CN107247350B - 显示设备和电子设备 - Google Patents

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Abstract

提供显示设备和电子设备。该显示设备使位于第一方向上的使用者视觉识别第一图像并且使位于与该第一方向不同的第二方向上的使用者视觉识别第二图像。该显示设备包括：显示单元，交替地显示第一图像和第二图像；照射单元，用照射光照射显示第一图像或第二图像的显示单元；彩色滤光片，包括用于第一图像的第一区域和用于第二图像的第二区域，并且传输通过显示单元的照射光传输通过该彩色滤光片；以及分配单元，将传输通过显示单元和彩色滤光片的第一区域的照射光分配到第一方向，并且将传输通过显示单元和彩色滤光片的第二区域的照射光分配到第二方向。彩色滤光片包括三基色和白色的颜色成分。

Description

显示设备和电子设备
本申请是申请日为2013年1月31日、申请号为201310038800.8、发明名称为“显示设备和电子设备”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本公开涉及显示设备和电子设备，尤其涉及适合于当同时针对不同方向显示不同图片时应用的显示设备和电子设备。
背景技术
例如，有一种安装在汽车上的应用一显示器的汽车导航***，该显示器(在下文称为双画面显示器(dual-view display))能针对驾驶员座位显示导航图像并针对乘客座位显示另一个图像(例如，TV节目等)。
图1示出了双画面显示器的概要。双画面显示器1可针对面对双画面显示器1位于左侧的使用者L显示图像“l”，并且可针对面对显示器位于右侧的使用者R显示图像“r”。当然，可以针对使用者L和使用者R显示相同的图像(见JP-A-2005-78092(专利文件1))。
图2示出了图1所示的双画面显示器1的示意性截面图。
双画面显示器1在从上层到下层的方向上顺序设置视差屏障11、彩色滤光片12、液晶层13和背光14。在附图中，仅示出了与双画面显示相关的部分，而没有示出与驱动液晶层13相关的偏光板和电极等。
视差屏障11将来自下层的照射光分配给使用者L或使用者R。彩色滤光片12包括具有子像素大小的三基色R、G和B的彩色材料膜。
图3示出了从双画面显示器1的前面看到的彩色滤光片12中的三基色的布置。应注意，附图中的“l”表示被使用者L视觉识别的图像“l”的纵向列，并且附图中的“r”表示形成被使用者“R”识别的图像“r”的纵向列。
回看图2，液晶层13显示一组合图像，在该组合图像中用于使用者L的图像“l”和用于使用者R的图像“r”的纵向列以由彩色滤光片12的R、G和B划分的子像素为单元交替地设置。上层侧的液晶层13被背光14均匀地照射。
在双画面显示器1中，由液晶层13产生的组合图像通过来自背光14并经由彩色滤光片12和视差屏障11的照射光而达到使用者L和使用者R。从而，使用者L可视觉识别图像“l”，并且使用者R可视觉识别图像“r”。
发明内容
如上所述，由于照射光被分配到右侧和左侧的结构，照射光的透射率在双画面显示器1中低，因此使用者视觉识别的屏幕可能变暗。从而，在现有技术中，通过提高背光14的输出来增加照射光的亮度，由此保证了被使用者视觉识别的屏幕的亮度。
然而，当背光14的输出增加时，其功耗也增加。因此，保证被使用者视觉识别的屏幕的亮度而不增加功耗的机构是必要的。
鉴于上述内容，所希望的是保证被使用者视觉识别的屏幕的亮度。
本公开的实施例旨在提供一种显示设备，该显示设备使位于第一方向上的使用者视觉识别第一图像并且使位于与该第一方向不同的第二方向上的使用者视觉识别第二图像。该显示设备包括：显示单元，交替地显示第一图像和第二图像；照射单元，用照射光照射显示第一图像或第二图像的显示单元；彩色滤光片，包括用于第一图像的第一区域和用于第二图像的第二区域，并且传输通过显示单元的照射光传输通过该彩色滤光片；以及分配单元，将传输通过显示单元和彩色滤光片的第一区域的照射光分配到第一方向，并且将传输通过显示单元和彩色滤光片的第二区域的照射光分配到第二方向，其中彩色滤光片包括三基色和白色的颜色成分。
彩色滤光片的第一区域和第二区域中的一者可具有三基色和白色的颜色成分，并且另一者可具有三基色的颜色成分。
彩色滤光片包括的第一区域和第二区域可交替地成列设置。
彩色滤光片包括的第一区域和第二区域可以子像素为单元或以像素为单元交替地成列设置。
照射单元可包括：第一发光单元，发射被引导到第一方向的照射光，和第二发光单元，发射被引导到第二方向的照射光。
照射单元可使第一发光单元与第一图像显示在显示单元上的时间同步地发射光，并且可使第二发光单元与第二图像显示在显示单元上的时间同步地发射光。
显示设备还可包括照射控制单元，该照射控制单元单独控制照射单元的第一发光单元和第二发光单元的发光时间和输出。
显示设备还可包括图像信号校正单元，该图像信号校正单元对与第一图像对应的图像信号和与第二图像对应的图像信号中的至少一个进行校正处理。
在本公开的实施例中，第一图像和第二图像交替地显示在显示单元上，显示第一图像或第二图像的显示单元被照射光照射，传输通过显示单元和彩色滤光片的第一区域的照射光被分配到第一方向，并且传输通过显示单元和彩色滤光片的第二区域的照射光被分配到第二方向。
本公开的另一个实施例旨在提供一种电子设备，该电子设备使位于第一方向上的使用者视觉识别第一图像并且使位于与第一方向不同的第二方向上的使用者视觉识别第二图像。该电子设备包括：图像信号校正单元，对与第一图像对应的图像信号和与第二图像对应的图像信号中的至少一个进行校正处理；显示单元，交替地显示第一图像和第二图像；照射单元，用照射光照射显示第一图像或第二图像的显示单元；彩色滤光片，包括用于第一图像的第一区域和用于第二图像的第二区域，并且传输通过显示单元的照射光传输通过该彩色滤光片；以及分配单元，将传输通过显示单元和彩色滤光片的第一区域的照射光分配到第一方向，并且将传输通过显示单元和彩色滤光片的第二区域的照射光分配到第二方向，其中彩色滤光片包括三基色和白色的颜色成分。
在本公开的另一个实施例中，对与第一图像对应的图像信号和与第二图像对应的图像信号中的至少一个进行校正处理，第一图像和第二图像交替地显示在显示单元上，显示第一图像或第二图像的显示单元被照射光照射，传输通过显示单元和彩色滤光片的第一区域的照射光被分配到第一方向，并且传输通过显示单元和彩色滤光片的第二区域的照射光被分配到第二方向。
根据本公开的实施例，能够保证使用者所视觉识别的屏幕的亮度。
根据本公开的另一个实施例，能够保证使用者所视觉识别屏幕的亮度。
附图说明
图1是示出双画面显示器的概要的示意图；
图2是现有技术的双画面显示器的示意性截面图；
图3是示出在现有技术的彩色滤光片中三基色的布置的示意图；
图4是应用本公开实施例的显示设备的示意性截面图；
图5是示出在具有W的彩色滤光片中各颜色的布置示例的示意图；
图6是示出在具有W的彩色滤光片中各颜色的另一布置示例的示意图；
图7是示出背光的结构示例的示意图；
图8A和8B是示出背光的照射方向的示意图；以及
图9是用于说明应用本公开实施例的显示设备的应用示例的图表。
具体实施方式
在下文，将参考附图详细说明实施本公开的方式(在下文称为实施例)。
[显示设备的结构示例]
图4示出了根据本公开实施例的显示设备20的示意性截面图。
显示设备20例如应用于汽车导航***，针对面对显示设备20位于左侧的使用者L显示图像“l”，并针对面对显示设备20位于右侧的使用者R显示与图像“l”不同的图像“r”。当然，可以针对使用者L和使用者R显示相同的图像。
显示设备20在从上层到下层的方向上顺序设置有视差屏障21、具有W的彩色滤光片22、液晶层23和背光24。显示设备20还设置有图像信号校正单元31和背光控制单元32。
在附图的示意性截面图中，仅示出了与双画面显示相关的部分，而没有示出与驱动液晶层23相关的偏光板和电极等。
视差屏障21以子像素为单元将来自下层的照射光分配给使用者L或使用者R。还优选使用柱状透镜替代视差屏障21。
具有W的彩色滤光片22通过给具有子像素大小的三基色R、G和B增加W(白色)而形成。由于W增加到三基色R、G和B，可保证被使用者视觉识别的屏幕的亮度，而不增加照射光的输出(亮度)。本申请的申请人已经公开并市售了一种称为“White Magic”的液晶模块，其中W均匀地设置在显示器中。
图5示出了从显示设备20的前面看到的在具有W的彩色滤光片22中三基色R、G、B和W的布置示例。应注意，附图中的“l”表示被使用者L视觉识别图像“l”的纵向列，并且附图中的“r”表示形成被使用者“R”识别的图像“r”的纵向列。该图对应于视差屏障21以子像素为单元分配图像“l”和图像“r”的情况。
图6示出了从显示设备20的前面看到的具有W的彩色滤光片22的另一个布置示例。该图对应于视差屏障21以像素为单元(在仅R、G和B的情况下以三个子像素为单元，在除了R、G和B之外还包括W的情况下以四个子像素为单元)分配图像“l”和图像“r”的情况。图中的“l”和“r”与图5中的相同。
如图5和图6所示，在具有W的彩色滤光片22中，W不均匀地设置在整个滤光片上，并仅设置在用于图像“l”的纵向列和用于图像“r”的纵向列的一者或另一者中(在本实施例中，W仅设置在用于图像“r”的纵向列中)。因此，仅可校正图像“l”和图像“r”之一的亮度，并且通过具有W的彩色滤光片22在另一个图像(本实施例中的图像“l”)中可防止作为增加W的副作用而可能产生的图像质量劣化等。
如上所述，图像“r”的亮度可校正为高的，并且通过具有W的彩色滤光片22在图像“l”中可防止由于增加W的副作用而可能发生的图像质量劣化等。这是基于这样的考虑：在图像显示设备20应用于方向盘设置在右侧的汽车上的汽车导航***的情况下，对于驾驶员座位上的使用者R而言可见性是重要的，而对于乘客座位上的使用者L而言图像质量是重要的。当然，当图像显示设备20应用于方向盘设置在左侧的汽车上的汽车导航***时，需要切换位置关系。
回看图4，液晶层23通过根据从图像信号校正单元31输入的校正图像信号高速地切换针对使用者L的图像“l”和针对使用者R的图像“r”来交替地显示针对使用者L的图像“l”和针对使用者R的图像“r”。背光24根据来自背光控制单元32的控制以时分方式交替照射面对液晶层23的使用者L的位置和使用者R的位置。
图7示出了背光24的结构示例。背光24包括光出射膜41、靠近使用者L设置的LED42-1以及靠近使用者R设置的LED 42-2。光出射膜41将来自LED 42-1的照射光引导向使用者L，并将来自LED 42-2的照射光引导向使用者R。
回看图4，图像信号校正单元31对从先前阶段输入的图像“l”的图像信号和图像“r”的图像信号中的至少一者进行适当的图像信号校正处理。
与通过液晶层23在图像“l”和图像“r”之间进行切换的时间同步，背光控制单元32使背光24的LED 42-1和LED 42-2交替发光。背光控制单元32还单独控制背光24的LED 42-1和LED 42-2的输出(亮度)。
图8A和8B示出了通过背光控制单元32的控制来切换背光24的照射方向的状态。
图8A示出了当图像“r”显示在液晶层23上时LED 42-1关闭而LED 42-2开启的状态。此时，背光24全部照射使用者R的位置。图8B示出了当图像“l”显示在液晶层23上时LED42-1开启而LED 42-2关闭的状态。此时，背光24全部照射使用者L的位置。当图像“l”和图像“r”显示在显示设备20上时图8A和图8B的状态交替重复。
[显示设备20的操作]
在显示设备20中，图像“l”和图像“r”通过被液晶层23高速地切换而显示，并且图像“l”和图像“r”通过来自背光24并经由具有W的彩色滤光片22和视差屏障21的照射光而达到使用者L和使用者R。此时，使用者L视觉识别的图像“l”不传输通过具有W的彩色滤光片22中的W，而使用者R视觉识别的图像“r”传输通过具有W的彩色滤光片22中的W。背光24的照射光在图像“l”显示在液晶层23上时施加给使用者L的位置，而在图像“r”显示在液晶层23上时施加给使用者R的位置。
从而，使用者L可视觉识别图像“l”，在图像“l”中不发生由于具有W的彩色滤光片22中的W的副作用引起的图像质量劣化，并且使用者R可视觉识别图像“r”，在图像“r”中由于具有W的彩色滤光片22中的W的作用而使亮度被校正到是高的。
[利用显示设备20的示例]
图9示出了在显示设备20应用到汽车的导航***的情况下的七种使用示例，在该汽车中方向盘设置在右侧。
使用示例1示出了旨在减小背光24的功耗的低功耗模式，在该低功耗模式中针对驾驶员座位上的使用者R的图像“r”假设具有这样的图像内容，其中由于增加W的副作用而可能发生的图像质量劣化在视觉上不影响图像。在此情况下，针对乘客座位上的使用者L的图像“l”原样显示在液晶层23上，并且背光24的照射使用者L位置的LED 42-1的输出(亮度)正常。另一方面，针对驾驶员座位上的使用者R的图像“r”没有受到因增加W而导致的图像质量劣化的影响，因此，包括W的所有像素显示在液晶层23上并且减小了背光24的照射使用者R位置的LED 42-2的输出(亮度)。在此情况下，使用者L可视觉识别没有图像质量劣化的图像“l”。使用者R可视觉识别通过W保证亮度的图像“r”。
使用示例2示出了旨在减小背光24功耗的低功耗模式，在该低功耗模式中针对驾驶员座位上的使用者R的图像“r”假设具有这样的图像内容，其中由于增加W的副作用而可能发生的图像质量劣化在视觉上影响图像。在此情况下，针对乘客座位上的使用者L的图像“l”原样显示在液晶层23上，并且背光24的照射使用者L位置的LED 42-1的输出(亮度)正常。另一方面，由于增加W引起的图像质量劣化发生在针对驾驶员座位上的使用者R的图像“r”中，因此，校正为使W的像素不显示的图像“r”显示在液晶层23中，并且背光24的LED 42-2的输出(亮度)正常。在此情况下，使用者L可视觉识别没有图像质量劣化的图像“l”。由于背光24以照射的方式被引导为朝着使用者R，所以使用者R可视觉识别亮度被保证的图像“r”。
使用示例3示出了旨在于诸如阳光直射的条件下通过增加屏幕亮度来改善可视性的高亮度模式。在此情况下，针对乘客座位上的使用者L的图像"l"原样显示在液晶层23上，并且背光24的照射使用者L位置的LED 42-1的输出(亮度)正常。另一方面，在针对驾驶员座位上的使用者R的图像"r"中，包括W的所有像素也显示在液晶层23上，并且背光24的照射使用者R位置的LED 42-2的输出(亮度)正常。在此情况下，使用者L可视觉识别没有图像质量劣化的图像“l”。使用者R可视觉识别亮度通过W增加的图像“r”。
使用示例4示出了旨在于诸如阳光直射的条件下通过进一步增加屏幕亮度来改善可视性的高亮度模式。在此情况下，针对乘客座位上的使用者L的图像“l”原样显示在液晶层23上，并且背光24的照射使用者L位置的LED42-1的输出(亮度)正常。另一方面，在针对驾驶员座位上的使用者R的图像“r”中，包括W的所有像素也显示在液晶层23上，并且背光24的照射使用者R位置的LED 42-2的输出(亮度)高于正常状态。在此情况下，使用者L可视觉识别没有图像质量劣化的图像“l”。使用者R可视觉识别亮度通过增加背光24的亮度并通过W而进一步增加的图像“r”。
使用示例5示出了旨在于诸如阳光直射的条件下通过增加屏幕的亮度来改善可视性的高亮度模式。在此情况下，针对乘客座位上的使用者L的图像“l”原样显示在液晶层23上，并且背光24的照射使用者L位置的LED 42-1的输出(亮度)高于正常状态。另一方面，在针对驾驶员座位上的使用者R的图像“r”中，包括W的所有像素也显示在液晶层23上，并且背光24的照射使用者R位置的LED 42-2的输出(亮度)高于正常状态。在此情况下，使用者L可视觉识别亮度增加的图像“l”。使用者R可视觉识别亮度通过增加背光24的亮度并通过W而进一步增加亮度的图像“r”。
使用示例6示出了仅显示针对乘客位置上的使用者L的图像“l”的模式。在此情况下，针对乘客位置上的使用者L的图像“l”原样显示在液晶层23上，并且背光24的照射使用者L位置的LED 42-1的输出(亮度)正常。另一方面，针对驾驶员座位上的使用者R的图像“r”不显示在液晶层23上，并且背光24的照射使用者R位置的LED 42-2的输出(亮度)最小。在此情况下，仅使用者L可视觉识别没有图像质量劣化的图像“l”。
使用示例7示出了仅显示针对驾驶员座位上的使用者R的图像“r”的模式。在此情况下，针对乘客座位上的使用者L的图像“l”不显示在液晶层23上，并且背光24的照射使用者L位置的LED 42-1的输出(亮度)最小。另一方面，上面的使用示例1至5的任何一个可应用于针对驾驶员座位上的使用者R的图像“r”。在此情况下，仅使用者R可视觉识别亮度被保证或增加的图像“r”。
如上所述，在显示设备20中，驾驶员座位上的使用者R视觉识别的图像“r”以保证或增加屏幕亮度的状态被显示。也可以通过根据图像内容消除W的影响来抑制图像质量劣化。
也可以保证或增加亮度的状态来显示乘客座位上的使用者L视觉识别的图像“l”，而不引起图像质量劣化。
还可以降低背光24的功耗。
除了汽车导航***外，显示设备20还可应用于游戏机和宣传用的显示器等。在显示设备20中，在具有W的彩色滤光片22中W设置在对应于图像“r”的纵向列中，然而，也可以将W设置在对应于图像“l”的纵向列中。
本公开的实施例不限于上面的实施例，可以不脱离本公开要点的范围内进行各种修改。
本申请包含2012年3月21日提交至日本专利局的日本优先权专利申请JP 2012-063881中公开的相关主题事项，其全部内容通过引用结合于此。

Claims (9)

1.一种显示设备，使在第一方向上视觉识别出第一图像并且在与所述第一方向不同的第二方向上视觉识别出第二图像，所述显示设备具备：
显示单元，交替地显示所述第一图像和所述第二图像；
照射单元，将照射光照射到显示该第一图像或该第二图像的所述显示单元；
彩色滤光片，包括用于该第一图像的第一区域和用于该第二图像的第二区域，传输通过该显示单元的该照射光传输通过该彩色滤光片，且包括三基色和白色的颜色成分；
分配单元，将传输通过该显示单元和该彩色滤光片的该第一区域的该照射光分配到该第一方向，并且将传输通过该显示单元和该彩色滤光片的该第二区域的该照射光分配到该第二方向；
背光控制单元，控制所述照射单元的照射方向；其中，
所述照射单元包括两个发光单元和光出射膜，
所述背光控制单元与所述第一图像和所述第二图像的切换时间同步地，使所述照射单元的两个所述发光单元交替发光，所述光出射膜将从两个所述发光单元朝所述分配单元照射的所述照射光引导向所述第一方向及所述第二方向。
2.根据权利要求1所述的显示设备，其中，
所述背光控制单元单独控制两个所述发光单元。
3.根据权利要求1所述的显示设备，其中，
所述背光控制单元通过切换两个所述发光单元的开启和关闭，控制所述照射方向。
4.根据权利要求1所述的显示设备，其中，
所述背光控制单元与所述第一图像和所述第二图像的任何一方显示在所述显示单元上的时间同步地切换所述照射单元的所述照射方向。
5.根据权利要求1所述的显示设备，其中，
所述显示单元与所述照射单元在所述第一方向与所述第二方向之间切换所述照射方向的时间同步地以时分方式切换所述第一图像和所述第二图像。
6.根据权利要求1所述的显示设备，其中，
所述照射单元包括第一发光单元和第二发光单元，
在第一模式下，所述第一发光单元选择性地开启，朝着所述显示单元沿所述第一方向照射第一照射光，所述显示单元与所述第一发光单元开启的时间同步地通过所述第一照射光显示所述第一图像，
在第二模式下，所述第二发光单元选择性地开启，朝着所述显示单元沿所述第二方向照射第二照射光，所述显示单元与所述第二发光单元开启的时间同步地通过所述第二照射光显示所述第二图像。
7.根据权利要求1所述的显示设备，其中，
所述光出射膜将从两个所述发光单元朝所述分配单元照射的所述照射光引导向所述第一方向和所述第二方向中的任一方向。
8.根据权利要求1所述的显示设备，其中，
所述显示单元以子像素为单元或以像素为单元交替地显示所述第一图像和所述第二图像，并且以时分方式显示所述第一图像和所述第二图像。
9.一种电子设备，使在第一方向上视觉识别出第一图像并且在与该第一方向不同的第二方向上视觉识别出第二图像，所述电子设备具备：
图像信号校正单元，对与该第一图像对应的图像信号和与该第二图像对应的图像信号中的至少一个进行校正处理；
显示单元，交替地显示所述第一图像和所述第二图像；
照射单元，将照射光照射到显示该第一图像或该第二图像的所述显示单元；
彩色滤光片，包括用于该第一图像的第一区域和用于该第二图像的第二区域，传输通过该显示单元的该照射光传输通过该彩色滤光片，且包括三基色和白色的颜色成分；
分配单元，将传输通过该显示单元和该彩色滤光片的该第一区域的该照射光分配到该第一方向，并且将传输通过该显示单元和该彩色滤光片的该第二区域的该照射光分配到该第二方向；
背光控制单元，控制所述照射单元的照射方向；其中，
所述照射单元包括两个发光单元和光出射膜，
所述背光控制单元与所述第一图像和所述第二图像的切换时间同步地，使所述照射单元的两个所述发光单元交替发光，
所述光出射膜将从两个所述发光单元朝所述分配单元照射的所述照射光引导向所述第一方向及所述第二方向。
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