JP2004258488A

JP2004258488A - カラー表示装置及び電子機器

Info

Publication number: JP2004258488A
Application number: JP2003051131A
Authority: JP
Inventors: Tomoki Kawase; 智己川瀬
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2003-02-27
Filing date: 2003-02-27
Publication date: 2004-09-16

Abstract

【課題】カラー表示装置における複数色の表示要素の二次元配列パターンの周期性を或る程度排除することにより、表示要素の配列パターンに起因する表示ムラを低減し、汎用的に、或いは、表示態様に応じて、適切に表示を行うことができる構成を実現する。
【解決手段】本発明のカラー表示装置は、複数色のｎ個（ｎは２以上の自然数）の表示要素Ｐの組が画素となり、所定の二次元配列パターンＣＰ１にて配列されたカラー表示装置において、前記二次元配列パターンでは前記ｎ個の表示要素Ｐをｋ個（ｋは自然数）ずつ含む画素ＣＰ１Ｇが二次元配列され、前記画素にはｎ×ｋ個の前記表示要素Ｐがランダムに配列されていることを特徴とする。
【選択図】図５

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はカラー表示装置及び電子機器に係り、特に、複数色を含む画素を所定の２次元配列パターンで配列させたカラー表示装置の構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、液晶表示装置においては、カラー表示を可能にするために、液晶層と重なるように複数色のフィルタ要素を配列させたカラーフィルタを用いている。また、エレクトロルミネッセンス表示装置やプラズマディスプレイ装置などの自己発光型の表示装置においては、上記のようなカラーフィルタを用いる場合も考えられるが、通常、複数種類の発光色を有する発光要素（蛍光体など）を配列させてある。
【０００３】
上記カラーフィルタのフィルタ要素が平面的に重ねられた電気光学層や発光要素などの複数種類の色を有する要素（以下、単に「表示要素」という。）は、所定の二次元配列パターンにて配列される。一般的な二次元配列パターンとしては、図１４（ａ）に示すストライプ配列、図１４（ｂ）に示すデルタ配列、或いは、図１４（ｃ）に示す斜めモザイク配列などが知られている。
【０００４】
図１４（ａ）に示すように、ストライプ配列は、同色の表示要素が一直線上に配列されて全体としてストライプ状に構成されたものであり、各表示要素に対する配線の取り回しが容易であり、構造を簡易化できるとともに、文字などの直線的な表示内容をはっきりと表現できるという利点がある。
【０００５】
図１４（ｂ）に示すように、デルタ配列は、ＲＧＢが所定周期で第１方向（図示左右方向）に配列されているとともに、第１方向と直交する第２方向（図示上下方向）に半周期ずれた状態で配列されたものであり、任意の隣接する３つの表示要素が必ずＲＢＧの組み合わせになるように構成されたものである。このデルタ配列では、同色の表示要素が直線的に配列されないために縞状の表示ムラが生じにくい。
【０００６】
図１４（ｃ）に示すように、斜めモザイク配列は、ＲＧＢが第１方向（図示左右方向）と、第１方向と直交する第２方向（図示上下方向）のいずれにも共に所定周期で配列されたものである。
【０００７】
また、複数色の表示要素の二次元配列パターンとしては、Ｂ（青）の表示要素の配列周期がＲ（赤）及びＧ（緑）の表示要素の配列周期の２倍になるように構成したものが知られている。これは、Ｂの光に対する視覚の角度分解能がＲやＧの光に対する角度分解能の約半分であるという人間の視覚特性に対応させたものである。この種の二次元配列パターンとしては、配列周期そのものを上記のようにＢの周期がＲ及びＧの周期の２倍になるように構成したものと、二次元配列周期そのものはＲ，Ｇ，Ｂで等しく構成されているが、駆動態様をＢの表示要素とＲ，Ｇの表示要素との間で異ならせることによって実質的に上記と同様の光学作用を果たすことができるように構成したものとがある（例えば、特許文献１参照）。この配列パターン或いは駆動方式では、カラー表示の解像度を相対的に高めることができるとともに、駆動回路を簡易化できるというメリットが得られる。
【０００８】
さらに、表示要素のうちの最も視感度が高い色のカラーフィルタは同色ドットが隣り合わず、それ以外の色のカラーフィルタは同色ドットが隣り合うように配列された液晶装置が知られている（以下の特許文献２参照）。
【０００９】
【特許文献１】
国際公開第０２／１１１１２号パンフレット（ＦＩＧ．１−４，６，８，１０，１２，１４−２０）
【特許文献２】
特開平１１−８４３６５号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の二次元配列パターンのうち、ストライプ配列は、同色の表示要素が直線状に配列されていることによって画像などを表示するときにストライプ状の表示ムラ（縦縞や横縞）が目立つという問題点がある。また、デルタ配列は、画像（絵柄）や動画を表示する場合には適しているが、文字や記号などを表示する場合には直線がジグザグに見えるため視認性が悪くなるという問題点がある。さらに、斜めモザイク配列は、斜め方向に固定ノイズ（斜め縞）が見えやすいために表示特性に問題がありあまり採用されていない。
【００１１】
一方、上記の特許文献１や２に記載された発明では、それぞれ特有の周期的な二次元配列パターンを設けているが、これらの二次元配列パターンでも、それぞれの周期性に起因して表示態様に差が出るという問題点がある。たとえば、特許文献１に記載された二次元配列パターンでは基本的にマトリクス状若しくはストライプ状に配列されているために配列パターンに起因する縞模様が看取される場合がある。また、特許文献２に記載された二次元配列パターンは基本的にストライプ配列、デルタ配列、斜めモザイク配列のいずれかをベースとしたものであるため、それぞれの典型的な配列パターンに見られる表示品位の特性が残存していて、上記と同様の問題点がある。
【００１２】
そこで本発明は上記問題点を解決するものであり、その課題は、カラー表示装置における複数色の表示要素の二次元配列パターンの周期性を或る程度排除することにより、表示要素の配列パターンに起因する表示ムラを低減し、汎用的に、或いは、表示態様に応じて、適切に表示を行うことができる構成を実現することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明のカラー表示装置は、複数色のｎ個（ｎは２以上の自然数）の表示要素の組が画素となり、前記表示要素が所定の二次元配列パターンにて配列されたカラー表示装置において、前記二次元配列パターンでは前記ｎ個の表示要素をｋ個（ｋは自然数）ずつ含む画素が所定の態様で二次元配列され、前記画素にはｎ×ｋ個の前記表示要素がランダムに配列されていることを特徴とすることを特徴とする。
【００１４】
この発明によれば、複数色のｎ個の表示要素の組が画素とされた二次元配列パターンであって、前記ｎ個の表示要素をｋ個ずつ含む画素が二次元配列され、前記画素にはｎ×ｋ個の前記表示要素がランダムに配列されているパターン（以下、単に「擬似ランダムパターン」という。）を採用することにより、各色の表示要素に配列の周期性或いは規則性がなくなることから、特定の色の表示要素が直線状に配列されたり、ジグザグ状に配列されたりすることがなくなるため、表示要素の配列パターンの周期性に起因する表示ムラ（縞模様やジグザグ模様など）が生じにくくなり、表示品位を向上させることが可能になる。また、画素内のｎ色の組合せは維持されるため、表示の色ムラは生じにくい。
【００１５】
ここで、ｎ個の表示要素の組とは、二次元配列パターンにおける表示色の最小単位を構成する複数の表示要素の組み合わせを言う。すなわち、二次元配列パターン内においてｎ色の相互に異なる色の表示要素が同じ比率で配列されている場合には、ｎ色の異なる色の表示要素を一つずつ含む組を言い、相互に異なる色の表示要素が異なる比率で含まれている場合には、当該比率の自然数表示に相当する数の合計であるｎ個の表示要素が含まれる組を言う。たとえば、各色の表示要素がＲ（赤）：Ｂ（青）：Ｇ（緑）＝１：１：２の比率で存在する場合には、一つのＲの表示要素、一つのＢの表示要素、２つのＧの表示要素で構成される組が画素となっていることになるので、ｎ＝１＋１＋２＝４となる。
【００１６】
本発明において、前記画素は、そこに含まれる全ての前記表示要素の中心位置を包含する仮想円の半径が最小になる平面形状に設定されていることが好ましい。これにより表示色のムラを低減し、表示品位を向上させることができる。たとえば、前記二次元配列パターンにおける表示態様の配列態様が格子状配列若しくは千鳥状配列である場合には、前記画素は、正方形若しくは正三角形にそれぞれ最も近い平面形状となるように設定されていることが好ましい。なお、表示要素の中心位置とは、表示要素が均等な厚さの一様な素材で形成された板状体であると仮定した場合の重心位置に相当する位置を言う。
【００１７】
次に、本発明のカラー表示装置は、表示領域内に複数色の表示要素が所定の二次元配列パターンにて配列されたカラー表示装置において、前記表示領域には、異なる前記二次元配列パターンを有する複数のサブ領域が含まれていることを特徴とする。
【００１８】
この発明によれば、表示領域内に異なる二次元配列パターンを有する複数のサブ領域が含まれていることによって、これらのサブ領域では、二次元配列パターンの態様に応じた表示特性が表れることとなるため、たとえば、或るサブ領域ではストライプ配列を採用することによって文字や記号を高品位に表示できるように構成し、別のサブ領域では上記の擬似ランダム配列を採用することによって表示内容に拘わらず高い表示品位を確保できるなど、表示内容に応じた最適の表示特性を得ることができる。
【００１９】
ここで、二次元配列パターンが異なる場合には、ストライプ配列と斜めモザイク配列のように、共に周期的な配列パターンであるが表示要素の色の配列態様が異なる場合、格子状配列（たとえばストライプ配列や斜めモザイク配列）と千鳥状配列（たとえばデルタ配列）のように、色を無視した場合の配列パターンの配列態様そのものが異なる場合などがある。また、上述の擬似ランダムパターンにおいては、上記ｎが異なる場合、上記ｋが異なる場合、上記画素の平面形状が異なる場合などが挙げられる。
【００２０】
本発明において、前記複数のサブ領域のうち一つは主として文字、数字又は記号を表示するテキスト表示サブ領域であり、他の一つは主として文字、数字及び記号以外の画像を表示する画像表示サブ領域であることが好ましい。これによれば、主として文字、数字又は記号を表示するサブ領域と、主として文字、数字及び記号以外の画像を表示するサブ領域とが別々に表示領域に含まれることにより、それぞれのサブ領域に適した二次元配列パターンを採用することで、表示品位を向上させることが可能になる。たとえば、テキスト表示サブ領域にはストライプ配列の二次元配列パターンを採用し、画像表示サブ領域にはデルタ配列の二次元配列パターンを採用することによって、テキスト情報と画像情報の双方をそれぞれ好適なパターンで表現できる。
【００２１】
本発明において、少なくとも一つの前記サブ領域では、複数色のｎ個（ｎは２以上の自然数）の前記表示要素の組が画素となり、前記二次元配列パターンには前記ｎ個の表示要素をｋ個（ｋは自然数）ずつ含む画素が所定の態様で二次元配列され、前記画素には前記ｎ×ｋ個の表示要素がランダムに配列されていることが好ましい。これによれば、画素である画素の表示要素がランダムに配列されていることにより、周期性がなくなるため、パターンの周期性に起因する表示品位の低下をなくすことができる。また、画素としてｎ個の表示要素が単位領域群内に必ず含まれているため、表示色のムラを抑制できる。
【００２２】
本発明において、前記ｎは３又は４であることが好ましい。これによってフルカラー表示が可能になる。ｎが３の例としては、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）があり、Ｃ（シアン），Ｍ（マゼンタ），Ｙ（イエロー）がある。また、ｎが４の例としては、Ｒ，Ｇ，Ｇ，ＢやＣ，Ｍ，Ｙ，Ｙ、又は、Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｗ（白）などが挙げられる。
【００２３】
本発明において、前記ｋは１乃至３のいずれかであることが好ましい。これによれば、表示色のムラを最小限にとどめて高精彩な表示を実現できる。上記ｋが４以上になると、表示される色彩のムラが目立ち、表示品位が悪化する。
【００２４】
次に、本発明の電子機器は、上記のいずれかに記載のカラー表示装置と、該カラー表示装置を制御する制御手段とを有することを特徴とする。本発明のカラー表示装置を有することによって、カラー表示装置の表示品位を向上させることができる。特に、表示画素数や表示面積が限定される携帯型の電子機器に対して顕著な効果をもたらす。
【００２５】
【発明の実施の形態】
次に、添付図面を参照して本発明に係るカラー表示装置及び電子機器の実施形態について詳細に説明する。
【００２６】
［第１実施形態］
図１は本発明に係るカラー表示装置（カラー電気光学装置）の一例としての液晶表示装置２００の分解斜視図、図２は液晶表示装置２００の拡大部分断面図である。図１に示すように、液晶表示装置２００は、第１基板（カラーフィルタ基板）２１０と、第２基板２２０とを図示しないシール材を介して貼り合わせたものであり、これらの基板同士は、図２に示すスペーサＳＰによる規制によって２〜１０μｍ程度の適宜の間隔とされ、その内側に液晶ＬＣが封入されている。
【００２７】
第１基板２１０には、図１に示すように、第１基材２１１上に電極２１６が形成されている。電極２１６はたとえば図示例のように複数平行に配列され、全体としてストライプ状（縞状）に構成されている。より具体的には、第１基材２１１上に透明な下地層２１２が形成され、この下地層２１２上に光反射層２１３が形成されている。光反射層２１３には、図２に示す表示要素Ｐ毎に開口部２１３ａが形成されている。ここで、開口部２１３ａによって、表示要素Ｐ内に光透過部Ｐｔが設けられ、光反射層２１３によって光反射部Ｐｒが設けられている。なお、下地層２１２は必須のものではない。すなわち、下地層２１２の表面は微細な凹凸状（或いは粗面状）に構成され、この表面上に形成される光反射層２１３に光散乱性を付与するためのものであるため、光反射層２１３に光散乱性を付与しない場合や、基材表面をエッチングするなどによって凹凸状にするなどの別の方法で光散乱性を付与する場合には形成しない。
【００２８】
光反射層２１３及び開口部２１３ａ上には、第１着色部２１４Ｆと第２着色部２１４Ｃとを含む着色層２１４が形成される。ここで、光反射層２１３上には第１着色部２１４Ｆが形成され、上記開口部２１３ａ上には第２着色部２１４Ｃが形成される。これらの第１着色部２１４Ｆ及び第２着色部２１４Ｃは、染料や顔料などの着色材を含む樹脂等で構成される。ここで、表示要素Ｐ別に、異なる種類の色相を呈する（すなわち複数色の）着色層２１４が後述する所定の二次元配列パターンで配列されている。また、同一表示要素Ｐ内に配置された着色部２１４内の第１着色部２１４Ｆ及び第２着色部２１４Ｃは相互に同一種類の色相を呈するものとなっており、第１着色部２１４Ｆの光学濃度（ＯｐｔｉｃａｌＤｅｎｓｉｔｙ）よりも、第２着色部２１４Ｃの光学濃度の方が高くなるように構成されている。すなわち、いずれかの表示要素Ｐ内の第１着色部２１４Ｆと第２着色部２１４Ｃとが複数種類の色相のうちのいずれか一つの同一種類の色相を共に有するが、その第１着色部２１４ＦのＹ値（ＸＹＺ表色系のＹ）は、第２着色部１４ＣのＹ値よりも大きくなるように構成される。たとえば、カラーフィルタがＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色で構成される場合には、これら３色の着色層２１４についてそれぞれ、第１着色部２１４Ｆは淡色のフィルタとなっており、第２着色部２１４Ｃは濃色のフィルタとして構成されている。
【００２９】
上記第１着色部２１４Ｆ及び遮光パターン２１４Ｂの上には、図２に示すように、透明な保護膜２１５が形成されている。この保護膜２１５は、通常は、カラーフィルタの各着色層を保護するとともに、表面を平滑化する目的で形成されるものである。本実施形態においても、そのような機能を期待して保護膜２１５を形成するわけであるが、この保護膜２１５は第１基板２１０の表面に段差を設けるための構成要素ともなっている。すなわち、保護膜２１５は、開口部２１３ａ上において形成されておらず、光反射層２１３上に選択的に形成されている。
【００３０】
本実施形態では、上記第２着色部２１４Ｃ及び保護膜２１５上に、ＩＴＯ等の透明導電体等で構成される透明な電極２１６が形成される。この電極２１６は、第２着色部２１４Ｃから段差を介して第１着色部２１４Ｆ（及び保護膜２１５）上にまで亘り一体に形成されている。電極２１６上には配向膜２１７が形成されている。
【００３１】
一方、第２基板２２０には、ガラスやプラスチック等で構成される第２基材２２１上に、Ｔａ等の金属などで上記配線２２２が形成されている。配線２２２上には、画素毎に素子構造（ダイオード素子）が形成され、この素子構造は上記電極２２５に接続されている。より具体的には、Ｔａ等で構成された配線２２２上に形成されたＴａ_２Ｏ_５等の絶縁膜２２３（図２参照）を介してＣｒ等で構成される対向端子２２４が接合され、この対向端子２２４がＩＴＯ等で構成される（画素）電極２２５に接続されている。上記素子構造は、配線２２２、絶縁膜２２３及び対向端子２２４のＭＩＭ（金属−絶縁体−金属）構造によって構成される。このＭＩＭ構造で構成される素子構造は、上記遮光部２１４Ｂが配置された画素間領域と平面的に重なるように配置されている。これらの上には、上記と同様の配向膜２２６が形成されている。
【００３２】
なお、上記第１基板２１０及び第２基板２２０の製造工程においては、電極や配線はスパッタリング法により形成することができる。また、上記素子構造の絶縁膜２２３は配線２２２の表面を陽極酸化法によって酸化することにより形成できる。着色層２１４を含むカラーフィルタは、ロールコータ法などによって着色した感光性レジストを塗布し、露光・現像を行うフォトリソグラフィ法を色毎に繰り返すことで形成できる。ただし、本実施形態では、擬似ランダムパターンや複数のサブ領域を含む構成に柔軟に対応するために、カラーフィルタをインクジェットヘッドなどの液滴吐出手段を用いて形成することが好ましい。これは、液体の着色材料を用意し、これを液滴吐出手段から液滴の状態で吐出させて基板上に着弾させ、固化させることによって上記着色層２１４を形成するものである。
【００３３】
液晶表示装置２００のパネル構造の背後には、図２に示すように、バックライト２４０が配置されている。また、パネル構造と、バックライト２４０との間には、偏光板２４１と位相差板２４２が順次配置され、また、パネル構造の前面にも、位相差板２４３と偏光板２４４が順次配置されている。なお、図示例の液晶表示装置２００では、上記液晶ＬＣによりＳＴＮモードの液晶層が構成されている場合について示してある。
【００３４】
この実施形態では、バックライト２４０から照射される光のうち、光透過部Ｐｔ、すなわち光反射層２１３の開口部２１３ａを通過する透過光Ｔによって透過型表示がなされる。また、外光がパネル内に入射して光反射部Ｐｒにおいて光反射層２１３により反射された反射光Ｒによって反射型表示がなされる。この場合、透過型表示を構成する透過光Ｔは、基本的に第２着色部２１４Ｃを１回だけ通過し、反射型表示を構成する反射光Ｒは、基本的に第１着色部２１４Ｆを２回通過する。したがって、第２着色部２１４Ｃと第１着色部２１４Ｆとをそれぞれ光学特性上最適化して形成しておくことによって、透過型表示と反射型表示の品位を大幅に改善できる。
【００３５】
また、本実施形態では、第２基板２１０の表面において光透過領域Ｐｔと光反射領域Ｐｒとの間に高低差が存在するので、この高低差に応じて表示要素Ｐ内に異なる液晶層の厚さを設けることができる。すなわち、光透過領域Ｐｔにおいて液晶層の厚さＧｔは大きく、光反射領域Ｐｔにおいて液晶層の厚さＧｒは小さい。これによって、液晶層を１回だけ通過する透過光Ｔに対する液晶層のリタデーション値を、液晶層を２回通過する反射光Ｒに対する液晶層のリタデーション値に近づけることができるため、透過型表示と反射型表示の品位を共に向上させることができる。より具体的には、両表示の明るさを改善できる。
【００３６】
なお、上記図示例では、各表示要素Ｐにおいて、着色層２１４に第１着色部２１４Ｆと第２着色部２１４Ｃとが設けられているが、単一の材料で均質の着色層２１４を形成しても構わない。いずれにしても、以下の説明においては、着色層２１４を、その内部構成如何を問わずに一体のものとして扱う。
【００３７】
図３は、上記液晶表示装置２００の平面構造を拡大した様子を模式的に示す概略平面図である。本実施形態では、表示要素（表示ドット）Ｐ毎に着色層２１４が配置され、表示要素Ｐは縦横にマトリクス状に配列されている。表示要素Ｐ間には、必要に応じて遮光パターン２１４Ｂが配置されている。遮光パターン２１４Ｂは、黒色樹脂で形成されていてもよく、着色層２１４と同一材料で構成されていてもよい。後者の場合には、少なくとも着色層２１４上に重ねて配置されるか、或いは、異なる２色以上の材料が積層されたものとすることが好ましい。
【００３８】
図４には、上記のように構成した本実施形態の等価回路を示す。ここで、複数の配線２２２と複数の電極２１６とが交差して格子状に構成され、各格子に対応して図示キャパシタ状に示された表示要素が配列されている。ここで、表示要素（表示ドット）は、液晶ＬＣと、この液晶ＬＣを挟んで対向配置された電極２２５及び２１６と、上記カラーフィルタの着色層２１４とによって構成される。これらの表示要素は、上記素子構造によって構成される非線形素子（薄膜ダイオード）ＳＬＳを介して配線２２２に接続されている。本実施形態では、配線２２２は走査線駆動回路部ＳＬＤ１，ＳＬＤ２，・・・に接続された走査線であり、電極２１６は信号線駆動回路部ＤＬＤ１，ＤＬＤ２，・・・に接続された信号線となっている。したがって、走査線である配線２２２によって非線形素子（薄膜ダイオード素子）ＳＬＳを介して或る表示要素の列（図示縦方向の列）が選択されたときに、当該列に属する表示要素には、それぞれ信号線である電極２１６に供給される電位が印加され、この電位如何によって所定の表示態様が実現される。
【００３９】
（実施例１）
図５は、本実施形態における実施例１の複数色の表示要素Ｐを含む二次元配列パターンＣＰ１を模式的に示すパターン図である。この二次元配列パターンＣＰ１では、ストライプ状の電極２１６の延長方向である第１方向（図示左右方向）に向けて複数の表示要素Ｐが配列されてなる各行において、Ｂ（青）の着色層２１４ｂを有する表示要素Ｐ（Ｂ）、Ｇ（緑）の着色層２１４ｇを有する表示要素Ｐ（Ｇ）、Ｒ（赤）の着色層２１４ｒを有する表示要素Ｐ（Ｒ）が一つずつ適宜の順で配列された画素ＣＰ１Ｇが周期的に配列されている。また、第１方向と直交する第２方向（図示上下方向）にも上記画素ＣＰ１Ｇは周期的に配列されている。すなわち、画素ＣＰ１Ｇは、格子状（マトリクス）配列で、縦横に配列されている。
【００４０】
各画素ＣＰ１Ｇでは、Ｒ，Ｇ，Ｂの各表示要素Ｐがランダムに配置されている。すなわち、画素ＣＰ１Ｇ内の３つの位置をＸ（例えば左端位置），Ｙ（たとえば中央位置），Ｚ（たとえば右端位置）とすれば、これらのＸ，Ｙ，Ｚの各位置に対して任意の順列でＲ，Ｇ，Ｂの表示要素Ｐが一つずつ配置される。この場合の表示要素Ｐの配列態様は、_３Ｐ_３＝３！＝６通りであるので、この６種の画素ＣＰ１Ｇが二次元配列パターンＣＰ１にランダムに配列されることになる。これを本明細書においては「擬似ランダムパターン」という。この擬似ランダムパターンでは、各画素ＣＰ１Ｇ内のｎ個（図示例ではｎ＝３）の表示要素Ｐの配列態様_ｎＰ_ｎがランダムに出現する。一方、画素ＣＰ１Ｇそのものの配列パターンは図９（ａ）に示すように周期的に配列されている。したがって、画素内では表示要素がランダムに配列されていて色の偏りが生ずるが、巨視的に見ると（すなわち画素ＣＰ１Ｇを基準に考えると）、色分布は二次元配列パターンＣＰ１全体に亘って均一化されている。なお、画素ＣＰ１Ｇ内の表示要素Ｐの配列態様は、乱数表などを用いて、或いは、コンピュータソフトなどを利用して、容易に決定することができる。
【００４１】
この二次元配列パターンＣＰ１では、Ｒ，Ｇ，Ｂの３色の表示要素が一つずつ含まれ、この合計ｎ個（図示例では３個）の表示要素によって画素ＣＰ１Ｇが構成されている。また、画素ＣＰ１Ｇの配列態様は格子状配列（図９（ａ）参照）となっている。
【００４２】
この実施例１では、ｎ個（ｎは２以上の自然数、図示例では３個）の表示要素を含む画素ＣＰ１Ｇのそれぞれにおいて、表示要素Ｒ，Ｇ，Ｂがランダムに配置されていることにより、同色の表示要素に配列の周期性や規則性が存在しなくなるため、同色の表示要素が直線状に配列されたり、ジグザグ状に配列されたりすることがなくなり、配列パターンに起因する表示ムラを低減することができる。たとえば、ストライプ配列のように縦横の縞模様が見えたり、デルタ配列のようにジグザグ状の表示態様が現れたり、斜めモザイク配列のように斜め方向の縞模様が見えたりすることを防止できる。
【００４３】
（実施例２）
次に、図６を参照して実施例２の二次元配列パターンＣＰ２について説明する。この二次元配列パターンＣＰ２においては、第１方向（図示左右方向）に伸びる２行と、第２方向（図示上下方向）に伸びる３列とに亘る２行３列の画素ＣＰ２Ｇが設定されている。ここで、画素は実施例１と同様に、ｎ個（図示例では３個）の表示要素で構成されるため、画素ＣＰ２Ｇはｎ×ｋ個（ｋは自然数、図示例ではｋ＝２で３×２＝６個）の表示要素を含むことになる。
【００４４】
この実施例２でも、図９（ａ）に示すように上記の画素ＣＰ２Ｇの配列パターンが格子状配列となっている。そして、各画素ＣＰ２Ｇ内では、ｎ×ｋ個（ｎは２以上の自然数、ｋは自然数、図示例では２×３＝６個）の表示要素Ｐがランダムに配列されている。実施例２では、実施例１よりもランダムに配列される表示要素Ｐの数（すなわち一つの画素ＣＰ２Ｇに含まれる表示要素Ｐの数）が増えているため、その分、表示要素Ｐの色配列の偏りも大きくなりやすいが、その偏りも画素のｋ倍（２倍）の領域内に限定されているため、表示色のムラを充分に抑制することができる。
【００４５】
上述の画素ＣＰ１Ｇ，ＣＰ２Ｇの平面形状は、なるべくまとまりのある形状に近い形状とすることが表示色の色むらを低減するために好ましい。一般には、画素に含まれる全ての表示要素Ｐの中心位置（重心位置）を包含する仮想円の半径が最も小さくなるように設定されることが望ましい。ただし、画素の配列によって全ての表示要素がいずれかの画素に属するように、画素の平面形状は平面を分割して形成された形状でなければならないので、画素の平面形状は基本的に三角形状、四角形状、六角形状などに設定される。通常、表示要素Ｐの配列態様が格子状配列や後述する千鳥状配列の場合には、画素の平面形状を正方形や正三角形に最も近くなるように設定する。このような画素の選定は、図５及び図６に示す二次元配列パターンＣＰ１、ＣＰ２についても行われているが、図７を参照してより詳細に説明する。
【００４６】
図７（ａ）は、実施例１と同様にｎ×ｋ（図示例では３×１＝３）個の表示要素Ｐにより構成される画素ＣＰ１Ｇが設定される場合を示すものである。この場合には、画素に含まれる表示要素Ｐの選び方として、画素ＣＰ１Ｇ′や画素ＣＰ１Ｇ″に示す態様も考えられるが、いずれも正方形や正三角形からは程遠い平面形状になってしまい、画素ＣＰ１Ｇの平面形状が最も正方形に近い状態である。したがって、画素ＣＰ１Ｇを選定することによって表示品位の最適化が図られる。
【００４７】
図７（ｂ）は、実施例２と同様にｎ×ｋ（図示例では３×２＝６）個の表示要素Ｐにより構成される画素ＣＰ２Ｇが設定される場合を示すものである。この場合にも、上記ｎ×ｋ個の表示要素Ｐの選び方としては画素ＣＰ２Ｇ′やＣＰ２Ｇ″で示される態様も考えられるが、いずれも正方形や正三角形からは程遠い平面形状になっており、画素ＣＰ２Ｇの平面形状が最も正方形に近い状態である。したがって、画素ＣＰ２Ｇを選定することによって表示品位の最適化が図られる。
【００４８】
上記の実施例１及び実施例２では、単位領域群ＣＰ１Ｇ、ＣＰ２Ｇの配列態様もまた図９（ａ）に示す格子状配列となっている。しかし、このような格子状配列ではなく、図９（ｂ）に示すような千鳥状配列としてもよい。この千鳥状配列では、単位領域群が第１方向（図示左右方向）に直線状に配列されてなる行に着目すると、第２方向（図示上下方向）に隣接する行間で、単位領域群の配列周期が第１方向に所定位相分（表示要素Ｐの配列周期若しくはその自然数倍分）ずれている。このようにしても、画素内の表示要素Ｐの配列態様はランダムであるので、上記と同様の効果を得ることができる。
【００４９】
（実施例３）
次に、図８を参照して、本実施形態の実施例３に係る二次元配列パターンＣＰ３について説明する。この実施例では、上記実施形態とは異なり、表示要素Ｐの配列態様が基本的に千鳥状配列となっている。より具体的には、表示要素Ｐの色を無視した場合に、第１方向に配列された表示要素Ｐの行が第２方向に交互に半周期ずつずれた平面パターンとなっている。この二次元配列パターンＣＰ３では、上記実施例１と同様にｎ×ｋ（図示例では３×１＝３個）の表示要素Ｐで構成された２行に亘る略三角形状の単位領域群ＣＰ３Ｇが設定されている。
【００５０】
この実施例３では、表示要素Ｐが直線状に配列されている第１方向（図示左右方向）に向けて、頂点を一側（図示上側）に向けた単位領域群ＣＰ３Ｇと、頂点を反対側（図示下側）に向けた単位領域群ＣＰ３Ｇとが交互に配列されている。このような単位領域群ＣＰ３Ｇの配列態様を図９（ｃ）に示す。各単位領域群ＣＰ３Ｇ内では３つの位置にＲ，Ｇ，Ｂの３色の表示要素が一つずつ配置されていて、この配置態様は実施例１と同様に６通りあり、ランダムに出現する。したがって、この擬似ランダムパターンでは、上記デルタ配列（図１４（ｂ）参照）のように任意の隣接する３つの表示要素Ｐが必ずＲ，Ｇ、Ｂとなっているという性質は失われている。
【００５１】
この実施例３においても、上記と同様に表示要素の色別の配列パターンに周期性がないことから、配列パターンの周期性に起因する表示ムラを防止できる。
【００５２】
ここで、この実施例では表示要素Ｐの配列態様が千鳥状配列であり、画素ＣＰ３Ｇは略三角形状になるように設定されている。また、実施例２に対応させて、図８に三点鎖線で示すように、ｋ＝１以外のｎ×ｋ（図示例では３×２＝６）個の表示要素を含む画素ＣＰ３Ｇ′を設定してもよい。
【００５３】
また、画素ＣＰ３Ｇ，ＣＰ３Ｇ′のように平面形状を三角形状に設定してもよいが、実施例１のように行方向に伸びる矩形状の画素ＣＰ３Ｇａを設定してもよく、また、ｎが偶数であれば、平行四辺形状の画素ＣＰ３Ｇｂを設定してもよい。
【００５４】
いずれにしても、この実施例３においても、上記と同様に、単位領域群がなるべく正三角形か正方形に近い形状となるように選定することが望ましい。たとえば、ｎ×ｋ個の表示要素で構成される画素を設定する場合、表示要素の配列態様と、画素に属する表示要素Ｐの数との関係によっては、画素の平面形状を三角形状に構成できない場合があり、この場合には四角形以上の角数を有する多角形状に構成して、それがなるべく正方形に近い形状になるように設定する。また、画素の平面形状を三角形状に構成できる場合でも、それが正三角形とは大きくかけ離れた形状であるときには、可能な限りそれが正方形に近い多角形状になるように設定することもできる。すなわち、この実施例でも、上述のように、単位領域群に含まれる全ての表示要素の中心位置（重心位置）を含む仮想円の半径が最小になるように設定することが表示品位を最適化するためには好ましい。
【００５５】
この実施例においても、単位領域群ＣＰ３Ｇ、ＣＰ３Ｇ′，ＣＰ３Ｇａ，ＣＰ３Ｇｂの配列態様を上記図示例とは異なる態様に設定することができる。上記図示例では基本的に略三角形状の単位領域群ＣＰ３Ｇ，ＣＰ３Ｇ′が図９（ｃ）に示す態様（略格子状配列）で配列されるように設定している。これに対して、画素ＣＰ３Ｇ、ＣＰ３Ｇ′が図９（ｄ）に示す態様（略千鳥状配列）で配列されるように設定してもよい。
【００５６】
本実施形態においては、いずれもＲ，Ｇ，Ｂの表示要素を画素とする場合（すなわちｎ＝３）について説明した。しかし、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）の表示要素を画素とする場合でも上記と同様に構成できる。また、ｎ＝４とする場合の例としては、Ｒ，Ｇ，Ｇ，Ｂ又はＲ，Ｇ，Ｂ，Ｗ（白）の４つの表示要素を画素とするものが挙げられる。このように、本発明は、画素としてのｎの数に何ら制限があるものではないが、通常、ｎが３又は４であればフルカラー表示が可能になる。また、上記ｋとしては、通常、１〜３の範囲とすることが望ましい。これは、ｋが４以上になると、画素に含まれる表示要素の数が急増し、画素内における表示要素Ｐのランダム性に起因する色ムラが生ずる場合があるからである。
【００５７】
［第２実施形態］
次に、図１０及び図１１を参照して、本発明に係る第２実施形態について説明する。この実施形態は、表示領域Ａ内に、異なる二次元配列パターンを有するサブ領域を複数設けたものである。
【００５８】
（実施例４）
図１０に示す実施例４は、デジタルスチルカメラの背面部に設けられるための（液晶）表示体を想定したものであり、デジタルスチルカメラの撮影状態を表示する表示領域Ａを備えたものである。表示領域Ａには、撮影状況を文字や数字などで表示するためのテキスト表示サブ領域ＡＴと、撮影画像を表示するための画像表示サブ領域ＡＧとが設けられている。テキスト表示サブ領域ＡＴは、主として文字、数字、記号などを表示する領域である。また、画像表示サブ領域ＡＧは、主として画像（動画）を表示する領域である。もちろん、テキスト表示サブ領域ＡＴの一部に、文字、数字、記号以外の絵柄その他の画像が部分的に表示されてもよい。また、画像表示サブ領域ＡＧの一部に、文字、数字、記号などが部分的に表示されても構わない。
【００５９】
この実施例では、上記のテキスト表示サブ領域ＡＴにおいては、表示要素を図１４（ａ）に示すストライプ配列にて配列させ、上記の画像表示サブ領域ＡＧにおいては、表示要素を図１４（ｂ）に示すデルタ配列にて配列させてある。これによって、テキスト表示サブ領域ＡＴでは文字、数字、記号などのテキスト情報をシャープに表示することができ、また、画像表示サブ領域ＡＧでは撮影画像などの画像情報を滑らかに表示することができる。
【００６０】
なお、上記テキスト表示サブ領域ＡＴと、画像表示サブ領域ＡＧの少なくとも一方において、表示要素を上記擬似ランダムパターンで配列させてもよい。また、文字、数字、記号などのテキスト情報と、画像情報とを共に表示するサブ領域があれば、当該サブ領域において上記擬似ランダムパターンで表示要素を配列させてもよい。
【００６１】
（実施例５）
図１１に示す実施例５は、携帯電話の表示部に設けられる（液晶）表示体を想定したものであって、通信状態の表示や通信相手の顔その他の画像の表示を行う表示領域Ａ′を備えたものである。この表示領域Ａ′は、２つのテキスト表示サブ領域ＡＴ１′、ＡＴ２′と、画像表示サブ領域ＡＧ′とを含む。これらのテキスト表示サブ領域ＡＴ１′、ＡＴ２′は上記実施例４のテキスト表示サブ領域ＡＴと同様に構成される。また、画像表示サブ領域ＡＧ′は、上記実施例４の画像表示サブ領域ＡＧと同様に構成される。
【００６２】
以上説明した実施例４及び５は、いずれも、表示領域内に、複数色の表示要素Ｐを配列させてなる二次元配列パターンが相互に異なる複数のサブ領域を設けたものである。ここで、二次元配列パターンが異なる場合としては、図１４（ａ）〜（ｃ）に示すように表示要素の色配列が異なる場合、格子状配列と千鳥状配列のように色を無視した表示要素の配列態様が異なる場合、上記擬似ランダムパターンにおけるｎが異なる場合、ｋが異なる場合、画素の平面形状が異なる場合などが挙げられる。
【００６３】
［第３実施形態（電子機器）］
最後に、図１２及び図１３を参照して、本発明に係る電子機器の実施形態について説明する。この実施形態では、上記カラー表示装置（液晶表示装置２００）を表示手段として備えた電子機器について説明する。図１２は、本実施形態の電子機器における液晶表示装置２００に対する制御系（表示制御系）の全体構成を示す概略構成図である。ここに示す電子機器は、表示情報出力源１２１０と、表示情報処理回路１２２０と、電源回路１２３０と、タイミングジェネレータ１２４０とを含む表示制御回路１２００を有する。また、上記と同様の液晶表示装置２００には、表示領域２００Ａを駆動する駆動回路２００Ｂが設けられている。この駆動回路２００Ｂは、通常、液晶パネルに直接実装されている半導体ＩＣチップ、パネル表面上に形成された回路パターン、或いは、液晶パネルに導電接続された回路基板に実装された半導体ＩＣチップ若しくは回路パターンなどによって構成される。
【００６４】
表示情報出力源１２１０は、ＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）やＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）等からなるメモリと、磁気記録ディスクや光記録ディスク等からなるストレージユニットと、デジタル画像信号を同調出力する同調回路とを備え、タイミングジェネレータ１２４０によって生成された各種のクロック信号に基づいて、所定フォーマットの画像信号等の形で表示情報を表示情報処理回路１２２０に供給するように構成されている。
【００６５】
表示情報処理回路１２２０は、シリアル−パラレル変換回路、増幅・反転回路、ローテーション回路、ガンマ補正回路、クランプ回路等の周知の各種回路を備え、入力した表示情報の処理を実行して、その画像情報をクロック信号ＣＬＫと共に駆動回路２００Ｂへ供給する。駆動回路２００Ｂは、走査線駆動回路、信号線駆動回路及び検査回路を含む。また、電源回路１２３０は、上述の各構成要素にそれぞれ所定の電圧を供給する。なお、本実施形態の上記擬似ランダムパターンや複数のサブ領域を含む構成に対応させて、表示情報処理回路１２２０は、擬似ランダムパターンや複数のサブ領域構成に応じた修正を加えた画像データとして上記画像情報を出力し、駆動回路２００Ｂに送出するようになっている。
【００６６】
図１３は、本発明に係る電子機器の一実施形態である携帯電話を示す。この携帯電話２０００は、ケース２０１０の内部に回路基板２００１が配置されている。ケース２０１０の表面には、操作部２０２０と、アンテナ２０３０と、受話部２０４０と、送話部２０５０と、表示部２０６０とが設けられている。操作部２０２０には複数の操作ボタンが配列され、受話部２０４０にはスピーカが内蔵され、送話部２０５０の内部にマイクが内蔵されている。また、表示部２０６０の内部には上記回路基板２００１に実装された液晶表示装置２００が配置されている。
【００６７】
尚、本発明は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。たとえば、上記実施形態では、電気光学装置の一例として液晶表示装置２００について説明したが、本発明は液晶装置に限定されるものではなく、有機エレクトロルミネッセンス装置、プラズマディスプレイ装置、フィールドエミッション表示装置など、種々の電気光学装置にも適用できるものである。
【００６８】
また、上記実施形態は所定の二次元配列パターンを備えたカラーフィルタを有するものであるが、本発明はカラーフィルタを有する装置に限らず、所定の二次元配列パターンを有する発光パターンを備えた自己発光型の装置など、複数色の表示要素を含む二次元配列パターンを備えた種々の表示装置に対して広く適用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】カラー表示装置である液晶表示装置を模式的に示す分解斜視図。
【図２】液晶表示装置の拡大部分断面図。
【図３】液晶表示装置のカラーフィルタの平面形状を模式的に示す概略平面図。
【図４】第１実施形態の等価回路を示す回路図。
【図５】第１実施形態の二次元配列パターン（実施例１）を示す平面図。
【図６】第１実施形態の二次元配列パターン（実施例２）を示す平面図。
【図７】第１実施形態の二次元配列パターンの画素の形状を示す平面図。
【図８】第１実施形態の二次元配列パターン（実施例３）を示す平面図。
【図９】画素の配列態様を示す説明図（ａ）〜（ｄ）。
【図１０】第２実施形態の表示領域（実施例４）を示す概略平面図。
【図１１】第２実施形態の表示領域（実施例５）を示す概略平面図。
【図１２】電子機器の表示制御系を示す概略構成図。
【図１３】電子機器の外観を示す概略斜視図。
【図１４】典型的なカラーフィルタのストライプ配列を示す平面図（ａ）、デルタ配列を示す平面図（ｂ）、及び、斜めモザイク配列を示す平面図（ｃ）。
【符号の説明】
２００…液晶表示装置、２１０…第１基板、２１３…光反射層、２１３ａ…開口部、２１４（２１４ｂ、２１４ｇ、２１４ｒ）…着色層、２１６…電極（第２電極）、２２２…配線、２２５…画素電極（第１電極）、ＣＰ１，ＣＰ２，ＣＰ３…二次元配列パターン、ＣＰ１Ｇ，ＣＰ２Ｇ，ＣＰ３Ｇ…画素、Ｐ（Ｐ（Ｒ），Ｐ（Ｇ），Ｐ（Ｂ））…表示要素

Claims

複数色のｎ個（ｎは２以上の自然数）の表示要素の組が画素となり、前記表示要素が所定の二次元配列パターンにて配列されたカラー表示装置において、
前記二次元配列パターンでは前記ｎ個の表示要素をｋ個（ｋは自然数）ずつ含む画素が所定の態様で二次元配列され、前記画素にはｎ×ｋ個の前記表示要素がランダムに配列されていることを特徴とするカラー表示装置。
前記画素は、そこに含まれる全ての前記表示要素の中心位置を包含する仮想円の半径が最小になる平面形状に設定されていることを特徴とする請求項１に記載のカラー表示装置。
表示領域内に複数色の表示要素が所定の二次元配列パターンにて配列されたカラー表示装置において、
前記表示領域には、異なる前記二次元配列パターンを有する複数のサブ領域が含まれていることを特徴とするカラー表示装置。
前記複数のサブ領域のうち一つは主として文字、数字又は記号を表示するテキスト表示サブ領域であり、他の一つは主として文字、数字及び記号以外の画像を表示する画像表示サブ領域であることを特徴とするカラー表示装置。
少なくとも一つの前記サブ領域では、複数色のｎ個（ｎは２以上の自然数）の前記表示要素の組が画素となり、前記二次元配列パターンには前記ｎ個の表示要素をｋ個（ｋは自然数）ずつ含む画素が所定の態様で二次元配列され、前記画素には前記ｎ×ｋ個の表示要素がランダムに配列されていることを特徴とする請求項３又は４に記載のカラー表示装置。
前記ｎは３又は４であることを特徴とする請求項１、２又は５のいずれか一項に記載のカラー表示装置。
前記ｋは１乃至３のいずれかであることを特徴とする請求項１、２又は５のいずれか一項に記載のカラー表示装置。
請求項１乃至７のいずれか一項に記載のカラー表示装置と、該カラー表示装置を制御する制御手段とを有することを特徴とする電子機器。