JP2018044984A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】表示品位の劣化を抑制することが可能な表示装置を提供する。【解決手段】 第１外面及び第１外面とは反対側の第２外面を有する表示パネルと、前記第１外面と対向する光変調素子と、前記表示パネルの前記第１外面側の明るさを計測する第１光センサと、前記第１光センサによる計測結果に基づいて前記光変調素子の透過率を制御する制御部と、を備えた、表示装置。【選択図】 図１

Description

本発明の実施形態は、表示装置に関する。

近年、種々の両面表示装置が提案されている。一例では、表面に画像を表示する第１表示部と、裏面に画像を表示する第２表示部とを備え、周囲の人の位置や動きを検知して第１表示部及び第２表示部に表示する表示データを決定する両面表示装置が提案されている。また、表面側に設けられた表面側表示パネルと、裏面側に設けられた裏面側表示パネルとを備え、表面側の画像と裏面側の画像とをそれぞれ視聴者の視聴条件に合わせる両面表示装置も提案されている。

表示装置においては、その周囲の外光の影響により表示光が視認しにくくなる。このため、特に、表示装置の周囲が明るい環境下で画像を表示した場合であっても、表示品位の劣化を抑制することが要求されている。

特開２０１４−１４２３９９号公報 特開２０１４−２２８７７７号公報

本実施形態の目的は、表示品位の劣化を抑制することが可能な表示装置を提供することにある。

本実施形態によれば、
第１外面及び第１外面とは反対側の第２外面を有する表示パネルと、前記第１外面と対向する光変調素子と、前記表示パネルの前記第１外面側の明るさを計測する第１光センサと、前記第１光センサによる計測結果に基づいて前記光変調素子の透過率を制御する制御部と、を備えた、表示装置が提供される。

本実施形態によれば、
第１外面及び第１外面とは反対側の第２外面を有する表示パネルであって、前記第１外面と前記第２外面との間で光を透過する非表示モード及び前記第２外面に向けて表示する表示モードを有する表示素子を備えた表示パネルと、前記表示パネルの前記第１外面側の明るさを計測する第１光センサと、前記第１外面と対向する第３外面及び前記第３外面とは反対側の第４外面を有する光変調素子であって、前記非表示モードにおいて前記第３外面と前記第４外面との間で光を透過する光変調素子と、を備え、前記光変調素子は、前記表示モードにおいて、前記第１光センサによる計測結果に基づいて、前記非表示モードにおける第１透過率よりも低い第２透過率に設定される、表示装置が提供される。

本実施形態によれば、
第１外面及び第１外面とは反対側の第２外面を有する表示パネルであって、前記第１外面と前記第２外面との間で光を透過する非表示モード及び前記第２外面に向けて表示する表示モードを有する表示素子を備えた第１領域と、前記第１外面と前記第２外面との間で光を透過する透明な第２領域と、を備えた表示パネルと、前記表示パネルの前記第１外面側の明るさを計測する第１光センサと、前記第１外面と対向する第３外面及び前記第３外面とは反対側の第４外面を有する光変調素子であって、前記第１領域と対向する第３領域と、前記第２領域と対向し前記第３外面と前記第４外面との間で光を透過する透明な第４領域と、を備えた光変調素子と、を備え、前記第３領域は、前記表示モードにおいて、前記第１光センサによる計測結果に基づいて、前記非表示モードにおける第１透過率よりも低い第２透過率に設定される、表示装置が提供される。

図１は、本実施形態の表示装置ＤＳＰの一構成例を示す図である。 図２は、表示素子ＤＥが非表示モードに設定された状態での表示装置ＤＳＰを示す図である。 図３は、表示素子ＤＥが表示モードに設定された状態での表示装置ＤＳＰを示す図である。 図４は、本実施形態の表示装置ＤＳＰの他の構成例を示す図であり、表示素子ＤＥが非表示モードに設定された状態での表示装置ＤＳＰを示す図である。 図５は、本実施形態の表示装置ＤＳＰの他の構成例を示す図であり、表示素子ＤＥが表示モードに設定された状態での表示装置ＤＳＰを示す図である。 図６は、第１光センサＳ１及び第２光センサＳ２の他の設置位置を説明するための図である。 図７は、第１光センサＳ１及び第２光センサＳ２の他の設置位置を説明するための図である。 図８は、第１光センサＳ１及び第２光センサＳ２の他の設置位置を説明するための図である。 図９は、光変調素子２の一構成例を示す図である。 図１０は、光変調素子２の他の構成例を示す図である。 図１１は、光変調素子２の他の構成例を示す図である。 図１２は、制御電極１３及び１４の構成例を示す平面図である。 図１３は、制御電極１３及び１４の他の構成例を示す平面図である。 図１４は、表示パネル１の基本構成及び等価回路を示す図である。 図１５は、表示パネル１の一構成例を示す図である。 図１６は、図１５に示した表示パネル１の動作を説明するための図である。 図１７は、表示パネル１の他の構成例を示す図である。

以下、本実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、開示はあくまで一例に過ぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は、説明をより明確にするため、実際の態様に比べて、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同一又は類似した機能を発揮する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する詳細な説明を適宜省略することがある。

図１は、本実施形態の表示装置ＤＳＰの一構成例を示す図である。なお、図中の第１方向Ｘ、第２方向Ｙ、及び、第３方向Ｚは、互いに直交しているが、９０度以外の角度で交差していても良い。第３方向Ｚは、表示装置ＤＳＰを構成する各素子の並び方向に相当する。

表示装置ＤＳＰは、表示パネル１、光変調素子２、第１光センサＳ１、第２光センサＳ２、及び、制御部３を備えている。表示パネル１及び光変調素子２は、この順に第３方向Ｚに並んでいる。表示装置ＤＳＰの観察位置Ｏは、表示パネル１に面している。表示パネル１及び光変調素子２の各々は、一例では、平板状に構成されている。

表示パネル１は、外面（第１外面）Ｐ１、及び、外面Ｐ１とは反対側の外面（第２外面）Ｐ２を有している。ここでは、外面Ｐ２は、観察位置Ｏの側を向いた面に相当し、外面Ｐ１は、観察位置Ｏとは反対側を向いた面に相当する。つまり、観察位置Ｏでは、第３方向Ｚに沿って表示装置ＤＳＰを観察することになり、表示装置ＤＳＰから第３方向Ｚとは逆向きの方向に出射される光を視認することができる。
表示パネル１は、外面Ｐ１と外面Ｐ２との間に表示素子ＤＥを備えている。表示素子ＤＥは、外面Ｐ２に向けて（あるいは観察位置Ｏに向けて）表示光ＤＬを表示する表示モード、及び、外面Ｐ１と外面Ｐ２との間で光を透過する非表示モードを有している。一例では、表示素子ＤＥは、別途備えた光源からの光を選択的に外面Ｐ２に向けて出射する液晶素子や、発光層で発光した光を外面Ｐ２に向けて出射するエレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子などの自発光型素子である。ＥＬ素子としては、有機ＥＬ素子及び無機ＥＬ素子が挙げられる。

光変調素子２は、外面Ｐ１と対向する位置に配置されている。光変調素子２は、外面Ｐ１と対向する外面（第３外面）Ｐ３、及び、外面Ｐ３とは反対側の外面（第４外面）Ｐ４を有している。光変調素子２は、外面Ｐ３と外面Ｐ４との間の透過率を可変する機能を有している。一例では、光変調素子２は、懸濁粒子素子（Suspended Particle Device :SPD）、ゲスト−ホスト液晶素子、エレクトロクロミック素子やエレクトロデポジション素子などの電気化学反応素子などを備えている。

なお、上記の外面Ｐ１乃至Ｐ４は、例えば、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙで規定されるＸ−Ｙ平面と平行な面である。図示した例では、第３方向Ｚは、外面Ｐ１乃至Ｐ４の各々の法線と平行である。外面Ｐ２、Ｐ１、Ｐ３、及び、Ｐ４は、この順に第３方向Ｚに並んでいる。

第１光センサＳ１は、表示パネル１の外面Ｐ１の明るさを計測する。このため、第１光センサＳ１の受光面Ｒ１は、観察位置Ｏとは反対側を向いている。第２光センサＳ２は、表示パネル１の外面Ｐ２の明るさを計測する。このため、第２光センサＳ２の受光面Ｒ２は、観察位置Ｏの側を向いている。つまり、受光面Ｒ１及びＲ２は、互いに逆方向を向いている。これらの第１光センサＳ１及び第２光センサＳ２は、例えば、フォトダイオードやフォトトランジスタなどの光電変換素子によって構成され、一例として、明るさとして照度を計測する照度計である。図示した例では、第１光センサＳ１は外面Ｐ１に設けられ、第２光センサＳ２は外面Ｐ２に設けられているが、第１光センサＳ１及び第２光センサＳ２の設置位置はこの例に限らない。

制御部３は、第１光センサＳ１及び第２光センサＳ２による計測結果を受信するとともに、表示パネル１及び光変調素子２を制御する。一例では、制御部３は、第１光センサＳ１による計測結果に基づいて、光変調素子２の透過率を制御する。また、制御部３は、第２光センサＳ２による計測結果に基づいて、表示パネル１における表示素子ＤＥの表示輝度を制御する。このような制御例について、以下に説明する。

図２は、表示素子ＤＥが非表示モードに設定された状態での表示装置ＤＳＰを示す図である。
制御部３は、表示素子ＤＥが非表示モード（ＯＦＦ）に設定された状態では、光変調素子２を第１透過率Ｔ１に設定する。ここでの第１透過率Ｔ１とは、例えば、光変調素子２における最大透過率に相当する。このとき、光変調素子２は、好ましくは透明である。このため、観察位置Ｏとは反対側から表示装置ＤＳＰに向かう光Ｌ１は、光変調素子２に入射し、光変調素子２を透過する際にほとんど吸収されずに、光変調素子２から出射される。なお、第１透過率Ｔ１として、必ずしも、光変調素子２における最大透過率に設定される必要はなく、表示装置ＤＳＰの周囲の明るさに応じて適宜最大透過率よりも低い透過率に設定されても良い。
光変調素子２から出射された光Ｌ１は、表示パネル１に入射する。表示パネル１は、表示素子ＤＥが非表示モードに設定された状態では、外面Ｐ１と外面Ｐ２との間で光を透過する程度に透明である。このため、表示パネル１に入射した光Ｌ１は、表示素子ＤＥを透過し、表示パネル１から出射される。つまり、観察位置Ｏから表示装置ＤＳＰを観察した際には、表示装置ＤＳＰ越しに、観察位置Ｏとは反対側の実体Ｓを観察することができる。

図３は、表示素子ＤＥが表示モードに設定された状態での表示装置ＤＳＰを示す図である。
制御部３は、表示素子ＤＥが表示モード（ＯＮ）に設定された状態では、光変調素子２を第１透過率Ｔ１よりも低い第２透過率Ｔ２に設定する。ここでの第２透過率Ｔ２とは、光変調素子２における最大透過率より低く、光変調素子２における最小透過率までの範囲で調整可能である。制御部３は、第１光センサＳ１による計測結果に基づいて第２透過率Ｔ２を決定する。例えば、制御部３は、第１光センサＳ１による計測結果に基づき、表示装置ＤＳＰの周囲が明るいと判断した場合には、第２透過率Ｔ２を光変調素子２の最小透過率に決定し、決定した透過率となるように光変調素子２を制御する。このため、観察位置Ｏとは反対側から表示装置ＤＳＰに向かう光Ｌ１は、光変調素子２に入射し、そのほとんどが光変調素子２で吸収される。これにより、表示パネル１の背面側は、光変調素子２によって比較的低透過率の状態まで減光される。一方、表示パネル１は、表示素子ＤＥから観察位置Ｏに向けて表示光ＤＬを出射する。このため、観察位置Ｏから表示装置ＤＳＰを観察した際には、光Ｌ１の影響をほとんど受けることなく、表示光ＤＬの視認性を向上することができる。したがって、表示装置ＤＳＰの周囲が明るい環境下であっても、表示品位の劣化を抑制することができる。

また、制御部３は、第２光センサＳ２による計測結果に基づいて表示素子ＤＥの表示輝度を決定する。例えば、制御部３は、第２光センサＳ２による計測結果に基づき、表示装置ＤＳＰの周囲が明るいと判断した場合には、表示素子ＤＥの表示輝度を上昇させるように表示パネル１を制御する。このため、観察位置Ｏから表示装置ＤＳＰを観察した際に、観察位置Ｏの側から表示装置ＤＳＰに向かう光Ｌ２は表示パネル１で反射されるが、表示光ＤＬの視認性を向上することができる。

また、第１光センサＳ１は、外面Ｐ１に設けられているため、光変調素子２を透過した光Ｌ１によって照明される外面Ｐ１の明るさを直接計測することができる。このため、制御部３は、光変調素子２をフィードバック制御することができる。

次に、本実施形態の表示装置ＤＳＰの他の構成例について図４及び図５を参照して説明する。

図４は、表示素子ＤＥが非表示モードに設定された状態での表示装置ＤＳＰを示す図である。
表示パネル１は、表示素子ＤＥを備えた第１領域Ａ１と、表示素子ＤＥを備えていない第２領域Ａ２とを備えている。第１領域Ａ１は、図２及び図３を参照して説明した表示パネル１と同様に構成され、表示素子ＤＥは、表示モード及び非表示モードを有している。第２領域Ａ２は、表示素子ＤＥを備えておらず、外面Ｐ１と外面Ｐ２との間で光を透過する透明な領域である。つまり、第２領域Ａ２は、第１領域Ａ１における表示素子ＤＥの表示モード及び非表示モードにかかわらず、その透過率は一定である。
光変調素子２は、第１領域Ａ１と対向する第３領域Ａ３と、第２領域Ａ２と対向する第４領域Ａ４とを備えている。第３領域Ａ３は、制御部３によってその透過率を制御可能な領域である。第４領域Ａ４は、外面Ｐ３と外面Ｐ４との間で光を透過する透明な領域である。一例では、第４領域Ａ４は、第１領域Ａ１における表示素子ＤＥの表示モード及び非表示モードにかかわらず、その透過率は一定である。

制御部３は、表示素子ＤＥが非表示モードに設定された状態では、光変調素子２の第３領域Ａ３を第１透過率Ｔ１に設定する。一例では、第３領域Ａ３の第１透過率Ｔ１は、第４領域Ａ４の透過率と同等に設定される。このとき、第３領域Ａ３及び第４領域Ａ４の双方は、好ましくは透明である。また、表示パネル１においては、第１領域Ａ１及び第２領域Ａ２の双方は透明であり、それぞれの透過率は同等である。このため、観察位置Ｏから表示装置ＤＳＰを観察した際には、表示装置ＤＳＰ越しに、観察位置Ｏとは反対側の実体Ｓを観察することができる。

図５は、表示素子ＤＥが表示モードに設定された状態での表示装置ＤＳＰを示す図である。
制御部３は、表示素子ＤＥが表示モードに設定された状態では、第１光センサＳ１による計測結果に基づき、光変調素子２の第３領域Ａ３を第１透過率Ｔ１よりも低い第２透過率Ｔ２に設定する。このため、観察位置Ｏとは反対側から表示装置ＤＳＰに向かう光Ｌ１のほとんどは、光変調素子２の第３領域Ａ３で吸収される。これにより、第１領域Ａ１の背面側は、第３領域Ａ３によって比較的低透過率の状態まで減光される。一方で、第１領域Ａ１の表示素子ＤＥは、観察位置Ｏに向けて表示光ＤＬを出射する。このため、観察位置Ｏから表示装置ＤＳＰを観察した際には、光Ｌ１の影響をほとんど受けることなく、表示パネル１の第１領域Ａ１において表示光ＤＬの視認性を向上することができる。
なお、このときの第４領域Ａ４は、図４に示した状態と同様に透明のままで良い。この場合には、観察位置Ｏから表示装置ＤＳＰを観察した際には、表示パネル１の第２領域Ａ２越しに実体Ｓを観察することができる。一方で、第４領域Ａ４は、第３領域Ａ３と同様に第２透過率Ｔ２に設定されても良い。この場合には、表示パネル１の第１領域Ａ１の周囲の第２領域Ａ２が減光されることにより、第１領域Ａ１の視認性を向上することができる。
表示素子ＤＥの表示輝度は、図３に示した状態と同様に、第２光センサＳ２による計測結果に基づいて制御部３によって制御される。

図６は、第１光センサＳ１及び第２光センサＳ２の他の設置位置を説明するための図である。図示した例では、表示パネル１は、外面Ｐ１を含む第１基板ＳＵＢ１と、外面Ｐ２を含む第２基板ＳＵＢ２とを備えている。第１光センサＳ１及び第２光センサＳ２は、いずれも第１基板ＳＵＢ１に設けられている。
図６の（Ａ）に示した例では、第１光センサＳ１及び第２光センサＳ２は、いずれも第１基板ＳＵＢ１の第２基板ＳＵＢ２と対向する内面Ｐ５に設けられている。なお、ここでの内面Ｐ５とは、第１基板ＳＵＢ１を構成する絶縁基板と第２基板ＳＵＢ２との間の面であればいずれの面であっても良い。また、ここでの外面Ｐ１とは、絶縁基板と光変調素子２との間の面であればいずれの面であっても良い。第１光センサＳ１及び第２光センサＳ２は、製造プロセスを簡略化する観点では第１基板ＳＵＢ１において同一層に設けられることが望ましい。なお、第１光センサＳ１及び第２光センサＳ２は、第１基板ＳＵＢ１の異なる層に設けられても良い。また、第１光センサＳ１及び第２光センサＳ２の双方は、第１基板ＳＵＢ１の外面Ｐ１に設けられても良い。
図６の（Ｂ）に示した例では、第１光センサＳ１は外面Ｐ１に設けられ、第２光センサＳ２は内面Ｐ５に設けられている。
図６に示したいずれの例においても、第１光センサＳ１の受光面Ｒ１は観察位置Ｏとは反対側を向き（あるいは外面Ｐ１と対向し）、第２光センサＳ２の受光面Ｒ２は、観察位置Ｏの側を向いている（あるいは外面Ｐ２と対向している）。

図７は、第１光センサＳ１及び第２光センサＳ２の他の設置位置を説明するための図である。図７に示した例は、図６に示した例と比較して、第１光センサＳ１及び第２光センサＳ２がそれぞれ異なる基板に設けられた点で相違している。
図７の（Ａ）に示した例では、第１光センサＳ１は第１基板ＳＵＢ１の内面Ｐ５に設けられ、第２光センサＳ２は第２基板ＳＵＢ２の内面Ｐ６に設けられている。図７の（Ｂ）に示した例では、第１光センサＳ１は第１基板ＳＵＢ１の内面Ｐ５に設けられ、第２光センサＳ２は第２基板ＳＵＢ２の外面Ｐ２に設けられている。図７の（Ｃ）に示した例では、第１光センサＳ１は第１基板ＳＵＢ１の外面Ｐ１に設けられ、第２光センサＳ２は第２基板ＳＵＢ２の内面Ｐ６に設けられている。

図８は、第１光センサＳ１及び第２光センサＳ２の他の設置位置を説明するための図である。図８に示した例は、図６及び図７に示した例と比較して、第１光センサＳ１が光変調素子２に設けられた点で相違している。
図８の（Ａ）に示した例では、第１光センサＳ１は、光変調素子２の外面Ｐ４に設けられている。図８の（Ｂ）に示した例では、第１光センサＳ１は、光変調素子２の外面Ｐ３に設けられている。図８に示したいずれの例においても、第２光センサＳ２は、図中に点線で示したように、第１基板ＳＵＢ１の内面Ｐ５、第２基板ＳＵＢ２の内面Ｐ６、第２基板ＳＵＢ２の内面Ｐ２のいずれに設けられても良い。

次に、本実施形態の表示装置ＤＳＰにおける光変調素子２の構成例について説明する。以下に説明するように、光変調素子２は、制御部３による制御に基づいて、透過率を可変する機能を有した透過率可変素子を備えている。透過率可変素子は、自身に入射した光を吸収または散乱または反射する低透過率状態の第１モードと、自身に入射した光を透過する高透過率状態の第２モードとを切り替え可能に構成されている。

図９は、光変調素子２の一構成例を示す図である。図示した光変調素子２は、透過率可変素子として懸濁粒子素子１０Ａを備えている。図９の（ａ）は第１モードに制御された懸濁粒子素子１０Ａの断面図であり、図９の（ｂ）は第２モードに制御された懸濁粒子素子１０Ａの断面図である。

光変調素子２は、支持基板１１及び１２、制御電極（第１電極）１３、制御電極（第２電極）１４、及び、変調層１７を備えている。懸濁粒子素子１０Ａは、一対の制御電極１３及び１４と、変調層１７とによって構成されている。制御電極１３は支持基板１１と変調層１７との間に位置し、制御電極１４は支持基板１２と変調層１７との間に位置している。変調層１７は、制御電極１３と制御電極１４との間に位置している。支持基板１１及び１２は、ガラス基板や樹脂基板などの可視光に対して透明な基板である。制御電極１３及び１４は、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）やインジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）などの透明導電材料によって形成されている。変調層１７は、例えば懸濁液であり、微粒子１７Ａ及び分散媒１７Ｂを含んでいる。微粒子１７Ａは、光学的異方性を有しており、分子の長軸方向に振動する偏光成分を、分子の短軸方向に振動する偏光成分よりも強く吸収する吸収性能を有している。

図９の（ａ）に示すように、第１モードは、変調層１７を挟んで対向する制御電極１３及び１４に電圧が印加されていないオフ状態である。このとき、変調層１７には電界が印加されないため、微粒子１７Ａは、ブラウン運動により無秩序な配向状態を形成している。このため、懸濁粒子素子１０Ａに入射した光Ｌ１は、変調層１７において微粒子１７Ａにより吸収もしくは散乱もしくは反射される。これにより、懸濁粒子素子１０Ａに入射した光Ｌ１のほとんどが遮光され、低透過率状態となる。

一方、図９の（ｂ）に示すように、第２モードは、制御電極１３及び１４に電圧が印加されているオン状態である。このとき、変調層１７においては制御電極１３及び１４の間で第３方向Ｚに沿った電界が形成される。このため、微粒子１７Ａは、誘電分極等により電界方向に沿うように配向する。図示した例では、微粒子１７Ａは、その長軸が第３方向Ｚと平行になるように配向している。このため、懸濁粒子素子１０Ａに入射した光Ｌ１は、変調層１７において微粒子１７Ａの影響をほとんど受けることなく透過する。これにより、懸濁粒子素子１０Ａに入射した光Ｌ１のほとんどが透過され、高透過率状態となる。なお、微粒子１７Ａの配向状態は、制御電極１３及び１４に印加される電圧によって異なり、懸濁粒子素子１０Ａの透過率は、微粒子１７Ａの配向状態によって制御可能である。

図１０は、光変調素子２の他の構成例を示す図である。図示した光変調素子２は、透過率可変素子としてゲスト−ホスト液晶素子１０Ｂを備えている。図１０の（ａ）は第２モードに制御されたゲスト−ホスト液晶素子１０Ｂの断面図であり、図１０の（ｂ）は第１モードに制御されたゲスト−ホスト液晶素子１０Ｂの断面図である。

光変調素子２は、支持基板１１及び１２、制御電極（第１電極）１３、制御電極（第２電極）１４、配向膜１５及び１６、及び、変調層１７を備えている。配向膜１５は制御電極１３と変調層１７との間に位置し、配向膜１６は制御電極１４と変調層１７との間に位置している。ゲスト−ホスト液晶素子１０Ｂは、一対の制御電極１３及び１４と、一対の配向膜１５及び１６と、変調層１７とによって構成されている。変調層１７は、ゲスト−ホスト液晶層である。変調層１７は、ゲスト分子として可視光に対する吸収性能（吸収率）に異方性を有する色素（例えば二色性色素）１７Ｇと、ホスト分子としてネマティック液晶の液晶分子１７Ｈとを含んでいる。色素は、分子の長軸方向に振動する偏光成分を、分子の短軸方向に振動する偏光成分よりも強く吸収する吸収性能を有している。このような変調層１７においては、液晶の配向に付随させて色素を所望の方向に配向させることができる。なお、変調層１７としては、正の誘電率異方性を有する構成と、負の誘電率異方性を有する構成とのいずれも適用可能である。配向膜１５及び１６としては、液晶分子１７Ｈを主面に平行な方向に配向させる配向規制力を有する水平配向膜であっても良いし、液晶分子１７Ｈを主面の法線に平行な方向に配向させる配向規制力を有する垂直配向膜であっても良い。なお、ここでの主面とは、Ｘ−Ｙ平面と平行な面に相当する。

以下に、変調層１７が負の誘電率異方性を有し、配向膜１５及び１６が垂直配向膜である構成を例に説明する。

図１０の（ａ）に示すように、第１モードは、変調層１７を挟んで対向する制御電極１３及び１４に電圧が印加されていないオフ状態である。このとき、変調層１７において液晶分子１７Ｈ及び色素１７Ｇは、主面の法線に平行な第３方向Ｚに初期配向している。この場合、色素１７Ｇは、第３方向Ｚに沿って変調層１７に入射した光Ｌ１のうち、第１方向Ｘと平行な第１偏光成分及び第２方向Ｙと平行な第２偏光成分をほとんど吸収しない。たとえ、色素１７Ｇが光の一部を吸収したとしても、第１偏光成分の吸収性能と第２偏光成分の吸収性能は同等である。これにより、ゲスト−ホスト液晶素子１０Ｂに入射した光Ｌ１のほとんどが透過され、高透過率状態となる。

図１０の（ｂ）に示すように、第２モードは、制御電極１３及び１４に電圧が印加されているオン状態である。このとき、変調層１７においては制御電極１３及び１４の間で第３方向Ｚに沿った電界が形成される。なお、電界には、第３方向Ｚに対して傾斜した傾斜電界が含まれることが望ましい。このような傾斜電界は、例えば、支持基板１１と変調層１７との間や支持基板１２と変調層１７との間などに突起を設けたり、制御電極１３及び１４にスリットを設けたりすることで形成可能である。これらの突起やスリットは、傾斜電界形成部と称する場合がある。また、垂直配向膜に予めラビング処理などによってプレチルトを形成し、制御電極１３及び１４の間に形成される縦方向電界によって、変調層１７の傾斜方位を制限することで、傾斜電界と類似の効果を持たせることも可能である。変調層１７における液晶分子１７Ｈ及び色素１７Ｇは、これらの長軸が電界と交差する方向を向くように配向する。つまり、液晶分子１７Ｈ及び色素１７Ｇは、Ｘ−Ｙ平面と平行な方向を向くように配向する。図示した例では、色素１７Ｇは、その長軸が第２方向Ｙと平行な方向を向くように配向し、変調層１７に入射した光Ｌ１のうち、第１偏光成分よりも第２偏光成分を強く吸収する。これにより、ゲスト−ホスト液晶素子１０Ｂに入射した光Ｌ１の約５０％が吸収され、低透過率状態となる。なお、色素１７Ｇの配向状態は、制御電極１３及び１４に印加される電圧によって異なり、ゲスト−ホスト液晶素子１０Ｂの透過率は、色素１７Ｇの配向状態によって制御可能である。

なお、ここでは、光変調素子２が１つのゲスト−ホスト液晶素子１０Ｂを備える構成例について説明したが、図示したゲスト−ホスト液晶素子１０Ｂと第３方向に並んで他のゲスト−ホスト液晶素子１０Ｂを設けても良い。他のゲスト−ホスト液晶素子１０Ｂは、オフ状態では図１０の（ａ）に示したのと同様に高透過率状態の第２モードとなる一方で、オン状態では液晶分子１７Ｈ及び色素１７Ｇは、これらの長軸が第１方向Ｘと平行な方向を向くように配向し、変調層１７に入射した光のうち、第２偏光成分よりも第１偏光成分を強く吸収する。これにより、図１０の（ｂ）に示したゲスト−ホスト液晶素子１０Ｂと組み合わせることで、光変調素子２に入射した光Ｌ１のほとんど（約１００％）を吸収することができ、より低透過率の状態を得ることができる。

なお、変調層１７が正の誘電率異方性を有し、配向膜１５及び１６が水平配向膜である構成も適用可能である。この場合、オフ状態で低透過率の第１モードとなり、オン状態で高透過率の第２モードとなる。
ここで、第２モード（高透過率状態）では、色素１７Ｇが主面の法線と平行な方向に配向しているほど透過性に優れる。すなわち、透過性を向上するという観点において、オン状態の電界で色素１７Ｇを配向させる場合に比べて、図１０の（ａ）に示したようなオフ状態の垂直配向膜の配向規制力で色素１７Ｇを配向させる方が好ましい。これは、配向膜表面の近傍における色素１７Ｇの配向を電圧によって変えることは容易ではなく、かつ印加する電圧にも実用上の制限がある場合があり、さらには、液晶の揺らぎが光学特性に影響しにくいからである。

図１１は、光変調素子２の他の構成例を示す図である。図示した光変調素子２は、透過率可変素子として電気化学反応素子１０Ｃを備えている。

光変調素子２は、支持基板１１及び１２、制御電極（第１電極）１３、制御電極（第２電極）１４、及び、変調層１７を備えている。電気化学反応素子１０Ｃは、一対の制御電極１３及び１４と、変調層１７とによって構成されている。変調層１７は、電解質層である。電気化学反応素子１０Ｃとしては、エレクトロクロミック素子やエレクトロデポジション素子などが挙げられる。

電気化学反応素子１０Ｃがエレクトロクロミック素子である場合、変調層１７は、エレクトロクロミック色素を含む電解質層によって構成される。エレクトロクロミック色素は、例えば、酸化型色素と、還元型色素とに分類される。酸化型色素は、電気化学的な還元反応により消色し、酸化反応により発色する色素である。還元型色素は、電気化学的な酸化反応により消色し、還元反応により発色する色素である。なお、ここでの「発色」とは、可視光波長域に吸収ピークを有する状態である。このため、電気化学反応素子１０Ｃに入射した光は、変調層１７においてエレクトロクロミック色素により吸収される。これにより、電気化学反応素子１０Ｃに入射した光の少なくとも一部が遮光され、低透過率状態（第１モード）となる。一方、「消色」とは、ほぼ透明な状態である。このため、電気化学反応素子１０Ｃに入射した光のほとんどが変調層１７を透過し、高透過率状態（第２モード）となる。

電気化学反応素子１０Ｃがエレクトロデポジション素子である場合、変調層１７は、銀または銀を化学構造中に有する化合物を含む電解質層によって構成される。一例では、変調層１７に閾値以上のマイナス電圧が印加されると、制御電極から変調層１７に電子が注入され、銀が還元されて制御電極上に析出する。このため、電気化学反応素子１０Ｃに入射した光のほとんどは、変調層１７において析出した銀により遮光され、低透過率状態（第１モード）となる。一方、変調層１７に閾値以上のプラス電圧が印加されると、制御電極上に析出した銀が酸化され、銀イオンとなり、変調層１７中に溶解する。このため、電気化学反応素子１０Ｃに入射した光のほとんどが変調層１７を透過し、高透過率状態（第２モード）となる。

次に、上記の透過率可変素子１０に適用可能な制御電極１３及び１４の構成例について説明する。

図１２は、制御電極１３及び１４の構成例を示す平面図である。透過率可変素子１０は、Ｘ−Ｙ平面において、光が透過可能な有効エリアＡＡを備えている。一例では、有効エリアＡＡは、第１方向Ｘに沿った短辺及び第２方向Ｙに沿った長辺を有する長方形状であるが、その形状は図示した例に限らず、他の多角形状であっても良いし、円形状や楕円形状などであっても良い。

図１２の（ａ）に示した構成例では、制御電極１３及び１４は、いずれも有効エリアＡＡの全面に亘って途切れることなく延在した単一のシート状電極によって構成されている。上記の通り、制御電極１３及び１４は、変調層１７を挟んで対向している。制御部３は、制御電極１３及び１４の各々と電気的に接続されている。このような構成例では、制御部３が制御電極１３及び１４に対して印加する電圧を制御することにより、有効エリアＡＡの全面において変調層１７の透過率が制御される。これにより、透過率可変素子１０は、有効エリアＡＡの全面において上記の第１モード（低透過率状態のモード）と第２モード（高透過率状態のモード）とを制御ことができる。

図１２の（ｂ）に示した構成例は、図１２の（ａ）に示した構成例と比較して、透過率可変素子１０の有効エリアＡＡが帯状の複数のサブエリアＳＡを備えた点で相違している。制御電極１３は、図１２の（ａ）に示した構成例と同様に、単一のシート状電極によって構成されている。制御電極１４は、互いに離間した複数の帯状電極１４１乃至１４７によって構成されている。図示した例では、帯状電極１４１乃至１４７の各々は、第１方向Ｘに延在した長方形状であり、第２方向Ｙに間隔をおいて並んでいる。制御電極１３、及び、帯状電極１４１乃至１４７は、互いに対向している。制御部３は、制御電極１３と電気的に接続されるとともに、帯状電極１４１乃至１４７の各々と電気的に接続されている。サブエリアＳＡは、制御電極１３と、帯状電極１４１乃至１４７のうちの１つとがＸ−Ｙ平面で重なる重複部に相当する。つまり、図示した例では、各サブエリアＳＡは、第１方向Ｘに延在した帯状の領域である。
なお、帯状電極１４１乃至１４７の各々は、第２方向Ｙに延在し、第１方向Ｘに間隔をおいて並んでいても良い。また、ここに示した構成例は、制御電極１３及び１４のうちの一方がシート状電極によって構成され他方が複数の帯状電極によって構成された例に相当するものであり、制御電極１３が複数の帯状電極によって構成され、制御電極１４が単一のシート状電極によって構成されても良い。
このような構成例では、制御部３が帯状電極１４１乃至１４７に対して個別に印加する電圧を制御することにより、サブエリアＳＡの各々において透過率が制御される。これにより、透過率可変素子１０は、サブエリアＳＡ毎に第１モードと第２モードとを制御することができる。なお、この構成例の透過率可変素子１０は、帯状電極１４１乃至１４７の全てを一括して駆動することにより、有効エリアＡＡの全面において第１モードと第２モードとを制御することもできる。

図１２の（ｃ）に示した構成例は、図１２の（ａ）に示した構成例と比較して、透過率可変素子１０の有効エリアＡＡがマトリクス状の複数のサブエリアＳＡを備えた点で相違している。制御電極１３は、互いに離間した複数の帯状電極１３１乃至１３５によって構成されている。制御電極１４は、互いに離間した複数の帯状電極１４１乃至１４６によって構成されている。図示した例では、帯状電極１３１乃至１３５の各々は、第２方向Ｙに延在し、第１方向Ｘに間隔をおいて並んでいる。また、帯状電極１４１乃至１４６の各々は、第１方向Ｘに延在し、第２方向Ｙに間隔をおいて並んでいる。帯状電極１３１乃至１３５、及び、帯状電極１４１乃至１４６は、互いに対向している。制御部３は、帯状電極１３１乃至１３５の各々と電気的に接続されるとともに、帯状電極１４１乃至１４６の各々と電気的に接続されている。サブエリアＳＡは、帯状電極１３１乃至１３５のうちの１つと、帯状電極１４１乃至１４６のうちの１つとがＸ−Ｙ平面で交差する四角形状の交差部に相当する。つまり、図示した例では、サブエリアＳＡは、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙにマトリクス状に配列されている。
このような構成例では、制御部３が帯状電極１３１乃至１３５及び帯状電極１４１乃至１４６に対して個別に印加する電圧を制御することにより、サブエリアＳＡの各々において透過率が制御される。これにより、透過率可変素子１０は、サブエリアＳＡ毎に第１モードと第２モードとを制御することができる。なお、この構成例の透過率可変素子１０は、帯状電極１３１乃至１３５及び帯状電極１４１乃至１４６の全てを一括して駆動することにより、有効エリアＡＡの全面において第１モードと第２モードとを制御することもできる。

なお、上記の構成例において、サブエリアＳＡの形状は、四角形状に限定されるものではなく、他の多角形状であっても良いし、円形状や楕円形状などであっても良いし、任意の形状とすることができる。このようなサブエリアＳＡの形状を規定する制御電極１３及び１４の形状は、自由に選択することができる。

図１３は、制御電極１３及び１４の他の構成例を示す平面図である。図１３に示した構成例は、図１２に示した構成例と比較して、サブエリアＳＡ１及びＳＡ２が有効エリアＡＡにおいて局所的に形成された点で相違している。すなわち、図１２に示した構成例の如く、サブエリアＳＡは、有効エリアＡＡの全面に形成されている必要はなく、透過率の制御が必要な領域に任意に設けることができる。
図示した例では、有効エリアＡＡは、サブエリアＳＡ１は、楕円形状の領域であり、一対の制御電極１３-１及び１４-１が対向する領域に形成され、サブエリアＳＡ２は、長方形状の領域であり、一対の制御電極１３-２及び１４-２が対向する領域に形成される。このような構成においては、有効エリアＡＡのうち、サブエリアＳＡ１及びＳＡ２では第１モードと第２モードとが制御可能である一方で、サブエリアＳＡ以外のエリアＳＢでは第２モードに維持され、ほとんどの光が透過される。つまり、エリアＳＢは、透過領域に相当する。一例では、図４及び図５に示した構成例との対応関係について、サブエリアＳＡ１及びＳＡ２は透過率可変の第３領域Ａ３に相当し、エリアＳＢは透過率一定の第４領域Ａ４に相当する。

なお、図１２及び図１３に示した構成例においては、透過率可変素子１０のサブエリアＳＡはパッシブ方式で駆動されたが、アクティブ方式で駆動されても良い。すなわち、透過率可変素子１０は、サブエリアＳＡ毎にアクティブ素子を備え、制御電極１３及び１４の少なくとも一方がアクティブ素子と電気的に接続されていても良い。この場合、サブエリアＳＡ毎に独立して第１モードと第２モードとが制御可能である。

次に、本実施形態の表示装置ＤＳＰにおける表示パネル１の構成例について説明する。

図１４は、表示パネル１の基本構成及び等価回路を示す図である。ここでは、表示パネル１の一例として、液晶表示パネルについて説明する。

表示パネル１は、画像を表示する表示エリアＤＡを備えている。表示エリアＤＡは、複数の画素ＰＸを備えている。ここで、画素とは、画素信号に応じて個別に制御することができる最小単位を示し、例えば、後述する走査線と信号線とが交差する位置に配置されたスイッチング素子を含む領域に存在する。複数の画素ＰＸは、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙにマトリクス状に配置されている。また、第１基板ＳＵＢ１は、表示領域ＤＡにおいて、複数本の走査線（ゲート線ともいう）Ｇ（Ｇ１〜Ｇｎ）、複数本の信号線（データ配線あるいはソース線ともいう）Ｓ（Ｓ１〜Ｓｍ）、共通電極ＣＥなどを備えている。走査線Ｇは、各々第１方向Ｘに延出し、第２方向Ｙに並んでいる。信号線Ｓは、各々第２方向Ｙに延出し、第１方向Ｘに並んでいる。これらの走査線Ｇ及び信号線Ｓは、不透明な金属材料によって形成されているため、表示パネル１の透過率を向上する観点では、できるだけ細線化されることが望ましい。また、走査線Ｇ及び信号線Ｓでの反射光の表示画像への影響を低減する観点では、走査線Ｇ及び信号線Ｓの表面に反射防止処理が施されることが望ましい。なお、走査線Ｇ及び信号線Ｓは、必ずしも直線的に延出していなくても良く、それらの一部が屈曲していてもよい。共通電極ＣＥは、複数の画素ＰＸに亘って配置されている。走査線Ｇは走査線駆動回路ＧＤに接続され、信号線Ｓは信号線駆動回路ＳＤに接続され、共通電極ＣＥは共通電極駆動回路ＣＤに接続されている。走査線駆動回路ＧＤ、信号線駆動回路ＳＤ、及び、共通電極駆動回路ＣＤは、制御部３によって制御される。

各画素ＰＸは、スイッチング素子ＳＷ、画素電極ＰＥ、共通電極ＣＥ、液晶層ＬＣ等を備えている。スイッチング素子ＳＷは、例えば薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）によって構成され、走査線Ｇ及び信号線Ｓと電気的に接続されている。より具体的には、スイッチング素子ＳＷは、ゲート電極ＷＧ、ソース電極ＷＳ、及び、ドレイン電極ＷＤを備えている。ゲート電極ＷＧは、走査線Ｇと電気的に接続されている。図示した例では、信号線Ｓと電気的に接続された電極をソース電極ＷＳと称し、画素電極ＰＥと電気的に接続された電極をドレイン電極ＷＤと称する。走査線Ｇは、第１方向Ｘに並んだ画素ＰＸの各々におけるスイッチング素子ＳＷと接続されている。信号線Ｓは、第２方向Ｙに並んだ画素ＰＸの各々におけるスイッチング素子ＳＷと接続されている。

スイッチング素子ＳＷは、トップゲート型及びボトムゲート型のいずれを適用しても良く、また、シングルゲート構造及びダブルゲート構造のいずれを適用しても良い。また、スイッチング素子ＳＷが備える半導体層は、非晶質シリコン、多結晶シリコン、酸化物半導体などを適用することができる。半導体層への入射光によるリークを低減する観点では、半導体層は、酸化物半導体によって形成されることが望ましい。また、表示パネル１の透過率を向上する観点では、半導体層は、透明酸化物半導体によって形成されることが望ましい。

画素電極ＰＥは、スイッチング素子ＳＷに電気的に接続されている。共通電極ＣＥは、複数の画素電極ＰＥと対向している。これらの画素電極ＰＥ及び共通電極ＣＥは、液晶層ＬＣを駆動する駆動電極として機能する。画素電極ＰＥ及び共通電極ＣＥは、ＩＴＯやＩＺＯなどの透明導電材料によって形成されている。表示パネル１の透過率を向上する観点では、画素電極ＰＥ及び共通電極ＣＥは、不透明な金属材料を含まないことが望ましい。保持容量ＣＳは、例えば、共通電極ＣＥと画素電極ＰＥとの間に形成される。
なお、ここでは、各画素ＰＸがアクティブ方式で駆動される場合について説明したが、各画素ＰＸがパッシブ方式で駆動されても良い。

図１５は、表示パネル１の一構成例を示す図である。図示した表示パネル１は、上記の表示素子ＤＥとして高分子分散型液晶素子（以下、単に液晶素子と称する）３０Ａを備えている。光源２０は、表示パネル１の側面１Ｓに配置されている。側面１Ｓは、光源２０からの光が入射する入射面に相当する。表示パネル１及び光源２０は、制御部３によって制御される。図中の点線で示した液晶素子３０Ａについて、拡大してより具体的に説明する。

表示パネル１は、第１基板ＳＵＢ１、第２基板ＳＵＢ２、及び、光変調層３４を備えている。第１基板ＳＵＢ１は、外面Ｐ１を有する第１絶縁基板３１、スイッチング素子ＳＷ、絶縁膜３２、画素電極ＰＥ、第１配向膜３３などを備えている。また、第１基板ＳＵＢ１は、上記の走査線や信号線なども備えている。第２基板ＳＵＢ２は、外面Ｐ２を有する第２絶縁基板３６、共通電極ＣＥ、第２配向膜３５などを備えている。光変調層３４は、第１配向膜３３と第２配向膜３５との間に位置している。液晶素子３０Ａは、画素電極ＰＥ、第１配向膜３３、光変調層３４、共通電極ＣＥ、第２配向膜３５によって構成されている。

第１絶縁基板３１及び第２絶縁基板３６は、可視光に対して透明な基板であり、例えば、ガラス基板や樹脂基板である。
図示した例では、画素電極ＰＥは第１絶縁基板３１と光変調層３４との間に位置し、共通電極ＣＥは第２絶縁基板３６と光変調層３４との間に位置している。なお、画素電極ＰＥが第２絶縁基板３６と光変調層３４との間に位置し、共通電極ＣＥが第１絶縁基板３１と光変調層３４との間に位置していても良いし、画素電極ＰＥ及び共通電極ＣＥの双方が第１基板ＳＵＢ１及び第２基板ＳＵＢ２のいずれかの同一基板上に位置していても良い。

第１配向膜３３及び第２配向膜３５は、例えば、光変調層３４に用いられるモノマーを重合して高分子化したポリマーや液晶を配向させるように構成されている。配向膜の種類としては、例えば、垂直配向膜及び水平配向膜がある。このような第１配向膜３３及び第２配向膜３５は、モノマーを高分子化する際に、モノマーを所定の方向に配向させる機能を有していれば良い。これにより、モノマーは、所定の方向に配向した状態で高分子化したポリマーとなる。また、液晶は、高分子化したポリマーの配向方向に依存して所定の方向に配向される。なお、画素電極ＰＥ及び共通電極ＣＥ間に電場や磁界を印加することによっても、光変調層３４に用いられる液晶やモノマーを配向させることが可能であるため、第１配向膜３３及び第２配向膜３５は省略しても良い。

光変調層３４は、第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２との間に位置している。光変調層３４は、高分子分散型液晶層であって、図１４に示した液晶層ＬＣに相当する。このような光変調層３４は、バルク３４Ａと、バルク３４Ａ内に分散された複数の微粒子３４Ｂと、を備えた複合層によって構成されている。バルク３４Ａは、主に、液晶性モノマーを重合させることによって得られる高分子材料（ポリマー）を含んで構成されている。微粒子３４Ｂは、主に液晶材料を含んで構成されている。バルク３４Ａ及び微粒子３４Ｂは、それぞれ光学異方性を有している。
バルク３４Ａ及び微粒子３４Ｂは、それぞれ略同等の屈折率異方性を有している。つまり、バルク３４Ａ及び微粒子３４Ｂの各々は、常光屈折率及び異常光屈折率が互いに略同等である。なお、例えば、製造誤差などによるバルク３４Ａ及び微粒子３４Ｂの間での屈折率のずれは許容される。一例では、バルク３４Ａ及び微粒子３４Ｂの常光屈折率の差は、例えば、０．１以下であることが好ましく、０．０５以下であることがより好ましい。また、バルク３４Ａ及び微粒子３４Ｂの異常光屈折率の差は、例えば、０．１以下であることが好ましく、０．０５以下であることがより好ましい。また、バルク３４Ａの屈折率差（＝異常光屈折率−常光屈折率）や、微粒子３４Ｂの屈折率差（＝異常光屈折率−常光屈折率）は、できるだけ大きいことが好ましく、０．０５以上であることが好ましく、０．１以上であることがより好ましく、０．１５以上であることがさらに好ましい。
一方、バルク３４Ａ及び微粒子３４Ｂの各々の電界に対する応答性は異なり、微粒子３４Ｂの電界に対する応答性は、バルク３４Ａの電界に対する応答性よりも高い。バルク３４Ａは、例えば、電界に対して応答しない筋状構造もしくは多孔質構造となっているか、または微粒子３４Ｂよりも遅い応答速度を有する棒状構造となっている。

上記の表示素子ＤＥである液晶素子３０Ａは、外面Ｐ１と外面Ｐ２との間で光を透過可能な非表示モード、及び、外面Ｐ２に向けて表示光ＤＬを表示する表示モードとを有している。

以下、図１６を参照して、表示パネル１の動作について説明する。ここでは、第１配向膜３３及び第２配向膜３５は、バルク３４Ａを構成するポリマーの形成過程で、水平方向であるＸ−Ｙ平面と平行な面内の方向にモノマーを配向させる水平配向膜である。また、微粒子３４Ｂを構成する液晶材料は、正の誘電率異方性を有するポジ型液晶である。

図１６の（Ａ）は、光変調層３４に電界が印加されていない状態（非表示モード）を模式的に示す図である。図中の楕円体１３４Ａは、バルク３４Ａの屈折率異方性を示す屈折率楕円体の一例を表したものである。図中の楕円体１３４Ｂは、微粒子３４Ｂの屈折率異方性を示す屈折率楕円体の一例を表したものである。これらの屈折率楕円体は、様々な方向から入射した直線偏光の屈折率をテンソル楕円体で表したものである。
非表示モードでは、バルク３４Ａの光軸（具体的には楕円体１３４Ａの長軸）ＡＸ１は、微粒子３４Ｂの光軸（具体的には楕円体１３４Ｂの長軸）ＡＸ２と平行である。図示した例では、光軸ＡＸ１及びＡＸ２は、Ｘ−Ｙ平面における第２方向Ｙと略平行である。上記の通り、バルク３４Ａ及び微粒子３４Ｂは、略同等の屈折率異方性を有しており、それぞれの屈折率異方性を示す楕円体１３４Ａ及び１３４Ｂの形状は略同一である。しかも、非表示モードでは、光軸ＡＸ１及びＡＸ２が互いに平行であるため、あらゆる方向において、バルク３４Ａと微粒子３４Ｂとの間にほとんど屈折率差がない。このため、光源２０からの光は、光変調層３４内で散乱されることなく、光変調層３４を透過する。つまり、透過状態の光変調層３４を有する画素ＰＸは、表示に寄与しない。これにより、非表示モードでは、液晶素子３０Ａは、外面Ｐ１と外面Ｐ２との間で光を透過する。
このとき、光変調素子２は、外面Ｐ３と外面Ｐ４との間で光を透過する第１透過率（高透過率）の状態であるため、図２などに示したように、表示装置ＤＳＰに向かう光Ｌ１は、光変調素子２を透過し、さらに、表示パネル１を透過する。

図１６の（Ｂ）は、光変調層３４に電界が印加されている状態（表示モード）を模式的に示す図である。
表示モードでは、微粒子３４Ｂを構成する液晶材料の配向状態が電界に応じて変化する。液晶材料がポジ型液晶である場合、液晶材料は、その長軸が光変調層３４に形成される電界と略平行となるように配向する。一方で、バルク３４Ａを構成する高分子材料の配向状態は、電界印加の有無にかかわらず変化しない。つまり、バルク３４Ａの楕円体１３４Ａの光軸ＡＸ１は、電界印加の有無にかかわらずせず、微粒子３４Ｂの楕円体１３４Ｂの光軸ＡＸ２は、電界に応じて変化する。一例では、バルク３４Ａの光軸（楕円体１３４Ａの長軸）ＡＸ１は、微粒子３４Ｂの光軸（楕円体１３４Ｂの長軸）ＡＸ２と交差する。図示した例では、光軸ＡＸ１は、非表示モードと変わらず、第２方向Ｙと略平行である。また、光軸ＡＸ２は、非表示モードとは異なり、第３方向Ｚと略平行である。このような表示モードでは、光軸ＡＸ１及びＡＸ２が互いに交差するため、あらゆる方向において、バルク３４Ａと微粒子３４Ｂとの間に大きな屈折率差が生ずる。このため、光源２０からの光は、光変調層３４内で散乱され、第２絶縁基板３６から出射される。つまり、散乱状態の光変調層３４を有する画素ＰＸは、表示に寄与する表示光を出射する。これにより、表示モードでは、液晶素子３０Ａは、外面Ｐ２に向けて表示光ＤＬを表示し、外面Ｐ１と外面Ｐ２との間ではほとんど光を透過しない。
このとき、光変調素子２は、第１透過率よりも低い第２透過率（低透過率）の状態であるため、図３などに示したように、表示装置ＤＳＰに向かう光Ｌ１は、光変調素子２をほとんど透過せず、表示パネル１に到達しない。このため、表示光ＤＬの視認性を向上することができる。

なお、上記の表示パネル１については、第１配向膜６３及び第２配向膜６５が垂直配向膜であって、微粒子３４Ｂを構成する液晶材料が、負の誘電率異方性を有するネガ型液晶であっても良い。

上記の表示パネル１において、カラー表示を実現するためには、例えば、表示パネル１が赤色、緑色、及び、青色をそれぞれ表示する色画素を備えていれば良い。一例では、第２基板ＳＵＢ２は、第２絶縁基板３６と共通電極ＣＥとの間に赤色、緑色、及び、青色にそれぞれ着色されたカラーフィルタを備えている。また、表示パネル１の透過率を向上する観点では、表示パネル１は、白色を表示する画素または透明の画素を含んでいても良い。
あるいは、光源２０が赤色、緑色、及び、青色にそれぞれ発光する点光源を備え、１フレーム期間を、赤サブフィールド、緑サブフィールド、及び、青サブフィールドに分割する構成においても、カラー表示を実現することができる。すなわち、赤サブフィールドにおいて赤色点光源のみが点灯するのに同期して表示パネル１が赤色画像データに基づいて駆動され、以下同様に、緑サブフィールドにおいて緑色点光源のみが点灯するのに同期して表示パネル１が緑色画像データに基づいて駆動され、青サブフィールドにおいて青色点光源のみが点灯するのに同期して表示パネル１が青色画像データに基づいて駆動される。このような駆動方式によれば、表示パネル１からカラーフィルタを省略することができ、カラーフィルタによる吸収を抑制できるため、透過率を向上することができる。

図１７は、表示パネル１の他の構成例を示す図である。図示した表示パネル１は、表示素子ＤＥとしてＥＬ素子３０Ｂを備えている。このようなＥＬ素子３０Ｂについても、外面Ｐ１と外面Ｐ２との間で光を透過可能な非表示モード、及び、外面Ｐ２に向けて表示光ＤＬを表示する表示モードとを有している。
ＥＬ素子３０Ｂの基本的な構成は、一対の電極間に発光性の物質を含む発光層を備え、両電極間に電圧を印加することによって発光性の物質から発光を得るものである。ＥＬ素子３０Ｂは、エレクトロルミネッセンスを発現する発光性の物質として、有機化合物を用いた有機ＥＬ素子と、無機化合物を用いた無機ＥＬ素子とに分類することができる。

図示した例では、表示パネル１は、第１基板ＳＵＢ１にＥＬ素子３０Ｂを備えている。第１基板ＳＵＢ１は、外面Ｐ１を有する第１絶縁基板３１、スイッチング素子ＳＷ、絶縁膜３２、画素電極ＰＥ、発光層ＬＥ、共通電極ＣＥなどを備えている。第２基板ＳＵＢ２は、外面Ｐ２を有する第２絶縁基板３６などを備えている。ＥＬ素子３０Ｂは、画素電極ＰＥ、発光層ＬＥ、及び、共通電極ＣＥによって構成されている。画素電極ＰＥ及び共通電極ＣＥのいずれか一方がアノードとして機能し、他方がカソードとして機能する。
発光層ＬＥは、例えば、赤色、緑色、青色などの単色を発光する発光材料によって形成されても良いし、複数の発光材料を混合することで白色などに発光するように構成されていても良い。また、発光層ＬＥは、必要に応じて、ホール輸送層、ホール注入層、電子輸送層、電子注入層などの機能層を含んでいても良い。また、ＥＬ素子３０Ｂは、水分等の侵入を抑制するための透明なバリア膜によって覆われていても良い。
第１基板ＳＵＢ１及び第２基板ＳＵＢ２は、透明な接着剤３７によって接着されている。

上記の表示パネル１において、カラー表示を実現するためには、例えば、表示パネル１が赤色、緑色、及び、青色をそれぞれ発光するＥＬ素子３０Ｂを備えていれば良い。
あるいは、第１基板ＳＵＢ１が白色に発光するＥＬ素子３０Ｂを備える一方で、第２基板ＳＵＢ２がＥＬ素子３０Ｂと対向するカラーフィルタを備えていても良い。

以上説明したように、本実施形態によれば、表示品位の劣化を抑制することが可能な表示装置を提供することができる。

なお、この発明は、上記実施形態そのものに限定されるものではなく、その実施の段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。

ＤＳＰ…表示装置
１…表示パネル ２…光変調素子 ３…制御部
Ｓ１…第１光センサ Ｓ２…第２光センサ
１０…透過率可変素子 １０Ａ…懸濁粒子素子 １０Ｂ…ゲスト−ホスト液晶素子
１０Ｃ…電気化学反応素子
ＳＵＢ１…第１基板 ＳＵＢ２…第２基板
ＤＥ…表示素子 ３０Ａ…高分子分散型液晶素子 ３０Ｂ…ＥＬ素子

Claims (7)

1. 第１外面及び第１外面とは反対側の第２外面を有する表示パネルと、
   前記第１外面と対向する光変調素子と、
   前記表示パネルの前記第１外面側の明るさを計測する第１光センサと、
   前記第１光センサによる計測結果に基づいて前記光変調素子の透過率を制御する制御部と、
   を備えた、表示装置。
2. 前記光変調素子は、懸濁粒子素子（ＳＰＤ）、ゲスト−ホスト液晶素子、電気化学反応素子のいずれかの透過率可変素子を備えた、請求項１に記載の表示装置。
3. 前記表示パネルは、高分子分散型液晶素子、エレクトロルミネッセンス素子のいずれかの表示素子を備えた、請求項１または２に記載の表示装置。
4. 前記表示パネルは、前記第１外面を含む第１基板と、前記第２外面を含む第２基板とを備え、
   前記第１光センサは、前記第１基板に設けられた、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の表示装置。
5. さらに、前記第１基板または前記第２基板に設けられ、前記表示パネルの前記第２外面側の明るさを計測する第２光センサを備え、
   前記制御部は、前記第２光センサによる計測結果に基づいて前記表示パネルの表示輝度を制御する、請求項４に記載の表示装置。
6. 第１外面及び第１外面とは反対側の第２外面を有する表示パネルであって、前記第１外面と前記第２外面との間で光を透過する非表示モード及び前記第２外面に向けて表示する表示モードを有する表示素子を備えた表示パネルと、
   前記表示パネルの前記第１外面側の明るさを計測する第１光センサと、
   前記第１外面と対向する第３外面及び前記第３外面とは反対側の第４外面を有する光変調素子であって、前記非表示モードにおいて前記第３外面と前記第４外面との間で光を透過する光変調素子と、を備え、
   前記光変調素子は、前記表示モードにおいて、前記第１光センサによる計測結果に基づいて、前記非表示モードにおける第１透過率よりも低い第２透過率に設定される、表示装置。
7. 第１外面及び第１外面とは反対側の第２外面を有する表示パネルであって、前記第１外面と前記第２外面との間で光を透過する非表示モード及び前記第２外面に向けて表示する表示モードを有する表示素子を備えた第１領域と、前記第１外面と前記第２外面との間で光を透過する透明な第２領域と、を備えた表示パネルと、
   前記表示パネルの前記第１外面側の明るさを計測する第１光センサと、
   前記第１外面と対向する第３外面及び前記第３外面とは反対側の第４外面を有する光変調素子であって、前記第１領域と対向する第３領域と、前記第２領域と対向し前記第３外面と前記第４外面との間で光を透過する透明な第４領域と、を備えた光変調素子と、を備え、
   前記第３領域は、前記表示モードにおいて、前記第１光センサによる計測結果に基づいて、前記非表示モードにおける第１透過率よりも低い第２透過率に設定される、表示装置。

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