WO2017099010A1 - 表示装置 - Google Patents

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増田　純一
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シャープ株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a display device, and more particularly to a display device having a see-through display with a transparent background.
  • a display called a see-through display transparent display
  • various methods such as a method using a liquid crystal panel and a method using an organic EL (Electro-Luminescence) panel have been proposed.
  • the configuration of the display 210 functioning as a see-through display described in Patent Document 1 includes first and second reflections on the front side and the back side of the light guide plate 220 with the light guide plate 220 interposed therebetween as shown in FIG. Mold polarizing plates 40 and 270 are respectively disposed.
  • Each of the first and second reflective polarizing plates 40 and 270 reflects polarized light components having a specific polarization direction and transmits polarized light components having a polarization direction orthogonal to the polarization direction of the specific polarization component. It is a board.
  • the light source 10 is attached to the end of the light guide plate 220.
  • first and second absorption polarizing plates 60 and 50 are disposed on the front side and the back side of the liquid crystal panel 30, respectively.
  • Each of the first and second absorption-type polarizing plates 60 and 50 is a polarizing plate that absorbs a specific polarization component and transmits a polarization component orthogonal to the specific polarization component.
  • Such a display 210 displays an image based on an image signal given from the outside by controlling the signal voltage applied to the liquid crystal panel 30 and the on / off of the light source 10 as shown in Patent Document 1. Or background light incident from the back side can be transmitted to the front side. Thereby, the viewer on the front side of the display 210 not only visually recognizes the image displayed on the liquid crystal panel 30 irradiated with the backlight, but also the background light transmitted to the front side when the light source 10 is turned off. You can also see the background.
  • a light guide plate 220 that irradiates the liquid crystal panel 30 with backlight light and a polarization component having a specific polarization direction are transmitted to the back side of the liquid crystal panel 30, and A second reflective polarizing plate 270 having a function of reflecting a polarized light component orthogonal to the polarized light component is disposed separately.
  • the number of components of the display 210 increases, and the assembly time also increases. This increases the manufacturing cost of the display 210.
  • an object of the present invention is to provide a display device including a see-through display that can be manufactured at low cost by reducing the number of components.
  • 1st aspect of this invention is a display apparatus provided with the display in which the transparent display which can see through a background is possible, A light source that emits light source light; A light guide plate that emits light from the light source to the front side or the back side of the display; An image is displayed by transmitting light source light emitted from the light guide plate based on an image signal given from the outside in order to display an image, and background light incident from the back side is transmitted to the front side and the background is displayed. And an image display unit capable of displaying A wire grid functioning as a reflective polarizer is provided integrally with the light guide plate on the back surface of the light guide plate.
  • the light guide plate is made of resin, and is sandwiched between a first region having a depth capable of embedding the wire grid from the back surface of the light guide plate, and the first region and the front surface. Two regions, The wire grid is embedded in the first region, and a diffusion agent that generates a plurality of lights having different polarization states by diffusing and reflecting incident light is added to the second region.
  • a plurality of light extraction shapes are provided on the front surface of the light guide plate.
  • the wire grid is provided on the surface on the back side of the light guide plate.
  • a plurality of light extraction shapes are provided on the front surface of the light guide plate.
  • a sixth aspect of the present invention is the fifth aspect of the present invention.
  • the light extraction shape is a convex shape or a concave shape.
  • the light guide plate is formed of a resin, and a diffusing agent that generates light having a different polarization state by diffusely reflecting incident light is added to the entire light guide plate.
  • the light guide plate is made of glass.
  • a plurality of light extraction shapes are provided on the front surface of the light guide plate.
  • the wire grid having the function of a reflective polarizing plate, which has been a separate component in the past, and the light guide plate are integrated, the number of component components of the display is reduced and the assembly is performed. Time can be shortened. As a result, the manufacturing cost of the display device can be reduced.
  • the wire grid is embedded in the first region of the light guide plate, the wire grid is hardly damaged and the function as a polarizer is hardly impaired.
  • a diffusing agent is mixed in the second region of the light guide plate from the front surface to the front of the wire grid. Accordingly, the first polarization component or the second polarization component incident on the light guide plate is diffusely reflected by the diffusing agent, and the first and second polarization components are generated. For this reason, the amount of light emitted from the light guide plate increases, and the display quality of the image can be improved.
  • the third aspect it is easy to extract light from the light guide plate to the outside.
  • the same effect as in the third aspect can be obtained in the fourth aspect.
  • the first polarization component or the second polarization component incident on the light guide plate is diffusely reflected by the diffusing agent, and the first and second polarization components are generated. For this reason, the amount of light emitted from the light guide plate increases, and the display quality of the image can be improved.
  • moire that occurs when the light extraction shape is arranged at a predetermined period is suppressed in this aspect, so that the display quality of the image displayed on the display can be improved.
  • the glass since the glass has a higher hardness than the resin, the surface of the light guide plate is hardly damaged. Thereby, the display quality of the image displayed on the display can be kept high.
  • the same effect as in the third aspect can be obtained in the seventh or eighth aspect.
  • FIG. 1 It is a block diagram which shows the structure of the liquid crystal display device which concerns on embodiment of this invention. It is a figure which shows the structure of the display contained in the liquid crystal display device which concerns on embodiment of this invention. It is sectional drawing of the light-guide plate contained in the display shown in FIG. It is a figure which shows a diffuse reflection when light injects into a diffusing agent within the light-guide plate contained in the display shown in FIG. In the display of embodiment, it is a figure which shows permeation
  • a display used in an embodiment it is a figure showing light transmission / absorption when a light source is turned off and all pixels of a liquid crystal panel are turned off. It is a figure which shows the structure of the display contained in the liquid crystal display device which concerns on the modification of embodiment. It is a figure which shows the structure of the 1st modification of the light-guide plate used for the display of the liquid crystal display device shown in FIG. It is a figure which shows the light-guide plate in which the convex shape contained in the light extraction shape shown in FIG. 9 was formed. It is a figure which shows the light-guide plate in which the concave shape contained in the light extraction shape shown in FIG. 9 was formed.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a liquid crystal display device 100 according to an embodiment of the present invention.
  • the liquid crystal display device 100 includes an active matrix including a display 110 capable of transparent display, a display control circuit 111, a scanning signal line driving circuit 112, a data signal line driving circuit 113, and a light source driving circuit 114.
  • the display 110 includes a liquid crystal panel 30 and a light guide plate to which the light source 10 is attached and various polarizing plates. The configuration of the display 110 including these will be described later.
  • n scanning signal lines G1 to Gn In the liquid crystal panel 30 included in the display 110, n scanning signal lines G1 to Gn, m data signal lines S1 to Sm, and (m ⁇ n) pixels Pij are formed.
  • n and m are integers of 2 or more
  • i is an integer of 1 or more and m or less
  • j is an integer of 1 or more and n or less.
  • the scanning signal lines G1 to Gn are arranged in parallel to each other
  • the data signal lines S1 to Sm are arranged in parallel to each other so as to intersect the scanning signal lines G1 to Gn.
  • Pixels Pij are arranged near the intersections of the scanning signal line Gi and the data signal line Sj.
  • the (m ⁇ n) pixels Pij are arranged in a matrix, with m pixels in the row direction and n pixels in the column direction.
  • the scanning signal line Gi is connected in common to the m pixels Pij arranged in the i-th row, and the data signal line Sj is connected in common to the n pixels Pij arranged in the j-th column.
  • the display in which the color filter (not shown) was formed in the surface of the liquid crystal panel 30 is used.
  • the display control circuit 111 of the liquid crystal display device 100 receives a control signal CS1 such as a horizontal synchronization signal and a vertical synchronization signal and an image signal DV from the outside.
  • the display control circuit 111 outputs a control signal CS2 such as a gate start pulse signal and a gate clock signal to the scanning signal line drive circuit 112 based on the control signal CS1, and a source start pulse to the data signal line drive circuit 113.
  • a control signal CS3 such as a signal, a source clock signal, a latch strobe signal, and image data DA are output.
  • the display control circuit 111 generates a control signal CS4 for controlling the light source driving circuit 114 based on the image signal DV and the control signal CS1, and outputs the control signal CS4 to the light source driving circuit 114.
  • the light source driving circuit 114 drives the backlight light source 10 attached to the end of the liquid crystal panel 30 based on the control signal CS4. Thereby, the light source 10 for backlight emits backlight light toward the liquid crystal panel 30 from the back side.
  • FIG. 2 is a diagram showing a configuration of the display 110 included in the liquid crystal display device 100 according to the embodiment of the present invention.
  • the light guide plate 20 are arranged in this order.
  • the light guide plate 20 is a light guide plate in which a wire grid 70 functioning as a reflective polarizer is integrally formed on the back side.
  • the liquid crystal panel 30 and the first and second absorption polarizing plates arranged so as to sandwich the liquid crystal panel 30 may be collectively referred to as “image display unit”.
  • the liquid crystal panel 30 is described as being a normally white type, but may be a normally black type. Further, in this specification, the description will be made assuming that the light emitted from the light source 10 is linearly polarized light.
  • Linearly polarized light includes two polarization components whose electric field vectors are orthogonal to each other. Therefore, in the following description, a polarization component in which the vibration direction of the electric field vector vibrates in a specific direction is referred to as a “first polarization component”, and a polarization component in which the vibration direction of the electric field vector vibrates in a direction orthogonal to the specific direction. Is referred to as a “second polarization component”.
  • the light source light may not be linearly polarized light, and may be, for example, circularly polarized light or elliptically polarized light.
  • each pixel Pij is transparent when it is in an off state (a state in which no signal voltage is written or a state in which a signal voltage of 0V is written). As it increases, the light transmittance decreases.
  • a first absorption polarizing plate 60 is attached to the front surface of the liquid crystal panel 30, and a second absorption polarizing plate 50 is attached to the rear surface. Therefore, the first absorption polarizing plate 60 is a polarizing plate that transmits the second polarization component and absorbs the first polarization component, and the second absorption polarizing plate 50 described later absorbs the second polarization component and absorbs the second polarization component. It is assumed that the polarizing plate transmits one polarization component.
  • the light guide plate 20 is formed of a transparent resin such as polymethyl methacrylate (PMMA) or polycarbonate (polycarbonate: PC).
  • PMMA polymethyl methacrylate
  • PC polycarbonate
  • each LED is arrange
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the light guide plate 20 included in the display 110 shown in FIG.
  • the wire grid 70 is embedded in a region (first region) near the back surface of the light guide plate 20 so that the surface thereof is substantially flush with the surface of the light guide plate 20.
  • the wire grid 70 is formed by arranging a plurality of metal wires in parallel.
  • the electric field vector of light transmits a polarized light component perpendicular to the wire among the polarized light components, and the polarized light component of the electric field vector is parallel to the wire. It functions as a reflective polarizer that reflects. Therefore, in this specification, the wire grid 70 will be described as a reflective polarizer that transmits the first polarization component and reflects the second polarization component.
  • the wire grid 70 may be completely embedded in the light guide plate 20.
  • a diffusion agent 27 is added to the resin in the region (second region) sandwiched between the front surface of the light guide plate 20 and the front side of the wire grid 70, that is, the front surface and the dotted line shown in FIG. Yes. However, no diffusing agent 27 is added to the resin in the region where the wire grid 70 is embedded, which is sandwiched between the dotted line and the surface on the back side.
  • the diffusing agent is transparent particles such as silica and preferably has a diameter of about several tens to several hundreds of ⁇ m, more preferably about 20 ⁇ m to 300 ⁇ m.
  • the diffusing agent 27 is preferably spherical, but may be conical or pyramidal.
  • FIG. 4 is a diagram showing diffuse reflection when light enters the diffusing agent 27 in the light guide plate 20 shown in FIG.
  • the light quantity in the light-guide plate 20 increases compared with before diffuse reflection. For this reason, the region where the density of the added diffusing agent 27 is higher, the more light is diffusely reflected by the diffusing agent 27, so that more first and second polarization components are generated.
  • the density of the diffusing agent 27 is increased near the center of the light guide plate 20 and decreased toward the periphery, or the density of the diffusing agent is made constant within a predetermined range from the center of the light guide plate 20. Alternatively, it may be made smaller outside. As a result, the amount of light transmitted through the vicinity of the center of the liquid crystal panel 30 increases, so that the quality of the displayed image can be improved.
  • the diffusing agent 27 is not added to the resin in the region where the wire grid 70 is embedded. This is because, if the diffusing agent 27 is added to the resin in the region where the wire grid 70 is embedded, the first light component is selected by the wire grid 70 when transmitting only the first polarization component to the back side. This is to prevent the first polarized component from being diffused and reflected by the diffusing agent 27 to generate the second polarized component and to be emitted to the back side of the display 110 together with the first polarized component.
  • the wire grid 70 is embedded in the light guide plate 20, it is possible to prevent the wire grid 70 from being damaged. Thereby, the wire grid 70 can be used for a long time without impairing the function as a reflective polarizer.
  • FIG. 5 is a diagram showing light transmission / absorption when the pixel Pij of the liquid crystal panel 30 is on in the display 110 of the present embodiment
  • FIG. 6 is a diagram of the liquid crystal panel 30 in the display 110 of the present embodiment. It is a figure which shows permeation
  • first and second polarization components included in the light emitted from the light source 10 into the light guide plate 20 are respectively applied to the wire grid 70 embedded in the light guide plate 20 and the reflective polarizing plate 40 disposed on the front side.
  • first polarization component and the second polarization component incident on the wire grid 70 will be described.
  • the first light emitted from the light guide plate 20 is referred to as “primary light”, is reflected by the wire grid 70 or the reflective polarizing plate 40, returns to the light guide plate 20, and is emitted from the light guide plate 20 again.
  • the emitted light is called “secondary light”.
  • the first polarization component of the primary light incident on the wire grid 70 passes through the wire grid 70 and escapes to the back side.
  • the second polarization component is reflected by the wire grid 70 and returned to the light guide plate 20.
  • the light guide plate 20 generates a first polarization component and a second polarization component of the secondary light from the returned second polarization component, and emits them toward the reflective polarizing plate 40.
  • the first polarized component of the secondary light incident on the reflective polarizing plate 40 is transmitted through the reflective polarizing plate 40 and travels toward the second absorbing polarizing plate 50.
  • the second polarization component of the secondary light is reflected by the reflective polarizing plate 40 and returned to the light guide plate 20 again.
  • the light guide plate 20 generates a first polarization component and a second polarization component of the secondary light from the returned second polarization component of the secondary light, and emits them toward the wire grid 70.
  • the first polarization component of the first and second polarization components incident on the wire grid 70 or the reflection type polarizing plate 40 is transmitted through the wire grid 70 or the reflection type polarization plate 40, and the second polarization The component repeats reflection between the wire grid 70 and the reflective polarizing plate 40.
  • the first and second polarized light components of the primary light incident on the reflective polarizing plate 40 from the light guide plate 20 the first polarized light component is transmitted through the reflective polarizing plate 40 in the same manner as described above. Heading toward the two-absorption polarizing plate 50.
  • the second polarization component is reflected by the reflective polarizing plate 40 and returned to the light guide plate 20.
  • the light guide plate 20 generates the first polarization component and the second polarization of the secondary light from the returned second polarization component of the primary light, and outputs them to the wire grid 70.
  • the first polarization component is transmitted through the wire grid 70 or the reflective polarizing plate 40, and the second polarization component is repeatedly reflected between the wire grid 70 and the reflective polarizing plate 40.
  • the first polarization components of the primary light and the secondary light incident on the reflective polarizing plate 40 are transmitted through the reflective polarizing plate 40 toward the second absorption polarizing plate 50.
  • the second polarization component is repeatedly reflected between the wire grid 70 and the reflective polarizing plate 40 and returned to the light guide plate 20, and the light guide plate 20 generates the first polarization component and the second polarization component of the secondary light. Used for.
  • the first polarized light component of the primary light and the first polarized light component of the secondary light incident on the second absorption polarizing plate 50 are transmitted through the second absorption polarizing plate 50 and incident on the on-state pixel Pij of the liquid crystal panel 30.
  • the pixel Pij in the on state emits toward the first absorption polarizing plate 60 without changing the polarization state of the first polarization component.
  • the first absorption polarizing plate 60 absorbs the first polarization component, the first polarization component incident on the first absorption polarization plate 60 is absorbed and cannot be transmitted to the front side.
  • the screen corresponding to the pixel Pij in the on state is in a black display state in which light is shielded.
  • the first polarization component of the primary light and the secondary light out of the light emitted from the light guide plate 20 enters the off-state pixel Pij of the liquid crystal panel 30.
  • the off-state pixel Pij converts the incident first polarization component into a second polarization component and emits the converted light toward the first absorption-type polarizing plate 60. Since the first absorption type polarizing plate 60 transmits the second polarization component of the incident light, the second polarization component is transmitted to the front side.
  • the screen corresponding to the off-state pixel Pij is in a white display state in which the backlight is transmitted.
  • the pixel to which the signal voltage generated based on the image data DA is written is turned on, and the corresponding screen is displayed in black.
  • pixels for which no signal voltage has been written are turned off, and the corresponding screen is in a white display state.
  • a monochrome (black and white) image composed of a black display screen and a white display screen is displayed on the liquid crystal panel 30. Therefore, the viewer on the front side can visually recognize a monochrome image based on the image signal DV.
  • a color filter is formed on the liquid crystal panel 30, a color image is displayed.
  • the light reaching the front side of the display 110 includes not only the second polarization component converted from the first polarization component of the primary light but also the second polarization component converted from the first polarization component of the secondary light. included. As a result, the amount of light reaching the front side increases, so that the contrast of the displayed monochrome image is improved.
  • the first polarization components of the primary light and the secondary light are transmitted through the wire grid 70 and reach the back side.
  • the viewer on the back side of the display 110 appears to emit light on the back of the display 110.
  • FIG. 7 is a diagram showing light transmission / absorption when the light source 10 is turned off and all the pixels Pij of the liquid crystal panel 30 are turned off in the display 110 used in the present embodiment.
  • the second polarization component is reflected by the wire grid 70 among the light from the object existing on the back surface of the display 110, but the first polarization component is reflected by the light guide plate 20 including the wire grid 70.
  • the light passes through the mold polarizing plate 40 and the second absorption polarizing plate 50 in order, and enters the off-state pixel Pij of the liquid crystal panel 30.
  • the off-state pixel Pij converts the incident first polarization component into a second polarization component and emits the converted light toward the first absorption-type polarizing plate 60. Since the first absorption polarizing plate 60 transmits the second polarization component, the incident second polarization component reaches the front side. In this case, since all the pixels Pij of the liquid crystal panel 30 are in the off state, the screen corresponding to these pixels is in a white display state, and light incident from the back side is transmitted to the front side. Thereby, the entire back surface of the display 110 functions as a transparent display, and a viewer on the front side can visually recognize an object existing on the back surface of the display 110 through the liquid crystal panel 30.
  • the back side of the display 110 becomes a mirror surface and functions as a mirror. For this reason, the viewer on the back side can visually recognize an object reflected on the back side of the display 110.
  • the wire grid 70 is embedded in a region near the back side of the light guide plate 20.
  • the wire grid 70 having the function of the reflection type polarizing plate 270 and the light guide plate 220, which have conventionally been separate components, are integrated.
  • the assembly time can be shortened.
  • the manufacturing cost of the liquid crystal display device 100 can be reduced.
  • the wire grid 70 is embedded in the light guide plate 20, it is difficult to be damaged and the function as a polarizer is not easily impaired.
  • a diffusing agent 27 is mixed in a region of the light guide plate 20 from the front surface to the front of the wire grid 70.
  • the 1st polarization component or 2nd polarization component which injected into the light-guide plate 20 is diffusely reflected by the diffusing agent 27, and a 1st and 2nd polarization component is produced
  • the light guide plate 20 is not added with the diffusing agent 27 in the region where the wire grid 70 is embedded, only the first polarization component of the light incident on the light guide plate 20 is transmitted to the back side of the display 110. Can be made.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration of the display 120 included in the liquid crystal display device 100 according to the modification of the present embodiment.
  • the display 120 of this modification unlike the display 110 shown in FIG. 2, the reflective polarizing plate 40 disposed between the light guide plate 20 and the second absorption polarizing plate 50 is eliminated. ing. As a result, since the number of components of the display 120 is reduced, the assembly time can be further shortened.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration of a first modification of the light guide plate 20 used in the display 110 of the liquid crystal display device 100 illustrated in FIG. 2.
  • the wire grid 70 is formed on the rear surface, and the light extraction shape 26 is formed on the front surface.
  • the light guide plate 21 of this modification has the same effect as the light guide plate 20 of the above embodiment.
  • Specific shapes of the light extraction shape 26 include a convex shape 28 such as a transparent ink dot having a size of about several ⁇ m as shown in FIG. 10 and a size of about several ⁇ m as shown in FIG. And a concave shape 29 such as a pyramid or cone.
  • the dots are formed by printing using an ink jet printer.
  • the concave shape is formed by processing or cutting the surface of the light guide plate 20 with laser light.
  • FIG. 12 is a diagram showing a configuration of a second modification of the light guide plate 20 used in the display 110 of the liquid crystal display device 100 shown in FIG.
  • the wire grid 70 is formed on the surface on the back side, and the diffusing agent 27 such as silica is added to the entire resin constituting the light guide plate 22. ing.
  • the light incident on the light guide plate 22 from the light source 10 is diffused and reflected by the diffusing agent 27, so that a larger amount of light is generated and emitted from the light guide plate 22.
  • the light guide plate 22 of this modification also has the same effect as the light guide plate 21 of the first modification.
  • moire caused by the light extraction shape 26, which is seen when the light guide plate 21 of the first modification is used is eliminated and displayed on the display 110. Display quality of the image can be improved.
  • FIG. 13 is a diagram showing a configuration of a second modification of the light guide plate 20 used in the display 110 of the liquid crystal display device 100 shown in FIG.
  • the light guide plate 23 of the present modification is made of glass instead of resin, and the wire grid 70 is formed on the back surface of the light guide plate 23. Since the glass has a higher hardness than a resin such as PMMA, the surface of the light guide plate 23 is hardly damaged. Thereby, the display quality of the image displayed on the display 110 can be kept high.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating a configuration of a fourth modification of the light guide plate 20 used in the display 110 of the liquid crystal display device 100 illustrated in FIG. 3.
  • a light extraction shape 26 is formed on the front surface of the light guide plate 20 of the present embodiment.
  • the light guide plate 24 has the same effect as the light guide plate 20 of this embodiment.
  • the light utilization efficiency in the light guide plate 24 can be improved.
  • the formation of the light extraction shape 26 on the surface of the light guide plate 24 may also be applied to the light guide plates 22 and 23 of the second and third modifications.
  • the present invention is applied to a display device having a see-through display with a transparent background.
  • DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Light source 20-24 ... Light guide plate 26 ... Light extraction shape 27 ... Diffusing agent 28 ... Convex shape 29 ... Concave shape 30 ... Liquid crystal panel (image display part) DESCRIPTION OF SYMBOLS 40 ... Reflective type polarizing plate 50 ... 2nd absorption type polarizing plate 60 ... 1st absorption type polarizing plate 70 ... Wire grid (reflection type polarizer) DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Liquid crystal display device 110, 120 ... Display (see-through display) DESCRIPTION OF SYMBOLS 111 ... Display control circuit 112 ... Memory 112 ... Scanning signal line drive circuit 114 ... Data signal line drive circuit 530 ... Organic EL panel

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Abstract

構成部品点数を少なくすることによって低コストで製造可能なシースルーディスプレイを備える表示装置を提供する。　シースルー表示が可能なディスプレイ１１０において、従来、別の構成部品であった反射型偏光板の機能を有するワイヤグリッド７０と一体的に形成された導光板２０を使用する。これにより、ディスプレイ１１０の構成部品点数が少なくなり、その組み立て時間を短縮することができる。その結果、液晶表示装置１００の製造コストを低減することができる。

Description

表示装置
　本発明は、表示装置に関し、特に、背景が透けて見えるシースルーディスプレイを備えた表示装置に関する。
　近年、画像を表示するだけではなく、画面を通してディスプレイの背面にある物体を視認することが可能なシースルーディスプレイ（透明ディスプレイ）と呼ばれるディスプレイの開発が活発に進められている。シースルーディスプレイを実現するための方式として、液晶パネルを用いる方式、有機ＥＬ（Electro-Luminescence）パネルを用いる方式などの様々な方式が提案されている。例えば、特許文献１に記載されたシースルーディスプレイとして機能するディスプレイ２１０の構成は、図１５に示すように、導光板２２０を挟むようにして、導光板２２０の前面側および背面側に第１および第２反射型偏光板４０、２７０がそれぞれ配置されている。第１および第２反射型偏光板４０、２７０はいずれも、特定の偏光方向を有する偏光成分を反射すると共に、当該特定の偏光成分の偏光方向と直交する偏光方向を有する偏光成分を透過する偏光板である。また、導光板２２０の端部には、光源１０が取り付けられている。また、液晶パネル３０の前面側および背面側に第１および第２吸収型偏光板６０、５０がそれぞれ配置されている。第１および第２吸収型偏光板６０、５０はいずれも、特定の偏光成分を吸収し、当該特定の偏光成分と直交する偏光成分を透過する偏光板である。
　このようなディスプレイ２１０は、特許文献１に示されているように、液晶パネル３０に印加する信号電圧および光源１０の点灯／消灯を制御することによって、外部から与えられる画像信号に基づく画像を表示したり、背面側から入射する背景光を前面側に透過したりすることができる。これにより、ディスプレイ２１０の前面側にいる視聴者はバックライト光が照射された液晶パネル３０に表示される画像を視認するだけでなく、光源１０が消灯状態のときに前面側に透過した背景光によって背景を視認することもできる。
国際公開第２０１５／０５３０２３号
　しかし、特許文献１に記載されたディスプレイ２１０では、液晶パネル３０の背面側に、液晶パネル３０にバックライト光を照射する導光板２２０と、特定の偏光方向を有する偏光成分を透過させると共に、当該偏光成分と直交する偏光成分を反射する機能を有する第２反射型偏光板２７０とが分離して配置されている。このため、ディスプレイ２１０の構成部品点数が多くなり、その組み立て時間も長くなる。これにより、ディスプレイ２１０の製造コストが高くなる。
　そこで、本発明は、構成部品点数を少なくすることによって低コストで製造可能なシースルーディスプレイを備える表示装置を提供することを目的とする。
　本発明の第１の局面は、背景が透けて見える透明表示が可能なディスプレイを備えた表示装置であって、
　光源光を出射する光源と、
　前記光源から入射した光源光を前記ディスプレイの前面側または背面側に出射する導光板と、
　画像を表示するために外部から与えられる画像信号に基づいて前記導光板から出射される光源光を透過させることにより画像を表示すると共に、背面側から入射する背景光を前面側へ透過して背景を表示することが可能な画像表示部とを備え、
　前記導光板の背面に、反射型偏光子として機能するワイヤグリッドが前記導光板と一体的に設けられていることを特徴とする。
　本発明の第２の局面は、本発明の第１の局面において、
　前記導光板は樹脂によって形成され、前記導光板の背面側の表面から前記ワイヤグリッドの埋め込みが可能な深さを有する第１領域と、前記第１領域と前面側の表面とによって挟まれた第２領域とを有し、
　前記第１領域には前記ワイヤグリッドが埋め込まれ、前記第２領域には入射光を拡散反射することによって偏光状態の異なる複数の光を生成する拡散剤が添加されていることを特徴とする。
　本発明の第３の局面は、本発明の第２の局面において、
　前記導光板の前面側の表面に複数の光取り出し形状が設けられていることを特徴とする。
　本発明の第４の局面は、本発明の第１の局面において、
　前記ワイヤグリッドは、前記導光板の背面側の表面上に設けられていることを特徴とする。
　本発明の第５の局面は、本発明の第４の局面において、
　前記導光板の前面側の表面に複数の光取り出し形状が設けられていることを特徴とする。
　本発明の第６の局面は、本発明の第５の局面において、
　前記光取り出し形状は、凸型形状または凹型形状であることを特徴とする。
　本発明の第７の局面は、本発明の第４の局面において、
　前記導光板は樹脂によって形成され、入射光を拡散反射することによって偏光状態の異なる光を生成する拡散剤が前記導光板の全体に添加されていることを特徴とする。
　本発明の第８の局面は、本発明の第４の局面において、
　前記導光板はガラスによって形成されていることを特徴とする。
　本発明の第９の局面は、本発明の第７または第８の局面において、
　前記導光板の前面側の表面に複数の光取り出し形状が設けられていることを特徴とする。
　上記第１の局面によれば、従来、別の構成部品であった反射型偏光板の機能を有するワイヤグリッドと導光板とが一体化されたので、ディスプレイの構成部品点数が少なくなり、その組み立て時間を短縮することができる。その結果、表示装置の製造コストを低減することができる。
　上記第２の局面によれば、ワイヤグリッドは導光板の第１領域に埋め込まれているので、傷がつきにくく、偏光子としての機能が損なわれにくい。一方、導光板のうち前面側の表面からワイヤグリッドの手前までの第２領域には拡散剤が混入されている。これにより、導光板に入射した第１偏光成分または第２偏光成分が拡散剤によって拡散反射され、第１および第２偏光成分が生成される。このため、導光板から出射される光量が多くなり、画像の表示品位を向上させることができる。
　上記第３の局面によれば、導光板から外部に光を取り出しやすくなる。
　上記第４の局面によれば、第１の局面と同様の効果が得られる。
　上記第５の局面によれば、第４の局面においても第３の局面と同様の効果が得られる。
　上記第６の局面によれば、第５の局面と同様の効果が得られる。
　上記第７の局面によれば、導光板に入射した第１偏光成分または第２偏光成分が拡散剤によって拡散反射され、第１および第２偏光成分が生成される。このため、導光板から出射される光量が多くなり、画像の表示品位を向上させることができる。また、光取り出し形状を所定の周期で配置した際に発生するモアレが、本局面では抑制されるので、ディスプレイに表示される画像の表示品位を向上させることができる。
　上記第８の局面によれば、ガラスは、樹脂と比べて硬度が高いので、導光板の表面に傷がつきにくくなる。これにより、ディスプレイに表示される画像の表示品位を高く保つことができる。
　上記第９の局面によれば、第７または第８の局面においても、第３の局面と同様の効果が得られる。
本発明の実施形態に係る液晶表示装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係る液晶表示装置に含まれるディスプレイの構成を示す図である。 図２に示すディスプレイに含まれる導光板の断面図である。 図２に示すディスプレイに含まれる導光板内で拡散剤に光が入射したときの拡散反射を示す図である。 実施形態のディスプレイにおいて、液晶パネルの画素がオン状態の場合における光の透過／吸収を示す図である。 実施形態のディスプレイにおいて、液晶パネルの画素がオフ状態の場合における光の透過／吸収を示す図である。 実施形態で使用したディスプレイにおいて、光源を消灯し、液晶パネルのすべての画素をオフ状態にしたときの光の透過／吸収を示す図である。 実施形態の変形例に係る液晶表示装置に含まれるディスプレイの構成を示す図である。 図２に示す液晶表示装置のディスプレイに使用される導光板の第１の変形例の構成を示す図である。 図９に示す光取り出し形状に含まれる凸型形状が形成された導光板を示す図である。 図９に示す光取り出し形状に含まれる凹型形状が形成された導光板を示す図である。 図２に示す液晶表示装置のディスプレイに使用される導光板の第２の変形例の構成を示す図である。 図２に示す液晶表示装置のディスプレイに使用される導光板の第３の変形例の構成を示す図である。 図２に示す液晶表示装置のディスプレイに使用される導光板の第４の変形例の構成を示す図である。 従来の液晶表示装置のディスプレイに使用される導光板の構成を示す図である。
＜１．実施形態＞
＜１．１　液晶表示装置の構成＞
　図１は、本発明の実施形態に係る液晶表示装置１００の構成を示すブロック図である。図１に示すように、液晶表示装置１００は、透明表示が可能なディスプレイ１１０、表示制御回路１１１、走査信号線駆動回路１１２、データ信号線駆動回路１１３、および光源駆動回路１１４を備えたアクティブマトリクス型の表示装置である。なお、ディスプレイ１１０には、液晶パネル３０と共に、光源１０が取り付けられた導光板や各種の偏光板などが含まれるが、それらを含むディスプレイ１１０の構成については後述する。
　ディスプレイ１１０に含まれる液晶パネル３０には、ｎ本の走査信号線Ｇ１～Ｇｎ、ｍ本のデータ信号線Ｓ１～Ｓｍ、および、（ｍ×ｎ）個の画素Ｐｉｊが形成されている。ここで、ｎおよびｍは２以上の整数であり、ｉは１以上であってｍ以下の整数であり、ｊは１以上であってｎ以下の整数である。走査信号線Ｇ１～Ｇｎは互いに平行に配置され、データ信号線Ｓ１～Ｓｍは走査信号線Ｇ１～Ｇｎと交差するように互いに平行に配置されている。走査信号線Ｇｉとデータ信号線Ｓｊの各交点近傍には、画素Ｐｉｊがそれぞれ配置されている。このように（ｍ×ｎ）個の画素Ｐｉｊは、行方向にｍ個ずつ、列方向にｎ個ずつ、マトリクス状に配置されている。走査信号線Ｇｉはｉ行目に配置されたｍ個の画素Ｐｉｊに共通して接続され、データ信号線Ｓｊはｊ列目に配置されたｎ個の画素Ｐｉｊに共通して接続されている。なお、ディスプレイ１１０にカラー画像を表示する場合には、液晶パネル３０の表面にカラーフィルタ（図示しない）が形成されたディスプレイを使用する。
　液晶表示装置１００の表示制御回路１１１には、外部から水平同期信号、垂直同期信号などの制御信号ＣＳ１と画像信号ＤＶが入力される。表示制御回路１１１は、制御信号ＣＳ１に基づき、走査信号線駆動回路１１２に対してゲートスタートパルス信号、ゲートクロック信号などの制御信号ＣＳ２を出力し、データ信号線駆動回路１１３に対してソーススタートパルス信号、ソースクロック信号、ラッチストローブ信号などの制御信号ＣＳ３および画像データＤＡを出力する。
　また、表示制御回路１１１は、画像信号ＤＶと制御信号ＣＳ１に基づき、光源駆動回路１１４を制御するための制御信号ＣＳ４を生成し光源駆動回路１１４に出力する。光源駆動回路１１４は、制御信号ＣＳ４に基づき、液晶パネル３０の端部に取り付けられたバックライト用の光源１０を駆動する。これにより、バックライト用の光源１０は、背面側から液晶パネル３０に向けてバックライト光を出射する。
＜１．２　シースルーディスプレイの構成＞
　図２は、本発明の実施形態に係る液晶表示装置１００に含まれるディスプレイ１１０の構成を示す図である。図２に示すように、シースルーディスプレイとして機能するディスプレイ１１０では、前面側から背面側に向かって、第１吸収型偏光板６０、液晶パネル３０、第２吸収型偏光板５０、反射型偏光板４０、および導光板２０がこの順で配置されている。導光板２０は、図１５に示す導光板２２０と異なり、背面側に反射型偏光子として機能するワイヤグリッド７０が一体的に形成された導光板である。なお、液晶パネル３０と、液晶パネル３０を挟むように配置された第１および第２吸収型偏光板をまとめて「画像表示部」という場合がある。
　なお、本明細書では、液晶パネル３０はノーマリホワイト型であるとして説明するが、ノーマリブラック型であってもよい。また、本明細書では、光源１０から出射される光は直線偏光の光であるとして説明する。直線偏光の光は、その電界ベクトルが互いに直交する２つの偏光成分を含む。そこで、以下の説明では、電界ベクトルの振動方向が特定の方向に振動する偏光成分を「第１偏光成分」といい、電界ベクトルの振動方向が当該特定の方向と直交する方向に振動する偏光成分を「第２偏光成分」という。なお、光源光は直線偏光でなくてもよく、例えば円偏光や楕円偏光であってもよい。
　ノーマリホワイト型の液晶パネル３０では、各画素Ｐｉｊは、オフ状態（信号電圧が書き込まれていない状態または０Ｖの信号電圧が書き込まれている状態）のときに透明になり、印加する信号電圧が高くなるのに伴って光の透過率が低下する。液晶パネル３０の前面側の表面には第１吸収型偏光板６０が貼り付けられており、背面側の表面には第２吸収型偏光板５０が貼り付けられている。そこで、第１吸収型偏光板６０は、第２偏光成分を透過し第１偏光成分を吸収する偏光板とし、後述する第２吸収型偏光板５０は、逆に第２偏光成分を吸収し第１偏光成分を透過する偏光板であるとする。
　導光板２０は、例えばポリメチルメタクリレート（Polymethyl methacrylate：ＰＭＭＡ）やポリカーボネート（polycarbonate：ＰＣ）などの透明樹脂によって形成され、導光板２０の端部には、例えば赤色、緑色、青色の各ＬＥＤ（Light Emitting Device）を直線状に配置した光源１０が取り付けられている。このため、光源１０から出射された第１偏光成分と第２偏光成分とを含む光は、導光板２０に入射すると、その表面で全反射しながら進み、導光板２０の前面側の表面からディスプレイ１１０の前面側に出射されたり、背面側の表面からディスプレイ１１０の背面側に出射されたりする。なお、各ＬＥＤは導光板２０の端部に配置されているので、ディスプレイ１１０の背面側から入射した背景光はＬＥＤによって遮られることなく導光板２０を透過することができる。
　図３は、図２に示すディスプレイ１１０に含まれる導光板２０の断面図である。図３に示すように、ワイヤグリッド７０は、導光板２０の背面側の表面近くの領域（第１領域）に、その表面が導光板２０の表面とほぼ同一平面になるように埋め込まれている。ワイヤグリッド７０は、複数本の金属ワイヤが平行に配列されたものであり、各偏光成分のうち光の電界ベクトルがワイヤに垂直な偏光成分を透過させ、電界ベクトルがワイヤに平行な偏光成分を反射する反射型偏光子として機能する。そこで、本明細書では、ワイヤグリッド７０は、第１偏光成分を透過し、第２偏光成分を反射する反射型偏光子として説明する。なお、ワイヤグリッド７０は導光板２０内に完全に埋め込まれていてもよい。
　導光板２０の前面側の表面からワイヤグリッド７０の手前まで、すなわち前面側の表面と図３に示す点線とによって挟まれた領域（第２領域）の樹脂には、拡散剤２７が添加されている。しかし、点線と背面側の表面とに挟まれた、ワイヤグリッド７０が埋め込まれている領域の樹脂には拡散剤２７は全く添加されていない。拡散剤は、シリカなどの透明な粒子であり、その直径は数十μｍから数百μｍ程度のものが好ましく、さらに略２０μｍ～３００μｍのものがより好ましい。また、拡散剤２７の形状は、球状のものが好ましいが、円錐状または角錐状のものであってもよい。
　図４は、図３に示す導光板２０内で拡散剤２７に光が入射したときの拡散反射を示す図である。図４に示すように、第１偏光成分または第２偏光成分のいずれかの光が拡散剤２７に入射すれば、拡散剤２７によって拡散反射され、第１偏光成分と第２偏光成分の光が生成される。これにより、拡散反射前に比べて導光板２０内の光量が増加する。このため、添加された拡散剤２７の密度が高い領域ほど、拡散剤２７によって拡散反射される光が多くなるので、より多くの第１および第２偏光成分が生成される。このため、拡散剤２７の密度を導光板２０の中央付近で高くし、周辺部に行くほど低くなるようにしたり、導光板２０の中央から所定の範囲内で拡散剤の密度を一定にし、それよりも外側で小さくなるようにしたりしてもよい。これにより、液晶パネル３０の中央付近を透過する光量が多くなるので、表示される画像の品位を向上させることができる。
　また、ワイヤグリッド７０が埋め込まれた領域の樹脂には拡散剤２７が添加されていない。これは、ワイヤグリッド７０が埋め込まれた領域の樹脂に拡散剤２７が添加されていれば、光源光のうち第１偏光成分だけを背面側に透過させる際に、ワイヤグリッド７０によって選択された第１偏光成分が拡散剤２７によって拡散反射されることにより、第２偏光成分が生成され、第１偏光成分と共にディスプレイ１１０の背面側に出射されることを防止するためである。
　また、ワイヤグリッド７０は導光板２０内に埋め込まれているので、ワイヤグリッド７０に傷がつくことを抑制できる。これにより、ワイヤグリッド７０は、反射型偏光子としての機能を損なわれることなく長期間使用することができる。
＜１．３　シースルーディスプレイにおける光の透過／吸収＞
＜１．３．１　液晶パネルに画像信号が与えられているときの光の透過／吸収＞
　図５は、本実施形態のディスプレイ１１０において、液晶パネル３０の画素Ｐｉｊがオン状態の場合における光の透過／吸収を示す図であり、図６は、本実施形態のディスプレイ１１０において、液晶パネル３０の画素Ｐｉｊがオフ状態の場合における光の透過／吸収を示す図である。
　まず、図５を参照して、液晶パネル３０の画素Ｐｉｊがオン状態のときの第１および第２偏光成分の透過／吸収について説明する。光源１０から導光板２０内に出射された光に含まれる第１および第２偏光成分は、導光板２０内に埋め込まれたワイヤグリッド７０と、前面側に配置された反射型偏光板４０にそれぞれ入射する。まず、ワイヤグリッド７０に入射する第１偏光成分および第２偏光成分について説明する。なお、以下の説明において、導光板２０から最初に出射された光を「一次光」といい、ワイヤグリッド７０または反射型偏光板４０によって反射されて導光板２０に戻り、再び導光板２０から出射された光を「二次光」という。
　ワイヤグリッド７０に入射した一次光の第１偏光成分は、ワイヤグリッド７０を透過して背面側に抜けていく。これに対し、第２偏光成分はワイヤグリッド７０によって反射され、導光板２０に戻される。導光板２０は、戻された第２偏光成分から二次光の第１偏光成分と第２偏光成分を生成し、それらを反射型偏光板４０に向けて出射する。
　反射型偏光板４０に入射した二次光の第１偏光成分は、反射型偏光板４０を透過し、第２吸収型偏光板５０に向かう。一方、二次光の第２偏光成分は、反射型偏光板４０によって反射され、再び導光板２０に戻される。導光板２０は、戻された二次光の第２偏光成分から二次光の第１偏光成分と第２偏光成分を生成し、それらをワイヤグリッド７０に向けて出射する。以下、同様にして、ワイヤグリッド７０または反射型偏光板４０に入射した第１および第２偏光成分のうち、第１偏光成分だけがワイヤグリッド７０または反射型偏光板４０を透過し、第２偏光成分はワイヤグリッド７０と反射型偏光板４０との間で反射を繰り返す。
　また、導光板２０から反射型偏光板４０に入射した一次光の第１および第２偏光成分についても、上記の場合と同様に、第１偏光成分は反射型偏光板４０を透過して、第２吸収型偏光板５０に向かう。第２偏光成分は反射型偏光板４０によって反射され、導光板２０に戻される。導光板２０は、戻された一次光の第２偏光成分から二次光の第１偏光成分と第２偏光を生成し、それらをワイヤグリッド７０に出射する。以下同様にして、第１偏光成分は、ワイヤグリッド７０または反射型偏光板４０を透過し、第２偏光成分はワイヤグリッド７０と反射型偏光板４０との間で反射を繰り返す。
　このようにして、反射型偏光板４０に入射した一次光および二次光の第１偏光成分は、反射型偏光板４０を透過して第２吸収型偏光板５０に向かう。第２偏光成分は、ワイヤグリッド７０と反射型偏光板４０との間で繰り返し反射されて導光板２０に戻され、導光板２０で二次光の第１偏光成分および第２偏光成分を生成するために使用される。
　第２吸収型偏光板５０に入射した一次光の第１偏光成分および２次光の第１偏光成分は、第２吸収型偏光板５０を透過し、液晶パネル３０のオン状態の画素Ｐｉｊに入射する。オン状態の画素Ｐｉｊは、第１偏光成分の偏光状態を変えることなく、第１吸収型偏光板６０に向けて出射する。しかし、第１吸収型偏光板６０は第１偏光成分を吸収するので、第１吸収型偏光板６０に入射した第１偏光成分は吸収され、前面側に透過できない。これにより、オン状態の画素Ｐｉｊに対応する画面は遮光された黒表示状態になる。
　次に、図６を参照して、オフ状態の画素Ｐｉｊにおける第１偏光成分および第２偏光成分の透過／吸収について説明する。この場合も、図５の場合と同様にして、導光板２０から出射された光のうち、一次光および二次光の第１偏光成分が液晶パネル３０のオフ状態の画素Ｐｉｊに入射する。オフ状態の画素Ｐｉｊは、入射した第１偏光成分を第２偏光成分に変換し、第１吸収型偏光板６０に向けて出射する。第１吸収型偏光板６０は入射した光のうち第２偏光成分を透過させるので、第２偏光成分は前面側に透過する。これにより、オフ状態の画素Ｐｉｊに対応する画面はバックライト光を透過させる白表示状態になる。
　このように、液晶パネル３０の画素Ｐｉｊのうち、画像データＤＡに基づき生成された信号電圧が書き込まれた画素はオン状態になり、対応する画面は黒表示状態になる。一方、信号電圧が書き込まれなかった画素はオフ状態になり、対応する画面は白表示状態になる。これにより、液晶パネル３０には黒表示状態の画面と白表示状態の画面とからなるモノクロ（白黒）の画像が表示される。このため、前面側にいる視聴者は、画像信号ＤＶに基づくモノクロの画像を視認することができる。また、液晶パネル３０にカラーフィルタが形成されている場合には、カラー画像が表示される。
　なお、ディスプレイ１１０の前面側に到達する光には、一次光の第１偏光成分から変換された第２偏光成分だけでなく、二次光の第１偏光成分から変換された第２偏光成分も含まれる。これにより、前面側に到達する光の光量が多くなるので、表示されるモノクロの画像のコントラストが向上する。
　このとき、一次光および二次光の第１偏光成分は、ワイヤグリッド７０を透過して背面側に到達する。これにより、ディスプレイ１１０の背面側にいる視聴者には、ディスプレイ１１０の背面が発光しているように見える。
＜１．３．２　液晶パネルに画像信号が与えられていないときの光の透過／吸収＞
　図７は、本実施形態で使用したディスプレイ１１０において、光源１０を消灯し、液晶パネル３０のすべての画素Ｐｉｊをオフ状態にしたときの光の透過／吸収を示す図である。図７を参照して、ディスプレイ１１０の背面に存在する物体からの光のうち、第２偏光成分はワイヤグリッド７０によって反射されるが、第１偏光成分はワイヤグリッド７０を含む導光板２０、反射型偏光板４０、および第２吸収型偏光板５０を順に透過し、液晶パネル３０のオフ状態の画素Ｐｉｊに入射する。オフ状態の画素Ｐｉｊは、入射した第１偏光成分を第２偏光成分に変換し、第１吸収型偏光板６０に向けて出射する。第１吸収型偏光板６０は第２偏光成分を透過させるので、入射した第２偏光成分は前面側に到達する。この場合、液晶パネル３０の画素Ｐｉｊはすべてオフ状態であるため、これらの画素に対応する画面が白表示状態になり、背面側から入射した光を前面側に透過させる。これにより、ディスプレイ１１０の背面全体が透明ディスプレイとして機能し、前面側にいる視聴者は、ディスプレイ１１０の背面に存在する物体を液晶パネル３０を通して視認することができる。
　また、ディスプレイ１１０の背面側から入射する光のうち、第２偏光成分はワイヤグリッド７０によって反射されるので、ディスプレイ１１０の背面はミラー面になり、鏡として機能する。このため、背面側にいる視聴者は、ディスプレイ１１０の背面に映る物体を視認することができる。
＜１．４　効果＞
　本実施形態によれば、導光板２０の背面側に近い領域にワイヤグリッド７０が埋め込まれている。これにより、図１５に示すように、従来、別の構成部品であった反射型偏光板２７０の機能を有するワイヤグリッド７０と導光板２２０とが一体化されたので、ディスプレイ１１０の構成部品点数が少なくなり、その組み立て時間を短縮することができる。その結果、液晶表示装置１００の製造コストを低減することができる。
　また、ワイヤグリッド７０は導光板２０内に埋め込まれているので、傷がつきにくく、偏光子としての機能が損なわれにくい。一方、導光板２０のうち前面側の表面からワイヤグリッド７０の手前までの領域には拡散剤２７が混入されている。これにより、導光板２０に入射した第１偏光成分または第２偏光成分が拡散剤２７によって拡散反射され、第１および第２偏光成分が生成される。このため、導光板２０から出射される光量が多くなり、画像の表示品位を向上させることができる。
　さらに、導光板２０は、ワイヤグリッド７０が埋め込まれた領域には、拡散剤２７が添加されていないので、導光板２０に入射した光のうち第１偏光成分だけをディスプレイ１１０の背面側に透過させることができる。
＜１．５　変形例＞
　図８は、本実施形態の変形例に係る液晶表示装置１００に含まれるディスプレイ１２０の構成を示す図である。図８に示すように、本変形例のディスプレイ１２０では、図２に示すディスプレイ１１０と異なり、導光板２０と第２吸収型偏光板５０との間に配置されていた反射型偏光板４０をなくしている。その結果、ディスプレイ１２０の構成部品点数が減るので、その組み立て時間をより短縮することができる。
＜２　導光板の変形例＞
＜２．１　第１の変形例＞
　図９は、図２に示す液晶表示装置１００のディスプレイ１１０に使用される導光板２０の第１の変形例の構成を示す図である。図３に示す導光板２０と異なり、導光板２１では、ワイヤグリッド７０は背面側の表面に形成され、前面側の表面には光取り出し形状２６が形成されている。導光板２１内をその表面で全反射しながら進む光が光取り出し形状２６に入射すると、全反射がおこらなくなり導光板２１から外部に光を取り出しやすくなる。これにより、本変形例の導光板２１は、上記実施形態の導光板２０と同様の効果を奏する。
　光取り出し形状２６の具体的な形状には、図１０に示すような大きさが数μｍ程度の透明なインクのドットなどの凸型形状２８や、図１１に示すような大きさが数μｍ程度の角錐や円錐などの凹型形状２９が含まれる。ドットは、インクジェットプリンタを使用して印刷することにより形成される。また、凹型形状は導光板２０の表面をレーザ光によって加工したり、切削したりすることによって形成される。
＜２．２　第２の変形例＞
　図１２は、図２に示す液晶表示装置１００のディスプレイ１１０に使用される導光板２０の第２の変形例の構成を示す図である。本変形例の導光板２２は、図３に示す導光板２０と異なり、ワイヤグリッド７０は背面側の表面に形成され、シリカなどの拡散剤２７は導光板２２を構成する樹脂の全体に添加されている。光源１０から導光板２２に入射した光は、拡散剤２７によって拡散反射されることにより、より多くの光量の光が生成され導光板２２から出射される。これにより、本変形例の導光板２２も、第１の変形例の導光板２１と同様の効果を奏する。さらに、本変形例の導光板２２を使用すれば、第１の変形例の導光板２１を使用した場合に見られる、光取り出し形状２６に起因するモアレの発生がなくなるので、ディスプレイ１１０に表示される画像の表示品位を向上させることができる。
＜２．３　第３の変形例＞
　図１３は、図２に示す液晶表示装置１００のディスプレイ１１０に使用される導光板２０の第２の変形例の構成を示す図である。本変形例の導光板２３は、図３に示す導光板２０と異なり、樹脂ではなくガラスからなり、ワイヤグリッド７０は導光板２３の背面側の表面に形成されている。ガラスは、ＰＭＭＡなどの樹脂と比べて硬度が高いので、導光板２３の表面に傷がつきにくくなる。これにより、ディスプレイ１１０に表示される画像の表示品位を高く保つことができる。
＜２．４　第４の変形例＞
　図１４は、図３に示す液晶表示装置１００のディスプレイ１１０に使用される導光板２０の第４の変形例の構成を示す図である。本変形例の導光板２４では、本実施形態の導光板２０の前面側の表面に光取り出し形状２６が形成されている。これにより、導光板２４は、本実施形態の導光板２０と同様の効果を奏する。さらに、導光板２４内の光を光取り出し形状２６によって前面側に取り出しやすくなるので、導光板２４内の光の利用効率を向上させることができる。このように、導光板２４の表面に光取り出し形状２６を形成することは、上記第２および第３の変形例の導光板２２、２３にも適用してもよい。
　本願は、２０１５年８月２７日に出願された「液晶表示装置およびその駆動方法」という名称の日本国特願２０１５－１８０４１８号に基づく優先権を主張する出願であり、この出願の内容は引用することによって本願の中に含まれる。
　本発明は、背景が透けて見えるシースルーディスプレイを備えた表示装置に適用される。
　１０　…　光源
　２０～２４　…　導光板
　２６　…　光取り出し形状
　２７　…　拡散剤
　２８　…　凸型形状
　２９　…　凹型形状
　３０　…　液晶パネル（画像表示部）
　４０　…　反射型偏光板
　５０　…　第２吸収型偏光板
　６０　…　第１吸収型偏光板
　７０　…　ワイヤグリッド（反射型偏光子）
　１００　…　液晶表示装置
　１１０、１２０　…　ディスプレイ（シースルーディスプレイ）
　１１１　…　表示制御回路
　１１２　…　メモリ
　１１２　…　走査信号線駆動回路
　１１４　…　データ信号線駆動回路
　５３０　…　有機ＥＬパネル

Claims (9)

  1. 　背景が透けて見える透明表示が可能なディスプレイを備えた表示装置であって、
    　光源光を出射する光源と、
    　前記光源から入射した光源光を前記ディスプレイの前面側または背面側に出射する導光板と、
    　画像を表示するために外部から与えられる画像信号に基づいて前記導光板から出射される光源光を透過させることにより画像を表示すると共に、背面側から入射する背景光を前面側へ透過して背景を表示することが可能な画像表示部とを備え、
    　前記導光板の背面に、反射型偏光子として機能するワイヤグリッドが前記導光板と一体的に設けられていることを特徴とする、表示装置。
  2. 　前記導光板は樹脂によって形成され、前記導光板の背面側の表面から前記ワイヤグリッドの埋め込みが可能な深さを有する第１領域と、前記第１領域と前面側の表面とによって挟まれた第２領域とを有し、
    　前記第１領域には前記ワイヤグリッドが埋め込まれ、前記第２領域には入射光を拡散反射することによって偏光状態の異なる複数の光を生成する拡散剤が添加されていることを特徴とする、請求項１に記載の表示装置。
  3. 　前記導光板の前面側の表面に複数の光取り出し形状が設けられていることを特徴とする、請求項２に記載の表示装置。
  4. 　前記ワイヤグリッドは、前記導光板の背面側の表面上に設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の表示装置。
  5. 　前記導光板の前面側の表面に複数の光取り出し形状が設けられていることを特徴とする、請求項４に記載の表示装置。
  6. 　前記光取り出し形状は、凸型形状または凹型形状であることを特徴とする、請求項５に記載の表示装置。
  7. 　前記導光板は樹脂によって形成され、入射光を拡散反射することによって偏光状態の異なる光を生成する拡散剤が前記導光板の全体に添加されていることを特徴とする、請求項４に記載の表示装置。
  8. 　前記導光板はガラスによって形成されていることを特徴とする、請求項４に記載の表示装置。
  9. 　前記導光板の前面側の表面に複数の光取り出し形状が設けられていることを特徴とする、請求項７または８に記載の表示装置。
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