一种智能自发电液晶面板LED背光片.pdf

本发明提供一种智能自发电液晶面板LED背光片，所述LED背光片从临近手机或电脑的CPU芯片和GPU芯片端向远离该端依次包括贴合CPU芯片和GPU芯片设置的PN结发电片、以及贴合所述PN结发电片设置的液晶面板，所述液晶面板中包括LED背光灯组和设置为与所述PN结发电片贴合的内屏金属壳；且在所述LED背光片上还设置有临近CPU芯片和/或GPU芯片设置的温度传感器和用于将PN结发电片发电产生的电压转换为LED背光灯组所需电压的稳压组件。本发明能把手机及电脑CPU芯片和GPU芯片工作时产生的热能最终变成光能，提供给液晶显示屏作为背光光源使用。该技术节能环保，提高了电子设备电池的时效，实现及时、彻底散热的同时利用余热来驱动液晶显示屏的背光。

1.  一种智能自发电液晶面板LED背光片，所述LED背光片从临近手机或电脑的CPU芯片(01)和GPU芯片(02)端向远离该端依次包括贴合CPU芯片和GPU芯片设置的PN结发电片(1)、以及贴合所述PN结发电片(1)设置的液晶面板(2)，所述液晶面板(2)中包括LED背光灯组(21)和设置为与所述PN结发电片(1)贴合的内屏金属壳(22)；且在所述LED背光片上还设置有临近CPU芯片和/或GPU芯片设置的温度传感器(3)和用于将PN结发电片(1)发电产生的电压转换为LED背光灯组(21)所需电压的稳压组件(4)。

2.  根据权利要求1所述的LED背光片，其特征在于，所述内屏金属壳(22)为内屏铝壳或内屏不锈钢壳。

3.  根据权利要求1所述的LED背光片，其特征在于，所述PN结发电片的厚度小于3mm，优选其厚度为1～1.8mm。

4.  根据权利要求1～3中任意一项所述的LED背光片，其特征在于，所述稳压组件中包括DC/DC模块。

5.  根据权利要求1～3中任意一项所述的LED背光片，其特征在于，所述手机为智能手机，所述电脑为平板电脑。

一种智能自发电液晶面板LED背光片
技术领域
本发明属于手机和电脑的散热和LED发光领域，具体涉及一种智能自发电液晶面板LED背光片。
背景技术
液晶面板包括液晶显示屏幕、手机液晶屏和电脑液晶屏，目前都是采用3.3～36V的直流电压来驱动背光板后面的LED灯组实现高亮度流明进而实现显示屏显示。LED的低功耗比早几年的高压灯管寿命长，所以该显示技术被迅速得到推广普及。目前现有技术中的LED背光片中的电能都是来自于相应电子设备的电源。
此外，现有技术中的一般情况下，电子设备中的CPU和GPU产生的高热量不仅不能得到有效利用，即使其热量的导出都存在不同程度的问题(如电子设备温高烫手)，这将严重影响电子设备的使用寿命。后来，有研发者在考虑利用该废热方面做出了自己的考虑。
如专利CN201420505425中公开了一种利用手机发热以节能的手机后盖，包括前挡板和手机后盖本体，在手机后盖腔内的上端设有摄像头和闪光灯，特征是：在更换蓄电池后，底盖通过下挂钩和上挂钩的钩挂与手机后盖本体啮合关闭；在手机后盖腔内上端安装有温差发电片模块，温差发电片的冷端面对着手机后盖本体，温差发电片的热端面对着手机中的CPU，以吸收CPU发出的热量；在手机后盖腔内、温差发电片的下方固定有电源指示电路。温差发电片模块由温差发电片、充电电路和开关电路组成。该专利具有及时吸收手机所发出的热量、并传输到手机后盖腔内的蓄电池为手机本体继续供电、达到能量的二次循环使用、极大地节约电能、成本低廉、使用范围广等优点。
同样地，专利CN201320196233提供了一种利用废热进行充电的智能手机可充电式外壳，包括依次相连的直流电产生模块、定压稳压电路模块和手机锂离子电路；所述直流电产生模块内设置有温差发电片，所述温差发电片一面与手机外壳接触，另一面通过绝缘层与手机电池及主板CPU部分接触。该专利提供一种智能手机可充电式外壳，利用了智能机高发热的特点利用废热对其进行发电，绿色节能。大大提高智能手机的续航时间，减少手机线充时间，使用更方便。低压预充保护功能，可对手机进行脉冲，这样即保证锂离子蓄电池充电至最大电压，又不会因为过压充电造成电池损耗。在对手机进行线充的时候可对手机进行降温。
但上述现有技术中都是将CPU产生的热量转换为电能，再利用所发电能对手机本身进行充电。因手机本身的热量是由电池中的电能转换而来，再次将该热量产生的电能用于对手机充电时只能起到微量充电的效果，对手机本身的供电情况影响甚微。因而本领域技术人员还需要在手机或电能芯片发热的能量转化和利用领域做出进一步努力。
发明内容
本发明的发明人打破以往的思维定势，将上述两个方面的现有技术情况进行对接。不再将发电片所产生的电量用于对手机充电，而将该电量经过稳压组件的变压处理后用于对液晶面板中本身存在的LED背光灯组发光，取得了优异的效果，使得手机或电脑的CPU芯片和GPU芯片散热良好的同时其LED背光灯组智能自发光。
使用本发明所述的LED背光片，其CPU芯片和GPU芯片所产生的热量自动转换为电能和光能，无需再通过外壳等途径被动地将热量导出。
因此，本发明提供一种智能自发电液晶面板LED背光片，所述LED背光片从临近手机或电脑的CPU芯片和GPU芯片端向远离该端依次包括贴合CPU芯片和GPU芯片设置的PN结发电片、以及贴合所述PN结发电片设置的液晶面板，所述液晶面板中包括LED背光灯组和设置为与所述PN结发电片贴合的内屏金属壳；且在所述LED背光片上还设置有临近CPU芯片和/或GPU芯片设置的温度传感器和用于将PN结发电片发电产生的电压转换为LED背光灯组所需电压的稳压组件。
所述PN结发电片也称为半导体发电片，本发明中的PN结发电片使用商购的PN结发电片即可，商购的PN结发电片大多为4cm×4cm、且厚度为2～4mm；本发明中更优选的是使用抛光机或研磨机等设备将所述PN结发电片的厚度打磨得尽量地薄，例如达到1.8mm，甚至达到1.5mm。当然，也可以找生产PN结发电片的厂家直接订购在工艺许可范围内尽可能薄的PN结发电片。此外，本领域技术人员可理解的，本发明中对所述PN结发电片的形状没有任何限制，可以是方形、圆形等常见形状，也可以是其它异形形状，本领域技术人员根据液晶面板和芯片的形状适当设计即可。
PN结发电片发电产生的电压一般在3V左右，而所述LED背光灯组所需电压一般在5V左右，因而本发明中需要设置相应的稳压组件来升压和稳压。
本领域技术人员容易理解的，对于智能手机和平板电脑来说，其CPU芯片和GPU芯片有如下两种常见的位置关系，一种是将CPU芯片和GPU芯片集成在一起，另一种是二者单独且并列设置在同一平面上，如图1所示。在这两种情况中，都可以很方便地使得PN结发电片与CPU芯片和GPU芯片紧密贴合。
现有技术的液晶面板中同样包括LED背光灯组和内屏金属壳，且其内屏金属壳为紧贴手机或电脑的CPU芯片和GPU芯片设置，通过紧贴CPU芯片和GPU芯片设置的内屏金属壳被动地将热量(例如从外壳)传递出去；因而各生产厂商生产的智能手机和平板电脑的散热效果不尽相同，有的在芯片长时间运转之后能明显感觉到智能手机或平板电脑发烫。本发明相比现有技术来说，在内屏金属壳22和芯片层间增设了一层PN结发电片，且相应增加了使得利用热量产生的电能可以有效转换为LED背光灯所需光能的温度传感器和稳压组件。
本发明中，所述LED背光灯组利用PN结发电片所发的电能驱动点亮即可，无需对所述LED背光灯组提供其它的电能。本发明中，先后实现了CPU芯片和GPU芯片发热的热能转换为电能的过程以及电能转换为光能点亮LED显示屏背光灯组的过程，本发明给CPU芯片和GPU芯片散热的同时吸收该热能转换为光能，具有重大的经济效益。
在一种具体的实施方式中，所述内屏金属壳为内屏铝壳或内屏不锈钢壳。
在另一种具体的实施方式中，所述PN结发电片的厚度小于3mm，优选其厚度为1～1.8mm。
优选地，所述稳压组件中包括DC/DC模块。所述稳压组件中包含的DC/DC模块例如为商购的电子元件，所述DC/DC模块即可便捷地实现上述稳压组件所应具有的功能。本领域技术人员能理解地，所述温度传感器使用商购的温度传感器即可。
优选地，所述手机为智能手机，所述电脑为平板电脑。
本发明提供的智能自发电液晶屏幕LED背光片是一种基于半导体发电原理的背光片，手机CPU和GPU，电脑CPU和GPU工作时所产生的热量通过PN结，由于LED背光片中的PN结发电片一面紧贴高温的CPU和GPU，另一面紧贴液晶面板中的内屏金属壳，内屏金属壳的温度为接近环境温度的低温，因而在PN结发电片的两侧形成温差，PN结上就产生了直流电压和直流电流，该电压和电流再去驱动LED灯组实现LED灯组的点亮。本发明中，在不需要额外电源的情况下LED背光片就能自发光。所述LED背光片利用手机和电脑内CPU和GPU产生的残余热能，且在该LED背光片中把热能直接变成光能。该技术节能环保，同时降低了电池负荷，提高了电池时效，同时由于残余热量及时被智能自发电液晶屏幕LED背光片吸收利用，使得手机和电脑散热效果更好，使用寿命更长。
本发明中，手机和电脑内部芯片CPU和GPU在不使用时候，热量低因而LED背光灯组不启用；当手机和电脑内部芯片使用的时候，CPU和GPU迅速启动同时发热，这时候智能自发电液晶屏幕LED背光片发电，LED背光灯组发光。
本发明所述的LED背光灯组为现有技术中的LED背光灯组，例如为一种贴片式高两发光二极管阵列组。
本发明所述温度感应器主要是用于实时探测CPU芯片和GPU芯片产生的热能，以提高发电效益。
本发明所述稳压组件主要是用于将PN结发电片发电产生的电压转换为LED背光灯组所需电压，且其可以实现对LED背光灯组的控制和亮度调节，还可以连接手机主板实现软件控制LED背光灯组亮度。
本发明的有益效果：本发明利用智能自发电液晶屏LED背光片把手机及电脑CPU芯片和GPU芯片工作时产生的热能最终变成光能，提供给液晶显示屏作为背光光源使用。该技术节能环保，提高了电子设备电池的时效，实现及时、彻底散热的同时利用余热来驱动液晶显示屏的背光，让智能手机和平板电脑更加智能环保。
附图说明
图1为本发明中提供的智能自发电液晶面板LED背光片的结构示意图；
其中：01、CPU芯片，02、GPU芯片，1、PN结发电片，2、液晶面板，21、LED背光灯组，22、内屏金属壳，3、温度传感器，4、稳压组件。
具体实施方式
以下通过具体实施例用于说明本发明，但本发明的保护范围并不仅限于下述实施例。
如图1所示，本发明提供一种智能自发电液晶面板LED背光片，所述LED背光片从临近手机或电脑的CPU芯片和GPU芯片端向远离该端依次包括贴合CPU芯片和GPU芯片设置的PN结发电片、以及贴合所述PN结发电片设置的液晶面板，所述液晶面板中包括LED背光灯组和设置为与所述PN结发电片贴合的内屏铝壳；且在所述LED背光片上还设置有临近CPU芯片和/或GPU芯片设置的温度传感器和用于将PN结发电片发电产生的电压转换为LED背光灯组所需电压的稳压组件(DC/DC模块)。
图1中，所述PN结发电片为商购的2mm厚的PN结发电片经打磨至厚度为1.6mm，其尺寸优选为切割至与图中所述CPU芯片和GPU芯片的大小匹配，例如为2cm×3cm。将所述PN结发电片组装贴合至所述内屏铝壳和芯片之间，再在其上加装温度传感器和DC/DC模块即得到本发明所述的智能自发电液晶面板LED背光片。
使用了本发明所述智能自发电液晶面板LED背光片的电子设备中，只要CPU芯片和GPU芯片工作，在芯片端和内屏铝壳端形成明显的温差，则所述LED背光片能够智能自 发光。实现手机显示屏不需要额外消耗电能的效果(当然，本发明中也并不排除还使用额外电能来为所述LED背光灯组提供电能)。当手机处于待机状态时屏幕背光灯不亮，而使用手机时，背光LED灯长亮，给CPU和GPU散热的同时有效地利用了CPU和GPU所发出的热量。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。