JP2000111870A - Liquid crystal display device - Google Patents

Liquid crystal display device

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Publication number
JP2000111870A
JP2000111870A JP10281380A JP28138098A JP2000111870A JP 2000111870 A JP2000111870 A JP 2000111870A JP 10281380 A JP10281380 A JP 10281380A JP 28138098 A JP28138098 A JP 28138098A JP 2000111870 A JP2000111870 A JP 2000111870A
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JP
Japan
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light
liquid crystal
crystal display
illuminance
luminance
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Pending
Application number
JP10281380A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshiomi Ono
俊臣 小野
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
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Filing date
Publication date
Application filed by Casio Computer Co Ltd filed Critical Casio Computer Co Ltd
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Publication of JP2000111870A publication Critical patent/JP2000111870A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid crystal display device having a sufficiently wide viewing angle, requiring low power consumption, and also being able to obtain screen display brightness suited to the ambient illuminance in an ambience with a wide range of illuminance spreading over low and high illuminance. SOLUTION: This liquid crystal display device is provided with a light illuminating means 20 which emits illuminating light and reflects external incident light from the front side of a liquid crystal display element 1 arranged on the rear side of the liquid crystal display element 1 and an illumination brightness controlling means 36 which controls brightness of the illuminating light according to illuminance of an external ambience. A reflectance of external light of the light illuminating means 20 and a controlling condition of the brightness of the illuminating light with the illumination brightness controlling means 36 are set so as to make screen display brightness of the liquid crystal display element 1 fall within a range of brightness predetermined according to illuminance of an external ambience and also retardation of the liquid crystal display element 1 is set to fall within 400-600 nm range.

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、省電力型の液晶
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 type liquid crystal 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
入射する光を利用し、その光の透過を制御して表示する
非発光型液晶表示素子を備えた液晶表示装置には、透過
光を利用した透過型液晶表示装置と、反射光を利用した
反射型液晶表示装置とがある。
2. Description of the Related Art A liquid crystal display device having a non-light-emitting type liquid crystal display element, such as a liquid crystal display element, which utilizes light incident from the outside and controls the transmission of the light to display the transmitted light is known. There are a transmissive liquid crystal display device using the same and a reflective liquid crystal display device using the reflected light.

【0003】前記透過型液晶表示装置は、前記液晶表示
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液晶表示素子に向けて出射
し、その光を前記液晶表示素子の前方に出射させて表示
する。
In the transmissive liquid crystal display device, a backlight is arranged behind the liquid crystal display element, and an image is displayed using illumination light from the backlight. The light is emitted toward the display element, and the light is emitted to the front of the liquid crystal display element for display.

【0004】前記反射型液晶表示装置は、外部環境(液
晶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、前記液晶表示素子の前方から入射する
外光を前記液晶表示素子の背後に配置した反射板により
前記液晶表示素子に向けて反射し、その光を前記液晶表
示素子の前方に出射させて表示する。
[0004] The reflection type liquid crystal display device uses external light which is light of an external environment (use environment of the liquid crystal display device) to perform display. The light is reflected toward the liquid crystal display element by a reflector disposed behind the liquid crystal display element, and the light is emitted to the front of the liquid crystal display element for display.

【0005】前記透過型液晶表示装置は、バックライト
を点灯するために、大きな電力を消費する。
[0005] The transmissive liquid crystal display device consumes a large amount of electric power to turn on a backlight.

【0006】一方、反射型液晶表示装置は、液晶表示素
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、外光が存在する環境であれば表示を充
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、消費電力が少ない。
On the other hand, in a reflection type liquid crystal display device, reflected light having an intensity corresponding to the intensity of external light incident from the front of the liquid crystal display element can be obtained. Power consumption is low because a backlight is not required.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】ところで、液晶表示装
置の好適な画面輝度は、外部環境(液晶表示装置の使用
環境)の照度によって異なり、同じ画面輝度でも、環境
照度によっては画面が眩しすぎたり暗すぎたりする。
The preferred screen brightness of the liquid crystal display device depends on the illuminance of the external environment (the use environment of the liquid crystal display device). Even with the same screen brightness, the screen may be too dazzling depending on the environmental illuminance. Or too dark.

【0008】この画面輝度を反射型液晶表示装置につい
て見ると、反射型液晶表示装置は、液晶表示素子の前方
に出射する反射光の強度が、前記液晶表示素子の前方か
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
照度の環境下では、画面が眩しすぎて表示が見えにくく
なり、また、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ため、暗い環
境では使用できない。
[0008] Looking at the screen luminance of a reflection type liquid crystal display device, the reflection type liquid crystal display device is characterized in that the intensity of reflected light emitted in front of the liquid crystal display element is equal to the intensity of external light incident from the front of the liquid crystal display element. For example, in an environment of high illuminance exceeding 100,000 lux such as in direct sunlight in summer, the screen becomes too dazzling to make the display difficult to see, and in a dark environment such as outdoors at night, The screen cannot be used in a dark environment because the screen brightness is low enough to make the display visible.

【0009】一方、従来から、夜間の屋外のような暗い
環境下でも観察できるように、補助光源を備えた反射型
液晶表示装置が提案されている。
On the other hand, conventionally, a reflection type liquid crystal display device provided with an auxiliary light source has been proposed so that observation is possible even in a dark environment such as outdoors at night.

【0010】この反射型液晶表示装置は、液晶表示素子
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たものであり、前記半透過反射板
としては、液晶表示装置の反射率(液晶表示素子の前方
から入射する外光の強度に対する前記反射板により反射
されて前記液晶表示素子の前方に出射する出射光の強度
との比)を充分高く確保するため、高反射率/低透過率
の特性のものが用いられている。
In this reflection type liquid crystal display device, a transflective plate is disposed behind a liquid crystal display element, and an auxiliary light source is disposed behind the transflective plate. In order to ensure a sufficiently high reflectance of the liquid crystal display device (ratio of intensity of external light incident from the front of the liquid crystal display element to intensity of outgoing light reflected by the reflector and emitted to the front of the liquid crystal display element). In addition, those having characteristics of high reflectance / low transmittance are used.

【0011】しかし、この補助光源を備えた反射型液晶
表示装置は、前記半透過反射板の透過率が極く小さく、
また消費電力を少なくするためには前記補助光源の発光
輝度を極端に高くすることができないため、補助光源を
点灯させたときに半透過反射板を透過して液晶表示素子
に入射する照明光の輝度が弱い。
However, in the reflection type liquid crystal display device provided with the auxiliary light source, the transmittance of the transflective plate is extremely small.
In addition, since the emission luminance of the auxiliary light source cannot be extremely increased in order to reduce power consumption, when the auxiliary light source is turned on, the illumination light transmitted through the semi-transmissive reflection plate and incident on the liquid crystal display element. Brightness is weak.

【0012】そのため、前記補助光源を備えた反射型液
晶表示装置は、暗い環境下での補助光源を点灯させたと
きの画面輝度が低く、また、夏期の直射日光下のような
高照度の環境下では、画面が眩しすぎて表示が見えにく
い。
Therefore, the reflective liquid crystal display device provided with the auxiliary light source has a low screen brightness when the auxiliary light source is turned on in a dark environment, and has a high illuminance such as in direct sunlight in summer. Below, the screen is too dazzling and the display is difficult to see.

【0013】また、前記反射型液晶表示装置は、表示の
観察方向により、表示画像とその影とが2重に観察され
て表示が見えにくくなるため、視野角が狭い。
Further, in the reflection type liquid crystal display device, a display image and a shadow thereof are observed twice, depending on an observation direction of the display, and the display becomes difficult to see, so that the viewing angle is narrow.

【0014】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
できるとともに、外光の反射光による表示において、表
示の観察方向により表示画像とその影とが2重に観察さ
れることがない、視野角が充分広い液晶表示装置を提供
することを目的としたものである。
According to the present invention, it is possible to obtain a screen brightness suitable for the environment illuminance in an environment having a wide range of illuminance from low illuminance to high illuminance while consuming less power and to reflect external light. It is an object of the present invention to provide a liquid crystal display device having a sufficiently wide viewing angle, in which a display image and its shadow are not double-observed depending on an observation direction of display in light display.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】この発明の液晶表示装置
は、液晶表示素子と、前記液晶表示素子の背後に配置さ
れ、照明光を前記液晶表示素子に向けて出射するととも
に、前記液晶表示素子の前方から入射する外光を前記液
晶表示素子に向けて反射する光照射手段と、外部環境の
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
手段とを備え、前記光照射手段の外光の反射率と、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と
が、前記液晶表示素子の画面の輝度が外部環境の照度に
応じて予め定められた輝度範囲となるように設定されて
いるとともに、前記液晶表示素子が、400〜600n
mの範囲のリタデーションを有していることを特徴とす
るものである。
A liquid crystal display device according to the present invention is provided with a liquid crystal display element, and is disposed behind the liquid crystal display element, and emits illumination light toward the liquid crystal display element. Light illuminating means for reflecting external light incident from the front of the liquid crystal display element toward the liquid crystal display element, and illumination brightness control means for controlling the brightness of the illuminating light according to the illuminance of the external environment. The reflectance of the external light and the luminance control condition of the illumination light by the illumination luminance control means are set such that the luminance of the screen of the liquid crystal display element falls within a predetermined luminance range according to the illuminance of the external environment. And the liquid crystal display element is 400 to 600 n
It has a retardation in the range of m.

【0016】この液晶表示装置は、前記光照射手段によ
る外光の反射光と、前記光照射手段が出射する照明光と
を利用して表示するものであり、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
において前記光照射手段から照明光を出射させると、前
記外光の反射光と前記照明光とが重畳した輝度の光が前
記液晶表示素子にその背面から入射する。
This liquid crystal display device uses an external light reflected by the light irradiating means and an illumination light emitted from the light irradiating means to display an image.
That is, when the illumination light is emitted from the light irradiating means in an environment where reflected light having an intensity corresponding to the intensity of the external light is obtained, light having a luminance in which the reflected light of the external light and the illumination light are superimposed on the liquid crystal display. Light enters the element from the back.

【0017】そのため、この液晶表示装置は、暗い環境
下でも好適な画面輝度が得られるし、また、液晶表示装
置の反射率(液晶表示素子の前方から入射する外光の強
度に対する前記光照射手段により反射されて前記液晶表
示素子の前方に出射する出射光の強度との比)が、外光
の反射光のみを利用する通常の反射型液晶表示装置に比
べて低くてよいため、夏期の直射日光下のような高照度
の環境下でも、眩しすぎることのない好適な画面輝度が
得られる。
Therefore, this liquid crystal display device can obtain a suitable screen luminance even in a dark environment, and can reflect the reflectance of the liquid crystal display device with respect to the intensity of external light entering from the front of the liquid crystal display element. (The ratio of the intensity of the emitted light reflected by the liquid crystal display element to the front of the liquid crystal display element and the intensity of the emitted light) may be lower than that of a normal reflective liquid crystal display device using only the reflected light of external light. Even under a high illuminance environment such as sunlight, a suitable screen luminance without excessive glare can be obtained.

【0018】また、前記光照射手段の外光の反射率は一
定であるため、外光の反射光の輝度は環境照度に対応し
た輝度であるが、この液晶表示装置は、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、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、前記光照射手段の外光の反射率と、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と
を設定しているため、環境照度に応じて、その環境照度
に対して好適な画面輝度を得ることができる。
Since the reflectance of the external light of the light irradiating means is constant, the luminance of the reflected light of the external light is a luminance corresponding to the ambient illuminance. An illumination brightness control unit that controls the brightness of the illumination light, and a reflectance of the external light of the light irradiation unit and the illumination brightness control so that a screen brightness falls within a predetermined brightness range according to environmental illuminance. Since the brightness control condition of the illumination light by the means is set, it is possible to obtain a screen brightness suitable for the environmental illuminance according to the environmental illuminance.

【0019】しかも、前記照明光の輝度は、外光の反射
光と前記照明光との両方による画面輝度が、環境照度に
対して好適な輝度になる値であればよく、その条件で前
記光照射手段から出射させる照明光の輝度を制御すれば
よいため、前記光照射手段の消費電力は少なくてよい。
Further, the luminance of the illumination light may be any value as long as the screen luminance by both the reflected light of the external light and the illumination light is a luminance suitable for the environmental illuminance. Since the brightness of the illumination light emitted from the irradiation means may be controlled, the power consumption of the light irradiation means may be small.

【0020】さらに、この液晶表示装置は、前記液晶表
示素子のリタデーションが400〜600nmの範囲で
あるため、外光の反射光による表示において、表示の観
察方向により、前記液晶表示素子の透過率を低く制御さ
れた暗領域と、透過率を高く制御された明領域との境界
に現れる前記暗領域の影と、前記明領域とのコントラス
トを低くし、表示画像とその影とが2重に表示されこと
をなくして、視野角を充分広くすることができる。
Further, in this liquid crystal display device, since the retardation of the liquid crystal display element is in the range of 400 to 600 nm, the transmittance of the liquid crystal display element in the display by the reflected light of the external light depends on the viewing direction of the display. The contrast between the dark area shadow, which appears at the boundary between the low-controlled dark area and the bright area, the transmittance of which is controlled to be high, and the bright area is reduced, so that the display image and the shadow are displayed twice. Thus, the viewing angle can be sufficiently widened.

【0021】したがって、この液晶表示装置は、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とともに、視野角を充分広く
することができる
Therefore, the liquid crystal display device requires less power consumption, and can obtain a screen luminance suitable for the environmental illuminance in an environment of a wide illuminance range from low illuminance to high illuminance. Viewing angle can be widened sufficiently

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】この発明の液晶表示装置は、上記
のように、液晶表示素子の背後に、照明光を前記液晶表
示素子に向けて出射するとともに前記液晶表示素子の前
方から入射する外光を前記液晶表示素子に向けて反射す
る光照射手段を配置するとともに、外部環境の照度に応
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、前記光照射手段の外光の反射率と、前記照明輝度制
御手段による照明光の輝度制御条件とを、前記液晶表示
素子の画面輝度が外部環境の照度に応じて予め定められ
た輝度範囲となるよう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、さらに、前記液晶表
示素子のリタデーションを400〜600nmの範囲に
することにより、外光の反射光による表示において、表
示の観察方向により表示画像とその影とが2重に観察さ
れることをなくして、視野角を充分広くしたものであ
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS As described above, the liquid crystal display device of the present invention emits illumination light behind the liquid crystal display element toward the liquid crystal display element and externally enters illumination light from the front of the liquid crystal display element. Light illuminating means for reflecting light toward the liquid crystal display element is provided, and illumination luminance control means for controlling the luminance of the illuminating light according to the illuminance of an external environment is provided. The power consumption is set by setting the rate and the luminance control condition of the illumination light by the illumination luminance control means so that the screen luminance of the liquid crystal display element falls within a predetermined luminance range according to the illuminance of the external environment. In a wide illuminance range from low illuminance to high illuminance, so that it is possible to obtain a suitable screen luminance for the illuminance of the environment. In the range of 400 to 600 nm, the display image and the shadow thereof are not double-viewed depending on the viewing direction of the display in the display by the reflected light of the external light, and the viewing angle is sufficiently widened. It was done.

【0023】この発明の液晶表示装置において、前記液
晶表示素子を、例えば、内面に電極を有する一対の基板
間に液晶分子がツイスト配向した液晶層を設けた液晶セ
ルと、この液晶セルを挟んで配置された一対の偏光板と
により構成する場合は、前記液晶セルのリタデーション
を400〜600nmの範囲に設定すればよい。
In the liquid crystal display device of the present invention, the liquid crystal display element may be, for example, a liquid crystal cell in which a liquid crystal layer in which liquid crystal molecules are twisted is provided between a pair of substrates having electrodes on the inner surface, and the liquid crystal cell may be sandwiched therebetween. In the case of using a pair of polarizing plates arranged, the retardation of the liquid crystal cell may be set in the range of 400 to 600 nm.

【0024】さらに、前記液晶表示素子は、前記液晶セ
ルと、前記一対の偏光板と、前記液晶セルと前記一対の
偏光板のいずれか一方との間に配置された位相差板とに
より構成してもよく、その場合は、前記液晶セルと前記
位相差板とのトータルのリタデーションを400〜60
0nmの範囲に設定すればよい。
Further, the liquid crystal display element includes the liquid crystal cell, the pair of polarizing plates, and a retardation plate disposed between the liquid crystal cell and one of the pair of polarizing plates. In this case, the total retardation of the liquid crystal cell and the retardation plate may be 400 to 60.
What is necessary is just to set it in the range of 0 nm.

【0025】また、この発明の液晶表示装置において、
前記光照射手段は、環境照度に対する画面輝度が、50
ルクスの環境照度で20〜200ニットの画面輝度、1
000ルクスの環境照度で30〜300ニットの画面輝
度、30000ルクスの環境照度で400〜4000ニ
ットの画面輝度の範囲をそれぞれ満足する二次関数で表
わされる輝度となるように、環境照度に応じて照明光の
輝度を制御されるのが望ましく、このような条件で照明
光の輝度を制御することにより、低照度から高照度の広
い照度範囲の環境において、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。
Further, in the liquid crystal display device of the present invention,
The light irradiation means has a screen luminance with respect to the environmental illuminance of 50.
20-200 knit screen brightness with lux ambient illuminance, 1
In accordance with the environmental illuminance, the luminance is expressed by a quadratic function that satisfies the range of the screen luminance of 30 to 300 nits at the environmental illuminance of 000 lux and the screen luminance of 400 to 4000 nits at the environmental illuminance of 30,000 lux. It is desirable to control the luminance of the illumination light, and by controlling the luminance of the illumination light under such conditions, in an environment with a wide illuminance range from low illuminance to high illuminance, a screen luminance suitable for the environmental illuminance Can be obtained.

【0026】また、前記照明輝度制御手段は、少なくと
も室内照度よりも高い環境照度において、前記光照射手
段からの照明光の輝度を制御するのが望ましく、このよ
うにすることにより、少なくとも室内照度よりも高い照
度の環境下において、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。
It is desirable that the illumination luminance control means controls the luminance of the illumination light from the light irradiating means at least at an environmental illuminance higher than the indoor illuminance. In an environment with a high illuminance, it is possible to obtain a screen luminance more suitable for the environment illuminance.

【0027】また、前記照明輝度制御手段は、環境照度
が室内照度よりも低い照度範囲では、環境照度が低くな
るのにともなって照明光の輝度が連続的に低くなるよう
に前記光照射手段を制御するのが望ましく、このように
することにより、室内照度よりも低い照度範囲の環境
下、つまり画面輝度が低くても充分表示を視認できる環
境下では、その環境照度に対してより好適な低輝度の画
面輝度を得るとともに、前記光照射手段の消費電力をさ
らに少なくすることができる。
[0027] The illumination brightness control means may control the light irradiation means so that the brightness of the illumination light continuously decreases as the environmental illuminance decreases in an illuminance range where the environmental illuminance is lower than the indoor illuminance. It is desirable to perform control. By doing so, in an environment of an illuminance range lower than the room illuminance, that is, in an environment in which the display can be visually recognized even if the screen brightness is low, a low level more suitable for the environment illuminance is obtained. It is possible to obtain the screen brightness of the brightness and to further reduce the power consumption of the light irradiation means.

【0028】また、前記照明輝度制御手段は、環境照度
が室内照度よりも高い照度範囲では、環境照度が室内照
度より高い所定の照度以下であるときは環境照度が高く
なるのにともなって照明光の輝度が連続的に高くなり、
環境照度が前記所定の照度を超えたときは環境照度がさ
らに高くなるのにともなって照明光の輝度が連続的に低
くなるように前記光照射手段を制御するのが望ましい。
In the illumination brightness control means, when the environmental illuminance is equal to or less than a predetermined illuminance higher than the indoor illuminance in an illuminance range where the environmental illuminance is higher than the indoor illuminance, the illumination illuminance increases. Brightness increases continuously,
When the environmental illuminance exceeds the predetermined illuminance, it is desirable to control the light irradiating means so that the luminance of the illuminating light continuously decreases as the environmental illuminance further increases.

【0029】このようにすることにより、環境照度が室
内照度よりも高い照度範囲では、環境照度が高くなるの
にともなって照明光の輝度を連続的に高くして、環境照
度に対して好適な画面輝度を得、環境照度が室内照度よ
り高い所定の照度を越え、外光の反射光だけでも環境照
度に対して好適な画面輝度が得られるようになったとき
は、環境照度がさらに高くなるのにともなって照明光の
輝度を連続的に低くして、環境照度に対して好適な画面
輝度を得るとともに、消費電力を節減することができ
る。
In this manner, in an illuminance range in which the ambient illuminance is higher than the indoor illuminance, the luminance of the illumination light is continuously increased as the environmental illuminance increases, which is suitable for the environmental illuminance. When the screen luminance is obtained and the environmental illuminance exceeds a predetermined illuminance higher than the indoor illuminance, and a suitable screen luminance for the environmental illuminance is obtained only with the reflected light of the external light, the environmental illuminance is further increased. Accordingly, it is possible to continuously reduce the luminance of the illumination light to obtain a screen luminance suitable for environmental illuminance, and to reduce power consumption.

【0030】さらにまた、前記照明輝度制御手段は、環
境照度が室内照度よりも低い照度範囲では、環境照度が
低くなるのにともなって照明光の輝度が連続的に低くな
るように前記光照射手段を制御し、環境照度が室内照度
よりも高い照度範囲では、環境照度が室内照度より高い
所定の照度以下であるときは環境照度が高くなるのにと
もなって照明光の輝度が連続的に高くなり、環境照度が
前記所定の照度を超えたときは環境照度がさらに高くな
るのにともなって照明光の輝度が連続的に低くなるよう
に前記光照射手段を制御するのがより望ましい。
Further, the illumination brightness control means is arranged so that, in an illuminance range where the environmental illuminance is lower than the room illuminance, the light illuminating means is configured to continuously reduce the brightness of the illumination light as the environmental illuminance decreases. In the illuminance range where the environmental illuminance is higher than the indoor illuminance, when the environmental illuminance is equal to or less than a predetermined illuminance higher than the indoor illuminance, the luminance of the illumination light increases continuously as the environmental illuminance increases. More preferably, when the environmental illuminance exceeds the predetermined illuminance, the light irradiating means is controlled so that the luminance of the illumination light is continuously reduced as the environmental illuminance further increases.

【0031】このようにすることにより、室内照度より
も低い照度範囲の環境下、つまり画面輝度が低くても充
分表示を視認できる環境下では、その環境照度に対して
より好適な低輝度の画面輝度を得るとともに、前記光照
射手段の消費電力をさらに少なくすることができ、ま
た、環境照度が室内照度よりも高い照度範囲では、環境
照度が高くなるのにともなって照明光の輝度を連続的に
高くして、環境照度に対して好適な画面輝度を得、環境
照度が室内照度より高い所定の照度を越え、外光の反射
光だけでも環境照度に対して好適な画面輝度が得られる
ようになったときは、環境照度がさらに高くなるのにと
もなって照明光の輝度を連続的に低くして、環境照度に
対して好適な画面輝度を得るとともに、消費電力を節減
することができる。
In this manner, in an environment having an illuminance range lower than the room illuminance, that is, in an environment in which the display can be sufficiently viewed even if the screen brightness is low, a screen having a low brightness suitable for the environment illuminance is provided. While obtaining the luminance, the power consumption of the light irradiation means can be further reduced, and in the illuminance range where the environmental illuminance is higher than the indoor illuminance, the luminance of the illumination light is continuously increased as the environmental illuminance increases. To obtain a suitable screen luminance for the environmental illuminance, the environmental illuminance exceeds a predetermined illuminance higher than the indoor illuminance, and a suitable screen luminance for the environmental illuminance can be obtained only by the reflected light of the external light. When, the luminance of the illumination light is continuously reduced as the environmental illuminance further increases, so that a suitable screen luminance with respect to the environmental illuminance can be obtained and the power consumption can be reduced.

【0032】また、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、実際の環境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。
[0032] The illumination brightness control means may include an illuminance detector for measuring environmental illuminance, and means for controlling the brightness of illumination light emitted from the light irradiating means based on the measured environmental illuminance. By doing so, it is possible to control the luminance of the illuminating light according to the actual environmental illuminance, and obtain a screen luminance suitable for the environmental illuminance.

【0033】さらに、前記光照射手段は、照明光を前記
液晶表示素子に照射する手段と、前記液晶表示素子の前
方から入射する外光を反射してその反射光を前記液晶表
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液晶表
示素子に向けて出射する出射面と前記液晶表示素子の前
方から入射する外光を前記液晶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。
Further, the light irradiating means irradiates illumination light to the liquid crystal display element, and reflects external light incident from the front of the liquid crystal display element to irradiate the reflected light to the liquid crystal display element. Any configuration may be used as long as it comprises a reflection unit, but a preferred light irradiation unit is a light source, and an emission surface that guides illumination light from the light source and emits the light toward the liquid crystal display element. A light guide having a reflection surface different from the emission surface for reflecting external light incident from the front of the liquid crystal display element toward the liquid crystal display element.

【0034】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り、したがって、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
反射面での外光の反射率を、液晶表示装置の反射率が所
望の値になるように設定することができる。
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 external light on the reflection surface Can be independently selected, and 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, and the emission luminance of the light source is correspondingly increased. By lowering the power consumption, the power consumption can be further reduced, and the reflectance of the external light on the reflection surface can be set so that the reflectance of the liquid crystal display device becomes a desired value.

【0035】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
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
形状面となっており、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、前記複数の段差面が前記入射端面から入
射した照明光の出射面とされているとともに、前記導光
体の前面側に、前記液晶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前記外光の反射光
を透過させ、前記導光体の複数の段差面から出射する照
明光を前記液晶表示素子に向けて出射する光学部材が配
置されている構成のものが望ましい。
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 includes an incident end surface in which at least one end surface of the light guide receives illumination light from the light source. The light guide has a front surface, a plurality of step surfaces gradually decreasing from the incident end surface side to the other end side, and a step-shaped surface including a plurality of step surfaces connecting these step surfaces. A reflection film is provided on one of the plurality of step surfaces and the back surface of the light guide to form a reflection surface of the external light, and the plurality of step surfaces are incident from the incident end surface. An illumination light emitting surface, and on the front side of the light guide, transmitting external light incident from the front of the liquid crystal display element and reflected light of the external light reflected by the reflecting surface, Illumination light emitted from the plurality of step surfaces of the light guide is referred to as the liquid crystal table. Having a structure in which an optical member for emitting towards the elements are arranged is desirable.

【0036】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液晶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液晶表示素子
のほぼ全体に入射させることができる。
According to this light irradiating means, the illuminating 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 liquid crystal display element, so that the illumination light from the light source can be made incident on almost the entire liquid crystal display element.

【0037】また、この光照射手段によれば、前記液晶
表示素子の前方から入射した外光が、前記光学部材を透
過して前記導光体の複数の段面上または導光体背面に形
成された反射面で反射され、その反射光が前記光学部材
を再び透過して前記液晶表示素子に向かって出射するた
め、液晶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、前記液晶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, external light incident from the front of the liquid crystal display element passes through the optical member and is formed on a plurality of steps of the light guide or on the back of the light guide. The reflected light is reflected by the reflection surface, and the reflected light is transmitted through the optical member again and emitted toward the liquid crystal display element, so that most of the external light incident from the front of the liquid crystal display element is reflected without waste, The light can be incident on almost the entire liquid crystal display element.

【0038】この光照射手段において、前記光学部材
は、光を前記液晶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、前記導光体の複数の段差面から
出射する光を取り込む入射面と、前記入射面から取り込
んだ光を前面方向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 liquid crystal display element and a back surface facing the front surface of the light guide. A projection-shaped incident portion having an incident surface for taking in light emitted from the plurality of step surfaces of the light guide, and a refraction surface for refracting the light taken in from the incident surface toward the front surface is formed. Are preferred.

【0039】前記光学部材をこのような構成とすること
により、前記導光体の複数の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
面から液晶表示素子に向けて出射することができる。
With the above-mentioned structure of the optical member, most of the light emitted from the plurality of step surfaces of the light guide is taken into the optical member without waste, and is directed from the front surface to the liquid crystal display element. And can be emitted.

【0040】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、前記導光体の複数の段差面から出射
し、前記光学部材の複数の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21の複数の段面上の反射
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 the plurality of step surfaces of the light guide and incident on the plurality of incident portions of the optical member from the incident surface can be reflected by the optical member. The light is refracted by the refraction surface and is condensed in a predetermined direction. From the front surface of the optical member, illumination light having a high luminance distribution in a predetermined direction (for example, the front direction) can be emitted, and the light guide 21 can be emitted. The external light reflected on the reflection surfaces on the plurality of step surfaces can also be emitted from the front surface of the optical member as light having a luminance distribution with a high luminance in a predetermined direction (for example, the front direction).

【0041】さらに、前記光学部材は、前記複数の入射
部を間隔を存して設け、隣接する前記入射部の間の背面
領域を、前記液晶表示素子の前方から入射する外光およ
び前記導光体の前記反射面により反射された前記外光の
反射光を透過させる入出射面とした構成とするのがより
望ましい。
Further, in the optical member, the plurality of incident portions are provided at an interval, and a rear area between the adjacent incident portions is provided with an external light and a light guide incident from the front of the liquid crystal display element. It is more desirable to adopt a configuration in which the input / output surface transmits the reflected light of the external light reflected by the reflection surface of the body.

【0042】このような構成の光学部材によれば、前記
液晶表示素子の前方から入射し、前記光学部材にその前
面から入射した外光を、前記入射部およびその間の前記
入出射面から光学部材の背面に出射するとともに、前記
導光体の複数の段面上の反射面により反射された前記外
光の反射光を、前記入射部および入出射面から光学部材
に取り込んで、この光学部材の前面から液晶表示素子に
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。
According to the optical member having such a configuration, external light that is incident from the front of the liquid crystal display element and incident on the optical member from the front surface is transmitted from the incident portion and the incident / exit surface therebetween to the optical member. And the reflected light of the external light reflected by the reflecting surfaces on the plurality of step surfaces of the light guide is taken into the optical member from the incident part and the entrance / exit surface, and the optical member The light can be emitted from the front toward the liquid crystal display element, and the reflected light is
Light having a higher luminance distribution in a predetermined direction (for example, the front direction) can be obtained.

【0043】[0043]

【実施例】以下、この発明の一実施例を図1〜図8を参
照して説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.

【0044】図1は液晶表示装置の側面図であり、この
実施例の液晶表示装置は、液晶表示素子1と、この液晶
表示素子1の背後に配置され、照明光を前記液晶表示素
子1の背面に向けて出射するとともに、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の背
面に向けて反射する光照射手段20と、外部環境(液晶
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20が出射する照明光の輝度を制御する照明輝度制御
手段36とを備えている。
FIG. 1 is a side view of a liquid crystal display device. The liquid crystal display device of this embodiment is provided with a liquid crystal display element 1 and disposed behind the liquid crystal display element 1, and illuminates light of the liquid crystal display element 1. A light irradiating unit 20 that emits light toward the rear surface and reflects external light incident from the front of the liquid crystal display device 1 toward the rear surface of the liquid crystal display device 1, and an external environment (environment using the liquid crystal display device) And an illumination brightness control means 36 for controlling the brightness of the illumination light emitted from the light irradiation means 20 in accordance with the illuminance of the light.

【0045】まず、前記液晶表示素子1について説明す
ると、図2は前記液晶表示素子1の一部分の拡大断面図
である。
First, the liquid crystal display device 1 will be described. FIG. 2 is an enlarged sectional view of a part of the liquid crystal display device 1.

【0046】この液晶表示素子1は、TN(ツイステッ
ドネマティック)型のものであり、液晶セル2と、この
液晶セル2を挟んで配置された一対の偏光板12,13
とからなっている。
The liquid crystal display element 1 is of a TN (twisted nematic) type, and includes a liquid crystal cell 2 and a pair of polarizing plates 12 and 13 interposed between the liquid crystal cell 2.
It consists of

【0047】前記液晶セル2は、枠状のシール材5(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3,4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
6,7を設け、前記一対の基板3,4間の前記シール材
5で囲まれた領域に液晶層11を設けた構成となってい
る。
The liquid crystal cell 2 is formed on the inner surfaces of a pair of front and back transparent substrates 3 and 4 joined to each other via a frame-shaped sealing material 5 (see FIG. 1). Transparent electrodes 6 and 7 forming a plurality of pixel regions are provided, and a liquid crystal layer 11 is provided in a region surrounded by the sealing material 5 between the pair of substrates 3 and 4.

【0048】なお、この液晶セル2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4の内面に設けら
れた電極7は、マトリックス状に配列する複数の画素電
極、前面側基板3の内面に設けられた電極6は、前記複
数の画素電極7の全てに対向する一枚膜状の対向電極で
ある。
The liquid crystal cell 2 is of an active matrix type using a TFT (thin film transistor) as an active element. An electrode 7 provided on the inner surface of the rear substrate 4 has a plurality of pixels arranged in a matrix. The electrode, the electrode 6 provided on the inner surface of the front substrate 3, is a single-film counter electrode facing all of the plurality of pixel electrodes 7.

【0049】前記複数の画素電極7はそれぞれ、前記背
面側基板4の内面に各画素電極7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4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 plurality of pixel electrodes 7 is connected to a plurality of TFTs (not shown) provided on the inner surface of the rear substrate 4 so as to correspond to the respective pixel electrodes 7.
The plurality of TFTs are connected to gate lines and data lines (not shown) wired on the inner surface of the rear substrate 4.

【0050】また、この液晶セル2は、フルカラー画像
等の多色カラー画像を表示するものであり、いずれか一
方の基板、例えば前面側基板3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8R,8G,8Bを設けられい
る。なお、前記対向電極6は、前記カラーフィルタ8
R,8G,8Bの上に形成されている。
The liquid crystal cell 2 is for displaying a multi-color image such as a full-color image. One of the substrates, for example, the inner surface of the front substrate 3, corresponds to the plurality of pixel regions. A plurality of color filters, for example, three color filters 8R, 8G, and 8B of red, green, and blue are provided. The counter electrode 6 is provided with the color filter 8.
It is formed on R, 8G, 8B.

【0051】さらに、前記一対の基板3,4の内面には
それぞれ配向膜9,10が形成されており、これらの基
板3,4間に設けられた液晶層11の液晶分子は、前記
配向膜9,10によりそれぞれの基板3,4の近傍にお
ける配向方向を規制され、両基板3,4間において、所
定のツイスト角φでツイスト配向している。
Further, alignment films 9 and 10 are formed on the inner surfaces of the pair of substrates 3 and 4, respectively, and the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer 11 provided between the substrates 3 and 4 are aligned with the alignment film. The alignment directions near the substrates 3 and 4 are regulated by the substrates 9 and 10, and the substrates 3 and 4 are twist-oriented at a predetermined twist angle φ.

【0052】そして、前記液晶セル2を挟んで配置され
た一対の偏光板12,13は、その吸収軸を所定の方向
に向けて前記一対の基板3,4の外面にそれぞれ貼付け
られている。
The pair of polarizing plates 12 and 13 disposed with the liquid crystal cell 2 interposed therebetween are attached to the outer surfaces of the pair of substrates 3 and 4 with their absorption axes directed in a predetermined direction.

【0053】図3は、前記液晶セル2の両基板3,4の
近傍における液晶分子の配向方向3a,4aと、前記一
対の偏光板12,13の吸収軸12a,13aの向きを
示している。
FIG. 3 shows the orientation directions 3a and 4a of the liquid crystal molecules in the vicinity of the two substrates 3 and 4 of the liquid crystal cell 2 and the directions of the absorption axes 12a and 13a of the pair of polarizing plates 12 and 13. .

【0054】この図3のように、この実施例では、前記
液晶セル2の前面側基板3の近傍における液晶分子配向
方向3aが、液晶表示素子1の画面の横軸xに対して前
面側から見て左回りにほぼ135°ずれた方向、背面側
基板4の近傍における液晶分子配向方向4aが、前記横
軸xに対して前面側から見て左回りにほぼ45°ずれた
方向にある。
As shown in FIG. 3, in this embodiment, the liquid crystal molecule orientation direction 3a in the vicinity of the front substrate 3 of the liquid crystal cell 2 is positioned from the front with respect to the horizontal axis x of the screen of the liquid crystal display device 1. The liquid crystal molecule alignment direction 4a in the vicinity of the rear substrate 4 is substantially 45 ° counterclockwise when viewed from the front, and the liquid crystal molecule alignment direction 4a in the vicinity of the rear substrate 4 is substantially 45 ° counterclockwise when viewed from the front.

【0055】したがって、この液晶セル2の液晶層11
の液晶分子の初期配向状態(電極6,7間にOFF電圧
を印加したときの配向状態)は、そのツイスト方向を図
に破線矢印で示したように、背面側基板4から前面側基
板3に向かい、前面側から見て左回りにほぼ90°のツ
イスト角φでツイスト配向した状態である。
Therefore, the liquid crystal layer 11 of the liquid crystal cell 2
The initial alignment state of the liquid crystal molecules (the alignment state when an OFF voltage is applied between the electrodes 6 and 7) changes from the rear substrate 4 to the front substrate 3 with the twist direction indicated by the dashed arrow in the figure. In the opposite direction, the liquid crystal is twist-oriented with a twist angle φ of approximately 90 ° counterclockwise when viewed from the front side.

【0056】また、前面側の偏光板12は、その吸収軸
12aを前記横軸xに対して前面側から見て左回りにほ
ぼ135°ずれた方向(液晶セル2の前面側基板12の
近傍における液晶分子配向方向12aとほぼ平行な方
向)に向けて配置され、背面側の偏光板13は、その吸
収軸13aを前記横軸xに対して前面側から見て左回り
にほぼ45°ずれた方向(液晶セル2の背面側基板13
の近傍における液晶分子配向方向13aとほぼ平行な方
向)に向けて配置されており、したがって、前面側偏光
板12の吸収軸12aと、背面側偏光板13の吸収軸1
3aとは互いにほぼ直交している。
The polarizing plate 12 on the front side shifts its absorption axis 12a counterclockwise by approximately 135 ° with respect to the horizontal axis x when viewed from the front side (near the front side substrate 12 of the liquid crystal cell 2). In a direction substantially parallel to the liquid crystal molecule alignment direction 12a), the rear polarizing plate 13 shifts its absorption axis 13a counterclockwise by approximately 45 ° with respect to the horizontal axis x when viewed from the front side. (The rear substrate 13 of the liquid crystal cell 2)
(In the direction substantially parallel to the liquid crystal molecule alignment direction 13a in the vicinity of the liquid crystal molecules), the absorption axis 12a of the front-side polarizing plate 12 and the absorption axis 1
3a are substantially orthogonal to each other.

【0057】すなわち、この実施例で用いた液晶表示素
子1は、前記液晶セル2の電極6,7にOFF電圧を印
加したとき、つまり液晶層11の液晶分子が初期配向状
態(液晶分子が基板3,4面に対して最も倒伏したツイ
スト配向状態)にあるときの表示が明表示であり、前記
電極6,7間へのON電圧の印加による液晶分子の立ち
上がり配向にともなって表示が暗くなる、いわゆるノー
マリーホワイトモードのものである。
That is, in the liquid crystal display element 1 used in this embodiment, when an OFF voltage is applied to the electrodes 6 and 7 of the liquid crystal cell 2, that is, the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer 11 are in the initial alignment state (the liquid crystal molecules are in the substrate state). The display when the liquid crystal molecules are in the twisted state which is the most inclined with respect to the 3rd and 4th planes) is a bright display, and the display becomes dark with the rising alignment of the liquid crystal molecules due to the application of the ON voltage between the electrodes 6 and 7. This is a so-called normally white mode.

【0058】なお、前記液晶セル2の液晶分子のツイス
ト角φは、90°±10°の範囲であればよく、前記一
対の偏光板12,13の吸収軸12a,13aの交差角
も、90°±10°の範囲であればよい。
The twist angle φ of the liquid crystal molecules of the liquid crystal cell 2 may be in the range of 90 ° ± 10 °, and the intersection angle between the absorption axes 12a, 13a of the pair of polarizing plates 12, 13 is also 90 °. The angle may be in the range of ± 10 °.

【0059】この液晶表示素子1は、前記液晶セル2の
両基板3,4の近傍における液晶分子の配向方向3a,
4aと、前記一対の偏光板12,13の吸収軸12a,
13aの向きとを図3のように設定しているため、その
視角方向(表示を最も良好なコントラストで観察できる
方向)Fが、図1および図3に矢印で示したように、画
面(液晶表示素子1の前面)の法線hに対し、画面の縦
軸y(図3参照)に沿って画面の下縁方向に若干傾いた
方向にある。
The liquid crystal display element 1 has an alignment direction 3a of liquid crystal molecules in the vicinity of both substrates 3 and 4 of the liquid crystal cell 2.
4a and the absorption axes 12a,
Since the direction of 13a is set as shown in FIG. 3, the viewing angle direction (direction in which the display can be observed with the best contrast) F is displayed on the screen (liquid crystal) as shown by arrows in FIGS. It is in a direction slightly inclined toward the lower edge of the screen along the vertical axis y (see FIG. 3) of the screen with respect to the normal h of the front surface of the display element 1).

【0060】そして、この液晶表示装置においては、前
記液晶表示素子1のリタデーション、つまり液晶セル2
のリタデーション(液晶層11の液晶分子が初期配向状
態にあるときのリタデーション)を、400〜600n
mの範囲に設定している。
In this liquid crystal display device, the retardation of the liquid crystal display element 1, ie, the liquid crystal cell 2
(The retardation when the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer 11 are in the initial alignment state) is 400 to 600 n
m.

【0061】前記液晶セル2のリタデーションは、液晶
層11の液晶の複屈折率Δnと液晶層厚dとの積Δnd
の値であり、前記液晶の複屈折率Δnは、液晶分子の配
向状態によって変化する。
The retardation of the liquid crystal cell 2 is a product Δnd of the birefringence Δn of the liquid crystal of the liquid crystal layer 11 and the thickness d of the liquid crystal layer.
And the birefringence Δn of the liquid crystal changes depending on the alignment state of the liquid crystal molecules.

【0062】この液晶セル2のリタデーションについて
考察したところ、前記液晶セル2の高透過率となるリタ
デーション、つまりΔndの値は、液晶分子のツイスト
角φにより定まり、そのΔndの値は、液晶分子のツイ
スト角φを0〜90度まで変化させた実験により求めら
れ、ツイスト角φとリタデーション(Δnd)とは、次
のようにツイスト角φの二次関数として表せることが見
出された。
When the retardation of the liquid crystal cell 2 is considered, the retardation at which the liquid crystal cell 2 has a high transmittance, that is, the value of Δnd is determined by the twist angle φ of the liquid crystal molecules, and the value of Δnd is determined by the twist angle of the liquid crystal molecules. It was obtained by an experiment in which the twist angle φ was changed from 0 to 90 degrees, and it was found that the twist angle φ and the retardation (Δnd) can be expressed as a quadratic function of the twist angle φ as follows.

【0063】Δnd=0.02593×φ2 +k (φ:液晶分子のツイスト角、k:液晶物質によって決
まる定数) この実施例では、前記液晶セル2の液晶分子のツイスト
角φがほぼ90°(90°±10°)であるため、前記
定数kをk=190〜390としたとき、 Δnd=0.02593×902 +(190〜390) =400.033〜600.033 となる。
Δnd = 0.02593 × φ 2 + k (φ: twist angle of liquid crystal molecules, k: constant determined by liquid crystal material) In this embodiment, the twist angle φ of the liquid crystal molecules of the liquid crystal cell 2 is approximately 90 ° ( since it is 90 ° ± 10 °), when the constant k was set to k = one hundred and ninety to three hundred and ninety , a Δnd = 0.02593 × 90 2 + ( 190~390) = 400.033~600.033.

【0064】そのため、この実施例では、前記定数kが
k=190〜390となる液晶物質を使用することによ
り、液晶セル2のリタデーションを、400〜600n
mの範囲に設定している。
Therefore, in this embodiment, the retardation of the liquid crystal cell 2 is reduced to 400 to 600 n by using a liquid crystal material in which the constant k is 190 to 390.
m.

【0065】次に、光照射手段20について説明する
と、この光照射手段20は、1つの端面を光の入射端面
21a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24と前記入射端面21a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22の複数の段
差面22b)とを形成した導光体21と、この導光体2
1の前記入射端面21aに対向させて配置された光源2
6と、前記導光体21の背面に対向させて配置された鏡
面反射板29と、前記導光体21の前面側に配置された
光学部材30とを備えている。
Next, the light irradiating means 20 will be described. The light irradiating means 20 has one end face as a light incident end face 21a, and the liquid crystal display element 1 is provided on the front face opposite to the rear face of the liquid crystal display element 1. A light guide 21 formed with a reflection surface 24 for external light incident from the front of the light source and an emission surface (a plurality of step surfaces 22b of a step-shaped surface 22 described later in this embodiment) of illumination light incident from the incident end surface 21a. And this light guide 2
1 light source 2 disposed so as to face the incident end face 21a
6, a specular reflection plate 29 arranged opposite to the back surface of the light guide 21, and an optical member 30 arranged on the front side of the light guide 21.

【0066】図4は前記光照射手段20を構成する導光
体21および光学部材30の一部分の拡大側面図、図5
は前記導光体21の一部分の拡大斜視図である。
FIG. 4 is an enlarged side view of a part of the light guide 21 and the optical member 30 constituting the light irradiation means 20, and FIG.
FIG. 2 is an enlarged perspective view of a part of the light guide 21.

【0067】前記導光体21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26からの光
を取り込む入射端面21aとなっており、前面は、前記
入射端面21a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22aと、これらの段面22a
をつなぐ複数の段差面22bとからなる、微小ピッチの
階段形状面22となっている。
The light guide 21 is a transparent plate made of an acrylic resin or the like. One end surface of the light guide 21 is an incident end surface 21a for receiving the light from the light source 26, and the front surface is from the incident end surface 21a 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 22a parallel to each other;
And a plurality of stepped surfaces 22b connecting the steps, the stepped surface 22 having a minute pitch.

【0068】前記複数の段差面22bは、前記入射端面
21aとほぼ平行な面であり、これらの段差面22bの
間の前記段面22aは、導光体21の幅方向(入射端面
21aの長さ方向)に沿う横長の平坦面である。
The plurality of step surfaces 22b are surfaces substantially parallel to the incident end surface 21a. The step surface 22a between these step surfaces 22b extends in the width direction of the light guide 21 (the length of the incident end surface 21a). (Horizontal direction).

【0069】この階段形状面22の複数の段面22a上
には、図5に示したように、その段面22a全体にSi
2 (酸化シリコン)からなる下地膜23aを成膜し、
この下地膜23aの表面全体にアルミニウム等からなる
高反射率金属膜23bを蒸着して形成された鏡面反射膜
23が設けられており、この反射膜23の表面(金属膜
23b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24となっている。
As shown in FIG. 5, Si on the entire surface of the plurality of steps 22a of this step-shaped surface 22 is Si.
A base film 23a made of O 2 (silicon oxide) is formed,
A mirror-reflective film 23 formed by evaporating a high-reflectance metal film 23b made of aluminum or the like is provided on the entire surface of the base film 23a, and the surface of the reflective film 23 (the surface of the metal film 23b) is It is a reflection surface 24 for external light incident from the front of the liquid crystal display element 1.

【0070】なお、前記Si O2 からなる下地膜23a
は、アクリル系樹脂等からなる導光体21と、アルミニ
ウム等からなる前記金属膜23bとの密着性を上げるた
めに設けられている。
The underlayer 23a made of SiO 2 is used.
Is provided to increase the adhesion between the light guide 21 made of acrylic resin or the like and the metal film 23b made of aluminum or the like.

【0071】また、前記階段形状面22の複数の段差面
22b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22bが、前記入射端面21aから入射
した照明光の出射面となっている。
The plurality of step surfaces 22b of the step-shaped surface 22 are light transmitting surfaces on which no reflective film is formed.
These step surfaces 22b are emission surfaces of the illumination light incident from the incident end surface 21a.

【0072】さらに、この導光体21の背面は、図5に
示したように、前記入射端面21a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25となっている。
Further, as shown in FIG. 5, the back surface of the light guide 21 has a light diffusing surface 25 for averaging the luminance distribution of the illumination light incident from the incident end face 21a in the light guide width direction. It has become.

【0073】この光拡散面25は、導光体21の全長に
わたる長さの複数の縦長プリズム部25aを、導光体2
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29は、その反射面
を前記複数のプリズム部25a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 25 includes a plurality of vertically elongated prism portions 25 a having a length extending over the entire length of the light guide 21 and the light guide 2.
1. The reflector 29 has a shape formed in parallel with each other at a fine pitch so as to be continuous in the width direction, and the reflecting plate 29 is arranged with its reflecting surface close to or in contact with the tops of the plurality of prism portions 25a. I have.

【0074】また、前記光源26は、例えば、前記導光
体21の入射端面21aの全長にわたる長さの直管状蛍
光ランプ27と、この蛍光ランプ27からの放射光を反
射させるリフレクタ28とからなっており、この光源2
6は、前記導光体21の側方に、その入射端面21aに
対向させて配置されている。
The light source 26 comprises, for example, a straight tubular fluorescent lamp 27 having a length extending over the entire length of the incident end face 21 a of the light guide 21, and a reflector 28 for reflecting light emitted from the fluorescent lamp 27. This light source 2
Numeral 6 is arranged on the side of the light guide 21 so as to face the incident end face 21a.

【0075】一方、前記光学部材30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21の
複数の段面22a上の反射面24(反射膜23の表面)
により反射されてこの光学部材30の背面から入射する
光を前面に出射し、前記導光体21の複数の段差面(出
射面)22b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 30 emits light incident from the front surface to the rear surface, and reflects light on the plurality of step surfaces 22a of the light guide 21 (surface of the reflection film 23).
The light reflected by the optical member 30 and incident from the back surface of the optical member 30 is emitted to the front surface, and the illumination light emitted from the plurality of step surfaces (emission surfaces) 22b of the light guide 21 is taken in from the back surface and emitted forward. Has characteristics.

【0076】この光学部材30は、前記導光体21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
21の階段形状面22の複数の段差面22bから出射す
る光を取り込むための複数の入射部31が一体に設けら
れている。
The optical member 30 is a transparent plate made of an acrylic resin or the like having substantially the same width as the light guide 21, and has a flat front surface and a stepped surface of the light guide 21 on the rear surface. A plurality of incident portions 31 for taking in light emitted from the plurality of step surfaces 22b of the shape surface 22 are provided integrally.

【0077】前記複数の入射部31はそれぞれ、光学部
材30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30は、その背面の複数の入射
部31の長さ方向を導光体21の複数の段差面22bの
長さ方向とほぼ平行にするとともに、前記複数の入射部
31の頂部を導光体21の複数の段面22a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 31 is formed in the shape of a horizontally long protrusion that extends over the entire width of the optical member 30. The optical member 30 is arranged in the longitudinal direction of the plurality of incident portions 31 on the back surface thereof. Are substantially parallel to the length direction of the plurality of step surfaces 22 b of the light guide 21, and the apex portions of the plurality of incident portions 31 are arranged so as to approach or contact the plurality of step surfaces 22 a of the light guide 21. ing.

【0078】また、前記複数の入射部31は、三角形状
の断面形状を有しており、複数の入射部31の両側面の
うち、前記導光体21の段差面22bに対向する一方の
側面は、前記導光体21の段差面22bからの出射光を
取り込む入射面31aとなり、他方の側面は、前記入射
面31aから取り込んだ光を光学部材30の前面方向に
向けて屈折させる屈折面31bとなっている。
The plurality of incident portions 31 have a triangular cross-sectional shape, and one of two side surfaces of the plurality of incident portions 31 that faces the step surface 22b of the light guide 21. Is an incident surface 31a for taking in the light emitted from the step surface 22b of the light guide 21, and the other side surface is a refraction surface 31b for refracting the light taken from the incident surface 31a toward the front surface of the optical member 30. It has become.

【0079】前記入射面31aは、前記導光体21の段
差面22b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21の段面22aに対する角度(段差面
22bに向き合う方向の角度)が90°を越えない面で
ある。
The incident surface 31a has an inclination substantially parallel to or close to the step surface 22b of the light guide 21 and has an angle with respect to the step surface 22a of the light guide 21 (the angle in the direction facing the step surface 22b). ) Is a plane not exceeding 90 °.

【0080】また、前記屈折面31bは、光学部材30
の前面の法線とのなす角度が、前記入射面31a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 31b is provided on the optical member 30.
Is an inclined surface having an inclination angle larger than the angle between the incident surface 31a and the normal.

【0081】なお、前記入射部31のより望ましい形状
は、入射面31aが前記法線に対して前記導光体21の
段差面22bに向き合う方向に5〜15°傾斜し、屈折
面31b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。
The more desirable shape of the incident portion 31 is such that the incident surface 31a is inclined by 5 to 15 ° with respect to the normal to the step surface 22b of the light guide 21, and the refracting surface 31b is The shape is inclined by 20 to 50 ° in the opposite direction to the normal line.

【0082】また、前記複数の入射部31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30の隣接する入射部31の間の背面領域
は、前記導光体21の複数の段面22a上の反射面24
に対向する入出射面32となっている。
Further, the plurality of incident portions 31 are provided at a constant pitch with an interval therebetween, and the rear surface area between the adjacent incident portions 31 of the optical member 30 is provided with the guide portion. Reflecting surface 24 on a plurality of step surfaces 22a of optical body 21
Is formed as an entrance / exit surface 32 facing the front end.

【0083】この入出射面32は、前記導光体21の段
面22a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2
1の複数の段面22a上の反射面24により反射される
光を透過させる。
The entrance / exit surface 32 is a surface having an inclination substantially parallel to or close to the step surface 22 a of the light guide 21, and enters from the front of the liquid crystal display element 1 and enters the light guide 2.
The light reflected by the reflection surface 24 on one of the plurality of step surfaces 22a is transmitted.

【0084】さらに、前記光学部材30の複数の入射部
31は、図1および図2に示したように、前記導光体2
1の段差面22bのピッチよりも小さいピッチで設けら
れており、したがって、前記導光体21の複数の段差面
22bは、そのそれぞれが、前記光学部材の30の少な
くとも1つの入射部31に必ず対向している。
Further, as shown in FIGS. 1 and 2, the plurality of incident portions 31 of the optical member 30 are
The plurality of step surfaces 22b of the light guide 21 are always provided at at least one incident portion 31 of the optical member 30. Are facing each other.

【0085】なお、図1および図2では、便宜上、導光
体21の階段形状面22および光学部材30の複数の入
射部31を大きく拡大して示したが、前記光学部材30
の入射部31のピッチは、液晶表示素子1の画素ピッチ
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、この導光体21の段差面22bのピッチに応じ
て、前記光学部材30の入射部31のピッチが、前記導
光体21の段差面22bのピッチよりも若干大きく設定
されている。
In FIGS. 1 and 2, the stepped surface 22 of the light guide 21 and the plurality of incident portions 31 of the optical member 30 are greatly enlarged for convenience.
The pitch of the light incident portion 31 is substantially the same as the pixel pitch of the liquid crystal display element 1 or an integer fraction of the pixel pitch, and according to the pitch of the step surface 22b of the light guide 21, the optical member The pitch of the 30 incident portions 31 is set slightly larger than the pitch of the step surface 22 b of the light guide 21.

【0086】そして、この実施例の液晶表示装置では、
上記導光体21とその入射端面21aに対向させて配置
された光源26と、前記導光体21の前面側に配置され
た上記光学部材30とからなる光照射手段20を、前記
光学部材30の複数の入射部31の長さ方向および導光
体21の複数の段差面22bの長さ方向を液晶表示素子
1の画面の横軸x(図3参照)とほぼ平行にするととも
に、前記光源26の配置側を外光の主な取り込み方向に
向け、前記光源26の配置側とは反対側を前記液晶表示
素子1の視角方向Fに向けて、前記液晶表示素子1の背
後に配置している。
Then, in the liquid crystal display device of this embodiment,
The light irradiating means 20 including the light guide 21 and the light source 26 arranged to face the incident end face 21a thereof and the optical member 30 arranged on the front side of the light guide 21 is provided by the optical member 30. The length direction of the plurality of incident portions 31 and the length direction of the plurality of stepped surfaces 22b of the light guide 21 are substantially parallel to the horizontal axis x (see FIG. 3) of the screen of the liquid crystal display element 1, and the light source The liquid crystal display element 1 is arranged behind the liquid crystal display element 1 with the arrangement side of the liquid crystal display element 1 facing the main direction of capturing external light and the side opposite to the arrangement side of the light source 26 facing the viewing angle direction F of the liquid crystal display element 1. I have.

【0087】すなわち、一般に液晶表示装置の表示は、
液晶表示素子がもっている視角の方向から観察され、ま
た反射型の液晶表示装置は、画面の法線に対して前記視
角方向とは反対側の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。
That is, the display of the liquid crystal display device is generally
The liquid crystal display device is observed from the direction of the viewing angle possessed by the liquid crystal display device, and the reflection type liquid crystal display device has a screen orientation such that external light is mainly taken in from a direction opposite to the viewing angle direction with respect to a normal line of the screen. Used to choose.

【0088】この実施例では、前記液晶表示素子1の視
角方向Fが、図1および図3に示したように、液晶表示
素子1の画面の法線hに対して画面の下縁方向に若干傾
いた方向にあるため、外光の主な取り込み方向は、前記
画面の法線hに対して画面の上縁側に傾いた方向であ
る。
In this embodiment, the viewing angle direction F of the liquid crystal display element 1 is slightly different from the normal h of the screen of the liquid crystal display element 1 in the lower edge direction of the screen as shown in FIGS. Because of the inclined direction, the main direction of taking in external light is the direction inclined toward the upper edge of the screen with respect to the normal h of the screen.

【0089】そのため、この実施例では、上記光照射手
段20を、光源26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、前記光源26の配置側と
は反対側を前記液晶表示素子1の視角方向Fに向けて配
置している。
For this reason, in this embodiment, the light irradiating means 20 is arranged such that the light source 26 is disposed on the upper edge side of the screen, which is the main direction of capturing external light, that is, on the upper edge side of the liquid crystal display element 1 (left side in FIG. 1). ), The side opposite to the side on which the light source 26 is disposed is oriented in the viewing angle direction F of the liquid crystal display element 1.

【0090】さらに、この実施例の液晶表示装置では、
図1に示したように、前記光照射手段20と液晶表示素
子1との間に、光拡散膜33と、次のような特性を有す
る光学シート34とを、互いに積層して配置している。
Further, in the liquid crystal display device of this embodiment,
As shown in FIG. 1, a light diffusing film 33 and an optical sheet 34 having the following characteristics are stacked between the light irradiation means 20 and the liquid crystal display element 1. .

【0091】図6は前記光学シート34の斜視図であ
り、この光学シート34は、互いにほぼ直交する方向に
反射軸34sと透過軸34pとをもっており、前記反射
軸34sに沿った偏光成分の入射光を反射し、前記透過
軸34p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. 6 is a perspective view of the optical sheet 34. The optical sheet 34 has a reflection axis 34s and a transmission axis 34p in directions substantially orthogonal to each other, and the polarization component is incident along the reflection axis 34s. It has a characteristic of reflecting light and transmitting incident light of a polarization component along the transmission axis 34p.

【0092】すなわち、図6に示したように、この光学
シート34に、その反射軸34s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34p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34sに沿ったS偏光成分の光sは光学シート3
4で反射され、前記透過軸34pに沿ったP偏光成分の
光pは光学シート34を透過する。
That is, as shown in FIG. 6, the optical sheet 34 has a polarization component (hereinafter referred to as an S-polarization component) light s along its reflection axis 34s and a polarization component along the transmission axis 34p. When light including both light p (hereinafter, referred to as P-polarized light component) is incident, the light s of the S-polarized light component along the reflection axis 34 s of the incident light becomes the optical sheet 3.
The light p of the P-polarized light component, which is reflected at 4 and is along the transmission axis 34p, passes through the optical sheet 34.

【0093】なお、図6には、光学シート34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
34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34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. 6 shows an example in which light is incident on the optical sheet 34 from the rear side, but the optical sheet 34 exhibits the same characteristics with respect to the incident light from the front side. . The optical sheet 34 is a non-colored sheet whose reflection and transmission characteristics have no wavelength dependence.

【0094】この光学シート34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。
Although the structure of the optical sheet 34 is not illustrated, 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 formed in the width direction on one surface thereof 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.

【0095】そして、この実施例では、前記光学シート
34を、その透過軸34pを前記液晶表示素子1の背面
側偏光板13の透過軸(図3に示した吸収軸13aとほ
ぼ直交する方向)とほぼ平行にして配置し、この光学シ
ート34を、図2に示したように前記光拡散膜33を介
して前記光照射手段20の光学部材30の前面に貼り付
けている。
In this embodiment, the transmission axis 34p of the optical sheet 34 is set to the transmission axis of the rear polarizer 13 of the liquid crystal display element 1 (in a direction substantially orthogonal to the absorption axis 13a shown in FIG. 3). The optical sheet 34 is attached to the front surface of the optical member 30 of the light irradiation means 20 via the light diffusion film 33 as shown in FIG.

【0096】なお、前記光拡散膜33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30
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34は、前記光拡散膜33の粘着性により前記光学
部材30の前面に貼り付けられている。
The light diffusion film 33 is made of, for example, a transparent adhesive in which light scattering fine particles are dispersed.
The optical sheet 34 is adhered to the front surface of the optical member 30 by the adhesive property of the light diffusion film 33.

【0097】そして、前記液晶表示素子1は、前記光学
シート34の前面に重ねて配置され、その背面(背面側
偏光板13の背面)を、透明な粘着剤または両面粘着シ
ート35により前記光拡散膜33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 with the front surface of the optical sheet 34, and the back surface (the back surface of the rear polarizing plate 13) is light-diffused by a transparent adhesive or a double-sided adhesive sheet 35. It is attached to the front surface of the film 33.

【0098】次に、外部環境の照度に応じて前記光照射
手段20からの照明光の輝度を制御する照明輝度制御手
段36について説明する。
Next, a description will be given of the illumination brightness control means 36 for controlling the brightness of the illumination light from the light irradiation means 20 according to the illuminance of the external environment.

【0099】この照明輝度制御手段36は、図1に示し
たように、環境照度を測定する照度検出器37と、この
照度検出器37により測定された環境照度に基づいて前
記光照射手段20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38と、光源点灯回路39とから
なっている。
As shown in FIG. 1, the illumination luminance control means 36 includes an illuminance detector 37 for measuring the environmental illuminance, and the light illuminating means 20 based on the environmental illuminance measured by the illuminance detector 37. The means for controlling the luminance of the emitted illumination light comprises a light source luminance adjustment circuit 38 and a light source lighting circuit 39.

【0100】なお、前記照度検出器37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 37 has its 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 external light entering the liquid crystal display element 1 from the front. It is arranged near the leverage liquid crystal display element 1.

【0101】また、前記光源輝度調整回路38は、照度
検出器37により測定された環境照度に基づいて、前記
光照射手段20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39は、光源26の蛍光ランプ27
を、前記光源輝度調整回路38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 38 changes the luminance value of the illumination light emitted from the light irradiating means 20 based on the environmental illuminance measured by the illuminance detector 37, Brightness is adjusted so as to be a predetermined brightness range according to the environmental illuminance,
The light source lighting circuit 39 includes the fluorescent lamp 27 of the light source 26.
Is driven to emit illumination light having a luminance corresponding to the luminance value from the light source luminance adjusting circuit 38.

【0102】この液晶表示装置は、基本的には、液晶表
示素子1の前方から入射して前記光照射手段20により
反射される外光の反射光と、前記光照射手段20が出射
する照明光との両方を利用して表示するものであり、前
記光照射手段20の光源26は、液晶表示装置を使用す
る環境の照度が所定の照度範囲であるときに点灯され
る。
In this liquid crystal display device, basically, reflected light of external light which enters from the front of the liquid crystal display element 1 and is reflected by the light irradiating means 20, and illumination light which is emitted by the light irradiating means 20 The light source 26 of the light irradiation unit 20 is turned on when the illuminance of the environment in which the liquid crystal display device is used is within a predetermined illuminance range.

【0103】なお、前記光源26を点灯させる環境照度
の範囲は、例えば0ルクスからほぼ30000ルクスを
越える範囲である。
The range of the ambient illuminance for lighting the light source 26 is, for example, a range from 0 lux to more than approximately 30,000 lux.

【0104】すなわち、この液晶表示装置は、前記光源
26を点灯させる照度範囲で、しかも外光が得られる照
度の環境下では、前記光照射手段20により反射される
外光の反射光と、前記光照射手段20が出射する照明光
との両方を利用して表示し、環境照度がほとんど0ルク
スであるとき、つまり外光がほとんど得られない環境下
では、前記光照射手段20が出射する照明光のみによる
表示を行ない、前記光源26を点灯させない高照度の環
境下では、外光の反射光のみによる表示を行なうもので
ある。
That is, in this liquid crystal display device, in an illuminance range in which the light source 26 is turned on, and in an illuminance environment where external light can be obtained, the reflected light of the external light reflected by the light irradiating means 20 and The display is performed using both the illumination light emitted from the light irradiating means 20 and when the ambient illuminance is almost 0 lux, that is, in an environment where external light is hardly obtained, the illumination emitted by the light irradiating means 20 is used. In a high illuminance environment in which only light is displayed and the light source 26 is not turned on, display is performed using only reflected light of external light.

【0105】まず、前記光照射手段20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20の導
光体21は、前記光源26からの照明光を前記入射端面
21aから取り込み、その光を前記階段形状面22の複
数の段差面(出射面)22bから出射するとともに、前
方から前記階段形状面22の複数の段面22aに入射す
る光を、これらの段面22a上の反射面(反射膜23の
表面)で前方に反射するものであり、前記入射端面21
aから取り込まれた照明光は、図4に実線で示したよう
な経路で複数の段差面22bから出射する。
First, the emission path of the illumination light from the light irradiating means 20 will be described. The light guide 21 of the light irradiating means 20 takes in the illumination light from the light source 26 from the incident end face 21a and outputs the light. Are emitted from the plurality of step surfaces (outgoing surfaces) 22b of the step-shaped surface 22 and light incident on the plurality of step surfaces 22a of the step-shaped surface 22 from the front is reflected on the reflecting surfaces ( (The surface of the reflective film 23), and is reflected forward.
The illumination light taken from a is emitted from the plurality of step surfaces 22b along a path shown by a solid line in FIG.

【0106】すなわち、前記導光体21にその入射端面
21aから取り込まれた照明光は、この導光体21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22の複数の段差面22bのいずれかに直接向かう光
は、その段差面22bから出射する。
That is, the illuminating light introduced into the light guide 21 from its incident end face 21a travels in the light guide 21 in the length direction thereof, and includes a plurality of steps of the step-shaped surface 22. Light directly traveling to one of the surfaces 22b is emitted from the step surface 22b.

【0107】また、前記段差面22bに直接向かう光以
外の光、つまり、前記階段形状面22の複数の段面22
aに向かって進む光や、導光体21の背面に向かって進
む光は、前記段面22a上の反射膜23の裏面での反射
や、導光体21の背面と外気(空気)との界面での全反
射により導光体21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22bのいずれかに入射し
て、その段差面22bから出射する。
Light other than the light directly traveling to the step surface 22b, that is, a plurality of step surfaces 22 of the step-shaped surface 22
The light traveling toward the light guide 21a and the light traveling toward the back of the light guide 21 are reflected on the back surface of the reflection film 23 on the step surface 22a, and between the back of the light guide 21 and the outside air (air). While being guided in the length direction of the light guide 21 by total reflection at the interface, the light guide body 21 changes its direction, enters one of the plurality of step surfaces 22b, and exits from the step surface 22b.

【0108】なお、前記導光体21内をその背面に向か
って進む光のなかには、導光体21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21の背面に漏れるが、その漏れ光は、導光体21
の背後に配置された反射板29により反射されて前記導
光体21内にその背面から入射し、前記複数の段面22
a上の反射膜23の裏面での反射および導光体21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22bのいずれかから出射するため、前記導
光体21にその入射端面21a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22bから出
射する。
The light traveling inside the light guide 21 toward the rear surface includes an incident angle smaller than the critical angle for total reflection (closer to vertical) with respect to the interface between the rear surface of the light guide 21 and the outside air. Some light is incident, and the light passes through the interface and leaks to the back surface of the light guide 21.
Is reflected by the reflector 29 disposed behind the light guide 21 and enters the light guide 21 from the back thereof, and the plurality of stepped surfaces 22
The direction of the light guide is changed by reflection on the back surface of the reflective film 23 on the substrate a and total reflection at the interface between the back surface of the light guide 21 and the outside air, and the light is emitted from any of the plurality of stepped surfaces 22b. Most of the illumination light that has been captured by the light-receiving surface 21 from the incident end surface 21a is emitted from the plurality of step surfaces 22b without waste.

【0109】また、前記導光体21の背面は、上述した
ように、縦長プリズム形状面25aを導光体21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25となっているため、この導光体21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21の背面に漏れた光が反射板29
により反射されて再び導光体21内にその背面から入射
する際に拡散され、導光体21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22bから
出射する。
As described above, the back surface of the light guide 21 has a light diffusion surface 25 having a vertically elongated prism-shaped surface 25a continuous with the width direction of the light guide 21 and formed parallel to each other at a fine pitch. When light guided inside the light guide 21 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 21 is reflected by the reflection plate 29.
The light is diffused when re-entering the light guide 21 from the rear surface thereof, and is emitted as light having a substantially uniform luminance distribution in the width direction of the light guide 21 from the plurality of step surfaces 22b.

【0110】そして、前記導光体21の複数の段差面2
2bから出射した照明光は、前記導光体21の前面側に
配置された光学部材30の背面に形成された複数の入射
部31に、その一側面の入射面31aから入射する。
The light guide 21 has a plurality of step surfaces 2.
The illumination light emitted from 2b enters a plurality of incident portions 31 formed on the back surface of the optical member 30 disposed on the front side of the light guide 21 from an incident surface 31a on one side thereof.

【0111】このとき、前記導光体21の複数の段差面
22bは、そのそれぞれが前記光学部材の30の少なく
とも1つの入射部31に必ず対向しているため、前記導
光体21の複数の段差面22bから出射した光のほとん
どが、無駄なく光学部材30のいずれかの入射部31に
入射する。
At this time, since the plurality of step surfaces 22 b of the light guide 21 always face at least one incident portion 31 of the optical member 30, the plurality of step surfaces 22 b of the light guide 21 Most of the light emitted from the step surface 22b is incident on any one of the incident portions 31 of the optical member 30 without waste.

【0112】なお、前記導光体21の複数の段差面22
bからの出射光のなかには、図4に示したように、次の
段面22aに向かって出射する光もあるが、その光は、
前記次の段面22a上の反射面24で反射されて前記光
学部材30の入射部31に入射する。
The light guide 21 has a plurality of step surfaces 22.
Among the light emitted from b, as shown in FIG. 4, there is light emitted toward the next step surface 22a.
The light is reflected by the reflection surface 24 on the next step surface 22a and is incident on the incident portion 31 of the optical member 30.

【0113】そして、前記導光体21の複数の段差面2
2bから出射して前記光学部材30の複数の入射部31
に入射した光は、これらの入射部31の入射面31aか
ら前記入射部31内に取り込まれ、その反対側の屈折面
31bと外気(導光体21と光学部材30との間の空気
層)との界面で全反射されて光学部材30の前面方向に
向きを変え、この光学部材30を透過してその前面から
出射する。
The plurality of step surfaces 2 of the light guide 21
2b, a plurality of incident portions 31 of the optical member 30
Is incident on the incident portion 31 from the incident surface 31a of the incident portion 31, and the refraction surface 31b on the opposite side and the outside air (the air layer between the light guide 21 and the optical member 30). The light is totally reflected at the interface with the optical member 30 and changes its direction toward the front surface of the optical member 30, passes through the optical member 30, and exits from the front surface.

【0114】この光学部材30の前面に出射する照明光
は、前記複数の入射部31にその一側面の入射面31a
から入射し、反対側の屈折面31b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 30 is applied to the plurality of incident portions 31 on one side of the incident surface 31a.
, Is refracted by the refracting surface 31b on the opposite side and condensed in a predetermined direction, and has a luminance distribution with high luminance in a predetermined direction.

【0115】この場合、この実施例では、前記入射部3
1の屈折面31bの傾斜角を、この屈折面31b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30の前面に出射する照明光は、この導光体30
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 3
The angle of inclination of the first refraction surface 31b is set so that the direction of the light refracted by the refraction surface 31b is the front direction (direction near the normal to the front surface of the optical member). The illumination light emitted to the front of the light guide 30
Is a light having a high directivity distribution in the front direction.

【0116】なお、この光学部材30の前面に出射する
照明光の出射方向は、前記入射部31の屈折面31bの
傾斜角に応じた方向であり、前記屈折面31b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 in which the illumination light exits from the front surface of the optical member 30 is in accordance with the angle of inclination of the refraction surface 31b of the incident portion 31, and the angle of inclination of the refraction surface 31b is equal 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.

【0117】前記光学部材30の前方に出射した光、つ
まり光照射手段20からの出射光は、光拡散膜33を透
過して拡散され、その前面の光学シート34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
4では、図を簡略化するため、前記光拡散膜33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 30, that is, the light emitted from the light irradiating means 20, is transmitted and diffused through the light diffusion film 33, and is transmitted through the optical sheet 34 on the front surface of the light diffusion film 33. 1 is incident from the back. In FIG. 4, the state of diffusion of the illumination light transmitted through the light diffusion film 33 is omitted for simplification of the drawing.

【0118】この場合、前記光照射手段20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34は、図6に示したように、前記反射軸3
4sに沿ったS偏光成分の入射光sを反射し、前記透過
軸34p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20から出射し、前記
光拡散膜33により拡散されて前記光学シート34に入
射した光のうち、この光学シート34の透過軸34pに
沿った偏光成分の光が、前記光学シート34を透過して
液晶表示素子1に入射し、前記光学シート34の反射軸
34sに沿った偏光成分の光は、この光学シート34で
反射される。
In this case, the light emitted from the light irradiating means 20 is light containing polarized light components of various directions, and the optical sheet 34 is, as shown in FIG.
It has a characteristic of reflecting the incident light s of the S-polarized component along the transmission axis 34p and transmitting the incident light p of the P-polarized component along the transmission axis 34p. Of the light that is diffused by the diffusion film 33 and enters the optical sheet 34, light of a polarization component along the transmission axis 34p of the optical sheet 34 passes through the optical sheet 34 and enters the liquid crystal display element 1. The light of the polarization component along the reflection axis 34s of the optical sheet 34 is reflected by the optical sheet 34.

【0119】そして、前記光学シート34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20の
光学部材30を透過して導光体21の複数の段面22a
上の反射面24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30を透過して前記光学シート34に
入射し、その光のうち、前記光学シート34の透過軸3
4pに沿った偏光成分の光がこの光学シート34を透過
して液晶表示素子1に入射し、前記光学シート34の反
射軸34sに沿った偏光成分の光がこの光学シート34
で再び反射される。
The path of the light reflected by the optical sheet 34 is transmitted through the optical member 30 of the light irradiating means 20, though the path of the light is not shown.
The light is reflected by the upper reflecting surface 24, changes the polarization direction to some extent, passes through the optical member 30 again, enters the optical sheet 34, and of the light, the transmission axis 3 of the optical sheet 34
4p is transmitted through the optical sheet 34 and is incident on the liquid crystal display element 1. The light of the polarized component along the reflection axis 34s of the optical sheet 34 is reflected by the optical sheet 34.
Is reflected again.

【0120】以下はその繰り返しであり、したがって、
前記光照射手段20からの照明光のうち、前記光学シー
ト34の反射軸34sに沿った偏光成分の光は、前記光
学シート34での反射と前記光照射手段20での反射
(導光体21の複数の段面22a上の反射面24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34の透過軸34pに沿った偏光成分の光とな
って前記光学シート34を透過して液晶表示素子に入射
する。このため、前記光照射手段20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 illuminating light from the light irradiating means 20, light having a polarization component along the reflection axis 34s of the optical sheet 34 is reflected by the optical sheet 34 and reflected by the light irradiating means 20 (light guide 21). (Reflection on the reflection surface 24 on the plurality of step surfaces 22a), the polarization direction is changed, and eventually, the light becomes a polarized component light along the transmission axis 34p of the optical sheet 34 and transmits through the optical sheet 34. Incident on the liquid crystal display element. For this reason, most of the illumination light from the light irradiation means 20 can be incident on the liquid crystal display element 1 without waste.

【0121】なお、前記光学シート34で反射されて前
記光学部材30にその前面から入射した光のうち、光学
部材30の背面の複数の入射部31の傾斜角が大きい屈
折面31bと、隣接する入射部31の間の入出射面32
に向かう光は、これらの面31b,32と外気(導光体
21と光学部材30との間の空気層)との界面を透過し
て背面に出射する。また、前記入射部31の傾斜角が小
さい入射面31aに向かう光は、この入射面31aと外
気との界面で全反射されて向きを変え、前記屈折面31
bまたは入出射面32から背面に出射する。
In the light reflected from the optical sheet 34 and incident on the optical member 30 from the front surface, the refraction surface 31b having a large inclination angle of the plurality of incident portions 31 on the rear surface of the optical member 30 is adjacent to the refraction surface 31b. Incoming / outgoing surface 32 between incident parts 31
Is transmitted through the interface between these surfaces 31b and 32 and the outside air (the air layer between the light guide 21 and the optical member 30) and exits to the back. Further, the light traveling toward the incident surface 31a having a small inclination angle of the incident portion 31 is totally reflected at the interface between the incident surface 31a and the outside air and changes its direction.
b or the light exits from the entrance / exit surface 32 to the back.

【0122】また、前記光学部材30の背面に出射して
前記導光体21の複数の段面22a上の反射面24で反
射された光は、前記光学部材30にその背面から入射す
るが、前記導光体21の段面22aと前記光学部材30
の複数の入射部31の入射面31aとのなす角度が大き
い(直角に近い)ため、前記導光体21の複数の段面2
2a上の反射面24で反射された光は、そのほとんどが
光学部材30の複数の入射部31の屈折面31bおよび
前記入出射面32から取り込まれる。
The light emitted to the back surface of the optical member 30 and reflected by the reflection surfaces 24 on the plurality of step surfaces 22a of the light guide 21 enters the optical member 30 from the back surface. The step surface 22a of the light guide 21 and the optical member 30
Since the angle between the plurality of incident portions 31 and the incident surface 31a is large (close to a right angle), the plurality of step surfaces 2 of the light guide 21 are formed.
Most of the light reflected by the reflection surface 24 on the light receiving surface 2a is taken in from the refraction surfaces 31b of the plurality of incident portions 31 of the optical member 30 and the input / output surface 32.

【0123】そして、前記入射部31の屈折面31bか
ら取り込まれた光のうちの直接光学部材30の前面に向
かう光と、前記入出射面32から取り込まれた光は、そ
の向きのまま光学部材30を透過してその前面から出射
し、前記入射部31の屈折面31bから取り込まれた光
のうち、反対側の入射面31aに向かう光は、この入射
面31aと外気との界面で全反射されて向きを変え、前
記屈折面31bおよび入出射面32から直接光学部材3
0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30の前面から出射する。
Then, of the light taken in from the refraction surface 31b of the entrance section 31, the light heading directly to the front surface of the optical member 30 and the light taken in from the entrance / exit surface 32 remain in the same direction as the optical member. 30 out of the front surface, which is emitted from the front surface and is taken in from the refraction surface 31b of the incident portion 31, the light traveling toward the opposite incident surface 31a is totally reflected at the interface between the incident surface 31a and the outside air. The optical member 3 directly from the refraction surface 31b and the entrance / exit surface 32.
Change the direction to the direction close to the direction of the light going to the front of 0,
The light exits from the front surface of the optical member 30.

【0124】そのため、前記光学シート34で反射さ
れ、前記導光体21の複数の段面22a上の反射面24
で反射されて前記光学部材30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 is reflected by the optical sheet 34 and is reflected on the plurality of step surfaces 22 a of the light guide 21.
The light that is reflected at and exits the front surface of the optical member 30 also
The light emitted in the front direction has high luminance distribution.

【0125】また、前記光照射手段20の前面(光学部
材30の前面)から出射し、光拡散膜33と光学シート
34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34の透過軸34p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34の透過軸34p
は前記液晶表示素子1の背面側偏光板13の透過軸とほ
ぼ平行であるため、前記光学シート34を透過して前記
液晶表示素子1に入射した照明光のほとんどが、無駄な
く前記背面側偏光板13を透過して液晶セル2に入射す
る。
The illumination light emitted from the front surface of the light irradiation means 20 (the front surface of the optical member 30), sequentially transmitted through the light diffusion film 33 and the optical sheet 34, and incident on the liquid crystal display element 1 from the rear surface is The light is linearly polarized light along the transmission axis 34p of the optical sheet 34, and the light is incident on the liquid crystal display element 1 from the back thereof.
Is almost parallel to the transmission axis of the rear polarizing plate 13 of the liquid crystal display element 1, so that most of the illuminating light transmitted through the optical sheet 34 and incident on the liquid crystal display element 1 can be efficiently used. The light passes through the plate 13 and enters the liquid crystal cell 2.

【0126】そして、前記背面側偏光板13を透過して
液晶セル2に入射した照明光(直線偏光)は、液晶層1
1を透過する過程で、電極6,7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3の内面に設けら
れた複数の色のカラーフィルタ8R,8G,8B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8R,8G,8Bの色に着色した着色光とな
り、前記液晶セル2の前面に出射した光のうち、前面側
偏光板12の吸収軸12aに沿った偏光成分の光が前記
前面側偏光板12により吸収され、透過軸に沿った偏光
成分の光が前記前面側偏光板12を透過して、カラー画
像光となって液晶表示素子1の前面から前方に出射す
る。
The illumination light (linearly polarized light) transmitted through the rear-side polarizing plate 13 and incident on the liquid crystal cell 2 is applied to the liquid crystal layer 1.
In the process of transmitting light through the first substrate 3, the light is rotated by a birefringence effect according to the alignment state of the liquid crystal molecules that changes according to the voltage applied between the electrodes 6 and 7, and a plurality of light beams are provided on the inner surface of the front substrate 3. The light of the wavelength component in the absorption wavelength band is absorbed by the color filters 8R, 8G, and 8B to become colored light colored by the color filters 8R, 8G, and 8B, and the light emitted to the front surface of the liquid crystal cell 2. Of the above, the light of the polarization component along the absorption axis 12a of the front-side polarizing plate 12 is absorbed by the front-side polarizing plate 12, and the light of the polarization component along the transmission axis passes through the front-side polarizing plate 12. The light is emitted from the front surface of the liquid crystal display element 1 as color image light.

【0127】次に、前記液晶表示素子1の前方から入射
する外光の経路について説明すると、この液晶表示装置
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。
Next, the path of external light entering from the front of the liquid crystal display element 1 will be described. As described above, this liquid crystal display device is, as described above, under the environment where external light can be obtained, relative to the normal of the screen. It is used by selecting the screen orientation so that it mainly takes in external light from the direction inclined to the upper edge of the screen,
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.

【0128】前記液晶表示素子1の前方から入射した外
光は、前面側偏光板12によりその吸収軸12aに沿っ
た偏光成分の光を吸収され、この前面側偏光板12の透
過軸に沿った直線偏光となって液晶セル2に入射する。
External light incident from the front of the liquid crystal display element 1 is absorbed by the front-side polarizing plate 12 as light having a polarization component along its absorption axis 12a, and travels along the transmission axis of the front-side polarizing plate 12. The light enters the liquid crystal cell 2 as linearly polarized light.

【0129】そして、前記液晶セル2に入射した外光
(直線偏光)は、前記カラーフィルタ8R,8G,8B
によりその吸収波長帯域の波長成分の光を吸収されて着
色光となり、次いで液晶層11を透過する過程で、前記
電極6,7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し、その光
のうち、背面側偏光板13の吸収軸13aに沿った偏光
成分の光が前記背面側偏光板13により吸収され、その
透過軸に沿った偏光成分の光が前記背面側偏光板13を
透過して、カラー画像光となって液晶表示素子1の背面
に出射する。
The external light (linearly polarized light) incident on the liquid crystal cell 2 is applied to the color filters 8R, 8G, 8B.
Absorbs the light of the wavelength component in the absorption wavelength band to become colored light, and in the process of passing through the liquid crystal layer 11, in accordance with the orientation state of the liquid crystal molecules which is changed by the voltage applied between the electrodes 6 and 7. The optical element is rotated by the birefringence effect, and of the light, the light of the polarization component along the absorption axis 13a of the rear polarizing plate 13 is absorbed by the rear polarizing plate 13 and the polarization component along the transmission axis is absorbed. The light passes through the rear-side polarizing plate 13 and is emitted as color image light to the rear surface of the liquid crystal display device 1.

【0130】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34と光拡散膜33とを順に透過し
て光照射手段20の光学部材30にその前面から入射す
る。なお、前記光学シート34の透過軸34pは液晶表
示素子1の背面側偏光板13の透過軸とほぼ平行である
ため、前記背面側偏光板13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
34を透過して前記光学部材30に入射する。
The light emitted to the back of the liquid crystal display element 1 passes through the optical sheet 34 and the light diffusing film 33 in order and enters the optical member 30 of the light irradiation means 20 from the front. Since the transmission axis 34p of the optical sheet 34 is substantially parallel to the transmission axis of the rear polarizing plate 13 of the liquid crystal display element 1, the transmission axis 34p transmits through the rear polarizing plate 13 and
Most of the light emitted to the back of the optical member 30 passes through the optical sheet 34 and enters the optical member 30.

【0131】なお、この液晶表示装置では、上述したよ
うに、前記光照射手段20を、光源26の配置側を液晶
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30に入射す
る外光は、主に光源26の配置側から入射する。
In this liquid crystal display device, as described above, the light irradiating means 20 is disposed with the light source 26 disposed on the upper edge side of the screen, which is the main direction of capturing external light of the liquid crystal display device. Therefore, external light incident on the optical member 30 mainly enters from the side where the light source 26 is disposed.

【0132】前記光学部材30にその前方から入射した
外光は、この光学部材30を透過してその背面から出射
し、導光体21の複数の段面22a上の反射面24で反
射される。
External light incident on the optical member 30 from the front thereof passes through the optical member 30 and exits from the rear surface thereof, and is reflected by the reflection surfaces 24 on the plurality of step surfaces 22a of the light guide 21. .

【0133】すなわち、前記光学部材30にその前方か
ら入射する外光は、その経路を図4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30の背面の複数の入射部31の傾斜角が大きい屈
折面31bと、隣接する入射部31の間の入出射面32
に向かう光は、これらの面31b,32と外気(導光体
21と光学部材30との間の空気層)との界面を透過し
て背面に出射し、前記導光体21の段面22a上の反射
面24で反射される。
That is, the external light incident on the optical member 30 from the front thereof enters the optical member 30 at various incident angles as shown by broken lines in FIG. A refracting surface 31b having a large inclination angle of the plurality of incident portions 31 on the back surface, and an incident / exit surface 32 between adjacent incident portions 31
Is transmitted through the interface between these surfaces 31b and 32 and the outside air (the air layer between the light guide 21 and the optical member 30), and exits to the back surface. The light is reflected by the upper reflecting surface 24.

【0134】また、前記入射光のうち、前記入射部31
の傾斜角が小さい入射面31aに向かう光は、その経路
は図示しないが、この入射面31aと外気との界面で全
反射されて向きを変え、前記屈折面31bまたは入出射
32から背面に出射して、前記導光体21の段面22a
上の反射面24で反射される。
Further, of the incident light, the incident portion 31
The light traveling toward the entrance surface 31a having a small inclination angle is totally reflected at the interface between the entrance surface 31a and the outside air, and its direction is changed, and the light exits from the refraction surface 31b or the input / output 32 to the rear surface. Then, the step surface 22a of the light guide 21
The light is reflected by the upper reflecting surface 24.

【0135】なお、前記導光体21は、その前面を階段
形状面22に形成し、その複数の段面22a上にその全
面にわたって反射膜23を設けてその表面を反射面24
としたものであるため、この導光体21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30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 21 has a front surface formed on a stepped surface 22, a reflective film 23 is provided on the plurality of step surfaces 22 a over the entire surface, and the surface is formed as a reflective surface 24.
Therefore, the light guide 21 has the same reflection characteristics as a normal reflection plate having a flat reflection surface on the front surface. Therefore, most of the light emitted to the rear surface of the optical member 30 is wasted. It can be reflected without.

【0136】そして、前記導光体21の複数の段面22
a上の反射面24で反射された反射光は、前記光学部材
30にその背面から取り込まれ、この導光体30を透過
してその前面から出射する。
The light guide 21 has a plurality of step surfaces 22.
The light reflected by the reflection surface 24 on the optical member 30a is taken into the optical member 30 from the rear surface thereof, passes through the light guide 30 and exits from the front surface.

【0137】このとき、前記導光体21の段面22aと
前記光学部材30の複数の入射部31の入射面31aと
のなす角度が大きい(直角に近い)ため、導光体21の
段面22a上の反射面24で反射された反射光は、その
ほとんどが光学部材30の複数の入射部31の屈折面3
1bおよび前記入出射面32から取り込まれる。
At this time, since the angle between the step surface 22a of the light guide 21 and the incident surfaces 31a of the plurality of incident portions 31 of the optical member 30 is large (close to a right angle), the step surface of the light guide 21 is formed. Most of the light reflected by the reflection surface 24 on the reflection surface 22 a is the refraction surface 3 of the plurality of incident portions 31 of the optical member 30.
1b and the incident / exit surface 32.

【0138】そして、前記入射部31の屈折面31bか
ら取り込まれた光のうちの直接光学部材30の前面に向
かう光と、前記入出射面32から取り込まれた光は、そ
の向きのまま光学部材30を透過してその前面から出射
し、前記入射部31の屈折面31bから取り込まれた光
のうち、反対側の入射面31aに向かう光は、この入射
面31aと外気との界面で全反射されて向きを変え、前
記屈折面31bおよび入出射面32から直接光学部材3
0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30の前面から出射する。
[0138] Of the light taken in from the refraction surface 31b of the entrance section 31, the light heading directly to the front surface of the optical member 30 and the light taken in from the entrance / exit surface 32 are the optical members in the same direction. 30 out of the front surface, which is emitted from the front surface and is taken in from the refraction surface 31b of the incident portion 31, the light traveling toward the opposite incident surface 31a is totally reflected at the interface between the incident surface 31a and the outside air. The optical member 3 directly from the refraction surface 31b and the entrance / exit surface 32.
The light is emitted from the front surface of the optical member 30 while changing its direction to a direction close to the direction of the light heading toward the front surface of the optical member 30.

【0139】そのため、前記光照射手段20の前面(光
学部材30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, as the reflected light of the external light emitted to the front surface of the light irradiating means 20 (the front surface of the optical member 30), the external light incident from the front of the liquid crystal display element 1 at various incident angles is collected. This is high-luminance light, and therefore, the reflected light of the external light is also light having a luminance distribution in which the luminance of light emitted in the front direction is high.

【0140】すなわち、前記光学部材30の前面に出射
する外光の反射光は、前記入射部31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31の間の入出射面32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 30 is converted into light having a high luminance in the front direction, which is incident and condensed from the incident portion 31, and is reflected by the incident portion 31. The light having a higher luminance in the front direction is light having a higher luminance in the front direction in which light incident from the entrance / exit surface 32 and transmitted in the front direction is superimposed.

【0141】前記光照射手段20の前面から出射した前
記反射光は、光拡散膜33を透過して拡散され、その前
面の光学シート34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4では、図を簡略化するた
め、前記光拡散膜33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 irradiation means 20 is transmitted through the light diffusion film 33 and diffused, passes through the optical sheet 34 on the front surface, and enters the liquid crystal display element 1 from the back surface. . In FIG. 4, the state of diffusion of the reflected light transmitted through the light diffusion film 33 is omitted for simplification of the drawing.

【0142】このときも、前記光学シート34の透過軸
34pと前記液晶表示素子1の背面側偏光板13の透過
軸とがほぼ平行であるため、前記光学シート34を透過
した反射光のほとんどが、無駄なく前記背面側偏光板1
3を透過して液晶セル2に入射する。
Also at this time, since the transmission axis 34p of the optical sheet 34 and the transmission axis of the rear polarizing plate 13 of the liquid crystal display element 1 are substantially parallel, most of the reflected light transmitted through the optical sheet 34 is transmitted. The back side polarizing plate 1 without waste
3 and enter the liquid crystal cell 2.

【0143】そして、前記液晶セル2にその背面から入
射した前記反射光は、液晶層11と前記カラーフィルタ
8R,8G,8Bとを順に透過し、さらに前面側偏光板
12を透過して液晶表示素子1の前面から前方に出射す
る。
The reflected light incident on the liquid crystal cell 2 from the back thereof passes through the liquid crystal layer 11 and the color filters 8R, 8G, 8B in that order, and further passes through the front polarizing plate 12 to display the liquid crystal. Light is emitted forward from the front surface of the element 1.

【0144】次に、この液晶表示装置における液晶表示
素子1の画面の輝度について説明する。
Next, the brightness of the screen of the liquid crystal display element 1 in this liquid crystal display device will be described.

【0145】この液晶表示装置は、上述したように、基
本的には、液晶表示素子1の前方から入射して前記光照
射手段20により反射される外光の反射光と、前記光照
射手段20が出射する照明光との両方を同時に利用して
表示するものであり、前記光照射手段20の光源26を
点灯させる環境照度の範囲は、例えば0ルクスからほぼ
30000ルクスを越える範囲であり、環境照度がほと
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20が出射する照明光のみ
による表示を行ない、前記光源26を点灯させない高い
環境照度においては、外光の反射光のみによる表示を行
なう。
As described above, the liquid crystal display device basically includes external light reflected from the light irradiating means 20 which is incident from the front of the liquid crystal display element 1 and reflected by the light irradiating means 20. Are simultaneously used to display the illumination light. The range of the ambient illuminance for turning on the light source 26 of the light irradiating means 20 is, for example, a range from 0 lux to more than approximately 30,000 lux. When the illuminance is almost 0 lux, that is, when almost no external light is obtained, the display is performed only by the illuminating light emitted from the light irradiating means 20, and in a high environmental illuminance where the light source 26 is not turned on, The display is performed only by the reflected light.

【0146】一方、液晶表示装置の好適な画面輝度は、
外部環境(液晶表示装置の使用環境)の照度によって異
なり、同じ画面輝度でも、環境照度によっては画面が眩
しすぎたり暗すぎたりする。
On the other hand, a preferable screen luminance of the liquid crystal display device is as follows.
Depending on the illuminance of the external environment (the environment in which the liquid crystal display device is used), the screen may be too dazzling or too dark depending on the environmental illuminance even with the same screen luminance.

【0147】そのため、この液晶表示装置では、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が得
られるように、主に前記光照射手段20の外光の反射率
(導光体21の複数の段面22a上の反射面24の反射
率)と液晶表示素子1の光の透過率とによって決まる液
晶表示装置の反射率(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20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、外光の反射光のみを利用する通常の反射型液晶
表示装置に比べて低く設定し、また、液晶表示素子1の
前方から入射して前記光照射手段20により反射される
外光の反射光と、前記光照射手段20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20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20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
36により制御するようにしている。
Therefore, in this liquid crystal display device, the light irradiating means is mainly used so as to obtain a suitable screen luminance which is not excessively dazzling even in an environment of high illuminance exceeding 100,000 lux, for example, under direct sunlight in summer. 20 (reflectance of the reflection surface 24 on the plurality of step surfaces 22a of the light guide 21) and the light transmittance of the liquid crystal display device 1 determined by the transmittance of the liquid crystal display device 1. The ratio of the intensity of the external light incident from the front of the liquid crystal display element 1 to the intensity of the external light incident from the front of the liquid crystal display element 1 to the intensity of the external light incident from the front of the liquid crystal display element 1) It is set lower than that of the reflection type liquid crystal display device, and the reflected light of the external light which is incident from the front of the liquid crystal display element 1 and is reflected by the light irradiation means 20, and the illumination light emitted by the light irradiation means 20 Painting by both The light irradiating means 20 is controlled so that the luminance (when the ambient illuminance is almost 0 lux, the screen luminance only by the illumination light emitted from the light irradiating means 20) becomes a suitable screen luminance according to the environmental illuminance. Is controlled by the illumination brightness control means 36 according to the environmental illuminance.

【0148】この液晶表示装置の画面輝度は、環境照度
をI(ルクス、以下lxと記す)、前記光照射手段20が
出射する照明光の輝度をB(ニット、以下nit と記
す)、前記液晶表示素子1の光の透過率をT(%)、液
晶装置の反射率をR(%)、画面輝度をL(ニット、以
下nit と記す)としたとき、 L=I×R/400+B×T/100 の関係式により求められる。
The screen luminance of this liquid crystal display device is such that the environmental illuminance is I (lux, hereinafter referred to as lx), the luminance of the illuminating light emitted from the light irradiation means 20 is B (nit, hereinafter referred to as nit), When the light transmittance of the display element 1 is T (%), the reflectance of the liquid crystal device is R (%), and the screen luminance is L (nit, hereinafter referred to as nit), L = I × R / 400 + B × T / 100.

【0149】また、環境照度に応じた好適な画面輝度
は、例えば夜間の街灯下のような50lxの環境照度で2
0〜200nit 、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30〜300
nit 、晴天時の木陰のような30000lxの環境照度で
400〜4000nit であり、より好ましくは、50lx
の環境照度で20〜60nit 、1000lxの環境照度で
60〜200nit 、30000lxの環境照度で1000
〜3000nit である。
Further, a suitable screen luminance according to the environmental illuminance is, for example, 2 liters at an environmental illuminance of 50 lx such as under a street lamp at night.
0 to 200 nits, 30 to 300 liters at 1000 lx ambient illuminance, such as indoor when lighting indoors during the day and night
nit, 400-4000 nits at 30,000 lx of ambient illuminance such as shade of trees in fine weather, more preferably 50 lx
20 to 60 nits of ambient illuminance, 60 to 200 nits of 1000 lx ambient illuminance, 1000 at 30,000 lx ambient illuminance
~ 3000 nits.

【0150】そこで、この実施例では、前記光照射手段
20からの照明光の輝度を、照明輝度制御手段36によ
り、環境照度に対する画面輝度が、50lxの環境照度で
20〜300nit 、1000lxの環境照度で30〜30
0nit 、30000lxの環境照度で400〜4000ni
t の範囲をそれぞれ満足する二次関数で表わされる輝度
となるように、環境照度に応じて制御するようにしてい
る。
Therefore, in this embodiment, the luminance of the illumination light from the light irradiating means 20 is controlled by the illumination luminance control means 36 so that the screen luminance with respect to the environmental illuminance is 20 to 300 nit at an environmental illuminance of 50 lx, and 1000 lux. 30-30
0-nit, 400-4000ni at 30000lx ambient illumination
Control is performed according to the ambient illuminance so that the luminance is represented by a quadratic function that satisfies the range of t.

【0151】この照明光の輝度制御条件は、前記関係式
(L=I×R/400+B×T/200)により求めら
れる画面輝度L(nit )の値が、環境照度をI(lx)に
対して、次の (1)式 -2×10-8×I2 +0.015 ×I+20<L<-3×10-7×I2
+0.113 ×I+150 なお、環境照度に応じたより好適な画面輝度は、上述し
たように、50lxの環境照度で2〜60nit 、1000
lxの環境照度で60〜200nit 、30000lxの環境
照度で1000〜3000nit であり、この照明光の輝
度制御条件は、前記関係式(L=I×R/400+B×
T/100)により求められる画面輝度L(nit )の値
が、環境照度をI(lx)に対して、次の (2)式 -9×10-8×I2 +0.0453×I+20<L<-2×10-7×I2
+0.0871×I+50 を満足する条件である。
The luminance control condition of the illumination light is such that the value of the screen luminance L (nit) obtained by the above-mentioned relational expression (L = I × R / 400 + B × T / 200) is obtained by setting the environmental illuminance to I (lx). And the following equation (1): -2 × 10 −8 × I 2 + 0.015 × I + 20 <L <−3 × 10 −7 × I 2
+ 0.113 × I + 150 A more suitable screen luminance according to the environmental illuminance is 2 to 60 nits and 1000 nits at an environmental illuminance of 50 lx as described above.
The illuminance control condition of the illumination light is 60 to 200 nit at an ambient illuminance of lx and 1000 to 3000 nit at an ambient illuminance of 30,000 lx. The relational expression (L = I × R / 400 + B ×
T / 100), the value of the screen luminance L (nit) is given by the following equation (2) with respect to the environmental illuminance I (lx): -9 × 10 -8 × I 2 + 0.0453 × I + 20 <L <-2 × 10 -7 × I 2
+ 0.0871 × I + 50 is satisfied.

【0152】すなわち、この実施例では、前記光照射手
段20からの照明光の輝度を、照明輝度制御手段36に
より、環境照度に対する画面輝度が、上記 (1)式を満足
するように、より好ましくは上記 (2)式を満足するよう
に、環境照度に応じて制御する。
That is, in this embodiment, the luminance of the illumination light from the light irradiation means 20 is more preferably controlled by the illumination luminance control means 36 so that the screen luminance with respect to the environmental illuminance satisfies the above equation (1). Is controlled according to the ambient illuminance so as to satisfy the above equation (2).

【0153】図7は、前記環境照度(lx)とその環境照
度に対して好適な画面輝度(nit )との関係を示してお
り、図において、a1,a2は、上記 (1)式により求め
られる画面輝度範囲の最大値と最小値を示している。
FIG. 7 shows the relationship between the environmental illuminance (lx) and the screen luminance (nit) suitable for the environmental illuminance. In the figure, a1 and a2 are obtained by the above equation (1). The maximum value and the minimum value of the screen luminance range are shown.

【0154】すなわち、a1は、 L=-3×10-7×I2 +0.113 ×I+150 としたときの画面輝度、a2は、 L=-2×10-8×I2 +0.015 ×I+20 としたときの画面輝度であり、好適な画面輝度は、a1
とa2との間の範囲Aの輝度である。
That is, a1 is the screen luminance when L = −3 × 10 −7 × I 2 + 0.113 × I + 150, and a2 is L = −2 × 10 −8 × I 2 + 0.015 × I + 20 Is the screen brightness at the time of setting, and the preferable screen brightness is a1
This is the luminance in the range A between and a2.

【0155】また、図7において、b1,b2は、上記
(2)式により求められる画面輝度範囲の最大値と最小値
を示している。
Also, in FIG. 7, b1 and b2 are
It shows the maximum value and the minimum value of the screen luminance range obtained by equation (2).

【0156】すなわち、b1は、 L=-2×10-7×I2 +0.0871×I+50 としたときの画面輝度、b2は、 L=-9×10-8×I2 +0.0453×I+20 としたときの画面輝度であり、したがって、より好適な
画面輝度は、b1とb2との間の範囲Bの輝度である。
That is, b1 is the screen luminance when L = −2 × 10 −7 × I 2 + 0.0871 × I + 50, and b2 is L = −9 × 10 −8 × I 2 + 0.0453 × I + 20 , And therefore, a more preferable screen luminance is a luminance in a range B between b1 and b2.

【0157】前記好適な画面輝度の範囲Aおよびより好
適な画面輝度の範囲Bと図7に二点鎖線で示した通常の
反射型液晶表示装置の画面輝度とを比較すると、通常の
反射型液晶表示装置の画面輝度は、環境照度に応じて直
線的に変化する。
A comparison of the preferred screen luminance range A and the more preferred screen luminance range B with the screen luminance of a normal reflective liquid crystal display device shown by a two-dot chain line in FIG. The screen brightness of the display device changes linearly according to the environmental illuminance.

【0158】そして、この反射型液晶表示装置は、環境
照度に応じた好適な画面輝度(Aの範囲の画面輝度)が
得られる環境照度の範囲が、約300〜約5000lxの
範囲、より好適な画面輝度(Bの範囲の画面輝度)が得
られる環境照度の範囲が、約500〜約2000lxの範
囲であり、それを越える環境照度では、画面が明るくな
りすぎ、例えば夏期の直射日光下のような100000
lxを越える高照度の環境下では、画面が眩しすぎて表示
が見えにくくなる。また、前記範囲より低い環境照度で
は画面が暗くなり、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。
In this reflection type liquid crystal display device, the range of the environmental illuminance at which a suitable screen luminance (screen luminance in the range of A) according to the environmental illuminance is obtained is more preferably in the range of about 300 to about 5000 lx. The range of the environmental illuminance at which the screen luminance (the screen luminance in the range of B) is obtained is about 500 to about 2000 lx. At the environmental illuminance beyond that, the screen becomes too bright, for example, in direct sunlight in summer. 100000
In an environment of high illuminance exceeding lx, the screen becomes too dazzling and the display becomes difficult to see. In addition, the screen becomes dark when the environment illuminance is lower than the above range, and in a dark environment such as outdoors at night, for example, the screen brightness is low enough to make the display visible.

【0159】このような反射型液晶表示装置に対し、こ
の実施例の液晶表示装置は、前記光照射手段20による
外光の反射光と、前記光照射手段20が出射する照明光
とを利用して表示するものであり、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
環境において前記光照射手段20から照明光を出射させ
ると、前記外光の反射光と前記照明光とが重畳した輝度
の光が液晶表示素子1にその背面から入射する。
In contrast to such a reflection type liquid crystal display device, the liquid crystal display device of this embodiment uses the reflected light of the external light by the light irradiation means 20 and the illumination light emitted by the light irradiation means 20. When illumination light is emitted from the light irradiating means 20 in an environment where external light is present, that is, an environment where reflected light having an intensity corresponding to the intensity of the external light is obtained, the reflected light of the external light is displayed. The light having a luminance in which the light and the illumination light are superimposed is incident on the liquid crystal display element 1 from the back.

【0160】そのため、この液晶表示装置は、暗い環境
下でも好適な画面輝度が得られるし、また、液晶表示装
置の反射率が、外光の反射光のみを利用する通常の反射
型液晶表示装置に比べて低くてよいため、夏期の直射日
光下のような高照度の環境下でも、眩しすぎることのな
い好適な画面輝度が得られる。
Therefore, this liquid crystal display device can provide a suitable screen luminance even in a dark environment, and the reflectivity of the liquid crystal display device is a normal reflection type liquid crystal display device using only the reflected light of external light. Therefore, even in an environment of high illuminance such as direct sunlight in summer, a suitable screen luminance without excessive glare can be obtained.

【0161】さらに、この液晶表示装置は、環境照度が
ほとんど0lxであるとき、つまり外光がほとんど得られ
ないときでも、前記光照射手段20が出射する照明光を
利用して好適な画面輝度の表示を行なうことができる。
Further, even when the ambient illuminance is almost 0 lx, that is, when almost no external light can be obtained, the liquid crystal display device uses the illumination light emitted from the light irradiating means 20 to obtain a suitable screen luminance. Display can be performed.

【0162】また、前記光照射手段20の外光の反射率
(導光体21の複数の段面22a上の反射面24の反射
率)は一定であるため、外光の反射光の輝度は環境照度
に対応した輝度であるが、この液晶表示装置は、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36を備え、画面輝度が環境照度に応じて予め定めら
れた輝度範囲(図7に示したAの輝度範囲、より好まし
くはBの輝度範囲)となるように、前記光照射手段20
の外光の反射率と、前記照明輝度制御手段36による前
記照明光の輝度制御条件と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好適な画面輝度を得
ることができる。
Since the reflectance of the external light of the light irradiating means 20 (the reflectance of the reflecting surface 24 on the plurality of step surfaces 22a of the light guide 21) is constant, the brightness of the reflected light of the external light is low. This liquid crystal display device includes an illumination luminance control unit 36 that controls the luminance of the illumination light according to the environmental illuminance, and the screen luminance is a luminance that is predetermined according to the environmental illuminance. The light irradiating means 20 so as to be in a range (the luminance range of A shown in FIG. 7, more preferably the luminance range of B).
Since the reflectance of external light and the luminance control condition of the illumination light by the illumination luminance control means 36 are set, it is possible to obtain a screen luminance suitable for the environmental illuminance according to the environmental illuminance. it can.

【0163】しかも、前記照明光の輝度は、外光の反射
光と前記照明光との両方による画面輝度が、環境照度に
対して好適な輝度になる値であればよく、その条件で前
記光照射手段から出射させる照明光の輝度を制御すれば
よいため、前記光照射手段の消費電力は少なくてよい。
Further, the luminance of the illumination light may be a value at which the screen luminance by both the reflected light of the external light and the illumination light is a luminance suitable for the environmental illuminance. Since the brightness of the illumination light emitted from the irradiation means may be controlled, the power consumption of the light irradiation means may be small.

【0164】したがって、この液晶表示装置は、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, the liquid crystal display device requires less power consumption, and can obtain a screen luminance suitable for the environmental illuminance in an environment of a wide illuminance range from low illuminance to high illuminance.

【0165】この液晶表示装置において、前記光照射手
段20は、環境照度に対する画面輝度が、上述したよう
に、50lxの環境照度で20〜200nit の画面輝度、
1000lxの環境照度で30〜300nit の画面輝度、
30000lxの環境照度で400〜4000nit の画面
輝度の範囲をそれぞれ満足する二次関数で表わされる輝
度となるように、環境照度に応じて照明光の輝度を制御
されるのが望ましい。
In this liquid crystal display device, the light irradiating means 20 has a screen luminance of 20 to 200 nit at an environmental illuminance of 50 lx as described above.
Screen brightness of 30-300 nits at 1000lx ambient illuminance,
It is desirable to control the luminance of the illumination light in accordance with the environmental illuminance so that the luminance represented by a quadratic function that satisfies the range of the screen luminance of 400 to 4000 nit at the environmental illuminance of 30,000 lx.

【0166】言い換えれば、前記光照射手段20は、環
境照度に対する画面輝度が、環境照度をI(lx)、画面
輝度をL(nit )としたとき、上記 (1)式 -2×10-8×I2 +0.015 ×I+20<L<-3×10-7×I2
+0.113 ×I+150 を満足するように、環境照度に応じて照明光の輝度を制
御されるのが望ましく、このような条件で照明光の輝度
を制御することにより、低照度から高照度の広い照度範
囲の環境において、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。
In other words, when the screen luminance with respect to the environmental illuminance is I (lx) and the screen luminance is L (nit), the light irradiating means 20 calculates the above equation (1) -2 × 10 −8. × I 2 +0.015 × I + 20 <L <-3 × 10 −7 × I 2
It is desirable to control the luminance of the illumination light in accordance with the ambient illuminance so as to satisfy + 0.113 × I + 150. By controlling the luminance of the illumination light under such conditions, a wide range from low illuminance to high illuminance is obtained. In an environment in the illuminance range, it is possible to obtain a screen luminance suitable for the environment illuminance.

【0167】さらに、前記光照射手段20は、環境照度
に対する画面輝度が、50lxの環境照度で20〜60ni
t の画面輝度、1000lxの環境照度で60〜200ni
t の画面輝度、30000lxの環境照度で1000〜3
000nit の画面輝度の範囲をそれぞれ満足する二次関
数で表わされる輝度となるように、環境照度に応じて照
明光の輝度を制御されるのがより望ましい。
Further, the light irradiating means 20 has a screen luminance with respect to the environmental illuminance of 20 to 60 ni at an environmental illuminance of 50 lx.
t screen brightness, 1000lx ambient illuminance 60-200ni
screen brightness of t, 1000-3x at ambient illuminance of 30000lx
It is more desirable to control the luminance of the illumination light in accordance with the ambient illuminance so that the luminance is represented by a quadratic function that satisfies the range of the screen luminance of 000 nit.

【0168】言い換えれば、前記光照射手段20は、環
境照度に対する画面輝度が、環境照度をI(lx)、画面
輝度をL(nit )としたとき、上記 (2)式 -9×10-8×I2 +0.0453×I+20<L<-2×10-7×I2
+0.0871×I+50 を満足するように、環境照度に応じて照明光の輝度を制
御されるのがより望ましく、このような条件で照明光の
輝度を制御することにより、低照度から高照度の広い照
度範囲の環境において、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 other words, when the screen luminance with respect to the environmental illuminance is I (lx), the screen luminance with respect to the environmental illuminance is L (nit), and the screen luminance is L (nit), the above-mentioned equation (2) -9 × 10 -8 × I 2 + 0.0453 × I + 20 <L <−2 × 10 −7 × I 2
It is more desirable to control the luminance of the illumination light according to the environmental illuminance so as to satisfy + 0.0871 × I + 50. By controlling the luminance of the illumination light under such conditions, it is possible to control the luminance from low illuminance to high illuminance. In an environment with a wide illuminance range, it is possible to obtain a more suitable screen luminance for the environment illuminance.

【0169】環境照度に応じて上記 (1)式または (2)式
を満足する好適な画面輝度(図7に示したAまたはBの
範囲の画面輝度)を得るための照明光の輝度制御の一例
を上げると、図8は、環境照度に対して好適な画面照度
が得られる前記環境照度(lx)と前記光照射手段20か
らの照明光のみによる画面輝度(nit )との計算上の関
係を示している。
In order to obtain a suitable screen brightness (screen brightness in the range of A or B shown in FIG. 7) which satisfies the above equation (1) or (2) according to the environmental illuminance, As an example, FIG. 8 shows a calculation relationship between the environmental illuminance (lx) that provides a suitable screen illuminance with respect to the environmental illuminance and the screen luminance (nit) only by the illumination light from the light irradiating means 20. Is shown.

【0170】なお、図8に示した環境照度と照明光のみ
による画面輝度との関係は、上記 (1)式を満足する好適
な画面輝度を得るための照明光を使用する環境照度の範
囲を0〜約120000lx、上記 (2)式を満足するより
好適な画面輝度を得るための照明光を使用する環境照度
の範囲を0〜約63000lxとし、液晶表示装置の反射
率を、光照射手段20からの照明光の出射を停止して外
光の反射光のみによる表示を行なう高い環境照度(約1
2000lxまたは約6300lxを越える照度)での画面
輝度が、上記 (1)式を満足する好適な画面輝度(例えば
110000lxの環境照度で約2200〜約12000
nit )または上記 (2)式を満足するより好適な画面輝度
(例えば110000lxの環境照度で約5300〜約9
500nit )が得られるように設定した例である。
The relationship between the environmental illuminance and the screen luminance due to only the illumination light shown in FIG. 8 is based on the range of the environmental illuminance using the illumination light for obtaining a suitable screen luminance satisfying the above equation (1). 0 to about 120,000 lx, the range of environmental illuminance using illumination light for obtaining a more suitable screen luminance satisfying the above equation (2) is 0 to about 63000 lx, and the reflectance of the liquid crystal display device is set to High ambient illuminance (approximately 1
A screen luminance at 2000 lx or an illuminance exceeding about 6300 lx) is a suitable screen luminance satisfying the above equation (1) (for example, about 2200 to about 12000 at an environmental illuminance of 110000 lx).
nit) or a more suitable screen luminance that satisfies the above equation (2) (for example, about 5300 to about 9 at an environmental illuminance of 110,000 lx).
500 nit).

【0171】図8において、a1′,a2′は、上記
(1)式により求められる画面輝度範囲の最大値(図7に
おけるa1の輝度)と最小値(図7におけるa2の輝
度)を得るための照明光のみによる画面輝度である。
In FIG. 8, a1 'and a2' are
This is the screen luminance by only the illumination light for obtaining the maximum value (the luminance of a1 in FIG. 7) and the minimum value (the luminance of a2 in FIG. 7) of the screen luminance range obtained by Expression (1).

【0172】すなわち、a1′は、環境照度I(lx)に
対して画面輝度L(nit )が、 L=-3×10-7×I2 +0.113 ×I+150 になるようにするための照明光のみによる画面輝度、a
2′は、環境照度I(lx)に対して画面輝度L(nit )
が、 L=-2×10-8×I2 +0.015 ×I+20 になるようにするための照明光のみによる画面輝度であ
る。
That is, a1 'is illumination for setting the screen luminance L (nit) to L = -3 × 10 −7 × I 2 + 0.113 × I + 150 with respect to the environmental illuminance I (lx). Screen brightness by light only, a
2 'is the screen luminance L (nit) with respect to the environmental illuminance I (lx).
Is the screen brightness only by the illumination light so that L = −2 × 10 −8 × I 2 + 0.015 × I + 20.

【0173】したがって、上記 (1)式を満足する好適な
画面輝度を得るための照明光のみによる画面輝度は、a
1′とa2′との間の範囲の輝度である。なお、計算上
は図8のように、環境照度が約300lxを越えると前記
a2′の画面輝度が0nit 以下になるが、前記光照射手
段20に照明光を出射させているときは、照明光のみに
よる画面輝度は0nit 以下にはならないため、上記 (1)
式を満足する好適な画面輝度を得るための照明光のみに
よる画面輝度の範囲は、約300lxを越える環境照度で
は、前記a1′の輝度以下で0nit より高い範囲であ
る。
Therefore, the screen luminance by only the illumination light for obtaining a suitable screen luminance satisfying the above equation (1) is a
This is the luminance in the range between 1 'and a2'. In calculation, as shown in FIG. 8, when the ambient illuminance exceeds about 300 lx, the screen luminance of the a2 'becomes 0 nit or less. However, when the light irradiating means 20 emits the illuminating light, (1)
The range of the screen brightness by only the illumination light for obtaining a suitable screen brightness that satisfies the expression is a range below the brightness of a1 'and higher than 0 nit at an ambient illuminance exceeding about 300 lx.

【0174】また、図8において、b1′,b2′は、
上記 (2)式により求められる画面輝度範囲の最大値(図
7におけるb1の輝度)と最小値(図7におけるb2の
輝度)を得るための照明光のみによる画面輝度である。
In FIG. 8, b1 'and b2' are
This is the screen brightness using only illumination light for obtaining the maximum value (b1 brightness in FIG. 7) and the minimum value (b2 brightness in FIG. 7) of the screen brightness range obtained by the above equation (2).

【0175】すなわち、b1′は、環境照度I(lx)に
対して画面輝度L(nit )が、 L=-2×10-7×I2 +0.0871×I+50 になるようにするための照明光のみによる画面輝度、b
2′は、環境照度I(lx)に対して画面輝度L(nit )
が、 L=-9×10-8×I2 +0.0453×I+20 になるようにするための照明光のみによる画面輝度であ
る。
That is, b1 'is illumination for setting the screen luminance L (nit) to L = -2 × 10 −7 × I 2 + 0.0871 × I + 50 with respect to the environmental illuminance I (lx). Screen brightness by light only, b
2 'is the screen luminance L (nit) with respect to the environmental illuminance I (lx).
Is the screen brightness only by the illumination light so that L = −9 × 10 −8 × I 2 + 0.0453 × I + 20.

【0176】したがって、上記 (2)式を満足するより好
適な画面輝度を得るための照明光のみによる画面輝度
は、b1′とb2′との間の範囲の輝度である。なお、
計算上は図8のように、環境照度が約800lxを越える
と前記b2′の画面輝度が0nit 以下になるが、上述し
たように、光照射手段20に照明光を出射させていると
きは、照明光のみによる画面輝度は0nit 以下にはなら
ないため、上記 (2)式を満足する好適な画面輝度を得る
ための照明光のみによる画面輝度の範囲は、約800lx
を越える環境照度では、前記b1′の輝度以下で0nit
より高い範囲である。
Therefore, the screen luminance by only the illuminating light for obtaining a more preferable screen luminance satisfying the expression (2) is a luminance in a range between b1 'and b2'. In addition,
According to the calculation, as shown in FIG. 8, when the ambient illuminance exceeds about 800 lx, the screen luminance of the b2 'becomes 0 nit or less. As described above, when the light irradiating means 20 emits the illumination light, Since the screen luminance only by the illumination light does not become 0 nit or less, the range of the screen luminance only by the illumination light to obtain a suitable screen luminance satisfying the above equation (2) is about 800 lx.
When the ambient illuminance exceeds 0 nits,
Higher range.

【0177】したがって、前記照明輝度制御手段36
は、少なくとも室内照度(1000lx付近)よりも高い
環境照度において、前記光照射手段20からの照明光の
輝度を、照明光のみによる画面輝度が図8に示した範囲
の輝度になるように制御するのが望ましく、このように
することにより、少なくとも室内照度よりも高い照度の
環境下において、その環境照度に対してより好適な画面
輝度(図7に示したAの範囲、より好ましくはBの範囲
の画面輝度)を得ることができる。
Therefore, the illumination brightness control means 36
Controls the luminance of the illuminating light from the light irradiating means 20 at least in an environmental illuminance higher than the indoor illuminance (around 1000 lx) so that the screen luminance by the illuminating light alone is within the range shown in FIG. In this way, at least in an environment where the illuminance is higher than the indoor illuminance, the screen brightness (the range of A shown in FIG. 7, more preferably the range of B shown in FIG. Screen brightness) can be obtained.

【0178】この場合、室内照度以下の環境照度では、
照明光の輝度を一定に保つようにしてもよく、その場合
でも、照明光のみによる画面輝度が図8に示した範囲の
輝度になるように前記照明光の輝度を設定すれば、室内
照度以下の環境下においても、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 this case, when the ambient illuminance is lower than the indoor illuminance,
The luminance of the illumination light may be kept constant. Even in this case, if the luminance of the illumination light is set so that the screen luminance by the illumination light alone is within the range shown in FIG. In this environment, it is possible to obtain a screen luminance suitable for the environmental illuminance.

【0179】さらに、前記照明輝度制御手段36は、環
境照度が50lx以下からほぼ30000lxを越える範囲
において、前記光照射手段20からの照明光の輝度を、
照明光のみによる画面輝度が図6に示した範囲の輝度に
なるように制御するのがより望ましく、このようにする
ことにより、50lx以下からほぼ30000lxを越える
広い照度範囲の環境下において、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, the illumination luminance control means 36 adjusts the luminance of the illumination light from the light irradiation means 20 when the environmental illuminance is in a range from 50 lx or less to almost exceeding 30000 lx.
It is more desirable to control the screen brightness only by the illumination light to be in the range of the range shown in FIG. 6. By doing so, under a wide illuminance range of 50 lx or less to almost 30000 lx, the environment is controlled. It is possible to obtain a more suitable screen luminance with respect to the illuminance.

【0180】また、前記照明輝度制御手段36は、環境
照度が室内照度よりも低い照度範囲では、環境照度が低
くなるのにともなって照明光の輝度が連続的に低くなる
ように前記光照射手段20を制御するのが望ましく、こ
のようにすることにより、室内照度よりも低い照度範囲
の環境下、つまり画面輝度が低くても充分表示を視認で
きる環境下では、その環境照度に対してより好適な低輝
度の画面輝度を得るとともに、前記光照射手段20の消
費電力をさらに少なくすることができる。
In the illumination brightness control means 36, in the illumination range where the environmental illuminance is lower than the indoor illuminance, the light illuminating means 36 continuously reduces the brightness of the illumination light as the environmental illuminance decreases. 20 is desirably controlled, and by doing so, in an environment of an illuminance range lower than the room illuminance, that is, in an environment in which the display can be sufficiently viewed even when the screen luminance is low, the environment illuminance is more suitable. It is possible to obtain an extremely low screen luminance and further reduce the power consumption of the light irradiation means 20.

【0181】また、前記照明輝度制御手段36は、環境
照度が室内照度よりも高い照度範囲では、環境照度が室
内照度より高い所定の照度以下であるときは環境照度が
高くなるのにともなって照明光の輝度が連続的に高くな
り、環境照度が前記所定の照度を超えたときは環境照度
がさらに高くなるのにともなって照明光の輝度が連続的
に低くなるように前記光照射手段20を制御するのが望
ましい。
In the illuminance control means 36, when the ambient illuminance is lower than a predetermined illuminance higher than the indoor illuminance in the illuminance range where the ambient illuminance is higher than the indoor illuminance, the illumination illuminance increases. When the luminance of the light continuously increases, and when the environmental illuminance exceeds the predetermined illuminance, the light irradiating unit 20 is configured to continuously reduce the luminance of the illumination light as the environmental illuminance further increases. It is desirable to control.

【0182】前記室内照度より高い所定の環境照度は、
例えば上記 (1)式を満足する好適な画面輝度を得る場合
で約60000lxであり、その場合は、環境照度が約6
0000lxを越えたときに、環境照度がさらに高くなる
のにともなって照明光のみによる画面輝度が連続的に低
くなるように照明光の輝度を制御するのが望ましい。
The predetermined environmental illuminance higher than the indoor illuminance is:
For example, when a suitable screen luminance satisfying the above equation (1) is obtained, the luminance is about 60000 lx.
When it exceeds 0000 lx, it is desirable to control the luminance of the illumination light so that the screen luminance by only the illumination light is continuously reduced as the environmental illuminance further increases.

【0183】また、上記 (2)式を満足する好適な画面輝
度を得る場合の室内照度より高い所定の環境照度は約3
0000lxであり、その場合は、環境照度が約3000
0lxを越えたときに、環境照度がさらに高くなるのにと
もなって照明光のみによる画面輝度が連続的に低くなる
ように照明光の輝度を制御するのが望ましい。
The predetermined environmental illuminance higher than the indoor illuminance for obtaining a suitable screen luminance satisfying the above equation (2) is about 3
0000 lx, in which case the ambient illuminance is about 3000
It is desirable to control the luminance of the illumination light so that when it exceeds 0lx, the screen luminance by only the illumination light is continuously reduced as the environmental illuminance further increases.

【0184】このようにすることにより、環境照度が室
内照度よりも高い照度範囲では、環境照度が高くなるの
にともなって照明光の輝度を連続的に高くして、環境照
度に対して好適な画面輝度を得、環境照度が室内照度よ
り高い所定の照度を越え、外光の反射光だけでも環境照
度に対して好適な画面輝度が得られるようになったとき
は、環境照度がさらに高くなるのにともなって照明光の
輝度を連続的に低くして、環境照度に対して好適な画面
輝度を得るとともに、消費電力を節減することができ
る。
In this way, in the illuminance range where the ambient illuminance is higher than the indoor illuminance, the luminance of the illumination light is continuously increased as the environmental illuminance increases, and this is suitable for the environmental illuminance. When the screen luminance is obtained and the environmental illuminance exceeds a predetermined illuminance higher than the indoor illuminance, and a suitable screen luminance for the environmental illuminance is obtained only with the reflected light of the external light, the environmental illuminance is further increased. Accordingly, it is possible to continuously reduce the luminance of the illumination light to obtain a screen luminance suitable for environmental illuminance, and to reduce power consumption.

【0185】さらにまた、前記照明輝度制御手段36
は、環境照度が室内照度よりも低い照度範囲では、上記
のように環境照度が低くなるのにともなって照明光の輝
度が連続的に低くなるように前記光照射手段20を制御
し、環境照度が室内照度よりも高い照度範囲では、上記
のように環境照度が室内照度より高い所定の照度以下で
あるときは環境照度が高くなるのにともなって照明光の
輝度が連続的に高くなり、環境照度が前記所定の照度を
超えたときは環境照度がさらに高くなるのにともなって
照明光の輝度が連続的に低くなるように前記光照射手段
20を制御するのがより望ましい。
Further, the illumination brightness control means 36
In the illuminance range where the environmental illuminance is lower than the indoor illuminance, the light irradiating means 20 is controlled so that the luminance of the illumination light is continuously reduced as the environmental illuminance is reduced as described above, In an illuminance range higher than the indoor illuminance, when the environmental illuminance is equal to or lower than a predetermined illuminance higher than the indoor illuminance as described above, the luminance of the illumination light increases continuously with the increase in the environmental illuminance, and When the illuminance exceeds the predetermined illuminance, it is more desirable to control the light irradiating means 20 so that the luminance of the illumination light continuously decreases as the environmental illuminance further increases.

【0186】このようにすることにより、室内照度より
も低い照度範囲の環境下、つまり画面輝度が低くても充
分表示を視認できる環境下では、その環境照度に対して
より好適な低輝度の画面輝度を得るとともに、前記光照
射手段の消費電力をさらに少なくすることができ、ま
た、環境照度が室内照度よりも高い照度範囲では、環境
照度が高くなるのにともなって照明光の輝度を連続的に
高くして、環境照度に対して好適な画面輝度を得、環境
照度が室内照度より高い所定の照度を越え、外光の反射
光だけでも環境照度に対して好適な画面輝度が得られる
ようになったときは、環境照度がさらに高くなるのにと
もなって照明光の輝度を連続的に低くして、環境照度に
対して好適な画面輝度を得るとともに、消費電力を節減
することができる。
In this way, in an environment where the illuminance is lower than the room illuminance, that is, in an environment where the display can be sufficiently viewed even if the screen illuminance is low, a screen with a low luminance suitable for the illuminance is more suitable. While obtaining the luminance, the power consumption of the light irradiation means can be further reduced, and in the illuminance range where the environmental illuminance is higher than the indoor illuminance, the luminance of the illumination light is continuously increased as the environmental illuminance increases. To obtain a suitable screen luminance for the environmental illuminance, the environmental illuminance exceeds a predetermined illuminance higher than the indoor illuminance, and a suitable screen luminance for the environmental illuminance can be obtained only by the reflected light of the external light. When, the luminance of the illumination light is continuously reduced as the environmental illuminance further increases, so that a suitable screen luminance with respect to the environmental illuminance can be obtained and the power consumption can be reduced.

【0187】すなわち、この液晶表示装置においては、
前記光照射手段20から照明光を出射させる環境輝度の
範囲を0lxからほぼ30000lxを越える範囲に設定
し、液晶表示装置の反射率を、光照射手段20からの照
明光の出射を停止して外光の反射光のみによる表示を行
なう高い環境照度での画面輝度が、上記 (1)式、より好
ましくは上記 (2)式を満足する画面輝度が得られるよう
に設定するとともに、環境照度が室内照度よりも低い照
度範囲では、環境照度が低くなるのにともなって照明光
の輝度が連続的に低くなるように前記光照射手段20を
制御し、環境照度が室内照度よりも高い照度範囲では、
環境照度が室内照度より高い所定の照度以下であるとき
は環境照度が高くなるのにともなって照明光の輝度が連
続的に高くなり、環境照度が前記所定の照度を超えたと
きは環境照度がさらに高くなるのにともなって照明光の
輝度が連続的に低くなるように前記光照射手段20を制
御するのが最も好ましい。
That is, in this liquid crystal display device,
The range of the environmental luminance at which the illumination light is emitted from the light irradiating means 20 is set to a range from 0 lx to more than about 30,000 lx, and the reflectance of the liquid crystal display device is changed by stopping the emission of the illumination light from the light irradiating means 20. The screen luminance at a high ambient illuminance for displaying only the reflected light is set so that the screen luminance that satisfies the expression (1), more preferably the expression (2), is obtained. In an illuminance range lower than the illuminance, the light irradiating unit 20 is controlled so that the luminance of the illumination light is continuously reduced as the environmental illuminance decreases.In an illuminance range in which the environmental illuminance is higher than the indoor illuminance,
When the environmental illuminance is equal to or less than a predetermined illuminance higher than the indoor illuminance, the luminance of the illumination light continuously increases with the environmental illuminance, and when the environmental illuminance exceeds the predetermined illuminance, the environmental illuminance is It is most preferable to control the light irradiating means 20 so that the luminance of the illuminating light continuously decreases as the luminance increases.

【0188】このようにすることにより、0lxから外光
の反射光のみによる表示を行なう高い環境照度までの広
い照度範囲の環境下において好適な画面輝度を得るとと
もに、消費電力を低く抑えることができる。
By doing so, it is possible to obtain a suitable screen luminance in an environment of a wide illuminance range from 0lx to a high illuminance where a display is performed only by reflected light of external light, and it is possible to suppress power consumption. .

【0189】また、上記実施例では、前記照明輝度制御
手段36を、環境照度を測定する照度検出器37と、こ
の照度検出器37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38および光源点灯回路39)とに
より構成しているため、実際の環境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。
Further, in the above embodiment, the illumination luminance control means 36 emits light to the illuminance detector 37 for measuring environmental illuminance, and the light irradiating means emits light based on the environmental illuminance measured by the illuminance detector 37. Since it is constituted by means for controlling the luminance of the illumination light (the light source luminance adjustment circuit 38 and the light source lighting circuit 39), the luminance of the illumination light is controlled in accordance with the actual environmental illuminance, and Suitable screen brightness can be obtained.

【0190】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20を、光源26と、前記
光源26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21の階段形状面22の複数の
段差面22b)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21の階段形状面
22の複数の段面22b上に形成した反射膜23の表
面)24とが形成された導光体21とを備えた構成とし
ているため、前記出射面(段差面22b)からの照明光
の出射率と、前記反射面24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 20 disposed behind the light source 26, and an emission surface (a plurality of steps of the step-shaped surface 22 of the light guide 21) for guiding the illumination light from the light source 26 and emitting the light toward the liquid crystal display element 1. Surface 22 b) and a reflection surface (a plurality of stair-shaped surfaces 22 of the light guide 21) 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 21 having the surface 24 of the reflective film 23 formed on the step surface 22b, so that the emission rate of the illumination light from the output surface (step surface 22b) and The reflectance of external light on the reflection surface 24 can be independently selected.

【0191】したがって、前記出射面(段差面22b)
からの照明光の出射率を高くして前記光源26からの照
明光の利用効率を上げ、その分だけ前記光源26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24での外光の反射率を、液晶表示装置の反射
率が所望の値になるように設定することができる。
Therefore, the exit surface (step surface 22b)
The efficiency of use of the illumination light from the light source 26 is increased by increasing the emission rate of the illumination light from the light source 26, and the light emission luminance of the light source 26 is reduced accordingly, thereby further reducing the power consumption and the reflection surface 24. Can be set so that the reflectance of the liquid crystal display device has a desired value.

【0192】しかも、上記実施例で用いた光照射手段2
0は、前記導光体21の1つの端面が光源26からの照
明光を取り込む入射端面21aとされ、この導光体21
の前面が、前記入射端面21a側から他端側に向かって
段階的に低くなる複数の段面22aと、これらの段面2
2aをつなぐ複数の段差面22bとからなる階段形状面
22となっており、前記複数の段面22a上に反射膜2
3が設けられて外光の反射面24が形成され、前記複数
の段差面22bが前記入射端面21a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21の前
面側に、液晶表示液晶表示素子1の前方から入射する外
光および前記導光体21の複数の段面22a上の反射面
24により反射された外光の反射光を透過させ、前記導
光体21の複数の段差面22b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30が配置
されている構成のものである。
In addition, the light irradiation means 2 used in the above embodiment
Reference numeral 0 designates one end face of the light guide 21 as an incident end face 21a for receiving illumination light from the light source 26.
A plurality of step surfaces 22a whose front surface is gradually lowered from the incident end surface 21a side to the other end side;
2a, and a step-shaped surface 22 composed of a plurality of step surfaces 22b connecting the reflection film 2 on the plurality of step surfaces 22a.
3 is provided to form a reflection surface 24 for external light, and the plurality of step surfaces 22b serve as emission surfaces of illumination light incident from the incident end surface 21a, and on the front side of the light guide 21, The liquid crystal display device 1 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 surfaces 24 on the plurality of stepped surfaces 22a of the light guide 21, and transmits a plurality of the light guides 21. The optical member 30 that emits the illumination light emitted from the step surface 22b toward the liquid crystal display element 1 is disposed.

【0193】この光照射手段30によれば、前記導光体
21にその入射端面21aから取り込まれた照明光が、
この導光体21の階段形状面22の複数の段差面22b
から出射し、その光が前記光学部材30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26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 irradiation means 30, the illumination light introduced into the light guide 21 from the incident end face 21a is
A plurality of step surfaces 22b of the step-shaped surface 22 of the light guide 21
And the light is redirected by the optical member 30 and is emitted toward the liquid crystal display element 1, so that the illumination light from the light source 26 can be made to enter almost the entire liquid crystal display element 1. .

【0194】しかも、この光照射手段20によれば、前
記導光体21の階段形状面22の複数の段面22a上が
それぞれ外光の反射面24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30を
透過して前記導光体21の複数の段面22a上の反射面
24で反射され、その反射光が前記光学部材30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 20, the plurality of step surfaces 22a of the step-shaped surface 22 of the light guide 21 serve as external light reflecting surfaces 24, respectively. External light incident from the front passes through the optical member 30 and is reflected by the reflecting surfaces 24 on the plurality of stepped surfaces 22a of the light guide 21, and the reflected light passes through the optical member 30 again and returns to the liquid crystal. Since the light is emitted toward the display element 1, most of the external light incident from the front of the liquid crystal display element 1 can be reflected without waste and can be incident on almost the entire liquid crystal display element 1.

【0195】また、前記光学部材30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21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21の複数の段差面22bから出射
する光を取り込む入射面31aと、前記入射面31a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3
1bとを有する突起状の入射部31が形成されているも
のであり、したがって、前記導光体21の複数の段差面
22bから出射する光のほとんどを無駄なく前記光学部
材30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 30 is composed 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 21. An incident surface 31a for taking in light emitted from the plurality of step surfaces 22b of the light guide 21, and a refracting surface 3 for refracting light taken in from the incident surface 31a toward the front.
1b, so that most of the light emitted from the plurality of stepped surfaces 22b of the light guide 21 is taken into the optical member 30 without waste and the front surface thereof is formed. From the liquid crystal display element 1.

【0196】すなわち、前記光照射手段20は、原理的
には、光源26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 20 can emit almost 100% of the light from the light source 26 and can reflect and emit almost 100% of the external light incident from the front.

【0197】さらに、前記光学部材30を上記のような
構成とすれば、前記導光体21の複数の段差面22bか
ら出射し、前記光学部材30の複数の入射部31に前記
入射面31aから入射した光を、前記屈折面31bによ
り屈折させて所定の方向に集光し、この光学部材30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21の複数の段面22a上の反射面24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30の前面から出射す
ることができる。
Further, if the optical member 30 is configured as described above, the light exits from the plurality of step surfaces 22b of the light guide 21 and enters the plurality of incident portions 31 of the optical member 30 from the incident surface 31a. The incident light is refracted by the refraction surface 31b 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 30. The external light reflected by the reflection surfaces 24 on the plurality of step surfaces 22a of the light guide 21 is also converted from the front surface of the optical member 30 into light having a high luminance distribution in a predetermined direction (for example, the front direction). Can be emitted.

【0198】さらにまた、上記実施例では、前記光学部
材30を、その背面に前記複数の入射部31を間隔を存
して設け、これらの入射部31の間の背面領域を、前記
導光体21の複数の段面22a上の反射面24に対応す
る入出射面32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30にその前面か
ら入射した外光を、前記入射部31およびその間の前記
入出射面32から光学部材30の背面に出射するととも
に、前記導光体21の複数の段面22a上の反射面24
により反射された前記外光の反射光を、前記入射部31
および入出射面32から光学部材30に取り込んで、こ
の光学部材30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 30 is provided with the plurality of incident portions 31 on the back surface thereof at intervals, and the rear surface region between these incident portions 31 is defined by the light guide. Since the input / output surface 32 corresponds to the reflection surface 24 on the plurality of step surfaces 22a of the liquid crystal display 21, external light incident from the front of the liquid crystal display element 1 and incident on the optical member 30 from the front is The light exits from the entrance portion 31 and the entrance / exit surface 32 between the entrance portion 31 and the rear surface of the optical member 30, and the reflection surface 24 on the plurality of step surfaces 22 a of the light guide 21.
The reflected light of the external light reflected by the
In addition, the light can be taken into the optical member 30 from the input / output surface 32 and emitted from the front surface of the optical member 30 toward the liquid crystal display element 1, and the reflected light can be reflected in a predetermined direction (for example, in the front direction). Light with a high luminance distribution can be obtained.

【0199】また、上記実施例では、前記光照射手段2
0を構成する前記導光体21の背面に、この導光体21
の入射端面21a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25を形
成しているため、この導光体21にその入射端面21a
から取り込まれて導光体前面の複数の段差面22bから
出射する照明光の輝度分布を、導光体21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 2
0 on the back surface of the light guide 21 constituting the light guide 21.
Since the light diffusing surface 25 for averaging the luminance distribution in the width direction of the light guide of the illumination light incident from the incident end face 21a of the light guide 21 is formed on the light guide 21.
The luminance distribution of the illumination light taken in from the light guide and emitted from the plurality of stepped surfaces 22 b on the front surface of the light guide can be made substantially uniform in the width direction of the light guide 21.

【0200】さらに、上記実施例の液晶表示装置では、
前記光照射手段20と液晶表示素子1との間に光拡散膜
33を設けているため、光照射手段20からの照明光お
よび外光の反射光を前記光拡散膜33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 liquid crystal display of the above embodiment,
Since the light diffusion film 33 is provided between the light irradiation means 20 and the liquid crystal display element 1, the illumination light from the light irradiation means 20 and the reflected light of the external light are diffused by the light diffusion film 33 to be substantially uniform. The liquid crystal display element 1 is made to enter the liquid crystal display element 1 from the back as light having a uniform luminance distribution, so that the screen luminance is made uniform over the entire screen, and the emission angle range of the light emitted in front of the liquid crystal display element 1 is widened to obtain a wide viewing angle. Can be obtained.

【0201】また、上記実施例においては、前記光照射
手段20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34sと透過軸34pとをもち、前記反
射軸34sに沿った偏光成分の入射光を反射し、前記透
過軸34p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34を設けている。
In the above embodiment, the reflection axis 34s and the transmission axis 34p are provided between the light irradiating means 20 and the liquid crystal display element 1 in directions substantially orthogonal to each other, and extend along the reflection axis 34s. An optical sheet 34 having a characteristic of reflecting the incident light of the polarization component and transmitting the incident light of the polarization component along the transmission axis 34p is provided.

【0202】そのため、前記光照射手段20からの照明
光のうち、前記光学シート34の透過軸34pに沿った
偏光成分の光が、前記光学シート34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20から
の照明光のうち、前記光学シート34の反射軸34sに
沿った偏光成分の光が、前記光学シート34での反射と
前記光照射手段20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34の透過軸34pに沿った偏
光成分の光となって前記光学シート34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20からの
照明光のほとんどを無駄なく液晶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20からの照明光
の利用効率を高くし、その分だけ前記光源26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 20, light having a polarization component along the transmission axis 34p of the optical sheet 34 is transmitted through the optical sheet 34 and enters the liquid crystal display element 1, and Of the illumination light from the light irradiating means 20, light of a polarization component along the reflection axis 34s of the optical sheet 34 is polarized by repetition of reflection on the optical sheet 34 and reflection on the light irradiating means 20. Since the direction is changed, the light becomes a polarized component along the transmission axis 34p of the optical sheet 34, passes through the optical sheet 34, and enters the liquid crystal display device 1, so that most of the illumination light from the light irradiation unit 20 is emitted. Can be made incident on the liquid crystal display element without waste, and therefore, the efficiency of using the illumination light from the light irradiation means 20 is increased, and the emission luminance of the light source 26 is reduced accordingly. It is possible to reduce the power consumption.

【0203】しかも、上記実施例では、前記光学シート
34を、その透過軸34pを液晶表示素子1の背面側偏
光板13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
20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34で反射
させることなく透過させることができる。
Furthermore, in the above embodiment, the optical sheet 34 is disposed with its transmission axis 34p substantially parallel to the transmission axis of the rear polarizing plate 13 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 20 and enters the liquid crystal display element from the back can be transmitted without being reflected by the optical sheet 34. .

【0204】さらに、上記液晶表示装置は、前記液晶表
示素子1のリタデーション(この実施例では液晶セル2
のリタデーション、つまりΔnd)が400〜600n
mの範囲であるため、外光の反射光による表示におい
て、表示の観察方向により、前記液晶表示素子1の透過
率を低く制御された暗領域と、透過率を高く制御された
明領域との境界に現れる前記暗領域の影と、前記明領域
とのコントラスト(以下、影コントラスト)を低くし、
表示画像とその影とが2重に表示されことをなくして、
視野角を充分広くすることができる。
Further, in the liquid crystal display device, the retardation of the liquid crystal display element 1 (in this embodiment, the liquid crystal cell 2
, That is, Δnd) is 400 to 600 n
m, in the display by the reflected light of the external light, depending on the viewing direction of the display, a dark area in which the transmittance of the liquid crystal display element 1 is controlled to be low and a bright area in which the transmittance is controlled to be high. Lowering the contrast (hereinafter referred to as shadow contrast) between the shadow of the dark area and the bright area, which appears on the boundary,
Eliminate the double display of the display image and its shadow,
The viewing angle can be made sufficiently wide.

【0205】すなわち、上記液晶表示装置に画面の法線
に対して画面の上縁側に30°傾いた入射角で外光を入
射させ、その反射光(出射光)を前記法線に対して画面
の下縁側(視角方向側)に20°傾いた方向から観察し
たときの前記液晶表示素子1のリタデーションと影コン
トラストとの関係は、実測値によると、 リタデーション300nmのとき、影コントラスト5.
9 リタデーション400nmのとき、影コントラスト4.
9 リタデーション500nmのとき、影コントラスト3.
8 リタデーション600nmのとき、影コントラスト2.
9 となる。
That is, external light is incident on the liquid crystal display device at an incident angle inclined at 30 ° to the upper edge of the screen with respect to the normal of the screen, and the reflected light (emitted light) is reflected on the screen with respect to the normal. The relationship between the retardation of the liquid crystal display element 1 and the shadow contrast when observed from a direction inclined by 20 ° toward the lower edge side (viewing angle direction side) is, according to an actually measured value, that when the retardation is 300 nm, the shadow contrast is 5.
9 When the retardation is 400 nm, the shadow contrast is 4.
9 When the retardation is 500 nm, the shadow contrast is 3.
8. Shadow contrast at a retardation of 600 nm
9

【0206】この関係から分かるように、前記液晶表示
素子1のリタデーションが300nmのときは、影コン
トラストが5.9と大きく、前記液晶表示素子1のリタ
デーションが400nm以上であれば、例えばリタデー
ションが400nmのときで影コントラストが4.9、
リタデーションが500nmのときでコントラストが
3.8、リタデーションが600nmのときで影コント
ラストが2.9となる。
As can be seen from this relationship, when the retardation of the liquid crystal display element 1 is 300 nm, the shadow contrast is as large as 5.9, and when the retardation of the liquid crystal display element 1 is 400 nm or more, for example, the retardation is 400 nm. When the shadow contrast is 4.9,
When the retardation is 500 nm, the contrast is 3.8, and when the retardation is 600 nm, the shadow contrast is 2.9.

【0207】また、前記液晶表示素子1は、そのリター
デーションが400nm未満の範囲では白表示の明るさ
が不足し、そのリタデーションが600nmを超えると
階調表示が劣化するので、リタデーションが400nm
〜600nmの範囲内であれば、充分に広い視野角が得
られる。
Further, in the liquid crystal display element 1, when the retardation is less than 400 nm, the brightness of white display is insufficient, and when the retardation exceeds 600 nm, gradation display is deteriorated.
A sufficiently wide viewing angle can be obtained within the range of -600 nm.

【0208】なお、この実施例の液晶表示装置では、液
晶表示素子1と光照射手段20との間に光拡散膜33を
配置しているため、この光拡散膜33による拡散作用
と、前記液晶表示素子1の広視野角特性との両方の相乗
効果により、より広い視野角を得ることができる。
In the liquid crystal display of this embodiment, since the light diffusion film 33 is disposed between the liquid crystal display element 1 and the light irradiating means 20, the diffusion effect of the light diffusion film 33 and the liquid crystal A wider viewing angle can be obtained by the synergistic effect of both the wide viewing angle characteristic of the display element 1 and the wide viewing angle characteristic.

【0209】したがって、上記液晶表示装置は、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とともに、視野角を充分広く
することができるなお、上記実施例では、前記光照射手
段20の前面(光学部材30の前面)に前記光拡散膜3
3を設け、その前面に光学シート34を設けているが、
前記光拡散膜33と光学シート34は、上記実施例と逆
に積層して設けてもよい。
Therefore, the liquid crystal display device requires less power consumption, and can obtain a screen luminance suitable for the environment illuminance in an environment of a wide illuminance range from low illuminance to high illuminance. In this embodiment, the light diffusing film 3 is provided on the front surface of the light irradiation means 20 (the front surface of the optical member 30).
3, and an optical sheet 34 is provided on the front surface thereof.
The light diffusion film 33 and the optical sheet 34 may be provided by being stacked in a manner opposite to the above embodiment.

【0210】また、前記光拡散膜33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33は必ずしも必要ではなく、また前記光
学シート34も、これを省略してもよい。
The light diffusion film 33 is not limited to a transparent adhesive coating film in which light scattering fine particles are dispersed, but may be applied to 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 33 is not always necessary, and the optical sheet 34 may be omitted.

【0211】さらに、前記光出射手段20を構成する前
記光学部材30の複数の入射部31の屈折面31bは、
図1および図4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31bを、曲面状の集光屈
折面とすれば、前記入射部31の入射面31aから取り
込まれて前記屈折面31b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31
b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 surfaces 31b of the plurality of incident portions 31 of the optical member 30 constituting the light emitting means 20 are:
Although it may be a linear surface having a constant inclination angle as shown in FIGS. 1 and 4, if the refraction surface 31b is a curved condensing refraction surface, the refraction surface 31b is taken in from the entrance surface 31a of the entrance section 31. The light refracted toward the front surface by the refraction surface 31b is converted to the refraction surface 31 which is a curved converging refraction surface.
Since the light is condensed in a predetermined direction by the light condensing action of b, illumination light and reflected light having a luminance distribution with stronger directivity can be emitted.

【0212】また、上記実施例では、光照射手段20を
構成する導光体21の背面に、この導光体21の入射端
面21a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25を形成してい
るが、前記導光体21の背面は平坦面であってもよく、
また、導光体21その入射端面21aから入射した照明
光のうちの導光体21の背面に向かう光のほとんどを、
前記導光体21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
21の背後に配置した反射板29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 21a of the light guide 21 on the back surface of the light guide 21 constituting the light irradiation means 20 is averaged. Although the light diffusion surface 25 for forming the light guide is formed, the back surface of the light guide 21 may be a flat surface,
Also, of the illumination light incident from the incident end face 21a of the light guide 21, most of the light traveling toward the back of the light guide 21 is
When total reflection is possible at the interface between the back surface of the light guide 21 and the outside air (air), the reflection plate 29 disposed behind the light guide 21 in the above embodiment may be omitted.

【0213】さらに、上記実施例では、前記導光体21
の階段形状面22の複数の段面22a上に反射膜23を
設けて外光の反射面24を形成しているが、前記導光体
21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22の複数の段面
22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 21
The reflection film 23 is provided on the plurality of step surfaces 22a of the step-shaped surface 22 to form the reflection surface 24 for external light. However, the reflection film is provided on the back surface of the light guide 21 to reflect the external light. May be formed, and external light incident from the front may be transmitted through the plurality of step surfaces 22 of the step-shaped surface 22 and reflected by the reflection surface on the back surface of the light guide plate.

【0214】また、前記導光体21は、その複数の端面
をそれぞれ光源26からの照明光を取り込む入射端面と
したものでもよく、例えば導光体21の互いに反対側の
2つの端面をそれぞれ入射端面とする場合は、この導光
体21の前面を、両方の入射端面から導光体21の中間
部に向かって段階的に低くなる階段形状面とし、前記両
方の入射端面にそれぞれ対向させて光源26を配置すれ
ばよい。
The light guide 21 may have a plurality of end faces as entrance end faces for receiving illumination light from the light source 26. For example, two opposite end faces of the light guide 21 may be incident. In the case where the light guides 21 are end faces, the front surface of the light guide 21 is formed as a step-shaped surface that gradually decreases from both the incident end faces toward the intermediate portion of the light guide 21, and is opposed to the both incident end faces. The light source 26 may be provided.

【0215】なお、前記光源26は、蛍光ランプ27を
用いるものに限らず、例えば複数のLED(発光ダイオ
ード)を整列させたLEDアレイや、EL(エレクトロ
ルミネセンス)パネル等であってもよい。
The light source 26 is not limited to the one using the fluorescent lamp 27, and may be, for example, an LED array in which a plurality of LEDs (light emitting diodes) are arranged, an EL (electroluminescence) panel, or the like.

【0216】また、上記実施例で用いた光照射手段20
は、光源26と、前記光源26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22
の複数の段差面22b)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24とが形成された導
光体21とを備えた構成のものであるが、前記光照射手
段20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 20 used in the above embodiment is used.
Is a light source 26 and an emission surface (stepped surface 22) for guiding illumination light from the light source 26 and emitting the light toward the liquid crystal display element 1.
Light guide 21 formed with a plurality of step surfaces 22b) and a reflection surface 24 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. Wherein the light irradiating means 20 irradiates the liquid crystal display element 1 with illumination light,
Any configuration may be used as long as it includes external light that reflects external light incident from the front of the liquid crystal display element 1 and irradiates the liquid crystal display element 1 with the reflected light.

【0217】さらに、上記実施例で用いた液晶表示素子
1は、液晶セル2と、一対の偏光板12,13とからな
るものであるが、液晶表示素子は、透過光の帯色を補償
するための位相差板を備えたものでもよい。
Further, the liquid crystal display element 1 used in the above embodiment comprises a liquid crystal cell 2 and a pair of polarizing plates 12 and 13, and the liquid crystal display element compensates for the band of transmitted light. Provided with a phase difference plate for this purpose.

【0218】すなわち、液晶分子がツイスト配向した液
晶層を有する液晶セルと一対の偏光板とからなる液晶表
示素子は、一方の偏光板を透過して液晶セルに入射した
直線偏光が、液晶層を透過する過程で、液晶の複屈折性
により各波長光がそれぞれ偏光状態の異なる楕円偏光と
なった光となり、これらの各波長光のうちの他方の偏光
板の透過軸に沿った偏光成分の光が前記他方の偏光板を
透過するため、前記他方の偏光板を透過した光が、その
光を構成する各波長光の強度の差に応じた色に帯色す
る。
That is, in a liquid crystal display element including a liquid crystal cell having a liquid crystal layer in which liquid crystal molecules are twisted and a pair of polarizing plates, linearly polarized light transmitted through one of the polarizing plates and incident on the liquid crystal cell changes the liquid crystal layer. In the process of transmission, the light of each wavelength becomes elliptically polarized light having a different polarization state due to the birefringence of the liquid crystal, and the light of the polarization component along the transmission axis of the other polarizing plate among the light of each wavelength. Is transmitted through the other polarizing plate, so that the light transmitted through the other polarizing plate is colored in a color corresponding to the difference in the intensity of each wavelength light constituting the light.

【0219】位相差板を備えた液晶表示素子は、上記透
過光の帯色を、位相差板の複屈折効果により打ち消すよ
うにしたものである。
The liquid crystal display device provided with the phase difference plate cancels the band color of the transmitted light by the birefringence effect of the phase difference plate.

【0220】図9は、位相差板を備えた液晶表示素子の
一部分の拡大断面図であり、この液晶表示素子1′は、
液晶セル2と、この液晶セル2を挟んで配置された一対
の偏光板12,13と、前記液晶セル2と前記一対の偏
光板12,13のいずれか一方、例えば背面側偏光板1
3との間に配置された位相差板14とからなっている。
なお、前記液晶セル2は、上述した実施例のものと同じ
ものであるから、その構成の説明は、図に同符号を付し
て省略する。
FIG. 9 is an enlarged sectional view of a part of a liquid crystal display device provided with a phase difference plate.
A liquid crystal cell 2; a pair of polarizing plates 12 and 13 disposed so as to sandwich the liquid crystal cell 2; one of the liquid crystal cell 2 and the pair of polarizing plates 12 and 13;
3 and a phase difference plate 14 disposed between them.
Since the liquid crystal cell 2 is the same as that in the above-described embodiment, the description of the configuration will be omitted by attaching the same reference numerals to the drawings.

【0221】図10は、前記液晶セル2の両基板3,4
の近傍における液晶分子の配向方向3a,4aと、前記
一対の偏光板12,13の吸収軸12a,13aの向き
と、前記位相差板14の遅相軸14aの向き(前記位相
差板14の平面での屈折率大の方向)とを示している。
FIG. 10 shows both substrates 3 and 4 of the liquid crystal cell 2.
, The directions of the absorption axes 12a, 13a of the pair of polarizing plates 12, 13 and the direction of the slow axis 14a of the retardation plate 14 (the orientation of the retardation plate 14). (A direction with a large refractive index in a plane).

【0222】この図10のように、前記液晶セル2の前
面側基板3の近傍における液晶分子配向方向3aは、液
晶表示素子1の画面の横軸xに対して前面側から見て左
回りにほぼ135°ずれた方向、背面側基板4の近傍に
おける液晶分子配向方向4aが、前記横軸xに対して前
面側から見て左回りにほぼ45°ずれた方向にあり、し
たがって、この液晶セル2の液晶層11の液晶分子の初
期配向状態(電極6,7間にOFF電圧を印加したとき
の配向状態)は、そのツイスト方向を図に破線矢印で示
したように、後面側基板4から前面側基板3に向かい、
前面側から見て左回りにほぼ90°のツイスト角φでツ
イスト配向した状態である。
As shown in FIG. 10, the liquid crystal molecule alignment direction 3a near the front substrate 3 of the liquid crystal cell 2 is counterclockwise as viewed from the front with respect to the horizontal axis x of the screen of the liquid crystal display device 1. The liquid crystal molecule orientation direction 4a in the direction shifted by approximately 135 ° and in the vicinity of the rear substrate 4 is shifted approximately 45 ° counterclockwise as viewed from the front side with respect to the horizontal axis x. The initial alignment state of the liquid crystal molecules of the second liquid crystal layer 11 (the alignment state when an OFF voltage is applied between the electrodes 6 and 7) is indicated by the twist direction from the rear substrate 4 as indicated by a broken arrow in the figure. Toward the front substrate 3,
This is a state where the liquid crystal is twist-oriented at a twist angle φ of approximately 90 ° counterclockwise as viewed from the front side.

【0223】また、前面側の偏光板12は、その吸収軸
12aを前記横軸xに対して前面側から見て左回りにほ
ぼ135°ずれた方向(液晶セル2の前面側基板12の
近傍における液晶分子配向方向12aとほぼ平行な方
向)に向けて配置され、背面側の偏光板13は、その吸
収軸13aを前記横軸xに対して前面側から見て左回り
にほぼ45°ずれた方向(液晶セル2の背面側基板13
の近傍における液晶分子配向方向13aとほぼ平行な方
向)に向けて配置されており、したがって、前面側偏光
板12の吸収軸12aと、背面側偏光板13の吸収軸1
3aとは互いにほぼ直交している。
The polarizing plate 12 on the front side shifts its absorption axis 12a counterclockwise by approximately 135 ° with respect to the horizontal axis x when viewed from the front side (in the vicinity of the front side substrate 12 of the liquid crystal cell 2). In a direction substantially parallel to the liquid crystal molecule alignment direction 12a), the rear polarizing plate 13 shifts its absorption axis 13a counterclockwise by approximately 45 ° with respect to the horizontal axis x when viewed from the front side. (The rear substrate 13 of the liquid crystal cell 2)
(In the direction substantially parallel to the liquid crystal molecule alignment direction 13a in the vicinity of the liquid crystal molecules), the absorption axis 12a of the front-side polarizing plate 12 and the absorption axis 1
3a are substantially orthogonal to each other.

【0224】なお、前記液晶セル2の液晶分子のツイス
ト角φは、90°±10°の範囲であればよく、前記一
対の偏光板12,13の吸収軸12a,13aの交差角
も、90°±10°の範囲であればよい。
The twist angle φ of the liquid crystal molecules in the liquid crystal cell 2 may be in the range of 90 ° ± 10 °, and the crossing angle between the absorption axes 12a, 13a of the pair of polarizing plates 12, 13 is also 90 °. The angle may be in the range of ± 10 °.

【0225】すなわち、この液晶表示素子1′はノーマ
リーホワイトモードのものであり、その視角方向Fは、
図10に矢印で示したように、画面の法線hに対し、画
面の縦軸yに沿って画面の下縁方向に若干傾いた方向に
ある。
That is, the liquid crystal display element 1 'is of a normally white mode, and its viewing angle direction F is
As indicated by the arrow in FIG. 10, the direction is slightly inclined toward the lower edge of the screen along the vertical axis y of the screen with respect to the normal h of the screen.

【0226】また、前記位相差板14は、その遅相軸1
4aを前記横軸xとほぼ平行にして配置されており、し
たがって、この位相差板14の遅相軸14aは、前記液
晶セル2の背面側基板13の近傍における液晶分子配向
方向13aおよび背面側偏光板13の吸収軸13aのそ
れぞれに対してほぼ45°斜めにずれている。
The retardation plate 14 has its slow axis 1
4a is arranged substantially parallel to the horizontal axis x. Therefore, the slow axis 14a of the phase difference plate 14 is aligned with the liquid crystal molecule alignment direction 13a near the rear substrate 13 of the liquid crystal cell 2 and the rear side. Each of the absorption axes 13a of the polarizing plate 13 is obliquely shifted by approximately 45 °.

【0227】この液晶表示素子1′は、位相差板14を
備えているため、前記液晶セル2のリタデーション(Δ
nd)と、前記位相差板14のリタデーション(Re)
とのトータルのリタデーションを有しており、そのリタ
デーション(Δnd+Re)は、次の式により、液晶分
子のツイスト角φの二次関数として表せる。
Since the liquid crystal display element 1 'includes the retardation plate 14, the retardation (Δ
nd) and the retardation (Re) of the retardation plate 14
And the retardation (Δnd + Re) can be expressed as a quadratic function of the twist angle φ of the liquid crystal molecule by the following equation.

【0228】Δnd+Re=0.02593×φ2 +k (φ:液晶分子のツイスト角、k:液晶物質によって決
まる定数) そして、この例では、前記定数kがk=190〜390
となる液晶物質を使用することにより、前記液晶セル2
と位相差板14のトータルのリタデーションを、400
〜600nmの範囲に設定している。
Δnd + Re = 0.02593 × φ 2 + k (φ: twist angle of liquid crystal molecules, k: constant determined by liquid crystal material) In this example, the constant k is 190 to 390.
By using a liquid crystal material which becomes
And the total retardation of the retardation plate 14 is 400
It is set in the range of -600 nm.

【0229】この位相差板14を備えた液晶表示素子
1′を用いる場合も、そのリタデーション(液晶セル2
と位相差板14のトータルのリタデーション)が400
〜600nmの範囲であれば、外光の反射光による表示
において、表示の観察方向により表示画像とその影とが
2重に観察されることをなくして、視野角を充分広くす
ることができる。
When the liquid crystal display element 1 'having the retardation plate 14 is used, the retardation (liquid crystal cell 2
And the total retardation of the retardation plate 14) is 400
In the range of from about 600 nm to about 600 nm, the display image and the shadow thereof are not double-viewed depending on the viewing direction of the display in the display by the reflected light of the external light, and the viewing angle can be sufficiently widened.

【0230】例えば、前記液晶セル2のリタデーション
(Δnd)をΔnd=330nm、前記位相差板14の
リタデーション(Re)をRe=50nmとした場合、
つまり前記トータルのリタデーションΔnd+Reが3
35nmのときの影コントラストは、5.2である。
For example, when the retardation (Δnd) of the liquid crystal cell 2 is Δnd = 330 nm and the retardation (Re) of the retardation plate 14 is Re = 50 nm,
That is, the total retardation Δnd + Re is 3
The shadow contrast at 35 nm is 5.2.

【0231】なお、図2および図9に示した液晶表示素
子1,1′は、アクティブマトリックス方式のものであ
るが、これらの前記液晶表示素子1,1′は、単純マト
リックス方式でもよく、また、カラーフィルタ8R,8
G,8Bを備えない白黒表示素子でもよい。
The liquid crystal display elements 1 and 1 'shown in FIGS. 2 and 9 are of an active matrix type, but these liquid crystal display elements 1 and 1' may be of a simple matrix type. , Color filters 8R, 8
A black-and-white display element without G and 8B may be used.

【0232】さらに、上記液晶表示素子1,1′一対の
偏光板12,13をその吸収軸12a,13aを互いに
ほぼ直交させて配置したノーマリーホワイトモードのも
のであるが、前記液晶表示素子1,1′は、一対の偏光
板12,13をその吸収軸12a,13aを互いにほぼ
平行にして配置したノーマリーブラックモードのもので
もよく、また、前記液晶セル2の液晶分子のツイスト角
φは、例えばSTN(スーパーツイステッドネマティッ
ク)型の液晶表示素子のように、180〜270°とし
てもよい。
Further, the liquid crystal display element 1, 1 'is of a normally white mode in which a pair of polarizing plates 12, 13 are arranged with their absorption axes 12a, 13a substantially orthogonal to each other. , 1 'may be a normally black mode in which a pair of polarizing plates 12, 13 are arranged with their absorption axes 12a, 13a substantially parallel to each other, and the twist angle φ of the liquid crystal molecules of the liquid crystal cell 2 is For example, as in an STN (super twisted nematic) type liquid crystal display device, the angle may be 180 to 270 °.

【0233】[0233]

【発明の効果】この発明の液晶表示装置は、液晶表示素
子の背後に、照明光を前記液晶表示素子に向けて出射す
るとともに前記液晶表示素子の前方から入射する外光を
前記液晶表示素子に向けて反射する光照射手段を配置す
るとともに、外部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、前記液晶表示素子
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、前記光照射手段の外光の反射率と、
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
とを設定しているため、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、さらに、前記液晶表示素子のリタデーションを40
0〜600nmの範囲にしているため、外光の反射光に
よる表示において、表示の観察方向により、前記液晶表
示素子の透過率を低く制御された暗領域と、透過率を高
く制御された明領域との境界に現れる前記暗領域の影
と、前記明領域とのコントラストを低くし、表示画像と
その影とが2重に表示されことをなくして、視野角を充
分広くすることができる。
According to the liquid crystal display device of the present invention, illumination light is emitted toward the liquid crystal display element behind the liquid crystal display element and external light incident from the front of the liquid crystal display element is applied to the liquid crystal display element. A light irradiating means for reflecting toward the light source is arranged, and an illumination luminance controlling means for controlling the luminance of the illuminating light according to the illuminance of the external environment is provided. The reflectance of external light of the light irradiating means so as to be a determined luminance range,
Since the brightness control condition of the illuminating light by the lighting brightness control means is set, power consumption can be reduced, and in an environment of a wide illuminance range from low illuminance to high illuminance,
A suitable screen luminance can be obtained for the ambient illuminance, and the retardation of the liquid crystal display element is 40
In the range of 0 to 600 nm, in a display using reflected external light, a dark region in which the transmittance of the liquid crystal display element is controlled to be low and a bright region in which the transmittance is controlled to be high, depending on the viewing direction of the display. , The contrast between the shadow of the dark area and the bright area, which appears at the boundary between the image and the bright area, is reduced, so that the display image and the shadow are not displayed twice, and the viewing angle can be sufficiently widened.

【0234】この発明の液晶表示装置において、前記液
晶表示素子を、内面に電極を有する一対の基板間に液晶
分子がツイスト配向した液晶層を設けた液晶セルと、こ
の液晶セルを挟んで配置された一対の偏光板とにより構
成する場合は、前記液晶セルのリタデーションを400
〜600nmの範囲に設定すればよい。
In the liquid crystal display device of the present invention, the liquid crystal display element is provided with a liquid crystal cell in which a liquid crystal layer in which liquid crystal molecules are twist-aligned is provided between a pair of substrates having electrodes on the inner surface, and the liquid crystal cell is interposed therebetween. When the liquid crystal cell is constituted by a pair of polarizing plates, the retardation of the liquid crystal cell is set to 400.
What is necessary is just to set to the range of -600 nm.

【0235】さらに、前記液晶表示素子は、前記液晶セ
ルと、前記一対の偏光板と、前記液晶セルと前記一対の
偏光板のいずれか一方との間に配置された位相差板とに
より構成してもよく、その場合は、前記液晶セルと前記
位相差板とのトータルのリタデーションを400〜60
0nmの範囲に設定すればよい。
Further, the liquid crystal display element comprises the liquid crystal cell, the pair of polarizing plates, and a retardation plate disposed between the liquid crystal cell and one of the pair of polarizing plates. In this case, the total retardation of the liquid crystal cell and the retardation plate may be 400 to 60.
What is necessary is just to set it in the range of 0 nm.

【0236】また、この発明の液晶表示装置において、
前記光照射手段は、環境照度に対する画面輝度が、50
ルクスの環境照度で20〜200ニットの画面輝度、1
000ルクスの環境照度で30〜300ニットの画面輝
度、30000ルクスの環境照度で400〜4000ニ
ットの画面輝度の範囲をそれぞれ満足する二次関数で表
わされる輝度となるように、環境照度に応じて照明光の
輝度を制御されるのが望ましく、このような条件で照明
光の輝度を制御することにより、低照度から高照度の広
い照度範囲の環境において、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。
Also, in the liquid crystal display device of the present invention,
The light irradiation means has a screen luminance with respect to the environmental illuminance of 50.
20-200 knit screen brightness with lux ambient illuminance, 1
In accordance with the environmental illuminance, the luminance is expressed by a quadratic function that satisfies the range of the screen luminance of 30 to 300 nits at the environmental illuminance of 000 lux and the screen luminance of 400 to 4000 nits at the environmental illuminance of 30,000 lux. It is desirable to control the luminance of the illumination light, and by controlling the luminance of the illumination light under such conditions, in an environment with a wide illuminance range from low illuminance to high illuminance, a screen luminance suitable for the environmental illuminance Can be obtained.

【0237】さらに、前記光照射手段は、環境照度に対
する画面輝度が、50ルクスの環境照度で20〜60ニ
ットの画面輝度、1000ルクスの環境照度で60〜2
00ニットの画面輝度、30000ルクスの環境照度で
1000〜3000ニットの画面輝度の範囲をそれぞれ
満足する二次関数で表わされる輝度となるように、環境
照度に応じて照明光の輝度を制御されるのがより望まし
く、このような条件で照明光の輝度を制御することによ
り、低照度から高照度の広い照度範囲の環境において、
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, the light irradiation means may have a screen luminance of 20 to 60 nits at an environmental illuminance of 50 lux and a screen luminance of 60 to 2 nits at an environmental illuminance of 1000 lux.
The luminance of the illumination light is controlled in accordance with the environmental illuminance so that the luminance is represented by a quadratic function that satisfies the screen luminance range of 1000 to 3000 nits at a screen luminance of 00 nits and an environmental illuminance of 30,000 lux, respectively. More preferably, by controlling the brightness of the illumination light under such conditions, in an environment of a wide illuminance range from low illuminance to high illuminance,
It is possible to obtain a more suitable screen luminance for the environmental illuminance.

【0238】また、前記照明輝度制御手段は、少なくと
も室内照度よりも高い環境照度において、前記光照射手
段からの照明光の輝度を制御するのが望ましく、このよ
うにすることにより、少なくとも室内照度よりも高い照
度の環境下において、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。
It is preferable that the illumination luminance control means controls the luminance of the illumination light from the light irradiating means at least at an environmental illuminance higher than the indoor illuminance. In an environment with a high illuminance, it is possible to obtain a screen luminance more suitable for the environment illuminance.

【0239】また、前記照明輝度制御手段は、環境照度
が室内照度よりも低い照度範囲では、環境照度が低くな
るのにともなって照明光の輝度が連続的に低くなるよう
に前記光照射手段を制御するのが望ましく、このように
することにより、室内照度よりも低い照度範囲の環境
下、つまり画面輝度が低くても充分表示を視認できる環
境下では、その環境照度に対してより好適な低輝度の画
面輝度を得るとともに、前記光照射手段の消費電力をさ
らに少なくすることができる。
[0239] The illumination luminance control means may control the light irradiating means so that the luminance of the illumination light decreases continuously as the environmental illuminance decreases in the illuminance range where the environmental illuminance is lower than the indoor illuminance. It is desirable to perform control. By doing so, in an environment of an illuminance range lower than the room illuminance, that is, in an environment in which the display can be visually recognized even if the screen brightness is low, a low level more suitable for the environment illuminance is obtained. It is possible to obtain the screen brightness of the brightness and to further reduce the power consumption of the light irradiation means.

【0240】また、前記照明輝度制御手段は、環境照度
が室内照度よりも高い照度範囲では、環境照度が室内照
度より高い所定の照度以下であるときは環境照度が高く
なるのにともなって照明光の輝度が連続的に高くなり、
環境照度が前記所定の照度を超えたときは環境照度がさ
らに高くなるのにともなって照明光の輝度が連続的に低
くなるように前記光照射手段を制御するのが望ましい。
In the illumination luminance control means, when the environmental illuminance is equal to or less than a predetermined illuminance higher than the indoor illuminance in an illuminance range where the ambient illuminance is higher than the indoor illuminance, the illuminating light increases. Brightness increases continuously,
When the environmental illuminance exceeds the predetermined illuminance, it is desirable to control the light irradiating means so that the luminance of the illuminating light continuously decreases as the environmental illuminance further increases.

【0241】このようにすることにより、環境照度が室
内照度よりも高い照度範囲では、環境照度が高くなるの
にともなって照明光の輝度を連続的に高くして、環境照
度に対して好適な画面輝度を得、環境照度が室内照度よ
り高い所定の照度を越え、外光の反射光だけでも環境照
度に対して好適な画面輝度が得られるようになったとき
は、環境照度がさらに高くなるのにともなって照明光の
輝度を連続的に低くして、環境照度に対して好適な画面
輝度を得るとともに、消費電力を節減することができ
る。
In this manner, in the illuminance range where the environmental illuminance is higher than the indoor illuminance, the luminance of the illumination light is continuously increased as the environmental illuminance is increased, which is suitable for the environmental illuminance. When the screen luminance is obtained and the environmental illuminance exceeds a predetermined illuminance higher than the indoor illuminance, and a suitable screen luminance for the environmental illuminance is obtained only with the reflected light of the external light, the environmental illuminance is further increased. Accordingly, it is possible to continuously reduce the luminance of the illumination light to obtain a screen luminance suitable for environmental illuminance, and to reduce power consumption.

【0242】さらにまた、前記照明輝度制御手段は、環
境照度が室内照度よりも低い照度範囲では、環境照度が
低くなるのにともなって照明光の輝度が連続的に低くな
るように前記光照射手段を制御し、環境照度が室内照度
よりも高い照度範囲では、環境照度が室内照度より高い
所定の照度以下であるときは環境照度が高くなるのにと
もなって照明光の輝度が連続的に高くなり、環境照度が
前記所定の照度を超えたときは環境照度がさらに高くな
るのにともなって照明光の輝度が連続的に低くなるよう
に前記光照射手段を制御するのがより望ましい。
[0242] Further, in the illumination luminance control means, in the illuminance range where the environmental illuminance is lower than the indoor illuminance, the light illuminating means is configured to continuously reduce the luminance of the illumination light as the environmental illuminance decreases. In the illuminance range where the environmental illuminance is higher than the indoor illuminance, when the environmental illuminance is equal to or less than a predetermined illuminance higher than the indoor illuminance, the luminance of the illumination light increases continuously as the environmental illuminance increases. More preferably, when the environmental illuminance exceeds the predetermined illuminance, the light irradiating means is controlled so that the luminance of the illumination light is continuously reduced as the environmental illuminance further increases.

【0243】このようにすることにより、室内照度より
も低い照度範囲の環境下、つまり画面輝度が低くても充
分表示を視認できる環境下では、その環境照度に対して
より好適な低輝度の画面輝度を得るとともに、前記光照
射手段の消費電力をさらに少なくすることができ、ま
た、環境照度が室内照度よりも高い照度範囲では、環境
照度が高くなるのにともなって照明光の輝度を連続的に
高くして、環境照度に対して好適な画面輝度を得、環境
照度が室内照度より高い所定の照度を越え、外光の反射
光だけでも環境照度に対して好適な画面輝度が得られる
ようになったときは、環境照度がさらに高くなるのにと
もなって照明光の輝度を連続的に低くして、環境照度に
対して好適な画面輝度を得るとともに、消費電力を節減
することができる。
In this manner, in an environment having an illuminance range lower than the room illuminance, that is, in an environment in which the display can be sufficiently viewed even if the screen brightness is low, a screen with a low brightness more suitable for the environment illuminance is provided. While obtaining the luminance, the power consumption of the light irradiation means can be further reduced, and in the illuminance range where the environmental illuminance is higher than the indoor illuminance, the luminance of the illumination light is continuously increased as the environmental illuminance increases. To obtain a suitable screen luminance for the environmental illuminance, the environmental illuminance exceeds a predetermined illuminance higher than the indoor illuminance, and a suitable screen luminance for the environmental illuminance can be obtained only by the reflected light of the external light. When, the luminance of the illumination light is continuously reduced as the environmental illuminance further increases, so that a suitable screen luminance with respect to the environmental illuminance can be obtained and the power consumption can be reduced.

【0244】また、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、実際の環境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。
[0244] The illumination brightness control means may include an illuminance detector for measuring environmental illuminance, and means for controlling the brightness of illumination light emitted from the light irradiating means based on the measured environmental illuminance. By doing so, it is possible to control the luminance of the illuminating light according to the actual environmental illuminance, and obtain a screen luminance suitable for the environmental illuminance.

【0245】さらに、前記光照射手段は、照明光を前記
液晶表示素子に照射する手段と、前記液晶表示素子の前
方から入射する外光を反射してその反射光を前記液晶表
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液晶表
示素子に向けて出射する出射面と前記液晶表示素子の前
方から入射する外光を前記液晶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。
Further, the light irradiating means irradiates the liquid crystal display element with illumination light, and irradiates the liquid crystal display element with reflected light by reflecting external light incident from the front of the liquid crystal display element. Any configuration may be used as long as it comprises a reflection unit, but a preferred light irradiation unit is a light source, and an emission surface that guides illumination light from the light source and emits the light toward the liquid crystal display element. A light guide having a reflection surface different from the emission surface for reflecting external light incident from the front of the liquid crystal display element toward the liquid crystal display element.

【0246】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り、したがって、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
反射面での外光の反射率を、液晶表示装置の反射率が所
望の値になるように設定することができる。
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 external light on the reflection surface Can be independently selected, and 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, and the emission luminance of the light source is correspondingly increased. By lowering the power consumption, the power consumption can be further reduced, and the reflectance of the external light on the reflection surface can be set so that the reflectance of the liquid crystal display device becomes a desired value.

【0247】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
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
形状面となっており、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、前記複数の段差面が前記入射端面から入
射した照明光の出射面とされているとともに、前記導光
体の前面側に、前記液晶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前記外光の反射光
を透過させ、前記導光体の複数の段差面から出射する照
明光を前記液晶表示素子に向けて出射する光学部材が配
置されている構成のものが望ましい。
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 is such that at least one end surface of the light guide has an entrance end surface for receiving illumination light from the light source. The light guide has a front surface, a plurality of step surfaces gradually decreasing from the incident end surface side to the other end side, and a step-shaped surface including a plurality of step surfaces connecting these step surfaces. A reflection film is provided on one of the plurality of step surfaces and the back surface of the light guide to form a reflection surface of the external light, and the plurality of step surfaces are incident from the incident end surface. An illumination light emitting surface, and on the front side of the light guide, transmitting external light incident from the front of the liquid crystal display element and reflected light of the external light reflected by the reflecting surface, Illumination light emitted from the plurality of step surfaces of the light guide is referred to as the liquid crystal table. Having a structure in which an optical member for emitting towards the elements are arranged is desirable.

【0248】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液晶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液晶表示素子
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 liquid crystal display element, so that the illumination light from the light source can be made incident on almost the entire liquid crystal display element.

【0249】また、この光照射手段によれば、前記液晶
表示素子の前方から入射した外光が、前記光学部材を透
過して前記導光体の複数の段面上または導光体背面に形
成された反射面で反射され、その反射光が前記光学部材
を再び透過して前記液晶表示素子に向かって出射するた
め、液晶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、前記液晶表示素子のほぼ全体に入
射させることができる。
According to the light irradiation means, external light incident from the front of the liquid crystal display element passes through the optical member and is formed on a plurality of steps of the light guide or on the back of the light guide. The reflected light is reflected by the reflection surface, and the reflected light is transmitted through the optical member again and emitted toward the liquid crystal display element, so that most of the external light incident from the front of the liquid crystal display element is reflected without waste, The light can be incident on almost the entire liquid crystal display element.

【0250】この光照射手段において、前記光学部材
は、光を前記液晶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、前記導光体の複数の段差面から
出射する光を取り込む入射面と、前記入射面から取り込
んだ光を前面方向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 comprises a transparent plate having a front surface for emitting light toward the liquid crystal display element and a back surface facing the front surface of the light guide. A projection-shaped incident portion having an incident surface for taking in light emitted from the plurality of step surfaces of the light guide, and a refraction surface for refracting the light taken in from the incident surface toward the front surface is formed. Are preferred.

【0251】前記光学部材をこのような構成とすること
により、前記導光体の複数の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
面から液晶表示素子に向けて出射することができる。
With the optical member having such a structure, most of the light emitted from the plurality of stepped surfaces of the light guide is taken into the optical member without waste, and directed toward the liquid crystal display element from the front surface. And can be emitted.

【0252】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、前記導光体の複数の段差面から出射
し、前記光学部材の複数の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21の複数の段面上の反射
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 a plurality of step surfaces of the light guide and incident on a plurality of incident portions of the optical member from the incident surface can be transmitted to the optical member. The light is refracted by the refraction surface and is condensed in a predetermined direction. From the front surface of the optical member, illumination light having a high luminance distribution in a predetermined direction (for example, the front direction) can be emitted, and the light guide 21 can be emitted. The external light reflected on the reflection surfaces on the plurality of step surfaces can also be emitted from the front surface of the optical member as light having a luminance distribution with a high luminance in a predetermined direction (for example, the front direction).

【0253】さらに、前記光学部材は、前記複数の入射
部を間隔を存して設け、隣接する前記入射部の間の背面
領域を、前記液晶表示素子の前方から入射する外光およ
び前記導光体の前記反射面により反射された前記外光の
反射光を透過させる入出射面とした構成とするのがより
望ましい。
Further, in the optical member, the plurality of incident portions are provided at an interval, and a rear region between the adjacent incident portions is provided with external light and light guide incident from the front of the liquid crystal display element. It is more desirable to adopt a configuration in which the input / output surface transmits the reflected light of the external light reflected by the reflection surface of the body.

【0254】このような構成の光学部材によれば、前記
液晶表示素子の前方から入射し、前記光学部材にその前
面から入射した外光を、前記入射部およびその間の前記
入出射面から光学部材の背面に出射するとともに、前記
導光体の複数の段面上の反射面により反射された前記外
光の反射光を、前記入射部および入出射面から光学部材
に取り込んで、この光学部材の前面から液晶表示素子に
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。
According to the optical member having such a configuration, external light that enters from the front of the liquid crystal display element and enters the optical member from the front surface is transmitted from the incident portion and the incident / exit surface therebetween to the optical member. And the reflected light of the external light reflected by the reflecting surfaces on the plurality of step surfaces of the light guide is taken into the optical member from the incident part and the entrance / exit surface, and the optical member The light can be emitted from the front toward the liquid crystal display element, and the reflected light is
Light having a higher luminance distribution in a predetermined direction (for example, the front direction) 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液晶表示装置の側面
図。
FIG. 1 is a side view of a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention.

【図2】前記液晶表示装置に用いる液晶表示素子の一部
分の拡大側面図。
FIG. 2 is an enlarged side view of a part of a liquid crystal display element used in the liquid crystal display device.

【図3】前記液晶表示素子を構成する液晶セルの両基板
の近傍における液晶分子の配向方向と、一対の偏光板の
吸収軸の向きを示す図。
FIG. 3 is a diagram showing the orientation directions of liquid crystal molecules near both substrates of a liquid crystal cell constituting the liquid crystal display element and the directions of absorption axes of a pair of polarizing plates.

【図4】前記液晶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. 4 is an enlarged side view of a part of a light guide and an optical member constituting light irradiation means of the liquid crystal display device.

【図5】前記導光体の一部分の拡大斜視図。FIG. 5 is an enlarged perspective view of a part of the light guide.

【図6】前記光照射手段と液晶表示素子との間に配置さ
れた光学シートの斜視図。
FIG. 6 is a perspective view of an optical sheet disposed between the light irradiation unit and a liquid crystal display element.

【図7】環境照度とその環境照度に対して好適な画面輝
度Lとの関係を示す図。
FIG. 7 is a diagram showing a relationship between environmental illuminance and screen luminance L suitable for the environmental illuminance.

【図8】環境照度に対して好適な画面照度が得られる前
記環境照度と照明光のみによる画面輝度との関係を示す
図。
FIG. 8 is a diagram showing a relationship between the environmental illuminance and a screen luminance using only illumination light, which provide a screen illuminance suitable for the environmental illuminance.

【図9】前記液晶表示装置に用いる他の液晶表示素子の
一部分の拡大側面図。
FIG. 9 is an enlarged side view of a part of another liquid crystal display element used in the liquid crystal display device.

【図10】前記液晶表示素子を構成する液晶セルの両基
板の近傍における液晶分子の配向方向と、一対の偏光板
の吸収軸の向きと、位相差板の遅相軸の向きを示す図。
FIG. 10 is a view showing the orientation directions of liquid crystal molecules in the vicinity of both substrates of the liquid crystal cell constituting the liquid crystal display element, the directions of the absorption axes of a pair of polarizing plates, and the directions of the slow axes of the phase difference plates.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,1′…液晶表示素子 2…液晶セル 12,13…偏光板 14…位相差板 20…光照射手段 21…導光体 21a…入射端面 22…階段形状面 22a…段面 22b…段差面(出射面) 23…反射膜 24…反射面 25…光拡散面 26…光源 29…反射板 30…光学部材 31…入射部 31a…入射面 31b…屈折面 32…入出射面 1, 1 'liquid crystal display element 2 liquid crystal cell 12, 13 polarizing plate 14 retardation plate 20 light irradiating means 21 light guide 21a incident end face 22 stepped face 22a stepped face 22b stepped face (Emission surface) 23 ... Reflection film 24 ... Reflection surface 25 ... Light diffusion surface 26 ... Light source 29 ... Reflection plate 30 ... Optical member 31 ... Incident part 31a ... Incident surface 31b ... Refractive surface 32 ... Ingress / emission surface

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】液晶表示素子と、この液晶表示素子の背後
に配置され、照明光を前記液晶表示素子に向けて出射す
るとともに、前記液晶表示素子の前方から入射する外光
を前記液晶表示素子に向けて反射する光照射手段と、外
部環境の照度に応じて前記照明光の輝度を制御する照明
輝度制御手段とを備え、 前記光照射手段の外光の反射率と、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とが、前記液晶表示
素子の画面の輝度が外部環境の照度に応じて予め定めら
れた輝度範囲となるように設定されているとともに、前
記液晶表示素子が、400〜600nmの範囲のリタデ
ーションを有していることを特徴とする液晶表示装置。
A liquid crystal display element disposed outside the liquid crystal display element for emitting illumination light toward the liquid crystal display element and for transmitting external light incident from the front of the liquid crystal display element to the liquid crystal display element. Light illuminating means for reflecting toward the illuminator, and illumination brightness control means for controlling the brightness of the illumination light according to the illuminance of the external environment; reflectance of the external light of the light illuminating means; and the illumination brightness control means. And the luminance control condition of the illumination light are set so that the luminance of the screen of the liquid crystal display element falls within a predetermined luminance range according to the illuminance of the external environment, and the liquid crystal display element A liquid crystal display device having a retardation in the range of -600 nm.
【請求項2】前記液晶表示素子は、内面に電極を有する
一対の基板間に液晶分子がツイスト配向した液晶層を設
けた液晶セルと、この液晶セルを挟んで配置された一対
の偏光板とからなっていることを特徴とする請求項1ま
たは2に記載の液晶表示装置。
2. A liquid crystal display device comprising: a liquid crystal cell having a liquid crystal layer in which liquid crystal molecules are twist-aligned between a pair of substrates having electrodes on an inner surface thereof; and a pair of polarizing plates disposed so as to sandwich the liquid crystal cell. The liquid crystal display device according to claim 1, comprising:
【請求項3】前記液晶表示素子は、内面に電極を有する
一対の基板間に液晶分子がツイスト配向した液晶層を設
けた液晶セルと、この液晶セルを挟んで配置された一対
の偏光板と、前記液晶セルと前記一対の偏光板のいずれ
か一方との間に配置された位相差板とからなっており、
前記液晶セルと前記位相差板のトータルとのリタデーシ
ョンが400〜600nmの範囲であることを特徴とす
る請求項1または2に記載の液晶表示装置。
3. A liquid crystal display device comprising: a liquid crystal cell having a liquid crystal layer in which liquid crystal molecules are twist-aligned between a pair of substrates having electrodes on an inner surface thereof; and a pair of polarizing plates disposed so as to sandwich the liquid crystal cell. A retardation plate disposed between the liquid crystal cell and one of the pair of polarizing plates,
3. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the retardation of the liquid crystal cell and the total of the retardation plate is in a range of 400 to 600 nm.
【請求項4】前記光照射手段は、前記環境照度に対する
前記画面輝度が、 50ルクスの環境照度で20〜200ニットの画面輝
度、 1000ルクスの環境照度で30〜300ニットの画面
輝度、 30000ルクスの環境照度で400〜4000ニット
の画面輝度、の範囲をそれぞれ満足する二次関数で表わ
される輝度となるように、前記環境照度に応じて前記照
明光の輝度を制御されることを特徴とする請求項1また
は2に記載の液晶表示装置。
4. The light irradiating means, wherein the screen luminance with respect to the environmental illuminance is 20 to 200 nits at a luminance of 50 lux, 30 to 300 nits at a luminance of 1000 lux, and 30,000 lux. The luminance of the illuminating light is controlled according to the environmental illuminance so that the luminance is represented by a quadratic function that satisfies the range of 400 to 4000 nits of screen luminance at the environmental illuminance. The liquid crystal display device according to claim 1.
【請求項5】前記光照射手段は、前記環境照度に対する
前記画面輝度が、 50ルクスの環境照度で20〜60ニットの画面輝度、 1000ルクスの環境照度で60〜200ニットの画面
輝度、 30000ルクスの環境照度で1000〜3000ニッ
トの画面輝度、の範囲をそれぞれ満足する二次関数で表
わされる輝度となるように、前記環境照度に応じて前記
照明光の輝度を制御されることを特徴とする請求項1ま
たは2に記載の液晶表示装置。
5. The light illuminating means, wherein the screen luminance with respect to the environmental illuminance is 20 to 60 nits at a luminance of 50 lux, 60 to 200 nits at a luminance of 1000 lux, and 30,000 lux. The luminance of the illuminating light is controlled according to the environmental illuminance so that the luminance is represented by a quadratic function that satisfies the range of 1000 to 3000 nits of screen luminance at the environmental illuminance. The liquid crystal display device according to claim 1.
【請求項6】前記照明輝度制御手段は、少なくとも室内
照度よりも高い環境照度において、前記光照射手段から
の照明光の輝度を制御することを特徴とする請求項1ま
たは2に記載の液晶表示装置。
6. The liquid crystal display according to claim 1, wherein the illumination brightness control means controls the brightness of the illumination light from the light irradiation means at least at an environmental illuminance higher than the indoor illuminance. apparatus.
【請求項7】前記照明輝度制御手段は、前記環境照度が
室内照度よりも低い照度範囲では、前記環境照度が低く
なるのにともなって、前記照明光の輝度が連続的に低く
なるように前記光照射手段を制御することを特徴とする
請求項1または2に記載の液晶表示装置。
7. The illumination brightness control means is configured to reduce the brightness of the illumination light continuously as the environmental illuminance decreases in an illuminance range where the environmental illuminance is lower than the indoor illuminance. 3. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the light irradiation unit is controlled.
【請求項8】前記照明輝度制御手段は、前記環境照度が
前記室内照度よりも高い照度範囲では、前記環境照度が
前記室内照度よりも高い所定の照度以下であるときは前
記環境照度が高くなるのにともなって前記照明光の輝度
が連続的に高くなり、前記環境照度が前記所定の照度を
超えたときは前記環境照度がさらに高くなるのにともな
って前記照明光の輝度が連続的に低くなるように前記光
照射手段を制御することを特徴とする請求項1または2
に記載の液晶表示装置。
8. The illumination luminance control means increases the ambient illuminance when the ambient illuminance is equal to or less than a predetermined illuminance higher than the indoor illuminance in an illuminance range in which the ambient illuminance is higher than the indoor illuminance. With this, the luminance of the illumination light continuously increases, and when the environmental illuminance exceeds the predetermined illuminance, the luminance of the illumination light continuously decreases as the environmental illuminance further increases. 3. The method according to claim 1, wherein the light irradiation unit is controlled so that
3. The liquid crystal display device according to 1.
【請求項9】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1または2に記載の
液晶表示装置。
9. The illumination brightness control means comprises: an illuminance detector for measuring the environmental illuminance; and means for controlling the brightness of the illumination light emitted from the light irradiating means based on the measured environmental illuminance. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein:
【請求項10】前記光照射手段は、照明光を前記液晶表
示素子に照射する手段と、前記液晶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液晶表示素子
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または2に記載の液晶表示装置。
10. The light irradiating means irradiates illumination light to the liquid crystal display element, and reflects external light incident from the front of the liquid crystal display element to irradiate the reflected light to the liquid crystal display element. 3. The liquid crystal display device according to claim 1, comprising a reflection unit.
【請求項11】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液晶表示素子に向けて出射する
出射面と前記液晶表示素子の前方から入射する外光を前
記液晶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または2に記載の液晶表示装
置。
11. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein 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 liquid crystal display element; The liquid crystal display device according to claim 1, further comprising: a light guide having a reflection surface different from the emission surface for reflecting light toward an element.
【請求項12】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となっており、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
差面が、前記入射端面から入射した照明光の出射面とさ
れているとともに、 前記導光体の前面側に、前記液晶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前記外光
の反射光を透過させ、前記導光体の複数の段差面から出
射する照明光を前記液晶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11に記
載の液晶表示装置。
12. 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. A plurality of step surfaces to be lowered, and a step-shaped surface composed of a plurality of step surfaces connecting these step surfaces, and a reflection film is provided on any of the plurality of step surfaces and the back surface of the light guide. The liquid crystal display element is provided on the front surface side of the light guide, while the reflection surface of the external light is provided, and the plurality of step surfaces are an emission surface of the illumination light incident from the incident end surface. Optics that transmits external light incident from the front of the light guide and the external light reflected by the reflective surface, and emits illumination light emitted from the plurality of step surfaces of the light guide toward the liquid crystal display element. The member according to claim 11, wherein the member is disposed. The liquid crystal display device as described in the above.
【請求項13】前記光学部材は、光を前記液晶表示素子
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
記導光体の複数の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面方向に向けて
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12に記載の液晶表示装
置。
13. The optical member comprises a transparent plate having a front surface for emitting light toward the liquid crystal display element and a back surface facing the front surface of the light guide. A projection-like incident portion having an incident surface for taking in light emitted from the plurality of step surfaces of the light body and a refraction surface for refracting the light taken in from the incident surface toward the front surface is formed. The liquid crystal display device according to claim 12, wherein
【請求項14】前記光学部材の前記入射部は間隔を存し
て設けられており、隣接する前記入射部の間の背面領域
が、前記液晶表示素子の前方から入射する外光および前
記導光体の前記反射面により反射された前記外光の反射
光を透過させる入出射面となっていることを特徴とする
請求項13に記載の液晶表示装置。
14. The light-entering portion of the optical member is provided with an interval, and a rear area between the adjacent light-entering portions has an external light and a light guide incident from the front of the liquid crystal display element. 14. The liquid crystal display device according to claim 13, wherein the liquid crystal display device is an input / output surface through which the reflected light of the external light reflected by the reflection surface of the body is transmitted.
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