CN101807379A - 一种液晶显示屏的led背光控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液晶显示屏的LED背光控制系统，包括LED背光模块和控制模块；LED背光模块包括至少两LED发光单元和至少两导光板；导光板的中心位置设置LED发光单元的凹槽；控制模块设置冗余子模块、亮度分析子模块、数据分配子模块和至少两控制子模块；冗余子模块设置两视频信号输入接口，接收并选择其中之一的视频信号；亮度分析子模块分析视频信号，根据分析结果，生成背光亮度数据；数据分配子模块根据背光亮度数据，进行数据分组，将各组数据分别发送到各控制子模块；各控制子模块根据分组后的背光亮度数据，控制各LED发光单元的亮度。采用本发明的液晶显示屏各显示区域背光对比度一致，视频动感性强，显示效果好。

Description

一种液晶显示屏的LED背光控制系统

技术领域

本发明涉及一种LED照明装置控制系统，特别是，涉及一种液晶显示屏的LED背光控制系统。

背景技术

随着社会发展，平板显示器将越来越普及，特别表现在电视领域，液晶电视的发展趋势已经很明显，在未来，液晶电视将会成为大屏幕的平板电视的主角。

LED早就在小尺寸LCD屏幕中作为背光，例如手机、PDA、PMP、GPS等1.5寸至7寸大小的屏幕，而现在它又逐渐向更大尺寸屏幕发展，去蚕食本来是CCFL的市场。例如笔记本电脑的LCD背光，已经开始逐渐被LED所取代。在这些小屏幕的应用中，大多数直接采用白色LED作为背光，LED相对于CCFL当然有很多显著的优点，例如无汞、寿命长、亮度调节范围大，对比度大，动态画面连续感强等。

现有技术中，大屏幕LED背光中，均采用一导光板，在整个液晶显示屏区域进行背光控制，液晶显示屏光线均匀，但是由于整个液晶显示屏显示的视频内容在各个区域要求的亮度不一样，即在液晶显示屏上，有些区域显示视频内容较亮，有些区域显示视频内容较暗，因此，采用均匀的光线，容易使某一区域出现对比度不高，显示效果不好。

因此，现有技术存在缺陷，需要改进。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种可根据视频内容，使液晶显示屏的各显示区域具有一致对比度、视频动感性强、显示效果好，并且，控制系统可靠性好的液晶显示屏的LED背光控制系统。

本发明的技术方案如下：一种液晶显示屏的LED背光控制系统，其中，包括LED背光模块和控制模块；所述LED背光模块包括至少两LED发光单元和至少两导光板，每一导光板对应设置至少一LED发光单元；所述导光板的中心位置设置有至少一凹槽，所述LED发光单元的出光面放置于所述凹槽内；所述控制模块设置亮度分析子模块、数据分配子模块和至少两控制子模块；所述亮度分析子模块，用于接收液晶显示屏的视频信号，分析所述视频信号，根据分析结果，生成背光亮度调整数据，发送到所述数据分配子模块；所述数据分配子模块根据所述背光亮度调整数据，进行数据分组，将各组数据分别发送到各控制子模块；任一控制子模块设置至少两控制信号输入端，用于分别接收各LED发光单元的控制信号数据，选择其中之一，并且，根据所述背光亮度调整数据，调整所选择的控制信号数据，发送到各LED发光单元；各导光板与各控制子模块一一对应，用于根据调整后的控制信号数据，控制其对应导光板中LED发光单元的亮度。

所述的LED背光控制系统，其中，每一组所述背光亮度调整数据包括红色LED背光亮度调整数据、绿色LED背光亮度调整数据和蓝色LED背光亮度调整数据；每一控制子模块对应设置红色控制区域、绿色控制区域和蓝色控制区域，用于分别对应控制每一LED发光单元中的红色LED、蓝色LED和绿色LED。

所述的LED背光控制系统，其中，所述控制信号输入端包括一主控制信号输入端和至少一从控制信号输入端，用于分别接收主控制信号和从控制信号；任一控制子模块用于判断所述主控制信号是否错误，是则选择所述从控制信号，否则选择所述主控制信号。

所述的LED背光控制系统，其中，每一控制子模块还设置一故障输出端，用于当所述主控制信号错误时，输出故障数据。

所述的LED背光控制系统，其中，还包括一故障显示模块，所述故障显示模块接收所述故障数据，显示故障状态。

所述的LED背光控制系统，其中，每一LED设置至少两LED薄膜芯片，每一LED的封装体表面还设置一散光层。

所述的LED背光控制系统，其中，所述导光板设置为正N边形导光板，每一导光板的各顶角分别还设置一LED发光单元；N为自然数3、或4、或5、或6。

所述的LED背光控制系统，其中，所述导光板的各侧边还分别设置一反射膜层，用于反射各所述侧边的光线。

所述的LED背光控制系统，其中，所述控制模块还设置一无线信号接收子模块，用于接收无线视频信号。

所述的LED背光控制系统，其中，还包括一散热模块，所述散热模块至少包括散热板、散热孔、散热片、风扇其中之一。

采用上述方案，本发明通过设置多个导光板，对每一导光板，控制模块设置一控制模块子模块进行控制，并且，控制模块可以根据视频信号，分析生成各导光板的背光显示数据，分别发送到各导光板，即所述控制模块可以分别控制各导光板的亮度，从而使液晶显示屏在显示视频内容时，可以根据视频内容在各区域的亮度，对各导光板进行背光控制，使每一显示区域均具有一致的对比度，动感性强，并且，从而整体显示效果好，并且，控制模块还设置冗余子模块，对每一视频信号，控制模块均具有备份输入，确保了视频信号输入的可靠性。

附图说明

图1是本发明中实施例1的示意图；

图2是本发明中实施例2的示意图；

图3是本发明中实施例3的示意图；

图4是本发明中实施例4的示意图；

图5是本发明中实施例5的示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本发明进行详细说明。

实施例1

如图1所示，本实施例提供了一种液晶显示屏的LED背光控制系统，所述LED背光控制系统包括LED背光模块和控制模块，所述控制模块用于控制所述LED背光模块中各LED发光单元，使所述液晶显示屏具有较好的背光显示效果。

其中，所述LED背光模块包括两个或两个以上的LED发光单元和两个或两个以上的导光板，导光板的数量可以根据所述液晶显示屏的尺寸，以及所述导光板的形状和尺寸选择，每一导光板对应设置一个或多个LED发光单元，各LED发光单元作为所述LED背光模块的光源，各导光板作为一个面光源，用于将LED发光单元点光源发出的光线变成面光源，并均一导出。

每一导光板的中心位置设置有一个或多个凹槽，通过将所述LED发光单元设置在导光板的中心位置，可以增加是整体导光板光线的均匀性，所述凹槽用于放置设置在该导光板上的LED发光单元的出光面，例如，可以每一凹槽放置一个LED发光单元的出光面，则所述导光板的中心位置对应所述LED发光单元的数量，设置一个或多个凹槽，或者，也可以每一凹槽放置多个LED发光单元，则所述导光板的中心位置可以仅一个凹槽，或者设置少于各LED发光单元数量的凹槽。

其中，所述控制模块设置有亮度分析子模块、数据分配子模块和两个或两个以上的控制子模块，例如，所述控制子模块的数量与导光板的数量相一致。

所述亮度分析子模块与通过线路与外部的视频源相连接，接收所述液晶显示屏的视频信号，并且，对所述视频信号进行分析，例如，分析每个视频信号在液晶显示屏中显示的亮度，并且，根据分析结果，来确定该视频信号在液晶显示屏中显示区域的背光亮度，从而生成背光亮度调整数据，并且，将该背光亮度调整数据发送到所述数据分配子模块。

所述数据分配子模块接收来自亮度分析子模块的背光亮度调整数据，根据所述背光亮度调整数据显示的区域，以及所述导光板排布的位置，对所述背光亮度调整数据进行数据分组，并发送到对应的控制子模块，例如，对应第一导光板的背光亮度调整数据为第一组，对应第二导光板的背光亮度调整数据为第二组，并且，分别发送对应的控制子模块。

任一控制子模块设置两个或多个控制信号输入端，如，每一控制子模块均设置两个信号输入端，用于分别接收各LED发光单元的控制信号数据，通过每一控制子模块设置至少两个信号输入端，即具有两份控制信号的输入，确保了控制信号的输入的可靠性；所述控制子模块选择其中之一的控制信号，所述选择可以根据预设置方法，如设置为随机选择，或指定选择等。

每一控制子模块选择所述控制信号后，根据所述背光亮度调整数据，调整所选择的控制信号数据，并将调整后的控制信号数据发送到各LED发光单元。

所述控制子模块与所述导光板一一对应，即每一控制子模块对应控制一导光板，各控制子模块接收分组后的控制信号数据，例如，第一控制子模块接收第一组控制信号数据，第二控制子模块接收第二组控制信号数据，所述第一控制模块将第一组数据控制信号用于控制第一导光板中的各LED发光单元，所述第二控制子模块将第二组控制信号数据用于控制第二导光板中的各LED发光单元，通过控制子模块分别控制，所述液晶显示屏的每一显示区域在显示视频内容时都可以保持一致的对比度，显示效果非常好，具备动态显示效果。

实施例2

如图2所示，在上述各例的基础上，本实施例提供的液晶显示屏的LED背光控制系统中，每一组所述背光亮度调整数据包括红色LED背光亮度调整数据、绿色LED背光亮度调整数据和蓝色LED背光亮度调整数据，并且，每一控制子模块对应设置红色控制区域、绿色控制区域和蓝色控制区域，所用于分别对应控制每一LED发光单元中的红色LED、蓝色LED和绿色LED。

在每一控制子模块中，所述红色控制区域接收所述红色LED背光亮度调整数据，并且，根据所述红色背光亮度调整数据来调整红色控制区域中的控制信号，并将调整后的控制信号控制对应导光板中的红色LED；所述绿色控制区域接收所述绿色LED背光亮度调整数据，根据所述绿色背光亮度调整数据来调整绿色控制区域中的控制信号，并将调整后的控制信号控制对应导光板中的绿色LED；所述蓝色控制区域接收所述蓝色LED背光亮度调整数据，根据所述蓝色背光亮度调整数据来调整蓝色控制区域中的控制信号，并将调整后的控制信号控制对应导光板中的蓝色LED。

通过各色控制区域，可以分别根据各色LED的背光亮度调整数据，分别调整各色LED的控制信号，并且，用于分别控制各色LED，即可以按照先后顺序控制红LED、绿LED、蓝LED发光，所述液晶显示屏中可以在不使用滤色片的情况下，仍然可以带到同样的控制效果，减少滤色片的功耗，节约能源。

并且，每一LED设置两个或多个LED薄膜芯片，LED薄膜芯片具有体积小，发光亮度大的特点，因此可以使每一LED的体积设置为最小，并且，具有较大的发光亮度，并且，每一LED的封装体表面还设置一散光层，所述散光层，可以减少LED的发光的方向性，使LED出光面发光角度更大，光线更加均匀，从而使背光显示效果。

实施例3

如图3所示，在上述各例的基础上，本实施例提供的液晶显示屏的LED背光控制系统中，所述控制信号输入端包括一主控制信号输入端和一个或多个从控制信号输入端，，主控制信号输入端用于接收主控制信号，从控制信号输入用于接收从控制信号，所述主控制信号和所述从控制信号可以为相同的控制信号，即所述从控制信号为所述主控制信号的备份。

每一控制子模块工作时，分别接收来自主控制信号和从控制信号，然后判断所述主控制信号是否错误，当所述主控制信号输入正常时，则选择所述主控制信号，并且，通过接收的背光亮度调整数据对所述主控制信号进行调制后，分别发送给个LED发光单元，用于控制各LED。

当判断所述主控制信号发生错误时，所述控制子模块是则选择所述从控制信号，并且，通过接收的背光亮度调整数据对所述从控制信号进行调制后，分别发送给个LED发光单元，用于控制各LED。

由于所述主控制信号和各从控制信号相同，因此，各从控制信号为所述主控制信号的备份，如此，确保了控制信号输入的有效性和可靠性；各控制信号输入端分别通过一线路与外部的各控制系统相连接。

并且，所述控制模块还设置一故障输出端，分别与各控制子模块相连接，当任一控制子模块则判断所述主控制信号为错误时，则将错误指令传输到所述故障输出端，所述输出端根据所述错误指令，生成故障数据，并输出故障数据，其中，可以通过一与所述故障输出端相连接的指示灯进行故障指示，或者，还可以在所述LED背光控制系统中，设置一一故障显示模块，通过所述故障显示模块接收所述故障显示数据，显示故障状态，故障显示直接、快速，有利于及时维修。

实施例4

如图4所示，在上述各例的基础上，本实施例提供的液晶显示屏的LED背光控制系统中，各导光板设置为正N边形导光板，其中，N为自然数3、或4、或5、或6，即各导光板可以设置正三角形、正方形、正五边形、正六边形其中之一，例如，设置正方形导光板401、正方形导光板402、正方形导光板403、正方形导光板404、正方形导光板405和正方形导光板406，各导光板组成一长方形背光区域，从而对应长方形液晶显示屏的液晶面板，即可将所述液晶面板分成六个显示区域，分别控制每一显示区域的背光亮度，使各显示区域对比度一致，背光显示效果好。

并且，还可以每一导光板的各顶角分别还设置一LED发光单元，例如，正方形导光板401的四个顶角，通过在顶角设置个LED发光单元，可以使每一导光板的光源分布更加均匀，从而导光也更加均匀。

并且，还可以所述导光板的各个侧边分别设置反射层，通过反射层可以反射背离各导光板侧面的光线，增加了各导光板的入射光线，充分利用LED发光单元的发光光线，从而提高了导光板的光线的入射率。

实施例5

如图5所示，在上述各例的基础上，本实施例提供的液晶显示屏的LED背光控制系统中，所述控制模块还设置一无线信号接收子模块，所述无线接收子模块可以用于接收无线视频信号，当所述液晶显示屏用于播放无线视频时，所述控制模块可以同时接收无线视频的视频信号，并且，根据该视频信号，来生成各LED发光单元的背光亮度调整数据，所述背光控制系统应用范围广，适用不同场合的应用。

实施例6

在上述各例的基础上，本实施例提供的液晶显示屏的LED背光控制系统中，还包括一散热模块，所述散热模块可以设置在所述背光模块中，设置在所述导光板的各侧面，或者设置所述控制单元的各侧面，所述散热模块可以包括散热板、散热孔、散热片、风扇其中一种、或其中多种组合，例如设置散热板和散热孔，或者设置散热孔和风扇等。所述散热模块可以使所述LED背光控制系统的热烈及时散发出去，避免过热而将某些元器件烧坏。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种液晶显示屏的LED背光控制系统，其特征在于，包括LED背光模块和控制模块；

所述LED背光模块包括至少两LED发光单元和至少两导光板，每一导光板对应设置至少一LED发光单元；

所述导光板的中心位置设置有至少一凹槽，所述LED发光单元的出光面放置于所述凹槽内；

所述控制模块设置亮度分析子模块、数据分配子模块和至少两控制子模块；

所述亮度分析子模块，用于接收液晶显示屏的视频信号，分析所述视频信号，根据分析结果，生成背光亮度调整数据，发送到所述数据分配子模块；

所述数据分配子模块根据所述背光亮度调整数据，进行数据分组，将各组数据分别发送到各控制子模块；

任一控制子模块设置至少两控制信号输入端，用于分别接收各LED发光单元的控制信号数据，选择其中之一，并且，根据所述背光亮度调整数据，调整所选择的控制信号数据，发送到各LED发光单元；

各导光板与各控制子模块一一对应，用于根据调整后的控制信号数据，控制其对应导光板中LED发光单元的亮度。

2.根据权利要求1所述的LED背光控制系统，其特征在于，每一组所述背光亮度调整数据包括红色LED背光亮度调整数据、绿色LED背光亮度调整数据和蓝色LED背光亮度调整数据；每一控制子模块对应设置红色控制区域、绿色控制区域和蓝色控制区域，用于分别对应控制每一LED发光单元中的红色LED、蓝色LED和绿色LED。

3.根据权利要求1所述的LED背光控制系统，其特征在于，所述控制信号输入端包括一主控制信号输入端和至少一从控制信号输入端，用于分别接收主控制信号和从控制信号；

任一控制子模块用于判断所述主控制信号是否错误，是则选择所述从控制信号，否则选择所述主控制信号。

4.根据权利要求3所述的LED背光控制系统，其特征在于，每一控制子模块还设置一故障输出端，用于当所述主控制信号错误时，输出故障数据。

5.根据权利要求4所述的LED背光控制系统，其特征在于，还包括一故障显示模块，所述故障显示模块接收所述故障数据，显示故障状态。

6.根据权利要求1所述的LED背光控制系统，其特征在于，每一LED设置至少两LED薄膜芯片，每一LED的封装体表面还设置一散光层。

7.根据权利要求1所述的LED背光控制系统，其特征在于，所述导光板设置为正N边形导光板，每一导光板的各顶角分别还设置一LED发光单元；N为自然数3、或4、或5、或6。

8.根据权利要求7所述的LED背光控制系统，其特征在于，所述导光板的各侧边还分别设置一反射膜层，用于反射各所述侧边的光线。

9.根据权利要求1所述的LED背光控制系统，其特征在于，所述控制模块还设置一无线信号接收子模块，用于接收无线视频信号。

10.根据权利要求1所述的LED背光控制系统，其特征在于，还包括一散热模块，所述散热模块至少包括散热板、散热孔、散热片、风扇其中之一。

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