專利名稱：液晶顯示裝置及其驅動裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種液晶顯示裝置及其驅動裝置，特別是涉及一種能夠提高動態(tài) 對比度的液晶顯示裝置及其驅動裝置。
背景技術：
液晶顯示器是目前應用最廣泛的平板顯示器之一。液晶顯示器可以用多個光 學參數(shù)進行顯示性能的表征，如亮度、對比度、響應速度、視角等。其中，對比 度是一個重要的光學參數(shù)，對比度的提高可使畫面的反差效果增強，表現(xiàn)出良好 的層次感，對顯示效果的提升也是顯而易見的。
提高對比度的方法有兩種 一種是提高白態(tài)畫面的亮度，這種方法容易實現(xiàn)， 但過高的亮度會造成漏光嚴重，圖像失真，用戶在使用的過程中也會感覺比較刺 眼，同時帶來功耗增加，產品壽命縮短等問題。另一種方法是降低液晶顯示器黑 態(tài)畫面的亮度。
液晶顯示裝置可以分成三大部分，背光模組、液晶盒以及驅動電路部分。液 晶本身是不發(fā)光的，主要是在電的作用下對背光源發(fā)出的光進行調制，起到"光 閥"的作用，控制光通過的多少。黑態(tài)畫面就是液晶光閥完全關閉的狀態(tài)，然而， 在這種狀態(tài)下，由于背光源一直處于開啟狀態(tài)，仍有微量光透射出來，黑態(tài)的亮
度大約為0.1 1.0cd/m2。背光源一直開啟的狀態(tài)，使黑態(tài)亮度的降低幅度有所限 制，對比度不能得到大幅提升。
通過關閉或者降低背光源的亮度可以讓黑態(tài)的亮度大大降低，從而使對比度 能夠得到大幅提高。通過實時分析輸入信號中的亮度信息來動態(tài)調整背光源的亮 度，可以達到更好的對比度效果，此時的對比度可以用"動態(tài)對比度"參數(shù)來表 征。即動態(tài)的調整背光強度，使對比度得到動態(tài)提升。
在動態(tài)對比度技術中，使用的背光源一般為直下式的冷陰極熒光(CCFL)燈 管或陣列式的發(fā)光二極管(LED) 。 CCFL的燈管較長， 一根燈管對應多個顯示像 素區(qū)域的亮度控制，而LED目前受封裝技術，散熱技術和成本的限制，不能夠實 現(xiàn)一個LED對應一個子像素的背光源結構。因此，當前的動態(tài)背光調整技術，只能控制背光源某塊區(qū)域的亮度，容易產生亮度串擾問題，對清晰度，色彩還原能 力等也有所影響。而如果能夠在子像素大小的區(qū)域內實現(xiàn)動態(tài)對比度調整，則可 以實現(xiàn)更好的顯示效果。
發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種液晶顯示裝置，該裝置能夠以子像素 為區(qū)域實現(xiàn)動態(tài)對比度調整技術。
本發(fā)明要解決的另一技術問題是提供一種液晶顯示裝置的驅動裝置，使該液 晶顯示裝置能夠以子像素為區(qū)域實現(xiàn)動態(tài)對比度調整技術。
為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種液晶顯示裝置，包括一顯示屏，包括相 對設置的第一基板和第二基板，填充在第一基板和第二基板之間的第一液晶層， 第二基板上形成有多個成矩陣排列的第一像素； 一背光源，位于所述顯示屏后面， 為顯示屏提供光源；其中所述顯示屏和背光源之間還設置有一調整屏，用于動態(tài) 調整顯示屏的入射光強度，所述調整屏包括相對設置的第三基板和第四基板，填 充在第三基板和第四基板之間的第二液晶層，第四基板上形成有多個成矩陣排列 的第二像素，所述調整屏的位置和顯示屏對準，調整屏的第二像素與顯示屏的第 一像素--對應。
上述液晶顯示裝置中，所述調整屏與顯示屏的結構、材料、組成可完全相同。 上述液晶顯示裝置中，所述顯示屏的第一基板上形成有色層、黑矩陣層，所
述調整屏的第三基板上形成有黑矩陣層，無色層。
上述液晶顯示裝置中，所述第一基板外表面可設置有第一偏光板，所述第二
基板和第三基板的外表面可設置有第二偏光板，所述第四基板的外表面可設置有
第四偏光板，所述第一偏光板和第四偏光板的吸收軸方向平行，并與第二偏光板
的吸收軸方向垂直。
上述液晶顯示裝置中，所述第一基板外表面設置有第一偏光板，第二基板的 外表面設置有第二偏光板，所述第一偏光板和第二偏光板的吸收軸相互垂直，所 述調整屏可以采用螺旋相液晶顯示器結構。
為解決上述問題，本發(fā)明還提供了一種用于上述液晶顯示裝置的驅動裝置， 所述驅動裝置包括第一數(shù)據(jù)驅動器、第一柵極驅動器、第一Y電壓發(fā)生器；一時序控制器，分別通過第一數(shù)據(jù)驅動器、第一柵極驅動器，以及第一Y電壓發(fā)生
器使顯示屏顯示，所述第一 Y電壓發(fā)生器可以產生m個Y電壓，其中VI為最低 電壓，Vm為最高電壓；其中所述驅動裝置還包括第二數(shù)據(jù)驅動器、第二柵極驅動 器、第二Y電壓發(fā)生器；所述時序控制器還分別通過第二數(shù)據(jù)驅動器、第二柵極 驅動器，以及第二Y電壓發(fā)生器對調整屏進行驅動，所述第二Y電壓發(fā)生器只產 生2個y電壓，其中V1為最低電壓，Vm為最高電壓； 一邏輯電路，設置在所述 時序控制器中，用來判斷給調整屏施加電壓VI或者Vm。
為解決上述問題，本發(fā)明還提供了一種驅動方法，適用于常白模式的液晶顯 示裝置，所述液晶顯示裝置包括一顯示屏，形成有多個第一像素； 一背光源；一 調整屏，形成有多個第二像素；該方法包括以下步驟當顯示屏上的第一像素顯 示為黑圖像時，對調整屏上相對應的第二像素改變電壓，使進入第一像素的光強 大幅降低；當探測到顯示屏中的第一像素的顯示圖案為黑畫面時，在對施加顯示 屏視頻數(shù)據(jù)的初始時間間隔內，時序發(fā)生器對調整屏相對應的第二像素施加電壓， 并在視頻數(shù)據(jù)保持時間內持續(xù)施加電壓，直至第一像素不再顯示黑畫面。
本發(fā)明的液晶顯示裝置及其驅動裝置和驅動方法，由于在顯示屏和背光源之 間設置了一個調整屏，調整屏可根據(jù)顯示屏的輸入信號，在像素區(qū)域的范圍內， 實時的調整進入顯示屏的入射光的大小，使顯示屏的動態(tài)對比度得到提高。


為讓本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，
以下結合附圖對本發(fā)明 的具體實施方式
作詳細說明，其中
圖1是傳統(tǒng)液晶顯示裝置的結構示意圖2是本發(fā)明的液晶顯示裝置的結構示意圖3是本發(fā)明實施例中的調整屏結構示意圖4是本發(fā)明實施例的結構示意圖5是本發(fā)明實施例的結構示意圖6是本發(fā)明實施例的結構示意圖7是本發(fā)明驅動裝置實施例的結構方框圖。
圖中1. 顯示屏
10. 第二基板 101.第一像素
11. 第一基板
12. 第一液晶層
13. 第一取向層
14. 第一偏光板
15. 第二偏光板
2. 背光源
3. 調整屏
30. 第四基板 301.第二像素
31. 第三基板
32. 第二液晶層
33. 第二取向層
34. 第三偏光板
35. 第四偏光板
4. 偏光板
5. 時序控制器
6. 第一數(shù)據(jù)驅動器
7. 第一柵極驅動器
8. 第一伽瑪電壓發(fā)生器
9. 第二數(shù)據(jù)驅動器
10. 第二柵極驅動器
11. 第二伽瑪電壓發(fā)生器
具體實施方式
以下結合附圖及典型實施例對本發(fā)明作進一步說明。
圖2是本發(fā)明的液晶顯示裝置的結構示意圖；圖3是本發(fā)明實施例中的調整 屏結構示意圖。
請參照圖2，本發(fā)明的液晶顯示裝置包括一顯示屏1、 一背光源2和一調整屏3，調整屏3位于顯示屏1和背光源2之間。顯示屏1的結構與現(xiàn)有的液晶顯示裝 置的顯示屏結構相同，如圖1所示的，包括相對設置的第一基板11和第二基板10， 填充在第一基板ll和第二基板IO之間的第一液晶層12，第二基板IO上形成有多 個成矩陣排列的第一像素101;背光源2，位于顯示屏l后面，為顯示屏l提供光 源；調整屏3，用于動態(tài)調整顯示屏1的入射光強度，參照圖3，調整屏3包括相 對設置的第三基板31和第四基板30，填充在第三基板31和第四基板30之間的第 二液晶層32，第四基板30上形成有多個成矩陣排列的第二像素301，所述調整屏 3的位置和顯示屏1對準，調整屏3的第二像素301與顯示屏1的第一像素101 — 一對應。
所述第一基板11為彩膜基板，內表面依次存在黑矩陣層、色阻層、平坦層、 共通電極層和第一取向層B;所述第二基板IO為陣列基板，第一像素101由薄膜 晶體管(TFT)開關驅動，內表面存在像素電極和第一取向層13，第一取向層13 的作用是在不施加電場的情況下，使液晶分子沿著特定方向排列。
為了生產制造方便，調整屏3和顯示屏1的結構、材料以及組成可以完全相 同，也可以做些許的變更。如為了增加亮度，調整屏3的色阻層可以去除，保留 黑矩陣層，把第三基板31變更為黑矩陣基板，黑矩陣保留的目的是遮蔽調整屏3 的TFT器件，防止外光照射到TFT上，產生漏電流。
圖4是本發(fā)明實施例的結構示意圖。請參照圖4，所述第一基板10的外表面 設置有第一偏光板14，所述第二基板11的外表面設置有第二偏光板15，所述第 三基板31的外表面設置有第三偏光板34,所述第四基板30的外表面設置有第四 偏光板35，所述第一偏光板14和第三偏光板34的吸收軸方向平行，所述第二偏 光板15和第四偏光板35的吸收軸平行，且第一偏光板14、第二偏光板15與第三 偏光板34、第四偏光板35的吸收軸方向垂直。該結構中，顯示屏1和調整屛3要 精準對位并且固定。該結構中共使用了 4片偏光板，整個裝置的透過率較低，可 減少偏光板數(shù)量。
請參照圖5，相比圖4，該液晶顯示裝置共使用了 3片偏光板，即第一偏光板 14、第二偏光板15和第四偏光板35，所述第一偏光板14和第四偏光板35的吸收 軸方向平行，并與第二偏光板15的吸收軸方向垂直。該結構可以提高液晶顯示裝 置的整體透過率。請參照圖6，本發(fā)明實施例的液晶顯示裝置可只采用2片偏光板。即所述第一 基板11的外表面設置有第一偏光板14，第二基板10的外表面設置有第二偏光板 15，所述第一偏光板14和第二偏光板15的吸收軸相互垂直，其調整屏3采用的 是聚合物穩(wěn)定的螺旋相液晶(PSCT)顯示器結構。PSCT具有這樣的特性，通過 改變其上施加的電壓，可以使調整屏3在散射態(tài)與透射態(tài)之間相互轉化。
本發(fā)明實施例還提出了相對應的驅動方法，顯示屏1的第一像素101為x，調 整屏3的第二像素301為x'，調整屛3的像素x'與顯示屏1的像素x相對應，當 顯示屏1某像素x顯示為黑圖像時，可以對調整屏3上相對應顯示屏x像素的x， 像素改變電壓(施加電壓或者去掉電壓)，使通過調整屏x'像素的光強大幅降低， 即使進入顯示屏x像素的光強大幅降低。液晶顯示為常白顯示模式時，液晶裝置 在初始狀態(tài)對調整屏的液晶不施加電壓。當探測到到顯示屏中某個子像素x的顯 示圖案為黑畫面時，在對施加顯示屏視頻數(shù)據(jù)的初始時間間隔內，時序發(fā)生器5 對調整屏相對應的x'像素施加電壓，并在視頻數(shù)據(jù)保持時間內持續(xù)施加電壓，直 至x像素不再顯示黑畫面。
液晶顯示如果為常黑顯示模式，液晶裝置在初始狀態(tài)對調整屏3的液晶不施 加電壓。當探測到到顯示屏1中某個子像素x的顯示圖案為非黑畫面時，在對施 加顯示屏視頻數(shù)據(jù)的初始時間間隔內，時序發(fā)生器5對調整屏3相對應的x'像素 施加電壓，并在視頻數(shù)據(jù)保持時間內持續(xù)施加電壓，直至x像素顯示黑畫面再去 除調整屏的驅動電壓。
在以上實施例的具體應用中，當顯示屏某像素x顯示為黑圖像時，可以對調 整屏上相對應顯示屏x像素的x，像素改變電壓(施加電壓或者去掉電壓)，使通 過調整屏X，的光強大幅降低，即使進入顯示屏x像素的光強大幅降低，從而達到 動態(tài)提高對比度的效果。
圖7是本發(fā)明專利驅動裝置的結構方框圖。時序控制器5分別通過顯示屏1 的第一數(shù)據(jù)驅動器6、顯示屏1的第一柵極驅動器7，以及第一Y電壓發(fā)生器8使 顯示屏1能夠得到顯示。該第一 Y電壓發(fā)生器8可以產生m個y電壓，其中VI 為最低電壓，Vm為最高電壓。
時序控制器5分別通過調整屏3的第二數(shù)據(jù)驅動器9、調整屏2的第二柵極驅 動器10，以及第二Y電壓發(fā)生器11對調整屏3進行驅動。該第二Y電壓發(fā)生器11只產生2個Y電壓，分別為V1最低電壓，Vm最高電壓。在時序控制器5中存 在一邏輯電路，用來判斷給調整屏3施加電壓VI或者Vm。以常白顯示模式為例， 在顯示屏1與調整屏3在不施加電壓(V1=0V)或者施加電壓為最低電壓VI時均 為常白態(tài)，時序控制器5中的邏輯電路具有第一邏輯值O。顯示屏3通過第一Y電 壓發(fā)生器8正常顯示畫面，當顯示屏x像素顯示黑畫面時，第一Y電壓發(fā)生器8 對顯示屏x像素施加的電壓為Vm，此時，時序控制器5中邏輯電路變更為第二邏 輯值l，并據(jù)此判斷在x像素視頻數(shù)據(jù)的初始時間內，對調整屏3上與x像素對應 的x'像素施加電壓Vm，使進入x像素的光強大幅減少，從而動態(tài)的提高對比度。 在黑畫面視頻數(shù)據(jù)保持時間內x'像素持續(xù)施加電壓Vm，直至x像素不再顯示黑畫 面。邏輯電路判斷x像素為黑畫面，則回復到第一邏輯值0，對調整屏的x'像素施 加電壓VI。
如果背光源的亮度為5800 cd/m2，偏光板單體的透過率為43%，使用傳統(tǒng)的 顯示屏裝置，顯示屏的穿透率為5.6%，即亮態(tài)的亮度為324 cd/m2，而暗態(tài)的穿透 率為0.005%，暗態(tài)的亮度約為0.3 cd/m2，對比度可達1080: 1。而使用本發(fā)明顯 示裝置實施例，當顯示屏像素x顯示黑色畫面時，可以同時對調整屏上相對應顯 示屏x像素的X'像素施加電壓，動態(tài)實時的使進入x像素的光強降低。此時如果 背光源亮度提高到12， 000 cd/m2，整個裝置的透過率為1.25%，亮態(tài)的亮度為150 cd/m2，而暗態(tài)的穿透率理論值為0.000025%， x像素的暗態(tài)亮度可以遠遠小于 0.015cd/m2，其動態(tài)對比度可以遠遠超過10， 000: 1。
雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭示如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何本領 域技術人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內，當可作些許的修改和完善，因此 本發(fā)明的保護范圍當以權利要求書所界定的為準。
權利要求1、一種液晶顯示裝置，包括一顯示屏，包括相對設置的第一基板和第二基板，填充在第一基板和第二基板之間的第一液晶層，第二基板上形成有多個成矩陣排列的第一像素；一背光源，位于所述顯示屏后面，為顯示屏提供光源；其特征在于所述顯示屏和背光源之間還設置有一調整屏，用于動態(tài)調整進入顯示屏的入射光強度，所述調整屏包括相對設置的第三基板和第四基板，填充在第三基板和第四基板之間的第二液晶層，第四基板上形成有多個成矩陣排列的第二像素，所述調整屏的位置和顯示屏對準，調整屏的第二像素與顯示屏的第一像素一一對應。
專利摘要本實用新型公開了一種液晶顯示裝置及其驅動裝置，該液晶顯示裝置包括一顯示屏，包括相對設置的第一基板和第二基板，填充在第一基板和第二基板之間的第一液晶層，第二基板上形成有多個成矩陣排列的第一像素；一背光源，位于所述顯示屏后面，為顯示屏提供光源；其中所述顯示屏和背光源之間還設置有一調整屏，用于動態(tài)調整顯示屏的入射光強度，所述調整屏包括相對設置的第三基板和第四基板，填充在第三基板和第四基板之間的第二液晶層，第四基板上形成有多個成矩陣排列的第二像素，所述調整屏的位置和顯示屏對準，調整屏的第二像素與顯示屏的第一像素一一對應。本實用新型液晶顯示裝置中的調整屏可根據(jù)顯示屏的輸入信號，在像素區(qū)域的范圍內，實時的調整進入顯示屏的入射光的大小，使顯示屏的動態(tài)對比度得到提高。
文檔編號G09G3/34GK201222144SQ200820058228
公開日2009年4月15日 申請日期2008年5月9日 優(yōu)先權日2008年5月9日
發(fā)明者盧志華, 曹文一, 驥 馬 申請人:上海廣電光電子有限公司