CN102237044A - Led背光灯驱动方法、驱动装置及驱动电路 - Google Patents

Led背光灯驱动方法、驱动装置及驱动电路 Download PDF

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本发明公开了一种LED背光灯驱动方法、驱动装置及驱动电路，所述方法包括生成包含了与液晶光阀切换时间相匹配的调光延时时间信息的调光信号；依据所述调光信号驱动LED背光灯。采用本发明的液晶电视在呈现3D图像画面时，在信号生成装置生成的调光信号中，加入了与液晶光阀切换时间相匹配的调光延时时间信息，其能够消除液晶光阀在切换过程中产生的延迟所造成画面拖尾现象，除此之外，由于本发明在调光信号中还增加了加大驱动电流信息以及减小驱动输出占空比信息，能够在提高图像画面显示的亮度之余，还使得其LED背光灯的平均功耗不变。

Description

LED背光灯驱动方法、驱动装置及驱动电路
技术领域
本发明涉及液晶显示领域，尤其涉及一种具有LED背光模块的液晶电视的LED背光灯驱动方法、驱动装置及驱动电路。
背景技术
现在，越来越多的液晶电视都开始采用LED的背光技术，其主要优点是使用寿命长、省电节能，以及驱动方便。
目前，对于LED背光方案主要有以下两种：
一种是直下式，由若干LED灯直接设置在显示屏的下方，从而在有需要时通过点亮该LED背光灯而显示画面。
另一种是侧入式，若干LED灯被分布在显示屏的侧边，在有需要时，点亮所述LED背光灯，并通过与显示屏平行设置的导光板将光线均匀地导向显示屏，以达到显示画面的目的。
目前，上述两种方案都得到了几位广泛的应用。其中，所述通过上下式或侧入式布置的LED背光灯通常是将若干个LED灯进行串联，然后几串LED灯的组合由一颗或者几颗恒定电流驱动IC来驱动点亮。
随着目前液晶电视的日益普及，人们对于液晶电视的要求也越来越广泛和苛刻，例如，随着3D电视的推出以及各大厂商的推陈出新，人们对于3D的要求也是与日俱进，甚至到了吹毛求疵的地步。目前，实现3D电视功能的方式有多种，而其中最为成熟，效果最好的方式是：采用液晶电子光阀眼镜的方式实现3D电视功能。在该方式中，设有一个同步信号产生装置以及同步接收装置，液晶电视按一定的规律依次显示左眼和右眼的图像画面。上述同步接收装置接收相应的同步信号分别控制左右眼的液晶光阀，从而让左右眼分别看到相应的图像画面，进而在人的大脑中合成立体的图像画面，实现3D的功能。但，由于在液晶光阀的切换过程中，液晶光阀有开启和关断的延迟，这样，人们通常会产生其看到的图像画面出现拖尾以及重影的情形，甚至其一只眼睛能够看到另一只眼镜的内容，从而造成眼睛的疲劳，影响用户的正常观看。除此之外，液晶光阀在对光线的切换过程中也会造成对光线的衰减，故在该3D功能状态下，用户所能观看到的图像画面较暗，因此一定程度上也造成了用户的眼睛不适。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种LED背光灯驱动方法、驱动装置及驱动电路，其能够一定程度的消除液晶电视在3D模式下的画面拖尾及重影问题，并且，还能够提高图像画面的亮度，提高用户的观赏舒适性。
为了达到上述目的，本发明实施例采用以下技术方案实现：
一种LED背光灯驱动方法，包括：
依据用户的选择，切换2D/3D模式；
当为3D模式时，生成包含了与液晶光阀切换时间相匹配的调光延时时间信息的调光信号；当为2D模式时，生成包含了加大驱动电流信息的调光信号；
依据所述调光信号驱动LED背光灯。
优选地，当为3D模式时，所述生成的调光信号还包括加大驱动电流信息。
更为优选地，当为3D模式时，所述生成的调光信号还包括减小驱动输出占空比信息。
优选地，当为2D模式时，所述生成的调光信号还包括减小驱动输出占空比信息。
一种LED背光灯驱动装置，包括信号生成装置以及信号接收装置，其中，
信号生成装置，用以生成包含了与液晶光阀切换时间相匹配的调光延时时间信息的调光信号；
信号接收装置，用以依据所述调光信号驱动LED背光灯。
优选地，所述调光信号还包含加大驱动电流信息。
更为优选地，所述调光信号还包含减小驱动输出占空比信息。
优选地，还包括2D/3D模式切换装置，其连接于所述信号生成装置与信号接收装置之间，用以实现2D/3D模式切换。
一种LED背光灯驱动电路，包括2D/3D模式切换开关，以及与2D/3D模式切换开关连接的恒定电流驱动电路；所述2D/3D模式切换开关包括第一输入端、第二输入端和第三输入端，其中所述第一输入端接收包含有调光延时时间信息的调光信号3D PWM，所述第二输入端接收包含有加大驱动电流信息的调光信号DIM PWM，所述第三输入端接收用户发出的2D/3D切换命令，并依据该2D/3D切换命令控制所述调光信号3D PWM与调光信号DIMPWM的接收；所述恒定电流驱动电路依据所述调光信号3D PWM或调光信号DIM PWM驱动LED背光灯。
优选地，所述2D/3D模式切换开关包括第一电子开关和第二电子开关；所述第一电子开关的源极与外部的信息生成装置连接，接收包含有与液晶光阀切换时间相匹配的调光延时时间信息的调光信号3D PWM，所述第二电子开关的源极与外部的信息生成装置连接，接收包含有加大驱动电流信息的调光信号DIM PWM。所述恒定电流驱动电路包括第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管以及恒定电流驱动IC；所述第一晶体管的基极用于接收2D/3D切换命令，集电极与第一电子开关的栅极连接，其发射极接地；所第二晶体管的基极与第三晶体管的集电极连接并接高电平，第二晶体管的集电极与第二电子形状的栅极连接，其发射极接地；所述第三晶体管的基极用于接收2D/3D切换命令，其发射极接地；所述第四晶体管的基极用于接收2D/3D切换命令，集电极与恒定电流驱动IC的第二输入端连接，其发射极接地；所述恒定电流驱动IC的第一输入端连接所述第一电子开关的漏极，其驱动电流各输出端分别连接到对应的LED背光灯。
通过以上本发明实施里的技术方案可以看出，区别于现有技术，采用本发明的液晶电视在呈现3D图像画面时，在信号生成装置生成的调光信号中，加入了与液晶光阀切换时间相匹配的调光延时时间信息，其能够消除液晶光阀在切换过程中产生的延迟所造成画面拖尾现象，除此之外，由于本发明在调光信号中还增加了加大驱动电流信息以及减小驱动输出占空比信息，能够在提高图像画面显示的亮度之余，还使得其LED背光灯的平均功耗不变。
附图说明
图1是本发明实施例提供的LED背光灯驱动方法流程图；
图2是本发明实施例提供的LED背光灯驱动装置结构示意图；
图3是本发明实施例提供的LED背光灯驱动电路的电路结构示意图；
图4是本发明实施例提供的LED背光灯驱动电路的详细电路结构示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优异效果，下面将结合具体实施例以及附图做进一步的说明。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明所述技术方案作进一步的详细描述，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
参照图1，图1为本发明LED背光灯驱动方法的流程图，本发明LED背光灯驱动方法包括如下步骤：
S201、依据用户的选择，切换2D/3D模式；
S202、当为3D模式时，生成包含了与液晶光阀切换时间相匹配的调光延时时间信息的调光信号；当为2D模式时，生成包含了加大驱动电流信息的调光信号，以此达到提高液晶显示的亮度的目的；
S203、依据所述调光信号驱动LED背光灯。
相较于现有技术中，调光信号生成装置生成的调光信号不包括调光延时时间信息，即当液晶光阀在开启与关断的过程中，即采取响应的调光信号控制LED背光灯驱动装置驱动LED背光灯，由于液晶光阀在开启与关断的过程中存在一定时间的延时，若此时立即采取响应的调光信号控制LED背光灯驱动装置驱动LED背光灯，即可能导致画面显示与液晶光阀之间的同步关系被打乱，进而造成观看者产生视觉上的不适，例如画面拖尾等现象。
在3D模式下，在本发明中，当液晶光阀在开启与关断的过程中，相适应地在调光信号中添加调光延时时间信息，从而可以有效的避免观看者的不适，保障了观看者观看时的画面清晰度。
在本发明中，调光延时时间的大小等于液晶光阀的开启与关断的时间间隔。此时，可保证液晶光阀在开启与关闭的过程中所产生的时间延迟能够被该包含了调光延时时间信息的调光信息而抵消，具体原理为：当液晶光阀开启时，液晶显示装置从该时刻的图像画面中获取一帧图像并予以保存，此时信号生成装置生成包含了大小等于液晶光阀开启与关断时间间隔的调光延时时间信息，所述LED背光灯驱动装置依据该调光信息提供相应的驱动电流并用以驱动LED背光灯，使得通过该LED背光灯的作用而使观看者获得最佳的视觉体验，避免产生画面拖尾或重影等现象。
对于所述调光延时时间信息，在本发明的实施例中，即在液晶光阀在开启与关断的任一过程中，LED背光灯驱动装置依据该调光信号中包括的调光延时时间，控制LED背光灯在该调光延时时间内维持原图像画面，该图像画面为在液晶光阀切换前左/右眼看到的图像画面，以此避免观看者观看到的图像画面出现拖尾、甚至左右眼所看到的画面相互冲突的问题出现。
针对液晶光阀对光线的衰减问题，本实施例更为优选地一种实施方式中，调光信号还包含加大驱动电流信息。更为优选地，调光信号还包含减小驱动输出占空比信息，以此达到在提高液晶显示的亮度的同时，又保持LED背光灯的平均功耗不变的目的。
另外，在S202步骤中，当选择3D模式时，所述生成的调光信号还包括加大驱动电流信息。LED背光灯驱动装置依据该包含了加大驱动电流信息的调光信号能够提高驱动电流的大小，从而使得LED背光灯相应的提高其亮度，进而提高了观看者观看到的图像画面的亮度。
优选实施方式下，所述生成的调光信号在包括了加大驱动电流信息的前提下，还包括减小驱动输出占空比信息，在实际的应用过程中，所述LED背光灯驱动装置依据加大驱动电流信息以及减小驱动输出占空比信息，在提高其输出的驱动电流的大小的同时，还通过减小驱动电流的驱动输出占空比，以此达到在提高液晶显示的亮度的同时，又保持LED背光灯的平均功耗不变的目的。
在2D模式下，所述生成的调光信号包括加大驱动电流信息。LED背光灯驱动装置依据该包含了加大驱动电流信息的调光信号能够提高驱动电流的大小，从而使得LED背光灯相应的提高其亮度，进而提高了观看者观看到的图像画面的亮度。另外，同理的，在所述S202步骤中，当选择2D模式时，所述生成的调光信号还包括减小驱动输出占空比信息，以此达到在提高液晶显示的亮度的同时，又保持LED背光灯的平均功耗不变的目的。
本发明还提供了一种LED背光灯驱动装置，如图2所示，其包括信号生成装置1以及信号接收装置3，其中，
信号生成装置1，用以生成包含了与液晶光阀切换时间相匹配的调光延时时间信息的调光信号；
信号接收装置3，用以依据所述调光信号驱动LED背光灯。
本LED背光灯驱动装置能够依据液晶光阀在开启与关闭过程中其产生的延迟，而生成相应的调光延时时间信息，并将该信息添加至调光信息中，从而使得该LED背光灯驱动装置能够依据该调光延时时间信息驱动LED背光灯，使得LED背光灯持续维持液晶光阀在开启或关闭时的亮度，进而维持观看者观看到的画面在该短暂的时间内保持不变，以达到消除图像画面拖尾、重影等问题的目的。
在本发明一种优选的实施方式中，所述调光信号还包含加大驱动电流信息。更为优选地实施方式中，所述调光信号还包含减小驱动输出占空比信息，以此达到在提高液晶显示的亮度的同时，又保持LED背光灯的平均功耗不变的目的。对于所述调光信息中所添加的加大驱动电流信息及减小驱动输出占空比信息的工作原理，请参见上文。
一种优选地实施方式中，所述LED背光灯驱动装置还包括2D/3D模式切换装置2，其连接于所述信号生成装置1与信号接收装置3之间，用以实现2D/3D模式切换。
所述2D/3D模式切换装置2用于依据用户的选择，从而切换2D与3D图像画面的显示，例如，用户可通过高/低电平产生装置(图中未示出)输出与2D/3D模式切换命令相对应的高/低电平，从而使得该2D/3D模式切换装置2能够依据用户的选择实现2D/3D模式的切换。
本发明还提供了一种LED背光灯驱动电路，如图3所示，其包括2D/3D模式切换开关10，以及与2D/3D模式切换开关10连接的恒定电流驱动电路20；所述2D/3D模式切换开关10包括第一输入端、第二输入端和第三输入端，其中所述第一输入端接收包含有调光延时时间信息的调光信号3D PWM，所述第二输入端接收包含有加大驱动电流信息的调光信号DIM PWM，所述第三输入端接收用户发出的2D/3D切换命令，并依据该2D/3D切换命令控制所述调光信号3D PWM与调光信号DIM PWM的接收；所述恒定电流驱动电路20依据所述调光信号3D PWM或调光信号DIM PWM驱动LED背光灯(LED1、LED2...LEDN)。
其中，2D/3D模式切换开关10可以包括一转换开关swith，恒定电流驱动电路20包括一恒定电流驱动IC。当操作所述转换开关切换到2D模式下时，恒定电流驱动电路20接收由外部的信息生成装置发送的调光信号DIMPWM，并对LED背光灯进行驱动，当操作所述转换开关切换到3D模式下时，恒定电流驱动电路20接收由外部的信息生成装置发送的调光信号3D PWM信号，并对LED背光灯进行驱动。
更为具体的，如图4所示，所述2D/3D模式切换开关10包括第一电子开关Q1和第二电子开关Q3，所述恒定电流驱动电路20包括第一晶体管Q2、第二晶体管Q4、第三晶体管Q5和第四晶体管Q6、恒定电流驱动IC MBI1838芯片、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4，所述第一电子开关Q1的源极接至外部的信息生成装置(图中未示出)，用于接收包含有与液晶光阀切换时间相匹配的调光延时时间信息的调光信号3D PWM，其漏极连接至恒定电流驱动IC MBI1838芯片的第一输入端RIM口以及第二电子开关Q3的漏极，其栅极连接至第一晶体管Q2的集电极，所述第二电子开关Q3的源极连接至外部的信息生成装置，用于接收包含有加大驱动电流信息的调光信号DIM PWM，其栅极连接至第二晶体管Q4的集电极晶体管，所述第一晶体管Q2的发射极接地，其基极通过第二电阻R2接收用户发出的2D/3D切换命令，第二晶体管Q4的发射极接地，其基极连接至第三晶体管Q5的集电极，并接高电平，第三晶体管Q5的发射极接地，其基极通过第三电阻R3接收用户发出的2D/3D切换命令，恒定电流驱动IC MBI1838芯片的的第二输入端通过电阻R1接地，并连接至第四晶体管的集电极，第四晶体管的发射极接地，其基极通过第四电阻接收用户发出的2D/3D切换命令，恒定电流驱动IC的若干个驱动电流输出口分别连接至对应的多组LED背光灯(LED1、LED2...LEDN)。
继续参照图4，当控制2D/3D模式切换开关10选择2D模式时，所述恒定电流驱动IC MBI1838芯片接收DIM PWM信号，此时，2D/3D模式切换开关10输出低电平，所述第一电子开关Q1、第一晶体管Q2、第三晶体管Q5以及第四晶体管Q6截止，第二电子开关Q3、第二晶体管Q4导通，此时恒定电流驱动IC MB1838芯片接收调光信号DIM PWM；当控制所述2D/3D模式切换开关10选择3D模式时，恒定电流驱动IC MBI1838芯片接收调光信号3D PWM，同时由于所述调光信号3D PWM信号中携带加大驱动电流信息以及减小驱动输出占空比信息，此时所述恒定电流驱动IC MBI1838芯片加大LED背光灯的驱动电流，在该状态时，所述2D/3D模式切换开关10输出高电平、此时第一电子开关Q1以及第一晶体管Q2、第三晶体管Q5以及第四晶体管Q6导通，第二电子开关Q3以及第二晶体管Q4截止，所述恒定电流驱动IC MB1838芯片接收3D PWM信号，驱动相应的多组LED背光灯。
通过以上本发明实施例的技术方案可以看出，区别于现有技术，采用本发明的液晶显示装置(例如液晶电视)在呈现3D图像画面时，在信号生成装置生成的调光信号中，加入了与液晶光阀切换时间相匹配的调光延时时间信息，在液晶光阀进行切换的过程中，本发明提供的LED背光灯驱动方法、装置及电路能够使得LED背光灯维持液晶光阀在开启或关闭的时间的亮度并保持与调光延时时间相等的时间，从而消除液晶光阀在切换过程中产生的延迟所造成画面拖尾现象，除此之外，由于本发明在调光信号中还增加了加大驱动电流信息以及减小驱动输出占空比信息，能够在提高图像画面显示的亮度之余，还使得其LED背光灯的平均功耗不变。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (11)

1.一种LED背光灯驱动方法，其特征在于，包括：
依据用户的选择，切换2D/3D模式；
当为3D模式时，生成包含了与液晶光阀切换时间相匹配的调光延时时间信息的调光信号；当为2D模式时，生成包含了加大驱动电流信息的调光信号；
依据所述调光信号驱动LED背光灯。
2.如权利要求1所述的LED背光灯驱动方法，其特征在于，当为3D模式时，所述生成的调光信号还包括加大驱动电流信息。
3.如权利要求2所述的LED背光灯驱动方法，其特征在于，当为3D模式时，所述生成的调光信号还包括减小驱动输出占空比信息。
4.如权利要求1所述的LED背光灯驱动方法，其特征在于，当为2D模式时，所述生成的调光信号还包括减小驱动输出占空比信息。
5.一种LED背光灯驱动装置，其特征在于，包括信号生成装置以及信号接收装置，其中，
信号生成装置，用以生成包含了与液晶光阀切换时间相匹配的调光延时时间信息的调光信号；
信号接收装置，用以依据所述调光信号驱动LED背光灯。
6.如权利要求5所述的LED背光灯驱动装置，其特征在于，所述调光信号还包含加大驱动电流信息。
7.如权利要求6所述的LED背光灯驱动装置，其特征在于，所述调光信号还包含减小驱动输出占空比信息。
8.如权利要求5所述的LED背光灯驱动装置，其特征在于，还包括2D/3D模式切换装置，其连接于所述信号生成装置与信号接收装置之间，用以实现2D/3D模式切换。
9.一种LED背光灯驱动电路，其特征在于，包括2D/3D模式切换开关，以及与2D/3D模式切换开关连接的恒定电流驱动电路；所述2D/3D模式切换开关包括第一输入端、第二输入端和第三输入端，其中所述第一输入端接收包含有调光延时时间信息的调光信号3D PWM，所述第二输入端接收包含有加大驱动电流信息的调光信号DIM PWM，所述第三输入端接收用户发出的2D/3D切换命令，并依据该2D/3D切换命令控制所述调光信号3D PWM与调光信号DIM PWM的接收；所述恒定电流驱动电路依据所述调光信号3DPWM或调光信号DIM PWM驱动LED背光灯。
10.如权利要求9所述的LED背光灯驱动电路，其特征在于，所述2D/3D模式切换开关包括第一电子开关和第二电子开关；所述第一电子开关的源极与外部的信息生成装置连接，接收包含有与液晶光阀切换时间相匹配的调光延时时间信息的调光信号3D PWM，所述第二电子开关的源极与外部的信息生成装置连接，接收包含有加大驱动电流信息的调光信号DIM PWM。
11.如权利要求10所述的LED背光驱动电路，其特征在于，所述恒定电流驱动电路包括第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管以及恒定电流驱动IC；所述第一晶体管的基极用于接收2D/3D切换命令，集电极与第一电子开关的栅极连接，其发射极接地；所第二晶体管的基极与第三晶体管的集电极连接并接高电平，第二晶体管的集电极与第二电子形状的栅极连接，其发射极接地；所述第三晶体管的基极用于接收2D/3D切换命令，其发射极接地；所述第四晶体管的基极用于接收2D/3D切换命令，集电极与恒定电流驱动IC的第二输入端连接，其发射极接地；所述恒定电流驱动IC的第一输入端连接所述第一电子开关的漏极，其驱动电流各输出端分别连接到对应的LED背光灯。
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