CN110335569B - 侧光式背光模组及其驱动方法、显示装置 - Google Patents

侧光式背光模组及其驱动方法、显示装置 Download PDF

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Abstract

本公开提供了一种侧光式背光模组及其驱动方法、显示装置，属于显示技术领域。该侧光式背光模组包括导光板、灯条、距离检测装置和控制器；其中，距离检测装置用于检测所述导光板与所述灯条之间的距离；控制器连接所述距离检测装置和所述灯条，用于根据所述距离控制所述灯条的发光亮度。本公开的侧光式背光模组能够提高侧光式背光模组的亮度的稳定性。

Description

侧光式背光模组及其驱动方法、显示装置
技术领域
本公开涉及显示技术领域，尤其涉及一种侧光式背光模组及其驱动方法、显示装置。
背景技术
导光板(light guide plate，LGP)是侧入式背光模组的关键组件之一。由于导光板的温度膨胀率及湿度膨胀率比较大，以及考虑到加工公差、导光板组装的便利性等因素，导光板与灯条之间通常预留一定的间隙(Gap)。
背光模组的亮度对导光板与灯条之间的间隙变化非常敏感。然而，在组装公差、加工公差、震动、膨胀/收缩等因素的影响下，导光板与灯条之间的间隙可能会发生变化。这降低了背光模组的亮度的稳定性，降低了显示装置的显示效果。
所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
本公开的目的在于提供一种侧光式背光模组及其驱动方法、显示装置，提高侧光式背光模组的亮度的稳定性。
为实现上述发明目的，本公开采用如下技术方案：
根据本公开的第一个方面，提供一种侧光式背光模组，包括：
导光板；
灯条；
距离检测装置，用于检测所述导光板与所述灯条之间的距离；
控制器，连接所述距离检测装置和所述灯条，用于根据所述距离控制所述灯条的发光亮度。
在本公开的一种示例性实施例中，所述距离检测装置包括：
第一电极板，连接于所述导光板朝向所述灯条的一侧；
第二电极板，连接于所述灯条且正对所述第一电极板；
第一检测电路，连接所述第一电极板和所述第二电极板，用于检测所述第一电极板与所述第二电极板之间的电容；
第一计算电路，连接所述第一检测电路，用于根据所述第一检测电路的检测结果确定所述导光板与所述灯条之间的距离。
在本公开的一种示例性实施例中，所述距离检测装置还包括：
电介质层，设置于所述第一电极板与所述第二电极板之间。
在本公开的一种示例性实施例中，所述电介质层的材料为气体或者可压缩聚合物。
在本公开的一种示例性实施例中，所述距离检测装置包括：
顶杆，连接于所述导光板并向所述灯条一侧延伸；
竖壁，连接于所述灯条并向所述导光板一侧延伸；
滑变式电阻器，包括相互配合的电阻器和滑动件；所述电阻器设于所述竖壁，且所述滑动件用于在所述顶杆的控制下在所述电阻器上滑动；
第二检测电路，连接所述电阻器和所述滑动件，用于检测所述滑变式电阻器的电阻；
第二计算电路，连接所述第二检测电路，用于根据所述第二检测电路的检测结果确定所述导光板与所述灯条之间的距离。
在本公开的一种示例性实施例中，所述顶杆远离所述导光板的一端抵触于所述滑动件靠近所述导光板的一侧；
所述滑动件包括固定端和滑动端，所述固定端固定于所述灯条，且所述滑动端与所述电阻器可滑动地连接；在所述顶杆的作用下，所述滑动件具有使得所述滑动端向靠近所述导光板一侧滑动的弹性力。
在本公开的一种示例性实施例中，所述侧光式背光模组还包括用于承载所述导光板的承载背板；所述距离检测装置包括：
压力传感器阵列，设于所述承载背板用于承载所述导光板的表面；所述压力传感器阵列包括多个压力传感器，且各个所述压力传感器与所述灯条的距离各不相同；其中，部分所述压力传感器设置于所述导光板与所述承载背板之间；
第三计算电路，连接各个所述压力传感器，用于根据各个所述压力传感器的检测结果确定所述导光板与所述灯条之间的距离。
根据本公开的第二个方面，提供一种背光模组的驱动方法，应用于上述的侧光式背光模组；所述背光模组的驱动方法包括：
确定参考距离与所述灯条的驱动参数之间的映射关系，其中，所述参考距离为所述导光板与所述灯条之间的距离；
确定所述导光板与所述灯条之间的距离；
根据所述导光板与所述灯条之间的距离以及所述映射关系，确定所述灯条的驱动参数；
根据所述灯条的驱动参数，驱动所述灯条发光。
在本公开的一种示例性实施例中，所述灯条的驱动参数包括所述灯条的驱动电流、所述灯条的驱动电压、所述灯条的驱动信号占空比中的至少一个。
根据本公开的第三个方面，提供一种显示装置，包括上述的侧光式背光模组。
本公开的侧光式背光模组及其驱动方法、显示装置，能够检测导光板与灯条之间的距离，并根据导光板与灯条之间的距离控制灯条的发光亮度，从而可以使得灯条的发光亮度能够随着光板与灯条之间的距离改变而改变。如此，可以避免导光板与灯条之间的距离改变而灯条的发光亮度不变导致的侧光式背光模组亮度改变，能够使得侧光式背光模组的亮度保持稳定。
附图说明
通过参照附图详细描述其示例实施方式，本公开的上述和其它特征及优点将变得更加明显。
图1是本公开一实施方式的侧光式背光模组的结构示意图。
图2是本公开一实施方式的侧光式背光模组的结构示意图。
图3是本公开一实施方式的侧光式背光模组的结构示意图。
图4是本公开一实施方式的侧光式背光模组的结构示意图。
图5是本公开实施方式的背光模组的驱动方法流程示意图。
图中主要元件附图标记说明如下：
100、导光板；101、距离检测缺口；200、灯条；210、载体；220、光源；230、导光板阻挡部；300、距离检测装置；400、控制器；510、第一电极板；520、第二电极板；530、第一检测电路；540、第一计算电路；550、电介质层；521、连杆；522、连杆连接部；610、顶杆；611、顶杆连接部；620、竖壁；630、滑变式电阻器；631、电阻器；632、滑动件；6321、固定端；6322、滑动端；640、第二检测电路；650、第二计算电路；710、承载背板；720、压力传感器；730、第三计算电路；800、驱动芯片。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施例。然而，示例实施例能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施例使得本公开将更加全面和完整，并将示例实施例的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施例的充分理解。
在图中，为了清晰，可能夸大了区域和层的厚度。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。
用语“一个”、“一”、“所述”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等；用语“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等。用语“第一”和“第二”等仅作为标记使用，不是对其对象的数量限制。
本公开实施方式中提供一种侧光式背光模组，如图1所示，该侧光式背光模组包括导光板100、灯条200、距离检测装置300和控制器400，其中，
距离检测装置300用于检测导光板100与灯条200之间的距离；控制器400连接距离检测装置300和灯条200，用于根据导光板100与灯条200之间的距离控制灯条200的发光亮度。
本公开的侧光式背光模组，能够检测导光板100与灯条200之间的距离，并根据导光板100与灯条200之间的距离控制灯条200的发光亮度，从而可以使得灯条200的发光亮度能够随着导光板100与灯条200之间的距离改变而改变。如此，可以避免导光板100与灯条200之间的距离改变而灯条200的发光亮度不变导致的侧光式背光模组亮度改变，能够使得侧光式背光模组的亮度保持稳定。
下面结合附图对本公开实施方式提供的侧光式背光模组的各部件进行详细说明：
如图1所示，灯条200可以包括光源220和固定光源220的载体210，其中，光源220可以为LED(发光二极管)、CCFL(冷阴极荧光灯)或者其他类型的光源220。可以理解的是，当光源220为LED时，灯条200上可以包括线性排列的多个LED；当光源220为CCFL时，灯条200上可以设置一个CCFL。其中，灯条200的发光亮度可以为光源220的发光亮度。
导光板100的材料可以为亚克力、聚碳酸酯或者其他透明材料，本公开对此不做特殊的限定。可以理解的是，导光板100具有与背光模组的出光表面垂直或者接近垂直的侧面，灯条200可以正对该侧面设置，以便从导光板100的侧面入光。
在本公开的一种实施方式中，如图2所示，距离检测装置300可以包括第一电极板510、第二电极板520、第一检测电路530和第一计算电路540；其中，第一电极板510连接于导光板100朝向灯条200的一侧；第二电极板520连接于灯条200且正对第一电极板510；第一检测电路530连接第一电极板510和第二电极板520，用于检测第一电极板510与第二电极板520之间的电容；第一计算电路540连接第一检测电路530和控制器400，用于根据第一检测电路530的检测结果确定导光板100与灯条200之间的距离。如此，第一电极板510和第二电极板520组成一个检测电容，当导光板100与灯条200之间的距离发生变化时，第一电极板510和第二电极板520之间的距离相应的发生改变，则该检测电容的电容值也将发生改变。第一检测电路530检测该检测电容的电容值，并将检测结果传输给第一计算电路540，第一计算电路540根据该电容值可以确定第一电极板510和第二电极板520之间的距离，并进而可以确定导光板100与灯条200之间的距离。
可选的，第一检测电路530和第一计算电路540可以为一集成电路或集成电路的一部分，例如可以为CPU、MCU或者PLC的一部分。可选的，如图2所示，第一检测电路530、第一计算电路540和控制器400集成于同一驱动芯片800上。
可选地，可以预先确定初始状态下导光板100与灯条200之间的初始距离d0，以及第一电极板510和第二电极板520之间的初始距离d`。在检测状态下，距离检测装置300工作并可以根据第一电极板510和第二电极板520之间的电容值确定第一电极板510和第二电极板520之间的距离d``；如此，相较于初始状态，导光板100与灯条200之间的距离的变化量为d``-d`，则确定此时导光板100与灯条200之间距离为d0+d``-d`。
可选的，可以根据C＝εS/d确定第一电极板510和第二电极板520之间的距离d；其中，C为第一电极板510和第二电极板520之间的电容值，ε为第一电极板510和第二电极板520之间的电介质材料的介电常数；S为第一电极板510和第二电极板520之间的正对面积。
可选地，如图2所示，距离检测装置300还可以包括由电介质材料组成的电介质层550，电介质层550设置于第一电极板510与第二电极板520之间。在本公开的一种实施方式中，电介质层550的材料为气体或者可压缩聚合物。
可选的，如图2所示，距离检测装置300还可以包括一连杆521，连杆521的一端设置连杆连接部522且另一端连接第一电极板510；连杆连接部522可以通过固定胶粘附于导光板100的朝向灯条200的侧面。进一步地，导光板100靠近灯条200的一角设置有距离检测缺口101，且导光板100在该距离检测缺口101具有朝向灯条200的连接面；连杆连接部522通过固定胶粘附于该连接面。
可选的，如图2所示，第二电极板520固定于灯条200的载体210上，且正对第一电极板510。进一步地，灯条200的载体210上设置有导光板阻挡部230，用于对挡光板进行限位以防止导光板100与光源220接触；其中，第二电极板520可以设置于相邻两个导光板阻挡部230之间，以保护第一电极板510和第二电极板520。
在本公开的另一种实施方式中，如图3所示，距离检测装置300可以包括顶杆610、竖壁620、滑变式电阻器630、第二检测电路640和第二计算电路650；其中，顶杆610连接于导光板100并向灯条200一侧延伸；竖壁620连接于灯条200并向导光板100一侧延伸；滑变式电阻器630包括相互配合的电阻器631和滑动件632；电阻器631设于竖壁620，且滑动件632用于在顶杆610的控制下在电阻器631上滑动；第二检测电路640连接电阻器631和滑动件632，用于检测滑变式电阻器630的电阻；第二计算电路650连接第二检测电路640和控制器400，用于根据第二检测电路640的检测结果确定导光板100与灯条200之间的距离。当导光板100与灯条200之间的距离发生变化时，滑动件632在顶杆610的控制下在电阻器631上滑动，滑变式电阻器630的电阻发生变化。第二检测电路640可以检测滑变式电阻器630的电阻；第二计算电路650可以根据滑变式电阻器630的电阻确定导光板100与灯条200之间的距离。
可选的，第二检测电路640和第二计算电路650可以为一集成电路或集成电路的一部分，例如可以为CPU、MCU或者PLC的一部分。可选的，第二检测电路640、第二计算电路650和控制器400集成于同一驱动芯片800上。
可选地，第二计算电路650中可以预先存储有参考距离与滑变式电阻器630的电阻之间的映射关系，其中，参考距离为导光板100与灯条200之间的距离。然后，在获得滑变式电阻器630的电阻之后，根据该参考距离与滑变式电阻器630的电阻之间的映射关系，可以确定导光板100与灯条200之间的距离。进一步地，该参考距离与滑变式电阻器630的电阻之间的映射关系可以采用映射表(table)的形式，多个滑变式电阻器630的电阻与多个参考距离一一对应。
可选地，如图3所示，顶杆610远离导光板100的一端抵触于滑动件632靠近导光板100的一侧；滑动件632包括固定端6321和滑动端6322，固定端6321固定于灯条200，且滑动端6322与电阻器631可滑动地连接；在顶杆610的作用下，滑动件632具有使得滑动端6322向靠近导光板100一侧滑动的弹性力。如此，当导光板100与灯条200之间的距离减小时，顶杆610向靠近灯条200的方向移动，推动滑动件632的滑动端6322向靠近灯条200的方向滑动，进而改变滑变式电阻器630的电阻。当导光板100与灯条200之间的距离增大时，顶杆610向远离灯条200的方向移动，滑动件632在弹性力的作用下使得滑动端6322向靠近导光板100的方向滑动，进而改变滑变式电阻器630的电阻。进一步地，滑动件632可以为弹簧、弹片或者其他具有弹性的导电部件。
可选的，如图3所示，顶杆610的一端可以设置顶杆连接部611且另一端抵触于滑动件632靠近导光板100的一侧；顶杆连接部611可以通过固定胶粘附于导光板100的朝向灯条200的侧面。进一步地，导光板100靠近灯条200的一角设置有距离检测缺口101，且导光板100在该距离检测缺口101具有朝向灯条200的连接面；顶杆连接部611通过固定胶粘附于该连接面。
可选的，如图3所示，竖壁620可以固定于灯条200的载体210上，且灯条200的载体210上还设置有导光板阻挡部230；竖壁620远离载体210的一端与导光板阻挡部远离载体210的一端齐平，则该竖壁620还可以作为导光板阻挡部对导光板100进行限位，达成保护光源220的效果。
在本公开的另一种实施方式中，如图4所示，侧光式背光模组还可以包括用于承载导光板100的承载背板710；距离检测装置300包括压力传感器阵列和第三计算电路730；其中，压力传感器阵列设于承载背板710用于承载导光板100的表面；压力传感器阵列包括多个压力传感器720，且各个压力传感器720与灯条200的距离各不相同；其中，部分压力传感器720设置于导光板100与承载背板710之间；第三计算电路730连接各个压力传感器720和控制器400，用于根据各个压力传感器720的检测结果确定导光板100与灯条200之间的距离。压力传感器阵列中，一部分压力传感器720位于灯条200与导光板100之间(即压力传感器720未被导光板100覆盖)，其不会受到导光板100的压力；另一部分压力传感器720位于导光板100与承载背板710之间(即压力传感器720被导光板100覆盖)，其将会受到导光板100的压力。因此，两部分压力传感器720所检测到的压力值是不同的。第三计算电路730根据各个压力传感器720所检测的压力，进而可以确定哪些压力传感器720被导光板100覆盖以及哪些压力传感器720未被导光板100覆盖，进而可以确定导光板100的边缘的位置和确定导光板100与灯条200之间的距离。
可选的，如图4所示，第三计算电路730可以为一集成电路或集成电路的一部分，例如可以为CPU、MCU或者PLC的一部分。可选的，第三计算电路730和控制器400集成于同一驱动芯片800上。
可选地，第三计算电路730可以预先存储有各个压力传感器720与参考距离之间的映射关系，其中，参考距离为导光板100与灯条200之间的距离。在获得各个压力传感器720的检测结果后，第三计算电路730可以确定一参考压力传感器720，该参考压力传感器720可以为被导光板100覆盖的所有压力传感器720中距离导光板100最近的一个，也可以为未被导光板100覆盖的所有压力传感器720中距离导光板100最远的一个。第三计算电路730可以根据各个压力传感器720与参考距离之间的映射关系以及该参考压力传感器720，确定导光板100与灯条200之间的距离。
可选的，压力传感器阵列中的各个压力传感器720可以沿直线排列，且排列轨迹可以垂直于灯条延伸方向；其中，相邻两个压力传感器720之间的距离可以不大于0.1mm，以使得距离检测装置300的检测精度不低于0.1mm。
可选的，侧光式背光模组可以设置有一个或者多个压力传感器阵列。
控制器400，如图1所示，连接距离检测装置300和灯条200，用于根据距离控制灯条200的发光亮度。可选的，控制器400可以为一集成电路或集成电路的一部分，例如可以为CPU、MCU或者PLC的一部分。
在本公开的一种实施方式中，控制器400中可以预先存储有参考距离与灯条200的驱动参数之间的映射关系，其中，参考距离为导光板100与灯条200之间的距离。当控制器400获得导光板100与灯条200之间的距离后，根据参考距离与灯条200的驱动参数之间的映射关系，可以确定灯条200的驱动参数，并根据灯条200的驱动参数驱动灯条200发光。可选的，灯条200的驱动参数包括灯条200的驱动电流、灯条200的驱动电压、灯条200的驱动信号占空比中的至少一个。
举例而言，控制器400中可以预先存储如下映射关系：d0对应于i0；d1对应于i1；d2对应于i2；d3对应于i3；d4对应于i4。其中，d0为初始状态下的导光板100与灯条200之间的距离，i0为初始状态下灯条200的驱动电流，且i0使得灯条200的发光亮度为设定值L。d1为导光板100与灯条200之间的距离，且d1-d0＝0.1mm；i1为灯条200的驱动电流，且i1使得灯条200的发光亮度为1.1L。d2为导光板100与灯条200之间的距离，且d2-d0＝0.2mm；i2为灯条200的驱动电流，且i2使得灯条200的发光亮度为1.2L。d3为导光板100与灯条200之间的距离，且d0-d3＝0.1mm；i3为灯条200的驱动电流，且i3使得灯条200的发光亮度为0.9L。d4为导光板100与灯条200之间的距离，且d0-d4＝0.2mm；i4为灯条200的驱动电流，且i4使得灯条200的发光亮度为0.8L。
本公开实施方式还提供一种显示装置，该显示装置包括上述侧光式背光模组实施方式所描述的任意一种侧光式背光模组。该显示装置可以为电视机、电脑屏幕、智能手机或者其他类型的显示装置。由于该显示装置具有上述侧光式背光模组实施方式所描述的任意一种侧光式背光模组，因此具有相同的有益效果，本公开在此不再赘述。
本公开实施方式还提供一种背光模组的驱动方法，应用于上述侧光式背光模组实施方式所描述的任意一种侧光式背光模组。如图5所示，背光模组的驱动方法包括：
步骤S110，确定参考距离与灯条200的驱动参数之间的映射关系，其中，参考距离为导光板100与灯条200之间的距离；
步骤S120，确定导光板100与灯条200之间的距离；
步骤S130，根据导光板100与灯条200之间的距离以及映射关系，确定灯条200的驱动参数；
步骤S140，根据灯条200的驱动参数，驱动灯条200发光。
根据本公开的背光模组的驱动方法，当导光板100与灯条200之间的距离变化时，可以调整灯条200的驱动参数以调整灯条200的发光亮度，进而可以维持亮度稳定。
可选的，灯条200的驱动参数包括灯条200的驱动电流、灯条200的驱动电压、灯条200的驱动信号占空比中的至少一个。
可选的，在步骤S110中，可以通过预先校正的方法，获得参考距离与灯条200的驱动参数之间的映射关系。
举例而言，在预先校正时，可以多次调整导光板100与灯条200之间的相对位置。在每次调整导光板100与灯条200之间的相对位置后，测量此时的导光板100与灯条200之间距离(参考距离)，并按照不同的驱动参数驱动灯条200发光，直至侧光式背光模组的亮度为设定值，记录此时的灯条200的驱动参数，并在此时的参考距离与此时的驱动参数之间建立映射关系。如此，当导光板100与灯条200之间的距离变化时，侧光式背光模组仍然可以保持其发光亮度为设定值。
需要说明的是，尽管在附图中以特定顺序描述了本公开中方法的各个步骤，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些步骤，或是必须执行全部所示的步骤才能实现期望的结果。附加的或备选的，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，以及/或者将一个步骤分解为多个步骤执行等，均应视为本公开的一部分。

Claims (6)

1.一种侧光式背光模组，其特征在于，包括：
导光板；
灯条；
距离检测装置，用于检测所述导光板与所述灯条之间的距离；所述距离检测装置包括：
顶杆，连接于所述导光板并向所述灯条一侧延伸；
竖壁，连接于所述灯条并向所述导光板一侧延伸；
滑变式电阻器，包括相互配合的电阻器和滑动件；所述电阻器设于所述竖壁，且所述滑动件用于在所述顶杆的控制下在所述电阻器上滑动；
其中，所述顶杆远离所述导光板的一端抵触于所述滑动件靠近所述导光板的一侧；
所述滑动件包括固定端和滑动端，所述固定端固定于所述灯条，且所述滑动端与所述电阻器可滑动地连接；在所述顶杆的作用下，所述滑动件具有使得所述滑动端向靠近所述导光板一侧滑动的弹性力；
控制器，连接所述距离检测装置和所述灯条，用于根据所述距离控制所述灯条的发光亮度。
2.根据权利要求1所述的侧光式背光模组，其特征在于，所述距离检测装置包括：
第二检测电路，连接所述电阻器和所述滑动件，用于检测所述滑变式电阻器的电阻；
第二计算电路，连接所述第二检测电路，用于根据所述第二检测电路的检测结果确定所述导光板与所述灯条之间的距离。
3.根据权利要求1所述的侧光式背光模组，其特征在于，所述侧光式背光模组还包括用于承载所述导光板的承载背板；所述距离检测装置包括：
压力传感器阵列，设于所述承载背板用于承载所述导光板的表面；所述压力传感器阵列包括多个压力传感器，且各个所述压力传感器与所述灯条的距离各不相同；其中，部分所述压力传感器设置于所述导光板与所述承载背板之间；
第三计算电路，连接各个所述压力传感器，用于根据各个所述压力传感器的检测结果确定所述导光板与所述灯条之间的距离。
4.一种背光模组的驱动方法，应用于权利要求1～3任一项所述的侧光式背光模组，其特征在于，所述背光模组的驱动方法包括：
确定参考距离与所述灯条的驱动参数之间的映射关系，其中，所述参考距离为所述导光板与所述灯条之间的距离；
确定所述导光板与所述灯条之间的距离；
根据所述导光板与所述灯条之间的距离以及所述映射关系，确定所述灯条的驱动参数；
根据所述灯条的驱动参数，驱动所述灯条发光。
5.根据权利要求4所述的背光模组的驱动方法，其特征在于，所述灯条的驱动参数包括所述灯条的驱动电流、所述灯条的驱动电压、所述灯条的驱动信号占空比中的至少一个。
6.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求1～3任一项所述的侧光式背光模组。
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