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WO2015114943A1 - 画像表示装置 - Google Patents

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WO2015114943A1
WO2015114943A1 PCT/JP2014/082007 JP2014082007W WO2015114943A1 WO 2015114943 A1 WO2015114943 A1 WO 2015114943A1 JP 2014082007 W JP2014082007 W JP 2014082007W WO 2015114943 A1 WO2015114943 A1 WO 2015114943A1
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WO
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liquid crystal
light
display device
transparent
image
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/JP2014/082007
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English (en)
French (fr)
Inventor
典昭 山口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Priority to US15/110,963 priority Critical patent/US9922588B2/en
Priority to JP2015559765A priority patent/JP6284555B2/ja
Priority to CN201480074487.6A priority patent/CN105940441B/zh
Publication of WO2015114943A1 publication Critical patent/WO2015114943A1/ja
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    • G09G2320/06—Adjustment of display parameters
    • G09G2320/0666—Adjustment of display parameters for control of colour parameters, e.g. colour temperature

Definitions

  • the present invention relates to an image display device, and more particularly to an image display device having a function of a transparent display through which a background can be seen.
  • a general field sequential method divides a display period (one frame period) of one screen into three subfields, and uses red (R), green (G), and blue (B) as backlight light sources.
  • Each LED Light Emitting Diode
  • RGB Red
  • G green
  • B blue
  • Each LED Light Emitting Diode
  • an image signal of a color corresponding to the light color of each LED is sequentially given to the liquid crystal panel to control its transmission state, and on the retina of the observer's eye
  • additive color mixing is performed.
  • color display can be performed without forming a plurality of sub-pixels in one pixel, so that high resolution can be achieved.
  • the light from the LED is directly used, it is not necessary to form a color filter with a high absorption rate in each pixel, and the light use efficiency of each LED is improved.
  • Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2002-229531 discloses one method for solving this problem, in which one frame period is not limited to three subfields each composed of R, G, and B, but also a mixed color thereof. A method is described in which one subfield is divided into a total of four subfields to reduce the proportion of single color subfields. In this case, if other colors are mixed with the added subfield, the color balance of the image will be lost and accurate color reproduction will not be possible.
  • the added subfield is composed of achromatic colors such as black, white, and gray. It is preferable. Therefore, in the following description, subfields composed of single colors of R, G, and B are referred to as “R field”, “G field”, and “B field”, respectively, and subfields composed of achromatic colors are referred to as “W field”. Call.
  • FIG. 16 is a diagram showing a light emission state of an LED and four subfields constituting one frame when an image is displayed by a field sequential method having four subfields in the conventional example.
  • the high portion of the waveform of each LED shown in FIG. 16 represents the “lighting state”, and the low portion represents the “light off state”.
  • the W field all of the red LED, the green LED, and the blue LED are lit through one subfield period.
  • the R field only the red LED is lit through one subfield period.
  • the G field only the green LED is lit through one subfield period.
  • the B field only the blue LED is lit through one subfield period.
  • image data of a color corresponding to the color of light of each LED is sequentially given to the liquid crystal panel, and the light transmission state in the W field, R field, G field, and B field is controlled.
  • FIG. 17 is a diagram showing an image visually recognized by an observer when an image is displayed by a field sequential method provided with four subfields.
  • FIG. 18 is a diagram showing the image shown in FIG. 17 by a field sequential method. It is a figure which shows the image of each subfield when doing. In the image shown in FIG. 17, the “123” character is displayed in blue, the “Please” character is displayed in pink, the “This week's examination” character and the examination date and time are displayed in green, The examination schedule is displayed in yellow.
  • one of R, G, and B subfields to be described later is based on the luminance information obtained from the input image signal. Areas where images such as letters and examination schedules are not displayed are transparent display areas that transmit red, green, and blue light, and areas where images such as letters and examination schedules are displayed are transparent. The transmittance of the liquid crystal panel is controlled so that a black display area cannot be obtained, and the red, green, and blue LEDs are turned on simultaneously. As a result, in the W field, in the R, G, and B subfields, areas where images such as characters and examination schedules are not displayed become transparent display areas, and areas where images such as letters and examination schedules are displayed Black display area.
  • the images are displayed in the order of R, G, and B subfields. More specifically, in the R field, the character “please” becomes transparent and the red LED is lit, so that the character is displayed in red. In the G field, the letters “diagnosis of the week”, the letters representing the examination date and time, and the examination schedule are transparent, and the green LED is lit, so these letters and the examination schedule are displayed in green. In the B field, the characters “123”, “Please”, and the examination schedule become transparent and the blue LED is lit, so these letters and the examination schedule are displayed in blue. In each subfield, when the characters and the examination schedule become transparent display areas, the surrounding areas become black display areas so as not to transmit any light of red, green, and blue.
  • the “123” character appears blue
  • the “please” character appears pink
  • the “Weekly Examination” character and the date and time of the examination appear green.
  • the table looks yellow.
  • the area around the characters and the examination schedule becomes transparent, and the background of the liquid crystal display device appears to overlap images such as characters.
  • FIG. 19 is a diagram showing the transmittance of the liquid crystal panel in the four subfields constituting one frame when an image is displayed on the liquid crystal display device by the field sequential method shown in FIG.
  • the liquid crystal display device is used as a transparent display through which the background can be seen
  • the period during which the transmittance of the liquid crystal panel is high is lengthened, the time during which the background can be seen through becomes longer and the background becomes easier to see.
  • the transmittance of the liquid crystal panel is high only in the W field. In the R field, the transmittance is slightly increased in the first half period due to the influence of the transmittance of the W field. During the period, the transmittance becomes black.
  • the transmittance is the transmittance at the time of black display.
  • the W field is the only subfield in which the background of the liquid crystal display device can be seen through, and the background is not visible in each of the R, G, and B subfields.
  • an object of the present invention is to provide an image display device having a transparent display function with which the background is easy to see.
  • an image display device displays a color image by dividing one frame period of a given input image signal into a plurality of subfields and displaying a screen of a different color for each subfield.
  • a display panel for controlling the transmittance of incident light;
  • a transparent display area extraction unit that extracts a transparent display area as a transparent display area from the input image signal;
  • a subfield generation unit that generates a subfield image signal by dividing the input image signal into the plurality of subfields, and obtains transparent setting data for forcibly displaying the transparent display area in all the subfields
  • a display panel driving unit that displays an image on the display panel for each subfield based on the subfield image signal, and that transparently displays the transparent display area on the display panel based on the transparency setting data;
  • a light source unit that emits light of a different color for each subfield toward the display panel;
  • a light source driving unit that drives the light source unit based on a control signal supplied from the subfield generation unit.
  • a register connected to the subfield generation unit and storing the transparency setting data;
  • the subfield generation unit reads the transparent setting data from the register, and transmits the transparent display data and the transparent setting data.
  • the display panel driving unit is provided.
  • the transparency setting data includes data necessary for setting a gradation value that enables transparent display of the transparent display area and a display color of the transparent display area
  • the display panel driving unit controls at least the gradation value and the display color of the transparent display area displayed on the screen for each subfield based on the transparency setting data.
  • the gradation value included in the transparency setting data is the same as the gradation value representing the brightest luminance of the display panel.
  • the gradation value included in the transparency setting data is a gradation value representing a luminance lower than the brightest luminance of the display panel.
  • the gradation value included in the transparency setting data includes a plurality of gradation values representing different luminances of the display panel.
  • a seventh aspect of the present invention in the first aspect of the present invention, Further including a housing capable of storing the image display device, The display panel is attached to an opening formed in the housing, The light source unit is attached to the inner surface of the casing and irradiates light from the back side of the display panel.
  • the display panel includes two absorptive polarizing plates attached to both sides of the display panel
  • the light source unit includes a light guide plate in which a reflective polarizing plate is attached to a back surface of the image display device, a plurality of light emitting elements arranged in a straight line, and light emitted from the plurality of light emitting elements is A light source attached to an end of the light guide plate to be incident on the light guide plate, The light guide plate and the display panel are fixed with the background visible, The light source unit emits light incident on the light guide plate from the light source toward the display panel.
  • a ninth aspect of the present invention is the eighth aspect of the present invention.
  • Each of the two absorption polarizing plates is a polarizing plate that absorbs one of the first polarized wave and the second polarized wave having different polarization directions and transmits the other polarized wave.
  • the display panel includes an absorptive polarizing plate attached to the front surface of the image display device
  • the light source unit includes a light guide plate having a reflective polarizing plate attached to a back surface of the image display device, a plurality of light emitting elements arranged in a straight line, and light emitted from the plurality of elements is guided.
  • a light source attached to the end of the light guide plate to be incident on the light plate, The light guide plate and the display panel are fixed with the background visible, The light source unit emits light incident on the light guide plate from the light source toward the display panel.
  • the absorptive polarizing plate is a polarizing plate that transmits one of the first polarized wave and the second polarized wave and absorbs the other polarized wave
  • the reflective polarizing plate is the absorptive type
  • the polarizing plate reflects the same polarized wave as the polarized wave transmitted through the polarizing plate, and transmits the same polarized wave as the polarized wave absorbed by the absorption polarizing plate.
  • a twelfth aspect of the present invention is the tenth aspect of the present invention,
  • a reflection structure for reflecting the light from the light source and emitting it to the outside is formed on at least one surface of the light guide plate.
  • the transparent display area is extracted based on the input image signal given from the outside. Then, the input image signal is divided into a plurality of subfields to obtain subfield image signals, and transparency setting data for forcibly displaying the transparent display area in all the subfields is obtained. Using this transparency setting data, the display panel is driven so that the transparent display areas of all the subfields are transparently displayed. Thereby, in all the subfields, the background can be seen through the transparent display region, so that the background is clearly displayed and easy to see.
  • the transparency setting data is stored in the register connected to the subfield generation circuit.
  • the sub-field generating circuit reads the transparent setting data from the register and gives the transparent display data and the transparent setting data to the display panel driving unit. Accordingly, the transparent display area specified by the transparent display data for each subfield is displayed in the transparent state specified by the transparent setting data, so that the background can be easily seen through the transparent display area.
  • the transparent display area is displayed with the gradation value and display color specified by the transparency setting data in all the subfields. This makes it easier to see the background through the transparent display area.
  • the transparent display area is set with the highest brightness. Can be displayed.
  • the gradation value included in the transparency setting data is a gradation value representing a luminance lower than the brightest luminance of the display panel.
  • the brightness difference is reduced. For this reason, the image does not look dark and is displayed in a more natural state.
  • the gradation value included in the transparency setting data includes a plurality of gradation values in which the display panel is a transparent display area.
  • the area having any gradation value of the plurality of gradation values becomes the transparent display area, so that the transparent display area of the display panel becomes wide and the background can be easily seen.
  • the image display device can be used as an exhibition case for exhibiting exhibits in the housing.
  • the transparent display areas of all the subfields are forcibly displayed transparently, it becomes easy to see the exhibits clearly.
  • the explanation of the exhibit can be displayed on the display panel by the subfield image signal, the observer can deepen the understanding of the exhibit.
  • the eighth aspect of the present invention by switching the light transmission state of the display panel, it is possible to display the image and the background on the display panel so that nothing is displayed.
  • the transparent display areas of all the subfields are forcibly displayed transparently, the background becomes clear and easy to see.
  • the housing since the housing is unnecessary, the installation location of the image display device is not limited by the housing. For this reason, the image display apparatus can be used for wider applications.
  • each of the absorption polarizing plates attached to both surfaces of the display panel absorbs one of the first polarized wave and the second polarized wave, and the other light. It is a polarizing plate which permeate
  • the tenth aspect of the present invention by switching the light transmission state of the display panel, it is possible to display only the image on the display panel or display only the background. Thereby, the observer can not only visually recognize the background clearly but also easily recognize the image.
  • the transparent display areas of all the subfields are forcibly displayed transparently, when the background is displayed, the background is clearly visible.
  • the housing since the housing is unnecessary, the installation location of the image display device is not limited by the housing. For this reason, the image display apparatus can be used for wider applications.
  • the absorptive polarizing plate attached to the display panel transmits one of the first polarized wave and the second polarized wave and absorbs the other polarized wave.
  • the reflective polarizing plate attached to the light guide plate reflects the same polarized wave that is transmitted through the absorptive polarizing plate and reflects the same polarized wave that is absorbed by the absorptive polarizing plate. It is a transmissive polarizing plate.
  • the reflection structure is formed at least on the front surface or the back surface of the light guide plate.
  • FIG. 1 is an external perspective view of a liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention. It is a figure which shows the structure of LED contained in the backlight light source part of the liquid crystal display device shown in FIG. It is a block diagram which shows the structure of the liquid crystal display device shown in FIG.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an image visually recognized by an observer when an image is displayed by a field sequential method in which four subfields are provided in the liquid crystal display device illustrated in FIG. 1. It is a figure which shows a transparent display area and a black display area in the image shown in FIG. It is a figure which shows the image of each subfield when the image shown in FIG. 4 is displayed by the field sequential system.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating a transmission path of light transmitted through the liquid crystal panel and the light guide plate of the liquid crystal display device illustrated in FIG. 8, and more specifically, (A) illustrates transmission of light when the liquid crystal panel of the liquid crystal display device is in an on state.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view illustrating a transmission path of light transmitted through the liquid crystal panel and the light guide plate of the liquid crystal display device illustrated in FIG. 12, and more specifically, (A) illustrates light transmission when the liquid crystal panel of the liquid crystal display device is in an on state. It is sectional drawing which shows a path
  • FIG. 12 it is a figure which shows the transmittance
  • FIG. 6 is a diagram showing another example of the transmittance of the liquid crystal panel in each subfield in the liquid crystal display device shown in FIG. 1. It is a figure which shows the four subfields which comprise the light emission state of LED in the case of displaying an image by the field sequential system which provided four subfields, and one frame in a prior art example. It is a figure which shows the image visually recognized by an observer, when an image is displayed by the field sequential system shown in FIG. It is a figure which shows the image of each subfield when the image shown in FIG. 17 is displayed by the field sequential system. It is a figure which shows the transmittance
  • FIG. 1 is an external perspective view of a liquid crystal display device 100 (also referred to as “image display device”) according to the first embodiment of the present invention.
  • the liquid crystal display device 100 is a display device driven by a field sequential method, and includes a box-shaped casing 10 and a liquid crystal panel 60 capable of high-speed driving suitable for the field sequential method. It includes a backlight light source unit 50 in which a plurality of LEDs capable of individually emitting R, G, and B colors are arranged, and a control circuit 20 that controls the liquid crystal panel 60 and the backlight light source unit 50.
  • a rectangular opening is formed on the side surface of the housing 10, and the liquid crystal panel 60 is attached to the opening. Further, the backlight light source unit 50 is attached to the upper surface inside the housing 10, and the control circuit 20 is provided outside the side surface facing the side surface to which the liquid crystal panel 60 is attached.
  • the control circuit 20 is connected to the liquid crystal panel 60 and the backlight light source unit 50 by wiring and controls them. For this reason, an observer outside the housing 10 can visually recognize an image displayed on the liquid crystal panel 60 or visually recognize the inside of the housing 10 through the liquid crystal panel 60.
  • FIG. 2 is a diagram showing a configuration of the LED 51 included in the backlight light source unit 50 of the liquid crystal display device 100 shown in FIG.
  • the LED 51 that is a light emitting element includes one red LED 51r that emits red light, one green LED 51g that emits green light, and one blue LED 51b that emits blue light.
  • a light emitting element which comprises the backlight light source part 50 you may use CCFL (Cathode * Fluorescent * Lamp) etc. instead of LED51.
  • CCFL Cathode * Fluorescent * Lamp
  • at least a part of the red light emitting element, the green light emitting element, and the blue light emitting element may be replaced with a light emitting element that emits light of another primary color.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of the liquid crystal display device 100 shown in FIG.
  • the liquid crystal display device 100 includes a liquid crystal panel 60, a panel drive circuit 30, a backlight light source unit 50, a backlight drive circuit 40, a control circuit 20, and a transparent display region extraction circuit 15.
  • the control circuit 20 includes a subfield generation circuit 21, a backlight control circuit 24, a display control circuit 23, and a register 22.
  • the transparent display area extraction circuit 15 supplies the transparent display data Dtd extracted from the input image signal Sin supplied from the external image signal source 1 to the subfield generation circuit 21 of the control circuit 20 together with the input image signal Sin.
  • the subfield generation circuit 21 is based on the input image signal Sin received from the transparent display region extraction circuit 15 and performs a field sequential drive subfield image signal Ssf and a liquid crystal panel drive synchronization signal Ssyc, and a backlight in each subfield.
  • a backlight control signal Sbc for controlling turning on / off of the light source unit 50 is generated, the subfield image signal Ssf and the synchronization signal are supplied to the display control circuit 23, and the backlight control signal Sbc is supplied to the backlight control circuit 24. More specifically, the subfield generation circuit 21 generates a subfield image signal Ssf obtained by dividing the input image signal Sin of one frame into R, G, and B subfields, and the subfield image signal of each subfield.
  • a synchronization signal Ssyc necessary for displaying an image is generated based on Ssf. At this time, the frame rate of the input image signal Sin is also converted to the frame rate of the subfield image signal Ssf.
  • the register 22 connected to the subfield generation circuit 21 stores transparency setting data Dts such as a gradation value and a display color of the transparent display area in advance. Therefore, the subfield generation circuit 21 reads the transparent setting data Dts from the register 22 when given the transparent display data Dtd from the transparent display region extraction circuit 15, and displays the transparent setting data Dts together with the transparent display data Dtd as the display control circuit 23. To give. By rewriting the transparent setting data Dts, the gradation value and display color of the transparent display area can be changed.
  • the display control circuit 23 generates a digital image signal Sdv for each subframe based on the subfield image signal Ssf divided into the subframes, and also generates a panel control signal Spc such as a timing signal, and the digital image signal Sdv. And the panel control signal Spc are supplied to the panel drive circuit 30.
  • the panel drive circuit 30 drives the liquid crystal panel 60 based on the received digital image signal Sdv and panel control signal Spc.
  • the backlight control circuit 24 controls the backlight drive circuit 40 based on the backlight control signal Sbc given from the subfield generation circuit 21, and the backlight drive circuit 40 has red and green colors that constitute the backlight light source unit 50.
  • a light source control signal Ssc for controlling the on / off state of each of the blue LEDs 51r, 51g, 51b is given to the backlight light source unit 50.
  • the LEDs 51r, 51g, and 51b are appropriately switched between a lighting state and a light-off state based on the light source control signal Ssc.
  • the liquid crystal panel 60 includes a plurality of pixel signal lines SL, a plurality of scanning signal lines GL, and a plurality of pixels arranged in a matrix corresponding to the intersections of the plurality of data signal lines SL and the plurality of scanning signal lines GL. Part 65.
  • the driving image signal generated from the digital image signal Sdv by the panel driving circuit 30 is written in the pixel forming unit 65, thereby changing the alignment direction of the liquid crystal molecules included in each pixel forming unit 65 and transmitting through the pixel forming unit 65.
  • To control the transmittance of light (sometimes referred to as “transmittance of liquid crystal panel”). Note that only one pixel forming portion 65 is shown in the liquid crystal panel 60 of FIG.
  • the liquid crystal panel 60 may be either a normally black type or a normally white type panel. In addition to writing original image data, writing a voltage corresponding to data for displaying black so as not to transmit backlight light to the pixel forming portion 65 is referred to as “black writing”.
  • the driving image signal of the color corresponding to the color of the light of each LED is written to the data signal line SL, and the scanning signal line GL is scanned. Signals are written in order.
  • a driving image signal of a color corresponding to the light color of each LED 51r, 51g, 51b is sequentially written in the pixel forming section 65, and the ON / OFF state of each LED 51r, 51g, 51b is appropriately switched. In this way, the image is displayed on the liquid crystal panel 60, and the observer can visually recognize the image based on the input image signal Sin.
  • the display control circuit 23 and the panel drive circuit 30 are collectively referred to as a “display panel drive unit”, the backlight light source unit 50 is referred to as a “light source unit”, and the backlight control circuit 24 and the backlight drive circuit 40 are collectively referred to.
  • FIG. 4 is a diagram showing an image visually recognized by an observer when the liquid crystal display device 100 shown in FIG. 1 displays an image by a field sequential method having four subfields.
  • the “123” character is displayed in blue
  • the “please” character is displayed in pink
  • the “this week's examination” and the examination date and time.
  • the letter indicating is displayed in green
  • the examination schedule is displayed in yellow.
  • the inside of the rectangular area surrounding the “123rd” character is displayed so as to appear white (white display).
  • region displayed in light purple other than the inside of a character, a medical examination schedule, and a rectangular area is a transparent display area which permeate
  • FIG. 5 is a diagram showing a transparent display area and a black display area in the image shown in FIG.
  • a transparent display area is extracted.
  • the transparent display area is an area displayed in light purple, that is, a character, a medical examination schedule, an area other than the inside of the rectangular area, and a character or a medical examination schedule that is not included in the transparent display area.
  • the data of the transparent display area is extracted from the input image signal Sin in the transparent display area extraction circuit 15 of the liquid crystal display device 100, and is given to the subfield generation circuit 21 of the control circuit 20 together with the input image signal Sin as the transparent display data Dtd. .
  • the transparent setting data Dts includes the gradation value of the transparent display area, the display color of the transparent display area, and the like.
  • the transparent setting data Dts includes the gradation value of the transparent display area, the display color of the transparent display area, and the like.
  • the display color of the transparent display area can be arbitrarily set by adjusting the light quantity of each red, green, and blue LED in each subfield.
  • the display color of the transparent display area is light purple. Is set.
  • the subfield generation circuit 21 reads the gradation value of the transparent display area and its display color from the register 22, and displays the gradation value of the transparent display area together with the subfield image signal Ssf and the synchronization signal Ssyc as a display control circuit.
  • the display color of the transparent display area is supplied to the backlight control circuit 24 together with the backlight control signal Sbc.
  • FIG. 6 is a diagram showing an image of each subfield when the image shown in FIG. 4 is displayed by the field sequential method.
  • a case will be described in which such an image is represented by a W field and R, G, and B subfields by a field sequential method.
  • the W field an image is displayed based on the luminance information obtained from the input image signal Sin and the transparent display data Dtd.
  • the color information obtained from the input image signal Sin and the transparent display data Dtd is displayed based on and.
  • the characters “123”, “please”, characters indicating the date and time of the examination, and the examination schedule are black-written so that the backlight cannot be transmitted, and “123”
  • the red area, the green area, and the blue area LED are turned on at the same time by making the inside of the rectangular area surrounding the character of the area excluding the character “123” and the transparent display area transparent.
  • the characters and the examination schedule displayed in each of the R, G, and B subfields are black display areas in which black writing is performed so that none of red, green, and blue light can be transmitted.
  • the inside of the rectangular area surrounding the character “123” and the area other than the black display area are transparent display areas through which red, green, and blue light are transmitted.
  • an image is displayed in each of the R, G, and B subfields based on the color information. That is, in the R field, the text “Please” and the transparent display area become transparent and the red LED is lit, so that the red light is transmitted through these transparent areas. At this time, the entire rectangular area including the character “123”, the characters representing the date and time of the examination, and the examination schedule are written in black so as not to transmit red light and are in a black display state. .
  • the letters “medical examination of the week”, the letters representing the date and time of the examination, the examination schedule and the transparent display area become transparent, and the green LED is lit.
  • the rectangular area surrounding the characters “Please” and “123” is written in black and is in a black display state.
  • the characters “123”, “Please”, the medical examination schedule, and the transparent display area become transparent and the blue LED is lit, so blue light is transmitted through these transparent areas.
  • the inside of the rectangular area surrounding the character “123” is black written except for the character “123”, so that blue light is transmitted inside the rectangular area. Only the character “123” is used.
  • the letter “123” is blue because only blue light is transmitted, the letter “please” is pink because blue and red light is transmitted, and the letter indicating the date of examination is green. Since only light is transmitted, it becomes green, and the examination schedule is yellow because blue and green light is transmitted.
  • the transparent display area transmits blue, green, and red light in the W field, transmits red in the R field, transmits green in the G field, and transmits blue in the B field. Display color (light purple in this embodiment). Further, the inside of the rectangular area surrounding the character “123” is white because blue, green, and red light are transmitted only in the W field.
  • the red, green, and blue light are transmitted through the transparent display area in the W field, the red light is transmitted through the R field, the green light is transmitted through the G field, and the blue light is transmitted through the B field. Since it is transparent, the transparent display area becomes transparent in each subfield. For this reason, the observer can clearly see the inside of the housing 10 through the liquid crystal panel 60.
  • FIG. 7 is a diagram showing the transmittance of the liquid crystal panel 60 in each subfield in the liquid crystal display device shown in FIG.
  • the transparent display area is provided not only in the W field but also in each of the R, G, and B subfields, the backlight light from the backlight light source unit 50 is transmitted in each of the R, G, and B fields.
  • the transparent display area is transmitted.
  • the transmittance of the liquid crystal panel 60 is increased not only in the W field but also in each of the R, G, and B subfields, so that the viewer can clearly see the inside of the housing 10. can do.
  • the exhibits can be easily viewed by making the liquid crystal panel 60 transparent. Further, by displaying the explanation of the exhibit on the liquid crystal panel 60, the observer can deepen the understanding of the exhibit.
  • the gradation value stored in the register 22 is the gradation value having the highest transmittance.
  • the gradation value is not limited to the gradation value having the highest transmittance, and may include a plurality of transmittances having a transmittance equal to or higher than a predetermined value.
  • the gradation value stored in the register 22 is not only “0 gradation value” but also “0 gradation value” to “5th floor”. All gradation values up to “tone value” may be used. In this case, all of the areas having the gradation value of “0 gradation value” to “5 gradation value” are all transparent display areas.
  • the gradation values may not be continuous, and may be discontinuous such as “0 gradation value”, “2 gradation value”, and “5 gradation value”. In this case, only the areas of “0 gradation value”, “2 gradation value”, and “5 gradation value” become transparent display areas, and “3 gradation value” and “4 gradation values”.
  • the “value” area does not become a transparent display area. In any case, since the area having any gradation value of the plurality of gradation values becomes the transparent display area, the transparent display area of the liquid crystal panel 60 becomes wide and the background can be easily seen.
  • FIG. 8 is an external perspective view of a liquid crystal display device 200 according to the second embodiment of the present invention.
  • the liquid crystal panel 60 and the light guide plate 70 are fixed to the stand 80 in a state where the liquid crystal panel 60 and the light guide plate 70 stand vertically to the floor surface.
  • a mold polarizing plate (not shown) is attached. Note that, unlike the liquid crystal display device 100 illustrated in FIG. 1, the liquid crystal display device 200 does not include a housing.
  • FIG. 9 is an exploded perspective view of the liquid crystal display device 200 shown in FIG.
  • An LED bar 55 shown in FIG. 10 is attached to the lower end of the light guide plate 70.
  • LEDs 51 each including one each of red, green, and blue LEDs 51r, 51g, 51b are linearly arranged.
  • dots (not shown) that reflect incident light are printed at predetermined intervals.
  • the backlight light emitted from the LED bar 55 enters the light guide plate 70 and proceeds upward while being totally reflected in the light guide plate 70.
  • a panel drive circuit 30 for driving the liquid crystal panel 60 is attached to the lower end of the liquid crystal panel 60.
  • Absorption-type polarizing plates 61 and 62 are attached to both surfaces of the liquid crystal panel 60, respectively.
  • a control circuit (not shown) for controlling the LED bar 55 and the panel drive circuit 30 is incorporated in the stand 80, and is connected to the LED bar 55 and the panel drive circuit 30 in the stand 80.
  • the block diagram showing the configuration of the liquid crystal display device 200 is the same as the block diagram shown in FIG.
  • the LED bar 55 may be referred to as a “light source unit”.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view illustrating a transmission path of light transmitted through the liquid crystal panel 60 and the light guide plate 70 of the liquid crystal display device 200 illustrated in FIG. 8. More specifically, FIG. 11A illustrates the liquid crystal of the liquid crystal display device 200.
  • FIG. 11B is a cross-sectional view illustrating a light transmission path when the panel 60 is in an on state
  • FIG. 11B is a cross-sectional view illustrating a light transmission path when the liquid crystal panel 60 is in an off state.
  • the “front side” refers to the side on the liquid crystal display device 200 where an image can be seen
  • the “back side” refers to the side facing the front side of the liquid crystal display device 200.
  • the liquid crystal panel 60 in which the driving image signal is written in the pixel forming portion 65 is referred to as “on-state liquid crystal panel”, and the liquid crystal panel 60 in which the driving image signal is not written in “off”. It is called a “liquid crystal panel in a state”.
  • the light incident on the liquid crystal panel 60 in the on state is transmitted through the liquid crystal panel 60 with the polarization direction rotated, and the light incident on the liquid crystal panel 60 in the off state is transmitted through the liquid crystal panel 60 without being rotated in the polarization direction.
  • the liquid crystal panel 60 is a normally white type panel, but may be a normally black type.
  • dots 71a and 71b are printed on the front and back surfaces of the light guide plate 70, respectively, and the backlight light emitted from the LED bar 55 enters the light guide plate 70, and the light guide plate 70 It proceeds upward while totally reflecting inside 70.
  • the backlight light incident on the dots 71 b formed on the back surface of the light guide plate 70 is reflected by the dots 71 b and emitted from the surface of the light guide plate 70 toward the absorption polarizing plate 61.
  • the dots 71a and 71b are formed of, for example, white opaque ink (such as organic ultraviolet curable ink) or metal ink (such as aluminum or gold). Since these inks easily reflect light, if the light traveling inside the light guide plate 70 enters the dots 71a and 71b, the light is reflected. Moreover, you may form a shaping
  • white opaque ink such as organic ultraviolet curable ink
  • metal ink such as aluminum or gold
  • an absorption-type polarizing plate that absorbs a polarized wave whose electric field vibration direction is parallel to the absorption axis direction and transmits a polarized wave whose electric field vibration direction is parallel to the transmission axis vibration direction.
  • 61 and 62 are affixed, respectively.
  • the directions of the absorption axis and the transmission axis of each of the absorption polarizing plates 61 and 62 are orthogonal to each other.
  • the absorption-type polarizing plate 61 and the absorption-type polarizing plate 62 are arrange
  • the polarized wave absorbed by the absorbing polarizing plates 61 and 62 is described as “P wave”, and the polarized wave transmitted through the absorbing polarizing plates 61 and 62 is described as “S wave”. , They may be reversed. For this reason, in this specification, one of these two polarized waves may be referred to as a “first polarized wave” and the other may be referred to as a “second polarized wave”.
  • the P wave is absorbed by the absorption type polarizing plate 61, so that it passes through the absorption type polarizing plate 61 and enters the liquid crystal panel 60. Only the S wave.
  • the S wave included in the backlight light incident on the liquid crystal panel 60 has its polarization direction rotated by 90 degrees and is output as a P wave.
  • the P wave output from the liquid crystal panel 60 enters the absorption polarizing plate 62.
  • the absorption type polarizing plate 62 is also a polarizing plate that transmits the S wave and absorbs the P wave, the P wave derived from the backlight incident on the absorption type polarizing plate 62 is absorbed by the absorption type polarizing plate 62. For this reason, neither the S wave nor the P wave contained in the backlight light can reach the front side of the liquid crystal display device 200.
  • Natural light incident from the back side of the light guide plate 70 passes through the light guide plate 70 and enters the absorption polarizing plate 61.
  • the P wave is absorbed by the absorption polarizing plate 61, and only the S wave is transmitted through the absorption polarizing plate 61 and enters the liquid crystal panel 60. Since the liquid crystal panel 60 is in the on state, the S wave is output as a P wave by rotating the polarization direction by 90 degrees.
  • the P wave derived from the natural light incident on the absorption type polarizing plate 62 is absorbed by the absorption type polarizing plate 62. For this reason, neither the S wave nor the P wave contained in the natural light can reach the front side of the liquid crystal display device 200.
  • the backlight light emitted from the LED bar 55 is reflected by the dots 71 b formed on the back surface of the light guide plate 70, and travels from the surface of the light guide plate 70 toward the absorption polarizing plate 61. Emitted.
  • the absorption type polarizing plate 61 the P wave among the S wave and P wave included in the backlight light is absorbed, and only the S wave is transmitted through the absorption type polarizing plate 61 and enters the liquid crystal panel 60.
  • the incident S wave is transmitted without being rotated in the polarization direction, and is incident on the absorption type polarizing plate 62. Since the absorption polarizing plate 62 is also a polarizing plate that transmits S waves and absorbs P waves, the S waves incident on the absorption polarizing plate 62 are transmitted without being absorbed by the absorption polarizing plate 61. Thereby, the S wave derived from the backlight light reaches the front side of the liquid crystal display device 200.
  • Natural light incident from the back side of the liquid crystal display device 200 passes through the light guide plate 70 and enters the absorption polarizing plate 61.
  • the absorption type polarizing plate 61 absorbs the P wave out of the S wave and the P wave included in the backlight light, and only the S wave passes through the absorption type polarizing plate 61 and enters the liquid crystal panel 60. Since the liquid crystal panel 60 is in an off state, the incident S wave is transmitted without being rotated in the polarization direction, and is incident on the absorption polarizing plate 62.
  • the absorption type polarizing plate 62 is a polarizing plate that transmits the S wave and absorbs the P wave, the S wave derived from the natural light incident on the absorption type polarizing plate 62 is transmitted without being absorbed by the absorption type polarizing plate 61. To do. Thereby, the S wave derived from natural light reaches the front side of the liquid crystal display device 200.
  • both the backlight light and the natural light reach the front surface side, so that the observer can superimpose the image on the background of the liquid crystal display device 200 in accordance with the input image signal Sin. Can be visually recognized.
  • strength of backlight light is larger than the intensity
  • the two absorption polarizing plates 61 and 62 attached to the liquid crystal panel 60 are both polarizing plates that absorb P waves and transmit S waves.
  • an absorption type polarizing plate that absorbs the S wave and transmits the P wave is attached to both surfaces of the liquid crystal panel, and the same effect as the above case can be obtained. .
  • the liquid crystal panel 60 is a normally white liquid crystal panel, but a normally black liquid crystal panel may be used instead of the normally white liquid crystal panel.
  • a normally black liquid crystal panel is used, the liquid crystal panel 60 is turned off in FIG. 11A and turned on in FIG. 11B, unlike the case of using a normally white liquid crystal panel. It becomes a state.
  • the dots 71a and 71b are formed on the front and back surfaces of the light guide plate 70, respectively.
  • the light reflected by the dots 71a formed on the surface of the light guide plate 70 travels from the back surface of the light guide plate 70 toward the outside of the liquid crystal display device 200 and is not used to display an image.
  • the dots formed on the light guide plate 70 may be only the dots 71b formed on the back surface.
  • the liquid crystal panel 60 and the light guide plate 70 are fixed in a state where they stand vertically to the floor surface.
  • the liquid crystal panel 60 and the light guide plate 70 are fixed so that the background can be seen.
  • it may be fixed to an indoor wall or may be fixed to the ceiling.
  • the same effect as the liquid crystal display device 100 according to the first embodiment can be obtained.
  • the liquid crystal display device 200 of the present embodiment does not include a housing, the installation location of the liquid crystal display device 200 is not limited by the housing. For this reason, the liquid crystal display device 200 can be used for a wider range of applications.
  • FIG. 12 is an exploded perspective view of a liquid crystal display device 300 according to the third embodiment of the present invention.
  • the absorptive polarizing plate 62 is attached to the surface of the liquid crystal panel 60 as in the liquid crystal panel 60 shown in FIG. 9.
  • the absorption-type polarizing plate 61 is not attached, and instead, the reflective polarizing plate 63 is attached to the front surface of the light guide plate 70. It has been. Note that, like the liquid crystal display device 200, the liquid crystal display device 300 does not include a housing.
  • the LED bar 55 is attached to the lower end of the light guide plate 70, and the panel drive circuit 30 is attached to the lower end of the liquid crystal panel 60, and these are connected to the control circuit 20 inside the stand 80. Since this is the same as the case of the liquid crystal display device 200 shown in FIG. 9, the description thereof is omitted.
  • the block diagram of the liquid crystal display device 300 is the same as the block diagram of the liquid crystal display device 100 shown in FIG.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view showing a transmission path of light that passes through the liquid crystal panel 60 and the light guide plate 70 of the liquid crystal display device 300 shown in FIG. 12, and more specifically, FIG. 13A shows the liquid crystal of the liquid crystal display device 300.
  • FIG. 13B is a cross-sectional view illustrating a light transmission path when the panel 60 is in an on state
  • FIG. 13B is a cross-sectional view illustrating a light transmission path when the liquid crystal panel 60 is in an off state.
  • the liquid crystal panel 60 is a normally white panel.
  • the backlight light emitted from the LED bar 55 enters the light guide plate 70 and proceeds upward in the light guide plate 70 while repeating total reflection.
  • the light guide plate 70 has dots 71 a printed only on the surface of the light guide plate 70.
  • the backlight light emitted from the LED bar 55 is incident on the dots 71a printed on the surface when traveling upward in the light guide plate 70, the backlight light is reflected by the dots 71a, and the light guide plate The light is emitted from the back surface of 70 toward the reflective polarizing plate 63.
  • a reflective polarizing plate 63 is disposed on the back side of the light guide plate 70.
  • the direction of the reflection axis of the reflective polarizing plate 63 and the direction of the transmission axis are orthogonal.
  • the reflective polarizing plate 63 and the absorbing polarizing plate 62 are configured such that the reflection axis of the reflective polarizing plate 63 and the absorption axis of the absorbing polarizing plate 62 and the directions of their transmission axes are parallel to each other. Is arranged.
  • the reflective polarizing plate 63 is a polarizing plate that reflects P waves and transmits S waves.
  • the S wave passes through the reflective polarizing plate 63 and goes out of the liquid crystal display device 300.
  • the P wave is reflected by the reflective polarizing plate 63, passes through the light guide plate 70, and enters the liquid crystal panel 60.
  • the P wave incident on the liquid crystal panel 60 is rotated by 90 degrees in the polarization direction and output as an S wave, and is incident on the absorption polarizing plate 62.
  • the absorption polarizing plate 62 is a polarizing plate that transmits S waves and absorbs P waves. For this reason, the S wave derived from the backlight light passes through the absorption polarizing plate 62 and reaches the front side of the liquid crystal display device 300.
  • Natural light incident from the back side of the liquid crystal display device 300 will be described. Natural light enters the reflective polarizing plate 63 from the back side. Since the reflective polarizing plate 63 reflects the P wave and transmits the S wave, only the S wave of the S wave and the P wave included in the natural light passes through the reflective polarizing plate 63 and the light guide plate 70 in order. Then, the light enters the liquid crystal panel 60. Since the liquid crystal panel 60 is in the on state, the incident S wave is rotated by 90 degrees in the polarization direction, is output as a P wave, and enters the absorption polarizing plate 62. Since the absorption type polarizing plate 62 transmits the S wave and absorbs the P wave, the P wave derived from natural light is absorbed by the absorption type polarizing plate 62 and cannot reach the front side of the liquid crystal display device 300.
  • the liquid crystal panel 60 is in an off state.
  • the backlight light emitted from the LED bar 55 will be described.
  • the S wave and the P wave included in the backlight light are incident on the reflective polarizing plate 63 in the same manner as in the case where the liquid crystal panel 60 is turned on, the S wave is transmitted through the reflective polarizing plate 63 and the liquid crystal. It goes out of the display device 300.
  • the P wave is reflected by the reflective polarizing plate 63, passes through the light guide plate 70, and enters the liquid crystal panel 60.
  • the P wave incident on the liquid crystal panel 60 is output without rotating the polarization direction and is incident on the absorption polarizing plate 62. Since the absorption type polarizing plate 62 transmits the S wave and absorbs the P wave, the P wave derived from the backlight can be absorbed by the absorption type polarizing plate 62 and reach the front side of the liquid crystal display device 300. Can not.
  • the P wave is reflected by the reflective polarizing plate 63, and only the S wave passes through the reflective polarizing plate 63 and further passes through the light guide plate 70 to enter the liquid crystal panel 60. Incident.
  • the S wave Since the liquid crystal panel 60 is in the off state, the S wave is output without rotating the polarization direction and is incident on the absorption polarizing plate 62. Since the absorption type polarizing plate 62 transmits the S wave and absorbs the P wave, the incident S wave passes through the absorption type polarizing plate 62. Accordingly, the S wave derived from natural light reaches the front side of the liquid crystal display device 300.
  • the liquid crystal panel 60 when the liquid crystal panel 60 is in the off state, only the natural light reaches the front side of the liquid crystal display device 300, so that an observer on the front side visually recognizes an image corresponding to the input image signal Sin. I can't, but I can see the background.
  • FIG. 14 is a diagram showing the transmittance of the liquid crystal panel 60 in each subfield in the liquid crystal display device 300 shown in FIG.
  • FIG. 14 shows the transmittance of the liquid crystal panel 60 when the backlight is transmitted and the transmittance of the liquid crystal panel 60 when the natural light is transmitted.
  • the transmittance of the liquid crystal panel 60 that transmits natural light is increased as in the case of FIG. 7, but also the transmittance that transmits backlight is higher than that in the black display state. Is also high.
  • the backlight light and the natural light can be switched by switching the on / off state of the liquid crystal panel 60.
  • a black display that does not transmit any light. Can not do.
  • the image is also easy to see.
  • the transmittance of the liquid crystal panel 60 when transmitting natural light is higher than when transmitting backlight light, the observer can clearly see the background clearly.
  • the absorption polarizing plate 62 attached to the liquid crystal panel 60 is a polarizing plate that absorbs P waves and transmits S waves.
  • an absorption type polarizing plate that absorbs the S wave and transmits the P wave is pasted on the surface of the liquid crystal panel 60. Even when a reflective polarizing plate that transmits waves is attached to the back surface of the light guide plate 70, the same effect as described above can be obtained.
  • the liquid crystal panel 60 is a normally white type, but a normally black type liquid crystal panel may be used instead of the normally white type liquid crystal panel 60.
  • an observer on the front side of the liquid crystal display device can visually recognize an image when the liquid crystal panel is in an off state and can visually recognize a background when the liquid crystal panel is in an on state.
  • the background of the liquid crystal display device 300 can be clearly seen as in the case of the first embodiment. Further, since only the background is visible when the liquid crystal panel 60 is in the off state and only the image is visible when the liquid crystal panel 60 is in the on state, black display cannot be performed, but they do not appear to overlap. Therefore, by switching the liquid crystal panel 60 between the on state and the off state, the observer can not only clearly see the background, but also can easily see the image.
  • the external perspective view of the liquid crystal display device according to the fourth embodiment of the present invention and the block diagram showing the configuration of the liquid crystal display device are the external perspective view of the liquid crystal display device 100 shown in FIG. 1 and the liquid crystal display shown in FIG. Since the configuration is the same as the block diagram illustrating the configuration of the apparatus 100, an external perspective view and a black diagram are omitted.
  • the gradation value of the transparent display area of the normally white liquid crystal panel 60 is set to “0 gradation” which is the state with the highest transmittance.
  • the transmittance of the transparent display region is set to be the highest, the luminance difference between the image and the transparent display region becomes large, so that there is a problem that the luminance of the image is relatively low and difficult to see.
  • the transmittance of the transparent display area of the liquid crystal panel 60 is set not to the highest state but to a lower state.
  • the gradation value of the transparent display area is set not to “0 gradation” but to “50 gradations” representing lower luminance.
  • the transparent display area is not displayed as a “0 gradation” luminance area but as a “50 gradation” area having a lower luminance.
  • the gradation value of such a transparent display area is stored in advance in the register 22 of the block diagram shown in FIG. 3 as one of the transparent setting data Dts. Then, when the transparent display area extraction circuit 15 receives the transparent display data Dtd together with the input image signal Sin, the subfield generation circuit 21 reads out the transparent setting data Dts necessary for setting the transparent display area from the register 22. Along with the subfield image signal Ssf and the like, it is given to the display control circuit 23.
  • the display control circuit 23 controls the panel drive circuit 30 based on the transparency setting data Dts, and controls the gradation value of the transparent display area displayed on the liquid crystal panel 60.
  • the transparent display area displayed on the liquid crystal panel 60 of the liquid crystal display device 100 shown in FIG. 1 has been described.
  • FIG. 15 is a diagram showing another example of the transmittance of the liquid crystal panel 60 in each subfield in the liquid crystal display device 100 shown in FIG.
  • the transmittance of the liquid crystal panel 60 is made higher than the transmittance in the black display state, and more than the maximum transmittance. make low. This prevents the brightness of the transparent display area from becoming too bright and prevents the brightness difference between the image and the transparent display area from becoming large. For this reason, the problem that the image looks dark is solved, and the image is displayed in a more natural state.
  • the gradation value stored in the register 22 has been described as having a transmittance higher than the transmittance in the black display state and lower than the maximum transmittance.
  • the gradation value is not limited to only one gradation value, and is a transmittance included in the above range, and a plurality of gradation values.
  • a plurality of gradation values corresponding to different transmittances may be used.
  • the plurality of gradation values may include continuous gradation values, or may include discontinuous gradation values. In any case, since the area having any gradation value of the plurality of gradation values becomes the transparent display area, the transparent display area of the liquid crystal panel 60 becomes wide and the background can be easily seen.
  • the present invention is applied to an image display device capable of transparent display through which the background can be seen from the front side of the display, and is particularly suitable for a show window.

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Abstract

本発明の液晶表示装置（１００）は、透明表示したい領域を入力画像信号（Ｓｉｎ）から透明表示領域として抽出する透明表示領域抽出回路（１５）と、前記入力画像信号（Ｓｉｎ）を複数のサブフィールドに分割してサブフィールド画像信号（Ｓｓｆ）を生成すると共に、すべてのサブフィールドにおいて前記透明表示領域を強制的に透明表示するための透明設定データ（Ｄｔｓ）をレジスタ（２２）から読み出すサブフィールド生成回路（２１）と、前記サブフィールド画像信号（Ｓｓｆ）に基づき前記サブフィールド毎に画像を液晶パネル（６０）に表示すると共に、前記透明設定データ（Ｄｔｓ）に基づき、前記液晶パネル（６０）に前記透明表示領域を透明表示する表示パネル駆動部（２３，３０）とを備える。

Description

画像表示装置
　本発明は、画像表示装置に関し、特に、背景が透けて見える透明ディスプレイの機能を備えた画像表示装置に関する。
　近年、カラー画像を表示する液晶表示装置の駆動方式の１つとして、フィールドシーケンシャル方式の開発が活発に進められている。一般的なフィールドシーケンシャル方式は、１画面の表示期間（１フレーム期間）を３つのサブフィールドに分割し、バックライト光の光源となる赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、および青色（Ｂ）の各ＬＥＤ（Light Emitting Diode）を順に切り換えると共に、それと同期して液晶パネルに各ＬＥＤの光の色に対応する色の画像信号を順に与えてその透過状態を制御し、観察者の目の網膜上で加法混色を行う方式である。フィールドシーケンシャル方式によれば、１つの画素に複数の副画素を形成することなくカラー表示ができるので、高解像度化が可能になる。また、ＬＥＤからの光を直接利用するので、吸収率の高いカラーフィルタを各画素に形成する必要がなくなり、各ＬＥＤの光の利用効率が向上する。
　一方、フィールドシーケンシャル方式では、Ｒ、Ｇ、Ｂの各ＬＥＤの点灯時間が同一ではないために、液晶パネルに動画を表示したときに「色割れ」が発生するという問題が生じる。日本の特開２００２－２２９５３１号公報には、この問題を解決する１つの方法として、１フレーム期間を、Ｒ、Ｇ、Ｂの各単色からなる３つのサブフィールドだけでなく、さらにこれらの混合色からなる１つのサブフィールドを追加した合計４つのサブフィールドに分割し、単色のサブフィールドの割合を小さくする方法が記載されている。この場合、追加したサブフィールドに、他の色を混ぜると画像の色バランスが崩れてしまい、正確な色再現ができなくなるので、追加したサブフィールドは黒、白、灰色などの無彩色により構成することが好ましい。そこで、以下の説明では、Ｒ、Ｇ、Ｂの各単色からなるサブフィールドをそれぞれ「Ｒフィールド」、「Ｇフィールド」、「Ｂフィールド」と呼び、無彩色からなるサブフィールドを「Ｗフィールド」と呼ぶ。
　図１６は、従来例において、４つのサブフィールドを設けたフィールドシーケンシャル方式によって画像を表示する場合のＬＥＤの発光状態と１フレームを構成する４つのサブフィールドを示す図である。図１６に示す各ＬＥＤの波形のハイの部分は「点灯状態」を表し、ローの部分は「消灯状態」を表している。Ｗフィールドでは、赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤおよび青色ＬＥＤのすべてが１つのサブフィールド期間を通じて点灯状態になる。Ｒフィールドでは、赤色ＬＥＤだけが１つのサブフィールド期間を通じて点灯状態になる。Ｇフィールドでは、緑色ＬＥＤだけが１つのサブフィールド期間を通じて点灯状態になる。Ｂフィールドでは、青色ＬＥＤだけが１つのサブフィールド期間を通じて点灯状態になる。各ＬＥＤの点灯状態に同期して、液晶パネルに各ＬＥＤの光の色に対応する色の画像データを順に与え、Ｗフィールド、Ｒフィールド、ＧフィールドおよびＢフィールドにおける光の透過状態を制御する。
　図１７は、４つのサブフィールドを設けたフィールドシーケンシャル方式によって画像を表示したときに、観察者に視認される画像を示す図であり、図１８は、図１７に示す画像をフィールドシーケンシャル方式で表示したときの各サブフィールドの画像を示す図である。図１７に示す画像では、「１２３番」の文字は青色で表示され、「どうぞ」の文字はピンク色で表示され、「今週の診察」の文字と診察日時を表す文字は緑色で表示され、診察予定表は黄色で表示されている。
　図１７に示す画像をフィールドシーケンシャル方式により表示する場合、図１８に示すように、まずＷフィールドにおいて、入力画像信号から求めた輝度情報に基づき、後述するＲ、Ｇ、Ｂのいずれかのサブフィールドにおいて文字や診察予定表などの画像が表示されない領域は、赤色、緑色、青色の光が透過する透明表示領域になり、文字や診察予定表などの画像が表示される領域はこれらの光が透過できない黒表示領域になるように液晶パネルの透過率を制御し、赤色、緑色、青色の各ＬＥＤを同時に点灯する。これにより、Ｗフィールドでは、Ｒ、Ｇ、Ｂの各サブフィールドにおいて文字や診察予定表などの画像が表示されない領域は透明表示領域になり、文字や診察予定表などの画像が表示される領域は黒表示領域になる。
　次に、入力画像信号から求めた色情報に基づいてＲ、Ｇ、Ｂの各サブフィールドの順に画像が表示される。より詳細には、Ｒフィールドでは、「どうぞ」の文字が透明になり赤色ＬＥＤが点灯されるので、文字が赤色で表示される。Ｇフィールドでは、「今週の診察」の文字と診察日時を表す文字と診察予定表が透明になり、緑色ＬＥＤが点灯されるので、これらの文字や診察予定表が緑色で表示される。Ｂフィールドでは、「１２３番」の文字と「どうぞ」の文字と診察予定表が透明になり、青色ＬＥＤが点灯されるので、これらの文字や診察予定表が青色で表示される。また、各サブフィールドにおいて、文字や診察予定表が透明表示領域になったとき、それらの周囲の領域は赤色、緑色、青色のいずれの光も透過させないように黒表示領域になる。
　その結果、観察者には、「１２３番」の文字が青色に見え、「どうぞ」の文字がピンク色に見え、「今週の診察」の文字と診察日時を表す文字が緑色に見え、診察予定表が黄色に見える。また、文字や診察予定表の周囲の領域は透明になり、液晶表示装置の背景が文字などの画像と重なって見える。
日本の特開２００２－２２９５３１号公報
　図１９は、図１８に示すフィールドシーケンシャル方式によって液晶表示装置に画像を表示したとき、１フレームを構成する４つのサブフィールドにおける液晶パネルの透過率を示す図である。液晶表示装置を背景が透けて見える透明ディスプレイとして使用する場合、液晶パネルの透過率が高い期間を長くすれば、背景が透けて見える時間が長くなり、背景がより見やすくなる。しかし、図１９に示すように、液晶パネルの透過率が高いのはＷフィールドだけであり、Ｒフィールドではその前半期間にＷフィールドの透過率の影響を受けて透過率が少し高くなるが、後半期間には黒表示時の透過率になる。さらに、ＧおよびＢの各サブフィールドでは透過率は黒表示時の透過率になる。このため、液晶表示装置の背景が透けて見えるサブフィールドはＷフィールドだけであり、Ｒ、Ｇ、Ｂの各サブフィールドでは背景が透けて見えない。このような液晶表示装置を透明ディスプレイとして使用した場合、背景が透けて見える時間が短いので、観察者は液晶表示装置の背景をくっきりと視認することができないという問題がある。
　そこで、本発明は、背景が見やすい透明ディスプレイの機能を備えた画像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、与えられた入力画像信号の１フレーム期間を複数のサブフィールドに分割し、前記サブフィールド毎に異なる色の画面を表示することによってカラー画像を表示する画像表示装置であって、
　入射した光の透過率を制御する表示パネルと、
　透明表示したい領域を前記入力画像信号から透明表示領域として抽出する透明表示領域抽出部と、
　前記入力画像信号を前記複数のサブフィールドに分割してサブフィールド画像信号を生成すると共に、すべてのサブフィールドにおいて前記透明表示領域を強制的に透明表示するための透明設定データを求めるサブフィールド生成部と、
　前記サブフィールド画像信号に基づき前記サブフィールド毎に画像を前記表示パネルに表示すると共に、前記透明設定データに基づき、前記表示パネルに前記透明表示領域を透明表示する表示パネル駆動部と、
　前記サブフィールド毎に異なる色の光を前記表示パネルに向けて出射する光源部と、
　前記サブフィールド生成部から与えられた制御信号に基づき前記光源部を駆動する光源駆動部とを備え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、
　前記サブフィールド生成部に接続され、前記透明設定データを格納するレジスタをさらに備え、
　前記サブフィールド生成部は、前記透明表示領域抽出部によって抽出された前記透明表示領域を示す透明表示データを与えられると、前記レジスタから前記透明設定データを読み出し、透明表示データと前記透明設定データを前記表示パネル駆動部に与え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、
　前記透明設定データは、前記透明表示領域の透明表示を可能にする階調値および前記透明表示領域の表示色の設定に必要なデータを含み、
　前記表示パネル駆動部は、前記画面に表示される前記透明表示領域の少なくとも前記階調値および前記表示色を、前記透明設定データに基づいて前記サブフィールド毎に制御することを特徴とする。
　本発明の第４の局面は、本発明の第３の局面において、
　前記透明設定データに含まれる前記階調値は、前記表示パネルの最も明るい輝度を表す階調値と同じであることを特徴とする。
　本発明の第５の局面は、本発明の第３の局面において、
　前記透明設定データに含まれる前記階調値は、前記表示パネルの最も明るい輝度よりも低い輝度を表す階調値であることを特徴とする。
　本発明の第６の局面は、本発明の第４または第５の局面において、
　前記透明設定データに含まれる前記階調値は、前記表示パネルの異なる輝度を表す複数の階調値を含むことを特徴とする。
　本発明の第７の局面は、本発明の第１の局面において、
　前記画像表示装置を収納可能な筐体をさらに含み、
　前記表示パネルは前記筐体に形成された開口部に取り付けられ、
　前記光源部は前記筐体の内面に取り付けられ、前記表示パネルの裏面側から光を照射することを特徴とする。
　本発明の第８の局面は、本発明の第１の局面において、
　前記表示パネルは、当該表示パネルの両面にそれぞれ貼られた２枚の吸収型偏光板を含み、
　前記光源部は、前記画像表示装置の背面側の表面に反射型偏光板が貼られた導光板と、複数の発光素子が直線状に配置され、前記複数の発光素子から出射された光が前記導光板に入射するように前記導光板の端部に取り付けられた光源とを含み、
　前記導光板と前記表示パネルは背景が見える状態で固定され、
　前記光源部は、前記光源から前記導光板に入射した光を前記表示パネルに向けて出射することを特徴とする。
　本発明の第９の局面は、本発明の第８の局面において、
　前記２枚の吸収型偏光板はいずれも、偏光方向の異なる第１偏光波および第２偏光波のうちいずれか一方の偏光波を吸収し、他方の偏光波を透過する偏光板であることを特徴とする。
　本発明の第１０の局面は、本発明の第１の局面において、
　前記表示パネルは、前記画像表示装置の前面側の表面に貼られた吸収型偏光板を含み、
　前記光源部は、前記画像表示装置の背面側の表面に反射型偏光板が貼られた導光板と、複数の発光素子が直線状に配置され、前記複数の素子から出射された光が前記導光板に入射するように前記導光板の端部に取り付けられた光源とを含み、
　前記導光板と前記表示パネルは背景が見える状態で固定され、
　前記光源部は、前記光源から前記導光板に入射した光を前記表示パネルに向けて出射することを特徴とする。
　本発明の第１１の局面は、本発明の第１０の局面において、
　前記吸収型偏光板は、第１偏光波および第２偏光波のうちいずれか一方の偏光波を透過し、他方の偏光波を吸収する偏光板であり、前記反射型偏光板は、前記吸収型偏光板を透過する偏光波と同じ偏光波を反射し、前記吸収型偏光板に吸収される偏光波と同じ偏光波を透過する偏光板であることを特徴とする。
　本発明の第１２の局面は、本発明の第１０の局面において、
　前記導光板の少なくともいずれか一方の表面に、前記光源からの光を反射して外部に出射するための反射構造が形成されていることを特徴とする。
　本発明の第１の局面によれば、外部から与えられる入力画像信号に基づき透明表示領域を抽出する。そして、入力画像信号を複数のサブフィールドに分割してサブフィールド画像信号を求めると共に、すべてのサブフィールドにおいて透明表示領域を強制的に透明表示するための透明設定データを求める。この透明設定データを用いて、すべてのサブフィールドの透明表示領域を透明表示するように表示パネルを駆動する。これにより、すべてのサブフィールドにおいて、透明表示領域を通して背景が見えるようになるので、背景がくっきりと表示され見やすくなる。
　本発明の第２の局面によれば、サブフィールド生成回路に接続されたレジスタに透明設定データが格納されている。サブフィールド生成回路は、透明表示領域を示す透明表示データを与えられると、レジスタから透明設定データを読み出し、透明表示データと透明設定データを表示パネル駆動部に与える。これにより、サブフィールド毎に透明表示データにより特定された透明表示領域が、透明設定データにより特定された透明状態で表示されるので、透明表示領域を通して背景が見やすくなる。
　本発明の第３の局面によれば、透明表示領域は、すべてのサブフィールドにおいて、透明設定データで特定された階調値および表示色で表示される。これにより、透明表示領域を通して背景が見やすくなる。
　本発明の第４の局面によれば、透明設定データに含まれている階調値は、表示パネルの最も明るい輝度を表示する階調値と同じであるので、透明表示領域を最も高い輝度で表示することができる。
　本発明の第５の局面によれば、透明設定データに含まれている階調値は、表示パネルの最も明るい輝度よりも低い輝度を表す階調値であるので、透明表示領域と画像との輝度差が小さくなる。このため、画像が暗く見えることがなくなり、より自然な状態で表示される。
　本発明の第６の局面によれば、透明設定データに含まれている階調値は、表示パネルを透明表示領域とする複数の階調値を含んでいる。これにより、複数の階調値のいずれの階調値を有する領域も透明表示領域になるので、表示パネルの透明表示領域が広くなり、背景が見やすくなる。
　本発明の第７の局面によれば、画像表示装置を、筐体の内部に展示物を展示する展示ケースとして使用することができる。この場合、すべてのサブフィールドの透明表示領域が強制的に透明表示されるので、展示物がくっきりと見やすくなる。また、サブフィールド画像信号により展示物の説明を表示パネルに表示することができるので、観察者に展示物についての理解を深めてもらうことができる。
　本発明の第８の局面によれば、表示パネルの光の透過状態を切り換えることにより、表示パネルに画像と背景を重ねて表示したり、何も表示されないようにしたりすることができる。この場合、すべてのサブフィールドの透明表示領域が強制的に透明表示されるので、背景がくっきりと見やすくなる。また、筐体が不要になるので、画像表示装置の設置場所は筐体によって制限されない。このため、画像表示装置は、より広い用途に使用することができる。
　本発明の第９の局面によれば、表示パネルの両面に貼られた吸収型偏光板はいずれも、第１偏光波および第２偏光波のうちいずれか一方の光を吸収し、他方の光を透過する偏光板である。このような吸収型偏光板を用いることにより、表示パネルの光の透過状態を切り換えることにより、表示パネルに画像と背景を重ねて表示したり、何も表示されないようにしたりすることが容易に実現できる。
　本発明の第１０の局面によれば、表示パネルの光の透過状態を切り換えることにより、表示パネルに画像だけを表示したり、背景だけを表示したりすることができる。これにより、観察者は背景をくっきりと視認することができるだけでなく、画像も視認しやすくなる。また、すべてのサブフィールドの透明表示領域が強制的に透明表示されるので、背景を表示する場合、背景がくっきりと見やすくなる。また、筐体が不要になるので、画像表示装置の設置場所は筐体によって制限されない。このため、画像表示装置は、より広い用途に使用することができる。
　本発明の第１１の局面によれば、表示パネルに貼られた吸収型偏光板は、第１偏光波および第２偏光波のうちいずれか一方の偏光波を透過し、他方の偏光波を吸収する偏光板であり、導光板に貼られた反射型偏光板は、吸収型偏光板を透過する偏光波と同じ偏光波を反射し、吸収型偏光板に吸収される偏光波と同じ偏光波を透過する偏光板である。このような吸収型偏光板と反射型偏光板を用いることにより、表示パネルの光の透過状態を切り換える。これにより、表示パネルに画像だけを表示したり、背景だけを表示したりすることが容易に実現できる。
　本発明の第１２の局面によれば、少なくとも導光板の表面または裏面に反射構造を形成する。これにより、導光板内を全反射しながら進む光が反射構造に入射すれば、導光板は入射した光を反射構造によって反射し、所望の方向に出射することができる。
本発明の第１の実施形態に係る液晶表示装置の外観斜視図である。 図１に示す液晶表示装置のバックライト光源部に含まれるＬＥＤの構成を示す図である。 図１に示す液晶表示装置の構成を示すブロック図である。 図１に示す液晶表示装置において、４つのサブフィールドを設けたフィールドシーケンシャル方式によって画像を表示したときに、観察者に視認される画像を示す図である。 図４に示す画像において透明表示領域と黒表示領域を示す図である。 図４に示す画像をフィールドシーケンシャル方式で表示したときの各サブフィールドの画像を示す図である。 図１に示す液晶表示装置において、各サブフィールドにおける液晶パネルの透過率を示す図である。 本発明の第２の実施形態に係る液晶表示装置の外観斜視図である。 図８に示す液晶表示装置の分解斜視図である。 図８に示す液晶表示装置の液晶パネルに取り付けられたＬＥＤバーの構成を示す図である。 図８に示す液晶表示装置の液晶パネルと導光板を透過する光の透過経路を示す断面図であり、より詳しくは、（Ａ）は液晶表示装置の液晶パネルがオン状態のときの光の透過経路を示す断面図であり、（Ｂ）は液晶パネルがオフ状態のときの光の透過経路を示す断面図である。 本発明の第３の実施形態に係る液晶表示装置の分解斜視図である。 図１２に示す液晶表示装置の液晶パネルと導光板を透過する光の透過経路を示す断面図であり、より詳しくは、（Ａ）は液晶表示装置の液晶パネルがオン状態のときの光の透過経路を示す断面図であり、（Ｂ）は液晶パネルがオフ状態のときの光の透過経路を示す断面図である。 図１２に示す液晶表示装置において、各サブフィールドにおける液晶パネルの透過率を示す図である。 図１に示す液晶表示装置において各サブフィールドにおける液晶パネルの透過率の他の例を示す図である。 従来例において、４つのサブフィールドを設けたフィールドシーケンシャル方式によって画像を表示する場合のＬＥＤの発光状態と１フレームを構成する４つのサブフィールドを示す図である。 図１６に示すフィールドシーケンシャル方式によって画像を表示したときに、観察者に視認される画像を示す図である。 図１７に示す画像をフィールドシーケンシャル方式で表示したときの各サブフィールドの画像を示す図である。 図１７に示すフィールドシーケンシャル方式によって液晶表示装置に画像を表示したとき、１フレームを構成する４つのサブフィールドにおける液晶パネルの透過率を示す図である。
＜１．第１の実施形態＞
＜１．１　液晶表示装置の構成＞
　図１は、本発明の第１の実施形態に係る液晶表示装置１００（「画像表示装置」とも呼ぶ）の外観斜視図である。図１に示すように、液晶表示装置１００は、フィールドシーケシャル方式で駆動される表示装置であり、箱型の筐体１０と、フィールドシーケンシャル方式に適した高速駆動が可能な液晶パネル６０と、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色を個別に発光させることが可能な複数のＬＥＤを配列したバックライト光源部５０と、液晶パネル６０およびバックライト光源部５０を制御する制御回路２０とを含む。
　筐体１０の側面に矩形上の開口部が形成され、当該開口部に液晶パネル６０が取り付けられている。また、筐体１０の内側の上面にバックライト光源部５０が取り付けられ、液晶パネル６０が取り付けられた側面と対向する側面の外側に制御回路２０が設けられている。制御回路２０は、液晶パネル６０およびバックライト光源部５０と配線によって接続され、これらを制御する。このため、筐体１０の外部にいる観察者は、液晶パネル６０に表示される画像を視認したり、液晶パネル６０を通して筐体１０の内部を視認したりすることができる。
　図２は、図１に示す液晶表示装置１００のバックライト光源部５０に含まれるＬＥＤ５１の構成を示す図である。図２に示すように、発光素子であるＬＥＤ５１は、赤色の光を発する赤色ＬＥＤ５１ｒ、緑色の光を発する緑色ＬＥＤ５１ｇ、および青色の光を発する青色ＬＥＤ５１ｂをそれぞれ１つずつ含む。なお、バックライト光源部５０を構成する発光素子としては、ＬＥＤ５１の代わりに、ＣＣＦＬ（Cathode Fluorescent Lamp）などを用いても良い。また、赤色発光素子、緑色発光素子、青色発光素子の少なくとも一部を、他の原色の光を発する発光素子に代えても良い。
　図３は、図１に示す液晶表示装置１００の構成を示すブロック図である。図３に示すように、液晶表示装置１００は、液晶パネル６０、パネル駆動回路３０、バックライト光源部５０、バックライト駆動回路４０、制御回路２０、および透明表示領域抽出回路１５を含む。制御回路２０は、サブフィールド生成回路２１、バックライト制御回路２４、表示制御回路２３、およびレジスタ２２を含む。透明表示領域抽出回路１５は、外部の画像信号源１から与えられた入力画像信号Ｓｉｎから抽出された透明表示データＤｔｄを入力画像信号Ｓｉｎと共に制御回路２０のサブフィールド生成回路２１に与える。
　サブフィールド生成回路２１は、透明表示領域抽出回路１５から受け取った入力画像信号Ｓｉｎに基づき、フィールドシーケンシャル駆動用のサブフィールド画像信号Ｓｓｆおよび液晶パネル駆動用の同期信号Ｓｓｙｃと、各サブフィールドにおけるバックライト光源部５０の点灯／消灯を制御するバックライト制御信号Ｓｂｃとを生成し、サブフィールド画像信号Ｓｓｆと同期信号を表示制御回路２３に与え、バックライト制御信号Ｓｂｃをバックライト制御回路２４に与える。より詳細には、サブフィールド生成回路２１は、１フレームの入力画像信号ＳｉｎをＲ、Ｇ、Ｂの各サブフィールドに分割したサブフィールド画像信号Ｓｓｆを生成すると共に、各サブフィールドのサブフィールド画像信号Ｓｓｆに基づいて画像を表示するために必要な同期信号Ｓｓｙｃを生成する。このとき、入力画像信号Ｓｉｎのフレームレートもサブフィールド画像信号Ｓｓｆのフレームレートに変換する。
　また、サブフィールド生成回路２１に接続されたレジスタ２２には、透明表示領域の階調値や表示色などの透明設定データＤｔｓがあらかじめ格納されている。このため、サブフィールド生成回路２１は、透明表示領域抽出回路１５から透明表示データＤｔｄを与えられれば、レジスタ２２から透明設定データＤｔｓを読み出し、透明表示データＤｔｄと共に透明設定データＤｔｓを表示制御回路２３に与える。透明設定データＤｔｓを書き換えることにより、透明表示領域の階調値や表示色などを変更することができる。
　表示制御回路２３は、各サブフレームに分割されたサブフィールド画像信号Ｓｓｆに基づき、各サブフレームのデジタル画像信号Ｓｄｖを生成すると共に、タイミング信号などのパネル制御信号Ｓｐｃを生成し、デジタル画像信号Ｓｄｖとパネル制御信号Ｓｐｃとをパネル駆動回路３０に与える。パネル駆動回路３０は、受け取ったデジタル画像信号Ｓｄｖおよびパネル制御信号Ｓｐｃに基づいて液晶パネル６０を駆動する。バックライト制御回路２４は、サブフィールド生成回路２１から与えられたバックライト制御信号Ｓｂｃに基づいてバックライト駆動回路４０を制御し、バックライト駆動回路４０はバックライト光源部５０を構成する赤色、緑色、青色の各ＬＥＤ５１ｒ、５１ｇ、５１ｂの点灯／消灯状態を制御するための光源制御信号Ｓｓｃをバックライト光源部５０に与える。バックライト光源部５０では、当該光源制御信号Ｓｓｃに基づき、各ＬＥＤ５１ｒ、５１ｇ、５１ｂについて点灯状態と消灯状態との切換えが適宜行われる。
　液晶パネル６０は、複数のデータ信号線ＳＬと、複数の走査信号線ＧＬと、複数のデータ信号線ＳＬおよび複数の走査信号線ＧＬの交差点に対応してマトリクス状に配置された複数の画素形成部６５とを含む。パネル駆動回路３０によってデジタル画像信号Ｓｄｖから生成された駆動用画像信号を画素形成部６５に書き込むことにより、各画素形成部６５に含まれる液晶分子の配向方向を変化させて画素形成部６５を透過する光の透過率（「液晶パネルの透過率」という場合がある。）を制御する。なお、図３の液晶パネル６０には、１つの画素形成部６５のみを示す。また、液晶パネル６０は、ノーマリブラック方式またはノーマリホワイト方式のいずれのパネルであっても良い。また、本来の画像データとは別に、バックライト光を透過させないように黒色を表示させるためのデータに応じた電圧を画素形成部６５に書き込むことを「黒書込み」という。
　以上のようにして、各ＬＥＤ５１ｒ、５１ｇ、５１ｂの点灯状態に同期して、データ信号線ＳＬに各ＬＥＤの光の色に対応する色の駆動用画像信号が書き込まれ、走査信号線ＧＬに走査信号が順に書き込まれる。これにより、各ＬＥＤ５１ｒ、５１ｇ、５１ｂの光の色に対応する色の駆動用画像信号が画素形成部６５に順に書き込まれ、また各ＬＥＤ５１ｒ、５１ｇ、５１ｂの点灯／消灯状態が適宜切り換えられる。このようにして、液晶パネル６０に画像が表示され、観察者は入力画像信号Ｓｉｎに基づく画像を視認することができる。なお、表示制御回路２３とパネル駆動回路３０をまとめて「表示パネル駆動部」と呼び、バックライト光源部５０を「光源部」と呼び、バックライト制御回路２４とバックライト駆動回路４０をまとめて「光源駆動部」と呼ぶことがある。
＜１．２　液晶表示装置の駆動方法＞
　図４は、図１に示す液晶表示装置１００において、４つのサブフィールドを設けたフィールドシーケンシャル方式によって画像を表示したときに、観察者に視認される画像を示す図である。図４に示す画像では、図１７に示す画像と同様に、「１２３番」の文字は青色で表示され、「どうぞ」の文字はピンク色で表示され、「今週の診察」の文字と診察日時を表す文字は緑色で表示され、診察予定表は黄色で表示されている。「１２３番」の文字を囲む矩形領域の内部は白く見えるように表示（白表示）されている。また、文字、診察予定表、矩形領域の内部以外の薄紫色で表示された領域は、筐体１０の内部からの光を透過する透明表示領域であり、透明表示領域を通して筐体１０の内部が透けて見えるように透明表示される。
　図５は、図４に示す画像において透明表示領域と黒表示領域を示す図である。図４に示す画像において、透明表示領域を抽出する。透明表示領域は、上述のように、薄紫色で表示されている領域、すなわち、文字、診察予定表、矩形領域の内部以外の領域であり、透明表示領域に含まれない文字や診察予定表などは黒書込みを行うことによって黒く表示された黒表示状態になる。この透明表示領域のデータは、液晶表示装置１００の透明表示領域抽出回路１５において入力画像信号Ｓｉｎから抽出され、透明表示データＤｔｄとして入力画像信号Ｓｉｎと共に制御回路２０のサブフィールド生成回路２１に与えられる。
　サブフィールド生成回路２１は、透明表示データＤｔｄを与えられれば、レジスタ２２から透明表示領域を設定するために必要な透明設定データＤｔｓを読み出す。透明設定データＤｔｓには、透明表示領域の階調値、透明表示領域の表示色などが含まれる。例えば、液晶パネル６０がノーマリホワイト型のパネルである場合には、最も透過率の高い「０階調値」が、またノーマリブラック型であって、２５６階調の液晶パネルである場合には、最も透過率が高い「２５５階調値」が、それぞれ透明表示領域の階調値として設定されている。また、透明表示領域の表示色は、各サブフィールドにおける赤色、緑色、青色の各ＬＥＤの光量を調整することにより任意に設定することができ、図４では透明表示領域の表示色は薄紫色に設定されている。このようにして、サブフィールド生成回路２１は、透明表示領域の階調値およびその表示色をレジスタ２２から読み出し、サブフィールド画像信号Ｓｓｆおよび同期信号Ｓｓｙｃと共に透明表示領域の階調値を表示制御回路２３に与え、バックライト制御信号Ｓｂｃと共に透明表示領域の表示色をバックライト制御回路２４に与える。
　図６は、図４に示す画像をフィールドシーケンシャル方式で表示したときの各サブフィールドの画像を示す図である。このような画像をフィールドシーケンシャル方式によりＷフィールドと、Ｒ、Ｇ、Ｂの各サブフィールドとで表した場合について説明する。Ｗフィールドでは入力画像信号Ｓｉｎから求めた輝度情報と透明表示データＤｔｄとに基づいて画像を表示し、Ｒ、Ｇ、Ｂの各サブフィールドでは入力画像信号Ｓｉｎから求めた色情報と透明表示データＤｔｄとに基づいて画像を表示する。
　まず、Ｗフィールドでは、「１２３番」の文字と、「どうぞ」の文字と、診察日時を表す文字と、診察予定表をバックライト光が透過できないように黒書込みを行うと共に、「１２３番」の文字を囲む矩形領域のうち「１２３番」の文字を除く内部と、透明表示領域を透明にして、赤色、緑色、青色の各ＬＥＤを同時に点灯する。このとき、Ｒ、Ｇ、Ｂの各サブフィールドにおいて表示される文字や診察予定表は、赤色、緑色、青色の各光がいずれも透過できないように黒書込みが行われた黒表示領域になる。また、「１２３番」の文字を囲む矩形領域の内部および黒表示領域以外の領域は、赤色、緑色、青色の各光が透過する透明表示領域になる。
　次に、色情報に基づいてＲ、Ｇ、Ｂの各サブフィールドで画像が表示される。すなわち、Ｒフィールドでは、「どうぞ」の文字と、透明表示領域とが透明になり赤色ＬＥＤが点灯されるので、これらの透明な領域を赤色の光が透過する。このとき、「１２３番」の文字を含む矩形領域の全体と、診察日時を表す文字と、診察予定表は、赤色の光を透過させないように黒書込みが行われて黒表示状態になっている。
　Ｇフィールドでは、「今週の診察」の文字と、診察日時を表す文字と、診察予定表と透明表示領域とが透明になり緑色ＬＥＤが点灯されるので、これらの透明な領域を緑色の光が透過する。このとき、「どうぞ」の文字と「１２３番」の文字を囲む矩形領域は黒書込みが行われて黒表示状態になっている。
　Ｂフィールドでは、「１２３番」の文字と、「どうぞ」の文字と、診察予定表と、透明表示領域が透明になり青色ＬＥＤが点灯されるので、これらの透明な領域を青色の光が透過する。このとき、「１２３番」の文字を囲む矩形領域の内部は「１２３番」の文字を除き、黒書込みが行われて黒表示状態になっているので、矩形領域の内部で青色の光が透過するのは「１２３番」の文字だけである。
　その結果、「１２３番」の文字は青色の光だけが透過するので青色になり、「どうぞ」の文字は青色と赤色の光が透過するのでピンク色になり、診察日時を表す文字は緑色の光だけが透過するので緑色になり、診察予定表は青色と緑色の光が透過するので黄色になる。また、透明表示領域は、Ｗフィールドで青色、緑色、赤色の光が透過し、Ｒフィールドで赤色が透過し、Ｇフィールドで緑色が透過し、Ｂフィールドで青色が透過するので、レジスタ２２に設定された表示色（本実施形態では薄紫色）になる。また、「１２３番」の文字を囲む矩形領域の内部は、Ｗフィールドにおいてのみ青色、緑色、赤色の光が透過するので、白色になる。
　このように、透明表示領域を、Ｗフィールドでは赤色、緑色、青色の光が透過し、Ｒフィールドでは赤色の光が透過し、Ｇフィールドでは緑色の光が透過し、Ｂフィールドでは青色の光が透過するので、透明表示領域は各サブフィールドで透明になる。このため、観察者は液晶パネル６０を通して筐体１０の内部をくっきりと視認することができる。
＜１．３　効果＞
　図７は、図１に示す液晶表示装置において、各サブフィールドにおける液晶パネル６０の透過率を示す図である。本実施形態によれば、Ｗフィールドだけでなく、Ｒ、Ｇ、Ｂの各サブフィールドにおいても透明表示領域を設けたので、バックライト光源部５０からのバックライト光はＲ、Ｇ、Ｂの各サブフィールドにおいても透明表示領域を透過する。これにより、図７に示すように、Ｗフィールドだけでなく、Ｒ、Ｇ、Ｂの各サブフィールドにおいても液晶パネル６０の透過率が高くなるので、観察者は筐体１０の内部をくっきりと視認することができる。特に、筐体１０を、展示物を展示するための展示ケースとして使用する場合には、液晶パネル６０を透明にすることにより、展示物が見やすくなる。また、展示物の説明を液晶パネル６０に表示することにより、観察者に展示物についての理解を深めてもらうことができる。
＜１．４　変形例＞
　上記実施形態では、レジスタ２２に格納されている階調値は、最も透過率が高い階調値であるとした。しかし、当該階調値は、最も透過率が高い階調値のみに限定されず、透過率が所定値以上の複数の透過率を含んでいても良い。例えば、液晶パネル６０がノーマリホワイト型のパネルである場合には、レジスタ２２に格納されている階調値は、「０階調値」だけではなく、「０階調値」から「５階調値」までのすべての階調値であるとしても良い。この場合、「０階調値」から「５階調値」のうちいずれかの階調値となる領域はすべて透明表示領域になる。また、当該階調値は連続していなくても良く、例えば「０階調値」と、「２階調値」と、「５階調値」のように不連続であっても良い。この場合、透明表示領域になるのは、「０階調値」と、「２階調値」と、「５階調値」の領域だけであり、「３階調値」と「４階調値」の領域は透明表示領域にならない。いずれの場合であっても、複数の階調値のいずれの階調値を有する領域も透明表示領域になるので、液晶パネル６０の透明表示領域が広くなり、背景が見やすくなる。
＜２．第２の実施形態＞
＜２．１　液晶表示装置の構成＞
　図８は、本発明の第２の実施形態に係る液晶表示装置２００の外観斜視図である。図８に示すように、液晶表示装置２００では、液晶パネル６０と導光板７０が床面に垂直に立てられた状態でスタンド８０に固定されており、液晶パネル６０の表面および裏面にはそれぞれ吸収型偏光板（図示しない）が貼られている。なお、図１に示す液晶表示装置１００と異なり、液晶表示装置２００は筐体を備えていない。
　図９は、図８に示す液晶表示装置２００の分解斜視図である。導光板７０の下端には、図１０に示すＬＥＤバー５５が取り付けられている。ＬＥＤバー５５には、赤色、緑色および青色の各ＬＥＤ５１ｒ、５１ｇ、５１ｂをそれぞれ１つずつ含むＬＥＤ５１が直線状に配列されている。導光板７０の表面および裏面には入射した光を反射するドット（図示しない）が所定の間隔で印刷されている。ＬＥＤバー５５から出射されたバックライト光は導光板７０に入射し、導光板７０内を全反射しながら上方に向かって進む。また、液晶パネル６０の下端には、液晶パネル６０を駆動するためのパネル駆動回路３０が取り付けられている。液晶パネル６０の両面には、それぞれ吸収型偏光板６１、６２が貼られている。また、ＬＥＤバー５５およびパネル駆動回路３０を制御するための制御回路（図示しない）は、スタンド８０内に組み込まれ、スタンド８０内でＬＥＤバー５５およびパネル駆動回路３０と接続されている。なお、液晶表示装置２００の構成を示すブロック図は、図３に示すブロック図と同じであるので、ブロック図およびその説明を省略する。ＬＥＤバー５５を「光源部」と呼ぶことがある。
＜２．２　液晶表示装置の駆動方法＞
　図１１は、図８に示す液晶表示装置２００の液晶パネル６０と導光板７０を透過する光の透過経路を示す断面図であり、より詳しくは、図１１（Ａ）は液晶表示装置２００の液晶パネル６０がオン状態のときの光の透過経路を示す断面図であり、図１１（Ｂ）は液晶パネル６０がオフ状態のときの光の透過経路を示す断面図である。なお、本明細書では、「前面側」とは液晶表示装置２００において画像が見える側をいい、「背面側」とは液晶表示装置２００の前面側と対向する側をいう。
　また、本明細書では、画素形成部６５に駆動用画像信号が書き込まれている液晶パネル６０を「オン状態の液晶パネル」といい、駆動用画像信号が書き込まれていない液晶パネル６０を「オフ状態の液晶パネル」という。オン状態の液晶パネル６０に入射した光は偏光方向が回転されて液晶パネル６０を透過し、オフ状態の液晶パネル６０に入射した光は偏光方向が回転されることなく液晶パネル６０を透過する。また、以下の説明では、液晶パネル６０はノーマリホワイト型のパネルであるとするが、ノーマリブラック型であっても良い。
　まず、液晶パネル６０がオン状態の場合について説明する。図１１（Ａ）に示すように、導光板７０の表面および裏面にはドット７１ａ、７１ｂがそれぞれ印刷されており、ＬＥＤバー５５から出射されたバックライト光は導光板７０に入射し、導光板７０内を全反射しながら上方に向かって進む。導光板７０の裏面に形成されたドット７１ｂに入射したバックライト光はドット７１ｂによって反射され、導光板７０の表面から吸収型偏光板６１に向かって出射される。
　ドット７１ａ、７１ｂは、例えば、白色不透明インク（有機系の紫外線硬化型インク等）または金属インク（アルミニウムや金等）等によって形成される。これらのインクは光を反射しやすいので、導光板７０の内部を進む光がドット７１ａ、７１ｂに入射すれば、光は反射される。また、ドット７１ａ、７１ｂの代わりに、例えば金型プレスを用いて導光板７０の表面に賦形ドットを形成しても良い。また、ドットや賦形ドットのように、導光板７０の表面に形成されるだけでなく、光を反射しやすい材質によって導光板７０を形成しても良い。このように、導光板７０の内部を進む光を反射して外部に出射するものをまとめて「反射構造」と呼ぶことがある。
　液晶パネル６０の裏面および表面には、電界の振動方向が吸収軸の方向と平行な偏光波を吸収し、電界の振動方向が透過軸の振動方向と平行な偏光波を透過する吸収型偏光板６１、６２がそれぞれ貼られている。各吸収型偏光板６１、６２の吸収軸と透過軸の方向は互いに直交している。また、吸収型偏光板６１と吸収型偏光板６２は、それらの吸収軸同士および透過軸同士の方向がそれぞれ平行になるように配置されている。なお、本明細書では説明の便宜上、吸収型偏光板６１、６２に吸収される偏光波を「Ｐ波」、吸収型偏光板６１、６２を透過する偏光波を「Ｓ波」として説明するが、それらは逆であっても良い。このため、本明細書では、これら２つの偏光波のうちいずれか一方を「第１偏光波」といい、他方を「第２偏光波」という場合がある。
　導光板７０から出射されたバックライト光に含まれるＳ波およびＰ波のうち、Ｐ波は吸収型偏光板６１によって吸収されるので、吸収型偏光板６１を透過して液晶パネル６０に入射するのはＳ波のみである。液晶パネル６０に入射したバックライト光に含まれるＳ波は、偏光方向を９０度回転させられ、Ｐ波として出力される。液晶パネル６０から出力されたＰ波は吸収型偏光板６２に入射する。吸収型偏光板６２もＳ波を透過し、Ｐ波を吸収する偏光板であるので、吸収型偏光板６２に入射したバックライト光に由来するＰ波は吸収型偏光板６２に吸収される。このため、バックライト光に含まれていたＳ波およびＰ波はいずれも液晶表示装置２００の前面側に到達できない。
　次に、液晶表示装置２００の背景を表す光（自然光）が導光板７０の背面側から入射した場合について説明する。導光板７０の背面側から入射した自然光は導光板７０を透過して吸収型偏光板６１に入射する。このとき、自然光に含まれるＳ波およびＰ波のうち、Ｐ波は吸収型偏光板６１に吸収され、Ｓ波だけが吸収型偏光板６１を透過して液晶パネル６０に入射する。液晶パネル６０はオン状態であるため、Ｓ波は偏光方向を９０度回転させられ、Ｐ波として出力される。吸収型偏光板６２に入射した自然光に由来するＰ波は吸収型偏光板６２に吸収される。このため、自然光に含まれていたＳ波およびＰ波はいずれも液晶表示装置２００の前面側に到達できない。
　このように、液晶パネル６０がオン状態の場合には、バックライト光および自然光のいずれも液晶表示装置２００の前面側に到達できないので、観察者は入力画像信号Ｓｉｎに応じた画像も液晶表示装置２００の背景も視認することができない。
　次に、液晶パネル６０がオフ状態の場合に説明する。図１１（Ｂ）に示すように、ＬＥＤバー５５から出射されたバックライト光が導光板７０の裏面に形成されたドット７１ｂによって反射され、導光板７０の表面から吸収型偏光板６１に向かって出射される。吸収型偏光板６１では、バックライト光に含まれるＳ波およびＰ波のうちＰ波は吸収され、Ｓ波のみが吸収型偏光板６１を透過して液晶パネル６０に入射する。
　液晶パネル６０はオフ状態なので、入射したＳ波は偏光方向を回転させられることなく透過し、吸収型偏光板６２に入射する。吸収型偏光板６２もＳ波を透過させ、Ｐ波を吸収する偏光板であるので、吸収型偏光板６２に入射したＳ波は吸収型偏光板６１に吸収されることなく透過する。これにより、バックライト光に由来するＳ波は液晶表示装置２００の前面側に到達する。
　次に、液晶表示装置２００の背面側から入射した自然光について説明する。背面側から入射した自然光は導光板７０を透過して吸収型偏光板６１に入射する。吸収型偏光板６１では、バックライト光に含まれるＳ波およびＰ波のうちＰ波が吸収され、Ｓ波のみが吸収型偏光板６１を透過して液晶パネル６０に入射する。液晶パネル６０はオフ状態なので、入射したＳ波は偏光方向を回転させられることなく透過し、吸収型偏光板６２に入射する。吸収型偏光板６２はＳ波を透過させ、Ｐ波を吸収する偏光板であるので、吸収型偏光板６２に入射した自然光に由来するＳ波は吸収型偏光板６１に吸収されることなく透過する。これにより、自然光に由来するＳ波は液晶表示装置２００の前面側に到達する。
　このように、液晶パネル６０がオフ状態の場合には、バックライト光および自然光のいずれも前面側に到達するので、観察者は液晶表示装置２００の背景に重ねて入力画像信号Ｓｉｎに応じた画像を視認することができる。なお、バックライト光の強度は自然光の強度よりも大きいので、観察者は背景よりも画像をよりくっきりと視認することができる。
　なお、上記説明では、液晶パネル６０に貼られた２枚の吸収型偏光板６１、６２はいずれもＰ波を吸収しＳ波を透過する偏光板であるとした。しかし、吸収型偏光板６１、６２に代えて、Ｓ波を吸収しＰ波を透過する吸収型偏光板を液晶パネルの両面にそれぞれ貼った場合にも、上記の場合と同様の効果が得られる。
　また、上記説明では、液晶パネル６０はノーマリホワイト型の液晶パネルであるとしたが、ノーマリホワイト型に代えてノーマリブラック型の液晶パネルを用いても良い。ノーマリブラック型の液晶パネルを用いた場合には、ノーマリホワイト型の液晶パネルを用いた場合と異なり、液晶パネル６０は図１１（Ａ）ではオフ状態になり、図１１（Ｂ）ではオン状態になる。
　また、上記説明では、導光板７０の表面および裏面にそれぞれドット７１ａ、７１ｂを形成するとした。しかし、導光板７０の表面に形成されたドット７１ａによって反射された光は導光板７０の裏面から液晶表示装置２００の外部に向かって進み、画像を表示するために利用されない。このため、導光板７０に形成するドットは、裏面に形成するドット７１ｂだけでも良い。
　また、上記説明では、液晶パネル６０と導光板７０は、床面に垂直に立てられた状態で固定されているとしたが、液晶パネル６０と導光板７０は背景が見えるように固定されていれば良く、例えば室内の壁に固定されていても良く、また天井に固定されていても良い。
＜２．３　効果＞
　本実施形態によれば、第１の実施形態に係る液晶表示装置１００と同じ効果が得られる。また、本実施形態の液晶表示装置２００は筐体を備えていないので、液晶表示装置２００の設置場所は筐体によって制限されない。このため、液晶表示装置２００は、より広い用途に使用することができる。
＜３．第３の実施形態＞
＜３．１　液晶表示装置の構成＞
　本発明の第３の実施形態に係る液晶表示装置３００の外観斜視図は、図８に示す液晶表示装置２００の外観斜視図と同じであるので、外観斜視図およびその説明を省略する。図１２は、本発明の第３の実施形態に係る液晶表示装置３００の分解斜視図である。図１２に示すように、本実施形態に係る液晶表示装置３００では、図９に示す液晶パネル６０と同様に、吸収型偏光板６２は液晶パネル６０の表面に貼られている。しかし、図９に示す液晶表示装置２００の液晶パネル６０の場合と異なり、吸収型偏光板６１は貼られておらず、その代わりに反射型偏光板６３が導光板７０の前面側の表面に貼られている。なお、液晶表示装置２００と同様に、液晶表示装置３００も筐体を備えていない。
　また、導光板７０の下端にはＬＥＤバー５５が取り付けられ、液晶パネル６０の下端にはパネル駆動回路３０が取り付けられており、これらはスタンド８０の内部で制御回路２０に接続されている。このことは、図９に示す液晶表示装置２００の場合と同じであるので、その説明を省略する。また、液晶表示装置３００のブロック図は、図１に示す液晶表示装置１００のブロック図と同じであるため、ブロック図およびその説明を省略する。
＜３．２　液晶表示装置の駆動方法＞
　図１３は、図１２に示す液晶表示装置３００の液晶パネル６０と導光板７０を透過する光の透過経路を示す断面図であり、より詳しくは、図１３（Ａ）は液晶表示装置３００の液晶パネル６０がオン状態のときの光の透過経路を示す断面図であり、図１３（Ｂ）は液晶パネル６０がオフ状態のときの光の透過経路を示す断面図である。
　本実施形態でも、液晶パネル６０はノーマリホワイト型のパネルとする。まず、液晶パネル６０がオン状態の場合について説明する。図１３（Ａ）に示すように、ＬＥＤバー５５から出射されたバックライト光は導光板７０に入射し、全反射を繰り返しながら導光板７０内を上方に向かって進む。この導光板７０は、図１１に示す導光板７０と異なり、導光板７０の表面だけにドット７１ａが印刷されている。このため、ＬＥＤバー５５から出射されたバックライト光が導光板７０内を上方に向かって進むときに表面に印刷されたドット７１ａに入射すれば、バックライト光はドット７１ａによって反射され、導光板７０の裏面から反射型偏光板６３に向かって出射される。
　導光板７０の背面側に反射型偏光板６３が配置されている。反射型偏光板６３の反射軸の方向と透過軸の方向とは直交している。また、反射型偏光板６３と吸収型偏光板６２は、反射型偏光板６３の反射軸と吸収型偏光板６２の吸収軸の方向、および、それらの透過軸同士の方向がそれぞれ平行になるように配置されている。反射型偏光板６３はＰ波を反射し、Ｓ波を透過する偏光板である。これにより、反射型偏光板６３に入射したバックライト光に含まれるＰ波およびＳ波のうち、Ｓ波は反射型偏光板６３を透過して液晶表示装置３００の外部に出ていく。一方、Ｐ波は、反射型偏光板６３によって反射され、導光板７０を透過して液晶パネル６０に入射する。
　液晶パネル６０はオン状態であるので、液晶パネル６０に入射したＰ波はその偏光方向を９０度回転させられＳ波として出力され、吸収型偏光板６２に入射する。吸収型偏光板６２はＳ波を透過し、Ｐ波を吸収する偏光板である。このため、バックライト光に由来のＳ波は吸収型偏光板６２を透過し、液晶表示装置３００の前面側に到達する。
　次に、液晶表示装置３００の背面側から入射した自然光について説明する。自然光が背面側から反射型偏光板６３に入射する。反射型偏光板６３はＰ波を反射し、Ｓ波を透過する偏光板であるので、自然光に含まれるＳ波およびＰ波のうちＳ波のみが反射型偏光板６３および導光板７０を順に透過し、液晶パネル６０に入射する。液晶パネル６０はオン状態であるので、入射したＳ波は偏光方向を９０度回転させられＰ波として出力され、吸収型偏光板６２に入射する。吸収型偏光板６２はＳ波を透過し、Ｐ波を吸収するので、自然光に由来するＰ波は吸収型偏光板６２に吸収され、液晶表示装置３００の前面側に到達することはできない。
　このように、液晶パネル６０がオン状態の場合は、液晶表示装置３００の前面側に到達するのは、バックライト光だけであるので、前面側にいる観察者は、入力画像信号Ｓｉｎに応じた画像だけを視認することができ、背景を視認することはできない。
　次に液晶パネル６０がオフ状態の場合について説明する。図１３（Ｂ）に示すように、ＬＥＤバー５５から出射されたバックライト光について説明する。バックライト光に含まれるＳ波およびＰ波は、上述の液晶パネル６０がオン状態の場合と同様にして、反射型偏光板６３に入射すると、Ｓ波は反射型偏光板６３を透過して液晶表示装置３００の外部に出ていく。一方、Ｐ波は反射型偏光板６３によって反射され、導光板７０を透過して液晶パネル６０に入射する。
　液晶パネル６０はオフ状態であるので、液晶パネル６０に入射したＰ波は偏光方向を回転されることなく出力され、吸収型偏光板６２に入射する。吸収型偏光板６２はＳ波を透過し、Ｐ波を吸収するので、バックライト光に由来するＰ波は、吸収型偏光板６２に吸収され、液晶表示装置３００の前面側に到達することができない。
　次に、液晶表示装置３００の背面側から入射した自然光について説明する。自然光に含まれるＳ波およびＰ波のうち、Ｐ波は反射型偏光板６３によって反射され、Ｓ波だけが反射型偏光板６３を透過し、さらに導光板７０を透過して、液晶パネル６０に入射する。
　液晶パネル６０はオフ状態であるので、Ｓ波は偏光方向を回転させられることなく出力され、吸収型偏光板６２に入射する。吸収型偏光板６２はＳ波を透過し、Ｐ波を吸収するので、入射したＳ波は吸収型偏光板６２を透過する。これにより、自然光に由来するＳ波は液晶表示装置３００の前面側に到達する。
　このように、液晶パネル６０がオフ状態のときには、液晶表示装置３００の前面側に到達するのは、自然光だけであるので、前面側にいる観察者は入力画像信号Ｓｉｎに応じた画像を視認することはできないが、背景を視認することができる。
　図１４は、図１２に示す液晶表示装置３００において、各サブフィールドにおける液晶パネル６０の透過率を示す図である。本実施形態では、第１および第２の実施形態の場合と異なり、バックライト光または自然光のいずれかが液晶表示装置３００の前面側に透過し、それらが同時に透過することはない。そこで、図１４には、バックライト光が透過するときの液晶パネル６０の透過率と、自然光が透過するときの液晶パネル６０の透過率とが表されている。図１４に示すように、図７に示す場合と同様に自然光を透過させる液晶パネル６０の透過率が高くなっているだけでなく、さらにバックライト光を透過させる透過率も黒表示状態のときよりも高くなっている。このように、本実施形態では、液晶パネル６０のオン／オフ状態を切り換えることによってバックライト光と自然光を切り換えることはできるが、図７に示す場合のように、いずれの光も透過させない黒表示を行うことはできない。しかし、背景だけでなく画像の輝度も高くなるので、画像も見やすくなる。また、自然光を透過させるときの液晶パネル６０の透過率は、バックライト光を透過させるときに比べて高いので、観察者は背景をくっきりと視認することができる。
　なお、上記説明では、液晶パネル６０に貼られている吸収型偏光板６２はＰ波を吸収し、Ｓ波を透過する偏光板であるとした。しかし、吸収型偏光板６２に代えて、Ｓ波を吸収しＰ波を透過する吸収型偏光板を液晶パネル６０の表面に貼るとともに、反射型偏光板６３に代えて、Ｓ波を反射しＰ波を透過する反射型偏光板を導光板７０の裏面に貼った場合にも、上記説明の場合と同様の効果が得られる。
　また、上記説明では、液晶パネル６０はノーマリホワイト型であるとしたが、ノーマリホワイト型の液晶パネル６０に代えてノーマリブラック型の液晶パネルを用いても良い。この場合は、液晶表示装置の前面側にいる観察者は、液晶パネルがオフ状態のときに画像を視認し、オン状態のときには背景を視認することができる。ただし、上記説明の場合と異なり、液晶パネルがオン状態のときにも、オフ状態のときにも、液晶表示装置の前面側に到達するのはＰ波である。
＜３．３　効果＞
　本実施形態によれば、第１の実施形態の場合と同様に、液晶表示装置３００の背景がくっきりと見える。また、液晶パネル６０がオフ状態のときには背景のみが見え、液晶パネル６０がオン状態のときには画像のみが見えるので、黒表示を行うことはできないが、それらが重なって見えることはない。このため、液晶パネル６０のオン状態とオフ状態を切り換えることによって、観察者は背景をくっきりと視認することができるだけでなく、画像も視認しやすくなる。
＜４．第４の実施形態＞
　本発明の第４の実施形態に係る液晶表示装置の外観斜視図、および液晶表示装置の構成を示すブロック図は、図１に示す液晶表示装置１００の外観斜視図、および図３に示す液晶表示装置１００の構成を示すブロック図とそれぞれ同じであるため、外観斜視図およびブラック図とそれらの説明を省略する。
　第１の実施形態では、例えば、ノーマリホワイト型の液晶パネル６０の透明表示領域の階調値を、最も透過率の高い状態である「０階調」とした。しかし、透明表示領域の透過率を最も高くなるように設定した場合、画像と透明表示領域との輝度差が大きくなるので、画像の輝度は相対的に低くなり見えにくいという問題が生じる。
　そこで、本実施形態では、液晶パネル６０の透明表示領域の透過率を最も高い状態ではなく、それよりも低い状態に設定する。例えば、ノーマリホワイト型の液晶パネルの場合、透明表示領域の階調値を「０階調」ではなく、それよりも低い輝度を表す「５０階調」に設定する。これにより、透明表示領域は「０階調」の輝度の領域ではなく、それよりも輝度が低い「５０階調」領域として表示される。
　このような透明表示領域の階調値は、図３に示すブロック図のレジスタ２２に透明設定データＤｔｓの１つとしてあらかじめ格納しておく。そして、サブフィールド生成回路２１は、透明表示領域抽出回路１５から入力画像信号Ｓｉｎと共に透明表示データＤｔｄを与えられれば、透明表示領域を設定するために必要な透明設定データＤｔｓをレジスタ２２から読み出し、サブフィールド画像信号Ｓｓｆなどと共に、表示制御回路２３に与える。表示制御回路２３は、当該透明設定データＤｔｓに基づいてパネル駆動回路３０を制御し、液晶パネル６０に表示される透明表示領域の階調値を制御する。
　なお、本実施形態では、図１に示す液晶表示装置１００の液晶パネル６０に表示される透明表示領域について説明した。しかし、図８に示す液晶表示装置２００の液晶パネル６０および図１２に示す液晶表示装置３００の液晶パネル６０に表示される透明表示領域についても同様であるため、その説明を省略する。
＜４．１　効果＞
　図１５は、図１に示す液晶表示装置１００において、各サブフィールドにおける液晶パネル６０の透過率の他の例を示す図である。本実施形態によれば、図１５に示すように、ＷフィールドからＢフィールドまでのすべてのフィールドにおいて、液晶パネル６０の透過率を黒表示状態の透過率よりも高くし、かつ最大透過率よりも低くする。これにより、透明表示領域の輝度が明るくなりすぎないようにして、画像と透明表示領域との輝度差が大きくならないようにする。このため、画像が暗く見えるという問題が解消され、より自然な状態で画像が表示される。
＜４．２　変形例＞
　上記実施形態では、レジスタ２２に格納されている階調値は、黒表示状態の透過率よりも高く、かつ最大透過率よりも低い透過率であるとして説明した。しかし、第１の実施形態の変形例の場合と同様に、本変形例においても当該階調値は、１つの階調値のみに限定されず、上記範囲に含まれる透過率であって、複数の異なる透過率に対応する複数の階調値であっても良い。複数の階調値は、連続する階調値を含んでいても良く、または不連続の階調値を含んでいても良い。いずれの場合であっても、複数の階調値のいずれの階調値を有する領域も透明表示領域になるので、液晶パネル６０の透明表示領域が広くなり、背景が見やすくなる。
　本発明は、ディスプレイの前面側から背景が透けて見える透明表示が可能な画像表示装置に適用されるものであり、特にショーウィンドウに適している。
　１００～３００　…　液晶表示装置（画像表示装置）
　１０　…　筐体
　２０　…　制御回路
　２１　…　サブフィールド生成回路
　２２　…　レジスタ
　２３　…　表示制御回路（表示パネル駆動部）
　２４　…　バックライト制御回路（光源駆動部）
　３０　…　パネル駆動回路（表示パネル駆動部）
　４０　…　バックライト駆動回路（光源駆動部）
　５０　…　バックライト光源部（光源部）
　５０ｒ…　赤色ＬＥＤ
　５０ｇ…　緑色ＬＥＤ
　５０ｂ…　青色ＬＥＤ
　５５　…　ＬＥＤバー
　６０　…　液晶パネル（表示パネル）
　６１　…　吸収型偏光板
　６２　…　吸収型偏光板
　６３　…　反射型偏光板
　６５　…　画素形成部
　７０　…　導光板

Claims (12)

  1. 　与えられた入力画像信号の１フレーム期間を複数のサブフィールドに分割し、前記サブフィールド毎に異なる色の画面を表示することによってカラー画像を表示する画像表示装置であって、
    　入射した光の透過率を制御する表示パネルと、
    　透明表示したい領域を前記入力画像信号から透明表示領域として抽出する透明表示領域抽出部と、
    　前記入力画像信号を前記複数のサブフィールドに分割してサブフィールド画像信号を生成すると共に、すべてのサブフィールドにおいて前記透明表示領域を強制的に透明表示するための透明設定データを求めるサブフィールド生成部と、
    　前記サブフィールド画像信号に基づき前記サブフィールド毎に画像を前記表示パネルに表示すると共に、前記透明設定データに基づき、前記表示パネルに前記透明表示領域を透明表示する表示パネル駆動部と、
    　前記サブフィールド毎に異なる色の光を前記表示パネルに向けて出射する光源部と、
    　前記サブフィールド生成部から与えられた制御信号に基づき前記光源部を駆動する光源駆動部とを備えることを特徴とする、画像表示装置。
  2. 　前記サブフィールド生成部に接続され、前記透明設定データを格納するレジスタをさらに備え、
    　前記サブフィールド生成部は、前記透明表示領域抽出部によって抽出された前記透明表示領域を示す透明表示データを与えられると、前記レジスタから前記透明設定データを読み出し、透明表示データと前記透明設定データを前記表示パネル駆動部に与えることを特徴とする、請求項１に記載の画像表示装置。
  3. 　前記透明設定データは、前記透明表示領域の透明表示を可能にする階調値および前記透明表示領域の表示色の設定に必要なデータを含み、
    　前記表示パネル駆動部は、前記画面に表示される前記透明表示領域の少なくとも前記階調値および前記表示色を、前記透明設定データに基づいて前記サブフィールド毎に制御することを特徴とする、請求項２に記載の画像表示装置。
  4. 　前記透明設定データに含まれる前記階調値は、前記表示パネルの最も明るい輝度を表す階調値と同じであることを特徴とする、請求項３に記載の画像表示装置。
  5. 　前記透明設定データに含まれる前記階調値は、前記表示パネルの最も明るい輝度よりも低い輝度を表す階調値であることを特徴とする、請求項３に記載の画像表示装置。
  6. 　前記透明設定データに含まれる前記階調値は、前記表示パネルの異なる輝度を表す複数の階調値を含むことを特徴とする、請求項４または５に記載の画像表示装置。
  7. 　前記画像表示装置を収納可能な筐体をさらに含み、
    　前記表示パネルは前記筐体に形成された開口部に取り付けられ、
    　前記光源部は前記筐体の内面に取り付けられ、前記表示パネルの裏面側から光を照射することを特徴とする、請求項１に記載の画像表示装置。
  8. 　前記表示パネルは、当該表示パネルの両面にそれぞれ貼られた２枚の吸収型偏光板を含み、
    　前記光源部は、前記画像表示装置の背面側の表面に反射型偏光板が貼られた導光板と、複数の発光素子が直線状に配置され、前記複数の発光素子から出射された光が前記導光板に入射するように前記導光板の端部に取り付けられた光源とを含み、
    　前記導光板と前記表示パネルは背景が見える状態で固定され、
    　前記光源部は、前記光源から前記導光板に入射した光を前記表示パネルに向けて出射することを特徴とする、請求項１に記載の画像表示装置。
  9. 　前記２枚の吸収型偏光板はいずれも、偏光方向の異なる第１偏光波および第２偏光波のうちいずれか一方の偏光波を吸収し、他方の偏光波を透過する偏光板であることを特徴とする、請求項８に記載の画像表示装置。
  10. 　前記表示パネルは、前記画像表示装置の前面側の表面に貼られた吸収型偏光板を含み、
    　前記光源部は、前記画像表示装置の背面側の表面に反射型偏光板が貼られた導光板と、複数の発光素子が直線状に配置され、前記複数の素子から出射された光が前記導光板に入射するように前記導光板の端部に取り付けられた光源とを含み、
    　前記導光板と前記表示パネルは背景が見える状態で固定され、
    　前記光源部は、前記光源から前記導光板に入射した光を前記表示パネルに向けて出射することを特徴とする、請求項１に記載の画像表示装置。
  11. 　前記吸収型偏光板は、第１偏光波および第２偏光波のうちいずれか一方の偏光波を透過し、他方の偏光波を吸収する偏光板であり、前記反射型偏光板は、前記吸収型偏光板を透過する偏光波と同じ偏光波を反射し、前記吸収型偏光板に吸収される偏光波と同じ偏光波を透過する偏光板であることを特徴とする、請求項１０に記載の画像表示装置。
  12. 　前記導光板の少なくともいずれか一方の表面に、前記光源からの光を反射して外部に出射するための反射構造が形成されていることを特徴とする、請求項８または１０に記載の画像表示装置。
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