窄视角电压提供电路、驱动装置及液晶显示装置的制作方法

文档序号:17643286发布日期:2019-05-11 00:49
窄视角电压提供电路、驱动装置及液晶显示装置的制作方法

本实用新型涉及液晶显示技术领域,尤其涉及一种窄视角电压提供电路、驱动装置及液晶显示装置。



背景技术:

液晶显示装置具有轻薄、节能、低辐射、画质好等优点,随着液晶显示技术的不断发展,各种人性化的功能层出不穷,例如,宽窄视角模式切换的功能不仅可以让人们享受宽视角带来的视觉体验,也可以在具体场合有效的保护商业机密和个人隐私,避免不必要的损失及尴尬。但是宽窄视角功能在与相关技术搭配的时候,不可避免的会产生相关问题。

现有技术中,采用内容对应背光控制技术(Content Adaptive Brightness Control,CABC)降黑的HVA机种,即采用内容对应背光控制功能使液晶显示模组的亮度在黑画面下更黑的相关HVA机种,一方面,通过时序控制器直接连接LED驱动器,时序控制器在黑画面时降低脉宽调制信号的占空比并输出给LED驱动器,降低背光源的亮度,从而实现黑画面下显示模组亮度更黑;另一方面,现有技术为了实现宽窄视角功能,在彩膜基板(CF)一侧的视角控制电极施加一定幅值的交流电压,改变液晶分子的倾斜角,实现宽窄视角的切换。

在现有的电路架构下,通过时序控制器直接连接LED驱动器,在黑画面时降低脉宽调制信号的占空比,以降低背光源的亮度,从而实现黑画面下画面亮度更黑,此过程的响应时间较长,不符合相应的标准。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种窄视角电压提供电路、驱动装置及液晶显示装置,解决了采用内容对应背光控制技术(Content Adaptive Brightness Control,CABC)降黑的HVA机种在窄视角模式下实现黑画面更黑,即黑画面下降低屏幕最低亮度使黑色更黑,所需要的响应时间过长的问题。

为实现上述目的,本实用新型实施例提供一种窄视角电压提供电路,其特征在于,包括:时序控制器,包括第一信号输入端、第一信号输出端,所述第一信号输入端接收第一脉宽调制信号,所述第一信号输出端用于输出第二脉宽调制信号,其中,所述第二脉宽调制信号的占空比与所述第一脉宽调制信号的占空比不同;信号处理器,包括第二信号输入端、第三信号输入端、第二信号输出端及第三信号输出端,所述第二信号输入端与所述时序控制器的所述第一信号输入端相连,以接收所述第一脉宽调制信号,所述第三信号输入端与所述时序控制器的第一信号输出端相连,以接收所述第二脉宽调制信号,所述第三信号输出端输出控制信号;电压控制器,包括控制信号输入端、电极电压输出端,所述控制信号输入端与所述第三信号输出端连接以接收所述控制信号,所述电极电压输出端与视角控制电极电连接,用于输出幅值变化的交流电压。

进一步地,所述窄视角电压提供电路还包括LED驱动器,包括背光控制信号输入端,所述第二信号输出端与所述背光控制信号输入端连接。

进一步地,所述信号处理器为MCU或者FPGA。

进一步地,所述视角控制电极为面状电极或狭缝电极。

进一步地,所述窄视角电压提供电路还包括连接器,所述连接器一端与所述第一信号输入端和第二信号输入端连接,所述连接器另一端与前端系统连接以提供前端系统发送的所述第一脉宽调制信号至所述时序控制器和所述信号处理器。

为实现上述目的,本实用新型还提供一种驱动装置,包括上述的窄视角电压提供电路。

进一步地,所述驱动装置还包括LED驱动器,所述LED驱动器包括背光控制信号输入端和驱动电压输出端,所述背光控制信号输入端与所述第二信号输出端连接,所述驱动电压输出端与背光源连接,以驱动所述背光源发光。

为实现上述目的,本发明实施例还提供一种液晶显示装置,所述液晶显示装置包括上述的驱动装置。

进一步地,所述液晶显示装置还包括所述背光源。

进一步地,所述液晶显示装置还包括显示面板,所述显示面板包括第一基板、与第一基板相对的第二基板及第一基板与第二基板之间的液晶层,所述视角控制电极位于第一基板上,并与所述驱动装置的电极电压输出端电连接。

本实用新型提供的窄视角电压提供电路、驱动装置及液晶显示装置,通过设置时序控制器,信号处理器以及电压控制器,并进行相应的电路布置,使前端的第一脉宽调制信号在输入至时序控制器进行黑画面侦测,并进行相应的占空比变换后,再输出至信号处理器与未经处理的第一脉宽调制信号进行相应的对比处理,将对比处理后得到的控制信号输出至电压控制器,进而电压控制器根据控制信号输出相应幅值的交流电压至视角控制电极。因此本窄视角电压提供电路、驱动装置及液晶显示装置的电路构造设计不仅可以实现液晶显示装置在黑画面下屏幕亮度更黑,并且相较现有技术响应时间大幅缩短。

附图说明

通过以下参照附图对本发明实施例的描述,本发明的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚。

图1示出本实用新型第一实施例的窄视角电压提供电路结构示意图;

图2示出本实用新型第一实施例中的相关信号的波形图;

图3示出本实用新型第二实施例的驱动装置结构示意图;

图4示出本实用新型第二实施例的背光控制信号波形图;

图5示出本实用新型实施例三提供的一种液晶显示装置中的的显示面板结构示意图;

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达成预定目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例,对依据本实用新型提出的一种电源保护电路的具体实施方式、方法、步骤、结构、特征及功效,详细说明如后。

有关本实用新型的前述及其他技术内容、特点及功效,在以下配合参考图式的较佳实施例详细说明中将可清楚的呈现。通过具体实施方式的说明,当可对本实用新型为达成预定目的所采取的技术手段及功效得以更加深入且具体的了解,然而所附图式仅是提供参考与说明之用,并非用来对对本实用新型加以限制。

第一实施例

如图1所示,本实用新型的窄视角电压提供电路包括时序控制器11、信号处理器12及电压控制器13。

其中,时序控制器11包括第一信号输入端、第一信号输出端。信号处理器12包括第二信号输入端、第三信号输入端、第二信号输出端及第三信号输出端。电压控制器13包括控制信号输入端、电极电压输出端。

具体地,时序控制器11的第一信号输入端接收第一脉宽调制信号PWM,第一信号输出端用于输出第二脉宽调制信号PWMO,第三信号输出端输出控制信号。结合图2所示的第一实施例相关信号波形图,时序控制器11在侦测到黑画面时将第一脉宽调制信号PWM的脉冲宽度t1进行调整后输出脉冲宽度为t2的第二脉宽调制信号PWMO,即在侦测到黑画面时t2不等于t1,并且此时周期不变,没有侦测到黑画面则不进行改变,即在未侦测到黑画面时t2等于t1,并且此时周期不变。

在一实施方式中,如图2所示,时序控制器11还可以减小第一脉宽调制信号PWM的周期T1后,输出周期为T2的第二脉宽调制信号PWMO,即T2小于T1,但本实用新型并不限于此,第一脉宽调制信号PWM的周期与第二脉宽调制信号PWMO的周期也可以相等,即T2等于T1,还可以T2大于T1。

具体地,信号处理器12的第二信号输入端与时序控制器11的第一信号输入端相连,以接收第一脉宽调制信号PWM,第三信号输入端与时序控制器11的第一信号输出端相连,以接收第二脉宽调制信号PWMO,第三信号输出端输出控制信号。信号处理器12将其第二信号输入端、第三信号输入端分别接收的第一脉宽调制信号PWM和第二脉宽调制信号PWMO的占空比进行比对,且在第一脉宽调制信号PWM的占空比与第二脉宽调制信号PWMO的占空比不同时,输出与默认信号不同的控制信号,例如控制信号与默认信号的电平相反,默认信号为高电平,控制信号为低电平。更具体地说,信号处理器12侦测到第一脉宽调制信号PWM的上升沿开始计时,信号处理器12中的计时器从第一脉宽调制信号PWM的上升沿开始计时到第一个下降沿结束计为t1,从第一个上升沿到第二个上升沿结束计为时间T1,其中T1=1/F1,F1为第一脉宽调制信号PWM的频率,接着,信号处理器12内部执行运算功能,得出占空比D1=t1/T1;信号处理器12侦测到第二脉宽调制信号PWMO的上升沿开始计时,信号处理器12中的计时器从第二脉宽调制信号PWMO的上升沿开始计时到第一个下降沿结束计为t2,从第一个上升沿到第二个上升沿结束计为时间T2,其中T2=1/F2,F2为第二脉宽调制信号PWMO的频率,接着,信号处理器12内部执行运算功能,得出占空比D2=t2/T2。

在一实施方式中,信号处理器12为MCU,然而本实用新型实施例不限于此,本领域技术人员可以根据需要选取FPGA等其他类别器件。

最后,电压控制器13的控制信号输入端与信号处理器12的第三信号输出端连接以接收控制信号,电压控制器13电极电压输出端与视角控制电极电连接,用于根据控制信号调整窄视角模式下视角控制电极上的交流电压的幅值,进而能控制窄视角模式下液晶分子的偏转,使液晶分子遮挡住背光源的漏光,实现黑画面下整体亮度更黑。

具体地,当液晶分子为正性液晶分子,液晶分子垂直于视角控制电极进行初始配向,此时窄视角模式下液晶分子两端的压差大于宽视角模式下液晶分子两端的压差,当时序控制器11未侦测到黑画面时不对第一脉宽调制信号PWM的脉冲宽度t1进行调整,则信号处理器12在第一脉宽调制信号PWM的占空比D1与第二脉宽调制信号PWMO的占空比D2相同时,输出默认信号而非控制信号,电压控制器13则输出的默认的第一交流电压。时序控制器11在侦测到黑画面时,对第一脉宽调制信号PWM的脉冲宽度t1进行调整,信号处理器12在第一脉宽调制信号PWM的占空比D1与第二脉宽调制信号PWMO的占空比D2不一致时,输出低电平的控制信号,电压控制器13接收到低电平的控制信号后输出幅值降低的第二交流电压至视角控制电极(可参考图2,第一交流电压的幅值A1大于第二交流电压的幅值A2),从而使液晶分子两端的电压差降低,液晶分子由窄视角模式下的大倾角转换为较小的倾角进而遮挡背光源,进而消除漏光使黑画面下屏幕更黑,并且解决了现有技术通过降低背光源控制信号占空比以降低背光源亮度实现黑画面下模组亮度更黑所存在的响应时间较长的问题,使得响应时间短。其中,控制信号的电平不局限于此,当液晶分子为正性液晶分子,信号处理器12只要在第一脉宽调制信号PWM的占空比D1与第二脉宽调制信号PWMO的占空比D2不一致时输出幅值降低的交流电压第二交流电压即可。

具体地,当液晶分子为负性液晶分子,液晶分子平行于视角控制电极进行初始配向,此时窄视角模式下液晶分子两端的压差小于宽视角模式下液晶分子两端的压差,当时序控制器11未侦测到黑画面时不对第一脉宽调制信号PWM的脉冲宽度t1进行调整,信号处理器12在第一脉宽调制信号PWM的占空比D1与第二脉宽调制信号PWMO的占空比D2相同时,输出默认信号而非控制信号,电压控制器13输出默认的第三交流电压(其中,默认的第三交流电压可以但不限于与默认的第一交流电压相同)。时序控制器11在侦测到黑画面时,对第一脉宽调制信号PWM的脉冲宽度t1进行调整,信号处理器12在第一脉宽调制信号PWM的占空比D1与第二脉宽调制信号PWMO的占空比D2不一致时,输出低电平的控制信号,电压控制器13接收到低电平的控制信号后输出幅值增大后的第四交流电压至视角控制电极(可参考图2,第三交流电压的幅值A3小于第四交流电压的幅值A4),从而使液晶分子两端的电压差增大,液晶分子由窄视角模式下的大倾角转换为较小的倾角,进而转换为较小的倾角遮挡背光源,进而消除漏光使黑画面下屏幕更黑。其中控制信号的电平不局限于此,只要当液晶分子为负性液晶分子,信号处理器12只要在第一脉宽调制信号PWM的占空比D1与第二脉宽调制信号PWMO的占空比D2不一致时输出幅值增大的交流电压第四交流电压即可。

需要说明的是,图2中各交流电压信号的幅值并不对应具体大小的数值,只是用于说明各交流信号的幅值之间的大小关系。

因此本实用新型实施例提供的窄视角电压提供电路可以通过时序控制器11检测控制背光源的第一脉宽调制信号PWM侦测黑画面输出相应的第二脉宽调制信号PWMO,并通过信号处理器12比对第一脉宽调制信号PWM与第二脉宽调制信号PWMO的占空比,信号处理器12根据对比结果输出相应的控制信号控制电压控制器输出幅值变化的交流电压于视角控制电极上,从而改变窄视角模式下液晶分子两端的电压,进而改变液晶分子的偏转角度以遮挡背光源在窄视角模式下的漏光,实现黑画面下模组更黑,并且解决了现有技术通过降低背光源控制信号占空比以降低背光源亮度实现黑画面下模组亮度更黑所存在的响应时间较长的问题。

第二实施例

图3是本实用新型实施例二提供的一种驱动装置结构示意图。如图3所示,驱动装置包括LED驱动器14及窄视角电压提供电路。

具体地,本实施例提供的窄视角电压提供电路包括时序控制器11、信号处理器12、电压控制器13及LED驱动器14。窄视角电压提供电路中的时序控制器11、信号处理器12、电压控制器13的连接关系及工作原理可以参考图1及对应的描述。LED驱动器14包括背光控制信号输入端和驱动电压输出端,该背光控制信号输入端与信号处理器12的第二信号输出端连接,驱动电压输出端与背光源连接。

在本实施方式中,如图2所示,时序控制器11用于减小第一脉宽调制信号PWM的周期T1后,输出周期为T2的第二脉宽调制信号PWMO。

结合图4所示的背光控制信号PWML的波形图,信号处理器12在接收到第一脉宽调制信号PWM和第二脉宽调制信号PWMO后,进行两个信号的占空比以及频率的合成,并输出合成产生的背光控制信号PWML至LED驱动器14,具体地,背光控制信号PWML的占空比等于第一脉宽调制信号PWM的占空比,背光控制信号PWML的频率等于第二脉宽调制信号PWMO的频率。由于背光控制信号PWML的占空比等于第一脉宽调制信号PWM的占空比,因此液晶显示装置的画面亮度不变。此外,由于第二脉宽调制信号PWMO的周期T2小于第一脉宽调制信号PWM的周期T1,从而第二脉宽调制信号PWMO的频率大于第一脉宽调制信号PWM的频率。因此,合成后产生的背光控制信号PWML可以在不改变液晶显示装置的画面亮度的情况下,通过增加前端发送的第一脉宽控制PWM信号的频率,达到消除窄视角下水波纹、改善画质的目的。

需要说明的是,本实用新型实施例提供的驱动装置还包括连接器10,连接器10一端与时序控制器11的第一信号输入端和信号处理器12的第二信号输入端连接,连接器10另一端与前端系统连接以提供前端系统发送的第一脉宽调制信号PWM至时序控制器11和信号处理器12。

因此本实用新型实施例提供的驱动装置,一方面,可以通过时序控制器11检测控制背光源的第一脉宽调制信号PWM侦测黑画面输出相应的第二脉宽调制信号PWMO,并通过信号处理器12在第一脉宽调制信号PWM与第二脉宽调制信号PWMO的占空比不同时输出控制信号,以控制电压控制器13输出幅值变化的交流电压于视角控制电极上,从而改变窄视角模式下液晶分子两端的电压,进而改变液晶分子的偏转角度以遮挡背光源在窄视角模式下的漏光,实现黑画面下模组更黑,并且解决了现有技术通过降低背光源控制信号占空比以降低背光源亮度实现黑画面下模组亮度更黑所存在的响应时间较长的问题。另一方面,本实施例通过调整第一脉宽调制信号PWM的周期,并通过信号处理器12进行第一脉宽调制信号PWM与第二脉宽调制信号PWMO两个信号占空比与频率的合成,进而产生占空比等于第一脉宽调制信号PWM的占空比,且频率大于第一脉宽调制信号PWMO的频率的背光控制信号PWML,因此能在不改变液晶显示装置的画面亮度的情况下,通过增加前端系统发送的第一脉宽控制PWM信号的频率,从而达到消除窄视角下水波纹、改善画质的目的。

第三实施例

本实施例中液晶显示装置包括背光源、显示面板15及实施例二中的驱动装置。其中,驱动装置的结构及工作原理请参考上述驱动装置的描述,在此不再赘述。

需要说明的是,本实施例中,背光源连接在LED驱动器14的驱动电压输出端,电压驱动器13的电极电压输出端电连接视角控制电极17,为了更好的说明,如下结合图5进行描述,其中,图5是本实用新型实施例三提供的一种液晶显示装置中的的显示面板结构示意图。显示面板15包括第一基板16、与第一基板相对的第二基板21及第一基板与第二基板之间的液晶层20,视角控制电极17位于第一基板上,并与驱动装置中的电压控制器13的电极电压输出端电连接。此外本实施例的显示面板15还包括第一基板20上的第一绝缘层18,位于第二基板21上的公共电极24、像素电极23以及公共电极与像素电极之间的第二绝缘层25,液晶层20的上下两侧还设有第一配向层19和第二配向层22。

本实用新型实施例中视角控制电极17为狭缝电极,然而并不限于此,本领域技术人员根据需要可以改成面状电极,并进行相应的调整即可。

本实用新型实施例提供的液晶显示装置,一方面,可以通过时序控制器11检测控制背光源的第一脉宽调制信号PWM侦测黑画面输出相应的第二脉宽调制信号PWMO,并通过信号处理器12比对第一脉宽调制信号PWM与第二脉宽调制信号PWMO的占空比,信号处理器12根据对比结果输出相应的控制信号控制电压控制器13输出相应幅值的交流电压于视角控制电极17上,从而改变窄视角模式下液晶分子两端的电压,进而改变液晶分子的偏转角度以遮挡背光源在窄视角模式下的漏光,实现黑画面下模组更黑,并且解决了现有技术通过降低背光源控制信号占空比以降低背光源亮度实现黑画面下模组亮度更黑所存在的响应时间较长的问题。另一方面,可以调整第一脉宽调制信号PWM的周期,并通过信号处理器12进行第一脉宽调制信号PWM与第二脉宽调制信号PWMO两个信号占空比与频率的合成,进而产生占空比等于第一脉宽调制信号PWM,且频率大于第一脉宽调制信号PWMO的频率的背光控制信号PWML,其在不改变液晶显示装置的画面亮度的情况下,通过增加前端发送的第一脉宽控制PWM信号的频率,达到消除窄视角下水波纹、改善画质的目的。

以上所述仅是实用新型的较佳实施例而已,并非对本实用新型作任何形式上的限制,虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本实用新型,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本实用新型技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本实用新型技术方案内容,依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

再多了解一些
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