CN1297949C - 显示装置及调光装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种显示装置，其包括图像显示单元；调光单元，其设置在图像显示单元的显示屏一侧，用于选择隐蔽图像显示单元的隐蔽状态和透射图像显示单元发出的成像光的透射状态；调光控制单元，当图像显示单元处于图像显示状态时，用于将调光单元控制成透射状态，当图像显示单元处于无图像显示状态时，用于将调光单元控制成隐蔽状态。因此，用调光单元隐蔽无图像显示状态下接近于黑色的图像显示单元，从而降低了给用户带来的压抑感。

Description

显示装置及调光装置

技术领域

本发明涉及一种显示装置及调光装置，这些装置适用于例如电视装置。

背景技术

近年来，电视装置等的显示装置屏幕有大型化的趋势。另外在显示装置中，为了使夜景等黑暗画面看起来更加优美，屏幕的显示对比度不断地提高(例如，参照专利文献1：特开2003-234186号公报)。

在此，当将如上所述的具有大型屏幕的显示装置放置在居室内时，由于其尺寸大而对用户施加压抑感。一般，居室的墙面多采用白色或米黄色等明亮的颜色。然而，上述高对比度的显示装置在关机状态(无图像显示状态)下，显示屏极为接近于黑色。因此，无图像显示状态的显示装置相对于明亮的墙面，作为大的黑色物体占据着用户的视野，对用户施加压抑感。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种能降低无图像显示状态下给用户带来的压抑感的显示装置。

为解决上述问题，根据本发明的显示装置包括图像显示单元；调光单元，其设置在该图像显示单元的显示屏一侧，能选择隐蔽该图像显示单元的隐蔽状态和透射该图像显示单元发出的成像光的透射状态；调光控制单元，当图像显示单元处于图像显示状态时，其将调光单元控制成透射状态，当图像显示单元处于无图像显示状态时，其将调光单元控制成隐蔽状态，其中，调光单元包括：平行设置的两张透明基板、填充在两张透明基板之间的高分子分散液晶、以及分别设置在所述透明基板的内表面侧的透明电极，通过在透明电极之间施加电压，使调光单元变成透射状态，通过停止对透明电极之间施加电压，使调光单元变成分散外部光的隐蔽状态。

其结果，在该显示装置中，可以用调光单元隐蔽在无图像显示状态下接近于黑色的图像显示单元，能降低给用户带来的压抑感。

如上所述，根据本发明，通过在显示装置中设置图像显示单元；调光单元，其设置在该图像显示单元的显示屏一侧，能选择隐蔽该图像显示单元的隐蔽状态和透射该图像显示单元发出的成像光的透射状态；调光控制单元，当图像显示单元处于图像显示状态时，其将调光单元控制成透射状态，当图像显示单元处于无图像显示状态时，其将调光单元控制成隐蔽状态，就可以实现一种用调光装置隐蔽无图像显示状态下接近于黑色的图像显示单元而降低给用户带来的压抑感的显示装置。

附图说明

图1是根据本发明的电视装置的整体构成框图；

图2是示出显示单元的构成的示意图；

图3是示出开机状态下的调光面扳的透射率的特性曲线图；

图4是示出关机状态及工作状态下的调光面板的示意图；

图5是示出关机状态下膜厚度和透射率的关系的特性曲线图；

图6是示出无反射镀层的反射率的特性曲线图；

图7是示出开机时的调光面板的显示变化的示意图；

图8是开机和关机处理程序的流程图；

图9是示出高宽比不同时调光面板的显示变化的示意图；以及

图10是示出形成整体的图像显示和调光面板的构成的示意图。

具体实施方式

下面参照附图详细说明本发明的实施例。

(1)电视装置的整体构成

图1示出了作为适用本发明的显示装置的电视装置，其由调谐单元3、显示电路4、显示单元5及处理单元6与统一控制电视装置1的控制单元2连接而成。

控制单元2中的部分电路，即使在电视装置1关机的状态下也正常工作，根据通过处理单元6或遥控器7输入的电源接通操作，开始对电视装置1的各部分供电，将电视装置1切换(启动)到工作状态。

并且，控制单元2根据通过处理单元6或遥控器7输入的选台操作生成选台控制信号，将其提供给调谐单元3。调谐单元3根据由控制单元2提供的选台信号，对通过天线8接收的信号进行选台和解调而生成接收信号，将其提供给显示电路4。显示电路4根据接收信号生成图像信号，将其提供给显示单元5。

(2)显示单元的构成

如图2所示，显示单元5包括：图像显示面板10、设置在图像显示面板10的背面侧的背光灯11、以及设置在图像显示面板10的正面侧(显示屏侧)的调光面板12。

作为图像显示装置的图像显示面板10由透射式彩色LCD(Liquid Crystal Display)构成，例如在平行设置的两张透明基板10A及10B之间填充液晶10C，基板是玻璃板或丙烯板等。在透明基板10A及10B的内表面分别设置被配置成矩阵状的多个透明电极10D及10E，在对置的透明电极10D和10E之间施加基于图像信号的外加电压来控制液晶的排列方向，由此可改变背光灯11照射的照明光的透射率，这样，图像显示面板10可以根据图像信号显示图像。

另一方面，对于作为调光装置的调光面板12，在平行设置的两张透明基板12A和12B之间填充大约5～100μm厚度的高分子分散液晶12C。另外，在透明基板12A的内表面沿屏幕的横向平行配置多个直线状的透明电极12D，而在透明基板12B的内表面沿屏幕的纵向平行配置多个直线状的透明电极12E，由透明电极12D和透明电极12E构成简单矩阵。并且，对透明电极12D和透明电极12E施加基于控制单元2提供的调光控制信号的外加电压，由此能控制液晶的排列方向。高分子分散液晶12C可以采用例如文献“T.Fujisawa，H.Nakata，M.Hayashi，Y.Tani，M.Aizawa“Influence ofDiacrylate Having Alkyl Side-chain on Electro-Optical Properties inLiquid Crystal/Composite Films”Dainippon ink&Chemicals Inc.，Central Research Laboratories，Japan”中记载的(PAL-746)液晶。

调光面板12在外加电压为0V的状态(关机状态)下，将与其表面成30°的角度入射的入射光L1，以80％以上的反射率反射。因此，调光板12在关机状态下，呈现以高比率反射(分散)外界光的白色状态。

另外，如图3所示，调光面板12在外加电压最大的状态(开机状态)下，垂直入射的入射光L2在0～30°的范围内透射80％以上。因此，调光面板12在开机状态下几乎呈透明状态。

并且，电视装置1的控制单元2在电视装置1的关机状态下，将整个调光面板12控制为关机状态。因此，电视装置1在其关机状态下，整个调光面板12变成白色(隐蔽状态)，从而，在无图像显示的状态下，对用户隐蔽了接近于黑色的图像显示面板10，降低了在无图像显示的状态下的图像显示面板10给用户带来的压抑感(图4(A))。

另外，电视装置1的控制单元2在电视装置1处于开机状态时，将整个调光面板12控制为开机状态。因此，电视装置1在其工作状态下，整个调光面板12呈透明状态，从而，用户可以看到处于图像显示状态的图像显示面板10(图4(B))。

这样，电视装置1在关机状态下，整个调光面板12呈白色状态，由此隐蔽了在无图像显示的状态下接近于黑色的图像表示面板10，降低了给用户带来的压抑感，而在显示图像的时候，整个调光面板12呈透明状态，用户可以看到显示在图像显示面板10上的图像。

在这里，随着高分子分散液晶12C的膜厚度的改变，开机状态的透射率和关机状态的反射率也发生改变。图5示出了关机状态的高分子分散液晶12C的透射率根据膜厚度和透射光的检测角(其相当于用户观看显示单元5的角度)而改变的实例，膜越厚及检测角越大，透射率越小。另一方面，膜越厚，关机状态下的反射率越大。因此，需要兼顾开机状态的透射率和关机状态的反射率，选择合适的高分子分散液晶12C的膜厚度。

另外，在透明基板12A和12B的外表面侧(即与空气接触的界面一侧)分别设置无反射镀层膜12F和12G(图2)。将多层折射率不同的薄膜、例如MgF₂(折射率大约为1.38)和TiO₂(折射率大约为2.3～2.5)层叠而形成无反射镀层膜12F和12G，如图6所示，其在可见光范围内具有极低的反射率。

通过设置无反射镀层膜12F和12G，调光面板12降低了外界光的反射对显示图像的影响，同时降低了从图像显示面板10一侧照射的显示成像光的反射，因此，不会影响显示成像光。(3)开机和关机时的调光面板的显示控制

如上所述，在调光面板12的透明基板12A和12B的内表面上，多个透明电极12D和12E配置成矩阵状。因此，在调光面板12中，通过选择控制施加在透明电极12D和12E的外加电压，将调光面板12的任意区域控制成透明状态或白色状态，能在调光面板12上显示两个灰阶的图案。

在电视装置1从关机状态切换到开机状态时，即启动时，如图7(A)～图7(C)所示，电视装置1的控制单元2从调光面板12的屏幕中央向屏幕左右两端沿水平方向扩展透明区域。并且，在整个调光面板12呈透明状态(图7(D))时，控制单元2开始对图像显示面板10显示图像(图7(E))。

另外，当电视装置1从开机状态切换到关机状态时，即工作结束时，在停止对图像显示面板10的图像显示后(图7(D))，控制单元2从调光面板12的屏幕左右两端向屏幕中央沿水平方向缩小透明区域(图7(C)～图7(A))。

电视装置1在开机时和关机时，通过在调光面板12上显示如上所述的显示模式，能给用户带来犹如设置在图像显示面板10前面的幕开闭的视觉效果。

下面，参照流程图详细说明对于电视装置1开机时和关机时的调光面板的显示控制。

如上所述，电视装置1的控制单元的部分电路即使在电视装置1的关机状态下也正常工作。并且，控制单元2从如图8所示的开机和关机处理程序的开始步骤RT1转到下面的步骤SP1。在步骤SP1中，控制单元2判断电视装置1的电源开关(未图示)是否被用户打开。在步骤SP1中，当判断电源开关没有被打开时，控制单元2转到步骤SP2，在整个调光面板12呈白色状态后，返回到步骤SP1。

另外，在步骤SP1中，当判断电源开关打开时，控制单元2转到步骤SP3，全部接通电视装置1的电源而启动后，转到下面的步骤SP4。

在步骤SP4中，如图7(A)～图7(E)所示，控制单元2从调光面板12的屏幕中央向屏幕左右两端沿水平方向扩展透明区域。并且，整个调光面板12变成透明之后，控制单元2转到步骤SP5，开始对图像显示面板10显示图像，完成电视装置1的启动，转到下面的步骤SP6。

在步骤SP6中，控制单元2等待接受用户对电视装置1的电源开关的关闭操作。并且，控制单元2一旦检测出电源开关被用户关闭，就转到下面的步骤SP7。

在步骤SP7中，控制单元2在停止对图像显示面板10的图像显示后转到步骤SP8，从调光面板12的屏幕左右两端向屏幕中央沿水平方向缩小透明区域。并且，当整个调光面板12变成白色时，控制单元2转到步骤SP9。另外，在步骤SP9中，除了正常工作的部分电路之外，控制单元2处于关机状态，返回到步骤SP1。

(4)根据显示图像的高宽比的调光面板的显示控制

在如上所述结构的基础上，在电视装置1中，当显示图像的高宽比和图像显示面板10的高宽比不同时，如图9(A)和图9(B)所示，使对应于显示图像的周边区域(以下，称为屏蔽区域)的调光面板12的区域呈白色状态。

此时，控制单元2检测出由显示电路4提供给显示单元5的图像信号中的消隐部分(即对应于屏蔽区域)，使调光面板12上的对应于消隐部分的区域呈白色状态。

屏蔽区域在现有的电视装置中显示为黑色部分。因此，在现有的电视装置中，黑色的屏蔽区域对用户施加压抑感，显示图像比实际看起来小。而在根据本发明的电视装置1中，通过使调光面板12上的屏蔽区域呈现为白色状态(隐蔽状态)，只隐蔽屏蔽区域，能降低该区域施加的压抑感。

(5)工作及效果

在如上所述的结构中，电视装置1的控制单元2在电视装置1关机时，通过将整个调光面板12控制成白色状态，对用户隐蔽无图像显示状态下接近于黑色的图像显示面板10，降低了给用户带来的压抑感。

并且，当电视装置1启动后，控制单元2从调光面板12的屏幕中央向屏幕左右两端沿水平方向扩展透明区域，当整个调光面板12成为透明区域后，图像显示面板10开始显示图像。因此，电视装置1能给用户带来犹如舞台的幕打开后开始显示图像的特别的视觉效果。

另外，控制单元2在电视装置1关机时，停止对图像显示面板10的图像显示后，从调光面板12的屏幕左右两端向屏幕中央沿水平方向缩小透明区域，当整个调光面板12成为白色区域后，电视装置1变为关机状态。因此，电视装置1能给用户带来犹如舞台的幕关闭后关机的特别的视觉效果。

另外，在显示图像和图像显示面板10的高宽比不同的情况下，控制单元2通过将对应于屏蔽区域的调光面板12的区域控制成白色状态，使屏蔽区域不显著，能降低由于显示图像和图像显示面板10的高宽比不一致产生的不协调感和压抑感。

(6)其他实施例

另外，在上述的实施例中，作为图像显示装置使用由透射式彩色LCD构成的图像显示面板10，但是，本发明不局限于此，可以使用等离子显示面板、CRT(阴极射线管)、或者背投显示装置等各种图像显示装置。

另外，在上述的实施例中，将本发明用于电视装置，但是，本发明不局限于此，可以将本发明适用于不具有调谐功能的显示装置或个人电脑的显示装置，而且，也可以将本发明用于固定电话或手机的显示单元或数码相机的显示单元等各种显示装置。

另外，在上述的实施例中，控制单元2检测出提供给显示单元5的图像信号的消隐部分，调光面板12上的对应于消隐部分的区域成为白色，隐蔽了显示图像的屏蔽区域，但是，本发明不局限于此，也可以是显示电路4检测出图像信号的高宽比通知给控制单元2，控制单元2根据被通知的高宽比隐蔽调光面板12的屏蔽区域。作为利用显示电路的高宽比的检测方法，可以用如上所述的方法检测出图像信号的消隐部分，另外，还可以用各种方法检测显示图像的高宽比，例如，当采用数字卫星播放或数字地面播放等数字播放的时候，从接收的数字播放的数据流获得屏幕的像素数及线数信息，根据获得的信息隐蔽调光面板12的屏蔽区域。

另外，在上述的实施例中，在图像显示面板10的前面设置单独的调光面板12，但是，本发明不局限于此，也可以共用如图2所示的图像显示面板10的透明基板10B和调光面板12的透明基板12A，使图像显示面板和调光面板形成一体。

图10示出了形成一体的图像显示和调光面板15，其包括三张透明基板15A、15B和15C。

在透明基板15A和15B之间填充用于显示图像的液晶15D，与此同时，在透明基板15A和15B的内面分别设置用于显示图像的透明电极15E和15F。另外，在透明基板15B和15C之间填充用于调光的高分子分散液晶15G，与此同时，在透明基板15B和15C的内面分别设置用于调光的透明电极15H和15I。另外，在透明基板15C的外面设置无反射镀层膜15J。

如上所述，将图像显示功能和调光功能一体化的图像显示和调光面板15，与组合单独的图像显示面板和调光面板的情况相比，能减少一张透明基板，因此，可以简化结构。

另外，在上述的实施例中，在电视装置1开机时，从调光面板12的屏幕中央向屏幕左右两端沿着水平方向扩展透明区域，而在关机时，从屏幕左右两端向屏幕中央缩小透明区域，但是，本发明不局限于此，可以采用各种显示模式扩展和缩小透明区域，例如，可以沿着屏幕的上下方向扩展和缩小透明区域，或者从屏幕的中央向上下左右扩展和缩小透明区域。

另外，在上述的实施例中，在电视装置1关机时，整个调光面板12成为白色状态，完全隐蔽处于关机状态的图像显示面板10，但是，本发明不局限于此，在电视装置1关机时，可以在调光面板12上显示任意的显示图案。此时，调光面板的透明区域，可以透射处于无显示状态下的黑色图像显示面板10，因此，可以看到作为两个灰阶的黑白显示图案。并且，此时不需要开背光灯，只需要调光面板12的驱动电路工作，因此，降低电视装置的电力消耗。

并且，如果在调光面板12上显示比较简单的图像，例如微机的屏幕保护图像，能更加降低电视装置1所给予的压抑感，同时，也能提高装饰性。另外，如果在调光面板12上显示时间信息和文字播放数据等各种信息，即使在电视装置1的关机状态下也能给用户提供信息。

另外，在上述的实施例中，在调光面板12的透明基板12A和12B的各自的内表面设置矩阵状的多个透明电极12D和12E，选择性地将调光面板12的任意区域控制成透明状态或者白色状态，显示出图案，但是，本发明不局限于此，也可以在透明基板12A和12B的各自的整个内面设置单一的透明电极，统一地将整个调光面板12控制成透明状态或者白色状态。这时，在调光面板12上不能显示任意的显示图案，但是，能隐蔽无图像显示状态的图像显示面板10，更加简化结构。

另外，在上述的实施例中，将调光面板12内置于电视装置1，但是，本发明不局限于此，也可以使调光面板作为单体调光装置工作，将调光装置后安装到电视装置的显示屏上使用。

此时，调光装置可以作为电视装置的专用附件由电视装置的控制单元来控制，或者也可以作为通用附件被安装在各种电视装置上使用。

附图标记

1  电视装置

2  控制单元

3  调谐单元

4  显示电路

5  显示单元

6  处理单元

7  遥控器

8  天线

10 图像显示面板

11 背光灯

12 调光面板

Claims (8)

1.一种显示装置，其特征在于包括：

图像显示单元；

调光单元，其设置在所述图像显示单元的显示屏一侧，用于选择隐蔽所述图像显示单元的隐蔽状态和透射所述图像显示单元发出的成像光的透射状态；以及

调光控制单元，当所述图像显示单元处于图像显示状态时，用于将所述调光单元控制成所述透射状态，当所述图像显示单元处于无图像显示状态时，用于将所述调光单元控制成所述隐蔽状态，其中，

所述调光单元包括：平行设置的两张透明基板、填充在所述两张透明基板之间的高分子分散液晶、以及分别设置在所述透明基板的内表面侧的透明电极，

通过在所述透明电极之间施加电压，使所述调光单元变成所述透射状态，通过停止对所述透明电极之间施加电压，使所述调光单元变成分散外部光的所述隐蔽状态。

2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，在所述透明基板的与空气接触的界面侧包括层叠多层折射率不同的薄膜而形成的无反射镀层膜。

3.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述两张透明基板之一同时也是所述图像显示单元的透明基板。

4.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述调光单元每隔预定范围选择所述透射状态和隐蔽状态。

5.根据权利要求4所述的显示装置，其特征在于，当所述图像显示单元从所述无图像显示状态切换到所述图像显示状态时，以及从所述图像显示状态切换到所述无图像显示状态时，所述调光控制单元在所述调光单元上显示预定的显示图案。

6.根据权利要求4所述的显示装置，其特征在于，在所述图像显示单元处于所述无图像显示状态时，所述调光控制单元在所述调光单元上显示预定的显示图案。

7.根据权利要求4所述的显示装置，其特征在于，在所述图像显示单元上显示的显示图像的高宽比和所述图像显示单元的高宽比不同的情况下，所述调光控制单元将对应于所述显示图像的周边屏蔽区域的所述调光单元的区域控制成所述隐蔽状态。

8.一种调光装置，其特征在于包括：

调光单元，其设置在图像显示单元的显示屏一侧，用于选择隐蔽所述图像显示单元的隐蔽状态和透射所述图像显示单元发出的成像光的透射状态；

调光控制单元，当所述图像显示单元处于图像显示状态时，用于将所述调光单元控制成所述透射状态，当所述图像显示单元处于无图像显示状态时，用于将所述调光单元控制成所述隐蔽状态，其中，

所述调光单元包括：平行设置的两张透明基板、填充在所述两张透明基板之间的高分子分散液晶、以及分别设置在所述透明基板的内表面侧的透明电极，

通过在所述透明电极之间施加电压，使所述调光单元变成所述透射状态，通过停止对所述透明电极之间施加电压，使所述调光单元变成分散外部光的所述隐蔽状态。

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