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      背燈單元、液晶顯示裝置及色度控制方法_4

      文檔序號:9707468閱讀:來源:國知局
      光透過、將向其他 偏光方向振動的光反射的偏光子。
      [0080] 以上說明的各種部件都能夠用周知的方法制作,也可以使用市售品。
      [0081] 上述部件的許多具有將光反射的性質(zhì)(反射性)。因此,從光源射出的射出光如果 被這些具有反射性的部件反射,則如前面記載那樣多重地重復(fù)反射及入射。這有利于從光 源射出的光有效率地向波長變換層入射,所以有利于提高以從光源射出的光為激勵光而發(fā) 光熒光、及以這樣發(fā)光的熒光為激勵光的熒光的發(fā)光的發(fā)光強度。這一點在提高液晶顯示 裝置的顯示面的亮度上是有效的?;蛘?,在通過更少的量的熒光體得到高強度的發(fā)光上是 有效的。另一方面,多重地重復(fù)反射及入射,暗示著由許多部件帶來的各種各樣的因素可能 成為最終的白色光的色感的變動因素。相對于此,本發(fā)明的背燈單元通過如前面記載那樣 使用兩種以上的光源,能夠通過出強度調(diào)整的簡單的手段將白色光的泛色消除或緩和。
      [0082] 〈射出光的色度控制的具體的形態(tài)〉
      [0083] 接著,對從上述背燈單元射出的射出光的色度控制的具體的形態(tài)進行說明。但是, 以下是例示,本發(fā)明并不限定于下述具體的形態(tài)。
      [0084] (射出光的色度的評價及判定)
      [0085] 從背燈單元射出的射出光的色度在一形態(tài)中,可以用周知的色度計計測并作為色 度圖上的顏色坐標(biāo)求出等進行數(shù)值化來求出。但是,作為一形態(tài),也可以舉出不是通過數(shù)值 化的客觀的評價、而通過感官評價將色度主觀地評價的形態(tài)。例如,通過觀察者將顯示在 具備背燈單元的液晶顯示裝置上的圖像的泛色進行感官評價,能夠評價來自背燈單元的色 度。
      [0086] 在一形態(tài)中,判定通過數(shù)值化得到的色度的評價結(jié)果是預(yù)先設(shè)定的容許范圍內(nèi)還 是容許范圍外。
      [0087] 此外,在另一形態(tài)中,判定色度的感官評價的結(jié)果對于觀察者而言是容許范圍內(nèi) 還是容許范圍外。
      [0088] 在通過某種評價判定射出光的色度是容許范圍內(nèi)的情況下,可以判定為能夠不將 包含在背燈單元中的兩種以上的光源的射出光強度的設(shè)定從初始設(shè)定變更而從背燈單元 得到?jīng)]有泛色(或能夠容許泛色)的白色光。
      [0089] 另一方面,在通過某種評價判定射出光的色度是容許范圍外的情況下,通過將包 含在背燈單元中的兩種以上的光源的至少一種射出光強度的設(shè)定從初始設(shè)定變更而調(diào)整 從背燈單元射出的射出光的色度,以使其進入上述容許范圍內(nèi)。
      [0090] 以上的評價及判定也可以以手動進行,也可以將一部分或全部的工序自動化。例 如,上述通過感官評價的評價及判定可以以手動進行。另一方面,通過數(shù)值化的評價及判定 例如可以通過在背燈單元或裝入了它的液晶顯示裝置中設(shè)置受光元件、用色度計等的色度 計測部計測該受光元件受光的光的色度來進行。受光元件可以設(shè)在背燈單元的比波長變換 部件靠射出側(cè)(液晶面板側(cè))的任意的位置。或者也可以設(shè)置在液晶面板的任意的位置。 進而,也可以設(shè)置在受光元件的兩處以上的不同的位置,使用多個受光元件受光的光的色 度的平均值、最大值、最小值等的代表值進行色度的評價及判定。
      [0091] (色度的調(diào)整)
      [0092] 射出光的色度的調(diào)整如前面參照【附圖說明】那樣,可以通過使發(fā)光極大波長及入射 角度的至少一方不同的兩種以上的光源的至少一種射出光強度變化來進行。也可以僅使一 種光源的射出光強度變化,也可以使兩種以上的光源的射出光強度變化。射出光強度例如 可以通過以下的手段變化。以下,將使射出光強度變化也稱作調(diào)光。
      [0093] (1)通過時間劃分發(fā)光來變更光源的射出光強度。
      [0094] (2)變更光源的電流及電壓的一方或兩者的輸入值。
      [0095] 作為光源,如上述那樣可以使用發(fā)光二極管(LED),LED驅(qū)動電路的調(diào)光的實現(xiàn)方 法大體劃分有兩種。
      [0096] 1種是脈沖寬度調(diào)制(PWM控制(Pulse Width Modulation)),另一種是模擬調(diào)光。
      [0097] PWM控制是通過控制LED元件的點亮?xí)r間和滅掉時間來調(diào)整明亮度的。通常通過 調(diào)整PMW信號的占空比(開啟關(guān)閉中的開啟時間的比例)來控制明亮度。通常,開啟關(guān)閉 的頻率可以設(shè)定為50Hz~32KHz左右。如果反復(fù)點亮和滅掉的頻率較低,則有人的眼睛感 到"閃變"的情況,所以優(yōu)選的是將PMW信號的頻率充分地提高。作為顯示器用的背燈單元, 可以設(shè)定為100Hz~ΙΟΚΗζ左右,通常使用200Hz左右,在制造線等中使用的機器視覺等的 用途中可以設(shè)定為ΙΚΗζ左右??梢愿鶕?jù)用途來選擇不發(fā)生閃變或鳴響的頻率。另外,所謂 鳴響,是在PWM控制時發(fā)生了向輸出電容器的電壓變動的情況下通過電容器的伸縮而基板 共振、發(fā)出聲音的現(xiàn)象。占空比可以任意地設(shè)定,例如可以減光到1 %左右,明亮度的控制范 圍較大。此外,控制電路的設(shè)計也比較容易。
      [0098] 另一方面,模擬調(diào)光是通過使向LED元件提供的電流量變化來調(diào)整明亮度的。如 果使電流量增加則變得明亮,如果使其減少則變暗。模擬調(diào)光可以通過使用電子電位器或 可變電阻器等使從外部供給的電壓值模擬地變化來實現(xiàn)。在模擬調(diào)光方式中不發(fā)生閃變的 問題。低亮度側(cè)能夠進行10%左右以內(nèi)的調(diào)光(減光)。從顏色再現(xiàn)性的觀點看,優(yōu)選的 是在20%左右的范圍以內(nèi)使用。
      [0099] 或者,也可以并用PWM控制、模擬調(diào)光的兩方式。此外,在PMW控制中,也能夠使電 流值下降。
      [0100] 來自背燈單元的射出光的色度的調(diào)整例如具體地可以將色度計測部計測的色度 的評價結(jié)果向LED軌道電路發(fā)送并通過預(yù)先設(shè)定的程序的反饋控制來進行。通過具備這樣 基于由色度計測部計測的色度使光源的至少一種射出光強度變化的控制部,能夠使射出光 的色度的調(diào)整自動化。但是,來自背燈單元的射出光的色度的調(diào)整也可以通過由模擬調(diào)光 用人工從外部調(diào)節(jié)電流值來進行。
      [0101] 以上,對通過基于色度的評價結(jié)果使光源的至少一種射出光強度變化來調(diào)整來自 背燈單元的射出光的色度的形態(tài)進行了說明。但是本發(fā)明并不限定于上述形態(tài)。作為本發(fā) 明的一形態(tài),也可以舉出不論色度的評價結(jié)果如何、都根據(jù)光源的點亮?xí)r間的累計值及制 品出貨后的經(jīng)過年數(shù)、基于預(yù)先存儲在控制部中的電流一電壓設(shè)定數(shù)據(jù)來控制光源的一種 以上的射出光強度的形態(tài)。
      [0102] 〈液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)〉
      [0103] 可以將上述背燈單元與液晶面板組合而構(gòu)成液晶顯示裝置。液晶面板至少包括液 晶單元。關(guān)于液晶單元的驅(qū)動模式?jīng)]有特別限制,可以使用扭曲向列(TN)、超級扭曲向列 (STN)、垂直排列(VA)、平面轉(zhuǎn)換(IPS)、光學(xué)補償彎曲排列(0CB)等的各種模式。
      [0104] 液晶面板通常至少包括觀看側(cè)偏光子、液晶單元及背燈側(cè)偏光子。此外,觀看側(cè)偏 光子及背燈側(cè)偏光子優(yōu)選的是分別在一方或兩者的表面上具有保護薄膜(偏光板保護薄 膜)。另外,將在偏光子中具有一層以上的保護薄膜的層疊體稱作偏光板。在液晶顯示裝置 的一實施方式中,具有在對置的至少一方上設(shè)有電極的基板間夾持著液晶層的液晶單元, 該液晶單元配置在兩片偏光板之間而構(gòu)成。液晶顯示裝置具備在上下基板間封入了液晶的 液晶單元,通過電壓施加使液晶的取向狀態(tài)變化而進行圖像的顯示。還根據(jù)需要而具有偏 光板保護薄膜或進行光學(xué)補償?shù)墓鈱W(xué)補償部件、粘接層等的附帶的功能層。此外,也可以與 顏色過濾基板、薄層晶體管基板、透鏡薄膜、擴散薄片、硬涂層、防反射層、低反射層、防眩光 層等一起(或代之)而配置前方散射層、底涂層、防帶電層、下涂層等的表面層。
      [0105] 可是,如前面記載那樣,作為光源的一種可以使用紫外光源,但在此情況下,在從 背燈單元射出的射出光中通常包含紫外光。此時,優(yōu)選的是在背燈單元或液晶面板的任意 的位置配置具有將紫外光吸收或反射的性質(zhì)的部件。由此,能夠防止從液晶顯示裝置的顯 示面的紫外光的射出、或減少紫外光的射出光量。此外,為了防止向液晶面板的紫外光的入 射、或者為了減少向液晶面板的紫外光的入射光,優(yōu)選的是在背燈單元及液晶面板的至少 一方上配置具有將紫外光吸收或反射的性質(zhì)的部件。從將紫外光作為熒光體的激勵光有效 地利用的觀點看,優(yōu)選的是在液晶顯示裝置中在從波長變換部件離開的位置配置這樣的部 件。作為一例,可以使配置在背燈單元的最靠液晶面板側(cè)的部件或液晶面板的背燈側(cè)偏光 子的背燈側(cè)的保護薄膜具有將紫外光吸收或反射的性質(zhì)。例如通過添加紫外線吸收劑,能 夠?qū)ι鲜霾考x予吸收紫外光的性質(zhì)。紫外線吸收劑既可以是有機材料也可以是無機材 料。作為有機材料,例如可以舉出苯并三唑類化合物、三嗪類化合物等,作為無機材料,可以 舉出氧化鈦、氧化錫、氧化鋅等的納米尺寸的膠體粒子等。另外,在作為紫外線吸收劑而使 用粒子的情況下,這樣的粒子也可以兼作為散射粒子。作為這樣的粒子,優(yōu)選的是粒子尺寸 0. 5~20 μ m左右的粒子。
      [0106] 如以上說明那樣,根據(jù)本發(fā)明,通過作為背燈單元的光源而使用發(fā)光極大波長及 入射光角度不同的兩種以上的光源,能夠通過使光源的射出光強度變化的簡單的手段控制 來自背燈單元的射出光的色度。由此,能夠?qū)谋碂魡卧涑龅陌咨獾姆荷蚓徍汀?br>[0107] 從背燈單元射出的光的白色度可以通過前面說明的色度圖中的色度點的坐標(biāo)表 示,但也有通過色溫(開爾文色溫)表示。色溫可以通過周知的色度計測量。此外,從背 燈單元射出的光的白色度例如可以作為作為液晶顯示裝置的白色光的設(shè)計色溫而設(shè)為 5000K~7000K。但是,并不限定于上述范圍,也可以根據(jù)裝入了背燈單元的平板顯示器的 用途而設(shè)定得比5000K低或設(shè)定得比7000K高。此外,在液晶顯示裝置中,來自背燈單元 的射出光穿過液晶面板而最終被從液晶顯示裝置的表面射出,所以通過液晶面板內(nèi)的偏光 板、液晶單元、顏色過濾器等而泛色可能變化
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