液晶显示装置的制作方法

文档序号:2631071阅读:146来源:国知局
专利名称:液晶显示装置的制作方法
技术领域
本发明涉及可以进行色彩再现性良好的的彩色显示的液晶显示装置。
背景技术
以往,在液晶显示装置中尤其有源矩阵(Active Matnx)型液晶显示装置作为个人电 脑的显示装置或液晶电视显示装置而被多用。而且,在这些用途方面,大画面化正处于快 速发展中。而且,有源矩阵型液晶显示装置不管显示画面大小,都要求高清晰、且色彩再 现范围广、高画质的显示。这也是为了在与等离子显示面板(PDP)等其它的显示装置的 竞争中保持优势。而且,同时也要求低功耗化。
为了低功耗化或低成本化,进行增大像素的开口率的研究。然而,在以往的有源矩阵 型彩色液晶显示装置中,增大像素的开口率因如下理由而困难。S卩,以往的有源矩阵型彩 色液晶显示装置在构成各像素的副像素的上部分别设置红(R)、绿(G)、蓝(B)的滤 色器(Color Filter),由背光(Backlight)照明装置通过白色光,从而显示全色图像。 即,通过将R、 G、 B三个副像素汇集构成一个像素来显示全色的图像。为此,分辨率仅为 实际的有源矩阵型液晶显示装置的总副像素具有的分辨率的三分之一。据此,作为液晶显 示装置,虽然需要形成高清晰的图纹,但是,因为形成在像素部的薄膜晶体管(TFT)或 电极配线等,增大各像素的开口率是存在制约的。因此,由于大于各副像素的光透过部的 开口率的光不透过,所以背光照明装置的照明光的利用率低,成为低功耗化的制约。
而且,以在扩大色彩再现范围的同时增加寿命为目的,代替以往的利用冷阴极荧光管 的背光照明装置,使用包含红色光(R光)、绿色光(G光)及蓝色光(B光)三基色的 多个发光二极管(LED)的背光照明装置被付诸实用。由于发光二极管与冷阴极荧光管相 比,更能扩大色彩再现范围,因此,可实现更高画质的液晶显示装置。
并且,为了在提高像素的分辨率的同时高效地利用背光照明装置的照明光从而实现低 功耗化,提出了场序驱动方式(field sequential driving scheme)的方案。该驱动方式的概 要是,例如将l帧图像时分(time-divided)为3帧,按每l/3帧期间,使R光、G光及B光的光 源发光,按每l/3帧期间,分别显示与其颜色相对应的图像的方法。
该场序驱动方式在R光发光期间、G光发光期间及B光发光期间分别将R光、G光、B 光的光源,例如按LED光源的顺序发光。在R光的LED的发光期间,将与红色对应的视频 信号供给到液晶显示面板,在液晶显示面板写入红色图像的一个画面份的图像,从而显示 图像。而且,在G光的LED的发光期间,将与绿色对应的视频信号供给到液晶显示面板, 在液晶显示面板写入绿色图像的一个画面份的图像,从而显示图像。而且,在B光的LED 的发光期间,将与蓝色对应的视频信号供给到液晶显示面板,在液晶显示面板写入蓝色图 像的一个画面份的图像,从而显示图像。通过这些连续三次的图像显示形成一个帧。该帧 在1秒钟内例如重复60帧,从而显示全色图像。根据这样的场序驱动方式,可以不需要R、 G、 B的滤色器,能够得到以往的彩色液晶显示装置的三倍的分辨率。而且,因为背光照 明装置的照明光的利用率也得以提高,所以,也可以实现低功耗化。
但是,该方式还存在诸多应该解决的问题,还没有达到真正的应用。作为该问题的其 中之一的闪烁(Flickering)现象,已经提出了减少该闪烁现象的例子(第一个例子)(例 如,参照日本专利公开公报特开2000-199886号)。该例子的驱动方式是将l帧图像分割为 多个子帧,在各个子帧期间与红、绿、蓝色的图像显示相对应,使R光、G光、B光的背光 依次发光,将这些光照射到显示部的方法。据此,可以减少场序驱动方式的缺点、即显示 画面的闪烁现象。
但是,包括上述提出的驱动方式在内,以往的场序驱动方式是依次高速切换三种颜色 而显示的方式。因此,需要使用高速应答的液晶显示面板。即使是使用应答速度快的OCB (Optical Compensated Bend)液晶的液晶显示面板,对于上述以往的场序驱动方式而 言,其应答速度并不充分。
而且,在使用至少发出R光、G光、B光三种颜色的光的LED光源时,由于LED的发 光颜色有一定的偏差,例如,即使是相同的G光,基于LED的不同,其发光颜色会带有红 色或蓝色。而且,即使是同一个元件,由于驱动电流或温度特性等因素,发光颜色会发生 变化。在利用了这样的R光、G光、B光的LED的全色(Full color)显示的情况下,将白 色等级的色度保持一定是困难的。并且,在制造液晶显示装置时,虽然可以调整白色等级 的色度,但是,因经过的岁月的变化的偏差等,长期来看白色等级会发生变化。
对于将这样的LED作为背光照明装置的光源使用时所存在的问题,提出了利用让发出 不同波长特性的光的光源部的其中之一发出白色光的光源部的例子(第二个例子)(例如, 参照日本专利公开公报特开2004-4626号)。如此,通过设置发出白色光的光源部,不仅 易于获得所期望的白色等级的色度,而且还能够抑制温度特性等变动因素所引起的白色等
级的变动。
并且,在使用LED时,随着LED的发热发光波长及光输出发生变化。因此,即使调整
亮度及色调,调整后亮度及色调也发生变动。这样的变动随着时间的变化而产生。因此,
也提出了通过三种颜色的发光元件之中的至少一个颜色的发光元件使用适合比LED的亮 度更高的高输出化的半导体激光器元件,抑制驱动电流的增大所引起的发热,并减少特性 的变化的结构。另外,在该例(第三个例子)中,具体地示出了使用红色半导体激光器的 解决方案(例如,参照日本专利公开公报特开2005-64163号)。
在上述第一个例子中示出了高速切换三种颜色进行全色图像显示的场序方式的驱动 方法。然而,由于包括该第一个例子在内的以往的场序驱动方式速切换三种颜色而进行驱 动,因此,需要对应其高速切换而高速应答的液晶显示面板。然而,即使是使用了现在实 用化的可以高速应答的OCB液晶的液晶显示面板,与一般的液晶显示装置相比,也存在不 能获得充分的画质的问题。
在上述第二个例子,虽然是作为光源使用R光、G光、B光及白色光的四种颜色,对应 液晶显示面板的子场而显示的方法,但是还是包括在场序驱动方式中作为照射光的白色 光。而且,因为也采用场序驱动方式,还是需要具有高速的应答速度的液晶显示面板。
在上述第三个例子中,作为背光照明装置的光源,虽然记载了使用红色半导体激光器 的情况,但是,对于具体的结构等,没有任何的记载。因此,实际地实现使用红色半导体 激光器的光源并不容易。
而且,上述第二个例子及第三例子都是以使用LED作为光源为主体,利用由R光、G 光、B光三种颜色组成的激光光源和白色光源,但是对强调白色等级的结构和方法则完全 没有公开或暗示。因此,实际上要实现强调白色等级的结构需要进一步的探讨。

发明内容
本发明的目的在于提供一种液晶显示装置,在使用至少发出R光、G光、B光三种颜色 的激光光源和发出白色光的光源显示应该强调白色的画面时,能够显示白色等级更好的图 像。
本发明提供的液晶显示装置具有液晶显示面板和从背面照明上述液晶显示面板的背
光照明装置,上述背光照明装置包括激光光源,至少发出红色光、绿色光及蓝色光;白 色光源,发出白色光,其中,所述背光照明装置,当上述液晶显示面板显示应该强调白色 的图像时,使上述白色光源的输出强度上升。
在上述的液晶显示装置中,通过使用发出红色光、绿色光及蓝色光的激光光源,扩大 图像的色彩再现范围,并且,通过使用白色光源,在想要强调白色等级时,可以显示充分 地亮度的白色。因此,与只使用激光光源的情况相比可以显示更高画质的图像。


图1(A)是表示本发明的第一实施例的液晶显示装置的结构的俯视概略图,图1(B)是沿 着图1(A)的A-A线剖开的剖视概略图。
图2(A)是表示图1(A)的液晶显示面板的结构的俯视概念图,图2(B)是沿着图2(A)的 B-B线剖开的剖视概念图。
图3是表示本发明的第一实施例的液晶显示装置的驱动方法(n=2)的时序图。
图4(A)是表示本发明的第二实施例的液晶显示装置的结构的俯视概略图,图4(B)是沿 着图4(A)的A-A线剖开的剖视概略图。
图5是表示本发明的第三实施例的液晶显示装置的结构的剖视概念图。
图6是表示本发明的第四实施例的液晶显示装置的结构的剖视概念图。
图7是表示图6的液晶显示面板的结构的剖视概念图。
图8(A)是表示本发明的第五实施例的液晶显示装置的液晶显示面板的一个像素的结构 的剖视概念图,图8(B)是排列四个图8(A)的像素的结构的俯视概念图。
图9是说明在本发明的第一实施例的液晶显示面板中适用了的本发明的第五实施例的 像素的情况的图。
图10(A)是表示本发明的第六实施例的液晶显示装置的结构的俯视概略图,图10(B)是 沿着图10(A)的A-A线剖开的剖视概略图。
图11是表示用于驱动图10(A)和图10(B)的白色光源的结构的剖视概略图。
图12(A)是表示本发明的第七实施例的液晶显示装置的结构的俯视概略图,图12(B)是 沿着图12(A)的A-A线剖开的剖视概略图。
图13是表示本发明的第八实施例的液晶显示装置的结构的剖视概略图。
具体实施例方式
以下,参照附图对本发明的实施例进行说明。另外,对于相同的要素附加了同样的符 号,有时省略说明。而且,为了便于理解,附图没有正确地显示光源部和液晶显示面板的 尺寸等。
(第一实施例)
图1(A)及图1(B)是显示本发明的第一实施例的液晶显示装置1的结构的图,图1(A)是显
示液晶显示装置l的结构的概要的俯视概略图,图1(B)是沿着图1(A)的A-A线剖开的剖视概 略图。在图示该液晶显示装置l时,去掉框体16及收容光源的收容部18的表面的各部分, 易懂地表示了各内部结构。图2(A)及图2(B)是说明本实施例的液晶显示装置1所使用的液晶 显示面板20的结构的概念图,图2(A)是俯视概念图,图2(B)是沿着图2(A)的B-B线剖开的 剖视概念图。另外,与图l相同的要素附加了相同的符号。以下,使用图1(A)、图1(B)、图 2(A)及图2(B)对本实施例的液晶显示装置1的结构进行说明。
如图1(A)及图1(B)所示,本实施例的液晶显示装置l包括投光(floodlighting)R光、G 光及B光的光源部101和在液晶施加电压显示图像的液晶显示面板20。并且,如图2(A)和图 2(B)所示,液晶显示面板20,其单位像素200由第一副像素200a和第二副像素200b构成, 第一副像素200a包括只透过R光、G光及B光之中的任意二种颜色的光(以下,称为"第一 光"及"第二光")的第一滤色器201a,第二副像素200b包括只透过除上述二种颜色的光 以外的另一种颜色的光(以下,称为"第三光")的第二滤色器201b。
而且,图2(A)的液晶显示面板20的驱动控制部21,对于第一副像素200a,将l帧图像 时分(time-divided)为n帧(n为2以上的整数),而且,在每l/n帧期间施加上述第一及第 二光的各自的光的图像信息,并且对于第二副像素200b,在l帧图像期间施加上述第三光 的图像信息。而且,图1(A)的光源部101,与驱动控制部21的上述第一及第二光的各自的 光的图像信息的施加同步,将上述第一及第二光分别按每l/n帧期间照明,且对于上述第三 光,在l帧图像期间至少连续性地证明(应为照明)。
并且,在本实施例中,将l帧图像时分的个数n为2。当然,本发明不限定于该个数。
如图1(A)及图1(B)所示,在本实施例的液晶显示装置l中,以平面板型的液晶显示装置 的情况作为例子进行说明。液晶显示装置1至少具有图2(A)的由驱动控制部21对液晶施加 电压显示图像的液晶显示面板20和在其背面至少投光R光、G光、B光的光源部lOl。在本 实施例中,因为该光源部101是背光照明装置,所以,以下将光源部101作为背光照明装置 IOI进行说明。
在图1(A)及图1(B)中,背光照明装置101包括多个激光光源(LD) lll和平板状的 导光板112,其中,所述导光板112将从激光光源lll射出的激光从一端面部112d射入,并 在透明导光部112a中进行导光,且从一主面112b呈面状均匀射出。而且,在导光板112的一主面112b—侧,设置有用于扩散光的扩散板113。并且,在本实施例中,在导光板112 的另一主面112c,为了将射入的激光均匀扩散、反射,并射入一主面112b,设置例如形成 有微小的点图案(Dot Pattern)的反射层119。
而且,背光照明装置101,具有作为激光光源111分别发出R光、G光、B光的R光源 llla、 G光源lllc及B光源lllb。这些激光光源之中,对于上述第一及第二光,最好使用 发出R光及B光的红色半导体激光器(LD)和蓝色半导体激光器(LD),对于上述第三光 最好使用发出G光的绿色SHG (二次谐波生成,Second Harmonic Generation,SHG)-半导体激光器(LD) 。 SHG是二次非线性光学效应的一种,是生成射入介质的光(基本 光频率")的两倍的频率的光(SHG光频率2")的现象。在将绿色SHG-LD作为G 光源lllc使用时,例如通过用SHG (二次谐波生成)将红外LD光转换为绿色波长光,并 使其进行CW动作(连续动作),可以稳定地使G光发光。
以下,简单地对G光源lllc的具体的构成例进行说明。例如,用半导体激光器泵激 (Pumping)固体激光器发出1064nm波长的光,让该波长的光谐振,在其中放入SHG元 件,就可以取出532nm波长的G光。或者,用半导体激光器泵激光纤激光器发出1064mn 波长的光,通过将该波长的光导入SHG元件就可以取出532mn波长的G光。这样的结构, 由于会出现调制迟缓,虽然不适合强度调制的用途,但如本实施例在恒定的光强度下使用, 即,在CW动作下使用的情况下,可以使输出稳定,因此有利。另外,在通常的半导体激 光器的情况下,可以稳定地进行强度调制。
对于由如以上说明的R光源llla、 G光源lllc及B光源lllb构成的激光光源lll,可以 通过来自激光光源驱动电路部120的规定的驱动波形电压,通过后述的驱动方法使各光源 分别发光。
作为将从激光光源111射出的激光导入到导光板112的端面的方法,例如,将分别从R 光源llla、 G光源lllc及B光源lllb射出的激光通过分色镜(DichroicMirror) 114合波, 通过反射镜116a,用柱面透镜(CylindricalLens) 116b扩展光束面,使其射入导光板112 的一端面部112d。另外,柱面透镜116b,通过透镜驱动电路部116c进行往返动作扫描光 也可以。
另外,在本实施例的情况下,在背光照明装置101中,在导光板112的一端面部112d 侧设置用于转换来自激光光源lll的光的光路并导入到导光板112的一端面部112d的光路 转换部118。并且,在导光板112层叠设置将来自激光光源111的光导光到光路转换部118 的副导光板115。
通过后述的驱动方法,作为光源部的背光照明装置101,使R光源llla和B光源lllb 交替发光,同时使G光源lllc发光,将这些各种颜色的激光呈面状均匀地照明在液晶显示 面板20的背面。液晶显示装置1通过使用这样结构的背光照明装置101,可以构成通过从导 光板112的一主面112b射出的面状光从背面照明液晶显示面板20的平面板型的结构。
如图2(A)及图2(B)所示,液晶显示面板20,例如使用有源矩阵(ActiveMatrix)型且可 以高速应答的例如OCB液晶模式显示面板。但是,在图2(A)及图2(B)中,为了简略地进行 说明,省略了驱动用薄膜晶体管(TFT)和透明电极、电极配线、密封部,偏光板等构成 要素的显示。
液晶显示面板20为透过型或半透过型结构,例如是TFT有源矩阵型的液晶显示面板。 而且,在本实施例中,在显示区域设有将兼容红色和蓝色的第一副像素200a及用于绿色的 第二像素200b作为一个单位像素200的多个像素。并且,通过驱动控制部21驱动控制设置 在这些像素的TFT (图未示),可以进行全色的图像显示。另外,在两个透明基板201及 202之间,例如将OCB液晶层203以规定的方向定向而设置。另夕卜,用于驱动该OCB液晶 层203的TFT形成在两个透明基板201及202之中的一方,液晶显示面板20被一对偏光板夹 住,但是,这些并没有图示。该液晶显示面板20的基本结构可以使用从以往就使用的结构。 另外,作为透明基板201及202, 一般使用玻璃基板。
如图2(A)所示,在液晶显示面板20中,在透明基板201、 202之间形成的各个单位像素 200,由第一副像素200a及第二副像素200b构成。艮P,以往的液晶显示装置由具有只能透 过R光、B光、G光三种颜色之一的滤色器的三个副像素构成单位像素(一个像元素),而 在本实施例的液晶显示装置的液晶显示面板20中,由第一副像素200a及第二副像素200b 两个副像素构成单位像素(一个像元素)200为特征。
如图2(B)所示,在液晶显示面板20中,第一副像素200a设置有透过R光、G光及B光 之中的任意两种颜色,在本实施例中为只透过R光及B光的第一滤色器201a。而且,第二 副像素200b设置有只透过除R光及B光以外的另一种颜色,S卩,G光的第二滤色器201b。 即,在以往的液晶显示装置中,将分别具有R、 G、 B色的三种滤色器的三个副像素作为单 位像素而配置多个。针对于此,在本实施例的液晶显示装置l中,在第一副像素200a及第 二副像素200b分别设置只透过R光及B光的第一滤色器201a和只透过G光的第二滤色器 201b的二种滤色器为特征。
对于这样结构的液晶显示面板20,通过后述的驱动方法,来自背光照明装置101的交 替发光的R光和B光及连续性地发光的G光从导光板112的一主面112b成为面内均一的光,
从液晶显示面板20的背面进行照明。
液晶显示面板20的驱动控制部21,通过后述的驱动方法,向第一副像素200a及第二副 像素200b施加各自的颜色的光的图像信息。在第一副像素200a中,R色及B色的图像信息 通过驱动控制部21被施加,与该图像信息同步R光源llla及B光源lllb发光。因此,基于 R色及B色的图像信息的光被高速光调制后并从显示部显示。而且,在第二副像素200b中, 虽然G色的图像信息是通过驱动控制部21被施加,但是,使G光源lllc连续地发光。据此, 基于G色的图像信息的光从显示部显示。
图3是表示本实施例的液晶显示装置1的驱动方法(n=2)的时序图。通过以图3所示的 时序图驱动图1(A) 图2(B)所示的液晶显示装置1,可以显示全色的图像。以下,具体地进 行说明。
Vsync信号是图像信号写入的开始信号。而且,R信号、B信号及G信号的发光时间信 号是用于让R光、G光以及B光的各自的光源发光的发光时间信号。并且,VIDEO-R、 VIDEO-B及VIDEO-G的视频信号表示用于基于各个视频信号,驱动单位像素200的第一 副像素200a及第二副像素200b的图像信号。而且,Tf表示l帧的期间。并且,TR、 TG及 TB分别表示R光、G光及B光的各自的光源的发光期间。
在此,通过驱动控制部21提供给液晶显示面板20的第一副像素200a的图像信号,例如 VIDEO-R的Rl,是将与从外部输入的红色对应的原视频信号在时间轴方向压縮为l帧(Tf) 的1/2 (n=2)的信号。而且,通过驱动控制部21提供给液晶显示面板20的第二副像素200b 的图像信号,例如VIDE0-G的G1,是与从外部输入的绿色对应的原视频信号。而且,通 过驱动控制部21提供给液晶显示面板20的第一副像素200a的图像信号,例如VIDEO-B的 Bl,是将与从外部输入的蓝色对应的原视频信号在时间轴方向压縮为l帧(Tf)的l/2(n二2) 的信号。艮卩,液晶显示面板20的驱动控制部21对于第一副像素200a,将l帧(Tf)图像时 分为两个(n=2),并且,在每1/2帧的发光期间TR及TB,施加R色及B色的各自的图像信 息。而且,对于第二副像素200b,在l帧图像(Tf)的期间、即TG的期间施加G色的图像息。
并且,作为光源部的背光照明装置IOI,在l帧图像(Tf)的期间的1/2 (n=2)的发光 期间TR及TB的期间,使激光光源lll的R光源llla及B光源lllb交替发光。另一方面,G 光源lllc在l帧图像(Tf) , S卩,发光期间(TG)的期间连续发光。
这样,在R光源llla的l/2帧的发光期间(TR),与该发光期间(TR)同步,与红色 相对应,且被压縮为l/2的视频信号(Rl)通过驱动控制部21被施加到液晶显示面板20的
第一副像素200a。据此,通过液晶显示面板20的设置有第一滤色器201a的第一副像素 200a,显示红色图像的一个画面份。
而且,B光源lllb的下一个l/2帧的发光期间(TB),与该发光期间(TB)同步,与 蓝色相对应,且被压縮为l/2的视频信号(Bl)被施加到液晶显示面板20的第一副像素 200a。据此,通过液晶显示面板20的设置有第一滤色器201a的第一副像素200a,显示蓝 色图像的一个画面份。另外,使G光源lllc连续地发光。
而且,在G光源lllc的l帧图像的发光期间(TG),与绿色相对应的视频信号(Gl) 被施加到液晶显示面板20的第二副像素200b。据此,通过液晶显示面板20的设置有第二滤 色器201b的第二副像素200b,显示绿色图像的一个画面份。
通过这些各种颜色的图像的显示,形成1帧图像,目视者合成这些各种颜色作为全色 的图像进行识别。在这种方式的情况下,因为用两个副像素构成各像素,所以,副像素只 要以往的液晶显示装置的2/3即可,且与以往的场序驱动方式相比,只要2/3的应答速度即 可。
例如,在以往的场序驱动方式中,需要能进行约1.5ms以下的高速应答的液晶显示面 板,但是,如果使用本实施例的液晶显示装置,就可以使用约2.5ms应答速度的液晶显示 面板。因此,例如即使是使用OCB液晶的液晶显示面板也可以驱动。而且,当与以往的全 部副像素数相同的情况下,可以实现与以往相比1.5倍高清晰的液晶显示装置。或者,当与 以往的单位像素数相同的情况下,与以往相比可以将开口率增大1.5倍,对背光照明装置的 低功耗化有很大效果。并且,也可以提高液晶显示面板的制造成品率,能够实现低成本的 液晶显示装置。
举具体的例子,例如作为全部副像素数具有(800X3X600)的有源矩阵型液晶显示 装置,在以以往的结构中只能显示与SVGA标准(800X600)的分辨率相对应的图像。但 是,在本实施例的液晶显示装置中,即使在SVGA标准中全部副像素数(800X1.5X600) 也可以。这不只在SVGA标准,即使在其它的标准的液晶显示装置中也具有同样的效果。
而且,在本实施例的液晶显示装置中,因为背光照明装置101使用由R光源llla、 G 光源lllc及B光源lllb构成的激光光源lll,所以波长的色纯度良好,可以显示的色彩再 现范围也能够比以往的液晶显示装置更为扩大,能够实现再现更为鲜明的自然的色调的液 曰曰 显示装置。
另外,在本实施例中,对使用设置了OCB液晶层203的液晶显示面板20进行了说明, 但是,本发明并不限于此。例如,只要是具有与OCB液晶相同程度的驱动速度的液晶就可
以同样地使用。而且,也可以使用能够比OCB液晶更加高速驱动的铁电性(ferroelectricity) 液晶也可以。
而且,在本实施例的液晶显示装置中,因为在液晶显示面板的背面使用从一主面呈面 状均匀地射出激光的背光照明装置,所以,可作成平面板型的结构,可以作为个人电脑的 显示装置或大画面的薄型液晶电视显示装置而加以利用。
而且,在本实施例中,以在第一副像素200a设置只透过R色及B色的第一滤色器201a, 在第二副像素200b设置只透过G色的第二滤色器201b的结构,对于第一副像素200a在l帧 (Tf)期间,使R光和B光与第一副像素200a的驱动同步进行照明,但是,本发明并不限 于此。例如,以在第一副像素设置只透过R色及G色的第一滤色器,在第二副像素设置只 透过B色的第二滤色器的结构,对于第一副像素200a在l帧(Tf)期间使R光和G光与第一 副像素200a的驱动同步进行照明也可以。或者,以在第一副像素设置只透过G色及B色的 第一滤色器,在第二副像素设置只透过R色的第二滤色器的结构,通过与上述相同的驱动 方式使光源照明也可以。
另外,在本实施例中,对于第一副像素200a,是将l帧图像时分为两个,让二种颜色 的光,对应于二种颜色的图像显示按每l/2帧期间交替发光的情况进行了说明,但是,本发 明并不限于此。例如,将l帧图像时分为n个(n为2以上的整数),让二种颜色的光,对应 于二种颜色的图像显示按每l/n帧期间交替发光也可以得到同样的效果。
并且,在本实施例中,对于G光源,是以让绿色SHG-LD光源进行CW发光的情况为 例进行了说明,但是,本发明并不限于此。例如,通过用Q开关以脉冲序列驱动绿色SHG-LD 光源,生成波峰光强度大大增加的脉冲序列光而使用也可以。Q开关是通过在激光谐振器 内部插入光调制器等,在某一瞬间使光谐振器的Q值迅速提高开始激光振荡,将到此为止 积蓄在激光介质中的能量作为光脉冲一气儿释放的方式。通过将其作为脉冲序列光,可以 增大绿色激光的波峰功率,且使输出强度稳定。即,在Q开关的脉冲序列光的情况下,虽 然难以调制输出强度,但是,由于能始终生成恒定的脉冲序列,因此可以得到稳定的输出 强度。
而且,在本实施例中,图示了第一副像素及第二副像素具有相同面积的结构,但是, 本发明并不限于此。在本实施例的情况下,R光和B光对于l帧图像按每l/2帧期间交替发光。 因此,R光及B光的每1帧图像的光量与在1帧图像期间始终发光的G光相比大致减少到一 半。因此,通过使透过R光及B光的副像素201a的开口率设置成透过G光的副像素201b的 开口率的大约两倍,可以消除光量的减少,达到与G光同等的光量。而且,例如,也可以
与使用的R光、B光或G光的光源的平均的光量相对应,改变副像素的面积。这样与平均的
光量相对应而改变副像素的面积,就可以获得更高画质的液晶显示装置。
而且,在本实施例中,作为光源部的背光照明装置包括发出R光、G光及B光的激光
光源;将从激光光源射出的激光从一端面部射入,并从一主面射出的平板状的导光板,导 光板从一端面部射入激光进行导光并从一主面呈面状射出的结构进行了说明,但是,本发 明并不限于此。例如,也可以为在导光板的透明导光部射入激光,进行导光并衍射或反射, 向一主面方向射出的结构。通过在透明导光部设置全息图元件或半透镜等,可以使其一部 分衍射或一部分反射向一主面方向射出。据此,与上述一样,可以得到高亮度,高画质的 液晶显示装置。
(第二实施例)
图4(A)及图4(B)是表示本发明的第二实施例的液晶显示装置2的结构的图,图4(A)是表 示液晶显示装置2的结构的概要的俯视图,图4(B)是沿着图4(A)的A-A线剖开的剖面的概略 图。对于与图1(A)及图1(B)相同的要素附加了同样的符号,有时省略其说明。在图示该液 晶显示装置2时,也去掉框体26及收容部28的表面的各部分将各内部结构易懂地进行了图 示。图4(A)及图4(B)所示的液晶显示装置2与图1(A) 图2(B)所示的液晶显示装置1的不同 点在于,作为光源部所使用的光源使用了发光二极管(LED)。本实施例的液晶显示面板 2的结构及其驱动方法与第一实施例的液晶显示装置1相同。
如图4(A)及图4(B)所示,在本实施例的液晶显示装置2中,作为光源部的背光照明装置 104包括多个发光二极管光源(以下,称为LED光源)141;将从LED光源141射出的光 从其中一端面部142d射入,并在透明导光部142a内进行导光,从其中一主面142b呈面状 均匀地射出的平板状的导光板142。而且,在导光板142的另一主面142c—侧设置有用于光 均衡化的点图案形状的反射层142e。而且,在导光板142的一主面142b设置有用于扩散光 的扩散板143。而且,虽然没有图示,但是,为了使射出光在面内呈均匀的亮度,设置棱 镜片(Prism Lens Sheet)等也可以。
本实施例的背光照明装置104具有由分别发出R光、B光及G光的R-LED光源141a、 B-LED光源141b及G丄ED光源141c构成的LED光源141。 R'LED光源141a、 B丄ED光源 141b及G-LED光源141c通过来自LED驱动电路部140的规定的驱动波形电压,通过后述的 驱动方法被分别驱动而发光。
作为将来自R-LED光源141a、 B-LED光源141b及G-LED光源141c的R光、B光及G
光导入导光板142的方法,例如,将R-LED光源141a、 B-LED光源141b及G-LED光源141c 的各自的光以各自的透镜146扩大光波阵面之后,使其射入导光板142的一端面部142d也 可以。另外,虽然没有图示,但是,为了增大光功率且均匀地导入,将R-LED光源141a、 B-LED光源141b及G-LED光源141c作为一组,排列设置多个组也可以。
本实施例的液晶显示装置2,使用与第一实施例的液晶显示装置l说明的液晶显示面板 20,并使用同样的驱动方法,可以进行与第一实施例的液晶显示装置l相同的图像显示。 即,背光照明装置104使R光、B光的R-LED光源141a和B-LED光源141b交替发光,使G 光的G-LED光源141c在l帧的期间连续地发光,将根据这些发出的光朝向液晶显示面板20 的背面以面状、均匀的亮度进行照明。
基于表示图3所示的驱动方法(n=2)的时序图进行说明,但是,基本的驱动方法与第 一实施例的液晶显示装置l相同。
通过图2(A)的驱动控制部21提供到液晶显示面板20的第一副像素200a的图像信号,例 如R1,是将与从外部输入的红色相对应的原视频信号在时间轴方向压縮为l帧(Tf)的1/2 (n=2)的信号。而且,通过驱动控制部21提供到液晶显示面板20的第二副像素200b的图 像信号,例如G1,是与从外部输入的绿色相对应的原视频信号。而且,通过驱动控制部21 提供到液晶显示面板20的第一副像素200a的图像信号,例如B1,是将与从外部输入的蓝 色相对应的原视频信号在时间轴方向压缩为l帧(Tf)的1/2 (n=2)的信号。艮P,液晶显 示面板20的驱动控制部21对于第一副像素200a,将l帧(Tf)图像时分为两个(n=2), 并在每1/2帧的发光期间TR、 TB施加R色及B色的各自的图像信息。而且,对于第二副像 素200b,在l帧图像(Tf)的期间、艮P, TG的期间施加G色的图像信息。
并且,作为光源部的背光照明装置104,在l帧图像(Tf)的期间的1/2 (n=2)的发光 期间TR及TB的期间,使LED光源141的R-LED光源141a及B-LED光源141b交替发光。 另一方面,G-LED光源141c在l帧图像(Tf),艮卩,发光期间(TG)的期间连续发光。
这样,R-LED光源141a的l/2帧的发光期间(TR)与该发光期间(TR)同步,与红 色相对应,且被压縮为l/2的视频信号(Rl)通过驱动控制部21被施加到液晶显示面板20 的第一副像素200a。据此,通过液晶显示面板20的设置有第一滤色器201a的第一副像素 200a显示红色图像的一个画面份。
而且,B-LED光源141b的下一个l/2帧的发光期间(TB)与该发光期间(TB)同步, 与蓝色相对应,且被压縮为l/2的视频信号(Bl)被施加到液晶显示面板20的第一副像素 200a。据此,通过液晶显示面板20的设置有第一滤色器201a的第一副像素200a显示蓝色
图像的一个画面份。
而且,在G-LED光源141c的l帧图像的发光期间(TG),与绿色相对应的视频信号(Gl) 被施加到液晶显示面板20的第二副像素200b。据此,通过液晶显示面板20的设置有第二滤 色器201b的第二副像素200b显示绿色图像的一个画面份。
通过这些各种颜色的图像的显示,形成1帧图像,目视者合成这些各种颜色作为全色 的图像而进行识别。在这种方式的情况下,副像素数可以为以往的液晶显示装置的2/3,且 与以往的场序驱动方式相比,只要2/3的应答速度即可。
根据上述的结构,背光照明装置使用LED光源,并且只切换三种颜色之中的任意两种 颜色而驱动显示,可以显示的色彩再现范围扩大,能够实现再现鲜明而自然的色调的全色 图像。而且,也易于提高分辨率或增大开口率,在液晶显示装置的高清晰化或低成本化方 面起到较大的效果。
而且,在本实施例的液晶显示装置中,因为可以作成平面板型,所以能够作为个人电 脑的显示装置或大画面的薄型液晶电视显示装置而加以利用。
另外,在第一实施例及第二实施例中,作为光源部的激光使用激光光源或LED光源的 情况进行了说明,但是,本发明并不限于此。基于场致发射的激励发光光源或有机或者无 机的电致发光(Electroluminescence)光源(EL)也可以。而且,也可以组合上述的激 光光源、LED光源、基于场致发射的激励发光光源或电致发光光源。据此,因为波长的色 纯度比冷阴极荧光管大幅度改善,所以可以显示的色彩再现范围扩大,能够实现再现更为 鲜明而自然的色调的液晶显示装置。
(第三实施例)
图5是表示本发明的第三实施例的液晶显示装置4的结构的剖视概念图。对于与图 1(A) 图4(B)相同的要素附加了同样的符号,有时省略其说明。图5所示的液晶显示装置4 与第一实施例的液晶显示装置1及第二实施例的液晶显示装置2的不同点在于光源部是投 影型用照明装置,使从投影型用照明装置射出的平行光射入液晶显示面板使其透过,从而 显示在屏幕上的投影型结构。另外,因为图5所示的液晶显示面板20的结构与图2(A)及图 2(B)所示的结构相同,所以,以下,基于图2(A)及图2(B)所示的符号进行说明。
本实施例的投影型结构的液晶显示装置4为将一个透过型的液晶显示面板20作为光阀 (LightValve)使用的结构。在本实施例中,因为光源部106是投影型用照明装置,所以, 以下称为光源部106或投影型用照明装置106。该投影型用照明装置106与第一实施例的液
16 晶显示装置1所使用的背光照明装置101相同,是在l帧的期间内使R发光源161a、 B发光源 161b交替发光,使G发光源161c在l帧期间连续地发光,将各种颜色的光束通过透镜系统 166变为平行光而射出的结构。作为光源部106的发光源161可以使用具有高光强度的激光 光源或发光二极管等。光源驱动电路部160的R发光源161a、 B发光源161b及G发光源161c 的驱动方法与第一实施例的液晶显示装置l相同。
在图5中,在作为RGB光阀进行动作的液晶显示面板20的单位像素200的第一副像素 200a及第二副像素200b分别设置有第一滤色器201a及第二滤色器201b。 g卩,在液晶显示 面板20中,在第一副像素200a设置只透过R光、G光及B光之中的任意两种颜色,例如R光、 B光的第一滤色器201a。在第二副像素200b设置只透过除上述两种颜色的光以外的一种颜 色G光的第二滤色器201b。另外,OCB液晶层203等其它的构成要素也与第一实施例的液 晶显示装置1的液晶显示面板20相同。
但是,因为第一实施例的液晶显示面板20是以平面型结构进行说明的,所以,其尺寸 为使用于个人电脑或薄型电视的比较大的形状。而本实施例的液晶显示面板20虽然也由相 同的构成要素而成,但是,其尺寸由显示的屏幕的尺寸等规定, 一般为1 2英寸左右。因 此,单位像素200的尺寸也非常小。
在本实施例的液晶显示装置4中,从投影型用照明装置106射出的平行光之中,R光及 B光在l帧的期间内交替发光,并平行地射入液晶面板20,在第一副像素200a被进行光调 制,被进行了光调制的R光及B光射入投影透镜系统169。另一方面,G光在l帧的期间内, 以发光的状态平行射入液晶面板20,在第二副像素200b被进行光调制,被进行了光调制的 G光射入投影透镜系统169。并且,被进行了光调制的R光、G光及B光通过投影透镜系统 169,向前屏(Front Screen)或后屏(Rear Screen)(图未示)的方向放大投影而显示 图像。
以下,基于图3对本实施例的投影型结构的液晶显示装置4的驱动方法进行说明,但是, 基本的驱动方法与第一实施例的液晶显示装置l相同。
通过驱动控制部21提供到液晶显示面板20的第一副像素200a的图像信号,例如R1, 是将与从外部输入的红色相对应的原视频信号在时间轴方向压縮为l帧(Tf)的1/2 (n=2) 的信号。而且,通过驱动控制部21提供到液晶显示面板20的第二副像素200b的图像信号, 例如Gl,是与从外部输入的绿色相对应的原视频信号。而且,通过驱动控制部21提供到液 晶显示面板20的第一副像素200a的图像信号,例如B1,是将与从外部输入的蓝色相对应 的原视频信号在时间轴方向压縮为l帧(Tf)的1/2 (n=2)的信号。即,液晶显示面板20
的驱动控制部21对于第一副像素200a,将l帧(Tf)图像时分为两个(n二2),并且在每 个1/2帧的发光期间TR及TB施加R色及B色的各自的图像信息。而且,对于第二副像素 200b,在l帧图像(Tf)的期间、艮P, TG的期间施加G色的图像信息。
并且,作为光源部的投影型用照明装置106,在l帧图像(Tf)的期间的1/2 (n=2)的 发光期间TR及TB的期间,使发光源161的R发光源161a及B发光源161b交替发光。另一方 面,G发光源161c在l帧图像(Tf) , S卩,发光期间(TG)的期间连续发光。
这样,在R发光源161a的l/2帧的发光期间(TR)与该发光期间(TR)同步,与红色 相对应,且被压縮为l/2的视频信号(Rl)通过驱动控制部21被施加到液晶显示面板20的 第一副像素200a。据此,通过液晶显示面板20的设置有第一滤色器201a的第一副像素 200a,显示红色图像的一个画面份。
而且,在B发光源161b的下一个l/2帧的发光期间(TB)与该发光期间(TB)同步, 与蓝色相对应,且被压縮为l/2的视频信号(Bl)被施加到液晶显示面板20的第一副像素 200a。据此,通过液晶显示面板20的设置有第一滤色器201a的第一副像素200a,显示蓝 色图像的一个画面份。
而且,在G发光源161c的l帧图像的发光期间(TG),与绿色相对应的视频信号(Gl) 被施加到液晶显示面板20的第二副像素200b。据此,通过液晶显示面板20的设置有第二滤 色器201b的第二副像素200b,显示绿色图像的一个画面份。
通过这些各种颜色的图像的显示,形成1帧图像,并通过投影透镜系统169将其向在前 方或后方设置的屏幕(图未示)放大投影而进行显示。目视者合成这些各种颜色作为全色 的图像而进行识别。在这种方式的情况下,副像素数可以为以往的液晶显示装置的2/3,且 与以往的场序驱动方式相比,只要2/3的应答速度即可。
通过如上所述的结构可以得到前投影型结构或后投影型结构的液晶显示装置4。该液 晶显示装置4可以容易得到高分辨率及高开口率,与以往相比可以实现画面更大的高清晰 的显示装置。而且,在实现超小型投影机时,因为由一张液晶即可实现,因此非常有效。 液晶显示装置4作为必要体积能够以50cc的尺寸实现。
(第四实施例)
图6是表示本发明的第四实施例的液晶显示装置5的结构的剖视概念图。对于与图5相 同的要素附加了同样的符号,有时省略其说明。图6所示的液晶显示装置5与图5所示的液 晶显示装置4的不同点在于作为光阀使用了二张液晶显示面板70a、 70b。而且,液晶显示
面板70a、 70b的单位像素与副像素相同,且没有设置滤色器。
在图6中,本实施例的投影型结构的液晶显示装置5作为光阀使用了如图7所示的透过 型的液晶显示面板70a、 70b。图7是表示本实施例的液晶显示装置5的液晶显示面板70a、 70b的结构的剖视概念图。在本实施例的液晶显示装置5中,因为光源部107也是投影型用 照明装置,所以,以下称为光源部107或投影型用照明装置107。
在图6及图7中,液晶显示面板70a作为R光及B光的光阀而发挥作用,液晶显示面板70b 作为G光的光阀而发挥作用。本实施例的液晶显示装置5,从投影型用照明装置107射出的 平行光之中,R光和B光在1帧的期间内各自交替发光,平行射入作为光阀的液晶显示面板 70a而被进行光调制。被进行了光调制的R光及B光,透过G光反射分色镜178b,射入投影 透镜系统179。
另一方面,G光以在l帧的期间内连续地发光的状态,平行射入作为光阀的液晶面板 70b被进行光调制。被进行了光调制的G光被全反射镜177a及G光反射分色镜178b反射后 被与R光或B光合波。R光、B光及G光被设定成在同一光轴上,射入投影透镜系统179。并 且,这些R光、B光及G光通过投影透镜系统179放大投影到前屏或后屏(图未示)。目视 者合成这些各种颜色作为全色的图像而进行识别。在这种方式的情况下,因为副像素数就 是单位像素数,所以,也可以进行更高清晰的显示。而且,与以往的场序驱动方式相比, 只要2/3的应答速度即可。
另外,由图6可知,在本实施例的液晶显示装置5的投影型用照明装置107中,使R光 源161a和B光源161b射出的光成为平行光的透镜系统166和使G光源161c射出的光成为平 行光的透镜系统166具有相同的特性或形状,但是,被分别独立配置。
如图7所示,本实施例的液晶显示装置5的液晶显示面板70a、 70b是使用有源矩阵型的 高速应答液晶面板,例如OCB液晶模式的液晶显示面板。另外,在图7中,为了简略地进 行说明,省略了驱动TFT和透明电极、电极配线、密封部、偏光板等构成要素的显示。
液晶显示面板70a、 70b例如使用OCB液晶层703。液晶显示面板的单位像素700由在 透明基板701、 702之间形成的第一副像素700a及第二副像素700b构成。但是,在这种液 晶显示面板70a、 70b的情况下,其单位像素700的第一副像素700a及第二副像素700b没有 设置滤色器。因此,实质上第一副像素700a及第二副像素700b没有区别,均作为单位像素 而发挥作用。另外,OCB液晶层703和其它的构成要素与第一实施例所说明的液晶显示面 板20相同。
以下,关于本实施例的液晶显示装置5的驱动方式,使用图3所示的时序图进行说明。
通过驱动控制部(图未示)提供到液晶显示面板70的第一副像素700a及第二副像素 700b的图像信号,例如R1,是将与从外部输入的红色相对应的原视频信号在时间轴方向 压縮为l帧(Tf)的1/2 (n=2)的信号。而且,通过驱动控制部提供到液晶显示面板70b 的第一副像素700a及第二副像素700b的图像信号,例如G1,是与从外部输入的绿色相对 应的原视频信号。而且,通过驱动控制部提供到液晶显示面板70a的第一副像素700a及第 二副像素700b的图像信号,例如B1,是将与从外部输入的蓝色相对应的原视频信号在时 间轴方向压縮为l帧(Tf)的1/2 (n=2)的信号。艮口,液晶显示面板70a的驱动控制部,对 于第一副像素700a及第二副像素700b,将l帧(Tf)图像时分为两个(n=2),并且在每 个1/2帧的发光期间TR及TB施加R色及B色的各自的图像信息。而且,对于液晶显示面板 70b的第一副像素700a及第二副像素700b,在l帧(Tf)图像的期间,即TG的期间施加G 色的图像信息。
并且,作为光源部的投影型用照明装置107,在l帧图像(Tf)的期间的1/2 (n=2)的 发光期间TR及TB的期间,使发光源161的R发光源161a及B发光源161b交替发光。另一方 面,G发光源161c在l帧图像(Tf),艮卩,发光期间(TG)的期间连续发光。
这样,在R发光源161a的l/2帧的发光期间(TR)与该发光期间(TR)同步,与红色 相对应,且被压縮为l/2的视频信号(Rl)通过驱动控制部被施加到液晶显示面板70a的第 一副像素700a及第二副像素700b。据此,通过液晶显示面板70a的第一副像素700a及第二 副像素700b,显示红色图像的一个画面份。
而且,在B发光源161b的下一个l/2帧的发光期间(TB)与该发光期间(TB)同步, 与蓝色相对应,且被压縮为l/2的视频信号(Bl)被施加到液晶显示面板70a的第一副像素 700a及第二副像素700b。据此,通过液晶显示面板70a的第一副像素700a及第二副像素 700b,显示蓝色图像的一个画面份。
而且,在G发光源161c的图像l帧的发光期间(TG),与绿色相对应的视频信号(Gl) 被施加到液晶显示面板70b的第一副像素700a及第二副像素700b。据此,通过液晶显示面 板70b的第一副像素700a及第二副像素700b,显示绿色图像的一个画面份。
通过这些各种颜色的图像的显示,形成1帧图像,通过投影透镜系统179,在设置在前 方或后方的屏幕(图未示)投影扩大而显示。目视者合成这些各种颜色作为全色的图像而 进行识别。在这种方式的情况下,副像素数可以为以往的液晶显示装置的2/3,且与以往的 场序驱动方式相比,只要2/3的应答速度即可。
通过如上所述的结构可以得到前投影型结构或后投影型结构的液晶显示装置5。因为
该液晶显示装置5还可以具有高分辨率及高开口率,所以,与以往相比可以实现更大画面 且高清晰的显示装置。
而且,在本实施例的液晶显示装置5中,与按每个R色、G色及B色,使用共计三张液
晶显示面板的以往的投影型结构的液晶显示装置相比,可以减少一张液晶显示面板降低成 本,且分辨率也可以提高。
另外,在本实施例中,对液晶显示面板以透过型的结构为例进行了说明,但是,也可 以采用使用反射型的液晶面板作为光阀的结构。
而且,在本实施例中,对使用单独设置分色镜的光学系统的情况进行了说明,但是,
本发明并不限于此。例如,设计使用三色合成用分光棱镜(Dichroic Prism)的光学系统 而配置也可以。在这样的光学系统中,可以小型化光学系统,且能够得到同样的效果。
而且,在第一 第四实施例中,对在l帧中切换三种颜色之中的任意两种颜色的情况 进行了说明,但是,本发明并不限于此。例如,使用将l帧时分为多个子帧,并在子帧中 切换三种颜色之中的任意两种颜色等方法也可以,也能够抑制场序驱动方式的课题即闪烁 现象。
而且,在第一 第四实施例中,对其它的一种颜色的图像显示,与其它的一种颜色的 图像显示相对应,在l帧图像期间,其它的一种颜色的光源连续地发光的情况进行了说明, 但是,本发明并不限于此。例如,其它的一种颜色,例如G色的图像信号也同样压縮为1/2 (n=2)后在l帧期间反复提供到液晶显示面板,并与其相对应使G光的光源二次发光(n =2)也可以。
并且,在第一 第四实施例中,在图像帧和下一个图像帧之间,将R光、G光及B光熄 灭, 一瞬插入黑显示画面也可以。据此,可以得到更清晰(Sharp)的作为图像切换良好 的显示。
而且,在第一 第四实施例中,作为液晶显示面板使用OCB液晶显示面板的情况进行 了说明,但是,使用应答速度更快的铁电性液晶显示面板(ferroelectric liquid crystal panel)也可以。在这种情况下的结构,对反射型而不是透过型更有效。即,透过偏振光棱 镜射入的R光、G光及B光,通过偏振光为90度的铁电性液晶显示面板被旋转并反射,再次 通过偏振光棱镜反射到其它方向。另外作为反射型,不是铁电性液晶而是其它的液晶也无 妨。反射型适用于超小型的结构。
(第五实施例)
下面,对本发明的第五实施例进行说明。在上述的第一^^第四实施例中,以两个副像 素构成各像素,使红色、蓝色、绿色之中的任意两种颜色与一个副像素相对应,使剩余的 一种颜色与另一个副像素相对应,按时分切换上述两种颜色进行驱动显示。另一方面,在 本实施例中,与以往相同,设置与三种颜色各个相对应的副像素,并且,在一部分副像素 除滤色器以外还配置荧光体。据此,例如,因为红色LD光源温度特性不好,难以得到输出, 所以,可通过增大SHG绿色激光的输出,以剩余的绿色光输出激励红色,使其稳定化。
图8(A)表示本发明的第五实施例的液晶显示装置所使用的液晶面板的各像素的结构。 本实施例的液晶面板的各像素包括三个副像素301、 302及303。并且,各像素301、 302 及303具有蓝色的滤色器301a、绿色的滤色器302a及红色的滤色器303a。并且,在本实施 例的液晶面板的各像素中,绿色显示用副像素302还具有荧光体层302b,红色显示用副像 素303还具有荧光体层303b 。
在图8(A)中,蓝色激光、红色激光及绿色激光的三种颜色的激光304,进入蓝色显示 用副像素301、绿色显示用副像素302及红色显示用副像素303。各副像素301、 302及303, 如上所述,具有滤色器301a、 302a及303a。对于蓝色显示用副像素301,与通常相同,在 滤色器301a,激光304之中的绿色激光及红色激光被隔断。针对于此,绿色显示用副像素 302、红色显示用副像素303分别设置有荧光体层302b、荧光体层303b。以下,对其进行 详细的说明。
绿色显示用副像素302设置有含有在滤色器302a的激光304—侧吸收蓝色输出绿色的 荧光体的荧光体层302b。通过该荧光体层302b,通常被滤色器302a隔断、被舍弃的蓝色 激光被转换为绿色,作为绿色荧光被再利用。除透过的绿色激光以外,还加上被转换的绿 色光。同样,红色显示用副像素303也在隔断滤波器(应为滤色器)303a的激光304—侧 设置有荧光体层303b。具有吸收蓝色及绿色并输出红色荧光的特征。
根据本实施例,利用荧光体的由蓝色到绿色的转换效率为70%,而且,由蓝色到红色 的转换效率为50%,由绿色到红色的转换效率为70%。
图8(B)是排列了四个图8(A)的像素的结构的俯视图。各像素400的三个副像素301、302 及303的开口面积各不相同,在此,面积比率,如果将红色显示用副像素303设为"1", 则绿色显示用副像素302为"1.7",并且,蓝色显示用副像素301为"2.2"。这样,可以 得到从液晶面板输出时的映像的白色平衡(White Balance)。
在此,对构成荧光体层302b及303b的荧光体材料进行补充。基于蓝色激光激励,能够 以Ce类发出绿色的光,以Eu类发出红色的光。而且,Eu类也可以用绿色激光激励发出红
色的光。而且,如果采用Pr类对450nm激励具有较强的吸收,产生高效率的红色。通过使 用激光,可以使用虽然高效但因陡峭激励波长波峰而不能使用荧光材料。另外,荧光材料 不限于此。
在本实施例中,使用激光激励的荧光体可以飞跃提高光利用效率。如实施例所述,如 果在滤色器的前面装入荧光体层,不仅能进行颜色转换,而且可以隔断多余的激励光及其 它波长的荧光。
另外,本实施例也可以适用于上述的第一实施例。即,当图2(B)的第二副像素200b为 绿色显示用副像素时,如图9所示,在隔断红色及蓝色的滤色器201b设置具有吸收蓝色输 出绿色的荧光体的荧光体层201c,在图3的蓝色光源的发光期间TB,可以利用由蓝色转换 的绿色荧光。另一方面,在图3的红色光源的发光期间TA,与上述的第一实施例相同,通 过滤色器201b隔断红色激光。
根据本发明的第一 第五实施例的液晶显示装置,通过只切换三种颜色之中的两种颜 色而驱动显示的液晶显示装置,与以往的场序驱动方式相比,可以使液晶面板所需要的应 答速度较慢,也可以使用例如使用OCB液晶的液晶显示面板。并且,与以往的液晶显示装 置相比可以提高分辨率、或加大开口率,不仅可以高清晰化或低功耗化,而且,也可以对 液晶显示面板的低成本化具有较大的效果。
(第六实施例)
图10(A)及图10(B)是表示本发明的第六实施例的液晶显示装置6的结构的图,图10(A) 是表示液晶显示装置6的结构的俯视概略图,图10(B)是沿着图10(A)的A-A线剖开的剖视概 略图。在图示该液晶显示装置6时,去掉框体86及收容光源的收容部88的表面的各部分, 易懂地表示了各内部结构。
本实施例的液晶显示装置6包括液晶显示面板80;从背面侧照明液晶显示面板80的 背光照明装置108。背光照明装置108具有至少发出R光、G光及B光的激光光源181和白色 光源180,并且,使从激光光源181射出的激光及从白色光源180射出的白色光从平面状的 导光板182的一主面182b射出,从而照明液晶显示面板80。另外,背光照明装置108是光 源部。
如图IO(A)及图IO(B)所示,液晶显示装置6至少在向液晶施加电压显示图像的液晶显 示面板80的背面侧配置作为光源至少具有R光、G光及B光的激光光源181及白色光源180 的背光照明装置108。 在本实施例中,背光照明装置108设置有导光板182,导光板182将从激光光源181射 出的激光从一端面部182d射入并在透明导光部182a进行导光,并从一主面182b将激光以 面状射出,同时,将来自白色光源180的白色光从一端面部182d射入并在透明导光部182a 进行导光,并使其从一主面182b以面状均匀地射出。
而且,在导光板182的一主面182b侧设置有用于扩散光的扩散板183。并且,在本实 施例中,在导光板182的另一主面182c,为了将射入的激光均匀扩散、反射,并使其从一 主面182b射出,例如设置有形成有微小的点图案形状的反射层189。
激光光源181至少具有发出R光、G光及B光的R光源181a、 G光源181c和B光源181b。 其中,G光源181c也可以为进行了SHG (产生第二高次谐波)转换的激光光源。由这些构 成的激光光源181通过激光光源驱动电路部(图示省略)使各个R光源181a、 G光源181c 及B光源181b发光。
白色光源180,例如可以采用使用蓝色发光二极管,将蓝色发光二极管的蓝色光通过 萤光体转换为白色光的发光二极管。或者,在蓝色发光二极管的发光面上涂敷或附着例如 发出黄色荧光的荧光体,以此发出白色光的结构也可以。涂敷或附着荧光体的位置只要是 蓝色发光二极管的蓝色光照射到的位置就可以。而且,也可以在透明树脂混合荧光体并将 其成形为透镜,以在蓝色发光二极管的上部层叠透镜的结构而设置。或者,用发出紫外光 的发光二极管激励荧光体使其发出白色光也可以。
而且,白色光源180,除发出白色光的发光二极管以外,还可以使用发出白色光的场 发射电子激励发光光源或电致发光。而且,也可以将那些光源组合使用。而且,在使用电 致发光的情况下,也可以采用通过荧光体转换为的白色光的结构。白色光源180通过白色 光源驱动电路部(图示省略)发光。
作为将激光从激光光源181导入导光板182的端面的方法,例如通过分色镜184将R光 源181a、 G光源181c及B光源181b的各自的激光进行合波,通过反射镜186a用柱面透镜 186b扩大光束面,使其射入导光板182的一端面部182d也可以。另外,让柱面透镜186b 通过透镜驱动电路部186c进行往返动作扫描光也可以。
而且,在背光照明装置108中,与导光板182的一端面部182d连接地设置有用于将激 光及白色光的光路改变并导入导光板182的一端面部182d的光路改变部188。并且,与导 光板182平行地具有对来自激光光源181及白色光源180的光进行导光的副导光板185。
并且,作为将来自白色光源180的白色光导入到导光板182的一端面部182d的方法, 将来自配置多个的白色光源180的白色光,通过各自的透镜187进行扩展,并使其经由副导
光板185及光路改变部188射入导光板182的一端面部182d。
通过这样的结构,本实施例的液晶显示装置6所使用的背光照明装置108,可以实现使 从激光光源181射出的R光、G光、B光及从白色光源180射出的白色光从导光板182的一端 面部182d射入,并从一主面182b以面状射出的薄型的结构。
液晶显示面板80为透过型或半透明型的结构,是具有一对偏光板(图未示)的例如为 TFT有源矩阵型的液晶显示面板,虽然没有图示,但是,在显示区域至少设置有将红色像 素部(R亚像素)、绿色像素部(G亚像素)及蓝色像素部(B亚像素)作为一个像素的多 个像素,这些通过TFT被驱动。并且,在两张透明基板之间,例如TN液晶层或垂面 (Homeotropic)液晶层等以规定的方向定向设置。而且,用于驱动该液晶层的TFT形成 在其中一个透明基板上。另外,因为该液晶显示面板80可以使用以往就使用的元件,所以, 没有图示R亚像素、G亚像素、B亚像素、TFT、液晶层等。而且,省略进一步的说明。
背光照明装置108在通常的全色图像显示时,通过至少由R光源181a、 G光源181c及B 光源181b构成的激光光源181发出R光、G光及B光。据此,液晶显示面板80可以得到鲜明 的色彩再现范围较广的全色图像显示。白色图像显示,通过由R光源181a、 G光源181c及 B光源181b构成的激光光源181发出R光、G光及B光,并使其混色而显示。然而,在图像 显示中应该更明亮地强调白色图像显示的情况下,还让白色光源180发光,使液晶显示装 置6的图像显示的白色强度进一步增大。图11是用于说明在强调白色的图像显示中驱动背光照明装置108使白色光源180发光 时的一个构成例的概略剖视图。如图11所示,在驱动液晶显示面板80的驱动控制部81还设 置识别应该显示的图像的亮度的亮度识别电路82,通过亮度识别电路82,在应该强调白色 图像显示中,驱动背光照明装置108使白色光源180发光。在应该强调白色的图像显示中, 例如当进入到亮度识别电路82的R、 G、 B信号电压的值或各电压的比率与亮度识别电路82 内设定的规定设定值相比较大或小时,对其进行识别。并且,从亮度识别电路82将使白色 光源发光的指示电压信号传送到背光照明装置108的白色光源驱动电路部(图未示),从 而使白色光源180发光。
作为亮度识别电路82的白色光源180的发光/不发光的切换动作,例如,当亮度识别电 路82判断显示在液晶显示面板80上的图像之中白色的显示区域所占的比例为一定值以上 时,使白色光源180发光就可以。例如,在将液晶显示装置作为电视监视器而利用时,在 新闻或电视剧等通常的电视节目中画面要求非常明亮的亮度,但是,在电影等中非常暗的 场面(Scene)也大量地存在。此时,亮度识别电路82进行切换动作,在要求高亮度的明亮的画面中使白色光源180发光,另一方面,在要求低亮度的图像中熄灭。g卩,在通常的 新闻或电视剧、娱乐性节目的情况下,使白色光源180发光,另一方面,在电影等较暗的 场面比较多的节目中使白色光源熄灭,只让激光光源181发光就可以。
另外,在上述说明中,根据需要使白色光源180发光或熄灭,但是,本实施例不限于 该切换动作。例如,先让白色光源180通常以一定的输出强度发光,在明亮的场面时使相 对于激光光源181的白色光源180的输出强度相对地上升,在较暗的场面时使白色光源180 的输出强度相对地下降也可以。通过此结构也可以得到与上述相同的效果。
通过这样的结构,可以扩大激光光源181的色彩再现范围,并且在应该强调白色画面 的显示时通过白色光源180可以强调地显示,能够实现具有更高画质的自然的画质的液晶 显示装置6。
而且,因为本实施例的液晶显示装置6也可以从导光板182的一主面182b同时射出激光 和白色光,所以,色彩再现范围较广,且可以进行高画质的显示,而且在白色画面显示时 能够强调显示白色。据此,可以实现平面板型、小型、薄型、且高画质的液晶显示装置。
而且,在强调白色的图像显示中,因为亮度识别电路82可以对应该显示的图像的亮度 进行识别,并驱动背光照明装置108使白色光源180发光,所以,在强调白色的图像显示时, 可以自动地以自然的形式强调白色的亮度而显示。
另外,白色光源180不限于发光二极管,也可以使用从发出白色光的发光二极管、荧 光显示管、场发射电子激励发光光源及电致发光之中选择出的至少一个构成的元件。据此, 在显示白色画面时,可以减少白色平衡的偏差,能够显示自然的白色画面。而且,通过使 用发出白色光的发光二极管,通过蓝色发光二极管的蓝色和黄色的荧光成为混合色光,所 以,可以实现进一步减少白色平衡的偏差的光源。
(第七实施例)
图12(A)及图12(B)是表示本发明的第七实施例的液晶显示装置7的结构的图,图12(A) 是表示液晶显示装置7的结构的俯视概略图,图12(B)是沿着图12(A)的A-A线剖开的剖视概 略图。对于与图10(A)及图10(B)相同的要素附加了同样的符号,有时省略其说明。在图示 本实施例的液晶显示装置7时,去掉框体96及收容光源的收容部98的表面的各部分,易懂 地表示各内部结构。图12(A)及图12(B)所示的液晶显示装置7与图10(A)及图10(B)所示的 液晶显示装置6的不同点在于,使白色光源190的白色光,从导光板182的另一主面182c— 侧,不经由副导光板185及光路切换部188而直接射入液晶显示面板80。
如图12(A)及图12(B)所示,作为光源部的背光照明装置109与图10(A)及图10(B)同样, 经由副导光板185和光路切换部188使从激光光源181射出的R光、G光及B光从导光板182 的一端面部182d射入并从一主面182b以面状射出。
另一方面,来自白色光源190的白色光从导光板182的另一主面182c侧射入,并从一主 面182b以面状射出。为此,在导光板182的另一主面182c—侧并列配置多个白色光源190。 并且,通过透镜197将来自白色光源190的白色光分别扩展,使其射入导光板182的另一主 面182c。垂直射入导光板182的另一主面182c的白色光透过,另一方面,来自激光光源181 的R光、G光及B光被主面182c反射。
通过此结构,本实施例的液晶显示装置7所使用的背光照明装置109,使从激光光源181 射出的R光、G光及B光从导光板182的一端面部182d射入,另一方面,使从白色光源190 射出的白色光从导光板182的另一主面182c侧射入,据此,可以使R光、G光、B光及白色 光从一主面182b以面状、均匀的亮度分布射出。即,在本实施例的液晶显示装置7中,从 白色光源190射出的白色光透过导光板,直接到达液晶显示面板80。因此,通过将白色光 源190配置成相对于液晶显示面板80的显示画面面内分布呈均匀,可以将来自白色光源190 的白色光均匀地照射到液晶显示面板80。
该背光照明装置109在通常的全色图像显示时,通过由R光源181a、 G光源181c及B光 源182b构成的激光光源181发出R光、G光及B光,从背面照明液晶显示面板80,液晶显示 装置7显示全色图像。并且,在图像显示中强调白色时,使白色光源190发光,更明亮地显 示液晶显示装置7的白色图像。或者,在通常的全色图像显示时,也可以使白色光源190微 弱地发光,在强调白色的图像显示时,使白色光源190强力地发光也可以。
如上所述,在本实施例的液晶显示装置7中,通过使白色光源190的白色光从导光板182 的另一主面182c侧直接射入,可以更均匀地显示更明亮的白色强调画面。
(第八实施例)
图13是表示本发明的第八实施例的液晶显示装置8的结构的剖视概念图。对于与图 10(A)、图10(B)、图12(A)及图12(B)相同的要素附加了同样的符号,有时省略其说明。图 13所示的液晶显示装置8与图12(A)及图12(B)所示的液晶显示装置7的不同点在于还包括, 检测出从激光光源181射出的R光、G光及B光的光强度的第一光检测器191a和检测出从白 色光源190射出的白色光的光强度的第二光检测器191b,并设置有在图像显示中基于第一 光检测器191a和第二光检测器191b的检测数据,补正各光强度的补正电路91。 gp,在本
实施例的液晶显示装置8中,作为光检测器设置有第一光检测器191a和第二光检测器 191b。
如图13所示,本实施例的液晶显示装置8与上述的第七实施例的液晶显示装置7相同, 背光照明装置110使从激光光源181射出的R光、G光及B光经由副导光板185和光路切换部 188从导光板182的一端面部182d射入,并从一主面182b以面状射出。而且,与图12(B) 相同,白色光源190在导光板182的另一主面182c侧并列配置成多个。并且,通过透镜197 将来自白色光源190的白色光分别扩展,并使其直接射入导光板182的另一主面182c。
并且,本实施例的背光照明装置110,为了检测出从激光光源181射出的R光、G光及 B光的各激光的光强度,具有例如由光电二极管或光电晶体管等构成的第一光检测器191a。 而且,同样为了检测出从白色光源190射出的白色光的光强度,也具有例如由多个光电二 极管或光电晶体管等构成的第二光检测器191b。并且,背光照明装置110具有在图像显示 中基于第一光检测器191a和第二光检测器191b的检测数据补正激光及白色光的光强度的 补正电路91。
激光检测用的第一光检测器191a设置在激光光源181的射出光泄露的位置或者照射或 反射的位置。或者,设置在激光光源181自身例如光波导路(optical waveguide)部分(图 未示)也可以。白色光检测用的第二光检测器191b设置在来自白色光源190的光泄露的位 置或者照射或反射的位置。
在本实施例中,与上述的第七实施例相同,从激光光源181射出的R光、G光及B光通 过导光板182照射到液晶显示面板80,另一方面,从白色光源190射出的白色光直接照射到 液晶显示面板80。为此,可以在各自不同的位置进行激光光源181的激光的强度检测和白 色光源190的白色光的强度检测。即,激光光源181的激光的强度检测是由第一光检测器 191a从与导波板(应为导光板)182的一端面部182d相面对的另一端面部漏出的激光检测 出,各白色光源190的白色光的强度检测是由接近各白色光源190而配置的第二光检测器 191b检测。因此,对激光和白色光的强度检测,可以用适合于各自的强度检测的检测器来 进行,而且,因为检测位置分离,因此,不受彼此的强度检测的影响,可以提高检测精度。
并且,通过补正电路91,基于图像显示中的来自第一光检测器191a和第二光检测器 191b的检测数据,对通过各光源驱动电路部(图示省略)发出的来自激光光源181的各种 颜色的激光和来自白色光源190的白色光的光强度进行补正。据此,可以将背光照明装置 110的各光源的平均光强度维持为一定。即,补正电路91根据显示图像所需要的白色平衡, 补正白色等级,可以更加漂亮地显示图像。因此,例如,可以获得白色平衡,在较暗的画
面中显示真正的黑,在明亮的画面中成为真正的白。
如上所述,因为基于来自第一光检测器191a及第二光检测器191b的检测数据,可以将 来自激光光源181及白色光源190的平均光强度保持为一定,所以,不仅能够进行色彩再现 范围较广的图像显示,而且可以强调应该强调白色的画面的白色,所以,能够实现比以往 具有更高画质的自然色调的液晶显示装置。
另外,关于第一光检测器191a,通过将构成激光光源的R光源、G光源及B光源的发光 的发光时刻稍微错开,可以分别检测出R光、G光及B光的各自的光强度。
另外,在本实施例中,第二光检测器191b配置在在导光板182的另一主面182c侧并列 配置的各白色光源190的附近,但是,本发明并不限于此。例如,在图10(A)的液晶显示装 置6的结构的情况下,可以设置在白色光源180的附近。
而且,在本实施例的液晶显示装置8中,在激光光源181及白色光源190的各自的附近 配置了激光检测用的第一光检测器191a及白色光检测用的第二光检测器191b,但是,本发 明并不限于此。例如,在液晶显示面板80的背面侧或前面侧,即,测定激光及白色光射入 液晶显示面板80时的光强度或目视者进行识别时的光强度的位置配置光检测器也可以。在 这种情况下,光检测器不需要区分激光检测和白色光检测,也可以用相同的光检测器检测 各自的光强度。
具体而言,例如通过稍微错开白色光源的白色光的发光和激光光源的激光的发光的发 光时刻,可以用相同的光检测器检测出各自的光强度。并且,将构成激光光源的R光源、 G光源及B光源的发光的发光时刻也同样稍微错开,就可以检测出各自的光强度。这样一 来,可以减少使用的光检测器的个数,可以使各自的光强度更加均匀化。
根据本发明的第六 第八实施例的液晶显示装置,通过使用具有激光光源及白色光源 的背光照明装置,起到可以扩大色彩再现范围,而且当需要强调白色等级时,起到可以显 示充分的亮度的白色,并且能够实现高画质的液晶显示装置的较大的效果。
由上述的各实施例对本发明归纳如下,即,本发明的液晶显示装置具有投光红色光、 绿色光及蓝色光的光源部;向液晶施加电压来显示图像的液晶显示面板;驱动上述液晶显 示面板的驱动控制部,其中,上述液晶显示面板具有由第一副像素和第二副像素构成的多 个像素,上述第一像素具有只透过红色光、绿色光及蓝色光之中的任意两种颜色的光的第 一滤色器,第二副像素具有只透过红色光、绿色光及蓝色光之中的剩余光的第二滤色器, 上述驱动控制部对于上述第一副像素,将l帧图像时分为n个(n为2以上的整数),在每l/n 帧期间交替施加与上述两种颜色的光的各图像相对应的电压,且,对于上述第二副像素,
在l帧图像期间施加与上述剩余的光的图像相对应的电压,上述光源部与上述驱动控制部 的上述两种颜色的光的各图像所对应的电压的施加同步,在每l/n帧期间交替投光上述两种 颜色的光,且,在l帧图像期间连续地投光上述剩余的光。
在上述的液晶显示装置中,可以只切换红色光、绿色光及蓝色光三种颜色的光之中的 任意两种颜色的光而驱动显示,与以往的场序驱动方式相比,可以使必要的液晶的应答速 度为2/3。据此,例如即使是在以往的场序驱动方式中不能说是应答速度充分的OCB液晶 的液晶显示面板,也可以实现良好的动态图像。并且,因为构成单位像素的副像素只有两 个,所以,与以往相比可以使分辨率及开口率提高。特别是在增大开口率的情况下,也可 以大幅度地低功耗化。而且,由于构成单位像素的副像素只有两个,也可以改善液晶显示 面板的制造成品率,也可以实现低成本化。
相对于上述各第一副像素时分上述l帧图像的个数n为2为宜。 此时,不会导致切换驱动显示的两种颜色的光的光量的大幅度降低。 上述光源部是激光光源、发光二极管、场发射电子激励发光光源及电致发光之中的至 少一个为宜。
此时,关于红色光、绿色光及蓝色光的各光源,可以选择最适合的光源。另外,场发 射激励发光光源是利用了所谓的场发射显示器(Field Emission Display, FED)的光源, 是通过选择荧光体,可发出红色光、绿色光、蓝色光或白色光的光源。
上述光源部具有分别发出红色光、绿色光及蓝色光的三个激光光源为宜。
此时,通过使用色纯度较高的激光光源能够大幅度地扩大可以显示的色彩再现范围。 因此,可以实现再现更加鲜明自然的色调的图像显示。
上述两种颜色的光是红色光及蓝色光,上述剩余的光是绿色光,上述激光光源具有红 色LD光源、蓝色LD光源、绿色SHG-LD光源为宜。
此时,通过使用红色LD光源、蓝色LD光源及绿色SHG-LD光源,可以得到色纯度好 且光输出稳定性优良的红色光、蓝色光及绿色光。
上述绿色SHG-LD光源用Q开关被脉冲列驱动为宜。
此时,因为可以增大光波峰强度,所以,能够得到输出大且输出稳定性优良的绿色光, 可以实现可靠性高的液晶显示装置。
上述液晶显示面板的液晶是OCB液晶为宜。
此时,因为可以在l帧图像期间高精度地控制液晶的定向,所以,能够高精度地进行 两种颜色的光的切换。 上述光源部是配置在上述液晶显示面板的背面的背光照明装置,通过从上述背光照明 装置的一主面射出的面状光从背面照明上述液晶显示面板为宜。
此时,因为可以得到色彩再现范围良好的平板结构的液晶显示装置,所以,可以作为 大画面的薄型电视和个人电脑的显示装置而利用。
上述背光照明装置具有将从一端面部射入的光从一主面呈面状射出的平板状的导光 板为宜。
此时,可以将来自光源的光从背光照明装置的一个面均匀地将光照射到液晶显示面板。
上述光源部是使光透过上述液晶显示面板而进行投影的投影型用照明装置,使从上述 投影型用照明装置射出的光射入上述液晶显示面板,将透过的光投影到屏幕为宜。 此时,能够易于实现前投影型或后投影型的投影液晶显示装置。
上述第二副像素还具有设置在上述第二滤色器上,并且吸收从上述光源部投光的蓝色 光生成绿色荧光的荧光体层为宜。
此时,可以得到光输出稳定性优良的绿色光。 上述两种颜色的光的光量为上述剩余的光的光量的n倍为宜。
此时,不会使切换驱动显示的两种颜色的光的光量与剩余的光的光量相比降低。
上述第一副像素的开口率为上述第二副像素的开口率的n倍为宜。
此时,不会使切换驱动显示的两种颜色的光的光量与剩余的光的光量相比降低。
本发明的液晶显示装置包括投光红色光、绿色光及蓝色光的光源部;向液晶施加电 压显示图像的两个液晶显示面板;驱动上述液晶显示面板的驱动控制部,其中,上述液晶 显示面板包含只有红色光、绿色光及蓝色光之中的任意两种颜色的光投光的第一液晶显示 面板和只有红色光、绿色光及蓝色光之中的剩余的光投光的第二液晶显示面板,上述驱动 控制部对于上述第一液晶显示面板的各像素,将l帧图像时分为n个(n为2以上的整数), 在每l/n帧期间交替施加与上述两种颜色的光的各图像相对应的电压,且,对于上述第二液 晶显示面板的各像素,在l帧图像期间施加与上述剩余的光的图像相对应的电压,上述光 源部与上述驱动控制部的上述两种颜色的光的各图像所对应的电压的施加同步,将上述两 种颜色的光在每l/n帧期间交替投光到上述第一液晶显示面板,且,上述剩余的光在l帧图 像期间连续地投光到上述第二液品显示面板。
在上述的液晶显示装置中,通过使用只有红色光、绿色光及蓝色光的三种颜色的光之 中的任意两种颜色的光投光的第一液品显示面板和只有剩余的光投光的第二液晶显示面
板,与以往的场序驱动方式相比,可以使必要的液晶的应答速度为2/3。据此,例如即使是
使用了在以往的场序驱动方式中应答速度不能说是充分的OCB液晶的液晶显示面板,也可
以实现良好的动图像。并且,因为不需要设置与各种颜色相对应的副像素,所以,可以使 每一张液晶显示面板的单位像素数提高,因此,与以往相比可以使分辨率及开口率提高。 而且,因为没有设置副像素的必要,所以,也可以改善液晶显示面板的制造成品率,也能 够实现低成本化。并且,因为相对于三个光只要两个液晶显示面板就足够,所以,可以进 一步削减成本。
本发明的液晶显示装置具有液晶显示面板和从背面照明上述液晶显示面板的背光照
明装置,上述背光照明装置包括至少发出红色光、绿色光及蓝色光的激光光源;发出白 色光的白色光源,其中,上述背光照明装置,当上述液晶显示面板显示应该强调白色的图 像时,使上述白色光源的输出强度上升。
在上述的液晶显示装置中,通过使用发出红色光、绿色光及蓝色光的激光光源,扩大 图像的色彩再现范围,并且通过使用白色光源,当想强调白色等级时,可以显示充分亮度 的白色。因此,与只使用激光光源的情况相比还可以显示高画质的图像。
上述白色光源包括发出白色光的发光二极管、荧光显示管、场发射电子激励发光光源 及电致发光之中的至少一个为宜。
此时,白色光源,通过使用发光二极管、场发射电子激励发光光源及电致发光之中的 至少一个,对于实现的液晶显示装置选择最适合的光源。
上述发光二极管包括蓝色发光二极管和将从上述蓝色发光二极管发出的蓝色光转换 为白色光的荧光体为宜。
此时,使用发出通过荧光体将蓝色光转换为白色光的白色的LED,从而可以减少白色 平衡的偏差。
还具有驱动上述液晶显示面板及上述背光照明装置的驱动控制部,上述驱动控制部具 有识别应该显示的图像的白色等级的亮度识别电路,基于上述亮度识别电路的识别结果使 上述背光照明装置提高上述白色光源的输出强度为宜。
此时,预先通过亮度识别电路识别应该强调白色等级的图像,当识别出为应该强调白 色等级的图像时,通过驱动背光照明装置使白色光源的输出强度上升,从而当显示应该强 调白色等级的图像时,可以显示充分亮度的白色。
上述驱动控制部,当通过上述亮度识别电路识别出应该显示的图像的全部区域之中白 色的区域所占的比例为一定值以上时,使上述白色光源的输出强度上升为宜。 此时,因为通过与预先准备的一定值的比较,可以判断出白色光源的输出强度的上升 的必要性,所以,能够实现驱动控制部的白色光源的发光控制的高速化。
上述背光照明装置还包括对来自上述激光光源的激光及来自上述白色光源的白色光 进行导光,从一主面呈面状射出的导光板,上述导光板,从一端面部射入来自上述激光光 源的激光为宜。
此时,因为可以使激光和白色光从作为同一个面的导光板的一主面呈面状射出,所以,
可以防止颜色不均匀,得到具有均匀的亮度分布的面状的照明光。
上述导光板,从上述一端面部射入来自上述白色光源的白色光为宜。
此时,通过使白色光源的白色光也从导光板的一端面部射入,可以实现薄型的背光照
明装置。
上述导光板,从另一主面射入来自上述白色光源的白色光为宜。
此时,因为使白色光源的白色光从导光板的另一主面侧射入,所以,例如易于采用将 多个白色发光二极管排列的结构,可以显示更均匀的明亮的白色强调画面。
上述导光板具有反射层,上述反射层被设置在上述另一主面,使从上述一端面部射入 的来自上述激光光源的激光在上述一主面侧反射,且,使来自上述白色光源的白色光透过 为宜。
此时,可以边均匀地反射来自激光光源的激光,边使来自白色光源的白色光从导光板 的另一主面射入,从另一主面射出。
上述白色光源包括相对于上述导光板的上述另一主面面内分布呈均匀地配置的多个 白色光源部件为宜。
此时,可以显示更均匀的明亮的白色强调画面。
还包括检测来自上述激光光源的激光及来自上述白色光源的白色光的各光强度的光 检测器;基于上述光检测器的检测数据补正来自上述激光光源的激光及来自上述白色光源 的白色光之中的至少一方的光强度的补正电路为宜。
此时,基于来自检测器的检测数据可以将来自激光光源及白色光源的平均光强度保持 为一定。因此,能够实现可以可靠性良好地、且长期稳定地显示激光光源的高画质化和白 色光源的白色强调的液晶显示装置。例如,在液晶显示面板的背面或前面,gP,测定激光 及白色光射入液晶显示面板时的光强度或目视者识别时的光强度的位置设置光检测器也 可以。此时,例如通过稍微错开白色光源的白色光的发光和激光光源的激光的发光的发光 时刻,可以用同一个光检测器检测出各自的光强度。
上述光检测器包括检测从上述激光光源射出的激光的光强度的第一光检测器和检测 从上述白色光源射出的白色光的光强度的第二光检测器为宜。
此时,因为可以单独检测出激光光源及白色光源的各光强度,所以,能够选择适合各 光强度的检测的光检测器。
上述第一光检测器被配置在上述导光板的另一端面部,上述第二光检测器被配置在上 述白色光源的附近为宜。
此时,因为检测位置分开,不会受到彼此的强度检测的影响,可以提高检测精度。
产业上的可利用性
本发明的液晶显示装置也可以使用与以往的场序驱动方式相比应答速度较慢的液晶。
例如,能够采用使用了OCB液晶的液晶显示面板,可以实现高分辨率、高开口率和低功耗 化,对于薄型电视等各种显示装置领域有用。
本发明的液晶显示装置,因为通过对于应该强调白色的图像使用白色光源,可以强调 白色,所以,通过附加上扩大激光光源的色彩再现范围和强调白色等级,可以显示更高画 质的图像,对于薄型电视等各种显示装置领域有用。
权利要求
1. 一种液晶显示装置,具有液晶显示面板和从背面照明所述液晶显示面板的背光照明装置,其特征在于,所述背光照明装置包括激光光源,至少发出红色光、绿色光及蓝色光;白色光源,发出白色光,其中,所述背光照明装置,当所述液晶显示面板显示应该强调白色的图像时,使所述白色光源的输出强度上升。
2. 根据权利要求l所述的液晶显示装置,其特征在于:所述白色光源包括发出白色光 的发光二极管、荧光显示管、场发射电子激励发光光源及电致发光的至少其中之一。
3. 根据权利要求2所述的液晶显示装置,其特征在于所述发光二极管包括蓝色发光 二极管和将从所述蓝色发光二极管发出的蓝色光转换为白色光的荧光体。
4. 根据权利要求1至3中任一项所述的液晶显示装置,其特征在于还包括驱动控制 部,用于驱动所述液晶显示面板及所述背光照明装置,其中,所述驱动控制部,包括识别应该显示的图像的白色等级的亮度识别电路,基于所述亮 度识别电路的识别结果,让所述背光照明装置使所述白色光源的输出强度上升。
5. 根据权利要求4所述的液晶显示装置,其特征在于所述驱动控制部,当通过所述 亮度识别电路识别出在应该显示的图像的整体区域中白色区域所占的比例为一定值以上 时,使所述白色光源的输出强度上升。
6. 根据权利要求1至5中任一项所述的液晶显示装置,其特征在于所述背光照明装置还包括导光板,对来自所述激光光源的激光及来自所述白色光源的白色光进行导光,并 从其中的一主面呈面状射出,其中,所述导光板,让来自所述激光光源的激光从其中的一端面部射入。
7. 根据权利要求6所述的液晶显示装置,其特征在于所述导光板,让来自所述白色 光源的白色光从所述其中的一端面部射入。
8. 根据权利要求6所述的液晶显示装置,其特征在于所述导光板,让来自所述白色 光源的白色光从另一主面射入。
9. 根据权利要求8所述的液晶显示装置,其特征在于所述导光板包括被设置在所述 另一主面、使从所述其中一端面部射入的来自所述激光光源的激光反射到所述其中一主面 一侧、且使来自所述白色光源的白色光透过的反射层。
10. 根据权利要求8或9中任一项所述的液晶显示装置,其特征在于所述白色光源包 括对于所述导光板的所述另一主面其面内分布呈均匀而配置的多个白色光源部件。
11. 根据权利要求6至10中任一项所述的液晶显示装置,其特征在于,还包括 光检测器,检测来自所述激光光源的激光及来自所述白色光源的白色光的各自的光强度;补正电路,基于所述光检测器的检测数据,补正来自所述激光光源的激光及来自所述 白色光源的白色光之中的至少一方的光强度。
12. 根据权利要求ll所述的液晶显示装置,其特征在于,所述光检测器包括 第一光检测器,检测从所述激光光源射出的激光的光强度; 第二光检测器,检测从所述白色光源射出的白色光的光强度。
13. 根据权利要求12所述的液晶显示装置,其特征在于 所述第一光检测器被配置在所述导光板的另一端面部, 所述第二光检测器被配置在所述白色光源的附近。
全文摘要
本发明提供一种在显示应该强调白色的图像时,可以显示白色等级更良好的图像的液晶显示装置。照明液晶显示面板的背光照明装置除发出红色光、蓝色光及绿色光的激光光源以外还包括发出白色光的白色光源,在液晶显示面板所显示的图像为应该强调白色的图像时,除来自激光光源的红色光、蓝色光及绿色光以外还在液晶显示面板照明来自白色光源的白色光。据此,可以将应该强调白色的图像通过具有更加自然的画质的图像来显示。
文档编号G09G3/34GK101379426SQ20078000487
公开日2009年3月4日 申请日期2007年2月7日 优先权日2006年2月9日
发明者伊藤达男, 山本和久, 水岛哲郎, 笠澄研一, 门胁慎一 申请人:松下电器产业株式会社
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