CN109509438A - 背光驱动组件、背光模组和显示装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种背光驱动组件、背光模组和显示装置，其中，背光驱动组件包括光敏电路，控制电路和背光电路，光敏电路设置为根据环境光强产生光敏驱动信号；控制电路与光敏电路相连，控制电路设置为根据光敏驱动信号产生背光控制信号；背光电路与控制电路相连，背光电路设置为根据背光控制信号产生背光。本申请技术方案可根据环境光强调节背光亮度，从而改善显示装置的显示效果，保护用户视力。

Description

背光驱动组件、背光模组和显示装置

技术领域

本申请涉及显示技术领域，特别涉及一种背光驱动组件、背光模组和显示装置。

背景技术

这里的陈述仅提供与本申请有关的背景信息，而不必然地构成现有技术。显示装置已经成为了现代信息技术等领域中重要的显示平台，在视讯等产品中有着广泛的应用。在一种显示装置中，根据待显示的图像信号产生驱动信号，对显示面板中各像素的透光率进行调节，结合背光实现一定灰阶的显示。

然而，目前显示装置中的背光亮度是固定的，当环境光强发生变化时，背光亮度不能适应于环境光强的变化，导致显示效果变差，对用户的视力造成伤害。

发明内容

本申请的主要目的是提出一种背光驱动组件，实现了随环境光强变化而背光可调的显示装置，改善了显示效果，保护了用户视力。

为实现上述目的，本申请提出的背光驱动组件，包括光敏电路，控制电路以及背光电路，所述光敏电路设置为根据环境光强产生光敏驱动信号；所述控制电路与所述光敏电路相连，所述控制电路设置为根据所述光敏驱动信号产生背光控制信号；所述背光电路与所述控制电路相连，所述背光电路设置为根据所述背光控制信号产生背光。

可选地，所述光敏电路包括光敏电阻以及第一分压电阻，所述光敏电阻的第一端连接于低电平信号端；所述第一分压电阻的第一端连接于所述光敏电阻的第二端，所述第一分压电阻的第二端连接于高电平信号端；其中，所述光敏驱动信号的输出端设于所述光敏电阻的第二端。

可选地，所述光敏电阻的一端连接于所述低电平信号端，所述光敏电阻的另一端连接于所述光敏驱动信号输出端，且所述光敏电阻的阻值随着环境光强的增大而减小；所述第一分压电阻的一端连接于所述高电平信号端，所述第一分压电阻的另一端连接于所述光敏驱动信号输出端。

可选地，所述背光电路包括开关器件以及第二分压电阻，所述开关器件的栅电极连接于所述背光控制信号的输出端；所述第二分压电阻的第一端连接于所述开关器件的第一沟道电极，且所述第二分压电阻的第一端连接于背光信号端，所述第二分压电阻的第二端连接于所述开关器件的第二沟道电极，且所述第二分压电阻的第二端连接于背光组件的输入端。

可选地，所述开关器件为正型金属氧化物半导体薄膜晶体管。

可选地，所述控制电路包括反向击穿二极管，边沿触发器，反相器以及下拉电阻，所述反向击穿二极管的负极连接于光敏驱动信号输出端；所述边沿触发器的脉冲输入端连接于所述反向击穿二极管的正极；所述反相器的输入端连接于所述边沿触发器的输出端，所述反相器的输出端连接于所述边沿触发器的控制输入端；所述下拉电阻的一端连接于所述低电平信号端，所述下拉电阻的另一端连接于所述反相器的输出端；其中，所述背光控制信号的输出端设于所述反相器的输出端。

为实现上述目的，本申请还提出一种背光模组，所述背光模组包括背光组件以及背光驱动组件，所述背光驱动组件包括光敏电路，控制电路以及背光电路，所述光敏电路设置为根据环境光强产生光敏驱动信号；所述控制电路与所述光敏电路相连，所述控制电路设置为根据所述光敏驱动信号产生背光控制信号；所述背光电路与所述控制电路相连，所述背光电路设置为根据所述背光控制信号产生背光。

可选地，所述背光组件包括呈阵列排布的多个发光二极管。

为实现上述目的，本申请进一步提出一种显示装置，所述显示装置包括显示面板以及背光模组，所述背光模组叠设于所述显示面板的背部，所述背光模组包括背光组件以及背光驱动组件，所述背光驱动组件包括光敏电路，控制电路以及背光电路，所述光敏电路设置为根据环境光强产生光敏驱动信号；所述控制电路与所述光敏电路相连，所述控制电路设置为根据所述光敏驱动信号产生背光控制信号；所述背光电路与所述控制电路相连，所述背光电路设置为根据所述背光控制信号产生背光。

可选地，所述显示装置包括前框，所述前框覆设于所述显示面板的前部，所述光敏电路包括相对环境光强明暗的光敏器件，所述光敏器件设于所述显示面板的显示区和所述前框的边缘之间。

本申请技术方案中，背光驱动组件包括光敏电路，控制电路以及背光电路，光敏电路设置为根据环境光强产生光敏驱动信号；控制电路与光敏电路相连，控制电路设置为根据光敏驱动信号产生背光控制信号；背光电路与控制电路相连，背光电路设置为根据背光控制信号产生背光。通过设置光敏电路，接收环境光强，根据环境光强控制背光电路产生背光，使显示装置的背光能够适应环境光强的变化，从而有助于改善显示装置的显示效果，保护用户的视力。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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申请的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。

图1为本申请背光模组一实施例的结构示意图；

图2为本申请显示装置一实施例的结构示意图。

本申请目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要说明，若本申请实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本申请实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义为，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案，或B方案，或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本申请要求的保护范围之内。

本申请提出一种背光驱动组件，通过设置光敏电路改变产生的背光强度，以改善显示效果，保护用户视力。

在本申请的一实施例中，如图1所示，该背光驱动组件包括：

光敏电路111，光敏电路111设置为根据环境光强产生光敏驱动信号；

控制电路112，控制电路与光敏电路111相连，控制电路112设置为根据光敏驱动信号产生背光控制信号；以及，

背光电路113，背光电路113与控制电路112相连，背光电路113设置为根据背光控制信号产生背光。

后文中将以液晶显示装置为例，详细阐述本申请的技术方案。液晶显示装置包括背光模组和显示面板，其中，背光模组包括背光组件和背光驱动组件。背光组件包括发光器件，发光器件具体可以是发光场效应管、发光二极管等，并按照一定的方式排布或设置，结合背光组件中设置的导光器件等，在背光信号的作用下产生相对均匀的背光，作为显示装置的光源。背光驱动组件与背光组件电连接，驱动背光组件的运行，以控制背光的开关及其亮度等参数。显示面板包括多个像素，多条数据线、多条扫描线等。其中，显示面板上的像素通常呈矩形阵列状排布，像素包括像素电极和像素开关器件。像素开关器件通常为薄膜晶体管(Thin-film transistor，TFT)，在扫描线上的扫描信号的作用下，TFT控制数据线向对应的像素电极充电，从而在像素电容的像素电极和公共电极之间形成电压，控制像素中液晶的偏转角度。通常，在显示面板中包括红像素、绿像素和蓝像素三种像素，至少一红像素、一绿像素和一蓝像素形成一像素组，从而根据空间混色原理显示出彩色的画面。像素在扫描线上的扫描信号和数据线上的数据信号的共同作用下，其中的液晶发生偏转，透光率相应被调制，结合背光组件产生的背光，显示一定的灰阶。为了保持像素电极上的像素电平以保持显示效果，在像素中还可以设置存储电容等。显示装置中还包括印刷电路板(PrintedCircuit Board，PCB)，PCB与源极驱动芯片(Source-chip on film，S-COF)和栅极驱动芯片(Gate-chip on film，G-COF)等相连，S-COF与显示面板上的数据线相连，以输出数据信号至数据线上，G-COF与显示面板上的扫描线相连，以输出扫描信号至扫描线上。在大尺寸显示面板中，还可以设置两个或两个以上的S-COF和/或G-COF，以保障显示数据的有效传输。

如图1所示，背光驱动组件包括光敏电路111，光敏电路111的光学性质随着环境光强的变化而产生变化，从而使得背光驱动组件能够响应于环境光强的变化。光敏电路111产生与环境光强之间具有一定函数关系的电信号，该电信号可以直接作为光敏驱动信号；或者，光敏电路111中也可以设置放大器件、滤波器件等，对上述直接产生的电信号进行放大、滤波等处理，以进一步优化电信号的波形，提高信噪比，并将处理后的电信号作为光敏驱动信号。控制电路112与光敏电路111相连，控制电路111设置为根据光敏驱动信号产生背光控制信号，并输出至与控制电路112相连的背光电路113，使背光电路113根据背光控制信号产生背光。其中，控制电路112的具体控制方向和光敏电路111、背光电路113的具体设置有关。通常，当环境光强越弱时，希望显示装置的背光越弱，以改善显示效果，保护用户视力。那么，若环境光强越弱，光敏电路111产生的光敏驱动信号越强，则控制电路112设置为当光敏驱动信号越强时，产生背光控制信号使背光电路113产生的背光越弱；若环境光强越弱，光敏电路111产生的光敏驱动信号越弱，则控制电路112设置为当光敏驱动信号越弱时，产生背光控制信号使背光电路113产生的背光越弱。当然，在一些特别的示例中，也可以根据需求设置背光驱动组件在环境光强变弱时，驱动背光组件产生更强的背光，在此不再赘述。

在本实施例中，背光驱动组件包括光敏电路111，控制电路112以及背光电路113，光敏电路111设置为根据环境光强产生光敏驱动信号；控制电路112与光敏电路111相连，控制电路112设置为根据光敏驱动信号产生背光控制信号；背光电路113与控制电路112相连，背光电路113设置为根据背光控制信号产生背光。通过设置光敏电路111，接收环境光强，根据环境光强控制背光电路113产生背光，使显示装置的背光能够适应环境光强的变化，从而有助于改善显示装置的显示效果，保护用户的视力。

可选地，如图1所示，光敏电路包括光敏电阻Rs以及第一分压电阻R1，光敏电阻Rs的第一端连接于低电平信号端；第一分压电阻R1的第一端连接于光敏电阻Rs的第二端，第一分压电阻R1的第二端连接于高电平信号端VDD；其中，光敏驱动信号的输出端设于光敏电阻Rs的第二端。

具体的，通常以接地端GND作为低电平信号端。第一分压电阻R1和光敏电阻Rs串联连接在高电平信号端VDD和低电平信号端之间，以实现对高电平信号的分压作用，并输出相应的分压作为光敏驱动信号。

在一具体示例中，如图1所示，光敏电阻Rs的一端连接于低电平信号端，光敏电阻Rs的另一端连接于光敏驱动信号输出端，且光敏电阻的阻值随着环境光强的增大而减小；第一分压电阻R1的一端连接于高电平信号端，第一分压电阻R1的另一端连接于光敏驱动信号输出端。

也就是说，在本示例中，光敏电阻Rs的阻值随环境光强的增大而减小，当环境光强增大时，光敏电阻Rs的阻值变小，则光敏驱动信号输出端和低电平信号端之间可视为短路或近似短路，输出的光敏驱动信号处于低电平状态；当环境光强变小时，光敏电阻Rs的阻值变大，则光敏驱动信号处于高电平状态，具体为VDD*Rs/(R1+Rs)。通常可以选用阻值在大于或等于某一光强阈值时迅速减小的光敏电阻。

当然，在另一示例中，若希望在环境光强增大时输出低电平状态的光敏驱动信号，也可以选择阻值随环境光强的增大而增大的光敏电阻，并交换图1中所示的光敏电阻和第一分压电阻的位置，当环境光强增大时，光敏驱动信号输出端的分压变小，即初始低电平状态的光敏驱动信号。

可选地，如图1所示，背光电路包括开关器件M1以及第二分压电阻R2，开关器件M1的栅电极连接于背光控制信号的输出端；第二分压电阻R2的第一端连接于开关器件M1的第一沟道电极，且第二分压电阻R2的第一端连接于背光信号端，第二分压电阻R2的第二端连接于开关器件M1的第二沟道电极，且第二分压电阻R2的第二端连接于背光组件的输入端。

其中，低电平信号端可以是接地端GND，开关器件M1在背光控制信号的控制下导通或关断，结合第二分压电阻R2的分压作用，背光组件120两端的电压大小将发生变化。通常，背光组件120两端的电压越大，背光组件120所产生的背光也就越强，因此，通过背光控制信号，可以对产生的背光亮度实现调节，又因为背光控制信号与光敏驱动信号有关，因此产生的背光亮度与环境光强相关。

在一具体示例中，如图1所示，开关器件M1为正型金属氧化物半导体薄膜晶体管(Positive channel Metal Oxide Semiconductor TFT，PMOS TFT)；第二分压电阻R2连接于开关器件M1的第一沟道电极和第二沟道电极之间，即源电极和漏电极之间，且第二分压电阻R2的一端连接于背光信号端Vin，第二分压电阻R2的另一端连接于背光组件120的一端；背光组件120的另一端连接于低电平信号端。

背光组件120的折合阻值可以以电阻Re代替，在本示例中，当背光控制信号处于高电平状态时，开关器件M1导通，背光信号端的背光信号直接施加在背光组件120两端，使背光组件120能够产生较强的背光；当背光控制信号处于低电平状态时，开关器件M1关断，背光信号端的背光信号经第二分压电阻R2分压后施加在背光组件120两端，使背光组件120产生的背光强度减弱，以适应环境光强的变化，保护用户视力。

当然，在另一具体示例中，也可以选用负型金属氧化物半导体薄膜晶体管作为开关器件，并结合背光控制信号控制背光组件两端的电压，进而控制背光组件产生的背光强度，在此不再赘述。

控制电路112设置为根据光敏驱动信号产生背光控制信号，以当环境光强变弱时，所需的背光强度相应变弱为例，可选地，如图1所示，控制电路112包括反向击穿二极管D3，边沿触发器D1，反相器D2以及下拉电阻R3，其中，反向击穿二极管D3的负极连接于光敏驱动信号输出端；边沿触发器D1的脉冲输入端C连接于反向击穿二极管的正极；反相器D2的输入端连接于边沿触发器D1的输出端Q，反相器D2的输出端连接于边沿触发器D1的控制输入端D；下拉电阻R3的一端连接于低电平信号端，下拉电阻R3的另一端连接于反相器D2的输出端；其中，背光控制信号的输出端设于反相器D2的输出端。

具体的，低电平信号端可以是接地信号端GND。在图1所示的电路中，当环境光强较弱时，光敏电阻Rs的阻值较大，反向击穿二极管D3的负极电平为VDD*Rs/(R1+Rs)。通过事先选择合适的R1和Rs，可以使上述电平VDD*Rs/(R1+Rs)大于反向击穿二极管D3的击穿电压。由于反向击穿二极管D3的正极接地，则此时反向击穿二极管D3被击穿，在边沿触发器D1的脉冲输入端C产生一个由0V转换为VDD*Rs/(R1+Rs)的上升脉冲。当边沿触发器D1的脉冲输入端C接收到上升边沿时，其控制输入端D的电平值被赋值给输出端Q，此时输出端Q处于低电平状态，即背光控制信号处于低电平状态。相应的，开关器件M1(PMOS TFT)处于关断状态，背光组件120两端的电压经第二分压电阻R2的分压减少为Vin*Re/(R2+Re)，产生的背光强度较弱。当环境光强较强时，例如高于光敏电阻的光强阈值30流明时，光敏电阻Rs的阻值较小，反向击穿二极管D3的负极在低电平信号端的作用下处于低电平状态，由反向击穿状态恢复至反向截止状态，在边沿触发器D1的脉冲输入端C产生一个由高电平转换为低电平的下降脉冲。当边沿触发器D1的脉冲输入端C接收到下降边沿时，其控制输入端D的电平值被赋值给输出端Q，此时输出端Q处于高电平状态，即背光控制信号处于高电平状态。相应的，开关器件M1(PMOS TFT)处于导通状态，背光组件120两端的电压为Vin，产生的背光强度较弱。

本申请还提出一种背光模组，如图1所示，背光模组包括背光组件120以及背光驱动组件，该背光驱动组件的具体结构参照上述实施例，在此不再一一赘述。。

可选地，背光组件120包括呈阵列排布的多个发光二极管。发光二极管是一种发光效率高、发光寿命长的发光器件，且连接简单，用在背光组件120中，在保障了背光强度的同时，能够很好地降低能耗，同时延长背光组件120的使用寿命。

本申请还提出一种显示装置，如图2所示，显示装置包括显示面板以及背光模组，背光模组叠设于显示面板的背部。其中，显示面板包括显示区210和非显示区220，画面在显示区210中显示，而显示装置的相关驱动电路等可以设置在非显示区220背部。

可选地，显示装置包括前框300，前框300覆设于显示面板的前部，光敏电路111包括相对环境光强明暗的光敏器件111a，光敏器件111a设于显示面板的显示区210和前框300的边缘之间。

前框300可以用于显示装置的组装，使其结构稳定，外观简洁美观，通过将光敏器件111a设置在显示面板的显示区210和前框300的边缘之间，一方面便于光敏器件111a的固定，另一方面也可以避免前框300遮挡环境光，导致光敏器件111a无法根据环境光强的变化产生相应的电信号。其中，光敏器件111a具体可以是光敏电阻等。

以上所述仅为本申请的可选实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是在本申请的发明构思下，利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种背光驱动组件，其特征在于，所述背光驱动组件包括：

光敏电路，所述光敏电路设置为根据环境光强产生光敏驱动信号；

控制电路，所述控制电路与所述光敏电路相连，所述控制电路设置为根据所述光敏驱动信号产生背光控制信号；以及，

背光电路，所述背光电路与所述控制电路相连，所述背光电路设置为根据所述背光控制信号产生背光。

2.如权利要求1所述的背光驱动组件，其特征在于，所述光敏电路包括：

光敏电阻，所述光敏电阻的第一端连接于低电平信号端；以及，

第一分压电阻，所述第一分压电阻的第一端连接于所述光敏电阻的第二端，所述第一分压电阻的第二端连接于高电平信号端；

其中，所述光敏驱动信号的输出端设于所述光敏电阻的第二端。

3.如权利要求2所述的背光驱动组件，其特征在于，所述光敏电阻的一端连接于所述低电平信号端，所述光敏电阻的另一端连接于所述光敏驱动信号输出端，且所述光敏电阻的阻值随着环境光强的增大而减小；

所述第一分压电阻的一端连接于所述高电平信号端，所述第一分压电阻的另一端连接于所述光敏驱动信号输出端。

4.如权利要求1至3中任一项所述的背光驱动组件，其特征在于，所述背光电路包括：

开关器件，所述开关器件的栅电极连接于所述背光控制信号的输出端；以及，

第二分压电阻，所述第二分压电阻的第一端连接于所述开关器件的第一沟道电极，且所述第二分压电阻的第一端连接于背光信号端，所述第二分压电阻的第二端连接于所述开关器件的第二沟道电极，且所述第二分压电阻的第二端连接于背光组件的输入端。

5.如权利要求4所述的背光驱动组件，其特征在于，所述开关器件为正型金属氧化物半导体薄膜晶体管。

6.如权利要求5所述的背光驱动组件，其特征在于，所述控制电路包括：

反向击穿二极管，所述反向击穿二极管的负极连接于光敏驱动信号输出端；

边沿触发器，所述边沿触发器的脉冲输入端连接于所述反向击穿二极管的正极；

反相器，所述反相器的输入端连接于所述边沿触发器的输出端，所述反相器的输出端连接于所述边沿触发器的控制输入端；以及，

下拉电阻，所述下拉电阻的一端连接于所述低电平信号端，所述下拉电阻的另一端连接于所述反相器的输出端；

其中，所述背光控制信号的输出端设于所述反相器的输出端。

7.一种背光模组，其特征在于，所述背光模组包括：

背光组件；以及，

如权利要求1至6中任一项所述的背光驱动组件。

8.如权利要求7所述的背光模组，其特征在于，所述背光组件包括呈阵列排布的多个发光二极管。

9.一种显示装置，其特征在于，所述显示装置包括：

显示面板；以及，

如权利要求7或8所述的背光模组，所述背光模组叠设于所述显示面板的背部。

10.如权利要求9所述的显示装置，其特征在于，所述显示装置包括前框，所述前框覆设于所述显示面板的前部，所述光敏电路包括相对环境光强明暗的光敏器件，所述光敏器件设于所述显示面板的显示区和所述前框的边缘之间。