KR101261223B1 - 표시장치 - Google Patents

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준 고야마
미츠아키 오사메
요시후미 타나다
료타 후쿠모토
히토미 야나이
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가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼
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Abstract

본 발명의 목적은 어두운 곳이나 강한 외광 하에서도 표시를 인식할 수 있는 표시장치를 제공하는데 있다. 본 발명은, 외광 강도에 따라 계조수를 바꾸어 표시를 행하는 것으로, 화면에 표시되는 내용에 따라 표시 모드를 전환할 수 있는 표시장치이다. 표시 내용으로서는, 문자나 기호 등을 중심으로 표시를 행하는 텍스트 표시 모드, 소위 만화 등 색의 수가 적은 화상의 표시를 행하는 픽처 표시 모드, 사진이나 동영상 등 색의 수가 많은 자연 영상의 표시를 행하는 영상 모드 등이 포함된다. 이들 표시 모드에 따라 계조수를 적절히 전환함으로써, 어두운 곳이나 실내의 형광등 하로부터 옥외의 태양광 하까지 넓은 범위에서 시인성(視認性)을 확보할 수 있다. 예를 들어, 텍스트 표시 모드에서는 2∼8 계조의 표시, 픽처 표시 모드에서는 4∼16 계조의 표시, 영상 모드에서는 64∼1024 계조의 표시를 행하도록 계조수를 전환한다.
표시장치, 계조수 전환, 텍스트 표시 모드, 픽처 표시 모드, 영상 모드

Description

표시장치{Display device}
도 1은 본 발명의 표시장치의 구성을 나타내는 도면.
도 2(A) 및 도 2(B)는 외광 강도에 따라 표시 모드를 전환할 수 있는 휴대 전화기의 양태를 나타내는 도면.
도 3(A) 및 도 3(B)는 실시형태 1에서 설명하는 표시장치의 화소의 일 구성예를 나타내는 도면.
도 4는 실시형태 1에서 설명하는 신호의 명암을 반전한 화상을 만들어 내는 시스템의 일례를 나타내는 도면.
도 5(A)∼도 5(C)는 양면 발광 표시 패널을 사용한 휴대 전화기의 일 양태를 나타내는 도면.
도 6은 실시형태 4에서 설명하는 휴대 전화기에 사용되는 양면 발광 표시 패널 개념을 나타내는 도면.
도 7은 실시형태 1∼5에서 설명하는 표시장치의 화소 구성의 일 양태를 나타내는 도면.
도 8은 표시 패널 상에 광 센서를 일체 형성하는 일 양태를 나타내는 도면.
도 9는 본 발명의 표시 패널의 표시 영역, 구동회로, 및 단자부의 구성을 나타내는 도면.
도 10(A) 및 도 10(B)는 본 발명의 표시 패널의 표시 영역, 구동회로, 및 단자부의 구성을 나타내는 도면.
도 11은 본 발명의 표시 패널의 표시 영역, 구동회로, 및 단자부의 구성을 나타내는 도면.
도 12(A)∼도 12(C)는 본 발명의 표시 패널의 표시 영역, 구동회로, 및 단자부의 구성을 나타내는 도면.
도 13은 본 발명의 표시 패널의 표시 영역, 구동회로, 및 단자부의 구성을 나타내는 도면.
도 14는 본 발명의 표시 패널의 표시 영역, 구동회로, 및 단자부의 구성을 나타내는 도면.
도 15는 본 발명의 표시 패널의 표시 영역, 구동회로, 및 단자부의 구성을 나타내는 도면.
도 16은 본 발명의 표시 패널의 표시 영역, 구동회로, 및 단자부의 구성을 나타내는 도면.
도 17(A) 및 도 17(B)는 표시 패널과 프린트 배선 기판을 조합시킨 모듈을 나타내는 도면.
도 18은 외광 강도에 따라 표시 모드를 전환할 수 있는 휴대 전화기의 양태를 나타내는 도면.
도 19(A) 및 도 19(B)는 실시형태 10의 휴대 전화기의 구동방법을 설명하기 위한 도면.
도 20(A)∼도 20(C)는 실시형태 10의 휴대 전화기의 구동방법을 설명하기 위한 도면.
도 21은 외광 강도에 따라 표시 모드를 전환할 수 있는 컴퓨터의 양태를 나타내는 도면.
도 22(A) 및 도 22(B)는 외광 강도에 따라 표시 모드를 전환할 수 있는 표시 패널을 포함하는 차량의 양태를 나타내는 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100: 표시장치 101: 콘트롤러
102: 메모리 103: 광 센서
104: 증폭기 105: 전원
106: 표시 패널 107: 계조 변환부
108: 계조 출력 선택부
본 발명은, 문자, 정지 영상 또는 동영상 등을 표시하는 화면을 구비한 표시장치에 관한 것이고, 또한 다양한 사용 환경에서 표시 화면의 시인성(視認性)을 개선하기 위한 기술에 관한 것이다.
휴대 전화기를 비롯하여, 표시 화면을 액정 패널로 구성한 다양한 전기 제품이 보급되고 있다. 액정 패널은 박형 경량의 특징을 가지고, 노트북 컴퓨터라 불 리는 퍼스널 컴퓨터에서는 액정 패널을 구비한 모바일 대응의 제품이 생산되고 있다. 또한, PDA(Personal Digital Assistant)로 불리는 단말 장치도 다수 생산되어 보급되고 있다.
액정 패널에 한정되는 것은 아니지만, 이러한 종류의 용도에 사용되는 표시용 패널은 눈에 보이는 화질이 중요시 되고, 밝기와 콘트라스트를 자동 또는 수동으로 조정하는 기능이 구비되어 있는 패널이 많이 보급되어 있다. 예를 들어, 액정 패널의 백라이트의 휘도를 올리지 않고, 액정의 투과율을 변화시켜 계조 시인성을 높이는 조정 기능을 구비한 액정 표시 패널이 알려져 있다(일본국 공개특허공고 2003-186455호 공보).
액정 패널은 300∼700 룩스의 실내 환경에서는 양호한 시인성을 나타내지만, 1,000 룩스 이상의 옥외 환경에서는 시인성이 현저하게 악화된다는 문제가 있었다. 화소 전극에서 외광을 반사하는 구성으로 한 반사형 액정 패널이 있지만, 실내의 형광등 하에서는 오히려 화질이 저하되어, 본질적인 해결에는 이르지 못하였다. 즉, 어두운 곳 또는 실내의 형광등 하로부터 옥외의 태양광 하에 이르기까지 넓은 범위에서 시인성을 확보하는 것이 해결되지 않았다.
따라서, 본 발명은 어두운 곳이나 강한 외광 하에서도 표시를 인식할 수 있는 표시장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 외광 강도에 따라 계조수를 변화시켜 표시를 행하는 표시장치이 다. 즉, 50 이상, 바람직하게는 100 이상의 콘트라스트비(예를 들어, 흑과 백)를 가지는 표시장치로서, 외광 강도가 높을 때에는 저계조의 표시를 행하고, 외광 강도가 낮을 때에는 고계조의 표시를 행하고, 외광 강도가 양자 사이에 있을 때에는 중간 계조의 표시를 행하는 표시장치이다. 이 표시장치의 표시부는 전백(全白) 신호가 입력될 때의 휘도가 50∼5000 cd/㎡인 경우에 계조수를 외광 강도에 따라 변화시킨다.
본 발명은 외광 강도에 따라 계조수를 바꾸어 표시를 행하는 표시장치로서, 화면에 표시하는 내용에 따라 표시 모드를 전환할 수 있는 표시장치이다. 표시 내용으로서는, 문자나 기호 등을 중심으로 하여 표시를 행하는 텍스트(text) 표시 모드, 소위 만화 등 색의 수가 적은 화상의 표시를 행하는 픽처(picture) 표시 모드, 사진이나 동영상 등 색의 수가 많은 자연 영상의 표시를 행하는 영상 모드 등이 포함된다.
이들 표시 모드에 따라 계조수를 적절히 전환함으로써, 어두운 곳 또는 실내의 형광등 하로부터 옥외의 태양광 하에 이르기까지 넓은 범위에서 시인성을 확보할 수 있다. 예를 들어, 텍스트 표시 모드에서는 2∼8 계조의 표시를 행하고, 소위 만화 등 색의 수가 적은 화상의 표시를 행하는 픽처 표시 모드에서는 4∼16 계조의 표시를 행하고, 사진이나 동영상 등 색의 수가 많은 자연 영상의 표시를 행하는 영상 모드에서는 64∼1024 계조의 표시를 행하도록 계조수를 전환한다.
외광에 따른 계조수의 전환은, 예를 들어, 50 이상, 바람직하게는 100 이상의 콘트라스트비(예를 들어, 흑과 백)를 가지는 표시장치에서, 외광 강도가 100,000 룩스일 때는 2 계조의 표시를 행하고, 외광 강도가 10,000∼100,000 룩스일 때는 2∼8 계조의 표시를 행하고, 외광 강도가 1,000∼10,000 룩스일 때는 4∼16 계조의 표시를 행하고, 외광 강도가 100∼1,000 룩스일 때는 16∼64 계조의 표시를 행하고, 외광 강도가 100 룩스 미만일 때는 64∼1024 계조의 표시를 행하는 방식으로 행해진다.
본 발명의 특징 중 하나는, 맑은 날 낮 태양광 하에서와 같은 강한 외광 강도에서 그 때의 표시 계조보다 낮은 계조로 문자 정보, 정지 영상을 표시하는 표시장치이다. 예를 들어, 본 발명의 특징 중 하나는, 맑은 날 낮 태양광 하 또는 우천 낮 태양광 하의 환경에서 2∼8 계조의 표시를 행하고, 맑은 날 일몰 1시간 전 태양광 하 또는 우천 일출 1시간 후 태양광 하, 또는 사무실 등의 형광등 조명실 내의 환경에서 4∼16 계조의 표시를 행하는 표시장치이다.
이 경우에도, 외광 강도가 강해진 후에 계조를 낮추어 표시하도록 구성될 수도 있다.
본 발명의 특징 중 하나는, 광 센서에 의해 외광 강도를 검출하고, 그 값을 피드백하여 계조를 변화시키고, 적절한 화상을 표시하는 표시장치이다. 즉, 외광을 수광하고 그 외광 강도에 따른 신호를 출력하는 외광 강도 검출기와, 이 신호에 따라 계조수를 변화시키는 계조수 제어기와, 그 계조수에 따른 비디오 신호를 표시용 구동회로에 보내는 신호 처리기를 구비한 표시장치이다.
본 발명의 특징 중 하나는, 외광을 수광하고 그 외광 강도에 따른 신호를 출력하는 외광 강도 검출기와, 이 신호에 따라 계조수를 변화시키는 계조수 제어기 와, 그 계조수 제어기와 연동하여 소정의 계조수로 텍스트(문자), 정지 화상, 동영상 등의 비디오 신호를 표시용 구동회로에 보내는 신호 처리기를 구비한 표시장치이다.
이와 같이, 외광 강도 검출기와, 비디오 신호를 표시 패널측의 구동회로에 보내는 신호 처리기와의 사이에, 외광 강도에 따라 계조수를 변화시키는 계조수 제어기를 제공함으로써, 표시 화면에 표시되는 정보의 시인성을 양호하게 할 수 있다.
본 발명에 따르면, 외광 강도에 따라 표시 화상의 계조수를 제어함으로써, 시인성이 우수한 표시장치를 제공할 수 있다. 즉, 어두운 곳 또는 실내의 형광등 하로부터 옥외의 태양광 하에 이르기까지 넓은 범위에서 시인성을 확보하는 표시장치를 얻을 수 있다.
본 발명의 실시형태를 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 아래의 설명에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 취지 및 범위에서 벗어남이 없이 그 형태 및 상세한 사항을 다양하게 변경할 수 있다는 것은 당업자라면 용이하게 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 아래에 나타내는 실시형태의 기재 내용에 한정하여 해석되는 것은 아니다. 또한, 아래에 설명하는 본 발명의 구성에서, 동일한 것을 가리키는 부호는 다른 도면에서 공통으로 사용한다.
[실시형태 1]
도 1에 본 발명의 실시형태를 나타낸다. 도 1은 본 발명의 표시장치의 블록도를 나타낸다. 표시장치(100)는 콘트롤러(101), 메모리(102), 광 센서(103), 증 폭기(104), 전원(105), 표시 패널(106)을 포함하고 있다.
콘트롤러(101)는 외부로부터 입력되는 제어 신호 및 비디오 신호와 증폭기(104)로부터 공급되는 전기 신호에 기초하여 표시 패널(106)을 구동하는데 필요한 신호를 생성한다. 그 다음, 이들 신호를 표시 패널(106)에 공급한다. 메모리(102)는 주로 영상 신호를 일시적으로 기억하기 위해 사용된다. 또한, 메모리(102)는 영상 신호 이외의 정보를 기억하기 위해 사용된다. 광 센서(103)는 외광(표시장치(100)가 받는 외부의 광)을 검출한다. 그 출력은 증폭기(104)에 공급된다. 증폭기(104)는 광 센서(103)에 의해 출력된 전기 신호를 증폭하고, 증폭된 전기 신호를 콘트롤러(101)에 공급한다. 또한, 광 센서(103)에 의해 출력되는 전기 신호가 충분히 크다면, 증폭기(104)를 생략할 수도 있다. 전원(105)은 표시 패널(106)에 필요한 전압 또는 전류를 공급한다. 또한, 표시 패널(106)은 전계발광(electroluminescence: EL) 소자를 사용한 것이지만, FED(Field Emission display)일 수도 있다.
표시장치(100)는 광 센서(103)의 출력에 기초하여 표시 패널(106)의 표시 화면에 표시되는 화상의 총 계조수를 바꾼다. 광 센서(103)로서는, 포토다이오드 또는 포토트랜지스터가 잉요될 수 있다. 구체적으로는, 표시장치(100)가 강한 외광을 받아, 광 센서(103)의 출력이 어느 일정한 값 이상이 되면, 표시 패널(106)의 표시 화면에 표시되는 화상의 총 계조수를 낮게 한다. 표시장치(100)가 강한 외광을 받으면, 어느 계조와 다른 계조와의 구별이 확실하게 되지 않고, 표시 패널(106)의 표시 화면에 표시되는 화상이 흐릿해지게 된다. 그러나, 상기와 같이, 표시장치(100)가 받는 외광에 따라 총 계조수를 낮게 함으로써, 어느 계조와 다른 계조와의 구별이 명확하게 되어, 표시 패널(106)의 표시 화면의 시인성이 향상될 수 있다.
또한 광 센서(106)의 출력에 의해, 표시 패널(106)의 표시 화면에 표시되는 화상의 총 계조를 2 계조로 하는 경우, 통상은 흰색 배경 화상에 검은색 표시 화상을 표시하지만, 그것을 반전시켜, 검은색 배경 화상에 흰색 표시 화상을 표시하여도 좋다. 그렇게 하면, 표시 화면의 시인성을 더욱 향상시킬 수 있다. 또한, 흰색 표시 화상의 휘도를 높게 함으로써, 표시 화면의 시인성을 더욱 향상시킬 수 있다. 이 배경 화상과 표시 화상의 조합은 검은색 배경과 흰색 표시에 한정되지 않고, 콘트라스트를 취하기 쉬운(명암비가 확실한) 조합이라면, 임의의 색 조합으로 할 수 있다.
광 센서(103)의 출력은 증폭기(104)를 통하여, 콘트롤러(101)에 보내진다. 콘트롤러(101)는 광 센서(103)의 출력이 어느 일정한 값 이상인지 아닌지를 검출한다. 광 센서(103)의 출력이 어느 일정 값 이상이 아닌 경우, 표시 패널(106)로 출력되는 영상 신호의 총 계조수는 변하지 않는다. 한편, 광 센서(103)의 출력이 어느 일정 값 이상인 경우, 표시 패널(106)로 출력되는 영상 신호의 총 계조수가 낮도록 보정된다. 영상 신호의 계조수에 대해서는, 계조 변환부(107)에 의해 계조수가 변경된다. 그리고, 그 영상 신호는 메모리에 기억된다. 그 다음, 광 센서(103)의 출력에 의거하여, 외광에 적합한 총 계조수의 영상 신호가 계조 출력 선택부(108)에 의해 선택되고, 표시 패널(106)에 공급된다.
표 1에 나타낸 바와 같이, 실내 또는 옥외의 밝기는 조명의 상태나 날씨 등의 기상 조건, 시각 등에 따라 다양하게 변화한다. 예를 들어, 조명이 있는 실내에서의 조도는 대략 800∼1,000 룩스이고, 낮의 우천 하에서의 조도는 대략 32,000 룩스이고, 낮의 맑은 날 하의 조도는 100,000 룩스에 달한다.
[표 1]
조도(룩스) 대략적인 밝기의 기준 (룩스)
1,000,000
 한여름의 토야마 해변 〉100,000
맑은 날 낮 태양광 100,000
맑은 날 오전 10시 태양광 65,000
맑은 날 오후 3시 태양광 35,000
우천 낮 태양광 32,000
우천 오전 10시 태양광 25,000
10,000 우천 일출 1시간 후 태양광 2,000
1,000
 맑은 날 일몰 1시간 전 태양광 1,000
파친코점 내 1,000
백화점 매장 500~700
형광등 조명 사무소 400~500
일출/일몰 시 300
30 W 형광등 2개 사용 8첩방 300
밤의 아케이드 150~200
100 형광등 하 50~100
라이터로부터 30 cm 거리 15
10 촛불로부터 20 cm 거리 10~15
시민 박명(태양 천정 거리 96도) 5
1 달빛 0.5~1
항해 박명(태양 천정 거리 102도) 0.01
천문 박명(태양 천정 거리 108도) 0.001
이와 같은 다양한 밝기의 상황 하에서, 일렉트로루미네센스를 이용한 표시 패널(EL 패널), 투과형 액정 패널(투과형 LCD 패널), 반투과형 액정 패널(반투과형 LCD 패널), 반사형 액정 패널(반사형 LCD)의 시인성을 비교한 결과를 표 2에 나타낸다.
[표 2]
Figure 112006030285097-pat00001
결과로서, 대략 1,500 룩스까지의 밝기의 환경(주로 실내, 조명이 있는 홀 등)에서는, EL 패널, 반사형 액정 패널을 제외한 각종 액정 패널에서 표시 패턴(자연 영상, 텍스트(문자, 기호) 등)에 상관없이 양호한 시인성이 얻어졌다. 이것에 대하여, 10,000 룩스의 환경(우천 시의 낮)에서는, EL 패널 및 투과형 액정 패널에서는, 자연 영상을 표시하는 경우, 중간조 부분과 같은 콘트라스트가 낮은 부분의 시인성이 크게 저하하는 경향이 보였다. 그러나, 이 경우에서도, EL 패널의 시인성이 투과형 액정 패널보다 양호하였다. 또한, EL 패널에서, 계조수를 저하시킨 경우(2∼8 계조), 시인성은 회복되고, 특히 텍스트 표시에 있어서는 실용상 지장이 없는 시인성이 얻어졌다. 한편, 반투과형 액정 패널에서는, 실내로부터 옥외에 이르기까지의 환경에서, 콘트라스트가 전체적으로 약간 저하하지만, 10,000 룩스의 환경에서 양호한 시인성이 얻어졌다. 소비전력에 관해서는 반사형 액정 패널이 우수하지만, 실내와 같은 비교적 조도가 낮은 환경에서 시인성이 저하되는 경향이 나타나고 있다. 투과형 액정 패널에서는, 백라이트가 전력을 소비하므로, 반사형 액정 패널보다도 소비전력이 더 높다. 이에 대하여, EL 패널에서는, 계조수를 낮게 한 표시 모드에서는 저소비전력화를 도모하고 있다.
표 2에서 명백하게 알 수 있는 바와 같이, EL 패널을 사용하고, 외광 강도에 따라 계조수를 조절한 표시 모드로 함으로써, 실내로부터 실외에 이르기까지의 환경에서 시인성을 확보하면서, 저소비전력화를 도모한 표시장치를 제공할 수 있다.
예를 들어, 도 1에 나타낸 표시장치(100)에 있어서, 표시장치(100)가 10∼100 룩스의 외광을 받고 있는 것이 광 센서(103)의 출력에 의해 검출된 경우, 총 계조수는 64∼1024 계조로서, 변화되지 않는다. 또한, 표시장치(100)가 100∼1,000 룩스의 외광을 받고 있는 것이 광 센서(103)의 출력에 의해 검출된 경우, 총 계조수를 16∼64 계조로 보정한다. 또한, 표시장치(100)가 1,000∼10,000 룩스의 외광을 받고 있는 것이 광 센서(103)의 출력에 의해 검출된 경우, 총 계조수를 4∼16 계조로 보정한다. 또한, 표시장치(100)가 10,000∼100,000 룩스의 외광을 받고 있는 것이 광 센서(103)의 출력에 의해 검출된 경우, 총 계조수를 2∼4 계조로 보정한다.
외광에 따른 계조수의 보정은 상기한 예에 한정되지 않는다. 일반적으로, 외광의 강도가 x 룩스인 때 계조수는 i이고, 외광의 강도가 y 룩스인 때 계조수는 j이고, 외광의 강도가 z 룩스인 때 계조수는 k이다. 여기서, 자연수 i, j, k는 i > j > k의 관계를 만족시키고, 정(正)의 실수(實數) x, y, z는 x < y < z의 관계ㄹ르 만족시킨다.
또한, 콘트롤러(101)에는 외부로부터의 아날로그 영상 신호가 공급된다. 표시 패널(106)의 표시 화면이 아날로그 계조 표시를 행하고, 표준의 영상 신호의 총 계조수가 64 계조인 경우, 총 계조수가 32 계조, 16 계조, 8 계조, 4 계조인 각각의 영상 신호를 계조 변환부(107)에서 미리 생성하고, 이들 영상 신호를 메모리(102)에 기억시켜 두면 좋다. 그리고, 광 센서(103)의 출력에 기초하여, 외광에 적합한 총 계조수의 영상 신호를 계조 출력 선택부(108)에 의해 선택하여 표시 패널(106)에 공급한다.
또한, 표시 패널(106)의 표시 화면이 디지털 계조 표시를 행하는 경우에는, 콘트롤러(101)는 아날로그 영상 신호를 디지털 영상 신호로 변환한다. 그 다음, 표준 영상 신호의 총 계조수가 6 비트(64 계조)인 경우, 5 비트(32 계조), 4 비트(16 계조), 3 비트(8 계조), 2 비트(4 계조)의 영상 신호를 계조 변환부(107)에서 미리 생성하여 둔다. 그리고, 이들 영상 신호를 메모리(102)에 기억시켜 두면 좋다 그리고, 광 센서(103)의 출력에 기초하여, 외광에 적합한 총 계조수의 영상 신호를 계조 출력 선택부(108)에 의해 표시 패널(106)에 공급한다.
또한, 표시 패널(106)의 표시 화면이 표시하는 화상에 따라서도, 계조수를 바꿀 수 있다. 예를 들어, 정지 영상을 표시하는 경우로서, 문자나 아이콘 등의 텍스트를 표시하는 모드가 있다. 이 경우에는, 총 계조수를 2∼8 계조로 한다. 또한, 정지 영상을 표시하는 경우에, 화상을 표시하는 모드가 있다. 이 경우에는, 총 계조수를 4∼16 계조로 한다. 또한, 동영상을 표시하는 모드가 있다. 이 경우에는, 총 계조수를 16∼64 계조 또는 16∼1024 계조로 한다. 이와 같이, 각 모드에 따라 계조수를 바꿈으로써, 소비전력을 삭감할 수 있다. 또한, 상기 모드는 콘트롤러(101)에 공급되는 영상 신호에 기초하여 콘트롤러(101)에 의해 결정될 수도 있다.
또한, 이용자가 표시 모드를 선택하는 선택 스위치를 표시장치(100)에 마련하여, 이용자가 선택 스위치를 조작함으로써, 상기 모드를 선택하여도 좋다. 또한, 선택 스위치에 의해 표시 모드를 선택하는 경우에도, 선택되는 표시 모드의 계조를 광 센서(103)의 신호(외광 강도)에 따라 자동적으로 증감하여도 좋다.
도 2(A) 및 도 2(B)에 외광 강도에 따라 표시 모드를 전환할 수 있는 휴대 전화기의 양태를 나타내고 있다. 도 2(A)에 도시된 휴대 전화기는 제1 케이스(201), 제2 케이스(202), 표시 화면(203), 스피커(204), 안테나(205), 경첩(206), 키보드(207), 마이크로폰(208), 광 센서(209)로 구성되어 있다. 본 발명의 표시장치는 제1 케이스(201) 내에 장착되어 있다.
도 2(A)는 외광이 약한 경우의 표시를 나타내고 있다. 표시 화면(203)에서는 흰색 배경 화상에 검은색 문자가 표시되어 있다. 외광이 약한 경우, 눈의 감도는 표시 화면의 발광 휘도에 맞추어진다.
도 2(B)는 외광이 강한 경우의 표시를 나타내고 있다. 외광이 강한 경우에는, 흰색 배경 화상이 외광에 의해 보이지 않게 되므로, 광 센서(209)에 의해 외광의 강도를 검출하고, 배경 화상을 도 2(B)에 도시한 바와 같이 검은색으로 변경한다. 이와 같이 배경 화상을 검은색으로 함으로써, 발광 부분의 면적을 줄일 수 있다. 그리고, 적은 흰색 표시 부분에 전력을 집중시킴으로써, 흰색 부분을 보다 더 선명하게 표시할 수 있게 된다.
본 실시형태에서는 휴대 전화기를 나타내지만, 본 발명이 이것에 한정되지 않고, PDA, 비디오 카메라, 디지털 카메라, 휴대형 DVD, 휴대형 TV, 게임기, 컴퓨터 등, 다양한 표시장치를 사용하는 전자 기기에 사용될 수 있다.
[실시형태 2]
여기서는, 실시형태 1에서 나타낸 표시장치의 화소의 일 구성예를 나타낸다. 도 3(A) 및 도 3(B)는 시간 계조 방식으로 동작할 수 있는 표시장치의 화소의 예를 나타낸다. 도 3(A) 및 도 3(B)에 나타낸 화소는 박막트랜지스터(이하, TFT라고도 표기함)로 구성되어 있다. 도 3(A) 및 도 3(B)는 발광 소자(303)를 시간 계조로 구동하는 화소를 나타내고 있다. 이 화소는 발광 소자(303), 구동용 TFT(302), 보유 용량(304), 스위칭용 TFT(301)로 구성되어 있다. 스위칭용 TFT(301)의 게이트가 게이트 신호선(G1)에 접속되어 있고, 게이트 신호선(G1)이 하이(high)인 때 온(on)으로 되고, 소스 신호선(S1)의 데이터가 보유 용량(304)과 구동용 TFT(302)의 게이트에 기입된다. 구동용 TFT(302)가 온으로 되면, 전원 공급선(V1)으로부터 전류가 구동용 TFT(302)를 통하여 발광 소자(303)로 흐른다. 이 상태는 다음 기입이 행해질 때까지 유지된다.
도 3(B)는 시간 계조의 타이밍 차트를 나타낸다. 이 예에서는, 4 비트의 경우를 예로 하여 설명하지만, 4 비트에 한정되는 것은 아니다. 1 프레임은 4개의 서브프레임(SF1∼SF4)으로 구성되어 있다. 각각의 서브프레임은 어드레스 기간(기입 기간)(Ta1∼Ta4)과 서스테인 기간(점등 기간)(Ts1∼Ts4)으로 구성된다. 서스테인 기간을 Ts1:Ts2:Ts3:Ts4 = 8:4:2:1로 함으로써, 서스테인 기간에 각 비트가 대응하고, 시간 계조가 가능하게 된다. 이 때, 어드레스 기간에는 점등을 행하지 않고, 어드레싱만을 행한다.
[실시형태 3]
실시형태 2에서 나타낸 표시장치에서, 실시형태 1에서 설명한 바와 같이, 신호의 명암을 반전시킨 화상을 만들어내는 시스템의 일례를 도 4에 나타낸다. 이 예에서는, 4 비트의 디지털 비디오 신호를 서브프레임 변환하지만, 특별히 4 비트에 한정되는 것은 아니다. 이하, 동작에 대하여 설명한다. 먼저, 제어 회로(402) 가 디지털 비디오 신호를 스위치(403)를 통해 제1 메모리(404)에 입력한다. 제1 프레임의 데이터가 모두 제1 메모리(404)에 입력되면, 스위치(403)가 제2 메모리(405)로 전환되고, 제2 프레임의 디지털 비디오 신호가 기입된다. 이 방법에 의해, 흰색 배경 화상과 검은색 표시 화상의 조합, 또는 검은색 배경 화상과 흰색 표시 화상의 조합을 표시할 수 있다. 영상 신호 선택 스위치(406)의 출력이 스위치(407)에 입력되고, 영상 신호 선택 스위치(406)의 신호가 그대로 표시 패널(401)에 입력되거나, 반전하여 입력되는 것 중 하나를 선택할 수 있다. 명암 반전이 필요한 경우에는, 반전하여 입력을 행하면 좋다. 이 선택은 표시 콘트롤러에 의해 행해진다.
[실시형태 4]
도 5(A)∼도 5(C)에, 양면 발광 표시 패널을 사용한 휴대 전화기의 일 형태를 나타낸다. 도 5(A)∼도 5(C)에 나타내는 휴대 전화기는 제1 케이스(501), 제2 케이스(502), 제1 표시 화면(503), 제2 표시 화면(504), 제3 표시 화면(505), 스피커(506), 안테나(507), 경첩(508), 키보드(509), 마이크로폰(510), 배터리(511), 광 센서로 구성되어 있다. 도 5(A)∼도 5(C)는 외광이 강하고 배경 화상이 검은색인 상태를 나타내고 있다. 도 5(A)는 내측을 개방한 상태의 도면을 나타내고, 도 5(B)는 외측을 나타내고, 도 5(C)는 측면을 나타내고 있다. 본 발명의 표시장치는 제1 케이스(501) 내에 장착되어 있다.
또한, 도 5(A)∼도 5(C)에서, 제1 표시 화면(503)은 메인 디스플레이이고, 제2 표시 화면(504)은 서브 디스플레이이고, 2개의 디스플레이가 배치되어 있는 경 우를 예시하고 있지만, 그 수에 한정은 없다. 서브 디스플레이의 표시 면적은 메인 디스플레이의 표시 면적보다 작은 구성으로 되어 있다.
이와 같은 휴대 전화기에서, 도 4에 도시한 시스템이 제어 회로 및 메모리 회로를 사용하여도 영상을 좌우 반전할 수 있다. 도 4에서, 먼저, 제어 회로(402)가 디지털 비디오 신호를 스위치(403)를 통해 제1 메모리(404)에 입력한다. 제1 프레임의 데이터가 모두 제1 메모리(404)에 입력되면, 스위치(403)가 제2 메모리(405)로 전환되고, 제2 프레임의 디지털 비디오 신호가 기입된다.
한편, 영상 신호 선택 스위치(406)는 제1 메모리(404-1 내지 404-4)에 순차적으로 접속되고, 제1 메모리(404)에 기억된 신호가 표시 패널(401)에 입력된다. 그리고, 제2 프레임의 데이터가 모두 제2 메모리(405)에 입력되면, 스위치(403)가 제1 메모리(404)로 전환되고, 제3 프레임의 디지털 비디오 신호가 기입된다. 또한, 영상 신호 선택 스위치(406)는 제2 메모리(405-1 내지 405-4)에 순차적으로 접속되고, 제2 메모리(405)에 기억된 신호가 표시 패널(401)에 입력된다. 이상을 반복함으로써, 서브프레임이 형성될 수 있다.
영상을 좌우 반전하는 경우에는, 제1 메모리(404) 또는 제2 메모리(405)가 호출될 때, 디스플레이의 1열마다의 신호가 역으로 호출된다. 이와 같이, 서브프레임 변환을 행하는 표시장치에서는, 메모리의 호출 순서를 바꿈으로써 양면 발광의 대응이 가능하게 된다.
[실시형태 5]
도 6은 실시형태 4의 휴대 전화기에 사용되는 양면 발광 표시 패널의 개념을 나타낸다. 도 6에서, 2개의 투명 기판(601, 602) 사이에 투명 전극 또는 그것에 준하는 전극(603∼605) 및 전극(609)이 존재하고, 그들 전극 사이에 일렉트로루미네센스(전계발광)를 발현하는 EL 층(606∼608)이 끼워져 있다. 투명 기판(601)상에는 컬러 필터(610∼962)가 배치되고, EL 층(606∼608)이 백색 발광용인 경우에는 제1 발광면에는 풀 컬러 표시가 가능하고, 제2 발광면에는 백색 표시가 가능하게 된다. 컬러 필터를 사용하지 않고 발광체의 색을 나누어 칠하여도 좋다. 이 경우, 제1 발광면과 제2 발광면에 표시할 수 있는 색은 같다.
[실시형태 6]
실시형태 1∼5에서 나타낸 표시장치의 화소 구성의 일 형태에 대하여 도 7을 참조하여 설명한다. 도 7은 박막트랜지스터(TFT)와 그것에 접속된 발광 소자로 구성되는 화소의 단면도이다.
도 7에서, 기판(700) 위에, 블로킹층(701), TFT(750)를 구성하는 반도체층(702), 용량부(751)의 한쪽 전극을 구성하는 반도체층(752)이 형성되어 있다. 그 상층에는 제1 절연막(703)이 형성되고, 이 절연막은 TFT(750)에 있어서는 게이트 절연층으로서, 그리고 용량부(751)에 있어서는 용량을 형성하기 위한 유전체층으로서 기능한다.
제1 절연막(703) 상에는 게이트 전극(704)과 용량부(751)의 다른 쪽 전극을 형성하는 도전층(754)이 형성되어 있다. TFT(750)에 접속되는 배선(707)은 발광 소자(752)의 제1 전극(708)에 접속되어 있다. 이 제1 전극(708)은 제3 절연층(706) 상에 형성되어 있다. 제1 절연막(703)과 제3 절연층(706) 사이에는 제2 절연층(705)이 형성될 수도 있다. 발광 소자(752)는 제1 전극(708), EL 층(709), 제2 전극(710)으로 구성되어 있다. 또한, 제1 전극(708)의 주변 엣지부 및, 제1 전극(708)과 배선(707)과의 접속부를 덮도록 제4 절연층(711)이 형성되어 있다.
다음에, 상기에 나타낸 구성의 상세한 사항을 설명한다. 기판(700)으로서는, 예를 들어. 바륨 붕규산염 유리나 알루미노붕규산 유리 등의 유리 기판, 석영 기판, 세라믹 기판 등이 사용될 수 있다. 또한, 스테인리스 강을 포함하는 금속 기판 또는 표면에 절연막을 형성한 반도체 기판을 사용할 수도 있다. 플라스틱 등의 가요성을 가지는 합성 수지로 된 기판을 사용하여도 좋다. 기판(700)의 표면을 화학적 기계 연마(CMP)법 등에 의해 평탄화하여 두어도 좋다.
블록킹층(701)으로서는, 산화규소나 질화규소 또는 질화산화규소 등의 절연막이 사용될 수 있다. 이 블록킹층(701)에 의해, 기판(700)에 함유된 Na 등의 알칼리 금속이나 알칼리토류 금속이 반도체층(702)내로 확산하여 TFT(750)의 특성에 악영향을 미치는 것을 방지할 수 있다. 도 7에서는 블록킹층(701)을 단층 구조로 하고 있지만, 2층 또는 그 이상의 층으로 형성하여도 좋다. 또한, 석영 기판 등 불순물의 확산이 그다지 문제가 되지 않는 기판을 사용하는 경우에는, 블록킹층(701)을 반드시 마련할 필요는 없다.
또한, 마이크로파에 의해 여기되고, 전자 온도가 2 eV 이하, 이온 에너지가 5 eV 이하, 전자 밀도가 1×1011∼5×1013 /㎤ 정도인 고밀도 플라즈마에 의해, 유리 기판의 표면을 직접 처리하여도 좋다. 플라즈마의 생성을 위해서는, 래디얼 슬롯 안테나(radial slot antenna)를 사용한 마이크로파 여기의 플라즈마 처리 장치를 사용할 수 있다. 이 때, 질소(N2), 또는 암모니아(NH3), 아산화질소(N2O) 등의 질화물 기체를 도입하면, 유리 기판의 표면을 질화할 수 있다. 이 유리 기판의 표면에 형성된 질화물층은 질화규소를 주성분으로 하므로, 유리 기판측으로부터 확산되는 불순물의 블로킹층으로서 사용될 수 있다. 이 질화물층 상에 산화규소막 또는 산화질화규소막을 플라즈마 CVD법으로 형성하여 블록킹층(701)으로 할 수도 있다.
그 외에도, 산화규소나, 산화질화규소 등에 의한 블록킹층(701)의 표면에 동일한 플라즈마 처리를 행함으로써, 그 표면 및 표면으로부터 1∼10 nm의 깊이를 질화 처리할 수 있다. 이 극히 얇은 질화규소 층에 의해, 그 위에 형성되는 반도체층에의 응력의 영향을 주지 않는 블로킹층으로 할 수 있다.
반도체층(702) 및 반도체층(752)으로서는, 섬 모양으로 패터닝된 결정성 반도체막을 사용하는 것이 바람직하다. 결정성 반도체막은 비정질 반도체막을 결정화하여 얻어질 수 있다. 결정화 방법으로서는, 레이저 결정화법, RTA 또는 어닐로를 사용한 열 결정화법, 결정화를 조장하는 금속원소를 사용한 열 결정화법 등이 사용될 수 있다. 반도체층(702)은 채널 형성 영역과, 일 도전형을 부여하는 불순물 원소가 첨가된 한 쌍의 불순물 영역을 가진다. 또한, 채널 형성 영역과 한 쌍의 불순물 영역과의 사이에, 상기 불순물 원소가 저농도로 첨가된 불순물 영역이 제공될 수도 있다. 반도체층(712)은 일 도전형 또는 그것과 반대의 도전형을 부여하는 불순물 원소가 전체에 첨가된 구성으로 할 수 있다.
제1 절연막(703)으로서는, 산화규소, 질화규소 또는 질화산화규소 등을 사용하여, 단층으로 형성하거나 또는 복수의 막을 적층시켜 형성할 수 있다. 이 경우, 상기한 바와 마찬가지로, 이 절연막의 표면을, 마이크로파로 여기되고, 전자 온도가 2 eV 이하, 이온 에너지가 5 eV 이하, 전자 밀도가 1×1011∼5×1013 /㎤ 정도인 고밀도 플라즈마 처리에 의해 산화 또는 질화 처리하여 치밀화하여도 좋다. 이 처리는 제1 절연층(703)의 성막에 앞서 행하여도 좋다. 즉, 반도체층(702)의 표면에 대하여 플라즈마 처리를 행한다. 이때, 기판 온도를 300∼450℃로 하고, 산화 분위기(O2, N2O 등) 또는 질화 분위기(N2, NH3 등)에서 처리함으로써, 그 위에 퇴적되는 게이트 절연층과의 양호한 계면을 형성할 수 있다.
게이트 전극(704) 및 도전층(754)으로서는, Ta, W, Ti, Mo, Al, Cu, Cr, Nd에서 선택된 1종의 원소 또는 이 원소를 다수 포함하는 합금 또는 화합물로 된 단층 또는 적층 구조를 사용할 수 있다.
TFT(750)는 반도체층(702)과, 게이트 전극(704)과, 그 반도체층(702)과 게이트 전극(704)과의 사이의 제1 절연막(703)으로 구성된다. 도 7에서는, 화소를 구성하는 TFT(750)로서, 발광 소자(752)의 제1 전극(708)에 접속되는 TFT를 도시하고 있다. 이 TFT(750)는 게이트 전극(704)을 반도체층(702) 상에 다수 배치한 멀티 게이트형의 구성을 가진다. 즉, 복수의 TFT가 직렬로 접속된 구성을 가지고 있다. 이와 같은 구성에 의해, 예상하지 못한 오프 전류 증가를 제한할 수 있다. 또한, 도 7에서는 TFT(750)를 탑 게이트형 TFT로서 나타내었지만, 반도체층의 하방에 게이트 전극을 가지는 보텀 게이트형 TFT이어도 좋고, 반도체층의 상하에 게이트 전극을 가지는 이중 게이트형 TFT이어도 좋다.
용량부(751)는 제1 절연막(703)을 유전체로 하고, 제1 절연막(703)을 끼우고 서로 대향하는 반도체층(752)과 도전층(754)을 한 쌍의 전극으로 하여 구성된다. 또한, 도 7에서는, 한 쌍의 전극 중 한쪽 전극을 TFT(750)의 반도체층(702)과 동시에 형성되는 반도체층(712)으로 하고, 다른 쪽의 도전층(754)을 게이트 전극(704)과 동시에 형성되는 층으로 하는 예를 나타내었지만, 이 구성에 한정되는 것은 아니다.
제2 절연층(705)은 질화규소막 등 이온성 불순물을 블로킹하는 배리어성을 가진 절연막인 것이 바람직하다. 이 제2 절연층(705)은 질화규소 또는 산화질화규소로 형성된다. 이 제2 절연층(705)은 반도체층(702)의 오염을 방지하는 보호막으로서의 기능을 포함하고 있다. 이 제2 절연층(705)을 퇴적한 후, 수소 가스를 도입하여 상기한 바와 같이 마이크로파로 여기된 고밀도 플라즈마 처리를 함으로써, 제2 절연층(705)의 수소화를 행할 수도 있다. 또는, 암모니아 가스를 도입하여, 제2 절연층(705)의 질화와 수소화를 행하여도 좋다. 또는, 산소, N2O 가스 등과 수소 가스를 도입하여 산화질화 처리와 수소화 처리를 행하여도 좋다. 이렇게 질화 처리, 산화 처리 또는 산화질화 처리를 행함으로써, 제2 절연층(705)의 표면을 치밀화할 수 있다. 이것에 의해, 보호막으로서의 기능이 강화될 수 있다. 이 제2 절연층(705)에 도입된 수소는, 그 후, 400∼450℃의 열 처리를 함으로써, 제2 절연 층(705)을 형성하는 질화규소로부터 수소를 방출시키고, 반도체층(702)의 수소화를 행할 수 있다.
제3 절연층(706)으로서는, 무기 절연막이나 유기 절연막을 사용할 수 있다. 무기 절연막으로서는, CVD법에 의해 형성된 산화규소막이나 SOG(Spin On Glass)막(도포된 산화규소막) 등을 사용할 수 있다. 유기 절연막으로서는, 폴리이미드, 폴리아미드, BCB(벤조시클로부텐), 아크릴 또는 포지티브형 감광성 유기 수지, 네거티브형 감광성 유기 수지 등의 막을 사용할 수 있다. 또한, 제3 절연층(706)으로서, 규소(Si)와 산소(O)와의 결합으로 골격 구조가 구성되는 재료를 사용할 수 있다. 이 재료의 치환기로서는, 적어도 수소를 포함하는 유기기(예를 들어, 알킬기, 방향족 탄화수소)가 사용된다. 치환기로서, 플루오르기를 사용하여도 좋다. 또는, 치환기로서, 적어도 수소를 포함하는 유기기와 플루오르기를 사용하여도 좋다.
배선(707)으로서는, Al, Ni, C, W, Mo, Ti, Pt, Cu, Ta, Au, Mn에서 선택된 1종의 원소 또는 이 원소를 다수 포함하는 합금으로 된 단층 또는 적층 구조를 사용할 수 있다.
제1 전극(708)과 제2 전극(710) 중의 어느 한쪽 또는 모두를 투명 전극으로 할 수 있다. 투명 전극으로서는, 산화텅스텐을 포함하는 인듐 산화물, 산화텅스텐을 포함하는 인듐 산화물-아연 산화물, 산화티탄을 포함하는 인듐 산화물-주석 산화물, 몰리브덴을 포함하는 인듐 산화물-주석 산화물 등을 사용할 수 있다. 물론, 인듐 산화물-주석 산화물, 인듐 산화물-아연 산화물, 산화규소를 첨가한 인듐 산화물-주석 산화물 등도 사용할 수 있다.
제1 전극(708)과 제2 전극(710) 중 적어도 한쪽은 투광성을 가지지 않는 재료로 형성될 수도 있다. 예를 들어, Li나 Cs 등의 알칼리 금속, 및 Mg, Ca, Sr 등의 알칼리토류 금속, 이들을 포함하는 합금(Mg:Ag, Al:Li, Mg:In 등), 및 이들의 화합물(CaF2) 외에, Yb나 Er 등의 희토류 금속이 사용될 수 있다.
제4 절연층(711)은 제3 절연층(706)과 동일한 재료를 사용하여 형성될 수 있다.
발광 소자(752)는 EL 층(709)과, 그 EL 층(709)을 끼우고 있는 제1 전극(708) 및 제2 전극(710)에 의해 구성된다. 제1 전극(708)과 제2 전극(710) 중 한쪽이 양극에 상당하고, 다른 쪽이 음극에 상당한다. 스레시홀드 전압보다 큰 전압이 양극과 음극의 사이에 순(順)바이어스로 인가되면, 양극으로부터 음극으로 전류가 흘러 발광 소자(752)가 발광한다.
EL 층(709)은 단층 또는 복수의 층으로 구성되어 있다. 복수의 층으로 구성되는 경우, 이들 층은 캐리어 수송 특성의 관점에서 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층, 전자 주입층 등으로 분류될 수 있다. 또한, 각 층의 경계는 반드시 명확할 필요는 없고, 각 층을 구성하고 있는 재료가 부분적으로 혼합되어, 계면이 불명확하게 되어 있는 경우도 있다. 각 층에는 유기계 재료와 무기계 재료가 사용될 수 있다. 유기계 재료로서, 고분자계, 중분자계, 저분자계의 어느 재료도 사용할 수 있다.
EL 층(709)은 정공 주입 수송층, 발광층, 전자 주입 수송층 등, 기능이 다른 복수의 층을 사용하여 구성되는 것이 바람직하다. 정공 주입 수송층은 정공 수송성을 가지는 유기 화합물 재료와, 그 유기 화합물 재료에 대하여 전자 수용성을 나타내는 무기 화합물 재료를 포함하는 복합 재료로 형성되는 것이 바람직하다. 이와 같은 구성으로 함으로써, 본래 내재적인 캐리어를 거의 가지지 않는 유기 화합물에 많은 정공 캐리어가 발생하고, 극히 양호한 정공 주입성 및 수송성이 얻어진다. 이 효과에 의해, 종래 경우보다도 구동 전압을 낮출 수 있다. 또한, 구동 전압의 상승을 초래하지 않고, 정공 주입 수송층을 두껍게 할 수 있기 때문에, 오물 등에 기인하는 발광 소자의 단락(短絡)도 억제할 수 있다.
정공 수송성을 가지는 유기 화합물 재료로서는, 예를 들어, 구리 프탈로시아닌 (약칭: CuPc), 4,4',4''-트리스[N-(3-메틸페닐)-N-페닐아미노]트리페닐아민 (약칭: MTDATA), 1,3,5-트리스[N,N-디(m-톨릴)아미노]벤젠 (약칭: m-MTDAB), N,N'-디페닐-N,N'-비스(3-메틸페닐)-1,1'-비페닐-4,4'-디아민 (약칭: TPD), 4,4'-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐아미노]비페닐 (약칭: NPD), 4,4'-비스{N-[4-디(m-톨릴)아미노]페닐-N-페닐아미노}비페닐 (약칭: DNTPD) 등이 있지만, 이것에 한정되는 것은 아니다.
전자 수용성을 나타내는 무기 화합물 재료로서는, 예를 들어, 산화티탄, 산화지르코늄, 산화바나듐, 산화몰리브덴, 산화텅스텐, 산화레늄, 산화루테늄, 산화아연 등이 있다. 특히, 산화바나듐, 산화몰리브덴, 산화텅스텐, 산화레늄은 진공 증착이 가능하고 취급이 쉽기 때문에 바람직하다.
전자 주입 수송층은 전자 수송성을 가진 유기 화합물 재료를 사용하여 형성 된다. 구체적으로는, 트리스(8-퀴놀리놀라토)알루미늄 (약칭: Alq3), 트리스(4-메틸-8-퀴놀리놀라토)알루미늄 (약칭: Almq3), 비스(2-메틸-8-퀴놀리놀라토)(4-페닐페놀라토)알루미늄 (약칭: BAlq), 바소큐프로인 (약칭: BCP), 2-(4-비페닐)-5-(4-tert-부틸페닐)-1,3,4-옥사디아졸 (약칭: PBD), 3-(4-비페닐일)-4-페닐-5-(4-tert-부틸페닐)-1,2,4-트리아졸 (약칭: TAZ) 등이 있지만, 이것에 한정되는 것은 아니다.
EL 층으로서는, 9,10-디(2-나프틸)안트라센 (약칭: DNA), 9,10-디(2-나프틸)-2-tert-부틸안트라센 (약칭: t-BuDNA), 4,4'-비스(2,2-디페닐비닐)비페닐 (약칭: DPVBi), 쿠마린 30, 쿠마린 6, 쿠마린 545, 쿠마린 545T, 루브렌, 2,5,8,11-테트라(tert-부틸)페릴렌 (약칭: TBP), 9,10-디페닐안트라센 (약칭: DPA), 5,12-디페닐테트라센, 4-(디시아노메텔렌)-2-메틸-[p-(디메틸아미노)스티릴]-4H-피란 (약칭: DCM1), 4-(디시아노메틸렌)-2-메틸-6-[2-(주롤리딘-9-일)에테닐]-4H-피란 (약칭: DCM2) 등이 있다. 또한, 비스{2-[3', 5'-비스(트리플루오로메틸)페닐]피리디나토-N,C2'}이리듐(피콜리네이트) (약칭: Ir(CF3ppy)2(pic)), 트리스(2-페닐피리디네이트-N,C2')이리듐 (약칭: Ir(ppy)3), 비스(2-페닐피리디네이트-N,C2')이리듐(아세틸아세토나토) (약칭: Ir(ppy)3(acac)), 비스[2-(2'-티에닐)피리디나토-N,C3']이리듐(아세틸아세토나토) (약칭: Ir(thp)2(acac)), 비스(2-페닐퀴놀리네이트-N,C2')이리듐(아 세틸아세토나토) (약칭: Ir(pd)2(acac)) 등의, 인광을 방출할 수 있는 화합물을 사용할 수도 있다.
또한, EL 층에는, 일중항 여기 발광 재료와, 금속 착체(錯體) 등을 포함하는 삼중항 여기 재료가 사용될 수도 있다. 예를 들어, 적색 발광성 화소, 녹색 발광성 화소 및 청색 발광성 화소 중, 휘도 반감 시간이 비교적 짧은 적색 발광성의 화소를 삼중항 여기 발광 재료로 형성하고, 다른 것을 일중항 여기 발광 재료로 형성한다. 삼중항 여기 발광 재료는 발광 효율이 좋으므로, 동일 휘도를 얻기 위해서 드는 소비전력이 적다는 특징이 있다. 즉, 적색 화소에 적용한 경우, 발광 소자로 흐르는 전류량이 적으므로, 신뢰성이 향상될 수 있다. 저소비전력화를 위해, 적색 발광성의 화소와 녹색 발광성의 화소를 삼중항 여기 발광 재료로 형성하고, 청색 발광성의 화소를 일중항 여기 발광 재료로 형성하여도 좋다. 사람의 시감도가 높은 녹색 발광 소자도 삼중항 여기 발광 재료로 형성함으로써, 더욱 저소비전력화를 도모할 수 있다.
EL 층은, 발광 파장대가 다른 발광층을 화소마다 형성하여, 컬러 표시를 행하는 구성으로 하여도 좋다. 전형적으로는, R(적), G(녹), B(청)의 각 색에 대응한 발광층을 형성한다. 이 경우에도, 화소의 광 방사 측에 그 발광 파장대의 광을 투과하는 필터를 제공한 구성으로 함으로써, 색 순도의 향상이나 화소부의 거울면화(반사)의 방지를 도모할 수 있다. 필터를 제공함으로써, 종래 필요했던 원편광판 등을 생략할 수 있게 되고, 발광층으로부터 방사되는 광의 손실을 없앨 수 있 다. 또한, 비스듬한 방향으로부터 화소부(표시 화면)를 본 경우에 일어나는 색조의 변화를 저감시킬 수 있다.
도 7에 나타낸 구성의 화소와 외광 강도 검출기를 조합시킴으로써, 발광 소자의 발광 시간을 변화시켜 표시 화면의 휘도를 제어할 수 있다. 또한, 외광 강도 검출기에 의해 발광 소자의 발광을 제어함으로써, 쓸데없이 점등 시간이 증대하는 일이 없으므로, 표시 패널의 소비전력을 저감시킬 수 있고 수명을 연장시킬 수 있다.
[실시형태 7]
외광 강도를 검출하는 광 센서는 표시장치에 내장될 수도 있다. 이 광 센서는 표시장치에 부품으로서 실장되어도 좋고, 표시 패널에 일체로 형성되어도 좋다. 표시 패널에 일체로 형성되는 경우에는, 표시면을 광 센서의 수광면으로서 병용할 수 있고, 디자인면에서 우수한 효과를 발휘한다. 즉, 표시장치에 광 센서가 부속되어 있는 것을 사용자에 의식시키지 않고, 외광 강도에 기초하여 계조 제어를 행할 수 있다.
도 8은 표시 패널에 광 센서를 일체로 형성하는 일 양태를 나타내는 도면이다. 또한, 도 8에서는, 일렉트로루미네센스에 의한 발광을 하는 발광 소자와 그 발광 소자의 동작을 제어하는 TFT로 화소를 구성하는 경우를 나타내고 있다.
도 8에서, 투광성을 가지는 기판(800) 상에 형성된 구동용 TFT(801), 투광성 재료로 형성된 제1 전극(화소 전극)(802), EL 층(803), 및 투광성 재료로 형성된 제2 전극(대향 전극)(804)이 제공되어 있다. 발광 소자(825)는 상방(화살표 방향) 으로 발광한다. 그리고, 제2 전극(804)상에 형성된 절연막(812) 위에, p형 층(831), 실질적으로 진성인 i형 층(832) 및 n형 층(833)의 적층체로 형성된 광전 변환 소자(838)와, p형 층(831)에 접속된 p형 층측 전극(830), n형 층(833)에 접속된 n형 층측 전극(834)이 제공되어 있다.
본 실시예에서는, 광 센서 소자로서 광전 변환 소자(838)를 사용한다. 발광 소자(825) 및 광전 변환 소자(838)는 동일 기판(800) 위에 형성되어 있고, 발광 소자(825)로부터 발광되는 광은 영상을 구성하고, 사용자가 그 영상을 본다. 한편, 광전 변환 소자는 외광을 검출하고 검출 신호를 콘트롤러에 보내는 기능을 가진다. 이와 같이 하여, 발광 소자와 광 센서(광전 변환 소자)를 동일 기판 위에 일체화할 수 있어, 세트의 소형화에 기여할 수 있다.
[실시형태 8]
실시형태 1∼7 중 어느 하나 또는 그들의 조합의 구성을 구비하는 표시 패널의 구성을 도 9에 나타낸다. 기판(900)상에 게이트선 구동회로(901), 데이터선 구동회로(902), 대향 전극(903), 접속 단자부(905)가 제공되어 있다. 그리고, 밀봉 영역(904)은 기판(900)과 대향 기판을 부착시키기 위한 영역이다. 따라서, 기판(900)과 대향 기판이 밀봉 영역에서 부착되면, 기판(900)과 대향 기판과 밀봉재에 의해 게이트선 구동회로(901), 데이터선 구동회로(902) 및 대향 전극(903)이 봉입된다.
또한, 대향 전극(903) 아래에는, 데이터선 구동회로(902)로부터 열(列) 방향으로 연장한 복수의 소스선이 행(行) 방향으로 늘어서 배열되어 있다. 또한, 게이트선 구동회로(901)로부터 행 방향으로 연장한 복수의 게이트선이 열 방향으로 늘어서 배열되어 있다. 또한, 소스선 및 게이트선에 대응하여, 표시 소자를 포함하는 복수의 화소가 매트릭스로 배열되어 있다.
또한, 표시 소자는, EL 소자(유기 EL 소자, 무기 EL 소자 또는 유기물 및 무기물을 포함하는 EL 소자), 전계 방출 디스플레이(FED)에 사용되는 소자, FED의 일종인 SED(Surface-conduction Electron-emitter Display), 액정 디스플레이(LCD), 플라즈마 디스플레이(PDP), 전자 페이퍼 디스플레이, 디지털 마이크로미러 디바이스(DMD), 압전 세라믹 디스플레이 등, 어떠한 표시 소자라도 좋다.
또한, 기판 상에 형성된 접속 단자부(905)에는 복수의 접속 단자가 배열되어 있다. 이들 접속 단자는 외부로부터 입력되는 신호나 전원을 기판(900)상에 형성된 회로에 공급하기 위해 외부의 회로와 접속하기 위한 단자이다. 기판(900)상에 형성된 회로는, 화소가 가지는 박막트랜지스터(TFT라고도 함)와 동시에 형성되는 박막트랜지스터 등으로 구성되는 회로 뿐만 아니라, IC 칩 상에 형성한 회로가 COG(Chip On Glass) 등에 의해 기판(900)상에 실장되어 있는 것도 포함한다. 또한, IC 칩이란 기판 상에 형성된 집적회로를 칩으로 분리한 것을 말한다. 특히, IC 칩으로서는, 단결정 실리콘 웨이퍼를 기판으로 사용하고, 소자 분리 등에 의해 회로를 형성하고, 단결정 실리콘 웨이퍼를 임의의 형상으로 분리한 칩이 적합하다. 또한, 외부 회로와 접속하기 위한 접속 단자부(905)에는, 예를 들어, FPC(Frexible Print Circuit) 등이 전기적으로 접속된다.
따라서, 접속 단자와 접속된 배선에 의해, 데이터선 구동회로(902) 및 게이 트선 구동회로(901)에 신호나 전원이 공급되고, 화소 전극 및 대향 전극에 전원이 공급되고 있다.
여기서, 본 실시예의 표시장치에서는, 데이터선 구동회로(902)가 대향 전극(903)을 끼우고 접속 단자부(905)와는 반대측에 형성되어 있다. 즉, 접속 단자부(905)와 대향 전극(903) 사이에는 데이터선 구동회로(902)가 배치되어 있지 않다. 따라서, 대향 전극(903)에 입력될 전원 전위가 입력되는 접속 단자(906)로부터 연장한 배선은 데이터선 구동회로를 교차하는 일 없이 콘택트 홀(907)을 통하여 대향 전극(903)에 접속된다.
즉, 이 구성에 따르면, 대향 전극(903)이 데이터선 구동회로(902)를 교차하는 일이 없으므로, 대향 전극(903)이 데이터선 구동회로(902)와 겹침으로써 발생하는 기생 용량이 방지될 수 있다.
또한, 다층 배선 구조에 의해, 데이터선 구동회로(902)를 빠져나가 접속 단자(906)와 대향 전극(903)을 접속하면, 배선들 사이의 접촉 저항의 증가를 초래하게 된다. 그러나, 본 구성에 따르면, 다층 배선 구조로 하지 않고, 접속 단자(906)와 대향 전극(903)을 접속할 수 있기 때문에 저저항화를 도모할 수 있다. 또한, 접속 단자(906)와 대향 전극(903)과의 거리가 짧기 때문에, 배선 저항도 작게 할 수 있다.
다음에, 접속 단자(906)와 대향 전극(903)과의 접속에 대하여 더 상세히 설명하기 위해, 도 9의 a-b선의 단면도를 사용하여 설명한다. 도 10(A)는 도 9의 a-b선의 단면의 일례를 나타내는 도면이다.
기판(900)상에 하지층(951)이 제공되어 있다. 기판(900)으로서는, 유리 기판, 석영 기판, 플라스틱 기판, 세라믹 기판 등의 절연성 기판, 금속 기판, 반도체 기판 등이 사용될 수 있다.
하지층(951)은 CVD법이나 스퍼터링법에 의해 형성될 수 있다. 예를 들어, SiH4, N2O, NH3을 원료로 사용한 CVD법에 의해 형성한 산화규소막, 질화규소막, 산화질화규소막 등이 적용될 수 있다. 또한, 이들의 적층을 사용할 수도 있다. 또한, 하지층(951)은 기판(900)으로부터 불순물이 반도체층으러 확산하는 것을 방지하기 위해 마련되는 것으로, 기판(900)에 유리 기판이나 석영 기판을 사용하고 있는 경우에는 하지층(951)은 마련하지 않아도 좋다.
하지층(951)상에 게이트 절연막(952)이 제공되어 있다. 게이트 절연막(952)으로서는, CVD법이나 스퍼터링법에 의해 형성되는 산화규소막, 질화규소막, 산화질화규소막 등이 사용될 수 있다.
게이트 절연막(952)상에는 층간절연막이 제공되어 있다. 층간절연막은 하층 절연막(953)과 상층 절연막(954)을 가지고 있다. 하층 절연막(953)으로서는, 예를 들어, 무기 절연막이 적용될 수 있다. 무기 절연막으로서는, 질화규소막, 산화규소막, 산화질화규소막 또는 이들을 적층한 막이 사용될 수 있다. 또한, 상층 절연막으로서는, 무기 절연막 또는 수지막이 적용될 수 있다. 무기 절연막으로서는, 상기한 막을 사용할 수 있고, 수지막으로서는, 폴리이미드, 폴리아미드, 아크릴, 폴리이미드아미드, 에폭시 등을 사용할 수 있다.
또한, 층간절연막 상에는, 배선(955) 및 배선(956)이 제공되어 있다. 또한, 배선(955) 및 배선(956)은 동일 층에 동일 재료의 도전막으로 형성되고, 이들의 재료로서는, 티탄(Ti)막, 알루미늄(AL)막, 구리(Cu)막, Ti을 함유하는 알루미늄막 등이 사용될 수 있다. 더 바람직하게는, 배선(555) 및 배선(956)은, 하층에 티탄(Ti)막, 그 위에 알루미늄(Al)막, 또 그 위에 티탄(Ti)막을 사용한 3층 구조를 가진다.
또한, 배선(955)은 도 9의 접속 단자(906)에 대응한다. 또한, 배선(956)은 밀봉 영역(904) 내의 배선에 대응한다. 그리고, 이 층의 동일 재료로 형성된 밀봉 영역(904) 내의 배선에는, 트랜지스터의 불순물 영역과 접하는 배선이 포함된다.
또한, 배선(956) 및 배선(955)상에 절연층(957)이 형성되어 있다. 예를 들어, 절연층(957)으로서는, 포지티브형의 감광성 아크릴 수지막이 사용될 수 있다.
또한, 절연층(957)상에 EL 층(958)이 제공되어 있다. 또한, EL 층(958)상에 대향 전극(903) 및 접속 전극(959)이 제공되어 있다. 절연층(957)에는 콘택트 홀이 형성되어 있고, 이 콘택트 홀을 통하여 대향 전극(903)이 배선(955)에 접속되어 있다. 또한, 접속 전극(959)도 배선(955)에 접속되어 있다. 따라서, 접속 단자(906)는 배선(955)의 일부와 접속 전극(959)에 의해 구성되고, 접속 전극(959)이 접속 단자(906)의 접속 패드에 대응한다.
도 9에 나타낸 구성은 특히 화면 사이즈가 1∼3 인치 정도인 표시 패널에 적용되는 것이 바람직하다.
상기한 단면도(도 10(A))는 일례이고 이것에 한정되는 것은 아니다. 다른 구성을 도 10(B)에 나타낸다. 또한, 여기서는, 도 10(A)와 공통하는 개소에는 공통 부호를 사용하고, 그의 설명을 생략한다.
도 10(B)의 구성은 게이트 절연막(952)상에 배선(960)을 가진다. 이 배선(960)은 도 9의 접속 단자(906)의 일부와, 접속 단자(906)로부터 연장한 배선에 대응한다. 그리고, 이 배선(960)과 동일 층에 동일 재료로 형성된, 밀봉 영역 내의 배선에는, 트랜지스터의 게이트 전극을 구성하는 배선이 포함된다.
배선(960) 위에는 층간절연막(하층 절연막(953) 및 상층 절연막(954))이 제공되어 있다. 그리고, 상층 절연막(954)상에 배선(956)과 배선(961)이 제공되어 있고, 배선(961)이 콘택트 홀을 통해 배선(960)에 접속되어 있다. 또한, 배선(956)은 밀봉 영역(904) 내의 배선에 대응한다. 그리고, 이 층의 동일 재료로 형성된, 밀봉 영역 내의 배선에는, 트랜지스터의 불순물 영역과 접하는 배선이 포함된다.
또한, 배선(956), 배선(961) 및 상층 절연막(954)상에는 절연층(957)이 제공되어 있다. 그리고, 이 절연층(957)상에서 밀봉 영역 내에 EL 층(958)이 형성되어 있다. 그리고, 밀봉 영역 내에서 EL 층(958) 및 절연층(957)상에는 대향 전극(903)이 형성되어 있다. 또한, 접속 단자부의 절연층(957)상에는 접속 전극(959)이 형성되어 있다. 그리고, 밀봉 영역 내의 대향 전극(903)은 콘택트 홀을 통해 배선(961)에 접속되고, 접속 단자부의 접속 전극(959)은 콘택트 홀을 통해 배선(960)에 접속되어 있다.
이 때, 접속 단자(906)는 배선(960)의 일부와 접속 전극(959)에 의해 구성되 고, 접속 전극(959)이 접속 단자(906)의 접속 패드에 대응한다.
도 9와 도 10(A) 및 도 10(B)에서 나타내는 표시 패널의 구성은 절연성을 가지는 기판 상에 형성된 EL 소자로 된 화소 영역을 가지고 있다. 이 EL 소자의 전극들 중 한쪽 전극이 되는 상측 전극은, 데이터선 구동회로의 반대측에 마련된 단자군으로서 중앙 또는 중앙 가까이에 배치된 하나의 단자에 전기적으로 접속되어 있다. 이와 같은 구성으로 함으로써, 상측 전극 또는 인출 배선에 의한 저항 손실의 영향이 표시 패널의 한쪽에 치우치는 일이 없으므로, 화소 영역에서의 휘도의 편차를 저감시킬 수 있다.
도 11은 본 실시예의 제2 구성을 나타내는 도면이다. 도 11의 구성에서도, 도 9의 구성과 공통하는 개소에는 공통의 부호를 사용하고 그 설명은 생략한다. 본 구성에서도, 기판(900)상에 게이트선 구동회로(901), 데이터선 구동회로(902), 대향 전극(903), 및 접속 단자부(905)가 제공되어 있다. 그리고, 밀봉 영역(904)은 기판(900)과 대향 기판을 부착시키기 위한 영역이다. 따라서, 기판(900)과 대향 기판이 밀봉 영역에서 부착되면, 기판(900)과 대향 기판과 밀봉재에 의해, 게이트선 구동회로(901), 데이터선 구동회로(902) 및 대향 전극(903)이 봉입된다.
또한, 이 구성은 대향 전극 상에 보조 배선을 가진다. 보조 배선은 제1 광폭 배선(908)과, 제2 광폭 배선(909)과, 복수의 분기 배선(910)을 포함하고, 이들은 하나의 이어지는 도전막으로 구성된다. 제1 광폭 배선(908)은 접속 단자(906)로부터 연장한 배선에 콘택트 홀(907)을 통하여 접속되어 있다. 또한, 제1 광폭 배선(908)의 폭은 접속 단자(906)로부터 연장한 배선보다 넓은 것이 바람직하다. 또한, 제2 광폭 배선(909)의 길이는 화소부의 화소가 배치된 행 방향의 길이와 대략 같은 것이 바람직하다. 그리고, 분기 배선(910)의 수는 화소열의 수와 같은 것이 바람직하다.
다음에, 도 11의 a-b선에서의 단면도를 도 12(A)에 나타낸다. 또한, 도 10(A) 및 도 10(B)의 구성과 공통하는 개소에는 공통의 부호를 사용하고 그의 설명은 생략한다. 본 구성은 대향 전극(903)상에 제1 광폭 배선(908)을 가지고 있다.
또한, 도 12(A)에 도시한 구성은 일례이고, 이것에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 도 12(B)에 도시하는 바와 같은 구성이어도 좋다. 도 12(B)에서는, 대향 전극(903)상에 형성된 제1 광폭 배선(908)이 콘택트 홀을 통하여 배선(955)과 직접 접함으로써, 대향 전극(903)과 접속 단자(906)가 서로 전기적으로 접속되어 있다.
또 다른 구성이 도 12(C)에 도시되어 있다. 도 12(C)의 경우에는, EL 층(958)상에 제1 광폭 배선(908)이 제공되어 있고, 제1 광폭 배선(908)상에 대향 전극(903)이 형성되어 있다.
또한, 도 12(A) 및 도 12(B)와 같은 구성의 경우에서의 도 11의 c-d선의 단면의 일례를 도 15에 나타낸다. 또한, 도 12(A) 및 도 12(B)의 구성과 공통하는 개소에는 공통의 부호를 사용하고 그의 설명을 생략한다. 도 15에서도, 기판(900)상에 하지층(951)이 제공되고, 그 위에 게이트 절연막(952)이 제공되고, 그 위에 하층 절연막(953)이 제공되고, 그 위에 상층 절연막(954)이 제공되어 있다.
그리고, 상층 절연막(954)상에는 절연층(957)이 제공되고, 이 절연층(957)상에 형성된 EL 층(958)은 절연층(957) 상에서 각각 떨어져 있다.
또한, 절연층(957) 및 EL 층(958)상에는 대향 전극(903)이 제공되어 있다. 그리고, 절연층(957) 위에 대향 전극(903)을 사이에 두고 분기 배선(910)이 제공되어 있다. 따라서, 이 구성은, 대향 전극으로서 ITO 등의 도전막을 사용하고, 기판(900)의 반대측으로부터 광을 취출하는 상면 출사가 채택되는 경우에 특히 적합하다. 왜냐하면, 대향 전극(903)을 분기 배선(910)에 접속함으로써 저저항화할 수 있기 때문이다. 또한, 분기 배선(910)은 절연층(957) 위에 있기 때문에 광의 취출을 저해하지 않는다.
도 11에 도시된 구성은 특히 화면 사이즈가 3∼10 인치 정도인 표시 패널에 적용되는 것이 바람직하다.
한편, 도 16은 화면 사이즈가 10∼40 인치 정도인 표시 패널에 적용되는 것이 바람직한 양태이다. 도 11의 구성과 비교하여, 게이트선 구동회로가 표시 영역의 양측에 제공되고, 데이터선 구동회로 및 접속 단자부(905)가 같은 쪽에 배치되어 있다. 보조 배선로서, 제1 광폭 배선(908)과, 제2 광폭 배선(909)과, 복수의 분기 배선(910)이 제공되어 있지만, 인출 배선은 데이터선 구동회로의 반대측에 제공되어, 접속 단자부(905)로부터 떨어져 있는 구성으로 하고 있다. 이와 같은 구성으로 함으로써, 인출 배선이 기판(900)의 단부에 도달하기까지의 거리를 짧게 할 수 있어, 저항 손실을 저감할 수 있다.
도 13은 본 실시예의 제3 구성을 나타내는 도면이다. 도 13의 구성에서도, 도 9와 공통하는 개소에는 공통의 부호를 사용하고 그의 설명을 생략한다. 이 구성에서는, 기판(900)상에 게이트선 구동회로(901), 데이터선 구동회로(902), 대향 전극(903), 접속 단자부(905), 제1 IC 칩(920), 제2 IC 칩(921) 및 광 센서 칩(922)이 제공되어 있다. 그리고, 밀봉 영역(904)은 기판(900)과 대향 기판을 서로 부착시키기 위한 영역이다. 따라서, 기판(900)과 대향 기판이 밀봉 영역에서 서로 부착되면, 기판(900)과 대향 기판과 밀봉재에 의해, 게이트선 구동회로(901), 데이터선 구동회로(902), 대향 전극(903), 제1 IC 칩(920), 제2 IC 칩(921) 및 광 센서 칩(922)이 봉입된다. 광 센서 칩(922)은 실시형태 1에서 설명한 바와 같이, 외광 강도를 검출하여 표시의 계조수를 제어하는 기능의 일부를 구성한다. 제1 IC 칩(920)과 제2 IC 칩(921) 중 어느 한쪽 또는 모두는 콘트롤러로서 기능할 수도 있다.
이 구성에서는, 접속 단자부(905)의 접속 단자로부터 연장한 배선이 IC 칩들에 전기적으로 접속되어 있다. 즉, 각 접속 단자는 제1 IC 칩(920), 제2 IC 칩(921) 및 광 센서 칩(922) 중 어느 하나에 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 제1 IC 칩(920), 제2 IC 칩(921) 및 광 센서 칩(922)은 각각 복수의 배선에 의해 데이터선 구동회로(902), 게이트선 구동회로(901) 및 대향 전극(903)에 접속되어 있다. 예를 들어, 제1 IC 칩(920)과 대향 전극(903)과는 배선(925)에 의해 콘택트 홀(907)을 통하여 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 이 구성에서 나타낸 IC 칩들의 수나 배치는 일례이고, 이것에 한정되는 것은 아니다. IC 칩에 한정되지 않고, 예를 들어, 칩 커패시터나 적층 세라믹 코일이 기판(900)상에 실장될 수도 있다.
그 다음, 기판(900)과 대향 기판을 밀봉 영역(904)에서 밀봉재로 부착시킨 표시 패널의 경우에서의 도 13의 a-b선의 단면이 도 14에 도시되어 있다. 또한, 도 14에 도시된 단면도에서, 도 10(A) 및 도 10(B)의 구성과 공통하는 개소에는 공통의 부호를 사용하고 그의 설명은 생략한다.
이 구성은 상층 절연막(954)상에 배선(955) 및 배선(925)을 가진다. 배선(955)은 밀봉 영역(904)에 걸쳐 있도록 형성되어 있다. 그리고, 배선(925)은 밀봉 영역(904) 내에 형성되어 있다.
배선(955)상에 절연층(957)이 제공되고, 배선(955)과 절연층(957)상에 형성된 접속 전극(959)이 콘택트 홀을 통하여 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 배선(925)의 단부를 덮도록 절연층(957)이 형성되어 있다. 그리고, 밀봉 영역(904) 내의 절연층(957)상에는 EL 층(958)이 제공되고, 그 위에는 대향 전극(903)이 제공되어 있다.
또한, 밀봉 영역(904) 내에서, 상층 절연막(954), 배선(955) 및 배선(925) 상에 제1 IC 칩(920)이 제공되고, 이 제1 IC 칩(920)은 배선(955) 및 배선(925)에 전기적으로 접속되어 있다.
그리고, 밀봉 영역(904) 내에서, 절연층(957)상에 밀봉재(924)가 제공되고, 이 밀봉재에 의해 대향 기판(923)과 기판(900)이 서로 부착되어 있다. 또한, 본 발명은 상술한 표시장치의 구성에 한정되지는 않는다. 또한, 본 실시예에서, FPC가 접속되어 있는 모듈과 표시 패널 본체를 포함하여 표시장치라 한다.
도 13에 도시된 구성은 특히 화면 사이즈가 1∼3 인치 정도인 표시 패널에 적용되는 것이 바람직하다.
[실시형태 9]
도 17(A)는 표시 패널(1)과 프린트 배선 기판(2)을 조합시킨 모듈을 나타낸다. 표시 패널(1)은, 발광 소자가 각 화소에 마련된 화소부(3)와, 제1 주사선 구동회로(4), 제2 주사선 구동회로(5), 및 선택된 화소에 비디오 신호를 공급하는 신호선 구동회로(6)를 구비하고 있다. 표시부(3)는 실시형태 6과 동일한 구성을 구비하고 있다.
프린트 배선 기판(2)에는 광 센서(29), 콘트롤러(7), 중앙 처리 장치(CPU)(8), 메모리(9), 전원 회로(10), 음성 처리 회로(11), 및 송수신 회로(12) 등이 구비되어 있다. 프린트 배선 기판(2)과 표시 패널(1)은 가요성 배선 기판(FPC)(13)에 의해 접속되어 있다. 가요성 배선 기판(13)은 용량 소자, 버퍼 회로 등을 제공함으로써, 전원 전압이나 신호에 노이즈가 실리거나, 신호가 일어나는 것이 둔하거나 하는 것을 방지하는 구성으로 될 수도 있다. 또한, 콘트롤러(7), 음성 처리 회로(11), 메모리(9), CPU(8) 등은 COG(Chip On Glass) 방식을 사용하여 표시 패널(1)에 실장될 수도 있다. COG 방식에 의해, 프린트 배선 기판(2)의 규모를 축소할 수 있다.
프린트 배선 기판(2)에 구비된 인터페이스(I/F부)(14)를 통하여, 각종 제어 신호의 입출력이 행해진다. 또한, 안테나와 신호를 송수신하기 위한 안테나용 포트(15)가 프린트 배선 기판(2)에 마련되어 있다.
도 17(B)는 도 17(A)에 도시한 모듈의 블록도를 나타낸다. 이 모듈은 메모리(9)로서 VRAM(비디오 RAM)(16), DRAM(다이나믹 RAM)(17), 플래시 메모리(18) 등을 포함하고 있다. VRAM(16)에는 패널에 표시하는 화상의 데이터가 기억되고, DRAM(17)에는 화상 데이터 또는 음성 데이터가 기억되고, 플래시 메모리(18)에는 각종 프로그램이 기억되어 있다.
CPU(8)는 제어 신호 생성 회로(20), 디코더(21), 레지스터(22), 연산 회로(23), RAM(랜덤 액세스 메모리)(24), CPU(8)용의 인터페이스(19) 등을 가지고 있다. 인터페이스(19)를 통하여 CPU(8)에 입력된 각종 신호는 일단 레지스터(22)에 의해 보유된 후, 연산 회로(23), 디코더(21) 등에 입력된다. 연산 회로(23)에서는, 입력된 신호에 기초하여 연산을 행하고, 각종 명령을 보내는 장소를 지정한다. 한편, 디코더(21)에 입력된 신호는 디코드되고, 제어 신호 생성 회로(20)에 입력된다. 제어 신호 생성 회로(20)는 입력된 신호에 기초하여, 각종 명령을 포함하는 신호를 생성하고, 그 신호를, 연산 회로(23)에서 지정된 장소, 구체적으로는 메모리(9), 송수신 회로(12), 음성 처리 회로(11), 콘트롤러(7) 등으로 보낸다.
메모리(9), 송수신 회로(12), 음성 처리 회로(11), 광 센서(29), 콘트롤러(7)는 각각 받은 명령에 따라 동작한다. 아래에, 그 동작에 대하여 간단하게 설명한다.
입력 수단(25)으로부터 입력된 신호는 인터페이스(14)를 통하여 프린트 배선 기판(2)에 실장된 CPU(8)로 보내진다. 제어 신호 생성 회로(20)는 포인팅 장치나 키보드 등의 입력 수단(25)으로부터 보내온 신호에 따라, VRAM(16)에 기억되어 있는 화상 데이터를 소정의 포맷으로 변환하여, 콘트롤러(7)로 보낸다.
콘트롤러(7)는 광 센서(29)로부터의 신호를 받아 계조수를 변화시킨다. 외광 강도가 큰 경우에는 계조수를 떨어뜨리고, 외광 강도가 약한 경우에는 계조수를 높이는 동작을 한다. 그리고, 패널 사양에 맞추어, CPU(8)로부터 보내진 화상 데이터를 포함하는 신호에 데이터 처리를 실시하여, 표시 패널(1)에 공급한다. 또한, 콘트롤러(7)는 전원 회로(10)로부터 입력된 전원 전압이나 CPU(8)로부터 입력된 각종 신호를 기초로 하여, Hsync 신호, Vsync 신호, 클록 신호(CLK), 교류 전압(AC Cont), 전환 신호(L/R)를 생성하여, 표시 패널(1)에 공급한다.
송수신 회로(12)에서는, 안테나(28)에서 전파로서 송수신되는 신호가 처리되고 있고, 구체적으로는, 아이솔레이터(isolator), 밴드패스 필터, VCO(Voltage Controlled Oscillator), LPF(Low Pass Filter), 커플러(coupler), 밸룬(balun) 등의 고주파 회로를 포함하고 있다. 송수신 회로(12)에서 송수신되는 신호 중, 음성 정보를 포함하는 신호가 CPU(8)로부터의 명령에 따라 음성 처리 회로(11)로 보내진다.
CPU(8)의 명령에 따라 보내진 음성 정보를 포함하는 신호는 음성 처리 회로(11)에서 음성 신호로 복조되고, 스피커(27)로 보내진다. 또한, 마이크로폰(26)으로부터 보내진 음성 신호는 음성 처리 회로(11)에서 변조되고, CPU(8)로부터의 명령에 따라 송수신 회로(12)로 보내진다.
도 17(A) 및 도 17(B)에 나타낸 구성의 화소와 외광 강도 검출기를 조합시킴으로써, 발광 소자의 발광 시간을 변화시켜 표시 화면의 휘도를 제어할 수 있다. 또한, 외광 강도 검출기에 의해 발광 소자의 발광을 제어함으로써, 쓸데없이 점등 시간이 증가하는 일이 없으므로, 표시 패널의 소비전력이 저감될 수 있고, 수명이 연장될 수 있다.
[실시형태 10]
본 실시형태는 본 발명의 전자 기기로서 휴대 전화기의 일례에 대하여 설명한다.
도 18에 도시된 휴대 전화기(1000)는 조작 스위치류(1004), 마이크로폰(1005) 등이 구비된 본체(A)(1001)와, 표시 패널(A)(1008), 표시 패널(B)(1009), 스피커(1006) 등이 구비된 본체(B)(1002)가 경첩(1010)으로 개폐할 수 있게 연결되어 구성되어 있다. 표시 패널(A)(1008)와 표시 패널(B)(1009)는 회로 기판(1007)과 함께 본체(B)(1002)의 케이스(1003) 내에 수납된다. 표시 패널(A)(1008) 및 표시 패널(B)(1009)는 화소부가 케이스(1003)에 형성된 개구창으로부터 보일 수 있도록 배치된다. 회로 기판(1007)에는 신호 처리 회로(1011)와 광 센서(1050)가 구비되어 있다. 이 광 센서(1050)는 외광 강도를 측정하기 위한 것이다.
표시 패널(A)(1008) 및 표시 패널(B)(1009)에서는, 그 휴대 전화기(1000)의 기능에 따라 화소수 등의 사양이 적절히 설정될 수 있다. 예를 들어, 표시 패널(A)(1008)를 주 화면으로 하고, 표시 패널(B)(1009)를 부 화면으로 하여 조합시킬 수 있다.
그리고, 표시 패널(A)(1008)는 문자나 화상을 표시하는 고정세한 컬러 표시 화면일 수도 있고, 표시 패널(B)(1009)는 문자 정보를 표시하는 단색의 정보 표시 화면일 수도 있다. 특히 표시 패널(B)(1009)를 액티브 매트릭스형으로 하고, 고정세화를 함으로써, 다양한 문자 정보를 표시할 수 있고, 1화면당의 정보 표시 밀도를 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 표시 패널(A)(1008)는 2∼2.5 인치로 하고, 64 계조로 하고, 260,000색의 QVGA(320 도트×240 도트)로 하고, 표시 패널(B)(1009)는 단색으로 2∼8 계조, 180∼220 ppi의 고정세 패널로 하고, 로마자, 히라가나, 가타카나를 비롯하여, 한자나 아라비아 문자 등을 표시할 수 있다.
표시 패널(A)(1008)와 표시 패널(B)(1009) 중 어느 한쪽 또는 모두가 실시형태 1∼9와 동일한 구성을 가지고 있다. 즉, 광 센서(1050)와, 신호 처리 회로(1011), 및 외광 강도에 따라 계조수를 변화시키는 계조수 제어기를 마련함으로써, 표시 패널(A)(1008)와 표시 패널(B)(1009) 중 어느 한쪽 또는 모두의 표시 화면에 보여지는 정보의 시인성을 양호한 것으로 할 수 있다. 또한, 외광 강도에 따라 계조수를 제어하는 기능을 휴대 전화기에 부가함으로써, 저소비전력화를 도모할 수 있다. 그것에 의해, 장시간의 연속 사용이 가능하게 된다. 그 외에도, 배터리를 소형화할 수 있으므로, 휴대 전화기의 경량화를 도모할 수 있다.
이와 같은 휴대 전화기(1000)는 다양한 구동 방식으로 표시를 행할 수 있다. 예를 들어, 그 일례로서 시간 계조 방식이 있다. 시간 계조 방식은 어느 일정한 휘도로 발광하는 발광 소자의 점등 시간을 변화시켜 계조를 표시하는 것이다. 예를 들어, 발광 소자가 전체 프레임 기간 동안 발광하면, 점등율은 100%가 된다. 또한, 1 프레임 기간 중 절반의 기간 동안 발광하면, 점등율은 50%가 된다. 프레임 주파수가 어느 정도 높으면, 일반적으로는 60 Hz 이상이라면, 사람의 눈으로는 점멸을 인식할 수 없고, 중간조로서 인식된다. 이렇게 하여, 점등율을 변화시킴으로써, 계조를 표현할 수 있다.
도 19(A)에서는, 횡축에 시간을 나타내고, 종축에 표시 화면의 화소의 종축 을 나타낸다. 이 예에서, 표시 화면은 위에서부터 순차적으로 기입을 행하고 있고, 따라서, 표시가 늦어지게 된다. 도 19(A)의 예에서는 위에서부터 순차적으로 기입을 행하고 있지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 아래에는, 4 비트를 예로 하여 설명을 행한다.
도 19(A)에서, 1 프레임을 4개의 서브프레임(Ts1, Ts2, Ts3, Ts4)으로 나누고 있다. 각 서브프레임 기간의 길이의 비는 Ts1:Ts2:Ts3:Ts4 = 8:4:2:1이다. 이들 서브프레임을 조합시킴으로써, 점등 기간의 길이를 0∼15까지 중 어느 하나로 설정할 수 있다. 이와 같이 1 프레임을 2의 제곱승의 서브프레임으로 분할하여 계조를 표현할 수 있다. 또한, Ts4에서는 점등 기간이 짧기 때문에, 화면의 하반부의 기입이 종료되기 전에 상반부를 소등할 필요가 있고, 기입과 소거를 병행하여 행하고 있다.
도 19(B)는 도 19(A)와 다른 시간 분할로 계조 표현을 행하는 것을 나타낸다. 도 19(A)의 계조 표현 방법에서는, 상위 비트가 변화했을 때, 의사 윤곽(pseudo contour)이라고 불리는 결함이 발생하게 된다. 이것은 사람의 눈이 7 계조와 8 계조를 번갈아 보았을 때 영상이 본래의 계조와 다르게 보이도록 착각을 하는 것이다. 따라서, 도 19(B)에서는, 상위 비트를 분할하여, 상기한 의사 윤곽 현상을 경감하고 있는 것이다. 구체적으로는, 최상위 비트(여기서는 Ts1)를 4 분할하고, 1 프레임 내부에 배치하고 있다. 또한, 두번째 비트(여기서는 Ts2)를 2 분할하고. 1 프레임 내부에 배치하고 있다. 이와 같이 하여, 시간적으로 긴 비트를 분할함으로써, 의사 윤곽을 경감시키고 있다.
도 20(A)에서는, 의사 윤곽이 발생하지 않도록, 서브프레임을 2의 제곱승 대신에 등간격으로 분할한 것이다. 이 방식에서는, 큰 비트의 분할이 없으므로, 의사 윤곽은 발생하지 않지만, 계조 자체는 거칠어진다. 따라서, FRC(frame rate control) 또는 디서(dither) 등을 사용하여 계조 보완을 행할 필요가 있다.
도 20(B)는 2값만을 행하는 경우이다. 이 경우에는, 1 프레임 중에 1 서브프레임만이 존재하므로, 재기인의 횟수도 1 프레임에 1회이고, 콘트롤러 및 드라이버의 소비전력을 저감할 수가 있게 된다. 휴대 전화기에서, 전자 메일 등의 문자 정보를 주로 표시하는 경우(메일 모드)에는 동영상이나 정지 영상을 표시하는 경우에 비하여 낮은 계조수로 하여도 좋으므로, 소비전력을 우선시한 표시가 가능하게 된다. 이와 같은 표시와 상술한 도 19(A), 도 19(B), 도 20(A) 등을 조합시킴으로써, 큰 계조수가 필요한 경우와, 적은 계조로 충분한 경우를 나누어 사용하여, 소비전력의 저감이 가능하게 된다.
도 20(C)는 4 계조를 표현하는 경우이고, 1 프레임 기간에 3회 기입을 행하여 표시를 행한다. 이것은 문자 정보를 표시하는 경우보다 계조수를 높이는 편이 좋은, 만화 등의 정지 영상을 표시하는 경우에 적용될 수 있다. 계조수는 대략 4∼16 계조 범위 내에서 설정될 수 있다.
이렇게 하여, 실시형태 1∼9에서 설명하는 바와 같이, 외광 강도에 따라 표시의 계조수를 변화시키는 방식을 휴대 전화기에 적용할 수 있다. 이 경우, 예를 들어, 16 계조 이상의 자연 영상 또는 동영상 모드와, 4∼16 계조로 표시하는 정지 영상 모드와, 2∼8 계조로 표시하는 메일 모드를 포함하는 구동 방식을 조합시킴으 로써, 휴대 전화기의 소비전력을 저감할 수 있다.
본 실시형태의 휴대 전화기는 그 기능이나 용도에 따라 다양한 양태로 변형될 수 있다. 예를 들어, 경첩(1010)의 부위에 촬상 소자를 내장하여, 카메라가 부착된 휴대 전화기로 할 수도 있다. 또한, 조작 스위치류(1004), 표시 패널(A)(1008), 및 표시 패널(B)(1009)를 하나의 케이스 내에 수납하고, 일체화시킨 구성으로 하여도, 상기한 작용 효과를 얻을 수 있다. 또한, 표시부를 다수개 구비한 정보 표시 단말기에 본 실시형태의 구성을 적용하여도, 동일한 효과를 얻을 수 있다. 또한, 본 실시형태의 구성은 휴대 전화기에 한정되지 않고, 표시 패널이나 조작 스위치 등의 입력 수단을 구비한 컴퓨터나 PDA(Personal Digital Assistant)로 대표되는 정보 단말기에 널리 적용될 수 있다.
도 21은 컴퓨터를 나타내고, 이 컴퓨터는 본체(1201), 케이스(1202), 표시부(1203), 키보드(1204), 외부 접속 포트(1205), 포인팅 마우스(1206), 광 센서(1207)를 포함하고 있다. 본 발명에 의해, 강한 외광 하에서도 시인성이 높은 컴퓨터를 구성할 수 있고, 이 컴퓨터는 사용자기 사용하기 쉽고 눈의 피로를 적게 할 수 있다.
[실시형태 11]
도 22(A) 및 도 22(B)는 본 발명의 차량의 양태를 나타내고 있다. 이 차량은 외광 강도를 검출하는 센서와, 외광 강도가 높을 때는 낮은 계조의 표시를 행하고, 외광 강도가 낮을 때는 높은 계조의 표시를 행하고, 외광 강도가 양자 사이에 있을 때에는 중간 계조의 표시를 행하는 표시장치를 포함하고 있다.
도 22(A)는 이 차량의 운전석을 나타내고, 도 22(B)는 상면에서 본 상태를 나타내고 있다. 표시 패널(1103)은 콘솔(console) 패널(1105)에서 핸들(1102)의 오른쪽(왼쪽 핸들 차량일 때는 왼쪽)에 제공되어 있다. 표시 패널(1103)의 크기에 한정은 없지만, 운전자의 시야를 방해하지 않고, 또한, 유효하게 정보를 표시하는 크기로서, 대각선 길이 3.5 인치 패널 등이 바람직한 양태가 된다. 표시 패널(1103)은 운전자에 대하여 5∼30°의 각도로 비스듬하게 배치되어 있어도 좋다. 이와 같은 표시 패널(1103)은 실시형태 8에서 나타낸 도 9의 것으로 하는 것이 바람직하다.
이 표시 패널(1103)은 콘솔 패널(1105)의 일 개소 또는 다수 개소에 제공된 광 센서(1104)에 의해 외광 강도를 검출한다. 제어 장치(1106)는 그 외광 강도에 따라 표시 패널(1103)의 표시 계조수를 제어한다. 이 표시 패널(1103)에는, 지도, 교통 정체 정보, 일기 예보 등 운전자에게 유익한 정보를 표시할 수 있다. 즉, GPS 시스템과 조합시켜 내비게이션 시스템을 구축할 수 있다. 이 경우, 차량(1101)의 실내에 직사광선이 들어와, 특히 표시 패널(1103)에 직사일광이 닿는 상황에서도, 실시형태 1에서 설명한 바와 같이, 표시 패널(1103)에 표시되는 정보를 양호하게 볼 수 있다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 아래의 양태들이 얻어질 수 있다.
표시부, 그 표시부에 비디오 신호를 공급하는 콘트롤러, 및 외광을 수광하고, 그 외광의 강도에 따라 신호를 출력하는 광 센서를 가지고, 상기 콘트롤러는, 비디오 신호의 계조수를 변경하는 계조 변환부와, 상기 광 센서의 출력에 따라 표 시 패널로 출력될 계조수를 선택하는 계조 출력 선택부를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
표시부, 그 표시부에 비디오 신호를 공급하는 콘트롤러, 및 외광을 수광하고, 그 외광의 강도에 따라 신호를 출력하는 광 센서를 가지고, 상기 콘트롤러는, 비디오 신호의 계조수를 변경하는 계조 변환부와, 상기 광 센서의 출력에 따라 표시 패널로 출력될 계조수를 선택하는 계조 출력 선택부를 포함하고, 표시장치는, 외광 강도가 높을 때는 낮은 계조의 표시를 행하고, 외광 강도가 낮을 때는 높은 계조의 표시를 행하고, 외광 강도가 양자 사이일 때는 중간 계조의 표시를 행하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
표시부, 그 표시부에 비디오 신호를 공급하는 콘트롤러, 그 비디오 신호를 기억하는 메모리부, 및 외광을 수광하고, 그 외광의 강도에 따라 신호를 출력하는 광 센서를 가지고, 상기 콘트롤러는, 비디오 신호의 계조수를 변경하여 상기 메모리부에 기억시키는 계조 변환부와, 상기 광 센서의 출력에 따라 표시 패널로 출력될 계조수를 구하여 상기 표시부로 전송하는 계조 출력 선택부를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
표시부, 그 표시부에 비디오 신호를 공급하는 콘트롤러, 그 비디오 신호를 기억하는 메모리부, 및 외광을 수광하고, 그 외광의 강도에 따라 신호를 출력하는 광 센서를 가지고, 상기 콘트롤러는, 비디오 신호의 계조수를 변경하여 상기 메모리부에 기억시키는 계조 변환부와, 상기 광 센서의 출력에 따라 표시 패널로 출력될 계조수를 구하여 상기 표시부로 전송하는 계조 출력 선택부를 포함하고, 표시장 치는, 외광 강도가 높을 때는 낮은 계조의 표시를 행하고, 외광 강도가 낮을 때는 높은 계조의 표시를 행하고, 외광 강도가 양자 사이일 때는 중간 계조의 표시를 행하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
표시부, 그 표시부에 비디오 신호를 공급하는 콘트롤러, 및 외광을 수광하고, 그 외광의 강도에 따라 신호를 출력하는 광 센서를 가지는 표시장치의 구동방법으로서, 상기 표시장치는, 상기 광 센서의 출력에 따라, 외광 강도가 높을 때는 낮은 계조의 표시를 행하고, 외광 강도가 낮을 때는 높은 계조의 표시를 행하고, 외광 강도가 양자 사이일 때는 중간 계조의 표시를 행하는 것을 특징으로 하는 표시장치 구동방법.
표시부, 그 표시부에 비디오 신호를 공급하는 콘트롤러, 및 외광을 수광하고, 그 외광의 강도에 따라 신호를 출력하는 광 센서를 가지는 표시장치의 구동방법으로서, 텍스트 표시, 정지 영상 표시, 및 동영상 표시를 위한 표시 모드들이 비디오 신호에 따라 전환되고, 상기 표시장치는, 상기 광 센서의 출력에 따라, 외광 강도가 높을 때는 낮은 계조의 표시를 행하고, 외광 강도가 낮을 때는 높은 계조의 표시를 행하고, 외광 강도가 양자 사이일 때는 중간 계조의 표시를 행하는 것을 특징으로 하는 표시장치 구동방법.
표시부, 그 표시부에 비디오 신호를 공급하는 콘트롤러, 및 외광을 수광하고, 그 외광의 강도에 따라 신호를 출력하는 광 센서를 가지는 표시장치의 구동방법으로서, 텍스트 표시, 정지 영상 표시, 및 동영상 표시를 위한 표시 모드들이 비디오 신호에 따라 전환되고, 상기 표시장치는, 상기 광 센서의 출력에 따라 표시 모드를 전환하여, 텍스트 표시 모드에서는 2∼8 계조의 표시를 행하고, 색의 수가 적은 화상의 표시를 행하는 픽처 표시 모드에서는 4∼16 계조의 표시를 행하고, 색의 수가 많은 자연 영상의 표시를 행하는 영상 모드에서는 64∼1024 계조의 표시를 행하는 것을 특징으로 하는 표시장치 구동방법.
표시부, 그 표시부에 비디오 신호를 공급하는 콘트롤러, 및 외광을 수광하고, 그 외광의 강도에 따라 신호를 출력하는 광 센서를 가지는 표시장치의 구동방법으로서, 텍스트 표시, 정지 영상 표시, 및 동영상 표시를 위한 표시 모드들이 비디오 신호에 따라 전환되고, 상기 표시장치는, 상기 광 센서의 출력에 따라, 외광 강도가 100,000 룩스 이상일 때는 2 계조의 표시를 행하고, 외광 강도가 10,000∼100,000 룩스일 때는 2∼8 계조의 표시를 행하고, 외광 강도가 1,000∼10,000 룩스일 때는 4∼16 계조의 표시를 행하고, 외광 강도가 100∼1,000 룩스일 때는 16∼64 계조의 표시를 행하고, 외광 강도가 100 룩스 미만일 때는 64∼1024 계조의 표시를 행하는 것을 특징으로 하는 표시장치 구동방법.
표시장치 구동방법에 있어서, 광 센서가 외광을 수광하고, 외광 강도가 맑은 날 낮 태양광 하에서 높을 때는 외광 강도가 형광등 하의 실내에서 낮을 때의 표시 계조보다 낮은 계조로 문자 정보 및 정지 영상을 표시하는 것이 포함된 표시장치 구동방법.
표시장치 구동방법에 있어서, 맑은 날 낮 태양광 하 또는 우천 낮 태양광 하의 환경에서는 2∼8 계조의 표시를 행하고, 맑은 날 일몰 1시간 전 태양광 하 또는 우천 일출 1시간 후 태양광 하의 환경, 또는 형광등 조명실 내의 환경에서는 4∼16 계조의 표시를 행하는 것이 포함된 표시장치 구동방법.
본 발명에 따르면, 외광 강도에 따라 표시 화상의 계조수를 제어함으로써, 시인성이 우수한 표시장치가 제공될 수 있다. 즉, 어두운 곳 또는 실내의 형광등 하로부터 옥외의 태양광 하에 이르기까지 넓은 범위에서 시인성을 확보한 표시장치가 얻어질 수 있다.

Claims (24)

  1. 표시장치에 있어서,
    표시부;
    오리지널(original) 비디오 신호를 받는 콘트롤러; 및
    외광을 수광하는 광 센서를 포함하고;
    상기 콘트롤러는,
    상기 오리지널 비디오 신호의 계조수를 변경하고, 변경된 비디오 신호를 출력하는 계조 변환부와;
    상기 외광의 강도에 따라 상기 변경된 비디오 신호를 상기 표시부에 선택적으로 공급하는 계조 출력 선택부를 포함하고,
    상기 콘트롤러가 상기 표시부에 의해 표시되는 영상에 따라 상기 계조수를 변화시키고,
    상기 외광 강도가 10,000 룩스 내지 100,000 룩스일 때, 상기 변경된 비디오 신호의 계조수가 2∼8 중 어느 하나이고,
    상기 외광 강도가 1,000 룩스 내지 10,000 룩스일 때, 상기 변경된 비디오 신호의 계조수가 4∼16 중 어느 하나인, 표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    2 내지 8의 계조의 표시는 텍스트 표시 모드로 행해지고, 4 내지 16의 계조의 표시는 정지 영상 표시 모드로 행해지고, 64 내지 1024의 계조의 표시는 동영상 표시 모드로 행해지는, 표시장치.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 외광의 강도가 x 룩스일 때, 상기 변경된 비디오 신호의 계조수가 i이고,
    상기 외광의 강도가 y 룩스일 때, 상기 변경된 비디오 신호의 계조수가 j이고,
    상기 외광의 강도가 z 룩스일 때, 상기 변경된 비디오 신호의 계조수가 k이고,
    i, j, k는 i > j > k의 관계를 만족시키는 자연수이고,
    x, y, z는 x < y < z의 관계를 만족시키는 정(正)의 실수(實數)인, 표시장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    메모리부를 더 구비하고,
    상기 계조 변환부는 상기 변경된 비디오 신호를 상기 메모리부로 출력하고;
    상기 계조 출력 선택부는 상기 외광의 강도에 따라, 상기 메모리부에 기억된 상기 변경된 비디오 신호를 상기 표시부에 선택적으로 공급하는, 표시장치.
  6. 표시장치 구동방법에 있어서,
    광 센서에서 외광을 수광하는 단계;
    콘트롤러에 오리지널 비디오 신호를 공급하는 단계;
    상기 오리지널 비디오 신호의 계조수를 변경하여 상기 콘트롤러의 계조 변환부 내에서 변경된 비디오 신호를 출력하는 단계, 및
    상기 외광의 강도에 따라 상기 콘트롤러로부터 표시부로 상기 변경된 비디오 신호를 선택적으로 공급하는 단계를 포함하고;
    상기 외광의 강도가 x 룩스일 때, 상기 변경된 비디오 신호의 계조수가 i이고,
    상기 외광의 강도가 y 룩스일 때, 상기 변경된 비디오 신호의 계조수가 j이고,
    상기 외광의 강도가 z 룩스일 때, 상기 변경된 비디오 신호의 계조수가 k이고,
    i, j, k는 i > j > k의 관계를 만족시키는 자연수이고,
    x, y, z는 x < y < z의 관계를 만족시키는 정의 실수이고,
    상기 콘트롤러가 상기 표시부에 의해 표시되는 영상에 따라 상기 계조수를 변화시키는, 표시장치 구동방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 외광 강도가 10,000 룩스 내지 100,000 룩스일 때, 상기 변경된 비디오 신호의 계조수가 2∼8 중 어느 하나이고,
    상기 외광 강도가 1,000 룩스 내지 10,000 룩스일 때, 상기 변경된 비디오 신호의 계조수가 4∼16 중 어느 하나인, 표시장치 구동방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    텍스트 표시, 정지 영상 표시, 및 동영상 표시를 위한 표시 모드가 상기 외광의 강도에 따라 전환되는, 표시장치 구동방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 변경된 비디오 신호의 계조수는 상기 텍스트 표시 모드에서는 2∼8 중 어느 하나이고,
    상기 변경된 비디오 신호의 계조수는 상기 정지 영상 표시 모드에서는 4∼16 중 어느 하나이고,
    상기 변경된 비디오 신호의 계조수는 상기 동영상 표시 모드에서는 64∼1024 중 어느 하나인, 표시장치 구동방법.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 변경된 비디오 신호의 계조수는 상기 외광 강도가 100,000 룩스 미만 10,000 룩스 이상일 때는 2∼8 중 어느 하나이고,
    상기 변경된 비디오 신호의 계조수는 상기 외광 강도가 10,000 룩스 미만 1,000 룩스 이상일 때는 4∼16 중 어느 하나이고,
    상기 변경된 비디오 신호의 계조수는 상기 외광 강도가 1,000 룩스 미만 100 룩스 이상일 때는 16∼64 중 어느 하나이고,
    상기 변경된 비디오 신호의 계조수는 상기 외광 강도가 100 룩스 미만일 때는 64∼1024 중 어느 하나인, 표시장치 구동방법.
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