WO2015172535A1 - 背光调节装置、背光模组及显示装置 - Google Patents

背光调节装置、背光模组及显示装置 Download PDF

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Abstract

一种背光调节装置、背光模组和显示装置。背光调节装置包括光敏元件(1)、预设值存储单元(2)、比较器(3)和背光驱动电路(4)。比较器(3)将来自光敏元件(1)的背光强度电信号和来自预设值存储单元(2)的预设值电信号进行比较，得到差值电信号并将其输出给背光驱动电路(4)。背光驱动电路(4)根据差值电信号进行背光驱动。由此，背光强度被保持在理想值，有效地解决了发光二极管老化导致的背光亮度逐渐减小的问题。

Description

背光调节装置、背光模组及显示装置 技术领域
本发明的实施例涉及一种背光调节装置、背光模组及显示装置。
背景技术
在液晶显示器中，一般采用发光二极管(LED)背光模组来作为光源。随着使用时间的增加，LED的发光亮度会逐渐下降。
因此，在刚开始使用市面上出售的液晶显示器时，由于背光亮度高，用户会觉得刺眼，而使用一段时间后，由于LED老化，背光亮度下降，用户又会觉得画面太暗。
目前，普通的液晶显示器亮度可以手动调整或通过显示数据通道命令接口(Display Data Channel Command Interface，DDC/CI)软件调节，调整完以后就一直固定在一个状态。由于缺乏自动调节背光亮度的方式，很多用户是在无法忍受亮度状态的情况下才进行调整的。
发明内容
本发明的实施例提供了一种背光调节装置，使显示装置的背光亮度保持恒定。
本发明的至少一个实施例提供了一种背光调节装置，其包括光敏元件，预设值存储单元、比较器和背光驱动电路。所述光敏元件和所述预设值存储单元分别连接到比较器的两个输入端，所述比较器的输出端连接到所述背光驱动电路；所述光敏元件检测背光强度，将光信号转换为背光强度电信号并将其输出；所述预设值存储单元输出表示预设值的预设值电信号；所述比较器将背光强度电信号和预设值电信号进行比较，得到差值电信号并将其输出给所述背光驱动电路；所述背光驱动电路根据所述差值电信号进行背光驱动。
在本发明的一个实施例中，所述背光调节装置包括多个光敏元件；例如，所述背光强度电信号为多个光敏元件输出的背光强度电信号的平均值。
在本发明的一个实施例中，所述预设值存储单元包括相连的闪存元件和 数模转换元件。
在本发明的一个实施例中，所述预设值存储单元包括相连的电压源和变阻器。
在本发明的一个实施例中，所述背光调节装置还包括脉宽调制信号发生器，所述比较器的输出端连接到所述脉宽调制信号发生器的输入端，所述脉宽调制信号发生器的输出端连接到所述背光驱动电路。
本发明的另一个实施例提供了一种背光模组，包括上述任一所述的背光调节装置。
在本发明的一个实施例中，所述背光模组还包括背光板，所述光敏元件设置在所述背光板上。
在本发明的一个实施例中，所述背光模组还包括发光二极管。
本发明的另一个实施例提供了一种显示装置，包括上述任一所述的背光调节装置或上述任一所述的背光模组。
在本发明的一个实施例中，所述背光模组设置在显示装置的壳体中。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本发明的一些实施例，而非对本发明的限制。
图1是根据本发明的第一实施例的背光调节装置的示意图；
图2是根据本发明的第二实施例的背光调节装置的示意图；
图3为根据本发明的第三实施例的背光模组的示意图；以及
图4为根据本发明的第四实施例的背光模组的示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的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。
图1为根据本发明的第一实施例的背光调节装置的示意图。由图1可见，背光调节装置包括光敏元件1，预设值存储单元2、比较器3和背光驱动电路4。
光敏元件1和预设值存储单元2分别连接到比较器3的两个输入端，比较器3的输出端连接到背光驱动电路4。光敏元件1检测背光强度，将光信号转换为背光强度电信号并将其输出。预设值存储单元2中的阈值存储电路输出表示预设值的预设值电信号。比较器3将背光强度电信号和预设值电信号进行比较，将得到的差值电信号输出给背光驱动电路4。
本发明至少一个实施例的工作原理在于：预设值存储单元2存储的预设值是经过试验测定的在合适的背光强度下得到的背光强度电信号，因此当实际测得的背光强度电信号与预设值不相等时，则背光强度处于不合适的范围中，需要进行调节。一般而言，如果实际测得的背光强度电信号小于预设值，则背光亮度不够，就需要提升背光电流，从而加大背光的亮度输出；如果实际测得的背光强度电信号大于预设值，则背光亮度过大，需要减小背光电流，从而减小背光的亮度输出。
为了使测得的结果更精确，例如可以将光敏元件1设置为多个。此时，例如背光强度电信号可以取为多个光敏元件1输出的背光强度电信号的平均值，又例如可以为多个背光强度电信号的中位数。
例如，预设值存储单元2可以为相连的闪存元件和数模转换元件，或者为相连的电压源和变阻器。当然，预设值存储单元2也可以为其他的形式，只要可以设置预设值并输出表示预设值的电信号即可。
例如，比较器3可以通过电子技术领域常用的各种电路元件实现，在此不再赘述。
背光驱动电路4用于根据比较器3输出的差值电信号进行背光驱动。例如，当差值电信号为正表示实际测得的背光强度电信号小于预设值时，逐渐增大背光驱动电流，直到差值电信号为零；当差值电信号为负表示实际测得的背光强度电信号大于预设值时，逐渐减小背光驱动电流，直到差值电信号为零。
图2为根据本发明的第二实施例的背光调节装置的示意图。与第一实施例的不同之处在于，该第二实施例的背光调节装置还包括脉宽调制信号 (PWM)发生器5。比较器3的输出端连接到脉宽调制信号发生器5的输入端，脉宽调制信号发生器5的输出端连接到背光驱动电路4。
例如，当差值电信号为正表示实际测得的背光强度电信号小于预设值时，脉宽调制信号发生器5输出信号使背光驱动电路4的背光驱动导通时间增大，直到差值电信号为零；当差值电信号为负表示实际测得的背光强度电信号大于预设值时，脉宽调制信号发生器5输出信号使背光驱动电路4的背光驱动导通时间逐渐减小，直到差值电信号为零。
本发明的至少一个实施例提供了一种背光模组，其包括上述任一所述的背光调节装置。在本发明的一个实施例中，背光模组还可以包括背光板，光敏元件1设置在所述背光板上，以便就近检测背光亮度，减小误差。在本发明的一个实施例中，背光模组还可以包括发光二极管，使用发光二极管作为光源。当然也可以采用其他形式的光源，例如荧光灯等。
如图3所示，本发明的第三实施例提供的背光模组包含背光控制板和背光板。所述背光板包含膜片、导光板、反射片、光敏元件以及发光二极管(LED)灯条。如图3所示，光敏元件设置在导光板的一侧，LED灯条可设置在背光板的另一侧。例如，背光控制板内可设置预设值存储单元、比较器和背光驱动电路，或者可设置预设值存储单元、比较器、脉宽调制信号(PWM)发生器和背光驱动电路。如图3所示，光敏元件的输出端连接到背光控制板的输入端，背光控制板的输出端连接到LED灯条的输入端。光敏元件就近检测背光板的背光亮度，将检测的光信号转换为表示背光强度的电压信号，并将电压信号输出至背光控制板。背光控制板输出电流至LED灯条以控制发光二极管条的发光，从而实现背光强度的调节。
图4为本发明的第四实施例提供的背光模组的示意图。图4所示背光模组与图3所示背光模组的区别在于：光敏元件设置在导光板的上方。
光敏元件还可以设置在其它位置，不限于本发明实施例所述位置。LED灯条也可以设置在其它位置，不限于本发明实施例所述位置。例如，LED灯条可以设置在导光板的下方。
本发明的第五实施例提供了一种显示装置，其包括上述任一所述的背光调节装置或上述任一所述的背光模组。在本发明的一个实施例中，背光模块可以设置在显示装置的壳体中，以排除环境对背光亮度测量的干扰。该显示 装置例如可以为：电子纸、手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。
在本发明的实施例提供的背光调节装置中，通过光敏元件测量背光亮度，通过将检测到的背光强度和预设亮度值进行比较得到差值，背光驱动电路根据该差值来进行背光驱动，因此可以将背光强度保持在一个理想的恒定值，有效地解决了因为发光二极管老化而导致的背光亮度逐渐减小使得用户体验下降的问题。
以上具体实施方式仅用于说明本发明，而非对本发明的限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，但是本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行各种组合、修改或者等同替换，都不脱离本发明的原理和精神，其均应涵盖在本发明权利要求的保护范围之内。
本申请要求于2014年5月15日递交的中国专利申请第201420247914.3号的优先权，在此全文引用上述中国专利申请公开的内容以作为本申请的一部分。

Claims (11)

  1. 一种背光调节装置，包括光敏元件、预设值存储单元、比较器和背光驱动电路；其中，
    所述光敏元件和所述预设值存储单元分别连接到所述比较器的两个输入端，所述比较器的输出端连接到所述背光驱动电路；
    所述光敏元件检测背光强度，将光信号转换为背光强度电信号并将其输出；
    所述预设值存储单元输出表示预设值的预设值电信号；
    所述比较器将所述背光强度电信号和所述预设值电信号进行比较，得到差值电信号并将其输出给所述背光驱动电路；
    所述背光驱动电路用于根据所述差值电信号进行背光驱动。
  2. 根据权利要求1所述的背光调节装置，包括多个光敏元件。
  3. 根据权利要求2所述的背光调节装置，其中，所述背光强度电信号为所述多个光敏元件输出的背光强度电信号的平均值。
  4. 根据权利要求1-3任一所述的背光调节装置，其中，所述预设值存储单元包括相连的闪存元件和数模转换元件。
  5. 根据权利要求1-4任一所述的背光调节装置，其中，所述预设值存储单元包括相连的电压源和变阻器。
  6. 根据权利要求1-5任一项所述的背光调节装置，还包括脉宽调制信号发生器，其中，所述比较器的输出端连接到所述脉宽调制信号发生器的输入端，所述脉宽调制信号发生器的输出端连接到所述背光驱动电路。
  7. 一种背光模组，包括权利要求1-6任一项所述的背光调节装置。
  8. 根据权利要求7所述的背光模组，还包括背光板，所述背光调节装置的光敏元件设置在所述背光板上。
  9. 根据权利要求7或8所述的背光模组，还包括发光二极管。
  10. 一种显示装置，包括权利要1-6中任一项所述的背光调节装置；或，包括权利要求7-9中任一项所述的背光模组。
  11. 根据权利要求10所述显示装置，其中，所述背光模组设置在显示装置的壳体中。
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