CN110010089A - 背光驱动电路及驱动方法、背光模组、显示模组 - Google Patents

Abstract

本公开涉及显示技术领域，提出一种背光驱动电路，该电路包括采样保持电路、电压检测单元、计数器、处理单元。采样保持电路的输入端连接参考电压生成单元，输出端连接驱动电压生成单元；电压检测单元连接参考电压生成单元，用于在参考电压发生变化时输出有效电平信号；计数器连接电压检测单元，用于采集有效电平信号触发的次数；处理单元连接计数器、采样保持电路的控制端，用于根据计数器采集的有效电平信号触发次数向采样保持电路的控制端输出控制信号；其中，当有效电平信号触发的次数小于三次时，控制信号为保持信号，当有效电平信号触发的次数等于三次时，控制信号为采样信号。本背光驱动电路可以避免脉宽调制信号频率变化时的闪屏现象。

Description

背光驱动电路及驱动方法、背光模组、显示模组

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种背光驱动电路及驱动方法、背光模组、显示模组。

背景技术

在显示技术领域，液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)的液晶面板本身无法产生光源，LCD需要利用位于液晶面板背面的背光模组提供光源。由于发光二极管(LightEmitting Diode，LED)可以提高面板色彩的表现能力，且比较环保，因此，大多数背光模组采用LED作为发光元件。

相关技术中，背光模组通常通过背光驱动电路驱动背光模组中的LED以实现LED发光。相关技术中，背光驱动电路一般包括参考电压生成单元和驱动电压生成单元。参考电压生成单元用于根据脉宽调制信号生成一参考电压，驱动电压生成单元用于根据参考电压生成用于驱动LED发光的驱动电压。

然而，当脉宽调制信号的频率发生变化时，参考电压生成单元会因为错误采集脉宽调制信号的频率而生成错误的参考电压，最终导致背光模组闪屏的现象。

需要说明的是，在上述背景技术部分发明的信息仅用于加强对本发明的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本发明的目的在于提供一种背光驱动电路及驱动方法、背光模组、显示模组。本公开提供的背光驱动电路能够解决相关技术中，当脉宽调制信号的频率发生变化时，背光模组出现闪屏的现象。

本发明的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本发明的实践而习得。

根据本发明的一个方面，提供一种背光驱动电路，该背光驱动电路包括参考电压生成单元、驱动电压生成单元，所述参考电压生成单元用于根据脉宽调制信号生成一参考电压，所述驱动电压生成单元用于根据所述参考电压生成驱动背光源发光的驱动电压，所述背光驱动电路还包括：采样保持电路、电压检测单元、计数器、处理单元。采样保持电路的输入端连接所述参考电压生成单元，输出端连接所述驱动电压生成单元；电压检测单元连接所述参考电压生成单元，用于实时检测所述参考电压的变化状态，并在所述参考电压发生变化时输出有效电平信号；计数器连接所述电压检测单元，用于采集所述有效电平信号触发的次数；处理单元连接所述计数器、所述采样保持电路的控制端，用于根据所述计数器采集的所述有效电平信号触发次数向所述采样保持电路的控制端输出控制信号；其中，当所述有效电平信号触发的次数小于三次时，所述控制信号为保持信号，当所述有效电平信号触发的次数等于三次时，所述控制信号为采样信号。

本发明的一种示例性实施例中，所述采样保持电路包括：第一缓冲放大器、开关元件、第二缓存放大器、储存电容。第一缓冲放大器的正相输入端形成所述采样保持电路的输入端，反向输入端连接输出端，开关元件的第一端连接所述第一缓冲放大器的输出端，控制端形成所述采样保持电路的控制端；第二缓存放大器的正相输入端连接所述开关元件的第二端，反向输入端连接输出端，输出端形成所述采样保持电路的输出端；储存电容连接于所述开关元件的第二端与接地端之间。

本发明的一种示例性实施例中，所述开关元件为N型开关晶体管或P型开关晶体管。

本发明的一种示例性实施例中，所述参考电压生成单元包括：数字信号处理单元、模拟信号生成单元。数字信号处理单元用于接收所述脉宽调制信号，并根据所述脉宽调制信号获取所述脉宽调制信号的占空比和频率；模拟信号生成单元用于根据所述脉宽调制信号的占空比和频率生成所述参考电压。

根据本发明的一个方面，提供一种背光驱动电路驱动方法，应用于上述的背光驱动电路，该背光驱动电路驱动方法包括：

利用电压检测单元实时检测所述参考电压的变化状态，并在参考电压发生变化时输出有效电平信号；

利用计数器采集所述有效电平信号触发的次数；

利用处理单元根据所述计数器采集的所述有效电平信号触发次数向所述采样保持电路的控制端输出控制信号；

其中，当所述有效电平信号触发的次数小于三次时，所述控制信号为保持信号，当所述有效电平信号触发的次数等于三次时，所述控制信号为采样信号；

利用采样保持电路根据所述控制信号控制其输出端的电压。

本发明的一种示例性实施例中，所述采样保持电路包括：第一缓冲放大器、开关元件、第二缓存放大器、储存电容。第一缓冲放大器的正相输入端形成所述采样保持电路的输入端，反向输入端连接输出端，开关元件的第一端连接所述第一缓冲放大器的输出端，控制端形成所述采样保持电路的控制端；第二缓存放大器的正相输入端连接所述开关元件的第二端，反向输入端连接输出端，输出端形成所述采样保持电路的输出端；储存电容连接于所述开关元件的第二端与接地端之间。

本发明的一种示例性实施例中，所述开关元件为N型开关晶体管或P型开关晶体管。

本发明的一种示例性实施例中，所述参考电压生成单元包括：数字信号处理单元、模拟信号生成单元。数字信号处理单元用于接收所述脉宽调制信号，并根据所述脉宽调制信号获取所述脉宽调制信号的占空比和频率；模拟信号生成单元用于根据所述脉宽调制信号的占空比和频率生成所述参考电压。

根据本发明的一个方面，提供一种背光模组，该背光模组包括上述的背光驱动电路。

根据本发明的一个方面，提供一种显示模组，该显示模组包括上述的背光模组。

本公开提供一种背光驱动电路及驱动方法、背光模组、显示模组。该背光驱动电路包括参考电压生成单元、驱动电压生成单元，所述参考电压生成单元用于根据脉宽调制信号生成一参考电压，所述驱动电压生成单元用于根据所述参考电压生成驱动背光源发光的驱动电压，所述背光驱动电路还包括：采样保持电路、电压检测单元、计数器、处理单元。采样保持电路的输入端连接所述参考电压生成单元，输出端连接所述驱动电压生成单元；电压检测单元连接所述参考电压生成单元，用于实时检测所述参考电压的变化状态，并在所述参考电压发生变化时输出有效电平信号；计数器连接所述电压检测单元，用于采集所述有效电平信号触发的次数；处理单元连接所述计数器、所述采样保持电路的控制端，用于根据所述计数器采集的所述有效电平信号触发次数向所述采样保持电路的控制端输出控制信号；其中，当所述有效电平信号触发的次数小于三次时，所述控制信号为保持信号，当所述有效电平信号触发的次数等于三次时，所述控制信号为采样信号。本公开提供的背光驱动电路中，当计数器采集的参考电压变化次数小于三次，参考电压生成单元输出错误参考电压，采样保持电路输出参考电压生成单元在前输出的参考电压；当计数器采集的参考电压变化次数等于三次，参考电压生成单元输出正确的参考电压，采样保持电路输出参考电压生成单元生成的参考电压。一方面，本公开提供的背光驱动电路可以避免脉宽调制信号频率变化时背光模组的闪屏现象；另一方面，本公开供的背光驱动电路结构简单、成本较低。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。

附图说明

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。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为相关技术中背光驱动电路的结构示意图；

图2为相关技术中背光驱动电路中发光元件电流随脉宽调制信号频率变化的时序图；

图3为本公开背光驱动电路一种示例性实施例的结构示意图；

图4为本公开背光驱动电路一种示例性实施例中采样保持电路的结构示意图；

图5为本公开背光驱动电路另一种示例性实施例的结构示意图；

图6为本公开背光驱动电路驱动方法一种示例性实施例的流程图。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施例。然而，示例实施例能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施例使得本发明将更加全面和完整，并将示例实施例的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。

虽然本说明书中使用相对性的用语，例如“上”“下”来描述图标的一个组件对于另一组件的相对关系，但是这些术语用于本说明书中仅出于方便，例如根据附图中所述的示例的方向。能理解的是，如果将图标的装置翻转使其上下颠倒，则所叙述在“上”的组件将会成为在“下”的组件。其他相对性的用语，例如“高”“低”“顶”“底”“左”“右”等也作具有类似含义。当某结构在其它结构“上”时，有可能是指某结构一体形成于其它结构上，或指某结构“直接”设置在其它结构上，或指某结构通过另一结构“间接”设置在其它结构上。

用语“一个”、“一”、“所述”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等；用语“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等。

如图1所示，为相关技术中背光驱动电路的结构示意图。该背光驱动电路包括参考电压生成单元1和驱动电压生成单元2。参考电压生成单元1用于根据脉宽调制信号PWM生成一参考电压Vref，驱动电压生成单元2用于根据参考电压Vref生成用于驱动LED发光的驱动电压CH1、CH2…CH6。其中，驱动电压CH1、CH2…CH6与参考电压Vref成正比关系，相应的，驱动电压CH1、CH2…CH6生成的驱动电流也与参考电压Vref成正比关系。参考电压生成单元1可以包括数字信号处理单元11和模拟信号生成单元12。数字信号处理单元11用于接收所述脉宽调制信号，并根据所述脉宽调制信号获取所述脉宽调制信号的占空比和频率；模拟信号生成单元12用于根据所述脉宽调制信号的占空比和频率生成所述参考电压Vref。

然而，当脉宽调制信号PWM的频率发生变化时，参考电压生成单元1会因为错误采集脉宽调制信号的频率而生成错误的参考电压Vref，最终导致背光模组闪屏的现象。

如图2所示，为相关技术中背光驱动电路中发光元件电流随脉宽调制信号频率变化的时序图。背光驱动电路根据脉宽调制信号生成驱动电流的方式为，背光驱动电路采集脉宽调制信号PWM相邻两个上升沿之间的时间为脉宽调制信号PWM的周期，同时，背光驱动电路采集到脉宽调制信号PWM的占空比之后，会在侦测到的2个周期后转换成驱动电流ILED，如图2所示，为脉宽调制信号的频率从1KHz变化到200Hz时，驱动电流ILED的变化过程。背光驱动电路在t1时间段会识别1Khz的脉宽调制信号的最后一个上升沿到200Hz脉宽调制信号的第一个上升沿为一个周期。背光驱动电路会在t2时间段识别脉宽调制信号的占空比为100％，在两个上述周期之后(即t3时间段的末尾)，背光驱动电路更新驱动电流为最大电流。同理，在时间段t4、t5，背光驱动电路识别脉宽调制信号的占空比为100％；在t6、t7时间段，背光驱动电路更新的驱动电流为最大电流。在t6时间段，背光驱动电路识别脉宽调制信号的占空比为0％。在t7时间段以后，背光驱动电路更新的驱动电流为0。直到T8时刻，200Hz脉宽调制信号的第二个上升沿产生时，背光驱动电路识别到正确的脉宽调制信号周期，并在两个周期后的T9时刻更新驱动电流为正确电流。因此，在脉宽调制信号频率变化时，背光驱动电路生成的驱动电流会发生先变大、再变小、最后变为正常值的过程。相应的，参考电压Vref也存在上述的变化过程。而在上述电流变化过程中，背光模块会发生闪屏现象。

基于此，本示例性实施例提供一种背光驱动电路，如图3所示，为本公开背光驱动电路一种示例性实施例的结构示意图。该背光驱动电路包括参考电压生成单元3、驱动电压生成单元4，所述参考电压生成单元3用于根据脉宽调制信号生成一参考电压，所述驱动电压生成单元4用于根据所述参考电压生成驱动背光源发光的驱动电压，所述背光驱动电路还包括：采样保持电路5、电压检测单元6、计数器7、处理单元8。采样保持电路5的输入端连接所述参考电压生成单元3，输出端连接所述驱动电压生成单元4；电压检测单元6连接所述参考电压生成单元3，用于实时检测所述参考电压的变化状态，并在所述参考电压发生变化时输出有效电平信号；计数器7连接所述电压检测单元6，用于采集所述有效电平信号触发的次数；处理单元8连接所述计数器7、所述采样保持电路5的控制端，用于根据所述计数器采集的所述有效电平信号触发次数向所述采样保持电路的控制端输出控制信号；其中，当所述有效电平信号触发的次数小于三次时，所述控制信号为保持信号，当所述有效电平信号触发的次数等于三次时，所述控制信号为采样信号。

本公开提供一种背光驱动电路。该背光驱动电路包括参考电压生成单元、驱动电压生成单元，所述参考电压生成单元用于根据脉宽调制信号生成一参考电压，所述驱动电压生成单元用于根据所述参考电压生成驱动背光源发光的驱动电压，所述背光驱动电路还包括：采样保持电路、电压检测单元、计数器、处理单元。采样保持电路的输入端连接所述参考电压生成单元，输出端连接所述驱动电压生成单元；电压检测单元连接所述参考电压生成单元，用于实时检测所述参考电压的变化状态，并在所述参考电压发生变化时输出有效电平信号；计数器连接所述电压检测单元，用于采集所述有效电平信号触发的次数；处理单元连接所述计数器、所述采样保持电路的控制端，用于根据所述计数器采集的所述有效电平信号触发次数向所述采样保持电路的控制端输出控制信号；其中，当所述有效电平信号触发的次数小于三次时，所述控制信号为保持信号，当所述有效电平信号触发的次数等于三次时，所述控制信号为采样信号。本公开提供的背光驱动电路中，当计数器采集的参考电压变化次数小于三次，参考电压位于上述的变化时段，参考电压生成单元输出错误参考电压，采样保持电路在保持信号作用下输出参考电压生成单元在前输出的参考电压；当计数器采集的参考电压变化次数等于三次，参考电压生成单元输出正确的参考电压，采样保持电路在采用信号作用下输出参考电压生成单元生成的参考电压。一方面，本公开提供的背光驱动电路可以避免脉宽调制信号频率变化时背光模组的闪屏现象；另一方面，本公开供的采样保持电路结构简单、成本较低。

本示例性实施例中，如图4所示，为本公开背光驱动电路一种示例性实施例中采样保持电路的结构示意图。所述采样保持电路可以包括：第一缓冲放大器A1、开关元件T、第二缓存放大器A2、储存电容C。第一缓冲放大器A1的正相输入端形成所述采样保持电路的输入端INPUT，反向输入端连接输出端，开关元件T的第一端连接所述第一缓冲放大器A1的输出端，控制端形成所述采样保持电路的控制端SCN；第二缓存放大器A2的正相输入端连接所述开关元件T的第二端，反向输入端连接输出端，输出端形成所述采样保持电路的输出端；储存电容C连接于所述开关元件的第二端与接地端GND之间。当采样保持电路的控制端SCN接收到采样信号时，开关元件T导通，采样保持电路的输出端OUTPUT的电压为输入端INPUT的电压。当采样保持电路的控制端SCN接收到保持信号时，开关元件T关断，采样保持电路的输出端OUTPUT的电压为输入端INPUT在前保存在电容C上的电压。其中，所述开关元件为N型开关晶体管或P型开关晶体管。应该理解的是，在其他示例性实施例中，采样保持电路还可以有更多的结构可供选择，这些都属于本公开的保护范围。

本示例性实施例中，如图5所示，为本公开背光驱动电路另一种示例性实施例的结构示意图。所述参考电压生成单元3可以包括：数字信号处理单元31、模拟信号生成单元32。数字信号处理单元用于接收所述脉宽调制信号，并根据所述脉宽调制信号获取所述脉宽调制信号的占空比和频率；模拟信号生成单元用于根据所述脉宽调制信号的占空比和频率生成所述参考电压。

本示例性实施例还提供一种背光驱动电路驱动方法，应用于上述的背光驱动电路，如图6所示为本公开背光驱动电路驱动方法一种示例性实施例的流程图。该背光驱动电路驱动方法包括：

步骤S1：利用电压检测单元实时检测所述参考电压的变化状态，并在参考电压发生变化时输出有效电平信号；

步骤S2：利用计数器采集所述有效电平信号触发的次数；

步骤S3：利用处理单元根据所述有效电平信号触发次数向所述采样保持电路的控制端输出控制信号；

其中，当所述有效电平信号触发的次数小于三次时，所述控制信号为保持信号，当所述有效电平信号触发的次数等于三次时，所述控制信号为采样信号；

步骤S4：利用采样保持电路根据所述控制信号控制其输出端的电压。

本示例性实施例中，所述采样保持电路包括：第一缓冲放大器、开关元件、第二缓存放大器、储存电容。第一缓冲放大器的正相输入端形成所述采样保持电路的输入端，反向输入端连接输出端，开关元件的第一端连接所述第一缓冲放大器的输出端，控制端形成所述采样保持电路的控制端；第二缓存放大器的正相输入端连接所述开关元件的第二端，反向输入端连接输出端，输出端形成所述采样保持电路的输出端；储存电容连接于所述开关元件的第二端与接地端之间。

本示例性实施例中，所述开关元件为N型开关晶体管或P型开关晶体管。

本示例性实施例中，所述参考电压生成单元包括：数字信号处理单元、模拟信号生成单元。数字信号处理单元用于接收所述脉宽调制信号，并根据所述脉宽调制信号获取所述脉宽调制信号的占空比和频率；模拟信号生成单元用于根据所述脉宽调制信号的占空比和频率生成所述参考电压。

本公开提供的背光驱动电路驱动方法与上述的背光驱动电路具有相同的技术特征和工作原理，上述内容已经做出详细说明，此处不再赘述。

本示例性实施例还提供一种背光模组，该背光模组包括上述的背光驱动电路。

本公开提供的背光模组与上述的背光驱动电路具有相同的技术特征和工作原理，上述内容已经做出详细说明，此处不再赘述。

本示例性实施例提供一种显示模组，该显示模组包括上述的背光模组。

本公开提供的显示模组与上述的背光模组具有相同的技术特征和工作原理，上述内容已经做出详细说明，此处不再赘述。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其他实施例。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、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公开的一般性原理并包括本公开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，本公开的真正范围和精神由权利要求指出。

应当理解的是，本公开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。本公开的范围仅由所附的权利要求来限。

Claims (10)

1.一种背光驱动电路，包括参考电压生成单元、驱动电压生成单元，所述参考电压生成单元用于根据脉宽调制信号生成一参考电压，所述驱动电压生成单元用于根据所述参考电压生成驱动背光源发光的驱动电压，其特征在于，所述背光驱动电路还包括：

采样保持电路，输入端连接所述参考电压生成单元，输出端连接所述驱动电压生成单元；

电压检测单元，连接所述参考电压生成单元，用于实时检测所述参考电压的变化状态，并在所述参考电压发生变化时输出有效电平信号；

计数器，连接所述电压检测单元，用于采集所述有效电平信号触发的次数；

处理单元，连接所述计数器、所述采样保持电路的控制端，用于根据所述计数器采集的所述有效电平信号触发次数向所述采样保持电路的控制端输出控制信号；

其中，当所述有效电平信号触发的次数小于三次时，所述控制信号为保持信号，当所述有效电平信号触发的次数等于三次时，所述控制信号为采样信号。

2.根据权利要求1所述的背光驱动电路，其特征在于，所述采样保持电路包括：

第一缓冲放大器，正相输入端形成所述采样保持电路的输入端，反向输入端连接输出端，

开关元件，第一端连接所述第一缓冲放大器的输出端，控制端形成所述采样保持电路的控制端；

第二缓存放大器，正相输入端连接所述开关元件的第二端，反向输入端连接输出端，输出端形成所述采样保持电路的输出端；

储存电容，连接于所述开关元件的第二端与接地端之间。

3.根据权利要求2所述的背光驱动电路，其特征在于，所述开关元件为N型开关晶体管或P型开关晶体管。

4.根据权利要求1所述的背光驱动电路，其特征在于，所述参考电压生成单元包括：

数字信号处理单元，用于接收所述脉宽调制信号，并根据所述脉宽调制信号获取所述脉宽调制信号的占空比和频率；

模拟信号生成单元，用于根据所述脉宽调制信号的占空比和频率生成所述参考电压。

5.一种背光驱动电路驱动方法，应用于权利要求1-4任一项所述的背光驱动电路，其特征在于，包括：

利用电压检测单元实时检测所述参考电压的变化状态，并在参考电压发生变化时输出有效电平信号；

利用计数器采集所述有效电平信号触发的次数；

利用处理单元根据所述有效电平信号触发次数向所述采样保持电路的控制端输出控制信号；

其中，当所述有效电平信号触发的次数小于三次时，所述控制信号为保持信号，当所述有效电平信号触发的次数等于三次时，所述控制信号为采样信号；

利用采样保持电路根据所述控制信号控制其输出端的电压。

6.根据权利要求5所述的背光驱动电路驱动方法，其特征在于，所述采样保持电路包括：

第一缓冲放大器，正相输入端形成所述采样保持电路的输入端，反向输入端连接输出端，

开关元件，第一端连接所述第一缓冲放大器的输出端，控制端形成所述采样保持电路的控制端；

第二缓存放大器，正相输入端连接所述开关元件的第二端，反向输入端连接输出端，输出端形成所述采样保持电路的输出端；

储存电容，连接于所述开关元件的第二端与接地端之间。

7.根据权利要求6所述的背光驱动电路驱动方法，其特征在于，所述开关元件为N型开关晶体管或P型开关晶体管。

8.根据权利要求5所述的背光驱动电路驱动方法，其特征在于，所述参考电压生成单元包括：

数字信号处理单元，用于接收所述脉宽调制信号，并根据所述脉宽调制信号获取所述脉宽调制信号的占空比和频率；

模拟信号生成单元，用于根据所述脉宽调制信号的占空比和频率生成所述参考电压。

9.一种背光模组，其特征在于，包括权利要求1-4任一项所述的背光驱动电路。

10.一种显示模组，其特征在于，包括权利要求9所述的背光模组。