CN100414394C - 液晶显示器以及照亮该液晶显示器的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种LCD以及用于改进其显示的方法，其中，多个LED器件安装在LCD面板的后面，提供了使多个LED器件设置在多个划分区域中的划分部分。划分部分的厚度朝向LCD面板变窄。电源对多个LED器件供电，控制器控制电源对各划分区域中的LED器件顺序并且重复地供电。得到了在以多个划分区域分别驱动LED器件时具有提高的对比度的LCD。

Description

液晶显示器以及照亮该液晶显示器的方法
本申请要求于2005年9月5日在韩国知识产权局提交的第2005-0082193号韩国专利申请的权益，其全部内容通过引用被包含于此。
技术领域
本发明涉及一种液晶显示器以及一种改进其显示的方法。更具体地讲，本发明涉及一种液晶显示器以及一种当发光二极管(LED)器件分别以多个划分区域驱动时提供改进的对比度的方法。
背景技术
近来，已经开发了平板显示装置例如液晶显示器(LCD)、等离子体显示面板(PDP)和有机发光二极管(OLED)来代替传统的显示器例如阴极射线管(CRT)。
LCD包括LCD面板，该LCD面板具有薄膜晶体管(TFT)基底和滤色器基底以及位于TFT基底和滤色器基底之间的液晶。由于LCD面板自身不发光，所以LCD可包括位于TFT基底后面作为光源来提供光的背光单元。从背光单元发射的光的透射率根据液晶的取向来调节。LCD面板和背光单元容纳在框架中。
根据光源的位置，背光单元可为边光式背光单元或者直下式背光单元。边光式背光单元在导光板的侧部提供光源，边光式背光单元通常用于相对较小尺寸的LCD，例如用于在便携式电脑和台式电脑中使用的LCD。边光式背光单元提供高的光均匀性以及良好的耐久性，并适于在外形薄的LCD中使用。
由于市场上LCD面板的尺寸增加，直下式背光单元的开发已经成为重点。通过在LCD面板的后面设置多个光源，直下式背光单元能够在LCD面板的整个表面上提供光。与边光式背光单元相比，直下式背光单元通过采用多个光源来提供高的亮度等级，但是亮度通常不够均匀。
传统的LED(其为点光源，与线光源例如灯不同)已经被认为是用于直下式背光单元的适合的光源。当使用点光源时，通过将具有不同颜色的点光源的光混合，背光单元提供白光。
在背光单元的驱动方法中，传统方法试图通过点亮与LCD面板的扫描信号的输入对应的光源来提高画面的显示质量。然而，因为被部分点亮的光源的光影响相邻部分，所以对比度的品质差。
发明内容
因此，本发明的一个示例性目的是提供一种LCD以及一种在以多个划分区域分别驱动LED器件时得到好的对比度的显示的方法。
本发明示例性实施例的附加特征将在下面的描述中提到，部分将通过描述而清楚，或者可通过本发明的实践由LCD领域的技术人员获知。
通过提供一种液晶显示(LCD)装置及方法能够实现本发明特定实施例的前面和/或其它示例性方面，其中，LCD具有：LCD面板；多个发光二极管(LED)器件，位于LCD面板的后面；划分部分，限定多个划分区域，其中，多个LED器件中的至少一个位于多个划分区域中的至少一个中，划分部分的厚度朝向LCD面板变得越来越薄；电源，对多个LED器件中的至少一个供电；控制器，控制电源对位于划分区域的至少一个中的发光二极管器件中的至少一个顺序并重复地供电。
根据本发明的示例性方面，划分区域中的至少一个包括矩形形状，划分区域平行布置。
根据本发明的示例性方面，划分区域的尺寸规则。
根据本发明的示例性方面，划分部分布置为格子形状。
根据本发明的示例性方面，划分部分的至少一个截面包括三角形形状。
根据本发明的示例性方面，划分部分的至少一个截面包括梯形形状。
根据本发明的示例性方面，截面在划分部分的底侧处的内角在70°和85°之间。
根据本发明的示例性方面，划分部分的至少一个截面包括阶梯形状。
根据本发明的示例性方面，LCD还包括：LED电路板，包括LED器件中的至少一个；反射板，位于LED电路板上并暴露LED器件中的至少一个，其中，划分部分一体地集成到反射板中。
根据本发明的示例性方面，划分部分包括白色膜。
根据本发明的示例性方面，划分部分包含聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚碳酸酯(PC)中的至少一种。
通过提供一种LCD装置和用于照亮液晶显示器(LCD)的方法，也能够实现本发明特定实施例的前面和/或其它示例性方面，其中，所述方法包括：在LCD面板的后面提供多个发光二极管(LED)；通过划分部分限定多个划分区域，其中，多个LED器件中的至少一个位于多个划分区域中的至少一个中，划分部分的厚度朝向LCD面板变得越来越薄；对位于各划分区域中的LED器件顺序并重复地供电。
根据本发明的示例性方面，所述方法还包括：在LED电路板上安装至少一个LED器件；在LED电路板上设置反射板，暴露至少一个LED器件；其中，对多个划分区域的限定包括将划分部分一体地集成到反射板中。
将理解的是，前面的概括性描述和后面的详细描述都仅为示例性的，提供这些描述来解释本发明的特定示例性特征，而不是限制本发明的范围。
附图说明
从结合附图对示例性实施例进行的下面的描述中，本发明的上面和/或其它示例性方面及优点将变得清楚和更容易理解，在附图中，相同的标号将被理解为表示相同的部分、组件和结构，在附图中：
图1是根据本发明第一示例性实施例的液晶显示器的框图；
图2是根据本发明第一示例性实施例的液晶显示器的剖视图；
图3是根据本发明第一示例性实施例的液晶显示器的透视图；
图4是用于解释根据本发明第一示例性实施例的液晶显示器中的光路的示图；
图5是用于解释基于根据本发明第一示例性实施例的液晶显示器中的划分区域的亮度的示图；
图6是根据本发明第二示例性实施例的剖视图；
图7是根据本发明第三示例性实施例的剖视图；
图8是根据本发明第四示例性实施例的液晶显示器的透视图；
图9是根据本发明第四示例性实施例的液晶显示器的剖视图。
具体实施方式
现在，将详细参照本发明的特定实施例，附图中示出了本发明实施例的示例，其中，如上面提到的，相同的标号始终表示相同的元件。
将参照图1至图3来描述根据本发明第一示例性实施例的液晶显示器。
本发明的LCD 1包括：LCD面板100；栅极驱动器210和数据驱动器220，与LCD面板100连接；驱动电压发生器330，与栅极驱动器210连接；灰阶电压发生器340，与数据驱动器220连接；信号控制器310，控制上述组件并且从图形控制器320接收图像数据。用于提供光的发光二极管(LED)器件440布置在LCD面板100的后面。另外，在LCD 1中提供了对LED器件440供电的电源430和控制电源430的电源控制器420。
LCD面板100包括滤色器基底130和TFT基底110，滤色器形成在滤色器基底130上，TFT形成在TFT基底110上。液晶层141布置在由基底130、110以及沿看基底130、110的边缘布置的密封剂131形成的空间例如单元间隙(cell gap)中。
驱动电压发生器330产生导通TFT的栅极导通电压Von、截止TFT的栅极截止电压Voff、施加到共电极的共电极电压Vcom，等等。
灰阶电压发生器340产生与LCD 1的亮度有关的多个灰阶电压，随后将灰阶电压供给到数据驱动器220。
栅极驱动器210与栅极线111连接，并且随后对栅极线111施加包括来自驱动电压发生器330的栅极导通电压Von和栅极截止电压Voff的结合的栅极信号，其中，栅极驱动器210可选地被称作扫描驱动器，栅极线111可设置在基底130上。
对数据驱动器220施加来自灰阶电压发生器340的灰阶电压，其中，数据驱动器220可选地被称作源极驱动器。数据驱动器220根据信号控制器310的控制通过设置在基底110上的数据线121来选择灰阶电压，并且将该灰阶电压作为数据信号施加到数据线121。数据驱动器220包括：柔性印刷电路(FPC)221，柔性印刷电路221的第一侧与TFT基底110连接；驱动芯片222；安装在FPC 221上；印刷电路板(PCB)223，连接在FPC 221的第二侧上。这里，图2中示出的数据驱动器220为薄膜覆晶(COF)型。然而，可使用其它类型的数据驱动器，例如载带封装(TCP)或者玻璃覆晶(COG)型。另外，栅极驱动器210可以以与数据驱动器220相同的方式设置并形成在TFT基底110上。
信号控制器310产生控制栅极驱动器210、数据驱动器220、驱动电压发生器330和灰阶电压发生器340等的操作的控制信号，从而将控制信号供给到栅极驱动器210、数据驱动器220和驱动电压发生器330中的每个。
位于LED电路板441上的LED器件440横过LCD面板100的整个后表面设置。
反射板442反射从LED器件440产生的光，并将反射的光引导到LCD面板100。已经去除了反射板442的与布置LED器件440的位置对应的部分。
另一方面，以一体集成到反射板442中的划分部分451将LED器件440划分为具有相同尺寸且为矩形形状的三个划分区域。划分部分451的厚度朝向上部例如朝向LCD面板100变得越来越窄。划分部分451的截面为三角形形状。划分部分451和反射板442形成有白色膜，并且可包含聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚碳酸酯(PC)中的至少一种。
漫射片443包括底板和形成在底板上的具有珠子(bead)的涂覆层。如果来自LED器件440的光直接被供给到LCD面板100，则用户识别到LED器件440的布置方式。因此，为了提高LCD 1的亮度均匀性，漫射片443均匀地漫射来自LED器件440的光，随后将所述光供给到LCD面板100。
三棱镜以队列设置在棱镜膜444上。棱镜膜444将从漫射片443漫射的光聚集到与LCD面板100的表面垂直的方向上。在示例性实施例中，使用两层棱镜膜444，形成在棱镜膜444上的微棱镜彼此形成角度。穿过棱镜膜444的光垂直传播，从而提供均匀的亮度分布。
位于光调节部分(light regulating part)的顶部的保护膜445保护容易被划伤的棱镜膜444。
框架500包括上框架501和下框架502，并且容纳LCD面板100和LED器件440。
下面解释LCD 1的操作。
信号控制器310提供有来自图形控制器320的RGB图像数据R、G和B以及控制图像数据的显示的输入控制信号。例如，输入控制信号包括垂直同步信号Vsync、水平同步信号Hsync、主时钟CLK和数据使能信号DE等。信号控制器310根据输入控制信号产生栅极控制信号、数据控制信号和电压选择控制信号VSC，并且将RGB图像数据R、G和B适当地转换为与LCD面板100的操作条件对应。因此，栅极控制信号被传递到栅极驱动器210和驱动电压发生器330，数据控制信号和已处理的RGB图像数据R、G和B被输出到数据驱动器220。另外，电压选择控制信号VSC被传递到灰阶电压发生器340。
栅极控制信号包括：垂直同步起始信号STV，命令栅极导通脉冲(栅极信号的高区)的输出开始；栅极时钟信号CPV，控制栅极导通脉冲的输出时间；栅极导通使能信号OE，限制栅极导通脉冲的宽度。这些信号中的栅极导通使能信号OE和栅极时钟信号CPV被供给到驱动电压发生器330。数据控制信号包括：水平同步起始信号STH，命令灰阶信号的输入开始；加载信号LOAD或TP，命令对相应的数据线121施加数据电压；控制反转信号RVS，反转数据电压的极性；数据时钟信号HCLK等。
首先，灰阶电压发生器340对数据驱动器220提供具有由电压选择控制信号VSC确定的电压值的灰阶电压。
根据来自信号控制器310的栅极控制信号，栅极驱动器210依次对栅极线111施加栅极导通电压Von。因此，与栅极线111连接的TFT被导通。同时，根据来自信号控制器310的数据控制信号，数据驱动器220向相应的数据线121提供来自灰阶电压发生器340的模拟数据电压作为数据信号，其中，所述模拟数据电压对应于关于包括导通的开关器件的像素的图像数据R′、G′和B′。
在数据线121中提供的数据信号通过导通的TFT被施加到相应的像素上。以这种方式，在一帧期间，依次对所有的栅极线111施加栅极导通电压Von，从而对所有的像素施加数据信号。一帧之后，对驱动电压发生器330和数据驱动器220提供控制反转信号RVS，从而在下一帧改变所有数据信号的极性。
在本发明的第一示例性实施例中，LED器件440根据划分区域被供电，从而减少了划分区域之间的壳度干扰。参照图4和图5，下面解释示例性实施例。
图4是用于解释在根据本发明第一示例性实施例的LCD 1中的光路的示图。图5是用于解释基于根据本发明第一示例性实施例的LCD 1中的划分区域的亮度的示图。
来自LED器件440的一部分光向上部照射，例如向LCD面板100照射，来自LED器件440的另一部分光被划分部分451的侧壁反射，随后面向LCD面板100。
向着划分部分451的上部，划分部分451的截面变窄。于是，来自LED器件440的光进入划分部分451的侧壁的位置处的入射角更大，从而发生全反射。在示例性实施例中，划分部分451和LED电路板441之间的角度θ可在70°和85°度之间。因此，来自LED器件440的光对其它相邻的划分区域的亮度影响较小。
如图5中所示，由于按划分区域顺序并重复地对LED器件440供电，所以减少了划分区域之间的干扰。
如果顺序驱动的LED器件440对相邻的划分区域辐射光或者光的均匀性下降，则会出现屏幕上的重叠或斑点。根据本发明的第一示例性实施例，由于减少了相邻的划分区域之间的干扰，所以减小了屏幕上的重叠或斑点。另外，提高了对比度并减少了动态模糊。
本发明的第一示例性实施例可具有各种修改和改变。例如，可增加划分区域的数目，并且按划分区域来供电的时间可部分地重叠。此外，可根据各划分区域来划分和提供LED电路板441。
图6和图7是根据本发明第二实施例和第三实施例的LCD的剖视图。
在图6中示出的本发明的第二示例性实施例中，划分部分452的截面为梯形形状。划分部分452一体地集成到反射板442中。在图7中示出的本发明的第三实施例中，划分部分453的截面为阶梯形状。另外，划分部分453集成到反射板442中。
根据第二示例性实施例和第三示例性实施例的划分部分452和453的厚度具有朝向LCD面板100而变薄的厚度，从而减少了划分区域之间的干扰。
图8是根据本发明第四示例性实施例的LCD的透视图。图9是根据本发明第四示例性实施例的LCD的剖视图。
提供根据本发明第四示例性实施例的划分部分454，不将划分部分454集成到反射板442上。划分部分454的厚度朝向LCD面板100变薄，从而减少了划分区域之间的干扰。具有格子形状的划分部分454划分LED器件440，以将LED器件440设置在具有交叉带的划分区域中。
尽管已经示出并描述了本发明的特定示例性实施例，但是本领域技术人员将清楚的是，在不脱离其范围由权利要求及其等同物限定的本发明的精神的情况下，可对这些实施例作各种修改和变化。

Claims (21)

1. 一种液晶显示器，包括：
液晶显示面板；
多个发光二极管器件，位于所述液晶显示面板的后面；
划分部分，限定多个划分区域，其中，所述多个发光二极管器件中的至少一个位于所述多个划分区域中的至少一个中，所述划分部分的厚度朝向所述液晶显示面板变得越来越薄；
电源，对所述多个发光二极管器件中的至少一个供电；
控制器，控制所述电源对位于所述划分区域的至少一个中的所述发光二极管器件中的至少一个顺序并重复地供电。
2. 如权利要求1所述的液晶显示器，其中，所述划分区域中的至少一个包括矩形形状，所述划分区域平行布置。
3. 如权利要求1所述的液晶显示器，其中，所述划分区域的尺寸相同。
4. 如权利要求1所述的液晶显示器，其中，所述划分部分布置为格子形状。
5. 如权利要求1所述的液晶显示器，其中，所述划分部分的至少一个截面包括三角形形状。
6. 如权利要求1所述的液晶显示器，其中，所述划分部分的至少一个截面包括梯形形状。
7. 如权利要求5或权利要求6所述的液晶显示器，其中，所述截面在所述划分部分的底侧处的内角在70°和85°之间。
8. 如权利要求1所述的液晶显示器，其中，所述划分部分的至少一个截面包括阶梯形状。
9. 如权利要求1所述的液晶显示器，还包括：
发光二极管电路板，包括所述发光二极管器件中的至少一个；
反射板，位于所述发光二极管电路板上并暴露所述发光二极管器件中的至少一个，
其中，所述划分部分一体地集成到所述反射板中。
10. 如权利要求1所述的液晶显示器，其中，所述划分部分包括白色膜。
11. 如权利要求1所述的液晶显示器，其中，所述划分部分包含聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚碳酸酯中的至少一种。
12. 一种用于照亮液晶显示器的方法，包括：
在液晶显示面板的后面提供多个发光二极管；
通过划分部分限定多个划分区域，其中，所述多个发光二极管器件中的至少一个位于所述多个划分区域中的至少一个中，所述划分部分的厚度朝向所述液晶显示面板变得越来越薄；
对位于各划分区域中的发光二极管器件顺序并重复地供电。
13. 如权利要求12所述的方法，其中，所述划分区域中的至少一个包括矩形形状，并且所述划分区域平行布置。
14. 如权利要求12所述的方法，其中，所述划分区域的尺寸相同。
15. 如权利要求12所述的方法，其中，所述划分部分以格子形状布置。
16. 如权利要求12所述的方法，其中，所述划分部分的至少一个截面包括三角形形状。
17. 如权利要求12所述的方法，其中，所述划分部分的至少一个截面包括梯形形状。
18. 如权利要求16或权利要求17所述的方法，其中，所述截面在所述划分部分的底侧处的内角在70°和85°之间。
19. 如权利要求12所述的方法，其中，所述划分部分的至少一个截面包括阶梯形状。
20. 如权利要求12所述的方法，还包括：
在发光二极管电路板上安装至少一个所述发光二极管器件；
在所述发光二极管电路板上设置反射板，暴露至少一个所述发光二极管器件，
其中，对所述多个划分区域的限定包括将所述划分部分一体地集成到所述反射板中。
21. 如权利要求12所述的方法，其中，所述划分部分包括白色膜。
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