CN105676555A - 显示装置 - Google Patents

Abstract

一种显示装置，包括：光调制层，具有预定的折射率各向异性并且包括对由电极生成的电场的响应性不同的多个光调制区域；偏振层，设置在所述光调制层的正面上，外部光进入所述正面，所述偏振层遮住除了具有预定的偏振方向的光以外的光；反射层，设置在所述光调制层的背面上；以及相位延迟层，设置在所述偏振与光调制层之间，在通过所述偏振层进入的入射光与来自所述反射层的反射光之间产生预定的相位差，并且在与所述预定的偏振方向不同的方向偏振所述反射光。所述光调制层在未生成电场时透射所述反射光，否则，散射所述反射光。

Description

显示装置

技术领域

在本文中讨论的实施方式涉及一种显示装置。

背景技术

传统上已了解使用外部光(例如，太阳光)进行显示的反射显示装置。这种反射显示装置通过使用反射板从外面反射入射光来进行显示。因此，与透射式显示装置相比，不容易在黑暗的地方增强对比度或者提高可见性。

例如，已知前灯型显示装置，其中，光源设置在显示表面的这个侧边上，并且其中，光从前面进入。而且，已知半透射式显示装置，通过将透射窗放在反射式显示装置内来制造半透射式显示装置，并且其中，使用设置在背面上的背光。此外，一些反射式显示装置使用显示面板，在显示面板内，使用聚合物分散液晶(PDLC)。

例如，参照日本公开专利公开号2012-88486。

发明内容

提供了一种显示装置，提高了该显示装置的可见性。

根据一个方面，提供了一种显示装置，包括：光调制层，具有预定的折射率各向异性并且包括对由电极生成的电场的响应性不同的多个光调制区域；偏振层，设置在所述光调制层的正面上，外部光进入所述正面，并且所述偏振层遮住除了其偏振方向是预定的偏振方向的光以外的光；反射层，设置在所述光调制层的背面上；以及相位延迟层，设置在所述偏振层与所述光调制层之间，在入射光与反射光之间产生预定的相位差，并且在与所述预定的偏振方向不同的方向偏振所述反射光，所述外部光穿过所述偏振层并且变成入射光，所述入射光从所述反射层反射并且变成反射光，在未生成电场时，所述光调制层透射所述反射光；在生成电场时，所述光调制层散射所述反射光。

附图说明

图1是根据第一实施方式的显示装置的结构的一个实例的剖视图；

图2示出了根据第二实施方式的显示装置的结构的一个实例；

图3是在第二实施方式中的显示面板的结构的一个实例的剖视图；

图4A和图4B是在第二实施方式中用于描述光调制层的示图；

图5A和图5B是在第二实施方式中用于描述光调制层的功能的示意图；

图6示出了根据第二实施方式的显示装置的硬件配置；

图7是根据第二实施方式的通过显示装置的反射显示的示意图；

图8是根据第二实施方式的通过显示装置的发光显示的示意图；

图9示出了在第二实施方式中的显示面板驱动部的结构；

图10是根据第三实施方式的包含在显示装置内的显示面板的结构的一个实例的剖视图；以及

图11是根据第三实施方式的通过显示装置的发光显示的示意图。

具体实施方式

现在参照附图，描述实施方式，其中，相似的参考数字在全文中表示相似的元件。

公开的实施方式是简单的实例。理所当然，适合于本发明的精神并且本领域的技术人员容易想起的适当变化落在本发明的范围内。而且，为了使描述更清晰，与真实状态相比，可以在图中示意性显示每个部件的宽度、厚度、形状等。然而，这是一个简单实例，并且不限制本发明的解释。

此外，在本发明和图中，在前述图中已经描述的相同部件标有相同的数字，并且可以根据情况省略其详细描述。

(第一实施方式)

使用图1，描述根据第一实施方式的显示装置。图1是根据第一实施方式的显示装置的结构的一个实例的剖视图；

根据第一实施方式的显示装置1是反射式显示装置，包括：光调制层5，其夹在上衬底4a与下衬底4b之间并且由上衬底和下衬底保持；偏振层2，设置在所述光调制层5的正面上；反射层6，设置在所述光调制层5的背面上；以及相位延迟层3，设置在所述偏振层2与所述光调制层5之间。显示装置1通过由反射层6反射进入显示装置1的外部光8来进行显示。在以下描述中，假设外部光8进入的侧边是正面并且相反的侧边是背面。而且，假设从偏振层2中进入显示装置1并且行进到反射层6的光是入射光，并且从反射层6反射的并且行进到偏振层2的光是反射光。

偏振层2设置在所述光调制层5的正面上，并且遮住除了在预定方向偏振的光以外的光。由偏振层2遮住作为自然光的外部光8中除在预定方向偏振的成分(component)以外的成分。偏振层2仅仅透射在预定方向偏振的成分。在预定方向偏振的入射光通过这种方式进入相位延迟层3。此外，从相位延迟层3发射的反射光进入偏振层2。

相位延迟层3设置在所述偏振层2与所述光调制层5之间。外部光8穿过所述偏振层2并且变成入射光。所述入射光从所述反射层6反射。相位延迟层3在入射光与入射光的反射光之间产生预定的相位差。在预定方向偏振从偏振层2发射的入射光。产生两次相位差，即，在入射光进入相位延迟层3时并且在入射光作为反射光返回相位延迟层3时。相位延迟层3将相位移动两次。这样做，相位延迟层3产生相位差，以便在与偏振层2的偏振方向不同的方向偏振发射给偏振层2的反射光。

上衬底4a与下衬底4b从两侧保持光调制层5。

光调制层5包括均具有预定的折射率各向异性的第一光调制区域5a和第二光调制区域5b。第一光调制区域5a和第二光调制区域5b对由电极生成的电场的响应性不同。例如，与第一光调制区域5a对电场的响应性相比，第二光调制区域5b对电场的响应性较高。

在以上光调制层5中未生成电场时，在包括前方向和倾斜方向的所有方向，在第一光调制区域5a和第二光调制区域5b之间的折射率的差异很小。因此，光穿过光调制层5。

另一方面，在光调制层5中生成电场时，在所有方向，在第一光调制区域5a和第二光调制区域5b之间的折射率的差异很大。折射率的这个差异对应于在其间的响应性的差异。结果，在光调制层5内散射反射光。散射程度取决于由电极生成的电场的强度。

反射层6从光调制层5反射入射光，并且使入射光返回光调制层5，作为反射光。例如，反射层6可以是形成在下衬底4b上的电极。

利用具有以上结构的显示装置1，电极形成为对应于通过分割显示表面所获得的区域，并且控制电场。这样做，每个像素进行暗显示或亮显示，一个区域作为一个像素。暗显示是不从偏振层2发射反射光的状态，并且进行黑色显示。亮显示是从偏振层2发射反射光的状态，并且显示反射光的颜色。如果作为自然光的外部光8进入，那么进行白色显示。而且，如果滤色镜形成在反射光沿着其行进的从光调制层5到偏振层2的路径上，那么反射光的颜色由滤色镜转换并且显示在转换之后的颜色。

将描述显示装置1的操作。

在不给对应于像素的电极施加电压时，在光调制层5内未生成电场。因此，在第一光调制区域5a和第二光调制区域5b之间的折射率没有差异。结果，入射光穿过光调制层5并且作为反射光进入相位延迟层3。相位延迟层3在与偏振层2的偏振方向相反的方向偏振要发射给偏振层2的反射光，因此，偏振层2不透射反射光。因此，像素进行暗显示。例如，λ/4相位延迟板可以用作通过以上方式产生相位差的相位延迟层3。

另一方面，在给对应于像素的电极施加电压时，在光调制层5内生成电场。因此，在第一光调制区域5a和第二光调制区域5b之间的折射率具有很大差异。结果，在光调制层5内散射入射光和反射光。部分散射光穿过偏振层2并且发射到外面。因此，像素进行亮显示。

如上所述，显示装置1是常黑模式的反射式显示装置。即，在不给对应于像素的电极施加电压时，显示装置1进行暗显示(黑色显示)。

通过显示装置1，像素进行亮显示，这是因为在光调制层5内散射反射光。而且，存在未散射的偏正光成分。然而，在给对应于像素的电极施加电压时，入射光由偏振层2转换成线偏振光并且由相位延迟层3转换成圆偏振光。圆偏振光的反射光由相位延迟层3转换成其偏振方向与最初的线偏振光的偏振方向相同的线偏振光，由偏振层2透射，并且从偏振层2发射。这与普通的电控双折射(ECB)模式相同。基于散射光，从偏振层2发射的这个光增加到亮显示中。结果，与仅仅控制反射光的偏振方向的显示装置相比，在亮显示的情况下，像素的亮度高。这提高了可见性。此外，散射层通常用于更大的亮度。然而，不需要形成散射层。结果，显示装置变得更薄。

(第二实施方式)

现在，描述根据第二实施方式的显示装置。通过将在黑暗的地方操作的光源加入根据第一实施方式的显示装置1中，获得根据第二实施方式的显示装置。现在，描述细节。

图2示出了根据第二实施方式的显示装置的结构的一个实例。

在图2中显示的显示装置10包括图像信号输出部11、信号处理部12、显示面板30、显示面板驱动部50、侧光源60、光源驱动部70以及光学传感器80。

图像信号输出部11给信号处理部12输出图像信号21。在图像信号21中设置对应于显示面板30的显示模块的颜色信息。

信号处理部12基于图像信号21生成要在显示面板30上显示的显示信号，并且给显示面板驱动部50输出显示信号22。信号处理部12在图像信号21上进行纠正处理。

显示面板30通过每个区域进行显示，通过将显示表面作为显示单元分割，获得所述区域。假设这个显示单元是像素40。与矩阵一样设置像素40，以形成显示表面。

基于显示信号22，显示面板驱动部50按顺序给对应于像素40的电极施加电压，如矩阵一样设置所述像素。然后，显示面板驱动部50根据通过给电极施加电压所生成的电场的强度，控制像素40的亮度。显示面板驱动部50是驱动与像素40对应的电极的电极驱动部的一个实例。

侧光源60沿着显示面板30的平面的侧边设置。在驱动侧光源60时，侧光源60使光从侧边进入光调制层。

光源驱动部70根据由光学传感器80检测的环境照明，驱动侧光源60。光学传感器80是检测环境照明的照明检测部的一个实例，并且给光源驱动部70输出被测的环境照明。例如，在光学传感器80检测到周围环境明亮时，光源驱动部70关闭侧光源60。结果，显示装置10使用从外面进入显示装置10的外部光，进行反射显示。而且，在光学传感器80检测到周围环境黑暗时，光源驱动部70驱动侧光源60，以使光进入光调制层。结果，显示装置10使用从侧光源60发射的光，进行发光显示。代替简单地打开或关闭侧光源60，光源驱动部70可以根据检测的照明，分阶段地改变从侧光源60发射的光的强度。而且，可以使用一个以下方法。即，可以使用外部开关，代替光学传感器80，打开或关闭侧光源60。交替地，通过监控功耗或使用状态，侧光源60的发光强度可以适当地控制，以实现最佳的光量。

现在，使用图3，描述显示面板30的结构。图3是在第二实施方式中的显示面板的结构的一个实例的剖视图。在图3中，为了可理解性，在部件之间具有空间。然而，实际上，在部件之间没有空间。

显示面板30包括从外部光进入显示面板30的正面开始按照这种顺序层压的偏振板31、λ/4相位延迟板32、上衬底33、滤色镜34、上电极35、光调制层36、下电极37以及下衬底38。

偏振板31透射在预定的方向偏振的入射光的成分，并且遮住入射光的其他成分。

λ/4相位延迟板32是在第一实施方式中的相位延迟板3的一个实例，并且具有将入射光的相位移动1/4波长的功能。在不给对应于像素40的电极施加电压时，在进入显示面板30之前并且在反射之后，外部光的相位移动1/4波长。即，穿过λ/4相位延迟板32的反射光的相位从穿过偏振板31并且进入λ/4相位延迟板32的光的相位中移动λ/4+λ/4＝λ/2。换言之，由偏振板31作为入射光在预定方向偏振的光穿过λ/4相位延迟板32两次，即，在进入显示面板30时以及在反射时。结果，光转换成在与预定方向不同的方向偏振的偏振光。因此，此时，进行黑色显示。

上衬底33和下衬底38从两侧保持光调制层36。至少上衬底33对可见光透明。上衬底33的材料是玻璃板、树脂衬底等。反射层形成在下衬底38的光调制层36侧上。因此，下衬底38可以是透明衬底或者可以不是透明衬底。滤色镜34和上电极35形成在上衬底33之上。另一方面，下电极37形成在下衬底38之上。

滤色镜34将从光调制层36发射的反射光分成预定颜色的光，并且将光发射给上衬底33。在图3的实例中，作为显示单元的像素40由包含在滤色镜34内的红色(R)、绿色(G)以及蓝色(B)滤色镜构成。对应于每个颜色的区域是子像素42。这个结构是一个实例。例如，相似可以由R、G、B以及白色滤色镜构成。而且，像素可以由其他滤色镜构成，例如，青色滤色镜、洋红色滤色镜以及黄色滤色镜。

在上电极35与下电极37之间施加电压时，在上电极35与下电极37之间在光调制层36内生成电场。使用透明材料(例如，铟锡氧化物(ITO))，形成上电极35。下电极37使用金属材料等形成，并且也用作反射穿过光调制层36的入射光的反射板。上电极35和下电极37的形状取决于驱动方法。与采用哪种驱动方法无关，然而，可以在光调制层36内独立生成电场，子像素42用作驱动单元。在第二实施方式中，假设通过在整个表面上形成薄膜来形成上电极35(即，在形成薄膜之后不进行成形)，下电极37对应于子像素42，是微小型，并且具有方形形状，并且每个下电极37由有源矩阵驱动控制。当然，可以采用另一种驱动方法，例如，简单矩阵驱动。

光调制层36包括两种类型的光调制区域。两种类型的光调制区域具有相同的折射率各向异性，并且对电场的响应性不同。通过在图3中显示的显示面板30，光调制层36是包含液晶单体36a以及在液晶单体36a内分散的液晶分子36b的复合层。液晶单体36a和液晶分子36b具有相等的寻常折射率和非常折射率。例如，容许由制造误差等造成的折射率偏差。另一方面，液晶分子36b对电场的响应性比液晶单体36a对电场的响应性更高。例如，液晶单体36a具有对电场没有响应的条纹结构或多孔结构，或者具有杆状结构，该杆状结构对电场的响应速度比液晶分子36b对电场的响应速度更慢。液晶单体36a是第一光调制区域5a的实例，并且液晶分子36b是第二光调制区域5b的实例。

现在，使用图4A和图4B描述光调制层36。图4A和图4B是在第二实施方式中用于描述光调制层的示图。图4A示出了在未施加电压时的光调制层的状态的一个实例。图4B示出了在施加电压时的光调制层的状态的一个实例。在图4A和图4B中，使用折射率椭球表示包含在光调制层36内的每个光调制区域的折射率各向异性。这个折射率椭球表示作为张量椭球从各个方向进入的线偏振光的折射率。通过从光进入的方向查看折射率椭球的部分，在几何学上已知折射率。

如图4A中所示，例如，在对应于子像素42的下电极37与上电极35之间未施加电压并且在光调制层36内未生成电场的状态中，液晶单体36a的光轴AX1的方向和液晶分子36b的光轴AX2的方向匹配(液晶单体36a的光轴AX1和液晶分子36b的光轴AX2彼此平行)。每个光轴AX1和AX2与光行进方向平行，该光行进方向使折射率恒定，与偏振方向无关。由于制造误差等，所以在轴AX1的方向与光轴AX2的方向之间具有略微的偏差。

如图4B中所示，另一方面，在下电极37与上电极35之间施加电压并且在光调制层36内生成电场的状态中，液晶单体36a的光轴AX1的方向和液晶分子36b的光轴AX2的方向相交。

使用图5A和图5B描述光调制层36的功能。图5A和图5B是在第二实施方式中用于描述光调制层的功能的示意图。图5A示出了用于描述在未施加电压的状态中的光调制层的功能的示意图。图5B示出了用于描述在施加电压的状态中的光调制层的功能的示意图。在图5A和图5B中，未显示上电极35、下电极37以及滤色镜34。而且，为了控制在光调制层36内的电场，通过施加电压，同步并且驱动上电极35和下电极37。然而，在以下描述中，为了简单起见，生成电场的操作可以由给电极施加电压指示。

在未施加电压的图5A的状态中，在上电极35和下电极37之间未施加电压，并且在光调制层36内未生成电场。在这种状态中，如图4A中所示，液晶单体36a的光轴AX1的方向和液晶分子36b的光轴AX2的方向匹配，并且在包括前方向和倾斜方向的所有方向，折射率的差异很小。因此，例如，由链条线表示的、从侧光源60发射的、并且从侧边进入光调制层36的入射光L11a、L11b以及L11c穿过光调制层36，而不在光调制层36内散射。从侧光源60发射的并且行进到下衬底38或上衬底33的光完全反射并且不发射到外面。如上所述，在上电极35和下电极37之间未施加电压时，光调制层36不将从侧光源60发射的光发射到上衬底33侧中。结果，在显示表面上进行暗显示。

在施加电压的图5B的状态中，另一方面，在上电极35和下电极37之间施加电压，并且在光调制层36内生成电场。在这种状态中，如图4B中所示，液晶单体36a的光轴AX1的方向和液晶分子36b的光轴AX2的方向相交，并且在包括前方向和倾斜方向的所有方向，折射率的差异很大。结果，获得强烈的散射性能。例如，从侧光源60发射的并且从侧边进入光调制层36的入射光L12a、L12b以及L12c在光调制层36内散射，并且散射光L31和L32从上电极33发射。结果，穿过上电极33的散射光在所有方向偏振。一部分散射光穿过偏振板31并且发射到外面。

假设在黑暗的地方驱动具有以上结构的包含在显示装置10内的侧光源60。在未给对应于子像素42的电极施加电压的状态中，如图5A中所示，从侧光源60发射的光在与显示表面平行的方向穿过光调制层36并且不从上衬底33发射。另一方面，在给对应于子像素42的电极施加电压的状态中，如图5B中所示，从侧光源60发射的光在光调制层36中散射并且一部分散射光从上电极33发射。

在图5A和图5B中，描述从侧光源60发射的光从侧边进入光调制层36的情况。然而，这同样适用于从正面进入光调制层36的外部光。即，在未给相应的电极施加电压并且在光调制层36内未生成电场的状态中，进行黑色显示。在给相应的电极施加电压并且在光调制层36内生成电场的状态中，进行亮显示。

显示装置10在常黑模式中通过这种方式操作。

现在，使用图6，描述硬件配置。图6示出了根据第二实施方式的显示装置的硬件配置。

整个显示装置10由控制部90控制。控制部90包括中央处理单元(CPU)91。随机存储器(RAM)92、只读存储器(ROM)93、以及多个外围单元通过总线96耦合至CPU91。

CPU91是实现控制部90的处理功能的处理器。

RAM92用作控制部90的主储存器。RAM92暂时储存由CPU91执行的操作系统(OS)程序或应用程序的至少一部分。此外，RAM92储存各种数据块，CPU91需要这些数据块来执行处理。

ROM93是只读半导体存储器并且储存OS程序、应用程序以及未重写的固定数据。而且，半导体存储器(例如，闪速存储器)可以用作辅助存储器，代替ROM93或者除了ROM93以外。

耦合至总线96的多个外围单元是显示面板驱动部50、光源驱动部70、光学传感器80、输入接口94以及通信接口95。

显示面板30耦合至显示面板驱动部50。

侧光源60耦合至光源驱动部70。

光学传感器80通过总线60通知CPU101或光源驱动部70被测照明。

用于输入用户的指令的输入装置以及用于从另一个设备中获取图像信号的接口耦合至输入接口94。输入接口94给CPU91传输从输入装置或另一个设备中传输的信号。

通信接口95耦合至网络98。通信接口95通过网络98将数据传输给另一个计算机或者通信设备或者从其中接收数据。

通过采用以上硬件配置，实现在第二实施方式中的处理功能。以上配置是一个实例并且适当地变化。

在图2中显示的像信号输出部11和信号处理部12的功能由控制部90实现。

描述具有以上结构的显示装置10的操作。

显示装置10通过光学传感器80测量环境照明，并且根据由光学传感器80检测的照明，打开或关闭侧光源60。在明亮的地方，显示装置10关闭侧光源60，并且使用从外面进入显示装置10的外部光，进行反射显示。在黑暗的地方，显示装置10打开侧光源60，并且使用从侧光源60发射的光，进行发光显示。而且，可以使用一种以下方法。即，可以使用外部开关，代替光学传感器80，打开或关闭侧光源60。交替地，通过监控功耗或使用状态，侧光源60的发光强度可以适当地控制，以实现最佳的光量。

现在，使用图7和图8，描述通过显示装置10的反射显示和发光显示。与在图3中显示的部件相同的在图7和图8中的部件标有相同的数字，并且省略其描述。

首先描述在明亮的地方进行的反射显示，关闭侧光源60。图7是根据第二实施方式的通过显示装置的反射显示的示意图。在图7中的虚线表示每个子像素的区域。

从也用作反射板的下电极37反射从外面进入显示面板30的外部光L21和L22，并且通过这种方式获得的反射光用于进行反射显示。

在图7的实例中，子像素43a处于未给相应电极施加电压的状态中，并且子像素43b处于给相应电极施加电压的状态中。

在对应于处于未给相应电极施加电压的状态中的子像素43a的光调制层36中，液晶单体36a的光轴的方向和液晶分子36b的光轴的方向匹配，并且折射率的差异很小。因此，进入对应于子像素43a的光调制层36的区域的外部光L21行进到下电极37，而不散射，并且反射外部光。同样，外部光L21的反射光行进到λ/4相位延迟板32，而不散射。λ/4相位延迟板32将相位移动两次，即，在外部光L21进入显示面板30时以及在反射外部光L21时。结果，穿过λ/4相位延迟板32的反射光在与偏振板31的偏振方向不同的方向偏振。因此，不从偏振板31发射穿过λ/4相位延迟板32的反射光。即，子像素43a进行黑色显示。

在对应于处于给相应电极施加电压的状态中的子像素43b的光调制层36中，液晶单体36a的光轴的方向和液晶分子36b的光轴的方向彼此不同，因此，在所有方向，折射率的差异很大。结果，反射光在光调制层36中散射。行进到正面的散射光L33的成分的一部分穿过滤色镜34并且从偏振板31发射。绿色滤色镜设置在对应于子像素43b的滤色镜34的区域内，因此，子像素43b显示蓝色(B)。而且，有未散射的偏振光成分。然而，在给对应于像素的电极施加电压时，入射光由偏振板31转换成线偏振光并且由λ/4相位延迟板32转换成圆偏振光。圆偏振光的反射光由λ/4相位延迟板32转换成其偏振方向与最初的线偏振光的偏振方向相同的线偏振光，由偏振板31透射，并且从偏振板31发射。这与普通的ECB模式相同。基于散射光，从偏振板31发射的光增加到亮显示中。

接下来，描述在黑暗的地方进行的发光显示，打开侧光源60。图8是根据第二实施方式的通过显示装置的发光显示的示意图。在图8中的虚线表示每个子像素的区域。

从侧光源60发射的光源光L13用于进行发光显示。

在图8的实例中，子像素44a处于未给相应电极施加电压的状态中，并且子像素44b处于给相应电极施加电压的状态中。在图8中，从侧光源60发射的光源光L13从上电极33和下电极37中反复完全反射，并且在水平方向行进。

在对应于处于未给相应电极施加电压的状态中的子像素44a的光调制层36中，液晶单体36a的光轴的方向和液晶分子36b的光轴的方向匹配，并且折射率的差异很小。因此，光源光L13穿过对应于子像素44a的光调制层36的区域，而不散射。结果，不从子像素44a反射光，并且子像素44a进行黑色显示。

在对应于处于给相应电极施加电压的状态中的子像素44b的光调制层36中，液晶单体36a的光轴的方向和液晶分子36b的光轴的方向彼此不同，因此，在所有方向，折射率的差异很大。结果，进入对应于子像素43b的光调制层36的区域的光源光L13散射。行进到正面的散射光L33的成分的一部分穿过滤色镜34并且从偏振板31发射。绿色滤色镜设置在对应于子像素44b的滤色镜34的区域内，因此，子像素44b显示绿色(G)。

如上所述，显示装置10包括光调制层36，其在未给电极施加电压时透射入射光并且在给电极施加电压时散射入射光。结果，显示装置10在常黑模式中进行反射显示和发光显示。通过显示滤色镜34的颜色的亮显示，光在光调制层36中散射。因此，与仅仅通过操纵反射光的偏振方向来进行亮显示的显示装置相比，显示装置10可以实现高亮度。

在以上描述中，反射显示和发光显示分开。然而，显示装置10可以进行反射显示和发光显示。如图7和图8中所示，例如，处于未给相应电极施加电压的状态中的子像素43a和44a透射外部光L21和光源光L13，并且不分别给外面发射外部光L21和光源光L13。处于给相应电极施加电压的状态中的子像素43b和44b分别散射外部光L22和光源光L13，并且发射穿过滤色镜34的光。

因此，例如，即使根据从光学传感器80获得的环境照明，分阶段地改变从侧光源60发射到光调制层36的强度，也在亮显示获得高亮度图像。而且，通过显示装置10，能够在亮显示中通过高亮度增强对比度。这提高了可见性。

顺便提一下，通过显示装置10，侧光源60设置在光调制层36的一端。因此，具有从侧光源60获得的每个像素40的亮度随着与侧光源60相距的距离减小而增大并且随着与侧光源60相距的距离增大而减小的趋势。

因此，在显示装置10打开侧光源60，以进行发光显示时，显示装置10根据从侧光源60获得的每个像素40的图像信号和亮度，基于每个像素40的颜色信息，驱动对应于每个像素40的电极。例如，在显示装置10在发光显示中驱动电极时，根据每个像素40的亮度的减小量，显示装置10可以估计由与侧光源60相距的距离的增大造成的每个像素40的亮度的减小量并且校正显示信号的灰度值(gradationvalue)、施加给电极的驱动电压或者驱动时间。交替地，根据与侧光源60相距的距离，电极的结构可以改变。现在按照顺序描述这些技术。

首先，描述根据在侧光源60与像素40之间的距离控制对应于像素40的电极的驱动的计算。描述由显示面板驱动部50进行的校正，作为一个实例。

图9示出了在第二实施方式中的显示面板驱动部的结构。与在图2中显示的部件相同的在图9中的部件标有相同的数字，并且省略其描述。

显示面板驱动部50包括切换模块51、校正模块52以及驱动电路53。而且，在图9的实例中，包括给光源驱动部70传输用户的指令的命令接收部13。

切换模块51将显示面板驱动部50的操作模式切换成发光显示或反射显示。表示侧光源60打开还是关闭的信号从光源驱动部70中输入到切换模块51中。切换模块51基于这个信号确定是否打开侧光源60。在侧光源60关闭时，切换模块51选择反射显示。在切换模块51打开时，切换模块51选择发光显示。

在切换模块51选择反射显示时，显示信号22传输给驱动电路53。而且，在切换模块51选择发光显示时，显示信号22传输给校正模块52，以进行校正。在以下描述中，假设在切换模块51选择发光显示时通过校正模块52输出给驱动电路53的信号是用于发光显示的信号，并且在切换模块51选择反射显示时输出给驱动电路53的信号是用于反射显示的信号。

在显示信号22通过切换模块51输入给校正模块52时，校正模块52根据从侧光源60获得的目标像素40的亮度，校正显示信号22，并且将该信号输出给驱动电路53，作为用于发光显示的信号。在切换模块51选择反射显示时，校正模块52可以停止处理。

由切换模块51选择的用于发光显示的信号或者用于反射显示的信号输入给驱动电路53。驱动电路53基于从校正模块52中输入的用于发光显示的信号或者用于反射显示的信号，控制显示面板30的驱动。

命令接收部13接受关于驱动侧光源60的操作命令，例如，打开或关闭侧光源60，并且通知光源驱动部70操作命令的内容。

描述校正模块52。基于目标像素40的显示信号22以及在目标像素40与侧光源60之间的距离，根据从侧光源60获得的目标像素40的亮度，校正模块52进行校正。

一种方法是根据与侧光源60相距的距离将显示区域分成几个模块，并且根据模块控制施加给电极的驱动电压。例如，为每个模块提前确定用于显示白色的驱动电压。提前确定这个驱动电压，以便建立关系：

V1<V2<…<Vn(1)，

其中，V1是在最接近侧光源60的模块中用于像素的白色显示电压，V2是在第二接近侧光源60的模块中用于像素的白色显示电压，并且Vn是在离侧光源60最远的第n个(n是任何整数)模块中用于像素的白色显示电压。

校正模块52获取目标像素40所属的模块的白色显示电压，并且基于白色显示电压校正目标像素40的显示信号22，以生成用于发光显示的信号。例如，通过将对应于白色显示电压的校正量加入显示信号22的灰度值中，校正模块52找出用于发光显示的信号。

交替地，在驱动电路53给对应于目标像素40的电极施加电压时，用于发光显示的信号可以指定驱动电压和驱动时间中的至少一个。

通过不等式(1)，根据模块，提前确定白色显示电压。然而，可以根据像素列，提前确定白色显示电压。像素列表示在与显示表面的侧边平行的方向设置的一列像素，侧光源60设置在该侧边的旁边。

而且，使用亮度信息，可以进行校正，其中，关于为每个像素40获得的亮度的信息与在每个像素40与侧光源60之间的距离或者每个像素40的位置相关联，并且提前储存该亮度信息。而且，例如，可以提前储存关于与每个像素40相关联的白色显示电压的信息，代替亮度信息。此外，可以提前储存关于最佳校正量的信息。通过使这些表格信息块与模块或像素列相关联，可以提前储存这些表格信息块。

通过以上方法，为每个模块或每个像素列设置白色显示电压。然而，可以分析亮度分布，并且白色显示电压可以被视为在像素与侧光源60之间的距离的函数。例如，用于任何像素m的白色显示电压Vm由以下限定：

Vm＝Vx-LOG(d)(2)，

其中，Vx是用于离侧光源60最远的像素x的白色显示电压，并且d是在像素m与像素x之间的距离(像素的数量)。

根据表达式(2)，用于离侧光源60最远的像素x的白色显示电压Vx是最大驱动电压，并且白色显示电压Vm随着与侧光源60相距的距离的减小而降低。

如上所述，使用侧光源60进行发光显示，根据从侧光源60获得的目标像素40的亮度，校正灰度值、驱动电压或驱动时间，以补偿亮度的减小量。这样做，获得具有可见性以及(例如)很少的颜色不规则性的显示。

通过以上技术，在驱动对应于目标像素40的电极、灰度值等时，显示面板驱动部50校正驱动电压或驱动时间。

另一方面，能够通过改变电极的结构，补偿对应于与侧光源60相距的距离的亮度的减小量。例如，根据与侧光源60相距的距离，可以改变电极。即，离侧光源60最远的电极的区域尽可能增大，并且离侧光源60最近的电极的区域尽可能减小。电极区域的增大造成光散射的光调制层36的区域增大。结果，与电极区域较小的区域相比，获得高亮度。

(第三实施方式)

现在，描述根据第三实施方式的显示装置。根据第三实施方式的显示装置10包括侧光源60，作为在黑暗的地方操作的光源。然而，根据第三实施方式的显示装置包括前灯，作为光源。通过使用前灯型显示装置代替根据第二实施方式的显示装置10，实现根据第三实施方式的显示装置，并且根据第三实施方式的显示装置与在图2和图3中显示的根据第二实施方式的显示装置10在其他方面相同。

如在第二实施方式中所述，使用侧光源60，具有减小显示装置10的厚度的效应。另一方面，不需要减小厚度，而是需要减小显示装置10的面积。根据第三实施方式的显示装置适合于这种情况。

使用图10，描述根据第三实施方式的显示装置的结构。图10是根据第三实施方式的包含在显示装置内的显示面板的结构的一个实例的剖视图。与在图2或图3中显示的部件相同的在图10中的部件标有相同的数字，并且省略其描述。图10还显示了由根据第三实施方式的显示装置进行的反射显示。

包含在根据第三实施方式的显示装置内的显示面板300包括层压的偏振板31、λ/4相位延迟板32、上衬底33、滤色镜34、上电极35、光调制层36、下电极37以及下衬底38。这与包含在根据第二实施方式的显示装置10内的显示面板30相同。显示面板300与显示面板30的不同之处在于，导光板302设置在偏振板31的正面上，代替侧光源60，并且前灯301作为光源设置在导光板302的一端附近。根据由光学传感器80检测的环境照明，确定在发光显示与反射显示之间切换。这与第二实施方式相同。即，根据第三实施方式的显示装置在明亮的地方进行反射显示，关闭前灯301。另一方面，根据第三实施方式的显示装置在黑暗的地方进行发光显示，打开前灯301。使用外部开关，代替光学传感器80，可以打开或关闭前灯301。交替地，通过监控功耗或使用状态，前灯301的发光强度可以适当地控制，以实现最佳的光量。

使用图10，描述通过关闭前灯进行的反射显示。根据第三实施方式的显示装置通过与在图7中显示的显示装置10相同的方式进行反射显示，不包括导光板302设置在偏振板31的正面这一事实。即，在处于未给相应电极施加电压的状态中的子像素45a中，外部光L23穿过偏振板31并且偏振。然后，λ/4相位延迟板32将外部光L23的相位移动1/4波长，并且外部光L23进入光调制层36。在对应于未生成电场的子像素45a的光调制层36中，反射入射光。λ/4相位延迟板32将反射光的相位进一步移动1/4波长，并且反射光进入偏振板31。反射光由偏振板31遮住，因此，子像素45a进行黑色显示。另一方面，在处于给相应电极施加电压的状态中的子像素45b中，反射光在光调制层36内散射，并且部分散射光穿过滤色镜34、λ/4相位延迟板32以及偏振板31。结果，子像素45b显示滤色镜34的颜色。

接下来，描述通过打开前灯进行的发光显示。图11是根据第三实施方式的通过显示装置的发光显示的示意图。在图11中的虚线表示每个子像素的区域。

从前灯301发射的光源光L14用于进行发光显示。

在图11的实例中，子像素46a处于未给相应电极施加电压的状态中，并且子像素46b处于给相应电极施加电压的状态中。在图11中，从前灯301发射的光源光L14在导光板302中反复完全反射，并且在水平方向行进。

然后，一部分光源光L14从导光板302中进入偏振板31。结果，通过包括前灯301和导光板302的根据第三实施方式的显示装置，在发光显示中的操作与在图10中显示的反射显示中的操作相同。即，处于未给相应电极施加电压的状态中的子像素46a进行黑色显示，并且处于给相应电极施加电压的状态中的子像素46b显示滤色镜34的相应颜色。

如上所述，可以使用前灯301和导光板302代替侧光源60。通过根据第三实施方式的显示装置，在亮显示中，在光调制层36中散射光。这与根据第二实施方式的显示装置10相同。因此，获得高亮度，并且实现具有高可见性的显示装置。

以上处理功能可以通过计算机实现。在这种情况下，提供程序，其中，描述显示装置具有的功能的内容。通过在计算机上执行这个程序，在计算机上实现以上处理功能。这个程序可以记录在计算机可读记录介质上。计算机可读记录介质可以是磁储存装置、光盘、磁光记录介质、半导体存储器等。磁储存装置可以是硬盘驱动器(HDD)、软盘(FD)、磁带等。光盘可以是数字通用光盘(DVD)、DVD-RAM、光盘(CD)-ROM、可记录(R)/可重写(RW)的CD等。磁光记录介质可以是磁光盘(MO)等。

为了将程序投放到市场上，销售在其上记录程序的便携式记录介质(例如，DVD或CD-ROM)。交替地，程序提前储存在服务器计算机的储存单元内并且通过网络从服务器计算机中传输给另一个计算机。

在计算机执行这个程序时，依然在(例如)其储存单元内储存程序，该程序记录在便携式记录介质上或者从服务器计算机中传输。然后，计算机从其储存单元中读取程序，并且按照该程序执行处理。计算机可以从便携式记录介质中直接读取程序，并且按照该程序执行处理。而且，每当从通过网络连接的服务器计算机中传输程序时，计算机可以按照其接收的程序按照顺序执行处理。

此外，至少一部分以上处理功能可以由电子电路实现，例如，数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、或可编程逻辑装置(PLD)。

本领域的技术人员可想象落在本公开的概念的范围内的各种变化和修改，并且要理解的是，这些变化和修改落在本公开的范围内。例如，本领域的技术人员可以根据情况，给在每个以上实施方式中的部件增加部件，从所述部件中删除部件，或者对所述部件的设计进行变化，或者可以根据情况，给在每个以上实施方式中的处理增加处理，从所述处理中省略处理，或者对所述处理的条件进行变化。只要包括本公开的要素，这些增加、删除、变化以及省略就落在本公开的范围内。

本公开包括以下方面。

(1)一种显示装置，包括：光调制层，具有预定的折射率各向异性并且包括对由电极生成的电场的响应性不同的多个光调制区域；偏振层，设置在所述光调制层的正面上，外部光进入所述正面，并且所述偏振层遮住除了其偏振方向是预定的偏振方向的光以外的光；反射层，设置在所述光调制层的背面上；以及相位延迟层，设置在所述偏振层与所述光调制层之间，在入射光与反射光之间产生预定的相位差，并且在与所述预定的偏振方向不同的方向偏振所述反射光，所述外部光穿过所述偏振层并且变成入射光，所述入射光从所述反射层反射并且变成反射光，其中：在未生成电场时，所述光调制层透射所述反射光；并且在生成电场时，所述光调制层散射所述反射光。

(2)根据(1)所述的显示装置，进一步包括：第一光源，使光从所述光调制层的侧边进入所述光调制层；以及第一光源驱动部，驱动所述第一光源，其中：在所述第一光源驱动部打开所述第一光源，从所述第一光源发射的光进入所述光调制层，并且未生成电场时，所述光调制层透射从所述第一光源发射的光；以及在所述第一光源驱动部打开所述第一光源，从所述第一光源发射的光进入所述光调制层，并且生成电场时，所述光调制层散射从所述第一光源发射的光。

(3)根据(2)所述的显示装置，进一步包括检测环境照明的照明检测部，其中，所述第一光源驱动部根据由所述照明检测部检测的照明，控制所述第一光源的驱动。

(4)根据(2)或(3)所述的显示装置，进一步包括获取图像信号的电极驱动部，所述图像信号包括像素的颜色信息，所述电极驱动部是显示单元，并且基于所述图像信号驱动对应于所述像素的电极，其中，在所述第一光源打开时，所述电极驱动部基于从所述第一光源获得的像素的亮度以及所述像素的图像信号，驱动对应于所述像素的电极。

(5)根据(4)所述的显示装置，其中，所述电极驱动部基于由与所述第一光源相距的距离的增大造成的从所述第一光源获得的像素的亮度的减小量，校正施加给所述电极的驱动电压以及从所述图像信号获得的驱动时间中的至少一个，并且驱动所述电极。

(6)根据(4)所述的显示装置，其中，所述电极驱动部基于由与所述第一光源相距的距离的增大造成的从所述第一光源获得的像素的亮度的减小量，校正包含在所述图像信号内的灰度值，并且驱动所述电极。

(7)根据(4)所述的显示装置，其中：所述电极与所述第一光源相距的距离不同；并且第一电极的面积大于比所述第一电极更接近所述第一光源的第二电面积。

(8)根据(4)到(7)中任一项所述的显示装置，其中，所述电极驱动部：提前储存与从所述第一光源获得的像素的亮度对应的亮度信息；并且使用所述亮度信息，驱动所述电极。

(9)根据(1)所述的显示装置，进一步包括：第二光源，使光从正面进入所述光调制层；导光板，其将从所述第二光源发射的光传送到所述偏振层的整个表面；以及第二光源驱动部，驱动所述第二光源。

Claims (9)

1.一种显示装置，包括：

光调制层，具有预定的折射率各向异性并且包括对由电极生成的电场的响应性不同的多个光调制区域；

偏振层，设置在所述光调制层的正面上，外部光进入所述正面，并且所述偏振层遮住除了其偏振方向是预定的偏振方向的光以外的光；

反射层，设置在所述光调制层的背面上；以及

相位延迟层，设置在所述偏振层与所述光调制层之间，所述相位延迟层在入射光与反射光之间产生预定的相位差，并且所述相位延迟层在与所述预定的偏振方向不同的方向偏振所述反射光，所述外部光穿过所述偏振层并且变成入射光，所述入射光从所述反射层反射并且变成所述反射光，

其中：

在未生成所述电场时，所述光调制层透射所述反射光；并且

在生成所述电场时，所述光调制层散射所述反射光。

2.根据权利要求1所述的显示装置，进一步包括：

第一光源，使光从所述光调制层的侧边进入所述光调制层；以及

第一光源驱动部，驱动所述第一光源，

其中：

在所述第一光源驱动部打开所述第一光源，从所述第一光源发射的光进入所述光调制层，并且未生成电场时，所述光调制层透射从所述第一光源发射的光；以及

在所述第一光源驱动部打开所述第一光源，从所述第一光源发射的光进入所述光调制层，并且生成电场时，所述光调制层散射从所述第一光源发射的光。

3.根据权利要求2所述的显示装置，进一步包括检测环境照明的照明检测部，其中，所述第一光源驱动部根据由所述照明检测部检测的照明，控制所述第一光源的驱动。

4.根据权利要求2或3所述的显示装置，进一步包括获取图像信号的电极驱动部，所述图像信号包括像素的颜色信息，所述电极驱动部是显示单元，并且基于所述图像信号驱动对应于所述像素的电极，其中，在所述第一光源打开时，所述电极驱动部基于从所述第一光源获得的像素的亮度以及所述像素的图像信号，驱动对应于所述像素的电极。

5.根据权利要求4所述的显示装置，其中，所述电极驱动部基于由与所述第一光源相距的距离的增大造成的从所述第一光源获得的像素的亮度的减小量，校正施加给所述电极的驱动电压以及从所述图像信号获得的驱动时间中的至少一个，并且驱动所述电极。

6.根据权利要求4所述的显示装置，其中，所述电极驱动部基于由与所述第一光源相距的距离的增大造成的从所述第一光源获得的像素的亮度的减小量，校正包含在所述图像信号内的灰度值，并且驱动所述电极。

7.根据权利要求4所述的显示装置，其中：

所述电极与所述第一光源相距的距离不同；并且

第一电极的面积大于比所述第一电极更接近所述第一光源的第二电极的面积。

8.根据权利要求4所述的显示装置，其中，所述电极驱动部：

提前储存与从所述第一光源获得的像素的亮度对应的亮度信息；并且

使用所述亮度信息，驱动所述电极。

9.根据权利要求1所述的显示装置，进一步包括：

第二光源，使光从正面进入所述光调制层；

导光板，其将从所述第二光源发射的光传送到所述偏振层的整个表面；以及

第二光源驱动部，驱动所述第二光源。