背光源、背光源的控制方法和显示装置与流程

文档序号:16067494发布日期:2018-11-24 12:49阅读:161来源:国知局

本发明涉及显示面板制造领域,特别涉及一种背光源、背光源的控制方法和显示装置。

背景技术

随着显示技术的发展,越来越多的显示面板可以呈现出高动态范围(英文:high-dynamicrange;简称:hdr)图像,该hdr图像相较于普通图像而言可以提供更广的亮度范围(即高动态范围),使显示面板可以呈现出细腻的画面效果。

相关技术中,显示装置中的背光源设置有大量的发光二极管(英文:light-emittingdiode;简称:led),每个led为显示面板的预设显示区域提供背光,通过控制每个区域中启动的led数量来调节每个区域的亮度,即某个区域的亮度越大,该区域启动的led的数量就越多,某个区域的亮度越低,该区域启动的led的数量就越少。如此可以提高背光源的亮度范围,进而提升显示面板所呈现的图像的亮度范围,以呈现高动态范围的图像。

但是,相关技术中所提供的显示装置中的背光源,为了实现不同图像的亮暗效果,需要频繁地启动或者关闭led,导致显示装置的功耗较大。



技术实现要素:

为了解决现有技术的问题,本发明实施例提供了一种背光源、背光源的控制方法和显示装置,可以解决相关技术中显示装置功耗较大的问题,所述技术方案如下:

根据本发明的第一方面,提供了一种背光源,所述背光源包括:

阵列排布的多个发光模块;

每个所述发光模块包括发光单元和控制电路,所述控制电路包括n条支路、控制器和电流模块,所述n条支路、所述发光单元和所述电流模块串联,每条所述支路设置有开关,所述控制器与每条所述支路上的开关连接,所述控制器用于控制每条所述支路上的开关的接通和关断,所述电流模块用于与电源连接;

其中,所述n条支路中的每条支路均对应不同的电流大小,所述n条支路中的任一支路的开关在所述控制器的控制下接通时,所述电流模块能够向所述任一支路输入所述任一支路对应大小的电流。

可选的,所述发光单元包括至少一个发光二极管。

可选的,所述电流模块包括恒流源电路。

可选的,所述控制器与所述恒流源电路通过控制线路连接,所述控制器用于控制所述恒流源电路调整所述n条支路中每条支路对应的电流的大小。

可选的,所述控制电路还包括数模转换器,所述数模转换器设置在所述控制线路上,

所述数模转换器用于将所述控制器输出的数字信号转化为模拟信号输入所述恒流源电路。

可选的,每条所述支路上的开关为开关三极管,所述开关三极管的基极与所述控制器连接。

可选的,所述控制器为微控制单元。

根据本发明的第二方面,提供了一种显示装置,所述显示装置包括显示面板和第一方面所述的背光源。

根据本发明的第三方面,提供了一种背光源的控制方法,用于第一方面所述的背光源的控制器,所述方法包括:

控制器获取控制信号;

所述控制器控制n条支路上的开关,使所述控制信号指示开启的开关接通。

可选的,所述电流模块包括恒流源电路,所述控制器与所述恒流源电路通过控制线路连接,所述方法还包括:

所述控制器控制所述恒流源电路调整所述n条支路中每条支路对应的电流的大小。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括:

本发明实施例所提供的背光源包括多个发光模块,每个发光模块中的发光单元均连接包括有n条支路的控制电路,该n条支路中的每条支路均对应不同的电流大小,通过控制该n条支路的开关来控制输入每个发光单元的电流,进而控制该发光单元发出不同的亮度,无需频繁启动和关闭每个led,避免了相关技术中通过启动和关闭每个led来实现提升显示面板所呈现的图像的亮度范围,而导致显示装置的功耗较大的问题,达到了节约能耗的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,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,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种背光源的结构示意图;

图2是本发明实施例提供的一种发光模块的结构示意图;

图3是本发明实施例提供的一种背光源的控制方法的流程图。

通过上述附图,已示出本发明明确的实施例,后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本发明构思的范围,而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

目前,能够使显示装置呈现出hdr图像的背光源为能够动态分区的背光源,该背光源能够分成不同的区域,每个区域分别为显示装置中预设显示区域提供背光,每个区域可以独立地进行亮度调整。相关技术中,显示装置中的背光源设置有大量的led,通过控制每个区域中启动的led数量就能够调节每个区域的亮度。在显示装置连续显示多帧画面时,为了使该多帧画面均呈现出hdr的效果,显示装置需要频繁启动和关闭相应数量的led,而启动led的功耗较大,因而频繁启动大量的led会导致显示装置的功耗较大。

本发明实施例提供了一种背光源,可以解决相关技术中显示装置的功耗较大的问题。

图1是本发明实施例示出的一种背光源10的结构示意图,该背光源10包括阵列排布的多个发光模块11,每个发光模块11包括发光单元111和控制电路112。每个发光单元111可以为显示装置中预设显示区域提供背光,通过调整每个发光单元111的亮度能够实现背光源的动态分区。可选的,发光单元111可以包括至少一个led。此外,发光单元111还可以包括冷阴极荧光灯管(英文:coldcathodefluorescentlamp;缩写:ccfl)以及有机发光片(英文:organiclight-emittingdiode;缩写:oled)等,本发明实施例不进行限制。

其中,控制电路112可以包括n条支路(如图1所示的支路a1至an)、控制器b和电流模块c。其中,n条支路、发光单元111和电流模块c串联。每条支路设置有开关s,控制器b与每条支路a上的开关s连接(图1所示的仅为控制器b与支路an上的开关s连接的示意图,控制器b与其他支路上的开关s的连接方式图1中未示出),控制器b用于控制每条支路上的开关s的接通和关断,电流模块c用于与电源20连接。其中,n条支路中的每条支路均可以对应不同的电流大小,n条支路中的任一支路的开关s在控制器b的控制下接通时,电流模块c能够向该任一支路输入该任一支路对应大小的电流,例如,控制器b控制支路a3上的开关s接通,控制n个支路中除去支路a3之外的n-1个支路断开,则电流模块c能够向支路a3输入该支路a3对应大小的电流。由于不同的电流大小可以驱动发光单元发出不同亮度的背光,因此,通过输出不同大小的电流便可以实现不同图像的亮暗效果。

综上所述,本发明实施例所提供的背光源包括多个发光模块,每个发光模块中的发光单元均连接包括有n条支路的控制电路,该n条支路中的每条支路均对应不同的电流大小,通过控制该n条支路的开关来控制输入每个发光单元的电流,进而控制该发光单元发出不同的亮度,无需频繁启动和关闭每个led,避免了相关技术中通过启动和关闭每个led来实现提升显示面板所呈现的图像的亮度范围,而导致显示装置的功耗较大的问题,达到了节约能耗的效果。

此外,频繁启动和关闭led也会造成led寿命减少,因此,本发明实施例所提供的背光源可以增加发光单元的使用寿命。

另外,在相关技术中,为了适应不同显示装置的尺寸以及画面亮度要求,显示装置的背光源设置有多个驱动集成电路(例如每一组led均对应一个驱动集成电路),通过控制该驱动集成电路向每一组led输出的电压,来控制每一组led的启动和关闭。而通过控制驱动集成电路来控制每一组led的启动和关闭会导致led响应较慢,且大大增加了驱动集成电路的复杂程度。本发明实施例所提供的背光源,其中的控制电路可以在控制器的作用下输出指定大小的电流,提高了调节背光源亮度的响应速度。

并且,相关技术中,通过启动和关闭led的数量来使背光源呈现不同的亮度范围,该背光源中的led均只有亮和灭这两种亮度,而本发明实施例提供的背光源中,电路模块可以向发光单元输入不同大小的电流,使得每个发光单元均可以呈现出不同程度的亮度,使得显示装置所呈现的画面更加细腻。

可选的,图2以发光模块11中,发光单元111包括一个led为例进行说明。当然,在其他可能的实施例中,发光单元111还可以包括多个led,该多个led之间可以并联。

可选的,电流模块c可以包括恒流源电路,恒流源电路为在一定的电压下,可以输出恒定电流的电路。控制器b可以与恒流源电路通过控制线路l连接,控制器b用于通过控制线路l控制恒流源电路调整n条支路中每条支路对应的电流的大小。在本发明实施例中,控制器b可以获取该控制器b所控制的发光单元111对应的待显示区域显示图像所需的亮度,然后基于该亮度所对应的电流大小,控制对应的支路上的开关接通,使得发光单元111在该电流的驱动下发出对应亮度的光线。可选的,控制器b可以为微控制单元(英文:microcontrolunit;缩写:mcu)。

可选的,由于控制器b发出的信号为数字信号,而恒流源电路接收的信号通常为模拟信号,则为了将控制器b发出的数字信号转换成可以被恒流源电路接收的模拟信号,如图2所示,控制电路112还包括数模转换器d,数模转换器d设置在控制线路l上,数模转换器d用于将控制器b输出的数字信号转化为模拟信号输入恒流源电路,恒流源电路接收到该模拟信号之后,可以根据该模拟信号输出对应大小的电流。

在本发明实施例所提供的背光源中,控制器b不但可以控制n条支路上的开关,还能够调整每条支路对应的电流大小,通过调整每条支路对应的电流大小,能够提高每个发光单元111所能发出的光线的亮度范围。示例性的,当显示装置显示的画面的整体亮度较低时,则控制器可以整体降低n条支路所对应的电流大小,使每n条支路对应的电流对应的亮度分布在一个较低的区间,而当显示装置显示的画面的整体亮度较高时,则控制器可以整体提升n条支路所对应的电流大小,使每条支路对应的电流对应的亮度分布在一个较高的区间。如此发光单元所能发出的光线的亮度范围就包括了该较低的区域和该较高的区间,发光单元所能发出的光线的亮度范围得到了较大的提升。

可选的,每条支路a上的开关可以为开关三极管,开关三极管的基极与控制器b连接。通过控制器b向每条支路上的开关三极管发送控制信号(该控制信号为数字信号),控制每条支路上的开关三极管接通或者断开。可选的,控制器具有可编程功能,工作人员可以通过编程实现控制器的控制功能,使得控制器可以向每条支路上的开关(例如开关三极管)发送控制信号。因此,本发明实施例所提供的背光源可以通过数字化控制输入每个发光单元的电流大小,进而数字化调节发光单元所发出的亮度。可选的,在本发明实施例所提供的背光源中,控制器b可以在显示装置中的控制器的控制下对n条支路中的开关以及恒流源电路进行控制。显示装置中的控制器可以包括一个或多个中央处理器(英文:centralprocessingunit;简称:cpu)。

相关技术中,若显示装置的待显示区域要显示一个亮度很低的画面,显示装置控制器将该画面亮度对应的控制信号发送至控制器,背光源的控制器会将该待显示区域对应的led关闭,而本发明实施例所提供的背光源中的控制器可以根据该亮度选取n条支路中亮度较低且较为接近的支路来输出电流,无需关闭发光单元,避免了画面切换之后需要再次启动该led而产生的功耗,也减少了启动该led所发出的热量,提高了背光效率,降低了功耗,同时增加了发光单元的使用寿命。

综上所述,本发明实施例所提供的背光源包括多个发光模块,每个发光模块中的发光单元均连接包括有n条支路的控制电路,该n条支路中的每条支路均对应不同的电流大小,通过控制该n条支路的开关来控制输入每个发光单元的电流,进而控制该发光单元发出不同的亮度,无需频繁启动和关闭每个led,避免了相关技术中通过启动和关闭每个led来实现提升显示面板所呈现的图像的亮度范围,而导致显示装置的功耗较大的问题,达到了节约能耗的效果。

请参考图3,其示出了本发明实施例提供的一种背光源的控制方法的流程图,用于上述实施例所述的背光源,该控制方法可以包括:

步骤301、控制器获取控制信号。

该控制信号可以控制背光源中的发光单元发出待显示图像所需的亮度。该控制信号可以由显示装置的控制器发出。

步骤302、控制器控制n条支路上的开关,使控制信号指示开启的开关接通。

可选的,电流模块包括恒流源电路,则步骤302可以包括:通过控制器控制恒流源电路调整n条支路中每条支路对应的电流的大小。

控制器可以在显示装置的控制器的控制下控制恒流源电路调整n条支路中每条支路对应的电流的大小,以提高发光单元所能发出的光线的亮度范围。

步骤301至步骤302为控制背光源中任一发光单元的亮度的方式,可以根据该方式控制背光源中每个发光单元发出的光线的亮度。

综上所述,本发明实施例所提供的背光源的控制方法,通过控制器控制n条支路的开关来控制输入每个发光单元的电流,进而控制该发光单元发出不同的亮度,无需频繁启动和关闭每个led,避免了相关技术中通过启动和关闭每个led来实现提升显示面板所呈现的图像的亮度范围,而导致显示装置的功耗较大的问题,达到了节约能耗的效果。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的方法的具体步骤,可以参考前述背光源实施例中的对应描述,在此不再赘述。

本发明实施例所提供了一种显示装置,该显示装置包括显示面板和上述实施例所描述的背光源。

该显示装置可以包括手机、电视机、显示器和平板电脑等各种具有显示功能的产品。该显示面板可以为需要背光源的被动发光型显示面板,例如该显示面板可以为液晶显示面板。

以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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