CN102967931A - 适用夜视系统的液晶显示装置及其背光源模块 - Google Patents
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Abstract
一种适用夜视系统的液晶显示装置，包括一液晶显示面板、一背光源模块及一背光源驱动控制单元，背光源模块包括多个红光发光二极管、绿光发光二极管及蓝光发光二极管组成一光源数组，用以产生一包括有红光、绿光及蓝光的背光投射向液晶显示面板；背光源驱动控制单元电性连接于光源数组，用以驱动红光发光二极管、绿光发光二极管及蓝光发光二极管，背光源驱动控制单元于夜视模式时，在一触发信号的触发下，调降或关闭传送至红光发光二极管的驱动电力，以达到夜视所需的效果。
Description
【技术领域】
本发明涉及一种液晶显示装置的设计，特别涉及一种适用夜视系统的液晶显示装置及其背光源模块。
【背景技术】
夜视系统应用的范围很广，如安全监控、夜间行动，生态观察，而主要是应用于军事用途。夜视系统其原理是利用光学组件来达到夜间观察景物的技术。当前夜视系统光学组件(Night Vision Imaging System)主要分为利用影像增强管(Image Intensifier Tubes)或红外线夜视系统(IR Night Vision system)。其中影像增强管的原理为针对夜间微弱光线进行增强，特别是针对红光穿透光谱区会有大幅度光强度增益，再由液晶显示装置显示。
目前应用于军事夜视用途的液晶显示装置主要是利用调整液晶显示面板至极低晖度，但由于液晶显示装置一般非是专门针对夜视系统所设计的，调整后仍旧因为夜视系统对光线强度的大幅度增益而不足以符合一定的影像规格要求，造成使用者视觉在观看显示影像时的不适。因此，会在液晶显示装置外再加一片穿透光范围为400nm至600nm的光学滤光片(OpticFilter)，用以阻绝大部份的红光，以期符合影像规格要求。
然而，光学滤光片价格昂贵，应用在夜视系统中会造成使用者成本上极大的负担。再者，对于具有触控功能的液晶显示装置而言，加设光学滤光片后，则会影响液晶显示装置的触控功能，导致使用者难以对液晶显示装置进行触控操作。并且若处于光线充足的时候，液晶显示装置外加光学滤光片反而令使用者不方便，无法观看到正常的显示影像。若要同时兼顾夜视模式与一般模式下使用，不但结构设计上更加困难，且变得需要另外妥善保存光学滤光片，增加使用者的多余的麻烦。
【发明内容】
本发明的一目的即是提供一种适用夜视系统的液晶显示装置及其背光源模块，不需利用光学滤光片，即可兼顾一般模式及夜视模式下的使用，且适用于各种光线条件。
本发明为解决现有技术的问题所采用的技术手段为一种适用夜视系统的液晶显示装置，包括一液晶显示面板、一背光源模块及一背光源驱动控制单元。背光源模块包括多个红光发光二极管、绿光发光二极管及蓝光发光二极管组成一光源数组，用以产生一包括有红光、绿光及蓝光的背光投射向液晶显示面板；背光源驱动控制单元电性连接于光源数组，用以驱动红光发光二极管、绿光发光二极管及蓝光发光二极管。背光源驱动控制单元于夜视模式时，调降或关闭传送至红光发光二极管的驱动电力。
在本发明的较佳实施例中，背光源驱动控制单元可由一夜视模式制动单元或一感测单元所产生的触发信号触发而调降或关闭传送至红光发光二极管的驱动电力。且背光源驱动控制单元可以一预定比例调降传送至红光发光二极管的驱动电力。
经由本发明所采用的技术手段，由于不需要加设光学滤光片，不但能节省成本，更不会因为光学滤光片而影响到液晶显示装置的影像效果或是触控功能，即使是用于军事用途，液晶显示装置的色彩表现也因为少了光学滤光片而可以维持与商业规格的液晶显示装置相比拟，甚至会因为使用三色的发光二极管做为背光源，而有更好的色彩效果。
此外，夜视模式的切换极为方便，使用者可在需要的时候，自行手动操作夜视模式制动单元而由一般模式切换为夜视模式。亦可以透过感测单元的感测，使背光源驱动控制单元自动配合外界环境的光线变化而调节，以预定比例调降红光，让使用者在各种光线条件下皆能观看到最适合的显示影像。
本发明所采用的具体实施例，将通过以下的实施例及附图作进一步的说明。
【附图说明】
图1是本发明第一实施例的液晶显示装置于一般模式的系统图；
图2是光源数组的立体图；
图3是采用统一封装的三色发光二极管的光源数组的立体图；
图4是本发明第一实施例的液晶显示装置于夜视模式的系统图；
图5是本发明于一般模式时的背光光谱图；
图6是本发明于夜视模式时的背光光谱图；
图7是本发明于夜视模式时以预定比例调降红光的背光光谱图；
图8是本发明第二实施例的液晶显示装置的系统图。
【具体实施方式】
参阅图1所示，其是本发明第一实施例的液晶显示装置于一般模式的系统图。如图所示，液晶显示装置100包括有一液晶显示面板1、一影像处理装置2、一背光源模块3、一背光源驱动控制单元4及一夜视模式制动单元5。
液晶显示面板1主要包括有一液晶层11及设置在液晶层11上下的二电极层12、13。液晶层11包括有多个液晶像素单元数组111。液晶像素单元数组111极易受外加电场的影响，将少量的电荷加到电极层12、13时，则可使液晶像素单元数组111旋转，以改变光线的通过与否。
影像处理装置2以一液晶控制信号S控制液晶显示面板1的液晶像素单元数组111。影像处理装置2主要包括有一时序控制单元(Timing Controller)21、一扫瞄驱动单元(ScanDriver)22及一信号源驱动单元(Source Driver)23。
扫瞄驱动单元22负责以一液晶调节信号S1调节液晶像素单元数组111的旋转，以决定光线的通过与否的开关动作。信号源驱动单元23则负责将一画素信号S2输入液晶显示面板1中。影像处理装置2在接收影像输入(未图示)后，扫瞄驱动单元22在时序控制单元21的时序控制下调整液晶像素单元数组111的开关动作，信号源驱动单元23实时配合输入画素信号S2，以使液晶显示面板1显示影像。
背光源模块3包括有一光源数组30，用以产生包括有红光R、绿光G及蓝光B混光而成为白光的的背光L，经由一扩散板31及一棱镜片32投射向液晶显示面板1。
再配合参阅图2及图3所示，其是光源数组的立体图以及采用统一封装的三色发光二极管的光源数组的立体图。背光源模块3的光源数组30包括有多个用以产生红光R的红光发光二极管33a、用以产生绿光G的绿光发光二极管33b及用以产生蓝光B的蓝光发光二极管33c。红光发光二极管33a、绿光发光二极管33b及蓝光发光二极管33c分别通过灯条34设置在一基板35上。
除了可以采用分开设置的红光发光二极管33a、绿光发光二极管33b及蓝光发光二极管33c作为背光源外，亦可以采用由红光发光二极管33a、绿光发光二极管33b及蓝光发光二极管33c统一封装而成的三色发光二极管(RGB LED)36，由多个三色发光二极管36组成的光源数组30’作为背光源。
背光源驱动控制单元4电性连接于背光源模块3的光源数组30，用以驱动红光发光二极管33a、绿光发光二极管33b及蓝光发光二极管33c，使红光发光二极管33a、绿光发光二极管33b及蓝光发光二极管33c分别产生红光R、绿光G及蓝光B。
夜视模式制动单元5电性连接于背光源驱动控制单元4，夜视模式制动单元5可以是个简单的开关组件，实际应用时可透过有线或无线的方式电性连接于背光源驱动控制单元4，让使用者透过夜视模式制动单元5对背光源驱动控制单元4进行手动操作，使液晶显示装置100切换至夜视模式。
参阅图4所示，其是本发明第一实施例的液晶显示装置于夜视模式的系统图。当使用者对夜视模式制动单元5进行操作(未图示)，夜视模式制动单元5会产生一触发信号S3传送至背光源驱动控制单元4。背光源驱动控制单元4受触发信号S3的触发后则调降或关闭传送至红光发光二极管33a的驱动电力，进入夜视模式。
在本实施例中，背光源驱动控制单元4于夜视模式时完全关闭传送至红光发光二极管33a的驱动电力，达到夜视时所需的效果。当然，由于发光二极管具有线性发光的特性，背光源驱动控制单元4亦可不需将红光R完全关闭，而是以一预定比例调降传送至红光发光二极管33a的驱动电力，使提供予液晶显示面板1的红光R依所需的比例而调降。
同时参阅图5、图6、图7所示，其是本发明于一般模式时的背光光谱图、本发明于夜视模式时的背光光谱图及本发明于夜视模式时以预定比例调降红光的背光光谱图。图中纵轴为光强度、横轴为波长。
于一般模式时，提供至液晶显示面板1的背光L在光谱图(图5)上可同时看到代表蓝光的曲线W1(平均波长约470nm)、代表绿光的曲线W2(平均波长约530nm)以及代表红光的曲线W3(平均波长约630nm)。三种颜色的光同时混光为白光，和一般的液晶显示面板1并无不同，提供正常的显示效果。
于夜视模式时，红光已被完全关闭，提供至液晶显示面板1的背光L’在光谱图(图6)上只看的到代表蓝光B的曲线W1以及代表绿光G的曲线W2，达到夜视的光谱要求。也可以预定比例调降红光，如通过夜视模式制动单元5送至背光源驱动控制单元4的触发信号S3而将红光发光二极管33a的驱动电力调降为一般模式时驱动电力的1/2或1/10，亦或1/100，使显示在光谱图(图7)上代表红光的曲线W3的光强度降低。
参阅图8所示，其是本发明第二实施例的液晶显示装置的系统图。此一实施例的液晶显示装置100a的结构设计大致上与前述第一实施例相同，故相同的构件标示以相同的组件编号。其差异在于，背光源驱动控制单元4电性连接有一感测单元6。
感测单元6在本实施例中为一光传感器，用以感测外界环境的光线变化并据以送出一触发信号S4至背光源驱动控制单元4。背光源驱动控制单元4依据感测单元6所送出的触发信号S4，配合外界环境的光线条件以一预定比例调降传送至红光发光二极管33a的驱动电力，使提供予液晶显示面板1的红光R’依比例调降，改变提供至液晶显示面板1的背光L”。通过感测单元6可使液晶显示装置100a于夜视模式时自动配合外界环境调节红光R’，以在各种光线条件下皆能让使用者观看到最适合的显示影像。
Claims (10)
1.一种适用夜视系统的液晶显示装置，其特征在于，该适用夜视系统的液晶显示装置包括：
一液晶显示面板，包括有多个液晶像素单元数组，由一影像处理装置所产生的液晶控制信号所控制；
一背光源模块，包括多个红光发光二极管、绿光发光二极管及蓝光发光二极管组成一光源数组，用以产生一包括有红光、绿光及蓝光的背光投射向该液晶显示面板；
一背光源驱动控制单元，电性连接于该光源数组，用以驱动该背光源模块的红光发光二极管、绿光发光二极管及蓝光发光二极管，该背光源驱动控制单元于夜视模式时，在一触发信号的触发下，调降或关闭传送至该红光发光二极管的驱动电力。
2.根据权利要求1所述的适用夜视系统的液晶显示装置，其特征在于：所述背光源驱动控制单元电性连接有一夜视模式制动单元，用以产生该触发信号触发该背光源驱动控制单元调降或关闭传送至该红光发光二极管的驱动电力。
3.根据权利要求1所述的适用夜视系统的液晶显示装置，其特征在于：所述背光源驱动控制单元电性连接有一感测单元，用以产生该触发信号触发该背光源驱动控制单元调降或关闭传送至该红光发光二极管的驱动电力。
4.根据权利要求3所述的适用夜视系统的液晶显示装置，其特征在于：所述感测单元为一光传感器。
5.根据权利要求1所述的适用夜视系统的液晶显示装置，其特征在于：所述背光源驱动控制单元以一预定比例调降传送至该红光发光二极管的驱动电力。
6.一种适用夜视系统的背光源模块，用以提供一包括有红光、绿光及蓝光的背光投射向一液晶显示面板，其特征在于，该背光源模块包括：
多个红光发光二极管、绿光发光二极管及蓝光发光二极管组成一光源数组，用以产生包括有该红光、绿光及蓝光的背光；
一背光源驱动控制单元，电性连接于该光源数组，用以驱动该红光发光二极管、绿光发光二极管及蓝光发光二极管，该背光源驱动控制单元于夜视模式时，在一触发信号的触发下，调降或关闭传送至该红光发光二极管的驱动电力。
7.根据权利要求6所述的适用夜视系统的背光源模块，其特征在于：所述背光源驱动控制单元电性连接有一夜视模式制动单元，用以触发该背光源驱动控制单元调降或关闭传送至该红光发光二极管的驱动电力。
8.根据权利要求6所述的适用夜视系统的背光源模块，其特征在于：所述背光源驱动控制单元电性连接有一感测单元，用以触发该背光源驱动控制单元调降或关闭传送至该红光发光二极管的驱动电力。
9.根据权利要求8所述的适用夜视系统的液晶显示装置，其特征在于：所述感测单元为一光传感器。
10.根据权利要求6所述的适用夜视系统的背光源模块，其特征在于：所述背光源驱动控制单元以一预定比例调降传送至该红光发光二极管的驱动电力。
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|---|---|---|---|---|
| CN105070206A (zh) * | 2015-09-22 | 2015-11-18 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种显示装置 |
| CN105632423A (zh) * | 2016-03-31 | 2016-06-01 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种背光模组及其驱动方法、显示装置 |
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