JP4298775B2

JP4298775B2 - 表示装置

Info

Publication number: JP4298775B2
Application number: JP2007500497A
Authority: JP
Inventors: 佐藤　　一郎; 伊織桑野
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2005-01-25
Filing date: 2006-01-23
Publication date: 2009-07-22
Anticipated expiration: 2026-01-23
Also published as: CN101080757A; US20090021459A1; US7973811B2; JPWO2006080277A1; WO2006080277A1

Description

本発明は、携帯端末に搭載される表示装置に関する。

近年、携帯電話端末、ＰＤＡなどの携帯通信端末に用いられる液晶表示装置等の表示装置は、文字、画像、動画などの様々な情報を鮮明に表示し視認性を向上するため、表示面積を拡大化の要望がある。

そこで、表示装置の標準的な解像度を変更し、数行あるいは数列の画素を加えて表示面積を拡大した表示装置がある。例えば、携帯電話端末に搭載される液晶表示装置では、一般的な解像度である２４０×３２０（ＱＶＧＡ）を２４０×３４５に変更した液晶表示装置がある。

この場合、変更した解像度に対応して、表示コントローラのようなハードウェアの変更および、携帯電話端末内の表示装置に関するソフトウェアの変更が必要となり、コストがかかる。

一方、解像度を変更せずに、表示面積を拡大する表示装置がある。通常、表示装置は、図７に示すように、正方形状の画素が格子状に並んでいる。また、カラー表示装置においては、正方形状の画素を赤、青、緑（ＲＧＢ）の３つに分割することが一般的である。

これに対して、表示面積を拡大するため、図８に示すような、画素の縦横比を１対１と異なる（例えば１対１．０４のような長方形状）画素が格子状に構成された液晶表示装置が提案されている。（特許文献１）。
特開２０００−１８０８８０号公報

しかしながら、図８に示した液晶表示装置は、全ての画素が長方形状であるため、表示される画像が歪んでしまう場合がある。例えば、図９（ａ）に示すように、全ての画素が正方形状の画素で構成された表示装置では円として表示される画像が、全ての画素が長方形状の画素で構成された表示装置においては、図９（ｂ）に示すように、楕円として表示され、ユーザは違和感を感じる場合がある。

本発明の課題は、長方形状の画素で構成された表示装置を視認する際にユーザが感じる違和感を軽減することである。

本発明の表示装置は、複数の画素が格子状に配置された表示部を有する表示装置であって、前記表示部は、長方形状の画素で構成される領域と正方形状の画素で構成される領域とを備える。

この構成により、表示部をすべて長方形状の画素で構成するのではなく、一部の領域を長方形状の画素で構成し、残りの領域は正方形状の画素で構成されるので、表示部全体に１つの画像が表示されても画像全体の歪みは少なく、ユーザが感じる違和感は軽減される。

また、本発明の表示装置は、前記表示部の上下両端の少なくとも一行が長方形状の画素で構成される。

この構成により、上下両端の限られた領域のみが長方形状の画素であるので、ユーザが表示部内に縦横比が異なる画素が存在していることを検知することが困難になる。

また、本発明の表示装置は、前記長方形状の画素の開口部面積と前記正方形状の開口部面積とが同一とする。

この構成により、長方形状の画素の透過光量と正方形状の画素の透過光量とが一致するので、画素の縦横比が異なる画素が表示部内に存在することをユーザが検知することが困難になる。

また、本発明の表示装置は、前記表示装置が液晶表示装置であって、前記表示部の上下両端の少なくとも一行が長方形状の画素で構成され、前記長方形状の画素の反射性能が前記正方形状の画素の反射性能よりも高い。

この構成により、上下両端の限られた領域では、外光の反射光をより多く利用することができるので、バックライトを点灯するのに消費する電力を低減することができる。また、外光が利用できる環境においては、バックライトを消した状態でも上下両端の領域を表示することができる。

また、本発明の表示装置は、前記表示装置が液晶表示装置であって、前記複数の画素毎に画素電圧を保持するための蓄積容量を有し、前記蓄積容量の容量によって、前記複数の画素の開口部面積を同一にする。

この構成により、長方形状の画素の透過光量と正方形状の画素の透過光量とが一致するので、画素の縦横比が異なる画素が表示部内に存在することをユーザが検知することが困難になる。加えて、蓄積容量を大きくした画素のみについて、書換え周期を遅くすることが可能になり、長方形状の画素の領域で画像等の情報を表示するのに必要な電力が低減される。

また、本発明の携帯電話端末は、前述した表示装置を少なくとも１つを備える。

この構成により、携帯電話端末の表示装置の表示面積が拡大される。

また、本発明の携帯電話端末は、前記長方形状の画素で構成される表示領域が、前記携帯電話端末の状態に関する情報または前記携帯電話端末の操作を案内する情報を表示する。

この構成により、携帯電話端末の状態に関する情報または携帯電話端末の操作を案内する情報を表示する際に必要な電力を低減することができる。

本発明によれば、長方形状の画素で構成された表示装置を視認する際にユーザが感じる違和感を軽減することができる。また、長方形状の画素に上述した付加機能を設けることで、消費電力を低減することができる。

以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における表示装置の概略図である。図２は、視角と画素の縦横比との関係を説明する図である。

図１において、本実施の形態１の表示装置の表示部は、格子状に配列された複数の単位画素１０１を有する。単位画素１０１は、配線等を隠す遮光エリア１０２と、赤のサブピクセルの開口部１０３と、緑のサブピクセルの開口部１０４と、青のサブピクセルの開口部１０５を有する。赤のサブピクセルの開口部１０３と、緑のサブピクセルの開口部１０４と、青のサブピクセルの開口部１０５とにより、カラー表示を可能となる。

また、単位画素１０１は、画素の縦横比が１対１である画素１０８（正方形状の画素）と、画素の縦横比が１対１.１である画素１０９（長方形状の画素）と２種類ある。表示部の上下両端は、長方形状の画素で構成される領域１０７であり、中央部は、正方形状の画素で構成される領域１０６である。

なお、画素の縦横比はここで例示した縦横比に限定されるものではなく、それぞれの画素が配置される場所もここで示すものに限定されるものではない。表示装置の表示部内に形状の異なる画素が２種類以上存在することが本実施の形態１の要旨である。

表示部は、上述したように、全ての領域が長方形状の画素で構成されるのではなく、長方形状の画素で構成される領域１０７と正方形状の画素で構成される領域１０８とで構成されているので、全ての画素を長方形状にした場合に生じる画像の歪みは軽減され、ユーザは歪みを検知することが困難になる。よって、ユーザは違和感なく表示部に表示された情報を視認することができる。

また、バックライト等の平面光源が必要な表示装置、例えば液晶表示装置について本発明を適用すると更なる効果を奏する。

バックライトは、ＣＣＦＬのような線状光源またはＬＥＤのような点状光源を複数個並べ、導光板等を用いて擬似的に平面光源を実現する。このため、バックライトは輝度が完全には同一ではなく、幾分の輝度傾斜を有する。

この際、バックライトの光学設計的には、中央部を明るくし、端部を暗くするのが一般的である。そこで、本実施の形態のように表示部の上下両端部または外周部を長方形状の画素で構成し、中央部を正方形状の画素で構成すると、長方形状の画素は正方形状の画素より開口率が高いので、バックライト全体の輝度傾斜は軽減されるという効果を奏する。

例えば、図２に示すように、人間が表示装置の表示面２０２に表示されたものを視認する場合、視角α（人間の目２０１と視認する対象物の両端を結んだニ直線の成す角の大きさ）により、外周部の画素２０３は中心部の画素２０４に比較して小さく見える。そこで、Ｘ´（外周部の画素の縦の長さ）とＸ（中心部の画素の縦の長さ）と視角αを式１の関係を満たすように、画素の形状を中央部から段階的に変化させる。

・・・（式１）

この構成により、図２のように表示面の中心部から表示面を視認する場合、見た目上、Ｘ´とＸの縦の長さを同一にすることができるので、ユーザに形状の異なる画素が複数存在することを検知しずらくすることができる。

なお、ここでは、画素の縦の長さについて説明したが、画素の横の長さについても同様である。

（実施の形態２）
図３は、本発明の実施の形態２における携帯電話端末に搭載された液晶表示装置に表示される画面の一例である。

液晶表示装置の表示部は、端末の動作情報表示部３０１と、任意の情報表示部３０９と、端末の操作案内表示部３０５とで構成される。端末の動作情報表示部３０１は、長方形状の画素で構成され、電池マーク３０２、伝言マーク３０３、アンテナマーク３０４等の端末の動作情報を表示する。

任意の情報表示部３０９は、正方形状の画素で構成されている。

端末の操作案内表示部３０５は、長方形状の画素で構成され、操作案内表示３０６、操作案内表示３０７、操作案内表示３０８を表示する。

通常、携帯電話端末に搭載された液晶表示装置の表示部の上下両端部は、電池マーク３０２、伝言マーク３０３、アンテナマーク３０４、操作案内表示３０６等、ユーザに使用される頻度が高い情報を表示し、メール、電話帳などの文字データや画像データを表示する機会は少ない。よって、ユーザは端末の動作情報表示部３０１と端末の操作案内表示部３０５の画素の形状と、任意の情報表示部３０９の画素の形状とが異なることを検知する機会は少なく、検知しずらい。

また、通常、表示部の上下両端部に表示される電池マーク３０２、伝言マーク３０３、アンテナマーク３０４、操作案内表示３０７、操作案内表示３０８等ものについては、予め、長方形状の画素に合わせて表示データを加工しておいても良い。これにより、更に、端末の動作情報表示部３０１と端末の操作案内表示部３０５の画素の形状と、任意の情報表示部３０９の画素の形状とが異なることを検知しずらくすることができる。

（実施の形態３）
図４は、本発明の実施の形態３における表示装置の概略図である。図５は、本発明の実施の形態３における長方形状の画素の開口部の形状の変形例を示す図である。

図４において、本実施の形態３の表示装置の表示部は、格子状に配列された複数の単位画素４０１を有する。単位画素４０１は、配線等を隠す遮光エリア４０２と、赤のサブピクセルの開口部４０３と、緑のサブピクセルの開口部４０４と、青のサブピクセルの開口部４０５を有する。赤のサブピクセルの開口部４０３と、緑のサブピクセルの開口部４０４と、青のサブピクセルの開口部４０５により、カラー表示を可能とする。

また、単位画素４０１は、画素の縦横比が１対１である画素４０８（正方形状の画素）と、画素の縦横比が１対１.１である画素４０９（長方形状の画素）とがある。表示部の上下両端は、長方形状の画素で構成される領域４０７であり、中央部は、正方形状の画素で構成される領域４０６である。

図４に示すように、本実施の形態３においては、赤のサブピクセルの開口部４０３と、緑のサブピクセルの開口部４０４と、青のサブピクセルの開口部４０５とについて、それぞれ正方形状の画素の開口部の面積と長方形状の画素の開口部の面積とが同一である。よって、バックライト等が均一な平面光を発する場合、表示面の全ての画素において透過光量が同一になり、輝度を一致させることができる。

図５は、本発明の実施の形態３における長方形状の画素の開口部の形状の変形例を示す。図５に示す長方形状の画素は、赤のサブピクセルの開口部５０１、緑のサブピクセルの開口部５０２、青のサブピクセルの開口部５０３は、それぞれ２つに分割され、正方形状の画素の開口部の形状と異なるが、各々の開口部の総面積は同一である。よって、表示部の全ての画素について透過光量が同一になり、輝度を一致させることができる。すなわち、開口部の面積が同一であれば、開口部の形状を変更しても同一の効果を奏する。

（実施の形態４）
図６は、本発明の実施の形態４における携帯電話端末に搭載された液晶表示装置に表示される画面の一例である。

本実施の形態４の表示部は、端末の動作情報表示部６０１と、任意の情報表示部６０９と、端末の操作案内表示部６０５とで構成される。端末の動作情報表示部６０１は、長方形状の画素で構成され、電池マーク６０２、伝言マーク６０３、アンテナマーク６０４等の端末の動作情報を表示する。

任意の情報表示部６０９は、正方形状の画素で構成されている。

端末の操作案内表示部６０５は、長方形状の画素で構成され、操作案内表示６０６、操作案内表示６０７、操作案内表示６０８を表示する。

本実施の形態４では、端末の動作情報表示部６０１と端末の操作案内表示部６０５の領域の反射性能を、任意の情報表示部６０９の領域の反射性能より高くするため、長方形状の画素内の反射電極部の面積は、正方形状の画素の反射電極部の面積より大きく設計されている。例えば、端末の動作情報表示部６０１の領域と端末の操作案内表示部６０５の領域の反射率は２％とし、任意の情報表示部６０９の領域を０％とする。

この構成により、表示部が直射日光下またはバックライトが消された状態であっても、端末の動作情報および端末の操作案内に関する情報をユーザは視認することができる。

また、長方形状の画素の領域の蓄積容量を大きくし、この領域の書換え周期を通常使用状態の書換え周期（例えば、６０[Ｈｚ]）より、遅い周期（例えば、２０[Ｈｚ]）にして、消費電力を軽減しても良い。このとき、蓄積容量を形成する電極と反射電極を兼用させて、反射性能、蓄積容量を同時に大きくすることができる。

また、各画素に光センサー等を備え、ラインスキャナーや使用時の照度にあわせて輝度を自動調整することができる表示装置に、その表示部の画素の一部に前述した機能を具備させて透過光量を一定にしてもよい。

なお、以上に説明した実施の形態は、カラー表示に関するものであったが、本発明はモノクロ表示装置に関しても同様に適用できる。

本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。本出願は、2005年1月25日出願の日本特許出願、出願番号2005-016910に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。

本発明の表示装置は、表示装置に表示される画像の歪みを軽減することができるという効果を有し、携帯電話、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）等の携帯通信端末に搭載する表示装置として有用である。

本発明の実施の形態１における表示装置の概略図視角と画素の縦横比との関係を説明する図本発明の実施の形態２における携帯電話端末に搭載された液晶表示装置に表示される画面の一例本発明の実施の形態３における表示装置の概略図本発明の実施の形態３における長方形状の画素の開口部の形状の変形例を示す図本発明の実施の形態４における携帯電話端末に搭載された液晶表示装置に表示される画面の一例従来の表示装置の画素構成の概略図（画素の縦横比１対１）従来の表示装置の画素区政の概略図（画素の縦横比１対１.１）従来技術の課題説明図

符号の説明

１０１単位画素
１０２遮光エリア
１０３赤のサブピクセルの開口部
１０４緑のサブピクセルの開口部
１０５青のサブピクセルの開口部
１０６正方形状の画素で構成される領域
１０７長方形状の画素で構成される領域
１０８画素の縦横比が１対１である画素（正方形状の画素）
１０９画素の縦横比が１対１.１である画素（長方形状の画素）
２０１人間の目
２０２表示装置の表示面
２０３外周部の画素
２０４中心部の画素
２０５視角（α）
３０１端末の動作情報表示部
３０２電池マーク
３０３伝言マーク
３０４アンテナマーク
３０５端末の操作案内表示部
３０６操作案内表示
３０７操作案内表示
３０８操作案内表示
３０９任意の情報表示部
５０１２つに分割された赤のサブピクセルの開口部
５０２２つに分割された緑のサブピクセルの開口部
５０３２つに分割された青のサブピクセルの開口部

Claims

複数の画素が格子状に配置された表示部を有する表示装置であって、
前記表示部は、長方形状の画素で構成される領域と正方形状の画素で構成される領域とを有し、
前記長方形状の画素の開口部面積と前記正方形状の開口部面積とが同一である表示装置。
前記表示部の上下両端の少なくとも一行が前記長方形状の画素で構成される請求項１に記載の表示装置。
前記表示装置が液晶表示装置であって、
前記表示部の上下両端の少なくとも一行が前記長方形状の画素で構成され、
前記長方形状の画素の反射性能が前記正方形状の画素の反射性能よりも高い請求項１又は２に記載の液晶表示装置。
前記表示装置が液晶表示装置であって、
前記複数の画素毎に画素電圧を保持するための蓄積容量を有し、前記蓄積容量の容量により、前記複数の画素の開口部の面積を同一にする請求項１又は２に記載の液晶表示装置。
請求項１から４いずれか一項に記載の表示装置を少なくとも１つ備える携帯電話端末。
前記長方形状の画素で構成される表示領域が、前記携帯電話端末の状態に関する情報または前記携帯電話端末の操作を案内する情報を表示する請求項５に記載の携帯電話端末。