專利名稱：液晶顯示器和控制圖像亮度的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種液晶顯示器。更具體地講，本發(fā)明涉及一種采用激光作為光源的液晶顯示器和控制該液晶顯示器上的圖像的亮度的方法。
背景技術：
通常，液晶顯示器(LCD)通過調節(jié)從背光單元向液晶顯示面板供給的光的透射率從而在屏幕上顯示期望的圖像。液晶顯示面板具有以矩陣形式布置的多個液晶單元和切換向液晶單元供給的視頻信號的多個控制開關。
圖1示出了用于傳統(tǒng)的LCD 10的背光單元。如圖1中所示，背光單元包括光源1，發(fā)光；燈殼2，圍繞光源1；導光板3，將從光源1入射的光轉換為平面光；反射板4，位于導光板3的下面，將在導光板3的側面和底側傳播的光反射向導光板3的頂側；漫射板5，漫射穿過導光板3的光；增亮膜(BEF)6，分散從漫射板5發(fā)出的光并屏蔽反射圖案；雙增亮膜(DBEF)7，聚集光發(fā)射的角度。
這種采用上述導光板的背光單元由于其部件由外部供應且制造復雜而在價格方面沒有競爭力，如果燈殼不適當?shù)馗采w燈則還會在漏光方面存在問題，并且由于光穿過導光板，所以亮度下降。直下式背光單元的缺陷在于必須采用很多燈和各種片來防止光損失以及光的均勻漫射。
另外，由于光源(例如，冷陰極熒光燈(CCFL))必須一直發(fā)光，所以即使是全黑信號，由于一些泄漏的光，圖像的對比度也會下降。
因此，需要改進的液晶顯示器和控制液晶顯示器上的圖像的亮度的方法。

發(fā)明內容
本發(fā)明示例性實施例的一方面是至少提出上面的問題和/或缺點并至少提供下面描述的優(yōu)點。因此，本發(fā)明示例性實施例的一方面是提供液晶顯示器和控制液晶顯示器上的圖像亮度的方法，該液晶顯示器能夠采用激光作為背光提高在液晶顯示面板上顯示的圖像的對比度。
可以通過提供一種液晶顯示器來實現(xiàn)本發(fā)明示例性實施例的上面和/或其它方面，其中，液晶顯示面板，用于顯示圖像；發(fā)光單元，用于提供激光束，以照亮所述液晶顯示面板；掃描單元，用所述激光束掃描所述液晶顯示面板；控制器，根據(jù)圖像的亮度控制所述掃描單元的速度。
在示例性實施例中，所述控制器根據(jù)圖像的亮度控制所述掃描單元的速度和來自所述發(fā)光單元的所述激光束的強度。
在另一示例性實施例中，所述發(fā)光單元照亮所述液晶顯示面板的后面。
在又一示例性實施例中，所述液晶顯示器還包括將所述激光束的方向轉變?yōu)榇怪庇谒鲆壕э@示面板傳播的偏振器。
在又一示例性實施例中，所述發(fā)光單元提供所述激光束作為可見光。
在又一示例性實施例中，所述發(fā)光單元根據(jù)非線性光學方法將所述激光束轉換為可見光。
在又一示例性實施例中，所述液晶顯示器還包括投影系統(tǒng)，投影小光束尺寸的所述激光束；鏡子，將通過所述投影系統(tǒng)投影的激光束反射到所述液晶顯示面板上。
通過提供一種液晶顯示器可以實現(xiàn)本發(fā)明示例性實施例的上面和/或其它方面，其中，液晶顯示面板，用于顯示圖像；發(fā)光單元，用于提供激光束，以照亮所述液晶顯示面板；掃描單元，用所述激光束掃描所述液晶顯示面板；控制器，根據(jù)圖像的亮度控制從所述發(fā)光單元提供的激光束的強度。
在又一示例性實施例中，所述發(fā)光單元照亮所述液晶顯示面板的后面。
在又一示例性實施例中，所述液晶顯示器還包括將所述激光束的方向轉變?yōu)榇怪庇谒鲆壕э@示面板傳播的偏振器。
在又一示例性實施例中，所述發(fā)光單元提供所述激光束作為可見光。
在又一示例性實施例中，所述發(fā)光單元根據(jù)非線性光學方法將所述激光束轉換為可見光。
在又一示例性實施例中，所述液晶顯示器還包括投影系統(tǒng)，投影小光束尺寸的所述激光束；鏡子，將通過所述投影系統(tǒng)投影的所述激光束反射到所述液晶顯示面板上。
在又一示例性實施例中，所述非線性光學方法包括將熒光材料涂覆在所述液晶顯示面板的后面上并在所述熒光材料上發(fā)射可見光。
在示例性實施例中，所述熒光材料包括磷光體。
在示例性實施例中，所述非線性光學方法包括將熒光材料涂覆在所述液晶顯示面板的后面上并在所述熒光材料上發(fā)射可見光。在又一示例性實施例中，所述熒光材料包括磷光體。
通過提供一種控制液晶顯示器上的圖像的亮度的方法，可以實現(xiàn)本發(fā)明示例性實施例的上面和/或其它方面，該方法包括的步驟為提供激光束，以照亮液晶顯示面板；用所述激光束掃描所述液晶顯示面板；根據(jù)圖像的亮度控制掃描的速度和所述激光束的強度。
在示例性實施例中，所述方法還包括將所述激光束的方向轉變?yōu)榇怪庇谒鲆壕э@示面板。
在示例性實施例中，所述方法還包括照亮所述液晶顯示面板的后面。
在示例性實施例中，所述方法還包括提供所述激光束作為可見光。
在示例性實施例中，所述方法還包括根據(jù)非線性光學方法將所述激光束轉換為可見光。
在示例性實施例中，所述方法還包括投影小光束尺寸的所述激光束；將通過投影系統(tǒng)投影的所述激光束反射到所述液晶顯示面板上。
在示例性實施例中，所述非線性光學方法包括將熒光材料涂覆到所述液晶顯示面板的后面并在所述熒光材料上發(fā)射可見光。
在示例性實施例中，所述熒光材料包括磷光體。
通過提供一種液晶顯示器，可以實現(xiàn)本發(fā)明示例性實施例的上面和/或其它方面，該液晶顯示器包括發(fā)光單元，用于提供激光束，以照亮液晶顯示面板；掃描單元，用所述激光束掃描所述液晶顯示面板；控制器，根據(jù)圖像的亮度控制所述掃描單元的速度。
在示例性實施例中，所述控制器根據(jù)圖像的亮度控制所述掃描單元的速度和來自所述發(fā)光單元的激光束的強度。
在示例性實施例中，所述發(fā)光單元照亮所述液晶顯示面板的后面。
在示例性實施例中，所述液晶顯示器還包括將所述激光束的方向轉變?yōu)榇怪庇谒鲆壕э@示面板傳播的偏振器。
在示例性實施例中，所述發(fā)光單元提供所述激光束作為可見光。
在示例性實施例中，所述發(fā)光單元根據(jù)非線性光學方法將所述激光束轉變?yōu)榭梢姽狻?br> 在示例性實施例中，所述非線性光學方法包括將熒光材料涂覆到所述液晶顯示面板的后面并在所述熒光材料上發(fā)射可見光。
在示例性實施例中，所述熒光材料包括磷光體。
在示例性實施例中，所述液晶顯示器還包括投影系統(tǒng)，投影小光束尺寸的所述激光束；鏡子，將通過所述投影系統(tǒng)投影的激光束反射到所述液晶顯示面板上。


從結合附圖進行的下面的描述中，本發(fā)明特定示例性實施例的上面和其它目的、特征和優(yōu)點將變得更加清楚，其中圖1是傳統(tǒng)液晶顯示面板的控制框圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的液晶顯示面板的控制框圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的液晶顯示面板的詳細的控制框圖；圖4A是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的掃描方法的示例的視圖；圖4B是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的基于掃描區(qū)域的激光束的掃描順序的示例的視圖。
整個圖中，相同的附圖標號將被理解為表示相同的元件、特征和結構。
具體實施例方式
提供在描述部分中限定的內容(例如，詳細的結構和元件)是為了幫助全面理解本發(fā)明的示例性實施例。因此，本領域普通技術人員應該理解在不脫離本發(fā)明的范圍和精神的情況下，可以對這里描述的實施例進行各種改變和修改。另外，為了清晰和方便，將省略公知功能和結構的描述。
圖2是根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的液晶顯示面板的控制框圖。
如圖2中所示，根據(jù)本發(fā)明實施例的液晶顯示器包括液晶顯示面板10、發(fā)光單元20、掃描單元30和控制器40。
液晶顯示面板10包括以矩陣形式布置的多個液晶單元和切換向液晶單元供給的視頻信號的多個控制開關，液晶顯示面板10通過調節(jié)從光源供給的光的透射率從而在屏幕上顯示期望的圖像。
發(fā)光單元20產生激光束，以照亮液晶顯示面板。激光器(受激輻射光放大)的原理如下。
在材料中，在具有兩種振動狀態(tài)的電子系統(tǒng)中，低能級的電子吸收與其強度成比例的能量，高能級的電子以相同相位發(fā)射能量。激光器采用這種光的受激發(fā)射來放大和振蕩光。例如，通過采用特殊方法使具有高能級的電子的數(shù)量大于具有低能級的電子的數(shù)量，激光器使負絕對溫度有效，并選擇性地放大頻率等于電子的共振頻率的入射波。根據(jù)激光的類型，激光具有各種特性。例如，激光可以具有三個基本的共同特性，這些特性為方向性、單色性和相干性。
在示例性實施例中，發(fā)光單元20發(fā)射可見光并提供具有良好的方向性的偏振激光束。
當從液晶顯示面板10的一側向另一側移動時，掃描單元30用發(fā)光單元20產生的具有方向性的激光束來掃描液晶顯示面板10。
控制器40控制掃描單元30的速度。在示例性實施例中，控制器40可以根據(jù)將在液晶顯示面板10上顯示的圖像的亮度來控制掃描單元30的速度。例如，當液晶顯示面板10上顯示的圖像的一部分被照亮時，控制器40通過減小掃描單元30的速度來增加光的曝光量。因此，在掃描單元30以減小的速度掃描的部分處，液晶顯示面板10的圖像被照亮。
當液晶顯示面板10上顯示的圖像的一部分為暗時，控制器40通過增加掃描單元30的速度來減少光的曝光量。因此，在掃描單元30以增加的速度掃描的部分處，液晶顯示面板10的圖像為暗。
如圖3中所示，本發(fā)明示例性實施例的液晶顯示器還可以包括偏振器50、鏡子60和投影系統(tǒng)70。
偏振器50使發(fā)光單元20產生的定向的激光束偏振，從而具有恒定的方向。根據(jù)本發(fā)明的偏振器50可以通過菲涅耳透鏡或者具有相似功能的其它組件來實現(xiàn)。
偏振器50調節(jié)從發(fā)光單元20發(fā)射的激光束的方向，以垂直于液晶顯示面板10入射。因此，可以用激光束垂直掃描液晶顯示面板10的后面。
具有投影系統(tǒng)70(隨后描述)的鏡子60可以用于將小光束尺寸的掃描光束反射到液晶顯示面板10上，以減小液晶顯示裝置的厚度。
在示例性實施例中，鏡子60可以包括凸面鏡，以將均勻發(fā)光的按照方向傳播的激光束分散到液晶顯示面板10的整個表面上。
當掃描單元30靠近液晶顯示器掃描時，投影系統(tǒng)70將小光束尺寸的激光束投影。通過位于液晶顯示面板10的后面的鏡子60反射由透鏡系統(tǒng)70投影的激光束，使激光束入射到液晶顯示面板10上。
可選地，發(fā)光單元20可以產生紅外激光束代替可見光。在這種情況下，為了獲得與如上所述相同的效果，可以采用非線性的光學方法，其中，在液晶顯示面板10的后面上涂覆熒光材料(例如磷光體)，當發(fā)光單元20發(fā)射的紅外激光束碰撞熒光材料時發(fā)射可見光。
圖4A是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的基于背光單元發(fā)射的光的量的掃描單元30的掃描方法的示例的視圖。
如圖4A中所示，液晶顯示器的控制器40可以通過控制掃描單元30的速度和發(fā)光單元20發(fā)射的激光束的強度來控制液晶顯示面板10上顯示的圖像的亮度，其中，掃描單元30的速度用橫軸表示，發(fā)光單元20發(fā)射的激光束的強度用縱軸表示。
在示例性實施例中，控制器40控制掃描單元30的運動，使得在特定區(qū)域通過減小掃描單元30沿著橫軸移動的掃描速度使激光束長時間曝光，從而照亮圖中示出的中心部分。另外，控制器40可以控制發(fā)光單元20，以增加激光束的量來照亮明亮的中心部分。
圖4B是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的掃描單元30的掃描方法的視圖。
如圖中所示，在明亮的部分處，沿著水平軸移動的掃描單元30減慢了它的速度而沒有改變光束尺寸，接著，發(fā)光單元20增加激光束的量，以照亮明亮的部分。
可選地，液晶顯示器的控制器40可以通過控制從發(fā)光單元20發(fā)射的激光束的強度并以恒定速度保持掃描單元30來控制將被照亮的液晶顯示面板10。發(fā)光單元20發(fā)射的激光束越多，液晶顯示面板10越亮。
在上述液晶顯示器中，當采用根據(jù)掃描單元30的速度和/或從發(fā)光單元20發(fā)射的激光束的量偏振的激光束來掃描液晶顯示面板10時，與當采用CCFL作為光源時相比，可以減少光損失，并可以通過激光束的調制得到局部變暗效果，這可以使得圖像的對比度提高。
如從上面的描述可以清楚的，本發(fā)明的示例性實施例提供了一種液晶顯示器，該液晶顯示器能夠通過根據(jù)用激光束掃描液晶顯示面板的掃描單元的移動速度來控制圖像的亮度，從而提高液晶顯示面板上顯示的圖像的對比度。
盡管已經參照本發(fā)明的特定示例性實施例示出和描述了本發(fā)明，但是本領域技術人員應該理解，在不脫離由權利要求及其等同物限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對這里描述的實施例進行形式和細節(jié)上的各種改變。
權利要求
1.一種液晶顯示器，包括液晶顯示面板，用于顯示圖像；發(fā)光單元，用于提供激光束，以照亮所述液晶顯示面板；掃描單元，用所述激光束掃描所述液晶顯示面板；控制器，根據(jù)圖像的亮度控制所述掃描單元的速度。
2.根據(jù)權利要求1所述的液晶顯示器，其中，所述控制器根據(jù)圖像的亮度控制所述掃描單元的速度和來自所述發(fā)光單元的所述激光束的強度。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的液晶顯示器，其中，所述發(fā)光單元照亮所述液晶顯示面板的后面。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的液晶顯示器，還包括將所述激光束的方向轉變?yōu)榇怪庇谒鲆壕э@示面板傳播的偏振器。
5.根據(jù)權利要求1或2所述的液晶顯示器，其中，所述發(fā)光單元提供所述激光束作為可見光。
6.根據(jù)權利要求1或2所述的液晶顯示器，其中，所述發(fā)光單元根據(jù)非線性光學方法將所述激光束轉變?yōu)榭梢姽狻?br> 7.根據(jù)權利要求1或2所述的液晶顯示器，還包括投影系統(tǒng)，投影小光束尺寸的所述激光束；鏡子，將通過所述投影系統(tǒng)投影的激光束反射到所述液晶顯示面板上。
8.一種液晶顯示器，包括液晶顯示面板，用于顯示圖像；發(fā)光單元，用于提供激光束，以照亮所述液晶顯示面板；掃描單元，用所述激光束掃描所述液晶顯示面板；控制器，根據(jù)圖像的亮度控制從所述發(fā)光單元提供的激光束的強度。
9.根據(jù)權利要求8所述的液晶顯示器，其中，所述發(fā)光單元照亮所述液晶顯示面板的后面。
10.根據(jù)權利要求9所述的液晶顯示器，還包括將所述激光束的方向轉變?yōu)榇怪庇谒鲆壕э@示面板傳播的偏振器。
11.根據(jù)權利要求8所述的液晶顯示器，其中，所述發(fā)光單元提供所述激光束作為可見光。
12.根據(jù)權利要求8所述的液晶顯示器，其中，所述發(fā)光單元根據(jù)非線性光學方法將所述激光束轉變?yōu)榭梢姽狻?br> 13.根據(jù)權利要求8所述的液晶顯示器，還包括投影系統(tǒng)，投影小光束尺寸的所述激光束；鏡子，將通過所述投影系統(tǒng)投影的所述激光束反射到所述液晶顯示面板上。
14.根據(jù)權利要求6所述的液晶顯示器，其中，所述非線性光學方法包括將熒光材料涂覆在所述液晶顯示面板的后面上并在所述熒光材料上發(fā)射可見光。
15.根據(jù)權利要求14所述的液晶顯示器，其中，所述熒光材料包括磷光體。
16.根據(jù)權利要求12所述的液晶顯示器，其中，所述非線性光學方法包括將熒光材料涂覆在所述液晶顯示面板的后面上并在所述熒光材料上發(fā)射可見光。
17.根據(jù)權利要求16所述的液晶顯示器，其中，所述熒光材料包括磷光體。
18.一種控制液晶顯示器上的圖像的亮度的方法，所述方法包括的步驟為提供激光束，以照亮液晶顯示面板；用所述激光束掃描所述液晶顯示面板；根據(jù)圖像的亮度控制掃描的速度和所述激光束的強度。
19.根據(jù)權利要求18所述的方法，還包括將所述激光束的方向轉變?yōu)榇怪庇谒鲆壕э@示面板傳播。
20.根據(jù)權利要求18所述的方法，還包括照亮所述液晶顯示面板的后面。
21.根據(jù)權利要求18所述的方法，還包括提供所述激光束作為可見光。
22.根據(jù)權利要求18所述的方法，還包括根據(jù)非線性光學方法將所述激光束轉變?yōu)榭梢姽狻?br> 23.根據(jù)權利要求18所述的方法，還包括投影小光束尺寸的所述激光束；將通過投影系統(tǒng)投影的所述激光束反射到所述液晶顯示面板上。
24.根據(jù)權利要求22所述的方法，其中，所述非線性光學方法包括將熒光材料涂覆到所述液晶顯示面板的后面并在所述熒光材料上發(fā)射可見光。
25.根據(jù)權利要求24所述的方法，其中，所述熒光材料包括磷光體。
26.一種液晶顯示器，包括發(fā)光單元，用于提供激光束，以照亮液晶顯示面板；掃描單元，用所述激光束掃描所述液晶顯示面板；控制器，根據(jù)圖像的亮度控制所述掃描單元的速度。
27.根據(jù)權利要求26所述的液晶顯示器，其中，所述控制器根據(jù)圖像的亮度控制所述掃描單元的速度和來自所述發(fā)光單元的激光束的強度。
28.根據(jù)權利要求27所述的液晶顯示器，其中，所述發(fā)光單元照亮所述液晶顯示面板的后面。
29.根據(jù)權利要求26所述的液晶顯示器，還包括將所述激光束的方向轉變?yōu)榇怪庇谒鲆壕э@示面板傳播的偏振器。
30.根據(jù)權利要求26所述的液晶顯示器，其中，所述發(fā)光單元提供所述激光束作為可見光。
31.根據(jù)權利要求26所述的液晶顯示器，其中，所述發(fā)光單元根據(jù)非線性光學方法將所述激光束轉變?yōu)榭梢姽狻?br> 32.根據(jù)權利要求31所述的液晶顯示器，其中，所述非線性光學方法包括將熒光材料涂覆到所述液晶顯示面板的后面并在所述熒光材料上發(fā)射可見光。
33.根據(jù)權利要求32所述的液晶顯示器，其中，所述熒光材料包括磷光體。
34.根據(jù)權利要求26所述的液晶顯示器，還包括投影系統(tǒng)，投影小光束尺寸的所述激光束；鏡子，將通過所述投影系統(tǒng)投影的激光束反射到所述液晶顯示面板上。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種液晶顯示器和控制液晶顯示器上的圖像的亮度的方法，其中，液晶顯示面板顯示圖像；發(fā)光單元提供激光束，以照亮液晶顯示面板；掃描單元，用激光束掃描液晶顯示面板；控制器，根據(jù)圖像的亮度控制掃描單元的速度。因此，該液晶顯示器能夠采用激光作為背光提高液晶顯示面板上顯示的圖像的對比度。
文檔編號C09K11/00GK101093301SQ200710088260
公開日2007年12月26日 申請日期2007年3月20日 優(yōu)先權日2006年6月19日
發(fā)明者李鐘洙, 趙虔皓 申請人:三星電子株式會社