannungen oder Offsetwerte 43 und 44 und führt diese der
Aktivmatrix-Flüssigkristallanzeige 30 zu, wo sie spaltenweise
verschachtelt den an die Spaltenelektroden 5 abgegebenen
Grauwertsignalen 20 überlagert werden. Die aufgrund der
Bildsignale 32 und 33 von der Aktivmatrix- Flüssigkristall
anzeige 30 erzeugten Bilder 45 und 46 werden daher spalten
weise verschachtelt in unterschiedlichen Blickwinkelbereichen
dargestellt.
Fig. 10 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem mehrere Bild
signalquellen 47, 48 und 49 Bildsignale 50, 51 und 52 von
unterschiedlichen Ansichten eines dreidimensionalen Objekts
liefern. Die Bildsignale 50, 51 und 52 werden der Aktiv
matrix-Flüssigkristallanzeige 30 über eine von einer Ein
stellvorrichtung 53 gesteuerte Umschalteinrichtung 54 zu
geführt. Mittels eines Bedienelements 55 lassen sich über die
Einstellvorrichtung 53 stufenweise unterschiedliche Bezugs
potentiale für die Gegenelektrode 7 der Aktivmatrix-Flüssig
kristallanzeige 30 einstellen, wobei über die Umschalt
einrichtung 54 jedem an die Aktivmatrix-Flüssigkristall
anzeige 30 durchgeschalteten Bildsignal 50, 51 und 52 jeweils
ein Bezugspotential für die Gegenelektrode 7 der Aktivmatrix-
Flüssigkristallanzeige 30 zugeordnet ist. Dadurch wird er
reicht, daß von der Aktivmatrix-Flüssigkristallanzeige 30
unterschiedliche Bilder 56, 57 und 58, die das dreidimen
sionale Objekt in unterschiedlichen Ansichten darstellen, für
unterschiedliche Blickwinkelbereiche erzeugt werden, so daß
auf diese Weise eine dreidimensionale Darstellung des Objekts
erfolgt.
Fig. 11 zeigt schließlich ein Beispiel für den Einbau der
Aktivmatrix-Flüssigkristallanzeige 59 in einem Fahrzeug etwa
mittig vor dem Sitz 60 des Fahrers und dem Sitz 61 des Bei
fahrers.
Claims (9)
1. Aktivmatrix-Flüssigkristallanzeige, bei der
von Flüssigkristallzellen (9) gebildete Bildpunkte in Zeilen
und Spalten einer Matrix (17) angeordnet sind,
die Flüssigkristallzellen (9) auf jeweils einer Seite an einem Bezugspotential (V0) liegen und auf der anderen Seite über ihnen einzeln zugeordnete steuerbare Schalter (4) spaltenweise mit Spaltenelektroden (5) verbunden sind,
die Schalter (4) steuerseitig zeilenweise an Zeilenelektroden (6) angeschlossen sind,
die Spaltenelektroden (5) an einer unterschiedliche Grauwert signale (20) für die unterschiedlichen Spalten erzeugenden Spalten-Steuereinrichtung (18) angeschlossen sind und
die Zeilenelektroden (6) an einer Einschaltsignale (23) für die Schalter (4) in den unterschiedlichen Zeilen erzeugenden Zeilen-Steuereinrichtung (21) angeschlossen sind, gekennzeichnet durch
eine Korrektureinrichtung (28, 29), die die an die Flüssig kristallzellen (9) gelangenden Grauwertsignale (20) aufgrund von Informationen über die typische Abhängigkeit zwischen der optischen Transparenz der Flüssigkristallzellen (9) und der an ihnen anliegenden Spannung (U) sowie in Abhängigkeit von der Potentialdifferenz zwischen den Grauwertsignalen (20) und dem Bezugspotential (V0) in der Weise verzerrt, daß sich ein zumindest annähernd linearer Zusammenhang zwischen der opti schen Transparenz der Flüssigkristallzellen (9) und den un verzerrten Grauwertsignalen (20') ergibt.
die Flüssigkristallzellen (9) auf jeweils einer Seite an einem Bezugspotential (V0) liegen und auf der anderen Seite über ihnen einzeln zugeordnete steuerbare Schalter (4) spaltenweise mit Spaltenelektroden (5) verbunden sind,
die Schalter (4) steuerseitig zeilenweise an Zeilenelektroden (6) angeschlossen sind,
die Spaltenelektroden (5) an einer unterschiedliche Grauwert signale (20) für die unterschiedlichen Spalten erzeugenden Spalten-Steuereinrichtung (18) angeschlossen sind und
die Zeilenelektroden (6) an einer Einschaltsignale (23) für die Schalter (4) in den unterschiedlichen Zeilen erzeugenden Zeilen-Steuereinrichtung (21) angeschlossen sind, gekennzeichnet durch
eine Korrektureinrichtung (28, 29), die die an die Flüssig kristallzellen (9) gelangenden Grauwertsignale (20) aufgrund von Informationen über die typische Abhängigkeit zwischen der optischen Transparenz der Flüssigkristallzellen (9) und der an ihnen anliegenden Spannung (U) sowie in Abhängigkeit von der Potentialdifferenz zwischen den Grauwertsignalen (20) und dem Bezugspotential (V0) in der Weise verzerrt, daß sich ein zumindest annähernd linearer Zusammenhang zwischen der opti schen Transparenz der Flüssigkristallzellen (9) und den un verzerrten Grauwertsignalen (20') ergibt.
2. Aktivmatrix-Flüssigkristallanzeige nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Korrektureinrichtung
(28) der Spalten-Steuereinrichtung (18) zugeordnet ist und
die von dieser erzeugten Grauwertsignale (20) vor der Abgabe
an die Spaltenelektroden (5) verzerrt.
3. Aktivmatrix-Flüssigkristallanzeige nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Korrektureinrichtung
(29) der Zeilen-Steuereinrichtung (21) zugeordnet ist und die
Einschaltsignale (23) für die Schalter (4) durch Steuerung
der Ein- und Ausschaltzeiten im Sinne der Verzerrung der von
den Schaltern (4) an die Flüssigkristallzellen (9) weiter
geleiteten Grauwertsignale (20) verändert.
4. Aktivmatrix-Flüssigkristallanzeige nach einem der voran
gehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Einstell
vorrichtung (24, 36, 42, 53) zur veränderbaren Einstellung
der Potentialdifferenz zwischen dem Potentialniveau der Grau
wertsignale (20) und dem Bezugspotential (V0) für zumindest
einen Teil der Spalten.
5. Aktivmatrix-Flüssigkristallanzeige nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellvorrichtung
(24, 36, 42, 53) zur veränderbaren Einstellung des Bezugs
potentials (V0) ausgebildet ist.
6. Aktivmatrix-Flüssigkristallanzeige nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellvorrichtung
(24, 36, 42, 53) zur veränderbaren Einstellung der Potential
niveaus der Grauwertsignale (20) ausgebildet ist.
7. Aktivmatrix-Flüssigkristallanzeige nach einem der voran
gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die
Spalten-Steuereinrichtung (18) die Grauwertsignale (20) von
mindestens zwei unterschiedlichen Bildern (39, 40) nacheinan
der zeitlich verschachtelt an die Spaltenelektroden (5) ab
gibt und daß die Einstellvorrichtung (36) für die unter
schiedlichen Bilder (39, 40) nacheinander unterschiedliche
Potentialdifferenzen einstellt.
8. Aktivmatrix-Flüssigkristallanzeige nach einem der Ansprü
che 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Spalten-
Steuereinrichtung (18) die Grauwertsignale (20) von minde
stens zwei unterschiedlichen Bildern (45, 46) gleichzeitig
spaltenweise verschachtelt an die Spaltenelektroden (5) ab
gibt und daß die Einstellvorrichtung (42) unterschiedliche
Potentialdifferenzen an den jeweils unterschiedlichen Bildern
(45, 46) zugeordneten Spaltenelektroden (5) einstellt.
9. Aktivmatrix-Flüssigkristallanzeige nach einem der voran
gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie in
einem Fahrzeug etwa mittig vor seitlich benachbarten Passa
giersitzen (60, 61) angeordnet ist.
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8130 | Withdrawal |