CN100592152C - 背光系统、采用该背光系统的液晶显示系统及其驱动方法 - Google Patents

背光系统、采用该背光系统的液晶显示系统及其驱动方法 Download PDF

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Abstract

一种背光系统，其包括一发光二极管驱动电路、一发光二极管阵列、一交流侦测电路和一发光二极管驱动控制电路。该交流侦测电路侦测交流电源，并输出一代表该背光系统与交流电通断状态的侦测信号，该发光二极管驱动控制电路接收并分析该侦测信号和外部输入的背光信号，输出一背光控制信号，该发光二极管驱动电路接收该背光控制信号，并输出电信号控制该发光二极管阵列的发光强度。本发明还提供一种采用该背光系统的液晶显示系统。本发明同时提供一种该液晶显示系统的驱动方法。

Description

背光系统、采用该背光系统的液晶显示系统及其驱动方法
技术领域
本发明是关于一种背光系统、采用该背光系统的液晶显示系统及其驱动方法。
背景技术
液晶显示装置因具有低辐射性、体积轻薄短小和耗电低等特点，已广泛应用于手机、个人数字助理、笔记型计算机、个人计算机和电视等领域。由于液晶显示面板中的液晶本身不具发光特性，因此为达到显示效果，需给液晶显示面板提供一面光源装置以实现显示功能，如背光模组，其功能在于为液晶显示面板提供亮度充分且分布均匀的面光源。背光模组的光源一般采用成本较低的冷阴极射线管(Cold Cathode Fluorescence Lamp，CCFL)，但是，由于发光二极管(Light Emitting Diode，LED)具有能耗低、色域广、无汞环保、无高压安全性高等优势，正逐渐替代冷阴极射线管成为背光模组的光源。
请参阅图1，其是一种现有技术液晶显示系统的结构示意图。该液晶显示系统1包括一交流滤波电路11、一整流降压电路12、一液晶显示面板13、一控制器14、一发光二极管驱动电路15、一发光二极管阵列16。
该交流滤波电路11一般包括有滤波电容和滤波电感，以消除电网传入该液晶显示系统1的电磁干扰。该交流滤波电路11接收交流市电并对交流市电进行滤波，输出较为纯净的交流电至该整流降压电路12。
该整流降压电路12接收该交流电，将该交流电整理为直流电并经过一系列降压步骤，将高电压转化为能够为该液晶显示系统1工作的低压电，如3V、5V、9V、12V等，并将该低压电传输至该液晶显示面板13和该控制器14供其工作。
该控制器14在直流电压驱动下工作，其接收外界输入的视频信号，将视频信号处理后输入该液晶显示面板13以显示图像信息。该控制器14同时输出一脉宽调变信号至该发光二极管驱动电路15，该发光二极管驱动电路15接收该脉宽调变信号，在该脉宽调变信号的驱动下控制该发光二极管阵列16的发光强度以提供适当强度的背光供该液晶显示面板13显示图像。
由于该交流滤波电路11和该整流降压电路12内部包含有大容量的电容和电感，电容和电感内存储有大量电能，这些存储电能在交流市电关闭瞬间，仍能维持一定时间，该存储电能将加载于该液晶显示面板13和该发光二极管阵列16，导致该液晶显示系统1的背光关闭时间延迟，由于此时电信号为异常信号，从而该液晶显示面板13在交流市电断开瞬间将产生红色、蓝色等关机噪点。
发明内容
为了解决现有技术背光模组的背光关闭延迟导致的关机噪点的问题，有必要提供一种能够缩短背光关闭时间的背光系统。
同时有必要提供一种能够减少关机噪点的液晶显示系统。
还有必要提供一种液晶显示系统的驱动方法。
一种背光系统，其包括一发光二极管驱动电路、一发光二极管阵列、一交流侦测电路和一发光二极管驱动控制电路。该交流侦测电路侦测交流电源，并输出一代表该背光系统与交流电通断状态的侦测信号，该发光二极管驱动控制电路接收并分析该侦测信号和外部输入的背光信号，输出一背光控制信号，该发光二极管驱动电路接收该背光控制信号，并输出电信号控制该发光二极管阵列的发光强度。
一种液晶显示系统，其包括一电源电路，一控制器，一液晶显示面板和一背光系统，该电源电路接收市电交流电，提供直流电给该液晶显示面板和该控制器工作，并提供交流市电至该背光系统，该控制器输出一背光信号，该背光系统包括一交流侦测电路，该交流侦测电路侦测该交流市电并输出一代表该液晶显示系统与交流市电通断状态的侦测信号，该背光系统根据该侦测信号和该背光信号控制背光的点亮和熄灭。
一种液晶显示系统驱动方法，该液晶显示系统包括一电源电路，一控制器，一液晶显示面板和一背光系统，该电源电路接收交流市电，提供直流电给该液晶显示面板和该控制器工作，并提供交流市电至该背光系统，该控制器输出背光信号，该背光系统为该液晶显示面板提供背光，其包括一交流侦测电路。该液晶显示系统驱动方法包括如下步骤：
a.该交流侦测电路检测该液晶显示系统与交流市电通断状态，并产生一代表该通断状态的侦测信号；
b.综合分析该侦测信号和该背光信号，根据该液晶显示系统与交流市电的通断状态，控制背光的点亮和熄灭。
相较于现有技术，本发明背光系统，具有交流侦测电路和发光二极管驱动控制电路，该交流侦测电路能够及时侦测该背光系统与交流市电的通断状态，该发光二极管驱动控制电路综合分析给通断状态和外部输入的背光信号对发光二极管驱动进行控制，可以在交流市电突然断开的情况下，发出背光关闭信号以及时熄灭背光，从而缩短背光关闭时间。
相较于现有技术，本发明液晶显示系统的背光系统具有一交流侦测电路，该交流侦测电路侦测该液晶显示系统与交流市电的通断状态，并在交流市电突然断开的情况下，发出背光关闭信号以及时熄灭背光，从而可以消除因背光关闭延迟所产生的关机噪点，有利于提高该液晶显示系统的显示质量。
相较于现有技术，本发明液晶显示系统驱动方法中，首先侦测该液晶显示系统与交流市电的通断状态，并根据该通断状态来控背光的点亮和熄灭，能够在该显示系统与交流市电突然断开的情况下，及时关闭背光，从而可以消除因背光关闭延迟所产生的关机噪点，有利于提高采用该驱动方法的液晶显示系统的显示质量。
附图说明
图1是一种现有技术液晶显示系统的结构示意图。
图2是本发明液晶显示系统的结构示意图。
图3是本发明图2所示液晶显示系统III部分的电路结构示意图。
具体实施方式
请参阅图2，其是本发明液晶显示系统的结构示意图。该液晶显示系统2包括一交流滤波电路21、一整流降压电路22、一液晶显示面板23、一控制器24、一发光二极管驱动电路25、一发光二极管阵列26、一交流侦测电路27和一发光二极管驱动控制电路28。
该交流滤波电路21内部含有大容量的电容和电感，其接收外界交流市电，使电源产生的高频脉冲干扰得到极大衰减，并能较好地滤除来源于电网或传入电网的电磁干扰，使之符合联邦通信委员会(Federal Communication Commission，FCC)、欧盟(Communate Europpene，CE)等标准，从而输出更为纯净的交流电至该整流降压电路22。
该整流降压电路22内具有整流模块、DC-DC变压模块等，其接收该交流滤波电路21输出的高压交流电，由整流模块将高压交流电整理为高压直流电，然后经过DC-DC变压模块将高压直流电转变为该液晶显示系统2能够使用的低压直流电，如3V、5V、9V、12V等，并将低压直流电传输至该液晶显示面板23和该控制器24，供二者工作。
该控制器24在直流电驱动下工作，其接收外界输入的视频信号，将视频信号处理为该液晶显示面板23能够识别的视频信号，如低压差动信号(Low Voltage Differential Signaling，LVDS)，然后将视频信号传输至该液晶显示面板23供其显示影像信息。同时该控制器24输出一代表背光亮度的背光信号至该发光二极管驱动控制电路28。
该交流侦测电路27接收该交流滤波电路21产生的交流电信号，将该交流电信号处理后，输出一代表该交流滤波电路21与交流市电连接状态的侦测信号至该发光二极管驱动控制电路28。
该发光二极管驱动控制电路28同时接收该控制器24产生的背光信号和该交流侦测电路21产生的侦测信号，综合分析该二信号后发出一背光控制信号至该发光二极管驱动电路25，该发光二极管驱动电路25在该背光控制信号的控制下，调节该发光二极管阵列26的亮度，以配合该液晶显示面板23的画面显示。
其中，当该侦测电路27侦测该交流滤波电路21与交流市电连通时，该交流侦测电路27发出一代表交流市电接通的信号，该信号配合该控制器24产生的背光信号，使该发光二极管驱动控制电路28控制该发光二极管驱动电路25点亮该发光二极管阵列26；当该交流滤波电路21与市电突然断开时，该交流侦测电路27侦测该断开状态并发出一代表交流市电断开的信号，该信号配合该控制器24产生的背光信号，使该发光二极管驱动控制电路28控制该发光二极管驱动电路25熄灭该发光二极管阵列26。
请一并参阅图3，其是图2所示III部分的电路结构示意图。该交流电侦测电路27包括一交流电输入端270、一第一电阻271、一第二电阻272、一整流二极管273、一平波电容275和一晶体管276。该交流电输入端270、该第一电阻271和该第二电阻272顺次串联并通过该第二电阻272接地。该整流二极管273正极连接至该第一电阻271与该第二电阻272的连接点，负极串联该平波电容275后接地。该晶体管276为PNP双极结型晶体管(BipolarJunction Transistor，BJT)，其包括一基极b、一发射极e和一集电极c，该基极b电连接至该整流二极管273的负极，发射极e连接至一高电压，如+3.3V电压。
该控制器24包括一背光信号输出端241。
该发光二极管驱动控制电路28包括一非门281和一与门283。该非门281为单端输入单端输出元件，其输入端电连接至该晶体管276的集电极c。该与门283为双端输入单端输出元件，其一输入端电连接至该非门281的输出端，另一输入端连接至该控制器24的背光信号输出端241。
该发光二极管驱动电路25包括一驱动芯片250，该驱动芯片250型号为G5950，其包括一发光控制端DIM，八输出通道CH1～CH8。该发光控制端DIM电连接至该与门283的输出端，该八输出通道CH1～CH8连接该发光二极管阵列26。该当该光控制端DIM电压为高电平时，该八输出通道CH1～CH8有大电流流过，点亮该发光二极管阵列26，当该发光控制端DIM电压为低电平时，该八输出通道CH1～CH8无电流流过，该发光二极管阵列26熄灭。
图3所示电路部分的工作原理如下所述：
该交流侦测电路27的交流电输入端270接收该交流滤波电路21产生的交流电，并由该第一电阻271和该第二电阻272分压。该整流二极管273采样该第二电阻272的电压并且只允许正半周电压通过，形成一半波脉冲电压，然后一边给该晶体管276基极b供电，一边给该平波电容275充电。该平波电容275在该整流二极管273输出电压降低时对该晶体管276供电，以弥补电压的降低，起平滑纹波的作用。
当交流市电与该交流滤波电路21连通时，该二极管273的负极输出为一正电压，并输入于该晶体管276的基极b，该晶体管276截止，其集电极c为低电压，该低电压经过该非门281后成为一高电压，并输入该与门283，此时该与门283的输出电压与该控制器24的背光信号输出端241的背光信号一致。当该背光信号为高电平时，该驱动芯片250的发光控制端DIM为高电平，该发光二极管阵列26为点亮状态；当该背光信号为低电平时，该驱动芯片250的发光控制端DIM为低电平，该发光二极管阵列26为熄灭状态。
当交流市电突然与该交流滤波电路21断开时，该二极管273的负极输出为一负电压，该晶体管276导通，其集电极c输出为高电压，该高电压经过该非门281后成为一低电压，并输入该与门283，则此时无论该控制器24的背光信号输出端24的背光信号为何种信号时，该与门283输出均为低电平，该驱动芯片250的发光控制端DIM亦为低电平，从而控制该发光二极管阵列26熄灭。
相较于现有技术，本发明液晶显示系统2增加一交流侦测电路27和一发光二极管驱动控制电路28。该交流侦测电路27采集并侦测该交流滤波电路21的交流电信号，当该交流滤波电路21与交流市电断开时，该交流侦测电路27可发出一交流市电断开的侦测信号，通过该发光二极管驱动控制电路28综合分析该侦测信号和该控制器24发出的背光信号后，及时由该发光二极管驱动电路25熄灭该背光发光二极管阵列26，使背光关闭速度快于该液晶显示系统2内部存储电荷的释放速度，这样可以避免在交流市电断电的情况下造成的关机噪点，提高显示质量。

Claims (10)

1、一种背光系统，其包括一发光二极管驱动电路和一发光二极管阵列，其特征在于：该背光系统进一步包括一交流侦测电路和一发光二极管驱动控制电路，该交流侦测电路侦测交流电源，并输出一代表该背光系统与交流电通断状态的侦测信号，该发光二极管驱动控制电路接收并分析该侦测信号和外部输入的背光信号，输出一背光控制信号，该发光二极管驱动电路接收该背光控制信号，并输出电信号控制该发光二极管阵列的发光强度。
2.如权利要求1所述的背光系统，其特征在于：该交流侦测电路包括一交流电输入端、一第一分压元件、一第二分压元件、一整流滤波电路、一晶体管，该交流电输入端、该第一分压元件和该第二分压元件顺次串联并通过该第二分压元件接地，该整流滤波电路采样该第二分压元件的电压，经整流滤波后传输至该晶体管的基极，该晶体管的发射极接高电平，集电极输出该代表交流电通断状态的侦测信号。
3.如权利要求1所述的背光系统，其特征在于：该发光二极管驱动控制电路包括一非门和一与门，该与门为二输入与门，该非门的输入端接收该侦测信号，输出端连接至该与门的一输入端，该与门的另一输入端接收外部输入的背光信号，输出端输出一背光控制信号至该发光二极管驱动电路。
4.一种液晶显示系统，其包括一电源电路，一控制器，一液晶显示面板和一背光系统，该电源电路接收交流市电，提供直流电给该液晶显示面板和该控制器工作，并提供交流市电至该背光系统，该控制器输出一背光信号，该背光系统为该液晶显示面板提供背光，其特征在于：该背光系统包括一交流侦测电路，该交流侦测电路侦测该交流市电并输出一代表该液晶显示系统与交流市电通断状态的侦测信号，该背光系统根据该侦测信号和该背光信号控制背光的点亮和熄灭。
5.如权利要求4所述的液晶显示系统，其特征在于：该交流侦测电路侦测到该液晶显示系统与交流市电断开时，该背光系统控制背光熄灭。
6.如权利要求4所述的液晶显示系统，其特征在于：该背光系统进一步包括一发光二极管驱动控制电路、一发光二极管驱动电路和一发光二极管阵列，该发光二极管驱动控制电路接收并分析该侦测信号和控制器发出的背光信号，输出一背光控制信号，该发光二极管驱动电路接收该背光控制信号，并输出电信号控制该发光二极管阵列的发光强度。
7.如权利要求4所述的液晶显示系统，其特征在于：该交流侦测电路包括一交流电输入端、一第一分压元件、一第二分压元件、一整流滤波电路、一晶体管，该交流电输入端、该第一分压元件和该第二分压元件顺次串联并通过该第二分压元件接地，该整流滤波电路采样该第二分压元件的电压，经整流滤波后传输至该晶体管的基极，该晶体管的发射极接高电平，集电极输出该代表交流电通断状态的侦测信号。
8.一种液晶显示系统驱动方法，该液晶显示系统包括一电源电路，一控制器，一液晶显示面板和一背光系统，该电源电路接收交流市电，提供直流电给该液晶显示面板和该控制器工作，并提供交流市电至该背光系统，该控制器输出背光信号，该背光系统为该液晶显示面板提供背光，其包括一交流侦测电路，其特征在于：该液晶显示系统驱动方法包括如下步骤：
A.该交流侦测电路检测该液晶显示系统与交流市电通断状态，并产生一代表该通断状态的侦测信号；
B.综合分析该侦测信号和该背光信号，根据该液晶显示系统与交流市电的通断状态，控制背光的点亮和熄灭。
9.如权利要求8所述的液晶显示系统驱动方法，其特征在于：当该侦测信号代表该液晶显示系统与交流市电断开时，控制该背光系统的背光为熄灭状态。
10.如权利要求8所述的液晶显示系统驱动方法，其特征在于：该背光系统进一步包括一发光二极管驱动控制电路、一发光二极管驱动电路和一发光二极管阵列，在步骤B中，该发光二极管驱动控制电路接收并分析该侦测信号和控制器发出的背光信号，输出一背光控制信号，该发光二极管驱动电路接收该背光控制信号，并输出电信号控制该发光二极管阵列的发光强度。
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