CN117518602A - 背光模组、显示装置及显示装置的驱动方法 - Google Patents

背光模组、显示装置及显示装置的驱动方法 Download PDF

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CN117518602A CN202310684500.0A CN202310684500A CN117518602A CN 117518602 A CN117518602 A CN 117518602A CN 202310684500 A CN202310684500 A CN 202310684500A CN 117518602 A CN117518602 A CN 117518602A
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Abstract

本申请涉及一种背光模组、显示装置及显示装置的驱动方法,该背光模组包括:发光阵列,包括独立控制的多个发光区;至少一第一调光层,位于发光阵列的出光一侧,第一调光层包括独立控制的多个调光区;一调光区与一发光区对应,一处于发光状态的发光区对应一处于雾态的调光区;一处于发光状态的发光区与至少一处于熄灭状态的发光区相邻,且一处于熄灭状态的发光区对应一处于透明态的调光区;处于透明态的调光区内的第一调光层的折射率大于与第一调光层相邻膜层的折射率。本申请能够控制发光阵列的出射光线的折射角度,使大角度光线在处于透明态的调光区中发生全反射,从而动态控制光晕的扩散宽度,降低动态拖影现象的影响,提高面板的显示效果。

Description

背光模组、显示装置及显示装置的驱动方法
技术领域
本申请涉及液晶显示技术领域,尤其涉及一种背光模组、显示装置及显示装置的驱动方法。
背景技术
随着显示器的分辨率越来越高,液晶(Liquid Crystal,LC)分子的转向难以跟上显示数据的变化速度,使得显示画面容易产生拖影现象。为了改善拖影现象,相关技术中可以熄灭背光(BLU-off),然后进行逐行扫描,但频繁的开关背光容易使液晶分子的状态转换耗时更长。
相关技术中,为了进一步改善动态画面响应时间(Moving Picture ResponseTime,MPRT),先对面板逐行扫描,然后等待液晶分子从关闭(off)状态旋转为开启(on)状态后,再整体打开背光,背光打开的占空比为10%-20%。但是,当显示器的分辨率过低时,会使显示画面产生网状花纹,出现纱窗效应。
相关技术中,为了进一步改善纱窗效应,会将显示器的分辨率提高到1500以上,例如2.1inch的显示器分辨率为1700、像素为2560*2560以及2.56inch的显示器分辨率为1700、像素为3120*3120。但是,由于为了改善MPRT会将驱动频率提升至90hz、120hz或更高频率,整体打开背光所带来的问题愈加明显。
举例来说,如图1所示,以2.56inch、分辨率为1700、刷新频率为90hz的显示器为例,数据信号a中的每个画面帧11时长为11.1ms,扫描信号b中的每一行的扫描时间为3.56μs,该扫描时间已经接近像素充电时间的极限,总的扫描12的时长为3.56μs与行数的乘积。若再考虑背光整面开关,显示器完成扫描及液晶转向需要预留更长的时间,这使得背光信号13中的背光打开时长的占空比(即图1的背光脉冲占画面帧的比例)低于5%甚至低于1%,背光的开关难以实现。
可以看出,在动态画面响应时间固定的情况下,当显示器的分辨率和刷新频率越高,背光可利用的占空比越小。为了匹配高分辨率和高刷新率,不得不提高显示器的峰值亮度。但高的峰值亮度会影响子像素中驱动晶体管的电学性能,峰值亮度高也意味着瞬态电流大,会使驱动过载,难以找到符合对应额定电流的LED,并降低现有LED的发光效率。
在此基础上,相关技术中为了解决高分辨率显示器背光整面插黑的问题,采用了背光扫描(rolling)及分区插黑的方案。该方案的核心思想是背光像显示面板逐行扫描一样按序工作。这是因为在一帧时间内,液晶的转向有先后顺序。以图2为例,当扫描进行到面板21的下部212时,上部211的子像素已经完成了转向,此时背光的上部221开启,而背光的下部222保持关闭,从而降低由于液晶转向延迟导致的拖影问题。
然而,对于mini-LED显示器而言,采用背光扫描方案仍然会存在光晕(halo)问题。例如mini-LED应用于虚拟现实(Virtual Reality,VR)领域,由于面板尺寸小,通常为2inch-2.5inch,所有的光晕扩散在整体面板中占比大,以致于扩散位置处液晶的转向过程容易被肉眼观测到,产生严重的拖影现象,导致画面的显示质量不佳。
发明内容
有鉴于此,本申请提出了一种背光模组、显示装置及显示装置的驱动方法,能够控制发光阵列的出射光线的折射角度,进而使得大角度光线在处于透明态的调光区中发生全反射,起到限制特定出射光线的作用,从而动态控制光晕的扩散宽度,降低动态拖影现象的影响,提高面板的显示效果。
根据本申请的一方面,提供了一种背光模组,包括:发光阵列,包括独立控制的多个发光区,每一所述发光区具有独立控制的发光状态或熄灭状态;至少一第一调光层,位于所述发光阵列的出光一侧,所述第一调光层包括独立控制的多个调光区,各所述调光区具有独立控制的雾态或透明态;一所述调光区与一所述发光区对应,其中,一处于发光状态的所述发光区对应一处于雾态的所述调光区;一处于发光状态的所述发光区与至少一处于熄灭状态的所述发光区相邻设置,且一处于熄灭状态的所述发光区对应一处于透明态的所述调光区;处于透明态的所述调光区内的所述第一调光层的折射率大于与所述第一调光层相邻膜层的折射率。
在一实施例中,所述背光模组还包括位于所述第一调光层靠近所述发光阵列一侧的第一层和位于位于所述第一调光层远离所述发光阵列一侧的第二层;其中,所述第一层与所述第一调光层接触设置,所述第二层与所述第一调光层接触设置;所述第一层的折射率小于所述第一调光层的折射率,或/和所述第二层的折射率小于所述第一调光层的折射率。
在一实施例中,所述背光模组还包括位于所述第一调光层靠近所述发光阵列一侧的第三层和位于所述第一调光层远离所述发光阵列一侧的第四层;其中,所述第三层与所述第一调光层之间设置有第一空气层,所述第一调光层的折射率大于所述第一空气层的折射率;或/和所述第四层与所述第一调光层之间设置有第二空气层,所述第一调光层的折射率大于所述第二空气层的折射率。
在一实施例中,处于雾态的所述调光区包括多个独立控制的调光子区,至少两所述调光子区的雾度不同,其中,所述调光子区的雾度与该调光子区与相邻的处于透明态的所述调光区的距离呈正相关。
在一实施例中,处于透明态的所述调光区内设置有全反射区,所述全反射区与处于雾态的所述调光区相邻,所述全反射区内的所述第一调光层的折射率大于相邻的处于雾态的所述调光区内的所述第一调光层的折射率。
在一实施例中,多个所述第一调光层依次堆叠,其中,至少两相邻的调光区位于不同的第一调光层,且该两相邻的调光区的第一调光层的外轮廓形状的宽度不同。
在一实施例中,所述第一调光层的端部设有调光电极,所述调光电极与驱动芯片电连接,以接收所述驱动芯片提供的电压调光信号。
根据本申请的又一方面,提供了一种显示装置,所述显示装置包括显示面板以及所述背光模组,所述显示面板位于所述背光模组上,所述显示面板包括多个子像素组,所述子像素组包括多个子像素,一所述子像素组与一所述调光区对应。
在一实施例中,所述背光模组应用于所述显示面板,且
N=Lp1/(Lzone+k*Lp1),0<k≤t*f;其中,N为所述调光区的数量,且N为大于1的自然数,Lp1为所述显示面板的显示区宽度,Lzone为单个所述调光区的宽度,k为预设系数,t为所述显示面板的液晶响应时间,f为所述显示面板的刷新频率。
根据本申请的又一方面,提供了一种显示装置的驱动方法,用于驱动所述显示装置,包括:获取所述子像素组的扫描状态和扫描状态进入时刻,所述扫描状态包括打开状态和关闭状态;根据所述扫描状态和所述扫描状态进入时刻控制所述调光区在调光状态进入时刻处于调光状态,并控制对应的所述发光区在工作状态进入时刻处于工作状态,所述调光状态包括雾态和透明态,所述工作状态包括发光状态和熄灭状态;当所述子像素组在所述扫描状态进入时刻处于打开状态时,所述调光状态进入时刻和所述工作状态进入时刻位于所述扫描状态进入时刻之后,所述调光区处于雾态,所述发光区处于发光状态;当所述子像素组在所述扫描状态进入时刻处于关闭状态时,所述调光状态进入时刻和所述工作状态进入时刻位于所述扫描状态进入时刻之前,所述调光区处于透明态,所述发光区处于熄灭状态。
通过在背光模组内增设第一调光层,并设置独立控制的多个调光区,利用调光区来呈现雾态或透明态,并将处于透明态的所述调光区内的所述第一调光层的折射率设置为大于与所述第一调光层相邻膜层的折射率,根据本申请的各方面能够控制发光阵列的出射光线的折射角度,进而使得大角度光线在处于透明态的调光区中发生全反射,起到限制特定出射光线的作用,从而动态控制光晕的扩散宽度,降低动态拖影现象的影响,提高面板的显示效果。
附图说明
下面结合附图,通过对本申请的具体实施方式详细描述,将使本申请的技术方案及其它有益效果显而易见。
图1示出相关技术中背光驱动时序的示意图。
图2示出相关技术中背光扫描的示意图。
图3示出本申请实施例的背光模组的结构示意图。
图4示出本申请实施例的第一调光层分区的示意图。
图5示出本申请实施例的光线通过第一调光层的示意图。
图6示出本申请实施例的第一调光层驱动的示意图。
图7示出本申请实施例的第二调光层的第一种示意图。
图8示出本申请实施例的第二调光层的第二种示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
在本申请的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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申请和简化描述,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申请的限制。此外,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所述特征。在本申请的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,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,也可以是电连接或可以相互通讯;可以是直接连接,也可以通过中间媒介间接连接,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开,下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然,它们仅为示例,并且目的不在于限制本申请。此外,本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母,这种重复是为了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外,本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子,但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。在一些实例中,对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述,以便于凸显本申请的主旨。
本申请主要提供了一种背光模组。请参阅图3中背光模组的结构示意图,本申请的背光模组可包括发光阵列30。其中,所述发光阵列30可包括独立控制的多个发光区,每一所述发光区具有独立控制的发光状态或熄灭状态。多个所述发光区可阵列排布,每一所述发光区可包括至少一发光器件(例如LED)。
参见图3,所述背光模组还可包括灯板31,发光阵列30位于灯板31的一侧,灯板31用于承载所述发光阵列30。显示面板37设置于所述发光阵列30的一侧,所述背光模组可为所述显示面板37提供光源,以便在显示面板上实现画面显示。在本申请中,以mini-LED显示面板为例进行说明。
其中,所述显示面板37可包括多个阵列排布的子像素、分别设置在一行子像素侧面的多条扫描线以及分别与所述子像素对应设置的多条数据线。具体的,每一子像素可包括驱动晶体管、存储电容以及液晶电容。每一扫描线与一行子像素的驱动晶体管的栅极电连接,以控制该行子像素中的驱动晶体管的开关;每一子像素的驱动晶体管的源极与对应的数据线电连接,以便接收数据线递送的数据信号;每一子像素的驱动晶体管的漏极与该子像素的存储电容的一端以及液晶电容的一端电连接,存储电容的另一端以及液晶电容的另一端可共同电连接至公共电极。
参见图3,本申请的背光模组还可包括至少一第一调光层,所述第一调光层位于所述发光阵列的出光一侧。例如,在图3中,所述发光阵列30的上侧为所述发光阵列的出光一侧,第一调光层33位于所述发光阵列30的上侧。
其中,所述第一调光层包括独立控制的多个调光区,一所述调光区与一所述发光区对应,各所述调光区具有独立控制的雾态或透明态。
图4示出本申请实施例的第一调光层分区的示意图。如图4所示,所述第一调光层33可包括独立控制的五个调光区,分别为第一调光区411、第二调光区412、第三调光区413、第四调光区414及第五调光区415。每一所述调光区既可以呈现雾态,也可以呈现透明态。当所述调光区呈现雾态时,记载该调光区的状态为二进制的“0”;当所述调光区呈现透明态时,记载该调光区的状态为二进制的“1”,则图4中的五个调光区的状态为“01010”。
在一实施例中,一所述调光区与一所述发光区对应,其中,一处于发光状态的所述发光区对应一处于雾态的所述调光区;一处于发光状态的所述发光区与至少一处于熄灭状态的所述发光区相邻设置,且一处于熄灭状态的所述发光区对应一处于透明态的所述调光区。例如,在图4中,第一调光区411为处于雾态的调光区,第一调光区411对应的发光区处于发光状态;第二调光区412为处于透明态的调光区,第二调光区412对应的发光区处于熄灭状态,第一调光区411与第二调光区412相邻设置,相应地,第一调光区411对应的发光区与第二调光区412对应的发光区也相邻设置。
在一实施例中,在所述背光模组的俯视方向上,所述调光区内的所述第一调光层的外轮廓形状为矩形;其中,相邻两个调光区内的所述第一调光层的外轮廓形状的宽度相同。结合图3和图4,从俯视的角度看所述第一调光层33,图4中的五个调光区的宽度均可以相等。通过将所述调光区内的所述第一调光层的外轮廓形状为矩形,能够像对像素逐行扫描一样控制各调光区的状态。
在一实施例中,多个所述调光区的宽度可以动态调整。通过动态调整多个所述调光区的宽度,能够根据需要动态调整所述第一调光层中雾态区域和透明态区域的大小,而无需对背光进行整体控制,进而动态调整背光光线出光路径,达到降低光晕扩散的目的。
值得注意的是,所述调光区的宽度可以是沿图4中的水平方向(即所述发光阵列的行方向)位于该调光区内的所述第一调光层的尺寸,所述调光区的长度可以是沿图4中的竖直方向(即所述发光阵列的列方向)位于该调光区内的所述第一调光层的尺寸。在实际应用中,可以根据需要将图4中的调光区旋转90度进行排布。可以理解,本申请对于所述调光区为纵向排布还是横向排布并不限定。
在一实施例中,所述发光区的状态可以跟随所述调光区的状态。当所述发光区处于发光状态之后,对应的所述调光区处于雾态,此时所述调光区可以无外加电压;当所述发光区处于熄灭状态之后,对应的所述调光区处于透明态,此时所述调光区可以被施加有外电压。也就是说,在所述调光区呈现雾态的情况下,该调光区对应的发光区处于发光状态;在所述调光区呈现透明态的情况下,所述调光区对应的所述发光区处于熄灭状态。
在一实施例中,处于透明态的所述调光区内的所述第一调光层的折射率大于与所述第一调光层相邻膜层的折射率。其中,所述第一调光层相邻膜层可以是沿所述发光阵列的出光方向位于所述第一调光层一侧的膜层。
通过将处于透明态的所述调光区内的所述第一调光层的折射率设置为大于与所述第一调光层相邻膜层的折射率,并协调所述调光区与所述发光区的对应设置,本申请实施例能够控制发光阵列的出射光线的折射角度,进而使得大角度光线在处于透明态的调光区中发生全反射,起到限制特定出射光线的作用,从而动态控制光晕的扩散宽度,降低动态拖影现象的影响,提高面板的显示效果。
在一实施例中,以图3为例,所述背光模组还包括位于所述第一调光层33靠近所述发光阵列30一侧的第一层32和位于位于所述第一调光层远离所述发光阵列一侧的第二层34。其中,所述第一层32可以是蓝光投射(Blue Light Transmitting,BLT)膜层,蓝光投射膜层可以为高精度的纳米渐变层结构,能够投射蓝光,反射红光和绿光,从而减少红绿光损失,提升辉度。所述第二层可以是第一调光层34,所述第一调光层34与所述第一调光层33采用相同的材料。
在一实施例中,所述背光模组还可包括增亮膜(Brightness Enhancement Film,BEF)。所述增亮膜可以为一层,也可以为两层。在所述增量膜为两层的情况下,这两层增亮膜可相互堆叠,且均位于所述显示面板37以及所述第一调光层33之间。例如,在图3中还可设置有增亮膜35及增亮膜36,增亮膜35及增亮膜36依次堆叠。设置增亮膜能够减少表面的反射光和杂散光,增加透光量。可以理解,所述增亮膜的设置也可以根据实际需要进行选择,本申请对于增亮膜如何设置并不限定。
在一实施例中,所述第一层与所述第一调光层接触设置,所述第二层与所述第一调光层接触设置。所述第一层的折射率小于所述第一调光层的折射率,或/和所述第二层的折射率小于所述第一调光层的折射率。如此能够通过不同层的折射率变化控制发光阵列的出射光线的折射角度,进而使得大角度光线在处于透明态的调光区中发生全反射。需要说明的是,所述第二层也可以是调光层,且采用与所述第一调光层相同的材料。
在一实施例中,所述第一调光层可以为聚合物分散液晶(Polymer DispersedLiquid Crystal,PDLC)层。聚合物分散液晶层是微米尺寸的液晶微滴嵌入连续聚合物基体中形成的薄膜。在电场控制下,利用液晶分子的外场响应性,并根据液晶微滴与聚合物基体折射率匹配程度,可以实现雾态和透明态两种状态相互切换。
图5示出本申请实施例的光线通过第一调光层的示意图。参见图5,在第一调光层33中,处于雾态的调光区为第一调光区411,处于透明态的调光区为第二调光区412。在所述第一调光区411呈现雾态的情况下,该第一调光区对应的发光区处于发光状态,该发光区发出的背光光线经过雾态的第一调光区411后向上散射,而所述第二调光区412与所述第一调光区411交界处的背光光线角度较大,大角度的光线在第一调光层的内部会存在光波导效应,限制出射,在所述第二调光区412内部全反射,减少了所述第二调光区与所述第一调光区交界处的背光光线的扩散,从而改善背光分区对应的光晕扩散。
值得注意的是,在所述第二调光区412呈现透明态的情况下,该第二调光区对应的发光区处于熄灭状态,该发光区并没有发出背光光线。为了更好的进行说明,图5中假设该第二调光区对应的发光区处于发光状态,由于第二调光区是透明的,该发光区发出的光线经过透明态的第二调光区412后光路不变,依然垂直向上。如此能够进一步减少光线的扩散,从而减少光晕的宽度。
在一实施例中,多个所述第一调光层依次堆叠,其中,至少两相邻的调光区位于不同的第一调光层,且该两相邻的调光区的第一调光层的外轮廓形状的宽度不同。参见图3和图5,所述背光模组可包括第一调光层33及第一调光层34,这两个第一调光层均设置在增亮膜与蓝光投射膜层之间,第一调光层34堆叠在第一调光层33上。
与第一调光层33类似,图5中的第一调光层34至少可包括第三调光区511及第四调光区512。第三调光区511的宽度与第一调光区411的宽度不同,第四调光区512的宽度与第二调光区412的宽度不同。设置多个第一调光层,相比于设置单一的第一调光层,能够对光晕的扩散宽度进行更加精细的控制。可以理解,所述第一调光层的数目可根据需要进行调整,本申请对此并不限定。
在一实施例中,沿所述发光阵列朝向所述显示面板的方向,处于雾态的不同第一调光层的调光区的宽度可依次减小,处于透明态的不同第一调光层的调光区的宽度可依次增大。例如,在图5中,第一调光区411和第三调光区511均处于雾态,第一调光区411的宽度大于第三调光区511的宽度;第二调光区412和第四调光区512均处于透明态,第二调光区412的宽度小于第四调光区512的宽度。又例如,所述调光区的数量为N,则每个调光区的宽度应小于L/2*N,L为整个显示面板的宽度或长度。通过在不同的第一调光层设置不同的调光区的宽度,能够使不同的第一调光层的调光区形成叠加效果,增加了背光光线扩散的层级,从而能够更加精细的对光晕的宽度进行调节。
进一步地,处于透明态的所述调光区内设置有全反射区,所述全反射区与处于雾态的所述调光区相邻,所述全反射区内的所述第一调光层的折射率大于相邻的处于雾态的所述调光区内的所述第一调光层的折射率。例如,在图3中,第二调光区412内可设置有全反射区4121及邻接区4122。其中,全反射区4121的宽度可与所述第一调光区411的折射率有关。当第一调光区411使得入射到所述全反射区4121的大角度光线越多时,全反射区4121的宽度越大。类似地,第二调光区512内可设置有全反射区5121及邻接区5122。在所述全反射区内,所述发光阵列的出射光线发生全反射,因而被限制在处于透明态的调光区内。
在一实施例中,处于雾态的所述调光区包括多个独立控制的调光子区,至少两所述调光子区的雾度不同,其中,所述调光子区的雾度与该调光子区与相邻的处于透明态的所述调光区的距离呈正相关。也就是说,在调光区的基础上,还可以对处于雾态的所述调光区进行二次分区,然后调节二次分区后的调光子区的雾态,以形成不同雾度的调光子区,如此能够采用不同雾度的调光子区进行更加精细的混光,从而更加精准的控制光晕的宽度,提升显示效果。
在一实施例中,处于雾态的所述调光区包括第一调光子区及第二调光子区,所述第一调光子区与相邻的处于透明态的所述调光区的距离小于所述第二调光子区与相邻的处于透明态的所述调光区的距离,所述第一调光子区的雾度小于所述第二调光子区的雾度。
进一步地,所述第一调光层的端部设有调光电极,所述调光电极与驱动芯片电连接,以接收所述驱动芯片提供的电压调光信号。
图6示出本申请实施例的第一调光层驱动的示意图。如图6所示,所述第一调光层可以采用两颗IC:IC1和IC2进行驱动。IC1输出的驱动信号P1和IC2输出的驱动信号N1方向相反。例如,驱动信号P1可从左向右驱动第一调光层中的多个调光区,驱动信号N1可从右向左驱动第一调光层中的多个调光区。也就是说,所述第一调光层可以同时进行正反两组扫描。相应的,显示面板的像素驱动可以采用双GOA的方案来输出扫描信号。输入数据Data可以被送至IC1及IC2,以便IC1和IC2生成各自的驱动信号。
在一实施例中,可以采用非主动式的PM方式来驱动所述第一调光层。其中,在图6中,每颗驱动芯片可与第一调光层中的至少一个调光区电连接,以便独立控制对应的调光区。每颗驱动芯片控制的调光区的数量可以根据需要进行设置,本申请对此并不限定。
图7示出本申请实施例的第二调光层的第一种示意图。如图7所示,所述背光模组还包括第二调光层61,所述第二调光层位于所述显示面板与所述第一调光层之间。所述第二调光层可以是高级光线控制膜(Advance Light Control Film)。优选的,所述第二调光层为百叶窗型膜层或光学指向性膜层。设置所述第二调光层,有利于进一步辅助改善扩散光型。
图8示出本申请实施例的第二调光层的第二种示意图。如图8所述,除了如图7所示将第二调光层放置在顶层,还可将第二调光层设置在两相邻的第一调光层之间。将所述第二调光层放置在顶层或两相邻的第一调光层之间,能够对背光光线的出射角度进行精细控制,从而进一步优化光晕的扩散宽度。
其中,在背光分区数量不多,局部调光的粒度较粗的情况下,光晕(halo)很容易出现。这是由于某个分区发光时,漏光到邻近不发光的分区所致。同时,miniLED混光均一性和扩散面积是相对矛盾的问题。因此,本申请实施例通过增设第一调光层,并使背光分区跟随第一调光层中调光区的状态,将光晕扩散的的位置在正常位置显示,扩散对应的面板区域则无需正常显示,能够进一步调整光晕的扩散宽度,动态的控制光晕的扩散范围,甚至将扩散的部分光线截止,而不需要考虑扩散位置的显示状态,从而改善显示面板的显示效果。
在一实施例中,所述背光模组还包括位于所述第一调光层靠近所述发光阵列一侧的第三层和位于所述第一调光层远离所述发光阵列一侧的第四层。例如,以图7为例,所述第三层可以是第一空气层331,所述第四层可以是第二空气层332。
其中,所述第一空气层331设置在所述第三层与所述第一调光层之间,所述第一调光层的折射率大于所述第一空气层的折射率;或/和所述第二空气层332设置在所述第四层与所述第一调光层之间,所述第一调光层的折射率大于所述第二空气层的折射率。如此能够通过空气层与第一调光层的折射率变化控制发光阵列的出射光线的折射角度,进而使得大角度光线在处于透明态的调光区中发生全反射,且采用空气层无需额外增加材料,降低了背光模组的成本。
此外,本申请还提供了一种显示装置,所述显示装置包括显示面板以及所述背光模组,所述显示面板位于所述背光模组上,所述显示面板包括多个子像素组,所述子像素组包括多个子像素,一所述子像素组与一所述调光区对应。可以理解,对于所述显示装置的具体如何实现,本申请并不限定。
进一步地,所述背光模组的所述发光阵列正对显示面板设置,所述调光区的数量与所述调光区的宽度负相关,并与所述显示面板的显示区宽度正相关。通过将所述调光区的数量与所述调光区的宽度以及所述显示面板的显示区宽度相关联,本申请实施例能够改善MPRT,以降低背光的峰值亮度,改善峰值亮度对于TFT光漏电流影响,同时改善峰值亮度过大和LED瞬态电流过大造成的对应额定电流的LED难以寻找及LED效率大幅度下降的问题。
例如,在图3中,所述发光阵列30正对显示面板37设置,以便为显示面板37提供背光。所述调光区的数量可以基于所述调光区的宽度以及所述显示面板的显示区宽度来确定。
在一实施例中,所述背光模组应用于所述显示面板,所述调光区的数量可以用如下公式表达:
N=Lp1/(Lzone+k*Lp1),0<k≤t*f;
其中,N为所述调光区的数量,且N为大于1的自然数,Lp1为所述显示面板的显示区宽度,Lzone为单个所述调光区的宽度,k为预设系数,t为所述显示面板的液晶响应时间,f为所述显示面板的刷新频率。
请继续参阅图5,所述显示面板包括显示区和非显示区,所述显示面板的显示区宽度可以示例性的表示为Lp1。k的取值可以根据实际的显示效果需求来确定。例如,在要求光晕的扩散宽度为5mm和要求光晕的扩散宽度为10mm的情况下,k的取值可以不同。t为所述显示面板的液晶响应时间,液晶响应时间可以是液晶从开始旋转到旋转完成的时间。刷新频率f的取值可以为例如90Hz、120Hz等。值得注意的是,当k值越接近t*f时,光晕的扩散宽度会越小,单个调光区对应的显示效果会越好,同时k值越大意味着调光区的分区数目变少,因此需要综合考虑显示面板的刷新频率以及液晶响应时间,从而寻找到显示效果最优的k值。最优的k值可以通过理论计算得出,也可以通过实际的调试进行验证和调整。可以理解,本申请对于如何寻求最优k值并不限定。
需要说明的是,本申请的发光器件之间的间距应尽可能小,尤其是应用于VR这种尺寸较小的显示面板。例如,若发光区的数量为1000以上,则优选的发光器件之间的间距应小于1.0mm。将发光器件之间的间距设置为低于预设阈值的较小间距,有利于采用低雾度的调光区进行混光,从而切换更多层的雾度层级,提高光晕扩散宽度的可调性。
本申请还提供了一种显示装置的驱动方法,用于驱动所述显示装置,所述显示装置的驱动方法包括:
步骤S1:获取所述子像素组的扫描状态和扫描状态进入时刻,所述扫描状态包括打开状态和关闭状态;
其中,获取所述子像素组的扫描状态和扫描状态进入时刻,可以通过驱动芯片实现。
步骤S2:根据所述扫描状态和所述扫描状态进入时刻控制所述调光区在调光状态进入时刻处于调光状态,并控制对应的所述发光区在工作状态进入时刻处于工作状态,所述调光状态包括雾态和透明态,所述工作状态包括发光状态和熄灭状态;
其中,驱动芯片可通过电压的控制和调节来控制所述调光区在调光状态进入时刻处于调光状态,并控制对应的所述发光区在工作状态进入时刻处于工作状态。
步骤S3:当所述子像素组在所述扫描状态进入时刻处于打开状态时,所述调光状态进入时刻和所述工作状态进入时刻位于所述扫描状态进入时刻之后,所述调光区处于雾态,所述发光区处于发光状态;当所述子像素组在所述扫描状态进入时刻处于关闭状态时,所述调光状态进入时刻和所述工作状态进入时刻位于所述扫描状态进入时刻之前,所述调光区处于透明态,所述发光区处于熄灭状态。
在一实施例中,所述调光状态相对于所述扫描状态延迟开启,以便使液晶有充分的时间翻转完成,避免液晶翻转不完全导致的拖影现象,提升画面的显示质量。
在一实施例中,所述调光状态相对于所述扫描状态提前关闭。由于背光的发光区跟随所述调光状态,因此发光区的状态也先于所述扫描状态提前关闭,如此能够避免液晶变化的过程被观察到,进一步提升画面的显示质量。
综上,本申请通过在背光模组内增设第一调光层,并设置独立控制的多个调光区,利用调光区来呈现雾态或透明态,并将处于透明态的所述调光区内的所述第一调光层的折射率设置为大于与所述第一调光层相邻膜层的折射率,能够控制发光阵列的出射光线的折射角度,进而使得大角度光线在处于透明态的调光区中发生全反射,起到限制特定出射光线的作用,从而动态控制光晕的扩散宽度,降低动态拖影现象的影响,提高面板的显示效果。
在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。
以上对本申请实施例所提供的背光模组、显示装置及显示装置的驱动方法进行了详细介绍,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技术方案及其核心思想;本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例的技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种背光模组,其特征在于,包括:
发光阵列,包括独立控制的多个发光区,每一所述发光区具有独立控制的发光状态或熄灭状态;
至少一第一调光层,位于所述发光阵列的出光一侧,所述第一调光层包括独立控制的多个调光区,各所述调光区具有独立控制的雾态或透明态;
一所述调光区与一所述发光区对应,其中,一处于发光状态的所述发光区对应一处于雾态的所述调光区;一处于发光状态的所述发光区与至少一处于熄灭状态的所述发光区相邻设置,且一处于熄灭状态的所述发光区对应一处于透明态的所述调光区;
处于透明态的所述调光区内的所述第一调光层的折射率大于与所述第一调光层相邻膜层的折射率。
2.根据权利要求1所述的背光模组,其特征在于,所述背光模组还包括位于所述第一调光层靠近所述发光阵列一侧的第一层和位于位于所述第一调光层远离所述发光阵列一侧的第二层;
其中,所述第一层与所述第一调光层接触设置,所述第二层与所述第一调光层接触设置;所述第一层的折射率小于所述第一调光层的折射率,或/和所述第二层的折射率小于所述第一调光层的折射率。
3.根据权利要求1所述的背光模组,其特征在于,所述背光模组还包括位于所述第一调光层靠近所述发光阵列一侧的第三层和位于所述第一调光层远离所述发光阵列一侧的第四层;
其中,所述第三层与所述第一调光层之间设置有第一空气层,所述第一调光层的折射率大于所述第一空气层的折射率;
或/和所述第四层与所述第一调光层之间设置有第二空气层,所述第一调光层的折射率大于所述第二空气层的折射率。
4.根据权利要求1所述的背光模组,其特征在于,处于雾态的所述调光区包括多个独立控制的调光子区,至少两所述调光子区的雾度不同,其中,所述调光子区的雾度与该调光子区与相邻的处于透明态的所述调光区的距离呈正相关。
5.根据权利要求1所述的背光模组,其特征在于,处于透明态的所述调光区内设置有全反射区,所述全反射区与处于雾态的所述调光区相邻,所述全反射区内的所述第一调光层的折射率大于相邻的处于雾态的所述调光区内的所述第一调光层的折射率。
6.根据权利要求1所述的背光模组,其特征在于,多个所述第一调光层依次堆叠,其中,至少两相邻的调光区位于不同的第一调光层,且该两相邻的调光区的第一调光层的外轮廓形状的宽度不同。
7.根据权利要求1所述的背光模组,其特征在于,所述第一调光层的端部设有调光电极,所述调光电极与驱动芯片电连接,以接收所述驱动芯片提供的电压调光信号。
8.一种显示装置,其特征在于,所述显示装置包括显示面板以及如权利要求1-7任一项所述的背光模组,所述显示面板位于所述背光模组上,所述显示面板包括多个子像素组,所述子像素组包括多个子像素,一所述子像素组与一所述调光区对应。
9.根据权利要求8所述的显示装置,其特征在于,所述背光模组应用于所述显示面板,且N=Lp1/(Lzone+k*Lp1),0<k≤t*f;其中,N为所述调光区的数量,且N为大于1的自然数,Lp1为所述显示面板的显示区宽度,Lzone为单个所述调光区的宽度,k为预设系数,t为所述显示面板的液晶响应时间,f为所述显示面板的刷新频率。
10.一种显示装置的驱动方法,用于驱动如权利要求8所述的显示装置,其特征在于,包括:
获取所述子像素组的扫描状态和扫描状态进入时刻,所述扫描状态包括打开状态和关闭状态;
根据所述扫描状态和所述扫描状态进入时刻控制所述调光区在调光状态进入时刻处于调光状态,并控制对应的所述发光区在工作状态进入时刻处于工作状态,所述调光状态包括雾态和透明态,所述工作状态包括发光状态和熄灭状态;
当所述子像素组在所述扫描状态进入时刻处于打开状态时,所述调光状态进入时刻和所述工作状态进入时刻位于所述扫描状态进入时刻之后,所述调光区处于雾态,所述发光区处于发光状态;当所述子像素组在所述扫描状态进入时刻处于关闭状态时,所述调光状态进入时刻和所述工作状态进入时刻位于所述扫描状态进入时刻之前,所述调光区处于透明态,所述发光区处于熄灭状态。
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