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CN101551979A - 户外可读液晶显示装置 - Google Patents

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CN101551979A
CN101551979A CNA2008100432156A CN200810043215A CN101551979A CN 101551979 A CN101551979 A CN 101551979A CN A2008100432156 A CNA2008100432156 A CN A2008100432156A CN 200810043215 A CN200810043215 A CN 200810043215A CN 101551979 A CN101551979 A CN 101551979A
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light intensity
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back lighting
liquid crystal
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CNA2008100432156A
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邓威廉
彭旭辉
凌志华
黄忠守
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Shanghai Tianma Microelectronics Co Ltd
Original Assignee
Shanghai Tianma Microelectronics Co Ltd
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Abstract

本发明公开一种户外可读液晶显示装置，包括液晶面板，所述液晶面板包括上基板、下基板及配置于上基板和下基板之间的液晶层；背光装置，具有多个红色发光二极管、绿色发光二极管、蓝色发光二极管；以及光源控制装置，用于基于环境光强度而调节背光装置；当环境光强度小于所述户外可读液晶显示装置的预设光强时，背光装置的红色发光二极管、绿色发光二极管、蓝色发光二极管被顺序通电，并以预定时滞发光；当环境光强度大于所述预设光强时，背光装置的红色发光二极管、绿色发光二极管、蓝色发光二极管被同时点亮。通过上述设计，可以使本发明不需要设置彩色滤光片，实现户外可读，降低成本，提高分辨率，同时提高背光装置光照的利用率，降低功耗。

Description

户外可读液晶显示装置
所属技术领域
本发明涉及一种液晶显示装置，尤其涉及一种户外可读液晶显示装置。
背景技术
近年来，液晶显示装置因其轻薄、功耗低等优点，而被广泛应用于电子类产品的信息显示。
现有的液晶显示装置大致可分为反射型液晶显示装置和透射型液晶显示装置两种。所述液晶显示装置不同于CRT和EL之类的自发光型液晶显示装置。其中，透射型液晶显示装置是通过配置于液晶显示面板后侧的背光源的光照作用而进行显示，反射型液晶显示装置是通过外部环境光的光照作用而进行显示。因而，透射型液晶显示装置受外部环境光强度的影响小，具有可进行明亮的高对比度显示的优点，但因透射型液晶显示装置中背光源的设置使得液晶显示装置耗电功率过大。反射型液晶显示装置不需要增设背光源装置，所以具有耗电功率小的优点，但是该反射型液晶显示装置的显示亮度及对比度受外部环境光强度的大小等因素的影响较大。特别地，在暗的使用环境中存在分辨率极低的缺点。
场序式液晶显示装置(Field-Sequential Color Liquid Crystal display，FSC-LCD)是一种具有诸多优点的显示装置。该显示装置顺序的使红、绿、蓝(R、G、B)背光灯通电，进而时序的照亮整个面板，具体而言，即在同一个像素上依序的施加红、绿、蓝(R、G、B)三种光，使眼睛产生余像效应而使红、绿、蓝三色混合，达到持续照亮的效果。
图1为现有场序式液晶显示装置1结构的剖面示意图。请参阅图1，该场序式液晶显示装置1包括：第一上基板10、第一下基板11、配置于第一上基板10和第一下基板11之间的第一液晶层12及为所述场序式液晶显示装置1提供光源的第一背光装置13，所述第一背光装置13包含若干红色发光二极管13r、绿色发光二极管13g、蓝色发光二极管13b。其中，在第一下基板11紧邻第一液晶层12的一侧分别形成第一像素电极111和用作开关元件的薄膜晶体管112，该薄膜晶体管112与第一像素电极111电性连接。在第一上基板10紧邻第一液晶层12的一侧形成一与第一像素电极111呈面向设置的第一共用电极101。在所述第一共用电极101与所述第一上基板10之间，且与第一下基板11的薄膜晶体管112相对应处设置一黑底102，所述黑底102用于遮挡第一下基板11的第一像素电极111以外区域的光。
图2为现有场序式液晶显示装置1的第一下基板11的俯视图。该第一下基板11上设置作为像素开关的薄膜晶体管112、用以为所述第一下基板11的第一像素电极111提供信号的数据线113、为所述薄膜晶体管112提供开关信号的栅极线114。所述数据线113与所述栅极线114定义多个像素区域115，而每个薄膜晶体管112分别配置于数据线113与栅极线114相交处的像素区域115内，且薄膜晶体管112分别与数据线113及栅极线114呈电性连接。
图3示出了现有场序式液晶显示装置1的驱动方法的时序示意图。在场序式液晶显示装置1的驱动方法中，根据第一背光装置13，扫描所有薄膜晶体管112，并使第一液晶层12的液晶分子重新完全排列，以对应各个第一背光装置13的红色发光二极管13r、绿色发光二极管13g、蓝色发光二极管13b发出的光。具体而言，即在一场的时间周期14内完成所述场序式液晶显示装置1中所有薄膜晶体管扫描(tTFT)15、液晶响应(tLC)16和背光照明(tBL)17。
图4为现有的场序式液晶显示装置1的驱动原理图。所述场序式液晶显示装置1进一步包括第一扫描驱动器18和第一数据驱动器19。并结合参阅图2，所述场序式液晶显示装置1的第一下基板11包含了多个像素区域115，而所有的像素区域115的像素排列成一行列矩阵。第一扫描驱动器18依序对像素区域115的像素逐行进行扫描，第一数据驱动器19则把图像数据传送到对应的像素区域115的像素列。
然而，利用上述常规的场序式液晶显示模式1以获得很好的户外可读性，必须增加第一背光装置13发射出的光的亮度，这就无形中增加了能耗。
针对现有技术所存在的问题，本案设计人凭借从事此行业多年的经验，并本着精益求精的精神，积极研究改良，于是有了本发明户外可读液晶显示装置的产生。
发明内容
本发明的目的是针对上述现有技术存在的缺陷提供一种户外可读液晶显示装置，可以实现高亮度的户外可读。
为了解决上述问题，本发明户外可读液晶显示装置包括：液晶面板，所述液晶面板包括上基板、下基板及配置于上基板和下基板之间的液晶层；背光装置，具有多个红色发光二极管、绿色发光二极管、蓝色发光二极管；以及光源控制装置，用于基于环境光强度而调节背光装置；当环境光强度小于所述户外可读液晶显示装置的预设光强时，背光装置的红色发光二极管、绿色发光二极管、蓝色发光二极管被顺序通电，并以预定时滞发光；当环境光强度大于所述预设光强时，背光装置的红色发光二极管、绿色发光二极管、蓝色发光二极管被同时点亮。
如上所述，户外可读液晶显示装置在同一个像素上顺序的施加红、绿、蓝(R、G、B)三种颜色的光，使眼睛产生余像效应而使三色混合，所述液晶显示装置不需要昂贵的彩色滤光片(color filter)，实现户外可读，降低成本，提高分辨率，同时提高背光装置光照的利用率，降低功耗。
附图说明
在说明书附图中：
图1为现有的场序式液晶显示装置的剖视示意图。
图2为现有的场序式液晶显示装置的第一下基板的俯视图。
图3为现有的场序式液晶显示装置的时序示意图。
图4为现有的场序式液晶显示装置的驱动原理图。
图5为本发明户外可读液晶显示装置的立体分解图。
图6(a)和图6(b)为本发明户外可读液晶显示装置于第一实施例中的背光时序示意图。
图7(a)和图7(b)为本发明户外可读液晶显示装置于第二实施例中的背光时序示意图。
图8为本发明户外可读场序式液晶显示装置于第三实施例中的背光时序示意图。
图中各组件的附图标记说明如下：
[现有技术]
场序式液晶显示装置    1
第一上基板            10    第一共用电极    101
第一下基板            11    第一像素电极    111
薄膜晶体管            112   数据线          113
栅极线                114   像素区域        115
第一液晶层            12    第一背光装置    13
时间周期              14    薄膜晶体管扫描  15
液晶响应              16    背光照明        17
第一扫描驱动器        18    第一数据驱动器  19
[本发明]
户外可读液晶显示装置        200
液晶面板              210   第二像素电极    211
第二下基板            212   第二上基板      213
第二供用电极          214   第二液晶层      215
第二背光装置          220   第一偏光板      221a
第二偏光板            221b  红光发光二极管  222r
绿光发光二极管        222g  蓝光发光二极管  222b
白色发光二极管        222w  第二扫描驱动器  230
第二数据驱动器        240   光源控制装置    250
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所达成目的及功效，下面将结合实施例并配合图式予以详细说明。
第一实施例
请参阅图5，本发明户外可读液晶显示装置200包括液晶面板210、用于将光照射到液晶面板210的第二背光装置220、用于为所述液晶面板210提供扫描信号的第二扫描驱动器230、用于为所述液晶面板210提供数据信号的第二数据驱动器240及光源控制装置250(未图示)，用以调节第二背光装置220的亮度。其中，所述液晶面板210包括具第二像素电极211的第二下基板212、与第二下基板212呈面向设置的第二上基板213、设置于所述第二上基板213上且面向第二下基板212一侧的第二共用电极214、配置于所述第二下基板212与所述第二上基板213之间的第二液晶层215。所述第二背光装置220包括若干红色发光二极管220r、绿色发光二极管220g、蓝色发光二极管220b，且进一步包括第一偏光板221a和第二偏光板221b(未图示)，所述第一偏光板221a贴附于所述第二下基板212的背向第二像素电极211的一侧，所述第二偏光板221b贴附于所述第二上基板213的背向第二共用电极214的一侧，所述第二背光装置220的若干红色发光二极管220r、绿色发光二极管220g、蓝色发光二极管220b与所述第一导光板221a间隔一定距离并呈面向设置。当第二背光装置220的若干红色发光二极管220r、绿色发光二极管220g、蓝色发光二极管220b顺序的通电时，红色发光二极管220r、绿色发光二极管220g、蓝色发光二极管220b以预定时滞发射红、绿、蓝三种颜色的光，或是所述红色发光二极管220r、绿色发光二极管220g、蓝色发光二极管220b同时点亮，所发出的红色、绿色、蓝色三种颜色的光相互叠加，形成一白颜色的光。
请参阅图6(a)及图6(b)，当环境光强度小于所述户外可读液晶显示装置200的预设光强时，光源控制装置220依此检测信号，顺序的为所述红色发光二极管220r、绿色发光二极管220g、蓝色发光二极管220b通电，所述红色发光二极管220r、绿色发光二极管220g、蓝色发光二极管220b并以预定时滞发射红、绿、蓝三种颜色的光，所述红、绿、蓝三种颜色的光从第一偏光板221a经由第二下基板212照射到第二液晶层215，到达第二液晶层215的光经由第二上基板213从第二偏光板221b射出到外部，以形成彩色图像；当环境光强度大于所述户外可读液晶显示装置200的预设光强时，光源控制装置220依此检测信号，同时点亮所述第二背光装置220的红色发光二极管220r、绿色发光二极管220g、蓝色发光二极管220b，其中，所述第二背光装置220的红色发光二极管220r、绿色发光二极管220g、蓝色发光二极管220b相应的发出红、绿、蓝三种颜色的光，所述红、绿、蓝三种颜色的光彼此重叠以产生白光，所述白光从第一偏光板221a经由第二下基板212照射到第二液晶层215，到达第二液晶层215的光经由第二上基板213从第二偏光板221b射出到外部，形成高亮度的黑白显示图像。
第二实施例
在本实施例中，较第一实施例不同之处在于背光装置不一样，具体而言，即在实施例一的基础上，在第二背光装置220中增加白色发光二极管220w(未图示)，所述户外可读液晶显示装置200的其它配置类似第一实施列，在此不再赘述。
请参阅图7(a)及图7(b)，当环境光强度小于所述户外可读液晶显示装置200的预设光强时，光源控制装置220依此检测信号，关闭白色发光二极管220w，且同时顺序的为第二背光装置220的红色发光二极管220r、绿色发光二极管220g、蓝色发光二极管220b通电，所述红色发光二极管220r、绿色发光二极管220g、蓝色发光二极管220b并以预定时滞发射红、绿、蓝三种颜色的光，所述红、绿、蓝三种颜色的光从第一偏光板221a经由第二下基板212照射到第二液晶层215，到达第二液晶层215的光经由第二上基板213从第二偏光板221b射出到外部，以实现彩色显示；当环境光强度大于所述户外可读液晶显示装置200的预设光强时，点亮白色发光二极管220w，与此同时，所述红色发光二极管220r、绿色发光二极管220g、蓝色发光二极管220b被顺序通电，并以预定时滞发射红、绿、蓝三种颜色的光，所述红、绿、蓝三种颜色的光从第一偏光板221a经由第二下基板212照射到第二液晶层215，到达第二液晶层215的光经由第二上基板213从第二偏光板221b射出到外部，通过点亮白色发光二极管220w，使得所述白色发光二极管220w为所述户外可读液晶显示装置200增加一白色的背光，使其背光加强，而形成高亮度的彩色显示图像。
第三实施例
请参阅图5，本发明户外可读液晶显示装置200包括液晶面板210、用于将光照射到液晶面板210的第二背光装置220、用于为所述液晶面板210提供扫描信号的第二扫描驱动器230、用于为所述液晶面板210提供数据信号的第二数据驱动器240及光源控制装置250(未图示)，用以调节第二背光装置220的亮度。其中，所述液晶面板210包括具第二像素电极211的第二下基板212、与第二下基板212呈面向设置的第二上基板213、设置于所述第二上基板213上且面向第二下基板212一侧的第二共用电极214、配置于所述第二下基板212与所述第二上基板213之间的第二液晶层215。所述第二背光装置220包括若干红色发光二极管220r、绿色发光二极管220g、蓝色发光二极管220b，且进一步包括第一偏光板221a和第二偏光板221b，所述第一偏光板221a贴附于所述第二下基板212的背向第二像素电极211的一侧，所述第二偏光板221b贴附于所述第二上基板213的背向第二共用电极214的一侧，所述第二背光装置220的若干红色发光二极管220r、绿色发光二极管220g、蓝色发光二极管220b与所述第一导光板221a间隔一定距离并呈面向设置。当第二背光装置220的若干红色发光二极管220r、绿色发光二极管220g、蓝色发光二极管220b顺序的通电时，红色发光二极管220r、绿色发光二极管220g、蓝色发光二极管220b以预定时滞发射红、绿、蓝三种颜色的光，或是所述红色发光二极管220r、绿色发光二极管220g、蓝色发光二极管220b同时点亮，所发出的红色、绿色、蓝色三种颜色的光相互叠加，形成一白颜色的光。
请参阅图8，当环境光强度小于所述户外可读液晶显示装置200的预设光强时，光源控制装置250依此检测信号，调节第二背光装置220的红色发光二极管220r、绿色发光二极管220g、蓝色发光二极管220b的偏置电压V，此时偏置电压V大小为零，又，所述红色发光二极管220r、绿色发光二极管220g、蓝色发光二极管220b被顺序通电，并以预定时滞发射红、绿、蓝三种颜色的光，所述红、绿、蓝三种颜色的光从第一偏光板221a经由第二下基板212照射到第二液晶层215，到达第二液晶层215的光经由第二上基板213从第二偏光板221b射出到外部；当环境光强度大于所述户外可读液晶显示装置200的预设光强时，光源控制装置220依此检测信号，调节第二背光装置220的红色发光二极管220r、绿色发光二极管220g、蓝色发光二极管220b的偏置电压V，此时偏置电压V应环境光强度调设至一预设值，从而，第二背光装置220提供的背光亮度增加，且，所述红色发光二极管220r、绿色发光二极管220g、蓝色发光二极管220b被顺序通电，并以预定时滞发射红、绿、蓝三种颜色的光，所述红、绿、蓝三种颜色的光从第一偏光板221a经由第二下基板212照射到第二液晶层215，到达第二液晶层215的光经由第二上基板213从第二偏光板221b射出到外部，形成高亮度的彩色显示图像。
综上所述，户外可读液晶显示装置200在同一个像素上顺序的施加红、绿、蓝(R、G、B)三种颜色的光，使眼睛产生余像效应而使三色混合，所述液晶显示装置不需要昂贵的彩色滤光片(color filter)，实现户外可读，降低成本，提高分辨率，同时提高背光装置光照的利用率，降低功耗。
本领域技术人员均应了解，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可以对本发明进行各种修改和变型。因而，如果任何修改和变型落入所附权利要求书以及等同物的保护范围内时，认为本发明涵盖这些修改和变型。

Claims (9)

1.一种户外可读液晶显示装置，包括：
一液晶面板，所述液晶面板包括上基板、下基板及配置于所述上基板和所述下基板之间的液晶层；
一背光装置，具有多个红色发光二极管、绿色发光二极管、蓝色发光二极管；以及
一光源控制装置，用于基于环境光强度大小调节背光装置；
其中，当环境光强度小于所述户外可读液晶显示装置的预设光强时，背光装置的红色发光二极管、绿色发光二极管、蓝色发光二极管被顺序通电，并以预定时滞发光；当环境光强度大于所述预设光强时，背光装置的红色发光二极管、绿色发光二极管、蓝色发光二极管被同时点亮。
2.根据权利要求1所述的户外可读液晶显示装置，其中，所述户外可读液晶显示装置的背光装置还包括白色发光二极管，并当环境光强度大于预设光强时，背光装置的红色发光二极管、绿色发光二极管、蓝色发光二极管和白色发光二极管被同时点亮。
3.一种户外可读液晶显示装置，包括：
一液晶面板，所述液晶面板包括上基板、下基板及配置于所述上基板和所述下基板之间的液晶层；
一背光装置，具有多个红色发光二极管、绿色发光二极管、蓝色发光二极管、白色发光二极管；以及
一光源控制装置，用于基于环境光强度大小调节背光装置；
其中，当环境光强度小于所述户外可读液晶显示装置的预设光强时，白色发光二极管关闭，背光装置的红色发光二极管、绿色发光二极管、蓝色发光二极管被顺序通电，并以预定时滞发光；当环境光强度大于所述预设光强时，白色发光二极管通电并发光，同时，背光装置的红色发光二极管、绿色发光二极管、蓝色发光二极管被顺序通电，并以预定时滞发光。
4.一种户外可读液晶显示装置，包括：
一液晶面板，所述液晶面板包括上基板、下基板及配置于所述上基板和所述下基板之间的液晶层；
一背光装置，具有多个红色发光二极管、绿色发光二极管、蓝色发光二极；以及
一光源控制装置，用于基于环境光强度大小调节背光装置；
其中，当环境光强度小于所述户外可读液晶显示装置的预设光强时，背光装置的红色发光二极管、绿色发光二极管、蓝色发光二极管的偏置电压为零，且所述红色发光二极管、绿色发光二极管、蓝色发光二极管被顺序通电，并以预定时滞发光；当环境光强度大于所述预设光强时，背光装置的红色发光二极管、绿色发光二极管、蓝色发光二极管的偏置电压增加，且所述红色发光二极管、绿色发光二极管、蓝色发光二极管被顺序通电，并以预定时滞发光。
5.根据权利要求4所述的户外可读液晶显示装置，其中，当环境光强度大于所述预设光强时，背光装置的红色发光二极管、绿色发光二极管、蓝色发光二极管的偏置电压增加的大小随环境光强度的增加而增大。
6.根据权利要求1至权利要求5中任意权利要求所述的户外可读液晶显示装置，其中，所述户外可读液晶显示装置还包括环境光检测装置，用以检测环境光强度，并输出检测信号，所述光源控制装置基于所述检测信号调节背光装置。
7.一种户外可读液晶显示装置的驱动方法，所述户外可读液晶显示装置包括：
一液晶面板，所述液晶面板包括上基板、下基板及配置于所述上基板和所述下基板之间的液晶层；
一背光装置，具有多个红色发光二极管、绿色发光二极管、蓝色发光二极管；以及
一光源控制装置，用于基于环境光强度大小调节背光装置；
所述户外可读液晶显示装置的驱动方法包括，当环境光强度小于所述户外可读液晶显示装置的预设光强时，背光装置的红色发光二极管、绿色发光二极管、蓝色发光二极管被顺序通电，并以预定时滞发光；当环境光强度大于所述预设光强时，背光装置的红色发光二极管、绿色发光二极管、蓝色发光二极管被同时点亮。
8.一种户外可读液晶显示装置的驱动方法，所述户外可读液晶显示装置包括：
一液晶面板，所述液晶面板包括上基板、下基板及配置于所述上基板和所述下基板之间的液晶层；
一背光装置，具有多个红色发光二极管、绿色发光二极管、蓝色发光二极管、白色发光二极管；以及
一光源控制装置，用于基于环境光强度大小调节背光装置；
所述户外可读液晶显示装置的驱动方法包括，当环境光强度小于所述户外可读液晶显示装置的预设光强时，白色发光二极管关闭，背光装置的红色发光二极管、绿色发光二极管、蓝色发光二极管被顺序通电，并以预定时滞发光；当环境光强度大于所述预设光强时，白色发光二极管通电并发光，同时，背光装置的红色发光二极管、绿色发光二极管、蓝色发光二极管被顺序通电，并以预定时滞发光。
9.一种户外可读液晶显示装置的驱动方法，所述户外可读液晶显示装置包括：
一液晶面板，所述液晶面板包括上基板、下基板及配置于所述上基板和所述下基板之间的液晶层；
一背光装置，具有多个红色发光二极管、绿色发光二极管、蓝色发光二极；以及
一光源控制装置，用于基于环境光强度大小调节背光装置；
所述户外可读液晶显示装置的驱动方法包括，当环境光强度小于所述户外可读液晶显示装置的预设光强时，背光装置的红色发光二极管、绿色发光二极管、蓝色发光二极管的偏置电压为零，且所述红色发光二极管、绿色发光二极管、蓝色发光二极管被顺序通电，并以预定时滞发光；当环境光强度大于所述预设光强时，背光装置的红色发光二极管、绿色发光二极管、蓝色发光二极管的偏置电压增加，且所述红色发光二极管、绿色发光二极管、蓝色发光二极管被顺序通电，并以预定时滞发光。
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