背光模組及顯示裝置的制作方法

本發明涉及一種顯示技術領域，尤其涉及一種背光模組及顯示裝置。

背景技術：

目前一般采用由交流-直流轉換電路和Boost升壓電路(開關直流升壓電路)組合而成的背光控制電路向LED供電，該背光控制電路通過交流-直流轉換電路將交流電壓轉換為直流電壓之后，再利用Boost升壓電路中的電感升高電壓以向LED供電，增大流經LED的電流，從而增大LED發光強度的變化范圍以增強HDR(High-Dynamic Range，高動態范圍)效果。

但該背光控制電路存在缺陷：其一，由交流-直流轉換電路和Boost升壓電路組合而成的背光控制電路涉及的元器件較多，從而導致電路結構復雜；其二，LED的發光強度在一定電流范圍內才會隨著電流強度的增加而增加，當超過這個范圍時，LED的發光強度幾乎不會隨著電流強度的增加而增加，而繼續增大電流容易造成LED損傷，從而影響LED的使用壽命。

技術實現要素：

本發明主要解決的技術問題是提供一種背光模組及顯示裝置，既能簡化電路結構，也能在保障背光源模塊壽命的同時優化背光模組的HDR效果。

為解決上述技術問題，本發明采用的一個技術方案是：提供一種背光模組，該背光模組包括：供電電路，供電電路至少包括獨立控制的第一變壓器與第二變壓器，第一變壓器及第二變壓器的初級線圈的同名端與矩形波信號發生器連接；至少一個儲能電路，儲能電路的第一端與第一變壓器或第二變壓器的次級線圈的同名端連接，儲能電路的第二端接地，其中，第一變壓器或第二變壓器為高電平時，第一變壓器或第二變壓器同時向儲能電路供電；背光源模塊，背光源模塊至少包括獨立控制的第一背光源單元與第二背光源單元；其中，在儲能電路的第一端與第一變壓器連接時，第一背光源單元的輸入端與第一變壓器的次級線圈的同名端及儲能電路的第一端連接，第一變壓器為高電平時，第一變壓器向第一背光源單元供電，第一變壓器為低電平時，第一變壓器及儲能電路同時向第一背光源單元供電；第二背光源單元的輸入端與第二變壓器的次級線圈的同名端連接，第二變壓器向第二背光源單元供電；在儲能電路的第一端與第二變壓器連接時，第二背光源單元的輸入端與第二變壓器的次級線圈的同名端及儲能電路的第一端連接，第二變壓器為高電平時，第二變壓器向第二背光源單元供電，第二變壓器為低電平時，第二變壓器及儲能電路同時向第二背光源單元供電；第一背光源單元的輸入端與第一變壓器的次級線圈的同名端連接，第一變壓器向第一背光源單元供電。

其中，該背光模組進一步包括：控制電路，控制電路包括微控制單元、第一開關管、第二開關管、第三開關管及第四開關管；微控制單元進一步包括第一控制端、第二控制端、第三控制端及第四控制端；其中，第一開關管的漏極與第一變壓器的次級線圈的異名端連接，第一開關管的源極接地，第一開關管的柵極與微控制單元的第一控制端連接；第二開關管的漏極與第二變壓器的次級線圈的異名端連接，第二開關管的源極接地，第二開關管的柵極與微控制單元的第二控制端連接；第三開關管的漏極與第一背光源單元的輸出端連接以穩壓，第三開關管的源極接地，第三開關管的柵極與微控制單元的第三控制端連接；第四開關管的漏極與第二背光源單元的輸出端連接以穩壓，第四開關管的源極接地，第四開關管的柵極與微控制單元的第四控制端連接。

其中，第一開關管及第二開關管通過微控制單元單獨控制導通或截止；第三開關管及第四開關管通過微控制單元占空比的調節以穩壓。

其中，該背光模組進一步包括：整流二極管，整流二極管的陰極與儲能電路的第一端連接，整流二極管的陽極與第一變壓器或/和第二變壓器的次級線圈的同名端連接，以控制電流的方向。

其中，儲能電路包括至少一個電容，電容的第一端與第一變壓器或/和第二變壓器的次級線圈的同名端連接，電容的第二端接地。

其中，背光模組包括兩個儲能電路，分別為第一儲能電路和第二儲能電路；其中，第一儲能電路的第一端與第一變壓器的次級線圈的同名端連接，第二儲能電路的第一端與第二變壓器的次級線圈的同名端連接。

其中，在第一儲能電路和第二儲能電路的第一端分別與第一變壓器和第二變壓器連接時，第一背光源單元的輸入端與第一變壓器的次級線圈的同名端及儲能電路的第一端連接，第一變壓器為高電平時，第一變壓器向第一背光源單元供電，第一變壓器為低電平時，第一變壓器及儲能電路同時向第一背光源單元供電；第二背光源單元的輸入端與第二變壓器的次級線圈的同名端及儲能電路的第一端連接，第二變壓器為高電平時，第二變壓器向第二背光源單元供電，第二變壓器為低電平時，第二變壓器及儲能電路向第二背光源單元供電。

其中，第一變壓器與第二變壓器的匝數比不同。

其中，背光源模塊中的背光源是LED燈源；第一背光源單元及第二背光源單元中的LED燈源的數量不同。

為解決上述技術問題，本實發明采用的另一個技術方案是：提供一種顯示裝置。該顯示裝置包括：顯示面板、用于為顯示面板提供所需光源的背光模組，其中，背光模組為上述任一種的背光模組。

本發明的有益效果是：相比于現有技術中通過交流-直流轉換電路和Boost升壓電路組合而成的背光控制電路，本發明直接采用由變壓器和儲能電路向背光源模塊供電，能有效減少電路中的元器件，從而使得電路結構簡單化；另外，本發明通過增加背光源模塊中背光源單元的數量，并采用獨立控制的第一變壓器和第二變壓器分別向第一背光源單元和第二背光源單元供電，使得背光源模塊的發光強度在安全電流范圍內隨電流強度的變化范圍增大，從而在保障背光源模塊壽命的同時能有效優化背光源模塊的HDR效果。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，進一步可以根據這些附圖獲得其他的附圖。其中：

圖1是本發明背光模組第一實施例的電路結構示意圖；

圖2是本發明背光模組第二實施例的電路結構示意圖；

圖3是圖2的一種具體實施方式的電路示意圖；

圖4是本發明顯示裝置一實施例的結構示意圖。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

請參閱圖1，圖1是本發明背光模組第一實施例的電路結構示意圖。本實施例所揭示的背光模組應用于顯示裝置，顯示裝置可以為手機、電腦以及電視等終端的顯示裝置，但不限于此。

如圖1所示，本實施例的背光模組包括：供電電路10、至少一個儲能電路11以及背光源模塊12。

具體地，本實施例的供電電路10包括獨立控制的第一變壓器100與第二變壓器101。具體地，第一變壓器100的初級線圈1000的同名端及第二變壓器101的初級線圈1010的同名端與矩形波信號發生器102連接，從而矩形波信號發生器102為第一變壓器100及第二變壓器101提供矩形波信號；第一變壓器100的初級線圈1000的異名端及第二變壓器101的初級線圈1010的異名端接地。

第一變壓器100與第二變壓器101可以是固定式變壓器，且其匝數比可以不同，也可以相同。當其匝數比不同時，第一變壓器100的輸出電壓與第二變壓器101的輸出電壓不同，從而可以實現兩組不同的矩形波信號對背光源模塊12進行混合供電；對應地，當第一變壓器100與第二變壓器101的匝數比相同時，第一變壓器100的輸出電壓與第二變壓器101的輸出電壓相同。

第一變壓器100與第二變壓器101也可以是可調壓式變壓器，或者固定式變壓器與可調壓式變壓器的組合。其中，可調壓式變壓器可以根據背光源模塊12中LED燈源的數量進行匝數比調節，以靈活調控變壓器的輸出電壓，使得背光源模塊12的發光強度在安全電流范圍內隨電流強度的變化范圍實現最大化，從而在保障LED燈源的壽命的同時優化HDR效果。

具體地，本實施例的背光源模塊12至少包括獨立控制的第一背光源單元120與第二背光源單元121。

為方便描述，本實施例以一個儲能電路11，且儲能電路11的第一端110與第一變壓器100的次級線圈1001的同名端連接為例進行說明，但本發明明顯不限制儲能電路11的數量以及儲能電路11與供電電路10的連接關系。

在本實施例中，通過上述連接方式，第一背光源單元120的輸入端與第一變壓器100的次級線圈101的同名端及儲能電路11的第一端110連接，第二背光源單元121的輸入端與第二變壓器101的次級線圈1011的同名端連接。第二背光源單元121由第二變壓器101供電，而第一背光源單元120，在第一變壓器100為高電平時，第一變壓器100向第一背光源單元120供電，且第一變壓器100同時向儲能電路11供電，以使得儲能電路11能在第一變壓器100為低電平時向背光源模塊12供電；在第一變壓器100為低電平時，第一變壓器100及儲能電路11同時向第一背光源單元120供電，從而增大背光源模塊12的發光強度。

本實施例中變壓器、儲能電路以及背光源單元的結構、數量、位置及連接關系僅為示例。

在另一實施例中，儲能電路11的第一端110也可以與第二變壓器101的次級線圈1011的同名端連接，第二背光源單元121的輸入端與第二變壓器101的次級線圈1011的同名端及儲能電路11的第一端110連接，第一背光源單元120的輸入端與第一變壓器100的次級線圈1001的同名端連接。通過上述連接方式，第一變壓器100向第一背光源單元120供電；第二變壓器101為高電平時，第二變壓器101向第二背光源單元121供電，第二變壓器101為低電平時，第二變壓器101及儲能電路11同時向第二背光源單元供電。

在又一實施例中，背光模組包括兩個儲能電路11，分別為第一儲能電路和第二儲能電路，其中，第一儲能電路的第一端與第一變壓器100的次級線圈1001的同名端連接，第二儲能電路的第一端與第二變壓器101的次級線圈1011的同名端。第一背光源單元120的輸入端與第一變壓器100的次級線圈101的同名端及第一儲能電路的第一端連接，第二背光源單元121的輸入端與第二變壓器101的次級線圈1011的同名端及第二儲能電路的第一端連接。通過上述連接方式，第一變壓器100為高電平時，第一變壓器100向第一背光源單元120供電，第一變壓器100為低電平時，第一變壓器100及第一儲能電路同時向第一背光源單元120供電；第二變壓器101為高電平時，第二變壓器101向第二背光源單元121供電，第二變壓器101為低電平時，第二變壓器101及第二儲能電路同時向第二背光源單元121供電。

可選的，為了進一步簡化電路，第一變壓器100與第二變壓器101可以替換為由一個初級線圈及兩個次級線圈組成的變壓器。其中，該變壓器的兩個次級線圈可以是固定式的，也可以是可調式，次級線圈的匝數可以相同，也可以不同。

可選的，供電電路10的變壓器也可以包括三個或三個以上獨立控制的次級線圈；背光源模塊12中也可以包括三個或三個以上獨立控制的背光源單元；背光模組也可以包括三個或三個以上的儲能電路11，具體可根據需要決定。其中，變壓器次級線圈的數量與背光源模塊12中背光源單元的數量一一對應。應理解，本發明也可適用于一個變壓器的情形。

以上，其電路工作原理與本實施例類似，在此不再贅述。

通過上述方式，相比于現有技術中通過交流-直流轉換電路和Boost升壓電路組合而成的背光控制電路，本發明直接采用由變壓器和儲能電路向背光源模塊供電，能有效減少電路中的元器件，從而使得電路結構簡單化；另外，本發明通過增加背光源模塊中背光源單元的數量，并采用獨立控制的第一變壓器和第二變壓器分別向第一背光源單元和第二背光源單元供電，使得背光源模塊的發光強度在安全電流范圍內隨著電流強度的變化范圍增大，從而在保障背光源模塊壽命的同時有效優化背光源模塊的HDR效果。

請參閱圖2，圖2是本發明背光模組第二實施例的電路結構示意圖。本實施例與第一實施例的區別在于，本實施例的背光模組進一步包括整流二極管13以及控制電路14，即本實施例的背光模組包括：供電電路10、儲能電路11、背光源模塊12、整流二極管13以及控制電路14。

供電電路10、儲能電路11、背光源模塊12的定義、位置以及連接關系可參考上述實施例中的描述，在此不再贅述。

具體地，整流二極管12的陰極(以下簡稱N極)與儲能電路11的第一端110連接，陽極(以下簡稱P極)與第一變壓器100的次級線圈1001連接，以在第一變壓器100為低電平，使得儲能電路11的電流只能流向背光源模塊12，從而向第一背光源單元120供電，以增大背光源模塊12的發光強度，從而優化HDR效果。

在其他實施例中，整流二極管12的P極也可以與第二變壓器101的次級線圈1001連接；背光模組可以包括兩個或兩個以上的整流二極管12，具體可根據需要決定。以上，電路工作原理與本實施例類似，在此不再贅述。

具體地，控制電路14分別連接第一變壓器100次級線圈1001的異名端、第二變壓器101次級線圈1011的異名端、第一背光源單元120的輸出端以及第二背光源單元121的輸出端。

通過上述連接方式，控制電路14可以單獨控制第一變壓器100與第二變壓器101的導通或截止。

當控制電路14控制第一變壓器100導通/截止，第二變壓器101截止/導通時，只有第一背光源單元120/第二背光源單元121被單獨點亮，能進一步降低背光源模塊12的發光強度，從而增大發光強度的變化范圍，優化HDR效果。

當控制電路14控制第一變壓器100和第二變壓器101都導通時，第一變壓器110與第二變壓器101分別向第一背光源單元120與第二背光源單元121供電，且在本實施例中，當第一變壓器110在低電壓時，儲能電路11能進一步向第一背光源單元120供電，其背光源模塊12的發光強度范圍與第一實施例中的背光源模塊12的發光強度范圍一致。

當控制電路14控制第一變壓器100和第二變壓器101都截止時，第一背光源單元120與第二背光源單元121沒有電壓源供電，背光源模塊12發光強度為零。

通過上述方式，控制電路能進一步降低背光源模塊的發光強度，甚至能使發光強度為零，從而增大背光模組發光強度的變化范圍，優化HDR效果。

請參閱圖3，圖3是圖2的一種具體實施方式的電路示意圖。本實施例的背光模組包括：供電電路10、儲能電路11、背光源模塊12、整流二極管13以及控制電路14。其中，供電電路10、儲能電路11、背光源模塊12、整流二極管13以及控制電路14的定義、位置以及連接關系可參考上述實施例中的描述，在此不再贅述。

具體地，控制電路14包括微控制單元140、第一開關管141、第二開關管142、第三開關管143及第四開關管144。其中，微控制單元140進一步包括第一控制端140a、第二控制端140b、第三控制端140c和第四控制端140d。

第一開關管141的柵極(以下簡稱為G極)與第一控制端140a連接，第一開關管141的漏極(以下簡稱D極)與第一變壓器100的次級1001線圈的異名端連接，第一開關管141的源極(以下簡稱S極)接地。第二開關管142的G極與第二控制端140b連接，第二開關管142的D極與第二變壓器101的次級線圈1011的異名端連接第二開關管142的S極接地。第三開關管143的G極與第三控制端140c連接，第三開關管143的D極與第一背光源單元120的輸出端連接，第三開關管143的S極接地。第四開關管144的G極與第四控制端140d連接，第四開關管144的D極與第二背光源單元121的輸出端連接，第四開關管144的S極接地。

通過上述方式，微控制單元140的第一控制端140a與第二控制端140b通過單獨控制第一開關管141及第二開關管142的導通或截止，進一步控制第一變壓器100及第二變壓器101的導通或截止，以提升HDR效果；微控制單元140的第三控制端140c和第四控制端140d通過單獨控制第三開關管143及第四開關管144的導通或截止，進一步占調節空比以穩壓。

儲能電路11包括至少一個電容，為方便描述，本實施例以三個電容為例進行說明，但本發明顯然不限制電容的數量。如圖3所示，三個電容的第一端組合而成儲能電路11的第一端110，第一端110與第一變壓器100的次級線圈1001的同名端連接，三個電容的第二端組合而成儲能電路11的第二端111，第二端111接地。當第一變壓器100為高電壓時，電容處于充電狀態；當第一變壓器100為低電壓時，電容處于放電狀態，并在整流二極管13的作用下向第一電壓源單元120提供電壓，以增大背光源模塊12的電流，從而增大發光強度，優化HDR效果。

背光源模塊12中的背光源可以是LED燈源，但不限于此。第一背光源單元120及第二背光源單元121中的LED燈源的數量可以不同，也可以相同，具體根據實際決定。

請參閱圖4，圖4是本發明顯示裝置一實施例的結構示意圖。本實施例的顯示裝置包括：顯示面板40、用于為顯示面板40提供所需光源的背光模組41。

背光模組41的結構與功能與上述實施例中的背光模組的功能與結構一致，具體可參照上述實施例中的描述，在此不再贅述。

在此基礎上，以上為本發明的實施例，并非因此限制本發明的專利范圍，凡是利用本發明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，例根據各實施例之間技術特征的相互結合，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本發明的專利保護范圍內。