專利名稱：視頻控制led背光源及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種視頻控制LED背光源及其控制方法，特別涉及一種由紅、 綠、藍(lán)三種基色LED組成的亮度和色度可以用視頻控制的LED背光源及其控制 方法。
背景技術(shù)：
LCD液晶顯示板本身不發(fā)光，使用時(shí)必須在液晶顯示板背面加一個(gè)背光源才 能顯示圖像。背光源發(fā)出的白光經(jīng)過LCD的調(diào)制形成彩色圖像后，其中很大一部 分光被截止掉。例如， 一幅由藍(lán)天、綠樹、紅花組成的圖案，在顯示藍(lán)天時(shí)背光 源發(fā)出的白光只有藍(lán)光透過LCD屏顯示為藍(lán)天，而紅光和綠光被截止掉。在綠樹 的區(qū)域內(nèi)，背光源發(fā)出的白光只有綠光透過LCD屏顯示為綠樹，而紅光和藍(lán)光被 截止掉。同樣，在紅花的區(qū)域內(nèi)，背光源發(fā)出的白光只有紅光透過LCD屏顯示為 紅花，而綠光和藍(lán)光被截止掉。在彩色圖像中，只有白色的畫面極少出現(xiàn)，因而 背光源發(fā)出的白光只有一部分被利用，大部分的光被截止掉，造成大量的能源浪 費(fèi)。問題不止于此，這些被浪費(fèi)掉的能源變成熱量，對(duì)背光源和其它電子另部件 造成損害，使其使用壽命縮短。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的正是為了克服上述缺陷，減少造成的能源浪費(fèi)和相應(yīng)產(chǎn)生的大 量的熱量而提供一種用視頻控制LED背光源及其控制方法。在前面舉的例子中， 不管圖案是紅色的，綠色的還是藍(lán)色的或是其它的混合色，背光源始終發(fā)出與視 頻圖像亮度與色度相同、且與視頻圖像同步變化的光。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種視頻控制LED背光源，用于液晶顯示 模塊，包括電路板，設(shè)置在液晶顯示模塊的液晶顯示板和光學(xué)組件下方；多個(gè) 發(fā)光單元，設(shè)置在所述電路板上，每個(gè)發(fā)光單元包括有三個(gè)分別為紅色、綠色和 藍(lán)色的LED;控制單元，包括有控制板和多個(gè)控制電路，所述控制板通過控制電 路電連接到所述電路板上，所述控制電路分別與所述LED—一對(duì)應(yīng)的電連接。
上述裝置進(jìn)一步優(yōu)選的是，所述發(fā)光單元按矩形或三角形矩陣的方式排列在 所述電路板上。
本發(fā)明還提供一種視頻控制LED背光源的控制方法，其中將電路板設(shè)置 在液晶顯示模塊的液晶顯示板和光學(xué)組件下方；將多個(gè)發(fā)光單元設(shè)置在電路板上， 每個(gè)發(fā)光單元包括有三個(gè)分別為紅色、綠色和藍(lán)色的LED;設(shè)置用于控制發(fā)光單 元發(fā)光的控制單元，包括有控制板和多個(gè)控制電路，所述控制板通過控制電路電 連接到所述電路板上，所述控制電路分別與所述LED—一對(duì)應(yīng)的電連接；其中， 所述控制電路根據(jù)液晶顯示板上圖像不同的亮度、色度對(duì)LED背光源相應(yīng)區(qū)域進(jìn) 行控制，控制其中發(fā)光單元的LED進(jìn)行發(fā)光。
上述方法進(jìn)一步優(yōu)選的是，所述控制電路根據(jù)由視頻信號(hào)中提取的控制信息 對(duì)LED進(jìn)行發(fā)光控制。
上述方法進(jìn)一步優(yōu)選的是，在由模擬視頻信號(hào)中提取控制信息之前，現(xiàn)對(duì)模 擬視頻信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。若視頻信號(hào)已為數(shù)字信號(hào),則直接輸 入控制電路進(jìn)行信息轉(zhuǎn)換。
上述方法進(jìn)一步優(yōu)選的是，所述控制電路從視頻信號(hào)中取得場(chǎng)同步信號(hào)、行 同步信號(hào)、時(shí)鐘脈沖信號(hào)和數(shù)字使能控制信號(hào)等所需的控制信息，最后，根據(jù)得 到的信息對(duì)LED進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制。
本發(fā)明的背光源是由紅、綠、蘭三基色LED組成發(fā)光單元，再將這些發(fā)光 單元以矩陣的方式或是有規(guī)律的方式排列。每個(gè)發(fā)光單元發(fā)出什么顏色的光根據(jù) 相對(duì)應(yīng)的圖案來決定。這樣當(dāng)圖案是藍(lán)天時(shí)，只有藍(lán)色的LED發(fā)光，紅、綠色的 LED不發(fā)光。當(dāng)圖案是綠樹時(shí)，只有綠色的LED發(fā)光，紅、藍(lán)色的LED不發(fā)光。 當(dāng)圖案是紅花時(shí)，只有紅色的LED發(fā)光，藍(lán)、綠色的LED不發(fā)光。當(dāng)圖案是其 它混合色的時(shí)候，可能紅、綠、藍(lán)三種顏色的LED都在發(fā)光，但并不是滿負(fù)荷工 作。在這種狀態(tài)下工作，LED背光源的電能消耗將大大減少，同時(shí)LED背光源的 工作溫度大幅降低，這將使得LED的發(fā)光效率和壽命得以提高。
本發(fā)明的上述和另外的特征、優(yōu)點(diǎn)可以通過以下結(jié)合附圖的詳細(xì)說明得到進(jìn) 一步的理解。


圖1為LED背光源應(yīng)用于液晶顯示模塊的結(jié)構(gòu)圖2為LED背光源的結(jié)構(gòu)示意圖3為圖2中A區(qū)域的放大示意圖4為安裝LED背光源之前的液晶顯示模塊示意圖5為安裝LED背光源之后的液晶顯示模塊示意圖。
附圖標(biāo)記說明液晶顯示板l;光學(xué)組件2; LED背光源3;電路板31;發(fā)
光單元32; LED 321;控制單元33;控制板331。
具體實(shí)施例方式
如圖1和圖2所示，本發(fā)明提供一種視頻控制LED背光源，用于液晶顯示 模塊，其中，如圖l所示，所述液晶顯示模塊包括有液晶顯示板1、光學(xué)組件2 和LED背光源3，所述光學(xué)組件2可以是散射板或者其它可以將LED背光源3 發(fā)出的光均勻的散射出來的結(jié)構(gòu)。
上述用于液晶顯示模塊的LED背光源3包括有電路板31，設(shè)置在液晶顯示 模塊的液晶顯示板1和光學(xué)組件2下方，如圖1所示。
多個(gè)發(fā)光單元32，設(shè)置在所述電路板31上，每個(gè)發(fā)光單元包括有三個(gè)分別 為紅色、綠色和藍(lán)色的LED321。這些發(fā)光單元32按矩形或三角形矩陣的方式排 列在電路板31上，如圖2和圖3所示。
控制單元33，包括有控制板331和多個(gè)控制電路，所述控制板331通過控制 電路電連接到所述電路板上，如圖1所示，所述控制電路分別與所述LED321 — 一對(duì)應(yīng)的電連接，每一個(gè)LED321對(duì)應(yīng)控制電路的一個(gè)輸出點(diǎn)，由控制電路若干 個(gè)輸出點(diǎn)獨(dú)立的控制各個(gè)LED321的開、關(guān)和亮度。
為了說明本發(fā)明的工作原理，現(xiàn)將圖1中前后安裝的液晶顯示板1與LED背 光源3移開放在同一平面上，分別如圖4和圖5所示。LED背光源3上每個(gè)發(fā)光 單元的坐標(biāo)位置與液晶顯示板1上的坐標(biāo)位置一一對(duì)應(yīng)。發(fā)光單元32中三種顏色 的LED 321對(duì)應(yīng)于液晶顯示板1上圖像的發(fā)光，也就是，當(dāng)液晶顯示板l上的a 區(qū)為紅色圖像時(shí)，LED背光源3上相對(duì)應(yīng)a區(qū)紅色的LED發(fā)光，而藍(lán)、綠色的 LED不發(fā)光；當(dāng)液晶顯示板1上的b區(qū)為綠色的圖像時(shí)，LED背光源3上與之相 對(duì)應(yīng)的b區(qū)域綠色的LED發(fā)光，而紅、藍(lán)色的LED不發(fā)光；同樣，當(dāng)液晶顯示 板1上的c區(qū)為藍(lán)色圖像時(shí)，LED背光源3上相對(duì)應(yīng)的c區(qū)域的藍(lán)色LED發(fā)光，
紅、綠色的LED不發(fā)光。上面所舉的例子只是一個(gè)特例，在實(shí)際的圖像中不會(huì)只 有紅、綠、藍(lán)的圖像出現(xiàn)，還會(huì)有其它混合色的圖像出現(xiàn)，這時(shí)在LED背光源相 應(yīng)的區(qū)域不是單一的LED發(fā)光，而是紅、綠、藍(lán)三種顏色的LED同時(shí)發(fā)光，但 是三種顏色的LED不會(huì)滿負(fù)荷工作，除非圖像是白色的，而且亮度是100%。由 于三種LED不是同時(shí)工作，或不是100%的滿負(fù)荷工作，LED背光源的電能消耗 將大大減少，同時(shí)LED背光源的工作溫度大幅降低，這將使得LED的發(fā)光效率 和壽命得以提高。
一幅視頻圖像有幾十萬甚至上百萬的像素，而LED背光只有幾千個(gè)點(diǎn)。要使 LED背光與圖像上的每個(gè)像素完全匹配是不可能的。根據(jù)視頻圖像信號(hào)的大面積 著色原理，在一定的區(qū)域內(nèi)，像素的顏色大體上是一樣的。所以只要LED每個(gè)發(fā) 光點(diǎn)發(fā)出的光與圖像上相應(yīng)的區(qū)域基本上一致即可。另外，由于LED背光在技術(shù) 上采取了多種措施，即便LED背光上的某個(gè)點(diǎn)發(fā)出的是單一顏色的光，在經(jīng)背光 的混光，擴(kuò)散處理后，傳遞到液晶面板上同一區(qū)域，也是混入了其它顏色和亮度 的光，這些光經(jīng)過液晶的調(diào)制，再經(jīng)過彩色濾光片(CF)的濾色，就會(huì)達(dá)到圖像 的要求。
由此，本發(fā)明還提供一種視頻控制LED背光源的控制方法，其中首先將 電路板31設(shè)置在液晶顯示模塊的液晶顯示板1和光學(xué)組件2下方；然后將多個(gè)發(fā) 光單元32設(shè)置在電路板31上，每個(gè)發(fā)光單元32包括有三個(gè)分別為紅色、綠色和 藍(lán)色的LED 321;最后設(shè)置用于控制發(fā)光單元32發(fā)光的控制單元33，包括有控 制板331和多個(gè)控制電路，所述控制板331通過控制電路電連接到所述電路板上， 所述控制電路分別與所述LED321—一對(duì)應(yīng)的電連接；其中，所述控制電路根據(jù) 液晶顯示板1上圖像不同的亮度、色度對(duì)LED背光源3相應(yīng)區(qū)域進(jìn)行控制，控制 其中發(fā)光單元32的LED 321進(jìn)行發(fā)光。
控制單元33的任務(wù)是為LED背光源3提供準(zhǔn)確的控制驅(qū)動(dòng)信號(hào)，保證LED 背光源3與液晶顯示板1在時(shí)序上保持同步。控制信息是由視頻信號(hào)中提取的。
因?yàn)長ED發(fā)光情況是與視頻信號(hào)是對(duì)應(yīng)的，也就是說LED是在視頻信號(hào)控 制下發(fā)光的，因此，必須從視頻信號(hào)中提取控制信息。所述控制電路從視頻信號(hào) 中取得場(chǎng)同步信號(hào)、行同步信號(hào)、時(shí)鐘脈沖信號(hào)和數(shù)字使能控制信號(hào)等所需的控 制信息，最后，根據(jù)得到的信息對(duì)LED進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制。控制電路對(duì)提取到的信號(hào) 進(jìn)行處理。如果視頻信號(hào)是模擬信號(hào)，控制電路要進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換。對(duì)于得到的數(shù)
字信號(hào)，控制電路要根據(jù)LED發(fā)光特點(diǎn)的要求，對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行進(jìn)一步的轉(zhuǎn)換， 得到恒流脈寬驅(qū)動(dòng)信號(hào)。控制電路對(duì)視頻圖像上的各點(diǎn)是連續(xù)進(jìn)行采樣處理，并 對(duì)LED背光上的各點(diǎn)進(jìn)行連續(xù)的驅(qū)動(dòng)。LED背光在視頻信號(hào)的控制下發(fā)出所需要 的光。
應(yīng)當(dāng)理解，以上結(jié)合實(shí)施例的說明對(duì)本發(fā)明而言只是說明性而非限制性的， 在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，可對(duì)本發(fā)明做出許多變更和修改，其都將落在 由權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種視頻控制LED背光源，用于液晶顯示模塊，其特征在于，包括電路板，設(shè)置在液晶顯示模塊的液晶顯示板和光學(xué)組件下方；多個(gè)發(fā)光單元，設(shè)置在所述電路板上，每個(gè)發(fā)光單元包括有三個(gè)分別為紅色、綠色和藍(lán)色的LED；控制單元，包括有控制板和多個(gè)控制電路，所述控制板通過控制電路電連接到所述電路板上，所述控制電路分別與所述LED一一對(duì)應(yīng)的電連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種視頻控制LED背光源及其方法，包括電路板，設(shè)置在液晶顯示模塊的液晶顯示板和光學(xué)組件下方；多個(gè)發(fā)光單元，設(shè)置在所述電路板上，每個(gè)發(fā)光單元包括有三個(gè)分別為紅色、綠色和藍(lán)色的LED；控制單元，包括有控制板和多個(gè)控制電路，所述控制板通過控制電路電連接到所述電路板上，所述控制電路分別與所述LED一一對(duì)應(yīng)的電連接，其中，所述控制電路根據(jù)液晶顯示板上圖像不同的亮度、色度對(duì)LED背光源相應(yīng)區(qū)域進(jìn)行控制，控制其中發(fā)光單元的LED進(jìn)行發(fā)光。
文檔編號(hào)G09G3/34GK101101403SQ200610090989
公開日2008年1月9日 申請(qǐng)日期2006年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月6日
發(fā)明者冶 劉, 義 宋, 蘇遵惠 申請(qǐng)人:深圳帝光電子有限公司