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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6720008
(24)【登録日】2020年6月19日
(45)【発行日】2020年7月8日
(54)【発明の名称】表示装置および表示装置の駆動方法
(51)【国際特許分類】
G02F 1/13357 20060101AFI20200629BHJP
G02F 1/1335 20060101ALI20200629BHJP
G02F 1/1334 20060101ALI20200629BHJP
G02F 1/13 20060101ALI20200629BHJP
【ＦＩ】
G02F1/13357
G02F1/1335 505
G02F1/1334
G02F1/13 505
【請求項の数】18
【全頁数】36
(21)【出願番号】特願2016-144719(P2016-144719)
(22)【出願日】2016年7月22日
(65)【公開番号】特開2018-13718(P2018-13718A)
(43)【公開日】2018年1月25日
【審査請求日】2019年1月16日
(73)【特許権者】
【識別番号】502356528
【氏名又は名称】株式会社ジャパンディスプレイ
(74)【代理人】
【識別番号】110001737
【氏名又は名称】特許業務法人スズエ国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】矢田 竜也
【審査官】
磯崎 忠昭
(56)【参考文献】
【文献】
特開平０６−０１８８６１（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２０１６−０８５４５２（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２０１６−１０９７９４（ＪＰ，Ａ）
【文献】
米国特許出願公開第２０１２／０２０６５１２（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｇ０２Ｆ １／１３３５７
Ｇ０２Ｆ １／１３３５
Ｇ０２Ｆ １／１３３４
Ｇ０２Ｆ １／１３３
Ｇ０２Ｆ １／１３
Ｇ０２Ｂ ５／２０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
光透過性を有する表示パネルを備え、
前記表示パネルは、
第１色を表示する第１副画素と、
第２色を表示する第２副画素と、
第３色を表示する第３副画素と、
前記第１乃至第３色よりも明度の低い第４色を表示するダミー画素と、
光透過性を有する第１基板と、
前記第１基板と対向し光透過性を有する第２基板と、
前記第２基板の前記第１副画素に配置され前記第１色の光を透過させる第１カラーフィルタと、
前記第２基板の前記第２副画素に配置され前記第２色の光を透過させる第２カラーフィルタと、
前記第２基板の前記第３副画素に配置され前記第３色の光を透過させる第３カラーフィルタと、
前記第１基板と前記第２基板との間に位置し、前記第１乃至第３副画素および前記ダミー画素のそれぞれに対応する領域の光透過性と光散乱性とを切り替え可能な光変調層と、を備え、
前記第２基板の前記ダミー画素には、光反射層が配置され、
前記第１乃至第３副画素のそれぞれに対応する領域の前記光変調層で散乱された光は、前記第１基板及び前記第２基板から出射され、
前記ダミー画素に対応する領域の前記光変調層で散乱された光は、前記第１基板から出射されるが、前記第２基板からは出射されない、表示装置。
前記表示パネルは、
第１色を表示する第１副画素と、
第２色を表示する第２副画素と、
第３色を表示する第３副画素と、
前記第１乃至第３色よりも明度の低い第４色を表示するダミー画素と、
光透過性を有する第１基板と、
前記第１基板と対向し光透過性を有する第２基板と、
前記第２基板の前記第１副画素に配置され前記第１色の光を透過させる第１カラーフィルタと、
前記第２基板の前記第２副画素に配置され前記第２色の光を透過させる第２カラーフィルタと、
前記第２基板の前記第３副画素に配置され前記第３色の光を透過させる第３カラーフィルタと、
前記第１基板と前記第２基板との間に位置し、前記第１乃至第３副画素および前記ダミー画素のそれぞれに対応する領域の光透過性と光散乱性とを切り替え可能な光変調層と、を備え、
前記第２基板の前記ダミー画素には、光反射層が配置され、
前記第１乃至第３副画素のそれぞれに対応する領域の前記光変調層で散乱された光は、前記第１基板及び前記第２基板から出射され、
前記ダミー画素に対応する領域の前記光変調層で散乱された光は、前記第１基板から出射されるが、前記第２基板からは出射されない、表示装置。
【請求項2】
前記光変調層は、共に光学異方性を有し電場に対する光学的な応答性が互いに異なる第１領域および第２領域を有し、
前記第１領域は、液晶材料を含んで構成され、
前記第２領域は、高分子材料を含んで構成されている、請求項１に記載の表示装置。
前記第１領域は、液晶材料を含んで構成され、
前記第２領域は、高分子材料を含んで構成されている、請求項１に記載の表示装置。
【請求項3】
光透過性を有する表示パネルを備え、
前記表示パネルは、
第１色を表示する第１副画素と、
第２色を表示する第２副画素と、
第３色を表示する第３副画素と、
前記第１乃至第３色よりも明度の低い第４色を表示するダミー画素と、
前記第１乃至第３副画素および前記ダミー画素のそれぞれに対応する領域の光透過性と光散乱性とを切り替え可能な光変調層と、
前記光変調層に対向配置され光透過性を有する基板と、
前記基板の前記第１副画素に配置され前記第１色の光を透過させる第１カラーフィルタと、
前記基板の前記第２副画素に配置され前記第２色の光を透過させる第２カラーフィルタと、
前記基板の前記第３副画素に配置され前記第３色の光を透過させる第３カラーフィルタと、
前記基板の前記ダミー画素に配置され前記第１乃至第３カラーフィルタよりも透過率の低い光吸収層と、
前記光吸収層と前記光変調層との間に配置された光反射層と、を備えている、表示装置。
前記表示パネルは、
第１色を表示する第１副画素と、
第２色を表示する第２副画素と、
第３色を表示する第３副画素と、
前記第１乃至第３色よりも明度の低い第４色を表示するダミー画素と、
前記第１乃至第３副画素および前記ダミー画素のそれぞれに対応する領域の光透過性と光散乱性とを切り替え可能な光変調層と、
前記光変調層に対向配置され光透過性を有する基板と、
前記基板の前記第１副画素に配置され前記第１色の光を透過させる第１カラーフィルタと、
前記基板の前記第２副画素に配置され前記第２色の光を透過させる第２カラーフィルタと、
前記基板の前記第３副画素に配置され前記第３色の光を透過させる第３カラーフィルタと、
前記基板の前記ダミー画素に配置され前記第１乃至第３カラーフィルタよりも透過率の低い光吸収層と、
前記光吸収層と前記光変調層との間に配置された光反射層と、を備えている、表示装置。
【請求項4】
前記第４色は、ブラックである、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項5】
前記第１、第２、および第３色は、それぞれ、レッド、グリーン、およびブルーのいずれかである、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】
前記表示パネルは、さらに、
前記第１色を表示する第４副画素と、
前記第２色を表示する第５副画素と、
前記第１、第２、および第３副画素で構成される第１主画素と、
前記第４、第５副画素、および前記ダミー画素で構成される第２主画素と、を備えている、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の表示装置。
前記第１色を表示する第４副画素と、
前記第２色を表示する第５副画素と、
前記第１、第２、および第３副画素で構成される第１主画素と、
前記第４、第５副画素、および前記ダミー画素で構成される第２主画素と、を備えている、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項7】
前記表示パネルは、さらに、
前記第１色を表示する第４副画素と、
前記第２色を表示する第５副画素と、
前記第３色を表示する第６副画素と、
前記第１、第２、および第３副画素で構成される第１主画素と、
前記第４、第５、および第６副画素で構成される第２主画素と、を備え、
前記ダミー画素は、互いに隣り合う前記第１主画素と前記第２主画素との間に位置し、且つ、前記第１主画素および前記第２主画素から離間している、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の表示装置。
前記第１色を表示する第４副画素と、
前記第２色を表示する第５副画素と、
前記第３色を表示する第６副画素と、
前記第１、第２、および第３副画素で構成される第１主画素と、
前記第４、第５、および第６副画素で構成される第２主画素と、を備え、
前記ダミー画素は、互いに隣り合う前記第１主画素と前記第２主画素との間に位置し、且つ、前記第１主画素および前記第２主画素から離間している、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項8】
前記表示パネルは、さらに、
前記第１乃至第３色よりも明度の高い第５色を表示する第７および第８副画素、を備え、
前記第１主画素は、前記第７副画素を含み、
前記第２主画素は、前記第８副画素を含む、請求項７に記載の表示装置。
前記第１乃至第３色よりも明度の高い第５色を表示する第７および第８副画素、を備え、
前記第１主画素は、前記第７副画素を含み、
前記第２主画素は、前記第８副画素を含む、請求項７に記載の表示装置。
【請求項9】
前記表示パネルは、さらに、
前記第１色を表示する第４副画素と、
前記第２色を表示する第５副画素と、
前記第３色を表示する第６副画素と、
前記第１乃至第３色よりも明度の高い第５色を表示する第７および第８副画素と、
前記第１、第２、第３、および第７副画素で構成される第１主画素と、
前記第４、第５、第６、および第８副画素のうちいずれか３つの副画素、ならびに前記ダミー画素で構成される第２主画素と、を備えている、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の表示装置。
前記第１色を表示する第４副画素と、
前記第２色を表示する第５副画素と、
前記第３色を表示する第６副画素と、
前記第１乃至第３色よりも明度の高い第５色を表示する第７および第８副画素と、
前記第１、第２、第３、および第７副画素で構成される第１主画素と、
前記第４、第５、第６、および第８副画素のうちいずれか３つの副画素、ならびに前記ダミー画素で構成される第２主画素と、を備えている、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項10】
前記第２主画素は、前記第４、第５、第６副画素、および前記ダミー画素で構成されている、請求項９に記載の表示装置。
【請求項11】
前記第５色は、ホワイトである、請求項８乃至１０のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項12】
光透過性を有する表示パネルを備え、
前記表示パネルは、
第１色を表示する第１副画素と、
第２色を表示する第２副画素と、
第３色を表示する第３副画素と、
前記第１乃至第３色よりも明度の低い第４色を表示するダミー画素と、
前記第１乃至第３副画素および前記ダミー画素のそれぞれに対応する領域の光透過性と光散乱性とを切り替え可能な光変調層と、
前記表示パネルの外側から前記光変調層を照明する光源ユニットと、
外光のみを利用して画像を表示する第１表示モードと、前記外光および前記光源ユニットからの照明光を利用して画像を表示する第２表示モードと、前記照明光のみを利用して画像を表示する第３表示モードと、を切り替える制御部と、
を備えている、表示装置。
前記表示パネルは、
第１色を表示する第１副画素と、
第２色を表示する第２副画素と、
第３色を表示する第３副画素と、
前記第１乃至第３色よりも明度の低い第４色を表示するダミー画素と、
前記第１乃至第３副画素および前記ダミー画素のそれぞれに対応する領域の光透過性と光散乱性とを切り替え可能な光変調層と、
前記表示パネルの外側から前記光変調層を照明する光源ユニットと、
外光のみを利用して画像を表示する第１表示モードと、前記外光および前記光源ユニットからの照明光を利用して画像を表示する第２表示モードと、前記照明光のみを利用して画像を表示する第３表示モードと、を切り替える制御部と、
を備えている、表示装置。
【請求項13】
前記光源ユニットは、互いに色の異なる光を出射する少なくとも２つの光源を備えている、請求項１２に記載の表示装置。
【請求項14】
前記光源ユニットは、レッド光源、グリーン光源、およびブルー光源を備えている、請求項１３に記載の表示装置。
【請求項15】
前記光源ユニットは、前記第２表示モードにおいて白色光を出射し、
前記第３表示モードにおいて少なくとも２色の光を逐次出射する、請求項１２乃至１４のいずれか１項に記載の表示装置。
前記第３表示モードにおいて少なくとも２色の光を逐次出射する、請求項１２乃至１４のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項16】
第１色を表示する第１副画素と、
第２色を表示する第２副画素と、
第３色を表示する第３副画素と、
光透過性を有する第１基板と、
前記第１基板と対向し光透過性を有する第２基板と、
前記第２基板の前記第１副画素に配置され前記第１色の光を透過させる第１カラーフィルタと、
前記第２基板の前記第２副画素に配置され前記第２色の光を透過させる第２カラーフィルタと、
前記第２基板の前記第３副画素に配置され前記第３色の光を透過させる第３カラーフィルタと、
前記第１基板と前記第２基板との間に位置し、前記第１乃至第３副画素のそれぞれに対応する領域において、光透過性を示す透過モードと光散乱性を示す散乱モードとを変調可能な光変調層と、
前記光変調層を照明し、前記第１色の光を出射する第１光源と、前記第２色の光を出射する第２光源と、前記第３色の光を出射する第３光源と、前記第１乃至第３色とは異なる第４色の光を出射する第４光源と、を備えた光源ユニットと、を備え、
前記第１副画素の前記光変調層を散乱モードとし、前記第２副画素及び前記第３副画素の前記光変調層を透過モードとして、前記第１光源から前記第１色の光を出射し、
前記第２副画素の前記光変調層を散乱モードとし、前記第１副画素及び前記第３副画素の前記光変調層を透過モードとして、前記第２光源から前記第２色の光を出射し、
前記第３副画素の前記光変調層を散乱モードとし、前記第１副画素及び前記第２副画素の前記光変調層を透過モードとして、前記第３光源から前記第３色の光を出射し、
前記第１副画素及び前記第２副画素の前記光変調層を散乱モードとし、前記第３副画素の前記光変調層を透過モードとして、前記第４光源から前記第４色の光を出射する、表示装置の駆動方法。
第２色を表示する第２副画素と、
第３色を表示する第３副画素と、
光透過性を有する第１基板と、
前記第１基板と対向し光透過性を有する第２基板と、
前記第２基板の前記第１副画素に配置され前記第１色の光を透過させる第１カラーフィルタと、
前記第２基板の前記第２副画素に配置され前記第２色の光を透過させる第２カラーフィルタと、
前記第２基板の前記第３副画素に配置され前記第３色の光を透過させる第３カラーフィルタと、
前記第１基板と前記第２基板との間に位置し、前記第１乃至第３副画素のそれぞれに対応する領域において、光透過性を示す透過モードと光散乱性を示す散乱モードとを変調可能な光変調層と、
前記光変調層を照明し、前記第１色の光を出射する第１光源と、前記第２色の光を出射する第２光源と、前記第３色の光を出射する第３光源と、前記第１乃至第３色とは異なる第４色の光を出射する第４光源と、を備えた光源ユニットと、を備え、
前記第１副画素の前記光変調層を散乱モードとし、前記第２副画素及び前記第３副画素の前記光変調層を透過モードとして、前記第１光源から前記第１色の光を出射し、
前記第２副画素の前記光変調層を散乱モードとし、前記第１副画素及び前記第３副画素の前記光変調層を透過モードとして、前記第２光源から前記第２色の光を出射し、
前記第３副画素の前記光変調層を散乱モードとし、前記第１副画素及び前記第２副画素の前記光変調層を透過モードとして、前記第３光源から前記第３色の光を出射し、
前記第１副画素及び前記第２副画素の前記光変調層を散乱モードとし、前記第３副画素の前記光変調層を透過モードとして、前記第４光源から前記第４色の光を出射する、表示装置の駆動方法。
【請求項17】
前記光源ユニットは、前記第１乃至第４色とは異なる第５色の光を出射する第５光源と、前記第１乃至第５色とは異なる第６色の光を出射する第６光源と、を備え、
前記第２副画素及び前記第３副画素の前記光変調層を散乱モードとし、前記第１副画素の前記光変調層を透過モードとして、前記第５光源から前記第５色の光を出射し、
前記第１副画素及び前記第３副画素の前記光変調層を散乱モードとし、前記第２副画素の前記光変調層を透過モードとして、前記第６光源から前記第６色の光を出射する、請求項１６に記載の表示装置の駆動方法。
前記第２副画素及び前記第３副画素の前記光変調層を散乱モードとし、前記第１副画素の前記光変調層を透過モードとして、前記第５光源から前記第５色の光を出射し、
前記第１副画素及び前記第３副画素の前記光変調層を散乱モードとし、前記第２副画素の前記光変調層を透過モードとして、前記第６光源から前記第６色の光を出射する、請求項１６に記載の表示装置の駆動方法。
【請求項18】
前記第１、第２、および第３色は、それぞれ、レッド、グリーン、およびブルーのいずれかであり、
前記第４、第５、および第６色は、それぞれ、シアン、マゼンタ、およびイエローのいずれかである、請求項１７に記載の表示装置の駆動方法。
前記第４、第５、および第６色は、それぞれ、シアン、マゼンタ、およびイエローのいずれかである、請求項１７に記載の表示装置の駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明の実施形態は、表示装置および表示装置の駆動方法に関する。
【背景技術】
【0002】
透明ディスプレイは、観察者側から反対側が視認できる表示装置である。透明ディスプレイは、様々な構成が検討されており、例えば、偏光フィルタを備えた液晶表示パネルや、有機発光ダイオード等の自発光素子を備えた表示パネルなどを備えた構成が開示されている。ところで、透明ディスプレイが一方の面に画像を表示した場合、他方の面に反転した画像が表示されてしまう恐れがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１３−８０６４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本実施形態の目的は、光透過性を有し裏面側からの情報取得が困難な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】
【0005】
本実施形態によれば、 光透過性を有する表示パネルを備え、前記表示パネルは、第１色を表示する第１副画素と、第２色を表示する第２副画素と、第３色を表示する第３副画素と、前記第１乃至第３色よりも明度の低い第４色を表示するダミー画素と、前記第１乃至第３副画素および前記ダミー画素のそれぞれに対応する領域の光透過性と光散乱性とを切り替え可能な光変調層と、を備えている、表示装置、が提供される。
【0006】
本実施形態によれば、 第１色を表示する第１副画素と、第２色を表示する第２副画素と、第３色を表示する第３副画素と、光透過性を有する第１基板と、前記第１基板と対向し光透過性を有する第２基板と、前記第２基板の前記第１副画素に配置され前記第１色の光を透過させる第１カラーフィルタと、前記第２基板の前記第２副画素に配置され前記第２色の光を透過させる第２カラーフィルタと、前記第２基板の前記第３副画素に配置され前記第３色の光を透過させる第３カラーフィルタと、前記第１基板と前記第２基板との間に位置し、光透過性を示す透過モードと光散乱性を示す散乱モードとを変調可能な光変調層と、前記光変調層を照明し、前記第１副画素を駆動する第１フィールドで前記第１色の光を出射し、前記第２副画素を駆動する第２フィールドで前記第２色の光を出射し、前記第３副画素を駆動する第３フィールドで前記第３色の光を出射する光源ユニットと、を備え、第１フィールドでは、前記光源ユニットから前記第１色の光を出射させ、前記第２および第３副画素の少なくとも一方を散乱モードとして前記第２および第３カラーフィルタで前記第１色の光を吸収させると共に前記第１基板から前記第１色の光を出射させる、表示装置の駆動方法。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下、本実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、開示はあくまで一例に過ぎず、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、実際の態様に比べて、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一又は類似した機能を発揮する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する詳細な説明を適宜省略することがある。
【0009】
図１は、第１実施形態に係る表示装置ＤＳＰの一構成例を示す図である。 図示した例において、第１方向Ｘは、表示パネルＰＮＬの短辺方向である。また、第２方向Ｙは、表示パネルＰＮＬの長辺方向であり、第１方向Ｘと直交する方向である。また、第３方向Ｚは、第１方向Ｘおよび第２方向Ｙと直交する方向であり、表示パネルＰＮＬの法線方向である。なお、第１方向Ｘ、第２方向Ｙ、および第３方向Ｚは、互いに直交する方向に限定されるものではなく、互いに９０°以外の角度で交差していてもよい。
【0010】
図示した例において、表示装置ＤＳＰは、光透過性を有する表示パネルＰＮＬと、表示パネルＰＮＬを照明する光源ユニットＬＵと、を備えている。表示パネルＰＮＬは、画像を表示する表示領域ＤＡと、表示領域ＤＡの周囲に位置する非表示領域ＮＤＡと、を備えている。表示パネルＰＮＬは、例えば、四角形状のパネルであり、表面に相当する一方の主面ＰＮＬａと、裏面に相当する他方の主面ＰＮＬｂと、主面ＰＮＬａおよびＰＮＬｂと交差する側面ＰＮＬｃおよびＰＮＬｄと、を備えている、主面ＰＮＬａと主面ＰＮＬｂとは、互いに第３方向Ｚで対向している。側面ＰＮＬｃと側面ＰＮＬｄとは、互いに第２方向Ｙで対向している。
【0011】
光源ユニットＬＵは、表示パネルＰＮＬの内部を照明するものである。光源ユニットＬＵは、表示装置ＤＳＰの表示領域ＤＡにおける透明性を確保する観点から、表示領域ＤＡと第３方向Ｚで対向する位置の外側に位置している。図示した例では、光源ユニットＬＵは、側面ＰＮＬｃと第２方向Ｙで対向しており、側面ＰＮＬｃに向かって光を出射し、光変調層ＯＭを照明する。なお、光源ユニットＬＵは、１つに限定されるものではなく、２つ以上が配置されてもよく、例えば側面ＰＮＬｃおよびＰＮＬｄのそれぞれに対向配置されていてもよい。光源ユニットＬＵは、必ずしも側面ＰＮＬｃと第２方向Ｙで対向していなくてもよく、例えば、表示パネルＰＮＬの法線方向に対して斜めの位置に配置され、主面ＰＮＬｂに向かって光を出射するものであってもよい。
【0012】
表示パネルＰＮＬは、第１基板ＳＵＢ１、第２基板ＳＵＢ２、および光変調層ＯＭを備えている。第１基板ＳＵＢ１および第２基板ＳＵＢ２は、それぞれ光透過性を有している。第１基板ＳＵＢ１および第２基板ＳＵＢ２は、互いに第３方向Ｚで対向しており、第１基板ＳＵＢ１は主面ＰＮＬａ側に配置され、第２基板ＳＵＢ２は主面ＰＮＬｂ側に配置されている。光変調層ＯＭは、第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２との間に位置している。光変調層ＯＭは、表示領域ＤＡの一部または全部において、光透過性を有する状態と、光散乱性を有する状態と、を可逆的に切り替えることができる。すなわち、光変調層ＯＭは、光散乱性の強度を変調することができる。
【0013】
表示領域ＤＡには、複数の主画素ＰＸ（ＰＸ１１、…、ＰＸｎｍ）が配置されている。主画素ＰＸは、表示の最小単位に相当する。例えば、主画素ＰＸ１１を基準にすると、主画素ＰＸ１１、…、ＰＸｎ１が、この順で第１方向Ｘに並んでいる。また、主画素ＰＸ１１、…、ＰＸ１ｍが、この順で第２方向Ｙに並んでいる。主画素ＰＸ１１は側面ＰＮＬｄに近接する側に位置し、主画素ＰＸ１ｍは、側面ＰＮＬｃに近接する側に位置している。主画素ＰＸｘｙは、図示した例では、４つの副画素ＰＡｘｙ、ＰＢｘｙ、ＰＣｘｙ、およびＰＤｘｙを備えている。なお、ｘは、１〜ｎの正の整数であり、ｙは、１〜ｍの正の整数である。以下の説明において、副画素ＰＡｘｙ、ＰＢｘｙ、ＰＣｘｙ、およびＰＤｘｙを、それぞれ総称して、副画素ＰＡ、ＰＢ、ＰＣ、およびＰＤと称する場合がある。
【0014】
主画素ＰＸｘｙは例えば四角形状であり、副画素ＰＡｘｙは、第１方向Ｘで副画素ＰＢｘｙと隣り合い、第２方向Ｙで副画素ＰＤｘｙと隣り合っている。副画素ＰＣｘｙは、主画素ＰＸｘｙにおける副画素ＰＡｘｙの対角に位置し、第１方向Ｘで副画素ＰＤｘｙと隣り合い、第２方向Ｙで副画素ＰＢｘｙと隣り合っている。但し、副画素ＰＡ、ＰＢ、ＰＣ、およびＰＤは、互いの位置関係を上記に限定されるものではなく、互いの位置が入れ替わっていてもよい。
【0015】
副画素ＰＡｘｙに対応する領域には、カラーフィルタＦＡｘｙが配置されている。同様に、副画素ＰＢｘｙに対応する領域にカラーフィルタＦＢｘｙが配置され、副画素ＰＣｘｙに対応する領域にカラーフィルタＦＣｘｙが配置され、副画素ＰＤｘｙに対応する領域にカラーフィルタＦＤｘｙが配置されている。各カラーフィルタＦＡｘｙ、ＦＢｘｙ、ＦＣｘｙ、およびＦＤｘｙは、例えば、それぞれ、第２基板ＳＵＢ２の副画素ＰＡｘｙ乃至ＰＤｘｙに配置されている。すなわち、主画素ＰＸｘｙは、カラーフィルタＦＡｘｙ、ＦＢｘｙ、ＦＣｘｙ、およびＦＤｘｙを備えている。カラーフィルタＦＡｘｙ、ＦＢｘｙ、ＦＣｘｙ、およびＦＤｘｙの互いの位置関係は、副画素ＰＡｘｙ、ＰＢｘｙ、ＰＣｘｙ、およびＰＤｘｙの互いの位置関係と同様である。なお、以下の説明において、カラーフィルタＦＡｘｙ、ＦＢｘｙ、ＦＣｘｙ、およびＦＤｘｙを、それぞれ総称して、カラーフィルタＦＡ、ＦＢ、ＦＣ、およびＦＤと称する場合がある。
【0016】
一例では、副画素ＰＡは、主面ＰＮＬａに赤色を表示するレッド（Ｒ）画素であり、カラーフィルタＦＡは、赤色光を透過させるレッド（Ｒ）カラーフィルタである。また、副画素ＰＢは、主面ＰＮＬａに緑色光を表示するグリーン（Ｇ）画素であり、カラーフィルタＦＢは、緑色を透過させるグリーン（Ｇ）カラーフィルタである。また、副画素ＰＣは、主面ＰＮＬａに青色を表示するブルー（Ｂ）画素であり、カラーフィルタＦＣは、青色光を透過させるブルー（Ｂ）カラーフィルタである。カラーフィルタＦＡ、ＦＢ、およびＦＣは、図示した例では第２基板ＳＵＢ２に配置されているが、これに限定されるものではなく、例えば第１基板ＳＵＢ１に配置されてもよい。 一例では、副画素ＰＤは、主面ＰＮＬａに黒色を表示するブラック（Ｎ）画素であり、カラーフィルタＦＤは、白色光を吸収するブラック（Ｎ）カラーフィルタである。このとき、副画素ＰＤはダミー画素に相当し、カラーフィルタＦＤは光吸収層に相当する。カラーフィルタＦＤは、第２基板ＳＵＢ２側に配置されているため、副画素ＰＤは、駆動時に主面ＰＮＬｂに白色を表示することができる。ダミー画素は、図示した例では主画素ＰＸに含まれているが、例えば、主画素ＰＸから独立して配置され、主画素ＰＸの間に位置してもよい。
但し、副画素ＰＡ、ＰＢ、およびＰＣが表示する色は、上記に限定されるものではなく、それぞれ、互いに異なる第１乃至第３色であればよい。また、副画素ＰＤが表示する色も、黒色に限定されるものではなく、第１乃至第３色よりも明度の低い第４色であればよい。この場合、カラーフィルタＦＡ乃至ＦＣは、それぞれ、第１乃至第３色を透過させるものであり、カラーフィルタＦＤは、カラーフィルタＦＡ乃至ＦＣよりも透過率が低く、第４色を透過させるものである。
【0017】
なお、複数の主画素ＰＸのうち少なくとも１つの画素において、副画素ＰＡ、ＰＢ、ＰＣおよびＰＤのいずれか１つが白色を表示するホワイト（Ｗ）画素であってもよい。Ｗ画素に配置されるカラーフィルタは、白色光を透過させるホワイト（Ｗ）カラーフィルタである。但し、ここでいうＷ画素は、白色を表示するものに限定されるものではなく、第１乃至第３色よりも明度の高い第５色を表示するものであればよい。この場合、Ｗカラーフィルタは、表示パネルＰＮＬを透過する光の色味を調整する目的で、薄く色付いた光を透過させるものであってもよい。
【0018】
Ｒ、Ｇ、Ｂ、およびＮカラーフィルタは、例えば、それぞれ赤色、緑色、青色、および黒色の色材によって着色された樹脂によって形成される。Ｗカラーフィルタは、無着色の透明な樹脂、または薄く着色された樹脂によって形成される。また、Ｗ画素は、白色を表示できればそれでよいため、Ｗカラーフィルタは、省略されてもよい。
【0019】
図２は、図１に示した第１基板ＳＵＢ１の一構成例を示す図である。 図示した表示パネルＰＮＬは、いわゆるアクティブマトリクス型の表示パネルである。第１基板ＳＵＢ１は、表示領域ＤＡに対応する領域に複数の電極を有し、非表示領域ＮＤＡに対応する領域に駆動部ＤＲを備えている。
【0020】
副画素ＰＡｘｙに対応する領域に、電極ＥＡｘｙが配置されている。同様に、副画素ＰＢｘｙに対応する領域に電極ＥＢｘｙが配置され、副画素ＰＣｘｙに対応する領域に電極ＥＣｘｙが配置され、副画素ＰＤｘｙに対応する領域に電極ＥＤｘｙが配置されている。すなわち、主画素ＰＸｘｙには、電極ＥＡｘｙ、ＥＢｘｙ、ＥＣｘｙ、およびＥＤｘｙが配置されている。また、電極ＥＡｘｙは、図１に示したカラーフィルタＦＡｘｙと対向し、電極ＥＢｘｙは、図１に示したカラーフィルタＦＢｘｙと対向し、電極ＥＣｘｙは、図１に示したカラーフィルタＦＣｘｙと対向し、電極ＥＤｘｙは、図１に示したカラーフィルタＦＤｘｙと対向している。なお、以下の説明において、電極ＥＡｘｙ、ＥＢｘｙ、ＥＣｘｙ、およびＥＤｘｙを、それぞれ総称して、電極ＥＡ、ＥＢ、ＥＣ、およびＥＤと称する場合がある。
【0021】
駆動部ＤＲは、第１ドライバＤｒ１および第２ドライバＤｒ２を備えている。第１ドライバＤｒ１は、画像を表示するためのデータ信号を電極ＥＡ乃至ＥＤに供給するデータ線駆動回路に相当する。第１ドライバＤｒ１からは、ｉ本のデータ線Ｓ（Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｉ）が表示領域ＤＡに向かい引き出されている。複数のデータ線Ｓは、表示領域ＤＡにおいて、例えば、第２方向Ｙに延在し、第１方向Ｘに並んでいる。第２ドライバＤｒ２は、電極ＥＡ乃至ＥＤへのデータ信号の入力を制御する走査信号を供給する走査線駆動回路に相当する。第２ドライバＤｒ２からは、ｊ本の走査線Ｇ（Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｊ）が表示領域ＤＡに向かい引き出されている。複数の走査線Ｇは、表示領域ＤＡにおいて、例えば、第１方向Ｘに延在し、第２方向Ｙに並んでいる。一例として、データ線Ｓ１は、画素電極ＥＡ１１、ＥＢ１１、…、ＥＡｎ１、ＥＢｎ１のそれぞれにデータ信号を伝達する。また、走査線Ｇ１は、画素電極ＥＡ１１、ＥＤ１１、…、ＥＡ１ｍ、ＥＤ１ｍのそれぞれに走査信号を伝達する。但し、データ線Ｓおよび走査線Ｇの延在方向は、特に限定されるものではなく、それぞれ一部が屈曲していてもよい。また、データ線Ｓが第１方向Ｘに延在し、走査線Ｇが第２方向Ｙに延在していてもよい。
【0022】
図３は、図１に示した表示パネルＰＮＬの一構成例を示す断面図である。 なお、本図に示した断面は、第２方向Ｙに隣り合う主画素ＰＸ１１およびＰＸ１３を含む領域であり、副画素ＰＡおよびＰＤを含む第２方向Ｙに沿った断面の一例である。主画素ＰＸ１１には、カラーフィルタＦＡ１１、ＦＤ１１、および電極ＥＡ１１、ＥＤ１１が配置され、主画素ＰＸ１３には、カラーフィルタＦＡ１３、ＦＤ１３および電極ＥＡ１３、ＥＤ１３が配置されている。
【0023】
第１基板ＳＵＢ１は、絶縁基板１０、電極ＥＡ１１、ＥＤ１１、ＥＡ１３、ＥＤ１３、および配向膜ＡＬ１を備えている。絶縁基板１０は、光透過性を有するガラス基板や樹脂基板によって形成されている。電極ＥＡ１１、ＥＤ１１、ＥＡ１３、およびＥＤ１３は、絶縁基板１０の第２基板ＳＵＢ２に近接する側に配置され、第２方向Ｙに沿ってこの順に並んでいる。電極ＥＡ１１、ＥＤ１１、ＥＡ１３、およびＥＤ１３は、互いに第２方向Ｙに離間している。そして、電極ＥＤ１１と電極ＥＡ１３との間隔は、電極ＥＡ１１と電極ＥＤ１１との間隔よりも大きい。電極ＥＡ、ＥＤは、透明導電材料によって形成されており、例えば、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）やインジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）によって形成されている。配向膜ＡＬ２は、絶縁基板１０、および電極ＥＡ、ＥＤの第２基板ＳＵＢ２に近接する側に配置されており、例えば電極ＥＡ、ＥＤを覆っている。
【0024】
第２基板ＳＵＢ２は、絶縁基板２０、カラーフィルタＦＡ１１、ＦＤ１１、ＦＡ１３、ＦＤ１３、オーバーコート層ＯＣ、共通電極ＣＥ、および配向膜ＡＬ２を備えている。また、図示した例では、複数の光反射層ＲＦを備えている。絶縁基板２０は、光透過性を有するガラス基板や樹脂基板によって形成されている。
【0025】
カラーフィルタＦＡ１１、ＦＤ１１、ＦＡ１３、およびＦＤ１３は、絶縁基板２０の第１基板ＳＵＢ１に近接する側に配置され、それぞれ電極ＥＡ１１、ＥＤ１１、ＥＡ１３、およびＥＤ１３と第３方向Ｚで対向している。カラーフィルタＦＡ１１とカラーフィルタＦＤ１１とは、第２方向ＹにおいてピッチＰＴ１で隣り合っており、図示した例では互いに接触している。カラーフィルタＦＤ１１とカラーフィルタＦＡ１３とは、第２方向ＹにおいてピッチＰＴ１よりも大きいピッチＰＴ２で隣り合い、互いに離間している。カラーフィルタＦＤ１１とカラーフィルタＦＡ１３との間には、例えばオーバーコート層ＯＣが位置している。カラーフィルタＦＡ１３とカラーフィルタＦＤ１３とも、第２方向ＹにおいてピッチＰＴ１で隣り合っている。なお、ここで言うピッチとは、隣り合う夫々のカラーフィルタの中心同士の間隔を意味するものとする。但し、ピッチとは、隣り合う夫々のカラーフィルタの第２方向Ｙの矢印が位置する側（またはその反対側）の端部同士の間隔を意味するものであってもよい。つまり、ピッチＰＴ１は、電極ＥＡ１１の中心と電極ＥＤ１１の中心との第２方向Ｙにおける間隔に相当する。また、ピッチＰＴ２は、電極ＥＤ１１の中心と電極ＥＡ１３の中心との第２方向Ｙにおける間隔に相当する。
【0026】
図示した例では、カラーフィルタＦＤが光吸収層に相当し、光吸収層と光変調層ＯＭとの間に、光反射層ＲＦが配置されている。光反射層ＲＦは、カラーフィルタＦＤの主面ＰＮＬｂ側に配置されていればよい。光反射層ＲＦは、光反射性の高い金属材料によって形成されており、主面ＰＮＬａ側へ向かう光を主面ＰＮＬｂ側へ反射する。従って、ダミー画素に相当する副画素ＰＤの主画素ＰＮＬａ側の輝度を抑制し、主画素ＰＮＬｂ側の輝度を向上させることができる。第２基板ＳＵＢ２に光反射層ＲＦが配置されている場合、ダミー画素の光変調層ＯＭから主面ＰＮＬａへの光は光反射層ＲＦが遮光することができる。このため、カラーフィルタＦＤは、Ｎカラーフィルタに限定されず、黒色よりも明度の高い色であってもよい。カラーフィルタＦＤは、光反射層ＲＦのカラーフィルタＦＤ側での反射光を低減できる色であれば、主面ＰＮＬａに表示される画像のぎらつきを抑制することができる。
【0027】
オーバーコート層ＯＣは、絶縁基板２０およびカラーフィルタＦＡ、ＦＤの第１基板ＳＵＢ１に近接する側に配置され、例えばカラーフィルタＦＡおよび光反射層ＲＦを覆っている。もしもカラーフィルタＦＤ１１がＷカラーフィルタであるとすると、カラーフィルタＦＤ１１は省略され、カラーフィルタＦＤ１１の位置にはオーバーコート層が配置されていてもよい。
【0028】
共通電極ＣＥは、オーバーコート層ＯＣの第１基板ＳＵＢ１に近接する側に配置され、例えばオーバーコート層ＯＣを覆っている。共通電極ＣＥは、第３方向Ｚで複数の電極ＥＡ１１、ＥＡ１３、ＥＤ１１、およびＥＤ１３と対向している。また、共通電極ＣＥは、主画素ＰＸ１１と主画素ＰＸ１３との間の領域にも延在しており、電極ＥＤ１１と電極ＥＡ１３との間の領域にも配置されている。共通電極ＣＥは、ＩＴＯやＩＺＯなどの透明導電材料によって形成されている。配向膜ＡＬ２は、共通電極ＣＥの第１基板ＳＵＢ１と対向する側に配置され、例えば共通電極ＣＥを覆っている。
【0029】
光変調層ＯＭは、第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２との間に位置し、配向膜ＡＬ１およびＡＬ２に隣接している。光変調層ＯＭは、電極ＥＡ、ＥＢ、ＥＣ、およびＥＤのそれぞれによって生じる電場の大きさや向きに応じて、副画素ＰＡ、ＰＢ、ＰＣ、およびＰＤのそれぞれに対応する領域の光散乱性を変調することができる。例えば、光変調層ＯＭは、電極ＥＡに電圧が印加されていない時にカラーフィルタＦＡに対応する領域に入射する光を散乱させ、電極ＥＡに電圧が印加されている時にカラーフィルタＦＡに対応する領域に入射する光を透過させる。光変調層ＯＭは、例えば、バルク３１と、バルク３１内に分散配置された複数の微粒子３２とを含んだ複合層となっている。微粒子３２は第１領域に相当し、バルク３１は第２領域に相当する。
【0030】
バルク３１および微粒子３２は、光学率異方性を有している。例えば、微粒子３２に含まれる液晶材料（後述する液晶分子ＬＭ）の屈折率異方性の大きさは、バルク３１の高分子材料を構成するモノマーの屈折率異方性の大きさと等しい。また、バルク３１および微粒子３２は、電場に対する応答速度が互いに異なっている。例えば、バルク３１は、電場に対して応答しない筋状構造もしくは多孔質構造となっている。または、バルク３１は、微粒子３２の応答速度よりも遅い応答速度を有する筋状構造もしくは棒状構造となっている。バルク３１は、例えば、配向性および重合性を有する低分子のモノマーを熱および光の少なくとも一方によって重合化することにより得られる固形の高分子材料によって構成されている。一方、微粒子３２は、例えば、液晶材料を主に含んで構成されており、バルク３１よりも分子自由度の高い液状である。つまり、微粒子３２は、バルク３１の応答速度よりも十分に早い応答速度を有している。
【0031】
バルク３１のモノマーや微粒子３２の液晶材料は、配向膜ＡＬ１およびＡＬ２から配向規制力を受けて配向する。配向膜ＡＬ１およびＡＬ２は、垂直配向膜や水平配向膜であるが、モノマーや液晶材料を配向させるものであれば特に限定されるものではなく、例えばポリイミドやポリアミドイミドによって形成される。モノマーが配向した状態で重合されることで、バルク３１（高分子材料）の分子配向が固定化される。なお、配向膜ＡＬ１およびＡＬ２を用いることなくモノマーを配向させることが可能な場合には、配向膜ＡＬ１およびＡＬ２は省略されてもよい。例えば、電極ＥＡと共通電極ＣＥとの間、または電極ＥＤと共通電極ＣＥとの間に電場や磁場を印加することによっても、光変調層ＯＭに用いられる液晶材料やモノマーを配向させることが可能である。つまり、電極ＥＡ（ＥＢ、ＥＣ、およびＥＤ）と共通電極ＣＥとの間に電場や磁場を印加させながらモノマーを重合することで、バルク３１（高分子材料）の分子配向を固定化することができる。液晶材料やモノマーの配向に電場を用いる場合には、配向用と駆動用とで別々の電極を形成するか、液晶材料に周波数によって誘電率異方性の符号が反転する二周波液晶などを用いることができる。また、液晶材料やモノマーの配向に磁場を用いる場合、液晶材料やモノマーとして磁化率異方性の大きい材料を用いることが好ましく、例えば、ベンゼン環の多い材料を用いることが好ましい。
【0032】
バルク３１を形成する配向性および重合性を有するモノマーとしては、光学的に異方性を有しており、かつ液晶と複合する材料であればよいが、本実施の形態では紫外線で硬化する低分子モノマーであることが好ましい。微粒子３２として液晶材料が用いられる場合に、その液晶材料が棒状分子であるときには、使用するモノマー材料の形状も棒状であることが好ましい。以上のことから、モノマー材料としては重合性と液晶性を併せ持つ材料を用いることが好ましく、例えば、重合性官能基として、アクリレート基、メタクリレート基、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、ビニルエーテル基およびエポキシ基からなる群から選ばれた少なくとも１つの官能基を有することが好ましい。これらの官能基は、紫外線、赤外線または電子線を照射したり、加熱したりすることによって重合させることができる。紫外線照射時の配向度低下を抑制するために、多官能基をもつ液晶性材料を添加することもできる。バルク３１を上述した筋状構造とする場合には、バルク３１の原料として、２官能液晶性モノマーを用いることが好ましい。また、バルク３１の原料に対して、液晶性を示す温度の調整を目的に単官能モノマーを添加したり、架橋密度向上を目的に３官能以上のモノマーを添加したりすることもできる。
【0033】
ところで、光変調層ＯＭで散乱された光は、主面ＰＮＬａ側と主面ＰＮＬｂ側との両方に向かって散乱される。従って、上記の様な、Ｒ、Ｇ、Ｂ、およびＮカラーフィルタが第２基板ＳＵＢ２に配置されている構成では、駆動時（後述する散乱モード）のＲ画素は、主面ＰＮＬａに赤色を表示すると共に、主面ＰＮＬｂに薄い赤色を表示する。これは、Ｒ画素の光変調層ＯＭにおいて主面ＰＮＬａへ向かって散乱された光の一部が、Ｒカラーフィルタを透過した後に第２基板ＳＵＢ２の各部材の界面で反射されて主面ＰＮＬｂへ向かうためである。第２基板ＳＵＢ２での反射光が弱い場合、駆動時のＲ画素は、主面ＰＮＬｂに白色を表示する。同様に、駆動時のＧ画素も、主面ＰＮＬｂに薄い緑色または白色を表示し、駆動時のＢ画素も、主面ＰＮＬｂに薄い青色または白色を表示する。駆動時のダミー画素は、主面ＰＮＬｂに白色を表示する。
【0034】
図４は、図１に示した表示パネルＰＮＬの他の構成例を示す断面図である。 図示した構成例は、共通電極ＣＥが不連続である点で、図３に示した構成例と相違している。すなわち、共通電極ＣＥは、互いに第２方向Ｙで離間する共通電極ＣＥ１およびＣＥ２を備えている。
【0035】
共通電極ＣＥ１は、電極ＥＡ１１およびＥＤ１１と対向している。共通電極ＣＥ２は、電極ＥＡ１３およびＥＤ１３と対向している。電極ＥＤ１１と電極ＥＡ１３との間の領域に対向する位置、すなわち主画素ＰＸ１１と主画素ＰＸ１３との間の領域には、共通電極ＣＥが配置されていない。このため、主画素ＰＸ間の光透過率が向上し、表示パネルＰＮＬの光透過率を向上させることができる。
【0036】
図５は、図１に示した表示パネルＰＮＬの他の構成例を示す断面図である。 図示した構成例は、複数の遮光層ＢＭを備えている点で、図３に示した構成例と相違している。遮光層ＢＭは、遮光性を有しており、例えば黒色樹脂や黒色金属によって形成されている。遮光層ＢＭは、絶縁基板２０の第１基板ＳＵＢ１と対向する側に配置されている。複数の遮光層ＢＭは、それぞれ、カラーフィルタＦＡ１１、ＦＤ１１、ＦＡ１３、およびＦＤ１３の第２方向Ｙにおける端部と、第３方向Ｚで対向している。また、遮光層ＢＭは、例えば、電極ＥＡ１１、ＥＤ１１、ＥＡ１３、およびＥＤ１３の第２方向Ｙにおける端部と、第３方向Ｚで対向していてもよい。遮光層ＢＭは、図示しないデータ線Ｓや走査線Ｇと第３方向Ｚで対向し、配線における反射光を遮光することができる。また、１つの電極に対応する領域において変調された光が別の電極と第３方向Ｚで対向するカラーフィルタを透過することで生じる混色を抑制することができる。
【0037】
図６は、図１に示した光源ユニットＬＵの一構成例を示す図である。 光源ユニットＬＵは、例えば、複数の光源２３を第２方向Ｙに一列に配置して構成されている。各光源２３は、側面ＰＮＬｃに向かって光を射出するようになっており、例えば、側面ＰＮＬｃとの対向面に発光スポットを有する発光素子からなる。そのような発光素子としては、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ；Light Emitting Diode）、またはレーザダイオード（ＬＤ；Laser Diode）などが挙げられる。
【0038】
複数の光源２３は、例えば、互いに色の異なる光を出射する２個以上の光源２３ごとに、共通の基板２４上に配置されている。この場合、１つの基板２４と、その基板２４上に配置された複数の光源２３とにより、光源ブロック２５が構成されている。光源ブロック２５は、例えば、白色光を照明可能に構成されている。図示した例では、光源ブロック２５は、３つの光源２３Ａ、２３Ｂ、および２３Ｃを備えている。光源２３Ａ、２３Ｂ、および２３Ｃは、それぞれ、赤色光を出射するレッド（Ｒ）光源、緑色光を出射するグリーン（Ｇ）光源、青色光を出射するブルー（Ｂ）光源であり、全てを点灯することで、光源ブロック２５を白色光源として機能させることができる。
【0039】
基板２４は、例えば、光源２３、光源２３の駆動を制御する駆動回路ＣＭ（後述する制御部１００の一部）と、を電気的に接続する配線が形成された回路基板であり、各光源２３は、この回路基板上に実装されている。共通の基板２４上に配置された各光源２３（光源ブロック２５内の各光源２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ）は、駆動回路ＣＭによって互いに独立に駆動されるようになっているが、一括で（非独立に）駆動されるようになっていてもよい。また、互いに異なる基板２４上に配置された光源２３（各光源ブロック２５内の光源２３）は、例えば、駆動回路ＣＭによって互いに独立に駆動されるようになっており、例えば、互いに異なる電流経路に接続されている。互いに異なる基板２４上に設けられた光源２３（各光源ブロック２５内の光源２３）は、例えば、駆動回路ＣＭによって一括で（非独立に）駆動されるようになっていてもよい。各々の基板２４に配置された複数の光源２３Ａ、複数の２３Ｂ、および複数の２３Ｃが、それぞれ一括で駆動されてもよい。
【0040】
表示装置ＤＳＰは、図示した例では、外光Ｌｏｕｔおよび照明光Ｌｉｎのうち少なくとも一方を利用することで主面ＰＮＬａに画像を表示する。外光Ｌｏｕｔは、主面ＰＮＬｂから表示パネルＰＮＬに入射する光であり、例えば、太陽光や外部照明などの環境光に相当する。外光Ｌｏｕｔの入射面は、主面ＰＮＬｂである。照明光Ｌｉｎは、光源ユニットＬＵから表示パネルＰＮＬに入射する光である。照明光Ｌｉｎの入射面は、例えば側面ＰＮＬｃである。表示装置ＤＳＰは、画像の表示において、外光Ｌｏｕｔまたは照明光Ｌｉｎのいずれか一方のみを利用する構成であってもよく、両方を利用する構成であってもよい。また、表示装置ＤＳＰは、外部環境に応じて、外光Ｌｏｕｔおよび照明光Ｌｉｎを適宜選択して、画像を表示するものであってもよい。但し、表示装置ＤＳＰは、外光Ｌｏｕｔのみを利用して画像を表示する構成であってもよく、この時には光源ユニットＬＵは省略される。 表示パネルＰＮＬは、外光Ｌｏｕｔまたは照明光Ｌｉｎを、表示領域ＤＡの一部または全部で、透過または散乱させることで画像を表示する。光変調層ＯＭが光散乱性を示す状態を散乱モードと呼び、光変調層ＯＭが光散乱性を示さず散乱モードよりも光透過の高い状態と透過モードと呼ぶこととする。表示パネルＰＮＬは、表示に寄与する副画素を散乱モードとし、表示に寄与しない副画素を透過モードとすることで、画像を表示する。図７および図８を参照して、光変調層ＯＭの光散乱性の変化の原理を模式的に説明する。図７は、電場が形成されていない状態の光変調層ＯＭを示し、図８は、電場が形成されている状態の光変調層ＯＭを示している。
【0041】
図７は、光変調層ＯＭが散乱性を示す時の表示パネルＰＮＬの模式図である。 ここでは、電源ＰＳは共通電極ＣＥと電気的に接続されているが、電極ＥＡと電源ＰＳとを結ぶ配線のスイッチＳＷが開いている。すなわち、電極ＥＡに電圧が印加されておらず、電極ＥＡと共通電極ＣＥとの間に電位差が生じていない。
【0042】
微粒子３２（液晶滴ＬＱ）内に含まれる液晶材料（液晶分子ＬＭ）は、例えば棒状分子である。液晶分子ＬＭは、液晶滴ＬＱの中において、ランダムに配向している。この時、外光Ｌｏｕｔおよび照明光Ｌｉｎに対するバルク３１の屈折率と微粒子３２の屈折率とは、互いに異なっている。従って、外光Ｌｏｕｔおよび照明光Ｌｉｎは、バルク３１と微粒子３２との界面において屈折する。これにより、外光Ｌｏｕｔおよび照明光Ｌｉｎは、光変調層ＯＭにおいて散乱され、外光Ｌｏｕｔおよび照明光Ｌｉｎの散乱光は、主面ＰＮＬａおよびＰＮＬｂから出射される。
【0043】
図８は、光変調層ＯＭが透過性を示す時の表示パネルＰＮＬの模式図である。 ここでは、スイッチＳＷが閉じており、電極ＥＡに電源ＰＳから電圧が印加され、電極ＥＡと共通電極ＣＥとの間に電位差が生じている。
【0044】
図示した例では、液晶分子ＬＭは、正の誘電率異方性を有する、いわゆるポジ型液晶である。このため、液晶分子ＬＭは、液晶滴ＬＱの中において、光変調層ＯＭに形成される電場の方向である第３方向Ｚに配向する。この時、例えばバルク３１を構成する高分子の屈折率異方性と液晶分子ＬＭの屈折率異方性とが一致して、外光Ｌｏｕｔおよび照明光Ｌｉｎに対するバルク３１の屈折率と微粒子３２の屈折率とが、互いに同等となる。従って、外光Ｌｏｕｔは、光変調層ＯＭを殆ど散乱されずに透過し、主面ＰＮＬａから出射される。また照明光Ｌｉｎも、光変調層ＯＭを殆ど散乱されずに透過する。 以上説明した様に、光変調層ＯＭは、電極ＥＡへの印加電圧のオンオフ、すなわち光変調層ＯＭに形成される電場の有無によって、光透過性と光散乱性とを切り替えることができる。
【0045】
なお、光変調層ＯＭは、図７および図８において説明した構成では電場が形成されていない時に散乱性を示しているが、これは一例に過ぎず、電場が形成されている時に散乱性を示す構成であってもよい。電場が形成されている時に光変調層ＯＭが散乱性を示す構成としては、例えば、バルク３１が高分子の分子配向に沿って第２方向Ｙに延在する筋状構造を有し、液晶分子ＬＭがバルク３１の筋状構造に沿って配向する負の誘電率異方性を有するネガ型液晶である構成が考えられる。この様な構成においては、電場が形成されない時に、液晶分子ＬＭが第２方向Ｙに配向し、バルク３１と微粒子３２との屈折率異方性が一致する。そして、電場が形成されている時に、液晶分子ＬＭが第３方向Ｚに配向し、バルク３１と微粒子３２との屈折率異方性が相違する。
【0046】
以上の様に本構成例において、表示装置ＤＳＰは、外光Ｌｏｕｔまたは照明光Ｌｉｎを透過または散乱させることで、画像を表示する。主画素ＰＸは、Ｒ画素、Ｂ画素、Ｇ画素およびダミー画素を備えているため、主面ＰＮＬａに画像をカラー表示することができる。このとき、主面ＰＮＬｂには反転画像がモノクロまたは薄いカラーで表示されるが、複数のダミー画素を不規則、または規則的（例えば格子状）に駆動することで、表示装置ＤＳＰは、主面ＰＮＬａに表示される画像の視認性を低下させることなく、主面ＰＮＬｂに表示される反転画像の視認性を低下させることができる。
【0047】
また、ダミー画素に光反射層ＲＦが配置されている場合、ダミー画素の主面ＰＮＬｂ側の輝度が向上するため、主面ＰＮＬｂに表示される反転画像の視認性をより低下させることができる。光吸収層がＮカラーフィルタである場合、ダミー画素を駆動した際の主面ＰＮＬａ側への光漏れを抑制することができるため、主面ＰＮＬａに表示される画像の表示品位の低下を抑制するこができる。
【0048】
また、上記の構成例では、Ｒ、Ｇ、Ｂカラーフィルタ、および光吸収層が第２基板ＳＵＢ２に配置されているため、表示装置ＤＳＰは、主面ＰＮＬｂから表示パネルＰＮＬに入射する外光Ｌｏｕｔを利用して画像を表示する場合だけではなく、側面ＰＮＬｃから表示パネルＰＮＬに入射する照明光Ｌｉｎを利用して画像を表示する場合でも、同様の効果を得ることができる。
【0049】
したがって、本実施形態によれば、裏面側からの情報取得が困難な表示装置を提供することができる。
【0050】
表示装置ＤＳＰは、カラーフィルタの密度を変更することで、表示パネルＰＮＬの透明性を変更するこができる。つまり、ピッチＰＴ２をピッチＰＴ１よりも大きく設定することにより、必要な解像度が得られる範囲で、表示パネルＰＮＬの透過率を向上させることができる。また、ダミー画素の位置は、主画素ＰＸ内に限定されるものではなく、主画素ＰＸの間であってもよい。このようなカラーフィルタの配置例について、以下に説明する。なお、以下の配置例では一例として、第１色のカラーフィルタはレッドカラーフィルタＣＦＲとし、第２色のカラーフィルタはグリーンカラーフィルタＣＦＧとし、第３色のカラーフィルタはブルーカラーフィルタＣＦＢとし、第４色のカラーフィルタ（光吸収層）はブラックカラーフィルタＣＦＮとし、第５色のカラーフィルタはホワイトカラーフィルタＣＦＷとして説明するが、これらに限定されるものではく、第１色乃至第５色は、図１で説明した様な他の色であってもよい。第１乃至第５色のカラーフィルタの位置および面積は、それぞれ第１乃至第５色の副画素の位置および面積に相当する。このため、以下の説明において、Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｎ、Ｗカラーフィルタは、それぞれ、Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｎ、Ｗ画素と読み変えることが可能である。
【0051】
図９は、カラーフィルタの一配置例を示す図である。 主画素ＰＸ（ＰＸ１１，ＰＸ３１，ＰＸ２２，ＰＸ１３，ＰＸ３３）は、それぞれ、図１に図示した様に、レッドカラーフィルタＣＦＲ、グリーンカラーフィルタＣＦＧ、ブルーカラーフィルタＣＦＢ、およびブラックカラーフィルタ（光吸収層）ＣＦＮを備えている。レッドカラーフィルタＣＦＲは右下がりの斜線パターンで示す領域であり、グリーンカラーフィルタＣＦＧは右上がりの斜線パターンで示す領域であり、ブルーカラーフィルタＣＦＢは格子パターンで示す領域であり、ブラックカラーフィルタＣＦＮはドットパターンで示す領域である。
【0052】
図示した例において、主画素ＰＸは、第２方向Ｙの幅Ｗ１、および第１方向Ｘの幅Ｗ３を有する四角形の画素である。主画素ＰＸ１１および主画素ＰＸ３１は、第１方向Ｘに沿った同一直線上に、間隔Ｗ４を空けて並んでいる。主画素ＰＸ１１および主画素ＰＸ１３は、第２方向Ｙに沿った同一直線上に、間隔Ｗ２を空けて並んでいる。つまり、主画素ＰＸ３１のレッドカラーフィルタＣＦＲと、主画素ＰＸ１１のグリーンカラーフィルタＣＦＧと、の互いに対向する側の端部は、間隔Ｗ４を空けて対向している。また、主画素ＰＸ１３のグリーンカラーフィルタＣＦＧと、主画素ＰＸ１１のブルーカラーフィルタＣＦＢと、の互いに対向する側の端部は、間隔Ｗ２を空けて対向している。なお、主画素ＰＸ１３および主画素ＰＸ３３も、第１方向Ｘに沿った同一直線上に、間隔Ｗ４を空けて並んでいる。主画素ＰＸ３１および主画素ＰＸ３３も、第２方向Ｙに沿った同一直線上に、間隔Ｗ２を空けて並んでいる。夫々の主画素ＰＸの間の領域は、カラーフィルタの配置されていない透明な領域である。
【0053】
一例では、間隔Ｗ４は、幅Ｗ３と等しく、間隔Ｗ２は、幅Ｗ１と等しい。つまり主画素ＰＸは、それぞれ、第１方向Ｘおよび第２方向Ｙに、一画素分の間隔を空けて並んでいる。間隔Ｗ２は、幅Ｗ１よりも大きくてもよく、間隔Ｗ４は、幅Ｗ３よりも大きくてもよい。カラーフィルタのピッチという観点から見ると、互いに異なる画素に配置され第２方向Ｙに隣り合うカラーフィルタのピッチＰＴ２は、同一画素内に配置され第２方向Ｙに隣り合うカラーフィルタのピッチＰＴ１の３倍以上である。また、互いに異なる画素に配置され第１方向Ｘに隣り合うカラーフィルタのピッチＰＴ４は、同一画素内に配置され第１方向Ｘに隣り合うカラーフィルタのピッチＰＴ３の３倍以上である。
【0054】
主画素ＰＸ２２は、主画素ＰＸ１１と主画素ＰＸ３３との間に位置し、主画素ＰＸ３１と主画素ＰＸ１３との間に位置している。主画素ＰＸ２２のレッドカラーフィルタＣＦＲの角は、主画素ＰＸ１１のブルーカラーフィルタＣＦＢの角と隣接している。主画素ＰＸ２２のグリーンカラーフィルタＣＦＧの角は、主画素ＰＸ３１のブラックカラーフィルタＣＦＮの角と隣接している。主画素ＰＸ２２のブルーカラーフィルタＣＦＢの角は、主画素ＰＸ３３のレッドカラーフィルタＣＦＲの角と隣接している。主画素ＰＸ２２のブラックカラーフィルタＣＦＮの角は、主画素ＰＸ１３のグリーンカラーフィルタＣＦＧの角と隣接している。つまり、主画素ＰＸ２２は、主画素ＰＸ１１と主画素ＰＸ３１との間、主画素ＰＸ１１と主画素ＰＸ１３との間、主画素ＰＸ３３と主画素ＰＸ３１との間、および、主画素ＰＸ３３と主画素ＰＸ１３との間、には位置していない。
【0055】
この様な千鳥状に主画素ＰＸが配置された構成においては、光源ユニットＬＵから出射されて主画素ＰＸ１１に対応する領域を照明する光が、主画素ＰＸ２２に対応する領域において散乱されて減衰することを抑制可能である。つまり、表示領域ＤＡにおいて光源ユニットＬＵから表示箇所までの距離に応じた輝度の勾配（表示ムラ）の発生を抑制し、表示装置ＤＳＰの表示品位を向上させることができる。
【0056】
図１０は、図９に示したカラーフィルタの配置例に対応するデータ線Ｓおよび走査線Ｇの一構成例を示す図である。 レッドカラーフィルタＣＦＲ、グリーンカラーフィルタＣＦＧ、ブルーカラーフィルタＣＦＢ、およびブラックカラーフィルタＣＦＮのそれぞれに対向する電極として、主画素ＰＸ１１は電極ＥＡ１１、ＥＢ１１、ＥＣ１１、およびＥＤ１１を備え、主画素ＰＸ３１は電極ＥＡ３１、ＥＢ３１、ＥＣ３１、およびＥＤ３１を備え、主画素ＰＸ２２は電極ＥＡ２２、ＥＢ２２、ＥＣ２２、およびＥＤ２２を備え、主画素ＰＸ１３は電極ＥＡ１３、ＥＢ１３、ＥＣ１３、およびＥＤ１３を備え、主画素ＰＸ３３は電極ＥＡ３３、ＥＢ３３、ＥＣ３３、およびＥＤ３３を備えている。
【0057】
電極ＥＡ１１、ＥＤ１１、ＥＡ１３、およびＥＤ１３は、データ線Ｓ１によってデータ信号を供給される。電極ＥＢ１１、ＥＣ１１、ＥＢ１３、およびＥＣ１３は、データ線Ｓ２によってデータ信号を供給される。電極ＥＡ２２およびＥＤ２２は、データ線Ｓ３によってデータ信号を供給される。電極ＥＢ２２およびＥＣ２２は、データ線Ｓ４によってデータ信号を供給される。電極ＥＡ３１、ＥＤ３１、ＥＡ３３、およびＥＤ３３は、データ線Ｓ５によってデータ信号を供給される。電極ＥＢ３１、ＥＣ３１、ＥＢ３３、およびＥＣ３３は、データ線Ｓ６によってデータ信号を供給される。
【0058】
電極ＥＡ１１、ＥＢ１１、ＥＡ３１、およびＥＢ３１は、走査線Ｇ１によって駆動を制御される。電極ＥＤ１１、ＥＣ１１、ＥＤ３１、およびＥＣ３１は、走査線Ｇ２によって駆動を制御される。電極ＥＡ２２およびＥＢ２２は、走査線Ｇ３によって駆動を制御される。電極ＥＤ２２およびＥＣ２２は、走査線Ｇ４によって駆動を制御される。電極ＥＡ１３、ＥＢ１３、ＥＡ３３、およびＥＢ３３は、走査線Ｇ５によって駆動を制御される。電極ＥＤ１３、ＥＣ１３、ＥＤ３３、およびＥＣ３３は、走査線Ｇ６によって駆動を制御される。
【0059】
図１１は、図９に示したカラーフィルタの配置例に対応するデータ線Ｓおよび走査線Ｇの他の構成例を示す図である。 本構成例は、データ線Ｓ４および走査線Ｇ３が配置されていない点で、図１０に示した構成例と相違している。図示した例では、電極ＥＤ１１、ＥＡ１１、ＥＢ１１、ＥＤ３１、ＥＡ３１、及びＥＢ３１は、走査線Ｇ１によって駆動を制御される。電極ＥＣ１１、ＥＡ２２、ＥＢ２２、及びＥＣ３１は、走査線Ｇ２によって駆動を制御される。電極ＥＤ２２及びＥＣ２２は、走査線Ｇ４によって駆動を制御される。電極ＥＤ１３、ＥＡ１３、ＥＢ１３、ＥＤ３３、ＥＡ３３、及びＥＢ３３は、走査線Ｇ５によって駆動を制御される。電極ＥＣ１３及びＥＣ３３は、走査線Ｇ６によって駆動を制御される。また、電極ＥＤ１１及びＥＤ１３は、データ線Ｓ１によってデータ信号を供給される。電極ＥＡ１１、ＥＣ１１、ＥＡ１３、及びＥＣ１３は、データ線Ｓ２によってデータ信号を供給される。電極ＥＢ１１、ＥＡ２２、ＥＤ２２、及びＥＢ１３は、データ線Ｓ３によってデータ信号を供給される。電極ＥＤ３１、ＥＢ２２、ＥＣ２２及びＥＤ３３は、データ線Ｓ５によってデータ信号を供給される。電極ＥＡ３１、ＥＣ３１、ＥＡ３３、及びＥＣ３３は、データ線Ｓ６によってデータ信号を供給される。電極ＥＢ３１及びＥＢ３３は、データ線Ｓ７によってデータ信号を供給される。
本構成例によれば、データ線Ｓの本数、および走査線Ｇの本数を削減することができ、表示パネルＰＮＬの透過率を向上させることができる。
【0060】
図１２は、図９に示したカラーフィルタの配置例に対応するデータ線Ｓおよび走査線Ｇの他の構成例を示す図である。 本構成例は、データ線Ｓ２、Ｓ４、Ｓ６が配置されていない点で、図１０に示した構成例と相違している。図示した例では、電極ＥＢ１１、ＥＣ１１、ＥＡ２２、ＥＤ２２、ＥＢ１３、およびＥＣ１３は、データ線Ｓ３によってデータ信号を供給される。電極ＥＡ３１、ＥＤ３１、ＥＢ２２、ＥＣ２２、ＥＡ３３、およびＥＤ３３は、データ線Ｓ５によってデータ信号を供給される。電極ＥＢ３１、ＥＣ３１、ＥＢ３３、およびＥＣ３３は、データ線Ｓ７によってデータ信号を供給される。本構成例によれば、データ線Ｓの本数を削減することができる。
【0061】
図１３は、カラーフィルタの他の配置例を示す図である。 本配置例は、主画素ＰＸ２２が省略され主画素ＰＸがマトリクス状に配列されている点、およびブラックカラーフィルタＣＦＮの一部がホワイトカラーフィルタＣＦＷに置換されている点で、図９に示した配置例と相違している。ホワイトカラーフィルタＣＦＷは、ドットパターンと右下がりの斜線パターンの組み合わせで示す領域である。
【0062】
間隔Ｗ２は、特に限定されず、幅Ｗ１よりも小さくてもよい。また、間隔Ｗ４も、特に限定されず、幅Ｗ３よりも小さくてもよい。主画素ＰＸ１１およびＰＸ３３は、図９に示した配置例と同様、レッドカラーフィルタＣＦＲ、グリーンカラーフィルタＣＦＧ、ブルーカラーフィルタＣＦＢ、およびブラックカラーフィルタＣＦＮを備えている。主画素ＰＸ３１およびＰＸ１３は、レッドカラーフィルタＣＦＲ、グリーンカラーフィルタＣＦＧ、およびブルーカラーフィルタＣＦＢを備えており、ブラックカラーフィルタＣＦＮに代わってホワイトカラーフィルタＣＦＷを備えている。つまり、主画素ＰＸ１１のブラックカラーフィルタＣＦＮ、主画素ＰＸ１１のブルーカラーフィルタＣＦＢ、主画素ＰＸ３１のホワイトカラーフィルタＣＦＷ、および主画素ＰＸ３１のブルーカラーフィルタＣＦＢが、この順に第１方向Ｘに並んでいる。また、主画素ＰＸ１１のレッドカラーフィルタＣＦＲ、主画素ＰＸ１１のブラックカラーフィルタＣＦＮ、主画素ＰＸ１３のレッドカラーフィルタＣＦＲ、および主画素ＰＸ１３のホワイトカラーフィルタＣＦＷが、この順に第２方向Ｙに並んでいる。
【0063】
ブラックカラーフィルタＣＦＮを備えた主画素ＰＸと、ホワイトカラーフィルタＣＦＷを備えた主画素ＰＸとは、図示した例では、数の比率が１：１となる様に配置されているが、これに限定されるものではなく、ブラックカラーフィルタＣＦＮを備えた主画素ＰＸが、ホワイトカラーフィルタＣＦＷを備えた主画素ＰＸよりも多くてもよい。逆に、ホワイトカラーフィルタＣＦＷを備えた主画素ＰＸが、ブラックカラーフィルタＣＦＮを備えた主画素ＰＸよりも多くてもよい。また、ブラックカラーフィルタＣＦＮを備えた主画素ＰＸと、ホワイトカラーフィルタＣＦＷを備えた主画素ＰＸとは、図示した例では第１方向Ｘおよび第２方向Ｙに交互に並んでいるが、これに限定されるものではなく、例えば、第１方向Ｘには交互に並び、第２方向Ｙにそれぞれ同じ構成の主画素ＰＸ同士で並んでいてもよい。
【0064】
なお、ブラックカラーフィルタＣＦＮは、図示した例では、ホワイトカラーフィルタＣＦＷに代わって配置されているが、レッドカラーフィルタＣＦＲ、グリーンカラーフィルタＣＦＧ、およびブルーカラーフィルタＣＦＢのうちいずれかに代わって配置されていてもよい。つまり、画素ＰＸは、レッドカラーフィルタＣＦＲ、グリーンカラーフィルタＣＦＧ、およびブルーカラーフィルタＣＦＢのうちいずれか２つを備え、且つ、ホワイトカラーフィルタＣＦＷおよびブラックカラーフィルタＣＦＮを備えていてもよい。
【0065】
本変形例によれば、複数の主画素ＰＸのうちいくつかは、Ｎ画素ではなくＷ画素を備えている。このため、表示装置ＤＳＰは、表示パネルＰＮＬの透過率を向上させることができ、また、主面ＰＮＬａに表示される画像の輝度を向上させることができる。
【0066】
図１４は、カラーフィルタの他の配置例を示す図である。 図示した配置例は、主画素ＰＸ２２が省略され主画素ＰＸがマトリクス状に配列されている点、および主画素ＰＸのブラックカラーフィルタＣＦＮが全てホワイトカラーフィルタＣＦＷに置換されている点で、図９に示した配置例と相違している。ブラックカラーフィルタＣＦＮは、主画素ＰＸの間に位置している。
【0067】
主画素ＰＸ１１、ＰＸ３１、ＰＸ１３、ＰＸ３３は、それぞれ、レッドカラーフィルタＣＦＲ、グリーンカラーフィルタＣＦＧ、ブルーカラーフィルタＣＦＢを備え、ブラックカラーフィルタＣＦＮに代わってホワイトカラーフィルタＣＦＷを備えている。主画素ＰＸ１１と主画素ＰＸ３１との間には、ブラックカラーフィルタＣＦＮが配置されたダミー画素ＰＤＭが形成されている。同様に、主画素ＰＸ１３と主画素ＰＸ３３との間、主画素ＰＸ１１と主画素ＰＸ１３との間、および、主画素ＰＸ３１と主画素ＰＸ３３との間に、ダミー画素ＰＤＭが形成されている。表示パネルＰＮＬの透過率を向上させる観点から、主画素ＰＸとダミー画素ＰＤＭとは、互いに離間していることが望ましく、主画素ＰＸのカラーフィルタとブラックカラーフィルタＣＦＮとの間の領域には、カラーフィルタが配置されていないことが望ましい。なお、ブラックカラーフィルタＣＦＮは、第１方向Ｘまたは第２方向Ｙにおける主画素ＰＸの間に配置されるものと限定されるものではなく、例えば、第１方向Ｘおよび第２方向Ｙと交差する方向において、主画素ＰＸ１１と主画素ＰＸ３３との間に配置されてもよい。
【0068】
表示パネルＰＮＬの光透過率の低下を抑制する観点から、ブラックカラーフィルタＣＦＮの面積は、１つの主画素ＰＸに含まれるレッドカラーフィルタＣＦＲ、グリーンカラーフィルタＣＦＧ、ブルーカラーフィルタＣＦＢ、およびホワイトカラーフィルタＣＦＷの面積の和よりも小さいことが望ましい。つまり、ダミー画素ＰＤＭは、主画素ＰＸよりも小さいことが望ましい。また、主面ＰＮＬｂに表示される反転画像の視認性を充分に低下させる観点から、ブラックカラーフィルタＣＦＮの面積は、１つの主画素ＰＸに含まれるレッドカラーフィルタＣＦＲ、グリーンカラーフィルタＣＦＧ、ブルーカラーフィルタＣＦＢ、およびホワイトカラーフィルタＣＦＷのうち最小のものの面積と同等以上であることが望ましい。
【0069】
従って、ダミー画素ＰＤＭの第２方向Ｙの幅Ｗ８は、幅Ｗ１よりも小さく、間隔Ｗ２よりも小さいことが望ましい。ダミー画素ＰＤＭの第１方向Ｘの幅Ｗ９は、幅Ｗ３よりも小さく、間隔Ｗ４よりも小さいことが望ましい。ブラックカラーフィルタＣＦＮと、主画素ＰＸのカラーフィルタとが、第２方向ＹにおいてピッチＰＴ５で隣り合い、第１方向ＸにおいてピッチＰＴ６で隣り合っているとする。このとき、ピッチＰＴ５はピッチＰＴ１よりも大きく、ピッチＰＴ６はピッチＰＴ３よりも大きいことが望ましい。
【0070】
この様な配置例においても、上記したのと同様の効果を得ることができる。
【0071】
図１５は、主画素ＰＸ中のカラーフィルタの構成例を示した図である。 上記のカラーフィルタの配置例において、主画素ＰＸ中のカラーフィルタの構成は、特に限定されるものではなく、本図に示したストライプ状の配置であってもよい。
【0072】
図示した例において、レッドカラーフィルタＣＦＲ、グリーンカラーフィルタＣＦＧ、ブルーカラーフィルタＣＦＢは、第２方向Ｙにストライプ状に延在し、第１方向Ｘに並んでいる。ブラックカラーフィルタＣＦＮまたはホワイトカラーフィルタＣＦＷも、第２方向Ｙにストライプ状に延在し、レッドカラーフィルタＣＦＲ、グリーンカラーフィルタＣＦＧ、ブルーカラーフィルタＣＦＢのいずれかと第１方向Ｘで隣り合っている。 上記の構成のカラーフィルタを有する主画素ＰＸは、例えば、図９、図１３、および図１４に示した配置例に適用可能である。以上の配置例は、主画素ＰＸに４つのカラーフィルタが配置されている場合の配置例であるが、主画素ＰＸに３つのカラーフィルタが配置されている場合であっても、上記と同様の効果を得ることができる。次に、主画素ＰＸが３つのカラーフィルタで構成される場合の配置例について説明する。
【0073】
図１６は、カラーフィルタの他の配置例を示す図である。 図示した配置例は、主画素ＰＸがマトリクス状に配列されている点と、それぞれの主画素ＰＸにレッドカラーフィルタＣＦＲ、グリーンカラーフィルタＣＦＧ、ブルーカラーフィルタＣＦＢ、およびブラックカラーフィルタＣＦＮのうちいずれか３つがストライプ状に配置されている点と、で図９に示した配置例と相違している。
【0074】
主画素ＰＸ１１、ＰＸ３１、およびＰＸ５１は、この順に第１方向Ｘに間隔を空けて並んでいる。同様に、主画素ＰＸ１３、ＰＸ３３，およびＰＸ５３は、この順に第１方向Ｘに間隔を空けて並び、主画素ＰＸ１５、ＰＸ３５、およびＰＸ５５は、この順に第１方向Ｘに間隔を空けて並んでいる。主画素ＰＸ１１、ＰＸ１３、およびＰＸ１５は、この順に第２方向Ｙに間隔を空けて並んでいる。同様に、主画素ＰＸ３１、ＰＸ３３、およびＰＸ３５は、この順に第２方向Ｙに間隔を空けて並び、主画素ＰＸ５１、ＰＸ５３、およびＰＸ５５は、この順に第２方向Ｙに間隔を空けて並んでいる。
【0075】
主画素ＰＸ１１には、ブラックカラーフィルタＣＦＮ、グリーンカラーフィルタＣＦＧ、およびブルーカラーフィルタＣＦＢが、この順に第１方向Ｘに並んで配置されている。主画素ＰＸ３１には、レッドカラーフィルタＣＦＲ、ブラックカラーフィルタＣＦＮ、およびブルーカラーフィルタＣＦＢが、この順に第１方向Ｘに並んで配置されている。主画素ＰＸ５１には、レッドカラーフィルタＣＦＲ、グリーンカラーフィルタＣＦＧ、およびブラックカラーフィルタＣＦＮが、この順に第１方向Ｘに並んで配置されている。主画素ＰＸ１３およびＰＸ５５は、主画素ＰＸ３１と同様の構成を取っている。主画素ＰＸ３３およびＰＸ１５は、主画素ＰＸ５１と同様の構成を取っている。主画素ＰＸ５３およびＰＸ３５は、主画素ＰＸ１１と同様の構成を取っている。
【0076】
つまり、図示した例では、主画素ＰＸは、レッドカラーフィルタＣＦＲ、グリーンカラーフィルタＣＦＧ、およびブルーカラーフィルタＣＦＢのうち、いずれか１つがブラックカラーフィルタＣＦＮに置き換えられている。レッドカラーフィルタＣＦＲが置き換えられた主画素ＰＸの隣には、グリーンカラーフィルタＣＦＧまたはブルーカラーフィルタＣＦＢが置き換えられた主画素ＰＸが配置されている。
【0077】
図１７は、カラーフィルタの他の配置例を示す図である。 図示した配置例は、以下の３点で、図９に示した配置例と相違している。１点目は、主画素ＰＸがマトリクス状に配列されていることである。２点目は、主画素ＰＸにレッドカラーフィルタＣＦＲ、グリーンカラーフィルタＣＦＧ、およびブルーカラーフィルタＣＦＢ、がストライプ状に配置されていることである。３点目は、主画素ＰＸの間にダミー画素ＰＤＭが配置されていることである。
【0078】
それぞれの主画素ＰＸにおいて、レッドカラーフィルタＣＦＲ、グリーンカラーフィルタＣＦＧ、およびブルーカラーフィルタＣＦＢは、第２方向Ｙに延在し、この順に第１方向Ｘに並んでいる。ブラックカラーフィルタＣＦＮの配置位置や大きさなどは、図１４に示した配置例と同様である。
【0079】
本実施形態において、表示装置ＤＳＰは、外光Ｌｏｕｔおよび照明光Ｌｉｎの両方を利用可能なため、表示モードを適宜切り替えることで、照明光Ｌｉｎの利用効率を向上させることができる。表示モードは、例えば、光源ユニットＬＵの駆動方法や、主画素ＰＸの表示方法に相当する。次に、表示モードを切り替えるためのシステム、および各表示モードの一例を説明する。
【0080】
図１８は、表示装置ＤＳＰの表示モードの切り替えを制御する際のデータの流れを示すブロック図である。 表示装置ＤＳＰは、さらに、ホストコンピュータＨＯＳＴ、外光センサＳＮＳ、セレクタＳＬＣ、および制御部１００を備えている。
【0081】
ホストコンピュータＨＯＳＴは、画像データを制御部１００へ送信する。外光センサＳＮＳは、外光Ｌｏｕｔの輝度および色を検出する光センサであり、取得した環境データを制御部１００へ送信する。外光センサＳＮＳは、例えば、外光Ｌｏｕｔのスペクトルを測定するスペクトルメータ、または外光Ｌｏｕｔの赤成分、緑成分、および青成分を個別に測定するＲＧＢ輝度センサを備えている。ＲＧＢ輝度センサは、例えば、レッドカラーフィルタを透過した外光Ｌｏｕｔの輝度を測定するレッドセンサと、グリーンカラーフィルタを透過した外光Ｌｏｕｔの輝度を測定するグリーンセンサと、ブルーカラーフィルタを透過した外光Ｌｏｕｔの輝度を測定するブルーセンサと、を備えている。セレクタＳＬＣは、観察者などにより任意に表示モードを選択するための選択データを切り替え可能なスイッチに相当し、入力された選択データを制御部１００へ送信する。
【0082】
制御部１００は、ホストコンピュータＨＯＳＴから入力された画像データ（ＲＧＢデータ）に、変換や補正などの信号処理を行う。このとき制御部１００は、例えば、主画素ＰＸにおける表現色のＲＧＢ比を表すリニアなＲＧＢデータを、Ｒ画素、Ｇ画素およびＢ画素の輝度を表す階調データへ変換する。制御部１００は、例えば、外光センサＳＮＳから入力される環境データに応じて表示モードを切り替えてもよい。または、制御部１００は、セレクタＳＬＣから入力される選択データに応じて表示モードを切り替えてもよい。各表示モードに応じて処理された画像データは、制御部１００から駆動部ＤＲおよび光源ユニットＬＵへ送信される。
【0083】
制御部１００は、光源ユニットＬＵにおける消費電力を低減するために信号処理を行ってもよく、例えば、各主画素ＰＸにおける散乱強度のデータを伸長する信号処理を行い駆動部ＤＲへ送信し、散乱強度の伸長分だけ光源ユニットＬＵの輝度のデータを減縮する信号処理を行い光源ユニットＬＵへ送信する。また、主画素ＰＸがＷ画素を備えている場合、制御部１００は、ＲＧＢデータから階調データへの変換の際に、ＲＧＢデータのうち共通部分をＷ画素の輝度を表すＷデータに割り付ける信号処理を行い、Ｗデータに割り付けられた分だけ減縮したＲＧＢデータを、比率を維持したまま伸長する信号処理を行う。これにより、表示装置ＤＳＰは、主画素ＰＸの輝度を向上させることができる。
【0084】
制御部１００は、環境データに応じて表示画像の色温度を調整してもよい。例えば、外光センサＳＮＳによって測定された外光Ｌｏｕｔが黄色味を帯びている場合、外光Ｌｏｕｔが白色光である場合と同様に表示装置ＤＳＰが駆動すると、主画素ＰＸの表現色が黄色味を帯びてしまう。この様な場合に、ＲＧＢデータにＢ画素の輝度を上昇させる色補正を行うことで、主画素ＰＸを本来の色で表現することができる。
【0085】
図１９は、表示装置ＤＳＰの表示モードの一例を示す図である。 図示した表は、外光Ｌｏｕｔの輝度の強さによって切り替えられる第１乃至第３表示モードを表している。この表において、Ｍｏｄｅ１は第１表示モードを指し示し、Ｍｏｄｅ２は第２表示モードを指し示し、Ｍｏｄｅ３は第３表示モードを指し示す。また、Ｈｉｇｈは外光Ｌｏｕｔが強い状況を指し示し、Ｌｏｗは外光Ｌｏｕｔが弱い状況を指し示し、０は外光Ｌｏｕｔが非常に弱いか、または外光Ｌｏｕｔが存在しない状況を指し示す。また、ＯＦＦは光源ユニットＬＵの消灯を指し示し、ＯＮは光源ユニットＬＵの点灯を指し示する。
【0086】
外光ＬｏｕｔがＨｉｇｈの時、表示装置ＤＳＰは第１表示モードを選択する。すなわち、光源ユニットＬＵを全消灯し、外光Ｌｏｕｔのみを利用して画像を表示する。外光ＬｏｕｔがＬｏｗの時、表示装置ＤＳＰは、第２表示モードを選択する。すなわち、光源ユニットＬＵを点灯し、外光Ｌｏｕｔおよび照明光Ｌｉｎの両方を利用して画像を表示する。なお、このとき、光源ユニットＬＵは、Ｒ光源、Ｇ光源、およびＢ光源を全点灯し、白色光源として機能する。外光Ｌｏｕｔが０の時、表示装置ＤＳＰは、第３表示モードを選択する。すなわち、光源ユニットＬＵは、Ｒ光源、Ｇ光源、およびＢ光源を逐次点灯する、いわゆるフィールドシーケンシャル（ＦＣＳ）方式によって、照明光Ｌｉｎのみを利用して画像を表示する。なお、各表示モードにおける光源ユニットＬＵの点灯方法は、これに限定されるものではなく、例えば外光ＬｏｕｔがＬｏｗの時に第３表示モードが選択されて光源ユニットＬＵが逐次点灯してもよく、また、外光Ｌｏｕｔが０の時に第２表示モードが選択されて光源ユニットＬＵが全点灯してもよい。
【0087】
図２０は、図１９に示した第２表示モードにおける表示装置ＤＳＰの挙動を説明する図である。 本図は、主面ＰＮＬａへの画像の表示に寄与している主画素ＰＸを示している。
光変調層ＯＭには、白色光ＬＷの外光Ｌｏｕｔおよび照明光Ｌｉｎが入射する。外光Ｌｏｕｔおよび照明光Ｌｉｎは、レッドカラーフィルタＣＦＲに対応する位置の光変調層ＯＭで散乱され、レッドカラーフィルタＣＦＲを透過して赤色光ＬＲとして主面ＰＮＬａから出射される。同時に、散乱された外光Ｌｏｕｔおよび照明光Ｌｉｎは、薄赤色光ＬＷｒとして主面ＰＮＬｂから出射される。同様に、外光Ｌｏｕｔおよび照明光Ｌｉｎは、グリーンカラーフィルタＣＦＧに対応する位置の光変調層ＯＭで散乱され、緑色光ＬＧとして主面ＰＮＬａから出射され、薄緑色光ＬＷｇとして主面ＰＮＬｂから出射される。また、外光Ｌｏｕｔおよび照明光Ｌｉｎは、ブルーカラーフィルタＣＦＢに対応する位置の光変調層ＯＭで散乱され、青色光ＬＢとして主面ＰＮＬａから出射され、薄青色光ＬＷｂとして主面ＰＮＬｂから出射される。
ブラックカラーフィルタＣＦＮに対応する位置の光変調層ＯＭで散乱された外光Ｌｏｕｔおよび照明光Ｌｉｎは、白色光ＬＷとして主面ＰＮＬｂから出射され、主面ＰＮＬａからは出射されない。
【0088】
図２１は、図１９に示した第２表示モードにおける表示装置ＤＳＰの挙動を説明する図である。 本図は、主面ＰＮＬａへの画像の表示に寄与していない主画素ＰＸを示している。
ブラックカラーフィルタＣＦＮに対応する位置においては、図２０に示した場合と同様に、光変調層ＯＭが散乱モードとなってもよい。これにより、外光Ｌｏｕｔおよび照明光Ｌｉｎは、白色光ＬＷとして主面ＰＮＬｂから出射される。
以上の様に、ダミー画素は、主画素ＰＸの表示状態に関係なく、主面ＰＮＬｂから白色光を出射することができる。
【0089】
図２２は、図１９に示した第３表示モードにおける表示装置ＤＳＰの挙動を説明する図である。 ＦＣＳ方式では、１つの画像を表示する期間に相当する１フレームを、複数の期間（フィールド）に時間的に分割する。表示装置ＤＳＰは、各フィールドで異なる色の副画素を散乱モードとし、１フレーム中に表現された各フィールドの色が合成され、主画素ＰＸの色として観察者に視認される。図示した例では、表示装置ＤＳＰは、１フレームを３つのフィールドに分割し、Ｒ画素が駆動されるレッド（Ｒ）フィールド、Ｇ画素が駆動されるグリーン（Ｇ）フィールド、および、Ｂ画素が駆動されるブルー（Ｂ）フィールドを、この順に逐次駆動している。なお、１フレームの開始時または終了時に、いずれの副画素も駆動されないブラック（Ｂ）フィールド、または全ての副画素が駆動されるホワイト（Ｗ）フィールドを挿入してもよい。ＲＧＢフィールドの前後でＢまたはＷフィールドを駆動することで、フレーム間での混色を抑制することができる。
【0090】
次に、Ｒ、Ｇ、Ｂフィールドのそれぞれにおける駆動を説明する。 Ｒフィールドにおいて、光源ユニットＬＵは、赤色光ＬＲの照明光Ｌｉｎを出射する。Ｒフィールドでは、レッドカラーフィルタＣＦＲに対応する位置のＲ画素を散乱モードとなることで、照明光Ｌｉｎが主面ＰＮＬａおよびＰＮＬｂから赤色光ＬＲとして出射される。また、ブラックカラーフィルタＣＦＮに対応する位置のダミー画素も散乱モードとなってもよく、ダミー画素では照明光Ｌｉｎが主面ＰＮＬｂのみから赤色光ＬＲとして出射される。なお、ダミー画素における光変調層ＯＭの散乱強度は、Ｒ画素における光変調層ＯＭの散乱強度と異なっていてもよい。つまり、主面ＰＮＬｂにおいて、ダミー画素から出射される赤色光ＬＲの輝度は、Ｒ画素から出射される赤色光ＬＲの輝度と異なっていてもよい。また、Ｒフィールドが主面ＰＮＬａへの画像の表示に寄与しない場合であっても、ダミー画素は散乱モードとすることができる。つまり、画像の表示に寄与しないＲフィールドにおいて、主面ＰＮＬｂから赤色光ＬＲを出射することができる。
【0091】
Ｇフィールドにおいても、Ｒフィールド同様、光源ユニットＬＵから緑色光ＬＧの照明光Ｌｉｎを出射すると共に、グリーンカラーフィルタＣＦＧに対応する位置のＧ画素と、ダミー画素とを散乱モードにすることができる。これにより、散乱された照明光Ｌｉｎは、主面ＰＮＬａおよびＰＮＬｂから緑色光ＬＧとして出射される。Ｂフィールドにおいても、Ｒフィールド同様、光源ユニットＬＵから青色光ＬＢの照明光Ｌｉｎを出射すると共に、ブルーカラーフィルタＣＦＢに対応する位置のＢ画素と、ダミー画素とを散乱モードにすることができる。これにより、散乱された照明光Ｌｉｎは、主面ＰＮＬａおよびＰＮＬｂから青色光ＬＢとして出射される。
【0092】
なお、１フレーム中にＷフィールドが用意される場合、Ｗフィールドにおいて、光源ユニットＬＵは、Ｒ光源、Ｇ光源、およびＢ光源の全てを点灯し、白色光を出射する。そして、Ｒ画素、Ｂ画素、およびＧ画素を散乱モードとし、主面ＰＮＬａから白色光が出射する。このとき、ダミー画素が散乱モードと透過モードとのいずれであっても、主面ＰＮＬｂから白色光が出射される。１フレーム中にＢフィールドが用意される場合、Ｂフィールドにおいて、光源ユニットＬＵは消灯される。
【0093】
以上の様な第３表示モードによれば、散乱された照明光Ｌｉｎの、レッドカラーフィルタＣＦＲ、グリーンカラーフィルタＣＦＧ、およびブルーカラーフィルタＣＦＢにおける吸収による損失を低減することができる。すなわち、光源ユニットＬＵの光の利用効率を向上させることが可能である。また、Ｒフィールドにおいては、Ｒ画素およびダミー画素に対応する領域でのみ照明光Ｌｉｎが散乱され、Ｇ画素およびＢ画素に対応する領域では照明光Ｌｉｎは消費されない。Ｇフィールド、およびＢフィールドにおいても、同様に、照明光Ｌｉｎの消費を抑制することができるため、表示装置ＤＳＰは、照明光Ｌｉｎの側面ＰＮＬｄにおける輝度の低下を抑制し、表示ムラを抑制することができる。
【0094】
なお、主画素ＰＸはＷ画素をさらに備えていてもよい。Ｗ画素は、各フィールドにおいて散乱モードとすることで、各フィールドの輝度を向上させることができる。また、Ｗ画素は、全てのフィールドにおいて散乱モードとすることで、１フレームで見た場合に白色光を表示するため、主画素ＰＸの輝度を向上させることができる。
【0095】
図２３は、図２２で説明した第３表示モードの応用例を示す図である。 本図においては、Ｒフィールドのみを図示し、Ｇフィールド及びＢフィールドを省略している。本表示方法においても、図１９で図示したのと同様に、Ｒ、Ｇ、及びＢフィールドを逐次駆動することで画像を表示する。図示した例では、表示装置ＤＳＰは、Ｒフィールドにおいて、Ｇ画素およびＢ画素を散乱モードとし、赤色光ＬＲの照明光Ｌｉｎを散乱させている。主面ＰＮＬａに向かって散乱された照明光Ｌｉｎは、グリーンカラーフィルタＣＦＧおよびブルーカラーフィルタＣＦＢに吸収される。対して、主面ＰＮＬｂに向かって散乱された照明光Ｌｉｎは、主面ＰＮＬｂから出射される。同様に、ＧフィールドおよびＢフィールドにおいても、主面ＰＮＬａから光を出射せずに、主面ＰＮＬｂから光を出射することができる。つまり、この様な表示方法によれば、主画素ＰＸは、主面ＰＮＬａと主面ＰＮＬｂとで、異なる色を表示することができ、表示装置ＤＳＰは、例えば画像を主面ＰＮＬａ側には表示せずに主面ＰＮＬｂ側にのみ表示することができる。
【0096】
図２４は、光源２３からの出射光の色と、その出射光によって表示装置ＤＳＰが表現可能な色と、を示す表である。 表中の表現とは、各光源から出射された照明光Ｌｉｎが、レッドカラーフィルタＣＦＲ、グリーンカラーフィルタＣＦＧおよびブルーカラーフィルタＣＦＢを透過した後の色を示すものである。ＯＦＦとは、照明光Ｌｉｎが夫々のカラーフィルタを透過せずに黒表示となるケースを意味する。
【0097】
ＦＣＳ方式を利用する場合、光源ユニットＬＵは、レッドカラーフィルタＣＦＲ、グリーンカラーフィルタＣＦＧ、およびブルーカラーフィルタＣＦＢを透過して、レッド、グリーン、およびブルーを表現できる光源の組み合わせであれば、Ｒ光源、Ｇ光源、およびＢ光源の組み合わせに限定されるものではない。光源ユニットＬＵは、３つの光源の組み合わせに限定されるものではなく、２つの光源の組み合わせであってもよい。 Ｒ光源、Ｇ光源、およびＢ光源は、それぞれレッド、グリーン、およびブルーを表現可能である。イエロー（Ｙ）光を出射するＹ光源は、レッドおよびグリーンを表現可能である。マゼンタ（Ｍ）光を出射するＭ光源は、レッドおよびブルーを表現可能である。シアン（Ｃ）光を出射するＣ光源は、グリーンおよびブルーを表現可能である。従って、光源ユニットＬＵは、Ｙ光源およびＢ光源の組み合わせ、Ｍ光源およびＧ光源の組み合わせ、またはＣ光源およびＲ光源の組み合わせであってもよい。また、光源ユニットＬＵは、Ｙ光源およびＭ光源の組み合わせ、Ｍ光源およびＣ光源の組み合わせ、Ｃ光源およびＹ光源の組み合わせであってもよい。
【0098】
なお、Ｙ光源は、例えば、緑色光を出射するグリーンＬＥＤと、緑色光を吸収し赤色光を発光するレッド蛍光体と、で構成される。Ｍ光源は、例えば、青色光を出射するブルーＬＥＤと、青色光を吸収し赤色光を発光するレッド蛍光体と、で構成される。Ｃ光源は、例えば、青色光を出射するブルーＬＥＤと、青色光を吸収し緑色光を発光するグリーン蛍光体と、で構成される。但し、Ｙ光源は、グリーンＬＥＤとレッドＬＥＤとを同時に点灯させるものであってもよく、Ｍ光源は、ブルーＬＥＤとレッドＬＥＤとを同時に点灯させるものであってもよく、Ｃ光源は、ブルーＬＥＤとグリーンＬＥＤとを同時に点灯させるものであってもよい。
【0099】
図２５は、散乱強度の補正を説明する図である。 表示領域ＤＡにおいて、光源ユニットＬＵに近接する側である側面ＰＮＬｃに近い位置では照明光Ｌｉｎの輝度は高く、光源ユニットＬＵから離間する側である側面ＰＮＬｄに近い位置では照明光Ｌｉｎの輝度が低い。これは、前述の通り、照明光Ｌｉｎが光変調層ＯＭでの散乱により消費されるためである。
【0100】
表示パネルＰＮＬの斜線パターンの領域に画像が表示されるとする。図中のグラフの実線は、光変調層ＯＭにおけるＡ−Ａ’線に沿った照明光Ｌｉｎの輝度低下を示している。点Ａは、表示領域ＤＡの側面ＰＮＬｃに近接する側の端部に位置し、点Ａ’は、表示領域ＤＡの側面ＰＮＬｄに近接する側の端部に位置している。図中のグラフの点線は、斜線パターンの領域の輝度を均一化するために必要な、Ａ−Ａ’線に沿った光変調層ＯＭの散乱強度の補正を示している。光変調層ＯＭに電場を形成することで散乱モードとなる表示パネルＰＮＬの場合、散乱強度の補正は、光変調層ＯＭに電場を形成する電極への印加電圧の階調値を調節することで実施される。この階調値は、点Ａに近い位置では最大値よりも低い値に設定され、点Ａ’に近づくにつれて高くなる様に設定され、点Ａ’において最大値に設定される。これにより、表示装置ＤＳＰは、側面ＰＮＬｄ近傍での輝度不足による表示ムラの発生を抑制することができる。
【0101】
図２６は、スキャン駆動を説明する図である。 表示領域ＤＡの輝度の均一化は、スキャン駆動によっても実現可能である。スキャン駆動とは、表示領域ＤＡを例えば第２方向Ｙに並ぶ複数のブロックに分割し、ブロック毎に逐次駆動を行う、というものである。
【0102】
図示した例では、表示領域ＤＡは、８つのブロックＢ１乃至Ｂ８に分割されている。ブロックＢ１乃至Ｂ８は、側面ＰＮＬｄに近い位置から、この順に第２方向Ｙに並んでいる。なお、ブロックの数は、特に限定されるものではなく、７つ以下でも９つ以上でもよい。ブロック数を増加させれば表示ムラを抑制することができ、ブロック数を減少させれば表示装置ＤＳＰの駆動周波数を低減することができる。従って、表示装置ＤＳＰの設計等に応じて、好適なブロック数が適宜選択される。
【0103】
図示した例では、最初に、ブロックＢ１に配置された主画素ＰＸのみが散乱モードとなり、ブロックＢ１に画像の一部が表示される。このとき、ブロックＢ２乃至Ｂ８に配置された主画素ＰＸは透過モードであるため、照明光Ｌｉｎの輝度の低下を抑制しつつ、照明光ＬｉｎをブロックＢ１へ導光することができる。次に、ブロックＢ２に配置された主画素ＰＸのみが散乱モードとなり、ブロックＢ２に画像の一部が表示される。その後、ブロックＢ３乃至Ｂ８に配置された主画素ＰＸが逐次散乱モードとなり、ブロックＢ３乃至Ｂ８に画像の一部が逐次表示される。ブロックＢ１乃至Ｂ８のそれぞれに表示された画像の一部が組み合わされて、１つの画像として観察者に視認される。
【0104】
スキャン駆動によれば、照明光Ｌｉｎの散乱による輝度低下は夫々のブロックＢ１乃至Ｂ８に対応する領域内でのみ生じるため、表示ムラの発生を抑制することができる。また、散乱強度の補正によって主画素ＰＸの輝度を抑制する必要がないため、表示画像の輝度を向上させることができる。
【0105】
図２７は、本実施形態に係る表示装置ＤＳＰの第１変形例を示す図である。 本変形例は、主画素ＰＸ１１と主画素ＰＸ１３との間の領域に電極ＥＥ１２およびＥＨ１２を備えている点で、図３に図示した構成例と相違している。
【0106】
主画素ＰＸ１１と主画素ＰＸ１３との間に、準画素ＱＸ１２（ＱＸ）が形成されている。準画素ＱＸは、主画素ＰＸに準ずる構成を備えており、例えば、カラーフィルタＦＡ乃至ＦＤに代わって透明部材ＴＰを備えている。透明部材ＴＰは、例えば、白色光を透過させる無着色の樹脂によって形成されている。透明部材ＴＰは、画像を表示していない時の表示パネルＰＮＬの色味を調整するために、薄く着色されていてもよい。
【0107】
準画素ＱＸ１２に対応する領域には、電極ＥＥ１２、ＥＨ１２および透明部材ＴＰ１２が配置されている。電極ＥＥ１２およびＥＨ１２は、電極ＥＤ１１と電極ＥＡ１３との間に位置し、互いに第２方向Ｙで隣り合っている。電極ＥＥ１２は、第２方向で電極ＥＤ１１と隣り合っており、電極ＥＨ１２は、第２方向で電極ＥＡ１３と隣り合っている。電極ＥＥ１２およびＥＨ１２のそれぞれの大きさは、例えば電極ＥＡ１３と同等であるが、電極ＥＡ１３よりも大きくても小さくてもよい。 透明部材ＴＰ１２は、カラーフィルタＦＤ１１とカラーフィルタＦＡ１３との間に位置し、電極ＥＥ１２およびＥＨ１２と第３方向Ｚで対向している。透明部材ＴＰ１２は、準画素ＱＸ１２に対応する領域の全面に亘って配置されている。透明部材ＴＰ１２は、第２方向ＹでカラーフィルタＦＤ１１およびＦＡ１３と接触している。透明部材ＴＰ１２は、カラーフィルタＦＡ１３よりも面積が大きい。透明部材ＴＰ１２の第２方向Ｙの幅Ｗ６は、カラーフィルタＦＡ１３の第２方向Ｙの幅Ｗ５よりも大きく、一例では、幅Ｗ６は幅Ｗ５の約２倍である。透明部材ＴＰ１２は、例えば、オーバーコート層ＯＣによって形成されている。
【0108】
準画素ＱＸ１２は、電極ＥＥ１２と共通電極ＣＥとの間に生じる電場に応じて、光変調層ＯＭの電極ＥＥ１２と対向する領域の光散乱性を変調する。また、準画素ＱＸ１２は、電極ＥＨ１２と共通電極との間に生じる電場に応じて、光変調層ＯＭの電場ＥＨ１２と対向する領域の光散乱性を変調する。電極ＥＥ１２およびＥＨ１２のそれぞれに対向する領域で散乱された光は、主面ＰＮＬａおよびＰＮＬｂから出射される。したがって、表示装置ＤＳＰは、表示パネルＰＮＬの透明度を低下させることができ、外光が強い場合の画像の表示品位を向上させることができる。また、準画素ＱＸをＷ画素として利用することで、画像の輝度を向上させることができる。
【0109】
図２８は、図２７に示した第１基板ＳＵＢ１の構成例を示す図である。 図示した構成例は、準画素ＱＸが配置されている点で、図１０に図示した構成例と相違している。準画素ＱＸは、主画素ＰＸの間に配置されており、主画素ＰＸおよび準画素ＱＸは、第１方向Ｘおよび第２方向Ｙに交互に並んでいる。準画素ＱＸは、画素電極ＥＥ、ＥＦ、ＥＧおよびＥＨを備えている。
【0110】
準画素ＱＸ１２の電極ＥＦ１２および電極ＥＧ１２は、電極ＥＣ１１と電極ＥＢ１３との間に位置している。電極ＥＦ１２は、第１方向Ｘで電極ＥＥ１２と隣り合い、第２方向Ｙで電極ＥＣ１１と隣り合っている。電極ＥＧ１２は、第１方向Ｘで電極ＥＨ１２と隣り合い、第２方向Ｙで電極ＥＦ１２およびＥＢ１３と隣り合っている。
【0111】
第１方向Ｘにおいて主画素ＰＸ１１と主画素ＰＸ３１との間に位置する準画素ＱＸ２１は、電極ＥＥ２１、ＥＦ２１、ＥＧ２１、およびＥＨ２１を備えている。電極ＥＥ２１は、第１方向Ｘで電極ＥＢ１１とＥＦ２１との間に位置し、電極ＥＦ２１は、第１方向Ｘで電極ＥＥ２１と電極ＥＡ３１との間に位置している。電極ＥＨ２１は、第１方向Ｘで電極ＥＣ１１とＥＧ２１との間に位置し、電極ＥＧ２１は、第１方向Ｘで電極ＥＨ２１と電極ＥＤ３１との間に位置している。
【0112】
電極ＥＥ１２およびＥＨ１２は、データ線Ｓ１によってデータ信号を供給される。電極ＥＦ１２およびＥＧ１２は、データ線Ｓ２によってデータ信号を供給される。電極ＥＥ２１およびＥＨ２１は、データ線Ｓ３によってデータ信号を供給される。電極ＥＦ２１およびＥＧ２１は、データ線Ｓ４によってデータ信号を供給される。電極ＥＥ２１およびＥＦ２１は、走査線Ｇ１によって駆動を制御される。電極ＥＧ２１およびＥＨ２１は、走査線Ｇ２によって駆動を制御される。電極ＥＥ１２およびＥＦ１２は、走査線Ｇ３によって駆動を制御される。電極ＥＧ１２およびＥＨ３２は、走査線Ｇ４によって駆動を制御される。
【0113】
第２方向Ｙにおいて主画素ＰＸ３１と主画素ＰＸ３３との間に位置する準画素ＱＸ３２も、準画素ＱＸ１２同様に、電極ＥＥ３２、ＥＦ３２、ＥＧ３２、およびＥＨ３２を備えている。第１方向Ｘにおいて主画素ＰＸ１３と主画素ＰＸ３３との間に位置する準画素ＱＸ２３も、準画素ＱＸ２１同様に、電極ＥＥ２３、ＥＦ２３、ＥＧ２３、およびＥＨ２３を備えている。
【0114】
なお、準画素ＱＸは、主画素ＰＸの間に配置されるのであれば、そのレイアウトは特に限定されるものではなく、例えば図１３や図１６に図示した配置例における主画素ＰＸの間に配置されてもよい。また、準画素ＱＸを図１４や図１７に示した配置例に加える場合、準画素ＱＸは、その配置位置を主画素ＰＸ同士の間に限定されるものではなく、主画素ＰＸとダミー画素ＰＤＭとの間や、ダミー画素ＰＤＭ同士の間に配置されてもよい。
【0115】
図２９は、本実施形態に係る表示装置ＤＳＰの第２変形例を示す図である。 本変形例は、準画素ＱＸに対応する領域に電極ＥＩ１２が配置されている点で、図２７に図示した変形例と相違している。電極ＥＩ１２は、透明部材ＴＰの全面に亘って第３方向Ｘで対向し、電極ＥＤ１１と電極ＥＡ１３との間に配置されている。電極ＥＩ１２は、第２方向Ｙで、電極ＥＤ１１およびＥＡ１３と隣り合っている。
本変形例においても、第１変形例と同様の効果を得ることができる。
【0116】
図３０は、図２９に示した第１基板ＳＵＢ１の構成例を示す図である。 本構成例は、電極ＥＩ１２、ＥＩ２１、ＥＩ３２、およびＥＩ２３が配置されている点で、図２８に図示した構成例と相違している。
準画素ＱＸ１２の電極ＥＩ１２は、準画素ＱＸ１２に対応する領域の全体に配置され、電極ＥＤ１１と電極ＥＡ１３との間だけではなく、電極ＥＣ１１と電極ＥＢ１３との間にも延在している。準画素ＱＸ２１の電極ＥＩ２１は、準画素ＱＸ２１に対応する領域の全体に亘って配置され、電極ＥＢ１１と電極ＥＡ３１との間、および電極ＥＣ１１と電極ＥＤ３１との間に延在している。
電極ＥＩ１２は、データ線Ｓ１によってデータ信号を供給され、走査線Ｇ４によって駆動を制御される。電極ＥＩ２１は、データ線Ｓ３によってデータ信号を供給され、走査線Ｇ２によって駆動を制御される。
準画素ＱＸ３２の電極ＥＩ３２も、準画素ＱＸ１２と同様に、電極ＥＩ３２を備えている。準画素ＱＸ２３の電極ＥＩ２３も、準画素ＱＸ２１と同様に、電極ＥＩ２３を備えている。
【0117】
図３１は、本実施形態に係る表示装置ＤＳＰの第３変形例を示す図である。 図示した表示パネルＰＮＬは、複数のコラム電極Ｃ（Ｃ１、Ｃ２、…、Ｃｐ）と、複数のロウ電極Ｌ（Ｌ１、Ｌ２、…、Ｌｑ）と、を備えた、いわゆるパッシブマトリクス型の表示パネルである。コラム電極Ｃは、第２方向Ｙに延在し第１方向Ｘに並んでいる。ロウ電極Ｌは、第１方向Ｘに延在し、第２方向Ｙに並んでいる。コラム電極Ｃは、第１ドライバＤｒ１に電気的に接続され、ロウ電極Ｌは、第２ドライバＤｒ２に電気的に接続されている。
コラム電極Ｃとロウ電極Ｌとが互いに交差して対向する領域が、副画素として動作する。例えば、コラム電極Ｃ１とロウ電極Ｌ１とが対向する領域が、副画素ＰＡ１１に相当する。コラム電極Ｃ２とロウ電極Ｌ１とが対向する領域が、副画素ＰＢ１１に相当する。コラム電極Ｃ２とロウ電極Ｌ２とが対向する領域が、副画素ＰＣ１１に相当する。コラム電極Ｃ１とロウ電極Ｌ２とが対向する領域が、副画素ＰＤ１１に相当する。
この様な変形例においても、上記したのと同様の効果を得ることができる。
【0118】
次に、第２実施形態について説明する。第２実施形態に係る表示装置ＤＳＰは、ダミー画素が配置されていない点と、表示モードがＦＣＳ方式に限定される点と、で第１実施形態に係る表示装置ＤＳＰと相違している。
【0119】
図３２は、第２実施形態に係る表示装置ＤＳＰの一構成例、およびその表示モードを示す図である。 図示した例では、第２基板ＳＵＢ２に、レッドカラーフィルタＣＦＲ、グリーンカラーフィルタＣＦＧ、およびブルーカラーフィルタＣＦＢが配置されているが、各カラーフィルタの色は、レッド、グリーン、およびブルーに限定されるものではなく、互いに異なる第１乃至第３色であればよい。また、第２基板ＳＵＢ２にはホワイトカラーフィルタＣＦＷが配置されているが、ホワイトカラーフィルタＣＦＷは、省略されてもよい。
【0120】
主画素ＰＸは、レッドカラーフィルタＣＦＲが配置されたＲ画素、グリーンカラーフィルタＣＦＧが配置されたＧ画素、ブルーカラーフィルタＣＦＢが配置されたＢ画素、および、ホワイトカラーフィルタＣＦＷが配置されたＷ画素で構成されている。Ｒ、Ｇ、Ｂフィールドにおける光源ユニットＬＵの動作は、図２２で説明したのと同様である。Ｒフィールドにおいて、Ｒ画素およびＷ画素が散乱モードとなることで、主面ＰＮＬａから赤色光ＬＲが出射される。このとき、Ｒ画素およびＷ画素は、主面ＰＮＬｂからも赤色光ＬＲを出射する。また、Ｇ画素およびＢ画素は、散乱モードとなることで、ＧカラーフィルタおよびＢカラーフィルタで散乱光を吸収させると共に、主面ＰＮＬｂから赤色光ＬＲを出射することができる。同様に、Ｇフィールドでは、Ｇ画素およびＷ画素は、主面ＰＮＬａおよびＰＮＬｂから緑色光ＬＧを出射することができ、Ｒ画素およびＢ画素は、主面ＰＮＬｂから緑色光ＬＧを出射することができる。また、Ｂフィールドでは、Ｂ画素およびＷ画素は、主面ＰＮＬａおよびＰＮＬｂから青色光ＬＢを出射することができ、Ｒ画素およびＧ画素は、主面ＰＮＬｂから青色光ＬＢを出射することができる。
【0121】
以上の駆動方法によれば、表示装置ＤＳＰは、主画素ＰＸにおける主面ＰＮＬａの輝度と主面ＰＮＬｂの輝度とを、各フィールドで相違させることができる。主画素ＰＸの１フレーム中の表示色は、各フィールドにおける出射光の合成として視認されるため、主画素ＰＸは、主面ＰＮＬａと主面ＰＮＬｂとで、異なる色を表示することができる。すなわち、表示装置ＤＳＰは、主面ＰＮＬａと主面ＰＮＬｂとで、異なる画像を表示することができる。
【0122】
以上説明したように、本実施形態によれば、光透過性を有し裏面側からの情報取得が困難な表示装置を提供することができる。
【0123】
なお、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【0124】
ＤＳＰ…表示装置 ＰＮＬ…表示パネル ＳＵＢ１…第１基板 ＳＵＢ２…第２基板
ＯＭ…光変調層 ３１…バルク ３２…微粒子
ＬＵ…光源ユニット ２３、２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ…光源
ＦＡ、ＦＢ、ＦＣ、ＦＤ…カラーフィルタ
ＥＡ、ＥＢ、ＥＣ、ＥＤ…電極 ＣＥ…共通電極
ＰＡ、ＰＢ、ＰＣＰＤ…複画素 ＰＸ…主画素