JP2017076121A - 表示装置、及び表示装置の駆動方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】表示装置は、反射光により表示する第1の画素と、光源を有し当該光源の光により表示する第2の画素と、第1の画素及び第2の画素を駆動する駆動部と、外光の照度を測定し、出力する測光部と、測光部から入力された照度の情報に基づいて、第1の画素に出力する第1の階調値、及び第2の画素に出力する第2の階調値を生成し、駆動部に出力する制御部と、を有する。また、制御部は第1の画素が出力する光と、第2の画素が出力する光を足し合わせた光の色度と輝度が所定の値となる第1の階調値と第2の階調値の組み合わせのうち、第1の階調値が最大となるように、第1の階調値及び第2の階調値を生成する。
【選択図】図1
Description
本実施の形態では、本発明の一態様の表示装置、及び表示装置の駆動方法について説明する。
図1は、本発明の一態様の表示装置10のブロック図である。表示装置10は、制御部11、測光部12、駆動部13、及び表示部14を有する。
続いて、図2の各図を用いて画素ユニット20について説明する。図2(A)〜(C)は、画素ユニット20の構成例を示す模式図である。
以下では、表示装置の駆動方法の一例について説明する。図3は、図1に示す表示装置10の、演算部31の動作に係るフローチャートである。
以下では、上記駆動方法例とは、一部の動作が異なる表示装置の駆動方法例について説明する。
以下では、記憶部32に格納することのできるテーブル33の例について説明する。
以下では、画素ユニット20に対応する階調値、及び外光の照度及び色度の情報から、第1の画素に対応する第1の階調値、及び第2の画素に対応する第2の階調値を算出する方法の例について説明する。
まず、第1の画素及び第2の画素のそれぞれの色域について説明する。ここで、第1の画素21が表現可能な色域を第1の色域C1、第2の画素22が表現可能な色域を第2の色域C2とする。
図8(A)に、特定の外光下における第1の色域C1と、第2の色域C2の例を明示したxy色度図を示す。xy色度図おける第1の画素21の第1の色域C1は、表示素子21Rが射出することのできる光R1と、表示素子21Gが射出することのできる光G1と、表示素子21Bが射出することのできる光B1の、3つの色度座標を直線で結んで形成された三角形の境界及び内側の領域として示すことができる。同様に、第2の画素22の第2の色域C2は、光R2と、光G2と、光B2のそれぞれの色度座標を直線で結んで形成された三角形の境界及び内側の領域である。また図8(A)には、規格により定められた白色の座標に対応する点D65を示している。
上述の通り、第1の色域C1は、外光によって変化する。このとき、外光の照度によって、第1の画素21が射出することのできる光の強度も変化する。xy色度図では、輝度の情報が欠落しているため、輝度の情報も含んだ色域を考える場合には、XYZ色空間を用いることが好ましい。xy色度図における座標(x y)で表記される光のXYZ座標系における座標は、式(1)により求めることができる。また、XYZ座標系において、ある光は原点を始点、座標(X Y Z)を終点としたベクトルとしても表現することができる。
画素ユニット20が射出する光は、第1の画素21が射出する光と、第2の画素22が射出する光を混色させた光となる。このことは、XYZ座標系において、画素ユニット20が射出する光のベクトルAを、第1の画素21が射出する光のベクトルA1と、第2の画素22が射出する光のベクトルA2の和で表現することに等しい。すなわち、ベクトルAをベクトルA1と、ベクトルA2に分解し、それぞれのベクトルに対応する光の階調値を、上述した変換式を用いて求めることで、第1の画素21に与えられる第1の階調値と第2の画素22に与えられる第2の階調値を算出することができる。
図10(A1)では、ベクトルAの座標(a b c)が、第1の色域C1の内側に位置する場合を示している。この時、ベクトルAは、第1の画素21が発する光のベクトルであるベクトルR1、ベクトルG1及びベクトルB1に平行な3つのベクトルに分解することができる。すなわち、ベクトルAを、第1の画素21が射出する光のベクトルA1のみで表現することができる。
図10(B1)では、ベクトルAの座標(a b c)が、第2色域C2の内側に位置し、且つ第1の色域C1の外側に位置している。さらに、ベクトルAは、第1の色域C1と交差(第1の色域C1を貫通)している。このとき、ベクトルAと第1の色域C1の境界との交点を交点Pとする。
図10(C1)では、ベクトルAの座標(a b c)が、第2の色域C2の内側に位置し、且つ第1の色域C1の外側に位置している。さらに、ベクトルAは、第1の色域C1と交差していない。
以下では、本発明の一態様の表示装置の表示部等に用いることのできる表示パネルの例について説明する。以下で例示する表示パネルは、反射型の液晶素子と、発光素子の両方を有し、透過モードと反射モードの両方の表示を行うことのできる、表示パネルである。
図11(A)は、表示パネル200の構成の一例を示すブロック図である。表示パネル200は、表示部62にマトリクス状に配列した複数の画素210を有する。また表示パネル200は、回路GDと、回路SDを有する。また方向Rに配列した複数の画素210、及び回路GDと電気的に接続する複数の配線G1、複数の配線G2、複数の配線ANO、及び複数の配線CSCOMを有する。また方向Cに配列した複数の画素210、及び回路SDと電気的に接続する複数の配線S1及び複数の配線S2を有する。
図12は、画素210の構成例を示す回路図である。図12では、隣接する2つの画素210を示している。
図13は、本発明の一態様の表示パネル100の斜視概略図である。表示パネル100は、基板51と基板61とが貼り合わされた構成を有する。図13では、基板61を破線で明示している。
図14に、図13で例示した表示パネルの、FPC72を含む領域の一部、回路64を含む領域の一部、及び表示部62を含む領域の一部をそれぞれ切断したときの断面の一例を示す。
以下では、上記に示す各構成要素について説明する。
表示パネルが有する基板には、平坦面を有する材料を用いることができる。表示素子からの光を取り出す側の基板には、該光を透過する材料を用いる。例えば、ガラス、石英、セラミック、サファイヤ、有機樹脂などの材料を用いることができる。
トランジスタは、ゲート電極として機能する導電層と、半導体層と、ソース電極として機能する導電層と、ドレイン電極として機能する導電層と、ゲート絶縁層として機能する絶縁層と、を有する。上記では、ボトムゲート構造のトランジスタを適用した場合を示している。
トランジスタのゲート、ソースおよびドレインのほか、表示装置を構成する各種配線および電極などの導電層に用いることのできる材料としては、アルミニウム、チタン、クロム、ニッケル、銅、イットリウム、ジルコニウム、モリブデン、銀、タンタル、またはタングステンなどの金属、またはこれを主成分とする合金などが挙げられる。またこれらの材料を含む膜を単層で、または積層構造として用いることができる。例えば、シリコンを含むアルミニウム膜の単層構造、チタン膜上にアルミニウム膜を積層する二層構造、タングステン膜上にアルミニウム膜を積層する二層構造、銅−マグネシウム−アルミニウム合金膜上に銅膜を積層する二層構造、チタン膜上に銅膜を積層する二層構造、タングステン膜上に銅膜を積層する二層構造、チタン膜または窒化チタン膜と、その上に重ねてアルミニウム膜または銅膜を積層し、さらにその上にチタン膜または窒化チタン膜を形成する三層構造、モリブデン膜または窒化モリブデン膜と、その上に重ねてアルミニウム膜または銅膜を積層し、さらにその上にモリブデン膜または窒化モリブデン膜を形成する三層構造等がある。なお、酸化インジウム、酸化錫または酸化亜鉛等の酸化物を用いてもよい。また、マンガンを含む銅を用いると、エッチングによる形状の制御性が高まるため好ましい。
各絶縁層に用いることのできる絶縁材料としては、例えば、アクリル、エポキシなどの樹脂、シロキサン結合を有する樹脂の他、酸化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化酸化シリコン、窒化シリコン、酸化アルミニウムなどの無機絶縁材料を用いることもできる。
液晶素子としては、例えば垂直配向(VA:Vertical Alignment)モードが適用された液晶素子を用いることができる。垂直配向モードとしては、MVA(Multi−Domain Vertical Alignment)モード、PVA(Patterned Vertical Alignment)モード、ASV(Advanced Super View)モードなどを用いることができる。
発光素子としては、自発光が可能な素子を用いることができ、電流又は電圧によって輝度が制御される素子をその範疇に含んでいる。例えば、LED、有機EL素子、無機EL素子等を用いることができる。
接着層としては、紫外線硬化型等の光硬化型接着剤、反応硬化型接着剤、熱硬化型接着剤、嫌気型接着剤などの各種硬化型接着剤を用いることができる。これら接着剤としてはエポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、イミド樹脂、PVC(ポリビニルクロライド)樹脂、PVB(ポリビニルブチラル)樹脂、EVA(エチレンビニルアセテート)樹脂等が挙げられる。特に、エポキシ樹脂等の透湿性が低い材料が好ましい。また、二液混合型の樹脂を用いてもよい。また、接着シート等を用いてもよい。
接続層としては、異方性導電フィルム(ACF:Anisotropic Conductive Film)や、異方性導電ペースト(ACP:Anisotropic Conductive Paste)などを用いることができる。
着色層に用いることのできる材料としては、金属材料、樹脂材料、顔料または染料が含まれた樹脂材料などが挙げられる。
遮光層として用いることのできる材料としては、カーボンブラック、チタンブラック、金属、金属酸化物、複数の金属酸化物の固溶体を含む複合酸化物等が挙げられる。遮光層は、樹脂材料を含む膜であってもよいし、金属などの無機材料の薄膜であってもよい。また、遮光層に、着色層の材料を含む膜の積層膜を用いることもできる。例えば、ある色の光を透過する着色層に用いる材料を含む膜と、他の色の光を透過する着色層に用いる材料を含む膜との積層構造を用いることができる。着色層と遮光層の材料を共通化することで、装置を共通化できるほか工程を簡略化できるため好ましい。
ここでは、可撓性を有する基板を用いた表示パネルの作製方法の例について説明する。
本実施の形態では、上記実施の形態に示した各トランジスタに置き換えて用いることのできるトランジスタの一例について、図面を用いて説明する。
図15(A1)は、ボトムゲート型のトランジスタの一種であるチャネル保護型のトランジスタ810の断面図である。図15(A1)において、トランジスタ810は基板771上に形成されている。また、トランジスタ810は、基板771上に絶縁層772を介して電極746を有する。また、電極746上に絶縁層726を介して半導体層742を有する。電極746はゲート電極として機能できる。絶縁層726はゲート絶縁層として機能できる。
図16(A1)に、トップゲート型のトランジスタの一種であるトランジスタ830の断面図を示す。トランジスタ830は、絶縁層772の上に半導体層742を有し、半導体層742および絶縁層772上に、半導体層742の一部に接する電極744a、および半導体層742の一部に接する電極744bを有し、半導体層742、電極744a、および電極744b上に絶縁層726を有し、絶縁層726上に電極746を有する。
本実施の形態では、本発明の一態様の電子機器及び照明装置について、図面を用いて説明する。
11 制御部
12 測光部
13 駆動部
14 表示部
20 画素ユニット
21 第1の画素
21B 表示素子
21G 表示素子
21R 表示素子
22 第2の画素
22B 表示素子
22G 表示素子
22R 表示素子
25 光
31 演算部
32 記憶部
33 テーブル
33a データシート
33b データシート
34 テーブル
40 液晶素子
51 基板
60 発光素子
61 基板
62 表示部
64 回路
65 配線
72 FPC
73 IC
100 表示パネル
111a 導電層
111b 導電層
112 液晶
113 導電層
117 絶縁層
121 絶縁層
130 偏光板
131 着色層
132 遮光層
133a 配向膜
133b 配向膜
134 着色層
141 接着層
142 接着層
191 導電層
192 EL層
193a 導電層
193b 導電層
200 表示パネル
201 トランジスタ
204 接続部
205 トランジスタ
206 トランジスタ
207 接続部
210 画素
211 絶縁層
212 絶縁層
213 絶縁層
214 絶縁層
215 絶縁層
216 絶縁層
217 絶縁層
220 絶縁層
221 導電層
222 導電層
223 導電層
224 導電層
231 半導体層
242 接続層
243 接続体
251 開口
252 接続部
705 絶縁層
706 電極
707 絶縁層
708 半導体層
710 絶縁層
711 絶縁層
714 電極
715 電極
722 絶縁層
723 電極
726 絶縁層
727 絶縁層
728 絶縁層
729 絶縁層
741 絶縁層
742 半導体層
744a 電極
744b 電極
746 電極
755 不純物
771 基板
772 絶縁層
810 トランジスタ
811 トランジスタ
820 トランジスタ
821 トランジスタ
825 トランジスタ
826 トランジスタ
830 トランジスタ
831 トランジスタ
840 トランジスタ
841 トランジスタ
842 トランジスタ
843 トランジスタ
844 トランジスタ
845 トランジスタ
846 トランジスタ
847 トランジスタ
7000 表示部
7001 表示部
7100 携帯電話機
7101 筐体
7103 操作ボタン
7104 外部接続ポート
7105 スピーカ
7106 マイク
7107 カメラ
7110 携帯電話機
7200 携帯情報端末
7201 筐体
7202 操作ボタン
7203 情報
7210 携帯情報端末
7300 テレビジョン装置
7301 筐体
7303 スタンド
7311 リモコン操作機
7400 照明装置
7401 台部
7403 操作スイッチ
7411 発光部
7500 携帯情報端末
7501 筐体
7502 引き出し部材
7503 操作ボタン
7600 携帯情報端末
7601 筐体
7602 ヒンジ
7650 携帯情報端末
7651 非表示部
7700 携帯情報端末
7701 筐体
7703a ボタン
7703b ボタン
7704a スピーカ
7704b スピーカ
7705 外部接続ポート
7706 マイク
7709 バッテリ
7800 携帯情報端末
7801 バンド
7802 入出力端子
7803 操作ボタン
7804 アイコン
7805 バッテリ
7900 自動車
7901 車体
7902 車輪
7903 フロントガラス
7904 ライト
7905 フォグランプ
7910 表示部
7911 表示部
7912 表示部
7913 表示部
7914 表示部
7915 表示部
7916 表示部
7917 表示部
8000 筐体
8001 表示部
8003 スピーカ
8101 筐体
8102 筐体
8103 表示部
8104 表示部
8105 マイクロフォン
8106 スピーカ
8107 操作キー
8108 スタイラス
8111 筐体
8112 表示部
8113 キーボード
8114 ポインティングデバイス
Claims (10)
- 第1の画素と、第2の画素と、駆動部と、測光部と、制御部と、を有する表示装置であって、
前記第1の画素は、反射光により表示する機能を有し、
前記第2の画素は、光源を有し、且つ当該光源の光により表示する機能を有し、
前記駆動部は、前記第1の画素及び前記第2の画素を駆動する機能を有し、
前記測光部は、外光の照度を測定し、出力する機能を有し、
前記制御部は、前記測光部から入力された前記照度の情報に基づいて、前記第1の画素に出力する第1の階調値、及び前記第2の画素に出力する第2の階調値を生成し、前記駆動部に出力する機能を有する、
表示装置。 - 請求項1において、
前記制御部は、前記第1の画素が出力する光と、前記第2の画素が出力する光を足し合わせた光の色度と輝度が所定の値となる前記第1の階調値と前記第2の階調値の組み合わせのうち、前記第1の階調値が最大となるように、前記第1の階調値及び前記第2の階調値を生成する、
表示装置。 - 請求項1または請求項2において、
前記制御部は、演算部及び記憶部を有し、
前記記憶部は、前記照度と、前記第1の階調値及び前記第2の階調値とが関連付けられたデータを含むテーブルを格納し、
前記演算部は、前記照度に対応した前記第1の階調値及び前記第2の階調値のデータを前記テーブルから選択し、前記駆動部に出力する、
表示装置。 - 請求項1または請求項2において、
前記測光部は、外光の色度を測定し、出力する機能を有し、
前記制御部は、前記測光部から入力された前記照度及び前記色度の情報に基づいて、前記第1の階調値、及び前記第2の階調値を生成する、
表示装置。 - 請求項1または請求項2において、
前記測光部は、外光の色度を測定し、出力する機能を有し、
前記制御部は、演算部及び記憶部を有し、
前記記憶部は、前記照度及び前記色度と、前記第1の階調値及び前記第2の階調値とが関連付けられたデータを含むテーブルを格納し、
前記演算部は、前記照度及び前記色度に対応した前記第1の階調値及び前記第2の階調値のデータを前記テーブルから選択し、前記駆動部に出力する、
表示装置。 - 測光部により外光の照度を測定する第1のステップと、
制御部が、前記照度の情報に基づいて、第1の階調値及び第2の階調値を生成する第2のステップと、
前記制御部が、第1の画素に前記第1の階調値を出力し、第2の画素に前記第2の階調値を出力し、前記第1の画素と前記第2の画素を同一期間中に表示させる第3のステップと、を有し、
前記第1の画素は反射光により表示する機能を有し、
前記第2の画素は、光源を有し、当該光源の光により表示する機能を有する、
表示装置の駆動方法。 - 請求項6において、
前記第2のステップにおいて、
前記制御部は、前記第1の画素が出力する光と、前記第2の画素が出力する光を足し合わせた光の色度と輝度が所定の値となる前記第1の階調値と前記第2の階調値の組み合わせのうち、前記第1の階調値が最大となるように、前記第1の階調値及び前記第2の階調値を生成する、
表示装置の駆動方法。 - 請求項6または請求項7において、
前記第2のステップにおいて、
前記制御部は、前記照度と、前記第1の階調値及び前記第2の階調値とが関連付けられたデータを含むテーブルから、前記照度に対応した前記第1の階調値及び前記第2の階調値のデータを選択する、
表示装置の駆動方法。 - 請求項6または請求項7において、
前記第1のステップにおいて、前記測光部は外光の色度を測定し、
前記第2のステップにおいて、前記制御部は、前記照度及び前記色度の情報に基づいて、前記第1の階調値、及び前記第2の階調値を生成する、
表示装置の駆動方法。 - 請求項6または請求項7において、
前記第1のステップにおいて、前記測光部は外光の色度を測定し、
前記第2のステップにおいて、前記制御部は、前記照度及び前記色度と、前記第1の階調値及び前記第2の階調値とが関連付けられたデータを含むテーブルから、前記照度及び前記色度に対応した前記第1の階調値及び前記第2の階調値のデータを選択する、
表示装置の駆動方法。
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