專利名稱：液晶顯示器降低功耗的方法和電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種顯示器降低功耗的方法和電路，特別是一種液晶顯示器降低功耗 的方法和電路。
背景技術(shù)：
液晶顯示器主要由背光模組、液晶面板、主控電路以及供電電路組成。其中，背光 模組消耗了液晶顯示器四分之三的能量。就目前廣泛使用的冷陰極熒光燈CCFL背光結(jié)構(gòu) 而言，由于燈管是線光源，為了讓顯示器的光線分布更為均勻并提高亮度，普遍使用多組燈 管來組成背光模組，另外，由于顯示器是通過濾光來顯示圖像的，因此，即便屏幕是黑色的， 顯示器背光模組也是常開的，大量消耗了電能?，F(xiàn)有技術(shù)的降低液晶顯示器功耗的方法，主 要集中在背光模組上，如采用將CCFL背光系統(tǒng)更換成LED背光系統(tǒng)，或者降低背光的亮度 來減低功耗，但這些結(jié)構(gòu)，要么大幅的提高了生產(chǎn)成本，要么影響到顯示的實(shí)際效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種液晶顯示器降低功耗的方法和電路，要解決的技術(shù)問題 是降低液晶顯示器功耗。本發(fā)明采用以下技術(shù)方案一種降低液晶顯示器功耗的方法，包括以下步驟一、 當(dāng)新的一幀圖象到來時(shí)，主控電路的圖像處理芯片對電腦主機(jī)輸入的圖像的電壓信號進(jìn)行 采樣和測量；二、查灰階的亮度與圖像的亮度的映射關(guān)系表，得出當(dāng)前圖像資料的值；三、 圖像處理芯片從建立的K與RGB乘法因子(C*K)/r的映射關(guān)系表中查出顯示該圖像所需要 的亮度增益；四、圖像處理芯片從已建立的脈寬調(diào)制波PWM的占空比與背光亮度的映射關(guān) 系表得出PWM脈寬調(diào)制波的占空比，更新背光模組的亮度。本發(fā)明的方法建立灰階的亮度與圖像的亮度的映射關(guān)系表的步驟為一、先將背 光的亮度調(diào)節(jié)到最大，設(shè)置圖像處理芯片的輸出為內(nèi)建圖像輸出，將紅、綠、藍(lán)的值設(shè)置為 00H; 二、然后逐步增加紅、綠、藍(lán)值，并記錄液晶顯示器的亮度值和對應(yīng)的紅、綠、藍(lán)值，直到 紅、綠、藍(lán)值為FFH;三、對記錄的液晶顯示器的亮度值，使用公式液晶顯示器的亮度值= (當(dāng)前的液晶顯示器的亮度值/液晶顯示器的最大亮度值)*255進(jìn)行轉(zhuǎn)換。本發(fā)明的方法建立脈寬調(diào)制波PWM的占空比與背光亮度的映射關(guān)系表步驟為 一、設(shè)置圖像處理芯片的輸出為內(nèi)建圖像輸出，將紅、綠、藍(lán)的值設(shè)置為FFH;二、將背光的 亮度調(diào)節(jié)到最小，逐步增加脈寬調(diào)制波PWM占空比的值，并記錄液晶顯示器的亮度值及其 對應(yīng)的PWM的值，直到脈寬調(diào)制波PWM占空比的值為Fra ；三、將液晶顯示器亮度的值轉(zhuǎn)換 為用OOH FFH表示，然后將范圍縮小到40H FHL一種液晶顯示器電路，包括主控電路，所述主控電路包含一個(gè)圖像處理芯片，圖像 處理芯片采用NT68667。本發(fā)明圖像處理芯片的第117腳輸出頻率、占空比可控的脈寬調(diào)制波，通過第1 電阻輸入第102三極管基極，經(jīng)第102三極管放大后輸出給背光控制電路，通過第201連接器連接到液晶面板的背光驅(qū)動(dòng)電路上。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，通過提高輸入圖像的亮度來補(bǔ)償降低背光亮度對畫面質(zhì) 量的影響，在不影響顯示效果前提下，功耗降低了 20%以上。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖。圖2-1是本發(fā)明的液晶面板控制電路圖之一。圖2-2是本發(fā)明的液晶面板控制電路圖之二。圖2-3是圖2-2的局部放大圖。圖3是建立灰階的亮度與圖像的亮度的映射關(guān)系表的流程圖。圖4是建立脈寬調(diào)制波PWM的占空比與背光亮度的映射關(guān)系表流程圖。圖5是本發(fā)明的方法流程圖。圖6是本發(fā)明方法實(shí)施前后亮度變化曲線圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。如圖1所示，本發(fā)明的液晶 顯示器具有主控電路，主控電路的液晶面板控制電路和背光控制電路分別控制液晶面板和 背光模組，供電電路為主控電路、液晶面板和背光模組供電。如圖2-1和圖2-2所示，液晶面板控制電路有兩路輸入信號，一路由15針模擬信 號輸入VGA插座，將模擬信號輸入至圖形處理芯片U101，另一路由M針數(shù)字信號輸入DVI 插座，將數(shù)字信號輸入至圖形處理芯片U101，經(jīng)過圖形處理芯片UlOl處理后，通過低擺幅 差分信號輸出接口第103插座CN103A輸出到液晶面板，實(shí)現(xiàn)顯示。液晶面板采用韓國三星 電子公司SAMGSUNG出產(chǎn)的LTM220-L01液晶面板，該面板內(nèi)建的背光模組采用冷陰極熒光 燈背光燈管來擔(dān)當(dāng)背光源。如圖2-3所示，圖形處理芯片UlOl的第117腳輸出頻率、占空比可控的脈寬調(diào)制 波PWM，通過第129電阻RU9輸入第102三極管Q102基極，經(jīng)第102三極管Q102放大后 輸出給背光控制電路，并通過第201連接器H201連接到液晶面板的背光驅(qū)動(dòng)電路IVERTER 上。圖形處理芯片通過控制脈寬調(diào)制波占空比的大小來控制背光的亮度。圖像處理芯片采用臺灣聯(lián)詠電子股份有限公司公司的NT68667，NT68667內(nèi)集成 8051微處理器以及圖像處理部件，它不僅承擔(dān)主控電路的控制功能，還有對輸入信號采樣， 處理以及輸出的功能，以及控制背光亮度的電路的功能。液晶顯示器的亮度是由圖像的亮度和背光模組的亮度共同決定的。背光模組的亮 度越高，背光模組所消耗的能量就越高。而圖像亮度的提高，則對背光模組的功耗基本沒有 什么影響。假設(shè)輸入的圖像為灰階，并且圖像的亮度與灰階的亮度存在對應(yīng)關(guān)系，設(shè)圖像的 亮度為Li，灰階的亮度為Y，那么Ll =G(Y)0假設(shè)控制背光亮度的PWM的占空比D與背光亮度L2成對應(yīng)關(guān)系，那么L2 = P (D)。假設(shè)液晶顯示器的亮度為L，它和Li，L2存在正比例關(guān)系，那么L = G(Y)^P(D)0 假設(shè)調(diào)節(jié)后的亮度為Y’，那么L’ = G (Y’)*P(D’ )。為了保持調(diào)節(jié)后效果不變，那么L = G(Y)*P(D) = G (Y，)*P(D，) = L，。
假設(shè)K = P (D) /P (D，)，那么 Y，= G^1 (G ⑴ *K)。假設(shè)G (Y) =C*Yr，那么 Y，= (C*K)/r*Y。因此，只要建立以下數(shù)據(jù)，則可以根據(jù)輸入來設(shè)置輸出的圖像亮度還有背光的亮 度建立灰階的亮度與圖像的亮度的映射關(guān)系表，建立脈寬調(diào)制波PWM的占空比與背光亮 度的映射關(guān)系表，建立K與RGB乘法因子(C*K) /r的映射關(guān)系表。如圖3所示，建立灰階的亮度與圖像的亮度的映射關(guān)系表的流程為一、先將背光 的亮度調(diào)節(jié)到最大，設(shè)置圖像處理芯片的輸出為內(nèi)建圖像輸出，將紅R、綠G、藍(lán)B的值設(shè)置 為00H;二、然后逐步增加紅R、綠G、藍(lán)B值，并記錄液晶顯示器的亮度值和對應(yīng)的紅R、綠G、 藍(lán)B值，直到紅R、綠G、藍(lán)B的值為FFH ；三、對記錄的液晶顯示器的亮度值進(jìn)行轉(zhuǎn)換，使用 公式液晶顯示器的亮度值=(當(dāng)前的液晶顯示器的亮度值/液晶顯示器的最大亮度 值 >255。如圖4所示，建立脈寬調(diào)制波PWM的占空比與背光亮度的映射關(guān)系表流程為一、 設(shè)置圖像處理芯片的輸出為內(nèi)建圖像輸出，將R、G、B的值設(shè)置為FFH ；二、將背光的亮度 調(diào)節(jié)到最小，逐步增加脈寬調(diào)制波PWM占空比的值，并記錄液晶顯示器的亮度值及其對應(yīng) 的PWM的值，直到脈寬調(diào)制波PWM占空比的值為FFH ；三、將液晶顯示器亮度的值轉(zhuǎn)換為用 OOH FFH表示，然后將范圍縮小到40H FFH。如表1所示，根據(jù)已經(jīng)建立的灰階的亮度與圖像的亮度的映射關(guān)系表和脈寬調(diào)制 波PWM的占空比與背光亮度的映射關(guān)系表，確立K與RGB乘法因子(C*K) /r的映射關(guān)系表。本發(fā)明通過降低背光模組的亮度，提高輸入圖像的亮度來補(bǔ)償降低背光模組亮度 后對畫面亮度的影響。主控電路通過對電腦主機(jī)PC輸入到圖像處理芯片的信號進(jìn)行采樣， 圖像處理芯片再根據(jù)上述的算法，基于在背光模組亮度為最大的情況下顯示亮度的值，在 盡可能降低背光模組亮度的情況下，提高圖像的亮度，也就是提高對畫面的增益，得出相應(yīng) 的背光模組的亮度，然后，圖像處理芯片控制連接到背光調(diào)節(jié)電路的脈寬調(diào)制波PWM的占 空比，調(diào)節(jié)背光模組的亮度，來達(dá)到節(jié)約能耗的目的。如圖5所示，本發(fā)明的液晶顯示器降低功耗的方法，包括以下步驟一、當(dāng)新的一 幀圖象到來時(shí)，主控電路的圖像處理芯片對電腦主機(jī)輸入的圖像的電壓信號進(jìn)行采樣和測 量；二、查灰階的亮度與圖像的亮度的映射關(guān)系表，得出當(dāng)前圖像的有效資料的值；三、圖 像處理芯片從建立的K與RGB乘法因子(C*K)/r的映射關(guān)系表中查出顯示該圖像所需要的 亮度增益；四、圖像處理芯片對圖像進(jìn)行處理，提高圖像的亮度，降低背光模組的亮度，圖像 處理芯片從已建立的脈寬調(diào)制波PWM的占空比與背光亮度的映射關(guān)系表得出PWM脈寬調(diào) 制波的占空比，更新背光模組的亮度。
如圖6所示，采用日本美能達(dá)MINOLTA CA-IlO彩色分析儀，對應(yīng)用本發(fā)明實(shí)施例的液 晶顯示器的亮度隨輸入而變化進(jìn)行測試，對照原來的方法，本實(shí)施例可以降低液晶顯示器 20%以上的功耗，畫面的質(zhì)量并沒有因?yàn)榧尤朐摴δ芏档?。?灰階的亮度與圖像的亮度的映射關(guān)系
權(quán)利要求
1.一種降低液晶顯示器功耗的方法，包括以下步驟一、當(dāng)新的一幀圖象到來時(shí)，主控 電路的圖像處理芯片對電腦主機(jī)輸入的圖像的電壓信號進(jìn)行采樣和測量；二、查灰階的亮 度與圖像的亮度的映射關(guān)系表，得出當(dāng)前圖像資料的值；三、圖像處理芯片從建立的K與 RGB乘法因子(C*K)/r的映射關(guān)系表中查出顯示該圖像所需要的亮度增益；四、圖像處理芯 片從已建立的脈寬調(diào)制波PWM的占空比與背光亮度的映射關(guān)系表得出PWM脈寬調(diào)制波的占 空比，更新背光模組的亮度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的種降低液晶顯示器功耗的方法，其特征在于所述建立灰階 的亮度與圖像的亮度的映射關(guān)系表的步驟為一、先將背光的亮度調(diào)節(jié)到最大，設(shè)置圖像 處理芯片的輸出為內(nèi)建圖像輸出，將紅、綠、藍(lán)的值設(shè)置為00H;二、然后逐步增加紅、綠、藍(lán) 值，并記錄液晶顯示器的亮度值和對應(yīng)的紅、綠、藍(lán)值，直到紅、綠、藍(lán)值為FFH;三、對記錄 的液晶顯示器的亮度值，使用公式液晶顯示器的亮度值=(當(dāng)前的液晶顯示器的亮度值/ 液晶顯示器的最大亮度值)*255進(jìn)行轉(zhuǎn)換。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的種降低液晶顯示器功耗的方法，其特征在于所述建立脈寬 調(diào)制波PWM的占空比與背光亮度的映射關(guān)系表步驟為一、設(shè)置圖像處理芯片的輸出為內(nèi) 建圖像輸出，將紅、綠、藍(lán)的值設(shè)置為FFH;二、將背光的亮度調(diào)節(jié)到最小，逐步增加脈寬調(diào) 制波PWM占空比的值，并記錄液晶顯示器的亮度值及其對應(yīng)的PWM的值，直到脈寬調(diào)制波 PWM占空比的值為FFH ；三、將液晶顯示器亮度的值轉(zhuǎn)換為用OOH Fra表示，然后將范圍縮 小到40H FFH。
4.一種液晶顯示器電路，包括主控電路，其特征在于所述主控電路包含一個(gè)圖像處 理芯片，圖像處理芯片采用NT68667。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的液晶顯示器電路，其特征在于所述圖像處理芯片的第117 腳輸出頻率、占空比可控的脈寬調(diào)制波，通過第129電阻(R129)輸入第102三極管0^102) 基極，經(jīng)第102三極管0^10 放大后輸出給背光控制電路，通過第201連接器(H201)連接 到液晶面板的背光驅(qū)動(dòng)電路上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種液晶顯示器降低功耗的方法和電路，要解決的技術(shù)問題是降低液晶顯示器功耗。本發(fā)明的方法包括以下步驟主控電路的圖像處理芯片對圖像的電壓信號進(jìn)行采樣和測量，查灰階的亮度與圖像的亮度的映射關(guān)系表，得出當(dāng)前圖像資料的值，從關(guān)系表中查出顯示該圖像所需要的亮度增益，圖像處理芯片從已建立的脈寬調(diào)制波PWM的占空比與背光亮度的映射關(guān)系表得出PWM脈寬調(diào)制波的占空比，更新背光模組的亮度。一種液晶顯示器電路，主控電路包含一個(gè)圖像處理芯片，圖像處理芯片采用NT68667。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，通過提高輸入圖像的亮度來補(bǔ)償降低背光亮度對畫面質(zhì)量的影響，在不影響顯示效果前提下，功耗降低了20％以上。
文檔編號G09G3/36GK102081908SQ20091011012
公開日2011年6月1日 申請日期2009年11月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月6日
發(fā)明者余榮遠(yuǎn) 申請人:深圳市科特科技發(fā)展有限公司