專利名稱：使用外部光的顯示設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種使用外部光的顯示設(shè)備，更具體地，涉及一種在沒有很大改變現(xiàn)有顯示設(shè)備的結(jié)構(gòu)的情況下，使用自然光或者照明光作為光源來提高可見度的顯示設(shè)備。
背景技術(shù)：
隨著通信和顯示技術(shù)的發(fā)展，許多便攜式終端目前已經(jīng)得到發(fā)展。便攜式終端的例子包括個(gè)人數(shù)字助理(PDAs)、便攜式多媒體播放器(PMPs)和數(shù)字多媒體廣播(DMB)。由于液晶顯示器(LCDs)，一種光接收型平板顯示器，不能通過它們自身發(fā)光，而是通過有選擇地透射由光源發(fā)射到每一個(gè)像素上的照明光來產(chǎn)生圖像。為此，在LCDs的后側(cè)安裝了背光單元。
背光單元按照光源的排列分為直接型和邊緣型。直接光型被配置以便大量光源安裝在LCD下面，來直接向液晶面板上發(fā)射光。由于光源可以自由地和有效地安裝在寬的區(qū)域上，直接光型適合于大屏幕顯示設(shè)備，諸如大于30英寸的LCD TV。由于光源安裝在導(dǎo)光板的側(cè)壁，邊緣光型適合于便攜式終端的顯示。
便攜式通信終端應(yīng)用在廣泛的多樣的位置，并且經(jīng)常應(yīng)用在戶外陽光環(huán)境下，在此環(huán)境下屏幕可能太黑暗而不能看到，因此減少了顯示的可見度并且降低了便攜式通信終端的便攜性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)方面是提供一種顯示設(shè)備，以簡(jiǎn)單的方式使用陽光或者外部照明光作為光源來防止由于外部環(huán)境導(dǎo)致的可見度的降低，因此提高了它的便攜性。
按照本發(fā)明非限制性的實(shí)施例，提供了一種顯示設(shè)備，包括引導(dǎo)光的導(dǎo)光板；內(nèi)部光源，設(shè)置在導(dǎo)光板的至少一側(cè)上并且向?qū)Ч獍逄峁﹥?nèi)部光；濾光器，設(shè)置在導(dǎo)光板的后表面上以暴露在外面，反射在從內(nèi)部光源發(fā)射的內(nèi)部光和外部光中具有特定波長(zhǎng)的光并且透射在從內(nèi)部光源發(fā)射的內(nèi)部光和外部光中除特定波長(zhǎng)之外的波長(zhǎng)的光；以及顯示面板，使用通過導(dǎo)光板和濾光器照射的內(nèi)部光和外部光形成圖像。
濾光器可以反射具有紅色、綠色和藍(lán)色波長(zhǎng)的光，并且透射具有除紅色、綠色和藍(lán)色波長(zhǎng)之外的波長(zhǎng)的光。
顯示設(shè)備可以進(jìn)一步包括設(shè)置在導(dǎo)光板和顯示面板之間的濾色器。
濾色器可以透射具有紅色、綠色和藍(lán)色波長(zhǎng)的光，并且反射具有除紅色、綠色和藍(lán)色波長(zhǎng)之外的波長(zhǎng)的光。


通過參考附圖詳細(xì)描述示例性的、非限制性的實(shí)施例，本發(fā)明的上述和其它特征和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更加明顯，其中圖1是按照本發(fā)明非限制性實(shí)施例的顯示設(shè)備的透視圖；圖2是圖1的顯示設(shè)備的后透視圖；圖3是圖1的顯示設(shè)備的垂直剖面圖；圖4是表示設(shè)置在圖1的顯示設(shè)備上的濾光器的透射率和通過濾光器透射的光的波長(zhǎng)之間的關(guān)系的曲線圖。
圖5是表示在圖1的顯示設(shè)備中從內(nèi)部光源發(fā)射的每一束白光、通過濾光器透射的光以及通過濾色器透射的光的強(qiáng)度和波長(zhǎng)之間的關(guān)系的曲線圖；圖6是表示用來說明從圖1的顯示設(shè)備內(nèi)的內(nèi)部光源發(fā)射的照射顯示面板的光的強(qiáng)度和波長(zhǎng)之間的關(guān)系的曲線圖；以及圖7是表示用來說明從圖1的顯示設(shè)備外的外部光源發(fā)射的照射顯示面板的光的強(qiáng)度和波長(zhǎng)之間的關(guān)系的曲線圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在將參考附圖更加完全地描述本發(fā)明，附圖中表示本發(fā)明示例性的、非限制性的實(shí)施例。
圖1是按照本發(fā)明非限制性的實(shí)施例的顯示設(shè)備的透視圖。圖2是圖1的顯示設(shè)備的后透視圖。參考圖1和2，屏幕15設(shè)置在顯示主體10的前表面上，濾光器40設(shè)置在顯示主體10的后表面上。濾光器40暴露在顯示設(shè)備的外面，并且允許從外部光源S發(fā)射的光，諸如陽光或者外部照明光，由此入射到顯示主體10上。
本發(fā)明非限制性的實(shí)施例的顯示設(shè)備可以應(yīng)用于例如便攜式終端上，諸如個(gè)人數(shù)字助理(PDAs)、便攜式多媒體播放器(PMPs)或者數(shù)字多媒體廣播(DMB)，但是并不限制于此。不管顯示設(shè)備配置成折疊型或者滑蓋移動(dòng)電話，以便屏幕和輸入單元形成在同一主體上，還是配置成以便屏幕和輸入單元形成在不同的主體上，顯示主體10與具有在其上形成屏幕的顯示單元相對(duì)應(yīng)。圖1和2示例性地表示屏幕15和輸入單元20形成在同一主體上。
圖3是圖1的顯示設(shè)備的垂直剖面圖。內(nèi)部光源25和用來引導(dǎo)光的導(dǎo)光板30安裝在顯示主體10內(nèi)。內(nèi)部光源25設(shè)置在導(dǎo)光板30的至少一側(cè)上。濾光器40設(shè)置在導(dǎo)光板30的后表面上，反射具有特定波長(zhǎng)的光并且透射具有除特定波長(zhǎng)之外的波長(zhǎng)的光。圖4是表示濾光器40的透射率和通過濾光器40透射的光的波長(zhǎng)之間的關(guān)系的曲線圖。參考圖4，濾光器40反射具有第一至第三波長(zhǎng)I、II、III的光，并且透射具有除了第一至第三波長(zhǎng)I、II、III之外的波長(zhǎng)的光。盡管濾光器40反射在圖4中具有三個(gè)波長(zhǎng)的光，但是濾光器40可以反射具有四個(gè)波長(zhǎng)的光。例如，第一至第三波長(zhǎng)I、II、III可以分別是藍(lán)色B、綠色G和紅色R波長(zhǎng)。下面是這個(gè)例子的說明。
顯示面板50設(shè)置在導(dǎo)光板30的前面，并且使用通過導(dǎo)光板30提供的光形成圖像。散射板45散射光，第一棱鏡片46校正光路，與第一棱鏡片46垂直的第二棱鏡片47設(shè)置在導(dǎo)光板30和顯示面板50之間。顯示面板50可以例如是液晶面板。顯示面板50按照輸入圖像信號(hào)為每一個(gè)像素調(diào)制外部光來形成圖像。濾色器48設(shè)置在顯示面板50上，并且提供分離顏色的光束來形成彩色圖像。
濾色器48可以將通過導(dǎo)光板30入射到顯示面板50上的白光分離為紅色R、綠色G和藍(lán)色B光束，并向顯示面板50提供分離的三個(gè)光束。顯示面板50按照輸入信號(hào)，為每一個(gè)像素調(diào)制紅色R、綠色G和藍(lán)色B光束，來形成彩色圖像。
濾光器40有選擇地反射或者透射從內(nèi)部光源25發(fā)射的內(nèi)部光Li，如圖3所示。當(dāng)光由濾光器40反射的光Lir向顯示面板50傳播時(shí)，光Lit通過濾光器40向外面透射。同樣，濾光器40反射一些光Lor并且透射從外部光源S發(fā)射的外部光Lo中的剩余的光Lot。通過濾光器40透射的光Lot通過導(dǎo)光板30提供給顯示面板50。相應(yīng)地，從內(nèi)部光源25發(fā)射并且由濾光器40反射的光Lir以及從外部光源S發(fā)射并且通過濾光器40透射的光Lot提供給顯示面板50。
雖然從內(nèi)部光源25發(fā)射的光量是固定的，但是從外部光源S發(fā)射的光量非常依賴于外部條件。相應(yīng)地，提供給顯示面板50的光量非常受到外部光源S的影響。也就是，當(dāng)外部光不充足時(shí)，圖像主要使用從室內(nèi)的內(nèi)部光源25發(fā)射的光來形成，然而當(dāng)外部光充足時(shí)，圖像主要使用從室外的外部光源S發(fā)射的光來形成。相應(yīng)地，當(dāng)顯示設(shè)備在室外陽光下使用時(shí)，內(nèi)部光和陽光都提供給顯示面板50來形成圖像，因此提高了可見度。因而，本非限制性實(shí)施例的便攜式顯示設(shè)備即使在室外陽光下也可使用。
現(xiàn)在將詳細(xì)說明使用濾光器40的圖1的顯示設(shè)備的操作。
圖5是表示在圖1的顯示設(shè)備中從內(nèi)部光源25發(fā)射的光、通過濾光器40透射的光以及通過濾色器48透射的光的強(qiáng)度和波長(zhǎng)之間的關(guān)系的曲線圖。
參考圖5，內(nèi)部光源25，諸如發(fā)光二極管(LED)或者冷陰極熒光燈(CCFL)，提供白光。濾光器40反射具有藍(lán)色B、綠色G和紅色R波長(zhǎng)的光并且透射具有除藍(lán)色B、綠色G和紅色R波長(zhǎng)之外的波長(zhǎng)的光。濾色器48透射具有藍(lán)色Bc、綠色Gc和紅色Rc波長(zhǎng)的光。此處，為了區(qū)別由濾色器48濾波的波長(zhǎng)和由濾光器40濾波的波長(zhǎng)，每一個(gè)由濾色器48濾波的波長(zhǎng)用下標(biāo)c指示。
圖6是表示用來說明從圖1的顯示設(shè)備內(nèi)的內(nèi)部光源25發(fā)射的照射顯示面板50的光的強(qiáng)度和波長(zhǎng)之間的關(guān)系的曲線圖。
參考圖6，從內(nèi)部光源25發(fā)射的白光分成第一光L1，其通過導(dǎo)光板30入射到濾色器48上而沒有通過濾光器40，以及第二光L2，其由濾光器40反射并且然后入射到濾色器48上。相應(yīng)地，第一光L1和第二光L2混合來照射濾色器48。第二光L2的一部分，由濾光器40反射到外面，這樣從內(nèi)部光源25發(fā)射的白光部分地?fù)p失。然而，由于濾光器40損失的光量可以降低，以便不影響使用第一光L1和第二光L2來形成圖像的方式，并且也可以通過調(diào)整從內(nèi)部光源25發(fā)射的白光的強(qiáng)度來補(bǔ)償。
圖7是表示用來說明從圖1的顯示設(shè)備外的外部光源S發(fā)射的照射顯示面板50的光的強(qiáng)度和波長(zhǎng)之間的關(guān)系的曲線圖。當(dāng)外部白光入射到濾光器40上時(shí)，具有紅色(R)、綠色G和藍(lán)色B波長(zhǎng)的光由濾光器40反射，并通過濾光器40透射具有除紅色R、綠色G和藍(lán)色B波長(zhǎng)之外的波長(zhǎng)的光，然后通過導(dǎo)光板30、散射板35、以及第一和第二棱鏡片46和47。濾光器40的濾波特性依賴在其上的光入射角度而不同。也就是，當(dāng)在濾光器40上的光入射角度大時(shí)，保持濾光器40的濾波特性，當(dāng)在濾光器40上的光入射角度小時(shí)，濾光器40的濾波特性發(fā)生變化。由于從內(nèi)部光源25發(fā)射的大部分光以大角度入射到濾光器40上，濾光器40按照它的濾波特性反射具有紅色R、綠色G和藍(lán)色B波長(zhǎng)的光。然而，由于外部光以不同的方向入射到濾光器40上，濾光器40可以透射或者反射具有比設(shè)計(jì)波長(zhǎng)大的波長(zhǎng)的光。換言之，外部光比內(nèi)部光較少受到濾光器40的濾波特性的影響。參考圖7，通過濾光器40的外部光的第三光L3比具有設(shè)計(jì)波長(zhǎng)的光較少受到濾光器40濾波特性的影響。
下一步，第三光L3由濾色器48分離為具有紅色Rco、綠色Gco和藍(lán)色Bco波長(zhǎng)的光，然后入射到顯示面板50上。各個(gè)步驟的光的相對(duì)強(qiáng)度如圖7所示。
如上所述，從內(nèi)部光源25發(fā)射的第一光L1和第二光L2以及從外部光源S發(fā)射的第三光L3，通過散射板45以及第一和第二棱鏡片46和47入射到濾色器48上，由濾色器48分離為紅色R、綠色G和藍(lán)色B波長(zhǎng)，然后提供給顯示面板50來形成彩色圖像。由于濾色器48透射的紅色、綠色和藍(lán)色波長(zhǎng)比濾光器40反射的紅色、綠色和藍(lán)色波長(zhǎng)大，從外部光源S發(fā)射并通過濾光器40的大量的光，通過濾色器48提供給顯示面板50，來形成彩色圖像，因此提高了圖像的亮度。
本非限制性實(shí)施例的顯示設(shè)備通過在黑暗的室內(nèi)環(huán)境下使用從內(nèi)部光源25發(fā)射的內(nèi)部光來形成圖像，以及通過在明亮的室外環(huán)境下使用從內(nèi)部光源25發(fā)射的內(nèi)部光和外部光兩者來形成圖像，可以提高可見度。特別地，當(dāng)陽光作為外部光使用時(shí)，由于陽光的亮度很高，由濾光器40造成的內(nèi)部光量的損失可以由陽光補(bǔ)償。
同樣，本非限制性實(shí)施例的顯示設(shè)備可以在沒有很大改變現(xiàn)有顯示設(shè)備的結(jié)構(gòu)的情況下，以簡(jiǎn)單的方式通過使用濾色器48代替導(dǎo)光板30的反射板來使用外部光。
如上所述，本非限制性實(shí)施例的顯示設(shè)備可以在沒有很大改變現(xiàn)有顯示設(shè)備的結(jié)構(gòu)的情況下，通過簡(jiǎn)單地增加濾光器40來使用外部光和內(nèi)部光提高可見度。同樣，本非限制性實(shí)施例的顯示設(shè)備可以通過使用外部光，諸如陽光或者照明光提高可見度來提高便攜性。
雖然本發(fā)明已經(jīng)參考示例性的、非限制性的實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)的表示和描述，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解，在不脫離由隨后的權(quán)利要求限定的本發(fā)明精神和范圍的情況下可以進(jìn)行形式和細(xì)節(jié)上的不同改變。
權(quán)利要求
1.一種顯示設(shè)備，包括導(dǎo)光板；內(nèi)部光源，操作以用來給導(dǎo)光板提供內(nèi)部光；濾光器，設(shè)置在導(dǎo)光板的后表面上以暴露在顯示設(shè)備的外面，操作以用來反射在從內(nèi)部光源發(fā)射的內(nèi)部光和外部光中具有特定波長(zhǎng)的光并且透射在從內(nèi)部光源發(fā)射的內(nèi)部光和外部光中具有除特定波長(zhǎng)之外的波長(zhǎng)的光；以及顯示面板，操作以用來使用通過導(dǎo)光板和濾光器照射的內(nèi)部光和外部光形成圖像。
2.如權(quán)利要求1的顯示設(shè)備，其中濾光器反射具有紅色、綠色和藍(lán)色波長(zhǎng)的光，并且透射具有除紅色、綠色和藍(lán)色波長(zhǎng)之外的波長(zhǎng)的光。
3.如權(quán)利要求1的顯示設(shè)備，進(jìn)一步包括設(shè)置在導(dǎo)光板和顯示面板之間的濾色器。
4.如權(quán)利要求3的顯示設(shè)備，其中濾色器透射具有紅色、綠色和藍(lán)色波長(zhǎng)的光，并且反射具有除紅色、綠色和藍(lán)色波長(zhǎng)之外的波長(zhǎng)的光。
5.如權(quán)利要求1的顯示設(shè)備，其中顯示面板是液晶顯示面板。
6.如權(quán)利要求1的顯示設(shè)備，其中內(nèi)部光源是發(fā)射白光的發(fā)光二極管(LED)或者冷陰極熒光燈(CCFL)。
7.如權(quán)利要求1的顯示設(shè)備，其中內(nèi)部光源設(shè)置在導(dǎo)光板的至少一側(cè)上。
8.如權(quán)利要求1的顯示設(shè)備，進(jìn)一步包括設(shè)置在導(dǎo)光板和顯示面板之間的散射板、第一棱鏡片和第二棱鏡片。
9.如權(quán)利要求8的顯示設(shè)備，其中第二棱鏡片與第一棱鏡片垂直設(shè)置。
全文摘要
一種使用外部光的顯示設(shè)備，包括引導(dǎo)光的導(dǎo)光板；內(nèi)部光源，設(shè)置在導(dǎo)光板的至少一側(cè)上并且向?qū)Ч獍逄峁﹥?nèi)部光；濾光器，設(shè)置在導(dǎo)光板的后表面上以暴露在外面，反射在從內(nèi)部光源發(fā)射的內(nèi)部光和外部光中具有特定波長(zhǎng)的光并且透射在從內(nèi)部光源發(fā)射的內(nèi)部光和外部光中具有除特定波長(zhǎng)之外的波長(zhǎng)的光；以及顯示面板，使用通過導(dǎo)光板和濾光器照射的內(nèi)部光和外部光形成圖像。通過簡(jiǎn)單地給現(xiàn)有的顯示設(shè)備增加濾光器，顯示設(shè)備使用外部光和內(nèi)部光提高了可見度。
文檔編號(hào)G02F1/1335GK101071235SQ20071012881
公開日2007年11月14日 申請(qǐng)日期2007年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月23日
發(fā)明者申允澈, 金文喆, 李迎鐵 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社