液晶显示系统、其发光二极管带及应用于电子窗户的方法

文档序号:2903887
专利名称:液晶显示系统、其发光二极管带及应用于电子窗户的方法
技术领域
本发明涉及液晶显示技术领域,特别涉及一种液晶背光源系统的改进机制。
背景技术
电视机或电脑显示器常采用液晶显示屏(LCD)或等离子显示屏(PDP)以取代阴极射线管显示器(CRT)。最近,半导体技术的快速进步使液晶显示屏、尤其是彩色液晶显示屏更受欢迎而且价格也更便宜。由于液晶显示屏是一种被动的显示设备,液晶显示屏被光照射而显示信息,但本身不会发光。因此,液晶显示设备需要一个光源,如背光单元。传统的液晶显示设备通常使用一个装有多只灯的背光单元以发出足够的光去照亮液晶显示屏。但是,灯消耗大量的电能,不仅限制液晶显示设备的尺寸和使用环境,还使液晶显示设备的重量有所增加。某些液晶显示设备使用外部光改善背光单元。例如已公布的申请号为 2010/0073791,MahOWald发明的美国专利(简称'791申请),公开了一种利用外部光线去照亮显示屏幕的电子设备。但是,’ 791申请仅详述了如何收集外部光或环境光来帮助照亮显示屏幕,以解决显示屏幕本身的亮度低于周围环境亮度的问题,并没有给出其它情况下如何改善显示屏显示效果的解决方案。因此,‘791申请还无法克服传统的液晶显示设备的不足之处。此外,大型和超大型液晶显示屏的需求越来越多。目前,这些大型和超大型液晶显示屏在生产制造、结构设计、尺寸、运输以及安装等方面存在着很多限制,因此,使得大型和超大型液晶显示屏的生产和安装非常昂贵。传统的液晶显示设备还将液晶屏和背光源集成在一起,随着液晶显示屏幕尺寸的增加,与之集成的背光源的制造成本也相应地大大增加。 在显示屏幕上的其他部件的成本也可能增加。因此,提供一种采用自然光或外部光,如同一个光源一样去照亮液晶显示屏的系统和方法,是相当有利的。

发明内容
本发明提供了一种液晶显示系统,所述液晶显示系统包括一个光源和一个独立的显示单元,该显示单元包括至少一液晶面板与一导光板相连接,其中所述导光板配置为从所述光源传导所述光源发出的光线到所述液晶面板以作为液晶面板的背光,同时导光板在结构上支撑着液晶面板。此外,在显示单元里,预留了多个空腔用来安装液晶显示系统的主要组件。液晶显示系统还包括在这些预留的空腔里安装有一与液晶面板连接并控制液晶面板的控制器,所述控制器操作光线透过导光板作为液晶面板的背光。本发明还提供了一种液晶显示系统应用于电子窗户的方法,该方法包括获取相应的视频图像在液晶显示系统上显示,以模拟一个窗口。该方法还包括以此视频图像为基础构成多项窗口数据项,每个窗口数据项包括日期信息、时间信息、天气信息、场景信息、视频信息和音频信息。此外,该方法还包括确定一个循环播放模式,及控制操作液晶显示系统播
8放的窗口数据项,根据循环播放模式生成窗口景色。本发明还提供了一种液晶信号系统,所述液晶信号系统包括被配置为接收自然光的一块或多块液晶面板,和与液晶面板相配合的一个或多个凸透镜,所述凸透镜用以聚集自然光。信号系统还包括多条光纤或光纤束,所述光纤或光纤束的一端接收通过凸透镜聚集的自然光,另一端与各种信号面板相连,并传输自然光给信号面板。此外,通过控制液晶面板允许或不允许自然光透过,来实现控制信号面板上的信号灯的开启或关闭。此外,通过控制液晶面板的透明度来实现调整信号面板的亮度。此外,液晶信号系统可作为显示系统的背光系统。本发明还提供了另一种液晶显示系统,所述液晶显示系统包括一个显示系统和一个分离的背光系统。所述显示系统不带背光系统,且具有敞开的背部结构,并能够与多种背光方案配合以接收不同的背光。分离的背光系统,配置给显示系统并为其提供至少一种或多种背光方案。此外,该显示系统包括至少一块液晶面板,与液晶面板相结合的导光板和控制电路;导光板被配置从众多背光方案中的至少一种背光源中引导光线到液晶面板,以作为背光,并且导光板在结构上支撑液晶面板,以及液晶面板与导光板是由胶层结合到一起。


图1所示为本发明的一个液晶显示系统的示意图;图2所示为本发明的一个液晶显示系统的控制器的示意图;图3A-3C所示为本发明的一种液晶显示的示范配置的示意图;图4A-4B所示为本发明的另一种液晶显示的示范配置的示意图;图5所示为本发明的又一种液晶显示的示范配置的示意图;图6所示为本发明的又一种液晶显示的示范配置的示意图;图7A-7C所示为本发明的又一种液晶显示的示范配置的示意图;图8所示为本发明的一种LED带的示范配置的示意图;图9A-9D所示为本发明的发光二极管元素的示范配置的示意图;图10所示为本发明的又一种液晶显示的示范配置的示意图;图11所示为本发明的又一种液晶显示的示范构造的示意图;图12所示为本发明的一种液晶显示系统的示范操作过程的流程图;图13所示为本发明的另一种液晶显示系统的示范控制过程的流程图;图14A-14D所示为本发明的液晶显示面板的示范装置的示意图;图15A-15C所示为本发明的一种前框架示范配置的示意图;图16A-16D所示为本发明的导光板示范配置的示意图;图17A-17F所示为本发明的另一种前框架示范配置的示意图;图18A-18H所示为本发明的与前框架相关的示范配置的示意图;图19A-19B所示为本发明的显示面板的示范装置的示意图;图20A-20B所示为本发明的控制电路的安装示范的示意图;图21A-21B所示为本发明的大型显示屏幕的示范结构的示意图;图22A-22D所示为本发明的发光二极管带的示范配置的示意图;图23A-23C所示为本发明的发光二极管背光的示范配置的示意图24A-24L所示为本发明的背光系统和显示系统安装的示范配置的示意图;图25A-25D所示为本发明的导光板的示范结构的示意图;图^A所示为本发明的电子窗口的示范工作流程的流程图;图^B所示为本发明的窗口数据项的示范示意图;图27A-27D所示为本发明的信号系统的示范示意图;图28A-28D所示为本发明的信号面板的示范结构的示意图;图^A_29F所示为本发明的一种综合显示系统的示范示意图;图30A-30F所示为本发明的另一种综合显示系统的示范示意图;图31A-31B所示为本发明的手提电脑的示范示意图;图32所示为本发明的双面显示系统的示范示意图;以及图33所示为本发明的贴片式显示系统的示范示意图。
具体实施例方式请参考附图,将对本发明的典型实施方式做详细说明。在接下去的描述中,相同的附图标记将指代功能相同或相似的部件/组件/结构。图1所示为一个典型的液晶显示系统100。如图1所示,液晶显示系统100包括一个窗户玻璃102,一个液晶面板104和控制器106。此外,还可包括其他组件。虽然液晶显示系统100是以液晶技术为基础来加以说明的,但是其它任何适当的技术也可被使用,而液晶显示系统100并不仅限于液晶显示技术。窗户玻璃102可指任何适当类型的导光板,如玻璃板的窗户、墙或门,它能允许自然光通过。为了说明目的,窗户可能被用来指代窗户玻璃102。但是,任何适当的结构类型都可用于窗户玻璃102,如门、墙壁、板或类似的平面。窗户玻璃102可用任何适当的透明材料或具有一定的透明度的半透明材料制成,它能让一定量的自然光通过。液晶面板104可包括任何用于显示图像、文字、视频等适当类型的液晶显示屏,虽然图中显示只有一个液晶面板,液晶面板104可以由一个或多个液晶面板拼接组成。液晶面板104依附或安装在窗户玻璃102上,让自然光穿过窗户玻璃102及液晶面板104和窗户玻璃102之间的间隙,而至液晶面板104。也就是说,窗户玻璃102不仅通过光线来照亮液晶面板104,而且还在结构上支撑液晶面板104。液晶面板104与窗户玻璃102的连接可通过多种方式实现。例如,液晶面板104可用胶水(图中未示出)连接到窗户玻璃102,或采用机械手段如螺钉固定(图中未示出)。为了说明目的,如果需要的话,液晶面板104和窗户玻璃102还可加上其他相关的组件作为一个液晶显示器,图中未显示。控制器106与液晶面板104连接,虽然控制器106是作为一个单独的单元来说明, 但是控制器106的所有或部分部件可集成到液晶面板104。控制器106控制液晶面板104, 其可包括任何适当的设备或系统,并提供音频、视频和图像源给液晶面板104。图2显示了一个控制器106的典型方框图。如图2所示,控制器106可包括CPU 202、内存模块204、视频单元206、显示驱动器208、接口单元210、通信单元212、电源214、音频设备216、补充光驱动器218、内部光源 220、输入单元222、太阳能电池2 和扬声器226。所有这些设备/单元列出以供说明之用, 其中,某些设备/单元可以被省略,也可添加其他设备,均没有离开本发明的原则。此外,还
10包括一条在CPU 202的操作下与各种设备连接的总线228。CPU 202可包括任何适当类型的通用微处理器、数字信号处理器或微控制器。内存模块204可包括一个或多个存储设备,包括但不仅限于ROM、闪存、动态存储器和静态存储器。此外,内存模块204还可包括其它的存储设备,诸如硬盘、存储卡和光盘等。例如,内存模块204还可包括通用串行总线存储卡(USB),安全数字存储卡(SD),数码多功能光碟驱动器(DVD)等。内存模块204可被配置用于CPU 202存储信息。内存模块204也可用于存储需要显示的音频、视频和文本资料,和设备的驱动软件、升级软件等。视频单元206可包括任何适当的电路,以提供液晶面板104显示的视频或图像信息,显示驱动器208包括用于驱动或控制液晶面板104的电路。接口单元210可作为CPU 202与其他设备或其内部或外部组件的连接接口。此外,通信单元212可包括任何适当类型的网络适配器,能够与其他基于一个或多个通信协议的计算机系统通信。例如通信单元 212可包括可与液晶显示系统进行无线通信的无线通信设备。电源214可包括任何适当的直流(DC)或交流(AC)电源,为控制器106提供电能。 音频设备216可提供解码或生成音频信号并输入这些音频信号给扬声器226。此外,补充光驱动器218可包括任何适当的电路以驱动相关的光源/单元用于补充自然光。而内部光源 220可包括任何适当的供光设备,如发光二极管(LED),以照亮液晶面板104。输入单元222可包括任何适当类型的输入设备,如键盘、鼠标或遥控器,允许液晶显示系统100的用户与液晶显示系统100进行互动。太阳能电池2 可包括任何适当类型的以太阳能为基础的电板或电池。此外,总线(BUS) 2 可包括一个或多个控制和/或数据和/或地址总线来将各项设备/单元连接在一起进行操作。回到图1,自然光透过窗户玻璃102传递并照亮液晶面板104,即作为液晶面板104 的背光。自然光作为背光不仅可以节省大量电能和空间,而且可以改善液晶面板104显示图像的质量,因为自然光的光谱更加广泛,与人造光相比,液晶面板用自然光做背光,图像会更加丰富、多彩、逼真。在操作中,窗户玻璃102和液晶面板104,有不同的配置或连接设置,可提供自然光作为液晶面板104的背光源来使用。图3A说明了一个由窗户玻璃102和液晶面板104形成一台液晶显示器300的示范配置。正如在图3A所示,窗户玻璃102和液晶面板104通过连接器302连接。如前所述, 连接器302可以是任何适当的化学方法或机械方法或两者混合的方法,以使液晶面板104 连接至窗户玻璃102。虽然连接器302只在一端示出,连接器302可包括任何适当的形状或结构,如连续的框架结构,或一个不连续的支持结构。此外,聚光膜304、勻光膜306连接或设置在窗户玻璃102和液晶面板104之间。 聚光膜304可包括任何适当类型的能集中自然光的胶片或薄料;而勻光膜306可包括任何适当类型的能扩散自然光,使其均勻穿过并照亮液晶面板104的胶片或薄料。虽然聚光膜304、勻光膜306被一起用于说明目的,聚光膜304或勻光膜306可同时使用,也可单独用于某些实施例。此外,其他提供类似功能的材料也可以用来代替聚光膜 304和勻光膜306。例如,一面勻光玻璃板可用于聚光膜304和勻光膜306的地方,且可密切连接在窗户玻璃102和液晶面板104之间。在其他一些实施例中,液晶面板104可直接连接到窗户玻璃102,而没有聚光膜304和/或勻光膜306。转动机构308可以展开和收回聚光膜304、勻光膜306。转动机构308可包括任何类型的手动或由控制器106自动控制的设备,它可展开聚光膜304、勻光膜306,定位在窗户玻璃102与液晶面板104之间并覆盖液晶面板104。转动机构308还可收回聚光膜304和勻光膜306,以致自然光通过窗户玻璃102直接照亮液晶面板104,而不通过聚光膜304和勻光膜306。图:3B所示是液晶显示器300的另一个示范配置。正如图:3B所示,液晶显示器300 包含了图3A中除转动机构308之外的相同组件。因此,不具有收回定位在窗户玻璃102与液晶面板104之间的聚光膜304和勻光膜306,而允许自然光通过窗户玻璃102直接照亮液晶面板104的功能。图3C所示的是液晶显示器300的另一个示范配置。如图3c所示,液晶显示器300 包括窗户玻璃102,液晶面板104和连接器302。此外,液晶显示器300可包括透明度控制单元310。透明度控制单元310可包括如电控薄膜或电控玻璃等,其透明度可被电流或电压控制的任何结构和类型。通过改变外加电流或电压,透明度控制单元310的透明度可得到控制。此外,透明度控制单元310也可扩散自然光,使其透过窗户玻璃102过渡到液晶面板 104并均勻地照亮液晶面板104。图4A说明了窗户玻璃102和液晶面板104形成一个液晶显示器400的示范配置。 正如在图4A所示,窗户玻璃102和液晶面板104使用了连接器302连接,且聚光膜304、勻光膜306放置在窗户玻璃102与液晶面板104之间。此外,框架402被连接到窗户玻璃102 相对液晶面板104的另一侧。一个反射器404通过可转动的连接器406连接到框架402,使反射器404可沿框架402旋转。反射器404可包括一个反射面,这样该反射器404可反射自然光到窗户玻璃102, 从而增加穿过窗户玻璃102的自然光的量。连接器406可包括任何适当类型的转动机构,使反射器404可通过连接器406相对框架402手动或自动地转动,如一个电机或一个铰链轴。 例如反射器404可旋转到一个关闭的位置,即反射器404装入框架402 ;或以任何角度相对于框架402,这样的角度是最适合将光线反射到窗户玻璃102以正常照亮液晶面板104。反射器404可用于改善或补充穿过窗户玻璃102的自然光。此外,反射器404可包括导光板408和光源410。导光板408可包括任何适当的材料,来引导光源410发出的光通过窗户玻璃102。光源410可包括一个或多个灯或发光二极管,以补充或取代自然光。例如,如果自然光或经过反射器404所反射的自然光足以照亮液晶面板104时,光源410可处于关闭状态。但是,如果自然光不足够,光源410可发出光以补充或替换自然光去照亮液晶面板104。反射器404旋转至关闭位置,没有自然光穿过窗户玻璃102,而光源410成为照亮液晶面板104的唯一光源。在某些实施例中,窗户玻璃102可省略。液晶面板104通过连接器302连接到框架402。也就是说,当液晶面板104安装在窗框、墙壁、门和相类似的结构上时,加在框架402 上的液晶面板104可起到一个窗户或类似窗户的作用。图4B说明了另一个液晶显示器400的示范配置。如图4B所示,除了导光板408 和光源410被加到框架402上,液晶显示器包括了在图4A中相同的组件。从光源410发出的光通过导光板408,可以垂直角度(例如,约90度)直接通过窗户玻璃102以补充自然光。此外,在某些实施例中,窗户玻璃102与导光板408可以是同一物体。在其他一些实施例中,导光板408和/或窗户玻璃102可以是磨砂表面,这样聚光膜304和/或勻光膜306可以省略。图5说明了一个窗户玻璃102和液晶面板104组成一个液晶显示器500的示范配置。如图5所示,窗户玻璃102通过连接器302连接到液晶面板104,且窗户玻璃102和液晶面板104之间安装有聚光膜304和勻光膜306。框架402被安装到窗户玻璃102相对液晶面板104的另一侧。导光板408和光源410被连接到框架402。正如前面所说,导光板408引导光源 410发出的光通过窗户玻璃102。此外,在手动或控制器106自动控制之下,转动机构504 可展开和收回反射膜502,反射膜502可被操作去覆盖或暴露导光板408。当自然光足以照亮液晶面板104时,光源410可被关闭,且转动机构504收回反射膜502,允许自然光通过窗户玻璃102照亮液晶面板104。当自然光不足够照亮液晶面板104时,光源410可被打开, 且转动机构504展开反射膜502来反射光源410发出的光线以提高光源410的效率。图6所示为窗户玻璃102和液晶面板104形成一个液晶显示器600的一个示范配置。如图6所示,如前所述,液晶显示器600包括窗户玻璃102、液晶面板104、连接器302、 聚光膜304、勻光膜306、框架402、导光板408和光源410。此外,单向透光膜602可以被设置在导光板408上,还可连接到框架402。单向透光膜602可包括任何适当的光学薄膜材料,允许光从一个方向通过,并可反射从相反方向传来的光,如单向镜或任何形式的单方向传输光的胶片或薄板。自然光可通过单向透光膜602照亮液晶面板104,同时光源410可关闭。但是,当自然光不足时,可打开光源410,从光源410发出的光线会通过聚光膜304收集,为液晶面板104提供照明。此外,一些从光源410发出的光线可被单向透光膜602反射回,以提高对液晶面板104照明的效率。图7A所示为窗户玻璃102和液晶面板104形成一个液晶显示器700的一个示范配置。如图7A所示,如前所述,液晶显示器700可包括窗户玻璃102、液晶面板104、连接器 302、聚光膜304、勻光膜306、框架402和导光板408。此外,一个或多个发光二极管702可附加到导光板408。自然光可通过导光板408照亮液晶面板104,这时发光二极管702关闭。 但是当自然光不足够时,可打开发光二极管702,从发光二极管702发出的光线可照亮液晶面板104,以补充或替换自然光。图7B和图7C所示,是图7A的简化配置。如图7B所示,发光二极管702直接附加到窗户玻璃102的外侧,没有框架402和导光板408,提供补充或替换自然光的照明光源。如图7C所示,发光二极管702直接连接到窗户玻璃102的内侧,没有框架402和导光板408, 提供补充或替换自然光的照明光源。多个发光二极管702可以任何适当的方式排列。图8展示了一个发光二极管带 800的排列示范。如图8所示,发光二极管带800包括多个LED单元802、透明膜804和导电线806。每个LED单元802可包括一个或多个LED,用于照明液晶面板104。导电线806 为多个LED单元至电源(图中未示出)提供连接。导电线806可包括用于连接LED单元的多种任何适当类型的导电材料,如金属丝或透明导体(例如,导电胶)。此外,LED单元802可包括一个或多个LED,LED包括发白光和发各种颜色光的 LED,如红色,蓝色,绿色光。图9A、9B、9C及9D说明了 LED单元的示范配置。其中,图9A说明了 LED单元802只包括一个LED 902。图9B说明了 LED单元802包括多个并联连接的LED 904。虽然图9B中只显示了三个LED,LED的数量可以任意使用。图9C说明了 LED单元802包括多个串联连接的LED 906。同样地,虽然图9C中只显示了三个LED,LED的数量可以任意使用。最后,图9D说明了 LED单元802包括多个串联连接和并联连接的LED 908。 虽然图9D中只显示了两个LED串联,三个系列的LED并联,任何数量的LED可用于并联和
/或串联连接。例如,图22A及22B说明了串联的发光二极管带的示范。如图22A所示,发光二极管带2202包括了串联连接的LED单元802系列。在图22B中,发光二极管带2204包括系列的LED单元,每个LED单元包含三个光源802 (r) ,802(g)和802 (b),其分别为红色、绿色和蓝色的发光元素,这样可形成一全彩色的背光。此外,发光二极管带(例如,800,2202和2204等)可粘在导光板408上。图22C 展示了一个发光二极管带的示范配置。如图22C所示,有多条发光二极管带2206粘在导光板408上。由于发光二极管带是由透明材料制成的,自然光可以通过导光板408和发光二极管带2206作为背光。如图22D所示,多条发光二极管带2206也可以贴在一个反射板2208 上,由于自然光不能穿过反射板2208,因此仅有发光二极管带2206作为背光使用。因为各种发光二极管带的使用非常灵活,发光二极管带可以多种不同的方式安装排列,以适应不同大小尺寸的液晶面板和不同的背光系统。此外,发光二极管带上LED的密度或发光二极管带的间距可以调整,以达到理想的亮度。例如,图23A显示了多条发光二极管带被安排在一面大尺寸导光板或反射板上以提供背光。在图23B中,发光二极管带2206 安装在一块反光的柔性材料薄片2304上,而这薄片2304是由转动机构2302控制的。当自然光足以提供背光给液晶面板104时,转动机构2302可控制薄片2304收回,这样自然光作为背光使用。然而,当自然光不足以提供背光给液晶面板104时,转动机构2302可控制薄片2304展开,使得发光二极管带2206上的LED作为背光使用,补充或取代自然光。此外,在图23C中,发光二极管带2206设置在反射板2306上,反射板2306是由自动机构2308控制可沿垂直或水平方向移动,类似于汽车的自动窗。当自然光足以提供背光给液晶面板104时,自动机构2308可控制移开反射板2306露出液晶面板104,使得自然光作为背光使用。但是,当自然光不足以提供背光给液晶面板104,自动机构2308可控制移动反射板2306覆盖液晶面板104,使得发光二极管带2206上的LED作为背光使用,补充或取代自然光。图10所示的是一个液晶显示器1000的示范配置。如图10所示,液晶显示器1000 包括一面导光板1002和一面液晶面板1004布置在液晶显示器1000的一侧、另一面导光板1006和液晶面板1008布置在液晶显示器1000的另一侧,并还有反射膜1010。导光板 1002和导光板1006连接在一起,也可包括任何其它适当的结构,如一块平板。反射膜1010 可以是设置在导光板1002和导光板1006之间。此外,液晶显示器1000还包括与导光板 1002和导光板1006相连接的凸透镜单元1012。凸透镜单元1012可包括适用于收集自然光1014并将光线传递给导光板1002和 1006的任何材料和结构。虽然没有显示,凸透镜单元1012可以任何适当的方式连接到导光板1002和导光板1006,如直接连接或通过光纤连接。如果采用光纤连接,则凸透镜单元 1012可远程安置,并将凸透镜单元1012所收集的自然光通过光纤传递给导光板1002和导光板1006。
凸透镜单元1012收集的自然光通过导光板1002和1006分别照亮液晶面板1004 和1008。反射膜1010反射自然光回到液晶面板1004和1008。如图10所示,虽然是两面导光板和两面液晶面板,也可以使用一面导光板和一面液晶面板组成一个单面显示器。此外,发光二极管(图中未显示)也可提供光线以补充自然光,如前所述,发光二极管可被安装到导光板1002或1006或两者。在某些实施例中,导光板1002和导光板1006可以被压铸、成型、焊接或粘连成一块导光板,同时反射膜1010也可以被压铸、成型、焊接或粘连在导光板中。此外,在某些其他的实施例中,如使用环境自然光很强时,导光板中的反射膜1010可以省略。图11显示了一个液晶显示器1100的示范配置。如图11所示,液晶显示器1100, 包括窗户玻璃102,液晶面板104,和基座1106。窗户玻璃102也可包括任何适当的能通过自然光去照亮液晶面板104且能使光线相对均勻的透明或半透明的材料。例如,窗户玻璃 102可包括勻光玻璃或类似的材料等。如前所述,液晶面板104可以包括一面或多面液晶面板。基座1106可包括任何适当的结构配置,以支持窗户玻璃102和液晶面板104以及其他适用的组件。自然光透过窗户玻璃102去照亮液晶面板104。此外,液晶显示器1100还可包括一个或多个投射灯1108来补充自然光,当自然光不足时,如在晚上或一个环境光线不足的天气下。一个或多个支撑梁1110的一端与基座 1106连接,并在另一端支撑一个或多个投射灯1108。投射灯1108和支撑梁1110可以某种方式进行配置,以便从投射灯1108发出的光线1112能相对均勻地照亮整个窗户玻璃102 的相关区域。也可以使用其他结构。以上液晶显示器的不同结构是供说明目的之用,各种不同的结构可以互换使用和 /或可以组合使用。例如,组合窗户玻璃102和液晶面板104的各种不同的机制,以及补充自然光的各种不同的配置,可用于各种不同的结构中和/或可组合在一个单一的结构中。回到图1,在操作中,控制器106可以自动控制液晶显示系统100。在某些实施例中,因为用自然光来照亮液晶面板104,可节省大量电能,以及电路和空间,这样控制器106 可以完全集成到液晶面板104,而不需外部电源。因此,液晶显示系统100可设计为自我供电的方式,这样或许只用一个太阳能供电单元只提供少量的电源,就能维持系统操作运行。在操作中,控制器106,特别是CPU 202可以执行计算机指令来执行某些操作,来控制液晶显示系统100的运作。图12说明了由控制器106,或更确切地说是由CPU 202执行的一个控制器106的示范工作流程1200。如图12所示,在操作中,CPU 202先确定液晶显示系统的显示配置(1202)。如前所述,显示配置可能包括各种有关液晶显示的配置信息,如补充光的类型和机制,以及自然光运作的操作参数(即自然光作为照亮液晶面板的唯一光源),以及自然光和补充光的操作参数(即提供补充光向液晶面板照明)等。CPU 202可基于预先定义的标准来确定液晶显示系统的显示配置。例如,CPU 202可从一个数据库或文件中读取相关信息,或CPU 202 从相关设备中获取信息来确定一个实时的配置。CPU 202也可获取用户的输入选择(1204)。一个液晶显示系统100的用户可以输入某些信息来控制和/或操作液晶显示系统100。例如,用户可以选择如下所述的透明模式、颜色模式和显示模式,以及在液晶显示系统100上显示的内容。例如,用户可以选择显示一个静止的图像、视频图像、文本信息或通过输入接口 222输入信息的任何组合。
根据用户的输入选择和/或预先设定的参数,CPU 202可确定液晶显示系统为透明模式(1206)。液晶显示系统配置如图3C所示,用于描述透明模式的操作,仅供说明用途, 可能也会纳入到其他的配置而没有离开披露体现的原则。CPU 202可确定一个全透明模式,CPU 202可控制透明度控制单元310为完全透明,同时控制液晶面板104也透明。CPU 202也可确定一个半透明模式,其中CPU 202根据预先配置的参数或用户输入的参数,控制透明控制单元310达成某种程度的透明度。此外,CPU 202还可确定液晶显示的一种颜色模式(1208)。CPU 202可根据颜色模式来设置液晶面板104来显示某种颜色。例如,CPU 202可将液晶面板104设定为黑白模式,并可包括液晶面板从透明到黑色的全部灰度范围。CPU 202也可设置液晶面板104显示特定的颜色,并与不同的透明度组合以得到某种所需的视觉效果。CPU 202还可确定液晶显示系统为显示模式(1210)。例如,CPU 202可确定液晶面板104的显示模式为以下模式之一窗口模式、娱乐模式、公告模式,其它模式也可使用。 当选择窗口模式时,CPU 202可控制液晶面板104是透明的,这样可为用户提供一个透明的窗口。此外,用户还可选择某些图像与窗外的自然景色(即在液晶面板104的另一侧)一同显示,CPU 202可按获取的用户的选择控制液晶面板104显示某些特定的图像,使其连同窗外的自然风景叠加在一起显示。CPU 202也可以控制液晶面板104静态或动态显示某些颜色,这样可为用户提供各种具有不同程度透明度和颜色的窗口。此外,当用户愿意观看视频或类似的图像时,CPU 202可以确定液晶面板104为娱乐模式。如果用户愿意使用液晶显示系统用于显示公共信息或其他基于文本的信息,CPU 202亦可选择公告模式,也可设置液晶显示系统为透明模式或半透明模式,以得到用户所喜爱的理想的视觉效果。在确定液晶显示系统不同的模式(1206、1208、1210)之后,CPU 202可根据配置、 用户的输入和各种模式来控制液晶显示系统的操作(1212)。图13显示了一个示范的控制操作流程1212。如图13所示,CPU 202可获得自然光的状态条件(1302)。例如,CPU 202可以从传感器或其他设备(图中未显示)获得自然光的强度、亮度或其他特性。CPU 202也可以获得基于用户输入的自然光的状态条件。进一步,CPU 202可确定自然光是否足以照亮液晶面板 104(1304)。如果CPU 202确定自然光足以照亮液晶面板104(即1304为是),CPU 202可继续使用自然光作为光源照亮液晶面板104,并关闭或取消任何补充光源,如反射器、发光二极管或投射灯等(1310)。在另一方面,如果CPU 202确定该自然光不足以照亮液晶面板 104(即1304为否),CPU 202确定使用可配置的补充光(1306)。例如,CPU 202可确定液晶显示系统100是否使用任何补充光源,如反射器、发光二极管和/或投射灯,来照亮液晶面板104。进一步,CPU 202可控制有关的补充光源来补充自然光(1308)。例如,CPU 202可开启发光二极管、部署反射器或反射膜、开启投射灯等。其他的步骤和措施也可包含在内。此外,液晶显示屏或液晶面板104也可以用作电子窗口,也就是说,以一个真实的窗口模拟显示景色。如图26A所示,CPU 202可以执行电子窗口工作流程沈00,在开始的时候,CPU 202可以得到电子窗口视频信息060 。例如,用户就可以为各种场景,如海滩、花园、山川、瀑布、风景名胜区等,拍摄记录全天候的视频信息。录制的视频可由CPU 202存储在某个特定数据库,且CPU202可以从数据库中访问获取视频信息。此外,CPU 202可以构成一个多项的窗口数据项Q604)。一个窗口数据项,指一个基本数据项被独立地显示在电子窗户的液晶面板104上。图26B所示的窗口数据项与披露的实施例是一致的。如图26B所示,窗口数据项沈50可包括日期信息沈52、时间信息沈讨、 天气信息沈56、场景信息沈58、视频信息沈60和音频信息沈62。其他信息也可被包括在内。日期信息沈52包括获取原始图像时的日期和季节等数据信息,时间信息包括获取原始图像时当时的时间信息。天气信息2656包括在获取原始图像时的天气状况和 /或数据项特定的天气状况;场景信息2658包括在获取原始图像时的场景和/或数据项特定的场景信息;视频信息沈60包括经过剪接、编辑处理的原始图像和其他视频资料,音频信息沈62包括任何相应的音频信息。回到图^A,在为显示屏撰写多项窗口数据项Q604)之后,CPU 202可以决定一个循环播放模式0606)。例如,CPU 202根据用户的输入选择或预定的算法,可提供多种播放模式和选择一个特定的显示模式。这多种播放模式中包括一个根据当前的日期和时间循环播放窗口数据项的基本播放模式。除了基本播放模式,多种播放模式还包括自然播放模式,就是用自然光作为背光和背景,不需要补充背光。多种播放模式也包括顺序播放模式,就是按日期和时间的顺序来播放视频信息。多种播放模式也包括天气播放模式,就是对应当前的天气状况来播放相应的视频信息。多种播放模式还包括一个季节反转播放模式,就是播放与当前季节相反的季节的视频信息(例如,在冬季播放夏季的风光等)。多种播放模式也包括了天气反转播放模式,就是播放与当前天气相反的天气的视频信息(例如,在炎热的天气播放下雪的景色等)。多种播放模式也包括情感播放模式,就是按照人们的情绪来播放相应的视频信息。此外,多种播放模式,还包括一个时差播放模式,就是播放与当前时间延迟或提前一定时间的视频信息。其他的播放模式也可以使用。在确定了播放模式Q606)之后,CPU 202也可确定其它的播放信息Q608)。例如,CPU 202可确定用适当的音量和声音效果与视频一起来播放相应的音频。CPU 202也可以确定由辅助设备提供的辅助场景,如氧气发生器、制冷设备、负离子发生器、臭氧发生器、 超声波雨雾发生器和气味发生器等,CPU 202可控制辅助设备为当前的场景获得另一个相应的场景效果。例如,当播放雪景时,使用制冷设备降低温度;播放花园的场景时,利用气味发生器产生相应的花香;当播放森林的场景时,使用氧气发生器生成氧气;当播放雷电场景时,使用负离子发生器和臭氧发生器提供负离子和臭氧;当播放雨景时,可用雨雾发生器产生雨和雾等。此外,CPU 202可控制液晶面板做相应的操作0610)。虽然以上所述的显示系统往往都涉及窗户玻璃102,各种显示系统也可以被配置为与窗户玻璃102无关。例如,该显示系统包括一个简化的显示系统能与多个独立的背光装置相配合。简化的显示系统可包括液晶显示面板104、导光板408和控制器或控制电路 106。也就是说,该显示系统具有开放的背部结构去接受来自不同的背光源,如自然光,LED 和其它的背光源。此外,这样的显示系统在保护、支撑、安装、结构等配置上显著地降低了成本,并提高了用户的临场感受。图14A说明了一个与披露的实施例一致的液晶面板104的示范安装。
如图14A所示,液晶面板104可通过连接器1402 (例如,图3A中所示的连接器302) 连接导光板408,这可以是一个前框架。也就是说,导光板408和液晶面板104可作为一个独立的显示部件制成。前框架1402可与导光板408使用机械紧固的连接方式,例如螺丝, 冲压成型(热压),拼接,热封,焊接(超声波焊接),压铸成型,注塑成型等,因此,液晶面板 104可以与导光板104集成为一个一体化的设备。图14A所示。前框架1402是附着在导光板408表面的。图14B所示,前框架1402包围导光板408和液晶面板104两个的边缘。图 14C所示,前框架1402覆盖导光板408和液晶面板104两个的边缘,但不覆盖导光板408的外表面。如图14D所示,导光板408与液晶面板104密切地结合并向液晶面板104提供物理保护、支撑和固定。例如,液晶面板104可用粘胶801与导光板408粘结在一起,这粘胶 801可能是一种透明或半透明的粘结材料,或是以透明或半透明膜为基片的双面胶。图15A-15C进一步显示前框架1402的示范配置。如图15A所示,前框架1402包围了液晶面板104。如图15B所示,前框架1402只覆盖液晶面板104的两个端面。此外,如图15C所示,前框架1402只涵盖液晶面板104的一个端面。图16A-16D说明导光板408的示范配置。如图16A所示,导光板408与液晶面板 104连接在一起。导光板408的面积比液晶面板104大,其超出液晶面板104覆盖面积的区域用“A”表示。此外,如图16B所示,一个或多个空腔610是专为容纳安装液晶显示系统的各个不同组件而预制的。例如,一个或多个空腔610专为容纳安装控制器106或其它电路元件。空腔610可以是任何的形状,可以是贯通的或不贯通的。如图16C所示,在导光板408中的空腔610内容纳安装有控制器106,但是所述空腔610是不贯通的。前框架1402覆盖了区域“A”和空腔610。另一方面,如图16D所示,空腔610是贯通的,除了前框架1402,后框架402也被用于覆盖区域“A”。另外,当导光板408和液晶面板104连接在一起时,前框架1402与导光板408和液晶面板104结合可形成一个或多个空腔620,而这些空腔620用于容纳安装控制器106或其他控制电路元件。图17A-17C说明了与前框架1402配置相关的示范。如图17A所示,前框架1402只覆盖了导光板408中的区域“A”,这样的空腔620是前框架1402和导光板408之间形成在区域“A”上面。在图17B中,前框架1402还包围了导光板408的边缘。在图17C中,导光板408和液晶面板104的大小相同,不存在区域“A”, 前框架1402可紧密连接导光板408和液晶面板104的边缘,而空腔620可在导光板408和液晶面板104的边缘形成。此外,前框架1402可以是一个单独的框架,就如图17D所示,可用塑料、木材或金属制成,也可包含预制的空腔620,所述空腔620也可以是任何的形状,并可以是贯通的或不贯通的。图17E所示的前框架1402中的空腔620是贯通的,而图17F展示了一个在前框架1402内侧形成的内部空腔,以容纳安装控制器106和/或其他组件,如扬声器。前框架1402还可以用金属型材(如铝合金型材)和/或非金属型材制成。空腔 630可在制造金属或非金属型材的时候形成。前框架1402可在与导光板408和液晶面板 104结合或连接时,自动地包含有空腔630。图18A-18H说明了与前框架1402相关的示范配置。如图18A所示,前框架1402(例如,金属型材)后面是开放的,在控制器106或其他组件安置于空腔630内之后,可用盖板1804覆盖空腔630。在图18B中,一个或多个扬声器1802放置在空腔630中。此外,在图18C中,前框架1402是前向开放的,也是在控制器 106或其他组件安置于空腔630内之后,可用盖板1804覆盖空腔630。同样,在图18D中, 一个或多个扬声器1802安置在前盖板后的空腔630中。在图18E中,有缺口的前框架1402用于与导光板408和液晶面板104紧密地连接, 因此盖板是没有必要的。控制器106或其他组件被放置在空腔630内。在图18F,一个或多个扬声器1802放置在空腔630中。此外,在图18G中,有缺口的前框架1402(例如,金属型材)除了结合或连接导光板408和液晶面板104之外,也用于覆盖区域“A”。控制器106 或其他组件被放置在空腔630中。同样,在图18H中,一个或多个扬声器1802放置在空腔 630 中。据前面已说明过,背光系统、显示系统可分离开来。在分离之后,需要一些机制来解决大屏幕和/或多块大屏幕的固定和支撑以及控制电路的安装等问题。图19A及19B说明了这些机制的示范装置。如图19A所示,在生产安装过程中,有多块液晶面板104加装在一单块的导光板408上,拼接成一块超大屏幕。同时,如图19B所示,也可一块液晶面板 104加装到一单块的导光板408上,然后再拼接成一块超大屏幕,再与相应的组件或其他类似的组件一起连接安装组成一个超大液晶显示系统。为了便于拼接及安装,控制器106或其他控制电路只安装在液晶面板104的一端或两端,以方便与其他液晶面板拼接成大的显示屏幕。此外,当结合导光板408和液晶面板 104时,控制电路106的安装可以通过各种方法实施,就如图20A及20B所示。在图20A中,导光板408和液晶面板104使用适当的粘合材料(如胶)801连接在一起,而控制器106或其它控制电路用胶或树脂802固封在导光板408的一端或两端边缘。 在图20B中,也可使用双面胶材料801将控制器106或其他控制电路固定在导光板408的一端或两端边缘。此外,一个用塑料或金属薄片制成的防护罩2002用来包围在设备的边缘, 以保护控制器106和其他设备。此外,在一个大屏幕或超大屏幕显示系统中,显示系统和背光系统可以通过一个转动机构连接在一起。转动机构可安装在显示系统或背光系统四端的任意一端。如图21A 所示,转动机构2106被安装在背光系统2102的上端,显示系统2104可沿转动机构2106上下开启。而在图21B中,转动机构2106被安装在背光系统2102的右端,显示系统2104可沿转动机构2106平行地开启。此外,背光系统2102 —般可安装在墙、窗户或门上,与特定的支撑物或基座一起。因此,更普遍地,显示系统和背光系统可以单独处理,并可在安装过程中连接或集成在一起,形成一个完整的体系。显示系统可参考先前披露和/或说明的各个组成部分连接在一起,但无背光系统,组成一个具有显示功能的单元,如液晶面板104、导光板408、控制器106和前框架1402等,显示系统可以配合各种背光系统。安装显示系统和背光系统的各种结构可得到支持应用。例如,在图24A中,窗户玻璃M02连接到显示系统对04,显示系统对04只用自然光做背光源。在图24B中,发光二极管带2206附在窗户玻璃M02上,这样,自然光和发光二极管带2206都是显示系统M04的背光源,即当作为显示系统M04背光的自然光充足时, 发光二极管带上的发光二极管2206关闭,当自然光不足或不存在时,打开在发光二极管带2206上的发光二极管以提供背光给显示系统M04。也就是说,发光二极管带上的发光二极管是作为自然光的补充背光源使用。此外,在图MC,发光二极管带2206附在柔软的反射片2304上,由转动机构2302 控制,并被安装在窗户玻璃M02和显示系统M04之间。如前所述,当自然光足够作为背光时,转动设备2302控制收回反射片2304,这样仅用自然光作为背光。但是,当自然光不能提供足够的背光时,转动机构2302控制反射片2304部署展开,并使得发光二极管带2206上的发光二极管发光,补充或代替自然光作为背光使用。在图MD,发光二极管带2206附在反射板2306上,由自动装置2308控制,并被安装在窗户玻璃M02和显示系统M04之间。如前所述,当自然光充足提供背光时,自动装置 2308控制移开反射板2306露出显示系统2404,使得自然光作为背光使用。但是,当自然光不能提供足够的背光时,自动装置2308可控制反射板2306移动覆盖显示系统2404,使得发光二极管带2206上的发光二极管发光,补充或代替自然光作为背光使用。此外,光纤可用于引导自然光或其它光线以作为背光源。在图ME,光纤设备对14 可以被用来引导自然光给导光板M12作为显示系统M04的背光,反射器或反射膜M16用来提高光效率。另外,发光二极管也可用于与光纤一起来补充背光。在图MF中,发光二极管带 2206附在导光板M12上,补充由光纤设备M14引导来的进入导光板M12的自然光。当自然光足够提供背光时,在发光二极管带2206上的LED被关闭,使得自然光作为背光使用。 但是,当自然光不能提供足够的背光时,在发光二极管带2206上的LED开启,使得发光二极管带2206上的LED发光补充或代替自然光作为背光使用。此外,在图MG中,发光二极管 2418直接安置在导光板M12的端边缘,使得光纤设备M14和发光二极管M18也都成为导光板M12的光源,作为背光或补充背光提供给显示系统M04。此外,其他类型的光也可能被用来作为背光源。例如,在图MH,多条冷阴极荧光灯 (CCFL)可作为唯一的背光源提供给显示系统2404,而反射器或反射膜M16用来提高效率。 另一个例子,在图241中,发光二极管带2206可作为唯一的背光源提供给显示系统M04,而反射器或反射膜M16也是用来提高效率。此外,各种光源也可用于提供背光给背对背的双面显示系统。背对背的双面显示系统包括两个显示系统以背对背的方式安装在一起,在两个显示系统上显示信息。例如,在图MJ中,两部分发光二极管带2206分别粘在一个反射板M20的两面,分别地,这样两个发光二极管带2206独立地提供背光给两个背对背的显示系统M04。在图MK中,多条冷阴极荧光灯M20安装在两块背对背的显示系统M04之间并提供背光。此外,在图24L中, 光纤设备M14和导光板M12用于提供背光给两个背对背的显示系统M04。发光二极管 2418提供补充或取代从光纤设备M14导入的自然光或其他光源的光。此外,反射膜MM 也可安置在导光板M12中以提高照明效率。导光板M12可包括任何适当类型的导光材料。例如,如图25B所示,导光板M12 可包含一个薄胶片对30,这预制的薄胶片M30在导光板M12的制造过程中铸造在导光板里。此外,如图25A所示,在薄胶片M30上,制成有很多个反光凸起物M32,例如,可用印刷的方法。因此,在图25B中,在导光板M12里包含一块上面印有一些反光凸起物M32的薄胶片M30,胶片熔铸在导光板里,这些反光凸起物M32在导光板M12里相应形成了一系列的反光凹坑,这些反光凹坑将从导光板M12侧端面引入的光线导向发光面。此外,反光凹坑的密度和大小可以通过在印刷薄胶片2430(例如,反射膜)时来调整。此外,在图25C 中,薄胶片M30的另一面也印刷有多个反光凸起物M32,形成双向反射薄胶片M30。图 25D显示了双向导光板M12包含了双面印有反光凸起物M32的双向反射薄胶片M30。其他配置也可使用。图27A-27D说明了一个以批露的显示系统为根据的示范信号系统。如图27A所示, 信号系统2700可包括液晶面板2702,一系列的凸透镜2704,光纤2706,信号面板2708。其他组件也可被包括在内。液晶面板2702是定位在一个或多个凸透镜2704的顶部并暴露在阳光下。液晶面板2702可控制允许或不允许阳光透过液晶面板2702,以及通过控制液晶显示面板2702的透明度,来控制透过多少阳光。透过液晶面板2702的阳光可通过凸透镜2704收集。多条光纤2706定位于凸透镜2704的焦平面。多条光纤可组合在一起安装在信号面板2708上。 浓缩和亮度增强的阳光被引导到显示面板2708产生出某些可见的信号。在图27B,用多块液晶面板2712代替图27A中单一的液晶面板2702使用,每块对应一个凸透镜2704。此外,图27C及27D分别对应图27A和27B。然而液晶面板2702(液晶面板271 和凸透镜2704的位置被交换。由于光纤2706是柔软的,液晶面板的方向可进行调整,以面对一个强烈的阳光的方向,以及信号面板2708也可进行调整,以面向一个正确的方向。图28A展示了一个示范信号面板观00。如图28A所示,信号面板观00包括了多条光纤2706,以及多个发光二极管观04。在需要时这些发光二极管观04可以补充光线。图28B展示了一个液晶面板观50的示范。如图28B所示,液晶面板观50包括了多个面板单元观06,每个圆形面板单元观06的区域是“B”。在操作过程中,通过控制液晶面板2702或液晶面板2712允许或不允许自然光透过,来实现控制信号面板观50上的信号灯的开启或关闭。以及对信号面板观50的亮度控制是通过调节液晶面板元素观06的透光区域“B”的大小来实现。信号面板观50也可是黑白色或阳光过滤后的颜色。此外,在图^C 中,面板元素观06是圆环形,而在图^D中,面板元素观06是一个圆片状形或扇形。公开披露的液晶显示系统,还可以制成独立的集成显示系统,有或无自然光背光。 这些显示系统可以用于电脑显示器,电视机,手提电脑,数码相框,电子图书,手机,和双面显示器等。图29A显示了此类系统的示范结构。如图29A所示,显示器结构主体四00包括导光板408,液晶面板104,类似于在图16A-16D中描述的结构。导光板408作为结构主体四00的主要支撑结构,不仅支持液晶面板104和其他组件,而且还提供了多个空腔610为集成安装主机控制电路或控制器106、光源410和其它组件等。在图^B中,空腔610进一步被前框架1402覆盖着,导光板408进一步被一盖板四04覆盖在连接液晶面板104的另一面。在图^C中,空腔610是贯通的。在图^D中, 空腔610是不贯通的,但导光板408和前框架1402安装在边缘。此外,图29E与图29D相似,不过图^E中空腔610是贯通的。在图^F,前框架1402覆盖了结构主体四00的全部侧面除了有液晶面板104的这一面,而空腔610可以由前框架1402来形成。如前所述,空腔610可容纳控制器106及其他控制电路、背光光源410和其他组件。如图30A所示,导光板408上部和下侧的空腔610安装有多个光源410,并朝着导光板408中心发光,这样,这些光可被导向液晶面板104。此外,控制器106和其他控制电路被安置在一个空腔610中的左侧,和空腔610下侧。在图30B中,控制器106和其他控制电路也可被安置在空腔610的上侧和空腔610的下侧,光源410也一样。在图30C中,控制器106和其他控制电路被安置在一个空腔610的上侧和空腔610 的下侧,光源410也一样。前框架1402涵盖了空腔610,而盖板四04覆盖了整个导光板408 的相对液晶面板104的另一面。在图30D中,使用了双面显示器,两面液晶面板104与导光板408加在一起,两个前框架1402从显示屏的两侧覆盖了空腔610。此外,在图30E中,前框架1402与导光板408在边缘对齐,而在图30F中,前框架1402环绕包裹着显示器的边缘。集成显示系统可用于各种应用。例如,图31A-31B展示一个便携式电脑或电子书的结构示范。如图31A所示,便携式计算机3100可包括导光板408,液晶面板104,控制电路106,光源410,后框架402,和前膜片3102。前膜片3102可包括任何适当的触摸屏膜片。 在图31B,后框架402被替换为另一膜片3102。在图32中,说明了一个双面显示系统在计算机室的应用。在图33中,说明了一个可贴附的显示系统。薄膜3302(例如,反光膜,粘合剂膜)被用于覆盖在显示系统没有显示屏的一面,这样可以粘接到其他物体上。上述描述仅是对本发明典型实施例的描述,并非对本发明范围的任何限定,本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰,均属于权利要求书的保护范围。
权利要求
1.一种液晶显示系统,其特征在于,包括 一面配置为允许自然光通过的导光板;一面与导光板相连,并配置为接收通过导光板的自然光的液晶面板;以及一个与液晶面板相连的控制器,它与液晶面板相连并操作控制以通过导光板的自然光作为背光的液晶面板;其中导光板在结构上支撑着液晶面板,同时又为液晶面板提供背光。
2.根据权利要求1所述的液晶显示系统,其特征在于,进一步包括在控制器的控制下,配置有一个或多个补充光源,为自然光补充光线而照亮液晶面板。
3.根据权利要求1所述的液晶显示系统,其特征在于,进一步包括 聚光膜和勻光膜,其中聚光膜和勻光膜被安置在导光板与液晶面板之间;其中一个与聚光膜和勻光膜相连的转动机构,用以展开聚光膜和勻光膜以覆盖液晶面板,以及收回聚光膜和勻光膜以暴露液晶面板。
4.根据权利要求1所述的液晶显示系统,其特征在于,进一步包括一个被安置在导光板与液晶面板之间的透明度可控单元,以控制由导光板、透明度可控单元和液晶面板组成的组合体的透明度。
5.根据权利要求1所述的液晶显示系统,其特征在于,进一步包括 一个与导光板相连的框架;一个与框架相连的反射器,所述反射器用以反射光线以照亮液晶面板,所述反射器可相对所述框架旋转;一个与反射器相连的光源,以进一步为自然光补充更多的光线。
6.根据权利要求1所述的液晶显示系统,其特征在于,进一步包括 一个与导光板相连的框架;一个与框架相连的光源,以进一步为自然光补充光线以照亮液晶面板。
7.根据权利要求6所述的液晶显示系统,其特征在于,进一步包括 一块反射膜;以及一个与反射膜相连的转动机构,用以展开反射膜以覆盖导光板,以及收回反射膜以暴露导光板。
8.根据权利要求2所述的液晶显示系统,其特征在于所述一个或多个补充光源包括投射灯,所述投射灯被用支架安置在液晶显示系统的基座上或基座以外的适当位置;或者所述一个或多个补充光源包括一条或多条包含有多个发光二极管的透明发光二极管带,所述透明发光二极管带粘在从液晶面板到自然光之间的光通道上的任何透明或半透明物体上;或者所述一个或多个补充光源包括多个安装在导光板的一个或多个端面上的发光二极管。
9.一种液晶显示系统,其特征在于,包括 一个光源;一个独立的显示单元,该显示单元包括至少一面液晶面板与一面导光板相连接在一起,其中所述导光板配置为从所述光源传导光线到所述液晶面板,作为所述液晶面板的背光,同时所述导光板在结构上支撑着所述液晶面板;在所述显示单元里,预留了多个空腔用来安装所述液晶显示系统的主要组件;同时在所述空腔里安装有一与液晶面板连接并控制液晶面板的控制器,所述控制器操作所述光源发出的光线透过所述导光板作为液晶面板的背光。
10.根据权利要求9所述的液晶显示系统,其特征在于所述的多个空腔制造在导光板上一个不被液晶面板覆盖的区域。
11.根据权利要求9所述的液晶显示系统,其特征在于所述独立的显示单元进一步包括一个连接到导光板的前框架,所述前框架与导光板的连接至少使用下列方式之一机械扣合方式、螺栓连接方式、压缩成型方式、粘接方式、热封方式、超声波焊接方式、模压铸造方式、注塑成型方式。
12.根据权利要求11所述的液晶显示系统,其特征在于所述的多个空腔,是被设置在前框架上一个不被液晶面板覆盖的区域。
13.根据权利要求11所述的液晶显示系统,其特征在于所述的多个空腔,是被设置在导光板上不被液晶面板覆盖,但被前框架覆盖的区域。
14.根据权利要求11所述的液晶显示系统,其特征在于所述的多个空腔,是当前框架与导光板和液晶面板连接组装时,在前框架的内侧及导光板和液晶面板的边缘形成的。
15.根据权利要求11所述的液晶显示系统,其特征在于所述前框架用金属型材和/或非金属型材制成,所述的多个空腔在制造金属或非金属型材的时候形成。
16.根据权利要求9所述的液晶显示系统,其特征在于 光源是由发光二极管作为补充光源的自然光;作为补充光源的发光二极管是发光二极管带上的发光二极管单元或安装在导光板的一个或多个端面上的发光二极管;当作为背光的自然光充足时,发光二极管发出的光被设置为关闭状态;当作为背光的自然光不够充足时,发光二极管发出的光被设置为开启状态。
17.根据权利要求9所述的液晶显示系统,其特征在于 导光板与多条光纤连接,通过光纤从光源接收自然光。
18.根据权利要求17所述的液晶显示系统,其特征在于除多条光纤外,导光板还与多个发光二极管相连接,并接收发光二极管发出的光来补充背光。
19.根据权利要求9所述的液晶显示系统,其特征在于 所述光源包括由多条冷阴极荧光灯组成的独立背光单元。
20.根据权利要求19所述的液晶显示系统,其特征在于所述光源正面安置导光板和显示面板,背面安置反射板或反射膜,以组成液晶显示系统。
21.根据权利要求19所述的液晶显示系统,其特征在于所述光源正面安置导光板和液晶面板,背面安置第二面导光板和第二面液晶面板,以组成一个双面液晶显示系统。
22.根据权利要求9所述的液晶显示系统,其特征在于所述光源包括由一条或多条发光二极管带附在反射材料上组成的独立背光单元。
23.根据权利要求9所述的液晶显示系统,其特征在于所述显示单元包括导光板与两面液晶面板结合,组成一个双面液晶显示系统。
24.根据权利要求9所述的液晶显示系统,其特征在于在所述导光板里包含一块上面印有一些反光凸起物的反射胶片,所述反射胶片熔铸在导光板里,所述反光凸起物在导光板里相应地形成了一系列的反光凹坑。
25.根据权利要求9所述的液晶显示系统,其特征在于,进一步包括一个独立的背光单元,用于提供光源,所述背光单元与显示单元通过机械或螺栓方式连接,或通过一个转动机构连接。
26.一种液晶显示系统,其特征在于,包括一个显示系统,所述显示系统不带背光系统且具有敞开的背部结构,能够与多种背光方案配合接收不同的背光;及一个分离的背光系统,配置给显示系统并为其提供一种或多种背光方案; 其中,该显示系统包括至少一面液晶面板,与液晶面板相结合的导光板和控制电路; 导光板配置为根据多种背光方案中的至少一种,从相应的背光源引导光线到液晶面板作为背光,并且导光板在结构上支撑液晶面板;及液晶面板与导光板是由胶层结合到一起。
27.根据权利要求沈所述的液晶显示系统,其特征在于所述胶层是由黏胶或是由薄膜基片制成的两面胶,是透明或半透明的。
28.根据权利要求27所述的液晶显示系统,其特征在于所述导光板与多面液晶面板结合,拼接成一个大屏幕液晶显示系统,以及控制电路安装在导光板的一端或两端,并且不被液晶面板覆盖的区域。
29.根据权利要求观所述的液晶显示系统,其特征在于 所述控制电路通过胶或树脂固封在导光板的边缘。
30.根据权利要求27所述的液晶显示系统,其特征在于所述控制电路通过双面胶粘在导光板的边缘,并用塑料或金属薄片覆盖。
31.根据权利要求沈所述的液晶显示系统,其特征在于显示系统和背光系统的连接通过转动机构,显示系统可沿转动机构开启,背光系统安装在墙、窗户、门、屋顶、天花板或其它支撑物或基座上。
32.一种为液晶面板提供背光或补充背光的发光二极管带,其特征在于,包括多个发光二极管单元,每个发光二极管单元包括一个或多个发光二极管,发光二极管包括发白光和发各种颜色光的发光二极管,多个发光二极管以串联或并联或两者都有的方式连接;一块带状透明膜,其正面安置所述多个发光二极管单元和一导电线,背面附有粘胶便于粘接在其它物体上;导电线用于将多个发光二极管单元按串联或并联或两者都有的方式连接到驱动控制电路。 其中发光二极管带以多种不同的方式安装排列,以适应不同大小尺寸的液晶面板和不同背光系统;通过调整发光二极管带上发光二极管单元的密度或发光二极管带的间距以获得理想的亮度。
33.根据权利要求32所述的发光二极管带,其特征在于发光二极管带粘在从液晶面板到自然光之间的光通道上任何透明或半透明物体上,自然光通过透明或半透明物体以及发光二极管带,作为液晶面板的背光,发光二极管带上的发光二极管单元用于发光以补充自然光;或者发光二极管带贴在一反射板或反射膜上,发光二极管带上的发光二极管单元发光作为背光使用。
34.根据权利要求32所述的液晶显示系统,其特征在于 发光二极管带附在柔性薄片材料上,一个与柔性薄片材料相连的转动机构,用以展开柔性薄片材料使发光二极管带补充或代替自然光,以及收回柔性薄片材料让自然光通过以作为液晶面板的背光;其中柔性薄片材料包括反射膜、聚光膜、勻光膜、单向透光膜、透明度可控膜和其它透明或半透明膜中的一种或多种。
35.根据权利要求32所述的液晶显示系统,其特征在于 发光二极管带附在平面板上,一个与平面板相连的自动机构,用以移动平面板覆盖液晶面板使发光二极管带补充或代替自然光,以及移开平面板让自然光通过以作为液晶面板的背光;其中平面板包括反射板、聚光板、勻光板、单向透光板、透明度可控板和其它透明或半透明板中的一种或多种。
36.一种为液晶显示系统提供的显示方法,所述液晶显示系统包括一面导光板、一面安装在导光板上的液晶面板,以及一个与液晶面板相连的控制器,所述控制器操作控制以通过导光板的自然光作为背光的液晶面板,该方法包括确定液晶显示系统的配置; 获得用户的输入选择; 确定液晶显示系统的透明模式;以用户的输入选择为基础,确定液晶显示系统的显示模式;以及以液晶显示系统的配置、透明模式和显示模式为基础,去操作控制液晶显示系统。
37.根据权利要求36所述的方法,其特征在于,进一步包括 将透明模式设置为透明的;以及将显示模式设置为窗口模式,这样,导光板与液晶面板当作一个透明窗口。
38.根据权利要求37所述的方法,其特征在于,进一步包括 控制液晶显示系统显示用户输入的图像,并能透视窗外的风景。
39.根据权利要求36所述的方法,其特征在于,液晶显示系统进一步包括一个或多个补充光源,配置给液晶面板,在控制器控制下为照亮液晶面板而补充光线给自然光,该方法进一步包括获取一个有关自然光的条件状态;和根据获得的条件状态,确定自然光是否足以照亮液晶面板。
40.根据权利要求39所述的方法,其特征在于,进一步包括当确定自然光足以照亮液晶面板时;操作关闭一个或多个补充光源;当确定自然光不足以照亮液晶面板时;操作开启一个或多个补充光源,为自然光补充光线。
41.根据权利要求39所述的方法,其特征在于所述一个或多个补充光源包括发光二极管、发光二极管带、反射器、投射灯中的一个或多个。
42.一种液晶显示系统应用于电子窗户的方法,该方法包括 获取相应的视频图像在液晶显示系统上显示,以模拟一个窗口 ;以此视频图像为基础构成多项窗口数据项,每个窗口数据项包括日期信息,时间信息, 天气信息,场景信息,视频信息和音频信息;系统在读取窗口数据项时,除获得视频图像外,还包括窗口数据项的其它信息; 确定一个循环播放模式;及控制操作液晶显示系统播放窗口数据项,根据循环播放模式生成窗口景色。
43.根据权利要求42所述的方法,其特征在于,进一步包括确定不同的播放信息所需的辅助设备,以获得相应的辅助场景效果给风景; 其中,所述辅助设备包括氧气发生器、制冷设备、负离子发生器、臭氧发生器、超声波雨雾发生器、气味发生器中的一种或多种。
44.根据权利要求42所述的方法,其特征在于循环播放模式包括基本播放模式、自然播放模式、顺序播放模式、天气播放模式、季节反转播放模式、天气反转播放模式、时差播放模式中的一种或多种。
45.一种液晶显示系统,包括一个配置为收集自然光的凸透镜单元;一面与凸透镜单元相连并接收和传输自然光的正面导光板;一面与正面导光板相连并接收正面导光板传输的自然光的正面液晶面板;一面与凸透镜单元相连并接收和传输自然光的背面导光板;一面与背面导光板相连并接收背面光导板传输的自然光的背面液晶面板;及一块安置在正面导光板与背面导光板之间的反射膜;其中正面导光板和正面液晶面板与背面导光板和背面液晶面板以背对背的方式安置在一起,组成一个双面显示系统;其中凸透镜单元收集的自然光直接传输给正面导光板和背面导光板,或者通过光纤相连并传输凸透镜单元收集的自然光给正面导光板和背面导光板。
46.根据权利要求45所述的液晶显示系统,其特征在于,进一步包括一个或多个补充光源,连接在正面和背面的导光板上,并配置为照亮正面和背面液晶面板以补充自然光。
47.一种液晶信号系统,包括一块或多块液晶面板配置为接收自然光; 一个或多个凸透镜与液晶面板相配合,聚集自然光;多条光纤或光纤束配置为一端接收通过凸透镜聚集的自然光,另一端与各种信号面板相连,并传输自然光给信号面板以形成各种信号灯;其中通过控制液晶面板允许或不允许自然光透过液晶显示面板,来实现控制信号面板上的信号灯的开启或关闭;其中通过控制液晶面板的透明度来实现调整信号面板的亮度。
48.根据权利要求47所述的液晶信号系统,其特征在于光纤或光纤束被配置到多个液晶面板元素内,以及对信号面板的亮度控制是通过调节液晶面板上的液晶面板元素的透光区域的大小来实现; 其中液晶面板元素是下列形状之一圆形、环形、扇形。
49.根据权利要求47所述的液晶信号系统,其特征在于 所述信号面板内包括多个发光二极管,用以补充自然光。
50.根据权利要求49所述的液晶信号系统,其特征在于 所述信号面板作为液晶显示系统的背光源。
全文摘要
提供一种液晶显示(LCD)系统。液晶显示系统包括一个光源和一个独立的显示单元,该显示单元包括至少一块液晶面板与导光板连接在一起,其中导光板配置为从光源引导光线到液晶面板作为背光,并在结构上支撑液晶面板。此外,在显示单元里,预留了多个空腔用来安装液晶显示系统的主要组件。液晶显示系统还包括,在这些预留的空腔里安装有一与液晶面板连接并控制液晶面板的控制器,用于操作光线透过导光板作为液晶面板的背光。
文档编号F21Y101/02GK102236207SQ201110106700
公开日2011年11月9日 申请日期2011年4月27日 优先权日2010年4月27日
发明者于小林 申请人:于小林
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