一种显示装置（３０）具有ＬＣ器件（１４），该ＬＣ器件在入射光与法线成一倾斜角φ时呈现其最大对比度，其中倾斜角φ大于从法线起约＋／－１０度。背光源单元（３２）提供基本上准直的照明，同时中心光线相对于ＬＣ器件（１４）的入射角为θ↓［２］，其中入射角θ↓［２］处于倾斜角φ的＋／－５度之内。该照明的半高全宽强度处于入射角θ↓［２］的中心光线的约＋／－１０度以内。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般涉及液晶显示(LCD)装置，尤其涉及使用相对于法线有一倾斜 角的准直背光源的液晶显示装置。
技术介绍
液晶显示在成本和性能方面不断进步，对于许多计算机、仪器和娱乐应用 而言正逐步变为较佳的显示类型。尽管LCD的优势在于其厚度薄、重量轻、 色彩特征相当好等，但是这种显示技术也有一些显著的缺点。LCD的主要缺点 在于亮度相对较低且对比度不如人意。常规膝上型计算机显示器中所用的透射式LCD是一种背光显示类型，其 光供给面定位在LCD后面以便朝着LCD将光线向外引导。根据下列两种基本 方法之一，提供既紧凑成本又低的合适的背光源装置这一挑战己得到解决。在 第一种方法中，使用光供给面提供高度散射且大致呈朗伯分布的光，其亮度在 很宽的角度范围中基本上恒定。根据该第一方法，为了增大轴向和近轴亮度， 已有人提出使用多个亮度增强膜对这种具有朗伯分布的光线的一部分进行重 新定向从而提供更准直的照明。例如，下列美国专利均提出了亮度增强膜的方 案美国专利5,592,332 (Nishio等人)，美国专利6，111,696 (Allen等人)，美国 专利6,280,063 (Fong等人)，美国专利5,629,784 (Abileah等人)。上述专利所描 述的亮度增强膜(BEF)等方案提供了在较宽视角内增大亮度的手段。然而，即 使使用了BEF，总的对比度仍然相对较弱。第二种提供背光源照明的方法使用了光导板(LGP)，该光导板从设置在侧 面的灯或其它光源接受入射光并且利用全内反射(TIR)在内部引导该光线，使得 所发出的光具有受限的角度范围。从LGP输出的光线相对于法线的角度通常相 当陡，比如80度或更大。在使用第二种方法的情况下，接下来使用转向膜使 从LGP输出的发射光朝着法线重新定向。定向转向膜(广义上可称为光线重新定向膜，比如纽约州Baldwin的Clarex股份有限公司出售的带有HSOT (高度 散射光学透射)光导面板的那种膜)提供了一种能提供此类均匀背光源的改进 方案，该方案不需要漫射膜，也不需要在制造过程中进行点印刷。HSOT光导 面板和其它类型的定向转向膜使用各种组合方式的棱镜结构阵列，使来自光导 板的光线朝着二维表面的法线重新定向。作为 一 个示例，美国专利 6,746,130(Ohkawa)描述了一种可用作LGP照明的转向膜的光控片。对第二种方法进行改进之后，Yamaguchi的题为"Liquid-Crystal Display Apparatus Including a Backlight Section Using Collimating Plate"的美国专禾(J 6,421,103以及Agano的题为"Collimating Plate and Backlight System"的美国 专利6,327,091揭示了提供从背光源到LCD的准直照明。已经显示出，准直光 一般会提高LCD的对比度，当与用于调制光的漫射器相结合地使用时，可以 有效地增大可用视角。参照图1A， LC显示器IO具有背光源单元12，它向LC 器件M提供正入射的准直照明。LC器件14具有夹在透明基板之间的液晶材 料。漫射器16接下来使来自LC器件14的调制光漫射，如图1A所示那样扩 展视角。参照图1B，示出了背光源单元12提供的绕中心光线22的照明锥20。 中心光线22 (有时候也称为主光线)垂直于LC器件14的表面。当使用LGP 照明时，上述方法使对比度增大了一些。然而，仍有进一步改进的空间。此外， 也并不清楚利用这种方法进一步实现的对比度增益是否可能被视角损失所抵 消。一种优化对比度的备选策略集中于优化LC器件自身的性能。参照图2A、 2B和2C，示出了针对扭转向列(TN) LC器件使用用于测量亮度、对比度和色 彩的EZCONTRAST锥光偏振仪(该仪器来自法国Saint Clair的Eldim公司) 而获得的常规对比度图。图2A是TNLC器件在低电压(3.6V额定值)下获得 的。图2B示出了较高的电压电平(4.0V额定值)的对比度。图2C示出了更高的 电压电平(5.0V额定值)的对比度。最大对比度区域24表示最高的对比度特 征，随着电压增大该区域朝着法线移动。(在图2A-2C中，水平和垂直轴的测 量值像图2A那样标记。)如图2A、 2B和2C的连续表示，对于TN LCD而言， 随着驱动电压的增大有可测量的对比度提高。最大对比度并不必然出现在法线 方向上这一事实也适用于其它LC类型，其中包括垂直对准(VA) LCD以及光学补偿双折射型(OCB) LCD。因为图2A-2C连续示出了对比度在更高电压下会提高，所以增大对比度的 方法明显是简单地使用更高的驱动电压。尽管这是很直接的，但是这种方法具 有不期望有的其他后果，为了应对在法线角度下提高对比度而需要的额外的电 能，必须用更厚的电极材料和更大的组件来制造用于驱动每一个LCD像素的 薄膜晶体管(TFT)器件。这增大了 LC器件的制造成本，并且强加了会限制显示 分辨率的尺寸约束条件。因此，已经证明通过提高驱动电压来提供更高器件对 比度的方法的价值是有限的。尽管上文所描述的方法使显示对比度有一些增大的改进，但是为了将LCD 更有效地用于具有微小细节的图像(比如医疗诊断)则必须进一步增大对比度。 由此，需要能增大LC显示器件的对比度同时不增大器件成本、复杂性、或尺 寸的装置和方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种显示装置，它包括(a) LC器件，它在入射光与法线成一倾斜角())时呈现出其最大对比度， 其中倾斜角<1)大于从法线起约+/-10度；以及(b) 背光源单元，它提供其中心光线相对于LC器件的入射角为02的基 本上准直的照明，其中入射角62处于倾斜角小的约+/-5度之内并且该照明的半 高全宽强度处于入射角02的中心光线的+/-10度之内。本专利技术提供了其角度特别适于液晶器件的对比度特征的准直照明。本专利技术 还提供了增大的对比度，同时不需要额外的组件，也不会导致亮度损失。当本领域技术人员结合附图阅读下面的详细说明时，本专利技术的这些和其它 目的、特征和优点将变得很明显，在附图中示出并描述了本专利技术的示例性实施 方式。附图说明尽管说明书和权利要求书特别指出并明确要求本专利技术的主题，但是应该相信在结合附图时根据下面的描述将会对本专利技术作更好的理解，其中图1A是利用准直背光源的LC显示器的示意图；图IB是示出了常规准直背光源的准直光的方向和角度扩展的放大侧视图；图2A、 2B和2C是LC器件在各种驱动电压电平下的对比度图； 图3是示出了在使用光线重新定向膜的情况下根据本专利技术以一倾斜角提供准直光的背光源单元的示意图；图4是示出了根据本专利技术中心光线穿过光线重新定向膜棱镜结构的路径的示意图；图5是示出了根据本专利技术另一实施方式以一倾斜角提供准直光的散射背光源单元的示意图。具体实施方式本文的描述特别涉及用于构成本专利技术装置的一部分的元件或者更直接地 与本专利技术装置协作的元件。应该理解，未具体示出或描述的元件可以采用本领 域技术人员公知的各种形式。本专利技术通过提供准直背光源来提高LC器件的对比度，其中准直光的中心 光线(也称为主光线)与法线成一倾斜角并且严密地匹配于LC器件的角度对 比度特征。即本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种显示装置，包括：（ａ）ＬＣ器件，在入射光与法线成一倾斜角φ时该ＬＣ器件呈现出其最大对比度，其中倾斜角φ大于从法线起约＋／－１０度；以及（ｂ）背光源单元，它提供基本上准直的照明，其中心光线相对于ＬＣ器件的入射角为θ↓［２］ ，其中入射角θ↓［２］介于倾斜角φ的约＋／－５度之内并且所述照明的半高全宽强度介于入射角为θ↓［２］的中心光线的约＋／－１０度之内。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：米向东，石川智弘，D凯斯勒，
申请(专利权)人：罗门哈斯丹麦金融有限公司，
类型：发明
国别省市：DK[丹麦]
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