CN1905649B - 具有可替换显示板的电视系统 - Google Patents

Abstract

一种电视系统，包括：显示板夹持器，用于可拆卸地夹持用于显示图像的显示板；以及信号处理模块，用于接收和处理包含来自各种外部源的可显示信息的信号，并且将信号提供给显示板。该系统使得能够以成本有效的方式容易地增加现有TV机的显示屏幕的尺寸，从而避免了资源浪费。

Description

具有可替换显示板的电视系统

本申请要求于2005年7月26日递交的韩国专利申请No.10-2005-0067672的优先权，在此将内容一并作为参考。

技术领域

本发明大体上涉及电视系统，具体地，涉及一种具有平板显示板的电视系统。

背景技术

电视(TV)是最常用的家用电子设备，并且组成了用于广播视听信息的通用媒体。近年来，TV不仅被用作广播媒体，还被用作计算机监视器、磁带录像机(VRT)和数字视频盘(DVD)的回放设备、以及数字视频交互(DVI)媒体，从而实质上拓宽了它的使用范围。

在历史上，阴极射线管(CRT)被用作TV显示设备，但是近年来，例如液晶显示器(LCD)、等离子体显示板(PDP)和有机发光显示器(OLED)的平板显示器开始被用作TV显示设备，并且迅速代替了CRT，作为TV显示设备的选择。

与传统的CRT相比，使用平板显示器作为TV显示设备的一些益处包括其较小的厚度、较轻的质量和可以提供较大的显示面积的事实。随着可用显示屏幕尺寸的快速、持续的增长，相应地对“宽屏”TV的需求也增加。

然而，因为TV机不仅包括显示设备，还包括集成在单个单元中的扩音器和调谐器，当想要更宽的显示屏幕时，必须由新的单元替换整个TV机。整个TV机的替换不必要地昂贵，并且要丢弃一些仍然完全工作的昂贵的组件，因此造成资源的过度浪费。

发明内容

根据本发明，提供了一种电视系统，能够以成本有效方式增加现有TV机的显示屏幕的尺寸，从而避免资源浪费。

根据本发明的示范实施例，所述电视系统包括：显示扳夹持器，用于可拆卸地夹持用于显示图像的显示板；以及信号处理模块，用于接收和处理来自外部源的包括各种信息的信号，并且将已处理的信号与显示板相连。

根据本发明的一个方面，电视系统包括：显示板，可拆卸地固定于显示板夹持器，并且可以容易地与信号处理模块分离(decoupling)。显示板包括平板显示器，例如液晶显示器、等离子体显示板、有机发光显示器、场致发射显示器等等。可以在构成板支撑物的单个单元或者装饰性的外壳(housing)中一并包括显示板夹持器和信号处理模块。

根据本发明的另一个方面，信号处理模块包括TMDS接收机、TMDS发送机、定标器(scaler)/微型计算机、DVI信号输入单元、PC信号输入单元、视频信号输入单元、视频解码器、解交织器、A/D转换器、调谐器和解调/信号处理器。可以在构成支撑物的单个单元中将TMDS接收机与显示板支撑外壳合并在一起，并且信号处理模块可以包括第二模块，第二模块包括TMDS发送机、定标器/微型计算机、DVI信号输入单元、PC信号输入单元、视频信号输入单元、视频解码器、解交织器、A/D转换器、调谐器和解调/信号处理器。

从下面的示范实施例的详细描述的考虑中，尤其是如果结合查看附图来进行考虑，可以获得本发明的电视系统的以上和多个其它特征和优点的更好的理解，附图中类似参考符号用于识别一个或多个附图中所示的类似单元。

附图说明

图1是根据本发明的TV系统的示范实施例的示意图；

图2是图1的TV系统的功能框图；

图3是在图1的TV系统中使用的LCD的功能框图；

图4是图3的LCD的分解透视图；

图5是图3的LCD的象素的示意等效电路图；

图6是根据本发明的TV系统的示范可选实施例的示意图；以及

图7是图6的可选TV系统的功能框图。

具体实施方式

图1是根据本发明的TV系统的示范实施例的示意图，并且图2是其功能框图。如图1所示，示范的TV系统包括显示板10和板支撑物20以及能够与TV系统一起使用的各种设备示例，包括个人计算机(PC)30、视频播放器40、DVI设备50。如图2所示，显示板10包括用于显示图像的显示单元110以及用于驱动显示单元110显示目标图像的驱动电路单元120。

板支撑物20包括：板夹持器210，用于可拆卸地夹持显示板10；以及信号处理模块23，用于从例如PC30、视频播放器40和DVI设备50的外部设备接收图像和声音信号以及广播或有线广播信号，适当地处理信号，并且将它们提供给显示板10用于显示。

优选地，板夹持器210被配置成容纳各种尺寸的显示板10，并且包括联接件(coupling member)，用于容易地联接和分离显示板10与支撑物20。可以通过例如包括传统螺纹零件的联接件、或者可选地包括可以容易地改变尺寸以便容纳各种尺寸显示板的槽或矩形框架的联接件，将显示板10与板夹持器210相连。也可以使用其它各种联接件。

信号处理模块23包括转换最小化传输差分信号(TMDS)接收机212、TMDS发送机214、定标器微型计算机(scaler/micom)230、DVI信号输入单元220、PC信号输入单元242、视频信号输入单元254、视频解码器252、解交织器250、模拟到数字(A/D)转换器240、调谐器262以及解调器/信号处理器(demod/signal processor)260。

信号处理模块23的视频信号输入单元254具有插孔(jack)，用于从例如VTR或DVD设备的外部信号源接收例如复合视频基带信号(CVBS)、S视频信号和YPbPr信号的视频信号256。视频解码器252解码输入到视频信号输入单元254的信号，并且解交织器250将用于隔行扫描的解码视频信号转换为逐行扫描的视频信号。

PC信号输入单元242具有适用于接收从外部PC输入的模拟图像信号和控制信号244的插孔。A/D转换器240将输入到PC信号输入单元242的信号转换为数字信号，然后输出已转换的信号。

DVI信号输入单元220具有插孔，从外部信号源接收TMDS-转换的DVI信号，并且不进行进一步处理，将它们发送到TMDS接收机212。

调谐器262通过标准广播、有线广播或卫星广播信道接收RF信号，并且将它们转换为中频(IF)输出信号。解调器/信号处理器260处理相关信道的IF信号，以便输出它作为图像信号。

定标器/微型计算机230按照显示板10的分辨率来转换从解交织器250、A/D转换器240和解调器/信号处理器260输出的信号，并且将它们发送到TMDS发送机214，还用于控制信号处理模块23。在此处所述的示范实施例中，定标器/微型计算机230被示出为合并在单个芯片或集成电路(IC)中，但是也可以彼此独立地实现定标器和微型计算机。

TMDS发送机214将发送自定标器/微型计算机230的信号转换为TMDS传输格式，以便传输到TMDS接收机212。TMDS接收机212对从TMDS发送机214输入的图像信号进行相反地TMDS转换，并且将它们发送到显示板10的驱动电路单元120。

驱动电路单元120根据发送自TMDS接收机212的信号来驱动显示单元110显示图像。

图3是在图1的TV系统中使用的液晶显示(LCD)板10的功能框图，并且图4是图3所示的LCD的分解透视图。图5是LCD的单个象素的等效电路图。如图3所示，根据本发明第一示范实施例的LCD包括液晶板组件300、与液晶板组件300相连的栅极和数据驱动器400和500、与数据驱动器500相连的灰度电压产生器800、用于向液晶板组件300的背面提供照明的光源910和光源驱动器920以及用于控制上述组件的信号控制器600。

如图4所示，示范LCD板包括具有显示单元330和背光单元340的液晶模块350、前和后底盘361和362以及用于在板中容纳和固定液晶模块350的模制框架364。

显示单元330包括液晶板组件300、附于板组件300的多个栅极带载封装(TCP)410和数据TCP510以及附于各个栅极和数据TCP410和510的栅极印刷电路板(PCB)450和数据PCB550。

如图4和5所示，从结构透视图中可见，液晶板组件300包括下板100、上板200以及位于两个板之间的液晶层3。如图3和5所示，从等效电路透视图中可见，液晶板组件300包括多个显示信号线G1-Gn和D1-Dm以及分别与信号线相连并且按照二维矩阵形式排列的多个象素。

显示信号线G1-Gn和D1-Dm被设置在下板100上，并且包括用于承载栅极信号(也被称为“扫描信号”)的多个栅极线G1-Gn以及用于承载到其的数据信号的数据线D1-Dm。栅极线G1-Gn沿行方向延伸，并且彼此平行，而数据线D1-Dm沿列方向延伸，并且彼此平行，如图3所示。

每一个象素具有分别与每一个显示信号线G1-Gn和D1-Dm相连的开关元件Q以及与开关元件Q相连的液晶电容器Clc和存储电容器Cst。在一些实施例中，可以省略存储电容器Cst。

将例如薄膜晶体管(TFT)的开关元件Q设置在下板100上。开关元件Q是“三极管”器件，控制端与对应的一个栅极线G1-Gn相连，输入端与对应的一个数据线D1-Dm相连，并且输出端与对应的一个液晶电容器Clc和存储电容器Cst相连。

液晶电容器Clc将下板100的象素电极190和上板200的公共电极270作为其两个端，并且置于两个电极190和270之间的液晶层充当其电介质。象素电极190与开关元件Q相连，并且在上板200的整个表面上形成公共电极270，以便接收公共电压Vcom。可选地，与图3所示的结构不同，可以将公共电极270设置在下板100上，并且在这种情况下，可以以线或条形状来形成两个电极190和270中的至少一个。

通过将设置在下板100上的独立信号线(未示出)与象素电极190重叠并且将绝缘体插入其之间，形成辅助液晶电容器Cst的存储电容器Cst。将例如公共电压的预定电压施加到独立信号线。可选地，可以通过将象素电极190与紧接相邻的栅极线重叠并且将绝缘体插入其之间，形成存储电容器Cst。

为了表示颜色，各个象素本征地表示三原色之一(空间划分)，或者可选地，按照时间顺序表示三原色(时间划分)，以便作为所表示的三原色的空间和时间的和来认知希望的颜色。图5示出了空间划分颜色表示的示例，其中，在与象素电极190相对应的上扳200的区域中的各个象素具有红色、绿色和蓝色滤色镜230。可选地，与图5所示的结构不同，可以在下板100的象素电极190之上或之下形成滤色镜230。

如图4所示，将背光单元340安装在液晶板组件300的底部。背光单元340包括：光源构件349，包含安装在印刷电路板(PCB)345上的多个发光二极管(LED)344；光引导板342；以及位于板组件300和LED344之间、用于将来自LED的光漫射到板组件300的多个光学片343；反射板341，位于PCB345上，具有用于允许LED344的发射极投射的多个孔，以便将光从LED344反射到板组件300；以及模制框架364，位于反射板341和光引导板342之间，用于保持光源构件349和光引导板342之间的距离，并且用于支撑光引导板342和光学片343。

在图4的背光单元340的可选实施例中，可以将例如冷阴极荧光(CCFL)灯的荧光灯用作光源。

偏振器(未示出)附于液晶板组件300的两个板100和200的外表面，用于偏振来自光源构件349的光。

如图3和4所示，灰度电压产生器800被设置在数据PCB550处，以便产生与象素的光透射率相关联的两组灰度电压。两组之一具有相对于公共电压Vcom的正值，而另一组具有负值。

以IC芯片的形式将栅极驱动器400安装在每一个栅极TCP410上，并且与液晶板组件300的栅极线G1-Gn相连，以便根据来自外部的、栅极导通和截止电压Von和Voff的组合，向栅极线G1-Gn施加栅极信号。

以IC芯片的形式将数据驱动器500安装在每一个数据TCP510上，并且与液晶板组件300的数据线D1-Dm相连，用于向数据线D1-Dm施加从来自灰度电压产生器800的灰度电压中选出的数据电压。

可选地，可以以IC芯片的形式将栅极驱动器400和/或数据驱动器500安装在下板100上，或者与其它元件一起与下板100集成。在这种实施例中，可以省略栅极PCB450和/或栅极TCP410。

将信号控制器600设置在数据PCB550上或栅极PCB450上，以便控制栅极驱动器400和数据驱动器500的操作。

在LCD的操作期间，信号控制器600接收输入图像信号R、G和B，并且从外部图形控制器(未示出)输入用于控制其显示器的控制信号，例如垂直同步信号Vsync、水平同步信号Hsync、主时钟信号MCLK和数据使能信号DE。信号控制器600根据输入图像信号R、G和B以及输入控制信号，与液晶板组件300的操作条件一致地适当处理图像信号R、G和B，并产生栅极控制信号CONT1和数据控制信号CONT2，以便将栅极控制信号CONT1发送到栅极驱动器400，并且将数据控制信号CONT2和处理的图像信号发送到数据驱动器500。

栅极控制信号CONT1包括用于帧的开始的垂直同步开始信号STV、用于在电压Von上控制栅极的输出时间的栅极时钟信号CPV以及用于定义在电压Von上栅极的持续时间的输出使能信号OE。

数据控制信号CONT2包括用于开始图像数据(DAT)的传输的水平同步开始信号、用于向数据线D1-Dm施加相关数据电压的LOAD信号、用于翻转数据电压相对于公共电压Vcom的极性(下面简称为数据电压的极性)的反向信号RVS以及数据时钟信号HCLK。

数据驱动器500根据来自信号控制器600的数据控制信号CONT2，依次接收并且使图像数据DAT移动一行象素。数据驱动器500从来自灰度电压产生器800的灰度电压中选择与各个图像数据DAT相对应的灰度电压，并且将选定的图像数据DAT转换为适当的数据电压，以便施加到相关的数据线D1-Dm上。

栅极驱动器400根据来自信号控制器600的栅极控制信号CONT1，依次向栅极线G1-Gn施加电压Von上的栅极，以便导通与栅极线G1-Gn相连的开关元件Q。结果，通过导通开关元件Q，将施加到数据线D1-Dm上的数据电压施加到相关的象素。

施加到象素的数据电压和公共电压Vcom之间的差被表示为液晶电容器Clc的充电电压，即，象素电压。根据象素电压的值，重新对准液晶层的分子。

光源驱动器920控制施加到光源910的电流，并且在控制其亮度的同时导通或截止构成光源910的LED344。响应光源驱动器920的操作，来自LED344的光的偏振随着它通过液晶层3而改变，作为液晶分子的对准的函数，并且偏振的变化导致透过偏振器的光的变化。

当一个水平周期或“1H”(即水平同步信号的周期Hsync、数据使能信号DE和栅极时钟信号CPV)结束时，数据和栅极驱动器500和400关于下一行象素重复相同的操作。按照这种方式，在一个帧内依次向栅极线G1-Gn施加电压Von上的栅极，从而向所有的象素施加数据电压。当一个帧终止时，下一个帧开始，并且控制施加到数据驱动器500的反向信号RVS，使得施加到各个象素的数据电压的极性与前一帧中的相反(称为“帧翻转”)。根据反向信号RVS的特性(即行翻转或点翻转)，即使在一个帧内，也可以翻转沿一个数据线流动的数据电压的极性，或者施加到一行象素的数据电压的极性彼此不同(列翻转或点翻转)。

在上述示范实施例中，将LCD用作TV系统的显示扳10。然而，如本领域的技术人员所认识的，在可选实施例中，可以将等离子体板(PDP)、有机发光二极管(OLED)显示器或者场致发射显示器(FED)用作本发明的TV系统的显示板10。

还可以认识到，因为例如LCD的显示板10可拆卸地固定于本发明的TV系统的支撑物20上，当希望增加到更宽的显示屏幕时，仅需要替换显示板10本身，而不需要替换系统的其它部分。此外，从销售者的观点来看，当用过的板10被替换而返回到销售者时，销售者可以恢复并再次销售用过但是仍然可使用的板，从而增加了销售量，并给销售者提供了对于旧的板以“抵价购物”的形式赋予购买者折扣的激励。

从制造商的观点来看，在已经销售出一般的信号处理模块之后，仅需要出售显示板，从而降低了生产成本，并提高了销售量。

图6和图7分别是根据本发明的TV系统的示范可选实施例的示意图和功能框。图6和7的TV系统与图1和2所示的不同在于信号处理模块22与支撑物21分离。即，支撑物21包括板夹持器211和TMDS接收机212，并且与前者分离地设置信号处理模块22。可以利用有线或无线通信，在信号处理模块22和TMDS接收机212之间进行信号传输。

如果支撑物21和信号处理模块22被设置为彼此分离，则可以容易地与显示板10一起替换支撑物21，以便保持系统的美学协调性。

根据此处所述的本发明的示范实施例，提供了一种电视系统，能够以成本有效的方式增加现有TV机的显示屏幕的尺寸，从而从制造商、销售者和消费者的各自立场来看，使系统的价值最大化，从而避免了有用资源的浪费。

本领域的技术人员现在可以认识到，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对本发明的TV系统的材料、设备、配置和方法进行修改、替换和改变。例如，参考图6和7所示的结构，TMDS接收机212可以与支撑物21分离，并且与信号处理模块22安装在一起，使得支撑物21仅用于夹持板，并且影响显示板10和信号处理模块22之间的电互连。此外，支撑物21可以仅用于夹持板，显示板10和信号处理模块22以有线或无线方式彼此直接相连，以实现信号传输。

按照上述方法，本发明的范围不应该局限于此处所示和所述的特定实施例的范围，因为它们本质上仅仅是示范性的，而是，本发明的范围与所附权利要求及其功能等效物的范围相当。

Claims (4)

1.一种电视系统，包括：

支撑物，包括显示板夹持器，用于可拆卸地夹持用于显示图像的显示板；以及转换最小化传输差分信号TMDS接收机，其中显示板夹持器和TMDS接收机形成单个结构；以及

信号处理模块，用于接收和处理来自各种外部源的信息信号，并且将已处理的信号提供给显示板；

其中，信号处理模块形成与支撑物可分离的结构。

2.根据权利要求1所述的电视系统，还包括可拆卸地固定于显示板夹持器的显示板。

3.根据权利要求2所述的电视系统，其中，显示板包括平板显示器。

4.根据权利要求1所述的电视系统，其中，所述信号处理模块包括：

视频信号输入单元，用于接收包括视频基带信号的视频信号；

视频解码器，用于解码通过视频信号输入单元输入的视频信号，由此产生解码视频信号；

解交织器，用于将隔行扫描的解码视频信号转换为逐行扫描的视频信号；

PC信号输入单元，用于接收从外部PC输入的模拟图像信号；

A/D转换器，用于将所述模拟图像信号转换为数字信号；

DVI信号输入单元，用于从外部信号源接收TMDS-转换的DVI信号；

调谐器，用于通过标准广播、有线广播或卫星广播信道接收RF信号，并将它们转换为中频IF输出信号；

解调器/信号处理器，用于处理相关信道的IF输出信号，并作为图像信号输出；

定标器/微型计算机，用于按照显示板分辨率来转换逐行扫描的视频信号、数字信号和图像信号；以及

TMDS发送机，用于转换从定标器/微型计算机发送的信号。

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