CN116802721A - 背光控制电路及其控制方法、显示装置 - Google Patents
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Abstract
本公开提供一种背光控制电路及其控制方法、显示装置。所述背光控制电路中，光通量感测子电路感测显示装置的光通量，将得到的第一控制信号从第一控制信号输出端输出；控制子电路包括N个控制单元，控制单元包括第一子单元和第二子单元；第一子单元用于在第一控制信号的控制下，导通或断开第二子单元的输出端和背光控制信号输出端之间的电连接；第二子单元用于在对应的第二控制信号输出端输出的第二控制信号的控制下，导通或断开信号输入端与第二子单元的输出端之间的电连接；N个第二控制信号输出端分时提供有效的第二控制信号；N个第一子单元对应的导通阈值依次增大，在第一控制信号与第一子单元的导通阈值之间符合对应关系时，第一子单元导通。
Description
本公开涉及显示技术领域，尤其涉及一种背光控制电路及其控制方法、显示装置。
随着显示技术的不断发展，显示产品的应用范围越来越广泛，人们对显示产品的用户体验要求也越来越高。为了更好的提升显示产品的用户体验，会对显示产品应用的环境中的光线进行感测，然后根据感测结果，调整显示产品的出光情况，以使用户在观看显示产品显示的画面时，具有更舒适的视觉体验。
发明内容
本公开的目的在于提供一种背光控制电路及其控制方法、显示装置。
为了实现上述目的，本公开提供如下技术方案：
本公开的第一方面提供一种背光控制电路，应用于显示装置，所述背光控制电路包括：光通量感测子电路和控制子电路；
所述光通量感测子电路用于感测所述显示装置在其所处环境中接收的光通量，得到与所述光通量相关的第一控制信号，并将所述第一控制信号从所述光通量感测子电路的第一控制信号输出端输出；
所述控制子电路包括N个控制单元，N为大于或等于2的正整数，所述控制单元包括第一子单元和第二子单元；所述第一子单元分别与所述第一控制信号输出端，所述第二子单元的输出端和背光控制信号输出端耦接；所述第一子单元用于在所述第一控制信号的控制下，导通或断开所述第二子单元的输出端和所述背光控制信号输出端之间的电连接；所述第二子单元还分别与对应的第二控制信号输出端和信号输入端耦接，所述第二子单元用于在对应的第二控制信号输出端输出的第二控制信号的控制下，导通或断开所述信号输入端与所述第二子单元的输出端之间的电连接；
N个第二子单元对应的N个第二控制信号输出端分时提供有效的第二控制信号；N个第一子单元对应的导通阈值依次增大，在所述第一控制信号与所述第一子单元的导通阈值之间符合对应关系时，所述第一子单元导通所述第二子单元的输出端和所述背光控制信号输出端之间的电连接。
可选的，所述第一子单元包括第一晶体管，所述第一晶体管的栅极与所述第一控制信号输出端耦接，所述第一晶体管的第一极与所述第二子单元的输出端耦接，所述第一晶体管的第二极与所述背光控制信号输出端耦接。
可选的，所述第二子单元包括第二晶体管，所述第二晶体管的栅极与对应的第二控制信号输出端耦接，所述第二晶体管的第一极与所述信号输入端耦接，所述第二晶体管的第二极作为所述第二子单元的输出端。
可选的，所述光通量感测子电路包括：第一感光晶体管，第二感光晶体管，减法器和遮光图形；
所述遮光图形遮挡所述第二感光晶体管；
所述第一感光晶体管的栅极和所述第二感光晶体管的栅极均与第一信号端耦接，所述第一感光晶体管的第一极和所述第二感光晶体管的第一极均与第二信号端耦接，所述第一感光晶体管的第二极与所述减法器的第一输入端耦接，所述第二感光晶体管的第二极与所述减法器的第二输入端耦接，所述减法器的输出端与所述第一控制信号输出端耦接。
可选的，所述减法器包括：第一运算放大器，第一电阻单元和第二电阻单元；
所述第一运算放大器的第一输入端与所述第一感光晶体管的第二极耦接，所述第一运算放大器的第二输入端与所述第二感光晶体管的第二极耦接，所述第一运算放大器的输出端与所述第一控制信号输出端耦接；
所述第一电阻单元的第一端与所述第一运算放大器的第一输入端耦接，所述第一电阻单元的第二端接入地信号；
所述第二电阻单元的第一端与所述第一运算放大器的第二输入端耦接，所述第二电阻单元的第二端接入地信号。
可选的，所述光通量感测子电路还包括积分器；所述积分器的第一输入端与所述减法器的输出端耦接，所述积分器的第二端接入地信号，所述积分 器的输出端与所述第一控制信号输出端耦接。
可选的，所述积分器包括：第二运算放大器，第三电阻单元，第四电阻单元和电容单元；
所述第三电阻单元的第一端与所述减法器的输出端耦接，所述第三电阻单元的第二端与所述第二运算放大器的第一输入端耦接；
所述第四电阻单元的第一端接入地信号，所述第四电阻单元的第二端与所述第二运算放大器的第二输入端耦接；
所述电容单元的第一端与所述第二运算放大器的第一输入端耦接，所述电容单元的第二端与所述第二运算放大器的输出端耦接；
所述第二运算放大器的输出端与所述第一控制信号输出端耦接。
可选的，所述光通量感测子电路还包括：
控制复位单元，所述控制复位单元分别与第三信号端，所述电容单元的第一端和所述电容单元的第二端耦接，所述控制复位单元用于在所述第三信号端输入的信号的控制下，控制导通或断开所述电容单元的第一端和所述电容单元的第二端之间的电连接。
可选的，所述光通量感测子电路还包括：
反相运算放大器，所述反相运算放大器的同相输入端接入地信号，所述反相运算放大器的反相输入端与所述积分器的输出端耦接，所述反相运算放大器的输出端与所述第一控制信号输出端耦接。
基于上述背光控制电路的技术方案，本公开的第二方面提供一种背光控制电路的控制方法，应用于上述背光控制电路，所述背光控制电路包括：光通量感测子电路和控制子电路；所述控制方法包括：
在采集阶段，所述光通量感测子电路感测显示装置在其所处环境中接收的光通量，得到与所述光通量相关的第一控制信号，并将所述第一控制信号从所述光通量感测子电路的第一控制信号输出端输出；N个第二子单元对应的N个第二控制信号输出端分时提供有效的第二控制信号，有效的第二控制信号控制相应的第二子单元导通信号输入端与所述第二子单元的输出端之间的电连接；在所述第一控制信号与第一子单元的导通阈值之间符合对应关系时，所述第一子单元导通所述第二子单元的输出端和所述背光控制信号输出 端之间的电连接。
可选的，所述第一子单元包括第一晶体管，所述第二子单元包括第二晶体管，所述第一晶体管的栅极与所述第一控制信号输出端耦接，所述第一晶体管的第一极与所述第二晶体管的第二极耦接，所述第一晶体管的第二极与所述背光控制信号输出端耦接；所述第二晶体管的栅极与对应的第二控制信号输出端耦接，所述第二晶体管的第一极与所述信号输入端耦接；
在所述采集阶段，有效的第二控制信号控制相应的第二晶体管导通；在所述第一控制信号与第一晶体管的导通阈值之间符合对应关系时，所述第一晶体管导通。
基于上述背光控制电路的技术方案，本公开的第三方面提供一种显示装置，包括上述背光控制电路，所述显示装置还包括：相耦接的背光驱动电路和背光源；所述背光驱动电路还与背光控制信号输出端耦接，所述背光驱动电路用于在所述背光控制信号输出端输出的背光控制信号的控制下，向所述背光源输出相应的背光驱动信号。
此处所说明的附图用来提供对本公开的进一步理解，构成本公开的一部分，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。在附图中：
图1为本公开实施例提供的背光控制电路控制背光源示意图；
图2为本公开实施例提供的背光控制电路的电路结构图；
图3为本公开实施例提供的背光控制电路的工作时序图；
图4为本公开实施例提供的光通量与背光亮度的关系示意图。
为了进一步说明本公开实施例提供的背光控制电路及其控制方法、显示装置，下面结合说明书附图进行详细描述。
相关技术中，显示产品在通过感应环境光通量的大小来改变背光发光功率，进而实现模组亮度调节时，通用的架构为：利用ALS(英文：Ambient Light Sensor；中文：环境光传感器)三合一光感芯片将光通量信息传递至主板平台，通过主板平台向背光驱动电路(如：LED Driver)寄送背光控制信号，从而改变背光的发光亮度。
采用上述架构存在以下问题：
需要借助于主板平台的数字电路器件进行数字电路逻辑运算，才能够将光感信号转化为用于控制背光的LEDPWM信号，不仅成本高且功耗大。
请参阅图1至图3，本公开实施例提供了一种背光控制电路10，应用于显示装置，所述背光控制电路10包括：光通量感测子电路101和控制子电路102；
所述光通量感测子电路101用于感测所述显示装置在其所处环境中接收的光通量，得到与所述光通量相关的第一控制信号，并将所述第一控制信号从所述光通量感测子电路101的第一控制信号输出端Vk输出；
所述控制子电路102包括N个控制单元1021，N为大于或等于2的正整数，所述控制单元1021包括第一子单元(如第一晶体管T1)和第二子单元(如第二晶体管T2)；所述第一子单元分别与所述第一控制信号输出端Vk，所述第二子单元的输出端和背光控制信号输出端PWM耦接；所述第一子单元用于在所述第一控制信号的控制下，导通或断开所述第二子单元的输出端和所述背光控制信号输出端PWM之间的电连接；所述第二子单元还分别与对应的第二控制信号输出端和信号输入端耦接，所述第二子单元用于在对应的第二控制信号输出端输出的第二控制信号(如：Gate_1至Gate_N)的控制下，导通或断开所述信号输入端(输入信号Source_1)与所述第二子单元的输出端之间的电连接；
N个第二子单元对应的N个第二控制信号输出端分时提供有效的第二控制信号；N个第一子单元对应的导通阈值依次增大，在所述第一控制信号与所述第一子单元的导通阈值之间符合对应关系时，所述第一子单元导通所述第二子单元的输出端和所述背光控制信号输出端PWM之间的电连接。
示例性的，所述显示装置包括显示面板和与所述显示面板连接的主板，所述主板包括柔性电路板或印制电路板。所述光通量感测子电路101设置于所述主板上，用于感测所述显示面板在其所处环境中接收的光通量。
示例性的，所述第一控制信号与所述显示装置在其所处环境中接收的光通量正相关。
示例性的，N个控制单元1021中，各控制单元1021包括的所述第一子单元均与所述第一控制信号输出端Vk耦接，受所述第一控制信号的控制。在所述第一控制信号与所述第一子单元的导通阈值之间符合对应关系时，所述第一子单元导通所述第二子单元的输出端和所述背光控制信号输出端PWM之间的电连接。
示例性的，N个第二子单元对应的N个第二控制信号输出端分时提供有效的第二控制信号，能够控制N个第二子单元分时导通所述信号输入端与所述第二子单元的输出端之间的电连接。
示例性的，在所述第一控制信号与所述第一子单元的导通阈值之间符合对应关系时，所述第一子单元导通所述第二子单元的输出端和所述背光控制信号输出端PWM之间的电连接。在所述第一控制信号与所述第一子单元的导通阈值之间不符合对应关系时，所述第一子单元断开所述第二子单元的输出端和所述背光控制信号输出端PWM之间的电连接。
示例性的，在所述第一子单元导通所述第二子单元的输出端和所述背光控制信号输出端PWM之间的电连接的情况下，与该第一子单元属于同一个控制单元1021的第二子单元导通时，能够实现所述信号输入端通过该第二子单元和该第一子单元与所述背光控制信号输出端PWM之间电连接，从而使得所述背光控制信号输出端PWM输出有效电平信号，提升背光控制信号输出端PWM输出的背光控制信号的占空比。
根据上述背光控制电路10的具体结构可知，本公开实施例提供的背光控制电路10中，设置了所述光通量感测子电路101，所述光通量感测子电路101能够感测所述显示装置在其所处环境中接收的光通量，并能够将与所述光通量相关的第一控制信号，从所述光通量感测子电路101的第一控制信号输出端Vk输出。
本公开实施例提供的背光控制电路10中，设置了N个控制单元1021，每个控制单元1021均包括第一子单元和第二子单元；N个控制单元1021包括的N个第二子单元对应耦接的N个第二控制信号输出端分时提供有效的第 二控制信号，第二子单元在其耦接的第二控制信号输出端提供有效的第二控制信号时，导通所述信号输入端与所述第二子单元的输出端之间的电连接；N个控制单元1021包括的N个第一子单元对应的导通阈值依次增大，在所述第一控制信号与所述第一子单元的导通阈值之间符合对应关系时，所述第一子单元导通所述第二子单元的输出端和所述背光控制信号输出端PWM之间的电连接。
本公开实施例提供的背光控制电路10中，所述第一控制信号与光通量相关，且当所述第一控制信号与较多的第一子单元的导通阈值之间符合对应关系时，就会有较多的第一子单元导通，而当所述第一控制信号与较少的第一子单元的导通阈值之间符合对应关系时，就会有较少的第一子单元导通，因此，显示面板接收的光通量不同，控制导通的第一子单元的数量不同。同时，通过设置N个第二子单元分时导通，实现了导通的第一子单元对应的控制单元1021能够分时控制导通所述信号输入端与背光控制信号输出端PWM之间的电连接，从而改变背光控制信号输出端PWM输出的背光控制信号的占空比。而背光控制信号的占空比越高，背光源30输出的功率越大，显示面板亮度越高。
需要说明，第一子单元导通，即第一子单元在所述第一控制信号的控制下，导通所述第二子单元的输出端和所述背光控制信号输出端PWM之间的电连接。第二子单元导通，即第二子单元在对应的第二控制信号的控制下，导通所述信号输入端与所述第二子单元的输出端之间的电连接。
因此，本公开实施例提供的背光控制电路10中，通过设置所述背光控制电路10包括光通量感测子电路101和控制子电路102，建立了所述光通量与所述背光控制信号之间的对应关系，能够根据所述光通量直接控制背光，不需要借助于主板的数字电路器件进行数字电路逻辑运算，就能够将光感信号转化为用于控制背光的背光控制信号，不仅有效降低了成本，还降低了主板的功耗。
如图2和图3所示，在一些实施例中，所述第一子单元包括第一晶体管T1，所述第一晶体管T1的栅极与所述第一控制信号输出端Vk耦接，所述第一晶体管T1的第一极与所述第二子单元的输出端耦接，所述第一晶体管T1 的第二极与所述背光控制信号输出端PWM耦接。
示例性的，N个第一子单元包括的N个第一晶体管T1对应的导通阈值(如：阈值电压)依次增大。在采集阶段P1，在所述第一控制信号与第一晶体管T1的导通阈值之间符合对应关系时，所述第一晶体管T1导通。
在一些实施例中，所述第二子单元包括第二晶体管T2，所述第二晶体管T2的栅极与对应的第二控制信号输出端耦接，所述第二晶体管T2的第一极与所述信号输入端耦接，所述第二晶体管T2的第二极作为所述第二子单元的输出端。
示例性的，有效的第二控制信号控制相应的第二晶体管T2导通。当所述第二晶体管T2包括NMOS晶体管时，有效的第二控制信号即第二控制信号处于高电平。当所述第二晶体管T2包括PMOS晶体管时，有效的第二控制信号即第二控制信号处于低电平。
如图2和图3所示，更详细地说，以第一晶体管T1和第二晶体管T2均包括NMOS晶体管为例。将所述第一控制信号接入具有不同阈值电压的各第一晶体管T1的栅极。N个第二晶体管T2的栅极对应接入的第二控制信号为Gate_1，Gate_2，Gate_3至Gate_N。当信号输入端输入的信号Source_1和Gate_1，Gate_2，Gate_3至Gate_N的时序如图3所示时，各第二晶体管T2依次导通，将信号Source_1传输至各第一晶体管T1。N个第一晶体管T1的阈值电压逐渐升高，当所述第一控制信号为固定电位时，只有阈值电压小于该固定电位的第一晶体管T1会导通，其他第一晶体管T1均截止。图3中示意了只有两个第一晶体管T1导通。
值得注意，随着第一控制信号的电位的增加，能够导通的第一晶体管T1的数量增加，因此背光控制信号的占空比与第一控制信号正相关，即背光控制信号的高电位占空比与显示面板接收的光通量正相关。背光控制信号的高电位占空比越高，背光源30输出的功率越大，显示面板亮度越高。
如图2所示，在一些实施例中，所述光通量感测子电路101包括：第一感光晶体管T3，第二感光晶体管T4，减法器1011和遮光图形；
所述遮光图形遮挡所述第二感光晶体管T4；
所述第一感光晶体管T3的栅极和所述第二感光晶体管T4的栅极均与第 一信号端V1耦接，所述第一感光晶体管T3的第一极和所述第二感光晶体管T4的第一极均与第二信号端V2耦接，所述第一感光晶体管T3的第二极与所述减法器1011的第一输入端耦接，所述第二感光晶体管T4的第二极与所述减法器1011的第二输入端耦接，所述减法器1011的输出端OUT1与所述第一控制信号输出端Vk耦接。
示例性的，所述第一感光晶体管T3和所述第二感光晶体管T4的特性相同。
示例性的，所述减法器1011用于将其第一输入端和第二输入端输入的信号相减后输出。
如图2所示，所述第一信号端V1输入第一信号，所述第二信号端V2输入第二信号，当显示面板处于0lux暗态环境下，所述第一感光晶体管T3和所述第二感光晶体管T4具有相同的电学特性，输出的电学信号一致，这种情况下，所述减法器1011的输出端输出电位为0。当显示面板处于一定亮度的光照环境中，第一感光晶体管T3的电学特性发生变化，第一感光晶体管T3输出电学信号的电位高于第二感光晶体管T4输出电学信号的电位，所述减法器1011的输出端输出经过减法运算后的信号，该信号与光通量成正相关。
上述设置所述光通量感测子电路101包括：第一感光晶体管T3，第二感光晶体管T4，减法器1011和遮光图形，使得所述减法器1011的输出端能够输出与光通量成正相关的信号，所述减法器1011的输出端输出的信号可以直接作为所述第一控制信号。
如图2和图3所示，在一些实施例中，所述减法器1011包括：第一运算放大器OP1，第一电阻单元R1和第二电阻单元R2；
所述第一运算放大器OP1的第一输入端与所述第一感光晶体管T3的第二极耦接，所述第一运算放大器OP1的第二输入端与所述第二感光晶体管T4的第二极耦接，所述第一运算放大器OP1的输出端与所述第一控制信号输出端Vk耦接。
所述第一电阻单元R1的第一端与所述第一运算放大器OP1的第一输入端耦接，所述第一电阻单元R1的第二端接入地信号；
所述第二电阻单元R2的第一端与所述第一运算放大器OP1的第二输入端 耦接，所述第二电阻单元R2的第二端接入地信号。
示例性的，所述第一运算放大器OP1的第一输入端包括同相输入端，所述第一运算放大器OP1的第二输入端包括反相输入端。
示例性的，所述第一电阻单元R1和所述第二电子单元的阻值相等。
如图2和图3所示，在一些实施例中，所述光通量感测子电路101还包括积分器1012；所述积分器1012的第一输入端与所述减法器1011的输出端耦接，所述积分器1012的第二端接入地信号，所述积分器1012的输出端OUT2与所述第一控制信号输出端Vk耦接。
示例性的，所述积分器1012的第一输入端作为同相输入端，所述积分器1012的第二输入端作为反相输入端。
示例性的，所述积分器1012的输出端输出的信号可以直接作为所述第一控制信号。
上述设置所述光通量感测子电路101还包括积分器1012，使得所述积分器1012能够累积所述减法器1011输出的电信号的电荷，所述积分器1012最终输出的信号可以作为所述第一控制信号，有利于提升感测精度。
如图2和图3所示，在一些实施例中，所述积分器1012包括：第二运算放大器OP2，第三电阻单元R3，第四电阻单元R4和电容单元C；
所述第三电阻单元R3的第一端与所述减法器1011的输出端耦接，所述第三电阻单元R3的第二端与所述第二运算放大器OP2的第一输入端耦接；
所述第四电阻单元R4的第一端接入地信号，所述第四电阻单元R4的第二端与所述第二运算放大器OP2的第二输入端耦接；
所述电容单元C的第一端与所述第二运算放大器OP2的第一输入端耦接，所述电容单元C的第二端与所述第二运算放大器OP2的输出端耦接；
所述第二运算放大器OP2的输出端与所述第一控制信号输出端Vk耦接。
示例性的，所述第三电阻单元R3与所述第四电阻单元R4的阻值相等。
示例性的，流经第三电阻单元R3的电流和向电容单元C充电的电流相等，基于运算放大器虚短原理，第三电阻单元R3的第二端的电位与GND(即地信号)相等。定义第一运算放大器OP1输出的信号的电位为Vout1，第二运算放大器OP2输出的信号的电位为Vout2，经过第三电阻单元R3的电流 I1＝Vout1/R3，公式中R3代表第三电阻单元R3的阻值；根据电容定义C＝Q/U以及电流定义I＝dQ/dt，为电容单元C充电的电流I2＝C×d(0-Vout2)/dt；公式中C代表电容单元C的容值，Q代表电容单元C积累的电荷量，U代表电容单元C的两个极板上加载的电压。
根据I1＝I2，求解得到：
Vout2＝-∫(Vout1)dt/(C×R3)，
如图3所示，当减法器1011停止输出高电位后，积分器1012停止对电容单元C的充电，第二运算放大器OP2的输出端的电位保持稳定，直至复位阶段P2。
如图2和图3所示，在一些实施例中，所述光通量感测子电路101还包括：
控制复位单元1013，所述控制复位单元1013分别与第三信号端V3，所述电容单元C的第一端和所述电容单元C的第二端耦接，所述控制复位单元1013用于在所述第三信号端V3输入的信号的控制下，控制导通或断开所述电容单元C的第一端和所述电容单元C的第二端之间的电连接。
示例性的，所述控制复位单元1013包括控制晶体管T5，所述控制晶体管T5的栅极与所述第三信号线耦接，所述控制晶体管T5的第一极与所述电容单元C的第一端耦接，所述控制晶体管T5的第二端与所述电容单元C的第二端耦接。所述控制晶体管T5在所述第三信号线输入的第三信号的控制下导通或截止。
示例性的，所述控制晶体管T5包括NMOS晶体管。
示例性的，在采集阶段P1，所述控制复位单元1013在所述第三信号端V3输入的信号的控制下，控制断开所述电容单元C的第一端和所述电容单元C的第二端之间的电连接。在复位阶段P2，所述控制复位单元1013在所述第三信号端V3输入的信号的控制下，控制导通所述电容单元C的第一端和所述电容单元C的第二端之间的电连接。
上述设置所述光通量感测子电路101还包括控制复位单元1013，使得所述控制复位单元能够在所述复位阶段P2，对电容单元C放电复位，等待下一帧采样的开始。
如图2和图3所示，在一些实施例中，所述光通量感测子电路101还包括：
反相运算放大器OP3，所述反相运算放大器OP3的同相输入端接入地信号，所述反相运算放大器OP3的反相输入端与所述积分器1012的输出端耦接，所述反相运算放大器OP3的输出端OUT3与所述第一控制信号输出端Vk耦接。
所述反相运算放大器OP3的输出端的电位信号为：
Vout3＝∫(Vout1)dt/(C×R3)
上述设置所述光通量感测子电路101还包括反相运算放大器OP3，能够控制所述第一控制信号的电位为正值。
如图4所示，示例性的，光通量与减法器1011输出的信号正相关，减法器1011输出的信号与积分器1012输出的信号负相关，积分器1012输出的信号与反相运算放大器OP3输出的信号相反，反相运算放大器OP3输出的信号与第一晶体管T1开启的数量正相关，第一晶体管T1开启的数量与背光控制信号的占空比正相关，背光控制信号的占空比与背光亮度正相关。
示例性的，N等于1000，背光亮度的调节范围在100nit-10000nit之间，反相运算放大器OP3输出的信号电位范围在200mV-1.2V之间，第一晶体管T1的阈值电压的范围在200mV-1200mV之间；N个第一晶体管T1的阈值电压逐渐增大，相邻第一晶体管T1的阈值电压相差1mV，第一个第一晶体管T1开启对应提升的亮度为100nit，每多开启一个第一晶体管T1，相应增加亮度为9.9nit。示例性的，第一控制信号对应的电压值为500mV，对应开启第一晶体管T1的数量为301个，控制背光源30的输出亮度为2970nit。
上述实施例提供的背光控制电路10中，当显示面板所处光通量变化时，第一感光晶体管T3和第二感光晶体管T4之间电学信号差异发生正相关变化，从而导致各运算放大器输出的信号发生变化。通过设置不同开启电压的三极管，使得第一控制信号电位与能开启的三极管数量之间成正相关，从而通过特定时序保证信号电位越高，一个周期内输出的背光控制信号的高电位占空比越大，从而实现光通量到背光控制信号的不需要通过数字电路逻辑运算的直接单调映射。
本公开实施例还提供了一种背光控制电路10的控制方法，应用于上述实 施例提供的背光控制电路10，所述背光控制电路10包括：光通量感测子电路101和控制子电路102；所述控制方法包括：
在采集阶段P1，所述光通量感测子电路101感测显示装置在其所处环境中接收的光通量，得到与所述光通量相关的第一控制信号，并将所述第一控制信号从所述光通量感测子电路101的第一控制信号输出端Vk输出；N个第二子单元对应的N个第二控制信号输出端分时提供有效的第二控制信号，有效的第二控制信号控制相应的第二子单元导通信号输入端与所述第二子单元的输出端之间的电连接；在所述第一控制信号与第一子单元的导通阈值之间符合对应关系时，所述第一子单元导通所述第二子单元的输出端和所述背光控制信号输出端PWM之间的电连接。
示例性的，一个周期内包括采集阶段P1和复位阶段P2。
上述实施例提供的背光控制电路10中，设置了N个控制单元1021，每个控制单元1021均包括第一子单元和第二子单元；N个控制单元1021包括的N个第二子单元对应耦接的N个第二控制信号输出端分时提供有效的第二控制信号，第二子单元在其耦接的第二控制信号输出端提供有效的第二控制信号时，导通所述信号输入端与所述第二子单元的输出端之间的电连接；N个控制单元1021包括的N个第一子单元对应的导通阈值依次增大，在所述第一控制信号与所述第一子单元的导通阈值之间符合对应关系时，所述第一子单元导通所述第二子单元的输出端和所述背光控制信号输出端PWM之间的电连接。
上述实施例提供的背光控制电路10中，所述第一控制信号与光通量相关，且当所述第一控制信号与较多的第一子单元的导通阈值之间符合对应关系时，就会有较多的第一子单元导通，而当所述第一控制信号与较少的第一子单元的导通阈值之间符合对应关系时，就会有较少的第一子单元导通，因此，显示面板接收的光通量不同，控制导通的第一子单元的数量不同。同时，通过设置N个第二子单元分时导通，实现了导通的第一子单元对应的控制单元1021能够分时控制导通所述信号输入端与背光控制信号输出端PWM之间的电连接，从而改变背光控制信号输出端PWM输出的背光控制信号的占空比。而背光控制信号的占空比越高，背光源30输出的功率越大，显示面板亮度越 高。
因此，采用本公开实施例提供的控制方法控制上述背光控制电路10时，建立了所述光通量与所述背光控制信号之间的对应关系，能够根据所述光通量直接控制背光，不需要借助于主板的数字电路器件进行数字电路逻辑运算，就能够将光感信号转化为用于控制背光的背光控制信号，不仅有效降低了成本，还降低了主板的功耗。
在一些实施例中，所述第一子单元包括第一晶体管T1，所述第二子单元包括第二晶体管T2，所述第一晶体管T1的栅极与所述第一控制信号输出端Vk耦接，所述第一晶体管T1的第一极与所述第二晶体管T2的第二极耦接，所述第一晶体管T1的第二极与所述背光控制信号输出端PWM耦接；所述第二晶体管T2的栅极与对应的第二控制信号输出端耦接，所述第二晶体管T2的第一极与所述信号输入端耦接；
在所述采集阶段P1，有效的第二控制信号控制相应的第二晶体管T2导通；在所述第一控制信号与第一晶体管T1的导通阈值之间符合对应关系时，所述第一晶体管T1导通。
在所述复位阶段P2，第二控制信号控制相应的第二晶体管T2截止；所述第一控制信号与第一晶体管T1的导通阈值之间均不符合对应关系，所述第一晶体管T1截止。
如图1和图2所示，本公开实施例还提供了一种显示装置，包括上述实施例提供的背光控制电路10，所述显示装置还包括：相耦接的背光驱动电路20和背光源30；所述背光驱动电路20还与背光控制信号输出端PWM耦接，所述背光驱动电路20用于在所述背光控制信号输出端PWM输出的背光控制信号的控制下，向所述背光源30输出相应的背光驱动信号。
示例性的，所述显示装置还包括显示面板，所述背光控制电路10设置于柔性电路板上或者设置于印制电路板上，柔性电路板上或者设置于印制电路板与显示面板连接。
示例性的，所述背光控制电路10向所述背光驱动电路20输出背光控制信号，所述背光驱动电路20用于在所述背光控制信号的控制下，向所述背光源30输出相应的背光驱动信号，所述背光源30根据所述背光驱动信号实现 相应的背光亮度。
需要说明的是，所述显示装置可以为：电视、显示器、数码相框、手机、平板电脑等任何具有显示功能的产品或部件，其中，所述显示装置还包括柔性电路板、印刷电路板和背板等。
本公开实施例提供的显示装置利用集成在显示面板上的背光控制电路直接输出背光控制信号，节省了ALS感光芯片和用于逻辑计算的数字电路器件，这样既节省了由这些器件带来的功耗和成本，同时又能满足用户对根据环境光通量改变模组亮度的功能要求。
在本公开各方法实施例中，所述各步骤的序号并不能用于限定各步骤的先后顺序，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，对各步骤的先后变化也在本公开的保护范围之内。
需要说明，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于方法实施例而言，由于其基本相似于产品实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见产品实施例的部分说明即可。
除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”、“耦接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
可以理解，当诸如层、膜、区域或基板之类的元件被称作位于另一元件“上”或“下”时，该元件可以“直接”位于另一元件“上”或“下”，或者可以存在中间元件。
在上述实施方式的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (12)
- 一种背光控制电路，应用于显示装置，所述背光控制电路包括：光通量感测子电路和控制子电路；所述光通量感测子电路用于感测所述显示装置在其所处环境中接收的光通量，得到与所述光通量相关的第一控制信号，并将所述第一控制信号从所述光通量感测子电路的第一控制信号输出端输出；所述控制子电路包括N个控制单元，N为大于或等于2的正整数，所述控制单元包括第一子单元和第二子单元；所述第一子单元分别与所述第一控制信号输出端，所述第二子单元的输出端和背光控制信号输出端耦接；所述第一子单元用于在所述第一控制信号的控制下，导通或断开所述第二子单元的输出端和所述背光控制信号输出端之间的电连接；所述第二子单元还分别与对应的第二控制信号输出端和信号输入端耦接，所述第二子单元用于在对应的第二控制信号输出端输出的第二控制信号的控制下，导通或断开所述信号输入端与所述第二子单元的输出端之间的电连接；N个第二子单元对应的N个第二控制信号输出端分时提供有效的第二控制信号；N个第一子单元对应的导通阈值依次增大，在所述第一控制信号与所述第一子单元的导通阈值之间符合对应关系时，所述第一子单元导通所述第二子单元的输出端和所述背光控制信号输出端之间的电连接。
- 根据权利要求1所述的背光控制电路，其中，所述第一子单元包括第一晶体管，所述第一晶体管的栅极与所述第一控制信号输出端耦接，所述第一晶体管的第一极与所述第二子单元的输出端耦接，所述第一晶体管的第二极与所述背光控制信号输出端耦接。
- 根据权利要求1所述的背光控制电路，其中，所述第二子单元包括第二晶体管，所述第二晶体管的栅极与对应的第二控制信号输出端耦接，所述第二晶体管的第一极与所述信号输入端耦接，所述第二晶体管的第二极作为所述第二子单元的输出端。
- 根据权利要求1所述的背光控制电路，其中，所述光通量感测子电路包括：第一感光晶体管，第二感光晶体管，减法器和遮光图形；所述遮光图形遮挡所述第二感光晶体管；所述第一感光晶体管的栅极和所述第二感光晶体管的栅极均与第一信号端耦接，所述第一感光晶体管的第一极和所述第二感光晶体管的第一极均与第二信号端耦接，所述第一感光晶体管的第二极与所述减法器的第一输入端耦接，所述第二感光晶体管的第二极与所述减法器的第二输入端耦接，所述减法器的输出端与所述第一控制信号输出端耦接。
- 根据权利要求4所述的背光控制电路，其中，所述减法器包括：第一运算放大器，第一电阻单元和第二电阻单元；所述第一运算放大器的第一输入端与所述第一感光晶体管的第二极耦接，所述第一运算放大器的第二输入端与所述第二感光晶体管的第二极耦接，所述第一运算放大器的输出端与所述第一控制信号输出端耦接；所述第一电阻单元的第一端与所述第一运算放大器的第一输入端耦接，所述第一电阻单元的第二端接入地信号；所述第二电阻单元的第一端与所述第一运算放大器的第二输入端耦接，所述第二电阻单元的第二端接入地信号。
- 根据权利要求4所述的背光控制电路，其中，所述光通量感测子电路还包括积分器；所述积分器的第一输入端与所述减法器的输出端耦接，所述积分器的第二端接入地信号，所述积分器的输出端与所述第一控制信号输出端耦接。
- 根据权利要求6所述的背光控制电路，其中，所述积分器包括：第二运算放大器，第三电阻单元，第四电阻单元和电容单元；所述第三电阻单元的第一端与所述减法器的输出端耦接，所述第三电阻单元的第二端与所述第二运算放大器的第一输入端耦接；所述第四电阻单元的第一端接入地信号，所述第四电阻单元的第二端与所述第二运算放大器的第二输入端耦接；所述电容单元的第一端与所述第二运算放大器的第一输入端耦接，所述电容单元的第二端与所述第二运算放大器的输出端耦接；所述第二运算放大器的输出端与所述第一控制信号输出端耦接。
- 根据权利要求7所述的背光控制电路，其中，所述光通量感测子电路 还包括：控制复位单元，所述控制复位单元分别与第三信号端，所述电容单元的第一端和所述电容单元的第二端耦接，所述控制复位单元用于在所述第三信号端输入的信号的控制下，控制导通或断开所述电容单元的第一端和所述电容单元的第二端之间的电连接。
- 根据权利要求6所述的背光控制电路，其中，所述光通量感测子电路还包括：反相运算放大器，所述反相运算放大器的同相输入端接入地信号，所述反相运算放大器的反相输入端与所述积分器的输出端耦接，所述反相运算放大器的输出端与所述第一控制信号输出端耦接。
- 一种背光控制电路的控制方法，应用于如权利要求1～9中任一项所述的背光控制电路，所述背光控制电路包括：光通量感测子电路和控制子电路；所述控制方法包括：在采集阶段，所述光通量感测子电路感测显示装置在其所处环境中接收的光通量，得到与所述光通量相关的第一控制信号，并将所述第一控制信号从所述光通量感测子电路的第一控制信号输出端输出；N个第二子单元对应的N个第二控制信号输出端分时提供有效的第二控制信号，有效的第二控制信号控制相应的第二子单元导通信号输入端与所述第二子单元的输出端之间的电连接；在所述第一控制信号与第一子单元的导通阈值之间符合对应关系时，所述第一子单元导通所述第二子单元的输出端和所述背光控制信号输出端之间的电连接。
- 根据权利要求10所述的背光控制电路的控制方法，其中，所述第一子单元包括第一晶体管，所述第二子单元包括第二晶体管，所述第一晶体管的栅极与所述第一控制信号输出端耦接，所述第一晶体管的第一极与所述第二晶体管的第二极耦接，所述第一晶体管的第二极与所述背光控制信号输出端耦接；所述第二晶体管的栅极与对应的第二控制信号输出端耦接，所述第二晶体管的第一极与所述信号输入端耦接；在所述采集阶段，有效的第二控制信号控制相应的第二晶体管导通；在所述第一控制信号与第一晶体管的导通阈值之间符合对应关系时，所述第一 晶体管导通。
- 一种显示装置，包括如权利要求1～9中任一项所述的背光控制电路，所述显示装置还包括：相耦接的背光驱动电路和背光源；所述背光驱动电路还与背光控制信号输出端耦接，所述背光驱动电路用于在所述背光控制信号输出端输出的背光控制信号的控制下，向所述背光源输出相应的背光驱动信号。
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