CN110383161A - 显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供能够通过提高图像的对比度比来提高显示质量而不受周围的亮度影响的显示装置。随着显示在显示器的第一液晶面板上的图像的灰度值从0灰度增加到255灰度，亮度的倾斜逐渐增加。因此，0灰度时的亮度A与以往的0灰度时的亮度a相同。然而，255灰度时的亮度B大于以往的灰度的亮度2b，并且由下式表示的对比度比变大。B：A＝B/A：1>2b/a：1。

Description

显示装置

技术领域

本发明涉及一种显示装置，特别是涉及作为透视显示器发挥功能，并且使显示图像的对比度比提高的显示装置。

背景技术

近年来，积极地促进具有不仅基于从外部提供的图像数据显示图像，还能从前面侧通过画面来视觉辨认位于背面侧的物体的显示器(以下，有时称为“透视显示器”)的显示装置的开发。在这样的透视显示器中，通过对来自光源的光进行偏振调制来调整高灰度时以及低灰度时的亮度。在这种情况下，由于它们的亮度以相同的速率增加，因此显示图像的对比度比不会改变。因此，不能提高图像的显示质量。

专利文献1记载了通过增加图像的对比度比来提高图像的显示质量的显示装置。专利文献1所记载的投影显示系统具备以能够接收入射光的方式配置的反射型或透射型面板(例如LCoS面板)。这些面板基于被施加的信号调整入射光并将其输出到投影元件。通过在这样的显示系统的入射光路或出射光路的至少一个上配置低延迟膜，能够使屏幕上显示的影像的对比度比提高。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特表2005-502070号公报

发明内容

本发明所要解决的技术问题

然而，专利文献1中公开的投影显示系统通过将基于从视频信号获得的红色、绿色和蓝色的各成分的光照射到屏幕上而在屏幕上显示影像。因此，正在观看屏幕上显示的影像的观看者识别出影像的亮度与未显示影像的屏幕的亮度的比率作为对比度比。如果屏幕的周围较暗，则屏幕亮度为零，对比度比为最大。然而，由于屏幕的周围几乎不暗并且周围的亮度经常改变，因此即使在显示相同影像时对比度比也会产生变化。因此，专利文献1中公开的显示系统难以提高对比度比而不受周围的亮度影响。

因此，本发明的目的在于，提供能够通过提高图像的对比度比来提高显示质量而不受周围的亮度影响的显示装置。

解决问题的方案

本发明的第一方面是具备显示器的显示装置，所述显示器具有从外部提供的图像数据显示图像，且作为透视显示器发挥功能，所述显示装置的特征在于，

所述显示器包括：

光源，其出射包括第一偏振波以及具有与所述第一偏振波的偏振轴正交的偏振轴的第二偏振波的光；

导光板，其将从所述光源出射的光朝向所述显示器的前面侧以及背面侧出射；

第一偏振调制元件，其配置于所述导光板的前面侧，且形成有多个像素；

吸收型偏振板，其分别配置于所述第一偏振调制元件的前面侧以及背面侧；

第二偏振调制元件，其配置于所述导光板的背面侧，且形成有数量小于所述第一偏振调制元件的像素数的像素；

偏振板，其配置于所述第二偏振调制元件的前面侧的表面；以及

反射型偏振板，其配置于所述第二偏振调制元件的背面侧的表面，

所述第二偏振调制元件根据显示于所述第一偏振调制元件的图像的灰度值进行灰度驱动，从而控制来自照射到所述第一偏振调制元件的所述光源的光量。

本发明的第二方面的特征在于，在本发明的第一方面中，

所述第二偏振调制元件的像素数量与所述第一偏振调制元件的像素数量相同。

本发明的第三方面的特征在于，在本发明的第二方面中，

所述第一偏振调制元件的所述像素与对应于所述第一偏振调制元件的所述像素的所述第二偏振调制元件的所述像素通过基于相同的图像数据而生成的驱动用图像信号而被灰度驱动。

本发明的第四方面的特征在于，在本发明的第二方面中，

所述第一偏振调制元件通过在构成一个场期间的多个子场期间的每一个中照射从所述光源出射的不同颜色的光的场序方法而被灰度驱动，

所述第二偏振调制元件通过在所述一个场期间内基于最大灰度图像信号生成的亮度调整用图像信号而被灰度驱动，所述最大灰度图像信号表示与构成一个场期间的所述多个子场期间中的各灰度值中的最高灰度值相同的灰度值。

本发明的第五方面的特征在于，在本发明的第四方面中，

还包括：生成选择性地激活在所述第二偏振调制元件中形成的多个扫描信号线的扫描信号并将其提供给所述多个扫描信号线的扫描信号线驱动电路；生成所述亮度调整用图像信号并将其提供给在所述第二偏振调制元件中形成的多个数据信号线的数据信号线驱动电路；以及

生成控制所述扫描信号线驱动电路和所述数据信号线驱动电路的动作的控制信号并将其分别提供给所述扫描信号线驱动电路和所述数据信号线驱动电路的显示控制电路，

所述最大灰度图像信号是通过基于所述图像数据在所述显示控制电路或所述数据信号线驱动电路的任一个设置的运算电路而生成的。

本发明的第六方面的特征在于，在本发明的第一方面中，

所述第二偏振调制元件的像素数量少于所述第一偏振调制元件的像素数量。

本发明的第七方面的特征在于，在本发明的第六方面中，

所述第二偏振调制元件的所述像素的行方向和列方向上的长度分别是所述第一偏振调制元件的所述像素的行方向和列方向上的长度的整数倍，并且，所述第一偏振调制元件的纵向和横向上的像素数量是分别被所述第二偏振调制元件的纵向和横向上的像素数量整除的数值，

当所述第一偏振调制元件和所述第二偏振调制元件配置在所述显示器中时，分隔所述第二偏振调制元件的像素的像素框和分隔所述第一偏振调制元件的像素的像素框形成为彼此重叠，

所述第二偏振调制元件的所述像素通过基于平均灰度图像信号生成的亮度调整用图像信号而被灰度驱动，所述平均灰度图像信号表示所述第一偏振调制元件的所述像素中对应的多个像素的灰度值的平均值。

本发明的第八方面的特征在于，在本发明的第六方面中，

所述第二偏振调制元件由具有分别与所述第一偏振调制元件的所有像素的行方向和列方向上的长度相同的长度的一个像素构成，所述第二偏振调制元件的所述像素通过基于表示所述第一偏振调制元件的所有像素的灰度值的平均值的平均灰度图像信号生成的亮度调整用图像信号而被灰度驱动。

本发明的第九方面的特征在于，在本发明的第七或者第八方面中，

还包括：生成选择性地激活在所述第二偏振调制元件中形成的多个扫描信号线的扫描信号并将其提供给所述多个扫描信号线的扫描信号线驱动电路；生成所述亮度调整用图像信号并将其提供给在所述第二偏振调制元件中形成的多个数据信号线的数据信号线驱动电路；以及

生成控制所述扫描信号线驱动电路和所述数据信号线驱动电路的动作的控制信号并将其分别提供给所述扫描信号线驱动电路和所述数据信号线驱动电路的显示控制电路，

所述平均值灰度图像信号是通过基于所述图像数据在所述显示控制电路或所述数据信号线驱动电路的任一个设置的运算电路而生成的。

本发明的第十方面的特征在于，在本发明的第十一方面中，

配置于所述第二偏振调制元件的前面侧的表面的偏振波为吸收型偏振板。

本发明的第十一方面的特征在于，在本发明的第一方面中，

所述第一偏振调制元件和所述第二偏振调制元件为液晶面板。

本发明的第十二方面的特征在于，在本发明的第十一方面中，

所述第一偏振调制元件和所述第二偏振调制元件为常白型的液晶面板。

本发明的第十三方面的特征在于，在本发明的第十一方面中，

液晶面板是扭曲向列方式的面板。

发明效果

根据上述第一方面，通过根据在第一偏振调制元件上显示的图像的灰度值驱动第二偏振调制元件，可以提高静止图像和动态图像的对比度比。由此，提升了静止和动态图像的显示质量。

根据上述第二方面，第一偏振调制元件的像素数量与第二偏振元件的像素数量相同。因此，可以根据在第一偏振调制元件上显示的图像的灰度值，且根据与第一偏振调制元件的像素对应的第二偏振调制元件的各像素的灰度值来进行驱动。由此，由于可以更精细地控制静止图像和动态图像中显示的图像的亮度，因此可以容易地提高对比度比。

根据上述第三方面，由于可以提高照射到第一偏振调制元件的光的亮度和光量的绝对值，因此根据在第一偏振调制元件上显示的图像的灰度值来驱动第二偏振调制元件。在这种情况下，低灰度时的亮度与以往的相同，但是高灰度时的亮度高于以往的亮度。由此，由于可以提高照射到第一偏振调制元件的光的光量和亮度的绝对值，因此提高了在第一偏振调制元件上显示的图像的对比度比，且所显示的图像的显示质量得到提升。其结果，不仅在显示动态图像时而且在显示静止图像时，图像的显示质量也得到提升。

根据上述第四方面，在构成一个场期间的多个子场期间的各期间，显示不同灰度的图像的驱动用图像信号被依次提供给第一偏振调制元件。此时，在该多个子场期间的所有期间中表示最高灰度值的亮度调整用图像信号被提供给第二偏振调制元件。由此，即使通过场序方法高速驱动第一偏振调制元件，第二偏振调制元件也可以充分地跟随第一偏振调制元件的动作速度。其结果，透射到前面侧的光量增加，并且显示图像的亮度得到提高，从而可以增加图像的对比度比。

根据上述第五方面，通过在基于图像信号的显示控制电路或数据信号线驱动电路设置的运算电路求出在构成一个场期间的多个子场期间中的各灰度值中具有与最高灰度值相同的灰度值的最大灰度图像信号。由此，能够容易地求出最大灰度图像信号。

根据上述第六方面，由于第二偏振调制元件的各像素的尺寸大于第一偏振调制元件的像素的尺寸，因此减小了各像素中设置的开关元件在像素中的占有比率。由此，在第二偏振调制元件中，由于对应量的像素的透射率提高，因此能够使得透射第二偏振调制元件的光的光量增加。其结果，增加了在高灰度时照射到第一偏振调制元件的光量，从而提高了所显示的图像的亮度。

根据上述第七方面，当从显示器的前面侧观察第一偏振调制元件时，分隔第一偏振调制元件和第二偏振调制元件的像素的像素框完全重叠。由此，从第二偏振调制元件出射的光照射到第一偏振调制元件而不被第一偏振调制元件的像素框遮档，因此第一偏振元件可以有效利用所照射的光。

根据上述第八方面，第二偏振显示元件由与第一偏振调制元件的所有像素具有相同尺寸的一个像素构成，在每一个帧期间通过表示第一偏振显示元件的所有像素的亮度的平均值的亮度调整用图像信号灰度驱动第二偏振显示元件。由此，尽管静止图像的对比度比不改变，但是动态图像的对比度比可以最大提高两倍。

根据上述第九方面，基于每一个帧期间中第一偏振调制元件的所有像素或一部分像素的灰度值的平均值生成的平均灰度图像信号是通过在显示控制电路或数据信号线驱动电路设置的运算电路而求出的。由此，能够容易地求出平均灰度图像信号。

根据上述第十方面，当在导光板和第二偏振调制元件之间配置的偏振板为吸收型偏振板时，吸收从导光板出射到背面侧的第一和第二偏振波中的一个。由此，被吸收的偏振波不能透射到背面侧，因此可以减少位于显示器的背面侧的观看者感到眩目。

根据上述第十一方面，第一和第二偏振调制元件为液晶面板，因此能够容易的进行入射的光的偏振状态的控制。

根据上述第十二方面，第一和第二偏振调制元件是常白型的液晶面板，因此当液晶面板的电源处于断开状态时将它们用作透视显示器，并且观看者能够视觉辨认背面侧的状态、前面侧的状态。由此，可以减少用作透视显示器时的功耗。

根据上述第十三方面，作为第一和第二偏振调制元件的液晶面板为扭曲向列方式，因此可以容易地进行第一偏振波和第二偏振波之间的转换。

附图说明

图1是示出第一基础研究中使用的显示器的构成的图。

图2是示出图1所示的显示器中的各光线轨迹的光量的图。

图3是示出第二基础研究中使用的显示器的构成的图。

图4是示出图3所示的显示器中的各光线轨迹的光量的图。

图5是对第一基础研究和第二基础研究进行了比较的图。

图6是示出本发明的第一实施方式涉及的液晶显示装置的构成的框图。

图7是示出图6所示的液晶显示装置的第一液晶面板和第二液晶面板的构成的图。

图8是示出在图6所示的液晶显示装置的显示器中光源点亮时从导光板出射的光向前面侧透射时的光线轨迹的图。

图9是示出透射图6所示的液晶显示装置的显示器的第一液晶面板的光的光量或者显示于第一液晶面板的图像的亮度与灰度值之间的关系的图，更详细而言，(A)是示出从导光板出射的光的光量中透射第一液晶面板并到达前面侧的光量的比例(光量比)的图，(B)是示出针对每个灰度值提供到第一以及第二液晶面板的图像数据的亮度的一个示例的图，(C)是基于(A)所示的光量比和(B)所示的图像数据的亮度求出显示于显示器的图像的亮度的图。

图10是示出图6所示的液晶显示装置的显示器中从背面侧入射的光透射前面侧时的光线轨迹的图。

图11是示出图6所示的液晶显示装置的显示器中从前面侧入射的光透射背面侧时的光线轨迹的图。

图12是示出本发明的第二实施方式涉及的液晶显示装置的构成的框图。

图13是示出图12所示的液晶显示装置的第一数据信号线驱动电路和第二数据信号线驱动电路的构成的框图。

图14是示出显示于图12所示的液晶显示装置的第一液晶面板以及第二液晶面板的图像的亮度与光源的点亮状态之间的关系的图，更详细而言，(A)是示出第一至第三的各子场期间的红色、绿色、蓝色的LED的点亮/关闭状态的图，(B)是示出对于每个子场期间由被提供到第一液晶面板的驱动用图像信号所示的灰度值的图，图14的(C)是示出对于每个子场期间由被提供到第二液晶面板的亮度调整用图像信号所示的灰度值的图。

图15是示出设置于第二实施方式的变形例涉及的液晶显示装置的显示控制电路的构成的框图。

图16是示出本发明的第三实施方式涉及的液晶显示装置的构成的框图。

图17是示出图16所示的液晶显示装置的第一液晶面板和第二液晶面板的局部放大图。

图18是示出图16所示的液晶显示装置的第二扫描信号线驱动电路和第二数据信号线驱动电路的构成的框图。

图19是示出第三实施方式的变形例涉及的液晶显示装置的显示控制电路的构成的框图。

图20是示出本发明的第四实施方式涉及的液晶显示装置的构成的框图。

图21是示出第一至第四实施方式的各变形例涉及的液晶显示装置的显示器的构成以及光线轨迹的剖视图。

具体实施方式

＜1.基础研究＞

在说明本发明的各实施方式之前，对发明人进行的第一和第二基础研究进行说明，以明确也作为透视显示器发挥功能的液晶显示装置所具有的问题点。

＜1.1第一基础研究＞

图1是示出第一基础研究中使用的显示器11的构成的图。如图1所示，显示器11从前面侧朝向背面侧依次配置有第一吸收型偏振板41、第一液晶面板30a、第二吸收型偏振板42以及导光板20。第一吸收型偏振板41的吸收轴和第二吸收型偏振板42的吸收轴相互正交。另外，第一液晶面板30a是以TN(Twisted Nematic:扭曲向列)方式驱动的常白型的面板。

由于第一液晶面板30a以TN方式驱动，因此第一液晶面板30a的每个像素将在非驱动状态(断开状态)下入射的偏振波的偏振轴旋转90度并输出，该非驱动状态为没有写入根据给定的图像数据的驱动用图像信号的状态或写入0V的驱动用图像信号的状态的任一个。另一方面，当第一液晶面板30a处于写入了驱动用图像信号的驱动状态(导通状态)时，第一液晶面板30a不旋转偏振波的偏振轴而原样输出。

如图1所示，导光板20的端部例如安装有LED(Light Emitting Device)灯的光源25。如果光源25被点亮(导通)，则从光源25入射到导光板20的光从导光板20出射到前面侧以及背面侧。出射到前面侧的光所包含的第一偏振波以及第二偏振波入射到第二吸收型偏振板42。第一偏振波透射第二吸收型偏振板42，第二偏振波被第二吸收型偏振板42吸收。

透射第二吸收型偏振板42的第一偏振波入射到第一液晶面板30a上。由于第一液晶面板30a为TN方式，因此在入射到第一液晶面板30a上的第一偏振波中，入射在处于断开状态的像素上的第一偏振波的偏振轴旋转90度，转换为第二偏振波并被出射。入射在导通状态下的像素上的第一偏振波不旋转偏振轴而保持第一偏振波的原样出射。从第一液晶面板30a出射的第二偏振波透射第一吸收型偏振板41并到达前面侧，并且第一偏振波被第一吸收型偏振板41吸收。

图2是示出显示器11中的各光线轨迹的光量的图。如图2所示，由于从导光板20出射到前面侧以及背面侧的第一和第二偏振波的比例相等，它们的比率分别为“0.25”。因此，从导光板20透射到背面侧的第一和第二偏振波的比率分别为“0.25”。其结果，透射到背面侧的光为第一偏振波和第二偏振波，它们的比例之和为“0.5”。

另一方面，从导光板20出射到前面侧的第一偏振波转换到到达前面侧的第二偏振波的比率也为“0.25”。此外，从导光板20出射到前面侧的、比率为“0.25”的第二偏振波被第一吸收型偏振板41吸收，并且不能透射前面侧。其结果，透射到背面侧的光仅为从第一偏振波转换的第二偏振波，其比率为“0.25”。

根据第一基础研究，当点亮光源25时，从导光板20出射到前面侧的光所包含的第一偏振波被转换为第二偏振波并透射到前面侧，有助于第一液晶面板30a的画面亮度。然而，由于第二偏振波被第一吸收型偏振板41吸收，因此不会有助于第一液晶面板30a的画面的亮度。此外，由于从导光板20出射到背面侧的第一和第二偏振波透射到背面侧，因此均不会有助于画面的亮度。因此，从光源25出射的光中，有助于画面的亮度的比率为“0.25”。

＜1.2第二基础研究＞

图3是示出第二基础研究中使用的显示器12的构成的图。如图3所示，显示器12从前面侧朝向背面侧依次配置有第一吸收型偏振板41、第一液晶面板30a、第二吸收型偏振板42、导光板20、第三吸收型偏振板43、第二液晶面板30b以及反射型偏振板51。这样，显示器12是在图1所示的显示器11的导光板20的背面侧还配置了第三吸收型偏振板43、第二液晶面板30b以及反射型偏振板51的显示器。在这种情况下，第三吸收型偏振板43的透射轴与反射型偏振板51的反射轴以及第二吸收型偏振板42的透射轴的方向相同。此外，与第一液晶面板30a不同，第二液晶面板30b被构成为使得整个面板由一个像素构成。

图4是示出显示器12中的光线轨迹的光量的图。如图4所示，由于从导光板20出射到前面侧以及背面侧的第一和第二偏振波的比例均为“0.25”，因此第二液晶面板30b为导通状态。

如在第一基础研究中所述，从导光板20出射到前面侧的光中透射第一吸收型偏振板41并到达前面侧的仅是通过第一液晶面板30a的导通状态下的像素从第一偏振波转换的第二偏振波，且其比率为“0.25”。

此外，从导光板20出射到背面侧的比率为“0.25”的第一偏振波透射第三吸收型偏振板43和导通状态下第二液晶面板30b，并被反射型偏振板51反射到前面侧。被反射的第一偏振波依次透射导通状态下的第二液晶面板30b、第三吸收型偏振板43、导光板20和第二吸收型偏振板42，且作为比率为“0.25”的第一偏振波入射到第一液晶面板30a。在入射到第一液晶面板30a上的第一偏振波中，入射到断开状态下的像素上的第一偏振波被转换成比率为“0.25”的第二偏振波并出射。入射到导通状态下的像素上的第一偏振波保持比率为“0.25”的第一偏振波的原样并出射。其中，由于比率为“0.25”的第一偏振波被第一吸收型偏振板41吸收，因此仅比率为“0.25”的第二偏振波透射第一吸收型偏振板41并到达前面侧。此外，从导光板20出射到背面侧的比率为“0.25”的第二偏振波被第三吸收型偏振板43吸收。

从上述结果可知以下结果。到达前面侧的是如下第二偏振波：从导光板20出射到前面侧的、从比率为“0.25”的第一偏振波转换的第二偏振波，以及从导光板20出射到背面侧的比率为“0.25”的第一偏振波被反射型偏振板51反射、且通过第一液晶面板30a的断开状态下的像素转换的第二偏振波。这些第二偏振波的比率之和为“0.5”。因此，在第二基础研究中，透射到前面侧的光的光量是第一基材研究的情况下的2倍。此时，透射到背面侧的第一和第二偏振波的比率均为“0”。

图5是对第一基础研究和第二基础研究进行了比较的图。如图5所示，在第二基础研究中，到达前面侧的光的光量的比率为“0.5”，与第一基础研究的情况下的“0.25”相比，增加到2倍。由此，第二基础研究的显示器12的画面变得比第一基础研究的显示器11的画面更亮。

接着，分别求出显示在第一基础研究的显示器11上和第二基础研究的显示器12上的图像的对比度比。如图5所示，在第一基础研究的显示器11中，到达前面侧的光的光量为“0.25”。若这种情况下0灰度时的亮度是a，255灰度时的亮度是b，则显示在显示器11上的图像的对比度比由下式(1)表示。

b：a＝b/a：1…(1)

接着，在第二基础研究的显示器12中，到达前面侧的光的光量为“0.5”，第一基础研究的情况相比，变为了2倍。因此，若显示器11的0灰度时的亮度为a，255灰度时的亮度为b，则显示器12的0灰度时的亮度为2a，255灰度时的亮度为2b。其结果，显示器12上所显示的图像的对比度由下式(2)表示。

2b：2a＝b/a：1…(2)

如图5所示，在第二基础研究中，透射到前面侧的光的光量与第一基材研究的情况相比，变为了2倍。然而，如式(1)和式(2)所示，在显示器11以及显示器12的第一液晶面板30a上分别显示的图像的对比度比是相同的。因此，可以知道显示器12的对比度比并没有从显示器11改善。

因此，在以下各实施方式中，对能够实现更高对比度比并且还作为透视显示器发挥功能的液晶显示装置进行说明。

＜2.第一实施方式＞

＜2.1液晶显示装置的构成＞

图6是示出本发明的第一实施方式涉及的液晶显示装置的构成的框图。如图6所示，液晶显示装置是包括了第一液晶面板30a、第二液晶面板30b、显示控制电路110、扫描信号线驱动电路130和数据信号线驱动电路150的有源矩阵型的显示装置。另外，液晶显示装置虽还包括了以被夹在第一液晶面板30a和第二液晶面板30b之间的方式配置的导光板、安装于导光板的端部的光源、驱动光源的光源驱动电路、分别配置于第一及第二液晶面板30a、30b的各表面的各种偏振板等，但省略这些的图示。

第一及第二液晶面板30a、30b均包括n条扫描信号线G1至Gn，m条数据信号线S1至Sm，以及(m×n)个像素Pij(其中，m、n是2或2以上的整数，i是1或1以上且n或n以下的整数，j是1或1以上且m或m以下的整数)。扫描信号线G1至Gn相互平行配置，数据信号线S1至Sm以与扫描信号线G1至Gn交叉的方式平行配置。在扫描信号线Gi和数据信号线Sj的交叉点附近配置有像素Pij。这样，(m×n)个像素Pij以矩阵状分别在行方向上配置m个，在列方向上配置n个。扫描信号线Gi共用连接到配置于第i行的像素Pij，数据信号线Sj共用连接到配置于第j列的像素Pij。另外，为了实现彩色图像显示，在第一液晶面板30a的每个像素中形成红色，绿色和蓝色的各种彩色滤光片。然而，由于第二液晶面板30b是用于控制要透射的光的光量的面板，因此不形成彩色滤光片。

水平同步信号HSYNC、垂直同步信号VSYNC等的控制信号和图像数据DAT从外部被提供到液晶显示装置的显示控制电路110。显示控制电路110基于这些信号，生成时钟信号、栅极起始脉冲信号GST等的控制信号SC1并输出到扫描信号线驱动电路130，且生成数字图像信号DV、源极起始脉冲信号、锁存时钟信号和锁存选通信号等的控制信号SC2并输出到数据信号线驱动电路150。

扫描信号线驱动电路130基于控制信号SC1依次将用于激活扫描信号线G1至Gn的扫描信号逐个地施加到第一及第二液晶面板30a、30b的扫描信号线G1至Gn上。由此，逐个地依次选择扫描信号线G1至Gn，并且一次选择一行的像素Pij。数据信号线驱动电路150生成基于控制信号SC2和数字图像信号DV的模拟信号即驱动用图像信号，并将该驱动用图像信号施加到数据信号线S1至Sm上。由此，驱动用图像信号被写入第一及第二液晶面板30a、30b的所选择的一行的像素Pij。此时，与第一液晶面板30a和第二液晶面板30b对应的像素中写入有分别相同的电压值的驱动用图像信号。

这样，在本实施方式中，由于同时向第一及第二液晶面板30a、30b提供相同的驱动用图像信号，因此分别设置一个扫描信号线驱动电路130和一个数据信号线驱动电路150，并在第一及第二液晶板30a、30b中共用它们。

另外，也可以在第一液晶面板30a和第二液晶面板30b上各设置一组扫描信号线驱动电路和数据信号线驱动电路。此外，也可以对第一及第二液晶板30a、30b的每一个设置扫描信号线驱动电路和数据信号线驱动电路中的某一个驱动电路，在第一及第二液晶板30a、30b共用另一个驱动电路。

＜2.2显示器的构成＞

由于本实施方式的液晶显示装置中所包含的显示器15的构成与图3所示的第二基础研究中使用的显示器12的构成相同，因此将省略其构成和说明。然而，在显示器12的第二液晶面板30b中，整个面板是一个像素，但是在本实施方式的第二液晶面板30b中，与第一液晶面板30a相同，形成有多个像素。

第一液晶面板30a是设置有多个像素的液晶面板，导通状态下的像素不转换入射的偏振波的偏振状态而保持原样出射偏振波。断开状态下的像素转换入射的偏振波的偏振状态并将其出射。断开状态下的像素将例如透射第二吸收型偏振板42并入射的第一偏振波转换为第二偏振波。因此，透射了第二吸收型偏振板42的第一偏振波被转换为第二偏振波并透射第一吸收型偏振板41。另一方面，导通状态下的像素原样透射第一偏振波，该第一偏振波透射第二吸收型偏振板42并入射。因此，透射了第二吸收型偏振板42的第一偏振波被第一吸收型偏振板41吸收。

另外，除了将一个偏振状态完全转换为另一个偏振状态的情况之外，也能够以包括两个偏振状态的方式进行转换。在这种情况下，由于透射配置于第一液晶面板30a的前面侧的偏振板的是入射光的一部分，因此可以显示中间灰度的图像、背景。

导光板20由丙烯酸、聚碳酸酯等的透明树脂或玻璃制成，并且在其表面上形成点状图案、添加二氧化硅等扩散剂，以使得从光源25入射的光能够射出到前面侧和后面侧。在导光板20的端部安装有例如出射红色、绿色、蓝色的光的LED作为光源25。因此，当光源25点亮时，从光源25出射的光入射到导光板20上，在导光板20的表面上重复全反射的同时前进，入射到点状图案、扩散剂上，且从导光板20出射到前面侧和后面侧。

与第二基础研究中说明的显示器12不同，本实施方式的第二液晶面板30b与第一液晶面板30a相同，是设置了多个像素的液晶面板。图7是示出第一液晶面板30a和第二液晶面板30b的构成的图。如图7所示，在第一液晶面板30a和第二液晶面板30b形成的像素的尺寸以及配置相同。因此，当前后配置第一液晶面板30a和第二液晶面板30b，且从第一液晶面板30a的前面侧视觉辨认背面侧时，能看到分隔第一液晶面板30a的像素的像素框和分隔第二液晶面板30b的像素的像素框完全重叠。

同样在第二液晶面板30b中，导通状态下的像素保持原样透射而不转换入射光的偏振状态，断开状态下的像素转换入射光的偏振状态并透射。这样，第二液晶面板30b还可以对每个像素转换偏振波的偏振状态并将其出射，或者可以在不转换偏振波的偏振状态而将其出射。

＜2.3光线轨迹＞

图8是示出在显示器15中光源25点亮时从导光板20出射的光向前面侧透射时的光线轨迹的图。如图8所示，光源25被点亮。从导光板20出射到前面侧的第一偏振波和第二偏振波入射到第二吸收型偏振板42。第二吸收型偏振板42吸收入射光中的第二偏振波，并使第一偏振波透射。透射了第二吸收型偏振板42的第一偏振波从入射到第一液晶面板30a开始直到透射到前面侧为止的光线轨迹与图4所示的情况相同，因此省略其说明。

从导光板20出射到背面侧的第一偏振波透射第三吸收型偏振板43并入射到第二吸收型偏振板30b。由于第二液晶面板30b的各像素处于导通状态，因此入射的第一偏振波入射到反射型偏振板51而不会被第二液晶面板30b变更偏振状态。第一偏振波被反射轴与第三吸收型偏振板43的透射轴为相同方向的反射型偏振板51反射到前面侧，且依次透射第二液晶面板30b、第三吸收型偏振板43、导光板20以及第二吸收型偏振板42，并入射到第一液晶面板30a。入射到第一液晶面板30a的第一偏振波到达前面侧为止的光线轨迹由于与图4所示的情况相同，因此省略其说明。此外，从导光板20出射到背面侧的第二偏振波被第三吸收型偏振板43吸收。

其结果，在前面侧的观看者能够在与第一液晶面板30a的断开状态下的像素对应的位置处视觉辨认发光状态(白显示)下的画面，在与导通状态下的像素对应的位置处视觉辨认黑显示的画面。因此，显示器15能够组合显示发光状态和黑显示。

＜2.4灰度与光量和亮度之间的关系＞

在对本实施方式的显示器15的光线轨迹与光量之间的关系进行说明之前，对第一基础研究中使用的显示器11、以及第二基础研究中使用的显示器12中的光线轨迹与光量之间的关系进行研究。光源25在任何情况下均被点亮，此时从导光板20出射到前面侧以及背面侧的光的光量的总和为“1”，并且忽略上述各显示器11、12中包括的各种部件的光量损失。

图9是示出透射本实施方式的显示器15的第一液晶面板30a的光的光量或者显示于第一液晶面板30a的图像的亮度与灰度值之间的关系的图，更详细而言，图9的(A)是示出从导光板20出射的光的光量中透射第一液晶面板30a并到达前面侧的光量的比例(光量比)的图，图9的(B)是示出针对每个灰度值提供到第一以及第二液晶面板30a、30b的图像数据的亮度的一个示例的图，图9的(C)是基于(A)所示的光量比和(B)所示的图像数据的亮度求出显示于显示器15的图像的亮度的图。

如第一和第二基础研究中所讨论的，显示器11、12中，所有的灰度值中，从导光板20出射的光的光量中到达前面侧的光的光量比在第一基础研究的情况下为“0.25”，在第二基础研究的情况下为“0.5”。因此，本实施方式的显示器15中，0灰度时的光量比为“0.25”，255灰度时的光量比为“0.5”，光量比与从0灰度到255灰度的灰度值成比例地增加。

例如，当具有如图9(B)所示的灰度值和亮度之间的关系的图像数据被输入到这样的显示器15的第一以及第二液晶面板30a、30b时，作为图9(A)中所示的光量比和图9(B)中所示的亮度的乘积求出显示于第一液晶面板30a的图像的亮度。

以这种方式求出的显示器15的第一液晶面板30a上显示的图像的亮度如图9的(C)所示。如图9的(C)所示，随着灰度值从0灰度增加到255灰度，亮度的倾斜逐渐增加。在这种情况下，本实施方式的0灰度时的亮度A与第一基础研究的0灰度时的亮度a相同。但是，本实施方式的255灰度时的亮度B大于第二基础研究中的255灰度时的亮度2b。因此，本实施方式的对比度比可以由下式(3)表示。

B：A＝B/A：1>2b/a：1…(3)

这样，显示器15的低灰度时的亮度与第一基础研究中使用的显示器11的亮度相同。但是，高灰度时的亮度能够高于第二基础研究中使用的显示器12的亮度。其结果，随着灰度值变大，本实施例的显示器15的对比度比变得更大，并且图像的显示质量得到提升。另外，除非在本说明书中另有说明，否则对比度比表示动态图像和静止图像的对比度比。

＜2.5透视显示器的动作＞

本实施方式的显示器15也用作透视显示器。图10是示出显示器15中从背面侧入射的光透射前面侧时的光线轨迹的图。如图10所示，第二液晶面板30b的各像素为断开状态，并且光源25被关闭。从背面侧入射的第一偏振波被反射型偏振板51反射到背面侧。

从背面侧入射的第二偏振波透射反射型偏振板51且入射到第二液晶面板30b。由于第二液晶面板30b的像素为断开状态，因此第二偏振波被转换为第一偏振波并进行透射。由于第三吸收型偏振板43的透射轴和反射型偏振板51的透射轴为相同方向，因此入射在第三吸收型偏振板43上的第一偏振波依次透射第三吸收型偏振板43、导光板20和第二吸收型偏振板42并入射在第一液晶面板30a上。

入射到第一液晶面板30a的第一偏振波的光线轨迹由于与图4所示第二基础研究的情况相同，因此省略其说明。由此，透射了第一液晶面板30a的断开状态下的像素的第一偏振波转换为第二偏振波，第二偏振波透射第二吸收型偏振板42并到达前面侧。另一方面，透射了第一液晶面板30a的导通状态下的像素的第一偏振波保持原样出射而不进行转换，且被第一吸收型偏振板41吸收。其结果，在前面侧的观看者能够在与断开状态下的像素对应的位置处视觉辨认背面侧的状态，在与导通状态下的像素对应的位置处视觉辨认黑显示的画面。

图11是示出显示器15中从前面侧入射的光透射背面侧时的光线轨迹的图。与图10所示的情况相同，图11所示的情况也是在第二液晶面板30b具有导通状态下的像素和断开状态下的像素，光源25被关闭。从前面侧入射的第一偏振波被第一吸收型偏振板41吸收，第二偏振波透射第一吸收型偏振板41并入射到第一液晶面板30a上。

入射在第一液晶面板30a的导通状态下的像素的第二偏振波保持原样透射而不进行转换，且被第二吸收型偏振板42吸收。另一方面，入射在断开状态下的像素的第二偏振波被转换为第一偏振波，并依次透射第二吸收型偏振板42、导光板20以及第三吸收型偏振板43并入射到第二液晶面板30b上。第二液晶面板30b的入射在断开状态下的像素上的第一偏振波被转换为第二偏振波并被出射，且入射到反射型偏振板51。入射在导通状态下的像素上的第一偏振波保持原样透射而不进行转换，且入射到第二吸收型偏振板51上。第一偏振波被反射型偏振板51反射，且被第三吸收型偏振板43吸收。另一方面，入射到反射型偏振板51上的第二偏振波透射反射型偏振板51且透射到背面侧。其结果，在背面侧的观看者能够在与第二液晶面板30b的断开状态下的像素对应的位置处视觉辨认前面侧的状态，在与导通状态下的像素对应的位置处视觉辨认黑显示的画面。

这样，从图10和11中所示的光线轨迹可以知道，显示器15还可以用作透视显示器，其将从背面侧入射的光透射到前面侧，并且将从前面侧入射的光透射到背面侧。另外，以下中说明的各实施方式的显示器也可以用作与上述情况相同的透视显示器，但省略其说明。

＜2.6效果＞

根据本实施方式，按照显示于第一液晶面板30a的图像的灰度值驱动第二液晶面板30b。在这种情况下，0灰度的亮度与第一基础研究的情况下的亮度相同，当高灰度时的亮度高于第二基础研究的情况下的亮度。由此，由于可以提高照射到第一液晶面板30a的光的光量和亮度的绝对值，因此提高了在第一液晶面板30a上显示的图像的对比度比，且所显示的图像的显示质量得到提升。其结果，不仅在显示动态图像时而且在显示静止图像时，图像的显示质量也得到提升。

＜3.第二实施方式＞

＜3.1液晶显示装置的构成及动作＞

图12是示出本发明的第二实施方式涉及的液晶显示装置的构成的框图。如图12所示，本实施方式涉及的液晶显示装置是包括了第一液晶面板30a、第二液晶面板30b、显示控制电路110、扫描信号线驱动电路130、第一数据信号线驱动电路150a以及第二数据信号线驱动电路150b的有源矩阵型的显示装置。第一数据信号线驱动电路150a基于从显示控制电路110提供的数字图像信号DV生成驱动用图像信号并将其输出到第一液晶面板30a。第二数据信号线驱动电路150b基于从显示控制电路110提供的数字图像信号DV生成后述的亮度调整用图像信号并将其提供给第二液晶面板30b。

另外，由于第一液晶面板30a、第二液晶面板30b、显示控制电路110和扫描信号线驱动电路130的构成分别与第一实施方式的情况相同，因此将省略这些的详细说明。此外，虽然也包括了构成本实施方式的显示器的第一液晶面板30a、第二液晶面板30b、导光板20、安装在导光板20上的光源25，在第一液晶面板30a以及第二液晶面板30b的各表面上配置的各种偏振板等，但它们与图6所示的第一实施方式的情况相同。因此，省略本实施方式的显示器的剖视图及其说明。

在本实施方式涉及的液晶显示装置中，采用场序方式，其中按照每个子期间对构成光源25的红色、绿色、蓝色的LED进行分时，并依次点亮。因此，与第一实施方式的情况不同，在第一液晶面板30a的每个像素中不形成彩色滤光片，并且在从光源25分时且出射的红色、绿色、蓝色的光所照射的相同时刻，红色、绿色、蓝色的驱动用图像信号被依次提供到第一液晶面板30a的每个像素，并且通过后述的方法产生的亮度调整用图像信号也被提供到第二液晶面板30b。另外，由于本实施方式的显示器的构成与第一实施方式的情况相同，因此省略示出显示器的构成的剖视图及其说明。

＜3.2第二数据信号线驱动电路的构成以及动作＞

如后所述，写入第二液晶面板30b的亮度调整用图像信号是在使红色、绿色、蓝色的光点亮的各子场期间中依次写入第一液晶面板30a的像素的每种颜色的图像信号中具有最高灰度值的颜色的图像信号。在一个场期间的整个期间内将这样的亮度调整用图像信号写入第二液晶面板30b。因此，连接到第二液晶面板30b的数据信号线S1至Sm的第二数据信号线驱动电路150b的构成与连接到第一液晶面板30a的数据信号线S1至Sm的第一数据信号线驱动电路150a的构成不同。

于是，对第二数据信号线驱动电路150b的构成以及动作进行说明。图13是示出的第一数据信号线驱动电路150a和第二数据信号线驱动电路150b的构成的框图。如图13所示，第二数据信号线驱动电路150b与第一数据信号线驱动电路150a相同，包括移位寄存器151、采样存储器152、保持存储器153、DA转换器154和输出缓冲电路155，还包括在采样存储器152与保持存储器153之间的运算电路156。

在第二数据信号线驱动电路150b中，移位寄存器151基于从显示控制电路110提供的控制信号SC2中所包括的时钟信号，从移位寄存器的输入端按依次将脉冲传输到输出端，并且输出到采样存储器152。采样存储器152按照从移位寄存器151提供的脉冲对从显示控制电路110提供的数字图像信号进行采样和锁存，并将其输出到运算电路156。

运算电路156根据存储在采样存储器152中的图像信号求出构成一个场的红色、绿色、蓝色的图像信号的各灰度值。接着，求出示出所求得的灰度值中最大灰度值的图像信号，并且将该图像信号输出到保持存储器153。保持存储器153存储一条水平线的图像数据，并且当从显示控制电路110接收包括在控制信号SC2中的锁存选通信号时，将存储的图像信号输出到DA转换器154。在保持存储器153输出图像信号的期间，采样存储器152依次存储下一水平线的图像信号。DA转换器154将从保持存储器153依次提供的图像信号转换为作为模拟信号电压的亮度调整用图像信号，并将转换后的亮度调整图像信号输出到输出缓冲电路155。输出缓冲电路155将亮度调整用图像信号提供给第二液晶面板30b的各数据信号线Si1至Sim。这样，第二数据信号线驱动电路150b通过运算电路156求出最大灰度图像信号，还基于最大灰度图像信号求出亮度调整用图像信号，并将求出的亮度调整用图像信号提供给各数据信号线Si1至Sim。

由此，第二数据信号线驱动电路150b在每个场期间，即在一个场期间中包括的所有子场期间，将与红色、绿色、蓝色的图像数据的灰度值中最大灰度值对应的亮度调整用图像信号输出到第二液晶面板30b的数据信号线S1至Sm。

由于本实施方式的扫描信号线驱动电路130和第一数据信号线驱动电路150a与场序方法中使用的公知的扫描信号线驱动电路和数据信号线的构成相同，因此省略它们的说明。

接着，对第二数据信号线驱动电路150b的各场中的动作进行说明。图14是示出显示于本实施方式的第一液晶面板30a以及第二液晶面板30b的图像的亮度与光源的点亮状态之间的关系的图，更详细而言，图14的(A)是示出第一至第三的各子场期间的红色、绿色、蓝色的LED的点亮/关闭状态的图，图14的(B)是示出对于每个子场期间由被提供到第一液晶面板30a的驱动用图像信号所示的灰度值的图，图14的(C)是示出对于每个子场期间由被提供到第二液晶面板30b的亮度调整用图像信号所示的灰度值的图。

如图14的(A)所示，在构成一个场期间的第一至第三子场期间中依次使红色、绿色、蓝色的各LED点亮。如图14的(B)所示，在第一至第三子场期间将在第一液晶面板30a上显示的图像的灰度值例如依次设为128灰度、90灰度、128灰度。在这种情况下，这些灰度值中最大的灰度值是128灰度。因此，如图14的(C)所示，在一个场期间的整个期间内，将128灰度的亮度调整用图像信号提供给第二液晶面板30b的像素。

其结果，在该场期间中的所有第一至第三子场周期中，向第二液晶面板30b提供128灰度的亮度调整用图像信号。此时，在每个第一至第三子场期间，向第一液晶面板30a依次提供显示128灰度的红色图像、90灰度的绿色图像、128灰度的蓝色图像的驱动用图像信号。

＜3.3效果＞

根据本实施方式，能够获得与第一实施方式的情况相同的效果。进一步地，即使通过场序方法高速驱动第一液晶面板30a，第二液晶面板30b也可以充分地跟随第一液晶面板30a的动作速度。由此，可以使透射到前面侧的光量增加，并且可以使显示图像的亮度提高。

＜3.4变形例＞

图15是示出设置于本实施方式的变形例涉及的液晶显示装置的显示控制电路110的构成的框图。如图15所示，显示控制电路110包括输入缓冲电路111、第一输出信号生成电路112、第一输出缓冲电路113、第二输出信号生成电路114和第二输出缓冲电路115，并且第二输出信号生成电路114还包括运算电路116。

当从外部提供有图像数据DAT时，输入缓冲电路111将图像数据提供到第一输出信号生成电路112和第二输出信号生成电路114。第一输出信号生成电路112基于图像数据DAT生成用于分别控制扫描信号线驱动电路130和第一数据信号线驱动电路150a的控制信号SC1、SC2，以及数字图像信号DV，且经由第一输出缓冲电路113将控制信号SC1输出到扫描信号线驱动电路130，将数字图像信号DV和控制信号SC2输出到第一数据信号线驱动电路150a。

第二输出信号生成电路114求出用于控制第二数据信号线驱动电路150b的控制信号SC2。此外，包括在第二输出信号生成电路114中的运算电路116求出构成一个场的红色、绿色、蓝色的图像信号的各灰度值，并求出表示所获得的灰度值中最大的灰度值的图像信号(以下，称为“最大灰度图像信号”)MDV。第二输出信号生成电路114将最大灰度图像信号MDV和控制信号SC2输出到第二数据信号线驱动电路150b。这样，显示控制电路110可以通过运算电路116求出最大灰度图像信号。

第一数据信号线驱动电路150a基于数字图像信号DV生成驱动用图像信号并将其提供给第一液晶面板30a。第二数据信号线驱动电路150b基于最大灰度图像信号MDV生成亮度调整用图像信号并将其提供给第二液晶面板30b。

此外，由于本变形例涉及的液晶显示装置的效果与本实施方式涉及的液晶显示装置的效果相同，因此省略其说明。

＜4.第三实施方式＞

＜4.1液晶显示装置的构成＞

图16是示出本发明的第三实施方式涉及的液晶显示装置的构成的框图。如图16所示，本实施方式涉及的液晶显示装置是包括了第一液晶面板30a、第二液晶面板30b、显示控制电路110、第二扫描信号线驱动电路130a、第二扫描信号线驱动电路130b、第一数据信号线驱动电路150a以及第二数据信号线驱动电路150b的有源矩阵型的显示装置。如后所述，在本实施方式中，第一液晶面板30a由第一扫描信号线驱动电路130a和第一数据信号线驱动电路150a驱动，第二液晶面板30b由第二扫描信号线驱动电路130b和第二数据信号线驱动电路150b驱动。

由于本实施方式的显示器的构成与第一实施方式的情况相同，因此省略示出显示器的构成的剖视图及其说明。

＜4.2像素的构成＞

图17是示出第一液晶面板30a和第二液晶面板30b的局部放大图。如图17所示，形成在第二液晶面板30b中的像素与在第一液晶面板30a中形成的像素相比，在行方向和列方向上的尺寸分别为变两倍，且面积变为四倍。在这种情况下，例如，第一液晶面板30a的四个像素P11、P12、P21、P22对应于第二液晶面板30b的一个像素P11。因此，当观看者从显示器的前面侧看到第一液晶面板30a时，能看到分隔第二液晶面板30b的像素的像素框与分隔第一液晶面板30a的像素的像素框完全重叠。因此，求出第一液晶面板30a的四个像素量的灰度值的平均值，然后求出对应于该平均值的图像信号(以下，称为“平均灰度图像信号”)ADV。进一步地，基于平均灰度图像信号ADV将求出的亮度调整用图像信号写入第二液晶面板30b的像素，该像素对应于求出了第一液晶面板30a的灰度值的平均值的像素。由此，第二液晶面板30b的像素的灰度值是对应的第一液晶面板30a的四个像素量的灰度值的平均值。

此外，在第二液晶面板30b中形成的行方向和列方向上的像素数量是第一液晶面板30a中的像素数量的1/2。由此，形成在第二液晶面板30b中的扫描信号线和数据信号线的数量分别是形成在第一实施方式的第二液晶面板30b中的扫描信号线G1至Gn和数据信号线S1至Sm的1/2即可。因此，在第二液晶面板30b中，仅分别形成与在第一液晶面板30a中形成的n条扫描信号线G1至Gn和m条数据信号线S1至Sm中的、奇数的扫描信号线和数据信号线相当的各信号线。

＜4.3驱动电路的构成和动作＞

图18是示出的第二扫描信号线驱动电路130b和第二数据信号线驱动电路150b的构成的框图。如图18所示，第二扫描信号线驱动电路130b包括公知的扫描信号线驱动电路中所包含的移位寄存器131、电平移位器132、和输出缓冲电路133，还包括在移位寄存器131与电平移位器132之间的运算电路135。运算电路135依次激活第二液晶面板30b的扫描信号线以生成要选择的扫描信号，并将生成的扫描信号依次提供给奇数扫描信号线G1到Gn。

由于第二数据信号线驱动电路150b的构成与图13所示的第二数据信号线驱动电路150b的构成相同，因此省略其详细说明。图18所示的第二数据信号线驱动电路150b在采样存储器152和保持存储器153之间也设有运算电路156。通过该运算电路156，求出第一液晶面板30a的四个像素量的灰度值的平均值，然后生成对应于该平均值平均灰度图像信号ADV。DA转换器154基于所提供的平均灰度图像信号ADV求出亮度调整用图像信号，并同时将其输出到第二液晶面板30b的各数据信号线S1至Sm上。由此，表示对应的第一液晶面板30a的四个像素量的灰度值的平均值的亮度调整用图像信号被提供给第二液晶面板30b的像素。

另外，在本实施方式中，第二液晶面板30b的像素的尺寸分别是第一液晶面板30a的像素的行方向和列方向的尺寸的两倍。然而，并不限定于此，各尺寸是三倍、四倍等的整数倍，并且第一液晶面板30a的纵向和横向上的像素数需要是能被第二液晶面板30b的纵向和横向上的像素数整除的数值。由此，当从显示器的前面侧观察第一液晶面板30a时，分隔第一液晶面板30a和第二液晶面板30b的像素的像素框完全重叠。因此，从第二液晶面板30b出射的光照射到第一液晶面板30a而不被第一液晶面板30a的像素框遮挡，因此第一液晶面板30a可以有效利用所照射的光。

＜4.4效果＞

根据本实施方式，能够获得与第一实施方式的情况相同的效果。进一步地，由于第二液晶面板30b的各像素的面积是第一液晶面板30a的像素面积的四倍，所以减小了设置在各像素中的开关元件的占有比例。由此，在第二液晶面板30b中，对应量的像素的透射率增加，使得透射第二液晶面板30b的光的光量增加。其结果，增加了在高灰度时照射到第一液晶面板30a的光量，从而可以提高显示的图像的亮度。

＜4.5变形例＞

在上述实施方式中，通过设置在第二扫描信号线驱动电路130b中的运算电路135求出依次激活扫描信号线的扫描信号，并且通过设置在第二数据信号线驱动电路150b中的运算电路156根据表示四个像素量的灰度值的平均值的平均灰度图像信号ADV来求出亮度调整用图像信号。

然而，也可以在显示控制电路110内设置运算电路135和运算电路156。图19是示出本变形例的显示控制电路110的构成的框图。与图15所示的情况相同，包括输入缓冲电路111、第一输出信号生成电路112、第一输出缓冲电路113、第二输出信号生成电路114和第二输出缓冲电路115，并且第二输出信号生成电路114还包括运算电路116。

运算电路116求出表示与第二液晶面板30b的一个像素对应的第一液晶面板30a的四个像素的灰度值的平均值的平均灰度图像信号ADV，并将求出的平均灰度图像信号ADV与控制信号SC2一起提供到第二数据信号线驱动电路150b。此外，生成控制信号SC1并将其提供给第二扫描信号线驱动电路130b。由此，表示第一液晶面板的四个像素量的灰度值的平均值的亮度调整用图像信号被提供给第二液晶面板30b的各像素。

另外，第一输出信号生成电路112生成提供给第一液晶面板30a的第一扫描信号线驱动电路130a的控制信号SC1，以及提供给第一数据信号线驱动电路150a的控制信号SC2和数字图像信号DV。由于这些动作与图15所示的情况相同，因此省略其说明。此外，由于本变形例涉及的液晶显示装置的效果与上述本实施方式的效果相同，因此省略其说明。

＜5.第四实施方式＞

＜5.1液晶显示装置的构成及动作＞

图20是示出本发明的第四实施方式涉及的液晶显示装置的构成的框图。如图20所示，本实施方式涉及的液晶显示装置是包括了第一液晶面板30a、第二液晶面板30b、显示控制电路110、第二扫描信号线驱动电路130a、第二扫描信号线驱动电路130b、第一数据信号线驱动电路150a以及第二数据信号线驱动电路150b的有源矩阵型的显示装置。如后所述，在本实施方式中，第一液晶面板30a由第一扫描信号线驱动电路130a和第一数据信号线驱动电路150a驱动，第二液晶面板30b由第二扫描信号线驱动电路130b和第二数据信号线驱动电路150b驱动。

本实施方式涉及的液晶显示装置的构成与图16所示的第三实施方式涉及的液晶显示装置的构成相似。然而，在本实施方式中，与图16所示的液晶显示装置的不同之处在于，在第二液晶面板30b中仅形成一个具有与形成在第一液晶面板30a中的(m×n)个像素Pij的整个尺寸相同的尺寸的像素P11。因此，当观看者从显示器的前面侧观看第一液晶面板30a时，能看到形成了第一液晶面板30a的像素Pij的区域与第二液晶面板30b的像素P11的像素框重叠。

在这样的液晶显示装置中，例如，在第一液晶面板30a的所有(n×m)个像素上显示的图像的灰度值的平均值(平均灰度值)为0灰度的情况下，以使第二液晶面板30b的像素P11的灰度值也变为0灰度的方式驱动第二液晶面板30b。此外，在第一液晶面板30a的所有像素上显示的图像的平均灰度值为128灰度的情况下，驱动第二液晶面板30b以使得第二液晶面板30b的像素P11的灰度值也变为128灰度。在第一液晶面板30a的所有像素上显示的图像的平均灰度值为255灰度的情况下，以使第二液晶面板30b的像素P11的灰度值也变为255灰度的方式驱动第二液晶面板30b。

＜5.2驱动电路的构成和动作＞

接着，对本实施方式的显示控制电路110进行说明。本实施方式的显示控制电路110的构成与图19所示的第三实施方式的显示控制电路110的构成相同。因此，参照图19说明本实施方式的显示控制电路110与第三实施方式的显示控制电路110之间的不同点。设置在本实施方式的第二输出信号生成电路114中的运算电路116基于从输入缓冲电路111提供的一帧的图像数据DAT来求出一个帧期间中的所有像素的灰度值的平均值，并求出与所求得的灰度值的平均值对应的平均灰度图像信号ADV。接着，经由第二输出缓冲电路115将平均灰度图像信号ADV和控制信号SC2输出到第二数据信号线驱动电路150b，并且将控制信号SC1输出到第二扫描信号线驱动电路130b。第二数据信号线驱动电路150b基于平均灰度图像信号ADV和控制信号SC2求出亮度调整用图像信号，并将求出的亮度调整用图像信号提供给第二液晶面板30b的数据信号线S1。

此外，第二扫描信号线驱动电路130b基于控制信号SC2生成用于激活扫描信号线G1的扫描信号，并且在一个帧期间内将其连续地提供给扫描信号线G1。由此，用于亮度调节的图像信号被写入第二液晶面板30b的像素Pij，并且在一个帧周期期间调节从第二液晶面板30b的像素P11发出的光的光量。其结果，可以调整透射第一液晶面板30a的光量以调整所显示的图像的亮度。

另外，在上述说明中，说明了运算电路116设置在显示控制电路110的第二输出信号生成电路114内。然而，与其他实施方式的情况相同，也可以在第二数据信号线驱动电路150b内设置运算电路。

这样，将表示第一液晶面板30a的所有像素的亮度的平均值的亮度调整用图像信号写入第二液晶面板30b的像素P11。因此，在第一液晶面板30a的所有像素的平均灰度值为255灰度的情况下，使作为常白型的面板的第二液晶面板30b为导通状态。

其结果，与图4所示的情况相同，从导光板20出射到背面侧的第一偏振波透射第二液晶面板30b而不改变偏振方向，并且被反射型偏振板51反射，入射到第一液晶面板30a上。进一步地，第一偏振波由第一液晶面板30a转换成第二偏振波并透射到前面侧。由此，从导光板20出射到背面侧的光有助于提高在第一液晶面板30a上显示的图像的亮度。因此，透射到前面侧的光的光量变为两倍。

另一方面，在第一液晶面板30a的所有像素的平均灰度值为0灰度的情况下，使第二液晶面板30b为断开状态。由此，从导光板20出射到背面侧的第一偏振波由第二液晶面板30b转换为第二偏振波，且透射反射型偏振板51到背面侧。因此，从导光板20出射到背面侧的光无助于提高在第一液晶面板30a上显示的图像的亮度。

其结果，若将第一和第二基础研究中的0灰度的亮度设为a、255灰度的亮度设为b，则本实施方式中的0灰度的亮度表示为a、255灰度的亮度表示为2b。由此，本实施方式的液晶显示装置的对比度比由下式(4)表示。

2b：a＝2b/a：1…(4)

由上式(4)求出的对比度比是上式(1)的两倍。由此，当通过本实施方式涉及的液晶显示装置显示动态图像时，例如，在前一帧的灰度值为0灰度并且当前帧的灰度值为255灰度的情况下，观看者可以视觉辨认对比度变为两倍的图像。

本实施方式涉及的液晶显示装置与其他实施方式涉及的液晶显示装置的不同，在第二液晶面板30b中仅形成一个大尺寸的像素P11。由此，第二液晶面板30b作为整个面板透射或遮断应照射到第一液晶面板30a的光。因此，不能使在第一液晶面板30a上显示的图像的对比度比提升。然而，例如，在第一液晶面板30a的整个画面上显示的图像的灰度值从0灰度变化为255灰度的动态图像的情况下，透射第二液晶面板30b且照射到第一液晶面板上的光也同样产生变化。因此，若当前帧的图像的亮度是前一帧的图像的亮度的两倍时，正在观看在第一液晶面板30a上显示的动态图像的观看者可以视觉辨认对比度比变为两倍的动态图像。此外，不仅在上述极端情况，例如，在图像从50灰度变化为200灰度的情况下，运动图像的对比度比虽不能提高到两倍，但可以在一定程度上得到提高。

这样，尽管静止图像的对比度比没有改变，但是若在本说明书中将在观察动态图像时的对比度比称为“动态图像的对比度比”，则本实施方式涉及的液晶显示装置可以提高动态图像的对比度比。与此相对，在本说明书中，将在第一至第三实施方式涉及的液晶显示装置中，观看静止图像和动态图像的任一个时所感觉到的对比度比简称为“对比度比”。

＜5.3效果＞

根据本实施方式，通过对每一帧期间的表示第一液晶面板30a的所有像素的亮度的平均值的亮度调整图像信号对第二液晶面板30b的像素P11进行灰度驱动。由此，在亮度调整用图像信号显示高灰度的图像的情况下，从光源25出射到背面侧的光被反射型偏振板51反射并透射到前面侧，因此透射到前面侧的光量变为两倍。另一方面，在亮度调整用图像信号显示低灰度的图像的情况下，从光源25出射到背面侧的光透射反射型偏振板51，因此透射到前面侧的光量不会增加。其结果，当观看显示在第一液晶面板30a上的图像例如从高灰度图像变化为低灰度图像的动态图像时，动态图像的对比度最大可以提高到两倍。

＜6.各实施方式通用的变形例＞

已将上述各实施方式涉及的液晶显示装置的显示器的构成作为图3所示的构成进行了说明。但是，也可以是图21所示的构成的显示器16。图21是示出本变形例涉及的液晶显示装置的显示器16的构成和光线轨迹的剖视图。图21所示的显示器16是配置了反射型偏振板来代替图11所示的显示器15的第三吸收型偏振板43的显示器。另外，在显示器16中，由于需要两个反射型偏振板，为了区分它们，将与显示器15相同的反射型偏振板称为第一反射型偏振板51a，将新设置的反射型偏振板称为第二反射型偏振板51b。

这种情况下，从导光板20出射到背面侧的第二偏振波被第二反射型偏振板51b反射到前面侧。反射的第二偏振波透射导光板20，入射到第二吸收型偏振片上并被吸收。其结果，与显示器15的情况一样，透射到显示器16的前面侧的光是如下光：从导光板20出射到前面侧的光中的、通过断开状态下的第一液晶面板30a的像素而从第一偏振波转换的第二偏振波，和出射到背面侧的光中的、被第一反射型偏振板51a反射，并进一步通过第一液晶面板30a转换为第二偏振波的光。这样，显示器16中透射到前面侧的光的光量等于显示器15中透射到前面侧的光量。因此，在第一至第四实施方式中，使用显示器16代替显示器15也可以获得同样的结果。

＜7.其他＞

尽管在上述实施方式中第一和第二液晶面板30a、30b均作为TN方式的液晶面板进行了说明，但它们也可以是VA(Vertical Alignment，垂直取向)方式的液晶面板。此外，尽管第一和第二液晶面板30a、30b均作为常白型的液晶面板进行了说明，但它们也可以是常黑型的液晶面板。

此外，在上述各实施方式中，说明了对比度比最大变为两倍。然而，由于这些是由出射到第一液晶面板的光量比来决定的，因此在具有更大光量比的情况下，对比度比最大为两倍以上，这是不言而喻的。

另外，有时将包括第一液晶面板30a的显示面板称为“第一偏振调制元件”，将包括第二液晶面板30b的显示面板称为“第二偏振调制元件”。

本申请是基于2017年1月16日提出申请的名称为“显示装置”的日本专利2017-005091号而主张优先权的申请，该申请内容通过引用而被包括在本申请中。

附图标记说明

15…显示器

20…导光板

25…光源

30a…第一液晶面板(第一偏振调制元件)

30b…第二液晶面板(第二偏振调制元件)

41…第一吸收型偏振板

42…第二吸收型偏振板

43…第三吸收型偏振板(偏振板)

51…反射型偏振板

51a…第一反射型偏振板

51b…第二反射型偏振板

110…显示控制电路

116…运算电路

130…扫描信号线驱动电路

130a…第一扫描信号线驱动电路

130b…第二扫描信号线驱动电路

135…运算电路

150…数据信号线驱动电路

150a…第一数据信号线驱动电路

150b…第二数据信号线驱动电路

156…运算电路

Claims (13)

1.一种显示装置，其具备显示器，所述显示器基于从外部提供的图像数据显示图像，并且作为透视显示器发挥功能，所述显示装置的特征在于，

所述显示器包括：

光源，其出射包括第一偏振波以及具有与所述第一偏振波的偏振轴正交的偏振轴的第二偏振波的光；

导光板，其将从所述光源出射的光朝向所述显示器的前面侧以及背面侧出射；

第一偏振调制元件，其配置于所述导光板的前面侧，且形成有多个像素；

吸收型偏振板，其分别配置于所述第一偏振调制元件的前面侧以及背面侧；

第二偏振调制元件，其配置于所述导光板的背面侧，且形成有数量小于所述第一偏振调制元件的像素数的像素；

偏振板，其配置于所述第二偏振调制元件的前面侧的表面；以及

反射型偏振板，其配置于所述第二偏振调制元件的背面侧的表面，

通过设置所述第一偏振调制元件和所述第二偏振调制元件，以由透射到前面侧的光量的增加量和基于所述图像数据显示的图像的灰度值确定的亮度，进行灰度驱动以控制透射所述第一偏振调制元件的光的光量。

2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，

所述第二偏振调制元件的像素数量与所述第一偏振调制元件的像素数量相同。

3.根据权利要求2所述的显示装置，其特征在于，

所述第一偏振调制元件的所述像素与对应于所述第一偏振调制元件的所述像素的所述第二偏振调制元件的所述像素通过基于相同的图像数据而生成的驱动用图像信号而被灰度驱动。

4.根据权利要求2所述的显示装置，其特征在于，

所述第一偏振调制元件通过在构成一个场期间的多个子场期间的每一个中照射从所述光源出射的不同颜色的光的场序方法而被灰度驱动，

所述第二偏振调制元件通过在所述一个场期间内基于最大灰度图像信号生成的亮度调整用图像信号而被灰度驱动，所述最大灰度图像信号表示与构成一个场期间的所述多个子场期间中的各灰度值中的最高灰度值相同的灰度值。

5.根据权利要求4所述的显示装置，其特征在于，还包括：

生成选择性地激活在所述第二偏振调制元件中形成的多个扫描信号线的扫描信号并将其提供给所述多个扫描信号线的扫描信号线驱动电路；生成所述亮度调整用图像信号并将其提供给在所述第二偏振调制元件中形成的多个数据信号线的数据信号线驱动电路；以及

生成控制所述扫描信号线驱动电路和所述数据信号线驱动电路的动作的控制信号并将其分别提供给所述扫描信号线驱动电路和所述数据信号线驱动电路的显示控制电路，

所述最大灰度图像信号是通过基于所述图像数据在所述显示控制电路或所述数据信号线驱动电路的任一个中设置的运算电路而生成的。

6.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，

所述第二偏振调制元件的像素数量少于所述第一偏振调制元件的像素数量。

7.根据权利要求6所述的显示装置，其特征在于，

所述第二偏振调制元件的所述像素的行方向和列方向上的长度分别是所述第一偏振调制元件的所述像素的行方向和列方向上的长度的整数倍，并且，所述第一偏振调制元件的纵向和横向上的像素数量是分别被所述第二偏振调制元件的纵向和横向上的像素数量整除的数值，

当所述第一偏振调制元件和所述第二偏振调制元件配置在所述显示器中时，分隔所述第二偏振调制元件的像素的像素框和分隔所述第一偏振调制元件的像素的像素框形成为彼此重叠，

所述第二偏振调制元件的所述像素通过基于平均灰度图像信号生成的亮度调整用图像信号而被灰度驱动，所述平均灰度图像信号表示所述第一偏振调制元件的所述像素中对应的多个像素的灰度值的平均值。

8.根据权利要求6所述的显示装置，其特征在于，

所述第二偏振调制元件由具有分别与所述第一偏振调制元件的所有像素的行方向和列方向上的长度相同的长度的一个像素构成，所述第二偏振调制元件的所述像素通过基于表示所述第一偏振调制元件的所有像素的灰度值的平均值的平均灰度图像信号生成的亮度调整用图像信号而被灰度驱动。

9.根据权利要求7或权利要求8所述的显示装置，其特征在于，

还包括：生成选择性地激活在所述第二偏振调制元件中形成的多个扫描信号线的扫描信号并将其提供给所述多个扫描信号线的扫描信号线驱动电路；生成所述亮度调整用图像信号并将其提供给在所述第二偏振调制元件中形成的多个数据信号线的数据信号线驱动电路；以及

生成控制所述扫描信号线驱动电路和所述数据信号线驱动电路的动作的控制信号并将其分别提供给所述扫描信号线驱动电路和所述数据信号线驱动电路的显示控制电路，

所述平均灰度图像信号是通过基于所述图像数据在所述显示控制电路或所述数据信号线驱动电路的任一个设置的运算电路而生成的。

10.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，

配置于所述第二偏振调制元件的前面侧的表面的偏振波为吸收型偏振板。

11.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，

所述第一偏振调制元件和所述第二偏振调制元件为液晶面板。

12.根据权利要求11所述的显示装置，其特征在于，

所述第一偏振调制元件和所述第二偏振调制元件为常白型的液晶面板。

13.根据权利要求11所述的显示装置，其特征在于，

液晶面板是扭曲向列方式的面板。