CN100578333C - 液晶显示系统及其驱动方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种液晶显示系统及其驱动方法，该液晶显示系统包括电路驱动模块、背光模块、下偏光片、上偏光片，其中所述下偏光片和背光模块之间设置有一层电致变色装置，所述电致变色装置包括多个包含透明色的电致变色单元和一个电致变色驱动模块；所述电路驱动模块包括光学分析单元，以控制所述电致变色驱动模块；该液晶显示系统不需要对目前不具有动态背光功能的背光模块构造进行改变，就可以实现液晶显示面板的动态背光，降低了对背光模块直接进行结构改造的技术升级成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种液晶显示系统及其驱动方法，特别涉及一种背光可调的液晶显示系统及其驱动方法。
背景技术
液晶显示器(LCD)是利用加在液晶分子上电场强度的变化，改变液晶分子的取向控制透光的强弱来显示图像。目前，液晶显示器由于其具有重量轻、体积小、厚度薄等特点，已广泛地被用在各种大中小尺寸的终端显示设备中。一般来讲，一块完整的液晶显示面板如图1所示，由电路驱动模块11、背光模块12、偏光片13、TFT(薄膜晶体管)下基板14和CF(彩色滤光板)上基板15以及由两块基板组成的盒中填充的液晶分子层16构成。
背光模块在液晶显示面板中起到提供背光源的作用，通常由CCFL(冷阴极荧光灯)或LED(发光二极管)背光源构成。由于液晶显示面板光漏的缘故，通常对比度约为103量级或以下。为了提高对比度、消除动态模糊和提高色深，对背光源进行动态调节已成为提高液晶面板显示影像质量的有效手段之一。目前，对背光源进行动态调节的方法通常通过分时段、区域的方式对CCFL或LED背光源进行动态开关控制，实现动态对比度和扫描背光等目的。但上述方法需要对目前常用的非动态调节的背光模块进行结构上的大幅度改进，因此成本较高。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于提供一种无需对目前的背光模块构造进行改变即可实现背光可调的液晶显示系统。
本发明要解决的另一个技术问题在于提供一种无需对目前的背光模块构造进行改变即可实现背光可调的液晶显示系统驱动方法。
为解决上述问题，本发明提供了一种液晶显示系统，包括电路驱动模块、背光模块、下偏光片、上偏光片，其中所述下偏光片和背光模块之间设置有一层电致变色装置，所述电致变色装置包括多个包含透明色的电致变色单元和一个电致变色驱动模块；所述电路驱动模块包括光学分析单元，以控制所述电致变色驱动模块。
本发明还提供了一种上述液晶显示系统的驱动方法，该方法包括如下步骤：
(a)通过光学分析单元对时序控制器的信号进行亮度和色深分析，给出当前需要动态调节的行列坐标至电致变色驱动模块；
(b)所述电致变色驱动模块模块根据行列坐标找到相应的区域电致变色单元，实现分区域控制；
(c)所述电致变色驱动模块模块在一帧显示时间内，输出电压变化信号至相应的区域电致变色单元；
(d)所述电致变色单元根据输入电压的变化发生透明色和其它色的可逆转变。
上述电致变色单元可以为电致变色玻璃单元。
所述电致变色单元包括两透明玻璃基板，所述两透明玻璃基板间依次包括下氧化铟锡导电薄膜、金属锂电极、锂离子液体电解质、MoO3氧化物薄膜和上氧化铟锡导电薄膜。
所述金属锂电极的面积为所述下氧化铟锡导电薄膜面积的十分之一。
所述多个电致变色单元，垂直块状地依次放置在所述下偏光片和背光模块之间。
基于上述构思，本发明的液晶显示系统及其驱动方法由于在背光模块和下偏光片之间设置有电致变色装置，不需要对目前不具有动态背光功能的背光模块构造进行改变，就可以实现液晶显示面板的动态背光，降低了对背光模块直接进行结构改造的技术升级成本。
附图说明
图1：现有技术的液晶显示面板结构示意图；
图2：应用本发明的液晶显示面板结构示意图；
图3：本发明实施例中的背光可调液晶显示系统示意图；
图4：电致变色单元的内部构造原理图；
图5：本发明实施例中单个区域电致变色单元的构造示意图；
图6：本发明实施例中的电致变色装置构造示意图；
图7：本发明实施例中液晶显示系统的背光调节流程框图；
图中：
11电路驱动模块； 12背光模块；13a上偏光片；13b下偏光片
14TFT(薄膜晶体管)下基板；15CF(彩色滤光片)上基板；
16液晶分子层；
21电致变色单元； 31透明玻璃基板； 32透明导电薄膜；
33金属氧化物薄膜； 34透明液体电解质；
41下ITO导电薄膜； 42金属锂电极； 43锂离子液体电解质；
44MoO3氧化物薄膜； 45上ITO导电薄膜；51区域电致变色单元；
61液晶显示屏； 62时序控制器； 63光学分析单元；
64电致变色驱动模块；65栅极驱动IC； 66源极驱动IC；
具体实施方式
下面结合附图及典型实施例对本发明做进一步说明。
图2为应用本发明的液晶显示面板结构示意图；图3为本发明中的背光可调液晶显示系统示意图。
请参照图3，本发明实施例中的液晶显示系统包括背光驱动模块12、电致变色单元21、液晶显示屏61、时序控制器62、光学分析单元63、电致变色驱动模块64、栅极驱动IC 65和源极驱动IC 66。其中，液晶显示屏61包括下偏光片13b、TFT(薄膜晶体管)下基板14、液晶分子层16、CF(彩色滤光片)上基板15、上偏光片13a，如图2所示。与现有技术的液晶显示面板相比，本发明实施例中的液晶显示面板多了设置在背光驱动模块12和下偏光片13b间的电致变色单元21，所述电致变色单元21包括多个垂直块状依次排列的区域电致变色单元51，所述电致变色驱动模块64用以驱动所述电致变色单元21，所述电致变色驱动模块64可以和电路驱动模块11整合在一起。所述时序控制器62输出影像资料和对应的时序给栅极驱动IC65和源极驱动IC66。所述光学分析单元63通过分析要显示的影像资料来输出对应的时序来控制电致变色驱动模块64的输出。电致变色驱动模块64分时段和区域地控制电致变色单元21进行透明色和其它色的电致变色转变时，导致背光源进入偏光板13和TFT(薄膜晶体管)下基板14的光的亮度在最大和最小间转变。
电致变色装置包括电致变色单元21和电致变色驱动模块64，接下来具体说明一下所述电致变色装置的具体构造。
图4为电致变色单元的内部构造原理图；图5为本发明实施例中单个区域电致变色单元的构造示意图；图6为本发明实施例中电致变色装置构造示意图。
请参照图4和图5，透明导电薄膜32选用氧化铟锡(ITO)，金属氧化物33选用三氧化锰(MoO3)，透明液体电解质34选用锂离子液体电解质，所述单个区域电致变色单元51包括两层透明玻璃基板，在所述两层透明玻璃基板之间，自下而上包括下ITO导电薄膜41、金属锂电极42、锂离子液体电解质43、MoO3氧化物薄膜44和上ITO导电薄膜45。其中，金属锂电极42的面积约为下ITO导电薄膜41面积的十分之一。当在上ITO导电薄膜45和下ITO导电薄膜41上施加一定大小的电压的变化时，MoO3氧化物薄膜发生电化学氧化还原的可逆反应如下：
MoO3为透明无色薄膜，而LixMoO3为蓝色薄膜，这时，通过电致变色单元的光亮度发生大幅度的可逆改变。选择MoO3氧化物薄膜保持透明色，通过电致变色单元后的光亮度为最大；选择MoO3氧化物薄膜发生电致变色为LixMoO3薄膜，通过电致变色单元后的光亮度降至最小。同时光的色度也相应随着电致变色后氧化物薄膜对应的颜色有所改变；通过上述方式即可实现动态对比度和动态色深。
请参照图6，将上述的多个电致变色单元51垂直块状地依次放置在电致变色单元21中的两层透明玻璃基板之间，电致变色驱动模块64在液晶显示面板显示一帧的时间内，分时段分区域地控制电致变色单元51在透明色和蓝色之间转变，相应地通过本电致变色装置后光的亮度被分时段和区域地控制在最大和最小间转变。通过上述方式即可使液晶显示面板实现动态扫描背光的目的。
下面请参照图7，详细说明本发明实施例中的背光调节实施流程：
首先，光学分析单元63接受到液晶显示屏61将要显示的影像资料，对该影像资料进行分析是否需要进行背光调节来提高液晶显示屏61的显示质量，当分析结果为不需要进行背光调节时，电致变色驱动模块64控制电致变色单元中的金属氧化物薄膜维持透明色；当光学分析单元63分析结果为需要进行背光调节时，输出当前需要调整背光亮度的行列坐标位置给电致变色驱动模块64，电致变色驱动模块64找到相应区域的电致变色单元，输出电压变化信号至相应电致变色单元，所述电致变色单元根据输入电压的变化控制氧化还原反应，实施该区域内透明色和其它色的可逆转变，其他不需要进行背光调整的行列坐标上的氧化物薄膜维持透明色。
虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。
Claims (9)
1.一种液晶显示系统，包括电路驱动模块、背光模块、下偏光片、上偏光片，其特征在于，
所述下偏光片和背光模块之间设置有一电致变色装置，所述电致变色装置包括多个包含透明色的电致变色单元和一个电致变色驱动模块；
所述电路驱动模块包括一光学分析单元，以控制所述电致变色驱动模块。
2.根据权利要求1所述的液晶显示系统，其特征在于所述电致变色单元为电致变色玻璃单元。
3.根据权利要求1所述的液晶显示系统，其特征在于所述电致变色单元包括两透明玻璃基板，所述两透明玻璃基板间依次包括下氧化铟锡导电薄膜、金属锂电极、锂离子液体电解质、MoO3氧化物薄膜和上氧化铟锡导电薄膜。
4.根据权利要求3所述的液晶显示系统，其特征在于所述金属锂电极的面积为所述下氧化铟锡导电薄膜面积的十分之一。
5.根据权利要求1所述的液晶显示系统，其特征在于所述多个电致变色单元，垂直块状地依次放置在所述下偏光片和背光模块之间。
6.根据权利要求1所述的液晶显示系统，其特征在于所述电致变色驱动模块，在一帧显示时间内分时提供电压变化给所述多个电致变色单元。
7.一种如权利要求1所述的液晶显示系统的驱动方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
(a)通过光学分析单元对时序控制器的信号进行亮度和色深分析，给出当前需要动态调节的行列坐标至电致变色驱动模块；
(b)所述电致变色驱动模块根据行列坐标找到相应区域的电致变色单元，实现分区域控制；
(c)所述电致变色驱动模块在一帧显示时间内，输出电压变化信号至相应电致变色单元；
(d)所述电致变色单元根据输入电压的变化发生透明色和其它色的可逆转变。
8.根据权利要求7所述的液晶显示系统的驱动方法，其特征在于所述电致变色单元为电致变色玻璃单元。
9.根据权利要求7所述的液晶显示系统的驱动方法，其特征在于所述多个电致变色单元，垂直块状地依次放置在所述下偏光片和背光模块之间。
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