CN111341273B - 应用于显示装置的背光控制方法 - Google Patents

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Abstract

一种发光单元包括第一开关管、第二开关管、LED芯片、第一存储电容及第一电阻，所述第一开关管的栅极为扫描信号，所述第一开关管的源极为数据信号，所述LED芯片的正电极为电源信号输入端，所述第二开关管的漏极接所述第一电阻的第一端，所述第一电阻的第二端接地。加入一电阻与驱动LED的开关管串联，使得该开关管的电流‑电压曲线变得更加平缓，对于相同的电流变化范围，对应的新的电压控制范围变得更大，可以实现精度更高的调制，从而提升对LED的灰度控制能力。

Description

应用于显示装置的背光控制方法
技术领域
本发明属于显示技术领域，尤其涉及一种发光单元、组件、电路、显示装置及背光控制方法。
背景技术
目前，LED背光技术大部分采取静态或者被动的方式驱动。相对于此种传统技术，TFT(Thin Film Transistor，薄膜晶体管)背板可以采用主动方式驱动发光元件，其具有对比度高、节能等优点，常用于驱动液晶面板或者OLED(Organic Light-Emitting Diode,有机发光二极管)面板。
比如，显示面板中的2T1C(2个开关管+1个电容)像素单元主动驱动电路中，与LED串联的开关管需要承受较大电流。而由于驱动电路的电压控制精度有限，在该开关管动态电阻较大区域能够对电流实现比较精确的控制，但在该开关管动态电阻较小区域对电流的控制精度相对较低，这影响着灰阶控制精度。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种发光单元、组件、电路、显示装置及背光控制方法，旨在解决现有技术的灰阶控制精度不高的问题。
本发明实施例的第一方面提供了一种发光单元，包括第一开关管、第二开关管、LED芯片、第一存储电容及第一电阻，其中：
所述第一开关管的栅极为扫描信号输入端，所述第一开关管的源极为数据信号输入端，所述第一开关管的漏极与所述第二开关管的栅极和所述第一存储电容的第一端连接，所述第一存储电容的第二端接地，所述第二开关管的漏极与所述LED芯片的负电极连接，所述LED芯片的正电极为电源信号输入端，所述第二开关管的源极接所述第一电阻的第一端，所述第一电阻的第二端接地。
本发明实施例的第二方面提供了一种发光组件，所述发光组件包括：上述的发光单元和用于封装所述发光单元的封装体；
所述封装体包括：电源接口、扫描线接口、数据线接口以及接地接口；
所述LED芯片的正电极与所述电源接口连接，所述第一开关管的栅极与所述扫描线接口连接，所述第一开关管的源极与所述第一数据线接口连接，所述第一电阻的第二端与所述接地接口连接。
本发明实施例的第三方面提供了一种发光电路，包括：电源线、接地线以及阵列分布的多个上述的发光单元；其中，每行所述发光单元设置一条数据线，每列所述发光单元设置一条扫描线；
每个所述发光单元的第一开关管的栅极的与对应的所述扫描线连接，每个所述发光单元的第一开关管的源极与对应的所述数据线连接，每个所述发光单元的LED芯片的正电极与所述电源线连接，每个所述发光单元的第一电阻的第二端与所述接地线连接。
本发明实施例的第四方面提供了一种显示装置，包括：
显示面板，所述显示面板包括多个上述的发光单元；以及
控制单元，所述控制单元与所述显示面板电性连接，其中，所述控制单元用于驱动所述显示面板。
本发明实施例的第五方面提供了一种应用于上述显示装置的背光控制方法，用于液晶屏，所述液晶屏包括背光单元和显示面板，所述控制方法包括：
获取预设显示亮度，并判断所述预设显示亮度与调光阈值的强弱关系；
根据所述预设显示亮度与所述调光阈值的强弱关系，设置所述背光单元的发光亮度；
根据所述预设显示亮度和设置好的所述发光亮度，设置所述显示面板的背光透射率。
上述的发光单元、组件、电路、显示装置及光控制方法，在发光单元加入一电阻与驱动LED的开关管串联，使得该开关管的电流-电压曲线变得更加平缓，对于相同的电流变化范围，对应的新的电压控制范围变得更大，可以实现精度更高的调制，从而提升对LED的灰度控制能力。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的发光单元的电路示意图；
图2为本发明实施例提供的发光单元中储能电容的结构示意图；
图3为本发明第一实施例提供的发光单元的电路结构示意图；
图4为一种传统的驱动普通非高压LED芯片的开关管未串联电阻的I-V曲线和图1所示发光单元的中开关管M2串联了电阻R1的I-V曲线；
图5为本发明提供的发光单元的驱动器输出的电压与LED亮度之间的关系曲线；
图6为本发明第二、三实施例提供的发光单元的电路结构示意图；
图7为图6所示发光单元的中高压LED芯片的结构示意图；
图8为本发明第四实施例提供的发光单元的电路结构示意图；
图9为另一种传统的驱动普通非高压LED芯片的开关管未串联电阻的I-V曲线和图1所示发光单元的中普通非高压LED芯片的开关管M2串联了电阻R1的I-V曲线；
图10为驱动高压LED芯片的开关管未串联电阻的I-V曲线和图1所示发光单元的中驱动高压LED芯片的开关管M2串联了电阻R1的I-V曲线；
图11为本发明一实施例提供的发光组件的结构示意图；
图12为本发明另一实施例提供的发光组件的结构示意图；
图13为本发明一实施例提供的发光电路的示例电路原理图；
图14为本发明一实施例提供的显示装置的结构示意图；
图15是本发明一实施例提供的一种背光控制方法的步骤流程图；
图16是本发明另一实施例提供的一种背光控制方法的具体实现流程示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。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他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含一系列步骤或单元的过程、方法或系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。此外，术语“第一”、“第二”和“第三”等是用于区别不同对象，而非用于描述特定顺序。
本发明实施例中的分立电子元器件是指独立电路功能、构成电路的基本单元的电子器件，例如，电阻、电容、电感器、机电元件(连接器、开关、继电器等)、电声器件、光电器件、敏感元器件、显示器件、压电器件等。
请参阅图1，本发明提供的发光单元10包括第一开关管M1、第二开关管M2、LED芯片(光源)D1及存储电容C1。
第一开关管M1的栅极为扫描信号输入端；第一开关管M1的源极为数据信号输入端；第一开关管M1的漏极与第二开关管M2的栅极和存储电容C1的第一端连接，第二开关管M2的源极与LED光源D1的负电极连接，LED光源D1的正电极为电源信号输入端；第二开关管M2的漏极和存储电容C1的第二端接地。
在一个实施例中，第一开关管M1制作在薄膜晶体管(TFT)背板上，第二开关管M2焊接在薄膜晶体管背板上。其中，发光单元10的连接线也制作在TFT背板上，第二开关管M2为分立元器件，即在TFT背板上设置第二开关管M2的焊盘用于焊接第二开关管M2。
在一个实施例中，TFT背板上还设置有用于焊接LED芯片D1的焊盘，LED芯片D1直接焊接在TFT背板上。
在一个实施例中，第一开关管M1和第二开关管M2均为MOS管，在TFT背板中制作的MOS管无法承受LED芯片所需要的电流，通过采用分立的MOS管实现对LED芯片的驱动。更具体地，第一开关管M1和第二开关管M2均为N型MOS管，则N型MOS管的漏极作为开关管的漏极，N型MOS管的源极作为开关管的源极，N型MOS管的栅极作为开关管的栅极。
请参阅图2，在一个实施例中，发光单元10设置于印刷电路板上印刷电路板包括第一印刷电路板层21和第二印刷电路板层22，其中，第一印刷电路板层21设置有第一金属电极11，第二印刷电路板层22设置有第二金属电极12。具体的，第一金属电极11与第二金属电极12一一对应，并相对设置，以形成与发光单元10的存储电容C1；第一金属电极11作为存储电容C1的第一端，第二金属电极12作为存储电容C1的第二端与发光单元10的接地端连接。在其他实施例中，印刷电路板为单层电路板时，第一印刷电路板层21和第二印刷电路板层22分别作为印刷电路板正面和反面，即第一金属电极11与第二金属电极12分别设于印刷电路板的正面和反面。
本实施例中，通过将存储电容C1独立出来，设置于印刷电路板中，规避了体积较大的电容器，减小了发光单元10的体积。当然，不考虑发光单元10的体积时存储电容C1可以使用电容器实施。
作为本发明一个实施例，第一金属电极11和第二金属电极12均为金属铜片。在本实施例中，金属铜片的面积可以根据用户需要设置，通过改变两个相对设置的金属铜片的对应面积改变存储电容的电容量。
作为本发明一个实施例，第一金属电极11与第二金属电极12之间设有绝缘电介质。在本实施例中，存储电容C1的电容量C＝εS/4πkd，其中，ε为介电常数，k为静电力常量，S为两板正对面积，d为第一金属电极11与第二金属电极12之间的距离。具体的，通过调节绝缘电介质的厚度对第一金属电极11与第二金属电极12之间的距离，从而达到根据需要改变存储电容C1的电容量的目的。
在一个实施例中，请参阅图3，本实施例中发光单元加入一电阻R1与驱动LED芯片D1的第二开关管M2串联，第二开关管M2的漏极通过电阻R1接地，使得该第二开关管M2的电流-电压曲线变得更加平缓，对于相同的电流变化范围，对应的新的电压控制范围变得更大，可以实现精度更高的调制，从而提升对LED的灰度控制能力。
本实施例中，LED芯片D1为Mini-LED芯片，Mini-LED是采用精密器件以及精密的封装方式实现次毫米级的像素颗粒的一种显示屏，因此，Mini-LED又名为次毫米发光二极管，Mini-LED具有较高的集成度，能够实现一毫米以下的更小点间距。
具体地，本发明实施方案在搭建2T1C电路的时候，在第二开关管M2的漏极增加一个串联电阻R1。请参阅图3，这时候若将该电阻R1与第二开关管M2视为一个新的开关管M2’。那么这个新的开关管M2’的I-V曲线更适宜于增强该电路对LED灰度控制的精度，如图4所示，令Vgs为第二开关管M2的栅极-源极之间电压，Vgs’为新的开关管M2’的栅极-源极之间电压，此时有物理关系Vgs’＝Vgs+Ids*R1，Ids为流过开关管M2’的漏极到源极的电流，R1为电阻R1的阻值。传统的开关管未增加串联电阻的I-V曲线为曲线A1所示，新的开关管M2’增加串联电阻R1的I-V曲线为曲线A2所示。由于Ids*R1这一项的存在，曲线A2相较于曲线A1变得更加平缓，对于相同的电流变化范围，对应的新的调节灰度的电压范围变得更大，可以实现精度更高的调制。
如图5所示，曲线B11展示了图1所示发光单元的驱动器输出的数据信号的电压Vdata与LED亮度B之间的关系，可以看出没有串联电阻的发光单元，LED亮度可调区域B1-B3对应的驱动器电压基本在动态背光区域，LED亮度可调区域发光亮度也低，而亮度高的区域由于其对应静态背光区域曲线极其陡峭，可调性差，误差较大。另一方面，分立元件(开关管M2)的阈值电压Vth离散度较高，又带来了一部分误差，而这部分由电压带来的误差所引起的LED亮度偏差在静态背光区域比动态背光区域更加敏感。
曲线B12展示了图3所示发光单元的驱动器输出的电压Vdata与LED亮度B之间的关系；而对于串联电阻的发光单元，LED亮度可调区域B2-B4对应的驱动器电压跨越在动态背光区域和静态背光区域，LED亮度可调区域大，发光亮度从低高均可，可调性好，误差较低。另一方面，分立元件(新的开关管M2’)的阈值电压Vth离散度较不高，所带来的误差小，所引起的LED亮度偏差在静态背光区域与动态背光区域的敏感度都比较低。
根据LED的工作电流以及控制灰度所需要的电压范围，电阻R1的取值可以是2*10- 3Ohm到5*107Ohm。在Mini-LED背光的情况下，优选地，电阻R1的取值可以是2*100Ohm到2*103Ohm。
在一个实施例中，请参阅图6，本实施例中发光单元10中的LED光源13包括两个以上串联连接的非高压LED芯片D1-Dm或者LED光源13为高压LED芯片。以提升其发光部件工作电压，降低工作电流以降低驱动LED的开关管的功耗，从而降低整体功耗。
普通(非高压)的单颗LED芯片工作电压大约在2V-3V之间，而常见应用在动态背光的MOS管工作电压Vds大约在2-4V。因此，在该LED光源13、开关管M2的串联回路中，超过50％的功率消耗在MOS管上。对此，本实施例中将采取将LED光源13的工作电压升高的方式，以降低驱动LED光源13的开关管上的功耗，从而提升整体电路的能效。需要说明的是，在本实施方案中，LED光源13的工作电压范围是6V-300V。为了保持LED光源13的亮度不变，其总功率可大致与原先非高压的情况相当，因此电流需要比原先更小。
本发明实施方案提出两种提升LED光源13的工作电压以降低开关管功耗的方案，均可以看作LED光源13采用高压芯片。第一种，请参阅图6，将m颗普通非高压的LED芯片D1-Dm串联构成一个LED光源13，将整个LED光源13接入到一个发光单元10中，LED光源13工作电压为原先的m倍，相比于单个普通非高压LED芯片，电流也会减小到1/m。这两种方案都可以在保持LED光源13除了电流强度之外的其他性能(波长、总亮度、ESD等)不变的情况下，提升其工作电压。第二种，LED光源13将采用相同波长的高压LED(high voltage LightEmitting Diode)芯片，比如高压LED芯片的工作电压提升至18V，峰值电流将下降至2mA。本发明实施例中的高压LED芯片指的是其工作电压V＞1.5*hc/λe，h是普朗克常数，c是光速，λ是LED芯片发光的波长，e为电子电量。
请参阅图7，高压LED芯片在其芯片制造阶段，可以将整个芯片刻蚀成面积几乎相同的m颗LED子芯片，并用沉积金属进行两两首尾连接，实现子芯片的串联，最终引出正电极和负电极。每个LED子芯片与单颗普通非高压LED芯片相当，且各个LED子芯片的亮度应当基本相当，工作电流也基本相当，可选地，让各个LED子芯片具有相同的面积和类似的结构。
请参阅图8，在再进一步的实施例中，发光单元10中的LED光源13包括两个以上串联连接的非高压LED芯片D1-Dm或者LED光源13为高压LED芯片的同时，加入一电阻R1与驱动LED光源13的第二开关管M2串联，第二开关管M2的漏极通过电阻R1接地，使得该第二开关管M2的电流-电压曲线变得更加平缓，对于相同的电流变化范围，对应的新的电压控制范围变得更大，可以实现精度更高的调制，从而提升对LED的灰度控制能力，并且降低第二开关管M2的功耗。
实际应用中，电流的取值是从0开始到其峰值，而对应的电压范围从开启电压到峰值电压。如图9所示，曲线A3为驱动普通非高压LED芯片的开关管且未串联电阻的Ids-Vgs曲线，其控制灰度的电压范围较小。在图10中，曲线A5为驱动高压LED芯片的开关管且未串联电阻的Ids-Vgs曲线，可见电流范围更小，其调节灰度的电压范围更小，难以满足精确控制灰度的要求。而如在图10中，曲线A6为本发明实施方案中驱动高压LED芯片的开关管且串联电阻的Ids-Vgs曲线，可见，即使在电流范围减小之后，其电压范围仍然大于图9中的曲线A3的电压范围，也能够实现对灰度的更精确控制。
需要说明的是，结合图8，在驱动LED芯片的开关管串联电阻+LED芯片采取高压芯片的技术方案下，虽然串联电阻上会消耗一定的功率，但相比于不串联电阻+LED芯片采取普通非高压芯片的情形，总的效率仍然有提升。此处举例说明。例如，普通非高压芯片电压3V，峰值电流12mA，高压芯片电压18V，峰值电流2mA，MOS管的开启电压2V，开启区本征电阻为25Ohm，串联电阻大小为475Ohm。表一描述了这两种情况下电学参数的对比。可以看出，LED芯片采取高压芯片的方案的电压可控范围是采取非高压普通芯片方案的3.3倍，同时效率比采取非高压普通芯片高29.1％，既提高LED芯片的工作电压减低能耗，又保持较好的灰度控制能力。
表一：非高压LED方案与高压LED方案的电学参数对比
Figure GDA0003209455250000091
请参阅图11，本发明一实施例提供的发光组件包括如上任一实施例的发光单元10和用于封装发光单元10的封装体40；封装体40包括电源接口41、扫描线接口43、数据线接口44以及接地接口42。
其中，LED芯片D1的正电极作为发光单元10的电源端与电源接口41连接，第一开关管M1的栅极作为发光单元10的扫描信号输入端与扫描线接口43连接，第一开关管M1的源极作为发光单元10的数据信号输入端与数据线接口44连接，第二开关管M2的源极作为发光单元10的接地端与接地接口42连接。
进一步地，如果包括还电阻R1，那么第二开关管M2的源极与电阻R1的第一端连接，电阻R1的第二端作为发光单元10的接地端与接地接口42连接。
在本实施例中，通过将发光单元10封装在封装体40中，以减少印刷电路板上的焊盘。在印刷电路板上进行焊接的时候，焊盘越多，印刷电路板中的走线越复杂，其设计越困难，成本就越高，由于发光单元10的电子元器件的连接是固定的，将发光单元10封装在封装体40中，以形成一个自带驱动功能的液晶背光源，从而达到采用内置驱动电路替代外置驱动芯片和排线，使得在不大量增加印刷电路板的布线密度的情况下，对每个LED光源进行单独控制，不增加驱动电路的复杂程度。
在一个实施例中，LED芯片D1的颜色可以根据用户需要设置，通过将LED芯片D1、第一开关管M1以及第二开关管M2进行封装，可以将分立器件组成的发光单元10的触点个数从8个减少至4个，用户可以根据需要直接将封装后的发光组件焊接至印刷电路板上，从而简化印刷电路板的走线设计。
请参阅图12，作为本发明另一实施例，封装体40还包括电容接口45，电容接口54与第一开关管M1的漏极连接，本实施例中，存储电容C1外置于封装体40，存储电容C1的第一端与电容接口45连接。将存储电容C1独立出来，设置于印刷电路板中，规避了体积较大的电容器，减小了发光组件的体积。
请参阅图13，本发明一实施例提供的发光电路包括电源线、接地线以及阵列分布的多个如上实施例所述的发光单元10。其中，每行发光单元10设置一条数据线，每列发光单元10设置一条扫描线。
每个发光单元10的第一开关管M1的栅极的与对应的扫描线连接，每个发光单元10的第一开关管M1的源极与对应的数据线连接，每个发光单元10的LED芯片D1的正电极与电源线连接，每个发光单元10的第二开关管M2的源极与接地线连接。进一步地，如果包括电阻R1，那么第二开关管M2的源极通过电阻R1与接地线连接。
请参阅图10和图13，本发明另一实施例提供的发光电路包括电源线、接地线以及阵列分布的多个如上实施例所述的发光组件。其中，每行发光组件设置一条数据线，每列发光组件设置一条扫描线。
每个发光组件的扫描线接口43与对应的扫描线连接，每个发光组件的数据线接口44与对应的数据线连接，每个发光组件的电源接口41与电源线连接，每个发光组件的接地接口42与接地线连接。
请参阅图14，本发明一实施例提供的一种显示装置100包括显示面板101和控制单元102。显示面板101包括多个上述的发光单元10；控制单元102与显示面板101电性连接，用于驱动显示面板101。
在一个实施例中，控制单元102，可以通过通用集成电路，例如中央处理器(Central Processing Unit，CPU)，或通过专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit，ASIC)来实现。
在一个实施例中，显示面板101包括由多行像素和多列像素组成的像素阵列。
图15示出了本发明一种背光控制方法的步骤流程，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：
上述一种背光控制方法，用于液晶屏，液晶屏包括背光单元和显示面板，该背光控制方法包括以下步骤：
S101.获取预设显示亮度，并判断预设显示亮度与调光阈值的强弱关系；
在一实施例中，上述的调光阈值是人为预先设定的，将调光阈值设置为最大背光透射率与预设发光亮度的乘积，其中，最大背光透射率为显示面板设有的多个背光点阵中的背光透射率的最大值。在显示面板中，设有多个像素点(发光单元)，并且每个像素点都对应设有背光透射率，因此，则会出现多个背光透射率。在多个背光透射率中选择最大值，即定义为最大背光透射率。
S102.根据预设显示亮度与调光阈值的强弱关系，设置背光单元的发光亮度；
由于是根据预设显示亮度与调光阈值的强弱关系对背光单元的发光亮度进行设置，保证了背光单元的发光亮度可以灵活调节，即是动态变化的。具体地，当预设显示亮度比调光阈值强时，背光单元的发光亮度为固定数值，则屏幕采用与传统静态背光相同的显示方式；当预设显示亮度比调光阈值弱时，背光单元的发光亮度实时性地随着预设显示亮度的变化而变化，则屏幕应当采用动态背光算法。请参阅图3、图4和图5，预设显示亮度比调光阈值强的情况对应于MOS管M2的电压Vdata的0-VT1、VT2-Vmax静态背光区域。同时，预设显示亮度比调光阈值弱的情况对应于MOS管M2的电压Vdata的VT1-VT2动态背光区域，由于其采用了动态背光算法，使得背光单元的发光亮度灵活调节，大大提升了灰度调节精度，且规避了MOS管在静态背光区域的灰度控制困难的问题。
S103.根据预设显示亮度和设置好的发光亮度，设置显示面板的背光透射率。
具体地，当上述背光单元的发光亮度设定好之后，则对应可以得到显示面板的背光透射率，两者为反比例关系。在本实施例中，将预设显示亮度的数值与设置好的发光亮度的数值进行相除后求商，即可得到显示面板的背光透射率并进行设置，具体通过以下公式得出：
T＝L/B
其中，T为显示面板的背光透射率，L为预设显示亮度，B为设置好的发光亮度。
由于上述背光单元的发光亮度可灵活调节，因此显示面板的背光透射率也是随之对应变化的，起到了该种控制方法的灵活性较强的效果，并提升了屏幕的对比度，使得用户体验感更强。
在一实施例中，结合图3-图9对上述静态背光区域和动态背光区域的设定以及工作原理进行描述：
通过上述图3、图6、图7电路结构进行动态调光时，以图3的电路结构为例，根据图4分立MOS管M2的Ids-Vgs关系曲线A2可知，该IV曲线在电流较小和较大时具有较大的动态电阻，即在Ids变化的过程中，Vgs的变化范围较大；反之，在电流大小在中间区域时，动态电阻较小。同时结合图5将背光单元的发光亮度与驱动电压(图5采用Vdata表示，且Vdata等同于图4中的Vgs)建立曲线模型，驱动电压用于驱动上述动态背光液晶屏，并根据曲线的斜率大小将曲线模型划分为静态背光区域和动态背光区域，也即是，当所述曲线的斜率大于第一预设角度值或小于第二预设角度值时，将其对应的区域划分为所述静态背光区域；当所述曲线的斜率在第一预设角度值和第二预设角度值之间时，将其对应的区域划分为所述动态背光区域，并在所述动态背光区域中，根据所述驱动电压的变化对应获取所述发光亮度的灰阶值。在静态背光区域和动态背光区域的分界点对应的发光亮度设为预设发光亮度(图5采用BT1、BT2表示)。
由此可以看出，曲线极其陡峭的接近最大电流的静态背光区域和接近零电流的静态背光区域，用驱动电压控制发光亮度，误差均较大，由驱动电压带来的误差所引起的发光亮度偏差在静态背光区域比动态背光区域更加敏感，即是当在静态背光区域中，驱动电压改变很小的，都能造成发光亮度产生很大的变化。由上述分析可知，在静态背光区域要对LED的亮度B进行控制，其误差较大，而在动态背光区域要实现控制，精度相对较高。因此，定义静态背光区域和动态背光区域的边界对应的驱动电压为VT1、VT2，即当Vgs电压在VT1-VT2之间的时候MOS管M2的动态电阻较大，可以进行电流的精确控制，此时对应的发光亮度为BT1、BT2。反之，当Vgs电压在小于VT1或大于VT2的时候，MOS管M2的动态电阻较小，无法精确控制其电流。
因此，针对上述对静态背光区域和动态背光区域进行设定，并且分别对静态背光区域和动态背光区域采用不同的显示控制方式：
在静态背光区域中，采用传统静态背光的显示方式，只要驱动电压小于VT1或大于VT2，则将发光亮度设定为固定值，例如将发光亮度固定为对应图5中的BT1和Bmax；
在动态背光区域中，采用动态背光的显示方式，即是驱动电压VT1-VT2之间时，根据驱动电压的变化对应获取发光亮度的灰阶值，例如：当驱动电压为VT1-V7时，则发光亮度为BT1-B7；……当驱动电压为V8时，则发光亮度为Bx；当驱动电压为VT2时，则发光亮度为BT2。由此可见，在动态背光区域，发光亮度是可灵活调节的，也即是动态变化的。
并且，静态背光区域对应于上述预设显示亮度比调光阈值强的情况，动态背光区域对应于上述预设显示亮度比调光阈值弱的情况。
进一步地，参阅图5，相比于传统的动态背光区域：驱动电压在VT1-Vx，和静态背光区域：驱动电压在Vx-Vmax。在MOS管M2串接电阻后，基于背光控制方法对静态背光区域和动态背光区域的控制方式，将动态背光区域的范围拉宽，位于驱动电压VT1-VT2之间，从驱动电压在Vx延伸至VT2，使得显示设备的发光亮度是可灵活调节范围更大。而且在传统的动态背光区域(图5所示驱动电压在VT1-Vx范围内)的曲线更加平缓，使得调节精度更高。
作为本发明一实施例，上述该控制方法也即是LCD(Liquid Crystal Display，液晶显示器)面板-LED背光阵列之间的协同调光方法，解决了分立MOS管在静态背光区域的灰度控制困难的问题。同时，在动态背光区域，采用动态调光的方式，动态调光指的是同时用LCD阵列与背光LED阵列控制灰度，这一方式能够克服液晶屏幕背光漏光的缺点，提升屏幕的对比度。
图16示出了本发明一种背光控制方法的具体实现流程，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：
作为本发明一实施例，上述步骤S102具体还包括以下步骤：
S1021.当预设显示亮度强于调光阈值时，将发光亮度设置为第一发光亮度；
在一实施例中，第一发光亮度为背光单元设有多个背光点阵中的发光亮度的最大值。在背光单元中，设有多个背光点阵，并且每个背光点阵都对应设有发光亮度，因此，则会出现多个发光亮度。在多个发光亮度中选择最小值和最大值，即定义为第一发光亮度，即对应于图5中的BT1和Bmax。
S1022.当预设显示亮度弱于调光阈值时，将发光亮度设置为第二发光亮度，并调控像素灰度。
在一实施例中，第二发光亮度为预设显示亮度与预设发光亮度的乘积并与最大背光透射率求商后的平方根，即是通过以下公式得出：
B＝sqrt(L*BT/Tmax)
其中，L为预设显示亮度，BT为预设发光亮度，Tmax为最大背光透射率，sqrt为平方根。
进一步地，在预设显示亮度较低的情况下，可同时调控显示面板与背光单元的发光亮度以调控像素灰度，避免了液晶漏光问题，可实现很低的显示亮度。
上述一种背光控制方法的具体实现流程如下：
首先，获取预设显示亮度，并判断预设显示亮度是否强于调光阈值；若是，则将背光单元的发光亮度设置为第一发光亮度，第一发光亮度是固定不变的；若否，则将背光单元的发光亮度设置为第二发光亮度，第二发光亮度是可以灵活调节的；最后，根据预设显示亮度与设置好的发光亮度，两者进行相除求商，得到显示面板的背光透射率并进行设置。
通过上述的背光控制方法，通过获取预设显示亮度，判断预设显示亮度与调光阈值的强弱关系；并根据预设显示亮度与调光阈值的强弱关系，设置背光单元的发光亮度；进一步根据预设显示亮度和设置好的发光亮度，设置液晶单元的背光透射率。由此根据预设显示亮度与调光阈值的强弱关系，对应设置不同的发光亮度和背光透射率，规避了分立MOS管静态背光区域的灰度控制困难的问题；该控制方式的灵活性较强，提升了屏幕的对比度，用户的体验感更强。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种应用于显示装置的背光控制方法，用于液晶屏，所述液晶屏包括背光单元和显示面板，所述显示装置包括：
所述显示面板，所述显示面板包括多个发光单元；以及
控制单元，所述控制单元与所述显示面板电性连接，其中，所述控制单元用于驱动所述显示面板；
所述发光单元，包括第一开关管、第二开关管、LED芯片、第一存储电容及第一电阻，其中：
所述第二开关管为N型MOS管，所述第一开关管的栅极为扫描信号输入端，所述第一开关管的源极为数据信号输入端，所述第一开关管的漏极与所述第二开关管的栅极和所述第一存储电容的第一端连接，所述第一存储电容的第二端接地，所述第二开关管的漏极与所述LED芯片的负电极连接，所述LED芯片的正电极为电源信号输入端，所述第二开关管的源极接所述第一电阻的第一端，所述第一电阻的第二端接地；
其特征在于，所述控制方法包括：
获取预设显示亮度，并判断所述预设显示亮度与调光阈值的强弱关系；
根据所述预设显示亮度与所述调光阈值的强弱关系，设置所述背光单元的发光亮度；
根据所述预设显示亮度和设置好的所述发光亮度，设置所述显示面板的背光透射率；
根据所述预设显示亮度与所述调光阈值的强弱关系，设置所述背光单元的发光亮度具体包括：
当所述预设显示亮度强于所述调光阈值时，将所述发光亮度设置为第一发光亮度；
当所述预设显示亮度弱于所述调光阈值时，将所述发光亮度设置为第二发光亮度，并调控像素灰度，所述第二发光亮度为所述预设显示亮度与预设发光亮度的乘积并与最大背光透射率求商后的平方根；
其中，所述调光阈值设置为最大背光透射率与所述预设发光亮度的乘积；
所述根据所述预设显示亮度与所述调光阈值的强弱关系，设置所述背光单元的发光亮度具体还包括：
将所述背光单元的发光亮度与驱动电压建立曲线模型，所述驱动电压用于驱动所述液晶屏；
根据曲线的斜率大小将所述曲线模型划分为静态背光区域和动态背光区域；
将所述静态背光区域和所述动态背光区域的分界点对应的发光亮度设为预设发光亮度。
2.如权利要求1所述的背光控制方法，其特征在于，根据曲线的斜率大小将所述曲线模型划分为静态背光区域和动态背光区域具体包括：
当所述曲线的斜率大于第一预设角度值或小于第二预设角度值时，将其对应的区域划分为所述静态背光区域；
当所述曲线的斜率在第一预设角度值和第二预设角度值之间时，将其对应的区域划分为所述动态背光区域，并在所述动态背光区域中，根据所述驱动电压的变化对应获取所述发光亮度的灰阶值。
3.如权利要求1所述的背光控制方法，其特征在于，所述LED芯片为高压LED芯片。
4.如权利要求1或3所述的背光控制方法，其特征在于，所述LED芯片包括多个串联的LED子芯片。
5.如权利要求1所述的背光控制方法，其特征在于，所述第一电阻的取值范围为2*100Ohm到2*103Ohm。
6.如权利要求1所述的背光控制方法，其特征在于，所述发光单元设置于印刷电路板上，所述印刷电路板包括设置有第一金属电极第一印刷电路板层和设置有第二金属电极第二印刷电路板层，所述第一金属电极与所述第二金属电极一一对应并相对设置以形成所述第一存储电容；所述第一金属电极作为所述第一存储电容的第一端，所述第二金属电极作为所述第一存储电容的第二端。
7.如权利要求1所述的背光控制方法，其特征在于，所述第一开关管设置于薄膜晶体管背板中，所述第二开关管焊接在所述薄膜晶体管背板上。
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