一種液晶屏的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種液晶屏，尤其是一種具有反射式被動(dòng)顯示和圖像采集功能的多功能液晶屏。
【背景技術(shù)】
[0002]目前的基于反射式液晶屏分為如下兩種:被動(dòng)式顯示屏和主被動(dòng)式顯示屏。被動(dòng)反射式顯示屏就是在液晶板的下方被裝上反光材料，取代透射式顯示屏的發(fā)光材料，在環(huán)境光線充足的時(shí)候，它利用經(jīng)過(guò)鏡面反射的光線照亮屏幕。可是它到了光線較暗的地方就無(wú)法工作了，因?yàn)槲⑷醯沫h(huán)境光不足以被反射來(lái)照亮屏幕。這種只能夠能被動(dòng)接受反射環(huán)境光線的顯示屏就是被動(dòng)反射式液晶屏。與“被動(dòng)式反”反射液晶屏對(duì)應(yīng)的“主動(dòng)式”反射式液晶屏就是相當(dāng)于在“被動(dòng)式”反射液晶屏的頂部加入了光源作為照明，如此一來(lái)即使在環(huán)境光線不足的時(shí)候，可以打開(kāi)照明燈就能看見(jiàn)清晰屏幕。但是基于這種反射式液晶屏對(duì)于環(huán)境光線的倚賴比較強(qiáng)。關(guān)閉背光的時(shí)候，在環(huán)境光線充足的情況下顯示清晰明亮，但是在環(huán)境光線不足的情況下，顯示效果就會(huì)惡化很多，同時(shí)主動(dòng)式反射顯示屏的照明光源都是線光源，因此無(wú)法均勻地照亮整個(gè)屏幕，會(huì)出現(xiàn)中間亮，周邊暗的現(xiàn)象。并且這種屏幕只用用來(lái)作為顯示裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型主要是針對(duì)【背景技術(shù)】中的液晶屏顯示耗電量大的問(wèn)題，采用被動(dòng)反射式的方案實(shí)現(xiàn)環(huán)境光線激勵(lì)背光的液晶屏，極大程度實(shí)現(xiàn)降功耗的目的；同時(shí)將液晶屏作為圖像采集的接口，使液晶屏成為實(shí)現(xiàn)圖像采集的多功能裝置，提高圖像采集影響的清晰度以及景深，同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)移動(dòng)速度的計(jì)算。
[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是:本實(shí)用新型為一種液晶屏，其特殊之處在于:所述液晶屏包括MOFET陣列、液晶裝置、光電陣列和CPU，CPU控制MOSFET陣列的源級(jí)電壓，通過(guò)控制源級(jí)電壓的不同從而控制液晶裝置的透光能力，透過(guò)液晶裝置的光線激勵(lì)光電陣列將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成背光信號(hào)激勵(lì)液晶屏，CPU與MOSFET陣列連接，MOSFET陣列與液晶裝置連接。
[0005]上述液晶屏還包括將環(huán)境光的反射部分相消的偏振光裝置，偏振光裝置與光電陣列連接。
[0006]上述液晶屏還包括將環(huán)境光轉(zhuǎn)化的多余電荷能量持續(xù)不斷存儲(chǔ)起來(lái)的儲(chǔ)存電荷電路，儲(chǔ)存電荷電路與光電陣列連接。
[0007]上述液晶屏還包括背光源和自動(dòng)觸發(fā)背光源開(kāi)閉的背光源開(kāi)關(guān)，背光源與背光源開(kāi)關(guān)連接。
[0008]上述背光源開(kāi)關(guān)包括積分器、比較器、NMOS管、PMOS管、VCC和背光驅(qū)動(dòng)電路模塊，背光源開(kāi)關(guān)從儲(chǔ)存電荷電路儲(chǔ)存的電荷矩陣中采樣電荷量，通過(guò)積分器轉(zhuǎn)換為電壓變量，比較器將電壓變量作為同相端和設(shè)定的閾值參考電壓的反相端做比較，當(dāng)儲(chǔ)存電荷電路儲(chǔ)存的電荷充足的情況下，積分器的電壓變量值高于閾值參考電壓，比較器輸出是高電平，NMOS管打開(kāi)，PMOS管關(guān)閉，背光驅(qū)動(dòng)電路不啟動(dòng)工作；當(dāng)儲(chǔ)存電荷電路儲(chǔ)存的電荷不足的情況下，積分器的電壓變量值低于閾值參考電壓，比較器輸出是低電平，PMOS管打開(kāi)，NMOS管關(guān)閉，背光驅(qū)動(dòng)電路模塊從VCC獲取供電。
[0009]上述光電陣列為光電MOSFET發(fā)光陣列。
[0010]上述液晶屏還包括進(jìn)行圖像采集的CXD陣列，CXD陣列與CPU連接。
[0011]上述液晶屏還包括在CXD陣列和MOFET陣列間進(jìn)行切換的通道開(kāi)關(guān)，CPU通過(guò)通道開(kāi)關(guān)分別與CXD陣列和MOFET陣列連接。
[0012]本實(shí)用新型采用被動(dòng)反射式的方案實(shí)現(xiàn)環(huán)境光線激勵(lì)背光的液晶屏，可以實(shí)現(xiàn)超低功耗顯示的功能，將占90%耗電的背光直接從環(huán)境光獲取能量實(shí)現(xiàn)屏幕的顯示，大大地降低了屏幕耗電的權(quán)重。同時(shí)，本實(shí)用新型作為圖像采集裝置，通過(guò)CCD矩陣實(shí)現(xiàn)高像素、高景深，大范圍的圖像采集，在智能終端上可以省掉前置攝像頭，可以為主板的完整性，天線環(huán)境做出很大程度的貢獻(xiàn)；同時(shí)作為大面積的點(diǎn)陣像素處理可以很容易的擴(kuò)展諸多應(yīng)用，諸如通過(guò)判斷照攝物體的移動(dòng)相對(duì)屏幕的不同程度的頻偏判斷屏幕的移動(dòng)速度，作為反射鏡子使用等功能。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1為本實(shí)用新型具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖；
[0014]圖2為本實(shí)用新型處于圖像采集模式的時(shí)候，進(jìn)行速度檢測(cè)圖像的示意圖；
[0015]圖3為本實(shí)用新型的背光源開(kāi)關(guān)的電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]參見(jiàn)圖1，本實(shí)用新型的具體實(shí)施例包括MOFET陣列、液晶裝置、偏振裝置、CXD陣列、光電MOSFET發(fā)光陣列及其儲(chǔ)存電荷電路、背光源以及背光源開(kāi)關(guān)、通道開(kāi)關(guān)和CPU。本實(shí)用新型在連接到MOFET陣列的CPU處理總線的基礎(chǔ)上，增加采集圖像的CXD陣列信號(hào)，并通過(guò)總線傳遞給CPU，可實(shí)現(xiàn)屏幕顯示和圖像采集兩種狀態(tài)，并且通過(guò)通道開(kāi)關(guān)，可以將屏幕在顯示和圖像采集兩種狀態(tài)來(lái)回切換，通道開(kāi)關(guān)可以通過(guò)軟件的方式切換觸發(fā)，也可以通過(guò)硬件電路切換觸發(fā)，依據(jù)實(shí)際的應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行選擇。顯示狀態(tài)的背光源通過(guò)光電MOSFET發(fā)光陣列將環(huán)境光能轉(zhuǎn)化為電能，再將電能激勵(lì)為背光光源作為液晶屏的顯示背光，同時(shí)將多余產(chǎn)生的電能儲(chǔ)存起來(lái)，待環(huán)境光線不足的情況下使用；圖像采集狀態(tài)可以通過(guò)屏幕集成的CCD陣列進(jìn)行圖像采集，存儲(chǔ)，處理以及相關(guān)的功能應(yīng)用。
[0017]本實(shí)用新型工作時(shí)，液晶屏默認(rèn)是顯示狀態(tài)，當(dāng)液晶屏工作于顯示狀態(tài)的時(shí)候，CPU控制MOSFET陣列的源級(jí)電壓，通過(guò)控制源級(jí)電壓的不同從而控制液晶屏的透光能力實(shí)現(xiàn)屏幕的顯示，該液晶屏的背光發(fā)光源是通過(guò)環(huán)境光照射到屏中的光電MOSFET發(fā)光陣列實(shí)現(xiàn)的:環(huán)境光經(jīng)過(guò)偏振裝置，將環(huán)境光的反射部分相消，透射的光相長(zhǎng)，最大的利用環(huán)境光能量，透過(guò)的光線激勵(lì)光電MOSFET發(fā)光陣列將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成背光信號(hào)激勵(lì)屏幕顯示，同時(shí)將環(huán)境光轉(zhuǎn)化的多余電荷能量在儲(chǔ)存電荷電路中持續(xù)不斷的存儲(chǔ)起來(lái)，在沒(méi)有光線或者光線極暗的情況下，從儲(chǔ)存電荷電路中取出點(diǎn)亮光電MOSFET發(fā)光陣列，用于激勵(lì)屏幕顯示；當(dāng)在光線極暗的場(chǎng)景下長(zhǎng)時(shí)間工作，激勵(lì)光電MOSFET發(fā)光陣列的電壓值低于設(shè)定的閾值后，屏幕自帶的主動(dòng)背光源開(kāi)關(guān)觸發(fā)啟動(dòng)工作，作為液晶屏的背光，當(dāng)光線充足，激勵(lì)光電MOSFET發(fā)光陣列的電壓閾值高于設(shè)定的閾值后，屏幕自帶的主動(dòng)背光源開(kāi)關(guān)觸發(fā)關(guān)閉，此時(shí)只是利用環(huán)境光點(diǎn)亮屏幕工作。這樣在很大程度上節(jié)省電能量的消耗。
[0018]當(dāng)液晶屏工作于圖像采集狀態(tài)的時(shí)候，CCD陣列將感應(yīng)到的光轉(zhuǎn)化為電荷，CPU將對(duì)應(yīng)的電荷作信號(hào)處理成為影像文件，也就是作為屏攝像頭，此時(shí)，液晶屏作為智能終端應(yīng)用的時(shí)候，可以去掉前置攝像頭，并且通過(guò)CCD陣列能獲得比前置攝像頭更清晰，景深更深圖像采集影像功能。同時(shí)，由于屏幕中的CCD陣列布滿了整個(gè)屏幕，CCD陣列作為一個(gè)二維的點(diǎn)陣列，可以利用其對(duì)圖像采集的多普勒頻移效應(yīng)測(cè)量目標(biāo)移動(dòng)速度。速度的檢測(cè)主要是通過(guò)CCD點(diǎn)陣對(duì)圖像采集圖像的檢測(cè)頻率信息處理，映射到一張高階的fij頻率表上，根據(jù)多普勒效應(yīng)，將fij頻率表映射到vij速率表上，通過(guò)積分實(shí)現(xiàn)速度的計(jì)算；同時(shí)可以將速度信息高精度實(shí)時(shí)的顯示在目標(biāo)移動(dòng)的軌跡上，實(shí)時(shí)存儲(chǔ)下來(lái)。
[0019]參見(jiàn)圖2，本實(shí)用新型作為圖像采集狀態(tài)的時(shí)候，目標(biāo)會(huì)被屏幕采樣到CCD陣列Aij (I彡i彡S，I彡j彡R，i，j e N，S*R是屏幕上總共的CCD個(gè)數(shù))上，當(dāng)目標(biāo)從M點(diǎn)移動(dòng)到N點(diǎn)，根據(jù)采樣到圖像的效果，反傅立葉變換到頻域，然后得到相對(duì)應(yīng)的fij表，同時(shí)采樣到屏幕上Aij的距離Iij和投射角a ij和β ij產(chǎn)生的相對(duì)移動(dòng)速度為V ij，這樣產(chǎn)生的頻偏f’ = f.(c+vij)/(C-vij)，可以得到一個(gè)三維的數(shù)據(jù)信息，通過(guò)積分實(shí)現(xiàn)移動(dòng)速度?的計(jì)算，可以實(shí)現(xiàn)高精度的速度檢測(cè)。
[0020]參見(jiàn)圖3，本實(shí)用新型的背光源開(kāi)關(guān)的工作原理是:從光電MOSFET發(fā)光陣列儲(chǔ)存電荷的儲(chǔ)存電荷電路中采樣電荷量，通過(guò)積分器轉(zhuǎn)換為電壓變量，電壓變量作為同相端和設(shè)定的閾值參考電壓的反相端做比較，當(dāng)光電MOSFET發(fā)光陣列儲(chǔ)存的電荷充足的情況下，積分器的電壓變量值高于閾值參考電壓，這樣比較器輸出是高電平，從而NMOS管打開(kāi)，PMOS管關(guān)閉，背光驅(qū)動(dòng)電路模塊不會(huì)啟動(dòng)工作；當(dāng)光電MOSFET發(fā)光陣列儲(chǔ)存的電荷不足的情況下，積分器的電壓變量值低于閾值參考電壓，這樣比較器輸出是低電平，從而PMOS管打開(kāi)，NMOS管關(guān)閉，背光驅(qū)動(dòng)電路模塊從VCC獲取供電，啟動(dòng)工作。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種液晶屏，其特征在于:所述液晶屏包括MOFET陣列、液晶裝置、光電陣列和CPU，所述CPU控制MOSFET陣列的源級(jí)電壓，通過(guò)控制源級(jí)電壓的不同從而控制液晶裝置的透光能力，透過(guò)液晶裝置的光線激勵(lì)光電陣列將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成背光信號(hào)激勵(lì)液晶屏，所述CPU與MOSFET陣列連接，所述MOSFET陣列與液晶裝置連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶屏，其特征在于:所述液晶屏還包括將環(huán)境光的反射部分相消的偏振光裝置，所述偏振光裝置與光電陣列連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液晶屏，其特征在于:所述液晶屏還包括將環(huán)境光轉(zhuǎn)化的多余電荷能量持續(xù)不斷存儲(chǔ)起來(lái)的儲(chǔ)存電荷電路，所述儲(chǔ)存電荷電路與光電陣列連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的液晶屏，其特征在于:所述液晶屏還包括背光源和自動(dòng)觸發(fā)背光源開(kāi)閉的背光源開(kāi)關(guān)，所述背光源與背光源開(kāi)關(guān)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的液晶屏，其特征在于:所述背光源開(kāi)關(guān)包括積分器、比較器、NMOS管、PMOS管、VCC和背光驅(qū)動(dòng)電路模塊，所述背光源開(kāi)關(guān)從儲(chǔ)存電荷電路儲(chǔ)存的電荷矩陣中采樣電荷量，通過(guò)積分器轉(zhuǎn)換為電壓變量，比較器將電壓變量作為同相端和設(shè)定的閾值參考電壓的反相端做比較，當(dāng)儲(chǔ)存電荷電路儲(chǔ)存的電荷充足的情況下，積分器的電壓變量值高于閾值參考電壓，比較器輸出是高電平，?OS管打開(kāi)，PMOS管關(guān)閉，背光驅(qū)動(dòng)電路不啟動(dòng)工作；當(dāng)儲(chǔ)存電荷電路儲(chǔ)存的電荷不足的情況下，積分器的電壓變量值低于閾值參考電壓，比較器輸出是低電平，PMOS管打開(kāi)，NMOS管關(guān)閉，背光驅(qū)動(dòng)電路模塊從VCC獲取供電。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的液晶屏，其特征在于:所述光電陣列為光電MOSFET發(fā)光陣列。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一權(quán)利要求所述的液晶屏，其特征在于:所述液晶屏還包括進(jìn)行圖像采集的CCD陣列，所述CCD陣列與CPU連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的液晶屏，其特征在于:所述液晶屏還包括在CCD陣列和MOFET陣列間進(jìn)行切換的通道開(kāi)關(guān)，所述CPU通過(guò)通道開(kāi)關(guān)分別與CCD陣列和MOFET陣列連接。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種具有反射式被動(dòng)顯示和圖像采集功能的多功能液晶屏。該液晶屏包括MOFET陣列、液晶裝置、光電陣列和CPU，CPU控制MOSFET陣列的源級(jí)電壓，通過(guò)控制源級(jí)電壓的不同從而控制液晶裝置的透光能力，透過(guò)液晶裝置的光線激勵(lì)光電陣列將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成背光信號(hào)激勵(lì)液晶屏，CPU與MOSFET陣列連接，MOSFET陣列與液晶裝置連接。本實(shí)用新型采用被動(dòng)反射式的方案實(shí)現(xiàn)環(huán)境光線激勵(lì)背光的液晶屏，極大程度實(shí)現(xiàn)降功耗的目的；同時(shí)將液晶屏作為圖像采集的接口，使液晶屏成為實(shí)現(xiàn)圖像采集的多功能裝置，提高圖像采集影響的清晰度以及景深，同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)移動(dòng)速度的計(jì)算。
【IPC分類】G09G3-36
【公開(kāi)號(hào)】CN204332322
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420865901
【發(fā)明人】李偉
【申請(qǐng)人】西安乾易企業(yè)管理咨詢有限公司
【公開(kāi)日】2015年5月13日
【申請(qǐng)日】2014年12月30日