CN109192146A - 一种背光模组及显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种背光模组及显示装置，通过在主关注区或非主关注区对应的显示区扫描完成后，微控制电路向选通控制电路输出选通信号，并向背光驱动芯片输出控制信号；选通控制电路根据接收的选通信号，选通主关注区或非主关注区内的发光器件；背光驱动芯片根据接收的控制信号，向被选通的主关注区或非主关注区内的发光器件提供驱动电流，使得仅被选通的发光器件处于开启状态，其余发光器件则处于关闭状态，因此，相较于现有技术中背光源的全部发光器件处于开启状态的技术方案，本发明有效降低了采用动态分区控制技术的液晶显示装置的功耗。

Description

一种背光模组及显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种背光模组及显示装置。
背景技术
液晶显示面板(LCD，Liquid Crystal Display)具有机身薄、省电、无辐射等众多优点，在液晶电视、移动电话、个人数字助理、数字相机、计算机屏幕或笔记本电脑屏幕等液晶显示装置中得到了广泛的应用。液晶显示装置由液晶显示面板和背光模组构成。液晶显示面板的结构主要是由一薄膜晶体管阵列基板、对向基板、位于对向基板侧的公共电极层、以及配置于两基板间的液晶层所构成，其中，阵列基板上设置有像素电极、数据线和栅线，其工作原理是通过在像素电极和公共电极上施加驱动电压来控制液晶层中液晶分子的旋转，将背光模组的光线折射出来产生画面。
现有技术中，背光模组的驱动方式为整个背光源中的发光器件同时打开和同时关闭的驱动模式，并且在进行图像显示的过程中，背光源中的发光器件处于常开的状态，该模式下对电量的消耗较大，不利于节约能源。为了降低液晶显示面板的功耗且提高对比度，通常采用动态背光控制的方法，即局部背光控制(Local Dimming)的方法，具体地，将背光模组分为若干个发光区域，每个发光区域设有多个独立控制系统，根据画面各处的亮暗，控制对应发光区域的开关、亮度，可使画面中黑色更黑，白色更白，对比度更强，画面更鲜艳亮丽。并且一般是在显示画面全部扫描完成后，对各发光区域中的发光器件同时输出由画面亮暗确定的电流，虽然因减少了背光源中各发光器件的开启时间，使得在一定程度上降低了液晶显示装置的功耗，但由于在扫描完成后的显示时间内背光源中各发光器件均处于开启状态，因此仍会致使液晶显示装置的功耗较大。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供一种背光模组及显示装置，用以降低采用动态分区控制技术的液晶显示装置的功耗。
因此，本发明实施例提供的一种背光模组，所述背光模组应用于显示装置，所述显示装置还包括显示面板；所述背光模组包括：微控制电路，选通控制电路，多个背光驱动芯片，以及由呈矩阵排列的若干发光器件组成的背光源；
其中，所述显示面板包括显示区；所述背光源包括主关注区和非主关注区，所述主关注区和所述非主关注区分别包括至少一行发光器件；
所述微控制电路，用于在所述主关注区或所述非主关注区对应的所述显示区扫描完成后，对所述选通控制电路输出选通信号，并对所述背光驱动芯片输出控制信号；
所述选通控制电路，用于根据接收的选通信号，选通所述主关注区或所述非主关注区内的发光器件；
所述背光驱动芯片，用于根据接收的控制信号，向被选通的所述主关注区或所述非主关注区内的发光器件提供驱动电流。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述背光模组中，所述主关注区包括多个横向排列的发光区，每一发光区内的发光器件由所述背光驱动芯片的一个通道对应提供驱动电流。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述背光模组中，各所述背光驱动芯片向对应发光区内的发光器件提供的驱动电流，由发光区对应所述显示区内像素的灰阶值确定。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述背光模组中，所述主关注区内的发光器件被选通的时间自所述主关注区对应的所述显示区扫描完成，至与所述主关注区对应的所述显示区开始下一次扫描。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述背光模组中，所述非主关注区包括多个纵向排列的子分区，各所述子分区分别包括多个横向排列的发光区；
每一所述子分区的至少两个发光区内的发光器件由所述背光驱动芯片的同一通道对应提供驱动电流。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述背光模组中，所述背光驱动芯片的各通道向对应所述子分区的至少两个发光区内的发光器件提供的驱动电流，由所述子分区的至少两个发光区对应的所述显示区内像素的灰阶值确定。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述背光模组中，每一所述子分区内的发光器件被选通的时间自该所述子分区对应的所述显示区扫描完成，至与该所述子分区对应的所述显示区开始下一次扫描。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述背光模组中，所述非主关注区包括多个纵向排列的子分区，各所述子分区包括多个横向排列的发光区；
各所述子分区和所述主关注区的纵向对应发光区内的发光器件由所述背光驱动芯片的同一通道对应提供驱动电流。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述背光模组中，每一所述子分区内发光器件被选通的时间自该所述子分区对应的所述显示区扫描完成，至与该所述子分区相邻的下一所述子分区或所述主关注区对应的所述显示区开始扫描；
所述主关注区内发光器件被选通的时间自该所述主关注区对应的所述显示区扫描完成，至与该所述主关注区相邻的下一所述子分区对应的所述显示区开始扫描。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种显示装置，包括显示面板和背光模组，所述背光模组为上述背光模组。
本发明有益效果如下：
本发明实施例提供的背光模组及显示装置中，该背光模组包括：微控制电路，选通控制电路，多个背光驱动芯片，以及由呈矩阵排列的若干发光器件组成的背光源；背光源包括主关注区和非主关注区，主关注区和非主关注区分别包括至少一行发光器件；微控制电路，用于在主关注区或非主关注区对应的显示面板的显示区扫描完成后，对选通控制电路输出选通信号，并对背光驱动芯片输出控制信号；选通控制电路，用于根据接收的选通信号，选通主关注区或非主关注区内的发光器件；背光驱动芯片，用于根据接收的控制信号，向被选通的主关注区或非主关注区内的发光器件提供驱动电流。
在本发明提供的背光模组中，仅被选通的发光器件处于开启状态，其余发光器件则处于关闭状态，因此，相较于现有技术中背光源的全部发光器件处于开启状态的技术方案，本发明有效降低了采用动态分区控制技术的液晶显示装置的功耗。
附图说明
图1为本发明实施例一提供的背光模组的结构示意图；
图2为图1所示背光模组对应显示画面的显示亮度效果示意图；
图3为图1所示背光模组中选通信号的波形示意图；
图4为本发明实施例二提供的背光模组的结构示意图；
图5为图4所示背光模组中选通信号的波形示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明实施例提供的背光模组及显示装置的具体实施方式进行详细的说明。需要说明的是本说明书所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例；并且在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合；此外，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。
实施例一
本发明实施例一提供的一种背光模组，如图1所示。该背光模组应用于包括显示面板的显示装置，且该背光模组包括：微控制电路101(例如MCU)，选通控制电路102，多个背光驱动芯片103(例如Driver IC)，以及由呈矩阵排列的若干发光器件组成的背光源104；
其中，显示面板包括显示区；背光源104包括主关注区1041和非主关注区1042，且主关注区1041和非主关注区1042分别包括至少一行发光器件；
微控制电路101，用于在主关注区1041或非主关注区1042对应的显示区扫描完成后，对选通控制电路102输出选通信号，并对背光驱动芯片103输出控制信号；
选通控制电路102，用于根据接收的选通信号，选通主关注区1041或非主关注区1042内的发光器件；
背光驱动芯片103，用于根据接收的控制信号，向被选通主关注区1041或非主关注区1042内的发光器件提供驱动电流。
在本发明实施例一提供的背光模组中，仅被选通的主关注区1041或非主关注区1042内的发光器件处于开启状态，其余发光器件则处于关闭状态，因此，相较于现有技术中背光源的全部发光器件处于开启状态的技术方案，本发明有效降低了采用动态分区控制技术的液晶显示装置的功耗。
需要说明的是，本发明实施例一提供的背光模组中，主关注区1041或非主关注区1042对应的显示区扫描完成，具体包括该显示区内的像素写入数据信号的过程，以及液晶响应的过程。
此外，图1中的虚线表示，背光驱动芯片103的不同通道输出的驱动电流对应提供给被选通控制电路102选通的主关注区1041或非主关注区1042内不同发光区A的发光器件。
在具体实施时，在本发明实施例一提供的背光模组中，如图1所示，主关注区1041包括多个横向排列的发光区A，每一发光区A内的发光器件由背光驱动芯片103的一个通道对应提供驱动电流。非主关注区1042包括多个纵向排列子分区1042’，各子分区1042’分别包括多个横向排列的发光区A；
每一子分区1042’的至少两个发光区A内的发光器件由背光驱动芯片103的同一通道对应提供驱动电流。
一般地，显示画面在显示区的中间区域所要显示内容较复杂，而在显示区上下区域所要显示内容较简单，于是主关注区1041可与显示区的中间区域相对应，非主关注区1042可以与显示区的上下区域相对应。也就是说，如图1所示，主关注区1041可以位于背光源104的中间区域，非主关注区1042位于主关注区1041的上下两侧。然而，在实际应用时，主关注区1041的位置并不局限于背光源104的中间区域，还可以为其他区域，在此不做限定。且为便于说明本发明实施例一提供的技术方案，以下均以主关注区1041位于中间区域，非主关注区1042位于主关注区1041的上下两侧为例进行描述。
基于此，为保证显示画面的显示效果，同时进一步降低功耗，在本发明实施例一提供的背光模组中，如图2所示，背光驱动芯片103的各通道向主关注区1041内对应发光区A的发光器件提供的驱动电流可以由发光区A对应显示区内像素的灰阶值确定，例如可以通过采用平均灰阶或最大灰阶等算法对每一发光区A对应显示区内像素的灰阶数据进行处理，得到对应显示区的灰阶值与驱动电流的对应关系，从而确定该发光区A的发光器件所需的驱动电流，使得各发光区A依照对应显示画面的内容进行不同亮度的变化；当然，也可以由发光区A对应显示区显示画面的其他相关因素来确定，在此不做限定。背光驱动芯片103的各通道向非主关注区1042对应子分区1042’的至少两个发光区A内的发光器件提供的驱动电流，由子分区1042’的至少两个发光区A对应的显示区内像素的灰阶值确定，即与对主关注区1041的发光器件以发光区A为单位进行驱动电流控制不同，对于非主关注区1042的子分区1042’内的发光器件，则可以设置多个发光区A为一组，并以组为单位进行计算与控制驱动电流。具体地，可采用平均灰阶或最大灰阶等算法对一子分区1042’的每组发光区A(至少包括两个发光区A)对应显示区内像素的灰阶数据进行处理，得到对应显示区的灰阶值与驱动电流的对应关系，从而确定该组发光区A的发光器件所需的驱动电流，使得一子分区1042’的每组内的各发光区A的亮度相同；特别地，在一子分区1042’的各发光区A仅构成一组时，子分区1042’的整体亮度即可统一变换；当然，也可以由子分区1042’对应显示区显示画面的其他相关因素来确定，在此不做限定。
由于与显示区的中间区域对应的主关注区1041内的发光器件采用了根据显示内容来分区复杂控制亮度的方法，而与显示区的上下区域对应的非主关注区1042内的发光器件采用简单控制亮度的方法，这样保证了所需显示画面在显示区的中间区域所需显示部分的细节内容，取得了较好的显示效果；并且即使非主关注区1042对应的显示区的显示画面较亮时，其用于驱动非主关注区1042内发光器件的驱动电流不变，就避免了非主关注区1042对应的显示区的显示画面较亮时，现有局部背光控制技术会自动增大驱动电流，造成的功耗过大的问题，节约了功耗。
需要说明的是，在本发明实施例一提供的背光模组中，仅示例性给出了主关注区1041内的发光器件和每个子分区1042’内的发光器件分别由对应的一背光驱动芯片103的多个通道提供驱动电流。但可以理解的是，在主关注区1041和子分区1042’内的发光器件较多的情况下，一个背光驱动芯片103的通道数量不足以为主关注区1041和子分区1042’内全部发光器件提供驱动电流，则可以采用多个背光驱动芯片103分别为主关注区1041和子分区1042’内的发光器件提供驱动电流。并且，背光驱动芯片103提供的驱动电流，使得主关注区1041包含的不同发光区A根据对应显示画面内容进行不同亮度变化，同一子分区1042’内至少两个发光区A的亮度进行统一变换。
在本发明实施例一提供的背光模组中，由于主关注区1041内的发光器件与其上下两侧的子分区1042’内的发光器件分别由不同的背光驱动芯片103提供驱动电流，因此，为保证显示画面的稳定性，可以使得主关注区1041内的发光器件被选通的时间自主关注区1041对应的显示区扫描完成，至与主关注区1041对应的显示区开始下一次扫描；每一子分区1042’内的发光器件被选通的时间自该子分区1042’对应的显示区扫描完成，至与该子分区1042’对应的显示区开始下一次扫描。
具体地，如图3所示，为本发明实施例一提供的显示模组的选通信号的波形示意图。其中，S1为位于主关注区1041上方的子分区1042’对应的显示区扫描完成后，选通控制电路102用于选通该子分区1042’内的发光器件的选通信号；S2为主关注区1041对应的显示区扫描完成后，选通控制电路102用于选通主关注区1041内的发光器件的选通信号；S3为位于主关注区1041下方的子分区1042’对应的显示区扫描完成后，选通控制电路102用于选通该子分区1042’内的发光器件的选通信号。可以看出，位于主关注区1041上方的子分区1042’内的发光器件被选通的时间，自该子分区1042’对应的显示区完成扫描(即在写入数据信号结束的T1时刻之后再延长液晶响应时间T)，至该子分区1042’对应的显示区开始下一次扫描(即开始写入数据信号的T1’时刻)。主关注区1041内的发光器件被选通的时间，自主关注区1041对应的显示区完成扫描(即在写入数据信号结束的T2时刻之后再延长液晶响应时间T)，至主关注区1041对应的显示区开始下一次扫描(即开始写入数据信号的T2’时刻)。位于主关注区1041下方的子分区1042’内的发光器件被选通的时间，自该子分区1042’对应的显示区完成扫描(即在写入数据信号结束的T3时刻之后再延长液晶响应时间T)，至与该子分区1042’对应的显示区开始下一次扫描(即开始写入数据信号的T3’时刻)。
具体地，在本发明实施例一提供的背光模组中，为便于控制，简化控制电路，子分区1042’包含各发光区A内的发光器件之间的串并联方式相同。为便于排布发光器件，子分区1042’包含各发光区A内的发光器件之间的串并联方式，与主关注区1041包含各发光区A内的发光器件之间的串并联方式可以相同。此外，考虑到主关注区1041的位置可在设计时已经确定，也可在某些实现场景中实时变化。如主关注区1041的位置实时变化，则为便于控制，可设置子分区1042’包含各发光区A内的发光器件之间的串并联方式，与主关注区1041包含各发光区A内的发光器件之间的串并联方式相同；如主关注区1041在设计时已经确定位置，为实现对主关注区1041包含各发光区A内的发光器件的独立控制，一般设置子分区1042’包含各发光区A内的发光器件之间的串并联方式，与主关注区1041包含各发光区A内的发光器件之间的串并联方式不同。
实施例二
本发明实施例二提供的背光模组，如图4所示。由于本发明实施例二提供的背光模组与上述实施例一提供的背光模组的不同之处，仅在于所需背光驱动芯片103的数量及其具体工作过程不同，故以下仅对不同之处进行介绍，相同之处可参考上述实施例一，在此不做赘述。
由图4可以看出，在本发明实施例二提供的背光模组中，非主关注区1042包括多个纵向排列的子分区1042’，各子分区1042’分别包括多个横向排列的发光区A；
且各子分区1042’和主关注区1041的纵向对应发光区A内的发光器件由同一背光驱动芯片1031的同一通道对应提供驱动电流。
对比可知，相较于上述实施例一提供的背光模组中的背光驱动芯片103的数量，本发明实施例二提供的背光模组中的背光驱动芯片103的数量较少，因此，可以降低产品成本。
然而，由于采用同一背光驱动芯片103的同一通道控制不同子分区1042’和主关注区1041中纵向对应的发光区A，因此，为使得每一子分区1042’和主关注区1041中纵向对应的发光区A均可正常工作，在本发明实施例二提供的背光模组中，每一子分区1042’内发光器件被选通的时间自该子分区1042’对应的显示区扫描完成，至与该子分区1042’相邻的下一子分区1042’或主关注区1041对应的显示区开始扫描；
主关注区1041内发光器件被选通的时间自主关注区1041对应的显示区扫描完成，至与主关注区1041相邻的下一子分区1042’对应的显示区开始扫描。
具体地，如图5所示，为本发明实施例二提供的显示模组的选通信号的波形示意图。S1为位于主关注区1041上方的子分区1042’对应的显示区扫描完成后，选通控制电路102用于选通该子分区1042’内的发光器件的选通信号；S2为主关注区1041对应的显示区扫描完成后，选通控制电路102用于选通主关注区1041内的发光器件的选通信号；S3为位于主关注区1041下方的子分区1042’对应的显示区扫描完成后，选通控制电路102用于选通该子分区1042’内的发光器件的选通信号。可以看出，位于主关注区1041上方的子分区1042’内的发光器件被选通的时间，自该子分区1042’对应的显示区完成扫描(即在写入数据信号结束的T1时刻之后再延长液晶响应时间T)，至与子分区1042’相邻的主关注区1041对应的显示区完成扫描(即写入数据信号结束的T2时刻之后再延长液晶响应时间T)。主关注区1041内的发光器件被选通的时间，自主关注区1041对应的显示区完成扫描(即在写入数据信号结束的T2时刻之后再延长液晶响应时间T)，至位于主关注区1041下方的子分区1042’对应的显示区完成扫描(即在写入数据信号结束的T3时刻之后再延长液晶响应时间T)。位于主关注区1041下方的子分区1042’内的发光器件被选通的时间，自该子分区1042’对应的显示区完成扫描(即在写入数据信号结束的T3时刻之后再延长液晶响应时间T)，至与该子分区1042’相邻的下一子分区1042’对应显示区完成扫描。
值得注意的是，在采用同一背光驱动芯片103为多个子分区1042’和主关注区1041内的发光器件提供驱动电流时，为不影响显示画面的正常显示，此时背光驱动芯片103提供的驱动电流的值要大于其仅为一个子分区1042’或仅为主关注区1041提供的驱动电流的值，使得因高亮度产生视觉残留效果，从而不会观看到黑画面，保证了正常观看效果。
此外，子分区1042’的各发光区域A内的发光器件的亮度可简单控制，例如同一子分区1042’的多个发光区域A内的发光器件的驱动电流相同；主关注区1041的各发光区域A内的发光器件可复杂控制，例如每个发光区域A内的发光器件的驱动电流单独提供，且单独提供的驱动电流的值可由各发光区域A对应显示画面内容确定。
实施例三
基于同一发明构思，本发明实施例三提供了一种显示装置，包括显示面板和本发明实施例一或实施例二提供的上述背光模组，该显示装置可以为：手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相机、导航仪、智能手表、健身腕带、个人数字助理、自助存/取款机等任何具有显示功能的产品或部件。对于显示装置的其它必不可少的组成部分均为本领域的普通技术人员应该理解具有的，在此不做赘述，也不应作为对本发明的限制。该显示装置的实施可以参见上述背光模组的实施例，重复之处不再赘述。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种背光模组，所述背光模组应用于显示装置，所述显示装置还包括显示面板；其特征在于，所述背光模组包括：微控制电路，选通控制电路，多个背光驱动芯片，以及由呈矩阵排列的若干发光器件组成的背光源；
其中，所述显示面板包括显示区；所述背光源包括主关注区和非主关注区，所述主关注区和所述非主关注区分别包括至少一行发光器件；
所述微控制电路，用于在所述主关注区或所述非主关注区对应的所述显示区扫描完成后，对所述选通控制电路输出选通信号，并对所述背光驱动芯片输出控制信号；
所述选通控制电路，用于根据接收的选通信号，选通所述主关注区或所述非主关注区内的发光器件；
所述背光驱动芯片，用于根据接收的控制信号，向被选通的所述主关注区或所述非主关注区内的发光器件提供驱动电流。
2.如权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述主关注区包括多个横向排列的发光区，每一发光区内的发光器件由所述背光驱动芯片的一个通道对应提供驱动电流。
3.如权利要求2所述的背光模组，其特征在于，所述背光驱动芯片的各通道向对应发光区内的发光器件提供的驱动电流，由发光区对应所述显示区内像素的灰阶值确定。
4.如权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述主关注区内的发光器件被选通的时间自所述主关注区对应的所述显示区扫描完成，至与所述主关注区对应的所述显示区开始下一次扫描。
5.如权利要求1-4任一项所述的背光模组，其特征在于，所述非主关注区包括多个纵向排列的子分区，各所述子分区分别包括多个横向排列的发光区；
每一所述子分区的至少两个发光区内的发光器件由所述背光驱动芯片的同一通道对应提供驱动电流。
6.如权利要求5所述的背光模组，其特征在于，所述背光驱动芯片的各通道向对应所述子分区的至少两个发光区内的发光器件提供的驱动电流，由所述子分区的至少两个发光区对应的所述显示区内像素的灰阶值确定。
7.如权利要求5所述的背光模组，其特征在于，每一所述子分区内的发光器件被选通的时间自该所述子分区对应的所述显示区扫描完成后，至与该所述子分区对应的所述显示区开始下一次扫描。
8.如权利要求2或3所述的背光模组，其特征在于，所述非主关注区包括多个纵向排列的子分区，各所述子分区分别包括多个横向排列的发光区；
各所述子分区和所述主关注区的纵向对应发光区内的发光器件由所述背光驱动芯片的同一通道对应提供驱动电流。
9.如权利要求8所述的背光模组，其特征在于，每一所述子分区内发光器件被选通的时间自该所述子分区对应的所述显示区扫描完成，至与该所述子分区相邻的下一所述子分区或所述主关注区对应的所述显示区开始扫描；
所述主关注区内发光器件被选通的时间自该所述主关注区对应的所述显示区扫描完成，至与该所述主关注区相邻的下一所述子分区对应的所述显示区开始扫描。
10.一种显示装置，包括显示面板和背光模组，其特征在于，所述背光模组为如权利要求1-9任一项所述的背光模组。
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