照明装置和具备它的显示装置的制作方法

文档序号:2566257阅读:91来源:国知局
专利名称:照明装置和具备它的显示装置的制作方法
技术领域
本发明涉及能够作为显示装置的背光源使用的照明装置和具备它 的显示装置,特别涉及能够改良彩色显示的色纯度的照明装置和显示 装置。
背景技术
近年来,作为电视接收机等的显示装置,广泛地使用具有低消耗 电力、薄型、轻量等特长的液晶显示装置。液晶显示元件是其自身不 发光的所谓的非发光型的显示元件。从而,在液晶显示元件的例如一 个面上设置有面发光型的照明装置(所谓的背光源)。
背光源根据光源相对于液晶显示元件的配置方式,大致区分为正 下方型和侧光型(也称为边光型背光源)。正下方型背光源构成为,在 液晶显示元件的背面侧配置光源,并且通过在光源与液晶显示元件之 间配置扩散板、棱镜片等,使均匀的面状光入射液晶显示元件的整个 背面,正下方型背光源能够适合用于例如电视接收机用的大画面的液 晶显示装置中。
历来,作为背光源的光源,多使用冷阴极荧光管(CCFT: Cold Cathode Fluorescent Tube)。此外,近年来,伴随着比冷阴极管具有更 高的色再现性的发光二极管(LED: Light Emitting Diode)的开发不断 推进,LED也作为背光源光源被适当地利用。
此外,历来,为了实现彩色显示,对应于液晶显示元件的各个像 素,设置有RGB3种颜色的彩色滤光片。图16是将现有的有源矩阵型 液晶显示元件中的有源矩阵基板的结构与对应于各像素的彩色滤光片 的颜色一起表示的示意图。如图16所示,有源矩阵基板包括以矩阵 状配置的扫描线GL和数据线DL;配置于扫描线GL和数据线DL的 交点处的TFT101;和与TFT101的漏极电极连接的像素电极102。在 与该有源矩阵基板相对的相对基板(未图示)上以条状形成有RGB3种颜色的彩色滤光片层。由此,如图16所示,与相同的数据线DL连 接的1列像素全部为显示R、 G、 B中的任一种颜色的像素。例如,在 图16中与数据线DL1连接的像素全部为显示红色(R)的像素。
在这样构成的有源矩阵型液晶显示元件中,当依次向扫描线GL1、 GL2、 GL3、 GL4……施加栅极脉冲(选择电压)时,与被施加栅极脉 冲的扫描线GL连接的TFT101成为ON状态,在该时刻施加在数据线 DL上的灰度等级电压被写入TFT101。由此,与该TFT101的漏极电 极连接的像素电极102的电位变得等于数据线DL的灰度等级电压。其 结果是,介于像素电极102与相对电极之间的液晶的取向状态根据灰 度等级电压而变化,由此,实现该像素的灰度等级显示。另一方面, 在扫描线GL上施加非选择电压的期间,TFT101成为断开状态,因此, 像素电极102的电位被保持为写入时施加的电位。
如上所述,在现有技术的液晶显示元件中,RGB的3种颜色的彩 色滤光片被有规则地配置,在1帧期间依次选择扫描线GL,从数据线 DL向与RGB的各种颜色对应的像素施加期望的灰度等级电压,由此, 实现彩色显示。
其中,作为进行这样的彩色显示的现有技术的液晶显示元件的背 光源光源而使用的CCFT, 一般是3波长管或4波长管。所谓3波长管, 是具有红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)的波长的荧光管,所谓4波 长管,是具有红色、绿色、蓝色、深红色的波长的荧光管。在3波长 管的情况下,在管内封入有红色、绿色、和蓝色的荧光体。在4波长 管的情况下,在管内封入有红色、绿色、蓝色和深红色的荧光体。在 任一种情况下,在点亮时均混合各波长的光,因此,作为在整个波长 范围具有发光光谱的光(白色光)被照射至液晶显示元件。此外,在 作为背光源光源使用LED的情况下,通过使用棱镜片、扩散板等,将 从红色LED、绿色LED、和蓝色LED (还有使用白色LED的情况) 射出的各色光混合,形成为均匀的白色光后向液晶显示元件照射。
此处,由于作为背光源光源,使用具有红色、绿色、蓝色的各颜 色波长范围的光源,产生如下的问题。
图17是表示RGB的3种颜色彩色滤光片的分光透过特性的光谱 图。如图17所示,在蓝色彩色滤光片和绿色彩色滤光片的分光透过光谱中,在大约470nm 570nm的范围中存在重叠的部分。此外,在绿 色彩色滤光片和红色彩色滤光片的分光透过光谱中,在大约575nm 625nm的范围中存在重叠的部分。因此,在使用在整个波长范围具有 发光光谱的背光源光源的情况下,存在在这些重叠的部分产生混色, 使得色纯度降低的问题。
例如,图18 (a)表示3波长管的发光光谱,图18 (b)表示在使 用该3波长管作为背光源光源的情况下的红色滤光片的分光透过特性, 图18 (c)表示在使用该3波长管作为背光源光源的情况下的绿色滤光 片的分光透过特性,图18 (d)表示在使用该3波长管作为背光源光源 的情况下的蓝色滤光片的分光透过特性。
从图18 (c)可知,绿色的彩色滤光片的分光透过曲线进入蓝色的 波长范围。这意味着在应该显示为绿色的像素中混入蓝色成分。此外, 从图18 (d)可知,蓝色的彩色滤光片的分光透过曲线也进入绿色的波 长范围。这意味着在应该显示为蓝色的像素中混入绿色成分。这种混 色现象在使用4波长管作为背光源光源的情况下也相同,成为降低色 纯度的原因。
而且,历来,为了提高色纯度,提案有如下方式,对于具备RGB 的3种颜色彩色滤光片的液晶显示元件,使用RGB的3种颜色的LED 作为背光源光源,依次使各颜色的LED闪烁,由此,进行在l帧中依 次显示仅红色的图像、仅绿色的图像、仅蓝色的图像的驱动方式(所 谓的场序驱动)(参照专利文献l)。
专利文献l:日本特开2003-271100号公报(段落

)

发明内容
但是,在上述现有的结构中,例如在对高分辨率图像进行动态图 像显示的情况下那样帧速率变高时,存在难以进行将1帧分割为3种 颜色而进行显示的场序驱动的问题。特别是,在液晶显示装置的情况 下,至少在当前时间难以说液晶的响应速度足够高速,因此,几乎不 能够实现通过场序驱动进行高画质的动态图像显示。
本发明鉴于上述问题,其目的在于提供一种能够进行高画质的动 态图像显示,还能够提高色纯度的显示装置和在该显示装置中使用的照明装置,而且,特别是,本发明的目的在于取得在照明装置中使用 的发出第一颜色的光的第一光源和发出相对于第一光存在补色关系的 第二颜色的光的第二光源的照射光量的平衡,获得良好的白平衡。
为了达到上述的目的,本发明的照明装置是作为显示装置的背光 源使用的照明装置,其特征在于包括发出第一颜色的光的第一光源 和发出相对于上述第一颜色存在补色关系的第二颜色的光的第二光 源,上述第一光源和上述第二光源是具有冷阴极或热阴极的荧光管, 上述第一光源发出的光的光量小于上述第二光源发出的光的光量,上 述第一光源和上述第二光源能够独立地进行点亮控制。
此外,本发明的显示装置的特征在于,包括显示元件,其具备: 以矩阵状配置的扫描线和数据线,与上述扫描线和数据线连接的开关 元件,在上述开关元件通过上述扫描线的信号而成为导通状态时进行 与从数据线写入的数据信号相应的灰度等级显示的像素部,和与上述 像素部对应配置,至少包括混合时呈白色的3种颜色的滤光片的彩色 滤光片;照明装置,其向上述显示元件射出面状光,其具备发出上述3 种颜色中的任一种颜色即第一颜色的光的第一光源、和发出相对于上 述第一颜色存在补色关系的第二颜色的光的第二光源,上述第一光源 和上述第二光源是具有冷阴极或热阴极的荧光管,上述第一光源发出 的光的光量小于上述第二光源发出的光的光量;扫描线驱动部,其在
上述显示元件中显示1个图像的期间的半个周期中,向各个上述扫描
线依次供给选择信号;数据线驱动部,其在上述显示元件中显示1个 图像的期间的前半和后半的一方中,向上述数据线供给应该写入与上 述第一颜色的彩色滤光片对应的像素部的数据信号,在上述期间的前 半和后半的另一方中,向上述数据线供给应该写入与上述3种颜色中 除上述第一颜色以外的2种颜色的彩色滤光片对应的像素部的数据信 号;和光源驱动部,其在上述显示元件中显示1个图像的期间的前半 和后半的一方中,使上述第一光源点亮并使上述第二光源熄灭,在上 述期间的前半和后半的另一方中,使上述第二光源点亮并使上述第一 光源熄灭。
根据本发明,能够提供一种能够进行高画质的动态图像显示,并 且能够提高色纯度的显示装置和在该显示装置中使用的照明装置。特别是,在照明装置中,能够取得发出第一颜色的光的第一光源所发出 的光的光量与发出相对于该第一颜色存在补色关系的第二颜色的光的 第二光源所发出的光的光量的平衡,能够获得良好的白平衡,能够实 现作为本发明的显示装置的特长的高画质的动态图像显示和色纯度的 进一步的提高。


图1是表示本发明的一个实施方式的液晶显示装置的概略结构的 截面图。
图2是表示本发明的一个实施方式的照明装置的光谱强度的图。 图3是表示照明装置的比较例中的光谱强度的图。 图4是表示本发明的第一实施方式的液晶显示装置的功能的结构 的框图。
图5是表示本发明的第一实施方式的液晶显示装置中的光源的点 亮/熄灭定时、向数据线供给数据信号的供给定时、和光源的发光量的 关系的一个例子的时序图。
图6是表示本发明的第一实施方式的液晶显示装置中的光源的点 亮/熄灭定时、向数据线供给数据信号的供给定时、和光源的发光量的 关系的另一个例子的时序图。
图7 (a)是表示冷阴极荧光管31RB的分光特性的光谱图,图7 (b)是表示冷阴极荧光管31G的分光特性的光谱图,图7 (c)是表 示使冷阴极荧光管31RB点亮时透过红色彩色滤光片的像素的光的分 光特性的光谱图,图7 (d)是表示使冷阴极荧光管31G点亮时透过绿 色彩色滤光片的像素的光的分光特性的光谱图,图7 (e)是表示使冷 阴极荧光管31RB点亮时透过蓝色彩色滤光片的像素的光的分光特性 的光谱图。
图8是对在本发明的第一实施方式的照明装置中使用的荧光体和 在现有的三波长荧光管中使用的荧光体的波长光谱进行比较的图。
图9是作为背光源光源使用3波长管的现有的液晶显示装置与本 实施方式的液晶显示装置的CIE1931表色系中的色再现范围的色度图 (NTSC比)NTSC色度图。图io是表示本发明的第二实施方式的液晶显示装置的功能的结构
的框图。
图11是表示本发明的第二实施方式的液晶显示装置中的冷阴极荧 光管的点亮定时的一个例子的时序图。
图12是表示本发明的第二实施方式的液晶显示装置中的冷阴极荧 光管的点亮定时的另一个例子的时序图。
图13是表示本发明的第二实施方式的液晶显示装置中的冷阴极荧 光管的点亮定时的又一个例子的时序图。
图14是表示本发明的第三实施方式的液晶显示装置的功能的结构 的框图。
图15是表示第三实施方式的液晶显示装置所具备的插补数据生成 部的内部结构的框图。
图16是与对应于各像素的彩色滤光片的颜色一起表示现有的有源 矩阵型液晶显示元件中的有源矩阵基板的结构的示意图。
图17是表示RGB 3种颜色彩色滤光片的分光透过特性的光谱图。
图18 (a)是表示3波长管的发光光谱的光谱图,图18 (b)是表 示将该3波长管用作背光源光源的情况下的红色彩色滤光片的分光透 过特性的光谱图,图18 (c)是表示将该3波长管用作背光源光源的情 况下的绿色彩色滤光片的分光透过特性的光谱图,图18 (d)是表示将 该3波长管用作背光源光源的情况下的蓝色彩色滤光片的分光透过特 性的光谱图。
具体实施例方式
本发明的照明装置是作为显示装置的背光源使用的照明装置,其 特征在于,具备发出第一颜色的光的第一光源,和发出相对于上述第 一颜色存在补色关系的第二颜色的光的第二光源,上述第一光源和上 述第二光源是具有冷阴极或热阴极的荧光管,上述第一光源发出的光 的光量小于上述第二光源发出的光的光量,上述第一光源和上述第二 光源能够独立地进行点亮控制。
通过采用这样的结构,由于照射相对于第一颜色存在补色关系的 第二颜色,能够取得因具备较宽的波长范围的荧光体而下降的第二光源所发出的光的光量与第一光源所发出的光的光量的平衡,能够获得 良好的白平衡。
此外,优选采用如下结构,即,分别设置有多个上述第一光源和 上述第二光源,并且上述第一光源和上述第二光源每1根或每多根交 替配置。
通过采用这样的结构,能够抑制由于第一光源和第二光源的个数 失去平衡而引起的颜色不均匀的发生,能够充分地消除灯影像。
进一步,优选输入上述第一光源的电能小于输入上述第二光源的 电能,此外,流入上述第一光源的电流量小于流入上述第二光源的电 流量。
通过采用这种方式,能够在适当地控制来自第一光源的照射光量 的同时容易地降低来自第一光源的照射光量。
此外,优选上述第一光源的内径大于上述第二光源的内径。 通过采用这种方式,使得荧光管的内部的荧光体与阳极光柱
(positive column)的距离变大,能够有效地降低作为第一光源的荧光 管的发光效率。
进一步,此外,优选上述第一光源内部的气体压力高于上述第二 光源内部的气体压力。
通过采用这种方式,能够降低作为第一光源的荧光管的发光效率。
进一步,此外,优选上述第一颜色的光主要具有绿色的波长范围 的光谱,上述第二颜色的光主要具有红色和蓝色的波长范围的光谱。
通过采用这种方式,能够提供一种照明装置,其能够有效地抑制 由于显示元件的绿色彩色滤光片的透过特性与蓝色光、红色光的波长 范围混色而发生的显示图像的色纯度的下降。
进一步,优选发出上述第一颜色的光的上述第一光源是具有 BAM:Mn荧光体的绿色荧光管,此外,发出上述第二颜色的光的上 述第二光源是具有SCA荧光体和GeM荧光体的蓝色红色混色荧光管。
因为这些荧光体各自作为绿蓝红的各色荧光体,色纯度较高,所 以能够进行色再现性区域更宽的图像显示。此外,通过降低寿命短的 BAM : Mn荧光体所发出的光量,能够延长光源装置的寿命。
进一步,此外,也能够采用如下方式,即,上述第一颜色的光主
12要具有蓝色的波长范围的光谱,上述第二颜色的光主要具有红色和绿 色的波长范围的光谱。
此外,本发明的显示装置包括显示元件,其具备以矩阵状配 置的扫描线和数据线,与上述扫描线和数据线连接的开关元件,在上 述开关元件通过上述扫描线的信号而成为导通状态时进行与从数据线 写入的数据信号相应的灰度等级显示的像素部,和与上述像素部对应 配置,至少包括混合时呈白色的3种颜色的滤光片的彩色滤光片;照 明装置,其向上述显示元件射出面状光,其具备发出上述3种颜色中 的任一种颜色即第一颜色的光的第一光源、和发出相对于上述第一颜 色存在补色关系的第二颜色的光的第二光源,上述第一光源和上述第 二光源是具有冷阴极或热阴极的荧光管,上述第一光源发出的光的光 量小于上述第二光源发出的光的光量;扫描线驱动部,其在上述显示 元件中显示1个图像的期间的半个周期中,向各个上述扫描线依次供 给选择信号;数据线驱动部,其在上述显示元件中显示1个图像的期 间的前半和后半的一方中,向上述数据线供给应该写入与上述第一颜 色的彩色滤光片对应的像素部的数据信号,在上述期间的前半和后半 的另一方中,向上述数据线供给应该写入与上述3种颜色中除上述第 一颜色以外的2种颜色的彩色滤光片对应的像素部的数据信号;和光 源驱动部,其在上述显示元件中显示1个图像的期间的前半和后半的 一方中,使上述第一光源点亮并使上述第二光源熄灭,在上述期间的 前半和后半的另一方中,使上述第二光源点亮并使上述第一光源熄灭。
其中,所谓"混合时呈白色"是指在人的眼中被视认为白色或大 致白色的状态,并不一定是色彩学上的呈完全白色的状态。
根据该结构,在显示元件中显示1个图像的期间的前半和后半的 一方中,向上述数据线供给应该写入与上述第一颜色的彩色滤光片对 应的像素部的数据信号,在上述期间的前半和后半的另一方中,向上 述数据线供给应该写入与上述3种颜色中除上述第一颜色以外的2种 颜色的彩色滤光片对应的像素部的数据信号,在上述显示元件中显示1 个图像的期间的前半和后半的一方中,使上述第一光源点亮并使上述 第二光源熄灭,在上述期间的前半和后半的另一方中,使上述第二光 源点亮并使上述第一光源熄灭,由此,即使在各颜色彩色滤光片的分光透过曲线延伸至其它颜色的波长范围的情况下,也能够抑制色纯度 的降低。
此外,在上述的结构的显示装置中,该照明装置特别是在能够使 第一光源和第二光源各自发出的光的光量平衡的各种结构中,进一步 优选采用上述本发明的照明装置的优选方式。通过采用这种方式,即 使并排配置发出第一颜色的光的第一光源和发出相对于第一颜色的光 存在补色关系的第二颜色的光的第二光源,也能够容易地在显示装置 中获得白平衡,并且,能够有效地降低光源的灯影像不均匀的发生。
此外,在上述的结构中,优选如下方式,上述数据线驱动部,在 上述显示元件中显示1个图像的期间的前半和后半的一方中,向上述
数据线供给使与上述3种颜色中除上述第一颜色以外的2种颜色的彩
色滤光片对应的像素部进行黑色灰度等级显示的数据信号,上述数据 线驱动部,在上述显示元件中显示1个图像的期间的前半和后半的另 一方中,向上述数据线供给使与上述第一颜色的彩色滤光片对应的像 素部进行黑色灰度等级显示的数据信号。
在上述显示元件中显示1个图像的期间的前半和后半分别使不应 该显示的颜色的像素部为黑色灰度等级显示,由此,能够防止漏光的 发生,能够进一步提高色纯度。
此外,在上述的结构中,优选如下方式在上述照明装置中,上 述第一光源和上述第二光源以其长度方向与上述扫描线的延伸方向平 行的方式分别设置有多个,上述光源驱动部在上述显示元件中显示1 个图像的期间的前半和后半的一方中,与对上述扫描线的选择信号的 施加同步,按配置顺序依次使上述多个第一光源点亮,在上述显示元 件中显示1个图像的期间的前半和后半的另一方中,与对上述扫描线 的选择信号的施加同步,按配置顺序依次使上述多个第二光源点亮。
采用这样的结构,能够防止相互接近配置的第一光源与第二光源 的光混合,能够进一步提高色纯度。
此外,在上述的结构中,优选还具备生成在上述显示元件中显示1 个图像的期间的后半供给上述数据线的数据信号的插补数据生成部, 其将,该数据信号通过对在该期间供给上述数据线的数据信号和在该 期间的下一期间供给上述数据线的数据信号进行插补而生成。特别是在显示动态图像的情况下,能够抑制色乱(ColorBreak)现象。
以下,参照附图,对本发明的照明装置和显示装置的优选实施方 式进行说明。而且,以下,以将本发明的显示装置作为设置有透过型 液晶显示元件的电视接收机进行实施的情况为例进行说明,但本说明 并不限定本发明的应用对象。作为本发明的显示元件,例如能够使用 半透过型液晶显示元件。此外,本发明的显示装置的用途不是仅限定 于电视接收机。
图1是对本发明的第一实施方式的照明装置和具备它的液晶显示 装置进行说明的概略截面图。如图1所示,本实施方式的液晶显示装 置1设置有图1的上侧作为视认侧(显示面侧)而设置的液晶面板2 (显示元件);和配置在液晶面板2的非显示面侧(图1的下侧),向 液晶面板2照射面状光的背光源装置3 (照明装置)。
液晶面板2包括液晶层4,夹持液晶层4的一对透明基板5、 6, 和在透明基板5、 6的各个外侧表面上分别设置的偏光板7、 8。此外, 液晶面板2设置有用于驱动液晶面板2的驱动器9(在后面进行说明的 栅极驱动器或源极驱动器等),和通过柔性印制基板11与驱动器9连 接的驱动电路10。
液晶面板2是有源矩阵型的液晶面板,通过向以矩阵状配置的扫 描线和数据线供给扫描信号和数据信号,能够按像素单位驱动液晶层 4。 S卩,各像素在设置在扫描线和数据线的各交点附近的TFT (开关元
件)通过扫描线的信号而成为导通状态时,液晶分子的排列状态根据 从数据线写入像素电极的数据信号的电位电平而变化,由此进行与数 据信号相应的灰度等级显示。g卩,在液晶面板2中,从背光源装置3 经偏光板7射入的光的偏光状态通过液晶层4被调制,并且通过偏光 板8的光量被控制,由此显示期望的图像。
背光源装置3设置有在液晶面板2侧开口的有底状的壳体12,和 设置在壳体12的液晶面板2侧的框状的框架13。此外,壳体12和框 架13由金属或合成树脂构成,在液晶面板2设置在框架13的上方的 状态下,被截面为L字状的边框(bezel) 14夹持。由此,背光源装 置3与液晶面板2组装在一起,作为来自背光源装置3的照明光射入液晶面板2的透过型的液晶显示装置1被一体化。
此外,背光源装置3包括以覆盖壳体12的开口部的方式设置的
扩散板15,在扩散板15的上方设置在液晶面板2 —侧的光学片17, 和设置在壳体12的内面的反射片19。此外,背光源装置3在反射片 19的上方设置有多根具有冷阴极作为阴极的冷阴极荧光管31,来自这 些冷阴极荧光管31的光被朝向液晶面板2作为面状光照射。而且,在 图1中,为了简略化,表示具有8根冷阴极荧光管31的结构,但是根 数不限定于此。
这些多根冷阴极荧光管31中,包括作为绿色荧光管的绿色冷阴极 荧光管31G和作为蓝色红色混色荧光管的品红色冷阴极线管31RB,其 中,该绿色冷阴极荧光管31G中封入有绿色的荧光体,使得其发光光 谱在绿色的波长范围具有峰值,该品红色冷阴极管31RB中封入有红色 和蓝色的荧光体,使得其发光光谱为绿色的补色即品红(红色+蓝色) 色。
此处,在本发明中的背光源装置3中,使作为第一光源的绿色冷 阴极荧光管31G所发出的光的光量小于作为第二光源的品红色冷阴极 荧光管31RB所发出的光的光量,其中,绿色冷阴极荧光管31G发出 作为第一颜色的光的绿色光,品红色冷阴极荧光管31RB发出相对于第 一颜色的光存在补色关系的作为第二光的品红色光。
通常,与射出绿色的单色光的绿色冷阴极荧光管31G相比,必须 射出为补色的混合蓝色光和红色光后的品红色光,因此,品红色冷阴 极荧光管31RB所发出的光量变低。这样,在从光源发出的光的光量未 取得平衡的状态下,作为显示图像难以获得白平衡。此外,在利用使 光量较小的品红色冷阴极荧光管31RB的数目比绿色冷阴极荧光管 31G的数目多的方法的情况下,容易识别到由光源的颜色的不同引起 的不均匀,并且难以应用后面叙述的在依次扫描光源的同时点亮的方 法。为了解决这些问题,令绿色冷阴极荧光管31G和品红色冷阴极荧 光管31RB的配置根数相同,并减少绿色冷阴极荧光管31G所发出的 光的光量,这样的方法为更加有效的解决方式。
作为用于解决上述问题的方式,例如图1所示的绿色冷阴极荧光 管31G的内径和外径均大于品红色冷阴极荧光管31RB的内径和外径。而且,在后面对这些绿色冷阴极荧光管31G和品红色冷阴极荧光管 31RB的详细情况进行说明。
绿色冷阴极荧光管31G和品红色冷阴极荧光管31RB以其长度方 向与液晶面板2的扫描线的延伸方向平行的方式配置。而且,在图1 中,以各一根交替配置绿色冷阴极荧光管31G和品红色冷阴极荧光管 31RB的情况为例进行了说明,但是也可以采用每多根(例如每2根) 交替地配置绿色冷阴极荧光管31G和品红色冷阴极荧光管31RB的结 构。
冷阴极荧光管31的根数能够根据液晶显示装置1的画面尺寸、各 荧光管的明亮度等适当地决定。举一个例子进行说明,在液晶显示装 置1的画面尺寸为所谓的37V型的情况下,优选采用具备9根绿色冷 阴极荧光管31G和9根品红色冷阴极荧光管31RB共计18根左右的结 构。
扩散板15例如使用合成树脂或玻璃材料构成,将来自冷阴极荧光 管31的光(包括被反射片19反射的光)扩散,向光学片17侧射出。 此外,扩散板15的其四边侧被载置在壳体12的上侧设置的框状的表 面上,隔着能够弹性变形的按压部件16,在被壳体12的该表面和框架 13的内面夹持的状态下组装在背光源装置3的内部。
光学片17包括由例如合成树脂膜构成的聚光片,构成为使从背光 源装置3射向液晶面板2的照明光的亮度上升。此外,光学片17,根 据需要适当地叠层有用于提高液晶面板2的显示面的显示品质等的棱 镜片、扩散片、偏光片等光学片材。而且,光学片17构成为,将从扩 散板15射出的光变换成规定的亮度(例如10000cd/m2)以上且具有均 匀的亮度的面状光,并作为照明光射入液晶面板2。此外,除上述的结 构以外,也可以在例如液晶面板2的上方(显示面侧)适当叠层用于 调整液晶面板2的视野角的扩散片等光学部件。
反射片19由例如铝、银等光反射率高的金属薄膜构成,作为使冷 阴极荧光管31的光向扩散板15反射的反射板发挥作用。由此,在背 光源装置3中,能够提高来自冷阴极荧光管31的光的利用效率和扩散 板15的亮度。此外,也可以代替上述金属薄膜,使用合成树脂制的反 射片材,或例如在壳体12的内面涂敷反射率高的白色等的涂料,由此,使该内面作为反射板发挥作用。
图2是表示在本发明的显示装置中的背光源装置3中使用的合适 的第一光源和第二光源的照射光谱强度的图。
在图2 (a)中,以粗线表示作为第一光源的照射绿色光的绿色冷 阴极荧光管31G的照射光谱强度,以细线表示作为第二光源的品红色 冷阴极荧光管31RB的照射光谱强度,其中该第二光源照射作为绿色的 补色的品红色的光。此外,在本实施方式中,在绿色冷阴极荧光管31G 中,使用BAM : Mn荧光体(组成为BaMgAl1()017 : Eu, Mn,峰值波 长516nm,日亚化学工业株式会社制NP-108[制品名]),此外,在品红 色冷阴极荧光管中,作为蓝色荧光体使用SCA荧光体(组成为 Sr5(P04)3Cl : Eu,峰值波长-447nm,日亚化学工业株式会社制 NP-103[制品名]),作为红色荧光体使用GeM荧光体(组成为3.5MgO 0.5MgF2 Ge02 : Mn,峰值波长658nm,日亚化学工业株式会社制 NP-320[制品名])。
在该图2 (a)中,表示为了使绿色冷阴极荧光管31G的照射光量 小于品红色冷阴极荧光管31RB的照射光量,而调整输入电能,将输向 绿色冷阴极荧光管31G的输入电能减少至11%的状态。其结果可知, 与供给100%的输入电能的品红色冷阴极荧光管31RB相比,绿色冷阴 极荧光管31G的光谱强度变小。
图2 (b)表示,在与图2 (a)为相同状态的令输向绿色冷阴极荧 光管31G的输入电能为11%、输向品红色冷阴极荧光管31RB的输入 电能为100。/。时的、来自绿色冷阴极荧光管31G和品红色冷阴极荧光管 31RB的照射光在作为显示元件的液晶面板上具有怎样的光谱强度进 行模拟而得到的结果。
如图2 (b)所示,可知来自本实施方式的背光源装置3的照射光 的光谱强度在RGB各色区域具有平衡良好的峰值,所以能够容易地获 得液晶面板的显示图像的白平衡,能够以良好的色调显示图像。
与此相对,图3是表示令输向绿色冷阴极荧光管31G的输入电能 和输向品红色冷阴极荧光管31RB的输入电能均为100%的情况下的光 谱强度的比较例。而且,在各个荧光管中使用的荧光体与图2 (a)所 示的实施例相同。
18在图3 (a)中,以粗线表示作为第一光源的绿色冷阴极荧光管31G 的照射光谱强度,以细线表示品红色冷阴极荧光管31RB的照射光谱强 度,由此可知,被涂敷单色荧光体的绿色冷阴极荧光管31G的照射光 谱强度与混合涂敷蓝色荧光体红色荧光体的品红色冷阴极荧光管 31RB的光谱强度相比极其大。因此,可知在表示作为显示元件的液晶 面板上的光谱强度的图3 (b)中,也是绿色区域的光突出,为难以获 得白平衡的状态。
在本发明的背光源装置中,根据上述的研究结果,使作为发出第 一光的第一光源的绿色冷阴极荧光管所发出的光的光量小于作为发出 第二颜色的光的第二光源的品红色冷阴极荧光管所发出的光的光量, 其中,第二颜色的光相对于第一颜色的光存在补色关系。
作为用于实现以上目的的具体的方式,首先,考虑如上述图2所 示的实施方式那样,令输向绿色冷阴极荧光管的输入电能小于输向品 红色冷阴极荧光管的输入电能。在此情况下,例如,根据上述模拟结 果,令输向绿色冷阴极荧光管的输入电能为约11%,令输向品红色冷 阴极荧光管的输入电能为100%,由此,能够获得一种背光源装置,该 背光源装置能够向液晶面板照射RGB三色取得平衡的照射光。
此外,可以考虑使在绿色冷阴极荧光管中流动的电流量小于在品 红色冷阴极荧光管中流动的电流量。在此情况下,例如通过使流向绿 色冷阴极荧光管的电流量为3.0mA,使流向品红色冷阴极荧光管的电 流量为6.0mA,能够使来自背光源装置的照射光中的RGB三色取得平 衡。通过电流量而对光源所发出的光的光量进行的调整由于各个荧光 管的状态等而产生偏差,因此,在本实施方式的情况下,优选流向绿 色冷阴极荧光管的电流量在3.0 5.0mA的范围中,而流向品红色冷阴 极荧光管的电流量在5.0 7.5mA的范围中适当进行调整。
作为使绿色冷阴极荧光管所发出的光的光量小于品红色冷阴极荧 光管所发出的光的光量的另一方法,考虑使绿色冷阴极荧光管的内径 大于品红色冷阴极荧光管的内径。例如,令绿色冷阴极荧光管的内径 为3 4mm,令品红色冷阴极荧光管的内径为在背光源用的冷阴极荧光 管中被标准地使用的2.4 3mm,由此,能够使荧光管内的阳极光柱与 荧光体的距离变远的绿色冷阴极荧光管所发出的射出光的光量下降。此外,从荧光管的发光效率的观点出发,仅改变其内径就能够调整荧 光管所发出的光的光量,但是由于制造工序的制约等,多难以改变构 成荧光管的玻璃管的壁厚, 一般外径也与内径一起变化。
此外,作为使绿色冷阴极荧光管所发出的光的光量小于品红色冷 阴极荧光管所发出的光的光量的又一方法,考虑使绿色冷阴极荧光管 内的气体压力高于品红色冷阴极荧光管内的气体压力。这是因为,当 荧光管管内的气体压力变高时,在荧光管内生成的阳极光柱的直径变 细,发光效率下降。在此情况下,例如令绿色冷阴极荧光管的管内压
力为80 90Torr,令输向品红色冷阴极荧光管的电流量为通常的管内 压即60Torr左右,由此获得RGB三色的平衡。
以上,对使绿色冷阴极荧光管31G所发出的光的光量小于品红色 冷阴极荧光管31RB所发出的光的光量的具体的方法进行了说明,但这 些方法不仅能够分别单独使用,而且也能够重复采用2个或3个以上。
而且,在本实施方式中,已知作为绿色荧光体被使用的BAM : Mn荧光体的色纯度虽然高,但是与其它荧光体相比,其寿命短。如在 本实施方式中所说明的那样,通过应用降低输向绿色冷阴极荧光管的 输入电能的方法,能够抵销BAM:Mn荧光体的寿命短的缺点,能够 使背光源装置的寿命为60000H以上。
以上,关于本发明的背光源装置3所具有的光源,作为第一光源 的绿色荧光管和作为第二光源的蓝色红色混合荧光管的例子,对绿色 冷阴极荧光管和品红色冷阴极荧光管进行了说明,但在本发明的应用 中,不限于冷阴极荧光管,也能够使用具有热阴极的热阴极荧光管。 此外,关于涂敷在荧光管上的荧光体,上述实施方式所示的例子仅是 优选实施例,并不限定本发明的应用范围。
进一步,作为第一光源使用绿色的光源,作为相对于第一光源存 在补色关系的第二光源使用品红色的光源进行了说明,但是光源的颜 色并不限定于此,例如也能够,作为第一光源使用蓝色的光源,作为 与之存在补色关系的第二光源使用黄色(绿色和红色的混色)的光源, 能够适当地应用本发明。
以下,参照图4,对液晶显示装置1中的液晶面板2和背光源装置 3的结构以及它们的驱动方法进行更详细的说明。其中,图4是示意地表示液晶面板2和背光源装置3的功能上的关系的图,并未如实地表 示液晶面板2和背光源装置3的物理的大小。
如上所述,液晶面板2是有源矩阵型液晶显示元件,如图4所示, 包括呈矩阵状配置的扫描线GL和数据线DL;配置在扫描线GL和 数据线DL的交点处的TFT21;与TFT21的漏极电极连接的像素电极 22;依次向扫描线GL供给选择信号的栅极驱动器24;向数据线供给 数据信号的源极驱动器23;以及向源极驱动器23和栅极驱动器24等 供给时钟信号、定时信号等的控制器25。
此外,液晶显示装置1还具备开关电路26,该开关电路26根据从 控制器25供给的定时信号等对背光源装置3的绿色冷阴极荧光管31G 和品红色冷阴极荧光管31RB的点亮/熄灭进行控制。开关电路26通过 令从交流电源等供向冷阴极荧光管31G和31RB的电压供给为 ON/OFF,控制冷阴极荧光管31G和31RB的点亮/熄灭。而且,在本 实施方式中,以下述方式构成开关电路26,即,多根绿色冷阴极荧光 管31G全部被同时进行ON/OFF控制,并且多根品红色冷阴极荧光管 31RB也全部被同时进行ON/OFF控制。
其中,图4所示的驱动器和控制器的结构只是一个示例,这些驱 动类电路的安装方式是任意的。例如,这些驱动类电路只需其至少一 部分被一体化地形成在有源矩阵基板上即可,也可以作为半导体芯片 被安装在基板上,或者,也可以作为有源矩阵基板的外部电路被连接。 此外,开关电路26也可以设置在液晶面板2和背光源装置3的任一个 上。
在与该有源矩阵基板相对的相对基板(未图示)上,以条状形成 有RGB3种颜色的彩色滤光片层。在图4中,以R、 G、 B符号表示与 各像素对应的彩色滤光片的颜色。由此,如图4所示,与相同的数据 线DL连接的1列的全部像素为显示R、 G、 B中任一种颜色的像素。 例如,在图4中,与数据线DL1连接的像素全部成为显示红色(R) 的像素。而且,此处,对彩色滤光片为条状排列的例子进行了说明, 但是也可以是三角排列等其它排列。
在这样构成的液晶面板2中,当依次向扫描线GL1、 GL2、 GL3、 GL4……施加规定的电压的栅极脉冲(选择信号)时,与被施加栅极脉
21态,在该时刻,施加在数据 线DL上的灰度等级电压被写入TFT21。由此,与该TFT21的漏极电 极连接的像素电极22的电位变得与数据线DL的灰度等级电压相等。 其结果是,位于像素电极22与相对电极之间的液晶的排列根据灰度等 级电压而变化,由此,实现该像素的灰度等级显示。另一方面,在向 扫描线GL施加非选择电压的期间,TFT21成为断开状态,因此,像素 电极22的电位被保持为写入时施加的电位。
在以上述方式构成的本实施方式的液晶显示装置1中,如图5所 示,栅极驱动器24以在液晶面板2上显示1个图像的期间(1帧期间) 的1/2周期向各扫描线GL施加栅极脉冲。于是,开关电路26在该1 帧期间的前半,使发出绿色的光的绿色冷阴极荧光管31G点亮,使品 红色冷阴极荧光管31RB熄灭。此外,开关电路26在1帧期间的后半, 使发出绿色的光的绿色冷阴极荧光管31G熄灭,使品红色冷阴极荧光 管31RB点亮。在图5中,最下段和从下开始的第二段分别表示冷阴极 荧光管31G和31RB的发光量。
此外,源极驱动器23在1帧期间的前半,向与对应于绿色的彩色 滤光片的像素电极22连接的数据线DL2、 DL5、 DL8、……供给应该 施加在绿色的像素上的数据信号。由此,在l帧期间的前半,仅显示l 个像素中的绿色的像素部分。
此外,源极驱动器23在1帧期间的后半,向与对应于红色的彩色 滤光片的像素电极22连接的数据线DL1、 DL4、 DL7、……供给应该 施加在红色的像素上的数据信号,并向与对应于蓝色的彩色滤光片的 像素电极22连接的数据线DL3、 DL6、 DL9、……供给应该施加在蓝 色的像素上的数据信号。由此,在1帧期间的后半,仅显示1个像素 中的由红色的像素和蓝色的像素构成的部分。
例如,在数据信号为NTSC标准的视频信号的情况下,刷新率 (refresh rate)为60Hz, 1帧期间的长度为16.7m秒。因此,如上所述, 在1帧期间的前半仅显示绿色的像素部分,在后半显示红色和蓝色的 像素部分的情况下,由于残像效果,人眼识别为混合3原色的图像。
此外,在1帧期间的前半,在发出绿色的光的绿色冷阴极荧光管 31G点亮的期间,向与对应于红色的彩色滤光片的像素电极22连接的数据线DL1、 DL4、 DL7、……供给的数据信号、和向与对应于蓝色的 彩色滤光片的像素电极22连接的数据线DL3、 DL6、 DL9、……供给 的数据信号既可以维持上一帧的电位,也可以是规定的电位,但是优 选为显示黑色灰度等级的电位。通过采用黑色灰度等级显示,能够遮 挡来自像素部的不需要的漏光。其中,产生上述漏光的理由如下所示。
作为一个理由,可认为是冷阴极荧光管的驱动电路的ONZOFF信 号的延迟、钝化。即,即使在1帧期间的前半和后半切换控制应该切 换点亮/熄灭的开关电路26,当在ON/OFF信号中存在延迟、钝化时, 冷阴极荧光管实际上进行ON/OFF的定时也会偏离。由此,例如在帧 的前半的初期,由于来自本应熄灭的品红色冷阴极荧光管31RB的光, 虽然极少,但是成为来自红色和蓝色像素的漏光。此外,作为上述的 以外的理由,有冷阴极荧光管的ON/OFF的延迟。gp,冷阴极荧光管 具有相对于点亮/熄灭的开关控制,发光量不即刻响应的特性。例如, 如图6所示,即使在1帧期间的前半和后半,切换控制应该切换点亮/ 熄灭的开关电路26,冷阴极荧光管31G和31RB中熄灭的一方在开关 电路的切换后,其发光量并不立刻变为0。由此,例如在帧的前半的初 期,由于来自本应熄灭的品红色冷阴极荧光管31RB的光,虽然极少, 但是产生来自红色和蓝色像素的漏光。
此处,如图6所示,在l帧期间的前半,如果向与对应于红色的 彩色滤光片的像素电极22连接的数据线DL1、 DL4、 DL7、……和与 对应于蓝色的彩色滤光片的像素电极22连接的数据线DL3、 DL6、 DL9、……供给显示黑色灰度等级的电位的数据信号,就能够防止这样 的漏光,能够进一步提高色纯度。根据相同的理由,优选在1帧期间 的后半,向与对应于绿色的彩色滤光片的像素电极22连接的数据线
DL2、 DL5、 DL8、……供给显示黑色灰度等级的电位的数据信号。 此处,通过与现有技术进行对比,说明本实施方式的结构的效果。 如图18 (c)和图18 (d)所示,在使用3波长管或4波长管作为 的背光源光源的现有的结构中,存在在应该显示绿色的像素中混入蓝 色成分,在应该显示蓝色的像素中混入绿色成分的问题。这是由于, 蓝色的彩色滤光片的分光透过曲线进入绿色的波长范围,绿色的彩色 滤光片的分光透过曲线进入蓝色的波长范围。特别是,人眼对绿色的
23波长成分的灵敏度高,因此在蓝色像素中混入有绿色成分的情况下, 对画质的坏影响较大。
与此相对,在本实施方式的结构中,在显示与蓝色彩色滤光片对
应的像素时,仅使不具有绿色的波长成分的品红色冷阴极荧光管31RB 点亮,因此,即使蓝色彩色滤光片的分光透过曲线进入绿色的波长范 围,在绿色的波长范围中也不会产生发光光谱,不会发生混色。由此, 能够提高色纯度。
特别是,如上所述,在显示绿色的像素的期间(l帧的前半)中使 红色和蓝色的像素为黑色灰度等级,在显示红色和蓝色的像素的期间 (l帧的后半)中使绿色的像素为黑色灰度等级,由此,如图7 (c) 图7 (e)所示,能够无混色地分别完全地分离红色、绿色、蓝色。其 中,图7 (a)是表示品红色冷阴极荧光管31RB的分光特性的光谱图, 图7 (b)是表示绿色冷阴极荧光管31G的分光特性的光谱图。图7 (c) 是表示使品红色冷阴极荧光管31RB点亮时透过红色彩色滤光片的像 素的光的分光特性的光谱图。图7 (d)是表示使绿色冷阴极荧光管31G 点亮时透过绿色彩色滤光片的像素的光的分光特性的光谱图。图7 (e) 是表示使品红色冷阴极荧光管31RB点亮时透过蓝色彩色滤光片的像 素的光的分光特性的光谱图。
此处,对在现有的3波长管荧光体中使用的蓝色荧光体和绿色荧 光体、红色荧光体的发光光谱,与本实施方式所示的绿色冷阴极荧光 管中使用的绿色荧光体和在品红色冷阴极荧光管中使用的蓝色荧光 体、红色荧光体的发光光谱进行比较说明。
在图8(a)中重叠表示本实施方式中使用的作为蓝色荧光体的SCA 荧光体和在现有的三波长荧光管中使用的BAM荧光体(组成为 BaMgAl1Q017 : Eu,峰值波长-450nm,日亚化学工业株式会社制 NP-107[制品名])的发光光谱。图8 (a)中以粗线表示的是本实施方 式中使用的SCA荧光体的光谱,细线是BAM荧光体的发光光谱。
此外,在图8 (b)中表示本实施方式中使用的作为绿色荧光体的 BAM : Mn荧光体和在现有的三波长荧光管中使用的Lap荧光体(组 成为LaP04:Ce, Tb,峰值波长-540nm,日亚化学工业株式会社制 NP-220[制品名])的发光光谱。图8 (b)中以粗线表示的是本实施方式所示的BAM : Mn荧光体的光谱,细线是Lap荧光体。
此外,在图8 (c)中表示本实施方式中使用的作为红色荧光体的 GeM荧光体和在现有的三波长荧光管中使用的YOX荧光体(组成为 Y203 : Eu,峰值波长二611nm,日亚化学工业株式会社制NP-340[制品 名])的发光光谱。图8 (c)中以粗线表示的是本实施方式所示的GeM 荧光体的光谱,细线是YOX荧光体。
如图8 (a) 图8 (c)所示,可知对于任一种颜色,本实施方式 中使用的荧光体的波长的峰值均很明显,色纯度高。特别是,在本发 明中,例如通过降低输向绿色荧光管的输入电力而解决作为绿色荧光 体的BAM : Mn荧光体的寿命较短的实用上的问题,能够延长其实际 使用时间,能够使用色纯度更高的荧光体。
图9是使用上述的3波长管作为背光源光源的现有的液晶显示装 置和本实施方式的液晶显示装置的C正1931显色系中的色再现范围的 色度图(NTSC比)。
如上所述,在本实施方式中,针对蓝、绿、红三色分别能够使用 色纯度高的荧光体,因此,与现有的液晶显示装置比较后可知,本实 施方式的液晶显示装置的色再现范围大幅变大。而且,关于NTSC比, 现有的液晶显示装置为87.4%,与此相对,本实施方式的液晶显示装置 为121.3%。
如上所述,根据本实施方式的液晶显示装置,与使用3波长管或4 波长管作为背光源光源的现有的液晶显示装置比较,能够提高色纯度。 此外,虽然由于以0.5帧周期供给栅极脉冲而使得画面的刷新率变高, 但是如果是NTSC、 PAL等的帧速率,则液晶的响应速度能够追随,因 此,能够充分地实现本实施方式的液晶显示装置。
以下,对本发明的第二实施方式的照明装置和具备它的液晶显示 装置进行说明。其中,对于具有与第一实施方式中说明过的结构相同 的功能的结构,标注相同的符号,省略详细的说明。
本实施方式的液晶显示装置,在背光源装置3的冷阴极荧光管 31G、 31RB各自与液晶面板2中的扫描线的扫描同步,按配置顺序依 次点亮这点上与第一实施方式的液晶显示装置不同。此外,在1帧期
25间的前半向与绿色像素连接的数据线DL供给数据信号,在1帧期间的 后半向与红色和蓝色的像素连接的数据线DL供给数据信号这点与第 一实施方式相同。
此处,上述的"同步"是指,在0.5帧期间,冷阴极荧光管31G 或31RB从液晶面板2的画面的上侧向下侧依次点亮,使得能够追随扫 描线GL从液晶面板2的画面的上侧向下侧被依次选择的情况,没有必 要严密地使扫描线GL的选择定时与冷阴极荧光管31的点亮定时一致。
因此,如图10所示,本实施方式的液晶显示装置20代替第一实 施方式的液晶显示装置中的开关电路26,设置有控制绿色冷阴极荧光 管31G的点亮/熄灭的开关电路26a和控制品红色冷阴极荧光管31RB 的点亮/熄灭的开关电路26b。而且,在以下的说明中,令液晶显示装 置20具备绿色冷阴极荧光管31G, 31G9和品红色冷阴极荧光管 31RBt 31RB9共计18根冷阴极荧光管。
开关电路26a根据从液晶面板2的控制器25供给的定时信号等, 在1帧期间的前半,将绿色冷阴极荧光管31G! 31G9按此顺序逐根点 亮。即,绿色冷阴极荧光管31Gi 31G9在0.5帧期间,从液晶面板2 的画面的上侧向下侧(从图10的上侧向下侧)逐根依次点亮。0.5帧 期间的液晶面板2中的扫描线GL的选择顺序也是从画面的上侧朝向下 侧的方向。从而,在l帧期间的前半,从绿色冷阴极荧光管31G向在 液晶面板2中与被施加选择信号的扫描线GL大致对应的位置照射光。
此外,开关电路26b根据从液晶面板2的控制器25供给的定时信 号等,在l帧期间的后半,将品红色冷阴极荧光管31RB, 31RB9按此 顺序逐根点亮。艮卩,品红色冷阴极荧光管31RB, 31RB9在0.5帧期间, 从液晶面板2的画面的上侧向下侧(从图10的上侧向下侧)逐根依次 点亮。0.5帧期间的液晶面板2中的扫描线GL的选择顺序也是从画面
的上侧朝向下侧的方向。从而,在1帧期间的后半,从品红色冷阴极 荧光管31RB向在液晶面板2中与被施加选择信号的扫描线GL大致对
应的位置照射光。
通过以上那样的开关电路26a和26b的控制,如图11所示,l帧 期间的冷阴极荧光管31G和31RB的点亮顺序为31G"31G2、31G3、…… 31G9、 31RBp 31RB2、 31RB3、……31RB9的顺序。如上所述,冷阴极荧光管虽然具有相对于点亮/熄灭的控制其发光量不即刻响应的特性,
但是在本实施方式中,位于相互接近位置的绿色冷阴极荧光管31G和 品红色冷阴极荧光管31RB的组合不会同时发光。例如,观察绿色冷阴 极荧光管31G,和其相邻的品红色冷阴极荧光管31R^的组合,从绿色 冷阴极荧光管31G-,熄灭经过大约0.5帧期间后,品红色冷阴极荧光管 31RB,点亮。从而,来自绿色冷阴极荧光管31G,的光不会混入来自品 红色冷阴极荧光管31RB,的光中。由此,能够进一步提高色纯度。
此外,在本实施方式的液晶显示装置20中,也与第一实施方式的 液晶显示装置1相同,在1帧期间的前半,在发出绿色的光的绿色冷 阴极荧光管31G点亮的期间,向与对应于红色的彩色滤光片的像素电 极22连接的数据线DL1、 DL4、 DL7、……供给的数据信号、和向与 对应于蓝色的彩色滤光片的像素电极22连接的数据线DL3、 DL6、 DL9、……供给的数据信号既可以维持上一帧的电位,也可以是规定的 电位,或者也可以是显示黑色灰度等级的电位。
同样,在1帧期间的后半,在品红色冷阴极荧光管31RB点亮的期 间,向与对应于绿色的彩色滤光片的像素电极22连接的数据线DL2、 DL5、 DL8、……供给的数据信号既可以维持上一帧的电位,也可以是 规定的电位,或者也可以是显示黑色灰度等级的电位。
此外,在上述的说明中,令绿色冷阴极荧光管31G, 31G9和品红 色冷阴极荧光管31RB, 31RB9分别在1帧期间的前半和后半,逐根依 次点亮。但是,如果位于相互接近位置的绿色冷阴极荧光管31G和品 红色冷阴极荧光管31RB不同时发光,就能够获得防止混色的效果。因 此,还能够考虑以下的变形例。
例如,如图12所示,以下述方式构成开关电路26a和26b,艮P, 令绿色冷阴极荧光管31G! 31G9中的相邻的2根以上为一组,在1帧 期间的前半使这些组依次点亮,在1帧期间的后半,针对品红色冷阴 极荧光管31RB, 31RB9也与上述同样地进行点亮驱动。此外,如图 13所示,也可以以使得依次点亮的冷阴极荧光管的点亮期间重复的方 式构成开关电路26a和26b。
以下,对本发明的第三实施方式的照明装置和具备它的液晶显示装置进行说明。其中,对于具有与上述的各实施方式中说明过的结构相同的功能的结构,标注相同的参照符号,省略详细的说明。
如图14所示,本实施方式的液晶显示装置30在还具备生成在1帧期间的后半供给数据线DL的数据信号的插补数据生成部27这点上与第一实施方式不同,其中,该数据信号通过对在该帧期间供给该数据线DL的数据信号和在该帧期间的下一帧期间供给该数据线DL的数据信号进行插补而生成。
此外,关于在1帧期间的前半,令绿色冷阴极荧光管31G点亮并令品红色冷阴极荧光管31RB熄灭,在后半令品红色冷阴极荧光管31RB点亮并令绿色冷阴极荧光管31G熄灭这点,本实施方式的液晶显示装置30与第一实施方式的液晶显示装置1相同。
图15是表示插补数据生成部27的内部结构的框图。如图15所示,插补数据生成部27具备帧存储器271、 272和插补处理电路273。帧存储器271、 272各自存储1帧的量的视频信号。
当在帧存储器271中存储有第n帧的视频信号时,如果重新又向插补数据生成部27输入接着的第(n+l)帧的视频信号,则存储在帧存储器271中的第n帧的视频信号被移送至帧存储器272,存储在帧存储器272中。之后,在帧存储器271中存储新输入的上述的第(n+l)帧的视频信号。因此,在帧存储器271、 272中,共计存储2帧的量的视频信号。
插补处理电路273从帧存储器271、 272读出第n帧和第(n+l)帧的视频信号,通过插补处理,生成相当于第(n+l/2)帧的视频信号。其中,作为插补处理电路273所进行的插补处理,此处虽然省略说明,但是能够使用公知的各种插补算法。
由插补处理电路273生成的与第(n+l/2)帧相当的视频信号和存储在帧存储器272中的第n帧的视频信号通过控制器25供给源极驱动器23。
于是,源极驱动器23在第n帧的前半将第n帧的视频信号中的绿色成分的数据信号供给与绿色像素连接的数据线DL,在第n帧的后半将由插补处理电路273生成的与第(n+l/2)帧相当的视频信号中的红色和蓝色成分的数据信号供给与红色和蓝色像素连接的数据线DL。采用以上的结构,特别在显示动态图像的情况下,能够缓和随着
原色图像在时序列上分离显示而发生的色乱(也被称为color break-up)现象。
此外,在图14中,虽然与第一实施方式的液晶显示装置1中相同,举例表示的是具备开关电路26的结构,该开关电路26在1帧期间的前半,令绿色冷阴极荧光管31G点亮并令品红色冷阴极荧光管31RB熄灭,在后半令品红色冷阴极荧光管31RB点亮并令绿色冷阴极荧光管31G熄灭,但是也可以代替该开关电路26,采用设置有第二实施方式中说明过的开关电路26a、 26b的结构。
而且,在上述的各实施方式中说明过的结构只是一个示例,本发明的技术的范围不限于上述的具体示例,能够进行各种变更。
例如,在上述的各实施方式中,对使用冷阴极荧光管作为背光源光源的例子进行了说明,但是也可以代之而使用热阴极荧光管。此外,实施方式中具体言及的荧光体仅仅是一个示例。
进一步,背光源装置3不限定于上述那样的正下方型背光源,也可以是在导光体的侧面配置有光源的边光型背光源。
此外,例如,在上述的各实施方式中,对设置有RGB3原色的彩色滤光片的结构进行了举例说明,但是也可以采用设置有CMY3色的彩色滤光片的结构实施本发明。此外,本发明中能够应用的彩色滤光片不限于3色彩色滤光片,设置有包括混合时呈白色的3色(RGB或CMY)以外的颜色的4色以上的彩色滤光片的结构也包括在本发明的技术范围内。此外,在上述的各实施方式中,在l帧期间的前半显示l个图像中的绿色的像素部分,在后半显示红色和蓝色的像素部分,但是也可以为在前半显示1个图像中的红色和蓝色的像素部分,在后半显示绿色的像素部分。
此外,在上述的各实施方式中,对使用2种光源作为背光源装置的光源的结构进行了举例说明,其中,该2种光源是主要发出具有绿色的波长范围的光谱的光的光源,和主要具有红色和蓝色的波长范围的光谱的光源。但是,使色纯度劣化的主要的原因在于绿色和蓝色的混色,因此只要能够分离绿色成分和蓝色成分即可。因此,使用以下2种光源作为背光源装置的光源的结构也适于本发明的实施方式,该2种光源是主要发出具有蓝色的波长范围的光谱的光的光源和主要具有红色和绿色的波长范围的光谱的光源,很明显能够发挥与上述的各实施方式相同的效果。
产业工tfjKi禾u用'r土
本发明能够作为照明装置和具备该照明装置的显示装置应用于工业上,其中,该照明装置能够作为显示装置的背光源使用。
权利要求
1.一种照明装置,其作为显示装置的背光源使用,其特征在于其包括发出第一颜色的光的第一光源、和发出相对于所述第一颜色存在补色关系的第二颜色的光的第二光源,所述第一光源和所述第二光源是具有冷阴极或热阴极的荧光管,所述第一光源发出的光量小于所述第二光源发出的光量,所述第一光源和所述第二光源能够独立地进行点亮控制。
2. 如权利要求l所述的照明装置,其特征在于 分别设置有多个所述第一光源和所述第二光源,并且所述第一光源和所述第二光源每1根或每多根交替配置。
3. 如权利要求1或2所述的照明装置,其特征在于 输入所述第一光源的电能小于输入所述第二光源的电能。
4. 如权利要求1 3中任一项所述的照明装置,其特征在于 流入所述第一光源的电流量小于流入所述第二光源的电流量。
5. 如权利要求1 4中任一项所述的照明装置,其特征在于 所述第一光源的内径大于所述第二光源的内径。
6. 如权利要求1 5中任一项所述的照明装置,其特征在于 所述第一光源内部的气体压力高于所述第二光源内部的气体压力。
7. 如权利要求1 6中任一项所述的照明装置,其特征在于 所述第一颜色的光主要具有绿色的波长范围的光谱, 所述第二颜色的光主要具有红色和蓝色的波长范围的光谱。
8. 如权利要求7所述的照明装置,其特征在于发出所述第一颜色的光的所述第一光源是具有BAM : Mn荧光体的绿色荧光管。
9. 如权利要求7或8所述的照明装置,其特征在于发出所述第二颜色的光的所述第二光源是具有SCA荧光体和 GeM荧光体的蓝色红色混色荧光管。
10. 如权利要求1 6中任一项所述的照明装置,其特征在于 所述第一颜色的光主要具有蓝色的波长范围的光谱, 所述第二颜色的光主要具有红色和绿色的波长范围的光谱。
11. 一种显示装置,其特征在于,包括显示元件,其具备以矩阵状配置的扫描线和数据线,与所述扫 描线和数据线连接的开关元件,在所述开关元件通过所述扫描线的信 号而成为导通状态时进行与从数据线写入的数据信号相应的灰度等级显示的像素部,和与所述像素部对应配置,至少包括混合时呈白色的3 种颜色的滤光片的彩色滤光片;照明装置,其向所述显示元件射出面状光,其具备发出所述3种 颜色中的任一种颜色即第一颜色的光的第一光源、和发出相对于所述 第一颜色存在补色关系的第二颜色的光的第二光源,所述第一光源和 所述第二光源是具有冷阴极或热阴极的荧光管,所述第一光源发出的 光的光量小于所述第二光源发出的光的光量;扫描线驱动部,其在所述显示元件中显示1个图像的期间的半个 周期中,向各个所述扫描线依次供给选择信号;数据线驱动部,其在所述显示元件中显示1个图像的期间的前半 和后半的一方中,向所述数据线供给应该写入与所述第一颜色的彩色 滤光片对应的像素部的数据信号,在所述期间的前半和后半的另一方 中,向所述数据线供给应该写入与所述3种颜色中除所述第一颜色以 外的2种颜色的彩色滤光片对应的像素部的数据信号;和光源驱动部,其在所述显示元件中显示1个图像的期间的前半和 后半的一方中,使所述第一光源点亮并使所述第二光源熄灭,在所述 期间的前半和后半的另一方中,使所述第二光源点亮并使所述第一光源熄灭。
12. 如权利要求ll所述的显示装置,其特征在于 分别设置有多个所述第一光源和所述第二光源,并且所述第一光源和所述第二光源每1根或每多根交替配置。
13. 如权利要求11或12所述的显示装置,其特征在于 输入所述第一光源的电能小于输入所述第二光源的电能。
14. 如权利要求11 13中任一项所述的显示装置,其特征在于 流入所述第一光源的电流量小于流入所述第二光源的电流量。
15. 如权利要求11 14中任一项所述的显示装置,其特征在于 所述第一光源的内径大于所述第二光源的内径。
16. 如权利要求11 15中任一项所述的显示装置,其特征在于 所述第一光源内部的气体压力高于所述第二光源内部的气体压力。
17. 如权利要求11 16中任一项所述的显示装置,其特征在于 所述第一颜色的光主要具有绿色的波长范围的光谱, 所述第二颜色的光主要具有红色和蓝色的波长范围的光谱。
18. 如权利要求17所述的显示装置,其特征在于-发出所述第一颜色的光的所述第一光源是具有BAM : Mn荧光体的绿色荧光管。
19. 如权利要求17或18所述的显示装置,其特征在于 发出所述第二颜色的光的所述第二光源是具有SCA荧光体和GeM荧光体的蓝色红色混色荧光管。
20. 如权利要求11 16中任一项所述的显示装置,其特征在于所述第一颜色的光主要具有蓝色的波长范围的光谱, 所述第二颜色的光主要具有红色和绿色的波长范围的光谱。
21. 如权利要求11 20中任一项所述的显示装置,其特征在于所述数据线驱动部,在所述显示元件中显示1个图像的期间的前半和后半的一方中,向所述数据线供给使与所述3种颜色中除所述第 一颜色以外的2种颜色的彩色滤光片对应的像素部进行黑色灰度等级 显示的数据信号,所述数据线驱动部,在所述显示元件中显示1个图像的期间的前 半和后半的另一方中,向所述数据线供给使与所述第一颜色的彩色滤 光片对应的像素部进行黑色灰度等级显示的数据信号。
22. 如权利要求11 20中任一项所述的显示装置,其特征在于 在所述照明装置中,所述第一光源和所述第二光源以其长度方向与所述扫描线的延伸方向平行的方式分别设置有多个,所述光源驱动部,在所述显示元件中显示1个图像的期间的前半 和后半的一方中,与对所述扫描线的选择信号的施加同步,按配置顺 序依次使所述多个第一光源点亮,在所述显示元件中显示1个图像的 期间的前半和后半的另一方中,与对所述扫描线的选择信号的施加同 步,按配置顺序依次使所述多个第二光源点亮。
23. 如权利要求11 20中任一项所述的显示装置,其特征在于 还具备生成在所述显示元件中显示1个图像的期间的后半供给所述数据线的数据信号的插补数据生成部,其中,该数据信号通过对在 该期间供给所述数据线的数据信号和在该期间的下一期间供给所述数 据线的数据信号进行插补而生成。
全文摘要
本发明涉及照明装置和具备它的显示装置,提供能够进行高画质的动态图像显示,并且提高色纯度的显示装置和在该显示装置中使用的照明装置。该显示装置包括照明装置(3),其具备发出第一颜色的第一光源(31G)和发出相对于第一颜色存在补色关系的第二颜色的光的第二光源(31RB);在0.5帧周期中依次选择各扫描线GL的栅极驱动器(24);在1帧期间的前半向所述第一颜色的像素写入数据信号,在后半向其它2种颜色的像素写入数据信号的数据驱动器(23);和开关电路(26),其在1帧期间的前半使所述第一光源点亮并使所述第二光源熄灭,在1帧期间的后半使所述第二光源点亮并使所述第一光源熄灭。
文档编号G09G3/36GK101663703SQ20088001278
公开日2010年3月3日 申请日期2008年4月16日 优先权日2007年4月20日
发明者鹰田良树 申请人:夏普株式会社
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