本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种侧入式背光模组、显示模组以及背光调节方法。
背景技术：
由于搭载hdr(high-dynamicrange，高动态范围图像)技术的显示设备显示的效果与人眼观察到的图像最为接近，随着人眼对图像的显示效果的需求不断提升，因此hdr技术已经成为一种潮流。hdr是一个既需要硬件支持，又需要软件支撑的技术。从硬件层面来说，目前支持hdr的显示器包括有分辨率4k支持hdr的显示器、分辨率2k支持hdr的显示器以及分辨率1080p支持hdr的显示器。通过调节显示器的显示亮度，增强图像中最暗的区域与最亮的区域的对比度，来丰富图像中的层次。
在薄膜效应管液晶显示器(thinfilmtransistor-liquidcrystaldisplay，tft-lcd)显示中，因为液晶显示器(lcd)本身不发光，它显示的图像或字符是它对背光源发出的光线进行调制的结果，因此背光源的发光效果将直接影响到液晶显示模块视觉效果。目前led实现高动态对比度的主要技术是区域背光(localdimming)技术。液晶显示器中使用的背光源，通过采用直下式架构，通过控制该背光源中的发光二极管(led)的亮度，调节显示的图像的对比度，使得led实现高动态对比度。然而，在显示器轻薄化的大趋势下，直下式架构存在着厚度瓶颈的制约。
综上所述，现阶段业界亟需在保证显示器轻薄的前提下，增强对比度的图像显示技术。
技术实现要素：
本发明实施例提供了一种侧入式背光模组、显示模组以及背光调节方法，用以从改善背光模组的角度，在确保侧入式背光模组的厚度不增加的前提下，增强图像对比度。
本发明实施例提供的一种侧入式背光模组，包括：基板，透明的导光板、设置在所述导光板一侧的光源、围设在所述光源外的反射板，设置在所述基板和所述导光板之间的多个相互独立的液晶膜片，设置在所述基板与所述液晶膜片之间的第一透明电极层，所述第一透明电极层包括多个与所述液晶膜片对应相连的第一电极，以及设置在所述导光板与所述液晶膜片之间的第二透明电极层，所述液晶膜片通过调节光源发出的光线的透过率来控制与之相对应的子像素的亮度。
其中，在一个实施例中，所示背光模组还包括与每一所述第一电极分别相连的控制模块，所述控制模块用于向与其相连的所述第一电极发送电压信号以控制所述第一电极对应的液晶膜片的透过率。其中，第一透明电极层中的第一电极是相互分离、相互独立的，由于第一电极的相互分离、相互独立的结构，可通过控制模块向第一电极加载与之相对应的电压信号，使得与第一电极对应的液晶膜片受到来自第一电极加载的电压信号和第二透明电极层加载的电压信号的电压差，液晶膜片的透过率随着电压差的变化发生变化，以实现局部调光，从而增大显示图像的对比度。
其中，在一个实施例中，所述第二透明电极层包括多个与所述液晶膜片对应相连的第二电极，且每一所述第二电极均与所述控制模块相连。其中，所述第二电极与所述控制模块的连接关系既可以为所述第二电极之间为并联关系，且并联的第二电极与所述控制模块为串联关系；也可以为，所述第二电极分别与所述控制模块串联，且任两个所述第二电极不相连。通过控制模块分别向第一电极和第二电极加载与之相对应的电压信号，使得加载的电压信号的幅值范围更大，液晶膜片受到的电压差的范围也更大，控制模块的操作更为灵活。
其中，在一个实施例中，所述液晶膜片可以为pdlc(polymerdispersedliquidcrystal，聚合物分散液晶)膜片。
其中，在一个实施例中，所述液晶膜片的个数与显示面板的子像素的个数正相关，所述显示面板与所述背光模组相对应。其中，每一所述液晶膜片既可以与多组子像素相对应，也可以与一组子像素相对应，甚至与一个子像素相对应。
其中，在一个实施例中，所述液晶膜片的个数和大小可以根据预设的显示模组可显示的图像对比度范围确定。显示模组可显示的图像对比度的要求越高，背光模组中需要的液晶膜片的个数也就越多，相比同样尺寸的显示面板，每一所述液晶膜片覆盖显示面板的子像素也就越少，每一所述液晶膜片的尺寸也就越小。所述液晶膜片的排列方式可以根据滤光片中子像素的排列方式以及预设的显示模组可显示的图像对比度范围确定。其中，每一所述液晶膜片既可以与多组子像素相对应，也可以与一组子像素相对应，甚至与一个子像素相对应。本实施例可以针对每一子像素对应设置一个液晶膜片，即针对每一子像素均设置一个分区，相比现有技术最多使用16组lightbar(背光模组)的方案，明显提升了显示图像的对比度。
其中，在一个实施例中，所述液晶膜片的排列方式为矩阵式分布。背光模组为达到某种显示效果，通过本领域技术人员能想到的其他常规排列方式排列本发明中所述的液晶膜片的方案也在本发明的保护范围之内。
本发明实施例提供的一种显示模组，所述显示模组包括本发明实施例所述的背光模组和显示面板。其中，所述显示面板包括偏光板、透明基板、像素电极层、液晶层、公共电极层、滤光片。
其中，在一个实施例中，所述背光模组中液晶膜片的排列方式为根据所述显示面板的滤光片中的子像素的排列方式以及预设的显示面板可显示的图像对比度范围确定的。其中，每一所述液晶膜片既可以与多组子像素相对应，也可以与一组子像素相对应，甚至与一个子像素相对应。本实施例可以针对每一子像素对应设置一个液晶膜片，即针对每一子像素均设置一个分区，相比现有技术最多使用16组lightbar(背光模组)的方案，明显提升了显示图像的对比度。
本发明实施例提供的一种背光调节方法，应用于本发明实施例中所述的控制模块，该方法包括：
针对每一待显示图像，确定在所述待显示图像中所述液晶膜片对应的子像素的灰度值，并统计满足预设的灰度值条件的像素的个数，确定像素个数最多的灰度值条件对应的集合为目标集合；
根据预设的灰度值条件与所述液晶膜片的两侧加载的电压差的映射关系，确定所述目标集合对应的电压信号；
通过第一电极向所述液晶膜片的一侧加载所述电压信号。
其中，在一个实施例中，根据预设的灰度值条件与所述液晶膜片的两侧加载的电压差的映射关系，确定所述目标集合对应的电压差，并确定通过第一电极向所述液晶膜片加载的第一电压信号以及通过第二电极向所述液晶膜片加载的第二电压信号，且所述第一电压信号与所述第二电压信号的电压差与所述目标集合对应的电压差相同；
向所述液晶膜片的两侧分别加载第一电压信号和第二电压信号。
本发明实施例提供了一种侧入式背光模组、显示模组以及背光调节方法，利用液晶的特性，在液晶层的两侧分别加载电压信号，通过电压幅值差使得液晶分子的光轴旋转从而改变液晶层的透过率，从而无需变更光源，即可实现对不同区域的背光亮度的调节，实现区域调光(localdimming)，从而增加了显示图像的对比度，也就提升显示图像的视觉效果。
附图说明
图1a-图1e为本发明实施例提供的一种背光模组的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种显示模组的结构示意图；
图3a、3b为液晶膜片与滤光片的对应关系的示意图；
图4为本发明实施例提供的一种显示装置的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的一种背光调节方法的流程示意图；
图6为液晶层中的液晶膜片上施加的驱动电压的示意图。
具体实施方式
以下结合说明书附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明，并且在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
为了进一步增加背光模组可划分的区域数，本发明实施例提供了一种侧入式背光模组，如图1a所示，该背光模组至少包括基板110、第一透明电极层120、液晶层130、第二透明电极层140、与第一透明电极层相连的控制模块180以及透明的导光板150、设置在导光板一侧的光源160以及围设在该光源外的反射板170。
其中，如图1b所示，液晶层130包括多个相互分离且相互独立的液晶膜片131，相应地，第一透明电极层120包括多个第一电极121，第二透明电极层140包括多个第二电极141，且第一电极121与液晶膜片131的一侧电性连接，第二电极141与液晶膜片131的另一侧电性连接。每一第一电极121与控制模块180可以直接连接(如图1c)，第二电极141既可以均与控制模块180相连，也可以均与显示面板中公共电极相连。且第二电极141与控制模块180的连接方式，既可以将所有的第二电极141串联起来，再与控制模块180相连(如图1d)，也可以直接与控制模块180连接(图1e)，也就是，控制模块180既可以直接向每一第二电极141加载与之相对应的电压信号，也可以向所有的第二电极141加载同一电压信号。
在本实施例的方案中，控制模块180可以通过第一电极121向液晶膜片131的正极性一侧加载第一电压信号，控制模块180或公共电极可以通过第二电极141向液晶膜片131的另一侧加载第二电压信号，当液晶膜片131的两侧加载的电压不同时，液晶膜片中的液晶分子的光轴进行偏转，使其由散射态转为透明态，从而调节了液晶分子的透过率。也就是液晶膜片的透过率随着其两侧加载的电压成正比。为更好的适应人眼对明暗程度的视觉感知要求，将液晶膜片的透过率与其两侧加载的电压形成的曲线，通过适当的调整灰阶电压值来满足gma曲线，其中，gma曲线为灰阶电压与透过率的曲线。人眼感知明暗程度最佳的状态时gma曲线为2.2。
由于现有技术是通过将背光模组的整体划分为多个区域，由多个区域分别控制光线的透过率，通过该方式背光模组最多也只能划分出百个区域，无法满足对图像的对比度日益增长的需求，但本实施例是通过将液晶层划分为若干液晶膜片，向每一液晶膜片的上下两侧分别加载电压信号，当加载的电压不同时，液晶膜片的透过率将发生变化，从而实现该液晶膜片对应的区域实现亮度调节。其中，液晶层中所需的液晶膜片的个数与显示面板可显示的图像的对比度范围大小成正比。当显示面板可显示的图像的对比度范围大时，液晶层中需对应增加液晶膜片的个数，甚至每一像素对应设置一个液晶膜片，从而实现调节每一像素的亮度值，以使显示图像的对比度最大。
在本实施例中，液晶膜片131可以为pdlc(polymerdispersedliquidcrystal，聚合物分散液晶)膜片，也可以为pnlc(polymernetworkliquidcrystal，聚合物网络液晶)膜片。且本申请实施例不限于上述两种材料制备的膜片，向任一材料制备的膜片的两侧加载不同电压，会导致其透过率发生变化的膜片均包括在本发明实施例中。
为增大显示图像的对比度，本发明实施例提供了一种显示模组，如图2所示，该显示模组至少包括背光模组210和显示面板220。其中，背光模组210可以为本发明实施例所述的背光模组，显示面板220至少包括偏光板221、透明基板222、像素电极223、液晶层224、公共电极225、滤光片226。其中，背光模组中的第二电极141可与公共电极225相连，背光模组中的第一电极121可与像素电极223相连，即控制模块180可以为像素电极。
在本实施例中，背光模组中液晶膜片的排列方式可以根据显示面板的滤光片中的子像素的排列方式以及显示面板可显示的图像对比度范围确定。所述液晶膜片的排列方式可以根据滤光片中子像素的排列方式以及预设的显示面板可显示的图像的对比度范围确定。如图3a、图3b所示，每一液晶膜片131既可以与滤光片226中的子像素组对应，也可以与子像素对应。
本发明实施例还提供了一种显示装置，如图4所示，该显示装置中至少包括显示模组410和输入模组420。其中，显示模组410至少包括背光模组210和显示面板220，输入模组420可用于为显示模组410输入待显示图像的信号。
在本发明实施例中，该显示装置可以为具有显示功能的手持设备、车载设备、可穿戴设备或计算设备。例如，手机、平板型电脑、膝上型电脑、电视、智能手表等。
本发明实施例中还提供了一种背光调节方法，可应用于本发明实施例中的控制模块180，如图5所示，该方法包括：
s510、针对每一待显示图像，确定在该待显示图像中液晶膜片对应的子像素的灰度值，并统计满足预设的灰度值条件的像素的个数，确定像素个数最多的灰度值条件对应的集合为目标集合；
s520、根据预设的灰度值条件与该液晶膜片的两侧加载的电压差的映射关系，确定目标集合对应的电压信号；
s530、通过第一电极向液晶膜片的一侧加载该电压信号。
譬如，预设的灰度值条件与该液晶膜片的两侧加载的电压差的映射关系为：若显示图像的像素的灰度值大于或等于0，且小于64，则确定该像素属于第一集合，针对第一集合中的像素加载与之对应的电压例如3v(伏，volt)；若显示图像的像素的灰度值大于或等于64，且小于128，则确定该像素属于第二集合，针对第二集合中的像素加载6v的电压；若显示图像的像素的灰度值大于或等于128，且小于192，则确定该像素属于第三集合，针对第三集合中的像素加载9v的电压；若显示图像的像素的灰度值大于或等于192，且小于或等于256，则确定该像素属于第四集合，针对第四集合中的像素加载12v的电压。根据映射关系可以看出该背光模组包括四个亮度值。
本实施例针对每一液晶膜片，确定待显示图像中该液晶膜片对应的区域中的像素的灰度值，并统计分别落入第一集合、第二集合、第三集合和第四集合中像素的个数，假设落入第一集合中像素的个数最多，则确定该液晶膜片的驱动电压为3v，也就是该液晶膜片两侧施加的电压差为3v，最终得到图6所示的液晶膜片两侧施加的电压差。若通过第二电极向该液晶膜片的负极性一侧加载的信号为com(公共电极信号)，则控制模块通过第一电极向该液晶膜片的正极性一侧加载的信号，可根据电压差与com信号确定。若向该液晶膜片两侧加载的电压信号均为控制模块发出的，则控制模块通过第一电极向该液晶膜片加载的第一电压信号和通过第二电极向液晶膜片加载的第二电压信号的电压差需等于该液晶膜片的驱动电压。
综上所述，本发明实施例提供了一种侧入式背光模组、显示模组以及背光调节方法，利用液晶的特性，在液晶膜片的两侧分别加载电压信号，通过电压幅值差使得液晶分子的光轴旋转从而改变液晶膜片的透过率，从而无需变更光源，即可实现对不同区域的背光亮度的调节，实现区域调光(localdimming)，从而增大了显示图像的对比度，从而提升显示图像的视觉效果。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。