CN103839529A - 一种背光源的驱动***及方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种背光源的驱动***及方法，其中的***具体包括：M组背光源，其中，每组背光源包括N路背光，所述M为大于等于2的整数；N路驱动电路，其中，所述每组背光源中的N路背光都分别与所述N路驱动电路连接；选通电路，与所述M组背光源相连，用于在一个扫描周期内，分时选择所述M组背光源中的一组背光源由所述N路驱动电路驱动发光。本申请能够减少驱动电路的数目。

Description

一种背光源的驱动***及方法

技术领域

本申请涉及背光驱动技术领域，特别是涉及一种背光源的驱动***及方法。

背景技术

现有的液晶显示装置中，液晶面板需要借由背光源提供的光源才能正常显示影像，而发光二极管(LED，Light Emitting Diode）成为背光源的主流。

目前，背光源的扫描（扫描背光）技术常用于改善背光源特性及运动图像质量问题，其原理为将液晶显示装置按照水平区域分割成多个区域，在任意区域内，选择在液晶分子的转换期间关闭对应的背光源；由于液晶分子在转换期间显示不稳定致使图像显示模糊，当液晶分子对应的背光源关闭时，液晶分子转换期间不显示图像，而此时由于人眼已经对先前的图像做了正常的响应，故能够避免运动图像模糊现象的出现，从而能够提升图像画面的清晰度，同时提高显示对比度。

参照图1，示出了现有技术一种LED背光源的驱动***示意图，其具体可以包括：LED背光源、处理电路、反馈电路、直流转直流（DC/DC）电路和针对每路LED背光源设置的驱动电路，其中，所述LED背光源具体可以包括：LED1、LED2、LED3、LED4、LED5、LED6等数目与背光分区相应的多路LED背光源，所述驱动电路针对每路LED背光源分别设有对应的驱动模块，其中每路驱动电路具体可以包括脉冲宽度调制(PWM，Pulse WidthModulation)（图中标出了PWM1、PWM2、PWM3、PWM4、PWM5、PWM6）电路、场效晶体管和驱动电阻等，所述处理电路主要用于控制PWM输出及进行反馈电压处理；在扫描背光的过程中，DC/DC电路根据反馈电路输出的反馈电压将上述LED背光源的驱动电压VLED调整到合适的电压值。

由于图1所示现有技术需要针对每路LED背光源分别设有对应的驱动电路，故随着背光分区的增多，LED背光源的驱动***也需要设有相应数目的驱动电路，不仅增加了***电路的复杂性，而且耗费了大量的驱动成本。

发明内容

本申请所要解决的技术问题是提供一种背光源的驱动***及方法，能够减少驱动电路的数目。

为了解决上述问题，本申请公开了一种背光源的驱动***，包括：

M组背光源，其中，每组背光源包括N路背光，所述M为大于等于2的整数；

N路驱动电路，其中，所述每组背光源中的N路背光都分别与所述N路驱动电路连接；

选通电路，与所述M组背光源相连，用于在一个扫描周期内，分时选择所述M组背光源中的一组背光源由所述N路驱动电路驱动发光。

优选的，所述***还包括开关电路，所述开关电路分别与所述选通电路和所述M组背光源连接，用于在所述选通电路选通一组背光源时，选择所述组背光源中的N路背光与所述N路驱动电路接通。

优选的，所述每路驱动电路为每路背光提供的峰值电流值大于非分时扫描时的峰值电流值。

优选的，所述分时扫描背光方式对应扫描帧率大于非分时扫描时的扫描帧率。

优选的，所述每路驱动电路为每路背光提供的峰值电流值为非分时扫描时的峰值电流值的M倍。

优选的，所述分时扫描背光方式对应扫描帧率为非分时扫描时对应扫描帧率的M倍。

另一方面，本申请还提供了一种背光源的驱动方法，该方法在一个扫描周期内，分时选择M组背光源中的一组背光源由N路驱动电路驱动发光；

其中，每组背光源包括N路背光，所述每组背光源中的N路背光都分别与所述N路驱动电路连接；所述M为大于等于2的整数。

优选的，所述分时选择所述M组背光源中的一组背光源由所述N路驱动电路驱动发光的步骤包括：通过分别与所述选通电路和所述M组背光源连接的开关电路，在所述选通电路选通一组背光源时，选择所述组背光源中的N路背光与所述N路驱动电路接通。

优选的，所述每路驱动电路为每路背光提供的峰值电流值大于非分时扫描时的峰值电流值。

优选的，所述分时扫描背光方式对应扫描帧率大于非分时扫描时的扫描帧率。

与现有技术相比，本申请具有以下优点：

本申请将背光源划分为M组，其中的每组具体包括N路背光，同时设计N路驱动电路，每组背光源中的N路背光都分别与所述N路驱动电路连接，且增设选通电路在一个扫描周期内，分时选择M组背光源中的一组背光源接通所述N路驱动电路，由于分时选通能够在一个扫描周期内的不同时段选通不同的组背光源由所述N路驱动电路驱动发光，故在一个扫描周期内N路驱动电路可以分时驱动M组背光源对应的M*N路背光，因此，相对于现有技术中需要针对每路背光设有对应的驱动电路的情形，本申请能够大大减少驱动电路的数目，从而能够降低***电路的复杂性，以及能够节省***的驱动成本。

附图说明

图1是现有技术一种LED背光源的驱动***示意图；

图2是本申请实施例一提供的背光源的驱动***的结构图；

图3是本申请一种LED背光源的驱动***的结构示意图；

图4是本申请一种LED灯条的分组示意图；

图5是本申请一种分时扫描的控制时序示意图。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步详细的说明。

本申请实施例中，分时扫描背光方式也即周期性地分别对M组背光源进行选通点亮；同时每一组背光源内的N路背光也是以一定的时间间隔依次点亮。由于液晶显示装置在显示图像时，每一帧图像的全部像素也是按照从上到下，从左至右（或者从下到上，从右至左）的顺序逐点扫描完成的，所以只要能够确保所有的M*N路背光在一帧图像的全部像素都扫描完的时间内都依次点亮，就能够保证在液晶分子在翻转的时候对应位置的背光是开启的，以达到扫描背光的要求，故能够避免运动图像模糊现象的出现，从而能够提升图像画面的清晰度，同时提高显示对比度。

进一步，只要控制好每一路背光的峰值电流及点亮时间，利用人眼的视觉暂留效果，就能够使得背光亮度和图像亮度达到人眼视觉要求，达到分时扫描的效果。

实施例一

参照图2，给出了本申请实施例一提供的背光源的驱动***的结构图，具体可以包括：

M组背光源201，其中，每组背光源具体可以包括至少N路背光211；所述M为大于等于2的整数；

N路驱动电路202，其中，所述每组背光源中的N路背光211都分别与所述N路驱动电路202连接；

选通电路203，与所述M组背光源201相连，用于在一个扫描周期内，分时选择所述M组背光源201中的一组背光源201由所述N路驱动电路202驱动发光。

本申请实施例可以应用于具有动态背光功能的各种液晶显示装置中。

为了减少液晶显示装置中背光源所需驱动电路的数目，本申请实施例将背光源划分为M组，其中的每组具体包括N路背光，同时设计N路驱动电路中的每组分别与所述M组背光源201中的一路背光相连，并且增设选通电路，通过该选通电路203在一个扫描周期内分时选择所述M组背光源中的一组背光源由所述N路驱动电路驱动发光；由于分时选通能够在一个扫描周期内的不同时段选通不同的组背光源由所述N路驱动电路驱动发光，故在一个扫描周期内N路驱动电路可以分时驱动M组背光源对应的M*N路背光，因此，相对于现有技术中需要针对每路LED背光源设有对应的驱动电路的情形，本申请能够大大减少驱动电路的数目。

本申请实施例中，所述选通电路203主要用于控制所述M组背光源的驱动过程，其可以位于CPU、微处理器(MCU，Micro Control Unit)等处理器中，该处理器可以通过执行指令来实现所述选通电路203的一系列功能。

在本申请的一种优选实施例中，所述***还可以包括开关电路，所述开关电路分别与所述选通电路203和所述M组背光源201连接，用于在所述选通电路203选通一组背光源201时，选择所述组背光源201中的N路背光211与所述N路驱动电路202接通。

在具体实现中，所述选通电路203可以向所述开关电路发送选通电路，而所述开关电路可以依据选通信号，选择所述M组背光源201中的一组背光源201接通所述N路驱动电路202，由所述N路驱动电路202驱动并点亮所连的该组背光源对应的N路背光。

在实际应用中，可以通过绝缘栅双极型晶体管(IGBT，Insulated GateBipolar Transistor)、金氧半场效晶体管（MOSFET，Metal-Oxide-SemiconductorField-Effect Transistor）等电路来实现所述开关电路的功能，本申请实施例对所述开关电路的具体电路结构不加以限制。

为了控制所述选通电路203在一个扫描周期内分时选择所述M组背光源中的一组背光源由所述N路驱动电路驱动发光，在本申请的一种优选实施例中，所述选通电路203，可具体用于按照分时扫描背光方式，生成所述M组背光源中一组背光源的选通信号，以及，控制所述N路驱动电路的输出及开启时刻。

本优选实施例的分时扫描方式具体可以为，将一个扫描周期划分为多个扫描区间，并以扫描区间为单位，轮流进行每个扫描区间对应组背光源的扫描，以实现在该多个扫描区间内扫描并点亮所述M组背光源201。在具体实现中，可以按照图像扫描的顺序分组来进行M组背光源的分时扫描，以达到扫描背光的要求。

在此提供生成选通信号的具体过程：所述选通电路203可以按照分时扫描背光方式，分别在一个扫描周期内的多个扫描区间内生成所述M组背光源中一组背光源的选通信号，并向所述开关电路发送；其中，所述扫描区间的数量与所述背光源的组数相同。

例如，在M=2时，可以将一个扫描周期划分为2个扫描区间，那么，选通电路203可以在一个扫描周期的扫描区间1内生成第1组背光源的选通信号，此时所述开关电路可以选择第1组背光源接通所述N路驱动电路202，故能实现使用N路驱动电路在一个扫描周期的扫描区间1内驱动第1组背光源；同理，选通电路203可以在一个扫描周期的扫描区间2内生成第2组背光源的选通信号，此时所述开关电路可以选择第2组背光源接通所述N路驱动电路202，故能实现使用N路驱动电路在一个扫描周期的扫描区间2内驱动第2组背光源；因此，可以实现使用N路驱动电路在一个扫描周期内分时驱动2组背光源的2N路背光。

可以看出，为实现使用N路驱动电路在一个扫描周期内分时驱动M组背光源的M*N路背光，本申请可以将一个扫描周期划分为M个扫描区间，并在一个扫描周期的不同扫描区间内选通不同的组背光源，从而实现使用N路驱动电路在一个扫描周期的扫描区间i内驱动第i组背光源，其中，1≤i≤M。

可以理解，上述M=2只是作为本申请的应用示例，实际上其它大于2的M值（如M=3或4）也是可行的。

在此提供控制所述N路驱动电路的输出及开启时刻的详细过程：所述选通电路203，可具体用于按照分时扫描背光方式，控制所述N路驱动电路的输出及开启时刻，使其在一个扫描周期的多个扫描区间内，按照所连背光源的扫描顺序延时依次开启；其中，所述扫描区间的数量与所述背光源的组数相同。

为了使整个液晶屏幕的背光源均匀点亮，所述选通电路203可以控制每路驱动电路202的开启时刻，使其按照所连背光源的扫描顺序延时依次开启，其中，所述延时可由本领域技术人员依据实际情况确定，例如其可以为扫描一行所花费的时间等。假设M=2，N=3，第1、2、3路驱动电路202各连接了第1组和第2组背光源中的一路，假设第1、2、3路驱动电路202分别连接了第1组背光源中的背光源1、背光源2和背光源3，那么，在选通第1组背光源时，可以按照所述第1组背光源中的背光源1、背光源2和背光源3的扫描顺序，控制所述3路驱动电路202的开启时刻.

在本申请的一种优选实施例中，所述N路驱动电路202的开启可以在单个扫描区间内完成。其中，某路驱动电路在开启时，会持续输出高电平，以使对应的背光源211发光，由于在每个扫描区间内完成所述N路驱动电路202的开启，因此，上一个扫描区间内背光源211的驱动不会影响到下一个扫描区间内背光源211的驱动，使得每个扫描区间内背光源211的发光互不影响，因而能够保证整个液晶屏幕的背光源均匀点亮。

在具体实现中，假设扫描区间i、扫描区间i+1分别为[i(T-1),iT]、[iT，

i(T+1)]，那么，扫描区间i内所述N路驱动电路202的开启时刻均不能超过iT。

实施例一具有如下优点：

由于分时选通能够在一个扫描周期内的不同时段选通不同的组背光源由所述N路驱动电路驱动发光，故在一个扫描周期内N路驱动电路可以分时驱动M组背光源对应的M*N路背光，因此，相对于现有技术中需要针对每路背光设有对应的驱动电路的情形，本申请能够大大减少驱动电路的数目，从而能够降低***电路的复杂性，以及能够节省***的驱动成本。

实施例二

本实施例的背光源的驱动***在上述实施例一的基础上，进一步还可以包括如下可选技术方案。

本实施例的所述每路驱动电路202为每路背光211提供的峰值电流值大于非分时扫描时的峰值电流值。

由于在一个扫描周期内，各组背光源是在M个扫描区间内分别导通的，此时如果使用非分时扫描时的峰值电流值，单位时间内点亮的背光源会变少，故为了提高整个液晶屏幕的亮度，本实施例的所述每路驱动电路202提高为每路背光211提供的峰值电流值，使其大于非分时扫描时的峰值电流值，这里非分时扫描为现有技术的扫描方式。

在本申请的一种优选实施例中，所述每路驱动电路为每路背光提供的峰值电流值为非分时扫描时的峰值电流值的M倍，此时，整个液晶屏幕的亮度可以达到现有非分时扫描时整个液晶屏幕的亮度。

综上，本实施例中每路驱动电路202为每路背光211提供的峰值电流值大于非分时扫描时的峰值电流值，能够提高整个液晶屏幕的亮度。

实施例三

本实施例的背光源的驱动***在上述实施例一的基础上，进一步还可以包括如下可选技术方案。

本实施例的所述分时扫描背光方式对应扫描帧率大于非分时扫描技术对应扫描帧率。

由于在一个扫描周期内，各组背光源是在M个扫描区间内分别导通的，此时如果使用非分时扫描技术对应扫描帧率，则单位时间内扫过的图像行数会变少，容易导致图像闪烁；因此，故为了提高图像质量，本实施例的所述分时扫描背光方式对应扫描帧率大于非分时扫描技术对应扫描帧率。

在本申请的一种优选实施例中，所述分时扫描背光方式对应扫描帧率为非分时扫描时对应扫描帧率的M倍，此时，单位时间内扫过的图像行数会达到现有非分时扫描时单位时间内扫过的图像行数。

综上，本实施例中所述分时扫描背光方式对应扫描帧率大于非分时扫描技术对应扫描帧率，能够避免图像闪烁，因此能够提高图像质量。

为使本领域技术人员更好地理解本申请实施例，在此提供一种液晶显示装置中背光源驱动的应用示例，该示例涉及使用3路驱动电路驱动6路LED灯条；

参照图3，示出了本申请一种LED背光源的驱动***的结构示意图，其具体可以包括：6路LED灯条LED1、LED2、LED3、LED4、LED5、LED6、选通电路、反馈电路、DC/DC电路、选择电路和3路驱动电路，其中的每路驱动电路具体可以包括PWM（图中标出了PWM1、PWM2、PWM3）、场效晶体管和驱动电阻等；

其中，将上述6路LED灯条LED1、LED2、LED3、LED4、LED5、LED6划分为2组，参照图4，示出了本申请一种LED灯条的分组示意图，其中，LED1、LED3、LED5处于上半屏幕内，LED2、LED4、LED6处于下半屏幕内；

所述每路驱动电路分别与所述2组LED灯条中的一路相连，具体地，PWM1连接第1组LED灯条中的LED1和第2组LED灯条中的LED2，PWM2连接第1组LED灯条中的LED3和第2组LED灯条中的LED4，及PWM3连接第1组LED灯条中的LED5和第2组LED灯条中的LED6；

所述第1组LED灯条的阳极共同连接到VLED1，所述第2组LED灯条的阳极共同连接到VLED2；

所述选通电路主要用于按照分时扫描背光方式控制所述2组LED灯条的驱动过程，其功能具体可以包括：

第一，用于按照分时扫描背光方式，分别在一个扫描周期的2个扫描区间，向所述开关电路发送针对某组LED灯条的选通信号；

第二，用于按照分时扫描背光方式，控制所述3路驱动电路的输出及开启时刻；这里，驱动电路的输出主要用于控制LED灯条开启的脉冲信号的占空比；

所述DC/DC电路主要用于根据反馈电路输出的反馈电压将上述LED背光源的驱动电压调整到合适的电压值；

参照图5，示出了本申请一种分时扫描的控制时序示意图，所述选通电路控制所述3路驱动电路在液晶屏幕扫描刷新的一场内，将所有的LED灯条都点亮一遍；其中，在一个扫描周期的扫描区间1的开始时刻，选通电路通过所述开关电路将所述DC/DC电路的输出接入到VLED1上，此时，PWM1、PWM2、PWM3就可以控制上半屏幕内的所有LED灯条（LED1、LED3、LED5）都以一定的亮度点亮；同理，在一个扫描周期的扫描区间2内，选通电路通过所述开关电路将DC/DC电路的输出接入到VLED2上，此时，PWM1、PWM2、PWM3可以控制下半屏幕内的所有LED灯条（LED2、LED4、LED6）都以一定的亮度点亮。

需要说明的是，上述通过反馈电路和DC/DC电路向背光源提供驱动电压的方式只是作为示例，实际上其它向背光源提供驱动电压的方式也是可行的，例如，可以由选通电路向背光源提供驱动电压等等，本申请实施例对具体的向背光源提供驱动电压的方式不加以限制。

本申请还提供了一种背光源的驱动方法实施例，该方法实施例可以在一个扫描周期内，分时选择M组背光源中的一组背光源由N路驱动电路驱动发光；

其中，每组背光源包括N路背光，所述每组背光源中的N路背光都分别与所述N路驱动电路连接；所述M为大于等于2的整数。

在本申请的一种优选实施例中，所述分时选择所述M组背光源中的一组背光源由所述N路驱动电路驱动发光的步骤包括：通过分别与所述选通电路和所述M组背光源连接的开关电路，在所述选通电路选通一组背光源时，选择所述组背光源中的N路背光与所述N路驱动电路接通。

其中，可以按照分时扫描背光方式，生成所述M组背光源中一组背光源的选通信号，由所述开关电路依据所述选通信号选择所述组背光源中的N路背光与所述N路驱动电路接通，生成所述选通信号的具体过程可以为：按照分时扫描背光方式，分别在一个扫描周期内的多个扫描区间内生成所述M组背光源中一组背光源的选通信号；其中，所述扫描区间的数量与所述背光源的组数相同。

另外，可以按照分时扫描背光方式，控制所述N路驱动电路的输出及开启时刻，相应的具体过程可以为：按照分时扫描背光方式，控制所述N路驱动电路的输出及开启时刻，使其在一个扫描周期的多个扫描区间内，按照所连背光源的扫描顺序延时依次开启；其中，所述扫描区间的数量与所述背光源的组数相同。

在本申请的再一种优选实施例中，所述每路驱动电路为每路背光提供的峰值电流值大于非分时扫描时的峰值电流值。优选的，所述每路驱动电路为每路背光提供的峰值电流值为非分时扫描时的峰值电流值的M倍，此时，整个液晶屏幕的亮度可以达到现有非分时扫描时整个液晶屏幕的亮度。

在本申请实施例中，优选的是，所述分时扫描背光方式对应扫描帧率大于非分时扫描技术对应扫描帧率。优选的，所述分时扫描背光方式对应扫描帧率可以为非分时扫描技术对应扫描帧率的M倍，此时，单位时间内扫过的图像行数会达到现有非分时扫描时单位时间内扫过的图像行数。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于装置实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法的部分说明即可。

以上对本申请所提供的一种背光源的驱动***及方法，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (10)

1.一种背光源的驱动***，其特征在于，包括：

M组背光源，其中，每组背光源包括N路背光，所述M为大于等于2的整数；

N路驱动电路，其中，所述每组背光源中的N路背光都分别与所述N路驱动电路连接；

选通电路，与所述M组背光源相连，用于在一个扫描周期内，分时选择所述M组背光源中的一组背光源由所述N路驱动电路驱动发光。

2.如权利要求1所述的***，其特征在于，还包括开关电路，所述开关电路分别与所述选通电路和所述M组背光源连接，用于在所述选通电路选通一组背光源时，选择所述组背光源中的N路背光与所述N路驱动电路接通。

3.如权利要求2所述的***，其特征在于，所述每路驱动电路为每路背光提供的峰值电流值大于非分时扫描时的峰值电流值。

4.如权利要求2或3所述的***，其特征在于，所述分时扫描背光方式对应扫描帧率大于非分时扫描时的扫描帧率。

5.如权利要求3所述的***，其特征在于，所述每路驱动电路为每路背光提供的峰值电流值为非分时扫描时的峰值电流值的M倍。

6.如权利要求4所述的***，其特征在于，所述分时扫描背光方式对应扫描帧率为非分时扫描时对应扫描帧率的M倍。

7.一种背光源的驱动方法，其特征在于，在一个扫描周期内，分时选择M组背光源中的一组背光源由N路驱动电路驱动发光；

其中，每组背光源包括N路背光，所述每组背光源中的N路背光都分别与所述N路驱动电路连接；所述M为大于等于2的整数。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述分时选择所述M组背光源中的一组背光源由所述N路驱动电路驱动发光的步骤包括：通过分别与所述选通电路和所述M组背光源连接的开关电路，在所述选通电路选通一组背光源时，选择所述组背光源中的N路背光与所述N路驱动电路接通。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述每路驱动电路为每路背光提供的峰值电流值大于非分时扫描时的峰值电流值。

10.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述分时扫描背光方式对应扫描帧率大于非分时扫描时的扫描帧率。

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