CN106782346A - 一种背光模组电路及液晶显示器 - Google Patents

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陈辛洪
周丽
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Abstract

本发明提供一种背光模组电路，应用于液晶显示器中，所述背光模组电路包括多个分区背光单元及控制单元，每一分区背光单元包括第一串发光二极管及第二串发光二极管，所述第一串发光二极管及第二串发光二极管并联连接至所述控制单元，所述控制单元用于选择性地点亮所述第一串发二极管或第二串发光二极管，其中，当点亮所述第一串发光二极管时，所述第一串发光二极管的亮度为第一亮度，当点亮所述第二串发光二极管时，所述第二串发光二极管的亮度为第二亮度，所述第一亮度大于所述第二亮度。本发明实现了降低功耗，提高液晶显示器的能效等级的目的。

Description

一种背光模组电路及液晶显示器
技术领域
本发明涉及一种显示技术领域，尤其是涉及一种背光模组电路及液晶显示器。
背景技术
HDR(High-Dynamic Range，高动态范围图像)具有高动态对比度，能增强观众画面临场感，提供画质对比度。相应的驱动电视背光的LED电流会非常大，才能达到HDR所需要的亮度。目前，驱动HDR与普通的2D背光共用一串LED，当需要切换到HDR时，为达到HDR效果驱动此串LED的电流会比普通的2D高数倍，但是LED的发光率与电流不成正比，消耗了数倍的电能，降低了电视的能效等级。
发明内容
本发明的目的在于提供一种背光模组电路，节约电能，提高液晶显示器的能效等级。
本发明的另一目的在于提供一种液晶显示器。
为了实现上述目的，本发明实施方式提供如下技术方案：
本发明提供一种背光模组电路，应用于液晶显示器中，所述背光模组电路包括多个分区背光单元及控制单元，每一分区背光单元包括第一串发光二极管及第二串发光二极管，所述第一串发光二极管及第二串发光二极管并联连接至所述控制单元，所述控制单元用于选择性地点亮所述第一串发二极管或第二串发光二极管，其中，当点亮所述第一串发光二极管时，所述第一串发光二极管的亮度为第一亮度，当点亮所述第二串发光二极管时，所述第二串发光二极管的亮度为第二亮度，所述第一亮度大于所述第二亮度。
其中，所述控制单元包括第一电开关、第二电开关及控制器，所述第一串发光二极管连接在一电压端与第一电开关的第一端之间，所述第一电开关的第二端接地，所述第二串发光二极管连接在所述电压端与第二电开关的第一端之间，所述第二电开关的第二端接地，所述控制器连接所述第一电开关及第二电开关的控制端，以选择性开启所述第一或第二电开关，以点亮相应的第一串发光二极管或第二串发光二极管。
其中，所述第一串发光二极管中发光二极管的数量大于所述第二串发光二极管中发光二极管的数量。
其中，所述第一串发光二极管中发光二极管的数量与所述第二串发光二极管中发光二极管的数量相同，所述控制器输出至所述第一电开关的控制端的信号为第一PWM信号，所述控制器输出至所述第二电开关的控制端的信号为第二PWM信号，所述第一PWM信号的占空比大于所述第二PWM信号的占空比。
其中，所述控制单元还包括分压电路，所述分压电路包括电感、整流器及第三电开关，所述电感的第一端连接至所述电压端，所述电感的第二端连接至所述整流器的第一端，及所述第三电开关的第一端，所述整流器的第二端连接至所述第一串发光二极管及第二串发光二极管，所述第三电开关的第二端接地，所述控制器还连接所述第三电开关的控制端，以控制所述第三电开关的通断，从而控制所述分压电路进行分压。
其中，所述控制单元还包括第一电阻及第二电阻，所述第一电开关及第二电开关的第二端通过所述第一电阻接地，所述第三电开关的第二端通过所述第二电阻接地。
其中，所述第一电开关、第二电开关及第三电开关为NPN型晶体管，所述第一电开关、第二电开关及第三电开关的控制端、第一端及第二端分别为所述晶体管的栅极、漏极及源极。
其中，所述控制单元还包括电容，所述电容的正极连接至所述电压端，所述电容的负极接地。
本发明还提供一种液晶显示器，包括液晶屏及如上述的背光模组电路，所述背光模组电路为所述液晶屏提供背光。
本发明实施例具有如下优点或有益效果：
本发明的所述背光模组电路包括多个分区背光单元及控制单元，每一分区背光单元包括第一串发光二极管及第二串发光二极管，所述第一串发光二极管及第二串发光二极管并联连接至所述控制单元，所述控制单元用于选择性地点亮所述第一串发二极管或第二串发光二极管，其中，当点亮所述第一串发光二极管时，所述第一串发光二极管的亮度为第一亮度，当点亮所述第二串发光二极管时，所述第二串发光二极管的亮度为第二亮度，所述第一亮度大于所述第二亮度。因此，所述背光模组电路可以对所述第一串发光二极管及所述第二串发光二极管实行单独控制，而不再需要同时控制所有发光二极管同时点亮或熄灭，从而降低了功耗，提高了应用所述背光模组电路的液晶显示器的能效等级。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明第一方案第一实施例提供的一种背光模组电路的框图；
图2是本发明第一方案第一实施例提供的一种背光模组电路的电路图；
图3是本发明第一方案第二实施例提供的一种背光模组电路的电路图；
图4是本发明第二方案实施例提供的一种液晶显示器的框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
此外，以下各实施例的说明是参考附加的图示，用以例示本发明可用以实施的特定实施例。本发明中所提到的方向用语，例如，“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”、“侧面”等，仅是参考附加图式的方向，因此，使用的方向用语是为了更好、更清楚地说明及理解本发明，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸地连接，或者一体地连接；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。若本说明书中出现“工序”的用语，其不仅是指独立的工序，在与其它工序无法明确区别时，只要能实现该工序所预期的作用则也包括在本用语中。另外，本说明书中用“～”表示的数值范围是指将“～”前后记载的数值分别作为最小值及最大值包括在内的范围。在附图中，结构相似或相同的用相同的标号表示。
请参阅图1，本发明第一方案实施例提供一种背光模组电路100。所述背光模组电路100包括多个分区背光单元101及控制单元102，每一分区背光单元101包括第一串发光二极管10及第二串发光二极管20，所述第一串发光二极管10及第二串发光二极管20并联连接至所述控制单元102，所述控制单元102用于选择性地点亮所述第一串发二极管10或第二串发光二极管20，其中，当点亮所述第一串发光二极管10时，所述第一串发光二极管10的亮度为第一亮度，当点亮所述第二串发光二极管20时，所述第二串发光二极管20的亮度为第二亮度，所述第一亮度大于所述第二亮度。
在本实施例中，所述背光模组电路100包括多个分区背光单元101。所述控制单元102可以对所述多个分区背光单元101实行单独控制，且每一分区背光单元102包括呈并联连接的第一串发光二极管10及第二串发光二极管20，即所述控制单元还可以对每一分别背光单元101内的所述第一串发光二极管10及第二串发光二极管20实行单独控制，且当点亮所述第一串发光二极管时，所述第一串发光二极管的亮度为第一亮度，当点亮所述第二串发光二极管时，所述第二串发光二极管的亮度为第二亮度，所述第一亮度大于所述第二亮度。因此，这样的背光模组电路100可以不再需要同时控制所有发光二极管同时点亮或熄灭，从而降低功耗，提高了应用所述背光模组电路100的液晶显示器的能效等级。
请参阅图2，所述控制单元102包括第一电开关Q1、第二电开关Q2及控制器30，所述第一串发光二极管10连接在一电压端V与第一电开关Q1的第一端之间，所述第一电开关Q1的第二端接地，所述第二串发光二极管20连接在所述电压端V与第二电开关Q2的第一端之间，所述第二电开关Q2的第二端接地，所述控制器30连接所述第一电开关Q1的控制端及第二电开关Q2的控制端，以选择性开启所述第一或第二电开关Q1或Q2，以点亮相应的第一串发光二极管10或第二串发光二极管发光20。
在本实施例中，所述第一串发光二极管中发光二极管的数量大于所述第二串发光二极管中发光二极管的数量。所述控制器30输出至所述第一电开关Q1的控制端的信号为第一PWM信号，所述控制器30输出至所述第二电开关Q2的控制端的信号为第二PWM信号。所述第一PWM信号的占空比等于所述第二PWM信号的占空比。因此，所述第一串发光二极管10构成了HDR背光。所述第二串发光二极管20构成普通2D背光。当需要进行2D背光时，所述控制器30控制所述第二电开关Q2闭合，所述第一电开关Q1断开，从而使得所述第二串发光二极管20发光，则所述第一串发光二极管10处于熄灭状态。当需要进行HDR背光时，所述控制器30控制所述第一电开关Q1闭合，所述第二电开关Q2断开，从而使得所述第一串发光二极管10发光，则所述第二串发光二极管20处于熄灭状态。这样的控制不需要提高所述电压端输出电流，即在低电流的情况下达到HDR所需要的亮度，进一步地降低了低耗，提高了应用所述背光模组电路100的液晶显示器的能效等级。
在其他的实施例中，所述第一PWM信号的占空比也可以大于所述第二PWM信号的占空比。
进一步地，所述控制单元102还包括分压电路40。所述分压电路40包括电感L、整流器41及第三电开关Q3。所述电感L的第一端连接至所述电压端V，所述电感L的第二端连接至所述整流器41的第一端，及所述第三电开关Q3的第一端，所述整流器41的第二端连接至所述第一串发光二极管10及第二组发光二极管20，所述第三电开关Q3的第二端接地，所述控制器30还连接所述第三电开关Q3的控制端，以控制所述第三电开关Q3的通断，从而控制所述分压电路40进行分压。
进一步地，所述控制单元102还包括第一电阻R1及第二电阻R2，所述第一电开关Q1及第二电开关Q2的第二端通过所述第一电阻R1接地，所述第三电开关Q3的第二端通过所述第二电阻R2接地。
在本实施例中，所述第一电开关Q1、第二电开关Q2及第三电开关Q3为NPN型晶体管，所述第一电开关Q1、第二电开关Q2及第三电开关Q3的控制端、第一端及第二端分别为所述晶体管的栅极、漏极及源极。在其他实施例中，所述第一电开关Q1、第二电开关Q2及第三电开关Q3也可以根据需要调整为其他型的晶体管。
进一步地，所述控制单元102还包括电容C，所述电容C的正极连接至所述电压端V，所述电容C的负极接地。
请参阅图3，本发明第一方案第二实施例提供一种背光模组电路。所述第二实施例提供的背光模组电路与所述第一实施例提供的背光模组电路100相似，两者的区别在于：在所述背光模组电路的每一分区背光单元301，所述第一串发光二极管10中发光二极管的数量与所述第二串发光二极管20中发光二极管的数量相同，所述控制器30输出至所述第一电开关Q1的控制端的信号为第一PWM信号，所述控制器30输出至所述第二电开关Q2的控制端的信号为第二PWM信号，所述第一PWM信号的占空比大于所述第二PWM信号的占空比。
需要说明的是，所述第一PWM信号的占比大于所述第二PWM信号的占空比，使得所述第一串发光二极管10构成了HDR背光，所述第二串发光二极管20构成了普通2D背光，因此，所述背光模组电路300可以实现HDR背光及普通2D背光的独立控制，从而可以减小所述背光模组电路300的功耗，提供了应用所述背光模组电路300的液晶显示器的能效等级。
请参阅图4，本发明第二方案提供一种液晶显示器400。所述液晶显示器400包括液晶屏410及背光模组电路。在本实施例中，所述液晶显示器200也可以上述第一方案第一实施例提供的背光模组电路100。所述背光模组电路100已在上述第一方案第一实施例中进行了详细地描述，故在此不再赘述。在其他实施例中，所述背光模组电路也可以为上述第一方案第二实施例提供的背光模组电路300。
在本实施例中，所述液晶显示器400包括所述背光模组电路100。所述背光模组电路100包括多个分区背光单元101及控制单元102。所述控制单元102可以对所述多个分区背光单元101实行单独控制，且每一分区背光单元102包括呈并联连接的第一串发光二极管10及第二串发光二极管20，即所述控制单元还可以对每一分别背光单元101内的所述第一串发光二极管10及第二串发光二极管20实行单独控制，且当点亮所述第一串发光二极管时，所述第一串发光二极管的亮度为第一亮度，当点亮所述第二串发光二极管时，所述第二串发光二极管的亮度为第二亮度，所述第一亮度大于所述第二亮度。因此，这样的背光模组电路100可以同时控制所有发光二极管同时点亮或熄灭，从而第一降低功耗，提高了应用所述背光模组电路100的液晶显示器的能效等级。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种背光模组电路，应用于液晶显示器中，其特征在于：所述背光模组电路包括多个分区背光单元及控制单元，每一分区背光单元包括第一串发光二极管及第二串发光二极管，所述第一串发光二极管及第二串发光二极管并联连接至所述控制单元，所述控制单元用于选择性地点亮所述第一串发二极管或第二串发光二极管，其中，当点亮所述第一串发光二极管时，所述第一串发光二极管的亮度为第一亮度，当点亮所述第二串发光二极管时，所述第二串发光二极管的亮度为第二亮度，所述第一亮度大于所述第二亮度。
2.如权利要求1所述的背光模组电路，其特征在于，所述控制单元包括第一电开关、第二电开关及控制器，所述第一串发光二极管连接在一电压端与第一电开关的第一端之间，所述第一电开关的第二端接地，所述第二串发光二极管连接在所述电压端与第二电开关的第一端之间，所述第二电开关的第二端接地，所述控制器连接所述第一电开关及第二电开关的控制端，以选择性开启所述第一或第二电开关，以点亮相应的第一串发光二极管或第二串发光二极管。
3.如权利要求2所述的背光模组电路，其特征在于，所述第一串发光二极管中发光二极管的数量大于所述第二串发光二极管中发光二极管的数量。
4.如权利要求2所述的背光模组电路，其特征在于，所述第一串发光二极管中发光二极管的数量与所述第二串发光二极管中发光二极管的数量相同，所述控制器输出至所述第一电开关的控制端的信号为第一PWM信号，所述控制器输出至所述第二电开关的控制端的信号为第二PWM信号，所述第一PWM信号的占空比大于所述第二PWM信号的占空比。
5.如权利要求3或4所述的背光模组电路，其特征在于，所述控制单元还包括分压电路，所述分压电路包括电感、整流器及第三电开关，所述电感的第一端连接至所述电压端，所述电感的第二端连接至所述整流器的第一端，及所述第三电开关的第一端，所述整流器的第二端连接至所述第一串发光二极管及第二串发光二极管，所述第三电开关的第二端接地，所述控制器还连接所述第三电开关的控制端，以控制所述第三电开关的通断，从而控制所述分压电路进行分压。
6.如权利要求5所述的背光模组电路，其特征在于，所述控制单元还包括第一电阻及第二电阻，所述第一电开关及第二电开关的第二端通过所述第一电阻接地，所述第三电开关的第二端通过所述第二电阻接地。
7.如权利要求6所述的背光模组电路，其特征在于，所述第一电开关、第二电开关和第三电开关为NPN型晶体管，所述第一电开关、第二电开关和第三电开关的控制端、第一端及第二端分别为所述晶体管的栅极、漏极及源极。
8.如权利要求2所述的背光模组电路，其特征在于，所述控制单元还包括电容，所述电容的正极连接至所述电压端，所述电容的负极接地。
9.一种液晶显示器，包括液晶屏及如权利要求1-8任一项所述的背光模组电路，所述背光模组电路为所述液晶屏提供背光。
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