一种背光控制电路的制作方法

本实用新型涉及液晶显示技术领域，更具体地涉及一种背光控制电路。

背景技术：

液晶显示装置是利用液晶分子的排列方向在电场的作用下发生变化的现象改变光源透光率的显示装置。由于具有显示质量好、体积小和功耗低的优点，液晶显示装置已经广泛应用于诸如手机的移动终端和诸如平板电视的大尺寸显示面板中。

在液晶显示装置中，每个像素的亮度由背光单元的亮度以及液晶的光透射率决定。因此现有的液晶显示装置通常采用背光调节的方法来实现增加对比度和减少功耗的目的。背光调节是通过分析输入图像并基于该分析调整调光值来控制背光亮度和补偿数据的技术。

背光区域调节技术(Local Dimming)是指将液晶显示装置以背光单元为基础分为多个背光分区，然后自动控制各个背光分区的亮度，可进一步增加对比度并减低功耗。

现有的背光区域调节具有以下问题：在背光区域调节时需要时序控制器(TCON)根据内部算法对输入图像信号进行分区处理，通过分析各个区块的灰阶均值，来配置对应的背光分区的亮度。由于时序控制器中的所有数据以及算法程序都是存储在外部的EEPROM(Electrically Erasable Programmable read only memory，电可擦可编程只读存储器)中，在调试时序控制器时需要通过时序控制器厂商提供的上位机利用AUX接口(Auxiliary，辅助接口)对时序控制器内部的代码进行更新。这需要工作人员在EEPROM焊接到PCB(Printed Circuit Board，印制电路板)之前就已经向EEPROM中烧录了时序控制器的初始化数据，否则调试人员将无法通过AUX接口对EEPROM中的代码进行更新，降低了调试效率。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种背光控制电路，提高背光调试的效率。

根据本实用新型提供的一种背光控制电路，包括：

信号处理器，以所述多个背光分区为基础分析输入图像信号，以输出每个所述背光分区的调光值；

处理器，包括第一接口和第二接口，所述第一接口与所述信号处理器连接以接收所述调光值；以及

背光驱动器，与所述第二接口连接，所述处理器根据所述调光值向所述背光驱动器提供背光驱动信号，所述背光驱动器根据所述背光驱动信号控制所述多个背光分区的背光亮度，

其中，所述处理器还包括与所述信号处理器连接的第三接口，所述处理器通过所述第三接口向所述信号处理器提供初始化数据。

优选地，所述处理器还包括：存储器，用于存储所述初始化数据。

优选地，所述背光驱动器包括级联的多个LED驱动器，所述多个LED驱动器根据所述背光驱动信号控制所述多个背光分区的背光亮度。

优选地，所述处理器还包括第四接口，所述第四接口与上位机连接，上位机通过所述第四接口更新所述处理器的所述初始化数据。

优选地，所述第一接口和所述第二接口为串行外设接口。

优选地，所述第三接口与所述信号处理器之间通过I2C总线传输数据。

优选地，所述信号处理器为时序控制器。

优选地，所述处理器为ARM处理器。

优选地，所述存储器为闪存。

优选地，所述处理器和所述上位机之间通过通用串行总线传输数据。

本实用新型提供的背光控制电路具有以下有益效果。

处理器还包括与信号处理器连接的第三接口，处理器通过第三接口向信号处理器提供初始化数据。在调试电路时工作人员可以直接通过与处理器相连的上位机将信号处理器的所述数据以及算法程序存储在处理器中，供信号处理器进行读取。与现有的背光控制电路相比，简化了调试的步骤，有利于提供调试电路的效率。此外，由于将数据以及算法程序存储在处理器内部开辟的存储器中，可节省与信号处理器相连的外部存储芯片，有利于降低调试成本。

附图说明

通过以下参照附图对本实用新型实施例的描述，本实用新型的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚。

图1示出根据本实用新型第一实施例的液晶显示装置的结构示意图；

图2示出根据本实用新型第二实施例的背光控制电路的结构示意图；

图3示出根据本实用新型第三实施例的背光控制方法的流程示意图。

具体实施方式

以下将参照附图更详细地描述本实用新型。在各个附图中，相同的元件采用类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。此外，在图中可能未示出某些公知的部分。

以下参照附图对本实用新型实施例进行详细说明。

图1示出根据本实用新型第一实施例的液晶显示装置的结构示意图。如图1所示，液晶显示装置100包括显示面板110、栅极驱动器120、源极驱动器130、背光单元140以及背光控制电路150。

显示面板110包括第一基板、第二基板以及液晶层，第一基板的第一表面与第二基板的第二表面相对，液晶层位于第一基板的第一表面和第二基板的第二表面之间。(第一基板例如为TFT基板，第二基板例如为彩膜基板，本实用新型并不限于此)。在第一基板的第一表面上形成设置彼此交叉的多条栅极扫描线G1-Gm和多条源极数据线S1-Sn，在二者的交叉位置设置有包括薄膜晶体管和像素电极的像素单元。在第二基板的第二表面形成公共电极。像素电极和公共电极之间包含液晶层，可以等效为液晶电容。为了在像素的更新周期之间保持电压，液晶电容可以并联存储电容以获得更长的保持时间。

栅极驱动器120连接至多条栅极扫描线，用于提供栅极电压，以在每个帧周期中会依次扫描多条栅极扫描线，选通对应的薄膜晶体管。源极驱动器130连接至多条源极数据线，用于经由源极数据线将与灰阶对应的电压施加至液晶电容，从而改变液晶分子的偏转。

背光单元140包括用于向显示面板110提供背光的多个背光源。所述多个背光源可以由单个或多个点光源组成。示例的，所述背光源由多个LED(Light Emitting Diode，发光二极管)组成，所述多个LED用于向显示面板110提供背光。在一种实施例中，液晶显示装置100采用直下式背光，背光单元140位于显示面板110的第一基板的第二表面一侧，在使用液晶显示装置时背光依次穿过显示面板110的第一基板和第二基板到达观看者的眼睛。在另一种实施例中，液晶显示装置100采用侧入式背光，背光单元140位于显示面板110的上下侧或者左右侧，通过导光板改变背光的光路使其依次穿过显示面板110的第一基板和第二基板到达观看者的眼睛。

背光控制电路150用于根据输入图像信号控制背光单元140中多个背光源的亮度。示例的，显示面板110包括多个以背光单元140为基础划分的多个背光分区，背光控制电路150以所述多个背光分区为单位驱动背光单元140中背光源的亮度。

作为一个非限制性的例子，背光控制电路150包括信号处理器151、处理器152以及背光驱动器153。

信号处理器151根据输入图像信号的灰阶亮度获得各个背光分区的调光值，该调光值单独驱动各个背光分区对应的背光源的亮度。其中，每个背光分区中背光源可以由单个或多个点光源组成，该点光源例如是LED，每个背光分区中背光源的亮度单独控制，并且该背光分区的背光源的亮度由该背光分区对应的显示区域的灰阶亮度决定。

示例的，信号处理器151通过内部算法以区块为基础对输入图像信号进行分析，分析各个背光分区的灰阶均值，来匹配对应背光分区的背光源的亮度，得到各个背光分区的调光值。

示例的，信号处理器151接收输入图像信号，按照预定的图像分区规则，分别采集该输入图像信号中对应于各个背光分区的图像分区的灰阶亮度值，该灰阶亮度可以是平均值或平均加权值，然后将灰阶亮度值转换为相应的调光值。示例的，一个背光分区可以包括单个或者多个点光源，例如LED，若该背光分区的图像画面的亮度较高则驱动该背光分区的点光源的亮度较高，若该背光分区中图像画面的亮度较低则驱动该背光分区的点光源的亮度较低。

另一方面，信号处理器151还按照预定显示面板的规格将输入图像信号进行格式转换，向栅极驱动器120和源极驱动器130提供各种时序信号和灰阶驱动信号。

处理器152用于根据调光值向背光驱动器153提供背光驱动信号，所述背光驱动器153根据所述背光驱动信号控制所述多个背光分区的背光源的亮度。示例的，处理器152根据所述调光值向背光驱动器153输出对应的脉冲调制信号(Pulse Width Modulation，PWM)，背光驱动器153根据脉冲调制信号向背光单元140提供相应的电流，调节对应背光分区的背光源的亮度。

进一步的，处理器152包括第一至第三接口，处理器152的第一接口与所述信号处理器151连接以接收所述调光值，第二接口与所述背光驱动器153连接以向所述背光驱动器152提供背光驱动信号。所述处理器152还用于通过所述第三接口向信号处理器151提供初始化数据。示例的，可以在调试阶段通过所述第三接口更新所述信号处理器151内部的数据以及算法程序。

进一步的，处理器152为微控制单元(Microcontroller Unit，MCU)，例如为冯诺伊曼或哈佛架构的RISC CPU，包括但不限于ARM，MIPS，OPEN RISC等，优选为ARM；也可以是DSP等。

图2示出根据本实用新型第二实施例的背光控制电路的结构示意图。

作为一个非限制性的例子，信号处理器151通过时序控制器(Timer Control Register，TCON)实现。时序控制器把外部电路送来的LVDS(Low-Voltage Differential Signaling，低电压差分信号)输入图像信号(输入图像信号包含RGB数据信号、时钟信号、控制信号三类信号)通过逻辑处理后，转换成能驱动液晶屏的LVDS信号，再直接送往液晶屏端的栅极驱动器和源极驱动器。

时序控制器还用于通过内部算法以背光分区为基础对输入图像信号进行分析，分析各个背光分区的灰阶均值，来匹配对应背光分区的背光源的背光亮度，得到各个背光分区的调光值。

作为一个非限制性的例子，处理器152通过ARM处理器实现，ARM处理器通过第一接口接收所述调光值，根据所述调光值得到对应于各个背光分区的背光驱动信号，并通过所述第二接口提供至背光驱动器153。

示例的，第一接口和第二接口例如为SPI接口(Serial Peripheral Interface，串行外设接口)。

进一步的，ARM处理器通过第三接口向时序控制器提供初始化数据。示例的，ARM处理器与时序控制器之间通过I2C总线传输数据，在调试阶段更新时序控制器内部的数据和算法程序。

进一步的，处理器152还包括存储器154，存储器154用于存储所述初始化数据。例如，在调试阶段，处理器152读取所述存储器154内部的初始化数据，并通过I2C总线传输给信号处理器151。

示例的，所述存储器154通过ARM处理器内部的闪存(Flash Memory)实现，可在ARM处理内部的大容量闪存中开辟一部分来模拟EEPROM存储所述初始化数据。

进一步的，处理器152还包括第四接口，所述第四接口与上位机(例如PC)连接，所述上位机通过第四接口更新所述处理器152中的初始化数据。示例的，上位机通过USB(Universal Serial Bus，通用串行总线)“擦除”或者“写入”ARM处理器内部的初始化数据。

进一步的，背光驱动器153由级联的LED驱动器1-LED驱动器k组成，k为大于1的自然数。示例的，LED驱动器1-LED驱动器k与多个背光分区一一对应，并根据接收到的背光驱动信号控制对应背光分区的背光源的亮度。

图3示出根据本实用新型第三实施例的背光控制方法的流程示意图，所述背光控制方法可通过上述实施例的背光控制电路实现。如图3所示，该背光控制方法包括步骤S101-S106。

在步骤S101中，ARM处理器对时序控制器进行初始化。

在该步骤中，ARM处理器通过第三接口向时序控制器提供初始化数据。示例的，ARM处理器与时序控制器之间通过I2C总线传输数据，在调试阶段更新时序控制器内部的数据和算法程序。

在步骤S102中，判断时序控制器是否初始化成功。若是，则继续步骤S103；若否，则返回步骤S101。

在步骤S103中，时序控制器进行数据处理。

在步骤S104中，进行图像优化处理。

在该步骤中，时序控制器把外部电路送来的LVDS(Low-Voltage Differential Signaling，低电压差分信号)输入图像信号(输入图像信号包含RGB数据信号、时钟信号、控制信号三类信号)通过逻辑处理后，转换成能驱动液晶屏的LVDS信号，再直接送往液晶屏端的栅极驱动器和源极驱动器。

在步骤S105中，提取各个背光分区的调光值。

在步骤S106中，进行局部调动态调光。

在该步骤中，时序控制器按照预定的图像分区规则，分别采集该输入图像信号中对应于各个背光分区的图像分区的灰阶亮度值，该灰阶亮度可以是平均值或平均加权值，然后将灰阶亮度值转换为相应的调光值。ARM处理器根据所述调光值得到对应背光分区的背光驱动信号，背光驱动器根据所述背光驱动信号控制该背光分区的背光源的亮度。

综上所述，本实用新型提供的液晶显示装置的背光控制电路，处理器还包括与信号处理器连接的第三接口，处理器通过第三接口向信号处理器提供初始化数据。在调试电路时工作人员可以直接通过与处理器相连的上位机将信号处理器的所述数据以及算法程序存储在处理器中，供信号处理器进行读取。与现有的背光控制电路相比，简化了调试的步骤，有利于提供调试电路的效率。此外，由于将数据以及算法程序存储在处理器内部开辟的存储器中，可节省与信号处理器相连的外部存储芯片，有利于降低调试成本。

应当说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

依照本实用新型的实施例如上文所述，这些实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施例。显然，根据以上描述，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本实用新型以及在本实用新型基础上的修改使用。