JP2018081308A - 電子機器の動作方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】視認性の良い表示装置の動作方法を提供する。【解決手段】第1表示素子と、第2表示素子と、光センサと、ゲイン計算回路と、を有する電子機器であり、光センサによって外光の照度を取得して、該照度に応じて第1表示素子及びに第2表示素子に表示する画像の補正を行う。ゲイン計算回路は該照度を取得して、該照度に応じたゲイン値を算出する。特に、該ゲイン値は、第1表示素子、第2表示素子のそれぞれの場合に対して算出される。そして、ゲイン計算回路は、第1表示素子、第2表示素子のそれぞれに表示する画像データに対して、該ゲイン値、又は該ゲイン値に対応する値を掛けることで、該画像データの調光補正、調色補正を行う。【選択図】図3

Description

本発明の一態様は、電子機器の動作方法に関する。
なお、本発明の一態様は、上記の技術分野に限定されない。本明細書等で開示する発明の技術分野は、物、方法、又は、製造方法に関するものである。又は、本発明の一態様は、プロセス、マシン、マニュファクチャ、又は、組成物(コンポジション・オブ・マター)に関するものである。そのため、より具体的に本明細書で開示する本発明の一態様の技術分野としては、半導体装置、表示装置、液晶表示装置、発光装置、蓄電装置、撮像装置、記憶装置、プロセッサ、電子機器、システム、それらの駆動方法、それらの製造方法、又はそれらの検査方法を一例として挙げることができる。
近年、スマートフォンなどの携帯電話、タブレット型情報端末、ノート型PC(パーソナルコンピュータ)、携帯ゲーム機等が有する表示装置において、様々な面で改良が進められている。例えば、解像度を大きくする、色再現性(NTSC比)を高くする、駆動回路を小さくする、消費電力を低減する、等を目的とする表示装置の開発が行われている。
また、改良の1つとして、環境の光に応じて、表示装置に映す画像の明るさを自動的に調節する機能を有する表示装置が挙げられる。該表示装置として、例えば、環境の光を反射して画像を映す機能と、発光素子を光らせて画像を映す機能と、を有する表示装置が挙げられる。この構成にすることにより、環境の光が十分に強い場合には、反射光を利用して表示装置に画像を映す表示モード(以下、第1モードという。)とし、又は環境の光が弱い場合には、発光素子を光らせて表示装置に画像を映す表示モード(以下、第2モードという。)として、表示装置に映す画像の明るさの調節を行うことができる。つまり、該表示装置は、照度計(照度センサという場合もある。)などを用いて環境の光を検知することによって、該光の強さに応じて表示方法を第1モード、第2モード、又はそれら両方を用いたモード(以下、ハイブリッド表示、又は第3モードという。)のいずれかを選択して、画像の表示を行うことができる。
ところで、発光素子を光らせて画像を映す機能と、環境の光を反射して画像を映す機能と、を有する表示装置として、例えば、1つの画素に、液晶素子を制御する画素回路と、発光素子を制御する画素回路と、を有する表示装置が特許文献1乃至特許文献3に開示されている。
本明細書では、このように、表示素子として発光素子(例えば、透過型液晶素子、有機EL、無機EL、窒化物半導体発光ダイオード等)と、反射型素子(反射型液晶素子)と、を有するディスプレイを、ER−Hybrid ディスプレイ(Emissive OLED and Reflective LC Hybrid ディスプレイ、または、Emission/Reflection Hybrid ディスプレイ)と呼称する。また、表示素子として透過型液晶素子と、反射型液晶素子と、を有するディスプレイをTR−Hybrid ディスプレイ(Transmissive LC and Reflective LC Hybrid ディスプレイ、または、Transmission/Reflection Hybrid ディスプレイ)と呼称する。また、表示素子として発光素子と、反射型素子と、を有する表示装置を、ハイブリッド表示装置と呼称し、ハイブリッド表示装置を有するディスプレイをハイブリッドディスプレイと呼称する。
米国特許出願公開第2003/0107688号明細書 国際公開第2007/041150号公報 特開2008−225381号公報
ハイブリッド表示装置において、外光環境に依存しない表示品質を提供するには、使用環境に合わせて、輝度の調整、及び色調の補正を行う必要がある。例えば、外光の明るさが変化したとき、その明るさに合わせて、ハイブリッド表示装置の輝度の調整、及び色調の補正を行う必要がある。
本発明の一態様は、ハイブリッド表示装置を有する電子機器における新規の動作方法を提供することを課題の1つとする。又は、本発明の一態様は、電子機器のシステムを提供することを課題の1つとする。又は、本発明の一態様は、消費電力が低減された電子機器を提供することを課題の1つとする。又は、本発明の一態様は、表示品位の良い該電子機器を提供することを課題の1つとする。
なお本発明の一態様の課題は、上記列挙した課題に限定されない。上記列挙した課題は、他の課題の存在を妨げるものではない。なお他の課題は、以下の記載で述べる、本項目で言及していない課題である。本項目で言及していない課題は、当業者であれば明細書又は図面等の記載から導き出せるものであり、これらの記載から適宜抽出することができる。なお、本発明の一態様は、上記列挙した課題、及び他の課題のうち、少なくとも一つの課題を解決するものである。なお、本発明の一態様は、上記列挙した課題、及び他の課題の全てを解決する必要はない。
(1)
本発明の一態様は、第1表示素子と、第2表示素子と、第1回路と、光センサと、を有する電子機器の動作方法であり、第1乃至第8ステップを有し、第1回路は、第1ゲイン値と、第2ゲイン値と、を定める機能を有し、第1ステップは、光センサによって、外光照度を計測するステップと、外光照度を含む照度データを第1回路に送信するステップと、を有し、第2ステップは、第1回路が、第1データと、第2データと、を取得するステップを有し、第3ステップは、第1回路において、外光照度が第1照度よりも低い場合に、第4ステップに移行するステップと、第1回路において、外光照度が第1照度以上で第2照度よりも低い場合に、第5ステップに移行するステップと、第1回路において、外光照度が第2照度以上である場合に、第6ステップに移行するステップと、を有し、第4ステップは、第1回路が第1ゲイン値を0にするステップと、第1回路が、第1関数と外光照度とを用いて、第2ゲイン値を定めるステップと、を有し、第5ステップは、第1回路が、第2関数と外光照度とを用いて、第1ゲイン値を定めるステップと、第1回路が、第3関数と外光照度とを用いて、第2ゲイン値を定めるステップと、を有し、第6ステップは、第1回路が、第4関数と外光照度とを用いて、第1ゲイン値を定めるステップと、第1回路が第2ゲイン値を0にするステップと、を有し、第7ステップは、第1回路において、第1データに第1ゲイン値、又は第1ゲイン値に対応する値を掛けて、第3データを生成するステップと、第1回路において、第2データに第2ゲイン値、又は第2ゲイン値に対応する値を掛けて、第4データを生成するステップと、を有し、第8ステップは、第1表示素子に第3データに基づく画像を表示するステップと、第2表示素子に第4データに基づく画像を表示するステップと、を有することを特徴とする動作方法である。
(2)
又は、本発明の一態様は、前記(1)において、第1乃至第4関数のいずれか少なくとも一は、一次関数であることを特徴とする動作方法である。
(3)
又は、本発明の一態様は、前記(2)において、第9ステップと、第10ステップと、を有し、第9ステップは、第4乃至第6ステップで定めた第1ゲイン値が、第1最大値以上であったとき、第1ゲイン値を第1最大値とするステップを有し、第10ステップは、第4乃至第6ステップで定めた第2ゲイン値が、第2最大値以上であったとき、第2ゲイン値を第2最大値とするステップを有し、第9ステップ、及び第10ステップを行った後に、第7ステップを行うことを特徴とする動作方法である。
(4)
又は、本発明の一態様は、前記(3)において、第11ステップを有し、電子機器は、第2回路を有し、第11ステップは、第1データ、又は第3データの一方と、第2データ、又は第4データの一方と、に対して補正処理を行うステップを有することを特徴とする動作方法である。
(5)
又は、本発明の一態様は、前記(4)において、補正処理は、ガンマ補正処理を有することを特徴とする動作方法である。
(6)
又は、本発明の一態様は、前記(1)乃至(5)のいずれか一において、第1表示素子は、反射型素子であり、第2表示素子は、発光素子であることを特徴とする動作方法である。
本発明の一態様によって、ハイブリッド表示装置を有する電子機器における新規の動作方法を提供することができる。又は、本発明の一態様によって、該電子機器のシステムを提供することができる。又は、本発明の一態様によって、消費電力が低減された電子機器を提供することができる。又は、本発明の一態様によって、表示品位の良い電子機器を提供することができる。
なお本発明の一態様の効果は、上記列挙した効果に限定されない。上記列挙した効果は、他の効果の存在を妨げるものではない。なお他の効果は、以下の記載で述べる、本項目で言及していない効果である。本項目で言及していない効果は、当業者であれば明細書又は図面等の記載から導き出せるものであり、これらの記載から適宜抽出することができる。なお、本発明の一態様は、上記列挙した効果、及び他の効果のうち、少なくとも一つの効果を有するものである。従って本発明の一態様は、場合によっては、上記列挙した効果を有さない場合もある。
画像処理部の構成例を示すブロック図。 画像処理部における入出力特性を示すグラフ。 画像処理部の動作例を示すフローチャート。 外光の照度に対してゲイン値の変化を示すグラフ。 外光の照度に対してゲイン値の変化を示すグラフ。 電子機器の構成例を示すブロック図。 電子機器の構成例を示すブロック図。 電子機器の構成例を示すブロック図。 ホスト装置の構成例を説明するブロック図。 表示装置の構成例を説明する模式図。 表示装置の構成例を説明する、回路図及びタイミングチャート。 表示装置の一例を示す斜視図。 入出力パネルの構成例を示す断面図。 入出力パネルの構成例を示す断面図。 タッチセンサユニットの構成例を示す回路図と、概観の例を示す上面図。 電子機器の一例を示す斜視図。
本明細書において、ハイブリッド表示(第3モードの表示)とは、1つのパネルにおいて、反射光と、自発光とを併用して、色調または光強度を互いに補完して、文字または画像を表示する方法である。または、ハイブリッド表示とは、同一画素または同一副画素において複数の表示素子から、それぞれの光を用いて、文字及び/又は画像を表示する方法である。ただし、ハイブリッド表示を行っているハイブリッドディスプレイを局所的にみると、複数の表示素子のいずれか一を用いて表示される画素または副画素と、複数の表示素子の二以上を用いて表示される画素または副画素と、を有する場合がある。
なお、本明細書等において、上記構成のいずれか1つまたは複数の表現を満たすものを、ハイブリッド表示という。
また、ハイブリッドディスプレイは、同一画素または同一副画素に複数の表示素子を有する。なお、複数の表示素子としては、例えば、光を反射する反射型素子と、光を射出する自発光素子とが挙げられる。なお、反射型素子と、自発光素子とは、それぞれ独立に制御することができる。ハイブリッドディスプレイは、表示部において、反射光、及び自発光のいずれか一方または双方を用いて、文字及び/または画像を表示する機能を有する。
本明細書等において、画像とは、静止画に加え、動画を含む表記であるとする。つまり、本明細書等において、画像と記載された場合、静止画、動画のどちらかの表記に置き換えて、呼称することができる。
本明細書等において、金属酸化物(metal oxide)とは、広い表現での金属の酸化物である。金属酸化物は、酸化物絶縁体、酸化物導電体(透明酸化物導電体を含む)、酸化物半導体(Oxide Semiconductorまたは単にOSともいう)などに分類される。例えば、トランジスタの活性層に金属酸化物を用いた場合、当該金属酸化物を酸化物半導体と呼称する場合がある。つまり、金属酸化物が増幅作用、整流作用、及びスイッチング作用の少なくとも1つを有するトランジスタのチャネル形成領域を構成し得る場合、当該金属酸化物を、金属酸化物半導体(metal oxide semiconductor)、略してOSと呼ぶことができる。また、OSトランジスタと記載する場合においては、金属酸化物または酸化物半導体を有するトランジスタと換言することができる。
また、本明細書等において、窒素を有する金属酸化物も金属酸化物(metal oxide)と総称する場合がある。また、窒素を有する金属酸化物を、金属酸窒化物(metal oxynitride)と呼称してもよい。
(実施の形態1)
本実施の形態では、ハイブリッド表示装置に表示する画像を補正処理する半導体装置について説明する。
<構成例>
図1(A)は、画像処理を行う半導体装置と、その周辺の装置と、の構成例を示したブロック図である。画像処理部460は、ハイブリッド表示装置に表示する画像に対してガンマ補正、調光補正、調色補正などを行う装置である。
調光補正とは、ハイブリッド表示装置を備える電子機器を使用する環境下の外光の照度に合わせて、ハイブリッド表示装置に表示する画像の明るさを調整する処理のことをいう。なお、表示する画像の明るさは、反射型素子の反射強度、発光素子の発光強度などで決まる。
調色補正とは、ハイブリッド表示装置を備える電子機器を使用する環境下の外光の色に合わせて、ハイブリッド表示装置に表示する画像の色調を調整する処理のことをいう。色調の調整方法の一例としては、反射型素子のみによる表示では足りない色の成分を、発光素子によって補う方法がある。例えば、夕暮れ時の赤みがかかった環境において該電子機器を使用する場合、反射型素子のみによる表示では、G(緑)成分、B(青)成分、又はその両方の成分が足りなくなるため、発光素子で足りない成分を発光することで、画像の色調の調整を行うことができる。
ガンマ補正処理とは、液晶素子である表示素子に表示する画像データに対して行われる補正処理であり、液晶素子の特性に合わせて、画面の明るさを最適化する補正処理である。
画像処理部460は、ハイブリッド表示装置に表示する画像データを画像処理部460の外部から取得して、該画像データに上述した補正を施す機能を有する。そして、画像処理部460は、補正した画像データを外部に出力する機能を有する。
図1(A)では、画像処理部460に送られる画像データとして、data1(0)とdata2(0)と、を示している。data1(0)とdata2(0)と、は、例えば、ホスト装置などから送信される。data1(0)は、ハイブリッド表示装置の第1表示素子に表示する画像データであり、data2(0)は、ハイブリッド表示装置の第2表示素子に表示する画像データである。本明細書において、第1表示素子は、反射光を利用して表示装置に画像を表示する反射型素子とし、第2表示素子は、発光を利用して表示装置に画像を表示する発光素子とする。
また、図1(A)では、画像処理部460から出力される画像データとして、data1(2)とdata2(2)と、示している。data1(2)は、data1(0)が画像処理部460によって補正された画像データであり、data2(2)は、data2(0)が画像処理部460によって補正された画像データである。data1(2)は、第1表示素子に送信され、data2(2)は、第2表示素子に送信される。
次に、画像処理部460の内部の回路、及び画像処理部460の周辺の装置について説明する。画像処理部460は、ゲイン計算回路461と、データ処理回路462と、を有する。そして、画像処理部460は、光センサ443と電気的に接続されている。
光センサ443は、外光の照度を計測する機能を有する。特に、光センサ443は、外光に含まれるR(赤)、G(緑)、B(青)のそれぞれの照度を計測して、それらの照度の情報を信号sparamとして、画像処理部460のゲイン計算回路461に送信する。なお、図1(A)では、光センサ443からゲイン計算回路461に直接、信号sparamを送信する様子を示しているが、実際の動作では、光センサ443からの照度の情報は、ホスト装置、ディスプレイコントローラなどが有するプロセッサ、センサコントローラなどによって、信号sparamに変換されてゲイン計算回路461に送信される場合がある。
ゲイン計算回路461は、画像処理部460に送られるdata1(0)、data2(0)のそれぞれに対して、ゲイン値、又はゲイン値に対応する値との積を算出する機能を有する。特に、data1(0)とのゲイン値をGとし、data2(0)とのゲイン値をGとする。
厳密には、data1(0)とゲイン値Gとの積は、R、G、Bの色毎に計算が行われる。つまり、data1(0)の表示画像を表示する各画素のR、G、Bの輝度L1R、L1G、L1Bとし、Rのゲイン値G1R、Gのゲイン値G1G、Bのゲイン値G1Bとしたとき、data1(0)とゲイン値Gとの積とは、L1R×G1R、L1G×G1G、L1B×G1Bのそれぞれを意味する。同様に、data2(0)とゲイン値Gとの積は、data2(0)の表示画像を表示する各画素のR、G、Bの輝度L2R、L2G、L2Bとし、Rのゲイン値G2R、Gのゲイン値G2G、Bのゲイン値G2Bとしたとき、L2R×G2R、L2G×G2G、L2B×G2Bのそれぞれを意味する。
また、data1(0)とゲイン値Gに対応する値との積も、R、G、Bの色毎に計算が行われる。ゲイン値Gに対応する値を、例えば、任意の定数C1R、C1G、C1BをそれぞれRGBのゲイン値G1R、G1G、G1Bに掛けた値としたとき、data1(0)とゲイン値Gに対応する値との積は、L1R×C1R×G1R、L1G×C1G×G1G、L1B×C1B×G1Bとなる。また、例えば、ゲイン値Gに対応する値を、G1R C1R、G1G C1G 1B C1Bとしたとき、data1(0)とゲイン値Gに対応する値との積は、L1R×G1R C1R、L1G×G1G C1G、L1B×G1B C1Bとなる。また、例えば、ゲイン値Gに対応する値を、C1R(1/G1R)、C1G(1/G1G)、C1B(1/G1B)としたとき、data1(0)とゲイン値Gに対応する値との積は、L1R×C1R(1/G1R)、L1G×C1G(1/G1G)、L1B×C1B(1/G1B)となる。data2(0)とゲイン値Gに対応する値との積も、上述と同様に求めることができる。
つまり、ゲイン値Gに対応する値、及びゲイン値Gに対応する値は、それぞれゲイン値Gを変数とする関数、及びゲイン値Gを変数とする関数として定義することができる。また、ゲイン値Gを変数とする関数、及びゲイン値Gを変数とする関数は、それぞれ1変数の関数に限定せず、状況に応じて、又は、場合によっては2変数以上の関数として定義してもよい。
なお、本明細書において、簡易的に説明するため、以後は、ゲイン値Gは、G1R、G1G、G1Bのいずれか一を示し、ゲイン値Gは、G2R、G2G、G2Bのいずれか一を示すものとする。したがって、data1(0)とGとの積とは、L1R×G1R、L1G×G1G、L1B×G1Bのいずれかを示し、data2(0)とGとの積とは、L2R×G2R、L2G×G2G、L2B×G2Bのいずれかを示すものとする。また、これは、data1(0)とゲイン値Gに対応する値との積を計算する場合において、ゲイン値Gに対応する値がC1R×G1R、C1G×G1G、C1B×G1Bであるとき、定数C1R、C1G、C1Bの値が1であることに相当し、data2(0)とゲイン値Gに対応する値との積を計算する場合において、ゲイン値Gに対応する値をC2R×G2R、C2G×G2G、C2B×G2Bであるとき、定数C2R、C2G、C2Bの値が1であることに相当する。
なお、G、及びGのそれぞれの値は、ゲイン計算回路461に送られる信号sparamによって決定される。具体的な、G、及びGのそれぞれの値の決定方法は、後述する。
ゲイン計算回路461は、data1(0)とゲイン値G、又はゲイン値Gに対応する値との積であるdata1(1)と、data2(0)とゲイン値G、又はゲイン値Gに対応する値との積であるdata2(1)を出力し、data1(1)とdata2(1)をデータ処理回路462に送信する。data1(1)、data2(1)のそれぞれが、data1(0)、data2(0)を調光補正、調色補正を行ったデータとなる。
加えて、ゲイン計算回路461は、信号drmdを画像処理部460の外部に送信する機能を有する。信号drmdは、ハイブリッド表示装置の動作モードに関する信号であり、主にタイミングコントローラなどに送られる。具体的には、ゲイン計算回路461は、光センサ443で計測した外光の照度に応じて、ハイブリッド表示装置の動作モードを第1モード乃至第3モードのいずれか一に決定する機能を有し、その決定された動作モードの情報を有する信号drmdを画像処理部460の外部に送信する。
データ処理回路462は、ゲイン計算回路461から出力されたdata1(1)とdata2(1)と、に対して補正処理を行って、data1(2)とdata2(2)を出力する機能を有する。データ処理回路462が行う補正処理は、上述したガンマ補正処理の他に、例えば、EL補正処理がある。EL補正処理とは、有機EL素子である表示素子に表示する画像データに対して行われる補正処理であり、有機EL素子の輝度を調整する補正処理である。
ここで、画像処理部460に入力される画像データと、画像処理部460によって処理されて、画像処理部460から出力される画像データと、の入出力特性について、説明する。
図2は、入力される画像データの階調の値に対応する、出力後の画像データの階調の値を示した入出力特性のグラフの一例である。なお、本例において、画像処理部460のゲイン計算回路461では、入力された画像データに対してゲイン値0.5を掛けた値を出力することとする。加えて、本例では、画像処理部460のデータ処理回路462では、ガンマ補正を行うこととし、ガンマ補正のガンマ値は2.2としている。さらに、本例では、入力される画像データは8bit階調のデータとしており、出力される画像データは12bit階調の画像データに変換している。そのため、横軸の値の範囲は0以上255以下となり、かつ縦軸の値の範囲は、0以上4095以下となっている。尚、図2のグラフは一例であるため、入力される画像データを8bit階調のデータとし、出力される画像データを8bit階調のデータとすることも可能である。この場合、横軸の値の範囲は0以上255以下となり、かつ縦軸の値の範囲は、0以上255以下となっている。
入出力特性IO1は、画像処理部460に入力された画像データの階調の値と、データ処理回路462におけるガンマ補正の処理、及び8bitから12bitのデータ変換の処理を施されて、画像処理部460から出力される画像データの階調の値と、の入出力特性を示している。入出力特性IO2は、画像処理部460に入力された画像データの階調の値と、ゲイン計算回路461における演算処理、データ処理回路462におけるガンマ補正の処理、及び8bitから12bitのデータ変換の処理を施されて、画像処理部460から出力される画像データの階調の値と、の入出力特性を示している。つまり、入出力特性IO2は、入出力特性IO1に加えてゲイン計算回路461による調光補正を施した特性となっている。
入出力特性IO2において、入力される画像データの階調の値が255であったとき、ゲイン計算回路461による演算、データ処理回路462によるガンマ補正、及び8bitから12bitのデータ変換によって、出力される画像データの階調の値は2994となる。これは、入出力特性IO1において、入力される画像データの階調の値が128であるときの、出力される画像データの階調の値と等しくなる。つまり、入出力特性IO2の出力される画像データの階調は、入出力特性IO1において、入力データの階調の値に対してゲイン値0.5を掛けて得られた階調の値での、出力される画像データの階調の値に相当する。
前述したとおり、ゲイン値は、光センサ443から送られる信号sparamによって定められる。つまり、ハイブリッド表示装置を扱う環境の明るさの変化によって、ゲイン値は変動する。この場合、入出力特性IO2のゲイン値を0.5に固定するのではなく、環境に応じて変動することによって、入力された画像データに対して、動的に調光補正を施すことができる。
本発明の一態様は、図1(A)に示す画像処理部460の構成に限定されない。場合によって、又は状況に応じて、画像処理部460の構成要素を適宜取捨することができる。また、場合によって、又は状況に応じて、画像処理部460の内部の接続構成を変更することができる。
例えば、図1(A)の画像処理部460の構成として、フレームメモリを有してもよい(図示しない。)。フレームメモリをゲイン計算回路461とデータ処理回路462とに電気的に接続することで、ゲイン計算回路461又はデータ処理回路462での処理中のデータを一時的に保存することができる。また、フレームメモリは、画像処理部460内部ではなく、外部に設けられる構成としてもよい。
また、例えば、図1(A)の画像処理部460の内部の接続構成を、図1(B)に示す画像処理部460Aに変更してもよい。画像処理部460Aは、ホスト装置などから送信されるdata1(0)とdata2(0)と、をゲイン計算回路461よりも先にデータ処理回路462に入力される構成となっている。つまり、画像処理部460Aは、data1(0)とdata2(0)に対してデータ処理回路462によって補正処理を行い、補正処理が行われたデータ(図1(B)では、data1(3)とdata2(3)と記載している。)をゲイン計算回路461に入力してdata1(2)とdata2(2)を出力する構成となっている。
<動作例>
次に、上述の画像処理部を備える表示装置の動作方法の一例について説明する。
図3は、画像処理部460を備えるハイブリッド表示装置の動作方法の一例を示したフローチャートであり、該動作方法は、ステップST1乃至ステップST17を有する。
ハイブリッド表示装置が駆動を開始したとき、初めにステップST1が行われる。
ステップST1では、光センサ443によって外光の照度を計測する動作が行われる。なお、本明細書では、計測した照度をEと記載する。計測した照度Eは、信号sparamとして、ゲイン計算回路461に送信される。
ステップST2では、画像処理部460の外部(例えば、ホスト装置などがある。)から画像データを取得する動作が行われる。具体的には、画像データとしてdata1(0)とdata2(0)がゲイン計算回路461に入力される。
ステップST3では、照度Eが照度Eminよりも低いか否かの判定が行われる。照度Eminは、ゲイン計算回路461にあらかじめ設定されたパラメータであり、ハイブリッド表示装置の動作モードを第1モード乃至第3モードのいずれか一に決定するために用いられる。照度Eが照度Eminよりも低い場合、ステップST5に移行し、照度Eが照度Emin以上である場合、ステップST4に移行する。
ステップST4では、照度Eが照度Emaxよりも低いか否かの判定が行われる。照度Emaxは、照度Eminと同様に、ゲイン計算回路461にあらかじめ設定されたパラメータであり、ハイブリッド表示装置の動作モードを第1モード乃至第3モードのいずれか一に決定するために用いられる。照度Eが照度Emaxよりも低い場合、ステップST7に移行し、照度Eが照度Emax以上である場合、ステップST9に移行する。
ステップST5では、ゲイン計算回路461から、ハイブリッド表示装置を第2モードとして駆動する制御信号を信号drmdとして、画像処理部460の外部に送信する動作が行われる。このため、ハイブリッド表示装置は第2モードで駆動を行う。第2モードは、第2表示素子である発光素子のみによって画像を表示するモードであるため、外光の照度Eが照度Eminよりも低い環境下(暗い環境下)では、ハイブリッド表示装置は第2モードによる駆動が適している。また、ハイブリッド表示装置は第2モードで動作するため、第1表示素子の駆動を停止させることもできる。この場合、信号drmdによって第1表示素子の駆動を制御することができる。
ステップST6では、ゲイン値であるG、及びGの値の設定が行われる。Gは、第1表示素子に画像を表示する場合に用いるゲイン値である。ステップST5において、ハイブリッド表示装置は第2モードで駆動している(第2表示素子のみで駆動している)ため、Gは0と設定される。Gは、第2表示素子に画像を表示する場合に用いるゲイン値であり、例えば、次の一次関数によって算出することができる。
2(2)、b2(2)は、ゲイン計算回路461にあらかじめ設定されたパラメータである。
ステップST7では、ゲイン計算回路461から、ハイブリッド表示装置を第3モードとして駆動する制御信号を信号drmdとして、画像処理部460の外部に送信する動作が行われる。このため、ハイブリッド表示装置は第3モードで駆動を行う。第3モードは、第1表示素子である反射型素子と第2表示素子である発光素子と、によって画像を表示するモードであるため、外光の照度Eが照度Emin以上で照度Emaxよりも低い環境下では、ハイブリッド表示装置は第3モードによる駆動が適している。
ステップST8では、ゲイン値であるG、及びGの値の設定が行われる。Gは、第1表示素子に画像を表示する場合に用いるゲイン値であり、例えば、次の一次関数によって算出することができる。
1(3)、b1(3)は、ゲイン計算回路461にあらかじめ設定されたパラメータである。
また、Gは、第2表示素子に画像を表示する場合に用いるゲイン値であり、例えば、次の一次関数によって算出することができる。
2(3)、b2(3)は、ゲイン計算回路461にあらかじめ設定されたパラメータである。
ステップST9では、ゲイン計算回路461から、ハイブリッド表示装置を第1モードとして駆動する制御信号を信号drmdとして、画像処理部460の外部に送信する動作が行われる。このため、ハイブリッド表示装置は第1モードで駆動を行う。第1モードは、第1表示素子である反射型素子のみによって画像を表示するモードであるため、外光の照度Eが照度Emax以上の環境下(明るい環境下)では、ハイブリッド表示装置は第1モードによる駆動が適している。また、ハイブリッド表示装置は第1モードで動作するため、第2表示素子の駆動を停止させることもできる。この場合、信号drmdによって第2表示素子の駆動を制御することができる。
ステップST10では、ゲイン値であるG、及びGの値の設定が行われる。Gは、第2表示素子に画像を表示する場合に用いるゲイン値である。ステップST9において、ハイブリッド表示装置は第1モードで駆動している(第1表示素子のみで駆動している)ため、Gは0と設定される。Gは、第1表示素子に画像を表示する場合に用いるゲイン値であり、例えば、次の一次関数によって算出することができる。
1(1)、b1(1)は、ゲイン計算回路461にあらかじめ設定されたパラメータである。
ステップST6におけるGを定める式、ステップST8におけるG、及びGを定める式、ステップST10におけるGを定める式は、上述した式に限定せず、例えば、高次関数、指数関数などを用いてもよい。
ステップST11では、ステップST6、ステップST8のいずれか一によって定められたGが、G2_maxよりも低いか否かの判定が行われる。G2_maxは、ゲイン計算回路461にあらかじめ設定されたパラメータであり、ゲイン値Gの取り得る範囲の最大値として定義される。GがG2_maxよりも低い場合、ステップST13に移行し、GがG2_max以上である場合、ステップST12に移行する。
ステップST12では、GをG2_maxに変更する動作が行われる。ステップST12は、ステップST6、又はステップST8において、GがG2_max以上である場合に行われる動作であり、Gがゲイン値Gの取る得る範囲の最大値であるG2_max以上であったとき、Gは最大値のG2_maxの値として扱われる。
ステップST13では、ステップST8、ステップST10のいずれか一によって定められたGが、G1_maxよりも低いか否かの判定が行われる。G1_maxは、ゲイン計算回路461にあらかじめ設定されたパラメータであり、ゲイン値Gの取る得る範囲の最大値として定義される。GがG1_maxよりも低い場合、ステップST15に移行し、GがG1_max以上である場合、ステップST14に移行する。
ステップST14では、GをG1_maxに変更する動作が行われる。ステップST14は、ステップST8、又はステップST10において、GがG1_max以上である場合に行われる動作であり、Gがゲイン値Gの取る得る範囲の最大値であるG1_max以上であったとき、Gは最大値のG1_maxの値として扱われる。
ステップST15では、ステップST1乃至ステップST14の動作によって定められたゲイン値GとGと、画像処理部460に入力されたdata1(0)とdata2(0)と、を用いて、data1(1)とdata2(1)とを生成する動作が行われる。
ステップST16では、ステップST15で生成されたdata1(1)とdata2(1)と、がデータ処理回路462に送信され、data1(1)とdata2(1)とに対して所定の補正処理が行われる。補正処理の行われたdata1(1)、data2(1)は、それぞれdata1(2)、data2(2)として画像処理部460の外部に出力される。
ステップST17では、第1表示素子にdata1(2)が送られ、第2表示素子にdata2(2)が送られて、ハイブリッド表示装置にdata1(2)及びdata2(2)の画像を表示する動作が行われる。ステップST17の終了後は、ステップST1に戻って、繰り返し動作が行われる。
なお、本明細書等において、フローチャートでは、全体の動作方法を複数の動作に分けて、複数の動作を互いに独立したステップとして示している。しかしながら実際には、動作方法を複数の動作に切り分けることが難しく、一つのステップに複数の動作が係わる場合や、複数のステップにわたって一つの動作が関わる場合があり得る。そのため、フローチャートのステップは、明細書で説明した動作に限定されず、状況に応じて適切に入れ替えることができる。
例えば、図3に示したフローチャートにおいて、ステップST5とステップST6の動作は、互いに入れ替えることができる。つまり、先にゲイン値G、及びGを設定した後に、ハイブリッド表示装置を駆動する信号drmdを送信してもよい。同様に、ステップST7とステップST8と、を互いに入れ替えてもよく、又は、ステップST9とステップST10と、を互いに入れ替えてもよい。
<外光の照度Eに対するゲイン値G、Gの変化>
上述の動作例において、外光の照度Eに対するゲイン値G、Gの変化について説明する。
図4(A)(B)は、横軸を照度E、縦軸をゲイン値Gとして、照度Eに対するゲイン値Gの変化を示すグラフである。
図4(A)のグラフでは、ゲイン値Gが、全ての照度Eにおいて、G2_maxに達しない場合を図示している。外光の照度EがEminよりも低いとき、Gは式(E1)を満たす値となり、外光の照度EがEmin以上でEmaxよりも低いとき、Gは式(E3)を満たす値となり、外光の照度EがEmax以上のとき、Gは0となる。
図4(B)のグラフでは、ゲイン値Gが、式(E3)において外光の照度EがE2s(E2sは、Emin以上でEmaxよりも低い照度である。)のときに、G2_maxとなる場合を図示している。外光の照度EがEminよりも低いとき、Gは式(E1)を満たす値となり、外光の照度EがEmin以上でE2sよりも低いとき、Gは式(E3)を満たす値となり、外光の照度EがE2s以上でEmaxよりも低いとき、GはG2_maxの値となり、外光の照度EがEmax以上のとき、Gは0となる。
図4(C)は、横軸を照度E、縦軸をゲイン値Gとして、照度Eに対するゲイン値Gの変化を示すグラフである。
図4(C)のグラフでは、ゲイン値Gが、式(E4)において外光の照度EがE1s(E1sは、Emaxより高い照度である。)のときに、G1_maxとなる場合を図示している。外光の照度EがEminよりも低いとき、Gは0となり、外光の照度EがEmin以上でEmaxよりも低いとき、Gは式(E2)を満たす値となり、外光の照度EがEmax以上でE1sよりも低いとき、Gは式(E4)を満たす値となり、外光の照度EがE1s以上のとき、GはG1_maxの値となる。
なお、図4(C)では、式(E4)において外光の照度EがE1sのときに、G1_maxとなる場合を図示しているが、ゲイン計算回路461の動作はこれに限定されない。例えば、式(E2)において(外光の照度EがEmin以上でEmaxよりも低いときにおいて)ゲイン値GがG1_maxに達する場合も考えられる。この場合、式(E2)でGがG1_maxとなるときの外光の照度よりも高い照度では、GはG1_maxの値をとることになる。
図4(A)(B)(C)において、式(E1)乃至式(E4)で用いたパラメータa1(1)、a2(2)、a1(3)、a2(3)は、0よりも大きい値としているが、ゲイン計算回路461の動作はこれに限定されない。例えば、a1(1)、a2(2)、a1(3)、a2(3)の少なくともいずれか一は、0よりも小さい値としてもよい。また、例えば、a1(1)、a2(2)、a1(3)、a2(3)の少なくともいずれか一は、0としてもよい。
図5(A)に、a2(3)を0より少ない値とする、照度Eに対するゲイン値Gの変化のグラフを示し、図5(B)にa1(1)、a1(3)の値を0とした場合の、照度Eに対するゲイン値Gのグラフを示す。
図5(A)のグラフでは、ゲイン値Gが、全ての照度Eにおいて、G2_maxに達しない場合を図示している。外光の照度EがEminよりも低いとき、Gは式(E1)を満たす値となっている。ここでは、a2(2)の値をaex2(2)(aex2(2)は0よりも大きい値である。)とし、b2(2)の値をbex2(2)(bex2(2)は0よりも大きい値である。)としている。外光の照度EがEmin以上でEmaxよりも低いとき、Gは式(E3)を満たす値となっている。ここでは、a2(3)の値をaex2(3)(aex2(3)は0よりも小さい値である。)とし、b2(3)の値をbex2(3)(bex2(3)は0よりも大きい値である。)としている。外光の照度EがEmax以上のとき、Gは0となる。
図5(B)のグラフでは、外光の照度EがEmin以上のときに、ゲイン値Gが一定となる場合を図示している。外光の照度EがEminよりも低いとき、Gは0となる。外光の照度EがEmin以上でEmaxよりも低いとき、Gは式(E2)を満たす値としており、a1(3)の値を0とし、b1(3)の値をbex1(3)(bex1(3)は、0よりも大きい値とする。)としている。外光の照度EがEmax以上のとき、Gは式(E4)を満たす値としており、a1(1)の値を0とし、b1(1)の値をbex1(1)(bex1(1)は、bex3(1)と等しい値とする。)としている。また、この場合、bex1(1)、及びbex1(3)は、G1_maxとしてもよい。
このように、ゲイン計算回路461において、ゲイン値G、Gを求めることで、画像処理部460に入力されたdata1(0)とdata2(0)と、のそれぞれと、ゲイン値G、Gとの積であるdata1(1)とdata2(1)を出力することができる。これにより、data1(0)とdata2(0)とに対して、調光補正を行うことができる。また、R、G、Bの各色に固有の演算を行うことで、調色補正を行うことができる。
なお、本実施の形態で用いたパラメータEmin、Emax、a1(1)、b1(1)、a2(2)、b2(2)、a1(3)、b1(3)、a2(3)、b2(3)、G1_max、G2_maxは、ゲイン計算回路461の作製時にあらかじめ定められていてもよいし、表示画像を観るユーザ側が操作を行って該パラメータを自由に設定できるようにしてもよい。
なお、本実施の形態は、本明細書で示す他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。
(実施の形態2)
本実施の形態では、実施の形態1で説明した画像処理部460を含むハイブリッド表示装置とその周辺の装置を有する電子機器の構成について説明する。
<構成例>
図6は、電子機器の構成例として、表示装置とその周辺の装置を説明するブロック図である。
表示装置100Aは、ディスプレイコントローラ400Aと、ゲートドライバ103と、レベルシフタ104と、表示部106と、ソースドライバ111と、を有する。ホスト装置440と、タッチセンサユニット300と、光センサ443と、は、表示装置100Aの周辺の装置として機能し、それぞれ表示装置100Aと電気的に接続されている。
なお、ディスプレイコントローラ400Aと、ゲートドライバ103と、レベルシフタ104と、ソースドライバ111と、は、同一のIC(Integrated Circuit)又は別々のICとして、表示部106が形成されている基板にCOG(Chip On Glass)方式などで実装することができる場合がある。また、上述のICは、COG方式ではなく、該基板と電気的に接続されているFPC(Flexible Printed Circuit)に、COF(Chip on Film)方式などで実装することもできる場合がある。なお、ディスプレイコントローラ400Aと、ゲートドライバ103と、レベルシフタ104と、ソースドライバ111と、は全てICとして作製する必要は無く、回路によっては、該基板上に直接形成することもできる場合がある。
ディスプレイコントローラ400Aは、インターフェース450と、フレームメモリ451と、デコーダ452と、センサコントローラ453と、コントローラ454と、クロック生成回路455と、画像処理部460と、ラインメモリ470と、タイミングコントローラ473と、レジスタ475と、タッチセンサコントローラ484と、を有する。なお、本明細書では、フレームメモリ451と、デコーダ452と、画像処理部460と、ラインメモリ470と、タイミングコントローラ473と、レジスタ475と、をまとめて領域490と呼称する。
タッチセンサユニット300は、センサアレイ302と、TS(タッチセンサ)ドライバ回路311と、センス回路312と、を有する。なお、本明細書では、TSドライバ回路311と、センス回路312と、をまとめて周辺回路315と呼称する。
表示部106は、画素10を有し、画素10は、反射型素子10aと、発光素子10bとを有する。なお、反射型素子10aは、別の実施の形態で説明する第1表示素子に相当し、発光素子10bは、別の実施の形態で説明する第2表示素子に相当する。
ゲートドライバ103は、ゲートドライバ103aとゲートドライバ103bと、を有する。ゲートドライバ103aは、表示部106が有する反射型素子10aを選択する機能を有し、ゲートドライバ103bは、表示部106が有する発光素子10bを選択する機能を有する。
レベルシフタ104は、レベルシフタ104aとレベルシフタ104bと、を有する。レベルシフタ104aは、ゲートドライバ103aと電気的に接続されている。加えて、レベルシフタ104aは、タイミングコントローラ473と電気的に接続されている。レベルシフタ104aは、タイミングコントローラ473から送られてきたタイミング信号を適切なレベルまでシフトして、レベルシフトされたタイミング信号をゲートドライバ103aに送信する機能を有する。レベルシフタ104bは、ゲートドライバ103bと電気的に接続されている。加えて、レベルシフタ104bは、タイミングコントローラ473と電気的に接続されている。レベルシフタ104bは、タイミングコントローラ473から送られてきたタイミング信号を適切なレベルまでシフトして、レベルシフトされたタイミング信号をゲートドライバ103bに送信する機能を有する。
ソースドライバ111は、ソースドライバ111aとソースドライバ111bと、を有する。ソースドライバ111aは、表示部106が有する反射型素子10aに対して、ラインメモリ470からの画像データを送信する機能を有し、ソースドライバ111bは、表示部106が有する発光素子10bに対して、ラインメモリ470からの画像データを送信する機能を有する。
ホスト装置440は、インターフェース450と電気的に接続され、タッチセンサコントローラ484は、タッチセンサユニット300の周辺回路315と電気的に接続され、光センサ443は、センサコントローラ453と電気的に接続されている。
ディスプレイコントローラ400Aとホスト装置440との通信は、インターフェース450を介して行われる。具体的には、ホスト装置440は、インターフェース450を介して、ディスプレイコントローラ400Aに画像データ、各種制御信号などを送信し、ディスプレイコントローラ400Aは、タッチセンサコントローラ484が取得したタッチ位置などの情報をホスト装置440に送信する。なお、ディスプレイコントローラ400Aが有するそれぞれの回路は、ホスト装置440の規格、表示装置100Aの仕様などによって適宜取捨される。
なお、ホスト装置440については、実施の形態3で詳述する。
フレームメモリ451は、ディスプレイコントローラ400Aに入力された画像データを保存するためのメモリである。ホスト装置から圧縮された画像データが送られる場合、フレームメモリ451は、圧縮された画像データを格納することが可能である。デコーダ452は、圧縮された画像データを伸長するための回路である。画像データを伸長する必要がない場合、デコーダ452は処理を行わない。または、デコーダ452を、フレームメモリ451とインターフェース450との間に、配置することもできる。
また、フレームメモリ451は、画像処理部460において処理中の画像データを一時的に保存するために用いてもよい。この場合は、デコーダ452を介さず、フレームメモリ451と画像処理部460との間で、直接データの通信を行ってもよい。
画像処理部460は、実施の形態1で説明した画像処理部460を適用することができる。その場合、画像処理部460は、ゲイン計算回路461、データ処理回路462を有する。データ処理回路462は、画像データに対して各種画像処理を行う機能を有する。例えば、データ処理回路462は、ガンマ補正回路462a、EL補正回路462bなどを有する。
画像処理部460で処理された画像データ、例えば、data1(2)とdata2(2)とは、ラインメモリ470を経て、ソースドライバ111に出力される。ラインメモリ470は、画像データを一時的に格納するためのメモリであり、ラインバッファと呼ばれることがある。ソースドライバ111は、入力された画像データを処理し、表示部106のソース線に書き込む機能をもつ。
タイミングコントローラ473は、ソースドライバ111、タッチセンサコントローラ484、ゲートドライバ103のそれぞれで使用されるタイミング信号を生成する機能を有する。なお、本構成例では、ゲートドライバ103に入力されるタイミング信号が、レベルシフタ104によってレベルシフトされてから、ゲートドライバ103に送信される構成となっている。ゲートドライバ103は、表示部106の画素を選択する機能を有する。
タッチセンサコントローラ484は、TSドライバ回路311、センス回路312を制御する機能をもつ。センス回路312で読み出されたタッチ情報を含む信号は、タッチセンサコントローラ484で処理され、インターフェース450を介して、ホスト装置440に送出される。ホスト装置440は、タッチ情報を反映した画像データを生成し、ディスプレイコントローラ400Aに送出する。なお、ディスプレイコントローラ400Aで、画像データにタッチ情報を反映する構成も可能である。
クロック生成回路455は、ディスプレイコントローラ400Aで使用されるクロック信号を生成する機能を有する。コントローラ454は、インターフェース450を介してホスト装置440から送られる各種制御信号を処理し、ディスプレイコントローラ400A内の各種回路を制御する機能を有する。また、コントローラ454は、ディスプレイコントローラ400A内の各種回路への電源供給を制御する機能を有する。以下、使われていない回路への電源供給を一時的に遮断することを、パワーゲーティングと呼称する。なお、パワーゲーティングについては、後述する。
特に、表示部106が前述したOSトランジスタを有する場合、OSトランジスタはオフ電流が非常に小さい特性を有するため、表示素子に画像データを長時間保持することができる。つまり、静止画の場合において、画像データのリフレッシュを行う必要が無いため、このとき、表示装置100Aが有する所定の回路をパワーゲーティングすることができる。本明細書では、このような動作をアイドリング・ストップ(本明細書ではIDSと呼称する。)駆動と呼ぶこととする。なお、IDS駆動については、実施の形態4で詳述する。
レジスタ475は、ディスプレイコントローラ400Aの動作に用いられるデータを格納する。レジスタ475が格納するデータには、画像処理部460が補正処理を行うために使用するパラメータ、タイミングコントローラ473が各種タイミング信号の波形生成に用いるパラメータなどがある。レジスタ475は、複数のレジスタで構成されるスキャンチェーンレジスタを備える。
センサコントローラ453には、光センサ443が電気的に接続されている。光センサ443には外光445に含まれるR(赤)、G(緑)、B(青)のそれぞれの照度を検知し、検知信号を生成する。センサコントローラ453は該検知信号を基に、制御信号を生成する。センサコントローラ453で生成される該制御信号は、例えば、コントローラ454に出力される。
また、センサコントローラ453は加速度センサが電気的に接続されている構成としてもよい。表示装置100Aに加速度センサを電気的に接続することで、表示装置100Aは、表示装置100Aの傾きに応じて、表示部106に表示する画像を変更するなどの動作を行うことができる。また、センサコントローラ453は熱センサが電気的に接続されている構成としてもよい。表示装置100Aに熱センサを電気的に接続することで、表示装置100Aは、表示装置100Aの温度に応じて、表示部106に表示する画像を変更するなどの動作を行うことができる。この場合、表示装置100Aが比較的高温の場合、画像処理部460などで、第2表示素子の輝度が低下するように画像処理を行うことが有効である。
また、表示装置100Aが折り畳み式の電子機器に組み込まれている場合、センサコントローラ453は開閉センサが電気的に接続されている構成としてもよい。このような構成にすることで、電子機器は、電子機器が折り畳まれているとき、表示装置100Aの駆動を停止し、電子機器が開いたとき、表示装置100Aの駆動を開始するなどの動作を行うことができる。
<<パワーゲーティング>>
コントローラ454は、ホスト装置440から送られる画像データに変化がない場合、ディスプレイコントローラ400A内の一部回路をパワーゲーティングすることができる。具体的には、一部回路とは、例えば、領域490内の回路を指す。ホスト装置440から画像データに変化がないことを示す制御信号をディスプレイコントローラ400Aに送信し、当該制御信号をコントローラ454で検出した場合にパワーゲーティングする構成が可能である。
また、パワーゲーティングを行う回路は、ディスプレイコントローラ400Aが有する回路に限定せず、例えば、ソースドライバ111、レベルシフタ104、ゲートドライバ103などに対して、行ってもよい。
領域490内の回路は、画像データに関する回路と、表示装置100Aを駆動するための回路であるため、画像データに変化がない場合は、一時的に領域490内の回路を停止することができる。なお、画像データに変化がない場合でも、表示部106の画素に使用されるトランジスタがデータを保持できる時間(IDSが可能な時間)を考慮してもよい。また、表示部106の画素が反射型素子として液晶素子を適用した場合において、液晶素子が焼き付き防止のため行う反転駆動の時間を考慮してもよい。
例えば、コントローラ454はタイマ機能を組み込むことで、タイマで測定した時間に基づいて、領域490内の回路への電源供給を再開するタイミングを決定してもよい。なお、フレームメモリ451もしくはラインメモリ470に画像データを保存しておき、当該画像データを反転駆動時に表示部106に供給する画像データとする構成が可能である。このような構成とすることで、ホスト装置440から画像データを送信することなく反転駆動が実行できる。したがって、ホスト装置440からのデータ送信量を低減でき、ディスプレイコントローラ400Aの消費電力を低減することができる。
なお、表示装置100A、又はディスプレイコントローラ400Aの構成は、本実施の形態で説明した構成例に限定されない。ディスプレイコントローラ400Aの仕様、ホスト装置440の規格、表示装置100Aの仕様等によって、様々な組み合わせが考えられる。
例えば、本実施の形態において、光センサ443は、表示装置100Aの周辺装置として説明しているが、図7に示すとおり、光センサ443は、表示装置100Bに含まれる構成であってもよい。また、例えば、図8に示すとおり、光センサ443は、ホスト装置440が有する構成とし、表示装置100C、及びディスプレイコントローラ400Cは光センサ443及びセンサコントローラ453を含まない構成としてもよい。
なお、本実施の形態は、本明細書で示す他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。
(実施の形態3)
本実施の形態では、先の実施の形態で説明したホスト装置440の具体的な構成例について、説明する。
図9は、ホスト装置440の構成例を示すブロック図である。なお、図9は、ホスト装置440と電気的に接続されている表示装置100Aと、デバイス1100と、も図示している。
ホスト装置440は、ディスプレイインターフェース1001と、GPU(Graphics Processing Unit)1002と、プロセッサ1003と、デバイスインターフェース1004と、メモリ1005と、データバス1050と、を有している。
ディスプレイインターフェース1001と、GPU1002と、プロセッサ1003と、デバイスインターフェース1004と、メモリ1005と、は、データバス1050を介して、お互いに電気的に接続されている。
ディスプレイインターフェース1001は、ディスプレイコントローラ400Aが有するインターフェース450と電気的に接続されている。ディスプレイインターフェース1001は、ディスプレイコントローラ400Aと、ホスト装置440との間の交信、及び制御を行う装置である。
GPU1002は、表示装置100Aに送信する画像データを処理する装置である。特に、GPU1002は、3D画像の表示に必要な計算を行うことができるため、プロセッサ1003の処理量を減らすことができる。
プロセッサ1003は、演算装置、及び制御装置として機能し、ホスト装置440内の各種装置の動作全般を制御する。プロセッサ1003には、セントラルプロセシングユニット(CPU)やマイクロプロセッサ(MPU)などを用いることができる。
デバイスインターフェース1004は、ホスト装置440と、外部機器に相当するデバイス1100と、の間の交信、及び制御を行う装置である。デバイス1100としては、例えば、キーボード、マウス、外付けの記憶装置、マイク、又はスピーカなどが挙げられる。
メモリ1005は、情報を保持する装置である。情報を一時的に保持する場合、揮発性メモリであるDRAM(Dynamic Random Access Memory)、SRAM(Static Random Access Memory)などを適用することができ、情報を常に保持する場合、不揮発性メモリであるフラッシュメモリ、磁気記憶装置(ハードディスクドライブ、磁気メモリなど)、ROM(Read Only Memory)などを適用することができる。また、上記に挙げた揮発性メモリ、及び不揮発性メモリの両方を適用することができる。
なお、本実施の形態は、表示装置100Aだけでなく、表示装置100B及び表示装置100Cに対しても有効である。
なお、本実施の形態で説明したホスト装置440の構成は一例であり、状況によって、場合によって、又は必要に応じて、適宜、構成要素を取捨することができる。例えば、デバイスインターフェースの数を、図9に示したとおり1個だけではなく、複数個有してもよい。また、例えば、高負荷な画像処理を行わない場合は、GPU1002を取り除いた構成としてもよい。
また、本実施の形態は、本明細書で示す他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。
(実施の形態4)
本実施の形態では、実施の形態2で説明した電子機器の表示装置に適用できるハイブリッド表示装置について、図10乃至図14を用いて説明する。
本実施の形態の表示装置は、可視光を反射する第1表示素子と、可視光を発する第2表示素子とを有する。また、表示装置は、第1表示素子によって反射する光と、第2表示素子が発する光のうち、いずれか一方または双方により、画像を表示する機能を有する。
第1表示素子には、外光を反射して表示する素子を用いることができる。このような素子は光源を持たないため、表示の際の消費電力を極めて小さくすることが可能となる。
第1表示素子には、代表的には反射型の液晶素子を用いることができる。または、第1表示素子として、シャッター方式のMEMS(Micro Electro Mechanical System)素子、光干渉方式のMEMS素子の他、マイクロカプセル方式、電気泳動方式、エレクトロウェッティング方式等を適用した素子などを用いることができる。
第2表示素子には、発光素子を用いることが好ましい。このような表示素子が発する光は、その輝度や色度が外光に左右されることが少ないため、色再現性が高く(色域が広く)、コントラストの高い、鮮やかな表示を行うことができる。
第2表示素子には、例えばOLED(Organic Light Emitting Diode)、LED(Light Emitting Diode)、無機EL、QLED(Quantum−dot Light Emitting Diode)、半導体レーザ(窒化物半導体発光ダイオードなど)などの自発光性の発光素子を用いることができる。なお、第2表示素子には、自発光性の発光素子を用いることが好ましいが、これに限定されず、例えば、バックライト、またはサイドライトなどの光源と、液晶素子とを組み合わせた透過型の液晶素子を用いてもよい。
本実施の形態の表示装置は、第1表示素子を用いて画像を表示する第1モードと、第2表示素子を用いて画像を表示する第2モードと、第1表示素子及び第2表示素子の双方を用いて画像を表示する第3モードと、を有し、第1乃至第3モードを自動または手動で切り替えることができる。以下では、第1乃至第3モードの詳細について説明する。
[第1モード]
第1モードでは、第1表示素子と外光とを用いて画像を表示する。第1モードは光源が不要であるため、極めて低消費電力なモードである。例えば、表示装置に外光が十分に入射されるとき(明るい環境下など)は、第1表示素子が反射した光を用いて表示を行うことができる。例えば、外光が十分に強く、かつ外光が白色光またはその近傍の光である場合に有効である。第1モードは、文字を表示することに適したモードである。また、第1モードは、外光を反射した光を用いるため、目に優しい表示を行うことができ、目が疲れにくいという効果を奏する。なお、第1モードを、反射した光を用いて表示を行うため、反射型の表示モード(Reflection mode)と呼称してもよい。
[第2モード]
第2モードでは、第2表示素子による発光を利用して画像を表示する。そのため、照度や外光の色度によらず、極めて鮮やかな(コントラストが高く、且つ色再現性の高い)表示を行うことができる。例えば、夜間や暗い室内など、照度が極めて低い場合などに有効である。また、周囲が暗い場合、明るい表示を行うと使用者が眩しく感じてしまう場合がある。これを防ぐために、第2モードでは輝度を抑えた表示を行うことが好ましい。これにより、眩しさを抑えることに加え、消費電力も低減することができる。第2モードは、鮮やかな画像(静止画及び動画)などを表示することに適したモードである。なお、第2モードを、発光、すなわち放射した光を用いて表示を行うため、放射型の表示モード(Emission mode)と呼称してもよい。
[第3モード]
第3モードでは、第1表示素子による反射光と、第2表示素子による発光との双方を利用して表示を行う。なお、第1表示素子と第2表示素子とを、それぞれ独立に駆動させ、且つ第1表示素子と第2表示素子とを、同一期間内で駆動させることで、第1表示素子と、第2表示素子とを組み合わせた表示を行うことができる。なお、本明細書等において、第1表示素子と、第2表示素子とを組み合わせた表示、すなわち、第3モードをハイブリッド表示モード(HB表示モード)と呼称することができる。または、第3モードを、放射型の表示モードと、反射型の表示モードとを組み合わせた表示モード(ER−Hybrid mode)と呼称してもよい。
第3モードで表示を行うことで、第1モードよりも鮮やかな表示とし、且つ第2モードよりも消費電力を抑えることができる。例えば、室内照明下や、朝方や夕方の時間帯など、比較的照度が低い場合、外光の色度が白色ではない場合などに有効である。また、反射光と発光とを混合させた光を用いることで、まるで絵画を見ているかのように感じさせる画像を表示することが可能となる。
また、ハイブリッド表示装置は、第1表示素子と、第2表示素子と、で異なる画像を表示してもよい。例えば、第1表示素子で字幕を表示し、第2表示素子で画像の表示を行うことができる。このため、画像と字幕と、の両方を表示したい場合は、上述の第3モードで表示装置を動かす。
また、字幕を表示しない場合は、第2表示素子で画像の表示を行えばよいので、上述の第2モードで表示装置を動かせばよい。なお、照度が明るい場合は、第1表示素子で画像の表示を行ってもよいので、第2モードではなく、第1モードで表示装置を動かしてもよい。
<第1乃至第3モードの具体例>
ここで、上述した第1乃至第3モードを用いる場合の具体例について、図10及び図11を用いて説明する。
なお、以下では、第1乃至第3モードが照度に応じて自動に切り替わる場合について説明する。なお、照度に応じて自動で切り替わる場合、例えば、表示装置に照度センサ等を設け、当該照度センサからの情報をもとに表示モードを切り替えることができる。
図10(A)(B)(C)は、本実施の形態の表示装置が取り得る表示モードを説明するための画素の模式図である。
図10(A)(B)(C)では、第1表示素子201、第2表示素子202、開口部203、第1表示素子201から反射される反射光204、及び第2表示素子202から開口部203を通って射出される透過光205が明示されている。なお、図10(A)が第1モードを説明する図であり、図10(B)が第2モードを説明する図であり、図10(C)が第3モードを説明する図である。
なお、図10(A)(B)(C)では、第1表示素子201として、反射型の液晶素子を用い、第2表示素子202として、自発光型のOLEDを用いる場合とする。
図10(A)に示す第1モードでは、第1表示素子201である、反射型の液晶素子を駆動して反射光の強度を調節して階調表示を行うことができる。例えば、図10(A)に示すように、第1表示素子201である、反射型の液晶素子が有する反射電極で反射された反射光204の強度を液晶層で調節することで階調表示を行うことができる。
図10(B)に示す第2モードでは、第2表示素子202である、自発光型のOLEDの発光強度を調節して階調表示を行うことができる。なお、第2表示素子202から射出される光は、開口部203を通過し、透過光205として外部に取り出される。
図10(C)に示す第3モードは、上述した第1モードと、第2モードとを組み合わせた表示モードである。例えば、図10(C)に示すように、第1の表示素子201である、反射型の液晶素子が有する反射電極で反射された反射光204の強度を液晶層で調節し階調表示を行う。また、第1表示素子201の駆動する期間と、同じ期間内に、第2表示素子202である、自発光型のOLEDの発光強度、ここでは透過光205の強度を調整し階調表示を行う。
<第1乃至第3モードの状態遷移>
次に、第1乃至第3モードの状態遷移について、図10(D)を用いて説明を行う。図10(D)は、第1モード、第2モード、及び第3モードの状態遷移図である。図10(D)に示す、状態CND1は第1モードに相当し、状態CND2は第2モードに相当し、状態CND3は第3モードに相当する。
図10(D)に図示するように、状態CND1から状態CND3までは照度に応じていずれかの状態の表示モードを取り得る。例えば、昼間のように照度が大きい場合には、状態CND1を取り得る。また、昼間から夜間に時間経過して照度が小さくなる場合には、状態CND1から状態CND2に遷移する。また、昼間であっても照度が低く、反射光による階調表示が十分でない場合には、状態CND1から状態CND3に遷移する。もちろん、状態CND3から状態CND1への遷移、状態CND2から状態CND3への遷移、状態CND3から状態CND2への遷移、または状態CND2から状態CND1への遷移も生じる。
なお、図10(D)に図示するように、状態CND1乃至状態CND3において、照度の変化がない、または照度の変化が少ない場合には、他の状態に遷移せずに、続けて元の状態を維持すればよい。
以上のように照度に応じて表示モードを切り替える構成とすることで、照度に応じて表示装置の階調表示を行うことができる。また、当該階調表示によって、消費電力が比較的大きい発光素子の発光の頻度を減らすことができる場合があるため、表示装置の消費電力を低減することができる。また、表示装置は、バッテリの残容量、表示するコンテンツ、または周辺環境の照度に応じて、さらに動作モードを切り替えることができる。なお、上記の説明においては、照度に応じて表示モードが自動で切り替わる場合について例示したがこれに限定されず、使用者が手動で表示モードを切り替えてもよい。
<動作モード>
次に、第1表示素子、及び第2表示素子で行うことができる動作モードについて、図11を用いて説明を行う。
なお、以下では、通常のフレーム周波数(代表的には60Hz以上240Hz以下)で動作する通常動作モード(Normal mode)と、低速のフレーム周波数で動作するアイドリング・ストップ(IDS)駆動モードと、を例示して説明する。
なお、アイドリング・ストップ(IDS)駆動モードとは、画像データの書き込み処理を実行した後、画像データの書き換えを停止する駆動方法のことをいう。一旦画像データの書き込みをして、その後、次の画像データの書き込みまでの間隔を延ばすことで、その間の画像データの書き込みに要する分の消費電力を削減することができる。アイドリング・ストップ(IDS)駆動モードは、例えば、通常動作モードの1/100乃至1/10程度のフレーム周波数とすることができる。
図11(A)(B)(C)は、通常駆動モードとアイドリング・ストップ(IDS)駆動モードを説明する回路図及びタイミングチャートである。なお、図11(A)では、第1表示素子201(ここでは液晶素子)と、第1表示素子201に電気的に接続される画素回路206と、を明示している。また、図11(A)に示す画素回路206では、信号線SLと、ゲート線GLと、信号線SL及びゲート線GLに接続されたトランジスタM1と、トランジスタM1に接続される容量素子CsLCとを図示している。
トランジスタM1としては、半導体層に金属酸化物を有するトランジスタを用いることが好ましい。以下、トランジスタの代表例として、金属酸化物の分類の1つである酸化物半導体を有するトランジスタ(OSトランジスタ)を用いて説明する。OSトランジスタは、非導通状態時のリーク電流(オフ電流)が極めて低いため、OSトランジスタを非導通状態とすることで液晶素子の画素電極に電荷の保持をすることができる。
図11(B)は、通常駆動モードでの信号線SLおよびゲート線GLにそれぞれ与える信号の波形を示すタイミングチャートである。通常駆動モードでは通常のフレーム周波数(例えば60Hz)で動作する。1フレーム期間を期間TからTまでで表すと、各フレーム期間でゲート線GLに走査信号を与え、信号線SLからデータDを書き込む動作を行う。この動作は、期間T乃至期間Tに同じデータDを書き込む場合、または異なるデータを書き込む場合でも同じである。
一方、図11(C)は、アイドリング・ストップ(IDS)駆動モードでの信号線SLおよびゲート線GLに、それぞれ与える信号の波形を示すタイミングチャートである。アイドリング・ストップ(IDS)駆動では低速のフレーム周波数(例えば1Hz)で動作する。1フレーム期間を期間Tで表し、その中でデータの書き込み期間を期間T、データの保持期間を期間TRETで表す。アイドリング・ストップ(IDS)駆動モードは、期間Tでゲート線GLに走査信号を与え、信号線SLのデータDを書き込み、期間TRETでゲート線GLをローレベルの電圧に固定し、トランジスタM1を非導通状態として一旦書き込んだデータDを保持させる動作を行う。
アイドリング・ストップ(IDS)駆動モードは、上述した第1モード、または第3モードと組み合わせることで、さらなる低消費電力化を図ることができるため有効である。
図11(D)は、第2表示素子202(ここでは有機EL素子)と、第2表示素子に電気的に接続されている画素回路207と、を明示している。また、図11(D)に示す画素回路207では、信号線DLと、ゲート線GL2と、電流供給線ALと、信号線DL及びゲート線GL2に電気的に接続されたトランジスタM2と、トランジスタM2と電流供給線ALとに電気的に接続された容量素子CsELと、トランジスタM2と容量素子CsELと電流供給線ALと第2表示素子202とに電気的に接続されたトランジスタM3と、を図示している。
トランジスタM2としては、トランジスタM1と同様に、OSトランジスタを用いることが好ましい。OSトランジスタは、非導通状態時のリーク電流(オフ電流)が極めて低いため、OSトランジスタを非導通状態とすることで容量素子CsELに充電した電荷の保持をすることができる。つまり、トランジスタM3のゲート−ドレイン間電圧を一定に保つことができ、第2表示素子202の発光強度を一定にすることができる。
したがって、第1表示素子がアイドリング・ストップ(IDS)駆動する場合と同様に、第2表示素子のアイドリング・ストップ(IDS)駆動は、ゲート線GL2に走査信号を与えて、信号線DLからデータを書き込んだ後に、ゲート線GL2にローレベルの電圧に固定することで、トランジスタM2を非導通状態として一旦書き込んだ該データを保持する動作を行う。
なお、トランジスタM3は、トランジスタM2と同様の材料で構成するのが好ましい。トランジスタM3とトランジスタM2の材料の構成を同じにすることで、画素回路207の作製工程を短縮することができる。
アイドリング・ストップ(IDS)駆動モードは、上述した第1モード乃至第3モードと組み合わせることで、さらなる低消費電力化を図ることができるため有効である。
以上のように、本実施の形態の表示装置は、第1モード乃至第3モードを切り替えて表示を行うことができる。したがって、周囲の明るさによらず、視認性が高く利便性の高い表示装置または全天候型の表示装置を実現できる。
また、本実施の形態の表示装置は、第1表示素子を有する第1の画素と、第2表示素子を有する第2の画素とをそれぞれ複数有すると好ましい。また、第1の画素と第2の画素とは、それぞれ、マトリクス状に配置されることが好ましい。
第1の画素及び第2の画素は、それぞれ、1つ以上の副画素を有する構成とすることができる。例えば、画素には、副画素を1つ有する構成(白色(W)など)、副画素を3つ有する構成(赤色(R)、緑色(G)、及び青色(B)の3色など)、あるいは、副画素を4つ有する構成(赤色(R)、緑色(G)、青色(B)、白色(W)の4色、または、赤色(R)、緑色(G)、青色(B)、黄色(Y)の4色など)を適用できる。なお、第1の画素及び第2の画素が有する色要素は、上記に限定されず、必要に応じて、シアン(C)及びマゼンタ(M)などを組み合わせてもよい。
本実施の形態の表示装置は、第1の画素及び第2の画素は、双方とも、フルカラー表示を行う構成とすることができる。または、本実施の形態の表示装置は、第1の画素では白黒表示またはグレースケールでの表示を行い、第2の画素ではフルカラー表示を行う構成とすることができる。第1の画素を用いた白黒表示またはグレースケールでの表示は、文書情報など、カラー表示を必要としない情報を表示することに適している。
<表示装置の斜視概略図>
次に、本実施の形態の表示装置について、図12を用いて説明を行う。図12は、表示装置210の斜視概略図である。
表示装置210は、基板2570と基板2770とが貼り合わされた構成を有する。図12では、基板2770を破線で明示している。
表示装置210は、表示部214(先の実施の形態で説明した表示部106に相当する。)、回路216、配線218等を有する。図12では表示装置210にIC220及びFPC222が実装されている例を示している。そのため、図12に示す構成は、表示装置210、IC220、及びFPC222を有する表示モジュールということもできる。
回路216としては、例えば走査線駆動回路(先の実施の形態で説明したゲートドライバ103に相当する。)を用いることができる。
配線218は、表示部214及び回路216に信号及び電力を供給する機能を有する。当該信号及び電力は、FPC222を介して外部から、またはIC220から配線218に入力される。
図12では、COG方式またはCOF方式等により、基板2570にIC220が設けられている例を示す。IC220は、例えば走査線駆動回路、信号線駆動回路(先の実施の形態で説明したソースドライバ111に相当する。)、レベルシフタ(先の実施の形態で説明したレベルシフタ104に相当する。)、コントローラ(先の実施の形態で説明したディスプレイコントローラ400A、400Cに相当する。)などを有するICを適用できる。なお、表示装置210には、IC220を設けない構成としてもよい。また、IC220を、COF方式等により、FPCに実装してもよい。
図12には、表示部214の一部の拡大図を示している。表示部214には、複数の表示素子が有する電極2751がマトリクス状に配置されている。電極2751は、可視光を反射する機能を有し、液晶素子として、第1表示素子2750(先の実施の形態で説明した反射型素子10aに相当する。詳細については後述する。)の反射電極として機能する。
また、図12に示すように、電極2751は開口部として領域2751Hを有する。さらに表示部214は、電極2751よりも基板2570側に、発光素子として、第2表示素子2550(先の実施の形態で説明した発光素子10bに相当する。)を有する。第2表示素子2550からの光は、電極2751の領域2751Hを介して基板2770側に射出される。第2表示素子2550の発光領域の面積と領域2751Hの面積とは等しくてもよい。第2表示素子2550の発光領域の面積と領域2751Hの面積のうち一方が他方よりも大きいと、位置ずれに対するマージンが大きくなるため好ましい。
<入出力パネルの断面図>
次に、図12で示した表示装置210に、タッチセンサユニットを設けた入出力パネルの構成を、図13及び図14を参照しながら説明する。
図13は、入出力パネル2700TP3が備える画素の断面図である。
図14は、本発明の一態様の入出力パネルの構成を説明する図である。図14(A)は図13に示す入出力パネルの機能膜の構成を説明する断面図であり、図14(B)は入力ユニットの構成を説明する断面図であり、図14(C)は第2ユニットの構成を説明する断面図であり、図14(D)は第1ユニットの構成を説明する断面図である。
本構成例で説明する入出力パネル2700TP3は、画素2702(i,j)を有する(図13参照)。また、入出力パネル2700TP3は、第1ユニット2010と、第2ユニット2020と、入力ユニット2030と、機能膜2770Pと、を有する(図14参照)。第1ユニット2010は機能層2520を含み、第2ユニット2020は機能層2720を含む。
<<画素2702(i,j)>>
画素2702(i,j)は、機能層2520の一部と、第1表示素子2750(i,j)と、第2表示素子2550(i,j)と、を有する(図13参照)。
機能層2520は、第1の導電膜、第2の導電膜、絶縁膜2501Cおよび画素回路を含む。なお、画素回路は、例えば、トランジスタMを含む。また、機能層2520は、光学素子2560、被覆膜2565およびレンズ2580を含む。また、図示していないが、機能層2520には、絶縁膜2528および/又は絶縁膜2521が含まれていてもよい。絶縁膜2521Aおよび絶縁膜2521Bを積層した材料を、絶縁膜2521に用いることができる。
例えば、屈折率1.55近傍の材料を絶縁膜2521Aまたは絶縁膜2521Bに用いることができる。または、屈折率1.6近傍の材料を絶縁膜2521Aまたは絶縁膜2521Bに用いることができる。または、アクリル樹脂またはポリイミドを絶縁膜2521Aまたは絶縁膜2521Bに用いることができる。
絶縁膜2501Cは、第1の導電膜および第2の導電膜の間に挟まれる領域を備え、絶縁膜2501Cは開口部2591Aを備える。
第1の導電膜は、第1表示素子2750(i,j)と電気的に接続される。具体的には、第1表示素子2750(i,j)の電極2751(i,j)と電気的に接続される。なお、電極2751(i,j)を、第1の導電膜に用いることができる。
第2の導電膜は、第1の導電膜と重なる領域を備える。第2の導電膜は、開口部2591Aにおいて、第1の導電膜と電気的に接続される。例えば、導電膜2512Bを第2の導電膜に用いることができる。第2の導電膜は、画素回路と電気的に接続される。例えば、画素回路のスイッチSW1に用いるトランジスタのソース電極またはドレイン電極として機能する導電膜を第2の導電膜に用いることができる。ところで、絶縁膜2501Cに設けられた開口部2591Aにおいて第2の導電膜と電気的に接続される第1の導電膜を、貫通電極ということができる。
第2表示素子2550(i,j)は、画素回路と電気的に接続される。第2表示素子2550(i,j)は、機能層2520に向けて光を射出する機能を備える。また、第2表示素子2550(i,j)は、例えば、レンズ2580または光学素子2560に向けて光を射出する機能を備える。
第2表示素子2550(i,j)は、第1表示素子2750(i,j)を用いた表示を視認できる範囲の一部において視認できるように配設される。例えば、第2表示素子2550(i,j)が射出する光を遮らない領域2751Hを備える形状を第1表示素子2750(i,j)の電極2751(i,j)に用いる。なお、外光を反射する強度を制御して画像情報を表示する第1表示素子2750(i,j)に外光が入射し反射する方向を、破線の矢印を用いて図中に示す。また、第1表示素子2750(i,j)を用いた表示を視認できる範囲の一部に第2表示素子2550(i,j)が光を射出する方向を、実線の矢印を用いて図中に示す。
これにより、第1表示素子を用いた表示を視認することができる領域の一部において、第2表示素子を用いた表示を視認することができる。または、入出力パネルの姿勢等を変えることなく使用者は表示を視認することができる。または、第1表示素子が反射する光が表現する物体色と、第2表示素子が射出する光が表現する光源色とを掛け合わせることができる。または、物体色および光源色を用いて絵画的な表示をすることができる。その結果、利便性または信頼性に優れた新規な入出力パネルを提供することができる。
例えば、第1表示素子2750(i,j)は、電極2751(i,j)と、電極2752と、液晶材料を含む層2753と、を備える。また、配向膜AF1と、配向膜AF2とを備える。具体的には、反射型の液晶素子を第1表示素子2750(i,j)に用いることができる。
例えば、屈折率2.0近傍の透明導電膜を電極2752または電極2751(i,j)に用いることができる。具体的には、インジウムとスズとシリコンを含む酸化物を電極2752または電極2751(i,j)に用いることができる。または、屈折率1.6近傍の材料を配向膜に用いることができる。また、液晶層の誘電率の異方性を2以上3.8以下とし、液晶層の抵抗率を1.0×1014(Ω・cm)以上1.0×1015(Ω・cm)以下とすることで、IDS駆動が可能であり、入出力パネルの消費電力を低減することができるため好ましい。
例えば、第2表示素子2550(i,j)は、電極2551(i,j)と、電極2552と、発光性の材料を含む層2553(j)と、を備える。電極2552は、電極2551(i,j)と重なる領域を備える。発光性の材料を含む層2553(j)は、電極2551(i,j)および電極2552の間に挟まれる領域を備える。電極2551(i,j)は、接続部2522において、画素回路と電気的に接続される。具体的には、有機EL素子を第2表示素子2550(i,j)に用いることができる。
例えば、屈折率2.0近傍の透明導電膜を電極2551(i,j)に用いることができる。具体的には、インジウムとスズとシリコンを含む酸化物を電極2551(i,j)に用いることができる。または、屈折率1.8近傍の材料を発光性の材料を含む層2553(j)に用いることができる。
光学素子2560は透光性を備え、光学素子2560は第1の領域、第2の領域および第3の領域を備える。
第1の領域は第2表示素子2550(i,j)から可視光を供給される領域を含み、第2の領域は被覆膜2565と接する領域を含み、第3の領域は可視光の一部を射出する機能を備える。また、第3の領域は第1の領域の可視光を供給される領域の面積以下の面積を備える。
被覆膜2565は可視光に対する反射性を備え、被覆膜2565は可視光の一部を反射して、第3の領域に供給する機能を備える。
例えば、金属を被覆膜2565に用いることができる。具体的には、銀を含む材料を被覆膜2565に用いることができる。例えば、銀およびパラジウム等を含む材料または銀および銅等を含む材料を被覆膜2565に用いることができる。
<<レンズ2580>>
可視光を透過する材料をレンズ2580に用いることができる。または、1.3以上2.5以下の屈折率を備える材料をレンズ2580に用いることができる。例えば、無機材料または有機材料をレンズ2580に用いることができる。
例えば、酸化物または硫化物を含む材料をレンズ2580に用いることができる。
具体的には、酸化セリウム、酸化ハフニウム、酸化ランタン、酸化マグネシウム、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化チタン、酸化イットリウム、酸化亜鉛、インジウムとスズを含む酸化物またはインジウムとガリウムと亜鉛を含む酸化物などを、レンズ2580に用いることができる。または、硫化亜鉛などを、レンズ2580に用いることができる。
例えば、樹脂を含む材料をレンズ2580に用いることができる。具体的には、塩素、臭素またはヨウ素が導入された樹脂、重金属原子が導入された樹脂、芳香環が導入された樹脂、硫黄が導入された樹脂などをレンズ2580に用いることができる。または、樹脂と当該樹脂より屈折率の高い材料のナノ粒子を含む材料をレンズ2580に用いることができる。また、屈折率の高い材料のナノ粒子としては、例えば、酸化チタンまたは酸化ジルコニウムなどをナノ粒子に用いることがが挙げられる。
<<機能層2720>>
機能層2720は、基板2770および絶縁膜2501Cの間に挟まれる領域を備える。機能層2720は、絶縁膜2771と、着色膜CF1と、を有する。
着色膜CF1は、基板2770および第1表示素子2750(i,j)の間に挟まれる領域を備える。
絶縁膜2771は、着色膜CF1と液晶材料を含む層2753の間に挟まれる領域を備える。これにより、着色膜CF1の厚さに基づく凹凸を平坦にすることができる。または、着色膜CF1等から液晶材料を含む層2753への不純物の拡散を、抑制することができる。
例えば、屈折率1.55近傍のアクリル樹脂を、絶縁膜2771に用いることができる。
<<基板2570、基板2770>>
また、本実施の形態で説明する入出力パネルは、基板2570と、基板2770と、を有する。
基板2770は、基板2570と重なる領域を備える。基板2770は、基板2570との間に機能層2520を挟む領域を備える。
基板2770は、第1表示素子2750(i,j)と重なる領域を備える。例えば、複屈折が抑制された材料を当該領域に用いることができる。
例えば、屈折率1.5近傍の樹脂材料を基板2770に用いることができる。
<<接合層2505>>
また、本実施の形態で説明する入出力パネルは、接合層2505を有する。
接合層2505は、機能層2520および基板2570の間に挟まれる領域を備え、機能層2520および基板2570を貼り合せる機能を備える。
<<構造体KB1、構造体KB2>>
また、本実施の形態で説明する入出力パネルは、構造体KB1と、構造体KB2とを有する。
構造体KB1は、機能層2520および基板2770の間に所定の間隙を設ける機能を備える。構造体KB1は領域2751Hと重なる領域を備え、構造体KB1は透光性を備える。これにより、第2表示素子2550(i,j)によって射出される光を一方の面に供給され、他方の面から射出することができる。
また、構造体KB1は光学素子2560と重なる領域を備え、例えば、光学素子2560に用いる材料の屈折率との差が0.2以下になるように選択された材料を構造体KB1に用いる。これにより、第2表示素子が射出する光を効率よく利用することができる。または、第2表示素子の面積を広くすることができる。または、有機EL素子に流す電流の密度を下げることができる。
構造体KB2は、偏光層2770PBの厚さを所定の厚さに制御する機能を備える。構造体KB2は第2表示素子2550(i,j)と重なる領域を備え、構造体KB2は透光性を備える。
または、所定の色の光を透過する材料を構造体KB1または構造体KB2に用いることができる。これにより、構造体KB1または構造体KB2を例えばカラーフィルターに用いることができる。例えば、青色、緑色または赤色の光を透過する材料を構造体KB1または構造体KB2に用いることができる。また、黄色の光または白色の光等を透過する材料を構造体KB1または構造体KB2に用いることができる。
具体的には、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリシロキサン若しくはアクリル樹脂等またはこれらから選択された複数の樹脂の複合材料などを構造体KB1または構造体KB2に用いることができる。また、感光性を有する材料を用いて形成してもよい。
例えば、屈折率1.5近傍のアクリル樹脂を構造体KB1に用いることができる。また、屈折率1.55近傍のアクリル樹脂を構造体KB2に用いることができる。
<<入力ユニット2030>>
入力ユニット2030は検知素子を備える。検知素子は、画素2702(i,j)と重なる領域に近接するものを検知する機能を備える。これにより、表示部に近接させる指などをポインタに用いて、位置情報を入力することができる。
例えば、静電容量型の近接センサ、電磁誘導型の近接センサ、光学方式の近接センサ、抵抗膜方式の近接センサまたは表面弾性波方式の近接センサなどを、入力ユニット2030に用いることができる。具体的には、表面型静電容量方式、投影型静電容量方式または赤外線検知型の近接センサを用いることができる。
例えば、静電容量方式の近接センサを備える屈折率1.6近傍のタッチセンサを入力ユニット2030に用いることができる。
<<機能膜2770D、機能膜2770P等>>
また、本実施の形態で説明する入出力パネル2700TP3は、機能膜2770Dと、機能膜2770Pと、を有する。
機能膜2770Dは第1表示素子2750(i,j)と重なる領域を備える。機能膜2770Dは機能層2520との間に第1表示素子2750(i,j)を挟む領域を備える。
例えば、光拡散フィルムを機能膜2770Dに用いることができる。具体的には、基材の表面と交差する方向に沿った軸を備える柱状構造を有する材料を、機能膜2770Dに用いることができる。これにより、光を軸に沿った方向に透過し易く、他の方向に散乱し易くすることができる。または、例えば、第1表示素子2750(i,j)が反射する光を拡散することができる。
機能膜2770Pは、偏光層2770PB、位相差フィルム2770PAまたは構造体KB2を備える。偏光層2770PBは開口部を備え、位相差フィルム2770PAは偏光層2770PBと重なる領域を備える。なお、構造体KB2は開口部に設けられる。
例えば、二色性色素、液晶材料および樹脂を偏光層2770PBに用いることができる。偏光層2770PBは、偏光性を備える。これにより、機能膜2770Pを偏光板に用いることができる。
偏光層2770PBは第1表示素子2750(i,j)と重なる領域を備え、構造体KB2は第2表示素子2550(i,j)と重なる領域を備える。これにより、液晶素子を第1表示素子に用いることができる。例えば、反射型の液晶素子を第1表示素子に用いることができる。または、第2表示素子が射出する光を効率よく取り出すことができる。または、有機EL素子に流す電流の密度を下げることができる。または、有機EL素子の信頼性を高めることができる。
例えば、反射防止フィルム、偏光フィルムまたは位相差フィルムを機能膜2770Pに用いることができる。具体的には、2色性色素を含む膜および位相差フィルムを機能膜2770Pに用いることができる。
また、ゴミの付着を抑制する帯電防止膜、汚れを付着しにくくする撥水性の膜、使用に伴う傷の発生を抑制するハードコート膜などを、機能膜2770Pに用いることができる。
例えば、屈折率1.6近傍の材料を拡散フィルムに用いることができる。また、屈折率1.6近傍の材料を位相差フィルム2770PAに用いることができる。
なお、本実施の形態は、本明細書で示す他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。
(実施の形態5)
本実施の形態では、本明細書で開示されるトランジスタに用いることができる金属酸化物について説明する。以下では特に、金属酸化物とCAC(cloud−aligned composite)の詳細について説明する。
CAC−OSまたはCAC−metal oxideは、材料の一部では導電性の機能と、材料の一部では絶縁性の機能とを有し、材料の全体では半導体としての機能を有する。なお、CAC−OSまたはCAC−metal oxideを、トランジスタのチャネル形成領域に用いる場合、導電性の機能は、キャリアとなる電子(またはホール)を流す機能であり、絶縁性の機能は、キャリアとなる電子を流さない機能である。導電性の機能と、絶縁性の機能とを、それぞれ相補的に作用させることで、スイッチングさせる機能(On/Offさせる機能)をCAC−OSまたはCAC−metal oxideに付与することができる。CAC−OSまたはCAC−metal oxideにおいて、それぞれの機能を分離させることで、双方の機能を最大限に高めることができる。
また、CAC−OSまたはCAC−metal oxideは、導電性領域、及び絶縁性領域を有する。導電性領域は、上述の導電性の機能を有し、絶縁性領域は、上述の絶縁性の機能を有する。また、材料中において、導電性領域と、絶縁性領域とは、ナノ粒子レベルで分離している場合がある。また、導電性領域と、絶縁性領域とは、それぞれ材料中に偏在する場合がある。また、導電性領域は、周辺がぼけてクラウド状に連結して観察される場合がある。
また、CAC−OSまたはCAC−metal oxideにおいて、導電性領域と、絶縁性領域とは、それぞれ0.5nm以上10nm以下、好ましくは0.5nm以上3nm以下のサイズで材料中に分散している場合がある。
また、CAC−OSまたはCAC−metal oxideは、異なるバンドギャップを有する成分により構成される。例えば、CAC−OSまたはCAC−metal oxideは、絶縁性領域に起因するワイドギャップを有する成分と、導電性領域に起因するナローギャップを有する成分と、により構成される。当該構成の場合、キャリアを流す際に、ナローギャップを有する成分において、主にキャリアが流れる。また、ナローギャップを有する成分が、ワイドギャップを有する成分に相補的に作用し、ナローギャップを有する成分に連動してワイドギャップを有する成分にもキャリアが流れる。このため、上記CAC−OSまたはCAC−metal oxideをトランジスタのチャネル形成領域に用いる場合、トランジスタのオン状態において高い電流駆動力、つまり大きなオン電流、及び高い電界効果移動度を得ることができる。
すなわち、CAC−OSまたはCAC−metal oxideは、マトリックス複合材(matrix composite)、または金属マトリックス複合材(metal matrix composite)と呼称することもできる。したがって、CAC−OSを、cloud−aligned composite−OSと呼称してもよい。
CAC−OSは、例えば、金属酸化物を構成する元素が、0.5nm以上10nm以下、好ましくは、1nm以上2nm以下、またはその近傍のサイズで偏在した材料の一構成である。なお、以下では、金属酸化物において、一つあるいはそれ以上の金属元素が偏在し、該金属元素を有する領域が、0.5nm以上10nm以下、好ましくは、1nm以上2nm以下、またはその近傍のサイズで混合した状態をモザイク状、またはパッチ状ともいう。
なお、金属酸化物は、少なくともインジウムを含むことが好ましい。特にインジウム及び亜鉛を含むことが好ましい。また、それらに加えて、アルミニウム、ガリウム、イットリウム、銅、バナジウム、ベリリウム、ホウ素、シリコン、チタン、鉄、ニッケル、ゲルマニウム、ジルコニウム、モリブデン、ランタン、セリウム、ネオジム、ハフニウム、タンタル、タングステン、またはマグネシウムなどから選ばれた一種、または複数種が含まれていてもよい。
例えば、In−Ga−Zn酸化物におけるCAC−OS(CAC−OSの中でもIn−Ga−Zn酸化物を、特にCAC−IGZOと呼称してもよい。)とは、インジウム酸化物(以下、InOX1(X1は0よりも大きい実数)とする。)、またはインジウム亜鉛酸化物(以下、InX2ZnY2Z2(X2、Y2、及びZ2は0よりも大きい実数)とする。)と、ガリウム酸化物(以下、GaOX3(X3は0よりも大きい実数)とする。)、またはガリウム亜鉛酸化物(以下、GaX4ZnY4Z4(X4、Y4、及びZ4は0よりも大きい実数)とする。)などと、に材料が分離することでモザイク状となり、モザイク状のInOX1、またはInX2ZnY2Z2が、膜中に均一に分布した構成(以下、クラウド状ともいう。)である。
つまり、CAC−OSは、GaOX3が主成分である領域と、InX2ZnY2Z2、またはInOX1が主成分である領域とが、混合している構成を有する複合金属酸化物である。なお、本明細書において、例えば、第1の領域の元素Mに対するInの原子数比が、第2の領域の元素Mに対するInの原子数比よりも大きいことを、第1の領域は、第2の領域と比較して、Inの濃度が高いとする。
なお、IGZOは通称であり、In、Ga、Zn、及びOによる1つの化合物をいう場合がある。代表例として、InGaO(ZnO)m1(m1は自然数)、またはIn(1+x0)Ga(1−x0)(ZnO)m0(−1≦x0≦1、m0は任意数)で表される結晶性の化合物が挙げられる。
上記結晶性の化合物は、単結晶構造、多結晶構造、またはCAAC(c−axis aligned crystal)構造を有する。なお、CAAC構造とは、複数のIGZOのナノ結晶がc軸配向を有し、かつa−b面においては配向せずに連結した結晶構造である。
一方、CAC−OSは、金属酸化物の材料構成に関する。CAC−OSとは、In、Ga、Zn、及びOを含む材料構成において、一部にGaを主成分とするナノ粒子状に観察される領域と、一部にInを主成分とするナノ粒子状に観察される領域とが、それぞれモザイク状にランダムに分散している構成をいう。従って、CAC−OSにおいて、結晶構造は副次的な要素である。
なお、CAC−OSは、組成の異なる二種類以上の膜の積層構造は含まないものとする。例えば、Inを主成分とする膜と、Gaを主成分とする膜との2層からなる構造は、含まない。
なお、GaOX3が主成分である領域と、InX2ZnY2Z2、またはInOX1が主成分である領域とは、明確な境界が観察できない場合がある。
なお、ガリウムの代わりに、アルミニウム、イットリウム、銅、バナジウム、ベリリウム、ホウ素、シリコン、チタン、鉄、ニッケル、ゲルマニウム、ジルコニウム、モリブデン、ランタン、セリウム、ネオジム、ハフニウム、タンタル、タングステン、またはマグネシウムなどから選ばれた一種、または複数種が含まれている場合、CAC−OSは、一部に該金属元素を主成分とするナノ粒子状に観察される領域と、一部にInを主成分とするナノ粒子状に観察される領域とが、それぞれモザイク状にランダムに分散している構成をいう。
CAC−OSは、例えば基板を加熱しない条件で、スパッタリング法により形成することができる。また、CAC−OSをスパッタリング法で形成する場合、成膜ガスとして、不活性ガス(代表的にはアルゴン)、酸素ガス、及び窒素ガスの中から選ばれたいずれか一つまたは複数を用いればよい。また、成膜時の成膜ガスの総流量に対する酸素ガスの流量比は低いほど好ましく、例えば酸素ガスの流量比を0%以上30%未満、好ましくは0%以上10%以下とすることが好ましい。
CAC−OSは、X線回折(XRD:X−ray diffraction)測定法のひとつであるOut−of−plane法によるθ/2θスキャンを用いて測定したときに、明確なピークが観察されないという特徴を有する。すなわち、X線回折から、測定領域のa−b面方向、及びc軸方向の配向は見られないことが分かる。
またCAC−OSは、プローブ径が1nmの電子線(ナノビーム電子線ともいう。)を照射することで得られる電子線回折パターンにおいて、リング状に輝度の高い領域と、該リング領域に複数の輝点が観測される。従って、電子線回折パターンから、CAC−OSの結晶構造が、平面方向、及び断面方向において、配向性を有さないnc(nano−crystal)構造を有することがわかる。
また例えば、In−Ga−Zn酸化物におけるCAC−OSでは、エネルギー分散型X線分光法(EDX:Energy Dispersive X−ray spectroscopy)を用いて取得したEDXマッピングにより、GaOX3が主成分である領域と、InX2ZnY2Z2、またはInOX1が主成分である領域とが、偏在し、混合している構造を有することが確認できる。
CAC−OSは、金属元素が均一に分布したIGZO化合物とは異なる構造であり、IGZO化合物と異なる性質を有する。つまり、CAC−OSは、GaOX3などが主成分である領域と、InX2ZnY2Z2、またはInOX1が主成分である領域と、に互いに相分離し、各元素を主成分とする領域がモザイク状である構造を有する。
ここで、InX2ZnY2Z2、またはInOX1が主成分である領域は、GaOX3などが主成分である領域と比較して、導電性が高い領域である。つまり、InX2ZnY2Z2、またはInOX1が主成分である領域を、キャリアが流れることにより、酸化物半導体としての導電性が発現する。従って、InX2ZnY2Z2、またはInOX1が主成分である領域が、酸化物半導体中にクラウド状に分布することで、高い電界効果移動度(μ)が実現できる。
一方、GaOX3などが主成分である領域は、InX2ZnY2Z2、またはInOX1が主成分である領域と比較して、絶縁性が高い領域である。つまり、GaOX3などが主成分である領域が、酸化物半導体中に分布することで、リーク電流を抑制し、良好なスイッチング動作を実現できる。
従って、CAC−OSを半導体素子に用いた場合、GaOX3などに起因する絶縁性と、InX2ZnY2Z2、またはInOX1に起因する導電性とが、相補的に作用することにより、高いオン電流(Ion)、及び高い電界効果移動度(μ)を実現することができる。
また、CAC−OSを用いた半導体素子は、信頼性が高い。従って、CAC−OSは、ディスプレイをはじめとするさまざまな半導体装置に最適である。
また、本実施の形態は、本明細書で示す他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。
(実施の形態6)
本実施の形態では、実施の形態2で説明した電子機器に備えることができるタッチセンサユニットの一例について、説明する。
図15(A)は、別の実施の形態で説明した表示装置に備えることができるタッチセンサユニットの回路構成例を示す。タッチセンサユニット300は、センサアレイ302、TSドライバ回路311、センス回路312を有する。また、図15(A)では、TSドライバ回路311と、センス回路312と、をまとめて周辺回路315と図示している。
ここでは、タッチセンサユニット300が相互容量タッチセンサユニットである例を示す。センサアレイ302は、m本(mは1以上の整数)の配線DRL、n本(nは1以上の整数)の配線SNLを有する。配線DRLはドライブ線であり、配線SNLはセンス線である。ここでは、第α番目の配線DRLを配線DRL<α>と呼び、第β番目の配線SNLを配線SNL<β>と呼ぶこととする。容量素子CTαβは、配線DRL<α>と配線SNL<β>との間に形成される容量素子である。
m本の配線DRLはTSドライバ回路311に電気的に接続されている。TSドライバ回路311は配線DRLを駆動する機能を有する。n本の配線SNLはセンス回路312に電気的に接続されている。センス回路312は、配線SNLの信号を検出する機能を有する。TSドライバ回路311によって配線DRL<α>が駆動されているときの配線SNL<β>の信号は、容量素子CTαβの容量値の変化量の情報をもつ。n本の配線SNLの信号を解析することで、タッチの有無、タッチ位置などの情報を得ることができる。
図15(B)は、上述したタッチセンサユニット300の概観の一例を上面図として示している。図15(B)において、タッチセンサユニット300は、基材301上にセンサアレイ302と、TSドライバ回路311と、センス回路312と、を有する。また、図15(A)と同様に、図15(B)では、TSドライバ回路311と、センス回路312と、をまとめて周辺回路315と図示している。
センサアレイ302は、基材301上に形成され、TSドライバ回路311と、センス回路312と、は、ICチップなどの構成として、異方性導電接着剤、又は異方性導電フィルムなどを用いて、COG方式、COF方式などで、基材301上に実装する構成にすることができる。そして、タッチセンサユニット300は、外部との信号の入出力手段として、FPC313、FPC314と電気的に接続されている。
加えて、基材301上には、各回路を電気的に接続するための配線331乃至配線334が形成されている。タッチセンサユニット300において、TSドライバ回路311は、配線331を介して、センサアレイ302と電気的に接続され、更に、TSドライバ回路311は、配線333を介して、FPC313と電気的に接続されている。センス回路312は、配線332を介して、センサアレイ302と電気的に接続され、更に、TSドライバ回路311は、配線334を介して、FPC314と電気的に接続されている。
配線333とFPC313と、の接続部320には、異方性を有する導電性の接着剤などを有している。これによって、FPC313と配線333との間で電気的な導通を行うことができる。同様に、配線334とFPC314と、の接続部321にも、異方性を有する導電性の接着剤などを有しており、これによって、FPC314と配線334との間で電気的な導通を行うことができる。
また、本実施の形態は、本明細書で示す他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。
(実施の形態7)
本実施の形態では、上述の実施の形態で説明した電子機器を適用した製品例について説明する。
<ノート型パーソナルコンピュータ>
図16(A)はノート型パーソナルコンピュータであり、筐体5401、表示部5402、キーボード5403、ポインティングデバイス5404等を有する。
<スマートウォッチ>
本発明の一態様の表示装置は、ウェアラブル端末に適用することができる。図16(B)はウェアラブル端末の一種であるスマートウォッチであり、筐体5901、表示部5902、操作ボタン5903、操作子5904、バンド5905などを有する。また、表示部5902に、位置入力装置としての機能が付加された表示装置を用いるようにしてもよい。また、位置入力装置としての機能は、表示装置にタッチパネルを設けることで付加することができる。あるいは、位置入力装置としての機能は、フォトセンサとも呼ばれる光電変換素子を表示装置の画素部に設けることでも、付加することができる。また、操作ボタン5903にスマートウォッチを起動する電源スイッチ、スマートウォッチのアプリケーションを操作するボタン、音量調整ボタン、または表示部5902を点灯、あるいは消灯するスイッチなどのいずれかを備えることができる。また、図16(B)に示したスマートウォッチでは、操作ボタン5903の数を2個示しているが、スマートウォッチの有する操作ボタンの数は、これに限定されない。また、操作子5904は、スマートウォッチの時刻合わせを行うリューズとして機能する。また、操作子5904は、時刻合わせ以外に、スマートウォッチのアプリケーションを操作する入力インターフェースとして、用いるようにしてもよい。なお、図16(B)に示したスマートウォッチでは、操作子5904を有する構成となっているが、これに限定せず、操作子5904を有さない構成であってもよい。
<ビデオカメラ>
本発明の一態様の表示装置は、ビデオカメラに適用することができる。図16(C)はビデオカメラであり、第1筐体5801、第2筐体5802、表示部5803、操作キー5804、レンズ5805、接続部5806等を有する。操作キー5804及びレンズ5805は第1筐体5801に設けられており、表示部5803は第2筐体5802に設けられている。そして、第1筐体5801と第2筐体5802とは、接続部5806により接続されており、第1筐体5801と第2筐体5802の間の角度は、接続部5806により変更が可能である。表示部5803における映像を、接続部5806における第1筐体5801と第2筐体5802との間の角度に従って切り替える構成としてもよい。
<携帯電話>
本発明の一態様の表示装置は、携帯電話に適用することができる。図16(D)は、情報端末の機能を有する携帯電話であり、筐体5501、表示部5502、マイク5503、スピーカ5504、操作ボタン5505を有する。また、表示部5502に、位置入力装置としての機能が付加された表示装置を用いるようにしてもよい。また、位置入力装置としての機能は、表示装置にタッチパネルを設けることで付加することができる。あるいは、位置入力装置としての機能は、フォトセンサとも呼ばれる光電変換素子を表示装置の画素部に設けることでも、付加することができる。また、操作ボタン5505に携帯電話を起動する電源スイッチ、携帯電話のアプリケーションを操作するボタン、音量調整ボタン、または表示部5502を点灯、あるいは消灯するスイッチなどのいずれかを備えることができる。
また、図16(D)に示した携帯電話では、操作ボタン5505の数を2個示しているが、携帯電話の有する操作ボタンの数は、これに限定されない。また、図示していないが、図16(D)に示した携帯電話は、フラッシュライト、または照明の用途として発光装置を有する構成であってもよい。
<テレビジョン装置>
図16(E)は、テレビジョン装置を示す斜視図である。テレビジョン装置は、筐体9000、表示部9001、スピーカ9003、操作キー9005(電源スイッチ、または操作スイッチを含む)、接続端子9006、センサ9007(力、変位、位置、速度、加速度、角速度、回転数、距離、光、液、磁気、温度、化学物質、音声、時間、硬度、電場、電流、電圧、電力、放射線、流量、湿度、傾度、振動、においまたは赤外線を測定する機能を含むもの)などを有する。テレビジョン装置は、大画面、例えば、50インチ以上、または100インチ以上の表示部9001を組み込むことが可能である。
<移動体>
上述した表示装置は、移動体である自動車の運転席周辺に適用することもできる。
例えば、図16(F)は、自動車の室内におけるフロントガラス周辺を表す図である。図16(F)では、ダッシュボードに取り付けられた表示パネル5701、表示パネル5702、表示パネル5703の他、ピラーに取り付けられた表示パネル5704を図示している。
表示パネル5701乃至表示パネル5703は、ナビゲーション情報、スピードメーターやタコメーター、走行距離、給油量、ギア状態、エアコンの設定など、その他様々な情報を提供することができる。また、表示パネルに表示される表示項目やレイアウトなどは、ユーザの好みに合わせて適宜変更することができ、デザイン性を高めることが可能である。表示パネル5701乃至表示パネル5703は、照明装置として用いることも可能である。
表示パネル5704には、車体に設けられた撮像手段からの映像を映し出すことによって、ピラーで遮られた視界(死角)を補完することができる。すなわち、自動車の外側に設けられた撮像手段からの画像を表示することによって、死角を補い、安全性を高めることができる。また、見えない部分を補完する映像を映すことによって、より自然に違和感なく安全確認を行うことができる。表示パネル5704は、照明装置として用いることもできる。
また、図示していないが、図16(A)乃至(C)、(E)、(F)に示した電子機器は、マイク及びスピーカを有する構成であってもよい。この構成により、例えば、上述した電子機器に音声入力機能を付することができる。
また、図示していないが、図16(A)、(B)、(D)乃至(F)に示した電子機器は、カメラを有する構成であってもよい。
また、図示していないが、図16(A)乃至(F)に示した電子機器は、筐体の内部にセンサ(力、変位、位置、速度、加速度、角速度、回転数、距離、光、液、磁気、温度、化学物質、音声、時間、硬度、電場、電流、電圧、電力、放射線、流量、湿度、傾度、振動、におい又は赤外線などを測定する機能を含むもの)を有する構成であってもよい。特に、図16(D)に示す携帯電話に、ジャイロ、加速度センサなどの傾きを検出するセンサを有する検出装置を設けることで、該携帯電話の向き(鉛直方向に対して該携帯電話がどの向きに向いているか)を判断して、表示部5502の画面表示を、該携帯電話の向きに応じて自動的に切り替えるようにすることができる。
また、図示していないが、図16(A)乃至(F)に示した電子機器は、指紋、静脈、虹彩、又は声紋など生体情報を取得する装置を有する構成であってもよい。この構成を適用することによって、生体認証機能を有する電子機器を実現することができる。
また、図16(A)乃至(F)に示した電子機器の表示部として、可撓性を有する基材を用いてもよい。具体的には、該表示部は、可撓性を有する基材上にトランジスタ、容量素子、及び表示素子などを設けた構成としてもよい。この構成を適用することによって、図16(A)乃至(F)に示した電子機器のように平らな面を有する筐体だけでなく、曲面を有するような筐体の電子機器を実現することができる。
(本明細書等の記載に関する付記)
以上の実施の形態における各構成の説明について、以下に付記する。
<実施の形態で述べた本発明の一態様に関する付記>
各実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示す構成と適宜組み合わせて、本発明の一態様とすることができる。また、1つの実施の形態の中に、複数の構成例が示される場合は、互いに構成例を適宜組み合わせることが可能である。
なお、ある一つの実施の形態の中で述べる内容(一部の内容でもよい)は、その実施の形態で述べる別の内容(一部の内容でもよい)と、一つ若しくは複数の別の実施の形態で述べる内容(一部の内容でもよい)との少なくとも一つの内容に対して、適用、組み合わせ、又は置き換えなどを行うことができる。
なお、実施の形態の中で述べる内容とは、各々の実施の形態において、様々な図を用いて述べる内容、又は明細書に記載される文章を用いて述べる内容のことである。
なお、ある一つの実施の形態において述べる図(一部でもよい)は、その図の別の部分、その実施の形態において述べる別の図(一部でもよい)と、一つ若しくは複数の別の実施の形態において述べる図(一部でもよい)との少なくとも一つの図に対して、組み合わせることにより、さらに多くの図を構成させることができる。
<序数詞に関する付記>
本明細書等において、「第1」、「第2」、「第3」という序数詞は、構成要素の混同を避けるために付したものである。従って、構成要素の数を限定するものではない。また、構成要素の順序を限定するものではない。また例えば、本明細書等の実施の形態の一において「第1」に言及された構成要素が、他の実施の形態、あるいは特許請求の範囲において「第2」に言及された構成要素とすることもありうる。また例えば、本明細書等の実施の形態の一において「第1」に言及された構成要素を、他の実施の形態、あるいは特許請求の範囲において省略することもありうる。
<図面を説明する記載に関する付記>
実施の形態について図面を参照しながら説明している。但し、実施の形態は多くの異なる態様で実施することが可能であり、趣旨及びその範囲から逸脱することなく、その形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は、実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、実施の形態の発明の構成において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を異なる図面間で共通して用い、その繰り返しの説明は省略する。
また、本明細書等において、「上に」、「下に」などの配置を示す語句は、構成同士の位置関係を、図面を参照して説明するために、便宜上用いている。構成同士の位置関係は、各構成を描写する方向に応じて適宜変化する。そのため、配置を示す語句は、明細書で説明した記載に限定されず、状況に応じて適切に言い換えることができる。
また、「上」や「下」の用語は、構成要素の位置関係が直上又は直下で、かつ、直接接していることを限定するものではない。例えば、「絶縁層A上の電極B」の表現であれば、絶縁層Aの上に電極Bが直接接して形成されている必要はなく、絶縁層Aと電極Bとの間に他の構成要素を含むものを除外しない。
また、図面において、大きさ、層の厚さ、又は領域は、説明の便宜上任意の大きさに示したものである。よって、必ずしもそのスケールに限定されない。なお図面は明確性を期すために模式的に示したものであり、図面に示す形状又は値などに限定されない。例えば、ノイズによる信号、電圧、若しくは電流のばらつき、又は、タイミングのずれによる信号、電圧、若しくは電流のばらつきなどを含むことが可能である。
また、図面において、斜視図などにおいて、図面の明確性を期すために、一部の構成要素の記載を省略している場合がある。
また、図面において、同一の要素又は同様な機能を有する要素、同一の材質の要素、あるいは同時に形成される要素等には同一の符号を付す場合があり、その繰り返しの説明は省略する場合がある。
<言い換え可能な記載に関する付記>
本明細書等において、トランジスタの接続関係を説明する際、ソースとドレインとの一方を、「ソース又はドレインの一方」(又は第1電極、又は第1端子)と表記し、ソースとドレインとの他方を「ソース又はドレインの他方」(又は第2電極、又は第2端子)と表記している。これは、トランジスタのソースとドレインは、トランジスタの構造又は動作条件等によって変わるためである。なおトランジスタのソースとドレインの呼称については、ソース(ドレイン)端子や、ソース(ドレイン)電極等、状況に応じて適切に言い換えることができる。また、本明細書等では、ゲート以外の2つの端子を第1端子、第2端子と呼ぶ場合や、第3端子、第4端子と呼ぶ場合がある。また、本明細書等に記載するトランジスタが2つ以上のゲートを有するとき(この構成をデュアルゲート構造という場合がある)、それらのゲートを第1ゲート、第2ゲートと呼ぶ場合や、フロントゲート、バックゲートと呼ぶ場合がある。特に、「フロントゲート」という語句は、単に「ゲート」という語句に互いに言い換えることができる。また、「バックゲート」という語句は、単に「ゲート」という語句に互いに言い換えることができる。なお、ボトムゲートとは、トランジスタの作製時において、チャネル形成領域よりも先に形成される端子のことをいい、「トップゲート」とは、トランジスタの作製時において、チャネル形成領域よりも後に形成される端子のことをいう。
トランジスタは、ゲート、ソース、及びドレインと呼ばれる3つの端子を有する。ゲートは、トランジスタの導通状態を制御する制御端子として機能する端子である。ソース又はドレインとして機能する2つの入出力端子は、トランジスタの型及び各端子に与えられる電位の高低によって、一方がソースとなり他方がドレインとなる。このため、本明細書等においては、ソースやドレインの用語は、入れ替えて用いることができるものとする。また、本明細書等では、ゲート以外の2つの端子を第1端子、第2端子と呼ぶ場合や、第3端子、第4端子と呼ぶ場合がある。
また、本明細書等において「電極」や「配線」の用語は、これらの構成要素を機能的に限定するものではない。例えば、「電極」は「配線」の一部として用いられることがあり、その逆もまた同様である。さらに、「電極」や「配線」の用語は、複数の「電極」や「配線」が一体となって形成されている場合なども含む。
また、本明細書等において、電圧と電位は、適宜言い換えることができる。電圧は、基準となる電位からの電位差のことであり、例えば基準となる電位をグラウンド電位(接地電位)とすると、電圧を電位に言い換えることができる。グラウンド電位は必ずしも0Vを意味するとは限らない。なお電位は相対的なものであり、基準となる電位によっては、配線等に与える電位を変化させる場合がある。
なお本明細書等において、「膜」、「層」などの語句は、場合によっては、又は、状況に応じて、互いに入れ替えることが可能である。例えば、「導電層」という用語を、「導電膜」という用語に変更することが可能な場合がある。又は、例えば、「絶縁膜」という用語を、「絶縁層」という用語に変更することが可能な場合がある。又は、場合によっては、又は、状況に応じて、「膜」、「層」などの語句を使わずに、別の用語に入れ替えることが可能である。例えば、「導電層」又は「導電膜」という用語を、「導電体」という用語に変更することが可能な場合がある。又は、例えば、「絶縁層」「絶縁膜」という用語を、「絶縁体」という用語に変更することが可能な場合がある。
なお本明細書等において、「配線」、「信号線」、「電源線」などの用語は、場合によっては、又は、状況に応じて、互いに入れ替えることが可能である。例えば、「配線」という用語を、「信号線」という用語に変更することが可能な場合がある。また、例えば、「配線」という用語を、「電源線」などの用語に変更することが可能な場合がある。また、その逆も同様で、「信号線」「電源線」などの用語を、「配線」という用語に変更することが可能な場合がある。「電源線」などの用語は、「信号線」などの用語に変更することが可能な場合がある。また、その逆も同様で「信号線」などの用語は、「電源線」などの用語に変更することが可能な場合がある。また、配線に印加されている「電位」という用語を、場合によっては、又は、状況に応じて、「信号」などという用語に変更することが可能な場合がある。また、その逆も同様で、「信号」などの用語は、「電位」という用語に変更することが可能な場合がある。
<語句の定義に関する付記>
以下では、上記実施の形態中で言及した語句の定義について説明する。
<<半導体の不純物について>>
半導体の不純物とは、例えば、半導体層を構成する主成分以外をいう。例えば、濃度が0.1原子%未満の元素は不純物である。不純物が含まれることにより、例えば、半導体にDOS(Density of States)が形成されることや、キャリア移動度が低下することや、結晶性が低下することなどが起こる場合がある。半導体が酸化物半導体である場合、半導体の特性を変化させる不純物としては、例えば、第1族元素、第2族元素、第13族元素、第14族元素、第15族元素、主成分以外の遷移金属などがあり、特に、例えば、水素(水にも含まれる)、リチウム、ナトリウム、シリコン、ホウ素、リン、炭素、窒素などがある。酸化物半導体の場合、例えば水素などの不純物の混入によって酸素欠損を形成する場合がある。また、半導体がシリコン層である場合、半導体の特性を変化させる不純物としては、例えば、酸素、水素を除く第1族元素、第2族元素、第13族元素、第15族元素などがある。
<<トランジスタについて>>
本明細書において、トランジスタとは、ゲートと、ドレインと、ソースとを含む少なくとも三つの端子を有する素子である。そして、ドレイン(ドレイン端子、ドレイン領域又はドレイン電極)とソース(ソース端子、ソース領域又はソース電極)の間にチャネル形成領域を有しており、ソース‐ゲート間に電圧を与えることによって、ソース‐ドレイン間に電流を流すことができる。
また、ソースやドレインの機能は、異なる極性のトランジスタを採用する場合や、回路動作において電流の方向が変化する場合などには入れ替わることがある。このため、本明細書等においては、ソースやドレインの用語は、入れ替えて用いることができるものとする。
<<スイッチについて>>
本明細書等において、スイッチとは、導通状態(オン状態)、又は、非導通状態(オフ状態)になり、電流を流すか流さないかを制御する機能を有するものをいう。又は、スイッチとは、電流を流す経路を選択して切り替える機能を有するものをいう。
一例としては、電気的スイッチ又は機械的なスイッチなどを用いることができる。つまり、スイッチは、電流を制御できるものであればよく、特定のものに限定されない。
電気的なスイッチの一例としては、トランジスタ(例えば、バイポーラトランジスタ、MOSトランジスタなど)、ダイオード(例えば、PNダイオード、PINダイオード、ショットキーダイオード、MIM(Metal Insulator Metal)ダイオード、MIS(Metal Insulator Semiconductor)ダイオード、ダイオード接続のトランジスタなど)、又はこれらを組み合わせた論理回路などがある。
なお、スイッチとしてトランジスタを用いる場合、トランジスタの「導通状態」とは、トランジスタのソース電極とドレイン電極が電気的に短絡されているとみなせる状態をいう。また、トランジスタの「非導通状態」とは、トランジスタのソース電極とドレイン電極が電気的に遮断されているとみなせる状態をいう。なおトランジスタを単なるスイッチとして動作させる場合には、トランジスタの極性(導電型)は特に限定されない。
機械的なスイッチの一例としては、デジタルマイクロミラーデバイス(DMD)のように、MEMS(マイクロ・エレクトロ・メカニカル・システム)技術を用いたスイッチがある。そのスイッチは、機械的に動かすことが可能な電極を有し、その電極が動くことによって、導通と非導通とを制御して動作する。
<<接続について>>
本明細書等において、XとYとが接続されている、と記載する場合は、XとYとが電気的に接続されている場合と、XとYとが機能的に接続されている場合と、XとYとが直接接続されている場合とを含むものとする。したがって、所定の接続関係、例えば、図又は文章に示された接続関係に限定されず、図又は文章に示された接続関係以外のものも含むものとする。
ここで使用するX、Yなどは、対象物(例えば、装置、素子、回路、配線、電極、端子、導電膜、層、など)であるとする。
XとYとが電気的に接続されている場合の一例としては、XとYとの電気的な接続を可能とする素子(例えば、スイッチ、トランジスタ、容量素子、インダクタ、抵抗素子、ダイオード、表示素子、発光素子、負荷など)が、XとYとの間に1個以上接続されることが可能である。なお、スイッチは、オンオフが制御される機能を有している。つまり、スイッチは、導通状態(オン状態)、又は、非導通状態(オフ状態)になり、電流を流すか流さないかを制御する機能を有している。
XとYとが機能的に接続されている場合の一例としては、XとYとの機能的な接続を可能とする回路(例えば、論理回路(インバータ、NAND回路、NOR回路など)、信号変換回路(DA変換回路、AD変換回路、ガンマ補正回路など)、電位レベル変換回路(電源回路(昇圧回路、降圧回路など)、信号の電位レベルを変えるレベルシフタ回路など)、電圧源、電流源、切り替え回路、増幅回路(信号振幅又は電流量などを大きく出来る回路、オペアンプ、差動増幅回路、ソースフォロワ回路、バッファ回路など)、信号生成回路、記憶回路、制御回路など)が、XとYとの間に1個以上接続されることが可能である。なお、一例として、XとYとの間に別の回路を挟んでいても、Xから出力された信号がYへ伝達される場合は、XとYとは機能的に接続されているものとする。
なお、XとYとが電気的に接続されている、と明示的に記載する場合は、XとYとが電気的に接続されている場合(つまり、XとYとの間に別の素子又は別の回路を挟んで接続されている場合)と、XとYとが機能的に接続されている場合(つまり、XとYとの間に別の回路を挟んで機能的に接続されている場合)と、XとYとが直接接続されている場合(つまり、XとYとの間に別の素子又は別の回路を挟まずに接続されている場合)とを含むものとする。つまり、電気的に接続されている、と明示的に記載する場合は、単に、接続されている、とのみ明示的に記載されている場合と同じであるとする。
なお、例えば、トランジスタのソース(又は第1の端子など)が、Z1を介して(又は介さず)、Xと電気的に接続され、トランジスタのドレイン(又は第2の端子など)が、Z2を介して(又は介さず)、Yと電気的に接続されている場合や、トランジスタのソース(又は第1の端子など)が、Z1の一部と直接的に接続され、Z1の別の一部がXと直接的に接続され、トランジスタのドレイン(又は第2の端子など)が、Z2の一部と直接的に接続され、Z2の別の一部がYと直接的に接続されている場合では、以下のように表現することが出来る。
例えば、「XとYとトランジスタのソース(又は第1の端子など)とドレイン(又は第2の端子など)とは、互いに電気的に接続されており、X、トランジスタのソース(又は第1の端子など)、トランジスタのドレイン(又は第2の端子など)、Yの順序で電気的に接続されている。」と表現することができる。又は、「トランジスタのソース(又は第1の端子など)は、Xと電気的に接続され、トランジスタのドレイン(又は第2の端子など)はYと電気的に接続され、X、トランジスタのソース(又は第1の端子など)、トランジスタのドレイン(又は第2の端子など)、Yは、この順序で電気的に接続されている」と表現することができる。又は、「Xは、トランジスタのソース(又は第1の端子など)とドレイン(又は第2の端子など)とを介して、Yと電気的に接続され、X、トランジスタのソース(又は第1の端子など)、トランジスタのドレイン(又は第2の端子など)、Yは、この接続順序で設けられている」と表現することができる。これらの例と同様な表現方法を用いて、回路構成における接続の順序について規定することにより、トランジスタのソース(又は第1の端子など)と、ドレイン(又は第2の端子など)とを、区別して、技術的範囲を決定することができる。なお、これらの表現方法は、一例であり、これらの表現方法に限定されない。ここで、X、Y、Z1、Z2は、対象物(例えば、装置、素子、回路、配線、電極、端子、導電膜、層、など)であるとする。
なお、回路図上は独立している構成要素同士が電気的に接続しているように図示されている場合であっても、1つの構成要素が、複数の構成要素の機能を併せ持っている場合もある。例えば配線の一部が電極としても機能する場合は、一の導電膜が、配線の機能、及び電極の機能の両方の構成要素の機能を併せ持っている。したがって、本明細書における電気的に接続とは、このような、一の導電膜が、複数の構成要素の機能を併せ持っている場合も、その範疇に含める。
<<平行、垂直について>>
本明細書において、「平行」とは、二つの直線が−10°以上10°以下の角度で配置されている状態をいう。したがって、−5°以上5°以下の場合も含まれる。また、「略平行」とは、二つの直線が−30°以上30°以下の角度で配置されている状態をいう。また、「垂直」とは、二つの直線が80°以上100°以下の角度で配置されている状態をいう。したがって、85°以上95°以下の場合も含まれる。また、「略垂直」とは、二つの直線が60°以上120°以下の角度で配置されている状態をいう。
ST1 ステップ
ST2 ステップ
ST3 ステップ
ST4 ステップ
ST5 ステップ
ST6 ステップ
ST7 ステップ
ST8 ステップ
ST9 ステップ
ST10 ステップ
ST11 ステップ
ST12 ステップ
ST13 ステップ
ST14 ステップ
ST15 ステップ
ST16 ステップ
ST17 ステップ
M1 トランジスタ
M2 トランジスタ
M3 トランジスタ
M トランジスタ
CsLC 容量素子
CsEL 容量素子
SL 信号線
DL 信号線
GL ゲート線
GL2 ゲート線
AL 電流供給線
DRL 配線
SNL 配線
CTαβ 容量素子
10 画素
10a 反射型素子
10b 発光素子
100A 表示装置
100B 表示装置
100C 表示装置
102 表示部
103 ゲートドライバ
103a ゲートドライバ
103b ゲートドライバ
104 レベルシフタ
104a レベルシフタ
104b レベルシフタ
106 表示部
111 ソースドライバ
111a ソースドライバ
111b ソースドライバ
201 第1表示素子
202 第2表示素子
203 開口部
204 反射光
205 透過光
206 画素回路
207 画素回路
210 表示装置
214 表示部
216 回路
218 配線
220 IC
222 FPC
300 タッチセンサユニット
301 基材
302 センサアレイ
311 TSドライバ回路
312 センス回路
313 FPC
314 FPC
315 周辺回路
320 接続部
321 接続部
331 配線
332 配線
333 配線
334 配線
400A ディスプレイコントローラ
400C ディスプレイコントローラ
440 ホスト装置
443 光センサ
445 外光
450 インターフェース
451 フレームメモリ
452 デコーダ
453 センサコントローラ
454 コントローラ
455 クロック生成回路
460 画像処理部
460A 画像処理部
461 ゲイン計算回路
462 データ処理回路
462a ガンマ補正回路
462b EL補正回路
470 ラインメモリ
473 タイミングコントローラ
475 レジスタ
484 タッチセンサコントローラ
490 領域
1001 ディスプレイインターフェース
1002 GPU
1003 プロセッサ
1004 デバイスインターフェース
1005 メモリ
1050 データバス
1100 デバイス
2010 第1ユニット
2020 第2ユニット
2030 入力ユニット
2501C 絶縁膜
2505 接合層
2512B 導電膜
2520 機能層
2521 絶縁膜
2521A 絶縁膜
2521B 絶縁膜
2522 接続部
2528 絶縁膜
2550 第2表示素子
2550(i,j) 第2表示素子
2551 電極
2552 電極
2553 発光性の材料を含む層
2560 光学素子
2565 被覆膜
2570 基板
2580 レンズ
2591A 開口部
2700TP3 入出力パネル
2702(i,j) 画素
2720 機能層
2750 第1表示素子
2751 電極
2751H 領域
2752 電極
2753 液晶材料を含む層
2770 基板
2770D 機能膜
2770P 機能膜
2770PA 位相差フィルム
2770PB 偏光層
2771 絶縁膜
5401 筐体
5402 表示部
5403 キーボード
5404 ポインティングデバイス
5501 筐体
5502 表示部
5503 マイク
5504 スピーカ
5505 操作ボタン
5701 表示パネル
5702 表示パネル
5703 表示パネル
5704 表示パネル
5801 第1筐体
5802 第2筐体
5803 表示部
5804 操作キー
5805 レンズ
5806 接続部
5901 筐体
5902 表示部
5903 操作ボタン
5904 操作子
5905 バンド
9000 筐体
9001 表示部
9003 スピーカ
9005 操作キー
9006 接続端子
9007 センサ

Claims (8)

  1. 第1表示素子と、第2表示素子と、第1回路と、光センサと、を有する電子機器の動作方法であり、
    第1乃至第8ステップを有し、
    前記第1回路は、第1ゲイン値と、第2ゲイン値と、を定める機能を有し、
    前記第1ステップは、
    前記光センサによって、外光照度を計測するステップと、
    前記外光照度を含む照度データを前記第1回路に送信するステップと、を有し、
    前記第2ステップは、
    前記第1回路が、第1データと、第2データと、を取得するステップを有し、
    前記第3ステップは、
    前記第1回路において、前記外光照度が第1照度よりも低い場合に、前記第4ステップに移行するステップと、
    前記第1回路において、前記外光照度が前記第1照度以上で第2照度よりも低い場合に、前記第5ステップに移行するステップと、
    前記第1回路において、前記外光照度が前記第2照度以上である場合に、前記第6ステップに移行するステップと、を有し、
    前記第4ステップは、
    前記第1回路が前記第1ゲイン値を0にするステップと、
    前記第1回路が、第1関数と前記外光照度とを用いて、前記第2ゲイン値を定めるステップと、を有し、
    前記第5ステップは、
    前記第1回路が、第2関数と前記外光照度とを用いて、前記第1ゲイン値を定めるステップと、
    前記第1回路が、第3関数と前記外光照度とを用いて、前記第2ゲイン値を定めるステップと、を有し、
    前記第6ステップは、
    前記第1回路が、第4関数と前記外光照度とを用いて、前記第1ゲイン値を定めるステップと、
    前記第1回路が第2ゲイン値を0にするステップと、を有し、
    前記第7ステップは、
    前記第1回路において、前記第1データに前記第1ゲイン値、又は前記第1ゲイン値に対応する値を掛けて、前記第3データを生成するステップと、
    前記第1回路において、前記第2データに前記第2ゲイン値、又は前記第2ゲイン値に対応する値を掛けて、前記第4データを生成するステップと、を有し、
    前記第8ステップは、
    前記第1表示素子に前記第3データに基づく画像を表示するステップと、
    前記第2表示素子に前記第4データに基づく画像を表示するステップと、を有することを特徴とする動作方法。
  2. 請求項1において、
    前記第1乃至第4関数のいずれか少なくとも一は、一次関数であることを特徴とする動作方法。
  3. 請求項2において、
    第9ステップと、第10ステップと、を有し、
    前記第9ステップは、前記第4乃至第6ステップで定めた前記第1ゲイン値が、第1最大値以上であったとき、前記第1ゲイン値を前記第1最大値とするステップを有し、
    前記第10ステップは、前記第4乃至第6ステップで定めた前記第2ゲイン値が、第2最大値以上であったとき、前記第2ゲイン値を前記第2最大値とするステップを有し、
    前記第9ステップ、及び前記第10ステップを行った後に、前記第7ステップを行うことを特徴とする動作方法。
  4. 請求項3において、
    第11ステップを有し、
    前記電子機器は、第2回路を有し、
    前記第11ステップは、
    前記第1データ、又は前記第3データの一方と、前記第2データ、又は前記第4データの一方と、に対して補正処理を行うステップを有することを特徴とする動作方法。
  5. 請求項4において、
    前記補正処理は、ガンマ補正処理を有することを特徴とする動作方法。
  6. 請求項1乃至請求項5のいずれか一において、
    前記第1表示素子は、反射型素子であり、
    前記第2表示素子は、発光素子であることを特徴とする動作方法。
  7. 請求項1において前記第1乃至第4関数のそれぞれは単調増加関数であることを特徴とする動作方法。
  8. 第1表示素子と、第2表示素子と、第1回路と、光センサと、を有する電子機器の動作方法であり、
    外光照度を前記光センサによって計測し、
    前記外光照度を含む照度データを前記第1回路に送信し、
    第1データと第2データを前記第1回路によって入手し、
    前記第1回路において、前記第1のデータに第1ゲイン値、又は第1ゲイン値に対応する値を書けて第3データを生成し、
    前記第1回路において、前記第2のデータに第2ゲイン値、又は第2ゲイン値に対応する値を書けて第4データを生成し、
    前記第1表示素子に前記第3データに基づく画像と前記第2表示素子に前記第4データに基づく画像とを表示することを特徴とする動作方法。
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