CN111223457B - 背光驱动电路与显示装置 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种背光驱动电路与显示装置，该背光驱动电路包括：驱动模块，被配置以根据电阻路径的阻值和脉宽调制信号提供背光驱动电流，背光驱动电流适于调节背光亮度；第一调节模块，在开启状态下检测显示数据信号是否用于显示全黑画面，若是，则调节脉宽调制信号以调节背光亮度；以及第二调节模块，被配置以在第一调节模块处于关闭状态且显示数据信号用于显示全黑画面时调节电阻路径的阻值以调节背光亮度。该背光驱动电路通过两个共同存在的黑画面检测和调节机制分别对PWM与背光驱动电流进行调节，从而改善了显示装置在显示黑画面时的显示质量。

Description

背光驱动电路与显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，更具体地，涉及一种背光驱动电路与显示装置。
背景技术
液晶显示器具有机身薄、省电、无辐射等众多优点，得到了广泛的应用。现有市场上的液晶显示器大部分为背光型液晶显示器，其包括液晶面板及背光模组(backlightmodule)。液晶面板的工作原理是在两片平行的玻璃基板当中放置液晶分子，并在两片玻璃基板上施加驱动电压来控制液晶分子的旋转方向，以将背光模组的光线折射出来产生画面。由于液晶面板本身不发光，需要借由背光模组提供的光源来正常显示影像，因此，背光模组成为液晶显示器的关键零组件之一。
在背光模组中，通常采用LED灯串作为背光源，利用背光驱动电路向LED灯串提供背光驱动电流。为有效提升液晶显示器画面的显示质量，提升产品的综合品质，在设计背光驱动电路时会开启黑画面侦测功能，通过调节PWM调整LED灯串的亮度，从而有效降低了黑画面的显示亮度，改善了显示装置在显示黑画面时的显示质量。
然而在黑画面侦测功能未被开启时，就不能通过调节PWM调整LED灯串的亮度，造成了黑画面时的显示质量较差的问题。
发明内容
本发明针对现有技术中所存在的上述问题提供了一种背光驱动电路与显示装置，通过两个共同存在的黑画面检测和调节机制分别对PWM与背光驱动电流进行调节，从而改善了显示装置在显示黑画面时的显示质量。
根据本发明实施例的一方面，提供了一种背光驱动电路，包括：驱动模块，被配置以根据电阻路径的阻值和脉宽调制信号提供背光驱动电流，所述背光驱动电流适于调节背光亮度；第一调节模块，在开启状态下检测显示数据信号是否用于显示全黑画面，若是，则调节所述脉宽调制信号以调节背光亮度；以及第二调节模块，被配置以在所述第一调节模块处于关闭状态且所述显示数据信号用于显示全黑画面时调节所述电阻路径的阻值以调节背光亮度。
优选地，所述电阻路径包括第一电阻与第二电阻，在所述第一调节模块处于关闭状态且所述显示数据信号不用于显示全黑画面时，所述第二控制模块将所述第一电阻与所述第二电阻并联接入所述驱动模块，在所述第一调节模块处于关闭状态且所述显示数据信号用于显示全黑画面时，所述第二控制模块将所述第一电阻与所述第二电阻中的一个接入所述驱动模块。
优选地，所述第二调节模块包括：侦测单元，与所述第一调节模块连接，用于根据所述第一调节模块开启或关闭状态产生第一控制信号；反馈单元，根据所述显示数据信号产生第二控制信号；以及控制单元，分别与所述侦测单元、所述反馈单元、所述第一电阻以及所述第二电阻连接，根据所述第一控制信号与所述第二控制信号将所述第一电阻和/或所述第二电阻接入所述驱动模块。
优选地，所述控制单元包括：非门电路、与非门电路、N-MOS管，其中，所述非门电路的输入端接收所述第一控制信号，输出端与所述与非门电路的第一输入端连接；所述与非门电路的第二输入端接收所述第二控制信号，输出端与所述N-MOS管的控制端连接；所述N-MOS管的第一通路端与所述第一电阻的第一端连接，第二通路端与参考地连接，所述第二电阻串联在所述第一电阻的第二端与参考地之间，所述第一电阻的第一端与所述驱动模块相连。
优选地，当第一调节模块在开启状态下，所述第一控制信号为高电平信号，当第一调节模块在关闭状态下，所述第一控制信号为低电平信号。
优选地，当所述显示数据信号用于显示全黑画面时，所述第二控制信号为高电平信号，当所述显示数据信号不用于显示全黑画面时，所述第二控制信号为低电平信号。
优选地，所述背光驱动电流为预设值与接入所述驱动模块的第一电阻和/或第二电阻中等效电阻的比值。
根据本发明实施例的另一方面，提供了一种显示装置，包括上述的背光驱动电路。
根据本发明实施例提供的背光驱动电路，通过开启第一调节模块，使得在显示数据信号用于显示全黑画面时，通过调节脉宽调制信号以调节背光亮度；当第一调节模块处于关闭状态时，且显示数据信号用于显示全黑画面时，通过第二调节模块调节电阻路径的阻值以调节背光亮度。与现有技术相比，本发明实施例提供的背光驱动电路具有两个共同存在的黑画面检测和调节机制，当第一调节模块未被启动时，第二调节模块可以代替第一调节模块对背光驱动电流进行调节，避免了出现黑画面侦测功能未被开启就不能调整LED灯串的亮度的情况，从而改善了显示装置在显示黑画面时的显示质量。
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示出了本发明实施例显示装置的背光系统示意图。
图2示出了图1中背光驱动电路的结构示意图。
图3示出了图2中电阻路径与第二调节模块的结构示意图。
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，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。
图1示出了本发明实施例显示装置的背光系统示意图，图2示出了图1中背光驱动电路的结构示意图。
如图1所示，背光系统包括依次连接的主控装置100、连接器200、背光驱动电路300以及背光400。
主控装置100通过连接器200向背光驱动电路300提供脉宽调制信号PWM和显示数据信号DATA。
光驱动电路300包括：第一调节模块310、第二调节模块320、电阻路径330以及驱动模块340。第一调节模块310与驱动模块340连接。第二调节模块320、电阻路径330以及驱动模块340依次连接。其中，驱动模块340被配置以根据电阻路径330的阻值和脉宽调制信号PWM提供背光驱动电流I，背光驱动电流I适于调节背光400的亮度。
第一调节模块310接收主控装置100提供的脉宽调制信号PWM和显示数据信号DATA，并将脉宽调制信号PWM提供给驱动模块340。第一调节模块310在开启状态下检测显示数据信号DATA是否用于显示全黑画面，若是，则调节脉宽调制信号PWM的占空比以调节背光400亮度，若第一调节模块310未开启或者开启时检测到显示数据信号DATA不用于显示全黑画面，第一调节模块310直接将从主控装置100接收到脉宽调制信号PWM提供给驱动模块340，不会对脉宽调制信号PWM的占空比进行调节。
在一些其他实施例中，当第一调节模块310在开启状态下，第一调节模块310还可以根据检测到显示数据信号DATA用于显示的黑画面占总画面的比例，对脉宽调制信号PWM的占空比进行调整。
第二调节模块320与第一调节模块310连接，被配置以在第一调节模块310处于关闭状态且显示数据信号DATA用于显示全黑画面时调节电阻路径330的阻值以调节背光400的亮度。
图3示出了图2中电阻路径与第二调节模块的结构示意图。
如图3所示，电阻路径330包括第一电阻R1与第二电阻R2，在第一调节模块310处于关闭状态且显示数据信号DATA不用于显示全黑画面时，第二调节模块320将第一电阻R1与第二电阻R2并联接入驱动模块340，此时驱动模块340产生的驱动电流I为预设值A与并联等效电阻的比值。在第一调节模块310处于关闭状态且显示数据DATA信号用于显示全黑画面时，第二调节模块320将第一电阻R1与第二电阻R2中的一个接入驱动模块340，以接入电阻为第二电阻R2为例，此时驱动模块340产生的驱动电流I为预设值A与第二电阻R2的比值。由于第二电阻R2的阻值大于第一电阻R1与第二电阻R2并联后的等效阻值，因此当显示数据信号DATA用于显示全黑画面时，驱动模块340产生的驱动电流I减小。
如图3所示，第二调节模块320包括：侦测单元321、反馈单元322以及控制单元323。侦测单元321与第一调节模块310连接，用于根据第一调节模块310的开启或关闭状态产生第一控制信号ctr1。反馈单元322根据接收到的显示数据信号DATA产生第二控制信号ctr2。控制单元323分别与侦测单元321、反馈单元322以及第一电阻R1和第二电阻R2连接，根据第一控制信号ctr1与第二控制信号ctr2将第一电阻R1和/或第二电阻R2接入驱动模块340。
在本实施例中，控制单元323包括：非门电路M1、与非门电路M2、N-MOS管Q。非门电路M1的输入端接收第一控制信号ctr1，输出端与与非门电路M2的第一输入端连接。与非门电路M2的第二输入端接收第二控制信号ctr2，输出端与N-MOS管Q的控制端连接。N-MOS管Q的第一通路端与第一电阻连接R1的第一端，第二通路端与参考地连接。第二电阻R2串联在第一电阻R1的第二端与参考地之间，第一电阻R1的第一端与驱动模块340相连。
侦测单元321可以检测第一调节模块310的开启与关闭状态，当第一调节模块310在开启状态下，侦测单元321产生的第一控制信号ctr1为高电平信号，当第一调节模块310在关闭状态下，第一控制信号ctr1为低电平信号。
反馈单元322产生的第二控制信号ctr2为显示数据信号DATA的状态反馈，当显示数据信号DATA用于显示全黑画面时，第二控制信号ctr2为高电平信号，当显示数据信号DATA不用于显示全黑画面时，第二控制信号ctr2为低电平信号。
在一些具体的实施例中，第一调节模块310、侦测单元321以及反馈单元322可使用时序控制(TCON)芯片实现，驱动模块340可用LED驱动(LED-Driver)芯片实现。背光400可用LED灯串实现。在第一调节模块310处于开启的状态时，侦测单元322产生的ctr1为高电平信号，经过非门电路M1变为低电平信号，再经与非门电路M2输出至N-MOS的控制端使N-MOS导通，R1与R2并联接入LED驱动芯片，LED驱动芯片产生的背光驱动电流I使LED灯串处于正常亮度。此时使用TCON自身的黑画面侦测功能，通过调整脉宽调制信号PWM的占空比来调整LED灯串的亮度，从而实现了对黑画面亮度的控制。
在第一调节模块310处于关闭的状态时，侦测单元322产生的ctr1为低电平信号，经过非门电路M1变为高电平信号提供至与非门电路M2的第一输入端。同时，根据反馈单元322反馈显示数据信号DATA用于显示的画面状态。当显示画面为全黑画面时，反馈单元322产生的第二控制信号ctr2为高电平信号，并提供至与非门电路M2的第二输入端。与非门电路M2将两个输入端的信号做逻辑“与非”处理，输出低电平信号至N-MOS的控制端使N-MOS关断，仅R2接入LED驱动芯片，LED驱动芯片产生的背光驱动电流I减小，使LED灯串处于低亮度。从而实现在第一调节模块处于关闭状态时，若显示数据信号DATA用于显示的画面状态为全黑画面时，可以通过调节电阻路径的阻值实现对背光亮度的调整。关于第二控制信号ctr2电平的状态，在一些具体的实施例中，第二控制信号ctr2可由TCON的一个I/O口控制，在的显示数据信号DATA设定为黑画面时(即TCON中所有的DATA寄存器为0时)I/O口输出高电平，在DATA寄存器为其他数据时I/O口输出低电平，这样就可以实现对画面的侦测。
需要注意的是当第一调节模块310处于开启状态时，TCON自身的黑画面侦测是通过更改PWM的占空比来调整背光亮度的，而在第一调节模块310处于关闭状态时，是通过调整背光驱动电流来调整背光亮度的，在设计时需要提前确认好R1与R2的阻值，将二者的综合亮度统一。
根据本发明实施例提供的背光驱动电路，通过开启第一调节模块，使得在显示数据信号用于显示全黑画面时，通过调节脉宽调制信号以调节背光亮度；当第一调节模块处于关闭状态时，且显示数据信号用于显示全黑画面时，通过第二调节模块调节电阻路径的阻值以调节背光亮度。与现有技术相比，本发明实施例提供的背光驱动电路具有两个共同存在的黑画面检测和调节机制，当第一调节模块未被启动时，第二调节模块可以代替第一调节模块对背光驱动电流进行调节，避免了出现黑画面侦测功能未被开启就不能调整LED灯串的亮度的情况，从而改善了显示装置在显示黑画面时的显示质量。
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。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用已限制本发明，任何熟悉本专业的技术人员，再不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许变更或修饰等，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。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 (8)

1.一种背光驱动电路，其特征在于，包括：
驱动模块，被配置以根据电阻路径的阻值和脉宽调制信号提供背光驱动电流，所述背光驱动电流适于调节背光亮度；
第一调节模块，在开启状态下通过使用时序控制芯片自身的黑画面侦测功能检测显示数据信号是否用于显示全黑画面，若是，则调节所述脉宽调制信号以调节背光亮度；以及
第二调节模块，接收所述显示数据信号并检测所述显示数据信号是否用于显示全黑画面，所述第二调节模块被配置以在所述第一调节模块处于关闭状态且所述显示数据信号用于显示全黑画面时调节所述电阻路径的阻值以调节背光亮度。
2.根据权利要求1所述的背光驱动电路，其特征在于，所述电阻路径包括第一电阻与第二电阻，在所述第一调节模块处于关闭状态且所述显示数据信号不用于显示全黑画面时，所述第二调节模块将所述第一电阻与所述第二电阻并联接入所述驱动模块，
在所述第一调节模块处于关闭状态且所述显示数据信号用于显示全黑画面时，所述第二调节模块将所述第一电阻与所述第二电阻中的一个接入所述驱动模块。
3.根据权利要求2所述的背光驱动电路，其特征在于，所述第二调节模块包括：
侦测单元，与所述第一调节模块连接，根据所述第一调节模块开启或关闭状态产生第一控制信号；
反馈单元，根据所述显示数据信号产生第二控制信号；以及
控制单元，分别与所述侦测单元、所述反馈单元、所述第一电阻以及所述第二电阻连接，根据所述第一控制信号与所述第二控制信号将所述第一电阻和/或所述第二电阻接入所述驱动模块。
4.根据权利要求3所述的背光驱动电路，其特征在于，所述控制单元包括：非门电路、与非门电路、N-MOS管，
其中，所述非门电路的输入端接收所述第一控制信号，输出端与所述与非门电路的第一输入端连接；
所述与非门电路的第二输入端接收所述第二控制信号，输出端与所述N-MOS管的控制端连接；
所述N-MOS管的第一通路端与所述第一电阻的第一端连接，第二通路端与参考地连接，
所述第二电阻串联在所述第一电阻的第二端与参考地之间，所述第一电阻的第一端与所述驱动模块相连。
5.根据权利要求4所述的背光驱动电路，其特征在于，当第一调节模块在开启状态下，所述第一控制信号为高电平信号，当第一调节模块在关闭状态下，所述第一控制信号为低电平信号。
6.根据权利要求4所述的背光驱动电路，其特征在于，当所述显示数据信号用于显示全黑画面时，所述第二控制信号为高电平信号，当所述显示数据信号不用于显示全黑画面时，所述第二控制信号为低电平信号。
7.根据权利要求4所述的背光驱动电路，其特征在于，所述背光驱动电流为预设值与接入所述驱动模块的第一电阻和/或第二电阻中等效电阻的比值。
8.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求1-7任一所述的背光驱动电路。
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