專利名稱：使液晶屏節(jié)能的裝置、方法及節(jié)能液晶屏的制作方法
使液晶屏節(jié)能的裝置、方法及節(jié)能液晶屏技術領域：
本發(fā)明屬于液晶電視技術領域，尤其涉及一種使液晶屏節(jié)能的裝置、方法及節(jié)能 液晶屏。背景技術：
近年來，LED(發(fā)光二極管)背光技術發(fā)展很快，逐步進入產(chǎn)業(yè)化并形成了一定的 規(guī)模。與傳統(tǒng)的技術相比，LED有著明顯的節(jié)能優(yōu)勢。而哪怕是節(jié)省很小的能量，都在一定 程度上緩解了能源的消耗和環(huán)境的污染，具有重要的積極意義。圖1是一個42寸16:9的LED側(cè)背光液晶屏的平面結構圖，如圖所示，側(cè)背光液晶 屏一般包括設于液晶屏左右兩側(cè)(液晶屏正常顯示圖像時)的左側(cè)背光板101和右側(cè)背光 板102，設于液晶屏頂部的兩塊上側(cè)背光板103、104，以及設于液晶屏底部的兩塊下側(cè)背光 板 105、106。圖2是目前16:9的LED側(cè)背光液晶屏在4:3模式下顯示圖像的示意圖，如圖所 示，在液晶屏的左右兩邊各有一塊區(qū)域沒有顯示圖像內(nèi)容，在這種情況下，這兩塊區(qū)域一般 被設計成黑屏。這時，液晶屏兩側(cè)顯示圖像的亮度要求比其它地方相對要低一些。但是，現(xiàn)有的液晶屏為了保證整機亮度的均勻性，其六塊側(cè)背光板一般都設置了 完全一樣的驅(qū)動電路，使得每塊側(cè)背光板發(fā)出的光強度基本一致。這使得液晶屏在某些顯 示模式下，例如在4:3模式下，液晶屏兩側(cè)的側(cè)背光板消耗了多余的能量，沒有達到最佳的 節(jié)能效果。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種節(jié)能液晶屏，旨在解決現(xiàn)有技術中液晶屏消耗能量過 多的問題，提高液晶屏的節(jié)能效果。本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，一種節(jié)能液晶屏，所述液晶屏的四個矩形邊框上分別設有 至少一塊側(cè)背光板，所述液晶屏還包括側(cè)背光板驅(qū)動電路，與一矩形邊框上的所述側(cè)背光板對應，用于控制所述側(cè)背光 板上LED燈的亮度；節(jié)能控制模塊，用于當液晶屏處于中間顯示模式時，向所述側(cè)背光板驅(qū)動電路發(fā) 出控制指令，指示側(cè)背光板驅(qū)動電路降低黑屏區(qū)域所在邊框的側(cè)背光板上LED燈的亮度。其中，所述節(jié)能控制模塊中，所述中間顯示模式為液晶屏正常顯示圖像時，左右兩 側(cè)區(qū)域為黑屏的顯示模式，或上下兩側(cè)區(qū)域為黑屏的顯示模式。其中，所述側(cè)背光板驅(qū)動電路包括升壓電路，用于使側(cè)背光板上LED燈保持穩(wěn)定的電壓和電流；控制開關，用于控制所述側(cè)背光板上LED燈的導通時間；驅(qū)動芯片，用于通過LED_C0N輸出的PWM信號，控制所述控制開關的導通時間。其中，所述節(jié)能控制模塊當液晶屏處于中間顯示模式時，單獨向黑屏區(qū)域所在邊框的一個所述側(cè)背光板驅(qū)動電路發(fā)出控制指令，或同時向黑屏區(qū)域所在邊框的兩塊側(cè)背光 板對應的側(cè)背光板驅(qū)動電路發(fā)出控制指令。優(yōu)選地，所述節(jié)能控制模塊當液晶屏處于中間顯示模式時，指示側(cè)背光板驅(qū)動電 路降低黑屏區(qū)域所在邊框的側(cè)背光板上LED燈10%至30%的亮度。本發(fā)明的另一目的在于提供一種使液晶屏節(jié)能的裝置，該裝置包括側(cè)背光板驅(qū)動電路，與設于液晶屏矩形邊框的側(cè)背光板對應，用于控制所述側(cè)背 光板上LED燈的亮度；節(jié)能控制模塊，用于當液晶屏處于中間顯示模式時，向所述側(cè)背光板驅(qū)動電路發(fā) 出控制指令，指示側(cè)背光板驅(qū)動電路降低黑屏區(qū)域所在邊框的側(cè)背光板上LED燈的亮度。其中，所述節(jié)能控制模塊中，所述中間顯示模式為液晶屏正常顯示圖像時，左右兩 側(cè)區(qū)域為黑屏的顯示模式，或上下兩側(cè)區(qū)域為黑屏的顯示模式。其中，所述側(cè)背光板驅(qū)動電路包括升壓電路，用于使側(cè)背光板上LED燈保持穩(wěn)定的電壓和電流；控制開關，用于控制所述側(cè)背光板上LED燈的導通時間；驅(qū)動芯片，用于通過LED_C0N輸出的PWM信號，控制所述控制開關的導通時間。本發(fā)明的又一目的在于提供一種使液晶屏節(jié)能的方法，該方法包括以下步驟設置與液晶屏矩形邊框的側(cè)背光板對應的側(cè)背光板驅(qū)動電路，所述側(cè)背光板驅(qū)動 電路用于控制所述側(cè)背光板上LED燈的亮度；用于當液晶屏處于中間顯示模式時，向所述側(cè)背光板驅(qū)動電路發(fā)出控制指令，指 示側(cè)背光板驅(qū)動電路降低黑屏區(qū)域所在邊框的側(cè)背光板上LED燈的亮度。其中，所述中間顯示模式為液晶屏正常顯示圖像時，左右兩側(cè)區(qū)域為黑屏的顯示 模式，或上下兩側(cè)區(qū)域為黑屏的顯示模式。從以上技術方案可以看出，本發(fā)明通過在液晶屏處于中間顯示模式時，適當降低 黑屏區(qū)域所在邊框的側(cè)背光板上LED燈的亮度，既不影響顯示圖像的整體亮度感，又降低 了側(cè)背光板的能量消耗。在保證液晶屏顯示質(zhì)量的同時，使液晶屏獲得了更好的節(jié)能效果。
圖1是現(xiàn)有技術中LED側(cè)背光液晶屏的平面結構圖；圖2是現(xiàn)有技術中16:9的LED側(cè)背光液晶屏在4:3模式下顯示圖像的示意圖；圖3是本發(fā)明提供的節(jié)能液晶電視的結構框圖；圖4是本發(fā)明一種實施例中的側(cè)背光板驅(qū)動電路的結構圖；圖5是本發(fā)明提供的液晶屏處于中間模式時的另一種示意圖；圖6是本發(fā)明提供的使液晶屏節(jié)能的裝置的結構框圖；圖7是本發(fā)明提供的使液晶屏節(jié)能的方法的流程圖。具體實施方式
為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對 本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并 不用于限定本發(fā)明。
當液晶屏在顯示一些尺寸比液晶屏屏幕小的圖片時，其邊框一般都是顯示黑屏 的，比如16:9的LED側(cè)背光液晶屏在4:3模式下顯示圖像時。本發(fā)明通過當液晶屏處于類 似的顯示模式時，適當降低黑屏區(qū)域所在邊框的側(cè)背光板上LED燈的亮度，在保證液晶屏 顯示圖像質(zhì)量的同時，使液晶屏獲得了更好的節(jié)能效果。本發(fā)明可以應用于LED側(cè)背光液 晶電視的液晶屏，也可以應用于其它顯示裝置的液晶屏。請參閱圖3，圖3是本發(fā)明提供的節(jié)能液晶電視的結構框圖。在該節(jié)能液晶屏中， 液晶屏的四個矩形邊框上分別設有至少一塊側(cè)背光板。一般來說，側(cè)背光板的設置方式可 以如圖1所示，左右兩側(cè)各設置一塊側(cè)背光板，而上下兩側(cè)各設置兩塊側(cè)背光板。在本發(fā)明 的節(jié)能液晶屏中，還包括側(cè)背光板驅(qū)動電路和節(jié)能控制模塊。側(cè)背光板驅(qū)動電路與一矩形邊框上的所述側(cè)背光板對應，用于控制所述側(cè)背光板 上LED燈的亮度。該側(cè)背光板驅(qū)動電路一般包括升壓電路、控制開關和驅(qū)動芯片。其中，升壓電路用于使側(cè)背光板上LED燈保持穩(wěn)定的電壓和電流；控制開關用于 控制所述側(cè)背光板上LED燈的導通時間；驅(qū)動芯片用于通過LED_C0N輸出的PWM信號，控制 所述控制開關的導通時間。在具體的實施過程中，側(cè)背光板驅(qū)動電路的一種實施例如圖4所示，圖4是本發(fā)明 一種實施例中的側(cè)背光板驅(qū)動電路的結構圖。如圖4所示，F(xiàn)l、VD、Vl、Rl、R2、R4、R5以及電解電容組成BOOST升壓電路，使側(cè)背光板上的LED燈“VD1......VDn”能保持穩(wěn)定的電壓和電流?？刂崎_關V2的漏極接LED燈“VD1......VDn”的負極，當V2處于導通狀態(tài)時，LED燈“VD1......VDn”發(fā)光；當V2處于截止期間時，LED燈“VD1......VDn”則不發(fā)光。LED背光板上燈的亮暗程度由圖4中側(cè)背光板驅(qū)動芯片的LED_C0N引腳輸出的脈 寬調(diào)制(PWM)信號的導通占空比Q決定。Q = tl/T，T是V2的一個導通、截止周期，tl是 V2的導通時間。LED燈在V2導通時間tl內(nèi)才能發(fā)光。當tl增大時，Q也變大，V2導通時間也延長，LED燈“VD1......VDn”的導通時間增加，使LED燈在T周期內(nèi)發(fā)出更多光，使得液晶屏顯示圖像亮度增加。而當tl變小時，V2導通時間變短，LED燈“VD1......VDn”的導通時間也變短，這時液晶屏的亮度降低。通過CPU對側(cè)背光板驅(qū)動芯片進行控制，可以使tl時間加長，V2導通時間也延長，因此LED燈“VD1......VDn”的導通時間增加，使LED燈在T周期內(nèi)發(fā)出更多光，液晶屏顯示圖像亮度增加。通過CPU對側(cè)背光板驅(qū)動芯片進行控制也可以使得tl時間變短，從而V2 導通時間也變短，LED燈“VD1......VDn”的導通時間也變短，最終液晶屏的亮度降低。節(jié)能控制模塊，用于當液晶屏處于中間顯示模式時，向所述側(cè)背光板驅(qū)動電路發(fā) 出控制指令，指示側(cè)背光板驅(qū)動電路降低黑屏區(qū)域所在邊框的側(cè)背光板上LED燈的亮度。在具體的實施例中，上述的中間顯示模式，是液晶屏正常顯示圖像時，左右兩側(cè)區(qū) 域為黑屏的顯示模式，或上下兩側(cè)區(qū)域為黑屏的顯示模式。這種情形一般是指當液晶屏在 顯示一些尺寸比液晶屏屏幕小的圖片時，比如16:9的LED側(cè)背光液晶屏在4:3模式下顯示 圖像時，如圖2所示，其左右邊框是黑屏顯示的。當然，中間顯示模式并不僅僅局限于左右邊框是黑屏顯示的情形，也可以是如圖5 所示的上下邊框是黑屏顯示的情形，圖5是本發(fā)明提供的液晶屏處于中間模式時的另一種 示意圖。理論上，只要有一側(cè)邊框所在的液晶屏區(qū)域顯示黑屏，都可以控制該邊框所在的側(cè) 背光板適當降低LED燈的亮度，即節(jié)省側(cè)背光板的電能消耗，又不會對整個顯示圖像的亮度產(chǎn)生影響。此外，中間顯示模式也不局限于在4 3模式下顯示圖像，例如4. 5 2. 8模式下顯示 圖像也屬于中間顯示模式的一種。在具體的實施過程總，節(jié)能控制模塊可以采用CPU實現(xiàn)，CPU可通過I2C單獨控制 側(cè)背光板對應的側(cè)背光板驅(qū)動電路的驅(qū)動芯片。節(jié)能控制模塊的具體下面以16:9的LED側(cè)背光液晶屏在4:3模式下顯示圖像的 過程為例，結合圖1，說明本發(fā)明節(jié)能液晶屏的具體工作過程和優(yōu)點。當圖像切換到4:3模式時，節(jié)能控制模塊單獨控制黑屏區(qū)域所在的左側(cè)背光板 101和右側(cè)背光板102對應的側(cè)背光板驅(qū)動電路，這兩個側(cè)背光板驅(qū)動電路上LED_C0N信號 的PWM導通占空比Q減小，V2導通時間tl降低。從而使得左側(cè)背光板101和右側(cè)背光板 102上的LED燈導通時間下降，LED燈消耗功率也隨之降低，整機功耗也隨之下降。假設LED側(cè)背光板上有50只LED燈，每只LED燈的導通壓降是3. 2V，導通電流是 80mA,每只燈的功耗為3. 2x0. 08 (W)，50只燈的功耗為50x3. 2x0. 08 = 12. 8 (W)。假設V2導 通占空比Q = 0. 7，那么一個側(cè)背光板上消耗的功率就為12. 8x0. 7 = 8. 96 (W)。在4:3模式下，通過控制左側(cè)背光板101和右側(cè)背光板102上LED燈的導通占空 比Q，使其下降20%至Ql = 0. 7-0. 7x20%= 0. 56，此時左側(cè)背光板101和右側(cè)背光板102 上LED燈消耗的能量也相應下降20%。也就是說，在4:3模式下，黑屏區(qū)域所在的左側(cè)背光 板101和右側(cè)背光板102上的LED燈導通時間tl降低20%。雖然這樣使整機亮度會受到 影響，但由圖2可知，在4:3模式下，液晶屏的左右兩邊是黑屏顯示，并沒有圖像信息。因此 在4:3模式下左側(cè)背光板101和右側(cè)背光板102上LED燈的亮度降低20%左右，并不會對 整體圖像的亮度造成什么影響。但是這樣卻可以節(jié)約左側(cè)背光板101和右側(cè)背光板102上 LED燈近20%的能量，獲得了更優(yōu)的節(jié)能效果。即使節(jié)省的能量不多，但也在一定程度上緩 解了能源的消耗和環(huán)境的污染，具有重要的積極意義。在具體的實施例中，當液晶屏處于中間顯示模式時，節(jié)能控制模塊可以單獨向黑 屏區(qū)域所在邊框的一個所述側(cè)背光板驅(qū)動電路發(fā)出控制指令，例如在上述示例中僅僅控制 左側(cè)背光板101降低20%亮度，而右側(cè)背光板102降低25%亮度。節(jié)能控制模塊還可以同時向黑屏區(qū)域所在邊框的兩塊側(cè)背光板對應的側(cè)背光板 驅(qū)動電路發(fā)出控制指令。例如在上述示例中同時控制左側(cè)背光板101和右側(cè)背光板102均 降低20%亮度。在具體的實施例中，當液晶屏處于中間顯示模式時，節(jié)能控制模塊可以指示側(cè)背 光板驅(qū)動電路降低黑屏區(qū)域所在邊框的側(cè)背光板上LED燈10%至30%的亮度。一般來說， 降低20%的亮度比較合適，在這種情形下，既不會對整個顯示圖像的亮度造成大的影響，又 能節(jié)約電能。如圖6所示，本發(fā)明還提供了一種使液晶屏節(jié)能的裝置，圖6是本發(fā)明提供的使液 晶屏節(jié)能的裝置的結構框圖。該裝置包括側(cè)背光板驅(qū)動電路和節(jié)能控制模塊。側(cè)背光板驅(qū)動電路與設于液晶屏矩形邊框的側(cè)背光板對應，用于控制所述側(cè)背光 板上LED燈的亮度；節(jié)能控制模塊用于當液晶屏處于中間顯示模式時，向所述側(cè)背光板驅(qū)動電路發(fā)出 控制指令，指示側(cè)背光板驅(qū)動電路降低黑屏區(qū)域所在邊框的側(cè)背光板上LED燈的亮度。
在具體的實施例中，上述的中間顯示模式，是液晶屏正常顯示圖像時，左右兩側(cè)區(qū) 域為黑屏的顯示模式，或上下兩側(cè)區(qū)域為黑屏的顯示模式。這種情形一般是指當液晶屏在 顯示一些尺寸比液晶屏屏幕小的圖片時，如圖2或圖5所示，其左右邊框或上下邊框是黑屏 顯示的。在具體的實施例中，該側(cè)背光板驅(qū)動電路一般包括升壓電路、控制開關和驅(qū)動芯 片。其中，升壓電路用于使側(cè)背光板上LED燈保持穩(wěn)定的電壓和電流；控制開關用于控制所 述側(cè)背光板上LED燈的導通時間；驅(qū)動芯片用于通過LED_C0N輸出的PWM信號，控制所述控 制開關的導通時間。側(cè)背光板驅(qū)動電路的具體實現(xiàn)電路圖如圖4所示，其具體結構和工作 過程在前面已有描述。本發(fā)明還提供一種使液晶屏節(jié)能的方法，請參閱圖7，所述方法包括以下步驟步驟S701、設置與液晶屏矩形邊框的側(cè)背光板對應的側(cè)背光板驅(qū)動電路，所述側(cè) 背光板驅(qū)動電路用于控制所述側(cè)背光板上LED燈的亮度。步驟S702、用于當液晶屏處于中間顯示模式時，向所述側(cè)背光板驅(qū)動電路發(fā)出控 制指令，指示側(cè)背光板驅(qū)動電路降低黑屏區(qū)域所在邊框的側(cè)背光板上LED燈的亮度。在具體的實施例中，上述的中間顯示模式，是液晶屏正常顯示圖像時，左右兩側(cè)區(qū) 域為黑屏的顯示模式，或上下兩側(cè)區(qū)域為黑屏的顯示模式。這種情形一般是指當液晶屏在 顯示一些尺寸比液晶屏屏幕小的圖片時，如圖2或圖5所示，其左右邊框或上下邊框是黑屏 顯示的。本發(fā)明通過單獨控制黑屏區(qū)域所在邊框的側(cè)背光板上LED燈的導通時間，使其在 中間顯示模式下導通時間降低，從而降低功耗，節(jié)約了電能。以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并 不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員 來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保 護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。
權利要求
1.一種節(jié)能液晶屏，所述液晶屏的四個矩形邊框上分別設有至少一塊側(cè)背光板，其特 征在于，所述液晶屏還包括側(cè)背光板驅(qū)動電路，與一矩形邊框上的所述側(cè)背光板對應，用于控制所述側(cè)背光板上 LED燈的亮度；節(jié)能控制模塊，用于當液晶屏處于中間顯示模式時，向所述側(cè)背光板驅(qū)動電路發(fā)出控 制指令，指示側(cè)背光板驅(qū)動電路降低黑屏區(qū)域所在邊框的側(cè)背光板上LED燈的亮度。
2.根據(jù)權利要求1所述的節(jié)能液晶屏，其特征在于，所述節(jié)能控制模塊中，所述中間顯 示模式為液晶屏正常顯示圖像時，左右兩側(cè)區(qū)域為黑屏的顯示模式，或上下兩側(cè)區(qū)域為黑 屏的顯示模式。
3.根據(jù)權利要求1所述的節(jié)能液晶屏，其特征在于，所述側(cè)背光板驅(qū)動電路包括升壓電路，用于使側(cè)背光板上LED燈保持穩(wěn)定的電壓和電流；控制開關，用于控制所述側(cè)背光板上LED燈的導通時間；驅(qū)動芯片，用于通過LED_C0N輸出的PWM信號，控制所述控制開關的導通時間。
4.根據(jù)權利要求1或2或3所述的節(jié)能液晶屏，其特征在于，所述節(jié)能控制模塊當液 晶屏處于中間顯示模式時，單獨向黑屏區(qū)域所在邊框的一個所述側(cè)背光板驅(qū)動電路發(fā)出控 制指令，或同時向黑屏區(qū)域所在邊框的兩塊側(cè)背光板對應的側(cè)背光板驅(qū)動電路發(fā)出控制指 令。
5.根據(jù)權利要求1或2或3所述的節(jié)能液晶屏，其特征在于，所述節(jié)能控制模塊當液晶 屏處于中間顯示模式時，指示側(cè)背光板驅(qū)動電路降低黑屏區(qū)域所在邊框的側(cè)背光板上LED 燈10%至30%的亮度。
6.一種使液晶屏節(jié)能的裝置，其特征在于，該裝置包括側(cè)背光板驅(qū)動電路，與設于液晶屏矩形邊框的側(cè)背光板對應，用于控制所述側(cè)背光板 上LED燈的亮度；節(jié)能控制模塊，用于當液晶屏處于中間顯示模式時，向所述側(cè)背光板驅(qū)動電路發(fā)出控 制指令，指示側(cè)背光板驅(qū)動電路降低黑屏區(qū)域所在邊框的側(cè)背光板上LED燈的亮度。
7.根據(jù)權利要求6所述的使液晶屏節(jié)能的裝置，其特征在于，所述節(jié)能控制模塊中，所 述中間顯示模式為液晶屏正常顯示圖像時，左右兩側(cè)區(qū)域為黑屏的顯示模式，或上下兩側(cè) 區(qū)域為黑屏的顯示模式。
8.根據(jù)權利要求6或7所述的使液晶屏節(jié)能的裝置，其特征在于，所述側(cè)背光板驅(qū)動電 路包括升壓電路，用于使側(cè)背光板上LED燈保持穩(wěn)定的電壓和電流；控制開關，用于控制所述側(cè)背光板上LED燈的導通時間；驅(qū)動芯片，用于通過LED_C0N輸出的PWM信號，控制所述控制開關的導通時間。
9.一種使液晶屏節(jié)能的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟設置與液晶屏矩形邊框的側(cè)背光板對應的側(cè)背光板驅(qū)動電路，所述側(cè)背光板驅(qū)動電路 用于控制所述側(cè)背光板上LED燈的亮度；用于當液晶屏處于中間顯示模式時，向所述側(cè)背光板驅(qū)動電路發(fā)出控制指令，指示側(cè) 背光板驅(qū)動電路降低黑屏區(qū)域所在邊框的側(cè)背光板上LED燈的亮度。
10.根據(jù)權利要求9所述的使液晶屏節(jié)能的方法，其特征在于，所述中間顯示模式為液晶屏正常顯示圖像時，左右兩側(cè)區(qū)域為黑屏的顯示模式，或上下兩側(cè)區(qū)域為黑屏的顯示模 式。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種使液晶屏節(jié)能的裝置、方法及節(jié)能液晶屏。所述節(jié)能液晶屏的四個矩形邊框上分別設有至少一塊側(cè)背光板，所述液晶屏還包括側(cè)背光板驅(qū)動電路，與一矩形邊框上的所述側(cè)背光板對應，用于控制所述側(cè)背光板上LED燈的亮度；節(jié)能控制模塊，用于當液晶屏處于中間顯示模式時，向所述側(cè)背光板驅(qū)動電路發(fā)出控制指令，指示側(cè)背光板驅(qū)動電路降低黑屏區(qū)域所在邊框的側(cè)背光板上LED燈的亮度。本發(fā)明通過在液晶屏處于中間顯示模式時，適當降低黑屏區(qū)域所在邊框的側(cè)背光板上LED燈的亮度，既不影響顯示圖像的整體亮度感，又降低了側(cè)背光板的能量消耗。在保證液晶屏顯示質(zhì)量的同時，使液晶屏獲得了更好的節(jié)能效果。
文檔編號G09G3/36GK102044219SQ20091011050
公開日2011年5月4日 申請日期2009年10月15日 優(yōu)先權日2009年10月15日
發(fā)明者張君松 申請人:康佳集團股份有限公司