CN104267541A - 一种低功耗的液晶显示器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种低功耗的液晶显示器，包括：背光模块、TFT液晶面板及驱动IC。背光模块包括红、绿、蓝三种光源、1×n红光光波导耦合器、1×n绿光光波导耦合器、1×n蓝光光波导耦合器及光波导像素面板。TFT液晶面板包括下偏光片、设有TFT像素矩阵的下电子玻璃基板、下配向膜、液晶层、上配向膜、设有公共电极的上电子玻璃基板、上偏光片。TFT液晶面板可以不含彩色滤光片。本发明采用红、绿、蓝三原色的背光模块，使液晶显示器可以省去了彩色滤光片，提高了光能利用率，降低了功耗，达到节能的目的，在显示领域尤其是在便携式移动终端的显示领域具有广泛的应用前景。

Description

一种低功耗的液晶显示器

技术领域

本发明涉及一种新型液晶显示器，特别是低功耗的液晶显示器。

背景技术

液晶显示器应用非常广泛，几乎无处不在，在人们的社会生产生活中起着极其重要的作用。近年来，随着移动互联网的发展及能源问题的凸显，人们希望液晶显示器的功耗进一步降低，特别是对于便携式移动终端的显示器。液晶显示器中的彩色滤光片大大降低了背光模块的光利用率，增加了液晶显示器的功耗。于是，研究人员提出无彩色滤光片的液晶显示器，去除了彩色滤光片后，液晶显示器的光利用率大大提高了，相应地可以有效的降低功耗。但是去除彩色滤光片后，由于采用场序式色彩技术，要求液晶的响应时间很短，目前的液晶响应速度较难达到要求，所以还存在一定的缺陷。

发明内容

1.发明目的：

为了要解决上述液晶显示光利用率低的问题，本发明提供了一种低功耗的液晶显示器，该液晶液晶显示器提高了光能利用率，降低了功耗，达到节能的目的。

2.技术方案：

一种低功耗的液晶显示器，包括：背光模块、TFT液晶面板及驱动IC。

所述TFT液晶面板包括下偏光片、设有TFT像素矩阵的下电子玻璃基板、下配向膜、液晶层、上配向膜、设有公共电极的上电子玻璃基板、上偏光片。

所述背光模块包括红、绿、蓝三种光源、1×n红光光波导耦合器、1×n绿光光波导耦合器、1×n蓝光光波导耦合器及光波导像素面板。其中所述红、绿、蓝三种光源分别与1×n红光光波导耦合器、1×n绿光光波导耦合器、1×n蓝光光波导耦合器的输入端连接。所述光波导像素面板由红色子像素阵列光波导、绿色子像素阵列光波导、蓝色子像素阵列光波导组成，光波导像素面板中红色子像素阵列光波导、绿色子像素阵列光波导、蓝色子像素阵列光波导的输出截面按照现有技术中彩色滤光片的红、绿、蓝子像素的排布方式排布。所述1×n红光光波导耦合器各输出端输出光强相等，所述1×n红光光波导耦合器各输出端与光波导像素面板中的红色子像素阵列光波导输入端一一连接，所述1×n绿光光波导耦合器各输出端输出光强相等，所述1×n绿光光波导耦合器各输出端与光波导像素面板中的绿色子像素阵列光波导输入端一一连接，所述1×n蓝光光波导耦合器各输出端输出光强相等，所述1×n蓝光光波导耦合器各输出端与光波导像素面板中的蓝色子像素阵列光波导输入端一一连接。

所述背光模块为TFT液晶面板提供背光，所述背光模块中的红色子像素阵列光波导、绿色子像素阵列光波导、蓝色子像素阵列光波导分别与所述TFT液晶面板上子像素一一对准。所述光波导像素面板的红色子像素阵列光波导、绿色子像素阵列光波导及蓝色子像素阵列光波导出射的子像素光斑与所述TFT液晶面板上子像素大小匹配。

所述驱动IC为TFT液晶面板提供显示信号。

本发明通过红、绿、蓝三种光源与光波导耦合器输入端耦合，再将光波导耦合器输出端与光波导像素面板输入端一一耦合连接，实现液晶显示的三原色彩色背光，提高了液晶显示器的光利用率，降低了功耗，达到节能的目的。

优选地：

所述背光模块包括红、绿、蓝三种光源、1×n红光光纤耦合器、1×n绿光光纤耦合器、1×n蓝光光纤耦合器及光纤像素面板。其中所述红、绿、蓝三种光源分别与1×n红光光纤耦合器、1×n绿光光纤耦合器、1×n蓝光光纤耦合器的输入端连接。所述光纤像素面板由红色子像素阵列光纤、绿色子像素阵列光纤、蓝色子像素阵列光纤组成，光纤像素面板中红色子像素阵列光纤、绿色子像素阵列光纤、蓝色子像素阵列光纤的输出截面按照现有技术中彩色滤光片的红、绿、蓝子像素的排布方式排布。所述1×n红光光纤耦合器各输出端输出光强相等，所述1×n红光光纤耦合器各输出端与光纤像素面板中的红色子像素阵列光纤输入端一一连接，所述1×n绿光光纤耦合器各输出端输出光强相等，所述1×n绿光光纤耦合器各输出端与光纤像素面板中的绿色子像素阵列光纤输入端一一连接，所述1×n蓝光光纤耦合器各输出端输出光强相等，所述1×n蓝光光纤耦合器各输出端与光纤像素面板中的蓝色子像素阵列光纤输入端一一连接。

所述背光模块为TFT液晶面板提供背光，所述背光模块中的红色子像素阵列光纤、绿色子像素阵列光纤、蓝色子像素阵列光纤分别与所述TFT液晶面板上子像素一一对准。所述光纤像素面板的红色子像素阵列光纤、绿色子像素阵列光纤及蓝色子像素阵列光纤出射的子像素光斑与所述TFT液晶面板上子像素大小匹配。

所述光纤像素面板的红色子像素阵列光纤、绿色子像素阵列光纤及蓝色子像素阵列光纤出射的子像素光斑由3根光纤出射的光斑拼接构成。

所述TFT液晶面板可以不含彩色滤光片。

所述红、绿、蓝三种光源可以是红、绿、蓝三种LED。

所述红、绿、蓝三种光源可以是红、绿、蓝三种激光器。

所述红、绿、蓝三种光源可以是红、绿、蓝三种半导体激光器。

所述红、绿、蓝三种光源可以是红、绿、蓝三种光纤激光器。

所述红、绿、蓝三种光源的种类可以不同，如有些光源采用LED，有些采用激光器等，这样可以灵活地选择光效高、节能的光源进行组合，进一步降低功耗。

所述红、绿、蓝三种光源可以用其他颜色的光源替代，使用其他多色混色方法实现液晶彩色显示。

所述1×n红光光波导耦合器可以是有若干个红光光波导耦合器级联构成。

所述1×n绿光光波导耦合器可以是有若干个绿光光波导耦合器级联构成。

所述1×n蓝光光波导耦合器可以是有若干个蓝光光波导耦合器级联构成。

3.有益效果：

本发明涉及一种低功耗的液晶显示器，采用红、绿、蓝三原色的背光模块，使液晶显示器可以省去了彩色滤光片，提高了光能利用率，降低了功耗，达到节能的目的，在显示领域尤其是在便携式移动终端的显示领域具有广泛的应用前景。

附图说明

图1是低功耗液晶显示器示意图

图2是光纤像素面板出射端面示意图

图3是光纤像素面板与TFT液晶面板像素对准示意图

具体实施方式

下面结合实施实例和附图对本发明作进一步说明。

实施例1

一种低功耗的液晶显示器，如图1所示，包括：背光模块、TFT液晶面板及驱动IC。

如图1所示，所述TFT液晶面板包括下偏光片14、设有TFT像素矩阵的下电子玻璃基板16、下配向膜18、液晶层20、上配向膜19、设有公共电极的上电子玻璃基板17、上偏光片15。

如图1所示，所述背光模块包括红、绿、蓝三种光源1、2、3，1×n红光光纤耦合器4、1×n绿光光纤耦合器7、1×n蓝光光纤耦合器10及光纤像素面板13。其中所述红、绿、蓝三种光源1、2、3分别与1×n红光光纤耦合器4、1×n绿光光纤耦合器7、1×n蓝光光纤耦合器10的输入端5、8、11连接。所述光纤像素面板13由红色子像素阵列光纤、绿色子像素阵列光纤、蓝色子像素阵列光纤组成，光纤像素面板中红色子像素阵列光纤、绿色子像素阵列光纤、蓝色子像素阵列光纤的输出截面按照现有技术中彩色滤光片的红、绿、蓝子像素的排布方式排布，图2是光纤像素面板出射端面示意图，其中21是红色子像素阵列光纤，22是绿色子像素阵列光纤，23是蓝色子像素阵列光纤。如图1所示，所述1×n红光光纤耦合器4各输出端6输出光强相等，所述1×n红光光纤耦合器4各输出端6与光纤像素面板中的红色子像素阵列光纤输入端一一连接，所述1×n绿光光纤耦合器7各输出端9输出光强相等，所述1×n绿光光纤耦合器7各输出端9与光纤像素面板中的绿色子像素阵列光纤输入端一一连接，所述1×n蓝光光纤耦合器10各输出端12输出光强相等，所述1×n蓝光光纤耦合器10各输出端12与光纤像素面板中的蓝色子像素阵列光纤输入端一一连接。

所述背光模块为所述TFT液晶面板提供背光，所述背光模块中的红色子像素阵列光纤、绿色子像素阵列光纤、蓝色子像素阵列光纤分别与所述TFT液晶面板上子像素一一对准，如图3所示，24为一个彩色像素。所述光纤像素面板的红色子像素阵列光纤、绿色子像素阵列光纤及蓝色子像素阵列光纤出射的子像素光斑与所述TFT液晶面板上子像素大小匹配。

本实施例采用3根光纤的光斑拼成一个子像素，也可以不采用3根光纤，采用其它数目光纤的光斑拼成一个子像素，红、绿、蓝三个子像素拼成一个彩色像素。

本实施例中的红、绿、蓝三种光源1、2、3，可以是LED,也可以是激光器等其他的光源，尤其可以是光纤激光器、半导体激光器，还可以红、绿、蓝三种光源1、2、3的种类不同，比如1为LED,2为半导体激光器，3为光纤激光器等，这样可以灵活地选择光效高、节能的光源进行组合，进一步降低功耗。

本实施例采用红、绿、蓝三原色混色实现彩色显示，也可以采用其他颜色光源使用其他多色混色方法实现液晶彩色显示。

本实施例中所述1×n红光光纤耦合器4、1×n绿光光纤耦合器7、1×n蓝光光纤耦合器10可以是由多个耦合器级联构成。

本实施例可以省去所述TFT液晶面板中的彩色滤光片。

本实施例将红、绿、蓝三种光源发出到光耦合进入光纤耦合器中，再经过光纤像素面板对红、绿、蓝三种光源的光进行重新排布，实现彩色背光显示，避免了彩色滤光片对背光模块光量的衰减，提高了光利用率，相应地降低了液晶显示器的功耗。

实施例2

在实施例1的基础上，所述的1×n红光光纤耦合器4、1×n绿光光纤耦合器7、1×n蓝光光纤耦合器10及光纤像素面板13中传光的光纤光波导可以是其它类型的光波导，如集成矩形光波导，或者多边形光波导等。

Claims (10)

1.一种低功耗的液晶显示器，包括：背光模块、TFT液晶面板及驱动IC；

所述TFT液晶面板包括下偏光片、设有TFT像素矩阵的下电子玻璃基板、下配向膜、液晶层、上配向膜、设有公共电极的上电子玻璃基板、上偏光片；

所述背光模块包括红、绿、蓝三种光源、1×n红光光波导耦合器、1×n绿光光波导耦合器、1×n蓝光光波导耦合器及光波导像素面板；其中所述红、绿、蓝三种光源分别与1×n红光光波导耦合器、1×n绿光光波导耦合器、1×n蓝光光波导耦合器的输入端连接；所述光波导像素面板由红色子像素阵列光波导、绿色子像素阵列光波导、蓝色子像素阵列光波导组成，光波导像素面板中红色子像素阵列光波导、绿色子像素阵列光波导、蓝色子像素阵列光波导的输出截面按照现有技术中彩色滤光片的红、绿、蓝子像素的排布方式排布；所述1×n红光光波导耦合器各输出端输出光强相等，所述1×n红光光波导耦合器各输出端与光波导像素面板中的红色子像素阵列光波导输入端一一连接，所述1×n绿光光波导耦合器各输出端输出光强相等，所述1×n绿光光波导耦合器各输出端与光波导像素面板中的绿色子像素阵列光波导输入端一一连接，所述1×n蓝光光波导耦合器各输出端输出光强相等，所述1×n蓝光光波导耦合器各输出端与光波导像素面板中的蓝色子像素阵列光波导输入端一一连接；

所述背光模块为TFT液晶面板提供背光，所述背光模块中的红色子像素阵列光波导、绿色子像素阵列光波导、蓝色子像素阵列光波导分别与所述TFT液晶面板上子像素一一对准；所述光波导像素面板的红色子像素阵列光波导、绿色子像素阵列光波导及蓝色子像素阵列光波导出射的子像素光斑与所述TFT液晶面板上子像素大小匹配；

所述驱动IC为TFT液晶面板提供驱动信号。

2.如权利要求1所述的一种低功耗的液晶显示器，其特征在于所述红、绿、蓝三种光源是红、绿、蓝三种LED。

3.如权利要求1所述的一种低功耗的液晶显示器，其特征在于所述红、绿、蓝三种光源是半导体激光器。

4.如权利要求1所述的一种低功耗的液晶显示器，其特征在于所述所述红、绿、蓝三种光源是红、绿、蓝三种光纤激光器。

5.如权利要求1所述的一种低功耗的液晶显示器，其特征在于所述所述红、绿、蓝三种光源是不同类型的光源。

6.如权利要求1所述的一种低功耗的液晶显示器，其特征在于所述1×n红光光波导耦合器、1×n绿光光波导耦合器、1×n蓝光光波导耦合器是由多个耦合器级联构成。

7.如权利要求1所述的一种低功耗的液晶显示器，其特征在于所述TFT液晶面板不含彩色滤光片。

8.如权利要求1所述的一种低功耗的液晶显示器，其特征在于所述红、绿、蓝三种光源用其他颜色的光源替代，使用其他多色混色方法实现液晶彩色显示。

9.如权利要求1至8任意一项权利要求所述的一种低功耗的液晶显示器，其特征在于：

所述背光模块包括红、绿、蓝三种光源、1×n红光光纤耦合器、1×n绿光光纤耦合器、1×n蓝光光纤耦合器及光纤像素面板；其中所述红、绿、蓝三种光源分别与1×n红光光纤耦合器、1×n绿光光纤耦合器、1×n蓝光光纤耦合器的输入端连接；所述光纤像素面板由红色子像素阵列光纤、绿色子像素阵列光纤、蓝色子像素阵列光纤组成，光纤像素面板中红色子像素阵列光纤、绿色子像素阵列光纤、蓝色子像素阵列光纤的输出截面按照现有技术中彩色滤光片的红、绿、蓝子像素的排布方式排布；所述1×n红光光纤耦合器各输出端输出光强相等，所述1×n红光光纤耦合器各输出端与光纤像素面板中的红色子像素阵列光纤输入端一一连接，所述1×n绿光光纤耦合器各输出端输出光强相等，所述1×n绿光光纤耦合器各输出端与光纤像素面板中的绿色子像素阵列光纤输入端一一连接，所述1×n蓝光光纤耦合器各输出端输出光强相等，所述1×n蓝光光纤耦合器各输出端与光纤像素面板中的蓝色子像素阵列光纤输入端一一连接；

所述背光模块为TFT液晶面板提供背光，所述背光模块中的红色子像素阵列光纤、绿色子像素阵列光纤、蓝色子像素阵列光纤分别与所述TFT液晶面板上子像素一一对准；所述光纤像素面板的红色子像素阵列光纤、绿色子像素阵列光纤及蓝色子像素阵列光纤出射的子像素光斑与所述TFT液晶面板上子像素大小匹配。

10.如权利要求9所述的一种低功耗的液晶显示器，其特征在于所述光纤像素面板的红色子像素阵列光纤、绿色子像素阵列光纤及蓝色子像素阵列光纤出射的子像素光斑由3根光纤出射的光斑拼接构成。