液晶顯示器LED背光的夜視兼容特性分析
上傳人:LEDth/整理 上傳時間: 2015-03-13 瀏覽次數: 69 |
作者 | 李正榮/沈健/ 潘立豹/ 徐立國/ 吳麗 |
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單位 | 中國航空工業集團公司華東光電有限公司/特種顯示國家工程實驗室/國家特種顯示工程技術研究中心 |
分類號 | TN223 |
發表刊物 | 激光與光電子學進展 |
發布時間 | 2013年11月 |
1 引言
夜視技術在現代戰爭中具有重要地位。目前的夜視成像系統(NVIS)主要使用第三代圖像增強技術,其基本工作原理是利用像增強技術和光電轉換技術將人眼不可見或視效較低的近紅外波段的光增強或轉換成人眼可視影像。而飛機座艙內的普通照明和信息顯示器件在近紅外波段都有較高的輻射能量,這些輻射進入夜視成像設備,會激活其自動增益控制系統,導致夜視儀的靈敏度降低,不能看清艙外的景物,從而喪失了夜視功能。夜視兼容功能就是指降低座艙內照明、信息顯示等發光器件在近紅外波段的輻射,降低艙內的夜視輻亮度,減少對夜視成像系統的干擾。
目前飛機座艙內主要使用液晶顯示器件來實現圖像、信息的顯示。而普通的液晶顯示器在近紅外波段有較強的光譜輻射,是夜視輻亮度的重要來源。為降低液晶顯示器的夜視輻亮度,目前主要采用濾光片技術和雙模式背光源技術。濾光片技術是指通過截止或吸收背光中近紅外部分的能量從而降低液晶顯示器的夜視輻亮度,但由于濾光片的使用存在明顯的角度依賴性,并且影響正常的紅色畫面的顯示,因此使用較少。
目前國內的液晶顯示器件主要通過雙模式背光源系統來實現夜視兼容功能,在非夜視環境下使用高光效白光發光二極管(LED)燈作為背光源,可以用較小的功耗實現較高的顯示亮度;在夜視環境下,使用橙綠藍(OGB)彩色LED燈作為背光源,以實現夜視兼容功能。OGB 彩色LED 燈是由藍色、綠色和主波長在590~610nm范圍內的橙色發光芯片組成的多芯片復合型彩色LED燈,能夠有效減少背光中近紅外波段的輻射,降低顯示器的夜視輻亮度。
本文分析了雙模式背光源系統夜視輻亮度的計算方法,通過實驗比較了OGB彩色LED 燈中各單色LED芯片對夜視輻亮度的貢獻大小和作用方式,為提高液晶顯示器件的夜視兼容性能提供了指導。
2 理論分析
彩色液晶顯示器夜視兼容性能的優劣一般通過測量國軍標(GJB)中定義的夜視輻亮度來衡量。測量時,使用滿足GJB要求的光譜輻射計測量顯示器的輻射光譜,再通過GJB1394給出的方法計算出顯示器的夜視輻亮度(RN)。對于彩色液晶顯示器,RN 越小則與夜視成像設備的兼容性越好。GJB中夜視輻亮度的計算方法如下:
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