JP2000075800A - Display device - Google Patents

Display device

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JP2000075800A
JP2000075800A JP10240077A JP24007798A JP2000075800A JP 2000075800 A JP2000075800 A JP 2000075800A JP 10240077 A JP10240077 A JP 10240077A JP 24007798 A JP24007798 A JP 24007798A JP 2000075800 A JP2000075800 A JP 2000075800A
Authority
JP
Japan
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light
display element
incident
illumination
illuminance
Prior art date
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Pending
Application number
JP10240077A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tetsushi Yoshida
哲志 吉田
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.)
Casio Computer Co Ltd
Original Assignee
Casio Computer Co Ltd
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 Casio Computer Co Ltd filed Critical Casio Computer Co Ltd
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Priority to CN99800661A priority patent/CN1126900C/en
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Priority to EP99917193A priority patent/EP0991896A1/en
Priority to KR1019997012474A priority patent/KR100366161B1/en
Priority to US09/300,307 priority patent/US6556258B1/en
Priority to CA002294438A priority patent/CA2294438A1/en
Priority to TW088106931A priority patent/TW400450B/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a display device capable of reducing the power consumed and achieving screen brightness suited for ambient illumination in a working environment having a wide illumination range from low to high illumination. SOLUTION: A light irradiation means 10 emitting illuminating light toward a liquid-crystal display element 1 and reflecting external light impinging thereon from in front of the display element 1 is placed behind the display element 1 and the display element 1 and the light irradiation means 10 together constitute a reflection display system by which the external light impinging thereon from in front of the display element 1 is reflected by the light irradiation means 10 and emitted in front of the display element 1 and a screen brightness compensating display system emitting the illuminating light from the light irradiation system 10 and compensating, using the illuminating light, the brightness of a screen as determined by the reflection display system. The reflectivity of the external light when the transmission of the display element 1 of the reflection display system 10 is controlled to be a maximum is set at about 16% or more.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、省電力型の表示
装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power-saving display device.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば液晶表示素子のような、外部から
入射する光の透過を制御して表示する非発光型表示素子
を備えた表示装置には、透過型表示装置と、反射型表示
装置とがある。
2. Description of the Related Art A display device provided with a non-light-emitting display device such as a liquid crystal display device for controlling transmission of light incident from the outside to display an image is composed of a transmission display device and a reflection display device. There is.

【0003】前記透過型表示装置は、前記表示素子の背
後にバックライトを配置し、このバックライトからの照
明光を利用して表示するものであり、前記バックライト
から照明光を前記表示素子に向けて出射し、その光を前
記表示素子の前方に出射させて表示する。
In the transmissive display device, a backlight is arranged behind the display element, and display is performed using illumination light from the backlight. Illumination light from the backlight is transmitted to the display element. And the light is emitted to the front of the display element for display.

【0004】また、前記反射型表示装置は、表示装置の
使用環境の光である外光を利用して表示するものであ
り、前記表示素子の前方から入射する外光を前記表示素
子の背後に配置した反射板により前記表示素子に向けて
反射し、その光を前記表示素子の前方に出射させて表示
する。
Further, the reflection type display device displays an image by using external light which is light of an environment in which the display device is used, and external light incident from the front of the display element is provided behind the display element. The light is reflected by the disposed reflector toward the display element, and the light is emitted to the front of the display element for display.

【0005】前記透過型表示装置と反射型表示装置とを
比較すると、透過型表示装置は、常にバックライトを点
灯させて表示するものであるため、前記バックライトの
点灯に電力を消費する。
[0005] Comparing the transmissive display device with the reflective display device, the transmissive display device always turns on the backlight to perform display, and thus consumes power for lighting the backlight.

【0006】なお、表示装置の好適な画面輝度は、表示
装置を使用する環境の照度に応じて異なり、例えば夜間
の屋外のような暗い環境下では、画面輝度が比較的低く
ても、表示を充分な明るさで観察できるが、例えば直射
日光下のような高照度の環境下では、画面輝度をかなり
高くしないと、表示を充分な明るさで観察することがで
きない。
The preferred screen brightness of the display device varies depending on the illuminance of the environment in which the display device is used. For example, in a dark environment such as outdoors at night, display is performed even if the screen brightness is relatively low. Although observation can be performed with sufficient brightness, for example, in an environment of high illuminance such as direct sunlight, the display cannot be observed with sufficient brightness unless the screen luminance is considerably increased.

【0007】そのため、前記透過型表示装置では、環境
照度が高くなるのにともなって前記バックライトの発光
輝度を高くする必要があり、したがって、バックライト
の点灯に多大な電力を消費する。
[0007] Therefore, in the transmissive display device, it is necessary to increase the light emission luminance of the backlight as the environmental illuminance increases, so that a large amount of power is consumed for lighting the backlight.

【0008】一方、反射型表示装置は、表示素子の前方
から入射する外光の強度に応じた強度の反射光が得られ
るため、充分な照度の環境下であれば、表示を充分な明
るさで観察することができ、またバックライトを必要と
しないため、消費電力が少なくてすむ。
On the other hand, in the reflection type display device, reflected light having an intensity corresponding to the intensity of external light incident from the front of the display element can be obtained. And a backlight is not required, so that power consumption is small.

【0009】しかし、前記反射型表示装置は、表示素子
の前方に出射する反射光の強度、つまり画面の輝度が、
前記表示素子の前方から入射する外光の強度に大きく依
存するため、例えば夜間の屋外のような暗い環境下で
は、表示を視認できる程度の画面輝度が得られない。
However, in the reflection type display device, the intensity of the reflected light emitted in front of the display element, that is, the brightness of the screen is reduced.
Since the brightness largely depends on the intensity of external light incident from the front of the display element, a screen brightness that can visually recognize a display cannot be obtained in a dark environment such as outdoors at night.

【0010】この問題は、特に、カラーフィルタを備
え、透過光を前記カラーフィルタにより着色してカラー
画像を表示する表示素子を用いた表示装置において顕著
であり、その場合は、表示素子に入射した光が、カラー
フィルタによりその吸収波長帯域の波長成分の光を吸収
されて前記カラーフィルタの色に着色した着色光になる
ため、入射光の強度に比べて、前記カラーフィルタによ
り着色された着色光の強度が極端に弱い。
This problem is particularly remarkable in a display device using a display element having a color filter and displaying a color image by coloring transmitted light with the color filter. In this case, the light is incident on the display element. Since the light is absorbed by the color filter in the wavelength component in the absorption wavelength band and becomes colored light colored to the color of the color filter, the colored light colored by the color filter is compared with the intensity of the incident light. Is extremely weak.

【0011】そして、反射型表示装置では、表示素子の
前面から入射した外光が、前記表示素子の背後に配置さ
れた反射板により反射されて前記表示素子の前方に出射
するまでの間にカラーフィルタを二度通るため、前記カ
ラーフィルタによる光強度の減衰が大きく、出射する着
色光の強度が極めて弱くなってしまう。
[0011] In the reflective display device, the external light incident from the front surface of the display element is reflected by a reflector disposed behind the display element and emitted from the front of the display element in a color. Since the light passes through the filter twice, the light intensity is greatly attenuated by the color filter, and the intensity of the emitted colored light is extremely weak.

【0012】そのため、従来から、補助光源を備えるこ
とにより、夜間の屋外のような暗い環境下でも、表示を
充分な明るさで観察できるようにした反射型表示装置が
提案されている。
For this reason, conventionally, there has been proposed a reflection type display device having an auxiliary light source so that a display can be observed with sufficient brightness even in a dark environment such as outdoors at night.

【0013】この補助光源を備えた反射型表示装置は、
従来、非発光型表示素子の背後に半透過反射板を配置
し、この半透過反射板の背後に補助光源を配置して構成
されている。
[0013] The reflection type display device provided with the auxiliary light source,
Conventionally, a transflective plate is arranged behind a non-emissive display element, and an auxiliary light source is arranged behind the transflective plate.

【0014】この反射型表示装置は、前記表示素子の前
方から入射する外光を前記半透過反射板により反射して
前記表示素子の前方に出射することにより反射型表示を
行なうとともに、前記補助光照から照明光を出射し、そ
の照明光のうちの前記半透過反射板を透過した光を前記
表示素子にその背面から入射させることにより、前記反
射型表示による画面輝度を補償するようにしたものであ
り、この反射型表示装置によれば、夜間の屋外のような
暗い環境下でも、表示を充分な明るさで観察することが
できる。
This reflection type display device performs reflection type display by reflecting external light incident from the front of the display element by the semi-transmissive reflection plate and emitting the light to the front of the display element, and performs the auxiliary light illumination. The illumination light is emitted from the light source, and of the illumination light, the light transmitted through the semi-transmissive reflection plate is made incident on the display element from the back surface thereof, thereby compensating the screen luminance by the reflective display. According to the reflective display device, the display can be observed with sufficient brightness even in a dark environment such as outdoors at night.

【0015】また、この反射型表示装置は、外光の反射
光による画面輝度の不足分を前記補助光源からの照明光
により補うものであるため、外光が存在する環境、つま
り外光の強度に応じた強度の反射光が得られる環境にお
いて前記補助光源から出射させる照明光の輝度は、バッ
クライトからの照明光だけを利用して表示する通常の透
過型表示装置における前記バックライトの発光輝度より
も低くて良く、したがって、前記通常の透過型表示装置
に比べて消費電力が少ない。
Further, in this reflection type display device, the lack of the screen brightness due to the reflected light of the external light is compensated for by the illumination light from the auxiliary light source. The luminance of the illumination light emitted from the auxiliary light source in an environment in which reflected light having an intensity corresponding to the intensity is obtained is the emission luminance of the backlight in a normal transmissive display device that performs display using only illumination light from a backlight. And thus consumes less power than the conventional transmissive display device.

【0016】[0016]

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の補助光
源を備えた反射型表示装置は、前記半透過反射板が、入
射光をその反射/透過特性に応じた反射率で反射させる
ため、外光の反射率が、高反射率の反射板を備えた通常
の反射型表示装置に比べてかなり低く、したがって、前
記通常の反射型表示装置の場合は充分な画面輝度が得ら
れる照度の環境下であっても、前記補助光源を点灯させ
てその照明光を利用しなければ充分な画面輝度が得られ
ない。
However, in a conventional reflection type display device provided with an auxiliary light source, the semi-transmissive reflector reflects incident light with a reflectance according to its reflection / transmission characteristics. The reflectivity of light is considerably lower than that of a normal reflective display device having a high-reflectance reflector, and therefore, in the case of the normal reflective display device, in an illuminance environment where a sufficient screen luminance can be obtained. However, sufficient screen luminance cannot be obtained unless the auxiliary light source is turned on and the illumination light is used.

【0017】そのため、従来の補助光源を備えた反射型
表示装置は、低照度から高照度の広い照度範囲の使用環
境において補助光源を点灯させなければならず、また、
前記補助光源から出射させる照明光の輝度をある程度高
くしなければならないため、バックライトからの照明光
だけを利用して表示する通常の透過型表示装置ほどでは
ないが、補助光源の点灯に大きな電力を消費する。
For this reason, the conventional reflection type display device provided with an auxiliary light source must turn on the auxiliary light source in a use environment in a wide illuminance range from low illuminance to high illuminance.
Since the brightness of the illumination light emitted from the auxiliary light source must be increased to some extent, it is not as large as that of a normal transmissive display device that displays only by using the illumination light from the backlight. Consume.

【0018】この発明は、消費電力が少なくてすみ、し
かも、低照度から高照度の広い照度範囲の使用環境にお
いて、その環境照度に対して好適な画面輝度を得ること
ができる表示装置を提供することを目的としたものであ
る。
The present invention provides a display device which requires less power consumption and can obtain a screen luminance suitable for the illuminance in a wide usage range from low illuminance to high illuminance. It is intended for that purpose.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】この発明の表示装置は、
外部から入射する光の透過を制御して表示する非発光型
表示素子と、前記表示素子の背後に配置され、照明光を
前記表示素子に向けて出射するとともに、前記表示素子
の前方から入射する外光を前記表示素子に向けて反射す
る光照射手段とからなり、前記表示素子と前記光照射手
段とにより、前記表示素子の前方から入射する前記外光
を前記光照射手段により反射して前記表示素子の前方に
出射する反射表示系と、前記光照射手段から前記照明光
を出射してその照明光により前記反射表示系による前記
表示素子の画面の輝度を補償する画面輝度補償表示系と
が構成されるとともに、前記反射表示系の前記表示素子
の透過率を極大に制御にしたときの外光の反射率が約1
6%以上に設定されていることを特徴とするものであ
る。
A display device according to the present invention comprises:
A non-light-emitting display element that controls transmission of light incident from the outside and displays the light, and is arranged behind the display element, emits illumination light toward the display element, and enters from the front of the display element. A light irradiating unit that reflects external light toward the display element, and the display element and the light irradiating unit reflect the external light incident from the front of the display element by the light irradiating unit. A reflection display system that emits light in front of a display element, and a screen luminance compensation display system that emits the illumination light from the light irradiation unit and compensates the luminance of the display element screen by the reflection display system using the illumination light. And the reflectance of the external light when the transmittance of the display element of the reflective display system is controlled to a maximum is about 1
It is characterized by being set to 6% or more.

【0020】この表示装置は、その使用環境の照度が、
外光を利用する反射型表示で充分な画面輝度が得られる
照度であるときは、表示素子の前方から入射する外光を
前記光照射手段により反射して前記表示素子の前方に出
射する反射表示系による反射型表示を行ない、使用環境
の照度が、前記反射表示系による反射型表示だけでは充
分な画面輝度が得られない照度であるときに、前記光照
射手段から照明光を出射させて、この照明光により画面
輝度を補償する表示を行なうものである。
In this display device, the illuminance of the use environment is
When the illuminance is such that a sufficient screen luminance can be obtained in a reflective display using external light, a reflective display in which external light incident from the front of the display element is reflected by the light irradiation means and emitted to the front of the display element. Performing reflective display by the system, when the illuminance of the use environment is the illuminance at which sufficient screen luminance cannot be obtained only by the reflective display by the reflective display system, by emitting illumination light from the light irradiation means, The display for compensating the screen luminance is performed by the illumination light.

【0021】すなわち、この表示装置は、使用環境の照
度が、外光を利用する反射型表示で充分な画面輝度が得
られる照度であるときは、前記光照射手段から照明光を
出射させずに、前記反射表示系による反射型表示を行な
い、前記使用環境の照度が、前記反射表示系による反射
型表示だけでは画面輝度が不足する照度であるときは、
前記光照射手段から照明光を出射して前記反射型表示に
よる画面輝度の不足分を補い、また、前記使用環境の照
度がほとんど0ルクスであるとき、つまり外光がほとん
ど得られないときは、前記光照射手段が出射する照明光
のみによる表示を行なう。
That is, when the illuminance of the use environment is an illuminance at which a sufficient screen luminance can be obtained by the reflection type display using external light, the illuminating light is not emitted from the light irradiating means. Performing a reflective display by the reflective display system, and when the illuminance of the use environment is an illuminance in which screen luminance is insufficient with only the reflective display by the reflective display system,
The illumination light is emitted from the light irradiating means to compensate for the lack of the screen luminance due to the reflective display, and when the illuminance of the use environment is almost 0 lux, that is, when almost no external light is obtained, The display is performed only by the illumination light emitted from the light irradiation means.

【0022】そのため、この表示装置によれば、前記反
射表示系のみによる表示では充分な画面輝度が得られな
い照度の環境下でも、その画面輝度の不足分を前記光照
射手段から照明光を出射させることにより補い、低照度
から高照度の広い照度範囲の使用環境において、その環
境照度に対して好適な画面輝度を得ることができる。
Therefore, according to this display device, even under an illuminance environment in which sufficient screen luminance cannot be obtained by the display using only the reflection display system, illumination light is emitted from the light irradiating means by the insufficient screen luminance. By doing so, it is possible to obtain a screen luminance suitable for the environmental illuminance in a usage environment in a wide illuminance range from low illuminance to high illuminance.

【0023】そして、この表示装置は、前記使用環境の
照度が、外光を利用する反射型表示で充分な画面輝度が
得られる照度であるときは、前記光照射手段から照明光
を出射させずに、前記反射表示系による反射型表示を行
なうものであるため、そのときの前記光照射手段の消費
電力は0である。
In the display device, when the illuminance of the use environment is an illuminance at which a sufficient screen luminance can be obtained by the reflective display using external light, the illumination light is not emitted from the light irradiating means. In addition, since the reflective display is performed by the reflective display system, the power consumption of the light irradiation means at that time is zero.

【0024】しかも、この表示装置においては、前記反
射表示系の前記表示素子の透過率を極大に制御にしたと
きの外光の反射率を約16%以上に設定しているため、
外光を効率良く利用することができる。
Further, in this display device, the reflectance of external light when the transmittance of the display element of the reflective display system is controlled to the maximum is set to about 16% or more.
External light can be used efficiently.

【0025】そのため、環境照度がある程度以上であれ
ば、前記光照射手段から照明光を出射させること無く、
外光の反射光だけで、環境照度に対して好適な画面輝度
を得ることができるため、前記光照射手段から照明光を
出射させるのは、照度がある程度以下の限られた照度範
囲の使用環境だけで良く、また、外光の反射光による画
面輝度の不足分を前記光照射手段からの照明光により補
う場合でも、前記光照射手段から出射させる照明光の輝
度は比較的低くて良いから、前記光照射手段の消費電力
が少なくてすむ。
For this reason, if the environmental illuminance is not less than a certain level, the illumination light is not emitted from the light irradiating means.
Since it is possible to obtain a suitable screen luminance with respect to the environmental illuminance only by the reflected light of the external light, the illumination light is emitted from the light irradiating means only in a usage environment in a limited illuminance range where the illuminance is less than a certain level In addition, even if the lack of screen luminance due to reflected light of external light is compensated for by illumination light from the light irradiating means, the luminance of illumination light emitted from the light irradiating means may be relatively low, The power consumption of the light irradiation means is small.

【0026】[0026]

【発明の実施の形態】この発明の表示装置は、上記のよ
うに、外部から入射する光の透過を制御して表示する非
発光型表示素子の背後に、照明光を前記表示素子に向け
て出射するとともに前記表示素子の前方から入射する外
光を前記表示素子に向けて反射する光照射手段を配置
し、前記表示素子と前記光照射手段とにより、前記表示
素子の前方から入射する前記外光を前記光照射手段によ
り反射して前記表示素子の前方に出射する反射表示系
と、前記光照射手段から前記照明光を出射してその照明
光により前記反射表示系による画面の輝度を補償する画
面輝度補償表示系とを構成するとともに、前記反射表示
系の前記表示素子の透過率を極大に制御したときの外光
の反射率を約16%以上に設定することにより、消費電
力が少なくてすみ、しかも、低照度から高照度の広い照
度範囲の使用環境において、その環境照度に対して好適
な画面輝度を得ることができるようにしたものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS As described above, the display device of the present invention directs illumination light toward the display element behind a non-light-emitting display element that controls transmission of light incident from the outside. A light irradiating unit that emits and reflects external light incident from the front of the display element toward the display element is disposed, and the display element and the light irradiating unit cause the external light to enter from the front of the display element. A reflective display system for reflecting light by the light irradiating means and emitting the light forward of the display element; and irradiating the illumination light from the light irradiating means and compensating for the brightness of the screen by the reflective display system with the illuminating light. By configuring a screen brightness compensation display system and setting the reflectance of external light to about 16% or more when the transmittance of the display element of the reflection display system is controlled to a maximum, power consumption is reduced. Sorry Also, in the environment of use in a wide illumination range of high illuminance from low illuminance, in which to be able to obtain suitable screen luminance for the environmental illumination.

【0027】この発明の表示装置において、前記表示素
子がカラーフィルタを備えている場合、例えば、前記反
射表示系の前記表示素子の開口率を100%としたとき
の反射率(表示素子の透過率を極大に制御にしたときの
反射率)を70%とし、前記表示素子の開口率を約60
%以上とし、透過率が36%のカラーフィルタを設ける
ことにより、前記表示素子の透過率を極大に制御にした
ときの前記反射表示系における外光の反射率を約16%
以上にすることができる。
In the display device of the present invention, when the display element has a color filter, for example, the reflectance (the transmittance of the display element) when the aperture ratio of the display element of the reflective display system is 100%. Is set to 70%, and the aperture ratio of the display element is about 60%.
% Or more and by providing a color filter having a transmittance of 36%, the reflectance of external light in the reflective display system when the transmittance of the display element is controlled to a maximum is about 16%.
Or more.

【0028】また、前記反射表示系の前記外光の反射率
は、20%以上に設定するのがより好ましく、前記外光
の反射率をこのように設定することにより、外光の利用
効率をより高くし、前記光照射手段から出射させる照明
光の輝度をさらに低くするとともに、前記光照射手段か
ら照明光を出射させる環境照度の範囲をさらに狭くし
て、前記光照射手段の消費電力をより少なくすることが
できる。
Further, the reflectivity of the external light of the reflective display system is more preferably set to 20% or more. By setting the reflectivity of the external light in this way, the utilization efficiency of the external light is improved. Higher, the luminance of the illuminating light emitted from the light irradiating means is further reduced, and the range of the environmental illuminance for emitting the illuminating light from the light irradiating means is further narrowed to further reduce the power consumption of the light irradiating means. Can be reduced.

【0029】さらに、この発明の表示装置においては、
前記光照射手段に、環境照度に応じて前記照明光の輝度
を制御する照明輝度制御手段を備えさせ、画面輝度が環
境照度に応じて予め定められた輝度範囲となるように、
前記照明輝度制御手段による前記照明光の輝度制御条件
を設定するのが好ましく、前記光照射手段をこのような
構成とすることにより、環境照度に応じて、その環境照
度に対してより好適な画面輝度を得ることができる。
Furthermore, in the display device of the present invention,
The light irradiating means includes an illumination luminance control means for controlling the luminance of the illumination light according to the environmental illuminance, so that the screen luminance is a predetermined luminance range according to the environmental illuminance,
It is preferable to set a luminance control condition of the illumination light by the illumination luminance control unit, and by configuring the light irradiation unit as described above, a screen more suitable for the environmental illuminance in accordance with the environmental illuminance. Brightness can be obtained.

【0030】その場合、前記照明輝度制御手段は、環境
照度を測定する照度検出器と、測定された環境照度に基
づいて前記光照射手段が出射する照明光の輝度を制御す
る手段とにより構成するのが望ましく、このようにする
ことにより、実際の使用環境の照度に応じて照明光の輝
度を制御し、その環境照度に対して好適な画面輝度を得
るすることができる。
In this case, the illumination luminance control means is constituted by an illuminance detector for measuring environmental illuminance, and means for controlling the luminance of illumination light emitted from the light irradiating means based on the measured environmental illuminance. It is preferable that the brightness of the illumination light be controlled in accordance with the illuminance of the actual use environment, and a screen brightness suitable for the illuminance of the environment can be obtained.

【0031】さらに、前記光照射手段は、照明光を前記
表示素子に照射する手段と、前記表示素子の前方から入
射する外光を反射してその反射光を前記表示素子に照射
する反射手段とからなるものであれば、どのような構成
のものでもよいが、好ましい光照射手段は、光源と、前
記光源からの照明光を導いて前記表示素子に向けて出射
する出射面と前記表示素子の前方から入射する外光を前
記表示素子に向けて反射させるための前記出射面とは異
なる反射面とが形成された導光体とを備えた構成のもの
である。
Furthermore, the light irradiating means includes means for irradiating the display element with illumination light, and reflecting means for reflecting external light incident from the front of the display element and irradiating the reflected light to the display element. The light irradiating means is preferably a light source, an emission surface for guiding illumination light from the light source and emitting the light toward the display element, and And a light guide having a reflection surface different from the emission surface for reflecting external light incident from the front toward the display element.

【0032】この光照射手段は、照明光の出射面と外光
の反射面とが異なる面であるため、前記出射面からの照
明光の出射率と、前記反射面の反射率とを、それぞれ独
自に選ぶことが可能である。
In this light irradiating means, since the emission surface of the illumination light and the reflection surface of the external light are different surfaces, the emission rate of the illumination light from the emission surface and the reflectance of the reflection surface are respectively set to You can choose your own.

【0033】そのため、前記出射面からの照明光の出射
率を高くして前記光源からの照明光の利用効率を上げ、
その分だけ前記光源の発光輝度を低くして、より消費電
力を低減するとともに、前記反射面の反射率を、前記反
射表示系の前記表示素子の透過率を極大に制御にしたと
き反射率が約16%以上(より好ましくは20%以上)
になるように選ぶことができる。
Therefore, the efficiency of using the illumination light from the light source is increased by increasing the emission rate of the illumination light from the emission surface,
The light emission luminance of the light source is reduced by that much, and the power consumption is further reduced, and the reflectance of the reflective surface is controlled when the transmittance of the display element of the reflective display system is controlled to the maximum. About 16% or more (more preferably, 20% or more)
Can be chosen to be

【0034】このような、照明光の出射面と外光の反射
面とが異なる面である光照射手段としては、前記導光体
を、その少なくとも1つの端面を、前記光源からの照明
光を取り込む入射端面とし、前面を、前記入射端面側か
ら他端側に向かって段階的に低くなる複数の段面と、こ
れらの段面をつなぐ複数の段差面とからなる階段形状面
に形成するとともに、前記複数の段面上と導光体背面と
のいずれか一方に反射膜を設けて前記外光の反射面を形
成し、前記複数の段差面により前記入射端面から入射し
た照明光の出射面を形成した構成とし、この導光体の前
面側に、前記表示素子の前方から入射する外光および前
記反射面により反射された反射光を透過させ、前記導光
体の各段差面から出射する照明光を前記表示素子に向け
て出射する光学部材を配置したものが望ましい。
As the light irradiating means in which the emission surface of the illumination light and the reflection surface of the external light are different from each other, the light guide has at least one end face provided with illumination light from the light source. With the incident end face to be taken in, the front face is formed as a step-shaped surface consisting of a plurality of step faces gradually decreasing from the incident end face side to the other end side and a plurality of step faces connecting these step faces. A reflection film provided on one of the plurality of step surfaces and the light guide back surface to form a reflection surface of the external light, and an emission surface of illumination light incident from the incident end face by the plurality of step surfaces. Is formed on the front surface side of the light guide, the external light entering from the front of the display element and the light reflected by the reflection surface are transmitted, and emitted from each step surface of the light guide. Optical unit that emits illumination light toward the display element That was placed is desirable.

【0035】この光照射手段によれば、前記導光体にそ
の入射端面から取り込まれた照明光が、この導光体の階
段形状面の複数の段差面から出射し、その光が前記光学
部材により向きを変えられて表示素子に向かって出射す
るため、前記光源からの照明光を前記表示素子のほぼ全
体に入射させることができる。
According to this light irradiating means, the illumination light taken into the light guide from the incident end face is emitted from the plurality of step surfaces of the step-shaped surface of the light guide, and the light is transmitted to the optical member. Thus, the light is emitted toward the display element and the illumination light from the light source can be made incident on almost the entire display element.

【0036】また、この光照射手段によれば、前記導光
体の階段形状面の複数の段面上と導光体背面とのいずれ
か一方が外光の反射面となっており、前記表示素子の前
方から入射した外光が、前記光学部材を透過して前記反
射面で反射され、その反射光が前記光学部材を再び透過
して前記表示素子に向かって出射するため、表示素子の
前方から入射する外光のほとんどを無駄なく反射させ
て、前記表示素子のほぼ全体に入射させることができ
る。
According to this light irradiation means, one of the plurality of step surfaces of the stepped surface of the light guide and the back surface of the light guide is a reflection surface for external light, and External light incident from the front of the element is transmitted through the optical member and reflected by the reflection surface, and the reflected light is transmitted again through the optical member and emitted toward the display element. Most of the external light incident from the display element can be reflected without waste, and can be incident on almost the entire display element.

【0037】この光照射手段において、前記光学部材
は、光を前記表示素子に向けて出射する前面と、前記導
光体の前面に対向する背面とを有する透明板からなって
おり、その背面に、前記導光体の各段差面から出射する
光を取り込む入射面と、前記入射面から取り込んだ光を
前方に向けて屈折させる屈折面とを有する突起状の入射
部が形成されているものが好ましい。
In this light irradiation means, the optical member is formed of a transparent plate having a front surface for emitting light toward the display element and a back surface facing the front surface of the light guide. A projection-shaped incident portion having an incident surface that captures light emitted from each step surface of the light guide and a refraction surface that refracts light captured from the incident surface toward the front is formed. preferable.

【0038】前記光学部材をこのような構成とすること
により、前記導光体の各段差面から出射する光のほとん
どを無駄なく前記光学部材に取り込んでその前面から表
示素子に向けて出射することができる。
[0038] With this configuration of the optical member, most of the light emitted from each step surface of the light guide is taken into the optical member without waste and emitted from the front surface toward the display element. Can be.

【0039】しかも、前記光学部材をこのような構成と
することにより、前記導光体の各段差面から出射し、前
記光学部材の各入射部に前記入射面から入射した光を、
前記屈折面により屈折させて所定の方向に集光し、この
光学部材の前面から、所定方向(例えば正面方向)の輝
度が高い輝度分布の照明光を出射することができるとと
もに、前記導光体の反射面で反射された外光も、所定方
向(例えば正面方向)の輝度が高い輝度分布の光として
前記光学部材の前面から出射することができる。
Further, by configuring the optical member as described above, light emitted from each step surface of the light guide and incident on each incident portion of the optical member from the incident surface is
The light is refracted by the refraction surface and is condensed in a predetermined direction. From the front surface of the optical member, it is possible to emit illumination light having a high luminance distribution in a predetermined direction (for example, a front direction), and the light guide. The external light reflected by the reflection surface can also be emitted from the front surface of the optical member as light having a high luminance distribution in a predetermined direction (for example, the front direction).

【0040】さらに、この表示装置においては、前記光
照射手段と前記表示素子との間と、前記表示素子の前面
側との少なくとも一方に、光拡散手段を設けるのが好ま
しく、このようにすることにより、光照射手段からの照
明光および外光の反射光を前記光拡散手段により拡散さ
せてほぼ均一な輝度分布の光として前方に出射すること
ができる。
Further, in this display device, it is preferable to provide a light diffusing means on at least one of between the light irradiation means and the display element and on the front side of the display element. Accordingly, the illumination light from the light irradiation means and the reflected light of the external light can be diffused by the light diffusion means and emitted forward as light having a substantially uniform luminance distribution.

【0041】したがって、外光の反射光に前記光照射手
段からの照明光を重畳させて画面輝度を補うときも、外
光がほとんど得られない環境下での前記光照射手段が出
射する照明光のみによる表示を行なうときも、また前記
光照射手段から照明光を出射させずに外光の反射光のみ
による表示を行なうときも、画面輝度を画面全体にわた
って均一にするとともに、表示素子の前方に出射する光
の出射角範囲を広くして、広い視野角を得ることができ
る。
Therefore, even when the illumination light from the light irradiating means is superimposed on the reflected light of the external light to supplement the screen brightness, the illumination light emitted by the light irradiating means in an environment where almost no external light can be obtained. Even when performing display only by itself, and also when performing display by only reflected light of external light without emitting illumination light from the light irradiating means, the screen brightness is made uniform over the entire screen, and in front of the display element. By widening the emission angle range of the emitted light, a wide viewing angle can be obtained.

【0042】[0042]

【実施例】図1はこの発明の一実施例を示す表示装置の
側面図であり、この表示装置は、外部から入射する光の
透過を制御して表示する非発光型表示素子1と、この表
示素子1の背後に配置され、照明光を前記表示素子1の
背面に向けて出射するとともに、前記表示素子1の前方
から入射する外光を前記表示素子1の背面に向けて反射
する光照射手段10とを備えている。
FIG. 1 is a side view of a display device showing an embodiment of the present invention. The display device includes a non-light-emitting type display element 1 for controlling transmission of light incident from the outside and displaying the same. Light irradiation that is disposed behind the display element 1 and emits illumination light toward the back of the display element 1 and reflects external light incident from the front of the display element 1 toward the back of the display element 1. Means 10.

【0043】この実施例で用いた非発光型表示素子1
は、フルカラー画像等の多色カラー画像を表示する液晶
表示素子である。
Non-light-emitting display element 1 used in this embodiment
Is a liquid crystal display element for displaying a multicolor image such as a full-color image.

【0044】図2は前記液晶表示素子1の一部分の拡大
断面図であり、この液晶表示素子1は、枠状のシール材
3(図1参照)を介して互いに接合された前面側および
背面側の一対の透明基板2a,2bの内面にそれぞれ、
互いに対向する領域により複数の画素領域を形成する透
明な電極4,5を設け、いずれか一方の基板、例えば前
面側基板2aの内面に、前記複数の画素領域にそれぞれ
対応する複数の色、例えば赤、緑、青の3色のカラーフ
ィルタ6R,6G,6Bを設けるとともに、前記一対の
基板2a,2b間の前記シール材3で囲まれた領域に液
晶層8を設けた構成となっている。
FIG. 2 is an enlarged sectional view of a part of the liquid crystal display element 1. The liquid crystal display element 1 has a front side and a back side joined to each other via a frame-shaped sealing material 3 (see FIG. 1). On the inner surfaces of the pair of transparent substrates 2a and 2b, respectively.
Transparent electrodes 4 and 5 that form a plurality of pixel regions by regions facing each other are provided, and a plurality of colors respectively corresponding to the plurality of pixel regions, for example, on the inner surface of one of the substrates, for example, the front substrate 2a. Three color filters 6R, 6G, and 6B of red, green, and blue are provided, and a liquid crystal layer 8 is provided in a region surrounded by the sealing material 3 between the pair of substrates 2a and 2b. .

【0045】なお、この液晶表示素子1は、TFT(薄
膜トランジスタ)をアクティブ素子とするアクティブマ
トリックス方式のものであり、背面側基板2bの内面に
設けられた電極5は、マトリックス状に配列する複数の
画素電極である。
The liquid crystal display element 1 is of an active matrix type using a TFT (thin film transistor) as an active element. The electrodes 5 provided on the inner surface of the rear substrate 2b have a plurality of electrodes arranged in a matrix. It is a pixel electrode.

【0046】これらの画素電極5はそれぞれ、前記背面
側基板2bの内面に各画素電極5にそれぞれ対応させて
設けられた図示しない複数のTFTに接続されており、
前記複数のTFTは、前記背面側基板2bの内面に配線
された図示しないゲートラインおよびデータラインにつ
ながっている。
Each of the pixel electrodes 5 is connected to a plurality of TFTs (not shown) provided on the inner surface of the rear substrate 2b so as to correspond to the respective pixel electrodes 5, respectively.
The plurality of TFTs are connected to a gate line and a data line (not shown) wired on the inner surface of the rear substrate 2b.

【0047】また、前面側基板2aの内面に設けられた
電極4は、前記複数の画素電極5の全てに対向する一枚
膜状の対向電極であり、この対向電極4は、前記カラー
フィルタ6R,6G,6Bの上に形成されている。
The electrode 4 provided on the inner surface of the front substrate 2a is a single-film counter electrode facing all of the plurality of pixel electrodes 5, and the counter electrode 4 is formed of the color filter 6R. , 6G, 6B.

【0048】さらに、この液晶表示素子1は、その前面
と背面とに偏光板9a,9bを備えたTN(ツイステッ
ドネマティック)型のものであり、前記一対の基板2
a,2b間に設けられた液晶層8の液晶分子は、両基板
2a,2bの内面にそれぞれ設けられた配向膜7a,7
bによりそれぞれの基板2a,2bの近傍における配向
方向を規制され、両基板2a,2b間において所定のツ
イスト角(例えばほぼ90°)でツイスト配向してお
り、また、偏光板9a,9bはそれぞれ、その透過軸を
所定の方向に向けて、前記一対の基板2a,2bの外面
にそれぞれ貼り付けられている。
Further, the liquid crystal display element 1 is of a TN (twisted nematic) type having polarizing plates 9a and 9b on the front and back sides thereof.
The liquid crystal molecules of the liquid crystal layer 8 provided between the substrates 2a and 2b are aligned with the alignment films 7a and 7 provided on the inner surfaces of the substrates 2a and 2b, respectively.
b restricts the orientation direction in the vicinity of each of the substrates 2a and 2b, is twisted at a predetermined twist angle (for example, approximately 90 °) between the substrates 2a and 2b, and the polarizing plates 9a and 9b are respectively Are attached to the outer surfaces of the pair of substrates 2a and 2b, respectively, with their transmission axes oriented in a predetermined direction.

【0049】次に、光照射手段10について説明する
と、この光照射手段10は、1つの端面を光の入射端面
11aとし、前記液晶表示素子1の背面に対向する前面
に、前記液晶表示素子1の前方から入射する外光の反射
面14と前記入射端面11aから入射した照明光の出射
面(この実施例では後述する階段形状面12の各段差面
12b)とを形成した導光体11と、この導光体11の
前記入射端面11aに対向させて配置された光源16
と、前記導光体11の背面に対向させて配置された鏡面
反射板19と、前記導光体11の前面側に配置された光
学部材20とを備えている。
Next, the light irradiating means 10 will be described. The light irradiating means 10 has one end face as a light incident end face 11a, and has the liquid crystal display element 1 provided on the front surface opposite to the rear face of the liquid crystal display element 1. And a light guide 11 formed with a reflection surface 14 for external light incident from the front of the lens and an emission surface (each step surface 12b of a step-shaped surface 12 described later in this embodiment) of illumination light incident from the incident end surface 11a. A light source 16 disposed opposite to the incident end face 11a of the light guide 11;
And a specular reflection plate 19 arranged opposite to the back surface of the light guide 11 and an optical member 20 arranged on the front side of the light guide 11.

【0050】図3は前記光照射手段10を構成する導光
体11および光学部材20の一部分の拡大側面図、図4
は前記導光体11の一部分の拡大斜視図である。
FIG. 3 is an enlarged side view of a part of the light guide 11 and the optical member 20 constituting the light irradiation means 10, and FIG.
FIG. 2 is an enlarged perspective view of a part of the light guide 11.

【0051】前記導光体11は、アクリル系樹脂等から
なる透明板であり、その一端面が前記光源16からの光
を取り込む入射端面11aとなっており、前面は、前記
入射端面11a側から他端側に向かって段階的に低くな
る(導光体背面との間隔を狭める)ように形成された、
互いに平行な複数の段面12aと、これらの段面12a
をつなぐ複数の段差面12bとからなる、微小ピッチの
階段形状面12となっている。
The light guide 11 is a transparent plate made of an acrylic resin or the like, and one end surface thereof is an incident end surface 11a for taking in the light from the light source 16, and the front surface is from the incident end surface 11a side. It was formed so as to gradually decrease toward the other end side (narrow the gap with the back of the light guide).
A plurality of step surfaces 12a parallel to each other;
And a plurality of stepped surfaces 12b connecting the steps, the stepped surface 12 having a minute pitch.

【0052】前記複数の段差面12bは、前記入射端面
11aとほぼ平行な面であり、これらの段差面12bの
間の前記段面12aは、導光体11の幅方向(入射端面
11aの長さ方向)に沿う横長の平坦面である。
The plurality of step surfaces 12b are surfaces substantially parallel to the incident end surface 11a, and the step surface 12a between these step surfaces 12b is in the width direction of the light guide 11 (the length of the incident end surface 11a). (Horizontal direction).

【0053】この階段形状面12の各段面12a上に
は、図4に示したように、その段面12a全体にSiO
2 (酸化シリコン)からなる下地膜13aを成膜し、こ
の下地膜13aの表面全体にアルミニウム等からなる高
反射率金属膜13bを蒸着して形成された鏡面反射膜1
3が設けられており、この反射膜13の表面(金属膜1
3bの表面)が、前記液晶表示素子1の前方から入射す
る外光の反射面14となっている。
As shown in FIG. 4, the entire surface of the stepped surface 12a is covered with SiO.
2 A base reflection film 1a formed by depositing a base film 13a made of (silicon oxide) and depositing a high reflectance metal film 13b made of aluminum or the like on the entire surface of the base film 13a.
3 is provided, and the surface of the reflection film 13 (the metal film 1) is provided.
3b) is a reflection surface 14 for external light incident from the front of the liquid crystal display element 1.

【0054】なお、前記SiO2 からなる下地膜13a
は、アクリル系樹脂等からなる導光体11と、アルミニ
ウム等からなる前記金属膜13bとの密着性を上げるた
めに設けられている。
The underlayer 13a made of SiO 2 is used.
Is provided to increase the adhesion between the light guide 11 made of acrylic resin or the like and the metal film 13b made of aluminum or the like.

【0055】また、前記階段形状面12の各段差面12
bは、反射膜を形成しない光透過面とされており、これ
らの段差面12bが、前記入射端面11aから入射した
照明光の出射面となっている。
Each step surface 12 of the step-shaped surface 12
b is a light transmitting surface on which no reflection film is formed, and these step surfaces 12b are emission surfaces of illumination light incident from the incident end surface 11a.

【0056】さらに、この導光体11の背面は、図4に
示したように、前記入射端面11aから入射した照明光
の導光体幅方向における輝度分布を平均化させるための
光拡散面15となっている。
Further, as shown in FIG. 4, the rear surface of the light guide 11 has a light diffusing surface 15 for averaging the luminance distribution of the illumination light incident from the incident end face 11a in the light guide width direction. It has become.

【0057】この光拡散面15は、導光体11の全長に
わたる長さの複数の縦長プリズム部15aを、導光体1
1の幅方向に連続させて微小ピッチで互いに平行に形成
した形状をなしており、前記反射板19は、その反射面
を前記複数のプリズム部15aの頂部に近接または当接
させて配置されている。
The light diffusing surface 15 includes a plurality of vertically elongated prism portions 15 a having a length extending over the entire length of the light guide 11.
1. The reflector 19 has a shape formed in parallel with each other at a fine pitch so as to be continuous in the width direction. The reflector 19 is arranged such that its reflection surface is close to or in contact with the tops of the plurality of prism portions 15a. I have.

【0058】また、前記光源16は、例えば、前記導光
体11の入射端面11aの全長にわたる長さの直管状蛍
光ランプ17と、この蛍光ランプ17からの放射光を反
射させるリフレクタ18とからなっており、この光源1
6は、前記導光体11の側方に、その入射端面11aに
対向させて配置されている。
The light source 16 includes, for example, a straight tubular fluorescent lamp 17 having a length extending over the entire length of the incident end face 11a of the light guide 11, and a reflector 18 for reflecting the radiated light from the fluorescent lamp 17. This light source 1
Numeral 6 is arranged on the side of the light guide 11 so as to face the incident end face 11a.

【0059】一方、前記光学部材20は、その前面から
入射する光を背面に出射するとともに前記導光体11の
各段面12a上の反射面14(反射膜13の表面)によ
り反射されてこの光学部材20の背面から入射する光を
前面に出射し、前記導光体11の各段差面(出射面)1
2bから出射する照明光を、背面から取り込んで前方に
出射する特性を有している。
On the other hand, the optical member 20 emits the light incident from the front surface thereof to the rear surface and is reflected by the reflection surface 14 (the surface of the reflection film 13) on each step surface 12a of the light guide 11. The light incident from the rear surface of the optical member 20 is emitted to the front surface, and each step surface (emission surface) 1 of the light guide 11 is output.
It has a characteristic that the illumination light emitted from 2b is taken in from the back and emitted forward.

【0060】この光学部材20は、前記導光体11とほ
ぼ同じ横幅を有するアクリル系樹脂等からなる透明板で
あり、その前面は平坦面とされ、背面には、前記導光体
11の階段形状面12の各段差面12bから出射する光
を取り込むための複数の入射部21が一体に設けられて
いる。
The optical member 20 is a transparent plate made of an acrylic resin or the like having substantially the same width as the light guide 11. A plurality of incident portions 21 for taking in light emitted from each step surface 12b of the shape surface 12 are provided integrally.

【0061】前記複数の入射部21はそれぞれ、光学部
材20の横幅全長にわたる長さの横長の突起状に形成さ
れており、前記光学部材20は、その背面の各入射部2
1の長さ方向を導光体11の各段差面12bの長さ方向
とほぼ平行にするとともに、前記各入射部21の頂面を
導光体11の各段面12aに近接または当接させて配置
されている。
Each of the plurality of incident portions 21 is formed in the shape of a horizontally long protrusion that extends over the entire width of the optical member 20.
1 is made substantially parallel to the length direction of each stepped surface 12 b of the light guide 11, and the top surface of each of the incident portions 21 is brought close to or in contact with each stepped surface 12 a of the light guide 11. It is arranged.

【0062】また、前記複数の入射部21は、三角形状
の断面形状を有しており、各入射部21の両側面のう
ち、前記導光体11の段差面12bに対向する一方の側
面は、前記段差面12bからの出射光を取り込む入射面
21aとなっており、他方の側面は、前記入射面21a
から取り込んだ光を光学部材20の前面方向に向けて屈
折させる屈折面21bとなっている。
Each of the plurality of incident portions 21 has a triangular cross-sectional shape, and one of the two side surfaces of each of the incident portions 21 that faces the step surface 12b of the light guide 11 has one side surface. , An incident surface 21a for taking in the light emitted from the stepped surface 12b, and the other side surface is the incident surface 21a.
Is a refraction surface 21b that refracts light taken in from the front side of the optical member 20.

【0063】前記入射面21aは、前記導光体11の段
差面12bとほぼ平行またはそれに近い傾きをもち、か
つ、前記導光体11の段面12aに対する角度(段差面
12bに向き合う方向の角度)が90°を越えない面で
ある。
The incident surface 21a has an inclination substantially parallel to or close to the step surface 12b of the light guide 11, and has an angle with respect to the step surface 12a of the light guide 11 (an angle in a direction facing the step surface 12b). ) Is a plane not exceeding 90 °.

【0064】また、前記屈折面21bは、光学部材20
の前面の法線とのなす角度が、前記入射面21aと前記
法線とのなす角度よりも大きな傾斜角度をもつ傾斜面と
なっている。
The refracting surface 21b is provided on the optical member 20.
Is an inclined surface having an inclination angle larger than the angle between the incident surface 21a and the normal line.

【0065】なお、前記入射部21のより望ましい形状
は、前記入射面21aが前記法線に対して前記導光体1
1の段差面12bに向き合う方向に5〜15°傾斜し、
前記屈折面が前記法線に対して反対方向に20〜50°
傾斜した形状である。
It is to be noted that a more desirable shape of the incident portion 21 is such that the incident surface 21a is formed so that the light guide 1
5 to 15 degrees in the direction facing the step surface 12b,
The refractive surface is 20 to 50 ° in a direction opposite to the normal line
It is an inclined shape.

【0066】また、前記複数の入射部21は、それぞれ
の間に間隔を存して一定のピッチで設けられており、前
記光学部材20の各入射部21の間の背面領域は、前記
導光体11の各段面12a上の反射面14に対向する入
出射面22となっている。
The plurality of incident portions 21 are provided at a constant pitch with an interval therebetween, and a rear area between the incident portions 21 of the optical member 20 is provided with the light guide. The entrance / exit surface 22 faces the reflection surface 14 on each step surface 12a of the body 11.

【0067】この入出射面22は、前記導光体11の段
面12aとほぼ平行またはそれに近い傾きをもった面で
あり、液晶表示素子1の前方から入射して前記導光体1
1の各段面12a上の反射面14により反射される光を
透過させる面である。
The entrance / exit surface 22 is a surface having an inclination substantially parallel to or close to the step surface 12 a of the light guide 11, and enters from the front of the liquid crystal display element 1 and enters the light guide 1.
1 is a surface that transmits light reflected by the reflection surface 14 on each step surface 12a.

【0068】さらに、前記複数の入射部21は、前記導
光体11の各段差面12bのピッチとは異なるピッチで
設けられている。この実施例では、図1および図3に示
したように、前記光学部材20の各入射部21を、前記
導光体11の各段差面12bのピッチよりも小さく、か
つ、前記各段差面12bのピッチの1/2よりも大きい
ピッチで設けており、したがって、前記導光体11の各
段差面12bは、そのそれぞれが、前記光学部材の20
の少なくとも1つの入射部21に必ず対向している。
Further, the plurality of incident portions 21 are provided at a pitch different from the pitch of each step surface 12 b of the light guide 11. In this embodiment, as shown in FIGS. 1 and 3, each of the incident portions 21 of the optical member 20 is smaller than the pitch of each of the step surfaces 12 b of the light guide 11, and Are provided at a pitch larger than ピ ッ チ of the pitch of the optical member. Therefore, each step surface 12 b of the light guide 11
Are always opposed to at least one incident portion 21 of the optical disk.

【0069】なお、図1および図3では、便宜上、導光
体11の階段形状面12および光学部材20の各入射部
21を大きく拡大して示したが、前記光学部材20の入
射部21のピッチは、液晶表示素子1の画素ピッチ(画
素領域のピッチ)とほぼ同じか、あるいは前記画素ピッ
チの整数分の1であり、導光体11の段差面12bのピ
ッチは、前記光学部材20の入射部21のピッチよりも
若干大きいピッチである。
In FIGS. 1 and 3, the stepped surface 12 of the light guide 11 and the respective incident portions 21 of the optical member 20 are greatly enlarged for convenience. The pitch is substantially the same as the pixel pitch of the liquid crystal display element 1 (the pitch of the pixel region) or is a fraction of the pixel pitch. The pitch of the step surface 12 b of the light guide 11 is the same as that of the optical member 20. The pitch is slightly larger than the pitch of the incident part 21.

【0070】そして、この実施例の表示装置では、上記
導光体11とその入射端面11aに対向させて配置され
た光源16と、前記導光体11の前面側に配置された上
記光学部材20とからなる光照射手段10を、その光源
16の配置側を外光の主な取り込み方向に向けて、液晶
表示素子1の背後に配置している。
Further, in the display device of this embodiment, the light guide 16 and the light source 16 arranged opposite the incident end face 11a thereof, and the optical member 20 arranged on the front side of the light guide 11 are provided. The light irradiating means 10 is disposed behind the liquid crystal display element 1 with its light source 16 disposed side facing the main direction of taking in external light.

【0071】すなわち、この表示装置は、通常の反射型
表示装置と同様に、外光が得られる環境下では、画面の
法線に対して画面の上縁側に傾いた方向から主に外光を
取り込むように画面の向きを選んで使用されるものであ
り、上記光照射手段10は、光源16の配置側を外光の
主な取り込み方向である画面の上縁側、つまり液晶表示
素子1の上縁側(図1において左側)に向けて配置され
ている。
That is, this display device emits external light mainly from a direction inclined toward the upper edge of the screen with respect to the normal of the screen in an environment where external light can be obtained, similarly to a normal reflection type display device. The light irradiating means 10 is used to select the orientation of the screen so as to capture the light. It is arranged toward the edge side (left side in FIG. 1).

【0072】さらに、この実施例の表示装置では、図1
に示したように、前記光照射手段10と液晶表示素子1
との間に、光拡散膜23と、次のような特性を有する光
学シート24とを、互いに積層して配置している。
Further, in the display device of this embodiment, FIG.
As shown in the figure, the light irradiation means 10 and the liquid crystal display element 1
A light diffusion film 23 and an optical sheet 24 having the following characteristics are stacked and disposed between them.

【0073】図5は前記光学シート24の斜視図であ
り、この光学シート24は、互いにほぼ直交する方向に
反射軸24sと透過軸24pとをもっており、前記反射
軸24sに沿った偏光成分の入射光を反射し、前記透過
軸24pに沿った偏光成分の入射光を透過させる特性を
有している。
FIG. 5 is a perspective view of the optical sheet 24. The optical sheet 24 has a reflection axis 24s and a transmission axis 24p in directions substantially orthogonal to each other, and the polarization component is incident along the reflection axis 24s. It has a characteristic of reflecting light and transmitting incident light of a polarization component along the transmission axis 24p.

【0074】すなわち、図5に示したように、この光学
シート24に、その反射軸24sに沿った偏光成分(以
下、S偏光成分という)の光sと、前記透過軸24pに
沿った偏光成分(以下、P偏光成分という)の光pとの
両方を含む光を入射させると、その入射光のうちの前記
反射軸24sに沿ったS偏光成分の光sは光学シート2
4で反射され、前記透過軸24pに沿ったP偏光成分の
光pは光学シート24を透過する。
That is, as shown in FIG. 5, the optical sheet 24 has a polarization component (hereinafter referred to as an S-polarization component) s along its reflection axis 24s and a polarization component along the transmission axis 24p. When light including both light (hereinafter, referred to as P-polarized light component) p is incident, the light s of the S-polarized light component along the reflection axis 24 s of the incident light becomes the optical sheet 2.
The light p of the P-polarized light component reflected at 4 and transmitted along the transmission axis 24p passes through the optical sheet 24.

【0075】なお、図5には、光学シート24にその背
面側から光を入射させた例を示したが、前記光学シート
24は、その前面側からの入射光に対しても同じ特性を
示す。また、この光学シート24は、その反射特性及び
透過特性が波長依存性の無い特性である無着色シートで
ある。
FIG. 5 shows an example in which light is incident on the optical sheet 24 from the rear side. However, the optical sheet 24 shows the same characteristics with respect to the incident light from the front side. . The optical sheet 24 is a non-colored sheet whose reflection and transmission characteristics have no wavelength dependence.

【0076】この光学シート24は、その構造は図示し
ないが、例えば、一方の面に微小幅の横長プリズム状部
がその幅方向に連続して互いに平行に並んだ形状の凹凸
面を形成した一対の透明フィルムを、その一方のフィル
ムの凹凸面の各頂部と他方のフィルムの凹凸面の各谷部
とを互いに向き合わせて重ね、その両フィルムの凹凸面
間に、屈折率の異なる複数の透明膜を交互に積層した積
層膜を挟持させたものであり、この種の光学シートは、
米国特許5,422,756号及び同5,559,63
4号に開示されている。
The structure of the optical sheet 24 is not shown, but, for example, a pair of concave and convex surfaces having a shape in which a horizontally long prism-like portion having a minute width is continuously arranged in parallel in the width direction on one surface is formed. The transparent film, the top of the uneven surface of one film and the valley of the uneven surface of the other film are overlapped facing each other, between the uneven surface of both films, a plurality of transparent refractive index different A laminated film in which films are alternately laminated is sandwiched.
U.S. Pat. Nos. 5,422,756 and 5,559,63
No. 4.

【0077】そして、この実施例では、前記光学シート
24を、その透過軸24pを前記液晶表示素子1の背面
側の偏光板9bの透過軸とほぼ平行にして配置し、この
光学シート24を、図3に示したように前記光拡散膜2
3を介して前記光照射手段10の光学部材20の前面に
貼り付けている。
In this embodiment, the optical sheet 24 is disposed with its transmission axis 24p substantially parallel to the transmission axis of the polarizing plate 9b on the back side of the liquid crystal display element 1. As shown in FIG.
3 is attached to the front surface of the optical member 20 of the light irradiation means 10.

【0078】なお、前記光拡散膜23は、例えば、光散
乱微粒子を分散させた透明な粘着剤を前記光学部材20
の前面ほぼ全体に塗布して形成されており、前記光学シ
ート24は、前記光拡散膜23の粘着性により前記光学
部材20の前面に貼り付けられている。
The light diffusion film 23 is made of, for example, a transparent adhesive in which light scattering fine particles are dispersed.
The optical sheet 24 is adhered to the front surface of the optical member 20 by the adhesive property of the light diffusion film 23.

【0079】また、前記液晶表示素子1は、前記光学シ
ート24の前面に重ねて配置され、その背面(背面側偏
光板9bの背面)を、透明な粘着剤または両面粘着シー
ト25により前記光拡散膜23の前面に貼り付けられて
いる。
The liquid crystal display element 1 is disposed so as to overlap the front surface of the optical sheet 24, and the back surface (the back surface of the rear polarizing plate 9 b) is light-diffused by a transparent adhesive or a double-sided adhesive sheet 25. It is attached to the front surface of the film 23.

【0080】そして、この表示装置では、前記液晶表示
素子1と前記光照射手段10とにより、前記液晶表示素
子1の前方から入射する外光を前記光照射手段10の導
光体11の各段面12a上の反射面14により反射して
前記液晶表示素子1の前方に出射する反射表示系と、前
記光照射手段10から照明光を出射してその照明光によ
り前記反射表示系による前記液晶表示素子1の画面の輝
度を補償する画面輝度補償表示系とを構成するととも
に、前記反射表示系の前記液晶表示素子1の透過率を極
大に制御にしたときの外光の反射率(液晶表示素子1の
前方から入射する外光の強度に対する光照射手段10に
より反射されて前記液晶表示素子1の前方に出射する出
射光の強度との比)を約16%以上に設定している。
In this display device, the liquid crystal display element 1 and the light irradiating means 10 allow external light incident from the front of the liquid crystal display element 1 to reach each stage of the light guide 11 of the light irradiating means 10. A reflective display system for reflecting the light by the reflective surface 14 on the surface 12a and emitting the light to the front of the liquid crystal display element 1; and an illumination light emitted from the light irradiating means 10 and the liquid crystal display by the reflective display system using the illumination light. A screen brightness compensation display system for compensating the brightness of the screen of the element 1, and the reflectance of external light when the transmittance of the liquid crystal display element 1 of the reflection display system is controlled to a maximum (the liquid crystal display element The ratio of the intensity of the external light incident from the front of the liquid crystal display device 1 to the intensity of the external light incident from the front of the liquid crystal display element 1 is set to about 16% or more.

【0081】前記反射表示系の外光の反射率は、その実
際の反射率をR(%)、前記液晶表示素子1の開口率を
100%とし、且つカラーフィルタ無し(前記カラーフ
ィルタ6R,6G,6Bの透過率を100%)としたと
きの前記反射表示系における外光の反射率(以下、基礎
反射率という)をR′(%)、前記カラーフィルタ6
R,6G,6Bの透過率をTCF(%)、前記液晶表示素
子1の実際の開口率をS(%)とすると、次の(1)式
で表される。
Regarding the reflectance of external light of the reflective display system, the actual reflectance is R (%), the aperture ratio of the liquid crystal display element 1 is 100%, and there is no color filter (the color filters 6R and 6G). , 6B is 100%), R ′ (%) is the reflectance of external light in the reflective display system (hereinafter, referred to as basic reflectance), and
Assuming that the transmittances of R, 6G, and 6B are T CF (%) and the actual aperture ratio of the liquid crystal display element 1 is S (%), it is expressed by the following equation (1).

【0082】R=R′×S×TCF …(1) なお、前記反射表示系の前記基礎反射率R′は、前記導
光体11の反射面14の反射率と、前記液晶表示素子1
の透過率(開口率を100%とし、カラーフィルタ無し
としたときの透過率)とによって決まるが、前記導光体
11の反射面14は、アルミニウム等からなる高反射率
金属膜13bを蒸着して形成された鏡面反射膜13から
なっており、また前記液晶表示素子1はTN型のもので
あるため、前記反射表示系の液晶表示素子1の透過率を
極大に制御にしたときの前記基礎反射率R′を、約70
%と、比較的高くすることが可能である。
R = R ′ × S × T CF (1) The basic reflectance R ′ of the reflective display system is determined by the reflectance of the reflection surface 14 of the light guide 11 and the liquid crystal display element 1.
(The transmittance when the aperture ratio is 100% and the color filter is not used), the reflection surface 14 of the light guide 11 is formed by depositing a high-reflectivity metal film 13b made of aluminum or the like. Since the liquid crystal display element 1 is of a TN type, the base when the transmittance of the liquid crystal display element 1 of the reflective display system is controlled to the maximum is set. The reflectivity R 'is about 70
% Can be relatively high.

【0083】また、前記カラーフィルタ6R,6G,6
Bの透過率TCFは、液晶表示素子1にその前方から入射
した光がカラーフィルタ6R,6G,6Bを透過し、前
記導光体11の反射面14により反射されて再びカラー
フィルタ6R,6G,6Bを透過したトータルの透過率
であり、このカラーフィルタ6R,6G,6Bの透過率
CFは、約36%である。え そして、前記反射表示系の液晶表示素子1の透過率を極
大に制御したときの基礎反射率R′を70%、前記カラ
ーフィルタ6R,6G,6Bの透過率TCFを36%に設
定したとき、前記反射表示系の実際の外光の反射率Rが
16%になる前記液晶表示素子1の開口率Sは、上記
(1)式から、S=63%となる。
The color filters 6R, 6G, 6
The transmittance T CF of B is such that light incident on the liquid crystal display element 1 from the front thereof passes through the color filters 6R, 6G, 6B, is reflected by the reflection surface 14 of the light guide 11, and is again reflected by the color filters 6R, 6G. , 6B, and the transmittance T CF of the color filters 6R, 6G, 6B is about 36%. E Then, the reflective display system 70% basal reflectance R 'when the controlled maximum transmittance of the liquid crystal display device 1 of, and set the color filter 6R, 6G, the transmittance T CF of the 6B 36% At this time, the aperture ratio S of the liquid crystal display element 1 at which the actual external light reflectance R of the reflective display system becomes 16% is S = 63% from the above equation (1).

【0084】したがって、前記反射表示系の液晶表示素
子1の透過率を極大に制御にしたときの基礎反射率R′
が70%であり、前記カラーフィルタ6R,6G,6B
の透過率(液晶表示素子1にその前方から入射した光の
カラーフィルタ透過率と、前記導光体11の反射面14
により反射された光のカラーフィルタ透過率とのトータ
ルの透過率)TCFが36%であるときは、前記液晶表示
素子1の開口率を約60%以上に設定すれば良く、この
ようにすることにより、前記反射表示系の液晶表示素子
1の透過率を極大に制御にしたときの外光の反射率R
を、約16%以上にすることができる。
Accordingly, the basic reflectance R 'when the transmittance of the liquid crystal display element 1 of the reflective display system is controlled to the maximum.
Is 70%, and the color filters 6R, 6G, 6B
(The transmittance of the color filter of light incident on the liquid crystal display element 1 from the front thereof and the reflection surface 14 of the light guide 11)
(The total transmittance of the light reflected by the liquid crystal with the transmittance of the color filter) T CF is 36%, the aperture ratio of the liquid crystal display element 1 may be set to about 60% or more. Thus, the reflectance R of external light when the transmittance of the liquid crystal display element 1 of the reflective display system is controlled to the maximum.
Can be about 16% or more.

【0085】さらに、前記光照射手段10は、表示装置
を使用する環境の照度に応じて前記光照射手段10から
の照明光の輝度を制御する照明輝度制御手段26を備え
ている。
Further, the light irradiation means 10 includes an illumination brightness control means 26 for controlling the brightness of the illumination light from the light irradiation means 10 according to the illuminance of the environment in which the display device is used.

【0086】この照明輝度制御手段26は、図1に示し
たように、環境照度を測定する照度検出器27と、この
照度検出器27により測定された環境照度に基づいて前
記光照射手段10が出射する照明光の輝度を制御する手
段とからなっており、前記照明光の輝度を制御する手段
は、光源輝度調整回路28と、光源点灯回路29とから
なっている。
As shown in FIG. 1, the illumination brightness control means 26 includes an illuminance detector 27 for measuring environmental illuminance, and the light illuminating means 10 based on the environmental illuminance measured by the illuminance detector 27. The means for controlling the luminance of the emitted illumination light comprises a light source luminance adjustment circuit 28 and a light source lighting circuit 29.

【0087】なお、前記照度検出器27は、液晶表示素
子1にその前方から入射する外光の照度と同じ環境照度
を測定するように、受光面を前記液晶表示素子1の前面
とほぼ平行にしてこの液晶表示素子1の近傍に配置され
ている。
The illuminance detector 27 sets the light receiving surface substantially parallel to the front surface of the liquid crystal display element 1 so as to measure the same environmental illuminance as the illuminance of the external light entering the liquid crystal display element 1 from the front. It is arranged near the leverage liquid crystal display element 1.

【0088】また、前記光源輝度調整回路28は、照度
検出器27により測定された環境照度に基づいて、前記
光照射手段10から出射させる照明光の輝度の値を、前
記液晶表示素子1の画面の輝度が環境照度に応じて予め
定められた輝度範囲となるように調整するものであり、
前記光源点灯回路29は、光源16の蛍光ランプ17
を、前記光源輝度調整回路28からの輝度値に応じた輝
度の照明光を発光させるように駆動する。
The light source luminance adjusting circuit 28 changes the luminance value of the illuminating light emitted from the light irradiating means 10 based on the environmental illuminance measured by the illuminance detector 27, Brightness is adjusted so as to be a predetermined brightness range according to the environmental illuminance,
The light source lighting circuit 29 includes the fluorescent lamp 17 of the light source 16.
Is driven to emit illumination light having a luminance corresponding to the luminance value from the light source luminance adjusting circuit 28.

【0089】この表示装置は、その使用環境の照度が、
外光を利用する反射型表示で充分な画面輝度が得られる
照度であるときは、液晶表示素子1の前方から入射する
外光を前記光照射手段10により反射(導光体11の複
数の段面12上の反射面14により反射)して前記液晶
表示素子1の前方に出射する反射表示系による反射型表
示を行ない、使用環境の照度が、前記反射表示系による
反射型表示だけでは充分な画面輝度が得られない照度で
あるときに、前記光源16を点灯させ、前記光照射手段
10から照明光を出射させて、この照明光により画面輝
度を補償する表示を行なうものである。
This display device has the illuminance of its use environment,
When the illuminance is such that a sufficient screen luminance can be obtained by the reflective display using external light, external light incident from the front of the liquid crystal display element 1 is reflected by the light irradiating means 10 (a plurality of steps of the light guide 11). A reflection type display is performed by a reflection display system that emits light in front of the liquid crystal display element 1 after being reflected by the reflection surface 14 on the surface 12, and the illuminance of the use environment is sufficient only by the reflection type display by the reflection display system. When the illuminance is such that the screen luminance cannot be obtained, the light source 16 is turned on, the illumination light is emitted from the light irradiating means 10, and a display for compensating the screen luminance is performed by the illumination light.

【0090】すなわち、この表示装置は、使用環境の照
度が、外光を利用する反射型表示で充分な画面輝度が得
られる照度であるときは、前記光照射手段10から照明
光を出射させずに、前記反射表示系による反射型表示を
行ない、前記使用環境の照度が、前記反射表示系による
反射型表示だけでは画面輝度が不足する照度であるとき
は、前記光照射手段10から照明光を出射して前記反射
型表示による画面輝度の不足分を補い、また、前記使用
環境の照度がほとんど0ルクスであるとき、つまり外光
がほとんど得られないときは、前記光照射手段10が出
射する照明光のみによる表示を行なう。
That is, when the illuminance of the use environment is such that a sufficient screen luminance can be obtained by the reflection type display using external light, the light irradiating means 10 does not emit the illuminating light. In the case where the reflective display is performed by the reflective display system and the illuminance of the use environment is such that the screen luminance is insufficient with only the reflective display by the reflective display system, the illumination light is emitted from the light irradiating unit 10. The light irradiation means 10 emits light to compensate for the lack of screen brightness due to the reflective display, and when the illuminance of the use environment is almost 0 lux, that is, when almost no external light is obtained, the light irradiation means 10 emits light. The display is performed only by the illumination light.

【0091】まず、前記表示装置の前記反射表示系によ
る外光の反射経路について説明すると、この表示装置
は、上述したように、外光が得られる環境下では、画面
の法線に対して画面の上縁側に傾いた方向から主に外光
を取り込むように画面の向きを選んで使用されるため、
外光は、主に画面の上縁側(液晶表示素子1の上縁側)
から様々な入射角で入射する。
First, the reflection path of the external light by the reflective display system of the display device will be described. As described above, this display device, when in an environment where external light can be obtained, has a screen normal to the screen normal. It is used by selecting the orientation of the screen to take in external light mainly from the direction inclined to the upper edge side of the
External light is mainly at the upper edge of the screen (the upper edge of the liquid crystal display element 1).
At various angles of incidence.

【0092】前記液晶表示素子1の前方から入射した外
光は、まず前面側偏光板9aによりその吸収軸に沿った
偏光成分の光を吸収され、この前面側偏光板9aの透過
軸に沿った直線偏光となって液晶表示素子1に入射す
る。
External light incident from the front of the liquid crystal display element 1 is first absorbed by the front-side polarizing plate 9a as a component having a polarization component along its absorption axis, and is transmitted along the transmission axis of the front-side polarizing plate 9a. The light enters the liquid crystal display element 1 as linearly polarized light.

【0093】そして、前面側偏光板9aを透過して液晶
表示素子1に入射した外光(直線偏光)は、前面側基板
2aの内面に設けられたカラーフィルタ6R,6G,6
Bによりその吸収波長帯域の波長成分の光を吸収されて
前記カラーフィルタの色に着色した着色光となり、次い
で液晶層8を透過する過程で、印加電圧により変化する
液晶分子の配向状態に応じた複屈折作用を受けて旋光
し、その光のうちの背面側偏光板9bの透過軸に沿った
偏光成分の光がこの背面側偏光板9bを透過して、画像
光となって液晶表示素子1の背面に出射する。
External light (linearly polarized light) transmitted through the front-side polarizing plate 9a and incident on the liquid crystal display element 1 is applied to the color filters 6R, 6G, 6 provided on the inner surface of the front-side substrate 2a.
B absorbs the light of the wavelength component in the absorption wavelength band to become colored light colored to the color of the color filter, and then, in the process of transmitting through the liquid crystal layer 8, according to the orientation state of the liquid crystal molecules which changes with the applied voltage. The optical element is rotated by the birefringence effect, and of the light, the light of the polarization component along the transmission axis of the rear-side polarizing plate 9b is transmitted through the rear-side polarizing plate 9b to become image light to be image light. Out to the back of

【0094】この液晶表示素子1の背面に出射した光
は、前記光学シート24と光拡散膜23とを順に透過し
て光照射手段10の光学部材20にその前面から入射す
る。なお、前記光学シート24の透過軸24pと前記液
晶表示素子1の背面側偏光板9bの透過軸とは互いにほ
ぼ平行であるため、前記背面側偏光板9bを透過して液
晶表示素子1の背面に出射した光は、そのほとんどが前
記光学シート24を透過して前記光学部材20に入射す
る。
The light emitted to the back of the liquid crystal display element 1 passes through the optical sheet 24 and the light diffusing film 23 in order and enters the optical member 20 of the light irradiation means 10 from the front. The transmission axis 24p of the optical sheet 24 and the transmission axis of the rear polarizing plate 9b of the liquid crystal display element 1 are substantially parallel to each other. Most of the light emitted through the optical sheet 24 passes through the optical sheet 24 and enters the optical member 20.

【0095】そして、この表示装置では、前記光照射手
段10を、光源16の配置側を表示装置の外光の主な取
り込み方向である画面の上縁側に向けて配置しているた
め、前記光学部材20に入射する外光は、主に光源16
の配置側から入射する。
In this display device, the light irradiating means 10 is disposed with the light source 16 disposed side facing the upper edge of the screen, which is the main direction of capturing external light of the display device. External light incident on the member 20 is mainly the light source 16.
Incident from the side where.

【0096】前記光学部材20にその前方から入射した
外光は、この光学部材20を透過してその背面から出射
し、導光体11の複数の段面12a上の反射面14で反
射される。
External light incident on the optical member 20 from the front thereof passes through the optical member 20 and exits from the rear surface thereof, and is reflected by the reflecting surfaces 14 on the plurality of step surfaces 12a of the light guide 11. .

【0097】すなわち、前記光学部材20にその前方か
ら入射する外光は、その経路を図3に破線で示したよう
に、様々な入射角で入射するが、その入射光のうち、光
学部材20の背面の各入射部21の傾斜角が大きい屈折
面21bと、隣接する入射部21の間の入出射面22に
向かう光は、前記屈折面21bと外気(導光体11と光
学部材20との間の空気層)との界面および前記入出射
面22と前記外気との界面を透過して背面に出射し、前
記導光体11の段面12a上の反射面14で反射され
る。
That is, the external light entering the optical member 20 from the front thereof enters the optical member 20 at various incident angles as shown by broken lines in FIG. The light traveling toward the entrance / exit surface 22 between the adjacent entrances 21 and the refraction surface 21b with a large inclination angle of each entrance 21 on the back surface of The light passes through the interface between the light guide 11 and the outside air and the interface between the input / output surface 22 and the outside air, exits to the back surface, and is reflected by the reflection surface 14 on the step surface 12 a of the light guide 11.

【0098】また、前記入射光のうち、前記入射部21
の傾斜角が小さい入射面21aに向かう光は、その経路
は図示しないが、この入射面21aと外気との界面で全
反射されて向きを変え、前記屈折面21bまたは入出射
面22から背面に出射して、前記導光体11の段面12
a上の反射面14で反射される。
Further, of the incident light, the incident portion 21
The light traveling toward the incident surface 21a having a small inclination angle is totally reflected at the interface between the incident surface 21a and the outside air, and its direction is changed, and the light is directed from the refraction surface 21b or the entrance / exit surface 22 to the back surface. The light is emitted and the step surface 12 of the light guide 11 is emitted.
The light is reflected by the reflection surface 14 on the line a.

【0099】なお、前記導光体11は、その前面を階段
形状面12に形成し、その複数の段面12a上にその全
面にわたって反射膜13を設けてその表面を反射面14
としたものであるため、この導光体11は、前面を平坦
な反射面とした通常の反射板と同等の反射特性をもって
おり、したがって、前記光学部材20の背面に出射した
光のほとんどを無駄なく反射させることができる。
The light guide 11 has a front surface formed on a stepped surface 12, a reflective film 13 is provided on the plurality of step surfaces 12 a over the entire surface, and the surface is formed on the reflective surface 14.
Therefore, the light guide 11 has the same reflection characteristic as that of a normal reflector having a flat reflection surface on the front surface. Therefore, most of the light emitted to the rear surface of the optical member 20 is wasted. It can be reflected without.

【0100】そして、前記導光体11の各段面12a上
の反射面14で反射された反射光は、前記光学部材20
にその背面から取り込まれ、この導光体20を透過して
その前面から出射する。
The light reflected on the reflecting surface 14 on each step 12a of the light guide 11 is reflected by the optical member 20.
The light is taken in from the rear surface, passes through the light guide 20, and exits from the front surface.

【0101】このとき、前記導光体11の段面12aと
前記光学部材20の各入射部21の入射面21aとのな
す角度が大きいため、導光体11の段面12a上の反射
面14で反射された反射光は、そのほとんどが光学部材
20の各入射部21の屈折面21bおよび入出射面22
から取り込まれる。
At this time, since the angle between the step surface 12a of the light guide 11 and the incident surface 21a of each of the light incident portions 21 of the optical member 20 is large, the reflecting surface 14 on the step surface 12a of the light guide 11 is large. Most of the reflected light reflected by the refracting surface 21b and the input / output surface 22 of each of the incident portions 21 of the optical member 20
Taken from.

【0102】そして、前記屈折面21bから取り込まれ
た光と、前記入出射面22から取り込まれた光のうちの
直接光学部材20の前面に向かう光は、その向きのまま
光学部材20を透過してその前面から出射し、前記屈折
面21bから取り込まれた光のうち、反対側の入射面2
1aに向かう光は、この入射面21aと外気との界面で
全反射されて向きを変え、前記屈折面21bおよび入出
射面22から直接光学部材20の前面に向かう光の方向
に近い方向に向きを変えて光学部材20の前面から出射
する。
Then, of the light taken in from the refracting surface 21b and the light taken in from the entrance / exit surface 22 and directing toward the front surface of the optical member 20, the light passes through the optical member 20 in the same direction. Of the light emitted from the front surface and taken in from the refraction surface 21b,
The light traveling toward 1a is totally reflected at the interface between the incident surface 21a and the outside air and changes its direction, and is directed in a direction close to the direction of the light traveling directly from the refraction surface 21b and the entrance / exit surface 22 toward the front surface of the optical member 20. And the light is emitted from the front surface of the optical member 20.

【0103】そのため、前記光照射手段10の前面(光
学部材20の前面)に出射する外光の反射光は、液晶表
示素子1の前方から様々な入射角で入射した外光が集光
された高輝度の光であり、したがって、この外光の反射
光は、正面方向に出射する光の輝度が高い輝度分布の光
である。
Therefore, as the reflected light of the external light emitted to the front surface of the light irradiating means 10 (the front surface of the optical member 20), the external light incident from the front of the liquid crystal display element 1 at various incident angles is collected. The reflected light of the external light is light of a luminance distribution in which the luminance of light emitted in the front direction is high.

【0104】すなわち、前記光学部材20の前面に出射
する外光の反射光は、前記入射部21から入射して集光
された正面方向の輝度が高い輝度分布の光に、前記入射
部21の間の入出射面22から入射して前面方向に透過
した光が重畳した、より正面方向の輝度が高い輝度分布
の光である。
That is, the reflected light of the external light emitted to the front surface of the optical member 20 is converted into the light having a high luminance in the front direction, which is incident and condensed from the incident portion 21, and is reflected by the incident portion 21. The light having a higher luminance in the front direction is a light having a higher luminance distribution in which the light incident from the entrance / exit surface 22 between the light beams and transmitted in the front direction is superimposed.

【0105】前記光照射手段10の前面から出射した前
記反射光は、光拡散膜23を透過して拡散され、その前
面の光学シート24を透過して、液晶表示素子1にその
背面から入射する。なお、図3では、図を簡略化するた
め、前記光拡散膜23を透過した反射光の拡散状態を省
略している。
The reflected light emitted from the front surface of the light irradiating means 10 is transmitted through the light diffusion film 23 and diffused, passes through the optical sheet 24 on the front surface, and enters the liquid crystal display element 1 from the rear surface. . In FIG. 3, the state of diffusion of the reflected light transmitted through the light diffusion film 23 is omitted for simplification of the drawing.

【0106】このときも、前記光学シート24の透過軸
24pと前記液晶表示素子1の背面側偏光板9bの透過
軸とは互いにほぼ平行であるため、前記光学シート24
を透過した反射光のほとんどが前記背面側偏光板9bを
透過して液晶表示素子1にその背面から入射する。
At this time, the transmission axis 24p of the optical sheet 24 and the transmission axis of the rear polarizing plate 9b of the liquid crystal display element 1 are substantially parallel to each other.
Most of the reflected light transmitted through the rear-side polarizing plate 9b passes through the rear-side polarizing plate 9b and enters the liquid crystal display element 1 from the rear side.

【0107】そして、前記液晶表示素子1にその背面か
ら入射した前記反射光は、液晶層8と前記カラーフィル
タ6R,6G,6Bとを順に透過し、さらに前面側偏光
板9aを透過して液晶表示素子1の前面から出射する。
The reflected light incident on the liquid crystal display element 1 from the back thereof passes through the liquid crystal layer 8 and the color filters 6R, 6G, 6B in that order, and further passes through the front polarizing plate 9a, and then the liquid crystal. Light is emitted from the front surface of the display element 1.

【0108】次に、前記光照射手段10から照明光を出
射して画面輝度を補償する画面輝度補償表示系による前
記光照射手段10からの照明光の出射経路について説明
すると、前記光照射手段10の導光体11は、前記光源
16からの照明光を前記入射端面11aから取り込み、
その光を前記階段形状面12の複数の段差面(出射面)
12bから出射するとともに、前方から前記階段形状面
12の複数の段面12aに入射する光を、これらの段面
12a上の反射面(反射膜13の表面)で前方に反射す
るものであり、前記入射端面11aから取り込まれた照
明光は、図3に実線で示したような経路で複数の段差面
12bから出射する。
Next, an emission path of the illumination light from the light irradiating means 10 by a screen luminance compensation display system for compensating the screen luminance by emitting the illumination light from the light irradiating means 10 will be described. The light guide 11 takes in the illumination light from the light source 16 from the incident end face 11a,
The light is transmitted to a plurality of step surfaces (outgoing surfaces) of the step-shaped surface 12.
12b, the light incident on the plurality of step surfaces 12a of the stepped surface 12 from the front is reflected forward by the reflection surface (the surface of the reflection film 13) on these step surfaces 12a. The illumination light taken in from the incident end face 11a is emitted from the plurality of step faces 12b along a path shown by a solid line in FIG.

【0109】すなわち、前記導光体11にその入射端面
11aから取り込まれた照明光は、この導光体11内を
その長さ方向に向かって進み、そのうち、前記階段形状
面12の複数の段差面12bのいずれかに直接向かう光
は、その段差面12bから出射する。
That is, the illuminating light taken into the light guide 11 from its incident end face 11a travels in the light guide 11 in the length direction thereof, and includes a plurality of steps of the step-shaped surface 12. Light directed directly to one of the surfaces 12b is emitted from the step surface 12b.

【0110】また、前記段差面12bに直接向かう光以
外の光、つまり、前記階段形状面12の複数の段面12
aに向かって進む光や、導光体11の背面に向かって進
む光は、前記各段面12a上の反射膜13の裏面での反
射や、導光体11の背面と外気(空気)との界面での全
反射により導光体11内をその長さ方向に導かれながら
向きを変え、前記複数の段差面12bのいずれかに入射
して、その段差面12bから出射する。
Light other than the light directly traveling to the step surface 12b, that is, a plurality of step surfaces 12
The light traveling toward the light guide 11 and the light traveling toward the back of the light guide 11 are reflected on the back surface of the reflection film 13 on each of the stepped surfaces 12a, and are reflected between the back of the light guide 11 and the outside air (air). The light is guided inside the light guide 11 in the length direction by total reflection at the interface, and changes its direction. The light is incident on any of the plurality of step surfaces 12b and is emitted from the step surface 12b.

【0111】なお、前記導光体11内をその背面に向か
って進む光のなかには、導光体11の背面と外気との界
面に対して全反射臨界角より小さい(垂直に近い)入射
角で入射する光もあり、その光は前記界面を透過して導
光体11の背面に漏れるが、その漏れ光は、導光体11
の背後に配置された反射板19により反射されて前記導
光体11内にその背面から入射し、前記各段面12a上
の反射膜13の裏面での反射および導光体11の背面と
外気との界面での全反射により向きを変え、前記複数の
段差面12bのいずれかから出射するため、前記導光体
11にその入射端面11aから取り込まれた照明光のほ
とんどが、無駄なく前記複数の段差面12bから出射す
る。
The light traveling inside the light guide 11 toward the rear surface includes an incident angle smaller than the total reflection critical angle (closer to the vertical) with respect to the interface between the rear surface of the light guide 11 and the outside air. Some of the light is incident, and the light passes through the interface and leaks to the back of the light guide 11.
The light is reflected by the reflector 19 disposed behind the light guide 11 and enters the light guide 11 from the back thereof, and is reflected on the back of the reflective film 13 on each of the stepped surfaces 12a and the back of the light guide 11 and the outside air. The direction is changed by total reflection at the interface with the light guide 11 and the light is emitted from any one of the plurality of step surfaces 12b. Out of the step surface 12b.

【0112】また、前記導光体11の背面は、上述した
ように、縦長プリズム形状面15aを導光体11の幅方
向に連続させて微小ピッチで互いに平行に形成した形状
の光拡散面15となっているため、この導光体11内を
導かれる光がその背面と外気との界面で全反射される
際、あるいは導光体11の背面に漏れた光が反射板19
により反射されて再び導光体11内にその背面から入射
する際に拡散され、導光体11の幅方向における輝度分
布がほぼ均一な光となって前記複数の段差面12bから
出射する。
As described above, the back surface of the light guide 11 has a light diffusion surface 15a having a vertically elongated prism-shaped surface 15a continuous with the width direction of the light guide 11 and formed parallel to each other at a fine pitch. When light guided inside the light guide 11 is totally reflected at the interface between the back surface and the outside air, or light leaking to the back surface of the light guide 11 is reflected by the reflection plate 19.
The light is diffused when reentering the light guide 11 from its rear surface, and becomes light with a substantially uniform luminance distribution in the width direction of the light guide 11, and is emitted from the plurality of step surfaces 12b.

【0113】そして、前記導光体11の各段差面12b
から出射した照明光は、前記導光体11の前面側に配置
された光学部材20の背面に形成された複数の入射部2
1に、その一側面の入射面21aから入射する。
Then, each step surface 12b of the light guide 11
Illumination light emitted from the plurality of incident portions 2 formed on the rear surface of the optical member 20 disposed on the front side of the light guide 11
1 is incident from one side of the incident surface 21a.

【0114】このとき、前記導光体11の各段差面12
bは、そのそれぞれが前記光学部材の20の少なくとも
1つの入射部21に必ず対向しているため、前記導光体
11の各段差面12bから出射した光のほとんどが、無
駄なく光学部材20のいずれかの入射部21に入射す
る。
At this time, each step surface 12 of the light guide 11
b, each of them always faces at least one incident portion 21 of the optical member 20, so that most of the light emitted from each stepped surface 12 b of the light guide 11 can be used without waste. The light enters one of the incident portions 21.

【0115】なお、前記導光体11の複数の段差面12
bからの出射光のなかには、図3に示したように、次の
段面12aに向かって出射する光もあるが、その光は、
前記次の段面12a上の反射面14で反射されて前記光
学部材20の入射部21に入射する。
The light guide 11 has a plurality of step surfaces 12.
As shown in FIG. 3, some of the light beams emitted from the light source b may be emitted toward the next step surface 12a.
The light is reflected by the reflection surface 14 on the next step surface 12a and is incident on the incident portion 21 of the optical member 20.

【0116】そして、前記導光体11の各段差面12b
から出射して前記光学部材20の各入射部21に入射し
た光は、これらの入射部21の入射面21aから前記入
射部21内に取り込まれ、その反対側の屈折面21bと
外気(導光体11と光学部材20との間の空気層)との
界面で全反射されて光学部材20の前面方向に向かって
屈折し、この光学部材20を透過してその前面から出射
する。
Then, each step surface 12b of the light guide 11
The light emitted from the optical member 20 and incident on the respective incident portions 21 of the optical member 20 is taken into the incident portions 21 from the incident surfaces 21a of the incident portions 21, and the refraction surface 21b on the opposite side is exposed to outside air (light guide). The light is totally reflected at the interface between the body 11 and the air layer between the optical member 20), refracted toward the front surface of the optical member 20, transmitted through the optical member 20, and emitted from the front surface.

【0117】この光学部材20の前面に出射する照明光
は、前記各入射部21に前記入射面21aから入射し、
前記屈折面21bにより屈折されて所定の方向に集光し
た、所定方向の輝度が高い輝度分布の光である。
The illumination light emitted to the front surface of the optical member 20 enters each of the incident portions 21 from the incident surface 21a.
The light is refracted by the refraction surface 21b and condensed in a predetermined direction, and has a high luminance distribution in a predetermined direction.

【0118】この場合、この実施例では、前記入射部2
1の前記屈折面21bの傾斜角を、この屈折面21bで
屈折された光の向きが、正面方向(光学部材前面の法線
の近傍の方向)になるように設定しており、したがっ
て、光学部材20の前面に出射する照明光は、この導光
体20の正面方向の輝度が高い指向性をもった分布の光
である。
In this case, in this embodiment, the incident portion 2
1 is set such that the direction of the light refracted by the refraction surface 21b is in the front direction (direction near the normal to the front surface of the optical member). The illumination light emitted to the front surface of the member 20 is a light having a directivity distribution with high luminance in the front direction of the light guide 20.

【0119】なお、この光学部材20の前面に出射する
照明光の出射方向は、前記入射部21の屈折面21bの
傾斜角に応じた方向であり、前記屈折面21bの傾斜角
が光学部材前面の法線に対して20〜50°の範囲であ
るときに、より正面方向に近くなる。
The direction of emission of the illuminating light emitted to the front surface of the optical member 20 is a direction corresponding to the inclination angle of the refraction surface 21b of the incident part 21, and the inclination angle of the refraction surface 21b is adjusted to the front surface of the optical member. Is closer to the front when the angle is within a range of 20 to 50 ° with respect to the normal line.

【0120】前記光学部材20の前方に出射した光、つ
まり光照射手段10からの出射光は、光拡散膜23を透
過して拡散され、その前面の光学シート24を透過し
て、液晶表示素子1にその背面から入射する。なお、図
3では、図を簡略化するため、前記光拡散膜23を透過
した照明光の拡散状態を省略している。
The light emitted in front of the optical member 20, that is, the light emitted from the light irradiating means 10, is transmitted through the light diffusion film 23 and diffused, and is transmitted through the optical sheet 24 on the front surface thereof. 1 is incident from the back. In FIG. 3, the diffusion state of the illumination light transmitted through the light diffusion film 23 is omitted for simplification of the drawing.

【0121】この場合、前記光照射手段10からの出射
光は、種々の方向の偏光成分の光を含む光であり、前記
光学シート24は、図5に示したように、前記反射軸2
4sに沿ったS偏光成分の入射光sを反射し、前記透過
軸24pに沿ったP偏光成分の入射光pを透過させる特
性を有しているため、光照射手段10から出射し、前記
光拡散膜23により拡散されて前記光学シート24に入
射した光のうち、この光学シート24の透過軸24pに
沿った偏光成分の光が、前記光学シート24を透過して
液晶表示素子1に入射し、前記光学シート24の反射軸
24sに沿った偏光成分の光は、この光学シート24で
反射される。
In this case, the light emitted from the light irradiating means 10 is light containing light of polarization components in various directions, and the optical sheet 24 is, as shown in FIG.
It has a characteristic of reflecting the incident light s of the S-polarized component along the transmission axis 24p and transmitting the incident light p of the P-polarized component along the transmission axis 24p. Of the light that is diffused by the diffusion film 23 and enters the optical sheet 24, light of a polarization component along the transmission axis 24p of the optical sheet 24 passes through the optical sheet 24 and enters the liquid crystal display element 1. The light of the polarization component along the reflection axis 24s of the optical sheet 24 is reflected by the optical sheet 24.

【0122】そして、前記光学シート24で反射された
光は、その経路は図示しないが、前記光照射手段10の
光学部材20を透過して導光体11の各段面12a上の
反射面14で反射され、ある程度偏光方向を変えて再び
前記光学部材20を透過して前記光学シート24に入射
し、その光のうち、前記光学シート24の透過軸24p
に沿った偏光成分の光がこの光学シート24を透過して
液晶表示素子1に入射し、前記光学シート24の反射軸
24sに沿った偏光成分の光がこの光学シート24で再
び反射される。
Although the path of the light reflected by the optical sheet 24 is not shown, the light passes through the optical member 20 of the light irradiating means 10 and passes through the reflecting surface 14 on each step surface 12a of the light guide 11. The light is reflected by the optical member 20 and changes its polarization direction to some extent, passes through the optical member 20 again, enters the optical sheet 24, and of the light, the transmission axis 24p of the optical sheet 24
Is transmitted through the optical sheet 24 and is incident on the liquid crystal display element 1, and the light having a polarization component along the reflection axis 24 s of the optical sheet 24 is reflected by the optical sheet 24 again.

【0123】以下はその繰り返しであり、したがって、
前記光照射手段10からの照明光のうち、前記光学シー
ト24の反射軸24sに沿った偏光成分の光は、前記光
学シート24での反射と前記光照射手段10での反射
(導光体11の各段面12a上の反射面14での反射)
の繰り返しにより偏光方向を変え、いずれは前記光学シ
ート24の透過軸24pに沿った偏光成分の光となって
前記光学シート24を透過して表示素子に入射する。こ
のため、前記光照射手段10からの照明光のほとんど
を、無駄なく液晶表示素子1に入射させることができ
る。
The following is the repetition, and
Of the illumination light from the light irradiating means 10, the light of the polarization component along the reflection axis 24 s of the optical sheet 24 is reflected by the optical sheet 24 and reflected by the light irradiating means 10 (the light guide 11). Reflection on the reflection surface 14 on each step surface 12a)
The polarization direction is changed by repetition of the above, and eventually, the light becomes a polarized component along the transmission axis 24p of the optical sheet 24, passes through the optical sheet 24, and enters the display element. For this reason, most of the illumination light from the light irradiation means 10 can be made incident on the liquid crystal display element 1 without waste.

【0124】なお、前記光学シート24で反射されて前
記光学部材20にその前面から入射した光のうち、光学
部材20の背面の各入射部21の傾斜角が大きい屈折面
21bと、隣接する入射部21の間の入出射面22に向
かう光は、前記屈折面21と外気との界面および前記入
出射面22と外気との界面を透過して背面に出射する。
また、前記入射部21の傾斜角が小さい入射面21aに
向かう光は、この入射面21aと外気との界面で全反射
されて向きを変え、前記屈折面21bまたは入出射面2
2から背面に出射する。
In the light reflected from the optical sheet 24 and incident on the optical member 20 from the front surface, the refracting surface 21b of the rear surface of the optical member 20 where the incident angle 21 is large and the adjacent incident surface 21b Light traveling toward the entrance / exit surface 22 between the portions 21 passes through the interface between the refraction surface 21 and the outside air and the interface between the entrance / exit surface 22 and the outside air and exits to the back.
Further, the light traveling toward the incident surface 21a having a small inclination angle of the incident portion 21 is totally reflected at the interface between the incident surface 21a and the outside air and changes its direction.
The light exits from 2 to the back.

【0125】また、前記光学部材20の背面に出射して
前記導光体11の各段面12a上の反射面14で反射さ
れた光は、前記光学部材20にその背面から入射する
が、前記導光体11の段面12aと前記光学部材20の
各入射部21の入射面21aとのなす角度が大きいた
め、前記導光体11の各段面12a上の反射面14で反
射された光は、そのほとんどが光学部材20の各入射部
21の屈折面21bおよび入出射面22から取り込まれ
る。
The light emitted to the back surface of the optical member 20 and reflected by the reflection surface 14 on each step surface 12a of the light guide 11 enters the optical member 20 from the back surface. Since the angle between the step surface 12a of the light guide 11 and the incident surface 21a of each of the light incident portions 21 of the optical member 20 is large, the light reflected by the reflection surface 14 on each step 12a of the light guide 11 Are mostly taken in from the refraction surface 21b and the entrance / exit surface 22 of each entrance 21 of the optical member 20.

【0126】そして、前記屈折面21bから取り込まれ
た光と、前記入出射面22から取り込まれた光のうち、
直接光学部材20の前面に向かう光は、その向きのまま
光学部材20を透過してその前面から出射し、前記屈折
面21bから取り込まれた光のうち、反対側の入射面2
1aに向かう光は、この入射面21aと外気との界面で
全反射されて向きを変え、前記屈折面21bおよび入出
射面22から直接光学部材20の前面に向かう光の方向
に近い方向に向きを変えて、光学部材20の前面から出
射する。
Then, of the light taken in from the refraction surface 21b and the light taken in from the entrance / exit surface 22,
The light that directly goes to the front surface of the optical member 20 passes through the optical member 20 in the same direction and exits from the front surface, and of the light taken in from the refraction surface 21b, the opposite incident surface 2
The light traveling toward 1a is totally reflected at the interface between the incident surface 21a and the outside air and changes its direction. Is emitted from the front surface of the optical member 20.

【0127】そのため、前記光学シート24で反射さ
れ、前記導光体11の各段面12a上の反射面14で反
射されて前記光学部材20の前面に出射する光も、正面
方向に出射する光の輝度が高い輝度分布の光である。
Therefore, the light reflected by the optical sheet 24, reflected by the reflection surface 14 on each step surface 12a of the light guide 11, and emitted to the front of the optical member 20 is also emitted to the front. Is light with a high luminance distribution.

【0128】また、前記光照射手段10の前面(光学部
材20の前面)から出射し、光拡散膜23と光学シート
24を順に透過して液晶表示素子1にその背面から入射
する照明光は、前記光学シート24の透過軸24pに沿
った直線偏光であり、その光が液晶表示素子1にその背
面から入射するが、前記光学シート24の透過軸24p
と前記液晶表示素子1の背面側偏光板9bの透過軸とは
互いにほぼ平行であるため、前記光学シート24を透過
した照明光のほとんどが前記背面側偏光板9bを透過し
て液晶表示素子1に入射する。
The illumination light emitted from the front surface of the light irradiating means 10 (the front surface of the optical member 20), sequentially transmitted through the light diffusion film 23 and the optical sheet 24, and incident on the liquid crystal display element 1 from the rear surface is The light is linearly polarized light along the transmission axis 24p of the optical sheet 24, and the light is incident on the liquid crystal display element 1 from the back side.
And the transmission axis of the rear polarizer 9b of the liquid crystal display element 1 is substantially parallel to each other, so that most of the illumination light transmitted through the optical sheet 24 transmits through the rear polarizer 9b and Incident on.

【0129】そして、前記背面側偏光板9bを透過して
液晶表示素子1に入射した照明光(直線偏光)は、液晶
層8を透過する過程で、この液晶表示素子1の両基板2
a,2bの内面に形成された電極4,5間に印加される
電圧により変化する液晶分子の配向状態に応じた複屈折
作用を受けて旋光するとともに、前面側基板2aの内面
に設けられたカラーフィルタ6R,6G,6Bによりそ
の吸収波長帯域の波長成分の光を吸収されて前記カラー
フィルタ6R,6G,6Bの色に着色した着色光とな
り、その光のうちの前面側偏光板9aの透過軸に沿った
偏光成分の光がこの前面側偏光板9aを透過して、画像
光となって液晶表示素子1の前面に出射する。
The illumination light (linearly polarized light) that has passed through the rear-side polarizing plate 9b and entered the liquid crystal display element 1 passes through the liquid crystal layer 8 in the process of passing through the two substrates 2 of the liquid crystal display element 1.
a and 2b are rotated on the basis of the birefringence effect according to the orientation state of the liquid crystal molecules which change according to the voltage applied between the electrodes 4 and 5 formed on the inner surface of the front substrate 2a, and are provided on the inner surface of the front substrate 2a. The color filters 6R, 6G, and 6B absorb the light of the wavelength components in the absorption wavelength band and become colored light colored by the color filters 6R, 6G, and 6B, of which light is transmitted through the front-side polarizing plate 9a. Light having a polarization component along the axis passes through the front-side polarizing plate 9a, and is emitted as image light to the front surface of the liquid crystal display element 1.

【0130】上記画面輝度補償表示系は、上述したよう
に、表示装置の使用環境の照度が、前記反射表示系によ
る反射型表示だけでは充分な画面輝度が得られない照度
であるときに利用されるものであり、外光が存在する環
境であるが前記反射表示系による反射型表示だけでは画
面輝度が不足する照度の環境において前記光照射手段1
0から照明光を出射させると、液晶表示素子1の前方か
ら入射して前記光照射手段10により反射された外光の
反射光に、前記光照射手段10から出射して前記液晶表
示素子1にその背面側から入射した照明光が重畳した輝
度の光が前記液晶表示素子1の前方に出射する。
As described above, the screen brightness compensation display system is used when the illuminance of the environment in which the display device is used is such that sufficient screen brightness cannot be obtained only by the reflection type display using the reflection display system. The light irradiating means 1 in an environment where external light is present, but in an environment of illuminance where screen brightness is insufficient with only the reflective display by the reflective display system.
When the illumination light is emitted from 0, the reflected light of the external light which enters from the front of the liquid crystal display element 1 and is reflected by the light irradiating means 10 is emitted from the light irradiating means 10 to the liquid crystal display element 1. Light having a luminance on which the illumination light incident from the rear side is superimposed is emitted to the front of the liquid crystal display element 1.

【0131】また、前記使用環境の照度がほとんど0ル
クスであるとき、つまり外光がほとんど得られないとき
は、前記反射表示系による反射光はほとんど得られない
が、その環境において前記光照射手段10から照明光を
出射させると、前記光照射手段10から出射して前記液
晶表示素子1にその背面側から入射した照明光が前記液
晶表示素子1の前方に出射する。
When the illuminance of the use environment is almost 0 lux, that is, when the external light is hardly obtained, the light reflected by the reflective display system is hardly obtained. When the illuminating light is emitted from the light emitting device 10, the illuminating light emitted from the light irradiating means 10 and incident on the liquid crystal display element 1 from the back side is emitted forward of the liquid crystal display element 1.

【0132】そのため、この表示装置によれば、前記反
射表示系のみによる表示では充分な画面輝度が得られな
い照度の環境下でも、その画面輝度の不足分を前記光照
射手段10から照明光を出射させることにより補い、低
照度から高照度の広い照度範囲の使用環境において、そ
の環境照度に対して好適な画面輝度を得ることができ
る。
Therefore, according to this display device, even under an illuminance environment where a sufficient screen luminance cannot be obtained by the display using only the reflection display system, the deficiency of the screen luminance is reduced by the illumination light from the light irradiation means 10. By emitting light, it is possible to obtain a screen luminance suitable for the environmental illuminance in a usage environment in a wide illuminance range from low illuminance to high illuminance.

【0133】そして、この表示装置は、前記使用環境の
照度が、外光を利用する反射型表示で充分な画面輝度が
得られる照度であるときは、前記光照射手段10から照
明光を出射させずに、前記反射表示系による反射型表示
を行なうものであるため、そのときの前記光照射手段1
0の消費電力は0である。
When the illuminance of the use environment is such that a sufficient screen luminance can be obtained by the reflective display using external light, the light irradiating means 10 emits the illuminating light. However, since the reflective display is performed by the reflective display system, the light irradiating means 1 at that time is used.
The power consumption of 0 is 0.

【0134】しかも、この表示装置においては、上述し
たように、前記反射表示系の液晶表示素子1の透過率を
極大に制御にしたときの外光の反射率を約16%以上に
設定しているため、外光を効率良く利用することができ
る。
Further, in this display device, as described above, the reflectance of the external light when the transmittance of the liquid crystal display element 1 of the reflective display system is controlled to the maximum is set to about 16% or more. Therefore, external light can be used efficiently.

【0135】そのため、環境照度がある程度以上であれ
ば、前記光照射手段10から照明光を出射させること無
く、外光の反射光だけで、環境照度に対して好適な画面
輝度を得ることができるため、前記光照射手段10から
照明光を出射させるのは、照度がある程度以下の限られ
た照度範囲の使用環境だけで良く、また、外光の反射光
による画面輝度の不足分を前記光照射手段10からの照
明光により補う場合でも、前記光照射手段10から出射
させる照明光の輝度は比較的低くて良いから、前記光照
射手段10の消費電力が少なくてすむ。
For this reason, if the ambient illuminance is a certain level or more, it is possible to obtain a screen brightness suitable for the ambient illuminance only by the reflected light of the external light without emitting the illumination light from the light irradiation means 10. Therefore, it is sufficient that the illumination light is emitted from the light irradiating means 10 only in a usage environment in a limited illuminance range where the illuminance is less than a certain level. Even in the case where the illumination light from the means 10 is used to compensate, the luminance of the illumination light emitted from the light irradiation means 10 may be relatively low, so that the power consumption of the light irradiation means 10 may be small.

【0136】上記表示装置の画面輝度について説明する
と、この表示装置の光照射手段10から照明光を出射さ
せたときの画面輝度は、環境照度をI(ルクス、以下lx
と記す)、前記光照射手段10が出射する照明光の輝度
をB(ニット、以下nit と記す)、カラーフィルタ6
R,6G,6Bを備えた前記液晶表示素子1の一方向へ
の透過率をT(%)、前記反射表示系の反射率をR
(%)、画面輝度をL(ニット、以下nit と記す)とし
たとき、次の(2)式により求められる。
The screen brightness of the display device when the illumination light is emitted from the light irradiating means 10 of the display device is as follows.
), The brightness of the illuminating light emitted by the light irradiating means 10 is B (nit, hereinafter referred to as nit), and the color filter 6
The transmittance in one direction of the liquid crystal display element 1 including R, 6G, and 6B is T (%), and the reflectance of the reflective display system is R (%).
(%), And the screen brightness is L (nit, hereinafter referred to as nit), and is obtained by the following equation (2).

【0137】 L=I×R/400+B×T/100 …(2) の関係式により求められる。L = I × R / 400 + B × T / 100 It is obtained by the following relational expression.

【0138】したがって、前記反射表示系だけによる反
射型表示を行なうとき、つまり前記光照射手段10から
照明光を出射させないとき(光照射手段10からの照明
光の輝度BがB=0nit のとき)の画面輝度Lは、 L=I×R/400 となる。
Therefore, when performing the reflection type display only by the reflection display system, that is, when the illumination light is not emitted from the light irradiation means 10 (when the luminance B of the illumination light from the light irradiation means 10 is B = 0 nit) Is L = I × R / 400.

【0139】そして、この実施例では、前記反射表示系
の液晶表示素子1の透過率を極大に制御にしたときの外
光の反射率Rを約16%以上に設定しているため、前記
反射表示系だけによる反射型表示を行なうときの画面輝
度Lは、例えば環境照度Iが30000lxであるとき
で、1200lx(L=30000×16/400=12
00)、環境照度Iが10000lxであるときで、40
0lx(L=10000×16/400=400)以上で
ある。
In this embodiment, the reflectance R of external light when the transmittance of the liquid crystal display element 1 of the reflective display system is controlled to the maximum is set to about 16% or more. The screen luminance L when performing the reflective display only by the display system is, for example, 1200 lx (L = 30000 × 16/400 = 12 when the environmental illuminance I is 30000 lx).
00), when the environmental illuminance I is 10,000 lx,
0 lx (L = 10000 × 16/400 = 400) or more.

【0140】一方、環境照度に応じた好適な画面輝度
は、一般に、10000lxの環境照度で約500nit 以
上、30000lxの環境照度で約1200nit 以上とさ
れている。
On the other hand, a suitable screen luminance according to the environmental illuminance is generally about 500 nit or more at an environmental illuminance of 10000 lx, and about 1200 nit or more at an environmental illuminance of 30000 lx.

【0141】ということは、上記表示装置は、3000
lx未満の環境照度では、前記反射表示系による外光を利
用する反射型表示だけでは好適な画面輝度(例えば10
000lxの環境照度で約500nit 以上)を得ることが
できないが、30000lx以上の環境照度では、前記反
射表示系による反射型表示だけで好適な画面輝度(30
000lxの環境照度で1200nit 以上)を得ることが
できるということである。
This means that the display device is 3000
At an ambient illuminance of less than lx, a suitable screen luminance (for example, 10
Although it is not possible to obtain about 500 nits or more with an environmental illuminance of 000 lx, at an environmental illuminance of 30000 lx or more, a suitable screen luminance (30 liters) is obtained only by the reflective display using the reflective display system.
2,000 lx of ambient illuminance can be obtained.

【0142】したがって、上記表示装置は、使用環境の
照度が30000lx以上であれば、前記光照射手段10
から照明光を出射させること無く、環境照度に対して好
適な画面輝度で表示を行なうことができる。
Therefore, when the illuminance of the use environment is 30,000 lx or more, the display device can
It is possible to perform display at a screen luminance suitable for environmental illuminance without emitting illumination light from the.

【0143】図6は、北海道の札幌市と、福岡県の福岡
市と、沖縄県の那覇市の3都市における、晴天、曇天、
雨天等の全ての天候日を含む屋外の日中(9時〜17
時)の各時間の年間平均照度を示している。なお、この
年間平均照度は、1996年度の気象データに基づくも
のである。
FIG. 6 is a graph showing fine weather and cloudy weather in three cities of Sapporo, Hokkaido, Fukuoka, Fukuoka, and Naha, Okinawa.
Outdoor daytime (9: 00-17: 00) including all weather days such as rainy weather
The hourly average illuminance at each hour is shown. The annual average illuminance is based on the 1996 meteorological data.

【0144】図6のように、全ての天候日を含む屋外の
年間平均照度は、札幌市では、約9時から約15時10
分までの時間帯おいて30000lx以上、福岡市では、
約9時20分から約16時20分までの時間帯において
30000lx以上であり、那覇市では、約9時10分か
ら約16時40分までの時間帯において30000lx以
上である。
As shown in FIG. 6, the average annual illuminance of the outdoors including all weather days is about 9 to 15:10 in Sapporo.
In Fukuoka City, more than 30,000 lx
In the time zone from about 9:20 to about 16:20, it is more than 30,000 lx. In Naha city, it is more than 30,000 lx in the time zone from about 9:10 to about 16:40.

【0145】したがって、上記表示装置を屋外で使用す
るときは、年間を通じて、概ね、札幌市では約9時から
約15時10分、福岡市では約9時20分から約16時
20分、那覇市では約9時10分から約16時40分の
間の時間帯にわたり、前記光照射手段10から照明光を
出射させること無く、環境照度に対して好適な画面輝度
で表示を行なうことができる。
Therefore, when the display device is used outdoors, it is generally from about 9:00 to about 15:10 in Sapporo, from about 9:20 to about 16:20 in Fukuoka, Naha, throughout the year. Thus, display can be performed at a screen luminance suitable for environmental illuminance without emitting illumination light from the light irradiating means 10 over a time period from about 9:10 to about 16:40.

【0146】また、図7〜図10は、札幌市と福岡市と
那覇市の3都市における、1月、4月、7月、10月の
各月の晴天日の屋外の日中(9時〜17時)の各時間の
月間平均照度を示している。なお、各図の月間平均照度
は、1996年度の気象データに基づくものである。
FIGS. 7 to 10 show outdoor daylight hours (9:00 o'clock) in three cities of Sapporo, Fukuoka and Naha in January, April, July and October. 17:00 to 17:00) indicates the monthly average illuminance at each time. The monthly average illuminance in each figure is based on the 1996 meteorological data.

【0147】図7のように、1月の晴天日の屋外の月間
平均照度は、札幌市では、約9時から約15時20分ま
での時間帯において30000lx以上、福岡市では、約
9時30分から約16時20分までの時間帯において3
0000lx以上、那覇市では、約9時20分から約17
時までの時間帯において30000lx以上である。
As shown in FIG. 7, the average monthly illuminance outdoors on a sunny day in January is more than 30,000 lx in the time zone from about 9:00 to about 15:20 in Sapporo, and about 9:00 in Fukuoka. 3 in the time zone from 30 minutes to about 16:20
More than 0000lx, in Naha city from about 9:20 to about 17
It is more than 30,000 lx in the time zone up to the hour.

【0148】また、図8および図9のように、4月およ
び7月の晴天日の屋外の月間平均照度は、3都市のいず
れでも、9時前から17時過ぎまでの時間帯において3
0000lx以上である。
As shown in FIGS. 8 and 9, the average monthly illuminance outdoors on sunny days in April and July is 3 in the time period from 9 o'clock to 17 o'clock in any of the three cities.
0000lx or more.

【0149】また、図10のように、10月の晴天日の
屋外の月間平均照度は、札幌市では、9時前から約15
時50分までの時間帯において30000lx以上、福岡
市では、9時前から約17時までの時間帯において30
000lx以上、那覇市では、9時前から17時過ぎまで
の時間帯において30000lx以上である。
As shown in FIG. 10, the average monthly illuminance outdoors on a sunny day in October is about 15
30000lx or more in the time zone until 10:00, and in Fukuoka City, 30 hours in the time zone from before 9:00 to about 17:00.
In Naha city, it is more than 30,000 lx in the time zone from before 9 o'clock to after 17 o'clock.

【0150】したがって、上記表示装置を晴天日に屋外
で使用するときは、那覇市では1年を通じて、日中(9
時〜17時)の全時間帯にわたり、前記光照射手段10
から照明光を出射させること無く、環境照度に対して好
適な画面輝度で表示を行なうことができる。
Therefore, when the above-mentioned display device is used outdoors on a fine day, Naha city has a daytime (9
The light irradiating means 10 over the entire time zone
It is possible to perform display at a screen luminance suitable for environmental illuminance without emitting illumination light from the.

【0151】また、福岡市では、春季から秋季にかけて
の1年の大半の期間、日中(9時〜17時)の全時間帯
にわたり、前記光照射手段10から照明光を出射させる
こと無く、環境照度に対して好適な画面輝度で表示を行
なうことができ、冬季でも、10時前から16時過ぎま
での時間帯にわたり、前記光照射手段10から照明光を
出射させること無く、環境照度に対して好適な画面輝度
で表示を行なうことができる。
In the city of Fukuoka, the illumination light is not emitted from the light irradiating means 10 during the entire daytime (9:00 to 17:00) during most of the year from spring to autumn. It is possible to perform display at a screen luminance suitable for environmental illuminance, and even in winter, without emitting illumination light from the light irradiating means 10 over a time period from before 10:00 to just after 16:00, the environmental illuminance is reduced. On the other hand, display can be performed with a suitable screen luminance.

【0152】また、札幌市では、春季から夏季にかけて
の期間、日中(9時〜17時)の全時間帯にわたり、前
記光照射手段10から照明光を出射させること無く、環
境照度に対して好適な画面輝度で表示を行なうことがで
き、秋季から冬季でも、9時前後から15時過ぎまでの
時間帯にわたり、前記光照射手段10から照明光を出射
させること無く、環境照度に対して好適な画面輝度で表
示を行なうことができる。
Further, in Sapporo city, during the period from spring to summer, during the daytime (9:00 to 17:00), the illuminating light is not emitted from the light irradiating means 10 and the environmental illuminance is reduced. The display can be performed with a suitable screen luminance, and even in the fall to winter, the illumination light is not emitted from the light irradiating means 10 over a time period from around 9 o'clock to after 15 o'clock. Display can be performed with a high screen brightness.

【0153】そして、上記表示装置は、30000lx以
上の照度の使用環境では、前記光照射手段10から照明
光を出射させること無く、前記反射表示系による反射型
表示を行なうが、この反射型表示のときは、液晶表示素
子1の前方から入射する外光の強度に応じた強度の反射
光が得られるため、環境照度が高くなるのにともなっ
て、画面輝度が高くなり、環境照度に対して好適な画面
輝度が得られる。
The display device performs the reflective display by the reflective display system without emitting the illumination light from the light irradiating means 10 in the use environment of the illuminance of 30000 lx or more. At this time, since reflected light having an intensity corresponding to the intensity of external light incident from the front of the liquid crystal display element 1 is obtained, the screen luminance increases as the environmental illuminance increases, which is suitable for the environmental illuminance. A high screen brightness can be obtained.

【0154】なお、上述したように、上記反射表示系の
外光の反射率が16%以上であれば、30000lx以上
の照度の使用環境において、前記光照射手段10から照
明光を出射させること無く、環境照度に対して好適な画
面輝度を得ることができるが、前記反射表示系の外光の
反射率が高すぎると、環境照度が高くなるのにともなっ
て、画面が眩しくなる。
As described above, if the reflectance of the external light of the reflective display system is 16% or more, the light irradiating means 10 does not emit the illumination light in the use environment of the illuminance of 30000 lx or more. Although a suitable screen luminance can be obtained with respect to the environmental illuminance, if the reflectance of the external light of the reflective display system is too high, the screen becomes dazzling as the environmental illuminance increases.

【0155】そのため、前記反射表示系の外光の反射率
は、高くても35%以下、好ましくは25%以下に抑え
るのが望ましく、前記外光の反射率が16〜35%(好
ましくは16〜25%)の範囲であれば、例えば夏期の
直射日光下のような100000ルクスを越える高照度
の環境下でも、眩しすぎない好適な画面輝度を得ること
ができる。
For this reason, it is desirable that the reflectance of the external light of the reflective display system be kept at most 35% or less, preferably 25% or less, and the reflectance of the external light is 16 to 35% (preferably 16%). (25%), it is possible to obtain a suitable screen luminance that is not too dazzling even in a high illuminance environment exceeding 100,000 lux such as in direct sunlight in summer.

【0156】一方、上記表示装置は、30000lx未満
の照度の使用環境では、前記反射表示系による反射型表
示だけでは画面輝度が不足するため、そのときは、前記
光照射手段10の光源16を点灯させ、外光の反射光に
よる画面輝度の不足分を前記光照射手段10からの照明
光により補う。
On the other hand, in the display device described above, in a use environment with an illuminance of less than 30,000 lx, the screen brightness is insufficient only by the reflective display by the reflective display system. Then, the lack of the screen brightness due to the reflected light of the external light is compensated for by the illumination light from the light irradiation means 10.

【0157】その場合、この実施例では、前記液晶表示
素子1の前方から入射して前記光照射手段10により反
射される外光の反射光と、前記光照射手段10が出射す
る照明光との両方による画面輝度(ただし、環境照度が
ほとんど0ルクスであるときは、光照射手段10が出射
する照明光のみによる画面輝度)が、環境照度に応じた
好適な画面輝度になるように、前記光照射手段10が出
射する照明光の輝度を、環境照度に応じて前記照明輝度
制御手段26により制御する。
In this case, in this embodiment, the reflected light of the external light incident from the front of the liquid crystal display element 1 and reflected by the light irradiation means 10 and the illumination light emitted by the light irradiation means 10 are used. The light intensity is adjusted so that the screen luminance by both methods (however, when the environmental illuminance is almost 0 lux, the screen luminance only by the illumination light emitted from the light irradiating means 10) becomes a suitable screen luminance according to the environmental illuminance. The luminance of the illumination light emitted from the irradiation means 10 is controlled by the illumination luminance control means 26 according to the environmental illuminance.

【0158】すなわち、この実施例では、前記光照射手
段10からの照明光の輝度、つまり光源16の蛍光ラン
プ17の発光輝度を、照明輝度制御手段26により、上
述した(2)式[L=I×R/400+B×T/10
0]により求められる画面輝度Lが、環境照度Iに応じ
た好適な画面輝度になるように制御する。
That is, in this embodiment, the luminance of the illuminating light from the light irradiating means 10, that is, the luminous luminance of the fluorescent lamp 17 of the light source 16 is calculated by the illuminating luminance controlling means 26 by the above-mentioned equation (2) [L = I × R / 400 + B × T / 10
0] is controlled so as to be a suitable screen luminance corresponding to the environmental illuminance I.

【0159】そのため、この表示装置によれば、前記反
射表示系のみによる表示では充分な画面輝度が得られな
い照度の環境下でも、その環境照度に対して好適な画面
輝度を得ることができる。
Therefore, according to this display device, it is possible to obtain a screen luminance suitable for the environmental illuminance even in an illuminance environment where a sufficient screen luminance cannot be obtained by the display using only the reflection display system.

【0160】図11は、前記反射表示系の外光の反射率
を16%に設定した上記実施例の表示装置と、この表示
装置に用いた液晶表示素子1と同じ液晶表示素子の背後
に白色反射板を配置した反射型表示装置と、前記表示素
子の背後にバックライトを配置した透過型表示装置の環
境照度―画面輝度特性を示している。
FIG. 11 shows the display device of the above embodiment in which the reflectance of the reflective display system for external light is set to 16%, and a white background behind the same liquid crystal display device as the liquid crystal display device 1 used in this display device. 7 shows the environmental illuminance-screen luminance characteristics of a reflective display device in which a reflective plate is disposed and a transmissive display device in which a backlight is disposed behind the display element.

【0161】なお、前記反射型表示装置と透過型表示装
置は、いずれも、昼間や夜間の室内照明を点灯させたと
きの室内の照度である約1000lxの環境照度を基準に
して設計されたものであり、1000lxの環境照度での
好適な画面輝度は約80nit以上(ただし、画面が眩し
くなりすぎないようにするには、約80〜300nit)
である。
Each of the reflective display device and the transmissive display device is designed based on the ambient illuminance of about 1000 lx, which is the illuminance in the room when the indoor lighting is turned on during the day or at night. And a suitable screen brightness at an environment illuminance of 1000 lx is about 80 nit or more (however, about 80 to 300 nit to prevent the screen from being too dazzling).
It is.

【0162】そのため、前記反射型表示装置では、その
外光の反射率を、1000lxの環境照度において、90
〜150nit の画面輝度になるように設定しており、ま
た、前記透過型表示装置では、バックライトを、100
0lx以下の環境照度では常に90〜150nit の画面輝
度が得られる一定輝度の光を発光し、1000lxを越え
る環境では、環境照度が高くなるのにともなって発光輝
度を高くするように制御するようにしている。
Therefore, in the above-mentioned reflection type display device, the reflectance of the external light is set to 90 at an ambient illuminance of 1000 lx.
The screen brightness is set so as to be 150 nits.
At an ambient illuminance of 0 lx or less, light of a constant luminance that can always obtain a screen luminance of 90 to 150 nits is emitted. In an environment exceeding 1000 lx, the luminance is controlled so as to increase as the environmental illuminance increases. ing.

【0163】図11に示した各表示装置の環境照度―画
面輝度特性から分かるように、前記反射型表示装置は、
1000lx付近の環境照度では好適な画面輝度(100
0lx付近の環境照度で90〜150nit )が得られる
が、環境照度が低くなると、画面輝度が低くなりすぎ
て、表示を視認できる程度の画面輝度が得られず、ま
た、環境照度が高くなると、それにともなって画面輝度
が高くなり、画面が眩しくなりすぎる。
As can be seen from the environmental illuminance-screen luminance characteristics of each display device shown in FIG.
At an ambient illuminance near 1000 lx, a suitable screen brightness (100
90-150 nits) can be obtained at an ambient illuminance near 0 lx. However, if the ambient illuminance is low, the screen luminance is too low, and the screen luminance is low enough to make the display visible, and if the environmental illuminance is high, As a result, the screen brightness increases and the screen becomes too dazzling.

【0164】また、前記透過型表示装置は、1000lx
付近の環境照度では好適な画面輝度(1000lx付近の
環境照度で90〜150nit )が得られるが、環境照度
が低くなると、環境照度に比べて画面輝度が高くなりす
ぎて画面が眩しく見えるようになり、また、バックライ
トの発光輝度には限界がある(消費電力を考えると、バ
ックライトの発光輝度をむやみに高くすることはできな
い)ため、環境照度が高くなると、画面輝度が不足し
て、画面が暗く見えるようになる。
In addition, the transmission type display device is 1000 lx
A suitable screen brightness (90-150 nits at an environment illuminance near 1000 lx) can be obtained at a nearby environment illuminance, but when the environment illuminance is low, the screen brightness becomes too high compared to the environment illuminance and the screen looks dazzling. In addition, there is a limit to the light emission luminance of the backlight (the light emission luminance of the backlight cannot be unnecessarily increased in consideration of power consumption). Becomes darker.

【0165】一方、上記実施例の表示装置の画面輝度
は、例えば夜間の街灯化のような50lxの環境照度で約
30nit 、昼間や夜間の室内照明を点灯させたときの室
内のような1000lxの環境照度で約120nit 、晴天
時の木陰のような30000lxの環境照度で約1200
nit 、夏期の直射日光下のような100000lxの環境
照度で約4000nit であり、いずれの環境照度におけ
る画面輝度も、その環境照度に対して充分な輝度で、し
かも眩しすぎることのない、好適な画面輝度である。
On the other hand, the screen luminance of the display device of the above embodiment is, for example, about 30 nits under a 50 lx ambient illuminance such as a street lamp at night, and 1000 lx as in an indoor room when daylight or nighttime indoor lighting is turned on. Approximately 120 nits in ambient illuminance and approximately 1200 in 3,000 lx ambient illuminance such as shade of a tree in fine weather
nit, about 4000 nits at 100,000 lx of ambient illuminance such as direct sunlight in summer, the screen brightness at any environmental illuminance is sufficient for that illuminance, and it is a suitable screen that is not too dazzling Brightness.

【0166】したがって、上記実施例の表示装置によれ
ば、低照度から高照度の広い照度範囲の使用環境におい
て、その環境照度に対して好適な画面輝度を得ることが
できる。
Therefore, according to the display device of the above embodiment, in a use environment in a wide illuminance range from low illuminance to high illuminance, it is possible to obtain a screen luminance suitable for the illuminance.

【0167】なお、前記反射表示系の外光の反射率は、
20%以上に設定するのがより好ましく、前記外光の反
射率をこのように設定することにより、外光の利用効率
をより高くし、前記光照射手段10から出射させる照明
光の輝度をさらに低くするとともに、前記光照射手段1
0から照明光を出射させる環境照度の範囲をさらに狭く
して、前記光照射手段10の消費電力をより少なくする
ことができる。
The external light reflectance of the reflective display system is as follows.
More preferably, it is set to 20% or more. By setting the reflectivity of the external light in this way, the use efficiency of the external light is increased, and the luminance of the illumination light emitted from the light irradiation unit 10 is further increased. Light emitting means 1
The power consumption of the light irradiation means 10 can be further reduced by further narrowing the range of the environmental illuminance for emitting the illumination light from 0.

【0168】すなわち、前記反射表示系の液晶表示素子
1の透過率を極大に制御にしたときの外光の反射率を例
えば20%とすると、上述した式L=I×R/400
(L;画面輝度、I;環境照度、R;反射表示系の反射
率)を式により求められる反射表示系だけによる画面輝
度Lは、環境照度が10000lxであるときで、500
lx(L=10000×20/400=500)になる。
That is, assuming that the reflectance of external light when the transmittance of the liquid crystal display element 1 of the reflective display system is controlled to the maximum is, for example, 20%, the above-mentioned equation L = I × R / 400
(L: screen luminance, I: environmental illuminance, R: reflectivity of reflective display system) The screen luminance L by only the reflective display system obtained by the equation is 500 when the environmental illuminance is 10000 lx.
lx (L = 10000 × 20/400 = 500).

【0169】したがって、前記反射表示系の液晶表示素
子1の透過率を極大に制御にしたときの外光の反射率を
20%以上にした表示装置は、使用環境の照度が100
00lx以上であれば、前記光照射手段10から照明光を
出射させること無く、環境照度に対して好適な画面輝度
で表示を行なうことができる。
Therefore, in a display device in which the reflectance of external light is set to 20% or more when the transmittance of the liquid crystal display element 1 of the reflective display system is controlled to the maximum, the illuminance of the use environment is 100%.
If it is not less than 00 lx, display can be performed at a screen luminance suitable for environmental illuminance without emitting illumination light from the light irradiation means 10.

【0170】そして、図6に示したように、全ての天候
日を含む屋外の日中(9時〜17時)の各時間の年間平
均照度は、札幌、福岡、那覇のいずれの都市でも100
00lx以上であり、また、晴天日について見ると、晴天
日の日中(9時〜17時)の各時間の月間平均照度域
は、図7〜図10に示したように、1月の札幌市の約1
6時過ぎを除けば、札幌、福岡、那覇のいずれの都市で
も年間を通して概ね10000lx以上である。
As shown in FIG. 6, the annual average illuminance of each day in the outdoor daytime (9:00 to 17:00) including all weather days is 100 times in any of the cities of Sapporo, Fukuoka and Naha.
00lx or more, and when it comes to sunny days, the average monthly illuminance range of each hour during the daytime (9:00 to 17:00) on sunny days is, as shown in FIGS. About 1 of city
Except after 6:00, the cities of Sapporo, Fukuoka and Naha are almost 10,000 lx or more throughout the year.

【0171】したがって、前記反射表示系の液晶表示素
子1の透過率を極大に制御にしたときの外光の反射率を
20%以上にした表示装置は、札幌、福岡、那覇のいず
れの都市でも、日中のほとんどの時間帯において、前記
光照射手段10から照明光を出射させること無く、環境
照度に対して好適な画面輝度で表示を行なうことができ
る。
Therefore, a display device in which the reflectance of external light is set to 20% or more when the transmittance of the liquid crystal display element 1 of the reflective display system is controlled to a maximum is available in any of Sapporo, Fukuoka and Naha cities. In most time periods during the day, display can be performed at a screen luminance suitable for environmental illuminance without emitting illumination light from the light irradiation means 10.

【0172】しかも、上記表示装置は、環境照度がある
程度以上(前記反射表示系の外光の反射率を16%とし
たときで30000lxの以上、前記反射表示系の外光の
反射率を20%としたときで10000lxの以上)であ
れば、前記光照射手段10から照明光を出射させること
無く、外光の反射光だけで、環境照度に対して好適な画
面輝度を得ることができるため、前記光照射手段から照
明光を出射させるのは、照度がある程度以下の限られた
照度範囲の使用環境だけで良く、また、外光の反射光に
よる画面輝度の不足分を前記光照射手段からの照明光に
より補う場合でも、前記光照射手段から出射させる照明
光の輝度は比較的低くて良いから、前記光照射手段の消
費電力が少なくてすむ。
Further, the display device has an ambient illuminance of not less than a certain level (30000 lx or more when the reflectance of the external light of the reflective display system is 16%, and a reflectance of 20% or more of the external light of the reflective display system). If it is more than 10000 lx), it is possible to obtain a screen brightness suitable for environmental illuminance only by reflected light of external light without emitting illumination light from the light irradiating means 10, It is sufficient that the illumination light is emitted from the light irradiating means only in a usage environment in a limited illuminance range where the illuminance is a certain level or less. Even in the case of supplementing with illumination light, the brightness of the illumination light emitted from the light irradiating means may be relatively low, so that the light irradiating means requires less power.

【0173】そして、上記実施例では、前記光照射手段
10に、環境照度に応じて前記光照射手段10から出射
する照明光の輝度を制御する照明輝度制御手段26を備
えさせ、画面輝度が環境照度に応じて予め定められた輝
度範囲となるように、前記照明輝度制御手段26による
前記照明光の輝度制御条件を設定しているため、環境照
度に応じて、その環境照度に対してより好適な画面輝度
を得ることができる。
In the above embodiment, the light irradiating means 10 is provided with the illumination luminance controlling means 26 for controlling the luminance of the illuminating light emitted from the light irradiating means 10 in accordance with the environmental illuminance. Since the luminance control condition of the illumination light by the illumination luminance control means 26 is set so that the luminance range becomes a predetermined luminance range according to the illuminance, it is more suitable for the environmental illuminance according to the environmental illuminance. A high screen brightness can be obtained.

【0174】また、上記実施例では、前記照明輝度制御
手段26を、環境照度を測定する照度検出器27と、こ
の照度検出器27により測定された環境照度に基づいて
前記光照射手段が出射する照明光の輝度を制御する手段
(光源輝度調整回路28および光源点灯回路29)とに
より構成しているため、実際の使用環境の照度に応じて
前記照明光の輝度を制御し、その環境照度に対して好適
な画面輝度を得ることができる。
In the above embodiment, the illumination luminance control means 26 emits light to the illuminance detector 27 for measuring the environmental illuminance, and the light irradiating means emits light based on the environmental illuminance measured by the illuminance detector 27. Since it is constituted by means for controlling the luminance of the illumination light (the light source luminance adjustment circuit 28 and the light source lighting circuit 29), the luminance of the illumination light is controlled in accordance with the illuminance of the actual use environment, and On the other hand, a suitable screen luminance can be obtained.

【0175】さらに、上記実施例では、液晶表示素子1
の背後に配置する光照射手段10を、光源16と、前記
光源16からの照明光を導いて液晶表示素子1に向けて
出射する出射面(導光体11の階段形状面12の各段差
面12b)と前記液晶表示素子1の前方から入射する外
光を前記液晶表示素子1に向けて反射させるための前記
出射面とは異なる反射面(導光体11の階段形状面12
の各段面12b上に形成した反射膜13の表面)14と
が形成された導光体11とを備えた構成としているた
め、前記出射面(段差面12b)からの照明光の出射率
と、前記反射面14での外光の反射率とを、それぞれ独
自に選ぶことが可能である。
Further, in the above embodiment, the liquid crystal display element 1
A light irradiating means 10 disposed behind the light source 16 is provided with a light source 16, an emission surface for guiding illumination light from the light source 16 and emitting the light toward the liquid crystal display element 1 (each step surface of the step-shaped surface 12 of the light guide 11). 12b) and a reflecting surface (the step-shaped surface 12 of the light guide 11) different from the emission surface for reflecting external light incident from the front of the liquid crystal display element 1 toward the liquid crystal display element 1.
And the light guide 11 on which the reflection film 13 formed on each of the step surfaces 12b is formed, so that the emission rate of the illumination light from the output surface (the step surface 12b) is improved. , And the reflectance of external light on the reflection surface 14 can be independently selected.

【0176】そのため、前記出射面からの照明光の出射
率を高くして前記光源16からの照明光の利用効率を上
げ、前記反射面の反射率を、前記反射表示系の液晶表示
素子1の透過率を極大に制御にしたとき反射率が約16
%以上(より好ましくは20%以上)になるように選ぶ
ことができる。
Therefore, the efficiency of use of the illumination light from the light source 16 is increased by increasing the emission rate of the illumination light from the emission surface, and the reflectance of the reflection surface is changed by the reflection rate of the liquid crystal display element 1 of the reflection display system. When the transmittance is maximally controlled, the reflectance is about 16
% Or more (more preferably 20% or more).

【0177】しかも、上記実施例で用いた光照射手段1
0は、前記導光体11の1つの端面が光源16からの照
明光を取り込む入射端面11aとされ、この導光体11
の前面が、前記入射端面11a側から他端側に向かって
段階的に低くなる複数の段面12aと、これらの段面1
2aをつなぐ複数の段差面12bとからなる階段形状面
12となっており、前記複数の段面12a上に反射膜1
3が設けられて外光の反射面14が形成され、前記複数
の段差面12bが前記入射端面11aから入射した照明
光の出射面とされているとともに、前記導光体11の前
面側に、液晶表示表示素子1の前方から入射する外光お
よび前記導光体11の各段面12a上の反射面14によ
り反射された外光の反射光を透過させ、前記導光体11
の各段差面12bから出射する照明光を前記液晶表示素
子1に向けて出射する光学部材20が配置されている構
成のものである。
In addition, the light irradiation means 1 used in the above embodiment
Numeral 0 denotes an incident end face 11a in which one end face of the light guide 11 takes in the illumination light from the light source 16;
A plurality of step surfaces 12a whose front surfaces are gradually lowered from the incident end surface 11a side to the other end side;
A stepped surface 12 is formed of a plurality of step surfaces 12b connecting the first and second reflective surfaces 2a.
3 is provided to form a reflection surface 14 for external light, and the plurality of step surfaces 12b serve as emission surfaces of illumination light incident from the incident end surface 11a, and on the front side of the light guide 11, The light guide 11 transmits the external light incident from the front of the liquid crystal display element 1 and the reflected light of the external light reflected by the reflection surface 14 on each step surface 12a of the light guide 11.
The optical member 20 for emitting the illumination light emitted from each stepped surface 12b toward the liquid crystal display element 1 is disposed.

【0178】この光照射手段20によれば、前記導光体
11にその入射端面11aから取り込まれた照明光が、
この導光体11の階段形状面12の複数の段差面12b
から出射し、その光が前記光学部材20により向きを変
えられて液晶表示素子1に向かって出射するため、前記
光源16からの照明光を前記液晶表示素子1のほぼ全体
に入射させることができる。
According to the light irradiating means 20, the illumination light taken into the light guide 11 from the incident end face 11a is
A plurality of step surfaces 12b of the step-shaped surface 12 of the light guide 11
And the light is redirected by the optical member 20 and is emitted toward the liquid crystal display element 1, so that the illumination light from the light source 16 can be made incident on almost the entire liquid crystal display element 1. .

【0179】しかも、この光照射手段10によれば、前
記導光体11の階段形状面12の複数の段面12a上が
それぞれ外光の反射面14となっており、前記液晶表示
素子1の前方から入射した外光が、前記光学部材20を
透過して前記導光体11の各段面12a上の反射面14
で反射され、その反射光が前記光学部材20を再び透過
して液晶表示素子1に向かって出射するため、液晶表示
素子1の前方から入射する外光のほとんどを無駄なく反
射させて、前記液晶表示素子1のほぼ全体に入射させる
ことができる。
In addition, according to the light irradiating means 10, the plurality of step surfaces 12 a of the step-shaped surface 12 of the light guide 11 serve as external light reflecting surfaces 14, respectively. External light incident from the front passes through the optical member 20 and is reflected on the reflection surface 14 on each step surface 12 a of the light guide 11.
And the reflected light passes through the optical member 20 again and exits toward the liquid crystal display element 1. Therefore, most of the external light incident from the front of the liquid crystal display element 1 is reflected without waste, and The light can be incident on almost the entire display element 1.

【0180】また、前記光学部材20は、光を液晶表示
素子1に向けて出射する前面と、前記導光体11の前面
に対向する背面とを有する透明板からなっており、その
背面に、前記導光体11の各段差面12bから出射する
光を取り込む入射面21aと、前記入射面21aから取
り込んだ光を前面方向に向けて屈折させる屈折面21b
とを有する突起状の入射部21が形成されているもので
あり、したがって、前記導光体11の各段差面12bか
ら出射する光のほとんどを無駄なく前記光学部材20に
取り込んでその前面から液晶表示素子1に向けて出射す
ることができる。
The optical member 20 is formed of a transparent plate having a front surface for emitting light toward the liquid crystal display element 1 and a back surface opposite to the front surface of the light guide 11. An incident surface 21a for taking in light emitted from each step surface 12b of the light guide 11, and a refraction surface 21b for refracting light taken in from the incident surface 21a toward the front.
Therefore, most of the light emitted from each stepped surface 12b of the light guide 11 is taken into the optical member 20 without waste, and the liquid crystal is introduced from the front surface thereof. Light can be emitted toward the display element 1.

【0181】すなわち、前記光照射手段10は、原理的
には、光源16からの光をほぼ100%出射するととも
に、前方から入射した外光もほぼ100%反射させて出
射できるものである。
That is, in principle, the light irradiating means 10 can emit almost 100% of the light from the light source 16 and can reflect and emit almost 100% of the external light incident from the front.

【0182】さらに、前記光学部材20を上記のような
構成とすれば、前記導光体11の各段差面12bから出
射し、前記光学部材20の各入射部21に前記入射面2
1aから入射した光を、前記屈折面21bにより屈折さ
せて所定の方向に集光し、この光学部材20の前面か
ら、所定方向(例えば正面方向)の輝度が高い輝度分布
の照明光を出射することができるとともに、前記導光体
11の各段面12a上の反射面14で反射された外光
も、所定方向(例えば正面方向)の輝度が高い輝度分布
の光として前記光学部材20の前面から出射することが
できる。
Furthermore, if the optical member 20 is configured as described above, the light exits from each stepped surface 12b of the light guide 11 and enters the incident surface 2 at each incident portion 21 of the optical member 20.
The light incident from 1a is refracted by the refraction surface 21b and condensed in a predetermined direction, and illumination light having a high luminance distribution in a predetermined direction (for example, the front direction) is emitted from the front surface of the optical member 20. The external light reflected on the reflection surface 14 on each step surface 12a of the light guide 11 is also converted into light having a high luminance distribution in a predetermined direction (for example, the front direction). Can be emitted.

【0183】さらにまた、上記実施例では、前記光学部
材20を、その背面に前記複数の入射部21を間隔を存
して設け、これらの入射部21の間の背面領域を、前記
導光体11の各段面12a上の反射面14に対応する入
出射面22とした構成としているため、液晶表示素子1
の前方から入射し、前記光学部材20にその前面から入
射した外光を、前記入射部21およびその間の前記入出
射面22から光学部材20の背面に出射するとともに、
前記導光体11の各段面12a上の反射面14により反
射された前記外光の反射光を、前記入射部21および入
出射面22から光学部材20に取り込んで、この光学部
材20の前面から液晶表示素子1に向けて出射すること
ができるとともに、その反射光を、より所定方向(例え
ば正面方向)の輝度が高い輝度分布の光とすることがで
きる。
Further, in the above-described embodiment, the optical member 20 is provided with the plurality of incident portions 21 on the rear surface thereof at intervals, and the rear surface area between these incident portions 21 is formed by the light guide. 11 is configured as an input / output surface 22 corresponding to the reflection surface 14 on each step surface 12a of the liquid crystal display element 1
The external light incident from the front of the optical member 20 and incident on the optical member 20 from the front surface is emitted to the rear surface of the optical member 20 from the incident portion 21 and the entrance / exit surface 22 therebetween,
The reflected light of the external light reflected by the reflection surface 14 on each step surface 12a of the light guide 11 is taken into the optical member 20 from the incident part 21 and the incident / exit surface 22, and the front surface of the optical member 20 is Can be emitted toward the liquid crystal display element 1 and the reflected light can be converted into light having a higher luminance distribution in a predetermined direction (for example, the front direction).

【0184】また、上記実施例では、前記光照射手段1
0を構成する前記導光体11の背面に、この導光体11
の入射端面11aから入射した照明光の導光体幅方向に
おける輝度分布を平均化させるための光拡散面15を形
成しているため、この導光体11にその入射端面11a
から取り込まれて導光体前面の各段差面12bから出射
する照明光の輝度分布を、導光体11の幅方向において
ほぼ均一にすることができる。
In the above embodiment, the light irradiation means 1
0 on the back of the light guide 11 constituting the light guide 11
Since the light diffusing surface 15 for averaging the luminance distribution in the width direction of the light guide of the illumination light incident from the incident end face 11a of the light guide 11 is formed on the light guide 11,
The luminance distribution of the illumination light taken in from the light guide and emitted from each stepped surface 12b on the front surface of the light guide can be made substantially uniform in the width direction of the light guide 11.

【0185】さらに、上記実施例の表示装置では、前記
光照射手段10と液晶表示素子1との間に光拡散膜23
を設けているため、光照射手段10からの照明光および
外光の反射光を前記光拡散膜23により拡散させてほぼ
均一な輝度分布の光として液晶表示素子1にその背面か
ら入射させ、画面輝度を画面全体にわたって均一にする
とともに、液晶表示素子1の前方に出射する光の出射角
範囲を広くして、広い視野角を得ることができる。
Further, in the display device of the above embodiment, the light diffusing film 23 is provided between the light irradiation means 10 and the liquid crystal display element 1.
Is provided, the illuminating light from the light irradiating means 10 and the reflected light of the external light are diffused by the light diffusing film 23 to be incident on the liquid crystal display element 1 from the back as light having a substantially uniform luminance distribution. The brightness can be made uniform over the entire screen, and the emission angle range of the light emitted in front of the liquid crystal display element 1 can be widened to obtain a wide viewing angle.

【0186】また、上記実施例においては、前記光照射
手段10と液晶表示素子1との間に、互いにほぼ直交す
る方向に反射軸24sと透過軸24pとをもち、前記反
射軸24sに沿った偏光成分の入射光を反射し、前記透
過軸24pに沿った偏光成分の入射光を透過させる特性
を有する光学シート24を設けている。
In the above embodiment, the reflection axis 24s and the transmission axis 24p are provided between the light irradiation means 10 and the liquid crystal display element 1 in directions substantially orthogonal to each other, and extend along the reflection axis 24s. An optical sheet 24 having a property of reflecting incident light of the polarization component and transmitting incident light of the polarization component along the transmission axis 24p is provided.

【0187】そのため、前記光照射手段10からの照明
光のうち、前記光学シート24の透過軸24pに沿った
偏光成分の光が、前記光学シート24を透過して液晶表
示素子1に入射するとともに、前記光照射手段10から
の照明光のうち、前記光学シート24の反射軸24sに
沿った偏光成分の光が、前記光学シート24での反射と
前記光照射手段10での反射の繰り返しにより偏光方向
を変え、前記光学シート24の透過軸24pに沿った偏
光成分の光となって前記光学シート24を透過して液晶
表示素子1に入射するため、前記光照射手段10からの
照明光のほとんどを無駄なく表示素子に入射させること
ができ、したがって、光照射手段10からの照明光の利
用効率を高くし、その分だけ前記光源16の発光輝度を
低くして、さらに消費電力を低減することができる。
For this reason, of the illumination light from the light irradiating means 10, light having a polarization component along the transmission axis 24 p of the optical sheet 24 passes through the optical sheet 24 and enters the liquid crystal display element 1. The light of the polarization component along the reflection axis 24s of the optical sheet 24 of the illumination light from the light irradiating unit 10 is polarized by the repetition of the reflection on the optical sheet 24 and the reflection on the light irradiating unit 10. Since the direction is changed, the light becomes a polarized light component along the transmission axis 24p of the optical sheet 24, passes through the optical sheet 24, and enters the liquid crystal display element 1, so that most of the illumination light from the light irradiation unit 10 Can be made incident on the display element without waste. Therefore, the use efficiency of the illumination light from the light irradiating means 10 is increased, and the light emission luminance of the light source 16 is reduced accordingly. It is possible to reduce the cost of power.

【0188】しかも、上記実施例では、前記光学シート
24を、その透過軸24pを液晶表示素子1の背面側偏
光板9bの透過軸とほぼ平行にして配置しているため、
前記液晶表示素子1の前方から入射し、前記光照射手段
10により反射されて前記液晶表示素子にその背面から
入射する光光のほとんどを、前記光学シート24で反射
させることなく透過させることができる。
Further, in the above embodiment, the optical sheet 24 is disposed with its transmission axis 24p substantially parallel to the transmission axis of the rear polarizing plate 9b of the liquid crystal display element 1.
Most of the light that enters from the front of the liquid crystal display element 1 and is reflected by the light irradiating means 10 and enters the liquid crystal display element from the back can be transmitted without being reflected by the optical sheet 24. .

【0189】なお、上記実施例では、前記光照射手段1
0の前面(光学部材20の前面)に前記光拡散膜23を
設け、その前面に光学シート24を設けているが、前記
光拡散膜23と光学シート24は、上記実施例とは逆に
積層して設けてもよい。
In the above embodiment, the light irradiation means 1
The light diffusion film 23 is provided on the front surface of the optical member 20 (the front surface of the optical member 20), and the optical sheet 24 is provided on the front surface of the light diffusion film 23. The light diffusion film 23 and the optical sheet 24 are stacked in reverse to the above embodiment. You may provide.

【0190】さらに、上記実施例では、光照射手段10
と液晶表示素子1との間に光拡散膜23を設けている
が、前記光拡散膜23は、前記液晶表示素子1の前面側
に設けてもよく、このように液晶表示素子1の前面側に
光拡散膜23を設けても、光照射手段10からの照明光
および外光の反射光を前記光拡散膜23により拡散させ
てほぼ均一な輝度分布の光として液晶表示素子1の前方
に出射することができるとともに、液晶表示素子1の前
方に出射する光の出射角範囲を広くして、広い視野角を
得ることができる。
Further, in the above embodiment, the light irradiation means 10
Although the light diffusion film 23 is provided between the liquid crystal display element 1 and the liquid crystal display element 1, the light diffusion film 23 may be provided on the front side of the liquid crystal display element 1. Even if the light diffusion film 23 is provided, the illumination light from the light irradiating means 10 and the reflected light of the external light are diffused by the light diffusion film 23 and emitted to the front of the liquid crystal display element 1 as light having a substantially uniform luminance distribution. In addition to this, a wide viewing angle can be obtained by widening the emission angle range of the light emitted in front of the liquid crystal display element 1.

【0191】なお、前記光拡散膜23は、光散乱微粒子
を分散させた透明な粘着剤の塗布膜に限らず、光拡散板
または、板面に垂直で特定の方向に沿った面に対して所
定角度以上傾いた角度範囲の入射角で入射した光に対し
て散乱性を示し、前記所定角度より小さい角度範囲の入
射角で入射した光に対してはほとんど散乱性を示さない
選択散乱特性を有する散乱板を用いてもよい。ただし、
前記光拡散膜23は必ずしも必要ではなく、また前記光
学シート24も、これを省略してもよい。
The light diffusion film 23 is not limited to a transparent adhesive applied film in which light scattering fine particles are dispersed, but may be a light diffusion plate or a surface perpendicular to the plate surface and along a specific direction. Shows a scattering property for light incident at an incident angle in an angle range inclined at a predetermined angle or more, and a selective scattering property showing almost no scattering property for light incident at an incident angle in an angle range smaller than the predetermined angle. May be used. However,
The light diffusion film 23 is not always necessary, and the optical sheet 24 may be omitted.

【0192】さらに、前記光出射手段10を構成する前
記光学部材20の前記入射部21の屈折面21bは、図
1および図3に示したような一定の傾き角をもった直線
面でもよいが、前記屈折面21bを、曲面状の集光屈折
面とすれば、前記入射部21の入射面21aから取り込
まれて前記屈折面21bにより前面方向に向けて屈折さ
れる光が、曲面状の集光屈折面である前記屈折面21b
の集光作用により所定の方向に集光するため、より強い
指向性を持った輝度分布の照明光および反射光を出射す
ることができる。
Further, the refracting surface 21b of the incident part 21 of the optical member 20 constituting the light emitting means 10 may be a linear surface having a constant inclination angle as shown in FIGS. If the refracting surface 21b is a curved converging / refracting surface, light that is taken in from the incident surface 21a of the incident portion 21 and refracted toward the front by the refracting surface 21b will be curved. The refracting surface 21b which is a light refracting surface
Since the light is condensed in a predetermined direction by the light condensing function, illumination light and reflected light having a luminance distribution with stronger directivity can be emitted.

【0193】また、上記実施例では、光照射手段10を
構成する導光体11の背面に、この導光体11の入射端
面11aから入射した照明光の導光体幅方向における輝
度分布を平均化させるための光拡散面15を形成してい
るが、前記導光体11の背面は平坦面であってもよく、
また、導光体11その入射端面11aから入射した照明
光のうちの導光体11の背面に向かう光のほとんどを、
前記導光体11の背面と外気(空気)との界面で全反射
させることができるときは、上記実施例において導光体
11の背後に配置した反射板19を省略してもよい。
In the above embodiment, the luminance distribution in the light guide width direction of the illumination light incident from the incident end face 11a of the light guide 11 on the back surface of the light guide 11 constituting the light irradiation means 10 is averaged. Although the light diffusion surface 15 for forming the light guide 11 is formed, the back surface of the light guide 11 may be a flat surface,
In addition, most of the illumination light incident from the incident end face 11a of the light guide 11 toward the back surface of the light guide 11,
When total reflection can be performed at the interface between the back surface of the light guide 11 and the outside air (air), the reflection plate 19 disposed behind the light guide 11 in the above embodiment may be omitted.

【0194】さらに、上記実施例では、前記導光体11
の階段形状面12の複数の段面12a上に反射膜13を
設けて外光の反射面14を形成しているが、前記導光体
11の背面に反射膜を設けて外光の反射面を形成し、前
方から入射する外光を前記階段形状面12の複数の段面
12を透過させて導光板背面の前記反射面により反射す
るようにしてもよい。
Further, in the above embodiment, the light guide 11
The reflection film 13 is provided on the plurality of step surfaces 12a of the step-shaped surface 12 to form a reflection surface 14 for external light. However, a reflection film is provided on the back surface of the light guide 11 to reflect the external light. May be formed, and external light incident from the front may be transmitted through the plurality of step surfaces 12 of the stepped surface 12 and reflected by the reflection surface on the back surface of the light guide plate.

【0195】また、上記実施例で用いた光照射手段10
は、光源16と、前記光源16からの照明光を導いて液
晶表示素子1に向けて出射する出射面(階段形状面12
の各段差面12b)と液晶表示素子1の前方から入射す
る外光を前記液晶表示素子1に向けて反射させるための
前記出射面とは異なる反射面14とが形成された導光体
11とを備えた構成のものであるが、前記光照射手段1
0は、照明光を液晶表示素子1に照射する手段と、前記
液晶表示素子1の前方から入射する外光を反射してその
反射光を前記液晶表示素子1に照射する反射手段とから
なるものであれば、どのような構成のものでもよい。
Further, the light irradiating means 10 used in the above embodiment is used.
Is a light source 16 and an emission surface (stepped surface 12) for guiding illumination light from the light source 16 and emitting the light toward the liquid crystal display element 1.
A light guide 11 formed with each step surface 12b) and a reflection surface 14 different from the emission surface for reflecting external light incident from the front of the liquid crystal display element 1 toward the liquid crystal display element 1. The light irradiating means 1
Reference numeral 0 denotes a means for irradiating the liquid crystal display element 1 with illumination light, and a reflecting means for reflecting external light incident from the front of the liquid crystal display element 1 and irradiating the reflected light to the liquid crystal display element 1. Any configuration may be used.

【0196】また、上記実施例の表示装置は、アクティ
ブマトリックス方式のTN型液晶表示素子1を用いたも
のであるが、前記液晶表示素子1は、単純マトリックス
方式やセグメント方式などのものでもよく、また、TN
型に限らず、STN(スーパーツイステッドネマティッ
ク)型、動的散乱効果型、あるいは強誘電性液晶を用い
る液晶表示素子などであってもよく、さらに、前記液晶
表示素子1は、カラーフィルタを備えない白黒表示タイ
プのものでもよい。
The display device of the above embodiment uses the active matrix type TN type liquid crystal display element 1, but the liquid crystal display element 1 may be of a simple matrix type or a segment type. Also, TN
The liquid crystal display device 1 is not limited to a liquid crystal display device, but may be a STN (super twisted nematic) type, a dynamic scattering effect type, or a liquid crystal display device using a ferroelectric liquid crystal. Further, the liquid crystal display device 1 does not include a color filter. A monochrome display type may be used.

【0197】さらに、上記実施例の表示装置は、表示素
子に液晶表示素子1を用いたものであるが、この発明
は、他の電気光学表示素子や、透光性の画像印刷フィル
ムなどを表示素子とする、非発光型表示素子を用いる表
示装置に広く適用することができる。
Further, the display device of the above embodiment uses the liquid crystal display device 1 as a display device. However, the present invention provides a display device for displaying another electro-optical display device, a translucent image printing film, or the like. The present invention can be widely applied to a display device using a non-light emitting display element as an element.

【0198】[0198]

【発明の効果】この発明の表示装置は、非発光型表示素
子の背後に、照明光を前記表示素子に向けて出射すると
ともに前記表示素子の前方から入射する外光を前記表示
素子に向けて反射する光照射手段を配置し、前記表示素
子と前記光照射手段とにより、前記表示素子の前方から
入射する前記外光を前記光照射手段により反射して前記
表示素子の前方に出射する反射表示系と、前記光照射手
段から前記照明光を出射してその照明光により前記反射
表示系による画面の輝度を補償する画面輝度補償表示系
とを構成するとともに、前記反射表示系の前記表示素子
の透過率を極大に制御にしたときの外光の反射率を約1
6%以上に設定したものであるから、消費電力が少なく
てすみ、しかも、低照度から高照度の広い照度範囲の使
用環境において、その環境照度に対して好適な画面輝度
を得ることができる。
According to the display device of the present invention, the illuminating light is emitted toward the display element behind the non-emissive display element and the external light incident from the front of the display element is directed toward the display element. A reflection display in which a light irradiating means for reflecting is arranged, and the display element and the light irradiating means reflect the external light incident from the front of the display element by the light irradiating means and emit the light to the front of the display element. And a screen brightness compensation display system that emits the illumination light from the light irradiation unit and compensates the brightness of the screen by the reflection display system by the illumination light, and the display element of the reflection display system. When the transmittance is maximally controlled, the reflectance of external light is about 1
Since it is set to 6% or more, power consumption is small, and in a usage environment in a wide illuminance range from low illuminance to high illuminance, it is possible to obtain a screen luminance suitable for the environmental illuminance.

【0199】この発明の表示装置において、前記表示素
子がカラーフィルタを備えている場合、例えば、前記表
示素子の開口率を100%、前記カラーフィルタの透過
率を100%としたときの前記反射表示系の外光の反射
率(表示素子の透過率を極大に制御にしたときの反射
率)が70%であり、前記カラーフィルタの透過率が3
6%であるときは、前記表示素子の開口率を約60%以
上に設定すれば良く、このようにすることにより、前記
反射表示系の前記表示素子の透過率を極大に制御にした
ときの外光の反射率を約16%以上にすることができ
る。
In the display device of the present invention, when the display element has a color filter, for example, the reflection display when the aperture ratio of the display element is 100% and the transmittance of the color filter is 100%. The reflectance of the external light of the system (the reflectance when the transmittance of the display element is maximized) is 70%, and the transmittance of the color filter is 3%.
When it is 6%, the aperture ratio of the display element may be set to about 60% or more. By doing so, the transmittance of the reflective display system when the transmittance of the display element is maximized is controlled. External light reflectance can be about 16% or more.

【0200】また、前記反射表示系の前記外光の反射率
は、20%以上に設定するのがより好ましく、前記外光
の反射率をこのように設定することにより、外光の利用
効率をより高くし、前記光照射手段から出射させる照明
光の輝度をさらに低くするとともに、前記光照射手段か
ら照明光を出射させる環境照度の範囲をさらに狭くし
て、前記光照射手段の消費電力をより少なくすることが
できる。
Further, it is preferable that the reflectance of the external light of the reflective display system is set to 20% or more. By setting the reflectance of the external light in this way, the utilization efficiency of the external light is improved. Higher, the luminance of the illuminating light emitted from the light irradiating means is further reduced, and the range of the environmental illuminance for emitting the illuminating light from the light irradiating means is further narrowed to further reduce the power consumption of the light irradiating means. Can be reduced.

【0201】さらに、この発明の表示装置においては、
前記光照射手段に、環境照度に応じて前記照明光の輝度
を制御する照明輝度制御手段を備えさせ、画面輝度が環
境照度に応じて予め定められた輝度範囲となるように、
前記照明輝度制御手段による前記照明光の輝度制御条件
を設定するのが好ましく、前記光照射手段をこのような
構成とすることにより、環境照度に応じて、その環境照
度に対してより好適な画面輝度を得ることができる。
Further, in the display device of the present invention,
The light irradiating means includes an illumination luminance control means for controlling the luminance of the illumination light according to the environmental illuminance, so that the screen luminance is a predetermined luminance range according to the environmental illuminance,
It is preferable to set a luminance control condition of the illumination light by the illumination luminance control unit, and by configuring the light irradiation unit as described above, a screen more suitable for the environmental illuminance in accordance with the environmental illuminance. Brightness can be obtained.

【0202】その場合、前記照明輝度制御手段は、環境
照度を測定する照度検出器と、測定された環境照度に基
づいて前記光照射手段が出射する照明光の輝度を制御す
る手段とにより構成するのが望ましく、このようにする
ことにより、実際の使用環境の照度に応じて照明光の輝
度を制御し、その環境照度に対して好適な画面輝度を得
るすることができる。
In this case, the illumination brightness control means comprises an illuminance detector for measuring environmental illuminance, and means for controlling the brightness of the illumination light emitted from the light irradiating means based on the measured environmental illuminance. It is preferable that the brightness of the illumination light be controlled in accordance with the illuminance of the actual use environment, and a screen brightness suitable for the illuminance of the environment can be obtained.

【0203】さらに、前記光照射手段は、光源と、前記
光源からの照明光を導いて前記表示素子に向けて出射す
る出射面と前記表示素子の前方から入射する外光を前記
表示素子に向けて反射させるための前記出射面とは異な
る反射面とが形成された導光体とを備えた構成とするの
が好ましく、この光照射手段は、照明光の出射面と外光
の反射面とが異なる面であるため、前記出射面からの照
明光の出射率と、前記反射面の反射率とを、それぞれ独
自に選ぶことが可能である。
Further, the light irradiating means includes a light source, an emission surface for guiding illumination light from the light source and emitting the light toward the display element, and directing external light incident from the front of the display element to the display element. And a light guide on which a reflection surface different from the emission surface for reflecting light is formed.The light irradiation means includes an emission surface for illumination light and a reflection surface for external light. Are different surfaces, it is possible to independently select the emission ratio of the illumination light from the emission surface and the reflectance of the reflection surface.

【0204】そのため、前記出射面からの照明光の出射
率を高くして前記光源からの照明光の利用効率を上げ、
その分だけ前記光源の発光輝度を低くして、より消費電
力を低減するとともに、前記反射面の反射率を、前記反
射表示系の前記表示素子の透過率を極大に制御にしたと
き反射率が約16%以上(より好ましくは20%以上)
になるように選ぶことができる。
Therefore, the efficiency of use of the illumination light from the light source is increased by increasing the emission rate of the illumination light from the emission surface,
The light emission luminance of the light source is reduced by that much, and the power consumption is further reduced, and the reflectance of the reflective surface is controlled when the transmittance of the display element of the reflective display system is controlled to the maximum. About 16% or more (more preferably, 20% or more)
Can be chosen to be

【0205】このような、照明光の出射面と外光の反射
面とが異なる面である光照射手段としては、前記導光体
を、その少なくとも1つの端面を、前記光源からの照明
光を取り込む入射端面とし、前面を、前記入射端面側か
ら他端側に向かって段階的に低くなる複数の段面と、こ
れらの段面をつなぐ複数の段差面とからなる階段形状面
に形成するとともに、前記複数の段面上と導光体背面と
のいずれか一方に反射膜を設けて前記外光の反射面を形
成し、前記複数の段差面により前記入射端面から入射し
た照明光の出射面を形成した構成とし、この導光体の前
面側に、前記表示素子の前方から入射する外光および前
記反射面により反射された反射光を透過させ、前記導光
体の各段差面から出射する照明光を前記表示素子に向け
て出射する光学部材を配置したものが望ましく、この光
照射手段によれば、前記導光体にその入射端面から取り
込まれた照明光が、この導光体の階段形状面の複数の段
差面から出射し、その光が前記光学部材により向きを変
えられて表示素子に向かって出射するため、前記光源か
らの照明光を前記表示素子のほぼ全体に入射させること
ができる。
[0205] As such a light irradiating means in which the exit surface of the illumination light and the reflection surface of the external light are different surfaces, the light guide is used, and at least one end surface thereof is provided with the illumination light from the light source. With the incident end face to be taken in, the front face is formed as a step-shaped surface consisting of a plurality of step faces gradually decreasing from the incident end face side to the other end side and a plurality of step faces connecting these step faces. A reflection film provided on one of the plurality of step surfaces and the light guide back surface to form a reflection surface of the external light, and an emission surface of illumination light incident from the incident end face by the plurality of step surfaces. Is formed on the front surface side of the light guide, the external light entering from the front of the display element and the light reflected by the reflection surface are transmitted, and emitted from each step surface of the light guide. Optical unit that emits illumination light toward the display element According to this light irradiation means, the illumination light taken into the light guide from the incident end face is emitted from a plurality of step surfaces of the step-shaped surface of the light guide, and the light Is emitted toward the display element after being changed in direction by the optical member, so that the illumination light from the light source can be made incident on almost the entire display element.

【0206】また、この光照射手段によれば、前記導光
体の階段形状面の複数の段面上と導光体背面とのいずれ
か一方が外光の反射面となっており、前記表示素子の前
方から入射した外光が、前記光学部材を透過して前記反
射面で反射され、その反射光が前記光学部材を再び透過
して前記表示素子に向かって出射するため、表示素子の
前方から入射する外光のほとんどを無駄なく反射させ
て、前記表示素子のほぼ全体に入射させることができ
る。
According to this light irradiation means, either one of the plurality of steps of the step-shaped surface of the light guide and the back surface of the light guide is a reflection surface for external light, and External light incident from the front of the element is transmitted through the optical member and reflected by the reflection surface, and the reflected light is transmitted again through the optical member and emitted toward the display element. Most of the external light incident from the display element can be reflected without waste, and can be incident on almost the entire display element.

【0207】この光照射手段において、前記光学部材
は、光を前記表示素子に向けて出射する前面と、前記導
光体の前面に対向する背面とを有する透明板からなって
おり、その背面に、前記導光体の各段差面から出射する
光を取り込む入射面と、前記入射面から取り込んだ光を
前方に向けて屈折させる屈折面とを有する突起状の入射
部が形成されているものが好ましく、前記光学部材をこ
のような構成とすることにより、前記導光体の各段差面
から出射する光のほとんどを無駄なく前記光学部材に取
り込んでその前面から表示素子に向けて出射することが
できる。
In this light irradiation means, the optical member is formed of a transparent plate having a front surface for emitting light toward the display element and a back surface facing the front surface of the light guide. A projection-shaped incident portion having an incident surface that captures light emitted from each step surface of the light guide and a refraction surface that refracts light captured from the incident surface toward the front is formed. Preferably, with the optical member having such a configuration, most of light emitted from each step surface of the light guide is taken into the optical member without waste and emitted toward the display element from the front surface. it can.

【0208】しかも、前記光学部材をこのような構成と
することにより、前記導光体の各段差面から出射し、前
記光学部材の各入射部に前記入射面から入射した光を、
前記屈折面により屈折させて所定の方向に集光し、この
光学部材の前面から、所定方向(例えば正面方向)の輝
度が高い輝度分布の照明光を出射することができるとと
もに、前記導光体の反射面で反射された外光も、所定方
向(例えば正面方向)の輝度が高い輝度分布の光として
前記光学部材の前面から出射することができる。
Further, by configuring the optical member as described above, light emitted from each step surface of the light guide and incident on each incident portion of the optical member from the incident surface is
The light is refracted by the refraction surface and is condensed in a predetermined direction. From the front surface of the optical member, it is possible to emit illumination light having a high luminance distribution in a predetermined direction (for example, a front direction), and the light guide. The external light reflected by the reflection surface can also be emitted from the front surface of the optical member as light having a high luminance distribution in a predetermined direction (for example, the front direction).

【0209】さらに、この表示装置においては、前記光
照射手段と前記表示素子との間と、前記表示素子の前面
側との少なくとも一方に、光拡散手段を設けるのが好ま
しく、このようにすることにより、光照射手段からの照
明光および外光の反射光を前記光拡散手段により拡散さ
せてほぼ均一な輝度分布の光として前方に出射すること
ができる。
Further, in this display device, it is preferable to provide a light diffusing means on at least one of between the light irradiation means and the display element and on the front side of the display element. Accordingly, the illumination light from the light irradiation means and the reflected light of the external light can be diffused by the light diffusion means and emitted forward as light having a substantially uniform luminance distribution.

【0210】したがって、外光の反射光に前記光照射手
段からの照明光を重畳させて画面輝度を補うときも、外
光がほとんど得られない環境下での前記光照射手段が出
射する照明光のみによる表示を行なうときも、また前記
光照射手段から照明光を出射させずに外光の反射光のみ
による表示を行なうときも、画面輝度を画面全体にわた
って均一にするとともに、表示素子の前方に出射する光
の出射角範囲を広くして、広い視野角を得ることができ
る。
Therefore, even when the illumination light from the light irradiating means is superimposed on the reflected light of the external light to supplement the screen luminance, the illumination light emitted from the light irradiating means in an environment where almost no external light can be obtained. Even when performing display only by itself, and also when performing display by only reflected light of external light without emitting illumination light from the light irradiating means, the screen brightness is made uniform over the entire screen, and in front of the display element. By widening the emission angle range of the emitted light, a wide viewing angle can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の一実施例を示す表示装置の側面図。FIG. 1 is a side view of a display device showing one embodiment of the present invention.

【図2】前記表示装置に用いた非発光型表示素子(液晶
表示素子)の一部分の拡大断面図。
FIG. 2 is an enlarged sectional view of a part of a non-light-emitting display element (liquid crystal display element) used in the display device.

【図3】前記表示装置の光照射手段を構成する導光体お
よび光学部材の一部分の拡大側面図。
FIG. 3 is an enlarged side view of a part of a light guide and an optical member constituting a light irradiation unit of the display device.

【図4】前記導光体の一部分の拡大斜視図。FIG. 4 is an enlarged perspective view of a part of the light guide.

【図5】前記光照射手段と表示素子との間に配置された
光学シートの斜視図。
FIG. 5 is a perspective view of an optical sheet disposed between the light irradiation unit and a display element.

【図6】札幌、福岡、那覇の3都市における、晴天、曇
天、雨天等の全ての天候日を含む屋外の日中の各時間の
年間平均照度を示す図。
FIG. 6 is a view showing the annual average illuminance of each of the three outdoor cities of Sapporo, Fukuoka, and Naha during the daytime including all weather days such as fine weather, cloudy weather, and rainy weather.

【図7】前記3都市における、1月の晴天日の屋外の日
中の各時間の月間平均照度を示す図。
FIG. 7 is a view showing monthly average illuminance at each time during the daytime outdoors on a sunny day in January in the three cities.

【図8】前記3都市における、4月の晴天日の屋外の日
中の各時間の月間平均照度を示す図。
FIG. 8 is a diagram showing monthly average illuminances of the three cities during each daytime outdoors on a sunny day in April.

【図9】前記3都市における、7月の晴天日の屋外の日
中の各時間の月間平均照度を示す図。
FIG. 9 is a diagram showing monthly average illuminance in each of the three cities during the daytime outdoors on a sunny day in July.

【図10】前記3都市における、10月の晴天日の屋外
の日中の各時間の月間平均照度を示す図。
FIG. 10 is a diagram showing monthly average illuminances of the three cities at various times during the daytime outdoors on a sunny day in October.

【図11】反射表示系の外光の反射率を16%に設定し
た実施例の表示装置と、反射型表示装置と、透過型表示
装置の環境照度―画面輝度特性を示す図。
FIG. 11 is a diagram showing environmental illuminance-screen luminance characteristics of a display device of an embodiment in which the reflectance of external light of a reflective display system is set to 16%, a reflective display device, and a transmissive display device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…液晶表示素子 6R,6G,6B…カラーフィルタ 10…光照射手段 11…導光体 11a…入射端面 12…階段形状面 12a…段面 12b…段差面(出射面) 13…反射膜 14…反射面 16…光源 20…光学部材 21…入射部 21a…入射面 21b…屈折面 22…入出射面 23…光拡散膜 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Liquid crystal display element 6R, 6G, 6B ... Color filter 10 ... Light irradiation means 11 ... Light guide 11a ... Incident end surface 12 ... Stepped surface 12a ... Step surface 12b ... Step surface (outgoing surface) 13 ... Reflection film 14 ... Reflecting surface 16 Light source 20 Optical member 21 Incident portion 21a Incident surface 21b Refracting surface 22 Input / output surface 23 Light diffusion film

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2H079 AA02 AA13 BA01 CA22 DA08 GA05 KA05 KA16 KA18 2H091 FA02Y FA08X FA08Z FA23Z FA31Z FA32Z FD22 FD23 LA16 5G435 AA00 BB12 BB15 BB16 CC09 CC12 EE27 FF03 FF05 FF06 FF08 GG12 GG24  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F-term (reference) 2H079 AA02 AA13 BA01 CA22 DA08 GA05 KA05 KA16 KA18 2H091 FA02Y FA08X FA08Z FA23Z FA31Z FA32Z FD22 FD23 LA16 5G435 AA00 BB12 BB15 BB16 CC09 CC12 EE27 FF03 FF03 FF03 FF03 GG03 FF27

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】外部から入射する光の透過を制御して表示
する非発光型表示素子と、前記表示素子の背後に配置さ
れ、照明光を前記表示素子に向けて出射するとともに、
前記表示素子の前方から入射する外光を前記表示素子に
向けて反射する光照射手段とからなり、 前記表示素子と前記光照射手段とにより、前記表示素子
の前方から入射する前記外光を前記光照射手段により反
射して前記表示素子の前方に出射する反射表示系と、前
記光照射手段から前記照明光を出射してその照明光によ
り前記反射表示系による前記表示素子の画面の輝度を補
償する画面輝度補償表示系とが構成されるとともに、 前記表示素子の透過率を極大に制御にしたときの前記反
射表示系における外光の反射率が約16%以上に設定さ
れていることを特徴とする表示装置。
1. A non-light-emitting display element for controlling transmission of light incident from the outside to display an image, and disposed behind the display element to emit illumination light toward the display element.
Light illuminating means for reflecting external light incident from the front of the display element toward the display element, and the external light incident from the front of the display element by the display element and the light irradiating means. A reflective display system for reflecting the light by the light irradiating means and emitting the light forward of the display element; and irradiating the illumination light from the light irradiating means and compensating the luminance of the screen of the display element by the reflective display system using the illuminating light. A screen brightness compensation display system that performs the control, and the reflectance of the external light in the reflection display system when the transmittance of the display element is controlled to a maximum is set to about 16% or more. Display device.
【請求項2】前記反射表示系は、前記表示素子の開口率
を100%としたとき70%の反射率を有し、前記表示
素子は、約60%以上の開口率を有し、透過率が36%
のカラーフィルタを備えていることを特徴とする請求項
1に記載の表示装置。
2. The reflection display system has a reflectance of 70% when the aperture ratio of the display element is 100%, the display element has an aperture ratio of about 60% or more, and has a transmittance. Is 36%
The display device according to claim 1, further comprising: a color filter.
【請求項3】前記反射表示系の前記外光の反射率が20
%以上であることを特徴とする請求項1に記載の表示装
置。
3. The reflection display system according to claim 1, wherein said external light has a reflectivity of 20.
%. The display device according to claim 1, wherein
【請求項4】前記光照射手段は、表示装置を使用する環
境の照度に応じて前記照明光の輝度を制御する照明輝度
制御手段を備えており、画面輝度が環境照度に応じて予
め定められた輝度範囲となるように、前記照明輝度制御
手段による前記照明光の輝度制御条件が設定されている
ことを特徴とする請求項1に記載の表示装置。
4. The light irradiating means includes illumination brightness control means for controlling the brightness of the illumination light in accordance with the illuminance of the environment in which the display device is used, and the screen brightness is predetermined in accordance with the environmental illuminance. 2. The display device according to claim 1, wherein a luminance control condition of the illumination light by the illumination luminance control unit is set so that the luminance range is adjusted.
【請求項5】前記照明輝度制御手段は、前記環境照度を
測定する照度検出器と、測定された環境照度に基づいて
前記光照射手段が出射する照明光の輝度を制御する手段
とからなることを特徴とする請求項4に記載の表示装
置。
5. The illumination luminance control means includes an illuminance detector for measuring the environmental illuminance, and means for controlling the luminance of illumination light emitted from the light irradiating means based on the measured environmental illuminance. The display device according to claim 4, wherein:
【請求項6】前記光照射手段は、照明光を前記表示素子
に照射する手段と、前記表示素子の前方から入射する外
光を反射してその反射光を前記表示素子に照射する反射
手段とからなっていることを特徴とする請求項1に記載
の表示装置。
6. The light irradiating means includes means for irradiating the display element with illumination light, and reflecting means for reflecting external light incident from the front of the display element and irradiating the reflected light to the display element. The display device according to claim 1, comprising:
【請求項7】前記光照射手段は、光源と、前記光源から
の照明光を導いて前記表示素子に向けて出射する出射面
と前記表示素子の前方から入射する外光を前記表示素子
に向けて反射させるための前記出射面とは異なる反射面
とが形成された導光体とを備えていることを特徴とする
請求項1に記載の表示装置。
7. The light irradiating means includes: a light source; an emission surface for guiding illumination light from the light source and emitting the light toward the display element; and external light incident from the front of the display element toward the display element. 2. The display device according to claim 1, further comprising: a light guide having a reflection surface different from the emission surface for reflecting the light.
【請求項8】前記導光体の少なくとも1つの端面が、前
記光源からの照明光を取り込む入射端面とされ、この導
光体の前面が、前記入射端面側から他端側に向かって段
階的に低くなる複数の段面と、これらの段面をつなぐ複
数の段差面とからなる階段形状面に形成されており、前
記複数の段面上と前記導光体の背面とのいずれか一方に
反射膜が設けられて前記外光の反射面が形成され、前記
複数の段差面により前記入射端面から入射した照明光の
出射面が形成されているとともに、前記導光体の前面側
に、前記表示素子の前方から入射する外光および前記反
射面により反射された反射光を透過させ、前記導光体の
各段差面から出射する照明光を前記表示素子に向けて出
射する光学部材が配置されていることを特徴とする請求
項7に記載の表示装置。
8. At least one end surface of the light guide is an incident end surface for receiving illumination light from the light source, and the front surface of the light guide is stepwise from the incident end surface side to the other end side. Are formed in a stair-shaped surface consisting of a plurality of step surfaces that are lowered to each other and a plurality of step surfaces connecting these step surfaces, and on one of the plurality of step surfaces and the back surface of the light guide. A reflection film is provided to form a reflection surface of the external light, and the plurality of step surfaces form an emission surface of illumination light incident from the incident end surface, and a front surface of the light guide, An optical member that transmits external light incident from the front of the display element and reflected light reflected by the reflection surface and emits illumination light emitted from each step surface of the light guide toward the display element is disposed. The display according to claim 7, characterized in that: Location.
【請求項9】前記光学部材は、光を前記表示素子に向け
て出射する前面と、前記導光体の前面に対向する背面と
を有する透明板からなっており、その背面に、前記導光
体の各段差面から出射する光を取り込む入射面と、前記
入射面から取り込んだ光を前方に向けて屈折させる屈折
面とを有する突起状の入射部が形成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。
9. The optical member comprises a transparent plate having a front surface for emitting light toward the display element and a back surface facing the front surface of the light guide, and the light guide includes a light guide. A projection-like incident portion having an incident surface for taking in light emitted from each step surface of the body and a refraction surface for refracting light taken from the incident surface toward the front is formed. Item 10. The display device according to item 8.
【請求項10】前記光照射手段と前記表示素子との間
と、前記表示素子の前面側との少なくとも一方に、光拡
散手段が設けられていることを特徴とする請求項1に記
載の表示装置。
10. The display according to claim 1, wherein light diffusion means is provided between at least one of the light irradiation means and the display element and at least one of a front side of the display element. apparatus.
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