JP5922639B2 - 折り畳み式の電子機器、表示システム、および表示方法 - Google Patents

Description

本発明は、隣接して配置した複数のディスプレイで拡大したデスクトップ画面を表示する際の表示欠損を低減する技術に関し、さらには、複数のディスプレイを備える折り畳み式の電子機器の表示範囲を拡大する技術に関する。

ノートブック型パーソナル・コンピュータ（ノートＰＣ）、タブレット型コンピュータ（タブレットＰＣ）、携帯電話または多機能携帯電話（スマートフォン）などの電子機器には２つ以上の筐体がヒンジ機構で折り畳みができるように結合されているものがある。以後、このような電子機器を折り畳み式電子機器という。折り畳み式電子機器では、各筐体にフラット・パネル・ディスプレイ（ＦＰＤ）を搭載し、さらにＦＰＤに対するタッチ入力が可能なようにタッチ・パネルを設ける場合がある。折り畳み式電子機器は、使用しないときに持ち運びや保管に便利なように折り畳んでおき、筐体を開いて使用するときに複数のＦＰＤを結合して大きなデスクトップ画面として利用することがある。

特許文献１は、可撓性のある有機ＥＬパネルを使って額縁の面積を小さくする発明を開示する。同文献には有機ＥＬパネルの端部を折り曲げてシール剤の充填長さを確保することが記載されている。特許文献２は、複数の可撓性のある有機ＥＬパネルを配列して大型のディスプレイを構成する発明を開示する。同文献には額縁の面積を小さくするために、有機ＥＬパネルを端部で折り曲げることが記載されている。特許文献３は、フレキシブル・ディスプレイを筐体の側面まで延ばして、上面をメイン領域とし側面をサブ領域として表示するポータブル・ターミナルを開示する。

特開２０１１−４７９７６号公報 特開２０１１−４７９７７号公報 米国特許出願公開第２０１３／０３００６９７号明細書

図１０は、これまでの折り畳み式のスマートフォンの平面図である。スマートフォン６００は、筐体６０１ａ、６０１ｂがヒンジ機構６０５ａ、６０５ｂで結合され開閉ができるようになっている。筐体６０１ａ、６０１ｂはそれぞれＦＰＤ６０３ａ、６０３ｂを搭載する。スマートフォン６００は筐体６０１ａ、６０１ｂを開いたときに、ＦＰＤ６０３ａ、６０３ｂが１つのデスクトップ画面を構成するように動作して１つの画像６０９を表示する。

ＦＰＤ６０３ａ、６０３ｂが液晶ディスプレイの場合は液晶を封入するために、また有機ＥＬディスプレイの場合は有機ＥＬ薄膜層（発光層）が水分や酸素に触れないようにＦＰＤの端部にはシール材を設ける必要があるため、縁枠６０７ａ、６０７ｂに対応する位置には画素マトリクスを形成することができない。また、ヒンジ機構６０５ａ、６０５ｂで筐体６０１ａ、６０１ｂを折り畳むためには、両者間に物理的なギャップＧが必要になる。その結果画像６０９には、ギャップＧおよび縁枠６０７ａ、６０７ｂの位置で表示欠損が生じる。

特許文献２の発明では、可撓性のある有機ＥＬパネルを端部で折り曲げて額縁の面積を小さくすることはできるが、湾曲エリアには画素を設けていないため表示欠損が残る。また、折り畳み式電子機器では、内部のスペースが制約を受けるため筐体６０１ａ、６０１ｂを閉じた省電力状態の間にシステムが生成する時刻、メール受信の通知などの情報を表示するための表示装置を設けることが困難である。

そこで本発明の目的は、隣接する他の表示装置と協働して一画面を表示する際に生ずる表示欠損を低減した表示装置および表示システムを提供することにある。さらに本発明の目的は、複数のディスプレイが協働して一画面を表示する際に生ずる表示欠損を低減した折り畳み式の電子機器を提供することにある。さらに本発明の目的は、折りたたんだ状態でシステムが生成した情報を表示することが可能な折り畳み式の電子機器を提供することにある。さらに本発明の目的は、折り畳み式の電子機器に画像を表示する方法を提供することにある。

本発明の一の態様では複数のディスプレイをオープン状態またはクローズ状態に位置付けて使用する表示システムを提供する。第１のフレキシブル・ディスプレイは、第１の主平坦部と第１の内側面を構成するように湾曲している第１の湾曲部に形成した第１の画素マトリクスを備える。第２のフレキシブル・ディスプレイは、第２の主平坦部と第２の内側面を構成するように湾曲している第２の湾曲部に形成した第２の画素マトリクスを備える。画像データ生成部は、第１の画素マトリクスと第２の画素マトリクスの表示領域をデスクトップ画面とする画像データを生成する。

画像データは、第１の平坦部および第２の平坦部に加えて内側面の近辺において第１の湾曲部および第２の湾曲部でも画像を表示するため、オープン状態で第１のフレキシブル・ディスプレイと第２のフレキシブル・ディスプレイとの間に形成される表示欠損の面積を縮小することができる。湾曲部で折り曲げることができるフレキシブル・ディスプレイは、主平坦部から内側面に直角に折れ曲がるように形成するディスプレイに比べて製作が容易である。

さらに、第１の画素マトリクスを第１の内側面を構成するように配置した第１の副平坦部に形成し、第２の画素マトリクスを第２の内側面を構成するように配置した第２の副平坦部に形成することができる。画像データ生成部は、オープン状態で第１の主平坦部、第１の湾曲部、第２の主平坦部、および第２の湾曲部にだけ画像データを転送することができる。画像データ生成部は、第１の湾曲部および第２の湾曲部に表示する画像データを第１の主平坦部および第２の主平坦部に対する正対視方向に対して補正することができる。

画像データ生成部は、クローズ状態で第１の副平坦部および第２の副平坦部またはいずれか一方にだけ画像データを転送することができる。このとき画像データ生成部は、クローズ状態でさらに第１の湾曲部および第２の湾曲部またはいずれか一方に画像データを転送することができる。このような構成により副平坦部および湾曲部または副平坦部だけを利用してシステムがクローズ状態の間に生成したデータを表示することができる。画像データ生成部は、第１の湾曲部および第２の湾曲部に表示する画像データを内側面に対する正対視方向に対して補正することができる。表示システムは第１のフレキシブル・ディスプレイと第２のフレキシブル・ディスプレイをオープン状態またはクローズ状態に位置付けることが可能なヒンジ機構を備えることができる。

本発明の他の態様では、他の表示装置に内側面で対向するように配置し他の表示装置と統合したデスクトップ画面を表示する表示装置を提供する。トップ・プレートは、上面平坦部と内側面を構成するように湾曲する湾曲部と側面平坦部とを有し光透過率の高い材料で形成する。フレキシブル・ディスプレイは、トップ・プレートの下に沿って配置し、上面平坦部と湾曲部に対応する領域に画素マトリクスを備える。フレキシブル・ディスプレイはさらに側面平坦部に沿った領域にも画素マトリクスを備えていてもよい。

湾曲部は、湾曲部に対応する位置に配置した画素マトリクスが表示する画像を上面平坦部に対する正対視方向に対して他の表示装置の方にシフトした位置に結像する所定の曲率を備えていてもよい。トップ・プレートの光屈折効果により、他の表示装置と協働して表示する一画像の表示欠損の面積を一層縮小することができる。

本発明により、隣接する他の表示装置と協働して一画面を表示する際に生ずる表示欠損を低減した表示装置および表示システムを提供することができた。さらに本発明により、複数のディスプレイが協働して一画面を表示する際に生ずる表示欠損を低減した折り畳み式の電子機器を提供することができた。さらに本発明により、折りたたんだ状態でシステムが生成した情報を表示することが可能な折り畳み式の電子機器を提供することができた。さらに本発明により、折り畳み式の電子機器に画像を表示する方法を提供することができた。

スマートフォン１００の平面図である スマートフォン１００の断面図および側面図である。 ユニット１０１ａ、１０２ａの内側面１１１ａ、１１１ｂの近辺の断面図である。 フレキシブル・ディスプレイ２００、３００の表示領域を説明する図である。 スマートフォン１００が搭載する主要なデバイスの一例を示す機能ブロック図である。 フレキシブル・ディスプレイ２００の概略の構成を示す機能ブロック図である。 スマートフォン１００が実装する画像システム４００を説明するための機能ブロック図である。 画像システムの動作手順を説明するためのフローチャートである。 トップ・プレート２０１、３０１の光屈折効果を説明するための図である。 従来のスマートフォンの平面図である。

図１は、本実施の形態にかかる折り畳み式電子機器の一例としてのスマートフォン１００の平面図である。本発明の適用が可能な折り畳み式の電子機器の他の例としては、ノートブックＰＣ、携帯電話およびタブレットＰＣなどを挙げることができる。また、本発明の適用は折り畳み式の電子機器に限定するものではなく、本発明は複数のディスプレイを並べて大きなデスクトップ画面を構成する他の表示装置に適用することもできる。図２はスマートフォン１００の側面図および断面図で、図３はスマートフォン１００の内側面１１１ａ、１１１ｂの近辺を示す部分的な断面図である。図４は、フレキシブル・ディスプレイ２００、３００の表示領域を説明する図である。

図１において、スマートフォン１００は、ユニット１０１ａ、１０１ｂがヒンジ機構１０３ａ、１０３ｂで結合され開閉ができるようになっている。図１は、ユニット１０１ａ、１０１ｂを開いて使用するときの状態を示しているが、保管時または携帯時はフレキシブル・ディスプレイ２００、３００が向かい合うように折りたたむことができる（図２（Ｂ））。本明細書では、図１の状態をオープン状態といい図２（Ｂ）の状態をクローズ状態ということにする。

スマートフォン１００に対して、フレキシブル・ディスプレイ３００の左下のコーナーの位置Ｐを原点にしてＸ−Ｙ座標を定義する。また、下向きにＺ軸を定義する（図３）。ユニット１０１ａ、１０１ｂは相互に独立した筐体とそれぞれが収納する電子デバイスで構成している。ユニット１０１ａ、１０１ｂはそれぞれ外形上の輪郭の一部を画定する外側面１０９ａ、１０９ｂ、内側面１１１ａ、１１１ｂ、上側面１０８ａ、１０８ｂおよび下側面１１０ａ、１１０ｂを備える。また、外側面１０９ａ、１０９ｂ、上側面１０８ａ、１０８ｂ、下側面１１０ａ、１１０ｂとフレキシブル・ディスプレイ２００、３００の３辺の縁との間には縁枠１０７ａ、１０７ｂを配置している。

図２（Ａ）は、オープン状態の断面図で、図２（Ｂ）はクローズ状態の断面図で、図２（Ｃ）はクローズ状態における内側面１１１ａ、１１１ｂを示す側面図である。ユニット１０１ａ、１０１ｂの輪郭は、それぞれベース・プレート１１５ａ、１１５ｂと積層体１１３ａ、１１３ｂの表面が構成している。図２では省略しているが、ベース・プレート１１５ａ、１１５ｂと積層体１１３ａ、１１３ｂが形成する空間は、半導体チップや回路素子を実装した回路基板、電池ユニット、電源回路などの電子デバイスを収納する（図５）。

ベース・プレート１１５ａ、１１５ｂは、スマートフォン１００の構造体として機能し、アルミニウムやマグネシウムなどの金属材料または合成樹脂で形成することができる。ヒンジ機構１０３ａ、１０３ｂはオープン状態では内側面１１１ａ、１１１ｂが相互に対向し、クローズ状態では内側面１１１ａ、１１１ｂが隣接するようにベース・プレート１１５ａ、１１５ｂを結合する。図２（Ｃ）は、内側面１１１ａ、１１１ｂに設けたフレキシブル・ディスプレイ２００、３００の副表示領域２００ｇ、３００ｇ（図４）を示している。副表示領域２００ｇ、３００ｇは、内側面１１１ａ、１１１ｂのいずれか一方にだけ設けてもよい。

図３に示すように積層体１１３ａ、１１３ｂは、上からトップ・プレート２０１、３０１、タッチ・パネル２０３、３０３およびフレキシブル・ディスプレイ２００、３００を積層した構造になっている。トップ・プレート２０１、３０１およびベース・プレート１１５ａ、１１５ｂは、スマートフォン１００の筐体として機能する。トップ・プレート２０１、３０１は、アクリル樹脂またはガラスなどの光透過率が高い材料で形成している。トップ・プレート２０１、３０１は、上面平坦部２０１ａ、３０１ａ、湾曲部２０１ｂ、３０１ｂ、および側面平坦部２０１ｃ、３０１ｃを含んでいる。

上面平坦部２０１ａ、３０１ａおよび側面平坦部２０１ｃ、３０１ｃは、それぞれ外側の表面が平面上に存在する。本実施形態では上面平坦部２０１ａ、３０１ａは、Ｘ−Ｙ平面に対してほぼ平行な平面としている。湾曲部２０１ｂ、３０１ｂは、ベース・プレート１１５ａ、１１５ｂの方向（Ｚ軸方向）に向かって湾曲している。上面平坦部２０１ａと湾曲部２０１ｂはフレキシブル・ディスプレイ２００の上面１１７ａを構成し、側面平坦部２０１ｃと湾曲部２０１ｂはフレキシブル・ディスプレイ２００の内側面１１１ａを構成する。

また、上面平坦部３０１ａと湾曲部３０１ｂはフレキシブル・ディスプレイ３００の上面１１７ｂを構成し、側面平坦部３０１ｃと湾曲部３０１ｂはフレキシブル・ディスプレイ３００の内側面１１１ｂを構成する。オープン状態ではフレキシブル・ディスプレイ２００、３００の上面１１７ａ、１１７ｂが隣接し、クローズ状態では上面１１７ａ、１１７ｂが対向する。湾曲部２０１ｂ、３０１ｂは、後に説明する光屈折効果を発揮して画像の歪みと表示欠損を最小化できるように計算した曲率で形成することができる。

トップ・プレート２０１、３０１の内側にはその表面に沿って、可撓性があって光透過率の高い材料で形成した静電容量式のタッチ・パネル２０３、３０３を貼り付けている。タッチ・パネル２０３、３０３は、トップ・プレート２０１、３０１の表面にタッチ操作をする指の位置をフレキシブル・ディスプレイ２００、３００の座標として検出して出力する。タッチ・パネル２０３、３０３の検出原理は静電容量式に限定する必要はなく、抵抗膜式または光学式などの他の検出原理のタッチ・パネルを採用することができる。

タッチ・パネル２０３、３０３の内側にはその表面に沿って、フレキシブル・ディスプレイ２００、３００を貼り付けている。フレキシブル・ディスプレイ２００、３００は自発光式の表示装置で、発光素子は特に限定する必要はなく有機ＥＬ素子、無機ＥＬ素子、電界放出素子、プラズマ放電素子、電気泳動素子などのさまざまな発光素子を採用することができるがここでは有機ＥＬ素子を例にして説明する。フレキシブル・ディスプレイ２００、３００は、電子ペーパという範疇の表示装置であってもよい。

フレキシブル・ディスプレイ２００、３００は、黒白表示でもカラー表示でもよい。カラー表示の場合は着色光を放射する発光素子を使用してもよいし、白色光を放射する発光素子とカラー・フィルタを組み合わせてもよい。フレキシブル・ディスプレイ２００、３００の駆動方式はパッシブ・マトリクス方式でもよいが、ここではアクティブ・マトリクス方式を例にして説明する。フレキシブル・ディスプレイ２００、３００は、トップ・プレート２０１、３０１およびタッチ・パネル２０３、３０３の形状に沿って積層するためそれらの形状に応じて形状が画定する。フレキシブル・ディスプレイ２００、３００は、主平坦部２００ａ、３００ａ、湾曲部２００ｂ、３００ｂ、および副平坦部２００ｃ、３００ｃを備えている。

トップ・プレート２０１、３０１およびタッチ・パネル２０３、３０３を透過性のある材料で形成しているため、観察できる領域という意味では、主平坦部２００ａと湾曲部２００ｂもフレキシブル・ディスプレイ２００の上面１１７ａを構成し、副平坦部２００ｃと湾曲部２００ｂもフレキシブル・ディスプレイ２００の内側面１１１ａを構成する。同様に、主平坦部３００ａと湾曲部３００ｂはフレキシブル・ディスプレイ３００の上面１１７ｂを構成し、副平坦部３００ｃと湾曲部３００ｂはフレキシブル・ディスプレイ３００の内側面１１１ｂを構成する。オープン状態では副平坦部２００ｃ、３００ｃが対向し、クローズ状態では主平坦部２００ａ、３００ａが対向する。

図４は、フレキシブル・ディスプレイ２００、３００をトップ・プレート２０１、３０１に組み込んだ状態の側面と、平坦な面に展開した平面を示している。フレキシブル・ディスプレイ２００、３００をトップ・プレート２０１、３０１に組み込んだときに、主平坦部２００ａ、３００ａおよび副平坦部２００ｃ、３００ｃは平面を維持し、湾曲部２００ｂ、３００ｂはＸ軸方向に進むにしたがってＺ軸方向に湾曲する。フレキシブル・ディスプレイ２００、３００はＹ軸方向ではＺ軸方向に湾曲しないため、トップ・プレート２０１、３０１に組み込んだフレキシブル・ディスプレイ２００、３００の特徴的な形状はＸ座標で説明することができる。

座標ｘ８〜ｘ９、ｘ０〜ｘ１が画定する領域は主平坦部２００ａ、３００ａに対応し、座標ｘ６〜ｘ８、ｘ１〜ｘ３が画定する領域は湾曲部２００ｂ、３００ｂに対応し、座標ｘ５〜ｘ６、ｘ３〜ｘ４が画定する領域は副平坦部２００ｃ、３００ｃに対応する。観察者が主平坦部２００ａ、３００ａを正面にみる方向を主正対視方向といい、主正対視方向から観察することを主正対視ということにする。主平坦部２００ａ、３００ａおよび湾曲部２００ｂ、３００ｂが構成する上面１１７ａ、１１７ｂ（図３）は主正対視で観察できる領域に相当する。

トップ・プレート２０１、３０１に組み込んだときに主正対視方向にみえる湾曲部２００ｂ、３００ｂの長さｘ７〜ｘ８、ｘ１〜ｘ２は平面に展開したときの長さ２００ｂ、３００ｂに比べて短くなり、さらに副平坦部２００ｃ、３００ｃを主正対視することはできない。長さｘ７〜ｘ８、ｘ１〜ｘ２で画定する湾曲部２００ｂ、３００ｂの主正対視方向の長さを有効表示領域２００ｅ、３００ｅということにする。主平坦部２００ａ、３００ａと湾曲部２００ｂ、３００ｂを加えた領域を主表示領域２００ｄ、３００ｄということにする。

図２（Ｃ）に示すようにクローズ状態において観察者が内側面１１１ａ、１１１ｂを正面にみる方向を副正対視方向といい、副正対視方向からみることを副正対視ということにする。副平坦部２０１ｃ、３０１ｃおよび湾曲部２０１ｂ、３０１ｂが構成する内側面１１１ａ、１１１ｂは、副正対視で観察できる領域に相当する。なお、図３では側面平坦部３０１ｃ、副平坦部３００ｃがデザイン上の目的でわずかに傾斜しているが、傾斜角が小さいのでクローズ状態における副平坦部２００ｃに対する副正対視方向を副平坦部３００ｃに対する副正対視方向とみなすことができる。当然ながら、オープン状態で側面平坦部３０１ｃ、副平坦部３００ｃと側面平坦部２０１ｃ、副平坦部２００ｃが平行になるようにトップ・プレート２０１、３０１を形成してもよい。

トップ・プレート２０１、３０１に組み込んだときに副正対視方向からみえる湾曲部２００ｂ、３００ｂの長さｘ６〜ｘ１０、ｘ９〜ｘ３は平面に展開したときの長さ２００ｂ、３００ｂに比べて短くなる。長さｘ６〜ｘ１０、ｘ９〜ｘ３で画定する湾曲部２００ｂ、３００ｂの副正対視方向の長さを有効表示領域２００ｆ、３００ｆということにする。副平坦部２００ｃ、３００ｃと湾曲部２００ｂ、３００ｂを加えた領域を副表示領域２００ｇ、３００ｇということにする。副表示領域２００ｇ、３００ｇには比較的小さい画像データを表示するため、いずれか一方だけを使用することもできる。また、湾曲部２００ｂ、３００ｂを使用しないことでもよい。フレキシブル・ディスプレイ２００、３００は４辺がシール材で塞がれている。

図５は、スマートフォン１００が搭載する主要なデバイスの一例を示す機能ブロック図である。一例としてユニット１０１ａは、システム４００および電源回路４０７とシステム４００に接続されたＧＰＵ４０１、フレキシブル・ディスプレイ２００、タッチ・パネル２０３、ＳＳＤ４０５、通信モジュール４０７およびカメラ４０９などを搭載する。ユニット１０１ｂは、システム４００に接続されたフレキシブル・ディスプレイ３００、タッチ・パネル３０３およびリッド・センサ４０１を搭載する。なお、ユニット１０１ａ、１０１ｂに搭載するデバイスの種類は図５の例に限定する必要はなく、たとえば、カメラ４０９をユニット１０１ｂに搭載してもよい。さらに、スマートフォン１００は多くのデバイスを含むが、それらは本発明の理解に必要がないため説明を省略する。

ＳＳＤ４０３は、オペレーティング・システム、アプリケーション・プログラム、およびデバイス・ドライバなどのソフトウェアを格納する。通信モジュール４０７は、ＷｉＦｉ（登録商標）、電話、近距離無線通信（ＮＦＣ）、およびＧＰＳなどの無線通信を行う。リッド・センサ４０３は、ユニット１０１ａ、１０１ｂがクローズ状態とそれ以外の状態のいずれかを検出してシステム４００に通知する。システム４００は、ＣＰＵ、システム・メモリ、チップセットおよびファームウェアＲＯＭなどのハードウェアと、ＣＰＵが実行するＳＳＤ４０５に格納したソフトウェアの協働により構成する。ユニット１０１ａが搭載するデバイスとユニット１０１ｂが搭載するデバイスとは、ヒンジ機構１０３ａ、１０３ｂを通じて配線する。

図６は、フレキシブル・ディスプレイ２００の概略構成を説明する機能ブロック図である。フレキシブル・ディスプレイ３００も同様に構成することができる。画素マトリクス２５７は、マトリクス状に配置した複数の画素２５９で構成している。画素マトリクス２５７は、フレキシブル・ディスプレイ２００、３００のｘ０〜ｘ４およびｓ５〜ｘ９で示す領域の全体に形成する（図４）。

画素マトリクス２５９の周囲にはシール材を設ける。各画素２５９は信号線駆動回路２５５とデータ線および電流供給線で接続し、走査線駆動回路２５６と走査線で接続する。各画素２５９は、発光層として機能する有機ＥＬ素子、画素の選択および有機ＥＬ素子に対する供給電流を制御するスイッチ素子（ＴＦＴ）、および画像データを記憶するキャパシタなどで構成している。

信号制御回路２５１は、ＧＰＵ４０１からＲＧＢデータ信号、同期信号、およびクロック信号を受け取って、信号線駆動回路２５５および走査線駆動回路２５６を駆動する制御信号を生成し、所定のタイミングで信号線駆動回路２５５にＲＧＢデータ信号を送る。電源回路２５３は、フレキシブル・ディスプレイ２００を構成する回路に電源を供給するとともに、有機ＥＬ素子を発光させる電流を信号線駆動回路２５５に供給する。信号制御回路２５１、信号線駆動回路２５５、走査線駆動回路２５６、および電源回路２５１などは、図１に示す縁枠１０７ａ、１０７ｂの下に配置する。

図７はスマートフォン１００が実装する表示システム４５０を説明するための機能ブロック図である。ＧＰＵ４０１は、ＳＳＤ４０５が格納するデバイス・ドライバを実行して、レンダリング部４５１、データ補正部４５３、画像データ展開部４５５、および出力部４５７を構成する。レンダリング部４５１は、システム４００から受け取った描画コマンドを処理してフレキシブル・ディスプレイ２００、３００に表示する画像イメージに直接対応した画像データを生成する。

レンダリング部４５１は、システム４００から主表示領域２００ｄ、３００ｄと副表示領域２００ｇ、３００ｇのいずれに画像を表示するかを示すコマンドを受け取る。主表示領域２００ｄ、３００ｄに表示することを主画面表示といい、副表示領域２００ｇ、３００ｇに表示することを副画面表示ということにする。レンダリング部４５１は主画面表示のときに、フレキシブル・ディスプレイ２００の大きさを主平坦部２００ａと有効表示領域２００ｅの合計の画素数として認識し、フレキシブル・ディスプレイ３００の大きさを、主平坦部３００ａと有効表示領域３００ｅの合計の画素数として認識してそれに適合する画像データを生成する。

レンダリング部４５１は副画面表示のときに、フレキシブル・ディスプレイ２００の大きさを副平坦部２００ｃと有効表示領域２００ｆの合計の画素数として認識し、フレキシブル・ディスプレイ３００の大きさを、副平坦部３００ｃと有効表示領域３００ｆの合計の画素数として認識してそれに適合する画像データを生成する。レンダリング部４５１は、拡張モードの表示方法が設定されたときに主画面表示のコマンドを受け取ると、主表示領域２００ｄと主表示領域３００ｄが結合された領域の全体を１つのデスクトップ画面として認識する。

このときレンダリング部４５１は主表示領域２００ｄ、３００ｄに跨って一画像を表示する画像データを生成する。主正対視のときは、湾曲部２００ｂ、３００ｂの画素マトリクス２５７が表示する画像は、有効表示領域２００ｅ、３００ｅの範囲でしか貢献しない。したがって、レンダリング部４５１が、フレキシブル・ディスプレイ２００、３００の大きさを主表示領域２００ｄ、３００ｄの大きさと認識して画像データを生成すると、主正対視方向で観察する湾曲部２００ｂ、３００ｂの画像は主平坦部２００ａ、２００ｂの画像に比べてＸ軸方向に縮小する。本実施の形態では、この画像の歪みを解消するために、データ補正部４５３はレンダリング部４５１から受け取った有効表示領域２００ｅ、３００ｅの画像データを、主正対視方向からみえる画像が主平坦部２００ａ、３００ａが表示する画像に近付くように補正する。

データ補正部４５３は、レンダリング部４５１から受け取った画像データのなかで有効表示領域２００ｅ、３００ｅの画像データを湾曲部２００ｂ、３００ｂの画素数の画像データとなるように補正する。データ補正部４５３は、有効表示領域２００ｅ、３００ｅの画像データに対して所定のＸ軸方向の位置で補正用の画素を挿入する。補正用の画素は、挿入箇所においてＸ軸方向に隣接する画素の画像データと同じ画像データを設定したＹ軸方向に長い線状の画素パターンとすることができる。主正対視でみえる湾曲部２００ｂ、３００ｂの画素は、副平坦部２００ｃ、３００ｃに近付くに従ってＸ軸方向の面積が小さくなる。画素の面積の縮小に応じてデータ補正部４５３は、画素が主平坦部２００ａ、３００ａから副平坦部２００ｃ、３００ｃに近付くに従って挿入するストライプ状の補正用画素パターンのライン数を増やしていく。

同様に副正対視のときは、湾曲部２００ｂ、３００ｂの画素マトリクス２５７が表示する画像は、有効表示領域２００ｆ、３００ｆの範囲でしか貢献しない。したがって、湾曲部２００ｂ、３００ｂが表示する画像データを生成すると、実際にみえる画像は副平坦部２００ｃ、３００ｃが表示する画像に比べて縮小する。データ補正部４５３は、副正対視方向からみえる画像が副平坦部２００ｃ、３００ｃの画像に近付くようにレンダリング部４５１から受け取った画像データを補正する。補正は、主正対視に対する上述の方法と同様の原理で、画素が主平坦部２００ａ、３００ａに近付くにしたがって補正用の画素パターンのライン数を増やすようにして行うことができる。

画像データ展開部４５５は、データ補正部４５３が生成した画像データをフレキシブル・ディスプレイ２００、３００に表示する画像のイメージとして展開する。画像データ展開部４５５は、フレキシブル・ディスプレイ２００、３００の全体の画素数に相当する画像データを展開することができる。画像データ展開部４５５は、主画面表示のときは、主平坦部２００ａ、３００ａと湾曲部２００ｂ、３００ｂに対応する主表示領域２００ｄ、３００ｄに補正した画像データを展開し、副画面表示のときは副平坦部２００ｃ、３００ｃと湾曲部２００ｂ、３００ｂに対応する副表示領域２００ｇ、３００ｇに補正した画像データを展開する。

出力部４５７は、画像データ展開部４５５が展開した画像データを所定のタイミングでフレキシブル・ディスプレイ２００、３００に転送する。出力部４５７は、主画面表示のときに画像データ展開部４５５に展開した主表示領域２００ｄの画像データをフレキシブル・ディスプレイ２００に転送し、主表示領域３００ｄの画像データをフレキシブル・ディスプレイ３００に転送する。出力部４５７は、副画面表示のときに画像データ展開部４５５に展開した副表示領域２００ｇの画像データをフレキシブル・ディスプレイ２００に転送し、副表示領域３００ｇの画像データをフレキシブル・ディスプレイ３００に転送する。

出力部４５７は、主画面表示のときは副平坦部２００ｃ、３００ｃの画素に対する画像データを出力せず、副画面表示のときは主平坦部２００ａ、３００ａの画素に対する画像データを出力しないようにして消費電力の低減を図ることができる。システム４００は、タッチ・パネル２０３、３０３が画像データを出力する範囲に対応する領域だけが動作するように制御することができる。

図８は、表示システム４５０が画像を表示するときの手順を示すフローチャートである。ブロック５０１で、省電力状態のスマートフォン１００をオープン状態にすると、リッド・センサ４０３が動作して、電源回路４０７が各デバイスに電力を供給しパワー・オン状態に移行する。ＧＰＵ４０１は拡張モードに設定されているものとする。ブロック５０３でリッド・センサ４０３からイベントを受け取ったシステム４００は、ＧＰＵ４０１に主画面表示を行うコマンドを送る。

ブロック５０５でレンダリング部４５１は、主画面表示の画素数に相当する画像データを生成すると、ブロック５０７でデータ補正部４５３が湾曲部２００ｂ、３００ｂの画像データを補正してから、画像データ展開部４５５に送る。ブロック５０９では、フレキシブル・ディスプレイ２００、３００の主表示領域２００ｄ、３００ｄを１つのデスクトップ画面とする画像が表示される。

フレキシブル・ディスプレイ２００、３００が隣接する位置では、補正された湾曲部２００ｂ、３００ｂの画像データも主正対視に対する画像に貢献するため、図１０の場合よりも画像の表示欠損の範囲を物理的なギャップＧ近くまで少なくすることができる。また、湾曲部２００ｂ、３００ｂに表示する画像データは補正されているため、主平坦部２００ａ、３００ａが表示する画像に近い品質の画像を表示することができる。

ブロック５１１でクローズ状態に移行するとリッド・センサ４０３が動作してシステム４００にイベントを通知する。ブロック５１３で、システム４００は電源部４０７に指示してスマートフォン１００を省電力状態に遷移させる。省電力状態ではフレキシブル・ディスプレイ２００、３００は動作が停止する。ブロック５１５でシステム４００はタッチ・パネルについて、副表領域２００ｇ、３００ｇに対応する領域だけに電力を供給して消費電力の低減を図りながら副表示領域２００ｇ、３００ｇに対するタッチ操作の検出を可能にする。

システム４００は、省電力状態の間に定期的にウェイクして、通信モジュール４０７を動作させ、新規のメールが到着しているかどうかを調べる。新規のメールが到着している場合は、その情報を不揮発性メモリまたは省電力状態でも電力が供給されて記憶ができる揮発性メモリに書き込んでおく。ブロック５１７でユーザが副表示領域２００ｇ、３００ｇに対してタッチ操作をすると、タッチ・パネル２０３、３０３はタッチ・イベントをシステム４００に通知する。

タッチ・イベントを受け取ったシステム４００は、電源回路４０７に指示してブロック５１９で副表示領域２００ｇ、３００ｇだけに画像を表示するために必要な最小限のデバイスに電力を供給する。ブロック５２１でシステム４００は、不揮発性メモリに記憶して置いたメールの受信を示す画像データを副表示領域２００ｇ、３００ｇに表示するためのコマンドをＧＰＵ４０１に送る。なおシステム４００はＧＰＵ４０１に、副表示領域２００ｇ、３００ｇのいずれか一方にだけ画像を表示するコマンドを送ってもよい。

ブロック５２１でレンダリング部４５１は、副画面表示の画素数に相当する画像データを生成すると、ブロック５２３でデータ補正部４５３が湾曲部２００ｂ、３００ｂの画像データを補正してから、画像データ展開部４５５に送る。ブロック５２５では、フレキシブル・ディスプレイ２００、３００の副表示領域２００ｇ、３００ｇを１つのデスクトップ画面とする画像が表示される、副表示領域２００ｇ、３００ｇが隣接する位置では、補正した湾曲部２００ｂ、３００ｂの画像データも副正対視に対する画像に貢献するため、画像の表示欠損の範囲を少なくしかつ表示品質の低下を防ぐことができる。

副表示領域２００ｇ、３００ｇにはクローズ状態で、電波の受信状態、現在時刻、天気予報、または電池の充電状態などのさまざまな情報を表示することができる。ただし、副表示領域２００ｇ、３００ｇは、表示面積は小さいがフレキシブル・ディスプレイ２００、３００の一部であるため、システム４００から独立してデバイスの状態を表示するインディケータとは異なってシステム４００がクローズ状態の間に生成した情報を表示することができる。

図９は、湾曲部２０１ｂ、３０１ｂにおけるトップ・プレート２０１、３０１の光屈折効果を説明する図である。図９に示すようにトップ・プレート２０１、３０１の厚さはフレキシブル・ディスプレイ２００、３００の湾曲部２００ｂ、３００ｂの相互の間隔を広げるため表示欠損の拡大をもたらす。ガラスまたは透明なアクリル樹脂で製作したトップ・プレート２０１、３０１は、屈折率が約１．５で空気の屈折率は１である。従って発光素子が放射した光がトップ・プレート２０１、３０１から空気中に出射するときの臨界角は約４２度となる。

主平坦部２００ａ、３００ａにおいてＸ軸方向に均等な間隔で並んだ画素２１１、３１１から出射した光線はトップ・プレート２０１、３０１の上面平坦部２０１ａ、３０１ａを通過するときは主正対視方向に平行光線として出射する。湾曲部２０１ｂ、３０１ｂの曲率を調整すると、湾曲部２００ｂ、３００ｂに均等の間隔で並んだ画素２１３、３１３から出射した光線はトップ・カバーの位置２１３ａ、３１３ａを通過するときに光屈折効果で屈折して主正対視方向の平行光線として出射させることができる。

観察者は、位置２１３ａ、３１３ａを対応する画素２１３、３１３の発光位置と認識するため、湾曲部２００ｂ、３００ｂの画素が相手側のディスプレイに距離Ｓ１、Ｓ２だけ近付いた位置に存在するように認識する。湾曲部２０１ｂ、３０１ｂの曲率を調整することで表示欠損の面積を縮小させると同時に、主正対視に対する画像の歪みを軽減することができる。光屈折効果は、データ補正部４５３によるデータ補正に代えてまたはデータ補正と併用して採用することができる。

これまで、２つのユニットがヒンジ構造で結合されたディスプレイを例にして説明してきたが、本発明は３つ以上のユニットがヒンジ構造で結合されるディスプレイに対して適用することもできる。この場合、フレキシブル・ディスプレイの制御回路は、側面で１８０度折り曲げた底面の位置に配置することができる。また、本発明はヒンジ結合されたディスプレイだけでなく、隣接して配置された複数のディスプレイで大きな１つのディスプレイを構成する場合にも適用することができる。

これまで本発明について図面に示した特定の実施の形態をもって説明してきたが、本発明は図面に示した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の効果を奏する限り、これまで知られたいかなる構成であっても採用することができることはいうまでもないことである。

１００ スマートフォン
１０１ａ、１０１ｂ ユニット
１０３ａ、１０３ｂ ヒンジ機構
１０７ａ、１０７ｂ 縁枠
１１１ａ、１１１ｂ 内側面
１１３ａ、１１３ｂ 積層体
１１５ａ、１１５ｂ ベース・プレート
１１７ａ、１１７ｂ 上面
２００、３００ フレキシブル・ディスプレイ
２００ａ、３００ａ 主平坦部
２００ｂ、３００ｂ 湾曲部
２００ｃ、３００ｃ 副平坦部
２０１、３０１ トップ・プレート
２０１ａ、３０１ａ 上面平坦部
２０１ｂ、３０１ｂ 湾曲部
２０１ｃ、３０１ｃ 側面平坦部
２００ｄ、３００ｄ 主表示領域
２００ｅ、３００ｅ 主表示領域に対する有効表示領域
２００ｆ、３００ｆ 副表示領域に対する有効表示領域
２００ｇ、３００ｇ 副表示領域
２０３、３０３ タッチ・パネル
２１１、２１３、２５９、３１１、３１３ 画素
２５７ 画素マトリクス
４００ システム
４５０ 表示システム

Claims (20)

1. 複数のディスプレイをオープン状態またはクローズ状態に位置付けて使用する表示システムであって、
   第１の主平坦部と第１の内側面を構成するように湾曲している第１の湾曲部と前記第１の内側面を構成するように配置した第１の副平坦部に形成した第１の画素マトリクスを備える第１のフレキシブル・ディスプレイと、
   第２の主平坦部と第２の内側面を構成するように湾曲している第２の湾曲部と前記第２の内側面を構成するように配置した第２の副平坦部に形成した第２の画素マトリクスを備える第２のフレキシブル・ディスプレイと、
   前記第１の画素マトリクスと前記第２の画素マトリクスの表示領域をデスクトップ画面とする画像データを生成する画像データ生成部と
   を有する表示システム。
2. 前記画像データ生成部は、前記オープン状態で前記第１の主平坦部、前記第１の湾曲部、前記第２の主平坦部、および前記第２の湾曲部にだけ画像データを転送する請求項１に記載の表示システム。
3. 前記画像データ生成部は、前記第１の湾曲部および前記第２の湾曲部に表示する画像データを前記第１の主平坦部および前記第２の主平坦部に対する正対視方向に対して補正する請求項２に記載の表示システム。
4. 前記画像データ生成部は、前記クローズ状態で前記第１の副平坦部および前記第２の副平坦部またはいずれか一方にだけ画像データを転送する請求項１から請求項３のいずれかに記載の表示システム。
5. 前記画像データ生成部は、前記クローズ状態でさらに前記第１の湾曲部および前記第２の湾曲部またはいずれか一方に画像データを転送する請求項４に記載の表示システム。
6. 前記画像データ生成部は、前記第１の湾曲部および前記第２の湾曲部に表示する画像データを前記第１の内側面および前記第２の内側面に対する正対視方向に対して補正する請求項５に記載の表示システム。
7. 前記第１のフレキシブル・ディスプレイと前記第２のフレキシブル・ディスプレイを前記オープン状態または前記クローズ状態に位置付けることが可能なヒンジ機構を有する請求項１から請求項６のいずれかに記載の表示システム。
8. 他の表示装置に内側面で対向するように配置し前記他の表示装置と統合したデスクトップ画面を表示する表示装置であって、
   上面平坦部と前記内側面を構成するように湾曲する湾曲部と側面平坦部とを有し光透過率の高い材料で形成したトップ・プレートと、
   前記トップ・プレートの下に沿って配置し、前記上面平坦部と前記湾曲部に対応する領域に画素マトリクスを備えるフレキシブル・ディスプレイと
   を備える表示装置。
9. 前記フレキシブル・ディスプレイがさらに前記画素マトリクスを備えた前記側面平坦部に沿った領域を含む請求項８に記載の表示装置。
10. 前記湾曲部が、前記湾曲部に対応する位置に配置した画素マトリクスが表示する画像を前記上面平坦部に対する正対視方向に対して前記他の表示装置の方にシフトした位置に結像する所定の曲率を備える請求項８または請求項９に記載の表示装置。
11. 折り畳み式の電子機器であって、
    第１の上面と第１の内側面を備える第１のトップ・プレートと、
    第２の上面とオープン状態で前記第１の内側面に対向しクローズ状態で前記第１の内側面と隣接する第２の内側面を備える第２のトップ・プレートと、
    前記第１の上面の下に一部を配置した第１の湾曲部および第１の主平坦部と、前記第１の内側面の下に一部を配置した前記第１の湾曲部および第１の副平坦部を備える第１のフレキシブル・ディスプレイと、
    前記第２の上面の下に一部を配置した第２の湾曲部および第２の主平坦部と、前記第２の内側面の下に一部を配置した前記第２の湾曲部および第２の副平坦部を備える第２のフレキシブル・ディスプレイと、
    前記第１のフレキシブル・ディスプレイと前記第２のフレキシブル・ディスプレイに表示する画像データを生成する画像データ生成部と、
    前記電子機器の動作を制御するシステム制御部と
    を有する電子機器。
12. 少なくとも前記第１の副平坦部および前記第２の副平坦部またはいずれか一方に積層したタッチ・パネルを備える請求項１１に記載の電子機器。
13. 前記システム制御部は、前記クローズ状態のときに前記タッチ・パネルに対するタッチ操作に応答して前記画像データ生成部に前記第１の副平坦部および前記第２の副平坦部またはいずれか一方に所定の画像データを表示するように指示する請求項１２に記載の電子機器。
14. 前記所定の画像データはシステムが前記クローズ状態の間に生成したデータである請求項１３に記載の電子機器。
15. オープン状態とクローズ状態で使用できる折り畳み式の電子機器であって、
    前記オープン状態で第１の主平坦部と第１の内側面を構成するように湾曲した第１の湾曲部とが表示する画像を観察することができ、前記クローズ状態で前記第１の湾曲部と前記第１の内側面を構成する第１の副平坦部とが表示する画像を観察することができる第１のフレキシブル・ディスプレイと、
    前記オープン状態で第２の主平坦部と第２の内側面を構成するように湾曲した第２の湾曲部とが表示する画像を観察することができ、前記クローズ状態で前記第２の湾曲部と前記第２の内側面を構成する第２の副平坦部とが表示する画像を観察することができる第２のフレキシブル・ディスプレイと
    を有する電子機器。
16. 前記第１のフレキシブル・ディスプレイと前記第２のフレキシブル・ディスプレイを前記オープン状態で前記第１の主平坦部と前記第２の主平坦部が隣接し前記クローズ状態で前記第１の内側面と前記第２の内側面が隣接するように位置付けるヒンジ機構を有する請求項１５に記載の電子機器。
17. ヒンジで結合された第１の筐体と第２の筐体を備え前記第１の筐体の上面から内側面に沿って延びている第１のフレキシブル・ディスプレイと前記第２の筐体の上面から内側面に沿って延びている第２のフレキシブル・ディスプレイを含む電子機器に画像を表示する方法であって、
    オープン状態で前記第１のフレキシブル・ディスプレイと前記第２のフレキシブル・ディスプレイの前記上面に配置した主平坦部と、前記内側面に向かって湾曲している湾曲部とにそれぞれ主画面表示をするステップと、
    クローズ状態で前記第１のフレキシブル・ディスプレイおよび前記第２のフレキシブル・ディスプレイまたはいずれか一方の前記湾曲部から延びている副平坦部に副画面表示をするステップと
    を有する方法。
18. 前記クローズ状態で前記第１のフレキシブル・ディスプレイおよび前記第２のフレキシブル・ディスプレイまたはいずれか一方の前記湾曲部に前記副画面表示をするステップを有する請求項１７に記載の方法。
19. 前記クローズ状態で前記副画面表示を停止するステップと、
    前記クローズ状態で前記第１のフレキシブル・ディスプレイおよび前記第２のフレキシブル・ディスプレイまたはいずれか一方に対するタッチ操作を検出するステップと、
    前記タッチ操作に応答して前記副画面表示をするステップと
    を有する請求項１７または請求項１８に記載の方法。
20. 前記オープン状態で前記副画面表示を停止するステップを有する請求項１７から請求項１９のいずれかに記載の方法。

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