CN108564924A - 背光调节电路及背光调节方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了背光调节电路及背光调节方法。背光调节方法在背光调节电路中执行，包括侦测时序控制信号的占空比；以及判断时序控制信号的占空比是否超出预设的范围，如果是，则将所述时序控制信号的占空比调节到所述预设的范围以作为调光信号提供给LED驱动并产生指示所述调整模块调整所述设置电流的控制信号，否则将所述时序控制信号作为调光信号提供给LED驱动并产生指示所述调整模块保持所述设置电流不变的控制信号。本发明解决了调光信号频率改变时，在不更换LED驱动芯片的基础上，既满足了客户要求的输入信号低占空比，又保证了LED驱动对背光亮度的正常调节。

Description

背光调节电路及背光调节方法

技术领域

本发明涉及显示技术领域，更具体地，涉及一种背光调节电路及背光调节方法。

背景技术

液晶显示装置的背光调节方法包括模拟调光以及数字调光，模拟调光通过调整供应给每个LED的电流量调节背光亮度，数字调光例如脉冲宽度调制(PWM，Pulse WidthModulation)调光，通过调整LED的开关时间的比率调节背光亮度。目前在窄视角技术下如果调光信号的频率(PWM频率)低于一定频率时，调光引起的闪烁与窄视角技术本身存在的闪烁叠加会在显示面板显示出人眼能识别的明显闪烁。

现有技术通过动态背光控制(CABC，Content Adaptive Backlight Control)方法提高调光信号的频率减轻或消除人眼能识别的明显闪烁，图1示出现有技术背光调节电路的示意图。如图1所示，现有技术的背光调节电路100包括相互连接的时序控制器110和LED驱动120，时序控制器110倍频得到较高频率的调光信号PWM，调光信号PWM输入LED驱动120，LED驱动120的电流设置端连接电阻R控制并设置电流ISET，LED驱动120根据内部的设置电流ISET和调光信号PWM的占空比得到输出电流IOUT进而调整背光亮度。现有背光调节电路解决了因调光信号频率低造成的显示面板闪烁的问题。

然而，当调光信号的频率增大时，LED驱动的最低占空比将随之提升，当传输至LED驱动的调光信号的占空比低于LED驱动的最低占空比时，背光亮度将达不到要求，进而无法满足客户要求的输入信号低占空比的要求，导致LED驱动选择的局限性。

因此，有必要提供改进的技术方案以克服现有技术中存在的以上技术问题。

发明内容

本发明要解决的主要技术问题是提供一种背光调节电路及背光调节方法，以解决现有技术中存在的技术问题。

根据本发明的一方面，提供一种背光调节电路，所述背光调节电路包括：时序控制器和LED驱动，所述时序控制器用于产生时序控制信号；所述LED驱动用于根据调光信号以及设置电流产生输出电流，所述输出电流用于调节背光亮度；信号处理器，连接在所述时序控制器与所述LED驱动之间，所述信号处理器根据所述时序控制信号产生所述调光信号和控制信号；以及调整模块，连接在所述信号处理器与所述LED驱动之间，所述调整模块根据所述控制信号调整所述LED驱动的所述设置电流。

优选地，所述调整模块包括电阻模块，与所述LED驱动连接，用于通过自身电阻的改变来调节所述LED驱动的所述设置电流；以及开关模块，连接在所述信号处理器与所述电阻模块之间，用于根据所述信号处理器提供的所述控制信号控制所述电阻模块的电阻。

优选地，所述电阻模块通过所述开关模块控制可产生至少两组不同的等效电阻值。

优选地，所述开关模块包括控制开关，所述控制开关根据所述控制信号导通和断开。

优选地，所述电阻模块包括第一电阻，与所述控制开关串联在所述LED驱动与接地之间；以及第二电阻，连接在所述LED驱动与接地之间。

优选地，所述信号处理器设置为通过以下方式来产生所述调光信号和所述控制信号，确定所述时序控制信号的占空比是否超出预设的范围，如果是，则将所述时序控制信号的占空比调节到所述预设的范围以作为调光信号提供给所述LED驱动并产生指示所述调整模块调整所述设置电流的控制信号，否则将所述时序控制信号作为调光信号提供给所述LED驱动并产生指示所述调整模块保持所述设置电流不变的控制信号。

根据本发明另一方面，提供一种背光调节方法，在上述的背光调节电路中执行，所述背光调节方法包括侦测时序控制信号的占空比；以及判断所述时序控制信号的占空比是否超出预设的范围，如果是，则将所述时序控制信号的占空比调节到所述预设的范围以作为调光信号提供给LED驱动并产生指示所述调整模块调整所述设置电流的控制信号，否则将所述时序控制信号作为调光信号提供给所述LED驱动并产生指示所述调整模块保持所述设置电流不变的控制信号。

优选地，当所述时序控制信号的占空比超出预设的范围时，根据预设的对照表，基于所述时序控制信号的占空比来调节所述调光信号的占空比和产生相应的所述控制信号，所述对照表体现了所述时序控制信号的占空比、要产生的所述调光信号的占空比、要产生的所述控制信号的类型之间的关系。

优选地，所述判断时序控制信号的占空比是否超出所述预设的范围包括判断所述时序控制信号的占空比是否小于预设的阈值。

优选地，所述预设的阈值大于或等于所述LED驱动所需的所述调光信号的最小占空比。

当调光信号的频率提升时，LED驱动的最小占空比随之增大，客户要求的调光信号低占空比的要求无法满足，将导致LED驱动芯片选择的局限性。本发明提供的背光调节电路及背光调节方法，当时序控制信号的占空比低于预设的阈值时，信号处理器输出较高占空比的调光信号，设置电流相应的被控制减小，以保证LED驱动的输出电流不变。解决了调光信号频率改变时，在不更换LED驱动芯片的基础上，既满足了客户要求的输入信号低占空比，又保证了LED驱动对背光亮度的正常调节。

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，在附图中：

图1示出现有技术背光调节电路的示意图；

图2示出本发明背光调节电路的示意图；

图3示出本发明背光调节电路的第一实施例的电路示意图；

图4示出本发明背光调节电路的第一实施例的部分参数的对照表；

图5示出本发明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，可能未示出某些公知的部分。

在下文中描述了本发明的许多特定的细节，例如器件的结构、材料、尺寸、处理工艺和技术，以便更清楚地理解本发明。但正如本领域的技术人员能够理解的那样，可以不按照这些特定的细节来实现本发明。

本发明可以以各种形式呈现，以下将描述其中一些实施例。

图2示出本发明背光调节电路的示意图。

如图2所示，本发明的背光调节电路200包括时序控制器210、LED驱动220、信号处理器230以及调整模块240，调整模块240包括开关模块241以及电阻模块242。

时序控制器210接收输入信号并对输入信号进行倍频处理输出时序控制信号Tctrl。信号处理器230连接在时序控制器210与LED驱动220之间，用于侦测时序控制信号Tctrl的占空比是否超出预设的范围，如果是，将时序控制信号Tctrl的占空比调节到预设的范围以作为调光信号PWM提供给LED驱动220，并产生指示调整模块240调整设置电流ISET的控制信号CTRL，开关模块241接收控制信号CTRL控制电阻模块242的电阻，电阻模块242通过自身电阻的改变来调节LED驱动220的设置电流ISET；否则将时序控制信号Tctrl作为调光信号PWM提供给LED驱动220并产生指示调整模块240保持设置电流ISET不变的控制信号CTRL，开关模块241接收控制信号CTRL控制电阻模块242的电阻，电阻模块242通过自身电阻的改变来调节LED驱动220的设置电流ISET。LED驱动220接收信号处理器230输出的调光信号PWM，并根据调光信号PWM的占空比和与之对应的设置电流ISET相乘获得输出电流IOUT，输出电流IOUT用于调节背光亮度。

时序控制器210将接收的输入信号倍频处理后输出频率较高的时序控制信号Tctrl。信号处理器230接收时序控制信号Tctrl，并侦测时序控制信号Tctrl的占空比，当时序控制信号Tctrl的占空比不小于预设阈值时，信号处理器230将时序控制信号Tctrl作为调光信号PWM输出，并输出指示调整模块240保持LED驱动220的设置电流ISET不变的控制信号CTRL，LED驱动220通过系统默认的设置电流ISET与接收的调光信号PWM的占空比相乘获得输出电流IOUT并输出，用于调节背光亮度；当时序控制信号Tctrl的占空比小于预设阈值时，信号处理器230将时序控制信号Tctrl的占空比调节在预设的范围以作为调光信号PWM输出，并输出指示调整模块240调整LED驱动220设置电流ISET的控制信号CTRL，开关模块241接收控制信号CTRL选择电阻模块242的大电阻值进而使得设置电流减小，以确保LED驱动220通过调整后的设置电流ISET与接收的调光信号PWM的占空比相乘获得的输出电流IOUT不变，进而保证了LED驱动220正常的背光亮度调节操作。

需要说明的是，在本发明的背光调节电路中，输出电流例如为LED驱动输出的背光亮度调节电流，时序控制信号与调光信号的频率相同。预设范围的预设阈值例如不小于LED驱动的最小占空比。电阻模块通过开关模块控制可产生至少两组不同的等效电阻值用来调整设置电流的大小。

当调光信号的频率提升时，LED驱动的最小占空比随之增大，客户要求的调光信号低占空比的要求无法满足，将导致LED驱动芯片选择的局限性。本发明提供的背光调节电路通过将调光信号的占空比与设置电流相乘获得输出电流，进而对背光亮度进行调节。时序控制信号与调光信号的频率相同，时序控制信号的占空比低于预设阈值时，信号处理器对时序控制信号的占空比进行调整输出较高占空比的调光信号，设置电流相应的被控制减小，以保证LED驱动获得的输出电流不变。本发明提供的背光调节电路，解决了调光信号频率改变时，在不更换LED驱动芯片的基础上，既满足了客户要求的输入信号低占空比，又保证了LED驱动对背光亮度的正常调节。

图3示出本发明背光调节电路的第一实施例的电路示意图，图4示出本发明背光调节电路的第一实施例的部分参数的示意图。

在本发明提供的背光调节电路的具体实施例中，LED驱动320例如为TPS1181A，为保证LED驱动芯片对背光亮度调节的可靠性，信号处理器330侦测占空比的预设值例如为5％。LED驱动200系统默认的第一电流例如为20mA，此时，控制设置电流的等效电阻为第一电阻R1与第二电阻R2并联。

如图3所示，本发明的背光调节电路300包括时序控制器310、LED驱动320、信号处理器330以及调整模块340。调整模块340包括开关模块314和电阻模块342。

信号处理器330连接在时序控制器310与LED驱动320之间，用于侦测经过时序控制器310倍频处理的时序控制信号Tctrl的占空比，信号处理器330通过占空比的侦测结果输出调光信号PWM至LED驱动320以及输出控制信号CTRL至调整模块340，开关模块341例如包括控制开关M1，控制开关M1例如为N型晶体管，电阻模块342例如包括第一电阻R1和第二电阻R2。控制开关M1的控制端与信号处理器330连接以接收控制信号CTRL，第一电阻R1与控制开关M1的两路输入端串联连接在LED驱动320的设置电流端与接地端之间，第二电阻R2连接在LED驱动320的设置电流端与接地端之间。控制信号CTRL控制控制开关M1的导通或断开，电阻模块342根据控制开关M1的状态确定调整设置电流ISET大小的等效电阻为第二电阻R2或者为第一电阻R1与第二电阻R2并联，电阻模块342经由控制开关M1选择得到的等效电阻用于设置LED驱动320内部的设置电流ISET，以配合信号处理器330输出的调光信号完成背光亮度调节。

时序控制器310将接收的输入信号倍频处理后输出频率较高的时序控制信号Tctrl。信号处理器330接收时序控制信号Tctrl，并侦测时序控制信号Tctrl的占空比，当时序控制信号Tctrl的占空比不小于预设阈值时，将时序控制信号Tctrl作为调光信号PWM输出，并输出指示调整模块340保持LED驱动320的设置电流ISET不变的控制信号CTRL，即信号处理器330输出控制信号CTRL为高电平，此时控制开关M1导通，电阻模块342的等效电阻为第一电阻R1与第二电阻R2并联，LED驱动320通过系统默认设置的设置电流ISET与接收的调光信号PWM的占空比相乘获得输出电流IOUT并输出，用于调节背光亮度；当第一占空比小于预设阈值时，信号处理器330将时序控制信号Tctrl的占空比调节在预设的范围以作为调光信号PWM输出，并输出指示调整模块340调整LED驱动320设置电流ISET的控制信号CTRL，此时信号处理器330输出控制信号CTRL改变为低电平，控制开关M1断开，电阻模块342的等效电阻为第二电阻R2，设置电流ISET减小，以确保LED驱动320通过调整后的设置电流ISET与接收的调光信号PWM的占空比相乘获得的输出电流IOUT与输出至LED驱动320的占空比不改变时对应输出的输出电流IOUT相同，进而保证了LED驱动320正常的背光亮度调节。

需要说明的是，在本发明的背光调节电路中，预设阈值例如不小于LED驱动的最小占空比。本实施例中控制开关M1例如为N型晶体管，控制端为晶体管的栅极，第一输入端为晶体管的源极，第二输入端为晶体管的漏极，本发明的控制开关M1还可以是P型晶体管、二极管以及单刀多路开关等，当控制开关M1是P型晶体管时控制信号的默认值为低电平。本实施例中电阻模块342包括两个电阻，通过控制开关M1选择可以产生两组不同的等效电阻值，但是电阻模块342可以包括多个电阻，通过控制开关M1控制可以产生多组不同的等效电阻值，进而可以将设置电流调整为多个LED驱动允许的范围值。

本实施例中，调整模块可以将设置电流调整为两个值，对应的调光信号的占空比改变，进而保证了输出信号的低占空比仍然可以使背光亮度正常，但是本发明的实现不限于此，调整模块可以将设置电流调整为多个不同的值，进而在设置电流可实现的范围内，输入信号的最低占空比可以满足客户的需求。

如图4所示，当信号处理器侦测到时序控制信号Tctrl的占空比不小于预设值5％时，信号处理器330输出的调光信号PWM的占空比与时序控制信号Tctrl的占空比一致，并且输出的控制信号CTRL为高电平，此时控制开关M1导通，电阻模块342的等效电阻为第一电阻R1并联第二电阻R2，进而LED驱动320的设置电流保持系统默认的20mA，以调光信号的占空比为6％为例，背光亮度调节的输出电流IOUT＝8*20mA*6％＝9.6mA。当信号处理器侦测到时序控制信号Tctrl的占空比小于预设值5％时，信号处理器330将时序控制信号Tctrl的占空比提升获得调光信号PWM并输出至LED驱动320，信号处理器330输出控制信号CTRL为低电平，此时控制开关M1断开，电阻模块342的等效电阻为第二电阻R2，进而调整LED驱动320的设置电流ISET至4mA，调光信号PWM的占空比与由第二电阻R2设置LED驱动320的设置电流ISET相乘得到的输出电流IOUT，与占空比提升前调光信号PWM的占空比对应的输出电流相等。以调光信号PWM的占空比为1％为例，背光亮度调节的输出电流为IOUT＝8*20mA*1％＝8*4mA*5％＝1.6mA，因此当与输入信号占空比相等的时序控制信号Tctrl的占空比为1％时，通过调整设置电流ISET以及输出占空比为5％的调光信号PWM，仍可满足客户对输入信号低占空比的要求，并且可以保证LED驱动正常调节背光亮度。

本实施例中占空比的预设阈值例如为5％，但本发明的实现不限于此。

图5示出本发明背光调节方法的流程示意图。

如图5所示，本发明提供的背光调节方法有如下步骤：

步骤S01：侦测时序控制信号的占空比，信号处理器接收时序控制信号Tctrl并对时序控制信号Tctrl的占空比进行侦测。

步骤S02：判断时序控制信号的占空比是否超出预设的范围，信号处理器判断侦测到的占空比是否在预设的范围，即时序控制信号Tctrl的占空比是否小于预设阈值，预设阈值例如大于或等于LED驱动所需的调光信号的最小占空比。

步骤S03：输出占空比调节在预设范围的调光信号并且控制信号的电平改变，时序控制信号Tctrl的占空比超出预设的范围时，将时序控制信号Tctrl的占空比调节到预设的范围以作为调光信号PWM提供给LED驱动内并产生指示调整模块调整设置电流ISET的控制信号CTRL。

步骤S04：输出时序控制信号作为调光信号并且控制信号的电平保持默认值，时序控制信号Tctrl的占空比没有超出预设的范围时，将时序控制信号Tctrl作为调光信号PWM提供给LED驱动并产生指示调整模块保持设置电流ISET不变的控制信号CTRL。

判别时序控制信号的占空比是否超出预设范围时，根据预设的图4所示的对照表，基于时序控制信号的占空比来调节调光信号的占空比和产生相应的控制信号，对照表体现了所述时序控制信号的占空比、要产生的所述调光信号的占空比、要产生的所述控制信号的类型之间的关系。

本发明提供的背光调节方法，解决了调光信号频率改变时，在不更换LED驱动芯片的基础上，既满足了客户要求的调光信号低占空比，又保证了LED驱动对背光亮度的正常调节。

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。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (10)

1.一种背光调节电路，包括：时序控制器和LED驱动，其特征在于，

所述时序控制器用于产生时序控制信号；

所述LED驱动用于根据调光信号以及设置电流产生输出电流，所述输出电流用于调节背光亮度；并且

所述背光调节电路还包括：

信号处理器，连接在所述时序控制器与所述LED驱动之间，所述信号处理器根据所述时序控制信号产生所述调光信号和控制信号；

调整模块，连接在所述信号处理器与所述LED驱动之间，所述调整模块根据所述控制信号调整所述LED驱动的所述设置电流。

2.根据权利要求1所述的背光调节电路，其特征在于，所述调整模块包括：

电阻模块，与所述LED驱动连接，用于通过自身电阻的改变来调节所述LED驱动的所述设置电流；以及

开关模块，连接在所述信号处理器与所述电阻模块之间，用于根据所述信号处理器提供的所述控制信号控制所述电阻模块的电阻。

3.根据权利要求2所述的背光调节电路，其特征在于，所述电阻模块通过所述开关模块控制可产生至少两组不同的等效电阻值。

4.根据权利要求3所述的背光调节电路，其特征在于，所述开关模块包括控制开关，所述控制开关根据所述控制信号导通和断开。

5.根据权利要求4所述的背光调节电路，其特征在于，所述电阻模块包括：

第一电阻，与所述控制开关串联在所述LED驱动与接地之间；以及

第二电阻，连接在所述LED驱动与接地之间。

6.根据权利要求1所述的背光调节电路，其特征在于，所述信号处理器设置为通过以下方式来产生所述调光信号和所述控制信号：

确定所述时序控制信号的占空比是否超出预设的范围，如果是，则将所述时序控制信号的占空比调节到所述预设的范围以作为调光信号提供给所述LED驱动并产生指示所述调整模块调整所述设置电流的控制信号，否则将所述时序控制信号作为调光信号提供给所述LED驱动并产生指示所述调整模块保持所述设置电流不变的控制信号。

7.一种背光调节方法，其特征在于，在权利要求1-6所述的背光调节电路中执行，所述背光调节方法包括：

侦测时序控制信号的占空比；

判断所述时序控制信号的占空比是否超出预设的范围，如果是，则将所述时序控制信号的占空比调节到所述预设的范围以作为调光信号提供给LED驱动并产生指示所述调整模块调整所述设置电流的控制信号，否则将所述时序控制信号作为调光信号提供给所述LED驱动并产生指示所述调整模块保持所述设置电流不变的控制信号。

8.根据权利要求7所述的背光调节方法，其特征在于，当所述时序控制信号的占空比超出预设的范围时，根据预设的对照表，基于所述时序控制信号的占空比来调节所述调光信号的占空比和产生相应的所述控制信号，所述对照表体现了所述时序控制信号的占空比、要产生的所述调光信号的占空比、要产生的所述控制信号的类型之间的关系。

9.根据权利要求8所述的背光调节方法，其特征在于，所述判断时序控制信号的占空比是否超出所述预设的范围包括：判断所述时序控制信号的占空比是否小于预设的阈值。

10.根据权利要求9所述的背光调节方法，其特征在于，所述预设的阈值大于或等于所述LED驱动所需的所述调光信号的最小占空比。