液晶显示装置及电子设备的制作方法

专利名称：液晶显示装置及电子设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种包括具有滤色器的液晶板及其光源的液晶显示装置以及一种电子设备，尤其涉及一种包括第一光源和第二光源的液晶显示装置以及包括液晶显示装置的电子设备，其中第一光源用于发射白色光(第一白光)作为背光，第二光源用于发射不同于第一白光的白色光(第二白光)，使得可以响应于环境照度而切换第一和第二光源。
背景技术：
例如，所引专利参考文献1已经描述了这种液晶显示装置。即，所引专利参考文献1已经描述了一种适用于显示真实画面的场序制彩色液晶显示装置，例如监控接收器和大尺寸电视接收器。在所引专利参考文献1中描述的液晶显示装置包括液晶板、用于将光照射到液晶板的光源、以及用于以时间连续的方式切换光源的颜色的驱动装置，并且驱动装置与之同步地控制光透过液晶板或在液晶板上反射的状态。该液晶显示装置的特征在于多个驱动装置，包括用于从时间观点上通过色块的加法混色来执行彩色显示的驱动装置和用于基于灰度显示通过单一颜色来执行单色显示的驱动装置。
根据在所引专利参考文献1中描述的具有上述配置的液晶显示装置，因为该液晶显示装置具有切换用于执行普通彩色显示的场序制彩色系统驱动和没有颜色分裂并具有小功耗的单色显示驱动的配置，所以可以获得整体功耗可以减少并且能够以高清晰度显示真实移动画面的液晶显示装置。
所引专利参考文献2描述了根据相关技术的液晶显示装置的另一实例。即，所引专利参考文献2描述了使用液晶作为显示介质的液晶显示装置。所引专利参考文献2中描述的液晶显示装置包括第一透明绝缘基板，其上设置有多个透明像素电极；第二透明绝缘基板，具有相对于上述透明像素电极的透明电极；液晶，设置在上述第一与第二透明绝缘基板之间；彩色显示背光光源，以与上述第二透明绝缘基板相反的方式设置，以顺序地发射具有三原色的颜色的光；以及控制电路，用于控制液晶，以适当地使分子定向。
根据在所引专利参考文献2中描述的具有上述配置的液晶显示装置，因为该液晶显示装置具有发射三原色光的彩色显示背光光源的三原色的光被顺序地发射并且响应于每个颜色而改变一个像素的透射率的配置，所以许多颜色可以由一个像素来表示，并且彩色显示点可以由一个像素显示。因此，可以增加分辨率，可以防止滤色器丢失一些光，可以有效地使用背光光源的一些光，以及可以增加显示的亮度。
日本公开专利申请第2003-248463号[所引专利参考文献2]日本公开专利申请第6-110033号附图中图1是示出了根据相关技术的液晶显示装置的实例的示意图。根据相关技术的该液晶显示装置使用发射白(W)光的发光二极管作为背光光源。液晶显示装置，通常由图1中参考标记1表示，包括背光2、第一偏光板3、第一基板4、液晶5、滤色器6、第二基板7、以及第二偏光板8。背光2包括多个白色发光二极管，并且这些白色发光二极管排列在相同直线上或相同平面上。
第一偏光板3结合到第一基板4的一个表面，以及背光2以相对的方式以适当的间隙位于第一偏光板3的后面。液晶5结合到第一基板4的另一表面，以及滤色器6结合到液晶5的另一表面。滤色器6具有在上下和左右方向上以相同间隙重复地位于其上的红(R)、绿(G)、和蓝(B)滤色器区域6r、6g、和6b。接着，第二偏光板8结合到第二基板7的另一表面。
因此，当背光2通电时，所发射的白色光从第一偏光板3经由第一基板4照射到液晶5，并且通过液晶5的光经由滤色器6和第二基板7从第二偏光板8射出到外部。在该情况下，光通过滤色器6的滤色器区域6r、6g、和6b，从而对应于各个滤色器区域6r、6g、和6b的颜色的红(R)、绿(G)、和蓝(B)光被射出以形成彩色图像。
图2是示出了根据相关技术的液晶显示装置的另一实例的示意图。根据相关技术的液晶显示装置使用三个以上用于发射RGB的红、绿、和蓝三种颜色光的RGB发光二极管作为其背光光源。液晶显示装置，通常由图2中参考标记10表示，除了背光9，具有与液晶显示装置1相似的布置。如图2所示，背光9包括用于发射红(R)光的红色发光二极管、用于发射绿(G)光的绿色发光二极管、和用于发射蓝(B)光的蓝色发光二极管的组合，并且这些三种颜色的发光二极管以相同顺序重复地排列在相同平面上。
因此，当背光9通电时，所发射的红、绿、和蓝色的三种颜色的光彼此重叠以产生白光，并且白光从第一偏光板3经由第一基板4照射到液晶5。通过该液晶5的光经由第二基板7从第二偏光板8射出到外部。在该情况下，光通过滤色器6的滤色器区域6r、6g、和6b，从而对应于各个滤色器区域6r、6g、和6b的颜色的红、绿、和蓝光被射出到外部以形成彩色图像。
图3A、3B、和3C分别是示出了前述液晶显示装置1的光谱特性的曲线图。具体而言，图3A是示出了滤色器6的光谱特性的曲线图，图3B是示出了白色发光二极管的光谱特性的曲线图，以及图3C是示出了整个液晶显示装置1的光谱特性的曲线图。如图3A所示，在滤色器6的光谱中，在三个部分产生光谱特性的峰值。即，第一峰值对应于蓝色滤色器区域6b，并且如点划线B所示，其具有在大约470nm波长处的峰值。第二峰值对应于绿色滤色器区域6g，并且如实线G所示，其具有在大约520nm波长处的峰值。同样，第三峰值对应于红色滤色器区域6r，并且如虚线R所示，其具有在大约620nm波长处的峰值。
此外，如图3B所示，在白色发光二极管中，在两个部分产生光谱特性的峰值。具体而言，第一峰值位于大约440nm波长处，以及第二峰值位于从大约530nm至大约630nm波长的宽范围中。当红(R)、绿(G)、和蓝(B)三种颜色混合时产生第二峰值。结果，如图3C所示，在整个液晶显示装置1中，在三个部分产生光谱特性的峰值，并且在上述三个峰值之间的两个部分处产生大的波谷。在大约480nm波长处产生第一波谷，以及在大约570nm波长处产生第二波谷。当R、G、B(红、绿、蓝)三种颜色混合时产生这两个波谷。
图4A、4B、和4C是示出了前述液晶显示装置10的光谱特性的曲线图。更具体地，图4A是示出了相同滤色器6的光谱特性的曲线图，图4B是示出了RGB发光二极管的光谱特性的曲线图，以及图4C是示出了整个液晶显示装置10的光谱特性的曲线图。
如图4A所示，在RGB发光二极管中，在三个部分产生光谱特性的峰值。具体而言，第一峰值位于大约470nm波长处，第二峰值位于大约530nm波长处，以及第三峰值位于大约630nm波长处。如图4B所示，在这三个峰值之间产生两个波谷。第一波谷产生在大约500nm波长处，以及第二波谷产生在大约580nm波长处。当R、G、B(红、绿、蓝)三种颜色彼此分开时产生这两个波谷。
因此，如图4C所示，在整个液晶显示装置10中，在三个部分产生光谱特性的峰值，并且在这三个峰值之间的两个部分产生大波谷。第一波谷在大约480nm波长处产生，并且第二波谷在570nm波长处产生。这三个峰值和两个波谷对应于RGB发光二极管的光谱特性，并且它们在R、G、B(红、绿、蓝)三种颜色彼此分开时产生。
图5是示出了具有图3A、3B、和3C所示光谱特性的液晶显示装置1和具有图4A、4B、和4C所示光谱特性的液晶显示装置10的色彩再现范围的曲线图。更具体地，图5中由双点划线示出的三角形11示出了白色发光二极管的色彩再现范围，以及由实线示出的三角形12示出了RGB三色发光二极管的色彩再现范围。对图5曲线图的研究可以显示如下事实，即，当RGB三色发光二极管用作背光源时，与白色发光二极管用作背光源的情况相比较，色彩再现范围可以在红、绿、和蓝区域的所有区域中扩展。
在上述液晶显示装置中，近年来，各种类型的新技术已经被开发并被采用作为扩展色彩再现范围的方法。例如，用于滤色器的新颜料的开发、三色LED的开发、以及新冷阴极射线管的开发都是各种新技术。
在这种情况下，大部分包括具有大于10英寸图像屏幕的较大图像屏幕的液晶显示装置的电子设备，诸如大尺寸液晶显示板型电视接收器和笔记本大小的个人计算机，使用冷阴极射线管(即，冷CRT)。然而，因为需要高电压来驱动冷阴极射线管，在实际情况下，冷阴极射线管几乎不能在便携式电子设备中使用，因为便携式电子设备倾向于认为小功耗是重要的。同样，从诸如电子设备产品的尺寸和功耗的各种观点看，大部分便携式电子设备，诸如具有小尺寸屏幕的移动电话、数码相机、内置相机型图像获取装置、和PDA(个人数字助理)，使用白色LED(发光二极管)，其能够由低电压驱动。
然而，尽管上述所引专利参考文献1中描述的液晶显示装置使用黑白液晶显示板，其中液晶板的每个像素未设置滤色器，使得这种液晶显示装置在液晶的响应性方面是优秀的，高速响应性成为可能，但是需要通过开关单元不断地切换电路，以发射红(R)、绿(G)、和蓝(B)光，因此相关技术的液晶显示装置不能同时发射红(R)、绿(G)、和蓝(B)光。因此，因为红(R)、绿(G)、和蓝(B)的发光将具有时滞地彼此重叠，所以不可能获得每个像素的清楚颜色，因此这种相关技术的液晶显示装置的色彩再现能力不够充分。
同样，在上述所引专利参考文献2中描述的液晶显示装置中，由于发射三原色光的背光源的三色将被顺序地发射，通过响应于像素信号改变一个像素中的每个颜色的透射率来在一个像素表示许多颜色，并且彩色显示的一个点由一个像素显示，类似上面所述，在每个像素处不能获得清楚的颜色，并且色彩再现能力不充分。
本发明力图解决的问题是相关技术的液晶显示装置将使红(R)、绿(G)、和蓝(B)的发光具有时滞地彼此重叠，使得每个像素不能产生清楚的颜色，并且色彩再现能力不充分。

发明内容
鉴于上述方面，本发明旨在提供一种液晶显示装置，其中通过扩展色彩再现范围，清楚和漂亮的色彩能够在视觉上被肯定。
此外，本发明旨在提供一种液晶显示装置，其中能够更有效地消耗电力，使得驱动液晶显示装置的时间能够被延长。
此外，本发明旨在提供一种液晶显示装置，其中如果需要的话能够使彩色显示清楚，使得观看者能够观看漂亮的画面。
此外，本发明旨在提供一种包括上述液晶显示装置的电子设备。
根据本发明的一方面，提供了一种液晶显示装置，其包括液晶板，具有滤色器；第一光源，用于将第一白光照射到液晶板；第二光源，用于将不同于第一白光的第二白光照射到液晶板；照度检测装置，用于检测液晶板的环境照度，以输出检测信号；以及光源控制装置，用于基于来自照度检测装置的检测信号来切换第一和第二光源。
在根据本发明的液晶显示装置中，第二光源包括两个以上发射不同颜色光的发光体的组合，该组合能够通过组合从所有发光体射出的光来生成白光。
此外，在根据本发明的液晶显示装置中，光源控制装置将基于来自照度检测装置的检测信号检测的照度检测值与预定照度参考值进行比较，如果基于比较结果确定照度检测值大于照度参考值，则光源控制装置使第一光源通电，以及如果基于比较结果确定照度检测值小于照度参考值，则光源控制装置使第二光源通电。
此外，在根据本发明的液晶显示装置中，照度检测装置包括亮度传感器和白平衡传感器中的至少一种。
根据本发明的另一方面，提供了一种电子设备，包括液晶显示装置，该液晶显示装置包括具有滤色器的液晶板、用于将第一白光照射到所述液晶板的第一光源、和用于将不同于所述第一白光的第二白光照射到所述液晶板的第二光源；以及控制装置，用于通过控制光透过液晶板或光在液晶板上反射的状态来显示彩色图像，液晶显示装置包括照度检测装置，用于检测液晶板的环境照度，以输出检测信号；以及光源控制装置，用于基于来自照度检测装置的检测信号来切换第一和第二光源。
根据本发明的液晶显示装置和电子设备，照度检测装置将液晶板的环境照度与参考照度进行比较，并且光源控制装置响应于照度的比较结果来切换第一和第二光源，从而在观看者在具有大照度的户外观看液晶板时或者在观看者过长时间观看液晶板时，驱动用于发射白光的第一光源以降低功耗。然而，当用户在具有小照度的室内观看液晶板时，驱动用于发射包括白光的两种以上的光的第二光源，以加宽色彩再现范围。结果，观看者能够在视觉上肯定清楚和漂亮的颜色。
根据本发明，可能实现液晶显示装置和电子设备，其中响应于液晶板的环境照度切换光源，并且响应于用途，两个光源被选择性地使用，使得电力消耗能够更有效，液晶显示装置和电子设备被驱动使用的时间能够被延长，如果需要可以使彩色图像清楚，从而可能使观看者在视觉上肯定漂亮的画面。


图1是示出了根据相关技术的液晶显示装置的第一实例的示意图；图2是示出了根据相关技术的液晶显示装置的第二实例的示意图；图3A、3B、和3C是示出了第一光源的光谱特性的曲线图，其中图3A示出了滤色器的光谱特性；图3B示出了白色发光二极管的光谱特性；以及图3C示出了通过液晶板的光的光谱特性；图4A、4B、和4C是示出了第一光源的光谱特性的曲线图，其中图4A示出了滤色器的光谱特性；图4B示出了红、绿、和蓝色发光二极管的光谱特性；以及图4C示出了通过液晶板的光的光谱特性；图5是示出了在CIE色度图中的色彩再现区域的示意图；图6是示出了根据本发明的液晶显示装置的第一实施例的示意性布置的示意图；图7是示出了根据本发明的使用液晶显示装置的电子设备的第一实施例的框图；图8是示出了根据本发明的使用液晶显示装置的电源电路的第一实施例的框图；图9是示出了根据本发明的使用液晶显示装置的电源电路的第二实施例的框图；
图10A、10B、10C、和10D分别是示出了作为根据本发明的液晶显示装置的背光的第一实施例的四种颜色发光二极管的组合的实例的示意图，其中图10A示出了白色发光二极管的一个封装和红、绿、和蓝色发光二极管的一个封装的组合；图10B示出了白、红、绿、和蓝色发光二极管的封装的组合；图10C示出了白色发光二极管的一个封装和红、绿、和蓝色发光二极管中的任何两个的封装的组合；以及图10D示出了白色发光二极管的一个封装和组合的红、绿、和蓝色发光二极管中的任何两种颜色的封装的组合；图11A、11B、和11C分别是示出了作为根据本发明的液晶显示装置的背光的第一实施例的发光二极管和封装的布置的实例的示意图，其中图11A示出了白色发光二极管的一个封装和红、绿、和蓝色发光二极管的一个封装交替设置的实例；图11B示出了两个红、绿、和蓝色发光二极管的一个封装相对于白色发光二极管的一个封装交替设置的实例；以及图11C示出了三个红、绿、和蓝色发光二极管的一个封装相对于白色发光二极管的一个封装交替设置的实例；图12A、12B、和12C分别是示出了根据本发明的液晶显示装置的图11B所示的发光二极管和封装被通电的实例的示意图，其中图12A示出了所有白、红、绿、和蓝色发光二极管被通电的状态；图12B示出了除了白色发光二极管以外红、绿、和蓝色发光二极管被通电的状态；以及图12C示出了仅白色发光二极管被通电，红、绿、和蓝色发光二极管被断电的情况；图13是解释由根据本发明的液晶显示装置的控制装置执行的控制操作的第一实施例所参考的流程图；图14是解释由根据本发明的液晶显示装置的控制装置执行的控制操作的第二实施例所参考的流程图；
图15是解释由根据本发明的液晶显示装置的控制装置执行的控制操作的第三实施例所参考的流程图；图16是示出了根据本发明的液晶显示装置的第二实施例的示意性配置的示意图；图17是示出了使用根据本发明的液晶显示装置的电源电路的第三实施例的框图；图18A和18B示出了根据本发明的液晶显示装置的白色发光体的实施例，其中图18A是第一白色发光体的截面图；以及图18B是第二白色发光体的截面图；图19A、19B、和19C分别示出了作为根据本发明的液晶显示装置的背光的第二实施例的第一白色发光体和第二白色发光体的布置的实例，其中图19A是示出了第一和第二白色发光体交替排列的布置的实例的示意图；图19B是示出了两个第二白色发光体相对于一个第一白色发光体排列的布置的实例的示意图；以及图19C是示出了三个第二白色发光体相对于一个第一白色发光体排列的布置的实例的示意图；图20A、20B、和20C分别示出了根据本发明的液晶显示装置的图19A所示的第一和第二白色发光体被通电的实例，其中图20A是示出了所有第一和第二白色发光体被通电的状态的示意图；图20B是示出了第一白色发光体被断电而仅第二白色发光体被通电的状态的示意图；以及图20C是示出了第二白色发光体被断电而仅第一白色发光体被通电的状态的示意图；图21是解释由根据本发明的液晶显示装置的控制装置执行的控制操作的第四实施例所参考的流程图；
图22是解释由根据本发明的液晶显示装置的控制装置执行的控制操作的第五实施例所参考的流程图；图23是解释由根据本发明的液晶显示装置的控制装置执行的控制操作的第六实施例所参考的流程图；图24是示出了作为使用根据本发明的液晶显示装置的电子设备的第一实施例的图像获取装置的外观透视图；图25是示出了作为使用根据本发明的液晶显示装置的电子设备的第二实施例的笔记本型个人计算机的外观透视图；图26是用于解释监视器灰度系数的γ(灰度系数)特性的曲线图，其中横轴表示视频信号，以及纵轴表示监视器亮度；以及图27是用于解释监视器灰度系数的γ(灰度系数)特性的曲线图，其中横轴表示输入信号，以及纵轴表示亮度。
具体实施例方式
下面参考附图描述本发明的实施例。
图6至图25是解释本发明的实施例所参考的示意图。更具体地，图6是示出了根据本发明的液晶显示装置的第一实施例的示意性布置的示意图。图7是示出了使用图6所示液晶显示装置的电子设备的示意性布置的框图。图8和图9是示出了用于图6所示液晶显示装置的电源电路的实施例的框图。图10A、10B、10C、和10D分别是示出了构成图6所示液晶显示装置的背光的各个彩色发光二极管的组合的实例的示意图。图11A、11B、和11C分别是示出了构成图6所示液晶显示装置的背光的发光二极管和封装的布置的实例的示意图。图12A、12B、和12C分别是示出了构成图6所示液晶显示装置的背光的发光二极管和封装被通电的实例的示意图。图13、14、和15分别是示出了由图6所示液晶显示装置的控制装置执行的控制操作的实例的流程图。
图16是示出了根据本发明的液晶显示装置的第二实施例的示意性布置的示意图。图17是示出了用于图16所示液晶显示装置的电源电路的实施例的框图。图18A和18B分别是示出了构成图16所示液晶显示装置的背光的白色发光二极管的示意性布置的实施例的示意图。图19A、19B、和19C分别是示出了构成图16所示液晶显示装置的背光的白色发光二极管的布置的实例的示意图。图20A、20B、和20C分别是示出了构成图16所示液晶显示装置的背光的白色发光二极管被通电的实例的示意图。图21、22、和23分别是示出了由图16所示液晶显示装置的控制装置执行的控制操作的实例的流程图。图24和25分别是示出了使用根据本发明的液晶显示装置的电子设备的实施例的示意图。
如图6所示，示出的本发明的第一实施例的液晶显示装置20包括液晶板21，包括滤色器；以及背光22，用作背光光源，以将白光或包括白色的两种颜色以上的光照射到该液晶板21。此外，液晶板21包括第一偏光板23、第一基板24、液晶25、滤色器26、第二基板27、和第二偏光板28。
背光22包括第一光源，用于将白光照射到液晶板21；以及第二光源，用于将包括白色的两种颜色以上的光照射到液晶板21。更具体地，该背光22包括发光二极管，用于发射包括白色的三种以上颜色或四种颜色的光。在该实施例中，背光22包括四种颜色和四种类型的白(W)和为三原色的红(R)、绿(G)、和蓝(B)的组合的W发光二极管22w，即，能够发射白(W)光的W发光二极管22w，能够发射红(R)光的R发光二极管22r，能够发射绿(G)光的G发光二极管22g，以及能够发射蓝(B)光的B发光二极管22b。
W发光二极管22w可包括发射蓝光的蓝色发光二极管与例如用作滤色器(例如，覆盖其发光部分的遮盖物)的黄色荧光材料(例如，红色荧光材料和绿色荧光材料的混合物)的组合。然而，构成白色(W)的组合不限于该实施例的这些组合，并且不言而喻，可以应用各种组合，只要它们能够整体上发射白光。
此外，红、绿、和蓝的RGB发光二极管22r、22g、和22b可以是发光二极管，其中每个发光二极管能够发射单色光，即，每个发光二极管能够独立地发射对应颜色的光。此外，RGB发光二极管22r、22g、和22b可以通过对白色发光二极管添加红、绿、和蓝色荧光材料来构成，使得它们变得能够发射对应颜色的光。
四种颜色和四种类型的发光二极管的组合可使用图10A、10B、10C、和10D所示各种组合的应用。图10B示出了一种发光二极管容纳于一个封装内的布置，红、绿、蓝、和白的RGBW发光二极管22r、22g、22b、和22w的每一个封装能够显示一种颜色，并且其中四个封装31a、31b、31c、和31d能够显示四种颜色。
在这种情况下，当四种发光二极管被通电使得所发射的光不能彼此干涉时，各个发光二极管22r、22g、22b、和22w被通电以发射红、绿、蓝、和白光，使得这些红、绿、蓝、和白色能够被独立地显示。另一方面，当仅有三原色红、绿、和蓝的RGB发光二极管22r、22g、和22b被通电使得它们发射的光可以彼此干涉时，导致这些红、绿、和蓝光彼此干涉，从而可以在整体上发射白光。此时，当除红、绿、和蓝的RGB发光二极管22r、22g、和22b之外的白色W发光二极管22w被通电时，白光强度增加，大于由红、绿、和蓝色的RGB发光二极管22r、22g、和22b显示的白光的强度，使得白色可在整体上变明亮。与此明亮的白色相比，由三个RGB发光二极管22r、22g、和22b形成的白色可能变成其强度不足的白色。因此，两种白光的强度变得不同。
图10A示出了包括一个封装的白色的W发光二极管22w，以及剩余三种红、绿、和蓝的RGB发光二极管22r、22g、和22b容纳于一个封装内使得两个封装31a和32可变得能够显示四种颜色的布置。在这种情况下，当容纳于一个封装内的红、绿、和蓝的RGB发光二极管22r、22g、和22b被同时通电时或者当它们以预定时间间隔被顺序通电时，从RGB发光二极管22r、22g、和22b发射的光可以彼此干涉，使得可以在整体上发射白光。另一方面，当红、绿、和蓝的RGB发光二极管22r、22g、和22b中的任何一个在封装32中被通电时，整个封装32变成对应于如此发射的光的颜色的发光二极管以仅发射该种颜色。
图10C示出了容纳于一个封装内的白色的W发光二极管22w，并且剩余三种的红、绿、和蓝的RGB发光二极管22r、22g、和22b中的两个容纳于一个封装内使得可以通过三个封装来显示四种颜色的布置。在该实施例中，R发光二极管22r和G发光二极管22g容纳于第一封装33a内，G发光二极管22g和B发光二极管22b容纳于第二封装33b内，以及B发光二极管22b和R发光二极管22r容纳于第三封装33c内。
在这种情况下，在三种封装33a、33b、和33c中，可以使用两种封装。那么，容纳于两种封装内的红、绿、和蓝的RGB发光二极管22r、22g、和22b被通电以在同时发光，或者它们被顺序通电以以预定时间间隔发光，从而这些光彼此干涉，以在整体上发射白光。在该情况下，仅能使用相同颜色的两个发光二极管中的任何一个。在两种封装(封装33a、33b、和33c的任何两种)中，当红、绿、和蓝的RGB发光二极管22r、22g、和22b中的一个被通电以发光时，上述封装变成对应于所发射的光的颜色的发光二极管，并且从该发光二极管发射上述光。
当第一封装33a的R发光二极管22r和G发光二极管22g被通电以同时发光时，可能获得为红(R)和绿(G)的混合色的黄(Y)光。同样，当第二封装33b的G发光二极管22g和B发光二极管22b被通电以同时发光时，可能获得为绿(G)和蓝(B)的混合色的青(C)光。然后，当第三封装33c的B发光二极管22b和R发光二极管22r被通电以同时发光时，可能获得为蓝(B)和红(R)的混合色的品红(M)光。
图10D示出了包括白色的四种RGBW发光二极管22r、22g、22b、和22w中的每个容纳于一个封装内，使得可以通过四个封装31a、31b、31c、和31d来显示四种颜色。该实施例示出了图10C所示组合的修改实例，其中一个封装被分成以相同方式使用的两个封装。更具体地，当除了白色并重叠一种颜色的三种封装的RGB发光二极管22r、22g、和22b被通电以同时发光时或者当它们被顺序通电以以预定时滞发光时，从RGB发光二极管22r、22g、和22b发射的光彼此干涉以在整体上发射白光。然后，当从白色的W发光二极管22w发射的光被添加到上述所发射的白光时，可以显示具有更大强度的白光。
包括上述W发光二极管22w的白色封装31a构成第一光源，其将白光照射到液晶板21。此外，包括RGB发光二极管22r、22g、和22b的彩色封装32和白色封装31a的组合构成第二光源，用于将包括白光的两种以上颜色的光照射到液晶板21。
图11A、11B、和11C示出了具有上述布置的第一和第二光源的布置的实施例。更具体地，图11A、11B、和11C所示实施例是使用图10A所示的封装布置的实施例，并且它们示出了当通过使用白色的W发光二极管22w和三种RGB发光二极管22r、22g、和22b容纳于一个封装内的三合一封装来构成背光时所获得的发光二极管的布置的实例。在这种情况下，不言而喻，诸如白色和其它颜色(红、绿、和蓝)的数量之比和这些颜色的布置的各种因素不限于随后描述的实施例的这些因素。
图11A示出了包括W发光二极管22w的一个白色封装和包括RGB发光二极管22r、22g、和22b的一个彩色封装交替地设置以构成背光的实施例。在图11A所示实施例的情况下，因为以相同比例使用白色封装31a和彩色封装32，尽管红、绿、和蓝色的清晰度轻微降低，但是白色封装31a的功耗较小，使得液晶显示装置可变得能够以低功耗操作较长时间。
图11B示出了白色封装31a和彩色封装32以1∶2的比例重复设置的实施例。在该实施例的情况下，因为彩色封装32的数量是白色封装31a的数量的两倍，红、绿、和蓝色的清晰度可以增加。另一方面，彩色封装32的功耗大于白色封装31a的功耗，使得液晶显示装置的功耗可能不可避免地增加。
图11C示出了在白色封装31a与彩色封装32之间的比例设置为1∶3的实施例，因此彩色封装32的比例增加得更多。在该实施例的情况下，因为彩色封装32的数量是白色封装31a的数量的三倍，红、绿、和蓝色的清晰度可以增加更多，但是功耗不可避免地与色彩清晰度的增加成比例的增加。白色封装31a和彩色封装32可以排列在相同直线或相同平面上。
图12A、12B、和12C示出了具有上述布置的背光光源被通电和断电的模式的实施例。图12A示出了第二光源中白色封装31a和彩色封装32的三种颜色(红、绿、和蓝)的全部四种颜色的发光二极管全被通电以发光的状态。在这种情况下，白光直接从白色封装31a射出，并且当红、绿、和蓝三色混合时生成的白光从彩色封装32射出。
根据该通电模式，白光从所有白色封装31a和彩色封装32射出。结果，因为所有封装变成白光源以发射白光，所以背光光源可能增加作为背光的光的强度，因此整个背光可能显示出具有最大强度的照射功能。该通电模式适用于例如液晶显示装置在室内最亮状态下使用的情况。
图12B示出了第二光源中所有彩色封装32的红、绿、和蓝的全部三种颜色的发光二极管都被通电而所有白色封装31a被断电的状态。在这种情况下，当红、绿、和蓝三色混合时生成的白光仅从所有彩色封装32射出。根据该通电模式，液晶显示装置可显示出可发射清楚颜色的光而彩色封装32的色彩再现被认为是重要的照射功能。该通电模式适用于例如液晶显示装置在户外黑暗中使用的情况。
图12C示出了第二光源中所有白色封装31a都被通电(此状态显示第一光源)而所有彩色封包32被断电的状态。在这种情况下，白光仅从所有白色封装31a射出。根据该通电模式，液晶显示装置可显示出具有小功耗而光的强度(或电力)被认为是重要的照射功能。该通电模式适用于例如液晶显示装置在户外使用的情况。
如上所述，第二光源和第一光源响应于该液晶显示装置使用的环境而切换通电模式。更具体地，当倾向于保持大的色彩再现范围时，彩色封装32被通电。同样，当倾向于增加照度时，白色封装31a(如果需要，可以增加彩色封装32)被通电，使得可能响应于移动环境而实现高图像质量(宽色彩再现范围)和高户外可见度的切换。
由具有上述布置的背光22将光照射至的液晶板21的布置类似于图2所示。如图6所示，液晶板21包括第一偏光板23、第一基板24、液晶25、滤色器26、第二基板27、和第二偏光板28，从背光22侧以该顺序设置。
第一和第二偏光板23和28是具有可旋转90度的偏光面的偏光器。第一偏光板23结合到第一基板24的一个表面，以及第二偏光板28结合到第二基板27的一个表面。第一和第二基板24和27由玻璃板形成，其中预定形状的透明电极附着于其一个表面，从而形成为一体。第一和第二基板24和27的各个透明电极设置在与两个偏光板23和28侧相反的表面上。具有滤色器26的液晶25夹置在设置有透明电极的表面之间。
液晶25由棒状有机分子形成，并且其能够通过采用诸如介电常数和电导率的电学各向异性和诸如折射率的光学各向异性基于电压的存在来切换暗状态和亮状态。一个透明电极设置在该液晶25的一个表面上，以及滤色器26设置在液晶25的另一表面上。然后，滤色器26具有设置在其与液晶25相反的表面上的透明电极。滤色器26具有可以在上下方向和左右方向以相同间隔被重复连续的方式设置在其上的各个红(R)、绿(G)、和蓝(B)的滤色器区域26r、26g、和26b。
该滤色器26的三原色红、绿、和蓝的色纯度根据滤色器的膜厚度、颜料的浓度等而不同。尽管色纯度可以根据浓度值的增加而提高，但是滤色器的透射率降低，使得显示屏变暗。关于这种缺点，根据本发明，仅作为第一光源的白色封装31a被通电以发光的状态添加到彩色封装32被通电以发光的状态，与作为第二光源的白色封装31a被通电以发光的状态无关，使得白色封装31a和彩色封装32都被通电以发光。因此，充分大量的光可以被发射，即使在透射率降低的状态下，光的强度可以被增加以增加可见度。同时，可以通过加宽色彩再现范围来使色彩的显示变清楚。
图7是示出了包括液晶显示装置20的电子设备40的示意性布置的框图，该液晶显示装置包括液晶板21和背光22，每个都具有前述布置。如图7所示，该电子设备40包括控制单元41，其也作为光源控制装置的控制装置；视频信号处理单元42，电连接至该控制单元41；存储装置43，包括程序存储器和数据存储器，以驱动控制单位41和其它RAM(随机存取存储器)和ROM(只读存储器)；亮度传感器44，其显示照度检测装置的第一具体实例，以检测液晶板21的环境亮度，从而输出检测信号；白平衡传感器45，其显示照度检测装置的第二具体实例，以检测液晶板21的环境照度，从而输出检测信号等。
控制单元41包括操作电路，其包括例如微型计算机(CPU(中央处理器))等。液晶驱动单元46连接至视频信号处理单元42，以及液晶板21连接至液晶驱动单元46。电子设备40的第一连接端40a连接至该视频信号处理单元42，以及视频信号通过第一连接端40a从外部设备输入至电子设备40。此外，控制单元41连接至电子设备40的第二连接端40b，以及相机校正信号从第二连接端40b输入至电子设备40。
此外，亮度传感器44通过第一接口电路48连接至控制单元41，并且由亮度传感器44检测的亮度信息输入至控制单元41。此外，白平衡传感器45通过第二接口电路49连接至控制单元41，并且由白平衡传感器45检测的白平衡信息输入至控制单元41。然后，LED(发光二极管)驱动单元47连接至控制单元41，并且构成背光22的第一光源22w和第二光源22r、22g、和22b连接至LED驱动单元47。
图8和9分别是示出了使LED驱动单元47、第一光源22w、和第二光源22r、22g、和22b连接在一起的电源电路的布置的实例的框图。电源电路51包括四种发光二极管，即，彼此独立地并行连接的白色的W发光二极管22w和三种红、绿、和蓝的RGB发光二极管22r、22g、和22b。电源电路51设置有响应于四种发光二极管的四个通断开关W-SW、R-SW、G-SW、和B-SW。通过控制这些通断开关W-SW、R-SW、G-SW、和B-SW的通断操作，可能适当地控制四种发光二极管，方式为这些发光二极管中的每个可以被通电以发射每个颜色的光，或者所有颜色的这些发光二极管可以被通电以同时发光。
图9所示电源电路52包括独立地串联的白色的W发光二极管22w和三种红、绿、和蓝的RGB发光二极管22r、22g、和22b。电源电路52也设置有响应于四种发光二极管的四个通断开关W-SW、R-SW、G-SW、和B-SW。通过控制这些通断开关W-SW、R-SW、G-SW、和B-SW的通断操作，可能适当地控制四种发光二极管，方式为这些发光二极管中的每个可以被通电以发射每个颜色的光，或者所有颜色的这些发光二极管可以被通电以同时发光。
液晶板21不限于在其板内设置有开关半导体器件和存储信号的存储器件的有源矩阵LCD(液晶显示器)，被，并且不包括开关半导体器件和存储器件的无源矩阵LCD以及其它系统的LCD当然可以应用于液晶板21。此外，背光22可以通过诸如背光22设置在液晶板21的侧面的侧边式布置系统和背光22设置在液晶板21的背面的直下式布置系统的适当布置方式相对于液晶板22设置。不言而喻，背光22可以基于任何其它任意布置系统相对于液晶板21自由地设置。此外，当观看者倾向于在液晶显示板20上产生期望图像时所需的设置(γ校正、颜色的设置和选择、色彩的校正等)也可以与背光22的模式切换同步切换。
下面将描述γ校正(灰度校正)。“色彩再现”指的是对象的颜色可以被保真再现的程度。“色彩再现性”指的是“包括色彩再现特性的色彩再现”。通常，由电视接收器再现的图像的对比度低于实际对象的对比度。然而，观看者能够观看再现图像而不会不愉快，这是因为最佳的灰度再现(gradation reproduction)存在于原始景象的较明亮的再现中。此外，对象的每部分的亮度和再现图像上对应部分的亮度表示在两个对数轴上的输入和输出特性指的是“灰度特性(gradation characteristics)”。再现图像的光和影的再现状态指的是“灰度再现”。然后，再现状态中每部分的切线的斜率指的是“γ(灰度系数)”。
在现有电视接收器的监视器(液晶显示器、等离子体显示器、CRT(阴极射线管)显示器等)中，γ特性(电光转换器特性)的值通常设置为监视器灰度系数γ＝1.8至2.2。监视器灰度系数γ的值可以基于图26所示提供到监视器的信号的特性(视频卡灰度系数表)而被校正为总灰度系数γ。例如，当监视器灰度系数设置为γ＝2.2时，如果具有逆γ特性(视频卡灰度系数表)的视频信号(例如，特性为0.818)提供到监视器，则总灰度系数设置为γ＝1.8。
如图27所示，当该γ校正的γ值增加(例如，γ＝2.5)时，中间灰度亮度降低(灰度表现力增加)，因此屏幕变暗。另一方面，当γ值降低(例如，γ＝1.0)时，中间灰度亮度增加(灰度表现力降低)，因此屏幕变亮。如上所述，当任意地或根据观看者的喜好来执行γ校正时，液晶显示装置20的亮度、可见度等可以根据观看者的喜好来调节，因此观看者能够使液晶显示装置20的图像屏幕上产生期望图像。
图13、14、和15分别是示出了由电子设备40中的控制单元41执行的控制操作的实施例的流程图。控制单元41被提供有来自亮度传感器44的亮度检测信号、来自白平衡传感器45的白平衡检测信号、来自相机的校正信号和视频信号。然后，控制单元41基于这些信号执行预定计算处理，并响应于计算结果输出控制信号到LED驱动单元47，以控制背光(第一和第二光源)22的照明。与控制背光22的照明的同时，控制单元41通过视频信号处理单元42输出控制信号到液晶驱动单元46，以控制液晶板21，使得预定图像可以显示在液晶板21上。然而，不言而喻，本发明不限于图13、14、和15所示的控制操作的这些实例。
图13的流程图示出了背光22的光源被控制的方式的实例，同时图像的图像质量被认为是重要的。
参照图13，随着操作的开始，在步骤S1，图像模式被设置为正常模式。即，图像的图像质量与例如在存储装置43中预先存储的参考图像模式匹配。然后，控制进行到下一步骤S2，在此，作为第一光源的白色的W发光二极管22w被通电(例如，图12C所示状态)。在这种情况下，因为仅W发光二极管22w被通电，所以可以保持某种程度的照明强度，并且背光22可以以小功耗驱动。如上述使用照明的方式对于电子设备40在户外使用的情况是有效的。
然后，控制进行到下一判断步骤S3。在判断步骤S3中，通过控制单元41确定图像质量模式是否切换到高图像质量模式。该判断可以通过检验转换图像质量模式到高图像质量模式或到正常图像质量模式的转换开关是否被操作来执行。如果在判断步骤S3中由NO表示的图像质量模式未被切换到高图像质量模式，则控制结束。如果反之在判断步骤S3中由YES表示的图像质量模式被切换到高图像质量模式，则控制进行到下一步骤S4。
在步骤S4，图像质量模式被切换到高图像质量模式。然后，控制进行到下一步骤S5。在步骤S5，三种红、绿、和蓝的RGB发光二极管22r、22g、和22b被同时通电(例如，图12A所示状态)。在步骤S5表示的状态下，由RGB发光二极管22r、22g、和22b生成的白光被添加到由已通电的W发光二极管22w生成的白光。结果，来自第一和第二光源的白光彼此重叠，以获得极大强度的照明。因此，液晶板21的滤色器26可以用极大强度的光照射。因此，色彩再现性可以极大增加，并且可以清楚地显示预定颜色。然后，控制结束。
图14的流程图示出了背光的光源基于电源的种类被控制的方式的实例。
参照图14，并随着操作的开始，在下一判断步骤S11由控制单元41确定电子设备40的电源是否是AC电源。即，在判断步骤S11确定是在电力可以足够地提供给电子设备40的家中使用电子设备40还是在使用来自便携式电源的电力供电的户外驱动电子设备40。如果在判断步骤S11由NO表示的电源不是AC电源，即，在使用来自便携式电源的电力在户外驱动电子设备40，则控制进行到下一判断步骤S12。
在判断步骤S12由控制单元41确定图像质量是否为高图像质量模式。在步骤S12的该判断中，背光22基于图像质量的好或坏切换到第一光源或第二光源。如果在判断步骤S12由NO表示的图像质量不是高图像质量模式，则控制进行到下一步骤S13，在此作为第一光源的W发光二极管22w被通电(例如，图12C所示的状态)。此时，在步骤S13所示状态下，因为仅W发光二极管22w被通电，可以以小功耗驱动背光22较长时间，同时保持一定强度的照明。使用背光22的这种照明的方式对于电子设备40在户外极大强度自然光下使用的情况是有效的。然后，控制结束。
如果反之在判断步骤S12由YES表示的图像质量是高图像质量模式，则控制进行到下一步骤S14，在此，三种红、绿、和蓝的RGB发光二极管22r、22g、和22b被同时通电(例如，图12B所示状态)。然后，控制结束。在步骤S14所示的状态下，通过三种RGB发光二极管22r、22g、和22b发射白光。在此状态下，仅第二光源中的三种RGB发光二极管22r、22g、和22b被通电以生成大强度的照明。该照明变得比当通过使W发光二极管22w通电生成的白光添加到上述白光时获得的极大强度的照明略暗。在该照明模式中，因为液晶板21的滤色器26可以用普通强度的光照射，所以可能通过抑制功耗的增加来延长照明时间，同时保持高色彩再现性。
此外，如果在判断步骤S11中由YES表示的电源是AC电源，即，如果电子设备40连接至电源插座并且由室内配线电源的电力在室内驱动，则控制进行到下一步骤S15。在该步骤S15中，RGB发光二极管22r、22g、和22b和W发光二极管22w总共四种RGBW发光二极管22r、22g、22b、和22w被通电(例如，图12A所示状态)。结果，W发光二极管22w和RGB发光二极管22r、22g、和22b被通电以同时发射白、红、绿、和蓝光，并且在它们被同时通电时生成的白光彼此重叠，从而导致极大强度的照明。因此，液晶板21的滤色器26可以用极大强度的照明，因此可以实现具有高色彩再现性并且其颜色清楚的显示。然后，控制结束。
图15的流程图示出了背光22的光源基于来自照度检测传感器的检测值被控制的方式的实例。
参照图15，并随着操作的开始，在下一判断步骤S21由控制单元41确定液晶显示装置20的环境照度是否高于成为第一参考值的第一预定值L1。在该判断中，基于附着于电子设备40的液晶显示装置20的环境照度确定是在诸如户外的明亮位置使用电子设备40还是在诸如室内的黑暗位置使用电子设备40。基于环境照度的检测结果，背光22上的光的强度可以响应于电子设备40所处的位置被控制。
在该判断步骤S21的判断中，更具体地，由亮度传感器44检测的亮度检测信号的值和由白平衡传感器45检测的白平衡检测信号的值与存储在诸如存储器43的适当存储装置中的预先设置的第一预定值L1进行比较，然后确定两个检测值中的至少一个是否高于第一预定值L1。在这种情况下，如果电子设备40位于诸如室内的较暗位置，则确定检测的照度的值低于第一预定值L1。相反，如果电子设备40位于诸如户外的较亮位置，则确定检测的照度的值高于第一预定值L1。
如果在判断步骤S21由控制单元41基于比较结果确定检测的照度的值高于第一预定值L1(由YES表示)，即，如果电子设备40位于明亮位置，则控制进行到下一判断步骤S22，在此，上述检测值与作为第二参考值的第二预定值L2比较。在步骤S22的判断中，确定液晶显示装置20的显示屏将在诸如户外的较亮位置变得更亮还是液晶显示装置20的显示屏将保持暗色。
如果在判断步骤S22由控制单元41基于比较结果确定检测值低于第二预定值L2(由NO表示)，则控制进行到下一步骤S23，在此，作为第一光源的W发光二极管22w被通电(例如，图12C所示的状态)。此时，在步骤S23所示的状态下，因为仅W发光二极管22w被通电，所以可以以小功耗驱动背光22较长时间，同时保持一定程度的照度强度。使用这种照明的方式对于电子设备40在户外强度极大的完全自然光下使用的情况是有效的。然后，控制结束。
如果反之在判断步骤S22中由YES表示的检测值高于第二预定值L2，则控制进行到下一步骤S24，在此，RGB发光二极管22r、22g、和22b以及W发光二极管22w总共四种RGBW发光二极管22r、22g、22b、和22w被通电(例如，图12A中所示的状态)。结果，W发光二极管22w和RGB发光二极管22r、22g、和22b被通电以同时发射白、红、绿、和蓝光，并且在它们被同时通电时生成的白光彼此重叠，从而导致极大强度的照明。因此，液晶板21的滤色器26可以用极大强度的照明光照射，因此可以实现具有高色彩再现性并且其颜色清楚的显示。
如果反之在判断步骤S21中由NO表示的检测值低于第一预定值L1，则控制进行到下一步骤S25，在此，三种RGB发光二极管22r、22g、和22b被通电(例如，图12B所示状态)。结果，第二光源中仅三种RGB发光二极管22r、22g、和22b被通电以生成大强度的照明。该照明变得比在通过使W发光二极管22w通电生成的白光添加到上述白光时获得的极大强度的照明略暗。在该照明模式中，因为液晶板21的滤色器26可以用普通强度的光照射，所以可能通过抑制功耗的增加来延长照明时间，同时保持高色彩再现性。然后，控制结束。
图16示出了根据本发明的液晶显示装置的第二实施例。液晶显示装置80不同于根据上述实施例的液晶显示装置20之处仅在于作为背光光源的背光82。因此，将仅描述背光82的布置。在图16中，与前述实施例的元件和部件相同的元件和部件由相同的参考标记来指示，因此不再描述。
如图16所示，背光82包括用于将第一白光W1照射到液晶板21的第一光源和用于将不同于第一白光W1的第二白光W2照射到液晶板21的第二光源。第一光源是用于发射第一白光W1的第一白色发光体82a(W1)。第一白色发光体82a可以由蓝色发光二极管和黄色荧光材料的组合构成。具体而言，第一白色发光体82a具有图18A所示的布置，并且其包括用于发射蓝(B)光的B发光二极管83和位于该B发光二极管83的发光部分的前表面上的黄色荧光材料84，黄色荧光材料通过从发光部分射出的蓝光(B)的照射而发射白光。
B发光二极管83的发光部分的周围覆盖有黄色荧光材料84，并且用于反射光的反射层86附着于黄色荧光材料84的背表面。反射层86的形状像可有效地反射光的曲面，诸如球面或抛物线天线的光接收面。该反射层86由平面形状基本上是正方形的基底部件87支持。B发光二极管83大致位于该基底部件87的中心部分，并且上述元件和部件整体地形成为一体，从而构成第一白色发光体82a。
第二光源是用于发射第二白光W2的第二白色发光体82b，并且其可由单色发光二极管和混合荧光材料的组合构成。第二白色发光体82b可由用于发射任意单色光的单色发光二极管和位于单色发光二极管的发光部分的前表面上的混合荧光材料构成，混合荧光材料通过混合可通过从发光部分射出的单色光的照射而发射白光的两种以上荧光材料而形成。
例如以下组合可应用于单色发光二极管和混合荧光材料的组合。当蓝色发光二极管用作单色发光二极管时，通过混合红色荧光材料和绿色荧光材料而制成的红/绿混合荧光材料可应用于上述组合。当红色发光二极管用作单色发光二极管时，通过混合绿色荧光材料和蓝色荧光材料而制成的绿/蓝混合荧光材料可应用于上述组合。当绿色发光二极管用作单色发光二极管时，通过混合红色荧光材料和蓝色荧光材料而制成的红/蓝混合荧光材料可应用于上述组合。
同样，三色混合荧光材料可以通过混合三种颜色的荧光材料来构成。例如，当蓝色发光二极管用作单色发光二极管时，通过混合红色荧光材料、绿色荧光材料、和品红色荧光材料而制成的红/绿/品红混合荧光材料可应用于上述三色混合荧光材料。此外，单色发光二极管和混合荧光材料的组合不限于这些实施例，并且不言而喻，单色发光二极管和混合荧光材料的任何组合可应用于本发明，只要其可以通过来自发光二极管的光的照射成为白色。不言而喻，混合色荧光材料可以通过混合四种以上颜色的荧光材料来形成。
第二白色发光体82b具有图18B所示的布置。图18B所示的第二白色发光体82b显示第二白色发光体的具体实例，并且其包括用于发射蓝(B)光的B发光二极管83以及可通过从该B发光二极管83射出的蓝(B)光的照射而成为白色的红/绿混合荧光材料85。B发光二极管83的发光部分的周围覆盖有红/绿混合荧光材料85，并且反射层86附着于红/绿混合荧光材料85的背表面。反射层86的形状像可有效地反射光的曲面，诸如球面或抛物线天线的光接收面。该反射层86由平面形状基本上是正方形的基底部件87支持。B发光二极管83大致位于该基底部件87的中心部分，并且上述元件和部件整体地形成为一体，从而构成第二白色发光体82b。
图19A、19B、和19C分别示出了具有前述布置的第一白色发光体(第一光源)82a和具有前述布置的第二白色发光体(第二光源)82b被设置的方式的实施例。不言而喻，在这些实施例中，在白色发光体82a的数量与第二白色发光体82b的数量之间的比、其布置等可以不限于下列这些实施例。此外，类似于上述实施例，与背光结合的液晶显示装置不限于有源矩阵，并且其可包括简单矩阵和其它类型的矩阵。类似地，背光的布局可以为侧边布置系统和直下布置系统，并且其它布置系统可应用于背光的布局。然后，当观看者倾向于在液晶显示板20上产生期望图像时所需的设置(γ校正，色彩校正等)也可与背光22的模式切换同步切换。
图19A示出了第一白色发光体82a和第二白色发光体82b交替地设置以构成背光的实施例。在图19A所示实施例的情况下，因为以相同比例使用第一白色发光体82a和第二白色发光体82b，尽管从第二白色发光体82b发射的光的色彩再现性(图像质量)轻微降低，但是观看者可以在户外在从第一白色发光体82a发射的光下观看图像的可见度可增加，并且可减轻功耗。
图19B示出了第一白色发光体82a和第二白色发光体82b以1∶2的比例重复设置以构成背光的实施例。在该实施例的情况下，因为第二白色发光体82b的数量是第一白色发光体82a的数量的两倍，所以从第二白色发光体82b发射的光的色彩再现性(图像质量)可以提高。另一方面，不可避免地，由第二白色发光体82b消耗的电力少量增加。
图19C示出了在第一白色发光体82a与第二白色发光体82b之间的比例设置为1∶3的实施例，从而导致第二白色发光体82b的比例增加得更大。在该实施例的情况下，因为第二白色发光体82b的数量是第一白色发光体82a的数量的三倍，所以色彩再现性(图像质量)可增加更多。另一方面，不可避免地，功耗增加。第一白色发光体82a和第二白色发光体82b设置在相同直线或相同平面上。
图20A、20B、和20C分别示出了具有上述布置的背光光源的照明模式(通电模式和断电模式)的实施例。图20A示出了所有第一白色发光体82a和第二白色发光体82b被同时通电的状态的实施例。在这种情况下，第一白光W1和第二白光W2从第一白色发光体82a和第二白色发光体82b射出。根据该通电模式，因为所有第一白色发光体82a和第二白色发光体82b成为发射白光的白光源，所以作为背光的背光光源的亮度可以增加到最大，并且整个背光可以显示最亮照明功能。该通电模式适用于例如液晶显示装置在室内最亮状态下使用的情况。
图20B示出了所有第一白色发光体82a被断电而所有第二白色发光体82b被通电的状态的实施例。在这种情况下，由仅来自第二白色发光体82b的白光形成的第二白光W2从背光射出。根据该通电模式，背光可显示再现清楚颜色的照明功能，同时由来自第二白色发光体82b的第二白光W2执行的色彩再现被认为是重要的。该通电模式适用于例如液晶显示装置在室内昏暗状态下使用的情况。
图20C示出了所有第二白色发光体82b被断电而所有第一白色发光体82a被通电的状态的实施例。在这种情况下，由仅来自第一白色发光体82a的白光形成的第一白光W1从背光射出。根据该通电模式，背光可显示具有小功耗的照明功能，同时第一白色发光体82a的第一白光W1的亮度(或电力)被认为是重要的。该通电模式适用于例如液晶显示板在户外使用的情况。
如上所述，第一白色发光体82a和第二白色发光体82b的通电模式响应于该液晶显示装置使用的环境而被切换。即，当维持大的色彩再现范围时，第二白色发光体82b被通电。并且，当亮度增加时，可能通过使第一白色发光体82a通电(如果需要，可以增加第二白色发光体82b)而响应于移动环境来实现高图像质量(宽色彩再现范围)和高户外可见度。
从具有上述布置的背光22将光照射至的液晶板21的布置类似于图6所示。如图16所示，液晶板21包括第一偏光板23、第一基板24、液晶25、滤色器26、第二基板27、和第二偏光板28，从背光22侧以该顺序设置。
图17示出了使用上述第一和第二白色发光体82a和82b作为其光源的电路的实施例。图17所示电源电路81包括单独地串联的多个第一白色发光体82a和多个第二白色发光体82b。如图17所示，电源电路81包括通断开关88(SWa和SWb)，其可分别地打开和关闭串联的第一白色发光体82a的电源电路和类似的串联的第二白色发光体82b的电源电路。通过控制该通断开关88的打开和关闭操作，可能适当地控制通电模式，方式为分别地使第一白色发光体82a和第二白色发光体82b通电，或者使第一白色发光体82a和第二白色发光体82b同时通电。
图21、22、和23所示流程图示出了背光82由包括电源电路81的电子设备40的控制单元41控制的方式的第二实施例。类似于上述实施例，控制单元41被提供有来自亮度传感器44的亮度检测信号、来自白平衡传感器45的白平衡检测信号、来自相机的校正信号和视频信号，因此控制单元41基于这些信号执行预定计算处理。然后，控制单元41响应于计算结果输出控制信号到LED驱动单元47，以控制第一白色发光体82a和第二白色发光体82b。与该照明的控制操作同时，控制单元41通过视频信号处理单元42输出控制信号到液晶驱动单元46，以控制液晶板21，使得预定画面可以显示在液晶板21上。然而，不言而喻，本发明的第二实施例不限于图21、22、和23所示控制操作的实例。
图21所示流程图示出了背光82被控制的方式的实例，同时图像的图像质量被认为是重要的。
参照图21，并随着操作的开始，控制进行到步骤S31，图像模式被设置为正常模式。即，图像的图像质量被设置为预先存储在存持装置43中的参考图像模式。然后，控制进行到下一步骤S32，在此作为第一光源的第一白色发光体82a被通电(例如，图20C所示状态)。在这种情况下，因为仅第一白色发光体82a被通电，所以可以驱动背光22，同时通过第一白光W1维持一定程度的照度。如上述使用照明的方式对于电子设备40在户外使用的情况是有效的。
然后，控制进行到下一判断步骤S33，在此确定图像质量模式是否切换到高图像质量模式。该判断可以通过检验转换图像质量模式到高图像质量模式或到正常图像质量模式的转换开关是否被转换来执行。如果在判断步骤S33由NO表示的图像质量模式未被切换到高图像质量模式，则控制结束。如果反之在判断步骤S33由YES表示的图像质量模式被切换到高图像质量模式，则控制进行到下一步骤S34。
在步骤S34，图像质量模式被切换到高图像质量模式。然后，控制进行到下一步骤S35。在步骤S35，作为第二光源的第二白色发光体82b被通电(例如，图20A所示状态)。在步骤S35所示的状态下，由第二白色发光体82b生成的第二白光W2被添加到由已通电的第一白色发光体82a生成的第一白光W1。结果，两种光源被同时通电，并且来自两个光源的白光彼此重叠，以生成极高强度的照明。因此，液晶板21的滤色器26可以用极高强度的光照射，色彩再现性可以增加，因此可以清楚地显示预定颜色。然后，控制结束。
图22所示流程图示出了背光82基于电源的种类被控制的方式的实例。
参照图22，并随着操作的开始，在下一判断步骤S41中确定电子设备40的电源是否是AC电源。即，在步骤S41的该判断中，确定是在电子设备40可以由足够的电力驱动的家中使用电子设备40还是由便携式电源的电力在户外驱动电子设备40。如果电源不是AC电源，即，如果在判断步骤S41由NO表示的由便携式电源的电力在户外驱动电子设备40，则控制进行到下一判断步骤S42。
在判断步骤S42确定图像质量模式是否是高图像质量模式。即，在该步骤S42的判断中，背光82基于图像质量的好或坏切换到第一光源或第二光源。如果在判断步骤S42由NO表示的图像质量模式不是高图像质量模式，则控制进行到下一步骤S43，在此作为第一光源的第一白色发光体82a被通电(例如，图20C所示状态)。此时，在步骤S43所示状态下，因为仅第一白色发光体82a被通电，可以以小功耗驱动背光82较长时间，同时通过第一白光W1维持一定强度的照明。如上所述使用照明的方式对于电子设备40在户外极大强度自然光下使用的情况是有效的。然后，控制结束。
如果反之在判断步骤S42由YES表示的图像质量模式是高图像质量模式，则控制进行到下一步骤S44，在此，作为第二光源的第二白色发光体82b被通电(例如，图20B所示状态)。在步骤S44所示状态下，因为仅第二白色发光体82b被通电，尽管通过第二白光W2获得大强度的照明，通过第二白光W2获得的该照明变得比在通过使第一白色发光体82a通电生成的白光添加到第二白光W2时获得的极大强度的照明略暗。在该照明模式中，因为液晶板21的滤色器26可以用普通强度的光照射，所以可能通过抑制功耗的增加来延长照明时间，同时维持高色彩再现性。然后，控制结束。
此外，如果在判断步骤S41中由YES表示的电源是AC电源，即，如果电子设备40连接至室内电源插座并且由室内电源的电力驱动，则控制进行到下一步骤S45。在该步骤S45中，所有第一白色发光体82a和第二白色发光体82b被同时通电(例如，图20A所示状态)。结果，因为第一白色发光体82a和第二白色发光体82b被同时通电，所以由第一白光W1和第二白光W2生成的白光彼此重叠，以生成极大强度的照明。因此，液晶板21的滤色器26可以用极大强度的照明光照射，因此可以实现具有高色彩再现性并且其颜色清楚的显示。然后，控制结束。
图23所示流程图示出了背光82基于检测照度的传感器的检测值被控制的方式的实例。
参照图23，并随着操作的开始，控制进行到下一判断步骤S51，在此确定液晶显示装置20的环境照度是否高于成为第一参考值的第一预定值L1。具体而言，基于附着于电子设备40的液晶显示装置20的环境照度确定是在诸如户外的明亮位置使用电子设备40还是在诸如室内的黑暗位置使用电子设备40。然后，基于照度的检测结果，背光82的照度可以响应于电子设备40所处的位置被控制。
将更详细地描述在该步骤S51的判断。即，在断决步骤S51，由亮度传感器44检测的亮度检测信号的值和由白平衡传感器45检测的白平衡检测信号的值与存储在诸如存储器43的适当存储装置中的预先设置的第一预定值L1进行比较。然后，确定亮度检测信号和白平衡检测信号的两个检测值中的至少一个是否高于第一预定值L1。在这种情况下，如果电子设备40位于诸如室内的较暗位置，则确定检测的照度的值低于预定值L1。相反，如果电子设备40位于诸如户外的较亮位置，则确定检测的照度的值高于第一预定值L1。
如果在判断步骤S51由YES表示的检测的照度的值高于第一预定值L1，则控制进行到下一判断步骤S52。在判断步骤S52中，检测值与作为第二参考值的第二预定值L2比较。更具体地，在判断步骤S52确定液晶显示装置20的显示屏应在诸如户外的较亮位置变得更亮还是液晶显示装置20的显示屏应在诸如户外的较亮位置保持暗色。
如果在判断步骤S52中由NO表示的检测值低于第二预定值L2，则控制进行到下一步骤S53，在此作为第一光源的第一白色发光体82a被通电(例如，图20C所示状态)。此时，在步骤S53所示状态下，因为仅第一白色发光体82a被通电，所以可以以小功耗驱动背光82较长时间，同时维持由第一白光W1生成的一定强度的照明。如上所述使用照明的方式对于电子设备40在户外极大强度的自然光下使用的情况是有效的。然后，控制结束。
如果反之在判断步骤S52中由YES表示的检测值高于第二预定值L2，则控制进行到下一步骤S54，在此所有第一白色发光体82a和作为第二光源的第二白色发光体82b被通电(例如，图20A所示状态)。结果，因为第一白色发光体82a和第二白色发光体82b被同时通电，所以由第一白光W1和第二白光W2生成的白光彼此重叠，以生成极大强度的照明。结果，液晶板21的滤色器26可以用极大强度的照明光照射，因此可以实现具有高色彩再现性并且其颜色明亮清楚的显示。然后，控制结束。
同样，如果在判断步骤S51中由NO表示的检测值低于第一预定值L1，则控制进行到下一判断步骤S55，在此第二白色发光体82b被通电(例如，图20B所示状态)。结果，因为仅第二白色发光体82b被通电，尽管通过第二白光W2获得明亮照明，上述照明变得比在通过使第一白色发光体82a通电生成的白光添加到第二白光W2时获得的极大强度的照明略暗。在该照明模式中，因为液晶板21的滤色器26可以用普通强度的光照射，可能通过抑制功耗的增加来延长照明时间，同时维持高色彩再现性。
图24和25分别是可使用具有上述布置并且可实现上述作用和效果的液晶显示装置20的电子设备的具体实例的透视图。图24示出了根据本发明的电子设备应用于诸如摄像机的图像获取装置的具体实例。通常由图24中参考标记60指示的图像获取装置包括相机体61、附着于相机体61以变得可自由旋转的液晶显示装置20等。
如图24所示，相机体61由空心外壳形成，其形状基本上类似直角棱镜。相机体61在其内部容纳能够拍摄对象的棱镜装置、能够记录由棱镜装置获得的图像的记录装置(例如，磁盘驱动装置，磁带驱动装置等)、用于控制这些透镜装置和记录装置等的驱动的控制装置等。该相机体61具有附着于其上的两种显示装置，电子取景器62和液晶显示装置20，每个都能显示对象的图像。电子取景器62附着于相机体61的上部以成为可自由旋转的。即，电子取景器62可以绕其前侧沿上方向提升其后侧。
此外，如图24所示，液晶显示装置20通过双轴旋转机构63可旋转地附着于相机体61的一侧表面。液晶显示装置20容纳于朝一表面开口的扁平盖部件64中。盖部件64通过双轴旋转机构63的第一旋转轴部被支撑到相机体61，使得盖部件64可自由旋转。第一旋转轴部连接至第二旋转轴部，以成为可自由旋转的，并且第二旋转轴部可旋转地被支撑到相机体61。由于该双轴旋转机构63的功能，如图24所示，通过诸如旋转盖部件64的适当操作，液晶显示装置20可采用任意姿态，诸如其朝向摄影师侧的状态或其朝向对象侧的相反状态。
图25是示出了根据本发明的电子设备应用于笔记本型个人计算机(以下简称笔记本PC)的具体实例的透视图。
通常由图25中参考标记70指示的笔记本PC包括个人计算机体71、可旋转地附着于个人计算机体71的液晶显示装置20等。
如图25所示，个人计算机体71由空心外壳形成，其形状基本上类似直角棱镜。个人计算机体71在其内部容纳微型计算机、诸如RAM(随机存取存储器)和ROM(只读存储器)的存储设备、电池电源、和其它设备，尽管未示出。具有大量键以将信息输入到笔记本PC 70的操作键盘72设置在个人计算机体71的上表面上。液晶显示装置20通过铰链装置73可旋转地附着于个人计算机体71，以自由地打开和关闭该操作键盘72。当具有上述布置的笔记本PC 70设置有上述根据本发明的液晶显示装置20时，可能通过响应于移动环境切换光源来实现在诸如户外的各种环境中具有高图像质量(宽色彩再现范围)和高亮度的图像屏幕的可见度切换。
在图6所示的第一实施例中，例如γ(灰度系数)的值是2.2，并且亮度是150cd/m2。同样，在图16所示的第二实施例中，γ(灰度系数)的值可被切换到两个水平，诸如从1.0至1.5范围的水平和2.2的水平。因此，亮度可被切换到两个水平，300cd/m2和150cd/m2。
如上所述，根据本发明，因为液晶显示装置包括具有滤色器的液晶板、第一和第二光源、照度检测装置、和光源控制装置，使得将被通电的发光二极管响应于液晶显示装置所使用的环境而被切换，所以可能通过小电力实现宽色彩再现范围和高亮度。例如，在诸如室内的较暗位置，观看者变得能够通过来自RGB发光二极管的照明在视觉上肯定漂亮的显示屏。另一方面，在诸如户外的明亮位置，观看者变得能够仅通过来自W发光二极管的照明在视觉上肯定显示屏。因此，观看者变得能够在视觉上长时间肯定液晶显示装置的显示屏，并且可以使用液晶显示装置，同时响应于使用来切换光源。
如上所述，本发明不限于上述实施例。例如，尽管在上述实施例中根据本发明的电子设备应用于如上所述的图像获取装置(摄录机(即，相机+记录器)等)60和笔记本PC 70，本发明不限于此，并且不言而喻，本发明可应用于各种使用液晶显示装置作为其显示装置的电子设备，诸如移动电话、数码相机、PDA(个人数字助理)、便携式小尺寸电视接收器、汽车导航系统、和电子辞典。如上所述，本发明在不背离其主旨的情况下可以有各种改变。
根据本发明的液晶显示装置和电子设备，照度检测装置比较液晶板的环境照度和参考照度，并且光源控制装置响应于照度的比较结果切换第一和第二光源，从而当观看者在具有大照度的户外观看液晶板时，或者当观看者长时间观看液晶板时，用于发射白光的第一光源被驱动以降低功耗。反之，当用户在具有小照度的室内观看液晶板时，用于发射包括白光的两种以上的光的第二光源被驱动以加宽色彩再现范围。结果，观看者能够在视觉上肯定清楚和漂亮的颜色。
根据本发明，可能实现液晶显示装置和电子设备，其中响应于液晶板的环境照度来切换光源，并且响应于使用来选择性地使用两个光源，使得可以有效地降低功耗，使用中驱动液晶显示装置和电子设备的时间可以被延长，如果需要，可以使彩色图像清楚，因此可能使得观看者在视觉上肯定漂亮的画面。
本领域技术人员应该理解，可以根据设计需要和其它因素进行各种修改、组合、次组合、和替换，只要其在权利要求或其等同物的范围之内。
权利要求
1.一种液晶显示装置，包括液晶板，具有滤色器；第一光源，用于将第一白光照射到所述液晶板；第二光源，用于将不同于所述第一白光的第二白光照射到所述液晶板；照度检测装置，用于检测所述液晶板的环境照度，以输出检测信号；以及光源控制装置，用于基于来自所述照度检测装置的所述检测信号来切换所述第一和第二光源。
2.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其中，所述第二光源包括两个以上发射不同颜色光的发光体的组合，所述组合能够通过组合从所有发光体射出的光来生成白光。
3.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其中，所述光源控制装置将基于来自所述照度检测装置的所述检测信号检测的照度检测值与预定照度参考值进行比较，如果基于所述比较结果确定所述照度检测值大于所述照度参考值，则所述光源控制装置使所述第一光源通电，以及如果基于所述比较结果确定所述照度检测值小于所述照度参考值，则所述光源控制装置使所述第二光源通电。
4.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其中，所述照度检测装置包括亮度传感器和白平衡传感器中的至少一种。
5.一种电子设备，包括液晶显示装置，所述液晶显示装置包括具有滤色器的液晶板、用于将第一白光照射到所述液晶板的第一光源、和用于将不同于所述第一白光的第二白光照射到所述液晶板的第二光源；以及控制装置，用于通过控制光透过所述液晶板或光在所述液晶板上反射的状态来显示彩色图像，所述液晶显示装置包括照度检测装置，用于检测所述液晶板的环境照度，以输出检测信号；以及光源控制装置，用于基于来自所述照度检测装置的所述检测信号来切换所述第一和第二光源。
全文摘要
一种液晶显示装置，包括液晶板(25)，具有滤色器(26)；W发光二极管(22w)，用于将白光照射到液晶板(25)；RGB发光二极管(22r，22g，22b)，用于将包括白色的两种颜色以上的光照射到液晶板(25)；亮度传感器(44)，用于检测液晶板(25)的环境照度，以输出检测信号；以及控制单元(41)，用于基于来自亮度传感器(44)的检测信号来切换W发光二极管(22w)和RGB发光二极管(22r，22g，22b)。在相关技术的液晶显示装置中，因为红(R)、绿(G)、和蓝(B)光发射带有时滞并且彼此重叠，使得在每个像素中不能获得清楚的颜色，因此导致不足的色彩再现能力。根据本发明，相关技术中遇到的这些缺陷可以被消除。
文档编号G02F1/13GK1862647SQ20061007879
公开日2006年11月15日 申请日期2006年5月11日 优先权日2005年5月11日
发明者中野实, 佐伯邦仁 申请人:索尼公司