JP2018180195A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】表示パネルの一方の面から、反対側の他方の面側の背景を視認可能であって、表示パネルに表示する画像の色の視認性を向上できる表示装置を提供する。【解決手段】表示装置は、第１透光性基板と第２透光性基板との間に封入される高分子分散型液晶を有する液晶層と、第１透光性基板及び第２透光性基板の少なくとも１つの側面に対向して配置される少なくとも１つの発光部と、所定の画角で視認される背景の色に応じて、背景に重なる画像の色を制御する表示制御部と、を含む。【選択図】図２

Description

本発明は、表示装置に関する。

特許文献１には、一対の透明基板の間に配置され、所定の屈折率異方性を有するとともに、透明基板に設けられた電極によって生じる電場に対する応答性が異なる複数の光変調素子を備える光変調層と、光変調層の側面から光変調層に所定の色の光を入射する光源と、を有している表示装置が記載されている。この光変調層は、電場が生じていないときは光源から入射した入射光を透過し、電場が生じているときは入射光を散乱して透明基板に射出する。

特開２０１６−８５４５２号公報

特許文献１に記載されている表示装置では、表示パネルの第１面から反対にある第２面側の背景に重ねて、表示する画像を表示する。背景の色と、表示する画像の色とが同じ色であると、表示する画像の視認性が低下する可能性がある。

本発明の目的は、表示パネルの一方の面から、反対側の他方の面側の背景を視認可能であって、表示パネルに表示する画像の視認性を向上できる表示装置を提供することにある。

一態様に係る表示装置は、第１透光性基板と、前記第１透光性基板と対向して配置される第２透光性基板と、前記第１透光性基板と前記第２透光性基板との間に封入される高分子分散型液晶を有する液晶層と、前記第１透光性基板及び前記第２透光性基板の少なくとも１つの側面に対向して配置される少なくとも１つの発光部と、前記第１透光性基板及び前記第２透光性基板を介して視認される背景の色に応じて、前記背景に重なる画像の色を制御する表示制御部と、を含む。

図１は、本実施形態に係る表示装置の一例を表す斜視図である。 図２は、図１の表示装置を表すブロック図である。 図３は、フィールドシーケンシャル方式において、光源が発光するタイミングを説明するタイミングチャートである。 図４は、画素電極への印加電圧と画素の散乱状態との関係を示す説明図である。 図５は、図１の表示装置の断面の一例を示す断面図である。 図６は、図１の表示装置の平面を示す平面図である。 図７は、図５の液晶層部分を拡大した拡大断面図である。 図８は、液晶層において非散乱状態を説明するための断面図である。 図９は、液晶層において散乱状態を説明するための断面図である。 図１０は、画素を示す平面図である。 図１１は、図１０のＢ１−Ｂ２の断面図である。 図１２は、発光部からの入射光を説明する図である。 図１３は、観察者、表示パネル及び背景の相互関係を説明するための説明図である。 図１４は、表示パネルの画角を説明するための説明図である。 図１５は、本実施形態の色変換処理方法を説明するフローチャートである。 図１６は、本実施形態の表示装置で、再現可能な再現ＨＳＶ空間を示す概念図である。 図１７は、再現ＨＳＶ色空間の色相と彩度との関係を示す概念図である。 図１８は、表示領域を分割した複数の背景領域を説明するための説明図である。 図１９は、本実施形態の表示例１を説明するための説明図である。 図２０は、本実施形態の表示例２を説明するための説明図である。 図２１は、本実施形態の表示例３を説明するための説明図である。 図２２は、本実施形態の表示例４を説明するための説明図である。 図２３は、本実施形態の変形例の色変換処理方法を説明するフローチャートである。 図２４は、表示領域を分割した複数の背景領域を説明するための説明図である。 図２５は、本実施形態の表示例５を説明するための説明図である。 図２６は、本実施形態の変形例１に係る表示装置の平面を示す平面図である。 図２７は、図２６のＣ１−Ｃ２の断面図である。 図２８は、本実施形態の変形例２に係る表示装置の平面を示す平面図である。 図２９は、図２８のＤ１−Ｄ２の断面図である。 図３０は、図２８のＥ１−Ｅ２の断面図である。

発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。

図１は、本実施形態に係る表示装置の一例を表す斜視図である。図２は、図１の表示装置を表すブロック図である。図３は、フィールドシーケンシャル方式において、光源が発光するタイミングを説明するタイミングチャートである。

図１に示すように、表示装置１は、表示パネル２と、サイド光源装置３と、後述する表示制御部５（図２参照）の一部を構成する駆動回路４とを少なくとも有する。図２に示すように、表示装置１は、図１に示す撮像装置６１、６２と、上位制御部９とをさらに有する。ここで、表示パネル２の平面の一方向がＰＸ方向とされ、ＰＸ方向と直交する方向がＰＹ方向とされ、ＰＸ−ＰＹ平面に直交する方向がＰＺ方向とされている。

表示パネル２は、第１透光性基板１０と、第２透光性基板２０と、液晶層５０（図５参照）とを備えている。第２透光性基板２０は、第１透光性基板１０の表面に垂直な方向（図１に示すＰＺ方向）に対向して配置される。液晶層５０（図５参照）は、第１透光性基板１０と、第２透光性基板２０と、封止部１９とで、後述する高分子分散型液晶が封止されている。

図１に示すように、表示パネル２において、封止部１９の内側が、表示領域となる。表示領域には、複数の画素Ｐｉｘがマトリクス状に配置されている。なお、本開示において、行とは、一方向に配列されるｍ個の画素Ｐｉｘを有する画素行をいう。また、列とは、行が配列される方向と直交する方向に配列されるｎ個の画素Ｐｉｘを有する画素列をいう。そして、ｍとｎとの値は、垂直方向の表示解像度と水平方向の表示解像度に応じて定まる。また、複数の走査線１２が行毎に配線され、複数の信号線１３が列毎に配線されている。

サイド光源装置３は、発光部３１を備えている。図２に示すように、光源制御部３２と、発光部３１及び光源制御部３２が配置される光源基板３３と、駆動回路４とは、表示制御部５を構成する。光源基板３３がフレキシブル基板であり、光源基板３３が光源制御部３２と駆動回路４とを電気的に接続する配線としても機能する（図２参照）。発光部３１と、光源制御部３２とは、光源基板３３内の配線で電気的に接続されている。

例えば、撮像装置６１、６２はＣＭＯＳ（Complementary metal oxide semiconductor）イメージセンサ又はＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサを有している。撮像装置６１は、ＰＺ方向の画像を撮像することができる。撮像装置６２は、撮像装置６１とは、反対側の画像を撮像することができる。

撮像装置６１は、図１に示すフレキシブル基板９５を介して、上位制御部９と接続されており、撮像装置６１が撮像した画像の情報を上位制御部９に伝送することができる。また、撮像装置６２は、フレキシブル基板９５を介して、上位制御部９と接続されており、撮像装置６２が撮像した画像の情報を上位制御部９に伝送することができる。

本実施形態において、撮像装置６１が観察者側の画像を撮像し、撮像装置６２が背景側の画像を撮像する。なお、表示パネル２は、ＰＺ方向の一方から他方へ視認することもできるし、ＰＺ方向の他方から一方へ視認することもできるので、撮像装置６１が背景側の画像を撮像し、撮像装置６２が観察者側の画像を撮像する。

上位制御部９は、例えば、ＣＰＵ(Central Processing Unit)と、ＲＡＭ(Random Access Memory)と、ＲＯＭ(Read Only Memory)と、を含む。上位制御部９は、ＣＰＵ(Central Processing Unit)により、種々の機能を実現し、例えば、画像出力部９１、背景出力部９４及び画角算出部９３の機能を実現する。

上位制御部９は、外部から供給される映像に基づいて、表示パネル２へ表示させるための画像の入力信号ＶＳを画像出力部９１から駆動回路４へフレキシブル基板９２を介して供給する。

また、上位制御部９は、画角算出部９３により、撮像装置６１で撮影した観視者の目の位置に基づいて画角を算出する。背景出力部９４は、撮像装置６２で撮影した背景画像から画角算出部９３で算出した画角の領域を切り出し、背景情報を生成する。そして、上位制御部９は、背景情報の信号ＥＬＶを背景出力部９４から駆動回路４へフレキシブル基板９２を介して供給する。

図１に示すように、駆動回路４は、第１透光性基板１０の表面に固定されている。図２に示すように、駆動回路４は、解析部４１、画素制御部４２、ゲート駆動部４３、ソース駆動部４４及び共通電位駆動部４５を備えている。第１透光性基板１０は、第２透光性基板２０よりもＰＸ−ＰＹ平面の面積が大きく、第２透光性基板２０から露出した第１透光性基板１０の張り出し部分に、駆動回路４が設けられる。

解析部４１には、上述した、入力信号（ＲＧＢ信号など）ＶＳ及び背景領域の情報（以下、背景情報という。）の信号ＥＬＶが入力される。

解析部４１は、入力信号解析部４１１と、背景領域解析部４１２と、記憶部４１３と、信号調整部４１４とを備える。入力信号解析部４１１は、外部から入力された入力信号ＶＳに基づいて第１画素入力信号ＶＣＳと光源制御信号ＬＣＳとを生成する。光源制御信号ＬＣＳは、例えば、全ての画素Ｐｉｘへの入力階調値に応じて設定される発光部３１の光量の情報を含む信号である。例えば、暗い画像が表示される場合、発光部３１の光量は小さく設定される。明るい画像が表示される場合、発光部３１の光量は大きく設定される。

第１画素入力信号ＶＣＳは、入力信号ＶＳに基づいて、表示パネル２の各画素Ｐｉｘにどのような階調値を与えるかを定める信号である。言い換えると、第１画素入力信号ＶＣＳは、各画素Ｐｉｘの階調値に関する階調情報を含む信号である。画素制御部４２は、第１画素入力信号ＶＣＳの入力階調値にガンマ補正及び伸張処理などの補正処理を加えることによって出力階調値を設定する。

背景領域解析部４１２には、上述した背景情報の信号ＥＬＶが入力される。背景領域解析部４１２は、記憶部４１３に記憶されている画像の位置と、背景情報の信号ＥＬＶとに応じた調整信号ＬＡＳを生成する。背景領域解析部４１２は、画像の位置に対応する処理領域を区画し、区画された処理範囲における背景の平均階調を算出する。調整信号ＬＡＳには、処理範囲における背景の平均階調を含む。

信号調整部４１４は、調整信号ＬＡＳで調整せずに光源制御信号ＬＣＳから光源制御信号ＬＣＳをそのまま光源制御信号ＬＣＳＡとして生成して光源制御部３２へ送出し、調整信号ＬＡＳに応じて第１画素入力信号ＶＣＳから第２画素入力信号ＶＣＳＡを生成して画素制御部４２へ送出する。第２画素入力信号ＶＣＳＡについては、後述する。

そして、画素制御部４２は、第２画素入力信号ＶＣＳＡに基づいて水平駆動信号ＨＤＳと垂直駆動信号ＶＤＳとを生成する。本実施形態では、フィールドシーケンシャル方式で駆動されるので、水平駆動信号ＨＤＳと垂直駆動信号ＶＤＳとが発光部３１が発光可能な色毎に生成される。

ゲート駆動部４３は水平駆動信号ＨＤＳに基づいて１垂直走査期間内に表示パネル２の走査線１２を順次選択する。走査線１２の選択の順番は任意である。

ソース駆動部４４は垂直駆動信号ＶＤＳに基づいて１水平走査期間内に表示パネル２の各信号線１３に各画素Ｐｉｘの出力階調値に応じた階調信号を供給する。

本実施形態において、表示パネル２はアクティブマトリクス型パネルである。このため、平面視でＰＸ方向及びＰＹ方向に延在する信号（ソース）線１３及び走査（ゲート）線１２を有し、信号線１３と走査線１２との交差部にスイッチング素子Ｔｒを有する。

スイッチング素子Ｔｒとして薄膜トランジスタが用いられる。薄膜トランジスタの例としては、ボトムゲート型トランジスタ又はトップゲート型トランジスタを用いてもよい。スイッチング素子Ｔｒとして、シングルゲート薄膜トランジスタを例示するが、ダブルゲートトランジスタでもよい。スイッチング素子Ｔｒのソース電極及びドレイン電極のうち一方は信号線１３に接続され、ゲート電極は走査線１２に接続され、ソース電極及びドレイン電極のうち他方は液晶の容量ＬＣの一端に接続されている。液晶の容量ＬＣは、一端がスイッチング素子Ｔｒに画素電極１６を介して接続され、他端が共通電極２２を介してコモン電位ＣＯＭに接続されている。コモン電位ＣＯＭは、共通電位駆動部４５より供給される。

発光部３１は、第１色（例えば、赤色）の発光体３４Ｒと、第２色（例えば、緑色）の発光体３４Ｇと、第３色（例えば、青色）の発光体３４Ｂを備えている。光源制御部３２は、光源制御信号ＬＣＳＡに基づいて、第１色の発光体３４Ｒ、第２色の発光体３４Ｇ及び第３色の発光体３４Ｂのそれぞれを時分割で発光する。このように、第１色の発光体３４Ｒ、第２色の発光体３４Ｇ及び第３色の発光体３４Ｂは、いわゆるフィールドシーケンシャル方式で駆動される。

図３に示すように、第１サブフレーム（第１所定時間）ＲＯＮにおいて、第１色の発光体３４Ｒが発光するとともに、１垂直走査期間ＧａｔｅＳｃａｎ内に選択された画素Ｐｉｘが光を散乱させて表示する。このとき表示パネル２全体では、１垂直走査期間ＧａｔｅＳｃａｎ内に選択された画素Ｐｉｘに、上述した各信号線１３に各画素Ｐｉｘの出力階調値に応じた階調信号が供給されていれば、第１色のみ点灯している。

次に、第２サブフレーム（第２所定時間）ＧＯＮにおいて、第２色の発光体３４Ｇが発光するとともに、１垂直走査期間ＧａｔｅＳｃａｎ内に選択された画素Ｐｉｘが光を散乱させて表示する。このとき表示パネル２全体では、１垂直走査期間ＧａｔｅＳｃａｎ内に選択された画素Ｐｉｘに、上述した各信号線１３に各画素Ｐｉｘの出力階調値に応じた階調信号が供給されていれば、第２色のみ点灯している。

さらに、第３サブフレーム（第３所定時間）ＢＯＮにおいて、第３色の発光体３４Ｂが発光するとともに、１垂直走査期間ＧａｔｅＳｃａｎ内に選択された画素Ｐｉｘが光を散乱させて表示する。このとき表示パネル２全体では、１垂直走査期間ＧａｔｅＳｃａｎ内に選択された画素Ｐｉｘに、上述した各信号線１３に各画素Ｐｉｘの出力階調値に応じた階調信号が供給されていれば、第３色のみ点灯している。

人間の目には、時間的な分解能の制限があり、残像が発生するので、１フレーム（１Ｆ）の期間に３色の合成された画像が認識される。フィールドシーケンシャル方式では、カラーフィルタを不要とすることができ、カラーフィルタでの吸収ロスが低減するので、高い透過率が実現できる。カラーフィルタ方式では、第１色、第２色、第３色毎に画素Ｐｉｘを分割したサブピクセルで一画素を作るのに対し、フィールドシーケンシャル方式では、このようなサブピクセル分割をしなくてもよいので、解像度を高めることが容易となる。

図４は、画素電極への印加電圧と画素の散乱状態との関係を示す説明図である。図５は、図１の表示装置の断面の一例を示す断面図である。図６は、図１の表示装置の平面を示す平面図である。図５は、図６のＡ１−Ａ２断面である。図７は、図５の液晶層部分を拡大した拡大断面図である。図８は、液晶層において非散乱状態を説明するための断面図である。図９は、液晶層において散乱状態を説明するための断面図である。

１垂直走査期間ＧａｔｅＳｃａｎ内に選択された画素Ｐｉｘに、上述した各信号線１３に各画素Ｐｉｘの出力階調値に応じた階調信号が供給されていれば、階調信号に応じて画素電極１６への印加電圧が変わる。画素電極１６への印加電圧が変わると、画素電極１６と、共通電極２２との間の電圧が変化する。そして、図４に示すように、画素電極１６への印加電圧に応じて、画素Ｐｉｘ毎の液晶層５０の散乱状態が制御され、画素Ｐｉｘ内の散乱割合が変化する。このように、上述した第１色、第２色、及び第３色の各発光に同期して、第２画素入力信号ＶＣＳＡおける第１色、第２色、及び第３色の階調値に応じた第１電極の印加電圧を表示制御部５が順次印加することで、表示装置１は、画像を表示する。

図５及び図６に示すように、第１透光性基板１０は、第１主面１０Ａ、第２主面１０Ｂ、第１側面１０Ｃ、第２側面１０Ｄ、第３側面１０Ｅ及び第４側面１０Ｆを備える。第１主面１０Ａと第２主面１０Ｂとは、平行な平面である。また、第１側面１０Ｃと第２側面１０Ｄとは、平行な平面である。第３側面１０Ｅと第４側面１０Ｆとは、平行な平面である。

図５及び図６に示すように、第２透光性基板２０は、第１主面２０Ａ、第２主面２０Ｂ、第１側面２０Ｃ、第２側面２０Ｄ、第３側面２０Ｅ及び第４側面２０Ｆを備える。第１主面２０Ａと第２主面２０Ｂとは、平行な平面である。第１側面２０Ｃと第２側面２０Ｄとは、平行な平面である。第３側面２０Ｅと第４側面２０Ｆとは、平行な平面である。

図５及び図６に示すように、第２透光性基板２０の第１側面２０Ｃに対向するように、発光部３１が設けられている。図５に示すように、発光部３１は、第２透光性基板２０の第１側面２０Ｃへ光源光Ｌを照射する。発光部３１と対向する第２透光性基板２０の第１側面２０Ｃは、光入射面となる。発光部３１と光入射面との間には、隙間Ｇが設けられている。隙間Ｇは、空気層となっている。

図５に示すように、発光部３１から照射された光源光Ｌは、第１透光性基板１０の第１主面１０Ａ及び第２透光性基板２０の第１主面２０Ａで反射しながら、第１側面２０Ｃから遠ざかる方向に伝播する。第１透光性基板１０の第１主面１０Ａ又は第２透光性基板２０の第１主面２０Ａから空気層へ光源光Ｌが向かうと、屈折率の大きな媒質から屈折率の小さな媒質へ進むことになるので、光源光Ｌが第１透光性基板１０の第１主面１０Ａ又は第２透光性基板２０の第１主面２０Ａへ入射する入射角が臨界角よりも大きければ、光源光Ｌが第１透光性基板１０の第１主面１０Ａ又は第２透光性基板２０の第１主面２０Ａで全反射する。

図５に示すように、第１透光性基板１０及び第２透光性基板２０の内部を伝播した光源光Ｌは、散乱状態となっている液晶がある画素Ｐｉｘで散乱され、散乱光の入射角が臨界角よりも小さな角度となって、放射光６８、６８Ａが第１透光性基板１０の第１主面１０Ａ又は第２透光性基板２０の第１主面２０Ａから外部に放射される。第１透光性基板１０の第１主面１０Ａ又は第２透光性基板２０の第１主面２０Ａから外部に放射された放射光６８、６８Ａは、観察者に観察される。本開示では、画素Ｐｉｘにおける放射光６８又は放射光６８Ａの輝度の明るさの度合いを示す値を、放射輝度階調値という。以下、図７から図９を用いて、散乱状態となっている高分子分散型液晶と、非散乱状態の高分子分散型液晶とについて説明する。

図７に示すように、第１透光性基板１０には、第１配向膜５５が設けられている。第２透光性基板２０には、第２配向膜５６が設けられている。第１配向膜５５及び第２配向膜５６は、例えば、垂直配向膜である。

高分子のモノマー中に液晶を分散させた溶液が第１透光性基板１０と第２透光性基板２０との間に封入されている。次に、モノマー及び液晶を第１配向膜５５及び第２配向膜５６によって配向させた状態で、紫外線又は熱によってモノマーを重合させ、バルク５１を形成する。これにより、網目状に形成された高分子のネットワークの隙間に液晶が分散されたリバースモードの高分子分散型の液晶を有する液晶層５０が形成される。

このように、液晶層５０は、高分子によって形成されたバルク５１と、バルク５１内に分散された複数の微粒子５２と、を有する。微粒子５２は、液晶によって形成されている。バルク５１及び微粒子５２は、それぞれ光学異方性を有している。

微粒子５２に含まれる液晶の配向は、画素電極１６と共通電極２２との間の電圧差によって制御される。共通電極２２とした場合、画素電極１６への印加電圧により、液晶の配向が変化する。液晶の配向が変化することにより、画素Ｐｉｘを通過する光の散乱の度合いが変化する。

例えば、図８に示すように、画素電極１６と共通電極２２との間に電圧が印加されていない状態では、バルク５１の光軸Ａｘ１と微粒子５２の光軸Ａｘ２の向きは互いに等しい。微粒子５２の光軸Ａｘ２は、液晶層５０のＰＺ方向と平行である。バルク５１の光軸Ａｘ１は、電圧の有無にかかわらず、液晶層５０のＰＺ方向と平行である。

バルク５１と微粒子５２の常光屈折率は互いに等しい。画素電極１６と共通電極２２との間に電圧が印加されていない状態では、あらゆる方向においてバルク５１と微粒子５２との間の屈折率差がゼロになる。液晶層５０は、光源光Ｌを散乱しない非散乱状態となる。光源光Ｌは、第１透光性基板１０の第１主面１０Ａ及び第２透光性基板２０の第１主面２０Ａで反射しながら、発光部３１から遠ざかる方向に伝播する。液晶層５０が光源光Ｌを散乱しない非散乱状態であると、第１透光性基板１０の第１主面１０Ａから第２透光性基板２０の第１主面２０Ａ側の背景が視認され、第２透光性基板２０の第１主面２０Ａから第１透光性基板１０の第１主面１０Ａ側の背景が視認される。

図９に示すように、電圧が印加された画素電極１６と共通電極２２との間では、微粒子５２の光軸Ａｘ２は、画素電極１６と共通電極２２との間に発生する電界によって傾くことになる。バルク５１の光軸Ａｘ１は、電界によって変化しないため、バルク５１の光軸Ａｘ１と微粒子５２の光軸Ａｘ２の向きは互いに異なる。電圧が印加された画素電極１６がある画素Ｐｉｘにおいて、光源光Ｌが散乱される。上述したように散乱された光源光Ｌの一部が第１透光性基板１０の第１主面１０Ａ又は第２透光性基板２０の第１主面２０Ａから外部に放射された光は、観察者に観察される。

電圧が印加されていない画素電極１６がある画素Ｐｉｘでは、第１透光性基板１０の第１主面１０Ａから第２透光性基板２０の第１主面２０Ａ側の背景が視認され、第２透光性基板２０の第１主面２０Ａから第１透光性基板１０の第１主面１０Ａ側の背景が視認される。そして、本実施形態の表示装置１は、画像出力部９１から入力信号ＶＳが入力されると、画像が表示される画素Ｐｉｘの画素電極１６に電圧が印加され、第２画素入力信号ＶＣＳＡに基づく画像が背景とともに視認される。

電圧が印加された画素電極１６がある画素Ｐｉｘにおいて光源光Ｌが散乱されて外部に放射された光によって表示された画像は、背景に重なり、表示されることになる。換言すると、本実施形態の表示装置１は、放射光６８又は放射光６８Ａと、背景との組み合わせにより、画像を背景に重ね合わせて表示する。

図１０は、画素を示す平面図である。図１１は、図１０のＢ１−Ｂ２の断面図である。図１、図２及び図１０に示すように、第１透光性基板１０には、複数の信号線１３と複数の走査線１２とが平面視において格子状に設けられている。隣り合う走査線１２と隣り合う信号線１３とで囲まれる領域が、画素Ｐｉｘである。画素Ｐｉｘには、画素電極１６とスイッチング素子Ｔｒとが設けられている。本実施形態において、スイッチング素子Ｔｒは、ボトムゲート型の薄膜トランジスタである。スイッチング素子Ｔｒは、走査線１２と電気的に接続されているゲート電極１２Ｇと平面視において重畳する半導体層１５を有する。

走査線１２は、モリブデン（Ｍｏ）、アルミニウム（Ａｌ）等の金属、これらの積層体又はこれらの合金の配線であり、信号線１３は、アルミニウム等の金属又は合金の配線である。

半導体層１５は、平面視において、ゲート電極１２Ｇからはみ出さないように設けられている。これにより、ゲート電極１２Ｇ側から半導体層１５に向かう光源光Ｌが反射され、半導体層１５に光リークが生じにくくなる。

図１０に示すように、信号線１３と電気的に接続するソース電極１３Ｓは、平面視において、半導体層１５の一端部と重畳している。

図１０に示すように、平面視において、半導体層１５の中央部を挟んでソース電極１３Ｓと隣り合う位置には、ドレイン電極１４Ｄが設けられている。ドレイン電極１４Ｄは、平面視において、半導体層１５の他端部と重畳している。ソース電極１３Ｓ及びドレイン電極１４Ｄと重畳しない部分は、スイッチング素子Ｔｒのチャネルとして機能する。図１１に示すように、ドレイン電極１４Ｄと接続される導電性配線１４は、スルーホールＳＨで画素電極１６と電気的に接続されている。

図１１に示すように、第１透光性基板１０は、例えばガラスで形成された第１基材１１を有している。第１基材１１は、透光性を有していれば、ポリエチレンテレフタレートなどの樹脂でもよい。第１基材１１上には、第１絶縁層１７ａが設けられ、第１絶縁層１７ａ上に走査線１２及びゲート電極１２Ｇが設けられる。また、走査線１２を覆って第２絶縁層１７ｂが設けられている。第１絶縁層１７ａ、第２絶縁層１７ｂは、例えば、窒化シリコンなどの透明な無機絶縁部材によって形成されている。

第２絶縁層１７ｂ上には、半導体層１５が積層されている。半導体層１５は、例えば、アモルファスシリコンによって形成されているが、ポリシリコン又は酸化物半導体によって形成されていてもよい。

第２絶縁層１７ｂ上には、半導体層１５の一部を覆うソース電極１３Ｓ及び信号線１３と、半導体層１５の一部を覆うドレイン電極１４Ｄと、導電性配線１４とが設けられている。ドレイン電極１４Ｄは、信号線１３と同じ材料で形成されている。半導体層１５、信号線１３及びドレイン電極１４Ｄ上には、第３絶縁層１７ｃが設けられている。第３絶縁層１７ｃは、例えば、窒化シリコンなどの透明な無機絶縁部材によって形成されている。

第３絶縁層１７ｃ上には、画素電極１６が設けられている。画素電極１６は、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）などの透光性導電部材によって形成されている。画素電極１６は、第３絶縁層１７ｃに設けられたコンタクトホールを介して導電性配線１４及びドレイン電極１４Ｄと電気的に接続されている。画素電極１６の上には、第１配向膜５５が設けられている。

第２透光性基板２０は、例えばガラスで形成された第２基材２１を有している。第２基材２１は、透光性を有していれば、ポリエチレンテレフタレートなどの樹脂でもよい。第２基材２１には、共通電極２２が設けられている。共通電極２２は、ＩＴＯなどの透光性導電部材によって形成されている。共通電極２２の表面には、第２配向膜５６が設けられている。

図１２は、発光部からの入射光を説明する図である。発光部３１からの光は、第２透光性基板２０の第１側面２０Ｃへ角度θ０で入射すると、第２透光性基板２０の第１主面２０Ａへ角度ｉ１で入射する。角度ｉ１が臨界角よりも大きければ、第２透光性基板２０の第１主面２０Ａで角度ｉ２で全反射された光源光Ｌが、第２透光性基板２０内を伝播していくことになる。図１２に示す発光部３１と第１側面２０Ｃ（光入射面）との間に、隙間Ｇが設けられているので、角度ｉ１が臨界角よりも小さくなる角度θＮの光源光ＬＮが第２透光性基板２０の第１側面２０Ｃへ導光されない。

図１３は、観察者、表示パネル及び背景の相互関係を説明するための説明図である。図１４は、表示パネルの画角を説明するための説明図である。図１３に示すように、観察者は、目の位置ＩＢで、表示パネル２を透過して背景ＢＳを視認する。撮像装置６１が観察者の目の位置ＩＢの画像を撮像し、撮像装置６２が背景側の画像を撮像する。

図１４に示すように、本実施形態における画角とは、観察者の目の位置ＩＢから表示パネル２までの距離ＬＬだけ離れて、観察者が表示パネル２を透過して表示パネル２と重ねて見える背景ＢＳの範囲である。画角は、距離ＬＬだけ離れて、観察者から見た図１に示す封止部１９の内側である表示領域のみかけの大きさであって、図１４に示す水平画角長さＨＬ、垂直画角長さＶＬ及び対角線長さＤＬの情報と、上記距離ＬＬの情報とで定まる角度θで定義できる。

図１５は、本実施形態の色変換処理方法を説明するフローチャートである。図１６は、本実施形態の表示装置で、再現可能な再現ＨＳＶ空間を示す概念図である。図１７は、再現ＨＳＶ色空間の色相と彩度との関係を示す概念図である。図１８は、表示領域を分割した複数の背景領域を説明するための説明図である。図１９は、本実施形態の表示例１を説明するための説明図である。以下、図１、図２、図１３、図１４から図１９を適宜参照して、表示例１についての本実施形態の色変換処理方法を説明する。

（表示例１）
図１５に示すように、表示装置１は、撮像装置６１で観察者を撮像し、図２に示す画角算出部９３が撮像画像から図１３及び図１４に示す目の位置ＩＢを検出する（ステップＳ１１）。

次に、画角算出部９３は、目の位置ＩＢと表示パネル２との距離ＬＬを算出する。例えば、距離ＬＬは、観察者の両眼の間隔より、算出することができる。画角算出部９３は、図１４に示す水平画角長さＨＬ、垂直画角長さＶＬ及び対角線長さＤＬの情報と、上記距離ＬＬの情報とで、下記式（１）及び下記式（２）で定まる角度θを画角として算出する（ステップＳ１２）。

次に、表示装置１は、撮像装置６２で背景ＢＳを撮像する（ステップＳ１３）。図１９に示すように、撮像装置６２で撮像された撮像領域ＣＩは、上述した水平画角長さＨＬと垂直画角長さＶＬとが乗算された面積よりも大きい。

背景出力部９４は、撮像装置６２で撮影した背景ＢＳの背景画像から画角算出部９３で算出した画角の領域を切り出し、背景情報を生成する。背景情報には、例えば、図１９に示す表示例１の画角の表示領域に収まる背景ＢＳの情報が含まれる。

背景領域解析部４１２は、図１８に示すように表示領域をＰ×Ｑで分割した複数の処理領域Ａ１１、Ａ１２、Ａ１３、Ａ１４、Ａ２１、Ａ２２、Ａ２３、Ａ２４、Ａ３１、Ａ３２、Ａ３３、Ａ３４、Ａ４１、Ａ４２、Ａ４３、Ａ４４、Ａ５１、Ａ５２、Ａ５３、Ａ５４とする。表示例１において、図１９に示す画像Ｔ１の描画領域は、図１８に示す処理領域Ａ３２であり、背景領域解析部４１２は、処理領域Ａ３２に重なる背景領域ＢＲ１を特定する。このように、背景領域解析部４１２は、算出した画角から、画像Ｔ１の描画領域に重なる背景領域ＢＲ１を特定する（ステップＳ１４）。

背景領域解析部４１２は、背景情報の信号ＥＬＶより、特定された背景領域ＢＲ１の背景画像情報を取得する（ステップＳ１５）。そして、背景領域解析部４１２は、背景領域ＢＲ１の画像情報を画像解析し、背景領域ＢＲ１のＲＧＢ平均階調値を算出する（ステップＳ１６）。

例えば、表示例１において、図１９に示す背景領域ＢＲ１のＲＧＢ信号［Ｒ，Ｇ，Ｂ］の平均階調値が、［５７，８５，６１］である。

信号調整部４１４は、背景情報の信号ＥＬＶから背景領域ＢＲ１のＲＧＢ平均階調値を取得する。取得した背景領域ＢＲ１のＲＧＢ平均階調値から、図１６に示すＨＳＶ空間における色相（Ｈｕｅ）、彩度（Ｓａｔｕｒａｔｉｏｎ）、明度（Ｖａｌｕｅ）に変換し、背景のＨＳＶを算出する（ステップＳ１７）。

例えば、背景領域ＢＲ１のＲＧＢ信号［Ｒ，Ｇ，Ｂ］の平均階調値が、［５７，８５，６１］である場合、ＨＳＶ［Ｈ，Ｓ，Ｖ］は、［１２９，０．１，０．３］である。

表示パネル２は、黒を表示し難い。そのため、明度が低い暗い背景の場合は、画像を白で表示し、明度が高い明るい背景の場合は、画像を、彩度の高い画像で表示する。これにより、観察者にとって画像が視認しやすくなる。そこで、信号調整部４１４は、明度が所定の閾値Ｖｔｈ（例えば、０．５）以上の場合（ステップＳ１８、Ｙｅｓ）、変換後の彩度Ｓ’を１にする（ステップＳ１９）。

ステップＳ１９において、彩度を高めた後、信号調整部４１４は、色相を計算する（ステップＳ２０）。具体的には、信号調整部４１４は、ステップＳ１７の色相の補色の色相となるように、ステップＳ１７の色相Ｈに１８０を加算した色相計算をする。

信号調整部４１４は、記憶部４１３に記憶してある図１７に示す色相分類に従って、変換後の色相Ｈ’を決定する（ステップＳ２１）。

図１７には、３種類の色相分類を例示してある。記憶部４１３には、第１色相分類、第２色相分類及び第３色相分類のうち、１つが予め記憶されていればよい。第１色相分類、第２色相分類及び第３色相分類は、関数で記憶されていてもよいし、ルックアップテーブルで記憶されていてもよい。本実施形態では、第１色相分類、第２色相分類及び第３色相分類を例示したが、色相を９分割の色相分類としてもよく、２分割の色相分類としてもよい。このように、色相分類の分割数は、本実施形態の例示に限られない。信号調整部４１４は、第１色相分類、第２色相分類及び第３色相分類のうち１つに基づいて、上述した補色が属する補色を決定する。

第１色相分類によれば、ステップＳ１９で求めた補色の色相が、図１７に示す色相範囲Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３、Ｈ４、Ｈ５、Ｈ６のいずれかで特定される。色相範囲Ｈ１が特定された場合、変換後のＨ’が原色の赤になる。色相範囲Ｈ２が特定された場合、変換後のＨ’が原色の黄になる。色相範囲Ｈ３が特定された場合、変換後のＨ’が原色の緑になる。
色相範囲Ｈ４が特定された場合、変換後のＨ’が水色（シアン）になる。色相範囲Ｈ５が特定された場合、変換後のＨ’が原色の青になる。色相範囲Ｈ６が特定された場合、変換後のＨ’が紫（マゼンタ）になる。

第２色相分類によれば、ステップＳ１９で求めた補色の色相が、図１７に示す色相範囲Ｈ１１、Ｈ１２、Ｈ１３のいずれかで特定される。色相範囲Ｈ１１が特定された場合、変換後のＨ’が原色の赤になる。色相範囲Ｈ１２が特定された場合、変換後のＨ’が原色の緑になる。色相範囲Ｈ１３が特定された場合、変換後のＨ’が原色の青になる。

第３色相分類によれば、ステップＳ１９で求めた補色の色相が、図１７に示す色相範囲Ｈ２１、Ｈ２２、Ｈ２３のいずれかで特定される。色相範囲Ｈ２１が特定された場合、変換後のＨ’が原色の黄になる。色相範囲Ｈ２２が特定された場合、変換後のＨ’が水色（シアン）になる。色相範囲Ｈ２３が特定された場合、変換後のＨ’が紫（マゼンタ）になる。

信号調整部４１４は、ステップＳ２１を処理すると、ステップＳ２４の処理を行う。

信号調整部４１４は、明度が所定の閾値Ｖｔｈ（例えば、０．５）より小さい場合（ステップＳ１８、Ｎｏ）、変換後の彩度Ｓ’を０にする（ステップＳ２２）。この所定の閾値Ｖｔｈは、基準明度である。

ステップＳ２２の後、信号調整部４１４は、ステップＳ１７の色相を０にする（ステップＳ２３）。信号調整部４１４は、ステップＳ２３を処理すると、ステップＳ２４の処理を行う。

次に、信号調整部４１４は、ＨＳＶ空間における変換後の明度Ｖ’を１にする。そして、信号調整部４１４は、変換後の［Ｈ’，Ｓ’，Ｖ’］からＲＧＢ階調値である［Ｒ’，Ｇ’，Ｂ’］を算出する（ステップＳ２４）。

信号調整部４１４は、［Ｒ’，Ｇ’，Ｂ’］を第２画素入力信号ＶＣＳＡとして、画素制御部４２へ送出する（ステップＳ２５）。

表示例１について説明すると、背景領域ＢＲ１のＲＧＢ信号［Ｒ，Ｇ，Ｂ］の平均階調値が、［５７，８５，６１］である場合、ＨＳＶ［Ｈ，Ｓ，Ｖ］は、［１２９，０．１，０．３］である。信号調整部４１４は、明度が所定の閾値（例えば、０．５）より小さい場合（ステップＳ１８、Ｎｏ）、変換後の彩度Ｓ’を０にする（ステップＳ２２）。信号調整部４１４は、ステップＳ１７の色相を０にする（ステップＳ２３）。次に、信号調整部４１４は、変換後の明度Ｖ’を１にする。そして、信号調整部４１４は、変換後の［０，０，１］からＲＧＢ階調値である［２５５，２５５，２５５］を算出する（ステップＳ２４）。

（表示例２）
図２０は、本実施形態の表示例２を説明するための説明図である。以下、図１、図２、図１３、図１４から図１８、図２０を適宜参照して、表示例２についての本実施形態の色変換処理方法を説明する。

表示装置１は、表示例１と同様に図１５に示すステップＳ１１からステップＳ１３の処理をする。

図２０に示す画像Ｔ２の描画領域は、図１８に示す処理領域Ａ１１であり、背景領域解析部４１２は、処理領域Ａ１１に重なる背景領域ＢＲ２を特定する。このように、背景領域解析部４１２は、算出した画角から、画像Ｔ２の描画領域に重なる背景領域ＢＲ２を特定する（ステップＳ１４）。

背景領域解析部４１２は、背景情報の信号ＥＬＶより、特定された背景領域ＢＲ２の画像情報を取得する（ステップＳ１５）。そして、背景領域解析部４１２は、背景領域ＢＲ２の画像情報を画像解析し、背景領域ＢＲ２のＲＧＢ平均階調値を算出する（ステップＳ１６）。

例えば、表示例２において、図２０に示す背景領域ＢＲ２のＲＧＢ信号［Ｒ，Ｇ，Ｂ］の平均階調値が、［１３７，１６９，２１３］である。

信号調整部４１４は、背景情報の信号ＥＬＶから背景領域ＢＲ２のＲＧＢ平均階調値を取得すると、背景領域ＢＲ２のＲＧＢ平均階調値から図１６に示すＨＳＶ空間における色相、彩度、明度に変換し、背景のＨＳＶを算出する（ステップＳ１７）。

例えば、背景領域ＢＲ２のＲＧＢ信号［Ｒ，Ｇ，Ｂ］の平均階調値が、［１３７，１６９，２１３］である場合、ＨＳＶ［Ｈ，Ｓ，Ｖ］は、［２１５，０．３，０．８］である。

信号調整部４１４は、明度が所定の閾値Ｖｔｈ（例えば、０．５）以上である場合（ステップＳ１８、Ｙｅｓ）、変換後の彩度Ｓ’を１にする（ステップＳ１９）。この所定の閾値Ｖｔｈは、基準明度である。

ステップＳ１９において、彩度を高めた後、信号調整部４１４は、色相を計算する（ステップＳ２０）。具体的には、信号調整部４１４は、ステップＳ１７の色相の補色の色相［３５］となるように、ステップＳ１７の色相Ｈに１８０を加算した色相計算をする。

信号調整部４１４は、記憶部４１３に記憶してある図１７に示す色相分類に従って、変換後の色相Ｈ’を決定する（ステップＳ２１）。

第１色相分類によれば、ステップＳ１９で求めた補色の色相［３５］が、図１７に示す色相範囲Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３、Ｈ４、Ｈ５、Ｈ６のうち色相範囲Ｈ１で特定される。このため、変換後のＨ’が原色の赤になる。同様に、第２色相分類によれば、ステップＳ１９で求めた補色の色相［３５］が、図１７に示す色相範囲Ｈ１１で特定される。このため、変換後のＨ’が原色の赤になる。

次に、信号調整部４１４は、ＨＳＶ空間における変換後の明度Ｖ’を１にする。そして、信号調整部４１４は、変換後の［０，１，１］からＲＧＢ階調値である［２５５，０，０］を算出する（ステップＳ２４）。

あるいは、ステップＳ２１において第３色相分類によれば、ステップＳ１９で求めた補色の色相［３５］が、図１７に示す色相範囲Ｈ２１、Ｈ２２、Ｈ２３のうち色相範囲Ｈ２１で特定される。このため、変換後のＨ’が原色の黄色になる。

次に、信号調整部４１４は、ＨＳＶ空間における変換後の明度Ｖ’を１にする。そして、信号調整部４１４は、変換後の［６０，１，１］からＲＧＢ階調値である［２５５，２５５，０］を算出する（ステップＳ２４）。

以上、表示例１及び表示例２で説明したように、本実施形態の表示制御部５は、第１透光性基板１０及び第２透光性基板２０を介して視認される背景ＢＳの色に応じて、背景ＢＳに重なる画像Ｔ１、Ｔ２の色を制御する。これにより、背景の色と、表示する画像の色とが異なる色となり、表示パネル２に表示する画像Ｔ１、Ｔ２の視認性を向上できる。

画像Ｔ１の色は、白色であり、画像Ｔ１が重なる背景領域ＢＲ１の明度が低いため、背景領域ＢＲ１に対して画像Ｔ１の視認性が高くなる。

画像Ｔ２の色は、画像Ｔ２が重なる背景領域ＢＲ２のＲＧＢ平均階調値が示す色の補色であるため、背景領域ＢＲ２に対して画像Ｔ２の視認性が高くなる。

画像Ｔ２の色は、ＨＳＶ空間における彩度が１であるので原色となり、背景領域ＢＲ２に対して画像Ｔ２の視認性が高くなる。画像Ｔ２の色は、ＨＳＶ空間における明度が１であるので、背景領域ＢＲ２に対して画像Ｔ２の視認性が高くなる。

（表示例３）
図２１は、本実施形態の表示例３を説明するための説明図である。図２１に示す画像Ｔ３の描画領域は、図１８に示す処理領域Ａ１１、Ａ１２、Ａ２１、Ａ２２に重なる。表示例３においては、背景領域解析部４１２は、算出した画角から、画像Ｔ３の描画領域に重なる背景領域ＢＲ３を特定する（ステップＳ１４）と、図１８に示す処理領域Ａ１１、Ａ１２、Ａ２１、Ａ２２と同じ領域となる。

（表示例４）
図２２は、本実施形態の表示例４を説明するための説明図である。表示例４においては、背景領域解析部４１２は、図１８に示すように表示領域を予め分割していない。背景領域解析部４１２は、画像Ｔ４が占める描画領域の面積を画像Ｔ４の最大横長さａと最大縦長さｂとの乗算で算出し、処理領域とする。又は、背景領域解析部４１２は、画像Ｔ４の面積を画像Ｔ４の最大横長さａと最大縦長さｂとの乗算で算出し、さらにマージン領域長さΔａ、Δｂを加えた下記式（３）の大きさの処理領域Ａｘを背景領域とする。

Ａｘ＝（ａ＋Δａ×２）×（ｂ＋Δｂ×２） ・・・（３）

マージン領域長さΔａ、Δｂで定義されるマージン領域はなくてもよい。マージン領域があると、画像Ｔ４の画像の色には、マージン領域のコントラストの情報が反映されるので、視認性が向上する。例えば、マージン領域長さΔａが２ｍｍ以上１０ｍｍ以下、マージン領域長さΔｂが２ｍｍ以上１０ｍｍ以下であると、画像Ｔ４の画像の視認性が高まる。

以下、図１、図２、図１３、図１４から図１８、図２２を適宜参照して、表示例４についての本実施形態の色変換処理方法を説明する。表示装置１は、表示例１と同様に図１５に示すステップＳ１１からステップＳ１３の処理をする。

図２２に示す画像の画像Ｔ４は、上述した処理領域Ａｘであり、背景領域解析部４１２は、処理領域Ａｘに重なる背景領域を特定する。このように、背景領域解析部４１２は、算出した画角から、画像の画像Ｔ４に重なる背景領域を特定する（ステップＳ１４）。

背景領域解析部４１２は、背景情報の信号ＥＬＶより、特定された背景領域の画像情報を取得する（ステップＳ１５）。そして、背景領域解析部４１２は、背景領域の画像情報を画像解析し、背景領域のＲＧＢ平均階調値を算出する（ステップＳ１６）。

例えば、表示例４において、図２２に示す背景領域ＡｘのＲＧＢ信号［Ｒ，Ｇ，Ｂ］の平均階調値が、［１６３，１２０，７］である。

信号調整部４１４は、背景情報の信号ＥＬＶから背景領域ＡｘのＲＧＢ平均階調値を取得すると、背景領域ＡｘのＲＧＢ平均階調値から図１６に示すＨＳＶ空間における色相、彩度、明度に変換し、背景のＨＳＶを算出する（ステップＳ１７）。

例えば、背景領域ＡｘのＲＧＢ信号［Ｒ，Ｇ，Ｂ］の平均階調値が、［１６３，１２０，７］である場合、ＨＳＶ［Ｈ，Ｓ，Ｖ］は、［４３，０．６１，０．６４］である。

信号調整部４１４は、明度が所定の閾値Ｖｔｈ（例えば、０．５）以上である場合（ステップＳ１８、Ｙｅｓ）、変換後の彩度Ｓ’を１にする（ステップＳ１９）。

ステップＳ１９において、彩度を高めた後、信号調整部４１４は、色相を計算する（ステップＳ２０）。具体的には、信号調整部４１４は、ステップＳ１７の色相の補色の色相［３４３］となるように、ステップＳ１７の色相Ｈに１８０を加算した色相計算をする。

信号調整部４１４は、記憶部４１３に記憶してある図１７に示す色相分類に従って、変換後の色相Ｈ’を決定する（ステップＳ２１）。

第２色相分類によれば、ステップＳ１９で求めた補色の色相［３４３］が、図１７に示す色相範囲Ｈ１３で特定される。このため、変換後のＨ’が原色の青になる。

次に、信号調整部４１４は、ＨＳＶ空間における変換後の明度Ｖ’を１にする。そして、信号調整部４１４は、変換後の［２４０，１，１］からＲＧＢ階調値である［０，０，２５５］を算出する（ステップＳ２４）。

以上説明したように、表示制御部５は、画像Ｔ４が重なる背景領域Ａｘを画像Ｔ４の全体が収まる範囲で特定する。本実施形態の表示例４によれば、画像の画像Ｔ４に重なる背景領域は、１つであり、画像Ｔ４の画像は、統一された色（例えば青色）で表示される。このため、画像Ｔ４の画像の色が部分的に異なることによる、違和感を抑制できる。

（表示例５）
図２３は、本実施形態の変形例の色変換処理方法を説明するフローチャートである。図２４は、表示領域を分割した複数の背景領域を説明するための説明図である。図２５は、本実施形態の表示例５を説明するための説明図である。以下、図１、図２、図１３、図１４、図１６、図１７、図２３から図２５を適宜参照して、表示例５についての本実施形態の色変換処理方法を説明する。

表示装置１は、図１５に示すステップＳ１１からステップＳ１３と同様の図２３に示すステップＳ１１１からステップＳ１１３の処理をする。ステップＳ１１１からステップＳ１１３の処理は、詳細の説明を省略する。

背景領域解析部４１２は、図２４に示すように表示領域をＰ×Ｑで分割した複数の処理領域Ａ１１、Ａ１２、Ａ１３、Ａ１４、Ａ２１、Ａ２２、Ａ２３、Ａ２４、Ａ３１、Ａ３２、Ａ３３、Ａ３４、Ａ４１、Ａ４２、Ａ４３、Ａ４４とする。表示例５において、図２４に示す画像の画像Ｔ５、Ｔ６、Ｔ７は、図２４に示す処理領域Ａ２３、Ａ３３、Ａ４３である。

背景領域解析部４１２は、複数の処理領域Ａ１１、Ａ１２、Ａ１３、Ａ１４、Ａ２１、Ａ２２、Ａ２３、Ａ２４、Ａ３１、Ａ３２、Ａ３３、Ａ３４、Ａ４１、Ａ４２、Ａ４３、Ａ４４を、表示領域を分割した複数の各背景領域とする（ステップＳ１１４）。以下、背景領域は、処理領域と同じ符号とする。

背景領域解析部４１２は、背景情報の信号ＥＬＶより、選択した１つの背景領域の背景画像情報を取得する（ステップＳ１１５）。そして、背景領域解析部４１２は、背景領域の背景画像情報を画像解析し、背景領域のＲＧＢ平均階調値を算出する（ステップＳ１１６）。

信号調整部４１４は、背景情報の信号ＥＬＶから背景領域のＲＧＢ平均階調値を取得すると、背景領域のＲＧＢ平均階調値から図１６に示すＨＳＶ空間における色相、彩度、明度に変換し、背景のＨＳＶを算出する（ステップＳ１１７）。

信号調整部４１４は、明度が所定の閾値Ｖｔｈ（例えば、０．５）以上である場合（ステップＳ１１８、Ｙｅｓ）、変換後の彩度Ｓ’を１にする（ステップＳ１１９）。

ステップＳ１１９において、彩度を高めた後、信号調整部４１４は、色相を計算する（ステップＳ１２０）。具体的には、信号調整部４１４は、ステップＳ１１７の色相の補色の色相となるように、ステップＳ１１７の色相Ｈに１８０を加算した色相計算をする。

信号調整部４１４は、記憶部４１３に記憶してある図１７に示す色相分類に従って、変換後の色相Ｈ’を決定する（ステップＳ１２１）。信号調整部４１４は、ステップＳ１２１を処理すると、ステップＳ１２４の処理を行う。

信号調整部４１４は、明度が所定の閾値Ｖｔｈ（例えば、０．５）より小さい場合（ステップＳ１１８、Ｎｏ）、変換後の彩度Ｓ’を０にする（ステップＳ１２２）。

ステップＳ１２２の後、信号調整部４１４は、ステップＳ１１７の色相を０にする（ステップＳ１２３）。信号調整部４１４は、ステップＳ１２３を処理すると、ステップＳ１２４の処理を行う。

ステップＳ１２４において、信号調整部４１４は、ＨＳＶ空間における変換後の明度Ｖ’を１にする。そして、信号調整部４１４は、変換後の［Ｈ’，Ｓ’，Ｖ’］から表示のＲＧＢ階調値を算出する（ステップＳ１２４）。

信号調整部４１４は、全背景領域が終了していない場合（ステップＳ１２５、Ｎｏ）には、ステップＳ１１５に処理を戻し、次の背景領域を選択する。信号調整部４１４は、全背景領域が終了した場合（ステップＳ１２５、Ｙｅｓ）、画像が重なっている背景領域に対応した表示する色の画素入力信号を出力する（ステップＳ１２６）。

例えば、図２５を参照して、背景領域Ａ１１について説明すると、図２５に示すテーブルＴ１１の背景領域Ａ１１において、ＲＧＢ信号［Ｒ，Ｇ，Ｂ］の平均階調値が、［７５，８１，１８］である（ステップＳ１１６）。図２５に示すテーブルＴ１２の背景領域Ａ１１において、ＨＳＶ［Ｈ，Ｓ，Ｖ］は、［６６、０．２５，０．３］である（ステップＳ１１７）。背景領域Ａ１１について、明度が所定の閾値（例えば、０．５）より小さい場合（ステップＳ１１８、Ｎｏ）であるので、信号調整部４１４は、変換後の彩度Ｓ’を０にする（ステップＳ１２２）。信号調整部４１４は、ステップＳ１１７の色相を０にする（ステップＳ１２３）。次に、信号調整部４１４は、ＨＳＶ空間における変換後の明度Ｖ’を１にする。これにより、図２５に示すテーブルＴ１３のように、変換後の［Ｈ’，Ｓ’，Ｖ’］は、［０，０，１］である。そして、信号調整部４１４は、変換後の［０，０，１］からＲＧＢ階調値である［２５５，２５５，２５５］を算出する（ステップＳ１２４）。図２５に示すように、背景領域Ａ２１、Ａ３１、Ａ４１、Ａ１２、Ａ２２、Ａ１３、Ａ２３、Ａ１４、Ａ２４、Ａ３４、Ａ４４は、背景領域Ａ１１と同様に処理される。

例えば、図２５を参照して、背景領域Ａ３２について説明すると、図２５に示すテーブルＴ１１の背景領域Ａ３２において、ＲＧＢ信号［Ｒ，Ｇ，Ｂ］の平均階調値が、［２２１，１４３，８］である（ステップＳ１１６）。図２５に示すテーブルＴ１２の背景領域Ａ３２において、ＨＳＶ［Ｈ，Ｓ，Ｖ］は、［３８，０．８４，０．９］である（ステップＳ１１７）。背景領域Ａ３２について、明度が所定の閾値（例えば、０．５）以上の場合（ステップＳ１１８、Ｙｅｓ）であるので、信号調整部４１４は、変換後の彩度Ｓ’を１にする（ステップＳ１２２）。信号調整部４１４は、ステップＳ１１７の色相の補色の色相となるように、ステップＳ１１７の色相に１８０を加算した色相計算をする（ステップＳ１２０）。ステップＳ１２０で求めた補色の色相［２１８］が、図１７に示す色相範囲Ｈ１１、Ｈ１２、Ｈ１３のうち色相範囲Ｈ１３で特定される。このため、変換後のＨ’が原色の青［２４０］になる（ステップＳ１２１）。

次に、信号調整部４１４は、ＨＳＶ空間における変換後の明度Ｖ’を１にする。そして、信号調整部４１４は、変換後の［２４０，１，１］からＲＧＢ階調値である［０，０，２５５］を算出する（ステップＳ１２４）。背景領域Ａ４２、Ａ３３、Ａ４３は、背景領域Ａ３２と同様に処理される。

信号調整部４１４は、全背景領域が終了した場合（ステップＳ１２５、Ｙｅｓ）、図２４に示す画像Ｔ５、Ｔ６及びＴ７が重なっている背景領域Ａ２３、Ａ３３、Ａ４３に対応した表示する色の画素入力信号を出力する（ステップＳ１２６）。具体的には、画像Ｔ５の色は、図２５のテーブルＴ１４より、ＲＧＢ階調値である［２５５，２５５，２５５］の白となる。画像Ｔ６の色は、図２５のテーブルＴ１４より、ＲＧＢ階調値である［０，０，２５５］の青となる。画像Ｔ７の色は、図２５のテーブルＴ１４より、ＲＧＢ階調値である［０，０，２５５］の青となる。

以上説明したように、表示制御部５は、表示領域を分割した複数の背景領域Ａ１１、Ａ２１、Ａ３１、Ａ４１、Ａ１２、Ａ２２、Ａ１３、Ａ２３、Ａ１４、Ａ２４、Ａ３４、Ａ４４のそれぞれについて、図２５のテーブルＴ１４に示すような表示する色を予め算出しておき、画像Ｔ５、Ｔ６、Ｔ７が重なっている背景領域Ａ２３、Ａ３３、Ａ４３に対応した表示する色を画像Ｔ５、Ｔ６、Ｔ７のそれぞれの色として制御する。

これにより、予め分割された背景領域毎に最適な色が決定されており、どの背景領域に、画像が表示されるかで、画像毎の表示色が変わることになる。複数の画像が表示される場合、表示する画像が隣り合う背景領域を跨ぐと隣り合う画像の色が変わる場合ある。そして、背景領域毎に、常に見やすい色で画像が表示される。

なお、本実施の形態では、ＲＧＢ信号の平均階調値に基づいて、画像の表示色を決定したが、これに限定されない。ＲＧＢ信号の平均階調値でなく、［Ｒ，Ｇ，Ｂ］に重みづけをして得られた階調値に基づいて、画像の表示色を決定してもよい。

（変形例１）
図２６は、本実施形態の変形例１に係る表示装置の平面を示す平面図である。図２７は、図２６のＣ１−Ｃ２の断面図である。上述した本実施形態で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。図２６のＡ１−Ａ２の断面は、図５に示す本実施形態の表示装置と同じであるので、重複する説明は省略する。

図２６及び図２７に示すように、第２透光性基板２０の第４側面２０Ｆに対向するように、発光部３１が設けられている。図２７に示すように、発光部３１は、第２透光性基板２０の第４側面２０Ｆへ光源光Ｌを照射する。発光部３１と対向する第２透光性基板２０の第４側面２０Ｆは、光入射面となる。発光部３１と光入射面との間には、隙間Ｇが設けられている。隙間Ｇは、空気層となっている。

図２７に示すように、発光部３１から照射された光源光Ｌは、第１透光性基板１０の第１主面１０Ａ及び第２透光性基板２０の第１主面２０Ａで反射しながら、第４側面２０Ｆから遠ざかる方向に伝播する。

本実施形態の変形例１に係る表示装置１は、第１透光性基板１０と、第２透光性基板２０と、液晶層５０と、発光部３１と、を含む。２つの発光部３１は、第２透光性基板２０の第１側面２０Ｃ及び第４側面２０Ｆに対向してそれぞれ配置されている。２つの発光部３１から出射されて表示パネル２内で伝播する面内の光の光量が増える。そして、表示パネル２内で伝播する面内の光の均一性も向上する。図６に示す領域Ｐ１と領域Ｐ２とは、発光部３１からの距離が異なるため、面内の光量が異なる。これに対して、本実施形態の変形例１に係る表示装置１においては、交差する２方向から光が伝播するので、面内の光量差が小さくなる。

（変形例２）
図２８は、本実施形態の変形例２に係る表示装置の平面を示す平面図である。図２９は、図２８のＤ１−Ｄ２の断面図である。図３０は、図２８のＥ１−Ｅ２の断面図である。上述した本実施形態及び変形例で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。

図２８及び図２９に示すように、第２透光性基板２０の第２側面２０Ｄに対向するように、発光部３１が設けられている。図２９に示すように、発光部３１は、第２透光性基板２０の第２側面２０Ｄへ光源光Ｌを照射する。発光部３１と対向する第２透光性基板２０の第２側面２０Ｄは、光入射面となる。発光部３１と光入射面との間には、隙間Ｇが設けられている。隙間Ｇは、空気層となっている。

図２９に示すように、発光部３１から照射された光源光Ｌは、第１透光性基板１０の第１主面１０Ａ及び第２透光性基板２０の第１主面２０Ａで反射しながら、第２側面２０Ｄから遠ざかる方向に伝播する。

図２８及び図３０に示すように、第２透光性基板２０の第３側面２０Ｅに対向するように、発光部３１が設けられている。図３０に示すように、発光部３１は、第２透光性基板２０の第３側面２０Ｅへ光源光Ｌを照射する。発光部３１と対向する第２透光性基板２０の第３側面２０Ｅは、光入射面となる。発光部３１と光入射面との間には、隙間Ｇが設けられている。隙間Ｇは、空気層となっている。

図３０に示すように、発光部３１から照射された光源光Ｌは、第１透光性基板１０の第１主面１０Ａ及び第２透光性基板２０の第１主面２０Ａで反射しながら、第３側面２０Ｅから遠ざかる方向に伝播する。

本実施形態の変形例２に係る表示装置１は、第１透光性基板１０と、第２透光性基板２０と、液晶層５０と、発光部３１と、を含む。２つの発光部３１は、第２透光性基板２０の第２側面２０Ｄ及び第３側面２０Ｅに対向してそれぞれ配置されている。２つの発光部３１から出射されて表示パネル２内で伝播する面内の光の光量が増える。そして、表示パネル２内で伝播する面内の光の均一性も向上する。図６に示す領域Ｐ１と領域Ｐ２とは、発光部３１からの距離が異なるため、面内の光量が異なる。これに対して、本実施形態の変形例２に係る表示装置１においては、交差する２方向から光が伝播するので、面内の光量差が小さくなる。

また、本実施形態の変形例２に係る表示装置１は、本実施形態と同様に、バックライト装置又は反射板が第１透光性基板１０の第１主面１０Ａ又は第２透光性基板２０の第１主面２０Ａ側にない。このため、第１透光性基板１０の第１主面１０Ａから第２透光性基板２０の第１主面２０Ａ側の背景が視認され、又は第２透光性基板２０の第１主面２０Ａから第１透光性基板１０の第１主面１０Ａ側の背景が視認される。

以上、本発明の好適な実施の形態を説明したが、本発明はこのような実施の形態に限定されるものではない。実施の形態で開示された内容はあくまで一例にすぎず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で行われた適宜の変更についても、当然に本発明の技術的範囲に属する。上述した発明を基にして当業者が適宜設計変更して実施しうる全ての発明も、本発明の要旨を包含する限り、本発明の技術的範囲に属する。

例えば、上述した画像は、文字、記号、線、図柄など表示内容には限定されない。

例えば、表示パネル２は、スイッチング素子を有しないパッシブマトリクス型パネルであってもよい。パッシブマトリクス型パネルには、平面視でＰＸ方向に延在する第１電極及びＰＹ方向に延在する第２電極及び第１電極又は第２電極に電気的に接続された配線を有する。第１電極、第２電極及び配線は、例えばＩＴＯなどで形成される。例えば、上述した第１電極を有した第１透光性基板１０と、第２電極を有した第２透光性基板２０とが液晶層５０を挟んで、互いに対向されるように配置される。

また、第１配向膜５５及び第２配向膜５６が垂直配向膜である例について述べたが、第１配向膜５５及び第２配向膜５６はそれぞれ水平配向膜であってもよい。第１配向膜５５及び第２配向膜５６は、モノマーを高分子化する際に、モノマーを所定の方向に配向させる機能を有していればよい。これにより、モノマーは、所定の方向に配向した状態で高分子化したポリマーとなる。第１配向膜５５及び第２配向膜５６が水平配向膜の場合は、画素電極１６と共通電極２２との間に電圧が印加されていない状態で、バルク５１の光軸Ａｘ１と微粒子５２の光軸Ａｘ２の向きは互いに等しく、ＰＺ方向と直交する方向となる。当該ＰＸ方向と垂直な方向とは、平面視で第１透光性基板１０の辺に沿ったＰＸ方向又はＰＹ方向に該当する。

また、図２に示す上位制御部９は、ＣＰＵ(Central Processing Unit)により、種々の機能を実現し、例えば、解析部４１、画像出力部９１、背景出力部９４及び画角算出部９３の機能を実現するようにしてもよい。あるいは、撮像装置６１、６２は、図１に示すフレキシブル基板９５を介して、駆動回路４と接続され、駆動回路４には、背景出力部９４及び画角算出部９３を備えるようにしてもよい。

以上説明した本実施形態及び変形例は、以下の好適な態様をとることができる。
（１）第１透光性基板と、前記第１透光性基板と対向して配置される第２透光性基板と、前記第１透光性基板と前記第２透光性基板との間に封入される高分子分散型液晶を有する液晶層と、前記第１透光性基板及び前記第２透光性基板の少なくとも１つの側面に対向して配置される少なくとも１つの発光部と、前記第１透光性基板及び前記第２透光性基板を介して視認される背景の色に応じて、前記背景に重なる画像の色を制御する表示制御部と、を含む表示装置。
（２） 前記第１透光性基板は、第１主面及び前記第１主面と平行な平面である第２主面を備え、前記第２透光性基板は、第１主面及び前記第１主面と平行な平面である第２主面を備え、前記高分子分散型液晶が非散乱状態である場合、前記第１透光性基板の第１主面から前記第２透光性基板の第１主面側の背景が視認され、又は前記第２透光性基板の第１主面から前記第１透光性基板の第１主面側の背景が視認される、上記（１）に記載の表示装置。
（３）さらに、前記液晶層を挟むように第１電極及び第２電極を備え、
フィールドシーケンシャル方式により、前記発光部において、少なくとも第１色、第２色、及び第３色が順次発光し、前記第１色、前記第２色、及び前記第３色の各発光に同期して、前記画像の色の階調値に応じた前記第１電極の印加電圧を表示制御部が順次印加する、上記（１）又は上記（２）に記載の表示装置。
（４）前記画像の色は、前記画像が重なる背景領域のＲＧＢ平均階調値が示す色の補色である、上記（１）乃至上記（３）のいずれか１項に記載の表示装置。
（５）前記画像が重なる背景領域のＲＧＢ平均階調値が示す色が基準明度以上の場合、前記画像の色が原色である、上記（４）に記載の表示装置。
（６）さらに記憶部を備え、前記記憶部は、予め所定の色相分類の情報を記憶しており、前記色相分類の情報と、前記画像が重なる背景領域のＲＧＢ平均階調値が示す色の補色とに基づいて、前記画像が重なる背景領域のＲＧＢ平均階調値が示す色の補色が設定され、表示制御部は、当該補色を前記画像の色として制御する上記（４）又は上記（５）に記載の表示装置。
（７）前記画像の色は、白色である、上記（１）乃至上記（３）のいずれか１つに記載の表示装置。
（８）前記画像が重なる背景領域のＲＧＢ平均階調値が示す色が基準明度より低い場合、前記画像の色が白である、上記（７）に記載の表示装置。
（９）ＨＳＶ空間における前記画像の色の明度が１である、上記（１）乃至上記（８）のいずれか１つに記載の表示装置。
（１０）表示制御部は、前記画像が重なる背景領域を特定し、当該背景領域の前記背景の色に応じて、前記画像の色を制御する上記（１）乃至上記（９）のいずれか１つに記載の表示装置。
（１１）表示制御部は、前記画像が重なる背景領域を前記画像の全体が収まる範囲で特定する上記（１０）に記載の表示装置。
（１２）表示制御部は、表示領域を分割した複数の背景領域のうち前記画像が重なる背景領域を特定する上記（１０）に記載の表示装置。
（１３）表示制御部は、表示領域を分割した複数の背景領域のそれぞれについて表示する色を予め算出しておき、前記画像が重なっている背景領域に対応した表示する色を前記画像の色として制御する上記（１）乃至上記（９）のいずれか１つに記載の表示装置。
（１４）さらに、観察者側の画像を撮像する第１撮像装置と、
前記背景の画像を撮像する第２撮像装置と、
前記観察者側の画像から画角を算出する画角算出部と、
前記背景の画像から、当該画角の表示領域に収まる背景情報を生成する背景出力部とを備える上記（１）乃至上記（１３）のいずれか１つに記載の表示装置。

１ 表示装置
２ 表示パネル
３ サイド光源装置
４ 駆動回路
９ 上位制御部
１０Ａ 第１主面
１０Ｂ 第２主面
１０Ｃ 第１側面
１０Ｄ 第２側面
１０Ｅ 第３側面
１０Ｆ 第４側面
１０ 第１透光性基板
１２ 走査線
１２Ｇ ゲート電極
１３Ｓ ソース電極
１３ 信号線
１４Ｄ ドレイン電極
１４ 導電性配線
１５ 半導体層
１６ 画素電極
１９ 封止部
２０ 第２透光性基板
２０Ａ 第１主面
２０Ｂ 第２主面
２０Ｃ 第１側面
２０Ｄ 第２側面
２０Ｅ 第３側面
２０Ｆ 第４側面
２２ 共通電極
３１ 発光部
３２ 光源制御部
３３ 光源基板
３４Ｒ 発光体
３４Ｇ 発光体
３４Ｂ 発光体
４１ 解析部
４２ 画素制御部
４３ ゲート駆動部
４４ ソース駆動部
４５ 共通電位駆動部
５０ 液晶層
５１ バルク
５２ 微粒子
５５ 第１配向膜
５６ 第２配向膜
６１、６２ 撮像装置
９１ 画像出力部
９２、９５ フレキシブル基板
９３ 画角算出部
９４ 背景出力部
４１１ 入力信号解析部
４１２ 背景領域解析部
４１３ 記憶部
４１４ 信号調整部

Claims (14)

1. 第１透光性基板と、
   前記第１透光性基板と対向して配置される第２透光性基板と、
   前記第１透光性基板と前記第２透光性基板との間に封入される高分子分散型液晶を有する液晶層と、
   前記第１透光性基板及び前記第２透光性基板の少なくとも１つの側面に対向して配置される少なくとも１つの発光部と、
   前記第１透光性基板及び前記第２透光性基板を介して視認される背景の色に応じて、前記背景に重なる画像の色を制御する表示制御部と、を含む表示装置。
2. 前記第１透光性基板は、第１主面及び前記第１主面と平行な平面である第２主面を備え、
   前記第２透光性基板は、第１主面及び前記第１主面と平行な平面である第２主面を備え、
   前記高分子分散型液晶が非散乱状態である場合、前記第１透光性基板の第１主面から前記第２透光性基板の第１主面側の背景が視認され、又は前記第２透光性基板の第１主面から前記第１透光性基板の第１主面側の背景が視認される、請求項１に記載の表示装置。
3. さらに、前記液晶層を挟むように第１電極及び第２電極を備え、
   フィールドシーケンシャル方式により、前記発光部において、少なくとも第１色、第２色、及び第３色が順次発光し、
   前記第１色、前記第２色、及び前記第３色の各発光に同期して、前記画像の色の階調値に応じた前記第１電極の印加電圧を表示制御部が順次印加する、請求項１又は請求項２に記載の表示装置。
4. 前記画像の色は、前記画像が重なる背景領域のＲＧＢ平均階調値が示す色の補色である、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の表示装置。
5. 前記画像が重なる背景領域のＲＧＢ平均階調値が示す色が基準明度以上の場合、前記画像の色が原色である、請求項４に記載の表示装置。
6. さらに記憶部を備え、前記記憶部は、予め所定の色相分類の情報を記憶しており、
   前記色相分類の情報と、前記画像が重なる背景領域のＲＧＢ平均階調値が示す色の補色とに基づいて、前記画像が重なる背景領域のＲＧＢ平均階調値が示す色の補色が設定され、表示制御部は、当該補色を前記画像の色として制御する請求項４又は請求項５に記載の表示装置。
7. 前記画像の色は、白色である、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の表示装置。
8. 前記画像が重なる背景領域のＲＧＢ平均階調値が示す色が基準明度より低い場合、前記画像の色が白である、請求項７に記載の表示装置。
9. ＨＳＶ空間における前記画像の色の明度が１である、請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の表示装置。
10. 表示制御部は、前記画像が重なる背景領域を特定し、当該背景領域の前記背景の色に応じて、前記画像の色を制御する請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載の表示装置。
11. 表示制御部は、前記画像が重なる背景領域を前記画像の全体が収まる範囲で特定する請求項１０に記載の表示装置。
12. 表示制御部は、表示領域を分割した複数の背景領域のうち前記画像が重なる背景領域を特定する請求項１０に記載の表示装置。
13. 表示制御部は、表示領域を分割した複数の背景領域のそれぞれについて表示する色を予め算出しておき、前記画像が重なっている背景領域に対応した表示する色を前記画像の色として制御する請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載の表示装置。
14. さらに、観察者側の画像を撮像する第１撮像装置と、
    前記背景の画像を撮像する第２撮像装置と、
    前記観察者側の画像から画角を算出する画角算出部と、
    前記背景の画像から、当該画角の表示領域に収まる背景情報を生成する背景出力部と、を備える請求項１乃至請求項１３のいずれか１項に記載の表示装置。

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