[发明专利]一种具有可见光通信功能的液晶显示器

说明书

技术领域

本发明涉及一种液晶显示技术，特别涉及一种具有可见光通信功能的液晶 显示器。

背景技术

液晶显示器广泛应用于电视、手机、计算机等。由于液晶是一种不可发光 的材料，因此液晶显示器需要在液晶底下添加背光源来呈现图像。市面上大部 分背光源主要采用侧光式结构，该结构通过将LED光源安装在液晶面板的侧面， 其发出的光经导光板转换为面光源提供给液晶面板。由于LED光源具有快速的 开关时间，通过控制LED光源的亮暗可以实现信息的传递，即可见光通信。因 此，通过控制背光源上的LED，可以实现液晶显示器的可见光通信功能。然而， 由于在光通信过程中，背光源会持续变化亮度，这将影响到整个显示器显示效 果，造成图像亮度漂移等不良后果。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种具有可见光通信 功能的液晶显示器，该液晶显示器通过控制液晶面板上局部范围内的液晶从而 控制输出光的亮暗，相比控制背光源LED亮暗的方法，具有更好更稳定的显示 效果。

本发明的目的可以通过下述技术方案实现：一种具有可见光通信功能的液 晶显示器，包括背光源、液晶屏和可见光耦合装置；所述输入信号经过所述可 见光耦合装置，耦合得到携带有可见光信号的视频信号；通过控制电路控制TFT 阵列的电压，从而控制液晶层扭曲以实现可见光信号的发送。

所述可见光耦合装置设计在液晶屏控制电路前面，一端连接视频信号，另 一端连接可见光信号，通过所述可见光耦合装置的耦合输出驱动信号；或者设 置在信号源端，将视频信号和可见光信耦合后，再将耦合后的视频信号传给液 晶显示器。

进一步的，可见光耦合装置主要通过选择实现信号的耦合，当检测到可见 光通信信号起始指令时，关闭视频信号的输出，待检测到可见光通信信号停止 位恢复视频信号的输出。

进一步的，可见光耦合装置能控制可见光信号和视频信号耦合的位置，使 局部位置携带可见光信号，一般地，耦合装置选取角落部分位置，将该位置的 视频信号和可见光信号耦合输出。

进一步的，输入的可见光信号采取高低电平的信号，其特征在于高低电平 控制液晶层的扭转状态，其扭转状态不宜太大，最好为液晶扭转角度的30％～60％ 之间。

所述背光源可以为LED背光源或CCFL背光源，亮度保存相对稳定。

进一步的，亮度稳定的背光源发出的光经过液晶屏，形成高速闪烁的可见 光信号，再通过光电探测器件，即可将该光信号还原为电信号。

所述光电探测器件可以为光电探测器件或手机摄像头中CCD元件。

可见光信号可以加载到液晶屏上任意位置像素上，在液晶屏上分割出多个 可见光通信信道。

可见光耦合装置将可见光信号通过上述方式控制液晶屏上各像素的扭转状 态，实现电信号转换为光信号的功能，再通过CCD元件对液晶屏上各像素亮度 的获取，还原为电信号，实现可见光通信。

本发明的目的也可以通过一些技术方案实现：一种具有可见光通信功能的 液晶显示器，包括背光源、液晶屏和可见光耦合装置，所述液晶屏包括依次连 接的控制电路、TFT阵列、液晶层和彩色滤光片薄膜；

所述背光源与液晶屏相连接；所述可见光耦合装置与液晶屏相连接；

所述可见光耦合装置将视频信号和可见光信号进行耦合，所述可见光耦合 装置的电信号通过控制电路来控制TFT阵列的电压，所述TFT阵列的电压控制液 晶屏液晶分子的扭转，所述液晶层分子的扭转控制背光源所发出的光通量，从 而将电信号转换为光信号。

所述背光源发射的光信号透过液晶层后，再经过彩色滤光片薄膜实现彩色 显示。

所述可见光耦合装置设置在控制电路前面，所述可见光耦合装置将视频信 号和可见光信号耦合后，再通过液晶屏显示出来。

所述可见光耦合装置的耦合信号加载到控制电路的行、列驱动上，控制电 路将可见光信号加载到TFT阵列中，实现控制液晶层的扭转。

所述液晶层的液晶分子在表示可见光信号高低电平时，所述液晶分子最大 扭曲角的扭曲程度范围为30％～60％。

本发明的具有可见光通信功能的液晶显示器还包括光电探测器件，所述光 电探测器件为手机摄像头或光电二极管；所述液晶显示器的接收端利用光电探 测器件对光信号进行探测，将闪烁的光信号转换为高低电平的电信号，实现液 晶显示器可见光信号的读取。