表示装置、端末装置及び表示パネル
【課題】視野角度範囲を切替可能な表示装置において、散乱を制御するための透明・散乱切替素子の駆動電源を小型化、低コスト化可能な表示装置、この表示装置を搭載した端末装置、及び前記端末装置に組み込まれる表示パネルを提供する。
【解決手段】表示装置２は光源装置１と透過型液晶表示パネル７とから構成され、光源装置１には、入射した光を透過する状態と散乱する状態とに切替可能の透明・散乱切替素子１２２が設けられている。透過型液晶表示パネル２には表示のための画素がマトリクス状に配置されており、この画素を駆動するための電源と信号とを用いて、透明・散乱切替素子１２２を駆動させることで、透明・散乱切替素子用の信号及び電源を新たに設ける必要がない。
【解決手段】表示装置２は光源装置１と透過型液晶表示パネル７とから構成され、光源装置１には、入射した光を透過する状態と散乱する状態とに切替可能の透明・散乱切替素子１２２が設けられている。透過型液晶表示パネル２には表示のための画素がマトリクス状に配置されており、この画素を駆動するための電源と信号とを用いて、透明・散乱切替素子１２２を駆動させることで、透明・散乱切替素子用の信号及び電源を新たに設ける必要がない。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、視野角を切り替えることができる表示装置、この表示装置を搭載した端末装置、及び前記表示装置に組み込まれる表示パネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
近時、薄型、軽量、小型、低消費電力等の利点から、液晶を使用した表示装置は、モニタ及びテレビジョン（ＴＶ：Television）等の大型の端末装置から、ノート型パーソナルコンピュータ、キャッシュディスペンサ及び自動販売機等の中型の端末装置、またパーソナルＴＶ、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant：個人用情報端末）、携帯電話及び携帯ゲーム機等の小型の端末装置にまで広く搭載され、使用されている。これらの液晶表示装置は、使用する光源の種類に応じて、透過型、反射型、透過光と反射光とを併用する半透過型に大別できる。反射型は、表示に外光を利用できるため低消費電力化が可能であるが、透過型と比較するとコントラスト等の表示性能が劣るため、現在では透過型及び半透過型が液晶表示装置の主流となっている。透過型及び半透過型の液晶表示装置では、液晶パネルの背面に光源装置を設置し、その光源装置が発する光を利用して表示を実現している。即ち、現在主流の液晶表示装置では、液晶パネルの他に光源装置が必須となっている。
【０００３】
液晶表示装置の主要構成部品である液晶パネルは、液晶分子の配向状態を電界により制御して情報を表示するが、液晶分子の種類、初期配向状態及び電界の方向等の組み合わせにより多数のモードが提案されている。これらのモードのうち、従来の端末装置に最も良く使用されるモードには、単純マトリクス構造によるＳＴＮ（Super Twisted Nematic）モード及びアクティブマトリクス構造によるＴＮ（Twisted Nematic）モードがあるが、これらのモードの液晶パネルは階調を正しく視認できる角度範囲が狭く、最適な観察位置から外れると階調反転が発生してしまう。
【０００４】
この階調反転の問題は、表示内容が電話番号等の文字主体の内容であった頃の携帯電話等の端末装置では大きな問題とならなかった。しかし、近年の技術進展により、端末装置が文字情報だけでなく画像情報も多く表示するようになったため、階調反転によって画像の視認性が著しく低下する点が問題になっている。このため、階調反転が発生せず階調を正しく視認できる視野角度範囲が広いモードの液晶パネルが、徐々に端末装置へ搭載されつつある。このようなモードの液晶パネルは、一般に広視野角液晶パネルと総称され、ＩＰＳ（イン・プレイン・スイッチング）方式等の横電界モード及びマルチドメイン垂直配向モード等が実用化されている。これらの広視野角液晶パネルの使用により広い視野角度範囲で正しい階調が視認できるため、中小型の端末装置は基本的にパーソナルツールでありながらも、複数人で同時に鑑賞し他人と情報を共有するアプリケーションが開発され、徐々に搭載されつつある。
【０００５】
一方で、中小型の端末装置はその性格上、秘密保持が厳重になされた密室の中だけではなく公共の場でも使用される。このとき、プライバシー情報及び秘密情報の表示に対しては、第三者の眼に触れない秘密保持が必要となる。特に近時、端末装置の進展に伴い、プライバシー情報及び秘密情報を表示する機会が増加し、覗き見防止技術への要望が強まっている。そこで、表示を視認できる角度範囲、即ち、視野角度範囲を狭くすることにより、使用者のみが視認でき、覗き見を防止できる技術の実現が望まれている。
【０００６】
上述の如く、視認角度範囲が広く複数人で同時に鑑賞できる表示と、視認角度範囲が狭く使用者のみが視認できる表示の実現が夫々望まれており、一つの端末装置がこれらの二種類の表示を切り替えて実現できることが望ましい。そこで、このような要求を満たすために、液晶表示装置に必須である光源装置に工夫を施し、視認角度範囲を変更可能にした表示装置が提案されている。
【０００７】
図４４は、特許文献１に記載されている従来の第１の視野角制御型液晶表示装置を模式的に示す断面図である。図４４に示すように、従来の第１の視野角制御型液晶表示装置１００１は、散乱を制御できる液晶素子１１７０と、旋光性及び複屈折性を制御できる液晶素子１１８０とから構成されている。散乱を制御できる液晶素子１１７０は、可視域で光学的に透明な基板１１１０及び１１１１と、透明電極１１２０及び１１２１と、散乱モードの液晶１１３０と、電圧供給源１１００と、スイッチ１１９０とから構成されている。旋光性及び複屈折性を制御できる液晶素子１１８０は、可視域で光学的に透明な基板１１１１及び１１１２と、透明電極１１２２及び１１２３と、偏光子１１４０及び１１４１と、配向膜１１５０及び１１５１と、旋光性及び複屈折性を持つ液晶層１１６０と、電圧供給源１１０１と、スイッチ１１９１とから構成されている。散乱モードの液晶１１３０としてはポリマー分散液晶を、また旋光性、複屈折性を制御できる液晶素子１１８０としてはＴＮ液晶を夫々使用している。偏光子１１４０及び１１４１は直交ニコルで配置されている。
【０００８】
このように構成された特許文献１に記載の従来の第１の視野角制御型液晶表示装置においては、透明電極１１２２と透明電極１１２３との間に電圧を印加することにより、液晶層１１６０の旋光性、複屈折性を変化させ、この変化を利用して光の透過率を制御することができる。このような旋光性、複屈折性を利用した表示モードにおいては、視角方向により実質的に入射光が受ける旋光性及び複屈折性が異なるために、視角に依存して輝度、色相が低減又は反転する現象が起こる。
【０００９】
そこで、このような視角依存性のある液晶素子１１８０の上部に散乱を制御できる液晶素子１１７０を配置し、視角依存性を低減する。即ち、散乱を制御できる液晶素子１１７０の液晶１１３０に電界を印加しない場合には、液晶分子がランダムに配列しているために、全視角にわたってほぼ等方的に散乱され、視角依存性が少ない表示を得ることができる。一方、液晶１１３０に電界を印加としたときには、印加電界により液晶分子は電界にほぼ平行に配列するために、液晶素子１１８０からの出射光は、液晶分子により散乱されることなく、そのまま出射される。この場合には、視角特性が良くなることはなく、従来のＴＮ液晶の視角特性に近い特性であるが、画面の正面に位置する使用者のみは画像を正しく視認することができる。従って、画面の正面に位置する使用者一人のみが正しく視認できればよいときには、液晶１１３０に電界を印加しないことにより、他人に覗き見されることを防止できる。
【００１０】
図４５は、特許文献２に記載されている従来の第２の視野角制御型液晶表示装置を模式的に示す断面図であり、図４６は、視野角制御型液晶表示装置に使用される照明装置を模式的に示す斜視図である。図４５に示すように、従来の第２の視野角制御型液晶表示装置２１０１は、液晶表示素子２１０２と、散乱性制御素子（散乱性制御手段）２１０３と、照明装置（バックライト）２１０４とから構成されている。散乱性制御素子２１０３は、液晶表示素子２１０２と照明装置２１０４との間に配置されている。図４６に示すように、照明装置２１０４は、散乱性制御素子２１０３の下方に配置され、遮光スリット付シート（透光性シート体）２１２０、及び照射部２１２１を備えている。照射部２１２１には、蛍光管等の光源２１２２が設けられており、光源２１２２からの光を出射させて遮光スリット付シート２１２０に導くための光出射面２１２３が形成されている。照射部２１２１における光出射面２１２３と対向する面には、光源２１２２から出射した光を反射させるため反射シート２１２４が設けられている。遮光スリット付シート２１２０は、透光性を有するシートの一方の面に線状の遮光材が互いに平行に多数配置されている。遮光材が延設される方向は、表示画面の垂直方向に一致している。
【００１１】
このように構成された特許文献２に記載の従来の第２の視野角制御型液晶表示装置においては、光源２１２２から発した光は、照射部２１２１の光出射面２１２３から出射され、遮光スリット付シート２１２０を介して散乱性制御素子２１０３に照射される。遮光スリット付シート２１２０は、光出射面２１２３より出射する光がこの遮光スリット付シート２１２０を透過するときに、遮光スリット付シート２１２０の光入射面に対して大きく傾斜した方向から入射する光を遮断する。これにより、この遮光スリット付シート２１２０の面と垂直な方向に平行度の高い透過光が得られる。照明装置２１０４から出射した光は、散乱性制御素子２１０３に入射する。散乱性制御素子２１０３は、印加電圧の有無に応じて入射した光線の散乱性を制御する。散乱制御素子２１０３が散乱状態にある場合には、照明装置２１０４から出射した光は散乱制御素子２１０３により散乱され、散乱制御素子２１０３が透明状態にある場合には、照明装置２１０４からの光は散乱されない。
【００１２】
この従来の第２の視野角制御型液晶表示装置２１０１においては、散乱性制御素子２１０３が散乱状態であるとき、照明装置２１０４から出射した平行度が高い光は、散乱性制御素子２１０３により散乱されて液晶表示素子２１０２に入射する。この結果、液晶表示素子２１０２を通過した光は、表示部の全視角方向に抜けて行き、表示部に正対する位置以外の位置からも表示内容の認識が可能となる。これに対して、散乱性制御素子２１０３が透明状態であるとき、照明装置２１０４からの平行度の高い光は、散乱性制御素子２１０３によって散乱されず、平行度の高い光のまま液晶表示素子２１０２に入射する。この結果、表示部を水平方向の左右より斜めに見る位置からでは、光が透過せず真っ暗になり、表示内容の認識が不可能となる。換言すれば、表示部に正対する使用者だけが表示内容を認識できる。
【００１３】
以上のように、従来の第２の視野角制御型液晶表示装置２１０１は、散乱性制御素子２１０３によって光の散乱性を制御できるため、表示内容の視野角特性を制御できる。また、照明装置２１０４によって平行度が高い光を液晶表示素子２１０２に向けて出射することができるため、散乱性制御素子２１０３が透明状態におかれるとき、表示画面に正対する使用者だけが表示内容を認識できる視野角特性を確実に得ることができる。従って、表示特性の視野角依存性が少なく、全視角方向にわたって表示特性が均一に保たれる状態と、表示画面に正対する位置からのみ表示内容を認識できる状態とを任意に切り替えることが可能な液晶表示装置を得ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開平５−７２５２９号公報
【特許文献２】特開平９−２４４０１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、上述の従来の視野角制御型液晶表示装置には、以下に示すような問題点がある。上述の従来の視野角制御型液晶表示装置においては、散乱を制御するための液晶素子を駆動するために、新たな駆動電源が必要になり、小型化、低コスト化が困難になる。特に、散乱を制御するための液晶素子は、直流電源を使用すると焼き付きが発生するため、交流電源を用いて駆動する必要がある。このために、駆動電源が複雑になり、小型化、低コスト化が困難になる。
【００１６】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、視野角度範囲を切替可能な表示装置において、散乱を制御するための透明・散乱切替素子の駆動電源を小型化、低コスト化可能な表示装置、この表示装置を搭載した端末装置、及び前記端末装置に組み込まれる表示パネルを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明に係る表示装置は、光源と、この光源から入射された光を透過する状態と散乱する状態に切替可能な透明・散乱切替素子と、この透明・散乱切替素子を透過した光を入射して画像を表示する表示パネルと、を有し、この表示パネルは画素がマトリクス状に配置されてなる表示領域を有し、この表示領域の画素を駆動するための電源及び信号が、前記透明・散乱切替素子の駆動にも使用されることを特徴とする。
【００１８】
本発明においては、透明・散乱切替素子用の信号及び電源を新たに設ける必要がなく、表示装置の小型化、低コスト化が可能となる。
【００１９】
また、少なくとも前記表示領域の画素を駆動するための電源及び信号が入力され、前記透明・散乱切替素子を駆動する信号を出力する透明・散乱切替素子駆動回路が表示パネル上に形成されていても良い。これにより、透明・散乱切替素子駆動回路を表示パネル以外に設ける必要がなくなるため、小型化が可能となる。
【００２０】
更にまた、前記透明・散乱切替素子駆動回路には制御信号が入力され、この制御信号の状態により前記透明・散乱切替素子駆動回路の出力がオン又はオフされても良い。これにより、１本の制御信号を入力するだけで透明・散乱切替素子の制御が可能になるため、小型化が容易になる。
【００２１】
更にまた、前記表示パネルはアクティブマトリクス型の表示パネルであり、前記表示領域の各画素を行単位で選択するゲート線駆動回路を有し、このゲート線駆動回路のスタート信号が前記透明・散乱切替素子駆動回路に入力されても良い。これにより、表示パネルのフレーム書き換えのタイミングと、透明・散乱切替素子を駆動する電圧の極性反転のタイミングとの同期を容易に取ることができる。
【００２２】
更にまた、前記ゲート線駆動回路の電源が前記透明・散乱切替素子駆動回路に入力されても良い。これにより、透明・散乱切替素子に大きな電界を印加することができる。電界が不十分な際には、低温時に透明・散乱切替素子が十分駆動されず透明状態にならないため、覗き見を防止することができなくなるが、ゲート線駆動回路の電源を使用することで十分な電圧を印加でき、低温時の特性を良好に保つことができる。
【００２３】
更にまた、前記表示パネルは外部と電源、信号を接続するための端子部を有し、この端子部と前記ゲート線駆動回路との間に前記透明・散乱切替素子駆動回路が形成されていても良い。これにより、ゲート線駆動回路のスタート信号と電源の流用が容易になり、また透明・散乱切替素子との接続も最短にすることができる。この結果、表示装置の更なる小型化が可能になる。
【００２４】
更にまた、前記透明・散乱切替素子駆動回路の出力電圧の極性反転が、前記ゲート線駆動回路のスタート信号と同期していても良い。これにより、表示パネルのフレーム書き換えのタイミングと、透明・散乱切替素子を駆動する電圧の極性反転のタイミングとの同期を完全に取ることができ、タイミングがずれた際に発生するフリッカを抑制することができる。
【００２５】
更にまた、前記透明・散乱切替素子駆動回路はカウンタ回路を有していても良く、更に前記カウンタ回路は１ビットのカウンタ回路であっても良い。これにより、透明・散乱切替素子の駆動に適した矩形波を生成でき、透明・散乱切替素子の焼き付きを防止できる。
【００２６】
また、前記カウンタ回路は２ビット以上のカウンタ回路であっても良い。これにより、透明・散乱切替素子の駆動周波数を低減することができる。この結果、透明・散乱切替素子の消費電力を低減することが可能となる。
【００２７】
更にまた、前記透明・散乱切替素子駆動回路はカウンタ回路の出力に伝送ゲートを有し、この伝送ゲートにより前記カウンタ回路の出力が制御されても良い。
【００２８】
更にまた、前記透明・散乱切替素子駆動回路は表示パネル上に形成された薄膜トランジスタを用いて構成されても良く、また前記透明・散乱切替素子駆動回路は表示パネル上に実装されたＩＣチップに形成されても良い。
【００２９】
更にまた、前記光源は発光ダイオードであることが好ましい。発光ダイオードは冷陰極管よりも薄いため、表示装置の薄型化が可能になる。
【００３０】
また、前記透過型表示パネルは液晶パネルであってもよい。このとき、前記液晶パネルが、横電界モード、マルチドメイン垂直配向モード又はフィルム補償ＴＮモードの液晶パネルであることが好ましい。これにより、透明・散乱切替素子が散乱状態にあるときに、表示が階調反転することを抑制でき、視認性が向上する。
【００３１】
更に、前記表示装置は、前記光源から出射された光の光線方向を規制して前記透明・散乱切替素子に対して出射する光線方向規制素子を有していてもよい。これにより、光源から出射した光の指向性を高めることができる。
【００３２】
本発明に係る端末装置は、前記表示装置を有することを特徴とする。また、この端末装置は、携帯電話、個人用情報端末、ゲーム機、デジタルカメラ、ビデオカメラ、ビデオプレーヤ、ノート型パーソナルコンピュータ、キャッシュディスペンサ又は自動販売機であってもよい。
【００３３】
本発明に係る表示パネルは、画素がマトリクス状に配置されてなる表示領域と、少なくとも前記表示領域の画素を駆動するための電源及び信号が入力され、入射された光を透過する状態と散乱する状態に切替可能な透明・散乱切替素子を駆動するための信号を出力する透明・散乱切替素子駆動回路と、を有することを特徴とする。
【００３４】
更にまた、前記表示パネルはアクティブマトリクス型の表示パネルであり、前記画素を行単位で選択するゲート線駆動回路が形成され、このゲート線駆動回路のスタート信号が入力され、このスタート信号に同期してゲート線駆動回路の電源電圧が交互に出力される回路を有することを特徴とする。
【００３５】
本発明の表示装置は、光源と、この光源から入射された光を透過する状態と散乱する状態に切替可能な透明・散乱切替素子と、この透明・散乱切替素子を透過した光を入射して画像を表示する表示パネルと、を有し、この表示パネルは画素がマトリクス状に配置されてなる表示領域を有し、この表示領域の画素を駆動するための電源又は信号の少なくとも一方を用いて、前記透明・散乱切替素子が駆動されることを特徴とする。
【００３６】
本発明においては、透明・散乱切替素子用の信号及び電源を新たに設ける必要がなく、表示装置の小型化、低コスト化が可能となる。
【００３７】
また、前記表示装置は、少なくとも前記表示領域の画素を駆動するための電源及び信号が入力され、前記透明・散乱切替素子を駆動する信号を出力する透明・散乱切替素子駆動回路を有し、この透明・散乱切替素子駆動回路は前記表示パネル上に形成されていてもよい。これにより、透明・散乱切替素子駆動回路を表示パネル以外に設ける必要がなくなるため、小型化が可能となる。
【００３８】
また、前記透明・散乱切替素子駆動回路には制御信号が入力され、この制御信号の状態により前記透明・散乱切替素子駆動回路の出力がオン又はオフされていてもよい。これにより、１本の制御信号を入力するだけで透明・散乱切替素子の制御が可能になるため、小型化が容易になる。
【００３９】
また、前記透明・散乱切替素子駆動回路は、前記透明・散乱切替素子の駆動電圧の極性を反転する回路を有し、前記表示パネルの画素を駆動するための信号を用いて、この反転動作が実現されていてもよい。これにより、表示パネルのフレーム書き換えのタイミングと、透明・散乱切替素子を駆動する電圧の極性反転のタイミングとを最適な状態に設定することができ、表示品質の向上が可能となる。
【００４０】
また、前記表示パネルはアクティブマトリクス型の表示パネルであり、前記表示領域の各画素を行単位で選択するゲート線駆動回路を有し、このゲート線駆動回路のスタート信号が前記透明・散乱切替素子駆動回路に入力されていてもよい。これにより、ゲート線駆動回路のスタート信号を用いて透明・散乱切替素子を駆動することができるため、反転動作における表示パネルとのタイミングを的確に設定することが可能となり、表示品質の大幅な向上が可能となる。
【００４１】
また、前記ゲート線駆動回路は複数系統が搭載され、この複数系統のゲート線駆動回路のスタート信号を用いて、前記透明・散乱切替素子の極性反転動作が実現されていてもよい。これにより、前記透明・散乱切替素子の極性反転の周波数を上げることができ、高画質化が可能となる。
【００４２】
また、前記透明・散乱切替素子の極性反転動作の周波数は、周波数変調されていてもよい。これにより、前記透明・散乱切替素子の消費電力を低減しつつ、高画質化が可能となる。
【００４３】
また、前記ゲート線駆動回路の電源が前記透明・散乱切替素子駆動回路に入力されていてもよい。これにより、透明・散乱切替素子に大きな電界を印加することができる。電界が不十分な際には、低温時に透明・散乱切替素子が十分駆動されず透明状態にならないため、覗き見を防止することができなくなるが、ゲート線駆動回路の電源を使用することで十分な電圧を印加でき、低温時の特性を良好に保つことができる。
【００４４】
また、前記透明・散乱切替素子駆動回路はカウンタ回路、シフトレジスタ回路、分周回路、遅延回路の少なくとも一つを有することが好ましい。これにより、特にカウンタ回路を使用した場合には、前記透明・散乱切替素子のオン又はオフ動作や極性反転動作を簡素な構成で実現することができ、低コスト化、信頼性向上が可能となる。また、極性反転動作の周波数向上にも適用でき、表示品質の向上が可能となる。また、分周回路を使用した場合にも、極性反転の周波数向上に適用できる。遅延回路を使用した場合には、反転動作のタイミングを最適化することができ、高画質化が可能となる。また、オン又はオフ動作
のタイミング最適化も可能となる。また、シフトレジスタ回路を用いて遅延回路を好適に構成することもできる。
【００４５】
また、前記透明・散乱切替素子は電気的に独立した複数の領域に分割されていてもよい。これにより、同一画面上における透明領域と散乱領域の混在表示が可能となり、重要な情報のみ秘密保持することが可能となる。また、反転動作を領域毎に実行することで高画質化が可能となる。更には隣接するブロックで反転極性が異なるように駆動することで、更なる高画質化が可能となる。
【００４６】
また、前記表示パネル上には温度検出部材が形成され、前記透明・散乱切替素子駆動手段がこの温度検出部材の結果を用いて前記透明・散乱切替素子を駆動してもよい。これにより、前記透明・散乱切替素子の駆動条件を周囲の温度状況に合わせて最適化することができ、表示性能の向上や低電力化が可能となる。
【００４７】
また、前記透明・散乱切替素子駆動手段が、前記光源を制御する回路を有し、この回路によって光源が制御されてもよい。これにより、前記透明・散乱切替素子と光源との制御が容易になり、切替タイミングの最適化が可能となる。この結果、切替時に異常な閃光が発生する現象を抑制して高画質化を実現したり、切替時の表示の輝度を低下させて狭視野角表示状態と広視野角表示状態の切替を明示することができる。
【００４８】
また、前記表示パネルは外部と電源、信号を接続するための端子部を有し、この端子部と前記ゲート線駆動回路との間に前記透明・散乱切替素子駆動回路が形成されていてもよい。これにより、ゲート線駆動回路のスタート信号と電源の流用が容易になり、また透明・散乱切替素子との接続も最短にすることができる。この結果、表示装置の更なる小型化が可能になる。
【００４９】
また、前記表示パネルと外部を接続するための配線と、前記透明・散乱切替素子と前記表示パネルとを接続するための配線が一体形成されていてもよい。これにより、配線の個数を削減でき、また前記表示パネルに配線を取り付ける回数を低減できるため、低コスト化が可能となる。
【００５０】
また、前記透明・散乱切替素子駆動回路は表示パネル上に形成された薄膜トランジスタを用いて構成されていてもよく、また前記透明・散乱切替素子駆動回路は表示パネル上に実装されたＩＣチップに形成されていてもよい。
【００５１】
また、前記光源から出射された光の光線方向を規制して前記透明・散乱切替素子に対して出射する光線方向規制素子を有していてもよい。これにより、光源から出射した光の指向性を高めることができる。
【００５２】
本発明に係る端末装置は、前記表示装置を有することを特徴とする。また、この端末装置は、携帯電話、個人用情報端末、ゲーム機、デジタルカメラ、ビデオカメラ、ビデオプレーヤ、ノート型パーソナルコンピュータ、キャッシュディスペンサ又は自動販売機であってもよい。
【発明の効果】
【００５３】
本発明によれば、視野角度範囲を切替可能な表示装置において、散乱を制御するための透明・散乱切替素子の駆動電源を小型化、低コスト化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る表示装置を示す斜視図である。
【図２】その構成要素である光源と導光板、光学フィルムを示す断面図である。
【図３】その構成要素である透明・散乱切替素子を示す断面図である。
【図４】その構成要素である透過型液晶表示パネルの構成を示す上面図である。
【図５】透明・散乱切替素子を駆動するために使用する透明・散乱切替素子駆動回路の回路図である。
【図６】本実施形態に係る端末装置を示す斜視図である。
【図７】（ａ）乃至（ｆ）は、横軸に共通して時間をとり、（ａ）は縦軸にゲート線駆動回路のスタート信号ＶＧＳＴの電圧をとり、（ｂ）は縦軸に１ビットカウンタ回路の一方の出力Ｑの電圧をとり、（ｃ）は縦軸に１ビットカウンタ回路のもう一方の出力ＱＢの電圧をとり、（ｄ）は縦軸に出力端子ＶＯＵＴ１の電圧をとり、（ｅ）は縦軸に出力端子ＶＯＵＴ２の電圧をとり、（ｆ）は縦軸に制御信号ＶＰＤＬＣの電圧をとって、本実施形態に係る表示装置における透明・散乱切替素子駆動回路の動作を示すタイミングチャートである。
【図８】本発明の第２の実施形態に係る表示装置を示す斜視図である。
【図９】その構成要素である透過型液晶表示パネルの構成を示す上面図である。
【図１０】透明・散乱切替素子を駆動するために使用する透明・散乱切替素子駆動回路の回路図である。
【図１１】（ａ）乃至（ｆ）は、横軸に共通して時間をとり、（ａ）は縦軸にゲート線駆動回路のスタート信号ＶＧＳＴの電圧をとり、（ｂ）は縦軸に２ビットカウンタ回路の一方の出力Ｑの電圧をとり、（ｃ）は縦軸に２ビットカウンタ回路のもう一方の出力ＱＢの電圧をとり、（ｄ）は縦軸に出力端子ＶＯＵＴ１の電圧をとり、（ｅ）は縦軸に出力端子ＶＯＵＴ２の電圧をとり、（ｆ）は縦軸に制御信号ＶＰＤＬＣの電圧をとって、本実施形態に係る表示装置における透明・散乱切替素子駆動回路の動作を示すタイミングチャートである。
【図１２】本発明の第３の実施形態に係る表示装置を示す斜視図である。
【図１３】その構成要素であるルーバを示す斜視図である。
【図１４】本発明の第４の実施形態に係る表示装置を示す斜視図である。
【図１５】その構成要素である透過型液晶表示パネルの構成を示す上面図である。
【図１６】透明・散乱切替素子を駆動するために使用する透明・散乱切替素子駆動回路の回路図である。
【図１７】本発明の第５の実施形態に係る表示装置を示す斜視図である。
【図１８】その構成要素である透過型液晶表示パネルの構成を示す上面図である。
【図１９】透明・散乱切替素子を駆動するために使用する透明・散乱切替素子駆動回路の回路図である。
【図２０】本発明の第６の実施形態に係る表示装置を示す斜視図である。
【図２１】その構成要素である透過型液晶表示パネルの構成を示す上面図である。
【図２２】透明・散乱切替素子を駆動するために使用する透明・散乱切替素子駆動回路の回路図である。
【図２３】本発明の第７の実施形態に係る表示装置を示す斜視図である。
【図２４】その構成要素である透過型液晶表示パネルの構成を示す上面図である。
【図２５】透明・散乱切替素子を駆動するために使用する透明・散乱切替素子駆動回路の回路図である。
【図２６】本発明の第８の実施形態に係る表示装置を示す斜視図である。
【図２７】その構成要素である透過型液晶表示パネルの構成を示す上面図である。
【図２８】透明・散乱切替素子を駆動するために使用する透明・散乱切替素子駆動回路の回路図である。
【図２９】（ａ）乃至（ｆ）は、横軸に共通して時間をとり、（ａ）は縦軸に左側ゲート線駆動回路のスタート信号ＶＧＳＴの電圧をとり、（ｂ）は縦軸に右側ゲート線駆動回路のスタート信号ＶＧＳＴの電圧をとり、（ｃ）は縦軸に１ビットカウンタ回路の入力の電圧をとり、（ｄ）は縦軸に１ビットカウンタ回路の一方の出力Ｑの電圧をとり、（ｅ）は縦軸に１ビットカウンタ回路のもう一方の出力ＱＢの電圧をとり、（ｆ）は縦軸に透明・散乱切替素子に印加される電圧をとって、本実施形態に係る表示装置における透明・散乱切替素子駆動回路の狭視野角状態における動作を示すタイミングチャートである。
【図３０】本発明の第９の実施形態に係る表示装置を示す斜視図である。
【図３１】本発明の第１０の実施形態に係る表示装置を示す斜視図である。
【図３２】その構成要素である透明・散乱切替素子の構成を示す上面図である。
【図３３】その構成要素である透過型液晶表示パネルの構成を示す上面図である。
【図３４】透明・散乱切替素子を駆動するために使用する透明・散乱切替素子駆動回路の回路図である。
【図３５】透明・散乱切替素子を駆動するために使用する透明・散乱切替素子駆動回路の回路図であり、別のバリエーションを示す回路図である。
【図３６】本発明の第１１の実施形態に係る表示装置を示す斜視図である。
【図３７】その構成要素である透過型液晶表示パネルの構成を示す上面図である。
【図３８】透明・散乱切替素子を駆動するために使用する透明・散乱切替素子駆動回路の回路図である。
【図３９】本発明の第１２の実施形態に係る表示装置を示す斜視図である。
【図４０】その構成要素である透過型液晶表示パネルの構成を示す上面図である。
【図４１】本発明の第１２の実施形態に係る表示装置を示す斜視図である。
【図４２】その構成要素である透過型液晶表示パネルの構成を示す上面図である。
【図４３】透明・散乱切替素子を駆動するために使用する透明・散乱切替素子駆動回路の回路図である。
【図４４】特許文献１に記載されている従来の第１の視野角制御型液晶表示装置を模式的に示す断面図である。
【図４５】特許文献２に記載されている従来の第２の視野角制御型液晶表示装置を模式的に示す断面図である。
【図４６】特許文献２に記載の従来の視野角制御型液晶表示装置に使用される照明装置を模式的に示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００５５】
以下、本発明の実施形態に係る表示装置、端末装置、及び表示パネルについて添付の図面を参照して具体的に説明する。先ず、本発明の第１の実施形態に係る表示装置、端末装置及び表示パネルについて説明する。図１は本実施形態に係る表示装置を示す斜視図であり、図２は表示装置の構成要素である光源と導光板、光学フィルムを示す断面図であり、図３は表示装置の構成要素である透明・散乱切替素子を示す断面図であり、図４は表示装置の構成要素である透過型液晶表示パネルの構成を示す上面図であり、図５は透明・散乱切替素子を駆動するために使用する透明・散乱切替素子駆動回路の回路図であり、図６は本実施形態に係る端末装置を示す斜視図である。
【００５６】
図１に示すように、本第１実施形態に係る表示装置２は、光源装置１と透過型液晶表示パネル７とより構成されている。光源装置１においては、透明材料からなる導光板３が設けられている。導光板３の形状は矩形の板状である。そして、この導光板３の１つの側面（光入射面３ａ）に対向する位置に、光源が配置されている。光源は、例えば、白色ＬＥＤ（Light Emitting Diode：発光ダイオード）５１である。この白色ＬＥＤ５１は、導光板３の光入射面３ａに沿って複数個配置されており、その個数の一例は５個である。導光板３は、光入射面３ａから入射された光を、その主面（光出射面３ｂ）から均一に出射するものである。
【００５７】
導光板３の光出射面３ｂ側には、光学フィルム４が配置されている。光学フィルム４は、導光板３から出射した光を導光板３の光出射面法線方向に偏向するためのものである。また、光学フィルム４の光出射面側に、透明・散乱切替素子１２２が設けられている。透明・散乱切替素子１２２は、光学フィルム４から入射した光をその反対側に出射する際に、この光を散乱させる状態と、散乱させずにそのまま透過させる状態とを切り替えるものである。前述の透過型液晶表示パネル７は、透明・散乱切替素子１２２の光出射面側に配置され、光を透過させることによりこの光に画像を付加するものである。更に、透過型液晶表示パネル７を制御するための制御回路２０１が設けられている。
【００５８】
なお、本明細書においては、便宜上、以下のようにＸＹＺ直交座標系を設定する。白色ＬＥＤ５１から導光板３内に向かう方向を＋Ｘ方向とし、その反対方向を−Ｘ方向とする。＋Ｘ方向及び−Ｘ方向を総称してＸ軸方向という。また、導光板３の光出射面３ｂに平行な方向のうち、Ｘ軸方向に直交する方向をＹ軸方向とする。更に、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の双方に直交する方向をＺ軸方向とし、このＺ軸方向のうち、導光板３内から光出射面３ｂに向かう方向を＋Ｚ方向とし、その反対方向を−Ｚ方向とする。＋Ｚ方向は前方、即ち、使用者に向かう方向である。そして、＋Ｙ方向は、右手座標系が成立する方向とする。即ち、人の右手の親指を＋Ｘ方向、人差指を＋Ｙ方向に向けたとき、中指は＋Ｚ方向を向くようにする。
【００５９】
上述の如く、ＸＹＺ直交座標系を設定すると、導光板３の光出射面３ｂはＸＹ平面となり、白色ＬＥＤ５１は導光板３から見て−Ｘ方向に配置され、光学フィルム４は＋Ｚ方向に配置されることになる。また、透明・散乱切替素子１２２は光学フィルム４から見て＋Ｚ方向に配置されることになる。
【００６０】
図２は、図１に示すＸ軸に沿った導光板３と光学フィルム４の断面図である。なお、図２には光線の軌跡の一例が示されているが、これについては後述する。図１及び図２に示すように、光入射面３ａには、ＬＥＤの配置場所に起因する光出射面３ｂでの面内輝度ムラを低減するため、拡散パターンが形成されている。また図２に示すように、導光板３の光拡散面３ｃには斜面３ｄが形成されている。斜面３ｄは、光源である白色ＬＥＤ５１から出射され、導光板３の内部を＋Ｘ方向に透過してきた光が照射される方向に傾斜している。斜面３ｄのＸ軸方向に対する傾斜角は例えば６度である。斜面３ｄはＸ軸方向に複数配列され、夫々の斜面はＹ軸方向に沿って導光板３の全長に亘って延びている。導光板の光出射面３ｂには、ＸＹ平面内で異方性を有するホログラムパターン（図示せず）が形成されている。導光板３内を伝搬し、光出射面３ｂより出射する光は、このホログラムパターンによりＹ軸方向の指向性が高められる。
【００６１】
また、光学フィルム４は、平板部４ａと、この平板部４ａの導光板３に対向する面上に形成された複数の一次元プリズム体４ｂから構成されている。一次元プリズム体４ｂは、その稜線がＹ軸方向に延び、−Ｚ方向に突出したプリズム体であり、この一次元プリズム体４ｂがＸ軸方向に沿って複数個配列されている。一次元プリズム体４ｂの頂角は、例えば７０度に設定されている。また、一次元プリズム体４ｂの突出方向、即ち、一次元プリズム体４ｂの側面を２等分する面に平行で且つＹ軸方向に直交する方向は、Ｚ軸方向と一致する。一次元プリズム体４ｂが形成された光学フィルム４は、導光板３から出射された光をＸＺ平面内で＋Ｚ方向に偏向させ、指向性高く＋Ｚ方向に出射するものである。
【００６２】
前述のように、導光板の光出射面３ｂに形成されたホログラムパターンは、Ｙ軸方向の指向性を高める働きがあるため、光学フィルム４から出射される光は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の双方に関して、＋Ｚ方向に指向性の高められた光となる。導光板３と光学フィルム４の材料には、加工性の容易さから透明樹脂が好適に使用されるが、本実施形態においては、屈折率が１．５であるポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ：polymethyl-methacrylate）が使用されている。
【００６３】
図３は、光学フィルム４の光出射面側に設けられている透明・散乱切替素子１２２の断面図である。透明・散乱切替素子１２２においては、相互に平行に配置された１対の透明基板１０９が設けられており、１対の透明基板１０９の対向面上には、夫々電極１１０が透明基板１０９の表面を覆うようにして設けられている。そして、１対の透明基板１０９間、即ち、電極１１０間には、ＰＤＬＣ（Polymer Dispersed Liquid-Crystal：高分子分散型液晶）層１１１が挟持されている。ＰＤＬＣ層１１１においては、高分子マトリクス１１１ａ中に液晶分子１１１ｂが分散している。ＰＤＬＣ層１１１は、例えば光硬化性樹脂と液晶材料の混合物を露光して硬化させることにより形成されたものである。
【００６４】
そして、透明・散乱切替素子１２２においては、１対の電極１１０によりＰＤＬＣ層１１１に電圧を印加することにより、ＰＤＬＣ層１１１中の液晶分子１１１ｂの配向状態が変化する。例えば、ＰＤＬＣ層に電界が印加されていないときは、高分子マトリクスと液晶分子の見かけの屈折率が異なるために、入射した光が散乱して出射される散乱状態となる。一方、ＰＤＬＣ層に電界が印加されているときは、高分子マトリクスと液晶分子の見かけの屈折率がほぼ一致して、入射した光が散乱されずに出射される透明状態となる。このようにして、透明・散乱切替素子１２２は、入射した光を散乱又は透過して透過型液晶表示パネル７に出射する。なお、透明・散乱切替素子には、焼き付きを防止するため、矩形波等の交流電圧が印加される必要がある。
【００６５】
図４は、透過型液晶表示パネル７の構成を示すための上面図である。透過型液晶表示パネル７は、アクティブマトリクス型の液晶表示パネルであり、表示のために使用する画素領域７ａと、この画素領域７ａに存在する画素を駆動するためのゲート線駆動回路７ｂ及びデータ線駆動回路７ｃと、前記透明・散乱切替素子１２２を駆動するための透明・散乱切替素子駆動回路７ｄと、透過型液晶表示パネル７とこの透過型液晶表示パネル７を制御するための制御回路２０１を接続するための端子部７ｅと、が設けられている。アクティブマトリクス型の液晶表示パネルは、画素にスイッチングのための薄膜トランジスタが設けられており、ゲート線駆動回路７ｂはこの薄膜トランジスタのゲートをスイッチングするための回路である。更に、ゲート線駆動回路７ｂはシフトレジスタより構成され、ゲート走査を実行するためのクロック信号ＶＣＬＫと、スタート信号ＶＧＳＴ、及びシフトレジスタ回路を構成するトランジスタの電源ＶＤＤ及びＶＳＳが接続されている。なお、本実施形態では、ゲート線駆動回路７ｂは前述の薄膜トランジスタを使用して形成されている。また、透明・散乱切替素子駆動回路７ｄはゲート線駆動回路７ｂと端子部７ｅとの間に配置されている。
【００６６】
図５は、透明・散乱切替素子を駆動するために使用する透明・散乱切替素子駆動回路７ｄの回路図である。前述のように、透明・散乱切替素子駆動回路７ｄは、ゲート線駆動回路７ｂと端子部７ｅとの間に配置されている。また、この透明・散乱切替素子駆動回路７ｄは、ゲート線駆動回路７ｂと同様に、薄膜トランジスタを用いて回路が形成されており、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）構成となっている。更に、回路の電源としてゲート線駆動回路７ｂの電源ＶＤＤ及びＶＳＳが接続され、信号としてスタート信号ＶＧＳＴが入力されており、更にこの回路の状態を制御するための制御信号ＶＰＤＬＣが入力されている。また、透明・散乱切替素子駆動回路７ｄには２本の出力ＶＯＵＴ１及びＶＯＵＴ２が備えられており、この２本の出力は端子部７ｅを経由して、透明・散乱切替素子１２２の１対の電極１１０に接続されている。更に、透明・散乱切替素子駆動回路７ｄは、その構成要素として１ビットカウンタ回路７ｆと伝送ゲート回路７ｇとを有しており、１ビットカウンタ回路７ｆには電源ＶＤＤ及びＶＳＳと、ゲート線駆動回路のスタート信号ＶＧＳＴが接続されており、伝送ゲート回路７ｇには１ビットカウンタ回路７ｆの一方の出力と制御信号ＶＰＤＬＣとが接続されている。１ビットカウンタ回路７ｆの出力のうち、伝送ゲート回路７ｇに接続されていない方の出力をＱとし、接続されている方の出力をＱＢとすると、出力Ｑが出力端子ＶＯＵＴ１に接続されており、もう一方の出力ＱＢが伝送ゲート回路７ｇを経由して出力端子ＶＯＵＴ２に接続されている。なお、１ビットカウンタ回路７ｆの一例は、トグルフリップフロップ回路であり、ＱＢはＱの反転出力である。伝送ゲート回路７ｇは、ＶＯＵＴ２への出力を制御するための回路であり、制御信号ＶＰＤＬＣがハイレベルの場合にはＱＢをそのままＶＯＵＴ２に出力する。また、制御信号ＶＰＤＬＣがロ−レベルの場合には出力端子ＶＯＵＴ２を開放にする。
【００６７】
図６に示すように、この表示装置２は、例えば、携帯電話９の表示部に搭載される。即ち、本実施形態に係る端末装置としての携帯電話９は、上述の表示装置２を備えている。
【００６８】
次に、上述の如く構成された本実施形態に係る表示装置の動作、即ち、本実施形態に係る表示装置の駆動方法について説明する。図７（ａ）乃至（ｆ）は、横軸に共通して時間をとり、（ａ）は縦軸にゲート線駆動回路のスタート信号ＶＧＳＴの電圧をとり、（ｂ）は縦軸に１ビットカウンタ回路の一方の出力Ｑの電圧をとり、（ｃ）は縦軸に１ビットカウンタ回路のもう一方の出力ＱＢの電圧をとり、（ｄ）は縦軸に出力端子ＶＯＵＴ１の電圧をとり、（ｅ）は縦軸に出力端子ＶＯＵＴ２の電圧をとり、（ｆ）は縦軸に制御信号ＶＰＤＬＣの電圧をとって、本実施形態に係る表示装置における透明・散乱切替素子駆動回路の動作を示すタイミングチャートである。
【００６９】
先ず、狭視野角表示時の動作について説明する。狭視野角表示の際には、光源となる白色ＬＥＤ５１が発光し、透明・散乱切替素子１２２が透明状態になるように駆動する。白色ＬＥＤ５１が点灯し、白色ＬＥＤ５１から発した光は、導光板３の光入射面３ａから導光板中に入射する。前述のように、光入射面３ａには拡散パターンが設けられているために、導光板中に入射した光は導光板中でＹ軸方向にも拡散される。
【００７０】
以下、この導光板３に入射した光のうち、Ｘ−Ｚ平面内を伝搬する光に着目して、この光の光路を説明する。図２に示すように、空気と導光板３を形成する樹脂材料との屈折率の違いにより、導光板３に入射した後の光の進行方向と＋Ｘ方向とがＺ軸方向になす角度は、スネルの法則に基づき、４１．８度より小さくなる。そこで、＋Ｘ方向に対して＋Ｚ方向に４１．８度傾斜した光線Ｌ１について考えることにする。
【００７１】
この光線は、導光板３の光出射面３ｂに到達するが、Ｚ軸方向に対する角度が４８．２度であり、臨界角４１．８度より大きいため、導光板３から出射せずに全反射する。同様に、光拡散面３ｃにおいても、斜面３ｄ以外の領域に入射した場合には同じ角度で全反射するので、光出射面３ｂと光拡散面３ｃとの間で全反射を繰り返しつつ、白色ＬＥＤ５１から離れる方向に伝搬することになる。この伝搬中に、光Ｌ１が、Ｘ軸方向に対する傾斜角が６度である斜面３ｄに入射すると、斜面３ｄの法線からの角度が４２．２度となるが、この値は臨界角４１．８度より大きいので、斜面３ｄから導光板３外に光は出射せず全反射する。しかし、全反射後の光Ｌ１のＺ軸方向に対する角度は３６．２度となり、臨界角より小さいため、光出射面３ｂに到達した光は導光板３から外部に出射し、出射後の角度はＺ軸方向に対して６２．４度となる。
【００７２】
前述の如く、導光板３に入射した光は、必ず入射後のＸ軸方向に対する角度が４１．８度以下となる。このため、この入射光が導光板３の光出射面３ｂ又は光拡散面３ｃに到達したときのＺ軸方向に対する角度は４８．２度以上となり、全反射する。そして、この光が光出射面３ｂ及び光拡散面３ｃにおいて全反射して導光板３中を伝搬する過程で、傾斜角が６度の斜面３ｄで全反射する度に、Ｚ軸方向に対する光の進行方向の角度が臨界角に近づくことになり、この角度が臨界角より小さくなった時点で、光出射面３ｂ又は光拡散面３ｃの平坦面から出射する。この結果、導光板３から出射した光は、ＸＺ平面内においては、Ｚ軸方向から約６０度傾斜した方向に強い指向性を有することになる。
【００７３】
導光板３からＺ軸方向に対して６２．４度傾斜して出射した光Ｌ１は、光学フィルム４に入射するが、一次元プリズム体４ｂの頂角は７０度であるため、一次元プリズム体４ｂに入射する角度は７．４度であり、一次元プリズム体４ｂの内部に入射した光線の進行方向と円錐体入射面の法線との間の角度は４．９度となる。その後、光Ｌ１は一次元プリズム体４ｂの反対側の側面に到達するが、この側面に対する角度は面法線から６５．１度となるため全反射し、Ｚ軸から１１．１度の方向に進行する。その後、光学フィルム４から出射する光Ｌ１の角度は、スネルの法則により、Ｚ軸から１６．８度の方向となる。即ち、光学フィルム４から出射した光は、ＸＺ平面内においては、ほぼＺ軸方向に強い指向性を有することになる。
【００７４】
次に、Ｙ軸方向の指向性について説明する。前述のように、白色ＬＥＤ５１から発した光は、導光板３に入射後、少なくともＸＹ平面内に拡散する。このＹ軸方向に拡散した成分の光は、前述のように光出射面に形成されたホログラムパターンにより集光されて指向性が高められる。即ち、光学フィルム４から出射される光の照射範囲としては狭い角度範囲に限定されることになる。
【００７５】
そして、光学フィルム４から出射した光は、透明・散乱切替素子１２２に入射する。前述のように、透明・散乱切替素子１２２には電圧が印加され透明状態にあるため、高指向性の光は透明・散乱切替素子１２２により散乱されることなく、そのまま透過する。即ち、高指向性を維持した状態で透明・散乱切替素子１２２から出射される。この指向性が高い分布の光が、透過型液晶パネル７に入射し、画像が付加され、高指向性のまま出射する。このようにして、狭視野角で画像が表示される。
【００７６】
次に、狭視野角動作時の透明・散乱切替素子駆動回路７ｄの動作について説明する。透明・散乱切替素子駆動回路７ｄを構成する１ビットカウンタ回路７ｆには、前述のようにゲート線駆動回路のスタート信号ＶＧＳＴと電源ＶＤＤ及びＶＳＳが接続されており、図７（ａ）乃至（ｃ）に示すように、この１ビットカウンタ回路７ｆの出力Ｑ及びその反転出力ＱＢはスタート信号ＶＧＳＴがハイレベルになる度に、ＶＤＤとＶＳＳの出力を交互に繰り返す。即ち、時刻ｔ１にＶＧＳＴがハイレベルになると、出力Ｑはハイレベルになり、出力ＱＢはローレベルになる。ＶＧＳＴは時刻ｔ２でローレベルに移行する。次に、時刻ｔ３でＶＧＳＴがハイレベルになると、出力Ｑはローレベルになり、出力ＱＢはハイレベルになる。ＶＧＳＴは時刻ｔ４でローレベルに移行する。時刻ｔ５以降も同様である。このように、ＶＧＳＴがハイレベルになる度に、出力Ｑはハイレベルとローレベルを繰り返し、出力ＱＢはその反転信号を出力する。なお、本実施形態におけるハイレベルの電圧はＶＤＤ、ローレベルの電圧はＶＳＳである。
【００７７】
図５に示すように、１ビットカウンタ回路７ｆの出力Ｑは、そのまま出力端子ＶＯＵＴ１に接続されているため、図７（ｄ）に示すように、ＶＯＵＴ１の波形は出力Ｑと同じになっている。更に、出力ＱＢは伝送ゲート回路７ｇに接続されているが、前述のようにこの伝送ゲート回路７ｇは、制御信号ＶＰＤＬＣがハイレベルの際には、出力ＱＢをそのままＶＯＵＴ２に出力する。図７（ｅ）及び（ｆ）に示すように、時刻ｔ５までは制御信号ＶＰＤＬＣがハイレベルであるため、この間のＱＢの信号はそのままＶＯＵＴ２に出力されている。
【００７８】
以上により、制御信号ＶＰＤＬＣがハイレベルにある間は、ＶＧＳＴがハイレベルになる度に、ＶＯＵＴ１がハイレベルとローレベルを繰り返し、ＶＯＵＴ２はこの反転出力となる。前述のように、ＶＯＵＴ１及びＶＯＵＴ２は、透明・散乱切替素子１２２の１対の電極１１０に接続されているため、ＰＤＬＣ層にはＶＤＤ−ＶＳＳの電圧が印加され、その極性がＶＧＳＴのハイレベルになる度に反転することになる。即ち、透明・散乱切替素子１２２には矩形波の電圧が印加され、この結果透明・散乱切替素子１２２は透明状態になる。
【００７９】
次に、広視野角表示時の動作について説明する。広視野角表示の際には、光源となる白色ＬＥＤ５１が発光し、透明・散乱切替素子１２２が散乱状態になるように駆動する。白色ＬＥＤ５１から発した光は導光板３中を伝搬して、狭視野角表示時と同様に光学フィルム４から狭い角度範囲に出射される。この光は、次に透明・散乱切替素子１２２に入射される。透明・散乱切替素子１２２は電圧が印加されず散乱状態にあるため、高指向性の光は透明・散乱切替素子１２２により均一に散乱され、広い角度範囲に分散される。即ち、透明・散乱切替素子１２２によって散乱されて指向性が低下し、広角の光となる。この広範囲に広がった分布の光は、透過型液晶パネル７に入射し、画像が付加され、広角の光のまま出射する。このようにして、広視野角で画像が表示される。
【００８０】
次に、広視野角動作時の透明・散乱切替素子駆動回路７ｄの動作について説明するが、広視野角表示時には制御信号ＶＰＤＬＣがローレベルに設定され、この結果図７（ｅ）及び（ｆ）に示すように、出力端子ＶＯＵＴ２には電圧は出力されない状況となる。これにより、透明・散乱切替素子１２２には電圧が印加されないことにより、透明・散乱切替素子１２２は散乱状態のままとなる。
【００８１】
次に、本実施形態の効果について説明する。本実施形態に係る表示装置によれば、透明・散乱切替素子を駆動するために、透過型液晶表示素子のゲート線駆動回路の信号と電源を流用できるため、透明・散乱切替素子用の信号及び電源を新たに設ける必要がなく、表示装置の小型化、低コスト化が可能となる。更に、カウンタ回路を使用することで透明・散乱切替素子の駆動に適した矩形波を生成でき、透明・散乱切替素子の焼き付きを防止できる。また、透明・散乱切替素子を駆動する電圧の極性を、ゲート線駆動回路のスタート信号と同期して反転することができる。即ち、透過型液晶表示パネルの液晶層の極性反転のタイミングと、透明・散乱切替素子のＰＤＬＣ層の極性反転のタイミングの同期を完全に取ることができるため、タイミングがずれた際に発生するフリッカを抑制することができる。更にまた、透明・散乱切替素子駆動回路の電源としてゲート線駆動回路の電源を使用することにより、ＰＤＬＣ層に大きな電界を印加することができる。電界が不十分な際には、低温時にＰＤＬＣ層が十分駆動されず透明状態にならないため、覗き見を防止することができなくなるが、ゲート線駆動回路の電源を使用することで十分な電圧を印加でき、低温時の特性を良好に保つことができる。更にまた、透明・散乱切替素子駆動回路をゲート線駆動回路と端子部との間に配置することにより、ゲート線駆動回路のスタート信号と電源の流用が容易になり、また透明・散乱切替素子との接続も最短にすることができる。この結果、表示装置の更なる小型化が可能になる。
【００８２】
本実施形態においては、透明・散乱切替素子駆動回路はＣＭＯＳトランジスタにより構成されるものとして説明したが、これに限定されるものではなく、ＮチャネルＭＯＳトランジスタのみで構成されていても良いし、ＰチャネルＭＯＳトランジスタのみで構成されていても良い。これにより、トランジスタを製造するプロセス数を削減できるため、低コスト化が可能となる。なお、ＰチャネルＭＯＳトランジスタのみで構成した場合には、オン及びオフに対応する電圧レベルが上記説明とは逆転することになるため、この点を考慮して動作させる必要がある。
【００８３】
また、透明・散乱切替素子駆動回路は透過型液晶表示パネル上に薄膜トランジスタを使用して形成されるものとして説明したが、これに限定されるものではなく、透過型液晶表示パネル上に実装されたＩＣに内蔵されていても良い。
【００８４】
更にまた、透明・散乱切替素子駆動回路の電源は、ゲート線駆動回路の電源を使用するものとして説明したが、これに限定されるものではなく、他の電源を使用することも可能である。このような電源の例としては、データ線駆動回路の電源を挙げることができる。
【００８５】
画素に設けられた薄膜トランジスタのゲート電極は、映像信号が入出力されるソース電極及びドレイン電極よりも大きな電圧で制御する必要がある。このため、ゲート電極を制御するためのゲート線駆動回路の出力電圧は、映像信号を出力するデータ線駆動回路よりも高電圧が必要になる。これは、ゲート線駆動回路に要求される電源電圧よりも、データ線駆動回路に要求される電源電圧の方が低いことを意味する。即ち、ゲート線駆動回路の電源を流用する代わりに、データ線駆動回路の電源を流用することで、より低い電圧で対応することができ、この結果電力の削減が可能になるため、携帯型の端末装置において大きな利点となる。このような携帯型の端末装置においては、主な使用状況は透明・散乱切替素子が透明状態である狭視野角表示となる。そこで、透明・散乱切替素子として、電圧を印加しない場合に透明状態をとるタイプの透明・散乱切替素子を使用し、データ線駆動回路の電源を流用して低電圧化した場合、低温状態において十分な散乱が得られなくなる。しかし、上述のように低温時に広視野角表示が必要とされる状況は殆どないので、大きな問題とならないず、省電力化が可能となる。このように、電圧を印加しない場合に透明状態となる透明・散乱切替素子に低電圧の電源を流用することにより、使用環境から要求される性能を満たした上で、低電力化の恩恵を享受することができる。
【００８６】
電源には一般的に正極側と負極側の２通りが存在するが、正極側はゲート線駆動回路の電源を流用し、負極側はデータ線駆動回路の電源を流用するなど、正負で流用する電源を組合せることも可能である。これにより、透明・散乱切替素子を駆動するためにより適した電圧を選択することができる。また、温度状況など外部環境に応じて電源の組合せを可変とすることにより、使用環境に最適な駆動を実現することができ、表示品質と電力との最適化が可能となる。一例では、電圧を印加しない場合に散乱状態を取る透明・散乱切替素子を使用する場合、低温時に十分な透明性を得るためには高い電圧で駆動する必要があるが、ゲート線駆動回路の正負電源を流用して駆動することで高電圧駆動が可能となり、透明性を確保することができる。そして、通常の使用温度においては、駆動電圧の低減が可能となるため、データ線駆動回路の正負電源を流用して駆動することにより、低電力化が可能となる。
【００８７】
更にまた、光源は白色ＬＥＤを使用するものとして説明したが、これに限定されるものではなく、それ以外のＬＥＤを使用することもできるし、冷陰極管などのＬＥＤ以外の光源を使用することもできる。
【００８８】
更にまた、透明・散乱切替素子はＰＤＬＣ層を備えたものに限定されず、透明状態と散乱状態をスイッチングできる素子であればよい。例えば、ポリマーネットワーク液晶（ＰＮＬＣ）を使用した素子、又はダイナミック・スキャッタリング（ＤＳ）を使用した素子であってもよい。また、本実施形態においては、ＰＤＬＣ層として、電圧を印加していないときは散乱状態であり、電圧印加時には透明状態であるものを使用している。これにより、透明・散乱切替素子は、散乱状態のときに電力を消費しなくなり、その分の電力を光源に割り当てることができるため、バッテリーの能力を増大させることなく、散乱状態時に光源の光量を増加できる。なお、電圧を印加していないときは透明状態であり、電圧印加時には散乱状態であるＰＤＬＣ層を使用してもよい。このようなＰＤＬＣ層は、高分子マトリクスを電圧を印加しながら露光して硬化させることにより作製することができる。これにより、携帯情報端末で使用頻度が高い狭視野角表示において、ＰＤＬＣ層に電圧を印加する必要がなくなり、電力消費を抑制することができる。また、ＰＤＬＣ層に使用する液晶分子としてコレステリック液晶又は強誘電性液晶等を用いてもよい。これらの液晶は、印加電圧をオフにしても電圧を印加していたときの配向状態のままであり、メモリー性がある。このようなＰＤＬＣ層を使用することにより、消費電力を低減することが可能となる。
【００８９】
なお、図１及び図４に示すように、透明・散乱切替素子１２２は、透過型液晶表示パネル７と電気的に接続されているが、この接続配線は制御回路２０１と透過型液晶表示パネル７との接続配線と一体化されていないものを使用することも可能である。このような配線としては、ポリイミド等の耐熱プラスチック薄膜に銅をパターニングすることで配線を形成したフレキシブルケーブルが適用でき、薄型化、軽量化の点から好適である。そして、制御回路２０１と透過型液晶表示パネル７を接続するフレキシブルケーブルと、透過型液晶表示パネル７と透明・散乱切替素子１２２を接続するフレキシブルケーブルを特に一体成型するのが好ましい。これにより、フレキシブルケーブルの個数を減らすことができ、また圧着する回数も低減できるため、低コスト化、高歩留化が可能となる。また、一体成型しない場合と比較して、透過型液晶表示パネル上での設置パターンの大きさを小さくすることができるため、小型化が可能となる。これは、一体成型しない場合には、２つのフレキシブルケーブルを圧着する時の位置すれを考慮し、マージンを設ける必要が発生するからである。
【００９０】
薄膜トランジスタは、半導体として多結晶シリコンを使用したポリシリコン薄膜トランジスタを使用している。ポリシリコン薄膜トランジスタは一例では、表示パネルを構成するガラス基板上に酸化シリコン層を形成した後でアモルファスシリコン層を形成し、このアモルファスシリコン層を多結晶化してポリシリコン薄膜を形成する。多結晶化する手段としては、熱アニール法やレーザアニール法が用いられるが、特にエキシマレーザ等のレーザを使用したレーザアニール法は、ガラス基板の温度上昇を最小限に留めた上でシリコン層のみを加熱多結晶化することができるため、融点の低い無アルカリガラス等を使用することができる。これにより、低コスト化が可能となるため、低温ポリシリコンとして良く用いられている。なお、このアニール工程を省くことにより、アモルファスシリコン薄膜トランジスタを実現することもできる。次に、シリコン層の上にゲート絶縁層としての酸化シリコン層を形成し、適宜パターニングする。この過程で、シリコン薄膜の半導体層として使用する部分以外の領域に適宜イオンをドーピングして、Ｐ型化若しくはＮ型化、或いは導体化することができる。パターニングの手法としては、感光性レジストを使用する光パターニングの手法が適用できる。一例では、感光性レジストをスピンコートした後に、ステッパ等の露光機で光を部分照射し、現像工程を経て、パターンを残す部分にのみ感光性レジストの膜を残す。その後、ドライエッチング等により感光性レジストの膜が残存しない領域のシリコン層を除去し、最後に感光性レジストの膜を剥離する。次に、ゲート電極となるアモルファスシリコン層とタングステンシリサイド層を成膜し、ゲート電極等を形成する。このとき、ゲート電極が接続する走査線や、蓄積容量線も同様に形成してもよい。次に、酸化シリコン層と窒化シリコン層を形成し、適宜パターニングした後に、アルミニウム層とチタン層を成膜し、ソース電極及びドレイン電極を形成する。このようにして、本実施形態に適用可能な薄膜トランジスタを得ることができる。なお、画素構造を実現するためには更に、窒化シリコン層を成膜し、適宜パターニングした後にＩＴＯ等の透明電極を成膜、パターニングすることにより、画素電極を形成する。これにより、薄膜トランジスタを有する画素構造を形成することができる。そして、この薄膜トランジスタを用いて、ゲート線駆動回路やデータ線駆動回路、また本発明の特徴である透明・散乱切替素子駆動回路を同時に形成することができる。
【００９１】
なお、１ビットカウンタ回路の一例はトグルフリップフロップ回路として説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、その他のフリップフロップ回路を応用して構成してもよい。
【００９２】
また、本実施形態においては、広視野角表示時には制御信号ＶＰＤＬＣがローレベルに設定されるため、伝送ゲート回路７ｇが開放となって、出力端子ＶＯＵＴ２に電圧が出力されない状況となると説明したが、広視野角表示時には出力端子ＶＯＵＴ１とＶＯＵＴ２とが短絡されるように構成されていてもよい。これにより、広視野角表示状態に変化した際に、透明・散乱切替素子の電極に残存する電荷を素早く消失させることができるため、応答時間を短縮することが可能となる。
【００９３】
更にまた、本発明の面状光源装置と組み合わせて使用する表示パネルは、液晶パネルに限定されず、光源装置を使用する表示パネルであれば使用可能である。また、液晶パネルは透過型に限定されず、各画素に透過領域が設けられたパネルであれば使用可能であり、各画素の一部に反射領域を有する半透過型液晶パネル、微透過型液晶パネル、微反射型液晶パネルでも使用可能である。更に、液晶パネルは、視野角依存性が少ないものが好ましい。これにより、広視野角表示時の階調反転を抑制できる。そのような液晶パネルのモードの例としては、横電界モードではＩＰＳ（イン・プレイン・スイッチング）方式、ＦＦＳ(フリンジ・フィールド・スイッチング)方式、ＡＦＦＳ(アドヴァンスト・フリンジ・フィールド・スイッチング)方式等が挙げられる。また、垂直配向モードではマルチドメイン化され視野角依存性が低減されたＭＶＡ(マルチドメイン・ヴァーティカル・アライメント)方式、ＰＶＡ(パターンド・ヴァーティカル・アライメント)方式、ＡＳＶ(アドヴァンスト・スーパー・ヴイ)方式等が挙げられる。更に、フィルム補償ＴＮモードの液晶表示パネルも好適に使用することができる。なお、本発明の表示装置の構成は、上述のものに限定されるものではない。例えば、本発明は、表示パネルの上に、透明・散乱切替素子を配置する構成にも適用可能である。
【００９４】
更にまた、本実施形態においては、端末装置として携帯電話を示したが、本発明はこれに限定されず、本実施形態に係る表示装置は、携帯電話のみならず、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant：個人用情報端末）、ゲーム機、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、及びビデオプレーヤ等の各種の携帯端末装置に好適に適用することができる。また、本実施形態に係る表示装置は、携帯端末装置のみならず、ノート型パーソナルコンピュータ、キャッシュディスペンサ、自動販売機等の各種の端末装置に適用することができる。
【００９５】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。図８は本実施形態に係る表示装置を示す斜視図であり、図９は表示装置の構成要素である透過型液晶表示パネルの構成を示す上面図であり、図１０は透明・散乱切替素子を駆動するために使用する透明・散乱切替素子駆動回路の回路図である。
【００９６】
図８に示すように、本第２実施形態に係る表示装置２１は、光源装置１と透過型液晶表示パネル７１とより構成されている。透過型液晶表示パネル７１は、図９及び図１０に示すように、前述の第１実施形態に記載の透過型液晶表示パネルと比較して、透明・散乱切替素子駆動回路７ｄの代わりに透明・散乱切替素子駆動回路７１ｄが使用されている。更に、透明・散乱切替素子駆動回路７ｄは１ビットカウンタ回路７ｆを有するのに対し、本実施形態の透明・散乱切替素子駆動回路７１ｄは２ビットカウンタ回路７１ｆを有している点を特徴とする。本実施形態における上記以外の構成は、前述の第１の実施形態と同様である。そのため、図１、図４、及び図５と同様の構成物には同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００９７】
次に、上述の如く構成された本実施形態に係る表示装置の動作、即ち、本実施形態に係る表示装置の駆動方法について説明する。図１１（ａ）乃至（ｆ）は、横軸に共通して時間をとり、（ａ）は縦軸にゲート線駆動回路のスタート信号ＶＧＳＴの電圧をとり、（ｂ）は縦軸に２ビットカウンタ回路の一方の出力Ｑの電圧をとり、（ｃ）は縦軸に２ビットカウンタ回路のもう一方の出力ＱＢの電圧をとり、（ｄ）は縦軸に出力端子ＶＯＵＴ１の電圧をとり、（ｅ）は縦軸に出力端子ＶＯＵＴ２の電圧をとり、（ｆ）は縦軸に制御信号ＶＰＤＬＣの電圧をとって、本実施形態に係る表示装置における透明・散乱切替素子駆動回路の動作を示すタイミングチャートである。
【００９８】
上述のように、本実施形態の透明・散乱切替素子駆動回路７１ｄは２ビットカウンタ回路７１ｆを有しているため、ゲート線駆動回路のスタート信号ＶＧＳＴが２回ハイレベルとなって、次にハイレベルとなった際に初めて出力が反転することになる。即ち、図１１（ａ）乃至（ｆ）に示すように、ＶＧＳＴが時刻ｔ１〜ｔ２間で１度ハイレベルになり、時刻ｔ２〜ｔ３間でローレベルに変化し、時刻ｔ３〜ｔ４間でハイレベルになり、時刻ｔ４〜ｔ５間でローレベルに変化し、更に時刻ｔ５でハイレベルになった際に、２ビットカウンタ回路７１ｆの出力Ｑ及びその反転出力ＱＢは反転する。
【００９９】
本実施形態においては、カウンタ回路のビット数を多くすることにより、透明・散乱切替素子の駆動周波数を低減することができる。この結果、透明・散乱切替素子の消費電力を低減することが可能となる。特に、携帯型の端末装置など、電力低減の要求が大きな場合に好適に適用可能となる。また、ビット数の異なるカウンタ回路を多数準備しておき、端末装置をバッテリ駆動する際などの電源事情に応じて使用するカウンタ回路を切替えてもよい。これにより、省電力化が必要な場合には、よりビット数の多いカウンタ回路を使用することで、透明・散乱切替素子の駆動周波数を低減でき、バッテリ残量を有効に活用することができる。そして、外部電源に接続したり、バッテリ残量が多く省電力化が不要な場合には、よりビット数の少ないカウンタ回路に切り替えて、高画質化を実現することができる。
【０１００】
前述の本発明の第１実施形態においても該当することであるが、表示パネルのフレーム周波数をｆ１、透明・散乱切替素子の駆動周波数をｆ２としたとき、ｆ１とｆ２が自然数倍の関係にあることが望まれる。即ち、ｆ１がｆ２の自然数倍か、ｆ２がｆ１の自然数倍かのどちらかが成立する必要がある。これは、この条件が満たされないとき、両者の周波数に微妙なずれが発生し、この微妙なずれが低周波のビートとなってフリッカのように観察され、表示品質が低下するからである。本発明は表示パネルにおける駆動信号の一部を透明・散乱切替素子の駆動に流用するのが特徴であるが、このように構成しない場合には、両者の周波数に微妙な差異が発生しないように両者の位相を固定する手段、一例ではＰＬＬ回路（Phase-Locked Loop、位相同期回路）が必要になり、回路構成が複雑化してしまう。本発明では表示パネルの駆動信号の一部を利用するため、簡易な構成でフリッカの発生を抑制した高画質化が可能となる。そして、この駆動信号の流用を表示パネル上で実現できるため、小型化、低コスト化が可能となる。なお、前述の第１実施形態は、ｆ１とｆ２が一致する場合と考えることができる。本第２実施形態における上記以外の動作及び効果は、前述の第１実施形態と同様である。
【０１０１】
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。図１２は本実施形態に係る表示装置を示す斜視図であり、図１３はその構成要素であり光線方向規制素子であるルーバを示す斜視図である。
【０１０２】
図１２に示すように、本第３の実施形態に係る表示装置２２は、前述の第１の実施形態に係る表示装置２と比較して、その構成要素に光線方向規制素子としてのルーバ１１２を有する点を特徴とする。ルーバ１１２は、光学フィルム４と透明・散乱切替素子１２２との間に配置されている。
【０１０３】
図１３に示すように、ルーバ１１２は、光を透過する透明領域１１２ａと光を吸収する吸収領域１１２ｂとが、ルーバ表面に平行な方向に交互に配置されている。透明領域と吸収領域が交互に配置されている方向は、図１２に示すＹ軸方向に設定されている。本実施形態における上記以外の構成は、前述の第１の実施形態と同様である。そのため、図１と同様の構成物には同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。
【０１０４】
本実施形態においては、光学フィルム４から出射した光線のうち、＋Ｚ方向に対してＹ軸方向に一定値以上の角度で傾斜した光線は、吸収領域１１２ｂに到達して吸収されて除去される。これにより、ルーバ１１２は、光学フィルム４から出射した光のＹ軸方向における指向性を高めることができる。この結果、狭視野角表示時における斜め方向への光漏れを抑制でき、覗き見防止効果をより高めることができる。本第３実施形態における上記以外の動作及び効果は、前述の第１実施形態と同様である。
【０１０５】
なお、本実施形態においては、ルーバの透明領域及び吸収領域の配列方向がＹ軸方向である例を示したが、本発明はこれに限定されず、ＸＹ平面内において回転配置されていてもよい。これにより、ルーバと表示パネルとの間で発生するモアレを目立ちにくくでき、表示品質を向上させることができる。
【０１０６】
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。図１４は本実施形態に係る表示装置を示す斜視図であり、図１５は表示装置の構成要素である透過型液晶表示パネルの構成を示す上面図であり、図１６は透明・散乱切替素子を駆動するために使用する透明・散乱切替素子駆動回路の回路図である。
【０１０７】
図１４に示すように、本第４実施形態に係る表示装置２３は、光源装置１と透過型液晶表示パネル７２とより構成されている。透過型液晶表示パネル７２は、図１５及び図１６に示すように、前述の第１実施形態に記載の透過型液晶表示パネルと比較して、透明・散乱切替素子駆動回路７ｄの代わりに透明・散乱切替素子駆動回路７２ｄが使用されている。更に、透明・散乱切替素子駆動回路７ｄは１ビットカウンタ回路７ｆを有するのに対し、本実施形態の透明・散乱切替素子駆動回路７２ｄは分周回路７２ｆを有している点を特徴とする。
【０１０８】
分周回路７２ｆはゲート線駆動回路のスタート信号ＶＧＳＴの周期を分割する回路であり、一例ではゲート線駆動回路のクロック信号ＶＣＬＫをカウントするカウンタ回路で構成することができる。即ち、ゲート線駆動回路のクロック信号ＶＣＬＫが入力され、このクロック信号をカウントすることで、透明・散乱切替素子駆動時の極性反転のタイミングを決定することができる。本実施形態における上記以外の構成は、前述の第１の実施形態と同様である。そのため、図１、図４、及び図５と同様の構成物には同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。
【０１０９】
次に、上述の如く構成された本実施形態に係る表示装置の動作、即ち、本実施形態に係る表示装置の駆動方法について説明する。上述のように、本実施形態の透明・散乱切替素子駆動回路７２ｄは分周回路７２ｆを有し、この分周回路７２ｆはゲート線駆動回路のクロック信号ＶＣＬＫをカウントするカウンタ回路を有しているため、ゲート線駆動回路のスタート信号ＶＧＳＴがハイレベルになった後のゲート線駆動回路のクロック信号ＶＣＬＫのハイレベルの数をカウントすることができる。一例では、スタート信号ＶＧＳＴがハイレベルとなるタイミングの間に、クロック信号ＶＣＬＫのハイレベルが２Ｍ個存在するよう表示パネルを駆動している場合について考えると、カウンタ回路はクロック信号ＶＣＬＫにおけるハイレベルがＭ個カウントすることができる。このため、スタート信号ＶＧＳＴがハイレベルになると、カウンタ回路のカウントが開始され、クロック信号ＶＣＬＫのＭ個のカウントが完了した時点で、カウンタ回路の出力が変化する。一例では、初期ローレベルであったのが、カウント完了後にはハイレベルになる。そして、透明・散乱切替駆動回路７２ｄは、スタート信号ＶＧＳＴとカウンタ回路出力のＯＲを取り、どちらかがハイレベルになったときに、透明・散乱切替素子の極性を反転する。これにより、スタート信号ＶＧＳＴがハイレベルになるタイミングの間でも、透明・散乱切替素子の極性反転動作が実現される。
【０１１０】
本実施形態においては、透明・散乱切替素子の駆動周波数を表示パネルのフレーム周波数よりも高く設定することができる。一般的に周波数が低い場合には、使用者がフリッカを認識することとなり表示品質が低下するが、本実施形態においては透明・散乱切替素子の周波数を高くすることができるため、高画質化が可能となる。特に低消費電力化の要求が比較的小さい端末装置、例えばキャッシュディスペンサなどに好適に適用できる。また、低電力化のために表示パネルのフレーム周波数を低減した場合でも、透明・散乱切替素子の駆動周波数は低減せずに済むため、表示品質を保つことができる。更に、本実施形態においても、前述の第２実施形態と同様、表示パネルの周波数と透明・散乱切替素子の周波数を一定の自然数の比率に保つことができるため、低周波が発生する現象を簡素な回路構成で実現でき、表示装置の高画質化、小型化、低コスト化が可能となる。
【０１１１】
本実施形態におけるカウンタ回路のカウント動作は、ゲート線駆動回路のスタート信号ＶＧＳＴがハイレベルとなるタイミングの間の半分であるＭ個をカウントするものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。一例ではＭ／２個のカウントに設定することで、スタート信号ＶＧＳＴがハイレベルとなるタイミングの間に、極性反転を４回実現することができ、表示パネルの周波数に対してより高い周波数で透明・散乱切替素子を駆動することができるため、更なる高画質化が可能となる。
【０１１２】
また、カウンタ回路のカウント数は、ゲート線駆動回路のスタート信号ＶＧＳＴがハイレベルとなるタイミングの間の期間に、クロック信号ＶＣＬＫがハイレベルとなる回数を偶数で除した回数に設定することが好ましい。これにより、極性反転の回数を偶数回に設定することができるため、透明・散乱切替素子に正負の電圧を同期間印加した状態で駆動することができる。正負の電圧の期間が一致しない場合には、時間的に平均するとＤＣオフセットが印加された状態となるため、透明・散乱切替素子が焼き付きを起こしてしまい、十分な透明状態、散乱状態が実現されなくなってしまう。正負電圧の期間を一致させることで、透明・散乱切替素子の状態を良好に保つことができ、表示品質の劣化を抑制することが可能となる。更に、スタート信号ＶＧＳＴを用いてカウンタ回路をリセットする機能が付加されていてもよい。これにより、フレーム毎の処理を揃えることができ、フレーム毎に微妙な違いが生じてムラなどが発生する現象を抑制することができる。本第４実施形態における上記以外の動作及び効果は、前述の第１実施形態と同様である。
【０１１３】
次に、本発明の第５の実施形態について説明する。図１７は本実施形態に係る表示装置を示す斜視図であり、図１８は表示装置の構成要素である透過型液晶表示パネルの構成を示す上面図であり、図１９は透明・散乱切替素子を駆動するために使用する透明・散乱切替素子駆動回路の回路図である。
【０１１４】
図１７に示すように、本第５実施形態に係る表示装置２４は、光源装置１と透過型液晶表示パネル７３とより構成されている。透過型液晶表示パネル７３は、図１８及び図１９に示すように、前述の第１実施形態に記載の透過型液晶表示パネルと比較して、透明・散乱切替素子駆動回路７ｄの代わりに透明・散乱切替素子駆動回路７３ｄが使用されている。更に、透明・散乱切替素子駆動回路７ｄは１ビットカウンタ回路７ｆを有するのに対し、本実施形態の透明・散乱切替素子駆動回路７３ｄは１ビットカウンタ回路７ｆに加え、遅延回路７３ｆが追加されている点を特徴とする。
【０１１５】
遅延回路７３ｆは、透明・散乱切替素子の極性を反転するタイミングを遅延する回路である。一例では、ゲート線駆動回路と同様のシフトレジスタで構成することができ、ゲート線駆動回路のスタート信号ＶＧＳＴを入力とし、ゲート線駆動回路のクロック信号ＶＣＬＫによりスタート信号ＶＧＳＴのハイレベルを伝搬することで、スタート信号ＶＧＳＴがハイレベルになった所定期間後にハイレベルを出力することができる。即ち、図１９に示すように、スタート信号ＶＧＳＴは遅延回路７３ｆを通して、１ビットカウンタ回路７ｆに接続される。そして、遅延回路７３ｆにはクロック信号として、ゲート線駆動回路のクロック信号ＶＣＬＫが接続されている。遅延回路７３ｆは、ゲート線駆動回路よりも少ない段数のシフトレジスタで構成されている。本実施形態における上記以外の構成は、前述の第１の実施形態と同様である。そのため、図１、図４、及び図５と同様の構成物には同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。
【０１１６】
次に、上述の如く構成された本実施形態に係る表示装置の動作、即ち、本実施形態に係る表示装置の駆動方法について説明する。上述のように、本実施形態の透明・散乱切替素子駆動回路７３ｄは遅延回路７３ｆを有している。この遅延回路は、ゲート線駆動回路よりも段数の少ないシフトレジスタであるが、一例ではゲート線駆動回路のシフトレジスタの段数の１／４であるものとする。そして、この遅延回路７３ｆのシフトレジスタには、入力信号としてゲート線駆動回路のスタート信号ＶＧＳＴが入力され、クロック信号としてゲート線駆動回路のクロック信号ＶＣＬＫが入力されているため、スタート信号ＶＧＳＴがハイレベルになると、このハイレベルはクロック信号ＶＣＬＫに同期して、遅延回路７３ｆ中のシフトレジスタを伝搬する。そして、フレーム周期の１／４の期間後に、遅延回路７３ｆよりハイレベル信号となって出力される。このハイレベル信号が透明・散乱切替素子の極性反転に利用されるが、これから後の動作は前述の第１実施形態と同様である。
【０１１７】
本実施形態においては、遅延回路の挿入により、透明・散乱切替素子の極性反転のタイミングを、表示パネルの駆動のタイミングとずらして設定することが可能となる。例えば、透明・散乱切替素子が極性反転動作に時間を必要とする場合、この時間分タイミングをずらして設定することで、更なる高画質化が可能となる。また、遅延回路は複数の遅延時間が選択でき、温度状況など外部環境に応じて遅延時間を可変とすることにより、使用環境に合わせた駆動が実現でき、高画質化が可能となる。このような遅延回路は一例では、シフトレジスタの途中段からも出力信号が取り出せるように配線しておき、状況に応じて使用する出力信号線を選択するスイッチを設けることで容易に実現できる。
【０１１８】
更に、本実施形態においても、前述の第２実施形態と同様、表示パネルの周波数と透明・散乱切替素子の周波数を同じに保つことができるため、低周波が発生する現象を簡素な回路構成で実現でき、表示装置の高画質化、小型化、低コスト化が可能となる。本第５実施形態における上記以外の動作及び効果は、前述の第１実施形態と同様である。
【０１１９】
次に、本発明の第６の実施形態について説明する。図２０は本実施形態に係る表示装置を示す斜視図であり、図２１は表示装置の構成要素である透過型液晶表示パネルの構成を示す上面図であり、図２２は透明・散乱切替素子を駆動するために使用する透明・散乱切替素子駆動回路の回路図である。
【０１２０】
図２０に示すように、本第６実施形態に係る表示装置２５は、光源装置１と透過型液晶表示パネル７４とより構成されている。透過型液晶表示パネル７４は、図２１及び図２２に示すように、前述の第１実施形態に記載の透過型液晶表示パネルと比較して、透明・散乱切替素子駆動回路７ｄの代わりに透明・散乱切替素子駆動回路７４ｄが使用されている。更に、透明・散乱切替素子駆動回路７ｄは１ビットカウンタ回路７ｆを有するのに対し、本実施形態の透明・散乱切替素子駆動回路７４ｄはゲート線駆動回路のクロック信号ＶＣＬＫをカウントするカウンタ回路７４ｆを有している点を特徴とする。
【０１２１】
カウンタ回路７４ｆは、前述の本発明の第１実施形態における１ビットカウンタ回路７ｆとは異なり、ゲート線駆動回路のクロック信号ＶＣＬＫを所定数カウントする回路である。即ち、カウンタ回路７４ｆにはクロック信号ＶＣＬＫが入力されている。カウンタ回路７４ｆのカウンタ数は、カウンタ回路７４ｆの回路構成により決定されている。本実施形態では、ゲート線駆動回路のスタート信号ＶＧＳＴがハイレベルとなるタイミングの間の期間において、クロック信号ＶＣＬＫのハイレベルがＭ個存在するよう表示パネルを駆動している場合について考えると、この個数Ｍを除した際に余りが発生する数をカウントできるように構成されている。一例では、個数Ｍを３６０としたとき、カウンタ回路７４ｆのカウント数を１５０となるように回路を構成しておく。カウンタ回路７４ｆの出力は、ゲート線駆動回路のクロック信号ＶＣＬＫのハイレベルが１５０個に達する度に、ハイレベルの出力とローレベルの出力を交互に切り替えて出力する。また、カウンタ回路７４ｆはこの出力の反転信号も出力できるように構成されている。そしてこの２つの出力は、図２２に示すように、透明・散乱切替素子の駆動に使用される。本実施形態における上記以外の構成は、前述の第１の実施形態と同様である。そのため、図１、図４、及び図５と同様の構成物には同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。
【０１２２】
次に、上述の如く構成された本実施形態に係る表示装置の動作、即ち、本実施形態に係る表示装置の駆動方法について説明する。上述のように、本実施形態の透明・散乱切替素子駆動回路７４ｄは、個数Ｍを割り切れない数がカウント可能なカウンタ回路７４ｆを有しており、入力信号としてゲート線駆動回路のクロック信号ＶＣＬＫが接続されている。このため、クロック信号ＶＣＬＫがハイレベルとローレベルを繰り返すと、その数をカウントし、所定数に達した際に、透明・散乱切替素子の極性を反転する。本実施形態においては、この数が個数Ｍを割り切れない値に設定されているため、フレーム毎に画面上の異なる位置に対応して、透明・散乱切替素子の極性反転が実行されることになる。本実施形態の例においては、表示画面の約１／３枚に極性反転が実効されるが、余りが発生するため、次のフレームでは極性反転の位置は画面上でずれた場所となる。そして、この極性反転の場所は、フレームに応じて異なる場所となる。
【０１２３】
本実施形態においては、カウンタ回路の使用により、透明・散乱切替素子の極性反転のタイミングを、表示パネルのフレーム描画のタイミングと異なるタイミングに設定でき、完全なランダムではないものの、擬似的にランダムな状況を作り出すことができる。即ち、前述の本発明の第２実施形態においては、表示パネルのフレーム周波数をｆ１、透明・散乱切替素子の駆動周波数をｆ２としたとき、ｆ１とｆ２が自然数倍の関係にあること、即ちｆ１がｆ２の自然数倍か、ｆ２がｆ１の自然数倍かのどちらかが成立するように構成したが、本実施形態においては、ｆ１とｆ２が正なる非整数の倍数関係となっている点が特徴である。これにより、両者の周波数を意図的に変えることができ、両者の周波数が微妙にずれた場合の影響を緩和することができる。この結果、高画質化が可能となる。
【０１２４】
なお、本実施形態においては、個数Ｍよりもカウンタ回路７４ｆのカウント数が少ない場合について説明した。これにより、透明・散乱切替素子の反転周波数を表示パネルのフレーム周波数より高く設定することが可能となる。また、個数Ｍよりもカウント数が大きくなるように回路構成することも可能であり、この場合には、透明・散乱切替素子の反転周波数を表示パネルのフレーム周波数より低く設定することが可能となる。
【０１２５】
更に、上述のように透明・散乱切替素子の極性反転の周波数と、表示パネルのフレーム反転の周波数には、非整数の関係が成立するが、この両者の値はあまり近い値とならないように設定する方が好ましい。両者の周波数が近いと低周波のビートが発生し、表示品質を損なうからである。本第６実施形態における上記以外の動作及び効果は、前述の第１実施形態と同様である。
【０１２６】
次に、本発明の第７の実施形態について説明する。図２３は本実施形態に係る表示装置を示す斜視図であり、図２４は表示装置の構成要素である透過型液晶表示パネルの構成を示す上面図であり、図２５は透明・散乱切替素子を駆動するために使用する透明・散乱切替素子駆動回路の回路図である。
【０１２７】
図２３に示すように、本第７実施形態に係る表示装置２６は、光源装置１と透過型液晶表示パネル７５とより構成されている。透過型液晶表示パネル７５は、図２４及び図２５に示すように、前述の第１実施形態に記載の透過型液晶表示パネルと比較して、ゲート線駆動回路が表示領域の両側に設けられている点が異なる。即ち、画素領域７ａの左側にゲート線駆動回路７５ｂＬが配置され、右側にゲート線駆動回路７５ｂＲが配置されている。そして、画素領域７ａにおけるゲート線のうち、上から奇数番目のゲート線は左側のゲート線駆動回路７５ｂＬに接続され、偶数番目のゲート線は右側のゲート線駆動回路７５ｂＲに接続されている。即ち、本実施形態における透過型液晶表示パネル７５は、ゲート線が１本毎に駆動される、所謂インタレース駆動のような形態になっている。このような構成を採用する状況としては、表示パネルが非常に高精細であり、従来の片側配置ではゲート線駆動回路の出力線のピッチが対応できない場合などが挙げられる。即ち、ゲート線駆動回路の従来の限界を超えた高精細化が可能となる。また、液晶層に印加される電圧の極性を反転する場合、通常のライン反転では一行毎に画素電極と対向電極の極性を反転する必要があるため、反転の際に各種電極間のカップリングに起因する電力ロスが問題となり、また反転に必要な時間分だけライン数が制限されるという問題が発生する。これに対して、上記の駆動においては、奇数行を全て同極性で描画し、極性反転した後に偶数行を全て同極性で描画することになるため、反転の割合を大幅に低減した上でライン反転と同じ画質を実現できる。この結果、低電力化が可能になり、またライン数を増やすことも可能となる。
【０１２８】
ゲート線駆動回路７５ｂＬ及び７５ｂＲにおいては、クロック信号ＶＣＬＫは共通のものが使用される一方で、スタート信号はそれぞれ異なる２系統が準備されている。左側ゲート線駆動回路７５ｂＬ用のスタート信号はＶＧＳＴＬであり、右側ゲート線駆動回路７５ｂＲ用のスタート信号はＶＧＳＴＲである。この両者のスタート信号は、奇数番目のゲート線と偶数番目のゲート線とを交互に駆動するため、ハイレベルとなるタイミングが交互に出現するように制御されている。
【０１２９】
更に、本実施形態の透明・散乱切替素子駆動回路７５ｄは、本発明の第１実施形態における透明・散乱切替素子駆動回路７ｄと比較して、１ピットカウンタ回路７ｆの入力の前段にＯＲ回路７５ｆが付加されている点が異なる。そしてＯＲ回路７５ｆには、左側ゲート線駆動回路７５ｂＬのスタート信号ＶＧＳＴＬと、右側ゲート線駆動回路７５ｂＲのスタート信号ＶＧＳＴＲが入力されている。即ち、このＯＲ回路は、２つのスタート信号ＶＧＳＴＬ又はＶＧＳＴＲのどちらかがハイレベルの時にハイレベルを出力する役割を担っている。これにより、本実施形態における透明・散乱切替素子駆動回路７５ｄは、スタート信号ＶＧＳＴＬ、ＶＧＳＴＲのどちらかがハイレベルとなった時に、透明・散乱切替素子を極性反転する機能を有する。
【０１３０】
本実施形態における透明・散乱切替素子駆動回路７５ｄは、前述の第１実施形態と同様、ゲート線駆動回路と端子部との間に配置されることが好ましいが、特に本実施形態においては左右２系統のゲート線駆動回路が存在するため、左右どちらかのゲート線駆動回路と端子部との間に配置すればよい。なお、左右に同様に透明・散乱切替素子駆動回路７５ｄを配置して駆動能力を高めたり、どちらか一方が故障した際の予備として動作させることも可能である。本実施形態における上記以外の構成は、前述の第１の実施形態と同様である。そのため、図１、図４、及び図５と同様の構成物には同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。
【０１３１】
次に、上述の如く構成された本実施形態に係る表示装置の動作、即ち、本実施形態に係る表示装置の駆動方法について説明する。上述のように、本実施形態の透明・散乱切替素子駆動回路７５ｄは、左右２系統のゲート線駆動回路のスタート信号ＶＧＳＴＬ、ＶＧＳＴＲの少なくとも一方がハイレベルの時に透明・散乱切替素子を極性反転するように構成されている。このため、左側のゲート線駆動回路７５ｂＬのスタート信号ＶＧＳＴＬがハイレベルになると、奇数行のゲート線の走査が開始されると共に、透明・散乱切替素子の極性が反転される。そして次に、右側のゲート線駆動回路７５ｂＲのスタート信号ＶＧＳＴＲがハイレベルになると、偶数行のゲート線の走査が開始されると共に、透明・散乱切替素子の極性が反転される。このように、左右のゲート線駆動回路のスタートと同期して、透明・散乱切替素子の極性反転を実行することができる。
【０１３２】
本実施形態においては、左右２系統のゲート線駆動回路の動作タイミングを流用することにより、透明・散乱切替素子の極性反転の周波数を上げることができ、高画質化が可能となる。また、カウンタ回路やシフトレジスタ回路を利用して極性反転の周波数を上げる方法と比較して、少ないトランジスタ数で実現することができるため、低電力化や信頼性の向上、歩留向上による低コスト化等が可能となる。
【０１３３】
更に、本実施形態に係る透明・散乱切替素子駆動回路には左右のゲート線駆動回路のスタート信号が入力されるものとして説明したが、それぞれの回路の配置によっては、一方のスタート信号のタイミングがゲート線駆動回路に対してずれる可能性がある。例えば、透明・散乱切替素子駆動回路を左側のゲート線駆動回路と端子部との間に配置した場合、左側のゲート線駆動回路よりも右側のゲート線駆動回路の方が離れて配置されることになる。この結果、左側のゲート線駆動回路からのスタート信号は遅延が少なく所定のタイミングで動作することができるが、右側のゲート線駆動回路からのスタート信号には遅延が発生するため、タイミングがずれてしまう。この遅延が発生した結果、透明・散乱切替素子の極性反転のタイミングが狂い、正極性の時間と負極性の時間がアンバランスになる。この結果、時間的に平均すると望ましくないＤＣオフセットが印加されることになり、透明・散乱切替素子が焼き付きを起こしてしまい、十分な透明状態、散乱状態が実現されなくなってしまう。正負電圧の期間を一致させることが、透明・散乱切替素子の状態を良好に保つ上で重要であるが、このためには、距離が離れて配置されたゲート線駆動回路からのスタート信号の遅延を小さくするのが一つの手段となる。一例では、ガラス基板上の配線を利用すると抵抗が大きく遅延が大きくなるので、端子部を通してフレキシブルケーブルなどの外部配線上で接続するのが好ましい。また、別の手段として、近距離に配置されたゲート線駆動回路からのスタート信号を遅延させる方法も考えられ、遅延回路を挿入することで実現することができる。更には、回路配置のスペースが確保できる場合には、左右のゲート線駆動回路から略等距離の位置に透明・散乱切替素子駆動回路を配置することで、左右の遅延を同等にすることができる。これらの方法により、透明・散乱切替素子の焼き付きを低減することができるため、表示品質の劣化を抑制することが可能となる。本第７実施形態における上記以外の動作及び効果は、前述の第１実施形態と同様である。
【０１３４】
次に、本発明の第８の実施形態について説明する。図２６は本実施形態に係る表示装置を示す斜視図であり、図２７は表示装置の構成要素である透過型液晶表示パネルの構成を示す上面図であり、図２８は透明・散乱切替素子を駆動するために使用する透明・散乱切替素子駆動回路の回路図である。
【０１３５】
図２６に示すように、本第８実施形態に係る表示装置２７は、光源装置１と透過型液晶表示パネル７６とより構成されている。透過型液晶表示パネル７６は、図２７及び図２８に示すように、前述の第７実施形態に記載の透過型液晶表示パネルと比較して、ゲート線駆動回路が表示領域の両側に設けられている構成は同じであり、透明・散乱切替素子駆動回路７６ｄが使用されている点が異なる。
【０１３６】
透明・散乱切替素子駆動回路７６ｄは、主たる構成は前述の透明・散乱切替素子駆動回路７５ｄと同様であるが、ＯＲ回路７５ｆの入力として右側ゲート線駆動回路のスタート信号ＶＧＳＴＲが接続されていた部分に、ＡＮＤ回路７６ｆと１ビットカウンタ回路７ｆが増設されている点が異なる。１ビットカウンタ回路７ｆにはスタート信号ＶＧＳＴＲが入力され、この１ビットカウンタ回路７ｆの出力Ｑとスタート信号ＶＧＳＴＲがＡＮＤ回路７６ｆの入力となっている。この結果、ＡＮＤ回路７６ｆは、スタート信号ＶＧＳＴＲがハイレベルとなる周期を２倍にすることができる。これにより、透明・散乱切替素子駆動回路７６ｄは、透明・散乱切替素子を周波数変調して駆動することが可能となる。なお、本実施形態においては、２個の１ビットカウンタ回路７ｆを有する構成となるが、一方は前述の第７実施形態と同様に透明・散乱切替素子に接続されるものであり、もう一方はＡＮＤ回路７６ｆの入力段に接続されるものである。本実施形態における上記以外の構成は、前述の第７の実施形態と同様である。そのため、図２３、図２４、及び図２５と同様の構成物には同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。
【０１３７】
次に、上述の如く構成された本実施形態に係る表示装置の動作、即ち、本実施形態に係る表示装置の駆動方法について説明する。図２９（ａ）乃至（ｆ）は、横軸に共通して時間をとり、（ａ）は縦軸に左側ゲート線駆動回路のスタート信号ＶＧＳＴの電圧をとり、（ｂ）は縦軸に右側ゲート線駆動回路のスタート信号ＶＧＳＴの電圧をとり、（ｃ）は縦軸に１ビットカウンタ回路の入力の電圧をとり、（ｄ）は縦軸に１ビットカウンタ回路の一方の出力Ｑの電圧をとり、（ｅ）は縦軸に１ビットカウンタ回路のもう一方の出力ＱＢの電圧をとり、（ｆ）は縦軸に透明・散乱切替素子に印加される電圧をとって、本実施形態に係る表示装置における透明・散乱切替素子駆動回路の狭視野角状態における動作を示すタイミングチャートである。
【０１３８】
図２９（ａ）乃至（ｆ）に示すように、まず奇数行のゲート線を順次走査するため左側のゲート線駆動回路のスタート信号ＶＧＳＴＬがハイレベルとなると、ＯＲ回路７５ｆの出力もハイレベルとなり、透明・散乱切替素子に接続された方の１ビットカウンタ回路７ｆが出力反転し、透明・散乱切替素子の駆動電圧の極性は反転される。次に、偶数行のゲート線を順次走査するため右側のゲート線駆動回路のスタート信号ＶＧＳＴＲがハイレベルとなるが、前述のようにこの信号はＡＮＤ回路７６ｆの入力段に接続された１ビットカウンタ回路７ｆに入力される。すると、この１ビットカウンタ回路７ｆの出力はハイレベルに反転し、次のＡＮＤ回路７６ｆではスタート信号ＶＧＳＴＲとのＡＮＤが取られ、両方ハイレベルとなって、ＯＲ回路７５ｆに入力される。この結果、透明・散乱切替素子の駆動電圧極性は反転される。次に、左側ゲート線駆動回路のスタート信号ＶＧＳＴＬがハイレベルとなった場合は、前述と同様である。そして次に、右側ゲート線駆動回路のスタート信号ＶＧＳＴＲがハイレベルとなると、ＡＮＤ回路７６ｆの入力段に接続された１ビットカウンタ回路７ｆの出力はローレベルに反転する。すると、ＡＮＤ回路７６ｆの出力はローレベルのままであるため、透明・散乱切替素子の駆動電圧極性は反転されない。即ち、右側ゲート線駆動回路のスタート信号ＶＧＳＴＲがハイレベルとなったとき、それが偶数番目であれば、極性反転は実行されないことになる。この結果、図２９（ｆ）に示すように、透明・散乱切替素子は２つの周期が混合された周波数変調で駆動されることになる。なお、本実施形態における駆動方法では、正負の極性が交互に印加されているため、
時間平均するとＤＣオフセットは発生していない点も特徴である。広視野角時、即ち透明・散乱切替素子が駆動されない場合の動作は、前述の本発明の第１実施形態と同様であるため、省略する。
【０１３９】
本実施形態においては、左右２系統のゲート線駆動回路の動作タイミングを流用し、それぞれのスタート信号に異なる前処理を施すことによって、透明・散乱切替素子の極性反転の周期を周波数変調することができる。前述のように、周波数を高くすると高画質化は可能になるものの、電力消費が大きくなり、周波数を低くすると電力消費は低減できるものの、画質が劣化する傾向にある。本実施形態においては、低電力の状態と高画質の状態を周期的に組合せて駆動することにより、低電力性と高画質化を両立することが可能となる。そして、本実施形態においては、周波数変調しているにもかかわらずＤＣオフセットの発生を抑制することができるため、透明・散乱切替素子の焼き付きを低減でき、表示品質の劣化を抑制することが可能となる。なお、ＤＣオフセットの発生を抑制するには、正負極性で駆動される時間の割合が同等になることが重要である。
【０１４０】
なお、前述の本発明の第２実施形態においては、２ビットカウンタ回路を使用して周波数を低減したが、本実施形態に示すように１ビットカウンタ回路の前段に前処理用の回路を配置することによって、同様に周波数を低減することも可能である。本第８実施形態における上記以外の動作及び効果は、前述の第７実施形態と同様である。
【０１４１】
次に、本発明の第９の実施形態について説明する。図３０は本実施形態に係る表示装置を示す斜視図である。
【０１４２】
図３０に示すように、本第９実施形態に係る表示装置２８は、光源装置１２と透過型液晶表示パネル７３とより構成されている。即ち、前述の本発明の第５実施形態と比較して、透過型液晶表示パネルの構成は同じであり、光源装置の構成が異なっている。そして、光源装置１２においては、透明・散乱切替素子１２２ａが使用されている。透明・散乱切替素子１２２ａはポリマー化強誘電性液晶を使用するなどして、数μｓ以下の高速なスイッチングを可能にしたものである。なお、透明・散乱切替素子駆動回路７３ｄの遅延回路７３ｆは、その遅延時間がゲート線走査時間とほぼ同等となるように設定されている。即ち、この遅延回路７３ｆはシフトレジスタを用いて構成することができるが、本実施形態ではゲート線駆動回路と同じ段数のシフトレジスタが用いられている。そして、ゲート線走査期間後にブランキング期間が設けられており、この両者の期間を合わせて６０Ｈｚのフレームレートが実現されている。ブランキング期間は、高速な透明・散乱切替素子１２２ａの光学的なスイッチングが完了する時間分確保されている。なお、ここでの光学的なスイッチングとは、透明・散乱切替素子を極性反転した際に発生する、光学的状態の微妙な変化を指す。本来、透明・散乱切替素子は、双極性であれば電気的な極性が反転しても同じ光学状態を保つ筈であるが、現実にはポリマー中での液晶層の状態やイオンの影響、そして駆動電圧の微妙な変動などで、極性反転の前後で変化が観察され、問題となることがある。一般的に極性反転の周波数が高ければ観察者はこの変化を視認できないが、低電力化のため周波数を低減すると問題になる。また、周波数が高い場合でも、表示パネルのフレーム描画との関係で低周波のビートとなって観察されてしまうことがある。本実施形態は、この極性反転に起因する過渡的な変化を、表示パネルのブランキング期間中に実行することで、高画質化を実現するものである。本実施形態における上記以外の構成は、前述の第５の実施形態と同様である。そのため、図１７と同様の構成物には同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。
【０１４３】
次に、上述の如く構成された本実施形態に係る表示装置の動作、即ち、本実施形態に係る表示装置の駆動方法について説明する。上述のように、本実施形態の透明・散乱切替素子駆動回路７３ｄは遅延回路７３ｆを有しており、この遅延回路７３ｆの遅延時間はゲート線の走査時間とほぼ同等となるように構成されている。このため、ゲート線駆動回路のスタート信号ＶＧＳＴがハイレベルとなると、ゲート線駆動回路によるゲート線の走査が開始され、同時に遅延回路７３ｆのシフトレジスタもハイレベルの伝搬を開始する。そして、ゲート線の走査が完了した段階で、同時に遅延回路７３ｆのシフトレジスタのハイレベル伝搬も完了し、透明・散乱切替素子の反転動作が実行される。前述のように、本実施形態における透明・散乱切替素子は非常に高速な動作が可能であり、またブランキング期間、即ちゲート線の走査が完了してから、次のフレームの走査が開始されるまでの期間も、透明・散乱切替素子の光学的なスイッチングが完了する程度に設定されている。この結果、電気的な反転動作が実行されると、次のフレームのゲート線走査が開始されるまでに、透明・散乱切替素子の光学的なスイッチングを完了することができる。これにより、表示パネルの描画と透明・散乱切替素子の極性反転のタイミングとが重なるのを防ぐことができるため、透明・散乱切替素子の極性反転動作に起因する過渡変化の影響を低減でき、高画質化が可能となる。
【０１４４】
なお当然のことであるが、遅延回路７３ｆとゲート線駆動回路は同じ回路であるため、共通化することが可能である。即ち、ゲート線駆動回路の最終段の出力を、１ビットカウンタ回路７ｆの入力に使用するのである。これにより同様に、ゲート線走査の終了後に透明・散乱切替素子の反転動作が可能となる。そして、回路規模を大幅に削減することができるため、低コスト化、高信頼性化、低消費電力化が可能となる。
【０１４５】
本実施形態においては、ブランキング期間中に透明・散乱切替素子の光学的なスイッチングが完了するものとして説明したが、これに限定されるものではない。例えば、完全にスイッチングが完了しなくても、スイッチングの主たる部分をブランキング期間に設定することで、効果を発揮することができる。また、極性反転は正から負、負から正の２通り、即ち透明・散乱切替素子を構成する一方の電極を基準に取ると他方の電極の方が正極性か負極性となり、この状態変化に２通りが存在することになるが、両者の光学的なスイッチングに時間的な違いが存在する場合には、少なくとも高速な方に適用することで、効果を発揮することもできる。本第９実施形態における上記以外の動作及び効果は、前述の第５実施形態と同様である。
【０１４６】
次に、本発明の第１０の実施形態について説明する。図３１は本実施形態に係る表示装置を示す斜視図であり、図３２は光源装置の構成要素である透明・散乱切替素子の構成を示す上面図であり、図３３は表示装置の構成要素である透過型液晶表示パネルの構成を示す上面図であり、図３４は透明・散乱切替素子を駆動するために使用する透明・散乱切替素子駆動回路の回路図であり、図３５は透明・散乱切替素子を駆動するために使用する透明・散乱切替素子駆動回路の回路図であり、図３４とは別のバリエーションを示す回路図である。
【０１４７】
図３１に示すように、本第１０実施形態に係る表示装置２９は、光源装置１３と透過型液晶表示パネル７７とより構成されている。光源装置１３は図３１に示すように、前述の第１実施形態に記載の光源装置１と比較して、透明・散乱切替素子１２２の代わりに、透明・散乱切替素子１２２ｂが使用されている点が異なる。図３２に示すように、透明・散乱切替素子１２２ｂは、透明・散乱状態を切替可能な領域が複数のブロックに分割され、それぞれ独立に制御可能な状態となっている。このような行ブロック単位の分割は、透明・散乱切替素子を構成する透明電極を分割することにより、実現することができる。なお、本実施形態における分割方向は、ゲート線が配列する方向である縦方向に設定され、複数の行ブロック単位に分割されている。分割数であるが、本実施形態においては説明の都合上４分割とし、＋Ｘ方向からーＸ方向に向かって、１番目の行ブロック１２２ｂ１、２番目の行ブロック１２２ｂ２、３番目の行ブロック１２２ｂ３、４番目の行ブロック１２２ｂ４が配列しているものとして説明する。当然のことながら、本発明はこの分割数や分割方法に限定されるものではない。
【０１４８】
透過型液晶表示パネル７７は、図３３及び図３４に示すように、前述の第１実施形態に記載の透過型液晶表示パネルと比較して、透明・散乱切替素子駆動回路７ｄの代わりに透明・散乱切替素子駆動回路７７ｄが使用されている。更に、透明・散乱切替素子駆動回路７ｄは１ビットカウンタ回路７ｆを１つ有するのに対し、本実施形態の透明・散乱切替素子駆動回路７７ｄは４つの１ビットカウンタ回路７ｆとゲート線駆動回路７ｂを構成するシフトレジスタ回路と同様の構成のシフトレジスタ回路７７ｆを有している点を特徴とする。即ち、両者のシフトレジスタの段数は略同等である。そして、シフトレジスタ回路７７ｆにはゲート線駆動回路７ｂを構成するシフトレジスタ回路と同様、スタート信号ＶＧＳＴとクロック信号ＶＣＬＫが入力されている。シフトレジスタ回路７７ｆは、その段数を４分割したときのそれぞれ初段の出力が、それぞれの１ビットカウンタ回路７ｆに接続されている。即ち、シフトレジスタ回路７７ｆの段数を３６０段とすると、１段目、９１段目、１８１段目、２７１段目の出力が、それぞれ４つの１ビットカウンタ回路７ｆに接続されている。４つの１ビットカウンタ回路４ｆは、透明・散乱切替素子１２２ｂの４つの行ブロックをそれぞれ駆動するように配線されている。そして、この４つの行ブロックへの配線は、全て同様に構成されている。１行目の行ブロック１２２ｂ１に接続される端子は、ＶＯＵＴ１１とＶＯＵＴ２１である。同様に、２行目の行ブロック１２２ｂ２にはＶＯＵＴ１２とＶＯＵＴ２２が接続され、３行目の行ブロック１２２ｂ３にはＶＯＵＴ１３とＶＯＵＴ２３が接続され、４行目の行ブロック１２２ｂ４にはＶＯＵＴ１４とＶＯＵＴ２４が接続される。なお、この配線は、端子部７ｅを経由して接続されている。また、透明・散乱駆動素子の駆動をオン・オフする伝送ゲート回路７ｇは、透明・散乱切替素子のそれぞれの行ブロックに対応して配置され、それぞれの行ブロックを個別にオン・オフ制御可能なように構成されている。制御信号の名称は、ＶＰＤＬＣｂ１、ＶＰＤＬＣｂ２、ＶＰＤＬＣｂ３、ＶＰＤＬＣｂ４である。本実施形態における上記以外の構成は、前述の第１の実施形態と同様である。そのため、図１、図４、及び図５と同様の構成物には同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。
【０１４９】
次に、上述の如く構成された本実施形態に係る表示装置の動作、即ち、本実施形態に係る表示装置の駆動方法について説明する。ゲート線の走査を開始するため、ゲート線駆動回路７ｂのスタート信号ＶＧＳＴがハイレベルになると、透明・散乱切替素子駆動回路７７ｄを構成するシフトレジスタ回路７７ｆの入力もハイレベルとなり、ゲート線駆動回路７ｂと同様に、このハイレベルのデータをシフトレジスタ回路７７ｆは内部に伝送させる。そして、まずシフトレジスタ回路７７ｆの１段目がハイレベルになると、透明・散乱切替素子１２２ｂの１番目の行ブロック１２２ｂ１に接続された１ビットカウンタ回路が動作し、１番目の行ブロック１２２ｂ１を反転動作させる。同様に、シフトレジスタ回路７７ｆの９１段目がハイレベルになると、２番目の行ブロック１２２ｂ２を反転動作させ、以降同様に、１８１段目がハイレベルとなることで３番目の行ブロック１２２ｂ３、２７１段目がハイレベルとなることで４番目の行ブロック１２２ｂ４を順次反転動作させる。このようにして、透明・散乱切替素子を面内で走査することができる。更には、それぞれの行ブロックに接続された伝送ゲート回路７ｇを個別にオフすることで、表示面内に透明状態と散乱状態とを同時に実現することができる。
【０１５０】
本実施形態においては、特に同一画面上に透明状態と散乱状態とを混在することができるため、特に機密性の高い表示部のみを狭視野角状態とする使用方法が可能となる。更には、透明・散乱切替素子を分割駆動することができるため、面内一様に駆動する場合よりも空間周波数を高めることができ、この結果フリッカ抑制など高画質化が可能となる。
【０１５１】
なお、本実施形態においては、４つの行ブロックは同様に配線されるものとして説明したが、図３５に示すように、ＶＯＵＴ１とＶＯＵＴ２への配線を入れ替えて接続することにより、極性を入れ替えることが可能となる。そして、隣接する行ブロックに対して極性が反転するように接続することで、表示パネルのライン反転と同様に、反転に伴うフリッカ等の表示品質の劣化を抑制することができるため、更なる高画質化が可能となる。図３５においては、１番目と３番目の行ブロックへの配線は図３４と同様であり、これに対して２番目と４番目の行ブロックへの配線が入れ替えてある。
【０１５２】
また、本実施形態においては、透明・散乱切替素子上の４つの行ブロックと透明・散乱切替素子駆動回路との接続は端子部７ｅを経由して接続されるものとして説明したが、これにより端子部の面積を低減できるため小型化が容易になり好ましい。他の例として、４つの行ブロックへの対応を優先させ、表示領域の横、即ち＋Ｙ方向側の額縁領域で接続する方法も考えられるが、前述の方法と比較すると、表示領域の横に新たな端子部が必要となってしまい、小型化の点からは好ましくない。ただし、表示領域の横に端子部を設けることで、透明・散乱切替素子上の配線パターンを簡素化することができるため、コスト低減の上では有利である。表示装置に求められる要求に応じて、適宜最適な方法を選択することができる。
【０１５３】
更に、シフトレジスタ回路７７ｆの入力段に遅延回路を設けることで、表示パネルの走査と意図的にタイミングをずらして最適化を図ることも可能である。更には、透明・散乱切替素子の行ブロックの走査方向を表示パネルの走査方向と逆方向に設定してもよく、高画質かが可能となる。また、１ビットカウンタ回路の一部を２ビットカウンタ回路に置き換えて、面内で異なる反転周期を混在させることも可能である。例えば、画面の上部や下部など、重要な情報が表示される確率が比較的低い部分の反転周期を大きくすることで、画面全体の画質を実用上大きく損なうことなく、低消費電力化が可能になる。逆に注目度の高い情報が表示される確率の高い領域の反転周期を小さくして、その部分の高画質化を実現することもできる。また、本実施形態はシフトレジスタ回路を用いて構成する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、他の回路を使用して同等の効果を発揮させることもできる。一例では、前述の第４実施形態同様に、カウンタ回路を用いて構成してもよい。本第１０実施形態における上記以外の動作及び効果は、前述の第１実施形態と同様である。
【０１５４】
次に、本発明の第１１の実施形態について説明する。図３６は本実施形態に係る表示装置を示す斜視図であり、図３７は表示装置の構成要素である透過型液晶表示パネルの構成を示す上面図であり、図３８は透明・散乱切替素子を駆動するために使用する透明・散乱切替素子駆動回路の回路図である。
【０１５５】
図３６に示すように、本第１１実施形態に係る表示装置２９は、光源装置１４と透過型液晶表示パネル７８とより構成されている。光源装置１４は図３６に示すように、前述の第１実施形態に記載の光源装置１と比較して、透明・散乱切替素子１２２の代わりに、透明・散乱切替素子１２２ｃが使用されている点が異なる。透明・散乱切替素子１２２ｃはメモリ性を有し、電圧を印加しなくても直前の状態を保持することができる。一例では、正極性の電圧を印加すると透明状態となり、オフした後でもこの透明状態を保つことができる。そして、負極性の電圧を印加すると散乱状態となり、オフした後でも散乱状態を保つことができる。このような機能を有する透明・散乱切替素子は、メモリー性を有する液晶、一例では強誘電性液晶に対し配向性のポリマーを混在させ、偏光板を付加して特定の偏光方向のみを利用するように設定することで、容易に実現可能である。
【０１５６】
透過型液晶表示パネル７８は、図３７及び図３８に示すように、前述の第１実施形態に記載の透過型液晶表示パネルと比較して、透明・散乱切替素子駆動回路７ｄの代わりに透明・散乱切替素子駆動回路７８ｄが使用されている。そして、透明・散乱切替素子駆動回路７８ｄの基本的な構成は前述の透明・散乱切替素子駆動回路７ｄと同様であるが、１ビットカウンタ回路７ｆの入力が制御信号ＶＰＤＬＣ２となっており、伝送ゲート回路７ｇの制御信号ＶＰＤＬＣ２と同じである点が異なる。制御信号ＶＰＤＬＣ２はハイレベルとローレベルをとるが、伝送ゲート回路７ｇにおいては、ハイレベルの際に入力信号をそのまま出力し、ローレベルの際には入力と出力を切断し、スイッチの役割を果たす。そして本実施形態においては、制御信号ＶＰＤＬＣ２は、透明状態と散乱状態とを切り替える際にハイレベルを取り、それ以外の場合にはローレベルとなる。本実施形態における上記以外の構成は、前述の第１の実施形態と同様である。そのため、図１、図４、及び図５と同様の構成物には同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。
【０１５７】
次に、上述の如く構成された本実施形態に係る表示装置の動作、即ち、本実施形態に係る表示装置の駆動方法について説明する。制御信号ＶＰＤＬＣ２がハイレベルになると、１ビットカウンタ回路７ｆの入力がハイレベルとなり、１ビットカウンタ回路７ｆからは所定の電圧が出力される。一例では、Ｑがハイレベルであり、ＱＢがローレベルである。そして、制御信号ＶＰＤＬＣ２がハイレベルである間は伝送ゲート回路７ｇがオン状態となるため、ＶＯＵＴ１にはハイレベルが出力され、ＶＯＵＴ２にはローレベルが出力される。この結果、透明・散乱切替素子１２２ｃは透明状態となる。そして、制御信号ＶＰＤＬＣ２がローレベルとなると、透明・散乱切替素子１２２ｃの駆動はオフとなるが、前述のメモリ性により透明状態が保たれる。
【０１５８】
次に制御信号ＶＰＤＬＣ２がハイレベルとなるのは、透明・散乱切替素子１２２ｃを散乱状態に切り替える場合である。制御信号ＶＰＤＬＣ２がハイレベルとなると、１ビットカウンタ回路７ｆの入力がハイレベルとなるが、１ビットカウンタ回路７ｆは透明状態を記憶しているため、反転情報を出力することになる。即ち、Ｑがローレベルとなり、ＱＢがハイレベルとなる。そして、制御信号ＶＰＤＬＣ２がハイレベルである間は伝送ゲート回路７ｇがオン状態となるため、ＶＯＵＴ１にはローレベルが出力され、ＶＯＵＴ２にはハイレベルが出力される。この結果、透明・散乱切替素子１２２ｃは散乱状態となる。そして、制御信号ＶＰＤＬＣ２がローレベルとなると、透明・散乱切替素子１２２ｃの駆動はオフとなるが、前述のメモリ性により散乱状態が保たれる。このように透明・散乱切替素子１２２ｃのメモリ性を活用することで、ゲート線駆動回路の電源のみを流用して、駆動することが可能となる。
【０１５９】
本実施形態においては、表示パネル上の既存の回路に使用されている電源、一例ではゲート線駆動回路に用いられる電源などを流用することにより、透明・散乱切替素子を駆動することができる。また、メモリ性を有する透明・散乱切替素子を好適に駆動することができ、低消費電力化が可能となる。更に、メモリ性を有する透明・散乱切替素子を使用することで、通電の必要な回路規模も小規模に構成でき、また回路動作も切替時のみに留めることができるため、本構成の駆動回路と組み合わせることで、更なる低消費電力化、高歩留化による低コスト化などが可能となる。そして、反転駆動の必要な他の透明・散乱切替素子と比較した場合、透明状態や散乱状態において反転駆動が不要となるため、反転動作に伴う表示品質の劣化を抑制することができ、高画質化が可能となる。
【０１６０】
なお、本実施形態における透明・散乱切替素子の駆動回路は１ビットカウンタ回路を使用する構成について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、正極性と負極性の電圧を印加した後に電圧を印加しない状態にすることができれば、好適に使用することが可能である。他の例としては、制御線を２本準備しておき、中点オフ付きの３モードトグルスイッチをヒューマンインターフェースとして使用する形態が考えられる。例えば、トグルスイッチを左側に倒すと透明・散乱切替素子には正極性の電圧が印加され、トグルスイッチから手を放すと自動的に中点の開放状態となる。右側に倒せば負極性の電圧が印加され、手を放すことで自動的にオフとなる。この場合、透明・散乱切替素子駆動回路は、２本の制御線が入力され、正負の電圧を選択する単なるスイッチで構成することができ、最も小規模な回路で構成することができる。本第１１実施形態における上記以外の動作及び効果は、前述の第１実施形態と同様である。
【０１６１】
次に、本発明の第１２の実施形態について説明する。図３９は本実施形態に係る表示装置を示す斜視図であり、図４０は表示装置の構成要素である透過型液晶表示パネルの構成を示す上面図である。
【０１６２】
図３９に示すように、本第１２実施形態に係る表示装置２１０は、光源装置１と透過型液晶表示パネル７９とより構成されている。透過型液晶表示パネル７９は、図４０に示すように、前述の第１実施形態に記載の透過型液晶表示パネルと比較して、透明・散乱切替素子駆動回路７ｄの代わりに透明・散乱切替素子駆動回路７８ｄが使用されている。そして、透過型液晶表示パネル７９上には、周期の温度を検出する温度検出回路７８ｆが搭載され、この温度検出回路７８ｆの出力は透明・散乱切替素子駆動回路７８ｄに入力されている。温度検出回路７８ｆは公知の技術（例えば特開2006-71564号公報など）を使用して構成され、薄膜トランジスタが使用されている。透明・散乱切替素子駆動回路７８ｄは、温度検出回路７８ｆからの入力に基づき、透明・散乱切替素子を駆動するための出力電圧を可変できるように構成されている。一例では、低温状態において出力電圧を大きくし、温度が上昇するに連れて出力電圧を低減するように構成されている。即ち、本実施形態においては、周囲の温度を検出する温度検出回路が用いられ、この温度検出回路の結果を利用して透明・散乱切替素子駆動回路が透明・散乱切替素子を駆動する電圧範囲を可変としている点が大きな特徴である。本実施形態における上記以外の構成は、前述の第１の実施形態と同様である。そのため、図１、図４、及び図５と同様の構成物には同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。
【０１６３】
次に、上述の如く構成された本実施形態に係る表示装置の動作及び効果、即ち、本実施形態に係る表示装置の駆動方法とその効果について説明する。温度検出回路７８ｆが周囲の温度状況を監視し、低温状態であることを検出すると、この情報が透明・散乱切替素子駆動回路７８ｄに入力される。すると、透明・散乱切替素子駆動回路７８ｄは、温度検出回路７８ｆからの入力情報に基づき、透明・散乱切替素子を駆動するための出力電圧を大きくする。一般的に、透明・散乱切替素子は低温状態において応答速度が低下するため、透明状態と散乱状態との切替が遅くなるが、駆動電圧を大きくすることで高速な応答が可能となる。これにより、低温状態にも係わらず狭視野角表示と広視野角表示との高速な切替が可能となる。一方で、温度検出回路７８ｆが温度上昇を検出すると、この情報が透明・散乱切替素子駆動回路７８ｄに入力される。すると、透明・散乱切替素子駆動回路７８ｄは、温度検出回路７８ｆからの入力情報に基づき、透明・散乱切替素子を駆動するための出力電圧を小さくする。温度が上昇した場合、透明・散乱切替素子は低電圧化が可能であり、高電圧で駆動を続けるのは消費電力低減の点で好ましくない。本実施形態のように動作させることで、低電力化が可能となる。このような制御は、外気温が低い場合に、端末装置を始動時する際に非常に有効である。始動時は低温状態であるが、端末装置を暫く使用すると、光源の発熱等で透明・散乱切替素子は温度上昇するので、駆動電圧を低減して低電力化を実現でき、高速な切替と両立することができる。また、図３９に示すように、表示パネルは透明・散乱切替素子と近接して配置されているため、温度検出回路を表示パネル上に設けることで、透明・散乱切替素子の状態をより正確に検出することができ、制御の高精度化が可能となる。
【０１６４】
本実施形態における温度検出部材は、１個が使用されている場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、複数個使用することも可能である。これにより、検出の高精度化が可能となる。また、複数個の温度検出回路を光源に対して異なる位置に配置することにより、透明・散乱切替素子の温度むらを検出し、この点を考慮して駆動に反映することが可能となる。一例では、光源に近い端子部のみならず、端子部から最も離れた表示パネル上、図３９における表示パネルの＋Ｘ方向の端に配置するのが好ましい。光源に近い領域は早く温度上昇するが、光源から離れた領域は暖まるのに時間がかかるので、全体の温度が一定になるまでは駆動電圧を低減しないなど、細かな制御が可能になる。一部に低温領域が残存する状態で駆動電圧を低減してしまうと、その領域のみ応答速度が低いので、切替時にむらとなって観察されるという問題が発生するからであり、上記構成によりこの問題を解決することができる。
【０１６５】
なお、本実施形態においては、温度検出回路からの情報に基づき、透明・散乱切替素子の駆動電圧を調整する例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、温度情報を用いて何らかの制御をする場合に好適に適用できる。他の例としては、透明・散乱切替素子を駆動する電圧の極性反転周期を調整する場合などが考えられる。低温状態においては、透明・散乱切替素子の透明・散乱切替層中に含有されるイオン等不純物の移動度も低下するので、極性反転の周期を大きくしてもあまり問題とならない。また、低温状態においては、表示品質よりもバッテリの長時間化の方が望まれる傾向にある。そこで、低温時に反転周波数を低減することで、バッテリの長寿命化が可能となる。そして、前述の電圧制御と組合せることで、切替時の応答速度は保ちつつ、低電力化することも可能となる。本第１２実施形態における上記以外の動作及び効果は、前述の第１実施形態と同様である。
【０１６６】
次に、本発明の第１３の実施形態について説明する。図４１は本実施形態に係る表示装置を示す斜視図であり、図４２は表示装置の構成要素である透過型液晶表示パネルの構成を示す上面図であり、図４３は透明・散乱切替素子を駆動するために使用する透明・散乱切替素子駆動回路の回路図である。
【０１６７】
図４１に示すように、本第１３実施形態に係る表示装置２１１は、光源装置１５と透過型液晶表示パネル７０とより構成されている。光源装置１５は図４１に示すように、前述の第１実施形態に記載の光源装置１と比較して、光源駆動回路５が設けられている点が異なる。そして、光源駆動回路５は、制御線を介して、透過型液晶表示パネル７０と接続されている。図４２及び図４３に示すように、透過型液晶表示パネル７０上には、透明・散乱切替素子駆動回路７０ｄが構成されているが、光源駆動回路５を制御するための制御線は、この透明・散乱切替素子駆動回路７０ｄに接続されている。透明・散乱切替素子駆動回路７０ｄの光源駆動回路５に対する出力がハイレベルの場合には、光源駆動回路５は白色ＬＥＤ５１を狭視野角表示用に調整し、ローレベルの場合には広視野角用に調整するよう構成されている。即ち、本実施形態における透明・散乱切替素子駆動回路７０ｄは、光源駆動回路５を制御する役割も兼ねている。
【０１６８】
図４３に示すように、透明・散乱切替素子駆動回路７０ｄは、基本的な構成は前述の透明・散乱切替素子７ｄと同様であるが、透明・散乱切替素子の透明状態と散乱状態とを切り替えるための制御信号ＶＰＤＬＣが伝送ゲート回路７ｇだけでなく遅延回路７３ｆにも接続されている点が異なる。遅延回路７３ｆは所定段数のシフトレジスタ回路から構成され、その電源はゲート線駆動回路と共通であり、そのクロックはゲート線駆動回路のクロック信号ＶＣＬＫが接続されている。そして、遅延回路７３ｆの出力はＯＲ回路７５ｆに入力されている。ＯＲ回路７５ｆには、制御信号ＶＰＤＬＣも入力されており、ＯＲ回路７５ｆはこの制御信号ＶＰＤＬＣと遅延回路７３ｆの出力のＯＲ演算を実行するよう構成されている。そしてＯＲ回路７５ｆの出力はＶＬＥＤ端子に接続され、このＶＬＥＤ端子には光源駆動回路５を制御するための制御線が接続される。遅延回路７３ｆの段数は、透明・散乱切替素子が透明状態から散乱状態に切り替わる際に必要な時間に設定されている。本実施形態における上記以外の構成は、前述の第１の実施形態と同様である。そのため、図１、図４、及び図５と同様の構成物には同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。
【０１６９】
次に、上述の如く構成された本実施形態に係る表示装置の動作、即ち、本実施形態に係る表示装置の駆動方法について説明する。まず、狭視野角表示状態について説明する。制御信号ＶＰＤＬＣがハイレベルの際には、透明・散乱切替素子が駆動され、透明状態となる。そして、極性反転動作が実行されるのは、前述の第１実施形態と同様である。本実施形態においては、遅延回路７３ｆを通して光源駆動回路５を制御する信号もハイレベルであるため、光源駆動回路５は白色ＬＥＤ５１を狭視野角表示用に調整する。一方で、制御信号ＶＰＤＬＣがローレベルの際には、透明・散乱切替素子が開放され、散乱状態となる。そして、遅延回路７３ｆを通して光源駆動回路５を制御する信号もローレベルであるため、光源駆動回路５は白色ＬＥＤ５１を広視野角表示用に調整する。
【０１７０】
本実施形態における動作の最大の特徴は、狭視野角表示状態と広視野角表示状態との切替過程にある。一般的に、狭視野角表示状態においては、狭い角度範囲に光を照射すれば良いため、光源の発する光量は少なくて済む。即ち、光源駆動回路５が白色ＬＥＤ５１を狭視野角表示用に調整するとは、具体的には光量を減少させることを意味する。一方で、広視野角表示状態においては、広い角度範囲に光を照射する必要があるため、狭視野角表示状態よりも光量を増やす必要がある。即ち、光源駆動回路５が白色ＬＥＤ５１を広視野角表示用に調整するとは、具体的には光量を増大させることを意味する。そして、本実施形態においては、遅延回路７３ｆが使用され、その遅延時間は、透明・散乱切替素子が透明状態から散乱状態に切り替わる際に必要な時間に設定されている。したがって、制御信号ＶＰＤＬＣがローレベルからハイレベルとなり、広視野角状態から狭視野角状態に移行すると、透明・散乱切替素子は散乱状態から透明状態への移行を開始する。ここでＯＲ回路７５ｆの入力は、遅延回路７３ｆからの入力がローレベルのままであり、制御信号ＶＰＤＬＣからの入力はハイレベルになっている。従って、ＯＲ回路７５ｆの出力は制御信号ＶＰＤＬＣがローレベルからハイレベルに移行するのと同時にハイレベルとなり、光源駆動回路５は白色ＬＥＤ５１の光量を低下させる。即ち、散乱状態から透明状態に移行する途中で、光量が低下した状態になっている。一方で、制御信号ＶＰＤＬＣがハイレベルからローレベルとなり、狭視野角状態から広視野角状態に移行すると、透明・散乱切替素子は透明状態から散乱状態への移行を開始する。ここでＯＲ回路７５ｆの入力は、遅延回路７３ｆからの入力がハイレベルのままであり、制御信号ＶＰＤＬＣからの入力はローレベルになっている。従って、ＯＲ回路７５ｆの出力はハイレベルのままであり、遅延回路７３ｆからの入力がローレベルになるのと同時にローレベルとなる。即ち、透明状態から散乱状態に移行する間は、ＬＥＤ５１は狭視野角表示用の暗い状態であり、散乱状態に移行した後に光量が増大して明るい状態となる。
【０１７１】
前述のように、透明・散乱切替素子が散乱状態である広視野角表示状態においては、光源はより多くの光量を発する必要があるが、切替時にこの光量が多い状態で透明・散乱切替素子の散乱性能が低下すると、表示の輝度が一瞬以上に上がり、使用者には閃光となって観察され、違和感を与えてしまう。本実施形態においては、透明・散乱切替素子駆動回路が光源駆動回路の制御も兼ね、透明・散乱切替素子が完全な散乱状態にある時のみ光源の光量を広視野角表示用となるよう制御することで、切替時に画面が閃光する現象を防止し、違和感を低減することができる。
【０１７２】
なお、本実施形態における回路構成は上記の説明に限定されるものではなく、透明・散乱切替素子が完全な散乱状態にある時のみ光源の光量を広視野角表示用となるよう制御可能な構成であれば好適に使用することができる。また、遅延回路は光源の制御側に配置する必要もなく、透明・散乱切替素子の制御側に設け、まず光源の光量を低下させてから透明・散乱切替素子を調整することも可能である。
【０１７３】
更には、透明・散乱切替素子を切り替える期間、光源を完全に消灯するように制御してもよい。これにより、閃光の発生を完全に抑制できるだけでなく、切替時に画面の輝度を一時的に低下させることができるため、狭視野角表示状態と広視野角表示状態が切り替わったことを使用者に明示的に示すことが可能となる。
【０１７４】
また、光源で消費する電力に対応可能な場合には、表示パネル上に光源の駆動回路を形成してもよい。本第１３実施形態における上記以外の動作及び効果は、前述の第１実施形態と同様である。
【０１７５】
なお、上述の各実施形態は夫々単独で実施してもよいが、適宜組み合わせて実施することも可能である。
【０１７６】
上記の実施の形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下に限定されない。
【０１７７】
（付記１）
光源と、この光源から入射された光を透過する状態と散乱する状態に切替可能な透明・散乱切替素子と、この透明・散乱切替素子を透過した光を入射して画像を表示する表示パネルと、を有し、この表示パネルは画素がマトリクス状に配置されてなる表示領域を有し、この表示領域の画素を駆動するための電源及び信号が、前記透明・散乱切替素子の駆動にも使用されることを特徴とする表示装置。
【０１７８】
（付記２）
少なくとも前記表示領域の画素を駆動するための電源及び信号が入力され、前記透明・散乱切替素子を駆動する信号を出力する透明・散乱切替素子駆動回路を有し、この透明・散乱切替素子駆動回路は前記表示パネル上に形成されていることを特徴とする付記１に記載の表示装置。
【０１７９】
（付記３）
前記透明・散乱切替素子駆動回路には制御信号が入力され、この制御信号の状態により前記透明・散乱切替素子駆動回路の出力がオン又はオフされることを特徴とする付記２に記載の表示装置。
【０１８０】
（付記４）
前記表示パネルはアクティブマトリクス型の表示パネルであり、前記表示領域の各画素を行単位で選択するゲート線駆動回路を有し、このゲート線駆動回路のスタート信号が前記透明・散乱切替素子駆動回路に入力されることを特徴とする付記２又は３に記載の表示装置。
【０１８１】
（付記５）
前記ゲート線駆動回路の電源が前記透明・散乱切替素子駆動回路に入力されることを特徴とする付記２乃至４のいずれか一に記載の表示装置。
【０１８２】
（付記６）
前記表示パネルは外部と電源、信号を接続するための端子部を有し、この端子部と前記ゲート線駆動回路との間に前記透明・散乱切替素子駆動回路が形成されていることを特徴とする付記４又は５に記載の表示装置。
【０１８３】
（付記７）
前記透明・散乱切替素子駆動回路の出力電圧の極性反転が、前記ゲート線駆動回路のスタート信号と同期していることを特徴とする付記４乃至６のいずれか一に記載の表示装置。
【０１８４】
（付記８）
前記透明・散乱切替素子駆動回路はカウンタ回路を有することを特徴とする付記４乃至７のいずれか一に記載の表示装置。
【０１８５】
（付記９）
前記透明・散乱切替素子駆動回路はカウンタ回路の出力に伝送ゲートを有し、この伝送ゲートにより前記カウンタ回路の出力が制御されることを特徴とする付記８に記載の表示装置。
【０１８６】
（付記１０）
前記透明・散乱切替素子駆動回路は表示パネル上に形成された薄膜トランジスタを用いて構成されることを特徴とする付記２乃至９のいずれか一に記載の表示装置。
【０１８７】
（付記１１）
前記透明・散乱切替素子駆動回路は表示パネル上に実装されたＩＣチップに形成されることを特徴とする付記２乃至９のいずれか一に記載の表示装置。
【０１８８】
（付記１２）
前記光源から出射された光の光線方向を規制して前記透明・散乱切替素子に対して出射する光線方向規制素子を有することを特徴とする付記１乃至１１のいずれか一に記載の表示装置。
【０１８９】
（付記１３）
付記１乃至１２のいずれか一に記載の表示装置を有することを特徴とする端末装置。
【０１９０】
（付記１４）
携帯電話、個人用情報端末、ゲーム機、デジタルカメラ、ビデオカメラ、ビデオプレーヤ、ノート型パーソナルコンピュータ、キャッシュディスペンサ又は自動販売機であることを特徴とする付記１３に記載の端末装置。
【０１９１】
（付記１５）
画素がマトリクス状に配置されてなる表示領域と、少なくとも前記表示領域の画素を駆動するための電源及び信号が入力され、入射された光を透過する状態と散乱する状態に切替可能な透明・散乱切替素子を駆動するための信号を出力する透明・散乱切替素子駆動回路と、を有することを特徴とする表示パネル。
【０１９２】
（付記１６）
前記表示パネルはアクティブマトリクス型の表示パネルであり、前記画素を行単位で選択するゲート線駆動回路を有し、このゲート線駆動回路のスタート信号が入力され、このスタート信号に同期してゲート線駆動回路の電源電圧が交互に出力される回路を有することを特徴とする付記１５に記載の表示パネル。
【０１９３】
（付記１７）
光源と、この光源から入射された光を透過する状態と散乱する状態に切替可能な透明・散乱切替素子と、この透明・散乱切替素子を透過した光を入射して画像を表示する表示パネルと、を有し、この表示パネルは画素がマトリクス状に配置されてなる表示領域を有し、この表示領域の画素を駆動するための電源又は信号の少なくとも一方を用いて、前記透明・散乱切替素子が駆動されることを特徴とする表示装置。
【０１９４】
（付記１８）
少なくとも前記表示領域の画素を駆動するための電源及び信号が入力され、前記透明・散乱切替素子を駆動する信号を出力する透明・散乱切替素子駆動回路を有し、この透明・散乱切替素子駆動回路は前記表示パネル上に形成されていることを特徴とする付記１７に記載の表示装置。
【０１９５】
（付記１９）
前記透明・散乱切替素子駆動回路には制御信号が入力され、この制御信号の状態により前記透明・散乱切替素子駆動回路の出力がオン又はオフされることを特徴とする付記１８に記載の表示装置。
【０１９６】
（付記２０）
前記透明・散乱切替素子駆動回路は、前記透明・散乱切替素子の駆動電圧の極性を反転する回路を有し、前記表示パネルの画素を駆動するための信号を用いて、この反転動作が実現されることを特徴とする付記１８又は１９に記載の表示装置。
【０１９７】
（付記２１）
前記表示パネルはアクティブマトリクス型の表示パネルであり、前記表示領域の各画素を行単位で選択するゲート線駆動回路を有し、このゲート線駆動回路のスタート信号が前記透明・散乱切替素子駆動回路に入力されることを特徴とする付記１９又は２０に記載の表示装置。
【０１９８】
（付記２２）
前記ゲート線駆動回路は複数系統が搭載され、この複数系統のゲート線駆動回路のスタート信号を用いて、前記透明・散乱切替素子の極性反転動作が実現されることを特徴とする付記２１に記載の表示装置。
【０１９９】
（付記２３）
前記透明・散乱切替素子の極性反転動作の周波数は、周波数変調されていることを特徴とする付記２２に記載の表示装置。
【０２００】
（付記２４）
前記ゲート線駆動回路の電源が前記透明・散乱切替素子駆動回路に入力されることを特徴とする付記２１に記載の表示装置。
【０２０１】
（付記２５）
前記透明・散乱切替素子駆動回路はカウンタ回路、シフトレジスタ回路、分周回路、遅延回路の少なくとも一つを有することを特徴とする付記１８乃至２４のいずれか一に記載の表示装置。
【０２０２】
（付記２６）
前記透明・散乱切替素子は電気的に独立した複数の領域に分割されていることを特徴とする付記１８乃至２５のいずれか一に記載の表示装置。
【０２０３】
（付記２７）
前記表示パネル上には温度検出部材が形成され、前記透明・散乱切替素子駆動回路がこの温度検出部材の結果を用いて前記透明・散乱切替素子を駆動することを特徴とする付記１８乃至２６のいずれか一に記載の表示装置。
【０２０４】
（付記２８）
前記透明・散乱切替素子駆動回路が、前記光源を制御する回路を有し、この回路によって光源が制御されることを特徴とする付記１８乃至２７のいずれか一に記載の表示装置。
【０２０５】
（付記２９）
前記表示パネルは外部と電源、信号を接続するための端子部を有し、この端子部と前記ゲート線駆動回路との間に前記透明・散乱切替素子駆動回路が形成されていることを特徴とする付記１８乃至２８のいずれか一に記載の表示装置。
【０２０６】
（付記３０）
前記表示パネルと外部を接続するための配線と、前記透明・散乱切替素子と前記表示パネルとを接続するための配線が一体形成されていることを特徴とする付記１８乃至２９のいずれか一に記載の表示装置。
【０２０７】
（付記３１）
前記透明・散乱切替素子駆動回路は表示パネル上に形成された薄膜トランジスタを用いて構成されることを特徴とする付記１８乃至３０のいずれか一に記載の表示装置。
【０２０８】
（付記３２）
前記透明・散乱切替素子駆動回路は表示パネル上に実装された集積回路チップに形成されることを特徴とする付記１８乃至３０のいずれか一に記載の表示装置。
【０２０９】
（付記３３）
前記光源から出射された光の光線方向を規制して前記透明・散乱切替素子に対して出射する光線方向規制素子を有することを特徴とする付記１８乃至３２のいずれか一に記載
の表示装置。
【０２１０】
（付記３４）
付記１８乃至３３のいずれか一に記載の表示装置を有することを特徴とする端末装置。
【０２１１】
（付記３５）
携帯電話、個人用情報端末、ゲーム機、デジタルカメラ、ビデオカメラ、ビデオプレーヤ、ノート型パーソナルコンピュータ、キャッシュディスペンサ又は自動販売機であることを特徴とする付記３４に記載の端末装置。
【産業上の利用可能性】
【０２１２】
本発明は、例えば、携帯電話、ＰＤＡ、ゲーム機、デジタルカメラ、ビデオカメラ及びビデオプレーヤ等の携帯端末装置の表示装置、並びにノート型パーソナルコンピュータ、キャッシュディスペンサ及び自動販売機等の端末装置の表示装置に好適に利用することができる。
【符号の説明】
【０２１３】
１、１１、１２、１３、１４、１５；光源装置
２、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、２１０、２１１；表示装置
３；導光板
３ａ；光入射面
３ｂ；光出射面
３ｃ；光拡散面
３ｄ；斜面
４；光学フィルム
４ａ；平板部
４ｂ；一次元プリズム体
５；光源駆動回路
５１；白色ＬＥＤ
７、７１、７２、７３、７４、７５、７６、７７、７８、７９、７０；透過型液晶表示パネル
７ａ；画素領域
７ｂ、７５ｂＬ、７５ｂＲ；ゲート線駆動回路
７ｃ；データ線駆動回路
７ｄ、７１ｄ、７２ｄ、７３ｄ、７４ｄ、７５ｄ、７６ｄ、７７ｄ、７８ｄ、７９ｄ、
７０ｄ；透明・散乱切替素子駆動回路
７ｅ；端子部
７ｆ；１ビットカウンタ回路
７１ｆ；２ビットカウンタ回路
７２ｆ；分周回路
７３ｆ；遅延回路
７４ｆ；カウンタ回路
７５ｆ；ＯＲ回路
７６ｆ；ＡＮＤ回路
７７ｆ；シフトレジスタ回路
７８ｆ；温度検出回路
７ｇ；伝送ゲート回路
９；携帯電話
１０９；透明基板
１１０；電極
１１１；ＰＤＬＣ層
１１１ａ；高分子マトリクス
１１１ｂ；液晶分子
１１２；ルーバ
１１２ａ；透明領域
１１２ｂ；吸収領域
１２２、１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃ；透明・散乱切替素子
１２２ｂ１、１２２ｂ２、１２２ｂ３、１２２ｂ４；行ブロック
２０１；制御回路
１００１；視野角制御型液晶表示装置
１１００、１１０１；電圧供給源
１１１０、１１１１、１１１２；基板
１１２０、１１２１、１１２２、１１２３；透明電極
１１３０；散乱モードの液晶
１１４０、１１４１；偏光子
１１５０、１１５１；配向膜
１１６０；液晶層
１１７０；液晶素子
１１８０；液晶素子
１１９０、１１９１；スイッチ
２１０１；視野角制御型液晶表示装置
２１０２；液晶表示装置
２１０３；散乱性制御素子
２１０４；照明装置
２１２０；遮光スリット付シート
２１２１；照射部
２１２２；光源
２１２３；光出射面
２１２４；反射シート
Ｌ１；光線
【技術分野】
【０００１】
本発明は、視野角を切り替えることができる表示装置、この表示装置を搭載した端末装置、及び前記表示装置に組み込まれる表示パネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
近時、薄型、軽量、小型、低消費電力等の利点から、液晶を使用した表示装置は、モニタ及びテレビジョン（ＴＶ：Television）等の大型の端末装置から、ノート型パーソナルコンピュータ、キャッシュディスペンサ及び自動販売機等の中型の端末装置、またパーソナルＴＶ、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant：個人用情報端末）、携帯電話及び携帯ゲーム機等の小型の端末装置にまで広く搭載され、使用されている。これらの液晶表示装置は、使用する光源の種類に応じて、透過型、反射型、透過光と反射光とを併用する半透過型に大別できる。反射型は、表示に外光を利用できるため低消費電力化が可能であるが、透過型と比較するとコントラスト等の表示性能が劣るため、現在では透過型及び半透過型が液晶表示装置の主流となっている。透過型及び半透過型の液晶表示装置では、液晶パネルの背面に光源装置を設置し、その光源装置が発する光を利用して表示を実現している。即ち、現在主流の液晶表示装置では、液晶パネルの他に光源装置が必須となっている。
【０００３】
液晶表示装置の主要構成部品である液晶パネルは、液晶分子の配向状態を電界により制御して情報を表示するが、液晶分子の種類、初期配向状態及び電界の方向等の組み合わせにより多数のモードが提案されている。これらのモードのうち、従来の端末装置に最も良く使用されるモードには、単純マトリクス構造によるＳＴＮ（Super Twisted Nematic）モード及びアクティブマトリクス構造によるＴＮ（Twisted Nematic）モードがあるが、これらのモードの液晶パネルは階調を正しく視認できる角度範囲が狭く、最適な観察位置から外れると階調反転が発生してしまう。
【０００４】
この階調反転の問題は、表示内容が電話番号等の文字主体の内容であった頃の携帯電話等の端末装置では大きな問題とならなかった。しかし、近年の技術進展により、端末装置が文字情報だけでなく画像情報も多く表示するようになったため、階調反転によって画像の視認性が著しく低下する点が問題になっている。このため、階調反転が発生せず階調を正しく視認できる視野角度範囲が広いモードの液晶パネルが、徐々に端末装置へ搭載されつつある。このようなモードの液晶パネルは、一般に広視野角液晶パネルと総称され、ＩＰＳ（イン・プレイン・スイッチング）方式等の横電界モード及びマルチドメイン垂直配向モード等が実用化されている。これらの広視野角液晶パネルの使用により広い視野角度範囲で正しい階調が視認できるため、中小型の端末装置は基本的にパーソナルツールでありながらも、複数人で同時に鑑賞し他人と情報を共有するアプリケーションが開発され、徐々に搭載されつつある。
【０００５】
一方で、中小型の端末装置はその性格上、秘密保持が厳重になされた密室の中だけではなく公共の場でも使用される。このとき、プライバシー情報及び秘密情報の表示に対しては、第三者の眼に触れない秘密保持が必要となる。特に近時、端末装置の進展に伴い、プライバシー情報及び秘密情報を表示する機会が増加し、覗き見防止技術への要望が強まっている。そこで、表示を視認できる角度範囲、即ち、視野角度範囲を狭くすることにより、使用者のみが視認でき、覗き見を防止できる技術の実現が望まれている。
【０００６】
上述の如く、視認角度範囲が広く複数人で同時に鑑賞できる表示と、視認角度範囲が狭く使用者のみが視認できる表示の実現が夫々望まれており、一つの端末装置がこれらの二種類の表示を切り替えて実現できることが望ましい。そこで、このような要求を満たすために、液晶表示装置に必須である光源装置に工夫を施し、視認角度範囲を変更可能にした表示装置が提案されている。
【０００７】
図４４は、特許文献１に記載されている従来の第１の視野角制御型液晶表示装置を模式的に示す断面図である。図４４に示すように、従来の第１の視野角制御型液晶表示装置１００１は、散乱を制御できる液晶素子１１７０と、旋光性及び複屈折性を制御できる液晶素子１１８０とから構成されている。散乱を制御できる液晶素子１１７０は、可視域で光学的に透明な基板１１１０及び１１１１と、透明電極１１２０及び１１２１と、散乱モードの液晶１１３０と、電圧供給源１１００と、スイッチ１１９０とから構成されている。旋光性及び複屈折性を制御できる液晶素子１１８０は、可視域で光学的に透明な基板１１１１及び１１１２と、透明電極１１２２及び１１２３と、偏光子１１４０及び１１４１と、配向膜１１５０及び１１５１と、旋光性及び複屈折性を持つ液晶層１１６０と、電圧供給源１１０１と、スイッチ１１９１とから構成されている。散乱モードの液晶１１３０としてはポリマー分散液晶を、また旋光性、複屈折性を制御できる液晶素子１１８０としてはＴＮ液晶を夫々使用している。偏光子１１４０及び１１４１は直交ニコルで配置されている。
【０００８】
このように構成された特許文献１に記載の従来の第１の視野角制御型液晶表示装置においては、透明電極１１２２と透明電極１１２３との間に電圧を印加することにより、液晶層１１６０の旋光性、複屈折性を変化させ、この変化を利用して光の透過率を制御することができる。このような旋光性、複屈折性を利用した表示モードにおいては、視角方向により実質的に入射光が受ける旋光性及び複屈折性が異なるために、視角に依存して輝度、色相が低減又は反転する現象が起こる。
【０００９】
そこで、このような視角依存性のある液晶素子１１８０の上部に散乱を制御できる液晶素子１１７０を配置し、視角依存性を低減する。即ち、散乱を制御できる液晶素子１１７０の液晶１１３０に電界を印加しない場合には、液晶分子がランダムに配列しているために、全視角にわたってほぼ等方的に散乱され、視角依存性が少ない表示を得ることができる。一方、液晶１１３０に電界を印加としたときには、印加電界により液晶分子は電界にほぼ平行に配列するために、液晶素子１１８０からの出射光は、液晶分子により散乱されることなく、そのまま出射される。この場合には、視角特性が良くなることはなく、従来のＴＮ液晶の視角特性に近い特性であるが、画面の正面に位置する使用者のみは画像を正しく視認することができる。従って、画面の正面に位置する使用者一人のみが正しく視認できればよいときには、液晶１１３０に電界を印加しないことにより、他人に覗き見されることを防止できる。
【００１０】
図４５は、特許文献２に記載されている従来の第２の視野角制御型液晶表示装置を模式的に示す断面図であり、図４６は、視野角制御型液晶表示装置に使用される照明装置を模式的に示す斜視図である。図４５に示すように、従来の第２の視野角制御型液晶表示装置２１０１は、液晶表示素子２１０２と、散乱性制御素子（散乱性制御手段）２１０３と、照明装置（バックライト）２１０４とから構成されている。散乱性制御素子２１０３は、液晶表示素子２１０２と照明装置２１０４との間に配置されている。図４６に示すように、照明装置２１０４は、散乱性制御素子２１０３の下方に配置され、遮光スリット付シート（透光性シート体）２１２０、及び照射部２１２１を備えている。照射部２１２１には、蛍光管等の光源２１２２が設けられており、光源２１２２からの光を出射させて遮光スリット付シート２１２０に導くための光出射面２１２３が形成されている。照射部２１２１における光出射面２１２３と対向する面には、光源２１２２から出射した光を反射させるため反射シート２１２４が設けられている。遮光スリット付シート２１２０は、透光性を有するシートの一方の面に線状の遮光材が互いに平行に多数配置されている。遮光材が延設される方向は、表示画面の垂直方向に一致している。
【００１１】
このように構成された特許文献２に記載の従来の第２の視野角制御型液晶表示装置においては、光源２１２２から発した光は、照射部２１２１の光出射面２１２３から出射され、遮光スリット付シート２１２０を介して散乱性制御素子２１０３に照射される。遮光スリット付シート２１２０は、光出射面２１２３より出射する光がこの遮光スリット付シート２１２０を透過するときに、遮光スリット付シート２１２０の光入射面に対して大きく傾斜した方向から入射する光を遮断する。これにより、この遮光スリット付シート２１２０の面と垂直な方向に平行度の高い透過光が得られる。照明装置２１０４から出射した光は、散乱性制御素子２１０３に入射する。散乱性制御素子２１０３は、印加電圧の有無に応じて入射した光線の散乱性を制御する。散乱制御素子２１０３が散乱状態にある場合には、照明装置２１０４から出射した光は散乱制御素子２１０３により散乱され、散乱制御素子２１０３が透明状態にある場合には、照明装置２１０４からの光は散乱されない。
【００１２】
この従来の第２の視野角制御型液晶表示装置２１０１においては、散乱性制御素子２１０３が散乱状態であるとき、照明装置２１０４から出射した平行度が高い光は、散乱性制御素子２１０３により散乱されて液晶表示素子２１０２に入射する。この結果、液晶表示素子２１０２を通過した光は、表示部の全視角方向に抜けて行き、表示部に正対する位置以外の位置からも表示内容の認識が可能となる。これに対して、散乱性制御素子２１０３が透明状態であるとき、照明装置２１０４からの平行度の高い光は、散乱性制御素子２１０３によって散乱されず、平行度の高い光のまま液晶表示素子２１０２に入射する。この結果、表示部を水平方向の左右より斜めに見る位置からでは、光が透過せず真っ暗になり、表示内容の認識が不可能となる。換言すれば、表示部に正対する使用者だけが表示内容を認識できる。
【００１３】
以上のように、従来の第２の視野角制御型液晶表示装置２１０１は、散乱性制御素子２１０３によって光の散乱性を制御できるため、表示内容の視野角特性を制御できる。また、照明装置２１０４によって平行度が高い光を液晶表示素子２１０２に向けて出射することができるため、散乱性制御素子２１０３が透明状態におかれるとき、表示画面に正対する使用者だけが表示内容を認識できる視野角特性を確実に得ることができる。従って、表示特性の視野角依存性が少なく、全視角方向にわたって表示特性が均一に保たれる状態と、表示画面に正対する位置からのみ表示内容を認識できる状態とを任意に切り替えることが可能な液晶表示装置を得ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開平５−７２５２９号公報
【特許文献２】特開平９−２４４０１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、上述の従来の視野角制御型液晶表示装置には、以下に示すような問題点がある。上述の従来の視野角制御型液晶表示装置においては、散乱を制御するための液晶素子を駆動するために、新たな駆動電源が必要になり、小型化、低コスト化が困難になる。特に、散乱を制御するための液晶素子は、直流電源を使用すると焼き付きが発生するため、交流電源を用いて駆動する必要がある。このために、駆動電源が複雑になり、小型化、低コスト化が困難になる。
【００１６】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、視野角度範囲を切替可能な表示装置において、散乱を制御するための透明・散乱切替素子の駆動電源を小型化、低コスト化可能な表示装置、この表示装置を搭載した端末装置、及び前記端末装置に組み込まれる表示パネルを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明に係る表示装置は、光源と、この光源から入射された光を透過する状態と散乱する状態に切替可能な透明・散乱切替素子と、この透明・散乱切替素子を透過した光を入射して画像を表示する表示パネルと、を有し、この表示パネルは画素がマトリクス状に配置されてなる表示領域を有し、この表示領域の画素を駆動するための電源及び信号が、前記透明・散乱切替素子の駆動にも使用されることを特徴とする。
【００１８】
本発明においては、透明・散乱切替素子用の信号及び電源を新たに設ける必要がなく、表示装置の小型化、低コスト化が可能となる。
【００１９】
また、少なくとも前記表示領域の画素を駆動するための電源及び信号が入力され、前記透明・散乱切替素子を駆動する信号を出力する透明・散乱切替素子駆動回路が表示パネル上に形成されていても良い。これにより、透明・散乱切替素子駆動回路を表示パネル以外に設ける必要がなくなるため、小型化が可能となる。
【００２０】
更にまた、前記透明・散乱切替素子駆動回路には制御信号が入力され、この制御信号の状態により前記透明・散乱切替素子駆動回路の出力がオン又はオフされても良い。これにより、１本の制御信号を入力するだけで透明・散乱切替素子の制御が可能になるため、小型化が容易になる。
【００２１】
更にまた、前記表示パネルはアクティブマトリクス型の表示パネルであり、前記表示領域の各画素を行単位で選択するゲート線駆動回路を有し、このゲート線駆動回路のスタート信号が前記透明・散乱切替素子駆動回路に入力されても良い。これにより、表示パネルのフレーム書き換えのタイミングと、透明・散乱切替素子を駆動する電圧の極性反転のタイミングとの同期を容易に取ることができる。
【００２２】
更にまた、前記ゲート線駆動回路の電源が前記透明・散乱切替素子駆動回路に入力されても良い。これにより、透明・散乱切替素子に大きな電界を印加することができる。電界が不十分な際には、低温時に透明・散乱切替素子が十分駆動されず透明状態にならないため、覗き見を防止することができなくなるが、ゲート線駆動回路の電源を使用することで十分な電圧を印加でき、低温時の特性を良好に保つことができる。
【００２３】
更にまた、前記表示パネルは外部と電源、信号を接続するための端子部を有し、この端子部と前記ゲート線駆動回路との間に前記透明・散乱切替素子駆動回路が形成されていても良い。これにより、ゲート線駆動回路のスタート信号と電源の流用が容易になり、また透明・散乱切替素子との接続も最短にすることができる。この結果、表示装置の更なる小型化が可能になる。
【００２４】
更にまた、前記透明・散乱切替素子駆動回路の出力電圧の極性反転が、前記ゲート線駆動回路のスタート信号と同期していても良い。これにより、表示パネルのフレーム書き換えのタイミングと、透明・散乱切替素子を駆動する電圧の極性反転のタイミングとの同期を完全に取ることができ、タイミングがずれた際に発生するフリッカを抑制することができる。
【００２５】
更にまた、前記透明・散乱切替素子駆動回路はカウンタ回路を有していても良く、更に前記カウンタ回路は１ビットのカウンタ回路であっても良い。これにより、透明・散乱切替素子の駆動に適した矩形波を生成でき、透明・散乱切替素子の焼き付きを防止できる。
【００２６】
また、前記カウンタ回路は２ビット以上のカウンタ回路であっても良い。これにより、透明・散乱切替素子の駆動周波数を低減することができる。この結果、透明・散乱切替素子の消費電力を低減することが可能となる。
【００２７】
更にまた、前記透明・散乱切替素子駆動回路はカウンタ回路の出力に伝送ゲートを有し、この伝送ゲートにより前記カウンタ回路の出力が制御されても良い。
【００２８】
更にまた、前記透明・散乱切替素子駆動回路は表示パネル上に形成された薄膜トランジスタを用いて構成されても良く、また前記透明・散乱切替素子駆動回路は表示パネル上に実装されたＩＣチップに形成されても良い。
【００２９】
更にまた、前記光源は発光ダイオードであることが好ましい。発光ダイオードは冷陰極管よりも薄いため、表示装置の薄型化が可能になる。
【００３０】
また、前記透過型表示パネルは液晶パネルであってもよい。このとき、前記液晶パネルが、横電界モード、マルチドメイン垂直配向モード又はフィルム補償ＴＮモードの液晶パネルであることが好ましい。これにより、透明・散乱切替素子が散乱状態にあるときに、表示が階調反転することを抑制でき、視認性が向上する。
【００３１】
更に、前記表示装置は、前記光源から出射された光の光線方向を規制して前記透明・散乱切替素子に対して出射する光線方向規制素子を有していてもよい。これにより、光源から出射した光の指向性を高めることができる。
【００３２】
本発明に係る端末装置は、前記表示装置を有することを特徴とする。また、この端末装置は、携帯電話、個人用情報端末、ゲーム機、デジタルカメラ、ビデオカメラ、ビデオプレーヤ、ノート型パーソナルコンピュータ、キャッシュディスペンサ又は自動販売機であってもよい。
【００３３】
本発明に係る表示パネルは、画素がマトリクス状に配置されてなる表示領域と、少なくとも前記表示領域の画素を駆動するための電源及び信号が入力され、入射された光を透過する状態と散乱する状態に切替可能な透明・散乱切替素子を駆動するための信号を出力する透明・散乱切替素子駆動回路と、を有することを特徴とする。
【００３４】
更にまた、前記表示パネルはアクティブマトリクス型の表示パネルであり、前記画素を行単位で選択するゲート線駆動回路が形成され、このゲート線駆動回路のスタート信号が入力され、このスタート信号に同期してゲート線駆動回路の電源電圧が交互に出力される回路を有することを特徴とする。
【００３５】
本発明の表示装置は、光源と、この光源から入射された光を透過する状態と散乱する状態に切替可能な透明・散乱切替素子と、この透明・散乱切替素子を透過した光を入射して画像を表示する表示パネルと、を有し、この表示パネルは画素がマトリクス状に配置されてなる表示領域を有し、この表示領域の画素を駆動するための電源又は信号の少なくとも一方を用いて、前記透明・散乱切替素子が駆動されることを特徴とする。
【００３６】
本発明においては、透明・散乱切替素子用の信号及び電源を新たに設ける必要がなく、表示装置の小型化、低コスト化が可能となる。
【００３７】
また、前記表示装置は、少なくとも前記表示領域の画素を駆動するための電源及び信号が入力され、前記透明・散乱切替素子を駆動する信号を出力する透明・散乱切替素子駆動回路を有し、この透明・散乱切替素子駆動回路は前記表示パネル上に形成されていてもよい。これにより、透明・散乱切替素子駆動回路を表示パネル以外に設ける必要がなくなるため、小型化が可能となる。
【００３８】
また、前記透明・散乱切替素子駆動回路には制御信号が入力され、この制御信号の状態により前記透明・散乱切替素子駆動回路の出力がオン又はオフされていてもよい。これにより、１本の制御信号を入力するだけで透明・散乱切替素子の制御が可能になるため、小型化が容易になる。
【００３９】
また、前記透明・散乱切替素子駆動回路は、前記透明・散乱切替素子の駆動電圧の極性を反転する回路を有し、前記表示パネルの画素を駆動するための信号を用いて、この反転動作が実現されていてもよい。これにより、表示パネルのフレーム書き換えのタイミングと、透明・散乱切替素子を駆動する電圧の極性反転のタイミングとを最適な状態に設定することができ、表示品質の向上が可能となる。
【００４０】
また、前記表示パネルはアクティブマトリクス型の表示パネルであり、前記表示領域の各画素を行単位で選択するゲート線駆動回路を有し、このゲート線駆動回路のスタート信号が前記透明・散乱切替素子駆動回路に入力されていてもよい。これにより、ゲート線駆動回路のスタート信号を用いて透明・散乱切替素子を駆動することができるため、反転動作における表示パネルとのタイミングを的確に設定することが可能となり、表示品質の大幅な向上が可能となる。
【００４１】
また、前記ゲート線駆動回路は複数系統が搭載され、この複数系統のゲート線駆動回路のスタート信号を用いて、前記透明・散乱切替素子の極性反転動作が実現されていてもよい。これにより、前記透明・散乱切替素子の極性反転の周波数を上げることができ、高画質化が可能となる。
【００４２】
また、前記透明・散乱切替素子の極性反転動作の周波数は、周波数変調されていてもよい。これにより、前記透明・散乱切替素子の消費電力を低減しつつ、高画質化が可能となる。
【００４３】
また、前記ゲート線駆動回路の電源が前記透明・散乱切替素子駆動回路に入力されていてもよい。これにより、透明・散乱切替素子に大きな電界を印加することができる。電界が不十分な際には、低温時に透明・散乱切替素子が十分駆動されず透明状態にならないため、覗き見を防止することができなくなるが、ゲート線駆動回路の電源を使用することで十分な電圧を印加でき、低温時の特性を良好に保つことができる。
【００４４】
また、前記透明・散乱切替素子駆動回路はカウンタ回路、シフトレジスタ回路、分周回路、遅延回路の少なくとも一つを有することが好ましい。これにより、特にカウンタ回路を使用した場合には、前記透明・散乱切替素子のオン又はオフ動作や極性反転動作を簡素な構成で実現することができ、低コスト化、信頼性向上が可能となる。また、極性反転動作の周波数向上にも適用でき、表示品質の向上が可能となる。また、分周回路を使用した場合にも、極性反転の周波数向上に適用できる。遅延回路を使用した場合には、反転動作のタイミングを最適化することができ、高画質化が可能となる。また、オン又はオフ動作
のタイミング最適化も可能となる。また、シフトレジスタ回路を用いて遅延回路を好適に構成することもできる。
【００４５】
また、前記透明・散乱切替素子は電気的に独立した複数の領域に分割されていてもよい。これにより、同一画面上における透明領域と散乱領域の混在表示が可能となり、重要な情報のみ秘密保持することが可能となる。また、反転動作を領域毎に実行することで高画質化が可能となる。更には隣接するブロックで反転極性が異なるように駆動することで、更なる高画質化が可能となる。
【００４６】
また、前記表示パネル上には温度検出部材が形成され、前記透明・散乱切替素子駆動手段がこの温度検出部材の結果を用いて前記透明・散乱切替素子を駆動してもよい。これにより、前記透明・散乱切替素子の駆動条件を周囲の温度状況に合わせて最適化することができ、表示性能の向上や低電力化が可能となる。
【００４７】
また、前記透明・散乱切替素子駆動手段が、前記光源を制御する回路を有し、この回路によって光源が制御されてもよい。これにより、前記透明・散乱切替素子と光源との制御が容易になり、切替タイミングの最適化が可能となる。この結果、切替時に異常な閃光が発生する現象を抑制して高画質化を実現したり、切替時の表示の輝度を低下させて狭視野角表示状態と広視野角表示状態の切替を明示することができる。
【００４８】
また、前記表示パネルは外部と電源、信号を接続するための端子部を有し、この端子部と前記ゲート線駆動回路との間に前記透明・散乱切替素子駆動回路が形成されていてもよい。これにより、ゲート線駆動回路のスタート信号と電源の流用が容易になり、また透明・散乱切替素子との接続も最短にすることができる。この結果、表示装置の更なる小型化が可能になる。
【００４９】
また、前記表示パネルと外部を接続するための配線と、前記透明・散乱切替素子と前記表示パネルとを接続するための配線が一体形成されていてもよい。これにより、配線の個数を削減でき、また前記表示パネルに配線を取り付ける回数を低減できるため、低コスト化が可能となる。
【００５０】
また、前記透明・散乱切替素子駆動回路は表示パネル上に形成された薄膜トランジスタを用いて構成されていてもよく、また前記透明・散乱切替素子駆動回路は表示パネル上に実装されたＩＣチップに形成されていてもよい。
【００５１】
また、前記光源から出射された光の光線方向を規制して前記透明・散乱切替素子に対して出射する光線方向規制素子を有していてもよい。これにより、光源から出射した光の指向性を高めることができる。
【００５２】
本発明に係る端末装置は、前記表示装置を有することを特徴とする。また、この端末装置は、携帯電話、個人用情報端末、ゲーム機、デジタルカメラ、ビデオカメラ、ビデオプレーヤ、ノート型パーソナルコンピュータ、キャッシュディスペンサ又は自動販売機であってもよい。
【発明の効果】
【００５３】
本発明によれば、視野角度範囲を切替可能な表示装置において、散乱を制御するための透明・散乱切替素子の駆動電源を小型化、低コスト化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る表示装置を示す斜視図である。
【図２】その構成要素である光源と導光板、光学フィルムを示す断面図である。
【図３】その構成要素である透明・散乱切替素子を示す断面図である。
【図４】その構成要素である透過型液晶表示パネルの構成を示す上面図である。
【図５】透明・散乱切替素子を駆動するために使用する透明・散乱切替素子駆動回路の回路図である。
【図６】本実施形態に係る端末装置を示す斜視図である。
【図７】（ａ）乃至（ｆ）は、横軸に共通して時間をとり、（ａ）は縦軸にゲート線駆動回路のスタート信号ＶＧＳＴの電圧をとり、（ｂ）は縦軸に１ビットカウンタ回路の一方の出力Ｑの電圧をとり、（ｃ）は縦軸に１ビットカウンタ回路のもう一方の出力ＱＢの電圧をとり、（ｄ）は縦軸に出力端子ＶＯＵＴ１の電圧をとり、（ｅ）は縦軸に出力端子ＶＯＵＴ２の電圧をとり、（ｆ）は縦軸に制御信号ＶＰＤＬＣの電圧をとって、本実施形態に係る表示装置における透明・散乱切替素子駆動回路の動作を示すタイミングチャートである。
【図８】本発明の第２の実施形態に係る表示装置を示す斜視図である。
【図９】その構成要素である透過型液晶表示パネルの構成を示す上面図である。
【図１０】透明・散乱切替素子を駆動するために使用する透明・散乱切替素子駆動回路の回路図である。
【図１１】（ａ）乃至（ｆ）は、横軸に共通して時間をとり、（ａ）は縦軸にゲート線駆動回路のスタート信号ＶＧＳＴの電圧をとり、（ｂ）は縦軸に２ビットカウンタ回路の一方の出力Ｑの電圧をとり、（ｃ）は縦軸に２ビットカウンタ回路のもう一方の出力ＱＢの電圧をとり、（ｄ）は縦軸に出力端子ＶＯＵＴ１の電圧をとり、（ｅ）は縦軸に出力端子ＶＯＵＴ２の電圧をとり、（ｆ）は縦軸に制御信号ＶＰＤＬＣの電圧をとって、本実施形態に係る表示装置における透明・散乱切替素子駆動回路の動作を示すタイミングチャートである。
【図１２】本発明の第３の実施形態に係る表示装置を示す斜視図である。
【図１３】その構成要素であるルーバを示す斜視図である。
【図１４】本発明の第４の実施形態に係る表示装置を示す斜視図である。
【図１５】その構成要素である透過型液晶表示パネルの構成を示す上面図である。
【図１６】透明・散乱切替素子を駆動するために使用する透明・散乱切替素子駆動回路の回路図である。
【図１７】本発明の第５の実施形態に係る表示装置を示す斜視図である。
【図１８】その構成要素である透過型液晶表示パネルの構成を示す上面図である。
【図１９】透明・散乱切替素子を駆動するために使用する透明・散乱切替素子駆動回路の回路図である。
【図２０】本発明の第６の実施形態に係る表示装置を示す斜視図である。
【図２１】その構成要素である透過型液晶表示パネルの構成を示す上面図である。
【図２２】透明・散乱切替素子を駆動するために使用する透明・散乱切替素子駆動回路の回路図である。
【図２３】本発明の第７の実施形態に係る表示装置を示す斜視図である。
【図２４】その構成要素である透過型液晶表示パネルの構成を示す上面図である。
【図２５】透明・散乱切替素子を駆動するために使用する透明・散乱切替素子駆動回路の回路図である。
【図２６】本発明の第８の実施形態に係る表示装置を示す斜視図である。
【図２７】その構成要素である透過型液晶表示パネルの構成を示す上面図である。
【図２８】透明・散乱切替素子を駆動するために使用する透明・散乱切替素子駆動回路の回路図である。
【図２９】（ａ）乃至（ｆ）は、横軸に共通して時間をとり、（ａ）は縦軸に左側ゲート線駆動回路のスタート信号ＶＧＳＴの電圧をとり、（ｂ）は縦軸に右側ゲート線駆動回路のスタート信号ＶＧＳＴの電圧をとり、（ｃ）は縦軸に１ビットカウンタ回路の入力の電圧をとり、（ｄ）は縦軸に１ビットカウンタ回路の一方の出力Ｑの電圧をとり、（ｅ）は縦軸に１ビットカウンタ回路のもう一方の出力ＱＢの電圧をとり、（ｆ）は縦軸に透明・散乱切替素子に印加される電圧をとって、本実施形態に係る表示装置における透明・散乱切替素子駆動回路の狭視野角状態における動作を示すタイミングチャートである。
【図３０】本発明の第９の実施形態に係る表示装置を示す斜視図である。
【図３１】本発明の第１０の実施形態に係る表示装置を示す斜視図である。
【図３２】その構成要素である透明・散乱切替素子の構成を示す上面図である。
【図３３】その構成要素である透過型液晶表示パネルの構成を示す上面図である。
【図３４】透明・散乱切替素子を駆動するために使用する透明・散乱切替素子駆動回路の回路図である。
【図３５】透明・散乱切替素子を駆動するために使用する透明・散乱切替素子駆動回路の回路図であり、別のバリエーションを示す回路図である。
【図３６】本発明の第１１の実施形態に係る表示装置を示す斜視図である。
【図３７】その構成要素である透過型液晶表示パネルの構成を示す上面図である。
【図３８】透明・散乱切替素子を駆動するために使用する透明・散乱切替素子駆動回路の回路図である。
【図３９】本発明の第１２の実施形態に係る表示装置を示す斜視図である。
【図４０】その構成要素である透過型液晶表示パネルの構成を示す上面図である。
【図４１】本発明の第１２の実施形態に係る表示装置を示す斜視図である。
【図４２】その構成要素である透過型液晶表示パネルの構成を示す上面図である。
【図４３】透明・散乱切替素子を駆動するために使用する透明・散乱切替素子駆動回路の回路図である。
【図４４】特許文献１に記載されている従来の第１の視野角制御型液晶表示装置を模式的に示す断面図である。
【図４５】特許文献２に記載されている従来の第２の視野角制御型液晶表示装置を模式的に示す断面図である。
【図４６】特許文献２に記載の従来の視野角制御型液晶表示装置に使用される照明装置を模式的に示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００５５】
以下、本発明の実施形態に係る表示装置、端末装置、及び表示パネルについて添付の図面を参照して具体的に説明する。先ず、本発明の第１の実施形態に係る表示装置、端末装置及び表示パネルについて説明する。図１は本実施形態に係る表示装置を示す斜視図であり、図２は表示装置の構成要素である光源と導光板、光学フィルムを示す断面図であり、図３は表示装置の構成要素である透明・散乱切替素子を示す断面図であり、図４は表示装置の構成要素である透過型液晶表示パネルの構成を示す上面図であり、図５は透明・散乱切替素子を駆動するために使用する透明・散乱切替素子駆動回路の回路図であり、図６は本実施形態に係る端末装置を示す斜視図である。
【００５６】
図１に示すように、本第１実施形態に係る表示装置２は、光源装置１と透過型液晶表示パネル７とより構成されている。光源装置１においては、透明材料からなる導光板３が設けられている。導光板３の形状は矩形の板状である。そして、この導光板３の１つの側面（光入射面３ａ）に対向する位置に、光源が配置されている。光源は、例えば、白色ＬＥＤ（Light Emitting Diode：発光ダイオード）５１である。この白色ＬＥＤ５１は、導光板３の光入射面３ａに沿って複数個配置されており、その個数の一例は５個である。導光板３は、光入射面３ａから入射された光を、その主面（光出射面３ｂ）から均一に出射するものである。
【００５７】
導光板３の光出射面３ｂ側には、光学フィルム４が配置されている。光学フィルム４は、導光板３から出射した光を導光板３の光出射面法線方向に偏向するためのものである。また、光学フィルム４の光出射面側に、透明・散乱切替素子１２２が設けられている。透明・散乱切替素子１２２は、光学フィルム４から入射した光をその反対側に出射する際に、この光を散乱させる状態と、散乱させずにそのまま透過させる状態とを切り替えるものである。前述の透過型液晶表示パネル７は、透明・散乱切替素子１２２の光出射面側に配置され、光を透過させることによりこの光に画像を付加するものである。更に、透過型液晶表示パネル７を制御するための制御回路２０１が設けられている。
【００５８】
なお、本明細書においては、便宜上、以下のようにＸＹＺ直交座標系を設定する。白色ＬＥＤ５１から導光板３内に向かう方向を＋Ｘ方向とし、その反対方向を−Ｘ方向とする。＋Ｘ方向及び−Ｘ方向を総称してＸ軸方向という。また、導光板３の光出射面３ｂに平行な方向のうち、Ｘ軸方向に直交する方向をＹ軸方向とする。更に、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の双方に直交する方向をＺ軸方向とし、このＺ軸方向のうち、導光板３内から光出射面３ｂに向かう方向を＋Ｚ方向とし、その反対方向を−Ｚ方向とする。＋Ｚ方向は前方、即ち、使用者に向かう方向である。そして、＋Ｙ方向は、右手座標系が成立する方向とする。即ち、人の右手の親指を＋Ｘ方向、人差指を＋Ｙ方向に向けたとき、中指は＋Ｚ方向を向くようにする。
【００５９】
上述の如く、ＸＹＺ直交座標系を設定すると、導光板３の光出射面３ｂはＸＹ平面となり、白色ＬＥＤ５１は導光板３から見て−Ｘ方向に配置され、光学フィルム４は＋Ｚ方向に配置されることになる。また、透明・散乱切替素子１２２は光学フィルム４から見て＋Ｚ方向に配置されることになる。
【００６０】
図２は、図１に示すＸ軸に沿った導光板３と光学フィルム４の断面図である。なお、図２には光線の軌跡の一例が示されているが、これについては後述する。図１及び図２に示すように、光入射面３ａには、ＬＥＤの配置場所に起因する光出射面３ｂでの面内輝度ムラを低減するため、拡散パターンが形成されている。また図２に示すように、導光板３の光拡散面３ｃには斜面３ｄが形成されている。斜面３ｄは、光源である白色ＬＥＤ５１から出射され、導光板３の内部を＋Ｘ方向に透過してきた光が照射される方向に傾斜している。斜面３ｄのＸ軸方向に対する傾斜角は例えば６度である。斜面３ｄはＸ軸方向に複数配列され、夫々の斜面はＹ軸方向に沿って導光板３の全長に亘って延びている。導光板の光出射面３ｂには、ＸＹ平面内で異方性を有するホログラムパターン（図示せず）が形成されている。導光板３内を伝搬し、光出射面３ｂより出射する光は、このホログラムパターンによりＹ軸方向の指向性が高められる。
【００６１】
また、光学フィルム４は、平板部４ａと、この平板部４ａの導光板３に対向する面上に形成された複数の一次元プリズム体４ｂから構成されている。一次元プリズム体４ｂは、その稜線がＹ軸方向に延び、−Ｚ方向に突出したプリズム体であり、この一次元プリズム体４ｂがＸ軸方向に沿って複数個配列されている。一次元プリズム体４ｂの頂角は、例えば７０度に設定されている。また、一次元プリズム体４ｂの突出方向、即ち、一次元プリズム体４ｂの側面を２等分する面に平行で且つＹ軸方向に直交する方向は、Ｚ軸方向と一致する。一次元プリズム体４ｂが形成された光学フィルム４は、導光板３から出射された光をＸＺ平面内で＋Ｚ方向に偏向させ、指向性高く＋Ｚ方向に出射するものである。
【００６２】
前述のように、導光板の光出射面３ｂに形成されたホログラムパターンは、Ｙ軸方向の指向性を高める働きがあるため、光学フィルム４から出射される光は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の双方に関して、＋Ｚ方向に指向性の高められた光となる。導光板３と光学フィルム４の材料には、加工性の容易さから透明樹脂が好適に使用されるが、本実施形態においては、屈折率が１．５であるポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ：polymethyl-methacrylate）が使用されている。
【００６３】
図３は、光学フィルム４の光出射面側に設けられている透明・散乱切替素子１２２の断面図である。透明・散乱切替素子１２２においては、相互に平行に配置された１対の透明基板１０９が設けられており、１対の透明基板１０９の対向面上には、夫々電極１１０が透明基板１０９の表面を覆うようにして設けられている。そして、１対の透明基板１０９間、即ち、電極１１０間には、ＰＤＬＣ（Polymer Dispersed Liquid-Crystal：高分子分散型液晶）層１１１が挟持されている。ＰＤＬＣ層１１１においては、高分子マトリクス１１１ａ中に液晶分子１１１ｂが分散している。ＰＤＬＣ層１１１は、例えば光硬化性樹脂と液晶材料の混合物を露光して硬化させることにより形成されたものである。
【００６４】
そして、透明・散乱切替素子１２２においては、１対の電極１１０によりＰＤＬＣ層１１１に電圧を印加することにより、ＰＤＬＣ層１１１中の液晶分子１１１ｂの配向状態が変化する。例えば、ＰＤＬＣ層に電界が印加されていないときは、高分子マトリクスと液晶分子の見かけの屈折率が異なるために、入射した光が散乱して出射される散乱状態となる。一方、ＰＤＬＣ層に電界が印加されているときは、高分子マトリクスと液晶分子の見かけの屈折率がほぼ一致して、入射した光が散乱されずに出射される透明状態となる。このようにして、透明・散乱切替素子１２２は、入射した光を散乱又は透過して透過型液晶表示パネル７に出射する。なお、透明・散乱切替素子には、焼き付きを防止するため、矩形波等の交流電圧が印加される必要がある。
【００６５】
図４は、透過型液晶表示パネル７の構成を示すための上面図である。透過型液晶表示パネル７は、アクティブマトリクス型の液晶表示パネルであり、表示のために使用する画素領域７ａと、この画素領域７ａに存在する画素を駆動するためのゲート線駆動回路７ｂ及びデータ線駆動回路７ｃと、前記透明・散乱切替素子１２２を駆動するための透明・散乱切替素子駆動回路７ｄと、透過型液晶表示パネル７とこの透過型液晶表示パネル７を制御するための制御回路２０１を接続するための端子部７ｅと、が設けられている。アクティブマトリクス型の液晶表示パネルは、画素にスイッチングのための薄膜トランジスタが設けられており、ゲート線駆動回路７ｂはこの薄膜トランジスタのゲートをスイッチングするための回路である。更に、ゲート線駆動回路７ｂはシフトレジスタより構成され、ゲート走査を実行するためのクロック信号ＶＣＬＫと、スタート信号ＶＧＳＴ、及びシフトレジスタ回路を構成するトランジスタの電源ＶＤＤ及びＶＳＳが接続されている。なお、本実施形態では、ゲート線駆動回路７ｂは前述の薄膜トランジスタを使用して形成されている。また、透明・散乱切替素子駆動回路７ｄはゲート線駆動回路７ｂと端子部７ｅとの間に配置されている。
【００６６】
図５は、透明・散乱切替素子を駆動するために使用する透明・散乱切替素子駆動回路７ｄの回路図である。前述のように、透明・散乱切替素子駆動回路７ｄは、ゲート線駆動回路７ｂと端子部７ｅとの間に配置されている。また、この透明・散乱切替素子駆動回路７ｄは、ゲート線駆動回路７ｂと同様に、薄膜トランジスタを用いて回路が形成されており、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）構成となっている。更に、回路の電源としてゲート線駆動回路７ｂの電源ＶＤＤ及びＶＳＳが接続され、信号としてスタート信号ＶＧＳＴが入力されており、更にこの回路の状態を制御するための制御信号ＶＰＤＬＣが入力されている。また、透明・散乱切替素子駆動回路７ｄには２本の出力ＶＯＵＴ１及びＶＯＵＴ２が備えられており、この２本の出力は端子部７ｅを経由して、透明・散乱切替素子１２２の１対の電極１１０に接続されている。更に、透明・散乱切替素子駆動回路７ｄは、その構成要素として１ビットカウンタ回路７ｆと伝送ゲート回路７ｇとを有しており、１ビットカウンタ回路７ｆには電源ＶＤＤ及びＶＳＳと、ゲート線駆動回路のスタート信号ＶＧＳＴが接続されており、伝送ゲート回路７ｇには１ビットカウンタ回路７ｆの一方の出力と制御信号ＶＰＤＬＣとが接続されている。１ビットカウンタ回路７ｆの出力のうち、伝送ゲート回路７ｇに接続されていない方の出力をＱとし、接続されている方の出力をＱＢとすると、出力Ｑが出力端子ＶＯＵＴ１に接続されており、もう一方の出力ＱＢが伝送ゲート回路７ｇを経由して出力端子ＶＯＵＴ２に接続されている。なお、１ビットカウンタ回路７ｆの一例は、トグルフリップフロップ回路であり、ＱＢはＱの反転出力である。伝送ゲート回路７ｇは、ＶＯＵＴ２への出力を制御するための回路であり、制御信号ＶＰＤＬＣがハイレベルの場合にはＱＢをそのままＶＯＵＴ２に出力する。また、制御信号ＶＰＤＬＣがロ−レベルの場合には出力端子ＶＯＵＴ２を開放にする。
【００６７】
図６に示すように、この表示装置２は、例えば、携帯電話９の表示部に搭載される。即ち、本実施形態に係る端末装置としての携帯電話９は、上述の表示装置２を備えている。
【００６８】
次に、上述の如く構成された本実施形態に係る表示装置の動作、即ち、本実施形態に係る表示装置の駆動方法について説明する。図７（ａ）乃至（ｆ）は、横軸に共通して時間をとり、（ａ）は縦軸にゲート線駆動回路のスタート信号ＶＧＳＴの電圧をとり、（ｂ）は縦軸に１ビットカウンタ回路の一方の出力Ｑの電圧をとり、（ｃ）は縦軸に１ビットカウンタ回路のもう一方の出力ＱＢの電圧をとり、（ｄ）は縦軸に出力端子ＶＯＵＴ１の電圧をとり、（ｅ）は縦軸に出力端子ＶＯＵＴ２の電圧をとり、（ｆ）は縦軸に制御信号ＶＰＤＬＣの電圧をとって、本実施形態に係る表示装置における透明・散乱切替素子駆動回路の動作を示すタイミングチャートである。
【００６９】
先ず、狭視野角表示時の動作について説明する。狭視野角表示の際には、光源となる白色ＬＥＤ５１が発光し、透明・散乱切替素子１２２が透明状態になるように駆動する。白色ＬＥＤ５１が点灯し、白色ＬＥＤ５１から発した光は、導光板３の光入射面３ａから導光板中に入射する。前述のように、光入射面３ａには拡散パターンが設けられているために、導光板中に入射した光は導光板中でＹ軸方向にも拡散される。
【００７０】
以下、この導光板３に入射した光のうち、Ｘ−Ｚ平面内を伝搬する光に着目して、この光の光路を説明する。図２に示すように、空気と導光板３を形成する樹脂材料との屈折率の違いにより、導光板３に入射した後の光の進行方向と＋Ｘ方向とがＺ軸方向になす角度は、スネルの法則に基づき、４１．８度より小さくなる。そこで、＋Ｘ方向に対して＋Ｚ方向に４１．８度傾斜した光線Ｌ１について考えることにする。
【００７１】
この光線は、導光板３の光出射面３ｂに到達するが、Ｚ軸方向に対する角度が４８．２度であり、臨界角４１．８度より大きいため、導光板３から出射せずに全反射する。同様に、光拡散面３ｃにおいても、斜面３ｄ以外の領域に入射した場合には同じ角度で全反射するので、光出射面３ｂと光拡散面３ｃとの間で全反射を繰り返しつつ、白色ＬＥＤ５１から離れる方向に伝搬することになる。この伝搬中に、光Ｌ１が、Ｘ軸方向に対する傾斜角が６度である斜面３ｄに入射すると、斜面３ｄの法線からの角度が４２．２度となるが、この値は臨界角４１．８度より大きいので、斜面３ｄから導光板３外に光は出射せず全反射する。しかし、全反射後の光Ｌ１のＺ軸方向に対する角度は３６．２度となり、臨界角より小さいため、光出射面３ｂに到達した光は導光板３から外部に出射し、出射後の角度はＺ軸方向に対して６２．４度となる。
【００７２】
前述の如く、導光板３に入射した光は、必ず入射後のＸ軸方向に対する角度が４１．８度以下となる。このため、この入射光が導光板３の光出射面３ｂ又は光拡散面３ｃに到達したときのＺ軸方向に対する角度は４８．２度以上となり、全反射する。そして、この光が光出射面３ｂ及び光拡散面３ｃにおいて全反射して導光板３中を伝搬する過程で、傾斜角が６度の斜面３ｄで全反射する度に、Ｚ軸方向に対する光の進行方向の角度が臨界角に近づくことになり、この角度が臨界角より小さくなった時点で、光出射面３ｂ又は光拡散面３ｃの平坦面から出射する。この結果、導光板３から出射した光は、ＸＺ平面内においては、Ｚ軸方向から約６０度傾斜した方向に強い指向性を有することになる。
【００７３】
導光板３からＺ軸方向に対して６２．４度傾斜して出射した光Ｌ１は、光学フィルム４に入射するが、一次元プリズム体４ｂの頂角は７０度であるため、一次元プリズム体４ｂに入射する角度は７．４度であり、一次元プリズム体４ｂの内部に入射した光線の進行方向と円錐体入射面の法線との間の角度は４．９度となる。その後、光Ｌ１は一次元プリズム体４ｂの反対側の側面に到達するが、この側面に対する角度は面法線から６５．１度となるため全反射し、Ｚ軸から１１．１度の方向に進行する。その後、光学フィルム４から出射する光Ｌ１の角度は、スネルの法則により、Ｚ軸から１６．８度の方向となる。即ち、光学フィルム４から出射した光は、ＸＺ平面内においては、ほぼＺ軸方向に強い指向性を有することになる。
【００７４】
次に、Ｙ軸方向の指向性について説明する。前述のように、白色ＬＥＤ５１から発した光は、導光板３に入射後、少なくともＸＹ平面内に拡散する。このＹ軸方向に拡散した成分の光は、前述のように光出射面に形成されたホログラムパターンにより集光されて指向性が高められる。即ち、光学フィルム４から出射される光の照射範囲としては狭い角度範囲に限定されることになる。
【００７５】
そして、光学フィルム４から出射した光は、透明・散乱切替素子１２２に入射する。前述のように、透明・散乱切替素子１２２には電圧が印加され透明状態にあるため、高指向性の光は透明・散乱切替素子１２２により散乱されることなく、そのまま透過する。即ち、高指向性を維持した状態で透明・散乱切替素子１２２から出射される。この指向性が高い分布の光が、透過型液晶パネル７に入射し、画像が付加され、高指向性のまま出射する。このようにして、狭視野角で画像が表示される。
【００７６】
次に、狭視野角動作時の透明・散乱切替素子駆動回路７ｄの動作について説明する。透明・散乱切替素子駆動回路７ｄを構成する１ビットカウンタ回路７ｆには、前述のようにゲート線駆動回路のスタート信号ＶＧＳＴと電源ＶＤＤ及びＶＳＳが接続されており、図７（ａ）乃至（ｃ）に示すように、この１ビットカウンタ回路７ｆの出力Ｑ及びその反転出力ＱＢはスタート信号ＶＧＳＴがハイレベルになる度に、ＶＤＤとＶＳＳの出力を交互に繰り返す。即ち、時刻ｔ１にＶＧＳＴがハイレベルになると、出力Ｑはハイレベルになり、出力ＱＢはローレベルになる。ＶＧＳＴは時刻ｔ２でローレベルに移行する。次に、時刻ｔ３でＶＧＳＴがハイレベルになると、出力Ｑはローレベルになり、出力ＱＢはハイレベルになる。ＶＧＳＴは時刻ｔ４でローレベルに移行する。時刻ｔ５以降も同様である。このように、ＶＧＳＴがハイレベルになる度に、出力Ｑはハイレベルとローレベルを繰り返し、出力ＱＢはその反転信号を出力する。なお、本実施形態におけるハイレベルの電圧はＶＤＤ、ローレベルの電圧はＶＳＳである。
【００７７】
図５に示すように、１ビットカウンタ回路７ｆの出力Ｑは、そのまま出力端子ＶＯＵＴ１に接続されているため、図７（ｄ）に示すように、ＶＯＵＴ１の波形は出力Ｑと同じになっている。更に、出力ＱＢは伝送ゲート回路７ｇに接続されているが、前述のようにこの伝送ゲート回路７ｇは、制御信号ＶＰＤＬＣがハイレベルの際には、出力ＱＢをそのままＶＯＵＴ２に出力する。図７（ｅ）及び（ｆ）に示すように、時刻ｔ５までは制御信号ＶＰＤＬＣがハイレベルであるため、この間のＱＢの信号はそのままＶＯＵＴ２に出力されている。
【００７８】
以上により、制御信号ＶＰＤＬＣがハイレベルにある間は、ＶＧＳＴがハイレベルになる度に、ＶＯＵＴ１がハイレベルとローレベルを繰り返し、ＶＯＵＴ２はこの反転出力となる。前述のように、ＶＯＵＴ１及びＶＯＵＴ２は、透明・散乱切替素子１２２の１対の電極１１０に接続されているため、ＰＤＬＣ層にはＶＤＤ−ＶＳＳの電圧が印加され、その極性がＶＧＳＴのハイレベルになる度に反転することになる。即ち、透明・散乱切替素子１２２には矩形波の電圧が印加され、この結果透明・散乱切替素子１２２は透明状態になる。
【００７９】
次に、広視野角表示時の動作について説明する。広視野角表示の際には、光源となる白色ＬＥＤ５１が発光し、透明・散乱切替素子１２２が散乱状態になるように駆動する。白色ＬＥＤ５１から発した光は導光板３中を伝搬して、狭視野角表示時と同様に光学フィルム４から狭い角度範囲に出射される。この光は、次に透明・散乱切替素子１２２に入射される。透明・散乱切替素子１２２は電圧が印加されず散乱状態にあるため、高指向性の光は透明・散乱切替素子１２２により均一に散乱され、広い角度範囲に分散される。即ち、透明・散乱切替素子１２２によって散乱されて指向性が低下し、広角の光となる。この広範囲に広がった分布の光は、透過型液晶パネル７に入射し、画像が付加され、広角の光のまま出射する。このようにして、広視野角で画像が表示される。
【００８０】
次に、広視野角動作時の透明・散乱切替素子駆動回路７ｄの動作について説明するが、広視野角表示時には制御信号ＶＰＤＬＣがローレベルに設定され、この結果図７（ｅ）及び（ｆ）に示すように、出力端子ＶＯＵＴ２には電圧は出力されない状況となる。これにより、透明・散乱切替素子１２２には電圧が印加されないことにより、透明・散乱切替素子１２２は散乱状態のままとなる。
【００８１】
次に、本実施形態の効果について説明する。本実施形態に係る表示装置によれば、透明・散乱切替素子を駆動するために、透過型液晶表示素子のゲート線駆動回路の信号と電源を流用できるため、透明・散乱切替素子用の信号及び電源を新たに設ける必要がなく、表示装置の小型化、低コスト化が可能となる。更に、カウンタ回路を使用することで透明・散乱切替素子の駆動に適した矩形波を生成でき、透明・散乱切替素子の焼き付きを防止できる。また、透明・散乱切替素子を駆動する電圧の極性を、ゲート線駆動回路のスタート信号と同期して反転することができる。即ち、透過型液晶表示パネルの液晶層の極性反転のタイミングと、透明・散乱切替素子のＰＤＬＣ層の極性反転のタイミングの同期を完全に取ることができるため、タイミングがずれた際に発生するフリッカを抑制することができる。更にまた、透明・散乱切替素子駆動回路の電源としてゲート線駆動回路の電源を使用することにより、ＰＤＬＣ層に大きな電界を印加することができる。電界が不十分な際には、低温時にＰＤＬＣ層が十分駆動されず透明状態にならないため、覗き見を防止することができなくなるが、ゲート線駆動回路の電源を使用することで十分な電圧を印加でき、低温時の特性を良好に保つことができる。更にまた、透明・散乱切替素子駆動回路をゲート線駆動回路と端子部との間に配置することにより、ゲート線駆動回路のスタート信号と電源の流用が容易になり、また透明・散乱切替素子との接続も最短にすることができる。この結果、表示装置の更なる小型化が可能になる。
【００８２】
本実施形態においては、透明・散乱切替素子駆動回路はＣＭＯＳトランジスタにより構成されるものとして説明したが、これに限定されるものではなく、ＮチャネルＭＯＳトランジスタのみで構成されていても良いし、ＰチャネルＭＯＳトランジスタのみで構成されていても良い。これにより、トランジスタを製造するプロセス数を削減できるため、低コスト化が可能となる。なお、ＰチャネルＭＯＳトランジスタのみで構成した場合には、オン及びオフに対応する電圧レベルが上記説明とは逆転することになるため、この点を考慮して動作させる必要がある。
【００８３】
また、透明・散乱切替素子駆動回路は透過型液晶表示パネル上に薄膜トランジスタを使用して形成されるものとして説明したが、これに限定されるものではなく、透過型液晶表示パネル上に実装されたＩＣに内蔵されていても良い。
【００８４】
更にまた、透明・散乱切替素子駆動回路の電源は、ゲート線駆動回路の電源を使用するものとして説明したが、これに限定されるものではなく、他の電源を使用することも可能である。このような電源の例としては、データ線駆動回路の電源を挙げることができる。
【００８５】
画素に設けられた薄膜トランジスタのゲート電極は、映像信号が入出力されるソース電極及びドレイン電極よりも大きな電圧で制御する必要がある。このため、ゲート電極を制御するためのゲート線駆動回路の出力電圧は、映像信号を出力するデータ線駆動回路よりも高電圧が必要になる。これは、ゲート線駆動回路に要求される電源電圧よりも、データ線駆動回路に要求される電源電圧の方が低いことを意味する。即ち、ゲート線駆動回路の電源を流用する代わりに、データ線駆動回路の電源を流用することで、より低い電圧で対応することができ、この結果電力の削減が可能になるため、携帯型の端末装置において大きな利点となる。このような携帯型の端末装置においては、主な使用状況は透明・散乱切替素子が透明状態である狭視野角表示となる。そこで、透明・散乱切替素子として、電圧を印加しない場合に透明状態をとるタイプの透明・散乱切替素子を使用し、データ線駆動回路の電源を流用して低電圧化した場合、低温状態において十分な散乱が得られなくなる。しかし、上述のように低温時に広視野角表示が必要とされる状況は殆どないので、大きな問題とならないず、省電力化が可能となる。このように、電圧を印加しない場合に透明状態となる透明・散乱切替素子に低電圧の電源を流用することにより、使用環境から要求される性能を満たした上で、低電力化の恩恵を享受することができる。
【００８６】
電源には一般的に正極側と負極側の２通りが存在するが、正極側はゲート線駆動回路の電源を流用し、負極側はデータ線駆動回路の電源を流用するなど、正負で流用する電源を組合せることも可能である。これにより、透明・散乱切替素子を駆動するためにより適した電圧を選択することができる。また、温度状況など外部環境に応じて電源の組合せを可変とすることにより、使用環境に最適な駆動を実現することができ、表示品質と電力との最適化が可能となる。一例では、電圧を印加しない場合に散乱状態を取る透明・散乱切替素子を使用する場合、低温時に十分な透明性を得るためには高い電圧で駆動する必要があるが、ゲート線駆動回路の正負電源を流用して駆動することで高電圧駆動が可能となり、透明性を確保することができる。そして、通常の使用温度においては、駆動電圧の低減が可能となるため、データ線駆動回路の正負電源を流用して駆動することにより、低電力化が可能となる。
【００８７】
更にまた、光源は白色ＬＥＤを使用するものとして説明したが、これに限定されるものではなく、それ以外のＬＥＤを使用することもできるし、冷陰極管などのＬＥＤ以外の光源を使用することもできる。
【００８８】
更にまた、透明・散乱切替素子はＰＤＬＣ層を備えたものに限定されず、透明状態と散乱状態をスイッチングできる素子であればよい。例えば、ポリマーネットワーク液晶（ＰＮＬＣ）を使用した素子、又はダイナミック・スキャッタリング（ＤＳ）を使用した素子であってもよい。また、本実施形態においては、ＰＤＬＣ層として、電圧を印加していないときは散乱状態であり、電圧印加時には透明状態であるものを使用している。これにより、透明・散乱切替素子は、散乱状態のときに電力を消費しなくなり、その分の電力を光源に割り当てることができるため、バッテリーの能力を増大させることなく、散乱状態時に光源の光量を増加できる。なお、電圧を印加していないときは透明状態であり、電圧印加時には散乱状態であるＰＤＬＣ層を使用してもよい。このようなＰＤＬＣ層は、高分子マトリクスを電圧を印加しながら露光して硬化させることにより作製することができる。これにより、携帯情報端末で使用頻度が高い狭視野角表示において、ＰＤＬＣ層に電圧を印加する必要がなくなり、電力消費を抑制することができる。また、ＰＤＬＣ層に使用する液晶分子としてコレステリック液晶又は強誘電性液晶等を用いてもよい。これらの液晶は、印加電圧をオフにしても電圧を印加していたときの配向状態のままであり、メモリー性がある。このようなＰＤＬＣ層を使用することにより、消費電力を低減することが可能となる。
【００８９】
なお、図１及び図４に示すように、透明・散乱切替素子１２２は、透過型液晶表示パネル７と電気的に接続されているが、この接続配線は制御回路２０１と透過型液晶表示パネル７との接続配線と一体化されていないものを使用することも可能である。このような配線としては、ポリイミド等の耐熱プラスチック薄膜に銅をパターニングすることで配線を形成したフレキシブルケーブルが適用でき、薄型化、軽量化の点から好適である。そして、制御回路２０１と透過型液晶表示パネル７を接続するフレキシブルケーブルと、透過型液晶表示パネル７と透明・散乱切替素子１２２を接続するフレキシブルケーブルを特に一体成型するのが好ましい。これにより、フレキシブルケーブルの個数を減らすことができ、また圧着する回数も低減できるため、低コスト化、高歩留化が可能となる。また、一体成型しない場合と比較して、透過型液晶表示パネル上での設置パターンの大きさを小さくすることができるため、小型化が可能となる。これは、一体成型しない場合には、２つのフレキシブルケーブルを圧着する時の位置すれを考慮し、マージンを設ける必要が発生するからである。
【００９０】
薄膜トランジスタは、半導体として多結晶シリコンを使用したポリシリコン薄膜トランジスタを使用している。ポリシリコン薄膜トランジスタは一例では、表示パネルを構成するガラス基板上に酸化シリコン層を形成した後でアモルファスシリコン層を形成し、このアモルファスシリコン層を多結晶化してポリシリコン薄膜を形成する。多結晶化する手段としては、熱アニール法やレーザアニール法が用いられるが、特にエキシマレーザ等のレーザを使用したレーザアニール法は、ガラス基板の温度上昇を最小限に留めた上でシリコン層のみを加熱多結晶化することができるため、融点の低い無アルカリガラス等を使用することができる。これにより、低コスト化が可能となるため、低温ポリシリコンとして良く用いられている。なお、このアニール工程を省くことにより、アモルファスシリコン薄膜トランジスタを実現することもできる。次に、シリコン層の上にゲート絶縁層としての酸化シリコン層を形成し、適宜パターニングする。この過程で、シリコン薄膜の半導体層として使用する部分以外の領域に適宜イオンをドーピングして、Ｐ型化若しくはＮ型化、或いは導体化することができる。パターニングの手法としては、感光性レジストを使用する光パターニングの手法が適用できる。一例では、感光性レジストをスピンコートした後に、ステッパ等の露光機で光を部分照射し、現像工程を経て、パターンを残す部分にのみ感光性レジストの膜を残す。その後、ドライエッチング等により感光性レジストの膜が残存しない領域のシリコン層を除去し、最後に感光性レジストの膜を剥離する。次に、ゲート電極となるアモルファスシリコン層とタングステンシリサイド層を成膜し、ゲート電極等を形成する。このとき、ゲート電極が接続する走査線や、蓄積容量線も同様に形成してもよい。次に、酸化シリコン層と窒化シリコン層を形成し、適宜パターニングした後に、アルミニウム層とチタン層を成膜し、ソース電極及びドレイン電極を形成する。このようにして、本実施形態に適用可能な薄膜トランジスタを得ることができる。なお、画素構造を実現するためには更に、窒化シリコン層を成膜し、適宜パターニングした後にＩＴＯ等の透明電極を成膜、パターニングすることにより、画素電極を形成する。これにより、薄膜トランジスタを有する画素構造を形成することができる。そして、この薄膜トランジスタを用いて、ゲート線駆動回路やデータ線駆動回路、また本発明の特徴である透明・散乱切替素子駆動回路を同時に形成することができる。
【００９１】
なお、１ビットカウンタ回路の一例はトグルフリップフロップ回路として説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、その他のフリップフロップ回路を応用して構成してもよい。
【００９２】
また、本実施形態においては、広視野角表示時には制御信号ＶＰＤＬＣがローレベルに設定されるため、伝送ゲート回路７ｇが開放となって、出力端子ＶＯＵＴ２に電圧が出力されない状況となると説明したが、広視野角表示時には出力端子ＶＯＵＴ１とＶＯＵＴ２とが短絡されるように構成されていてもよい。これにより、広視野角表示状態に変化した際に、透明・散乱切替素子の電極に残存する電荷を素早く消失させることができるため、応答時間を短縮することが可能となる。
【００９３】
更にまた、本発明の面状光源装置と組み合わせて使用する表示パネルは、液晶パネルに限定されず、光源装置を使用する表示パネルであれば使用可能である。また、液晶パネルは透過型に限定されず、各画素に透過領域が設けられたパネルであれば使用可能であり、各画素の一部に反射領域を有する半透過型液晶パネル、微透過型液晶パネル、微反射型液晶パネルでも使用可能である。更に、液晶パネルは、視野角依存性が少ないものが好ましい。これにより、広視野角表示時の階調反転を抑制できる。そのような液晶パネルのモードの例としては、横電界モードではＩＰＳ（イン・プレイン・スイッチング）方式、ＦＦＳ(フリンジ・フィールド・スイッチング)方式、ＡＦＦＳ(アドヴァンスト・フリンジ・フィールド・スイッチング)方式等が挙げられる。また、垂直配向モードではマルチドメイン化され視野角依存性が低減されたＭＶＡ(マルチドメイン・ヴァーティカル・アライメント)方式、ＰＶＡ(パターンド・ヴァーティカル・アライメント)方式、ＡＳＶ(アドヴァンスト・スーパー・ヴイ)方式等が挙げられる。更に、フィルム補償ＴＮモードの液晶表示パネルも好適に使用することができる。なお、本発明の表示装置の構成は、上述のものに限定されるものではない。例えば、本発明は、表示パネルの上に、透明・散乱切替素子を配置する構成にも適用可能である。
【００９４】
更にまた、本実施形態においては、端末装置として携帯電話を示したが、本発明はこれに限定されず、本実施形態に係る表示装置は、携帯電話のみならず、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant：個人用情報端末）、ゲーム機、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、及びビデオプレーヤ等の各種の携帯端末装置に好適に適用することができる。また、本実施形態に係る表示装置は、携帯端末装置のみならず、ノート型パーソナルコンピュータ、キャッシュディスペンサ、自動販売機等の各種の端末装置に適用することができる。
【００９５】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。図８は本実施形態に係る表示装置を示す斜視図であり、図９は表示装置の構成要素である透過型液晶表示パネルの構成を示す上面図であり、図１０は透明・散乱切替素子を駆動するために使用する透明・散乱切替素子駆動回路の回路図である。
【００９６】
図８に示すように、本第２実施形態に係る表示装置２１は、光源装置１と透過型液晶表示パネル７１とより構成されている。透過型液晶表示パネル７１は、図９及び図１０に示すように、前述の第１実施形態に記載の透過型液晶表示パネルと比較して、透明・散乱切替素子駆動回路７ｄの代わりに透明・散乱切替素子駆動回路７１ｄが使用されている。更に、透明・散乱切替素子駆動回路７ｄは１ビットカウンタ回路７ｆを有するのに対し、本実施形態の透明・散乱切替素子駆動回路７１ｄは２ビットカウンタ回路７１ｆを有している点を特徴とする。本実施形態における上記以外の構成は、前述の第１の実施形態と同様である。そのため、図１、図４、及び図５と同様の構成物には同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００９７】
次に、上述の如く構成された本実施形態に係る表示装置の動作、即ち、本実施形態に係る表示装置の駆動方法について説明する。図１１（ａ）乃至（ｆ）は、横軸に共通して時間をとり、（ａ）は縦軸にゲート線駆動回路のスタート信号ＶＧＳＴの電圧をとり、（ｂ）は縦軸に２ビットカウンタ回路の一方の出力Ｑの電圧をとり、（ｃ）は縦軸に２ビットカウンタ回路のもう一方の出力ＱＢの電圧をとり、（ｄ）は縦軸に出力端子ＶＯＵＴ１の電圧をとり、（ｅ）は縦軸に出力端子ＶＯＵＴ２の電圧をとり、（ｆ）は縦軸に制御信号ＶＰＤＬＣの電圧をとって、本実施形態に係る表示装置における透明・散乱切替素子駆動回路の動作を示すタイミングチャートである。
【００９８】
上述のように、本実施形態の透明・散乱切替素子駆動回路７１ｄは２ビットカウンタ回路７１ｆを有しているため、ゲート線駆動回路のスタート信号ＶＧＳＴが２回ハイレベルとなって、次にハイレベルとなった際に初めて出力が反転することになる。即ち、図１１（ａ）乃至（ｆ）に示すように、ＶＧＳＴが時刻ｔ１〜ｔ２間で１度ハイレベルになり、時刻ｔ２〜ｔ３間でローレベルに変化し、時刻ｔ３〜ｔ４間でハイレベルになり、時刻ｔ４〜ｔ５間でローレベルに変化し、更に時刻ｔ５でハイレベルになった際に、２ビットカウンタ回路７１ｆの出力Ｑ及びその反転出力ＱＢは反転する。
【００９９】
本実施形態においては、カウンタ回路のビット数を多くすることにより、透明・散乱切替素子の駆動周波数を低減することができる。この結果、透明・散乱切替素子の消費電力を低減することが可能となる。特に、携帯型の端末装置など、電力低減の要求が大きな場合に好適に適用可能となる。また、ビット数の異なるカウンタ回路を多数準備しておき、端末装置をバッテリ駆動する際などの電源事情に応じて使用するカウンタ回路を切替えてもよい。これにより、省電力化が必要な場合には、よりビット数の多いカウンタ回路を使用することで、透明・散乱切替素子の駆動周波数を低減でき、バッテリ残量を有効に活用することができる。そして、外部電源に接続したり、バッテリ残量が多く省電力化が不要な場合には、よりビット数の少ないカウンタ回路に切り替えて、高画質化を実現することができる。
【０１００】
前述の本発明の第１実施形態においても該当することであるが、表示パネルのフレーム周波数をｆ１、透明・散乱切替素子の駆動周波数をｆ２としたとき、ｆ１とｆ２が自然数倍の関係にあることが望まれる。即ち、ｆ１がｆ２の自然数倍か、ｆ２がｆ１の自然数倍かのどちらかが成立する必要がある。これは、この条件が満たされないとき、両者の周波数に微妙なずれが発生し、この微妙なずれが低周波のビートとなってフリッカのように観察され、表示品質が低下するからである。本発明は表示パネルにおける駆動信号の一部を透明・散乱切替素子の駆動に流用するのが特徴であるが、このように構成しない場合には、両者の周波数に微妙な差異が発生しないように両者の位相を固定する手段、一例ではＰＬＬ回路（Phase-Locked Loop、位相同期回路）が必要になり、回路構成が複雑化してしまう。本発明では表示パネルの駆動信号の一部を利用するため、簡易な構成でフリッカの発生を抑制した高画質化が可能となる。そして、この駆動信号の流用を表示パネル上で実現できるため、小型化、低コスト化が可能となる。なお、前述の第１実施形態は、ｆ１とｆ２が一致する場合と考えることができる。本第２実施形態における上記以外の動作及び効果は、前述の第１実施形態と同様である。
【０１０１】
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。図１２は本実施形態に係る表示装置を示す斜視図であり、図１３はその構成要素であり光線方向規制素子であるルーバを示す斜視図である。
【０１０２】
図１２に示すように、本第３の実施形態に係る表示装置２２は、前述の第１の実施形態に係る表示装置２と比較して、その構成要素に光線方向規制素子としてのルーバ１１２を有する点を特徴とする。ルーバ１１２は、光学フィルム４と透明・散乱切替素子１２２との間に配置されている。
【０１０３】
図１３に示すように、ルーバ１１２は、光を透過する透明領域１１２ａと光を吸収する吸収領域１１２ｂとが、ルーバ表面に平行な方向に交互に配置されている。透明領域と吸収領域が交互に配置されている方向は、図１２に示すＹ軸方向に設定されている。本実施形態における上記以外の構成は、前述の第１の実施形態と同様である。そのため、図１と同様の構成物には同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。
【０１０４】
本実施形態においては、光学フィルム４から出射した光線のうち、＋Ｚ方向に対してＹ軸方向に一定値以上の角度で傾斜した光線は、吸収領域１１２ｂに到達して吸収されて除去される。これにより、ルーバ１１２は、光学フィルム４から出射した光のＹ軸方向における指向性を高めることができる。この結果、狭視野角表示時における斜め方向への光漏れを抑制でき、覗き見防止効果をより高めることができる。本第３実施形態における上記以外の動作及び効果は、前述の第１実施形態と同様である。
【０１０５】
なお、本実施形態においては、ルーバの透明領域及び吸収領域の配列方向がＹ軸方向である例を示したが、本発明はこれに限定されず、ＸＹ平面内において回転配置されていてもよい。これにより、ルーバと表示パネルとの間で発生するモアレを目立ちにくくでき、表示品質を向上させることができる。
【０１０６】
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。図１４は本実施形態に係る表示装置を示す斜視図であり、図１５は表示装置の構成要素である透過型液晶表示パネルの構成を示す上面図であり、図１６は透明・散乱切替素子を駆動するために使用する透明・散乱切替素子駆動回路の回路図である。
【０１０７】
図１４に示すように、本第４実施形態に係る表示装置２３は、光源装置１と透過型液晶表示パネル７２とより構成されている。透過型液晶表示パネル７２は、図１５及び図１６に示すように、前述の第１実施形態に記載の透過型液晶表示パネルと比較して、透明・散乱切替素子駆動回路７ｄの代わりに透明・散乱切替素子駆動回路７２ｄが使用されている。更に、透明・散乱切替素子駆動回路７ｄは１ビットカウンタ回路７ｆを有するのに対し、本実施形態の透明・散乱切替素子駆動回路７２ｄは分周回路７２ｆを有している点を特徴とする。
【０１０８】
分周回路７２ｆはゲート線駆動回路のスタート信号ＶＧＳＴの周期を分割する回路であり、一例ではゲート線駆動回路のクロック信号ＶＣＬＫをカウントするカウンタ回路で構成することができる。即ち、ゲート線駆動回路のクロック信号ＶＣＬＫが入力され、このクロック信号をカウントすることで、透明・散乱切替素子駆動時の極性反転のタイミングを決定することができる。本実施形態における上記以外の構成は、前述の第１の実施形態と同様である。そのため、図１、図４、及び図５と同様の構成物には同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。
【０１０９】
次に、上述の如く構成された本実施形態に係る表示装置の動作、即ち、本実施形態に係る表示装置の駆動方法について説明する。上述のように、本実施形態の透明・散乱切替素子駆動回路７２ｄは分周回路７２ｆを有し、この分周回路７２ｆはゲート線駆動回路のクロック信号ＶＣＬＫをカウントするカウンタ回路を有しているため、ゲート線駆動回路のスタート信号ＶＧＳＴがハイレベルになった後のゲート線駆動回路のクロック信号ＶＣＬＫのハイレベルの数をカウントすることができる。一例では、スタート信号ＶＧＳＴがハイレベルとなるタイミングの間に、クロック信号ＶＣＬＫのハイレベルが２Ｍ個存在するよう表示パネルを駆動している場合について考えると、カウンタ回路はクロック信号ＶＣＬＫにおけるハイレベルがＭ個カウントすることができる。このため、スタート信号ＶＧＳＴがハイレベルになると、カウンタ回路のカウントが開始され、クロック信号ＶＣＬＫのＭ個のカウントが完了した時点で、カウンタ回路の出力が変化する。一例では、初期ローレベルであったのが、カウント完了後にはハイレベルになる。そして、透明・散乱切替駆動回路７２ｄは、スタート信号ＶＧＳＴとカウンタ回路出力のＯＲを取り、どちらかがハイレベルになったときに、透明・散乱切替素子の極性を反転する。これにより、スタート信号ＶＧＳＴがハイレベルになるタイミングの間でも、透明・散乱切替素子の極性反転動作が実現される。
【０１１０】
本実施形態においては、透明・散乱切替素子の駆動周波数を表示パネルのフレーム周波数よりも高く設定することができる。一般的に周波数が低い場合には、使用者がフリッカを認識することとなり表示品質が低下するが、本実施形態においては透明・散乱切替素子の周波数を高くすることができるため、高画質化が可能となる。特に低消費電力化の要求が比較的小さい端末装置、例えばキャッシュディスペンサなどに好適に適用できる。また、低電力化のために表示パネルのフレーム周波数を低減した場合でも、透明・散乱切替素子の駆動周波数は低減せずに済むため、表示品質を保つことができる。更に、本実施形態においても、前述の第２実施形態と同様、表示パネルの周波数と透明・散乱切替素子の周波数を一定の自然数の比率に保つことができるため、低周波が発生する現象を簡素な回路構成で実現でき、表示装置の高画質化、小型化、低コスト化が可能となる。
【０１１１】
本実施形態におけるカウンタ回路のカウント動作は、ゲート線駆動回路のスタート信号ＶＧＳＴがハイレベルとなるタイミングの間の半分であるＭ個をカウントするものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。一例ではＭ／２個のカウントに設定することで、スタート信号ＶＧＳＴがハイレベルとなるタイミングの間に、極性反転を４回実現することができ、表示パネルの周波数に対してより高い周波数で透明・散乱切替素子を駆動することができるため、更なる高画質化が可能となる。
【０１１２】
また、カウンタ回路のカウント数は、ゲート線駆動回路のスタート信号ＶＧＳＴがハイレベルとなるタイミングの間の期間に、クロック信号ＶＣＬＫがハイレベルとなる回数を偶数で除した回数に設定することが好ましい。これにより、極性反転の回数を偶数回に設定することができるため、透明・散乱切替素子に正負の電圧を同期間印加した状態で駆動することができる。正負の電圧の期間が一致しない場合には、時間的に平均するとＤＣオフセットが印加された状態となるため、透明・散乱切替素子が焼き付きを起こしてしまい、十分な透明状態、散乱状態が実現されなくなってしまう。正負電圧の期間を一致させることで、透明・散乱切替素子の状態を良好に保つことができ、表示品質の劣化を抑制することが可能となる。更に、スタート信号ＶＧＳＴを用いてカウンタ回路をリセットする機能が付加されていてもよい。これにより、フレーム毎の処理を揃えることができ、フレーム毎に微妙な違いが生じてムラなどが発生する現象を抑制することができる。本第４実施形態における上記以外の動作及び効果は、前述の第１実施形態と同様である。
【０１１３】
次に、本発明の第５の実施形態について説明する。図１７は本実施形態に係る表示装置を示す斜視図であり、図１８は表示装置の構成要素である透過型液晶表示パネルの構成を示す上面図であり、図１９は透明・散乱切替素子を駆動するために使用する透明・散乱切替素子駆動回路の回路図である。
【０１１４】
図１７に示すように、本第５実施形態に係る表示装置２４は、光源装置１と透過型液晶表示パネル７３とより構成されている。透過型液晶表示パネル７３は、図１８及び図１９に示すように、前述の第１実施形態に記載の透過型液晶表示パネルと比較して、透明・散乱切替素子駆動回路７ｄの代わりに透明・散乱切替素子駆動回路７３ｄが使用されている。更に、透明・散乱切替素子駆動回路７ｄは１ビットカウンタ回路７ｆを有するのに対し、本実施形態の透明・散乱切替素子駆動回路７３ｄは１ビットカウンタ回路７ｆに加え、遅延回路７３ｆが追加されている点を特徴とする。
【０１１５】
遅延回路７３ｆは、透明・散乱切替素子の極性を反転するタイミングを遅延する回路である。一例では、ゲート線駆動回路と同様のシフトレジスタで構成することができ、ゲート線駆動回路のスタート信号ＶＧＳＴを入力とし、ゲート線駆動回路のクロック信号ＶＣＬＫによりスタート信号ＶＧＳＴのハイレベルを伝搬することで、スタート信号ＶＧＳＴがハイレベルになった所定期間後にハイレベルを出力することができる。即ち、図１９に示すように、スタート信号ＶＧＳＴは遅延回路７３ｆを通して、１ビットカウンタ回路７ｆに接続される。そして、遅延回路７３ｆにはクロック信号として、ゲート線駆動回路のクロック信号ＶＣＬＫが接続されている。遅延回路７３ｆは、ゲート線駆動回路よりも少ない段数のシフトレジスタで構成されている。本実施形態における上記以外の構成は、前述の第１の実施形態と同様である。そのため、図１、図４、及び図５と同様の構成物には同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。
【０１１６】
次に、上述の如く構成された本実施形態に係る表示装置の動作、即ち、本実施形態に係る表示装置の駆動方法について説明する。上述のように、本実施形態の透明・散乱切替素子駆動回路７３ｄは遅延回路７３ｆを有している。この遅延回路は、ゲート線駆動回路よりも段数の少ないシフトレジスタであるが、一例ではゲート線駆動回路のシフトレジスタの段数の１／４であるものとする。そして、この遅延回路７３ｆのシフトレジスタには、入力信号としてゲート線駆動回路のスタート信号ＶＧＳＴが入力され、クロック信号としてゲート線駆動回路のクロック信号ＶＣＬＫが入力されているため、スタート信号ＶＧＳＴがハイレベルになると、このハイレベルはクロック信号ＶＣＬＫに同期して、遅延回路７３ｆ中のシフトレジスタを伝搬する。そして、フレーム周期の１／４の期間後に、遅延回路７３ｆよりハイレベル信号となって出力される。このハイレベル信号が透明・散乱切替素子の極性反転に利用されるが、これから後の動作は前述の第１実施形態と同様である。
【０１１７】
本実施形態においては、遅延回路の挿入により、透明・散乱切替素子の極性反転のタイミングを、表示パネルの駆動のタイミングとずらして設定することが可能となる。例えば、透明・散乱切替素子が極性反転動作に時間を必要とする場合、この時間分タイミングをずらして設定することで、更なる高画質化が可能となる。また、遅延回路は複数の遅延時間が選択でき、温度状況など外部環境に応じて遅延時間を可変とすることにより、使用環境に合わせた駆動が実現でき、高画質化が可能となる。このような遅延回路は一例では、シフトレジスタの途中段からも出力信号が取り出せるように配線しておき、状況に応じて使用する出力信号線を選択するスイッチを設けることで容易に実現できる。
【０１１８】
更に、本実施形態においても、前述の第２実施形態と同様、表示パネルの周波数と透明・散乱切替素子の周波数を同じに保つことができるため、低周波が発生する現象を簡素な回路構成で実現でき、表示装置の高画質化、小型化、低コスト化が可能となる。本第５実施形態における上記以外の動作及び効果は、前述の第１実施形態と同様である。
【０１１９】
次に、本発明の第６の実施形態について説明する。図２０は本実施形態に係る表示装置を示す斜視図であり、図２１は表示装置の構成要素である透過型液晶表示パネルの構成を示す上面図であり、図２２は透明・散乱切替素子を駆動するために使用する透明・散乱切替素子駆動回路の回路図である。
【０１２０】
図２０に示すように、本第６実施形態に係る表示装置２５は、光源装置１と透過型液晶表示パネル７４とより構成されている。透過型液晶表示パネル７４は、図２１及び図２２に示すように、前述の第１実施形態に記載の透過型液晶表示パネルと比較して、透明・散乱切替素子駆動回路７ｄの代わりに透明・散乱切替素子駆動回路７４ｄが使用されている。更に、透明・散乱切替素子駆動回路７ｄは１ビットカウンタ回路７ｆを有するのに対し、本実施形態の透明・散乱切替素子駆動回路７４ｄはゲート線駆動回路のクロック信号ＶＣＬＫをカウントするカウンタ回路７４ｆを有している点を特徴とする。
【０１２１】
カウンタ回路７４ｆは、前述の本発明の第１実施形態における１ビットカウンタ回路７ｆとは異なり、ゲート線駆動回路のクロック信号ＶＣＬＫを所定数カウントする回路である。即ち、カウンタ回路７４ｆにはクロック信号ＶＣＬＫが入力されている。カウンタ回路７４ｆのカウンタ数は、カウンタ回路７４ｆの回路構成により決定されている。本実施形態では、ゲート線駆動回路のスタート信号ＶＧＳＴがハイレベルとなるタイミングの間の期間において、クロック信号ＶＣＬＫのハイレベルがＭ個存在するよう表示パネルを駆動している場合について考えると、この個数Ｍを除した際に余りが発生する数をカウントできるように構成されている。一例では、個数Ｍを３６０としたとき、カウンタ回路７４ｆのカウント数を１５０となるように回路を構成しておく。カウンタ回路７４ｆの出力は、ゲート線駆動回路のクロック信号ＶＣＬＫのハイレベルが１５０個に達する度に、ハイレベルの出力とローレベルの出力を交互に切り替えて出力する。また、カウンタ回路７４ｆはこの出力の反転信号も出力できるように構成されている。そしてこの２つの出力は、図２２に示すように、透明・散乱切替素子の駆動に使用される。本実施形態における上記以外の構成は、前述の第１の実施形態と同様である。そのため、図１、図４、及び図５と同様の構成物には同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。
【０１２２】
次に、上述の如く構成された本実施形態に係る表示装置の動作、即ち、本実施形態に係る表示装置の駆動方法について説明する。上述のように、本実施形態の透明・散乱切替素子駆動回路７４ｄは、個数Ｍを割り切れない数がカウント可能なカウンタ回路７４ｆを有しており、入力信号としてゲート線駆動回路のクロック信号ＶＣＬＫが接続されている。このため、クロック信号ＶＣＬＫがハイレベルとローレベルを繰り返すと、その数をカウントし、所定数に達した際に、透明・散乱切替素子の極性を反転する。本実施形態においては、この数が個数Ｍを割り切れない値に設定されているため、フレーム毎に画面上の異なる位置に対応して、透明・散乱切替素子の極性反転が実行されることになる。本実施形態の例においては、表示画面の約１／３枚に極性反転が実効されるが、余りが発生するため、次のフレームでは極性反転の位置は画面上でずれた場所となる。そして、この極性反転の場所は、フレームに応じて異なる場所となる。
【０１２３】
本実施形態においては、カウンタ回路の使用により、透明・散乱切替素子の極性反転のタイミングを、表示パネルのフレーム描画のタイミングと異なるタイミングに設定でき、完全なランダムではないものの、擬似的にランダムな状況を作り出すことができる。即ち、前述の本発明の第２実施形態においては、表示パネルのフレーム周波数をｆ１、透明・散乱切替素子の駆動周波数をｆ２としたとき、ｆ１とｆ２が自然数倍の関係にあること、即ちｆ１がｆ２の自然数倍か、ｆ２がｆ１の自然数倍かのどちらかが成立するように構成したが、本実施形態においては、ｆ１とｆ２が正なる非整数の倍数関係となっている点が特徴である。これにより、両者の周波数を意図的に変えることができ、両者の周波数が微妙にずれた場合の影響を緩和することができる。この結果、高画質化が可能となる。
【０１２４】
なお、本実施形態においては、個数Ｍよりもカウンタ回路７４ｆのカウント数が少ない場合について説明した。これにより、透明・散乱切替素子の反転周波数を表示パネルのフレーム周波数より高く設定することが可能となる。また、個数Ｍよりもカウント数が大きくなるように回路構成することも可能であり、この場合には、透明・散乱切替素子の反転周波数を表示パネルのフレーム周波数より低く設定することが可能となる。
【０１２５】
更に、上述のように透明・散乱切替素子の極性反転の周波数と、表示パネルのフレーム反転の周波数には、非整数の関係が成立するが、この両者の値はあまり近い値とならないように設定する方が好ましい。両者の周波数が近いと低周波のビートが発生し、表示品質を損なうからである。本第６実施形態における上記以外の動作及び効果は、前述の第１実施形態と同様である。
【０１２６】
次に、本発明の第７の実施形態について説明する。図２３は本実施形態に係る表示装置を示す斜視図であり、図２４は表示装置の構成要素である透過型液晶表示パネルの構成を示す上面図であり、図２５は透明・散乱切替素子を駆動するために使用する透明・散乱切替素子駆動回路の回路図である。
【０１２７】
図２３に示すように、本第７実施形態に係る表示装置２６は、光源装置１と透過型液晶表示パネル７５とより構成されている。透過型液晶表示パネル７５は、図２４及び図２５に示すように、前述の第１実施形態に記載の透過型液晶表示パネルと比較して、ゲート線駆動回路が表示領域の両側に設けられている点が異なる。即ち、画素領域７ａの左側にゲート線駆動回路７５ｂＬが配置され、右側にゲート線駆動回路７５ｂＲが配置されている。そして、画素領域７ａにおけるゲート線のうち、上から奇数番目のゲート線は左側のゲート線駆動回路７５ｂＬに接続され、偶数番目のゲート線は右側のゲート線駆動回路７５ｂＲに接続されている。即ち、本実施形態における透過型液晶表示パネル７５は、ゲート線が１本毎に駆動される、所謂インタレース駆動のような形態になっている。このような構成を採用する状況としては、表示パネルが非常に高精細であり、従来の片側配置ではゲート線駆動回路の出力線のピッチが対応できない場合などが挙げられる。即ち、ゲート線駆動回路の従来の限界を超えた高精細化が可能となる。また、液晶層に印加される電圧の極性を反転する場合、通常のライン反転では一行毎に画素電極と対向電極の極性を反転する必要があるため、反転の際に各種電極間のカップリングに起因する電力ロスが問題となり、また反転に必要な時間分だけライン数が制限されるという問題が発生する。これに対して、上記の駆動においては、奇数行を全て同極性で描画し、極性反転した後に偶数行を全て同極性で描画することになるため、反転の割合を大幅に低減した上でライン反転と同じ画質を実現できる。この結果、低電力化が可能になり、またライン数を増やすことも可能となる。
【０１２８】
ゲート線駆動回路７５ｂＬ及び７５ｂＲにおいては、クロック信号ＶＣＬＫは共通のものが使用される一方で、スタート信号はそれぞれ異なる２系統が準備されている。左側ゲート線駆動回路７５ｂＬ用のスタート信号はＶＧＳＴＬであり、右側ゲート線駆動回路７５ｂＲ用のスタート信号はＶＧＳＴＲである。この両者のスタート信号は、奇数番目のゲート線と偶数番目のゲート線とを交互に駆動するため、ハイレベルとなるタイミングが交互に出現するように制御されている。
【０１２９】
更に、本実施形態の透明・散乱切替素子駆動回路７５ｄは、本発明の第１実施形態における透明・散乱切替素子駆動回路７ｄと比較して、１ピットカウンタ回路７ｆの入力の前段にＯＲ回路７５ｆが付加されている点が異なる。そしてＯＲ回路７５ｆには、左側ゲート線駆動回路７５ｂＬのスタート信号ＶＧＳＴＬと、右側ゲート線駆動回路７５ｂＲのスタート信号ＶＧＳＴＲが入力されている。即ち、このＯＲ回路は、２つのスタート信号ＶＧＳＴＬ又はＶＧＳＴＲのどちらかがハイレベルの時にハイレベルを出力する役割を担っている。これにより、本実施形態における透明・散乱切替素子駆動回路７５ｄは、スタート信号ＶＧＳＴＬ、ＶＧＳＴＲのどちらかがハイレベルとなった時に、透明・散乱切替素子を極性反転する機能を有する。
【０１３０】
本実施形態における透明・散乱切替素子駆動回路７５ｄは、前述の第１実施形態と同様、ゲート線駆動回路と端子部との間に配置されることが好ましいが、特に本実施形態においては左右２系統のゲート線駆動回路が存在するため、左右どちらかのゲート線駆動回路と端子部との間に配置すればよい。なお、左右に同様に透明・散乱切替素子駆動回路７５ｄを配置して駆動能力を高めたり、どちらか一方が故障した際の予備として動作させることも可能である。本実施形態における上記以外の構成は、前述の第１の実施形態と同様である。そのため、図１、図４、及び図５と同様の構成物には同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。
【０１３１】
次に、上述の如く構成された本実施形態に係る表示装置の動作、即ち、本実施形態に係る表示装置の駆動方法について説明する。上述のように、本実施形態の透明・散乱切替素子駆動回路７５ｄは、左右２系統のゲート線駆動回路のスタート信号ＶＧＳＴＬ、ＶＧＳＴＲの少なくとも一方がハイレベルの時に透明・散乱切替素子を極性反転するように構成されている。このため、左側のゲート線駆動回路７５ｂＬのスタート信号ＶＧＳＴＬがハイレベルになると、奇数行のゲート線の走査が開始されると共に、透明・散乱切替素子の極性が反転される。そして次に、右側のゲート線駆動回路７５ｂＲのスタート信号ＶＧＳＴＲがハイレベルになると、偶数行のゲート線の走査が開始されると共に、透明・散乱切替素子の極性が反転される。このように、左右のゲート線駆動回路のスタートと同期して、透明・散乱切替素子の極性反転を実行することができる。
【０１３２】
本実施形態においては、左右２系統のゲート線駆動回路の動作タイミングを流用することにより、透明・散乱切替素子の極性反転の周波数を上げることができ、高画質化が可能となる。また、カウンタ回路やシフトレジスタ回路を利用して極性反転の周波数を上げる方法と比較して、少ないトランジスタ数で実現することができるため、低電力化や信頼性の向上、歩留向上による低コスト化等が可能となる。
【０１３３】
更に、本実施形態に係る透明・散乱切替素子駆動回路には左右のゲート線駆動回路のスタート信号が入力されるものとして説明したが、それぞれの回路の配置によっては、一方のスタート信号のタイミングがゲート線駆動回路に対してずれる可能性がある。例えば、透明・散乱切替素子駆動回路を左側のゲート線駆動回路と端子部との間に配置した場合、左側のゲート線駆動回路よりも右側のゲート線駆動回路の方が離れて配置されることになる。この結果、左側のゲート線駆動回路からのスタート信号は遅延が少なく所定のタイミングで動作することができるが、右側のゲート線駆動回路からのスタート信号には遅延が発生するため、タイミングがずれてしまう。この遅延が発生した結果、透明・散乱切替素子の極性反転のタイミングが狂い、正極性の時間と負極性の時間がアンバランスになる。この結果、時間的に平均すると望ましくないＤＣオフセットが印加されることになり、透明・散乱切替素子が焼き付きを起こしてしまい、十分な透明状態、散乱状態が実現されなくなってしまう。正負電圧の期間を一致させることが、透明・散乱切替素子の状態を良好に保つ上で重要であるが、このためには、距離が離れて配置されたゲート線駆動回路からのスタート信号の遅延を小さくするのが一つの手段となる。一例では、ガラス基板上の配線を利用すると抵抗が大きく遅延が大きくなるので、端子部を通してフレキシブルケーブルなどの外部配線上で接続するのが好ましい。また、別の手段として、近距離に配置されたゲート線駆動回路からのスタート信号を遅延させる方法も考えられ、遅延回路を挿入することで実現することができる。更には、回路配置のスペースが確保できる場合には、左右のゲート線駆動回路から略等距離の位置に透明・散乱切替素子駆動回路を配置することで、左右の遅延を同等にすることができる。これらの方法により、透明・散乱切替素子の焼き付きを低減することができるため、表示品質の劣化を抑制することが可能となる。本第７実施形態における上記以外の動作及び効果は、前述の第１実施形態と同様である。
【０１３４】
次に、本発明の第８の実施形態について説明する。図２６は本実施形態に係る表示装置を示す斜視図であり、図２７は表示装置の構成要素である透過型液晶表示パネルの構成を示す上面図であり、図２８は透明・散乱切替素子を駆動するために使用する透明・散乱切替素子駆動回路の回路図である。
【０１３５】
図２６に示すように、本第８実施形態に係る表示装置２７は、光源装置１と透過型液晶表示パネル７６とより構成されている。透過型液晶表示パネル７６は、図２７及び図２８に示すように、前述の第７実施形態に記載の透過型液晶表示パネルと比較して、ゲート線駆動回路が表示領域の両側に設けられている構成は同じであり、透明・散乱切替素子駆動回路７６ｄが使用されている点が異なる。
【０１３６】
透明・散乱切替素子駆動回路７６ｄは、主たる構成は前述の透明・散乱切替素子駆動回路７５ｄと同様であるが、ＯＲ回路７５ｆの入力として右側ゲート線駆動回路のスタート信号ＶＧＳＴＲが接続されていた部分に、ＡＮＤ回路７６ｆと１ビットカウンタ回路７ｆが増設されている点が異なる。１ビットカウンタ回路７ｆにはスタート信号ＶＧＳＴＲが入力され、この１ビットカウンタ回路７ｆの出力Ｑとスタート信号ＶＧＳＴＲがＡＮＤ回路７６ｆの入力となっている。この結果、ＡＮＤ回路７６ｆは、スタート信号ＶＧＳＴＲがハイレベルとなる周期を２倍にすることができる。これにより、透明・散乱切替素子駆動回路７６ｄは、透明・散乱切替素子を周波数変調して駆動することが可能となる。なお、本実施形態においては、２個の１ビットカウンタ回路７ｆを有する構成となるが、一方は前述の第７実施形態と同様に透明・散乱切替素子に接続されるものであり、もう一方はＡＮＤ回路７６ｆの入力段に接続されるものである。本実施形態における上記以外の構成は、前述の第７の実施形態と同様である。そのため、図２３、図２４、及び図２５と同様の構成物には同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。
【０１３７】
次に、上述の如く構成された本実施形態に係る表示装置の動作、即ち、本実施形態に係る表示装置の駆動方法について説明する。図２９（ａ）乃至（ｆ）は、横軸に共通して時間をとり、（ａ）は縦軸に左側ゲート線駆動回路のスタート信号ＶＧＳＴの電圧をとり、（ｂ）は縦軸に右側ゲート線駆動回路のスタート信号ＶＧＳＴの電圧をとり、（ｃ）は縦軸に１ビットカウンタ回路の入力の電圧をとり、（ｄ）は縦軸に１ビットカウンタ回路の一方の出力Ｑの電圧をとり、（ｅ）は縦軸に１ビットカウンタ回路のもう一方の出力ＱＢの電圧をとり、（ｆ）は縦軸に透明・散乱切替素子に印加される電圧をとって、本実施形態に係る表示装置における透明・散乱切替素子駆動回路の狭視野角状態における動作を示すタイミングチャートである。
【０１３８】
図２９（ａ）乃至（ｆ）に示すように、まず奇数行のゲート線を順次走査するため左側のゲート線駆動回路のスタート信号ＶＧＳＴＬがハイレベルとなると、ＯＲ回路７５ｆの出力もハイレベルとなり、透明・散乱切替素子に接続された方の１ビットカウンタ回路７ｆが出力反転し、透明・散乱切替素子の駆動電圧の極性は反転される。次に、偶数行のゲート線を順次走査するため右側のゲート線駆動回路のスタート信号ＶＧＳＴＲがハイレベルとなるが、前述のようにこの信号はＡＮＤ回路７６ｆの入力段に接続された１ビットカウンタ回路７ｆに入力される。すると、この１ビットカウンタ回路７ｆの出力はハイレベルに反転し、次のＡＮＤ回路７６ｆではスタート信号ＶＧＳＴＲとのＡＮＤが取られ、両方ハイレベルとなって、ＯＲ回路７５ｆに入力される。この結果、透明・散乱切替素子の駆動電圧極性は反転される。次に、左側ゲート線駆動回路のスタート信号ＶＧＳＴＬがハイレベルとなった場合は、前述と同様である。そして次に、右側ゲート線駆動回路のスタート信号ＶＧＳＴＲがハイレベルとなると、ＡＮＤ回路７６ｆの入力段に接続された１ビットカウンタ回路７ｆの出力はローレベルに反転する。すると、ＡＮＤ回路７６ｆの出力はローレベルのままであるため、透明・散乱切替素子の駆動電圧極性は反転されない。即ち、右側ゲート線駆動回路のスタート信号ＶＧＳＴＲがハイレベルとなったとき、それが偶数番目であれば、極性反転は実行されないことになる。この結果、図２９（ｆ）に示すように、透明・散乱切替素子は２つの周期が混合された周波数変調で駆動されることになる。なお、本実施形態における駆動方法では、正負の極性が交互に印加されているため、
時間平均するとＤＣオフセットは発生していない点も特徴である。広視野角時、即ち透明・散乱切替素子が駆動されない場合の動作は、前述の本発明の第１実施形態と同様であるため、省略する。
【０１３９】
本実施形態においては、左右２系統のゲート線駆動回路の動作タイミングを流用し、それぞれのスタート信号に異なる前処理を施すことによって、透明・散乱切替素子の極性反転の周期を周波数変調することができる。前述のように、周波数を高くすると高画質化は可能になるものの、電力消費が大きくなり、周波数を低くすると電力消費は低減できるものの、画質が劣化する傾向にある。本実施形態においては、低電力の状態と高画質の状態を周期的に組合せて駆動することにより、低電力性と高画質化を両立することが可能となる。そして、本実施形態においては、周波数変調しているにもかかわらずＤＣオフセットの発生を抑制することができるため、透明・散乱切替素子の焼き付きを低減でき、表示品質の劣化を抑制することが可能となる。なお、ＤＣオフセットの発生を抑制するには、正負極性で駆動される時間の割合が同等になることが重要である。
【０１４０】
なお、前述の本発明の第２実施形態においては、２ビットカウンタ回路を使用して周波数を低減したが、本実施形態に示すように１ビットカウンタ回路の前段に前処理用の回路を配置することによって、同様に周波数を低減することも可能である。本第８実施形態における上記以外の動作及び効果は、前述の第７実施形態と同様である。
【０１４１】
次に、本発明の第９の実施形態について説明する。図３０は本実施形態に係る表示装置を示す斜視図である。
【０１４２】
図３０に示すように、本第９実施形態に係る表示装置２８は、光源装置１２と透過型液晶表示パネル７３とより構成されている。即ち、前述の本発明の第５実施形態と比較して、透過型液晶表示パネルの構成は同じであり、光源装置の構成が異なっている。そして、光源装置１２においては、透明・散乱切替素子１２２ａが使用されている。透明・散乱切替素子１２２ａはポリマー化強誘電性液晶を使用するなどして、数μｓ以下の高速なスイッチングを可能にしたものである。なお、透明・散乱切替素子駆動回路７３ｄの遅延回路７３ｆは、その遅延時間がゲート線走査時間とほぼ同等となるように設定されている。即ち、この遅延回路７３ｆはシフトレジスタを用いて構成することができるが、本実施形態ではゲート線駆動回路と同じ段数のシフトレジスタが用いられている。そして、ゲート線走査期間後にブランキング期間が設けられており、この両者の期間を合わせて６０Ｈｚのフレームレートが実現されている。ブランキング期間は、高速な透明・散乱切替素子１２２ａの光学的なスイッチングが完了する時間分確保されている。なお、ここでの光学的なスイッチングとは、透明・散乱切替素子を極性反転した際に発生する、光学的状態の微妙な変化を指す。本来、透明・散乱切替素子は、双極性であれば電気的な極性が反転しても同じ光学状態を保つ筈であるが、現実にはポリマー中での液晶層の状態やイオンの影響、そして駆動電圧の微妙な変動などで、極性反転の前後で変化が観察され、問題となることがある。一般的に極性反転の周波数が高ければ観察者はこの変化を視認できないが、低電力化のため周波数を低減すると問題になる。また、周波数が高い場合でも、表示パネルのフレーム描画との関係で低周波のビートとなって観察されてしまうことがある。本実施形態は、この極性反転に起因する過渡的な変化を、表示パネルのブランキング期間中に実行することで、高画質化を実現するものである。本実施形態における上記以外の構成は、前述の第５の実施形態と同様である。そのため、図１７と同様の構成物には同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。
【０１４３】
次に、上述の如く構成された本実施形態に係る表示装置の動作、即ち、本実施形態に係る表示装置の駆動方法について説明する。上述のように、本実施形態の透明・散乱切替素子駆動回路７３ｄは遅延回路７３ｆを有しており、この遅延回路７３ｆの遅延時間はゲート線の走査時間とほぼ同等となるように構成されている。このため、ゲート線駆動回路のスタート信号ＶＧＳＴがハイレベルとなると、ゲート線駆動回路によるゲート線の走査が開始され、同時に遅延回路７３ｆのシフトレジスタもハイレベルの伝搬を開始する。そして、ゲート線の走査が完了した段階で、同時に遅延回路７３ｆのシフトレジスタのハイレベル伝搬も完了し、透明・散乱切替素子の反転動作が実行される。前述のように、本実施形態における透明・散乱切替素子は非常に高速な動作が可能であり、またブランキング期間、即ちゲート線の走査が完了してから、次のフレームの走査が開始されるまでの期間も、透明・散乱切替素子の光学的なスイッチングが完了する程度に設定されている。この結果、電気的な反転動作が実行されると、次のフレームのゲート線走査が開始されるまでに、透明・散乱切替素子の光学的なスイッチングを完了することができる。これにより、表示パネルの描画と透明・散乱切替素子の極性反転のタイミングとが重なるのを防ぐことができるため、透明・散乱切替素子の極性反転動作に起因する過渡変化の影響を低減でき、高画質化が可能となる。
【０１４４】
なお当然のことであるが、遅延回路７３ｆとゲート線駆動回路は同じ回路であるため、共通化することが可能である。即ち、ゲート線駆動回路の最終段の出力を、１ビットカウンタ回路７ｆの入力に使用するのである。これにより同様に、ゲート線走査の終了後に透明・散乱切替素子の反転動作が可能となる。そして、回路規模を大幅に削減することができるため、低コスト化、高信頼性化、低消費電力化が可能となる。
【０１４５】
本実施形態においては、ブランキング期間中に透明・散乱切替素子の光学的なスイッチングが完了するものとして説明したが、これに限定されるものではない。例えば、完全にスイッチングが完了しなくても、スイッチングの主たる部分をブランキング期間に設定することで、効果を発揮することができる。また、極性反転は正から負、負から正の２通り、即ち透明・散乱切替素子を構成する一方の電極を基準に取ると他方の電極の方が正極性か負極性となり、この状態変化に２通りが存在することになるが、両者の光学的なスイッチングに時間的な違いが存在する場合には、少なくとも高速な方に適用することで、効果を発揮することもできる。本第９実施形態における上記以外の動作及び効果は、前述の第５実施形態と同様である。
【０１４６】
次に、本発明の第１０の実施形態について説明する。図３１は本実施形態に係る表示装置を示す斜視図であり、図３２は光源装置の構成要素である透明・散乱切替素子の構成を示す上面図であり、図３３は表示装置の構成要素である透過型液晶表示パネルの構成を示す上面図であり、図３４は透明・散乱切替素子を駆動するために使用する透明・散乱切替素子駆動回路の回路図であり、図３５は透明・散乱切替素子を駆動するために使用する透明・散乱切替素子駆動回路の回路図であり、図３４とは別のバリエーションを示す回路図である。
【０１４７】
図３１に示すように、本第１０実施形態に係る表示装置２９は、光源装置１３と透過型液晶表示パネル７７とより構成されている。光源装置１３は図３１に示すように、前述の第１実施形態に記載の光源装置１と比較して、透明・散乱切替素子１２２の代わりに、透明・散乱切替素子１２２ｂが使用されている点が異なる。図３２に示すように、透明・散乱切替素子１２２ｂは、透明・散乱状態を切替可能な領域が複数のブロックに分割され、それぞれ独立に制御可能な状態となっている。このような行ブロック単位の分割は、透明・散乱切替素子を構成する透明電極を分割することにより、実現することができる。なお、本実施形態における分割方向は、ゲート線が配列する方向である縦方向に設定され、複数の行ブロック単位に分割されている。分割数であるが、本実施形態においては説明の都合上４分割とし、＋Ｘ方向からーＸ方向に向かって、１番目の行ブロック１２２ｂ１、２番目の行ブロック１２２ｂ２、３番目の行ブロック１２２ｂ３、４番目の行ブロック１２２ｂ４が配列しているものとして説明する。当然のことながら、本発明はこの分割数や分割方法に限定されるものではない。
【０１４８】
透過型液晶表示パネル７７は、図３３及び図３４に示すように、前述の第１実施形態に記載の透過型液晶表示パネルと比較して、透明・散乱切替素子駆動回路７ｄの代わりに透明・散乱切替素子駆動回路７７ｄが使用されている。更に、透明・散乱切替素子駆動回路７ｄは１ビットカウンタ回路７ｆを１つ有するのに対し、本実施形態の透明・散乱切替素子駆動回路７７ｄは４つの１ビットカウンタ回路７ｆとゲート線駆動回路７ｂを構成するシフトレジスタ回路と同様の構成のシフトレジスタ回路７７ｆを有している点を特徴とする。即ち、両者のシフトレジスタの段数は略同等である。そして、シフトレジスタ回路７７ｆにはゲート線駆動回路７ｂを構成するシフトレジスタ回路と同様、スタート信号ＶＧＳＴとクロック信号ＶＣＬＫが入力されている。シフトレジスタ回路７７ｆは、その段数を４分割したときのそれぞれ初段の出力が、それぞれの１ビットカウンタ回路７ｆに接続されている。即ち、シフトレジスタ回路７７ｆの段数を３６０段とすると、１段目、９１段目、１８１段目、２７１段目の出力が、それぞれ４つの１ビットカウンタ回路７ｆに接続されている。４つの１ビットカウンタ回路４ｆは、透明・散乱切替素子１２２ｂの４つの行ブロックをそれぞれ駆動するように配線されている。そして、この４つの行ブロックへの配線は、全て同様に構成されている。１行目の行ブロック１２２ｂ１に接続される端子は、ＶＯＵＴ１１とＶＯＵＴ２１である。同様に、２行目の行ブロック１２２ｂ２にはＶＯＵＴ１２とＶＯＵＴ２２が接続され、３行目の行ブロック１２２ｂ３にはＶＯＵＴ１３とＶＯＵＴ２３が接続され、４行目の行ブロック１２２ｂ４にはＶＯＵＴ１４とＶＯＵＴ２４が接続される。なお、この配線は、端子部７ｅを経由して接続されている。また、透明・散乱駆動素子の駆動をオン・オフする伝送ゲート回路７ｇは、透明・散乱切替素子のそれぞれの行ブロックに対応して配置され、それぞれの行ブロックを個別にオン・オフ制御可能なように構成されている。制御信号の名称は、ＶＰＤＬＣｂ１、ＶＰＤＬＣｂ２、ＶＰＤＬＣｂ３、ＶＰＤＬＣｂ４である。本実施形態における上記以外の構成は、前述の第１の実施形態と同様である。そのため、図１、図４、及び図５と同様の構成物には同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。
【０１４９】
次に、上述の如く構成された本実施形態に係る表示装置の動作、即ち、本実施形態に係る表示装置の駆動方法について説明する。ゲート線の走査を開始するため、ゲート線駆動回路７ｂのスタート信号ＶＧＳＴがハイレベルになると、透明・散乱切替素子駆動回路７７ｄを構成するシフトレジスタ回路７７ｆの入力もハイレベルとなり、ゲート線駆動回路７ｂと同様に、このハイレベルのデータをシフトレジスタ回路７７ｆは内部に伝送させる。そして、まずシフトレジスタ回路７７ｆの１段目がハイレベルになると、透明・散乱切替素子１２２ｂの１番目の行ブロック１２２ｂ１に接続された１ビットカウンタ回路が動作し、１番目の行ブロック１２２ｂ１を反転動作させる。同様に、シフトレジスタ回路７７ｆの９１段目がハイレベルになると、２番目の行ブロック１２２ｂ２を反転動作させ、以降同様に、１８１段目がハイレベルとなることで３番目の行ブロック１２２ｂ３、２７１段目がハイレベルとなることで４番目の行ブロック１２２ｂ４を順次反転動作させる。このようにして、透明・散乱切替素子を面内で走査することができる。更には、それぞれの行ブロックに接続された伝送ゲート回路７ｇを個別にオフすることで、表示面内に透明状態と散乱状態とを同時に実現することができる。
【０１５０】
本実施形態においては、特に同一画面上に透明状態と散乱状態とを混在することができるため、特に機密性の高い表示部のみを狭視野角状態とする使用方法が可能となる。更には、透明・散乱切替素子を分割駆動することができるため、面内一様に駆動する場合よりも空間周波数を高めることができ、この結果フリッカ抑制など高画質化が可能となる。
【０１５１】
なお、本実施形態においては、４つの行ブロックは同様に配線されるものとして説明したが、図３５に示すように、ＶＯＵＴ１とＶＯＵＴ２への配線を入れ替えて接続することにより、極性を入れ替えることが可能となる。そして、隣接する行ブロックに対して極性が反転するように接続することで、表示パネルのライン反転と同様に、反転に伴うフリッカ等の表示品質の劣化を抑制することができるため、更なる高画質化が可能となる。図３５においては、１番目と３番目の行ブロックへの配線は図３４と同様であり、これに対して２番目と４番目の行ブロックへの配線が入れ替えてある。
【０１５２】
また、本実施形態においては、透明・散乱切替素子上の４つの行ブロックと透明・散乱切替素子駆動回路との接続は端子部７ｅを経由して接続されるものとして説明したが、これにより端子部の面積を低減できるため小型化が容易になり好ましい。他の例として、４つの行ブロックへの対応を優先させ、表示領域の横、即ち＋Ｙ方向側の額縁領域で接続する方法も考えられるが、前述の方法と比較すると、表示領域の横に新たな端子部が必要となってしまい、小型化の点からは好ましくない。ただし、表示領域の横に端子部を設けることで、透明・散乱切替素子上の配線パターンを簡素化することができるため、コスト低減の上では有利である。表示装置に求められる要求に応じて、適宜最適な方法を選択することができる。
【０１５３】
更に、シフトレジスタ回路７７ｆの入力段に遅延回路を設けることで、表示パネルの走査と意図的にタイミングをずらして最適化を図ることも可能である。更には、透明・散乱切替素子の行ブロックの走査方向を表示パネルの走査方向と逆方向に設定してもよく、高画質かが可能となる。また、１ビットカウンタ回路の一部を２ビットカウンタ回路に置き換えて、面内で異なる反転周期を混在させることも可能である。例えば、画面の上部や下部など、重要な情報が表示される確率が比較的低い部分の反転周期を大きくすることで、画面全体の画質を実用上大きく損なうことなく、低消費電力化が可能になる。逆に注目度の高い情報が表示される確率の高い領域の反転周期を小さくして、その部分の高画質化を実現することもできる。また、本実施形態はシフトレジスタ回路を用いて構成する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、他の回路を使用して同等の効果を発揮させることもできる。一例では、前述の第４実施形態同様に、カウンタ回路を用いて構成してもよい。本第１０実施形態における上記以外の動作及び効果は、前述の第１実施形態と同様である。
【０１５４】
次に、本発明の第１１の実施形態について説明する。図３６は本実施形態に係る表示装置を示す斜視図であり、図３７は表示装置の構成要素である透過型液晶表示パネルの構成を示す上面図であり、図３８は透明・散乱切替素子を駆動するために使用する透明・散乱切替素子駆動回路の回路図である。
【０１５５】
図３６に示すように、本第１１実施形態に係る表示装置２９は、光源装置１４と透過型液晶表示パネル７８とより構成されている。光源装置１４は図３６に示すように、前述の第１実施形態に記載の光源装置１と比較して、透明・散乱切替素子１２２の代わりに、透明・散乱切替素子１２２ｃが使用されている点が異なる。透明・散乱切替素子１２２ｃはメモリ性を有し、電圧を印加しなくても直前の状態を保持することができる。一例では、正極性の電圧を印加すると透明状態となり、オフした後でもこの透明状態を保つことができる。そして、負極性の電圧を印加すると散乱状態となり、オフした後でも散乱状態を保つことができる。このような機能を有する透明・散乱切替素子は、メモリー性を有する液晶、一例では強誘電性液晶に対し配向性のポリマーを混在させ、偏光板を付加して特定の偏光方向のみを利用するように設定することで、容易に実現可能である。
【０１５６】
透過型液晶表示パネル７８は、図３７及び図３８に示すように、前述の第１実施形態に記載の透過型液晶表示パネルと比較して、透明・散乱切替素子駆動回路７ｄの代わりに透明・散乱切替素子駆動回路７８ｄが使用されている。そして、透明・散乱切替素子駆動回路７８ｄの基本的な構成は前述の透明・散乱切替素子駆動回路７ｄと同様であるが、１ビットカウンタ回路７ｆの入力が制御信号ＶＰＤＬＣ２となっており、伝送ゲート回路７ｇの制御信号ＶＰＤＬＣ２と同じである点が異なる。制御信号ＶＰＤＬＣ２はハイレベルとローレベルをとるが、伝送ゲート回路７ｇにおいては、ハイレベルの際に入力信号をそのまま出力し、ローレベルの際には入力と出力を切断し、スイッチの役割を果たす。そして本実施形態においては、制御信号ＶＰＤＬＣ２は、透明状態と散乱状態とを切り替える際にハイレベルを取り、それ以外の場合にはローレベルとなる。本実施形態における上記以外の構成は、前述の第１の実施形態と同様である。そのため、図１、図４、及び図５と同様の構成物には同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。
【０１５７】
次に、上述の如く構成された本実施形態に係る表示装置の動作、即ち、本実施形態に係る表示装置の駆動方法について説明する。制御信号ＶＰＤＬＣ２がハイレベルになると、１ビットカウンタ回路７ｆの入力がハイレベルとなり、１ビットカウンタ回路７ｆからは所定の電圧が出力される。一例では、Ｑがハイレベルであり、ＱＢがローレベルである。そして、制御信号ＶＰＤＬＣ２がハイレベルである間は伝送ゲート回路７ｇがオン状態となるため、ＶＯＵＴ１にはハイレベルが出力され、ＶＯＵＴ２にはローレベルが出力される。この結果、透明・散乱切替素子１２２ｃは透明状態となる。そして、制御信号ＶＰＤＬＣ２がローレベルとなると、透明・散乱切替素子１２２ｃの駆動はオフとなるが、前述のメモリ性により透明状態が保たれる。
【０１５８】
次に制御信号ＶＰＤＬＣ２がハイレベルとなるのは、透明・散乱切替素子１２２ｃを散乱状態に切り替える場合である。制御信号ＶＰＤＬＣ２がハイレベルとなると、１ビットカウンタ回路７ｆの入力がハイレベルとなるが、１ビットカウンタ回路７ｆは透明状態を記憶しているため、反転情報を出力することになる。即ち、Ｑがローレベルとなり、ＱＢがハイレベルとなる。そして、制御信号ＶＰＤＬＣ２がハイレベルである間は伝送ゲート回路７ｇがオン状態となるため、ＶＯＵＴ１にはローレベルが出力され、ＶＯＵＴ２にはハイレベルが出力される。この結果、透明・散乱切替素子１２２ｃは散乱状態となる。そして、制御信号ＶＰＤＬＣ２がローレベルとなると、透明・散乱切替素子１２２ｃの駆動はオフとなるが、前述のメモリ性により散乱状態が保たれる。このように透明・散乱切替素子１２２ｃのメモリ性を活用することで、ゲート線駆動回路の電源のみを流用して、駆動することが可能となる。
【０１５９】
本実施形態においては、表示パネル上の既存の回路に使用されている電源、一例ではゲート線駆動回路に用いられる電源などを流用することにより、透明・散乱切替素子を駆動することができる。また、メモリ性を有する透明・散乱切替素子を好適に駆動することができ、低消費電力化が可能となる。更に、メモリ性を有する透明・散乱切替素子を使用することで、通電の必要な回路規模も小規模に構成でき、また回路動作も切替時のみに留めることができるため、本構成の駆動回路と組み合わせることで、更なる低消費電力化、高歩留化による低コスト化などが可能となる。そして、反転駆動の必要な他の透明・散乱切替素子と比較した場合、透明状態や散乱状態において反転駆動が不要となるため、反転動作に伴う表示品質の劣化を抑制することができ、高画質化が可能となる。
【０１６０】
なお、本実施形態における透明・散乱切替素子の駆動回路は１ビットカウンタ回路を使用する構成について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、正極性と負極性の電圧を印加した後に電圧を印加しない状態にすることができれば、好適に使用することが可能である。他の例としては、制御線を２本準備しておき、中点オフ付きの３モードトグルスイッチをヒューマンインターフェースとして使用する形態が考えられる。例えば、トグルスイッチを左側に倒すと透明・散乱切替素子には正極性の電圧が印加され、トグルスイッチから手を放すと自動的に中点の開放状態となる。右側に倒せば負極性の電圧が印加され、手を放すことで自動的にオフとなる。この場合、透明・散乱切替素子駆動回路は、２本の制御線が入力され、正負の電圧を選択する単なるスイッチで構成することができ、最も小規模な回路で構成することができる。本第１１実施形態における上記以外の動作及び効果は、前述の第１実施形態と同様である。
【０１６１】
次に、本発明の第１２の実施形態について説明する。図３９は本実施形態に係る表示装置を示す斜視図であり、図４０は表示装置の構成要素である透過型液晶表示パネルの構成を示す上面図である。
【０１６２】
図３９に示すように、本第１２実施形態に係る表示装置２１０は、光源装置１と透過型液晶表示パネル７９とより構成されている。透過型液晶表示パネル７９は、図４０に示すように、前述の第１実施形態に記載の透過型液晶表示パネルと比較して、透明・散乱切替素子駆動回路７ｄの代わりに透明・散乱切替素子駆動回路７８ｄが使用されている。そして、透過型液晶表示パネル７９上には、周期の温度を検出する温度検出回路７８ｆが搭載され、この温度検出回路７８ｆの出力は透明・散乱切替素子駆動回路７８ｄに入力されている。温度検出回路７８ｆは公知の技術（例えば特開2006-71564号公報など）を使用して構成され、薄膜トランジスタが使用されている。透明・散乱切替素子駆動回路７８ｄは、温度検出回路７８ｆからの入力に基づき、透明・散乱切替素子を駆動するための出力電圧を可変できるように構成されている。一例では、低温状態において出力電圧を大きくし、温度が上昇するに連れて出力電圧を低減するように構成されている。即ち、本実施形態においては、周囲の温度を検出する温度検出回路が用いられ、この温度検出回路の結果を利用して透明・散乱切替素子駆動回路が透明・散乱切替素子を駆動する電圧範囲を可変としている点が大きな特徴である。本実施形態における上記以外の構成は、前述の第１の実施形態と同様である。そのため、図１、図４、及び図５と同様の構成物には同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。
【０１６３】
次に、上述の如く構成された本実施形態に係る表示装置の動作及び効果、即ち、本実施形態に係る表示装置の駆動方法とその効果について説明する。温度検出回路７８ｆが周囲の温度状況を監視し、低温状態であることを検出すると、この情報が透明・散乱切替素子駆動回路７８ｄに入力される。すると、透明・散乱切替素子駆動回路７８ｄは、温度検出回路７８ｆからの入力情報に基づき、透明・散乱切替素子を駆動するための出力電圧を大きくする。一般的に、透明・散乱切替素子は低温状態において応答速度が低下するため、透明状態と散乱状態との切替が遅くなるが、駆動電圧を大きくすることで高速な応答が可能となる。これにより、低温状態にも係わらず狭視野角表示と広視野角表示との高速な切替が可能となる。一方で、温度検出回路７８ｆが温度上昇を検出すると、この情報が透明・散乱切替素子駆動回路７８ｄに入力される。すると、透明・散乱切替素子駆動回路７８ｄは、温度検出回路７８ｆからの入力情報に基づき、透明・散乱切替素子を駆動するための出力電圧を小さくする。温度が上昇した場合、透明・散乱切替素子は低電圧化が可能であり、高電圧で駆動を続けるのは消費電力低減の点で好ましくない。本実施形態のように動作させることで、低電力化が可能となる。このような制御は、外気温が低い場合に、端末装置を始動時する際に非常に有効である。始動時は低温状態であるが、端末装置を暫く使用すると、光源の発熱等で透明・散乱切替素子は温度上昇するので、駆動電圧を低減して低電力化を実現でき、高速な切替と両立することができる。また、図３９に示すように、表示パネルは透明・散乱切替素子と近接して配置されているため、温度検出回路を表示パネル上に設けることで、透明・散乱切替素子の状態をより正確に検出することができ、制御の高精度化が可能となる。
【０１６４】
本実施形態における温度検出部材は、１個が使用されている場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、複数個使用することも可能である。これにより、検出の高精度化が可能となる。また、複数個の温度検出回路を光源に対して異なる位置に配置することにより、透明・散乱切替素子の温度むらを検出し、この点を考慮して駆動に反映することが可能となる。一例では、光源に近い端子部のみならず、端子部から最も離れた表示パネル上、図３９における表示パネルの＋Ｘ方向の端に配置するのが好ましい。光源に近い領域は早く温度上昇するが、光源から離れた領域は暖まるのに時間がかかるので、全体の温度が一定になるまでは駆動電圧を低減しないなど、細かな制御が可能になる。一部に低温領域が残存する状態で駆動電圧を低減してしまうと、その領域のみ応答速度が低いので、切替時にむらとなって観察されるという問題が発生するからであり、上記構成によりこの問題を解決することができる。
【０１６５】
なお、本実施形態においては、温度検出回路からの情報に基づき、透明・散乱切替素子の駆動電圧を調整する例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、温度情報を用いて何らかの制御をする場合に好適に適用できる。他の例としては、透明・散乱切替素子を駆動する電圧の極性反転周期を調整する場合などが考えられる。低温状態においては、透明・散乱切替素子の透明・散乱切替層中に含有されるイオン等不純物の移動度も低下するので、極性反転の周期を大きくしてもあまり問題とならない。また、低温状態においては、表示品質よりもバッテリの長時間化の方が望まれる傾向にある。そこで、低温時に反転周波数を低減することで、バッテリの長寿命化が可能となる。そして、前述の電圧制御と組合せることで、切替時の応答速度は保ちつつ、低電力化することも可能となる。本第１２実施形態における上記以外の動作及び効果は、前述の第１実施形態と同様である。
【０１６６】
次に、本発明の第１３の実施形態について説明する。図４１は本実施形態に係る表示装置を示す斜視図であり、図４２は表示装置の構成要素である透過型液晶表示パネルの構成を示す上面図であり、図４３は透明・散乱切替素子を駆動するために使用する透明・散乱切替素子駆動回路の回路図である。
【０１６７】
図４１に示すように、本第１３実施形態に係る表示装置２１１は、光源装置１５と透過型液晶表示パネル７０とより構成されている。光源装置１５は図４１に示すように、前述の第１実施形態に記載の光源装置１と比較して、光源駆動回路５が設けられている点が異なる。そして、光源駆動回路５は、制御線を介して、透過型液晶表示パネル７０と接続されている。図４２及び図４３に示すように、透過型液晶表示パネル７０上には、透明・散乱切替素子駆動回路７０ｄが構成されているが、光源駆動回路５を制御するための制御線は、この透明・散乱切替素子駆動回路７０ｄに接続されている。透明・散乱切替素子駆動回路７０ｄの光源駆動回路５に対する出力がハイレベルの場合には、光源駆動回路５は白色ＬＥＤ５１を狭視野角表示用に調整し、ローレベルの場合には広視野角用に調整するよう構成されている。即ち、本実施形態における透明・散乱切替素子駆動回路７０ｄは、光源駆動回路５を制御する役割も兼ねている。
【０１６８】
図４３に示すように、透明・散乱切替素子駆動回路７０ｄは、基本的な構成は前述の透明・散乱切替素子７ｄと同様であるが、透明・散乱切替素子の透明状態と散乱状態とを切り替えるための制御信号ＶＰＤＬＣが伝送ゲート回路７ｇだけでなく遅延回路７３ｆにも接続されている点が異なる。遅延回路７３ｆは所定段数のシフトレジスタ回路から構成され、その電源はゲート線駆動回路と共通であり、そのクロックはゲート線駆動回路のクロック信号ＶＣＬＫが接続されている。そして、遅延回路７３ｆの出力はＯＲ回路７５ｆに入力されている。ＯＲ回路７５ｆには、制御信号ＶＰＤＬＣも入力されており、ＯＲ回路７５ｆはこの制御信号ＶＰＤＬＣと遅延回路７３ｆの出力のＯＲ演算を実行するよう構成されている。そしてＯＲ回路７５ｆの出力はＶＬＥＤ端子に接続され、このＶＬＥＤ端子には光源駆動回路５を制御するための制御線が接続される。遅延回路７３ｆの段数は、透明・散乱切替素子が透明状態から散乱状態に切り替わる際に必要な時間に設定されている。本実施形態における上記以外の構成は、前述の第１の実施形態と同様である。そのため、図１、図４、及び図５と同様の構成物には同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。
【０１６９】
次に、上述の如く構成された本実施形態に係る表示装置の動作、即ち、本実施形態に係る表示装置の駆動方法について説明する。まず、狭視野角表示状態について説明する。制御信号ＶＰＤＬＣがハイレベルの際には、透明・散乱切替素子が駆動され、透明状態となる。そして、極性反転動作が実行されるのは、前述の第１実施形態と同様である。本実施形態においては、遅延回路７３ｆを通して光源駆動回路５を制御する信号もハイレベルであるため、光源駆動回路５は白色ＬＥＤ５１を狭視野角表示用に調整する。一方で、制御信号ＶＰＤＬＣがローレベルの際には、透明・散乱切替素子が開放され、散乱状態となる。そして、遅延回路７３ｆを通して光源駆動回路５を制御する信号もローレベルであるため、光源駆動回路５は白色ＬＥＤ５１を広視野角表示用に調整する。
【０１７０】
本実施形態における動作の最大の特徴は、狭視野角表示状態と広視野角表示状態との切替過程にある。一般的に、狭視野角表示状態においては、狭い角度範囲に光を照射すれば良いため、光源の発する光量は少なくて済む。即ち、光源駆動回路５が白色ＬＥＤ５１を狭視野角表示用に調整するとは、具体的には光量を減少させることを意味する。一方で、広視野角表示状態においては、広い角度範囲に光を照射する必要があるため、狭視野角表示状態よりも光量を増やす必要がある。即ち、光源駆動回路５が白色ＬＥＤ５１を広視野角表示用に調整するとは、具体的には光量を増大させることを意味する。そして、本実施形態においては、遅延回路７３ｆが使用され、その遅延時間は、透明・散乱切替素子が透明状態から散乱状態に切り替わる際に必要な時間に設定されている。したがって、制御信号ＶＰＤＬＣがローレベルからハイレベルとなり、広視野角状態から狭視野角状態に移行すると、透明・散乱切替素子は散乱状態から透明状態への移行を開始する。ここでＯＲ回路７５ｆの入力は、遅延回路７３ｆからの入力がローレベルのままであり、制御信号ＶＰＤＬＣからの入力はハイレベルになっている。従って、ＯＲ回路７５ｆの出力は制御信号ＶＰＤＬＣがローレベルからハイレベルに移行するのと同時にハイレベルとなり、光源駆動回路５は白色ＬＥＤ５１の光量を低下させる。即ち、散乱状態から透明状態に移行する途中で、光量が低下した状態になっている。一方で、制御信号ＶＰＤＬＣがハイレベルからローレベルとなり、狭視野角状態から広視野角状態に移行すると、透明・散乱切替素子は透明状態から散乱状態への移行を開始する。ここでＯＲ回路７５ｆの入力は、遅延回路７３ｆからの入力がハイレベルのままであり、制御信号ＶＰＤＬＣからの入力はローレベルになっている。従って、ＯＲ回路７５ｆの出力はハイレベルのままであり、遅延回路７３ｆからの入力がローレベルになるのと同時にローレベルとなる。即ち、透明状態から散乱状態に移行する間は、ＬＥＤ５１は狭視野角表示用の暗い状態であり、散乱状態に移行した後に光量が増大して明るい状態となる。
【０１７１】
前述のように、透明・散乱切替素子が散乱状態である広視野角表示状態においては、光源はより多くの光量を発する必要があるが、切替時にこの光量が多い状態で透明・散乱切替素子の散乱性能が低下すると、表示の輝度が一瞬以上に上がり、使用者には閃光となって観察され、違和感を与えてしまう。本実施形態においては、透明・散乱切替素子駆動回路が光源駆動回路の制御も兼ね、透明・散乱切替素子が完全な散乱状態にある時のみ光源の光量を広視野角表示用となるよう制御することで、切替時に画面が閃光する現象を防止し、違和感を低減することができる。
【０１７２】
なお、本実施形態における回路構成は上記の説明に限定されるものではなく、透明・散乱切替素子が完全な散乱状態にある時のみ光源の光量を広視野角表示用となるよう制御可能な構成であれば好適に使用することができる。また、遅延回路は光源の制御側に配置する必要もなく、透明・散乱切替素子の制御側に設け、まず光源の光量を低下させてから透明・散乱切替素子を調整することも可能である。
【０１７３】
更には、透明・散乱切替素子を切り替える期間、光源を完全に消灯するように制御してもよい。これにより、閃光の発生を完全に抑制できるだけでなく、切替時に画面の輝度を一時的に低下させることができるため、狭視野角表示状態と広視野角表示状態が切り替わったことを使用者に明示的に示すことが可能となる。
【０１７４】
また、光源で消費する電力に対応可能な場合には、表示パネル上に光源の駆動回路を形成してもよい。本第１３実施形態における上記以外の動作及び効果は、前述の第１実施形態と同様である。
【０１７５】
なお、上述の各実施形態は夫々単独で実施してもよいが、適宜組み合わせて実施することも可能である。
【０１７６】
上記の実施の形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下に限定されない。
【０１７７】
（付記１）
光源と、この光源から入射された光を透過する状態と散乱する状態に切替可能な透明・散乱切替素子と、この透明・散乱切替素子を透過した光を入射して画像を表示する表示パネルと、を有し、この表示パネルは画素がマトリクス状に配置されてなる表示領域を有し、この表示領域の画素を駆動するための電源及び信号が、前記透明・散乱切替素子の駆動にも使用されることを特徴とする表示装置。
【０１７８】
（付記２）
少なくとも前記表示領域の画素を駆動するための電源及び信号が入力され、前記透明・散乱切替素子を駆動する信号を出力する透明・散乱切替素子駆動回路を有し、この透明・散乱切替素子駆動回路は前記表示パネル上に形成されていることを特徴とする付記１に記載の表示装置。
【０１７９】
（付記３）
前記透明・散乱切替素子駆動回路には制御信号が入力され、この制御信号の状態により前記透明・散乱切替素子駆動回路の出力がオン又はオフされることを特徴とする付記２に記載の表示装置。
【０１８０】
（付記４）
前記表示パネルはアクティブマトリクス型の表示パネルであり、前記表示領域の各画素を行単位で選択するゲート線駆動回路を有し、このゲート線駆動回路のスタート信号が前記透明・散乱切替素子駆動回路に入力されることを特徴とする付記２又は３に記載の表示装置。
【０１８１】
（付記５）
前記ゲート線駆動回路の電源が前記透明・散乱切替素子駆動回路に入力されることを特徴とする付記２乃至４のいずれか一に記載の表示装置。
【０１８２】
（付記６）
前記表示パネルは外部と電源、信号を接続するための端子部を有し、この端子部と前記ゲート線駆動回路との間に前記透明・散乱切替素子駆動回路が形成されていることを特徴とする付記４又は５に記載の表示装置。
【０１８３】
（付記７）
前記透明・散乱切替素子駆動回路の出力電圧の極性反転が、前記ゲート線駆動回路のスタート信号と同期していることを特徴とする付記４乃至６のいずれか一に記載の表示装置。
【０１８４】
（付記８）
前記透明・散乱切替素子駆動回路はカウンタ回路を有することを特徴とする付記４乃至７のいずれか一に記載の表示装置。
【０１８５】
（付記９）
前記透明・散乱切替素子駆動回路はカウンタ回路の出力に伝送ゲートを有し、この伝送ゲートにより前記カウンタ回路の出力が制御されることを特徴とする付記８に記載の表示装置。
【０１８６】
（付記１０）
前記透明・散乱切替素子駆動回路は表示パネル上に形成された薄膜トランジスタを用いて構成されることを特徴とする付記２乃至９のいずれか一に記載の表示装置。
【０１８７】
（付記１１）
前記透明・散乱切替素子駆動回路は表示パネル上に実装されたＩＣチップに形成されることを特徴とする付記２乃至９のいずれか一に記載の表示装置。
【０１８８】
（付記１２）
前記光源から出射された光の光線方向を規制して前記透明・散乱切替素子に対して出射する光線方向規制素子を有することを特徴とする付記１乃至１１のいずれか一に記載の表示装置。
【０１８９】
（付記１３）
付記１乃至１２のいずれか一に記載の表示装置を有することを特徴とする端末装置。
【０１９０】
（付記１４）
携帯電話、個人用情報端末、ゲーム機、デジタルカメラ、ビデオカメラ、ビデオプレーヤ、ノート型パーソナルコンピュータ、キャッシュディスペンサ又は自動販売機であることを特徴とする付記１３に記載の端末装置。
【０１９１】
（付記１５）
画素がマトリクス状に配置されてなる表示領域と、少なくとも前記表示領域の画素を駆動するための電源及び信号が入力され、入射された光を透過する状態と散乱する状態に切替可能な透明・散乱切替素子を駆動するための信号を出力する透明・散乱切替素子駆動回路と、を有することを特徴とする表示パネル。
【０１９２】
（付記１６）
前記表示パネルはアクティブマトリクス型の表示パネルであり、前記画素を行単位で選択するゲート線駆動回路を有し、このゲート線駆動回路のスタート信号が入力され、このスタート信号に同期してゲート線駆動回路の電源電圧が交互に出力される回路を有することを特徴とする付記１５に記載の表示パネル。
【０１９３】
（付記１７）
光源と、この光源から入射された光を透過する状態と散乱する状態に切替可能な透明・散乱切替素子と、この透明・散乱切替素子を透過した光を入射して画像を表示する表示パネルと、を有し、この表示パネルは画素がマトリクス状に配置されてなる表示領域を有し、この表示領域の画素を駆動するための電源又は信号の少なくとも一方を用いて、前記透明・散乱切替素子が駆動されることを特徴とする表示装置。
【０１９４】
（付記１８）
少なくとも前記表示領域の画素を駆動するための電源及び信号が入力され、前記透明・散乱切替素子を駆動する信号を出力する透明・散乱切替素子駆動回路を有し、この透明・散乱切替素子駆動回路は前記表示パネル上に形成されていることを特徴とする付記１７に記載の表示装置。
【０１９５】
（付記１９）
前記透明・散乱切替素子駆動回路には制御信号が入力され、この制御信号の状態により前記透明・散乱切替素子駆動回路の出力がオン又はオフされることを特徴とする付記１８に記載の表示装置。
【０１９６】
（付記２０）
前記透明・散乱切替素子駆動回路は、前記透明・散乱切替素子の駆動電圧の極性を反転する回路を有し、前記表示パネルの画素を駆動するための信号を用いて、この反転動作が実現されることを特徴とする付記１８又は１９に記載の表示装置。
【０１９７】
（付記２１）
前記表示パネルはアクティブマトリクス型の表示パネルであり、前記表示領域の各画素を行単位で選択するゲート線駆動回路を有し、このゲート線駆動回路のスタート信号が前記透明・散乱切替素子駆動回路に入力されることを特徴とする付記１９又は２０に記載の表示装置。
【０１９８】
（付記２２）
前記ゲート線駆動回路は複数系統が搭載され、この複数系統のゲート線駆動回路のスタート信号を用いて、前記透明・散乱切替素子の極性反転動作が実現されることを特徴とする付記２１に記載の表示装置。
【０１９９】
（付記２３）
前記透明・散乱切替素子の極性反転動作の周波数は、周波数変調されていることを特徴とする付記２２に記載の表示装置。
【０２００】
（付記２４）
前記ゲート線駆動回路の電源が前記透明・散乱切替素子駆動回路に入力されることを特徴とする付記２１に記載の表示装置。
【０２０１】
（付記２５）
前記透明・散乱切替素子駆動回路はカウンタ回路、シフトレジスタ回路、分周回路、遅延回路の少なくとも一つを有することを特徴とする付記１８乃至２４のいずれか一に記載の表示装置。
【０２０２】
（付記２６）
前記透明・散乱切替素子は電気的に独立した複数の領域に分割されていることを特徴とする付記１８乃至２５のいずれか一に記載の表示装置。
【０２０３】
（付記２７）
前記表示パネル上には温度検出部材が形成され、前記透明・散乱切替素子駆動回路がこの温度検出部材の結果を用いて前記透明・散乱切替素子を駆動することを特徴とする付記１８乃至２６のいずれか一に記載の表示装置。
【０２０４】
（付記２８）
前記透明・散乱切替素子駆動回路が、前記光源を制御する回路を有し、この回路によって光源が制御されることを特徴とする付記１８乃至２７のいずれか一に記載の表示装置。
【０２０５】
（付記２９）
前記表示パネルは外部と電源、信号を接続するための端子部を有し、この端子部と前記ゲート線駆動回路との間に前記透明・散乱切替素子駆動回路が形成されていることを特徴とする付記１８乃至２８のいずれか一に記載の表示装置。
【０２０６】
（付記３０）
前記表示パネルと外部を接続するための配線と、前記透明・散乱切替素子と前記表示パネルとを接続するための配線が一体形成されていることを特徴とする付記１８乃至２９のいずれか一に記載の表示装置。
【０２０７】
（付記３１）
前記透明・散乱切替素子駆動回路は表示パネル上に形成された薄膜トランジスタを用いて構成されることを特徴とする付記１８乃至３０のいずれか一に記載の表示装置。
【０２０８】
（付記３２）
前記透明・散乱切替素子駆動回路は表示パネル上に実装された集積回路チップに形成されることを特徴とする付記１８乃至３０のいずれか一に記載の表示装置。
【０２０９】
（付記３３）
前記光源から出射された光の光線方向を規制して前記透明・散乱切替素子に対して出射する光線方向規制素子を有することを特徴とする付記１８乃至３２のいずれか一に記載
の表示装置。
【０２１０】
（付記３４）
付記１８乃至３３のいずれか一に記載の表示装置を有することを特徴とする端末装置。
【０２１１】
（付記３５）
携帯電話、個人用情報端末、ゲーム機、デジタルカメラ、ビデオカメラ、ビデオプレーヤ、ノート型パーソナルコンピュータ、キャッシュディスペンサ又は自動販売機であることを特徴とする付記３４に記載の端末装置。
【産業上の利用可能性】
【０２１２】
本発明は、例えば、携帯電話、ＰＤＡ、ゲーム機、デジタルカメラ、ビデオカメラ及びビデオプレーヤ等の携帯端末装置の表示装置、並びにノート型パーソナルコンピュータ、キャッシュディスペンサ及び自動販売機等の端末装置の表示装置に好適に利用することができる。
【符号の説明】
【０２１３】
１、１１、１２、１３、１４、１５；光源装置
２、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、２１０、２１１；表示装置
３；導光板
３ａ；光入射面
３ｂ；光出射面
３ｃ；光拡散面
３ｄ；斜面
４；光学フィルム
４ａ；平板部
４ｂ；一次元プリズム体
５；光源駆動回路
５１；白色ＬＥＤ
７、７１、７２、７３、７４、７５、７６、７７、７８、７９、７０；透過型液晶表示パネル
７ａ；画素領域
７ｂ、７５ｂＬ、７５ｂＲ；ゲート線駆動回路
７ｃ；データ線駆動回路
７ｄ、７１ｄ、７２ｄ、７３ｄ、７４ｄ、７５ｄ、７６ｄ、７７ｄ、７８ｄ、７９ｄ、
７０ｄ；透明・散乱切替素子駆動回路
７ｅ；端子部
７ｆ；１ビットカウンタ回路
７１ｆ；２ビットカウンタ回路
７２ｆ；分周回路
７３ｆ；遅延回路
７４ｆ；カウンタ回路
７５ｆ；ＯＲ回路
７６ｆ；ＡＮＤ回路
７７ｆ；シフトレジスタ回路
７８ｆ；温度検出回路
７ｇ；伝送ゲート回路
９；携帯電話
１０９；透明基板
１１０；電極
１１１；ＰＤＬＣ層
１１１ａ；高分子マトリクス
１１１ｂ；液晶分子
１１２；ルーバ
１１２ａ；透明領域
１１２ｂ；吸収領域
１２２、１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃ；透明・散乱切替素子
１２２ｂ１、１２２ｂ２、１２２ｂ３、１２２ｂ４；行ブロック
２０１；制御回路
１００１；視野角制御型液晶表示装置
１１００、１１０１；電圧供給源
１１１０、１１１１、１１１２；基板
１１２０、１１２１、１１２２、１１２３；透明電極
１１３０；散乱モードの液晶
１１４０、１１４１；偏光子
１１５０、１１５１；配向膜
１１６０；液晶層
１１７０；液晶素子
１１８０；液晶素子
１１９０、１１９１；スイッチ
２１０１；視野角制御型液晶表示装置
２１０２；液晶表示装置
２１０３；散乱性制御素子
２１０４；照明装置
２１２０；遮光スリット付シート
２１２１；照射部
２１２２；光源
２１２３；光出射面
２１２４；反射シート
Ｌ１；光線
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
前記光源から入射された光を透過する状態と散乱する状態に切替可能な透明・散乱切替素子と、
画素がマトリクス状に配置された表示領域を備え、前記透明・散乱切替素子を透過した光が入射され、画像を表示する表示パネルと、
前記表示領域の画素を駆動するための電源及び制御信号を供給する制御手段と、
前記制御手段から供給された前記電源及び前記制御信号を用いて、前記表示領域の画素を所定のフレーム周波数で駆動する表示パネル駆動回路と、
前記制御手段から、表示パネル駆動回路と共通して供給される前記電源及び前記制御信号が入力され、前記電源及び前記制御信号から前記透明・散乱切替素子を駆動するための所定の極性反転周波数を有する交流電圧を生成し、前記透明・散乱切替素子に印加する、複数の遅延時間が設定される遅延回路を含む透明・散乱切替素子駆動回路と、を備え、
前記透明・散乱切替素子を駆動する交流電圧の極性反転周波数は、前記フレーム周波数より大きく、前記遅延回路はフレーム毎に遅延時間を変更する、
ことを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記表示パネルはアクティブマトリクス型の表示パネルであり、前記表示パネル駆動回路は、前記表示領域の各画素を行単位で選択するゲート線駆動回路を有し、前記制御信号が前記ゲート線駆動回路のスタート信号とクロック信号である、
ことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記電源が前記ゲート線駆動回路の電源である、
ことを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記表示パネルは前記制御手段を接続するための端子部を有し、前記端子部と前記ゲート線駆動回路との間に前記透明・散乱切替素子駆動回路が形成されている、
ことを特徴とする請求項２又は３に記載の表示装置。
【請求項５】
前記透明・散乱切替素子駆動回路はカウンタ回路を有する、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項６】
前記透明・散乱切替素子駆動回路はカウンタ回路の出力に伝送ゲートを有し、前記伝送ゲートにより前記カウンタ回路の出力が制御される、
ことを特徴とする請求項５に記載の表示装置。
【請求項７】
前記透明・散乱切替素子駆動回路は前記表示パネル上に形成されている、
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項８】
前記透明・散乱切替素子駆動回路は前記制御手段からオンオフ制御信号が入力され、前記オンオフ制御信号により前記透明・散乱切替素子駆動回路の出力がオン又はオフされる、
ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項９】
前記透明・散乱切替素子駆動回路は表示パネル上に形成された薄膜トランジスタを用いて構成される、
ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項１０】
前記透明・散乱切替素子駆動回路は表示パネル上に実装されたＩＣチップに形成される、
ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項１１】
前記光源から出射された光の光線方向を規制して前記透明・散乱切替素子に対して出射する光線方向規制素子を有する、
ことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項１２】
請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の表示装置を有する、
ことを特徴とする端末装置。
【請求項１３】
携帯電話、個人用情報端末、ゲーム機、デジタルカメラ、ビデオカメラ、ビデオプレーヤ、ノート型パーソナルコンピュータ、キャッシュディスペンサ又は自動販売機である、
ことを特徴とする請求項１２に記載の端末装置。
【請求項１４】
画素がマトリクス状に配置された表示領域を備え、
入射された光を透過する状態と散乱する状態に切替可能な透明・散乱切替素子を透過した光が入射され、画像を表示し、
前記表示領域の画素を駆動するための電源及び制御信号を供給する制御手段と、
前記制御手段から供給された前記電源及び前記制御信号を用いて、前記表示領域の画素を所定のフレーム周波数で駆動する表示パネル駆動回路と、
前記制御手段から、表示パネル駆動回路と共通して供給される前記電源及び前記制御信号が入力され、前記電源及び前記制御信号から前記透明・散乱切替素子を駆動するための所定の極性反転周波数を有する交流電圧を生成し、前記透明・散乱切替素子に印加する、複数の遅延時間が設定される遅延回路を含む透明・散乱切替素子駆動回路と、を備え、
前記透明・散乱切替素子を駆動する交流電圧の極性反転周波数は、前記フレーム周波数より大きく、前記遅延回路はフレーム毎に遅延時間を変更する、
ことを特徴とする表示パネル。
【請求項１５】
光源と、
前記光源から入射された光を透過する状態と散乱する状態に切替可能な透明・散乱切替素子と、
画素がマトリクス状に配置された表示領域を備え、前記透明・散乱切替素子を透過した光が入射され、画像を表示する表示パネルと、
前記表示領域の画素を駆動するための制御信号を供給する制御手段と、
前記制御手段から供給された前記制御信号を用いて、前記表示領域の画素を所定のフレーム周波数で駆動する表示パネル駆動回路と、
前記制御手段から、表示パネル駆動回路と共通して供給される前記制御信号が入力され、前記制御信号から前記透明・散乱切替素子を駆動するための所定の極性反転周波数を有する交流電圧を生成し、前記透明・散乱切替素子に印加する、複数の遅延時間が設定される遅延回路を含む透明・散乱切替素子駆動回路と、を備え、
前記透明・散乱切替素子を駆動する交流電圧の極性反転周波数は、前記フレーム周波数より大きく、前記遅延回路はフレーム毎に遅延時間を変更する、
ことを特徴とする表示装置。
【請求項１６】
前記表示パネルはアクティブマトリクス型の表示パネルであり、前記表示パネル駆動回路は、前記表示領域の各画素を行単位で選択するゲート線駆動回路を有し、前記制御信号が前記ゲート線駆動回路のスタート信号とクロック信号である、
ことを特徴とする請求項１５記載の表示装置。
【請求項１７】
複数系統のゲート線駆動回路が搭載された、
ことを特徴とする請求項１６に記載の表示装置。
【請求項１８】
前記透明・散乱切替素子を駆動する交流電圧の極性反転周波数は、周波数変調されている、
ことを特徴とする請求項１７に記載の表示装置。
【請求項１９】
前記透明・散乱切替素子駆動回路はカウンタ回路を有する、
ことを特徴とする請求項１５乃至１８のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項２０】
前記透明・散乱切替素子駆動回路は前記表示パネル上に形成されている、
ことを特徴とする請求項１５乃至１９のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項２１】
前記透明・散乱切替素子駆動回路は前記制御手段からオンオフ制御信号が入力され、前記オンオフ制御信号により前記透明・散乱切替素子駆動回路の出力がオン又はオフされる、
ことを特徴とする請求項１５乃至２０のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項２２】
前記透明・散乱切替素子は電気的に独立した複数の領域に分割されている、
ことを特徴とする請求項１５乃至２１のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項２３】
前記表示パネル上には温度検出部材が形成され、前記透明・散乱切替素子駆動回路が前記温度検出部材の検出結果を用いて前記透明・散乱切替素子を駆動する、
ことを特徴とする請求項１５乃至２２のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項２４】
前記透明・散乱切替素子駆動回路が、前記光源を制御する光源制御回路を有し、前記光源制御回路によって光源が制御される、
ことを特徴とする請求項１５乃至２３のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項２５】
前記表示パネルは前記制御手段を接続するための端子部を有し、前記端子部と前記ゲート線駆動回路との間に前記透明・散乱切替素子駆動回路が形成されている、
ことを特徴とする請求項１５乃至２４のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項２６】
前記表示パネルと前記制御手段を接続するための配線と、前記透明・散乱切替素子と前記表示パネルとを接続するための配線が一体形成されている、
ことを特徴とする請求項１５乃至２５のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項２７】
前記透明・散乱切替素子駆動回路は表示パネル上に形成された薄膜トランジスタを用いて構成される、
ことを特徴とする請求項１５乃至２６のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項２８】
前記透明・散乱切替素子駆動回路は表示パネル上に実装された集積回路チップに形成される、
ことを特徴とする請求項１５乃至２６のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項２９】
前記光源から出射された光の光線方向を規制して前記透明・散乱切替素子に対して出射する光線方向規制素子を有する、
ことを特徴とする請求項１５乃至２８のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項３０】
請求項１５乃至２９のいずれか１項に記載の表示装置を有する、
ことを特徴とする端末装置。
【請求項３１】
携帯電話、個人用情報端末、ゲーム機、デジタルカメラ、ビデオカメラ、ビデオプレーヤ、ノート型パーソナルコンピュータ、キャッシュディスペンサ又は自動販売機である、
ことを特徴とする請求項３０に記載の端末装置。
【請求項１】
光源と、
前記光源から入射された光を透過する状態と散乱する状態に切替可能な透明・散乱切替素子と、
画素がマトリクス状に配置された表示領域を備え、前記透明・散乱切替素子を透過した光が入射され、画像を表示する表示パネルと、
前記表示領域の画素を駆動するための電源及び制御信号を供給する制御手段と、
前記制御手段から供給された前記電源及び前記制御信号を用いて、前記表示領域の画素を所定のフレーム周波数で駆動する表示パネル駆動回路と、
前記制御手段から、表示パネル駆動回路と共通して供給される前記電源及び前記制御信号が入力され、前記電源及び前記制御信号から前記透明・散乱切替素子を駆動するための所定の極性反転周波数を有する交流電圧を生成し、前記透明・散乱切替素子に印加する、複数の遅延時間が設定される遅延回路を含む透明・散乱切替素子駆動回路と、を備え、
前記透明・散乱切替素子を駆動する交流電圧の極性反転周波数は、前記フレーム周波数より大きく、前記遅延回路はフレーム毎に遅延時間を変更する、
ことを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記表示パネルはアクティブマトリクス型の表示パネルであり、前記表示パネル駆動回路は、前記表示領域の各画素を行単位で選択するゲート線駆動回路を有し、前記制御信号が前記ゲート線駆動回路のスタート信号とクロック信号である、
ことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記電源が前記ゲート線駆動回路の電源である、
ことを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記表示パネルは前記制御手段を接続するための端子部を有し、前記端子部と前記ゲート線駆動回路との間に前記透明・散乱切替素子駆動回路が形成されている、
ことを特徴とする請求項２又は３に記載の表示装置。
【請求項５】
前記透明・散乱切替素子駆動回路はカウンタ回路を有する、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項６】
前記透明・散乱切替素子駆動回路はカウンタ回路の出力に伝送ゲートを有し、前記伝送ゲートにより前記カウンタ回路の出力が制御される、
ことを特徴とする請求項５に記載の表示装置。
【請求項７】
前記透明・散乱切替素子駆動回路は前記表示パネル上に形成されている、
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項８】
前記透明・散乱切替素子駆動回路は前記制御手段からオンオフ制御信号が入力され、前記オンオフ制御信号により前記透明・散乱切替素子駆動回路の出力がオン又はオフされる、
ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項９】
前記透明・散乱切替素子駆動回路は表示パネル上に形成された薄膜トランジスタを用いて構成される、
ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項１０】
前記透明・散乱切替素子駆動回路は表示パネル上に実装されたＩＣチップに形成される、
ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項１１】
前記光源から出射された光の光線方向を規制して前記透明・散乱切替素子に対して出射する光線方向規制素子を有する、
ことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項１２】
請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の表示装置を有する、
ことを特徴とする端末装置。
【請求項１３】
携帯電話、個人用情報端末、ゲーム機、デジタルカメラ、ビデオカメラ、ビデオプレーヤ、ノート型パーソナルコンピュータ、キャッシュディスペンサ又は自動販売機である、
ことを特徴とする請求項１２に記載の端末装置。
【請求項１４】
画素がマトリクス状に配置された表示領域を備え、
入射された光を透過する状態と散乱する状態に切替可能な透明・散乱切替素子を透過した光が入射され、画像を表示し、
前記表示領域の画素を駆動するための電源及び制御信号を供給する制御手段と、
前記制御手段から供給された前記電源及び前記制御信号を用いて、前記表示領域の画素を所定のフレーム周波数で駆動する表示パネル駆動回路と、
前記制御手段から、表示パネル駆動回路と共通して供給される前記電源及び前記制御信号が入力され、前記電源及び前記制御信号から前記透明・散乱切替素子を駆動するための所定の極性反転周波数を有する交流電圧を生成し、前記透明・散乱切替素子に印加する、複数の遅延時間が設定される遅延回路を含む透明・散乱切替素子駆動回路と、を備え、
前記透明・散乱切替素子を駆動する交流電圧の極性反転周波数は、前記フレーム周波数より大きく、前記遅延回路はフレーム毎に遅延時間を変更する、
ことを特徴とする表示パネル。
【請求項１５】
光源と、
前記光源から入射された光を透過する状態と散乱する状態に切替可能な透明・散乱切替素子と、
画素がマトリクス状に配置された表示領域を備え、前記透明・散乱切替素子を透過した光が入射され、画像を表示する表示パネルと、
前記表示領域の画素を駆動するための制御信号を供給する制御手段と、
前記制御手段から供給された前記制御信号を用いて、前記表示領域の画素を所定のフレーム周波数で駆動する表示パネル駆動回路と、
前記制御手段から、表示パネル駆動回路と共通して供給される前記制御信号が入力され、前記制御信号から前記透明・散乱切替素子を駆動するための所定の極性反転周波数を有する交流電圧を生成し、前記透明・散乱切替素子に印加する、複数の遅延時間が設定される遅延回路を含む透明・散乱切替素子駆動回路と、を備え、
前記透明・散乱切替素子を駆動する交流電圧の極性反転周波数は、前記フレーム周波数より大きく、前記遅延回路はフレーム毎に遅延時間を変更する、
ことを特徴とする表示装置。
【請求項１６】
前記表示パネルはアクティブマトリクス型の表示パネルであり、前記表示パネル駆動回路は、前記表示領域の各画素を行単位で選択するゲート線駆動回路を有し、前記制御信号が前記ゲート線駆動回路のスタート信号とクロック信号である、
ことを特徴とする請求項１５記載の表示装置。
【請求項１７】
複数系統のゲート線駆動回路が搭載された、
ことを特徴とする請求項１６に記載の表示装置。
【請求項１８】
前記透明・散乱切替素子を駆動する交流電圧の極性反転周波数は、周波数変調されている、
ことを特徴とする請求項１７に記載の表示装置。
【請求項１９】
前記透明・散乱切替素子駆動回路はカウンタ回路を有する、
ことを特徴とする請求項１５乃至１８のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項２０】
前記透明・散乱切替素子駆動回路は前記表示パネル上に形成されている、
ことを特徴とする請求項１５乃至１９のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項２１】
前記透明・散乱切替素子駆動回路は前記制御手段からオンオフ制御信号が入力され、前記オンオフ制御信号により前記透明・散乱切替素子駆動回路の出力がオン又はオフされる、
ことを特徴とする請求項１５乃至２０のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項２２】
前記透明・散乱切替素子は電気的に独立した複数の領域に分割されている、
ことを特徴とする請求項１５乃至２１のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項２３】
前記表示パネル上には温度検出部材が形成され、前記透明・散乱切替素子駆動回路が前記温度検出部材の検出結果を用いて前記透明・散乱切替素子を駆動する、
ことを特徴とする請求項１５乃至２２のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項２４】
前記透明・散乱切替素子駆動回路が、前記光源を制御する光源制御回路を有し、前記光源制御回路によって光源が制御される、
ことを特徴とする請求項１５乃至２３のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項２５】
前記表示パネルは前記制御手段を接続するための端子部を有し、前記端子部と前記ゲート線駆動回路との間に前記透明・散乱切替素子駆動回路が形成されている、
ことを特徴とする請求項１５乃至２４のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項２６】
前記表示パネルと前記制御手段を接続するための配線と、前記透明・散乱切替素子と前記表示パネルとを接続するための配線が一体形成されている、
ことを特徴とする請求項１５乃至２５のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項２７】
前記透明・散乱切替素子駆動回路は表示パネル上に形成された薄膜トランジスタを用いて構成される、
ことを特徴とする請求項１５乃至２６のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項２８】
前記透明・散乱切替素子駆動回路は表示パネル上に実装された集積回路チップに形成される、
ことを特徴とする請求項１５乃至２６のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項２９】
前記光源から出射された光の光線方向を規制して前記透明・散乱切替素子に対して出射する光線方向規制素子を有する、
ことを特徴とする請求項１５乃至２８のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項３０】
請求項１５乃至２９のいずれか１項に記載の表示装置を有する、
ことを特徴とする端末装置。
【請求項３１】
携帯電話、個人用情報端末、ゲーム機、デジタルカメラ、ビデオカメラ、ビデオプレーヤ、ノート型パーソナルコンピュータ、キャッシュディスペンサ又は自動販売機である、
ことを特徴とする請求項３０に記載の端末装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【図３８】
【図３９】
【図４０】
【図４１】
【図４２】
【図４３】
【図４４】
【図４５】
【図４６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【図３８】
【図３９】
【図４０】
【図４１】
【図４２】
【図４３】
【図４４】
【図４５】
【図４６】
【公開番号】特開２０１３−５０７４０（Ｐ２０１３−５０７４０Ａ）
【公開日】平成２５年３月１４日（２０１３．３．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−２５８０５４（Ｐ２０１２−２５８０５４）
【出願日】平成２４年１１月２６日（２０１２．１１．２６）
【分割の表示】特願２００７−２０２２３（Ｐ２００７−２０２２３）の分割
【原出願日】平成１９年１月３０日（２００７．１．３０）
【出願人】（３０３０１８８２７）ＮＬＴテクノロジー株式会社 (547)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月１４日（２０１３．３．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年１１月２６日（２０１２．１１．２６）
【分割の表示】特願２００７−２０２２３（Ｐ２００７−２０２２３）の分割
【原出願日】平成１９年１月３０日（２００７．１．３０）
【出願人】（３０３０１８８２７）ＮＬＴテクノロジー株式会社 (547)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]