(57)【要約】【課題】表示パネルの一方の面から、反対側の他方の面側の背景を視認可能であって、表示パネルの視認性を向上できる表示装置を提供する。【解決手段】表示装置は、第１透光性基板と、前記第１透光性基板と対向して配置される第２透光性基板と、前記第１透光性基板と前記第２透光性基板との間に封入される高分散型液晶を有する液晶層と、前記第１透光性基板及び前記第２透光性基板の少なくとも１つの側面に対向して配置される少なくとも１つの発光部と、外光設定部からの外光強度情報の信号に応じて、消費電力が下がるように制御する表示制御部と、を含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１透光性基板と、
前記第１透光性基板と対向して配置される第２透光性基板と、
前記第１透光性基板と前記第２透光性基板との間に封入される高分散型液晶を有する液晶層と、
前記第１透光性基板及び前記第２透光性基板の少なくとも１つの側面に対向して配置される少なくとも１つの発光部と、
外光設定部からの外光強度情報の信号に応じて、消費電力が下がるように制御する表示制御部と、を含む表示装置。
【請求項２】
前記第１透光性基板は、第１主面及び前記第１主面と平行な平面である第２主面を備え、
前記第２透光性基板は、第１主面及び前記第１主面と平行な平面である第２主面を備え、
前記高分散型液晶が非散乱状態である場合、前記第１透光性基板の第１主面から前記第２透光性基板の第１主面側の背景が視認され、又は前記第２透光性基板の第１主面から前記第１透光性基板の第１主面側の背景が視認される、請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記表示制御部は、外光強度情報の信号に応じて、前記発光部の発光量を低減する、請求項１又は２に記載の表示装置。
【請求項４】
さらに、前記液晶層を挟むように第１電極及び第２電極を備え、
前記表示制御部は、画像入力信号に基づいて設定される第１電極の印加電圧を前記外光強度情報の信号に応じて低減する、請求項１又は２に記載の表示装置。
【請求項５】
前記表示制御部は、前記外光強度情報の信号に基づいて、外光がある状態での放射輝度階調値が最大値となる第１電極の第１最大印加電圧と、前記画像入力信号の放射輝度階調値が最大値となる第１電極の第２最大印加電圧との電圧比を、画像入力信号に基づいて設定される第１電極の印加電圧に乗算して、第１電極の印加電圧を小さくする、請求項４に記載の表示装置。
【請求項６】
さらに、前記液晶層を挟むように第１電極及び第２電極を備え、
画像入力信号に基づいて設定される第１色、第２色、第３色が混色して生じる白成分の色階調値と、前記外光強度情報の信号に基づいて設定される色階調値とが最大階調値を超える場合、
前記表示制御部は、画像入力信号に基づいて設定される第１電極の印加電圧を前記外光強度情報の信号に応じて低減する、請求項１又は２に記載の表示装置。
【請求項７】
前記外光設定部が外光強度センサであり、検出した外光の強度に応じた前記外光強度情報の信号を生成する、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】
前記外光設定部が、外光の強度に応じて予め設定された外光強度情報の設定値を変更可能な設定スイッチであり、前記外光強度情報の設定値に基づいて、前記外光強度情報の信号を生成する、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、光強度センサを有する表示装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２４２３５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載されている自発光型の表示装置では、表示パネルの第１面から反対にある第２面側の背景の光を遮り、表示パネルの第１面から第２面側の背景が視認しにくい。
【０００５】
本発明の目的は、表示パネルの一方の面から、反対側の他方の面側の背景を視認可能であって、表示パネルの視認性を向上できる表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本態様に係る表示装置は、第１透光性基板と、前記第１透光性基板と対向して配置される第２透光性基板と、前記第１透光性基板と前記第２透光性基板との間に封入される高分散型液晶を有する液晶層と、前記第１透光性基板及び前記第２透光性基板の少なくとも１つの側面に対向して配置される少なくとも１つの発光部と、外光設定部からの外光強度情報の信号に応じて、消費電力が下がるように制御する表示制御部と、を含む。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、本実施形態に係る表示装置の一例を表す斜視図である。
【図２】図２は、図１の表示装置を表すブロック図である。
【図３】図３は、フィールドシーケンシャル方式において、光源が発光するタイミングを説明するタイミングチャートである。
【図４】図４は、画素電極への印加電圧と画素の散乱状態との関係を示す説明図である。
【図５】図５は、図１の表示装置の断面の一例を示す断面図である。
【図６】図６は、図１の表示装置の平面を示す平面図である。
【図７】図７は、図５の液晶層部分を拡大した拡大断面図である。
【図８】図８は、液晶層において非散乱状態を説明するための断面図である。
【図９】図９は、液晶層において散乱状態を説明するための断面図である。
【図１０】図１０は、画素を示す平面図である。
【図１１】図１１は、図１０のＢ１−Ｂ２の断面図である。
【図１２】図１２は、発光部からの入射光を説明する図である。
【図１３】図１３は、画素において外光が放射輝度に及ぼす影響を説明するための説明図である。
【図１４】図１４は、表示パネルへの外光の入射がない状態において、発光部からの距離と、放射輝度の関係を説明するための説明図である。
【図１５】図１５は、表示パネルへの外光の入射がある状態において、発光部からの距離と、放射輝度の関係を説明するための説明図である。
【図１６】図１６は、画素電圧の下限値を説明するための説明図である。
【図１７】図１７は、画像入力信号に基づく画像の１画素の色階調値の一例を示す説明図である。
【図１８】図１８は、本実施形態の調整された画像の１画素の色階調値の一例を示す説明図である。
【図１９】図１９は、本実施形態の変形例１に係る表示装置の平面を示す平面図である。
【図２０】図２０は、図１９のＣ１−Ｃ２の断面図である。
【図２１】図２１は、本実施形態の変形例２に係る表示装置の平面を示す平面図である。
【図２２】図２２は、図２１のＤ１−Ｄ２の断面図である。
【図２３】図２３は、図２１のＥ１−Ｅ２の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。
【０００９】
図１は、本実施形態に係る表示装置の一例を表す斜視図である。図２は、図１の表示装置を表すブロック図である。図３は、フィールドシーケンシャル方式において、光源が発光するタイミングを説明するタイミングチャートである。
【００１０】
図１に示すように、表示装置１は、表示パネル２と、サイド光源装置３と、後述する表示制御部５（図２参照）の一部を構成する駆動回路４と、外光設定部６１とを有する。ここで、表示パネル２の平面の一方向がＸ方向とされ、Ｘ方向と直交する方向がＹ方向とされ、Ｘ−Ｙ平面に直交する方向がＺ方向とされている。
【００１１】
表示パネル２は、第１透光性基板１０と、第２透光性基板２０と、液晶層５０（図５参照）とを備えている。第２透光性基板２０は、第１透光性基板１０の表面に垂直な方向（図１に示すＺ方向）に対向して配置される。液晶層５０（図５参照）は、第１透光性基板１０と、第２透光性基板２０と、封止部１９とで、後述する高分散型液晶が封止されている。
【００１２】
図１に示すように、表示パネル２において、封止部１９の内側が、表示領域となる。表示領域には、複数の画素Ｐｉｘがマトリクス状に配置されている。なお、本開示において、行とは、一方向に配列されるｍ個の画素Ｐｉｘを有する画素行をいう。また、列とは、行が配列される方向と直交する方向に配列されるｎ個の画素Ｐｉｘを有する画素列をいう。そして、ｍとｎとの値は、垂直方向の表示解像度と水平方向の表示解像度に応じて定まる。また、複数の走査線１２が行毎に配線され、複数の信号線１３が列毎に配線されている。
【００１３】
サイド光源装置３は、発光部３１を備えている。図２に示すように、光源制御部３２と、発光部３１及び光源制御部３２が配置される光源基板３３と、駆動回路４とは、表示制御部５を構成する。光源基板３３がフレキシブル基板であり、光源基板３３が光源制御部３２と駆動回路４とを電気的に接続する配線としても機能する（図２参照）。発光部３１と、光源制御部３２とは、光源基板３３内の配線で電気的に接続されている。
【００１４】
例えば、外光設定部６１は外光強度センサであり、外光強度センサが例えば、外部照明Ｑの外光６９の強度を検出し、外光６９の強度に応じた外光強度情報の信号ＥＬＶを生成する。外光設定部６１は生成した外光強度情報の信号ＥＬＶを駆動回路４へ伝送する。外光設定部６１は、第１透光性基板１０の表面に固定されている。外光設定部６１は、表示パネル２の周囲の外光６９の強度を検出できれば、固定される位置は問わない。
【００１５】
例えば、外光設定部６１は、外光強度センサに限られず、外光強度の設定スイッチであってもよい。外光強度の設定スイッチは、観察者により外光６９の強度に応じて予め設定された外光強度情報の設定値に基づいて、外光強度情報の信号ＥＬＶを生成する。例えば、外光強度の設定スイッチは、太陽光晴天（第１環境モード）、太陽光曇天（第２環境モード）、屋内使用（第３環境モード）、夜間使用（第４環境モード）などの複数の環境モード毎に、外光強度情報の設定値が定められている。外光強度情報の設定値は、例えば、太陽光晴天（第１環境モード）、太陽光曇天（第２環境モード）、屋内使用（第３環境モード）、夜間使用（第４環境モード）の順に小さくなる。そして、外光強度情報の信号ＥＬＶの信号値も太陽光晴天（第１環境モード）、太陽光曇天（第２環境モード）、屋内使用（第３環境モード）、夜間使用（第４環境モード）の順に小さくなる。外光設定部６１は生成した外光強度情報の信号ＥＬＶを駆動回路４へ伝送する。外光設定部６１が外光強度の設定スイッチである場合は、外光強度の設定スイッチの固定される位置は、外光強度情報の信号ＥＬＶが駆動回路４に伝送可能な位置であれば、制限されない。
【００１６】
図１に示すように、駆動回路４は、第１透光性基板１０の表面に固定されている。図２に示すように、駆動回路４は、解析部４１、画素制御部４２、ゲート駆動部４３、ソース駆動部４４及び共通電位駆動部４５を備えている。第１透光性基板１０は、第２透光性基板２０よりもＸＹ平面の面積が大きく、第２透光性基板２０から露出した第１透光性基板１０の張り出し部分に、駆動回路４が設けられる。
【００１７】
解析部４１には、外部の上位制御部９の画像出力部９１から、フレキシブル基板９２を介して、画像入力信号（ＲＧＢデータなど）ＶＳが入力される。
【００１８】
解析部４１は、入力信号解析部４１１と、外光解析部４１２と、記憶部４１３と、信号調整部４１４とを備える。入力信号解析部４１１は、外部から入力された画像入力信号ＶＳに基づいて画像制御信号ＶＣＳと光源制御信号ＬＣＳとを生成する。光源制御信号ＬＣＳは、例えば、全ての画素Ｐｉｘへの平均的な入力階調値に応じて設定される発光部３１の光量の情報を含む信号である。例えば、暗い画像が表示される場合、発光部３１の光量は小さく設定される。明るい画像が表示される場合、発光部３１の光量は大きく設定される。
【００１９】
画像制御信号ＶＣＳは、画像入力信号ＶＳに基づいて、表示パネル２の各画素Ｐｉｘにどのような階調値を与えるかを定める信号である。言い換えると、画像制御信号ＶＣＳは、各画素Ｐｉｘの階調値に関する階調情報を含む信号である。画素制御部４２は、画像制御信号ＶＣＳの入力階調値にガンマ補正及び伸張処理などの補正処理を加えることによって出力階調値を設定する。
【００２０】
外光解析部４１２には、上述した外光設定部６１からの外光強度情報の信号ＥＬＶが入力される。外光解析部４１２は、記憶部４１３に記憶されているルックアップテーブルに基づいて、外光強度情報の信号ＥＬＶに応じた調整信号ＬＡＳを生成する。
【００２１】
信号調整部４１４は、調整信号ＬＡＳに応じて光源制御信号ＬＣＳから光源制御信号ＬＣＳＡを生成して光源制御部３２へ送出する。また、信号調整部４１４は、調整信号ＬＡＳに応じて画像制御信号ＶＣＳから画像制御信号ＶＣＳＡを生成して画素制御部４２へ送出する。
【００２２】
そして、画素制御部４２は、画像制御信号ＶＣＳＡに基づいて水平駆動信号ＨＤＳと垂直駆動信号ＶＤＳとを生成する。本実施形態では、フィールドシーケンシャル方式で駆動されるので、水平駆動信号ＨＤＳと垂直駆動信号ＶＤＳとが発光部３１が発光可能な色毎に生成される。
【００２３】
ゲート駆動部４３は水平駆動信号ＨＤＳに基づいて１垂直走査期間内に表示パネル２の走査線１２を順次選択する。走査線１２の選択の順番は任意である。
【００２４】
ソース駆動部４４は垂直駆動信号ＶＤＳに基づいて１水平走査期間内に表示パネル２の各信号線１３に各画素Ｐｉｘの出力階調値に応じた階調信号を供給する。
【００２５】
本実施形態において、表示パネル２はアクティブマトリクス型パネルである。このため、平面視でＸ方向及びＹ方向に延在する信号（ソース）線１３及び走査（ゲート）線１２を有し、信号線１３と走査線１２との交差部にスイッチング素子Ｔｒを有する。
【００２６】
スイッチング素子Ｔｒとして薄膜トランジスタが用いられる。薄膜トランジスタの例としては、ボトムゲート型トランジスタ又はトップゲート型トランジスタを用いてもよい。スイッチング素子Ｔｒとして、シングルゲート薄膜トランジスタを例示するが、ダブルゲートトランジスタでもよい。スイッチング素子Ｔｒのソース電極及びドレイン電極のうち一方は信号線１３に接続され、ゲート電極は走査線１２に接続され、ソース電極及びドレイン電極のうち他方は液晶の容量ＬＣの一端に接続されている。液晶の容量ＬＣは、一端がスイッチング素子Ｔｒに画素電極１６を介して接続され、他端が共通電極２２を介してコモン電位ＣＯＭに接続されている。コモン電位ＣＯＭは、共通電位駆動部４５より供給される。
【００２７】
発光部３１は、第１色（例えば、赤色）の発光体３４Ｒと、第２色（例えば、緑色）の発光体３４Ｇと、第３色（例えば、青色）の発光体３４Ｂを備えている。光源制御部３２は、光源制御信号ＬＣＳＡに基づいて、第１色の発光体３４Ｒ、第２色の発光体３４Ｇ及び第３色の発光体３４Ｂのそれぞれを時分割で発光する。このように、第１色の発光体３４Ｒ、第２色の発光体３４Ｇ及び第３色の発光体３４Ｂは、いわゆるフィールドシーケンシャル方式で駆動される。
【００２８】
図３に示すように、第１サブフレーム（第１所定時間）ＲＯＮにおいて、第１色の発光体３４Ｒが発光するとともに、１垂直走査期間ＧａｔｅＳｃａｎ内に選択された画素Ｐｉｘが光を透過させて表示する。このとき表示パネル２全体では、１垂直走査期間ＧａｔｅＳｃａｎ内に選択された画素Ｐｉｘに、上述した各信号線１３に各画素Ｐｉｘの出力階調値に応じた階調信号が供給されていれば、第１色のみ点灯している。
【００２９】
次に、第２サブフレーム（第２所定時間）ＧＯＮにおいて、第２色の発光体３４Ｇが発光するとともに、１垂直走査期間ＧａｔｅＳｃａｎ内に選択された画素Ｐｉｘが光を透過させて表示する。このとき表示パネル２全体では、１垂直走査期間ＧａｔｅＳｃａｎ内に選択された画素Ｐｉｘに、上述した各信号線１３に各画素Ｐｉｘの出力階調値に応じた階調信号が供給されていれば、第２色のみ点灯している。
【００３０】
さらに、第３サブフレーム（第３所定時間）ＢＯＮにおいて、第３色の発光体３４Ｂが発光するとともに、１垂直走査期間ＧａｔｅＳｃａｎ内に選択された画素Ｐｉｘが光を透過させて表示する。このとき表示パネル２全体では、１垂直走査期間ＧａｔｅＳｃａｎ内に選択された画素Ｐｉｘに、上述した各信号線１３に各画素Ｐｉｘの出力階調値に応じた階調信号が供給されていれば、第３色のみ点灯している。
【００３１】
人間の眼には、時間的な分解能の制限があり、残像が発生するので、人間の眼には、１フレームの期間に３色の合成された画像が認識される。フィールドシーケンシャル方式では、カラーフィルタを不要とすることができ、カラーフィルタでの吸収ロスが低減するので、高い透過率が実現できる。カラーフィルタ方式では、第１色、第２色、第３色毎に画素Ｐｉｘを分割したサブピクセルで一画素を作るのに対し、フィールドシーケンシャル方式では、このようなサブピクセル分割をしなくてもよいので、解像度を高めることが容易となる。
【００３２】
図４は、画素電極への印加電圧と画素の散乱状態との関係を示す説明図である。図５は、図１の表示装置の断面の一例を示す断面図である。図６は、図１の表示装置の平面を示す平面図である。図５は、図６のＡ１−Ａ２の断面図である。図７は、図５の液晶層部分を拡大した拡大断面図である。図８は、液晶層において非散乱状態を説明するための断面図である。図９は、液晶層において散乱状態を説明するための断面図である。
【００３３】
１垂直走査期間ＧａｔｅＳｃａｎ内に選択された画素Ｐｉｘに、上述した各信号線１３に各画素Ｐｉｘの出力階調値に応じた階調信号が供給されていれば、階調信号に応じて画素電極１６への印加電圧が変わる。画素電極１６への印加電圧が変わると、画素電極１６と、共通電極２２との間の電圧が変化する。そして、図４に示すように、画素電極１６への印加電圧に応じて、画素Ｐｉｘ毎の液晶層５０の散乱状態が制御され、画素Ｐｉｘ内の散乱割合が変化する。
【００３４】
図５及び図６に示すように、第１透光性基板１０は、第１主面１０Ａ、第２主面１０Ｂ、第１側面１０Ｃ、第２側面１０Ｄ、第３側面１０Ｅ及び第４側面１０Ｆを備える。第１主面１０Ａと第２主面１０Ｂとは、平行な平面である。また、第１側面１０Ｃと第２側面１０Ｄとは、平行な平面である。第３側面１０Ｅと第４側面１０Ｆとは、平行な平面である。
【００３５】
図５及び図６に示すように、第２透光性基板２０は、第１主面２０Ａ、第２主面２０Ｂ、第１側面２０Ｃ、第２側面２０Ｄ、第３側面２０Ｅ及び第４側面２０Ｆを備える。第１主面２０Ａと第２主面２０Ｂとは、平行な平面である。第１側面２０Ｃと第２側面２０Ｄとは、平行な平面である。第３側面２０Ｅと第４側面２０Ｆとは、平行な平面である。
【００３６】
図５及び図６に示すように、第２透光性基板２０の第１側面２０Ｃに対向するように、発光部３１が設けられている。図５に示すように、発光部３１は、第２透光性基板２０の第１側面２０Ｃへ光源光Ｌを照射する。発光部３１と対向する第２透光性基板２０の第１側面２０Ｃは、光入射面となる。発光部３１と光入射面との間には、隙間Ｇが設けられている。隙間Ｇは、空気層となっている。
【００３７】
図５に示すように、発光部３１から照射された光源光Ｌは、第１透光性基板１０の第１主面１０Ａ及び第２透光性基板２０の第１主面２０Ａで反射しながら、第１側面２０Ｃから遠ざかる方向に伝播する。第１透光性基板１０の第１主面１０Ａ又は第２透光性基板２０の第１主面２０Ａから空気層へ光源光Ｌが向かうと、屈折率の大きな媒質から屈折率の小さな媒質へ進むことになるので、光源光Ｌが第１透光性基板１０の第１主面１０Ａ又は第２透光性基板２０の第１主面２０Ａへ入射する入射角が臨界角よりも大きければ、光源光Ｌが第１透光性基板１０の第１主面１０Ａ又は第２透光性基板２０の第１主面２０Ａで全反射する。
【００３８】
図５に示すように、第１透光性基板１０及び第２透光性基板２０の内部を伝播した光源光Ｌは、散乱状態となっている液晶がある画素Ｐｉｘで散乱され、散乱光の入射角が臨界角よりも小さな角度となって、放射光６８、６８Ａが第１透光性基板１０の第１主面１０Ａ又は第２透光性基板２０の第１主面２０Ａから外部に放射される。第１透光性基板１０の第１主面１０Ａ又は第２透光性基板２０の第１主面２０Ａから外部に放射された放射光６８、６８Ａは、観察者に観察される。本開示では、画素Ｐｉｘにおける放射光６８又は放射光６８Ａの輝度の明るさの度合いを示す値を、放射輝度階調値という。以下、図７から図９を用いて、散乱状態となっている高分散型液晶と、非散乱状態の高分散型液晶とについて説明する。
【００３９】
図７に示すように、第１透光性基板１０には、第１配向膜５５が設けられている。第２透光性基板２０には、第２配向膜５６が設けられている。第１配向膜５５及び第２配向膜５６は、例えば、垂直配向膜である。
【００４０】
高分子のモノマー中に液晶を分散させた溶液が第１透光性基板１０と第２透光性基板２０との間に封入されている。次に、モノマー及び液晶を第１配向膜５５及び第２配向膜５６によって配向させた状態で、紫外線又は熱によってモノマーを重合させ、バルク５１を形成する。これにより、網目状に形成された高分子のネットワークの隙間に液晶が分散されたリバースモードの高分子分散型の液晶を有する液晶層５０が形成される。
【００４１】
このように、液晶層５０は、高分子によって形成されたバルク５１と、バルク５１内に分散された複数の微粒子５２と、を有する。微粒子５２は、液晶によって形成されている。バルク５１及び微粒子５２は、それぞれ光学異方性を有している。
【００４２】
微粒子５２に含まれる液晶の配向は、画素電極１６と共通電極２２との間の電圧差によって制御される。共通電極２２とした場合、画素電極１６への印加電圧により、液晶の配向が変化する。液晶の配向が変化することにより、画素Ｐｉｘを通過する光の散乱の度合いが変化する。
【００４３】
例えば、図８に示すように、画素電極１６と共通電極２２との間に電圧が印加されていない状態では、バルク５１の光軸Ａｘ１と微粒子５２の光軸Ａｘ２の向きは互いに等しい。微粒子５２の光軸Ａｘ２は、液晶層５０のＺ方向と平行である。バルク５１の光軸Ａｘ１は、電圧の有無に関わらず、液晶層５０のＺ方向と平行である。
【００４４】
バルク５１と微粒子５２の常光屈折率は互いに等しい。画素電極１６と共通電極２２との間に電圧が印加されていない状態では、あらゆる方向においてバルク５１と微粒子５２との間の屈折率差がゼロになる。液晶層５０は、光源光Ｌを散乱しない非散乱状態となる。光源光Ｌは、第１透光性基板１０の第１主面１０Ａ及び第２透光性基板２０の第１主面２０Ａで反射しながら、発光部３１から遠ざかる方向に伝播する。液晶層５０が光源光Ｌを散乱しない非散乱状態であると、第１透光性基板１０の第１主面１０Ａから第２透光性基板２０の第１主面２０Ａ側の背景が視認され、第２透光性基板２０の第１主面２０Ａから第１透光性基板１０の第１主面１０Ａ側の背景が視認される。
【００４５】
図９に示すように、電圧が印加された画素電極１６と共通電極２２との間では、微粒子５２の光軸Ａｘ２は、画素電極１６と共通電極２２との間に発生する電界によって傾くことになる。バルク５１の光軸Ａｘ１は、電界によって変化しないため、バルク５１の光軸Ａｘ１と微粒子５２の光軸Ａｘ２の向きは互いに異なる。電圧が印加された画素電極１６がある画素Ｐｉｘにおいて、光源光Ｌが散乱される。上述したように散乱された光源光Ｌの一部が第１透光性基板１０の第１主面１０Ａ又は第２透光性基板２０の第１主面２０Ａから外部に放射された光は、観察者に観察される。
【００４６】
電圧が印加されていない画素電極１６がある画素Ｐｉｘでは、第１透光性基板１０の第１主面１０Ａから第２透光性基板２０の第１主面２０Ａ側の背景が視認され、第２透光性基板２０の第１主面２０Ａから第１透光性基板１０の第１主面１０Ａ側の背景が視認される。そして、本実施形態の表示装置１は、画像出力部９１から画像入力信号ＶＳが入力されると、画像が表示される画素Ｐｉｘの画素電極１６に電圧が印加され、画像入力信号ＶＳに基づく画像が背景とともに視認される。
【００４７】
電圧が印加された画素電極１６がある画素Ｐｉｘにおいて光源光Ｌが散乱されて外部に放射された光によって表示された画像は、背景に重なり、表示されることになる。換言すると、本実施形態の表示装置１は、放射光６８又は放射光６８Ａと、背景との組み合わせにより、画像を背景に重ね合わせて表示する。
【００４８】
図１０は、画素を示す平面図である。図１１は、図１０のＢ１−Ｂ２の断面図である。図１、図２及び図１０に示すように、第１透光性基板１０には、複数の信号線１３と複数の走査線１２とが平面視において格子状に設けられている。隣り合う走査線１２と隣り合う信号線１３とで囲まれる領域が、画素Ｐｉｘである。画素Ｐｉｘには、画素電極１６とスイッチング素子Ｔｒとが設けられている。本実施形態において、スイッチング素子Ｔｒは、ボトムゲート型の薄膜トランジスタである。スイッチング素子Ｔｒは、走査線１２と電気的に接続されているゲート電極１２Ｇと平面視において重畳する半導体層１５を有する。
【００４９】
走査線１２は、モリブデン（Ｍｏ）、アルミニウム（Ａｌ）等の金属、これらの積層体又はこれらの合金の配線であり、信号線１３は、アルミニウム等の金属又は合金の配線である。
【００５０】
半導体層１５は、平面視において、ゲート電極１２Ｇからはみ出さないように設けられている。これにより、ゲート電極１２Ｇ側から半導体層１５に向かう光源光Ｌが反射され、半導体層１５に光リークが生じにくくなる。
【００５１】
図１０に示すように、信号線１３と電気的に接続するソース電極１３Ｓは、平面視において、半導体層１５の一端部と重畳している。
【００５２】
図１０に示すように、平面視において、半導体層１５の中央部を挟んでソース電極１３Ｓと隣り合う位置には、ドレイン電極１４Ｄが設けられている。ドレイン電極１４Ｄは、平面視において、半導体層１５の他端部と重畳している。ソース電極１３Ｓ及びドレイン電極１４Ｄと重畳しない部分は、スイッチング素子Ｔｒのチャネルとして機能する。図１１に示すように、ドレイン電極１４Ｄと接続される導電性配線１４は、スルーホールＳＨで画素電極１６と電気的に接続されている。
【００５３】
図１１に示すように、第１透光性基板１０は、例えばガラスで形成された第１基材１１を有している。第１基材１１は、透光性を有していれば、ポリエチレンテレフタレートなどの樹脂でもよい。第１基材１１上には、第１絶縁層１７ａが設けられ、第１絶縁層１７ａ上に走査線１２及びゲート電極１２Ｇが設けられる。また、走査線１２を覆って第２絶縁層１７ｂが設けられている。第１絶縁層１７ａ、第２絶縁層１７ｂは、例えば、窒化シリコンなどの透明な無機絶縁部材によって形成されている。
【００５４】
第２絶縁層１７ｂ上には、半導体層１５が積層されている。半導体層１５は、例えば、アモルファスシリコンによって形成されているが、ポリシリコン又は酸化物半導体によって形成されていてもよい。
【００５５】
第２絶縁層１７ｂ上には、半導体層１５の一部を覆うソース電極１３Ｓ及び信号線１３と、半導体層１５の一部を覆うドレイン電極１４Ｄと、導電性配線１４とが設けられている。信号線１３とドレイン電極１４Ｄは、信号線１３と同じ材料で形成されている。半導体層１５、信号線１３及びドレイン電極１４Ｄ上には、第３絶縁層１７ｃが設けられている。第３絶縁層１７ｃは、例えば、窒化シリコンなどの透明な無機絶縁部材によって形成されている。
【００５６】
第３絶縁層１７ｃ上には、画素電極１６が設けられている。画素電極１６は、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）などの透光性導電部材によって形成されている。画素電極１６は、第３絶縁層１７ｃに設けられたコンタクトホールを介して導電性配線１４及びドレイン電極１４Ｄと電気的に接続されている。画素電極１６の上には、第１配向膜５５が設けられている。
【００５７】
第２透光性基板２０は、例えばガラスで形成された第２基材２１を有している。第２基材２１は、透光性を有していれば、ポリエチレンテレフタレートなどの樹脂でもよい。第２基材２１には、共通電極２２が設けられている。共通電極２２は、ＩＴＯなどの透光性導電部材によって形成されている。共通電極２２の表面には、第２配向膜５６が設けられている。
【００５８】
図１２は、発光部からの入射光を説明する図である。発光部３１からの光は、第２透光性基板２０の第１側面２０Ｃへ角度θ０で入射すると、第２透光性基板２０の第１主面２０Ａへ角度ｉ１で入射する。角度ｉ１が臨界角よりも大きければ、第２透光性基板２０の第１主面２０Ａで角度ｉ２で全反射された光源光Ｌが、第２透光性基板２０内を伝播していくことになる。図１２に示す発光部３１と第１側面２０Ｃ（光入射面）との間に、隙間Ｇが設けられているので、角度ｉ１が臨界角よりも小さくなる角度θＮの光源光ＬＮが第２透光性基板２０の第１側面２０Ｃへ導光されない。
【００５９】
（第１実施形態）
図１３は、画素において外光が放射輝度に及ぼす影響を説明するための説明図である。図４に示すように、画素電極の印加電圧に応じて、画素Ｐｉｘ内の散乱割合が増える。このため、図１３に示すように、画素電極の印加電圧Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３の順に大きくなる場合、画素電極の印加電圧Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３の順に、光源光に起因する放射輝度階調値が第１特性グラフＴｓｃに沿って増加する。表示パネル２への外光の入射がない状態において、光源光の輝度の階調値が放射輝度階調値となる。ここで、第１特性グラフＴｓｃにおいて、画素電極の印加電圧Ｖ３のときの光源光に起因する放射輝度階調値が８ビット階調の最大値である「２５５」とされている。表示パネル２への外光の入射がない状態において、第１特性グラフＴｓｃにおいて画素電極の印加電圧Ｖ１、Ｖ２では、放射輝度階調値が「２５５」に達していない。
【００６０】
比較例として、一般的なバックライトを有している透過型液晶パネルでは、外光が強いとその分画像を明るくする必要があり、バックライトの出力を上げる必要がある。これに対して、本実施形態の表示装置１は、バックライトを有していない。これに対して、本実施形態の表示装置１では、表示パネル２への外光の入射がある状態において、外光が表示パネル２に入射されると、印加電圧に応じて画素Ｐｉｘ内で散乱して、放射光６８として放射される。実施形態１の表示装置１は、外光を利用して表示できるので、発光部３１の出力を抑制できる。
【００６１】
表示パネル２への外光の入射がある状態において、図１３に示す画素電極の印加電圧Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３の順に大きくなる場合、画素電極の印加電圧Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３の順に、外光に起因する放射輝度階調値が第２特性グラフＴｅｌに沿って増加する。表示パネル２への外光の入射がある状態において、光源光に起因する放射輝度階調値と、外光に起因する放射輝度階調値の総和が放射光の光量の階調値となる。言い換えると、表示パネル２への外光の入射がある状態において、画素電極の印加電圧Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３に対する放射輝度階調値が第４特性グラフＴｓｕｍに沿う。
【００６２】
例えば、第１特性グラフＴｓｃにおいて、画素電極の印加電圧Ｖ２のときの光源光に起因する放射輝度階調値が８ビット階調の最大値である「２５５」よりも小さい。これに対し、第４特性グラフＴｓｕｍにおいて、画素電極の印加電圧Ｖ２に対応する放射輝度階調値が「２５５」を超えてしまう。このように、光源光に起因する放射輝度階調値よりも、放射光の光量の階調値が大きくなってしまう。このため、画像入力信号ＶＳに基づく画像で求められる画素毎の発色とは異なる、意図しない発色が表示パネル２に表示される可能性がある。
【００６３】
この色ずれに起因する表示パネル２の視認性低下を改善するために、発光部３１が発光する光量を増加させてもよい。しかしながら、発光部３１が発光する光量を増加させると、表示装置１の消費電力が増加してしまう可能性がある。
【００６４】
また、表示パネル２への外光の入射がある状態では、光源光Ｌと外光とが散乱して、放射光６８が表示パネル２の外に視認される。その結果、表示パネル２に表示される画像が画像入力信号ＶＳに基づく画像よりも明るくなり、背景が見えにくくなりやすい。また、表示パネル２に表示される画像において、放射輝度階調値が「２５５」を超えてしまう複数の画素Ｐｉｘが多くなり、高輝度の画像の塊が表示されやすく、輝度むらとして視認される可能性がある。また、表示パネル２への外光の入射がある状態では、画素Ｐｉｘ間で輝度差が小さい画像の視認性が低下してしまう可能性がある。
【００６５】
そこで、第１実施形態によれば、記憶部４１３は、ルックアップテーブルとして、第１特性グラフＴｓｃの情報と、第２特性グラフＴｅｌの情報とを記憶している。外光解析部４１２は、上述した外光設定部６１からの外光強度情報の信号ＥＬＶに応じた第２特性グラフＴｅｌを演算し、この第２特性グラフＴｅｌに基づいた調整信号ＬＡＳを生成する。信号調整部４１４において、所定の画素電極の印加電圧毎に、第１特性グラフＴｓｃの放射輝度階調値から第２特性グラフＴｅｌの階調値が減算された第３特性グラフＴｃｏｎが生成されている。所定の画素電極の印加電圧に対しての放射輝度階調値が第３特性グラフＴｃｏｎに沿うように、信号調整部４１４は、発光部３１の発光量を低減した光源制御信号ＬＣＳＡを生成する。
【００６６】
光源制御部３２が光源制御信号ＬＣＳＡに基づいて発光部３１を駆動する。その結果、図１３に示すように、画素電極の印加電圧Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３に対して光源光に起因する各放射輝度階調値が第３特性グラフＴｃｏｎに沿う。表示パネル２への外光の入射がある状態において、光源光に起因する放射輝度階調値と、外光に起因する放射輝度階調値の総和が第１特性グラフＴｓｃに沿う。
【００６７】
本実施形態の表示パネル２への外光の入射があっても、画像入力信号ＶＳに基づく画像で求められる画素毎の発色を表示しやすくなる。このため、視認性低下を改善するために発光部３１が発光する光量を増加しなくても、表示パネル２の視認性低下が改善される。さらに、発光部３１が発光する光量を減少させるので、表示装置１の低消費電力化が可能となる。
【００６８】
また、表示パネル２に表示される画像と画像入力信号ＶＳに基づく画像との輝度差が小さくなり、画像と背景との輝度バランスが向上する。その結果、表示パネル２に表示される画像の視認性が向上する。また、表示パネル２に表示される画像において、放射輝度階調値が「２５５」を超えてしまう複数の画素Ｐｉｘが抑制され、高輝度の画像の塊が表示されにくく、輝度むらが抑制される。また、表示パネル２への外光の入射がある状態において、画素Ｐｉｘ間で輝度差が小さい画像も視認しやすくなり、表示パネル２に表示される画像の視認性が向上する。
【００６９】
表示制御部５は、調整信号ＬＡＳに応じて光源制御信号ＬＣＳから光源制御信号ＬＣＳＡを生成する。これにより、外光強度情報の信号ＥＬＶに応じて、発光部３１の光量が低減される。このように、表示制御部５は、外光設定部６１からの外光強度情報の信号ＥＬＶに応じて、発光部３１の消費電力が下がるように制御する。これにより、表示装置１は、低消費電力化が可能となる。
【００７０】
（第２実施形態）
図１４は、表示パネルへの外光の入射がない状態において、発光部からの距離と、放射輝度の関係を説明するための説明図である。図１５は、表示パネルへの外光の入射がある状態において、発光部からの距離と、放射輝度の関係を説明するための説明図である。なお、上述した本実施形態で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００７１】
図１４及び図１５において、Ｘ方向に並ぶ複数の画素Ｐｉｘ１、Ｐｉｘ２、Ｐｉｘ３、Ｐｉｘ４、Ｐｉｘ５、Ｐｉｘ６、…、Ｐｉｘｎがある。発光部３１から入射する光源光Ｌは、画素Ｐｉｘ１からＰｉｘｎへ向けて入射している。
【００７２】
図１４に示すように、表示パネル２への外光の入射がない状態において、画素Ｐｉｘ１、Ｐｉｘ２、Ｐｉｘ３、Ｐｉｘ４、Ｐｉｘ５、Ｐｉｘ６、…、Ｐｉｘｎのいずれの画素電極にも電圧が印加されていない場合、Ｙ方向における発光部３１からの距離と、画素内輝度との関係がグラフＣ１１に示される。表示パネル２への外光の入射がない状態において、画素Ｐｉｘ４の画素電極にのみ電圧が印加されている場合、Ｙ方向における発光部３１からの距離と、画素内輝度との関係がグラフＣ１２に示される。表示パネル２への外光の入射がない状態において、画素Ｐｉｘ４及び画素Ｐｉｘ５の画素電極にのみ電圧が印加されている場合、Ｙ方向における発光部３１からの距離と、画素内輝度との関係がグラフＣ１３に示される。
【００７３】
図１４に示すように、画素Ｐｉｘ４の画素電極に電圧が印加されると、第１透光性基板１０及び第２透光性基板２０の内部を伝播した光源光Ｌが画素Ｐｉｘ４で散乱され、光源光Ｌの輝度がΔＳＣ４分低下する。さらに、画素Ｐｉｘ５の画素電極に電圧が印加されると、第１透光性基板１０及び第２透光性基板２０の内部を伝播した光源光Ｌが、散乱状態となっている液晶がある画素Ｐｉｘ５で散乱され、光源光Ｌの輝度がΔＳＣ５分低下する。
【００７４】
図１５に示すように、表示パネル２への外光の入射がない状態において、画素Ｐｉｘ１、Ｐｉｘ２、Ｐｉｘ３、Ｐｉｘ４、Ｐｉｘ５、Ｐｉｘ６、…、Ｐｉｘｎのいずれの画素電極にも電圧が印加されていない場合、Ｙ方向における発光部３１からの距離と、画素内輝度との関係がグラフＣ２１に示される。図１５に示すように、表示パネル２への外光６９の入射がある状態において、画素Ｐｉｘ４の画素電極にのみ電圧が印加されている場合、Ｙ方向における発光部３１からの距離と、画素内輝度との関係がグラフＣ２２に示される。表示パネル２への外光６９の入射がある状態において、画素Ｐｉｘ４及び画素Ｐｉｘ５の画素電極にのみ電圧が印加されている場合、Ｙ方向における発光部３１からの距離と、画素内輝度との関係がグラフＣ２３に示される。
【００７５】
図１５に示すように、外光６９がある場合、外光６９の入射によって、画素内輝度が輝度ΔＬｕ分増加する。このため、画素Ｐｉｘ４内の輝度は、輝度ＶＤ４となる。光源光Ｌ及び外光６９が画素Ｐｉｘ４で散乱され、画素Ｐｉｘ４の輝度ＶＤ４がΔＳＣ４分低下する。その結果、画素内輝度は、見かけ上、ΔＳＣ４１分しか低下しないことになる。その結果、画素Ｐｉｘ４に対して発光部３１より遠方側の画素Ｐｉｘ５には、光源光Ｌの入光量が増える。同様に、外光６９の入射によって輝度が輝度ΔＬｕ分増加するので、画素Ｐｉｘ５内の輝度は、輝度ＶＤ５となる。光源光Ｌ及び外光６９が画素Ｐｉｘ５で散乱され、画素Ｐｉｘ５の輝度ＶＤ５がΔＳＣ５分低下する。その結果、画素内輝度は、見かけ上、ΔＳＣ５１分しか低下しないことになる。
【００７６】
光源光Ｌは、第１透光性基板１０及び第２透光性基板２０の内部を伝播していくので、図１４及び図１５のグラフＣ１１及びＣ２１に示すように、発光部３１から遠ざかるに従って、光源光Ｌが減衰する。図６に示すように、第２側面２０Ｄに近い領域Ｐ２と第１側面２０Ｃに近い領域Ｐ１とには、同等の外光６９が入射されている。このため、発光部３１から遠い領域Ｐ２において光源光Ｌの減衰があっても画素内輝度は輝度ΔＬｕ分増加しているので、表示パネル２の面内の輝度むらが抑制され、表示パネル２の面内の輝度均一性が向上する。
【００７７】
上述したように、外光６９がある場合、外光６９の入射によって、図１５に示す画素内輝度が輝度ΔＬｕ分増加する。このため、実施形態２の表示装置１は、発光部３１の出力を輝度ΔＬｕ分小さくしても、外光６９がない場合と同程度の画素内輝度をえることができる。そこで、表示制御部５は、調整信号ＬＡＳに応じて光源制御信号ＬＣＳから光源制御信号ＬＣＳＡを生成する。これにより、外光強度情報の信号ＥＬＶに応じて、発光部３１の光量が低減される。このように、実施形態２の表示装置１は、外光を利用して表示できるので、発光部３１の出力を輝度ΔＬｕ分小さくして、低消費電力化できる。
【００７８】
（第３実施形態）
図１６は、画素電圧の下限値を説明するための説明図である。なお、上述した本実施形態で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。図６に示す発光部３１に近い領域Ｐ１では、第１色、第２色、第３色が混色して生じる白成分の色階調値と、外光６９の色階調値との合計が最大階調値を超えて、表示パネル２で表示する画像が白くなりやすくなる。
【００７９】
そこで、外光強度情報の信号ＥＬＶに応じて発光部３１の光量が変更されるのではなく、画素毎に外光強度情報の信号ＥＬＶに応じて画素電極の印加電圧が変更される制御が実行される。
【００８０】
第３実施形態によれば、記憶部４１３は、ルックアップテーブルとして、図１３に示す第１特性グラフＴｓｃの情報と、図１３に示す第２特性グラフＴｅｌの情報とを記憶している。外光解析部４１２は、上述した外光設定部６１からの外光強度情報の信号ＥＬＶに応じた第２特性グラフＴｅｌを演算し、この第２特性グラフＴｅｌに基づいた調整信号ＬＡＳを生成する。信号調整部４１４において、所定の画素電極の印加電圧毎に、第１特性グラフＴｓｃの放射輝度階調値と第２特性グラフＴｅｌの階調値とが加算された第４特性グラフＴｓｕｍが生成されている。
【００８１】
信号調整部４１４は、第４特性グラフＴｓｕｍにおいて、放射輝度階調値が８ビット階調の最大値である「２５５」となる画素電極の印加電圧Ｖ２を算出する。信号調整部４１４は、第１特性グラフＴｓｃにおいて、放射輝度階調値が８ビット階調の最大値である「２５５」となる画素電極の印加電圧Ｖ３を算出する。
【００８２】
図２に示す信号調整部４１４は、画像制御信号ＶＣＳにおける第１特性グラフＴｓｃに沿う画素電圧の印加電圧と放射輝度階調値との関係を第４特性グラフＴｓｕｍに沿った画素電圧の印加電圧と放射輝度階調値との関係となるように画像制御信号ＶＣＳＡを生成する。これにより、画素Ｐｉｘ毎の画素電極への印加電圧がＶ２／Ｖ３倍に変更される。なお、８ビット階調の最大値に対応する画素電極の印加電圧は、図１３に示す画素電極の印加電圧Ｖ３から印加電圧Ｖ２へ調整される。その結果、表示制御部５は、画像入力信号ＶＳに基づいて設定される画素電極の印加電圧を外光強度情報の信号ＥＬＶに応じて低減する。このように、表示制御部５は、外光強度情報の信号ＥＬＶに応じて表示パネル２の消費電力が下がるように制御する。その結果、表示装置１は、低消費電力化が可能となる。
【００８３】
図１６に示すように、第１特性グラフＴｓｃは、下記式（１）で表すことができる。
【００８４】
Ｔｙ＝α×Ｖｘ＋ｂ      ・・・（１）
【００８５】
ここで、α及びｂは、液晶材料の特性、第１透光性基板１０、第２透光性基板２０などの特性によって定まる。
【００８６】
第２特性グラフＴｅｌは、下記式（２）で表すことができる。
【００８７】
Ｔｙ＝β×Ｖｘ＋ｄ      ・・・（２）
【００８８】
ここで、β及びｄは、液晶材料の特性、第１透光性基板１０、第２透光性基板２０などの特性及び外光の特性によって定まる。図２に示す記憶部４１３には、外光強度情報の信号ＥＬＶに応じたβ及びｄの値がルックアップテーブルとして記憶されている。なお、外光強度情報の信号ＥＬＶに応じたβ及びｄの値は、ルックアップテーブルの代わりに、関数又はデータベースとして、記憶部４１３に記憶されていてもよい。また、βは、１、２、３、・・・、ｐのように離散的な値でもよく、連続的な値でもよい。
【００８９】
以上、説明したように、表示制御部５は、画像入力信号ＶＳに基づいて設定される画素電極の印加電圧がＶ２／Ｖ３倍となるように変更され、外光強度情報ＥＬＶの信号に応じて低減される。このように、表示制御部５は、外光強度情報の信号ＥＬＶに応じて駆動回路４の消費電力が下がるように制御する。
【００９０】
図１６に示すように、画素電極へ印加する印加電圧が立ち上がり印加電圧Ｖｘｔｈ以上になると、外光６９により放射輝度階調値が増加し始める。そこで、立ち上がり印加電圧Ｖｘｔｈより、画素電極へ印加する印加電圧が小さい場合には、表示パネル２に対する外光６９の影響は小さいので、表示制御部５が制御をしなくてもよい。
【００９１】
図１６に示すように、外光設定部６１からの外光強度情報の信号ＥＬＶによって、外光６９に起因する放射輝度階調値が上述したｄの絶対値より小さい場合には、表示パネル２に対する外光６９の影響は小さいので、表示制御部５は、画像入力信号ＶＳに基づいて設定される画素電極の印加電圧がＶ２／Ｖ３倍となるように変更しなくてもよい。
【００９２】
表示制御部５は、画像入力信号ＶＳに基づいて設定される画素電極の印加電圧が小さくなるように低減するとともに、発光部３１が発光する光量を減少させてもよい。
【００９３】
（第４実施形態）
図１７は、画像入力信号に基づく画像の１画素の色階調値の一例を示す説明図である。図１８は、本実施形態の調整された画像の１画素の色階調値の一例を示す説明図である。なお、上述した本実施形態で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００９４】
画像入力信号ＶＳに基づいて設定される画素電極の印加電圧が変更されると、画像入力信号ＶＳにおける各画素の第１色（Ｒ）の色階調値、第２色（Ｇ）の色階調値、第３色（Ｂ）の色階調値が変更される。なお、第１色（Ｒ）が赤成分であり、第２色（Ｇ）が緑成分であり、第３色（Ｂ）が青成分である。第１色（Ｒ）、第２色（Ｇ）、第３色（Ｂ）が混色して生じる白成分を、本開示においては第４色とする。
【００９５】
図１７に示すように、第１色の色階調値ＶＲ１が「２５５」である。第２色の色階調値ＶＧ１が「２００」である。第３色の色階調値ＶＢ１が「１００」である。外光６９は、第４色と同様に、表示パネル２を明るくする。外光強度情報の信号ＥＬＶで得られる外光６９の色階調値ΔＥＷ１が、例えば「１６６．５」である。表示パネル２がフィールドシーケンシャル方式で駆動されるので、第１色の色階調値ＶＲ１、第２色の色階調値ＶＧ１、第３色の色階調値ＶＢ１の大きさの比に応じて、外光の色階調値ΔＥＷ１が按分されて、外光色階調値Ｅｒ１、Ｅｇ１、Ｅｂ１となる。ここで、第１色、第２色、第３色が混色して生じる白成分Ｗｒｇｂ１の色階調値ΔＶＷ１が「１００」になる。色階調値ΔＶＷ１と、色階調値ΔＥＷ１との合計が最大階調値「２５５」を超えてしまうので、第１色、第２色、第３色の階調差が視認されにくくなり、第４色で表現される画素Ｐｉｘになってしまう。
【００９６】
図１８に示すように、信号調整部４１４は、調整信号ＬＡＳに応じて画像制御信号ＶＣＳから画像制御信号ＶＣＳＡを生成して、例えば、画素電極への印加電圧を３０％小さくする。言い換えると、図１３に示した電圧Ｖ２と、電圧Ｖ３との電圧比（Ｖ２／Ｖ３）が７／１０であり、表示制御部５は、画像入力信号ＶＳに基づいて設定される画素電極の印加電圧に、電圧比（Ｖ２／Ｖ３）が乗算された画素電極の印加電圧で、画素Ｐｉｘを表示する。
【００９７】
図１８に示すように、第１色の色階調値ＶＲ２が「１６３．５」である。第２色の色階調値ＶＧ２が「１２５」である。第３色の色階調値ＶＢ２が「５５」である。その結果、外光の色階調値ΔＥＷ２も小さくなり、「１０３．５」となる。第１色の色階調値ＶＲ２、第２色の色階調値ＶＧ２、第３色の色階調値ＶＢ２の大きさの比に応じて、外光６９の色階調値ΔＥＷ２が按分されて、外光色階調値Ｅｒ２、Ｅｇ２、Ｅｂ２となる。第１色、第２色、第３色が混色して生じる白成分Ｗｒｇｂ２の色階調値ΔＶＷ２が「５５」になる。そして、色階調値ΔＶＷ２と、色階調値ΔＥＷ２との合計は、「１５８．５」となる。
【００９８】
以上説明したように、調整信号ＬＡＳに応じて画像制御信号ＶＣＳから画像制御信号ＶＣＳＡを生成する。例えば、画像入力信号ＶＳに基づいて設定される第１色、第２色、第３色が混色して生じる白成分の色階調値ΔＶＷ１と、外光強度情報の信号ＶＥＬに基づいて設定される外光の色階調値ΔＥＷ１とが最大階調値を超える場合、表示制御部５により外光強度情報の信号ＥＬＶに応じて、画素電極への印加電圧が低減される。これにより、表示装置１は、低消費電力化が可能となる。また、外光の色階調値ΔＥＷ２分の輝度が向上している。そして、第１色、第２色、第３色の階調差が視認されるようになるので、画像の視認性も向上できる。
【００９９】
本実施形態の表示装置１は、第１透光性基板１０と、第２透光性基板２０と、液晶層５０と、発光部３１と、表示制御部５とを含む。第２透光性基板２０は、第１透光性基板１０と対向して配置される。液晶層５０は、第１透光性基板１０と第２透光性基板２０との間に封入される高分散型液晶を有する。発光部３１は、第２透光性基板２０の第１側面２０Ｃに対向して配置されている。表示制御部５は、外光設定部６１からの外光強度情報の信号ＥＬＶに応じて、消費電力が下がるように制御する。
【０１００】
この構成によれば、バックライト又は反射板が第１透光性基板１０の第１主面１０Ａ又は第２透光性基板２０の第１主面２０Ａ側にない。このため、第１透光性基板１０の第１主面１０Ａから第２透光性基板２０の第１主面２０Ａ側の背景が視認され、又は第２透光性基板２０の第１主面２０Ａから第１透光性基板１０の第１主面１０Ａ側の背景が視認される。
【０１０１】
さらに、本実施形態の表示装置１は、偏光板が第１透光性基板１０の第１主面１０Ａ又は第２透光性基板２０の第１主面２０Ａ側にない。このため、第１透光性基板１０の第１主面１０Ａから第２透光性基板２０の第１主面２０Ａ側の背景を視認し、又は第２透光性基板２０の第１主面２０Ａから第１透光性基板１０の第１主面１０Ａ側の背景を視認する場合に、透過率が高いので、背景が鮮明に視認できるようになる。
【０１０２】
そして、表示制御部５は、外光設定部６１からの外光強度情報の信号ＥＬＶに応じて、発光部３１の消費電力が下がるように制御する。これにより、表示パネル２への外光の入射がある状態において、表示パネル２に表示される画像の視認性が向上する。
【０１０３】
また、表示装置１は、液晶層５０を挟むように第１電極である画素電極１６及び第２電極である共通電極２２を備えている。表示制御部５は、画像入力信号ＶＳに基づいて設定される画素電極１６の印加電圧を外光強度情報の信号ＶＥＬに応じて低減する。このように、表示制御部５は、外光設定部６１からの外光強度情報の信号ＥＬＶに応じて、表示パネル２の消費電力が下がるように制御する。これにより、表示パネル２への外光の入射がある状態において、表示パネル２に表示される画像の視認性が向上する。
【０１０４】
（変形例１）
図１９は、本実施形態の変形例１に係る表示装置の平面を示す平面図である。図２０は、図１９のＣ１−Ｃ２の断面図である。上述した本実施形態で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。図１９のＡ１−Ａ２の断面は、図５に示す本実施形態の表示装置と同じであるので、重複する説明は省略する。
【０１０５】
図１９及び図２０に示すように、第２透光性基板２０の第４側面２０Ｆに対向するように、発光部３１が設けられている。図２０に示すように、発光部３１は、第２透光性基板２０の第４側面２０Ｆへ光源光Ｌを照射する。発光部３１と対向する第２透光性基板２０の第４側面２０Ｆは、光入射面となる。発光部３１と光入射面との間には、隙間Ｇが設けられている。隙間Ｇは、空気層となっている。
【０１０６】
図２０に示すように、発光部３１から照射された光源光Ｌは、第１透光性基板１０の第１主面１０Ａ及び第２透光性基板２０の第１主面２０Ａで反射しながら、第４側面２０Ｆから遠ざかる方向に伝播する。
【０１０７】
本実施形態の変形例１に係る表示装置１は、第１透光性基板１０と、第２透光性基板２０と、液晶層５０と、発光部３１と、を含む。２つの発光部３１は、第２透光性基板２０の第１側面２０Ｃ及び第４側面２０Ｆに対向してそれぞれ配置されている。２つの発光部３１から出射されて表示パネル２内で伝播する面内の光の光量が増える。そして、表示パネル２内で伝播する面内の光の均一性も向上する。
【０１０８】
また、本実施形態の変形例１に係る表示装置１は、本実施形態と同様に、バックライト又は反射板が第１透光性基板１０の第１主面１０Ａ又は第２透光性基板２０の第１主面２０Ａ側にない。このため、第１透光性基板１０の第１主面１０Ａから第２透光性基板２０の第１主面２０Ａ側の背景が視認され、又は第２透光性基板２０の第１主面２０Ａから第１透光性基板１０の第１主面１０Ａ側の背景が視認される。そして、表示制御部５は、外光設定部６１からの外光強度情報の信号ＥＬＶに応じて、発光部３１の消費電力が下がるように制御する。または、表示制御部５は、外光設定部６１からの外光強度情報の信号ＥＬＶに応じて、表示パネル２の消費電力が下がるように制御する。
【０１０９】
（変形例２）
図２１は、本実施形態の変形例２に係る表示装置の平面を示す平面図である。図２２は、図２１のＤ１−Ｄ２の断面図である。図２３は、図２１のＥ１−Ｅ２の断面図である。上述した本実施形態及び変形例で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【０１１０】
図２１及び図２２に示すように、第２透光性基板２０の第２側面２０Ｄに対向するように、発光部３１が設けられている。図２２に示すように、発光部３１は、第２透光性基板２０の第２側面２０Ｄへ光源光Ｌを照射する。発光部３１と対向する第２透光性基板２０の第２側面２０Ｄは、光入射面となる。発光部３１と光入射面との間には、隙間Ｇが設けられている。隙間Ｇは、空気層となっている。
【０１１１】
図２２に示すように、発光部３１から照射された光源光Ｌは、第１透光性基板１０の第１主面１０Ａ及び第２透光性基板２０の第１主面２０Ａで反射しながら、第２側面２０Ｄから遠ざかる方向に伝播する。
【０１１２】
図２１及び図２３に示すように、第２透光性基板２０の第３側面２０Ｅに対向するように、発光部３１が設けられている。図２３に示すように、発光部３１は、第２透光性基板２０の第３側面２０Ｅへ光源光Ｌを照射する。発光部３１と対向する第２透光性基板２０の第３側面２０Ｅは、光入射面となる。発光部３１と光入射面との間には、隙間Ｇが設けられている。隙間Ｇは、空気層となっている。
【０１１３】
図２３に示すように、発光部３１から照射された光源光Ｌは、第１透光性基板１０の第１主面１０Ａ及び第２透光性基板２０の第１主面２０Ａで反射しながら、第３側面２０Ｅから遠ざかる方向に伝播する。
【０１１４】
実施形態２の変形例２に係る表示装置１は、第１透光性基板１０と、第２透光性基板２０と、液晶層５０と、発光部３１と、を含む。２つの発光部３１は、第２透光性基板２０の第２側面２０Ｄ及び第３側面２０Ｅに対向してそれぞれ配置されている。２つの発光部３１から出射されて表示パネル２内で伝播する面内の光の光量が増える。そして、表示パネル２内で伝播する面内の光の均一性も向上する。
【０１１５】
また、実施形態２の変形例２に係る表示装置１は、本実施形態と同様に、バックライト又は反射板が第１透光性基板１０の第１主面１０Ａ又は第２透光性基板２０の第１主面２０Ａ側にない。このため、第１透光性基板１０の第１主面１０Ａから第２透光性基板２０の第１主面２０Ａ側の背景が視認され、又は第２透光性基板２０の第１主面２０Ａから第１透光性基板１０の第１主面１０Ａ側の背景が視認される。そして、表示制御部５は、外光設定部６１からの外光強度情報の信号ＥＬＶに応じて、発光部３１の消費電力が下がるように制御する。または、表示制御部５は、外光設定部６１からの外光強度情報の信号ＥＬＶに応じて、表示パネル２の消費電力が下がるように制御する。
【０１１６】
以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明はこのような実施形態に限定されるものではない。実施形態で開示された内容はあくまで一例にすぎず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で行われた適宜の変更についても、当然に本発明の技術的範囲に属する。上述した発明を基にして当業者が適宜設計変更して実施しうる全ての発明も、本発明の要旨を包含する限り、本発明の技術的範囲に属する。
【０１１７】
例えば、表示パネル２は、スイッチング素子を有しないパッシブマトリクス型パネルであってもよい。パッシブマトリクスパネル型パネルには、平面視でＸ方向に延在する第１電極及びＹ方向に延在する第２電極及び第１電極又は第２電極に電気的に接続された配線を有する。第１電極、第２電極及び配線は、例えばＩＴＯなどで形成される。例えば、上述した第１電極を有した第１透光性基板１０と、第２電極を有した第２透光性基板２０とが液晶層５０を挟んで、互いに対向されるように配置される。
【０１１８】
また、第１配向膜５５及び第２配向膜５６が垂直配向膜である例について述べたが、第１配向膜５５及び第２配向膜５６はそれぞれ水平配向膜であってもよい。第１配向膜５５及び第２配向膜５６は、モノマーを高分子化する際に、モノマーを所定の方向に配向させる機能を有していればよい。これにより、モノマーは、所定の方向に配向した状態で高分子化したポリマーとなる。第１配向膜５５及び第２配向膜５６が水平配向膜の場合は、画素電極１６と共通電極２２との間に電圧が印加されていない状態で、バルク５１の光軸Ａｘ１と微粒子５２の光軸Ａｘ２の向きは互いに等しく、Ｚ方向と直交する方向となる。当該Ｘ方向と垂直な方向とは、平面視で第１透光性基板１０の辺に沿ったＸ方向又はＹ方向に該当する。
【０１１９】
以上説明した本実施形態及び変形例は、以下の好適な態様をとることができる。
（１）第１透光性基板と、
前記第１透光性基板と対向して配置される第２透光性基板と、
前記第１透光性基板と前記第２透光性基板との間に封入される高分散型液晶を有する液晶層と、
前記第１透光性基板及び前記第２透光性基板の少なくとも１つの側面に対向して配置される少なくとも１つの発光部と、
外光設定部からの外光強度情報の信号に応じて、消費電力が下がるように制御する表示制御部と、を含む表示装置。
（２）前記第１透光性基板は、第１主面及び前記第１主面と平行な平面である第２主面を備え、
前記第２透光性基板は、第１主面及び前記第１主面と平行な平面である第２主面を備え、
前記高分散型液晶が非散乱状態である場合、前記第１透光性基板の第１主面から前記第２透光性基板の第１主面側の背景が視認され、又は前記第２透光性基板の第１主面から前記第１透光性基板の第１主面側の背景が視認される、上記（１）に記載の表示装置。
（３）前記表示制御部は、外光強度情報の信号に応じて、前記発光部の発光量を低減する、上記（１）又は（２）に記載の表示装置。
（４）さらに、前記液晶層を挟むように第１電極及び第２電極を備え、
前記表示制御部は、画像入力信号に基づいて設定される第１電極の印加電圧を前記外光強度情報の信号に応じて低減する、上記（１）乃至（３）のいずれか１つに記載の表示装置。
（５）前記表示制御部は、前記外光強度情報の信号に基づいて、外光がある状態での放射輝度階調値が最大値となる第１電極の第１最大印加電圧と、前記画像入力信号の放射輝度階調値が最大値となる第１電極の第２最大印加電圧との電圧比を、画像入力信号に基づいて設定される第１電極の印加電圧に乗算して、第１電極の印加電圧を小さくする、上記（４）に記載の表示装置。
（６）さらに、前記液晶層を挟むように第１電極及び第２電極を備え、
画像入力信号に基づいて設定される第１色、第２色、第３色が混色して生じる白成分の色階調値と、前記外光強度情報の信号に基づいて設定される色階調値とが最大階調値を超える場合、
前記表示制御部は、画像入力信号に基づいて設定される第１電極の印加電圧を前記外光強度情報の信号に応じて低減する、上記（１）乃至（４）のいずれか１つに記載の表示装置。
（７）前記外光設定部が外光強度センサであり、検出した外光の強度に応じた前記外光強度情報の信号を生成する、上記（１）乃至（６）のいずれか１つに記載の表示装置。
（８）
前記外光設定部が、外光の強度に応じて予め設定された外光強度情報の設定値を変更可能な設定スイッチであり、前記外光強度情報の設定値に基づいて、前記外光強度情報の信号を生成する、上記（１）乃至（６）のいずれか１つに記載の表示装置。
【符号の説明】
【０１２０】
１  表示装置
２  表示パネル
３  サイド光源装置
４  駆動回路
９  上位制御部
１０Ａ  第１主面
１０Ｂ  第２主面
１０Ｃ  第１側面
１０Ｄ  第２側面
１０Ｅ  第３側面
１０Ｆ  第４側面
１０  第１透光性基板
１２  走査線
１２Ｇ  ゲート電極
１３Ｓ  ソース電極
１３  信号線
１４Ｄ  ドレイン電極
１４  導電性配線
１５  半導体層
１６  画素電極
１９  封止部
２０Ａ  第１主面
２０Ｂ  第２主面
２０Ｃ  第１側面
２０Ｄ  第２側面
２０Ｅ  第３側面
２０Ｆ  第４側面
２０  第２透光性基板
２２  共通電極
３１  発光部
３２  光源制御部
３３  光源基板
３４Ｒ  発光体
３４Ｇ  発光体
３４Ｂ  発光体
４１  解析部
４２  画素制御部
４３  ゲート駆動部
４４  ソース駆動部
４５  共通電位駆動部
５０  液晶層
５１  バルク
５２  微粒子
５５  第１配向膜
５６  第２配向膜
６１  外光設定部
９１  画像出力部
９２  フレキシブル基板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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