液晶顯示時鐘的製作方法
2023-04-24 16:07:56
專利名稱：液晶顯示時鐘的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種液晶顯示時鐘，特別是一種具有可自動變化顏色的背景照明裝置的液晶顯示時鐘。
背景技術：
目前熟知的液晶顯示時鐘有很多品種。液晶顯示時鐘可以設置在各種設備或裝置中，例如收音機的液晶顯示時鐘，桌面日曆臺的液晶顯示屏，各種具有液晶顯示裝置的音頻/視頻設備以及其他類似設備中。為了適應和滿足不同層次的消費需求，市場上不斷開發出各種新款的液晶顯示時鐘。
授予Donald R.Brewer等的美國專利第5,995,456號示出了一種用於電子表或其他形式的裝飾物品中的具有動態變化特徵的多色液晶顯示器。這種手錶的液晶顯示表面是由多個不同顏色的部分組成的。該液晶顯示表面上設有一個指示時間的時鐘裝置。在該手錶中還設有一個控制裝置，用於動態控制該液晶顯示表面的顏色變化，使其中至少一部分表面的顏色不隨時間變化而獨立地產生變化。該手錶的液晶顯示器可以在其多色背景上構成不同顏色的圖案，如幾何圖案，動物圖案，其他特製圖案，設計師的標誌等等，也可以使不同的背景顏色部分產生動態變化，使其外觀更為美妙而時尚。
美國專利第6,633,510和6,639,875號描述了一種雙計時時鐘，其液晶背景顯示器包括兩個相互鄰接的鐘面部分，當電壓施加於各個鐘面上時，所對應的鐘面的顏色即產生變化；該液晶背景顯示器還包括一個連接該背景顯示器的電源；以及一個連接該電源和時鐘電路的控制電路，用於控制和改變施加在液晶背景顯示器上的電壓，通過這些裝置使得對應的液晶背景顯示器的顏色自動產生變化，並且僅在對應的時鐘電路由上午時間(AM)變為下午時間(PM)的時候，使各個對應的液晶背景顯示器的顏色產生變化，即，使得各個對應的液晶背景顯示器的顏色由上午時段的一種顏色變為下午時段的另一種顏色。
綜上所述，儘管上述現有技術分別揭示了不同的液晶顯示時鐘，其背景光的顏色均可以產生變化，但是上述第一種時鐘實例的背景顏色的變化是不隨時間變化而變化的，而上述第二種時鐘實例的背景顏色的變化只是根據時間的變化發生瞬間變化的，這些例子均未為本實用新型的構思做出任何提示和暗示，而且目前市場上尚未出現與本實用新型的構思及技術特徵相同或相類似的產品。
因此，本實用新型的目的在於提供一種具有新穎性，創造性和實用性的新產品，來適應和滿足消費者總是求新求奇的消費需求，下面的說明將會對本實用新型的構思及技術特徵進行詳細的描述。
發明內容
現有技術中的液晶顯示時鐘儘管揭示了液晶顯示器背景光的顏色根據時間或不根據時間的變化而產生變化的實例，但是均未真正提出作為時鐘的背景光的顏色以及光亮度根據時間的變化而逐漸發生連續變化的實施方案，因此本實用新型的目的在於提供一種新的液晶顯示時鐘，這種時鐘的液晶顯示屏設有一個背景照明裝置，其所提供的背景光的顏色和光亮度能根據時間的變化而逐漸發生連續變化。
為了實現上述發明目的，本實用新型提供了一種液晶顯示時鐘包括一個實時時鐘電路，一個液晶顯示屏，一個背景照明裝置，一個背光控制電路，一個電源裝置，和一個與背光控制電路和電源裝置電連接的主控制單元，其特徵在於實時時鐘電路向主控制單元輸出實時信息，液晶顯示屏包括至少一個區域顯示實時信息，背景照明裝置包括多個發光裝置，其中至少兩個發光裝置的顏色不相同，背光控制電路包含多個可控制的調節器，每一個調節器的輸入端與主控單元的輸出端電連接，每一個調節器的輸出端與一個相對應的發光裝置電連接，用於連續地控制發光裝置的光強度，主控制單元根據實時信息產生控制信號分別控制背光控制電路的多個調節器，從而使背景照明裝置的發光顏色和光強度根據實時變化而產生連續的變化。
根據上述的技術方案，當液晶顯示時鐘接通電源的時候，由實時時鐘電路向主控制單元輸出實時信息，主控制單元根據實時信息產生對應的相關控制信號，然後將控制信號輸送至背光控制電路，背光控制電路根據所收到的控制信號驅動各個調節器分別控制各個發光裝置的光強度。由於不同顏色的發光裝置分別根據實時變化產生不同光強度的連續變化，因而使其背景照明裝置的顏色和光強度可以根據實時變化而產生連續變化，從而使本實用新型獲得了一種與現有技術相比顯著不同的新穎的液晶顯示時鐘。
圖1為根據本實用新型實施例的一個液晶顯示時鐘的液晶顯示屏的平面圖；圖2為圖1所顯示的液晶顯示時鐘的液晶顯示屏的剖面示意圖；圖3為根據本實用新型實施例的液晶顯示時鐘的電路方框圖；圖4顯示了不同時間分段模式的示意圖；和圖5為根據本實用新型實施例的液晶顯示時鐘主控制程序的工作原理圖。
具體實施方式
本實用新型提供了一種新穎的液晶顯示時鐘，如圖1和圖2所示的實施例，為一個普通的液晶顯示時鐘的液晶顯示屏(LCD)10。該液晶顯示屏10的屏幕上至少包含有一個區域為實時時間顯示區。液晶顯示屏10的背景照明裝置包括一層設在液晶顯示屏10內側的光導層20，在光導層20的四周設有多個發光裝置30，作為舉例，圖中所示的範例為兩個(LED)發光裝置30，但是也可選擇設有更多的發光裝置30。這些發光裝置30通常是採用發光二極體(LED)，其中至少有兩個發光裝置30的顏色不相同，並且最好是至少兩個發光裝置30的顏色是互補色，例如紅色和綠色，或者藍色和橙色等，也可以是兩個以上發光裝置30分別具有不同的顏色，例如紅色、綠色和藍色等。參考圖2所示，在光導層20面向液晶顯示屏10的第一面設有一層散射層40，另外，在該光導層20第一面反面的第二面上設有一層反射層50。
根據圖3所示，本實用新型的液晶顯示時鐘還包括一個電連接於該液晶顯示屏10的主控制單元60，一個電連接於主控制單元60的實時時鐘電路70，一個分別和主控制單元60及發光裝置30相電連接的背光控制電路80，一個控制鍵盤90和電源裝置(未顯示)。其中，主控制單元60還包括一個運行程序的微處理器61，一個保存程序的第一存儲器62和一個保存數據的第二存儲器63。背光控制電路80主要包括多個調節器81，每一個調節器81的輸入端與主控制單元60電連接，每一個調節器81的輸出端與一個對應的發光裝置30電連接用以控制各個發光裝置30，使各個發光裝置30的光強度分別產生連續均勻的變化。所採用的調節器81可以是常用的電流調節器，通過調節發光裝置30的驅動電流來控制發光裝置30發出的光強度產生連續均勻的變化；也可以是脈衝寬度調節器(PWM)，通過調節在一定工作周期內發光裝置30的導電次數的比率來控制發光裝置30發出的光強度產生連續均勻的變化，這些調節器81的功能和應用屬於本領域內一般技術人員已知的技術，為節省篇幅，在此不作詳細描述了。
根據本實用新型的實施例，液晶顯示時鐘的背景照明裝置所顯示的顏色在一日之內不同時間分段顯示模式不同，並根據實時時間的變化而產生連續的變化。其中一天24小時可以被分隔為若干個時間分段，這些時間分段的分界點被設置為T1、T2、T3…Tn，不同的時間分段方法被預設成多種不同的時間分段模式保存在第二存儲器63中，可供用戶進行選擇。現參考圖4來舉例說明，一年之中春分秋分時的日夜時間基本上相等，如圖4a所示；夏至時的日照時間最長，如圖4b所示；而冬至時的日照時間最短，如圖4c所示。因此根據不同的日照時間長度可以預先設置不同的時間分段模式。例如，將圖4a中的時間分段的分界點T1、T2、T3、T4設為時間分段模式一，將圖4b中的時間分段的分界點T1』、T2』、T3』、T4』設為時間分段模式二，圖4c中的時間分段的分界點T1」、T2」、T3」、T4」設為時間分段模式三。通常時間分段模式一被設為程序運行時默認的時間分段模式，用戶可以通過控制鍵盤90的操作來選擇所需要的時間分段模式，還可以根據實際需要通過控制鍵盤90輸入自行定義的特殊的時間分段模式。每一個時間分段確定對應的一種控制信號，而不同的控制信號確定不同的顏色顯示模式。
下面結合實施例來舉例說明，圖4a是一個分隔為四段的時間分段模式，日間時段(T1≤Tr≤T2)所確定的對應控制信號驅動背景照明裝置顯示日間背景光，此時夜間背光模式關閉，日間背光模式開啟，例如紅色LED開啟並調至最強發光強度而綠色LED關閉；傍晚時段(T2＜Tr＜T3)所確定的對應控制信號驅動背景照明裝置顯示由日間至夜間漸變的背景光，此時夜間背光模式開啟並逐漸增強，而日間背光模式逐漸變暗直至關閉，例如紅色LED逐漸由亮變暗，而綠色LED開啟並逐漸由暗變亮；夜間時段(T3≤Tr≤T4)所確定的對應控制信號驅動背景照明裝置顯示夜間背景光，此時日間背光模式關閉，夜間背光模式開啟，即紅色LED關閉而綠色LED開啟並調至最強發光強度；從T4至T1之間的黎明時段所確定的控制信號驅動背景照明裝置顯示由夜間至日間漸變的背景光，此時日間背光模式開啟並逐漸增強，而夜間背光模式逐漸變暗直至關閉，例如綠色LED逐漸由亮變暗，而紅色LED開啟並逐漸由暗變亮。
當本實用新型的液晶顯示時鐘在接電時，主控制單元60根據實時時鐘電路70輸入的實時信息Tr進行程序運行來確定對應實時信息Tr的時間分段的控制信號，然後將確定的控制信號輸送至背光控制電路80，背光控制電路80的各個調節器81由控制信號驅動分別控制各個對應發光裝置30的光強度產生連續均勻的變化。由於本實用新型採用的發光裝置30本身分別具有不同顏色，不同顏色和強度的光經過混合後透過光導層20，並經由反射層50的反射以及散射層40的散射在液晶顯示屏10的表面分別顯示出不同顏色和強度的混合色光。由於每一個特定的時段可以確定對應的一種特定控制信號，因而根據不同時間分段相對應的不同控制信號驅動背景照明裝置在不同的時間分段分別呈現不同的顏色和光亮度，並且根據實時的變化而產生連續均勻的變化。
圖5所示為本實用新型的主控制單元的程序運行的工作原理圖。下面結合本實用新型的實施例來詳細解釋本實用新型的液晶顯示時鐘和主控制單元60的工作原理。
開始時，實時信息Tr由實時時鐘電路70輸出並輸入至主控制單元60，由主控制單元60中的微處理器61進行程序的運行，第一步，如果計算結果T1≤Tr≤T2成立則輸出顯示日間背光模式的控制信號，如果不成立則進行下一步計算；第二步，如果計算結果滿足T2＜Tr＜T3則輸出顯示由日間至夜間漸變背光模式的控制信號，如果不滿足進入下一步；第三步，如果計算結果滿足T3≤Tr≤T4則輸出顯示夜間背光模式的控制信號，如果不滿足則輸出顯示由夜間至日間漸變背光模式的控制信號。當用戶需要重新選擇時間分段模式的時候，首先通過控制鍵盤90輸入「設置」信號使程序切換至設置模式，在設置模式狀態下背景照明裝置被關閉，此時可以進行重新設置，用戶可以簡單地選擇保存在第二存儲器的其他時間分段模式，也可以根據用戶的特殊需要自行定義特殊的時間分段模式並保存在第二存儲器63中。設置完成後，通過控制鍵盤90輸入「完成」信號，然後程序運行結束。當重新設置後的液晶顯示時鐘再一次開啟，主控制單元被啟動，根據新的默認時間分段模式的設置和實時信息運行程序輸出相應的控制信號，驅動背景照明裝置顯示對應的顯示模式。
綜上所述，通過本實用新型的上述技術解決方案可以實現令液晶顯示時鐘的背景照明裝置根據時間的變化產生連續而漸變的變化，從而產生一種新穎別致的新的產品，具有很好的技術實用性和很高的商業價值。
權利要求1.一種液晶顯示時鐘包括一個實時時鐘電路，一個液晶顯示屏，一個背景照明裝置，一個背光控制電路，一個電源裝置，一個與背光控制電路和電源裝置電連接的主控制單元，其特徵在於-實時時鐘電路向主控制單元輸出實時信息信號；-液晶顯示屏包括至少一個區域顯示實時信息；-背景照明裝置包括多個發光裝置，其中至少兩個發光裝置的顏色不相同；-背光控制電路包含多個可控制的調節器，每一個調節器的輸入端與主控制單元的輸出端電連接，每一個調節器的輸出端與一個相對應的發光裝置電連接，用於連續地控制發光裝置的發光強度；-主控制單元接收實時時鐘電路輸出的實時信息並產生控制信號，然後將控制信號輸送至背光控制電路的多個調節器的輸入端，調節器收到主控制單元輸入的相應控制信號驅動背景照明裝置的發光裝置，從而使背景照明裝置的整體發光顏色和光強度根據實時變化而產生連續的變化。
2.根據權利要求1所述的液晶顯示時鐘，其中主控制單元包括一個用於運行程序的微處理器，一個用於保存程序的第一存儲器，和一個保存預設時間分段模式數據的第二存儲器，每一個時間分段確定一個對應的控制信號；因此當液晶顯示時鐘接通電源的時候，由實時時鐘電路向主控制單元輸出實時信息，並由液晶顯示屏顯示實時信息，主控制單元的微處理器接收到實時信息進行程序運行，從而產生對應於實時的時間分段的相關控制信號，然後將控制信號輸送至背光控制電路，背光控制電路根據所收到的控制信號驅動各個調節器分別控制各個發光裝置的光強度。
3.根據權利要求2所述的液晶顯示時鐘，其中第二存儲器中還預設有至少兩組以上不同的時間分段模式可供用戶選擇，還設有一個和主控制單元電連接的控制鍵盤，通過控制鍵盤可以向主控制單元輸入信息，從至少兩組以上預設的時間分段模式中選擇其中一組作為程序運行所利用的模式，或者也可以由用戶自行定義一組特殊的時間分段模式保存在第二存儲器中，作為可供用戶選擇的時間分段模式之一。
4.根據權利要求1至3中的任意一項所述的液晶顯示時鐘，其中液晶顯示屏的背面設置有一層光導層，多個發光裝置分別設置在光導層的四周。
5.根據權利要求4所述的液晶顯示時鐘，其中在光導層面向液晶顯示屏的第一面上設置有一層散射層，在光導層第一面反面的第二面上設置有一層反射層。
6.根據權利要求1至3中的任意一項所述的液晶顯示時鐘，其中背光控制電路的調節器為電流調節器或脈寬調節器。
7.根據權利要求1至3中的任意一項所述的液晶顯示時鐘，其中至少兩個發光裝置的顏色為互補色。
專利摘要一種液晶顯示時鐘包括一個實時時鐘電路，一個液晶顯示屏，一個背景照明裝置，一個背光控制電路，一個電源裝置，一個與背光控制電路和電源裝置電連接的主控制單元，其中實時時鐘電路向主控制單元輸出實時信息，液晶顯示屏包括至少一個區域顯示實時信息，背景照明裝置包括多個發光裝置，其中至少兩個發光裝置的顏色不相同，背光控制電路包含多個可控制的調節器，每一個調節器與一個相對應的發光裝置電連接，用於連續地控制發光裝置的發光強度，主控制單元根據實時信息產生控制信號分別控制背光控制電路的多個調節器，從而使背景照明裝置的發光顏色和光強度根據實時變化而產生連續的變化。
文檔編號G04G9/06GK2768052SQ200420014188
公開日2006年3月29日 申請日期2004年11月2日 優先權日2004年11月2日
發明者何偉強, 王楚翹, 吳偉輝 申請人:湯姆遜香港有限公司