光源、显示、终端设备、光源单元和驱动光源设备的方法

专利名称：光源、显示、终端设备、光源单元和驱动光源设备的方法
技术领域：
本发明涉及一种能够切换照明灯的辐射角度的光源设备；一种设置有这种光源设备，并能够切换视角的显示设备；一种配备有这种显示设备的终端设备；一种结合这种光源设备的光源单元；以及一种用于驱动光源设备的方法。
背景技术：
因为使用液晶的显示设备形薄质轻、尺寸小、能耗低以及具有其它优点，所以已在多种设备中广泛地配备并使用它们，这些设备包括监视器、电视(TV)和其它大型终端设备；笔记本个人计算机、自动提款机、自动贩卖机和其它中型终端设备；以及个人TV、PDA(个人数字助理个人信息终端)、移动电话、移动游戏设备和其它小型终端发备。根据使用的光源类型，这些液晶显示设备可以大体分类为透射、反射或半透半反(联合使用透射光和反射光)。因为反射型可以在显示设备中使用外部光，所以可以减少其中的能耗，但是与透射型相比，其显示性能的衬比度(contrast)和其它方面更差。因此，透射和半透半反液晶显示设备是当前的主流。在透射和半透半反液晶显示设备中，光源安装在液晶板的后表面上，并使用由光源发射的光来形成显示。特别地，与液晶板分离的光源是当前主流液晶显示设备中的必要部件。
在其为液晶显示设备的主要组件的液晶板中，通过使用电场控制液晶分子的取向，来显示信息，已根据液晶分子的类型和初始取向的结合、电场方向和其它特性，提出了多种模式。在这些模式中，传统终端设备中最常使用的模式包括使用简单矩阵结构的STN(超级扭曲向列)模式，以及使用有源矩阵结构的TN(扭曲向列)。但是，使用这些模式的液晶板具有狭窄的可以正确地区分衬比度的角度范围，但在最优观看位置之外，会出现灰度级反转。
当显示内容主要包括电话号码和其它字符时，灰度级反转问题在移动电话和其它终端设备中相对不重要。但是，随着最近的技术发展，终端设备已不仅显示文本信息，还显示大量图像信息，从而导致的问题是灰度级反转严重降低了图像的能见度。因此，逐渐在终端设备中安装使用如下模式的液晶板具有较宽的可以正确地区分衬比度的角度范围，而不会发生灰度级反转。一般将具有这种模式的液晶板称作宽视角液晶板，并在其中实现诸如IPS(板内切换)系统的水平场模式、多象限垂直对准模式等。因为通过使用这些宽视角液晶板，可以在较宽的角度范围上正确区分灰度，所以即使中型终端设备基本上是个人工具，也在逐渐开发并安装用于与其它人共享信息、可多人同时享受的应用。
另一方面，中型终端设备的本质特点是不仅将其用在处于严密保护的关闭房间中，还用在公共场所。因此，要防止第三方看到私人信息和机密信息的显示变得很重要。特别是近年来，随着终端设备的发展，显示私人信息和机密信息的场合不断增加，所以对防止偷看的技术的需求不断增长。因此，需要开发能够防止偷看，并使显示只能由用户观看的技术。这可以通过缩小显示可见的角度范围，即，使视角范围变窄，来实现。
如上所述，具有宽视角范围以允许多人同时欣赏的显示，以及具有窄视角范围、只可被用户观看的显示都是单独需要的，单个终端设备中，在这两种显示之间切换的能力也是需要的。因此为满足这种需求，提出了一种显示设备，其中对液晶显示设备必不可少的光源设备进行设计，从而可以改变视角范围。
图1是示出日本待审专利申请No.5-72529中描述的第一传统视角受控液晶显示设备的示意剖面图。如图1所示，第一传统视角受控液晶显示设备1001包括液晶元件1170，能够控制散射；以及液晶元件1180，能够控制旋光性和双折射属性。能够控制散射的液晶元件1170包括可见区中的透光的基板1110和1111、透明电极1120和1121、散射液晶1130、供压源1100和开关1190。能够控制旋光性和双折射属性的液晶元件1180包括可见区中的透光的透明基板1111和1112、透明电极1122和1123、起偏器1140和1141、取向薄膜1150和1151、具有旋光性和双折射属性的液晶层1160、供压源1101和开关1191。聚合物分散型液晶用作散射液晶1130，TN液晶用作能够控制旋光性和双折射属性的液晶1180。起偏器1140和1141排列成正交尼科尔偏光镜(crossed Nicol)。
在如日本待审专利申请No.5-72529中描述所配置的第一传统视角受控液晶显示设备中，在透明电极1122和1123之间施加电压，从而改变液晶层1160的旋光性和双折射属性，可以用这种改变来控制光的透射率。在这种使用旋光性和双折射属性的显示模式中，实质上影响入射光的旋光性和双折射属性会根据视角的方向而不同。因此，根据视角，降低或反转亮度和色度的现象发生。
因此，在这种视角依赖的液晶元件1180上放置能够控制散射的液晶元件1170，来减小视角依赖性。具体地，因为在没有向能够控制散射的液晶元件1170的液晶1130施加电场时，液晶分子随机取向，所以实质上在整个视角范围上，发生各向同性散射，从而可以获得具有最小视角依赖性的显示。另一方面，当向液晶1130施加电场时，液晶分子自身的取向实质上平行于电场。因此，从液晶元件1180发射的光不会受到液晶分子的散射而发出。在这种情况下，视觉特性没有改善，视角特性与传统TN液晶的相似，只有处于屏幕正面的单个用户才能正确辨识显示图像。因此，当希望图像只可被处于屏幕正面的单个用户正确辨识时，通过不向液晶1130施加电流，就可以防止其它人偷看。
图2是示出日本待审专利申请No.9-244018中描述的第二传统视角受控液晶显示设备的示意剖面图；图3是示出在这种视角受控液晶显示设备中使用的照明设备的示意透视图。如图2所示，第二传统视角受控液晶显示设备2101包括液晶显示元件2102、散射控制元件(散射控制装置)2103和照明设备(背光)2104。在液晶显示元件2102和照明设备2104之间放置散射控制元件2103。如图3所示，照明设备2104具有放置在散射控制元件2103的基板侧的不透明开缝片(半透明片)2120和照射单元2121。在照射单元2121中设置荧光管或其它光源2122，形成用于从光源2122发光并向不透明开缝片2120导光的发光表面2123。在照射单元2121中面向发光表面2123的表面上设置用于反射从光源2122发射的光的反射片2124。在不透明开缝片2120中，将沿一个方向延伸的大量线性不透明部件彼此平行地排列在半透明片的表面上。不透明部件的延伸方向与显示屏幕的垂直方向相符。
在如日本待审专利申请No.9-244018所述而配置的第二传统视角受控液晶显示设备2101中，从光源2122发射的光是从照射单元2121的发光表面2123射出，并通过不透明开缝片2120照射到散射控制元件2103。当从发光表面2123发射的光通过不透明开缝片2120时，不透明开缝片2120阻挡从相对于不透明开缝片2120的光入射表面显著倾斜的方向入射的光。由此获得与垂直于不透明开缝片2120的表面高度平行的透射光。然后，从照明设备2104发射的光入射到散射控制元件2103上。散射控制元件2103根据是否施加了电压，来控制入射光的散射属性。当散射控制元件2103处于散射状态时，散射控制元件2103散射从照明设备2104发射的光，相反，当散射控制元件2103处于透明状态时，不散射从照明设备2104发射的光。
在这种第二传统视角受控液晶显示设备2101中，当散射控制元件2103处于散射状态时，散射控制元件2103散射从照明设备2104发射的高度准直的光，并使其入射到液晶显示元件2102上。由此，通过液晶显示元件2102的光沿显示单元的所有视角方向射出，从而可以从除显示设备正前方的位置之外的其它位置，辨识显示内容。相反，当散射控制元件2103处于透明状态时，由于从照明设备2104来的高度准直的光没有被散射控制元件2103散射，所以光进入液晶显示元件2102，仍然保持较高的准直度。由此，光不会传播到沿水平方向以左或右对角线的角度观看显示单元的位置，所以屏幕变暗，从而不可能确定显示的内容。换言之，只有正面面对显示单元的观察者才能确定显示的内容。
如上所述，在第二传统视角受控液晶显示设备2101中，因为光的散射属性可受到散射控制元件2103的控制，所以可以控制所显示内容的视角特性。此外，因为照明设备2104可以将高度准直的光定向到液晶显示元件2102，所以在散射控制元件2103处于透明状态时，可以可靠地获得视角特性，使得只有正面面对显示单元的观察者才能确定显示的内容。因此，可以获得能够在两个状态之间任意切换的液晶显示设备，其中一个状态中，在所有视角方向上统一地保持显示特性，可忽略对视角的依赖；在另一个状态中，只有从正面面对显示单元的位置，才能确定显示的内容。
但是，上述传统的视角受控液晶显示设备具有如下问题。在上述传统的视角受控液晶显示设备中，当切换视角时，图像的颜色改变。特别是在进行从具有窄视角范围的窄视角显示向具有宽视角范围的宽视角显示的切换时，图像呈现淡黄色调，用户会对此感到不适。

发明内容
本发明的一个目的是提供一种能够切换照射角度范围的光源设备，其中光源设备可以在切换照射角度范围时防止颜色改变；一种显示设备，具有可切换的照射角度范围，配备有这种光源；一种终端设备，其中安装了这种显示设备；一种光源单元，结合有这种光源设备；以及一种驱动这种光源设备的方法。
根据本发明的光源设备具有平面光源，发射平面光；透明/散射切换元件，在透射从平面光源发射的光的透明状态与散射光的散射状态之间可切换；以及控制单元，用于控制平面光源和透明/散射切换元件；其中在透明/散射切换元件的状态切换期间，控制单元改变从平面光源发射的光的色度，从而减小从透明/散射切换元件发射的光的色度改变。
在本发明中，因为当透明/散射切换元件从透明状态向散射状态转换时，控制单元改变从平面光源发射的光的色度，所以可以抵消由透明/散射切换元件的散射特性的频率依赖性引起的色度改变。从而可以减小从透明/散射切换元件发射的光的色度改变。
控制单元优选地控制平面光源，使得在切换透明/散射切换元件时，满足以下方程1到3，其中，在使透明/散射切换元件进入透明状态时，将从平面光源发射的光的色度坐标指定为(xt，yt)，将从透明/散射切换元件发射的光的色度坐标指定为(xpt，ypt)，当具有色度坐标(xt，yt)的光进入处于散射状态的透明/散射切换元件时，将这种从透明/散射切换元件发射的光的色度坐标指定为(xptd，yptd)，当透明/散射切换元件处于散射状态时，将从平面光源发射的光的色度坐标指定为(xd，yd)，并将此时从透明/散射切换元件发射的光的色度坐标指定为(xpd，ypd)。
(xptd-xpt)×(xt-xd)＞0[方程2](yptd-ypt)×(yt-yd)＞0[方程3](xptd-xpt)2+(yptd-ypt)2＞(xpd-xpt)2+(ypd-ypt)2另外，平面光源可以具有第一光源和第二光源，第二光源发射的光的色度坐标与从第一光源发射的光的色度坐标不同；以及控制单元可以改变从第一光源发射的光量与从第二光源发射的光量的比例，从而在透明/散射切换元件处于散射状态时，这个比例不同于处于透明状态时的比例。
此时，从第二光源发射的光的色度坐标值可以小于从第一光源发射的光的色度坐标值；以及在将透明/散射切换元件从透明状态向散射状态切换时，控制单元可以增加第二光源的光量，使得第二光源的光量改变的比例大于第一光源的光量改变的比例。这样，第二光源将发射比第一光源更带蓝色的光，但是，因为处于散射状态的透明/散射切换元件散射更多的短波长分量，所以从处于散射状态的透明/散射切换元件发射的光将保持与处于透明状态时的颜色接近的白色。
此外，第一和第二光源优选地是发光二极管。发光二极管比冷阴极荧光灯更薄，从而可以使光源设备更薄。
每一个发光二极管可以具有发射蓝光的蓝色发光二极管，以及通过蓝光激发来发射黄光的黄色荧光体。这样，由于蓝色发光二极管的高效率，可以增加亮度并减少光源设备的功耗。
此外，每一个发光二极管可以具有发射紫外线光的紫外线发光二极管，通过紫外线光激发来发射红光的红色荧光体，通过紫外线光激发来发射绿光的绿色荧光体，以及通过紫外线光激发来发射蓝光的蓝色荧光体。这样，当光源设备用作显示设备的背光时，可以显示生动的颜色，并可以改善彩色重现属性。
优选地，由脉冲调制来调节发光二极管的光量。因此，可以通过调节发射时间比例来调节光量，从而可以减小白平衡的波动。
平面光源可以具有导光板，用于接收从第一和第二光源发射的光，并以平面形式发射光。可以交替方式排列多个第一光源和多个第二光源。这样，可以在平面光源中放置大量发光二极管，从而可以增加光源设备的亮度，并减少不均匀的发生。
优选地，将第一光源串行地彼此连接，并将第二光源串行地彼此连接。因此，可以使流到多个第一发光二极管的电流彼此相等，并使流到多个第二发光二极管的电流彼此相等。因此，可以减小由发光二极管内部阻抗的可变性引起的光量的可变性。
此外，第一光源的数量和第二光源的数量较好的是彼此相等。这样，针对第一和第二光源驱动电压可以相同，并可以简化对控制单元的设计，从而减少成本，节省空间，并改善可靠性。
可以部分地共享第一光源的配线端子和第二光源的配线端子。
可以设置单个第一光源和单个第二光源，并且可以切除导光板的一个角来形成单个倾斜表面，使第一和第二光源位于面向该倾斜表面的位置。因此，在第一和第二光源的光量产生改变时，可以减少不均匀的发生。
平面光源可以具有第一导光板，用于接收从第一光源发射的光，并以平面形式发射光；以及第二导光板，当从第一导光板看时，第二导光板放置在透明/散射切换元件侧，或其相对侧，接收从第二光源发射的光，并以平面形式发射光。沿从透明/散射切换元件向平面光源看的方向观看时，第一光源和第二光源设备较好是位于彼此相对的同一的位置。从而可以减少不均匀的发生。
每一个第一和第二光源都可以是冷阴极荧光灯。因此，可以获得高效率的光源设备。配备有冷阴极荧光灯的光源设备更适合于安装在比中型设备更大的终端设备中，而不是小型移动终端设备中，并且在这样安装时，可以减少视角切换期间的颜色改变。
可以将第一和第二光源置于互不相同的封装中。这样，可以使用只具有不同色度坐标的普通发光二极管，从而可以降低成本。
另外，光源可以具有光方向调整元件，用于调整从平面光源发射的光的方向，并向透明/散射切换元件发射光。这样，可以增强从平面光源发射的光的方向性。
根据本发明的显示设备包括前述光源设备；以及透射显示板，用于透射从这种光源设备发射的光，从而在该光上叠加图像。
在本发明中，因为可以使用上述光源设备来切换光的照射角度范围，所以可以切换显示设备的视角。透射显示板可以是液晶板。优选地，液晶板处于水平场模式、多象限垂直对准模式，或是带薄膜补偿TN模式液晶板。因此，当透明/散射切换元件处于散射状态时，可以减少显示中的灰度级反转，从而改善可见性。
根据本发明的终端设备具有前述的显示设备。这种终端设备可以是移动电话、个人信息终端、游戏设备、数码相机、视频摄像机、视频播放器、笔记本个人计算机、自动提款机或自动贩卖机。
根据本发明的光源单元包括平面光源，发射平面光；以及透明/散射切换元件，在透射从平面光源发射的光的透明状态与散射光的散射状态之间可切换；其中在透明/散射切换元件的状态切换期间，改变从平面光源发射的光的色度，从而减小从透明/散射切换元件发射的光的色度改变。
根据本发明的用于驱动光源设备的方法包括透明步骤，由发射平面光的平面光源发射第一光，并将在透射从平面光源发射的光的透明状态与散射光的散射状态之间可切换的透明/散射切换元件，切换到透明状态；以及散射步骤，使平面光源发射色度不同于第一光的色度的第二光，并将透明/散射切换元件切换到散射状态；其中设定第二光的色度，以在从透明步骤或散射步骤向另一步骤转换期间，减小从透明/散射切换元件发射的光的色度改变。
本发明效果根据本发明，可以在允许切换照射角度范围的光源设备中，减小照射角度切换期间的颜色改变。


图1是示出日本待审专利申请No.5-72529中公开的第一传统视角受控液晶显示设备的示意剖面图；图2是示出日本待审专利申请No.9-244018中公开的第二传统视角受控液晶显示设备的示意剖面图；图3是示出在日本待审专利申请No.9-244018中公开的传统视角受控液晶显示设备中使用的照明设备的示意透视图；图4是示出根据本发明第一实施例的显示设备的透视图；图5是示出作为其组成元件的光源单元的透视图；图6是描绘两种光源的色度坐标(x，y)的xy色度图，其中两种光源是光源单元的组成元件；图7是示出作为光源单元的组成元件的光源、导光板和光学薄膜的剖面图；图8是示出作用光源单元的组成元件的透明/散射状态切换元件的剖面图；图9是描绘透明/散射状态切换元件处于透明状态和处于散射状态时的色度坐标(x，y)的xy色度图；图10是示出根据本实施例的终端设备的透视图；图11A到11G是描绘将根据本实施例的显示设备从窄角度显示向宽角度显示时的操作的时序图，其中在每一幅图的水平轴上标示时间。图11A在纵轴上标示透明/散射状态切换元件的霾系数(HAZE霾系数值)，图11B在纵轴上标示白光LED的发光光度，图11C在纵轴上标示带蓝色的白光LED的发光光度，图11D在纵轴上标示进入透明/散射切换元件之前的光的正面亮度，图11E在纵轴上标示进入透明/散射切换元件之前的光的色度坐标(x，y)值，图11F在纵轴上标示进入透明/散射切换元件之后的光的正面亮度，图11G在纵轴上标示进入透明/散射切换元件之后的光的色度坐标(x，y)值；图12是示出根据本发明第二实施例的显示设备的透视图；图13是示出作为其组成元件的光源单元的透视图；图14是示出作为其组成元件的隔栅的透视图；图15是示出根据本发明第三实施例的显示设备的透视图；图16A到16G是描绘将根据本实施例的显示设备从窄角度显示向宽角度显示时的操作的时序图，其中在每一幅图的水平轴上标示时间。图16A在纵轴上标示透明/散射状态切换元件的霾系数(HAZE霾系数值)，图16B在纵轴上标示白光LED的发光光度，图16C在纵轴上标示带蓝色的白光LED的发光光度，图16D在纵轴上标示进入透明/散射切换元件之前的光的正面亮度，图16E在纵轴上标示进入透明/散射切换元件之前的光的色度坐标(x，y)值，图16F在纵轴上标示进入透明/散射切换元件之后的光的正面亮度，图16G在纵轴上标示进入透明/散射切换元件之后的光的色度坐标(x，y)值；图17是示出根据本发明第五实施例的显示设备的透视图；图18是示出根据本发明第六实施例的显示设备的透视图；图19是示出作为其组成元件的光源单元的透视图；图20是示出作为光源单元的组成元件的光源、导光板和光学薄膜的透视图；图21是示出作为光源单元的组成元件的光源、导光板和光学薄膜的剖面图；图22是示出根据本发明第七实施例的显示设备的透视图；图23是示出作为其组成元件的光源单元的透视图；图24是示出作为光源单元的组成元件的光源、导光板和光学薄膜的透视图；图25是示出作为光源单元的组成元件的光源、导光板和光学薄膜的剖面图；
图26是示出根据本发明第八实施例的显示设备的透视图；图27是示出作为其组成元件的光源单元的透视图；图28是示出作为光源单元的组成元件的光源、导光板和光学薄膜的剖面图；图29是描绘在光学薄膜的凸起部分附近的光行为的局部放大剖面图；图30是示出光学薄膜的凸起部分的透视图；图31是示出根据本实施例的终端设备的透视图；图32是示出根据本发明第九实施例的显示设备的透视图；图33是示出作为其组成元件的光源单元的透视图；以及图34A到34F是描绘将根据本实施例的显示设备从窄角度显示向宽角度显示时的操作的时序图，其中在每一幅图的水平轴上标示时间。图34A在纵轴上标示透明/散射状态切换元件的霾系数(HAZE霾系数值)，图34B在纵轴上标示白光LED的发光光度，图34C在纵轴上标示进入透明/散射切换元件之前的光的正面亮度，图34D在纵轴上标示进入透明/散射切换元件之前的光的色度坐标(x，y)值，图34E在纵轴上标示进入透明/散射切换元件之后的光的正面亮度，图34F在纵轴上标示进入透明/散射切换元件之后的光的色度坐标(x，y)值。
具体实施例方式
以下参考附图来详细描述根据本发明的光源设备、显示设备、终端设备、光源单元和用于驱动光源设备的方法。首先，将描述根据本发明第一实施例的光源设备、显示设备、终端设备、光源单元和用于驱动光源设备的方法。图4是示出根据本发明第一实施例的显示设备的透视图；图5是示出作为其组成元件的光源单元的透视图；图6是描绘两种光源的色度坐标(x，y)的xy色度图，其中两种光源是光源单元的组成元件；图7是示出作为光源单元的组成元件的光源、导光板和光学薄膜的剖面图；图8是示出作用光源单元的组成元件的透明/散射状态切换元件的剖面图；图9是描绘透明/散射状态切换元件处于透明状态和处于散射状态时的色度坐标(x，y)的xy色度图；图10是示出根据本实施例的终端设备的透视图。
如图4所示，根据第一实施例的显示设备2包括光源设备1和透射液晶板7。在光源设备1中放置包括透明材料的导光板3。导光板3具有矩形板形状。在面向该导光板3的一个侧面(光入射表面3a)的位置上，放置两种不同的光源。例如，这两种光源可以是白光LED(发光二极管)51和带蓝色的白光LED 52。沿导光板3的光入射表面3a排列多个白光LED 51和带蓝色的白光LED 52。在一个示例排列中，有3个白光LED 51和2个带蓝色的白光LED 52。以交替方式排列白光LED 51和带蓝色的白光LED 52，从而使不同类型的LED处于相邻位置。导光板3将入射到光入射表面3a的光，均匀地从其主面(发光表面3b)输出。
在导光板3的发光表面3b侧放置光学薄膜4。光学薄膜4的目的是使射出导光板3的光朝着导光板3的发光表面的法线方向反射。在光学薄膜4的发光表面侧放置透明/散射状态切换元件122。在从光学薄膜4进入的光从其相对侧射出期间，透明/散射状态切换元件122在散射光的状态与透射而不散射光的状态之间切换。还设置有控制电路201，用于控制白光LED 51、带蓝色的白光LED 52和透明/散射状态切换元件122。该控制电路201通过控制电流量，来调节白光LED 51和带蓝色的白光LED 52的发光度。如图4所示，白光LED 51、带蓝色的白光LED 52、导光板3、光学薄膜4、透明/散射状态切换元件122和控制电路201共同组成光源设备1。在透明/散射状态切换元件122的发光表面侧放置透射液晶板7，并允许其透射光，由此在光上叠加图像。
如图5所示，白光LED 51、带蓝色的白光LED 52、导光板3、光学薄膜4和透明/散射状态切换元件122共同组成光源单元6。即，光源设备1(见图4)包括光源单元6和控制电路201。
为方便起见，在本说明中，如下建立XYZ正交坐标系。将从白光LED 51和带蓝色的白光LED 52朝向导光板3内部的方向指定为+X方向，相反方向为-X方向。将+X方向和-X方向共同称作X轴方向。在与导光板3的发光表面3b平行的方向中，将正交于X轴方向的一个方向指定为Y轴方向。将与X轴方向和Y轴方向都正交的方向指定为Z轴方向；在该Z轴方向之内，将从导光板3内部朝向发光表面3b的方向指定为+Z方向，相反方向为-Z方向。+Z方向代表向前方向，即，朝向用户。+Y方向代表形成右手坐标系的方向。即，当右手大拇指指向+X方向，食指指向+Y方向时，中指指向+Z方向。
当如上所述建立了XYZ正交坐标系时，导光板3的发光表面3b代表XY平面，从导光板3看，沿-X方向放置白光LED 51和带蓝色的白光LED 52，沿+Z方向放置光学薄膜4。从光学薄膜4看，沿+Z方向放置透明/散射状态切换元件122。
组成两种不同光源的白光LED 51和带蓝色的白光LED 52包括蓝光LED和通过从该蓝光LED发射的蓝光的激发来发射黄光的黄色荧光体，并通过蓝光和黄光激发来发射白光。以这种原理工作的LED根据带蓝色的白光LED的发光度和从黄色荧光体发射的黄光的强度，来发射颜色略微不同的白光。具体地，当从蓝光LED发射的蓝光与从黄色荧光体发射的黄光之间达到平衡时，获得白光。在从蓝光LED发射的蓝光比从黄色荧光体发射的黄光更加强烈的情况下，发射带有蓝色的白光。在这两种光源中，白光LED 51代表发射白光的在前LED，而带蓝色的白光LED 52代表发射带蓝色的白光的在后LED。
如图6所示，白光LED 51和带蓝色的白光LED 52的色度坐标在色度图上分别是(x，y)＝(0.30，0.30)和(0.26，0.26)。如上所示，光源单元6配备有3个白光LED 51和2个带蓝色的白光LED 52，并且相同类型的LED串联。即，3个白光LED 51串联，2个带蓝色的白光LED 52串联。
图7是沿图5中的线A-A’，导光板3和光学薄膜4的剖面图。图7中还示出光路的示例；稍后将对此描述。如图5和7所示，为减小由LED的放置位置引起的发光表面3b处的面内不规则亮度，在光入射表面3a上形成扩散图形。如图7所示，在导光板3的发光表面3b上形成倾斜表面3d。沿已从白光LED 51和带蓝色的白光LED 52发射并由导光板3沿+X方向透射的光的照射方向，倾斜该倾斜表面3d。例如，倾斜表面3d的倾斜角度相对于X轴方向是6度。沿X轴方向排列多个倾斜表面3d，每一个倾斜表面沿Y轴方向，在导光板3的整个长度上延伸。在导光板的发光表面3b上，形成具有XY板中的各向异性的全息图形。该全息图形对在导光板3内传播和从发光表面3b发射的光，赋予了增强的沿Y轴方向的方向性。
光学薄膜4包括平板部分4a，以及在平板部分4a上面向导光板3的一侧形成的多个主棱镜元件4b。主棱镜元件4b是沿一Z方向凸起，棱线沿Y轴方向延伸的棱镜元件；例如沿X轴方向排列多个这种主棱镜元件4b。将主棱镜元件的顶角设定为70度。Z轴方向与主棱镜元件4b的凸起方向相匹配；即，与将主棱镜元件4b的侧面划分成两个相等部分的平面平行，并与Y轴方向正交的方向。其上形成有主棱镜元件4b的光学薄膜4将从导光板3发射的光，在XZ平面内朝着+Z方向偏转，从而光以沿+Z方向的高方向性而射出。
如上所述，在导光板3的发光表面3b上形成的全息图形用来增强沿Y轴方向的方向性，所以与X轴方向和Y轴方向相比，从光学薄膜4射出的光具有提高的沿+Z方向的方向性。由于容易处理，所以导光板3和光学薄膜4的材料优选地是透明(clear)树脂。在本实施例中，使用具有1.5的折射指数的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。
图8是示出放置在光学薄膜4的发光表面侧的透明/散射状态切换元件122的剖面图。在透明/散射状态切换元件122内放置彼此平行排列的透明基本对109，每一个透明基板109具有在其面向另一基板109的面上放置的电极110，使电极覆盖透明基板109的面。在透明基板对109之间，即，在电极110之间，放置PDLC(聚合物分散型液晶)层111。在PDLC层111内，液晶分子11b被分散，遍及整个聚合物矩阵111a。例如，通过对光固化性树脂和液晶材料的混合物进行露光处理，使之固化，来形成PDLC层111。
在透明/散射状态切换元件122中，在通过电极对110向PDLC层111施加电压的过程中，PDLC层111内液晶分子111b的取向发生改变。例如，当没有向PDLC层施加电场时，因为聚合物矩阵和液晶分子的表观折射指数不同，所以散射入射光，并使其以散射状态射出。另一方面，当向PDLC层施加电场时，聚合物矩阵和液晶分子的表观折射指数变得实质上一样，从而建立透明状态，其中入射光被发射，而没有受到散射。因此，透明/散射状态切换元件122散射和透射入射光，并将其发射到透射液晶板7。为防止留下印记(burn-in)，向透明/散射切换元件施加60Hz的矩形波。
如图4所示，控制电路201与前述的透明/散射状态切换元件122、白光LED 51和带蓝色的白光LED 52相连，并用来驱动和控制透明/散射切换元件和LED。
如图10所示，例如，在移动电话9中安装显示设备2。将上述显示设备2设置在根据本实施例用作移动终端的移动电话9中。
以下将描述按照上述方式组成的根据本实施例的显示设备的操作，即，用于驱动根据本实施例的光源设备的方法。图11A到11G是描绘将根据本实施例的显示设备从窄角度显示向宽角度显示时的操作的时序图，其中在每一幅图的水平轴上标示时间。图11A在纵轴上标示透明/散射切换元件的霾系数(HAZE霾系数值)，图11B在纵轴上标示白光LED的发光光度，图11C在纵轴上标示带蓝色的白光LED的发光光度，图11D在纵轴上标示进入透明/散射切换元件之前的光的正面亮度，图11E在纵轴上标示进入透明/散射切换元件之前的光的色度坐标(x，y)值，图11F在纵轴上标示进入透明/散射切换元件之后的光的正面亮度，图11G在纵轴上标示进入透明/散射切换元件之后的光的色度坐标(x，y)值。
首先，将描述宽角度显示期间的操作。控制电路201在接收到宽角度显示指令时，驱动白光LED 51和带蓝色的白光LED 52，使其发光，并驱动透明/散射切换元件122，使其呈散射状态。由此，白光LED51和带蓝色的白光LED 52发光，从白光LED 51和带蓝色的白光LED 52发射的光从导光板的光入射面3a进入导光板3。如上所述，因为已在光入射面3a上形成了扩散图形，所以使已进入导光板的光在导光板内沿Y轴方向扩散，由此，白光LED 51和带蓝色的白光LED 52的光互相混合。
以下对光的光路的讨论集中于XY平面内传播的混合光部分。如图7所示，由于空气和制成导光板3的树脂材料的折射指数不同，所以根据斯涅尔定律(折射定律)，已进入导光板3的光的前进方向偏向Z轴方向，与+X方向形成的角度小于41.8°。在此，考虑偏向+Z方向，相对于+X方向倾斜了41.8°的光L1。
当该光到达导光板3的发光表面3b时，其相对于Z轴方向的角度是48.2°。因为这个角度大于临界角度41.8°，所以光被全反射，而不会从导光板3射出。相似地，在光扩散表面3c处，入射到倾斜表面3d之外的区域的光也以相同的角度被全反射，从而使光沿离开白光LED 51和带蓝色的白光LED 52的方向传播，同时在发光表面3b和光扩散表面3c之间重复地受到全反射。在传播过程中，当光L1入射到相对于X轴方向的倾斜角度为6°的倾斜表面3d上时，该光将偏离倾斜表面3d的法线方向，成42.2°的角度，因为该值大于临界角度41.8°，所以光被全反射，不会从倾斜表面41射出导光板3。但是，全反射光L1与Z轴方向的角度是36.2°，因为该角度小于临界角，所以到达发光表面3b的光从导光板3向外射出，出射角相对于Z轴方向成62.4°。
以上述方式，入射到导光板3上的光在入射之后，总是具有相对于X轴方向成41.8°或更小的角度。因此，当入射光到达导光板3的发光表面3b或光扩散表面3c时，入射光将具有相对于Z轴方向成48.2°或更大的角度，并被全反射。在光通过导光板3传播，同时在发光表面3b和光扩散表面3c被全反射的过程中，每一次光被倾斜角度为6°的倾斜表面3d全反射时，光的前进方向相对于Z轴方向的角度都向临界角靠近，在该角度变得小于临界角的时刻，光将从发光表面3b或光扩散表面3c的平坦表面射出。由此，射出导光板3的光具有在XZ平面内偏离Z轴方向大约60°的方向上的较强方向性。
此时，以与Z轴方向成62.4°的倾斜角度，从导光板3射出的光L1入射到光学薄膜4上。因为主棱镜元件4b的顶角是70°，所以主棱镜元件4b上的入射角是7.4°，主棱镜元件4b内的入射光的前进方向与圆锥入射面的法线形成4.9°的角。接着，光L1到达主棱镜元件4b的相对侧的侧面上，但是，因为光相对于该侧面的角度偏离平面法线65.1°，所以光被全反射，并沿偏离Z轴11.1°的方向前进。随后，根据斯涅尔定律，从光学薄膜4射出的光L1的角度是在偏离Z轴16.8°的方向上。即，射出光学薄膜4的光具有本质上沿XZ平面内Z轴方向的较强方向性。
以下，将描述沿Y轴方向的方向性。如上所述，从白光LED 51和带蓝色的白光LED 52发射的光在进入导光板3之后，至少在XY平面内受到扩散，如前所述，在Y轴方向上被扩散的分量的光由形成在发光表面上的全息图形聚集，增强了方向性。即，将从光学薄膜4发射的光的照射范围限定在狭窄的范围内。
此时，从光学薄膜4发射的光入射到透明/散射切换元件122上。因为没有施加电压，透明/散射切换元件122处于散射状态，所以透明/散射切换元件122均匀地散射高方向性光，从而将其分散在较宽角度范围上。即，透明/散射切换元件122散射光，削弱方向性，并产生宽角度光。分布在该宽角度上的光入射到叠加图像的透射液晶板7上，然后光保持宽角度并射出。以这种方式，在宽视角上显示图像。
以下，将描述窄角度显示期间的操作。控制电路201在接收到窄角度显示指令时，驱动白光LED 51，使其发光，并驱动透明/散射切换元件122，使其呈透明状态。由此，只有白光LED 51发光，从白光LED 51发射的光以与宽角度显示相同的方式，传播通过导光板3，在窄角度范围上，从光学薄膜4射出。光入射到透明/散射切换元件122上。因为透明/散射切换元件122在被施加电压时，处于透明状态，所以高方向性光不受改变地被透射，而不会受到透明/散射切换元件122的散射。即，光保持高方向性，射出透明/散射切换元件122。具有高方向性分布的光入射到透射液晶板7上，来叠加图像，然后光保持高方向性地射出。以这种方式，在窄视角上显示图像。
以下，将描述在显示期间，从窄视角显示向宽视角显示切换的情况。首先，将描述正面亮度。在从作为光源的白光LED 51和带蓝色的白光LED 52发射的光量在切换前后相同的情况下，宽视角显示模式中的正面亮度将比窄视角显示模式的低。这是因为在窄视角显示模式中，射出透射液晶板7的光保持高方向性，而在宽视角显示模式中，光受到透明/散射切换元件122的散射，减少了沿正面方向前进的光束，使得正面亮度相对下降。
当在窄视角显示模式与宽视角显示模式之间切换时，对于位于正面方向的主要用户，最好是不会出现亮度改变。因此，在从窄视角显示向宽视角显示切换时，为防止正面亮度的下降，有必要增大流到白光LED 51和带蓝色的白光LED 52的电流，从而增加从LED发射的光量，避免正面亮度的下降。相似地，在从窄视角显示模式向宽视角显示模式切换时，有必要减小流到LED的电流，减少从LED发射的光量，从而避免正面亮度出现可察觉到的上升。按照这种方式，在窄视角显示模式与宽视角显示模式之间切换的同时，不但必须伴有透明/散射切换元件122在透明与散射状态之间的切换，而且必须同时切换从光源发射的光量。
以下将描述光的颜色表现。如上所述，在根据本实施例的显示设备中，透明/散射切换元件122放置在光学薄膜4与透射液晶板7之间，透明/散射切换元件122设置有PDLC层111，从而可以通过PDLC层111透射光或散射光，来切换光照射角度。但是，诸如PDLC层的元件具有微细结构，并由这种微细结构的折射指数分布来散射光，在这种元件中，光的散射程度依赖于光的波长，波长越短，散射越强烈，波长越长，越难散射。即，当透明/散射切换元件处于散射状态时，容易散射蓝光，而难以散射红光，使得射出透明/散射切换元件的光将具有更低比例的蓝色，从而使其呈淡黄色。另一方面，在透明状态，表观折射指数分布较小，所以本质上不会出现这种颜色改变。
颜色改变根据透明/散射切换元件的精细结构和厚度而不同。如图9所示，根据一个示例，在xy色度图上具有色度坐标(x，y)＝(0.30，0.30)的光入射到PDLC层的情况下，在透明状态中，出射光的色度坐标是(x，y)＝(0.31，0.31)，而在散射状态中，坐标是(x，y)＝(0.35，0.35)。即，比较散射状态与透明状态，色度坐标x和y在前者中更大，从而出射光略带淡黄色。
因此，在本实施例中，如图11A到11C所示，在从窄视角显示向宽视角显示的切换中，增加了透明/散射切换元件的霾系数，并与之相关联地增加了带蓝色的白光LED 52的光量。即，在时间t1之前的窄视角显示模式中，只有白光LED 51发光，而在开始于视角t1的宽视角显示模式中，白光LED 51和带蓝色的白光LED 52都发光。因此，如图11D和11F所示，在从窄视角显示模式向宽视角显示模式的切换期间，可以防止正面亮度下降的现象。
如图11E所示，在窄视角显示模式中，在时间t1之前，只有白光LED 51发光。因此，在光进入透明/散射切换元件之前，光的色度坐标本质上与白光LED 51的色度坐标相同，即，(x，y)＝(0.30，0.30)。另一方面，在开始于视角t1的宽视角显示模式中，除了白光LED 51，带蓝色的白光LED 52也发光，因此光具有色度坐标(x，y)＝(0.27，0.27)，并带有淡蓝色。
因此，如图11G所示，在时间t1之前的窄角度显示模式中，如前所述，已射出透明/散射切换元件的光的色度坐标是(x，y)＝(0.31，0.31)，因此本质上呈白色。另一方面，在开始于视角t1的宽视角显示模式中，透明/散射切换元件呈散射状态，散射更多的短波长的光，但是，如上所述，因为进入透明/散射切换元件的光此时包含更多的短波长光，所以色度坐标是(x，y)＝(0.31，0.31)，使得光本质上保持白色。即，在时间t1之前的窄角度显示模式和开始于视角t1的宽视角显示模式中，可以使从透明/散射切换元件发射的光的色度坐标保持相同。这样，在从窄视角显示模式向宽视角显示模式的切换期间，可以减少令用户感到不适的、显示呈淡黄色调的现象。
以上描述了将显示设备2从窄视角显示向宽视角显示切换的情况，但是相同原理可应用于从宽视角显示向窄视角显示切换的情况。具体地，在从宽视角显示向窄视角显示切换时，可以通过熄灭带蓝色的白光LED 52，来防止令用户感到不适的、显示呈淡蓝色调的现象。但是，因为显示的黄色变色更易于成为问题，所以本实施例对于从窄视角显示向宽视角显示切换期间，防止显示的黄色变色现象，是有效的。
以下将以定量术语来描述根据本实施例的控制光源设备的方法。在透明/散射切换元件的状态切换期间，控制电路201以满足以下方程4到6的方式，控制白光LED 51和带蓝色的白光LED 52，其中将从导光板3发射的光，即在透明/散射切换元件处于透明状态时，从3个白光LED 51和2个带蓝色的白光LED 52发射的混合光(以下称作术语“混合光”)，的色度坐标指定为(xt，yt)，将从透明/散射切换元件发射的光的色度坐标指定为(xpt，ypt)，当具有色度坐标(xt，yt)的光进入处于散射状态的透明/散射切换元件时，将这种从透明/散射切换元件发射的光的色度坐标指定为(xptd，yptd)，当透明/散射切换元件处于散射状态时，将光的色度坐标指定为(xd，yd)，并将此时从透明/散射切换元件发射的光的色度坐标指定为(xpd，ypd)。方程4到6是与前面给出的方程1到3相同的表达式。
(xptd-xpt)×(xt-xd)＞0[方程5](yptd-ypt)×(yt-yd)＞0[方程6](xptd-xpt)2+(yptd-ypt)2＞(xpd-xpt)2+(ypd-ypt)2下面将描述上述的方程4到6。前述色度坐标为(xt，yt)的光代表传统光源设备中，总是由导光板发射的光源光，以及本实施例中，仅仅在窄角度显示期间从导光板发射的光源光。前述色度坐标为(xpt，ypt)的光代表传统光源设备和本实施例的光源设备中，在窄角度显示期间从透明/散射切换元件发射的光。前述色度坐标为(xptd，yptd)的光代表传统光源设备中，在宽角度显示期间从透明/散射切换元件发射的光。前述色度坐标为(xd，yd)的光代表本实施例的光源设备中，在宽角度显示期间从导光板发射的光源光。
上述方程4与以下式子意思相同(1)xptd-xpt＞0，且xt-xd＞0，或者(2)xptd-xpt＜0，且xt-xd＜0。
在上述(1)的情况下，因为xptd＞xpt，这表示在光源光保持为窄角度显示期间的光源光，并且透明/散射切换元件处于散射状态的情况下，从透明/散射切换元件发射的光的色度坐标将比透明/散射切换元件处于透明状态时的色度坐标大。在这种情况下，在宽角度显示期间，光源光的色度坐标将比窄角度显示期间的光源光的色度坐标小。即，xt＞xd。换言之，当窄角度显示期间的光源光通过处于散射状态的透明/散射切换元件时，已通过透明/散射切换元件的光的色度坐标变得更大。因此，可以通过减小宽角度显示期间的光源光的色度坐标，来减少已通过透明/散射切换元件的光的色度坐标的改变。
上述(2)的情况与上述(1)的情况相反，表示当窄角度显示期间的光源光通过处于散射状态的透明/散射切换元件时，光的色度坐标将比光通过处于透明状态的透明/散射切换元件时的色度坐标小。因此，可以通过增大宽角度显示期间的光源光的色度坐标，来减少已通过透明/散射切换元件的光的色度坐标的改变。上述说明也适用于方程5。
为避免光源光被过度改变，反而导致已通过透明/散射切换元件的光的色度坐标出现较大改变的状况，由前述方程6规定光源光的色度坐标改变程度。方程6表示，以色度坐标(xpt，ypt)为基准，色度坐标(xpd，ypd)与色度坐标(xpt，ypt)的距离，比与色度坐标(xptd，yptd)距离更近。具体地，这表示，与传统光源设备中窄角度显示期间的光源光已通过处于散射状态的透明/散射切换元件的情况相比，在根据本实施例的光源设备中，宽角度显示期间的光源光已通过处于散射状态的透明/散射切换元件的情况下，光的颜色表现将更加接近于窄角度显示期间的光源光已通过处于透明状态的透明/散射切换元件的情况。
以下，将描述本实施例的效果。在根据本实施例的显示设备中，当从窄角度显示向宽角度显示切换时，增大透明/散射切换元件的霾系数，并与之相关联地增大带蓝色的白色LED 52的光量，从而减小光源光的色度坐标，使得光呈淡蓝色。处于散射状态的透明/散射切换元件对短波长分量产生更大的散射。因此，如果光的颜色在窄角度显示和宽角度显示期间保持一样，则射出透明/散射切换元件的光将略带淡黄色。但是，根据本实施例，在宽角度显示期间赋予光源淡蓝色调，可以使光保持与窄角度显示期间相同的白色。此外，除使白光LED发光之外，还在宽角度显示期间增加带蓝色的白光LED的光量，这样可以使正面亮度保持在与窄角度显示期间相同的水平。
根据本实施例，通过以交替方式排列白光LED和带蓝色的白光LED，可以减少不规则亮度的发生，即使各个LED的驱动条件在窄角度显示与宽角度显示之间不同。
另外，在本实施例中，将所有白光LED串联，将所有带蓝色的白光LED串联。按照这种方式连接相同类型的LED，可以向相同类型的LED提供相等的电流，从而可以减少由LED内部阻抗的可变性引起的发光度的可变性。
虽然本实施例描述将两种LED，即，白光LED和带蓝色的白光LED用作光源，但是本发明不限于此，也可以采用可以在窄角度显示与宽角度显示之间变化光源的色度坐标的任何组合。因此，可以减小射出透明/散射切换元件的光的颜色改变。使用三种或更多种LED也是可接受的。
在本实施例中，将包括蓝光LED和通过从蓝光LED发射的蓝光激发来发射黄光的黄色荧光体，用作LED。但是，本发明不限于此，对于发射固定比例的光，从而不会通过驱动条件来自由地改变发射光的光谱平衡的光源，也可以有效地实现本发明，其中固定比例的光包括处于散射状态的透明/散射切换元件可以容易地散射其波长的光，以及具有其它波长的光。这种光源的一个示例是一种LED，包括发射紫外线光的紫外线LED，以及通过从紫外线LED发射的紫外线光的激发，来发射红/蓝/绿光的红/蓝/绿色荧光体。采用这种LED，根据各个红/蓝/绿色荧光体的量，固定红/蓝/绿光的发射比例，但是通过使用具有增多的蓝色荧光体量的LED，作为带蓝色的白光LED，可以获得与本实施例类似的效果。特别是在使用包括紫外线LED和红/蓝/绿色荧光体的LED的情况下，与使用包括蓝光LED和通过从蓝光LED发射的蓝光激发来发射黄光的黄色荧光体的LED相比，可以显示更加生动的颜色，并改善彩色重现。
使用采用了可以通过驱动条件来控制多种波长波段的发射比例的光源的光源设备，也可以减小在窄角度显示与宽角度显示的切换期间的颜色改变。这种光源的一个示例是在单个封装中包含红/蓝/绿颜色的LED，并可以独立地控制每一种颜色。但是，使用这种光源要求主控制电路，因此将提高光源成本。相反，因为在本实施例中，仅仅使用根据波长来固定发射比例的多种光源，并控制每一种光源的发射电平就足够了，所以本发明允许简化控制电路，降低成本。
在本实施例中，使用了3个白光LED和2个带蓝色的白光LED，但是并不限于此，可以使用不同的数量。
包括3个串联的白光LED的白光LED组和包括2个串联的带蓝色的白光LED的带蓝色的白光LED组可以共享阴极或阳极端子。这样，从光源引出3根线，而不是4根，就足够了，可以节省空间。
优选地，将白光LED和带蓝色的白光LED包含在互不相同的封装中。因为可以只使用具有互不相同的色度坐标的普通发光二极管，所以可以降低成本。
透明/散射切换元件不限于设置有PDLC层的元件，可以使用在透明状态与散射状态之间可切换的任何元件。例如，使用聚合物网络液晶(PNLC)的元件或使用动态散射(DS)的元件也是可接受的。在本实施例中，PDLC层在不施加电压时呈散射状态，在施加电压时呈透明状态。因为透明/散射切换元件在处于散射状态时不再消耗功率，并可以将本来会消耗的功率分配给光源，所以可以增强散射状态期间的光源强度，而不会增加电池负载量。还可以使用不施加电压时呈透明状态，而在施加电压时呈散射状态的PDLC层。可以通过在施加电压时，将聚合物矩阵在光下暴露，固化聚合物矩阵，来制造这种PDLC层。采样这种配置，不需要向PDLC层施加电压，从而在频繁使用窄角度显示的移动信息终端中，可以降低功耗。还可以用胆甾型液晶、铁电液晶等作为PDLC层的液晶分子。即使不再施加电压时，这些液晶保持与施加电压时相同的取向，即，晶体具有记忆属性。使用这种PDLC层，可以降低功耗。
与本发明的平面光源设备组合使用的显示板不限于液晶板，可以使用任何使用光源设备的显示板。液晶板也不限于透射型，可以使用任何具有透射区的板。也可以使用在每一个像素的一部分中具有反射区的半透半反液晶板、微透射半透半反液晶板或微反射液晶板。具有最小的视角依赖性的液晶板是优选的。从而可以减少宽角度显示期间的灰度级反转。这种液晶板的模式的示例包括水平场模式IPS(板内切换)、FFS(边缘场切换)、AFFS(高级边缘场切换)等。垂直对准模式包括多象限并具有减小的视角依赖性的MVA(多象限垂直对准)，以及PVA(图样垂直对准)、ASV(高级超V)等。此外，还可以适当使用带薄膜补偿TN模式的液晶显示板。
在本实施例中，将移动电话描述为终端设备，但是本发明不限于此，根据本实施例的显示设备不仅可以移动电话来适当地实现，还可以其它多种终端设备来实现，例如PDA(个人数字助理个人信息终端)、游戏设备、数码相机、数字视频摄像机和其它多种移动终端设备。根据本实施例的显示设备不仅可以移动终端设备来实现，还可以笔记本个人计算机、自动提款机、自动贩卖机和其它多种终端设备来实现。
以下，将描述本发明的第二实施例。图12是示出根据本发明实施例的显示设备的透视图；图13是示出作为其组成元件的光源单元的透视图；以及图14是示出作为其组成元件、并构成光方向调整元件的隔栅的透视图。
如图12和13所示，与根据前述第一实施例的显示设备2、光源设备1和光源单元6相比，根据第二实施例的显示设备21、光源设备11和光源单元61的特征在于，这些设备具有构成光方向调整元件的组成元件，即隔栅112。隔栅112位于光学薄膜4与透明/散射切换元件122之间。
如图14所示，隔栅112具有透射光的透明区112a，以及吸收光的吸收区112b，两者沿平行于隔栅表面的方向交替排列。交替排列透明区112a和吸收区112b所沿的方向是图12中的Y轴方向。本实施例在其它方面与前述第一实施例的相似。
在本实施例中，以与+Z方向成预定值或更大的角度，向Y轴方向倾斜的光，即射出光学薄膜4的光的一部分，到达吸收区112b，并被吸收掉。因此，隔栅112可以增强从光学薄膜4发射的光的沿Y轴方向的方向性。因此，可以减少窄角度显示期间，沿对角方向的光的泄漏，从而可以增强防止偷看的效果。第二实施例的其它操作和效果与前述第一实施例的类似。
在本实施例中，示出沿Y轴方向排列隔栅的透明区和吸收区的示例，但是，本发明不限于此，在XY平面内的旋转排列也是可接受的。这样，可以防止隔栅与显示板之间出现莫尔条纹，并改善显示质量。
以下，将描述本发明的第三实施例。图15是示出根据本发明实施例的显示设备的透视图。如图15所示，根据第三实施例的显示设备22、光源设备12和光源单元与根据前述第一实施例的显示设备2、光源设备1和光源单元6的不同之处在于，有3个串联的带蓝色的白光LED，与白光LED的数量相同。本实施例在其它方面与前述第一实施例的相似。
在本实施例中，带蓝色的白光LED与白光LED在数量上相等，并将每一种类型的LED串联，使得驱动电压对于每一个都相同。这样，可以简化控制电流，允许降低成本，节省空间，并改善可靠性。第三实施例的其它操作和效果与前述第一实施例的类似。
以下，将描述本发明的第四实施例。图16A到16G是描绘将根据本实施例的显示设备从窄角度显示向宽角度显示时的操作的时序图，其中在每一幅图的水平轴上标示时间。图16A在纵轴上标示透明/散射状态切换元件的霾系数(HAZE霾系数值)，图16B在纵轴上标示白光LED的发光光度，图16C在纵轴上标示带蓝色的白光LED的发光光度，图16D在纵轴上标示进入透明/散射切换元件之前的光的正面亮度，图16E在纵轴上标示进入透明/散射切换元件之前的光的色度坐标(x，y)值，图16F在纵轴上标示进入透明/散射状态切换元件之后的光的正面亮度，图16G在纵轴上标示进入透明/散射切换元件之后的光的色度坐标(x，y)值。
在光源设备、显示设备、终端设备和光源单元的设计方面，本实施例与上述第三实施例相同。但是，本实施例在驱动光源设备的方法，特别是光源的发光状态方面，本实施例不同。在前述第三实施例中，窄角度显示期间只点亮白光LED，熄灭带蓝色的白光LED；而在宽角度显示期间，点亮白光LED和带蓝色的白光LED。因此，在窄角度显示中，带蓝色的白光LED的发光光度为零。另一方面，在根据本实施例的驱动光源设备的方法中，在窄角度显示中，也点亮带蓝色的白光LED。
具体地，在本实施例中，如图16A到16C所示，即使在时间t1之前的窄角度显示期间，也点亮带蓝色的白光LED 52。但是，此时从带蓝色的白光LED 52发出的光量少于在开始于时间t1的宽角度显示期间的光量，在从窄角度显示向宽角度显示的切换期间，从带蓝色的白光LED 52发出的光量与透明/散射切换元件的霾系数的增加相关联地增加。在本实施例中，从带蓝色的白光LED 52发射的光在宽角度显示期间的全部发射光中所占的比例，大于前述第三实施例中的发射比例。
如图16E所示，在时间t1之前的窄角度显示期间，除白光LED 51之外，还以一定程度，点亮带蓝色的白光LED 52。因此，在进入透明/散射切换元件之前，光的色度坐标具有值(x，y)＝(0.29，0.29)，小于白色LED 51的色度坐标。另一方面，在开始于时间t1的宽角度显示期间，带蓝色的白光LED 52的光量增加，因此光具有色度坐标(x，y)＝(0.26，0.26)，并获得淡蓝色调。
如图16G所示，在进入透明/散射切换元件之后，如前所述，光具有色度坐标(x，y)＝(0.30，0.30)，并在时间t1之前的窄角度显示中，本质上呈白色。另一方面，在开始于时间t1的宽角度显示期间，透明/散射切换元件处于散射状态，并对短波长的光产生更多散射，但是，因为进入透明/散射切换元件的光包含更多的短波长光，所以光本质上保持(x，y)＝(0.30，0.30)处的白色。即，在时间t1之前的窄角度显示与开始于时间t1的宽角度显示之间，可以使从透明/散射切换元件发射的光的色度坐标保持不变。从而在从窄角度显示模式向宽角度显示模式切换时，可以减少显示呈淡黄色调的现象，以及所导致的用户的不适感觉。
根据本实施例，因为在窄角度显示期间，没有完全熄灭带蓝色的白光LED，所以可以减少显示屏幕上的不规则亮度，从而获得较高的图像质量。第四实施例的其它操作和效果与前述第三实施例的类似。
以下，将描述本发明的第五实施例。图17是示出根据本发明实施例的显示设备的透视图。如图17所示，与根据前述第一实施例的显示设备2和光源设备1相比，根据第五实施例的显示设备23和光源设备13的不同之处在于，用控制电路202取代了控制电路201。如上所述，控制电路201通过控制电流量，来调节白光LED 51和带蓝色的白光LED 52的光量。控制电路202通过电流的脉冲宽度调制，来调节光量。具体地，电路通过加长施加到白光LED 51和带蓝色的白光LED 52上的电流脉冲的时间间隔，来增加发射的光量，并通过缩短该时间间隔，来减少发射的光量。本实施例在其它方面与前述第一实施例的相似。
对于包括蓝光LED和黄色荧光体的LED，黄色荧光体受到从蓝光LED发射的部分蓝光的激发，发射黄光，蓝光和黄光混合产生白光。因此，在窄角度显示与宽角度显示之间，当电流量的变化引起白光LED和带蓝色的白光LED的光量改变时，蓝光和黄光的光发射比例会波动。
与之相反，因为在本实施例中通过脉冲调制来调节光量，所以可以通过调节发射光的时间的比例，来实现光量的调节。因此，可以减小蓝光和黄光的光发射比例中的波动，从而减小白平衡的波动。第五实施例的其它操作和效果与前述第一实施例的类似。
以下，将描述本发明的第六实施例。图18是示出根据本实施例的显示设备的透视图；图19是示出作为其组成元件的光源单元的透视图；图20是示出作为光源单元的组成元件的光源、导光板和光学薄膜的透视图；图21是其剖面图。
如图18到21所示，与根据前述第一实施例的显示设备2、光源设备1和光源单元6相比，根据第六实施例的显示设备24、光源设备14和光源单元64的不同之处在于，用导光板31取代了导光板3，并用光学薄膜41取代了光学薄膜4。在导光板31一角上放置一个白光LED 51和一个带蓝色的白光LED 52。
如图20所示，本实施例的显示设备中的导光板31由诸如甲基丙烯酸树脂的透明树脂制成，总体上成矩形板形状，并具有形成在光扩散表面31c上的倾斜表面31d。从Z轴方向看，在导光板31的四个角落部分中，将具有最小X坐标和Y坐标的角落部分的角，沿对角线方向切除，该切面构成光入射表面31a。在面向该光入射表面31a的位置放置一个白光LED 51和一个带蓝色的白光LED 52。光入射表面31a的法线方向与Z轴方向正交，并与X轴方向和Y轴方向相交叉。
从Z轴方向看，按照同心圆图形来排列在导光板31的光扩散表面31c上形成的倾斜表面31d，同心圆图形以被切除来形成光入射表面31a的角的位置(以下称作术语“虚角点”)为中心。具体地，倾斜表面31d按照以虚角点为中心的扇形展开，其外边缘按照以虚角点为中心的弓形延展。从Z轴方向看，倾斜表面31d的每一个位置的最大倾斜方向是从该位置朝向虚角点的方向。虚角点与白光LED 51和带蓝色的白光LED 52的中心点相对应。
如图21所示，在光学薄膜41中，在平板部分41a的导光板31侧，形成多个主棱镜元件41b。主棱镜元件41b按照以虚角点为中心的弓形延展，并按照以虚角点为中心的同心圆图形排列主棱镜元件41b。本实施例在其它方面与前述第一实施例的相似。
以下，将描述以上述方式构成的本实施例的操作。如图21所示，从白光LED 51和带蓝色的白光LED 52发射的光从光入射表面31a进入导光板31。从光入射表面31a进入导光板31的光在以虚角点为中心径向扩散开的同时，在导光板31的发光表面31b与光扩散表面31c之间受到全反射，从而通过导光板31前进。每一次倾斜表面31d反射光时，发光表面31b上的光入射角减小，直到该入射角变得小于临界角时，光通过发光表面31b出射到导光板31外部。
此时，从Z轴方向看，倾斜表面31d的每一个位置的最大倾斜方向是从该位置朝向前述虚角点的方向。因此，虽然光受到倾斜表面31d反射，但是从Z轴方向看时，光的前进方向没有改变。因此，从导光板31的发光表面31b发射的光在连接虚角点和发光表面31b上的光出射位置的方向上，具有高方向性，但是在与该方向正交的方向上，具有低方向性。
然后，在光学薄膜41的主棱镜元件41b内，光经过折射和全反射，向+Z方向偏转，以沿+Z方向的高方向性，射出光学薄膜41，并入射到透明/散射切换元件122上。随后的操作与前述第一实施例中的相同。
根据本实施例，可以在导光板一个角落处的相对狭窄的区域中，放置白光LED和带蓝色的白光LED，作为光源。这样，在切换带蓝色的白光LED的光量期间，可以减少不规则亮度和不规则颜色。第六实施例的其它操作和效果与前述第一实施例的类似。
以下，将描述本发明的第七实施例。图22是示出根据本实施例的显示设备的透视图；图23是示出作为其组成元件的光源单元的透视图；图24是示出作为光源单元的组成元件的光源、导光板和光学薄膜的透视图；图25是其剖面图。
如图22到25所示，与根据前述第六实施例的显示设备24、光源设备14和光源单元64相比，根据第七实施例的显示设备25、光源设备15和光源单元65的不同之处在于，除了导光板31，还设置了导光板32。与导光板31相平行地排列导光板32，并使其与导光板31的-Z轴侧相分离，在导光板31的角落部分放置白光LED 51，在导光板32的角落部分放置带蓝色的白光LED 52。从Z轴方向看，白光LED 51和带蓝色的白光LED 52处于相同位置。
如图24所示，导光板32的构成与导光板31相同。具体地，在导光板31的光扩散表面31c上形成倾斜表面31d，在导光板31的一个角落部分中形成光入射表面31a，并在面向光入射表面31a的位置放置白光LED 51。倾斜表面31d在以白光LED 51为中心的扇形区域上展开，并按照以白光LED 51为中心的弓形排列。倾斜表面31d的每一个位置的最大倾斜方向与每一个位置朝向白光LED 51的方向相符。
相似地，在导光板32的光扩散表面32c上形成倾斜表面32d，在导光板32的一个角落部分中形成光入射表面32a，并在面向光入射表面32a的位置放置带蓝色的白光LED 52。倾斜表面32d在以带蓝色的白光LED 52为中心的扇形区域上展开，并按照以带蓝色的白光LED 52为中心的弓形排列。倾斜表面32d的每一个位置的最大倾斜方向与每一个位置朝向带蓝色的白光LED 52的方向相符。本实施例在其它方面与前述第六实施例的类似。
以下，将描述以上述方式构成的本实施例的操作。白光LED 51的光从导光板31射出这一时刻之前的操作，以及带蓝色的白光LED 52从导光板32射出这一时刻之前的操作，都分别与前述第六实施例的类似。
具体地，从白光LED 51发射的光从光入射表面31a进入导光板31。从光入射表面31a进入导光板31的光在导光板31内径向扩散开的同时，在导光板31的发光表面31b与光扩散表面31c之间受到全反射，从而通过导光板31前进。每一次倾斜表面31d反射入射到导光板31的光扩散表面31c上的光时，发光表面31b上的光入射角减小，因此，以小于临界角的角度入射到发光表面31b上的光出射到导光板31外部。从导光板31的发光表面31b发射的光在连接白光LED 51和发光表面31b上的光出射位置的方向上，具有高方向性，但是在与该方向正交的方向上，具有低方向性。
相似地，从带蓝色的白光LED 52发射的光从光入射表面32a进入导光板32。从光入射表面32a进入导光板32的光在导光板32内径向扩散开的同时，在导光板32的发光表面32b与光扩散表面32c之间受到全反射，从而通过导光板32前进。每一次倾斜表面32d反射入射到导光板32的光扩散表面32c上的光时，发光表面32b上的光入射角减小，因此，以小于临界角的角度入射到发光表面32b上的光出射到导光板32外部。从导光板32的发光表面32b发射的光在连接带蓝色的白光LED 52和发光表面32b上的光出射位置的方向上，具有高方向性，但是在与该方向正交的方向上，具有低方向性。当光从导光板31的光扩散表面31c进入导光板31时，实质上所有的光都从导光板31的发光表面31b，未受改变地射出，并具有沿对角线方向的高方向性。
从导光板31发射的具有较少扩散和高方向性的光，受到光学薄膜41的主棱镜元件41b的折射和全反射，向+Z方向偏转，并以沿+Z方向的高方向性射出，并在此进入透明/散射切换元件122。随后的操作与前述第一实施例中的类似。
根据本实施例，因为可以将白光LED 51和带蓝色的白光LED 52分别放置在沿Z轴方向彼此分离排列的两个导光板上，所以可以将这两种LED放置以堆叠(stacked)配置，放置在导光板的相同位置。因此，与前述第六实施例相比，可以在带蓝色的白光LED的光量切换期间，有效地减少不规则亮度和不规则颜色。第七实施例的其它操作和效果与前述第六实施例的类似。
以下，将描述根据本发明第八实施例的光源设备、显示设备、终端设备、光源单元和用于驱动光源设备的方法。图26是示出根据本发明第八实施例的显示设备的透视图；图27是示出作为其组成元件的光源单元的透视图；图28是示出作为光源单元的组成元件的光源、导光板和光学薄膜的剖面图；图29是描绘在光学薄膜的凸起部分附近的光行为的局部放大剖面图；图30是示出光学薄膜的凸起部分的透视图；以及图31是示出根据本实施例的终端设备的透视图。
如图26到28所示，与根据前述第一实施例的显示设备2、光源设备1和光源单元6相比，根据第八实施例的显示设备26、光源设备16和光源单元66的不同之处在于，用导光板33取代了导光板3；用光学薄膜42取代了光学薄膜4；用白光冷阴极荧光灯53和带蓝色的白光冷阴极荧光灯54取代白光LED 51和带蓝色的白光LED 52，作为光源；以及用控制电路203取代了控制电路201。
白光冷阴极荧光灯53和带蓝色的白光冷阴极荧光灯54分别位于导光板33的+X方向侧和-X方向侧。+X方向侧和-X方向侧的导光板33的侧面构成光入射面33a，用于分别接收从白光冷阴极荧光灯53和带蓝色的白光冷阴极荧光灯54发射的光。该光入射面33a没有像前述第一实施例中导光板3上的图形一样的扩散图形。带蓝色的白光冷阴极荧光灯54比白光冷阴极荧光灯53采用更多的蓝色荧光体，从而该冷阴极荧光灯发射带蓝色的白光。控制电路203驱动冷阴极荧光灯，而不是LED。
如图28和29所示，与前述第一实施例的导光板3相对比的是，本实施例的导光板33缺少光扩散表面33c上的倾斜表面。光学薄膜42设置有平板部分42a，并在该平板部分42a的导光板33侧，设置多个凸起42b。凸起42b的形状是包括部分球体或椭圆球体的形状，其顶点部分42c与导光板33的发光表面33b在光学上紧密接触。环绕凸起42b的顶点部分42c的侧面构成反射表面42d，来反射已射出导光板33的发光表面33b，并通过顶点部分42c进入凸起42b的光，从而将光定向到正面方向(+Z方向)。通过沿XY平面切割反射表面42d获得的横截面形状是部分圆或部分椭圆。
如图31所示，例如，在笔记本计算机中安装根据本实施例的显示设备。即，根据本实施例的终端设备是笔记本计算机91。本实施例的其它方面与前述第一实施例中的相似。
以下，将描述以上述方式构成的本实施例的光源设备16的操作。作为操作示例，将描述点亮白光冷阴极荧光灯53的情况。从白光冷阴极荧光灯53发射的光从光入射表面33a进入导光板33，并沿+X方向传播通过导光板33。在使传播通过导光板33的光照射到未与光学薄膜42上的凸起部分42b的顶点部分42c相接触的发光表面33b的区域上的情况下，光在发光表面33b受到全反射，并继续在导光板33内传播。另一方面，在使传播通过导光板33的光照射到与顶点部分42c相接触的发光表面33b的区域上的情况下，光通过顶点部分42c被导入凸起42b，受到构成凸起42b的内侧表面的反射表面42d的反射，并沿着接近于+Z方向的方向射出。与前述第一实施例中，在主棱镜元件的内侧表面的反射相似，在反射表面42d的反射代表利用凸起42b与空气之间折射指数的不同的全反射。
因为凸起42b的反射表面42d是在XY平面中，弓形横截面的弯曲表面，所以反射表面42d可以反射由位于彼此分离的位置的光源发射的光，使得光沿大体上相同的方向，即，朝+Z方向射出。即，不仅可以将白光冷阴极荧光灯53发射的光，还可以将带蓝色的白光冷阴极荧光灯54发射的光，朝+Z方向反射。第八实施例的其它操作与前述第一实施例的类似。
在本实施例中，与前述第一实施例相比，使用冷阴极荧光灯取代LED，来作为光源。目前，冷阴极荧光灯具有比LED更高的效率，因此适合安装在大于中型设备的终端设备中，而不是在小型移动终端设备中；当如此安装时，可以在视角切换期间减少颜色上的改变。第八实施例的其它效果与前述第一实施例的类似。
以下，将描述本发明的第九实施例。图32是示出根据本实施例的显示设备的透视图；图33是示出作为其组成元件的光源单元的透视图；以及图34A到34F是描绘将根据本实施例的显示设备从窄角度显示向宽角度显示时的操作的时序图，其中在每一幅图的水平轴上标示时间。图34A在纵轴上标示透明/散射状态切换元件的霾系数(HAZE霾系数值)，图34B在纵轴上标示白光LED的发光光度，图34C在纵轴上标示进入透明/散射切换元件之前的光的正面亮度，图34D在纵轴上标示进入透明/散射切换元件之前的光的色度坐标(x，y)值，图34E在纵轴上标示进入透明/散射切换元件之后的光的正面亮度，图34F在纵轴上标示进入透明/散射切换元件之后的光的色度坐标(x，y)值。
如图32和33所示，与根据前述第一实施例的显示设备2、光源设备1和光源单元6相比，根据第九实施例的显示设备27、光源设备17和光源单元67的不同之处在于，只设置了白光LED 55，而没有带蓝色的白光LED；并设置了用于驱动白光LED 55的控制电路204，来取代控制电路201。
白光LED 55是由蓝光LED以及由从蓝光LED发射的蓝光激发来发射黄光的黄色荧光体组成的LED。白光LED 55与用在前述第一实施例中的白光LED 51的不同之处在于，白光LED 55可以通过变化光量，来变化从LED发射的光的色度坐标。具体地，在光量较小的情况下，白光LED 55发射淡黄色调的白光，但是随着光量增加，LED发射淡蓝色调的光。本实施例在其它方面与前述第一实施例相似。
以下，将描述以上述方式构成的本实施例的操作。如图34A到34C所示，在从窄视角显示向宽视角显示的切换期间，增加透明/散射切换元件的霾系数，并与之相关联地增加白光LED 55的光量。此时，如上所述，随着白光LED 55光量增加，颜色表现从淡黄色调的自光改变到淡蓝色调的白光。具体地，在时间t1之前的窄角度显示期间，入射到透明/散射切换元件122上的光的色度坐标值是(x，y)＝(0.31，0.31)，而在开始于时间t1的宽角度显示期间，色度坐标值改变为(x，y)＝(0.27，0.27)。在本实施例中，控制电路204控制白光LED 55，从而满足前述方程4到6。
如图34F所示，如前所述，在时间t1之前的窄角度显示中，射出透明/散射切换元件之后的光的色度坐标是(x，y)＝(0.31，0.31)，并且光总体上是白色的。如前所述，另一方面，在开始于时间t1的宽角度显示中，透明/散射切换元件呈散射状态，散射更多的短波长光，但是此时进入透明/散射切换元件的光包含更多的短波长光。由此，光总体上保持白色，并具有色度坐标(x，y)＝(0.31，0.31)。即，在时间t1之前的窄角度显示和开始于时间t1的宽角度显示中，可以使从透明/散射切换元件发射的光的色度坐标保持不变。因此，在从窄视角显示模式向宽视角显示模式的切换期间，可以减少显示呈淡黄色调，而使用户感觉不适的现象。
以下，将描述本实施例的效果。在本实施例中，因为只设置单一类型的白光LED 55作为光源，并且统一的控制所有的白光LED 55，所以在宽视角显示和窄视角显示期间，所有的白光LED 55将发射相同亮度的光。因此，在窄角度显示期间，不规则亮度不会发生。这样，可以显示高画面质量的图像。与前述第一实施例相比，本实施例中采用单一类型的光源来减少窄角度显示期间的颜色改变，使得设备更加紧凑，成本更加低廉。
虽然可以独立的分离实施这里描述的实施例，但是也可以对这些实施例进行适当组合，使其工作。
本发明适合用作移动电话、PDA、游戏设备、数码相机、视频摄像机、视频播放器或其它移动终端设备的显示设备，或者用作笔记本个人计算机、自动提款机、自动贩卖机或其它终端设备的显示设备。
权利要求
1.一种光源设备，包括平面光源，发射平面光；透明/散射切换元件，在透射从平面光源发射的光的透明状态，与散射光的散射状态之间可切换；以及控制单元，用于控制所述平面光源和所述透明/散射切换元件；其中在所述透明/散射切换元件的状态切换期间，所述控制单元改变从所述平面光源发射的光的色度，从而减小从所述透明/散射切换元件发射的光的色度改变。
2.根据权利要求1所述的光源设备，其中所述控制单元控制所述平面光源，使得在切换透明/散射切换元件的状态时，满足以下方程(xptd-xpt)×(xt-xd)＞0(yptd-ypt)×(yt-yd)＞0(xptd-xpt)2+(yptd-ypt)2＞(xpd-xpt)2+(ypd-ypt)2其中，在使所述透明/散射切换元件呈透明状态时，将从所述平面光源发射的光的色度坐标指定为(xt，yt)；将从所述透明/散射切换元件发射的光的色度坐标指定为(xpt，ypt)；当具有色度坐标(xt，yt)的光进入处于所述散射状态的所述透明/散射切换元件时，将从所述透明/散射切换元件发射的光的色度坐标指定为(xptd，yptd)；当所述透明/散射切换元件处于所述散射状态时，将从所述平面光源发射的光的色度坐标指定为(xd，yd)；以及将此时从所述透明/散射切换元件发射的光的色度坐标指定为(xpd，ypd)。
3.根据权利要求1或2所述的光源设备，其中所述平面光源具有第一光源和第二光源，第二光源发射色度坐标与从所述第一光源发射的光的色度坐标不同的光；以及所述控制单元改变从所述第一光源发射的光量与从所述第二光源发射的光量的比例，从而在所述透明/散射切换元件处于所述散射状态时，所述比例与所述透明状态时的比例不同。
4.根据权利要求3所述的光源设备，其中从所述第二光源发射的光的色度坐标值小于从所述第一光源发射的光的色度坐标值；以及在将所述透明/散射切换元件从所述透明状态向所述散射状态切换时，所述控制单元增加所述第二光源的光量，使得所述第二光源的光量改变的比例大于所述第一光源的光量改变的比例。
5.根据权利要求3所述的光源设备，其中第一和第二光源的每一个都是发光二极管。
6.根据权利要求5所述的光源设备，其中每一个所述发光二极管具有发射蓝光的蓝色发光二极管；以及通过所述蓝光激发来发射黄光的黄色荧光体。
7.根据权利要求5所述的光源设备，其中每一个所述发光二极管具有发射紫外线光的紫外线发光二极管；通过所述紫外线光激发来发射红光的红色荧光体；通过所述紫外线光激发来发射绿光的绿色荧光体；以及通过所述紫外线光激发来发射蓝光的蓝色荧光体。
8.根据权利要求6所述的光源设备，其中所述发光二极管的光量是通过脉冲调制来调节的。
9.根据权利要求5所述的光源设备，其中所述平面光源具有导光板，用于接收从所述第一和第二光源发射的光，并以平面形式发射光。
10.根据权利要求9所述的光源设备，其中多个所述第一光源和多个所述第二光源是以交替方式排列的。
11.根据权利要求10所述的光源设备，其中所述多个第一光源彼此串联连接，所述多个第二光源彼此串联连接。
12.根据权利要求11所述的光源设备，其中所述第一光源的数量和所述第二光源的数量彼此相等。
13.根据权利要求11所述的光源设备，其中部分地共享所述第一光源的配线端子和所述第二光源的配线端子。
14.根据权利要求9所述的光源设备，其中设置单个所述第一光源和单个所述第二光源；以及切除所述导光板的一个角来形成单个倾斜表面，使所述第一和第二光源位于面向所述倾斜表面的位置。
15.根据权利要求5所述的光源设备，其中所述平面光源具有第一导光板，用于接收从所述第一光源发射的光，并以平面形式发射光；以及第二导光板，当从第一导光板看时，第二导光板放置在所述透明/散射切换元件侧，或其相对侧，接收从所述第二光源发射的光，并以平面形式发射光。
16.根据权利要求15所述的光源设备，其中在从所述透明/散射切换元件朝向所述平面光源的方向上看，所述第一光源和所述第二光源位于彼此相对的同一位置。
17.根据权利要求3所述的光源设备，其中所述第一和第二光源的每一个都是冷阴极荧光灯。
18.根据权利要求17所述的光源设备，其中所述平面光源具有导光板，用于接收从所述第一和第二光源发射的光，并以平面形式发射光。
19.根据权利要求5所述的光源设备，其中将所述第一和第二光源置于互不相同的封装中。
20.根据权利要求1所述的光源设备，还包括光方向调整元件，用于调整从所述平面光源发射的光的方向，并向所述透明/散射切换元件发射光。
21.一种显示设备，包括根据权利要求1或2所述的光源设备；以及透射显示板，用于透射从所述光源设备发射的光，从而在所述光上叠加图像。
22.根据权利要求21所述的显示设备，其中所述透射显示板是液晶板。
23.根据权利要求22所述的显示设备，其中所述液晶板是水平场模式、多象限垂直对准模式，或带薄膜补偿TN模式的液晶板。
24.一种终端设备，包括根据权利要求21所述的显示设备。
25.根据权利要求24所述的终端设备，其中所述设备是移动电话、个人信息终端、游戏设备、数码相机、视频摄像机、视频播放器、笔记本个人计算机、自动提款机或自动贩卖机。
26.一种光源单元，包括平面光源，发射平面光；以及透明/散射切换元件，在透射从平面光源发射的光的透明状态与散射光的散射状态之间可切换；其中在所述透明/散射切换元件的状态切换期间，改变从所述平面光源发射的光的色度，从而减小从所述透明/散射状态切换元件发射的光的色度改变。
27.根据权利要求26所述的光源单元，其中在切换透明/散射切换元件的状态时，所述平面光源满足以下方程(xptd-xpt)×(xt-xd)＞0(yptd-ypt)×(yt-yd)＞0(xptd-xpt)2+(yptd-ypt)2＞(xpd-xpt)2+(ypd-ypt)2其中，在使所述透明/散射切换元件呈透明状态时，将从所述平面光源发射的光的色度坐标指定为(xt，yt)；将从所述透明/散射切换元件发射的光的色度坐标指定为(xpt，ypt)；当具有色度坐标(xt，yt)的光进入处于所述散射状态的所述透明/散射切换元件时，将从所述透明/散射切换元件发射的光的色度坐标指定为(xptd，yptd)；当所述透明/散射切换元件处于所述散射状态时，将从所述平面光源发射的光的色度坐标指定为(xd，yd)；以及将此时从所述透明/散射切换元件发射的光的色度坐标指定为(xpd，ypd)。
28.根据权利要求26或27所述的光源单元，其中所述平面光源具有第一光源；以及第二光源，发射色度坐标与从所述第一光源发射的光的色度坐标不同的光；其中在所述透明/散射切换元件处于所述散射状态时，从所述第一光源发射的光量与从所述第二光源发射的光量的比例，与在所述透明状态时的比例不同。
29.根据权利要求28所述的光源单元，其中从所述第二光源发射的光的色度坐标值小于从所述第一光源发射的光的色度坐标值；以及在所述透明/散射切换元件从所述透明状态向所述散射状态切换时，增加所述第二光源的光量，使得所述第二光源的光量改变的比例大于所述第一光源的光量改变的比例。
30.根据权利要求28所述的光源单元，其中第一和第二光源的每一个都是发光二极管。
31.根据权利要求30所述的光源单元，其中每一个所述发光二极管具有发射蓝光的蓝色发光二极管；以及通过所述蓝光激发来发射黄光的黄色荧光体。
32.根据权利要求30所述的光源单元，其中每一个所述发光二极管具有发射紫外线光的紫外线发光二极管；通过所述紫外线光激发来发射红光的红色荧光体；通过所述紫外线光激发来发射绿光的绿色荧光体；以及通过所述紫外线光激发来发射蓝光的蓝色荧光体。
33.根据权利要求31所述的光源单元，其中所述发光二极管的光量是通过脉冲调制来调节的。
34.根据权利要求30所述的光源单元，其中所述平面光源具有导光板，用于接收从所述第一和第二光源发射的光，并以平面形式发射光。
35.根据权利要求34所述的光源单元，其中多个所述第一光源和多个所述第二光源是以交替方式排列的。
36.根据权利要求35所述的光源单元，其中所述多个第一光源彼此串联连接；以及所述多个第二光源彼此串联连接。
37.根据权利要求36所述的光源单元，其中所述第一光源的数量和所述第二光源的数量彼此相等。
38.根据权利要求36所述的光源单元，其中所述第一光源的配线端子和所述第二光源的配线端子是部分共享的。
39.根据权利要求34所述的光源单元，其中设置单个所述第一光源和单个所述第二光源；以及切除所述导光板的一个角来形成单个倾斜表面，使所述第一和第二光源位于面向所述倾斜表面的位置。
40.根据权利要求30所述的光源单元，其中所述平面光源具有第一导光板，用于接收从所述第一光源发射的光，并以平面形式发射光；以及第二导光板，当从第一导光板看时，第二导光板放置在所述透明/散射切换元件侧，或其相对侧，接收从所述第二光源发射的光，并以平面形式发射光。
41.根据权利要求40所述的光源单元，其中在从所述透明/散射切换元件朝向所述平面光源的方向上看，所述第一光源和所述第二光源位于彼此相对的同一位置。
42.根据权利要求28所述的光源单元，其中所述第一和第二光源的每一个都是冷阴极荧光灯。
43.根据权利要求42所述的光源单元，其中所述平面光源具有导光板，用于接收从所述第一和第二光源发射的光，并以平面形式发射光。
44.根据权利要求30所述的光源单元，其中将所述第一和第二光源置于彼此不同的封装中。
45.根据权利要求26或27所述的光源单元，还包括光方向调整元件，用于调整从所述平面光源发射的光的方向，并向所述透明/散射切换元件发射光。
46.一种用于驱动光源设备的方法，包括步骤透射从发射平面光的平面光源发射的第一光，并将可在透射从平面光源发射的光的透明状态与散射光的散射状态之间切换的透明/散射切换元件切换到透明状态；以及使所述平面光源发射色度与所述第一光的色度不同的第二光，并将所述透明/散射切换元件切换到所述散射状态；其中设定所述第二光的色度，从而在从所述透明步骤或所述散射步骤向另一步骤的转换期间，减小从所述透明/散射切换元件发射的光的色度改变。
47.根据权利要求46所述的用于驱动光源设备的方法，其中控制所述平面光源，使得从所述透明步骤或所述散射步骤向另一步骤的转换期间，满足以下方程(xptd-xpt)×(xt-xd)＞0(yptd-ypt)×(yt-yd)＞0(xptd-xpt)2+(yptd-ypt)2＞(xpd-xpt)2+(ypd-ypt)2其中，在所述透明/散射切换元件处在透明状态时，将从所述平面光源发射的光的色度坐标指定为(xt，yt)；将从所述透明/散射切换元件发射的光的色度坐标指定为(xpt，ypt)；当具有色度坐标(xt，yt)的光进入处于所述散射状态的所述透明/散射切换元件时，将从所述透明/散射切换元件发射的光的色度坐标指定为(xptd，yptd)；当所述透明/散射切换元件处于所述散射状态时，将从所述平面光源发射的光的色度坐标指定为(xd，yd)；以及将此时从所述透明/散射切换元件发射的光的色度坐标指定为(xpd，ypd)。
48.根据权利要求46或47所述的用于驱动光源设备的方法，其中所述平面光源具有第一光源；以及第二光源，发射色度坐标与从所述第一光源发射的光的色度坐标不同的光；其中从所述第一光源发射的光量与从所述第二光源发射的光量的比例，在所述散射状态与所述透明状态之间彼此不同。
49.根据权利要求48所述的用于驱动光源设备的方法，其中从所述第二光源发射的光的色度坐标值小于从所述第一光源发射的光的色度坐标值；以及在从所述透明状态向所述散射状态转换期间，所述第二光源的光量增加，使得所述第二光源的光量改变的比例大于所述第一光源的光量改变的比例。
全文摘要
显示设备中，在导光板的光入射表面侧，以交替方式排列白光LED和带蓝色的白光LED。放置在导光板的光出射侧，可在散射入射光的状态与无散射光的不被改变的透射状态之间切换的透明/散射切换元件。在窄角度显示期间，只点亮白色LED，并使透明/散射切换元件处于透明状态，而在宽角度显示期间，点亮白光LED和带蓝色的白光LED，并使透明/散射切换元件处于散射状态。
文档编号G02F1/1335GK1932593SQ20061015340
公开日2007年3月21日 申请日期2006年9月14日 优先权日2005年9月14日
发明者上原伸一, 斋藤悟郎 申请人:日本电气株式会社, Nec液晶技术株式会社