CN102024430A - 一种液晶面板中基于背光led的温度的控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种液晶面板中基于背光LED的温度的控制系统，包括：检测模块，用于实时检测所述液晶面板的灯光条(Light Bar)中的背光LED的温度，并输出与所述温度相对应的传感电压信号；以及控制模块，用于接收来自所述检测模块的传感电压信号，并根据所述传感电压信号来输出一数字控制信号，以调整所述背光LED的温度特性。采用本发明，在液晶面板中检测LED背光的温度，并根据该温度来输出数字控制信号，进而调整所述LED背光的温度特性，因此可以降低该LED背光的输入功率损耗，并维持液晶面板的像素穿透率。

Description

一种液晶面板中基于背光LED的温度的控制系统

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的温度来控制其输入功率损耗和面板穿透率的技术。

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背光LED的温度来进行控制的技术方案，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背光LED的温度的控制系统。

依据本发明的一个方面，提供了一种液晶面板中基于背光LED的温度的控制系统，包括：

检测模块，用于实时检测所述液晶面板的灯光条(Light Bar)中的背光LED的温度，并输出与所述温度相对应的传感电压信号；以及

控制模块，用于接收来自所述检测模块的传感电压信号，并根据所述传感电压信号来输出一数字控制信号，以调整所述背光LED的温度特性。

优选地，所述检测模块还包括校正单元，用于校正与所述温度相对应的传感电流信号，并且所述检测模块输出与校正后的传感电流信号相对应的所述传感电压信号。

优选地，所述控制系统还包括时序控制器，用于对来自所述控制模块的数字控制信号进行查表操作，并输出第一时序信号和第二时序信号以及第一调节信号和第二调节信号。

在一较佳实施例中，所述控制模块包括一移位寄存器和一数据锁存器，所述移位寄存器与所述数据锁存器串联连接，用于生成数字控制信号并传送至所述时序控制器。

在另一较佳实施例中，所述控制模块包括一多任务器和一开关组件，其中，所述第一时序信号用于控制所述多任务器，以分时输出一分压信号；以及所述第二时序信号用于控制所述开关组件。进一步，所述开关组件包括第一开关单元和第二开关单元，当所述第二时序信号为第一电平时，所述第一开关单元闭合且所述第二开关单元断开，来自所述多任务器的分压信号传送至一比较器的反相输入端；当所述第二时序信号为第二电平时，所述第一开关单元断开且所述第二开关单元闭合，所述比较器的反相输入端的电荷被清除。

优选地，所述比较器的正相输入端电性连接至所述检测模块，接收来自所述检测模块的传感电压信号，并且所述比较器用于比较所述传感电压信号和所述分压信号，以确定所述灯光条上的背光LED的工作温度区间。

在又一较佳实施例中，所述第一调节信号用于控制可编程的电压-电流转换源，以降低所述灯光条中每一背光LED的顺向导通电流。

在再一较佳实施例中，所述第二调节信号用于控制可编程的伽马电压源，使所述伽马电压源输出经调节处理的伽马电压至源驱动器。

优选地，所述控制模块还包括温度设定模块，用于设定所述背光LED的高低温临界范围，并且所述温度设定模块根据所述高低温临界范围来开启或关闭所述控制模块。

采用本发明，在液晶面板中检测LED背光的温度，并根据该温度来输出数字控制信号，进而调整所述LED背光的温度特性，因此可以降低该LED背光的输入功率损耗，并维持液晶面板的像素穿透率。

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，在液晶面板中基于背光LED的温度的控制系统的结构示意图；以及

图2示出如图1所示的基于背光LED的温度的控制系统的一优选实施例。

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输入功率的损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背光源因周边环境温度变化时所存在的缺陷，本发明通过LED背光源的温度检测，来输出一数字控制信号，并根据所述数字控制信号来调节所述LED背光源的温度特征。更具体地，图1示出依据本发明的一个方面，在液晶面板中基于背光LED的温度的控制系统的结构示意图。参照图1，该控制系统包括检测模块201和控制模块304，其中，检测模块201的输出端电性连接至控制模块304的输入端，并且检测模块201用于实时检测所述液晶面板的灯光条108(Light Bar)中的背光LED的温度，并输出与所述温度相对应的传感电压信号，以及控制模块304用于接收来自所述检测模块201的传感电压信号，并根据所述传感电压信号来输出一数字控制信号，以调整所述背光LED的温度特性。

在一优选实施例中，所述检测模块201还包括校正单元(图1未示出)，用于校正与所述温度相对应的传感电流信号，并且所述检测模块201输出与校正后的传感电流信号相对应的所述传感电压信号。

本领域的普通技术人员应当理解，上述接收来自所述检测模块的传感电压信号并根据所述传感电压信号来输出数字控制信号的方式仅为举例，其他现有的或今后可能出现的接收来自所述检测模块的传感电压信号并根据所述传感电压信号来输出数字控制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所示的基于背光LED的温度的控制系统的一优选实施例。参照图2，本发明的控制系统还包括时序控制器101，用于对来自所述控制模块304的数字控制信号进行查表操作，诸如利用所述时序控制器101中的查找表211来进行查询，并输出第一时序信号和第二时序信号以及第一调节信号和第二调节信号。在一优选实施例中，所述控制模块304包括一多任务器204和一开关组件206，其中，所述第一时序信号106通过数字计数器203来控制所述多任务器204，以分时输出经串联电阻202产生的一分压信号，以及所述第二时序信号107用于控制所述开关组件206。更具体地，所述开关组件206包括第一开关单元和第二开关单元，当所述第二时序信号为第一电平时，所述第一开关单元闭合且所述第二开关单元断开，来自所述多任务器204的分压信号传送至一比较器207的反相输入端；当所述第二时序信号为第二电平时，所述第一开关单元断开且所述第二开关单元闭合，所述比较器207的反相输入端的电荷被清除。

在另一优选实施例中，所述控制模块304包括一移位寄存器208和一数据锁存器209，并且所述移位寄存器208与所述数据锁存器209串联连接，用于生成数字控制信号(标记为210)并传送至所述时序控制器101。

对于比较器207来说，其正相输入端电性连接至所述检测模块201，以接收来自所述检测模块201的传感电压信号，其负相输入端经由开关组件206电性连接至多任务器中的分压信号，当开关组件206将比较器207的负相输入端电性连接至所述分压信号时，所述比较器207用于比较所述传感电压信号和所述分压信号，以确定所述灯光条上的背光LED的工作温度区间。

此外，在本发明的控制系统中，所述第一调节信号105用于控制可编程的电压-电流转换源103，以降低所述灯光条中每一背光LED的顺向导通电流。

此外，在本发明的控制系统中，所述第二调节信号104用于控制可编程的伽马电压源102，使所述伽马电压源输出经调节处理的伽马电压至源极驱动器。

在本发明的又一优选实施例中，所述控制模块304还包括温度设定模块205，用于设定所述背光LED的高低温临界范围，并且所述温度设定模块根据所述高低温临界范围来开启或关闭所述控制模块。更具体地，该温度设定模块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第一临界电压信号(例如最高临界电压信号)，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201，以接收所述传感电压信号，从而通过第一输出端来输出第一逻辑控制信号。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201，以接收所述传感电压信号，所述第二比较单元的第二负相输入端电性连接至第二临界电压信号(例如最低临界电压信号)，从而通过第二输出端来输出第二逻辑控制信号。如此一来，当来自检测模块201的传感电压信号位于最高临界电压信号与最低临界电压信号之间时，控制模块304正常工作；当来自检测模块201的传感电压信号高于最高临界电压信号或者低于最低临界电压信号时，通过诸如与非逻辑门电路来禁止所述控制模块304。

采用本发明，在液晶面板中检测LED背光的温度，并根据该温度来输出数字控制信号，进而调整所述LED背光的温度特性，因此可以降低该LED背光的输入功率损耗，并维持液晶面板的像素穿透率。

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 (10)

1.一种液晶面板中基于背光LED的温度的控制系统，其特征在于，所述控制系统包括：

检测模块，用于实时检测所述液晶面板的灯光条(Light Bar)中的背光LED的温度，并输出与所述温度相对应的传感电压信号；以及

控制模块，用于接收来自所述检测模块的传感电压信号，并根据所述传感电压信号来输出一数字控制信号，以调整所述背光LED的温度特性。

2.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述检测模块还包括校正单元，用于校正与所述温度相对应的传感电流信号，并且所述检测模块输出与校正后的传感电流信号相对应的所述传感电压信号。

3.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述控制系统还包括时序控制器，用于对来自所述控制模块的数字控制信号进行查表操作，并输出第一时序信号和第二时序信号以及第一调节信号和第二调节信号。

4.根据权利要求3所述的控制系统，其特征在于，所述控制模块包括一移位寄存器和一数据锁存器，所述移位寄存器与所述数据锁存器串联连接，用于生成数字控制信号并传送至所述时序控制器。

5.根据权利要求3所述的控制系统，其特征在于，所述控制模块包括一多任务器和一开关组件，其中，所述第一时序信号用于控制所述多任务器，以分时输出一分压信号；以及所述第二时序信号用于控制所述开关组件。

6.根据权利要求5所述的控制系统，其特征在于，所述开关组件包括第一开关单元和第二开关单元，当所述第二时序信号为第一电平时，所述第一开关单元闭合且所述第二开关单元断开，来自所述多任务器的分压信号传送至一比较器的反相输入端；当所述第二时序信号为第二电平时，所述第一开关单元断开且所述第二开关单元闭合，所述比较器的反相输入端的电荷被清除。

7.根据权利要求6所述的控制系统，其中，所述比较器的正相输入端电性连接至所述检测模块，接收来自所述检测模块的传感电压信号，并且所述比较器用于比较所述传感电压信号和所述分压信号，以确定所述灯光条上的背光LED的工作温度区间。

8.根据权利要求3所述的控制系统，其特征在于，所述第一调节信号用于控制可编程的电压-电流转换源，以降低所述灯光条中每一背光LED的顺向导通电流。

9.根据权利要求3所述的控制系统，其特征在于，所述第二调节信号用于控制可编程的伽马电压源，使所述伽马电压源输出经调节处理的伽马电压至源驱动器。

10.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述控制模块还包括温度设定模块，用于设定所述背光LED的高低温临界范围，并且所述温度设定模块根据所述高低温临界范围来开启或关闭所述控制模块。

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