CN101809489B - 照明装置和显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及照明装置和显示装置。本发明提供一种能够实现对比度的提高的显示装置。在向显示面板(2)侧照射来自光源(24)的光而进行图像显示的显示装置(1)中，具有配设于显示面板(2)的背面侧的不发光时透明的透明EL片(30)、向显示面板(2)侧反射来自光源(24)的光的反射片(40)、对显示面板(2)的图像显示进行控制的显示控制部(18a)、和对透明EL片(30)的发光进行控制的发光控制部(18b)，并且，当发光控制部(18b)使透明EL片(30)的至少一部分的面对应于显示控制部(18a)所控制的显示面板(2)的图像显示而发光时，该发出的光与来自光源(24)的光和来自反射片(40)的反射光一起向显示面板(2)照射。

Description

照明装置和显示装置
技术领域
本发明涉及具有将光向光透过型的显示面板照射的照明装置的显示装置，更详细涉及图像显示的对比度优异的显示装置。
背景技术
作为平面型的显示装置的例子，例如具有光透过型的液晶显示面板的液晶显示装置等，一般在液晶显示面板的背面侧配置有照明装置。该照明装置是，具备作为光源的冷阴极管等，调整从该光源发出的光的特性向液晶显示面板的背面侧照射的装置。照射的光，透过液晶显示面板，在该液晶显示面板的前面侧使图像以可视状态显示。
图8是简要表示以往一般使用的液晶显示装置的构造的图。图示的液晶显示装置100中，具有显示图像的液晶显示面板101，和配置于其背面侧的照明装置102。
来自列设于具有浅底的箱形状的底座103的内部的多根冷阴极管104的光，与被反射片105反射的光一起，透过光学片106、液晶显示面板101而在观察者一侧可见。此时光学片106调整从冷阴极管104向液晶显示面板101入射的光的特性。并且，作为本发明关联的现有技术文献可以列举日本特开平11-44883号公报。
发明内容
一般的，反射片105使用用于提高液晶显示面板102的画面亮度的白色物质，使冷阴极管104的光被有效反射至液晶显示面板101侧。但是，若提高液晶显示面板101的画面的最亮部(白)的峰值亮度，则最暗部(黑)的黑暗度降低，存在难以实现对比度的提高的问题。因此，为了解决该问题，本发明在于提供一种能够实现对比度的提高的照明装置及具有该照明装置的显示装置。
为了解决上述问题，本发明的照明装置，向显示面板侧照射来自光源的光，其特征在于：其具备配设于上述显示面板的背面侧的不发光时透明的透明EL片、和向显示面板侧反射来自上述光源的光的反射片，当使上述透明EL片的至少一部分的面对应于上述显示面板的图像显示而发光时，该发出的光与来自上述光源的光和来自上述反射片的反射光一起向上述显示面板照射。
在这种情况下，上述透明EL片可以由透明有机EL片或者透明无机EL片构成，上述显示面板可以由液晶显示面板构成。另外，反射片的至少一部分的面的反射率可以对应于上述显示面板的图像显示而变化，上述反射片可以由电子纸构成。并且，上述光源相对于上述显示面板的配置，可以是背面型的结构，或者上述光源相对于上述显示面板的配置，可以是侧边型的结构。
另外，本发明的显示装置，向显示面板侧照射来自光源的光而进行图像显示，其特征在于：其具备配设于上述显示面板的背面侧的不发光时透明的透明EL片、向显示面板侧反射来自上述光源的光的反射片、对上述显示面板的图像显示进行控制的显示控制部、和对上述透明EL片的发光进行控制的发光控制部，并且，当上述发光控制部使上述透明EL片的至少一部分的面对应于上述显示控制部所控制的显示面板的图像显示而发光时，该发出的光与来自上述光源的光和来自上述反射片的反射光一起向显示面板照射。
在这种情况下，上述透明EL片可以由透明有机EL片或者透明无机EL片构成，上述显示面板可以由液晶显示面板构成。另外，具有对上述反射片的表面的反射率进行控制的反射率控制部，并且上述反射率控制部可以是使上述反射片的至少一部分的表面的反射率对应于上述显示面板的图像显示而变化的结构，上述反射片可以由电子纸构成。并且，上述光源相对于上述显示面板的配置，可以是背面型的结构，或者上述光源相对于上述显示面板的配置，可以是侧边型的结构。
另外，本发明的其它显示装置，使太阳光等来自外部的光通过配设于显示面板的背面侧的反射片向显示面板侧反射而进行图像显示，其特征在于：其具备配设于上述显示面板与反射片之间的不发光时透明的透明EL片、对上述显示面板的图像显示进行控制的显示控制部、和对上述透明EL片的发光进行控制的发光控制部，并且，当上述发光控制部使上述透明EL片的至少一部分的面对应于上述显示控制部所控制的显示面板的图像显示而发光时，该发出的光与来自上述反射片的反射光一起向显示面板照射。
在这种情况下，上述透明EL片可以由透明有机EL片或者透明无机EL片构成，上述显示面板可以由液晶显示面板构成。另外，具有对上述反射片的表面的反射率进行控制的反射率控制部，并且上述反射率控制部可以是使上述反射片的至少一部分的表面的反射率对应上述显示面板的图像显示而变化的结构，上述反射片可以由电子纸构成。
根据具有以上结构的本发明，其具备配设于显示面板的背面侧的不发光时透明的透明EL片、和向显示面板侧反射来自光源的光的反射片，当使透明EL片的至少一部分的面对应于显示面板的图像显示而发光时，该发出的光与来自光源的光和来自反射片的反射光一起向显示面板照射，因此，在例如显示面板的图像显示的状态中存在亮显示的部分时，使配设于显示面板的背面侧的透明EL片的与该亮显示部分对应的面发光，使该面以外的面不发光，从而能够使显示面板的图像显示的亮显示的白色等进一步明显。由此，能够保持显示面板的图像显示中的最暗部(黑)的黑暗度，而提高最亮部(白)的峰值亮度，能够使对比度提高。
另外，作为使来自光源的光向显示面板侧反射的反射片，若具备能够使其表面的至少一部分的反射率对应于显示面板的图像显示而变化的反射片，则在例如显示面板的图像显示的状态中存在暗显示的部分时，若使反射片的与该暗显示的部分对应的表面的反射率以减小的方式变化，则该面的反射光减少，能够使显示面板的图像显示的暗显示的黑色进一步加深，能够进一步提高对比度。
另外，这样的透明EL片和反射片，也能够适用于将太阳光等来自外部的光通过配设于显示面板的背面侧的反射片向显示面板侧反射而进行图像显示的显示装置等不具有光源的反射性显示装置，也能获得同样的效果。
附图说明
图1是表示本发明的一个实施方式的液晶显示装置的简略结构的图。
图2是表示对图1的液晶显示面板、透明有机EL片、反射片进行控制的控制电路的简略结构的图。
图3是表示图1的液晶显示面板的简略结构的图。
图4是表示图1的透明有机EL片的简略结构的图。
图5是表示图1的反射片的简略结构的图。
图6是表示本发明的第一变形例的液晶显示装置的简略结构的图。
图7是表示本发明的第二变形例的液晶显示装置的简略结构的图。
图8是表示以往使用的显示装置的简略结构的图。
具体实施方式
以下，参照附图，对本发明的实施方式进行详细的说明。图1是表示本发明的一个实施方式的液晶显示装置的简略结构的图。
图示的液晶显示装置1，具有液晶显示面板2和照明装置3。液晶显示面板2是将两枚基板贴合并在其之间封入液晶得到的，通过边框5固定于照明装置3的底座4。
如图3所示，在液晶显示面板2所具有的一对相互对置的薄膜晶体管(TFT)基板6和彩色滤光片(CF)基板7之间封入有液晶8。在TFT基板6上，多个像素电极9形成为矩阵状。在各像素电极9的周围，栅极电极10和源极电极11相互正交形成。在栅极电极10和源极电极11的交叉部，形成有作为开关元件的TFT12。
TFT12，由栅极电极10供给的扫描信号电压被开/关控制。另外，由源极电极11供给的图像信号电压，经由漏极电极13和接触孔14向像素电极9供给。另外，在像素电极9的上侧形成有未图示的取向膜，液晶8通过该取向膜被取向限制为规定的方向。
CF基板7中，形成有黑矩阵(BM)15，通过该BM15，使TFT基板6的形成有栅极电极10、源极电极11和TFT12的区域被遮光。另外，CF基板7按每个像素形成有红色、绿色和蓝色中任一色的着色层16。
着色层16的下方形成有各像素共通的对置电极17。另外，对置电极17的下侧形成有未图示的取向膜，液晶8通过该取向膜被取向限制为规定的方向。
这种结构的液晶显示面板2，能够通过如图2所示的设置于控制电路18的显示控制部18a进行矩阵控制从而进行图像显示。由此，从照明装置3照射的光，透过液晶显示面板2，在液晶显示面板2的前面侧使图像以可视状态显示。
显示装置3如图所示，具有框架20、光学片21～23、透明有机EL片30、冷阴极管24，反射片40和底座4。框架20具有边框形状，通过该框架20使光学片21～23和透明有机EL片30固定于具有浅底形状的底座4的两端部的载置面。光学片21～23用于调整从冷阴极管22向液晶显示面板2入射的光的特性，例如，以扩散板21、扩散片22、透镜片23构成。
列设于底座4的内部的多根冷阴极管(CCFL：Cold CathodeFluorescent Lamp)24利用设置于底座4背面的未图示的转换器电路产生的高压脉冲电压而点亮。布设于该冷阴极管22的下侧的反射片40，使来自冷阴极管22的光向液晶显示面板2侧反射。在这种情况下，本发明的反射片40，能够使其表面的一部分或者整体的反射率发生变化。作为具有这样功能的反射片40的结构，优选使用电子纸。
如图5所示的具有电子纸的结构的反射片40，在一对的透明基板41、42之间，夹持有含有作为对光进行反射的颗粒的白色电泳颗粒43和黑色绝缘性液体44的胶囊(カプセル)45而构成。在这些透明基板41、42之间施加电压，则电泳颗粒43在绝缘性液体44中移动而集中于透明基板41、42的表面，因此，能够通过控制对电泳颗粒43施加的电压的方向而进行显示。
在这种情况下，在透明基板41的下侧，电极46条状地形成，在透明基板42的上侧，电极47在与电极46以直角为公差的方向上条状地形成。利用这些电极46、47对电泳颗粒43施加电压。由此，例如，若从图5的箭头方向观看，能够使从左边第一个和第二个胶囊45为白显示，第三个和第四个胶囊45为黑显示。
这种结构的反射片40，通过如图2所示的设于控制电路18的反射率控制部18c进行矩阵控制，使其表面的一部分或者全部的反射率发生变化。具体的，通过反射率控制部18c进行反射片40的表面的一部分或者整个面的黑白显示。
在上述作为光学片的扩散板21和扩散片22之间设置有本发明的透明有机EL片30。该透明有机EL片30如图4所示，具有在透明基板31上条状设置有由ITO(indium-tin oxide：氧化铟锡)形成的透明阳极层32，之上通过真空蒸镀法依次成膜有空穴输送层33、有机EL发光层34、电子输送层35和透明阴极层36的叠层构造，其中透明阴极层36，与透明阳极层32正交且同样条状由ITO形成。
该结构的透明有机EL片30中，通过在透明阳极层32和透明阴极层36之间施加电压，从透明阳极层32经由空穴输送层33注入的空穴，和从透明阴极层36经由电子输送层35注入的电子，到达有机EL发光层34，发生电子和空穴的再结合，该再结合的电能在有机EL发光层34中变换为光能从而产生发光。并且，可以使上述的发光层为无机EL发光层，使用透明无机EL片取代透明有机EL片。EL是电致发光(Electro Luminescence)的缩写，有机EL也可以称为OLED(OrganicLight Emiting Diode：有机发光二极管)。
这样的透明有机EL片30通过如图2所示的设于控制电路18的发光控制部18b进行矩阵控制，能够一部分发光或者整个面发光。
在这种情况下，空穴输送层33、有机EL发光层34、电子输送层35基本透明，另外，透明基板31、透明阳极层32、透明阴极层36也基本透明，因此，透明有机EL片30在不发光状态下基本透明。因此，如图1所示的液晶显示面板2和作为光源的冷阴极管24之间，即使配有透明有机EL片30，只要不使透明有机EL片30发光，则液晶显示面板2只被来自冷阴极管24的光照射。另外，若使透明有机EL片30发光，则液晶显示面板2被来自冷阴极管24和来自透明有机EL片30的光照射。
如图1所示，在液晶显示面板2上，通过基于显示控制部18a的矩阵控制显示亮图像2a和暗图像2b。而且，对应该液晶显示面板2的图像2a、2b，透明有机EL片30通过基于发光控制部18b的矩阵控制形成有发光区域30a和非发光区域30b。在这种情况下，发光控制部18b根据从显示控制部18a输入的图像数据，选择发光区域30a和非发光区域30b，使透明有机EL片30发光。
透明有机EL片30的非发光区域30b基本透明，因此来自冷阴极管24的光向液晶显示面板2的暗图像2b部分照射。另外，来自透明有机EL片30的发光区域30a的光，与来自冷阴极管24的光和来自反射片40的反射光一起向液晶显示面板2的亮图像2a部分照射。
液晶显示面板2的亮图像2a部分，被来自冷阴极管24的光与来自透明有机EL片30的发光区域30a的光照射，因此，与通常的只有来自冷阴极管24的光的情况相比，液晶显示面板2的亮图像2a明亮地显示。另外，液晶显示面板2的暗图像2b部分，只被来自冷阴极管24的光照射，因此，液晶显示面板2的暗图像2b以通常的暗度显示。
通过设有这样的透明有机EL片30，能够使液晶显示面板2的图像显示中的亮显示的白色等进一步明显。由此，能够维持液晶显示面板2的图像显示中的最暗部(黑)的黑暗度，而提高最亮部(白)的峰值亮度，能够使对比度提高。
另外，如图1所示，根据液晶显示面板2的图像2a、2b，反射片40通过基于反射率控制部18c的矩阵控制，在其表面形成有白显示区域40a和黑显示区域40b。在这种情况下，反射率控制部18c根据从显示控制部18a输入的图像数据，选择白显示区域40a和黑显示区域40b而使反射片40的表面的反射率发生变化。
反射片40的白显示区域40a，使来自冷阴极管24的光和来自透明有机EL片30的发光区域30a的光向液晶显示面板2侧反射。另外，反射片40的黑显示区域40b，使来自冷阴极管24的光以比白显示区域40a低的反射率反射，因此，从黑显示区域40b向液晶显示面板2侧反射的光的光量比从白显示区域40a向液晶显示面板2侧反射的光的光量少。
向液晶显示面板2的亮图像2a部分照射的来自反射片40的反射光，是来自反射片40的白显示区域40a的高反射率的反射光，但是向液晶显示面板2的暗图像2b部分照射的来自反射片40的反射光，是来自反射片40的黑显示区域40b的低反射率的反射光，因此，液晶显示面板2的暗图像2b比通常暗地显示。
通过设有这样的反射片40，能够使液晶显示面板2的图像显示中的暗显示的黑色等的暗度增大。由此，能够使液晶显示面板2的图像显示中的最暗部(黑)的黑暗度进一步变暗，能够使对比度提高。
这样，液晶显示装置1具有上述的透明有机EL片30和反射片40，因此在液晶显示面板2的亮图像2a的部分，被照射来自冷阴极管24的光和来自透明有机EL片30的发光区域30a的光，并且被照射这些光通过反射片40的白显示区域40a以高反射率反射后的反射光，因此，液晶显示面板2的亮图像2a更明亮地显示。另外，液晶显示面板2的暗图像2b的部分，只被来自冷阴极管24的光和该光通过反射片40的黑显示区域40b以低反射率反射后的反射光照射，因此，液晶显示面板2的暗图像2b更暗地显示。
这样通过透明有机EL片30的作用效果和反射片40的作用效果相加，能够提高液晶显示面板2的图像显示的最亮部(白)的峰值亮度，并且增大最暗部(黑)的黑暗度，能够使对比度提高。
下面，对上述实施方式中的液晶显示装置1的第一变形例进行说明。如图6所示的液晶显示装置50所具有的照明装置51为，冷阴极管24配置在液晶显示面板2侧边的结构。并且，与上述实施方式相同的结构使用同一符号标注，省略其说明，以不同点为中心进行说明。
在这种情况下，来自冷阴极管24的光通过作为光学部件的导光板52向液晶显示面板2侧照射。这样，在该液晶显示面板2的背面侧，在这种情况下，在液晶显示面板2和导光板52之间，配设有上述本发明的透明有机EL片30。另外，在导光板52的背面侧同样地配设有本发明的反射片40。
这些冷阴极管24、透明有机EL片30、导光板52、反射片40，收纳于照明装置51所具有的浅底形状的底座53。另外，液晶显示面板2通过边框5固定于底座53。
这种结构的液晶显示装置50中，具有本发明的透明有机EL片30和反射片40，因此，能够实现上述的本发明的作用效果，能够提高液晶显示面板2的图像显示中的最亮部(白)的峰值亮度，并且增大最暗部(黑)的黑暗度，能够使对比度提高。
接着，对上述实施方式的液晶显示装置1的第二变形例进行说明。如图7所示的液晶显示装置60，不具有上述的冷阴极管24等光源，在液晶显示面板2侧使太阳光等来自外部的光通过配设于液晶显示面板2的背面侧的反射片40进行反射从而进行图像显示。并且，对与上述实施方式相同的结构使用同一符号标注，省略其说明，以不同点为中心进行说明。
如图所示，来自外部的光通过本发明的反射片40向液晶显示面板2侧反射。另外，在液晶显示面板2的背面侧，在这种情况下在液晶显示面板2和反射片40之间，配设有上述本发明的透明有机EL片30。
这些透明有机EL片30、反射片40收纳于浅底形状的底座61中。另外，液晶显示面板2通过边框5固定于底座61。
这种结构的液晶显示装置60中，具有本发明的透明有机EL片30和反射片40，因此能够实现上述的本发明的作用效果，能够提高液晶显示面板2的图像显示中的最亮部(白)的峰值亮度，并且增大最暗部(黑)的黑暗度，能够使对比度提高。
以上对本发明的实施方式进行了说明，但是本发明不受这些实施方式的任何限制，在不超出本发明主旨的范围内，能够以各种方式进行实施。例如，能够使用透明无机EL片代替上述透明有机EL片。另外，作为反射片使用的电子纸的结构也不受上述实施方式的限定，能够使用各种电子纸的结构。
另外，对使用冷阴极管24作为向液晶显示面板2照射光的光源的结构进行了说明，但是，将多个LED以平面状排列的面发光光源，也能够适用本发明，不受上述冷阴极管的限定。

Claims (16)

1.一种照明装置，向显示面板侧照射来自光源的光，其具备配设于所述显示面板的背面侧的不发光时透明的透明EL片、和向显示面板侧反射来自所述光源的光的反射片，当使所述透明EL片的至少一部分的面对应于所述显示面板的图像显示而发光时，该发出的光与来自所述光源的光和来自所述反射片的反射光一起向所述显示面板照射，其特征在于：
所述反射片的至少一部分的表面的反射率对应于所述显示面板的图像显示而变化。
2.如权利要求1所述的照明装置，其特征在于：
所述透明EL片是透明有机EL片或透明无机TL片。
3.如权利要求1或2所述的照明装置，其特征在于：
所述显示面板是液晶显示面板。
4.如权利要求1所述的照明装置，其特征在于：
所述反射片是电子纸。
5.如权利要求1所述的照明装置，其特征在于：
所述光源相对于所述显示面板的配置为背面型。
6.如权利要求1所述的照明装置，其特征在于：
所述光源相对于所述显示面板的配置为侧边型。
7.一种显示装置，向显示面板侧照射来自光源的光而进行图像显示，其具备配设于所述显示面板的背面侧的不发光时透明的透明EL片、向显示面板侧反射来自所述光源的光的反射片、对所述显示面板的图像显示进行控制的显示控制部、和对所述透明EL片的发光进行控制的发光控制部，并且，当所述发光控制部使所述透明EL片的至少一部分的面对应于所述显示控制部所控制的显示面板的图像显示而发光时，该发出的光与来自所述光源的光和来自所述反射片的反射光一起向显示面板照射，其特征在于：
所述显示装置具备对所述反射片的表面的反射率进行控制的反射率控制部，并且所述反射率控制部使所述反射片的至少一部分的表面的反射率对应于所述显示面板的图像显示而变化。
8.如权利要求7所述的显示装置，其特征在于：
所述透明EL片是透明有机EL片或透明无机EL片。
9.如权利要求7或8所述的显示装置，其特征在于：
所述显示面板是液晶显示面板。
10.如权利要求7所述的显示装置，其特征在于：
所述反射片是电子纸。
11.如权利要求7所述的显示装置，其特征在于：
所述光源相对于所述显示面板的配置为背面型。
12.如权利要求7所述的显示装置，其特征在于：
所述光源相对于所述显示面板的配置为侧边型。
13.一种显示装置，使太阳光等来自外部的光通过配设于显示面板的背面侧的反射片向显示面板侧反射而进行图像显示，其具备配设于所述显示面板与反射片之间的不发光时透明的透明EL片、对所述显示面板的图像显示进行控制的显示控制部、和对所述透明EL片的发光进行控制的发光控制部，并且，当所述发光控制部使所述透明EL片的至少一部分的面对应于所述显示控制部所控制的显示面板的图像显示而发光时，该发出的光与来自所述反射片的反射光一起向显示面板照射，其特征在于：
所述显示装置具备对所述反射片的表面的反射率进行控制的反射率控制部，并且所述反射率控制部使所述反射片的至少一部分的表面的反射率对应于所述显示面板的图像显示而变化。
14.如权利要求13所述的显示装置，其特征在于：
所述透明EL片是透明有机EL片或透明无机EL片。
15.如权利要求13或14所述的显示装置，其特征在于：
所述显示面板是液晶显示面板。
16.如权利要求13所述的显示装置，其特征在于：
所述反射片是电子纸。
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