CN109154736A - 用于显示装置的背光模组、显示装置及驱动侧入式背光模组的方法 - Google Patents

用于显示装置的背光模组、显示装置及驱动侧入式背光模组的方法 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种用于显示装置的背光模组。所述用于显示装置的背光模组包括：导光板；以及位于导光板上的透光控制层，其构造为接收来自导光板的光并调节来自导光板的光的光强度。透光控制层包括具有可变透光率的透光控制材料。透光控制层的多个区域中的透光性是独立可控的。

Description

用于显示装置的背光模组、显示装置及驱动侧入式背光模组 的方法
技术领域
本发明涉及显示技术，更具体地，涉及一种用于显示装置的背光模组、显示装置以及驱动侧入式背光模组的方法。
背景技术
动态范围是指图像的最亮部分与该图像的最暗部分的光强度之比。典型地，常规显示装置上的图像显示可具有约300:1的动态范围。在特定上下文中，术语“高动态范围”是指约800:1以上的动态范围。人眼能够感知到动态范围非常高(例如，动态范围高达或大于1000:1)的场景中的特征。因此，能够显现高动态范围的图像显示的显示装置可提供更加真实的观看体验和更加保真的场景再现。
发明内容
在一个方面，本发明提供了一种用于显示装置的背光模组，包括：导光板；以及位于所述导光板上的透光控制层，其构造为接收来自所述导光板的光并调节来自所述导光板的光的光强度，所述透光控制层包括具有可变透光率的透光控制材料，所述透光控制层的多个区域中的透光性是独立可控的。
可选地，在所述背光模组中的多个分区的阵列当中的每个分区中，从所述背光模组发出的光的发光强度是独立可控的；所述多个区域中的每一个对应于所述多个分区中的一个或多个。
可选地，所述透光控制材料包括透光率可通过向所述透光控制材料施加电势而被电学地控制的材料；并且可通过在所述多个区域中的每一个中独立地施加电信号来独立地控制所述透光控制层的所述多个区域中的透光性。
可选地，透光控制层包括液晶分子，可通过改变在所述多个区域中的每一个中的液晶分子的取向来独立地控制所述透光控制层的所述多个区域中的透光性。
可选地，所述背光模组还包括：驱动电路，其构造为独立地控制所述多个区域中的每一个中的透光性；第一电极层，其包括连接至所述驱动电路的多个第一透明电极，所述多个第一透明电极中的每一个位于所述多个区域之一中；以及第二电极层，其位于透光控制层的远离第一电极层的一侧；其中，所述驱动电路构造为通过第一电极层和第二电极层向所述多个区域中的每一个独立地施加所述电信号。
可选地，第二电极层包括连接至所述驱动电路的多个第二透明电极，所述多个第二透明电极中的每一个位于所述多个区域之一中。
可选地，第二电极层是构造为被供有公共电压的一体化电极层；并且第二电极层在所述透光控制层上的投影覆盖所述多个第一透明电极在所述透光控制层上的投影。
可选地，所述多个区域中的每一个对应于所述多个分区中的单一一个分区；并且，通过经由所述驱动电路向所述多个区域中的每一个独立地施加所述电信号，在所述多个分区的阵列中的每个分区中，从所述背光模组发出的光的发光强度是独立可控的。
可选地，所述透光控制层、所述第一电极层和所述第二电极层构成扭曲向列液晶显示模组。
可选地，所述背光模组还包括：沿着所述导光板的一个或多个横向侧部的多个光源；所述多个光源中的至少一个基本上沿第一方向布置，所述多个光源的发光强度是独立可控的。
可选地，所述背光模组还包括：驱动电路，其构造为独立地控制所述多个区域中的每一个中的透光性；第一电极层，其包括连接至所述驱动电路的多个第一透明电极，所述多个第一透明电极中的每一个位于所述多个区域之一中；以及第二电极层，其位于透光控制层的远离第一电极层的一侧；其中，所述驱动电路构造为通过第一电极层和第二电极层向所述多个区域中的每一个独立地施加所述电信号；所述多个第一透明电极中的每一个具有杆形；所述多个区域中的每一个对应于所述多个分区的阵列沿第一方向的一行中的多个分区；并且，通过独立地控制所述多个光源中的每一个的发光强度以及经由所述驱动电路向所述多个区域中的每一个独立地施加所述电信号的组合，在所述多个分区的阵列中的每个分区中，从所述背光模组发出的光的发光强度是独立可控的。
可选地，所述透光控制层包括聚合物分散液晶层。
可选地，所述背光模组是侧入式背光模组；并且所述背光模组的厚度不大于10mm。
在另一方面，本发明提供了一种驱动侧入式背光模组的方法，所述侧入式背光模组包括导光板和透光控制层，所述方法包括以下步骤：通过向所述透光控制层的多个区域中的每一个区域独立地施加电信号，从而在所述侧入式背光模组中的多个分区的阵列当中的每个分区中，独立地控制从所述侧入式背光模组发出的光的发光强度，所述多个区域中的每一个对应于所述多个分区中的一个或多个。
可选地，所述多个区域中的每一个对应于所述多个分区中的单一一个分区；并且向所述多个区域中的每一个区域独立地施加电信号的步骤包括：按时间顺序一行接一行地将多个电信号施加至所述多个区域。
可选地，所述多个区域中的每一个对应于所述多个分区的阵列沿第一方向的一行中的多个分区；所述侧入式背光模组还包括沿着所述导光板的一个或多个横向侧部的多个光源；所述多个光源基本上沿第一方向布置；在每个分区中独立地控制从所述侧入式背光模组发出的光的发光强度的步骤还包括独立地控制所述多个光源中的每一个的发光强度；其中，向所述多个区域中的每一个区域独立地施加电信号的步骤包括：按时间顺序分别向所述多个区域施加多个电信号。
可选地，所述方法还包括：在每一帧图像中，接收多个数据信号；以及基于每一帧图像中的所述多个数据信号针对每个分区计算光的计算发光强度；其中，基于每个分区的光的计算发光强度，在每个分区中独立地控制从侧入式背光模组发出的光的发光强度。
在另一方面，本发明提供了一种在具有背光模组的显示装置中显示高动态范围图像的方法，所述背光模组包括导光板和透光控制层，并且具有多个分区的阵列，从所述多个分区中的每一个分区中发出的光的发光强度是独立可控的，所述方法包括：在每一帧图像中，产生与所述显示装置中的多个子像素相对应的多个数据信号；基于每一帧图像中的所述多个数据信号针对所述多个分区中的每一个分区计算光的计算发光强度；以及，通过向所述透光控制层的多个区域中的每一个区域独立地施加电信号，从而在所述背光模组中的多个分区当中的每一个分区中，独立地控制从所述背光模组发出的光的发光强度，所述多个区域中的每一个对应于所述多个分区中的一个或多个。
可选地，所述多个区域中的每一个对应于所述多个分区中的单一一个分区；并且向所述多个区域中的每一个区域独立地施加电信号的步骤包括：按时间顺序一行接一行地将多个电信号施加至所述多个区域。
可选地，所述多个区域中的每一个对应于所述多个分区的阵列沿第一方向的一行中的多个分区；所述侧入式背光模组还包括沿着所述导光板的一个或多个横向侧部的多个光源；所述多个光源中的至少一个基本上沿第一方向布置；在每个分区中独立地控制从所述侧入式背光模组发出的光的发光强度的步骤还包括独立地控制所述多个光源中的每一个的发光强度；其中，向所述多个区域中的每一个独立地施加电信号的步骤包括：按时间顺序分别向所述多个区域施加多个电信号。
附图说明
以下附图仅仅是根据所公开的各种实施例的以示意性为目的的示例，并非旨在限定本发明的范围。
图1是示出常规背光模组的结构的示图。
图2是示出根据本公开的一些实施例中的背光模组的结构的示图。
图3是沿着图2的背光模组中的线A-A'的剖视图。
图4是示出根据本公开的一些实施例中的背光模组的结构的示图。
图5是沿着图4的背光模组中的线B-B'的剖视图。
图6是示出根据本公开的一些实施例中的背光模组的结构的分解图。
图7是示出根据本公开的一些实施例中的背光模组的结构的分解图。
图8是示出根据本公开的一些实施例中的背光模组的结构的示图。
图9是示出根据本公开的一些实施例中的背光模组的结构的分解图。
图10是示出根据本公开的一些实施例中的背光模组的结构的分解图。
图11是示出根据本公开的一些实施例中的背光模组的结构的示图。
具体实施方式
现在将参照以下实施例更加详细地描述本公开。应当注意的是，在本文中，一些实施例的以下描述仅仅是以示意和说明为目的而呈现的。其并非意为详尽的或者限于所公开的精确形式。
在常规显示装置中，为了显示高动态范围图像，需要直下式背光模组。用于高动态范围图像显现(rendering)的常规直下式背光模组通常由几百个灯泡组成，这些灯泡的发光强度可控制。通过基于所显示的图像的场景对灯泡进行局部调光，来实现高动态范围图像显现。例如，与具有更亮的图像显示的区域相对应的灯泡的发光强度可被控制为相对高，而与具有非常暗的图像显示的区域相对应的灯泡的发光强度可被控制为相对低，从而实现更好的对比度。
图1是示出常规背光模组的结构的示图。参照图1，常规背光模组包括反射片10、散射器20以及位于反射片10与散射器20之间的多个发光二极管(LED)块30。多个LED块30中的每一个包括多个LED灯泡7。反射片10与散射器20之间的距离d是允许从多个LED灯泡7发出的光在其中混合的光学距离。为了在整个常规直下式背光模组中实现均匀的发光强度，通常需要大于25mm的光学距离。因此，考虑到所需的光学距离以及由反射片10和散射器20提供的额外厚度，常规背光模组相对较厚。超薄显示装置通常要求背光模组的厚度不大于10mm。因此，常规显示装置无法成为高动态范围显现的超薄显示装置。
因此，本公开特别提出了一种用于显示装置的背光模组、显示装置以及驱动侧入式背光模组的方法，其基本避免了由于现有技术的限制和缺点而导致的问题中的一个或多个。在一个方面，本公开提供了一种用于显示装置的背光模组。在一些实施例中，所述背光模组包括：导光板；以及透光控制层，其包括具有可变透光率的透光控制材料，所述透光控制层的多个区域中的透光性是独立可控的。
如本文所使用的那样，术语“独立可控”应被理解为：透光控制层在所述多个区域中的每一个区域中的透光性可以独立于透光控制层的其它区域的方式进行控制，并且在背光模组的多个分区当中的每一个分区中从背光模组发出的光的发光强度可以独立于背光模组的其它分区的方式进行控制。可选地，所述多个区域中的每一个区域中的透光性可调整至一定范围内的任意值。可选地，在所述多个分区中的每一个分区中从背光模组发出的光的发光强度可调整至一定范围内的任意值。例如，可向所述多个区域中的每一个区域以独立于其它区域的方式施加电压。可选地，施加至所述多个区域中的每一个区域的电压可调整至一定范围内的任意值。可选地，可向所述多个分区中的每一个分区以独立于其它分区的方式施加电压。可选地，施加至所述多个分区中的每一个分区的电压可调整至一定范围内的任意值。在另一示例中，所述透光控制层包括液晶分子，在所述多个区域的每一个区域中的液晶分子的取向可以独立于其它区域的方式改变。可选地，在所述多个分区的每一个分区中的液晶分子的取向可以独立于其它分区的方式改变。
图2是示出根据本公开的一些实施例中的背光模组的结构的示图。图3是沿着图2的背光模组中的线A-A'的剖视图。参照图2和图3，一些实施例中的背光模组包括：导光板1；以及导光板1上的透光控制层2，其构造为接收来自导光板1的光并调节来自导光板1的光的光强度。可选地，透光控制层2在导光板1上的投影基本上覆盖导光板1。可选地，透光控制层2在导光板1上的投影基本上与导光板1重叠。背光模组包括多个分区S的阵列。在根据本公开的背光模组中，从背光模组发出且提供给显示面板的光的发光强度在背光模组的多个分区S的阵列当中的每一个分区中是独立可控的。通过采用透光控制层2，可实现在背光模组的多个分区中的每一个分区中的发光强度的独立控制，这在常规背光模组中(特别是在常规侧入式背光模组中)是无法实现的。通过独立地控制多个分区当中的每一个分区中的发光强度，可实现对背光模组的每一个单独分区中的实时亮度调整。由于背光模组的每一个单独分区中的实时亮度调整，因此可在具有所述背光模组的显示装置中实现具有高动态范围的显示效果。
在一些实施例中，透光控制层2包括多个区域R。透光控制层2的多个区域R中的透光性是独立可控的。多个区域R中的每一个对应于多个分区S中的一个或多个。参照图2，一些实施例中的多个区域R中的每一个对应于多个分区S的阵列中沿着第一方向(例如，图2中的列方向)的一行分区。可选地，多个区域R中的每一个对应于多个分区S中的单一一个分区。可选地，多个区域R中的每一个对应于多个分区S的阵列中的一行分区的一部分(例如，半行)。可在本背光模组中实施各种适当的布置。
可在所述透光控制层中使用各种适当的透光控制材料。适当的透光控制材料的示例包括但不限于透光率可变且可控的材料，例如，可通过向其施加外部信号来控制其透光率的材料。透光率至少部分地取决于所施加的外部信号的幅度。这种材料的非限制性示例包括液晶材料和电致变色材料。
在一些实施例中，所述透光控制材料包括可通过向所述透光控制材料施加电势而电学地控制其透光率的材料。可通过在多个区域R中的每一个中独立地施加电信号来独立地控制透光控制层2的多个区域R中的透光性。可选地，透光控制层2包括液晶分子，并且可通过在多个区域R中的每一个中独立地施加电信号来改变在多个区域R中的每一个中的液晶分子的取向，从而独立地控制透光控制层2的多个区域R中的透光性。可选地，透光控制层2包括电致变色分子，并且可通过在多个区域R中的每一个中独立地施加电信号来改变在多个区域R中的每一个中的电致变色分子的遮光度，从而独立地控制透光控制层2的多个区域R中的透光性。
参照图2和图3，一些实施例中的背光模组还包括驱动电路3，其构造为独立地控制多个区域R中的每一个中的透光性。可选地，驱动电路3构造为向多个区域R中的每一个独立地施加电信号(例如，电压)，从而独立地控制多个区域R中的每一个中的透光性。可选地，背光模组包括第一电极层4和第二电极层4'，第一电极层4具有连接至驱动电路3的多个第一透明电极40；第一电极层4和第二电极层4'构造为向多个区域R中的每一个施加电信号。在接收到来自第一电极层4和第二电极层4'的电信号时，多个区域R中的每一个中的透光性发生改变。第一电极层4和第二电极层4'可设置在透光控制层2的两侧，例如，第二电极层4'位于透光控制层2的远离第一电极层4的一侧。多个第一透明电极40可分别设置在多个区域R中，所述多个第一透明电极40中的每一个位于多个区域R之一中。
在一些实施例中，所述多个区域中的每一个对应于所述多个分区中的单一一个，并且，通过例如经由驱动电路向所述多个区域中的每一个独立地施加电信号，在所述多个分区的阵列中的每个分区中，从所述背光模组发出并提供给显示面板的光的发光强度是独立可控的。图4是示出根据本公开的一些实施例中的背光模组的结构的示图。图5是沿着图4的背光模组中的线B-B'的剖视图。参照图4和图5，一些实施例中的背光模组包括第一电极层4，其具有连接至驱动电路3的多个第一透明电极40的阵列。所述多个透明电极40中的每一个限定了多个区域R之一并且限定了多个分区S之一，即，多个区域R中的每一个对应于多个分区S中的单一一个。参照图5，一些实施例中的背光模组包括：导光板1；位于导光板1上的透光控制层2；以及位于透光控制层2的远离导光板1的一侧的涂层6。涂层6位于背光模组的发光侧。如图5所示，导光板1、透光控制层2和涂层6的总厚度表示为t。可选地，背光模组为侧入式背光模组，并且背光模组还包括置于导光板1的一个或多个边缘上的多个光源。因此，侧入式背光模组的总厚度基本与t相同。在一些实施例中，所述背光模组为用于在显示装置中显现具有高动态范围的显示效果的背光模组。与常规的用于高动态范围显示的背光模组相比，当前背光模组可以制造为超薄的。可选地，所述背光模组的厚度不大于25mm，例如，不大于10mm，或不大于5mm。可选地，所述背光模组的厚度不大于5mm。
图6是示出根据本公开的一些实施例中的背光模组的结构的分解图。参照图6，一些实施例中的背光模组包括：第一底部基板5；位于第一底部基板5上的第一电极层4；位于第一电极层4的远离第一底部基板5的一侧的透光控制层2；以及位于透光控制层2的远离第一电极层4的一侧的第二电极层4'。如图6所示，第一电极层4包括多个第一透明电极40，第二电极层4'包括多个第二透明电极40'，所述多个第二透明电极40'中的每一个对应于所述多个第一透明电极40之一。背光模组还包括驱动电路3，其连接至多个第一透明电极40和多个第二透明电极40'。驱动电路3构造为向每一对第一透明电极40之一和第二透明电极40'之一独立地施加电信号(例如，电压)。每一对第一透明电极40之一和第二透明电极40'之一对应于(例如，限定)多个分区S(例如，参见图4)之一。通过向每一对第一透明电极40之一和第二透明电极40'之一独立地施加电信号，能够独立地控制在多个区域中的每一个区域中的透光性。
在一些实施例中，可在第一电压电平与第二电压电平之间调整独立地施加至每一对第一透明电极40之一和第二透明电极40'之一的电压。因此，可在对应于第一电压电平的第一透光水平与对应于第二电压电平的第二透光水平之间独立地控制多个区域中的每一个区域中的透光性。类似地，可在对应于第一透光水平的第一强度水平与对应于第二透光水平的第二强度水平之间调整从背光模组发出且提供给显示面板的光的发光强度。由于可独立地控制从多个分区中的每一个发出的光的发光强度，因此可在具有所述背光模组的显示装置中实现具有高动态范围的显示效果。
图7是示出根据本公开的一些实施例中的背光模组的结构的分解图。参照图7，一些实施例中的背光模组包括：第一底部基板5；位于第一底部基板5上的第一电极层4；位于第一电极层4的远离第一底部基板5的一侧的透光控制层2；以及位于透光控制层2的远离第一电极层4的一侧的第二电极层4'。如图7所示，第一电极层4包括多个第一透明电极40，第二电极层4'是构造为被供有公共电压的一体化电极层。可选地，第二电极层4'在透光控制层2上的投影覆盖多个第一透明电极40在透光控制层2上的投影。背光模组还包括驱动电路3，其连接至多个第一透明电极40和第二电极层4'的一体化电极层。驱动电路3构造为向多个第一透明电极40中的每一个独立地施加电信号(例如，电压)。每一个第一透明电极40对应于(例如，限定)多个分区S(例如，参见图4)之一。通过向多个第一透明电极40中的每一个独立地施加电信号，能够独立地控制在多个区域中的每一个区域中的透光性。
在一些实施例中，可在第一电压电平与第二电压电平之间调整独立地施加至多个第一透明电极40中的每一个的电压。因此，可在对应于第一电压电平的第一透光水平与对应于第二电压电平的第二透光水平之间独立地控制多个区域中的每一个区域中的透光性。类似地，可在对应于第一透光水平的第一强度水平与对应于第二透光水平的第二强度水平之间调整从背光模组发出且提供给显示面板的光的发光强度。由于可独立地控制从多个分区中的每一个发出的光的发光强度，因此可在具有所述背光模组的显示装置中实现具有高动态范围的显示效果。
在一些实施例中，所述多个区域中的每一个对应于所述多个分区的阵列中的多个分区。可选地，所述多个区域中的每一个对应于所述多个分区的阵列沿第一方向的一行中的多个分区。在一个示例中，所述多个区域中的每一个对应于所述多个分区的阵列的一行中的所有分区。在另一示例中，所述多个区域中的每一个对应于所述多个分区的阵列的一行中的一些分区而非所有分区，例如，半行。可选地，所述背光模组还包括：沿着所述导光板的一个或多个横向侧部的多个光源；所述多个光源基本上沿第一方向布置，所述多个光源的发光强度是独立可控的。通过经由所述驱动电路向所述多个区域中的每一个独立地施加所述电信号以及独立地控制所述多个光源中的每一个的发光强度，在所述多个分区的阵列中的每个分区中，从所述背光模组发出并提供给显示面板的光的发光强度是独立可控的。图8是示出根据本公开的一些实施例中的背光模组的结构的示图。参照图8，一些实施例中的背光模组包括第一电极层4，其具有连接至驱动电路3的多个第一透明电极40。多个第一透明电极40中的每一个是基本上沿第一方向(例如，图8中的列方向)延伸的杆形电极。多个第一透明电极40中的每一个限定了多个区域R之一。一些实施例中的背光模组还包括：沿着导光板的一个或多个横向侧部的多个光源7；多个光源7基本上沿第一方向布置。多个光源7的发光强度是独立可控的。如图8所示，多个光源7中的每一个的光路基本上沿着第二方向，第二方向基本上垂直于第一方向。每个光路与多个第一透明电极40中的每一个交叉，从而限定多个分区S之一。例如，光路在透光控制层2上的投影与多个第一透明电极40之一在透光控制层2上的投影之间的每个重叠区对应于多个分区S之一。由于多个光源中的每一个的发光强度是独立可控的，并且通过驱动电路3施加到多个区域R中的每一个的电信号是独立可控的，因此在多个分区S的阵列中的每一个分区中，从背光模组发出且提供给显示面板的光的发光强度可以是独立可控(例如，可编程)的。
可选地，所述背光模组包括沿着导光板的单个横向侧部的多个光源。可选地，所述背光模组包括沿着导光板的两个横向侧部的多个光源。可选地，沿导光板的两个横向侧部的多个光源是基本沿着相同方向布置的。可选地，沿导光板的两个横向侧部的多个光源是沿着两个不同方向布置的。可选地，所述背光模组包括：沿着所述导光板的三个或更多个横向侧部的多个光源。
图9是根据本公开的一些实施例中的背光模组的结构的分解图。参照图9，一些实施例中的背光模组包括：第一底部基板5；位于第一底部基板5上的第一电极层4；位于第一电极层4的远离第一底部基板5的一侧的透光控制层2；以及位于透光控制层2的远离第一电极层4的一侧的第二电极层4'。如图9所示，第一电极层4包括多个杆形的第一透明电极40，第二电极层4'包括多个杆形的第二透明电极40'，所述多个第二透明电极40'中的每一个对应于所述多个第一透明电极40之一。背光模组还包括驱动电路3，其连接至多个第一透明电极40和多个第二透明电极40'。驱动电路3构造为向每一对第一透明电极40之一和第二透明电极40'之一施加电信号(例如，电压)。每一对第一透明电极40之一和第二透明电极40'之一对应于(例如，限定)多个区域R(例如，参见图8)之一。通过向每一对第一透明电极40之一和第二透明电极40'之一独立地施加电信号，以及独立地控制多个光源中的每一个的发光强度，能够独立地控制在多个区域中的每一个区域中的透光性。
在一些实施例中，可在第一电压电平与第二电压电平之间调整独立地施加至每一对第一透明电极40之一和第二透明电极40'之一的电压。因此，可在对应于第一电压电平的第一透光水平与对应于第二电压电平的第二透光水平之间独立地控制多个区域中的每一个区域中的透光性。此外，可在第一光源强度水平与第二光源强度水平之间调整多个光源中的每一个的发光强度。通过将多个区域中的每一个区域中的透光性的效果与多个光源中的每一个的发光强度的效果相结合，能够调整多个分区中的每一个分区中从背光模组发出并提供给显示面板的光的发光强度。例如，可在与第一透光水平和第一光源强度水平的第一组合相对应的第一强度水平和与第二透光水平和第二光源强度水平的第二组合相对应的第二强度水平之间，调整从背光模组发出且提供给显示面板的光的发光强度。可选地，可按时间顺序对独立施加至每一对第一透明电极40之一和第二透明电极40'之一的电压进行编程。可选地，也可按时间顺序对多个光源中的每一个的发光强度进行编程。由于可独立地控制从多个分区中的每一个发出的光的发光强度，因此可在具有所述背光模组的显示装置中实现具有高动态范围的显示效果。
图10是根据本公开的一些实施例中的背光模组的结构的分解图。参照图10，一些实施例中的背光模组包括：第一底部基板5；位于第一底部基板5上的第一电极层4；位于第一电极层4的远离第一底部基板5的一侧的透光控制层2；以及位于透光控制层2的远离第一电极层4的一侧的第二电极层4'。如图10所示，第一电极层4包括多个杆形的第一透明电极40，第二电极层4'是构造为被供有公共电压的一体化电极层。可选地，第二电极层4'在透光控制层2上的投影覆盖多个第一透明电极40在透光控制层2上的投影。背光模组还包括驱动电路3，其连接至多个第一透明电极40和第二电极层4'的一体化电极层。驱动电路3构造为向多个第一透明电极40中的每一个独立地施加电信号(例如，电压)。每一个第一透明电极40对应于(例如，限定)多个区域R(例如，参见图8)之一。通过向多个第一透明电极40中的每一个独立地施加电信号，能够独立地控制在多个区域中的每一个区域中的透光性。
在一些实施例中，可在第一电压电平与第二电压电平之间调整独立地施加至多个第一透明电极40中的每一个的电压。因此，可在对应于第一电压电平的第一透光水平与对应于第二电压电平的第二透光水平之间独立地控制多个区域中的每一个区域中的透光性。此外，可在第一光源强度水平与第二光源强度水平之间调整多个光源中的每一个的发光强度。通过将多个区域中的每一个区域中的透光性的效果与多个光源中的每一个的发光强度的效果相结合，能够调整多个分区中的每一个分区中从背光模组发出并提供给显示面板的光的发光强度。例如，可在与第一透光水平和第一光源强度水平的第一组合相对应的第一强度水平和与第二透光水平和第二光源强度水平的第二组合相对应的第二强度水平之间，调整从背光模组发出且提供给显示面板的光的发光强度。可选地，可按时间顺序对独立施加至多个第一透明电极40中的每一个的电压进行编程。可选地，可按时间顺序对多个光源中的每一个的发光强度进行编程。由于可独立地控制从多个分区中的每一个发出的光的发光强度，因此可在具有所述背光模组的显示装置中实现具有高动态范围的显示效果。
图11是示出根据本公开的一些实施例中的背光模组的结构的示图。参照图11，多个区域R中的每一个对应于多个分区S的阵列的一行中的一些分区而非所有分区。例如，多个区域R中在透光控制层2的上半部分中的每一个对应于多个分区S中的三个分区，并且多个区域R中在透光控制层2的下半部分中的每一个对应于多个分区S中的四个分区。
在一些实施例中，透光控制层包括液晶分子，可通过改变在所述多个区域中的每一个中的液晶分子的取向来独立地控制所述透光控制层的所述多个区域中的透光性。可选地，所述透光控制层包括具有聚合物分散液晶的聚合物分散液晶层。可选地，通过将几微米的液晶颗粒散布至聚合物中来制成聚合物分散液晶层。可选地，通过将液晶分子分散至聚合物网络中来制成聚合物分散液晶层。在没有外部电信号时，聚合物分散液晶层中的液晶分子随机地取向，使聚合物分散液晶层不透光。当电信号(例如，电压)施加至所述多个区域之一中的聚合物分散液晶层时，所述多个区域之一中的聚合物分散液晶层中的液晶分子沿着基本相同的方向取向，使聚合物分散液晶层透光。
在一些实施例中，透光控制层包括液晶分子层。可选地，所述透光控制层、所述第一电极层和所述第二电极层构成扭曲向列液晶显示模组。在没有外部电信号时(关断状态)，扭曲向列液晶显示模组是透光的。当电信号(例如，电压)施加至所述多个区域之一中的聚合物分散液晶层时(开启状态)，所述多个区域之一中的扭曲向列液晶显示模组变得不透光。
在一些实施例中，透光控制层包括电致变色材料层。在没有外部电信号时，电致变色材料层具有第一遮光度，例如，第一遮光度为基本透光的。当电信号(例如，电压)施加至所述多个区域之一中的电致变色材料层时，所述多个区域之一中的电致变色材料层具有高于第一遮光度的第二遮光度。
在一些实施例中，透光控制层包括智能玻璃。在没有外部电信号时，智能玻璃具有第一遮光度，例如，第一遮光度为基本透光的。当电信号(例如，电压)施加至所述多个区域之一中的智能玻璃时，所述多个区域之一中的智能玻璃具有高于第一遮光度的第二遮光度。
可选地，所述背光模组是侧入式背光模组。可选地，所述背光模组的厚度不大于25mm，例如，不大于10mm，或不大于5mm。可选地，所述背光模组的总厚度不大于5mm。
在另一方面，本公开提供了一种具有本文所述的背光模组的显示装置。可选地，所述显示装置是显现高动态范围的显示装置。可选地，所述显示装置是液晶显示装置。适当的显示装置的示例包括(但不限于)电子纸、移动电话、平板计算机、电视、监视器、笔记本计算机、数码相册、GPS等。
在另一方面，本公开提供了一种驱动背光模组的方法，所述背光模组具有导光板和透光控制层。在一些实施例中，所述方法包括：在背光模组中的多个分区的阵列中的每一个分区中，独立地控制从背光模组发出的光的发光强度。可选地，所述背光模组是侧入式背光模组。在一些实施例中，所述背光模组用在显示装置中。对从背光模组发出的光的发光强度的独立控制可基于要显示在显示装置上的图像显示数据。例如，可基于图像显示数据来计算从背光模组中的多个分区的阵列中的每一个分区发出的光的发光强度。基于计算结果，可确定多个区域中的每一个区域中的透光性，并且可选地，可确定多个光源中的每一个光源的发光强度，从而实现期望的显示效果。驱动电路分别向多个区域中的每一个(例如，多个第一透明电极中的每一个)发送电信号，从而独立地控制多个区域中的每一个中的透光性。可选地，驱动电路还分别向多个光源中的每一个发送电信号，从而独立地控制多个光源中的每一个的发光强度。
在一些实施例中，所述多个区域中的每一个对应于所述多个分区中的一个或多个。可选地，在每个分区中独立地控制从背光模组发出的光的发光强度的步骤包括：独立地控制透光控制层的多个区域中的每一个中的透光性。可选地，独立地控制透光控制层的多个区域中的每一个区域中的透光性的步骤包括：向所述多个区域中的每一个独立地施加电信号。
在一些实施例中，透光控制层包括液晶分子。可选地，独立地控制透光控制层的多个区域中的每一个区域中的透光性的步骤包括：独立地改变所述多个区域中的每一个中的液晶分子的取向。
在一些实施例中，所述多个区域中的每一个对应于所述多个分区中的单一一个分区。可选地，在每个分区中独立地控制从背光模组发出的光的发光强度的步骤包括：向所述多个区域中的每一个独立地施加电信号，从而控制从每个分区发出的光的发光强度。可选地，向所述多个区域中的每一个独立地施加电信号的步骤包括：按时间顺序一行接一行地向所述多个区域施加多个电压。
在一些实施例中，所述多个区域中的每一个对应于所述多个分区的阵列沿第一方向的一行中的多个分区。可选地，所述背光模组还包括：沿着所述导光板的一个或多个横向侧部的多个光源；多个光源基本上沿第一方向布置。可选地，在每个分区中独立地控制从背光模组发出的光的发光强度的步骤包括：向所述多个区域中的每一个独立地施加电信号；以及独立地控制所述多个光源中的每一个的发光强度。可选地，独立地控制施加至所述多个区域中的每一个的电压的步骤包括：按时间顺序将多个电压分别施加至所述多个区域。
在一些实施例中，所述方法还包括：在每一帧图像中，接收多个数据信号；以及基于每一帧图像中的所述多个数据信号针对每个分区计算光的计算发光强度。可选地，在每个分区中独立地控制从背光模组发出的光的发光强度的步骤是基于每个分区的光的计算发光强度的。
在另一方面，本公开提供了一种在具有背光模组的显示装置中显示高动态范围图像的方法，所述背光模组包括导光板和透光控制层，并且具有多个分区的阵列，从所述多个分区发出的光的发光强度是独立可控的。在一些实施例中，所述方法包括：在每一帧图像中，产生与所述显示装置中的多个子像素相对应的多个数据信号；基于每一帧图像中的所述多个数据信号针对背光模组中的多个分区的阵列中的每一个分区计算光的计算发光强度；以及在背光模组中的多个分区当中的每一个分区中，独立地控制从背光模组发出的光的发光强度。可选地，根据以上在驱动背光模组的方法的上下文中描述的步骤，来执行在每个分区中独立地控制从背光模组发出的光的发光强度的步骤。可选地，所述背光模组是侧入式背光模组。
在另一方面，本公开提供了一种用于驱动背光模组的驱动电路，所述背光模组包括导光板和透光控制层，并且具有多个分区的阵列，从所述多个分区发出的光的发光强度是独立可控的。在一些实施例中，所述驱动电路构造为：在每一帧图像中，接收多个数据信号；基于每一帧图像中的所述多个数据信号针对每个分区计算光的计算发光强度；以及，基于每个分区的光的计算发光强度，在每个分区中独立地控制从背光模组发出的光的发光强度。可选地，所述透光控制层包括具有可变透光率的透光控制材料，可通过所述驱动电路独立地控制所述透光控制层的多个区域中的透光性。可选地，所述驱动电路构造为独立地控制所述多个区域中的每一个中的透光性。可选地，所述驱动电路构造为向所述多个区域中的每一个独立地施加电信号。可选地，所述背光模组还包括：沿着所述导光板的一个或多个横向侧部的多个光源；可通过所述驱动电路独立地控制多个光源的发光强度。可选地，所述驱动电路构造为独立地控制所述多个光源中的每一个的发光强度。
已经以示意和说明为目的而呈现了本发明实施例的以上描述。其并非旨在穷举性的，也并非旨在将本发明限于所公开的精确形式或示例性实施例。因此，以上描述应当视为示意性的而非限制性的。显然，许多修改和变化对于本领域技术实践人员而言将是显而易见的。选择和描述这些实施例是为了解释本发明的原理及其最佳模式的实际应用，以使得本领域技术人员能够通过各种实施例以及适于特定应用或所构思的实施方式的各种修改例来理解本发明。除非另外指明，否则本发明的范围旨在由所附权利要求及其等价形式限定，在其中所有术语应当被理解为其最宽泛的合理含义。因此，术语“所述发明”、“本发明”等并不一定将权利要求的范围限定在特定的实施例，并且参照本发明示例性实施例并不意味着对本发明的限制，也不应推断出任何这样的限制。本发明仅由所附权利要求的精神和范围所限定。此外，这些权利要求可适于在名词或元件之前使用“第一”、“第二”等。这些术语应当理解为一种命名法，而不应被理解为对这些命名法所修饰的元件的数量进行限制，除非已经给出了具体的数量。所描述的任何优点和益处可不适用于本发明的所有实施例。应当理解的是，在不脱离由所附权利要求限定的本发明的范围的情况下，本领域技术人员可以对所描述的实施例进行各种变化。此外，本公开的任何元件和组件均不旨在贡献给公众，无论所述元件或组件是否在所附权利要求中明确记载。

Claims (20)

1.一种用于显示装置的背光模组，包括：
导光板；以及
位于所述导光板上的透光控制层，其构造为接收来自所述导光板的光并调节来自所述导光板的光的光强度，所述透光控制层包括具有可变透光率的透光控制材料，所述透光控制层的多个区域中的透光性是独立可控的。
2.根据权利要求1所述的背光模组，其中，在所述背光模组中的多个分区的阵列当中的每个分区中，从所述背光模组发出的光的发光强度是独立可控的；所述多个区域中的每一个对应于所述多个分区中的一个或多个。
3.根据权利要求2所述的背光模组，其中，所述透光控制材料包括透光率能够通过向所述透光控制材料施加电势而被电控制的材料；并且
通过在所述多个区域中的每一个中独立地施加电信号，所述透光控制层的所述多个区域中的透光性是独立可控的。
4.根据权利要求3所述的背光模组，其中，所述透光控制层包括液晶分子，通过改变在所述多个区域中的每一个中的液晶分子的取向，所述透光控制层的所述多个区域中的透光性是独立可控的。
5.根据权利要求3所述的背光模组，还包括：
驱动电路，其构造为独立地控制所述多个区域中的每一个中的透光性；
第一电极层，其包括连接至所述驱动电路的多个第一透明电极，所述多个第一透明电极中的每一个位于所述多个区域之一中；以及
第二电极层，其位于所述透光控制层的远离所述第一电极层的一侧；
其中，所述驱动电路构造为通过所述第一电极层和所述第二电极层向所述多个区域中的每一个独立地施加所述电信号。
6.根据权利要求5所述的背光模组，其中，所述第二电极层包括连接至所述驱动电路的多个第二透明电极，所述多个第二透明电极中的每一个位于所述多个区域之一中。
7.根据权利要求5所述的背光模组，其中，所述第二电极层是构造为被供有公共电压的一体化电极层；并且
所述第二电极层在所述透光控制层上的投影覆盖所述多个第一透明电极在所述透光控制层上的投影。
8.根据权利要求5所述的背光模组，其中，所述多个区域中的每一个对应于所述多个分区中的单一一个分区；并且
通过经由所述驱动电路向所述多个区域中的每一个独立地施加所述电信号，在所述多个分区的阵列中的每个分区中从所述背光模组发出的光的发光强度是独立可控的。
9.根据权利要求5所述的背光模组，其中，所述透光控制层、所述第一电极层和所述第二电极层构成扭曲向列液晶显示模组。
10.根据权利要求3所述的背光模组，还包括：
沿着所述导光板的一个或多个横向侧部的多个光源,所述多个光源中的至少一个实质上沿第一方向布置，所述多个光源的发光强度是独立可控的。
11.根据权利要求10所述的背光模组，还包括：
驱动电路，其构造为独立地控制所述多个区域中的每一个中的透光性；
第一电极层，其包括连接至所述驱动电路的多个第一透明电极，所述多个第一透明电极中的每一个位于所述多个区域之一中；以及
第二电极层，其位于所述透光控制层的远离所述第一电极层的一侧；
其中，所述驱动电路构造为通过所述第一电极层和所述第二电极层向所述多个区域中的每一个独立地施加所述电信号；
所述多个第一透明电极中的每一个具有杆形；
所述多个区域中的每一个对应于所述多个分区的阵列沿所述第一方向的一行中的多个分区；并且
通过独立地控制所述多个光源中的每一个的发光强度以及经由所述驱动电路向所述多个区域中的每一个独立地施加所述电信号的组合，在所述多个分区的阵列中的每个分区中从所述背光模组发出的光的发光强度是独立可控的。
12.根据权利要求1所述的背光模组，其中，所述透光控制层包括聚合物分散液晶层。
13.根据权利要求1所述的背光模组，其中，所述背光模组是侧入式背光模组；并且所述背光模组的厚度不大于10mm。
14.一种驱动侧入式背光模组的方法，所述背光模组包括导光板和透光控制层，所述方法包括：
通过向所述透光控制层的多个区域中的每一个区域独立地施加电信号，从而在所述侧入式背光模组中的多个分区的阵列当中的每一个分区中，独立地控制从所述侧入式背光模组发出的光的发光强度，所述多个区域中的每一个对应于所述多个分区中的一个或多个。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述多个区域中的每一个对应于所述多个分区中的单一一个分区；并且
向所述多个区域中的每一个区域独立地施加电信号的步骤包括：按时间顺序一行接一行地将多个电信号施加至所述多个区域。
16.根据权利要求14所述的方法，其中，所述多个区域中的每一个对应于所述多个分区的阵列沿第一方向的一行中的多个分区；
所述侧入式背光模组还包括沿着所述导光板的一个或多个横向侧部的多个光源；所述多个光源实质上沿所述第一方向布置；
在每个分区中独立地控制从所述侧入式背光模组发出的光的发光强度的步骤还包括独立地控制所述多个光源中的每一个的发光强度；
其中，向所述多个区域中的每一个区域独立地施加电信号的步骤包括：按时间顺序分别向所述多个区域施加多个电信号。
17.根据权利要求14所述的方法，还包括：
在每一帧图像中，接收多个数据信号；以及
基于每一帧图像中的所述多个数据信号针对每个分区计算光的计算发光强度；
其中，基于每个分区的光的计算发光强度，在每个分区中独立地控制从所述侧入式背光模组发出的光的发光强度。
18.一种在显示装置中显示高动态范围图像的方法，所述显示装置具有背光模组，所述背光模组包括导光板和透光控制层并且具有多个分区的阵列，从所述多个分区中的每一个分区中发出的光的发光强度是独立可控的，所述方法包括：在每一帧图像中，
产生与所述显示装置中的多个子像素相对应的多个数据信号；
基于每一帧图像中的所述多个数据信号针对所述多个分区中的每一个分区计算光的计算发光强度；以及
通过向所述透光控制层的多个区域中的每一个区域独立地施加电信号，从而在所述背光模组中的多个分区当中的每一个分区中独立地控制从所述背光模组发出的光的发光强度，所述多个区域中的每一个对应于所述多个分区中的一个或多个。
19.根据权利要求18所述的方法，其中，所述多个区域中的每一个对应于所述多个分区中的单一一个分区；并且
向所述多个区域中的每一个区域独立地施加电信号的步骤包括：按时间顺序一行接一行地将多个电信号施加至所述多个区域。
20.根据权利要求18所述的方法，其中，所述多个区域中的每一个对应于所述多个分区的阵列沿第一方向的一行中的多个分区；
所述背光模组还包括沿着所述导光板的一个或多个横向侧部的多个光源；所述多个光源中的至少一个实质上沿所述第一方向布置；
在每个分区中独立地控制从所述背光模组发出的光的发光强度的步骤还包括独立地控制所述多个光源中的每一个的发光强度；
其中，向所述多个区域中的每一个独立地施加电信号的步骤包括：按时间顺序分别向所述多个区域施加多个电信号。
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