CN103606352A - 背光驱动电路及驱动方法、背光模块及液晶显示器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种背光驱动电路，包括：温度传感模块：监测负载不同区域的工作温度，并产生多个检测信号；比较模块：对温度传感模块产生的多个检测信号进行比较，并产生一控制信号，所述控制信号用于控制所述背光驱动模块输出的驱动电流的大小；背光驱动模块：将输入电压转换成所需要的驱动电流并提供给负载。本发明提供的背光驱动电路通过在背光光源附近设置的温度传感模块来监测不同区域的背光光源的工作温度并反馈给背光驱动模块，背光驱动模块根据背光光源的工作温度来调整其驱动电流的大小，从而防止背光光源发生局部过热的情况，延长背光光源的使用寿命，进而提高液晶显示器的显示品质。本发明还提供了背光驱动方法、背光模块及液晶显示器。

Description

背光驱动电路及驱动方法、背光模块及液晶显示器
技术领域
本发明涉及液晶显示器领域，更具体地说，涉及一种液晶面板的背光驱动电路及驱动方法、背光模块及液晶显示器。
背景技术
现今科技蓬勃发展，信息商品种类推陈出新，满足了大众不同的需求。早期显示器多半为阴极射线管（CathodeRayTube，CRT）显示器，由于其体积庞大与耗电量大，而且所产生的辐射对于长时间使用显示器的使用者而言，存在危害身体的问题。因此，现今市面上的显示器渐渐由液晶显示器（LiquidCrystalDisplay，LCD）取代旧有的CRT显示器。
液晶显示器具有机身薄、省电、无辐射等众多优点，得到了大众广泛的应用。现有市场上的液晶显示器大部分为背光型液晶显示器，其包括液晶面板及背光模块（backlightmodule）。液晶面板的工作原理是在两片平行的玻璃基板当中放置液晶分子，并在两片玻璃基板上施加驱动电压来控制液晶分子的旋转方向，以将背光模块的光线折射出来产生画面。由于液晶面板本身不发光，需要借由背光模块提供的光源来正常显示影像，因此，背光模块成为液晶显示器的关键零组件之一。背光模块依照光源入射位置的不同分成侧入式背光模块与直下式背光模块两种。直下式背光模块是将发光光源例如CCFL(ColdCathodeFluorescentLamp，阴极萤光灯管)或LED(LightEmittingDiode，发光二极管)设置在液晶面板后方，直接形成面光源提供给液晶面板。而侧入式背光模块是将背光源LED设于液晶面板侧后方的背板边缘，LED发出的光线从导光板（LGP，LightGuidePlate）一侧的入光面进入导光板，经反射和扩散后从导光板出光面射出，再经由光学膜片组，以形成面光源提供给液晶显示面板。
背光模块中的背光驱动电路驱动LED发光，进而提供背光源。在背光驱动电路的驱动下，LED将一部分能量转换为光的同时，也会将一部分能量转换为热量。LED产生的热量的大小与LED的驱动电流和LED的数量有关，驱动电流越大，LED产生的热量越多，LED的数量越多产生的热量也会越多。LED长期在高温下工作，不仅会使其寿命减少，而且还会改变发光的色域，进而影响到液晶显示器的色彩。尤其对大尺寸的液晶显示器而言，由于液晶显示器的显示面积比较大，因此需要的背光亮度比较高。而单个LED的驱动电压较低，其发光光效有限，因此在背光模块中会用多个串、并联的LED作为光源。为了进一步提高背光亮度，还会采用增大LED的驱动电流的方法。这样就会造成LED产热较多，LED的工作温度过高，进而对LED器件的性能产生影响。同时，大尺寸的液晶显示器需要的LED数量多，而多个串、并联的LED发热分布不均匀，因此会导致局部温度过高影响到高温处的LED发光效率，进而导致液晶显示器的亮度与色度不均。
发明内容
为解决上述现有技术所存在的问题，本发明的目的在于提供一种背光驱动电路，其结构简单，便于实施。
为了实现上述目的，本发明提供的一种背光驱动电路，包括：
温度传感模块：监测负载不同区域的工作温度，并产生多个检测信号；
比较模块：对温度传感模块产生的多个检测信号进行比较，并产生一控制信号，所述控制信号用于控制所述背光驱动模块输出的驱动电流的大小；
背光驱动模块：将输入电压转换成所需要的驱动电流并提供给负载。
优选地，所述比较模块产生的控制信号为温度传感模块产生的多个传感信号中最大的。
优选地，所述背光驱动模块设有一基准信号，当所述控制信号大于所述基准信号时，所述背光驱动模块产生第一调节信号，用于减小所述驱动电流；当所述控制信号小于所述基准信号时，所述背光驱动模块产生第二调节信号，用于保持所述驱动电流的大小。
优选地，所述比较模块设有一基准信号，当所述温度传感模块产生的多个检测信号中至少一个大于所述基准信号时，所述比较模块产生第一控制信号，用于控制所述背光驱动模块减小所述驱动电流；当所述温度传感模块产生的多个检测信号全部小于所述基准信号时，所述比较模块产生第二控制信号，用于控制所述背光驱动模块保持所述驱动电流的大小。
优选地，所述温度传感模块一端接一基准电压，另一端耦合到所述比较模块中。
本发明的目的之二是提供一背光驱动方法，包括以下步骤：
A、提供温度传感模块、比较模块和背光驱动模块；
B、利用温度传感模块监测负载不同区域的工作温度，并产生多个检测信号；
C、利用比较模块对多个检测信号进行比较，并产生一控制背光驱动模块输出的驱动电流的大小的控制信号。
优选地，步骤C包括：比较模块选择多个传感信号中最大的为控制信号；在所述背光驱动模块中提供一基准信号，当所述控制信号大于所述基准信号时，所述背光驱动模块产生第一调节信号，用于减小所述驱动电流；当所述控制信号小于所述基准信号时，所述背光驱动模块产生第二调节信号，用于保持所述驱动电流的大小。
优选地，步骤C包括：在所述比较模块中提供一基准信号，将所述多个检测信号与所述基准信号进行比较；当所述多个检测信号中至少一个大于所述基准信号时，所述比较模块产生第一控制信号，用于控制所述背光驱动模块减小所述驱动电流；当所述多个检测信号全部小于所述基准信号时，所述比较模块产生第二控制信号，用于控制所述背光驱动模块保持所述驱动电流的大小。
本发明的目的之三是提供一种背光模块，包括如前所述的背光驱动电路。
本发明的目的之四是提供一种液晶显示器，包括背光模块和液晶显示面板，所述背光模块采用如前所述的背光驱动电路。。
有益效果：
本发明提供的背光驱动电路通过在背光光源附近设置的温度传感模块来监测不同区域的背光光源的工作温度并反馈给背光驱动模块，背光驱动模块根据背光光源的工作温度来调整其驱动电流的大小，从而防止背光光源发生局部过热的情况，延长背光光源的使用寿命，进而提高液晶显示器的显示品质。
附图说明
图1为本发明实施例1提供的背光驱动电路原理图。
图2为图1的背光驱动电路的电路图。
图3为本发明实施例1提供的负载结构示意图。
图4为本发明实施例2提供的背光驱动电路原理图。
图5为本发明一实施例提供的背光模组结构示意图。
图6为本发明一实施例提供的液晶显示器中的液晶面板结构示意图。
具体实施方式
为了更好地阐述本发明的技术特点和结构，以下结合本发明的优选实施例及其附图进行详细描述。
实施例1
参阅图1，为本实施例提供的背光驱动电路原理图。该背光驱动电路包括：温度传感模块30：用于监测负载20不同区域的工作温度，并输出多个检测信号到比较模块40；比较模块40：用于对温度传感模块30输入的多个检测信号进行比较，并输出一控制信号到背光驱动模块10，该控制信号用于控制背光驱动模块10输出的驱动电流的大小；背光驱动模块10：用于将输入电压转换成所需要的驱动电流并提供给负载20。
其中，比较模块40产生的控制信号为温度传感模块30产生的多个传感信号中最大的。在背光驱动模块10内设有一基准信号，当控制信号大于该基准信号时，背光驱动模块10产生第一调节信号，用于减小驱动电流；当控制信号小于该基准信号时，背光驱动模块10产生第二调节信号，用于保持驱动电流的大小。
参阅图2和图3，负载20包括至少一条LED串210，每条LED串210包括多个串联的LED211。在本实施例中，负载20包括4条并联的LED串210，每条LED串210包括4个串联的LED211。在一条LED串210中，LED位于散热基板213的正侧，散热基板213的正面还设有连接电极212。散热基板213的背面对应于两LED之间的位置设有一温度传感器301，负载20上设有的所有的温度传感器301组成为温度传感模块30。温度传感器301设置的数量及位置可以根据负载20内LED数量的多少以及LED的排列方式而改变，以能检测到负载20的最高工作温度为准。温度传感器301的一端接一基准电压Vref，另一端藕节到比较模块中。温度传感器301因其工作温度不同而产生不同的检测信号，在本实施例中，温度传感器301的工作温度越高，其产生的检测信号越大。
比较模块40内设有比较器，用于选出负载20内工作温度最高的区域设有的温度传感器301所产生的检测信号。在本实施例中，比较模块40所产生的控制信号为温度传感模块30所产生的多个检测信号中最大的一个。
背光驱动模块10上设有Vin引脚和PWM/Enable引脚，其中，Vin引脚用于接外接电源，背光驱动模块10将该外接电源输入的电压转换为负载所需要的驱动电流；PWM/Enable引脚用于手动调节驱动电流的大小从而调节液晶显示器的亮度，同时，PWM/Enable引脚还可以用于手动选择过热保护功能的开关，即当PWM/Enable引脚关闭过热保护功能的开关时，背光驱动模块10输出的驱动电流的大小不会因为比较模块40产生的控制信号而改变；当PWM/Enable引脚开启过热保护功能的开关时，背光驱动模块10输出的驱动电流的大小会随着比较模块40产生的控制信号的不同而改变。
基于同一发明构想，本实施例还提供了一种背光驱动方法，包括：A、提供温度传感模块30、比较模块40和背光驱动模块10；B、利用温度传感模块30监测负载20不同区域的工作温度，并产生多个检测信号；C、利用比较模块40对多个检测信号进行比较，并产生一控制背光驱动模块10输出的驱动电流的大小的控制信号。
其中，步骤C包括：比较模块40选择多个传感信号中最大的为控制信号；在背光驱动模块10中提供一基准信号，当控制信号大于该基准信号时，背光驱动模块10产生第一调节信号，用于减小驱动电流；当控制信号小于该基准信号时，背光驱动模块产生第二调节信号，用于保持该驱动电流的大小。
本实施提供的背光驱动电路，可以根据负载20的工作温度不同而调节负载20的驱动电流，从而对负载20进行保护，延长负载20的使用寿命，进而提高液晶显示器的显示品质。
实施例2
如图4所示，本实施例提供的背光驱动电路包括：温度传感模块30：用于监测负载20不同区域的工作温度，并输出多个检测信号到比较模块41；比较模块41：用于对温度传感模块30输入的多个检测信号进行比较，并输出一控制信号到背光驱动模块11，该控制信号用于控制背光驱动模块11输出的驱动电流的大小；背光驱动模块11：用于将输入电压转换成所需要的驱动电流并提供给负载20。
与实施例1不同的是，比较模块41内设有一基准信号，用于与温度传感模块30产生的多个检测信号进行比较。当该多个检测信号中至少一个大于该基准信号时，比较模块产生第一控制信号，用于控制背光驱动模块11减小驱动电流；当该多个检测信号全部小于该基准信号时，比较模块41产生第二控制信号，用于控制背光驱动模块11保持驱动电流的大小。
基于同一发明构想，实施例还提供了一种背光驱动方法，包括：A、提供温度传感模块30、比较模块41和背光驱动模块11；B、利用温度传感模块30监测负载20不同区域的工作温度，并产生多个检测信号；C、利用比较模块40对多个检测信号进行比较，并产生一控制背光驱动模块11输出的驱动电流的大小的控制信号。
其中，步骤C包括：在比较模块41中提供一基准信号，将温度传感模块30产生的多个检测信号与该基准信号进行比较。当该多个检测信号中至少一个大于该基准信号时，比较模块产生第一控制信号，用于控制背光驱动模块11减小驱动电流；当该多个检测信号全部小于该基准信号时，比较模块41产生第二控制信号，用于控制背光驱动模块11保持驱动电流的大小。
本实施例提供的背光驱动电路不仅可以根据负载20的工作温度不同而调节负载20的驱动电流，从而对负载20进行保护，延长负载20的使用寿命，进而提高液晶显示器的显示品质，而且其结构更加简单，便于实施。
本发明提供的背光驱动电路及驱动方法用于驱动液晶显示器，参阅图5为本发明一实施例提供的液晶显示器中的背光模块，包括背光源5、导光板6、光学膜片组7以及背板8。其中，背光源5固定在背板8上，通过如前所述的背光驱动电路及驱动方法驱动，用于给整个背光模块提供光源。背光源5采用LED串作为背光源，与其他光源相比，LED光谱内没有紫外线和红外线，无辐射，无污染，且具有耗电量低、寿命长、色彩还原范围大等优点。导光板6设有入光面和出光面，其入光面侧正对背光源5，用于将来自背光源5的光线传导至出光面上射出。光学膜片组7，位于导光板6的上方且正对导光板6的出光面，用于接收导光板6传导的光线。光学膜片组7一般包括有若干个光学膜片，例如扩散板或棱镜板等，使从导光板6出光面输出的光线透过光学膜片组的作用而使光线更为均匀扩散以及提升光线的正面辉度。
本实施例提供的液晶显示器包括如前所述的背光模块以及位于背光模块上方的液晶面板，参阅图6，液晶面板包括彩色滤光片基板91、薄膜晶体管阵列基板92以及夹设在彩色滤光片基板91和薄膜晶体管阵列基板92之间的液晶层93。其中，液晶层93中包括若干液晶分子；与薄膜晶体管阵列基板92相对设置的彩色滤光片基板91也称CF（ColorFilter）基板，其通常包括透明基板（诸如玻璃基板）以及设置在透明基板上的黑色矩阵图案、彩色光阻层（诸如红（R）、绿（G）和蓝（B）滤光片图案）以及配向层等。鉴于本发明中采用的彩色滤光片基板91与现有液晶面板中的彩色滤光片基板相同，因此其具体结构可参照相关的现有技术，在此不再赘述。薄膜晶体管阵列基板92也称TFT（ThinFilmTransistor）基板，其通常包括透明基板（诸如玻璃基板）以及阵列排布在透明基板上的若干薄膜晶体管，其主要作用是向液晶层93中的液晶分子提供驱动电压，以使液晶分子进行偏转，从而使光线可穿过液晶层93，进而配合彩色滤光片基板91，使得液晶面板显示影像。
综上所述，本发明提供的背光驱动电路通过在背光光源附近设置的温度传感模块来监测不同区域的背光光源的工作温度并反馈给背光驱动模块，背光驱动模块根据背光光源的工作温度来调整其驱动电流的大小，从而防止背光光源发生局部过热的情况，延长背光光源的使用寿命，进而提高液晶显示器的显示品质。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
虽然本发明是参照其示例性的实施例被具体描述和显示的，但是本领域的普通技术人员应该理解，在不脱离由权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可以对其进行形式和细节的各种改变。

Claims (10)

1.一种背光驱动电路，其特征在于，包括：
温度传感模块：监测负载不同区域的工作温度，并产生多个检测信号；
比较模块：对温度传感模块产生的多个检测信号进行比较，并产生一控制信号，所述控制信号用于控制所述背光驱动模块输出的驱动电流的大小；
背光驱动模块：将输入电压转换成所需要的驱动电流并提供给负载。
2.根据权利要求1所述的背光驱动电路，其特征在于，所述比较模块产生的控制信号为温度传感模块产生的多个传感信号中最大的。
3.根据权利要求2所述的背光驱动电路，其特征在于，所述背光驱动模块设有一基准信号，当所述控制信号大于所述基准信号时，所述背光驱动模块产生第一调节信号，用于减小所述驱动电流；当所述控制信号小于所述基准信号时，所述背光驱动模块产生第二调节信号，用于保持所述驱动电流的大小。
4.根据权利要求1所述的背光驱动电路，其特征在于，所述比较模块设有一基准信号，当所述温度传感模块产生的多个检测信号中至少一个大于所述基准信号时，所述比较模块产生第一控制信号，用于控制所述背光驱动模块减小所述驱动电流；当所述温度传感模块产生的多个检测信号全部小于所述基准信号时，所述比较模块产生第二控制信号，用于控制所述背光驱动模块保持所述驱动电流的大小。
5.根据权利要求1任一所述的背光驱动电路，其特征在于，所述温度传感模块一端接一基准电压，另一端耦合到所述比较模块中。
6.一种背光驱动方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、提供温度传感模块、比较模块和背光驱动模块；
B、利用温度传感模块监测负载不同区域的工作温度，并产生多个检测信号；
C、利用比较模块对多个检测信号进行比较，并产生一控制背光驱动模块输出驱动电流的大小的控制信号。
7.根据权利要求6所述的背光驱动方法，其特征在于，步骤C包括：比较模块选择多个传感信号中最大的为控制信号；在所述背光驱动模块中提供一基准信号，当所述控制信号大于所述基准信号时，所述背光驱动模块产生第一调节信号，用于减小所述驱动电流；当所述控制信号小于所述基准信号时，所述背光驱动模块产生第二调节信号，用于保持所述驱动电流的大小。
8.根据权利要求6所述的驱动方法，其特征在于，步骤C包括：在所述比较模块中提供一基准信号，将所述多个检测信号与所述基准信号进行比较；当所述多个检测信号中至少一个大于所述基准信号时，所述比较模块产生第一控制信号，用于控制所述背光驱动模块减小所述驱动电流；当所述多个检测信号全部小于所述基准信号时，所述比较模块产生第二控制信号，用于控制所述背光驱动模块保持所述驱动电流的大小。
9.一种背光模块，包括背光驱动电路，其特征在于，所述背光驱动电路为权利要求1-5中任一项所述的背光驱动电路。
10.一种液晶显示器，包括背光模块和液晶显示面板，其特征在于，所述背光模块采用如权利要求1-5中任一所述的背光驱动电路。
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