專利名稱：液晶顯示裝置及其驅(qū)動裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種液晶顯示裝置及其驅(qū)動裝置，特別是涉及一種能夠提高動態(tài) 對比度的液晶顯示裝置及其驅(qū)動裝置。
背景技術：
液晶顯示器是目前應用最廣泛的平板顯示器之一。液晶顯示器可以用多個光 學參數(shù)進行顯示性能的表征，如亮度、對比度、響應速度、視角等。其中，對比 度是一個重要的光學參數(shù)，對比度的提高可使畫面的反差效果增強，表現(xiàn)出良好 的層次感，對顯示效果的提升也是顯而易見的。
提高對比度的方法有兩種 一種是提高白態(tài)畫面的亮度，這種方法容易實現(xiàn)， 但過高的亮度會造成漏光嚴重，圖像失真，用戶在使用的過程中也會感覺比較刺 眼，同時帶來功耗增加，產(chǎn)品壽命縮短等問題。另一種方法是降低液晶顯示器黑 態(tài)畫面的亮度。
液晶顯示裝置可以分成三大部分，背光模組、液晶盒以及驅(qū)動電路部分。液 晶本身是不發(fā)光的，主要是在電的作用下對背光源發(fā)出的光進行調(diào)制，起到"光 閥"的作用，控制光通過的多少。黑態(tài)畫面就是液晶光閥完全關閉的狀態(tài)，然而， 在這種狀態(tài)下，由于背光源一直處于開啟狀態(tài)，仍有微量光透射出來，黑態(tài)的亮
度大約為0.1 1.0cd/m2。背光源一直開啟的狀態(tài)，使黑態(tài)亮度的降低幅度有所限 制，對比度不能得到大幅提升。
通過關閉或者降低背光源的亮度可以讓黑態(tài)的亮度大大降低，從而使對比度 能夠得到大幅提高。通過實時分析輸入信號中的亮度信息來動態(tài)調(diào)整背光源的亮 度，可以達到更好的對比度效果，此時的對比度可以用"動態(tài)對比度"參數(shù)來表 征。即動態(tài)的調(diào)整背光強度，使對比度得到動態(tài)提升。
在動態(tài)對比度技術中，使用的背光源一般為直下式的冷陰極熒光(CCFL)燈 管或陣列式的發(fā)光二極管(LED) 。 CCFL的燈管較長， 一根燈管對應多個顯示像 素區(qū)域的亮度控制，而LED目前受封裝技術，散熱技術和成本的限制，不能夠?qū)?現(xiàn)一個LED對應一個子像素的背光源結(jié)構。因此，當前的動態(tài)背光調(diào)整技術，只能控制背光源某塊區(qū)域的亮度，容易產(chǎn)生亮度串擾問題，對清晰度，色彩還原能 力等也有所影響。而如果能夠在子像素大小的區(qū)域內(nèi)實現(xiàn)動態(tài)對比度調(diào)整，則可 以實現(xiàn)更好的顯示效果。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種液晶顯示裝置，該裝置能夠以子像素 為區(qū)域?qū)崿F(xiàn)動態(tài)對比度調(diào)整技術。
本發(fā)明要解決的另一技術問題是提供一種液晶顯示裝置的驅(qū)動裝置，使該液 晶顯示裝置能夠以子像素為區(qū)域?qū)崿F(xiàn)動態(tài)對比度調(diào)整技術。
為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種液晶顯示裝置，包括一顯示屏，包括相 對設置的第一基板和第二基板，填充在第一基板和第二基板之間的第一液晶層， 第二基板上形成有多個成矩陣排列的第一像素； 一背光源，位于所述顯示屏后面， 為顯示屏提供光源；其中所述顯示屏和背光源之間還設置有一調(diào)整屏，用于動態(tài) 調(diào)整顯示屏的入射光強度，所述調(diào)整屏包括相對設置的第三基板和第四基板，填 充在第三基板和第四基板之間的第二液晶層，第四基板上形成有多個成矩陣排列 的第二像素，所述調(diào)整屏的位置和顯示屏對準，調(diào)整屏的第二像素與顯示屏的第 一像素--對應。
上述液晶顯示裝置中，所述調(diào)整屏與顯示屏的結(jié)構、材料、組成可完全相同。 上述液晶顯示裝置中，所述顯示屏的第一基板上形成有色層、黑矩陣層，所
述調(diào)整屏的第三基板上形成有黑矩陣層，無色層。
上述液晶顯示裝置中，所述第一基板外表面可設置有第一偏光板，所述第二
基板和第三基板的外表面可設置有第二偏光板，所述第四基板的外表面可設置有
第四偏光板，所述第一偏光板和第四偏光板的吸收軸方向平行，并與第二偏光板
的吸收軸方向垂直。
上述液晶顯示裝置中，所述第一基板外表面設置有第一偏光板，第二基板的 外表面設置有第二偏光板，所述第一偏光板和第二偏光板的吸收軸相互垂直，所 述調(diào)整屏可以采用螺旋相液晶顯示器結(jié)構。
為解決上述問題，本發(fā)明還提供了一種用于上述液晶顯示裝置的驅(qū)動裝置， 所述驅(qū)動裝置包括第一數(shù)據(jù)驅(qū)動器、第一柵極驅(qū)動器、第一Y電壓發(fā)生器；一時序控制器，分別通過第一數(shù)據(jù)驅(qū)動器、第一柵極驅(qū)動器，以及第一Y電壓發(fā)生
器使顯示屏顯示，所述第一 Y電壓發(fā)生器可以產(chǎn)生m個Y電壓，其中VI為最低 電壓，Vm為最高電壓；其中所述驅(qū)動裝置還包括第二數(shù)據(jù)驅(qū)動器、第二柵極驅(qū)動 器、第二Y電壓發(fā)生器；所述時序控制器還分別通過第二數(shù)據(jù)驅(qū)動器、第二柵極 驅(qū)動器，以及第二Y電壓發(fā)生器對調(diào)整屏進行驅(qū)動，所述第二Y電壓發(fā)生器只產(chǎn) 生2個y電壓，其中V1為最低電壓，Vm為最高電壓； 一邏輯電路，設置在所述 時序控制器中，用來判斷給調(diào)整屏施加電壓VI或者Vm。
為解決上述問題，本發(fā)明還提供了一種驅(qū)動方法，適用于常白模式的液晶顯 示裝置，所述液晶顯示裝置包括一顯示屏，形成有多個第一像素； 一背光源；一 調(diào)整屏，形成有多個第二像素；該方法包括以下步驟當顯示屏上的第一像素顯 示為黑圖像時，對調(diào)整屏上相對應的第二像素改變電壓，使進入第一像素的光強 大幅降低；當探測到顯示屏中的第一像素的顯示圖案為黑畫面時，在對施加顯示 屏視頻數(shù)據(jù)的初始時間間隔內(nèi)，時序發(fā)生器對調(diào)整屏相對應的第二像素施加電壓， 并在視頻數(shù)據(jù)保持時間內(nèi)持續(xù)施加電壓，直至第一像素不再顯示黑畫面。
本發(fā)明的液晶顯示裝置及其驅(qū)動裝置和驅(qū)動方法，由于在顯示屏和背光源之 間設置了一個調(diào)整屏，調(diào)整屏可根據(jù)顯示屏的輸入信號，在像素區(qū)域的范圍內(nèi)， 實時的調(diào)整進入顯示屏的入射光的大小，使顯示屏的動態(tài)對比度得到提高。
為讓本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明 的具體實施方式
作詳細說明，其中
圖1是傳統(tǒng)液晶顯示裝置的結(jié)構示意圖2是本發(fā)明的液晶顯示裝置的結(jié)構示意圖3是本發(fā)明實施例中的調(diào)整屏結(jié)構示意圖4是本發(fā)明實施例的結(jié)構示意圖5是本發(fā)明實施例的結(jié)構示意圖6是本發(fā)明實施例的結(jié)構示意圖7是本發(fā)明驅(qū)動裝置實施例的結(jié)構方框圖。
圖中1. 顯示屏
10. 第二基板 101.第一像素
11. 第一基板
12. 第一液晶層
13. 第一取向?qū)?br>
14. 第一偏光板
15. 第二偏光板
2. 背光源
3. 調(diào)整屏
30. 第四基板 301.第二像素
31. 第三基板
32. 第二液晶層
33. 第二取向?qū)?br>
34. 第三偏光板
35. 第四偏光板
4. 偏光板
5. 時序控制器
6. 第一數(shù)據(jù)驅(qū)動器
7. 第一柵極驅(qū)動器
8. 第一伽瑪電壓發(fā)生器
9. 第二數(shù)據(jù)驅(qū)動器
10. 第二柵極驅(qū)動器
11. 第二伽瑪電壓發(fā)生器
具體實施方式
以下結(jié)合附圖及典型實施例對本發(fā)明作進一步說明。
圖2是本發(fā)明的液晶顯示裝置的結(jié)構示意圖；圖3是本發(fā)明實施例中的調(diào)整 屏結(jié)構示意圖。
請參照圖2，本發(fā)明的液晶顯示裝置包括一顯示屏1、 一背光源2和一調(diào)整屏3，調(diào)整屏3位于顯示屏1和背光源2之間。顯示屏1的結(jié)構與現(xiàn)有的液晶顯示裝 置的顯示屏結(jié)構相同，如圖1所示的，包括相對設置的第一基板11和第二基板10， 填充在第一基板ll和第二基板IO之間的第一液晶層12，第二基板IO上形成有多 個成矩陣排列的第一像素101;背光源2，位于顯示屏l后面，為顯示屏l提供光 源；調(diào)整屏3，用于動態(tài)調(diào)整顯示屏1的入射光強度，參照圖3，調(diào)整屏3包括相 對設置的第三基板31和第四基板30，填充在第三基板31和第四基板30之間的第 二液晶層32，第四基板30上形成有多個成矩陣排列的第二像素301，所述調(diào)整屏 3的位置和顯示屏1對準，調(diào)整屏3的第二像素301與顯示屏1的第一像素101 — 一對應。
所述第一基板11為彩膜基板，內(nèi)表面依次存在黑矩陣層、色阻層、平坦層、 共通電極層和第一取向?qū)覤;所述第二基板IO為陣列基板，第一像素101由薄膜 晶體管(TFT)開關驅(qū)動，內(nèi)表面存在像素電極和第一取向?qū)?3，第一取向?qū)?3 的作用是在不施加電場的情況下，使液晶分子沿著特定方向排列。
為了生產(chǎn)制造方便，調(diào)整屏3和顯示屏1的結(jié)構、材料以及組成可以完全相 同，也可以做些許的變更。如為了增加亮度，調(diào)整屏3的色阻層可以去除，保留 黑矩陣層，把第三基板31變更為黑矩陣基板，黑矩陣保留的目的是遮蔽調(diào)整屏3 的TFT器件，防止外光照射到TFT上，產(chǎn)生漏電流。
圖4是本發(fā)明實施例的結(jié)構示意圖。請參照圖4，所述第一基板10的外表面 設置有第一偏光板14，所述第二基板11的外表面設置有第二偏光板15，所述第 三基板31的外表面設置有第三偏光板34,所述第四基板30的外表面設置有第四 偏光板35，所述第一偏光板14和第三偏光板34的吸收軸方向平行，所述第二偏 光板15和第四偏光板35的吸收軸平行，且第一偏光板14、第二偏光板15與第三 偏光板34、第四偏光板35的吸收軸方向垂直。該結(jié)構中，顯示屏1和調(diào)整屛3要 精準對位并且固定。該結(jié)構中共使用了 4片偏光板，整個裝置的透過率較低，可 減少偏光板數(shù)量。
請參照圖5，相比圖4，該液晶顯示裝置共使用了 3片偏光板，即第一偏光板 14、第二偏光板15和第四偏光板35，所述第一偏光板14和第四偏光板35的吸收 軸方向平行，并與第二偏光板15的吸收軸方向垂直。該結(jié)構可以提高液晶顯示裝 置的整體透過率。請參照圖6，本發(fā)明實施例的液晶顯示裝置可只采用2片偏光板。即所述第一 基板11的外表面設置有第一偏光板14，第二基板10的外表面設置有第二偏光板 15，所述第一偏光板14和第二偏光板15的吸收軸相互垂直，其調(diào)整屏3采用的 是聚合物穩(wěn)定的螺旋相液晶(PSCT)顯示器結(jié)構。PSCT具有這樣的特性，通過 改變其上施加的電壓，可以使調(diào)整屏3在散射態(tài)與透射態(tài)之間相互轉(zhuǎn)化。
本發(fā)明實施例還提出了相對應的驅(qū)動方法，顯示屏1的第一像素101為x，調(diào) 整屏3的第二像素301為x'，調(diào)整屛3的像素x'與顯示屏1的像素x相對應，當 顯示屏1某像素x顯示為黑圖像時，可以對調(diào)整屏3上相對應顯示屏x像素的x， 像素改變電壓(施加電壓或者去掉電壓)，使通過調(diào)整屏x'像素的光強大幅降低， 即使進入顯示屏x像素的光強大幅降低。液晶顯示為常白顯示模式時，液晶裝置 在初始狀態(tài)對調(diào)整屏的液晶不施加電壓。當探測到到顯示屏中某個子像素x的顯 示圖案為黑畫面時，在對施加顯示屏視頻數(shù)據(jù)的初始時間間隔內(nèi)，時序發(fā)生器5 對調(diào)整屏相對應的x'像素施加電壓，并在視頻數(shù)據(jù)保持時間內(nèi)持續(xù)施加電壓，直 至x像素不再顯示黑畫面。
液晶顯示如果為常黑顯示模式，液晶裝置在初始狀態(tài)對調(diào)整屏3的液晶不施 加電壓。當探測到到顯示屏1中某個子像素x的顯示圖案為非黑畫面時，在對施 加顯示屏視頻數(shù)據(jù)的初始時間間隔內(nèi)，時序發(fā)生器5對調(diào)整屏3相對應的x'像素 施加電壓，并在視頻數(shù)據(jù)保持時間內(nèi)持續(xù)施加電壓，直至x像素顯示黑畫面再去 除調(diào)整屏的驅(qū)動電壓。
在以上實施例的具體應用中，當顯示屏某像素x顯示為黑圖像時，可以對調(diào) 整屏上相對應顯示屏x像素的x，像素改變電壓(施加電壓或者去掉電壓)，使通 過調(diào)整屏X，的光強大幅降低，即使進入顯示屏x像素的光強大幅降低，從而達到 動態(tài)提高對比度的效果。
圖7是本發(fā)明專利驅(qū)動裝置的結(jié)構方框圖。時序控制器5分別通過顯示屏1 的第一數(shù)據(jù)驅(qū)動器6、顯示屏1的第一柵極驅(qū)動器7，以及第一Y電壓發(fā)生器8使 顯示屏1能夠得到顯示。該第一 Y電壓發(fā)生器8可以產(chǎn)生m個y電壓，其中VI 為最低電壓，Vm為最高電壓。
時序控制器5分別通過調(diào)整屏3的第二數(shù)據(jù)驅(qū)動器9、調(diào)整屏2的第二柵極驅(qū) 動器10，以及第二Y電壓發(fā)生器11對調(diào)整屏3進行驅(qū)動。該第二Y電壓發(fā)生器11只產(chǎn)生2個Y電壓，分別為V1最低電壓，Vm最高電壓。在時序控制器5中存 在一邏輯電路，用來判斷給調(diào)整屏3施加電壓VI或者Vm。以常白顯示模式為例， 在顯示屏1與調(diào)整屏3在不施加電壓(V1=0V)或者施加電壓為最低電壓VI時均 為常白態(tài)，時序控制器5中的邏輯電路具有第一邏輯值O。顯示屏3通過第一Y電 壓發(fā)生器8正常顯示畫面，當顯示屏x像素顯示黑畫面時，第一Y電壓發(fā)生器8 對顯示屏x像素施加的電壓為Vm，此時，時序控制器5中邏輯電路變更為第二邏 輯值l，并據(jù)此判斷在x像素視頻數(shù)據(jù)的初始時間內(nèi)，對調(diào)整屏3上與x像素對應 的x'像素施加電壓Vm，使進入x像素的光強大幅減少，從而動態(tài)的提高對比度。 在黑畫面視頻數(shù)據(jù)保持時間內(nèi)x'像素持續(xù)施加電壓Vm，直至x像素不再顯示黑畫 面。邏輯電路判斷x像素為黑畫面，則回復到第一邏輯值0，對調(diào)整屏的x'像素施 加電壓VI。
如果背光源的亮度為5800 cd/m2，偏光板單體的透過率為43%，使用傳統(tǒng)的 顯示屏裝置，顯示屏的穿透率為5.6%，即亮態(tài)的亮度為324 cd/m2，而暗態(tài)的穿透 率為0.005%，暗態(tài)的亮度約為0.3 cd/m2，對比度可達1080: 1。而使用本發(fā)明顯 示裝置實施例，當顯示屏像素x顯示黑色畫面時，可以同時對調(diào)整屏上相對應顯 示屏x像素的X'像素施加電壓，動態(tài)實時的使進入x像素的光強降低。此時如果 背光源亮度提高到12， 000 cd/m2，整個裝置的透過率為1.25%，亮態(tài)的亮度為150 cd/m2，而暗態(tài)的穿透率理論值為0.000025%， x像素的暗態(tài)亮度可以遠遠小于 0.015cd/m2，其動態(tài)對比度可以遠遠超過10， 000: 1。
雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭示如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何本領 域技術人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當可作些許的修改和完善，因此 本發(fā)明的保護范圍當以權利要求書所界定的為準。
權利要求1、一種液晶顯示裝置，包括一顯示屏，包括相對設置的第一基板和第二基板，填充在第一基板和第二基板之間的第一液晶層，第二基板上形成有多個成矩陣排列的第一像素；一背光源，位于所述顯示屏后面，為顯示屏提供光源；其特征在于所述顯示屏和背光源之間還設置有一調(diào)整屏，用于動態(tài)調(diào)整進入顯示屏的入射光強度，所述調(diào)整屏包括相對設置的第三基板和第四基板，填充在第三基板和第四基板之間的第二液晶層，第四基板上形成有多個成矩陣排列的第二像素，所述調(diào)整屏的位置和顯示屏對準，調(diào)整屏的第二像素與顯示屏的第一像素一一對應。
專利摘要本實用新型公開了一種液晶顯示裝置及其驅(qū)動裝置，該液晶顯示裝置包括一顯示屏，包括相對設置的第一基板和第二基板，填充在第一基板和第二基板之間的第一液晶層，第二基板上形成有多個成矩陣排列的第一像素；一背光源，位于所述顯示屏后面，為顯示屏提供光源；其中所述顯示屏和背光源之間還設置有一調(diào)整屏，用于動態(tài)調(diào)整顯示屏的入射光強度，所述調(diào)整屏包括相對設置的第三基板和第四基板，填充在第三基板和第四基板之間的第二液晶層，第四基板上形成有多個成矩陣排列的第二像素，所述調(diào)整屏的位置和顯示屏對準，調(diào)整屏的第二像素與顯示屏的第一像素一一對應。本實用新型液晶顯示裝置中的調(diào)整屏可根據(jù)顯示屏的輸入信號，在像素區(qū)域的范圍內(nèi)，實時的調(diào)整進入顯示屏的入射光的大小，使顯示屏的動態(tài)對比度得到提高。
文檔編號G09G3/34GK201222144SQ200820058228
公開日2009年4月15日 申請日期2008年5月9日 優(yōu)先權日2008年5月9日
發(fā)明者盧志華, 曹文一, 驥 馬 申請人:上海廣電光電子有限公司