專利名稱：直下式led背光源均勻性控制的方法及其系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液晶顯示技術(shù)，尤其涉及的是一種直下式LED背光源均勻性控制的方法及其系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
LED背光源是一種新型背光源，具有亮度高、壽命長，功耗低的優(yōu)點，又由于LED是電流型器件，其發(fā)光亮度與流過的電流成正比，通過控制LED的電流就可以控制它的亮度， 所以用LED作為背光源還具有控制簡單，操作方便等優(yōu)點。目前大尺寸液晶屏的背光技術(shù)分為側(cè)下式和直下式兩種。由于簡便的架構(gòu)，側(cè)下式背光占據(jù)90%以上的大尺寸液晶屏背光市場份額。不過，由于直下式架構(gòu)具有更省電、散熱簡單、圖像對比度更好、可局部調(diào)光等優(yōu)勢，毫無疑問，如果LED背光架構(gòu)從目前主流的側(cè)下式改為直下式，業(yè)界對LED的需求量將會激增。但是，直下式LED背光源由于工藝上的原因，LED點陣中每個LED顆粒在結(jié)構(gòu)和性能上會存在一定的差異，從而使各個LED像素的亮度不一致，而直下式LED背光源中的 LED顆粒數(shù)目又是有限的，所以很容易導(dǎo)致直下式LED背光源出現(xiàn)顯示亮度不均勻的問題。 因此，解決直下式LED背光源的亮度均勻性問題，對大幅度提高和改善液晶顯示的圖像質(zhì)量具有至關(guān)重要的作用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種直下式LED背光源均勻性控制的方法及其系統(tǒng)，以解決的直下式LED背光源亮度均勻性問題。本發(fā)明的方法，其特征在于在所述直下式LED背光源的列灰度驅(qū)動單元的每個列驅(qū)動電極上增加一個反饋模塊，通過反饋模塊的負反饋作用來控制LED的電流，進而實現(xiàn)亮度均勻的控制；以及根據(jù)LED電流和亮度之間的線性關(guān)系，建立直下式LED背光源不同區(qū)域電流和亮度的對應(yīng)關(guān)系表，應(yīng)用查表法對LED背光源的亮度灰度值進行校正。本發(fā)明的系統(tǒng)包括前級控制電路和后級驅(qū)動電路，所述前級控制電路包括視頻解碼模塊，F(xiàn)PGA信號處理模塊和數(shù)據(jù)緩存模塊；所述的后級驅(qū)動電路包括行掃描驅(qū)動單元和列灰度驅(qū)動單元；其特征在于所述的列灰度驅(qū)動單元的每個列驅(qū)動電極上設(shè)置有一個反饋模塊，通過反饋模塊的負反饋作用來控制LED的電流，所述的視頻解碼模塊接收外部的視頻信號，該FPGA信號處理模塊接收視頻解碼模塊和數(shù)據(jù)緩存模塊發(fā)送的數(shù)據(jù)進行處理， 并控制所述的列灰度驅(qū)動單元和行掃描驅(qū)動單元，所述的FPGA信號處理模塊根據(jù)數(shù)據(jù)緩存模塊中存儲的LED背光源不同區(qū)域電流和亮度的對應(yīng)關(guān)系表向列灰度驅(qū)動單元和行掃描驅(qū)動單元輸出相應(yīng)的控制信號，從而實現(xiàn)調(diào)制LED背光源的亮度均勻性。在本發(fā)明一實施例中，所述外部的視頻信號由一帶有視頻輸出接口的PC提供，其輸出的視頻
信號能用于測試和調(diào)制直下式LED背光源不同區(qū)域的亮度。在本發(fā)明一實施例中，所述的列灰度驅(qū)動單元具有輸出脈寬調(diào)制信號的功能。
在本發(fā)明一實施例中，所述的行掃描驅(qū)動單元具有輸出等間隔電流脈沖信號的功能?？偟膩碚f，本發(fā)明采用了反饋控制方案和灰度值校正方案，該反饋控制方案是通過反饋模塊的負反饋作用來實現(xiàn)電流的控制，進而實現(xiàn)亮度均勻性的控制；該灰度值校正方案是通過FPGA信號處理模塊查找存入數(shù)據(jù)緩沖模塊的直下式LED背光源不同區(qū)域電流和亮度的對應(yīng)關(guān)系表，向列灰度驅(qū)動單元和行掃描驅(qū)動單元輸出相應(yīng)的控制信號，進而控制背光源的亮度，實現(xiàn)亮度均勻，最大限度的滿足LCD對背光源亮度均勻性的要求。


圖1是本發(fā)明一種直下式LED背光源均勻性控制系統(tǒng)原理圖。圖2是本發(fā)明反饋模塊的負反饋示意圖。圖3是本發(fā)明調(diào)節(jié)亮度均勻性的反饋控制方案示意圖。圖4是本發(fā)明調(diào)節(jié)亮度均勻性的灰度值校正方案原理圖。圖5是本發(fā)明調(diào)節(jié)亮度均勻性的灰度值校正方案測試表。圖6是本發(fā)明調(diào)節(jié)亮度均勻性的灰度值校正方案灰度校正表。
具體實施例方式本發(fā)明提供一種直下式LED背光源均勻性控制的方法其特征在于在所述直下式 LED背光源的列灰度驅(qū)動單元的每個列驅(qū)動電極上增加一個反饋模塊，通過反饋模塊的負反饋作用來控制LED的電流，進而實現(xiàn)亮度均勻的控制；以及根據(jù)LED電流和亮度之間的線性關(guān)系，建立直下式LED背光源不同區(qū)域電流和亮度的對應(yīng)關(guān)系表，應(yīng)用查表法對LED背光源的亮度灰度值進行校正。為了讓一般技術(shù)人員更好的理解本發(fā)明，下面我們結(jié)合附圖對本發(fā)明的系統(tǒng)做進
一步說明。如圖1所示，該直下式LED背光源均勻性控制系統(tǒng)包括外部視頻信號源(本實施例可以是一 PC機)、視頻解碼模塊、FPGA信號處理模塊、數(shù)據(jù)緩存模塊、列灰度驅(qū)動單元、行掃描驅(qū)動單元。視頻解碼模塊接收PC機送來的視頻信號，將其解碼后發(fā)送給FPGA信號處理模塊，F(xiàn)PGA處理模塊將其處理后控制列灰度驅(qū)動單元和行掃描驅(qū)動單元。接下來從硬件和軟件角度來解決LED背光源亮度均勻性問題，具體方案包括反饋控制方案和灰度值校正方案
①反饋控制方案。如圖3所示，在每個列驅(qū)動電極上增加一個反饋模塊，通過反饋模塊的負反饋作用控制相應(yīng)LED上電流的大小，進而實現(xiàn)亮度均勻性的控制。反饋模塊的負反饋如圖2所示，當(dāng)通過LED的電流過大時，反饋模塊上壓降增大，從而使LED上壓降減小， 通過LED的電流開始減小，亮度降低。同理，當(dāng)通過LED的電流過小時，反饋模塊上壓降減小，使得LED上壓降增大，通過LED的電流開始增加，亮度增加。如此往復(fù)，從而使LED的亮度達到相對均衡。②灰度值校正方案。如圖4所示，將LED背光源根據(jù)實際情況分成不同的區(qū)域，通過試驗測量不同區(qū)域的亮度，得到直下式LED背光源不同區(qū)域LED電流脈沖占空比與亮度之間的對應(yīng)關(guān)系，將電流脈沖占空比轉(zhuǎn)化為灰度值，建立起亮度(B)、電流脈沖占空比(D)、灰度值(G)之間的對應(yīng)關(guān)系表(如圖5所示)，然后再根據(jù)實際情況將灰度值(G)校正，得到校正后的灰度值(G’)(如圖6所示)存入數(shù)據(jù)緩存模塊。根據(jù)數(shù)據(jù)緩存模塊內(nèi)不同區(qū)域的對應(yīng)關(guān)系表，輸出相應(yīng)的控制信號到列灰度驅(qū)動單元和行掃描驅(qū)動單元，從而提高和改善 LED背光源的亮度均勻性。 值得一提的是，本實施例中所述的列灰度驅(qū)動單元具有輸出脈寬調(diào)制信號的功能。所述的行掃描驅(qū)動單元具有輸出等間隔電流脈沖信號的功能。
權(quán)利要求
1.一種直下式LED背光源均勻性控制的方法，其特征在于在所述直下式LED背光源的列灰度驅(qū)動單元的每個列驅(qū)動電極上增加一個反饋模塊，通過反饋模塊的負反饋作用來控制LED的電流，進而實現(xiàn)亮度均勻的控制；以及根據(jù)LED電流和亮度之間的線性關(guān)系，建立直下式LED背光源不同區(qū)域電流和亮度的對應(yīng)關(guān)系表，應(yīng)用查表法對LED背光源的亮度灰度值進行校正。
2.一種直下式LED背光源均勻性控制系統(tǒng)，包括前級控制電路和后級驅(qū)動電路，所述前級控制電路包括視頻解碼模塊，F(xiàn)PGA信號處理模塊和數(shù)據(jù)緩存模塊；所述的后級驅(qū)動電路包括行掃描驅(qū)動單元和列灰度驅(qū)動單元；其特征在于所述的列灰度驅(qū)動單元的每個列驅(qū)動電極上設(shè)置有一個反饋模塊，通過反饋模塊的負反饋作用來控制LED的電流，所述的視頻解碼模塊接收外部的視頻信號，該FPGA信號處理模塊接收視頻解碼模塊和數(shù)據(jù)緩存模塊發(fā)送的數(shù)據(jù)進行處理，并控制所述的列灰度驅(qū)動單元和行掃描驅(qū)動單元，所述的FPGA 信號處理模塊根據(jù)數(shù)據(jù)緩存模塊中存儲的LED背光源不同區(qū)域電流和亮度的對應(yīng)關(guān)系表向列灰度驅(qū)動單元和行掃描驅(qū)動單元輸出相應(yīng)的控制信號，從而實現(xiàn)調(diào)制LED背光源的亮度均勻性。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的直下式LED背光源均勻性控制系統(tǒng)，其特征在于所述外部的視頻信號由一帶有視頻輸出接口的PC提供，其輸出的視頻信號能用于測試和調(diào)制直下式LED背光源不同區(qū)域的亮度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直下式LED背光源均勻性控制系統(tǒng)，其特征在于所述的列灰度驅(qū)動單元具有輸出脈寬調(diào)制信號的功能。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直下式LED背光源均勻性控制系統(tǒng)，其特征在于所述的行掃描驅(qū)動單元具有輸出等間隔電流脈沖信號的功能。
全文摘要
本發(fā)明是一種直下式LED背光源均勻性控制的方法和系統(tǒng)，其包括反饋控制方案和灰度值校正方案，該反饋控制方案是通過反饋模塊的負反饋作用來實現(xiàn)電流的控制，進而實現(xiàn)亮度均勻性的控制；該灰度值校正方案是通過FPGA信號處理模塊查找存入數(shù)據(jù)緩沖模塊的直下式LED背光源不同區(qū)域電流和亮度的對應(yīng)關(guān)系表，向列灰度驅(qū)動單元和行掃描驅(qū)動單元輸出相應(yīng)的控制信號，進而控制背光源的亮度，實現(xiàn)亮度均勻，最大限度的滿足LCD對背光源亮度均勻性的要求。
文檔編號G09G3/36GK102314838SQ20111029896
公開日2012年1月11日 申請日期2011年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月29日
發(fā)明者馮新凱, 姚劍敏, 徐勝, 李福山, 林志賢, 郭太良, 陳冬靈 申請人:福州大學(xué)