CN101398538B - 液晶显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种液晶显示装置，其包括一基板、一光源及一色彩反馈系统，该光源包括多个发光二极管，该色彩反馈系统包括N个色彩传感器，其中N≥1。该N个色彩传感器设置于该基板上，该N个色彩传感器对从基板出射的光进行采样并通过该色彩反馈系统调整该多个发光二极管的亮度。

Description

液晶显示装置
技术领域
本发明涉及一种液晶显示装置。
背景技术
光混合被用来由基色产生所期望的色彩。例如可以在混合腔中使用红、绿和蓝发光二极管来产生所期望的色彩。使用光混合腔来确保充分混合三基色，以使眼睛感知到所期望的合成色彩。混合腔有许多用途，例如带合适的导光板的混合腔可以用作液晶显示装置的背光。为确保整个液晶显示装置的色彩和亮度的一致性，色彩的充分混合是非常重要的。为了保证混合腔提供色彩的质量，需要对所产生的色彩进行反馈。
请参阅图1，其是一种现有技术液晶显示装置的电路方框图。该液晶显示装置10包括一混合腔11及一色彩反馈系统12，该色彩反馈系统12包括一色彩传感器121、一模数转换器122、一色彩控制器123及一发光二极管驱动器124。该色彩传感器121临近该混合腔11设置。该混合腔11包括多个红、绿和蓝发光二极管(分别以R、G、B表示)。
该多个红、绿和蓝发光二极管分别发出红光、绿光及蓝光，该红光、绿光及蓝光在该混合腔11内充分混合为白光。该色彩传感器121对该混合腔11出射的白光进行采样并根据被采样白光中的彩色分量分别产生三个单独的模拟信号VR、VG及VB，其中VR表示被采样白光中的红色分量，VG表示被采样白光中的绿色分量，VB表示被采样白光中的蓝色分量。该模数转换器122接收模拟信号VR、VG及VB并相应产生数字信号RMEAS、GMEAS及BMEAS，其中RMEAS、GMEAS及BMEAS分别表示红色分量、绿色分量及蓝色分量。该色彩控制器123接收该数字信号RMEAS、GMEAS及BMEAS并相应产生控制信号RCON、GCON及BCON，其中RMEAS、GMEAS及BMEAS分别表示红色分量、绿色分量及蓝色分量。该发光二极管驱动器124接收该控制信号RCON、GCON及BCON并相应产生驱动电压RDRV、GDRV及BDRV以分别控制红、绿和蓝发光二极管的亮度，其中RDRV、GDRV及BDRV分别表示红色分量、绿色分量及蓝色分量。
GMEAS及BMEAS并相应产生控制信号RCON、GCON及BCON，其中RMEAS、GMEAS及BMEAS分别表示红色分量、绿色分量及蓝色分量。该发光二极管驱动器124接收该控制信号RCON、GCON及BCON并相应产生驱动电压RDRV、GDRV及BDRV以分别控制红、绿和蓝发光二极管的亮度，其中RDRV、GDRV及BDRV分别表示红色分量、绿色分量及蓝色分量。
发明内容
但是，该色彩传感器121产生的模拟信号会随着色彩传感器121周围温度的不同而变化。现结合图2予以说明，其中，左图表示当色彩传感器121周围温度为25℃时该色彩传感器121产生的模拟信号VR与被采样白光中的红色分量的强度IR之间的关系，右图表示当色彩传感器121周围温度为125℃时该色彩传感器121产生的模拟信号VR与被采样白光中的红色分量的强度IR之间的关系。由图2可知，该色彩传感器121周围温度的变化使得色彩传感器121存在一个基准的偏移，即对于光强均相同的光信号，该色彩传感器121会因为周围温度的不同而产生不同的输出电压。模拟信号VG与被采样白光中的绿色分量的强度IG之间及模拟信号VB与被采样白光中的蓝色分量的强度IB之间也存在上述的关系。通常，该色彩反馈系统12在使用过程中，随着使用时间的增加，该混合腔11的温度会不断升高，该色彩传感器121周围温度也相应变化，因此，该色彩传感器121不能准确的进行采样，从而影响到该色彩反馈系统12的准确性。该液晶显示装置10的显示质量也相应下降。
为了解决现有技术中液晶显示装置的显示质量不佳的问题，本发明提供一种显示质量较高的液晶显示装置。
一种液晶显示装置，其包括一基板、一光源及一色彩反馈系统，该光源包括多个发光二极管，该色彩反馈系统包括两个色彩传感器，该两个色彩传感器设置于该基板上，该两个色彩传感器对从基板出射的光进行采样并通过该色彩反馈系统调整该多个发光二极管的亮度，该两个色彩传感器分别为第一、第二色彩传感器，该第一、第二色彩传感器分别设置于该基板的边缘处，该色彩反馈系统还包括一第一模数转换器、一第二模数转换器、一第一求平均值电路、一第二求平均值电路、一第三求平均值电路、一色彩控制器及一发光二极管驱动器，该第一色彩传感器的采样信号经由该第一模数转换器输出分别代表红色、绿色及蓝色分量的三个数字信号，该第二色彩传感器的采样信号经由该第二模数转换器输出分别代表红色、绿色及蓝色分量的三数字信号，该第一、第二及第三求平均值电路分别对代表红色、绿色及蓝色的两个数字信号求平均值并将结果分别输入到该色彩控制器，该色彩控制器相应输出控制信号到该发光二极管驱动器，该发光二极管驱动器相应产生驱动电压以调整该多个发光二极管的亮度。
与现有技术相比，本发明液晶显示装置的基板与光源不直接接触，因此该基板受光源温度变化的影响不显著，该色彩传感器周围温度也相应变化不大。该色彩传感器可以进行较准确采样，从而保证该色彩反馈系统的准确性。该液晶显示装置的显示质量也相应得到提高。
附图说明
图1是一种现有技术液晶显示装置的电路方框图。
图2是图1中色彩传感器在周围温度为25℃及125℃时模拟信号VR与被采样白光中的红色分量的强度IR之间的关系。
图3是本发明液晶显示装置的截面结构示意图。
图4是图3所示的光源的结构示意图。
图5是本发明液晶显示装置第一实施方式的色彩反馈系统的电路方框图。
图6是本发明液晶显示装置第二实施方式的薄膜晶体管基板及光源的俯视图。
图7是本发明液晶显示装置第二实施方式的色彩反馈系统的电路方框图。
具体实施方式
请参阅图3，其是本发明液晶显示装置的截面结构示意图。该液晶显示装置200包括一液晶面板20、一背光模组28及一色彩反馈系统，该液晶面板20与该背光模组28层叠设置。该液晶面板20包括一彩色滤光片基板(CF Substrate)21、一薄膜晶体管基板(TFT Substrate)23及一液晶层22，该液晶层22夹于该二基板21、23之间。该液晶面板20进一步包括一软性电路板233。该色彩反馈系统包括一色彩传感器230。该色彩传感器230及软性电路板233的一端均通过异方性导电膜231固定在该薄膜晶体管基板23上并与其上的氧化铟锡线路(图未示)电连接，该软性电路板233的另一端与该液晶显示装置200的电路板(图未示)电连接。该背光模组28包括一扩散片24、一导光板25、一反射片26及一光源27。该导光板25包括一入光面251、一出光面252及一底面253，该出光面252及底面253均与该入光面251相接，且该出光面252与该底面253相对。该光源27临近该导光板25的入光面251设置，该扩散片24临近该导光板25的出光面252设置，该反射片26临近该导光板25的底面253设置。
请参阅图4，其是图3所示的光源27的结构示意图。该光源27包括一混合腔270及多个红、绿、蓝发光二极管(分别以R、G、B表示)，该红、绿及蓝发光二极管分别发出红光、绿光及蓝光。该红光、绿光及蓝光在该混合腔270内充分混合为白光，并从该入光面251射入该导光板25，部份光线直接从导光板25的出光面252出射并经扩散片24后均匀出射至该薄膜晶体管基板23，部分光线从该导光板25的底面253出射，经该反射片26反射回导光板25，接着从该导光板25的出光面252出射，最后经扩散片24后均匀出射至该薄膜晶体管基板23。即进入该薄膜晶体管基板23的光线为均匀混合的白光。
请参阅图5，其是本发明液晶显示装置第一实施方式的色彩反馈系统的电路方框图。该色彩反馈系统30进一步包括一模数转换器32、一色彩控制器33及一发光二极管驱动器34，该模数转换器32、色彩控制器33及发光二极管驱动器34均设置于该液晶显示装置200的电路板上。
该色彩传感器230对从该薄膜晶体管基板23出射的白光进行采样并根据被采样白光中的彩色分量分别产生三个单独的模拟信号VR、VG及VB，其中VR表示被采样白光中的红色分量，VG表示被采样白光中的绿色分量，VB表示被采样白光中的蓝色分量。该模数转换器32接收模拟信号VR、VG及VB并相应产生数字信号RMEAS、GMEAS及BMEAS，其中RMEAS、GMEAS及BMEAS分别表示红色分量、绿色分量及蓝色分量。该色彩控制器33接收该数字信号RMEAS、GMEAS及BMEAS并相应产生控制信号RCON、GCON及BCON，其中RMEAS、GMEAS及BMEAS分别表示红色分量、绿色分量及蓝色分量。该发光二极管驱动器34接收该控制信号RCON、GCON及BCON并相应产生驱动电RDRV、GDRV及BDRV以分别控制红、绿和蓝发光二极管的亮度，其中RDRV、GDRV及BDRV分别表示红色分量、绿色分量及蓝色分量。
该薄膜晶体管基板23与该光源27不直接接触，因此该薄膜晶体管基板23受光源27温度变化的影响不显著，该色彩传感器230周围温度也相应变化不大。该色彩传感器230可以进行较准确采样，从而保证该色彩反馈系统30的准确性。该液晶显示装置200的显示质量也相应得到提高。
为了更准确的控制光源27的亮度和色度，本发明可采用如下的实施方式，即本发明的第二实施方式，如图6所示。该薄膜晶体管基板23的边缘处分别设置一第一色彩传感器331及一第二色彩传感器332，其中该第二色彩传感器332靠近该光源27，该第一色彩传感器331远离该光源27。该光源27包括该多个红、绿、蓝发光二极管。
请参阅图7，其是本发明液晶显示装置第二实施方式的色彩反馈系统的电路方框图。该色彩反馈系统40包括该第一色彩传感器331、该第二色彩传感器332、一第一模数转换器321、一第二模数转换器322、一第一求平均值电路41、一第二求平均值电路42、一第三求平均值电路43、一色彩控制器45及一发光二极管驱动器46。该第一、第二色彩传感器331、332分别对从该薄膜晶体管基板23出射的白光进行采样并根据被采样白光中的彩色分量分别产生三个单独的模拟信号VR1、VG1、VB1及VR2、VG2、VB2。该第一模数转换器321接收模拟信号VR1、VG1及VB1并相应产生数字信号RMEAS1、GMEAS1及BMEAS1；该第二模数转换器322接收模拟信号VR2、VG2及VB2并相应产生数字信号RMEAS2、GMEAS2及BMEAS2。该第一求平均值电路41对数字信号RMEAS1及RMEAS2求平均值并输出一数字信号
Figure DEST_PATH_GA20190561200710123703301D00051
该第二求平均值电路42对数字信号GMEAS1及GMEAS2求平均值并输出一数字信号
Figure DEST_PATH_GA20190561200710123703301D00052
该第三求平均值电路43对数字信号BMEAS1及BMEAS2求平均值并输出一数字信号
Figure DEST_PATH_GA20190561200710123703301D00053
该色彩控制器45接收数字信号
Figure DEST_PATH_GA20190561200710123703301D00054
并相应产生控制信号RCON、GCON及BCON。该发光二极管驱动器46接收该控制信号RCON、GCON及BCON并相应产生驱动电压RDRV、GDRV及BDRV以分别控制红、绿和蓝发光二极管的亮度。
该色彩反馈系统40分别对不同位置处的白光进行采样并对采样信号求平均值以控制该光源27的发光二极管的亮度。因此，本发明液晶显示装置的第二实施方式能进一步提高色彩反馈系统40的准确性。该液晶显示装置200的显示质量也进一步得到提高。
本发明液晶显示装置200还可以有其它实施方式，例如，可以在该薄膜晶体管基板23的四角落处分别设置一色彩传感器，该色彩反馈系统也增加相应数量的模数转换器及求平均值电路。该色彩传感器230或该第一、第二色彩传感器331、332也可设置于该彩色滤光片基板21上。总之，该色彩传感器230或该第一、第二色彩传感器331、332设置于该液晶显示装置200不受该光源27温度影响的位置处即可解决现有技术中液晶显示装置的显示质量低的问题。

Claims (4)

1.一种液晶显示装置，其包括一基板、一光源及一色彩反馈系统，该光源包括多个发光二极管，该色彩反馈系统包括两个色彩传感器，其特征在于：该两个色彩传感器设置于该基板上，该两个色彩传感器对从基板出射的光进行采样并通过该色彩反馈系统调整该多个发光二极管的亮度，该两个色彩传感器分别为第一、第二色彩传感器，该第一、第二色彩传感器分别设置于该基板的边缘处，该色彩反馈系统还包括一第一模数转换器、一第二模数转换器、一第一求平均值电路、一第二求平均值电路、一第三求平均值电路、一色彩控制器及一发光二极管驱动器，该第一色彩传感器的采样信号经由该第一模数转换器输出分别代表红色、绿色及蓝色分量的三个数字信号，该第二色彩传感器的采样信号经由该第二模数转换器输出分别代表红色、绿色及蓝色分量的三数字信号，该第一、第二及第三求平均值电路分别对代表红色、绿色及蓝色的两个数字信号求平均值并将结果分别输入到该色彩控制器，该色彩控制器相应输出控制信号到该发光二极管驱动器，该发光二极管驱动器相应产生驱动电压以调整该多个发光二极管的亮度。
2.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于：该基板为薄膜晶体管基板。
3.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于：该色彩反馈系统进一步包括2个色彩传感器及与之相应数量的数模转换器及求平均值电路。
4.如权利要求3所述的液晶显示装置，其特征在于：该四个色彩传感器分别设置于该基板的四角落处。
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