JP4712215B2 - 液晶表示装置ならびにそれを備える携帯電話機および携帯情報端末機器 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、液晶表示装置に関し、より特定的には、デジタル信号に応じて階調表示を行なう液晶表示装置ならびにそれを備える携帯電話機および携帯情報端末機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、高精細表示、低消費電力動作および省スペース化を実現可能なフラットパネル型表示装置（ＦＰＤ：Flat Panel Display）として、液晶表示装置（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）が盛んに開発されている。特に、携帯電話機や電子手帳などの携帯情報端末機器の表示装置としては、消費電力の面から液晶表示装置が一般的に搭載されている。特に、バックライトが不要である反射型の液晶表示装置が低消費電力駆動の面から注目されている。
【０００３】
液晶表示装置の表示パネルは、行列状に配置された複数の画素によって構成される。各画素は、液晶表示素子を有する。液晶表示素子は、所定電圧を印加される対向電極と、ドライバ回路によって表示データに対応した画素電圧を書込まれる画素電極とを有する。画素電極と対向電極との間の電圧差に応じて液晶表示素子中の液晶の配向性が変化することによって、液晶表示素子の輝度が変化する。したがって、各画素において、画素電圧を制御することにより、各画素の輝度を適切に設定して、所望の画像表示を実行することができる。
【０００４】
各画素において、最大輝度（たとえば白）と最小輝度（たとえば黒）との中間輝度を表示する、いわゆる階調表示を行なう方式の一つとして、表示階調に対応した中間的な電圧で構成されるアナログ信号を画素電極に書込む方式が採用されている。しかし、この方式では、液晶表示装置に外部から入力される表示データがデジタルデータである場合には、デジタル／アナログ信号変換を行なうことが必要となってしまう。
【０００５】
これに対して、デジタル信号である表示信号に対応して階調表示を実行するための構成として、各画素を、各々が最大輝度もしくは最小輝度を２値的に表示する複数の副画素へ分割する、いわゆる面積階調方式が知られている。
【０００６】
図７は、従来の面積階調方式を説明する概念図である。
図７を参照して、面積階調方式においては、１個の画素ＰＸは、複数の副画素に分割される。図７においては、１個の画素が、３個の副画素ＳＰＸ１，ＳＰＸ２，ＳＰＸ３に分割される例を示している。
【０００７】
画素電極に画素電圧を書込むための画素コンタクト１０２は、副画素ごとに独立に設けられる。分割された副画素のそれぞれに対応する画素電極は、互いに電気的に分離されており、画素電圧を独立に書込むことができる。
【０００８】
副画素ＳＰＸ１〜ＳＰＸ３の各々は、デジタル信号に応じて、オン状態（たとえば最大輝度表示）およびオフ状態（たとえば最小輝度表示）のいずれかに、独立に設定される。したがって、各画素ＰＸにおいて、デジタル信号に応じて、副画素のオンおよびオフを選択することにより、オン選択された副画素の面積に比例する階調的な輝度を得ることができる。
【０００９】
一般的な面積階調方式に従えば、反射型の液晶表示装置においては、各画素の反射電極は幅方向に沿って分割され、副画素ＳＰＸ１、ＳＰＸ２およびＳＰＸ３における長手方向の長さは、Ｌ、２・Ｌおよび４・Ｌにそれぞれ設定される。これにより、副画素ＳＰＸ１、ＳＰＸ２およびＳＰＸ３の反射電極面積は、１（２0）：２（２1）：４（２2）にそれぞれ設定される。
【００１０】
この結果、画素の表示輝度を、３ビットのデジタル信号に応じた８（２3）段階に設定することができる。このように、一般的な面積階調方式においては、各画素をｎ個（ｎ：２以上の整数）の副画素に分割し、かつ、それぞれの副画素の反射電極面積を、２0：２1：…：２(n-1)にそれぞれ設定することによって、ｎビットのデジタル信号に応じた２n段階の輝度を階調表示していた。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、反射型の液晶表示装置においては、バックライトを用いることなく、反射電極上に配置された散乱反射部１０４によって散乱反射された入射光を用いて画像は表示される。
【００１２】
各散乱反射部１０４は、表示パネル表面からの入射光を、画像の観察方向と近づけるように散乱反射させる。散乱反射部１０４には、凹形状もしくは凸形状が形成される。図７においては、各散乱反射部１０４は同様のサイズおよび形状に設計されているものとする。
【００１３】
画素コンタクト１０２を配置する必要があることなどから、散乱反射部１０４は、必ずしも画素電極上に一様なピッチで配置することはできない。あるいは、設計面から散乱反射部１０４を意図的に非一様に配置するケースも存在する。
【００１４】
したがって、図７に示すような反射電極面積に着目した従来の面積階調方式によると、副画素ＳＰＸ１、ＳＰＸ２およびＳＰＸ３に含まれる散乱反射部１０４の個数が、１（２0）：２（２1）：４（２2）の比率に従うとは限らない。図７には、一例として、副画素ＳＰＸ１、ＳＰＸ２およびＳＰＸ３に含まれる散乱反射部１０４の個数が、４：１５：２９となる場合が示されている。
【００１５】
図８は、図７に示される従来の面積階調方式に従う階調表示特性を説明する概念図である。
【００１６】
図８を参照して、点線で示される理想的な階調特性に従えば、表示される反射輝度は、入力階調“０”から“７”にそれぞれ対応して、所定レベルＬＢの０倍〜７倍にスムーズに変化する。
【００１７】
しかし、図７に示されるような反射電極面積のみを考慮した従来の面積階調方式においては、反射型の液晶表示装置において、副画素のそれぞれに含まれる散乱反射部１０４が、２0：２1：…：２(n-1)に段階的に設定されていないケースが生じる。この結果、図８中に実線で示される実際の階調特性は、入力階調の変化に応じた反射輝度の変化は等間隔とならず、スムーズなものとならないという問題点があった。
【００１８】
この発明は、このような問題点を解決するためになされたものであって、この発明の目的は、反射型の液晶表示素子を用いて、複数ビットのデジタル信号に応答して輝度がスムーズに変化する階調表示を実行する液晶表示装置ならびにそれを備える携帯電話機および携帯情報端末機器を提供することである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の液晶表示装置は、各々がｎビット（ｎ：２以上の整数）の表示データに応じた輝度を表示するための複数の画素を含む表示パネルを備える。各画素は、入射光を散乱反射させるための、各々が凹形状および凸形状のいずれかを有する複数の散乱反射部が形成された反射電極を有する。各画素は、表示データのｎビットにそれぞれ対応して設けられ、各々が、散乱反射された入射光を用いて、前記表示データの対応するビットに応じて最大輝度および最小輝度のいずれかを表示するためのｎ個の副画素に分割される。反射電極は、最大輝度表示時において所定方向から観察されるｎ個の副画素の輝度が、所定レベルの２i（ｉ：０から（ｎ−１）までの整数）倍で示されるｎ段階にそれぞれ設定されるように、複数の散乱反射部の配置を考慮して、ｎ個の副画素にそれぞれ対応して分割される。ｎ個の副画素のうちの２つにそれぞれ対応する反射電極の面積比は、この２つの副画素の散乱反射輝度の比とは不一致である。
【００２０】
請求項２記載の液晶表示装置は、請求項１記載の液晶表示装置であって、各散乱反射部は同様の形状を有し、ｎ個の副画素にそれぞれ対応する反射電極に形成される散乱反射部の配置個数は、所定数の２i（ｉ：０から（ｎ−１）までの整数）倍で示されるｎ段階にそれぞれ設定される。
【００２１】
請求項３記載の液晶表示装置は、請求項１記載の液晶表示装置であって、ｎ個の副画素にそれぞれ対応する反射電極に形成される散乱反射部の外周長の和は、所定長の２i（ｉ：０から（ｎ−１）までの整数）倍で示されるｎ段階にそれぞれ設定される。
【００２２】
請求項４記載の液晶表示装置は、請求項１記載の液晶表示装置であって、ｎ個の副画素にそれぞれ対応する反射電極に形成される散乱反射部の面積の和は、所定面積の２i（ｉ：０から（ｎ−１）までの整数）倍で示されるｎ段階にそれぞれ設定される。
【００２３】
請求項５記載の液晶表示装置は、請求項１記載の液晶表示装置であって、所定方向は、表示パネルの法線方向に相当し、入射光の入射方向は、法線方向と異なる。
【００２５】
請求項６記載の携帯電話機は、各々がｎビット（ｎ：２以上の整数）の表示データに応じた輝度を表示するための複数の画素を有する表示パネルを含む液晶表示装置を備える。各画素は、入射光を散乱反射させるための、各々が凹形状および凸形状のいずれかを有する複数の散乱反射部が形成された反射電極を有する。各画素は、表示データのｎビットにそれぞれ対応して設けられ、各々が、散乱反射された入射光を用いて、前記表示データの対応するビットに応じて最大輝度および最小輝度のいずれかを表示するためのｎ個の副画素に分割される。反射電極は、最大輝度表示時において所定方向から観察されるｎ個の副画素の輝度が、所定レベルの２i（ｉ：０から（ｎ−１）までの整数）倍で示されるｎ段階にそれぞれ設定されるように、複数の散乱反射部の配置を考慮して、ｎ個の副画素にそれぞれ対応して分割される。ｎ個の副画素のうちの２つにそれぞれ対応する反射電極の面積比は、この２つの副画素の散乱反射輝度の比とは不一致である。
【００２６】
請求項７記載の携帯情報端末機器は、各々がｎビット（ｎ：２以上の整数）の表示データに応じた輝度を表示するための複数の画素を有する表示パネルを含む液晶表示装置を備える。各画素は、入射光を散乱反射させるための、各々が凹形状および凸形状のいずれかを有する複数の散乱反射部が形成された反射電極を有する。各画素は、表示データのｎビットにそれぞれ対応して設けられ、各々が、散乱反射された入射光を用いて、前記表示データの対応するビットに応じて最大輝度および最小輝度のいずれかを表示するためのｎ個の副画素に分割される。反射電極は、最大輝度表示時において所定方向から観察されるｎ個の副画素の輝度が、所定レベルの２i（ｉ：０から（ｎ−１）までの整数）倍で示されるｎ段階にそれぞれ設定されるように、複数の散乱反射部の配置を考慮して、ｎ個の副画素にそれぞれ対応して分割される。ｎ個の副画素のうちの２つにそれぞれ対応する反射電極の面積比は、この２つの副画素の散乱反射輝度の比とは不一致である。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下において、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明において、同一または相当部分については同一の参照符号を付すものとする。
【００２８】
［実施の形態１］
図１は、本発明の実施の形態１に従う液晶表示装置の構成を示す概略ブロック図である。
【００２９】
図１を参照して、実施の形態１に従う液晶表示装置１は、画像を表示するための表示パネルに相当する液晶表示部２を備える。液晶表示部２は、行列状に配置された複数の画素３を含む。各画素３は、複数の副画素４に分割される。したがって、液晶表示部２全体で見れば、複数の副画素４が行列状に配置されていることになる。実施の形態１においては、各画素３は、行方向に沿って、３個の副画素４ａ，４ｂ，４ｃに分割されるものとする。各副画素の構成については、後程詳細に説明する。
【００３０】
なお、カラー液晶表示装置においては、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）およびＢ（青）の３原色をそれぞれ表示するための３個の画素から１つの表示単位が構成される。
【００３１】
液晶表示部２において、副画素の行（ライン）にそれぞれ対応して走査線５が配置され、副画素（画素）の列にそれぞれ対応してデータ線６が配置される。各画素は、液晶表示素子を含む。
【００３２】
各液晶表示素子は、所定の対向電極電圧ＶＬＣＣＯＭが印加される対向電極と、表示データに対応した画素電圧を書込まれる画素電極とを有する。画素電極と対向電極との間の電圧差に応じた液晶の配向性の変化によって、液晶表示素子は、対向電極電圧と画素電圧との電圧差に相当する液晶印加電圧に応じた光学応答を示す。液晶表示素子の構造は、後程詳細に説明する。
【００３３】
本実施の形態１においては、反射型の液晶表示素子を用いることとする。したがって、各画素において、液晶印加電圧に応じて液晶表示素子の反射率（輝度）が変化する。各画素において、画素電極は、副画素４ａ，４ｂ，４ｃにそれぞれ対応して分割される。分割された副画素のそれぞれについて、画素電極は電気的に分離されており、反射輝度を独立に設定することができる。
【００３４】
液晶表示装置１は、さらに、行ドライバ回路７と、列ドライバ回路８と、ドライバ制御回路９とを備える。
【００３５】
行ドライバ回路７は、液晶表示部２において、１つの画素行（ライン）を選択するために、１本ずつの走査線５を一定の走査周期で順番に活性化する。列ドライバ回路８は、画像信号に基づいて生成されるデジタル信号を、走査の対象となった副画素に対して、データ線６を介して供給する。
【００３６】
ドライバ制御回路９は、行ドライバ回路７および列ドライバ回路８を、入力される同期信号に応じて制御する。なお、同期信号は、それぞれの画像信号の水平および垂直同期タイミングを示す水平同期信号および垂直同期信号、ならびに画素信号の有効期間を表わす画素信号イネーブル信号等を総称的に示している。
【００３７】
いわゆる点順次駆動の場合には、垂直走査の対象となる１つのラインに属する副画素４の各々は、列ドライバ回路８によって順次水平走査されて、データ線６を介して順次デジタル信号の供給を受ける。また、いわゆる線順次駆動の場合には、列ドライバ回路８は、垂直走査の対象となる１つのラインに属する副画素４のそれぞれに対して並列に、データ線６を介してデジタル信号を供給する。本願発明は、点順次駆動および線順次駆動のいずれにも適用できる。
【００３８】
副画素のそれぞれに対応して、データ線６に供給されたデジタル信号に応じた画素電圧を対応する画素電極に伝達するためのＴＦＴ（Thin Film Transistor）を少なくとも含む液晶駆動回路（図示せず）が配置される。対応する走査線５の活性化に応答してオンしたＴＦＴによって、垂直走査の対象となった副画素４のそれぞれは、オン状態（たとえば最大輝度表示）およびオフ状態（たとえば最小輝度表示）のデジタル信号に応じたいずれか一方に設定される。後の説明で明らかになるように、本願発明は、画素電極を対応する画素電極に書込むための液晶駆動回路の構成を問わず、適用することができる。
【００３９】
同様の垂直走査が、次のラインに対しても順次実行され、すべてのラインが走査（これを１フレームとも称する）された後に、再び先頭の走査線が活性化される。このように、すべての副画素に対して、１フレームごとにデジタル信号に応じた画素電極電圧を画素電極に書込むことによって、画像表示が実行される。
【００４０】
図２は、液晶表示素子の構造を示す断面図である。
図２を参照して、液晶表示素子は、アクティブマトリクス基板２０と、液晶３０と、カラーフィルタ基板４０と、表示パネル表面に形成される、位相差フィルム４４および偏光フィルム４５とを備える。液晶３０は、アクティブマトリクス基板２０およびカラーフィルタ基板４０の間に封入される。
【００４１】
アクティブマトリクス基板２０は、順に積層される、ガラス基板２１と、絶縁層２２および２３と、反射電極を形成する反射膜２４とを含む。カラーフィルタ基板４０は、順に積層される、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）電極３１、色材層４１およびガラス基板４２を含む。
【００４２】
ガラス基板２１は、液晶駆動回路（図示せず）に含まれるＴＦＴ１５を形成するための絶縁体として設けられる。絶縁膜２２は、ゲート電極１７を絶縁するために設けられ、たとえば酸化シリコンで形成される。ＴＦＴ１５は、ゲート電極１７の電圧に応じてオンして、ドレイン電極に相当するノード１６と、ソース電極と結合される画素コンタクト１２とを電気的に結合する。ノード１６には、液晶駆動回路によって、Ｈレベル電圧およびＬレベル電圧のデジタル信号に応じた一方が伝達される。たとえば、最もシンプルな構成の液晶駆動回路においては、ノード１６は、データ線６と直接結合される。
【００４３】
絶縁膜２３は、たとえば感光性の樹脂膜によって形成される。反射膜２４は画素電極に相当し、たとえばＡｌ等の金属膜で形成される。反射膜２４は、絶縁膜２３に設けられたコンタクトホールを介して、画素コンタクト１２と電気的に結合される。画素コンタクト１２は、各副画素ごとに配置される。副画素ごとに分割された画素電極の間は、お互いに電気的に分離されている。この結果、副画素ごとに、Ｈレベル電圧もしくはＬレベル電圧の２値的な画素電圧を独立に書込むことができる。
【００４４】
反射膜２４、すなわち画素電極上には、複数の散乱反射部１０が配置される。散乱反射部１０は、凹形状もしくは凸形状のいずれかで形成される。
【００４５】
図３は、液晶表示素子における入射光および反射光の方向を説明する断面図である。
【００４６】
図３を参照して、外部からの入射光５０は、表示画像の観察方向に相当する表示パネルの法線方向５５とは異なる方向から入射される。外部からの入射光５０は、液晶パネル表面で反射される反射光５１と、偏光フィルム４５、位相差フィルム４４、カラーフィルタ基板４０および液晶３０によって所定角度だけ屈折されて進行する入射光５２とに分離される。
【００４７】
散乱反射部１０の形状は、液晶３０内を屈折されて進行する入射光５２と表示パネルの法線方向５５との角度を考慮して設計される。
【００４８】
散乱反射部１０は、表示画像の観察方向に相当する液晶パネルの法線方向５５に近づけるように入射光５２を散乱反射させて、反射光５３を発生する。
【００４９】
ＩＴＯ電極３１は、透明の導電膜で形成され、対向電極電圧ＶＬＣＣＯＭが供給される。液晶３０の配向性は、画素電極に相当する反射膜２４とＩＴＯ電極３１との電圧差に相当する液晶印加電圧に応じて変化する。この結果、散乱反射部１０によって散乱反射された入射光が、透過あるいは遮断されることによって、最大輝度もしくは最小輝度を表示できる。
【００５０】
カラーフィルタ基板４０に含まれる色材層４１は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）およびＢ（青）の３原色のいずれかを表示するためのフィルムとして配置される。白黒表示用の液晶表示装置においては、色材層４１の配置は省略される。
【００５１】
反射光５３が表示パネルの法線方向５５と一致している場合には、液晶３０、カラーフィルタ基板４０、位相差フィルム４４および偏光フィルム４５は、反射光５３については、屈折させることなく、そのままの方向で透過させる。
【００５２】
図４は、実施の形態１に従う副画素の構成を示す概念図である。
図４を参照して、画素３を構成する副画素４ａ、４ｂおよび４ｃにそれぞれ対応して、独立した画素コンタクト１２が設けられる。副画素４ａ，４ｂおよび４ｃの各々は、デジタル信号に応じて、オン状態もしくはオフ状態のいずれかに独立に設定される。
【００５３】
実施の形態１に従う構成においては、オン状態（最大輝度表示）において表示画像の観察方向からの副画素４ａ、４ｂおよび４ｃの輝度が、１（２0）：２（２1）：４（２2）に段階的に設定されるように、各画素３の画素電極は、散乱反射部１０の配置を考慮して、副画素４ａ、４ｂおよび４ｃに対応して分割される。
【００５４】
たとえば、図４において、各散乱反射部１０は同様のサイズおよび形状に設計された場合には、副画素４ａ、４ｂおよび４ｃにそれぞれ対応する画素電極に形成される散乱反射部１０の個数の和が、１（２0）：２（２1）：４（２2）の比率となるように、各画素３の画素電極は分割される。
【００５５】
この結果、分割された副画素のそれぞれの面積比は、必ずしも最大輝度表示における輝度の比とは一致しない。すなわち、副画素４ａ、４ｂおよび４ｃにおける分割後の長手方向の長さをＬ１、Ｌ２およびＬ３と表記すると、最大輝度表示時において、副画素４ｂおよび４ｃの輝度は副画素４ａおよび４ｂのそれぞれ２倍に設定されるが、Ｌ２およびＬ３は、散乱反射部１０の配置パターンに応じて変化して、Ｌ１およびＬ２のそれぞれの２倍には必ずしも設定されない。
【００５６】
また、散乱反射部１０が同様のサイズもしくは形状を有さない場合には、副画素４ａ、４ｂおよび４ｃにそれぞれ対応する画素電極に形成される、散乱反射部１０の外周長の和、もしくは散乱反射部１０の面積の和が、１（２0）：２（２1）：４（２2）の比率となるように、各画素３の画素電極を分割すればよい。
【００５７】
実施の形態１においては、各画素における副画素の分割数であるｎ（ｎ：自然数）が３である場合を例示したが、ｎは２以上の任意の整数とすることができる。
【００５８】
この結果、入射光を散乱反射させる反射型の液晶表示装置においても、各画素においてｎ個に分割された副画素をｎビットのデジタル信号に応答してオン状態およびオフ状態の一方に選択的に設定することによって、各画素の表示輝度を２n段階にスムーズに階調的に変化させて、ユーザに違和感を与えない画像表示を行なうことができる。
【００５９】
［実施の形態２］
以上述べたように、実施の形態１に従う液晶表示装置は、低消費電力を特徴とする反射型の液晶表示素子を用いて、スムーズな階調表示特性に基づいた、ユーザに違和感を与えない画像表示を行なうことができる。したがって、このような液晶表示装置は、携帯電話機や携帯情報端末機器等のバッテリ駆動機器に適している。
【００６０】
図５は、本発明の実施の形態２に従う携帯電話機６０の構成を示す概念図である。
【００６１】
図５を参照して、携帯電話機６０は、実施の形態１に従う液晶表示装置１の液晶表示部２を表示パネルとして備える。液晶表示装置１の構成の詳細については既に説明したとおりであるので繰返さない。この結果、反射型の液晶表示装置を用いて、携帯電話機に要求される高品位表示化および低消費電力化にマッチした構成とすることができる。
【００６２】
図６は、本発明の実施の形態２に従う携帯情報端末機器７０の構成を示す概念図である。
【００６３】
図６を参照して、携帯情報端末機器７０は、実施の形態１に従う液晶表示装置１の液晶表示部２を表示パネルとして備える。これにより、携帯情報端末機器７０は、携帯電話機６０と同様に、高品位表示化および低消費電力化を図ることが可能となる。
【００６４】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【００６５】
【発明の効果】
請求項１から５に記載の液晶表示装置は、反射型の液晶表示素子を用いて、複数ビットのデジタル信号に応答して輝度がスムーズに変化する階調表示特性に基づいて、ユーザに違和感を与えない画像表示を行なうことができる。
【００６６】
請求項６記載の携帯電話機は、反射型の液晶表示素子で構成される液晶表示装置を用いて、複数ビットのデジタル信号に応答して輝度がスムーズに変化する階調表示特性に基づいて、ユーザに違和感を与えない画像表示を行なうことができる。
【００６７】
請求項７記載の携帯情報端末機器は、反射型の液晶表示素子で構成される液晶表示装置を用いて、複数ビットのデジタル信号に応答して輝度がスムーズに変化する階調表示特性に基づいて、ユーザに違和感を与えない画像表示を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態１に従う液晶表示装置の構成を示す概略ブロック図である。
【図２】 液晶表示素子の構造を示す断面図である。
【図３】 液晶表示素子における入射光および反射光の方向を説明する断面図である。
【図４】 実施の形態１に従う副画素の構成を示す概念図である。
【図５】 本発明の実施の形態２に従う携帯電話機の構成を示す概念図である。
【図６】 本発明の実施の形態２に従う携帯情報端末機器の構成を示す概念図である。
【図７】 従来の面積階調方式を説明する概念図である。
【図８】 図７に示される従来の面積階調方式に従う階調表示特性を説明する概念図である。
【符号の説明】
２ 液晶表示部、３ 画素、４，４ａ，４ｂ，４ｃ 副画素、５ 走査線、６データ線、７ 行ドライバ回路、８ 列ドライバ回路、９ ドライバ制御回路、１０ 散乱反射部、１２ 画素コンタクト、１５ ＴＦＴ、２０ アクティブマトリクス基板、２４ 反射膜、３０ 液晶、３１ ＩＴＯ電極、４０ カラーフィルタ基板、４４ 位相差フィルム、４５ 偏光フィルム。
【発明の属する技術分野】
この発明は、液晶表示装置に関し、より特定的には、デジタル信号に応じて階調表示を行なう液晶表示装置ならびにそれを備える携帯電話機および携帯情報端末機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、高精細表示、低消費電力動作および省スペース化を実現可能なフラットパネル型表示装置（ＦＰＤ：Flat Panel Display）として、液晶表示装置（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）が盛んに開発されている。特に、携帯電話機や電子手帳などの携帯情報端末機器の表示装置としては、消費電力の面から液晶表示装置が一般的に搭載されている。特に、バックライトが不要である反射型の液晶表示装置が低消費電力駆動の面から注目されている。
【０００３】
液晶表示装置の表示パネルは、行列状に配置された複数の画素によって構成される。各画素は、液晶表示素子を有する。液晶表示素子は、所定電圧を印加される対向電極と、ドライバ回路によって表示データに対応した画素電圧を書込まれる画素電極とを有する。画素電極と対向電極との間の電圧差に応じて液晶表示素子中の液晶の配向性が変化することによって、液晶表示素子の輝度が変化する。したがって、各画素において、画素電圧を制御することにより、各画素の輝度を適切に設定して、所望の画像表示を実行することができる。
【０００４】
各画素において、最大輝度（たとえば白）と最小輝度（たとえば黒）との中間輝度を表示する、いわゆる階調表示を行なう方式の一つとして、表示階調に対応した中間的な電圧で構成されるアナログ信号を画素電極に書込む方式が採用されている。しかし、この方式では、液晶表示装置に外部から入力される表示データがデジタルデータである場合には、デジタル／アナログ信号変換を行なうことが必要となってしまう。
【０００５】
これに対して、デジタル信号である表示信号に対応して階調表示を実行するための構成として、各画素を、各々が最大輝度もしくは最小輝度を２値的に表示する複数の副画素へ分割する、いわゆる面積階調方式が知られている。
【０００６】
図７は、従来の面積階調方式を説明する概念図である。
図７を参照して、面積階調方式においては、１個の画素ＰＸは、複数の副画素に分割される。図７においては、１個の画素が、３個の副画素ＳＰＸ１，ＳＰＸ２，ＳＰＸ３に分割される例を示している。
【０００７】
画素電極に画素電圧を書込むための画素コンタクト１０２は、副画素ごとに独立に設けられる。分割された副画素のそれぞれに対応する画素電極は、互いに電気的に分離されており、画素電圧を独立に書込むことができる。
【０００８】
副画素ＳＰＸ１〜ＳＰＸ３の各々は、デジタル信号に応じて、オン状態（たとえば最大輝度表示）およびオフ状態（たとえば最小輝度表示）のいずれかに、独立に設定される。したがって、各画素ＰＸにおいて、デジタル信号に応じて、副画素のオンおよびオフを選択することにより、オン選択された副画素の面積に比例する階調的な輝度を得ることができる。
【０００９】
一般的な面積階調方式に従えば、反射型の液晶表示装置においては、各画素の反射電極は幅方向に沿って分割され、副画素ＳＰＸ１、ＳＰＸ２およびＳＰＸ３における長手方向の長さは、Ｌ、２・Ｌおよび４・Ｌにそれぞれ設定される。これにより、副画素ＳＰＸ１、ＳＰＸ２およびＳＰＸ３の反射電極面積は、１（２0）：２（２1）：４（２2）にそれぞれ設定される。
【００１０】
この結果、画素の表示輝度を、３ビットのデジタル信号に応じた８（２3）段階に設定することができる。このように、一般的な面積階調方式においては、各画素をｎ個（ｎ：２以上の整数）の副画素に分割し、かつ、それぞれの副画素の反射電極面積を、２0：２1：…：２(n-1)にそれぞれ設定することによって、ｎビットのデジタル信号に応じた２n段階の輝度を階調表示していた。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、反射型の液晶表示装置においては、バックライトを用いることなく、反射電極上に配置された散乱反射部１０４によって散乱反射された入射光を用いて画像は表示される。
【００１２】
各散乱反射部１０４は、表示パネル表面からの入射光を、画像の観察方向と近づけるように散乱反射させる。散乱反射部１０４には、凹形状もしくは凸形状が形成される。図７においては、各散乱反射部１０４は同様のサイズおよび形状に設計されているものとする。
【００１３】
画素コンタクト１０２を配置する必要があることなどから、散乱反射部１０４は、必ずしも画素電極上に一様なピッチで配置することはできない。あるいは、設計面から散乱反射部１０４を意図的に非一様に配置するケースも存在する。
【００１４】
したがって、図７に示すような反射電極面積に着目した従来の面積階調方式によると、副画素ＳＰＸ１、ＳＰＸ２およびＳＰＸ３に含まれる散乱反射部１０４の個数が、１（２0）：２（２1）：４（２2）の比率に従うとは限らない。図７には、一例として、副画素ＳＰＸ１、ＳＰＸ２およびＳＰＸ３に含まれる散乱反射部１０４の個数が、４：１５：２９となる場合が示されている。
【００１５】
図８は、図７に示される従来の面積階調方式に従う階調表示特性を説明する概念図である。
【００１６】
図８を参照して、点線で示される理想的な階調特性に従えば、表示される反射輝度は、入力階調“０”から“７”にそれぞれ対応して、所定レベルＬＢの０倍〜７倍にスムーズに変化する。
【００１７】
しかし、図７に示されるような反射電極面積のみを考慮した従来の面積階調方式においては、反射型の液晶表示装置において、副画素のそれぞれに含まれる散乱反射部１０４が、２0：２1：…：２(n-1)に段階的に設定されていないケースが生じる。この結果、図８中に実線で示される実際の階調特性は、入力階調の変化に応じた反射輝度の変化は等間隔とならず、スムーズなものとならないという問題点があった。
【００１８】
この発明は、このような問題点を解決するためになされたものであって、この発明の目的は、反射型の液晶表示素子を用いて、複数ビットのデジタル信号に応答して輝度がスムーズに変化する階調表示を実行する液晶表示装置ならびにそれを備える携帯電話機および携帯情報端末機器を提供することである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の液晶表示装置は、各々がｎビット（ｎ：２以上の整数）の表示データに応じた輝度を表示するための複数の画素を含む表示パネルを備える。各画素は、入射光を散乱反射させるための、各々が凹形状および凸形状のいずれかを有する複数の散乱反射部が形成された反射電極を有する。各画素は、表示データのｎビットにそれぞれ対応して設けられ、各々が、散乱反射された入射光を用いて、前記表示データの対応するビットに応じて最大輝度および最小輝度のいずれかを表示するためのｎ個の副画素に分割される。反射電極は、最大輝度表示時において所定方向から観察されるｎ個の副画素の輝度が、所定レベルの２i（ｉ：０から（ｎ−１）までの整数）倍で示されるｎ段階にそれぞれ設定されるように、複数の散乱反射部の配置を考慮して、ｎ個の副画素にそれぞれ対応して分割される。ｎ個の副画素のうちの２つにそれぞれ対応する反射電極の面積比は、この２つの副画素の散乱反射輝度の比とは不一致である。
【００２０】
請求項２記載の液晶表示装置は、請求項１記載の液晶表示装置であって、各散乱反射部は同様の形状を有し、ｎ個の副画素にそれぞれ対応する反射電極に形成される散乱反射部の配置個数は、所定数の２i（ｉ：０から（ｎ−１）までの整数）倍で示されるｎ段階にそれぞれ設定される。
【００２１】
請求項３記載の液晶表示装置は、請求項１記載の液晶表示装置であって、ｎ個の副画素にそれぞれ対応する反射電極に形成される散乱反射部の外周長の和は、所定長の２i（ｉ：０から（ｎ−１）までの整数）倍で示されるｎ段階にそれぞれ設定される。
【００２２】
請求項４記載の液晶表示装置は、請求項１記載の液晶表示装置であって、ｎ個の副画素にそれぞれ対応する反射電極に形成される散乱反射部の面積の和は、所定面積の２i（ｉ：０から（ｎ−１）までの整数）倍で示されるｎ段階にそれぞれ設定される。
【００２３】
請求項５記載の液晶表示装置は、請求項１記載の液晶表示装置であって、所定方向は、表示パネルの法線方向に相当し、入射光の入射方向は、法線方向と異なる。
【００２５】
請求項６記載の携帯電話機は、各々がｎビット（ｎ：２以上の整数）の表示データに応じた輝度を表示するための複数の画素を有する表示パネルを含む液晶表示装置を備える。各画素は、入射光を散乱反射させるための、各々が凹形状および凸形状のいずれかを有する複数の散乱反射部が形成された反射電極を有する。各画素は、表示データのｎビットにそれぞれ対応して設けられ、各々が、散乱反射された入射光を用いて、前記表示データの対応するビットに応じて最大輝度および最小輝度のいずれかを表示するためのｎ個の副画素に分割される。反射電極は、最大輝度表示時において所定方向から観察されるｎ個の副画素の輝度が、所定レベルの２i（ｉ：０から（ｎ−１）までの整数）倍で示されるｎ段階にそれぞれ設定されるように、複数の散乱反射部の配置を考慮して、ｎ個の副画素にそれぞれ対応して分割される。ｎ個の副画素のうちの２つにそれぞれ対応する反射電極の面積比は、この２つの副画素の散乱反射輝度の比とは不一致である。
【００２６】
請求項７記載の携帯情報端末機器は、各々がｎビット（ｎ：２以上の整数）の表示データに応じた輝度を表示するための複数の画素を有する表示パネルを含む液晶表示装置を備える。各画素は、入射光を散乱反射させるための、各々が凹形状および凸形状のいずれかを有する複数の散乱反射部が形成された反射電極を有する。各画素は、表示データのｎビットにそれぞれ対応して設けられ、各々が、散乱反射された入射光を用いて、前記表示データの対応するビットに応じて最大輝度および最小輝度のいずれかを表示するためのｎ個の副画素に分割される。反射電極は、最大輝度表示時において所定方向から観察されるｎ個の副画素の輝度が、所定レベルの２i（ｉ：０から（ｎ−１）までの整数）倍で示されるｎ段階にそれぞれ設定されるように、複数の散乱反射部の配置を考慮して、ｎ個の副画素にそれぞれ対応して分割される。ｎ個の副画素のうちの２つにそれぞれ対応する反射電極の面積比は、この２つの副画素の散乱反射輝度の比とは不一致である。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下において、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明において、同一または相当部分については同一の参照符号を付すものとする。
【００２８】
［実施の形態１］
図１は、本発明の実施の形態１に従う液晶表示装置の構成を示す概略ブロック図である。
【００２９】
図１を参照して、実施の形態１に従う液晶表示装置１は、画像を表示するための表示パネルに相当する液晶表示部２を備える。液晶表示部２は、行列状に配置された複数の画素３を含む。各画素３は、複数の副画素４に分割される。したがって、液晶表示部２全体で見れば、複数の副画素４が行列状に配置されていることになる。実施の形態１においては、各画素３は、行方向に沿って、３個の副画素４ａ，４ｂ，４ｃに分割されるものとする。各副画素の構成については、後程詳細に説明する。
【００３０】
なお、カラー液晶表示装置においては、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）およびＢ（青）の３原色をそれぞれ表示するための３個の画素から１つの表示単位が構成される。
【００３１】
液晶表示部２において、副画素の行（ライン）にそれぞれ対応して走査線５が配置され、副画素（画素）の列にそれぞれ対応してデータ線６が配置される。各画素は、液晶表示素子を含む。
【００３２】
各液晶表示素子は、所定の対向電極電圧ＶＬＣＣＯＭが印加される対向電極と、表示データに対応した画素電圧を書込まれる画素電極とを有する。画素電極と対向電極との間の電圧差に応じた液晶の配向性の変化によって、液晶表示素子は、対向電極電圧と画素電圧との電圧差に相当する液晶印加電圧に応じた光学応答を示す。液晶表示素子の構造は、後程詳細に説明する。
【００３３】
本実施の形態１においては、反射型の液晶表示素子を用いることとする。したがって、各画素において、液晶印加電圧に応じて液晶表示素子の反射率（輝度）が変化する。各画素において、画素電極は、副画素４ａ，４ｂ，４ｃにそれぞれ対応して分割される。分割された副画素のそれぞれについて、画素電極は電気的に分離されており、反射輝度を独立に設定することができる。
【００３４】
液晶表示装置１は、さらに、行ドライバ回路７と、列ドライバ回路８と、ドライバ制御回路９とを備える。
【００３５】
行ドライバ回路７は、液晶表示部２において、１つの画素行（ライン）を選択するために、１本ずつの走査線５を一定の走査周期で順番に活性化する。列ドライバ回路８は、画像信号に基づいて生成されるデジタル信号を、走査の対象となった副画素に対して、データ線６を介して供給する。
【００３６】
ドライバ制御回路９は、行ドライバ回路７および列ドライバ回路８を、入力される同期信号に応じて制御する。なお、同期信号は、それぞれの画像信号の水平および垂直同期タイミングを示す水平同期信号および垂直同期信号、ならびに画素信号の有効期間を表わす画素信号イネーブル信号等を総称的に示している。
【００３７】
いわゆる点順次駆動の場合には、垂直走査の対象となる１つのラインに属する副画素４の各々は、列ドライバ回路８によって順次水平走査されて、データ線６を介して順次デジタル信号の供給を受ける。また、いわゆる線順次駆動の場合には、列ドライバ回路８は、垂直走査の対象となる１つのラインに属する副画素４のそれぞれに対して並列に、データ線６を介してデジタル信号を供給する。本願発明は、点順次駆動および線順次駆動のいずれにも適用できる。
【００３８】
副画素のそれぞれに対応して、データ線６に供給されたデジタル信号に応じた画素電圧を対応する画素電極に伝達するためのＴＦＴ（Thin Film Transistor）を少なくとも含む液晶駆動回路（図示せず）が配置される。対応する走査線５の活性化に応答してオンしたＴＦＴによって、垂直走査の対象となった副画素４のそれぞれは、オン状態（たとえば最大輝度表示）およびオフ状態（たとえば最小輝度表示）のデジタル信号に応じたいずれか一方に設定される。後の説明で明らかになるように、本願発明は、画素電極を対応する画素電極に書込むための液晶駆動回路の構成を問わず、適用することができる。
【００３９】
同様の垂直走査が、次のラインに対しても順次実行され、すべてのラインが走査（これを１フレームとも称する）された後に、再び先頭の走査線が活性化される。このように、すべての副画素に対して、１フレームごとにデジタル信号に応じた画素電極電圧を画素電極に書込むことによって、画像表示が実行される。
【００４０】
図２は、液晶表示素子の構造を示す断面図である。
図２を参照して、液晶表示素子は、アクティブマトリクス基板２０と、液晶３０と、カラーフィルタ基板４０と、表示パネル表面に形成される、位相差フィルム４４および偏光フィルム４５とを備える。液晶３０は、アクティブマトリクス基板２０およびカラーフィルタ基板４０の間に封入される。
【００４１】
アクティブマトリクス基板２０は、順に積層される、ガラス基板２１と、絶縁層２２および２３と、反射電極を形成する反射膜２４とを含む。カラーフィルタ基板４０は、順に積層される、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）電極３１、色材層４１およびガラス基板４２を含む。
【００４２】
ガラス基板２１は、液晶駆動回路（図示せず）に含まれるＴＦＴ１５を形成するための絶縁体として設けられる。絶縁膜２２は、ゲート電極１７を絶縁するために設けられ、たとえば酸化シリコンで形成される。ＴＦＴ１５は、ゲート電極１７の電圧に応じてオンして、ドレイン電極に相当するノード１６と、ソース電極と結合される画素コンタクト１２とを電気的に結合する。ノード１６には、液晶駆動回路によって、Ｈレベル電圧およびＬレベル電圧のデジタル信号に応じた一方が伝達される。たとえば、最もシンプルな構成の液晶駆動回路においては、ノード１６は、データ線６と直接結合される。
【００４３】
絶縁膜２３は、たとえば感光性の樹脂膜によって形成される。反射膜２４は画素電極に相当し、たとえばＡｌ等の金属膜で形成される。反射膜２４は、絶縁膜２３に設けられたコンタクトホールを介して、画素コンタクト１２と電気的に結合される。画素コンタクト１２は、各副画素ごとに配置される。副画素ごとに分割された画素電極の間は、お互いに電気的に分離されている。この結果、副画素ごとに、Ｈレベル電圧もしくはＬレベル電圧の２値的な画素電圧を独立に書込むことができる。
【００４４】
反射膜２４、すなわち画素電極上には、複数の散乱反射部１０が配置される。散乱反射部１０は、凹形状もしくは凸形状のいずれかで形成される。
【００４５】
図３は、液晶表示素子における入射光および反射光の方向を説明する断面図である。
【００４６】
図３を参照して、外部からの入射光５０は、表示画像の観察方向に相当する表示パネルの法線方向５５とは異なる方向から入射される。外部からの入射光５０は、液晶パネル表面で反射される反射光５１と、偏光フィルム４５、位相差フィルム４４、カラーフィルタ基板４０および液晶３０によって所定角度だけ屈折されて進行する入射光５２とに分離される。
【００４７】
散乱反射部１０の形状は、液晶３０内を屈折されて進行する入射光５２と表示パネルの法線方向５５との角度を考慮して設計される。
【００４８】
散乱反射部１０は、表示画像の観察方向に相当する液晶パネルの法線方向５５に近づけるように入射光５２を散乱反射させて、反射光５３を発生する。
【００４９】
ＩＴＯ電極３１は、透明の導電膜で形成され、対向電極電圧ＶＬＣＣＯＭが供給される。液晶３０の配向性は、画素電極に相当する反射膜２４とＩＴＯ電極３１との電圧差に相当する液晶印加電圧に応じて変化する。この結果、散乱反射部１０によって散乱反射された入射光が、透過あるいは遮断されることによって、最大輝度もしくは最小輝度を表示できる。
【００５０】
カラーフィルタ基板４０に含まれる色材層４１は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）およびＢ（青）の３原色のいずれかを表示するためのフィルムとして配置される。白黒表示用の液晶表示装置においては、色材層４１の配置は省略される。
【００５１】
反射光５３が表示パネルの法線方向５５と一致している場合には、液晶３０、カラーフィルタ基板４０、位相差フィルム４４および偏光フィルム４５は、反射光５３については、屈折させることなく、そのままの方向で透過させる。
【００５２】
図４は、実施の形態１に従う副画素の構成を示す概念図である。
図４を参照して、画素３を構成する副画素４ａ、４ｂおよび４ｃにそれぞれ対応して、独立した画素コンタクト１２が設けられる。副画素４ａ，４ｂおよび４ｃの各々は、デジタル信号に応じて、オン状態もしくはオフ状態のいずれかに独立に設定される。
【００５３】
実施の形態１に従う構成においては、オン状態（最大輝度表示）において表示画像の観察方向からの副画素４ａ、４ｂおよび４ｃの輝度が、１（２0）：２（２1）：４（２2）に段階的に設定されるように、各画素３の画素電極は、散乱反射部１０の配置を考慮して、副画素４ａ、４ｂおよび４ｃに対応して分割される。
【００５４】
たとえば、図４において、各散乱反射部１０は同様のサイズおよび形状に設計された場合には、副画素４ａ、４ｂおよび４ｃにそれぞれ対応する画素電極に形成される散乱反射部１０の個数の和が、１（２0）：２（２1）：４（２2）の比率となるように、各画素３の画素電極は分割される。
【００５５】
この結果、分割された副画素のそれぞれの面積比は、必ずしも最大輝度表示における輝度の比とは一致しない。すなわち、副画素４ａ、４ｂおよび４ｃにおける分割後の長手方向の長さをＬ１、Ｌ２およびＬ３と表記すると、最大輝度表示時において、副画素４ｂおよび４ｃの輝度は副画素４ａおよび４ｂのそれぞれ２倍に設定されるが、Ｌ２およびＬ３は、散乱反射部１０の配置パターンに応じて変化して、Ｌ１およびＬ２のそれぞれの２倍には必ずしも設定されない。
【００５６】
また、散乱反射部１０が同様のサイズもしくは形状を有さない場合には、副画素４ａ、４ｂおよび４ｃにそれぞれ対応する画素電極に形成される、散乱反射部１０の外周長の和、もしくは散乱反射部１０の面積の和が、１（２0）：２（２1）：４（２2）の比率となるように、各画素３の画素電極を分割すればよい。
【００５７】
実施の形態１においては、各画素における副画素の分割数であるｎ（ｎ：自然数）が３である場合を例示したが、ｎは２以上の任意の整数とすることができる。
【００５８】
この結果、入射光を散乱反射させる反射型の液晶表示装置においても、各画素においてｎ個に分割された副画素をｎビットのデジタル信号に応答してオン状態およびオフ状態の一方に選択的に設定することによって、各画素の表示輝度を２n段階にスムーズに階調的に変化させて、ユーザに違和感を与えない画像表示を行なうことができる。
【００５９】
［実施の形態２］
以上述べたように、実施の形態１に従う液晶表示装置は、低消費電力を特徴とする反射型の液晶表示素子を用いて、スムーズな階調表示特性に基づいた、ユーザに違和感を与えない画像表示を行なうことができる。したがって、このような液晶表示装置は、携帯電話機や携帯情報端末機器等のバッテリ駆動機器に適している。
【００６０】
図５は、本発明の実施の形態２に従う携帯電話機６０の構成を示す概念図である。
【００６１】
図５を参照して、携帯電話機６０は、実施の形態１に従う液晶表示装置１の液晶表示部２を表示パネルとして備える。液晶表示装置１の構成の詳細については既に説明したとおりであるので繰返さない。この結果、反射型の液晶表示装置を用いて、携帯電話機に要求される高品位表示化および低消費電力化にマッチした構成とすることができる。
【００６２】
図６は、本発明の実施の形態２に従う携帯情報端末機器７０の構成を示す概念図である。
【００６３】
図６を参照して、携帯情報端末機器７０は、実施の形態１に従う液晶表示装置１の液晶表示部２を表示パネルとして備える。これにより、携帯情報端末機器７０は、携帯電話機６０と同様に、高品位表示化および低消費電力化を図ることが可能となる。
【００６４】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【００６５】
【発明の効果】
請求項１から５に記載の液晶表示装置は、反射型の液晶表示素子を用いて、複数ビットのデジタル信号に応答して輝度がスムーズに変化する階調表示特性に基づいて、ユーザに違和感を与えない画像表示を行なうことができる。
【００６６】
請求項６記載の携帯電話機は、反射型の液晶表示素子で構成される液晶表示装置を用いて、複数ビットのデジタル信号に応答して輝度がスムーズに変化する階調表示特性に基づいて、ユーザに違和感を与えない画像表示を行なうことができる。
【００６７】
請求項７記載の携帯情報端末機器は、反射型の液晶表示素子で構成される液晶表示装置を用いて、複数ビットのデジタル信号に応答して輝度がスムーズに変化する階調表示特性に基づいて、ユーザに違和感を与えない画像表示を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態１に従う液晶表示装置の構成を示す概略ブロック図である。
【図２】 液晶表示素子の構造を示す断面図である。
【図３】 液晶表示素子における入射光および反射光の方向を説明する断面図である。
【図４】 実施の形態１に従う副画素の構成を示す概念図である。
【図５】 本発明の実施の形態２に従う携帯電話機の構成を示す概念図である。
【図６】 本発明の実施の形態２に従う携帯情報端末機器の構成を示す概念図である。
【図７】 従来の面積階調方式を説明する概念図である。
【図８】 図７に示される従来の面積階調方式に従う階調表示特性を説明する概念図である。
【符号の説明】
２ 液晶表示部、３ 画素、４，４ａ，４ｂ，４ｃ 副画素、５ 走査線、６データ線、７ 行ドライバ回路、８ 列ドライバ回路、９ ドライバ制御回路、１０ 散乱反射部、１２ 画素コンタクト、１５ ＴＦＴ、２０ アクティブマトリクス基板、２４ 反射膜、３０ 液晶、３１ ＩＴＯ電極、４０ カラーフィルタ基板、４４ 位相差フィルム、４５ 偏光フィルム。
Claims (7)
- 各々がｎビット（ｎ：２以上の整数）の表示データに応じた輝度を表示するための複数の画素を含む表示パネルを備え、
各前記画素は、入射光を散乱反射させるための、各々が凹形状および凸形状のいずれかを有する複数の散乱反射部が形成された反射電極を有し、
各前記画素は、前記表示データのｎビットにそれぞれ対応して設けられ、各々が、散乱反射された前記入射光を用いて、前記表示データの対応するビットに応じて最大輝度および最小輝度のいずれかを表示するためのｎ個の副画素に分割され、
前記反射電極は、前記最大輝度表示時において所定方向から観察される前記ｎ個の副画素の輝度が、所定レベルの２i（ｉ：０から（ｎ−１）までの整数）倍で示されるｎ段階にそれぞれ設定されるように、前記複数の散乱反射部の配置を考慮して、前記ｎ個の副画素にそれぞれ対応して分割され、
前記ｎ個の副画素のうちの２つにそれぞれ対応する反射電極の面積比は、前記２つの副画素の前記散乱反射輝度の比とは不一致である、液晶表示装置。 - 各前記散乱反射部は同様の形状を有し、
前記ｎ個の副画素にそれぞれ対応する反射電極に形成される前記散乱反射部の配置個数は、所定数の２i（ｉ：０から（ｎ−１）までの整数）倍で示されるｎ段階にそれぞれ設定される、請求項１記載の液晶表示装置。 - 前記ｎ個の副画素にそれぞれ対応する反射電極に形成される前記散乱反射部の外周長の和は、所定長の２i（ｉ：０から（ｎ−１）までの整数）倍で示されるｎ段階にそれぞれ設定される、請求項１記載の液晶表示装置。
- 前記ｎ個の副画素にそれぞれ対応する反射電極に形成される前記散乱反射部の面積の和は、所定面積の２i（ｉ：０から（ｎ−１）までの整数）倍で示されるｎ段階にそれぞれ設定される、請求項１記載の液晶表示装置。
- 前記所定方向は、前記表示パネルの法線方向に相当し、
前記入射光の入射方向は、前記法線方向と異なる、請求項１記載の液晶表示装置。 - 各々がｎビット（ｎ：２以上の整数）の表示データに応じた輝度を表示するための複数の画素を有する表示パネルを含む液晶表示装置を備え、
各前記画素は、入射光を散乱反射させるための、各々が凹形状および凸形状のいずれかを有する複数の散乱反射部が形成された反射電極を有し、
各前記画素は、前記表示データのｎビットにそれぞれ対応して設けられ、各々が、散乱反射された前記入射光を用いて、前記表示データの対応するビットに応じて最大輝度および最小輝度のいずれかを表示するためのｎ個の副画素に分割され、
前記反射電極は、前記最大輝度表示時において所定方向から観察される前記ｎ個の副画素の輝度が、所定レベルの２i（ｉ：０から（ｎ−１）までの整数）倍で示されるｎ段階にそれぞれ設定されるように、前記複数の散乱反射部の配置を考慮して、前記ｎ個の副画素にそれぞれ対応して分割され、
前記ｎ個の副画素のうちの２つにそれぞれ対応する反射電極の面積比は、前記２つの副画素の前記散乱反射輝度の比とは不一致である、携帯電話機。 - 各々がｎビット（ｎ：２以上の整数）の表示データに応じた輝度を表示するための複数の画素を有する表示パネルを含む液晶表示装置を備え、
各々がｎビット（ｎ：２以上の整数）の表示データに応じた輝度を表示するための複数の画素を含む表示パネルを備え、
各前記画素は、入射光を散乱反射させるための、各々が凹形状および凸形状のいずれかを有する複数の散乱反射部が形成された反射電極を有し、
各前記画素は、前記表示データのｎビットにそれぞれ対応して設けられ、各々が、散乱反射された前記入射光を用いて、前記表示データの対応するビットに応じて最大輝度および最小輝度のいずれかを表示するためのｎ個の副画素に分割され、
前記反射電極は、前記最大輝度表示時において所定方向から観察される前記ｎ個の副画素の輝度が、所定レベルの２i（ｉ：０から（ｎ−１）までの整数）倍で示されるｎ段階にそれぞれ設定されるように、前記複数の散乱反射部の配置を考慮して、前記ｎ個の副画素にそれぞれ対応して分割され、
前記ｎ個の副画素のうちの２つにそれぞれ対応する反射電極の面積比は、前記２つの副画素の前記散乱反射輝度の比とは不一致である、携帯情報端末機器。
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