CN114815388A - 一种提高液晶显示模组亮度均匀性的方法及其显示模组 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种提高液晶显示模组亮度均匀性的方法及其显示模组，具体是：在液晶显示模组中增加感光Sensor层，通过感光Sensor层感测液晶显示模组不同显示区域的光强，并将感测的光强转换为对应的液晶翻转补偿量，控制液晶的翻转角度，以控制不同显示区域相应的透光量，进而实现液晶显示模组的亮度均匀性。本发明通过比较计算，以其中显示亮度最低的显示区域为基准采用控制液晶翻转角度的方式降低其他显示区域的亮度，使其他显示区域的亮度和亮度最低的显示区域的亮度一致，本发明的方法可以大大提高显示模组亮度均匀性，提高显示效果，均匀性最高可达100%。

Description

一种提高液晶显示模组亮度均匀性的方法及其显示模组
技术领域
本发明属于液晶显示技术领域，具体涉及一种提高液晶显示模组亮度均匀性的方法及其显示模组。
背景技术
随着电子产品的普及，电子设备(比如：手机、电脑、影像显示设备等)成为了人们日常生活办公必不可少的工具，这类电子设备都配置由显示屏，随着人们消费理念的提升以及对健康的关注，越来越多的消费者对显示屏的显示效果的要求也越来越高，而显示屏的亮度均匀性(即整个显示区域亮度的一致性)是表征显示屏显示效果非常重要的一个参数，尤其在医用领域(主要是医学影像设备)，显示屏的均匀性直接影响到影像对真实状况的反映情况，如果影像不能反映真实的情况，会严重影响医生对患者病情的确认。
基于目前的液晶显示技术，LCD液晶显示屏必须通过背光模组作为其光源方能显示，目前的背光模组堆叠结构如图1所示，其自上至下依次是保护层1、第一增光片2、第二增光片3、扩散片4、导光板5、反射片6，在导光板侧面配置侧入式LED光源(由LED灯7和灯罩8组成)。而由于构成背光模组的膜材(第一增光片、第二增光片、扩散片、导光板、反射片)较多且导光板热注塑成型工艺的限制，使得背光模组整面不同区域的亮度不一致，从而导致显示屏均匀性较差，近年来一直无法进一步提高，基本保持在80％左右，这制约了显示屏效果的进一步提高。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供一种提高液晶显示模组亮度均匀性的方法及其显示模组，采用该方法的显示模组的亮度均匀性显著提高，最高可达到100％。
为解决上述问题，本发明所采取的技术方案是：
一种提高液晶显示模组亮度均匀性的方法，具体是：在液晶显示模组中增加感光Sensor层，通过感光Sensor层感测液晶显示模组不同显示区域的光强，并将感测的光强转换为对应的液晶翻转补偿量，控制液晶的翻转角度，以控制不同显示区域相应的透光量，进而实现液晶显示模组的亮度均匀性。
进一步的，所述感光Sensor层由若干个相同的ITO感光Sensor块组成，所述不同显示区域是指将液晶显示模组的整个显示区均匀划分为若干个不同显示区域，所述感光Sensor层的每个ITO感光Sensor块对应一个显示区域对其光强进行感测。
优选的，所述ITO感光Sensor块的数量是9个，对应的显示区划分为9个不同显示区域，9个ITO感光Sensor块与9个不同显示区域一一对应。
上述方法中将感测的光强转换为对应的液晶翻转补偿量的步骤如下：
第一步：感光Sensor层的每个ITO感光Sensor块感应对应的显示区域的光强，输出光强信号至感光Sensor IC；
第二步：感光Sensor IC将光强信号转换为数字亮度信号，并以9个不同显示区域中亮度最低的显示区域为基准，计算其他8个区域需要降低的亮度补偿值Δn并输出至光电转换器，n为显示区域的编号；
第三步：光电转换器将上述亮度补偿值Δn转换为对应显示区域的液晶翻转角度补偿值θn，并传送给显示驱动IC，n为显示区域的编号；
第四步：显示驱动IC对液晶进行翻转角度补偿控制，将各显示区域的原本最大翻转角度θmax分别降低θn后再进行补偿。
一种高亮度均匀性液晶显示模组，所述液晶显示模组包括背光模组和LCD显示面板，在背光模组和LCD显示面板之间设置感光Sensor层，所述感光Sensor层通过OCA光学胶粘贴在LCD显示面板的下表面，粘贴感光Sensor层之后的LCD显示面板再和背光模组固定连接。
进一步的，所述感光Sensor层采用透明ITO菲林制成。
更进一步的，所述感光Sensor层由若干个相同的ITO感光Sensor块组成。
优选的，所述ITO感光Sensor块的数量是9个。
更进一步的，所述感光Sensor层通过一对FPC连接器与主FPC进行连接，感光Sensor层设置FPC连接器的公头，主FPC上设置FPC连接器的母头，每个ITO感光Sensor块均通过ITO走线与FPC连接器的公头连接。
优选的，所述主FPC绑定在LCD显示面板上，所述主FPC上还绑定感光Sensor IC和光电转换器，所述感光Sensor IC通过走线与FPC连接器的母头相连，所述光电转换器通过走线与感光Sensor IC及显示驱动IC相连。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：
本发明通过在LCD显示面板和背光模组之间增设感光Sensor来感测不同显示区域的背光亮度(光强)，并通过比较计算，以其中显示亮度最低的显示区域为基准采用控制液晶翻转角度的方式降低其他显示区域的亮度，使其他显示区域的亮度和亮度最低的显示区域的亮度一致，本发明的方法可以大大提高显示模组亮度均匀性，提高显示效果，均匀性最高可达100％。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
其附图说明如下：
图1是现有背光模组堆叠结构示意图；
图2是本发明高亮度均匀性液晶显示模组堆叠结构示意图；
图3是本发明感光Sensor层区域划分示意图；
图4是本发明高亮度均匀性液晶显示模组的主FPC的连接结构示意图；
其中：1、保护层，2、第一增光片，3、第二增光片，4、扩散片，5、导光板，6、反射片，7、LED灯，8、灯罩，10、LCD显示面板，20、OCA光学胶，30、感光Sensor层，40、背光模组，60、主FPC，70、FPC连接器母头，80、感光Sensor IC，90、光电转换器，100、显示区，200、ITO感光Sensor块，300、显示驱动IC。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，本发明所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。因此，以下实施例的详细描述并非对本发明保护范围的限制，而是方便本领域普通技术人员对本发明的理解；本领域普通技术人员基于本发明中的实施例，在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“横向”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；除非另有明确的限定。
术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通；对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体实施例结合实际应用理解上述术语在本发明中的具体含义。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，单数形式“一个”、“一项”还意图包括复数；“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，用到的英文缩写、短语等具有确定的中文含义，对于未进行注释或说明的英文缩写、短语，是本领域普通技术人员熟知的技术名词，对于有其他含义的英文缩写、短语等，其具体中文注释如下：
Sensor中文指：传感器。
OCA为Optically Clear Adhesive的简称，中文指：光学透明胶。
LCD是Liquid Crystal Display的简称，翻译成中文就是：液晶显示器。
FPC为Flexible Printed Circuit的简称，翻译成中文就是：柔性印刷电路。
IC是Integrated Circuit的简称，翻译成中文就是：集成电路。
ITO是Indium Tin Oxides的缩写,中文指氧化铟锡。
LED为light emitting diode的简称，翻译成中文就是：发光二极管。
本发明用于解决现有液晶显示模组显示亮度不均，均匀性较低的问题，本发明通过增加亮度检测并对亮度进行反馈控制的方式，来解决显示亮度不均的问题。
具体的，本发明提供一种提高液晶显示模组亮度均匀性的方法，该方法具体是：在液晶显示模组中增加感光Sensor层，通过感光Sensor层感测液晶显示模组不同显示区域的光强，并将感测的光强转换为对应的液晶翻转补偿量，控制液晶的翻转角度，以控制不同显示区域相应的透光量，进而实现液晶显示模组的亮度均匀性。
对于上述方法，为了实现对不同显示区域的光强的感测并按区域进行控制，本发明上述方法中所述感光Sensor层由若干个相同的ITO感光Sensor块组成，所述不同显示区域是指将液晶显示模组的整个显示区均匀划分为若干个不同显示区域，所述感光Sensor层的每个ITO感光Sensor块对应一个显示区域对其光强进行感测。
对于感光Sensor层，所述ITO感光Sensor块的数量决定了液晶显示模组不同显示区域的大小，数量越多，划分的区域越多，但相应的数据处理量也增加很多，控制的复杂度增加，因此，对于本发明优选ITO感光Sensor块数量是9个(参见图3，A1、A2、A3......A9分别对应9个ITO感光Sensor块)，对应的显示区划分为9个不同显示区域(A1～A9分别对应L1～L9,L1～L9分别是9个不同显示区域)，9个ITO感光Sensor块与9个不同显示区域一一对应。
上述方法中将感测的光强转换为对应的液晶翻转补偿量的步骤如下(以9个ITO感光Sensor块对应9个不同显示区域为例)：
第一步：感光Sensor层的每个ITO感光Sensor块感应对应的显示区域的光强，输出光强信号至感光Sensor IC；
第二步：感光Sensor IC将光强信号转换为数字亮度信号，并以9个不同显示区域中亮度最低的显示区域为基准，计算其他8个区域需要降低的亮度补偿值Δn并输出至光电转换器，n为显示区域的编号；假设L1显示区域的亮度最低，则计算L2～L9这8个区域需要降低的亮度补偿值Δ2、Δ3、Δ4......Δ9；
第三步：光电转换器将上述亮度补偿值Δn转换为对应显示区域的液晶翻转角度补偿值θn，并传送给显示驱动IC，n为显示区域的编号；同样以L1显示区域的亮度最低为例，将L2～L9这8个区域对应的亮度补偿值Δ2～Δ9转换为L2～L9这8个区域的液晶翻转角度补偿值θ2～θ9；
第四步：显示驱动IC对液晶进行翻转角度补偿控制，将各显示区域的原本最大翻转角度θmax分别降低θn后再进行补偿，同样以L1显示区域的亮度最低为例，即将L2～L9这8个区域对应的液晶翻转角度补偿值θ2～θ9与L2～L9这8个区域的原本的最大翻转角度θmax分别进行计算，求取新的偏转角度控制值，驱动液晶进行翻转，实现亮度均匀。
上述是本发明提高液晶显示模组亮度均匀性的方法，基于上述方法，本发明还提供一种高亮度均匀性液晶显示模组，如图2所示，所述液晶显示模组包括背光模组40和LCD显示面板10，在背光模组40和LCD显示面板10之间设置感光Sensor层30，所述感光Sensor层30通过OCA光学胶20粘贴在LCD显示面板10的下表面，粘贴感光Sensor层30之后的LCD显示面板10再和背光模组40固定连接。
为了便于感光Sensor层30的制作和组配，本发明所述的感光Sensor层30采用透明ITO菲林制成。即在透明菲林上通过溅射ITO层，再通过黄光工艺制备感光Sensor和走线等。
为了实现对不同显示区域的光强的感测并按区域进行控制，如图3所示，所述感光Sensor层30由若干个相同的ITO感光Sensor块200组成。作为本发明的优选实施方式，所述ITO感光Sensor块200的数量是9个。
为了将感光Sensor层感测的光强信号输出并进行计算处理，本发明所述的感光Sensor层30通过一对FPC连接器与主FPC 60进行连接，感光Sensor层30设置FPC连接器的公头，主FPC 60上设置FPC连接器的母头70，每个ITO感光Sensor块200均通过ITO走线与FPC连接器的公头连接。主FPC的连接结构如图4所示，所述主FPC 60绑定在LCD显示面板10上，所述主FPC 60上还绑定感光Sensor IC 80和光电转换器90，所述感光Sensor IC 70通过走线与FPC连接器的母头相连，所述光电转换器90通过走线与感光Sensor IC 70及显示驱动IC相连。
说明：
本发明所述的感光Sensor IC用于处理感光Sensor输出的光强信号(电压或电流信号)，将光强信号转换位数字亮度信号，即实现数模转换，同时具有计算功能。
本发明所述的光电转换器是将需要降低的亮度补偿值Δn转换为液晶翻转角度补偿值θn，不是传统意义的光电器件，是一种转换电路模块。
对于目前显示行业来说，液晶显示模组的整机亮度都是过盈设计，消费者实际用到的亮度远小于显示屏可达到的最大亮度，因此以上方案不会降低使用时的亮度而影响消费者使用。
以上对本申请实施例的一种提高液晶显示模组亮度均匀性的方法及其显示模组进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (10)

1.一种提高液晶显示模组亮度均匀性的方法，其特征在于：在液晶显示模组中增加感光Sensor层，通过感光Sensor层感测液晶显示模组不同显示区域的光强，并将感测的光强转换为对应的液晶翻转补偿量，控制液晶的翻转角度，以控制不同显示区域相应的透光量，进而实现液晶显示模组的亮度均匀性。
2.根据权利要求1所述的一种提高液晶显示模组亮度均匀性的方法，其特征在于：所述感光Sensor层由若干个相同的ITO感光Sensor块组成，所述不同显示区域是指将液晶显示模组的整个显示区均匀划分为若干个不同显示区域，所述感光Sensor层的每个ITO感光Sensor块对应一个显示区域对其光强进行感测。
3.根据权利要求2所述的一种提高液晶显示模组亮度均匀性的方法，其特征在于：所述ITO感光Sensor块的数量是9个，对应的显示区划分为9个不同显示区域，9个ITO感光Sensor块与9个不同显示区域一一对应。
4.根据权利要求3所述的一种提高液晶显示模组亮度均匀性的方法，其特征在于，其中将感测的光强转换为对应的液晶翻转补偿量的步骤如下：
第一步：感光Sensor层的每个ITO感光Sensor块感应对应的显示区域的光强，输出光强信号至感光Sensor IC；
第二步：感光Sensor IC 将光强信号转换为数字亮度信号，并以9个不同显示区域中亮度最低的显示区域为基准，计算其他8个区域需要降低的亮度补偿值Δn并输出至光电转换器，n为显示区域的编号；
第三步：光电转换器将上述亮度补偿值Δn转换为对应显示区域的液晶翻转角度补偿值θn，并传送给显示驱动IC，n为显示区域的编号；
第四步：显示驱动IC对液晶进行翻转角度补偿控制，将各显示区域的原本最大翻转角度θmax分别降低θn后再进行补偿。
5.一种高亮度均匀性液晶显示模组，所述液晶显示模组包括背光模组和LCD显示面板，其特征在于：在背光模组（40）和LCD显示面板（10）之间设置感光Sensor层（30），所述感光Sensor层（30）通过OCA光学胶（20）粘贴在LCD显示面板（10）的下表面，粘贴感光Sensor层（30）之后的LCD显示面板（10）再和背光模组（40）固定连接。
6.根据权利要求5所述的一种高亮度均匀性液晶显示模组，其特征在于：所述感光Sensor层（30）采用透明ITO菲林制成。
7.根据权利要求6所述的一种高亮度均匀性液晶显示模组，其特征在于：所述感光Sensor层（30）由若干个相同的ITO感光Sensor块（200）组成。
8.根据权利要求7所述的一种高亮度均匀性液晶显示模组，其特征在于：所述ITO感光Sensor块（200）的数量是9个。
9.根据权利要求7所述的一种高亮度均匀性液晶显示模组，其特征在于：所述感光Sensor层（30）通过一对FPC连接器与主FPC（60）进行连接，感光Sensor层（30）设置FPC连接器的公头，主FPC（6）上设置FPC连接器的母头（70），每个ITO感光Sensor块（200）均通过ITO走线与FPC连接器的公头连接。
10.根据权利要求9所述的一种高亮度均匀性液晶显示模组，其特征在于：所述主FPC（60）绑定在LCD显示面板（10）上，所述主FPC（60）上还绑定感光Sensor IC（80）和光电转换器（90），所述感光Sensor IC（80）通过走线与FPC连接器的母头（70）相连，所述光电转换器（90）通过走线与感光Sensor IC（80）及显示驱动IC（300）相连。
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