背光模组及显示装置的制作方法

1.本技术涉及显示技术领域，具体涉及一种背光模组及显示装置。


背景技术：

2.随着显示技术与面板行业的不断发展，mled(micro/mini light-emitting diode，微发光二极管)背光技术出现在大众的视野。mled背光相比于传统的led(light-emitting diode，发光二极管)背光，具备local dimming(局部背光调节)功能，能够实现高对比度和高亮度，显示效果接近oled(organic light-emitting diode，有机发光二极管)。
3.在mled背光中，由于mled颗数较多，由不同的驱动芯片驱动。常见的做法是多个mled共正极，驱动芯片的每个通道接到mled的负极，通过pwm(pulse width modulation，脉冲宽度调制)控制开关晶体管的开启关闭，以调节电流大小，达到控制mled亮度的目的。但是由于ir drop(电压降)、工艺制程等原因，不同mled的发光亮度不同，导致背光模组亮暗不均。


技术实现要素：

4.本技术提供一种背光模组及显示装置，以解决现有技术中背光模组亮暗不均的技术问题。
5.本技术提供一种背光模组，其包括：
6.多个发光单元，每一所述发光单元均具有正极和负极；
7.至少一驱动芯片，所述驱动芯片包括控制端子、信号采集单元以及与所述控制端子对应连接的控制单元，所述控制端子与对应的所述发光单元的所述负极连接，所述控制单元包括接入控制信号，并与一接地端连接，所述控制单元用于基于所述控制信号控制对应的所述发光单元发光；所述控制单元具有一反馈节点；所述信号采集单元与所述反馈节点连接，以采集所述反馈节点的反馈电压；以及
8.调整模块，所述调整模块与所述驱动芯片连接，所述调整模块用于根据所述反馈电压调整多个所述发光单元的发光亮度。
9.可选的，在本技术一些实施例中，所述控制单元包括开关晶体管和电阻，所述开关晶体管的栅极接入所述控制信号，所述开关晶体管的源极与所述控制端子连接，所述开关晶体管的漏极与所述电阻的一端连接于所述反馈节点，所述电阻的另一端与所述接地端连接。
10.可选的，在本技术一些实施例中，所述驱动芯片包括多个控制端子和多个控制单元，所述控制单元和所述控制端子一一对应连接，所述信号采集单元包括多个采集端子，所述采集端子的数量大于或等于所述控制端子的数量，每一所述采集端子与一所述控制单元中的所述反馈节点连接。
11.可选的，在本技术一些实施例中，所述信号采集单元用于在一预设时间段内对所述反馈节点的所述反馈电压进行采集，以获取所述反馈节点在所述预设时间段内的所述反
馈电压的平均值。
12.可选的，在本技术一些实施例中，所述信号采集单元为模数转换模块，所述信号采集单元还用于将采集到的所述反馈电压转化为相应的数字信号。
13.可选的，在本技术一些实施例中，所述背光模组还包括存储单元，所述存储单元与所述信号采集单元连接，所述存储单元用于存储所述反馈电压。
14.可选的，在本技术一些实施例中，每一所述驱动芯片内均设有一所述存储单元，或者所述存储单元设置在所述驱动芯片的外部，所述存储单元与每一所述驱动芯片内的所述信号采集单元连接。
15.可选的，在本技术一些实施例中，所述调整模块包括比较单元和处理单元，所述比较单元用于将所述反馈电压与一预设电压进行比较，得到一比较结果，所述处理单元根据所述比较结果调整多个所述发光单元的发光亮度。
16.可选的，在本技术一些实施例中，所述控制信号为pwm调光信号，所述处理单元用于根据所述比较结果调整所述pwm调光信号的占空比。
17.可选的，在本技术一些实施例中，所述控制信号为直流信号，所述处理单元用于根据所述比较结果调整所述控制信号的电压值。
18.可选的，在本技术一些实施例中，所述背光模组包括多个发光分区，每一所述发光分区包括一所述发光单元，所述处理单元用于根据所述比较结果对每一所述发光单元的发光亮度分别进行调整。
19.可选的，在本技术一些实施例中，所述背光模组包括多个发光分区，每一所述发光分区包括多个与同一所述驱动芯片连接的所述发光单元，且连接于同一所述驱动芯片的多个所述发光单元的所述正极接入相同的所述初始驱动电压，所述处理单元用于根据所述比较结果调整所述初始驱动电压的电压值。
20.可选的，在本技术一些实施例中，每一所述发光单元包括一个或多个发光二极管。
21.相应的，本技术还提供一种显示装置，所述显示装置包括显示面板和背光模组，所述背光模组为上述任一项所述的背光模组。
22.本技术公开一种背光模组及显示装置。背光模组包括多个发光单元、至少一驱动芯片以及调整模块。每一发光单元均具有正极和负极。驱动芯片包括控制端子、信号采集单元以及与控制端子对应连接的控制单元；控制端子与对应的发光单元的负极连接；控制单元接入控制信号，并与一接地端连接，控制单元用于基于控制信号控制对应的发光单元发光；控制单元具有一反馈节点；信号采集单元与反馈节点连接，以采集反馈节点的反馈电压。调整模块与驱动芯片连接，用于根据反馈电压调整多个发光单元的发光亮度。可以理解的是，当发光单元、控制单元以及接地端之间形成一通路时，发光单元发光。因此本技术在控制单元中设置反馈节点，并在驱动芯片中增设信号采集单元，通过采集反馈节点的反馈电压，可以获得流经发光单元的电流，由此判断多个发光单元的亮度差异，进而通过调整模块对多个发光单元的发光亮度进行调整，提高背光模组的发光均一性。
附图说明
23.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于
本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获取其他的附图。
24.图1是本技术提供的背光模组的第一结构示意图；
25.图2是本技术提供的发光单元和驱动芯片的连接示意图；
26.图3是本技术提供的调整模块的结构示意图；
27.图4是本技术提供的背光模组的平面结构示意图；
28.图5是本技术提供的背光模组的第二结构示意图；
29.图6是本技术提供的显示装置的一种结构示意图。
具体实施方式
30.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获取的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
31.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“第一”和“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”和“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征，因此不能理解为对本技术的限制。此外，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
32.本技术提供一种背光模组及显示装置，以下进行详细说明。需要说明的是，以下实施例的描述顺序不作为对本技术实施例优选顺序的限定。
33.请参阅图1，图1是本技术提供的背光模组的第一结构示意图。本技术实施例提供一种背光模组100。背光模组100包括多个发光单元10、至少一驱动芯片20以及调整模块30。
34.其中，每一发光单元10均具有正极m和负极n。
35.其中，驱动芯片20包括多个控制端子a、信号采集单元21以及与控制端子a连接的控制单元22。控制端子a与对应的发光单元10的负极n连接。控制单元22接入控制信号em，并与一接地端gnd连接。控制单元22用于基于控制信号em控制对应的发光单元10发光。控制单元22具有一反馈节点fb。信号采集单元21与反馈节点fb连接，以采集反馈节点fb的反馈电压。
36.其中，调整模块30与驱动芯片20连接。调整模块30用于根据反馈电压调整多个发光单元10的发光亮度。
37.可以理解的是，当发光单元10、控制单元22以及接地端gnd之间形成一通路时，发光单元10发光，通路中流过电流。因此，本技术在控制单元22中设置反馈节点fb，并在驱动芯片20中增设信号采集单元21，通过采集反馈节点fb的反馈电压，可以获得流经发光单元10的电流，由此判断多个发光单元10的亮度差异，进而通过调整模块30对多个发光单元10的发光亮度进行调整，提高背光模组的发光均一性。
38.在本技术实施例中，控制单元22可以包括但不限于开关晶体管t0和电阻r。开关晶
体管t0的栅极接入控制信号em。开关晶体管t0的源极与控制端子a连接。开关晶体管t0的漏极与电阻r的一端连接于反馈节点fb。电阻r的另一端连接接地端gnd。
39.其中，信号采集单元21可以采集反馈节点fb的反馈电压，也即电阻r的对地电压。利用反馈电压和电阻r的电阻值可以获得流经电阻r的电流，也即获得流经发光单元10的电流。由于每一发光单元10对应的控制单元22中电阻r的电阻值比较恒定，理想情况下，在测得的反馈电压相同时，可表示流经发光单元10的电流相同，发光单元10的发光亮度相同。因此根据该反馈电压可以准确判断多个发光单元10的发光亮度差异，从而对多个发光单元10的发光亮度进行调整，提高背光模组100的发光均匀性。
40.需要说明的是，本技术所有实施例中采用的开关晶体管t0可以为薄膜晶体管或场效应管或其他特性相同的器件，由于这里采用的开关晶体管t0的源极、漏极是对称的，所以其源极、漏极是可以互换的。在本技术实施例中，按附图中的形态规定开关晶体管t0的中间端为栅极、信号输入端为源极、输出端为漏极。此外本技术实施例所采用的开关晶体管t0可以包括p型晶体管和/或n型晶体管两种，其中，p型晶体管在栅极为低电平时导通，在栅极为高电平时截止，n型晶体管为在栅极为高电平时导通，在栅极为低电平时截止。需要说明的是，本技术实施例以开关晶体管t0为n型晶体管为例进行说明，但不能理解为对本技术的限定。
41.在本技术实施例中，驱动芯片20可以包括一个或多个控制端子a。每一个控制端子a与一个发光单元10连接。驱动芯片20还可以包括多个控制单元22。控制端子a与控制单元22一一对应连接。比如，驱动芯片20可以包括16个控制端子a、32个控制端子a、48个控制端子a等。由于驱动芯片20的控制端子a与发光单元10的负极n一一对应连接，可以单独控制每一个发光单元10的发光，从而实现local dimming的功能。
42.可以理解的是，通常多个发光单元10的正极接入同一初始驱动电压vin，若发光单元10的负极n直接接地，正极m一旦有电压，多个发光单元10就会全部亮，此时就不具备local dimming。本技术实施例将发光单元10的负极n与驱动芯片20的控制端子a相连接，进一步再与接地端gnd连接。驱动芯片20内设有开关晶体管t0。开关晶体管t0控制发光单元10的负极n与接地端gnd之间的连通。如此，就可以通过驱动芯片20的控制端子a实现local dimming的功能。
43.在本技术实施例中，当发光单元10的数量比较少时，所有的发光单元10的正极m均可以接入同一初始驱动电压vin，从而减少输出初始驱动电压vin的输出端口的数量及相应连接线路，降低背光模组100的信号产生线路的复杂性。
44.当然，在本技术其它实施例中，当背光模组100的尺寸较大，发光单元10的数量较多时。为了更好的实现local dimming的功能，可以将多个发光单元10划分为多个区域。每一区域的多个发光单元10的正极m接入一个初始驱动电压vin。也即，背光模组100中存在多个可独立控制的初始驱动电压vin。多个初始驱动电压vin的电压值可以相等也可以不等，具体可根据背光模组100的发光亮度需求设定。
45.在本技术实施例中，每一发光单元10包括一个或多个发光二极管d。发光二极管d可以是micro led也可以是mini led。比如，如图2所示，在本技术一些实施例中，每一发光单元10包括四个发光二极管d。其中，每两个发光二极管d串联在一起，然后再并联。当然，本技术实施例中的发光单元10的结构并不限于此，在此不一一赘述。
46.在本技术实施例中，信号采集单元21包括多个采集端子b。采集端子b的数量大于或等于控制端子a的数量。每一采集端子b与一控制单元22中的反馈节点fb连接。
47.可以理解的是，驱动芯片20可以包括多个控制端子a以及与控制端子a一一对应连接的多个控制单元22。每一控制单元22通过一控制端子a控制一发光单元10的发光。每一个发光单元10发光时都具有一驱动电流。为了调整背光模组100的发光均匀性，需要对每一发光单元10的发光亮度进行检测。因此，需要对每一控制单元22中的反馈节点fb进行检测。
48.本技术实施例中的信号采集单元21的采集端子b的数量大于或等于控制端子a的数量，可以满足一个信号采集单元21与驱动芯片20内的所有控制单元22中的反馈节点fb进行一一连接，实现对每一反馈节点fb的反馈电压的独立采集。由此，在实现对每一反馈节点fb的检测的同时，可以减少信号采集单元21的数量，简化驱动芯片20的结构。
49.具体的，信号采集单元21采集反馈电压的动作可以在背光模组100上电正常工作后开始。在背光模组100上电后的初始阶段，对反馈节点fb进行检测，得到反馈电压。调整模块30根据反馈电压对多个发光单元10的发光亮度进行调整，由此可以提高背光模组100在工作时的发光均匀性。
50.当然，在其它实施例中，也可以根据背光模组100的使用时长，当背光模组100长时间处于工作状态时，也可以间隔一定时间段，对反馈节点fb进行一次反馈电压采集，实现对多个发光单元10的实时调整。
51.在本技术一实施例中，信号采集单元21用于对反馈节点fb进行一次性采集，得到反馈节点fb的反馈电压，提高检测的速度。
52.在本技术另一实施例中，信号采集单元21用于在一预设时间段内对反馈节点fb的反馈电压进行采集，以获取反馈节点fb在预设时间段内的反馈电压的平均值。
53.可以理解的是，由于外部环境干扰等原因，流经发光单元10的电流可能存在上下波动，因此采集到的反馈电压也可能存在上下波动。本技术实施例在一预设时间段内对反馈节点fb的反馈电压进行采集，可以获取反馈节点fb在预设时间段内的反馈电压的平均值。调整模块30根据该平均值对多个发光单元10的发光亮度进行调整，可以提高检测的精准度，进一步提高背光模组100的发光均匀性。
54.在本技术实施例中，信号采集单元21可以是acd(analog-to-digital conversion，模数转换)模块。模数转换模块用于将采集到的反馈电压转化为相应的数字信号。调整模块30可以是微控制单元(microcontroller unit,mcu)。其中，微控制单元又称单片微型计算机或者单片机，是把中央处理器的频率与规格做适当缩减，并将内存、计数器、模数转换器、存储器等周边接口，甚至面板驱动电路都整合在一起的单一芯片。信号采集单元21采集反馈电压后，将反馈电压转换为数字信号，mcu就可以对这些数字信号进行处理。
55.在本技术实施例中，背光模组100还包括存储单元40。存储单元40与信号采集单元21连接。存储单元40用于存储反馈电压。
56.由上述分析可知，每个驱动芯片20内的信号采集单元21需要对多个反馈节点fb的反馈电压进行采集。且在一些实施例中，信号采集单元21需要对每一反馈节点fb的反馈电压进行一预设时间段的采集。因此，每个信号采集单元21采集到的信号较多。
57.对此，本技术实施例通过设置存储单元40，可以对信号采集单元21采集到的反馈电压进行存储。当信号采集单元21采集完毕后，存储单元40可将存储的反馈电压统一发送
至调整模块30，从而避免采集到的反馈电压丢失或者多个反馈电压与多个发光单元10之间的对应关系错乱。
58.进一步，在本技术实施例中，存储单元40设置在驱动芯片20的内部。当背光模组100包括多个驱动芯片20时，每一驱动芯片20的内部均设有一存储单元40。每一存储单元40存储的反馈电压均传输至同一调整模块30。
59.在本技术实施例中，请同时参阅图1和图3，图3是本技术提供的调整模块的结构示意图。其中，调整模块30包括比较单元31和处理单元32。比较单元31用于将反馈电压与一预设电压v0进行比较，得到一比较结果。处理单元32根据比较结果调整多个发光单元10的发光亮度。
60.其中，比较结果可以是反馈电压大于、等于或小于预设电压v0。当比较结果是反馈电压大于预设电压v0时，调整模块30可以调低该反馈电压对应的发光单元10的亮度。当比较结果是反馈电压小于预设电压v0时，调整模块30可以调高该反馈电压对应的发光单元10的亮度。当比较结果是反馈电压等于预设电压v0时，调整模块30可以保持该反馈电压对应的发光单元10的亮度。
61.进一步的，可以设置一预设差值，当反馈电压与预设电压v0的差值小于或等于预设差值时，可以保持该反馈电压对应的发光单元10的亮度，从而减少调整工作量，降低调整模块30的功耗。
62.在本技术实施例中，调整模块30可通过调整初始输出电压vin和/或控制信号em调整发光单元10的发光亮度。
63.具体的，在本技术一些实施例中，控制信号em为pwm调光信号。处理单元32用于根据比较结果调整pwm调光信号的占空比。
64.可以理解的是，驱动芯片20接收外部的pwm调光信号，并根据pwm调光信号的占空比控制流经发光单元10的有效电流，进而影响发光单元10的亮度。pwm调光信号的占空比越大，流经发光单元10的有效电流越大，发光单元10的亮度越大。
65.因此，本技术实施例中，当一反馈电压小于预设电压v0时，处理单元32可以增大反馈电压对应的控制单元22接收的pwm调光信号的占空比，延长发光单元10的有效发光时间，从而提高发光单元10的发光亮度。当一反馈电压大于预设电压v0时，处理单元32可以减小反馈电压对应的控制单元22接收的pwm调光信号的占空比，减小发光单元10的有效发光时间，从而降低发光单元10的发光亮度。其中，pwm调光信号是脉冲宽度调制信号，“宽度”就是脉冲的高电平的时间。pwm调光信号调节发光单元10的亮度时，信号频率是不变的，改变的是脉冲的高电平的时间，即发光单元10的有效发光时间。这种信号调节亮度相当于调节发光单元10的平均电流，所以发光亮度会变化。
66.在本技术一些实施例中，控制信号em为直流信号。处理单元32用于根据比较结果调整控制信号em的电压值。
67.可以理解的是，控制信号em控制着开关晶体管t0的开关。控制信号em的电压值越大，开关晶体管t0打开越充分，相当于开关晶体管t0的等效电阻越小，则流经发光单元10的电流越大。反之，开关晶体管t0不能充分打开，相当于开关晶体管t0的等效电阻增大，则流经发光单元10的电流变小。
68.因此，本技术实施例中，当一反馈电压小于预设电压v0时，处理单元32可以增大反
馈电压对应的控制单元22接收的控制信号em的电压值，从而提高发光单元10的发光亮度。当一反馈电压大于预设电压v0时，处理单元32可以减小反馈电压对应的控制单元22接收的控制信号em的电压值，从而降低发光单元10的发光亮度。
69.请同时参阅图1和图4，图4是本技术提供的背光模组的平面结构示意图。在本技术实施例中，背光模组100包括多个发光分区101。
70.具体的，在本技术一实施例中，每一发光分区101包括一发光单元10。处理单元32用于根据比较结果对每一发光单元10的发光亮度分别进行调整。
71.比如，如图4所示，背光模组100包括16个发光分区101。位于每行的4个发光分区101可由同一个驱动芯片20控制。也即，背光模组100包括4个驱动芯片20。其中，每一发光单元10包括多个发光二极管d，也即每一发光单元10为一led灯串。
72.在本技术实施例中，每个驱动芯片20接收到调整模块30的调节命令后，可以单独控制每个发光分区101的亮度数据。也即，可通过调整控制信号em对每一发光单元10进行发光亮度的调整，从而实现对每一发光分区101的亮度调整，提高背光模组100的发光均一性。
73.在本技术另一实施例中，每一发光分区101包括多个与同一驱动芯片20连接的发光单元10，且连接于同一驱动芯片20的多个发光单元10接入相同的初始驱动电压vin。处理单元32用于根据比较结果调整初始驱动电压vin的电压值。
74.可以理解的是，当背光模组100的尺寸较大，发光单元10的数量较多时。为了更好的实现local dimming的功能，可以将多个发光单元10划分为多个区域。每一区域的多个发光单元10的正极m接入一个初始驱动电压vin。初始驱动电压vin的电压值越大，发光单元10的亮度越大。
75.在本技术实施例中，每一发光分区101中的多个发光单元10连接至同一驱动芯片20，且接入相同的初始驱动电压vin。因此，通过调整初始驱动电压vin的电压值，即可由每一驱动芯片20控制的多个发光单元10的发光亮度，也即，可整体调整每一发光分区101的发光亮度。由此，可以提高对背光模组100发光亮度均一性的调整效率。
76.请参阅图5，图5是本技术提供的背光模组的第二结构示意图。与图1所示的背光模组100的不同之处在于，在本技术实施例中，存储单元40设置在驱动芯片20的外部。存储单元40与每一驱动芯片20的信号采集单元21连接。
77.本技术实施例通过将存储单元40设置在驱动芯片20的外部，可以简化驱动芯片20的内部结构，降低驱动芯片20的生产成本。其次，存储单元40设置在驱动芯片20的外部，多个驱动芯片20中的信号采集单元21均可以与同一存储单元40连接，从而减少存储单元40的数量。
78.相应的，本技术还提供一种显示装置，其包括显示面板和背光模组。背光模组为上述任一实施例的背光模组100，在此不再赘述。此外，显示装置可以是智能手机、平板电脑、电子书阅读器、智能手表、摄像机、游戏机等，本技术对此不作限定。
79.具体的，请参阅图6，图6是本技术提供的显示装置的一种结构示意图。
80.其中，显示装置1000包括相对设置的背光模组100和显示面板200。背光模组100用于提供显示面板200正常显示所需的光源。
81.在本技术实施例提供的显示装置1000中，背光模组100包括多个发光单元、至少一驱动芯片以及调整模块。每一发光单元均具有正极和负极，至少部分发光单元的正极接入
相同的初始驱动电压。驱动芯片包括控制端子、信号采集单元以及与控制端子对应连接的控制单元；控制端子与对应的发光单元的负极连接；控制单元包括开关晶体管和电阻，开关晶体管的栅极接入控制信号，开关晶体管的源极与控制端子连接，开关晶体管的漏极与电阻的一端连接于反馈节点，电阻的另一端接地。信号采集单元与反馈节点连接，以采集反馈节点的反馈电压。调整模块与驱动芯片连接，用于根据反馈电压调整多个发光单元的发光亮度。本技术实施例在驱动芯片中增设信号采集单元，通过采集反馈节点的反馈电压，也即电阻的对地电压，可以获得流经发光单元的电流，从而对多个发光单元的发光亮度进行调整，提高背光模组的发光均匀性，进而提高显示装置1000的显示效果。
82.以上对本技术提供的背光模组及显示装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本技术的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本技术的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本技术的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本技术的限制。