CN101387771A - 液晶显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种液晶显示装置。该液晶显示装置包括一液晶面板和一图像处理***，该图像处理***包括一图像传感器，该图像传感器包括一像素电路，该像素电路包括多个感光单元。该像素电路设置在液晶面板内部，该像素电路的感光单元接收该液晶显示装置外部环境光，并将该环境光转变为图像信号，该图像信号经该图像处理***处理后，在该液晶面板上显示环境影像。该图像传感器从该液晶显示装置使用者的正面接收光线，进而能够显示使用者的正面影像，提高该液晶显示装置的显示效果。

Description

液晶显示装置
技术领域
本发明涉及一种液晶显示装置。
背景技术
随着影像处理技术和网络技术的发展，手机、个人数字助理和笔记本电脑等消费性电子产品的功能日益增多，例如，增加拍摄功能，从而使用者能够随时进行影像摄取。为了实现拍摄功能，通常将一图像传感器设置在该消费性电子产品，以获取图像信号。
请参阅图1，是一种现有技术液晶显示装置的平面结构示意图。该液晶显示装置10包括一显示部11、一围绕该显示部11的非显示部12和一设置在该非显示部12的图像传感器13。该图像传感器13拍摄外界环境的影像，并将其转变为图像信号，该图像信号使该显示部11显示拍摄的影像。
由于该图像传感器13设置在该非显示部12，而该液晶显示装置10的使用者通常处在正对该显示部11的位置，因此，该图像传感器13只能从上视角或侧视角方向拍摄该使用者的影像。当该图像传感器13摄取的图像信号在该显示部11显示时，该显示部11显示该使用者上视角或侧视角方向的影像，导致该液晶显示装置10显示效果不佳。
发明内容
为了解决现有技术中液晶显示装置的图像传感器只能从上视角或侧视角方向拍摄使用者的影像而导致显示效果不佳的问题，本发明提供一种通过从使用者正面拍摄影像来提高显示效果的液晶显示装置。
一种液晶显示装置，其包括一液晶面板和一图像处理***。该图像处理***包括一图像传感器，该图像传感器包括一像素电路，该像素电路包括多个感光单元。该像素电路设置在液晶面板内部，该像素电路的感光单元接收该液晶显示装置外部环境光，并将该环境光转变为图像信号，该图像信号经该图像处理***处理后，在该液晶面板上显示环境影像。
与现有技术相比，本发明液晶显示装置图像传感器的感光单元接收环境光并将该环境光转变为图像信号，该图像信号经该图像处理***处理后，使该液晶面板显示环境影像。由于该图像传感器的像素电路设置在该液晶面板内部，而该液晶显示装置的使用者通常处在正对该液晶面板的位置，因此，该图像传感器从该液晶显示装置使用者的正面接收光线，进而能够显示使用者的正面影像，提高了该液晶显示装置的显示效果。
附图说明
图1是一种现有技术液晶显示装置的平面结构示意图。
图2是本发明液晶显示装置第一实施方式的平面结构示意图。
图3是图2所示液晶显示装置的图像传感器的内部电路示意图。
图4是图3所示感光单元的内部电路示意图。
图5是图2所示液晶面板中心区域的剖面示意图。
图6是图2所示液晶显示装置的图像处理***方框图。
图7是本发明液晶显示装置第二实施方式的液晶面板中心区域的剖面示意图。
图8是本发明液晶显示装置第三实施方式的液晶面板中心区域的剖面示意图。
具体实施方式
请参阅图2，是本发明液晶显示装置第一实施方式的平面结构示意图。该液晶显示装置20包括一液晶面板21和一图像处理***(图未示)。该图像处理***包括一图像传感器(图未示)，该图像传感器用于摄取该液晶显示装置20外界环境的图像。
请一并参阅图3，是该图像传感器的内部电路示意图。该图像传感器23包括一驱动电路231、一选择输出电路232、一像素电路233和一输出端235。该像素电路233设置在该液晶面板21的中心区域。该驱动电路231用于控制该像素电路233，使其摄取并传送图像信号。该选择输出电路232用于控制该像素电路233使该输出端235输出图像信号。
该像素电路233包括多个呈矩阵排布的像素单元234，每一像素单元234包括一感光单元26。该感光单元26为电荷偶合器(Charge Coupled Device，CCD)感光单元或互补性金属氧化物半导体(ComplementaryMetal-Oxide Semiconductor，CMOS)感光单元。每一感光单元26分别与该驱动电路231和该选择输出电路232电连接。
请再一并参阅图4，是该感光单元26的内部电路示意图。该感光单元26包括一第一、第二、第三晶体管261、262、263、一光电二极管264、一初始(Reset)电压线265、一与该初始电压线265平行的选择信号线266和一与该初始电压线265平行的初始信号线267。
该光电二极管264的阳极接地，其阴极分别电连接该第一晶体管261的源极和该第二晶体管262的栅极。该第一晶体管261的栅极通过该初始信号线267电连接该驱动电路231，其漏极电连接该初始电压线265。该第二晶体管262的漏极电连接该初始电压线265，其源极电连接该第三晶体管263的源极。该第三晶体管263的栅极通过该选择信号线266电连接该驱动电路231，其漏极电连接该选择输出电路232。
请参阅图5，是该液晶面板21中心区域的剖面示意图。该液晶面板21包括一第一基板211、一滤光层212、一液晶层213、一第二基板214和该像素电路233(图中只画出该像素电路233的感光单元26)。该第一、第二基板21、25平行且相对设置，该液晶层23夹在该第一、第二基板21、25之间。该滤光层212设置在该第一基板211靠近该液晶层213一侧，其包括依次排列的红(Red)、绿(Green)、蓝(Blue)三色滤光单元(图中只画出三个依次排列的红(Red)色、绿(Green)色、蓝(Blue)色滤光单元215、216、217)。光线经该红、绿、蓝滤光单元215、216、217而转变为红、绿、蓝单色光。
该像素电路233设置在该滤光层212靠近该液晶层213一侧的表面，且每一感光单元26对应一滤光单元，该感光单元26接收透过该滤光层212的单色光，并将该单色光转变为图像信号。该感光该单元26通过透明导电层(图未示)与该驱动电路231和该选择输出电路电连接。该透明导电层材质通常为铟锡氧化物(Indium Tin Oxide，ITO)或铟锌氧化物(Indium Zinc Oxide，IZO)。
除该感光单元26与该滤光层212的接触面，该感光单元26的其它表面覆盖有一层阻光层27，以阻止其它方向的光线照射到该感光单元26。该阻光层27为金属铬和氧化铬复合型膜或树脂混合碳的树脂型膜，其厚度约为1000～1500埃。
下面以一个像素单元234为例，说明该图像传感器23的运作原理：
该液晶显示装置20外部环境光透过该液晶面板21的第一基板211而照射到该滤光层212，接着该光线透过该滤光层212的滤光单元而转变为单色光，该单色光照射到其对应的感光单元26。
该驱动电路231通过该初始信号线267传送一初始信号至该第一晶体管261的栅极，该第一晶体管261导通。该初始电压线265的初始电压通过该第一晶体管261加载至该光电二极管264的阴极和该第二晶体管262的栅极，该光电二极管264的阴极电压变为该初始电压，同时该第二晶体管262导通。然后，该驱动电路231通过该初始信号线267传送一控制信号至该第一晶体管261使其截止。该光电二极管264接收该感光单元26对应单色光的照射，其阴极电压随着该单色光强度的改变而改变，该第二晶体管262作为一源极跟随放大器，放大该光电二极管264的阴极电压信号，并从其源极输出该放大后的阴极电压信号。
当要将该阴极电压信号从该输出端235输出时，该驱动电路231通过该选择信号线266传送一选择信号至该第三晶体管263的栅极，该第三晶体管263导通，该光电二极管264的阴极放大电压信号由该第三晶体管263的漏极而传送至该选择输出电路232，该选择输出电路232选择该像素单元234对应的信号使其输出。
请参阅图6，是该液晶显示装置20的图像处理***方框图。该图像处理***28包括一模拟/数字转换单元281、一数字信号处理(Digital Signal Processing，DSP)单元282、一微处理器(MCU)283和一存储器284。
该图像传感器23、该模拟/数字转换单元281、该数字信号处理单元282和该微处理器283依次电连接。该微处理器283还分别与该存储器284和该液晶面板21电连接。该数字信号处理单元282用于转换图像信号，该微处理器283用于控制信号的摄取、传送和储存。该存储器284用于储存图像信号。
该微处理器283发送控制信号至该图像传感器23，使该图像传感器23接收该液晶显示装置20外部环境光，并将该环境光转变为模拟图像信号，该模拟图像信号通过其输出端235传送至该模拟/数字转换单元281。该模拟/数字转换单元281将该模拟图像信号转变为数字图像信号，并传送至该数字信号处理单元282。该数字信号处理单元282将该图像信号进行处理(如将YUV图像信号转换为RGB图像信号)，并将该图像信号传送至该微处理器283。该微处理器283将该图像信号储存在该存储器284中，同时传送该图像信号至该液晶面板21，从而使该液晶面板21显示图像。
与现有技术相比，本发明液晶显示装置20的图像传感器23的像素电路233设置在该第一基板21与该第二基板25之间。该液晶显示装置20外部环境光通过该滤光层22转变为红、绿、蓝单色光，该感光单元26分别将该红、绿、蓝单色光转变为图像信号，该图像信号经该数字信号处理单元282处理后，经该微处理器283而在该液晶面板21上显示。由于该图像传感器23的像素电路233设置在该液晶面板21内部，而该液晶显示装置20的使用者通常处在正对该液晶面板21的位置，因此该图像传感器20从该液晶显示装置20使用者的正面拍摄影像，进而能够显示使用者的正面影像，提高了该液晶显示装置20的显示效果。
同时，该图像传感器23的像素电路233设置在该液晶面板20内部，在组装该液晶显示装置20时，该图像传感器23随同该液晶面板21一起组装到该液晶显示装置20中，提高该液晶显示装置20的组装效率。
请参阅图7，是本发明液晶显示装置第二实施方式的液晶面板中心区域的剖面示意图。该液晶面板71与该液晶面板21的区别在于：每一滤光单元对应二感光单元76，该二感光单元76分别接收透过该滤光单元的单色光，并将该单色光转变为图像信号。由于增加了该感光单元76的数目，因此，该液晶显示装置显示图像更加清晰，进一步提高显示效果。
请参阅图8，是本发明液晶显示装置第三实施方式的液晶面板中心区域的剖面示意图。该液晶面板81与该液晶面板21的区别在于：该感光单元76设置在该滤光层812内部，该感光单元86分别接收透过该滤色层812的单色光，并将该单色光转变为图像信号。
该液晶显示装置并不限于上述实施方式所述，该图像传感器的像素电路也可设置在该液晶面板的全部显示区域，并不限于上述实施方式所述。该感光单元的数目可根据摄取影像的清晰度而改变，并不限于上述实施方式所述。

Claims (10)

1.一种液晶显示装置，其包括一液晶面板和一图像处理***，该图像处理***包括一图像传感器，该图像传感器包括一像素电路，该像素电路包括多个感光单元，其特征在于：该像素电路设置在液晶面板内部，该像素电路的感光单元接收该液晶显示装置外部环境光，并将该环境光转变为图像信号，该图像信号经该图像处理***处理后，在该液晶面板上显示环境影像。
2.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于：该像素电路设置在该液晶面板的中心区域。
3.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于：该像素电路设置在该液晶面板的全部显示区域。
4.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于：该液晶面板包括一滤光层，环境光经该滤光层后转变为单色光，该感光单元接收的光线是该单色光。
5.如权利要求4所述的液晶显示装置，其特征在于：该滤光层包括红、绿、蓝滤光单元。
6.如权利要求5所述的液晶显示装置，其特征在于：每一滤光单元对应一感光单元。
7.如权利要求5所述的液晶显示装置，其特征在于：每一滤光单元对应二感光单元。
8.如权利要求4所述的液晶显示装置，其特征在于：该像素电路的感光单元设置在该滤光层一侧且与该滤光层的一表面接触。
9.如权利要求8所述的液晶显示装置，其特征在于：除该像素电路的感光单元与该滤光层的接触面，该感光单元的其它表面覆盖一阻光层。
10.如权利要求4所述的液晶显示装置，其特征在于：该像素电路的感光单元设置在该滤光层中。
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