CN103842712A - 照明单元、显示器以及电子设备 - Google Patents
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Abstract
提供了一种能够利用背光源的照明单元。还提供了一种各自包括该照明单元的显示器和电子设备。显示器包括显示面板和配置成对该显示面板进行照明的照明单元。照明单元从显示面板侧起依次包括导光板、扩散调制装置以及反射调制装置。导光板在其侧面具有光源。扩散调制装置能够在第一状态与第二状态之间执行调制,第一状态对来自光源的光进行扩散,第二状态使得来自背面侧的入射光能够透过到前面侧。反射调制装置能够在第三状态与第四状态之间执行调制,第三状态将扩散调制装置的透射扩散光反射到前面侧,第四状态使得来自背面侧的入射光能够透过到前面侧。
Description
技术领域
本技术涉及一种适合于照射显示面板的背光源(backlight)的照明单元,并且还涉及一种各自装备有该照明单元的显示器和电子设备。
背景技术
光调制类型显示面板除了被用于诸如手机的薄型信息终端设备之外,还被用于许多电子设备,诸如电子纸。该光调制类型显示面板通过针对每个像素阻挡入射光或使得入射光能够经由其而透过来显示图像。液晶显示面板可以是光调制类型显示面板的一个示例。近年,非液晶类型的光调制类型显示面板也已经广泛地实用化。
在这样的光调制类型显示面板的背面侧上,设置有照明单元(背光源),并且从该背光源所输出的光入射到显示面板上以显示图像。适合于减少厚度的侧光式系统常常被用于背光源。在侧光式系统中,光源被布置在导光板的侧面,并且在由导光板从光源所引入的光在导向板内行进同时被全反射的情况下,背光源用作面发射器。
作为提取在导光板内传播的这种光的一种方式,已经提议了下述一种方法:在该方法中,在导光板的背面侧依次设置扩散调制装置和反射装置(例如,参见专利文献1)。扩散调制装置能够在扩散状态与透射状态之间电学地切换用于入射光的动作状态;并且具体地扩散调制装置是聚合物分散型液晶(PDLC)。另一方面,对于反射装置,例如可以使用诸如白色漫反射片的具有高反射率的装置。在具有这样的配置的照明单元中,透射扩散光以扩散状态从聚合物分散型液晶输出到背面侧。然而,该透射扩散光在漫反射片处返回到前面侧,因此可以有效地利用从光源(导光板)所输出的光作为对显示面板的照射光。
引用列表
专利文献
专利文献1:日本未审查专利申请公布第2010-92682号
发明内容
然而,为了进一步增加显示器的多样性,期望可以利用从背光源的背面侧入射的光(背光),包括外部光。
因此,期望提供一种能够利用背光的照明单元,和各自装备有该照明单元的显示器以及电子设备。
根据本技术的实施例的照明单元依次包括导光板、扩散调制装置、以及反射调制装置。导光板在其侧面具有光源。扩散调制装置能够在第一状态与第二状态之间执行调制,第一状态对来自光源的光进行扩散,第二状态使得来自背面侧的入射光能够透过到前面侧。反射调制装置能够在第三状态与第四状态之间执行调制,第三状态将扩散调制装置的透射扩散光反射到前面侧,第四状态使得来自背面侧的入射光能够透过到前面侧。从导光板侧输出光。根据本技术的实施例的显示器包括在显示面板的背面侧上、作为背光源的上述照明单元。根据本技术的实施例的电子设备包括上述显示器。
在根据本技术的上述实施例的显示器、照明单元以及电子设备中,反射调制装置能够使得来自背面侧的入射光能够透过到前面侧。因此,使得背光能够透过到前面侧,而不被反射调制装置阻挡。此外,通过将扩散调制装置和反射调制装置的动作状态切换成下述状态,将从光源所输出的光有效地输出到显示面板侧:在该状态下,扩散调制装置对来自光源的光进行扩散,并且反射调制装置将扩散调制装置的透射扩散光反射到前面侧。
根据本技术的上述实施例的显示器、照明单元以及电子设备,反射调制装置配置成能够使得来自背面侧的入射光能够透过到前面侧。因此,使得背光能够被用作对显示面板侧的照射光。因此,有效地利用来自光源的入射光的图像显示是可能的,并且利用背光的显示也是可能的。
附图说明
图1是示出了根据本公开的第一实施例的显示器的配置的侧视横截面图。
图2是示出了图1所示的扩散调制装置的配置的图。
图3是示出了图1所示的显示器的电路配置的框图。
图4是用于描述来自图1所示的背光源的出射光束的图。
图5是示出了根据比较例1的显示器的配置的侧视横截面图。
图6是示出了根据比较例2的显示器的配置的侧视横截面图。
图7是示意性地示出了从图6所示的光源所输出的光的路径的图。
图8是示出了根据比较例3的显示器的配置的侧视横截面图。
图9是用于描述来自图8所示的背光源的出射光束的图。
图10是用于描述图1所示的显示器的显示方法的图。
图11是用于描述图1所示的显示器的驱动方法的示例的图。
图12是用于描述图1所示的显示器的驱动方法的另一示例的图。
图13是用于描述根据修改例1的显示器的驱动方法的图。
图14是示出了图13所示的驱动方法的修改例的图。
图15是示出了根据修改例2的显示器的电路配置的框图。
图16是示出了根据本公开的第二实施例的显示器的配置的侧视横截面图。
图17是用于描述来自图16所示的光源的出射光束的路径的图。
图18是示出了根据本公开的第三实施例的显示器的配置的侧视横截面图。
图19是用于描述入射到图18所示的显示器上的外部光的路径的图。
图20是示出了上述实施例的显示器的应用示例1的外观的立体图。
图21是示出了应用示例2的外观的立体图。
图22是示出了应用示例3的外观的立体图。
具体实施例
以下将参照附图详细地描述本技术的实施例。要注意的是,将按照下面的顺序提供描述。
1.第一实施例
反射调制装置执行镜面反射(第三状态)的示例
2.修改例1
执行场序制彩色显示的示例
3.修改例2
执行外部光校正的示例
4.第二实施例
反射调制装置执行漫反射(第三状态)的示例
5.第三实施例
设置有吸收调制装置的示例
[第一实施例]
图1示出了根据本公开的第一实施例的显示器(显示器1)的侧视横截面配置。显示器1包括透射类型的显示面板10以及背光源20。显示器1基于图像信号对从背光源20所输出的光进行调制,并且将调制后的光显示在显示面板10的图像显示表面1A上。背光源20被布置在显示面板10的与图像显示表面1A相对的一侧(在显示面板10的背面侧)上,并且在显示面板10与背光源20之间设置有多个光学片(未示出)。例如,该光学片可以是透镜膜、旨在通过偏振转换改进亮度的片等。
例如,显示面板10可以是液晶显示面板,并且具有设置在一对透明基板之间的液晶层。如果显示面板10针对每个像素使得来自背光源20的入射光能够经由其而透过或阻挡该入射光,换言之,如果显示面板10是光调制类型显示面板,则显示面板10可以是非液晶型显示面板。
背光源20从显示面板10侧起依次包括导光板21、扩散调制装置22、以及反射调制装置23。该背光源20是侧光式面发射器,并且光源24设置在导光板21的侧面。
导光板21是从侧面引入光源24的光并且使得该光由于全反射而在内部传播的板。该导光板21具有与显示面板10相对应的形状,并且可以是例如矩形板。导光板21的形状可以是任何形状,只要该形状使得光能够由于全反射而在内部传播即可。例如,可以采用厚度逐步地改变的形状(例如,楔形形状)。在导光板21的前面和背面中的至少一个上设置预定图案,并且光源24的光通过该预定图案扩散且变得均匀。当通过对要施加到背光源20的电压进行调制而使亮度变得均匀时,可以省略该预定图案。如上所述的导光板21可以主要地由例如透明的热塑性树脂(诸如聚碳酸酯(PC)树脂、丙烯酸树脂、以及聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA))构成。
扩散调制装置22能够在扩散状态(第一状态)与透射状态(第二状态)之间例如电学地对用于入射光的动作进行调制;并且具体地扩散调制装置22可以是PDLC、PNLC(聚合物网络液晶)等。依赖于所施加的电压的大小,该扩散调制装置22还能够不仅在扩散状态与透射状态之间执行调节,而且执行到扩散状态与透射状态之间的中间状态的调节。扩散调制装置22粘附到导光板21的背面,在它们之间没有空气层。例如如图2的部分(A)所示,扩散调制装置22从反射调制装置23侧起依次包括:透明基板221、下电极222、配向膜(alignment film)223、光调制层224、配向膜225、上电极226以及透明基板227。
透明基板221和透明基板227支撑光调制层224,并且可以由例如玻璃板或塑料膜构成。下电极222设置在透明基板221的面对透明基板227的表面上。该下电极222可以是例如条形形状(stripe-shaped)的,并且可以设置为沿着同一方向延伸的多个下电极222中的每一个。上电极226设置在透明基板227的面对透明基板221的表面上。上电极226也可以是例如条形形状的,并且可以设置为沿着与下层电极222的延伸方向相交(正交)的同一方向延伸的多个上电极226中的每一个(图2的部分(B))。在具有这样的形状的下电极222和上电极226的扩散调制装置22中,简单的矩阵驱动是可能的。然而,例如也可以通过将下电极222和上电极226中的一个电极成形为固体膜形状而将下电极222和上电极226中的另一电极成形为小方形形状来执行有源矩阵驱动。在该扩散调制装置22中,可以将下电极222和上电极226两者均成形为固体膜形状,并且在该情况下,均匀地对屏幕进行调制。上电极226可以由透明导电材料(例如,铟锡氧化物(ITO))制成。下电极222可以由与上电极226的材料相同的材料构成,或可以由不透明的导电材料构成。
配向膜223和配向膜225控制光调制层224的定向。这些配向膜223和配向膜225各自可以为例如垂直配向膜,并且可以由硅烷耦合材料、聚乙烯醇(PVA)、聚酰亚胺基材料、表面活性剂等制成。
光调制层224能够在混浊状态(扩散状态)与透明状态(透射状态)之间电学地执行调制,并且光调制层224可以包括例如体224A和分散在体224A中的微粒224B。依赖于施加到下电极222和上电极226的电压的大小,该光调制层224还能够被设定为混浊状态与透明状态之间的状态。
体224A可以由例如聚合物构成。体224A具有不对电场做出响应的条形结构或多孔结构,或响应速度低于微粒224B的响应速度的棒状(bar-like)结构。微粒224B的响应速度高于体224A的响应速度,并且可以由例如液晶分子构成。在该光调制层224中,例如,当未施加电压时,可以由朝向随机方向的微粒224B对入射光进行扩散(扩散状态);而当施加电压时,可以由被定向成沿着电场方向的微粒224B使得入射光能够透过(透射状态)。
本实施例的反射调制装置23能够在反射状态(第三状态)与透射状态(第四状态)之间对用于入射光的动作进行调制。如稍后将详细地描述地,这使得背光源20能够采用从光源24所输出的光高效地照射显示面板10侧,并且还使得背光源20能够利用从反射调制装置23的背面侧入射的光(背光)。
例如,反射调制装置23可以能够在反射状态(在稍后要描述的图4的部分(A)中的反射状态23R)与透射状态(在稍后要描述的图4的部分(B)中的透射状态23T)之间电学地进行切换。依赖于所施加的电压的大小,反射调制装置23还可以可调节到在反射状态与透射状态之间的中间状态。在反射状态23R下,使用镜面反射将从前面侧(扩散调制装置22侧)入射的光引导至导光板21侧(显示面板10侧)。在透射状态23T下,使得从背面侧(与扩散调制装置22侧相对的一侧)入射的光能够透过到导光板21侧。在反射调制装置23的背面侧上的构件(诸如,壳体)可以优选地配置成使得光能够入射到反射调制装置23的背面上。另外,可以在反射调制装置23的背面上单独地设置导光体。
该反射调制装置23可以能够使用例如电致变色方法(例如,参见日本未审查专利申请公布第2005-274630号、第2006-267670号、以及第2008-152070号)或使用胆甾相液晶(例如,参见FUJIFILM RESEARCH&DEVELOPMENT No.50-2005,p60-63、NATURE VOL392,2APRIL,1998,p476-479、SEN'I GAKKAISHI(report)Vol.60,No.6(2004),p179-182)在反射状态23R与透射状态23T之间进行切换。电致变色方法的具体示例可以包括使用镁-镍(Mg-Ni)合金、镁-钛(Mg-Ti)合金等的方法。就材料而言,反射调制装置23不限于这些材料,并且可以能够通过除了电压施加之外的方法(例如磁性地)在反射状态与透射状态之间进行切换。反射调制装置23设置成通过粘合剂等粘附到扩散调制装置22的背面,在它们之间没有空气层。对于旨在实现反射调制装置23与扩散调制装置22之间的粘合的该粘合剂等,优选地可以使用在反射调制装置23的折射率与扩散调制装置22的折射率之间提供微小差异的粘合剂,并且更优选地,折射率之间可以几乎没有差异。
光源24配置为具有基本上沿着一条线的光分布的线光源,并且设置在导光板21的一个侧面上。该光源24可以例如由发光二极管(LED)、热阴极荧光灯(HCFL)、冷阴极荧光灯(CCFL)等制成。除了这些之外,还可以使用例如有机EL(电致发光)装置、量子点光发射器等构成光源24。当使用LED构成光源24时,例如,可以将发射红光(波长:620nm至750nm)的红光LED、发射绿光(波长:495nm至570nm)的绿色LED、以及发射蓝光(波长:450nm至495nm)的蓝光LED布置在一条线上,或可以使用发射白光的白光LED。光源24可以设置在多个侧面中的每个侧面上。根据光源24的布置适当地调节显示面板10周围的驱动电路组等的布置。
图3示出了如上所述的显示器1的控制系统和驱动系统的电路配置示例的概要。显示器1包括分别地驱动显示面板10、扩散调制装置22、反射调制装置23以及光源24的驱动电路41、驱动电路42、驱动电路43以及驱动电路44(驱动部)。显示器1还包括控制部30,该控制部30执行用于输入图像信号的信号处理,并且控制驱动电路41、驱动电路42、驱动电路43以及驱动电路44等。控制部30装备有定时调节电路31;并且信号从该定时调节电路31被传送到驱动电路41、驱动电路42、驱动电路43以及驱动电路44,以确定显示面板10的显示状态、入射到扩散调制装置22和反射调制装置23中的每一个上的光的动作状态、以及光源24的发光状态。
在该显示器1(图1)中,从背光源20所输出的光入射到显示面板10上,并且基于响应于输入图像信号所选择的像素,在图像显示表面1A上显示图像。在背光源20中,如图4的部分(A)中所示,当扩散调制装置22处于扩散状态22D中并且反射调制装置23处于反射状态23R中时,来自光源24的光(光L1)在导光板21中传播之后入射到扩散调制装置22上,并且在扩散调制装置22中被扩散。在扩散调制装置22中被扩散的光之中,在透过扩散调制装置22之后的透射扩散光(未示出)被反射调制装置23反射,然后与由扩散调制装置22输出到前面侧的反射扩散光一起被输出到显示面板10侧。在此,反射调制装置23还能够切换到用于入射光的透射状态23T。因此,除了来自光源24的光L1之外,还使得从背光源20(反射调制装置23)的背面侧入射的光(背光L2)能够用作对显示面板10侧的照射光,如图4的部分(B)中所示。以下将使用比较例(比较例1至比较例3)描述这点。
图5的部分(A)示出了根据比较例1的显示器(显示器101)的配置。使用导光板21和粘附到导光板21的背面的反射装置123构成显示器101的背光源。反射装置123是白色(不透明)漫反射片。该反射装置123将在传播通过导光板21之后、通过例如点印刷(dot printing)等提取到外部的光以高反射率(例如,90%或更大)引导至前面侧。换言之,如图5的部分(B)中所示,在显示器101中,使得从光源24所输出的光L1能够有效地用作对显示面板10的照射光。然而,反射装置123持续地处于反射状态,因此背光L2被反射装置123阻挡,从而阻止背光L2经由其而透过以到达显示面板10侧。
通过布置扩散调制装置22代替上述显示器101中的反射装置123来配置根据比较例2的显示器(显示器102)(图6的部分(A))。该扩散调制装置22能够以类似于显示器1的扩散调制装置22的方式在扩散状态22D与透明状态22T之间进行切换,并且还使得扩散调制装置22能够利用背光L2(图6)的部分(B))。然而,与显示器101相比,光L1的利用效率降低。使用图7,将为图6所示的扩散调制装置22的扩散提供另外的描述。图7是在扩散调制装置22的背面设置有透明基板125的图,并且该图采用箭头示意性地示出了扩散光的方向。扩散调制装置22在扩散状态22D下将光L1的约一半(反射扩散光L1R)引导至前面侧,并且将剩余的一半(透射扩散光L1T)输出到背面侧。换言之,在显示器102中,使得透射扩散光L1T不能够返回到导光板21侧,从而导致光量的减少。要注意的是,实际的扩散光具有方向依赖性而非全扩散,但是在图7中,反射扩散光L1R的总量和透射扩散光L1T的总量被示为基本上相等。
根据比较例3的显示器(显示器103)是通过在显示器102的扩散调制装置22的背面侧上设置显示器101的反射装置123构成的显示器(图8)。在该显示器103中,反射装置123使得透射扩散光能够在透过扩散调制装置22之后返回到前面侧,因此光L1的利用效率提高。然而,当扩散调制装置22处于扩散状态22D(图9的部分(A))或透射状态22T(图9的部分(B))中的任一状态中时,背光L2被反射装置123阻挡,以阻止背光L2经由其而透过以到达显示面板10侧。此外,在透射状态22T下,光L1在导光板21中传播之后到达扩散调制装置22,但是在与反射装置123的界面(空气层)处被全反射,从而阻止光L1入射到反射装置123上。换言之,在导光板21内重复光L1的全反射,因此阻止光L1被提取到显示面板10侧,从而导致辐照光的光量的减少。
相反,在本实施例的显示器1中,使得反射调制装置23能够处于透射状态23T中,因此可以利用背光L2作为对显示面板10侧的照射光。另外,还可以通过切换到反射状态23R有效地将来自光源24的光L1引导至显示面板10侧。
图10使用纵轴作为扩散调制装置22的状态而横轴作为反射调制装置23的状态示出了背光源20的可能状态。在第一象限I的状态(扩散调制装置:22D并且反射调制装置:23R)下,扩散调制装置22的透射扩散光由反射调制装置23引导至前面侧。因此,可以通过有效地利用来自光源24的光L1照射显示面板10侧。在第二象限II(扩散调制装置:22D并且反射调制装置:23T)中,使得背光L2能够透过反射调制装置23,然后入射到显示面板10上。换言之,这是使得能够将背光L2与来自光源24的光L1一起用作对显示面板10的照射光的状态。例如,外部光可以被用作背光L2。替选地,可以在背面侧上设置不同于光源24的光源,并且可以通过与来自光源24的光L1进行组合利用来自该光源的光。第三象限Ⅲ(扩散调制装置:22T并且反射调制装置:23T)是下述状态:在该状态中,通过显示面板10在从图像显示表面1A侧观察时,背光源20的背面侧是透明的;并且通过使用该状态可实现完全透明状态。在第四象限IV(扩散调制装置:22T并且反射调制装置:23R)中,使得从显示面板10侧入射的外部光能够通过被反射调制装置23R反射而照射显示面板10。换言之,在第四象限IV的状态下,可以使用显示器1作为反射显示器。除了这些第一象限至第四象限之外,还可以通过调节驱动电路41、驱动电路42、驱动电路43以及驱动电路44的驱动定时、所施加的电压的大小等来设定这些状态之间的中间状态。
以此方式,在本实施例中,可以通过使用驱动器电路41、驱动器电路42、驱动器电路43以及驱动器电路44来改变背光源20的光利用方式和调制状态,因此还可以通过对它们的状态进行组合而以新方法显示图像。例如,如图11中所示,在显示面板10上显示图像的状态(显示状态10B)、光源24的点亮状态(点亮状态ON)、扩散调制装置22的扩散状态22D、以及反射调制装置23的反射状态23R可以是同步的。此外,使得入射光能够直接地透过而不在显示面板10上显示图像的状态(不显示状态10W)、光源24的熄灭状态(熄灭状态OFF)、扩散调制装置22的透射状态22T、以及反射调制装置23的透射状态23T可以是同步的。此时,假定建立显示状态10B的时间为时段TB,而建立不显示状态10W的时间为时段TW,则在时段TB期间通过来自光源24的光L1来显示图像;而在时段TW期间从图像显示表面1A侧看,背光源20的背面侧处于可见和透明的状态。通过重复时段TB和时段TW并且逐渐地增加时段TB的长度,从通过显示面板10完全看到背面(背景)的状态(即,从透明状态)起逐渐地呈现图像。以此方式,在显示器1中,可以提供诸如淡入显示的新的显示方法,而不使显示质量劣化。
另外,在显示器1中,作为利用外部光的反射显示器还可以执行淡入显示。如图12所示,显示面板10的显示状态10B、扩散调制装置22的透射状态22T、以及反射调制装置23的反射状态23R(时段TB)是同步的。此外,显示面板10的不显示状态10W、扩散调制装置22的透射状态22T、以及反射调制装置23的透射状态23T(时段TW)是同步的。在时段TB期间,从图像显示表面1A入射的外部光被反射调制装置23反射以显示图像;而在时段TW期间,从图像显示表面1A侧看,背光源20的背面侧处于透明状态中。通过重复时段TB和时段TW并且逐渐地增加时段TB的长度,可以执行淡入显示。
此外,在该显示器1中,还可以通过使用矩阵驱动的扩散调制装置22在保持显示面板10处于不显示状态10W的同时执行图像显示。在使反射调制装置23维持在反射状态23R的状态下,通过针对每个矩阵在扩散调制装置22的扩散状态22D与透射状态22T之间执行切换驱动,在扩散调制装置22上显示图像。另外,可以通过下述操作以类似于上述方式的方式执行淡入显示:重复反射调制装置23的反射状态23R和扩散调制装置22的透射状态22T,并且增加建立反射状态23R的时段的长度,同时保持显示面板10处于如上所述的不显示状态10W。
如上所述,在本实施例中,使得反射调制装置23能够执行到透射状态23T的调制,因此可以使得背光L2能够透过到显示面板10侧。因此,可以利用背光L2作为对显示面板10的照射光。另外,还可以通过将反射调制装置23切换到反射状态23R并且将扩散调制装置22切换到扩散状态22D、有效地利用来自光源24的光L1来显示图像。
此外,还可以通过对扩散调制装置22的状态和反射调制装置23的状态进行各种组合来提供新的显示方法。
以下将描述上述实施例的修改例和其他实施例。将为与上述实施例共同的元件设置与上述实施例的附图标记相同的附图标记,以及将不进行描述。
[修改例1]
在根据上述实施例的修改例1的显示器1中,使用发射红光的光源24R、发射绿光的光源24G、以及发射蓝光的光源24B构成光源24,并且使得能够执行场序制彩色(FSC)显示。色差消除装置被用于显示面板10的显示装置。可以使用发射除了红光、绿光以及蓝光之外的颜色的光的光源构成光源24。
场序制彩色显示是基于时间性颜色混合来显示彩色图像的方法。具体地,例如,沿着时间轴划分红光、绿光、以及蓝光,并且随着时间推移顺序地显示每种颜色的光的平面图像。通过以使该图像不能被人眼识别的速度切换该图像来防止每种颜色的光的辨别,并且利用眼睛的沿着时间方向的积分效应来显示彩色图像。
如图13所示,根据该修改例1的显示器1通过使显示面板10的显示状态10B、扩散调制装置22的扩散状态22D、反射调制装置23的反射状态23R、以及光源24R、光源24G和光源24B中的每个光源的点亮状态ON的定时同步来执行场序制彩色显示。当显示面板10的显示装置、扩散调制装置22、以及反射调制装置23的响应时间彼此不同时,驱动显示面板10、扩散调制装置22、以及反射调制装置23来实现完成响应的定时之间的一致。例如,关于显示面板10,在时间tR1、tG1以及tB1处写入数据,而在时间tR2、tG2以及tB2处,显示面板10进入响应完成状态(显示状态10B)。在时间tR2、tG2以及tB2处,驱动扩散调制装置22和反射调制装置23进入响应完成状态(扩散状态22D和反射状态23R)。光源24R、光源24G以及光源24B可以各自独立地发光,或可以通过依照色度显示使得两个光源能够同时发光对颜色进行混合来调节色调。
至少在从显示面板10、扩散调制装置22以及反射调制装置23进入响应完成状态的时间tR2、tG2以及tB2到建立不显示状态10W的时间tR3、tG3以及tB3的时段(时段TR、TG以及TB)的一部分期间,光源24R、光源24G以及光源24B可以处于点亮状态ON。例如,光源24R、光源24G以及光源24B可以在时间tR2、tG2以及tB2处进入点亮状态ON(图13),或可以如图14中所示在晚于时间tR2、tG2以及tB2的时间处进入点亮状态ON。
[修改例2]
根据上述实施例的修改例2的显示器1具有在利用外部光作为背光L2时对外部光执行色度校正的功能。
该显示器1装备有外部光校正处理部50和外部光检测器60,如图15中所示。外部光检测器60是检测光的传感器,并且例如可以设置在使得能够检测外部光的位置处,诸如在壳体(未示出)外部的位置处。该外部光检测器60可以设置在除了显示器1的下表面之外的多个表面(例如,顶表面、侧面、图像显示表面1A的框架部分、以及背面)中的每个表面上,或可以设置在诸如顶表面(上表面)的一个表面上。例如,外部光检测器60可以设置在除了下表面之外的所有表面中的每个表面上,以检测最大光量从哪个方向入射,并且可以通过使其输出经受逻辑或(OR)处理来确定平均环境光的色调。当外部光检测器60仅设置在一个表面上时,优选地,例如,外部光检测器60可以与凸透镜等进行组合,以能够接收更宽范围的光。外部光校正处理部50包括分析部51、比较部52、计算部53、以及调节部54。
在该显示器1中,由外部光检测器60检测外部光,并且在分析部51中测量外部光的色度以及亮度。由比较部52将这些色度和亮度与预先设定的白色的预定色度和亮度进行比较,以及在计算部53中确定用于适当的彩色显示缺少的颜色及其色调。该计算部53的信息被传送到调节部54,并且在使得能够进行补偿的范围内调节光源24的每种颜色的光的发光量。为显示器1设置有这样的外部光校正功能使其可以利用外部光并且可以执行高质量的显示。
[第二实施例]
图16示出了根据本技术的第二实施例的显示器(显示器2)的侧视横截面配置。该显示器2的背光源20A包括反射调制装置23A来代替上述第一实施例的反射调制装置23。该反射调制装置23A在反射状态23R下执行漫反射。除了这点之外,显示器2具有与显示器1的配置类似的配置,并且还具有与显示器1的功能和效果类似的功能和效果。
反射调制装置23A能够以与反射调制装置23的方式类似的方式在反射状态23R与透射状态23T之间调制用于入射光的动作,但是在反射状态23R下对从前面侧(扩散调制装置22侧)入射的光执行漫反射。反射调制装置23A可以是能够例如在反射状态23R与透射状态23T之间电学地进行切换的装置,并且具体地反射调制装置23A是PDLC等。换言之,如同扩散调制装置22(图2)一样,反射调制装置23A可以包括例如液晶分子分散在聚合物中的光调制层。
图17示意性地示出了当扩散调制装置22处于扩散状态22D中并且反射调制装置23A处于反射状态23R中时,来自光源24的光L1的路径。光L1被扩散调制装置22扩散,以使得反射扩散光L1R被输出到前面侧而透射扩散光L1T被输出到背面侧。反射调制装置23A在反射状态23R下对该透射扩散光L1T执行漫反射,并且将反射扩散光(L1T)RA输出到前面侧,以及将透射扩散光(L1T)TA输出到背面侧。换言之,背光源20A采用光L1的反射扩散光L1R以及反射扩散光(L1T)RA来照射显示面板10侧,并且使得光L1的透射扩散光(L1T)TA能够经由其透过而到达背面侧。例如,当扩散调制装置22和反射调制装置23A两者均将入射光的50%返回到前面侧并且使得剩余的50%能够经由其透过而到达背面侧时,入射光(例如,光L1)的光量的75%被输出到前面侧,而25%被输出到背面侧。通过将反射调制装置23A在反射状态23R下的混浊度增加为高于扩散调制装置22在扩散状态22D下的混浊度,可以增加要输出到前面侧的光量。以此方式,通过调节扩散调制装置22和反射调制装置23A的混浊度,可以改变要输出到前面侧的光量与要输出到背面侧的光量之间的比例。
[第三实施例]
图18示出了根据本技术的第三实施例的显示器(显示器3)的侧视横截面配置。该显示器3的背光源20B包括在上述第一实施例的扩散调制装置22与反射调制装置23之间的吸收调制装置25,并且该吸收调制装置25能够对入射光的吸收率进行调制。除了这点之外,显示器3具有与显示器1的配置类似的配置,并且还具有与显示器1的功能和效果类似的功能和效果。
吸收调制装置25能够在吸收状态25A(第五状态)与透射状态25T(第六状态)之间调制用于入射光的动作。具体地,例如,吸收调制装置25可以通过电致变色方法电学地执行调制。依赖于所施加的电压的大小,可以在这些状态之间设定多个状态。在具有该吸收调制装置25的背光源20B中,当主要地使用显示器3作为反射显示器时,可以提高对比度比例(CR)。
如图19的部分(A)中所示,当扩散调制装置22处于扩散状态22D中、吸收调制器25处于透射状态25T中以及反射调制装置23处于反射状态23R中时,从图像显示表面1A侧入射的外部光L3在透过显示面板10、扩散调制装置22以及吸收调制装置25之后被反射调制装置23反射,并且再次输出到图像显示表面1A侧。另一方面,如图19的部分(B)中所示,当扩散调制装置22处于透射状态22T中、吸收调制装置25处于吸收状态25A中以及反射调制装置23处于反射状态23R中时,从图像显示表面1A侧入射的外部光L3在透过显示面板10和扩散调制装置22之后被吸收调制装置25吸收。因此,与图19的部分(A)中的情况相比,被反射调制装置23反射的外部光L3的光量较小。换言之,可以通过下述方式来提高对比度比例(CR):在扩散调制装置22的扩散状态22D以及吸收调制装置25的透射状态25T与扩散调制装置22的透射状态22T以及吸收调制装置25的吸收状态25A之间进行切换,同时使反射调制装置23维持在反射状态23R。
[应用示例]
以下将描述在上述实施例和修改例中的每个中所描述的显示器的应用示例。上述实施例等中的任一个的显示器适用于显示作为静止图像或运动图像的外部输入的图像信号或内部生成的图像信号的所有领域中的电子设备,包括电视接收机、诸如膝上型个人计算机的便携式终端、视频摄像装置等。
(应用示例1)
图20示出了应用了上述实施例等中的任一个的显示器的电视接收机的外观。该电视接收机可以具有例如包括前面板310和滤光玻璃320的图像显示屏幕部300。图像显示屏幕部300是使用根据上述实施例等中的任一个的显示器进行配置的。
(应用示例2)
图21示出了应用了上述实施例等中的任一个的显示器的膝上型个人计算机的外观。该膝上型个人计算机可以包括例如主体部510、设置成输入字符等的键盘520、以及显示图像的显示部530。显示部530是使用根据上述实施例等中的任一个的显示器进行配置的。
(应用示例3)
图22示出了应用了上述实施例等中的任一个的显示器的视频摄像装置的外观。该摄像机可以包括例如主体部610、布置在该主体部610的前面以拍摄对象的图像的镜头620、用于拍摄的开始/停止开关630、以及显示部640。显示部640是使用根据上述实施例等中的任一个的显示器进行配置的。
以上参照一些实施例和修改例描述了本技术,但是本技术并不限于这些实施例等,并且可以进行各种修改。例如,在上述实施例等中,描述了扩散调制装置22和反射调制装置23A能够电学地执行调制的情况。然而,扩散调制装置22和反射调制装置23A可以能够以不同于使用电力的方法来执行调制。例如,可以采用使用诸如MEMS(微电子机械系统)的技术的磁性装置或机械装置。
另外,例如,在上述实施例等中所描述的每个部的材料等不是限制性的。可以采用其他材料和厚度。
此外,在第三实施例中,描述了除了扩散调制装置和反射调制装置之外还设置有吸收调制装置的情况。然而,可以设置除了吸收调制装置之外的其他调制装置。
要注意的是,本技术可以采用下面的配置。
(1)一种显示器,包括:
显示面板;以及
照明单元,配置成对所述显示面板进行照明,
所述照明单元从所述显示面板侧起、按照所陈述的顺序,包括:
导光板,在其侧面具有光源,
扩散调制装置,能够在第一状态与第二状态之间执行调制,所述第一状态对来自所述光源的光进行扩散,所述第二状态使得来自背面侧的入射光能够透过到前面侧,以及
反射调制装置,能够在第三状态与第四状态之间执行调制,所述第三状态将所述扩散调制装置的透射扩散光反射到前面侧,所述第四状态使得来自背面侧的入射光能够透过到所述前面侧。
(2)根据(1)所述的显示器,其中,所述反射调制装置在所述第三状态与所述第四状态之间电学地执行所述调制。
(3)根据(1)所述的显示器,其中,所述扩散调制装置在所述第一状态与所述第二状态之间电学地执行所述调制。
(4)根据(1)所述的显示器,其中,所述反射调制装置在所述第三状态下对所述扩散调制装置的透射扩散光执行镜面反射。
(5)根据(1)所述的显示器,其中,所述扩散调制装置包括光调制层,在所述光调制层中液晶分子被分散在聚合物中。
(6)根据(5)所述的显示器,其中,所述反射调制装置包括光调制层,并且在所述第三状态下对所述扩散调制装置的透射扩散光执行漫反射,在所述光调制层中液晶分子被分散在聚合物中。
(7)根据(6)所述的显示器,其中,所述反射调制装置在所述第三状态下的混浊度大于所述扩散调制装置在所述第一状态下的混浊度。
(8)根据(1)所述的显示器,其中,所述扩散调制装置和所述反射调制装置中的每一个的动作状态被设定成下述组合中的任一个:
所述扩散调制装置的第一状态与所述反射调制装置的第三状态的组合、所述扩散调制装置的第一状态与所述反射调制装置的第四状态的组合、所述扩散调制装置的第二状态与所述反射调制装置的第三状态的组合、以及所述扩散调制装置的第二状态与所述反射调制装置的第四状态的组合。
(9)根据(1)所述的显示器,还包括驱动部,所述驱动部配置成基于图像信号来驱动所述显示面板和所述照明单元,其中
所述驱动部配置成使所述扩散调制装置的第一状态与所述反射调制装置的第三状态同步。
(10)根据(9)所述的显示器,其中,所述驱动部配置成通过下述方式使得图像能够呈现在所述显示面板上:使所述扩散调制装置的第二状态与所述反射调制装置的第四状态同步,并且逐渐地增加所述扩散调制装置的第一状态和所述反射调制装置的第三状态的时段,同时对所述扩散调制装置的第一状态以及所述反射调制装置的第三状态与所述扩散调制装置的第二状态以及所述反射调制装置的第四状态进行交替重复。
(11)根据(1)所述的显示器,还包括在所述扩散调制装置与所述反射调制装置之间的吸收调制装置,其中
所述吸收调制装置配置成在第五状态与第六状态之间执行调制,所述第五状态吸收从所述显示面板侧入射的光,所述第六状态使得从所述显示面板侧入射的所述光能够透过到所述反射调制装置侧。
(12)根据(1)所述的显示器,还包括驱动部,所述驱动部配置成基于图像信号来驱动所述显示面板和所述照明单元,其中
所述驱动部配置成使所述扩散调制装置的第二状态与所述反射调制装置的第三状态同步。
(13)根据(12)所述的显示器,其中,所述驱动部配置成通过下述方式使得图像能够呈现在所述显示面板上:使所述扩散调制装置的第二状态与所述反射调制装置的第四状态同步,并且逐渐地增加所述扩散调制装置的第二状态和所述反射调制装置的第三状态的时段,同时对所述扩散调制装置的第二状态以及所述反射调制装置的第三状态与所述扩散调制装置的第二状态以及所述反射调制装置的第四状态进行交替重复。
(14)根据(1)所述的显示器,还包括驱动部,所述驱动部配置成基于图像信号来驱动所述显示面板和所述照明单元,其中
所述扩散调制装置配置成矩阵驱动的,并且
所述驱动部配置成通过下述方式使得所述扩散调制装置显示图像:针对每个矩阵在所述扩散调制装置的第一状态与第二状态之间执行切换驱动,同时使所述反射调制装置维持在所述第三状态中。
(15)根据(1)所述的显示器,还包括驱动部,所述驱动部配置成基于图像信号来驱动所述显示面板和所述照明单元,其中
所述扩散调制装置配置成矩阵驱动的,并且
所述驱动部配置成通过下述方式使得图像能够呈现在所述扩散调制装置上:在重复所述反射调制装置的第三状态和第四状态的同时逐渐地增加所述第三状态的时段;并且还通过针对每个矩阵在所述扩散调制装置的第一状态与第二状态之间执行切换驱动来使得所述扩散调制装置显示所述图像。
(16)根据(1)所述的显示器,还包括:
外部光检测部;以及
外部光校正处理部,配置成通过分析所述外部光检测部上的入射光来对所述光源的出射光束进行校正。
(17)根据(1)所述的显示器,其中,外部光是从所述反射调制装置的背面入射的。
(18)根据(1)所述的显示器,还包括设置在所述反射调制装置的背面侧的导光体。
(19)一种照明单元,按照所陈述的顺序包括:
导光板,在其侧面具有光源;
扩散调制装置,能够在第一状态与第二状态之间执行调制,所述第一状态对来自所述光源的光进行扩散,所述第二状态使得来自背面侧的入射光能够透过到前面侧,以及
反射调制装置,能够在第三状态与第四状态之间执行调制,所述第三状态将所述扩散调制装置的透射扩散光反射到前面侧,所述第四状态使得来自背面侧的入射光能够透过到所述前面侧,其中
从所述导光板侧输出光。
(20)一种电子设备,包括:
显示器,所述显示器包括:
显示面板,以及
照明单元,配置成对所述显示面板进行照明,
所述照明单元从所述显示面板侧起、按照所陈述的顺序,包括:
导光板,在其侧面具有光源,
扩散调制装置,能够在第一状态与第二状态之间执行调制,所述第一状态对来自所述光源的光进行扩散,所述第二状态使得来自背面侧的入射光能够透过到前面侧,以及
反射调制装置,能够在第三状态与第四状态之间执行调制,所述第三状态将所述扩散调制装置的透射扩散光反射到前面侧,所述第四状态使得来自背面侧的入射光能够透过到所述前面侧。
此外,本申请基于2011年10月5日向日本专利局提交的日本专利申请第2011-220682号,并且要求其优先权,其全部内容通过引用合并到本文中。
Claims (20)
1.一种显示器,包括:
显示面板;以及
照明单元,配置成对所述显示面板进行照明,
所述照明单元从所述显示面板侧起、按照所陈述的顺序,包括:
导光板,在其侧面具有光源,
扩散调制装置,能够在第一状态与第二状态之间执行调制,所述第一状态对来自所述光源的光进行扩散,所述第二状态使得来自背面侧的入射光能够透过到前面侧,以及
反射调制装置,能够在第三状态与第四状态之间执行调制,所述第三状态将所述扩散调制装置的透射扩散光反射到前面侧,所述第四状态使得来自背面侧的入射光能够透过到所述前面侧。
2.根据权利要求1所述的显示器,其中,所述反射调制装置在所述第三状态与所述第四状态之间电学地执行所述调制。
3.根据权利要求1所述的显示器,其中,所述扩散调制装置在所述第一状态与所述第二状态之间电学地执行所述调制。
4.根据权利要求1所述的显示器,其中,所述反射调制装置在所述第三状态下对所述扩散调制装置的透射扩散光执行镜面反射。
5.根据权利要求1所述的显示器,其中,所述扩散调制装置包括光调制层,在所述光调制层中液晶分子被分散在聚合物中。
6.根据权利要求5所述的显示器,其中,所述反射调制装置包括光调制层,并且在所述第三状态下对所述扩散调制装置的透射扩散光执行漫反射,在所述光调制层中液晶分子被分散在聚合物中。
7.根据权利要求6所述的显示器,其中,所述反射调制装置在所述第三状态下的混浊度大于所述扩散调制装置在所述第一状态下的混浊度。
8.根据权利要求1所述的显示器,其中,所述扩散调制装置和所述反射调制装置中的每一个的动作状态被设定成下述组合中的任一个:
所述扩散调制装置的第一状态与所述反射调制装置的第三状态的组合、所述扩散调制装置的第一状态与所述反射调制装置的第四状态的组合、所述扩散调制装置的第二状态与所述反射调制装置的第三状态的组合、以及所述扩散调制装置的第二状态与所述反射调制装置的第四状态的组合。
9.根据权利要求1所述的显示器,还包括驱动部,所述驱动部配置成基于图像信号来驱动所述显示面板和所述照明单元,其中
所述驱动部配置成使所述扩散调制装置的第一状态与所述反射调制装置的第三状态同步。
10.根据权利要求9所述的显示器,其中,所述驱动部配置成通过下述方式使得图像能够呈现在所述显示面板上:使所述扩散调制装置的第二状态与所述反射调制装置的第四状态同步,并且逐渐地增加所述扩散调制装置的第一状态和所述反射调制装置的第三状态的时段,同时对所述扩散调制装置的第一状态以及所述反射调制装置的第三状态与所述扩散调制装置的第二状态以及所述反射调制装置的第四状态进行交替重复。
11.根据权利要求1所述的显示器,还包括在所述扩散调制装置与所述反射调制装置之间的吸收调制装置,其中
所述吸收调制装置配置成在第五状态与第六状态之间执行调制,所述第五状态吸收从所述显示面板侧入射的光,所述第六状态使得从所述显示面板侧入射的所述光能够透过到所述反射调制装置侧。
12.根据权利要求1所述的显示器,还包括驱动部,所述驱动部配置成基于图像信号来驱动所述显示面板和所述照明单元,其中
所述驱动部配置成使所述扩散调制装置的第二状态与所述反射调制装置的第三状态同步。
13.根据权利要求12所述的显示器,其中,所述驱动部配置成通过下述方式使得图像能够呈现在所述显示面板上:使所述扩散调制装置的第二状态与所述反射调制装置的第四状态同步,并且逐渐地增加所述扩散调制装置的第二状态和所述反射调制装置的第三状态的时段,同时对所述扩散调制装置的第二状态以及所述反射调制装置的第三状态与所述扩散调制装置的第二状态以及所述反射调制装置的第四状态进行交替重复。
14.根据权利要求1所述的显示器,还包括驱动部,所述驱动部配置成基于图像信号来驱动所述显示面板和所述照明单元,其中
所述扩散调制装置配置成矩阵驱动的,并且
所述驱动部配置成通过下述方式使得所述扩散调制装置显示图像:针对每个矩阵在所述扩散调制装置的第一状态与第二状态之间执行切换驱动,同时使所述反射调制装置维持在所述第三状态中。
15.根据权利要求1所述的显示器,还包括驱动部,所述驱动部配置成基于图像信号来驱动所述显示面板和所述照明单元,其中
所述扩散调制装置配置成矩阵驱动的,并且
所述驱动部配置成通过下述方式使得图像能够呈现在所述扩散调制装置上:在重复所述反射调制装置的第三状态和第四状态的同时逐渐地增加所述第三状态的时段;并且还通过针对每个矩阵在所述扩散调制装置的第一状态与第二状态之间执行切换驱动来使得所述扩散调制装置显示所述图像。
16.根据权利要求1所述的显示器,还包括:
外部光检测部;以及
外部光校正处理部,配置成通过分析所述外部光检测部上的入射光来对所述光源的出射光束进行校正。
17.根据权利要求1所述的显示器,其中,外部光是从所述反射调制装置的背面入射的。
18.根据权利要求1所述的显示器,还包括设置在所述反射调制装置的背面侧的导光体。
19.一种照明单元,按照所陈述的顺序包括:
导光板,在其侧面具有光源;
扩散调制装置,能够在第一状态与第二状态之间执行调制,所述第一状态对来自所述光源的光进行扩散,所述第二状态使得来自背面侧的入射光能够透过到前面侧,以及
反射调制装置,能够在第三状态与第四状态之间执行调制,所述第三状态将所述扩散调制装置的透射扩散光反射到前面侧,所述第四状态使得来自背面侧的入射光能够透过到所述前面侧,其中
从所述导光板侧输出光。
20.一种电子设备,包括:
显示器,所述显示器包括:
显示面板,以及
照明单元,配置成对所述显示面板进行照明,
所述照明单元从所述显示面板侧起、按照所陈述的顺序,包括:
导光板,在其侧面具有光源,
扩散调制装置,能够在第一状态与第二状态之间执行调制,所述第一状态对来自所述光源的光进行扩散,所述第二状态使得来自背面侧的入射光能够透过到前面侧,以及
反射调制装置,能够在第三状态与第四状态之间执行调制,所述第三状态将所述扩散调制装置的透射扩散光反射到前面侧,所述第四状态使得来自背面侧的入射光能够透过到所述前面侧。
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