JP2000193936A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】外光を利用する反射表示のときも、照明光を利
用する透過表示のときも、ほぼ同じ品位の表示を得るこ
とができる２ウエイ表示型の液晶表示装置を提供する。 【解決手段】液晶表示素子1の背後に、照明光を出射す
るとともに液晶表示素子１の前方から入射する外光を反
射する照明手段２０を配置して外光を利用する反射表示
と照明光を利用する透過表示との両方の表示を行なう２
ウエイ液晶表示装置において、表示駆動系３３により前
記液晶表示素子１の電極間に選択的に印加する複数の値
の駆動電圧を、反射表示のときと透過表示のときとで個
別に制御し、前記反射表示のときの複数の値の駆動電圧
にそれぞれ対応する複数の階調の透過率と、前記透過表
示のときの複数の値の駆動電圧にそれぞれ対応する複数
の階調の透過率とを、前記複数の階調ごとにほぼ等しく
した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、反射表示と透過
表示との両方の表示を行なう２ウエイ表示型の液晶表示
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】２ウエイ表示型の液晶表示装置は、液晶
層をはさんで対向する一対の基板の内面にそれぞれ電極
が設けられた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
する照明手段を配置して構成されている。なお、前記照
明手段としては、一般に、照明光を出射する照明パネル
の前面に半透過反射板を配置したものが用いられてい
る。

【０００３】前記２ウエイ液晶表示装置は、前記液晶表
示素子の前方から入射する外光を前記照明手段により反
射し、その反射光を前記液晶表示素子の前方に出射させ
て表示する反射表示と、前記照明手段から照明光を出射
させ、その光を前記液晶表示素子の前方に出射させて表
示する透過表示との両方の表示を行なうものであり、充
分な明るさの外光が得られる環境下では、前記照明手段
から照明光を出射させずに外光を利用する反射表示を行
ない、充分な明るさの外光が得られない環境下では、前
記照明手段から照明光を出射させてその照明光を利用す
る透過表示を行なう。

【０００４】前記照明光を利用する透過表示は、液晶表
示装置の使用環境の照度が所定の照度以下であるとき、
つまり、外光を利用する反射表示だけでは充分な画面輝
度が得られないときに行なわれ、このような照度の環境
下において前記照明手段から照明光を出射させると、外
光を利用する反射表示による画面の輝度不足が、照明光
を利用する透過表示の併用により補われる。また、外光
が得られない暗い環境下では、照明光を利用する透過表
示だけになる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の２ウエ
イ液晶表示装置は、外光を利用する反射表示のときの表
示品位と、照明光を利用する透過表示のときの表示品位
とが異なるという問題をもっている。

【０００６】これは、外光を利用する反射表示のときの
光の透過経路と、照明光を利用する透過表示のときの光
の透過経路との違いによるものであり、反射表示のとき
は、液晶表示素子の前方から入射した外光が前記液晶表
示素子を透過してその背後の照明手段により反射され、
その反射光が前記液晶表示素子を再び透過して前方に出
射するのに対し、透過表示のときは、前記照明手段から
の照明光が前記液晶表示素子にその背面から入射し、こ
の液晶表示素子を透過して前方に出射するため、前記液
晶表示素子は、外光を利用する反射表示のときと、照明
光を利用する透過表示のときとで、異なる電圧−透過率
特性を示す。

【０００７】一方、前記液晶表示素子は、液晶層をはさ
んで対向する一対の基板の内面にそれぞれ設けられた電
極間に、あらかじめ設定された複数の値の駆動電圧を選
択的に印加することにより表示駆動されている。

【０００８】しかし、上記のように、液晶表示素子は、
外光を利用する反射表示のときと、照明光を利用する透
過表示のときとで、異なる電圧−透過率特性を示すた
め、前記電極間に印加される駆動電圧に対する透過率
が、前記反射表示のときと前記透過表示のときとで異な
り、反射表示のときの表示品位と、照明光を利用する透
過表示のときの表示品位とが異なってしまう。

【０００９】この発明は、外光を利用する反射表示のと
きも、照明光を利用する透過表示のときも、ほぼ同じ品
位の表示を得ることができる２ウエイ表示型の液晶表示
装置を提供することを目的としたものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明の液晶表示装置
は、液晶層をはさんで対向する一対の基板の内面にそれ
ぞれ電極が設けられた液晶表示素子と、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照明手段
と、前記液晶表示素子の電極間に複数の値の駆動電圧を
選択的に印加する表示駆動系とを備え、前記液晶表示素
子の前方から入射する外光を前記照明手段により反射
し、その反射光を前記液晶表示素子の前方に出射させて
表示する反射表示と、前記照明手段から照明光を出射さ
せ、その光を前記液晶表示素子の前方に出射させて表示
する透過表示との両方の表示を行なうとともに、前記表
示駆動系により前記液晶表示素子の電極間に選択的に印
加する前記複数の値の駆動電圧を、前記反射表示のとき
と前記透過表示のときとで個別に制御し、前記反射表示
のときの複数の値の駆動電圧にそれぞれ対応する複数の
階調の透過率と、前記透過表示のときの複数の値の駆動
電圧にそれぞれ対応する複数の階調の透過率とを、前記
複数の階調ごとにほぼ等しくしたことを特徴とするもの
である。

【００１１】この発明の液晶表示装置によれば、外光を
利用する反射表示のときも、照明光を利用する透過表示
のときも、ほぼ同じ品位の表示を得ることができる。

【００１２】

【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、液晶表示素子の電極間に選択的に印加する前
記複数の値の駆動電圧を、反射表示のときと透過表示の
ときとで個別に制御し、前記反射表示のときの複数の値
の駆動電圧にそれぞれ対応する複数の階調の透過率と、
前記透過表示のときの複数の値の駆動電圧にそれぞれ対
応する複数の階調の透過率とを、前記複数の階調ごとに
ほぼ等しくすることにより、外光を利用する反射表示の
ときも、照明光を利用する透過表示のときも、ほぼ同じ
品位の表示を得ることができるようにしたものである。

【００１３】この発明の液晶表示装置において、前記表
示駆動系は、例えば、前記透過表示のときの前記複数の
値の駆動電圧を、前記液晶表示素子の透過表示のときの
電圧−透過率特性に基づいて制御し、前記反射表示のと
きの前記複数の値の駆動電圧を、前記液晶表示素子の透
過表示のときの電圧−透過率特性と反射表示のときの電
圧−透過率特性との差に基づいて制御するように構成す
ればよく、このようにすることにより、反射表示のとき
の表示品位を、透過表示のときの表示品位とほぼ等しく
することができる。

【００１４】また、前記液晶表示素子の表示駆動系は、
前記反射表示のときの前記複数の値の駆動電圧を、前記
液晶表示素子の反射表示のときの電圧−透過率特性に基
づいて制御し、前記透過表示のときの前記複数の値の駆
動電圧を、前記液晶表示素子の反射表示のときの電圧−
透過率特性と透過表示のときの電圧−透過率特性との差
に基づいて制御するように構成してもよく、このように
することにより、透過表示のときの表示品位を、反射表
示のときの表示品位とほぼ等しくすることができる。

【００１５】この発明の液晶表示装置において、前記液
晶表示素子が、その一方の基板の内面に、複数の画素電
極と、これらの画素電極にそれぞれ接続された複数の薄
膜トランジスタと、前記複数の薄膜トランジスタにそれ
ぞれ接続された複数のゲートラインおよびデータライン
が設けられ、他方の基板の内面に、前記複数の画素電極
に対向する対向電極が設けられたアクティブマトリック
ス液晶表示素子である場合、前記表示駆動系は、前記複
数のゲートラインに接続されたゲート側駆動回路と、前
記複数のデータラインに接続されたデータ側駆動回路
と、前記データ側駆動回路に前記複数の階調の透過率に
それぞれ対応する複数のγ補正電位を供給するγ補正電
位供給手段とからなり、前記γ補正電位供給手段が、前
記反射表示のときと前記透過表示のときとでそれぞれ異
なる値の複数のγ補正電位を前記データ側駆動回路に供
給し、前記データ側駆動回路が、前記γ補正電位供給手
段から供給される前記複数のγ補正電位のなかから画像
データに対応するγ補正電位を選択して、その電位のデ
ータ信号を前記データラインに供給する構成とすればよ
く、このように前記表示駆動系を構成することにより、
前記アクティブマトリックス液晶表示素子の表示品位
を、外光を利用する反射表示のときも、照明光を利用す
る透過表示のときも、ほぼ同じにすることができる。

【００１６】この場合、前記γ補正電位供給手段は、前
記反射表示と前記透過表示の別を判定する反射／透過判
定部と、この反射／透過判定部の判定結果に基づいて、
前記反射表示のときの複数のγ補正電位と前記透過表示
のときの複数のγ補正電位とのいずれかを前記データ側
駆動回路に供給するγ補正電位出力部とにより構成する
のが望ましく、このようにすることにより、反射表示と
透過表示の別に応じて、前記データ側駆動回路に供給す
るγ補正電位を自動的に切換えることができる。

【００１７】さらに、前記γ補正電位出力部は、２通り
の複数の基準電位を発生する基準電位発生回路と、この
基準電位発生回路が発生する前記２通りの複数の基準電
位のいずれかを前記反射／透過判定部の判定結果に基づ
いて選択し、その選択した複数の電位を前記複数のγ補
正電位として前記データ側駆動回路に供給する電位選択
回路とにより構成するのが好ましく、このようにするこ
とにより、前記データ側駆動回路に供給するγ補正電位
を、反射表示と透過表示の別に応じて確実に切換えるこ
とができる。

【００１８】また、前記反射／透過判定部は、前記照明
手段からの照明光の出射に連動して前記反射表示と前記
透過表示の別を判定するように構成するのが望ましく、
このようにすることにより、反射表示と透過表示の別を
信頼性良く判定し、その表示のときのγ補正電位を前記
データ側駆動回路に供給することができる。

【００１９】

【実施例】図１〜図６はこの発明の一実施例を示してお
り、図１は液晶表示装置の基本構成図、図２は図１にお
けるγ補正電位出力部の詳細図、図３は液晶表示装置の
具体的な構成を示す側面図、図４は図３の一部分の拡大
図、図５はこの実施例の液晶表示装置に用いた液晶表示
素子の一部分の断面図である。

【００２０】この実施例の液晶表示装置は、図１および
図３に示すように、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に向けて反射する照
明手段２０と、前記液晶表示素子１の表示駆動系４０と
を備えている。

【００２１】まず、前記液晶表示素子１について説明す
ると、この実施例で用いた液晶表示素子１は、フルカラ
ー画像等の多色カラー画像を表示するアクティブマトリ
ックス液晶表示素子であり、図５に示すように、液晶層
１０をはさんで対向する前面側および背面側の一対の透
明基板２，３のうちの一方の基板、例えば背面側基板３
の内面には、行方向および列方向にマトリックス状に配
列する複数の透明な画素電極４と、これらの画素電極４
にそれぞれ接続された複数の薄膜トランジスタ（以下、
ＴＦＴと記す）５と、前記複数のＴＦＴ５にそれぞれ接
続された複数のゲートラインおよびデータライン（いず
れも図示せず）が設けられている。

【００２２】なお、図５では前記ＴＦＴ５を簡略化して
示しているが、このＴＦＴ５は、基板３上に形成された
ゲート電極と、このゲート電極を覆って基板３のほぼ全
面に形成された透明なゲート絶縁膜と、このゲート絶縁
膜の上に前記ゲート電極に対向させて設けられたｉ型半
導体膜と、このｉ型半導体膜の両側部の上にｎ型半導体
膜を介して形成されたソース電極およびドレイン電極と
からなっている。

【００２３】また、図示しない前記ゲートラインは、前
記基板３上に各画素電極行の一側にそれぞれ沿わせて配
線されており、前記ＴＦＴ５のゲート電極は、前記ゲー
トラインに一体に形成されている。なお、このゲートラ
インも、その端子部を除いて前記ゲート絶縁膜により覆
われている。

【００２４】一方、図示しない前記データラインは、前
記ゲート絶縁膜の上に各画素電極列の一側にそれぞれ沿
わせて配線されており、前記ＴＦＴ５のドレイン電極は
前記データラインに接続され、ソース電極は前記画素電
極４に接続されている。

【００２５】また、前面側基板２の内面には、複数の色
の着色膜、例えば赤、緑、青の３色のカラーフィルタ７
Ｒ，７Ｇ，７Ｂが、前記複数の画素電極４にそれぞれ対
応させて交互に並べて設けられており、その上に、前記
複数の画素電極４の全てに対向する一枚膜状の透明な対
向電極８が設けられている。

【００２６】なお、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、前記液晶層１
０の液晶分子は、前記一対の基板２，３の内面にそれぞ
れ設けられた配向膜９，６によりこれらの基板２，３の
近傍における配向方向を規制されて、両基板２，３間に
おいて所定のツイスト角（例えばほぼ９０度）でツイス
ト配向しており、また前記一対の基板２，３の外面には
それぞれ偏光板１１，１２が、その透過軸を所定の方向
に向けて配置されている。

【００２７】前記液晶表示素子１の表示駆動系４０は、
前記液晶表示素子１の対向電極８を基準電位に接続し、
前記複数のゲートラインにゲート信号を供給するととも
に、前記複数のデータラインにデータ信号を供給するこ
とにより、前記複数の画素電極４と対向電極８との間に
それぞれ複数の値の駆動電圧を選択的に印加して、前記
液晶表示素子１を表示駆動する。

【００２８】この前記表示駆動系４０は、図１に示した
ように、前記液晶表示素子１の複数のゲートラインに接
続されたゲート側駆動回路４１と、前記液晶表示素子１
の複数のデータラインに接続されたデータ側駆動回路４
２と、前記データ側駆動回路４２に複数の階調の透過率
にそれぞれ対応する複数のγ補正電位を供給するγ補正
電位供給手段４３とからなっている。

【００２９】前記ゲート側駆動回路４１は、前記ＴＦＴ
５をオンさせる電位になる選択期間を前記タイミング信
号に同期させて順次ずらした波形のゲート信号を前記複
数のゲートラインに供給する。

【００３０】また、前記データ側駆動回路４２は、前記
γ補正電位供給手段４３から供給される前記複数のγ補
正電位のなかから、外部から供給される画像データに対
応するγ補正電位を選択し、その電位のデータ信号を前
記タイミング信号に同期させて前記複数のデータライン
に供給する。

【００３１】そして、前記複数のデータラインに供給さ
れたデータ信号は、前記ゲート信号により各行ごとに順
次オンされるＴＦＴ５を介して各列の画素電極４に供給
され、これらの画素電極４と前記基準電位に接続された
対向電極８との間に、前記データ信号の電位、つまり前
記画像データに対応するγ補正電位に応じた駆動電圧が
印加される。

【００３２】次に、前記液晶表示素子１の背後に配置さ
れた照明手段２０について説明すると、この照明手段２
０は、図３および図４に示したように、照明光を発する
光源２１と、この光源２１からの照明光を端面から取り
込んで前方に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方に反射する導光体２４と、こ
の導光体２４の前面側に配置された光学部材３０とによ
り構成されている。

【００３３】前記導光体２４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２１からの光
を取り込む入射端面２５となっている。また、この導光
体２４の前面は、前記入射端面２５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２６と、これ
らの段面２６をつなぐ複数の段差面２７とからなる微小
ピッチの階段形状面に形成されており、背面には、鏡面
反射板２９が設けられている。

【００３４】前記階段形状面の複数の段差面２７は、前
記入射端面２５とほぼ平行な面であり、これらの段差面
２７の間の前記段面２６は、導光体２４の幅方向（入射
端面２５の長さ方向）に沿う横長の平坦面である。

【００３５】そして、前記導光体２４の前記複数の段面
２６上にはそれぞれ、その全面にわたってアルミニウム
等の高反射率金属の蒸着膜からなる鏡面反射膜２８が設
けられており、これらの反射膜２８により、前記液晶表
示素子１の前方から入射する外光を前方に反射する外光
反射面が形成されている。

【００３６】また、前記導光体２４の前記複数の段差面
２６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２６がそれぞれ、前記入射端面２５から入
射した照明光の出射面となっている。

【００３７】前記光源２１は、例えば、前記導光体２４
の入射端面２５の全長にわたる長さの直管状蛍光ランプ
２２、この蛍光ランプ２２からの放射光を前記導光体２
４の入射端面２５に向けて反射するリフレクタ２３とか
らなっており、この光源２１は、前記導光体２４の側方
に、その入射端面２５に対向させて配置されている。

【００３８】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２４の
複数の段面２６上の反射膜２８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２４の複数の段差面（出射面）２７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。

【００３９】この光学部材３０は、前記導光体２４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
２４の階段形状面の複数の段差面２７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。

【００４０】これらの入射部３１は、光学部材３０の横
幅全長にわたって形成された三角形状の断面形状を有す
る横長の突起からなっており、前記光学部材３０は、そ
の背面の複数の入射部３１の長さ方向を前記導光体２４
の複数の段差面２７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の頂部を前記導光体２４の複
数の段面２６上の反射膜２８に近接または当接させて配
置されている。

【００４１】そして、前記複数の入射部３１の両側面の
うち、前記導光体２４の段差面２７に対向する一方の側
面は、前記段差面２７から出射する光を取り込む入射面
３１ａとなっており、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。

【００４２】前記入射面３１ａは、前記導光体２４の段
差面２７とほぼ平行またはそれに近い傾きをもった面で
あり、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である。

【００４３】なお、前記入射部３１の望ましい形状は、
入射面３１ａが前記法線に対して前記導光体２４の段差
面２７に向き合う方向に５〜１５度傾斜し、屈折面３１
ｂが前記法線に対して反対方向に２０〜５０度傾斜した
形状である。

【００４４】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２４の複数の段面２６上の反射膜２８に
対向する入出射面３２となっている。

【００４５】この入出射面３２は、液晶表示素子１の前
方から入射し、前記導光体２４の複数の段面２６上の反
射膜２８により反射されて前方に出射する光を透過させ
るための面であり、前記導光体２４の段面２６とほぼ平
行またはそれに近い傾きをもっている。

【００４６】さらに、前記光学部材３０の複数の入射部
３１は、前記導光体２４の段差面２７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
２４の複数の段差面２７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。

【００４７】なお、図３および図４では、便宜上、導光
体２４の階段形状面および光学部材３０の複数の入射部
３１とその間の入出射面３２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の画素領域（複数の画素電極４と対向電極８と
が互いに対向する領域）のピッチとほぼ同じか、あるい
はそれよりも小さく設定されており、この光学部材３０
の入射部３１のピッチに応じて、前記導光体２４の段差
面２７のピッチが、前記光学部材３０の入射部３１のピ
ッチよりも若干大きく設定されている。

【００４８】そして、この実施例の液晶表示装置では、
上記光源２１と導光体２４と光学部材３０とからなる照
明手段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２４の複数の段差面２７の長さ方
向を液晶表示素子１の画面の横軸とほぼ平行にするとと
もに、前記光源２１の配置側を外光の主な取り込み方向
に向けて、前記液晶表示素子１の背後に配置している。

【００４９】すなわち、一般に、反射型の液晶表示装置
は、画面の法線に対して前記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。

【００５０】そのため、この実施例では、上記照明手段
２０を、光源２１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
３において左側）に向けて配置している。

【００５１】また、上記照明手段２０は、この照明手段
２０からの照明光の出射を制御する照明制御手段３３を
備えており、液晶表示装置の使用環境の照度が所定値以
下になったときに、自動的に照明光を出射するととも
に、その照明光の輝度を、前記環境の照度に応じて制御
する。

【００５２】前記照明制御手段３３は、図１および図３
に示すように、環境照度を測定する照度検出器３４と、
光源制御部３５とからなっており、前記照度検出器３４
は、液晶表示素子１にその前方から入射する外光の照度
と同じ環境照度を測定するように、受光面を前記液晶表
示素子１の前面とほぼ平行にしてこの液晶表示素子１の
近傍に配置されている。

【００５３】前記光源制御部３５は、前記照度検出器３
４により測定された環境照度に基づいて、前記光源２１
の点灯およびその出射輝度を制御するものであり、前記
環境照度が予め設定された所定の照度（外光を利用する
反射表示だけでは充分な画面輝度が得られない照度）以
下であるときに、前記光源２１を点灯させるとともに、
この光源２１の出射輝度を、前記液晶表示素子１の画面
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
ように制御する。

【００５４】この液晶表示装置は、液晶表示素子１の前
方から入射する外光を前記照明手段２０により反射し、
その反射光を前記液晶表示素子１の前方に出射させて表
示する反射表示と、前記照明手段２０から照明光を出射
させ、その光を前記液晶表示素子１の前方に出射させて
表示する透過表示との両方の表示を行なう２ウエイ表示
型のものであり、充分な明るさの外光が得られる環境下
では、前記照明手段２０から照明光を出射させずに外光
を利用する反射表示を行ない、充分な明るさの外光が得
られない環境下では、前記照明手段２０から照明光を出
射させてその照明光を利用する透過表示を行なう。

【００５５】まず、前記反射表示のときの外光の出射経
路を説明すると、外光は、その経路を図４に実線で示し
たように、液晶表示素子１にその前方から入射し、この
液晶表示素子１を透過して前記照明手段２０により反射
され、再び前記液晶表示素子１を透過して前方に出射す
る。

【００５６】すなわち、反射表示のときは、液晶表示素
子１にその前方から入射し、この液晶表示素子１を透過
してその背面に出射した外光が、前記照明手段２０の前
面部材である光学部材３０にその前面から入射し、この
光学部材３０を透過してその背面に出射し、前記導光体
２４の複数の段面２６上の反射膜２８により反射され
る。

【００５７】なお、この液晶表示装置では、上述したよ
うに、前記照明手段２０を、光源２１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、液晶表示素子１を透過した外
光は、主に前記光源２１の配置側から前記光学部材３０
に入射するが、その入射角は様々である。

【００５８】そのため、前記光学部材３０にその前面か
ら入射した外光は、この光学部材３０内をその背面に向
かって様々な方向に進むが、その入射光のうち、光学部
材背面の複数の入射部３１の傾斜角が大きい屈折面３１
ｂ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２４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２４の段面２６上の反射膜２８によ
り反射される。

【００５９】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２４の段面２６上
の反射膜２８により反射される。

【００６０】前記導光体２４の複数の段面２６上の反射
膜２８により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、この光学部材３０を透過して
その前面から出射する。

【００６１】このとき、前記導光体２４の段面２６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２４の段
面２６上の反射膜２８により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。

【００６２】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。

【００６３】そのため、前記照明手段２０の前面（光学
部材３０の前面）に出射する外光の反射光は、様々な入
射角で入射した外光が正面方向（光学部材３０の前面の
法線の近傍の方向）に集光された高輝度の光であり、し
たがって、この外光の反射光は、正面方向に出射する光
の輝度が高い輝度分布の光である。

【００６４】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から入射して正面
方向に集光された輝度分布の光に、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、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。

【００６５】そして、前記照明手段２０の前面から出射
した前記反射光は、前記液晶表示素子１にその背面から
入射し、この液晶表示素子１を再び透過してその前面か
ら前方に出射する。

【００６６】なお、前記液晶表示素子１は、複数の画素
電極４にそれぞれ対応する赤、緑、青のカラーフィルタ
７Ｒ，７Ｇ，７Ｂを備えているため、前記複数の画素電
極４と対向電極８とが互いに対向する複数の画素領域か
ら出射する光は、赤、緑、青の着色光であり、これらの
着色光の出射強度が、その画素領域の電極４，８間に印
加される駆動電圧に応じた液晶分子の配向変化により制
御され、前記複数の画素領域からそれぞれ出射する様々
な階調の赤、緑、青の着色光の混色によりフルカラー等
の多色カラー画像が表示される。

【００６７】次に、透過表示のときの照明光の出射経路
を説明すると、前記照明手段２０の光源２１は、前記透
過表示を行なうときに点灯される。

【００６８】この光源２１からの照明光は、前記導光体
２４にその入射端面２５から取り込まれて導光体２４内
をその長さ方向に導かれ、図４に破線で示した経路のよ
うに、導光体前面の複数の段差面２７のいずれから出射
する。

【００６９】なお、前記導光体２４にその入射端面２５
から取り込まれた照明光は、導光体２４内を様々な方向
に向かって進むが、そのうちの前記複数の段差面２７に
直接向かう光は、その段差面２７から出射する。

【００７０】また、前記段差面２７に直接向かう光以外
の光、つまり、前記複数の段差面２７の間の段面２６に
向かって進む光や、導光体２４の背面に向かって進む光
は、前記段面２６上の反射膜２８の裏面や、導光体背面
に設けられた反射膜２９により反射されて向きを変え、
前記複数の段差面２７のいずれかに入射して、その段差
面２７から出射する。

【００７１】そのため、前記導光体２４にその入射端面
２５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２７から出射する。

【００７２】前記導光体２４の複数の段差面２７から出
射した照明光は、前記導光体２４の前面側に配置された
光学部材３０の背面の複数の入射部３１に、その一側面
の入射面３１ａから入射する。

【００７３】このとき、前記導光体２４の複数の段差面
２７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２４の複数の段差面２７から出射した照明光のほとん
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。

【００７４】なお、前記導光体２４の複数の段差面２７
から出射する照明光のなかには、図４に示したように、
次の段面２６に向かって出射する光もあるが、その光
は、前記次の段面２６上の反射膜２８により反射されて
前記光学部材３０の入射部３１に入射する。

【００７５】前記光学部材３０の複数の入射部３１にそ
の一側面の入射面３１ａから入射した照明光は、前記入
射面３１ａとは反対側の屈折面３１ｂと外気（導光体２
４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。

【００７６】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。

【００７７】この実施例では、前記入射部３１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、正面方向
の輝度が高い指向性をもった分布の光である。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３０の前面の法線
に対して２０〜５０度の範囲であるときに、より正面方
向に近くなる。

【００７８】そして、前記光学部材３０の前方に出射し
た光、つまり照明手段２０から出射した照明光は、液晶
表示素子１にその背面から入射し、この液晶表示素子１
を透過してその前面から前方に出射する。

【００７９】この透過表示のときも、前記液晶表示素子
１の複数の画素領域から出射する光は、赤、緑、青の着
色光であり、これらの着色光の出射強度が、その画素領
域の電極４，８間に印加される駆動電圧に応じた液晶分
子の配向変化により制御され、前記複数の画素領域から
それぞれ出射する様々な階調の赤、緑、青の着色光の混
色によりフルカラー等の多色カラー画像が表示される。

【００８０】前記照明光を利用する透過表示は、環境照
度が所定の照度以下であるとき、つまり、外光を利用す
る反射表示だけでは充分な画面輝度が得られないときに
行なわれ、このような照度の環境下において前記照明手
段２０から照明光を出射させると、外光を利用する反射
表示による画面の輝度不足が、照明光を利用する透過表
示の併用により補われる。なお、外光が得られない暗い
環境下では、照明光を利用する透過表示だけになる。

【００８１】すなわち、この液晶表示装置は、充分な明
るさの外光が得られる環境下では前記照明手段２０から
照明光を出射させずに外光を利用する反射表示を行な
い、外光の明るさが不足するときに、前記照明手段２０
から照明光を出射させて画面輝度を補うものである。

【００８２】この液晶表示装置における液晶表示素子１
の画面輝度について説明すると、液晶表示装置の好適な
画面輝度は、環境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。

【００８３】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ルクスを超える
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、主に前記照明手段２０の外光の反射率
（導光体２４の複数の段面２６上の反射膜２８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照明手段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照明手段２０により反射される外
光の反射光と、前記照明手段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、照明手段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、前記照明手段２０が出射する照明光の輝
度を、環境照度に応じて制御するようにしている。

【００８４】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５０ルクスの環境照度で２０〜
２００ニット、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１０００ルクスの環境照度で３０〜３０
０ニット、晴天時の木陰のような３００００ルクスの環
境照度で４００〜４０００ニット であり、より好まし
くは、５０ルクスの環境照度で２０〜６０ニット、１０
００ルクスの環境照度で６０〜２００ニット、３０００
０ルクスの環境照度で１０００〜３０００ニットであ
る。

【００８５】そこで、この実施例では、前記照明手段２
０が出射する照明光の輝度を、前記照明制御手段３３に
より、環境照度に対する画面輝度が、５０ルクスの環境
照度で２０〜３００ニット（より好ましくは２０〜６０
ニット）、１０００ルクスの環境照度で３０〜３００ニ
ット（より好ましくは６０〜２００ニット）、３０００
０ルクスの環境照度で４００〜４０００ニット（より好
ましくは１０００〜３０００ニット）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。

【００８６】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
い好適な画面輝度を得ることができる。

【００８７】また、この液晶表示装置は、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
れないときでも、前記照明手段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。

【００８８】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、その条件で前記照明手
段から出射させる照明光の輝度を制御すればよいため、
前記照明手段２０の消費電力は少なくてよい。

【００８９】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。

【００９０】なお、前記照明制御手段３３は、室内照度
（１０００ルクス付近）よりも高い環境照度において、
照明光の輝度を上述した条件で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。

【００９１】この場合、室内照度以下の環境照度では、
前記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、上記条件を満足するように照明光の輝度を設
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。

【００９２】ただし、前記照明制御手段３３は、室内照
度以下の環境照度でも、照明光の輝度を、環境照度が低
くなるのにともなって連続的に低く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、室内照度よ
りも低い照度範囲の環境下での画面輝度をより好適にす
るとともに、前記照明手段２０の消費電力をさらに少な
くすることができる。

【００９３】また、上記実施例では、前記照明制御手段
３３を、環境照度を測定する照度検出器３４と、この照
度検出器３４により測定された環境照度に基づいて光源
２１の点灯およびその出射輝度を制御する光源制御部３
５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。

【００９４】さらに、上記実施例では、液晶表示素子１
の背後に配置する照明手段２０を、光源２１と、前記光
源２１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２４の複数の段差面２７）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
外光反射面（導光体２４の複数の段面２２ｂ上に形成し
た反射膜２８）とが形成された導光体２４とを備えた構
成としているため、前記出射面（段差面２７）からの照
明光の出射率と、前記外光反射面（反射膜２８）による
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。

【００９５】したがって、前記出射面（段差面２７）か
らの照明光の出射率を高くして前記光源２１からの照明
光の利用効率を上げ、その分だけ前記光源２１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。

【００９６】しかも、前記導光体２４は、その前面を階
段形状面に形成し、その複数の段面２６上にその全面に
わたって反射膜２８を設けたものであるため、この導光
体２４は、平坦な反射面を有する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、前方から入射する
外光のほとんどを無駄なく反射することができる。

【００９７】なお、前記照明手段２０の前面部材である
光学部材３０の複数の入射部３１の屈折面３１ｂは、図
３および図４に示したような一定の傾き角をもった直線
面に限らず、曲面状の集光屈折面としてもよく、このよ
うにすれば、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３１ｂ
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。

【００９８】また、この実施例では、前記照明手段２０
を構成する導光体２４の背面に反射板２９を設けている
が、導光体２４にその入射端面２５から入射した照明光
のうちの導光体背面に向かう光のほとんどを、導光体２
４の背面と外気（空気）との界面で全反射することがで
きるときは、前記反射板２９を省略してもよい。

【００９９】さらに、上記実施例では、前記導光体２４
の階段形状面の複数の段面２６上に反射膜２８を設けて
いるが、その代わりに、前記導光体２４の背面全体に反
射膜を設けて導光体背面を外光反射面とし、前方から入
射する外光を前記階段形状面の複数の段面２６を透過さ
せて導光板背面の外光反射面により反射するようにして
もよい。

【０１００】また、前記導光体２４は、その複数の端面
をそれぞれ光源２１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２４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２４の前面を、両方の入射端面から導光体２４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２１を配置すれ
ばよい。

【０１０１】さらに、前記照明手段２０の光源２１は、
蛍光ランプ２２を用いるものに限らず、例えば複数のＬ
ＥＤ（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。

【０１０２】ところで、上記液晶表示装置は、外光を利
用する反射表示のときの光の透過経路と、照明光を利用
する透過表示のときの光の透過経路とが異なっており、
反射表示のときは、液晶表示素子１の前方から入射した
外光が前記液晶表示素子１を透過してその背後の照明手
段２０により反射され、その反射光が前記液晶表示素子
１を再び透過して前方に出射するのに対し、透過表示の
ときは、前記照明手段２０からの照明光が前記液晶表示
素子１にその背面から入射し、この液晶表示素子１を透
過して前方に出射する。

【０１０３】そのため、前記液晶表示素子１は、外光を
利用する反射表示のときと、照明光を利用する透過表示
のときとで、異なる電圧−透過率特性を示す。

【０１０４】図６は、前記液晶表示素子１の反射表示の
ときと透過表示のときの電圧−透過率特性を示してお
り、実線は反射表示のときの電圧−透過率特性、破線は
透過表示のときの電圧−透過率特性である。

【０１０５】なお、図６に示した電圧−透過率特性は、
無電界状態、つまり液晶分子が基板２，３面に対して最
も倒伏した初期配向状態にあるときの透過率が最も高
く、電極４，８間に印加される電圧により液晶分子が基
板２，３面に対して立ち上がるように配向するのにとも
なって透過率が透過率が低下するノーマリーホワイモー
ドのＴＮ型液晶表示素子の特性である。

【０１０６】このように、前記液晶表示素子１は、反射
表示のときと透過表示のときとで異なる電圧−透過率特
性を示すため、電極４，８間に印加される駆動電圧に対
する透過率が、前記反射表示のときと前記透過表示のと
きとで異なり、反射表示のときの表示品位と、照明光を
利用する透過表示のときの表示品位とが異なってしま
う。

【０１０７】そこで、この液晶表示装置では、前記表示
駆動系４０により液晶表示素子１の電極４，８間に選択
的に印加する複数の値の駆動電圧を、前記反射表示のと
きと前記透過表示のときとで個別に制御し、前記反射表
示のときの複数の値の駆動電圧にそれぞれ対応する複数
の階調の透過率と、前記透過表示のときの複数の値の駆
動電圧にそれぞれ対応する複数の階調の透過率とを、前
記複数の階調ごとにほぼ等しくするようにしている。

【０１０８】この実施例では、前記表示駆動系４０を、
前記透過表示のときの前記複数の値の駆動電圧を、前記
液晶表示素子１の透過表示のときの電圧−透過率特性に
基づいて制御し、前記反射表示のときの前記複数の値の
駆動電圧を、前記液晶表示素子１の透過表示のときの電
圧−透過率特性と反射表示のときの電圧−透過率特性と
の差に基づいて制御するように構成している。

【０１０９】前記表示駆動系４０の構成を説明すると、
この表示駆動系４０は、図１に示したように、ゲート側
駆動回路４１と、データ側駆動回路４２と、前記データ
側駆動回路４２に複数の階調の透過率にそれぞれ対応す
る複数のγ補正電位を供給するγ補正電位供給手段４３
とからなっている。

【０１１０】そして、この実施例では、前記γ補正電位
供給手段４３から、前記反射表示のときと前記透過表示
のときとでそれぞれ異なる値の複数のγ補正電位を前記
データ側駆動回路４２に供給するようにしている。

【０１１１】前記γ補正電位供給手段４３は、前記反射
表示と前記透過表示の別を判定する反射／透過判定部４
４と、この反射／透過判定部４４の判定結果に基づい
て、前記反射表示のときの複数のγ補正電位と前記透過
表示のときの複数のγ補正電位とのいずれかを前記デー
タ側駆動回路１５に供給するγ補正電位出力部４５とに
より構成されている。

【０１１２】前記反射／透過判定部４４は、前記照明手
段２０からの照明光の出射に連動して前記反射表示と前
記透過表示の別を判定する。

【０１１３】すなわち、この実施例では、前記照明制御
手段３３の光源制御部３５を、前記照明手段２０の光源
２１を点灯させたときに光源点灯信号を前記反射／透過
判定部４４に出力し、前記光源２１を消灯させたときに
光源消灯信号を前記反射／透過判定部４４に出力するよ
うに構成し、前記反射／透過判定部４４を、前記光源点
灯信号が入力されたときに透過表示判定信号を前記γ補
正電位出力部４５に出力し、前記光源消灯信号が入力さ
れたときに反射表示判定信号を前記γ補正電位出力部４
５に出力するように構成している。

【０１１４】また、前記γ補正電位出力部４５は、その
構成を図２に示したように、２通りの複数の基準電位を
発生する基準電位発生回路４６と、この基準電位発生回
路４６が発生する前記２通りの複数の基準電位のいずれ
かを前記反射／透過判定部４４の判定結果に基づいて選
択し、その選択した複数の電位を前記複数のγ補正電位
として前記データ側駆動回路４２に供給する電位選択回
路４７とにより構成されている。

【０１１５】図２に示したγ補正電位出力部４５は、階
調０〜階調１０の１１階調分のγ補正電位を前記データ
側駆動回路４２に供給するものであり、前記基準電位発
生回路４６は、前記反射表示のときの１１階調分のγ補
正電位を得るための１１段階の基準電位（以下、反射表
示基準電位という）を発生し、その各基準電位を前記電
位選択回路４７に供給する第１の基準電位発生部４６ａ
と、前記透過表示のときの１１階調分のγ補正電位を得
るための１１段階の基準電位（以下、透過表示基準電位
という）を発生し、その各基準電位を前記電位選択回路
４７に供給する第２の基準電位発生部４６ｂとからなっ
ている。

【０１１６】そして、この実施例では、反射表示のとき
の階調０〜階調１０の透過率と、透過表示のときの階調
０〜階調１０の透過率とを各階調ごとにほぼ等しくする
ために、前記第２の基準電位発生部４６ｂが発生する１
１段階の透過表示基準電位を、前記液晶表示素子１の透
過表示のときの電圧−透過率特性に基づいて設定し、前
記第１の基準電位発生部４６ａが発生する１１段階の反
射表示基準電位を、前記液晶表示素子１の透過表示のと
きの電圧−透過率特性と反射表示のときの電圧−透過率
特性との差に基づいて設定している。

【０１１７】すなわち、前記液晶表示素子１の反射表示
のときと透過表示のときの電圧−透過率特性が図６に示
したような特性である場合、約３０％より低い透過率を
得るための駆動電圧と、約６０％より高い透過率を得る
ための駆動電圧は、透過表示のときよりも反射表示のと
きの方が低く、約３０％より高く約６０％より低い範囲
の透過率を得るための駆動電圧は、透過表示のときより
も反射表示のときの方が僅かに高い。

【０１１８】そのため、この実施例では、前記第１の基
準電位発生部４６ａが発生する１１段階の反射表示基準
電位のうち、透過率が約３０％より低い各階調のγ補正
電位を得るための基準電位と、透過率が約６０％より高
い各階調のγ補正電位を得るための基準電位とをそれぞ
れ、前記第２の基準電位発生部４６ｂが発生する同じ階
調のγ補正電位を得るための透過表示基準電位よりも、
前記電圧−透過率特性の差に応じた値だけ低く設定し、
透過率が約３０％より高く約６０％より低い範囲の各階
調のγ補正電位を得るための反射表示基準電位を、前記
第２の基準電位発生部２６ｂが発生する同じ階調のγ補
正電位を得るための透過表示基準電位よりも、前記電圧
−透過率特性の差に応じた値だけ高く設定している。

【０１１９】なお、図６に示したように、約３０％の透
過率および約６０％の透過率を得るための駆動電圧は、
反射表示のときも透過表示のときもほぼ同じであるた
め、前記第１の基準電位発生部４６ａが発生する反射表
示基準電位のうち、透過率が約３０％の階調のγ補正電
位と、透過率が約６０％の階調のγ補正電位とを得るた
めの基準電位は、前記第２の基準電位発生部４６ｂが発
生する同じ階調のγ補正電位を得るための透過表示基準
電位と同じでよい。

【０１２０】前記電位発生回路４６の第１の基準電位発
生部４６ａが発生する１１段階の反射表示基準電位は、
前記電位選択回路４７の入力側端子Ａ１〜Ｋ１にそれぞ
れ供給され、第２の基準電位発生部４６ｂが発生する１
１段階の透過表示基準電位は、前記電位選択回路４７の
入力側端子Ａ２〜Ｋ２にそれぞれ供給される。

【０１２１】また、前記電位選択回路４７は、各段階の
反射表示基準電位と透過表示基準電位が供給される一対
ずつの入力端子Ａ１，Ａ２〜Ｋ１，Ｋ２に対してそれぞ
れ１つずつの出力端子Ａ〜Ｋを有しており、前記反射／
透過判定部４４からの反射／透過判定信号に基づいて、
その信号が反射表示判定信号であるときは、入力側端子
Ａ１〜Ｋ１にそれぞれ供給された各段階の反射表示基準
電位を前記出力端子Ａ〜Ｋから出力し、前記反射／透過
判定部４４からの反射／透過判定信号が透過表示判定信
号であるときは、入力側端子Ａ２〜Ｋ２にそれぞれ供給
された各段階の透過表示基準電位を前記出力端子Ａ〜Ｋ
から出力する。

【０１２２】この前記電位選択回路４７の各出力端子Ａ
〜Ｋから出力された各段階の基準電位は、それぞれオペ
アンプ４８を介して増幅され、Ｖ０〜Ｖ１０の１１階調
分のγ補正電位として前記データ側駆動回路４２に供給
される。

【０１２３】そして、前記データ側駆動回路４２は、上
述したように、前記γ補正電位供給手段４３から供給さ
れる前記Ｖ０〜Ｖ１０の１１階調分のγ補正電位のなか
から、外部から供給される画像データに対応するγ補正
電位を選択し、その電位のデータ信号を液晶表示素子１
の複数のデータラインに供給する。

【０１２４】したがって、上記表示駆動系４０により液
晶表示素子１の電極４，８間に選択的に印加される複数
の値の駆動電圧は、外光を利用する反射表示のときは、
上記反射表示基準電位から得られたγ補正電位に対応す
る電圧であり、照明光を利用する透過表示のときは、上
記透過表示基準電位から得られたγ補正電位に対応する
電圧であり、そのため、前記反射表示のときの複数の値
の駆動電圧にそれぞれ対応する複数の階調の透過率と、
前記透過表示のときの複数の値の駆動電圧にそれぞれ対
応する複数の階調の透過率とを、前記複数の階調ごとに
ほぼ等しくすることができる。

【０１２５】すなわち、上記液晶表示装置は、前記表示
駆動系４０により前記液晶表示素子１の電極４，８間に
選択的に印加する前記複数の値の駆動電圧を、前記反射
表示のときと前記透過表示のときとで個別に制御し、前
記反射表示のときの複数の値の駆動電圧にそれぞれ対応
する複数の階調の透過率と、前記透過表示のときの複数
の値の駆動電圧にそれぞれ対応する複数の階調の透過率
とを、前記複数の階調ごとにほぼ等しくしたであり、こ
の液晶表示装置によれば、外光を利用する反射表示のと
きも、照明光を利用する透過表示のときも、ほぼ同じ品
位の表示を得ることができる。

【０１２６】しかも、上記液晶表示装置においては、前
記表示駆動系４０を、前記透過表示のときの複数の値の
駆動電圧を、液晶表示素子１の透過表示のときの電圧−
透過率特性に基づいて制御し、前記反射表示のときの複
数の値の駆動電圧を、前記液晶表示素子１の透過表示の
ときの電圧−透過率特性と反射表示のときの電圧−透過
率特性との差に基づいて制御するように構成しているた
め、反射表示のときの表示品位を、透過表示のときの表
示品位とほぼ等しくし、反射表示のときも透過表示のと
きも、明表示の輝度が高く、またコントラストの高い表
示を得ることができる。

【０１２７】すなわち、前記液晶表示素子１の反射表示
のときと透過表示のときの電圧−透過率特性を比較する
と、図６に示したように、透過表示のときの電圧−透過
率特性の方が、明表示の輝度が高く、またコントラスト
の高い表示が得られる特性であり、したがって、上記の
ように、透過表示のときの複数の値の駆動電圧を、前記
液晶表示素子１の透過表示のときの電圧−透過率特性に
基づいて制御し、反射表示のときの複数の値の駆動電圧
を、前記液晶表示素子１の透過表示のときの電圧−透過
率特性と反射表示のときの電圧−透過率特性との差に基
づいて制御するようにすれば、反射表示のときも透過表
示のときも、明表示の輝度が高く、またコントラストの
高い表示を得ることができる。

【０１２８】また、上記液晶表示装置で用いた液晶表示
素子１は、アクティブマトリックス液晶表示素子である
が、上記実施例では、前記表示駆動系４０を、前記複数
のゲートラインに接続されたゲート側駆動回路４１と、
前記複数のデータラインに接続されたデータ側駆動回路
４２と、前記データ側駆動回路４２に前記複数の階調の
透過率にそれぞれ対応する複数のγ補正電位を供給する
γ補正電位供給手段４３とからなり、前記γ補正電位供
給手段４３が、前記反射表示のときと前記透過表示のと
きとでそれぞれ異なる値の複数のγ補正電位を前記デー
タ側駆動回路４２に供給し、前記データ側駆動回路４２
が、前記γ補正電位供給手段４３から供給される前記複
数のγ補正電位のなかから画像データに対応するγ補正
電位を選択して、その電位のデータ信号を前記データラ
インに供給する構成としているため、前記アクティブマ
トリックス液晶表示素子１の表示品位を、外光を利用す
る反射表示のときも、照明光を利用する透過表示のとき
も、ほぼ同じにすることができる。

【０１２９】そして、上記実施例では、前記γ補正電位
供給手段４３を、前記反射表示と前記透過表示の別を判
定する反射／透過判定部４４と、この反射／透過判定部
４４の判定結果に基づいて、前記反射表示のときの複数
のγ補正電位と前記透過表示のときの複数のγ補正電位
とのいずれかを前記データ側駆動回路４２に供給するγ
補正電位出力部４５とにより構成しているため、反射表
示と透過表示の別に応じて、前記データ側駆動回路４２
に供給するγ補正電位を自動的に切換えることができ
る。

【０１３０】さらに、上記実施例では、前記γ補正電位
出力部４５を、図２に示したように、２通りの複数の基
準電位を発生する基準電位発生回路４６と、この基準電
位発生回路４６が発生する前記２通りの複数の基準電位
のいずれかを前記反射／透過判定部４４の判定結果に基
づいて選択し、その選択した複数の電位を前記複数のγ
補正電位として前記データ側駆動回路４２に供給する電
位選択回路４７とにより構成しているため、前記データ
側駆動回路４２に供給するγ補正電位を、反射表示と透
過表示の別に応じて確実に切換えることができる。

【０１３１】また、上記実施例では、前記反射／透過判
定部４４を、前記照明手段２０からの照明光の出射に連
動して前記反射表示と前記透過表示の別を判定するよう
に構成しているため、反射表示と透過表示の別を信頼性
良く判定し、その表示のときのγ補正電位を前記データ
側駆動回路４２に供給することができる。

【０１３２】なお、前記液晶表示素子１の表示駆動系４
０は、反射表示のときの複数の値の駆動電圧を、液晶表
示素子１の反射表示のときの電圧−透過率特性に基づい
て制御し、透過表示のときの複数の値の駆動電圧を、前
記液晶表示素子１の反射表示のときの電圧−透過率特性
と透過表示のときの電圧−透過率特性との差に基づいて
制御するように構成してもよく、このようにすることに
より、照明光を利用する透過表示のときの表示品位を、
外光を利用する反射表示のときの表示品位とほぼ等しく
することができる。

【０１３３】また、上記実施例では、上記γ補正電位出
力部４５から出力する反射表示のときのγ補正電位と透
過表示のときのγ補正電位とを、ほとんどの階調におい
て互いに異ならせているが、液晶表示素子１の表示品位
に大きく影響するのは、主に明表示の輝度であるため、
中間階調から暗階調の階調範囲の透過率に対応する反射
表示のときのγ補正電位と透過表示のときのγ補正電位
は同じにしてもよく、このようにしても、反射表示のと
きと透過表示のときの表示品位をほぼ同じにすることが
できる。

【０１３４】さらに、上記実施例では、前記照明手段２
０から照明光の出射させたときに透過表示と判定して、
γ補正電位を透過表示のときの電位に切換えるようにし
ているが、環境照度と前記照明手段２０が出射する照明
光の輝度との両方を測定し、環境照度に対する照明光の
輝度比が所定の値以上になったときに透過表示と判定し
て、γ補正電位を透過表示のときの電位に切換えるよう
にしてもよい。

【０１３５】このようにすれば、照明光よりも外光の反
射光の出射量が多いとき、つまり、表示に利用される光
が主に外光であるときは、反射表示のときのγ補正電位
を用いて液晶表示素子１を駆動し、外光の反射光よりも
照明光の出射量が多いとき、つまり、表示に利用される
光が主に照明光であるときに、透過表示のときのγ補正
電位を用いて液晶表示素子１を駆動することができる。

【０１３６】また、上記実施例の液晶表示装置で用いた
照明手段２０は、光源２１と、前記光源２１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２４の複数の段差面２７）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外光反射面（導光
体２４の複数の段面２２ｂ上に形成した反射膜２８）と
が形成された導光体２４とを備えた構成のものである
が、前記照明手段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、例えば、照明光
を出射する照明パネルの前面に半透過反射板を配置した
ものなどでもよい。

【０１３７】

【発明の効果】この発明の液晶表示装置は、外光を利用
する反射表示と、照明光を利用する透過表示との両方の
表示を行なう２ウエイ表示型のものであるが、液晶表示
素子の電極間に選択的に印加する前記複数の値の駆動電
圧を、反射表示のときと透過表示のときとで個別に制御
し、前記反射表示のときの複数の値の駆動電圧にそれぞ
れ対応する複数の階調の透過率と、前記透過表示のとき
の複数の値の駆動電圧にそれぞれ対応する複数の階調の
透過率とを、前記複数の階調ごとにほぼ等しくしている
ため、外光を利用する反射表示のときも、照明光を利用
する透過表示のときも、ほぼ同じ品位の表示を得ること
ができる。

【０１３８】この発明の液晶表示装置において、前記表
示駆動系は、例えば、前記透過表示のときの前記複数の
値の駆動電圧を、前記液晶表示素子の透過表示のときの
電圧−透過率特性に基づいて制御し、前記反射表示のと
きの前記複数の値の駆動電圧を、前記液晶表示素子の透
過表示のときの電圧−透過率特性と反射表示のときの電
圧−透過率特性との差に基づいて制御するように構成す
ればよく、このようにすることにより、反射表示のとき
の表示品位を、透過表示のときの表示品位とほぼ等しく
することができる。

【０１３９】また、前記液晶表示素子の表示駆動系は、
前記反射表示のときの前記複数の値の駆動電圧を、前記
液晶表示素子の反射表示のときの電圧−透過率特性に基
づいて制御し、前記透過表示のときの前記複数の値の駆
動電圧を、前記液晶表示素子の反射表示のときの電圧−
透過率特性と透過表示のときの電圧−透過率特性との差
に基づいて制御するように構成してもよく、このように
することにより、透過表示のときの表示品位を、反射表
示のときの表示品位とほぼ等しくすることができる。

【０１４０】この発明の液晶表示装置において、前記液
晶表示素子が、その一方の基板の内面に、複数の画素電
極と、これらの画素電極にそれぞれ接続された複数の薄
膜トランジスタと、前記複数の薄膜トランジスタにそれ
ぞれ接続された複数のゲートラインおよびデータライン
が設けられ、他方の基板の内面に、前記複数の画素電極
に対向する対向電極が設けられたアクティブマトリック
ス液晶表示素子である場合、前記表示駆動系は、前記複
数のゲートラインに接続されたゲート側駆動回路と、前
記複数のデータラインに接続されたデータ側駆動回路
と、前記データ側駆動回路に前記複数の階調の透過率に
それぞれ対応する複数のγ補正電位を供給するγ補正電
位供給手段とからなり、前記γ補正電位供給手段が、前
記反射表示のときと前記透過表示のときとでそれぞれ異
なる値の複数のγ補正電位を前記データ側駆動回路に供
給し、前記データ側駆動回路が、前記γ補正電位供給手
段から供給される前記複数のγ補正電位のなかから画像
データに対応するγ補正電位を選択して、その電位のデ
ータ信号を前記データラインに供給する構成とすればよ
く、このように前記表示駆動系を構成することにより、
前記アクティブマトリックス液晶表示素子の表示品位
を、外光を利用する反射表示のときも、照明光を利用す
る透過表示のときも、ほぼ同じにすることができる。

【０１４１】この場合、前記γ補正電位供給手段は、前
記反射表示と前記透過表示の別を判定する反射／透過判
定部と、この反射／透過判定部の判定結果に基づいて、
前記反射表示のときの複数のγ補正電位と前記透過表示
のときの複数のγ補正電位とのいずれかを前記データ側
駆動回路に供給するγ補正電位出力部とにより構成する
のが望ましく、このようにすることにより、反射表示と
透過表示の別に応じて、前記データ側駆動回路に供給す
るγ補正電位を自動的に切換えることができる。

【０１４２】さらに、前記γ補正電位出力部は、２通り
の複数の基準電位を発生する基準電位発生回路と、この
基準電位発生回路が発生する前記２通りの複数の基準電
位のいずれかを前記反射／透過判定部の判定結果に基づ
いて選択し、その選択した複数の電位を前記複数のγ補
正電位として前記データ側駆動回路に供給する電位選択
回路とにより構成するのが好ましく、このようにするこ
とにより、前記データ側駆動回路に供給するγ補正電位
を、反射表示と透過表示の別に応じて確実に切換えるこ
とができる。

【０１４３】また、前記反射／透過判定部は、前記照明
手段からの照明光の出射に連動して前記反射表示と前記
透過表示の別を判定するように構成するのが望ましく、
このようにすることにより、反射表示と透過表示の別を
信頼性良く判定し、その表示のときのγ補正電位を前記
データ側駆動回路に供給することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示す液晶表示装置の基本
構成図。

【図２】図１におけるγ補正電位出力部の詳細図。

【図３】前記液晶表示装置の具体的な構成を示す側面
図。

【図４】図３の一部分の拡大図。

【図５】前記液晶表示装置に用いた液晶表示素子の一部
分の断面図。

【図６】前記液晶表示素子の反射表示のときと透過表示
のときの電圧−透過率特性を示す図。

【符号の説明】

１…液晶表示素子 ２０…照明手段 ４０…表示駆動系 ４１…ゲート側駆動回路 ４２…データ側駆動回路 ４３…γ補正電位供給手段 ４４…反射／透過判定部 ４５…γ補正電位出力部 ４６…基準電位発生回路 ４７…電位選択回路

フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H093 NA16 NA42 NA58 NA80 NC13 NC23 NC34 NC44 NC45 NC55 NC90 ND08 ND58 NE07 NE10 NG01 5C006 AA16 AA22 AF46 AF51 AF53 AF63 AF69 BB16 BB28 BB29 BF14 BF24 BF25 BF38 BF43 EA01 FA47 FA54 5C080 AA10 BB05 CC03 DD04 EE28 FF11 JJ02 JJ03 JJ05 JJ06

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】液晶層をはさんで対向する一対の基板の内
   面にそれぞれ電極が設けられた液晶表示素子と、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照
   明手段と、前記液晶表示素子の電極間に複数の値の駆動
   電圧を選択的に印加する表示駆動系とを備え、 前記液晶表示素子の前方から入射する外光を前記照明手
   段により反射し、その反射光を前記液晶表示素子の前方
   に出射させて表示する反射表示と、前記照明手段から照
   明光を出射させ、その光を前記液晶表示素子の前方に出
   射させて表示する透過表示との両方の表示を行なうとと
   もに、 前記表示駆動系により前記液晶表示素子の電極間に選択
   的に印加する前記複数の値の駆動電圧を、前記反射表示
   のときと前記透過表示のときとで個別に制御し、前記反
   射表示のときの複数の値の駆動電圧にそれぞれ対応する
   複数の階調の透過率と、前記透過表示のときの複数の値
   の駆動電圧にそれぞれ対応する複数の階調の透過率と
   を、前記複数の階調ごとにほぼ等しくしたことを特徴と
   する液晶表示装置。
2. 【請求項２】前記表示駆動系は、前記透過表示のときの
   前記複数の値の駆動電圧を、前記液晶表示素子の透過表
   示のときの電圧−透過率特性に基づいて制御し、前記反
   射表示のときの前記複数の値の駆動電圧を、前記液晶表
   示素子の透過表示のときの電圧−透過率特性と反射表示
   のときの電圧−透過率特性との差に基づいて制御するこ
   とを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 【請求項３】前記表示駆動系は、前記反射表示のときの
   前記複数の値の駆動電圧を、前記液晶表示素子の反射表
   示のときの電圧−透過率特性に基づいて制御し、前記透
   過表示のときの前記複数の値の駆動電圧を、前記液晶表
   示素子の反射表示のときの電圧−透過率特性と透過表示
   のときの電圧−透過率特性との差に基づいて制御するこ
   とを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
4. 【請求項４】前記液晶表示素子は、その一方の基板の内
   面に、複数の画素電極と、これらの画素電極にそれぞれ
   接続された複数の薄膜トランジスタと、前記複数の薄膜
   トランジスタにそれぞれ接続された複数のゲートライン
   およびデータラインが設けられ、他方の基板の内面に、
   前記複数の画素電極に対向する対向電極が設けられたア
   クティブマトリックス液晶表示素子であり、 前記表示駆動系は、前記複数のゲートラインに接続され
   たゲート側駆動回路と、前記複数のデータラインに接続
   されたデータ側駆動回路と、前記データ側駆動回路に前
   記複数の階調の透過率にそれぞれ対応する複数のγ補正
   電位を供給するγ補正電位供給手段とからなっており、 前記γ補正電位供給手段は、前記反射表示のときと前記
   透過表示のときとでそれぞれ異なる値の複数のγ補正電
   位を前記データ側駆動回路に供給し、 前記データ側駆動回路は、前記γ補正電位供給手段から
   供給される前記複数のγ補正電位のなかから画像データ
   に対応するγ補正電位を選択し、その電位のデータ信号
   を前記データラインに供給することを特徴とする請求項
   １〜３のいずれかに記載の液晶表示装置。
5. 【請求項５】前記γ補正電位供給手段は、前記反射表示
   と前記透過表示の別を判定する反射／透過判定部と、こ
   の反射／透過判定部の判定結果に基づいて、前記反射表
   示のときの複数のγ補正電位と前記透過表示のときの複
   数のγ補正電位とのいずれかを前記データ側駆動回路に
   供給するγ補正電位出力部とからなっていることを特徴
   とする請求項４に記載の液晶表示装置。
6. 【請求項６】前記γ補正電位出力部は、２通りの複数の
   基準電位を発生する基準電位発生回路と、この基準電位
   発生回路が発生する前記２通りの複数の基準電位のいず
   れかを前記反射／透過判定部の判定結果に基づいて選択
   し、その選択した複数の電位を前記複数のγ補正電位と
   して前記データ側駆動回路に供給する電位選択回路とか
   らなっていることを特徴とする請求項５に記載の液晶表
   示装置。
7. 【請求項７】前記反射／透過判定部は、前記照明手段か
   らの照明光の出射に連動して前記反射表示と前記透過表
   示の別を判定することを特徴とする請求項５または６に
   記載の液晶表示装置。