CN105096843A - 背光源及其调整方法、调整装置和显示装置 - Google Patents

背光源及其调整方法、调整装置和显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种背光源及其调整方法、调整装置和显示装置，其中该背光源包括：驱动单元、寄存器、脉宽调制单元和发光单元，寄存器与脉宽调制单元连接，脉宽调制单元与驱动单元和发光单元连接；驱动单元用于将电压信号转化为原始驱动信号；寄存器用于限定脉宽调制单元在进行脉宽调制过程中输出信号的占空比的最大值为预设阈值；脉宽调制单元用于在寄存器的限定下对驱动信号的占空比进行调整，并生成调整驱动信号；发光单元用于在调整驱动信号的驱动下进行发光。本发明提供的背光源能够对其自身的最大发光亮度进行限制，以使得其自身的实际发光亮度范围得到调整。

Description

背光源及其调整方法、调整装置和显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，特别涉及一种背光源及其调整方法、调整装置和显示装置。
背景技术
在显示装置中，由于液晶显示面板自身不会发光，因此需要背光源来为液晶显示面板提供足够的亮度和分布均匀的光源，从而使得液晶显示面板能够正常的工作。
图1为现有技术中一种背光源的结构示意图，如图1所示，该背光源包括：驱动单元和与驱动单元连接的发光单元，驱动单元用于将电压信号转变成用于驱动发光单元的驱动信号(电流信号)，发光单元在驱动信号的驱动下发出一定亮度的光。
然而，在背光源的实际生产过程中时，由于工艺上的误差等因素，使得在同批次背光源中会也出现部分背光源的驱动单元和/或发光单元的实际属性与理想属性存在明显差异。具体地，当向同批次背光源中施加相同的电压信号时，该批次背光源中会存在部分背光源的亮度与其他背光源的亮度明显不一致的现象。
对于同批次背光源而言，各背光源在呈现最大亮度时对应相同的最大亮度电压信号。当该同批次中的背光源施加了最大亮度电压信号时，会出现部分背光源的最大亮度不位于预设亮度范围内。例如，假定客户要求生产出的背光源的最大发光亮度要处于400nits～500nits(即对背光源施加最大亮度电压信号后发光亮度要处于400nits～500nits之间),然而在同批次的产品中，部分背光源在施加了该最大亮度电压信号后所呈现的发光亮度小于400nits或大于500nits。对于发光亮度小于400nits小于的背光源，由于不能符合客户要求，则不会被应用到显示装置中，而对于发光亮度大于500nit的背光源(高亮背光源)，由于其最大发光亮度大于客户需求，即该背光源的发光亮度范围能够满足客户需求，则会被应用到显示装置中。
然而，由于这些最大发光亮度大于客户需求的背光源被应用到了显示装置中，从而使得同批次产品中显示装置的发光亮度范围均一性不佳；其次，这些“高亮”的显示装置由于亮度过高，从而导致功耗较大。
发明内容
本发明提供一种背光源及其调整方法、调整装置和显示装置，可有效的提升产线中背光源的发光亮度范围的均一性。
为实现上述目的，本发明提供了一种背光源，包括：驱动单元、寄存器、脉宽调制单元和发光单元，所述寄存器与所述脉宽调制单元连接，所述脉宽调制单元与所述驱动单元和所述发光单元连接；
所述驱动单元用于将电压信号转化为原始驱动信号；
所述寄存器用于限定所述脉宽调制单元在进行脉宽调制过程中输出信号的占空比的最大值为预设阈值；
所述脉宽调制单元用于在所述寄存器的限定下对所述原始驱动信号的占空比进行调整，并生成调整驱动信号；
所述发光单元用于在所述调整驱动信号的驱动下进行发光。
可选地，所述发光单元包括：若干个并联的LED。
为实现上述目的，本发明还提供了一种背光源的调整方法，所述背光源采用上述的背光源，所述背光源的调整方法包括：
向所述驱动单元输入最大亮度电压信号，以供所述驱动单元输出原始最大亮度驱动信号，所述最大亮度电压信号为所述背光源呈现最大亮度时对应的电压信号；
判断所述发光单元在接收到所述原始最大亮度驱动信号时对应的第一实际最大发光亮度是否位于预设亮度范围内；
若判断出所述第一实际最大发光亮度大于所述预设亮度范围中的最大值时，根据所述第一实际最大发光亮度来设置相应的所述预设阈值，以使得当所述发光单元接收到占空比等于所述预设阈值的所述调整最大亮度驱动信号时对应的第二实际最大发光亮度位于所述预设亮度范围内。
可选地，所述发光单元接收到占空比等于所述预设阈值的所述调整最大亮度驱动信号时对应的第二实际最大发光亮度等于所述预设亮度范围中的最小值与最大值的平均值。
可选地，若判断出所述第一实际发光亮度位于所述预设亮度范围内时，设置所述预设阈值为100％。
为实现上述目的，本发明还提供了一种背光源的调整装置，所述背光源采用上述的背光源，所述调整装置包括：电压输入单元、判断单元和阈值设置单元；
所述电压输入单元用于向所述驱动单元输入最大亮度电压信号，以供所述驱动单元输出原始最大亮度驱动信号，所述最大亮度电压信号为所述背光源呈现最大亮度时对应的电压信号；
所述判断单元用于判断所述发光单元在接收到所述原始最大亮度驱动信号时对应的第一实际最大发光亮度是否位于预设亮度范围内；
所述阈值设置单元用于在所述判断单元判断出所述第一实际最大发光亮度大于所述预设亮度范围中的最大值时，根据所述第一实际最大发光亮度来设置相应的所述预设阈值，以使得当所述发光单元接收到占空比等于所述预设阈值的所述调整最大亮度驱动信号时对应的第二实际最大发光亮度位于所述预设亮度范围内。
可选地，所述阈值设置单元还用于在所述判断单元判断出所述第一实际最大发光亮度位于所述预设亮度范围内时，设置所述预设阈值为100％。
为实现上述目的，本发明还提供了一种显示装置，包括：背光源，所述背光源采用上述的背光源。
本发明具有以下有益效果：
本发明提供了一种背光源及其调整方法、调整装置和显示装置，其中该背光源包括：驱动单元、寄存器、脉宽调制单元和发光单元，寄存器与脉宽调制单元连接，脉宽调制单元与驱动单元和发光单元连接；驱动单元用于将电压信号转化为原始驱动信号；寄存器用于限定脉宽调制单元在进行脉宽调制过程中输出信号的占空比的最大值为预设阈值；脉宽调制单元用于在寄存器的限定下对驱动信号的占空比进行调整，并生成调整驱动信号；发光单元用于在调整驱动信号的驱动下进行发光。本发明提供的背光源能够对其自身的最大发光亮度进行限制，以使得其自身的实际发光亮度范围得到调整。因此，当产线中出现高亮背光源时，通过本发明的技术方案可使得产线中的高亮背光源的最大发光亮度降低，从而有效提升产线中背光源的发光亮度范围的均一性。此外，由于高亮背光源的最大发光亮度的得到降低，从而可使得显示装置的整体功耗降低。
附图说明
图1为现有技术中一种背光源的结构示意图；
图2为本发明实施例一提供的一种背光源的结构示意图；
图3为原始最大亮度驱动信号和占空比为80％的调整最大亮度驱动信号的波形图；
图4为本发明实施例二提供的一种背光源的调整装置的结构示意图；
图5为利用图4所示调整装置对图2所示背光源进行调整时的结构示意图；
图6为本发明实施例三提供的一种背光源的调整方法的流程图。
具体实施方式
为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明提供的一种背光源及其调整方法、调整装置和显示装置进行详细描述。
实施例一
图2为本发明实施例一提供的一种背光源的结构示意图，如图2所示，该背光源包括：驱动单元1、寄存器4、脉宽调制单元3和发光单元2，寄存器4与脉宽调制单元3连接，脉宽调制单元3与驱动单元1和发光单元2连接；驱动单元1用于将电压信号转化为原始驱动信号；寄存器4用于限定脉宽调制单元3在进行脉宽调制过程中输出信号的占空比的最大值为预设阈值；脉宽调制单元3用于在寄存器4的限定下对原始驱动信号的占空比进行调整，并生成调整驱动信号；发光单元2用于在调整驱动信号的驱动下进行发光。
本实施例中，发光单元2可以包括任何采用电流驱动的发光结构，例如OLED、LED等。本实施例中，可选地，发光单元2包括：若干个并联的LED。
本发明的技术方案通过在驱动单元1和发光单元2之间设置一个脉宽调制单元3，且通过寄存器4来限定脉宽调制单元3在进行脉宽调制过程中输出信号的占空比的最大值，从而可实现对背光源的实际最大发光亮度进行限制，即实现对背光源的实际发光亮度范围进行调节。
下面将结合实例来对本发明的发明原理进行详细的说明。其中，假定客户要求生产出的背光源的最大发光亮度要处于400nits～500nits，即客户需要背光源在施加最大亮度电压信号后的发光亮度要处于400nits～500nits之间。假定本实施例提供的背光源在施加最大亮度电压后，且脉宽调制单元3不对驱动单元1所产生的驱动信号进行脉宽调制处理，此时发光单元2所发出光的亮度为550nits，即本实施例提供的背光源的最大发光亮度大于客户需求的最大发光亮度，该背光源所对应的理论发光亮度范围为0～550nits。
在本实施例中，为使得发光单元2的最大发光亮度处于400nits～500nits之间，则需要脉宽调整单元对驱动单元1在接收到最大亮度电压信号后输出的原始最大亮度驱动信号(占空比为100％)的占空比进行调整。例如，当操作人员希望发光单元2的最大发光亮度调整为440nits时，则利用寄存器4来限定脉宽调制单元3在进行脉宽调制过程中输出信号的占空比的最大值为80％，即预设阈值设定80％。此时脉宽调制单元3能够输出的信号的最大占空比为80％，发光单元2的最大发光亮度为440nits。
下面将结合附图对本实施例中利用脉宽调制单元3对背光源的最大亮度值进行调整的原理进行详细说明。
图3为原始最大亮度驱动信号和占空比为80％的调整最大亮度驱动信号的波形图，如图3所示，当发光单元2接收到该占空比为100％的原始最大亮度驱动信号时，该发光单元2会处于持续发光状态，此时发光单元2对应的发光亮度为550nits。而当发光单元2接收到该占空比为80％(即在一个周期t内，处于高电平状态的时间t2与周期t之比为0.8)的调整最大亮度驱动信号时，发光单元2会不断的在“发光状态”(t2所对应的时间段)和“非发光状态”(t1所对应的时间段)之间进行切换，切换频率与调整最大亮度驱动信号的频率相同。需要说明的是，由于发光单元2在“发光状态”和“非发光状态”之间的切换频率较快，人眼无法察觉到该切换过程。以1s钟为例，该发光单元2处于“发光状态”的时间总和为0.8s，处于“非发光状态”的时间总和为0.2s，此时该发光单元2对应的发光亮度为550nits×0.8＝440nits。
当寄存器4来限定脉宽调制单元3在进行脉宽调制过程中输出信号的占空比的最大值为80％时，无论脉宽调制单元3怎么来对原始最大亮度驱动信号进行调整，发光单元2所能够产生的最大亮度都不会超过440nits，即该背光源的实际发光亮度范围为0～440nits。
需要说明的是，上述将预设阈值设定为80％的情况仅起到示例性作用，本领域的技术人员应该知晓的是，在本发明中可以根据背光源的实际性能以及客户需求来对该预设阈值进行相应的调整。
此外，需要补充说明的是，当用户在使用包括有本实施例提供的背光源时，可以根据实际需求利用该脉宽调制单元3对原始驱动信号的占空比进行适当的调整(脉宽调制单元3输出信号的占空比小于等于预设阈值)，以使得背光源的发光亮度发生变化，从而实现对显示装置的整体亮度进行调整。
本发明实施例一还提供了一种显示装置，该显示装置包括：背光源，其中该背光源采用上述的背光源，具体内容可参见上述相应内容，此处不再进行赘述。
本实施例提供了一种背光源和显示装置，其中该背光源能够对其自身的最大发光亮度进行限制，以使得其自身的实际发光亮度范围得到调整。因此，当产线中出现高亮背光源时，通过本发明的技术方案可使得产线中的高亮背光源的最大发光亮度降低，从而有效提升产线中背光源的发光亮度范围的均一性。此外，由于高亮背光源的最大发光亮度的得到降低，从而可使得显示装置的整体功耗降低。
实施例二
图4为本发明实施例二提供的一种背光源的调整装置的结构示意图，图5为利用图4所示调整装置对图2所示背光源进行调整时的结构示意图，如图4和图5所示，该背光源采用上述实施例一中的背光源，该背光源的调整装置包括：电压输入单元5、判断单元6和阈值设置单元7。
其中，电压输入单元5用于向驱动单元1输入最大亮度电压信号，以供驱动单元1输出原始最大亮度驱动信号，最大亮度电压信号为背光源呈现最大亮度时对应的电压信号。在利用电压输入单元5向背光源中的驱动单元1施加最大亮度电压后，驱动单元1会原始最大亮度驱动信号，若该原始最大亮度驱动信号不经过脉宽调制处理，而直接输入至发光单元2，此时发光单元2会呈现第一实际最大发光亮度。
判断单元6用于判断发光单元2在接收到原始最大亮度驱动信号时对应的第一实际最大发光亮度是否位于预设亮度范围内。其中，该预设亮度范围是根据用户所需要的最大发光亮度而进行相应设定的。
当判断单元6判断出发光单元2在接收到原始最大亮度驱动信号时对应的第一实际最大发光亮度小于预设亮度范围的最小值时，则说明相应的背光源无法满足客户需求的水平，即无法应用到相应的显示装置中。
当判断单元6判断出发光单元2在接收到原始最大亮度驱动信号时对应的第一实际最大发光亮度大于预设亮度范围的最大值时，则说明相应的背光源已经超出客户需求的水平，但是基于产线中背光源的发光亮度范围的均一性和显示装置整体功耗的考虑，需要对该高亮背光源的最大发光亮度进行限制，具体地，阈值设置单元7根据背光源的第一实际最大发光亮度来设置相应的预设阈值，以使得当发光单元2接收到占空比等于预设阈值的调整驱动信号时对应的第二实际最大发光亮度位于预设亮度范围内。
该预设阈值的确定，与背光源的第一实际最大发光亮度以及操作人员所期望的第二实际最大发光亮度相关。可选地，在设定预设阈值时，可以以使得发光单元2接收到占空比等于预设阈值的调整驱动信号时对应的第二实际最大发光亮度等于预设亮度范围中的最小值与最大值的平均值为准。当然，也可以从该预设亮度范围中任意选取一个值来作为背光源的第二实际最大发光亮度，此时将第二实际最大发光亮度与第一实际最大发光亮度之比作为预设阈值。
本发明中通过为寄存器4配置相应的预设阈值，以对脉宽调制单元3的输出信号的最大占空比进行限定，从而实现对背光源的实际发光亮度范围进行调整的原理，可参见上述实施例一中相应的内容，此处不再进行赘述。
当判断单元6判断出发光单元2在接收到原始最大亮度驱动信号时对应的第一实际最大发光亮度位于预设亮度范围内时，则说明相应的背光源正好符合客户需求的水平，此时无需对背光源的最大发光亮度进行限制，因此阈值设置单元7可配置寄存器4中的预设阈值取值为100％。
本发明实施例二提供了一种背光源的调整装置，利用该调整装置可对上述实施例一中提供的背光源的最大发光亮度进行相应的限制，从而使得背光源的实际发光亮度范围得到调整。因此，当产线中出现高亮背光源时，通过本发明的技术方案可使得产线中的高亮背光源的最大发光亮度降低，从而有效提升产线中背光源的发光亮度范围的均一性。
实施例三
图6为本发明实施例三提供的一种背光源的调整方法的流程图，如图6所示，该调整方法基于上述实施例二中的调整装置，用于对上述实施例一中的背光源进行调整，该调整方法包括：
步骤101：向驱动单元输入最大亮度电压信号，以供驱动单元输出原始最大亮度驱动信号。
步骤101由上述实施例二中的电压输入单元来执行，具体过程可参见上述实施例二中对电压输入单元的相应描述。
步骤102：判断发光单元在接收到原始最大亮度驱动信号时对应的第一实际最大发光亮度是否位于预设亮度范围内。
步骤102由上述实施例二中的判断单元来执行，具体过程可参见上述实施例二中对判断单元的相应描述。
其中，当判断单元判断出发光单元在接收到原始最大亮度驱动信号时对应的第一实际最大发光亮度小于预设亮度范围的最小值时，则说明相应的背光源无法满足客户需求的水平(背光源为不良品)，即无法应用到相应的显示装置中。
当判断单元判断出发光单元在接收到原始最大亮度驱动信号时对应的第一实际最大发光亮度大于预设亮度范围的最大值时，则说明相应的背光源已经超出客户需求的水平，但是基于产线中背光源的发光亮度范围的均一性和显示装置整体功耗的考虑，需要对该高亮背光源的最大发光亮度进行限制。此时，执行下述步骤103。
当判断单元判断出发光单元在接收到原始最大亮度驱动信号时对应的第一实际最大发光亮度位于预设亮度范围内时，则说明相应的背光源正好符合客户需求的水平。此时执行下述步骤104。
步骤103：根据第一实际最大发光亮度来设置相应的预设阈值，以使得当发光单元接收到占空比等于预设阈值的调整驱动信号时对应的第二实际最大发光亮度位于预设亮度范围内。
步骤103由上述实施例二中的阈值设置单元来执行，具体过程可参见上述实施例二中对阈值设置单元的相应描述。
可选地，在阈值设置单元设定预设阈值时，可以以使得发光单元接收到占空比等于预设阈值的调整驱动信号时对应的第二实际最大发光亮度等于预设亮度范围中的最小值与最大值的平均值为准。
步骤104：设置寄存器中的预设阈值为100％。
步骤104也由阈值设置单元来执行。由于步骤102中判断出背光源正好符合客户需求的水平，此时无需对背光源的最大发光亮度进行限制，因此阈值设置单元可配置寄存器中的预设阈值取值为100％。
本发明实施例三提供了一种背光源的调整方法，利用该调整方法对上述实施例一中提供的背光源的最大发光亮度进行相应的限制，从而使得背光源的实际发光亮度范围得到调整。因此，当产线中出现高亮背光源时，通过本发明的技术方案可使得产线中的高亮背光源的最大发光亮度降低，从而有效提升产线中背光源的发光亮度范围的均一性。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种背光源，其特征在于，包括：驱动单元、寄存器、脉宽调制单元和发光单元，所述寄存器与所述脉宽调制单元连接，所述脉宽调制单元与所述驱动单元和所述发光单元连接；
所述驱动单元用于将电压信号转化为原始驱动信号；
所述寄存器用于限定所述脉宽调制单元在进行脉宽调制过程中输出信号的占空比的最大值为预设阈值；
所述脉宽调制单元用于在所述寄存器的限定下对所述原始驱动信号的占空比进行调整，并生成调整驱动信号；
所述发光单元用于在所述调整驱动信号的驱动下进行发光。
2.根据权利要求1所述的背光源，其特征在于，所述发光单元包括：若干个并联的LED。
3.一种背光源的调整方法，其特征在于，所述背光源采用上述权利要求1或2中任一所述的背光源，所述背光源的调整方法包括：
向所述驱动单元输入最大亮度电压信号，以供所述驱动单元输出原始最大亮度驱动信号，所述最大亮度电压信号为所述背光源呈现最大亮度时对应的电压信号；
判断所述发光单元在接收到所述原始最大亮度驱动信号时对应的第一实际最大发光亮度是否位于预设亮度范围内；
若判断出所述第一实际最大发光亮度大于所述预设亮度范围中的最大值时，根据所述第一实际最大发光亮度来设置相应的所述预设阈值，以使得当所述发光单元接收到占空比等于所述预设阈值的所述调整最大亮度驱动信号时对应的第二实际最大发光亮度位于所述预设亮度范围内。
4.根据权利要求3所述的背光源的调整方法，其特征在于，所述发光单元接收到占空比等于所述预设阈值的所述调整最大亮度驱动信号时对应的第二实际最大发光亮度等于所述预设亮度范围中的最小值与最大值的平均值。
5.根据权利要求3所述的背光源的调整方法，其特征在于，若判断出所述第一实际发光亮度位于所述预设亮度范围内时，设置所述预设阈值为100％。
6.一种背光源的调整装置，其特征在于，所述背光源采用上述权利要求1或2中任一所述的背光源，所述调整装置包括：电压输入单元、判断单元和阈值设置单元；
所述电压输入单元用于向所述驱动单元输入最大亮度电压信号，以供所述驱动单元输出原始最大亮度驱动信号，所述最大亮度电压信号为所述背光源呈现最大亮度时对应的电压信号；
所述判断单元用于判断所述发光单元在接收到所述原始最大亮度驱动信号时对应的第一实际最大发光亮度是否位于预设亮度范围内；
所述阈值设置单元用于在所述判断单元判断出所述第一实际最大发光亮度大于所述预设亮度范围中的最大值时，根据所述第一实际最大发光亮度来设置相应的所述预设阈值，以使得当所述发光单元接收到占空比等于所述预设阈值的所述调整最大亮度驱动信号时对应的第二实际最大发光亮度位于所述预设亮度范围内。
7.根据权利要求6所述的背光源的调整装置，其特征在于，所述阈值设置单元还用于在所述判断单元判断出所述第一实际最大发光亮度位于所述预设亮度范围内时，设置所述预设阈值为100％。
8.一种显示装置，其特征在于，包括：如上述权利要求1或2中任一所述的背光源。
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