《低能耗高动态范围电视液晶显示关键技术研发及产业化》

随着家庭能源消耗急剧增加,家电节能成为大众以及整个行业所关注的热点。为顺应全球低碳经济潮流,各平板电视厂商需要不断进行技术创新,为节能减排、降耗低碳贡献力量。海信做为平板电视大厂商,多年来在产品节能减排方面进行技术创新,在聚焦“低能耗”的同时注重提升画质显示效果,走节能的高端路线,一方面能够提升海信产品竞争力,另一方面也能够带来良好的社会效益。

常规的节能技术由于降低了背光亮度,通常会对电视的显示效果产生影响,造成画面对比度降低,细节丢失等问题。该项目针对液晶电视产品的LED背光、电源、软件算法三大板块进行研究,在提高电视背光源出光效率,降低电视电源板损耗,实现电视节能目标的前提下,进一步优化调光算法,提高对比度、图像细节等显示效果。

该项目主要创新点如下:

1)提出了高压LED光源技术,并自主研发了高光效背光仿真系统。通过单芯片多PN结串联的隐藏级联设计,降低了光吸收损耗;通过对背光亮度分布进行数学建模,计算出LED光分布,获得最佳的LED排布方案,有效降低了液晶电视产品的背光功耗;该技术可对产品设计提前预演,因此提高了产品的开发效率。该技术使得单机平均LED数量减少5%,LED流明/瓦指标提高10%。

2)行业率先开发应用了数字电源平台,大幅提高了电源板效率,并减小PCB面积;研究了LED数模混合调光技术,根据LED的发光特性在进行PWM调光的基础上,直接改变LED的电流大小,降低了LED灯串上的功能损耗。该技术使整机效率由89%提升到91%,同时实现待机功率达0.3W以下。

3)提出了软件自适应能耗控制算法,建立了LED背光液晶电视产品的动态调光软件控制技术。根据图像内容分区,改变图像局部亮度对比度,结合屏背光的Local Dimming技术,增加了整体背光的控制和图像画面亮度LTI的控制,形成特有的Micro Dimming调光技术,解决了以往节能调光时画面不够透亮、动静态对比度低的问题。该技术在不影响画面显示效果的同时,降低系统能耗20%以上。

4)研究了HDR/SDR内容自动识别的峰值亮度提升技术,基于场景内容优化的亮度控制曲线,精确控制功率的同时,使SDR和HDR下均达到高动态范围和忠实还原的显示效果。

该项目技术已获授权专利9项、实用新型专利1项。自2016年1月至2018年12月,该技术在海信产品中广泛应用,已实现销量236.4万台,销售额93.77亿元,毛利额17.73亿元,完成税收1.82亿元,创造了良好的经济效益和社会效益。

成果说明

该项目针对液晶电视产品的LED背光、电源、软件算法三大板块进行研究,在提高电视背光源出光效率,降低电视电源板损耗,实现电视节能目标的前提下,进一步优化调光算法,提高对比度、图像细节等显示效果。数字化控制电源技术和模拟调光控制技术,为提升我司产品性能,保持我司产品的性能优势起到了重要作用。对于整机效率、待机功耗方面我司和行业标杆企业水平保持一致,在国内行业处于领先地位。高光效背光技术及高动态范围的调光技术,对于保持海信在高端超高清液晶电视产品的技术领先优势具有重要意义。 基于该项目技术,2016年至201

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