WO2020230571A1

WO2020230571A1 - 表示装置

Info

Publication number: WO2020230571A1
Application number: PCT/JP2020/017475
Authority: WO
Inventors: 耀博小川; 池田　雅延
Original assignee: 株式会社ジャパンディスプレイ
Priority date: 2019-05-10
Filing date: 2020-04-23
Publication date: 2020-11-19
Also published as: US11847987B2; JP2020187180A; US20220059043A1

Abstract

ＭＩＰ型の表示装置において、色の階調数を増加させる。表示装置（１）は、反射電極（２０）、反射電極（２０）と対向して設けられる対向電極（２４）、対向電極（２４）の反射電極（２０）と対向する側とは反対側に設けられるカラーフィルタ（２６）、及び、階調表現に応じた電位を保持する保持部を含む複数の分割画素（Ｐ２）と、カラーフィルタ（２６）よりも対向電極（２４）側に設けられて、光を照射する無機発光体（Ｕ）と、を備える。

Description

表示装置

　本発明は、表示装置に関する。

　画像を表示する表示装置は、複数の画素を備える。特許文献１には、複数の画素の各々がメモリを含む、いわゆるＭＩＰ（Memory　In　Pixel）型の表示装置が記載されている。ＭＩＰ型の表示装置は、自然光などの外光を取り込んで反射することで画像を表示する反射型の液晶表示装置として用いられる場合がある。

特開平９－２１２１４０号公報

　ここで、ＭＩＰ型の表示装置は、色の階調を面積階調によって表現する場合がある。面積階調とは、同じ色を表示する画素数を調整して色を表示する面積を調整することで、色の階調を表現する技術である。ＭＩＰ型の表示装置は、画素毎にメモリを搭載しており、配置可能な画素数にも制限がある。従って、ＭＩＰ型の表示装置においては、色の階調数が不足するおそれがあり、色の階調数を増加させることが望まれている。

　本発明は、上記の課題に鑑みてなされたもので、ＭＩＰ型の表示装置において、色の階調数を増加させることが可能な表示装置を提供することを目的とする。

　本発明の一態様による表示装置は、反射電極、前記反射電極と対向して設けられる対向電極、前記対向電極の前記反射電極と対向する側とは反対側に設けられるカラーフィルタ、及び、階調表現に応じた電位を保持する保持部を含む複数の分割画素と、前記カラーフィルタよりも前記対向電極側に設けられて、光を照射する無機発光体と、を備える。

図１は、本実施形態に係る表示装置の模式図である。図２は、本実施形態に係る画素配列の一例を示す模式図である。図３は、本実施形態に係る表示装置の回路構成例を示す図である。図４は、本実施形態に係る分割画素の回路構成の一例を示すブロック図である。図５は、本実施形態の分割画素の動作説明に供するタイミングチャートである。図６は、本実施形態に係る表示装置の概略断面図である。図７は、無機発光体の設けられる位置の一例を示す模式図である。図８は、本実施形態に係る信号処理回路の構成例を示すブロック図である。図９は、階調表現の一例を示す模式図である。図１０は、色の階調表現を色空間で説明した図である。図１１は、本実施形態の他の例に係る表示装置の概略断面図である。図１２は、本実施形態の他の例に係る表示装置の概略断面図である。図１３は、本実施形態の他の例に係る画素配列の一例を示す模式図である。

　以下に、本発明の各実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。

　図１は、本実施形態に係る表示装置の模式図である。図１に示すように、本実施形態に係る表示装置１は、反射型の表示装置である。すなわち、表示装置１は、外光Ｌを表示領域ＯＡで受光して、受光した外光Ｌを反射して光Ｌ１として出射することで、画像を表示する。さらに、表示装置１は、複数の画素の各々がメモリを含む、いわゆるＭＩＰ（Memory　In　Pixel）型の表示装置である。なお、以下、表示領域ＯＡに平行な一方向を方向Ｘとし、表示領域に平行な一方向であって方向Ｘと直交する方向を、方向Ｙとする。また、表示領域に直交する方向、すなわち方向Ｘ及び方向Ｙに直交する方向を、方向Ｚとする。

　図２は、本実施形態に係る画素配列の一例を示す模式図である。表示装置１は、表示領域ＯＡ内において、色を表現する画素Ｐが設けられている。画素Ｐは、複数設けられており、方向Ｘ及び方向Ｙにおいてマトリクス状に並んでいる。画素Ｐは、複数の副画素Ｐ１を有する。１つの画素Ｐ内における複数の副画素Ｐ１は、互いに異なる色を表示する。本実施形態においては、画素Ｐは、３つの副画素Ｐ１として、副画素Ｐ１Ｒ、Ｐ１Ｇ、Ｐ１Ｂを有する。副画素Ｐ１Ｒは、本実施形態では原色としての赤色を表示する副画素であり、副画素Ｐ１Ｇは、本実施形態では原色としての緑色を表示する副画素であり、副画素Ｐ１Ｂは、本実施形態では原色としての青色を表示する副画素である。ただし、それぞれの副画素Ｐ１が表示する色は、原色としての赤色、緑色、青色に限られない。また、図２の例では、１つの画素Ｐ内において、副画素Ｐ１Ｒ、Ｐ１Ｇ、Ｐ１Ｂが、方向Ｘに沿って並んだストライプ状の副画素配列となっている。ただし、副画素配列はストライプ状に限られない。

　副画素Ｐ１は、複数の分割画素Ｐ２を含む。１つの副画素Ｐ１に含まれる複数の分割画素Ｐ２は、互いに同じ色を表示する。図２の例では、１つの副画素Ｐ１に３つの分割画素Ｐ２が含まれている。具体的には、副画素Ｐ１Ｒは、それぞれ原色としての赤色を表示する分割画素Ｐ２Ｒ１、Ｐ２Ｒ２、Ｐ２Ｒ３を含む。また、副画素Ｐ１Ｇは、それぞれ原色としての緑色を表示する分割画素Ｐ２Ｇ１、Ｐ２Ｇ２、Ｐ２Ｇ３を含む。また、副画素Ｐ１Ｂは、それぞれ原色としての青色を表示する分割画素Ｐ２Ｂ１、Ｐ２Ｂ２、Ｐ２Ｂ３を含む。ただし、１つの副画素Ｐ１に含まれる分割画素Ｐ２の数は、３つに限られず任意である。また、それぞれの分割画素Ｐ２が表示する色は、原色としての赤色、緑色、青色に限られない。また、図２の例では、１つの副画素Ｐ１内において、分割画素Ｐ２が、方向Ｙに沿って並んだ分割画素配列となっているが、分割画素配列は、方向Ｙに沿って並ぶことに限られない。

　表示装置１は、このように複数の分割画素Ｐ２を含み、分割画素Ｐ２毎に駆動することで、面積階調による画素Ｐの階調表現を行う。階調とは、色の濃淡を段階的に示す値であり、階調値の数が多いほど、色の濃淡を滑らかに表現することができる。面積階調については、後述する。

　次に、本実施形態に係る表示装置１の回路構成について説明する。図３は、本実施形態に係る表示装置の回路構成例を示す図である。図３に示すように、表示装置１は、画素Ｐ、すなわち複数の分割画素Ｐ２と、複数の無機発光体Ｕとを備える。無機発光体Ｕは、無機発光素子ＬＥＤを備える。無機発光素子ＬＥＤは、平面視で、例えば、３μｍ以上、３００μｍ以下程度の大きさを有する無機発光ダイオード（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ　Ｅｍｉｔｔｉｎｇ　Ｄｉｏｄｅ）チップであり、マイクロＬＥＤ（ｍｉｃｒｏ　ＬＥＤ）と呼ばれる。各画素にマイクロＬＥＤを備える表示装置１は、マイクロＬＥＤ表示装置とも呼ばれる。なお、マイクロＬＥＤのマイクロは、無機発光素子ＬＥＤの大きさを限定するものではない。なお、図３においては、説明の便宜上、無機発光体Ｕが分割画素Ｐ２の方向Ｘ側に設けられているように記載されているが、無機発光体Ｕの実際の位置は図３に示すものに限られない。無機発光体Ｕ及び無機発光素子ＬＥＤの設けられる位置などについては、後述する。

　分割画素Ｐ２は、例えば、回路ユニット５１と、反射電極２０と、対向電極２４とを含む。回路ユニット５１は、走査線６２（６２_１、６２_２、６２_３、・・・）と、信号線６１（６１_１、６１_２、６１_３、・・・）とに、電気的に接続されている。回路ユニット５１は、少なくとも後述する駆動回路部５８を含む。

　反射電極２０は、分割画素Ｐ２毎に設けられ、回路ユニット５１に接続されている。対向電極２４は、１つ、複数、又は全部の反射電極２０に対向して設けられる。液晶容量５２は、反射電極２０と対向電極２４との間で発生する液晶材料の容量成分である。

　分割画素Ｐ２は、表示領域ＯＡ内における信号線６１と走査線６２との交差位置に設けられている。信号線６１（６１_１、６１_２、６１_３、・・・）の各一端は、信号出力回路７０の各列に対応した出力端に接続されている。複数の走査線６２（６２_１、６２_２、６２_３、・・・）の各一端は、走査回路８０の各行に対応した出力端に接続されている。複数の信号線６１（６１_１、６１_２、６１_３、・・・）は、分割画素Ｐ２を駆動する信号、すなわち、信号出力回路７０から出力される映像信号を画素列毎に分割画素Ｐ２に伝送する配線である。また、複数の走査線６２（６２_１、６２_２、６２_３、・・・）は、分割画素Ｐ２を行単位で選択する信号、すなわち、走査回路８０から出力される走査信号を画素行毎に伝送する配線である。

　表示装置１は、信号出力回路７０と、走査回路８０と、信号処理回路１００と、無機発光体制御回路１３０とを備える。信号出力回路７０及び走査回路８０は、分割画素Ｐ２を駆動する回路であり、無機発光体制御回路１３０は、無機発光体Ｕを駆動する回路である。信号出力回路７０、走査回路８０、及び無機発光体制御回路１３０は、信号処理回路１００と接続されている。信号処理回路１００は、入力された階調値に基づいて、それぞれの画素Ｐが有する副画素Ｐ１のそれぞれの階調値を演算する。信号処理回路１００は、階調値の演算結果を、各画素Ｐの面積階調信号として信号出力回路７０に出力し、無機発光体制御回路１３０の階調信号として無機発光体制御回路１３０に出力する。信号出力回路７０は、面積階調信号を含む映像信号を、それぞれの分割画素Ｐ２に出力する。無機発光体制御回路１３０は、階調信号に基づいた発光制御信号を、それぞれの無機発光体Ｕに出力する。また、信号処理回路１００は、信号出力回路７０と走査回路８０と無機発光体制御回路１３０との動作を同期させるクロック信号を、信号出力回路７０、走査回路８０、及び無機発光体制御回路１３０に出力する。信号出力回路７０と無機発光体制御回路１３０とは、映像信号と発光制御信号とを同期させて出力し、走査回路８０は、信号出力回路７０からの映像信号及び無機発光体制御回路１３０からの発光制御信号とに同期して、分割画素Ｐ２を走査する。無機発光体制御回路１３０は、このように分割画素Ｐ２に同期させて無機発光体Ｕを駆動する。無機発光体制御回路１３０は、アナログ駆動、ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ　Ｗｉｄｔｈ　Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）駆動、又は、アナログ駆動とＰＷＭ駆動との組み合わせにより、無機発光体Ｕを駆動してよい。

　なお、信号出力回路７０と信号処理回路１００は、一つのＩＣチップ１４０に含まれる構成であってもよいし、信号出力回路７０と信号処理回路１００とを個別の回路チップとする構成を採用してもよい。また、ＩＣチップ１４０に無機発光体制御回路１３０を搭載してもよい。図３では、ＩＣチップ１４０等の回路チップが表示装置１の周辺領域ＳＡにChip　On　Glass（ＣＯＧ）を用いて設けられているが、これは回路チップの実装の一例であってこれに限られるものでない。回路チップは、例えば、表示装置１と接続されているフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ：Flexible　Printed　Circuits）にChip　On　Film（ＣＯＦ）を用いて設けられていてもよい。

　図４は、本実施形態に係る分割画素の回路構成の一例を示すブロック図である。図５は、本実施形態の分割画素の動作説明に供するタイミングチャートである。図４に示すように、分割画素Ｐ２は、液晶容量（液晶セル）５２に加えて、回路ユニット５１として、３個のスイッチング素子５４、５５、５６及びラッチ部５７を有する駆動回路部５８を備える。駆動回路部５８は、ＳＲＡＭ（Static　Random　Access　Memory）機能を備えている。駆動回路部５８を備える分割画素Ｐ２は、ＳＲＡＭ機能付きの画素構成となっている。

　スイッチング素子５４は、信号線６１に一端が接続されている。スイッチング素子５４は、走査回路８０から走査信号φＶ（図５参照）が与えられることによってオン（閉）状態となり、信号出力回路７０から信号線６１を介して供給されるデータＳＩＧを取り込む。ラッチ部５７は、互いに逆向きに並列接続されたインバータ５７１、５７２を有しており、スイッチング素子５４によって取り込まれたデータＳＩＧに応じた電位を保持（ラッチ）する。

　スイッチング素子５５、５６の各一方の端子には、コモン電位Ｖ_ＣＯＭとは逆相の制御パルスＸＦＲＰ及び同相の制御パルスＦＲＰ（図５参照）が与えられる。スイッチング素子５５，５６の各他方の端子は共通に接続され、その共通接続ノードが、出力ノードＮ_ｏｕｔとなる。スイッチング素子５５，５６は、ラッチ部５７の保持電位の極性に応じていずれか一方がオン状態となる。このような動作により、対向電極２４にコモン電位Ｖ_ＣＯＭが印加されている液晶容量５２に対して、制御パルスＦＲＰ又は制御パルスＸＦＲＰが反射電極２０に印加される。

　ラッチ部５７の保持電位が負側極性の場合、液晶容量５２の画素電位がコモン電位Ｖ_ＣＯＭと同相になるため、反射電極２０と対向電極２４との間で電位差が生じない。このため、液晶層１８（図６参照）には電界が発生することはない。したがって、この場合、液晶分子は初期配向状態からツイストすることはなく、ノーマリブラックの状態が維持される。この結果、かかる分割画素Ｐ２においては、光を透過しない。一方、ラッチ部５７の保持電位が正側極性の場合、液晶容量５２の画素電位がコモン電位Ｖ_ＣＯＭと逆相になるため、反射電極２０と対向電極２４との間に電位差が生じ、液晶層１８に電界が発生する。かかる電界によって液晶分子は初期配向状態からツイストして向きを変える。これによって、当該分割画素Ｐ２では光が透過する（透過状態）。このように、表示装置１は、階調表現に応じた電位を保持する保持部（ラッチ部５７）が、複数の分割画素Ｐ２の各々に設けられている。

　それぞれの分割画素Ｐ２は、ラッチ部５７の保持電位の極性に応じてスイッチング素子５５，５６のいずれか一方がオン状態となることで、液晶容量５２の反射電極２０に対して、制御パルスＦＲＰ又は制御パルスＸＦＲＰが印加される。これによって、当該分割画素Ｐ２の光透過のオン／オフが制御される。

　それぞれの分割画素Ｐ２は、ラッチ部５７の保持電位の極性に応じてスイッチング素子５５，５６のいずれか一方がオン状態となることで、液晶容量５２の反射電極２０に対して、制御パルスＦＲＰ又は制御パルスＸＦＲＰが印加される。これによって、当該分割画素Ｐ２の光透過のオン／オフが制御される。本例では、分割画素Ｐ２が内蔵するメモリとしてＬａｔｃｈ回路で形成されるＳＲＡＭを用いる場合を例に挙げて説明したが、ＳＲＡＭは一例に過ぎず、他のメモリ、例えば１トランジスタ１キャパシタで形成されるＤＲＡＭ（Dynamic　Random　Access　Memory）を用いる構成を採るようにしてもよい。

　また、本実施形態では、図５に示すように、例えば画素Ｐが白表示などの所定の階調値を表現する際に、無機発光体制御回路１３０から無機発光体Ｕに電位ＶＵを印加して、無機発光体Ｕの無機発光素子ＬＥＤを駆動（発光）させる。

　次に、表示装置１の積層構造について説明する。図６は、本実施形態に係る表示装置の概略断面図である。図６に示すように、表示装置１は、方向Ｚにおいて、基板ＳＵＢ１と基板ＳＵＢ２が対向して設けられている。以下、方向Ｚにおいて、基板ＳＵＢ１から基板ＳＵＢ２に向かう方向側を、上側とし、基板ＳＵＢ２から基板ＳＵＢ１に向かう方向側を、下側とする。

　基板ＳＵＢ１は、例えばガラス基板である。基板ＳＵＢ１の上側には、ラッチ部５７などを含む駆動回路部５８と、絶縁層１０、１２と、反射電極２０と、絶縁層２２と、対向電極２４と、アノード電極１４Ａと、カソード電極１４Ｃと、無機発光体Ｕと、が設けられている。ラッチ部５７などを含む駆動回路部５８は、基板ＳＵＢ１の上側の表面に積層されている。駆動回路部５８は、分割画素Ｐ２毎に設けられる。基板ＳＵＢ１の上側の表面には、駆動回路部５８以外にも、信号線６１等の配線や電極などが設けられていてよい。駆動回路部５８の上側には、絶縁層１０が積層されている。絶縁層１０の上側には、絶縁層１２が積層されている。絶縁層１０、１２は、透光性がある絶縁性の部材で構成される層であり、例えば樹脂によって構成される。絶縁層１２の上側には、反射電極２０が設けられている。すなわち、反射電極２０は、光を反射する電極であり、絶縁層１２の上側の表面に形成された膜状の電極である。反射電極２０は、分割画素Ｐ２毎に設けられている。反射電極２０と駆動回路部５８とは、絶縁層１０内に設けられたスルーホールなどを介して互いに接続されている。本実施形態においては、反射電極２０は、反射部２０Ａと、透光部２０Ｂとを有する。反射部２０Ａは、光を反射可能な部材で構成されており、例えば、薄膜の銀（Ａｇ）あるいはアルミニウム（Ａｌ）等によるメタル電極である。透光部２０Ｂは、反射部２０Ａの上側の表面に設けられており、光を透過可能な部材で形成された電極である。透光部２０Ｂは、例えば、ＩＴＯ（Indium　Tin　Oxide）等で形成される。ただし、反射電極２０は、反射部２０Ａと、透光部２０Ｂとの構成に限られず、例えば透光部２０Ｂを備えず、光を反射可能な部材で形成された電極のみで構成されてもよい。

　反射電極２０の上側には、絶縁層２２が設けられる。絶縁層２２は、透光性がある絶縁性の部材で構成される層であり、例えば樹脂によって構成される。絶縁層２２の上側には、対向電極２４が設けられている。すなわち、対向電極２４は、絶縁層２２の上側の表面に形成された膜状の電極である。対向電極２４は、例えばＩＴＯ等を用いて形成された、光を透過させる電極（透光電極）である。対向電極２４は、方向Ｚにおいて、絶縁層２２を介して反射電極２０と対向する。なお、対向電極２４は、分割画素Ｐ２毎に、すなわち反射電極２０毎に設けられてもよいし、複数の分割画素Ｐ２（反射電極２０）に対して共通に設けられてもよい。

　また、絶縁層１０の上側の表面には、アノード電極１４Ａとカソード電極１４Ｃとが設けられている。アノード電極１４Ａは、無機発光素子ＬＥＤのアノード側の電極であり、絶縁層１０内に設けられたスルーホールなどを介して、基板ＳＵＢ１上に設けられた配線に接続され、配線によって無機発光体制御回路１３０に接続される。カソード電極１４Ｃは、無機発光素子ＬＥＤのカソード側の電極であり、絶縁層１０内に設けられたスルーホールなどを介して、基板ＳＵＢ１上に設けられた配線と接続され、配線によって無機発光体制御回路１３０に接続される。

　アノード電極１４Ａとカソード電極１４Ｃとの上側の表面には、無機発光体Ｕが設けられる。無機発光体Ｕは、複数の無機発光素子ＬＥＤを有している。無機発光体Ｕの無機発光素子ＬＥＤは、下側の表面ＬＥＤａがアノード電極１４Ａとカソード電極１４Ｃとの上側に設けられて、表面ＬＥＤａでアノード電極１４Ａとカソード電極１４Ｃとに接続される。すなわち、本実施形態に係る無機発光素子ＬＥＤは、一方の表面で電極と接続される、フリップチップタイプの構造となっている。また、無機発光素子ＬＥＤは、上側の表面ＬＥＤｂが、絶縁層１２よりも上側に突出している。すなわち、無機発光素子ＬＥＤは、下側の表面ＬＥＤａから、表面ＬＥＤａと表面ＬＥＤｂとの間の部分である部分ＬＥＤｃまでにおいて、絶縁層１２内に設けられ、部分ＬＥＤｃから上側の表面ＬＥＤｂまでにおいて、絶縁層１２よりも上側に露出している。絶縁層１２より上側は、後述する液晶層２８となるため、無機発光素子ＬＥＤは、部分ＬＥＤｃから上側の表面ＬＥＤｂまでの部分が、液晶層２８内に設けられているといえる。無機発光素子ＬＥＤは、少なくとも一部が液晶層２８内に設けられているといえる。

　ここで、絶縁層１２の上側の表面から無機発光素子ＬＥＤの上側の表面ＬＥＤｂまでの方向Ｚにおける長さを、長さＤ１とし、絶縁層１２の上側の表面から反射電極２０の上側の表面２０ａまでの方向Ｚにおける長さを、長さＤ２とする。この場合、長さＤ１は、長さＤ２より長いことが好ましい。すなわち、絶縁層１２の上側の表面ＬＥＤｂは、反射電極２０の上側の表面２０ａよりも、上側（後述のカラーフィルタ２６側）に位置していることが好ましい。また、無機発光素子ＬＥＤの上側の表面ＬＥＤｂは、後述のカラーフィルタ２６の下側の表面よりも、下側（反射電極２０側）に位置していることが好ましい。すなわち、無機発光体Ｕ（無機発光素子ＬＥＤ）は、カラーフィルタ２６よりも下側（対向電極２４側）に設けられる。

　また、無機発光体ＬＥＤは、絶縁層１２から露出している部分（液晶層１８内に設けられる部分）、すなわち部分ＬＥＤｃから上側の表面ＬＥＤｂまでの部分が、保護膜１６で覆われている。保護膜１６は、透光性の膜である。保護膜１６としては、例えば、Ｇａ酸化物、ＳｉＯ_２、ＳｉＮ、Ａｌ_２Ｏ_３等の絶縁膜や、ＩＴＯ、ＺｎＯ等の金属酸化物膜などを用いてよい。保護膜１６の光の屈折率は、絶縁層１２の光の屈折率より大きく、無機発光素子ＬＥＤを構成する材料の光の屈折率より小さいことが好ましい。保護膜１６を設けることで、無機発光体ＬＥＤが液晶層２８に接触することが抑制される。

　このように、無機発光体ＬＥＤは、反射電極２０と同じ層（ここでは絶縁層１２上）に設けられている。無機発光素子ＬＥＤは、上側、すなわち後述のカラーフィルタ２６に向けて、光を照射する。

　また、図６の例では、無機発光体Ｕは、無機発光素子ＬＥＤとして、３つの無機発光素子ＬＥＤ_Ｒ、ＬＥＤ_Ｇ、ＬＥＤ_Ｂを備えている。無機発光素子ＬＥＤ_Ｒは、副画素Ｐ１Ｒが表示する色（分割画素Ｐ２Ｒ１、Ｐ２Ｒ２、Ｐ２Ｒ３のカラーフィルタ２６が透過する光の色）と同じ色の光を発光するものであり、ここでは赤色の光を発光する。無機発光素子ＬＥＤ_Ｇは、副画素Ｐ１Ｇが表示する色（分割画素Ｐ２Ｇ１、Ｐ２Ｇ２、Ｐ２Ｇ３のカラーフィルタ２６が透過する光の色）と同じ色の光を発光するものであり、ここでは緑色の光を発光する。無機発光素子ＬＥＤ_Ｂは、副画素Ｐ１Ｂが表示する色（分割画素Ｐ２Ｂ１、Ｐ２Ｂ２、Ｐ２Ｂ３のカラーフィルタ２６が透過する光の色）と同じ色の光を発光するものであり、ここでは青色の光を発光する。このように、本実施形態に係る無機発光体Ｕは、１つの画素Ｐにおける副画素Ｐ１（分割画素Ｐ２）のそれぞれと同じ色の光を発光する複数の無機発光素子ＬＥＤを備える。ただし、無機発光体Ｕが有する無機発光素子ＬＥＤが発光する色は任意であり、また、無機発光体Ｕが有する無機発光素子ＬＥＤの数も任意である。例えば、同じ色を発光する無機発光素子ＬＥＤの数が２つ以上であってもよい。

　基板ＳＵＢ２は、例えばガラス基板であり、光を透過させる。基板ＳＵＢ２の下側には、カラーフィルタ２６とブラックマトリクスＢＭとが設けられている。カラーフィルタ２６は、基板ＳＵＢ２の下側の表面に積層されている。カラーフィルタ２６は、可視光のうち所定の波長帯の光を透過するフィルタである。カラーフィルタ２６は、分割画素Ｐ２毎に設けられている。例えば、分割画素Ｐ２Ｒ１、Ｐ２Ｒ２、Ｐ２Ｒ３のそれぞれには、赤色の波長帯の光を透過するカラーフィルタ２６が設けられており、分割画素Ｐ２Ｇ１、Ｐ２Ｇ２、Ｐ２Ｇ３のそれぞれには、緑色の波長帯の光を透過するカラーフィルタ２６が設けられており、分割画素Ｐ２Ｂ１、Ｐ２Ｂ２、Ｐ２Ｂ３のそれぞれには、青色の波長帯の光を透過するカラーフィルタ２６が設けられている。すなわち、１つの副画素Ｐ１に含まれるそれぞれの分割画素Ｐ２には、それぞれ同じ波長帯の光を透過するカラーフィルタ２６が設けられている。また、複数のカラーフィルタ２６同士の間には、ブラックマトリクスＢＭが設けられている。すなわち、隣り合う分割画素Ｐ２のカラーフィルタ２６同士の間に、ブラックマトリクスＢＭが設けられている。

　方向Ｚにおける基板ＳＵＢ２と絶縁層１２との間には、液晶層２８が設けられる。従って、液晶層２８内には、カラーフィルタ２６、対向電極２４、絶縁層２２、無機発光体Ｕが設けられているといえる。なお、液晶層２８は、カラーフィルタ２６と対向電極２４との間に設けられているともいえる。液晶層２８は、図示しないシール材で封止されている。シール材は、基板ＳＵＢ１と基板ＳＵＢ２の側方を接着して封止する。また、図示しないスペーサによって基板ＳＵＢ２と絶縁層１２との間隔が決定されている。液晶層２８の液晶分子は、基板ＳＵＢ１と基板ＳＵＢ２とに設けられた図示しない配向膜によって初期配向状態が定められている。初期配向状態においては、液晶分子は光を透過させない。なお、このように液晶層２８に電界を付与しない初期配向状態で光を透過させない状態をノーマリブラックと称する。

　以上のように積層される反射電極２０と、対向電極２４と、液晶層１８と、カラーフィルタ２６と、駆動回路部５８（ラッチ部５７）とで、１つの分割画素Ｐ２が構成される。

　また、表示装置１は、基板ＳＵＢ２の上側に、調光層３０とカバー部Ｇとが設けられる。調光層３０は、例えば上側に設けられた偏光板３０Ａと、偏光板３０Ａと基板ＳＵＢ２との間に設けられた散乱層３０Ｂとを有する。偏光板３０Ａは、特定方向に偏光した光を透過させる。散乱層３０Ｂは、反射電極２０に反射された光Ｌ１を散乱させる。ただし、調光層３０は、必須の構成ではなく、設けられていなくてもよい。また、カバー部Ｇは、調光層３０の上側に設けられるカバーであり、表示装置１の表示領域ＯＡにおける表面を構成する。カバー部Ｇは、光を透過する部材で構成されており、例えばガラス製や樹脂製の部材である。

　表示装置１は、以上のような積層構造となっている。従って、液晶層１８の液晶分子が光を透過させる状態である場合に、外光Ｌは、カバー部Ｇ、調光層３０、基板ＳＵＢ２、カラーフィルタ２６、液晶層１８、対向電極２４、絶縁層２２を通って、反射電極２０の反射部２０Ａに照射される。反射部２０Ａは、照射された外光Ｌを反射して、反射光である光Ｌ１を、絶縁層２２、対向電極２４、液晶層１８、カラーフィルタ２６、基板ＳＵＢ２、調光層３０、カバー部Ｇを通って外部に出射する。また、無機発光素子ＬＥＤが照射する光Ｌａは、液晶層１８、カラーフィルタ２６、基板ＳＵＢ２、調光層３０、カバー部Ｇを通って外部に出射される。従って、無機発光素子ＬＥＤからの光Ｌａは、反射電極２０からの光Ｌ１と合成され、表示装置１から出射される光の強度が高くなる。また、無機発光素子ＬＥＤからの光Ｌａにより、後述するように、分割画素Ｐ２の階調数を増やすことができる。なお、無機発光素子ＬＥＤは、反射電極２０を介さずにカラーフィルタ２６に光Ｌａを照射しているが、少なくとも一部の光Ｌａを反射電極２０に照射することで、反射電極２０を介して（反射電極２０で反射させて）カラーフィルタ２６に光Ｌａを到達させてもよい。

　図６の例では、表示装置１は、液晶層２８の下側に反射電極２０と対向電極２４とが設けられる、ＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ　Ｆｉｅｌｄ　Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ：フリンジフィールドスイッチング）を含むＩＰＳ（Ｉｎ－Ｐｌａｎｅ　Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ：インプレーンスイッチング）等の横電界モードの積層構造である。ただし、表示装置１は、横電界モードに限られず、縦電界型の積層構造であってもよい。縦電界型の場合、液晶層２８の下側に反射電極２０が設けられ、液晶層２８の上側に対向電極２４が設けられ、反射電極２０と対向電極２４とが、液晶層２８を介して対向する。

　図７は、無機発光体の設けられる位置の一例を示す模式図である。図７は、方向Ｚから見た場合において、無機発光体Ｕの画素Ｐに対する位置を示している。無機発光体Ｕは、複数の画素Ｐに対して１つ設けられており、言い換えれば、複数の画素Ｐで構成される画素群Ｐ０毎に１つずつ設けられている。画素群Ｐ０は、本実施形態では、４行４列で並ぶ１６個の画素Ｐを含む。無機発光素子ＬＥＤは、発光する光の広がる角度が例えば８０度程度と大きいため、１つの無機発光体Ｕでこのように複数の画素Ｐに対し光を照射できる。ただし、画素群Ｐ０に含まれる画素Ｐの数は、これに限られず任意である。また、無機発光体Ｕは、複数の画素Ｐに対して１つ設けられることに限られず、例えば１つの画素Ｐに対して１つ設けられてもよい。

　図７では、説明の便宜上、無機発光体Ｕを大きく描いているため、方向Ｚから見て無機発光体Ｕの一部が画素Ｐに重なるが、実際には、無機発光体Ｕは、方向Ｚから見て、画素Ｐに重ならないことが好ましい。言い換えれば、無機発光体Ｕは、方向Ｚから見て、画素Ｐが設けられる領域よりも外側に設けられることが好ましく、例えば、図６に示したブラックマトリクスＢＭに重畳した位置あるいはカラーフィルタの色が重なる部分に設けられることが好ましい。言い換えれば、無機発光体Ｕは、方向Ｚから見て、画素Ｐと画素Ｐとの間に設けられることが好ましい。なお、ここでの画素Ｐや、画素Ｐが設けられる領域とは、画素Ｐが有するカラーフィルタ２６を指している。従って、画素Ｐと画素Ｐとの間とは、カラーフィルタ２６とカラーフィルタ２６との間であるといえる。また、無機発光体Ｕは、例えば、方向Ｚから見て、画素群Ｐ０が占める領域の中央部分に設けられることが好ましい。ただし、無機発光体Ｕが設けられる位置は、以上の説明に限られず任意であり、例えば方向Ｚから見て画素Ｐのカラーフィルタ２６に重なってもよい。

　表示装置１は、以上のような構成となっている。次に、表示装置１による分割画素Ｐ２毎の階調値の制御方法について説明する。図８は、本実施形態に係る信号処理回路の構成例を示すブロック図である。図８に示すように、信号処理回路１００は、第１処理部１１０と、第２処理部１２０と、第３処理部１２５と、ルックアップテーブル（ＬＵＴ：Look　Up　Table）１１５とを有する。第１処理部１１０は、入力されたＲＧＢ（本実施形態では赤色、青色、及び緑色）毎の階調値（Ｒ、Ｇ、Ｂ）に基づいて、画素Ｐが有するそれぞれの副画素Ｐ１の階調値（Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１）と、を特定する。階調値Ｒ１が、副画素Ｐ１Ｒの階調値であり、階調値Ｇ１が、副画素Ｐ１Ｇの階調値であり、階調値Ｂ１が、副画素Ｐ１Ｂの階調値である。ＬＵＴ１１５は、階調値（Ｒ、Ｇ、Ｂ）に対して予め定められた副画素Ｐ１の階調値（Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１）を示す情報を含むテーブルデータである。第１処理部１１０は、ＬＵＴ１１５を参照して、入力された階調値（Ｒ、Ｇ、Ｂ）に対応する階調値（Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１）を特定する。

　第２処理部１２０は、第１処理部１１０から、副画素Ｐ１の階調値（Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１）を取得する。第２処理部１２０は、副画素Ｐ１の階調値（Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１）に対応した複数の分割画素の各々に対する面積階調信号（Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２）を信号出力回路７０に出力する。面積階調信号（Ｒ２）は、分割画素Ｐ２Ｒ１、Ｐ２Ｒ２、Ｐ２Ｒ３のいずれを駆動するかを示す信号である。面積階調信号（Ｇ２）は、分割画素Ｐ２Ｇ１、Ｐ２Ｇ２、Ｐ２Ｇ３のいずれを駆動するかを示す信号である。面積階調信号（Ｂ２）は、分割画素Ｐ２Ｂ１、Ｐ２Ｂ２、Ｐ２Ｂ３のいずれを駆動するかを示す信号である。信号出力回路７０は、面積階調信号（Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２）に基づいた映像信号をそれぞれの分割画素Ｐ２に出力して、面積階調を表現させる。なお、分割画素Ｐ２を駆動するとは、分割画素Ｐ２が光Ｌ１を出射可能な状態にすることを意味し、さらに言えば、分割画素Ｐ２の反射電極２０と対向電極２４との間に電位差を生じさせて、液晶層２８に電界を発生させることを指す。

　また、第３処理部１２５は、第１処理部１１０から、副画素Ｐ１の階調値（Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１）を取得する。第３処理部１２５は、副画素Ｐ１の階調値（Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１）に対応した発光制御信号（Ｒ３、Ｇ３、Ｂ３）を、無機発光体制御回路１３０に出力する。発光制御信号（Ｒ３）は、無機発光素子ＬＥＤ_Ｒを駆動するか、すなわち無機発光素子ＬＥＤ_Ｒに発光させるかを示す信号である。発光制御信号（Ｇ３）は、無機発光素子ＬＥＤ_Ｇを駆動するか、すなわち無機発光素子ＬＥＤ_Ｇに発光させるかを示す信号である。発光制御信号（Ｂ３）は、無機発光素子ＬＥＤ_Ｂを駆動するか、すなわち無機発光素子ＬＥＤ_Ｂに発光させるかを示す信号である。無機発光体制御回路１３０は、発光制御信号（Ｒ３、Ｇ３、Ｂ３）に基づき、無機発光素子ＬＥＤ_Ｒ、ＬＥＤ_Ｇ、ＬＥＤ_Ｂの発光を制御する。これにより、画素Ｐは、面積階調信号（Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２）に基づいた面積階調に、無機発光素子ＬＥＤ_Ｒ、ＬＥＤ_Ｇ、ＬＥＤ_Ｂの発光も加えた階調の表現が可能となる。

　次に、発光素子ＬＥＤも加えた階調表現の一例について説明する。図９は、階調表現の一例を示す模式図である。図９は、一例として、副画素Ｐ１Ｒの階調表現を説明している。図９の例に示すように、副画素Ｐ１Ｒにより赤色の階調を表現する場合、（１）から（７）の７つの階調表現が可能となる。（１）の場合、信号処理回路１００は、面積階調信号（Ｒ２）を、副画素Ｐ１Ｒの分割画素Ｐ２Ｒ１、Ｐ２Ｒ２、Ｐ２Ｒ３を駆動しない旨の信号とし、発光制御信号（Ｒ３）を、無機発光素子ＬＥＤ_Ｒに発光させない旨の信号とする。従って、（１）の場合、信号出力回路７０は、分割画素Ｐ２Ｒ１、Ｐ２Ｒ２、Ｐ２Ｒ３を駆動せず、無機発光体制御回路１３０は、無機発光素子ＬＥＤ_Ｒに発光させない。そのため、（１）の場合、例えば赤色の階調値は、０となる。また、無機発光素子ＬＥＤが（１）にて発光したとてしても、ノーマリ―ブラックでは分割Ｐ２Ｒ１、Ｐ２Ｒ２、Ｐ２Ｒ３は駆動せず、すなわち液晶は動かないため、無機発光素子ＬＥＤの発光は諧調に寄与しない。

　（２）の場合、信号処理回路１００は、面積階調信号（Ｒ２）を、副画素Ｐ１Ｒの分割画素Ｐ２Ｒ１のみを駆動する旨の信号とし、発光制御信号（Ｒ３）を、無機発光素子ＬＥＤ_Ｒに発光させない旨の信号とする。従って、（２）の場合、信号出力回路７０は、分割画素Ｐ２Ｒ１を駆動させ、無機発光体制御回路１３０は、無機発光素子ＬＥＤ_Ｒに発光させない。そのため、（２）の場合、分割画素Ｐ２Ｒ１のみから光Ｌ１が出射され、例えば赤色の階調値は、（１）より大きい、１となる。また、（３）の場合、信号処理回路１００は、面積階調信号（Ｒ２）を、副画素Ｐ１Ｒの分割画素Ｐ２Ｒ２、Ｐ２Ｒ３を駆動する旨の信号とし、発光制御信号（Ｒ３）を、無機発光素子ＬＥＤ_Ｒに発光させない旨の信号とする。従って、（３）の場合、信号出力回路７０は、分割画素Ｐ２Ｒ２、Ｐ２Ｒ３を駆動させ、無機発光体制御回路１３０は、無機発光素子ＬＥＤ_Ｒに発光させない。そのため、（３）の場合、分割画素Ｐ２Ｒ２、Ｐ２Ｒ３から光Ｌ１が出射され、例えば赤色の階調値は、（２）より大きい、２となる。また、（４）の場合、信号処理回路１００は、面積階調信号（Ｒ２）を、副画素Ｐ１Ｒの分割画素Ｐ２Ｒ１、Ｐ２Ｒ２、Ｐ２Ｒ３を駆動する旨の信号とし、発光制御信号（Ｒ３）を、無機発光素子ＬＥＤ_Ｒに発光させない旨の信号とする。従って、（４）の場合、信号出力回路７０は、分割画素Ｐ２Ｒ１、Ｐ２Ｒ２、Ｐ２Ｒ３を駆動させ、無機発光体制御回路１３０は、無機発光素子ＬＥＤ_Ｒに発光させない。そのため、（４）の場合、分割画素Ｐ２Ｒ１、Ｐ２Ｒ２、Ｐ２Ｒ３のみから光Ｌ１が出射され、例えば赤色の階調値は、（３）より大きい、３となる。

　以上のように、駆動させる分割画素Ｐ２Ｒ１、Ｐ２Ｒ２、Ｐ２Ｒ３を選択することで、光Ｌ１が出射される面積を変化させて階調値を変える制御が、面積階調による制御である。それに対し、本実施形態においては、無機発光素子ＬＥＤ_Ｒの発光と発光停止とを切り替えることで、さらに階調値を多くする。

　例えば、（５）の場合、信号処理回路１００は、面積階調信号（Ｒ２）を、副画素Ｐ１Ｒの分割画素Ｐ２Ｒ１のみを駆動する旨の信号とし、発光制御信号（Ｒ３）を、無機発光素子ＬＥＤ_Ｒに発光させる旨の信号とする。従って、（５）の場合、信号出力回路７０は、分割画素Ｐ２Ｒ１を駆動させ、無機発光体制御回路１３０は、無機発光素子ＬＥＤ_Ｒに発光させる。そのため、（５）の場合、無機発光素子ＬＥＤ_Ｒから発光された分、（２）の場合よりも階調値が高くなり、例えば赤色の階調値は、４となる。なお、（５）の場合の階調値は、（１）から（４）の場合の階調値と異なればよく、例えば（３）から（４）の場合の階調値に対する大小関係は、任意である。また、（６）の場合、信号処理回路１００は、面積階調信号（Ｒ２）を、副画素Ｐ１Ｒの分割画素Ｐ２Ｒ２、Ｐ２Ｒ３を駆動する旨の信号とし、発光制御信号（Ｒ３）を、無機発光素子ＬＥＤ_Ｒに発光させる旨の信号とする。従って、（６）の場合、信号出力回路７０は、分割画素Ｐ２Ｒ２、Ｐ２Ｒ３を駆動させ、無機発光体制御回路１３０は、無機発光素子ＬＥＤ_Ｒに発光させる。そのため、（６）の場合、無機発光素子ＬＥＤ_Ｒから発光された分、（３）の場合よりも階調値が高くなり、例えば赤色の階調値は、５となる。なお、（６）の場合の階調値は、（１）から（５）の場合の階調値と異なればよく、例えば（４）の場合の階調値に対する大小関係は、任意である。また、（７）の場合、信号処理回路１００は、面積階調信号（Ｒ２）を、副画素Ｐ１Ｒの分割画素Ｐ２Ｒ１、Ｐ２Ｒ２、Ｐ２Ｒ３を駆動する旨の信号とし、発光制御信号（Ｒ３）を、無機発光素子ＬＥＤ_Ｒに発光させる旨の信号とする。従って、（７）の場合、信号出力回路７０は、分割画素Ｐ２Ｒ１、Ｐ２Ｒ２、Ｐ２Ｒ３を駆動させ、無機発光体制御回路１３０は、無機発光素子ＬＥＤ_Ｒに発光させる。そのため、（７）の場合、無機発光素子ＬＥＤ_Ｒから発光された分、（４）の場合よりも階調値が高くなり、例えば赤色の階調値は、６となる。なお、（７）の場合の階調値は、（１）から（６）の場合の階調値より高くなる。

　このように、本実施形態に係る表示装置１は、面積階調信号によって駆動する分割画素Ｐ２を制御すると共に、発光制御信号によって無機発光素子ＬＥＤの発光を制御する。これにより、表示装置１は、表示する色の階調を切り替える。さらに言えば、表現可能な階調の数を、面積階調信号による階調の数に対し、無機発光素子ＬＥＤによって表現可能な階調の数を乗じた数とすることができ、表現可能な階調の数を多くすることができる。

　なお、図９の例では、７つの階調値を表現可能としたが、表現可能な階調値の数は、副画素Ｐ１に含まれる分割画素Ｐ２の数、無機発光素子ＬＥＤの数、及び表現する色に応じて、異なる。例えば、図９の例に対し、副画素Ｐ１に含まれる分割画素Ｐ２の数が４つになった場合、１６つの階調値を表現可能となる。また、図９の例に対し、駆動可能な無機発光素子ＬＥＤ_Ｒの数が２つになった場合、１６つの階調値を表現可能となる。また、黄色、シアン、マゼンダなどの補色を表現する場合、２つの原色を組み合わせるものとなるため、１６つの階調値を表現可能となる。すなわち、ノーマリブラック（黒表示）における無機発光素子ＬＥＤが諧調に寄与しないことも含め、赤色の階調値の数ＴＲは、式（１）のように示され、緑色の階調値の数ＴＧは、式（２）のように示され、青色の階調値の数ＴＢは、式（３）のように示され、黄色の階調値の数ＴＹは、式（４）のように示され、シアンの階調値の数ＴＣは、式（５）のように示され、マゼンダの階調値の数ＴＭは、式（６）のように示される。なお、以下の式において、１つの副画素Ｐ１に含まれる分割画素Ｐ２の面積階調で表現可能な階調の数をｎとし、無機発光素子ＬＥＤ_Ｒの発光により表現可能な階調の数をｉとし、無機発光素子ＬＥＤ_Ｇの発光により表現可能な階調の数をｊとし、無機発光素子ＬＥＤ_Ｂの発光により表現可能な階調の数をｋとしている。ｎ、ｉ、ｊ、ｋは整数である。

　ＴＲ＝ｉ・ｎ－１　・・・（１）
　ＴＧ＝ｊ・ｎ－１　・・・（２）
　ＴＢ＝ｋ・ｎ－１　・・・（３）
　ＴＹ＝ｉ・ｊ・ｎ－２　・・・（４）
　ＴＣ＝ｉ・ｋ・ｎ－２　・・・（５）
　ＴＭ＝ｊ・ｋ・ｎ－２　・・・（６）

　図１０は、色の階調表現を色空間で説明した図である。図１０は、ＣＩＥによるＸＹ色度図を示している。図１０においては、面積が大きいほど、表現可能な色の階調が多くなる。図１０の領域Ａ１は、分割画素Ｐ２の面積階調の制御のみで表現可能な色空間を示している。図１０の領域Ａ２は、無機発光素子ＬＥＤの発光によって表現可能な色空間を示している。本実施形態に係る表示装置１は、分割画素Ｐ２の面積階調の制御と共に、無機発光素子ＬＥＤの発光制御も行っているため、表現可能な色空間は、領域Ａのようになる。領域Ａは、領域Ａ２より狭いが、領域Ａ１より広くなっている。従って、本実施形態によると、無機発光素子ＬＥＤを設けることで、分割画素Ｐ２の面積階調による制御よりも、表現可能な色空間が広くなり、表現可能な階調を多くすることが出来ることが分かる。

　ここで、ＭＩＰ型であり反射型の表示装置においては、分割画素Ｐ２毎にラッチ部５７を設けるため、配置可能な分割画素Ｐ２の数にも制限がある。従って、ＭＩＰ型の表示装置においては、色の階調数が不足するおそれがあり、色の階調数を増加させることが望まれている。それに対し、本実施形態に係る表示装置１は、複数の分割画素Ｐ２と、無機発光体Ｕとを備える。分割画素Ｐ２は、反射電極２０と、反射電極２０と対向して設けられる対向電極２４と、対向電極２４の反射電極２０と対向する側とは反対側（上側）に設けられるカラーフィルタ２６と、階調表現に応じた電位を保持する保持部（ラッチ部５７）と、を含む。無機発光体Ｕは、カラーフィルタ２６よりも対向電極２４側に設けられて、光を照射する。本実施形態に係る表示装置１は、無機発光体Ｕによって光を照射することで、ＭＩＰ型の表示装置の階調数を増加させることができる。無機発光体Ｕを設けることで、例えば暖色や黄色などを好適に表示することもできる。また、カラーフィルタ２６よりも対向電極２４側に無機発光体Ｕを設けることで、カラーフィルタ２６の上側にある調光層３０を、反射電極２０からの光Ｌ１だけでなく、無機発光体Ｕからの光に対しても、反射防止膜として機能させることができる。従って、この表示装置１によると、構造をシンプルにすることが可能となる。

　また、対向電極２４とカラーフィルタ２６との間には、液晶層２８が設けられる。無機発光体Ｕは、少なくとも一部が液晶層２８内に設けられる。無機発光体Ｕの少なくとも一部を液晶層２８内に設けることで、無機発光体Ｕからの光を、液晶層２８を経由して適切に出射させることが可能となり、ＭＩＰ型の表示装置の階調数を適切に増加させることができる。

　また、無機発光体Ｕは、無機発光素子ＬＥＤの液晶層２８内に設けられる部分を覆う透光性の保護膜１６を有する。保護膜１６で無機発光素子ＬＥＤを覆うことで、無機発光素子ＬＥＤが液晶層２８に直接接触することを抑えることができる。

　また、同じ色のカラーフィルタ２６を含む複数の分割画素Ｐ２が、１つの副画素Ｐ１を構成する。そして、異なる色のカラーフィルタ２６を含む複数の副画素Ｐ１が、１つの画素Ｐを構成する。画素Ｐは、マトリクス状に並ぶ。本実施形態に係る表示装置１は、このように、画素Ｐが、異なる色を表示する複数の副画素Ｐ１で構成され、副画素Ｐ１が、同じ色を表示する複数の分割画素Ｐ２で構成される。従って、本実施形態に係る表示装置１は、分割画素Ｐ２による面積階調の制御を適切に行う事が可能となり、無機発光体Ｕの発光制御と組み合わせて、ＭＩＰ型の表示装置の階調数を適切に増加させることができる。

　無機発光体Ｕは、複数の画素Ｐ毎に１つ設けられる。本実施形態に係る表示装置１は、複数の画素Ｐ毎に１つの無機発光体Ｕを設けることで、無機発光体Ｕの数が多くなり過ぎることを抑制し、無機発光体Ｕの点灯による電力消費が高くなることを抑制できる。

　また、無機発光体Ｕは、互いに異なる色の光を発光する複数の無機発光素子ＬＥＤを備える。このように異なる色の光を発光する複数の無機発光素子ＬＥＤを設けることで、それぞれの色の階調を適切に増加させることが可能となる。

　また、表示装置１は、無機発光体Ｕの光の照射を制御する無機発光体制御部（無機発光体制御回路１３０）を更に備える。無機発光体制御部は、無機発光体Ｕの発光と発光停止とを切り替えることで、分割画素Ｐ２が表現する階調を切り替える。この表示装置１は、分割画素制御部（信号出力回路７０）による分割画素Ｐ２の駆動切り替えと、無機発光体制御部による無機発光体Ｕの発光切り替えとにより、ＭＩＰ型の表示装置の階調数を適切に増加させることができる。

　なお、本実施形態では、無機発光体Ｕが、異なる色の光を発光する複数の無機発光素子ＬＥＤを備えたが、無機発光体Ｕは、１色の光を発光する無機発光素子ＬＥＤを備えてもよい。図１１は、本実施形態の他の例に係る表示装置の概略断面図である。図１１に示すように、無機発光体Ｕは、１つの無機発光素子ＬＥＤを備えて、１つの色の光のみを発光させるものであってよい。この場合、無機発光素子ＬＥＤは、例えば白色の光Ｌａを発光する。ただし、１つの色の光のみを発光する場合にける光の色は、白色に限られず任意である。また、無機発光体Ｕは、同じ色の光を発光する複数の無機発光素子ＬＥＤを備えていてもよい。

　なお、無機発光体Ｕが白色の光を発光する場合、表示装置１が表現可能な階調値の数Ｔは、以下の式（７）となる。なお、ｌが、無機発光体Ｕの発光により表現可能な階調値であり、ｌは整数である。また、この場合の階調値の数は、色毎に同じである。

　Ｔ＝ｌ・ｎ　・・・（７）

　また、本実施形態では、図６に示したように、無機発光素子ＬＥＤが、同じ表面側でアノード電極１４Ａ及びカソード電極１４Ｃに接続されるフリップチップタイプであったが、フリップチップタイプに限られず、異なる表面側でアノード電極１４Ａ及びカソード電極１４Ｃに接続される、縦接続タイプであってもよい。図１２は、本実施形態の他の例に係る表示装置の概略断面図である。図１２に示すように、縦接続タイプの場合、例えば、アノード電極１４Ａが、絶縁層１２上に設けられる。そして、無機発光素子ＬＥＤは、下側の表面ＬＥＤａが、アノード電極１４Ａ上に設けられ、アノード電極１４Ａに接続される。そして、無機発光素子ＬＥＤは、上側の表面ＬＥＤｂが、無機発光素子ＬＥＤの上側に設けられたカソード電極１４Ｃに接続される。図１２の例では、無機発光素子ＬＥＤは、下側の表面ＬＥＤａから上側の表面ＬＥＤｂまでの全ての部分が、液晶層２８内に設けられているが、図６と同様に、一部の部分のみが液晶層２８内に設けられていてもよい。また、図１２では、無機発光素子ＬＥＤは、一部の部分がカラーフィルタ２６の下側の表面よりも上側に位置しているが、少なくとも一部の部分が、カラーフィルタ２６の下側の表面よりも下側（反射電極２０側）に位置しているといえる。従って、図１２でも、無機発光体Ｕ（無機発光素子ＬＥＤ）は、カラーフィルタ２６よりも下側（対向電極２４側）に設けられるということができる。なお、図１２における無機発光素子ＬＥＤ、アノード電極１４Ａ、カソード電極１４Ｃの位置は、縦接続タイプの一例であり、図１２に示した位置に限られない。

　また、本実施形態では、１つの画素Ｐが３つの副画素Ｐ１を有していたが、画素Ｐが有する副画素Ｐ１の数は、３つに限られず、例えば４つであってもよい。図１３は、本実施形態の他の例に係る画素配列の一例を示す模式図である。図１３は、画素Ｐが有する副画素Ｐ１の数が４つの場合の画素配列の例を示している。図１３においては、画素Ｐが、副画素Ｐ１Ｇ、Ｐ１Ｗ、Ｐ１Ｒ、Ｐ１Ｂを有している。副画素Ｐ１Ｇ、Ｐ１Ｗ、Ｐ１Ｒ、Ｐ１Ｂは、２行２列に並んでおり、互いに面積が異なる。副画素Ｐ１Ｗは、副画素Ｐ１Ｇ、Ｐ１Ｒ、Ｐ１Ｂとは異なる色を表示するものであり、ここではたとえば白色を表示する。副画素Ｐ１Ｗも、他の副画素Ｐ１と同様に、複数の分割画素Ｐ２を有しており、ここでは、分割画素Ｐ２Ｗ１、Ｐ２Ｗ２、Ｐ２Ｗ３を有している。分割画素Ｐ２Ｗ１、Ｐ２Ｗ２、Ｐ２Ｗ３は、互いに同じ色、ここでは白色を表示する。ただし、副画素Ｐ１Ｗ（分割画素Ｐ２Ｗ１、Ｐ２Ｗ２、Ｐ２Ｗ３）が表示する色は白色に限られず任意であり、例えば、青色寄りの緑色などを表示するものであってもよい。また、副画素Ｐ１Ｇ、Ｐ１Ｗ、Ｐ１Ｒ、Ｐ１Ｂの配列順や、面積比も、図１３の例に限られず任意である。また、画素Ｐが有する副画素Ｐ１の数は、３つや４つに限られないし、副画素Ｐ１が有する分割画素Ｐ２の数も、３つに限られない。

　また、本実施形態に係る表示装置１は、例えば外光Ｌの強度に応じて、無機発光体Ｕに発光させる無機発光体駆動モードと、無機発光体Ｕを発光させない無機発光体停止モードとを切り替えてもよい。無機発光体駆動モードは、入力された階調に応じて、上述のように、無機発光体Ｕを発光させるか発光停止させるかの制御を行うモードであり、無機発光体停止モードは、無機発光体Ｕを常に発光停止としておき、面積階調だけで階調切り替えを行うモードである。例えば、表示装置１は、外光Ｌの強度が所定値以下である場合に、無機発光体駆動モードとし、外光Ｌの強度が所定値より大きい場合に、無機発光体停止モードとする。この場合、表示装置１は、無機発光素子ＬＥＤの少なくとも一部に逆バイアスの電流を流し、無機発光素子ＬＥＤを光センサとして機能させる。光センサとして機能させた無機発光素子ＬＥＤは、外光Ｌに応じた電流を発生させる。表示装置１は、光センサとして機能させた無機発光素子ＬＥＤからの電流値が閾値より大きい場合、外光Ｌの強度が所定値より大きいと判断し、光センサとして機能させた無機発光素子ＬＥＤからの電流値が閾値以下の場合、外光Ｌの強度が所定値以下と判断する。外光Ｌの強度が十分の場合は、階調を増やさなくても視認性を確保できる場合がある。従って、このように、外光Ｌの強度が低い場合にのみ無機発光体Ｕを駆動させることで、消費電力を抑えることができる。

　また、本実施形態において述べた態様によりもたらされる他の作用効果について本明細書記載から明らかなもの、又は当業者において適宜想到し得るものについては、当然に本発明によりもたらされるものと解される。

　１　表示装置
　２０　反射電極
　２４　対向電極
　２６　カラーフィルタ
　２８　液晶層
　５７　ラッチ部（保持部）
　５８　駆動回路部
　ＬＥＤ　無機発光素子
　Ｐ　画素
　Ｐ１　副画素
　Ｐ２　分割画素
　Ｕ　無機発光体

Claims

　反射電極、前記反射電極と対向して設けられる対向電極、前記対向電極の前記反射電極と対向する側とは反対側に設けられるカラーフィルタ、及び、階調表現に応じた電位を保持する保持部を含む複数の分割画素と、
　前記カラーフィルタよりも前記対向電極側に設けられて、光を照射する無機発光体と、
　を備える、表示装置。
　前記対向電極と前記カラーフィルタとの間に液晶層を有し、
　前記無機発光体は、少なくとも一部が前記液晶層内に設けられる、請求項１に記載の表示装置。
　前記無機発光体は、前記液晶層内に設けられる部分を覆う透光性の保護膜を有する、請求項２に記載の表示装置。
　同じ色の前記カラーフィルタを含む複数の前記分割画素が１つの副画素を構成し、異なる色の前記カラーフィルタを含む複数の前記副画素が１つの画素を構成し、前記画素がマトリクス状に並ぶ、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の表示装置。
　前記無機発光体は、複数の前記画素毎に１つ設けられる、請求項４に記載の表示装置。
　前記無機発光体は、互いに異なる色の光を発光する複数の無機発光素子を備える、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の表示装置。
　前記無機発光体は、１色の光を発光する無機発光素子を備える、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の表示装置。
　前記無機発光体の光の照射を制御する無機発光体制御部を更に備え、
　前記無機発光体制御部は、前記無機発光体の発光と発光停止とを切り替えることで、前記分割画素が表現する階調を切り替える、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の表示装置。