CN111739477B - 调光电路和显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种调光电路和显示装置。调光电路包括：光敏模块，光敏模块包括至少两路光敏支路，光敏支路的输出端与光敏模块的至少两个输出端一一对应电连接，光敏支路用于根据不同光强输出不同的电压信号，且各光敏支路在光强相同时输出的电压信号不同；比较模块，比较模块包括对应的至少两个输入端和至少两个输出端，比较模块的至少两个输入端与光敏模块的至少两个输出端一一对应电连接，比较模块用于根据其输入端输入的电压信号经其对应的输出端输出比较信号；电流调节模块，电流调节模块的至少两个输入端与比较模块的至少两个输出端一一对应电连接。本发明实施例能够减小调光电路的尺寸，降低成本。

Description

调光电路和显示装置
技术领域
本发明实施例涉及显示技术，尤其涉及一种调光电路和显示装置。
背景技术
随着显示技术的发展，显示装置，如液晶显示装置的应用也越来越广泛，相应的对显示装置的要求也越来越高。
现有的液晶显示装置能够通过感知外部环境光以调节背光源的亮度，进而调整液晶显示装置的亮度，然而，现有的液晶显示装置需要额外的一个单片机来调整背光源的亮度，占用PCB(Printed Circuit Board，印刷电路板)较大的空间，成本较高。
发明内容
本发明实施例提供一种调光电路和显示装置，以减小调光电路的尺寸，降低成本。
第一方面，本发明实施例提供了一种调光电路，用于调节显示面板中背光源的亮度，所述调光电路包括：光敏模块，所述光敏模块包括至少两路光敏支路，所述光敏支路的输出端与所述光敏模块的至少两个输出端一一对应电连接，所述光敏支路用于根据不同光强输出不同的电压信号，且各所述光敏支路在光强相同时输出的电压信号不同；比较模块，所述比较模块包括对应的至少两个输入端和至少两个输出端，所述比较模块的至少两个输入端与所述光敏模块的至少两个输出端一一对应电连接，所述比较模块用于根据其输入端输入的电压信号经其对应的输出端输出比较信号；电流调节模块，所述电流调节模块的至少两个输入端与所述比较模块的至少两个输出端一一对应电连接，用于根据其至少两个输入端输入的比较信号调节其输出端的输出电流。
可选地，所述光敏支路包括光敏传感器和分压电阻；所述光敏传感器的第一端接入第一参考电平，所述光敏传感器的第二端与所述分压电阻的第一端电连接，所述分压电阻的第二端接入第二参考电平，所述分压电阻的第一端作为所述光敏支路的输出端。
可选地，各所述光敏支路中的分压电阻的阻值不同。
可选地，所述光敏传感器为光敏晶体管，所述光敏晶体管的栅极接入第三参考电平，所述光敏晶体管的源极接入所述第一参考电平，所述光敏晶体管的漏极与所述分压电阻的第一端电连接。
可选地，所述比较模块包括至少两个比较器；所述比较器的第一输入端与作为所述比较模块的一个输入端，所述比较器的第二输入端输入第四参考电平，所述比较器的输出端作为所述比较模块的一个输出端。
可选地，所述电流调节模块包括第一限流支路和至少两个第二限流支路，各所述限流支路的第一端电连接后作为所述电流调节模块的输出端，各所述限流支路的第二端均接入第五参考电平；所述第二限流支路的控制端作为所述电流调节模块的一个输入端；所述第二限流支路用于在所述比较信号的控制下将其第一端与第二端导通。
可选地，所述第一限流支路包括第一限流电阻；所述第二限流支路包括第二限流电阻和开关晶体管，所述第二限流电阻的第一端作为所述第二限流支路的第一端，所述第二限流电阻的第二端与所述开关晶体管的第一极电连接，所述开关晶体管的第二极作为所述第二限流支路的第二端，所述开关晶体管的控制极作为所述第二限流支路的控制端。
第二方面，本发明实施例还提供了一种显示装置，包括如第一方面所述的调光电路、显示面板和背光源，所述电流调节模块的输出端与所述背光源电连接。
可选地，所述显示面板包括阵列基板，所述光敏支路包括光敏传感器和分压电阻；所述光敏传感器的第一端接入第一参考电平，所述光敏传感器的第二端与所述分压电阻的第一端电连接，所述分压电阻的第二端接入第二参考电平，所述分压电阻的第一端作为所述光敏支路的输出端；所述光敏传感器位于所述阵列基板内；所述比较模块及所述电流调节模块位于PCB上。
可选地，所述光敏传感器位于所述显示面板的非显示区。
本实施例的技术方案，采用的调光电路包括：光敏模块，光敏模块包括至少两路光敏支路，光敏支路的输出端与光敏模块的至少两个输出端一一对应电连接，光敏支路用于根据不同光强输出不同的电压信号，且各光敏支路在光强相同时输出的电压信号不同；比较模块，比较模块包括对应的至少两个输入端和至少两个输出端，比较模块的至少两个输入端与光敏模块的至少两个输出端一一对应电连接，比较模块用于根据其输入端输入的电压信号经其对应的输出端输出比较信号；电流调节模块，电流调节模块的至少两个输入端与比较模块的至少两个输出端一一对应电连接，用于根据其至少两个输入端输入的比较信号调节其输出端的输出电流。可通过光敏模块将环境光的光强转化为电压信号，然后利用比较模块根据电压信号输出不同的比较信号，最终电流调节模块根据接收的比较信号调节输出的电流，以调节背光源的亮度，使得背光源的亮度与环境光相适应。仅需要简单的光敏模块、比较模块和电流调节模块即可调节调光电路的输出，不需要利用单片机进行复杂的逻辑运算来调节调光电路的输出，调光电路的尺寸较小，因而有利于减小尺寸，降低成本。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种调光电路的电路结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种光敏模块的电路结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种比较模块的电路结构示意图；
图4为本发明实施例提供的一种电流调节模块的电路结构示意图；
图5为本发明实施例提供的一种显示装置的结构示意图；
图6为本发明实施例提供的一种显示面板的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
图1为本发明实施例提供的一种调光电路的电路结构示意图，参考图1，调光电路用于调节显示面板中背光源的亮度，调光电路包括：光敏模块101，光敏模块101包括至少两路光敏支路1011，光敏支路1011的输出端与光敏模块101的至少两个输出端一一对应电连接，光敏支路1011用于根据不同光强输出不同的电压信号，且各光敏支路1011在光强相同时输出的电压信号不同；比较模块102，比较模块102包括对应的至少两个输入端和至少两个输出端，比较模块102的至少两个输入端与光敏模块101的至少两个输出端一一对应电连接，比较模块102用于根据其输入端输入端电压信号经其输出端输出比较信号；电流调节模块103，电流调节模块103的至少两个输入端与比较模块102的至少两个输出端一一对应电连接，用于根据其至少两个输入端输出的比较信号调节器输出端的输出电流。
具体地，调光电路可为显示装置内部的调光电路，用以调节显示装置内部背光源的亮度，如在外界环境光较强时，调高背光源的亮度，以提升显示效果；而在外界环境光较弱时，调低背光源的亮度，以减少对用户眼睛的损伤。在本实施例中，光敏模块101中的每个光敏支路1011均可检测外界环境光的光强，并根据检测的光强输出电压信号，示例性地，如光敏模块101包括第一光敏支路和第二光敏支路两条光敏支路，如当外界环境光较强(如白天)时，第一光敏支路根据检测的环境光输出第一电压信号，第二光敏支路根据检测的环境光输出第二电压信号，第一电压信号和第二电压信号不同，如第一电压信号高于第二电压信号，此时比较模块可根据第一电压信号和第二电压信号输出第一比较信号和第二比较信号，如此时第一比较信号和第二比较信号均为高电平，此时电流调节模块103可根据接收到的两个高电平信号调节输出端的电流，进而调高背光源的亮度；当外界环境光较弱(如黄昏)时，第一光敏支路输出的第一电压信号和第二光敏支路输出的第二电压信号均降低，但是由于第一电压信号高于第二电压信号，此时比较模块对应第一电压信号的输出端仍输出高电平，而比较模块对应第二电压信号的输出端输出低电平，此时电流调节模块可根据接收到的比较信号调低其输出端的电流，以调低背光源亮度，避免对用户眼睛的损伤；当外界环境光进一步减弱(如夜晚)时，第一光敏支路输出的第一电压信号和第二光敏支路输出的第二电压信号均进一步降低，此时比较模块对应第一电压信号和对应第二电压信号的输出端均输出低电平信号，电流调节模块可根据接收到的比较信号进一步调低其输出端的电流，以调低进一步调低背光源，进一步避免对用户眼睛的损伤。在本实施例中，可通过光敏模块将环境光的光强转化为电压信号，然后利用比较模块根据电压信号输出不同的比较信号，最终电流调节模块根据接收的比较信号调节输出的电流，以调节背光源的亮度，使得背光源的亮度与环境光相适应。仅需要简单的光敏模块、比较模块和电流调节模块即可调节调光电路的输出，不需要利用单片机进行复杂的逻辑运算来调节调光电路的输出，调光电路的尺寸较小，因而有利于减小尺寸，降低成本。
需要说明的是，当光敏模块包括更多的光敏支路时，调光电路可对其输出端输出的电流进行更精密的调节，以进一步扩大调光电路的应用范围。
本实施例的技术方案，采用的调光电路包括：光敏模块，光敏模块包括至少两路光敏支路，光敏支路的输出端与光敏模块的至少两个输出端一一对应电连接，光敏支路用于根据不同光强输出不同的电压信号，且各光敏支路在光强相同时输出的电压信号不同；比较模块，比较模块包括对应的至少两个输入端和至少两个输出端，比较模块的至少两个输入端与光敏模块的至少两个输出端一一对应电连接，比较模块用于根据其输入端输入的电压信号经其对应的输出端输出比较信号；电流调节模块，电流调节模块的至少两个输入端与比较模块的至少两个输出端一一对应电连接，用于根据其至少两个输入端输入的比较信号调节其输出端的输出电流。可通过光敏模块将环境光的光强转化为电压信号，然后利用比较模块根据电压信号输出不同的比较信号，最终电流调节模块根据接收的比较信号调节输出的电流，以调节背光源的亮度，使得背光源的亮度与环境光相适应。仅需要简单的光敏模块、比较模块和电流调节模块即可调节调光电路的输出，不需要利用单片机进行复杂的逻辑运算来调节调光电路的输出，调光电路的尺寸较小，因而有利于减小尺寸，降低成本。
可选地，图2为本发明实施例提供的一种光敏模块的电路结构示意图，参考图2，光敏支路包括光敏传感器P和分压电阻R；光敏传感器P的第一端接入第一参考电平，光敏传感器P的第二端与分压电阻R的第一端电连接，分压电阻R的第二端接入第二参考电平，分压电阻R的第一端作为光敏支路的输出端。
示例性地，光敏模块可包括第一光敏支路1012和第二光敏支路1013，第一光敏支路1012可包括第一分压电阻R1，第一分压电阻R1的第一端作为第一光敏支路的输出端Vout1，第二分压电阻R2的第一端作为第二光敏支路1013的输出端Vout2，第一参考电平可由电压端VDD提供，第二参考电平可为地信号，当外界环境光强不同时，光敏传感器产生的感应电流不同，进而使得分压电阻R两端电压不同，也即保证在外界环境光强不同时，光敏支路输出端能够输出不同的电压信号。
可选地，继续参考图2，各光敏支路中分压电阻R的阻值不同。
具体地，各光敏支路中光敏传感器可为相同型号，如第一光敏传感器P1和第二光敏传感器P2型号相同，而各光敏支路中分压电阻的阻值不同，各光敏支路中光敏传感器产生的感应电流相同，而由于分压电阻阻值不同，可保证在相同光强下各光敏支路在光强相同时输出的电压信号不同；且由于分压电阻的阻值容易控制，也即更容易控制各光敏支路输出端输出电压信号的比例，进而更容易根据外界环境光精确控制调光电路的输出电流。
可选地，光敏传感器为光敏晶体管，光敏晶体管的栅极接入第三参考电平，光敏晶体管的源极接入第一参考电平，光敏晶体管的漏极与分压电阻的第一端电连接。
具体地，如图2所示，各光敏支路中光敏晶体管的栅极均连接至第三参考电平输入端VG，以接入第三参考电平，第一参考电平、第二参考电平和第三参考电平配合，使得光敏晶体管处于导通状态，光敏晶体管根据外界环境光的不同，产生不同的漏电流，进而使得各分压电阻两端电压不同。且显示装置中具有多个晶体管(如阵列基板中包含多个晶体管)，光敏传感器采用光敏晶体管，光敏晶体管可设置于阵列基板中，光敏晶体管中的各个膜层(如栅极层、源漏电极层以及栅极绝缘层等)均可与其它晶体管的膜层同层，有利于提高集成度，降低成本。
可选地，图3为本发明实施例提供的一种比较模块的电路结构示意图，参考图3，比较模块包括至少两个比较器；比较器的第一输入端作为比较模块的一个输入端，比较器的第二输入端输入第四参考电平，比较器的输出端作为比较模块的一个输出端。
示例性地，结合图2和图3，光敏模块中包含两条光敏支路时，比较模块可对应包括第一比较器1021和第二比较器1022两个比较器，第一比较器1021的第一输入端与第一光敏支路的输出端Vout1电连接，第二比较器1022的第一输入端与第二光敏支路的输出端Vout2电连接，第一比较器1021和第二比较器1022的第二输入端均接入第四参考电平，如通过第四参考电平输入端Vref接入第四参考电平，比较器的第一输入端可为正相输入端，比较器的第二输入端可为反相输入端，光敏模块根据外界环境光输出第一电压信号和第二电压信号后，比较模块分别比较第一电压信号与第四参考电平，以及第二电压信号与第四参考电平，如在白天时，第一电压信号和第二电压信号均大于第四参考电平，此时第一比较器1021的输出端A和第二比较器1022的输出端B均输出高电平信号；在黄昏时，第一电压信号大于第四参考电平，而第二电压信号小于第四参考电平，此时第一比较器1021的输出端A输出高电平，而第二比较器1022的输出端B输出低电平；在夜晚时，第一电压信号和第二电压信号均小于第四参考电平，此时第一比较器1021的输出端A和第二比较器1022的输出端B均输出低电平；电流调节模块可根据接收到的比较信号调节其输出端输出，进而调节背光源的亮度。采用比较器组成比较模块，电路结构简单，且稳定性较高。
可选地，图4为本发明实施例提供的一种电流调节模块的电路结构示意图，参考图4，电流调节模块包括第一限流支路1031和至少两个第二限流支路，各限流支路的第一端电连接后作为电流调节模块103的输出端Iset，各限流支路的第二端均接入第五参考电平；第二限流支路的控制端作为电流调节模块的一个输入端；第二限流支路用于在比较信号的控制下将其第一端和第二端导通。
具体地，如图4所示，电流调节模块的输出端用于与背光源驱动芯片(LED driver)11的输入端电连接，本领域技术人员可以理解的是，背光源驱动芯片11的输入端具有设定电压VIset，电流调节模块与背光源驱动芯片11电连接之后，设定电压与第五参考电平施加在各限流支路的两端；在比较信号的作用下，如第一比较器和第二比较器均输出高电平时，第一限流支路和第二限流支路均导通，第一限流支路导通，由于各限流支路为并联结构，导通的限流支路越多，限流作用越小，也即此时电流调节模块输出端输出电流较大；而当第一比较器输出高电平，第二比较器输出低电平时，第一限流支路导通，第一个第二限流支路1032导通，而第二个第二限流支路1033不导通，此时两个限流支路导通，进而减小电流调节模块输出端输出的电流；而当第一比较器和第二比较器均输出低电平时，两个第二限流支路均不导通，仅第一限流支路导通，电流调节模块输出端电流最小。
可选地，继续参考图4，第一限流支路包括第一限流电阻R3；第二限流支路包括第二限流电阻和开关晶体管，第二限流电阻的第一端作为第二限流支路的第一端，第二限流电阻的第二端与开关晶体管的第一极电连接，开关晶体管的第二极作为第二限流支路的第二端，开关晶体管的控制极作为第二限流支路的控制端。
具体地，如图4所示，第一个第二限流支路包括第一个第二限流电阻R4和第一个开关晶体管T1；第二个第二限流支路包括第二个第二限流电阻R5和第二个开关晶体管T2，第五参考电平可为地信号，当开关晶体管导通时，对应的第二限流支路中的限流电阻与第一限流电阻并联，也即等效于减小了电流调节模块接入的等效电阻值，进而增大了其输出端的电流。
图5为本发明实施例提供的一种显示装置的结构示意图，参考图5，显示装置包括本发明任意实施例提供的调光电路、显示面板和背光源，电流调节模块的输出端与背光源电连接。
具体地，本发明实施例提供的调光电路可通过背光源驱动芯片与背光源电连接，用于控制背光源驱动芯片，进而控制背光源的亮度；因其包含本发明任意实施例提供的调光电路，因而也具有相同的有益效果，在此不再赘述。
可选地，显示面板包括阵列基板，光敏支路包括光敏传感器和分压电阻，光敏传感器位于阵列基板内；比较模块及电流调节模块位于PCB上。
具体地，图6为本发明实施例提供的一种显示面板的结构示意图，参考图6，显示面板包括依次层叠在背光源201上的下偏光片202、阵列基板203、液晶层204、彩膜基板205和上偏光片206，光敏传感器P位于阵列基板203内，光敏晶体管中的各个膜层(如栅极层、源漏电极层以及栅极绝缘层等)均可与其它晶体管的膜层同层，有利于提高集成度，降低成本；而调光电路中除光敏传感器外的其余元件均可设置于PCB上，由于PCB上不再需要额外的单片机，因而能够节省PCB上的空间，进而降低成本。
可选地，光敏传感器位于显示面板的非显示区NAA。
具体地，显示面板可包括显示区AA和非显示区NAA，将光敏传感器设置于非显示区NAA，能够避免显示区的光对光敏传感器产生干扰，提高光敏传感器工作的稳定性，进而提高调光电路以及显示装置工作的稳定性。
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)

1.一种调光电路，用于调节显示面板中背光源的亮度，其特征在于，所述调光电路包括：
光敏模块，所述光敏模块包括至少两路光敏支路，所述光敏支路的输出端与所述光敏模块的至少两个输出端一一对应电连接，所述光敏支路用于根据不同光强输出不同的电压信号，且各所述光敏支路在光强相同时输出的电压信号不同；
比较模块，所述比较模块包括对应的至少两个输入端和至少两个输出端，所述比较模块的至少两个输入端与所述光敏模块的至少两个输出端一一对应电连接，所述比较模块用于根据其输入端输入的电压信号经其对应的输出端输出比较信号；
电流调节模块，所述电流调节模块的至少两个输入端与所述比较模块的至少两个输出端一一对应电连接，用于根据其至少两个输入端输入的比较信号调节其输出端的输出电流；
所述调光电路不设置单片机。
2.根据权利要求1所述的调光电路，其特征在于，
所述光敏支路包括光敏传感器和分压电阻；
所述光敏传感器的第一端接入第一参考电平，所述光敏传感器的第二端与所述分压电阻的第一端电连接，所述分压电阻的第二端接入第二参考电平，所述分压电阻的第一端作为所述光敏支路的输出端。
3.根据权利要求2所述的调光电路，其特征在于，
各所述光敏支路中的分压电阻的阻值不同。
4.根据权利要求2所述的调光电路，其特征在于，
所述光敏传感器为光敏晶体管，所述光敏晶体管的栅极接入第三参考电平，所述光敏晶体管的源极接入所述第一参考电平，所述光敏晶体管的漏极与所述分压电阻的第一端电连接。
5.根据权利要求1所述的调光电路，其特征在于，
所述比较模块包括至少两个比较器；
所述比较器的第一输入端与作为所述比较模块的一个输入端，所述比较器的第二输入端输入第四参考电平，所述比较器的输出端作为所述比较模块的一个输出端。
6.根据权利要求1所述的调光电路，其特征在于，
所述电流调节模块包括第一限流支路和至少两个第二限流支路，各所述限流支路的第一端电连接后作为所述电流调节模块的输出端，各所述限流支路的第二端均接入第六参考电平；所述第二限流支路的控制端作为所述电流调节模块的一个输入端；所述第二限流支路用于在所述比较信号的控制下将其第一端与第二端导通。
7.根据权利要求6所述的调光电路，其特征在于，所述第一限流支路包括第一限流电阻；所述第二限流支路包括第二限流电阻和开关晶体管，所述第二限流电阻的第一端作为所述第二限流支路的第一端，所述第二限流电阻的第二端与所述开关晶体管的第一极电连接，所述开关晶体管的第二极作为所述第二限流支路的第二端，所述开关晶体管的控制极作为所述第二限流支路的控制端。
8.一种显示装置，包括权利要求1-7任一项所述的调光电路、显示面板和背光源，所述电流调节模块的输出端与所述背光源电连接。
9.根据权利要求8所述的显示装置，其特征在于，所述显示面板包括阵列基板，所述光敏支路包括光敏传感器和分压电阻；所述光敏传感器的第一端接入第一参考电平，所述光敏传感器的第二端与所述分压电阻的第一端电连接，所述分压电阻的第二端接入第二参考电平，所述分压电阻的第一端作为所述光敏支路的输出端；
所述光敏传感器位于所述阵列基板内；
所述比较模块及所述电流调节模块位于PCB上。
10.根据权利要求9所述的显示装置，其特征在于，所述光敏传感器位于所述显示面板的非显示区。
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