CN104007547B - 一种光强控制单元、显示模组及显示方法 - Google Patents
一种光强控制单元、显示模组及显示方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种光强控制单元，用于降低功耗。所述光强控制单元包括N个遮光器，所述N个遮光器中的每个遮光器具有M个光学开口，所述M个光学开口中每个光学开口的宽度为第一宽度，所述第一宽度不大于预设宽度，以减小在所述光强控制单元进行光强控制时所述遮光器的移动距离；N、M均为正整数。本发明还公开了包括所述光强控制单元的显示模组、包括所述显示模组的电子设备及通过所述光强控制单元实现的光强控制方法。
Description
技术领域
本发明光学及显示领域，特别涉及一种光强控制单元、显示模组及显示方法。
背景技术
随着科学技术的不断发展，电子技术也得到了飞速的发展，电子产品的种类也越来越多，人们也享受到了科技发展带来的各种便利。现在人们可以通过各种类型的电子设备，享受随着科技发展带来的舒适生活。比如，电视机等电子设备已经成为人们生活中一个不可或缺的部分，人们可以通过电视机观看电视节目，愉悦身心。
MEMS(Micro-Electro-Mechanical Systems，微机电系统)是指可批量制作的，集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路、直至接口、通信和电源等于一体的微型器件或系统。基于MEMS的显示技术，以其出色的显示性能和低功耗特性，成为未来显示技术的一大亮点。
DMS是最新发展一种全新的显示技术，它是一种基于MEMS的时序显示装置。与传统的液晶显示相比，它不需要液晶层，也不需要对光能造成极大损耗的偏光皮和彩色滤光片，因而具有高透过率、低功耗、低硬件成本、高色域等等非常多的优点，可以说，DMS是OLED之后潜力巨大的新一代显示技术。
本申请发明人在实现本申请实施例技术方案的过程中，至少发现现有技术中存在如下技术问题：
MEMS中，每个shutter(快门)中的光学开口尺寸较大，在移动时需要移动较大距离，因此在驱动悬臂梁时所需的激励电压较高，这样显然增大了功耗，不利于进行节能，也不利于环保。
而如果将光学开口的尺寸做的较小，则又会出现光学衍射现象，会严重影响显示效果，降低显示质量。
发明内容
本发明实施例提供一种光强控制单元、显示模组及显示方法，用于解决现有技术中DMS显示时功耗较大的技术问题，实现了降低功耗的技术效果。
一种光强控制单元，所述光强控制单元中包括N个遮光器，所述N个遮光器中的每个遮光器具有M个光学开口，所述M个光学开口中每个光学开口的宽度为第一宽度，所述第一宽度不大于预设宽度，以减小在所述光强控制单元进行光强控制时所述遮光器的移动距离，且所述N个遮光器中的每个遮光器中的光学开口的内边缘为锯齿面或非对称不规则面；N为正整数，M为正整数。
较佳的，所述N个遮光器中的每个遮光器中的光学开口的内边缘所对应的粗糙度值不小于预设粗糙度阈值。
较佳的，所述光强控制单元为微机电系统MEMS阵列。
较佳的，所述光强控制单元还包括有N个悬臂梁，所述N个悬臂梁中的每个悬臂梁与所述N个遮光器中的每个遮光器对应，以通过所述N个悬臂梁中的第一悬臂梁带动所述N个遮光器中的第一遮光器进行移动。
一种显示模组，所述显示模组包括光强控制单元。
较佳的，所述显示模组还包括保护层，贴覆于所述光强控制单元上方，用于保护所述显示模组。
较佳的，所述显示模组还包括背光板及至少一个光源，所述至少一个光源设置于所述背光板的侧壁，或设置于背光板底部，或设置于背光板顶部。
较佳的，所述显示模组为DMS显示模组。
一种电子设备，包括所述的显示模组。
一种光强控制方法，应用于光强控制单元，所述光强控制单元中包括N个遮光器，所述N个遮光器中的每个遮光器具有M个光学开口，所述光学开口的宽度为第一宽度，所述第一宽度不大于预设宽度，且所述N个遮光器中的每个遮光器中的光学开口的内边缘为锯齿面或非对称不规则面，所述方法包括以下步骤：
获得第一控制指令，所述第一控制指令用于指示所述光强控制单元进行光强控制；
执行所述第一控制指令，令所述N个遮光器中的P个遮光器移动与所述第一宽度对应的第一距离，所述第一距离不大于预设距离，P为正整数，且P不大于N。
较佳的，所述光强控制单元还包括有N个悬臂梁，所述N个悬臂梁中的每个悬臂梁与所述N个遮光器中的每个遮光器对应，执行所述第一控制指令，令所述N个遮光器中的P个遮光器移动第一距离的步骤包括：通过与所述P个遮光器分别对应的P个悬臂梁带动所述P个遮光器移动所述第一距离。
本发明实施例中的光强控制单元可以包括N个遮光器，所述N个遮光器中的每个遮光器具有M个光学开口，所述M个光学开口中每个光学开口的宽度为第一宽度，所述第一宽度不大于预设宽度，以减小在所述光强控制单元进行光强控制时所述遮光器的移动距离；N为正整数，M为正整数。
本发明实施例中，令所述遮光器中的光学开口的宽度均为第一宽度，所述第一宽度不大于所述预设宽度，所述第一宽度小于现有技术中shutter中的开口宽度，当所述遮光器移动时，只需要移动与所述第一宽度对应的第一距离，所述第一距离小于现有技术中shutter需要移动的距离，这样，因为所述遮光器移动的距离减小，进而减小了悬臂梁所需的激励电压，降低了功耗，有利于节能环保。
附图说明
图1A为本发明实施例中的光强控制单元示意图；
图1B为本发明实施例中的遮光器示意图；
图2为本发明实施例中的显示模组示意图；
图3为本发明实施例中光强控制方法的主要流程图。
具体实施方式
本发明实施例中的光强控制单元可以包括N个遮光器，所述N个遮光器中的每个遮光器具有M个光学开口，所述M个光学开口中每个光学开口的宽度为第一宽度，所述第一宽度不大于预设宽度，以减小在所述光强控制单元进行光强控制时所述遮光器的移动距离；N、M均为正整数。
本发明实施例中，令所述遮光器中的光学开口的宽度均为第一宽度，所述第一宽度不大于所述预设宽度，所述第一宽度小于现有技术中shutter中的开口宽度，当所述遮光器移动时，只需要移动与所述第一宽度对应的第一距离，所述第一距离小于现有技术中shutter需要移动的距离，这样，因为所述遮光器移动的距离减小，进而减小了悬臂梁所需的激励电压，降低了功耗，有利于节能环保。并且，也能够提高显示PPI(Pixels per inch，每英寸所拥有的像素数目)，及可以提高刷新率。
参见图1A，本发明提供一种光强控制单元。
本发明实施例中，所述光强控制单元可以是MEMS阵列。
所述光强控制单元中可以包括有N个遮光器101，遮光器101可以是MEMS阵列中的shutter。
所述N个遮光器101中的每个遮光器101可以具有M个光学开口102，其中每个光学开口102的宽度可以是第一宽度，所述第一宽度可以不大于预设宽度。本发明实施例中N可以是正整数，M也可以是正整数。图1A中以N＝2、M＝2为例进行说明。图1A中，遮光器101上没有阴影的区域即为光学开口102。
本发明实施例中，在所述光强控制单元进行光强控制时，可能需要所述N个遮光器101中的P个遮光器101进行移动。在令遮光器101进行移动时，遮光器101移动的距离与光学开口102的宽度有关，光学开口102的宽度与遮光器101移动的距离成正比。因此，本发明实施例中令光学开口102的所述第一宽度不大于所述预设宽度，即本发明实施例中所述第一宽度要小于现有技术中shutter的快门宽度，这样，本发明实施例中的遮光器101需要移动的距离小于现有技术中shutter需要移动的距离，从而本发明实施例相对于现有技术在不会影响显示效果的前提下减小了悬臂梁所需的激励电压，降低了功耗，达到了节能的效果。
图1A中的所述光强控制单元还可以包括有N个悬臂梁103，本发明实施例中，所述N个悬臂梁103中的每个悬臂梁103可以与所述N个遮光器101中的每个遮光器101对应，即每个遮光器101可以对应有一个悬臂梁103，悬臂梁103用于带动遮光器101进行移动。
在遮光器101需要移动时，可以为所述N个悬臂梁103中的第一悬臂梁提供激励电压，所述第一悬臂梁在得到电压后，可以带动所述N个遮光器101中的第一遮光器进行移动。
遮光器101的移动距离与悬臂梁103得到的电压值成正比。本发明实施例中需要遮光器101移动的所述第一距离小于所述预设距离，因此悬臂梁103需要的电压值也小于现有技术中的悬臂梁所需要的电压值，本发明实施例中显然达到了降低功耗、节能的技术效果。
可选的，如果一个遮光器101上的光学开口102数量较少，则可以增加遮光器101的数量，以尽量提高PPI。
可选的，也可以增加一个遮光器101上的光学开口102数量，这样可以在无需增加遮光器101的前提下提高PPI，减少硬件成本。
现有技术中，当光学开口102的宽度较小时，可能会出现单缝衍射现象，且遮光器101上具有多个光学开口102，两个光学开口102之间还可能出现双缝干涉现象，这些都会影响到显示效果。
本发明实施例中，为尽量避免单缝衍射现象或双缝干涉现象，可以将每个光学开口102的内边缘设置为非光滑边缘，即可以令每个光学开口102的内边缘所对应的粗糙度值不小于预设粗糙度值，例如可以令每个光学开口102的内边缘为锯齿形状，即将每个光学开口102的内边缘制作为锯齿面，或者也可以令每个光学开口102的内边缘为其他非对称不规则形状，即将每个光学开口102的内边缘制作为非对称不规则面，只要使每个光学开口102的内边缘为非光滑边缘即可，本发明对此不作限制。
例如，每个光学开口102的内边缘可以看做一个平面，如果将一个光学开口102的内边缘制作为非对称不规则形状，相当于增加了该平面的粗糙度值。对于一个平面来说，可能其表面会有凸起或凹陷的情况而导致该平面粗糙度值较高，因此，将一个光学开口102的内边缘制作为锯齿面或其他非对称不规则面，相当于增加了该光学开口102的内边缘的粗糙度值。
如图1B所示，为一个遮光器101的示意图，图1B中将遮光器101中具有的光学开口102的内边缘制作为非光滑边缘，图1B中以将光学开口102的内边缘制作为锯齿状、且该遮光器101中具有两个光学开口102为例进行说明。其中，图1B中遮光器101上没有阴影的区域即为光学开口102，且图1B中未示出悬臂梁103。
因光学开口102的内边缘为非光滑边缘，因此可以有效避免单缝衍射现象或双缝干涉现象，从而在减小光学开口102的宽度时也不会影响到显示效果。
参见图2，本发明第二实施例还提供一种显示模组，所述显示模组可以包括光强控制单元201，光强控制单元201与图1实施例中的所述光强控制单元可以是同一光强控制单元。
本发明实施例中，所述显示模组还可以包括保护层202，保护层202可以贴覆于光强控制单元201上方，可以用于保护光强控制单元201。
本发明实施例中，所述显示模组还可以包括背光板203和至少一个光源204。背光板203可以位于光强控制单元201下方，至少一个光源204可以设置于背光板203的侧壁，或至少一个光源204可以设置于背光板203的底部，或至少一个光源204可以设置于背光板203的顶部，具体设置方式本发明不做限制。图2中以所述显示模组包括有两个光源204、且该两个光源204均设置于背光板203底部为例进行说明。
本发明实施例中，所述显示模组可以是DMS显示模组。
本发明第三实施例还提供一种电子设备，所述电子设备可以包括所述显示模组。
参见图3，本发明第四实施例提供一种光强控制方法，所述方法可以应用于所述光强控制单元，即可以用于光强控制单元201。所述方法可以包括：
步骤301：获得第一控制指令，所述第一控制指令用于指示所述光强控制单元201进行光强控制。
光强控制单元201可以获得所述第一控制指令，所述第一控制指令可以是用于指示所述光强控制单元进行光强控制。
例如，所述第一控制指令可以是所述电子设备生成的。
步骤302：执行所述第一控制指令，令所述N个遮光器101中的P个遮光器101移动与所述第一宽度对应的第一距离，所述第一距离不大于预设距离，P为正整数，且P不大于N。
光强控制单元201在获得所述第一控制指令后，可以执行所述第一控制指令，以令所述N个遮光器101中的所述P个遮光器101移动所述第一距离，所述第一距离可以与所述第一宽度相对应。具体的，所述第一距离可以与所述第一宽度成正比。
具体的，光强控制单元201在获得所述第一控制指令后，可以对所述N个悬臂梁103中的所述P个悬臂梁103进行控制，所述P个悬臂梁103分别与所述P个遮光器101对应，可以通过所述P个悬臂梁103带动所述P个遮光器101移动所述第一距离。
因本发明实施例中，所述第一距离不大于所述预设距离，即相对于现有技术来说，本发明中的光学开口102的所述第一宽度较小，则与所述第一宽度对应的所述第一距离也较小，即所述第一距离不大于所述预设距离。这样，带动遮光器101进行移动的悬臂梁103所需的激励电压的电压值也较低，悬臂梁103无需较高激励电压即可带动遮光器101进行满足显示要求的移动，既不影响显示效果，也可以降低功耗。
本发明实施例中的光强控制单元可以包括N个遮光器，所述N个遮光器中的每个遮光器具有M个光学开口，所述M个光学开口中每个光学开口的宽度为第一宽度，所述第一宽度不大于预设宽度，以减小在所述光强控制单元进行光强控制时所述遮光器的移动距离；N为正整数，M为正整数。
本发明实施例中，令所述遮光器中的光学开口的宽度均为第一宽度，所述第一宽度不大于所述预设宽度，所述第一宽度小于现有技术中shutter中的开口宽度，当所述遮光器移动时，只需要移动与所述第一宽度对应的第一距离，所述第一距离小于现有技术中shutter需要移动的距离，这样，因为所述遮光器移动的距离减小，进而减小了悬臂梁所需的激励电压，降低了功耗，有利于节能环保。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (11)
1.一种光强控制单元，其特征在于，所述光强控制单元中包括N个遮光器，所述N个遮光器中的每个遮光器具有M个光学开口，所述M个光学开口中每个光学开口的宽度为第一宽度，所述第一宽度不大于预设宽度，以减小在所述光强控制单元进行光强控制时所述遮光器的移动距离，且所述N个遮光器中的每个遮光器中的光学开口的内边缘为锯齿面或非对称不规则面；N、M均为正整数。
2.如权利要求1所述的光强控制单元，其特征在于，所述N个遮光器中的每个遮光器中的光学开口的内边缘所对应的粗糙度值不小于预设粗糙度阈值。
3.如权利要求1所述的光强控制单元，其特征在于，所述光强控制单元为微机电系统MEMS阵列。
4.如权利要求1所述的光强控制单元，其特征在于，所述光强控制单元还包括有N个悬臂梁，所述N个悬臂梁中的每个悬臂梁与所述N个遮光器中的每个遮光器对应，以通过所述N个悬臂梁中的第一悬臂梁带动所述N个遮光器中的第一遮光器进行移动。
5.一种显示模组，其特征在于，所述显示模组包括如权利要求1-4中任一项所述的光强控制单元。
6.如权利要求5所述的显示模组，其特征在于，所述显示模组还包括保护层，贴覆于所述光强控制单元上方，用于保护所述显示模组。
7.如权利要求5所述的显示模组，其特征在于，所述显示模组还包括背光板及至少一个光源，所述至少一个光源设置于所述背光板的侧壁，或设置于背光板底部，或设置于背光板顶部。
8.如权利要求5所述的显示模组，其特征在于，所述显示模组为DMS显示模组。
9.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求5-8任一项所述的显示模组。
10.一种光强控制方法，应用于光强控制单元，其特征在于，所述光强控制单元中包括N个遮光器，所述N个遮光器中的每个遮光器具有M个光学开口，所述光学开口的宽度为第一宽度，所述第一宽度不大于预设宽度，且所述N个遮光器中的每个遮光器中的光学开口的内边缘为锯齿面或非对称不规则面，所述方法包括以下步骤：
获得第一控制指令，所述第一控制指令用于指示所述光强控制单元进行光强控制；
执行所述第一控制指令，令所述N个遮光器中的P个遮光器移动与所述第一宽度对应的第一距离，所述第一距离不大于预设距离，P为正整数，且P不大于N。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述光强控制单元还包括有N个悬臂梁，所述N个悬臂梁中的每个悬臂梁与所述N个遮光器中的每个遮光器对应，执行所述第一控制指令，令所述N个遮光器中的P个遮光器移动第一距离的步骤包括：通过与所述P个遮光器分别对应的P个悬臂梁带动所述P个遮光器移动所述第一距离。
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