CN101749668A - 侧光式背光源及其驱动方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种侧光式背光源及其驱动方法。该背光源包括电路板、成排设置的点光源和出线端子，其中：一排内的所有点光源被分为至少两组，且每组内的点光源之间分别设置有其他组的点光源；每组内的点光源相互串联，且连接到出线端子上以连接驱动电路。该方法用于驱动本发明侧光式背光源，包括：驱动电路根据图像信息驱动一排内的至少一组串联的点光源点亮。本发明的侧光式背光源中各组串联的点光源与其他组的点光源间隔设置，使背光源最终在像素区域呈现的辉度平均。本发明可以分别控制各组点光源的点亮和关闭，由此可以增加背光源的辉度控制量级，且可以提高侧光式背光源的使用寿命。

Description

侧光式背光源及其驱动方法

技术领域

本发明涉及液晶显示器的背光源技术，尤其涉及一种侧光式背光源及其驱动方法。

背景技术

由于液晶分子的非自发光特性，很多液晶显示器都需要设置背光源。发光二极管(Light Emitting Diode；以下简称：LED)作为绿色环保的清洁光源已得到广泛的认可，LED使用寿命长、节能省电、应用简单方便，这些突出的优点使得LED有了更为广阔的市场前景，逐渐代替冷阴极萤光灯管(ColdCathode Fluorescent Lamp；以下简称：CCFL)成为液晶显示器的背光源。

按照背光源的设置方式可以分为直下式和侧光式，所谓侧光式背光源即在液晶显示器的至少一个侧边设置成排的LED，而后LED发射出的光线通过导光板等光学器件的导引，从液晶显示器的背面入射。图1为现有技术中一种侧光式背光源中的灯条布局结构示意图，如图1所示，背光源的主要结构是灯条，该灯条具体包括电路板10及其上布设的LED20′、线路30和出线端子50。LED20′布设为一排，其中相邻的多个LED20′串联成一组，而后各LED20′组相互并联，并联后的各LED20′组再通过出线端子50连接到驱动电路40的输出端。采用上述结构的侧光式背光源，其驱动方式一般可以为恒流或恒压方式。

但是，现有技术的侧光式背光源存在以下缺陷：各LED组是恒压控制的，由于灯条上的空间限制，出线端子往往只能布设在电路板的一端或两端，各串联的LED组与电源的距离不等，因此压降作用导致近电源端的LED组会比远电源端的LED组更亮，则在LED对应的像素区域内呈现辉度渐变的趋势；另一方面，基于上述恒流或恒压驱动方式时，传统灯条结构在调节LED亮度时，所有的LED组会被一起调节，无法在满足背光源均匀性的情况下进行动态控制，不能改变背光源的辉度。

发明内容

本发明的目的是提供一种侧光式背光源及其驱动方法，以改善背光源的均匀性，且增加背光源的辉度控制量级。

为实现上述目的，本发明提供了一种侧光式背光源，包括电路板、成排设置的点光源和出线端子，其中：一排内的所有点光源被分为至少两组，且每组内的点光源之间分别设置有其他组的点光源；每组内的点光源相互串联，且连接到所述出线端子上以连接驱动电路。

为实现上述目的，本发明还提供了一种本发明侧光式背光源的驱动方法，包括：

所述驱动电路根据图像信息驱动一排内的至少一组串联的点光源点亮。

由以上技术方案可知，本发明的侧光式背光源中各组串联的点光源与其他组的点光源间隔设置，这样避免了不同组间点光源由于远离电源或邻近电源而导致的亮度不均匀现象，各组的点光源的间隔设置，可以相互均衡，使背光源最终在像素区域呈现的辉度平均。另一方面，本发明由于采用了各组串联的点光源间隔设置的技术方案，可以分别控制各组点光源的点亮和关闭，在整个像素区域仍然可以呈现均匀的辉度，由此可以增加背光源的辉度控制量级，同时，对于每组点光源来说，由于可以间歇点亮，相当于缩短了点亮时间，则可以提高侧光式背光源的使用寿命。

附图说明

图1为现有技术中一种侧光式背光源中的灯条布局结构示意图；

图2为本发明侧光式背光源第一实施例的结构示意图；

图3为本发明侧光式背光源第二实施例的结构示意图；

图4为本发明侧光式背光源第三实施例的结构示意图；

图5为本发明侧光式背光源第四实施例的结构示意图；

图6为本发明侧光式背光源第五实施例的结构示意图。

具体实施方式

本发明的侧光式背光源包括电路板、成排设置的点光源和出线端子。较佳的是可以采用LED作为点光源，将点光源焊接在电路板的焊盘上，以线路按照规定的连接方式连接各点光源，并连接到出线端子上，具体应用时出线端子再连接到驱动电路或接线端子上。其中点光源具体的设置方式和连接方式为：一排内的所有点光源被分为至少两组，且每组内的点光源之间分别设置有其他组的点光源；每组内的点光源相互串联，且连接到出线端子上以连接驱动电路。

满足上述设置方式和连接方式要求的具体形式有很多种，下面通过具体实施例并结合附图对本发明做进一步的详细描述。

侧光式背光源第一实施例

图2为本发明侧光式背光源第一实施例的结构示意图。如图2所示，该侧光式背光源包括电路板10、成排设置的点光源20和出线端子50。其中点光源20具体的设置方式和连接方式为：一排内的所有点光源20被分为两组，奇数位置的点光源20为第一组21，偶数位置的点光源20为第二组22，第一组21内的点光源20和第二组22内的点光源20相互间隔；各组内的点光源20相互串联，且第一组21和第二组22通过线路30连接到出线端子50，以便连接驱动电路40。

该驱动电路可以为恒流驱动电路或者为恒压驱动电路，各自串联的第一组和第二组可以并联后连接同一驱动电路，采用上述设置方式的侧光式背光源，由于远电源端的串联点光源组和近电源端的串联点光源组相互间隔设置，因此亮度差异可以互相均衡，使背光源呈现的整体辉度更加均匀。

第一组和第二组的点光源较佳的是分别连接一驱动电路，则可以分别对各组串联的点光源进行控制，可以控制两组同时点亮，也可以控制其中一组点亮而另一组关闭。由于两组串联的点光源是间隔设置的，所以即使一组点光源关闭，侧光式背光源呈现整体效果仍然是辉度均匀的，只是辉度等级下降。该方案不像现有技术所提供的背光源那样，现有技术中若一组点光源关闭，则会出现对应像素区域呈暗状态的不正常显示结果。采用本实施例上述技术方案以简单的方法有效改变了背光源的辉度等级，增加了背光源的辉度控制量级。对于每组串联的点光源来说，由于其点亮的时间相对来说缩短了，相当于增加了使用寿命，所以采用上述技术方案还可以延长背光源的使用寿命，降低背光源的驱动功耗。

在本实施例中，并不限于所有奇数位置或偶数位置的点光源串联为一组，也可以设置顺次排列的至少两个奇数位置的点光源串联为一组，至少两个顺次排列的偶数位置的点光源串联为一组，则奇数位置或偶数位置的点光源最终均可以分别串联为多组，各组点光源并联后连接一个驱动电路，或分组并联或不并联而连接多个驱动电路分别进行控制。

侧光式背光源第二实施例

图3为本发明侧光式背光源第二实施例的结构示意图。如图3所示，本实施例与上述实施例的区别在于：还包括第三组23点光源20，第三组23的点光源20相互串联，且设置在第一组21与第二组22的各点光源20之间。第一组21、第二组22和第三组23的点光源20通过线路30连接出线端子50，以便连接一驱动电路40，或较佳的是可以连接多个驱动电路。

与第一实施例类似，采用上述结构的侧光式背光源，也可以采用驱动电路分别控制各组点光源。因此可以简单的结构设计实现以恒压或恒流驱动电路驱动液晶显示器背光源动态调节，且可以增加液晶显示器背光源可实现的辉度等级，又能根据具体情况节约背光源能耗，延长背光源的使用寿命。

与上述第一实施例和第二实施例类似，还可以将点光源分为更多组，且各组点光源在每个循环中的邻接顺序并不固定，可以按照同一顺序邻接，也可以相互错开，只要满足每组内的点光源之间设置有其他组的点光源即可。从背光源呈现辉度的均匀性方面考虑，较佳的是设置每组内的点光源之间设置一个或两个其他组的点光源。

侧光式背光源第三实施例

图4为本发明侧光式背光源第三实施例的结构示意图。本实施例中的每组串联的点光源分别连接一个恒压驱动电路，本实施例具体以采用第一实施例中的点光源设置结构为例进行说明，且各点光源均为LED。如图4所示，两组串联的LED20′分别连接在恒压驱动电路40的两输出端Vout1、Vout2和地线GND之间，相当于分别连接了两路恒压驱动电路，驱动电路40上还设置有输入端Vin和脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation；以下简称：PWM)控制端。

上述两路恒压驱动电路分别输出恒定电压，输出电流在一定范围内可变化，一路控制奇数位置的LED组，另一路控制偶数位置的LED组，用PWM或用模拟的方式控制关断输入端或输出端的电压，从而达到预期调节的亮度。背光源高亮要求时，两组全点亮，非高亮时可以只控制一组点亮。

侧光式背光源第四实施例

图5为本发明侧光式背光源第四实施例的结构示意图。与第三实施例区别在于，本实施例中的每组串联的点光源分别连接一路恒流驱动电路，本实施例具体以采用第一实施例中的点光源设置结构为例进行说明，且各点光源均为LED。如图5所示，两组串联的LED20′分别连接在恒流驱动电路的两电压输出端Vout1、Vout2与电压嵌位端FB1和FB2之间，电压嵌位端FB1和FB2上分别连接有控制电阻7，其上的电压为一恒定值，从而使各组LED20′中的电流恒定，通过调节控制电阻7的大小可以改变输出电流的大小。可以用PWM或用模拟的方式控制关断输入端或输出端的电压，从而达到想要调节的亮度，高亮要求时，两组全部点亮，非高亮时可以只控制一组点亮。

侧光式背光源第五实施例

图6为本发明侧光式背光源第五实施例的结构示意图。本实施例中的每组串联的点光源分别连接一个驱动电路，本实施例具体以采用多组串联点光源设置结构为例进行说明，且各点光源均为LED。如图6所示，多组串联的LED20′分别连接在多个恒流驱动电路40的输出端上，各恒流驱动电路40可以看作多个恒流通道(Channel)，每个恒流驱动电路40包括一电压源以及一微控制器，该微控制器用于控制电压源输出恒定电流。微控制器控制输出的恒定电流可调。

本实施例的技术方案可以对每组LED的电流进行准确控制，进而实现根据视频图像信息对侧光式背光源进行广义动态调节的技术效果，不仅可以控制各组串联的点光源的点亮和关闭，还可以控制其驱动电流，从而控制各组点光源的亮度。

本发明的侧光式背光源不仅可以应用在液晶显示器导光板的一个侧边，还可以设置在左右或上下的两个侧边，或设置在四个侧边，具体设置结构对于各灯条本身并没有影响，通常一侧的灯条设置一排点光源。

侧光式背光源的驱动方法实施例

本发明侧光式背光源的驱动方法主要适用于驱动本发明的侧光式背光源，本实施例包括下述步骤：驱动电路根据图像信息驱动一排内的至少一组串联的点光源点亮。

具体的，各驱动电路可以在控制装置的控制下，根据图像信息中对辉度的要求驱动串联的一组、多组或全部组点光源点亮。该驱动电路可以为恒流驱动电路或恒压驱动电路。较佳的是，各驱动电路可以为微控制器控制的电压源，连接各组串联的点光源的微控制器根据图像信息控制驱动电路输出设定的恒定电流，以分别驱动一排内的各组点光源点亮。该方案不仅可以控制点光源的点亮和关闭，而且可以具体控制点光源点亮的亮度，因此能够实现根据图像信息对背光源进行多辉度控制量级的动态调节，且呈现出的背光源辉度均匀性高。本发明侧光式背光源的驱动方法适用于驱动本发明任一实施例的侧光式背光源。

本发明的技术方案可以提高背光源的对比度；延长背光源的使用寿命，间接的降低了LED背光源成本，且达到节能的效果；提高侧光式LED背光源均匀性，消除背光源的近电源端和远电源端的辉度不均匀现象；增加了背光源的辉度调节级；应用上述方案灯条可以根据视频图像信息对侧光式LED背光源进行动态调节。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种侧光式背光源，包括电路板、成排设置的点光源和出线端子，其特征在于：一排内的所有点光源被分为至少两组，且每组内的点光源之间分别设置有其他组的点光源；每组内的点光源相互串联，且连接到所述出线端子上以连接驱动电路。

2.根据权利要求1所述的侧光式背光源，其特征在于：至少两个顺次排列的奇数位置的点光源串联为一组，至少两个顺次排列的偶数位置的点光源串联为一组。

3.根据权利要求1所述的侧光式背光源，其特征在于：每组内的点光源之间设置的其他组的点光源的个数为一个或两个。

4.根据权利要求1～3任一所述的侧光式背光源，其特征在于：每组串联的点光源分别连接一个恒流驱动电路或恒压驱动电路。

5.根据权利要求4所述的侧光式背光源，其特征在于：每组串联的点光源分别连接在一个恒流驱动电路的电压输出端与电压嵌位端之间，所述嵌位端上连接有控制电阻。

6.根据权利要求4所述的侧光式背光源，其特征在于：所述恒流驱动电路包括电压源和微控制器，所述微控制器用于控制电压源输出设定的恒定电流。

7.根据权利要求1所述的侧光式背光源，其特征在于：所述侧光式背光源设置在液晶显示器导光板的一个或两个或四个侧边。

8.根据权利要求1所述的侧光式背光源，其特征在于：所述点光源为发光二极管。

9.一种权利要求1～8任一所述侧光式背光源的驱动方法，其特征在于，包括：

所述驱动电路根据图像信息驱动一排内的至少一组串联的点光源点亮。

10.根据权利要求9所述的侧光式背光源的驱动方法，其特征在于，驱动电路根据图像信息驱动一排内的至少一组点光源点亮具体为：

连接各组串联的点光源的微控制器根据所述图像信息控制驱动电路输出设定的恒定电流，以分别驱动一排内的各组点光源点亮。

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