CN114967234B - 显示背板及其调节方法和显示装置 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种显示背板及其调节方法和显示装置，该显示背板包括：背板本体，所述背板本体包括多个背板区域；发光元件，设置在所述背板本体上；导热部件，设置在所述背板本体的下方，所述导热部件的热导率能够调节，以根据所述发光元件的工作调节多个所述背板区域的温度。本公开通过在背板本体的下方设置热导率能够调节的导热部件，可以根据发光元件的工作调节背板本体的多个背板区域的温度，使得多个背板区域的温度保持均匀，避免长时间点亮的发光元件由于效率下降带来的残影现象，保证显示背板的整体显示效果。

Description

显示背板及其调节方法和显示装置

技术领域

本公开涉及显示技术领域，具体涉及一种显示背板及其调节方法和显示装置。

背景技术

次毫米发光二极管(Mini Light Emitting Diode，简称Mini LED)和微型发光二极管(Micro Light Emitting Diode，简称Micro LED)因具有自发光、高效率、高亮度、高可靠度、节能及反应速度快等诸多优点，被应用至微显示、手机电视等中等尺寸显示到影院大屏幕显示等领域中。通常，次毫米发光二极管的尺寸约为100-300μm，微型发光二极管的尺寸为100μm以下。次毫米发光二极管和微型发光二极管在特定模式下长时间点亮后切换到同一灰阶画面时，由于显示器件中长时间点亮区域和短时间点亮区域温度不同，即温度呈现不均匀分布，长时间点亮区域RLED温度较高，导致效率会下降，这样显示屏幕便会产生残影现象。相关仿真试验结果表明，不同时点亮的发光二极管切换成相同灰阶画面后，存在明显的残影，残影需要经过约210s才能消失(人眼察觉不到差异)，即使加上散热片也需要60s的时间消失，显示效果较差。

发明内容

本公开实施例提供了一种显示背板及其调节方法和显示装置，能够解决现有技术中显示面板存在残影现象的技术问题。

根据本公开的方案之一，提供一种显示背板，包括：

背板本体，所述背板本体包括多个背板区域；

发光元件，设置在所述背板本体上；

导热部件，设置在所述背板本体的下方，所述导热部件的热导率能够调节，以根据所述发光元件的工作调节多个所述背板区域的温度。

在一些实施例中，所述显示背板还包括设置在所述导热部件的上下两侧的第一电极和第二电极，所述第一电极和所述第二电极分别连接至供电部件的正负极，通过调节所述第一电极和第二电极之间的电压和/或电流能够调节施加在所述导热部件的电压，进而调节所述导热部件的热导率。

在一些实施例中，所述导热部件的大小与所述背板本体的大小匹配，所述导热部件包括与多个所述背板区域一一对应的多个导热区域，每个所述导热区域的热导率能够分别调节。

在一些实施例中，所述导热部件为多个，多个所述导热部件与多个所述背板区域一一对应。

在一些实施例中，所述导热部件为SCO导热膜。

在一些实施例中，每个所述背板区域的所述发光元件的数量相同，多个所述发光元件在所述背板本体上呈阵列排布。

根据本公开的方案之一，还提供一种显示背板的调节方法，所述显示背板为上述的显示背板，所述方法包括：

获取背板本体的多个背板区域的温度；

根据多个所述背板区域之间的温度差异调节导热部件的热导率。

在一些实施例中，根据多个所述背板区域之间的温度差异调节导热部件的热导率，包括：

若相邻的所述背板区域之间的温度差小于预设温度阈值，保持所述导热部件的热导率不变；

若相邻的所述背板区域之间的温度差大于预设温度阈值，降低温度较低的所述背板区域对应的所述导热部件的热导率。

在一些实施例中，根据多个所述背板区域之间的温度差异调节导热部件的热导率，包括：

通过调节施加在所述导热部件上的电压调节所述导热部件的热导率。

根据本公开的方案之一，还提供一种显示装置，包括上述的显示背板。

本公开的各种实施例提供的显示背板及其调节方法和显示装置，通过在背板本体的下方设置热导率能够调节的导热部件，可以根据发光元件的工作调节背板本体的多个背板区域的温度，使得多个背板区域的温度保持均匀，避免长时间点亮的发光元件由于效率下降带来的残影现象，保证显示背板的整体显示效果。

附图说明

图1示出本公开实施例的显示背板的结构示意图；

图2示出本公开实施例的显示背板的另一结构示意图；

图3示出本公开实施例的显示背板和现有技术的显示背板的温度随时间变化的温度变化曲线图；

图4示出本公开实施例的显示背板的调节方法的流程图。

附图标记：

1-背板本体、11-第一区域、12-第二区域；2-发光元件；3-导热部件；41-第一电极、42-第二电极。

具体实施方式

此处参考附图描述本公开的各种方案以及特征。

应理解的是，可以对此处申请的实施例做出各种修改。因此，上述说明书不应该视为限制，而仅是作为实施例的范例。本领域的技术人员将想到在本公开的范围和精神内的其他修改。

包含在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本公开的实施例，并且与上面给出的对本公开的大致描述以及下面给出的对实施例的详细描述一起用于解释本公开的原理。

通过下面参照附图对给定为非限制性实例的实施例的优选形式的描述，本公开的这些和其它特性将会变得显而易见。

还应当理解，尽管已经参照一些具体实例对本公开进行了描述，但本领域技术人员能够确定地实现本公开的很多其它等效形式。

当结合附图时，鉴于以下详细说明，本公开的上述和其他方面、特征和优势将变得更为显而易见。

此后参照附图描述本公开的具体实施例；然而，应当理解，所申请的实施例仅仅是本公开的实例，其可采用多种方式实施。熟知和/或重复的功能和结构并未详细描述以避免不必要或多余的细节使得本公开模糊不清。因此，本文所申请的具体的结构性和功能性细节并非意在限定，而是仅仅作为权利要求的基础和代表性基础用于教导本领域技术人员以实质上任意合适的详细结构多样地使用本公开。

图1和图2示出了本公开实施例的显示背板的结构示意图。如图1和图2所示，本公开实施例提供了一种显示背板，包括：

背板本体1，背板本体1包括多个背板区域；

发光元件2，设置在背板本体1上；

导热部件3，设置在背板本体1的下方，导热部件3的热导率能够调节，以根据发光元件2的工作调节多个背板区域的温度。

其中，背板本体1为衬底基板，包括诸如玻璃衬底、石英衬底、蓝宝石衬底、陶瓷衬底等中的任一种；或者半导体衬底诸如以硅或碳化硅等为材料的单晶半导体衬底或多晶半导体衬底、硅锗等的化合物半导体衬底、SOI(Silicon On Insulator；绝缘体上硅)衬底等中的任一种。衬底还可以包括诸如环氧树脂、三嗪、硅树脂或聚酰亚胺的有机树脂材料。

在一些示例实施例中，衬底可以是FR4类型印刷电路板(PCB)，或者可以是易于变形的柔性PCB。在一些示例实施例中，衬底可以包括诸如氮化硅、AlN或Al₂O₃的陶瓷材料，或者金属或金属化合物，或者金属芯印刷电路板(MCPCB)或金属覆铜层压板(MCCL)中的任一种。

发光元件2为mini或micro LED，通常呈阵列排布在背板本体1上(背板本体1的正面)，并与背板本体1上的电路连接。导热部件3可以贴合设置在背板本体1的背面，发光元件2点亮工作时，随着点亮时间的增加，发光元件2的温度逐渐升高传递至背板本体1表面，并通过导热部件3进行热传导，本实施例中，设置热导率能够调节的导热部件，可以将背板本体1的温度较高区域的热量传导至温度较低区域，或者是保持温度较低区域的温度在一定范围内，避免该区域的热量散失等，使得整个背板本体1的不同区域的温度保持在一定范围内。

本公开实施例提供的显示背板通过在背板本体1的下方(背面)设置热导率(又称热传导系数或导热系数)能够调节的导热部件3，可以根据发光元件2的工作调节背板本体1的多个背板区域的温度，使得多个背板区域的温度保持均匀，避免长时间点亮的发光元件2由于效率下降带来的残影现象(即使效率下降只要温度保持均匀便能够避免出现残影，或者使残影快速消失，人眼很难察觉到)，保证整个显示背板显示画面的一致性，保证显示背板的整体显示效果。

在一些实施例中，显示背板还包括设置在导热部件3的上下两侧的第一电极41和第二电极42，第一电极41和第二电极42分别连接至供电部件的正负极，通过调节第一电极41和第二电极42之间的电压和/或电流能够调节施加在导热部件3的电压(调节电势)，进而调节导热部件3的热导率，调节方便，且显示背板加工方便。

供电部件可以为独立的外接电源，第一电极41和第二电极42分别与外接电源的正负极连接；供电部件也可以为显示背板中与发光元件2等连接的电源，第一电极41和第二电极42可以串联或并联至显示背板的整体电路中。

在一些实施例中，导热部件3的大小与背板本体1的大小匹配，导热部件3包括与多个背板区域一一对应的多个导热区域，每个导热区域的热导率能够分别调节。本实施例中，将导热部件3设置为与背板本体1的大小相匹配的整体式结构，第一电极41和第二电极42均为电极层，且靠近背板本体1的第一电极41包括多个电极区域，通过不同电极区域与第二电极42之间的电压和/或电流即可调节对应的导热区域的热导率。通过第一电极41和第二电极42的配合调节施加在导热部件3的两端的电压可以实现导热率的连续可调，保证显示面板的可靠显示。

另一些实施例中，导热部件3为多个，多个导热部件3与多个背板区域一一对应。即导热部件3可以为与每个背板区域对应的独立结构，相应地，第一电极41的多个电极区域也可以为独立的结构，以便分别调节每个导热区域的热导率，避免不同导热区域的误调节，且能够有效节省材料成本。本实施例中，在第一电极41设置多个电极区域，可以使第二电极42的电势不变，通过调节第一电极41的不同电极区域即可调节施加在导热部件3的电压，调节方便。

另一些实施例中，也可以在第二电极42设置多个电极区域，或在第一电极41和第二电极42均设置相互对应的多个电极区域。

优选地，导热部件3为SCO导热膜，厚度较薄，通过改变第一电极41的不同电极区域和第二电极42之间的电压和/或电流即可调节SCO导热膜不同薄膜区域的热导率。本实施例中，通过电化学控制可以控制氧掺杂和氢掺杂，从而可以在大范围内对SrCoO材料(例如上述SCO导热膜)的热导率进行双向调节，热导率的可调范围可以为0.44～4.33W.m-1.K-1，调节方便，且调节范围广。SCO导热膜可以采用沉积工艺形成在背板本体1的背面。第一电极41和第二电极42也可以通过沉积工艺形成金属层，并在金属层上刻蚀形成不同的电极区域。

具体实施中，导热部件3也可以采用其他导热材料制成，本公开不具体限定。

另一些实施例中，导热部件3可以包括层叠设置的多个导热层，每层导热层的不同导热区域具有不同的热导率，如此，通过控制不同导热层的不同导热区域的工作可以调节不同背板区域的热导率。例如，导热部件3包括三层导热层，控制每层导热层均工作可以提供较高的热导率，仅控制其中一层或两层导热层工作可以提供较低的热导率。多个导热层的结构无需设置电极，但是由于多个导热层(包括同一导热层的不同导热区域)的热导率预先确定，本实施例中，只能根据预设的导热率进行调节，如果如上述实施例中一样通过施加在不同导热层的电压进行调节，会增加导热部件3的整体厚度，不利于显示背板的轻薄化设计。

在一些实施例中，如图1和2所示，背板本体1的每个背板区域的发光元件2的数量相同，多个发光元件2在背板本体1上呈阵列排布，以便于根据发光元件2的工作对各背板区域的热导率进行控制。

如图2所示，背板区域包括两个区域(第一区域11和第二区域12)，每个背板区域的发光元件2均呈阵列排布。

图3示出了现有技术和本公开实施例的显示背板的温度随时间变化的温度变化曲线图。其中，(a)为现有技术的显示背板的温度随时间变化的温度变化曲线图，(b)为本公开实施例的显示背板的温度随时间变化的温度变化曲线图，图中横轴表示点亮时间，纵轴表示温度。(a)和(b)中的两条曲线分别为第一区域11和第二区域12的温度变化曲线，第一区域11常亮，第二区域12关闭5分钟后点亮。如图3中(a)和(b)所示，采用本公开实施例提供的显示背板，使得第一区域11和第二区域12达到相同温度的时间可以提前，可以快速改善残影现象，避免人眼观察到，提高显示背板的显示效果。

图4示出了本公开实施例的显示背板的调节方法的流程图。如图4所示，本公开实施例还提供一种显示背板的调节方法，该显示背板为上述的显示背板，所述方法包括：

S101：获取背板本体1的多个背板区域的温度；

S102：根据多个所述背板区域之间的温度差异调节导热部件3的热导率。

其中，背板区域的温度可以通过温度传感器获取，也可以通过计算获取。

具体地，可以根据导热的偏微分方程和对应的边界条件，计算不同背板区域的温度。导热的偏微分方程为：

上述公式中，为非稳态项，/>为三个坐标方向净导入的热量扩散项，/>为内热源项；/>对应发光元件2工作时的电压和电流，t对应发光时间，λ对应物体热传导系数，ρ对应物体密度，c对应物体比热容，x、y、z对应背板本体1的划分区域的节点坐标。

本实施例中，边界条件是：该发光元件2和周围空气的对流换热。在该边界条件的基础上，利用牛顿迭代法求解上述偏微分方程，构建温度计算模型。将输入图像信号的灰度信息、电压、电流和发光元件2的点亮时间等作为输入，输出即是背板本体1上不同背板区域的温度分布结果。

具体实施中，可以根据温度计算结果构建输入参数-温度布表，输入参数包括电压、电流、发光元件2的点亮时间等，从而可以快速查找出发光元件2工作时不同背板区域的温度。

本实施例中，通过温度计算模型不仅能够对当前工作的显示面板进行调节(实时获取温度进行调节)，还可以在发光元件2工作时根据点亮时间等对发光元件2的后续工作温度进行预测，从而对显示面板的工作进行预调节，保证显示面板的显示效果。

在一些实施例中，步骤S102中，根据多个所述背板区域之间的温度差异调节导热部件的热导率，包括：

若相邻的所述背板区域之间的温度差小于预设温度阈值，保持所述导热部件的热导率不变；

若相邻的所述背板区域之间的温度差大于预设温度阈值，降低温度较低的所述背板区域对应的所述导热部件3的热导率。

本实施例中，背板本体1优选为玻璃背板(玻璃衬底)，因此，当相邻的所述背板区域之间的温度差温度差值不超过预设温度阈值时，可以将背板区域对应的导热部件3的热导率设定为1.5，和玻璃保持一致；当相邻的所述背板区域之间的温度差温度差值超过预设温度阈值时，降低温度较低的背板区域对应的导热部件3的热导率，而温度较高的背板区域对应的导热部件3的热导率不变，减少温度较低的背板区域的热传导，使得各背板区域的温度保持在一定温度范围内，避免温度不均出现残影。本实施例中，通过降低温度较低的背板区域的热导率，可以在对温度较低的背板区域进行保温的同时，使得温度较高的背板区域的热量快速传递至该区域，快速实现温度均匀。若温度较低的背板区域仍具有较高的热导率，该背板区域的热量也会散失，虽然温度较高的背板区域的热量会传递至该背板区域，但是由于该背板区域存在热量散失，使得温度达到均匀的时间延长。即通过降低温度较低的背板区域对应的导热部件3的热导率，可以在较高的温度快速达到温度均匀，进一步提高显示面板的显示效果。

具体实施中，也可以提高温度较低的背板区域对应的导热部件3的热导率，以加快温度较高的背板区域的热传导，保持温度较低的背板区域对应的导热部件3的热导率；还可以在降低温度较低的背板区域对应的导热部件3的热导率的同时，提高温度较低的背板区域对应的导热部件3的热导率。

可以理解的是，上述所述背板区域对应的所述导热部件3的热导率，当导热部件3为包括多个导热区域的一体式结构时，所述背板区域对应的所述导热部件3的热导率指所述背板区域对应的导热区域的热导率；当导热部件3为与每个背板区域对应的独立的部件时，所述背板区域对应的所述导热部件3的热导率指所述背板区域对应的导热部件3的热导率。

需要说明的是，由于相邻的所述背板区域之间的温度差异较大时，造成的残影明显，因此，本实施例中，主要考虑相邻背板区域之间的温度差异。具体实施中，也可以直接获取每个背板区域的温度，判断每个背板区域的温度是否超过或低于预设温度阈值，进而对温度较高或较低区域的导热部件3的热导率进行调节。

在一些实施例中，步骤S102中，根据多个所述背板区域之间的温度差异调节导热部件的热导率，包括：

通过调节施加在所述导热部件3上的电压调节所述导热部件3的热导率。

通过调节电压来调节所述导热部件3的热导率，调节方便快捷，能够快速提升显示背板的显示效果。

具体地，可以如上所述，将导热部件3设置为SCO薄膜结构，并在SCO薄膜的两侧分别设置第一电极41和第二电极42，将第一电极41和第二电极42分别连接至供电部件的正负极，通过改变接入第一电极41和第二电极42的电路的电压和/或电流(调节第一电极41和第二电极42之间的电压和/或电流)可以调节施加在导热部件3上的电压。通过第一电极41和第二电极42的配合调节施加在导热部件3的两端的电压可以实现导热率的连续可调，保证显示面板的可靠显示。

另一些实施例中，也可以为不同的背板区域对应的导热部件3的不同导热区域配置不同的热导率(将导热部件3设置为包括多个导热层的结构)，通过控制不同导热层的不同导热区域的工作来调节导热部件3的热导率。

本公开实施例还提供一种显示装置，包括上述的显示背板。显示装置的一个示例为液晶显示装置。该显示装置可以是任何具有显示功能的产品或部件，例如手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、穿戴式手表、导航仪等。

本公开实施例提供的显示背板的调节方法和显示装置对应于上述实施例的LED显示面板，LED显示面板实施例中的任何可选项也适用于显示背板的调节方法和显示装置的实施例，此处不再赘述。

以上实施例仅为本公开的示例性实施例，不用于限制本公开，本公开的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本公开的实质和保护范围内，对本公开做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本公开的保护范围内。

Claims (9)

1.一种显示背板，包括：

背板本体，所述背板本体包括多个背板区域；

发光元件，设置在所述背板本体上；

导热部件，设置在所述背板本体的下方，所述导热部件的热导率能够调节，以根据所述发光元件的工作调节多个所述背板区域的温度；

所述显示背板还包括设置在所述导热部件的上下两侧的第一电极和第二电极，所述第一电极和所述第二电极分别连接至供电部件的正负极，通过调节所述第一电极和第二电极之间的电压和/或电流能够调节施加在所述导热部件的电压，进而调节所述导热部件的热导率；根据多个所述背板区域之间的温度差异调节导热部件的热导率。

2.根据权利要求1所述的显示背板，其中，所述导热部件的大小与所述背板本体的大小匹配，所述导热部件包括与多个所述背板区域一一对应的多个导热区域，每个所述导热区域的热导率能够分别调节。

3.根据权利要求1所述的显示背板，其中，所述导热部件为多个，多个所述导热部件与多个所述背板区域一一对应。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的显示背板，其中，所述导热部件为SCO导热膜。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的显示背板，其中，每个所述背板区域的所述发光元件的数量相同，多个所述发光元件在所述背板本体上呈阵列排布。

6.一种显示背板的调节方法，所述显示背板为根据权利要求1至5中任一项所述的显示背板，所述方法包括：

获取背板本体的多个背板区域的温度；

根据多个所述背板区域之间的温度差异调节导热部件的热导率。

7.根据权利要求6所述的显示背板的调节方法，其中，根据多个所述背板区域之间的温度差异调节导热部件的热导率，包括：

若相邻的所述背板区域之间的温度差小于预设温度阈值，保持所述导热部件的热导率不变；

若相邻的所述背板区域之间的温度差大于预设温度阈值，降低温度较低的所述背板区域对应的所述导热部件的热导率。

8.根据权利要求6所述的显示背板的调节方法，其中，根据多个所述背板区域之间的温度差异调节导热部件的热导率，包括：

通过调节施加在所述导热部件上的电压调节所述导热部件的热导率。

9.一种显示装置，包括根据权利要求1至5中任一项所述的显示背板。