CN108510957A - 一种基于同步led背光光源技术的节能液晶屏幕及亮度调整方法 - Google Patents

一种基于同步led背光光源技术的节能液晶屏幕及亮度调整方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于同步LED背光光源技术的节能液晶屏幕以及亮度调整方法，应用于包含LED背光板的节能液晶屏幕，该方法包括首先获取传输至所述节能液晶屏幕的视频信号，随后根据所述视频信号对所述LED背光板的亮度以及灰度进行调整，并且在所述节能液晶屏幕为黑色画面时关闭所述LED背光板。通过使LED随着节能液晶屏幕的背景画面变化亮度以及对比度，能够在保证画质以及亮度的基础上，降低节能液晶屏幕的产品功耗，达到节能效果，并且延长节能液晶屏幕的使用寿命。

Description

一种基于同步LED背光光源技术的节能液晶屏幕及亮度调整 方法
技术领域
本发明涉及LED技术领域，特别涉及一种基于同步LED背光光源技术的节能液晶。本发明同时还涉及一种亮度调整方法。
背景技术
随着科技的不断发展，LCD(Liquid Crystal Display，液晶显示器)越来越成为主流技术被应用在各个领域。LCD的构造是在两片平行的玻璃基板当中放置液晶盒，下基板玻璃上设置薄膜晶体管，上基板玻璃上设置彩色滤光片，通过TFT上的信号与电压改变来控制液晶分子的转动方向，从而达到控制每个像素点偏振光出射与否而达到显示目的。按照背光源的不同，LCD可以分为CCFL和LED两种，分别是二极管和冷阴极灯管。由于LED具有体积小、功耗低的优势，因此大多数情况下厂商都会使用LED(Light Emitting Diode，发光二极管)作为背光源，从而在兼顾轻薄的同时达到较高的亮度。
由于户外的光线比室内要强很多，因此在户外采用LCD显示的过程中，技术人员往往针对户外LCD屏采用高亮LED背光技术，该LED背光技术通过把LED数量加多以及选择高亮大功率LED来达到背光高亮的目的，但该方式往往会造成产品功耗高。
为解决上述问题，现有的户外LCD屏节能技术采用随着户外光线强弱调整LED背光亮度的方式来进行节能，但是技术人员在实现本发明的过程中发现，这种方式在强光线的环境下(例如夏天太阳直射)会引发LCD屏满功率工作，从而导致产品高功耗并产生高热量，造成LCD屏寿命变短，严重的话甚至会直接烧坏内部液晶分子，从而使整个节能液晶屏幕报废。
发明内容
本发明提供了一种针对节能液晶屏幕的亮度调整方法。用以解决现有的节能液晶屏幕在强光条件下功耗大易损伤的问题，该方法应用于包含LED背光板的节能液晶屏幕，该方法包括：
获取传输至所述节能液晶屏幕的视频信号；
根据所述视频信号对所述LED背光板的亮度以及灰度进行调整，并且在所述节能液晶屏幕为黑色画面时关闭所述LED背光板。
优选的，所述节能液晶屏幕设有LED同步控制板，根据所述视频信号对所述LED背光板的亮度以及灰度进行调整，具体为：
通过所述LED同步控制板解析所述视频信号中的亮度信号和灰度信号；
根据解析结果生成PWM信号，并将所述PWM信号输出至所述LED背光板；
通过所述PWM信号的占空比对所述LED背光板的亮度以及灰度进行调整。
优选的，在所述节能液晶屏幕为黑色画面时关闭所述LED背光板，具体为：
若根据所述PWM信号判断所述视频信号对应的画面中存在全黑区域，将所述节能液晶屏幕上对应于全黑区域的LED关闭。
优选的，所述LED背光板设有恒流降压芯片，所述恒流降压芯片用于对所述LED背光板中的LED进行供电。
优选的，所述LED背光板设有同步控制芯片，所述视频信号具体为HDMI信号，所述获取所述节能液晶屏幕的视频信号，具体为：
将通过HDMI输入的HDMI信号解压输出至所述同步控制芯片。
优选的，所述LED背光板中的LED为高亮LED，且功率为0.2w；所述LED背光板中的LED的间距小于5mm。
相应的，本申请还提出了一种基于同步LED背光光源技术的节能液晶屏幕，包含LED背光板，还包括：
获取模块，获取传输至所述节能液晶屏幕的视频信号；
调整模块，根据所述视频信号对所述LED背光板的亮度以及灰度进行调整，并且在所述节能液晶屏幕为黑色画面时关闭所述LED背光板。
优选的，所述节能液晶屏幕设有LED同步控制板，所述调整模块具体用于：
通过所述LED同步控制板解析所述视频信号中的亮度信号和灰度信号；
根据解析结果生成PWM信号，并将所述PWM信号输出至所述LED背光板；
通过所述PWM信号的占空比对所述LED背光板的亮度以及灰度进行调整。
优选的，所述调整模块还用于：
若根据所述PWM信号判断所述视频信号对应的画面中存在全黑区域，将所述节能液晶屏幕上对应于全黑区域的LED关闭。
优选的，所述LED背光板设有恒流降压芯片以及同步控制芯片，所述视频信号具体为HDMI信号，其中：
所述恒流降压芯片用于对所述LED背光板中的LED进行供电；
所述获取模块具体用于将通过HDMI输入的HDMI信号解压输出至所述同步控制芯片。
由此可见，通过应用本申请的技术方案，应用于包含LED背光板的节能液晶屏幕，该方法包括首先获取传输至所述节能液晶屏幕的视频信号，随后根据所述视频信号对所述LED背光板的亮度以及灰度进行调整，并且在所述节能液晶屏幕为黑色画面时关闭所述LED背光板。通过使LED随着节能液晶屏幕的背景画面变化亮度以及对比度，能够在保证画质以及亮度的基础上，降低节能液晶屏幕的产品功耗，达到节能效果，并且延长节能液晶屏幕的使用寿命。
附图说明
图1为本申请提出的一种亮度调整方法的流程示意图；
图2为本申请提出的一种基于同步LED背光光源技术的节能液晶屏幕的结构示意图。
具体实施方式
如背景技术所述，现有的节能液晶屏幕户外节能技术往往会导致产品处于高功耗运行状态，从而产生高热量，造成LCD屏寿命变短甚至是损坏屏幕。有鉴于，本申请提出了一种节能液晶屏幕亮度调整方法，应用于包含LED背光板的节能液晶屏幕，如图1所示，该实施例具体包括以下步骤：
S101，获取传输至所述节能液晶屏幕的视频信号。
为了随着LCD所显示的内容对节能液晶屏幕进行调整，本申请首先需要获取节能液晶屏幕将要显示的内容。具体的表现形式即为传输至所述节能液晶屏幕的视频信号，该视频信号与节能液晶屏幕将要显示的内容保持实时一致，以保证调节的效果能够及时精准。在此需要说明的是，该视频信号的具体形式依照使用的设备以及场景发生变化，在与节能液晶屏幕将要显示的内容保持实时一致的前提下，不同类型的视频信号以及采集该视频信号的方式并不影响本申请的保护范围。
由于目前HDMI信号的传输应用范围越来越广，本申请特别对HDMI类型的视频信号进行了优化：在本申请的一个优选实施例中，为了能够及时的获取到HDMI信号，LED背光板采用同步控制技术，在LED灯板上集成控制电路，从而实现同步动态LED技术。具体的，该实施例针对LED背光板设置了同步控制芯片，基于该设置，该优选实施例将通过HDMI输入的HDMI信号解压输出至所述同步控制芯片。
S102，根据所述视频信号对所述LED背光板的亮度以及灰度进行调整，并且在所述节能液晶屏幕为黑色画面时关闭所述LED背光板。
该步骤基于S101中的视频信号对LED背光板的亮度以及灰度进行调整，从而能够让LED随着LCD背景画面变化LED亮度，从而降低产品功耗并且不会降低LCD亮度。具体的流程如下：
步骤一，通过所述LED同步控制板解析所述视频信号中的亮度信号和灰度信号；
步骤二，根据解析结果生成PWM信号，并将所述PWM信号输出至所述LED背光板；
步骤三，通过所述PWM信号的占空比对所述LED背光板的亮度以及灰度进行调整。
在此需要说明的是，上述过程中的PWM信号仅为本申请优选实施例所选取的较优的信号类型，该信号能够通过其占空比向LED背光板传递视频信号中的亮度和灰度。具体的信号表项形式以及基于亮度灰度对LED背光板进行一致性调整方式可根据实际情况灵活进行选择，在此并不影响本申请的保护范围。
还需要指出的是，为了进一步对节能液晶屏幕的效能进行优化，在显示效果等同于黑色的情况下，则直接关闭LED。具体地，若根据所述PWM信号判断所述视频信号对应的画面中存在全黑区域，将所述节能液晶屏幕上对应于全黑区域的LED关闭，从而达到节能效果。
此外，为了对电路进行保护，LED背光板设有恒流降压芯片，该恒流降压芯片用于对所述LED背光板中的LED进行供电，具体地，LED背光板中的同步控制芯片供电采用24V供电，这样可和LED灯板共用电源。
为了加强显示效果，本申请优选实施例还将LED间距排小，具体地，所述LED背光板中的LED为高亮LED，且功率为0.2w；所述LED背光板中的LED的间距小于5mm。
为了进一步阐述本发明的技术思想，现结合具体的应用场景，对本发明的技术方案进行说明。
为了在不影响高亮显示下降低产品功耗以及通过同步技术达到控制LED亮度及灰度，从而使LCD显示画质提高的目的，本申请具体实施方案一方面在LED背光板上采用同步控制技术：在LED灯板上集成控制电路，从而实现同步动态LED技术；另一方面，在外部控制卡上采用特殊设计的同步控制卡，采用HDMI信号输入以及解压技术进行信号传输。
基于上述思想，本申请具体实施例首先针对节能液晶屏幕进行如下有关于同步动态LED背光板的改进：
(1)采用24V供电，在LED PCB上设计有恒流降压芯片给LED供电，从而确保LED稳定工作；
(2)在LED PCB板上设计同步控制驱动芯片，从面可以接收同步控制卡信号；
(3)LED选用0.2W高亮LED，同时将LED间距排小，用以加强显示效果。
在针对节能液晶屏幕中的LED背光板设置完毕后，本申请基于LED同频控制卡的具体调整的的流程包括如下步骤：
S201，信号源采用HDMI信号输入，该步骤中信号可从户外广告机主板上直接获取；需要指出的是，本具体实施例中的同步控制卡电源供电采用24V供电，这样可和LED灯板共用电源。
S202，通过HDMI输入的视频信号解压输出到LED同步控制芯片上，从而实现同步调整LED亮度和灰度，在黑色画面关闭LED驱动，达到节能效果。
具体地，该步骤获取主板上传输给节能液晶屏幕的视频信号(HDMI信号)，通过LED同步控制板上数字电路解析视频信号中的亮度和灰度信号，输出PWM信号传输到LED背光板驱动板上。
例如，主板上传输给LCD屏的HDMI信号送到LED同步控制卡信号输入端，主板视频解析数字IC内部将视频中的亮度和灰度信号解析出来，通过数据线传输到LED同步控制卡中。
随后，根据所述视频信号通过数字解析后输出对应的PWM信号，通过PWM占空比对所述LED背光板的亮度以及灰度进行调整，并且在所述节能液晶屏幕为黑色画面时关闭所述LED背光板。
通过采用上述技术方案，除了能够减少设备的损耗之外，更直接有益效果就是节能效果，以能够节省30％为例来说，采用此技术节能获得如下收益：
(1)以现有55寸1500CD高亮LCD屏来计算，LCD屏功率是300W，采用此技术后产品降低90W功率，每天工作按16小时计算，则一年节省电是：90*16*365/1000＝525.6度，按每度电1元计算也节省525.6元费用；
(2)此技术由于节能30％，功耗降低90W，从而延长了LED和LCD使用寿命，保守估算最少延长10000小时，合计延长10000/16＝625天；
(3)由于高亮屏都采用空调控制温度，空调功率按最低要求算是1000W，每天工作时间算12小时，用电12度电，由于采用此技术后节能30％，每天节省电是3.6度，一年每台设备节电365*3.6＝1314度，按1元计算则是每年节省1314元；
(4)直接经济效益每年带来：1314+525.6＝1839.6元；
(5)间接经济效益是：寿命延长625天，每天每台广告机收益按最低算1000元/台，则带来收益625*1000＝62.5万元。
由此可见，通过应用本申请的技术方案，应用于包含LED背光板的节能液晶屏幕，该方法包括首先获取传输至所述节能液晶屏幕的视频信号，随后根据所述视频信号对所述LED背光板的亮度以及灰度进行调整，并且在所述节能液晶屏幕为黑色画面时关闭所述LED背光板。通过使LED随着节能液晶屏幕的背景画面变化亮度以及对比度，能够在保证画质以及亮度的基础上，降低节能液晶屏幕的产品功耗，达到节能效果，并且延长节能液晶屏幕的使用寿命。
为了达到以上技术目的，本申请还提出了一种基于同步LED背光光源技术的节能液晶屏幕，如图2所示，包含LED背光板210，其特征在于，还包括：
获取模块220，获取传输至所述节能液晶屏幕的视频信号；
调整模块230，根据所述视频信号对所述LED背光板的亮度以及灰度进行调整，并且在所述节能液晶屏幕为黑色画面时关闭所述LED背光板。
在具体的应用场景中，所述节能液晶屏幕设有LED同步控制板，所述调整模块具体用于：
通过所述LED同步控制板解析所述视频信号中的亮度信号和灰度信号；
根据解析结果生成PWM信号，并将所述PWM信号输出至所述LED背光板；
通过所述PWM信号的占空比对所述LED背光板的亮度以及灰度进行调整。
在具体的应用场景中，所述调整模块还用于：
若根据所述PWM信号判断所述视频信号对应的画面中存在全黑区域，将所述节能液晶屏幕上对应于全黑区域的LED关闭。
在具体的应用场景中，所述LED背光板设有恒流降压芯片以及同步控制芯片，所述视频信号具体为HDMI信号，其中：
所述恒流降压芯片用于对所述LED背光板中的LED进行供电；
所述获取模块具体用于将通过HDMI输入的HDMI信号解压输出至所述同步控制芯片。
由此可见，通过应用本申请的技术方案，应用于包含LED背光板的节能液晶屏幕，该方法包括首先获取传输至所述节能液晶屏幕的视频信号，随后根据所述视频信号对所述LED背光板的亮度以及灰度进行调整，并且在所述节能液晶屏幕为黑色画面时关闭所述LED背光板。通过使LED随着节能液晶屏幕的背景画面变化亮度以及对比度，能够在保证画质以及亮度的基础上，降低节能液晶屏幕的产品功耗，达到节能效果，并且延长节能液晶屏幕的使用寿命。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可以通过硬件实现，也可以借助软件加必要的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施场景所述的方法。
本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施场景的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。
本领域技术人员可以理解实施场景中的装置中的模块可以按照实施场景描述进行分布于实施场景的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施场景的一个或多个装置中。上述实施场景的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。
上述本发明序号仅仅为了描述，不代表实施场景的优劣。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施场景，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种亮度调整方法，应用于包含LED背光板的节能液晶屏幕，其特征在于，该方法包括：
获取传输至所述节能液晶屏幕的视频信号；
根据所述视频信号对所述LED背光板的亮度以及灰度进行调整，并且在所述节能液晶屏幕为黑色画面时关闭所述LED背光板。
2.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述节能液晶屏幕设有LED同步控制板，根据所述视频信号对所述LED背光板的亮度以及灰度进行调整，具体为：
通过所述LED同步控制板解析所述视频信号中的亮度信号和灰度信号；
根据解析结果生成PWM信号，并将所述PWM信号输出至所述LED背光板；
通过所述PWM信号的占空比对所述LED背光板的亮度以及灰度进行调整。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述节能液晶屏幕为黑色画面时关闭所述LED背光板，具体为：
若根据所述PWM信号判断所述视频信号对应的画面中存在全黑区域，将所述节能液晶屏幕上对应于全黑区域的LED关闭。
4.如权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述LED背光板设有恒流降压芯片，所述恒流降压芯片用于对所述LED背光板中的LED进行供电。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述LED背光板设有同步控制芯片，所述视频信号具体为HDMI信号，所述获取所述节能液晶屏幕的视频信号，具体为：
将通过HDMI输入的HDMI信号解压输出至所述同步控制芯片。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述LED背光板中的LED为高亮LED，且功率为0.2w；
所述LED背光板中的LED的间距小于5mm。
7.一种基于同步LED背光光源技术的节能液晶屏幕，包含LED背光板，其特征在于，还包括：
获取模块，获取传输至所述节能液晶屏幕的视频信号；
调整模块，根据所述视频信号对所述LED背光板的亮度以及灰度进行调整，并且在所述节能液晶屏幕为黑色画面时关闭所述LED背光板。
8.如权利要求7所述的节能液晶屏幕，其特征在于，所述节能液晶屏幕设有LED同步控制板，所述调整模块具体用于：
通过所述LED同步控制板解析所述视频信号中的亮度信号和灰度信号；
根据解析结果生成PWM信号，并将所述PWM信号输出至所述LED背光板；
通过所述PWM信号的占空比对所述LED背光板的亮度以及灰度进行调整。
9.如权利要求8所述的节能液晶屏幕，其特征在于，所述调整模块还用于：
若根据所述PWM信号判断所述视频信号对应的画面中存在全黑区域，将所述节能液晶屏幕上对应于全黑区域的LED关闭。
10.如权利要求7-9任一项所述的节能液晶屏幕，其特征在于，所述LED背光板设有恒流降压芯片以及同步控制芯片，所述视频信号具体为HDMI信号，其中：
所述恒流降压芯片用于对所述LED背光板中的LED进行供电；
所述获取模块具体用于将通过HDMI输入的HDMI信号解压输出至所述同步控制芯片。
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