WO2017208897A1 - 表示装置 - Google Patents

Abstract

バックライト光の利用効率を向上させることによって、前面側に透過する光の光量を増加させるとともに、背面側の眩しさを抑制することによって視聴者が感じるストレスを緩和することが可能な表示装置を提供する。　導光板２０から表示面側に出射された第１偏光波は、第１および第２吸収型偏光板４１、４２を透過し、第２偏光波として前面側に透過する。さらに、導光板２０から裏面側に出射された第１偏光波も背面に設けられた第３反射型偏光板５３によって前面側に反射され、前面側に透過する。これにより、前面側に透過する第２偏光波の割合は"０．５"と非常に高くなる。また、背面側に透過する光の光量は"０"になる。

Description

表示装置

　本発明は、表示装置に関し、特に、背景が透けて見えるシースルーディスプレイとしても機能する表示装置に関する。

　近年、外部から与えられた画像信号に基づく画像を表示するだけでなく、前面側から背面側を視認することが可能なディスプレイ（以下、「シースルーディスプレイ」と呼ぶ場合がある）としても機能する表示装置の開発が活発に進められている。このようなシースルーディスプレイには、液晶パネルを用いる方式、透明な有機ＥＬ（Organic Light-Emitting Diode）と透明金属であるＩＴＯ（Indium Tin Oxide：酸化インジウム錫）薄膜とを組み合わせる方式、プロジェクタ方式などの様々な方式がある。

　特許文献１に記載された液晶表示装置モジュールは、コレステリック液晶の反射および透過特性を利用したシースルーディスプレイである。この液晶表示装置モジュールは、液晶パネルの側面に配置したバックライトユニットから光を直接入射させて画像を表示することにより、画像の視認性を向上させると共に、シースルーディスプレイとして使用したときの液晶パネルの透明度を改善する。

　また、特許文献２に記載された表示装置では、２つの液晶セルの間にそれらにバックライト光を照射するバックライトユニットが配置され、当該バックライトユニットの両面にそれぞれ反射型偏光板が貼り付けられている。これにより、表示装置は、２つの液晶セルに明るい画像を表示することができる。また、１つのバックライトユニットで２つの液晶パネルを同時に照射するので、バックライトユニットの個数を減らすことができ、消費電力の低減が可能になる。

日本の特開２０１３－２０２５６号公報 日本の特開２００４－１９９０２７号公報

　しかし、例えば液晶パネルを用いる方式のシースルーディスプレイでは、背面側を視認しやすくするために、表示装置内に透明性の高い光学部材を配置する必要がある。このような光学部材を配置すると、背面側に透過する光が多くなるので、導光板から出射される光のうち前面側に透過する光が少なくなる。このため、導光板から出射される光の利用効率が低下する。また、導光板から光を取り出す方法にもよるが、表示装置の裏面から背面側に出射される光は導光板に対して特定の角度方向にピークを有する場合が多い。このため、背面側にいる視聴者が当該特定の角度方向から表示装置の裏面を視認したときに、最も明るい光が目に入り、視聴者はストレスを感じやすくなる。

　特許文献１に記載の液晶表示装置モジュールでは、液晶パネルの前面側および背面側に出射される光量は等しく、しかも背面側に出射された光を再利用することはできない。このため、バックライトユニットから液晶パネルに入射した光の利用効率が低下する。また、特許文献２に記載の表示装置では、導光板の両面の反射型偏光板は、反射軸が互いに直交するように貼り付けられている。このため、当該表示装置は、前面側から背面側を視認することが可能なシースルーディスプレイとして使用することができない。

　そこで、本発明は、バックライト光の利用効率を向上させることによって、前面側に透過する光の光量を増加させるとともに、背面側の眩しさを抑制することによって視聴者が感じるストレスを緩和することが可能な表示装置を提供することを目的とする。

　第１の局面は、画像信号に基づく画像を表示すると共に、シースルーディスプレイとしても機能するディスプレイを備えた表示装置であって、
　前記ディスプレイは、
　　第１偏光波および前記第１偏光波の偏光軸と直交する偏光軸を有する第２偏光波の少なくともいずれかを含む光を出射する光源と、
　　前記光源から出射される光を前記ディスプレイの表示面側および裏面側に向けて出射する導光板と、
　　前記導光板の表示面側に配置され、複数の画素が形成された第１偏光変調素子と、
　　前記第１偏光変調素子の表示面側の表面に配置された吸収型偏光板と、
　　前記導光板の背面側に配置され、前記光源の点灯／消灯に連動して入射する偏光波の偏光状態を制御する第２偏光変調素子と、
　　前記第２偏光変調素子の背面側の表面に配置された反射型偏光板とを備え、
　　前記第１偏光変調素子は、前記画素毎に印加される前記画像信号に応じた信号電圧を制御することによって前記画素を透過する前記偏光波の偏光状態を制御して出力し、
　　前記第２偏光変調素子は、前記光源が消灯されているときには前記偏光波の偏光状態を変換して出射し、前記光源が点灯されているときには前記偏光波の偏光状態を変換することなく透過することを特徴とする。

　第２の局面は、第１の局面において、
　前記第２偏光変調素子は１つの画素によって構成されていることを特徴とする。

　第３の局面は、第１の局面において、
　前記第２偏光変調素子は複数の画素によって構成され、前記画素毎に前記偏光波の偏光状態を変換して出射し、または前記偏光波の偏光状態を変換することなく出射することを特徴とする。

　第４の局面は、第１の局面において、
　少なくとも、前記導光板と前記第２偏光変調素子との間に反射型偏光板が配置されていることを特徴とする。

　第５の局面は、第４の局面において、
　前記第１偏光変調素子と前記導光板との間に吸収型偏光板が配置されていることを特徴とする。

　第６の局面は、第５の局面において、
　前記ディスプレイの裏面に吸収型偏光板が配置されていることを特徴とする。

　第７の局面は、第４の局面において、
　前記第１偏光変調素子と前記導光板との間に反射型偏光板が配置され、前記導光板は偏光散乱要素を含むことを特徴とする。

　第８の局面は、第１の局面において、
　前記導光板から前記ディスプレイの表示面側および裏面側に向けて出射される前記偏光波は、前記第１偏光波または前記第２偏光波のいずれかであることを特徴とする。

　第９の局面は、第８の局面において、
　前記第１偏光波および前記第２偏光波のいずれか一方を透過させる偏光素子が前記光源と前記導光板との間に配置されていることを特徴とする。

　第１０の局面は、第８の局面において、
　前記光源が発するレーザ光は、前記第１偏光波または前記第２偏光波のいずれかであることを特徴とする。

　第１１の局面は、第１の局面において、
　前記第１偏光変調素子および前記第２偏光変調素子は液晶パネルであることを特徴とする。

　第１２の局面は、第１１の局面において、
　前記第１偏光変調素子および前記第２偏光変調素子は、ノーマリホワイト型の液晶パネルであることを特徴とする。

　第１３の局面は、第１１の局面において、
　前記液晶パネルはねじれネマティック方式のパネルであることを特徴とする。

　第１４の局面は、第１の局面において、
　前記第１偏光変調素子と前記吸収型偏光板との間にさらにカラーフィルタが配置されていることを特徴とする。

　第１５の局面は、第１の局面において、
　前記光源は、少なくとも白色の表現が可能な色の光を発する複数種類の発光体を含み、前記複数種類の発光体を時分割して順に発光させることを特徴とする。

　第１の局面によれば、導光板から表示面側に出射された偏光波だけでなく、裏面側に出射された偏光波も前面側に透過させることができる。これにより、表示装置は画像を表示したり、ディスプレイを通して背景が透けて見えるシースルーディスプレイとして機能したりする。このように、導光板から出射される光の利用効率を向上させることができるので、画面を明るくすることができる。また、導光板から裏面側に出射された偏光波は表示面側に反射され、ディスプレイの背面側に透過する光量を“０”にすることができる。これにより、ディスプレイの背面側にいる視聴者は眩しさによるストレスを感じることがなくなる。さらに、シースルーディスプレイとして前面側の状態を視認したとき、前面側の明るさが不十分であれば、ディスプレイの裏面はミラー状態になり背面側の状態を映すこともできる。

　第２の局面によれば、第２偏光変調素子は１つの画素によって構成されているので、第２偏光変調素子の制御が容易である。

　第３の局面によれば、第２偏光変調素子は複数の画素によって構成され、画素毎に偏光波の偏光状態を変換して出射したり、偏光波の偏光状態を変換することなく出射したりすることができるので、入射する偏光波の偏光状態をきめ細かく制御することができる。

　第４の局面によれば、導光板と第２偏光変調素子との間に反射型偏光板を配置することによって、導光板から裏面側に出射された第１および第２偏光波のうちの一方を表示面側に向かって反射する。これにより、反射された偏光波は背面側に透過できなくなるので、ディスプレイの背面側にいる視聴者が感じる眩しさを軽減することができる。このため、視聴者は眩しさによるストレスを感じなくなる。

　第５の局面によれば、導光板と第１偏光変調素子との間に吸収型偏光板を配置することによって、導光板から表示面側に第１および第２偏光波のうち一方を吸収する。これにより、前面側からディスプレイを視認したときに、視聴者は、オフ状態の画素に対応する位置に発光状態を視認し、オン状態の画素に対応する位置に黒表示された画面を視認することができる。

　第６の局面によれば、背面側から入射する第１および第２偏光波のうちのいずれか一方はディスプレイの裏面に配置された吸収型偏光板を透過し、他方は当該吸収型偏光板によって吸収される。このため、背面側にいる視聴者が前面側を視認したとき、前面側の明るさが暗くても、ディスプレイの裏面はミラー状態にならないので、前面側に置かれた物体を容易に視認することができる。また、ディスプレイの裏面はミラー状態にならないので、背面側に置かれた物体をディスプレイの裏面に表示したくない用途に用いることができる。

　第７の局面によれば、導光板と第１偏光変調素子との間に反射型偏光板を配置することによって、導光板から出射された第１および第２偏光波のうちのいずれか一方は、当該反射型偏光板を透過して前面側に抜ける。しかし、他方は導光板を挟んで配置された２枚の反射型偏光板の間で繰り返し反射される。このとき、反射される毎に導光板に含まれる偏光散乱要素を透過することによって、当該一方の偏光波と同じ偏光波が生成され、生成された偏光波は前面側に透過する。これにより、導光板から出射された光の利用効率が向上するので、表示面側に透過する光の光量がより増加し、画面をより明るくすることができる。

　第８の局面によれば、導光板から出射される光は、第１偏光波または第２偏光波のいずれか一方であるので、導光板を挟む２枚の偏光板が不要になる。これにより、ディスプレイを構成する部品点数を削減することができるので、ディスプレイの製造コストを低減することが可能になる。

　第９の局面によれば、偏光素子は安価であり、しかも偏光素子を導光板と光源との間に設置することは容易であるため、表示装置の製造コストを低減することができる。

　第１０の局面によれば、光源としてレーザを使用すれば、偏光素子が不要になる。これにより、ディスプレイを構成する部品点数を削減することができる。

　第１１の局面によれば、偏光変調素子は液晶パネルであるため、入射した光の偏光状態の制御を容易に行うことができる。

　第１２の局面によれば、偏光変調素子はノーマリホワイト型の液晶パネルであるため、液晶パネルの電源がオフ状態のときにはシースルーディスプレイとして機能し、視聴者は背面側の状態や前面側の状態を視認することができる。これにより、シースルーディスプレイとして機能する際の消費電力を低減することができる。

　第１３の局面によれば、偏光変調素子である液晶パネルはねじれネマティック方式であるため、第１偏光波と第２偏光波との間の変換を容易に行うことができる。

　第１４の局面によれば、偏光変調素子と第２偏光板との間にカラーフィルタを設けることにより、背面側から透過した光や導光板から前面側に出射された光はカラーフィルタを透過する。このため、前面側にいる視聴者は、カラー画像を視認したり、背面側の状態をカラーで視認したりできる。

　第１５の局面によれば、少なくとも白色の表現が可能な色の光を時分割して順に偏光変調素子に照射することにより、前面側にいる視聴者は、カラー画像を視認したり、背面側の状態をカラーで視認したりできる。さらに、カラーフィルタを設ける必要がないので、カラーフィルタによる光の吸収がなく、画像や背面側の状態をより高い輝度で表示できる。

第１の基礎検討で使用したディスプレイにおいて、背面側から入射した光が前面側に透過するときの光線軌跡を示す図である。 図１に示すディスプレイにおいて、前面側から入射した光が背面側に透過するときの光線軌跡を示す図である。 図１に示すディスプレイにおいて、光源が点灯しているときに導光板から出射された光が前面側と背面側に透過するときの光線軌跡を示す図である。 第２の基礎検討で使用したディスプレイにおいて、背面側から入射した光が前面側に透過するときの光線軌跡を示す図である。 図４に示すディスプレイにおいて、前面側から入射した光が背面側に透過するときの光線軌跡を示す図である。 図４に示すディスプレイにおいて、光源が点灯しているときに導光板から出射された光が前面側と背面側に透過するときの光線軌跡を示す図である。 導光板の濁度と、背景の見え方と画面の明るさとの関係を示す図であり、より詳しくは、（Ａ）は濁度が大きい場合の背景の見え方と画面の明るさとの関係を示す図であり、（Ｂ）は濁度が小さい場合の背景の見え方と画面の明るさを示す図ある。 第１の実施形態に係る液晶表示装置の構成を示すブロック図である。 第１の実施形態に係る液晶表示装置に含まれるディスプレイの構成を示す断面図である。 図９に示すディスプレイにおいて、背面側から入射した光が前面側に透過するときの光線軌跡を示す図である。 図９に示すディスプレイにおいて、前面側から入射した光が背面側に透過するときの光線軌跡を示す図である。 図９に示すディスプレイにおいて、光源が点灯しているときに導光板から出射された光が前面側に透過するときの光線軌跡を示す図である。 第１の基礎検討で使用したディスプレイにおける光線軌跡と各光線軌跡の光量を示す図である。 第２の基礎検討で使用したディスプレイにおける光線軌跡と各光線軌跡の光量を示す図である。 第１の本実施形態のディスプレイにおける光線軌跡と光量との関係を示す図である。 第１の実施形態の効果を第１および第２基礎検討の場合と比較した図である。 第２の実施形態に係る液晶表示装置に含まれるディスプレイの構成を示す断面図である。 図１７に示すディスプレイにおいて、背面側から入射した光が前面側に透過するときの光線軌跡を示す図である。 図１７に示すディスプレイにおいて、前面側から入射した光が背面側に透過するときの光線軌跡を示す図である。 図１７に示すディスプレイにおいて、光源が点灯しているときに導光板から出射された光が前面側と背面側に透過するときの光線軌跡を示す図である。 第３の実施形態に係る液晶表示装置に含まれるディスプレイの構成を示す断面図である。 図２１に示すディスプレイにおいて、背面側から入射した光が前面側に透過するときの光線軌跡を示す図である。 図２１に示すディスプレイにおいて、前面側から入射した光が背面側に透過するときの光線軌跡を示す図である。 図２１に示すディスプレイにおいて、光源が点灯しているときに導光板から出射された光が前面側に透過するときの光線軌跡を示す図である。 第３の実施形態の効果を第１および第２基礎検討の場合と比較した図である。 第３の実施形態に係る液晶表示装置に含まれるディスプレイの構成を示す断面図である。 図２６に示すディスプレイにおいて、背面側から入射した光が前面側に透過するときの光線軌跡を示す図である。 図２６に示すディスプレイにおいて、前面側から入射した光が背面側に透過するときの光線軌跡を示す図である。 図２６に示すディスプレイにおいて、光源が点灯しているときに導光板から出射された光が前面側に透過するときの光線軌跡を示す図である。 カラーで画像や背景を表示するカラーフィルタ方式のディスプレイの構成を示す断面図である。

＜１．基礎検討＞
　各実施形態について説明する前に、シースルーディスプレイとして機能する従来の液晶表示装置が有している問題点を明らかにするために発明者が行った第１および第２の基礎検討について説明する。

＜１．１　第１の基礎検討＞
　図１は、第１の基礎検討で使用したディスプレイ１１において、背面側から入射した光が前面側に透過するときの光線軌跡を示す図である。図１に示すように、ディスプレイ１１では、前面側から背面側に向かって、第２吸収型偏光板４２、液晶パネル３０、第１吸収型偏光板４１、および導光板２０が配置されている。なお、液晶パネル３０は、ＴＮ（Twisted Nematic（ねじれネマティック））方式で駆動される、ノーマリホワイト型のパネルであるとする。

　液晶パネル３０は、ＴＮ方式で駆動されるため、液晶パネル３０の各画素は、画像信号ＤＶに応じた信号電圧が書き込まれていない状態または０Ｖの信号電圧が書き込まれている状態のいずれかである非駆動状態（オフ状態）のときに入射した偏光波の偏光軸を９０度回転させて出力する。最大の信号電圧が書き込まれる駆動状態（オン状態）になると、偏光波の偏光軸を回転させることなくそのまま出力する。また、書き込まれた信号電圧の電圧値が両者の中間値である場合には、偏光軸が９０度回転された偏光波と、偏光軸が回転されない偏光波とがその電圧値に応じた割合で出力される。

　ディスプレイ１１では、液晶パネル３０の裏面側に第１吸収型偏光板４１が配置され、表示面側に、第１吸収型偏光板４１の透過軸と直交する透過軸を有する第２吸収型偏光板４２が配置されている。このため、オフ状態の画素に入射した第１偏光波は、画素を透過することによって偏光軸を回転されて第２偏光波となり、第２吸収型偏光板４２を透過して前面側に抜ける。一方、オン状態の画素に入射した第１偏光波はそのまま出力され、第２吸収型偏光板４２に吸収される。なお、本願の光線軌跡を表す各図において、吸収型偏光板に吸収される偏光波には、その進行方向を示す矢印の先端に「×」が付されている。

　図１を参照して、導光板２０に取り付けられた光源２５が消灯（オフ）され、液晶パネル３０が駆動状態のときに、背面側から入射した光の光線軌跡を説明する。導光板２０の端部には、例えばＬＥＤ（Light Emitting Device）などの光源２５が取り付けられているが、図１では光源２５は消灯されている。

　図１に示すように、背面側から入射した光に含まれる第１偏光波および第２偏光波は、導光板２０を透過して第１吸収型偏光板４１に入射する。第１偏光波は第１吸収型偏光板４１を透過し、第２偏光波は吸収される。第１吸収型偏光板４１を透過した第１偏光波は、液晶パネル３０に入射する。液晶パネル３０はＴＮ方式であるので、液晶パネル３０に入射した第１偏光波のうちオフ状態の画素に入射した第１偏光波は、液晶パネル３０によって偏光軸を回転されることにより第２偏光波に変換されて出射される。オン状態の画素に入射した第１偏光波は偏光軸を回転されることなく第１偏光波のまま出射される。液晶パネル３０から出射された第２偏光波は第２吸収型偏光板４２を透過し、第１偏光波は第２吸収型偏光板４２に吸収される。これにより、オフ状態の画素を透過した第２偏光波だけが前面側に透過する。その結果、前面側にいる視聴者はオフ状態の画素に対応する位置に背面側の状態を視認し、オン状態の画素に対応する位置に黒表示された画面を視認することができる。

　図２は、図１に示すディスプレイ１１において、前面側から入射した光が背面側に透過するときの光線軌跡を示す図である。図２を参照して、導光板２０の端部に取り付けられた光源２５が消灯され、液晶パネル３０が駆動状態のときに、前面側から光が入射したときの光線軌跡を説明する。図２に示すように、前面側から第２吸収型偏光板４２に入射した光のうち第１偏光波は第２吸収型偏光板４２に吸収され、第２偏光波は第２吸収型偏光板４２を透過して液晶パネル３０に入射する。液晶パネル３０に入射した第２偏光波のうち、オン状態の画素に入射した第２偏光波は液晶パネル３０によって偏光軸を回転されることなく第２偏光波のまま出射される。オフ状態の画素に入射した第２偏光波は偏光軸を回転されることにより第１偏光波に変換されて出射される。これらの偏光波は第１吸収型偏光板４１に入射し、第１偏光波は第１吸収型偏光板４１を透過し、第２偏光波は第１吸収型偏光板４１に吸収される。さらに、第１偏光波は導光板２０を透過して背面側に到達する。その結果、背面側にいる視聴者はオフ状態の画素に対応する位置に前面側の状態を視認し、オン状態の画素に対応する位置に黒表示された状態を視認することができる。このように、図１および図２に示す光線軌跡から、ディスプレイ１１はシースルーディスプレイとして機能することがわかる。

　図３は、図１に示すディスプレイ１１において、光源２５が点灯しているときに導光板２０から出射された光が前面側と背面側に出射されたときの光線軌跡を示す図である。図３を参照して、導光板２０に取り付けられた光源２５が点灯（オン）され、液晶パネル３０が駆動状態のときに、光源２５から出射された光の光線軌跡を説明する。光源２５から出射された光は、第１偏光波と第２偏光波を含み、導光板２０に入射すると、導光板２０の内部を全反射しながら進み、導光板２０の表面および背面からディスプレイ１１の表示面側および背面側に出射される。図３に示すように、導光板２０から背面側に出射された第１偏光波および第２偏光波はそのまま背面側に透過する。このため、背面側にいる視聴者はディスプレイ１１を見ると眩しく感じる。

　表示面側に出射された第１偏光波および第２偏光波は第１吸収型偏光板４１に入射する。これらの偏光波が第１吸収型偏光板４１に入射してから、第２偏光波だけが前面側に到達するまでの光線軌跡は図１に示す場合と同じであるので、その説明を省略する。この結果、前面側にいる視聴者はオフ状態の画素に対応する位置に発光状態を視認し、オン状態の画素に対応する位置に黒表示された画面を視認することができる。

　第１の基礎検討によれば、光源２５を点灯させたとき、導光板２０から表示面側に出射された光に含まれる第１偏光波は、画面の明るさに寄与するが、第２偏光波は第１吸収型偏光板４１に吸収され、画面の明るさに寄与しない。また、導光板２０から背面側に出射された第１および第２偏光波はいずれも画面の明るさに寄与しない。このように、光源２５から出射された光のうちの多くは表示面の明るさに寄与しないので、光の利用効率が低いという問題点がある。さらに、導光板２０から背面側に出射された光は、ディスプレイ１１の構造にもよるが、導光板２０に対して特定の角度方向に明るさのピークを有する場合が多い。この場合、視聴者が当該角度方向からディスプレイ１１の裏面を見れば、明るさが最も明るくなる方向なので、視聴者は眩しさのためにストレスを感じやすくなるという問題点も有する。

＜１．２　第２の基礎検討＞
　図４は、第２の基礎検討で使用したディスプレイ１２において、背面側から入射した光が前面側に透過するときの光線軌跡を示す図である。図４に示すように、ディスプレイ１２では、前面側から背面側に向かって、第２吸収型偏光板４２、液晶パネル３０、第１吸収型偏光板４１、第２反射型偏光板５２、導光板２０、および第１反射型偏光板５１が配置されている。液晶パネル３０は、ＴＮ方式で駆動される、ノーマリホワイト型のパネルであるとする。このように、ディスプレイ１２には、図１に示すディスプレイ１１において、さらに導光板２０を挟み、透過軸が第１吸収型偏光板４１の透過軸と同じ方向の２枚の第１および第２反射型偏光板５１、５２が追加されている。この場合、第１および第２反射型偏光板５１、５２は、第１偏光波を透過し、第２偏光波を反射する。

　図４を参照して、導光板２０の端部に取り付けられた光源２５が消灯され、液晶パネル３０が駆動状態において、背面側から入射した光の光線軌跡を説明する。背面側から第１反射型偏光板５１に入射した第２偏光波は、第１反射型偏光板５１によって反射され、背面側に戻される。

　第１および第２反射型偏光板５１、５２の透過軸は第１吸収型偏光板４１の透過軸と同じ方向であるので、背面側から入射した第１偏光波は、第１反射型偏光板５１、導光板２０、第２反射型偏光板５２、第１吸収型偏光板４１を順に透過し、液晶パネル３０に入射する。液晶パネル３０に入射した第１偏光波の光線軌跡は、第１の基礎検討において説明した図１の場合と同じであるので、その説明を省略する。これにより、オフ状態の画素を透過した第１偏光波だけが第２偏光波に変換されて前面側に透過する。その結果、前面側にいる視聴者は　オフ状態の画素に対応する位置に背面側の状態を視認し、オン状態の画素に対応する位置に黒表示された画面を視認することができる。

　図５は、図４に示すディスプレイ１２において、前面側から入射した光が背面側に透過するときの光線軌跡を示す図である。図５を参照して、導光板２０の端部に取り付けられた光源２５が消灯され、液晶パネル３０が駆動状態において、前面側から入射した光の光線軌跡を説明する。図５に示すように、前面側から第２吸収型偏光板４２に入射した第１偏光波は、第２吸収型偏光板４２によって吸収され、第２偏光波は第２吸収型偏光板４２を透過して液晶パネル３０に入射する。液晶パネル３０に入射した第２偏光波の光線軌跡は、第１の基礎検討において説明した図２の場合と同じであるので、その説明を省略する。これにより、液晶パネル３０から第１偏光波と第２偏光波が出射され、第１吸収型偏光板４１に入射する。第１偏光波は第１吸収型偏光板４１を透過して第２反射型偏光板５２に入射し、第２偏光波は第１吸収型偏光板４１に吸収される。

　第２反射型偏光板５２および第１反射型偏光板５１の透過軸は、第１吸収型偏光板４１の透過軸と同じ方向であるので、第１偏光波は、第２反射型偏光板５２、導光板２０、第１反射型偏光板５１を順に透過して背面側に透過する。その結果、背面側にいる視聴者はオフ状態の画素に対応する位置に前面側の状態を視認し、オン状態の画素に対応する位置に黒表示された画面を視認することができる。このように、図４および図５に示す光線軌跡から、ディスプレイ１２もシースルーディスプレイとして機能することがわかる。

　図６は、図４に示すディスプレイ１２において、光源２５が点灯しているときに導光板２０から出射された光が前面側と背面側に透過するときの光線軌跡を示す図である。図６を参照して、導光板２０の端部に取り付けられた光源２５が点灯され、液晶パネル３０が駆動状態において、導光板２０から表示面側と裏面側に出射された光の光線軌跡を説明する。

　図６を参照して、導光板２０から裏面側に出射された第１偏光波は、第１反射型偏光板５１を透過して背面側に抜ける。一方、表示面側に出射された第１偏光波は、第２反射型偏光板５２を透過して第１吸収型偏光板４１に入射する。第１吸収型偏光板４１に入射した第１偏光波が、第２吸収型偏光板４２を透過して前面側に透過するまでの光線軌跡は、図３に示す光線軌跡と同じであるので、その説明を省略する。これにより、オフ状態の画素を透過した第１偏光波は、液晶パネル３０によって第２偏光波に変換され、第２吸収型偏光板４２を透過して前面側に抜ける。オン状態の画素を透過した第１偏光波は、第１偏光波のまま第２吸収型偏光板４２に入射し吸収される。

　導光板２０から裏面側に出射された第２偏光波は、第１反射型偏光板５１によって反射され、導光板２０に入射する。導光板２０に入射した第２偏光波は、導光板２０内の偏光散乱要素を通過することによって第２偏光波に乱れが生じ、第１偏光波と第２偏光波を含む合成波が生成される。生成された合成波は、第２反射型偏光板５２に向けて出射される。合成波に含まれる第１偏光波は第２反射型偏光板５２を透過し、第１吸収型偏光板４１に入射する。第１吸収型偏光板４１に入射してから前面側に透過するまでの光線軌跡は、上述の導光板２０から前面側に出射された第１偏光波の光線軌跡と同じであるので、その説明を省略する。

　合成波に含まれる第２偏光波は、第２反射型偏光板５２によって反射され、導光板２０に入射する。導光板２０に入射した第２偏光波は、導光板２０内の偏光散乱要素を再び通過することによって、第１偏光波と第２偏光波を含む合成波が生成され、第１反射型偏光板５１に向けて出射される。合成波に含まれる第１偏光波は第１反射型偏光板５１を透過して背面側に抜ける。一方、第２偏光波は、第１反射型偏光板５１によって反射され導光板２０に入射する。このようにして、第１または第２反射型偏光板５１、５２によって反射された第２偏光波は、導光板２０内の偏光散乱要素を通過することによって、第１偏光波と第２偏光波を含む合成波が生成されることを繰り返す。なお、導光板２０から表示面側に出射された第２偏光波の光線軌跡も、上述の裏面側に出射された第２偏光波の場合と実質的に同じであるので、その説明を省略する。

　このように、導光板２０から表示面側に出射された第１偏光波、および、導光板２０から裏面側または表示面側に出射された第２偏光波から生成された合成波に含まれる第１偏光波は、液晶パネル３０のオフ状態の画素を入射することによって第２偏光波に変換され、さらに第２吸収型偏光板４２を透過して前面側に抜ける。これにより、液晶パネル３０のオフ状態の画素に対応する位置には発光状態が表示される。また、オン状態の画素に入射した第１偏光波は第１偏光波のまま出射されるので、第２吸収型偏光板４２に吸収される。これにより、オン状態の画素に対応する位置には黒表示がされる。

　第２の基礎検討によれば、導光板２０から表示面側に出射された第１偏光波だけでなく、表示面側および裏面側に出射された第２偏光波も導光板２０内の偏光散乱要素を通過することによって乱れが生じる。これにより、第２偏光波から第１偏光波と第２偏光波を含む合成波が生成され、合成波に含まれる第１偏光波も前面側に透過する。この場合、光の利用効率をさらに向上させるためには、偏光散乱要素を多くして合成波に含まれる第１偏光波の割合を多くする必要がある。理想的な光利用効率にするためには、第２偏光波から導光板２０内で生成された合成波に含まれる第１偏光波と第２偏光波の割合が次式（１）を満たすようにすることが好ましい。
　　　第１偏光波：第２偏光波＝１：１　…　（１）

　式（１）を満たす偏光散乱要素を多く含む導光板２０を使用すれば、第２偏光波の利用効率が向上するので、前面側に透過する第２偏光波の光量が多くなり、その結果画面が明るくなる。しかし、導光板２０の透明度を表す濁度（ヘイズ（haze））も大きくなる。濁度が大きくなると、ディスプレイ１２の前面側から背面側を視認したときに、画面全体が白濁し背景がぼやけて見えにくくなるという問題が生じる。

　一方、偏光散乱要素を少なくすれば濁度が小さくなるので、画面の白濁が少なくなり、背景がより見やすくなる。しかし、第２偏光波から生成した合成波に含まれる第１偏光波の割合が少なくなるので、第２偏光波の利用効率を向上させることができない。また、第１の基礎検討と比較して、背面側に透過する第１偏光波の光量が増加するので、視聴者がディスプレイ１２を背面側から視認すればより眩しく感じるという問題も解決されていない。

　図７は、導光板２０の濁度と、背景の見え方と画面の明るさとの関係を示す図であり、より詳しくは、図７（Ａ）は濁度が大きい場合の背景の見え方と画面の明るさを示す図であり、図７（Ｂ）は濁度が小さい場合の背景の見え方と画面の明るさを示す図である。濁度が大きい場合には、図７（Ａ）に示すように、画面は明るくなるが、背景はぼやけて見える。しかし、濁度が小さくなると、図７（Ｂ）に示すように、背景はくっきり見えるようになるが、画面は暗くなる。

＜２．第１の実施形態＞
　図８は、第１の実施形態に係る液晶表示装置１１０の構成を示すブロック図である。

＜２．１　表示装置の構成と動作＞
　本発明では、以下の各実施形態において詳細に説明するディスプレイを備える液晶表示装置１１０は公知のものを使用する。そこで、液晶表示装置１１０の構成について簡単に説明する。

　図８は、後述するディスプレイ１５を備えた液晶表示装置１１０の構成を示すブロック図である。図８に示すように、液晶表示装置１１０は、第１ディスプレイ１５、第２ディスプレイ、表示制御回路１１２、第１走査信号線駆動回路１１３、第２走査信号線駆動回路１１３、第１データ信号線駆動回路１１４、および第１データ信号線駆動回路１１４、およびバックライト光源を備えたアクティブマトリクス型の表示装置である。第１ディスプレイと第２ディスプレイは、導光体を間に挟んで重ねて配置されている。第１ディスプレイ１５は、液晶パネルと液晶パネルの両面に貼られた偏光板とを含み、第２ディスプレイ１５は、液晶パネルと液晶パネルの両面に貼られた偏光板とを含むが、図ではこれらの図示は省略されている。

　第１ディスプレイの液晶パネル３０は、ｎ本の走査信号線Ｇ１～Ｇｎ、ｍ本のデータ信号線Ｓ１～Ｓｍ、および、（ｍ×ｎ）個の画素Ｐｉｊを含んでいる（ただし、ｍは２以上の整数、ｊは１以上ｍ以下の整数）。走査信号線Ｇ１～Ｇｎは互いに平行に配置され、データ信号線Ｓ１～Ｓｍは走査信号線Ｇ１～Ｇｎと直交するように互いに平行に配置される。走査信号線Ｇｉとデータ信号線Ｓｊの交点近傍には、画素Ｐｉｊが配置される。このように（ｍ×ｎ）個の画素Ｐｉｊは、行方向にｍ個ずつ、列方向にｎ個ずつ、２次元状に配置される。走査信号線Ｇｉはｉ行目に配置された画素Ｐｉｊに共通して接続され、データ信号線Ｓｊはｊ列目に配置された画素Ｐｉｊに共通して接続される。第２ディスプレイのの液晶パネルも同様に、ｎ本の走査信号線Ｇ１～Ｇｎ、ｍ本のデータ信号線Ｓ１～Ｓｍ、および、（ｍ×ｎ）個の画素Ｐｉｊを含んでおり、液晶パネルの画素形成部の寸法と、液晶パネルの画素形成部の寸法とは同じである。
　図は、液晶パネル、導光体、および液晶パネルを積層した状態を示す分解斜視図である。図に示すように、２枚の液晶パネルは、それらの間に導光体を挟んで重ねて配置されている。このため、ディスプレイを正面から見ると、２枚の液晶パネルは重なってあたかも１枚の液晶パネルのように見える。

　液晶表示装置１１０の外部からは、水平同期信号ＨＳＹＮＣ、垂直同期信号ＶＳＹＮＣと画像信号ＤＶが表示制御回路に供給される。表示制御回路１１２は、これらの信号に基づき、第１および第２走査信号線駆動回路１１３を制御するための制御信号、第１および第２データ信号線駆動回路１１４を制御するための制御信号ＳＣを生成し、第１および第２走査信号線駆動回路１１３に制御信号を出力し、第１および第２データ信号線駆動回路１１４に対して制御信号ＳＣを出力する。
　また、表示制御回路は、デジタル画像信号の階調値毎にあらかじめ調整しておいた調整輝度を格納するメモリと、メモリに格納された輝度を読み出してデジタル画像データの輝度を調整する輝度演算回路とを含む。表示制御回路は、輝度演算回路によって階調値ごとに輝度を補正した画像信号を第１データ信号線駆動回路と、第２データ新語宇線駆動回路に出力する。なお、階調値毎の輝度の調整についての説明は後述する。

　走査信号線駆動回路１１３は、ハイレベルの出力信号を１つずつ順に走査信号線Ｇ１～Ｇｎに与える。これにより、走査信号線Ｇ１～Ｇｎが１本ずつ順に選択され、１行分の画素Ｐｉｊが一括して選択される。データ信号線駆動回路１１４は、制御信号ＳＣと画像信号ＤＶに基づき、データ信号線Ｓ１～Ｓｍに対して画像信号ＤＶに応じた信号電圧を印加する。これにより、選択された１行分の画素Ｐｉｊに画像信号ＤＶに応じた信号電圧が書き込まれる。このようにして、液晶表示装置１１０は液晶パネル３０に画像を表示する。

＜２．２　ディスプレイの構成＞
　図９は、第１の実施形態に係る液晶表示装置１１０に含まれるディスプレイ１５の構成を示す断面図である。図９に示すように、ディスプレイ１５では、表示面から裏面に向かって、第２吸収型偏光板４２、第１液晶パネル３０、第１吸収型偏光板４１、導光板２０、第３吸収型偏光板４３、第２液晶パネル６０、および第２反射型偏光板５２が順に配置されている。このように、ディスプレイ１５は、図１に示すディスプレイ１１において、導光板２０の裏面側に、第３吸収型偏光板４３、第２液晶パネル６０、および第２反射型偏光板５３がさらに配置されている。

　第１液晶パネル３０は、複数の画素が設けられた液晶パネルであり、オン状態の画素は、入射した偏光波の偏光状態を変換することなくそのまま出射する。オフ状態の画素は、入射した偏光波の偏光状態を変換して出射する。例えば、オフ状態の画素は、第１吸収型偏光板４１を透過してきた第１偏光波を第２偏光波に変換する。これによって、第１吸収型偏光板４１を透過した第１偏光波は、第２吸収型偏光板４２を透過する。一方、オン状態の画素は、第１吸収型偏光板４１を透過した第１偏光波をそのまま透過させる。これによって、第１吸収型偏光板４１を透過した第１偏光波は、第２吸収型偏光板４２に吸収される。なお、画素は、一方の偏光状態から他方の偏光状態に完全に変換するだけでなく、両方の偏光状態を含むように変換しても良い。この場合、第１液晶パネル３０の直後に配置された偏光板を透過するのは入射光の一部であるので、中間調の画像や背景を表示することができる。このような機能を有する第１液晶パネル３０としては、例えばＴＮ方式やＶＡ（Virtical Alignment）方式の液晶パネルなどがあるが、以下ではＴＮ方式の液晶パネルであるとして説明する。

　導光板２０は、アクリルやポリカーボネートなどの透明樹脂、またはガラスからなり、光源２５から入射した光を前面側および背面側に射出することが可能なように、その表面にドットパターンが形成されていたり、シリカなどの拡散剤が添加されていたりする。導光板２０の側面には光源２５として例えばＬＥＤが取り付けられている。このため、光源２５が点灯されれば、光源２５から出射された光は導光板２０に入射し、導光板２０の表面で全反射を繰り返しながら進み、ドットパターンや拡散剤に入射すると、導光板２０から前面側または裏面側に出射される。

　第２液晶パネル６０は、１つの画素によって構成され、パネル全体を一括して制御可能な例えばＴＮ方式の液晶パネルである。第２液晶パネル６０がオン状態のときには、入射した光の偏光状態を変換することなくそのまま透過させ、オフ状態のときには、入射した光の偏光状態を変換して透過させる。具体的には、第２液晶パネル６０がオフ状態のときには、第１偏光波が入射すれば第２偏光波に変換して透過させ、第２偏光波が入射すれば第１偏光波に変換して透過させる。このように、パネル全体が一括して制御することができるので、第２液晶パネル６０の制御を容易に行うことができる。なお、第２液晶パネル６０は、複数に分割され、画素毎に制御するパネルであっても良い。この場合、画素毎に偏光波の偏光状態を変換して出射したり、偏光波の偏光状態を変換することなく出射したりすることができる。また、上記第２液晶パネル６０の代わりに、ＴＮ方式の液晶パネルの代わりに、例えばＶＡ方式の液晶パネルなど偏光状態の制御が可能な液晶パネルを使用したり、高分子分散型液晶素子などを使用したりしても良い。

　本実施形態では、第２液晶パネル６０のオン状態とオフ状態は、光源２５の点灯／消灯と連動して切り替わる。具体的には、第２液晶パネル６０は、光源２５を点灯したときにはオン状態になり、光源２５を消灯すればオフ状態に切り替わる。このように、第２液晶パネル６０のオン／オフ状態と、光源２５の点灯／消灯を連動させることにより、後述するように、導光板２０から出射された光のうち表示面側に透過する光の割合が多くなり、光の利用効率が向上する。なお、光源２５が点灯されたときには、第２液晶パネル６０はオフ状態になり、光源２５が消灯されれば、第２液晶パネル６０はオン状態になるように連動させても良いが、このようなディスプレイ１５をシースルーディスプレイとして使用する際に消費電力が増加するという問題がある。

　ディスプレイ１５では、第１反射型偏光板５１の透過軸は、第１吸収型偏光板４１の透過軸と同じ方向であり、第３反射型偏光板５３の透過軸とは直交している。また、第１吸収型偏光板４１の透過軸と第２吸収型偏光板４２の透過軸は互いに直交している。

＜２．３　光線軌跡＞
　図１０は、図９に示すディスプレイ１５において、背面側から入射した光が前面側に透過するときの光線軌跡を示す図である。図１０に示すように、第２液晶パネル６０はオフ状態であり、光源２５は消灯されている。背面側から入射した第１偏光波は、第３反射型偏光板５３によって背面側に反射される。一方、背面側から入射した第２偏光波は、第３反射型偏光板５３を透過し、第２液晶パネル６０に入射する。第２液晶パネル６０はオフ状態であるので、第２偏光波は第１偏光波に変換されて透過する。第３反射型偏光板５３の透過軸と第１反射型偏光板５１の透過軸とは同じ方向であるので、第１反射型偏光板５１に入射した第１偏光波は、第１反射型偏光板５１、導光板２０、および第１吸収型偏光板４１を順に透過して第１液晶パネル３０に入射する。

　第１液晶パネル３０に入射した第１偏光波の光線軌跡は、第１の基礎検討において説明した図１の場合と同じであるので、その説明を省略する。これにより、オフ状態の画素を透過した第１偏光波は第２偏光波に変換され、第２偏光波は第２吸収型偏光板４２を透過して前面側に抜ける。一方、オン状態の画素を透過した第１偏光波は変換されることなく第１偏光波のまま出射され、第２吸収型偏光板４２に吸収される。その結果、前面側にいる視聴者はオフ状態の画素に対応する位置に背面側の状態を視認し、オン状態の画素に対応する位置に黒表示された画面を視認することができる。

　図１１は、図９に示すディスプレイ１５において、前面側から入射した光が背面側に透過するときの光線軌跡を示す図である。図１０に示す場合と同様に、図１１の場合も第２液晶パネル６０はオフ状態であり、光源２５は消灯されている。前面側から入射した第１偏光波は、第２吸収型偏光板４２に吸収され、第２偏光波は、第２吸収型偏光板４２を透過して第１液晶パネル３０に入射する。

　第１液晶パネル３０のオン状態の画素に入射した第１偏光波は変換されることなくそのまま透過して第１吸収型偏光板４１に吸収される。一方、オフ状態の画素に入射した第２偏光波は第１偏光波に変換され、第１吸収型偏光板４１、導光板２０、および第１反射型偏光板５１を順に透過して第２液晶パネル６０に入射する。第２液晶パネル６０はオフ状態であるので、入射した第１偏光波は第２偏光波に変換されて出射され、第３反射型偏光板５３に入射する。第３反射型偏光板５３の透過軸は、第１反射型偏光板５１の透過軸と直交しているので、第２偏光波は、第３反射型偏光板５３を透過して背面側に抜ける。その結果、背面側にいる視聴者は、第１液晶パネル３０のオフ状態の画素に対応する位置に前面側の状態を視認し、オン状態の画素に対応する位置に黒表示された画面を視認することができる。このように、図１０および図１１に示す光線軌跡から、ディスプレイ１５はシースルーディスプレイとして機能することがわかる。

　この場合、前面側が暗ければ、前面側から背面側に透過する光量が少なくなるので、ディスプレイ１５はシースルーディスプレイとしてよりも、第３反射型偏光板５３によって背面側から入射した第１偏光波を反射するミラーとして実質的に機能するようになる。

　図１２は、図９に示すディスプレイ１５において、光源２５が点灯しているときに導光板２０から出射された光が前面側に透過するときの光線軌跡を示す図である。この場合、図１０および図１１に示す場合と異なり、第２液晶パネル６０はオン状態であり、光源２５は点灯されている。図１２に示すように、導光板２０から表示面側に出射された第１偏光波と第２偏光波は、第１吸収型偏光板４１に入射する。第１吸収型偏光板４１は、入射した光のうち第２偏光波を吸収し、第１偏光波を透過する。第１吸収型偏光板４１を透過した第１偏光波が液晶パネル３０に入射してから前面側に透過するまでの光線軌跡は、図６に示す場合と同じであるので、その説明を省略する。

　導光板２０から裏面側に出射された第１偏光波は、第２液晶パネル６０に入射すると、第２液晶パネル６０によって偏光状態を変更されることなく第３反射型偏光板５３に入射する。第１偏光波は、反射軸が第１反射型偏光板５１の反射軸と直交する第３反射型偏光板５３によって表示面側に反射され、第２液晶パネル６０、第１反射型偏光板５１、導光板２０、および第１吸収型偏光板４１を順に透過し、第１液晶パネル３０に入射する。第１液晶パネル３０に入射した第１偏光波が前面側に透過するまでの光線軌跡は、図６に示す場合と同じであるので、その説明を省略する。また、導光板２０から裏面側に出射された第２偏光波は、第１反射型偏光板５１によって表示面側に反射される。反射された第２偏光波は導光板２０を透過して第１吸収型偏光板４１に入射し吸収される。

　その結果、前面側にいる視聴者は第１液晶パネル３０のオフ状態の画素に対応する位置に発光状態を視認し、オン状態の画素に対応する位置に黒表示された画面を視認することができる。このように、ディスプレイ１５は、発光状態と黒表示とを組み合わせて表示することができる。

　本実施形態のディスプレイ１５における光線軌跡と光量との関係について説明する前に、第１の基礎検討で使用したディスプレイ１１、および第２基礎検討で使用したディスプレイ１２における光線軌跡と光量との関係について検討する。いずれの場合も光源２５は点灯され、そのときに導光板２０から表示面側および裏面側に出射される光量の総和は“１”であるとし、上記各ディスプレイに含まれる各種部材による光量の損失は無視する物とする。

　図１３は、第１の基礎検討で使用したディスプレイ１１における光線軌跡と各光線軌跡の光量を示す図である。図１３に示すように、導光板２０から表示面側および背面側に出射される第１および第２偏光波の割合は、いずれも“０．２５”である。この場合、背面側に透過する第１および第２偏光波の割合はそれぞれ“０．２５”である。また、導光板２０から表示面側に出射された第１偏光波が第２偏光波に変換され、前面側に透過する第２偏光波の割合も“０．２５”である。しかし、導光板２０から表示面側に出射された第２偏光波は第１吸収型偏光板４１によって吸収され、前面側に透過することができない。その結果、前面側に透過する光の割合は“０．２５”であり、背面側に透過する光の割合は“０．５０”となる。

　図１４は、第２の基礎検討で使用したディスプレイ１２における光線軌跡と各光線軌跡の光量を示す図である。図１４に示すように、第２の基礎検討では、導光板２０から表示面側および裏面側に出射された第１および第２偏光波のうち、第１および第２反射型偏光板５１、５２で反射されることなく前面側または背面側に透過する光の割合は、それぞれ“０．２５”になる。

　しかし、第１の基礎検討の場合と異なり、導光板２０から裏面側に出射される第２偏光波、および、導光板２０から表示面側に出射され、第２反射型偏光板５２によって反射された第２偏光波は、導光板２０に入射する。導光板２０に入射した第２偏光波は、導光板２０内の偏光散乱要素を通過することによって第２偏光波に乱れが生じ、第２偏光波と第１偏光波を含む合成波が生成される。この合成波に含まれる第１偏光波と第２偏光波の割合は、通常１対１ではない。そこで、合成波に含まれる第１偏光波の割合を“α”とすると、“α”は次式（２）を満たし、最大で“０．２５”になる。
　　　　　　α≦０．２５　…　（２）

　このため、導光板２０から裏面側に射出された第２偏光波が第１反射型偏光板５１によって表示面側に反射され、導光板２０に入射すると、第１偏光波と第２偏光波を含む合成波が生成され、第２反射型偏光板５２に向かって出射される。第２反射型偏光板５２は、合成波に含まれる第１偏光波を透過し、第２偏光波を反射する。第２反射型偏光板５２によって反射された第２偏光波は、導光板２０に入射すると、第１偏光波と第２偏光波を含む合成波が生成され、第１反射型偏光板５１に向かって出射される。第１反射型偏光板５１は、合成波に含まれる第１偏光波を背面側に透過し、第２偏光波を反射する。以下同様にして、第２偏光波は、第１反射型偏光板５１と第２反射型偏光板５２との間で反射を繰り返す。導光板２０から表示面側に射出された第２偏光波も同様にして、第１反射型偏光板５１と第２反射型偏光板５２との間で反射を繰り返す。

　このようにして、第１反射型偏光板５１または第２反射型偏光板５２によって反射されて導光板２０に第２偏光波が入射するときに、導光板２０で生成される合成波に含まれる第１偏光波の割合を“α”とすると、割合が“α”の第１偏光波が、前面側および背面側にそれぞれ透過する。その結果、前面側および背面側に到達する第１偏光波の割合はいずれも“０．２５＋α”となる。

　図１５は、本実施形態のディスプレイ１５における光線軌跡と光量との関係を示す図である。図１５に示すように、導光板２０から表示面側および裏面側に出射される第１および第２偏光波の割合は、いずれも“０．２５”であり、第２液晶パネル６０はオン状態である。

　導光板２０から裏面側に出射された割合が“０．２５”の第１偏光波は、第１反射型偏光板５１および第２液晶パネル６０を透過し、第３反射型偏光板５３によって前面側に反射される。反射された第１偏光波は、第２液晶パネル６０、導光板２０、第１吸収型偏光板４１を順に透過し、割合が“０．２５”の第１偏光波として第１液晶パネル３０に入射する。第１液晶パネル３０に入射した第１偏光波は、オフ状態の画素に入射すれば割合が“０．２５”の第２偏光波に変換されて出射され、オン状態の画素に入射すれば割合が“０．２５”の第１偏光波のまま出射される。このうち、割合が“０．２５”の第２偏光波だけが第２吸収型偏光板４２を透過して前面側に抜ける。一方、導光板２０から裏面側に出射された割合が“０．２５”の第２偏光波は第２反射型偏光板５２によって表示面側に反射され、導光板２０を透過して第１吸収型偏光板４１に入射し吸収される。このため、導光板２０から裏面側に出射された第２偏光波は、背面側および前面側のいずれにも透過することができない。

　上記結果から、以下のことがわかる。前面側に透過するのは、導光板２０から表示面側に出射された割合が“０．２５”の第１偏光波が変換された第２偏光波と、導光板２０から裏面側に出射された割合が“０．２５”の第１偏光波が変換された第２偏光波だけであり、それらの割合は“０．５”となる。一方、背面側に透過する第１および第２偏光波の割合はいずれも“０”である。

　図１６は、本実施形態の効果を第１および第２基礎検討の場合と比較した図である。本実施形態において前面側に透過する光の光量は、第１の基礎検討の場合に比べて２倍に増加するので、画面が明るくなる。また、背面側に透過する光の光量を“０”にすることができるので、背面側からディスプレイ１５を見たときの眩しさを軽減し、視聴者が受けるストレスを軽減することができる。第２の基礎検討では、前面側に透過する光量は“０．２５＋α”なり、“α”の値が大きくなれば、前面側に透過する光量が、本実施形態の場合と同程度まで多くなるので、画面が明るくなる。しかし、“α”の値が大きくなればなるほど、導光板２０の濁度が大きくなり、それに伴って、図７（Ａ）に示すように前面側から背景側を視認したときに見える背景のぼやけが大きくなる。これに対し、本実施形態では、画面を明るくしてもくっきりと表示された背景を視認することができる。

＜２．４　効果＞
　本実施形態によれば、導光板２０から表示面側に出射された第１偏光波は第１および第２吸収型偏光板４１、４２を透過し、第２偏光波として前面側に透過する。さらに、導光板２０から裏面側に出射された第１偏光波も背面に設けられた第３反射型偏光板５３によって前面側に反射され、前面側に透過する。これにより、前面側に透過する第２偏光波の割合は“０．５”と非常に高くなる。このため、導光板２０から出射される光の利用効率が向上し、画面を明るくすることができる。

　また、導光板２０から背面側に出射された第２偏光波は第３反射型偏光板５３によって前面側に反射され、第１吸収型偏光板４１に吸収される。これにより、背面側に透過する光の光量を“０”にすることができるので、背面側にいる視聴者は眩しさによるストレスを感じることがなくなる。

　さらに、ディスプレイ１５の導光板２０は濁度が小さいので、前面側にいる視聴者および背面側にいる視聴者は、それぞれ背面側の状態および前面側の状態をくっきりと視認することができる。

＜３．第２の実施形態＞
　本実施形態に係る液晶表示装置１１０の構成および動作は、図８に示す第１の実施形態の場合と同じであるので、その構成を示す図および説明を省略する。また、図１７は、本実施形態に係る液晶表示装置１１０に含まれるディスプレイ１６の構成を示す断面図である。図１７に示すように、ディスプレイ１６は、図９に示すディスプレイ１５の裏面にさらに第３吸収型偏光板４３を配置した構成であり、その他の構成はディスプレイ１５と同一であるので、その説明を省略する。なお、第３吸収型偏光板４３の透過軸は第３反射型偏光板５３の透過軸と同じ方向であり、第１反射型偏光板５１および第１吸収型偏光板４１の透過軸と直交する。

＜３．１　光線軌跡＞
　図１８は、本実施形態のディスプレイ１６において、背面側から入射した光が前面側に透過するときの光線軌跡を示す図であり、図１９は本実施形態のディスプレイ１６において、前面側から入射した光が背面側に透過するときの光線軌跡を示す図であり、図２０はディスプレイ１６において、光源２５が点灯しているときに導光板２０から出射された光が前面側と背面側に透過するときの光線軌跡を示す図である。図１８および図１９では、第２液晶パネル６０はオフ状態であり、光源２５は消灯されている。図２０では第２液晶パネル６０はオン状態であり、光源２５は点灯されている。

　いずれの場合も、背面側から入射した第１および第２偏光波、前面側から入射した第１および第２偏光波、導光板２０から出射された第１および第２偏光波の光線軌跡は、それぞれ図１０、図１１、図１２に示す場合と同じであるので、説明を省略する。なお、本実施形態では、図１８に示すように、背面側から第３吸収型偏光板４３に入射した第２偏光波は第３反射型偏光板５３を透過するが、第１偏光波は第３吸収型偏光板４３によって吸収される。

＜３．２　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、導光板２０から出射される光の利用効率を向上させることができるので、画面を明るくすることができる。また、背面側に透過する光の光量を“０”にすることができるので、背面側にいる視聴者は眩しさによるストレスを感じることがなくなる。

　さらに、ディスプレイ１６の裏面に第３吸収型偏光板４３が配置されているので、背面側から第３吸収型偏光板４３に入射した光のうち第２偏光波は第３吸収型偏光板４３を透過し、第１偏光波は第３吸収型偏光板４３に吸収される。これにより、背面側にいる視聴者がディスプレイ１６を通して前面側を視認したときに、前面側の明るさが暗い場合であっても、ディスプレイ１６の裏面はミラー状態にならないので、前面側に置かれた物体を容易に視認することができる。また、ディスプレイ１６の裏面はミラー状態にならないので、背面側に置かれた物体をディスプレイ１６の裏面に表示したくない用途に用いることができる。

＜４．第３の実施形態＞
　本実施形態に係る液晶表示装置１１０の構成および動作は、図８に示す第１の実施形態の場合と同じであるので、その構成を示す図および説明を省略する。また、図２１は、本実施形態に係る液晶表示装置１１０に含まれるディスプレイ１７の構成を示す断面図である。図２１に示すように、ディスプレイ１７では、図９に示すディスプレイ１５の第１吸収型偏光板４１の代わりに、第４反射型偏光板５４が配置され、これによって導光板２０は第１反射型偏光板５１と第４反射型偏光板５４とで挟まれている。ディスプレイ１７のその他の構成はディスプレイ１５の場合と同一であるので、その説明を省略する。なお、第４反射型偏光板５４の反射軸は第１反射型偏光板５１の反射軸と同じ方向であり、いずれも第２偏光波を反射し、第１偏光波を透過させる。

＜４．１　光線軌跡＞
　図２２は、本実施形態のディスプレイ１７において、背面側から入射した光が前面側に透過するときの光線軌跡を示す図であり、図２３は本実施形態のディスプレイ１７において、前面側から入射した光が背面側に透過するときの光線軌跡を示す図であり、図２４はディスプレイ１７において、光源２５が点灯しているときに導光板２０から出射された光が前面側に透過するときの光線軌跡を示す図である。図２２および図２３では、第２液晶パネル６０はオフ状態であり、光源２５は消灯されている。図２４では第２液晶パネル６０はオン状態であり、光源２５は点灯されている。

　 図２２に示すように、背面側から入射した第２偏光波は、第３反射型偏光板５３を透過し、第２液晶パネル６０に入射する。第２液晶パネル６０はオフ状態であるので、第１偏光波は第２偏光波に変換され、第１反射型偏光板５１および導光板２０を順に透過して第４反射型偏光板５４に入射する。第４反射型偏光板５４は第１偏光波を透過させるので、図１０において説明したように、第４反射型偏光板５４を透過した第１偏光波は前面側に透過する。一方、背面側から第３反射型偏光板５３に入射した第１偏光波は第３反射型偏光板５３によって反射される。

　図２３に示すように、前面側から入射した第２偏光波は、第２吸収型偏光板４２を透過し、第１液晶パネル３０に入射する。第１液晶パネル３０のオフ状態の画素に入射した第２偏光波は第１偏光波に変換され、オン状態の画素に入射した第２偏光波は第２偏光波まま第４反射型偏光板５４に向かって出射される。第１偏光波は第４反射型偏光板５４を透過し、第２偏光波は第４反射型偏光板５４によって反射される。第４反射型偏光板５４を透過した第１偏光波は、導光板２０および第１反射型偏光板５１を順に透過し、第２液晶パネル６０に入射する。第２液晶パネル６０はオフ状態であるので、第１偏光波は第２偏光波に変換され、第３反射型偏光板５３を透過して背面側に抜ける。一方、前面側から第２吸収型偏光板４２に入射した第１偏光波は第２吸収型偏光板４２によって吸収される。

　図２４に示すように、導光板２０から表示面側および裏面側に出射された第１偏光波の光線経路は、図１２に示す第１の実施形態の場合と同じであるので、その説明を省略する。導光板２０から表示面側に出射された第２偏光波は、第４反射型偏光板５４によって裏面側に反射され、導光板２０を透過して第１反射型偏光板５１に入射する。第１反射型偏光板５１に入射した第２偏光波は、第１反射型偏光板５１によって前面側に反射される。以下同様にして、第２偏光波は、第４反射型偏光板５４と第１反射型偏光板５１との間で繰り返し反射される。導光板２０から裏面側に出射された第２偏光波も同様にして、第４反射型偏光板５４と第１反射型偏光板５１との間で繰り返し反射される。

　第２偏光波は、第４反射型偏光板５４と第１反射型偏光板５１との間で反射される毎に導光板２０を通過する。このとき、光取り出し部として導光板２０に設けられた、例えばドットパターンや、導光板２０の内部に含まれる拡散剤などの偏光散乱要素を通過することによって、第２偏光波に乱れが生じ、第２偏光波と第１偏光波を含む合成波が生成される。このようにして生成された合成波に含まれる第１偏光波は、第４反射型偏光板５４または第１反射型偏光板５１を透過し、上記導光板２０から出射された第１偏光波と同様にして第２偏光波に変換され、前面側または背面側に透過する。このようにして、新たに前面側に透過する第２偏光波は、前面側から見た画面の明るさに寄与し、画面がより明るくなる。

　このように、導光板２０に入射した第２偏光波は、導光板２０内の偏光散乱要素を通過することによって生成された合成波に含まれる第１偏光波の割合“α”は、次式（３）によって表され、最大で“０．５”になる。
　　　　　　α≦０．５　…　（３）

　このため、本実施形態において前面側に透過する第２偏光波の割合は、導光板２０から前面側に出射された第１偏光波から変化された第２偏光波の割合“０．５”と、導光板２０から出射された第２偏光波が偏光散乱要素を通過することによって生成された第２偏光波の割合“α”との和である“０．５＋α”になる。“α”は最大で“０．５”になるので、前面側に透過する第２偏光波の割合は、最大で“１”となる。このことは、導光板２０から出射された光の光量と同じ光量の光が前面側に透過することを表している。

　このような画面の明るさに寄与する割合を表す“α”の値は、第１反射型偏光板５１と第４反射型偏光板５４との間に偏光散乱要素がどの程度存在するのかによって決まる。“α”の値が大きくなれば、当該偏光散乱要素によって乱される第２偏光波が多くなり、前面側に到達する光量は多くなり画面が明るくなるが、導光板２０の濁度が大きくなるので、画像がぼやけてしまう。このため、“α”の値は、導光板２０の濁度が大きくなり過ぎない程度に大きいことが好ましい。

　図２５は、本実施形態の効果を第１および第２基礎検討の場合と比較した図である。図２５に示すように、本実施形態において前面側に透過する光の光量は、第１の基礎検討の場合の２倍よりもさらにαだけ多くなるので、光の利用効率が向上し画面を明るくすることができる。また、本実施形態において前面側に透過する光の光量は、第２の基礎検討の場合よりも多くなるので、第２の基礎検討の場合と比較しても光の利用効率が向上し画面を明るくすることができる。

＜４．２　効果＞
　本実施形態によれば、導光板２０を２枚の反射型偏光板５１、５４で挟むので、導光板２０から表示面側および裏面側に出射される第２偏光波もこれらの反射型偏光板５１、５４の間で反射される。第２偏光波が導光板２０の偏光散乱要素を通過することによって、第１偏光波が生成される。生成された第１偏光波も、第１液晶パネル３０のオフ状態の画素を透過して第２偏光波に変換され、前面側に透過する。これにより、前面側に透過する光の光量をより増加させることができる。その結果、光の利用効率をさらに向上させることができ、前面側から視聴者が視認する画面をより明るくすることができる。また、光が背面側に透過できなくなるので、ディスプレイ１７の裏面を見たときに、視聴者は眩しさを感じることがなくなり、ストレスを感じなくなる。

＜５．第４の実施形態＞
　本実施形態に係る液晶表示装置１１０の構成および動作は、図８に示す第１の実施形態の場合と同じであるので、その構成を示す図および説明を省略する。また、図２６は、本実施形態に係る液晶表示装置１１０に含まれるディスプレイ１８の構成を示す断面図である。図２６に示すように、ディスプレイ１８は、図９に示すディスプレイ１５において、導光板２０を挟むように配置されていた第１反射型偏光板５１と第１吸収型偏光板４１が取り除かれている。また、光源２５と導光板２０との間に、第１偏光波を透過し、第２偏光波を吸収する偏光素子２６が配置されている。これにより、光源２５から出射される光のうち第２偏光波は偏光素子２６によって取り除かれるので、導光板２０から前面側および背面側に出射される光は第１偏光波のみとなる。

＜５．１　光線軌跡＞
　図２７は、本実施形態のディスプレイ１８において、背面側から入射した光が前面側に透過するときの光線軌跡を示す図であり、図２８は本実施形態のディスプレイ１８において、前面側から入射した光が背面側に透過するときの光線軌跡を示す図であり、図２９は本実施形態のディスプレイ１８において、光源２５が点灯しているときに導光板２０から出射された光が前面側に透過するときの光線軌跡を示す図である。図２７および図２８では、第２液晶パネル６０はオフ状態であり、光源２５は消灯されている。図２０では第２液晶パネル６０はオン状態であり、光源２５は点灯されている。

　図２７に示すように、背面側から入射した第１偏光波は第３反射型偏光板５３によって反射される。一方、第２偏光波は、第３反射型偏光板５３を透過し、第２液晶パネル６０に入射する。第２液晶パネル６０はオフ状態であるので、第２偏光波は第１偏光波に変換されて出射される。第１偏光波は、導光板２０を透過し、第１液晶パネル３０に入射する。第１液晶パネル３０のオフ状態の画素に入射した第１偏光波は第２偏光波に変換されて出射され、第２吸収型偏光板４２を透過して前面側に抜ける。一方、第１液晶パネル３０のオン状態の画素に入射した第２偏光波は第２偏光波のまま出射され、第２吸収型偏光板４２に吸収される。これにより、前面側にいる視聴者は、ディスプレイ１８を通して背面側を視認することができる。

　図２８に示すように、前面側から入射した第１偏光波は第２吸収型偏光板４２に吸収される。一方、第２偏光波は、第２吸収型偏光板４２を透過し、第１液晶パネル３０に入射する。第１液晶パネル３０のオフ状態の画素に入射した第２偏光波は第１偏光波に変換されて出射され、第１液晶パネル３０のオン状態の画素に入射した第２偏光波は第２偏光波のまま出射される。このようにして出射された第１および第２偏光波は、導光板２０を透過して第２液晶パネル６０に入射する。第２液晶パネルはオフ状態であるため、第１偏光波は第２偏光波に変換され、第２偏光波は第１偏光波に変換され、第３反射型偏光板５３に向けて出射される。第３反射型偏光板５３は、第１偏光波を反射し、第２偏光波を透過させるので、第２偏光波だけが背面側に透過する。これにより、背面側にいる視聴者は、ディスプレイ１８を通して前面側を視認することができる。

　図２９に示すように、光源２５から出射される光に含まれる第１および第２偏光波のうち、第２偏光波は偏光素子２６によって取り除かれるので、第１偏光波だけが導光板２０に入射する。導光板２０から表示面側に出射された第１偏光波のうち、第１液晶パネル３０のオン状態の画素に入射した第１偏光波は第１偏光波のまま出射され、第２吸収型偏光板４２に吸収されるので、前面側に透過することはない。一方、第１液晶パネル３０のオフ状態の画素に入射した第１偏光波は、第２偏光波に変換されて出射され、第２吸収型偏光板４２を透過して前面側に抜ける。

　また、導光板２０から裏面側に出射された第１偏光波は、オン状態の第２液晶パネル６０に入射し、第１偏光波のまま出射される。第１偏光波は、第３反射型偏光板５３によって表示面側に反射され、第２液晶パネル６０および導光板２０を透過して第１液晶パネル３０に入射する。導光板２０から前面側に直接出射された第１偏光波の場合と同様に、第１液晶パネル３０のオフ状態の画素に入射した第１偏光波は第２偏光波に変換されて前面側に透過し、オン状態の画素に入射した第１偏光波は第１偏光波のまま出射され第２吸収型偏光板４２に吸収される。この結果、前面側にいる視聴者はオフ状態の画素に対応する位置に発光状態が表示され、オン状態の画素に対応する位置に黒表示された画面を視認することができる。

＜５．２　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、導光板２０から表示面側に出射された第１偏光波だけでなく、裏面側に出射された第１偏光波も前面側に透過させることができる。これにより、光の利用効率を向上させることができるので、画面を明るくすることができる。また、導光板２０から裏面側に出射された第１偏光波は表示面側に反射され、ディスプレイ１８の背面側に透過する光量を“０”にすることができる。これにより、ディスプレイ１８の背面側にいる視聴者は眩しさによるストレスを感じることがなくなる。

　また、本実施形態では、光源２５と導光板２０とのあいだに偏光素子２６を配置することによって、導光板２０と第１液晶パネル３０との間、および、導光板２０と第２液晶パネル６０との間にそれぞれ配置されていた偏光板を取り除くことができる。これにより、上記各実施形態のディスプレイ１５～１７に比べて、ディスプレイ１８を構成する部品点数を削減することができるので、ディスプレイ１８の製造コストを低減することが可能になる。

＜５．３　変形例＞
　上記実施形態では、光源２５から導光板２０に入射する光を第１偏光波だけにするため、光源２５としてＬＥＤを使用し、光源２５と導光板２０との間に偏光素子２６を設けていた。これにより、ＬＥＤが発する光が偏光素子２６を透過することによって、第２偏光波を取り除き、第１偏光波だけを導光板２０に入射させていた。しかし、光源２５としてレーザを使用することも可能である。レーザは特定の偏光波を出射するので、偏光素子２６が不要になる。これにより、ディスプレイ１８を構成する部品点数を削減することができる。

　また、上記実施形態では、導光板２０から出射される光は第１偏光波であるとしたが、第２偏光波を出射するようにしても良い。この場合、ディスプレイ１８の前面側に透過する光は第１偏光波になる。

＜６．各実施形態に共通する変形例＞
　上記各実施形態において、光源２５は導光板２０の側面のいずれか１辺に取り付けられるだけでなく、いずれか２辺または３辺に取り付けられても良く、あるいは４辺に取り付けられても良い。

　また、上記各実施形態では、各ディスプレイ１５～１８は、白黒の画像および背景を表示するとして説明したが、画像および背景をカラーで表示するようにしてもよい。ディスプレイ１５～１８のいずれも構成を少し変更するだけでカラー表示できるようにすることができるが、以下の説明では、第１の実施形態のディスプレイ１５を例に挙げて、説明する。図３０は、カラーで画像や背景を表示するカラーフィルタ方式のディスプレイ１９の構成を示す断面図である。図３０に示すように、ディスプレイ１８では、第１液晶パネル３０と第２吸収型偏光板４２との間にカラーフィルタ８０が配置されている。これにより、導光板２０から出射された光や、前面側または背面側から入射した光がカラーフィルタ８０を透過するので、画像や背景がカラーで表示される。

　また、カラーフィルタ８０を用いるカラーフィルタ方式の代わりに、少なくとも白色の表現が可能な３色以上の光を時分割して発光させるフィールドシーケンシャル方式により、カラー表示することもできる。この場合、光源２５を構成するＬＥＤ（発光体）の組合せとしては、例えば赤色、緑色、青色の各光を発光するＬＥＤ、あるいはイエロー、マゼンタ、シアンの各光を発光するＬＥＤなどがある。この場合、これらのＬＥＤは導光板２０の側面に一列に配置されていることが好ましい。

＜７．その他＞
　上記各実施形態では、ディスプレイ１５～１８を透過する光の偏光状態を制御するための素子として、ＴＮ方式で駆動される第１液晶パネル３０および第２液晶パネル６０を使用した。しかし、これらの第１および第２液晶パネル３０、６０はＴＮ方式で駆動される液晶パネルに限定されず、例えばＶＡ方式などの他の方式で駆動される素子であっても、２枚の偏光板で挟んだ状態で駆動時または非駆動時のいずれか一方において偏光波を透過させ、他方において偏光波を透過させないように制御可能な素子であれば良い。そこで、第１液晶パネル３０およびそれと同じ機能を有する素子をまとめて「第１偏光変調素子」と呼び、第２液晶パネル６０およびそれと同じ機能を有する素子をまとめて「第２偏光変調素子」と呼ぶことがある。

　また、ディスプレイ１５～１８がシースルーディスプレイとして機能するためには、第２偏光変調素子は、ノーマリホワイト型またはノーマリブラック型のいずれであっても良い。しかし、第１偏光変調素子がノーマリホワイト型の場合には、オフ状態の画素を透過した偏光波が前面側に透過する。これに対して、第１偏光変調素子がノーマリブラック型の場合には、オン状態の画素を透過した前面側に透過する。このように、ノーマリブラック型の偏光変調素子は、画像を表示するときだけでなく、シースルーディスプレイにするときも、駆動しなければならない。このため、ノーマリホワイト型の偏光変調素子は、ノーマリブラック型の偏光変調素子に比べて、少ない消費電力で駆動することができる。

　本願は、２０１６年５月３０日に出願された「表示装置」という名称の日本の特願２０１６－１０７６９１号に基づく優先権を主張する出願であり、この出願の内容は引用することによって本願の中に含まれる。

　　１５～１８　…　ディスプレイ
　　２０　…　導光板
　　２５　…　光源
　　２６　…　偏光素子
　　３０　…　第１液晶パネル（第１偏光変調素子）
　　４１　…　第１吸収型偏光板
　　４２　…　第２吸収型偏光板
　　５１　…　第１反射型偏光板
　　５２　…　第２反射型偏光板
　　５３　…　第３反射型偏光板
　　５４　…　第４反射型偏光板
　　６０　…　第２液晶パネル（第２偏光変調素子）
　　８０　…　カラーフィルタ

Claims (15)

1. 　画像信号に基づく画像を表示すると共に、シースルーディスプレイとしても機能するディスプレイを備えた表示装置であって、
   　前記ディスプレイは、
   　　第１偏光波および前記第１偏光波の偏光軸と直交する偏光軸を有する第２偏光波の少なくともいずれかを含む光を出射する光源と、
   　　前記光源から出射される光を前記ディスプレイの表示面側および裏面側に向けて出射する導光板と、
   　　前記導光板の表示面側に配置され、複数の画素が形成された第１偏光変調素子と、
   　　前記第１偏光変調素子の表示面側の表面に配置された吸収型偏光板と、
   　　前記導光板の背面側に配置され、前記光源の点灯／消灯に連動して入射する偏光波の偏光状態を制御する第２偏光変調素子と、
   　　前記第２偏光変調素子の背面側の表面に配置された反射型偏光板とを備え、
   　　前記第１偏光変調素子は、前記画素毎に印加される前記画像信号に応じた信号電圧を制御することによって前記画素を透過する前記偏光波の偏光状態を制御して出力し、
   　　前記第２偏光変調素子は、前記光源が消灯されているときには前記偏光波の偏光状態を変換して出射し、前記光源が点灯されているときには前記偏光波の偏光状態を変換することなく透過することを特徴とする、表示装置。
2. 　前記第２偏光変調素子は１つの画素によって構成されていることを特徴とする、請求項１に記載の表示装置。
3. 　前記第２偏光変調素子は複数の画素によって構成され、前記画素毎に前記偏光波の偏光状態を変換して出射し、または前記偏光波の偏光状態を変換することなく出射することを特徴とする、請求項１に記載の表示装置。
4. 　少なくとも、前記導光板と前記第２偏光変調素子との間に反射型偏光板が配置されていることを特徴とする、請求項１に記載の表示装置。
5. 　前記第１偏光変調素子と前記導光板との間に吸収型偏光板が配置されていることを特徴とする、請求項４に記載の表示装置。
6. 　前記ディスプレイの裏面に吸収型偏光板が配置されていることを特徴とする、請求項５に記載の表示装置。
7. 　前記第１偏光変調素子と前記導光板との間に反射型偏光板が配置され、前記導光板は偏光散乱要素を含むことを特徴とする、請求項４に記載の表示装置。
8. 　前記導光板から前記ディスプレイの表示面側および裏面側に向けて出射される前記偏光波は、前記第１偏光波または前記第２偏光波のいずれかであることを特徴とする、請求項１に記載の表示装置。
9. 　前記第１偏光波および前記第２偏光波のいずれか一方を透過させる偏光素子が前記光源と前記導光板との間に配置されていることを特徴とする、請求項８に記載の表示装置。
10. 　前記光源が発するレーザ光は、前記第１偏光波または前記第２偏光波のいずれかであることを特徴とする、請求項８に記載の表示装置。
11. 　前記第１偏光変調素子および前記第２偏光変調素子は液晶パネルであることを特徴とする、請求項１に記載の表示装置。
12. 　前記第１偏光変調素子および前記第２偏光変調素子は、ノーマリホワイト型の液晶パネルであることを特徴とする、請求項１１に記載の表示装置。
13. 　前記液晶パネルはねじれネマティック方式のパネルであることを特徴とする、請求項１１に記載の表示装置。
14. 　前記第１偏光変調素子と前記吸収型偏光板との間にさらにカラーフィルタが配置されていることを特徴とする、請求項１に記載の表示装置。
15. 　前記光源は、少なくとも白色の表現が可能な色の光を発する複数種類の発光体を含み、前記複数種類の発光体を時分割して順に発光させることを特徴とする、請求項１に記載の表示装置。

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