CN104599643B - 可调背光源设备、显示设备及其使用方法 - Google Patents

可调背光源设备、显示设备及其使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明提出了一种可调背光源设备、显示设备及其驱动方法。所述可调背光源设备包括：至少一个高色域低亮度背光装置；至少一个低色域高亮度背光装置；存储装置，配置为存储电流反馈系数库；电流反馈装置，配置为根据色度和亮度需求，确定分别针对高色域低亮度背光装置的第一反馈电流系数(K1)和针对低色域高亮度背光装置的第二反馈电流系数(K2)；背光驱动装置，分别基于第一和第二电流反馈系数向所述高色域低亮度背光装置和所述低色域高亮度背光装置供应恒定电流来发光；以及导光板，通过导光板对高色域低亮度背光装置和低色域高亮度背光装置发出的光进行混合。

Description

可调背光源设备、显示设备及其使用方法
技术领域
本发明涉及显示设备领域，具体地涉及液晶显示设备的背光源，更具体地，涉及一种色域亮度可调的背光源设备、显示设备及其使用方法。
背景技术
液晶显示器(LCD)的屏幕通过对背光进行过滤进行显示。因此LCD的色域完全取决于背光的光谱。通常情况下，高色域的LED是低亮度的，而低色域的LED亮度较高。如果色域高还要亮度高可能会导致成本上增加和功耗提升。
高色域产品是近期以及以后液晶显示产品的主流方向。但是这类产品因液晶显示面板的透过率低或者使用的高色域发光二极管亮度较低，导致亮度普遍偏低。另外，客户对产品的显示效果会随外界环境发生变化。例如，在有阳光的室外条件下，客户希望亮度较高以便能够清楚地观看显示画面；而在室内工作时，客户希望高色域的显示效果。这样，同一款传统色域的产品不能满足客户在不同时段的需求。
发明内容
为了，需要一种能够实现亮度和色度可调的液晶显示面板，从而满足客户不同使用需求。本发明的色域亮度可调的背光源可以实现色域和亮度的调节，以满足不同条件下的使用需求。
根据本发明的一个方面，提出了一种可调背光源设备，包括：至少一个高色域低亮度背光装置；至少一个低色域高亮度背光装置；存储装置，配置为存储电流反馈系数库；电流反馈装置，配置为根据色度和亮度需求，从所述电流反馈系数库确定分别针对高色域低亮度背光装置的第一反馈电流系数(K1)和针对低色域高亮度背光装置的第二反馈电流系数(K2)；背光驱动装置，分别基于第一和第二电流反馈系数向所述高色域低亮度背光装置和所述低色域高亮度背光装置供应恒定电流来发光；以及导光板，通过导光板对高色域低亮度背光装置和低色域高亮度背光装置发出的光进行混合。
根据本发明的另一个方面，提出了一种显示设备，包括：如上所述的可调背光源设备；以及输入单元，配置为输入色度和亮度需求。
根据本发明的又一个方面，提出了一种可调背光源设备的驱动方法，包括：接收色度和亮度需求；基于所述色度和亮度需求，分别向高色域低亮度背光装置提供第一反馈电流系数(K1)并且向低色域高亮度背光装置提供第二反馈电流系数(K2)；分别基于第一和第二电流反馈系数向所述高色域低亮度背光装置和所述低色域高亮度背光装置供应恒定电流来发光；以及所述高色域低亮度背光装置和所述低色域高亮度背光装置基于第一和第二电流反馈系数来发光；以及通过导光板对高色域背光装置和低色域背光装置发出的光进行混合。
通过根据本发明的可调背光源设备及其驱动方法，可以按照低成本的方式来实现背光源设备的色域和亮度调节，以满足客户的不同需求。
附图说明
通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本公开的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：
图1示出了根据本发明实施例的可调背光源设备100的示意图。
图2示出了根据本发明实施例的色域亮度可调背光源设备的详细示意图。
图3示出了色域随电流系数K1的变化规律。
图4示出了亮度随电流系数K1的变化规律。
图5示出了根据本发明实施例的可调背光源设备的驱动方法。
图6示出了根据本发明实施例的可调背光源设备的驱动方法。
具体实施方式
现在对本发明的实施例提供详细参考，其范例在附图中说明，图中相同的数字全部代表相同的元件。为解释本发明下述实施例将参考附图被描述。
图1示出了根据本发明实施例的可调背光源设备100的示意图。如图1所示，所述可调背光源设备100包括：至少一个高色域低亮度背光装置1011；至少一个低色域高亮度背光装置1012；电流反馈装置102，配置为根据色度和亮度需求，确定分别向高色域低亮度背光装置提供的第一反馈电流系数(K1)和向低色域高亮度背光装置提供的第二反馈电流系数(K2)；背光驱动装置103，分别基于第一和第二电流反馈系数向所述高色域低亮度背光装置1011和所述低色域高亮度背光装置1012供应恒定电流来发光；以及导光板104，通过导光板对高色域低亮度背光装置和低色域高亮度背光装置发出的光进行混合。最后用通过导光板104混合的光进行照明，实现LED显示设备的背光。如图1所示，电流反馈装置102提供电流反馈系数，并且将所述电流反馈系统提供给背光驱动装置104。图1中实线箭头表示的电信号，而虚线箭头表示的光信号。
具体地，所述高色域低亮度背光装置1011和所述低色域高亮度背光装置1012中的光源可以是相同的发光二极管；所述高色域低亮度背光装置和所述低色域高亮度背光装置中的光源也可以是不同的发光二极管。
图2示出了根据本发明实施例的色域亮度可调背光源设备的详细示意图。如图2所述，输入可以是用户要求的色域、亮度或色域和亮度两者的需求信号。所述电流反馈装置102根据用户输入的色度、亮度或色度和亮度的需求信号，确定分别针对高色域低亮度背光装置的第一反馈电流系数(K1)和针对低色域高亮度背光装置的第二反馈电流系数(K2)。具体地，针对满足一定规格的光源，即LED(例如，20mA)，预先进行多次测试，从而得到在不同电流下工作时的亮度(色域)与电流的对应关系，即得到电流反馈系数与亮度(色度)的对应关系(电流反馈系数库)。然后将这一对应关系(电流反馈系数库)存储在存储器中；在用户输入需要的亮度或色度需求时，根据相应的对应关系得出相应的电流反馈系数。背光驱动装置103包括分别针对高色域低亮度背光装置的背光驱动装置1031和针对低色域高亮度背光装置的背光驱动装置1032。所述背光驱动装置1031和1032分别基于第一和第二电流反馈系数向所述高色域低亮度背光装置1011和所述低色域高亮度背光装置1012供应电流来发光；以及导光板104，通过导光板对高色域低亮度背光装置和低色域高亮度背光装置发出的光进行混合。最后用通过导光板104混合的光进行照明，实现LED显示设备的背光。
如图2所示，所述高色域低亮度背光装置1011和所述低色域高亮度背光装置1012分别包括多个LED。如图2所示，所述高色域低亮度背光装置和所述低色域高亮度背光装置分别设置于显示装置的相对侧。实际上，所述高色域低亮度背光装置和所述低色域高亮度背光装置可以设置于显示装置的相同一侧。本发明对于高色域低亮度背光装置和低色域高亮度背光装置的位置没有具体地限制，可以根据显示设备的尺寸、需求等设计要求来设置，只要提供满足需求的均匀背光即可。
电流反馈装置102可以获得终端的色度指令反馈给背光装置不同的电流系数K1、K2。高低色域背光装置获得基于所述电流系数的不同工作电流，从而辐射出不同的光谱。将背光装置辐射的基于不同电流系数得到的不同光谱进行混合，从而实现了色域和亮度可调。
图3和图4分别示出了色域和亮度随电流系数K1的变化规律。可以根据预设的场景来提供所述第一和第二反馈电流系数K1和K2。K1与K2遵循同样的色域、亮度曲线。通过使K1和K2处于色域亮度曲线的不同位置，实现在高亮度高色域的背光光源。如图3和图4所示，使出了输入总功率不变的情况下，其中第一反馈电流系数和第二电流反馈系数的范围为0-1。在输入总功耗不变的情况下，第一反馈电流系数和第二反馈电流系数之和为1(K1+K2＝1)。K1+K2＝1表示在功耗不变的前提下，K1和K2是互补的关系，即亮度高色域就低。K1+K2＞1表示功耗增加的情况可以实现高亮度和高色域的。
向所述高色域低亮度背光装置和所述低色域高亮度背光装置供应的电流分别是正常驱动电流与第一和第二电流反馈系数的乘积。因为K1和K2存在互补的关系，这里不再示出电流反馈系数K2与色域和亮度的关系示意图。
本发明也不局限于输入总功率不变的情况，在输入总功耗增加的情况下，第一反馈电流系数和第二反馈电流系数之和大于1(K1+K2＞1)。如果功耗可以增加，可以使K1+K2＞1，从而客户能够获得更大亮度的体验。另外如果两种发光装置(LED)颜色较接近并且机械设计留有足够的混光混色距离，可以将两种色域的LED设置在同一个背光驱动装置上；进而再配合电流反馈装置实现色域亮度调节。
如图3所示，针对高色域低亮度背光装置的电流系数K1与色域指数近似成正比关系。在电流系数K1增加的情况下，供应给高色域低亮度背光装置的电流相应增加，从而使得色域范围增加。例如，所述色域的调节范围可以是从56.7％至72％。
如图4所示，针对高色域低亮度背光装置的电流系数K1与亮度指数近似成反比关系。在电流系数K1增加的情况下，供应给高色域低亮度背光装置的电流增加，从而使得高色域低亮度背光装置的亮度减小。高亮度LED就是相同功耗前提下亮度较高的LED。在总功耗不变的前提下，高色域LED的电流增加就意味高亮度电流降低。这样混和以后高亮度LED占的比例少，所以亮度就降低了。
例如，所述亮度的调节范围可以是从455nit至579nit。
本发明还涉及显示设备，包括：如上所述的可调背光源设备；以及输入单元，配置为输入亮度和色域要求。例如，所述输入单元可以是键盘、触控屏、指点杆、轨迹球等等。
图5示出了根据本发明实施例的可调背光源设备的驱动方法，包括：接收用户输入的色度和亮度需求(S501)；基于所述色度和亮度需求，分别向高色域低亮度背光装置提供第一反馈电流系数(K1)并且向低色域高亮度背光装置提供第二反馈电流系数(K2)(S502)；分别基于第一和第二电流反馈系数向所述高色域低亮度背光装置和所述低色域高亮度背光装置供应恒定电流来发光(S503)；以及通过导光板对高色域背光装置和低色域背光装置发出的光进行混合(S504)。
图6示出了根据本发明实施例的可调背光源设备的驱动方法，包括：获得进行显示的预设场景(S601)；基于所述预设场景，分别向高色域低亮度背光装置提供第一反馈电流系数(K1)并且向低色域高亮度背光装置提供第二反馈电流系数(K2)(S602)；分别基于第一和第二电流反馈系数向所述高色域低亮度背光装置和所述低色域高亮度背光装置供应恒定电流来发光(S603)；以及通过导光板对高色域背光装置和低色域背光装置发出的光进行混合(S604)。尽管已经参考本发明的典型实施例，具体示出和描述了本发明，但本领域普通技术人员应当理解，在不脱离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下，可以对这些实施例进行形式和细节上的多种改变。

Claims (14)

1.一种可调背光源设备，包括：
至少一个高色域低亮度背光装置；
至少一个低色域高亮度背光装置；
存储装置，配置为存储电流反馈系数库；
电流反馈装置，配置为根据色度和亮度需求，从所述电流反馈系数库确定针对高色域低亮度背光装置的第一电流反馈系数(K1)和针对低色域高亮度背光装置的第二电流反馈系数(K2)；
背光驱动装置，分别基于第一和第二电流反馈系数向所述高色域低亮度背光装置和所述低色域高亮度背光装置供应电流来发光，其中，向所述高色域低亮度背光装置和所述低色域高亮度背光装置供应的电流分别是正常驱动电流与第一电流反馈系数和第二电流反馈系数的乘积；以及
导光板，通过导光板对高色域低亮度背光装置和低色域高亮度背光装置发出的光进行混合。
2.根据权利要求1所述的可调背光源设备，其中所述高色域低亮度背光装置和所述低色域高亮度背光装置中的光源是相同的发光二极管。
3.根据权利要求1所述的可调背光源设备，其中所述高色域低亮度背光装置和所述低色域高亮度背光装置中的光源是不同的发光二极管。
4.根据权利要求1所述的可调背光源设备，其中用户输入所述色度和亮度需求。
5.根据权利要求1所述的可调背光源设备，其中预先存储针对预设场景的色度和亮度需求。
6.根据权利要求5所述的可调背光源设备，其中所述存储装置配置为针对不同的预设场景存储不同的电流反馈系数。
7.根据权利要求1所述的可调背光源设备，其中第一电流反馈系数和第二电流反馈系数的范围为0-1。
8.根据权利要求7所述的可调背光源设备，其中在输入总功耗不变的情况下，第一电流反馈系数和第二电流反馈系数之和为1。
9.根据权利要求8所述的可调背光源设备，其中在输入总功耗增加的情况下，第一电流反馈系数和第二电流反馈系数之和大于1。
10.根据权利要求1所述的可调背光源设备，其中所述色域的调节范围是从56.7％至72％。
11.根据权利要求1所述的可调背光源设备，其中所述亮度的调节范围是从455nit至579nit。
12.根据权利要求1所述的可调背光源设备，其中所述电流反馈系数库包括按照对应关系存储的电流与亮度或色度，所述对应关系是针对所述高色域低亮度背光装置或所述低色域高亮度背光装置预先进行测试得到的。
13.一种显示设备，包括：
根据权利要求1至12中任一项所述的可调背光源设备；以及
输入单元，配置为输入色度和亮度需求。
14.一种可调背光源设备的驱动方法，包括：
接收色度和亮度需求；
基于所述色度和亮度需求，从电流反馈系数库确定针对高色域低亮度背光装置的第一电流反馈系数(K1)和针对低色域高亮度背光装置的第二电流反馈系数(K2)；
分别基于第一电流反馈系数和第二电流反馈系数向所述高色域低亮度背光装置和所述低色域高亮度背光装置供应电流来发光,其中，向所述高色域低亮度背光装置和所述低色域高亮度背光装置供应的电流分别是正常驱动电流与第一电流反馈系数和第二电流反馈系数的乘积；以及
通过导光板对高色域背光装置和低色域背光装置发出的光进行混合。
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