(57)【要約】　　　（修正有）【課題】従来の両面表示型の液晶表示装置は、表示面の明るさが不十分で、逆面の表示が透けて見える可能性があった。この問題点を解決し、明るく、逆面が透けて見えない表示品質の高い両面表示型の液晶表示装置を提供する。【解決手段】端部に光源１を持つ１枚の導光板２の両面にそれぞれ液晶表示パネル７，８を配置し、液晶表示パネル７，８と導光板２との間に反射偏光板５，６を配置し、反射偏光板５，６の透過軸は導光板２に対し同じ側における反射偏光板と対向した液晶パネル偏光板９，１０の透過軸と一致させている。また、反射偏光板５及び液晶パネル偏光板９の透過軸は、導光板２を挟んで逆側にある反射偏光板６及び液晶パネル偏光板１０の透過軸と直交させている。【選択図】　　　　図１
2004046050.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、この光源と端部側で対向するように配置された１枚の導光板と、この導光板の両面にそれぞれ配置され表側及び裏側の液晶表示面をそれぞれ構成する表側及び裏側の液晶表示パネルと、表側及び裏側の上記液晶表示パネルと上記導光板との間にそれぞれ配置された表側及び裏側の反射偏光板と、表側及び裏側の上記反射偏光板と表側及び裏側の上記液晶表示パネルとの間にそれぞれ配置された表側及び裏側の液晶パネル偏光板とを備え、表側の上記反射偏光板の透過軸と表側の上記液晶パネル偏光板の透過軸とを一致させるとともに、裏側の上記反射偏光板の透過軸と裏側の上記液晶パネル偏光板の透過軸とを一致させた液晶表示装置。
【請求項２】
表側の上記反射偏光板と表側の上記液晶パネル偏光板との透過軸を、裏側の上記反射偏光板と裏側の上記液晶パネル偏光板との透過軸に対し直交させた請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項３】
頂角が５０度から８０度の２等辺三角形断面のプリズム列を上記導光板側に持ち、プリズム列を構成するプリズムの稜線が導光板の入光端面とほぼ平行になっている表側及び裏側のプリズムシートを、表側及び裏側の上記反射偏光板と上記導光板との間に、それぞれ配置した請求項１または２記載の液晶表示装置。
【請求項４】
表側及び裏側の上記反射偏光板、および表側及び裏側の上記液晶パネル偏光板の各透過軸を、上記プリズム列の稜線に対し垂直もしくは平行となるように配置した請求項３記載の液晶表示装置。
【請求項５】
表側及び裏側の上記反射偏光板および表側及び裏側の上記プリズムシートを、表側及び裏側の上記液晶表示面のうち面積が大きな液晶表示面よりもより大きな面積を覆うように構成した請求項３記載の液晶表示装置。
【請求項６】
面積が小さな表側又は裏側の上記液晶表示面の周囲を、表側又は裏側の上記反射偏光板の外側で、少なくとも表側又は裏側の上記液晶表示面の外周部に隣接する部分は光を反射しないように構成した請求項３記載の液晶表示装置。
【請求項７】
光源と、この光源と端部側で対向するように配置されるとともに、片面には一方が４０度から５０度、もう一方が０度から１０度の斜面で、稜線が入稿端面とほぼ平行な方向に伸びるプリズム状の凹凸を持つ１枚の導光板と、この導光板の両面にそれぞれ配置され表側及び裏側の液晶表示面をそれぞれ構成する表側及び裏側の液晶表示パネルと、上記プリズム状の凹凸のない上記導光板の面と表側又は裏側の上記液晶表示パネルとの間に配置された表側又は裏側の反射偏光板と、表側又は裏側の上記反射偏光板と表側又は裏側の上記液晶表示パネルとの間に配置された表側又は裏側の液晶パネル偏光板とを備え、表側又は裏側の上記反射偏光板の透過軸は、表側又は裏側の液晶パネル偏光板の透過軸と一致しており、裏側又は表側の上記液晶パネル偏光板の透過軸と直交している液晶表示装置。
【請求項８】
一方の上記液晶表示パネルにおける液晶表示面の面積を他方の上記液晶表示パネルにおける液晶表示面の面積より大きく構成し、面積の小さい液晶表示面の液晶パネルに対向する部分では、上記導光板の厚さを、上記端部側よりも薄い一定の板厚に構成した請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項９】
一方の上記液晶表示パネルにおける液晶表示面の面積を他方の上記液晶表示パネルにおける液晶表示面の面積より大きく構成し、面積の大きい液晶表示面に画像表示するとき、面積の小さい方の液晶表示面は全面黒表示するようにした請求項１または７記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
一方の上記液晶表示パネルにおける液晶表示面の面積を他方の上記液晶表示パネルにおける液晶表示面の面積より大きく構成し、面積の小さい液晶表示面に画像表示するとき、面積の大きい方の液晶表示面は全面白表示するようにした請求項１または７記載の液晶表示装置。
【請求項１１】
一方の上記液晶表示パネルにおける液晶表示面の面積を他方の上記液晶表示パネルにおける液晶表示面の面積より大きく構成し、かつ上記光源の配列方向における双方の液晶表示面の幅が異なるように構成し、面積の小さい方の液晶表示面に画像表示するとき、面積の小さい方の液晶表示面と対向する光源のみ点灯させる請求項１または７記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば携帯電話等に使用される液晶表示装置に関し、特に表、裏の両面に表示面を持つ液晶表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図２４は、例えば特開２００１−２９０４４５号公報に示された両面に表示面を持つ従来の液晶表示装置を示す断面図である。図２４において、５０はランプ、５１はリフレクタ、５２は導光板、５３、５４は液晶パネル、５５、５６は光学シートである。５７は外側の筐体である。
【０００３】
次に、動作について説明する。そして、ランプ５０が点灯すると、ランプ５０からの光とリフレクタ５１から反射された光が導光板５２の側方から入射し、導光板５２の表面と裏面とから面状発光する。光学シート５５、５６はそれぞれ、プリズムシート、拡散シートを積層したものであり、導光板５２の面状光を液晶バネル５３、５４にそれぞれ均一に送るものである。液晶パネル５３、５４は、透過型の液晶セルを備えており、光学シート５５、５６から入射した光によって表示するものである。ところで、導光板５２は、液晶セル１８から液晶セル１９の表示状態が見えないようにするために、逆に、液晶セル１９から液晶セル１８の表示状態が見えないようにするために、半透明となっている。また、ランプ５０からの光が、導光板５２から面状に均等に出射できるようにするために、導光板５２は散乱型導光板となっており、導光板５２の内部に散乱素子が含まれている。
【０００４】
このように構成された液晶表示装置では、片側のみを照明する、１つの光源５０と導光板５２により、両面を構成する液晶パネル５３、５４を照明するため、一般的な片面表示型の液晶表示装置に比べて十分な明るさを得にくい。また、その構成上、表裏の液晶パネルの間に遮光層を設けることができず、反対側の面の表示状態が透けて見えるという問題があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の両面表示型の液晶表示装置では、片側のみを照明する光源と導光板により両面を照明するため、一般的な片面表示型の液晶表示装置に比べて十分な明るさを得にくい。また、その構成上、表裏の液晶パネルの間に遮光層を設けることができず、逆面の表示状態が透けて見える可能性があった。
この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、明るく透け見えのない表示品位の高い両面表示型の表示液晶表示装置を得ることを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明の第１の構成による液晶表示装置は、光源と、この光源と端部側で対向するように配置された１枚の導光板と、この導光板の両面にそれぞれ配置され表側及び裏側の液晶表示面をそれぞれ構成する表側及び裏側の液晶表示パネルと、表側及び裏側の上記液晶表示パネルと上記導光板との間にそれぞれ配置された表側及び裏側の反射偏光板と、表側及び裏側の上記反射偏光板と表側及び裏側の上記液晶表示パネルとの間にそれぞれ配置された表側及び裏側の液晶パネル偏光板とを備え、表側の上記反射偏光板の透過軸と表側の上記液晶パネル偏光板の透過軸とを一致させるとともに、裏側の上記反射偏光板の透過軸と裏側の上記液晶パネル偏光板の透過軸とを一致させている。
【０００７】
また、この発明の第２の構成による液晶表示装置は、上記第１の構成において、表側の上記反射偏光板と表側の上記液晶パネル偏光板との透過軸を、裏側の上記反射偏光板と裏側の上記液晶パネル偏光板との透過軸に対し直交させている。
【０００８】
また、この発明の第３の構成による液晶表示装置は、上記第１又は第２の構成において、頂角が５０度から８０度の２等辺三角形断面のプリズム列を上記導光板側に持ち、プリズム列を構成するプリズムの稜線が上記導光板の入光端面とほぼ平行になっている表側及び裏側のプリズムシートを、表側及び裏側の上記反射偏光板と上記導光板との間に、それぞれ配置している。
【０００９】
また、この発明の第４の構成による液晶表示装置は、上記第３の構成において、表側及び裏側の上記反射偏光板、および表側及び裏側の上記液晶パネル偏光板の各透過軸を、上記プリズム列の稜線に対し垂直もしくは平行となるように配置している。
【００１０】
また、この発明の第５の構成による液晶表示装置は、上記第３の構成において、表側及び裏側の上記反射偏光板および表側及び裏側の上記プリズムシートを、表側及び裏側の上記液晶表示面のうち面積が大きな液晶表示面よりもより大きな面積を覆うように構成している。
【００１１】
また、この発明の第６の構成による液晶表示装置は、上記第３の構成において、面積が小さな表側又は裏側の上記液晶表示面の周囲を、表側又は裏側の上記反射偏光板の外側で、少なくとも表側又は裏側の上記液晶表示面の外周部に隣接する部分は光を反射しないように構成している。
【００１２】
また、この発明の第７の構成による液晶表示装置は、光源と、この光源と端部側で対向するように配置されるとともに、片面には一方が４０度から５０度、もう一方が０度から１０度の斜面で、稜線が入稿端面とほぼ平行な方向に伸びるプリズム状の凹凸を持つ１枚の導光板と、この導光板の両面にそれぞれ配置され表側及び裏側の液晶表示面をそれぞれ構成する表側及び裏側の液晶表示パネルと、上記プリズム状の凹凸のない上記導光板の面と表側又は裏側の上記液晶表示パネルとの間に配置された表側又は裏側の反射偏光板と、表側又は裏側の上記反射偏光板と表側又は裏側の上記液晶表示パネルとの間に配置された表側又は裏側の液晶パネル偏光板とを備え、表側又は裏側の上記反射偏光板の透過軸は、表側又は裏側の液晶パネル偏光板の透過軸と一致しており、裏側又は表側の上記液晶パネル偏光板の透過軸と直交するように構成されている。
【００１３】
この発明の第８の構成による液晶表示装置は、上記第１の構成において、一方の上記液晶表示パネルにおける液晶表示面の面積を他方の上記液晶表示パネルにおける液晶表示面の面積より大きく構成し、面積の小さい液晶表示面の液晶パネルに対向する部分では、上記導光板の厚さを、上記端部側よりも薄い一定の板厚に構成している。
【００１４】
この発明の第９の構成による液晶表示装置は、上記第１又は第７の構成において、一方の上記液晶表示パネルにおける液晶表示面の面積を他方の上記液晶表示パネルにおける液晶表示面の面積より大きく構成し、面積の大きい液晶表示面に画像表示するとき、面積の小さい方の液晶表示面は全面黒表示するように構成している。
【００１５】
この発明の第１０の構成による液晶表示装置は、上記第１又は第７の構成において、一方の上記液晶表示パネルにおける液晶表示面の面積を他方の上記液晶表示パネルにおける液晶表示面の面積より大きく構成し、面積の小さい液晶表示面に画像表示するとき、面積の大きい方の液晶表示面は全面白表示するように構成している。
【００１６】
この発明の第１１の構成による液晶表示装置は、上記第１又は第７の構成において、一方の上記液晶表示パネルにおける液晶表示面の面積を他方の上記液晶表示パネルにおける液晶表示面の面積より大きく構成し、かつ上記光源の配列方向における双方の液晶表示面の幅が異なるように構成し、面積の小さい方の液晶表示面に画像表示するとき、面積の小さい方の液晶表示面と対向する光源のみ点灯させるように構成している。
【００１７】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による携帯電話に使用される液晶表示装置を説明するため液晶表示パネル部分を側面からみた構成図である。
図１において、１は発光ダイオードより構成された光源であり、列状に紙面と直交する方向へ導光板２の光入射面に対面するように多数配置されている。導光板２は図２に示すように箱状である。３及び４は導光板２の上下面に対面するように配置された表側及び裏側のプリズムシート、５及び６は表側及び裏側のプリズムシート３及び４に対面するように配置された表側及び裏側の反射偏光板、７及び８は表側及裏側の液晶表示パネルで、表面側には液晶表示面（図示せず、以下表示面と記載する。）を備えている。９及び１０は表側及び裏側の液晶表示パネル７及び８の光源側に貼り付けられた表側及び裏側のパネル偏光板であり、表側及び裏側の反射偏光板５及び６にそれぞれ対面している。
１枚の導光板２は、表側及び裏側の液晶表示パネル７及び８に対し共用される。表側及び裏側のプリズムシート３及び４は導光板２側に頂角６６度の２等辺三角形状のプリズム列Ｍを有し、その稜線Ｎはどちらも入光端面と平行になっている。図２に示すように、表側及び裏側の反射偏光板５及び６の透過軸（矢印Ａ及びＢ）は互いに直交し、表側の反射偏光板５の透過軸Ａは表側及び裏側のプリズムシート３及び４の稜線Ｎに直交するとともに裏側の反射偏光板６の透過軸Ｂは表側及び裏側のプリズムシート３及び４の稜線Ｎに平行となるよに表側及び裏側の反射偏光板５及び６、表側及び裏側のプリズムシート３及び４が配置されている。
また、表側及び裏側の反射偏光板５及び６の透過軸Ａ、Ｂは、表側の反射偏光板５の透過軸Ａと表側のパネル偏光板９の透過軸は一致するように、また裏側の反射偏光板６の透過軸Ｂと裏側のパネル偏光板１０の透過軸は一致するよう、表側及び裏側の反射偏光板５及び６、と表側及び裏側のパネル偏光板９及び１０とが配置されている。
ところで、表側及び裏側の反射偏光板５及び６は、入射した光のうち透過軸と一致する方向の偏光を持つ光を透過し、透過軸と直行する方向の偏光を持つ光は反射する機能がある。
液晶表示素子では、一般的に表面に張られた偏光板によって選択された偏光を、液晶層によって変調することにより、光の透過率を変化させる。そのため、偏光していない光が入射した場合、偏光板によって半分がロスになってしまう。両面表示型の液晶表示装置では、従来例のような構成では両面とも無偏光光が出射するため、それぞれ半分の光がロスになっていた。
【００１８】
それに対して、この実施の形態１の構成によれば、たとえば表側へ出射する光Ｐは、図３の（ａ）のように、導光板２から導光板２内の光取り出し構造により取り出され、プリズムシート３によって正面方向に偏向された後、表側の反射偏光板５に入射し、表側の液晶パネル７を透過する向きの偏光光はそのまま透過して表側の液晶パネル７に到達する。一方、表側の反射偏光板５によって反射された光Ｑはそのままプリズムシート３、導光板２を通り抜けて、裏側の反射偏光板６に入射する。この裏側の反射偏光板６は、表側の反射偏光板５とは直行する向きの透過軸Ｂを持っているために、表側の反射偏光板５で反射された光はそのまま透過し、裏側の反射偏光板６と同じ向きの透過軸を持つ裏側の液晶パネル８に到達する。このように、この実施の形態１の構成では、表・裏に出射する光を偏光によって分離できるので、光のロスが少なく明るい表示を実現することができる。
また、この構成によれば、図３の（ｂ）のように、たとえば、裏面の液晶パネル８を通り抜け、表側へ向かう光Ｒについても、導光板２の表側及び裏側のパネル偏光板９及び１０（図１に示す。）、裏側の反射偏光板６が互いに直交した透過軸を持つことにより、表側の液晶パネル７を通り抜けることがないため、反対側の表示の透け見えを防ぐことができる。
【００１９】
実施の形態２．
液晶表示装置の照明装置に用いられる光偏向用のプリズムシートは一般的には２つの方式がある。１つは図４の（ａ）（ｂ）に示すように、プリズムシート２０の導光板２と反対側の面に頂角８０度から１１０度程度のプリズムを形成する方式であり、３０度程度の角度でプリズムシートに入射した光Ａを、プリズム斜面の屈折により正面方向に偏向するものである。この方式の場合、はじめから正面方向へ進む光Ｂは反射により導光板２内へ戻されることになり、基本的に一部の光を導光板２内に戻してリサイクルすることを前提とした方式である。この方式では、図４の（ｂ）で示すように、２枚のプリズムシート２０の間、及び表側の反射偏光板５と裏側の反射偏光板６との間で、リサイクルが存在している。
一方、上記実施の形態１の構成で用いているプリズムシート３の方式は、図５の（ａ）ように、６０度以上の大きな傾きでプリズムシート３に入射する光Ｃをプリズム斜面での全反射によって正面方向に偏向する方式であり、光は基本的には通過のみでリサイクルを前提としてはいない。この発明のような、偏向によって表裏の光を分離する場合、表側及び裏側の反射偏光板５及び６で反射され逆側へ向かう光は導光板２内へ戻されてリサイクルされる光であるが、図４の（ｂ）の構成のようにさらにプリズムシート２０によるリサイクルがあると、２つのリサイクルループを通って出射されることになり、リサイクルされる過程で偏光の乱れなどが大きくなり偏光分離に伴うロスが増えると考えられる。図５に示すような構成のように、リサイクルなし、透過のみで高い集光特性が得られる導光板側にプリズムを持つ方式が、両面表示型における発光方式にはより適している。
【００２０】
しかし、この導光板側にプリズムシートを持つ方式では、図６のように入射角θで入射した光はプリズム面２２で全反射されるため、全反射によって偏光方向が回転する可能性がある。全反射時には、図７のように入射角度によってＳ偏光とＰ偏光の間に位相差を生じてしまう。このプリズムシートによって正面方向に向けられる光は、その入射角から、Ｓ偏光とＰ偏光の間に４０度以上の位相差が生じてしまうことになる。正面方向への光が位相差の影響を受けない偏光方向は、プリズムの稜線に平行もしくは垂直な、プリズム面での反射時のＳ偏光もしくはＰ偏光に一致する方向に限られる。プリズムの稜線Ｎは、集光効果を得るために入光端面にほぼ平行な方向に配置されているため、反射偏光板、液晶パネル偏光板の透過軸方向を、このプリズムシートにあわせ、プリズムの稜線に平行な方向（図２のＢで示す。）もしくは垂直な方向（図２のＡで示す。）にあわせておくことにより、光リサイクル時の偏光の乱れを抑えて、偏光分離効率を向上することができる。
【００２１】
一方で、偏光を回転させることがわかっているプリズムシートのような部材がある場合には、図８のように、予測される偏光回転量に合わせて、表側及び裏側の反射偏光板５及び６、表側及び裏側のパネル偏光板（図示せず）の透過軸Ａ、Ｂのなす角度を直交方向からずらして構成しておくことにより、偏光分離効率の低下を最小に抑えることができる。特に導光板２は、射出成型で作られることが多いため、図９のように、成型時のゲートＧから樹脂が矢印で示すような流れるため、その流れる向きにあわせて材料の光学的異方性が生じることがあり、それによって図１０のように偏光を乱す複屈折特性が現れることが多い。この複屈折により直線偏光ａが楕円偏光ｂになる。そのため、この導光板の複屈折特性を測定し、それにあわせて最適となるように表側及び裏側のパルネ偏光板の角度を調整することができる。すなわち、楕円偏光ｂの振幅が最大となる方向に、パネル偏光板の透過軸Ａ又はＢを一致させるように調整することにより、偏光分離効率の低下を最小に抑えることができる。
【００２２】
実施の形態３．
図１１、１２により、この発明の実施の形態３について説明する。
図中、同一符号の部分は、図１の実施の形態１と同一の構成である。
図１１では、表側の液晶パネル７における表示面の面積が、裏側の液晶パネル８における表示面の面積より大きく構成されている。図１１の液晶表示装置を、裏側から見た場合、表側の液晶パネル７よりも小さい表示面をもつ液晶パネル８は、光源１の配列方向において液晶パネル７と同じ幅を持つ。
図１１のように、表裏の表示面の大きさが違う場合、表側及び裏側の両面のプリズムシート３及び４、表側及び裏側の反射偏光板５及び６の大きさを表示面にあわせて変えてしまうと、すなわち、裏側のプリズムシート４、裏側の反射偏光板６の大きさを、表側のプリズムシート３、表側の反射偏光板５の大きさより小さく構成すると、より面積の広い表示面側（表側）から見た場合に、裏側にプリズムシート、反射偏光板・液晶パネルのある領域と、ない領域では光の配光・反射特性に差が現れ、表示むらとなってしまうことが予想される。そのため、図１２のように表側及び裏側のプリズムシート３及び４、表側及び裏側の反射偏光板５及び６は、より面積の広い表示面（表側）以上の領域を覆うように構成し、より小さな表示面を持つ側については、ほとんど光を反射しない表示面１０との差をなくすため、少なくとも表示面の周囲に隣接する部分いついては、図１２のように遮光部１１を設けている。遮光部１１の反射率は表示面１０の反射率と一致させておけばなおよい。
表示面との境界から離れた部分いついては、より光を有効に利用するため、表示面との境界からの距離に応じて反射率が徐々に増加するような反射部１２を設けておく。
このように、この実施の形態３のような構成で偏光分離方式を用いれば、光のロスをなくして表示が明るくできるとともに、両面表示に伴う透け見えや表示むらなどの表示品位の低下を防いで、良好な表示を行うことができる。
表側の液晶パネル７よりも小さい表示面をもつ液晶パネル８は、光源１の配列方向において液晶パネル７と同じ幅を持つ形態について説明したが、液晶パネル８の上記幅を液晶パネル７の幅より小さく構成してもよい。また、液晶パネル７の表示面を液晶パネル８の表示面よりも小さく構成してもよい。
【００２３】
実施の形態４．
図１３は、この発明の実施の形態４による液晶表示装置を説明するため、側面からみた構成図である。
図１３において、図１、及び図２と同一の符号を付したものは、同一またはこれに相当するものである。
図１３において、導光板２には裏面側に、図１４のように光源に対向する斜面が４５度（角度α）もう一方の斜面が３度（角度β）で、稜線が光入光端面と平行に伸びるプリズム状の凹凸Ｋを形成し、反射偏光板５は導光板２のプリズムを持たない面の導光板２と液晶パネル偏光板９との間に挿入されている。ここで、図１のような反射偏光板６は配置さしていない。反射偏光板５、液晶パネル偏光板９の透過軸の関係については、実施の形態１の場合と同様に、両者の透過軸は互いに一致させている。
通常の導光板は、導光板の両側にどちらも正面方向からは大きく傾いた光が出射されるため、両面発光させるためには、それぞれにプリズムシート・反射偏光板が必要であった。この実施の形態４のプリズム状凹凸Ｋを持つ導光板２では、図１５に示すように導光板２内の光Ｘは、４５度の斜面で全反射されて、表側には直接ほぼ正面方向に向けて出射されるが、裏面側には大きく傾いた光Ｙがわずかに出射されるだけであり、ほとんどすべての光をプリズムシートなしで表側正面方向へ出射する構成となっている。そこで、表側のみに反射偏光板５を配置しておけば、図１５のように表側へ出射する光は反射偏光板５により偏光を選択され、反射偏光板５によって反射された光Ｚは、導光板をとおりプリズム緩斜面から偏光を維持したまま裏側液晶パネルに向けて出射されるので、１枚の反射偏光板５により偏光分離することができ、低コストで、明るい両面表示型の液晶表示装置を実現することができる。
実施の形態４では、図１４に示すように、αが４５度、βが３度の場合について説明したが、αについては、光Ｘが反射偏光板５の正面方向へ反射させるために必要な角度であり、４０度〜５０度の範囲であれば同様な効果を奏する。また、βについては、光Ｚが、プリズム緩斜面で屈折した後、裏側で正面方向に取り出されるため必要とされる角度であり、０度〜１０度の範囲であれば、同様な効果を奏する。
【００２４】
実施の形態５．
図１６は、この発明の実施の形態５による液晶表示装置を説明するため側面からみた構成図である。
図１６において、各部の構成・作用は実施の形態１と同様であり、同一部分には同一の符号を付している。表示面は、図１１に示す実施の形態３と同様に表側の液晶パネル７の面積が、裏側の液晶パネル８の面積より大きく（ほぼ２倍に）形成されている。
導光板２は、光源入光部では、光源１からの光を効率よく導光板２の端面に入射させるために、入射端面Ｆでは厚い方がよい。そのため、全体の平均厚さを薄くするため、また、光の取り出し効率を向上させるために、入射端面Ｆから離れるほど導光板２が薄くなるクサビ型の導光板形状が用いられることが多い。しかし、両面発光バックライトを用いる場合、導光板２にクサビ型の形状を用いると、図１７のように、片方（裏面）の表示面である液晶パネル８が傾斜してしまい、構造上、また視認性の上で問題となる。そのため、図１６のように、一方の液晶パネルが他方よりも小さな場合は、すなわち、この実施の形態５で、裏側の液晶パネル８の面積が表側の液晶パネル７の面積より小さい場合、小さな液晶パネル８に対向する部分では導光板２を厚さ一定の平板とし、裏側の液晶パネル８が対向しない部分をテーパ−状の導光板２で構成する。導光板２のテーパー状表面に対面する裏側のプリズムシート４の部分は、テーパー状表面に一定間隙で沿うように傾斜させる。裏側の反射偏光板６も、裏側のプリズムシート４の傾斜面に対し一定間隙で沿うように傾斜させる。このような構成により、薄く効率のよいバックライトを実現することができる。
また、入射端面Ｆはできる限り厚い方が、光源１からの光が導光板２に入射しやすくなり、光源１から導光板２への入射効率が向上し、安定性も増す。そのため、図１８のように、裏面の小さな液晶パネル８の表面から導光板２の表面までの間隔が、反射偏光板６の光源側の端部における反射偏光板６から導光板２の表面までの間隔とか等しくなるように、反射偏光板６、プリズムシート４が折り曲げられている。導光板２は、入射端面Ｆが図１６の構成よりも厚く形成されるとともに、折り曲げられたプリズムシート４に対し、一定間隔で対向するように、液晶パネル８の方向に向かって徐々に厚さが小さくなるように形成されている。このような構成により、液晶表示モジュール全体の厚さを厚くすることなく、光源１から導光板２への光結合効率を最適化することができる。
【００２５】
実施の形態６．
図１９及び図２０は、この発明の実施の形態６を説明するため、側面からみた構成図である。図１９の液晶表示装置は、図１２に示す実施の形態３とほぼ同じ構成である。反射部１２がない点が相違する。この実施の形態６では、表側の表示面積の大きい液晶パネル７と裏側の小さい液晶パネル８とを備えており、表側の大きい液晶パネル８の表示を見るとき、裏側の小さい液晶パネル８は、全面が黒表示されるように画像信号を液晶パネル８に送っている。
液晶パネル８を全面黒画面の表示とすることにより、大きい液晶パネル７の表示を見るとき、裏面から強い光▲１▼が液晶パネル７へ入射するのを阻止することができる。そのため、液晶パネル７において、裏面からの光▲１▼の透過により液晶パネル８の表示面の部分が明るく透けて見えるのを阻止し、裏面の表示パネル８の表示部とその周囲の遮光部分との間に、明るさの段差が生じ、むらとなってしまう状況を回避することができる。要するに、より面積の大きな液晶パネル７における表示面の表示を見る際にほぼ完全に背面からの光を遮光でき、すけ見えの問題を回避し、いかなる状況下においても高い表示品位を保つことができる。
一方、小さな面積の裏側にある液晶パネル８の表示面を見ている際には、同様に表面からの光の透け見えは起こるが、大きな液晶パネルの周囲境界は、小さな液晶パネルの表示領域の外側に位置しており、小さな液晶パネルの表示領域内に裏面パネルと周囲遮光部の境界が存在しないため、裏面側から光が透過しても、裏面に位置する液晶パネルの周囲境界部分の透過率差による明るさの段差は生じない。
【００２６】
そこで、図２０のように表側のより大きな表示面の液晶パネル７の表示を白表示して置けば、裏面から入射する外光▲２▼がバックライト光に重ね合わされてより明るい表示を行うことができる。
このように、面積の大きな液晶パネル７の表示面に表示する際には、裏面における面積の小さな液晶パネル８の表示面を全黒表示し、面積の小さな液晶パネル８の表示面に表示する際には、面積の大きな液晶パネル７の表示面を全白表示することにより、透け見えによるむらを解消し、さらに面積の小さな裏側の液晶パネル８における表示面については、より明るい表示を行うことができる。
この大きな表示パネルを見る場合に裏面の小さなパネルを黒表示し、小さな表示パネルを見る場合には裏面側の大きな表示パネルを白表示する表示切替は、１枚の導光板の両面に液晶パネルを配置し、裏表の液晶パネル間に光を完全に遮光する層を持たない、透け見えの可能性がある構成に対しては、常に有効である。
【００２７】
実施の形態７．
図２１は、この発明の実施の形態７を説明する平面構成図である。
図１１図に示す実施の形態３における表側の液晶パネル７と裏側の液晶パネル３０に着目すると、裏側の液晶パネル３０は、導光板２の長手方向の長さは液晶パネル７のそれのほぼ半分であり、光源１の配列方向の長さ（幅）はほぼ同じに構成され、液晶パネル３０の表示画面の方が液晶パネル７の表示画面よりも小さい面積をもつ。一方、この実施の形態７では、図２１に示すように、裏側の液晶パネル３０を見ると、光源１の配列方向における長さ（幅）が表側の液晶パネル７のそれよりも小さく構成され、液晶パネル７の中に液晶パネル３０が完全にはまっている。
このような大小の液晶パネル７、３０の構成において、小面積の液晶パネル３０を表示するとき、表示に大きく寄与する光源１Ｂ、１Ｃを点灯し、表示領域に及ぼす影響の少ない位置にある光源１Ａ、１Ｄを消灯する。
両面発光バックライトを用いる場合、１つの導光板２で両面を照明するため、表裏の表示面の面積が異なっている場合には、面積の小さな液晶パネル３０の表示面に表示させる場合であっても、面積の大きな液晶パネル７の表示面に相当するバックライト全体（光源１を構成するすべての光源）を点灯しなければならず、光源の利用効率が悪くなる。特に携帯電話などのモバイル機器に用いる場合には消費電力の増大が大きな問題となる。このような問題に対し、実施の形態７によれば、小さい面積をもつ液晶パネル３０の輝度の低下を最小限に抑えながら、表、裏の両面表示型の液晶表示装置における省電力化を実現することができる。
実施の形態７においては、小さな液晶パネルを照明する際には、複数用意された光源の１部を消灯し消費電力の低減を計っているが、点灯した光源による照明光は、表裏両方のパネルを同じように照明する点ではやはり消費電力において不利になっている。しかし、表裏それぞれの照明に対応した２セットの光源を、１枚の導光板の異なる端面に配置することにより、１枚の導光板で光源の切り替えによって表裏の液晶パネルをそれぞれ独立に照明することも可能である。
【００２８】
図２２は単一の導光板と２枚の液晶パネルにより構成した両面表示型の液晶表示装置を示す斜視図である。
図２２において、１ａ、１ｂは光源であるＬＥＤであり、光源１ａ、１ｂからの光が入射される導光板２の入射端面Ａ、Ｂに対向しながら列状に配置されている。導光板２の表側の表面には光源１ａの配列方向と直角方向にプリズム状の凹凸Ｐｂが互いに平行に多数並列して構成され、導光板２の裏側の表面には光源１ｂの配列方向と直角方向にプリズム状の凹凸Ｐａが互いに平行に多数並列して構成されている。
このプリズム状の凹凸Ｐａの稜線４０とプリズム状の凹凸Ｐｂの稜線４１はそれぞれ平行であり、これらの稜線４０と稜線４１とは互いに直交している。このような導光板２と光源１に液晶パネル７、８を組み合わせて構成した両面表示型の液晶表示装置を図２３に示す。
【００２９】
図２３は、液晶表示装置を側面からみた構成図である。図２３において、（１）は、光源１ｂの方向からみた側面を、（２）は光源１ａの方向からみた側面を示している。液晶パネル７、８はそれぞれ導光板２の表面上に、所定間隔をもってプリズム状の凹凸Ｐｂ、Ｐａに対面するように配置されている。
光源１ａから入射端面Ａを通って導光板２に入射した光Ｓは、プリズム状の凹凸Ｐｂによりプリズム状の凹凸Ｐａの方向に反射され、導光板２の裏面におけるプリズム状の凹凸Ｐａによって反射され、導光板２の表面側に出射され液晶パネル７のバックライト光Ｔとなる。その際、導光板２の表面側におけるプリズム状の凹凸Ｐｂは、稜線が入射端面Ａに対して垂直となっているので、光Ｔの導光板２内の伝播に大きな影響を及ぼさない。
一方、光源１ｂから入射端面Ｂを通って導光板２に入射した光Ｕは、導光板２の表面のプリズム状の凹凸Ｐｂによって反射され、導光板２の裏面側へ出射され液晶パネル８のバックライト光Ｖとして利用される。
このような構成によって、１枚の導光板を用い、光源１ａによって表面側の液晶パネル、光源１ｂによって裏面側の液晶パネルをそれぞれ独立に照明することができる。これによって、それぞれの表示面の使用に適した輝度、照明面積、配光で裏表の表示面を照明できるようになり、導光板１枚の薄型構成で、低消費電力かつ表示品位のよい表示が可能になる。
以上の各実施の形態では、表側の液晶表示面を、プリズムシート３、反射偏光板５、液晶パネル７、液晶パネル偏光板９により構成し、裏側の液晶表示面を、プリズムシート４、反射偏光板６、液晶パネル８、液晶パネル偏光板１０により構成しているが、表裏の構成を反対にしてもこの発明の範囲に含まれる。
【００３０】
【発明の効果】
以上のように、この発明の第１の構成によれば、光源と、この光源と端部側で対向するように配置された１枚の導光板と、この導光板の両面にそれぞれ配置され表側及び裏側の液晶表示面をそれぞれ構成する表側及び裏側の液晶表示パネルと、表側及び裏側の上記液晶表示パネルと上記導光板との間にそれぞれ配置された表側及び裏側の反射偏光板と、表側及び裏側の上記反射偏光板と表側及び裏側の上記液晶表示パネルとの間にそれぞれ配置された表側及び裏側の液晶パネル偏光板とを備え、表側の上記反射偏光板の透過軸と表側の上記液晶パネル偏光板の透過軸とを一致させるとともに、裏側の上記反射偏光板の透過軸と裏側の上記液晶パネル偏光板の透過軸とを一致させたので、高効率で両面発光する、明るい両面表示型の液晶表示装置が得られる効果がある。
【００３１】
また、この発明の第２の構成によれば、上記第１の構成において、表側の上記反射偏光板と表側の上記液晶パネル偏光板との透過軸を、裏側の上記反射偏光板と裏側の上記液晶パネル偏光板との透過軸に対し直交するように構成したことにより、明るく透け見得などのない表示品位の高い両面表示型の液晶表示装置が得られる効果がある。
【００３２】
また、この発明の第３の構成によれば、上記第１又は第２の構成において、頂角が５０度から８０度の２等辺三角形断面のプリズム列を上記導光板側に持ち、プリズム列を構成するプリズムの稜線が導光板の入光端面とほぼ平行になっている表側及び裏側のプリズムシートを、表側及び裏側の上記反射偏光板と上記導光板との間に、それぞれ配置したことにより、高効率で両面発光する、明るい両面表示型の液晶表示装置が得られる効果がある。
【００３３】
また、この発明の第４の構成によれば、上記第３の構成において、表側及び裏側の上記反射偏光板、および表側及び裏側の上記液晶パネル偏光板の各透過軸を、上記プリズム列の稜線に対し垂直もしくは平行となるように配置したことにより、明るく透け見得などのない表示品位の高い両面表示型の液晶表示装置が得られる効果がある。
【００３４】
また、この発明の第５の構成によれば、上記第３の構成において、表側及び裏側の上記反射偏光板および表側及び裏側の上記プリズムシートを、表側及び裏側の上記液晶表示面のうち面積が大きな液晶表示面よりもより大きな面積を覆うようにしたことにより、明るく、輝度や配光むらのない表示品位の高い両面表示型の液晶表示装置が得られる効果がある。
【００３５】
また、この発明の第６の構成によれば、上記第３の構成において、面積が小さな表側又は裏側の上記液晶表示面の周囲を、表側又は裏側の上記反射偏光板の外側で、少なくとも表側又は裏側の上記液晶表示面の外周部に隣接する部分は光を反射しないようにしたので、明るく、輝度や配光むらのない表示品位の高い両面表示型の液晶表示装置が得られる効果がある。
【００３６】
さらに、この発明の第７の構成によれば、光源と、この光源と端部側で対向するように配置されるとともに、片面には一方が４０度から５０度、もう一方が０度から１０度の斜面で、稜線が入稿端面とほぼ平行な方向に伸びるプリズム状の凹凸を持つ１枚の導光板と、この導光板の両面にそれぞれ配置され表側及び裏側の液晶表示面をそれぞれ構成する表側及び裏側の液晶表示パネルと、上記プリズム状の凹凸のない上記導光板の面と表側又は裏側の上記液晶表示パネルとの間に配置された表側又は裏側の反射偏光板と、表側又は裏側の上記反射偏光板と表側又は裏側の上記液晶表示パネルとの間に配置された表側又は裏側の液晶パネル偏光板とを備え、表側又は裏側の上記反射偏光板の透過軸は、表側又は裏側の液晶パネル偏光板の透過軸と一致しており、裏側又は表側の上記液晶パネル偏光板の透過軸と直交するように構成したので、低コストで明るい両面表示型の液晶表示装置が得られる効果がある。
【００３７】
この発明の第８の構成によれば、上記第１の構成において、一方の上記液晶表示パネルにおける液晶表示面の面積を他方の上記液晶表示パネルにおける液晶表示面の面積より大きく構成し、面積の小さい液晶表示面の液晶パネルに対向する部分では、上記導光板の厚さを、上記端部側よりも薄い一定の板厚に構成しているので、薄型で、高い表示品位を得ることができる。
【００３８】
この発明の第９の構成によれば、上記第１又は第７の構成において、一方の上記液晶表示パネルにおける液晶表示面の面積を他方の上記液晶表示パネルにおける液晶表示面の面積より大きく構成し、面積の大きい液晶表示面に画像表示するとき、面積の小さい方の液晶表示面は全面黒表示するように構成しているので、透け見えがなく高い表示品位を得ることができる。
【００３９】
この発明の第１０の構成によれば、上記第１又は第７の構成において、一方の上記液晶表示パネルにおける液晶表示面の面積を他方の上記液晶表示パネルにおける液晶表示面の面積より大きく構成し、面積の小さい液晶表示面に画像表示するとき、面積の大きい方の液晶表示面は全面白表示するように構成しているので、明るい表示を行うこができる。
【００４０】
この発明の第１１の構成によれば、上記第１又は第７の構成において、一方の上記液晶表示パネルにおける液晶表示面の面積を他方の上記液晶表示パネルにおける液晶表示面の面積より大きく構成し、かつ上記光源の配列方向における双方の液晶表示面の幅が異なるように構成し、面積の小さい方の液晶表示面に画像表示するとき、面積の小さい方の液晶表示面と対向する光源のみ点灯させるように構成しているので、消費電力を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１による液晶表示パネル部分の構成を分解的に示す側面からみた構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１による液晶表示パネル部分の構成を説明するための分解斜視図である。
【図３】この発明の実施の形態１による光路を説明するための構成図である。
【図４】この発明の実施の形態２によるプリズムシートの光路を説明するための構成図である。
【図５】この発明の実施の形態２によるプリズムシートの全反射を説明するための構成図である。
【図６】この発明の実施の形態２によるプリズムシートの全反射による偏光乱れを説明するための構成図である。
【図７】この発明の実施の形態２において、偏光回転が起こる部材（プリズムシート）がある場合、位相差と入射角との関係を示す特性図である。
【図８】この発明の実施の形態２において、偏光回転が起こる部材（プリズムシート）がある場合、液晶パネル偏光板の配置角度の調整について説明する液晶表示パネル部分の分解斜視図である。
【図９】この発明の実施の形態２において、導光板の成型について説明するための構成図である。
【図１０】この発明の実施の形態２において、導光板に複屈折が現れることについて説明する導光板の一部斜視図である。
【図１１】この発明の実施の形態３を対比して説明するため、液晶表示パネル部分を側面からみた構成図である。
【図１２】この発明の実施の形態３を説明するため、液晶表示パネル部分を側面からみた構成図である。
【図１３】この発明の実施の形態４による構成を説明するため、液晶表示パネル部分を側面からみた構成図である。
【図１４】この発明の実施の形態４による導光板の形状を説明するための構成図である。
【図１５】この発明の実施の形態４における光路を説明するための構成図である。
【図１６】この発明の実施の形態５による構成を説明するため、液晶表示パネル部分を側面からみた構成図である。
【図１７】この発明の実施の形態５による構成を説明するため、液晶表示パネル部分を側面からみた構成図である。
【図１８】この発明の実施の形態５による構成を説明するため、液晶表示パネル部分を側面からみた構成図である。
【図１９】この発明の実施の形態６による構成を説明するため、液晶表示パネル部分を側面からみた構成図である。
【図２０】この発明の実施の形態６による構成を説明するため、液晶表示パネル部分を側面からみた構成図である。
【図２１】この発明の実施の形態７による構成を説明するため、裏側の液晶表示パネルの表示面を示す平面図である。
【図２２】この発明の実施の形態７に関連して他の構成を説明するため、導光板の部分を示す斜視図である。
【図２３】この発明の実施の形態７に関連して他の構成を説明するため、液晶表示パネル部分を側面からみた構成図である。
【図２４】従来の両面表示型の液晶表示装置を説明するための構成図である。
【符号の説明】
１　光源、　２　導光板、　３　表側のプリズムシート、　４　裏側のプリズムシート、　５　表側の反射偏光板、　６　裏側の反射偏光板、　７　表側の液晶表示パネル、　８　裏側の液晶表示パネル、　９　表側の液晶パネル偏光板、
１０　裏側の液晶パネル偏光板、　１１　遮光部、　１２　反射部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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