CN108538259B - 背光驱动电路、背光驱动方法及显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明是关于一种背光驱动电路、背光驱动方法及显示装置，属于显示技术领域。该背光驱动电路包括：外部电源、背光电源、开关控制模块和呈阵列排布的多个LED灯，所述外部电源与所述背光电源电连接，用于将外部电压提供给所述背光电源，所述背光电源与所述多个LED灯电连接；所述开关控制模块分别与所述背光电源和所述多个LED灯电连接，用于在所述背光电源输出的外部电压作用下，单独控制所述多个LED灯中每个所述LED灯开启或关闭，解决了相关技术中面板显示出的图像的细腻度较低，清晰度较低的问题，提高了图像的细腻度，提高了图像清晰度，用于显示装置。

Description

背光驱动电路、背光驱动方法及显示装置

技术领域

本发明涉及显示技术领域，特别涉及一种背光驱动电路、背光驱动方法及显示装置。

背景技术

在显示技术领域，液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)面板本身无法产生光源，LCD面板需要利用位于面板背后的背光源产生亮度，显示出图像。由于发光二极管(Light Emitting Diode，LED)可以提高面板色彩的表现能力，且比较环保，因此，大多数LCD采用LED作为背光源。

相关技术中有一种背光驱动电路，该背光驱动电路主要包括外部电源、背光电源和多个LED灯条，每个LED灯条包括多个LED灯。其中，外部电源用于将外部电压提供给背光电源，背光电源用于将外部电压转换为多个LED灯条需要的电压，并将转换的电压提供给每个LED灯条。

然而上述背光驱动电路是对LED灯条进行控制，即同一LED灯条中的所有LED灯是同时开启或同时关闭的，导致待显示图像本该较亮的区域较暗，或者本该较暗的区域较亮，所以LCD面板显示出的图像的细腻度较低，清晰度较低。

发明内容

本发明实施例提供了一种背光驱动电路、背光驱动方法及显示装置，可以解决相关技术中面板显示出的图像的细腻度较低，清晰度较低的问题。所述技术方案如下：

根据本发明实施例的第一方面，提供一种背光驱动电路，包括：外部电源、背光电源、开关控制模块和呈阵列排布的多个发光二极管LED灯，

所述外部电源与所述背光电源电连接，用于将外部电压提供给所述背光电源，所述背光电源与所述多个LED灯电连接；

所述开关控制模块分别与所述背光电源和所述多个LED灯电连接，用于在所述背光电源输出的外部电压作用下，单独控制所述多个LED灯中每个所述LED灯开启或关闭。

可选的，所述开关控制模块包括开关控制器和开关阵列子模块，

所述开关阵列子模块包括多个开关，所述多个开关与所述多个LED灯一一对应，每个所述开关的一端与所述背光电源的正极电连接，另一端与对应的LED灯的正极电连接，每个所述LED灯的负极与所述背光电源的负极电连接，

所述开关控制器用于在所述背光电源输出的外部电压作用下，单独控制每个所述开关开启或关闭，以对对应的LED灯进行控制。

可选的，所述背光电源包括供电子模块和恒流控制子模块，

所述供电子模块用于将所述外部电源提供的外部电压转换成LED灯需要的电压；

所述恒流控制子模块用于将所述供电子模块输出的电压进行调整和控制，实现对LED灯的恒流驱动。

可选的，所述开关控制模块还用于在接收到图像显示指令时，根据所述图像显示指令确定待开启的LED灯和待关闭的LED灯，所述图像显示指令用于指示待显示图像的色彩信息。

可选的，所述开关控制模块还用于在接收到所述图像显示指令时，根据所述图像显示指令确定待开启的LED灯的开启时长和待关闭的LED灯的关闭时长。

根据本发明实施例的第二方面，提供一种显示装置，包括第一方面所述的背光驱动电路。

根据本发明实施例的第三方面，提供一种背光驱动方法，所述方法包括：

通过外部电源将外部电压提供给背光电源；

通过开关控制模块在所述背光电源输出的外部电压作用下，单独控制多个LED灯中每个所述LED灯开启或关闭。

可选的，所述开关控制模块包括开关控制器和开关阵列子模块，所述开关阵列子模块包括多个开关，所述多个开关与所述多个LED灯一一对应，

所述通过开关控制模块在所述背光电源输出的外部电压作用下，单独控制多个LED灯中每个所述LED灯开启或关闭，包括：

通过所述开关控制器在所述背光电源输出的外部电压作用下，单独控制每个所述开关开启或关闭，以对对应的LED灯进行控制。

可选的，所述背光电源包括供电子模块和恒流控制子模块，

所述通过开关控制模块在所述背光电源输出的外部电压作用下，单独控制多个LED灯中每个所述LED灯开启或关闭，包括：

通过所述供电子模块将所述外部电源提供的外部电压转换成LED灯需要的电压；

通过所述恒流控制子模块将所述供电子模块输出的电压进行调整和控制，得到用于对LED灯进行恒流驱动的输出电压；

通过所述开关控制模块在所述恒流控制子模块输出的所述输出电压作用下，单独控制每个所述LED灯开启或关闭。

可选的，在所述通过开关控制模块在所述背光电源输出的外部电压作用下，单独控制多个LED灯中每个所述LED灯开启或关闭之前，所述方法包括：

当所述开关控制模块接收到图像显示指令时，通过所述开关控制模块根据所述图像显示指令确定待开启的LED灯和待关闭的LED灯，所述图像显示指令用于指示待显示图像的色彩信息。

本发明实施例提供的技术方案至少包括以下有益效果：

背光驱动电路包括的开关控制模块分别与背光电源和多个LED灯电连接，该开关控制模块能够在背光电源输出的外部电压作用下，单独控制每个LED灯开启或关闭，使得待显示图像亮本该亮的区域较亮，本该暗的区域较暗，因此，提高了待显示图像的细腻度，提高了图像清晰度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施例，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驱动电路的结构示意图；

图2A是本发明实施例提供的另一种背光驱动电路的结构示意图；

图2B是本发明实施例提供的开关阵列子模块和LED灯的连接示意图；

图3是本发明实施例提供的开关控制模块确定的多个灯组的示意图；

图4是本发明实施例提供的一种背光驱动方法的流程图；

图5是本发明实施例提供的另一种背光驱动方法的流程图；

图6是本发明实施例提供的一种通过开关控制模块单独控制每个LED灯开启或关闭的流程图。

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部份实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

相关技术中的背光驱动电路主要包括外部电源、背光电源和多个LED灯条，每个LED灯条包括多个LED灯。外部电源将外部电压提供给背光电源，背光电源将外部电压转换为多个LED灯条需要的电压，并将转换的电压提供给每个LED灯条。同一LED灯条中的所有LED灯是同时开启或同时关闭的，导致待显示图像本该较亮的区域较暗，或者本该较暗的区域较亮，所以LCD面板显示出的图像的细腻度较低，清晰度较低。

而本发明实施例提供的背光驱动电路包括开关控制模块，该开关控制模块能够在背光电源输出的外部电压作用下，单独控制每个LED灯开启或关闭，这样一来，可以使面板显示出的图像本该亮的区域较亮，本该暗的区域较暗，进而使得显示出的图像的细腻度更高，清晰度更高。

本发明实施例提供了一种背光驱动电路，如图1所示，包括：外部电源10、背光电源20、开关控制模块30和呈阵列排布的多个LED灯40。

外部电源10与背光电源20电连接，用于将外部电压提供给背光电源20，背光电源20与多个LED灯40电连接。

开关控制模块30分别与背光电源20和多个LED灯40电连接，用于在背光电源20输出的外部电压作用下，单独控制多个LED灯中每个LED灯开启或关闭。

综上所述，本发明实施例提供的背光驱动电路，背光驱动电路包括的开关控制模块分别与背光电源和多个LED灯电连接，该开关控制模块能够在背光电源输出的外部电压作用下，单独控制每个LED灯开启或关闭，使得待显示图像亮本该亮的区域较亮，本该暗的区域较暗，因此，提高了待显示图像的细腻度，提高了图像清晰度。

可选的，如图2A所示，开关控制模块30可以包括开关控制器31和开关阵列子模块32。

其中，如图2B所示，开关阵列子模块包括多个开关321，多个开关与多个LED灯一一对应，每个开关321的一端与背光电源20的正极电连接，另一端与对应的LED灯40的正极电连接，每个LED灯40的负极与背光电源20的负极电连接。

开关控制器用于在背光电源输出的外部电压作用下，单独控制每个开关321开启或关闭，以对对应的LED灯40进行控制。

可选的，如图2A所示，背光电源20可以包括供电子模块21和恒流控制子模块22。

其中，供电子模块21用于将外部电源10提供的外部电压转换成LED灯需要的电压。

恒流控制子模块22用于将供电子模块21输出的电压进行调整和控制，实现对LED灯的恒流驱动。

可选的，开关控制模块30还用于在接收到图像显示指令时，根据图像显示指令确定待开启的LED灯和待关闭的LED灯，该图像显示指令用于指示待显示图像的色彩信息。

比如，开关控制模块可以在接收到图像显示指令时，根据该图像显示指令确定待显示图像中亮度值大于预设亮度值的第一区域，以及亮度值小于预设亮度值的第二区域，之后，根据第一区域和第二区域将所有LED灯划分为多个灯组，每个灯组包括至少1个LED灯，每个灯组对应待显示图像中的第一区域或第二区域。每个灯组中的LED灯被同时开启或关闭。当一个灯组对应第一区域时，该灯组中的LED灯被同时开启。当一个灯组对应第二区域时，该灯组中的LED灯被同时关闭。

比如，初始时刻所有LED灯都处于关闭状态，那么开关控制模块根据第一区域和第二区域得到多个灯组，开关控制模块可以控制对应第一区域的灯组中的LED灯开启，控制对应第二区域的灯组中的LED灯不开启，最终使得待显示图像亮本该亮的区域较亮，本该暗的区域较暗。

示例的，如图3所示，开关控制模块根据确定的待显示图像的第一区域和第二区域将所有LED灯划分为6个灯组，这6个灯组分别为D1、D2、D3、D4、D5和D6。其中，D1、D3和D6与待显示图像中的第一区域对应，D2、D4和D5对待显示图像中的第二区域对应。这样一来，开关控制模块可以确定D1、D3和D6中的LED灯开启，D2、D4和D5中的LED灯关闭。

可选的，待显示图像可以为动态图像。当待显示图像为动态图像时，开关控制模块还用于在接收到图像显示指令时，根据该图像显示指令确定待开启的LED灯的开启时长和待关闭的LED灯的关闭时长，并根据确定的时长对LED灯进行控制。对于动态图像来说，图像色彩信息可以随着时间的变化而变化，所以，当待显示图像为动态图像时，开关控制模块在根据待显示图像的色彩信息确定出哪些LED灯需要开启，哪些LED需要关闭的同时，还可以确定出需要开启的LED灯的开启时长是多少，需要关闭的LED灯的关闭时长是多少，实现待显示图像的动态显示的效果，提高了显示图像的灵活性。

示例的，待显示图像的色彩信息包括待显示图像中每个像素的颜色值。即开关控制模块可以在接收到图像显示指令时，可以根据待显示图像中每个像素的颜色值来确定待开启的LED灯和待关闭的LED灯。

可选的，开关控制模块还可以用于在接收到图像显示指令时，根据待显示图像中每个像素的颜色值确定待开启的每个LED灯的发光亮度值，并根据确定的发光亮度值开启LED灯，这样一来，可以进一步提高待显示图像的细腻度，提高图像清晰度。

可选的，上述开关控制器可以是微控制单元(Microcontroller Unit，MCU)。上述开关阵列子模块中的开关的类型可以为多种，示例的，开关可以为晶体管，比如开关可以为场效应管晶体管(例如金属氧化物半导体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-EffectTransistor，MOSFET))，另外，开关也可以为数字门电路，或者可以为现场可编程门阵列(Field-Programmable GateArray，FPGA)等。本发明实施例中的开关可以是单独的开关器件，也可以是由多个电路元件组成的具有开关功能的开关器件。本发明实施例提供的背光驱动电路基于可编程逻辑技术，单独控制每个LED灯开启或关闭，使得背光驱动过程更加适用于高动态范围图像(High-Dynamic Range，HDR)应用场景，实现了对背光局部亮暗的调节。且该背光驱动电路的设计成本较低，结构简单，易于实现。

综上所述，本发明实施例提供的背光驱动电路，背光驱动电路包括的开关控制模块分别与背光电源和多个LED灯电连接，该开关控制模块能够在背光电源输出的外部电压作用下，单独控制每个LED灯开启或关闭，使得待显示图像本该亮的区域较亮，本该暗的区域较暗，因此，提高了待显示图像的细腻度，提高了图像清晰度。

本发明实施例还提供了一种显示装置，包括上述背光驱动电路，该背光驱动电路可以如图1或图2A所示。

图4是本发明实施例提供的一种背光驱动方法的流程图，参见图4，该方法包括：

步骤301、通过外部电源将外部电压提供给背光电源。

参见图1，外部电源10与背光电源20电连接，背光电源20与多个LED灯40电连接。

步骤302、通过开关控制模块在背光电源输出的外部电压作用下，单独控制多个LED灯中每个LED灯开启或关闭。

综上所述，本发明实施例提供的背光驱动方法，通过开关控制模块在背光电源输出的外部电压作用下单独控制每个LED灯开启或关闭，使得待显示图像亮本该亮的区域较亮，本该暗的区域较暗，因此，提高了待显示图像的细腻度，提高了图像清晰度。

图5是本发明实施例提供的另一种背光驱动方法的流程图，参见图5，该方法包括：

步骤401、通过外部电源将外部电压提供给背光电源。

参见图2A，外部电源10与背光电源20电连接，背光电源20与多个LED灯40电连接。

步骤402、当开关控制模块接收到图像显示指令时，通过开关控制模块根据图像显示指令确定待开启的LED灯和待关闭的LED灯。

其中，图像显示指令用于指示待显示图像的色彩信息。

可选的，步骤402可以包括：当开关控制模块接收到图像显示指令时，通过开关控制模块根据该图像显示指令确定待显示图像中亮度值大于预设亮度值的第一区域，以及亮度值小于预设亮度值的第二区域，并根据第一区域和第二区域来将所有LED灯划分为多个灯组，每个灯组包括至少1个LED灯，每个灯组对应待显示图像中的第一区域或第二区域。每个灯组中的LED灯被同时开启或关闭。当一个灯组对应第一区域时，该灯组中的LED灯被同时开启。当一个灯组对应第二区域时，该灯组中的LED灯被同时关闭。

可选的，待显示图像可以为动态图像。当待显示图像为动态图像时，步骤402还可以包括：当开关控制模块接收到图像显示指令时，通过开关控制模块根据该图像显示指令确定待开启的LED灯的开启时长和待关闭的LED灯的关闭时长，并根据确定的时长对LED灯进行控制，实现待显示图像的动态显示的效果，提高了显示图像的灵活性。

示例的，待显示图像的色彩信息可以包括待显示图像中每个像素的颜色值。通过开关控制模块根据图像显示指令确定待开启的LED灯和待关闭的LED灯，可以包括：通过开关控制模块根据待显示图像中每个像素的颜色值来确定待开启的LED灯和待关闭的LED灯。

示例的，开关控制模块可以接收MCU发送的图像显示指令。

步骤403、通过开关控制模块在背光电源输出的外部电压作用下，单独控制多个LED灯中每个LED灯开启或关闭。

可选的，参见图2A，开关控制模块30可以包括开关控制器31和开关阵列子模块32。参见图2B，开关阵列子模块可以包括多个开关321，多个开关与多个LED灯一一对应，相应的，步骤403可以包括：

通过开关控制器在背光电源输出的外部电压作用下，单独控制每个开关开启或关闭，以对对应的LED灯进行控制。

可选的，参见图2A，背光电源20可以包括供电子模块21和恒流控制子模块22，相应的，如图6所示，步骤403可以包括：

步骤4031、通过供电子模块将外部电源提供的外部电压转换成LED灯需要的电压。

步骤4032、通过恒流控制子模块将供电子模块输出的电压进行调整和控制，得到用于对LED灯进行恒流驱动的输出电压。

步骤4033、通过开关控制模块在恒流控制子模块输出的输出电压作用下，单独控制每个LED灯开启或关闭。

当待显示图像的色彩信息包括待显示图像中每个像素的颜色值时，可选的，本发明实施例提供的背光驱动方法还可以包括：当开关控制模块接收到图像显示指令时，通过开关控制模块根据待显示图像中每个像素的颜色值确定待开启的每个LED灯的发光亮度值，并根据确定的发光亮度值开启LED灯，进一步提高待显示图像的细腻度，提高图像清晰度。

综上所述，本发明实施例提供的背光驱动方法，通过开关控制模块在背光电源输出的外部电压作用下，单独控制每个LED灯开启或关闭，使得待显示图像本该亮的区域较亮，本该暗的区域较暗，因此，提高了待显示图像的细腻度，提高了图像清晰度。

需要说明的是，本发明实施例提供的背光驱动方法的步骤的先后顺序可以进行适当调整，本发明实施例提供的背光驱动方法的步骤也可以根据情况进行相应增减。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化的方法，都应涵盖在本发明的保护范围之内，因此不再赘述。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里发明的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由权利要求指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (9)

1.一种背光驱动电路，其特征在于，包括：外部电源、背光电源、开关控制模块和呈阵列排布的多个发光二极管LED灯，

所述外部电源与所述背光电源电连接，用于将外部电压提供给所述背光电源，所述背光电源与所述多个LED灯电连接；

所述开关控制模块分别与所述背光电源和所述多个LED灯电连接，所述开关控制模块包括开关控制器，所述开关控制器用于在所述背光电源输出的外部电压作用下，单独控制所述多个LED灯中每个所述LED灯开启或关闭，所述开关控制器包括微控制单元MCU；

所述开关控制器还用于在接收到图像显示指令时，根据所述图像显示指令确定待开启的LED灯和开启时长，以及确定待关闭的LED灯和关闭时长，并根据所述开启时长控制所述待开启的LED灯开启，根据所述关闭时长控制所述待关闭的LED灯关闭，所述图像显示指令用于指示待显示图像的色彩信息，其中所述待开启的LED灯包括：所述待显示图像中亮度值大于预设亮度值的第一区域对应的LED灯，所述待关闭的LED灯包括所述待显示图像中亮度值小于所述预设亮度值的第二区域对应的LED灯。

2.根据权利要求1所述的背光驱动电路，其特征在于，所述开关控制模块还包括开关阵列子模块，

所述开关阵列子模块包括多个开关，所述多个开关与所述多个LED灯一一对应，每个所述开关的一端与所述背光电源的正极电连接，另一端与对应的LED灯的正极电连接，每个所述LED灯的负极与所述背光电源的负极电连接。

3.根据权利要求1所述的背光驱动电路，其特征在于，所述背光电源包括供电子模块和恒流控制子模块，

所述供电子模块用于将所述外部电源提供的外部电压转换成LED灯需要的电压；

所述恒流控制子模块用于将所述供电子模块输出的电压进行调整和控制，实现对LED灯的恒流驱动。

4.根据权利要求1所述的背光驱动电路，其特征在于，所述待显示图像为动态图像，且所述待显示图像包括高动态范围HDR图像。

5.根据权利要求1所述的背光驱动电路，其特征在于，所述开关控制模块还用于在接收到图像显示指令时，根据待显示图像中每个像素的颜色值确定待开启的每个LED灯的发光亮度值，并根据确定的发光亮度值开启LED灯。

6.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求1至5任一所述的背光驱动电路。

7.一种背光驱动方法，其特征在于，所述方法包括：

通过外部电源将外部电压提供给背光电源；

通过开关控制模块包括的开关控制器在所述背光电源输出的外部电压作用下，单独控制多个LED灯中每个所述LED灯开启或关闭，所述开关控制器包括微控制单元MCU；

在所述通过开关控制模块包括的开关控制器在所述背光电源输出的外部电压作用下，单独控制多个LED灯中每个所述LED灯开启或关闭之前，所述方法包括：

当所述开关控制器接收到图像显示指令时，通过所述开关控制器根据所述图像显示指令确定待开启的LED灯和开启时长，以及确定待关闭的LED灯和关闭时长，并根据所述开启时长控制所述待开启的LED灯开启，根据所述关闭时长控制所述待关闭的LED灯关闭，所述图像显示指令用于指示待显示图像的色彩信息；

其中所述待开启的LED灯包括：所述待显示图像中亮度值大于预设亮度值的第一区域对应的LED灯，所述待关闭的LED灯包括所述待显示图像中亮度值小于所述预设亮度值的第二区域对应的LED灯。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述开关控制模块还包括开关阵列子模块，所述开关阵列子模块包括多个开关，所述多个开关与所述多个LED灯一一对应。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述背光电源包括供电子模块和恒流控制子模块，

所述通过开关控制模块在所述背光电源输出的外部电压作用下，单独控制多个LED灯中每个所述LED灯开启或关闭，包括：

通过所述供电子模块将所述外部电源提供的外部电压转换成LED灯需要的电压；

通过所述恒流控制子模块将所述供电子模块输出的电压进行调整和控制，得到用于对LED灯进行恒流驱动的输出电压；

通过所述开关控制模块在所述恒流控制子模块输出的所述输出电压作用下，单独控制每个所述LED灯开启或关闭。

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