CN200962169Y - 一种宽温高亮液晶显示器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种宽温高亮液晶显示器包括显示器外壳，逆变电源，液晶面板，液晶面板驱动装置和背光模块；按照本实用新型，所述宽温高亮液晶显示器包括显示器还包括一个位于背光模块处的温度传感器和一个温控亮度电路，所述温控亮度电路的输入端与温度传感器相连，输出端与逆变电源相连接，所述温控亮度电路的输出与温度成反比。所述温控亮度电路将温度传感器所检测到的温度值，经运算放大器变成随温度升高而下降的电压信号。使得在环境温度高于一个设定温度时，电路自动将液晶显示器的亮度调到普通显示器的亮度水平上。由于灯管亮度的下降，可使灯管和逆变电源的功耗下降。从而使宽温高亮液晶显示器的上限工作温度得以提高。

Description

一种宽温高亮液晶显示器

技术领域

本实用新型属于一种液晶显示器，具体的讲，涉及一种宽温高亮液晶显示器。

背景技术

液晶显示器LCD的工作原理是利用侧照方式或下照方式并借助导光板或雾板将光源(LED或CCFL)发出的光均匀地投射到液晶面板的背面，使液晶面板发光并显示图像。所谓宽温高亮，是指将光源的亮度提高并综合采用光学，电学及结构等多种技术来提高投射到液晶背面上光的强度，使得液晶屏的亮度从500nits以下达到800或1000nits以上，而且能工作在从零下45度到零上65度环境条件下的特殊产品。由于亮度的增加使得显示出来的图像无论是在对比度，视角，色饱和度，色还原度等主要指标上都大大优于普通亮度的显示器。

在几年以前，由于国内还不能生产这种产品而不得不高价从国外进口来满足国防及某些工业应用的需要，这就严重地制约了这些领域的发展。由于这些特殊需求的驱动，在2002年7月由美国LANDMAK公司作为技术支持在深圳成立了国内首家能试生产高亮显示器的专业性公司。从此，这一技术就在国内很快传播开来。目前市场上出现了国产品牌和进口产品并存的格局。但由于市场对这种产品的需求量远不如民用产品，因此产品开发和理论研究投入严重不足致使这种产品的技术目前仍停留在当时技术引进时的水平上。产品无论是在结构，电气性能特别是在宽温特性等方面都存在着一定的问题。

由于对解决高亮及宽温这一对矛盾体在理论上认识不足，在技术上也就没有具体和有效的解决方案。使现有宽温高亮LCD产品的宽温指标难以达到某些特殊用户的使用要求。

实用新型内容

本实用新型的目的，在于解决现有技术中的不足之处，提供一种上限温度及亮度得到大幅提升的宽温高亮液晶显示器。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种宽温高亮液晶显示器包括显示器外壳，逆变电源，液晶面板，液晶面板驱动装置和背光模块；按照本实用新型，所述宽温高亮液晶显示器包括显示器还包括一个位于背光模块处的温度传感器和一个温控亮度电路，所述温控亮度电路的输入端与温度传感器相连，输出端与逆变电源相连接，所述温控亮度电路的输出与温度成反比。

所述温控亮度电路将温度传感器所检测到的温度值(温度传感器可以是热敏电阻，检测到的温度值即电阻值)经运算放大器变成随温度升高而下降的电压信号。使得在环境温度高于一个设定温度时(如50摄氏度)，电路自动将液晶显示器的亮度调到普通显示器的亮度水平上。由于灯管亮度的下降，可使灯管和逆变电源的功耗下降。从而使宽温高亮液晶显示器的上限工作温度得以提高。

附图说明

图1为本实用新型所述宽温高亮液晶显示器的电路图。

图2为本实用新型所述的温控亮度电路的原理图。

图3为本实用新型所述的OSD对图像的亮度进行调整亮度的电路原理图。

图4为本实用新型所述的自动调光电路的电路原理图。

具体实施方式

图2所示为本实用新型第一种具体实施方式中的温控亮度电路的原理图，包括初级运算放大器AMP1，次级运算放大器AMP2，二极管D1、D2，和电阻R1、R2；一个温度传感器(图中未示出)，如热敏电阻通过一个插座J1的3，4脚接于初级运算放大器AMP1的负反馈回路中，二极管D2的阴极连接次级运算放大器AMP2的输出端；阳极通过插座J1的5脚连接逆变电源的模拟亮控输入端；二极管D1阳极通过电阻R1及插座J1的1脚连接12V电源端；阴极接地，初级运算放大器AMP1的信号输出端连接次级运算放大器AMP2的信号输入端。其中，热敏电阻位于背光模块处，背光模块的温度升高时，热敏电阻阻值减小，负反馈量增加，初级运算放大器AMP1信号输出端电压下降。次级运算放大器AMP2的输出端电压也跟随下降，通过改变R2的阻值就可以使得当温度升高到确定值时(例如50度)使二极管D2导通，由于它的导通，就将逆变电源的亮控电压限定在二极管D2负端(加上二极管的压降)的电平上，使背光模块中灯管亮度从设定的值上开始下降。

为了提高散热效率，以进一步提高液晶显示器的宽温特性，本实用新型中的宽温高亮液晶显示器还包括至少一组散热片，所述散热片固连于背光模块的灯箱的背面。

本实用新型中的宽温高亮液晶显示器还在液晶面板与显示器外壳的前框之间用隔热膜取代原用的导热硅胶。由于隔热膜能有效地阻止环境热量向液晶面板的传导，使液晶面板四周的温度大为降低，从而有效地提高了宽温LCD的高温特性。

利用辐射散热方式：前面已经说过，高亮宽温屏的灯箱温度总是高于环境温度的，在这种条件下，根据热力学的黑体辐射原理可知，将所述背光模块的灯箱的背面由原来的非黑色改为黑色，提高辐射散热的效果，从而达到降低灯箱温度的目的。

所述宽温高亮显示器的本部包括至少一个风扇，和一组与该风扇对应的风道，利用对流散热方式：对流散热是所有方式中最有效的散热方式，因此对于高亮宽温屏则都应采用对流散热方式。利用风扇和考虑合理的散热通道将机内的热量带走，是目前最行之有效的方法。在风道的设计上既要考虑有利于空气的对流以增加散热效果，同时也要考虑有尽量小的风阻，以增加散热效果和减少风扇工作时的噪声。

当然，在本实用新型中，为了更进一步降低机内温度，在安装空间允许的情况下可在背光模块的灯箱的背面增加一组热管散热器：因为热管的导热性能远远好于普通金属，因此能有效地将灯箱内的热量通过传导的方式带出灯箱外，再用风扇将这些热量带作走。

优选的，还可以采用半导体制冷散热器：半导体制冷技术广泛应用于民用产品中，将其冷端与灯箱的背面接触，在通电以后就能将灯箱内的热量通过传导方式导出。再用风扇将这些热量带走。

优选的，还可以选用具有亮度连续调节(dimming)功能的图像卡，在这种卡中，用OSD对图像的亮度进行调整时，图像卡会输出一个与调亮过程对应的模拟(或数字)电压，将此电压加到具有调光功能的逆变电源上，就能实现OSD对亮度的控制。该电路原理图如图3所示。

这里要注意的是，逆变电源的调光电压的方向必须与图像卡输出的电压方向保持一致，并且二者电压的高低必须得到很好匹配，以保证良好的亮度调整功能。

如果图像卡输出的是数字调光信号，则相应地需要逆变电源也具有数字调光的功能。

作为对本实用新型第一种具体实施方式的改进，本实用新型第二种具体实施方式中的宽温高亮液晶显示器还包括一个自动调光电路。

自动调光电路具有灯管亮度能随环境亮度的变化而实现自动调整的功能。当环境亮度增加时，灯管的亮度会随之增加，反之亦然。其电路图如图4所示，包括一个稳压芯片IC1，用来将12v电源降到该电路所需的5V，一个三极管Q1，一个电位器W1，以及电阻R3、R4，电容器C1、C2。

电路中，三极管Q1被接成共集电极方式；一个光敏电阻通过插座J2的第3，4引脚接于三极管基极的上偏置回路中，电位器W1与光敏电阻并联，以调整逆变电源的在最低亮度时相应的电压；电容C1连于稳压芯片IC1的输出端用于滤波；电容C2连于三极管的基极与发射极之间，用于消除短时间光照对电路造成的不利影响。当亮度增加时，基极电压会升高，输出电压也会随之升高，该电压被加到具有模拟电压调光功能的逆变电源上，从而使灯管的亮度增加。相反灯管亮度则下降。

还可以用配置光学膜的方法来提高光源的利用率，达到增加屏幕亮度的目的；这是通过在灯箱底部贴高效率的反光膜：该反光膜位于灯管的下方，其反光特性的好坏直接影响投射到液晶背面光的多少。另外，在背光模块的雾板(雾板-由亚克力板制成，置于灯管的上方)与液晶屏背面加入棱镜膜，增光膜：棱镜膜的作用是让分散的光集中在法线的某一确定的角度范围内(一般为70度)，让大于该角度的光通过反射回来后再次被利用。从而可使屏的法线方向上的亮度提高到1.1倍甚至更多(根据棱镜角度的大小此值会有差异)。增光膜的作用是当背光源的光投射到液晶面板下层的偏光片上时，由于偏光片的作用，将只允许50％的光通过(P光)，其余的光(S光)则被吸收。当按照屏的下偏光膜的角度加入增光膜后，原来被通过的50％那部分光仍然被通过，而原来被吸收的P光则被增光膜反射回来，经下方的棱镜膜膜反射后再次形成P光和S光。如此反复，就可大大提高光的利用效率。

综上所述仅为本实用新型较佳的实施例，并非用来限定本实用新型的实施范围。即凡依本实用新型申请专利范围的内容所作的等效变化及修饰，皆应属于本实用新型的技术范畴。

Claims (10)

1.一种宽温高亮液晶显示器包括显示器外壳，逆变电源，液晶面板，液晶面板驱动装置和背光模块；其特征在于：所述宽温高亮液晶显示器还包括一个位于背光模块处的温度传感器和一个输入端与温度传感器相连的，输出端与逆变电源相连接的，用以输出与输入的温度信号成反比的信号的温度温控亮度电路。

2.根据权利要求1中所述的宽温高亮液晶显示器，其特征在于：所述温控亮度电路包括初级运算放大器AMP1，次级运算放大器AMP2，二极管D1、D2，和电阻R1、R2；一个温度传感器，通过一个插座J1的3，4脚接于初级运算放大器AMP1的负反馈回路中，二极管D2的阴极连接次级运算放大器AMP2的输出端；阳极通过插座J1的5脚连接逆变电源的模拟亮控输入端；二极管D1阳极通过电阻R1及插座J1的1脚连接12V电源端；阴极接地，初级运算放大器AMP1的信号输出端连接次级运算放大器AMP2的信号输入端；其中，热敏电阻位于背光模块处。

3.根据权利要求1或2中所述的宽温高亮液晶显示器，其特征在于：宽温高亮液晶显示器还包括至少一组散热片、热管散热器或半导体制冷散热器，所述散热片、热管散热器或半导体制冷散热器，位于背光模块的灯箱的背面。

4.根据权利要求3中所述的宽温高亮液晶显示器，其特征在于：在液晶面板与前框之间用隔热膜取代原用的导热硅胶。

5.根据权利要求4中所述的宽温高亮液晶显示器，其特征在于：所述背光模块的灯箱背面涂层由原来的非黑色改为黑色。

6.根据权利要求5中所述的宽温高亮液晶显示器，其特征在于：所述宽温高亮显示器的本部包括至少一个风扇，和一组与该风扇对应的风道。

7.根据权利要求6中所述的宽温高亮液晶显示器，其特征在于：还可以选用具有亮度连续调节功能的图像卡。

8.根据权利要求7中所述的宽温高亮液晶显示器，其特征在于：还包括一个自动调光电路。

9.根据权利要求8中所述的宽温高亮液晶显示器，其特征在于：在灯箱底部贴高效率的反光膜：该反光膜位于灯管的下方。

10，根据权利要求9中所述的宽温高亮液晶显示器，其特征在于：在置于灯管的上方的背光模块的雾板与液晶屏背面间加入棱镜膜，增光膜。

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