專利名稱：用于液晶顯示器件的環(huán)境光偵測(cè)及響應(yīng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于液晶顯示器件，具體涉及一種用于液晶顯示器件的環(huán)境
光偵測(cè)及響應(yīng)裝置，能主動(dòng)偵測(cè)周圍環(huán)境光的亮度并據(jù)此自動(dòng)調(diào)節(jié)液晶顯示器件屏幕亮 度。
背景技術(shù)：
隨著液晶顯示技術(shù)的飛速發(fā)展，液晶顯示器件(Liquid Crystal Display, LCD)在 日常生活中的應(yīng)用已經(jīng)越來(lái)越廣泛。傳統(tǒng)的顯示方式如CRT陰極射線管顯示器及LED顯示 板等，都受制于體積或功耗過(guò)大等因素，無(wú)法滿足消費(fèi)者的實(shí)際需求。而液晶顯示器件的發(fā) 展正好切合目前信息產(chǎn)品的發(fā)展潮流，無(wú)論是直角顯示、低功耗，還是體積小、零輻射等優(yōu) 點(diǎn)，都能讓使用者享受最佳的視覺(jué)效果。 用戶可以對(duì)液晶顯示器件的屏幕亮度進(jìn)行自由設(shè)定，不過(guò)這種調(diào)節(jié)經(jīng)常被設(shè)計(jì)成 恒定亮度，也就是說(shuō)當(dāng)用戶將屏幕亮度調(diào)到某一個(gè)值之后，該液晶顯示器件就以與該設(shè)定 值對(duì)應(yīng)的某一恒定亮度進(jìn)行顯示，而與周圍環(huán)境光亮度無(wú)關(guān)。液晶顯示器件的屏幕亮度默 認(rèn)值通常是參照室內(nèi)正常照度狀態(tài)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)的，這就會(huì)導(dǎo)致在黑暗環(huán)境中屏幕亮度相 對(duì)太高而在高亮環(huán)境下屏幕亮度相對(duì)太低，從而影響到實(shí)際顯示效果。而且，由于這種恒定 亮度顯示，當(dāng)在黑暗環(huán)境中長(zhǎng)時(shí)間使用液晶顯示器件時(shí)，如果不手動(dòng)去降低屏幕的亮度，將 會(huì)造成不必要的能源消耗并且縮短液晶顯示器件的使用壽命。 當(dāng)前液晶顯示器件中，對(duì)環(huán)境光的偵測(cè)和響應(yīng)機(jī)制通常建立在面板端，亦即將光 電傳感器集成在有源矩陣器件陣列中，每個(gè)象素內(nèi)分別對(duì)應(yīng)制作有一個(gè)獨(dú)立的光電感應(yīng) 器。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是可以有效地偵測(cè)入射到器件屏幕上的光照度大小，缺點(diǎn)在于陣列制 作過(guò)程中涉及到鍍膜、光刻、顯影等關(guān)鍵技術(shù)，加大了面板陣列段制程的工藝難度，且由于 元件數(shù)目和器件尺寸變大而導(dǎo)致不必要的成本增加。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型目的是提供一種用于液晶顯示器件的環(huán)境光偵測(cè)及響應(yīng)裝置，在不需
要改板面板陣列段制作工藝的前提下，方便地實(shí)現(xiàn)液晶面板顯示對(duì)環(huán)境光的自動(dòng)適應(yīng)。 為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是一種用于液晶顯示器件的環(huán)境
光偵測(cè)及響應(yīng)裝置，包括環(huán)境光檢測(cè)電路、主控電路和背光控制電路，所述環(huán)境光檢測(cè)電路
包括光電傳感器、取樣電阻和濾波電路，取樣電阻的輸出經(jīng)濾波電路連接至主控電路的輸
入端，所述主控電路根據(jù)取樣電壓輸出P麗信號(hào)波形，所述背光控制電路根據(jù)P麗信號(hào)波形
輸出對(duì)應(yīng)的背光燈管電流。 上述技術(shù)方案中，通過(guò)一個(gè)流經(jīng)電流與環(huán)境光亮度成正比的光電傳感器，產(chǎn)生表 示環(huán)境光亮度的光電信號(hào)；所述濾波電路，可以是帶通濾波器，也可以是低通濾波器，用于 濾除不必要的干擾信號(hào)；主控電路用于對(duì)取樣電壓進(jìn)行分析并生成對(duì)應(yīng)的P麗信號(hào)波形； 背光控制電路，用于獲得對(duì)應(yīng)于上述P麗信號(hào)的背光燈管電流，正是該燈管電流的大小決定了最終顯示屏幕亮度的高低。 上述技術(shù)方案中，所述主控電路包括模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、微處理器、數(shù)模轉(zhuǎn)換電路、比 較器和參考電平生成電路，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的輸入端即為主控電路的輸入端，模數(shù)轉(zhuǎn)換 電路的輸出端連接至微處理器的輸入端口，微處理器的輸出端口連接至數(shù)模轉(zhuǎn)換電路的輸 入端，數(shù)模轉(zhuǎn)換電路的輸出端與參考電平生成電路的輸出端分別連接至比較器的兩個(gè)輸入 端口，比較器的輸出端輸出P麗信號(hào)波形，所述微處理器的存貯器中設(shè)有輸入數(shù)字電平和 響應(yīng)數(shù)字電平對(duì)應(yīng)的表。 經(jīng)光電傳感器在取樣電阻上獲得的取樣電壓通過(guò)濾波后，由模數(shù)轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換成 輸入數(shù)字電平，微處理器通過(guò)查表獲取對(duì)應(yīng)的響應(yīng)數(shù)字電平，經(jīng)數(shù)模轉(zhuǎn)換電路生成該電平， 與參考電平進(jìn)行比較，生成P麗信號(hào)波形，其中，參考電平通?？梢圆捎萌遣?。生成的P麗 信號(hào)占空比與取樣電壓相關(guān)， 一般地，取樣電壓越低，表示環(huán)境越暗，輸出P麗信號(hào)的占空 比越小，由此背光控制電路輸出的背光燈管電流越小，屏幕亮度越低；反之，取樣電壓較高 時(shí)，表示環(huán)境較亮，則需要相應(yīng)加大屏幕亮度，以保證正常顯示。 上述技術(shù)方案中，所述光電傳感器位于液晶顯示器件的前框面板上。環(huán)境光檢測(cè) 電路可以制成獨(dú)立的電路板，也可以集成于視頻控制板、電源控制板、按鍵控制板、或者遙 控接收板上。
由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有的優(yōu)點(diǎn)是 1、本實(shí)用新型提供了一種用于液晶顯示器件的環(huán)境光偵測(cè)及響應(yīng)裝置，該裝置完
全獨(dú)立于液晶顯示器面板，從而既能主動(dòng)檢測(cè)周圍環(huán)境光的亮度并據(jù)此自動(dòng)調(diào)節(jié)液晶顯示
器件的屏幕亮度，又不需要調(diào)整液晶顯示器面板的制作工藝，便于實(shí)現(xiàn)； 2、本實(shí)用新型通過(guò)在主控電路中設(shè)置表的方式來(lái)調(diào)節(jié)輸出驅(qū)動(dòng)電流，從而只有當(dāng)
環(huán)境光的亮度變化達(dá)到一定的閾值時(shí)，主控電路才控制改變輸出亮度； 3、本實(shí)用新型可以方便地通過(guò)改變主控電路中的設(shè)置或者是調(diào)節(jié)取樣電阻來(lái)改 變控制精度。

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例一的環(huán)境光偵測(cè)電路的示意圖。 圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例二的環(huán)境光偵測(cè)電路的示意圖。 圖3是使用圖2的環(huán)境光偵測(cè)和響應(yīng)系統(tǒng)的示意圖。 圖4是圖3中主控電路的一個(gè)實(shí)施例的示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述 實(shí)施例一 一種用于液晶顯示器件的環(huán)境光偵測(cè)及響應(yīng)裝置，包括環(huán)境光檢測(cè)電
路、主控電路和背光控制電路，所述環(huán)境光檢測(cè)電路包括光電傳感器、取樣電阻和濾波電
路，取樣電阻的輸出經(jīng)濾波電路連接至主控電路的輸入端，所述主控電路根據(jù)取樣電壓輸
出P麗信號(hào)波形，所述背光控制電路根據(jù)P麗信號(hào)波形輸出對(duì)應(yīng)的背光燈管電流。
其中的環(huán)境光偵測(cè)電路參見(jiàn)附圖1所示，環(huán)境光偵測(cè)電路100可以包含一個(gè)光電
傳感器PD、一個(gè)取樣電阻R0、一個(gè)濾波電容C1。當(dāng)周圍環(huán)境光亮度變暗時(shí)，流經(jīng)光電傳感器PD的電流降低，此時(shí)取樣電阻R0上獲得的取樣電壓亦即節(jié)點(diǎn)Nl處的電壓減??；當(dāng)周圍 環(huán)境光亮度變亮?xí)r，流經(jīng)光電傳感器PD的電流增大，此時(shí)取樣電阻RO上獲得的取樣電壓亦 即節(jié)點(diǎn)Nl處的電壓變大。該取樣電壓在輸出前經(jīng)濾波電容CI進(jìn)行濾波。 實(shí)施例二一種用于液晶顯示器件的環(huán)境光偵測(cè)及響應(yīng)裝置，包括環(huán)境光檢測(cè)電 路、主控電路和背光控制電路。 如圖2所示，環(huán)境光偵測(cè)電路101可以包含一個(gè)光電傳感器PD、一個(gè)取樣電阻RO、 一個(gè)由Rl和CI組成的低通濾波電路。該電路101的工作原理和環(huán)境光偵測(cè)電路100類似， 并且得益于由Rl和CI組成的低通濾波電路，環(huán)境光偵測(cè)電路101擁有更好的抗干擾能力。 如圖3所示，主控板200包含有主控電路210和背光控制電路230。在圖3中，當(dāng) 周圍環(huán)境光亮度變暗時(shí)，環(huán)境光偵測(cè)電路101輸出的取樣電壓IIO變小，該取樣電壓IIO送 至主控電路210進(jìn)行處理，主控電路210輸出的P麗信號(hào)220的占空比變小，此時(shí)背光控制 電路230提供的燈管驅(qū)動(dòng)電流240變小導(dǎo)致貼附于液晶面板300背部的背光燈管310的發(fā) 光亮度降低從而降低液晶屏幕的顯示亮度。當(dāng)周圍環(huán)境光亮度變亮?xí)r，環(huán)境光偵測(cè)電路101 輸出的取樣電壓110變大，該取樣電壓110送至主控電路210進(jìn)行處理，主控電路210輸出 的P麗信號(hào)220的占空比變大，此時(shí)背光控制電路230提供的燈管驅(qū)動(dòng)電流240變大導(dǎo)致 貼附于液晶面板300背部的背光燈管310的發(fā)光亮度上升從而提升液晶屏幕的顯示亮度。 圖3中R2的作用是對(duì)取樣電壓IIO提供一個(gè)直流偏置電壓，使得取樣電壓IIO稍 微遠(yuǎn)離基準(zhǔn)電壓VSS，提升主控電路210動(dòng)作的準(zhǔn)確性。 圖3中的背光燈管310可以是普通的CCFL冷陰極熒光燈管，也可以是當(dāng)今流行的 LED背光燈管。 圖4是圖3中主控電路的示意圖。在圖4中，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路211先將模擬取樣電 壓110轉(zhuǎn)換成數(shù)字電平212，接著通過(guò)查找查找表213，給出對(duì)應(yīng)于該輸入數(shù)字電平212的 響應(yīng)數(shù)字電平214，然后數(shù)模轉(zhuǎn)換電路215將該數(shù)字電平214轉(zhuǎn)換成模擬電平216，該模擬 電平216與參考電平217經(jīng)比較器218進(jìn)行比較之后，輸出對(duì)應(yīng)的P麗信號(hào)220。 通過(guò)調(diào)整主控電路210的參數(shù)可以設(shè)定該實(shí)施例對(duì)環(huán)境光變化的響應(yīng)精度。 在恒定光照度環(huán)境中，流經(jīng)光電傳感器PD的電流也是恒定的，當(dāng)改變?nèi)与娮鑂O 的值時(shí)，取樣電壓110也隨之變化，可見(jiàn)，調(diào)整取樣電阻RO的值也可以改變?cè)搶?shí)施例對(duì)環(huán)境 光變化的響應(yīng)精度。 當(dāng)周圍環(huán)境光亮度低于某個(gè)閾值TH1 (光電傳感器PD所能偵測(cè)的最小亮度)時(shí)， 光電傳感器PD將無(wú)法正確偵測(cè)到對(duì)應(yīng)的亮度變化，該實(shí)用新型將保持前一狀態(tài)不變而不 會(huì)隨著環(huán)境光亮度的變化而改變；同理，當(dāng)周圍環(huán)境光亮度高于某個(gè)閾值TH2(光電傳感器 PD所能偵測(cè)的最大亮度)時(shí)，該實(shí)用新型也將保持前一狀態(tài)不變?？梢?jiàn)，該實(shí)施例的適用范 圍部分取決于所采用的光電傳感器PD的物理特性。 光電傳感器PD對(duì)環(huán)境光變化的偵測(cè)過(guò)程中，當(dāng)環(huán)境光亮度在TH1和TH2之間變化 時(shí)，流經(jīng)光電傳感器PD的電流大小呈近似正比于環(huán)境光亮度的高低，此時(shí)環(huán)境光偵測(cè)電路 101輸出的取樣電壓110也隨著環(huán)境光的變化呈線性改變，從而導(dǎo)致屏幕顯示亮度也隨之 線性變化。這樣會(huì)造成一種不良后果，當(dāng)周圍環(huán)境光亮度發(fā)生細(xì)微變化，比如人從液晶顯示 器件前面通過(guò)時(shí)，液晶顯示器件的顯示亮度也會(huì)馬上跟著改變，而這是違背設(shè)計(jì)初衷的。為 避免發(fā)生上述情況，必須設(shè)定主控電路210的參數(shù)，使得只有當(dāng)環(huán)境光的亮度變化達(dá)到一定的閾值時(shí)，主控電路210才相應(yīng)的改變其輸出的P麗信號(hào)220的占空比，從而按照我們的 預(yù)期對(duì)屏幕的顯示亮度進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，而這也是圖4中查找表213的主要作用。
權(quán)利要求一種用于液晶顯示器件的環(huán)境光偵測(cè)及響應(yīng)裝置，其特征在于包括環(huán)境光檢測(cè)電路、主控電路和背光控制電路，所述環(huán)境光檢測(cè)電路包括光電傳感器、取樣電阻和濾波電路，取樣電阻的輸出經(jīng)濾波電路連接至主控電路的輸入端，所述主控電路根據(jù)取樣電壓輸出PWM信號(hào)波形，所述背光控制電路根據(jù)PWM信號(hào)波形輸出對(duì)應(yīng)的背光燈管電流。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于液晶顯示器件的環(huán)境光偵測(cè)及響應(yīng)裝置，其特征在于所述主控電路包括模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、微處理器、數(shù)模轉(zhuǎn)換電路、比較器和參考電平生成電路，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的輸入端即為主控電路的輸入端，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的輸出端連接至微處理器的輸入端口 ，微處理器的輸出端口連接至數(shù)模轉(zhuǎn)換電路的輸入端，數(shù)模轉(zhuǎn)換電路的輸出端與參考電平生成電路的輸出端分別連接至比較器的兩個(gè)輸入端口，比較器的輸出端輸出P麗信號(hào)波形，所述微處理器的存貯器中設(shè)有輸入數(shù)字電平和響應(yīng)數(shù)字電平對(duì)應(yīng)的表。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于液晶顯示器件的環(huán)境光偵測(cè)及響應(yīng)裝置，其特征在于所述光電傳感器位于液晶顯示器件的前框面板上。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種用于液晶顯示器件的環(huán)境光偵測(cè)及響應(yīng)裝置，其特征在于包括環(huán)境光檢測(cè)電路、主控電路和背光控制電路，所述環(huán)境光檢測(cè)電路包括光電傳感器、取樣電阻和濾波電路，取樣電阻的輸出經(jīng)濾波電路連接至主控電路的輸入端，所述主控電路根據(jù)取樣電壓輸出PWM信號(hào)波形，所述背光控制電路根據(jù)PWM信號(hào)波形輸出對(duì)應(yīng)的背光燈管電流。本實(shí)用新型完全獨(dú)立于液晶顯示器面板，從而既能主動(dòng)檢測(cè)周圍環(huán)境光的亮度并據(jù)此自動(dòng)調(diào)節(jié)液晶顯示器件的屏幕亮度，又不需要調(diào)整液晶顯示器面板的制作工藝，便于實(shí)現(xiàn)。
文檔編號(hào)G09G3/36GK201540713SQ20092025527
公開(kāi)日2010年8月4日 申請(qǐng)日期2009年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月20日
發(fā)明者曾廖新, 程定曉, 謝志英 申請(qǐng)人:蘇州冠捷科技有限公司