CN115128866A - 一种区域背光结构及显示面板 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种区域背光结构及显示面板，区域背光结构包括背光源以及调光件。其中调光件设置在背光源的出光方向上，调光件可分为至少两个控光区，各个控光区的透光率可独立调整。显示面板包括区域背光结构以及液晶面板，调光件位于背光源与液晶面板之间。本发明的区域背光结构及显示面板，其能以较低的成本实现直下式或侧入式的区域背光，提升对比度，从而增强显示效果。

Description

一种区域背光结构及显示面板
技术领域
本发明涉及显示面板技术领域，尤其涉及一种区域背光结构及显示面板。
背景技术
背光方式通常分为直下式背光与侧入式背光，侧入式背光是指将灯珠排列在显示面板的四周，而直下式背光则是将灯珠排列在显示面板的背部。
为了提升对比度，从而增强显示效果，人们常常会使用到区域背光技术，而且随着技术的发展，背光分区的数量呈越来越多的趋势发展。目前，一块传统的区域背光驱动芯片仅可以驱动16个通道的LED发光，那么在需要上千区甚至万区的的大尺寸电视或显示器背光中，就需要配置对应数量级的区域背光驱动芯片，这使得背光驱动的成本和功耗都大大增加，从而限制了区域背光技术在液晶显示器上的应用。同时由于背光源发光方式的限制，区域背光技术多用于直下式背光中，而无法用到有超薄需求的侧入式背光中，且直下式背光中因为LED的排列问题，想要提高对比度，需要搭载复杂的控制系统来驱动背光，导致成本及功耗大幅提升。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种区域背光结构，本发明的目的之二在于提供一种显示面板，其能以较低的成本实现直下式或侧入式的区域背光，提升对比度，增强显示效果。
本发明的目的之一采用如下技术方案实现：
一种区域背光结构，包括：
背光源；
调光件，设置在所述背光源的出光方向上，所述调光件可分为至少两个控光区，各个所述控光区的透光率可独立调整。
进一步地，所述调光件为单个调光膜，所述单个调光膜具有与所述控光区数量相等且一一对应的调光区，各个所述调光区的透光率可独立调整。
进一步地，所述调光件为与所述控光区数量相等且一一对应的局部调光膜，各所述局部调光膜的透光率可独立调整。
进一步地，所述单个调光膜的开态透光率≥87％，所述单个调光膜的关态透光率≤0.5％。
进一步地，所述背光源为直下式背光源。
进一步地，所述背光源为侧入式背光源。
进一步地，所述单个调光膜包括沿远离所述背光源的方向依次设置的上透光PET膜、上电极层、下电极层、下透光PET膜以及折射膜，所述上电极层与所述下电极层之间填充有聚合物分散液晶，所述上电极层具有与所述调光区数量相等且一一对应的上电极，所述下电极层具有与所述上电极数量相等且一一对应的下电极，所述折射膜的折射率在1.5-1.7之间。
进一步地，所述折射膜的折射率为1.6。
进一步地，所述上电极以及下电极均按照行列排布，每一行内的所述上电极连接在一起形成一个行电极连接端，每一列内的所述下电极连接在一起形成一个列连接端，各所述行电极连接端分别与控制装置连接，各所述列电极连接端分别与控制装置连接。
本发明的另一目的通过如下方式实现：
一种显示面板，其特征在于，包括：区域背光结构以及液晶面板，所述调光件位于所述背光源与所述液晶面板之间。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
(1)调光件的各个控光区的透光率可独立调整，即背光源发出的光线经过调光件之后可以被各个控光区改变亮度，从而也就实现了背光源的区域背光效果。另外，由于本发明是通过调光件实现区域背光的，所以其并不受背光源类型的限制，所以本发明实现区域背光效果并不需要对背光源的LED直接进行控制，从而也就无需搭载相应的LED区域背光驱动芯片，仅使用常规背光驱动芯片将背光源的所有LED灯珠点亮即可，节省了成本。
(2)采用上述区域背光结构的显示面板，实现区域背光功能，提高了对比度，增强了显示效果。
附图说明
图1为本发明中单个调光膜去除折射膜后的示意图；
图2为本发明中单个调光膜在未施加电压时光线的传播示意图；
图3为本发明中单个调光膜在施加电压时光线的传播示意图；
图4为本发明中直下式背光源与单个调光膜配合的爆炸图；
图5为本发明中侧入式背光源与单个调光膜配合的爆炸图。
图中：1、反射片；2、单个调光膜；21、上透光PET膜；22、上电极层；23、下电极层；24、下透光PET膜；25、折射膜；26、聚合物分散液晶；3、玻璃面板；4、扩散板；5、直下式LED灯珠；6、导光板；7、侧入式LED灯珠。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以用许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
如图4-5所示，示出了本发明实施例提供的区域背光结构，包括背光源以及调光件。调光件设置在背光源的出光方向上，调光件可分为至少两个控光区，各个控光区的透光率可独立调整。即背光源发出的光线经过调光件之后可以被各个控光区改变亮度，所以调光件实际上实现了背光源的区域背光效果。另外，由于本发明是通过调光件实现区域背光的，所以其并不受背光源类型的限制，即背光源可以是直下式背光源或侧入式背光源，同样基于此，本发明实现区域背光效果并不需要对背光源的LED直接进行控制，从而也就无需搭载相应的LED区域背光驱动芯片，仅使用常规背光驱动芯片将背光源的所有LED点亮即可，节省了成本。
参照图4，其示出了直下式背光源与单个调光膜2配合的爆炸图，图中从左至右分别为反射片1、直下式LED灯珠5、扩散板4、单个调光膜2、玻璃面板3。
参照图5，其示出了侧入式背光源与单个调光膜2配合的爆炸图，图中从下至上分别为反射片1、导光板6、单个调光膜2、玻璃面板3，其中导光板6的侧面上设置有侧入式LED灯珠7。
作为优选地实施方式，调光件可以是单个的单个调光膜，即一个单个调光膜具有与控光区数量相等且一一对应的调光区，各个调光区的透光率可独立调整。在该种实施方式中，单个调光膜为一个整体，但具有多个调光区，并且通过相应的驱动芯片可以独立调节每个调光区的透光率。
具体而言，参照图1，单个调光膜2包括沿远离背光源的方向依次设置的上透光PET膜21、上电极层22、下电极层23、下透光PET膜24以及折射膜25，上电极层22与下电极层23之间填充有聚合物分散液晶26，上电极层22具有与调光区数量相等且一一对应的上电极，下电极层23具有与上电极数量相等且一一对应的下电极，折射膜25的折射率在1.5-1.7之间，优选为1.6，折射膜25的透光率一般在0.87-0.92之间，优选为0.9。即每一个上电极或下电极所在的区域即是单个调光膜2的一个调光区。通过控制每一组上电极和下电极之间的电压，即可控制该上电极或下电极所对应的调光区的透光率，从而实现良好的区域背光效果。需要说明的是，本发明中单个调光膜2可以独立使用，也可以在上透光PET膜21表面设置光增益结构后与背光源的扩散板4或玻璃面板3做贴合进行使用。其中，光增益结构的作用是使上透光PET膜21具备光增益效果，具体而言，光增益结构可以通过膜材加工的方式在上透光PET膜21表面涂覆EVA或PVB材质的涂覆层，然后通过辊压压制的方式在涂覆层压制出棱镜结构得到；或者直接采用粒子涂布的方式在上透光PET膜21上涂布粒子得到；又或者在上透光PET膜21上贴附棱镜片以及扩散片得到；而与背光源的扩散板4或玻璃面板3做贴合进行使用，则能实现本区域背光结构的一体化和轻薄化。
为进一步理解本发明，现对单个调光膜2的原理进行说明，参照图2-3，在上电极层22和下电极层23之间施加电压时，聚合物分散液晶26呈线性排列，背光源发出的光线可直接穿过单个调光膜2，达到透光效果。而当上电极层22和下电极层23之间的电压撤销时，聚合物分散液晶26呈自由状态，此时光线被聚合物分散液晶26散射，散射后的大部分光线经过折射膜25时会产生全反射，此时仅有少部分的光线可以透过单个调光膜2，而绝大部分的光线不能通过，所以通过给上电极层22和下电极层23之间施加电压与否可实现调光功能。进一步地，还可以通过给上电极层22和下电极层23之间施加不同大小的电压实现更加细致的调光。
需要说明的是，聚合物分散液晶26具有一种特性，即当其长时间处于某一固定电压后，即使撤掉该电压，聚合物分散液晶26也会因为特性的破坏，而无法再应电场的变化来转动以形成不同的灰阶。所以，在使用时，每隔一段时间就需要将上电极层22与下电极层23上的电压进行反向，因为只要电压差相同就会有相同亮度的灰阶。这样一来，在电压差相同，而正负极定时反向时，便能有效避免聚合物分散液晶26的特性被破坏。
优选地，上电极以及下电极均按照行列排布，每一行内的上电极连接在一起形成一个行电极连接端，每一列内的下电极连接在一起形成一个列连接端，各行电极连接端分别与控制装置连接，各列电极连接端分别与控制装置连接。即通过控制装置给相应的行电极连接端以及相应列电极连接端施加电压，便可实现对相应的调光区透光率的控制，从而提升显示效果。具体地说，在所需显示的图像其高光位置坐标确定后，即可通过控制装置给高光所对应区域的行电极连接端以及列电极连接端施加电压，使得背光源的光线可以较多的透过该区域，从而达到较好的高光效果；同理，在所需显示的图像其及暗部位置坐标确定后，控制装置则不给暗部所对应区域的行电极连接端以及列电极连接端施加电压，使得背光源的光线几乎不能透过该区域，从而达到较好的暗部效果；如此便提升了对比度，增强了显示效果。
优选地，调光件还可以是与控光区的数量相等且一一对应的局部调光膜，各局部调光膜的透光率可独立调整。同样，通过相应的驱动芯片即可改变各局部调光膜的透光率，从而实现区域背光效果。
优选地，单个调光膜2的开态透光率≥87％，单个调光膜2的关态透光率≤0.5％。当单个调光膜2的开态透光率≥87％，关态透光率≤0.5％时，单个调光膜2配合背光源可以有更好的区域背光显示效果。
本发明还公开了一种显示面板，其包括上述的区域背光结构以及液晶面板，区域背光结构包括背光源以及调光件，调光件位于背光源与液晶面板之间。调光件优选为单个调光膜2。
显示面板的显示过程如下：高速处理器DSP处理每一帧视频信号后，得到的每一帧的每一区域的灰度信息，然后通过DSP转换为电信号传递给单个调光膜2，单个调光膜2接收电信号后，控制对应调光区的透光率，使得对应背光区透过单个调光膜2的光通量符合每一帧视频信号的灰度要求，以达到高对比度的区域背光效果。即调光区的透光率控制需要跟液晶面板上显示的图像相对应，例如显示的图像上某一区域为高光，则此时该区域对应的调光区应调高透光率，反之若图像上某一区域为暗部，则该区域对应的调光区降低透光率，从而达到更高的对比度，增强显示效果。
以上仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种区域背光结构，其特征在于，包括：
背光源；
调光件，设置在所述背光源的出光方向上，所述调光件可分为至少两个控光区，各个所述控光区的透光率可独立调整。
2.如权利要求1所述的区域背光结构，其特征在于：所述调光件为单个调光膜，所述单个调光膜(2)具有与所述控光区数量相等且一一对应的调光区，各个所述调光区的透光率可独立调整。
3.如权利要求1所述的区域背光结构，其特征在于：所述调光件为与所述控光区数量相等且一一对应的局部调光膜，各所述局部调光膜的透光率可独立调整。
4.如权利要求2所述的区域背光结构，其特征在于：所述单个调光膜(2)的开态透光率≥87％，所述单个调光膜(2)的关态透光率≤0.5％。
5.如权利要求1所述的区域背光结构，其特征在于：所述背光源为直下式背光源。
6.如权利要求1所述的区域背光结构，其特征在于：所述背光源为侧入式背光源。
7.如权利要求2所述的区域背光结构，其特征在于：所述单个调光膜(2)包括沿远离所述背光源的方向依次设置的上透光PET膜(21)、上电极层(22)、下电极层(23)、下透光PET膜(24)以及折射膜(25)，所述上电极层(22)与所述下电极层(23)之间填充有聚合物分散液晶(26)，所述上电极层(22)具有与所述调光区数量相等且一一对应的上电极，所述下电极层(23)具有与所述上电极数量相等且一一对应的下电极，所述折射膜(25)的折射率在1.5-1.7之间。
8.如权利要求7所述的区域背光结构，其特征在于：所述折射膜(25)的折射率为1.6。
9.如权利要求7所述的区域背光结构，其特征在于：所述上电极以及下电极均按照行列排布，每一行内的所述上电极连接在一起形成一个行电极连接端，每一列内的所述下电极连接在一起形成一个列连接端，各所述行电极连接端分别与控制装置连接，各所述列电极连接端分别与控制装置连接。
10.一种显示面板，其特征在于，包括：如权利要求1-9任一项所述的区域背光结构以及液晶面板，所述调光件位于所述背光源与所述液晶面板之间。
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