CN117950225A - 发光单元及其设计方法、显示装置、介质和电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种发光单元及其设计方法、介质、显示装置和电子设备，其中，所述发光单元的设计方法包括：提供发光单元，发光单元包括多个子光源；配置显示装置的应用场景以及与应用场景相匹配的光学参数；结合所述多个子光源的发光光谱，调用其中多个子光源提供发光光谱，并调节各子光源的强度比，获得所述光学参数的最优解；获得所述调用子光源及其强度比与所述应用场景的映射关系。本发明发光单元通过设计可以匹配多种应用场景，例如：色觉缺陷者应用场景、节律健康的应用场景；或者，减少蓝光危害的应用场景，正常模式等。本发明可以提高显示装置的普遍适用性。
Description
技术领域
本公开实施例涉及显示领域，尤其涉及一种发光单元及其设计方法、显示装置、介质和电子设备。
背景技术
显示装置包括自发光显示器以及被动发光显示器。液晶显示装置属于被动发光显示器的一种，以体积小，重量轻，低辐射等优点广泛应用于各种领域。
参考图1，示出了现有技术一种液晶显示装置的侧面示意图，所述液晶显示装置包括：彩色滤光片(Color Filter，CF)基板、薄膜晶体管(Thin Film Transistor，TFT)基板以及背光源。
液晶本身不发光，需要背光源提供背光。具体地，背光源可以是LED光源、 CCFL光源等。
CF基板包括：第一玻璃基板10、位于所述第一玻璃基板10上的黑色矩阵 (BlackMatrix，BM)层11、位于黑色矩阵之间的彩色光阻层(RGB层)、覆盖在所述黑色矩阵和彩色光阻层上的透明导电层(ITO层)、设置于所述透明导电层上的间隔柱(Photo Spacer，PS)14。其中，彩色光阻层包括：蓝色(B) 光阻121、红色(R)光阻122和绿色(G)123，用于分别透过蓝光、红光和绿光，所述透明导电层用作公共电极。
所述TFT基板包括：第二玻璃基板17、位于所述第二玻璃基板17上的电极层16，所述电极层16包括多条栅极线和多条数据线以及位于栅极线和数据线交界处的薄膜晶体管(Thin Film Transistor，TFT)，所述栅极线和数据线围成一个子像素(Sub Pixel)，所述薄膜晶体管的漏极连接有像素电极。
CF基板上的B光阻121、R光阻122和G光阻123与TFT基板上的子像素一一对应，三个子像素构成一个像素18。TFT基板上像素电极和CF基板上公共电极之间形成的电场可以控制液晶分子15的翻转的角度，进而改变背光源发出光的透光量，再基于加法混色原理使像素18可以得到不同的色彩表现。
然而，现有显示装置的普遍适用性一般，难以满足在不同应用场景使用的需求。
发明内容
本公开实施例解决的问题是提供一种发光单元及其设计方法、显示装置、介质和电子设备，能在多种应用场景下使用从而扩大显示设备的使用范围。
为解决上述问题，本公开实施例提供一种发光单元的设计方法，所述发光单元应用于显示装置，包括：提供发光单元，所述发光单元包括多个子光源；配置显示装置的应用场景以及与应用场景相匹配的光学参数；结合所述多个子光源的发光光谱，调用所述多个子光源中的一个或多个提供发光光谱并调节各子光源的强度比，获得所述光学参数的最优解；获得所述调用的子光源及其强度比与所述应用场景的映射关系。
相应地，本公开实施例还提供一种发光单元，所述发光单元应用于显示装置，所述显示装置具有一个或多个应用场景，所述发光单元，包括：多个子光源；控制单元，与所述多个子光源相连，用于根据显示装置的应用场景调用所述多个子光源中的一个或多个并调节各子光源的强度比。
相应地，本公开实施还提供一种显示装置，包括：背光源，包括本公开实施例的所述的发光单元。
相应地，本公开实施例还提供一种显示装置，包括：背光源，包本公开实施例的所述的发光单元。一种介质，其特征在于，所述介质存储有一条或多条计算机指令，所述一条或多条计算机指令用于实现本公开实施例的设计方法。相应地，本公开实施例还提供一种电子设备，包括：本公开实施例的显示装置。
与现有技术相比，本公开实施例的技术方案具有以下优点：
本公开实施例的发光单元是应用于显示装置中的，通过调节各子光源的强度比，获得与应用场景相匹配的光学参数的最优解，进而获得强度比与所述应用场景的映射关系，在显示装置应用于特定应用场景(例如：色觉缺陷者应用场景、节律健康的应用场景；或者，减少蓝光危害的应用场景，正常模式等) 时，通过所述映射关系配置发光单元中各子光源的强度比，以匹配该应用场景对显示装置色觉体验的要求，从而扩大了显示装置的使用范围。
附图说明
图1是现有技术一种液晶显示装置的侧面示意图；
图2是本公开实施例一种发光单元的设计方法的流程示意图；
图3是本公开实施例一种发光单元的结构示意图；
图4是图2中步骤S3的流程示意图；
图5是图3所示背光源的色域示意图；
图6是本公开实施例另一种发光单元的结构示意图；
图7是本公开实施例一种显示装置的示意图；
图8是本公开实施例再一种发光单元的结构示意图。
具体实施方式
如背景技术所述，公开使用的显示装置通常采用标准色域，因而从色觉体验方面，无法满足不同人群的要求，从实际应用方面，无法实现不同场景的集成化。例如，与色觉正常人群相比，色觉缺陷人群无法准确感知和分辨全部的显示颜色；再例如，设计师等人群对色域范围有更高的要求，标准色域的显示装置无法呈现出他们想要的色彩。此外，除了对色域有不同的要求，人们对显示装置还有节律健康以及减少蓝光危害等方面的要求，现有显示装置中发光单元并没有针对多种应用场景进行设计，因而显示装置的使用范围具有一定的局限性。
为了解决所述技术问题，本公开实施例提供一种发光单元的设计方法。参考图2，示出了本公开实施例一种发光单元的设计方法的流程示意图。设计方法包括：
步骤S1，提供发光单元，所述发光单元包括多个子光源；
步骤S2，配置显示装置的应用场景以及与应用场景相匹配的光学参数；
步骤S3，结合所述多个子光源的发光光谱，调用所述多个子光源中的一个或多个提供发光光谱并调节各子光源的强度比获得所述光学参数的最优解；
步骤S4，获得所述强度比与所述应用场景的映射关系。
本公开实施例发光单元的设计方法中，通过在发光单元中配置多个子光源，通过调节各子光源的强度比，获得与应用场景相匹配的光学参数的最优解，进而获得强度比与所述应用场景的映射关系，在显示装置应用于特定应用场景(例如：色觉缺陷者应用场景、节律健康的应用场景或者减少蓝光危害的应用场景，以及正常模式等)时，通过所述映射关系配置发光单元中各子光源的强度比，以匹配该应用场景对显示装置色觉体验的要求，从而扩大显示装置的使用范围。
下面结合附图对每一步骤的实施过程进行详细说明。
结合参考图3，示出了本公开实施例一种发光单元的示意图。发光单元应用在显示装置，以显示装置的背光源100是LED光源为例进行示意和说明，在其他实施例中，还可以是其他种类的光源。
具体地，发光单元的设计方法包括：执行步骤S1，提供发光单元101，所述发光单元101包括多个子光源1010。
本公开实施例提供的背光源100为直下式背光源，包括矩阵式排列的多个发光单元101。采用矩阵式排列的发光单元101，可以提供亮度均匀的背光。在其他实施例中所述背光源还可以是侧光源，包括一维排布的多个发光单元101。
所述发光单元101设置于显示装置的背光源100上。需要说明的是，位于背光源100上的多个发光单元101可以具有相同配置的子光源1010，也可以具有不同配置的子光源。例如：背光源100的一个发光单元101包括红光子光源、黄光子光源和蓝光子光源；该背光源100的另一个发光单元101包括白光子光源、绿光子光源和红光子光源。通过在发光单元101中配置不同的子光源1010，可以增加可调节的子光源的种类，从而提供更加丰富的光学参数，进而匹配更多的应用场景。
需要说明的是，每一发光单元101中子光源1010的数量如果过多，容易导致成本过高；如果数量过少，色域的调节范围容易受到限制；可选的，每一发光单元101中子光源1010的数量在2(两种颜色即可实现混光)到10个的范围内。
调节时可以调节部分或全部子光源1010，例如，每一发光单元101中包括 10个子光源1010(即有10个通道)。根据应用选择性使用不同的通道，例如：减少蓝光危害的应用场景，可以开启1～6通道；色觉缺陷者使用显示装置的应用场景时，可以开启1，5～8通道；节律健康显示的应用场景时，可以开启4～ 6通道等；正常模式下，开启1～10通道。
本实施例以发光单元101包括三种单色光的子光源1010为例进行说明。
本实施例中，三种单色光的子光源1010包括：红色光源(R)、绿色光源 (G)和蓝色光源(B)，分别提供红、绿、蓝三原色的光。需要说明的是，此处单色光指的是具有单一频率(或波长)的窄带光(波长宽度为5～50nm)。
因为本公开实施例的设计方法中，通过发光单元101进行混光得到特定色域范围或者具有特定光谱分布的光。本实施例中通过将发光单元101设置为三原色的单色光，便于进行混光。在其他实施例中，所述子光源1010还可以为其他颜色的光源，例如子光源1010还可包括黄光光源。
继续参考图3，执行步骤S2，配置显示装置的应用场景以及与应用场景相匹配的光学参数。
需要说明的是，不同的应用场景对显示装置的光学参数有不同的要求。在对子光源进行光强调节之前，需要根据应用场景确定对应的光学参数，以便于为子光源的光强调节提供目标值。
具体地，对于色觉缺陷者使用显示装置的应用场景，与应用场景相匹配的光学参数为色觉缺陷者可形成颜色感知的色域范围；相应地，通过设计方法得到的发光单元101应用到显示装置中时，可以获得色觉缺陷者可形成颜色感知的色域范围。
对于显示装置应用于节律健康显示的应用场景，与应用场景相匹配的光学参数为显示装置输出的光谱分布。相应地，通过设计方法得到的发光单元101 应用到显示装置中时，可以使显示装置输出的光谱分布相对于正常模式，减少470-500nm波段的光强。
类似的，对于显示装置应用于减少蓝光危害应用场景，与应用场景相匹配的光学参数为显示装置输出的光谱分布。通过设计方法得到的发光单元101应用到显示装置中时，可以使显示装置输出的光谱分布相对于正常模式，减少 430-450nm波段的光强。
执行步骤S3，结合所述多个子光源1010的发光光谱，调用所述多个子光源中的一个或多个提供发光光谱并调节各子光源1010的强度比，获得所述光学参数的最优解。
需要说明的是，此处所述最优解指的是在现有的子光源1010的参数确定的情况下，通过对子光源1010光强进行选择，可以获得最匹配目标值的子光源强度比。
还需要说明的是，此处“调用所述多个子光源中的一个或多个”的含义指的是，发光单元中可以包括较多数量的子光源(例如10个子光源，共计10个通道)，而在匹配应用场景的最优解时，可以基于场景的不同对发光光谱的要求调用(或者称为“选中”或“配置”)其中的一部分或者全部选中(例如色觉缺陷者使用显示装置的应用场景时，可以开启1，5～8通道)，进而对调用的子光源进行光强比的调节，而在该应用场景的设计过程中，未调用的子光源处于关闭状态。
背光源100应用到显示装置中，显示装置的色域范围与背光源100的发光光谱相关。通过改变发光光谱，可以改变显示装置输出端颜色对应的色坐标值，从而改变显示装置的色域范围。
反之，也可以根据显示装置对色域范围的要求，改变背光源100的发光光谱。具体地，通过调节发光单元101中各子光源1010的强度比，可以改变发光单元101中多个子光源1010的混光比例，从而改变背光源100的发光光谱，进而达到调整色域范围或调整显示装置输出光谱的目的。
下面以色觉缺陷者使用显示装置的应用场景为例进行说明，需要说明的是，色觉缺陷者具有不同的缺陷类型(例如：红色弱、绿色弱等)和程度(轻度、中度和重度)。相应地，不同类型和程度的色觉缺陷者可形成颜色感知的色域范围有所不同。
基于步骤S1中提供的多个子光源1010的发光光谱，针对不同类型和程度的色觉缺陷者，能获得的与所述色觉缺陷类型和程度相对应的最大色域范围。该最大色域范围为该应用场景下的最优解。
例如，通过调节多个子光源1010的强度以获得轻度红色弱对应的第一最大色域范围，中度红色弱对应的第二最大色域范围、重度红色弱对应的第三最大色域范围、轻度绿色弱对应的第四最大色域范围、中度绿色弱对应的第五最大色域范围、重度绿色弱对应的第六最大色域范围。相应的调用多个子光源1010 具有与第一最大色域范围对应的第1、5、6通道光源的第一强度比，与第二最大色域范围对应的第1、5、6通道光源的第二强度比，与第三最大色域范围对应的第1、5、6通道光源的第三强度比，与第四最大色域范围的对应的第6、7、 8通道光源的第四强度比，与第五最大色域范围对应的第6、7、8通道光源的第五强度比，与第六最大色域范围对应的第6、7、8通道光源的第六强度比。
结合参考图4，示出了步骤S3各分步骤的流程图。结合所述多个子光源的发光光谱，调用所述多个子光源中的一个或多个提供发光光谱并调节各子光源的强度比获得所述光学参数的最优解的步骤包括：
步骤S31，调用所述多个子光源中的一个或多个提供发光光谱并调节发光单元中各子光源的强度比，获取背光源的光源光谱；
步骤S32，根据背光源的光源光谱，获取预设色域范围；
步骤S33，比较预设色域范围的大小，获取目标色域范围。
执行步骤S31，调用所述多个子光源中的一个或多个提供发光光谱并调节发光单元中各子光源的强度比，获取背光源的光源光谱。
需要说明的是，不同的应用场景，对发光单元有不同的要求，通常为了匹配更多应用场景，发光单元通常包括较多数量的子光源，例如10个。而在针对某一种应用场景(或一种应用场景下的某一模式)进行设计时，可能需要调用其中的部分子光源，例如3个子光源，相应地，在进行发光单元设计过程中，需要选择10个子光源中的3个，同时结合3个子光源强度比的配置，通过多次选择和调节，获得匹配应用场景的光学参数的最优解，进而完成子光源的调用和强度比的设定。
先选择发光单元中的3个子光源获取背光源的光源光谱。具体地，以P1(λ)、 P2(λ)和P3(λ)分别表示发光单元101中三个子光源的发光光谱，三个子光源以不同的强度混合可以获得不同的背光源的光谱P(λ)。背光源光谱P(λ) 与各子光源强度比K1、K2、K3之间的关系由以下公式获得：
P(λ)＝K1∫P1(λ)dλ+K2∫P2(λ)dλ+K3∫P3(λ)dλ；
其中，各子光源强度比K1、K2、K3为0～1之间的参数值。
需要说明的是，对于具有多通道的发光单元101，可以通过电路选通或关闭子光源，还可以通过电路调整发光单元101中各子光源1010的强度比，从而实现不同比例的混光，进而得到背光源的光谱P(λ)。
结合参考图5，执行步骤S32，根据背光源的光源光谱，获取预设色域范围。
实际应用中，不同的应用场景和人群对显示器的色域有不同的需求，从而要求背光源的设计应满足应用场景和人群的色觉体验。具体地，可以是适用于色觉缺陷人群的显示装置；或者，可以是适用于色觉正常人群的显示装置；或者，应用场景是色觉正常和色觉缺陷人群画面共享的显示装置，对应的色域范围需要能同时符合色觉缺陷和色觉正常人群的色觉要求。由此，为了匹配显示装置不同的需求，通过调整背光源的光谱，获取满足要求的色域范围。
需要说明的是，根据色觉类型，获得与所述类型相对应的预设色域范围，此处色觉类型包括色觉正常，以及色觉缺陷的不同类型(例如：红色弱、绿色弱、蓝黄色弱等)。
需要说明的是，同一类色觉类型具有大致相同的色觉要求，可以通过一色域范围代表该色觉类型的色觉要求。实际应用中，可以预先存储该色觉类型以及与该色觉类型相对应的色域范围。在切换到不同色觉类型和程度的应用时，提取对应的色域范围，采用这种方法，处理速度较快且设计成本较低。
需要说明的是，当所述背光源应用于显示装置时，显示装置还包括具有特定透射光谱的光学部件会影响显示装置输出端的光谱，从而影响显示装置输出端的颜色信息。相应地，执行步骤S3时，除了考虑所述多个子光源1010的发光光谱，还结合所述光学部件的透射光谱。
例如，所述光学部件为彩色滤光片，所述彩色滤光片具有透射光谱，所述显示装置整体的透光光谱受所述滤光片的透射光谱影响。
具体地，将彩色滤光片对红光、绿光和蓝光的透射光谱函数分别表示为当使用光源光谱为P(λ)的背光源时，背光源经过彩色滤光片得到RGB三基色，从而在显示装置输出端得到丰富的颜色信息，将其转换到CIE1931 XYZ系统可以表示为：
相应地，在CIE1931 XYZ系统中的色坐标分别可以表示为：
将其转换到RGB颜色空间进行表示：
其中，(xryrzr)，(xgygzg)，(xbybzb)分别为RGB三基色在CIE1931 XYZ系统中的色坐标，(XrYrZr)，(XgYgZg)， (XbYbZb)分别为RGB三基色对应的三刺激值。由公式3可以得到在所述背光源对应的色域范围内任意颜色对应的RGB信号(r,g,b)。
以(rs,gs,bs)表示色觉缺陷人群在所述背光源对应的色域范围内可分辨的颜色对应的信号，由以下公式得到：
其中：
为将RGB信号转换到色觉正常人群对应的颜色对抗空间响应的转换矩阵。
其中：
为将RGB信号转换到色觉缺陷人群对应的颜色对抗空间响应的转换矩阵，与色觉缺陷人群的视锥细胞光谱灵敏度响应曲线、显示器的发光光谱均相关。由此，可以得到色觉缺陷人群可分辨的RGB颜色信号(rs,gs,bs)。
根据公式3可以将RGB颜色信号(rs,gs,bs)转换到CIE1931 XYZ系统中，从而得到色觉缺陷人群对应的可分辨颜色的色域范围(xs,ys)。
在显示领域，色域通常在CIE1976LUV系统中进行表示，所以将色觉正常以及色觉缺陷人群在CIE1931 XYZ系统中的色域转换到CIE1976LUV系统中，利用如下公式：
因此，可以获得色觉正常和色觉缺陷人群在背光源100中对应的色域范围，分别由(u′,v′)和(u′s,v′s)进行表示。
例如，当显示装置应用于红色弱人群，不同的背光源光谱P(λ)对应的色域如图5所示，背光源光谱P′(λ)对应色域范围为303(点线围成的区域)。背光源光谱P″(λ)对应色域范围为302(点划线围成的区域)。背光源光谱 P″′(λ)对应色域范围为301(横断线围成的区域)。
执行步骤S33，比较预设色域范围的大小，获取目标色域范围。
需要说明的是，此处目标色域范围为色觉缺陷者可形成颜色感知的最大色域范围。可以根据预设色域范围的面积值作为比较范围大小的依据。例如图5 所示，对应用于红色弱的显示装置，背光源光谱P″′(λ)对应色域范围301(横断线围成的区域)的面积最大，从而获得应用于红色弱的最大色域范围。
或者，还可以根据显示器的标准色域确定目标色域范围，使所述目标色域范围最大程度覆盖标准色域范围。此处最大程度覆盖指的是，目标色域范围和标准色域范围的重合区域与标准色域范围的比例最大。
继续参考图5，对于适用红色弱的显示装置，根据红色弱色域范围303、302 和301与标准色域范围300(实线框区域)的比较，获得应用于红色弱的目标色域范围为301。
需要说明的是，实际应用中，可以根据上述计算方法或者其他计算方法预先存储色域和光源光谱的对应关系。在不同的应用场景和人群下，可以根据不同的色域范围要求提取对应的光源光谱，以提高背光源设计方法的效率。
还需要说明的是，在执行步骤S3的过程中，通过调用发光单元中的不同子光源，可以改变P1(λ)、P2(λ)和P3(λ)，进而获得不同的色域范围，通过不同子光源的组合，实现目标色域范围。例如，针对红色弱，调用第1、5、6 通道的光源组合；针对绿色弱，调用第6，7，8通道的光源组合。
实际需要中，在选定了光源组合之后，还可以通过调节光源的强度比进行微调，以匹配光学参数的最优解。
例如，，发光单元101调用的子光源包括红色LED光源R、绿色LED光源G和蓝色LED光源B，分别对应发出红色单色光(600～650nm)、绿色单色光(500～560nm)和蓝色单色光(430～470nm)。还可通过调整各LED光源的驱动电流，实现改变各LED光源发光强度的目的。例如，对于中度红色弱，各子光源的强度比为RGB＝1:1.5:2，对于重度红色弱，各子光源的强度比为RGB ＝1.5:1:2。
此处是以色觉缺陷者使用显示装置的应用场景进行示意。还可以应用在其他的模式，例如：节律健康显示的应用场景；减少蓝光危害的应用场景；以及正常模式(即没有特殊要求的普通模式——normal模式)获得所述光学参数的最优解。
手机、平板等电子产品以及显示装置的应用在人们的生活中占据越来越重要的地位，显示装置发出的光会影响人的情绪、内分泌功能、警觉性等，其中某些特定波长容易对人体的内在昼夜节律产生干扰，极大地影响人体健康，因此通过在显示装置中设置节律健康显示的应用场景，可以提供一种更为健康的显示模式。
需要说明的是，与节律健康显示相匹配的光学参数为显示设备输出的光谱分布，在此不通过公式进行表达。具体地，先确定各子光源调节的光谱分布目标值，结合显示设备中其他的光学部件对显示设备输出光谱的影响，调用相应的多个子光源，调节各子光源强度比，进而调节背光源的光谱分布，直到得到对应模式下光谱分布的最优解。
节律健康显示的应用场景下，在进行发光单元的设计时，通过调节各子光源强度比，降低470-500nm波段的光强，可以根据节律健康的目标要求确定最优解，例如，设定最优解为可量化的目标为：相对于正常模式，使470-500nm 波段光强降低至少50％。
为了减少显示装置发出的蓝光对视力的影响，显示装置还设置有减少蓝光危害的应用场景，与节律健康模式类似的，与减少蓝光危害的模式相匹配的光学参数为显示设备输出的光谱分布，具体地，通过调节各子光源强度比，以减少430-450nm波段的光强。
还需要说明的是，此处仅是对部分应用场景进行枚举，本发明实施例还可以匹配其他的应用场景，结合该应用场景对光学参数的要求，调节发光单元中多个子光源的强度比，扩大显示装置的使用范围。
步骤S4，获得所述强度比与所述应用场景的映射关系。
因为根据步骤S3计算获得的所调用子光源及其强度比，可以达到各应用场景下光学参数的最优解。相应地，在显示装置使用的过程中，通过所述映射关系配置发光单元中各子光源的强度比，以匹配该应用场景对显示装置色觉体验的要求。
实际应用中，可以通过存储单元500存储所调用子光源及其强度比与所述应用场景的映射关系。显示装置使用过程中，在切换特定的应用场景时，从存储单元500中调用与该应用场景对应的所述映射关系，通过控制单元200对多个子光源1010进行调用和强度比的配置，从而达到该应用场景对光学参数的要求。
需要说明的是，本公开实施例发光单元的设计方法在执行步骤S1时，还可以有其他的背光源的实现方式。参考图6，示出了本公开实施例另一种发光单元的示意图。与图3所示背光源相同之处不再赘述，不同之处在于，本实施例中，背光源400中相邻行或者相邻列的发光单元401呈交替式排布，在行方向 (X方向)和列方向(Y方向)交替排列的方式，采用这种方式可以在背光源 400上布置更多数量的发光单元401，从而提高背光源400的整体亮度和均匀性。
在侧发光的背光源中，背光源包括沿列方向(或行方向)排布的多个发光单元，该发光单元的设计方法与直下式背光源的方法类似，再次不再赘述。
为了解决所述技术问题，本公开还提供一种发光单元，所述发光单元应用于显示装置，所述显示装置具有一个或多个应用场景，所述发光单元，包括：多个子光源；控制单元，与所述多个子光源相连，用于根据显示装置的应用场景调用所述多个子光源中的一个或多个并调节各子光源的强度比。
本公开实施例的发光单元包括多个子光源，当显示装置应用于不同的场景时，可通过控制单元调用多个子光源中的一个或多个并调节各子光源的强度比，使应用发光单元的显示装置的色域范围或者光谱分布符合该应用场景对光学参数的要求，从而增加了显示装置的使用范围。
需要说明的是，本发明实施例的发光单元可以通过本发明的设计方法获得，也可以其他设计方法获得。
所述应用场景包括：色觉缺陷者使用显示装置的应用场景；节律健康显示的应用场景；减少蓝光危害的应用场景；或者，正常模式中的一个或多个。此处仅是对部分应用场景进行枚举，本发明实施例还可以匹配其他的应用场景，结合该应用场景对光学参数的要求，通过控制单元调节发光单元中多个子光源的强度比，扩大显示装置的使用范围。
下面结合具体实施例对发光单元的技术进行详细说明。
参考图3，示出了本公开实施例一种发光单元的示意图。显示装置包括背光源100，本发明实施例的发光单元设置在背光源100中。此处以LED背光源进行示意，在其他实施例中，还可以其他种类的背光源。
具体地，背光源100包括一个或多个发光单元101，所述发光单元101包括多个子光源1010。
本公开实施例的背光源100包括矩阵式排列的多个发光单元101，用于提供亮度均匀的背光。
发光单元101包括多个子光源1010(包括：被某一应用场景调用的子光源和未被调用的子光源)，需要说明的是，每一发光单元101中子光源1010的数量如果过多，容易导致成本过高；如果数量过少，色域的调节范围容易受到限制；可选的，每一发光单元101中子光源1010的数量在2(两种颜色即可实现混光)到10个的范围内。
继续参考图3，发光单元101还包括控制单元200，用于调用所述多个子光源中的一个或多个并调节发光单元101中各子光源1010的强度比，使显示装置的色域范围或光谱分布等光学参数符合要求。
可以通过控制单元200调用或调节部分或全部子光源1010，例如，每一发光单元101中包括10个子光源1010(即有10个通道)。根据应用场景选择性使用不同的通道，例如：减少蓝光危害的应用场景，可以开启1～6通道；色觉缺陷者使用显示装置的应用场景时，可以开启1，5～8通道；节律健康显示的应用场景时，可以开启4～6通道等；正常模式下，开启1～10通道。
本实施例以发光单元101调用的子光源为三种单色光的子光源1010为例进行说明。
本实施例中，三种单色光的子光源1010包括：红色光源(R)、绿色光源 (G)和蓝色光源(B)，以分别提供红、绿、蓝三原色的光。需要说明的是，此处单色光指的是具有单一频率(或波长)的窄带光(波长宽度为5～50nm)。
因为本公开实施例中发光单元101通过混光得到特定色域范围或者具有特定光谱分布的光，通过将三种单色光设置为三原色的光，方便进行混光。
下面以色觉缺陷者使用显示装置的应用场景进行说明，需要说明的是，当多个发光单元101的背光源100应用到显示装置时，显示装置的色域范围与发光单元101的发光光谱相关。通过控制单元200调用多个子光源的一个或多个并调节各子光源的光强比，可以改变发光光谱，相应地改变显示装置输出端颜色的色坐标值，从而改变显示装置的色域范围，使色觉缺陷者可形成颜色感知的色域范围达到最大。控制单元200，能够在接收到场景切换的信号时，根据预先设计的与显示装置的应用场景相对应子光源及其强度比，对各子光源进行配置，从而获得符合应用场景对显示装置光学参数的要求。所述控制单元200 可以是控制各通道打开或关闭的电路单元，所述电路单元还可以控制各子光源电流强度以调节子光源的强度。
本公开实施例中，发光单元101调用的子光源包括红色LED光源R、绿色 LED光源G和蓝色LED光源B，分别对应发出红色单色光(600～650nm)、绿色单色光(500～560nm)和蓝色单色光(430～470nm)。具体地，通过调整各LED光源的驱动电流，实现改变各LED光源发光强度的目的。
需要说明的是，发光单元设计方法中子光源的调用以及子光源强度比与所述应用场景的映射关系可以预先设置在存储单元500中，该存储单元500可以是集成于所述控制单元200内的功能模块，从而可以被控制单元200快速提取数据。或者，该存储单元500可以是与所述控制单元200相连的独立部件，灵活性较好，方便进行数据扩展。发光单元设计方法获得的子光源的调用以及子光源强度比与应用场景映射关系的原理可参考设计方法的内容，在此不再赘述。
参考图6，示出了本公开实施例另一种发光单元的示意图。与图3所示背光源相同之处不再赘述，不同之处在于，本实施例中，背光源400中相邻行或者相邻列的发光单元401呈交替式排布，在行方向(X方向)和列方向(Y方向)交替排列的方式，以采用这种方式可以在背光源400上布置更多数量的发光单元401，从而高背光源400的整体亮度，进而提高显示装置的整体亮度和均匀性。
需要说明的是，控制单元200可通过例如硬件、固件、软件或其组合的各种手段来实现。在硬件配置方式中，根据本发明示例性实施方式的方法可通过一个或多个专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理器件 (DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器等来实现。
需要说明的是，对于这一种发光单元本发明实施例还提供一种显示装置，结合参考图7示出了本公开实施例一种显示装置的示意图。所述显示装置包括图3所示的发光单元，所述显示装置包括：背光源100，所述背光源100包括本发明实施例的设计方法获得的发光单元，从而可以使显示装置能够适用多个应用场景。
所述显示装置中还包括：第一控制器600，与所述控制单元200相连，用于根据显示装置的用户对应用场景的选择触发控制单元200，以根据显示装置的应用场景调用所述多个子光源中的一个或多个并调节各子光源的强度比。
参考图8，示出了本发明再一种发光单元的示意图。与图3和图6所示发光单元不同的在于，图8所示的发光单元中包括通过本发明设计方法配置的发光单元，具体地说，发光单元中配置的是设计方法中所调用的子光源，且调用的子光源的强度比按照设计方法的结果进行设置。
具体地说，所述发光单元应用于显示装置，所述显示装置具有一个或多个应用场景，所述应用场景具有相匹配的光学参数，所述发光单元包括一个或多个子光源，所述子光源的发光光谱以及子光源之间的强度比的配置用于使发光单元具有所述光学参数的最优解。
本实施例的发光单元仅配置了设计方法中调用的子光源，可以降低成本。例如发光单元中包括第一发光单元701，应用于色觉缺陷者使用显示装置的应用场景；第二发光单元702，应用于节律健康显示的应用场景。
所述发光单元还可以是第三发光单元，应用于减少蓝光危害的应用场景；以及第四发光单元，应用于正常模式。(为了简化附图，图8未示意第三发光单元和第四发光单元)
需要说明的是，根据显示设备的功能性配置发光单元，如果是功能集成度高的显示设备，可以在背光源配置较多中的发光单元；如果是性价比较高的显示装置，更考虑成本的因素，可以配置较少种类的发光单元。
对于包括图8所示发光单元的显示装置，所述显示装置中还包括：第二控制器602，与所述第一发光单元、第二发光单元、第三发光单元和第四发光单元中的一个或多个相连，用于根据应用场景点亮相应的发光单元。
更具体地说，该第二控制器602与各发光单元相连，用于根据显示装置的用户对应用场景的选择打开对应发光单元。
更具体地，本公开实施例还提供一种介质，所述介质存储有一条或多条计算机指令，所述一条或多条计算机指令用于实现本公开实施例提供的发光单元的设计方法。
所述介质为计算机可读介质，介质可以为只读存储器(Read-Only Memory， ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、U盘、移动硬盘、磁盘或光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本发明还提供一种电子设备，包括本公开实施例提供的所述显示装置。
所述电子设备可以是能实现图像显示的电脑、虚拟现实显示设备、手机、照相机或摄像机等设备。
电子设备可应用于多种应用场景(例如：色觉缺陷者应用场景、节律健康的应用场景；或者，减少蓝光危害的应用场景，正常模式等)，具有较大的适用范围。
虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
Claims (26)
1.一种发光单元的设计方法，所述发光单元应用于显示装置，其特征在于，包括：
提供发光单元，所述发光单元包括多个子光源；
配置显示装置的应用场景以及与应用场景相匹配的光学参数；
结合所述多个子光源的发光光谱，调用所述多个子光源中的一个或多个提供发光光谱并调节各子光源的强度比，获得所述光学参数的最优解；获得所述调用的子光源及其强度比与所述应用场景的映射关系。
2.如权利要求1所述的设计方法，其特征在于，对于色觉缺陷者使用显示装置的应用场景，与应用场景相匹配的光学参数为色觉缺陷者可形成颜色感知的色域范围；
调用子光源及调节各子光源强度比的步骤还结合色觉缺陷类型和程度，以获得色觉缺陷者可形成颜色感知的色域范围。
3.如权利要求2所述的设计方法，其特征在于，所述色觉缺陷者可形成颜色感知的色域范围为所述多个调用子光源能获得的与所述色觉缺陷类型和程度相对应的最大色域范围。
4.如权利要求1所述的设计方法，其特征在于，所述显示装置包括：具有特定透射光谱的光学部件；
结合所述多个子光源的发光光谱，调用所述多个子光源中的一个或多个，并调节各子光源的强度比，获得所述光学参数的最优解的步骤中，还结合所述透射光谱。
5.如权利要求4所述的设计方法，其特征在于，所述光学部件包括滤光片，所述显示装置整体的透光光谱受所述滤光片的透射光谱影响。
6.如权利要求1所述的设计方法，其特征在于，所述显示装置应用于节律健康显示的应用场景，与应用场景相匹配的光学参数为显示装置输出的光谱分布。
7.如权利要求6所述的设计方法，其特征在于，调用所述多个子光源中的一个或多个并调节各子光源强度比，降低470-500nm波段的光强。
8.如权利要求1所述的设计方法，其特征在于，所述显示装置应用于减少蓝光危害应用场景，与应用场景相匹配的光学参数为显示装置输出的光谱分布。
9.如权利要求8所述的设计方法，其特征在于，调用所述多个子光源中的一个或多个并调节各子光源强度比，以减少430-450nm波段的光强。
10.如权利要求1所述的设计方法，其特征在于，所述发光单元中子光源的数量为2到10个。
11.如权利要求1所述的设计方法，其特征在于，所述多个子光源包括红色光源、绿色光源、蓝色光源中的一个或多个。
12.一种发光单元，所述发光单元应用于显示装置，所述显示装置具有一个或多个应用场景，其特征在于，所述发光单元，包括：
多个子光源；
控制单元，与所述多个子光源相连，用于根据显示装置的应用场景调用所述多个子光源中的一个或多个并调节各子光源的强度比。
13.如权利要求12所述的发光单元，其特征在于，还包括：存储单元，与所述控制单元相连的独立部件或者集成于所述控制单元中，存储有强度比与所述应用场景的映射关系。
14.如权利要求12所述的发光单元，其特征在于，所述应用场景包括：
色觉缺陷者使用显示装置的应用场景；
节律健康显示的应用场景；
减少蓝光危害的应用场景；或者，
正常模式中的一个或多个。
15.如权利要求12所述的发光单元，其特征在于，所述发光单元中子光源的数量为2到10个。
16.如权利要求12所述的发光单元，其特征在于，所述多个子光源包括红色光源、绿色光源、蓝色光源中的一个或多个。
17.一种发光单元，所述发光单元应用于显示装置，所述显示装置具有一个或多个应用场景，所述应用场景具有相匹配的光学参数，其特征在于，所述发光单元包括一个或多个子光源，所述子光源的发光光谱以及子光源之间的强度比的配置用于使发光单元具有所述光学参数的最优解。
18.如权利要求17所述的发光单元，所述发光单元为：
第一发光单元，应用于色觉缺陷者使用显示装置的应用场景；
第二发光单元，应用于节律健康显示的应用场景；
第三发光单元，应用于减少蓝光危害的应用场景；或者
第四发光单元，应用于正常模式。
19.一种显示装置，其特征在于，包括：背光源，包括权利要求12～16任一项所述的发光单元。
20.如权利要求19所述的显示装置，其特征在于，还包括：
第一控制器，与所述控制单元相连，用于根据显示装置的用户对应用场景的选择触发控制单元，以根据显示装置的应用场景调用所述多个子光源中的一个或多个并调节各子光源的强度比。
21.一种显示装置，其特征在于，包括：背光源，包括权利要求17或18所述的发光单元。
22.如权利要求21所述的显示装置，其特征在于，所述背光源包括以下发光单元中的一种或多种：
第一发光单元，应用于色觉缺陷者使用显示装置的应用场景；
第二发光单元，应用于节律健康显示的应用场景；
第三发光单元，应用于减少蓝光危害的应用场景；
第四发光单元，应用于正常模式。
23.如权利要求21所述的显示装置，其特征在于，还包括第二控制器，用于根据显示装置的用户对应用场景的选择打开对应发光单元。
24.一种介质，其特征在于，所述介质存储有一条或多条计算机指令，所述一条或多条计算机指令用于实现如权利要求1～11任一项所述的设计方法。
25.一种电子设备，其特征在于，包括：如权利要求17-20所述的显示装置，或者，包括如权利要求21-23任一项所述的显示装置。
26.如权利要求25所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：电脑、虚拟现实显示设备、手机、照相机或摄像机。
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