CN111489709A - 一种背光源的驱动电路、背光模组以及液晶显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种背光源的驱动电路、背光模组以及液晶显示装置。所述背光源的驱动电路包括视频采集模块、主控模块、驱动模块和电源模块；视频采集模块用于采集待输入图像数据，并将待输入图像数据划分为多个图像分区数据；主控模块与视频采集模块连接，用于接收多个图像分区数据，并将多个图像分区数据转换为驱动模块可识别的脉冲控制信号；驱动模块中每个信号输出通道连接一个元件串组中至少一个发光元件串的驱动信号端，驱动模块用于根据转换后的多个图像分区数据，驱动多个发光元件发光；电源模块与主控模块、驱动模块以及发光元件串的电源信号端连接。本发明实施例提供的技术方案，实现了背光源的分区驱动，提升了液晶显示装置的显示效果。
Description
技术领域
本发明实施例涉及背光源驱动技术领域，尤其涉及一种背光源的驱动电路、背光模组以及液晶显示装置。
背景技术
随着显示技术的快速发展，液晶显示装置的显示性能不断提升，被应用于各种电子设备中，备受用户青睐。
液晶显示装置包括背光模组以及设置于背光模组出光侧的液晶显示面板，背光模组中的背光源持续发光，液晶显示面板中的液晶分子在驱动信号的控制下旋转对应角度，对入射光束进行调节，进而实现图像显示。现有技术中背光模组包括侧入式背光模组和直下式背光模组，其中直下式背光模组中背光源为设置于同一电路基板上的多个发光元件，该电路基板设置有多个发光元件的表面朝向且平行于液晶显示面板。在进行图像显示时，背光源中的多个发光元件同时以相同亮度发光，无法进行局部背光源亮度调节，导致显示画面的对比度等参数不佳，液晶显示装置的显示效果受到影响。
发明内容
本发明提供一种背光源的驱动电路、背光模组以及液晶显示装置，以实现背光源的分区驱动，进而提升液晶显示装置的显示效果。
第一方面，本发明实施例提供了一种背光源的驱动电路，该驱动电路用于驱动直下式背光模组中的多个发光元件发光，所述驱动电路包括：
视频采集模块、主控模块、驱动模块以及电源模块；
其中，所述视频采集模块用于采集待输入图像数据，并将所述待输入图像数据划分为多个图像分区数据，所述多个发光元件包括多个发光元件组，所述发光元件组中的多个发光元件串联为发光元件串，至少一个发光元件串构成元件串组，每个所述图像分区数据对应一个所述元件串组；
所述主控模块与所述视频采集模块连接，用于接收所述多个图像分区数据，并将所述多个图像分区数据转换为所述驱动模块可识别的脉冲控制信号；
所述驱动模块包括多个信号输出通道，每个所述信号输出通道连接一个所述元件串组中至少一个发光元件串的驱动信号端，所述驱动模块用于根据转换后的所述多个图像分区数据，驱动所述多个发光元件发光；
所述电源模块与所述主控模块、所述驱动模块以及所述发光元件串的电源信号端连接，用于为所述主控模块、所述驱动模块以及所述发光元件串提供电源信号。
第二方面，本发明实施例还提供了一种背光模组，该背光模组包括上述第一方面所述的背光源的驱动电路。
第三方面，本发明实施例还提供了一种液晶显示装置，该液晶显示装置包括上述第二方面所述的背光模组。
本发明实施例提供的背光源的驱动电路包括视频采集模块、主控模块、驱动模块以及电源模块，其中，视频采集模块用于采集待输入图像数据，并将待输入图像数据划分为多个图像分区数据，多个发光元件包括多个发光元件组，发光元件组中的多个发光元件串联为发光元件串，至少一个发光元件串构成元件串组，每个图像分区数据对应一个元件串组，主控模块与视频采集模块连接，用于接收多个图像分区数据，并将多个图像分区数据转换为驱动模块可识别的脉冲控制信号，驱动模块包括多个信号输出通道，每个信号输出通道连接一个元件串组中至少一个发光元件串的驱动信号端，驱动模块用于根据转换后的多个图像分区数据，驱动多个发光元件发光，电源模块与主控模块、驱动模块以及发光元件串的电源信号端连接，用于为主控模块、驱动模块以及发光元件串提供电源信号。具有上述结构的驱动电路能够实现背光源的分区驱动，达到降低功耗，以及提升液晶显示装置显示画面对比度和减少残影，进而改善液晶显示装置显示效果的有益效果。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1是本发明实施例提供的一种背光源的驱动电路的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的一种驱动电路的连接示意图；
图3是本发明实施例提供的一种背光模组的结构示意图；
图4是本发明实施例提供的一种液晶显示装置的结构示意。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的一种背光源的驱动电路、背光模组以及液晶显示装置的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
本发明实施例提供了一种背光源的驱动电路，该驱动电路用于驱动直下式背光模组中的多个发光元件发光，所述驱动电路包括：
视频采集模块、主控模块、驱动模块以及电源模块；
其中，所述视频采集模块用于采集待输入图像数据，并将所述待输入图像数据划分为多个图像分区数据，所述多个发光元件包括多个发光元件组，所述发光元件组中的多个发光元件串联为发光元件串，至少一个发光元件串构成元件串组，每个所述图像分区数据对应一个所述元件串组；
所述主控模块与所述视频采集模块连接，用于接收所述多个图像分区数据，并将所述多个图像分区数据转换为所述驱动模块可识别的脉冲控制信号；
所述驱动模块包括多个信号输出通道，每个所述信号输出通道连接一个所述元件串组中至少一个发光元件串的驱动信号端，所述驱动模块用于根据转换后的所述多个图像分区数据，驱动所述多个发光元件发光；
所述电源模块与所述主控模块、所述驱动模块以及所述发光元件串的电源信号端连接，用于为所述主控模块、所述驱动模块以及所述发光元件串提供电源信号。
本发明实施例提供的背光源的驱动电路包括视频采集模块、主控模块、驱动模块以及电源模块，其中，视频采集模块用于采集待输入图像数据，并将待输入图像数据划分为多个图像分区数据，多个发光元件包括多个发光元件组，发光元件组中的多个发光元件串联为发光元件串，至少一个发光元件串构成元件串组，每个图像分区数据对应一个元件串组，主控模块与视频采集模块连接，用于接收多个图像分区数据，并将多个图像分区数据转换为驱动模块可识别的脉冲控制信号，驱动模块包括多个信号输出通道，每个信号输出通道连接一个元件串组中至少一个发光元件串的驱动信号端，驱动模块用于根据转换后的多个图像分区数据，驱动多个发光元件发光，电源模块与主控模块、驱动模块以及发光元件串的电源信号端连接，用于为主控模块、驱动模块以及发光元件串提供电源信号。具有上述结构的驱动电路能够实现背光源的分区驱动，达到降低功耗，以及提升液晶显示装置显示画面对比度和减少残影，进而改善液晶显示装置显示效果的有益效果。
以上是本申请的核心思想，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、完整地描述，显然，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。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，都属于本发明保护的范围。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他实施方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示装置器件结构的示意图并非按照一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度以及高度的三维空间尺寸。
图1是本发明实施例提供的一种背光源的驱动电路的结构示意图。本实施例中的背光源的驱动电路用于驱动直下式背光模组中的多个发光元件发光。如图1所示，背光源的驱动电路具体包括视频采集模块100、主控模块200、驱动模块300以及电源模块400，主控模块200与视频采集模块100以及驱动模块300连接，电源模块400与主控模块200以及驱动模块300连接。
图2是本发明实施例提供的一种驱动电路的连接示意图。如图2所示，背光模组中多个发光元件511包括多个发光元件组，发光元件组中的多个发光元件串联为发光元件串510，至少一个发光元件串510构成元件串组500。视频采集模块100用于采集待输入图像数据，并将待输入图像数据划分为多个图像分区数据，每个图像分区数据对应一个元件串组500，主控模块200用于接收多个图像分区数据，并将多个图像分区数据转换为驱动模块300可识别的脉冲控制信号。继续参见图2，驱动模块300包括多个信号输出通道，每个信号输出通道连接一个元件串组500中至少一个发光元件串510的驱动信号端602，驱动模块300用于根据转换后的多个图像分区数据，驱动多个发光元件511发光。电源模块400还与发光元件串510的电源信号端601连接，用于为主控模块200、驱动模块300以及发光元件串510提供电源信号。
需要说明的是，图2仅示例性的说明多个发光元件511的连接关系，并不代表发光元件511在背光模组中的实际位置。
还需要说明的是，记与图像分区数据对应的元件串组500所属背光模组区域为背光分区，背光分区对应的液晶显示装置中的多个子像素用于显示对应图像分区数据相应的图像内容。
可以理解的是，同一背光分区中的多个发光元件511的驱动信号相同，被同时驱动，而不同背光分区中的发光元件511的驱动信号可以相同也可以不同，两种是被分别驱动的，互不干扰。
示例性的，视频采集模块100可以为视频采集芯片，主控模块200可以为主控芯片，驱动模块300可以为驱动芯片，电源模块400可以为电源芯片。
本实施例提供的背光源的驱动电路包括视频采集模块100、主控模块200、驱动模块300以及电源模块400，其中，视频采集模块100用于采集待输入图像数据，并将待输入图像数据划分为多个图像分区数据，多个发光元件511包括多个发光元件组，发光元件组中的多个发光元件串联为发光元件串510，至少一个发光元件串510构成元件串组500，每个图像分区数据对应一个元件串组500，主控模块200与视频采集模块100连接，用于接收多个图像分区数据，并将多个图像分区数据转换为驱动模块300可识别的脉冲控制信号，驱动模块300包括多个信号输出通道，每个信号输出通道连接一个元件串组500中至少一个发光元件串510的驱动信号端602，驱动模块300用于根据转换后的多个图像分区数据，驱动多个发光元件511发光，电源模块400与主控模块200、驱动模块300以及发光元件串510的电源信号端601连接，用于为主控模块200、驱动模块300以及发光元件串510提供电源信号。具有上述结构的驱动电路能够实现背光源的分区驱动，达到降低功耗，以及提升液晶显示装置显示画面对比度和减少残影，进而改善液晶显示装置显示效果的有益效果。
示例性的，如图2所示，发光元件511可以为mini LED。此时，发光元件511的驱动信号端602可以为mini LED的阴极，发光元件511的电源信号端601可以为mini LED的阳极。
需要说明的是，mini LED的体积较小，一个mini LED对应点亮的子像素的个数较少，使得在背光源的分区控制过程中，每个分区对应的子像素数量可以较少，分区面积较小，背光源的调节更为细致，有利于进一步提升液晶显示装置显示画面的对比度等参数。此外，mini LED是一种常用背光源，采用miniLED作为背光模组的发光元件511能够增加本申请技术方案与现有技术的兼容性，进而降低技术实现难度。
还需要说明的是，在本实施例的其他实施方式中，发光元件511还可以为其他能够发光的元件，本实施例对此不作具体限定。
示例性的，继续参见图2，主控模块200、驱动模块300以及电源模块400可以设置于同一电路板600上。
需要说明的是，这样的设置使得上述三个模块之间能够采用形成于电路板600上的金属走线实现连接，而无需设置独立存在的导线，进而提升了驱动电路的集成度，有利于减小驱动电路的占用空间。
还需要说明的是，在本实施例的其他实施方式中，视频采集模块100也可以设置于电路板600上，以进一步提高驱动电路的集成度，本实施例对此不作具体限定。
可选的，视频采集模块100可以与电源模块400电连接，电源模块400还用于为视频采集模块100提供电源。
需要说明的是，视频采集模块100通常为视频采集芯片，视频采集芯片一般内含独立电源，因此无需使用外部电源供电，但视频采集模块100也可以无内部电源，采用外部电源供电，这样的设置使得视频采集模块100无需设置专属电源，有利于减小视频采集模块100的体积。
示例性的，驱动模块300中多个信号输出通道可以包括48个恒流输出通道。
具体的，驱动模块300可以为MBI5353型驱动芯片，该芯片包括48个恒流输出通道，具有故障排除、状态检测、自动节能模式以及消除鬼影等功能，是一种较佳的背光源驱动芯片。
还需要说明的是，在本实施例的其他实施方式中，信号输出通道的数量以及类型还可以为其他情况，本实施例对此不作具体限定。
示例性的，如图2所示，元件串组500可以包括3个发光元件串510。
需要说明的是，元件串组500中发光元件串510的数量与单个发光元件串510中发光元件511的数量以及单个背光分区中发光元件511的总数量相关，作业人员能够根据实际需要进行合理设置，本实施例对此不作具体限定。
继续参见图2，电源模块400可以包括输出电压为11V的第一输出引脚，输出电压为3.3V的第二输出引脚，输出电压为3.3V的第三输出引脚，以及第一接地引脚和第二接地引脚，第二输出引脚和第一接地引脚与驱动模块300连接，第三输出引脚和第二接地引脚与主控模块200连接，第一输出引脚与发光元件串510的电源信号端601连接。
需要说明的是，这样的设置使得电源模块400能够为多个部件提供电源，进而减少了电源的数量，有利于减小驱动电路的整体尺寸。
还需要说明的是，电源模块400输出引脚的输出电压不限于上述3.3V和11V，能够根据实际需要进行合理设置。
可选的，主控模块200的工作频率可以为72MHz，主控模块200可以包括闪存和静态随机存储器，闪存的容量为128K字节，静态随机存储器的容量为20K字节。
示例性的，主控模块200可以为STM32F103C8T6最小系统，该最小系统使用高性能的
CortexTM-M3 32位的RISC内核，工作频率为72MHz，内置高速存储器(容量为128K字节的闪存和容量为20K字节的静态随机存储器)，具有丰富的增强I/O端口和联接到两条APB总线的外设。
需要说明的是，在本实施例的其他实施方式中，主控模块200还可以为其他结构，凡是能够实现主控模块200功能的结构均在本实施例的保护范围内。
示例性的，继续参见图2，驱动模块300可以为MBI5353型驱动芯片，主控模块200可以为STM32F103C8T6最小系统，视频采集模块100与主控模块200之间连接的信号引脚包括：SDI引脚(数据输入信号引脚)、SDO引脚(数据输出信号引脚)、SCLK引脚(数据时钟信号引脚)、CS引脚(片选信号引脚)以及error引脚(错误反馈信号引脚)。主控模块200与驱动模块300之间连接的信号引脚包括：DCLK引脚(数据写入时钟信号引脚)、LE引脚(使能信号引脚)、SDI引脚(数据输入信号引脚)以及GCLK引脚(运行时钟信号引脚)。
图3是本发明实施例提供的一种背光模组的结构示意图。如图3所示，背光模组10包括本发明任意实施例所述的背光源的驱动电路11。由于本申请提供的背光模组10包括如本发明实施例提供的任意所述背光源的驱动电路11，其具有其所包括的背光源的驱动电路11相同或相应的有益效果，此处不再赘述。
图4是本发明实施例提供的一种液晶显示装置的结构示意图。如图4所示，液晶显示装置20包括本发明任意实施例所述的背光模组10。由于本申请提供的液晶显示装置20包括如本发明实施例提供的任意所述的背光模组10，其具有其所包括的背光模组10相同或相应的有益效果，此处不再赘述。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (10)
1.一种背光源的驱动电路，其特征在于，用于驱动直下式背光模组中的多个发光元件发光，所述驱动电路包括：
视频采集模块、主控模块、驱动模块以及电源模块；
其中，所述视频采集模块用于采集待输入图像数据，并将所述待输入图像数据划分为多个图像分区数据，所述多个发光元件包括多个发光元件组，所述发光元件组中的多个发光元件串联为发光元件串，至少一个发光元件串构成元件串组，每个所述图像分区数据对应一个所述元件串组；
所述主控模块与所述视频采集模块连接，用于接收所述多个图像分区数据，并将所述多个图像分区数据转换为所述驱动模块可识别的脉冲控制信号；
所述驱动模块包括多个信号输出通道，每个所述信号输出通道连接一个所述元件串组中至少一个发光元件串的驱动信号端，所述驱动模块用于根据转换后的所述多个图像分区数据，驱动所述多个发光元件发光；
所述电源模块与所述主控模块、所述驱动模块以及所述发光元件串的电源信号端连接，用于为所述主控模块、所述驱动模块以及所述发光元件串提供电源信号。
2.根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，所述发光元件为miniLED。
3.根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，所述主控模块、所述驱动模块以及所述电源模块设置于同一电路板上。
4.根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，所述视频采集模块与所述电源模块电连接，所述电源模块还用于为所述视频采集模块提供电源。
5.根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，所述驱动模块中所述多个信号输出通道包括48个恒流输出通道。
6.根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，所述元件串组包括3个所述发光元件串。
7.根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，所述电源模块包括输出电压为11V的第一输出引脚，输出电压为3.3V的第二输出引脚，输出电压为3.3V的第三输出引脚，以及第一接地引脚和第二接地引脚；
所述第二输出引脚和所述第一接地引脚与所述驱动模块连接，所述第三输出引脚和所述第二接地引脚与所述主控模块连接，所述第一输出引脚与所述发光元件串的电源信号端连接。
8.根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，所述主控模块的工作频率为72MHz；所述主控模块包括闪存和静态随机存储器，所述闪存的容量为128K字节，所述静态随机存储器的容量为20K字节。
9.一种背光模组，其特征在于，包括权利要求1-8任一项所述的背光源的驱动电路。
10.一种液晶显示装置，其特征在于，包括权利要求9所述的背光模组。
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