CN107967898A - 背光调节电路以及背光调节方法 - Google Patents

背光调节电路以及背光调节方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及显示器电路领域，公开了一种背光调节电路以及背光调节方法，背光调节电路包括：背光调节单元，用于根据环境光强度变化产生背光调节信号，背光调节单元包括：第一光检测模块与第二光检测模块，分别用于在开启状态下根据环境光强度变化产生相应的光电流信号；放大模块，接收光电流信号，将光电流信号转换成背光调节信号；以及切换模块，用于根据背光调节信号使所述第一光检测模块和所述第二光检测模块之一进入开启状态。在当前工作的光检测模块工作异常时，自动切换为其他的光检测模块，保证显示装置的背光调节电路还可以继续工作，提高了液晶显示装置背光调节电路的稳定性。

Description

背光调节电路以及背光调节方法
技术领域
本发明涉及显示器电路领域，更具体地涉及一种用于驱动背光的背光调节电路以及背光调节方法。
背景技术
液晶显示装置是利用液晶分子的排列方向在电场的作用下发生变化的现象改变光源透光率的显示装置。由于具有显示质量好、体积小和功耗低的优点，液晶显示装置已经广泛应用于诸如手机的移动终端和诸如平板电视的大尺寸显示面板中。
液晶显示装置包括背光组件，用于产生背光。背光组件包括多个LED(LightEmitting Diode，发光二极管)作为光源。背光组件位于液晶显示装置的第一玻璃基板的第二表面一侧，在使用液晶显示装置时背光依次穿过液晶显示装置第一玻璃基板和第二玻璃基板到达观看者的眼睛。
在使用液晶显示装置的过程中，环境亮度增加或减弱时，背光亮度过暗或者过亮，都会对观看者的眼睛造成较大的刺激，长时间使用还会引起观看者视觉疲劳等眼部不适、产生视力损伤，而过亮的背光还会造成大量的能源消耗。现有技术通过在液晶显示装置中加入光传感器来检测环境光的亮度，继而调节背光亮度。然而现有技术的液晶显示装置当光传感器出现异常时，其背光调节模块也会受到影响，无法进行正常的背光调节。
图1示出现有技术背光调节电路的结构示意图。
如图1所示，现有技术的背光调节电路1000包括：背光调节单元1100、微处理器单元1200以及背光驱动单元1300。其中，背光调节单元1100用于根据环境光的强度产生背光调节信号，微处理器单元1200与所述背光调节单元1100电连接，用于根据所述背光调节信号产生PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)信号，所述背光驱动单元1300与微处理器单元1200电连接，根据所述PWM信号驱动背光模块。
图2示出现有技术背光调节电路的电路示意图。
如图2所示，背光调节单元1100包括光检测模块1110以及放大模块1120，光检测模块1110的感应端口(未示出)通过感应环境光的强度变化产生光电流信号，放大模块1120将所述光电流信号转换为模拟电压信号，并传递给微处理器单元1200。微处理器单元1200具有A/D转换(analog to digital converter，模数转换)功能和PWM输出功能，A/D转换端口(未示出)接收所述模拟电压信号，微处理器单元1200经过内部的编程计算得到综合数字电压信号，并将其转换成频率一定，占空比不同的PWM信号输出。背光驱动单元1300包括：背光驱动电路1310和背光模块1320。背光驱动电路1310接收所述PWM信号，并根据PWM信号得到相应的电流输出，进而控制背光模块1320的亮度变化。
现有技术在背光调节电路中加入光检测模块，通过检测环境光的强度来实现对背光亮度的自动调节。然而现有技术的被背光调节电路在光检测模块工作异常时，其背光调节电路就无法进行正常的背光调节。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种背光调节电路以及背光调节方法，可以提高液晶显示装置背光调节电路的稳定性。
根据本发明的一方面，提供一种背光调节电路，包括：背光调节单元，用于根据环境光强度变化产生背光调节信号，所述背光调节单元包括：第一光检测模块与第二光检测模块，分别用于在开启状态下根据所述环境光强度变化产生相应的光电流信号；放大模块，接收所述光电流信号，将所述光电流信号转换成所述背光调节信号；以及切换模块，用于根据所述背光调节信号使所述第一光检测模块和所述第二光检测模块之一进入开启状态。
优选地，所述切换模块包括：比较模块，接收第一参考电压、第二参考电压以及所述背光调节信号，将所述背光调节信号与所述第一参考电压与第二参考电压进行比较，根据比较结果提供反馈信号；以及控制模块，接收所述反馈信号，当所述反馈信号有效时，关闭所述第一光检测模块并开启所述第二光检测模块。
优选地，所述控制模块包括：第一开关管，控制端与所述比较模块相连接，接收所述反馈信号，第一通路端与第一电压源的正极相连接；以及第二开关管，控制端通过第二电阻与所述第一开关管的第二通路端相连接，第一通路端通过第四电阻与第二电压源的正极相连接，第二通路端与第三电压源的正极相连接。
优选地，所述控制模块还包括：串联在所述第一开关管控制端与第一通路端的第一电阻；以及串联在所述第二开关管控制端与第二通路端的第三电阻。
优选地，所述第一开关管与所述第二开关管为场效应管。
优选地，所述第一光检测模块与第二光检测模块为光感应传感器。
优选地，所述第一光检测模块的控制端与所述第二开关管的第一通路端相连接，第一通路端输入电源电压，第二通路端与所述放大模块相连接；所述第二光检测模块的控制端与所述第一开关管的第二通路端相连接，第一通路端输入电源电压，第二通路端与所述放大模块相连接。
优选地，所述背光调节电路还包括：处理单元，将所述背光调节信号转换成脉冲调制信号；以及背光驱动单元，包括背光驱动电路与背光模块，其中，所述背光驱动电路根据所述脉冲调制信号向所述背光模块提供相应的电流，调节背光模块的亮度。
根据本发明的另一方面，提供一种背光调节方法，其特征在于，包括以下步骤：提供并联的第一光检测模块和第二光检测模块；进行初始化，开启第一光检测模块以根据环境光强度变化提供光电流信号；根据所述光电流信号判断所述第一光检测模块是否处于异常工作状态，当所述第一光检测模块异常时，关闭所述第一光检测模块并开启所述第二光检测模块。
优选地，根据所述光电流信号判断所述第一光检测模块是否异常的步骤包括：将所述光电流信号转换成背光调节信号；根据所述第一光检测模块的正常工作条件设定第一参考电压和第二参考电压；将所述背光调节信号与所述第一参考电压与所述第二参考电压进行比较，当所述背光调节信号大于所述第一参考电压且小于所述第二参考电压时，所述第一光检测模块处于正常工作状态，当所述背光调节信号小于所述第一参考电压或者大于所述第二参考电压时，所述第一光检测模块处于异常工作状态。
本发明通过在液晶显示装置上设置多个光检测模块，在当前工作的光检测模块工作异常时，自动切换为其他的光检测模块，保证显示装置的背光调节电路还可以继续工作，提高了液晶显示装置背光调节电路的稳定性。
附图说明
通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚。
图1示出现有技术背光调节电路的结构示意图。
图2示出现有技术背光调节电路的电路示意图。
图3示出本发明第一实施例的背光调节电路的结构示意图。
图4示出图3中背光调节单元的结构示意图。
图5示出图3中背光调节单元的电路示意图。
图6示出本发明第二实施例的背光调节方法的流程示意图。
具体实施方式
以下将参照附图更详细地描述本发明。在各个附图中，相同的元件采用类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。此外，在图中可能未示出某些公知的部分。
以下参照附图对本发明实施例进行详细说明。
图3示出本发明第一实施例的背光调节电路的结构示意图。
如图3所示，本发明第一实施例提供的背光调节电路2000包括：背光调节单元2100、处理单元2200以及背光驱动单元2300。背光调节单元2100用于根据环境光强度的变化产生背光调节信号，处理单元2200与背光调节单元2100电连接，处理单元2200具有A/D转换(analog to digital converter，模数转换)功能和PWM输出功能，A/D转换端口(未示出)接收背光调节信号，处理单元2200经过内部的编程计算得到综合数字电压信号，并将其转换成频率一定，占空比不同的PWM信号输出。背光驱动单元2300包括：背光驱动电路2310和背光模块2320。背光驱动电路2310接收所述PWM信号，并根据PWM信号得到相应的电流输出，进而控制背光模块2320的亮度变化。
图4示出图3中背光调节单元的结构示意图。
如图4所示，背光调节单元2100包括切换模块2160、第一光检测模块2130、第二光检测模块2140以及放大模块2150。其中，第一光检测模块2130与第二光检测模块2140具有感应端口(未示出)，在开启状态下通过感应环境光强度变化产生光电流信号，放大模块2150将所述光电流信号转换为背光调节信号，并传递给处理单元2200。切换模块2160包括比较模块2110和控制模块2120，在比较模块2110中设定第一参考电压和第二参考电压，将放大模块2150转换的背光调节信号与第一参考电压和第二参考电压进行比较，并根据比较结果提供反馈信号。控制模块2120根据反馈信号选择第一光检测模块2130工作或者第二光检测模块2140工作。
第一光检测模块2130和第二光检测模块2140为集成在显示面板上的光感应传感器，可以选择使用光敏材料的薄膜晶体管，其漏电流随着入射光强度的变化而变化。
图5示出图3中背光调节单元的电路示意图。
如图5所示，控制模块2120包括第一开关管Q1和第二开关管Q2。第一开关管Q1的控制端与比较模块2110相连接，接收反馈信号，第一通路端与第一电压源V1的正极相连接，第二通路端通过第二电阻R2与第二开关管Q2的控制端相连接。第二开关管Q2的第一通路端与第二电压源V2的正极相连接，第二通路端与第三电压源V3的正极相连接。控制模块2120还包括第一电阻R1，位于第一开关管Q1的控制端和第一通路端之间，以及第二电阻R2，位于第二开关管Q2的控制端与第二通路端之间。第一电压源V1、第二电压源V2以及第三电压源V3的负极接地。优选地，第一开关管Q1为PMOS管，第二开关管Q2为NMOS管，但本发明并不以此为限制，本领域的技术人员可以根据具体情况进行选择。
优选地，第一光检测模块2130和第二光检测模块2140为采用光敏材料的薄膜晶体管。其中，第一光检测模块2130的栅极与第二开关管Q2的第一通路端相连接，源极与放大模块2150相连接，提供光电流信号，漏极输入电源电压VDD。第二光检测模块2140的栅极与第一开关管Q1的第二通路端相连接，源极与放大模块2150相连接，提供光电流信号，漏极输入电源电压VDD。放大模块2150将光电流信号转换成背光调节信号，一方面提供给处理单元2200，另一方面提供给比较模块2110。
图6示出本发明第二实施例的背光调节方法的流程示意图。包括步骤S310至S330。
在步骤S310中，提供并联的第一光检测模块和第二光检测模块。
在步骤S320中，进行初始化，开启第一光检测模块以根据环境光强度变化提供光电流信号。
在步骤S330中，根据光电流信号判断第一光检测模块是否处于异常工作状态，当第一光检测模块异常时，关闭第一光检测模块并开启第二光检测模块。具体地，根据光电流信号判断第一光检测模块是否异常的步骤包括：将光电流信号转换成背光调节信号；根据第一光检测模块的正常工作条件设定第一参考电压和第二参考电压；将背光调节信号与第一参考电压与第二参考电压进行比较，当背光调节信号大于第一参考电压且小于第二参考电压时，第一光检测模块处于正常工作状态，当背光调节信号小于第一参考电压或者大于第二参考电压时，第一光检测模块处于异常工作状态。
其中，光检测模块的数量并不以本发明说明书为限定，本领域的技术人员可以根据具体情况选择光检测模块的数量。
综上所述，本发明通过在液晶显示装置上设置多个光检测模块，在当前工作的光检测模块工作异常时，自动切换为其他的光检测模块，保证显示装置的背光调节电路还可以继续工作，提高了液晶显示装置背光调节电路的稳定性。
应当说明的是，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。
依照本发明的实施例如上文所述，这些实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施例。显然，根据以上描述，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本发明以及在本发明基础上的修改使用。

Claims (10)

1.一种背光调节电路，包括：
背光调节单元，用于根据环境光强度变化产生背光调节信号，所述背光调节单元包括：
第一光检测模块与第二光检测模块，分别用于在开启状态下根据所述环境光强度变化产生相应的光电流信号；
放大模块，接收所述光电流信号，将所述光电流信号转换成所述背光调节信号；以及
切换模块，用于根据所述背光调节信号使所述第一光检测模块和所述第二光检测模块之一进入开启状态。
2.根据权利要求1所述的背光调节电路，其中，所述切换模块包括：
比较模块，接收第一参考电压、第二参考电压以及所述背光调节信号，将所述背光调节信号与所述第一参考电压与第二参考电压进行比较，根据比较结果提供反馈信号；以及
控制模块，接收所述反馈信号，当所述反馈信号有效时，关闭所述第一光检测模块并开启所述第二光检测模块。
3.根据权利要求2所述的背光调节电路，其中，所述控制模块包括：
第一开关管，控制端与所述比较模块相连接，接收所述反馈信号，第一通路端与第一电压源的正极相连接；以及
第二开关管，控制端通过第二电阻与所述第一开关管的第二通路端相连接，第一通路端通过第四电阻与第二电压源的正极相连接，第二通路端与第三电压源的正极相连接。
4.根据权利要求3所述的背光调节电路，其中，所述控制模块还包括：
串联在所述第一开关管控制端与第一通路端的第一电阻；以及
串联在所述第二开关管控制端与第二通路端的第三电阻。
5.根据权利要求4所述的背光调节电路，其中，所述第一开关管与所述第二开关管为场效应管。
6.根据权利要求5所述的背光调节电路，其中，所述第一光检测模块与第二光检测模块为光感应传感器。
7.根据权利要求6所述的背光调节电路，其中，所述第一光检测模块的控制端与所述第二开关管的第一通路端相连接，第一通路端输入电源电压，第二通路端与所述放大模块相连接；
所述第二光检测模块的控制端与所述第一开关管的第二通路端相连接，第一通路端输入电源电压，第二通路端与所述放大模块相连接。
8.根据权利要求1所述的背光调节电路，还包括：
处理单元，将所述背光调节信号转换成脉冲调制信号；以及
背光驱动单元，包括背光驱动电路与背光模块，其中，
所述背光驱动电路根据所述脉冲调制信号向所述背光模块提供相应的电流，调节背光模块的亮度。
9.一种背光调节方法，其特征在于，包括以下步骤：
提供并联的第一光检测模块和第二光检测模块；
进行初始化，开启第一光检测模块以根据环境光强度变化提供光电流信号；
根据所述光电流信号判断所述第一光检测模块是否处于异常工作状态，当所述第一光检测模块异常时，关闭所述第一光检测模块并开启所述第二光检测模块。
10.根据权利要求9所述的背光调节方法，其特征在于，根据所述光电流信号判断所述第一光检测模块是否异常的步骤包括：
将所述光电流信号转换成背光调节信号；
根据所述第一光检测模块的正常工作条件设定第一参考电压和第二参考电压；
将所述背光调节信号与所述第一参考电压与所述第二参考电压进行比较，
当所述背光调节信号大于所述第一参考电压且小于所述第二参考电压时，所述第一光检测模块处于正常工作状态，
当所述背光调节信号小于所述第一参考电压或者大于所述第二参考电压时，所述第一光检测模块处于异常工作状态。
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