一种高对比度的显示装置及显示系统的制作方法

本发明属于液晶屏，具体涉及一种高对比度的显示装置及显示系统。

背景技术：

1、液晶屏是以液晶材料为基本组件，在两块平行板之间填充液晶材料，通过电压来改变液晶材料内部分子的排列状况，以达到遮光和透光的目的来显示深浅不一，错落有致的图像，而且只要在两块平板间再加上三原色的滤光层，就可实现显示彩色图像。

2、由于液晶本身不能主动发光，需要外部提供背光源，才能显示图像。目前现有的显示屏，当液晶图像为黑场时，液晶分子不能完全关闭，此时会有大部分光透过液晶分子，从而造成现有液晶屏对比度较差的情况。

3、为了解决上述问题，目前存在如下三种方案：

4、1、改进液晶的加工工艺提高对比度，该方案的缺点是：目前比较成熟的工艺制作的液晶，其对比度基本在4000:1以内，对比度仍然不高；

5、2、通过mini-led做背光源，对led灯板的灯珠进行分区控制，通过软件算法来提高液晶画面的对比度，缺点是：算法较为复杂，且分区数较少，无法实现上万个分区的控制，即使能够进行上万分区的控制，其生产成本较高，市场无法消化；

6、3、将两个液晶层直接贴合，内部的第一液晶层起到液晶光阀的作用，调节光通量，外部的第二液晶层起到图像显示的作用，该方案的缺点是：功耗大，由于第一液晶层起到光阀作用，透光率最大只有30%，第二液晶层的透光率只有4%-5%。

7、因此，需要改进显示装置的结构，从而在提高对比度的同时，降低功耗。

技术实现思路

1、鉴于现有技术中存在上述问题，本发明的目的是提供一种高对比度的显示装置，通过led灯板二向液晶层二提供背光，并利用光感元件的感光特性，通过较小的功率驱动led灯板一上的灯珠发光，向液晶层一提供背光，从而能够通过较低的功率提高显示装置的对比度。

2、一种高对比度的显示装置，包括模组一和模组二，所述模组二包括：

3、led灯板二，用于向液晶层二提供背光；

4、光学膜组二，位于所述led灯板二的上方，用于将led灯板二发出的光信号进行扩散整形；

5、液晶层二，位于所述光学膜组二的上方，用于根据图像电信号翻转相应位置的液晶分子，起到液晶光阀的作用；

6、所述模组一包括：

7、led灯板一，位于所述液晶层二的上方，用于向液晶层一提供背光；所述led灯板一上安装有驱动件，所述驱动件用于驱动led灯板一上的灯珠发光；

8、光学膜组一，位于所述led灯板一的上方，用于将所述led灯板一发出的光信号进行扩散整形；

9、液晶层一，位于光学膜组一的上方，用于显示图像。

10、为了能够实现同步显示，所述液晶层一、液晶层二的驱动信号为同步信号，所述led灯板一、led灯板二的驱动信号为同步信号。

11、为了能够通过小功率信号驱动led灯板一，所述驱动件为光感元件，位于led灯板一、液晶层二之间，能够感应对应位置的透过所述液晶层二的光信号并导通。

12、为了使驱动件能够驱动led灯板一，所述led灯板一包括至少一个灯珠，一个光感元件对应led灯板一上的一个或多个灯珠，所述光感元件与对应位置的灯珠串联，所述光感元件感应的光信号变强时，通过光感元件的电流变大，则led灯板一上对应位置灯珠的亮度变大。

13、所述光感元件与恒流电路电性连接。

14、为了使驱动件能够与图像信号同步，所述驱动件的反应时间小于液晶层一、液晶层二中液晶分子的翻转时间。

15、本发明的第二个目的是提供一种高对比度的显示系统，使用上述的高对比度的显示装置实现，还包括主控模块，所述主控模块接收图像电信号并处理，然后向液晶层一、led灯板一、液晶层二、led灯板二发送相应的信号。

16、所述主控模块包括fpga芯片、soc芯片。

17、所述主控模块向液晶层一、液晶层二传输同步的tcon信号，主控模块向led灯板一、led灯板二传输同步的pwm信号。

18、本发明的有益效果是：该高对比度的显示装置及显示系统，通过led灯板二发出光信号为液晶层二提供背光，并使液晶层二根据图像信号翻转相应位置的液晶分子起到光阀作用，通过光感元件的感光特性感应对应位置的透过液晶层二的光并驱动对应位置的led灯板一上的灯珠发出相应的光信号，并使液晶层一根据图像信号翻转相应位置的液晶分子，进行图像显示。依靠双液晶层的结构提高该显示装置的对比度，使暗区更暗，亮区更亮，且通过低功耗的光感元件驱动led灯板一为液晶层一提供背光而降低显示装置的能量消耗。

技术特征：

1.一种高对比度的显示装置，其特征在于，包括模组一和模组二，所述模组二包括：

2.根据权利要求1所述的高对比度的显示装置，其特征在于，所述液晶层一（1）、液晶层二（5）的驱动信号为同步信号，所述led灯板一（4）、led灯板二（8）的驱动信号为同步信号。

3.根据权利要求1所述的高对比度的显示装置，其特征在于，所述驱动件为光感元件（9），位于led灯板一（4）、液晶层二（5）之间，能够感应对应位置的透过所述液晶层二（5）的光信号并导通。

4.根据权利要求3所述的高对比度的显示装置，其特征在于，所述led灯板一（4）包括至少一个灯珠，一个光感元件（9）对应led灯板一（4）上的一个或多个灯珠，所述光感元件（9）与对应位置的灯珠串联，所述光感元件（9）感应的光信号变强时，通过光感元件（9）的电流变大，则led灯板一（4）上对应位置灯珠的亮度变大。

5.根据权利要求4所述的高对比度的显示装置，其特征在于，所述光感元件（9）与恒流电路（10）电性连接。

6.根据权利要求1所述的高对比度的显示装置，其特征在于，所述驱动件的反应时间小于液晶层一（1）、液晶层二（5）中液晶分子的翻转时间。

7.一种高对比度的显示系统，使用如权利要求1-6中任一项所述的高对比度的显示装置实现，其特征在于，还包括主控模块，所述主控模块接收图像电信号并处理，然后向液晶层一（1）、led灯板一（4）、液晶层二（5）、led灯板二（8）发送相应的信号。

8.根据权利要求7所述的高对比度的显示系统，其特征在于，所述主控模块包括fpga芯片、soc芯片。

9.根据权利要求7所述的高对比度的显示系统，其特征在于，所述主控模块向液晶层一（1）、液晶层二（5）传输同步的tcon信号，主控模块向led灯板一（4）、led灯板二（8）传输同步的pwm信号。

技术总结
本发明提供一种高对比度的显示装置，应用于液晶屏技术领域，从上至下依次包括液晶层一、光学膜组一、LED灯板一、驱动件、液晶层二、光学膜组二和LED灯板二，驱动件与LED灯板一串联，用于驱动LED灯板一，其中液晶层二起到液晶光阀作用，液晶层一用于显示图像。一种高对比度的显示系统，使用上述高对比度的显示装置实现，还包括主控模块，用于接收图像电信号并处理，然后向液晶层一、LED灯板一、液晶层二、LED灯板二发送相应的信号。通过驱动件的感应特性驱动LED灯板一，利用较小的功率驱动LED灯板一发光以向液晶层一提供背光，从而提高显示装置的对比度。

技术研发人员：殷为国
受保护的技术使用者：苏州源泽物联科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12