照明设备和显示设备制造技术

本发明专利技术提供一种照明设备和显示设备。所提供的照明设备局部减少光强而不依赖于光源自身构造。照明设备用作具有带一对第一偏振器的液晶显示面板的显示设备的背光，包括光源和液晶光控制面板。该液晶光控制面板具有一对第二偏振器，并且抑制来自光源的光的透射量，由此允许来自光源的光具有光强局部降低的沿平面的光强分布。第二偏振器中的偏振度优化为使得第二偏振器的透光量比小于第一偏振器。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种能够改变光强平面分布的照明设备以及采用该照明设 备的显示设备。
技术介绍
例如，作为液晶显示设备背光的光源，按着惯例，已知采用诸如CCFL (冷阴极荧光灯)、EEFL (外电极荧光灯)或HCFL (热阴极荧光灯)的条 状荧光管的光源。也已提出这样的背光，采用条状紫外灯作为光源，将紫外 光转换为可见光，采用可见光作为照明光(参考日本未审查专利申请公开 No. 2001-266605 )。近来，开发了局部驱动型背光，其中诸如LED(发光二极管)的大量点 光源用作光源，发光平面分成多个局部发光区域，并且在;f皮此独立的局部发 光区域中执行发光控制。开发了采用局部驱动型背光的液晶显示设备。在该 液晶显示设备中，背光的光强根据要显示的视频图像而局部改变，从而实现 了超过液晶显示器中极限对比率的光强再现范围(动态范围)。具体方法之 一是通过局部减少(截止)部分显示暗色图像的背景光来减少黑色光强的方 法。该技术通常称为局部变暗。
技术实现思路
在传统的局部驱动型背光中，光源元件自身设置在很多区域中，并且驱 动电路连接到光源元件。通过控制光源自身的发光量，在每个局部发光区域 中改变光强。具体地讲，在使得局部发光区域变暗的情况下，降低光源的驱 动电流是足够的。然而，在设计中，因采用的光源元件数量的物理限制和光源元件设置的 物理限制，实际上限制了划分区域的最大数量(变暗区域的最小尺寸)。另 一方面，在更细微地局部降低光强的情况下，必须相当大地增加所采用光源 元件的数量，并且增加划分数量。因为根据划分数量来执行光源自身的光控，4所以驱动电路的数量也增加。如上所述，在获得划分数量较大的情况下，出 现物理限制和经济限制。在传统的局部驱动类型中，必须细微地划分光源自身。因此，在设置约20个诸如CCFL的线光源的构造中，难于将屏幕划分成行列的二维矩阵。传 统上，在采用诸如CCFL的线光源的情况下，仅在水平方向或者垂直方向的 单元中控制光强。在与具有垂直和水平方向的二维空间频率的视频信号的结 合中，不易产生局部驱动型的效果。因此，不适合采用线光源。通常，通过 采用主要是点光源的LED等，光源可分地设置在二维矩阵中的多个区域中， 并且实现在水平方向和垂直方向上的独立发光控制。因此，希望提供不依赖于光源元件自身的构造而能局部降低光强的照明 设备和显示设备。作为本专利技术实施例的照明设备用作具有带一对第 一偏振器的液晶显示 面板的显示设备的背光，具有光源；以及液晶光控制面板，具有一对第二 偏振器，并且抑制来自该光源的光的透射量，由此允许来自光源的该光具有 光强局部降低的沿平面的光强分布。该第二偏振器中的偏振度优化为使得该 第二偏振器的透光量比低于该第 一偏振器。作为本专利技术实施例的显示设备具有照明设备，包括光源和液晶光控制 面板；以及显示部分，包括带有一对第一偏振器的液晶显示面板，并且根据 输入的视频信号通过采用来自照明设备的照明光作为显示光来显示视频图 像。作为照明设备，采用作为本专利技术实施例的上述照明设备。在本专利技术实施例的照明设备和显示设备中，通过由液晶光控制面板来调 整由光源产生的光的透射量，在平面中局部减少光源产生的光的光强。因此， 例如，不用在很多区域中设置光源，或者不用控制光源自身的发光量，而局 部减少了光强。本专利技术实施例的照明设备中的液晶光控制面板与常规的液晶 显示面板不同，不要求具有很高的对比率，从而液晶光控制面板中的一对偏 振器的透光量比CR特意设定为低于常规的液晶显示面板。为了在预定的范 围内设定透光量比CR，液晶光控制面板中的该对偏振器的偏振度通过在允 许的范围内特意恶化(低于常规的液晶显示面板)来优化。通过特意恶化偏 振度，尽管对比率变得低于常规的液晶显示面板，但是透射率得到改善。结 果，在抑制设置液晶光控制面板时产生的介入损失(光透射损失)的同时， 调整了光量。在本专利技术实施例的照明设备和显示设备中，通过由液晶光控制面板来调 整从光源产生的光的透射量，从光源发射的光的光强在平面中局部减少。因 此，例如，不用增加光源元件的数量或者不用控制光源自身的发光量，以很 低的成本局部降低了光强，而不依赖于光源元件自身的构造。通过在允许的 范围内特意比常规液晶显示面板更多地恶化(降低)液晶光控制面板中成对 偏振器的偏振度来实现优化，使得透光量比CR抑制在光控所需的预定范围 内。因此，尽管实现了对比率低于常规液晶显示面板，但是改善了透射率。 结果，在抑制设置液晶光控制面板时产生的介入损失的同时，调整了光量。本专利技术其它的和进一步的目标、特征和优点，通过下面的描述将更加明 显易懂。附图说明图1是示出采用作为本专利技术第 一实施例的照明设备的显示设备示例的总 体构造示意图。图2是示出作为本专利技术第 一实施例的照明设备的示意性构造的透视图。 图3是示出作为本专利技术第一实施例的照明设备的构造示例的分解透视图。图4A和4B是示出作为本专利技术第一实施例的照明设备的构造示例的截 面图。图5是示出本专利技术第 一 实施例中的液晶光控制面板的构造示例的分解透 视图。图6是示出本专利技术第一实施例的液晶光控制面板中的偏振器的构造示例 的截面图。图7是本专利技术第一实施例中的照明设备的第一光强分布的说明性示意图。图8是本专利技术第一实施例中的照明设备的第二光强分布的说明性示意图。图9是本专利技术第一实施例中的照明设备的第三光强分布的说明性示意图。图IO是示出光源部分、漫射部分和液晶面板中亮度图像重叠关系的说 明性示意图。图11是示出本专利技术第一实施例中的显示设备的电路构造的框图。图12是示出光源部分(液晶光控制面板)和液晶显示面板的驱动频率关系的说明性示意图。图13是自然光通过单个偏振器的透射率T的说明性示意图。图14是示出单个偏振器中透射率与波长关系的说明性示意图。图15A是偏振光对单个偏振器的平行透射率tl的说明性示意图，而图15B是垂直透射率t2的说明性示意图。图16A和16B分别是在正交尼科尔设置和平行尼科尔设置中自然光通过一对偏振器的透射率的说明性示意图。图17是示出一对偏振器的偏振度相对于单个偏振器的透射率的关系的说明性示意图。图18是示出 一对偏振器的偏振度与透光量比的关系的说明性示意图。 图19是示出单个偏振器的透射率与一对偏振器的透光量比的关系的说 明性示意图。图20是示出一对偏振器的偏振度与整个偏振器的厚度(PVA)的关系 的说明性示意图。图21是示出整个液晶光控制面板和比较例的透射率示例的说明性示意图。图22是示出本专利技术第二实施例中的照明设备的示意性构造的透视图。具体实施例方式下面将参考附图详细描述本专利技术的实施例。 第一实施例图1示出了本专利技术第一实施例中的显示设备的构造示例。该显示设备是 透射型液晶显示设备，并且具有作为照明设备的背光60和液晶显示面板70。 液晶显示面板70是显示部分，用于采用来自背光60的照明光作为显示光来 根据输入视频信号Vin显示视频图像。背光60具有光源单元61和漫射部分 62。漫射部分62这样获得，例如，将诸如具有均匀漫射度的漫射体的多个 板状光学构件或者光学片堆叠起来以改善总的光强。如图2所示，背光60中的光源单元61具有多个局部发光区域66，局部 发光区域66通过在平面内的方向上划分发光区域而获得(在垂直方向上的"本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种照明设备，用作具有带一对第一偏振器的液晶显示面板的显示设备的背光，包括：　光源；和　液晶光控制面板，具有一对第二偏振器，并且抑制来自该光源的光的透射量，由此允许来自光源的该光具有光强局部降低的沿平面的光强分布，　其中该 第二偏振器中的偏振度优化为使得该第二偏振器的透光量比低于该第一偏振器。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：古川德昌，清水纯，
申请(专利权)人：索尼株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]