一种具有夜视兼容的液晶显示LED背光系统技术方案

技术编号:14355489 阅读:46 留言:0更新日期:2017-01-08 22:46
本发明专利技术公开一种具有夜视兼容的液晶显示LED背光系统,光源采用由RGB三色LED和特殊光源组成的光源阵列,特殊光源发出夜视仪敏感的光线成份,电路部分分别为各种LED提供电流,以控制发出光线的强弱。本方案的有益效果是:结构简单,生产工艺简单,光利用率高、色度调节灵活、兼容效果好、成本较低,能够保证裸眼和通过夜视仪同时看清显示屏上的信息,并且对屏幕的色域影响较小。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及液晶显示技术,具体就是一种夜视兼容的LED光源背光系统。
技术介绍
随着液晶显示技术的不断发展,液晶显示技术现在已经成为平板显示的主流技术。用于野外特殊领域的液晶显示屏不仅需要满足功耗小、亮度高、可靠性高,强光下可直视等优点外,还需要与夜视成像系统兼容。夜视兼容技术的实质是指设备在夜间时不会发出干扰夜视仪的光和能量,夜视兼容技术是安全实现夜视化的重要保证。驾驶舱会不可避免地装配有显示屏,操作人员需要不断观察显示屏上显示的信息,这些显示屏除了辐射可见光外,在红外区域还有较高的能量辐射。尽管在夜间显示屏发出的光线大大减少,但它们辐射的红外光或红光与夜视仪光谱响应区重叠,这些光线可对光灵敏度极高的夜视仪产生干扰,就如同人眼在强光刺激下会看不清事物一样,会严重干扰夜视仪的使用,甚至有可能导致夜视仪的像增强管在瞬间烧损,极大地降低了夜视仪的性能,乃至使其完全丧失夜视功能。实现显示屏的夜视兼容技术就是在夜晚显示屏工作的时候,其发出的光线不应该与夜视成像系统相干扰,并且能保持裸眼可视。在现有技术中虽然通过降低背光源的发光功率,也可以减少背光源发出的可见光和红外光,降低显示屏对夜视仪的影响,但是考虑到在白天阳光直射下显示屏要能清晰的显示图片,因而显示屏背光源最大发光功率通常都做的很大,但光功率调整的范围是有限的,即便光功率调到最小,显示屏背光源发出的红光和红外光也不能满足夜视兼容的要求,在背光源光功率最小的情况下,甚至还会出现由于可见光太弱,裸眼看不清显示屏,而红外光太强,通过夜视仪也看不清显示屏的情况,所以如何改善显示器的夜视兼容功能是亟待解决的问题。申请号为2015101000427,名称为“一种具有夜视兼容的液晶显示LED背光模组”的中国专利中,采用了将LED白灯和LED彩灯分别布置在2块印刷线路板上,并分别放置在上下两层的导光板的侧面,以减少彩色LED灯条发出的彩色光线(尤其是蓝光)对LED白灯中的荧光粉的激发,大大降低了夜视兼容模式下的红外辐射,保证了产品满足夜视兼容的要求,但该技术存在下述问题:LED灯布置复杂,散热困难,限制了LED的最大功率,在白天强光照射下,液晶屏的亮度难以满足要求,需要用两块导光板,导光板结构复杂且占据空间大,对LED发出的光利用率低,难以完全消除蓝光诱发白光LED的荧光粉发出红外光的问题;在夜视兼容模式,用裸眼或微光夜视仪不能同时看清显示屏上显示的信息。申请号为2014100553103,名称为“采用诱导透射滤光片的夜视兼容红外触摸屏”的中国专利中,使用了制备过程繁杂、价格昂贵的滤光片,导致成本高,色度调节不够灵活的缺陷;滤光片容易损坏,从而出现液晶屏漏光问题,并且在装上滤光片以后裸眼就不能看清显示屏,更不能保证显示屏的色域。现有技术存在如下问题:结构复杂、成本高、操作过程繁琐、对夜视仪的干扰强、光利用率低、散热困难,在夜视兼容模式下裸眼或微光夜视仪不能同时看清显示屏上的信息。
技术实现思路
为了能够克服现有技术中存在的问题,本申请采用了以下的技术方案:一种具有夜视兼容的液晶显示LED背光系统,包括光学腔、光源阵列、电路部分;其工作状态包含夜视兼容模式和正常模式,不使用夜视仪时背光系统工作在正常模式,使用夜视仪时背光系统工作在夜视兼容模式;所述光源阵列包含三色LED和特殊光源,所述三色LED和特殊光源布置在所述光学腔内;所述的特殊光源在工作时发出含有夜视仪敏感成分的特殊光线,所述的特殊光线能够透过液晶面板表面的红绿蓝三色滤色片,特殊光线的波长与可见光接近,或者在可见光范围内,因而能根据每个像素液晶的扭曲状态透过不同强度的光线,所述的特殊光源含有特殊LED;在背光系统进入夜视兼容模式中,特殊光源发出特殊光线,该特殊光线透过液晶面板后不会干扰夜视仪的工作,借助于特殊光线能够通过夜视仪清楚地看见液晶面板显示的内容;所述的三色LED中包含红色LED、绿色LED和蓝色LED,在它们工作时分别发出红绿蓝三色的光;所述特殊LED、红色LED、绿色LED和蓝色LED的工作电流可以分别独立调节强弱;所述电路部分分别为特殊LED、红色LED、绿色LED和蓝色LED提供工作电流;所述光学腔的内表面是高反射率的材料;所述光学腔至少有三个表面,光线从其中一个表面离开光学腔,该表面为光学腔的出光面;所述光学腔出光面覆盖光学膜片;三色LED或特殊光源发出的光线一部分直接从光学腔出光面出射,另外一部分光线经过反射以后从光学腔出光面出射,通过光学膜片,最终形成亮度均匀的背光源,背光源照亮液晶面板。优选地,所述特殊光源由紫外LED和荧光粉构成,紫外LED工作时发出紫外线激发荧光粉,荧光粉发出特殊光线。优选地,所述特殊光源含有红外LED,红外LED发出特殊光线。优选地,所述的特殊光线含有红外光,其波长落在750nm-1300nm范围内。本专利技术的有益效果在于:和其他夜视兼容LED光源背光系统相比较,不需要两块导光板,不需要频繁拆卸滤光片,具有结构简单,生产工艺简单,成本低,价格低廉,操作简单,对微光夜视仪的干扰弱等优点;在夜视兼容模式下,无论是裸眼还是通过夜视仪都能看清显示屏上的信息,并且在裸眼观察下,对屏幕的色域影响较小。附图说明为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白,下面结合附图和实施例对本专利技术做近一步详细说明:图1本专利技术申请的第一个实施例的液晶屏结构示意图;图2本专利技术申请的第一个实施例LED阵列分布图;图3本专利技术申请的第二个实施例的液晶屏结构示意图;图4本专利技术申请的第二个实施例侧向结构示意图;图5本专利技术申请的实施例中三色LED复合获得白光的示意图:图6本专利技术申请的实施例中紫外LED激发荧光粉的示意图;001.液晶面板,002.光学膜片,003.光学腔,004.光源阵列,005.高反射率材料,006.红光LED,007.绿光LED,008.蓝光LED,009.紫外LED,010.矩形LED单元,011.PCB板,012.三色LED,013.导光板,014.侧面反射膜,015.底面反射膜,016.白色光线照明区域,017.紫外光线,018.荧光粉,019.荧光粉发出的光线。具体实施方案下面结合附图对本专利技术做进一步的详细说明。为了能够克服现有技术中存在的问题,本申请采用了以下的技术方案:一种具有夜视兼容的液晶显示LED背光系统,包括光学腔、光源阵列、电路部分;其工作状态包含夜视兼容模式和正常模式,不使用夜视仪时背光系统工作在正常模式,使用夜视仪时背光系统工作在夜视兼容模式;所述光源阵列包含三色LED和特殊光源,所述三色LED和特殊光源布置在所述光学腔内;光源阵列产生光线,从光学腔出射的光线是均匀的光线。所述的特殊光源在工作时发出含有夜视仪敏感成分的特殊光线,虽然液晶屏表面有红绿蓝三色滤色片,但这些滤色片是针对可见光设计的,所述的特殊光线能够透过液晶面板表面的红绿蓝三色滤色片,特殊光线的波长与可见光接近,或者在可见光范围内,因而能根据每个像素液晶的扭曲状态透过不同强度的光线,从而在液晶屏表面根据每个像素液晶的扭曲状态形成发光图像,因而通过夜视仪能看清显示屏上显示的图像。通过上述方案,可以使用普通的液晶面板,保证在夜视兼容的模式下,通过夜视仪或裸眼都能够看清显示屏上的图像,不需要单独设计液晶面本文档来自技高网
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一种具有夜视兼容的液晶显示LED背光系统

【技术保护点】
一种具有夜视兼容的液晶显示LED背光系统,包括光学腔、光源阵列、电路部分;其工作状态包含夜视兼容模式和正常模式,不使用夜视仪时背光系统工作在正常模式,使用夜视仪时背光系统工作在夜视兼容模式;其特征是:所述光源阵列包含三色LED和特殊光源,所述三色LED和特殊光源布置在所述光学腔内;所述的特殊光源在工作时发出含有夜视仪敏感成分的特殊光线,所述的特殊光线能够透过液晶面板表面的红绿蓝三色滤色片,特殊光线的波长与可见光接近,或者在可见光范围内,因而能根据每个像素液晶的扭曲状态透过不同强度的光线,所述的特殊光源含有特殊LED;在背光系统进入夜视兼容模式中,特殊光源发出特殊光线;所述的三色LED中包含红色LED、绿色LED和蓝色LED,在它们工作时分别发出红绿蓝三色的光;所述特殊LED、红色LED、绿色LED和蓝色LED的工作电流可以分别独立调节强弱;所述电路部分分别为特殊LED、红色LED、绿色LED和蓝色LED提供工作电流;所述光学腔的内表面是高反射率的材料;所述光学腔至少有三个表面,光线从其中一个表面离开光学腔,该表面为光学腔的出光面;所述光学腔出光面覆盖光学膜片;三色LED或特殊光源发出的光线一部分直接从光学腔出光面出射,另外一部分光线经过反射以后从光学腔出光面出射,通过光学膜片,最终形成亮度均匀的背光源,背光源照亮液晶面板。...

【技术特征摘要】
1.一种具有夜视兼容的液晶显示LED背光系统,包括光学腔、光源阵列、电路部分;其工作状态包含夜视兼容模式和正常模式,不使用夜视仪时背光系统工作在正常模式,使用夜视仪时背光系统工作在夜视兼容模式;其特征是:所述光源阵列包含三色LED和特殊光源,所述三色LED和特殊光源布置在所述光学腔内;所述的特殊光源在工作时发出含有夜视仪敏感成分的特殊光线,所述的特殊光线能够透过液晶面板表面的红绿蓝三色滤色片,特殊光线的波长与可见光接近,或者在可见光范围内,因而能根据每个像素液晶的扭曲状态透过不同强度的光线,所述的特殊光源含有特殊LED;在背光系统进入夜视兼容模式中,特殊光源发出特殊光线;所述的三色LED中包含红色LED、绿色LED和蓝色LED,在它们工作时分别发出红绿蓝三色的光;所述特殊LED、红色LED、绿色LED和蓝色LED的工作电流可以分别独立调节强弱;所述电路部分分别为特殊LED、红色LE...

【专利技术属性】
技术研发人员:朱向冰崔海田钱立勇杨宏运朱子辰陈瑾
申请(专利权)人:安徽师范大学
类型:发明
国别省市:安徽;34

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