CN201122422Y

CN201122422Y - 液晶显示装置

Info

Publication number: CN201122422Y
Application number: CNU2007201714199U
Authority: CN
Inventors: 廖宗聘
Original assignee: Innolux Shenzhen Co Ltd; Innolux Display Corp
Current assignee: Innolux Shenzhen Co Ltd; Innolux Corp
Priority date: 2007-12-05
Filing date: 2007-12-05
Publication date: 2008-09-24
Anticipated expiration: 2017-12-05

Abstract

本实用新型涉及一种液晶显示装置。该液晶显示装置包括一光源、一光源驱动电路及一液晶面板。该液晶面板包括一光感测器及一光感测器信号处理电路。该光感测器用于感测外界环境光亮度，输出一感光信号及一参考信号。该光感测器信号处理电路用于接收该感光信号及该参考信号，并根据该感光信号及该参考信号判断外界环境光的亮度变化大小，输出一控制信号。该光源驱动电路用于接收该控制信号，并根据该控制信号调整加载到该光源的电压。该液晶显示装置可以准确的根据外界环境光的亮度调节该光源的亮度。

Description

液晶显示装置

技术领域

本实用新型涉及一种液晶显示装置。

背景技术

液晶显示装置因具有辐射低、体积轻薄短小及耗电低等特点，现已广泛应用于手机、个人数字助理、笔记本电脑及电视等领域。由于液晶显示装置面板中的液晶本身不具发光特性，因此为达到显示效果，需给液晶显示装置的面板提供一光源装置以实现显示功能。

液晶显示装置经常在不同的外界环境光亮度下使用，通常液晶显示装置的光源保持不变的亮度，当外界环境光线变亮时，例如在户外强光下或灯光照明很亮的夜晚时，该液晶显示装置显示的画面亮度跟外界环境光线的亮度相差不大，使用者不能清晰的观看该液晶显示装置显示的画面；当外界环境光线变暗时，例如在黑暗的房间内时，该液晶显示装置显示的画面亮度相对外界环境光太亮，使用者在观看该液晶显示装置显示画面时有不适感。为满足不同情形的显示亮度需求，需要对液晶显示装置的亮度进行调整。目前较为普遍的做法是在液晶显示装置内增加一控制光源亮度的光源控制电路，该光源控制电路控制该液晶显示装置显示亮度随外界环境光亮度变化而变化。

请参阅图1，是一种现有技术液晶显示装置光源控制电路的电路方框图。该光源控制电路10包括一光感测器11、一放大电路12、一模拟/数字转换电路13、一信号处理电路14、一光源驱动电路15及一光源16。该光感测器11、该放大电路12、该模拟/数字转换电路13、该信号处理电路14、该光源驱动电路15及该光源16依次连接。

该光感测器11设置在该液晶显示装置的薄膜晶体管基板上(图未示)。该放大电路12、该模拟/数字转换电路13、该信号处理电路14及该光源驱动电路15设置在该液晶显示装置的光源驱动印刷电路板上(图未示)。该光感测器11用于感测外界环境光亮度，并根据外界环境光亮度输出一感光信号及一参考信号。该放大电路12用于放大该光感测器11产生的感光信号及参考信号，并输出一放大信号。该模拟/数字转换电路13用于将该放大信号转换为数字信号。该信号处理电路14用于根据该数字信号判断外界环境光亮度变化的大小，并产生一控制信号以控制该光源驱动电路15。该光源驱动电路15根据该控制信号调整该光源16所需的驱动电压。

该光源控制电路10的运作原理如下：

该光感测器11接收外界光照，并根据外界环境光照亮度产生一感光信号及一参考信号。该感光信号及该参考信号输入到该放大电路12，经该放大电路12放大后输出到该模拟/数字转换电路13。该模拟/数字转换电路13将接收到的该放大信号转换为数字信号，并将该数字信号输出到该信号处理电路14中。该信号处理电路14根据该数字信号判断外界环境光亮度变化大小，并产生一控制信号输入到该光源驱动电路15。该光源驱动电路15根据该控制信号调整输出到该光源16的电压，从而使该光源16发出与外界环境光亮度相匹配的光束。

然而，该光感测器11设置在该液晶显示装置的薄膜晶体管基板上，该放大电路12、该模拟/数字转换电路13、该信号处理电路14及该光源驱动电路15设置在该光源驱动印刷电路板上。通常，该薄膜晶体管基板与该光源驱动印刷电路板之间通过软性电路板连接，因此，该光感测器11输出的感光信号及参考信号要通过该软性电路板送到该光源驱动印刷电路板上的电路中进行处理。由于该薄膜晶体管基板与该光源驱动印刷电路板的间路径较长，该感光信号及该参考信号会产生衰减。另外，该感光信号及该参考信号未经放大处理的前较微弱，故衰减对其准确度影响较大。该两个衰减信号经过该放大电路12放大的后，其衰减幅度也被放大，该信号处理电路14根据该放大的衰减信号产生的光源控制信号的误差较大。该光源驱动电路15根据该误差较大的光源控制信号输出驱动电压来控制该光源16的亮度，因此，该光源16所发光的亮度就不能准确配合外界环境光的亮度。

实用新型内容

为了解决现有技术中液晶显示装置不能根据外界环境光亮度准确调整光源亮度的问题，本实用新型提供一种能够根据外界环境光亮度准确调整光源亮度的液晶显示装置。

一种液晶显示装置，其包括一光源、一光源驱动电路及一液晶面板。该液晶面板包括一光感测器及一光感测器信号处理电路。该光感测器用于感测外界环境光亮度，并输出一感光信号及一参考信号。该光感测器信号处理电路用于接收该该感光信号及该参考信号，并根据该感光信号及该参考信号判断外界环境光的亮度变化大小，输出一控制信号。该光源驱动电路用于接收该控制信号，并根据该控制信号调整加载到该光源的电压。

一种液晶显示装置，其包括一液晶面板、一光源、一光源控制电路及一光源驱动电路。该光源控制电路包括一光感测器、一放大电路、一模拟/数字转换电路及一微处理器。该光感测器用于感测外界环境光亮度，并输出一感光信号及一参考信号；该放大电路，用于接收并放大该感光信号及该参考信号，并输出一放大信号；该模拟/数字转换电路，用于接收该放大信号并将该放大信号转换为数字信号；该微处理器，用于接收该数字信号，并根据该数字信号判断外界环境光亮度变化的大小，输出一控制信号。该光源驱动电路接收该控制信号，并根据该控制信号调整加载于该光源的电压。该光源控制电路的该光感测器、该放大电路、该模拟/数字转换电路及该微处理器设置在该液晶面板上。

与现有技术相比，该液晶显示装置的该光感测器及该光感测器信号处理电路均设置在该液晶面板上，该光感测器与该光感测器信号处理电路之间路径较短，所以该感光信号及该参考信号衰减较小。该衰减较小的感光信号及参考信号经过该光感测器信号处理电路的处理，输出一较准确的控制信号。该较准确的控制信号信号输入到该光源驱动电路中，该光源驱动电路根据该较准确的控制信号输出相应的驱动电压控制该光源，就可以准确配合环境光亮度调整该光源所发光的强度。

与现有技术相比，该液晶显示装置的该光感测器、该放大电路、该模拟/数字转换电路及该微处理器设置在该液晶显示装置的液晶面板上。该光感测器与该放大电路、该模拟/数字转换电路及该微处理器之间路径较短，故该感光信号及该参考信号衰减较小。该衰减较小的感光信号及参考信号经过该放大电路、该模拟/数字转换电路及该微处理器处理后，该微处理器输出一较准确的数字信号，该准确稳定的数字信号较不容易衰减。该数字信号输入到该光源驱动电路中，该光源驱动电路根据该较准确的数字信号输出相应的驱动电压控制该光源，就可以准确配合环境光亮度调整该光源所发光的强度。

附图说明

图1是一种现有技术液晶显示装置光源控制电路之电路方框图。

图2是本实用新型液晶显示装置光源控制电路之电路方框图。

图3是图2所示光感测器之内部电路结构示意图。

图4是图2所示光感测器信号处理电路之内部电路结构示意图。

图5是图4所示放大电路电路结构图。

具体实施方式

请参阅图2，是本实用新型液晶显示装置光源控制电路的电路方框图。本实用新型液晶显示装置(图未示)包括一液晶面板(图未示)及一光源驱动印刷电路板(图未示)，该液晶面板包括一光源控制电路20及一薄膜晶体管基板(图未示)。该光源控制电路20包括一光感测器21、一光感测器信号处理电路22、一光源驱动电路23及一光源24。该光感测器21、该光感测器信号处理电路22、该光源驱动电路23及该光源24依次连接。该光感测器信号处理电路22可集成在一用于驱动该液晶面板的液晶面板驱动电路中。

该光感测器21及该光感测器信号处理电路22设置在该液晶显示装置的薄膜晶体管基板上，该光源驱动电路23设置在该光源驱动印刷电路板上。该光感测器2 1用于感测外界环境光亮度并根据外界环境光亮度输出一感光信号及一参考信号。该光感测器信号处理电路22用于转换该感光信号及该参考信号，并根据该感光信号及该参考信号的大小判断外界环境光亮度变化的大小，然后输出相应的控制信号到该光源驱动电路23。该光源驱动电路23接收该光感测器信号处理电路22输出的控制信号，并根据该控制信号调整输出到该光源24的电压。

请参阅图3，是图2所示光感测器21的内部电路结构示意图。该光感测器21包括一感光单元25及一补偿单元26。该感光单元25与该补偿单元26结构相似。该感光单元25用于感测外界环境光亮度，并输出一感光信号。该补偿单元26用于为该感光单元25提供一参考信号。

该感光单元25包括一第一晶体管251、一第二晶体管252、一第三晶体管253、一第一输入端254、一第二输入端255、一第三输入端256及一第一输出端257。该第一晶体管251的源极连接到该第一输入端254，其漏极连接到该第三晶体管253的源极，其栅极连接到该第二输入端255。该第二晶体管252的源极连接到该第三输入端256，其漏极连接到该第一输出端257，其栅极连接到该第一晶体管251的漏极。该第三晶体管253的漏极接地，其栅极连接到该第二输入端255。该第一晶体管251用于感测外界环境光亮度。该第三晶体管253相当于电阻，用于分压，为该第二晶体管252提供栅极电压。

该补偿单元26包括一第四晶体管261、一第五晶体管262、一第六晶体管263、一第四输入端264、一第五输入端265及一第二输出端266。该第四晶体管261的源极连接到该第四输入端264，其漏极连接到该第六晶体管263的源极，其栅极连接到该第二输入端255。该第五晶体管262的源极连接到该第五输入端265，其漏极连接到该第二输出端266，其栅极连接到该第四晶体管261的漏极。该第六晶体管263的漏极接地，其栅极连接到该第二输入端255。该第六晶体管263相当于电阻，用于分压，为该第五晶体管262提供栅极电压。

该第一输入端254、该第三输入端256、该第四输入端264、该第五输入端265分别接入电压V₂₅₄、V₂₅₆、V₂₆₄、V₂₆₅，其中该电压V₂₅₄、V₂₅₆、V₂₆₄、V₂₆₅的电压值可以为+10V、+6V、+10V、+6V，该第二输入端255接入一栅极电压V₂₅₅，该栅极电压V₂₅₅可以为-3V。该感光单元25未接收光照时，在该固定电压V₂₅₄与该栅极电压V₂₅₅的作用下，该第一晶体管251与该第三晶体管253同时导通。该第一晶体管251产生一漏极电流I₂₅₁，且该第三晶体管253的源极与漏极之间产生一电压，该电压加载于该第二晶体管252之栅极，在该电压与该固定电压V₂₅₆的作用下，该第二晶体管252产生一漏极电流I₂₅₂。

此时，该补偿单元26中，在该固定电压V₂₆₄与该栅极电压V₂₅₅的作用下，该第四晶体管261与该第六晶体管263同时导通。该第四晶体管261产生一漏极电流I₂₆₁，且该第六晶体管263的源极与漏极之间产生一电压，该电压加于该第五晶体管262的栅极，在该电压与该固定电压V₂₆₅的作用下，该第五晶体管262产生一漏极电流I₂₆₂。该漏极电流I₂₅₂与该漏极电流I₂₆₂的值大小相等。

当该感光单元25的第一晶体管251接收光照且光照亮度增加时，其内部阻抗降低，该固定电压V₂₅₄与该栅极电压V₂₅₅不变，该漏极电流I₂₅₁增大，使得在该第三晶体管253两端产生的电压增加，从而使得该第二晶体管252的栅极电压升高，其漏极电流I₂₅₂增大，该第二晶体管252的漏极电流I₂₅₂即为感光信号。依据相同原理，该感光单元25接收光照的亮度减小时，其漏极电流I₂₅₂减小。该补偿单元26的第四晶体管261不接收光照，该漏极电流I₂₆₂不变，该第五晶体管262的漏极电流I₂₆₂即为参考信号。

请参阅图4，是图2所示光感测器信号处理电路22的内部电路结构示意图。该光感测器信号处理电路22包括一电流/电压转换电路221、一放大电路222、一模拟/数字转换电路223、一微处理器(Micro Control Unit，MCU)224、一第一输入端225、一第二输入端226、一第一输出端227。该电流/电压转换电路221包括一第一电压输出端2211及一第二电压输出端2212，该第一电压输出端2211及该第二电压输出端2212分别与该第一输入端225及该第二输入端226相对应。该电流/电压转换电路221、该放大电路222、该模拟/数字转换电路223及该微处理器224依次连接。

该第一输入端225、该第二输入端226分别与该光感测器21的第一输出端257及第二输出端266相连。该电流/电压转换电路221通过该第一电压输出端2211及该第二电压输出端2212连接到该放大电路222。该光感测器信号处理电路22通过该第一输出端227连接到该光源驱动电路23。

该光感测器21输出的该感光电流I₂₅₂及该参考电流I₂₆₂送入该光感测器信号处理电路22中进行处理。该电流/电压转换电路221分别将由该第一输入端225及该第二输入端226输入的该感光电流I₂₅₂及该参考电流I₂₆₂转换为两个电压信号，并分别通过该第一电压输出端2211及该第二电压输出端2212输出。该放大电路222用于对该两个电压信号进行放大处理，并输出一放大信号。该模拟/数字转换电路223用于将该放大信号转换成数字信号。该微处理器224根据该数字信号判断外界光亮度变化的大小，并通过该第一输出端227输出一控制信号。

请参阅图5，是图4所示放大电路222之电路结构图。该放大电路电路222包括一第一放大单元27及一第二放大单元28。该第一放大单元27包括一第一放大器271、一第一电阻272、一第二电阻273、一第三电阻274及一第一电容275。该第一放大器271包括一负相输入端276、一正相输入端277及一第一输出端278。该第二放大单元28包括一第二放大器281、一第四电阻282及一第二电容283，该第二放大器281包括一负相输入端284、一正相输入端285及一第二输出端286。该第一电阻272、该第二电阻273、该第三电阻274及该第四电阻282的阻值及该第一电容275、该第二电容283的电容值的大小可以根据不同的放大需求而改变。

该电流/电压转换电路221的第一电压输出端2211连接到该第一放大器271的正相输入端277。该第一电阻272一端接地，另一端连接到该第一放大器271的负相输入端276。该第二电阻273与该第一电容275并联于该第一放大器271的负相输入端276与其第一输出端278之间，该第一输出端278通过该第三电阻274连接到该第二大器281的负相输入端284。

该电流/电压转换电路221的第二电压输出端2212连接到该第二放大器281的正相输入端285。该第四电阻282与该第二电容283并联于该第二放大器281的负相输入端284与该第二输出端286之间。

该光源控制电路20的运作原理如下：

该光感测器21感测外界环境光亮度，其补偿单元26的第五晶体管262产生一漏极电流I₂₆₂，其感光单元25的第二晶体管252产生一漏极电流I₂₅₂。该两个漏极电流I₂₆₂及I₂₅₂分别通过该光感测器21的第二输出端266及第一输出端257输入到该光感测器信号处理电路22中。该光感测器信号处理电路22的电流/电压转换电路221分别于该第一输入端225及该第二输入端226接收该两个漏极电流I₂₆₂及I₂₅₂，并分别将该两个漏极电流I₂₆₂及I₂₅₂转换为一参考电压V_REF及一感光电压V_PHOTO。该参考电压V_REF及该感光电压V_PHOTO分别通过该第一电压输出端2211及该第二电压输出端2212输入到该第一放大器271的正相输入端277及该第二放大器281的正相输入端285。该参考电压V_REF经过该第一放大器271放大后，其第一输出端278输出电压为V＝(R2/R1+1)×V_REF，其中，R1表示该第一电阻272的电阻值，R2表示该第二电阻273的电阻值，V_REF为该参考电压值。该第一输出端278处的电压V通过该第三电阻274加于该第二放大器281的负相输入端284。该感光电压V_PHOTO经过第二放大器281放大后，其第二输出端286输出电压为V₀＝(R4/R3+1)×V_PHOTO-(R4/R3+R2R4/R1R3)×V_REF，其中，R3表示该第三电阻274的电阻值，R4表示该第四电阻274的电阻值，V_REF为该参考电压值。

经该放大电路222放大后的电压V₀输出到该模拟/数字转换电路223。该模拟/数字转换电路223将该放大信号转换成数字信号，并将该数字信号输出到该微处理器224中。该微处理器224根据该数字信号判断外界环境光亮度的变化大小，并输出相应的控制信号到该光源驱动电路23，该光源驱动电路23根据该控制信号调整该光源24的电压，从而对应环境光亮度调整该光源24的亮度。

相较于现有技术，该光感测器21及该光感测器信号处理电路22设置在该液晶显示装置的薄膜晶体管基板上，该光源驱动电路23设置在该光源驱动印刷电路板上。该薄膜晶体管基板与该光源驱动印刷电路板之间通过软性电路板连接。该光感测器21与该光感测器信号处理电路22之间路径较短，故该感光信号及该参考信号衰减较小。该衰减较小的感光信号及参考信号经过该电流电压放大电路221、该放大电路222、该模拟/数字转换电路223及该微处理器224处理后，该微处理器224输出一较准确的数字信号，该准确稳定的数字信号较不容易衰减。该数字信号通过该软性电路板输入到设置在光源驱动印刷电路板上的该光源驱动电路23中，该光源驱动电路23根据该较准确的数字信号输出相应的驱动电压控制该光源24，就可以准确配合环境光亮度调整该光源24所发光的强度。

然而，本实用新型的液晶显示装置并不限于上述实施方式所述，例如：该电压电流转换电路221可以设置在该光感测器21中；该放大电路222可以为电流放大电路。

Claims

1.一种液晶显示装置，其包括一光源、一光源驱动电路及一液晶面板，该光源驱动电路用于调整加载到该光源的电压，其特征在于：该液晶面板包括一光感测器及一光感测器信号处理电路，该光感测器用于感测外界环境光亮度，并输出一感光信号及一参考信号；该光感测器信号处理电路用于接收该感光信号及该参考信号，并根据该感光信号及该参考信号判断外界环境光的亮度变化大小，输出一控制信号；该光源驱动电路接收该控制信号，并根据该控制信号调整加载到该光源的电压。

2.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于：该液晶显示装置进一步包括一液晶面板驱动电路，该液晶面板驱动电路用于驱动该液晶显示装置，该光感测器信号处理电路集成于该液晶面板驱动电路中。

3.如权利要求2所述的液晶显示装置，其特征在于：该光感测器信号处理电路包括一放大电路、一模拟/数字转换电路及一微处理器，该放大电路用于接收并放大该感光信号及该参考信号，并输出一放大信号；该模拟/数字转换电路用于接收该放大信号并将其转换为数字信号；该微处理器用于接收该数字信号，并根据该数字信号判断外界环境光亮度变化的大小，然后输出一控制信号。

4.如权利要求3所述的液晶显示装置，其特征在于：该放大电路包括一第一放大单元及一第二放大单元，该第一放大单元用于放大该参考信号，该放大后的参考信号及该感光信号输入到该第二放大单元，从而使该第二放大单元输出一放大的信号。

5.如权利要求4所述的液晶显示装置，其特征在于：该第一放大单元包括一第一放大器、一第一电阻、一第二电阻及一第一电容，该第一放大器包括一负相输入端、一正相输入端及一第一输出端，该参考信号输入到该第一放大器的正相输入端，该第一电阻一端接地，另一端连接到该第一放大器的负相输入端，该第二电阻与该第一电容并联于该第一放大器的负相输入端与其第一输出端之间，该第二放大单元包括一第二放大器、一第四电阻及一第二电容，该第二放大器包括一负相输入端、一正相输入端及一第二输出端，该感光信号输入到该第二放大器的正相输入端，该负相输入端接收该放大的参考信号，该第四电阻与该第二电容并联于该第二放大器的负相输入端与该第二输出端之间，该第二输出端输出该放大的信号，该第一放大单元进一步包括一第三电阻，该第三电阻连接到该第一放大单元之第一输出端与该第二放大单元之负相输入端之间。

6.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于：该光感测器包括一感光单元及一补偿单元，该感光单元用于感测外界环境光亮度，并输出一感光信号，该补偿单元用于为该感光单元提供参考信号。

7.如权利要求6所述的液晶显示装置，其特征在于：该感光单元包括一第一晶体管、一第二晶体管、一第三晶体管、一第一输入端、一第二输入端、一第三输入端及一第一输出端，该第一晶体管的源极连接到该第一输入端，其栅极连接到该第二输入端，该第一晶体管感测外界环境光亮度，并产生一漏极电流，该第二晶体管的源极连接到该第三输入端，其漏极连接到该第一输出端，其栅极连接到该第一晶体管的漏极，该第三晶体管的源极连接到该第一晶体管的漏极，其漏极接地，其栅极连接到该第二输入端。

8.如权利要求7所述的液晶显示装置，其特征在于：该补偿单元包括一第四晶体管、一第五晶体管、一第六晶体管、一第四输入端、一第五输入端及一第二输出端，该第四晶体管的源极连接到该第四输入端，其栅极连接到该第二输入端，其漏极产生一参考电流，该第五晶体管的源极连接到该第五输入端，其漏极连接到该第二输出端，其栅极连接到该第四晶体管的漏极，该第六晶体管的源极连接到该第四晶体管的漏极，其漏极接地，其栅极连接到该第二输入端。

9.如权利要求3所述的液晶显示装置，其特征在于：该放大电路为电流放大电路。

10.一种液晶显示装置，其包括一液晶面板及一光源控制电路，该光源控制电路包括一光感测器、一放大电路、一模拟/数字转换电路、一微处理器、一光源驱动电路及一光源，该光感测器用于感测外界环境光的亮度，并输出一感光信号及一参考信号；该放大电路用于接收并放大该感光信号及该参考信号，并输出一放大信号；该模拟/数字转换电路用于接收该放大信号并将该放大信号转换为数字信号；该微处理器用于接收该数字信号，并根据该数字信号判断外界环境光亮度变化的大小，输出一控制信号；该光源驱动电路用于根据该控制信号调整加载到该光源的电压；其特征在于：该光源控制电路的该光感测器、该放大电路、该模拟/数字转换电路及该微处理器设置于该液晶面板上。