CN207781159U - 背光调节电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了背光调节电路，该背光调节电路包括：背光驱动模块，根据控制信号产生互补的第一使能信号和第二使能信号；第一背光模块，接收所述第一使能信号，在所述第一使能信号有效时工作以提供第一背光；以及第二背光模块，接收所述第二使能信号，在所述第二使能信号有效时工作以提供第二背光，第二背光的标称亮度高于所述第一背光的标称亮度。通过设定不同显示模式下的控制信号电压，实现对背光亮度的调节，使得用户可以根据自己的需要，选择高显示效果模式或者节能模式，从而提升用户使用的舒适度。

Description

背光调节电路

技术领域

本实用新型涉及液晶显示技术领域，尤其涉及一种背光调节电路。

背景技术

液晶显示装置是利用液晶分子的排列方向在电场的作用下发生变化的现象改变光源透光率的显示装置。由于具有显示质量好、体积小和功耗低的优点，液晶显示装置已经广泛地应用于诸如手机的移动终端和诸如平板电视的大尺寸显示面板中。

一种典型的液晶显示装置包括第一玻璃基板和第二玻璃基板，第一玻璃基板的第一表面与第二玻璃基板的第一表面相对。在第一玻璃基板的第一表面上形成设置彼此交叉的多条栅极扫描线和多条源极数据线，在二者的交叉位置设置选择薄膜晶体管和像素电极。在第二玻璃基板的第一表面形成公共电极。像素电极和公共电极之间包含液晶层，可以等效为像素电容。在上述液晶显示装置的驱动方法中，在每个帧周期中，在时序控制器的控制下依次扫描多条栅极扫描线。经由栅极扫描线选通薄膜晶体管，以及经由源极数据线将与灰阶相对应的电压施加至像素电容，从而改变液晶分子的取向。液晶分子的取向改变使得像素单元的透光率发生相应的变化。

液晶显示装置包括背光组件，用于产生背光。例如，背光组件可以包括多个LED(Light Emitting Diode，发光二极管)作为光源。背光组件位于第一玻璃基板的第二表面一侧。背光依次穿过第一玻璃基板和第二玻璃基板到达观看者的眼睛。由于每个像素单元的透光率受到液晶分子取向的影响，因此可以通过控制液晶分子的取向显示图像。

在使用液晶显示器的过程中，当在户外办公的时候，人们对显示效果要求不是很高，但是对系统的续航能力却很在意。当在家使用的时候，人们又对液晶显示器的显示效果要求很高，反而不怎么在意续航能力。因此，开发出消费者可以通过自己使用需求，通过改变背光灯条的显示情况，在显示器的显示效果和续航能力之间进行切换的液晶显示器是非常必要的。

实用新型内容

为了解决上述现有技术存在的问题，本实用新型提供一种用于不同显示模式的背光调节电路。

根据本实用新型提供一种背光调节电路，包括：背光驱动模块，根据控制信号产生互补的第一使能信号和第二使能信号；第一背光模块，接收所述第一使能信号，在所述第一使能信号有效时工作以提供第一背光；以及第二背光模块，接收所述第二使能信号，在所述第二使能信号有效时工作以提供第二背光，所述第二背光的标称亮度高于所述第一背光的标称亮度。

优选地，所述第一使能信号和所述第二使能信号分别是所述控制信号的同相信号和反相信号。

优选地，所述背光驱动模块包括：串联连接在供电端和地之间的第一电阻和NMOS管，所述NMOS管的控制端接收所述控制信号；第一与门，包括连接至所述第一电阻和所述NMOS管的中间节点的第一输入端，以及连接至高电平信号的第二输入端，以及用于提供所述第一使能信号的输出端；以及第二与门，包括连接至所述NMOS管的控制端的第一输入端，以及连接至高电平信号的第二输入端，以及用于提供所述第二使能信号的输出端。

优选地，所述背光驱动模块还包括连接在所述NMOS管的控制端的第二电阻。

优选地，所述背光调节电路还包括：脉冲宽度调制模块，对所述第一背光模块和第二背光模块的发光亮度进行调节。

优选地，所述的背光调节电路还包括：连接器，用于从外部经由所述连接器向所述背光调节电路提供所述控制信号和所述高电平信号。

优选地，所述的背光调节电路还包括：脉冲宽度调制模块，对所述第一背光模块和所述第二背光模块的发光亮度进行调节。

优选地，所述不同显示模式包括高显示效果模式和节能模式。

本实用新型的有益效果是，第二背光模块的标称亮度高于第一背光模块的标称亮度，所以在第二背光模块工作时，液晶显示装置的显示效果最好；在第一背光模块工作的时候，液晶显示装置的节能效果最好。因此，可以通过设定不同显示模式下的控制信号电压，实现对背光亮度的调节，使得用户可以根据自己的需要选择高显示效果模式或者节能模式，从而提升用户的使用舒适度。

附图说明

通过以下参照附图对本实用新型实施例的描述，本实用新型的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚。

图1示出现有技术液晶显示装置的背光组件原理示意图。

图2示出根据本实用新型第一实施例的液晶显示装置的背光组件原理示意图。

图3示出根据本实用新型第一实施例的背光调节电路的示意性框图。

图4示出根据本实用新型第一实施例的背光调节电路示意图。

图5示出根据本实用新型第二实施例的背光调节电路示意图。

具体实施方式

以下将参照附图更详细地描述本实用新型。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。

在下文中描述了本实用新型的许多特定的细节，例如器件的结构、材料、尺寸、处理工艺和技术，以便更清楚地理解本实用新型。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实用新型。

图1示出现有技术液晶显示装置的背光组件原理示意图。图2示出根据本实用新型第一实施例的液晶显示装置的背光组件原理示意图。图3示出根据本实用新型第一实施例的背光调节电路的示意性框图。图4示出根据本实用新型第一实施例的背光调节电路示意图。图5示出根据本实用新型第二实施例的背光调节电路示意图。

如图1所示，背光组件包括导光板230和光条200(light bar)。根据光条200的照射方式，背光组件可以分为侧入式和直下式。在图1中示出侧入式背光组件，其中，光条200位于导光板230的侧边附近，光条200产生的光从导光板230的侧边入射至导光板230中。在替代的实施例中，可以采用直下式背光组件替代侧入式背光组件，其中，光条200位于导光板230的表面上，光条200产生的光从导光板230的表面入射至导光板230中。

导光板230例如是高透光率的亚克力板，表面光滑平整，使得大部分光线在导光板230的表面上全反射，从而引导背光的散射方向。光条200中的LED灯产生的背光经导光板230反射之后，均匀地分布在导光板230的整个平面上。导光板230的面积与液晶显示装置的像素区域相对应，从而可以为整个像素区域提供均匀的背光。

光条200包括印刷电路板(未示出)及设置于其上的多个LED灯210。所述多个LED灯210彼此串联和/或并联连接。在现有技术的背光组件中，所述多个LED灯210是相同类型的LED灯。

通常，LED按发光强度可分类为普通亮度LED(发光强度<10mcd)和高亮度LED(发光强度>10mcd)。此处，LED的类型是根据标称亮度区分的。高亮度LED又可细分为发光强度在10～100mcd的高亮度LED，以及发光强度>100mcd的超高亮度LED。在材料上，普通单色发光二极管可使用磷化镓(GaP)或磷砷化镓(GaAsP)等材料，而高亮度单色发光二极管可使用砷铝化镓(GaAlAs)等材料，超高亮度单色发光二极管可使用磷铟砷化镓(GaAsInP)等材料。在电气参数上，普通LED的正向饱和压降通常为1.6V～2.1V，正向工作电流为5～20mA。高亮度LED正向饱和压降因发光颜色不同而差异较大，从2V～3.5V不等，正向工作电流为15mA以上，超高亮度LED的正向工作电流可达到上百毫安。

在现有技术的背光组件中，灯条200中的多个LED灯210采用相同类型的LED可以简化控制电路和提高发光均匀度。所述多个LED灯210可以分成一组或多组。在前者的情形下，采用PWM(Pulse-Width Modulation，脉冲宽度调制)信号控制多个LED灯210的有效点亮时间，从而调节背光组件的背光亮度。在后者的情形下，通过选择性地点亮一组或多组LED灯，从而调节背光组件的背光亮度。

例如，用户可以通过调节亮度调节旋钮来调节PWM信号的占空比(例如占空比为0-100％)。在PWM信号的高电平阶段，所述多个LED灯210点亮。在PWM信号的低电平阶段，所述多个LED灯210熄灭。在每个开关周期中，所述多个LED灯210的有效点亮时间与PWM信号的占空比成正比。因此，通过调节PWM信号的占空比，背光亮度也将发生相应的变化。

该现有技术的背光组件可以实现背光亮度的调节。然而，在PWM信号调节背光亮度的情形下，由于采用单一类型的LED灯，可以实现的亮度调节范围仍然是受到LED灯的物理特性的限制。在所述多个LED灯采用普通亮度LED时，背光亮度的调节范围过小。在所述多个LED灯采用高亮度LED时，虽然可以利用PWM信号实现背光亮度的宽调节范围，但功耗也相应地增大。因此，在现有的背光组件中，难以兼顾改善图像质量和低功耗的要求。

如图2所示，背光组件包括导光板230和光条200。光条200位于导光板230的一个侧边附近。根据本实用新型第一实施例得到的背光组件采样的导光板230和图1所示的现有技术的背光组件采用的导光板相同，在此不再详述。

光条200包括印刷电路板(未示出)以及设置在其上的第一背光模块210和第二背光模块220。第一背光模块210包括彼此串联和/或并联连接的多个第一类型LED灯。第二背光模块220包括彼此串联和/或并联连接的多个第二类型的LED灯。在根据该实施例的背光组件中，第一类型的LED灯例如是低亮度LED，第二类型的LED灯例如是高亮度LED。

如图3所示，本实用新型第一实施例的背光调节电路包括背光驱动模块100、第一背光模块210、第二背光模块220以及PWM模块500。背光驱动模块100用于接收控制信号Vset，输出第一使能信号en1和第二使能信号en2。第一使能信号en1和第二使能信号en2分别是控制信号Vset的同相信号和反相信号。

当背光驱动模块100输出第一使能信号en1时，第一背光模块210工作，当背光驱动模块100输出第二使能信号en2时，第二背光模块220工作。因为第二背光模块220的标称亮度高于第一背光模块210的标称亮度，所以当背光驱动模块100输出第一使能信号en1时，液晶显示器进入节能模式，当背光驱动模块100输出第二使能信号en2时，液晶显示器进入高显示效果模式。

PWM(脉冲宽度调制)模块500通过利用微处理器来调节脉冲输出的占空比来调节进入第一背光模块210和第二背光模块220的电流的大小，最终实现对第一背光模块210和第二背光模块220的亮度调节，使之输出稳定的亮度。

如图4所示，背光驱动模块100包括：第一端口、第二端口和第三端口。其中，第一端口输入控制信号Vset，第二端口输入高电平信号Vh和第三端口连接电源电压Vcc。

背光驱动模块100还包括第一电阻R1和第二电阻R2、用作开关模块的NMOS管M0、以及第一与门U1和第二与门U2。第一电阻R1的一端与第三端口电性连接，输入电源电压Vcc，另一端与NMOS管M0的源极电性连接。第二电阻R2的一端与第一端口电性连接，输入控制信号Vset，另一端与NMOS管M0的栅极电性连接。第一与门U1的第一输入端1A电性连接至所述第一电阻R1和NMOS管M0的源极之间，第二与门U2的第一输入端2A电性连接至所述第二电阻R2和NMOS管M0的栅极之间。并且，第二端口与第一与门U1和第二与门U2的第二输入端1B和2B电性连接，输入高电平信号Vh。第一与门U1的输出端输出第一使能信号en1，第二与门U2的输出端输出第二使能信号en2。

当背光驱动模块100输入的控制信号Vset为低电平时，NMOS管M0关闭，第一与门U1的第一输入端1A输入高电平，第二输入端1B输入高电平，则第一与门U1的输出端输出第一使能信号en1高电平。此时，第二与门U2的第一输入端2A输入低电平，第二输入端2B输入高电平，则第二与门U2不输出第二使能信号en2，所以第一背光模块210工作，第二背光模块220不工作。

当背光驱动模块100输入的控制信号Vset为高电平时，NMOS管M0导通，第一与门U1的第一输入端1A输入低电平，第二输入端1B仍然输入高电平，则第一与门U1的输出端不输出第一使能信号en1。此时，第二与门U2的第一输入端2A输入高电平，第二输入端2B输入高电平，所以第二与门U2的输出端输出的第二使能信号en2高电平，所以第一背光模块210不工作，第二背光模块220工作。

如图5所示，本实用新型第二实施例的背光调节电路与本实用新型的第一实施例相比多一个连接器300，连接器300上面集成了三个接口P22、P23和P24，控制信号Vset通过接口P24输入背光驱动模块100。并且连接器300上还集成了一个高电平电压生成模块，通过接口P22输出一个高电平电压Vh。连接器300上的接口P23连接了PWM模块500和第一背光模块210与第二背光模块220。接口P23输入PWM模块500输出的脉冲宽度调节信号，输入第一背光模块210和第二背光模块220，通过脉冲宽度调节信号的占空比，控制第一背光模块210和第二背光模块220的开关，调节第一背光模块210和第二背光模块220的亮度。

综上所述，本实用新型实施例提供的一种背光调节电路，通过设定不同显示模式下的控制信号电压，实现对背光亮度的调节，使得用户可以根据自己的需要，选择高显示效果模式或者节能模式，从而提升用户使用的舒适度。

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。

依照本实用新型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，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施例。显然，根据以上描述，可作很多的修改和变化。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实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本实用新型以及在本实用新型基础上的修改使用。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (8)

1.一种背光调节电路，其特征在于，包括：

背光驱动模块，根据控制信号产生互补的第一使能信号和第二使能信号；

第一背光模块，接收所述第一使能信号，在所述第一使能信号有效时工作以提供第一背光；以及

第二背光模块，接收所述第二使能信号，在所述第二使能信号有效时工作以提供第二背光，

所述第二背光的标称亮度高于所述第一背光的标称亮度。

2.根据权利要求1所述的背光调节电路，其特征在于，所述第一使能信号和所述第二使能信号分别是所述控制信号的同相信号和反相信号。

3.根据权利要求2所述的背光调节电路，其特征在于，所述背光驱动模块包括：

串联连接在供电端和地之间的第一电阻和NMOS管，所述NMOS管的控制端接收所述控制信号；

第一与门，包括连接至所述第一电阻和所述NMOS管的中间节点的第一输入端，以及连接至高电平信号的第二输入端，以及用于提供所述第一使能信号的输出端；以及

第二与门，包括连接至所述NMOS管的控制端的第一输入端，以及连接至高电平信号的第二输入端，以及用于提供所述第二使能信号的输出端。

4.根据权利要求3所述的背光调节电路，其特征在于，所述背光驱动模块还包括连接在所述NMOS管的控制端的第二电阻。

5.根据权利要求1至4任一项所述的背光调节电路，其特征在于，还包括：

脉冲宽度调制模块，对所述第一背光模块和第二背光模块的发光亮度进行调节。

6.根据权利要求1至4任一项所述的背光调节电路，其特征在于，还包括：

连接器，用于从外部经由所述连接器向所述背光调节电路提供所述控制信号和高电平信号。

7.根据权利要求6所述的背光调节电路，其特征在于，还包括：

脉冲宽度调制模块，对所述第一背光模块和所述第二背光模块的发光亮度进行调节。

8.根据权利要求1所述的背光调节电路，其特征在于，所述背光调节电路具有不同显示模式，包括高显示效果模式和节能模式。