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CN209070956U - 背光驱动电路、背光源及显示装置 - Google Patents

背光驱动电路、背光源及显示装置 Download PDF

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CN209070956U
CN209070956U CN201920002867.9U CN201920002867U CN209070956U CN 209070956 U CN209070956 U CN 209070956U CN 201920002867 U CN201920002867 U CN 201920002867U CN 209070956 U CN209070956 U CN 209070956U
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signal line
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孙宾华
郭子强
孙剑
訾峰
王亚坤
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BOE Technology Group Co Ltd
Beijing BOE Optoelectronics Technology Co Ltd
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BOE Technology Group Co Ltd
Beijing BOE Optoelectronics Technology Co Ltd
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Abstract

本实用新型提供一种背光驱动电路、背光源及显示装置，属于显示技术领域。本实用新型的背光驱动电路，包括：多条第一信号线和多条第二信号线，多条所述第一信号线和多条所述第二信号线交叉设置限定出多个灯串区，部分所述灯串区用以设置有发光二极管灯串；其中，位于同一行的所述发光二极管灯串的第一端通过同一条所述第一信号线连接在一起；位于同一列的所述发光二极管灯串的第二端通过同一条所述第二信号线连接在一起；与未设置有所述发光二极管灯串的灯串区对应的所述第一信号线和所述第二信号之间连接有开关单元；所述开关单元，用于在与之连接的所述第一信号线的控制下工作，将与之连接的所述第二信号线上的驱动信号进行输出。

Description

背光驱动电路、背光源及显示装置
技术领域
本实用新型属于显示技术领域，具体涉及一种背光驱动电路、背光源及显示装置。
背景技术
目前，由于HDR(High-Dynamic Range，高动态范围)图像具备更好的画面层次、景深及其逼真的展现场景，其极大的满足了观众的眼球，随着其技术成熟纷纷被用在电视、平板、VR等显示产品上。但是诸如车载显示屏、手表等不规则液晶显示结构欲达HDR显示效果，需要与之搭配异形直下式背光源。但是随着液晶显示外形多样化、多元化的产生，需要异形结构的背光源与之搭配，驱动电路在点灯过程中若检测到部分区域无LED外接会导致开路保护并关断对应的通道，从而引起与之相连的其他LED灯亦法点亮，影响显示效果。
实用新型内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种背光驱动电路、背光源及显示装置。
解决本实用新型技术问题所采用的技术方案是一种背光驱动电路，包括：多条第一信号线和多条第二信号线，多条所述第一信号线和多条所述第二信号线交叉设置限定出多个灯串区，部分所述灯串区用以设置有发光二极管灯串；其中，
位于同一行的所述发光二极管灯串的第一端通过同一条所述第一信号线连接在一起；位于同一列的所述发光二极管灯串的第二端通过同一条所述第二信号线连接在一起；
与未设置有所述发光二极管灯串的灯串区对应的所述第一信号线和所述第二信号之间连接有开关单元；
所述开关单元，用于在与之连接的所述第一信号线的控制下，将与之连接的所述第二信号线上驱动信号进行输出。
优选的是，所述开关单元包括第一电容、第一开关晶体管、第一电阻和第二电阻；其中，
所述第一电容的第一端连接与所述开关单元对应的所述第一信号线和所述第一开关晶体管的第一极，第二端连接所述第一电阻的第一端和所述第一开关晶体管的控制极；所述第一开关晶体管的第二极连接所述第二电阻的第一端；所述第一电阻的第二端连接地电极；所述第二电阻的第一端连接与所述开关单元对应的所述第二信号线，所述第二电阻的第二端连接发光二极管驱动芯片的一输出通道。
优选的是，所述的背光驱动电路，还包括：控制模块、处理模块、电源模块、发光二极管驱动芯片、多个复选开关模块；其中，
所述控制模块的第一端口与所述处理模块的第一端口连接，用于输出垂直同步控制指令；
所述控制模块的第二端口与所述处理模块的第二端口连接，用于输出背光数据控制指令；
所述处理模块的第三端口与所述发光二极管驱动芯片的第一端口连接，用于输出倍频后的垂直同步控制指令；
所述处理模块的第四端口与所述发光二极管驱动芯片的第二端口连接，用于与所述发光二极管驱动芯片进行通信；
所述复选开关模块与所述第一信号线一一对应设置；各个所述复选开关模块的第一端均连接所述电源模块，每个所述复选开关模块的第二端均连接与其对应的所述第一信号线，各个所述复选开关模块的控制端与所述处理模块的第五端口连接；
所述发光二极管驱动芯片的输出通道与所述第二信号线一一对应连接。
进一步优选的是，所述背光驱动电路包括M条所述第二信号线；所述发光二极管驱动芯片为数量为A个，A个所述发光二极管驱动芯片级联在一起；每个所述发光二极管驱动芯片具有B个输出通道；其中，M＝A×B；A、B均为大于或者等于2的正整数；
每相邻设置的B条所述第二信号线对应一个所述发光二极管驱动芯片，且所述发光二极管驱动芯片的每个输出通道仅连接一条所述第二信号线。
进一步优选的是，所述复选开关模块包括：第二开关晶体管；
其中，
所述第二开关晶体管的第一极与所述电源模块连接，第二极连接之对应的所述第一信号线，控制极连接所述处理模块的第五端口。
进一步优选的是，所述处理模块包括中央处理器。
进一步优选的是，所述电源模块包括DC/DC电源模块。
解决本实用新型技术问题所采用的技术方案是一种背光源，包括上述的背光驱动模块，以及设置在部分灯串区中的发光二极管灯串。
优选的是，所述发光二极管灯串包括多个串联的所述发光二极管；其中，
第一个所述发光二极管的阳极连接所述第一信号线，最后一个所述发光二极管的阴极连接所述第二信号线；
位于同一行的所述发光二极管灯串中的第一个所述发光二极管的阳极连接同一条所述第一信号线；
位于同一列的所述发光二极管灯串中的最后一个所述发光二极管的阴极连接同一条所述第二信号线。
解决本实用新型技术问题所采用的技术方案是一种显示装置，包括上述的背光源。
附图说明
图1和图2为本实用新型的实施例1的一种背光驱动电路的结构示意图；
图3为本实用新型的实施例1的背光驱动电路中的复选开关模块为第二开关晶体管的结构示意图；
图4和5为本实用新型的实施例1的另一种背光驱动电路的结构示意图；
图6为本实用新型的实施例1的背光驱动电路的开关单元的具体结构示意图。
其中附图标记为：1、第一信号线；2、第二信号线；LED、发光二极管灯串；T1、第一开关晶体管；C1、第一电容；R1、第一电阻；R2、第二电阻。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述。
本实施例提供一种背光驱动电路，该背光驱动电路例如适用于异形显示面板中的直下式背光源中，例如：圆形显示面板、椭圆形显示面板、六边形显示面板的直下式背光源。在本实施例中，以圆形显示面板的直下式背光源中所应用的背光驱动电路为例进行说明。
如图1和2所示，该背光驱动电路包括：多条第一信号线1和多条第二信号线2；多条第一信号线1和多条第二信号线2交叉设置限定出呈阵列排布的多个灯串区；其中，在多个灯串区中与圆形显示面板的显示区域对应的灯串区用以设置发光二极管灯串LED，而剩余的灯串区中由于不必为显示面板提供光源，因此灯串区中空缺，无需设置发光二极管灯串LED。对于位于同一行的灯串区中的发光二极管灯串LED的第一端连接同一条第一信号线1；位于同一列的灯串区中的发光二极管灯串LED的第二端连接同一条第二信号线2。
特别的是，在与未设置发光二极管灯串LED的灯串区对应的第一信号线1和第二信号线2之间设置开关单元；例如：图1中所示的第四行第一列的灯串区中未设置发光二极管灯串LED，则在第四行第一信号线1和第一列第二信号之间连接一开关单元。所述开关单元用于在与之连接的所述第一信号线1的控制下工作，将与之连接的第二信号线2上的驱动信号进行输出发光二极管驱动芯片的输出通道以使与未设置发光二极管灯串LED的灯串区对应相同列的发光二极管灯串LED能够正常显示。
具体的，以发光二极管灯串LED的第一端为阳极，第二端为阴极为例。如图1所示，位于第四行第一列的灯串区中未设置发光二极管灯串LED，在该位置处对应的第四行第一信号线1和第一列第二信号线2之间连接有一个开关单元。在对该背光驱动电路进行驱动时是采用逐行扫描的方式进行驱动的，当位于第四行的第一信号线1被选通时，开关单元则开始工作，该开关单元相当于一信号源，以避免当发光二极管驱动芯片(其内部具有检测电路)检测到位于第四行第一列的灯串区中未设置发光二极管灯串LED时，保护驱动芯片输出通道而禁止输出，造成后续逐行扫描时，位于第一列的发光二极管灯串LED，由于第一列第二信号线2与发光二极管驱动芯片开路保护而无法点灯。
如图1和2所示，给出了本实施例中的一种背光驱动电路的具体构架示意图。本实施例中的背光驱动电路不仅包括上述结构，同时还包括控制模块、处理模块、电源模块、发光二极管驱动芯片、多个复选开关模块；其中，控制模块的第一端口与处理模块的第一端口连接，用于输出垂直同步控制指令；控制模块的第二端口与处理模块的第二端口连接，用于输出背光数据控制指令；处理模块的第三端口与发光二极管驱动芯片的第一端口连接，用于输出倍频后的垂直同步控制指令；处理模块的第四端口与发光二极管驱动芯片的第二端口连接，用于与发光二极管驱动芯片进行通信；各个复选开关模块的第一端均连接电源模块，每个复选开关模块的第二端均连接与其对应的第一信号线1，各个所述复选开关模块的控制端与所述处理模块的第五端口连接，以控制复选开关分时导通；发光二极管驱动芯片的输出通道与第二信号线2一一对应连接。
具体的，如图1中所给出的四行五列灯串区为例，此时复选开关模块的数量则为4个，分别为Q1、Q2、Q3、Q4；位于同一行的发光二极管灯串LED共阳极设计，通过同一条第一信号线1连接在一起，4条第一信号线1分别通过对应的复选开关模块连接至电源模块；位于同一列的发光二极管灯串LED共阴极设计，通过同一条第二信号线2连接在一起，5条第二信号线2与发光二极管驱动芯片的5个输出通道一一对应连接。控制模块(例如为上位机)通过第一端口发出垂直同步控制指令(也即垂直同步信号)，通过第二端口发出背光数据控制指令(也即背光数据)；处理模块(例如为MCU)在接收到背光数据和垂直同步信号之后进行分析处理，将背光数据通过第四端口(也即通信接口)输出给发光二极管驱动芯片，以及将垂直同步信号四倍倍频，得到四倍频垂直同步控制指令，并保持倍频后的垂直同步控制指令与控制复选开关模块导通的信号同时输出。
如图4和5所示，给出了本实施例中的另一种背光驱动电路的具体构架示意图。该种背光驱动电路可以用于大尺寸的显示面板中，发光二极管驱动芯片的数量为多个。具体的，以该背光驱动电路包括N条第一信号线1和M条第二信号线2为例。将该背光驱动电路沿行方向分成A个区，每个区中均包括B条第二信号线2。此时，M＝A×B；M、A、B均为正整数；发光二极管驱动芯片的数量则为A个，每个发光二极管驱动芯片的输出通道数量不少于B个。这样一来，每一个区中的第二信号线2则与一个发光二极管驱动芯片的输出通道一一对应连接。可以理解的是，由于该背光驱动电路包括N条第一信号线1，故复选开关模块的数量也应为N个，处理模块在接到垂直同步控制指令后也应进行N倍倍频，输出N倍频的垂直同步控制指令，并保持倍频后的垂直同步控制指令与控制复选开关模块导通的信号同时输出。
应当理解的是，如图2和5所示，当未设置发光二极管灯串的灯串区为多个时，开关单元也为多个，且与未设置发光二极管灯串的灯串区一一对应设置。图1-5中虚线所限定的区域则对应显示面板中的显示区域。无论本实施例中的背光驱动电路为上述的哪一种背光驱动，如图6所示，连接在与未设置发光二极管灯串LED的灯串区对应第一信号线1和第二信号之间的开关单元均可以包括：包括第一电容C1、第一开关晶体管T1、第一电阻R1和第二电阻R2；其中，第一电容C1的第一端连接与开关单元对应的第一信号线1和第一开关晶体管的第一极，第二端连接第一电阻R1的第一端和第一开关晶体管T1的控制极；第一开关晶体管T1的第二极连接第二电阻R2的第一端；第一电阻R1的第二端连接地电极；第二电阻R2的第一端连接与开关单元对应的第二信号，第二电阻R2的第二端连接发光二极管驱动芯片的一输出通道。
具体的，以图6中所示的，连接在第四行第一信号线1和第一列第二信号线2之间的开关单元为例进行说明。其中，第一开关晶体管T1采用P沟道的MOS管，此时，第一开关晶体管T1的第一极为源极，第二极为漏极，控制极为栅极；第一开关晶体管T1的源极连接在复选开关模块Q4的输出端上，第一开关晶体管T1的源极和栅极同时连接在第一电容C1的第二端，且栅极还通过第一电阻R1连接地电极，第一开关晶体管T1的漏极连接通过第二电阻R2与发光二极管驱动芯片的第一个输出通道连接；当处理模块控制第四行信号线连接复选开关模块被选通时，第一电容C1的两端开始进行充电，第一电容C1两端电压值达到第一开关晶体管T1的开关阈值后，第一开关晶体管T1导通，此时经过第二电阻R2会在发光二极管驱动芯片的第一个通道上施加一个电压信号，从而避免发光二极管驱动芯片检测第一列第二信号线2为开路保护而导致其上的第一通道关闭。
其中，如图3所示，上述的复选开关模块优选的包括：第二开关晶体管；其中，第二开关晶体管的第一极与电源模块连接，第二极与之对应的第一信号线1连接，控制极连接所述处理模块的第五端口。
具体的，当处理模块控制第二开关晶体管导通后，电源模块则控制与第二开关晶体管连接的第一信号线1被选通，也即为与该第一信号线1连接发光二极管灯串LED的阳极提供工作电压。进一步的，第二开关晶体管优选与第一开关晶体管T1的开关特性相同，也即当第一开关晶体管T1选用P型晶体管时，第二开关晶体管也选用P型晶体管；同理，当第一开关晶体管T1选用N型晶体管时，第二开关晶体管也选用N型晶体管。
其中，在本实施例中处理模块可以采用中央处理器；电源模块可以采用DC/DC电源模块。当然，处理模块、电源模块的具体类型也可以根据具体情况具体选定。
相应的，在本实施例中还提供了一种背光源，其包括上述的背光驱动电路，以及部分灯串区中设置的发光二极管灯串，当然，背光源中还可以包括光学膜层等元件。
其中，在本实施例在发光二极管灯串LED包括：多个串联的发光二极管；其中，第一个发光二极管的阳极连接第一信号线1，最后一个发光二极管的阴极连接第二信号线2；位于同一行的发光二极管灯串LED中的第一个发光二极管的阳极连接同一条第一信号线1；位于同一列的发光二极管灯串LED中的最后一个发光二极管的阴极连接同一条第二信号线2。优选的，每个发光二极管灯串LED包括两个串联的发光二极管；其中，一个发光二极管的阳极连接第一信号线1，阴极连接另一个发光二极管的阳极，另一个发光二极管的阴极连接第二信号线2。当然，对于每个发光二极管灯串LED中的发光二极管的数量可以根据具体显示面板的尺寸具体设定。
相应的，本实施例中还提供一种显示装置，其包括上述的背光源。其中，显示装置可以为液晶显示装置，例如液晶面板、手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型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实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种背光驱动电路，其特征在于，包括：多条第一信号线和多条第二信号线，多条所述第一信号线和多条所述第二信号线交叉设置限定出多个灯串区，部分所述灯串区用以设置有发光二极管灯串；其中，
位于同一行的所述发光二极管灯串的第一端通过同一条所述第一信号线连接在一起；位于同一列的所述发光二极管灯串的第二端通过同一条所述第二信号线连接在一起；
与未设置有所述发光二极管灯串的灯串区对应的所述第一信号线和所述第二信号之间连接有开关单元；
所述开关单元，用于在与之连接的所述第一信号线的控制下将与之连接的所述第二信号线上的驱动信号进行输出。
2.根据权利要求1所述的背光驱动电路，其特征在于，所述开关单元包括第一电容、第一开关晶体管、第一电阻和第二电阻；其中，
所述第一电容的第一端连接与所述开关单元对应的所述第一信号线和所述第一开关晶体管的第一极，第二端连接所述第一电阻的第一端和所述第一开关晶体管的控制极；所述第一开关晶体管的第二极连接所述第二电阻的第一端；所述第一电阻的第二端连接地电极；所述第二电阻的第一端连接与所述开关单元对应的所述第二信号线，所述第二电阻的第二端连接发光二极管驱动芯片的一输出通道。
3.根据权利要求1所述的背光驱动电路，其特征在于，还包括：控制模块、处理模块、电源模块、发光二极管驱动芯片、多个复选开关模块；其中，
所述控制模块的第一端口与所述处理模块的第一端口连接，用于输出垂直同步控制指令；
所述控制模块的第二端口与所述处理模块的第二端口连接，用于输出背光数据控制指令；
所述处理模块的第三端口与所述发光二极管驱动芯片的第一端口连接，用于输出倍频后的垂直同步控制指令；
所述处理模块的第四端口与所述发光二极管驱动芯片的第二端口连接，用于与所述发光二极管驱动芯片进行通信；
所述复选开关模块与所述第一信号线一一对应设置；各个所述复选开关模块的第一端均连接所述电源模块，每个所述复选开关模块的第二端均连接与其对应的所述第一信号线，各个所述复选开关模块的控制端与所述处理模块的第五端口连接；
所述发光二极管驱动芯片的输出通道与所述第二信号线一一对应连接。
4.根据权利要求3所述的背光驱动电路，其特征在于，所述背光驱动电路包括M条所述第二信号线；所述发光二极管驱动芯片为数量为A个，A个所述发光二极管驱动芯片级联在一起；每个所述发光二极管驱动芯片具有B个输出通道；其中，M＝A×B；A、B均为大于或者等于2的正整数；
每相邻设置的B条所述第二信号线对应一个所述发光二极管驱动芯片，且所述发光二极管驱动芯片的每个输出通道仅连接一条所述第二信号线。
5.根据权利要求3所述的背光驱动电路，其特征在于，所述复选开关模块包括：第二开关晶体管；其中，
所述第二开关晶体管的第一极与所述电源模块连接，第二极连接与之对应的所述第一信号线，控制极连接所述处理模块的第五端口。
6.根据权利要求3所述的背光驱动电路，其特征在于，所述处理模块包括中央处理器。
7.根据权利要求3所述的背光驱动电路，其特征在于，所述电源模块包括DC/DC电源模块。
8.一种背光源，其特征在于，包括权利要求1-7中任一项所述的背光驱动电路，以及设置在部分灯串区中的发光二极管灯串。
9.根据权利要求8所述的背光源，其特征在于，所述发光二极管灯串包括多个串联的所述发光二极管；其中，
第一个所述发光二极管的阳极连接所述第一信号线，最后一个所述发光二极管的阴极连接所述第二信号线；
位于同一行的所述发光二极管灯串中的第一个所述发光二极管的阳极连接同一条所述第一信号线；
位于同一列的所述发光二极管灯串中的最后一个所述发光二极管的阴极连接同一条所述第二信号线。
10.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求8或9所述的背光源。
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