专利名称：一种无外置动力电缆和通讯线缆的液晶显示器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于液晶显示器技术领域，特别是提供了一种无外置动力电缆和通讯线缆的液晶显示器。适用于室内外液晶显示器。
背景技术：
太阳是除核能以外的一切能量的源头，如何不通过植物的光合作用而直接利用太阳能，是未来科学探讨研究的重大方向之一。太阳能热水器利用的是太阳光的热能，太阳能电池利用的是太阳光对照射物质的光化学反应，照明利用的是太阳可见光线的亮度。对于太阳光线的利用，就目前科技水平而言，可以说才刚刚开始。太阳光线具有最完美的连续光谱，具有对人眼100%的显色指数，相比其他光源而言，具有无可比拟的优势，比如N制色域覆盖的色域仅仅相当于人眼所能看到色域的三分之一，LED光源的显色指数可以达到阳光的50%，激光光源的显色指数可以达到阳光的80%，相比人眼在太阳光下能够看到的色域仍有不少的差距。再好的光源的显色指数也比不上太阳光，如何更好地利用太阳光一直是学术界研究的重大课题。阳光不仅是所有植物光和作用的能量来源，而且具有其他光源无可比拟的连续光谱，显色指数是100%，采用太阳光作为背光源，可以使液晶电视的色彩还原接近自然色彩，实现真正的高色域电视。光伏电池自1946年以后，尤其是贝尔实验室发明单晶硅、多晶硅光伏电池之后，光伏电池产业获得的比较快的发展，尤其是自2000年之后，光伏电池产业每年的增长率都在50%以上，属于全球增长最快的产业之一。太阳光作为照明光源的利用，无论是在国内，还是在国外，都属于新兴的产业，随着大型光管和导光光纤技术的发展，欧美日等国的部分家庭已经开始利用阳光作为照明和供电的动力。国内如南京大学捷特、西安宝光等院校或企业在利用阳光照明方面也取得了很大的进展，阳光采光聚光的技术和产品开始进入市场化阶段，为直接利用太阳光奠定了一定的技术和产品基础。光纤作为一种导光材料，早已被掌握，尤其是在医学照明和医学微创手术方面，已取得令人瞩目的巨大成就，但光纤用于照明基本上仍停留在景观照明、景观装饰等领域，光纤作为导光介质的应用，才刚刚起步。专利2009100000880. 1、201010611924. 7采用不同的方法说明了阳光光线作为液
晶显示器背光源的方法，不仅为液晶显示器直接利用阳光作为背光源提出了解决方案，而且也为本发明提供了解决无动力电缆液晶显示器的技术基础。专利ZL 2009 I 0237727. 0针对基于3G/4G无线网络播放系统进行了比较完整的解决方案，为实现信号传输的无通讯线缆提出了可实施方案。
发明内容本实用新型的目的在于提供了一种无外置动力电缆和通讯线缆的液晶显示器，利用太阳光线作为液晶显示器的主要背光源，利用太阳能电池的蓄电做为液晶显示器和内置接收播放系统的驱动电力，利用基于3G/4G无线平台实现对液晶显示器接收播放内容的远
程管控。本实用新型的核心是利用阳光作为液晶显示器的主要光源，LED背光作为没有太阳光线时的辅助光源，通过太阳能电池为液晶面板、液晶 驱动板卡、3G/4G无线模组和内置接收播放系统提供电力，利用基于无线的3G/4G无线模组与内置接收播放器实现对液晶显示器播放内容的近程和远程控制及管理。在阳光充足时，LED辅助光源关闭，直接利用太阳光作为背光源，在太阳光线不足时，开启LED辅助光源，作为液晶面板模组的背光源或辅助背光源。本实用新型包括阳光跟踪采光聚光器、导光光纤、液晶面板模组、液晶驱动板卡、3G/4G无线模组、存储和播放系统、太阳能光伏电池系统、LED辅助背光源系统和扩声系统。阳光跟踪采光聚光器连接导光光纤的一端，将太阳光采集导入导光光纤，导光光纤的另一端与LED辅助背光源系统连接，LED辅助背光源系统和液晶面板模组按层次安装，液晶驱动板卡连接液晶面板模组并与3G/4G无线模组、存储播放系统和扩声系统连接，太阳能光伏电池系统提供供电电源。如图I所示，由阳光跟踪采光聚光器I采集的太阳光，经导光光纤2导入液晶面板模组3提供背光，LED辅助背光源系统有直入式和侧入式两种方法，直入式可采用专利ZL 2010 I 0611924. 7提出的光线耦合及传导方法，侧入式采用专利ZL 2010
I0611924.7和专利US7168841B2提出的光线耦合及传导方法。太阳能光伏电池系统4负责整个系统的供电需求。LED辅助背光源系统5负责给液晶面板模组提供辅助背光源，其原理与常规的LED背光液晶模组背光系统完全相同，其区别仅在于只需要原来背光源五分之一以下的亮度，并将其供电改为了由太阳能光伏电池系统供电。3G/4G无线接口板6、存储和播放系统7、液晶驱动板卡8、扩声系统9负责信号的接收、存储、顺序播放、近程或远程控制及声音播放，3G/4G无线模组6可通过3G/4G无线网络平台将播放器中需要播放的内容及播放规律实时接收下载到存储和播放系统7，由存储和播放系统7提供显示信号，经液晶驱动板卡8实现对液晶显示器显示内容和声音的控制，远程控制采用预先设定的顺序规律编码控制播放模式，近程也可以采用驱动板卡遥控器对液晶驱动板卡接入的内容进行选择播放。整个过程如图2所示。阳光跟踪采光聚光器I是将太阳光采集、聚集并传输到液晶面板模组的装置，其采集的阳光经导光光纤2，传导进入液晶面板模组3，其中导光光纤2在液晶面板模组端是分叉的。采用直入式背光源模组形式时，需要将阳光跟踪采光聚光器采集的阳光经由导光光纤2末端分叉成的10 1000束圆形光源束或矩形光源束，再经由均布在液晶面板模组后面的同等数量进光孔将光纤内的光线导入液晶面板模组3，如图3所示；采用侧入式液晶模组时，需要将阳光跟踪采光聚光器采集的阳光经由导光光纤2分叉成10 100个圆形光源束或矩形光源束，并与侧入式液晶模组导光板的入光侧相连接，其圆形光源直径或矩形光源的高度需小于导光板入光面厚度0. I Imm,如图4所不。液晶面板模组3是包含液晶玻璃显示组件31、匀光板32、透镜33、导光板34及其支撑架35的去掉原背光源及其驱动电路的液晶面板模组部分，属于液晶面板模组生产厂家的成套组件，液晶面板模组3的下面就是LED辅助背光源系统5，如图5所示。液晶驱动板卡8除具有对液晶显示器的驱动功能之外，增加了 3G/4G无线模组接口、内容接收存储及播放系统接口、背光源切换控制接口。近程观看该液晶显示器时，可以通过专用遥控器完成对该显示器的所有功能控制和切换；远程控制时，则可以通过3G/4G无线平台将播放内容编码、下载到内容接收存储和播放系统7，经由液晶驱动板卡驱动液晶显不器和扩声系统，完成对显不内容的显不和声音播放。如图6所不。太阳能光伏电池系统4是液晶驱动板卡8、接收及播放系统7、3G/4G接口板6及LED辅助背光源系统5的供电系统，该供电系统的功率为60 120W，直流供电，供电电压为
9.6 12V。他包括具有阳光跟踪系统的米光板系统41和为液晶模组供电的蓄电池42,由蓄电池42为液晶驱动板卡8、内容接收存储和播放系统7、3G/4G无线模组6和LED辅助背光源系统5供电。如图7所不。3G/4G无线模组6是基于3G/4G无线网络的对播放的内容信号和控制信号进行下载接收存储并按照指令控制液晶驱动板卡8进行编码播放。内容接收存储及播放系统7是存储接收和下载的预播放内容，并对播放内容进行播放排序、内容更新。其设计采用专利ZL2009 I 0237727. 0接收、存储、播放的原理制作。 LED辅助背光源系统5是太阳光背光源的辅助背光源系统，在阳光不足或没有阳光的情况下，LED背光源系统开启，增加背光源的亮度，使液晶显示器可以获得足够的照明亮度，以使液晶显示器可以清晰地观看。LED辅助背光源系统的开启有三种方法，一种是采用时钟控制，根据当地日照的情况，按照当地的日照时钟制定LED辅助背光源的开启时间，可以在内容接收存储及播放器系统7上进行设置；二是利用亮度传感器，当室外照度低于700cd/ m2时，LED辅助背光源自动打开，可在辅助LED背光源系统上增加亮度传感器，三是根据室外照度的变化，通过近程遥控器或远程控制控制打开LED辅助背光源系统。如图8所示。扩声系统9属于本显不器系统的辅助系统,室外显不器的辅助音响系统可以根据环境声浪自动控制本显不器系统的播放音量，音量控制为环境噪音的I. 2 I. 5倍，该技术属于行业常规技术，在此不再赘述。
图I为实用新型本发明整体组成方框图。其中，阳光跟踪采光聚光器I、导光光纤
2、液晶面板模组3、太阳能光伏电池系统4、LED辅助背光源系统5、3G/4G无线模组6、存储和播放系统7、液晶驱动板卡8、扩声系统9。图2为本实用新型发明整体系统逻辑关系图。图3为阳光跟踪采光聚光器直入式示意图。其中，阳光跟踪聚光器1，经导光光纤
2;导光光纤2分叉成10 1000束圆形光源或矩形光源，再经由均布在液晶面板模组后面的同等数量进光孔将光纤内的光线导入LED辅助背光源系统5，与液晶面板模组3安装在一起。图4为阳光跟踪采光聚光器侧入式示意图。其中，光跟踪采光聚光器采集的阳光经由导光光纤2分叉成10 100个圆形光源束或矩形光源束，并与侧入式LED辅助背光源系统5相连接，光线进入液晶模组导光板的入光侧，并与液晶面板模组3安装在一起。其圆形光源直径或矩形光源的高度需小于导光板入光面厚度0. I 1_。图5为液晶面板模组组成示意图。其中，液晶玻璃显示组件31 ;匀光板32 ;透镜33 ;导光板34 ;支撑架35 ；LED辅助背光源系统5。[0022]图6为液晶驱动板卡的逻辑连接示意图。图7为太阳能光伏电池系统示意图，其中，采光板系统41 ;蓄电池42。图8为LED辅助背光源系统三种控制关系示意图。
具体实施方式
图I 图8为本实用新型发明的具体实施方式
。 本实用新型包括阳光跟踪采光聚光器、导光光纤、液晶面板模组、液晶驱动板卡、3G/4G无线模组、存储和播放系统、太阳能光伏电池系统、LED辅助背光源系统和扩声系统组成。如图I所示，由阳光跟踪采光聚光器I采集的太阳光，经导光光纤2导入液晶面板模组3提供背光，直入式背光源系统可采用专利ZL 2010 I 0611924. 7提出的光线耦合及传导方法，侧入式采用专利ZL 2010 I 0611924. 7和专利US7168841B2提出的光线耦合及传导方法。太阳能光伏电池系统4负责整个系统的供电需求。LED辅助背光源系统5负责给液晶面板模组提供辅助背光源，其原理与常规的LED背光液晶模组背光系统完全相同，其区别仅在于只需要原来背光源五分之一以下的亮度，并将其供电改为了由太阳能光伏电池系统供电。3G/4G无线接口板6、存储和播放系统7、液晶驱动板卡8、扩声系统9负责信号的接收、存储、顺序播放、近程或远程控制及声音播放，3G/4G无线模组6可通过3G/4G无线网络平台将播放器中需要播放的内容及播放规律实时接收下载到存储和播放系统7，由存储和播放系统7提供显示信号，经液晶驱动板卡8实现对液晶显示器显示内容和声音的控制，远程控制采用预先设定的顺序规律编码控制播放模式，近程也可以采用驱动板卡遥控器对液晶驱动板卡接入的内容进行选择播放。整个过程如图2所示。阳光跟踪采光聚光器I是将太阳光采集、聚集并传输到液晶面板模组的装置，其采集的阳光经导光光纤2，传导进入液晶面板模组3，其中导光光纤2在液晶面板模组端是分叉的。采用直入式背光源模组形式时，需要将阳光跟踪采光聚光器采集的阳光经由导光光纤2末端分叉成的1(T1000束圆形光源束或矩形光源束，再经由均布在液晶面板模组后面的同等数量进光孔将光纤内的光线导入液晶面板模组3，如图3所示；采用侧入式液晶模组时，需要将阳光跟踪采光聚光器采集的阳光经由导光光纤2分叉成1(T100个圆形光源束或矩形光源束，并与侧入式液晶模组导光板的入光侧相连接，其圆形光源直径或矩形光源的高度需小于导光板入光面厚度0. flmm,如图4所不。液晶面板模组3是包含液晶玻璃显示组件31、匀光板31、透镜33、导光板34及其支撑架35的去掉原背光源及其驱动电路的液晶面板模组部分，属于液晶面板模组生产厂家的成套组件，如图5所示。液晶驱动板卡8除具有对液晶显示器的驱动功能之外，增加了 3G/4G无线模组接口、内容接收存储及播放系统接口、背光源切换控制接口。近程观看该液晶显示器时，可以通过专用遥控器完成对该显示器的所有功能控制和切换；远程控制时，则可以通过3G/4G无线平台将播放内容编码、下载到内容接收存储和播放系统7，经由液晶驱动板卡驱动液晶显不器和扩声系统，完成对显不内容的显不和声音播放。如图6所不。太阳能光伏电池系统4是液晶驱动板卡8、接收及播放系统7、3G/4G接口板6及LED辅助背光源系统5的供电系统，该供电系统的功率为60 120W，直流供电，供电电压为
9.6 12V。他包括具有阳光跟踪系统的米光板系统41和为液晶模组供电的蓄电池42,由蓄电池42为液晶驱动板卡8、内容接收存储和播放系统7、3G/4G无线模组6和LED辅助背光源系统5供电。如图7所不。3G/4G无线模组6是基于3G/4G无线网络的对播放的内容信号和控制信号进行下载接收存储并按照指令控制液晶驱动板卡8进行编码播放。内容接收存储及播放系统7是存储接收和下载的预播放内容，并对播放内容进行播放排序、内容更新。其设计采用专利ZL2009 I 0237727. 0接收、存储、播放的原理制作。LED辅助背光源系统5是太阳光背光源的辅助背光源系统，在阳光不足或没有阳光的情况下，LED背光源系统开启，增加背光源的亮度，使液晶显示器可以获得足够的照明亮度，以使液晶显示器可以清晰地观看。LED辅助背光源系统的开启有三种方法，一种是采用时钟控制，根据当地日照的情况，按照当地的日照时钟制定LED辅助背光源的开启时间，可以在内容接收存储及播放器系统7上进行设置；二是利用亮度传感器，当室外照度低于700cd/ m2时，LED辅助背光源自动打开，可在辅助LED背光源系统上增加亮度传感器，三是根据室外照度的变化，通过近程遥控器或远程控制控制打开LED辅助背光源系统。如图8·所示。扩声系统9属于本显不器系统的辅助系统,室外显不器的辅助音响系统可以根据环境声浪自动控制本显不器系统的播放音量，音量控制为环境噪音的I. 2 I. 5倍，该技术属于行业常规技术。
权利要求1.一种无外置动力电缆和通讯线缆的液晶显示器，其特征在于，包括阳光跟踪采光聚光器、导光光纤、液晶面板模组、液晶驱动板卡、3G/4G无线模组、存储和播放系统、太阳能光伏电池系统、LED辅助背光源系统和扩声系统；阳光跟踪采光聚光器连接导光光纤的一端，导光光纤的另一端与LED辅助背光源系统连接，LED辅助背光源系统和液晶面板模组按层次安装，液晶驱动板卡连接液晶面板模组并与3G/4G无线模组、存储播放系统和扩声系统连接。
2.根据权利要求I所述的无外置动力电缆和通讯线缆的液晶显示器，其特征在于，所述的阳光跟踪采光聚光器(I)是将太阳光采集、聚集并传输到液晶面板模组的装置。
3.根据权利要求I所述的无外置动力电缆和通讯线缆的液晶显示器，其特征在于，所述的导光光纤(2)在液晶面板模组端是分叉的。
4.根据权利要求I所述的无外置动力电缆和通讯线缆的液晶显示器，其特征在于，所述的液晶面板模组(3)是包含液晶玻璃显示组件(31)、匀光板(32)、透镜(33)、导光板(34) 及其支撑架(35)的去掉原背光源及其驱动电路的液晶面板模组部分，属于液晶面板模组生产厂家的成套组件，液晶面板模组3的下面就是LED辅助背光源系统5。
5.根据权利要求I所述的无外置动力电缆和通讯线缆的液晶显示器，其特征在于，所述的液晶驱动板卡(8)增加了 3G/4G无线模组接口、内容接收存储及播放系统接口、背光源切换控制接口。
6.根据权利要求I所述的无外置动力电缆和通讯线缆的液晶显示器，其特征在于，所述的太阳能光伏电池系统(4)是液晶驱动板卡(8)、接收及播放系统(7)、3G/4G接口板(6)及LED辅助背光源系统(5)的供电系统，功率为60 120W，直流供电，供电电压为9. 6 12V。
专利摘要一种无外置动力电缆和通讯线缆的液晶显示器，属于液晶显示器技术领域。包括阳光跟踪采光聚光器、导光光纤、液晶面板模组、液晶驱动板卡、3G/4G无线模组、存储和播放系统、太阳能光伏电池系统、LED辅助背光源系统和扩声系统。阳光跟踪采光聚光器连接导光光纤的一端，将太阳光采集导入导光光纤，导光光纤的另一端与LED辅助背光源系统连接，LED辅助背光源系统和液晶面板模组按层次安装，液晶驱动板卡连接液晶面板模组并与3G/4G无线模组、存储播放系统和扩声系统连接，太阳能光伏电池系统提供电源。优点在于，太阳光线作为液晶显示器的背光源，太阳能电池的蓄电做为液晶显示器和内置接收播放系统的驱动电力，基于3G/4G无线平台实现对液晶显示器接收播放内容的远程管控。
文档编号G02F1/13357GK202796010SQ201220484599
公开日2013年3月13日 申请日期2012年9月20日 优先权日2012年9月20日
发明者崔玲玲, 王洪兵, 王雪婷, 姜以全, 白建荣, 李洪林 申请人:中央民族大学, 北京同方瑞博数字技术有限公司