一种LED背光系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种ＬＥＤ背光系统，包括：ＬＥＤ背光单元，包含至少两个发光二极管，用于形成至少双基色的背光源；温度传感单元，分别与ＬＥＤ背光单元、补偿驱动单元相连接，用于获取ＬＥＤ背光单元工作环境的温度数据；系统计时时钟单元，与补偿驱动单元相连接，用于记录ＬＥＤ背光单元的累计工作时间数据；补偿驱动单元，用于接收温度数据和累计工作时间数据，生成补偿数据，根据补偿数据，生成各发光二极管衰减补偿后的驱动数据，驱动ＬＥＤ背光单元。这样能够有效解决ＬＥＤ背光单元由于工作环境温度升高和长时间工作带来的亮度衰减的问题。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种显示装置的LED背光系统，尤其涉及的是一种能 根据工作时间及工作环境温度自动对各颜色LED灯的亮度进行补偿的LED 背光系统。
技术介绍
通常的液晶显示装置是使用冷阴极荧光灯(CCFL)作为背光单元， 但是冷阴极荧光灯由于汞污染问题而被认为是需要逐步淘汰的背光单元， 发光二极管(LED)被认为是一种极有前途的CCFL背光替代品，目前已 经出现这样的使用发光二极管(LED)作为背光单元的液晶显示装置。但是由于LED的特性，LED灯的发光效率会随着LED工作环境温度 的变化而变化，当LED的工作环境温度升高时，LED的发光效率会降低。 LED灯的工作温度越高，LED灯的亮度衰减越大。LED背光的工作环境温 度包括LED发光产生的热量引起的温度变化、自然环境温度变化、LED背 光系统电路板工作发热以及一切可能引起LED背光工作环境温度变化的因 素。LED灯的发光效率的降低会导致LED背光的整体亮度衰减，从而导致 使用LED背光的显示装置的亮度降低。图1是R、 G、 B三色LED灯随温度升高的亮度衰减特性曲线，可以 看出，不同颜色的LED随温度变化的亮度衰减特性是不同的，红色LED 的亮度衰减很大，蓝色LED的亮度衰减很小，绿色LED的亮度衰减较大。 亮度衰减的差别将导致由R、 G、 B三色LED混合发光而形成的LED背光 的色彩发生偏移，从而导致使用该LED背光的显示装置的显示画面的色彩发生偏移。另外，需要注意的是，LED灯的发光效率会随着LED灯的工作时间的 增加而衰减，LED发光效率的降低会引起LED背光亮度的衰减。不同颜 色的LED灯的亮度随时间的衰减特性不同， 一般来说，1000小时、20毫 安常温点亮试验后，红色LED的亮度衰减应小于10%,蓝、绿色LED的 亮度衰减应小于15%。白色LED灯的亮度随时间衰减最严重，其次是蓝色 LED灯，再次是绿色LED灯，红色LED灯的亮度随时间衰减最小。R、 G、 B三色LED灯亮度随时间衰减的不一致性对LED背光日后的白平衡有很大 影响，进而影响显示装置的显示保真度。国际权威机构LRC( Light Research Center)采用5mm 、 SMD封装的R、 G、 B三色LED灯在20mA恒流和 25。C恒温的测试环境下测得的R、 G、 B三色LED灯的时间亮度衰减数据 如图2所示。随着LED背光的工作时间增加，LED背光的亮度会降低，严 重影响LED背光整体亮度的稳定性。以目前LED灯的工艺水平生产出的 LED灯， 一等品的LED灯1000小时的光衰在3%左右，50000小时LED 灯的光衰为30%左右，大功率的LED灯的亮度衰减更严重。LED背光单元随工作环境温度升高和工作时间增加而导致的亮度衰减 和色彩偏移问题成为制约LED背光发展的关键技术问题，需要对此加以研
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种能根据工作时间及工作环 境温度自动对亮度进行补偿的LED背光系统。 本技术的技术方案如下一种LED背光系统，其中，包括LED背光单元，该背光单元包含至 少两个发光二极管，以形成至少双基色的背光源；温度传感单元，分别与 LED背光单元、补偿驱动单元相连接，用于获耳又LED背光单元的工作环境温度；系统计时时钟单元，与补偿驱动单元相连接，用于记录LED背光单 元的累计工作时间数据；补偿驱动单元，用于接收温度数据和累计工作时 间数据，生成各颜色发光二极管的补偿数据，根据补偿数据生成各发光二 极管衰减补偿后的驱动数据，驱动LED背光单元。所述的LED背光系统，其中，补偿驱动单元包括数据处理单元和LED 驱动单元；温度传感单元和系统计时时钟单元分别通过H据处理单元与 LED驱动单元相连接；数据处理单元用于接收温度数据和累计工作时间数 据，生成补偿数据，发送到LED驱动单元；LED驱动单元用于才艮据补偿数 据，生成各发光二极管衰减补偿后的驱动数据，驱动LED背光单元。所述的LED背光系统，其中，补偿驱动单元包括数据处理单元和LED 驱动单元；温度传感单元和系统计时时钟单元分别通过数据处理单元与 LED驱动单元相连接；数据处理单元用于接收温度数据和累计工作时间数 据，生成补偿数据，根据补偿数据，生成各发光二极管衰减补偿后的驱动 数据，发送到LED驱动单元；LED驱动单元用于根据衰减补偿后的驱动数 据，驱动LED背光单元。所述的LED背光系统，其中，所述LED背光单元，每个发光二极管的 独立受控。所述的LED背光系统，其中，所述LED背光单元，各颜色相同的发光 二极管分别串联设置。所述的LED背光系统，其中，所述LED背光单元，包含多组发光二极 管，各组发光二极管分别包括若千个串联设置的相同颜色发光二才及管。所述的LED背光系统，其中，所述温度传感单元包含五个温度传感器， 其中一个温度传感器置于背光单元的几何中心位置，其余四个置于以该温 度传感器为中心的矩形的顶点位置。所述的LED背光系统，其中，所述系统计时时钟单元为实时时钟芯片 或CPU精确计时器。所述的LED背光系统，其中，所述数据处理单元为单片^/L或FPGA芯 片或专用ASIC芯片。所述的LED背光系统，其中，所述驱动单元的驱动方式为恒流驱动或 者恒压驱动。采用上述方案，本技术通过采用LED背光亮度自动温度和时间衰 减补偿技术，对LED背光中同色LED采用相同的温度衰减补偿与相同的时 间衰减补偿，对不同颜色的LED采用不同的温度衰减补偿与不同的时间衰 减补偿，使LED背光系统能够根据工作环境温度和工作时间的变化自动调 整LED背光的亮度,有效补偿因为LED背光工作温度和工作时间的变化导 致的LED背光亮度和色彩不稳定的问题,使LED背光系统能在一定的工作 温度和工作时间范围内保持稳定的亮度和色彩，从而提高了使用该LED背 光的显示装置的亮度和色彩的稳定性。附图说明图1是三色LED灯亮度随温度衰减特性曲线；图2是三色LED灯亮度随时间衰减特性曲线；图3是本技术一种实施方式的结构示意图4是本技术一种实施方式的结构示意图5是优选的五个温度传感器在背光单元中的排布示意图;图6是温度传感单元的结构示意图。具体实施方式以下结合附图和具体实施例，对本技术进行详细说明。 实施例1如图3所示，本技术提供了 一种LED背光系统，能够根据工作环 境温度和工作时间对各颜色LED灯的亮度进行衰减补偿；该背光系统包括LED背光单元11、温度传感单元14、系统计时时钟单元13和补偿驱动单 元12，该背光单元ll由多个LED灯组成，根据应用的需要对LED灯的个 数和颜色进行选择，以形成至少双基色的背光源，LED灯根据来自补偿驱 动单元12的驱动信号的不同而改变亮度；温度传感单元14,分别与LED 背光单元11、补偿驱动单元12相连接，获得LED背光11的工作环境温度， 将温度数据转换成数据处理单元能够接受的数据，发送给补偿驱动单元12, 在这里需要说明的是，由于温度传感单元14可以采用不同温度传感元件， 因此温度传感单元14与背光单元11的连接方式可以为多种形式，比如可 以将温度感应元件固定连接在背光单元11的适当位置，也可以采用遥感测 温的方式感应连接在背光单元11的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种ＬＥＤ背光系统，其特征在于，包括：　ＬＥＤ背光单元，包含至少两个发光二极管，用于形成至少双基色的背光源；　温度传感单元，分别与ＬＥＤ背光单元、补偿驱动单元相连接，用于获取ＬＥＤ背光单元工作环境的温度数据；　系统计时时钟 单元，与补偿驱动单元相连接，用于记录ＬＥＤ背光单元的累计工作时间数据；　补偿驱动单元，用于接收温度数据和累计工作时间数据，生成补偿数据，根据补偿数据，生成各发光二极管衰减补偿后的驱动数据，驱动ＬＥＤ背光单元。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨雷，邵寅亮，王玮，
申请(专利权)人：北京巨数数字技术开发有限公司，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]