CN102013234A

CN102013234A - 一种液晶面板中基于温度检测来调节背光源亮度的设备

Info

Publication number: CN102013234A
Application number: CN2010106222642A
Authority: CN
Inventors: 刘康义
Original assignee: AU Optronics Corp
Current assignee: AU Optronics Corp
Priority date: 2010-12-28
Filing date: 2010-12-28
Publication date: 2011-04-13

Abstract

本发明揭示了一种液晶面板中基于温度检测来调节背光源亮度的设备，包括：检测模块，用于实时检测所述背光源的温度，并输出一传感电压信号；信号发生器，用于生成参考电压信号；以及调节模块，用于接收所述传感电压信号和所述参考电压信号，并基于所述传感电压信号和参考电压信号来输出一调节信号，以调节所述背光源的亮度。采用本发明，在液晶面板中检测LED背光的温度，并将与该温度相对应的传感电压信号与参考电压信号进行比较，根据比较结果来调节所述LED背光的亮度，在维持液晶面板的像素穿透率的同时，还可改善所述LED背光的温度特性。

Description

一种液晶面板中基于温度检测来调节背光源亮度的设备

技术领域

本发明涉及液晶面板中的背光LED，尤其涉及基于所述背光LED的温度来调节背光LED亮度的技术。

背景技术

随着半导体技术尤其是液晶面板制造技术的发展，液晶显示器也呈现出快速的更新换代趋势。对于传统的冷阴极荧光灯(CCFL，Cold Cathode Fluorescent Lamps)作为背光源的液晶显示器来说，其主要由液晶分子折射背光源的光线来呈现出不同的颜色，而液晶分子自身是无法发光的，主要通过背光源的照射来实现，但是CCFL背光灯管通常为条形或U型，不论哪种形状，它们的分布并不非常均匀，而且普通CCFL背光源的使用寿命仅为50000小时。

此外，LED背光是一种能够代替传统CCFL背光源的新型背光源。目前LED背光主要分为白光LED和三色LED两大类，无论属于哪种类型，LED背光源发光体相对于CCFL背光源，分布非常均匀，可提升画面对比度、优化色彩和降低功耗，并且LED背光源的使用寿命大于100000小时，因而LED背光源的液晶显示器或液晶电视在使用时间较长后，其背光亮度的衰减情况要明显地好于CCFL背光。

然而，LED背光源对于环境温度的变化存在一些问题。例如，当LED的顺向电流为固定数值且LED周边环境温度下降时，其顺向电压会随之增加，进而背光的输入功率损耗也相应增加。另一方面，当LED周边环境温度上升到所允许的温度范围临界值时，LED的容许顺向电流会开始陡降，此时LED背光的亮度大幅降低，从而导致液晶面板的画面显示异常。

有鉴于此，如何设计一种液晶面板中基于温度检测来调节背光源亮度的技术方案，是业内技术人员亟待解决的一项课题。

发明内容

针对现有技术中液晶面板的LED背光在周围环境温度变化时所存在的上述缺陷，本发明提供了一种液晶面板中基于温度检测来调节背光源亮度的设备。

依据本发明的一个方面，提供了一种液晶面板中基于温度检测来调节背光源亮度的设备，包括：

检测模块，用于实时检测所述背光源的温度，并输出一传感电压信号；

信号发生器，用于生成参考电压信号；以及

调节模块，用于接收所述传感电压信号和所述参考电压信号，并基于所述传感电压信号和参考电压信号来输出一调节信号，以调节所述背光源的亮度。

优选地，所述背光源是一LED灯光条或一LED阵列。

优选地，所述调节模块还包括第一比较器，所述第一比较器具有：一正相输入端，电性连接至所述检测模块，用于接收所述传感电压信号；一负相输入端，电性连接至所述信号发生器，以接收所述参考电压信号；以及一输出端，用于输出基于所述传感电压信号和所述参考电压信号的比较结果。

在一优选实施例中，所述调节模块还包括驱动控制单元，电性连接至所述第一比较器的输出端，以接收所述比较结果并生成所述调节信号。进一步，所述调节模块还包括灰阶调整单元，电性连接至所述驱动控制单元，用于接收来自所述驱动控制单元的灰阶控制信号，以同步调整或补偿灰阶。

优选地，所述设备还包括电压产生装置，用于输出第一临界电压信号和第二临界电压信号，其中，所述第一临界电压信号用于标识所述背光源的最高温度临界值，以及所述第二临界电压信号用于标识所述背光源的最低温度临界值。

在另一优选实施例中，所述调节模块包括第二比较器，具有一第一比较单元和一第二比较单元，其中，所述第一比较单元包括：一第一正相输入端，电性连接至所述电压产生装置，用于接收所述第一临界电压信号；一第一负相输入端，电性连接至所述检测模块，用于接收所述传感电压信号；以及一第一输出端，用于输出第一逻辑控制信号；以及所述第二比较单元包括：一第二正相输入端，电性连接至所述检测模块，用于接收所述传感电压信号；一第二负相输入端，电性连接至所述电压产生装置，用于接收所述第二临界电压信号；以及一第二输出端，用于输出第二逻辑控制信号。

优选地，所述调节模块还包括一逻辑门，电性连接至所述第二比较器和所述驱动控制单元，根据接收的所述第一逻辑控制信号和所述第二逻辑控制信号来输出使能信号。此外，当所述第一逻辑控制信号或第二逻辑控制信号为低电平时，所述使能信号为高电平，且所述驱动控制单元通过第一调节信号来关闭所述背光源。此外，当所述第一逻辑控制信号和第二逻辑控制信号均为高电平时，所述使能信号为低电平，且所述驱动控制单元通过第二调节信号来调节所述背光源的亮度。

采用本发明，在液晶面板中检测LED背光的温度，并将与该温度相对应的传感电压信号与参考电压信号进行比较，根据比较结果来调节所述LED背光的亮度，在维持液晶面板的像素穿透率的同时，还可改善所述LED背光的温度特性。

附图说明

读者在参照附图阅读了本发明的具体实施方式以后，将会更清楚地了解本发明的各个方面。其中，

图1示出依据本发明的一个方面，在液晶面板中基于温度检测来调节背光源亮度的设备示意图；以及

图2示出如图1所示的基于温度检测来调节背光源亮度的设备的一优选实施例。

附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。

具体实施方式

下面参照附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述。

如前所述，现有技术中的LED背光源对环境温度的变化存在功耗增加或亮度降低等问题。更具体地，当LED的顺向电流为固定数值且LED周边环境温度下降时，其顺向电压会随之增加，进而背光的输入功率损耗也相应地变大了。另一方面，当LED周边环境温度上升到所述背光LED所允许的温度范围临界值时，LED的容许顺向电流会开始陡降，此时LED背光的亮度大幅降低，并导致液晶面板的画面显示异常。

为了解决或消除当前液晶面板的LED背光源中所存在的缺陷，本发明通过LED背光源的温度检测，对背光源的亮度进行控制。更具体地，图1示出依据本发明的一个方面，在液晶面板中基于温度检测来调节背光源亮度的设备示意图。参照图1，本发明的设备包括检测模块102、信号发生器103和调节模块15，其中检测模块102电性连接至调节模块15，以及信号发生器103电性连接至调节模块15。优选地，检测模块102位于背光源的内部，例如，背光源可以是一LED灯光条或者一LED阵列。

检测模块102用于实时检测所述背光源的温度，并输出与所述温度相对应的一传感电压信号。与此同时，信号发生器103用于生成一参考电压信号。然而，来自检测模块102的传感电压信号以及来自信号发生器103的参考电压信号均输入至调节模块15中，并且所述调节模块15基于所述传感电压信号和参考电压信号，例如将二者进行比较，来输出一调节信号，以根据该调节信号来调节所述背光源的亮度。本领域的普通技术人员应当理解，上述基于所述传感电压信号和参考电压信号来生成调节信号的方式仅为举例，其他现有的或今后可能出现基于所述传感电压信号和参考电压信号来生成调节信号的方式如可适用于本发明，也应当包含于本发明，并以引用的方式包含在此。

图2示出如图1所示的基于温度检测来调节背光源亮度的设备的一优选实施例。更为具体地，所述设备包括具有检测模块102的背光源101、信号发生器103和调节模块。其中，调节模块包括第一比较器105、第二比较器106、驱动控制单元107、灰阶调整单元108、逻辑门电路109中的至少任意一项。进一步，所述调节模块用于接收所述传感电压信号(标记S201)和参考电压信号(标记S202)，并基于所述传感电压信号S201和参考电压信号S202来输出调节信号(标记S207)，以调节背光源101的亮度。

如图1所示，检测模块102和信号发生器103均电性连接至所述调节模块。在一具体实施例中，该调节模块还包括第一比较器105，具有一正相输入端、一负相输入端和一输出端，其中正相输入端接收传感电压信号S201，负相输入端接收参考电压信号S202，将二者进行比较，从而输出传感电压信号和参考电压信号的比较结果(标记S206)。此外，该调节模块还包括驱动控制单元107，电性连接至所述第一比较器105的输出端，以接收所述比较结果S206并生成调节信号S207。

更优选地，该调节模块还包括灰阶调整单元108，电性连接至所述驱动控制单元107，用于接收来自所述驱动控制单元107的灰阶控制信号，以同步调整或补偿灰阶。

在另一具体实施例中，所述设备还包括电压产生装置104，用于输出第一临界电压信号S203和第二临界电压信号S204，不妨预先设定所述第一临界电压信号S203用于标识所述背光源101的最高温度临界值，以及所述第二临界电压信号S204用于标识所述背光源101的最低温度临界值。本领域的普通技术人员应当理解，还可以设定第一临界电压信号S203用于标识所述背光源101的最低温度临界值，以及所述第二临界电压信号S204用于标识所述背光源101的最高温度临界值，在此情形下，可适当地调整本发明的调节模块中的电路连接。

利用调节模块中的第二比较器106，可以将来自检测模块102的传感电压信号与背光源101的最高和最低临界电压信号分别进行比较。例如，所述第二比较器106具有一第一比较单元和一第二比较单元，其中所述第一比较单元的第一正相输入端电性连接至所述电压产生装置104，以接收所述第一临界电压信号S203，所述第一比较单元的第一负相输入端电性连接至所述检测模块102，以接收所述传感电压信号S201，从而通过第一输出端来输出第一逻辑控制信号S205A。另外，所述第二比较单元的第二正相输入端电性连接至所述检测模块102，以接收所述传感电压信号S201，所述第二比较单元的第二负相输入端电性连接至所述电压产生装置104，以接收所述第二临界电压信号S204，从而通过第二输出端来输出第二逻辑控制信号S205B。

优选地，所述调节模块还包括一逻辑门电路109，电性连接至所述第二比较器106的第一比较单元和第二比较单元以及所述驱动控制单元107，根据接收的所述第一逻辑控制信号S205A和所述第二逻辑控制信号S205B来输出使能信号S205。更具体地，当所述第一逻辑控制信号S205A或第二逻辑控制信号S205B为低电平时，所述使能信号S205为高电平，且所述驱动控制单元107通过第一调节信号S207来关闭所述背光源101。此外，当所述第一逻辑控制信号S205A和第二逻辑控制信号S205B均为高电平时，所述使能信号S205为低电平，且所述驱动控制单元107通过第二调节信号S207来调节所述背光源的亮度。

上文中，参照附图描述了本发明的具体实施方式。但是，本领域中的普通技术人员能够理解，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，还可以对本发明的具体实施方式作各种变更和替换。这些变更和替换都落在本发明权利要求书所限定的范围内。

Claims

1.一种液晶面板中基于温度检测来调节背光源亮度的设备，

其特征在于，该设备包括：

信号发生器，用于生成参考电压信号；以及

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述背光源是一LED灯光条或一LED阵列。

3.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述调节模块还包括第一比较器，所述第一比较器具有：

一正相输入端，电性连接至所述检测模块，用于接收所述传感电压信号；

一负相输入端，电性连接至所述信号发生器，以接收所述参考电压信号；以及

一输出端，用于输出基于所述传感电压信号和所述参考电压信号的比较结果。

4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述调节模块还包括驱动控制单元，电性连接至所述第一比较器的输出端，以接收所述比较结果并生成所述调节信号。

5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述调节模块还包括灰阶调整单元，电性连接至所述驱动控制单元，用于接收来自所述驱动控制单元的灰阶控制信号，以同步调整或补偿灰阶。

6.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备还包括电压产生装置，用于输出第一临界电压信号和第二临界电压信号，其中，所述第一临界电压信号用于标识所述背光源的最高温度临界值，以及所述第二临界电压信号用于标识所述背光源的最低温度临界值。

7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述调节模块包括第二比较器，具有一第一比较单元和一第二比较单元，其中，

所述第一比较单元包括：

一第一正相输入端，电性连接至所述电压产生装置，用于接收所述第一临界电压信号；

一第一负相输入端，电性连接至所述检测模块，用于接收所述传感电压信号；以及

一第一输出端，用于输出第一逻辑控制信号；以及

所述第二比较单元包括：

一第二正相输入端，电性连接至所述检测模块，用于接收所述传感电压信号；

一第二负相输入端，电性连接至所述电压产生装置，用于接收所述第二临界电压信号；以及

一第二输出端，用于输出第二逻辑控制信号。

8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，所述调节模块还包括一逻辑门，电性连接至所述第二比较器和所述驱动控制单元，根据接收的所述第一逻辑控制信号和所述第二逻辑控制信号来输出使能信号。

9.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，当所述第一逻辑控制信号或第二逻辑控制信号为低电平时，所述使能信号为高电平，且所述驱动控制单元通过第一调节信号来关闭所述背光源。

10.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，当所述第一逻辑控制信号和第二逻辑控制信号均为高电平时，所述使能信号为低电平，且所述驱动控制单元通过第二调节信号来调节所述背光源的亮度。