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Visualisieren im Sonderformat

Displays schneiden statt entwickeln

Wer sich mit Bildformaten von Displays beschäftigt, sollte gut im Bruchrechnen sein. Mit 4:3 fing die Displaywelt an, SXGA nutzte 5:4. Der Wechsel auf 16:9 ist vollzogen und mobile Geräte strecken das Bildformat bis auf 2:1. Doch viele Anwendungen – etwa schlanke Wegweiser – können mit solchen Formaten wenig anfangen. Doch auch solche Displays lassen sich herstellen.

Quadratisches Display in einem Radargerät (Bild: Hy-Line Computer Components)

Quadratisches Display in einem Radargerät (Bild: Hy-Line Computer Components)

Um die Nachfrage nach TFTs mit speziellen Seitenverhältnissen zu erfüllen, gibt es grundsätzlich zwei Ansätze: Ein Display wird genau passend entwickelt und hergestellt, oder ein großformatiges Display wird zugeschnitten. Beide Methoden haben Vor- und Nachteile. Die Entwicklung eines anwendungsspezifischen TFTs kostet oft mehrere 100.000?. Die Stückzahl muss also hoch sein, damit sich die Produktion lohnt. Einfacher ist es, ein geeignetes Spenderdisplay zuzuschneiden. Außer dem Display-Panel selber müssen das LED Backlight, der Rahmen (Bezel) und der gesamte Folienstack angepasst werden. Durch den Längsschnitt entstehen Displays mit Seitenverhältnissen etwa von 32:9 oder 16:3. Welche Voraussetzungen muss ein Display erfüllen, um sich zum Zerschneiden zu eignen?

TFTs einfach so schneiden?

Ein TFT-Display moduliert von hinten durchscheinendes Licht weißer LED, die auf einer streifenförmigen Leiterplatte angeordnet sind. Von einer Diffusorplatte wird das Licht in die Fläche gestreut. Bevor es das Display-Glas erreicht, passiert es verschiedene optische Folien, die es für die Anwendung konditionieren. Der Montagerahmen, Bezel genannt, hält alle Komponenten zusammen. TFT-Panels bestehen aus zwei Gläsern, zwischen denen das Flüssigkristall-Material eingeschlossen ist. Die Ausrichtung des Flüssigkristalls und damit die Lichtdurchlässigkeit bestimmt ein elektrisches Feld, das von Elektroden auf der Innenseite der beiden Gläser ausgeht. Diese werden über Treiber-Bausteine angesteuert, die am Rand des Glases getrennt für x- (Spalten) und y- (Zeilen) Richtung platziert sind. Bei Displays mit höherer Auflösung sind mehrere ICs in Serie geschaltet. Für die 1.080 Zeilen eines Full HD-Displays sind es zwei oder drei ICs. Trennt man die Leitungen hinter dem ersten oder dem zweiten IC ab, kann das Teildisplay weiter funktionieren. Aus der Anordnung der ICs ergibt sich die mögliche Teilung: das Display kann nur so zerschnitten werden, dass die Ausgänge eines ICs vollständig intakt bleiben, also nur in ganzzahligen Bruchteilen. Solange für jedes Pixel ein Zeilen- und ein Spaltentreiber existiert, ist die Form des Displays gleichgültig. Optische Eigenschaften und Umgebungsbedingungen des bleiben erhalten.

Elektrische Ansteuerung

Ein Timing-Controller mit Leiterplatte wandelt das vom LCD-Controller kommende LVDS-Signal in Ansteuersignale für die Treiber, die über Flexfolien angeschlossen sind. Während die Verbindung zwischen Leiterplatte und Glas nur wenige Dutzend Leitungen hat, haben die Treiber-ICs auf dem Glas mehrere Hundert Ausgänge, um die Display-Segmente zu steuern. Andere Komponenten auf dem Board erzeugen die für den Betrieb des Displays und des LED-Backlights erforderlichen Spannungen. Bei formgeschnittenen Displays bleibt das Timing Controller-Board unverändert und ‚weiß‘ nichts von der reduzierten Zahl der Treiberausgänge. Da es mit dem Timing des Original-Moduls (etwa 1.920 x 1.080) angesteuert wird, sind die Timing-Parameter der Ansteuerung unverändert. Lediglich die Applikationssoftware muss auf das geänderte Format des Teilbildschirms Rücksicht nehmen.

Horizontaler Schnitt bei einem 'Half size' Display (Bild: Hy-Line Computer Components)

Horizontaler Schnitt bei einem ‚Half size‘ Display (Bild: Hy-Line Computer Components)


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