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特開2017-156750ハイブリッド液晶ディスプレイ

書誌要約請求の範囲詳細な説明課題実施例実施するための形態図面の説明

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2017-156750(P2017-156750A)

(43)【公開日】2017年9月7日

(54)【発明の名称】ハイブリッド液晶ディスプレイ

(51)【国際特許分類】

G09G 3/36 20060101AFI20170810BHJP

G02F 1/133 20060101ALI20170810BHJP

G09G 3/20 20060101ALI20170810BHJP

【ＦＩ】

G09G3/36

G02F1/133 550

G09G3/20 680H

G09G3/20 650C

G09G3/20 621E

G09G3/20 680G

G09G3/20 631B

G09G3/20 660R

G09G3/20 621K

G09G3/20 633P

【審査請求】有

【請求項の数】15

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】23

(21)【出願番号】特願2017-36572(P2017-36572)

(22)【出願日】2017年2月28日

(31)【優先権主張番号】15/056,900

(32)【優先日】2016年2月29日

(33)【優先権主張国】US

(71)【出願人】

【識別番号】510284071

【氏名又は名称】モトローラモビリティエルエルシー

【氏名又は名称原語表記】ＭＯＴＯＲＯＬＡＭＯＢＩＬＩＴＹＬＬＣ

(74)【代理人】

【識別番号】100142907

【弁理士】

【氏名又は名称】本田淳

(72)【発明者】

【氏名】エリックディ．ベルディニス

(72)【発明者】

【氏名】トシヒロフジムラ

(72)【発明者】

【氏名】センヤン

【テーマコード（参考）】

2H193

5C006

5C080

【Ｆターム（参考）】

2H193ZA04

2H193ZA46

2H193ZE23

2H193ZF16

2H193ZG58

5C006AA22

5C006AF03

5C006AF23

5C006AF44

5C006AF46

5C006AF47

5C006AF53

5C006AF63

5C006AF68

5C006AF69

5C006AF81

5C006BB16

5C006BB28

5C006BB29

5C006BC11

5C006BC16

5C006BF02

5C006BF39

5C006EA01

5C006FA04

5C006FA05

5C080AA10

5C080BB05

5C080CC03

5C080CC08

5C080DD01

5C080FF11

5C080GG01

5C080GG15

5C080JJ02

5C080JJ03

5C080JJ07

5C080KK07

5C080KK50

(57)【要約】

【課題】ハイブリッドディスプレイを利用する装置および方法を提供すること。
【解決手段】ＬＣＤは、第１の光変調信号入力を含む少なくとも１つの透過光変調器と第２の光変調信号入力を含む少なくとも１つの反射光変調器とを含む２次元画素アレイと、複数の画像をディスプレイドライバに供給するように構成されたプロセッサと、複数の画像を２次元画素アレイに供給するように構成されたディスプレイドライバとを含む。ディスプレイドライバは、第１の画像フレームを透過光変調器に供給し、第２の画像フレームを反射光変調器に供給する。ディスプレイドライバは、第１の画像フレームを透過光変調器に供給するとともに第２の画像フレームを反射光変調器に供給し、第１の画像フレームが透過光変調器によって表示されるのと同時に第２の画像フレームが反射光変調器によって表示される。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

液晶ディスプレイであって、
第１の光変調信号入力を含む少なくとも１つの透過光変調器と第２の光変調信号入力を含む少なくとも１つの反射光変調器とを含む２次元画素アレイと、
複数の画像をディスプレイドライバに供給するように構成されたプロセッサと、
前記複数の画像を前記２次元画素アレイに供給するように構成されたディスプレイドライバであって、第１の画像フレームを前記透過光変調器に供給し、第２の画像フレームを前記反射光変調器に供給するディスプレイドライバと、を備え、
前記ディスプレイドライバは、第１の画像フレームを前記透過光変調器に供給するとともに第２の画像フレームを前記反射光変調器に供給し、
前記第１の画像フレームが前記透過光変調器によって表示されると同時に、前記第２の画像フレームが前記反射光変調器によって表示される、液晶ディスプレイ。

【請求項2】

前記プロセッサは、前記第１および第２の画像フレームを２倍のサイズの画像フレームとして前記ディスプレイドライバに供給する、請求項１に記載の液晶ディスプレイ。

【請求項3】

前記２倍のサイズの画像フレームは所定の長さを有する複数の画素からなり、前記所定の長さの複数の画素のうち第１の半分は前記第１の画像フレームを含み、前記所定の長さの複数の画素のうち第２の半分は前記第２の画像フレームを含む、請求項２に記載の液晶ディスプレイ。

【請求項4】

前記ディスプレイドライバと通信し、前記ディスプレイドライバにより供給される画像フレームを記憶するように構成されたメモリセルをさらに備える請求項１に記載の液晶ディスプレイ。

【請求項5】

前記ディスプレイドライバは、前記透過光変調器によりアクセスされる前記メモリセルに第１の画像を供給し、前記反射光変調器に第２の画像を直接供給する、請求項４に記載の液晶ディスプレイ。

【請求項6】

前記ディスプレイドライバは、前記反射光変調器によりアクセスされる前記メモリセルに第２の画像を供給し、前記透過光変調器に第１の画像を直接供給する、請求項４に記載の液晶ディスプレイ。

【請求項7】

前記透過光変調器および前記反射光変調器と通信する光センサをさらに備え、前記光センサは、前記透過光変調器および前記反射光変調器に表示する画像フレームを決定するように構成されている、請求項１に記載の液晶ディスプレイ。

【請求項8】

前記反射光変調器と通信する光源をさらに備え、前記光源は、前記反射光変調器を照明することにより前記第２の画像フレームの表示を可能にする、請求項１に記載の液晶ディスプレイ。

【請求項9】

前記第１の画像フレームが前記第２の画像フレームとは異なる、請求項１に記載の液晶ディスプレイ。

【請求項10】

前記第１の画像フレームが前記第２の画像フレームと同一である、請求項１に記載の液晶ディスプレイ。

【請求項11】

前記反射光変調器の数と前記透過光変調器の数との比が約３：１である、請求項１に記載の液晶ディスプレイ。

【請求項12】

前記反射光変調器の数と前記透過光変調器の数との比が約９：１である、請求項１に記載の液晶ディスプレイ。

【請求項13】

ディスプレイ上に２つの画像を表示するための方法であって、
第１の光変調信号入力を含む少なくとも１つの透過光変調器と第２の光変調信号入力を含む少なくとも１つの反射光変調器とを含む２次元画素アレイを供給すること、
前記透過光変調器に第１の画像を供給すること、
前記反射光変調器に第２の画像を供給すること、を備え、
前記第１の画像と前記第２の画像とが互いに異なる、方法。

【請求項14】

前記第２の画像は、前記第１の画像の画素に関する演算を行うことによって前記第１の画像から導出される、請求項１３に記載の方法。

【請求項15】

前記第１の画像と前記第２の画像とが同じ画像である、請求項１３に記載の方法。

【請求項16】

前記第１の画像をメモリセルに格納することをさらに備える請求項１３に記載の方法。

【請求項17】

前記第２の画像が前記格納された第１の画像から導出される、請求項１６に記載の方法。

【請求項18】

前記第１の画像がカラー画像からなる、請求項１３に記載の方法。

【請求項19】

前記第１の画像がグレースケール画像からなる、請求項１３に記載の方法。

【請求項20】

前記第２の画像をユーザが見ることができるように光源をオンすることをさらに備える請求項１３に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は概してディスプレイ技術に関し、詳しくは、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）技術に関する。

【背景技術】

【0002】

スマートフォンやタブレットコンピュータなどのモバイル電子機器は、強力で汎用性のある演算および通信をサポートする。これらのモバイル電子機器は、数千にも及ぶ種々のソフトウェアアプリケーション（「アプリ」）を実行することができ、ユーザにとって非常に便利である。しかしながら、ディスプレイ技術でこのような機器に制限がある。スマートフォンおよびタブレットは、低〜中程度の光の条件での可読性を提供するためにＬＣＤやアクティブマトリックス有機発光ダイオード（ＡＭＯＬＥＤ）ディスプレイなどの発光ディスプレイを使用する。

【0003】

本開示の技術に関連する先行技術文献として、例えば特許文献１および２が存在する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】米国特許出願公開第２０１５／０２４１７２５号明細書

【特許文献2】米国特許出願公開第２０１５／０２４３２２４号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

このようなディスプレイにおいて電気エネルギーを可視光に変換する効率を考慮し、さらに、携帯機器の電気エネルギー蓄積（例えば、電池容量）が制限されていることを考慮すると、実用上の問題として、ＬＣＤやＡＭＯＬＥＤにおける輝度や１回の充電当たりの使用が制限される。輝度の制限は、明るく晴れた日に屋外で機器を使用する場合に問題となる。このような周辺光の条件下では、ディスプレイの望ましくない固有の反射率とディスプレイ表面上の高い周辺光照度との組み合わせにより、表示される画像またはテキストが「ウォッシュアウト」し、見え難くなる可能性がある。

【0006】

これまで、半透過型ディスプレイは限定的に使用されている。他のＬＣＤディスプレイと同様、半透過型ディスプレイは画素の２次元アレイを含み、各画素は複数のサブ画素、例えば、赤、青、緑のサブ画素を含む。半透過型ディスプレイでは、各サブ画素は、反射部分と透過部分との２つの部分に分割される。他のＬＣＤディスプレイと同様に、ディスプレイの液晶の構成（例えば、分子長軸配向）を変えて、ディスプレイを通る光の通過を変調させるために電圧が使用される。反射部分では、光は、液晶に進入するときと反射後に液晶から出るときとで液晶を２回横切る。一方、透過部分では、ディスプレイの背後に位置するバックライトからの光がディスプレイから放出される過程で一度だけ液晶を横切る。

【0007】

近年、ディスプレイは非常に高解像度とされる傾向にある。１インチ（ｐｐｉ）当たり３００画素を超える画素密度は珍しくなく、画素密度は著しく高くなってきている。このため、半透過型ディスプレイの利点をもたらし、高画素密度に適応可能な解決策が望まれている。

【課題を解決するための手段】

【0008】

したがって、本開示において、ハイブリッドディスプレイを利用する装置および方法が提供される。ハイブリッドディスプレイは、透過型ディスプレイと反射型ディスプレイの特徴および要素を組み合わせることにより、ユーザにとって改善された機能を提供する。

【0009】

第１の態様において、液晶ディスプレイが開示される。液晶ディスプレイは、第１の光変調信号入力を含む少なくとも１つの透過光変調器と第２の光変調信号入力を含む少なくとも１つの反射光変調器とを含む２次元画素アレイと、複数の画像をディスプレイドライバに供給するように構成されたプロセッサと、前記複数の画像を前記２次元画素アレイに供給するように構成されたディスプレイドライバであって、第１の画像フレームを前記透過光変調器に供給し、第２の画像フレームを前記反射光変調器に供給するディスプレイドライバとを含む。前記ディスプレイドライバは、第１の画像フレームを前記透過光変調器に供給するとともに第２の画像フレームを前記反射光変調器に供給し、前記第１の画像フレームが前記透過光変調器によって表示されるのと同時に前記第２のフレームが前記反射光変調器によって表示される。

【0010】

第２の態様において、ディスプレイ上に２つの画像を表示するための方法が開示される。方法は、第１の光変調信号入力を含む少なくとも１つの透過光変調器と第２の光変調信号入力を含む少なくとも１つの反射光変調器とを含む２次元アレイ画素を供給すること、前記透過光変調器に第１の画像を供給すること、前記反射光変調器に第２の画像を供給することを含む。前記第１の画像と前記第２の画像とは互いに異なる。

【0011】

本開示の詳細は、その構造および動作に関して、添付の図面の検討により部分的に理解することができる。図面において、同様の参照番号は同様の部分を示す。図面は必ずしも縮尺通りではなく、開示の原理を説明することに重点が置かれている。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】幾つかの実施形態に従って構築されたディスプレイを搭載した装置の正面図。

【図2】幾つかの実施形態に従って図１に示す装置が使用されるシステムの概略図。

【図3】幾つかの実施形態に従った図１に示す装置のブロック図。

【図4】図１に示す装置で使用され得るディスプレイに実装可能な画素であって、本願の幾つかの実施形態に従った異なる方法で光を変調する異なるサブ画素を含む画素の上面（平面）図。

【図5】図１に示す装置で使用され得るディスプレイに実装可能な画素であって、本願の第１画素の実施形態に従った異なる方法で光を変調する異なるサブ画素を含む画素の上面（平面）図。

【図6】図１に示す装置で使用可能な画像フレームであって、本願の幾つかの実施形態に従った異なる方法で光を変調する異なるサブ画素を含む画像フレームを表示するための処理を示すフローチャート。

【図7】図１に示す装置で使用可能な画像フレームであって、本願の幾つかの実施形態に従った異なる方法で光を変調する異なるサブ画素を含む画像フレームを表示するための処理を示すフローチャート。

【図8】図１に示す装置で使用可能な画像フレームであって、本願の幾つかの実施形態に従った異なる方法で光を変調する異なるサブ画素を含む画像フレームを表示するための処理を示すフローチャート。

【図9】図１に示す装置で使用可能な画像フレームであって、本願の幾つかの実施形態に従った異なる方法で光を変調する異なるサブ画素を含む画像フレームを表示するための処理を示すフローチャート。

【図10】異なる方法で光を変調する異なるサブ画素を含む本願の範囲内の装置を使用して表示可能な機密メッセージの一例を示す図。

【発明を実施するための形態】

【0013】

本開示は、透過型ディスプレイと反射型ディスプレイとをハイブリッドディスプレイに組み合わせることを可能とする方法およびシステムを記載する。このようなハイブリッドディスプレイは、ユーザがディスプレイを屋外または屋内で使用し、機密情報を隠蔽し、ディスプレイ上の画像の品質を改善することを可能とする。

【0014】

図１は、幾つかの実施形態に従って構築された電子ディスプレイ１０２を搭載した装置１００の正面図である。装置１００は、例えば、スマートフォン、ハンドヘルド電子ゲーム、またはタブレットコンピュータとすることができる。この装置は携帯型であり、任意で、限られたエネルギー源によって電力供給され、および／または様々な周辺光の条件で使用され得る。例えば、装置１００は、極めて暗い状態から極めて明るい状態まで変化する周辺光の条件下で屋内または屋外で使用され得る。

【0015】

図２は、幾つかの実施形態に従って図１に示す装置１００が使用されるシステム２００の概略図である。システム２００は、例えばインターネット、１つ以上のＷｉ−Ｆｉ（登録商標）ネットワーク、および／または１つ以上のセルラ電話ネットワークなどの１つ以上の相互接続ネットワーク２０２を含む。装置１００は、例えばＷｉ−Ｆｉ通信リンクまたはセルラ電話リンクによって１つ以上の相互接続ネットワーク２０２に通信可能に接続することができる。また、サーバコンピュータ２０４が１つ以上の相互接続ネットワーク２０２に接続されており、これにより、サーバコンピュータ２０４は１つ以上の相互接続ネットワーク２０２を介して装置１００に通信可能に接続することができる。装置１００のディスプレイ１０２に表示されるコンテンツは、１つ以上の相互接続ネットワーク２０２を通じてサーバコンピュータ２０４から受信され得る。ネットワーク接続によってサポートされた装置１００は、ウェブページ、電子書籍、ビデオ、アイコン、メニュー、メッセージなどの様々なデータを、フルカラービデオおよびグラフィックス、カラー、白黒、セピア写真、明るい背景に黒（または他の色）のテキスト、暗い背景に白（または別の色）のテキストなどを含む様々なフォーマットで表示することができる。

【0016】

図３は、幾つかの実施形態に従った図１に示す装置１００のブロック図である。図３に示されるように、装置１００は、送受信機３０２、プロセッサ３０４、第１のアナログ／デジタル変換器（Ａ／Ｄ）３０６、デジタル／アナログ変換器（Ｄ／Ａ）３０８、タッチセンサ３１０、プログラムメモリ３１２、ワークメモリ３１４、バックライトドライバ３１６、ディスプレイドライバ３１８、第２のＡ／Ｄ３２０、およびカメラインタフェース３２２を含み、これらは全てシステムバス３２４に接続されている。送受信機３０２はアンテナ３２６に接続されており、これにより装置１００は情報を無線で送受信することができる。

【0017】

プロセッサ３０４は、装置１００の動作全体を制御する。プロセッサ３０４は、ワークメモリ３１４を使用して、プログラムメモリ３１２に記憶されたプログラムを実行する。第１のＡ／Ｄ３０６は、音声および他の音を装置１００に入力することができるように、マイクロフォン増幅器３３０を介してマイクロフォン３２８に接続されている。Ｄ／Ａ３０８は、音声および他の音を装置１００から出力することができるように、スピーカ増幅器３３４を介してイヤホンスピーカ３３２に接続されている。タッチセンサ３３６は、タッチセンサコントローラ３１０に接続されている。タッチセンサ３３６は、ディスプレイドライバ３１８に接続されたディスプレイ１０２に対して位置決めされている。装置１００はタッチスクリーンディスプレイ１０２を含むことができるが、ディスプレイはタッチセンサなしで実装されてもよい。

【0018】

バックライトドライバ３１６は、ディスプレイ１０２に光学的に接続されたバックライト３４０に接続されている。バックライト３４０は、任意で、一般的な周辺光のレベルおよび装置１００とのユーザ相互作用の評価を考慮に入れたロジック、あるいはユーザによる特定モードの選択に従って選択的に駆動され得る。光センサ３４２は第２のＡ／Ｄ３２０に接続されている。カメラ３４４はカメラインタフェース３２２に接続されている。カメラ３４４によって取り込まれた画像またはビデオクリップはディスプレイ１０２に表示することができる。

【0019】

図４は、図１に示す装置１００のディスプレイ１０２に実装可能な画素４００であって、本願の幾つかの実施形態に従った異なる方法で光を変調する異なるサブ画素を含む画素４００の上面（平面）図である。図４を参照すると、画素４００は、第１サブ画素４０２、第２サブ画素４０４、第３サブ画素４０６、第４サブ画素４０８、第５サブ画素４１０、および第６サブ画素４１２を含む。第４サブ画素４０８、第５サブ画素４１０、および第６サブ画素４１２は各々、液晶状態に基づいて、バックライト３４０から発せられた光の強度を独立して伝搬および変調（または遮断）する透過光変調器である。したがって、光は、バックライト３４０から第４サブ画素４０８、第５サブ画素４１０、および第６サブ画素４１２を通って、見ている人に届く。画素４００は、ディスプレイを形成する２次元アレイの一部とすることができる。幾つかの実施形態では、２次元アレイ内の各画素は、画素４００と一般的に同じ構造を有する。

【0020】

第４サブ画素４０８、第５サブ画素４１０、および第６サブ画素４１２は各々、異なる透過型カラーフィルタ、例えば、赤、緑、青の光をそれぞれ透過させるカラーフィルタを含み得る。各カラーフィルタは異なるスペクトルバンドパスを有する。なお、例えば、シアン、マゼンタ、イエローのような異なるカラーフィルタを使用することもできる。

【0021】

図示されるように、第１サブ画素４０２、第２サブ画素４０４、および第３サブ画素４０６は反射光変調器である。第１サブ画素４０２、第２サブ画素４０４、および第３サブ画素４０６のうちの１つ以上は、任意で、カラーフィルタを含み得る。第１サブ画素４０２、第２サブ画素４０４、および第３サブ画素４０６のスペクトルバンドパスは、第４サブ画素４０８、第５サブ画素４１０、および第６サブ画素４１２のスペクトルバンドパスより広いものとすることができ、例えば、白色光またはわずかに色づいた光を反射することができる。幾つかの実施形態では、反射サブ画素のカラーフィルタを使用して反射サブ画素を白色に補正する。幾つかの実施形態では、反射サブ画素の色は、３２００Ｋ〜８０００Ｋの色温度を有する白色であり、Ｄ６５光源で照明された場合には、ａｂｓ（Ｄｕｖ）＜０．０５である。液晶材料が整列しているとき、第１サブ画素４０２、第２サブ画素４０４、および第３サブ画素４０６は、第１サブ画素４０２、第２サブ画素４０４、および第３サブ画素４０６に入射する周辺光をその強度を変調しながら反射することができる。液晶材料が「オン状態」に整列していないときは、周辺光の多くが第１サブ画素４０２、第２サブ画素４０４、および第３サブ画素４０６の反射材料に到達することを防止するか、または光の偏光に影響を及ぼすか偏光を失わせることで、反射光が画素４００の前方（上方）に設けられた偏光子（図示せず）を通過することを防止する。

【0022】

第１サブ画素４０２および第４サブ画素４０８の双方は、第１列データ線４２０に対応している。第２サブ画素４０４および第５サブ画素４１０の双方は、列データ線４２２に対応している。第３サブ画素４０６および第６サブ画素４１２の双方は、列データ線４２４に対応している。各反射光変調器（第１サブ画素４０２、第２サブ画素４０４、および第３サブ画素４０６）は行選択線４２６に対応している。各透過光変調器（第４サブ画素４０８、第５サブ画素４１０、および第６サブ画素４１２）は行選択線４２８に対応している。第１サブ画素４０２、第２サブ画素４０４、第３サブ画素４０６、第４サブ画素４０８、第５サブ画素４１０、および第６サブ画素４１２はそれぞれ、第１サブ画素入力４０３、第２サブ画素入力４０５、第３サブ画素入力４０７、第４サブ画素入力４０９、第５サブ画素入力４１１、および第６サブ画素４１３を含み、それらはそれぞれ、第１薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）４３０、第２ＴＦＴ４３２、第３ＴＦＴ４３４、第４ＴＦＴ４３６、第５ＴＦＴ４３８、および第６ＴＦＴ４４０のドレインに接続されている。なお、ＴＦＤ（薄膜ダイオード）または他のタイプの回路も、ＴＦＴと同様の機能を果たすことができる。

【0023】

第１ＴＦＴ４３０、第２ＴＦＴ４３２、および第３ＴＦＴ４３４のゲートは行選択線４２６に接続されている。第４ＴＦＴ４３６、第５ＴＦＴ４３８、および第６ＴＦＴ４４０のゲートは行選択線４２８に接続されている。第１蓄積キャパシタ４５０、第２蓄積キャパシタ４５２、および第３蓄積キャパシタ４５４は各々、行選択線４２６に接続された第１端子と、第１サブ画素入力４０３、第２サブ画素入力４０５、および第３サブ画素入力４０７にそれぞれ接続された第２端子とを含む。第４蓄積キャパシタ４５６、第５蓄積キャパシタ４５８、および第６蓄積キャパシタ４６０は各々、行選択線４２８に接続された第１端子と、第４サブ画素入力４０９、第５サブ画素入力４１１、および第６サブ画素入力４１３にそれぞれ接続された第２端子とを含む。

【0024】

第１蓄積キャパシタ４５０、第２蓄積キャパシタ４５２、第３蓄積キャパシタ４５４、第４蓄積キャパシタ４５６、第５蓄積キャパシタ４５８、および第６蓄積キャパシタ４６０はそれぞれ、第１ＴＦＴ４３０、第２ＴＦＴ４３２、第３ＴＦＴ４３４、第４ＴＦＴ４３６、第５ＴＦＴ４３８、第６ＴＦＴ４４０がオンされたとき、第１列データ線４２０、第２列データ線４２２、第３列データ線４２４のいずれかを介して印加される電圧レベルを維持するために用いられる（書き込み表示走査サイクルの間に或る程度の電荷リークは存在する）。

【0025】

各サブ画素が透過光変調器のみであるかまたは反射光変調器のみであるため、２種類のサブ画素をそれぞれ駆動するために使用する駆動信号を個別に調整することができる。これは、反射光変調部および透過光変調部の双方が同じ制御電圧で駆動される半透過型サブ画素とは対照的である。具体的には、各種類（反射型または透過型）のサブ画素が所与の所望の入出力応答、例えば、線形または所定のガンマ値に従った入出力応答に対して改善された忠実度で応答するように各画素の輝度値の電圧を選択することができる。これは、典型的な半透過型サブ画素では、透過光変調部および反射光変調部が電圧に応じて同じ輝度を示さないため、重要であり得る。

【0026】

幾つかの実施形態では、反射光変調器（第１サブ画素４０２、第２サブ画素４０４、および第３サブ画素４０８）に対する透過光変調器（第４サブ画素４０８、第５サブ画素４１０、および第６サブ画素４１２）の表面積の比は約１：１〜約１：３である。幾つかの実施形態では、反射光変調器に対する透過光変調器の表面積の比は約１：１．５〜約１：２である。幾つかの実施形態では、反射光変調器に対する透過光変調器の表面積の比は約１：１．７である。この比率は、反射率を改善するために選択され得る。

【0027】

幾つかの実施形態では、画素４００を含むディスプレイ（例えば、図１に示す装置１００の電子ディスプレイ１０２）は、１つ、２つ、３つ、またはそれ以上の動作モードを有し得る。動作モードの例としては、反射モード、透過モード、ハイブリッドモードが挙げられるが、これらに限定されない。幾つかの実施形態では、装置は反射モードで動作することができる。この反射モードでは、透過光変調器（例えば、第４サブ画素４０８、第５サブ画素４１０、および第６サブ画素４１２）は、それら透過光変調器を制御する行選択線（例えば、行選択線４２８）を用いてオフされる。反射光変調器（第１サブ画素４０２、第２サブ画素４０４、および第３サブ画素４０６）は、それら反射光変調器を制御する行選択線（例えば、行選択線４２６）を用いてオンされ、反射される光の量は、複数の列データ線（例えば、列データ線４２０、列データ線４２２、および列データ線４２４）によって制御される。幾つかの実施形態では、反射モードでの動作は、後述する透過モードよりも高い解像度を提供する（例えば、利用可能な画素において３倍増加させる）ことができる。これは、各反射光変調器を個別のグレースケール画素として機能するように用いることができるためである。これに対し、例えば、赤、緑、青の光を透過させるために透過光変調器が使用される場合、３つの透過光変調器は単一の色画素を形成し得る。

【0028】

幾つかの実施形態では、装置は透過モードで動作することができる。この透過モードでは、反射光変調器は、その反射光変調器を制御する行選択線を用いてオフされる。透過光変調器は適切な行選択線を用いてオンされ、放出される色が列データ線によって制御される。

【0029】

幾つかの実施形態では、装置はハイブリッドモードで動作することができる。このハイブリッドモードでは、透過光変調器および反射光変調器の双方が行選択線を用いてオンされる。ハイブリッドモードの幾つかの実施形態では、同じ列データ線を共有する透過光変調器および反射光変調器（例えば、第１サブ画素４０２と第４サブ画素４０８は列データ線４２０を共有する）は、同じ信号を受信する。非限定的な例として、画素４００には、赤の色（ＲＧＢカラー（２５５，０，０）を有する）を表示するための信号を供給することができる。サブ画素４０８、サブ画素４１０、およびサブ画素４１２がそれぞれ、赤、緑、青の色に対応すると仮定した場合、列データ線４２０は、信号「２５５」をサブ画素４０２およびサブ画素４０８の双方に供給し得る一方、列データ線４２２および列データ線４２４の双方は信号「０」を供給する。したがって、このハイブリッドモードの例は、反射光変調器での表示においてカラーデータをグレースケールに符号化するための簡単な手順を提供する。ハイブリッドモードの幾つかの実施形態では、同じ列データ線を共有する透過光変調器と反射光変調器は、列データ線と行選択線を適切に調節することによって異なる信号を受信する。幾つかの実施形態では、ハイブリッドモードは、適切な照明（例えば、屋内）の下で透過光変調器によるカラー画像を表示するという利点を提供することができ、周辺光が強すぎてカラー画像を見ることができないときには反射光変調器によって生成されたグレースケール画像が現れる。

【0030】

幾つかの実施形態では、装置は、異なるモード間を選択するように構成することができる。幾つかの実施形態では、装置は、周辺光の条件を検知するための光センサ（例えば、図３に示される光センサ３４２）を使用し、明暗の条件に適した表示モードを選択するために、この情報をプロセッサ（例えば、プロセッサ３０４）によって使用することができる。幾つかの実施形態では、表示モードは、少なくとも部分的に、ユーザからの入力によって選択することができる。

【0031】

装置上でハイブリッドモードを実行するための方法は種々存在し、本発明は特定の方法に限定されない。幾つかの実施形態では、プロセッサは、ディスプレイドライバに画像を（例えば、ＲＧＢフレームを６０Ｈｚで）送り、ディスプレイドライバは、その画像をメモリに記憶する。ディスプレイドライバは、透過光変調器に画像を書き込む。また、ディスプレイドライバは、反射光変調器への書き込みのために画像を（例えば、グレースケールに）変換するための演算を行う。ディスプレイドライバにメモリを含めることにより、プロセッサは、任意で、変更があるときにのみ画像フレームを送信することができ、変更された画像部分のみを送信すればよい。

【0032】

幾つかの実施形態では、プロセッサは、ディスプレイドライバに２つの画像を送る。この２つの画像のうちの一方は反射光変調器を使用して表示するためのものであり、他方は透過光変調器を使用して表示するためのものである。ディスプレイドライバは、メモリに２つの画像を記憶し、その値を透過光変調器および反射光変調器に書き込む。ディスプレイドライバがメモリを有することにより、プロセッサは、変更があるときにのみ画像フレームを送信すればよく、変更された画像部分のみを送信すればよい。この方法は、反射光変調器および透過光変調器が別々の独立した画像データを受け取ることも可能にする。

【0033】

幾つかの実施形態では、ディスプレイドライバは、画像データを記憶するメモリを有していない。プロセッサは、ディスプレイドライバに２つの画像を送る。この２つの画像のうちの一方は反射光変調器を使用して表示するためのものであり、他方は透過光変調器を使用して表示するためのものである。ディスプレイドライバは、このデータを透過光変調器および反射光変調器に書き込む。プロセッサは、画像が変化するかどうかにかかわらず２つの画像のフル画像フレームデータを送信し続け得る。この方法も、反射光変調器および透過光変調器が別々の独立した画像データを受け取ることを可能にする。

【0034】

幾つかの実施形態では、ディスプレイドライバは、透過光変調器および反射光変調器の双方ではなく透過光変調器または反射光変調器のための画像を記憶するのに十分なメモリのみを含む。ディスプレイドライバは、反射光変調器のためのデータのみを記憶するか、透過光変調器のためのデータのみを記憶するか、またはいずれかの変調器のためにメモリの使用を切り替える（例えば、予測される電力消費に基づいてどのデータを記憶するかを選択する）ように構成され得る。プロセッサは、ディスプレイドライバに２つの画像を送る。２つの画像のうちの一方は反射光変調器を使用して表示するためのものであり、他方は透過光変調器を使用して表示するためのものである。ディスプレイドライバは、メモリに２つの画像のうちの一方を記憶し、その値を透過光変調器や反射光変調器に書き込む。ディスプレイドライバが一方の画像のためのメモリを有することにより、プロセッサは、変更（例えば、メモリに記憶されていない画像）があるときにのみ一方の画像の画像フレームを送信すればよく、変更された画像部分（例えば、メモリに記憶されている画像について）のみを送信すればよい。この方法も、反射光変調器および透過光変調器が別々の独立した画像データを受け取ることを可能にする。

【0035】

ハイブリッドモードの使用は、特定の１つまたは複数の画像や、特定の用途に限定されるものではない。幾つかの実施形態では、グラフィックス処理での影や光沢などの微妙なテクスチャ特徴を画像に追加するために、ハイブリッドモードを使用することができる。例えば、透過光変調器が一次画像を供給する一方、反射光変調器がテクスチャ特徴を追加してもよい。幾つかの実施形態では、２つの読み取り可能な画像を同時に表示するためにハイブリッドモードを使用することができる。例えば、透過光変調器が第１画像を表示する一方、反射光変調器が第１画像とは異なる第２画像を表示してもよい。これにより異なる画像が同時に表示される。幾つかの実施形態では、深度のあるデータを編成するためにハイブリッドモードを使用することができる。幾つかの実施形態では、コンピュータ読み取り可能な画像（例えば、ＱＲコード（登録商標）、バーコードなど）と、ユーザが見ることが可能なもう一つの画像とを示すために、ハイブリッドモードを使用することができる。例えば、透過光変調器が会社のロゴを表示する一方、反射光変調器が会社のウェブサイトへのリンクを提供するＱＲコードを表示してもよい。ＱＲコードは周辺光の条件によってはユーザには見えない可能性があるが、コンピュータは（例えば、ディスプレイを照明するためのフラッシュを使用するカメラによって）読み取り可能である。幾つかの実施形態では、画像の背後に背景を提供するためにハイブリッドモードが使用される。例えば、透過光変調器がテキストを表示する一方、反射光変調器がグレーと白の背景線を交互に生成することにより、ユーザがより容易にテキストの各線を区別することが可能となる。幾つかの実施形態では、オフセット画素を使用して３Ｄまたは視差効果を生成するためにハイブリッドモードを使用することができる。

【0036】

図５は、図１に示す装置１００のディスプレイ１０２に実装可能な画素５００であって、本願の幾つかの実施形態に従った異なる方法で光を変調する異なるサブ画素を含む画素５００の上面（平面）図である。図５を参照すると、画素５００は、第１サブ画素５０２、第２サブ画素５０４、第３サブ画素５０６、第４サブ画素５０８、第５サブ画素５１０、第６サブ画素５１２、第７サブ画素５１４、第８サブ画素５１６、第９サブ画素５１８、第１０サブ画素５２０、第１１サブ画素５２２、および第１２サブ画素５２４を含む。第１０サブ画素５２０、第１１サブ画素５２２、および第１２サブ画素５２４は各々、液晶状態に基づいて、バックライト３４０から発せられた光の強度を独立して伝搬および変調（または遮断）する透過光変調器である。したがって、光は、バックライト３４０から第１０サブ画素５２０、第１１サブ画素５２２、および第１２サブ画素５２４を通って、見ている人へと届く。画素５００は、ディスプレイを形成する２次元アレイの一部とすることができる。幾つかの実施形態では、２次元アレイ内の各画素は、画素５００と一般的に同じ構造を有する。

【0037】

第１０サブ画素５２０、第１１サブ画素５２２、および第１２サブ画素５２４は各々、異なる透過型カラーフィルタ、例えば、赤、緑、青の光をそれぞれ透過させるカラーフィルタを含み得る。各カラーフィルタは異なるスペクトルバンドパスを有する。なお、例えば、シアン、マゼンタ、イエローのような異なるカラーフィルタを使用することもできる。

【0038】

図示されるように、第１サブ画素５０２、第２サブ画素５０４、第３サブ画素５０６、第４サブ画素５０８、第５サブ画素５１０、第６サブ画素５１２、第７サブ画素５１４、第８サブ画素５１６、および第９サブ画素５１８は反射光変調器である。第１サブ画素５０２、第２サブ画素５０４、第３サブ画素５０６、第４サブ画素５０８、第５サブ画素５１０、第６サブ画素５１２、第７サブ画素５１４、第８サブ画素５１６、および第９サブ画素５１８のうちの１つ以上は、任意で、カラーフィルタを含み得る。第１サブ画素５０２、第２サブ画素５０４、第３サブ画素５０６、第４サブ画素５０８、第５サブ画素５１０、第６サブ画素５１２、第７サブ画素５１４、第８サブ画素５１６、および第９サブ画素５１８のスペクトルバンドパスは、第１０サブ画素５２０、第１１サブ画素５２２、および第１２サブ画素５２４のスペクトルバンドパスより広いものとすることができ、例えば、白色光またはわずかに色づいた光を反射することができる。幾つかの実施形態では、反射サブ画素のカラーフィルタを使用して反射サブ画素を白色に補正する。幾つかの実施形態では、反射サブ画素の色は、３２００Ｋ〜８０００Ｋの色温度を有する白色であり、Ｄ６５光源で照明された場合には、ａｂｓ（Ｄｕｖ）＜０．０５である。液晶材料が整列しているとき、第１サブ画素５０２、第２サブ画素５０４、および第３サブ画素５０６は、第１サブ画素５０２、第２サブ画素５０４、および第３サブ画素５０６に入射する周辺光をその強度を変調しながら反射することができる。液晶材料が「オン状態」に整列していないときは、周辺光の多くが第１サブ画素５０２、第２サブ画素５０４、第３サブ画素５０６、第４サブ画素５０８、第５サブ画素５１０、第６サブ画素５１２、第７サブ画素５１４、第８サブ画素５１６、および第９サブ画素５１８の反射材料に到達することを防止するか、または光の偏光に影響を及ぼすか偏光を失わせることで、反射光が画素５００の前方（上方）に設けられた偏光子（図示せず）を通過することを防止する。

【0039】

第１サブ画素５０２、第４サブ画素５０８、第７サブ画素５１４、および第１０サブ画素５２０は各々、第１列データ線５３０に対応している。第２サブ画素５０４、第５サブ画素５１０、第８サブ画素５１６、および第１１サブ画素５２２は各々、列データ線５３２に対応している。第３サブ画素５０６、第６サブ画素５１２、第９サブ画素５１８、および第１２サブ画素５２４は各々、列データ線５３４に対応している。第１サブ画素５０２、第２サブ画素５０４、および第３サブ画素５０６は、行選択線５３６に対応している。第４サブ画素５０８、第５サブ画素５１０、および第６サブ画素５１２は、行選択線５３８に対応している。第７サブ画素５１４、第８サブ画素５１６、および第９サブ画素５１８は、行選択線５４０に対応している。各透過光変調器（第１０サブ画素５２０、第１１サブ画素５２２、および第１２サブ画素５２４）は、行選択線５４２に対応している。

【0040】

第１サブ画素５０２、第２サブ画素５０４、第３サブ画素５０６、第４サブ画素５０８、第５サブ画素５１０、第６サブ画素５１２、第７サブ画素５１４、第８サブ画素５１６、第９サブ画素５１８、第１０サブ画素５２０、第１１サブ画素５２２、および第１２サブ画素はそれぞれ、第１サブ画素入力５０３、第２サブ画素入力５０５、第３サブ画素入力５０７、第４サブ画素入力５０９、第５サブ画素入力５１１、第６サブ画素入力５１３、第７サブ画素入力５１５、第８サブ画素入力５１７、第９サブ画素入力５１９、第１０サブ画素入力５２１、第１１サブ画素入力５２３、および第１２サブ画素入力５２５を含み、それらはそれぞれ、第１薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）５５０、第２ＴＦＴ５５２、第３ＴＦＴ５５４、第４ＴＦＴ５５６、第５ＴＦＴ５５８、第６ＴＦＴ５６０、第７ＴＦＴ５６２、第８ＴＦＴ５６４、第９ＴＦＴ５６６、第１０ＴＦＴ５６８、第１１ＴＦＴ５７０、第１２ＴＦＴ５７２のドレインに接続されている。なお、ＴＦＤ（薄膜ダイオード）または他のタイプの回路も、ＴＦＴと同様の機能を果たすことができる。

【0041】

第１ＴＦＴ５５０、第２ＴＦＴ５５２、および第３ＴＦＴ５５４のゲートは行選択線５３６に接続されている。第４ＴＦＴ５５６、第５ＴＦＴ５５８、および第６ＴＦＴ５６０のゲートは行選択線５３８に接続されている。第７ＴＦＴ５６２、第８ＴＦＴ５６４、および第９ＴＦＴ５６６のゲートは行選択線５４０に接続されている。第１０ＴＦＴ５６８、第１１ＴＦＴ５７０、および第１２ＴＦＴ５７２のゲートは行選択線５４２に接続されている。すなわち、行選択線５４２は、３つの透過光変調器に接続されている。

【0042】

第１蓄積キャパシタ５５１、第２蓄積キャパシタ５５３、および第３蓄積キャパシタ５５５は各々、行選択線５３６に接続された第１端子と、第１サブ画素入力５０３、第２サブ画素入力５０５、および第３サブ画素入力５０７にそれぞれ接続された第２端子とを含む。第４蓄積キャパシタ５５７、第５蓄積キャパシタ５５９、および第６蓄積キャパシタ５６１は各々、行選択線５３８に接続された第１端子と、第４サブ画素入力５０９、第５サブ画素入力５１１、および第６サブ画素入力５１３にそれぞれ接続された第２端子とを含む。第７蓄積キャパシタ５６３、第８蓄積キャパシタ５６５、および第９蓄積キャパシタ５６７は各々、行選択線５４０に接続された第１端子と、第７サブ画素入力５１５、第８サブ画素入力５１７、および第９サブ画素入力５１９にそれぞれ接続された第２端子とを含む。第１０蓄積キャパシタ５６９、第１１蓄積キャパシタ５７１、および第１２蓄積キャパシタ５７３は各々、行選択線５４２に接続された第１端子と、第１０サブ画素入力５２１、第１１サブ画素入力５２３、および第１２サブ画素入力５２５にそれぞれ接続された第２端子とを含む。

【0043】

第１蓄積キャパシタ５５１、第２蓄積キャパシタ５５３、第３蓄積キャパシタ５５５、第４蓄積キャパシタ５５７、第５蓄積キャパシタ５５９、第６蓄積キャパシタ５６１、第７蓄積キャパシタ５６３、第８蓄積キャパシタ５６５、第９蓄積キャパシタ５６７、第１０蓄積キャパシタ５６９、第１１蓄積キャパシタ５７１、および第１２蓄積キャパシタ５７３はそれぞれ、第１ＴＦＴ５５０、第２ＴＦＴ５５２、第３ＴＦＴ５５４、第４ＴＦＴ５５６、第５ＴＦＴ５５８、第６ＴＦＴ５６０、第７ＴＦＴ５６２、第８ＴＦＴ５６４、第９ＴＦＴ５６６、第１０ＴＦＴ５６８、第１１ＴＦＴ５７０、および第１２ＴＦＴ５７２がオンされたとき、第１列データ線５３０、第２列データ線５３２、および第３列データ線５３４のいずれかを介して印加される電圧レベルを維持するために用いられる（書き込み表示走査サイクルの間にある程度の電荷リークは存在する）。

【0044】

図４の画素４００に関して上述したように、図５の画素５００では２種類のサブ画素をそれぞれ駆動するために使用する信号を個別に調整することができる。また、画素５００を利用するディスプレイは、上述した反射モード、透過モード、およびハイブリッドモードなどの少なくとも３つのモードで動作することができる。

【0045】

幾つかの実施形態では、画素５００で使用される反射モードは、透過モードよりも高い解像度（例えば、３倍高い解像度）を提供する。これは、複数の透過光変調器が単一の色画素を形成するように組み合わせられ得る一方で、各反射光変調器はグレースケール画素として独立して動作可能なためである。反射モードまたはハイブリッドモードでは、ディスプレイドライバ（例えば、図３のディスプレイドライバ３１８）は、アプリケーションプロセッサ（例えば、図３のプロセッサ３０４）から３ｘ画像を受信可能であり、ディスプレイドライバは、その値を１：１の比率で各反射光変調器に書き込み得る。すなわち、各反射光変調器は固有の信号を受信することができる。透過モードまたはハイブリッドモードでは、ディスプレイドライバは、透過光変調器（例えば、３つの反射光変調器毎に１つずつの透過光変調器）によって提供されるより低い解像度を反映するように書き込み値を変換し得る。非限定的な例として、第１サブ画素５０２、第４サブ画素５０８、および第７サブ画素５１４の書き込み値を平均化した後に第１０サブ画素５２０に書き込むことができる。換言すれば、同じ列データ線に接続された３つの反射光変調器の書き込み値が単一の値に変換（例えば、平均化）され、その後、この単一の値がその同じ列データ線に接続されている透過光変調器に書き込まれる。

【0046】

幾つかの実施形態では、アプリケーションプロセッサ（例えば、図３のプロセッサ３０４）は、反射光変調器を用いて表示するための高解像度画像と透過光変調器を用いて表示するための低解像度画像との２つの画像を、ディスプレイドライバ（例えば、図３のディスプレイドライバ３１８）に供給することができる。これら高解像度画像および低解像度画像は、同じ内容であってもよいしまたは異なる内容であってもよい。

【0047】

図６は、図１に示す装置で使用可能な画像フレームであって、本願の幾つかの実施形態に従った異なる方法で光を変調する異なるサブ画素を含む画像フレームを表示するための処理を示すフローチャートである。図６に示す処理６００は、幾つかの実施形態では、ディスプレイ装置（例えば、図４に示す画素４００および／または図５に示す画素５００を有する図１に示すディスプレイ装置１００）を使用して（上述したような）ハイブリッドモードを実行するために使用され得る。処理６００は、「フレームＴをドライバに送信する」動作６１０と、「各画素に関する演算を実行してフレームＲを生成する」動作６２０と、「フレームＴをディスプレイＴに送信し、フレームＲをディスプレイＲに送信する」動作６３０とを含む。動作６１０、動作６２０、および動作６３０は、順番に実行されてもよく、またはそれらのうちの２つ以上がほぼ同時に実行されてもよい。

【0048】

処理６００は、「フレームＴをドライバに送信する」動作６１０で開始し得る。例えば、アプリケーションプロセッサ（例えば、図３に示すプロセッサ３０４）は、ディスプレイドライバ（例えば、図３に示すディスプレイドライバ３１８）に画像フレームを送信し得る。動作６１０におけるフレームＴのフォーマットおよび内容は限定されないが、概して透過光変調器を使用して表示するように構成され得る。幾つかの実施形態では、フレームＴは、透過光変調器と１：１に対応する解像度を有し得る。例えば、ディスプレイが１００個の画素を含み、各画素が３つの透過光変調器（例えば、赤色、緑色、青色）を有する場合、フレームＴは１００個の画素のためのＲＧＢカラーコーディングを含み得る。幾つかの実施形態では、ディスプレイドライバは、プロセッサから受信した画像フレームＴを記憶するメモリを含まない。

【0049】

動作６１０の後には「各画素に関する演算を実行してフレームＲを生成する」動作６２０が続き得る。動作６２０は、透過光変調器を用いて表示するように構成された画像フレームＴを、反射光変調器を用いて表示するように構成された画像フレームＲに変換するために使用され得る。この変換演算は特に限定されるものでなく、反射光変調器によって表示するための適切な画像フレームデータを生成する任意の変換とすることができる。

【0050】

動作６２０で実行され得る変換演算の非限定的な一例を以下に説明する。画像フレームＴ（動作６１０でディスプレイドライバによって受信される画像フレーム）は、図４に示される画素４００のＲＧＢカラーコードを含み、ここで、サブ画素４０８、サブ画素４１０、サブ画素４１２はそれぞれ、赤、緑、青の色に対応している。赤、緑、青の各値について演算（周辺光の条件を考慮した多項式など）が行われることにより、その信号がそれぞれサブ画素４０２、サブ画素４０４、サブ画素４０６での表示に適した値に変換される。このように、対応する透過光変調器と共通の列データ線に接続された同一画素内の反射光変調器（すなわち、図４に示される各透過光変調器の直上の反射光変調器）での表示を行うために、各透過光変調器に割り当てられた信号が変換される。この例での変換は、図５に示された画素５００にも同様に適用することができる。この場合、変換演算は、同じ列データ線に接続された同一画素内の透過光変調器の信号に基づいて３つの反射光変調器にそれぞれ適切な信号を決定するように行われる。

【0051】

動作６２０の後には「フレームＴをディスプレイＴに送信し、フレームＲをディスプレイＲに送信する」動作６３０が続き得る。フレームＴは透過光変調器に送信して表示することができ、フレームＲは反射光変調器に送信して表示することができる。幾つかの実施形態では、画像フレームＴおよび画像フレームＲは、ほぼ同時にディスプレイ上に表示される。

【0052】

処理６００は、ディスプレイ上に画像を連続的に表示するために必要に応じて繰り返すことができる。例えば、プロセッサは、フレームＴの画像データを６０Ｈｚで繰り返し送信し得る。

【0053】

図７は、図１に示す装置で使用可能な画像フレームであって、本願の幾つかの実施形態に従った異なる方法で光を変調する異なるサブ画素を含む画像フレームを表示するための処理を示すフローチャートである。図７に示す処理７００は、「フレームＴをドライバに送信する」動作７１０と、「フレームＴをディスプレイＴおよびディスプレイＲに送信する」動作７２０とを含む。動作７１０および動作７２０は、順番に実行されてもよく、またはほぼ同時に実行されてもよい。

【0054】

処理７００は、「フレームＴをドライバに送信する」動作７１０で開始し得る。例えば、アプリケーションプロセッサ（例えば、図３に示すプロセッサ３０４）は、ディスプレイドライバ（例えば、図３に示すディスプレイドライバ３１８）に画像フレームを送信し得る。動作７１０におけるフレームＴのフォーマットおよび内容は限定されないが、概して透過光変調器を使用して表示するように構成され得る。幾つかの実施形態では、フレームＴは、透過光変調器と１：１に対応する解像度を有し得る。例えば、ディスプレイが１００個の画素を含み、各画素が３つの透過光変調器（例えば、赤色、緑色、青色）を有する場合、フレームＴは１００個の画素のためのＲＧＢカラーコーディングを含み得る。幾つかの実施形態では、ディスプレイドライバは、プロセッサから受信した画像フレームＴを記憶するメモリを含まない。

【0055】

動作７１０の後には「フレームＴをディスプレイＴおよびディスプレイＲに送信する」動作７２０が続き得る。フレームＴは透過光変調器および反射光変調器の双方に送信され得る。図６に示される処理６００とは対照的に、処理７００は、フレームＲを生成するための演算を含まない。非限定的な例として、画像フレームＴ（動作７１０でディスプレイドライバによって受信される画像フレーム）は、図４に示される画素４００のＲＧＢカラーコードを含み、ここで、サブ画素４０８、サブ画素４１０、サブ画素４１２はそれぞれ、赤、緑、青の色に対応している。各透過光変調器に割り当てられた信号は、透過光変調器と共通の列データ線に接続された同一画素内の反射光変調器（すなわち、図４に示される各透過光変調器の直上の反射光変調器）にも供給される。この例は、図５に示された画素５００にも同様に適用することができる。この場合、３つの反射光変調器の各々は、同じ列データ線に接続された同一画素内の透過光変調器と同じ信号を受信し得る。

【0056】

処理７００は、ディスプレイ上に画像を連続的に表示するために必要に応じて繰り返すことができる。例えば、プロセッサは、フレームＴの画像データを６０Ｈｚで繰り返し送信し得る。

【0057】

図８は、図１に示す装置で使用可能な画像フレームであって、本願の幾つかの実施形態に従った異なる方法で光を変調する異なるサブ画素を含む画像フレームを表示するための処理を示すフローチャートである。図８に示す処理８００は、「第１フレームＴ１をドライバメモリに送信する」動作８１０と、「各画素に関する演算を実行してフレームＲ１を生成する」動作８２０と、「フレームＴ１をディスプレイＴに送信し、フレームＲ１をディスプレイＲに送信する」動作８３０と、「フレームＴ１およびフレームＲ１をドライバメモリからディスプレイＴおよびディスプレイＲへ送信する」動作８４０と、「第２フレームＴ２をドライバメモリに送信する」動作８５０と、「各画素に関する演算を実行してフレームＲ２を生成する」動作８６０と、「フレームＴ２をディスプレイＴに送信し、フレームＲ２をディスプレイＲに送信する」動作８７０と、を含む。動作８１０、動作８２０、動作８３０、動作８４０、動作８５０、動作８６０、および動作８７０は、順番に実行されてもよく、またはそれらのうちの２つ以上がほぼ同時に実行されてもよい。

【0058】

処理８００は、「第１フレームＴ１をドライバメモリに送信する」動作８１０で開始し得る。例えば、アプリケーションプロセッサ（例えば、図３に示すプロセッサ３０４）は、ディスプレイドライバ（例えば、図３に示すディスプレイドライバ３１８）に画像フレームを送信し得る。動作８１０におけるフレームＴ１のフォーマットおよび内容は限定されないが、概して透過光変調器を使用して表示するように構成され得る。幾つかの実施形態では、フレームＴ１は、透過光変調器と１：１に対応する解像度を有し得る。例えば、ディスプレイが１００個の画素を含み、各画素が３つの透過光変調器（例えば、赤色、緑色、青色）を有する場合、フレームＴ１は１００個の画素のためのＲＧＢカラーコーディングを含み得る。ドライバは、受信したフレームＴ１を記憶するメモリを含むことができる。

【0059】

動作８１０の後には「各画素に関する演算を実行してフレームＲ１を生成する」動作８２０が続き得る。動作８２０は、透過光変調器を用いて表示するように構成されたフレームＴ１を、反射光変調器を用いて表示するように構成されたフレームＲ１に変換するために使用され得る。変換演算は特に限定されるものでなく、反射光変調器によって表示するための適切な画像フレームデータを生成する任意の変換とすることができる。図６に示す動作６２０に関して上述した非限定的な例を、幾つかの実施形態では、動作８２０で使用することができる。幾つかの実施形態では、演算されたフレームＲ１をドライバメモリに格納することができる。

【0060】

動作８２０の後には「フレームＴ１をディスプレイＴに送信し、フレームＲ１をディスプレイＲに送信する」動作８３０が続き得る。フレームＴ１は透過光変調器に送信して表示することができ、フレームＲ１は反射光変調器に送信して表示することができる。幾つかの実施形態では、画像フレームＴ１と画像フレームＲ１は、ほぼ同時にディスプレイ上に表示される。

【0061】

動作８３０の後には「フレームＴ１およびフレームＲ１をドライバメモリからディスプレイＴおよびディスプレイＲに送信する」動作８４０が続き得る。ドライバは、メモリに格納されたフレームＴ１およびフレームＲ１を使用して、同一フレームの送信を繰り返すことができる。したがって、プロセッサは、表示すべきフレームが変更された場合（例えば、タッチスクリーン上でのユーザの入力によって表示が変更されるとき）にのみディスプレイドライバにフレームを供給すればよい。変更がなければ、ディスプレイドライバはメモリに格納されたフレームＴ１およびＲ１をディスプレイに送信するために使用することができる。

【0062】

動作８４０の後には「第２フレームＴ２をドライバメモリに送信する」動作８５０が続き得る。プロセッサは、第２画像フレームであるフレームＴ２をドライバメモリに格納するために送信し得る。フレームＴ２は通常、フレームＴ１とは異なるが、これは必須ではない。一例として、タッチスクリーン上でのユーザの入力によって表示が変更されると、プロセッサはフレームＴ２をドライバメモリに送信する。幾つかの実施形態では、プロセッサは、フレームＴ２がフレームＴ１と異なる場合にのみフレームＴ２を送信するように構成されている。幾つかの実施形態では、フレームＴ１と異なるフレームＴ２の一部分のみがドライバメモリに送信される。例えば、プロセッサは、フレームＴ１内の画素と同じであるフレームＴ２内の画素のデータを送信しなくてもよい。

【0063】

動作８５０の後には「各画素に関する演算を実行してフレームＲ２を生成する」動作８６０が続き得る。動作８６０は、幾つかの実施形態では、動作８２０において実行される演算と同じ演算を実行することを含み得る。例えば、装置は、周辺光の条件の変化に起因した異なる演算を実行してもよい。また、装置は、表示モードを変更した場合に異なる演算を実行してもよい。幾つかの実施形態では、演算は、フレームＴ１とフレームＴ２との間で変化した画素についてのみ実行される。

【0064】

動作８６０の後には「フレームＴ２をディスプレイＴに送信し、フレームＲ２をディスプレイＲに送信する」動作８７０が続き得る。フレームＴ２は透過光変調器に送信して表示することができ、フレームＲ２は反射光変調器に送信して表示することができる。幾つかの実施形態では、画像フレームＴ２と画像フレームＲ２は、ほぼ同時にディスプレイ上に表示される。

【0065】

処理８００は、ディスプレイ上に画像を連続的に表示するために必要に応じて繰り返すことができる。例えば、プロセッサは、表示の変更が必要となる毎に新しいフレームを送信する。

【0066】

図９は、図８に示す装置で使用可能な画像フレームであって、本願の幾つかの実施形態に従った異なる方法で光を変調する異なるサブ画素を含む画像フレームを表示するための処理を示すフローチャートである。図９に示す処理９００は、「ユーザインタラクションが決定される」動作９１０と、「透過光変調器のサブ画素を駆動して第１の画像を表示する」動作９２０と、「反射光変調器のサブ画素を駆動して第２の画像を表示する」動作９３０と、「光のレベルが閾値未満であるか」を判定する動作９４０と、「光源をオンする」動作９５０とを含む。動作９１０、動作９２０、動作９３０、動作９４０、および動作９５０は、順番に実行されてもよく、またはそれらのうちの２つ以上がほぼ同時に実行されてもよい。

【0067】

処理９００は、「ユーザインタラクションが決定される」動作９１０で開始し得る。装置は、ユーザインタラクションが生じたことを決定することができる。例えば、ユーザがタッチスクリーンに接触すると、図３に示されるタッチセンサ３３６はタッチセンサコントローラ３１０に信号を送り、タッチセンサコントローラ３１０はユーザがタッチスクリーンで対話を行っているかどうかを決定して、対話に関する信号をプロセッサ３０４に送信する。

【0068】

動作９１０の後には「透過光変調器のサブ画素を駆動して第１の画像を表示する」動作９２０が続き得る。動作９１０でユーザインタラクションが決定されると、プロセッサはそのインタラクションに基づいて表示を変更することができる。プロセッサが第１のフレームをディスプレイドライバに送信すると、ディスプレイドライバはその第１のフレームを透過光変調器に送信して第１のフレームを表示することができる。

【0069】

動作９２０には「反射光変調器のサブ画素を駆動して第２の画像を表示する」動作９３０が続き得る。動作９３０は、動作９２０の前であってもよいし、後であってもよいし、またはほぼ同時であってもよい。プロセッサは、反射光変調器においても表示を変更する必要があると決定することができる。プロセッサが第２のフレームをディスプレイドライバに送信すると、ディスプレイドライバはその第２のフレームを反射光変調器に送信して第２のフレームを表示することができる。動作９２０で透過光変調器によって表示される第１のフレームは、動作９３０で反射光変調器によって表示される第２のフレームと同じであってもよいし、異なっていてもよい。

【0070】

動作９３０の後には「光のレベルが閾値未満であるか」を判定する動作９４０が続き得る。動作９４０は、動作９２０および／または動作９３０の前であってもよいし、後であってもよいし、またはほぼ同時であってもよい。装置は、周辺光のレベルが、表示モードの変更が必要とされるような或る閾値未満であるかどうかを判定することができる。例えば、ディスプレイは、反射光変調器のみを用いて画像を表示する（例えば、透過光変調器が光を透過しないようにバックライトがオフされる）反射モードで動作し得る。装置は、周辺光が閾値以下にあるため、反射光変調器が或る視認性レベルを満たして画像を表示することができないと判断し得る。図３に示すように、装置は光センサ３４２を利用して光のレベルを決定することができる。

【0071】

動作９４０の後には「光源をオンにする」動作９５０が続き得る。装置は、表示視認性を改善するために光源をオンし得る。一例として、装置は、透過光変調器を使用して表示を可能にするバックライト（例えば、図３に示されるバックライト３４０）をオンし得る。

【0072】

本明細書にて開示される幾つかの実施形態は、異なる方法で光を変調する異なるサブ画素を含む装置を使用して機密情報を表示または隠蔽することに関する。図１０は、異なる方法で光を変調する異なるサブ画素を含む本願の範囲内の装置を使用して表示可能な機密メッセージの一例を示す。

【0073】

図１０の左側のボックスは、機密メッセージの例を示す。「ＳＥＣＲＥＴＭＥＳＳＡＧＥ」のテキストは、黄色がかった色の背景（ＲＧＢカラーコード（２００，２００、０））とともに紫色（ＲＧＢカラーコード（２００，０，２００））のフレームで表示される。このフレームは、例えば、図６に示される処理６００を使用してハイブリッドモードで表示することができ、ここで、透過光変調器に送信されたカラーフレームは、反射光変調器への送信のためにグレースケールに変換することができる。この変換処理は、黄色がかった色と紫色とが同じグレースケールとなるように行うことができる。または、フレームは、図７に示される処理７００を使用してハイブリッドモードで表示することができ、ここで、フレームＴは、反射型ディスプレイにて黄色がかった色と紫色とがグレースケールで同じになるように構成されている。いずれの場合も、「ＳＥＣＲＥＴＭＥＳＳＡＧＥ」は透過光変調器を用いてのみ視認可能となるが、幾つかの実施形態では、バックライトを視認できない明るい周辺光では見えなくなる可能性がある。ユーザは、透過光変調器により視認可能なメッセージを見るためにディスプレイを覆って周辺光を減少させ得る。

【0074】

特定の非限定的な例として、ディスプレイは、図４に示される画素４００を使用することができる。各透過光変調器（例えば、サブ画素４０８、サブ画素４１０、サブ画素４１２）は、反射光変調器（例えば、サブ画素４０２、サブ画素４０４、サブ画素４０６）と共有される列データ線に接続される。「ＳＥＣＲＥＴＭＥＳＳＡＧＥ」というテキストの紫色については、赤色に対応する透過光変調器と、列データ線を共有する反射光変調器とに信号「２００」が供給され、緑色の透過光変調器と、列データ線を共有する反射光変調器とに信号「０」が供給され、青色の透過光変調器と、列データ線を共有する反射光変調器とに信号「２００」が供給される。その結果、テキストに関する紫色が透過光変調器から得られる一方、テキストに関する３つの信号を平均したグレースケールが反射光変調器から得られる。黄色がかった背景については、赤色に対応する透過光変調器と、列データ線を共有する反射光変調器とに信号「２００」が供給され、緑色の透過光変調器用と、列データ線を共有する反射光変調器とに信号「２００」が供給され、青色の透過光変調器と、列データ線を共有する反射光変調器とに信号「０」が供給される。その結果、背景に関する黄色がかった色が透過光変調器から得られる一方、背景に関する３つの信号を平均したグレースケールが反射光変調器から得られる。平均化されたグレースケールは、黄色がかった色と紫色との双方で同じであるため、反射モードではテキストは表示されない一方、透過モードではテキストが表示される。したがって、周辺光があまりにも明るすぎて透過光を見ることができない場合、たとえば、明るさを減らして見なければテキストを見ることができない。

【0075】

図１０の右側のボックスはメッセージが隠蔽された別の例を示す。この実施形態では、「ＳＥＣＲＥＴＭＥＳＳＡＧＥ」というテキストが、青緑色（ターコイズ）の背景（ＲＧＢカラーコード（０，２００，２００））とともに黄色がかった色（ＲＧＢカラーコード（２００，２００，０））のフレームで表示される。上述した原理と同じ原理により、透過モードで視認可能な明るさである場合にのみ、テキストを見ることができる。

【0076】

図１０に示す例はテキストに関するものであったが、本発明はこれに限定されるものではない。明るい周辺光の条件において隠蔽されることが望まれる任意の画像とすることができる。例えば、上記に開示した処理を用いて図を隠蔽してもよい。また、上記処理は、上記方法を用いて全ての画素を隠蔽することを必要とするものではなく、隠蔽された情報が識別できない程度に十分な画素が隠蔽されていればよい。

【0077】

本開示は、上記実装形態のみに限定されるものではない。当業者であれば、上述の図および本明細書に開示された実施形態に関連して説明された様々な例示的なモジュールおよび方法のステップが、電子ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの組み合わせとして実装され得ることを認識し得る。ハードウェアとソフトウェアとのこの互換性を明確に説明するために、上記では様々な例示的なモジュールおよび方法のステップをそれらの機能性に関して概略的に説明した。そのような機能性がハードウェアまたはソフトウェアとして実装されるかどうかは、システム全体に課される特定のアプリケーションおよび設計の制約に依存する。当業者は、特定のアプリケーション毎に上記説明した機能を様々な方法で実装することができ、そのような実装の決定は開示の範囲から逸脱するものと解釈されるべきではない。さらに、モジュールまたはステップ内における機能のグループ化は、説明を簡略化するためのものである。特定の機能は、開示から逸脱することなく、１つのモジュールまたはステップから別のモジュールまたはステップに移動させることができる。

【0078】

本明細書に開示された実施形態に関連して説明された様々な例示的なモジュールおよび方法のステップは、汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（「ＤＳＰ」）、特定用途向け集積回路（「ＡＳＩＣ」）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（「ＦＰＧＡ」）、または他のプログラマブルロジック装置、ディスクリートゲートまたはトランジスタロジック、ディスクリートハードウェアコンポーネント、または本明細書に記載された機能を実行するように設計されたそれらの任意の組み合わせで実施または実行することができる。汎用プロセッサはマイクロプロセッサとすることができる。あるいは、プロセッサは任意のプロセッサ、コントローラ、またはマイクロコントローラとすることができる。プロセッサは、演算装置の組み合わせ、例えば、ＤＳＰとマイクロプロセッサとの組み合わせ、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアと組み合わせた１つ以上のマイクロプロセッサ、または他のそのような構成として実施することもできる。

【0079】

さらに、本明細書に開示された実装に関連して説明された方法またはアルゴリズムのステップは、ハードウェアで直接的に、または、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュール、またはその２つの組み合わせで具体化することができる。ソフトウェアモジュールは、コンピュータ内、あるいは、ＲＡＭメモリ、フラッシュメモリ、ＲＯＭメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭメモリ、レジスタ、ハードディスク、リムーバブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、またはネットワーク記憶媒体を含む任意の他の形式の記憶媒体などのコンピュータ可読記憶媒体内に設けることができる。例示的な記憶媒体は、プロセッサが記憶媒体から情報を読み取ったり記憶媒体に情報を書き込んだりすることができるようにプロセッサに接続することができる。あるいは、記憶媒体はプロセッサに一体化することができる。プロセッサおよび記憶媒体はＡＳＩＣ内に設けることもできる。

【図1】