CN202394504U - 色序液晶显示装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出一种色序液晶显示装置,包括:液晶面板,包括沿基板的长轴方向形成的多条数据线以及沿基板的短轴方向形成的多条栅极线,其中各条栅极线与各条数据线正交,沿基板的长轴方向划分为多个色序驱动的显示区域;数据驱动电路,设置于基板的短轴方向的一侧,向数据线提供图像数据;栅极驱动电路,设置于基板的长轴方向的一侧,向栅极线提供选通脉冲;背光源,至少包括红、绿和蓝三色LED光源,背光源设置于基板的长轴方向的一侧。本实用新型提出的色序液晶显示装置,增加了背光分区数量,延长了背光开启时间,改善了液晶显示装置的显示效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及液晶显示技术领域,尤其涉及一种色序型液晶显示装置。
背景技术
参照图1,图1所示是现有色序液晶显示装置的原理剖视图。目前的色序液晶显示装置包括:上基板30;下基板35,其是阵列基板;液晶层38,其位于上基板30与下基板35之间;以及R、G、B三色背光灯39,用于对包括上基板30、下基板35以及液晶层38的液晶面板照射光。
上基板30和下基板35分别设置有公共电极32和像素电极36(对其施加电压以驱动液晶层38)。在上基板30与公共电极32之间,形成黑底31,黑底31用于阻挡下基板35的像素电极36以外区域的光。在下基板35上对应于上基板30的黑底31的位置,形成薄膜晶体管(TFT)37,薄膜晶体管(TFT)37电连接到像素电极36,用作开关元件。
上述色序液晶显示装置由于作为背光单元的R、G、B背光灯39分别照亮,因而不需要滤色器层。假设各颜色的背光灯39每秒照亮60次,则三色背光灯39每秒照亮180次,使眼睛产生余像效应则使三色混合。例如,如果R光源照亮,然后B光源照亮,则因为余像效应,而使人的肉眼看到紫色。R、G、B背光灯39利用了这种现象,克服了原液晶显示装置中滤色器带来的透射率低而液晶显示装置的总体亮度降低的问题。此外,由于利用三色背光可以实现全色,所以可以获得高亮度、高清晰度特性,而且省略了昂贵的滤色器,可以节省生产成本。因此,色序液晶显示装置适于大尺寸LCD设备。
为说明色序液晶显示装置的驱动方法,图2示出液晶显示装置的阵列基板的一部分,如图2所示,通常,作为液晶显示装置的阵列基板的下基板设置有:多条栅极线50,其位于水平方向;多条数据线51,其与栅极线50垂直交叉,多个薄膜晶体管(TFT)37,其在相应栅极线50和相应数据线51互相交叉的位置形成;以及多个像素电极52,分别电连接相应薄膜晶体管(TFT)37。图像信号被施加到数据线51,选通脉冲被施加到栅极线50。通过对栅极线50施加选通脉冲驱动液晶显示装置。为了改善显示质量,施加选通脉冲电压的方法是一种线性序列驱动方法,在该方法中,栅极驱动电路对一条栅极线50施加电压,然后再顺序逐条地对下一条栅极线50施加电压。对所有栅级线50施加选通脉冲电压,从而完成一帧。换句话说,如果对第n条栅极线施加选通脉冲电压,则与被施加了选通脉冲电压的栅级线相连的所有薄膜晶体管TFT)37被同时接通。通过接通薄膜晶体管(TFT)37,数据上的图像信号被存储在液晶单元和存储电容器内。
因此,根据存储在液晶单元内的数据图像信号和图像信号的电压,重新排列液晶单元内的液晶分子,背光透过液晶单元,从而实现期望的图像。
图3所示是色序液晶显示装置的驱动方法的时序图。根据R、G、B背光灯39,扫描所有薄膜晶体管(TFT)37,并使液晶分子重新完全对准各个R、G、B背光灯39发出的光。即对于整个驱动区域,对R、G、B背光灯39进行配置,使各个背光灯一帧照亮一次。应该在各背光灯的一个周期内(一帧)内执行该驱动:f=tTFT+tLC+tBL,其中,f为一帧时间,tTFT为所有薄膜晶体管的开启时间,tLC为分配的液晶响应时间,tBL为背光灯的照亮时间。
但是,因为液晶的响应速度慢,上述色序驱动方法难以驱动一帧。为了解决这个问题,采用划分显示区方法(DDAM),在该方法中,将显示区域分为几个区域以驱动液晶显示装置。
如图4、图5所示,在利用DDAM方法驱动的液晶显示装置中,栅极驱动器230设置于液晶面板的长轴方向的一侧,数据驱动器240设置于短轴方向的一侧。相应地,作为背光源的LED光源72设置于导光板90的长轴方向相对的两侧,导光板90设置在液晶面板(图未示出)的背面,LED光源72包括排列在一个方向上的LED灯73。LED灯73在PCB上顺序设置红LED、绿LED以及蓝LED。将导光板90划分为4个区域,以便将液晶屏幕划分为4个区域90a、90b、90c和90d。栅极驱动器230由上至下依次扫描液晶屏幕的4个区域90a、90b、90c和90d,相应地,依次接通4个区域90a、90b、90c和90d的LED灯73。接通的红、绿和蓝光被散射,以便顺序照亮液晶面板的背面。
如上所述,顺序接通各个LED光源72的LED灯73,以致在给定时间,只有对应于导光板90的特定划分区域的LED灯73被驱动,从而在液晶面板上色序显示图像。该色序液晶显示装置的背光开启时间tBL=f-tTFT-tLC。
上述色序液晶显示装置的缺陷在于:栅极驱动电路设置在基板的长轴的一侧,驱动选通脉冲由上至下扫描,因此导光板相应的划分为由上到下的多个区域(图中以4个区为例),其数量受到限制,背光开启时间为5.5-5.5/4-4(液晶转动时间)=0.125(毫秒),背光开启时间占一帧时间的2.27%,背光开启的时间短暂。另外,由于使用侧光式背光,也因长度限制,无法在基板的短轴两侧放置较多的LED光源,且左右两侧的距离较长,易生成光度不均的情形。
发明内容
本实用新型的主要目的为提供一种色序液晶显示装置,延长了液晶显示装置的背光开启时间,改善液晶显示装置的显示效果。
本实用新型提出了一种色序液晶显示装置,包括:液晶面板,包括沿基板的长轴方向形成的多条数据线以及沿所述基板的短轴方向形成的多条栅极线,其中各条栅极线与各条数据线正交,沿所述基板的长轴方向划分为多个色序驱动的显示区域;数据驱动电路,设置于所述基板的短轴方向的一侧,向所述数据线提供图像数据;栅极驱动电路,设置于所述基板的长轴方向的一侧,向所述栅极线提供选通脉冲;背光源,至少包括红、绿和蓝三色LED光源,所述背光源设置于所述基板的长轴方向的一侧。
较佳地,所述色序液晶显示装置还包括导光板,所述导光板位于液晶面板下方。
较佳地,所述数据驱动电路还设置于所述基板的短轴方向的另一侧。
较佳地,所述基板在沿所述基板的长轴方向分为左右两个驱动部,其中,第一驱动部中的数据线与第二驱动部中的数据线断开,所述第一驱动部中的数据线和所述第二驱动部中的数据线分别与相应的所述数据驱动电路连接。
较佳地,所述第一驱动部中的扫描线的数量与所述第二驱动部中的扫描线的数量相等。
较佳地,所述背光源还设置于所述基板的长轴方向的另一侧。
较佳地,每一色序驱动的显示区域含有数量相同的所述扫描线。
较佳地,所述红、绿和蓝三色LED光源交替排列。
本实用新型的色序液晶显示装置,将数据驱动电路置于设置于沿所述基板的短轴方向的两侧,将栅极驱动电路置于设置于沿所述基板的长轴方向的一侧,通过增加背光分区数量延长背光开启时间,改善了液晶显示装置的显示效果。
附图说明
图1是现有技术的色序液晶显示装置的原理剖视图;
图2是现有技术的液晶显示装置的基板的局部示意图;
图3是现有技术色序液晶显示装置的驱动方法的时序图;
图4是现有技术色序液晶显示装置的背光模组的示意图;
图5是现有技术色序液晶显示装置中栅极扫描的示意图;
图6是本实用新型色序液晶显示装置第一实施例的基板的示意图;
图7是本实用新型色序液晶显示装置的第一实施例的扫描方向的示意图;
图8是本实用新型色序液晶显示装置第二实施例的基板的示意图;
图9是本实用新型色序液晶显示装置的第二实施例的扫描方向的示意图。
本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
请一并参照图6、图7,图6是本实用新型色序液晶显示装置第一实施例的基板的示意图;图7是本实用新型色序液晶显示装置的第一实施例的扫描方向的示意图。本实用新型的液晶显示装置包括液晶面板、栅极驱动器和数据驱动器及背光模组。如图6所示,本实用新型的液晶面板包括沿基板的长轴方向(X轴方向)形成的多条数据线D1、D2、D3、D4、D5......Dn-1、Dn,沿基板的短轴方向(Y轴方向)形成的多条栅极线G1、G2、G3、G4、G5、G6......Gm-1、Gm,各条栅极线与各条数据线正交形成多个像素单元。沿基板的长轴方向划分为多个色序驱动的显示区域。栅极驱动器130设置在基板的长轴方向的一侧,与该多条扫描线连接,提供选通脉冲信号至该多条扫描线。数据驱动器140设置在基板的短轴方向的一侧,与该多条数据线连接,提供图像数据至数据线。背光模组靠近液晶面板设置,包括背光源和导光板。背光源至少包括红、绿和蓝三色LED光源,该背光源设置于基板的长轴方向的一侧。较佳地,红、绿和蓝三色LED光源交替排列。此外,在基板的长轴方向的另一侧也可设置背光源,即在基板的长轴方向的两侧都设置背光源。导光板位于液晶面板下方,将LED光源发射的点光源转换成均匀的面光源射出至液晶面板。
为方便说明,假设栅极驱动器130设于基板的短轴方向的一侧时,液晶面板的显示区域由上至下被划分为4个色序驱动的显示区域,那么由于本实施例中栅极驱动器130设于基板的长轴方向的一侧,液晶面板由左至右划分为7个色序驱动的显示区域100a、100b、100c、100d、100e、100f和100g。每个色序驱动的显示区域包括多条栅极线,当扫描一个显示区域时,数据驱动电路140通过数据线传输对应的图像数据至相应的像素单元,背光源提供对应该显示区域的图像的色彩。
此外,在划分的多个色序驱动的显示区域中,每一色序驱动的显示区域含有数量相同的扫描线。
相较于传统的色序液晶显示装置从上至下依序扫描4个显示区域,本实施例的液晶显示装置从左至右分为7个显示区域,由色序液晶显示装置的背光开启时间tBL=f-tTFT-tLC(其中,f为一帧时间,tTFT为所有薄膜晶体管的开启时间,tLC为分配的液晶响应时间,tBL为背光灯的照亮时间)可知,由于显示区域的分区数量增多,每一显示区域的薄膜晶体管分配的响应时间减少,因而背光开启的时间则延长。同时因为背光源设于基板长轴的一侧,光源数量增多,保证液晶面板的亮度,改善了显示效果。
假设色序液晶显示装置有320列*240行个像素,其扫描频率为180Hz,因此一帧的显示时间为5.5毫秒(ms),而目前液晶响应的时间在4ms左右。由色序液晶显示装置的背光开启时间tBL=f-tTFT-tLC(其中,f为一帧时间,tTFT为所有薄膜晶体管的开启时间,tLC为分配的液晶响应时间,tBL为背光灯的照亮时间)得出,则每一区域背光开启的时间为5.5-5.5/7-4(液晶转动时间)=0.714(毫秒)。背光开启的时间占一帧时间的比率(duty)为12.9%,相较现有技术的2.27%,提高了约10%,同时,液晶显示装置还可容设更多的LED光源,提高了液晶面板的整体亮度,改善了液晶显示装置的显示效果。
请继续参阅图8和图9,图8是本实用新型色序液晶显示装置第二实施例的基板的示意图;图9是本实用新型色序液晶显示装置的第二实施例的扫描方向的示意图。本实用新型色序液晶显示装置的第二实施例与上述色序液晶显示装置的第一实施例的区别在于:在基板的短轴方向的另一侧还设置有数据驱动电路340,即在基板的短轴方向(Y轴方向)的两侧分别设有数据驱动电路340。基板在沿基板的长轴方向(X轴方向)分为左右两个驱动部。其中,第一驱动部中的数据线与第二驱动部中的数据线断开,第一驱动部中的数据线和第二驱动部中的数据线分别与相应的数据驱动电路340连接,如图8中所示。这样,栅极驱动电路330同时从两侧往中间输出扫描信号,第一组数据线与第二组数据线可同时充入图像数据电压信号,缩短了液晶面板的充电时间。较佳地,第一驱动部中的扫描线的数量与第二驱动部中的扫描线的数量相等,这样两个驱动部内的数据线的充电时间相等。
假设仍以上述色序液晶显示装置为例,对于色序液晶显示装置有320列*240行个像素,其扫描频率为180HZ,在一帧的显示时间仍为5.5毫秒。则每一区域背光开启的时间为5.5-(5.5/7)×2-4(液晶转动时间)=1.1(毫秒)。背光开启的时间占一帧时间的比率(duty)为20%,相较现有技术的2.27%,提高了近18%。
本实用新型由于将栅极驱动电路330设置于基板的长轴方向的一侧,数据驱动器340设置于基板的短轴方向的两侧,不但增加了背光分区的数量,延长了背光开启时间,同时也使得背光源可容设更多LED光源,进一步提高了液晶面板的整体亮度,改善了液晶显示装置的显示效果。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例,并非因此限制本实用新型的专利范围,凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (8)
1.一种色序液晶显示装置,其特征在于,包括:
液晶面板,包括沿基板的长轴方向形成的多条数据线以及沿所述基板的短轴方向形成的多条栅极线,其中各条栅极线与各条数据线正交,沿所述基板的长轴方向划分为多个色序驱动的显示区域;
数据驱动电路,设置于所述基板的短轴方向的一侧,向所述数据线提供图像数据;
栅极驱动电路,设置于所述基板的长轴方向的一侧,向所述栅极线提供选通脉冲;
背光源,至少包括红、绿和蓝三色LED光源,所述背光源设置于所述基板的长轴方向的一侧。
2.如权利要求1所述的色序液晶显示装置,其特征在于,所述色序液晶显示装置还包括导光板,所述导光板位于液晶面板下方。
3.如权利要求1所述的色序液晶显示装置,其特征在于,所述数据驱动电路还设置于所述基板的短轴方向的另一侧。
4.如权利要求3所述的色序液晶显示装置,其特征在于,所述基板在沿所述基板的长轴方向分为左右两个驱动部,其中,第一驱动部中的数据线与第二驱动部中的数据线断开,所述第一驱动部中的数据线和所述第二驱动部中的数据线分别与相应的所述数据驱动电路连接。
5.如权利要求4中所述的色序液晶显示装置,其特征在于,所述第一驱动部中的扫描线的数量与所述第二驱动部中的扫描线的数量相等。
6.如权利要求1至5中任一项所述的色序液晶显示装置,其特征在于,所述背光源还设置于所述基板的长轴方向的另一侧。
7.如权利要求6中所述的色序液晶显示装置,其特征在于,每一色序驱动的显示区域含有数量相同的所述扫描线。
8.如权利要求6中所述的色序液晶显示装置,其特征在于,所述红、绿和蓝三色LED光源交替排列。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CX01 | Expiry of patent term | ||
CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20120822 |