JP2013117553A - 画像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画面を大型化して臨場感のある画像を観察でき、且つ装置の製造コストや駆動時の画像データ量を抑えることのできる画像表示装置を提供する。
【解決手段】画像表示装置１は、２次元画像を表示する画像表示素子１０及びこの画像表示素子１０を駆動する駆動回路を備え、観察者１００は、画像表示素子１０に表示される画像を広角度で観ることができる。画像表示素子１０は、画面中央部１０ａ（点線枠の内側領域）では走査線ＳＣ同士の間隔及びデータ線Ｄ同士の間隔は一定であるが、画面周辺部１０ｂ（点線枠の外側領域）では、走査線ＳＣ同士の間隔、並びにデータ線Ｄ同士の間隔が画面中央部１０ａと比べて広くなっている。各画素の縦サイズは走査線ＳＣ同士の間隔に相当し、横サイズはデータ線の間隔に相当するので、画面中央部１０ａと比べて、画面周辺部１０ｂでは画素サイズも大きい。
【選択図】 図３

Description

本発明は、画像表示装置に関し、特に、デジタルサイネージやウォールディスプレイ用の超大型画像表示装置、モバイル用の中型画像表示装置に関する。

近年、テレビジョンやコンピュータのディスプレイに用いる画像表示装置として、大画面、高精細のものが要求され、液晶パネルやプラズマディスプレイパネルに代表される表示装置はますます大型化している。
その背景に、ディスプレイにおいて大きな観察画角を確保することが、画像観察時の臨場感を上げるために必要であることが挙げられる。定量的に表現すると、立体感・迫力感等の臨場感を観察者に与えるためには、水平方向で３０°（±１５°、中央から左右に１５°づつ）以上の提示画角を確保することが必要であり、１２０°（±６０°）付近でその効果は飽和してしまうことが知られている。

このような背景のもとに、市場において、デジタルサイネージやウォールディスプレイ用に１００インチを超える超大型のディスプレイも要望されている（特許文献１，２）。
また、近年、モバイル用の高精細なディスプレイにおいても、大型化に対する要望があり、数インチの小型サイズから１０インチクラスの中型サイズにシフトしてきている。
そして、画像表示装置のサイズを大きくすれば提示画角が広がり、臨場感が向上するが、画素が荒くなると臨場感が低下してしまうので、その大型化に伴って、画像表示素子の画素数も増加する必要がある。例えば、画像表示素子の縦横サイズをそれぞれ４倍にした場合、画素数は１６倍にする必要がある。

特開２００８−１１２６４４号公報 特開２０１０−５５９１３号公報

画像表示装置のサイズを大きくして画素数を増やすと次のような課題が発生する。
１つ目の課題は、画素数が増加すると、製造プロセスにおける歩留まりが低下してコストが増大すること、また、部品点数の増加によってもコストが増大することである。
例えば、画素数が１６倍に増加すると、製造工程中にディスプレイにゴミが混入してライン欠陥やドット欠けが発生する確率も１６倍になり、歩留まりが著しく低下する。この歩留まりの低下は、特に高精細が要求されるディスプレイで顕著となる。

また、各画素をＬＥＤ素子で形成したＬＥＤディスプレイの場合、画素数が増えるとそのまま部品数の増大につながる。
２つ目の課題は、画像表示装置において画素数が増加すると、駆動時に画像データ量が増加することである。画像データ量が増加すると、画像処理回路や画像伝送回路での処理量が多くなり、駆動回路もそれだけ大きくなるので、画像表示装置の大型化・重量化・高コスト化にもつながる。

３つ目の課題は、消費電力が増大することである。これは、画像表示装置のサイズが大きくなることにより画素を構成する発光素子の消費電力が増大すること、また画像データ量の増加に伴って、駆動回路の消費電力が増大することなどによる。
本発明は上記課題に鑑み、画面を大型化して臨場感のある画像を観察でき、且つ、装置の製造コストや駆動時の画像データ量を抑えることのできる画像表示装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る画像表示装置は、複数の画素が２次元に配列され、画像を表示する画像表示素子と、画像表示素子を駆動する駆動部とを備え、
画像表示素子を、画面中央部と比べて画面周辺部では画素サイズが大きくなるようにした。

眼球の解像度特性によれば、観察画角の小さい範囲では、高解像度が要求されるが、上記態様の画像表示装置によれば、画像表示素子の有効視野に相当する画面中央部では、画素サイズを小さくして高精細な画像を表示することによって、高解像度の要求に応えることができる。
一方、眼球の解像度特性によれば、観察画角の大きい範囲では、高解像度が要求されないが、上記態様の画像表示装置のように、画像表示素子の画面周辺部で、画素サイズを大きくしても、臨場感は損なわれない。そして、周辺部で画素サイズを大きくすることによって、画像データ量を減らすことができるので、その分、駆動回路の処理を簡素化し、回路の消費電力も減らすことができる。

よって、上記態様の画像表示装置によれば、視覚的に広い観察画角で臨場感のある画像を観察でき、且つ、駆動回路を簡素化しながら、回路の消費電力を減らすこともできる。

実施の形態１にかかる画像表示装置１の外観を示す図である。 画像表示素子１０の電極配置及び駆動回路の構成を示すブロック図である。 実施の形態１にかかる画像表示素子１０における電極配置の一例を示す図である。 人間の視野内の情報受容特性を示した図である。 人間の眼球の鼻側水平位置毎の解像度特性を示す図である。 実施の形態２にかかる画像表示素子１０における電極配置の一例を示す図である。 実施の形態３にかかる画像表示素子１０における電極配置の一例を示す図である。 図７中の破線Ａで囲んだ部分の電極及び画素の配置図である。 実施の形態４に係る画像表示素子１０における電極及び画素の配置図である。

本発明の一態様に係る画像表示装置は、複数の画素が２次元に配列され、画像を表示する画像表示素子と、画像表示素子を駆動する駆動部とを備え、画像表示素子を、画面中央部と比べて画面周辺部では画素サイズが大きくなるようにした。
それによって、有効視野に相当する画面中央部では、画素サイズを小さくして高精細な画像を表示することによって、高解像度に対する要求に応え、一方、そして有効視野外の画面周辺部では画素サイズを大きくすることによって、画像データ量を減らすことができるので、その分、駆動回路の処理を簡素化し、回路の消費電力も減らすことができる。よって、視覚的に広い観察画角で臨場感のある画像を観察でき、且つ、駆動回路を簡素化しながら、回路の消費電力を減らすこともできる。

上記画像表示装置において、画面中央部では、画素サイズを均一とし、画面周辺部では、中央部から離れるにつれて画素サイズを大きくすることによって、その効果を高めることができる。
上記画像表示素子が、複数の走査線および複数のデータ線を、互いに交差してマトリックス状に配し、各交差点に対応する箇所に画素が存在するマトリックス表示タイプのものでは、画面中央部と比べて、画面周辺部では、走査線同士の配置間隔及びデータ線同士の配置間隔が大きくすることによって、画面中央部と比べて画面周辺部で画素サイズを大きくすることが容易にできる。

上記画像表示素子において、走査線およびデータ線を、折れ線形状する、あるいは、走査線およびデータ線を曲線形状にすることによって、画素形状を自然な形状に維持しながら、画素サイズを滑らかに変化させることができる。
複数の走査線及び複数のデータ線は、画面中央部における線幅よりも画面周辺部での線幅を太くすれば、画面周辺部の電極を容易に製造できる。

画像表示素子が、複数の走査線および複数のデータ線が互いに交差してマトリックス状に配され、各画素が、複数色のサブピクセルが走査線に沿って配列されて構成されている場合、画面中央部では、走査線とデータ線の各交差部で対応するサブピクセルに書き込みを行い、画面周辺部においては、走査線とデータ線の複数の交差部の中から選択された箇所で、対応するサブピクセルに書き込みを行うようにしても、画面中央部と比べて画面周辺部で画素サイズを大きくすることができる。

画像表示素子において、各画素が、３種類の色のサブピクセルが走査線に沿って配列されて構成されている場合、画面周辺部において、画素サイズが画面中央部の２倍になっている領域では、サブピクセルの色配列の順序が、画面中央部におけるサブピクセルの色配列の順序と異なるようにすれば、同じデータ線では同じ色のサブピクセルに対して書き込みを行うようにすることができる。

上記画像表示素子を、画面周辺部の画像表示を行う第１表示パネルと画面中央部の画像表示行う第２表示パネルとで構成してもよい。
これによって、製造プロセスにおいて、第１表示パネルと第２表示パネルとを別々に製造し、両者を組み合わせて画像表示素子を組み立てればよいので、歩留まりを向上することができる。また、第１表示パネルにフレキシブルパネル、第２表示パネルにガラスやシリコン基板を用いた高精細の有機ＥＬ素子を用いることもできる。

上記画像表示素子において、画面中央部は、水平方向の長さを、画素ピッチの１１００倍以上とし、垂直方向の長さを、画素ピッチの７００倍以上とすることが好ましい。
また上記画像表示素子において、画面中央部の水平方向の長さを、画像表示素子の水平方向の長さに対して９０％以下とし、垂直方向の長さを、画像表示素子の垂直方向の長さに対して９０％以下とすることが好ましい。

画像表示素子として、フレキシブル有機ＥＬ素子を用いれば、軽量で加工しやすいといった点で好ましい。
以下、実施の形態について、図面を参照しながら説明するが、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。
[実施の形態１]
図１は、実施の形態１にかかる画像表示装置１の外観を示す図である。

この画像表示装置１は、２次元画像を表示する画像表示素子１０及びこの画像表示素子１０を駆動する駆動回路を備え、観察者１００は、画像表示素子１０に表示される画像を水平方向３０°以上の広角度で観ることができるようになっている。
画像表示素子１０は、マトリックス型の２次元表示装置であって、全体が平面状のものであってもよいし、湾曲した形状であってもよい。

画像表示素子１０には、フレキシブル有機ＥＬディスプレイを用いれば、可搬性や携帯性に優れ薄型で曲げることができるので好ましい。あるいは、タイリングディスプレイを用いることも好ましい。
図２は、画像表示素子１０の電極配置及び駆動回路の構成を示すブロック図である。
説明を簡略にするため、ここでは１画素が１個のＥＬ素子で形成されているものとして説明するが、１画素がＲＧＢ３個のＥＬ素子で形成されている場合も、同様のことがいえる。

画像表示素子１０には、図２に示すように、走査線ＳＣ１〜ＳＣｎが画素行ごとに配置され、データ線Ｄ１〜Ｄｍが画素列ごとに配置されている。走査線ＳＣ１〜ＳＣｎとデータ線Ｄ１〜Ｄｍとが交差した部分に（ｎ×ｍ）個の画素が形成されて、マトリクス状に画素が配置されており、
各画素に階調を書き込むために、画素ごとに１つの選択トランジスタを含む画素回路が形成され、各選択トランジスタは、走査線ＳＣ及びデータ線Ｄに接続されている。

表示装置１には、画像表示素子１０を駆動するために、制御回路５１、走査線駆動回路５２、データ線駆動回路５３が設けられている。
走査線駆動回路５２は、複数の走査線ＳＣ１〜ＳＣｎに接続されており、複数の走査線ＳＣ１〜ＳＣｎに対して、表示階調を書き込む行を選択する走査電圧を順次出力する。
データ線駆動回路５３は、データ線Ｄ１〜Ｄｍに接続されており、走査線駆動回路５２によって選択された行に対して、画像信号に応じたデータ電圧を複数のデータ線Ｄ１〜Ｄｍに出力する。

それによって、画像表示素子１０は、走査線ＳＣ１〜ＳＣｎとデータ線Ｄ１〜Ｄｍが交差する箇所に存在する画素を、画像信号に応じて点灯することによって、画像を表示する。
画像表示素子１０の画素サイズは、表示領域の中央部では小さく、周辺部では大きく形成されている。その具体例については後述する。

（画像表示素子１０の電極配置）
図３は、画像表示素子１０における電極配置の一例を示す図である。
図３に示すように、画像表示素子１０は、画面中央部１０ａ（点線枠の内側領域）では走査線ＳＣ同士の間隔及びデータ線Ｄ同士の間隔は一定であるが、画面周辺部１０ｂ（点線枠の外側領域）では、走査線ＳＣ同士の間隔、並びにデータ線Ｄ同士の間隔が画面中央部１０ａと比べて広くなっている。

各画素の縦サイズは走査線ＳＣ同士の間隔に相当し、横サイズはデータ線の間隔に相当するので、画面中央部１０ａと比べて、画面周辺部１０ｂでは画素サイズも大きく設定されている。
このような画素サイズの設定は、下記の人間の視野内の情報受容特性からわかるように、有効視野（左右約１５度、上約８度、下約１２度以内）の範囲では高精細な表示が要求されるのに対して、有効視野の範囲から離れるに従って高精細な表示は要求されないという特性に合わせたものである。

ここで、画面中央部１０ａのサイズは有効視野に相当するサイズに設定することが好ましい。
画像表示素子において、注視安定視野（左右３０〜４５度、上２０〜３０度、下２５〜４０度以内）に入る範囲は、視認距離によって変わる。
例えば、注視安定視野は、視認距離１ｍで画像表示素子が平面形状の場合は、水平１．１〜２ｍ、垂直０．７ｍ〜１．４ｍの領域となる。そのため、少なくともこの領域は、画面中央部１０ａとして、電極間隔を細かく均一にする。

なお、視認距離は画素ピッチによっても変わり、画素ピッチの１０００倍（画素ピッチ１ｍｍならば視認距離は１ｍ）程度であり、垂直方向よりも水平方向の方が視認距離は長い。
その点を考慮して、画面中央部１０ａの水平方向の長さは、画面中央部１０ａにおける水平方向画素ピッチの１１００倍以上とすることが好ましく、画面中央部１０ａの垂直方向の長さは、画面中央部１０ａにおける垂直方向画素ピッチの７００倍以上とすることが好ましい。

一方、画面中央部１０ａの割合が大きくなると、画面周辺部１０ｂの割合が小さくなって、画像データ量や消費電力を削減する効果が少なくなるので、画面中央部１０ａの水平方向の長さは、画像表示素子１０の水平方向の長さに対して９０％以下とし、画面中央部１０ａの垂直方向の長さは、画像表示素子１０の垂直方向の長さに対して９０％以下とすることが好ましい。

また、図３に示す例では、画面周辺部１０ｂにおいては、有効視野の範囲から離れるに従って、走査線ＳＣ同士の間隔、並びにデータ線Ｄ同士の間隔が広がっている。
具体例として、有効視野における走査線ＳＣ同士の間隔及びデータ線Ｄ同士の間隔を基準として、有効視野から観察画角が１．５°離れた領域では、走査線ＳＣ同士の間隔及びデータ線Ｄ同士の間隔を２倍にし、有効視野から観察画角が３０°離れた領域では走査線ＳＣ同士の間隔及びデータ線Ｄ同士の間隔を２０倍にし、有効視野から観察画角が３０°以上離れた領域ではさらに走査線ＳＣ同士の間隔及びデータ線Ｄ同士の間隔を広げる。

また、画面中央部１０ａと比べて画面周辺部１０ｂでは、走査線ＳＣ同士の間隔及びデータ線Ｄ同士の間隔を広げるのに合わせて、走査線ＳＣ及びデータ線Ｄの線幅も太くしてもよい。
上記の電極配置によって、以下の効果が得られる。
第１に、画面中央部１０ａから画面周辺部１０ｂにかけて一律に画素を高精細に形成する場合と比べると、画面周辺部１０ｂでは画素数が少なくなるので、画像表示素子１０の製造プロセスが簡単になる。

画像表示素子１０の製造プロセス中には、電極や素子の各層をパターニングするための露光工程があるが、高精細に露光する場合は露光面積が小さくなる。ここで、例えば、画面中央部１０ａは、高精細で小面積な露光装置を用いて露光し、画面周辺部１０ｂは精細でなく露光領域の大きい露光装置で露光することによって、全体を高精細な露光装置で露光する場合と比べて露光回数を減らすことができるので、画像表示素子の製造プロセスを簡素化でき、タクトを短縮できる。

また、画像表示素子を高精細に作製する場合、ゴミが混入することによるライン欠陥やドット欠けが発生しやすいが、画面周辺部１０ｂは高精細ではないので、製造工程においてライン欠陥やドット欠けが発生するのを防止することもできる。
このようなプロセスの簡略化と歩留まりの向上によって、画像表示素子１０を安価に製造することができる。

画面周辺部１０ｂで電極間隔と共に電極幅を太くすれば、これらの効果をさらに高められる。
第２に、画像表示素子１０は、全体を高精細に製造する場合と比べて、画面周辺部１０ｂでは画素サイズが大きく、画素数が少ないので、駆動時において制御回路５１、走査線駆動回路５２、データ線駆動回路５３が処理する画像データ量を削減できる。この画像データ量は、画素の大きさにほぼ反比例するので、例えば、画素サイズを４倍にした領域に関しては、画像データ量を１／４に削減できる。

このように駆動時に処理する画像データ量を低減することによって、画像処理回路や画像伝送回路を簡素化できるので、装置全体の大きさを小さくして、装置の重量を軽量化することもできる。
第３に、画面周辺部１０ｂでは、画素サイズを大きくすることによって、開口率を向上できるので、発光効率も向上する。それによって、画像表示素子１０全体の発光効率も向上するので、消費電力も低減できる。

さらに、画面周辺部１０ｂにおける画像データ量を削減することによって、画像処理回路や画像伝送回路の消費電力も低減できる。
有効視野の範囲から離れるに従って、走査線ＳＣ同士の間隔、並びにデータ線Ｄ同士の間隔を広げることによって、これらの効果をさらに高めることができる。
（人間の視覚特性と考察）
図４は、人間の視野内の情報受容特性を示した図である（テレビジョン学会誌Ｖｏｌ．４５，Ｎｏ．１２，ｐｐ．１５８９〜１５９６（１９９１）参照）。

人間の視野は５つに分類され、視力や色の弁別などの視機能が最も優れた弁別視野（数度以内）、眼球運動だけで対象を捉えられる有効視野（左右約１５度、上約８度、下約１２度以内）、頭部の運動が伴うことで無理なく対象を注視できる注視安定視野（左右３０〜４５度、上２０〜３０度、下２５〜４０度以内）、呈示された対象の存在のみ判定でき人間の空間座標感覚に影響を与える誘導視野（水平３０〜１００度、垂直２０〜８５度）、呈示された対象への知覚は極度に低下し、強い刺激などに注視動作を誘発させる程度の働きをする補助視野（水平１００〜２００度、垂直８５〜１３５度）に分類される。

図５は、人間の眼球の鼻側水平位置毎の解像度特性を示す図である（人間計測ハンドブック、朝倉書店、産業技術総合研究所人間福祉医工学研究部門編集、ｐ．１６９）。
人間の視野の中心（０°）は、空間周波数が高くて、コントラストが低い縞模様でも視認できるが、中心から１．５°離れただけで最大空間周波数が半減する。また、中心から３０°離れると、視認できる解像度も約２０分の１にまで減少する。

鼻側垂直位置毎の解像度特性もこの図５と同様な傾向となる。
一般的に、ディスプレイを視聴するときは中心付近を見るので、上記図４、図５から、頭部の運動が伴うことで無理なく対象を注視できる注視安定視野の範囲では高精細な画像が要求され、注視安定視野の範囲を超えた領域では、高精細な映像でなくても許容されることがわかる。

従って、デジタルサイネージやウォールディスプレイのような超大型ディスプレイにおいては、注視安定視野の範囲を超えた画面周辺領域は高精細な画像でなくても許容される。
このような特性を踏まえると、上述した画像表示素子１０における電極配置は、人間の視覚特性を反映させた特徴を有しており、臨場感のある画像を観察でき且つ駆動時の画像データ量を抑える効果を奏すると言える。

一方、モバイル用の中型ディスプレイの場合は、画面全体が注視安定視野の範囲に入るが、ディスプレイの中心付近を見ることに変わりは無く、一般的にも、画面の周囲１０％の領域には解像度が粗い文字情報や図形情報を多く表示している。従って、中型ディスプレイの場合においても、上述した画像表示素子１０における電極配置によって、臨場感のある画像を観察でき且つ駆動時の画像データ量を抑える効果を奏すると言える。

[実施の形態２]
図６（ａ），（ｂ）は、実施の形態２にかかる画像表示素子１０の電極配列を示す図である。
本実施の形態の画像表示装置は、実施形態１の画像表示装置１と同様の構成であり、画像表示素子１０において画面中央部１０ａと比べて画面周辺部１０ｂの方が走査線ＳＣおよびデータ線Ｄの電極間隔が広く、画素サイズが大きい点も同様であるが、画像表示素子１０に走査線ＳＣおよびデータ線Ｄを配設する形態が異なっている。

図６（ａ）に示す画像表示素子１０においては、走査線ＳＣ１〜ＳＣｎとデータ線Ｄ１〜Ｄｍは、画面中央部１０ａでは電極同士がほぼ一定間隔であるが、画面周辺部１０ｂでは電極同士の間隔が広がるように、折れ線形状となっている。
図６（ｂ）に示す画像表示素子１０においては、走査線ＳＣ１〜ＳＣｎとデータ線Ｄ１〜Ｄｍは、画面の周辺に行くほど電極同士の間隔が広がるように、曲線状になっている。

走査線ＳＣ１〜ＳＣｎとデータ線Ｄ１〜Ｄｍの形状としては、この他にも、画面の周辺に行くほど電極間隔が広がるように、階段状に細かい折れ線の形状にしてもよい。
本実施形態では、実施形態１で説明した効果に加えて、以下のように画面周辺部１０ｂにおいて、画素形状を自然な形状に維持しながら、画素サイズを滑らかに変化させることができる。

上記図４に示す画像表示装置１の場合、画像表示素子１０における画面周辺部１０ｂの中でも、画面中央部１０ａの上下及び左右の位置では電極間隔が狭く、画面中央部１０ａの上下では画素が縦長になり、画面中央部１０ａの左右では画素が横長のいびつな形状となる。このように画素が縦または横に狭い形状であると、画素回路の形成に高精度な露光が必要となって製造プロセスも複雑となり、ゴミによる歩留まり低下も生じやすい。

これに対して、本実施形態の画像表示素子１０では、画素の形状が縦長あるいは横長になるのを緩和できるので、そのような問題も生じにくい。
また、本実施形態の画像表示素子１０では、画面中央から周辺にかけて画素間隔が自然に広がるので、視覚的に画素間隔の変化も気にならない。
[実施の形態３]
本実施の形態の画像表示装置も、実施形態１の画像表示装置１と同様の構成であり、画像表示素子１０において画面中央部１０ａと比べて画面周辺部１０ｂの方が走査線ＳＣおよびデータ線Ｄの電極間隔が広く、画素サイズが大きい点も同様であるが、電極配置及び画素配置の形態が異なっている。

図７は、実施の形態３にかかる画像表示素子１０の電極配置を示す図であり、図８は、図７中の破線Ａで囲んだ部分の電極及び画素の配置図である。
図７，８において、横方向に隣接するＲＧＢ３色のサブピクセル（ＥＬ素子）で１画素が形成されている。
画面中央部１０ａにおけるサブピクセルのサイズを基準サイズ（１倍）とし、画面周辺部１０ｂではサブピクセルの横サイズが、画面中央部１０ａから離れるに従って２倍、３倍、…６倍と大きくなっている。そして、画面周辺部１０ｂでサブピクセルのサイズが２倍、３倍、…６倍になるのに伴って、画素サイズも２倍、３倍、…６倍になっている。

複数の走査電極ＳＣ及び複数のデータ電極Ｄは、直線状であって、走査電極ＳＣ及びデータ電極Ｄ同士の間隔は、図８の例では画面中央部１０ａよりも画面周辺部１０ｂで広く設定している。
そして、サブピクセルのサイズに関わらす、１つのサブピクセルに対して、選択トランジスタ及び画素回路は１つ設けられている。

図８を参照しながら具体的に説明すると、ＲＧＢの各サブピクセルに階調を書き込むために、●が付いている交差部に選択トランジスタ及び画素回路が配置されている。
画面中央部１０ａのサブピクセル（１倍）においては、複数の走査電極ＳＣと複数のデータ電極Ｄが交差するすべての交差箇所に、ＲＧＢいずれかのサブピクセルが形成されて、マトリクス状にサブピクセルが配置されており、各サブピクセルに階調を書き込むために、サブピクセルごとに１つの選択トランジスタ及び画素回路が配置されている。

一方、画面周辺部１０ｂにおいては、サブピクセルのサイズが２倍〜６倍になっているので、１つのサブピクセルの中に、走査電極ＳＣとデータ電極Ｄが交差する箇所が２箇所以上存在するが、その中の１箇所だけに選択トランジスタ及び画素回路が配置されている。
例えば、画面周辺部１０ｂの６倍のサブピクセルでは、１つのサブピクセルに走査線ＳＣとデータ線Ｄの交差部が６つ含まれ、その６つの中の１つの交差部に選択トランジスタが１つ設けられている。すなわち、１つの選択トランジスタで６倍サイズのサブピクセルに書き込みを行うようになっている。

このような画像表示素子１０においても、実施形態１で説明したように、第１に、画面中央部１０ａと画面周辺部１０ｂとで一律にサブピクセルを高精細に形成する場合と比べると、画面周辺部１０ｂではサブピクセル数のサイズが大きくなるので、画像表示素子１０の製造プロセスが簡単になる効果が得られる。また、第２に、画像表示素子１０は、全体を高精細に製造する場合と比べて、画面周辺部１０ｂではサブピクセルの数が少ないので、駆動時において駆動回路が処理する画像データ量を削減できる。また、画面周辺部１０ｂではサブピクセルの発光面積も大きく確保される。

さらに、本実施の形態では、画面周辺部１０ｂにおいて、走査線ＳＣとデータ線Ｄの交差部ごとにサブピクセルを形成するという制限はないので、サブピクセルのサイズを比較的自由に設定することができ、大幅に画素数を削減することもできる。
図８，９の例では画面中央部１０ａのサブピクセルのサイズを基準サイズ（１倍）とし、画面周辺部１０ｂにおいてサブピクセルのサイズを２〜６倍に変化しているが、サブピクセルのサイズはこの数値に限らず任意の整数倍に設定することができる。ただし、有効視野から離れるにつれてサブピクセルのサイズを段階的に大きくなるように設定することが、人間の視覚特性に合っているので好ましい。

特に、画面中央部１０ａに近いサブピクセルは、有効視野に近く、視認されやすいのでサブピクセルのサイズは２倍に設定することが好ましい。
なお、図７中の破線Ｂで囲んだ部分、つまり、画面周辺部１０ｂの左右両側部においては、データ電極Ｄ同士の間隔を広げ、かつ、複数の走査電極ＳＣに付き、１箇所だけに選択トランジスタを配置することによって、この左右両側部におけるサブピクセルの横サイズを広げている。

なお、画面全体で走査電極ＳＣ同士の間隔及びデータ電極Ｄ同士の間隔が共に均一的になるようにしてもよい。
[実施の形態４]
本実施の形態は、上記実施の形態３と同様であるが、画像表示素子１０において、サブピクセルのサイズが２倍の行におけるＲＧＢの配列順序だけが異なっている。

すなわち、上記図８に示す画像表示素子１０では、すべての画素でＲＧＢの順にサブピクセルが配列されていた。しかし、この場合、サブピクセルサイズが１倍の行で青色のサブピクセルを書き込むデータ線は、２倍の行の青色サブピクセルを書き込めず、サブピクセルサイズが１倍の行で緑色のサブピクセルを書き込むデータ線も、２倍の行の緑色サブピクセルを書き込めない。よって、サブピクセルサイズが１倍の行で青色のサブピクセルに書き込むデータ線で、サブピクセルサイズが２倍の行の緑色のサブピクセルに書き込み、サブピクセルサイズが１倍の行で緑色のサブピクセルに書き込むデータ線で、サブピクセルサイズが２倍の行の青色のサブピクセルに書き込むことになる。このように、１本のデータ線で異なる色のサブピクセルに書き込みを行う場合、データ線駆動回路５３から各データ線に印加する画像信号の処理が複雑になる。

これに対して、本実施形態の画像表示素子１０においては、図９に示すように、２倍の行以外（１倍、３倍、４倍、５倍、６倍の行）では、左からＲＧＢの順でサブピクセルが配列されているが、２倍の行では、左からＲＢＧの順でサブピクセルが配列されている。これによって、同じデータ線で、１倍のサブピクセルの色と同じ色の２倍のサブピクセルに書き込むことができる。従って、データ線駆動回路５３から各データ線に印加する画像信号の処理を簡素にできる。

なお、図９の例では、２倍サイズの行において、赤色のサブピクセルを基準として、緑色と青色のサブピクセルの配列順序を逆転させているが、緑色のサブピクセルを基準として、赤色と青色のサブピクセルの配列順序を逆転させてもよいし、青色のサブピクセルを基準として、赤色と緑色のサブピクセルの配列順序を逆転させても同様である。
[実施の形態の変形例]
１．上記画像表示素子１０は、１枚の表示パネルで構成してもよいが、画素サイズが異なる複数枚の表示パネルを貼り合わせて構成してもよい。

例えば、画面周辺部１０ｂの画像表示を行う第１表示パネルと、画面中央部１０ａの画像表示を高精細で行う第２表示パネルとを貼り合わせて画像表示素子１０を作製してもよい。
具体的には、画面周辺部１０ｂに相当する領域に比較的低精細に画素を形成し、画面中央部には画素を形成せずに透明な状態にした第１表示パネルを透明プラスチック基板を用いて製作し、ガラス基板を用いて画面中央部１０ａに相当する大きさで高精細の第２表示パネル作製し、第１表示パネルの中央部の背面側に第２表示パネルを重ねて貼り合わせることによって画像表示素子１０を作製してもよい。

この画像表示素子１０において、画面中央部１０ａでは、第２表示パネルの透明領域を通して第１表示パネルの表示画像が観え、画面周辺部１０ｂでは第２表示パネルの表示画像が観えることになる。
ここで、第２表示パネルの透明プラスチック基板は厚みが小さいので、第１表示パネル表示面と第２表示パネルの表示面との段差は小さく、観た目にも目立たない。

このように画面中央部１０ａと画面周辺部１０ｂを別々に製造し、両者を貼り合わせて画像表示素子１０を作製するようにすれば、画像表示素子１０を製造する上で歩留まりを向上することもできる。また、比較的小サイズの第２表示パネルだけに高精細が要求され、第１表示パネルは低解像度ディスプレイでもよいので、製造コストも低減できる。
２．上記実施の形態１〜４においては、画像表示素子１０が有機ＥＬ表示素子である場合について説明したが、ＬＥＤディスプレイである場合も、画面中央部では小サイズのＬＥＤ素子を配列し、画面周辺部では大きいサイズのＬＥＤ素子を配列することによって同様に実施できる。

すなわち、実施の形態１，２で説明した電極配置のＬＥＤディスプレイの場合、走査線ＳＣとデータ線Ｄの各交点のところにＬＥＤ素子を配置して画素を形成すればよく、また、実施の形態１，２で説明した電極配置のＬＥＤディスプレイの場合、選択トランジスタを配置したところにＲＧＢいずれかの色のＬＥＤ素子を配置して、サブピクセルを形成すればよい。

このようにＬＥＤ画素を配列したＬＥＤディスプレイの場合も、画面中央部と比べて画面周辺部において画素サイズを大きくすることによって、画面周辺部における部品点数を削減することができ、駆動時の画像データ量も減らすことができるので、同様の効果を奏する。

本発明によれば、観察画角が広く且つ消費電力の少ないディスプレイを実現でき、特に、デジタルサイネージやウォールディスプレイ用の超大型ディスプレイ、モバイル用の中型ディスプレイ表示装置に有用である。

１ 画像表示装置
１０ 画像表示素子
１０ａ 画面中央部
１０ｂ 画面周辺部
５１ 制御回路
５２ 走査線駆動回路
５３ データ線駆動回路
ＳＣ 走査線
Ｄ データ線
１００ 観察者

Claims (12)

1. 複数の画素が２次元に配列され、画像を表示する画像表示素子と、
   前記画像表示素子を駆動する駆動部とを備える画像表示装置であって、
   前記画像表示素子は、
   画面中央部と比べて画面周辺部では画素サイズが大きい画像表示装置。
2. 前記画像表示素子は、
   前記画面中央部では、画素サイズが均一であり、
   前記画面周辺部では、中央部から離れるにつれて画素サイズが大きくなる請求項１記載の画像表示装置。
3. 前記画像表示素子は、
   複数の走査線および複数のデータ線が、互いに交差してマトリックス状に配され、各交差点に対応する箇所に画素が存在し、
   前記画面中央部と比べて、前記画面周辺部では、走査線同士の配置間隔及びデータ線同士の配置間隔が大きい請求項１または２記載の画像表示装置。
4. 前記画像表示素子において、
   前記走査線および前記データ線は、折れ線形状になっている請求項３記載の画像表示装置。
5. 前記画像表示素子において、
   前記走査線およびデータ線が曲線形状になっている請求項３記載の画像表示装置。
6. 前記画像表示素子において、
   前記複数の走査線及び前記複数のデータ線は、
   前記画面中央部における線幅よりも前記画面周辺部での線幅が太い請求項３〜５のいずれか記載の画像表示装置。
7. 前記画像表示素子において、
   複数の走査線および複数のデータ線が、互いに交差してマトリックス状に配され、
   各画素は、複数色のサブピクセルが走査線に沿って配列されて構成され
   前記画面中央部では、走査線とデータ線の各交差部で対応するサブピクセルに書き込みを行い、
   画面周辺部においては、走査線とデータ線の複数の交差部の中から選択された箇所で、対応するサブピクセルに書き込みを行う請求項１または２記載の画像表示装置。
8. 前記画像表示素子において、
   各画素は、３種類の色のサブピクセルが走査線に沿って配列されて構成され、
   前記画面周辺部において、画素サイズが画面中央部の２倍になっている領域では、
   サブピクセルの色配列の順序が、画面中央部におけるサブピクセルの色配列の順序と異なる請求項７記載の画像表示装置。
9. 前記画像表示素子は、
   前記画面周辺部の画像表示を行う第１表示パネルと、前記画面中央部の画像表示行う第２表示パネルとからなる請求項１〜８のいずれか記載の画像表示装置。
10. 前記画像表示素子において、
    前記画面中央部は、
    水平方向の長さが、画素ピッチの１１００倍以上であり、
    垂直方向の長さが、画素ピッチの７００倍以上である請求項１〜９のいずれか記載の画像表示装置。
11. 前記画像表示素子において、
    前記画面中央部は、
    水平方向の長さが、画像表示素子の水平方向の長さに対して９０％以下であり、
    垂直方向の長さが、画像表示素子の垂直方向の長さに対して９０％以下である請求項１０記載の画像表示装置。
12. 前記画像表示素子は、
    フレキシブル有機ＥＬ素子である請求項１〜１１記載の画像表示装置。

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