JP2006276113A - 電気光学装置及び電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】パーシャルモード時の消費電力を削減する。
【解決手段】 複数の発光部を有する光源と、データ線と当該データ線に交差する走査線とを有し、前記光源からの光の透過率を画像信号に応じて制御することで画面表示を行う表示部と、前記表示部の前記画面表示に応じて、前記発光部の点灯を制御するものであって、前記表示部の走査線の延在する方向に沿って一部の領域に表示を行う部分表示モード時において、前記複数の発光部のうち前記一部の領域に対応した発光部を点灯させる制御手段とを具備したことを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、携帯端末等の低消費電力化が要求されるものに好適な電気光学装置及び電子機器に関する。

液晶パネルは、ガラス基板、石英基板等の２枚の基板間に液晶を封入して構成される。各基板には電極を設け、画像信号を電極に供給する。各基板の電極相互間の液晶は、画像信号に応じて光学特性が変化する。即ち、各基板の電極相互間の液晶に画像信号に基づく電圧を印加することで、液晶分子の配列を変化させるのである。これにより、各画素における光の透過率が画像信号に応じて変化することになり、画像信号に応じた画像表示が行われる。

このような液晶パネルにおいて高輝度の表示を行うために、一般的には、液晶パネルの背面にはバックライトが設けられている。このようなバックライトとして、特許文献１においては、導光板を用いて、照明の均一性を向上させる装置が開示されている。

ところで、液晶パネルは薄型化が可能で、低消費電力である利点から、従来、携帯電話機等の携帯端末装置の表示部としても利用されている。このような携帯端末装置は、一般的に、バッテリや乾電池等で駆動されることが多く、消費電力の低減のための工夫がなされている。

例えば、携帯電話機においては、待機時等における消費電力を低減させるために、表示画面上の一部のみで表示を行う部分表示モード、所謂パーシャルモードでの駆動が可能である。パーシャルモードにおいては、表示画面の一部に対応する画像信号のみを液晶パネルに供給し、表示画面の他の部分に対応する画像信号の液晶パネルへの供給を停止させている。これにより、液晶パネルの消費電力を低減すると共に、表示画面の一部において、必要な表示を行うことを可能にしている。
特開平１１−７２７８７号公報

しかしながら、パーシャルモード時においても、表示画面の一部の表示を視認可能にするためには、バックライトからの光を液晶パネルに透過させる必要がある。即ち、バックライトは、パーシャルモード、通常モードのいずれの場合にも点灯させる必要がある。通常、バックライトの消費電力は液晶パネル単体の消費電力よりも大きく、パーシャルモードであっても、十分な電力消費の削減が行われないという問題点があった。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、パーシャルモードにおいて、十分に消費電力を削減することができる電気光学装置及び電子機器を提供することを目的とする。

本発明に係る電気光学装置は、複数の発光部を有する光源と、データ線と当該データ線に交差する走査線とを有し、前記光源からの光の透過率を画像信号に応じて制御することで画面表示を行う表示部と、前記表示部の前記画面表示に応じて、前記発光部の点灯を制御するものであって、前記表示部の走査線の延在する方向に沿って一部の領域に表示を行う部分表示モード時において、前記複数の発光部のうち前記一部の領域に対応した発光部を点灯させる制御手段とを具備したことを特徴とする。

このような構成によれば、部分表示モード時においては、走査線の延在する方向に沿って、表示部の一部の領域のみに表示が行われる。制御手段は、この一部の領域に対応した発光部のみを点灯させる。これにより、この一部の領域においては、十分な輝度で画面表示が行われる。また、画面表示に際して全発光部を点灯させず一部の発光部のみを点灯させるので、消費電力を削減することができる。

また、前記光源は、前記表示部の一部の領域に隣り合う位置に配置された少なくとも１つの発光部を有することを特徴とする。

このような構成によれば、制御回路が、表示が行われている一部の領域に隣り合う位置に配置された発光部のみを点灯させることで、この一部の領域では、十分な輝度での表示が可能となる。

また、前記光源は、前記表示部の一部の領域の両側に隣り合う位置に配置された少なくとも一対の発光部を有することを特徴とする。

このような構成によれば、制御回路が、表示が行われている一部の領域の両側に隣り合う位置に配置された少なくとも一対の発光部を点灯させることで、この一部の領域では、十分な輝度での表示が可能となる。

また、前記光源は、前記表示部の当該表示部を走査する方向と交差する方向に沿って配置されていることを特徴とする。

このような構成によれば、走査線が延在する方向と交差する方向に沿って光源が配置されるので、光源は、走査線の延在する方向に沿って行われた部分表示に対応して光を照射することができる。

また、前記制御手段は、前記複数の発光部を個別に点灯制御する駆動手段と、前記表示部の画面表示に応じて前記駆動手段を制御する制御回路とを具備したことを特徴とする。

このような構成によれば、制御手段は、画面表示に応じて駆動手段を制御する。こうして、駆動手段は、画面表示に応じた発光部のみを点灯させる。これにより、表示部の一部の領域のみに画面表示を行う場合に、この一部の領域のみを効果的に照明することができる。

また、前記表示部は、一対の基板間に電気光学物質を挟持して構成されることを特徴とする。

このような構成によれば、電気光学物質による光の透過特性を変化させることで、表示部の画面表示が行われる。表示部の一部のみに画面表示を行う場合でも、制御手段が、一部の領域に対応した発光部を発光させるので、表示部において十分な輝度での表示が可能となる。

上記電気光学装置を用いたことを特徴とする電子機器。

このような構成によれば、部分表示モード時において、十分な輝度での表示が可能であると共に、消費電力を削減することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。図１は本発明の第１の実施の形態に係る電気光学装置を示す回路図である。本実施の形態は電気光学装置として携帯電話機等の携帯端末装置に適用したものである。図２は本実施の形態における電気光学装置の外観を示す分解斜視図である。

先ず、図２を参照して電気光学装置の全体構成を説明する。

本実施の形態の電気光学装置は、表示パネル５と照明装置１２とによって構成される。表示パネル５は、例えば、液晶パネルであり、ケーブル６を介して伝送される画像信号及び各種駆動信号に基づいて、表示部７において、画像信号に応じた光を透過させて画像表示を行う。照明装置１２は表示パネル５の下方から光を出射する。この出射光の透過率を表示部７において画像信号に応じて制御することによって、画像表示が行われるのである。

表示部７は、図２では短手方向に延在して設けられた図示しない複数の走査線と、長手方向に延在して設けられた図示しない複数のデータ線とを有する。複数の走査線と複数のデータ線との交差に対応して画素が構成される。データ線には画像信号が供給され、走査線には走査信号が供給される。こうして、各画素は画像信号に基づいて駆動されて、光の透過率が変化し、画像表示が行われる。

照明装置１２は、上面が開口した略箱形状のケース１３を有する。ケース１３は、例えば射出成型による樹脂成型品で構成されている。ケース１３の一内側面には、光源を構成する複数（図１では３個）の発光ダイオード（以下、ＬＥＤという）１ａ〜１ｃが配置されている。なお、図１に示すように、ケース１３の一内側面は、表示部７の長手方向、即ち、データ線が延在する方向に沿っており、ＬＥＤ１ａ〜１ｃは、データ線が延在する方向に沿って配置されている。ＬＥＤ１ａ〜１ｃは、ケース１３の内側に向けて光を出射することができるようになっている。

ケース１３内には、ＬＥＤ１ａ〜１ｃの出射面に対向して、導光板１４が設けられている。即ち、導光板１４は、略板形状を有し、その一側面（入射面）がＬＥＤ１ａ〜１ｃの出射面に対向するように、ケース１３内に配置される。導光板１４は、例えば、透明なアクリル樹脂で成形されており、ＬＥＤ１ａ〜１ｃに面した一側面以外の３つの側面は、高い反射特性又は散乱特性を有する材料、例えば、白色印刷層等の反射層が形成されている。ＬＥＤ１ａ〜１ｃに面した導光板１４の一側面からは、ＬＥＤ１ａ〜１ｃからの光が入射して、導光板１４の内部に導かれるようになっている。

なお、導光板の材質としては、アクリル樹脂の他に、透明性若しくは透光性を有するポリカーボネート樹脂、非晶性ポリオレフィン樹脂などの各種樹脂、ガラスなどの無機材料、またはこれらの各種の複合体を用いることができる。

導光板１４は、底面及び側面の反射層によって、入射光を反射、散乱させ、上面から光を出射するようになっている。導光板１４の上面には、拡散シート１５が配置される。拡散シート１５は、導光板１４からの光を拡散して、上方に出射する。拡散シート１５上には、表示パネル５が配置される。これにより、拡散シート１５からの光が表示パネル５の表示部７に入射されるようになっている。

表示パネル５は例えば、図示しない基板上に配置された制御回路（図１では図示省略）によって、駆動が制御されるようになっている。また、照明装置１２は、電源線（図１では図示省略）に接続され、この電源線から電力が供給されることで、ＬＥＤ１ａ〜１ｃが発光するようになっている。

本実施の形態においては、表示パネル５の表示を制御する制御回路によって、照明装置１２のＬＥＤ１ａ〜１ｃの点灯制御も行うようになっている。この場合において、本実施の形態においては、複数個のＬＥＤ１ａ〜１ｃのうち任意のＬＥＤのみを点灯させるパーシャル点灯が可能となっている。

図１において、光源１は、複数個（図１では３個）のＬＥＤ１ａ〜１ｃによって構成されている。なお、図１のＬＥＤ１ａ〜１ｃは図２のＬＥＤ１ａ〜１ｃに相当する。駆動手段としての定電流回路２ａ〜２ｃは、各ＬＥＤ１ａ〜１ｃに、電源線を介して電流を供給するようになっている。ＬＥＤ１ａ〜１ｃは電流が供給されることで、発光するようになっている。

本実施の形態においては、各定電流回路２ａ〜２ｃは、制御回路３によって制御されるようになっている。制御回路３は、定電流回路２ａ〜２ｃのうちの任意の定電流回路に、定電流を発生させることができるようになっている。また、制御回路３は、表示部７の駆動も制御する。なお、図１の表示部７は図２の表示部７に相当する。

制御回路３は、表示パルス５に対して通常モード及びパーシャルモードを設定可能である。通常モード時には、表示部７の全域において画像表示が可能である。また、パーシャルモード時には、表示部７の一部の領域のみに表示（以下、パーシャル表示という）が行われるようになっている。

本実施の形態においては、制御回路３は、パーシャルモード時には、パーシャル表示に対応するＬＥＤを発光させるように、定電流回路２ａ〜２ｃを制御するようになっている。例えば、制御回路３は、表示部７のパーシャル表示の画面位置に対応した位置に配置されたＬＥＤのみを点灯させるように、定電流回路２ａ〜２ｃを制御する。

なお、通常モード時には、制御回路３は、全ＬＥＤ１ａ〜１ｃを点灯させる。

次に、このように構成された実施の形態の動作について図３を参照して説明する。図３はパーシャルモードにおける表示例を説明するための説明図である。

いま、通常モードが指定されているものとする。この場合には、制御回路３は、表示部７の全域に画像表示を行うように、表示パネル５を駆動する。一方、制御回路３は、照明装置１２の全ＬＥＤを点灯させるように、定電流回路を制御する。即ち、制御回路３は、定電流回路２ａ〜２ｃに定電流を発生させて、電源線を介して各ＬＥＤ１ａ〜１ｃに供給させる。これにより、全ＬＥＤ１ａ〜１ｃは点灯する。

ＬＥＤ１ａ〜１ｃからの光は、導光板１４によって、反射、散乱され、導光板１４の上面から上方に向けて出射される。導光板１４を出射した光は、拡散シート１５によって拡散されて、表示パネル５に入射する。

一方、表示パネル５には、ケーブル６を介して画像信号が入力されており、表示パネル５の表示部５は、画像信号に応じて画素毎に光の透過率が変化する。これにより、照明装置１２からの光が画像信号によって変調され、表示部５上には画像信号に基づく画像が表示される。

この場合には、全ＬＥＤ１ａ〜１ｃが点灯しており、表示部５の全域において、十分な輝度の画像表示が行われる。

ここで、パーシャルモードが指定されるものとする。この場合には、制御回路３は、表示部７の所定の位置にパーシャル表示を行うように、表示パネル５を駆動する。図３はパーシャル表示の表示例を示している。図３は斜線領域以外の領域においてパーシャル表示が行われることを示している。

なお、図２において、ケーブル６が接続されている表示パネル５の一辺側が表示部７の画面下部に相当し、この一辺に対向する表示パネル５の他辺側が表示部７の画面上部に相当するものとする。また、表示部７の画面上部に隣り合ってＬＥＤ１ａが配置され、表示部７の画面下部に隣り合ってＬＥＤ１ｃが配置され、表示部７の画面上下方向中央部に隣り合って、ＬＥＤ１ｂが配置されているものとする。

いま、図３（ａ）に示すように、表示部７の画面上部のみに表示を行うものとする。この場合には、制御回路３は、表示部７の画面上部（図３（ａ）の無地部分）に対応する画像信号のみを表示パネル５に供給する。これにより、画面上部は画像信号に基づいて各画素が駆動されて、各画素における光の透過率が変化する。

一方、制御回路３は、定電流回路２ａ〜２ｃを制御して、定電流回路２ａのみに定電流を発生させる。これにより、この場合には、ＬＥＤ１ａのみが発光する。ＬＥＤ１からの光は、導光板１４によって、反射、散乱され、導光板１４の上面から上方に向けて出射される。導光板１４を出射した光は、拡散シート１５によって拡散されて、表示パネル５に入射する。

ＬＥＤ１ａが、表示部７の画面上部に対応する位置に配置されていることから、表示部７の画面上部には、十分な光量の光が入射する。この光は、画面上部の各画素に供給された画像信号に応じて変調され、画面上部において、十分な輝度のパーシャル表示が行われる。

即ち、パーシャル表示時には、パーシャル表示の表示位置に応じたＬＥＤのみが点灯されることになり、全ＬＥＤが点灯されないので、光源の消費電力を削減することができる。図１の例では３個中１個のＬＥＤのみを駆動しており、パーシャルモード時には、照明装置の消費電力を略１／３に低減することが可能である。

なお、パーシャル表示を高輝度で行うためには、パーシャル表示の表示位置に隣接してＬＥＤを配置した方がよい。パーシャル表示の表示位置に隣接してＬＥＤが配置されていない場合には、最も近い位置のＬＥＤを点灯させればよい。

図３（ｂ）は表示部７の画面中央部においてパーシャル表示を行う例を示している。この場合には、制御回路３は、定電流回路２ａ〜２ｃを制御して、定電流回路２ｂのみに定電流を発生させる。これにより、この場合には、ＬＥＤ１ｂのみが発光する。ＬＥＤ１ｂは、表示部７の画面中央部に対応する位置に配置されていることから、表示部７の画面中央部には、十分な光量の光が入射する。これにより、図３（ｂ）の例でも、十分な輝度のパーシャル表示が行われると共に、消費電力を削減することができる。

図３（ｃ）は表示部７の画面上部及び画面下部の２カ所においてパーシャル表示を行う例を示している。この場合には、制御回路３は、定電流回路２ａ〜２ｃを制御して、定電流回路２ａ，２ｃの２つに定電流を発生させる。これにより、この場合には、ＬＥＤ１ａ，１ｃが発光する。ＬＥＤ１ａは表示部７の画面上部に対応する位置に配置されており、ＬＥＤ１ｃは表示部７の画面下部に対応する位置に配置されていることから、表示部７の画面上部及び画面下部には、十分な光量の光が入射する。これにより、図３（ｃ）の例でも、十分な輝度のパーシャル表示が行われると共に、消費電力を削減することができる。

図４は光源を構成する複数のＬＥＤの配置の仕方の他の例を示す斜視図である。図４において図２と同一の構成要素には同一符号を付して説明を省略する。

図４の照明装置２１は、ＬＥＤを、ケース１３の１対の対向する２つの内側面に配置した例である。即ち、ＬＥＤ１ａ〜１ｃに夫々対向させて、ケース１３の対向する内側面にＬＥＤ１ｄ〜１ｆが配置される。

これらのＬＥＤ１ａ〜１ｆは、制御回路３（図１参照）によって、独立して点灯制御されるようになっている。例えば、制御回路３は、表示部７の画面上部にパーシャル表示を行う場合には、ＬＥＤ１ａ，１ｄのみを点灯させるように制御する。また、制御回路３は、表示部７の画面下部にパーシャル表示を行う場合には、ＬＥＤ１ｂ，１ｅのみを点灯させるように制御する。また、制御回路３は、表示部７の画面中央にパーシャル表示を行う場合には、ＬＥＤ１ｃ，１ｆのみを点灯させるように制御する。

なお、制御回路３は、パーシャルモード時において、ＬＥＤ１ａ，１ｄのいずれか一方、ＬＥＤ１ｂ，１ｅのいずれか一方、ＬＥＤ１ｃ，１ｆのいずれか一方のみを点灯させるように制御してもよい。

他の構成及び作用は、図１及び図２の例と同様である。

このように、本実施の形態においては、光源として複数の発光部を設けた照明装置を採用し、パーシャル表示の表示位置に応じた発光部のみを選択的に点灯させるように制御する。これにより、パーシャルモード時における光源の消費電力を著しく削減することができる。

また、上述の電気光学装置を用いた電子機器も本発明に含まれる。図５は電子機器の例を示す斜視図であり、携帯電話の外観を示している。図５に示すように、電子機器として携帯電話２００の表示部２０１に、上述した電気光学装置、例えば液晶表示装置が用いられる。

他にも、電子機器としては、例えば、光源と該光源から出射された光を変調するライトバルブと、該ライトバルブにより変調された光を投射するための光学系を備えた、投射型表示装置である。さらに、電子機器としては、他にも、テレビジョンや、ビューファインダ型・モニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、ディジタルスチルカメラ、タッチパネルを備えた機器等などが挙げられる。そして、これらの各種の電子機器に対して、本発明に係る電気光学装置が適用可能なのは言うまでもない。

本発明の第１の実施の形態に係る電気光学装置を示す回路図。 本実施の形態における電気光学装置の外観を示す分解斜視図。 実施の形態の動作を説明するための説明図。 光源を構成する複数のＬＥＤの配置の仕方の他の例を示す斜視図。 電子機器の例を示す斜視図。

符号の説明

１…光源、１ａ〜１ｃ…ＬＥＤ、２ａ〜２ｃ…定電流回路、３…制御回路、７…表示部。

Claims (7)

1. 複数の発光部を有する光源と、
   データ線と当該データ線に交差する走査線とを有し、前記光源からの光の透過率を画像信号に応じて制御することで画面表示を行う表示部と、
   前記表示部の前記画面表示に応じて、前記発光部の点灯を制御するものであって、前記表示部の走査線の延在する方向に沿って一部の領域に表示を行う部分表示モード時において、前記複数の発光部のうち前記一部の領域に対応した発光部を点灯させる制御手段とを具備したことを特徴とする電気光学装置。
2. 前記光源は、前記表示部の一部の領域に隣り合う位置に配置された少なくとも１つの発光部を有することを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
3. 前記光源は、前記表示部の一部の領域の両側に隣り合う位置に配置された少なくとも一対の発光部を有することを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
4. 前記光源は、前記表示部の当該表示部を走査する方向と交差する方向に沿って配置されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つに記載の電気光学装置。
5. 前記制御手段は、
   前記複数の発光部を個別に点灯制御する駆動手段と、
   前記表示部の画面表示に応じて前記駆動手段を制御する制御回路とを具備したことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１つに記載の電気光学装置。
6. 前記表示部は、一対の基板間に電気光学物質を挟持して構成されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１つに記載の電気光学装置。
7. 請求項１乃至６に記載の電気光学装置を用いたことを特徴とする電子機器。

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