(57)【要約】【課題】１枚の導光板の両面側にそれぞれ液晶表示パネルが配置された液晶表示装置において、部品点数を少なくする。【解決手段】導光板１２の相隣接する２端面からなるメイン入射面１３およびサブ入射面１４とそれぞれ対向する位置にはメイン光源１５およびサブ光源１６が設けられている。導光板１２の下面全体はメイン光路変更光学面１７とされ、上面中央部はサブ光路変更光学面１８とされ、それ以外の領域は平面１９とされている。導光板１２の上面側においてメイン光路変更光学面１７に対応する位置にはメイン液晶表示パネルが配置されている。導光板１２の下面側においてサブ光路変更光学面１８に対応する位置にはサブ液晶表示パネルが配置されている。そして、両光路変更光学面１７、１８がプリズムシートとしての機能を有することにより、専用のプリズムシートが不要となる。【選択図】        図４
2004347849.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
方形板状であって、相隣接する２端面を光が入射する第１および第２の入射面とされ、一の面を前記第１の入射面から入射された光の光路を前記一の面に対向する他の面に向けて屈折する第１の光路変更光学面とされ、前記他の面の少なくとも一部を前記第２の入射面から入射された光の光路を前記他の面に対向する前記一の面に向けて屈折する第２の光路変更光学面とされていることを特徴とする導光板。
【請求項２】
請求項１に記載の発明において、前記第１の光路変更光学面は前記第１の入射面と平行であって前記第１の入射面から入射された光を前記他の面に向けて屈折する複数の傾斜面を有し、前記第２の光路変更光学面は前記第２の入射面と平行であって前記第２の入射面から入射された光を前記一の面に向けて屈折する複数の傾斜面を有することを特徴とする導光板。
【請求項３】
請求項１または２に記載の発明において、前記他の面の一部の領域は前記第２の光路変更光学面とされ、それ以外の領域は平面とされていることを特徴とする導光板。
【請求項４】
１枚の導光板の両面側にそれぞれ表示パネルが配置された表示装置において、前記導光板は、方形板状であって、相隣接する２端面を光が入射する第１および第２の入射面とされ、一の面を前記第１の入射面から入射された光の光路を前記一の面に対向する他の面に向けて屈折する第１の光路変更光学面とされ、前記他の面の少なくとも一部を前記第２の入射面から入射された光の光路を前記他の面に対向する前記一の面に向けて屈折する第２の光路変更光学面とされたものからなり、前記第１の入射面と対向する位置に第１の光源が配置され、前記第２の入射面と対向する位置に第２の光源が配置されていることを特徴とする表示装置。
【請求項５】
請求項４に記載の発明において、前記第１の光路変更光学面は前記第１の入射面と平行であって前記第１の入射面から入射された光を前記他の面に向けて屈折する複数の傾斜面を有し、前記第２の光路変更光学面は前記第２の入射面と平行であって前記第２の入射面から入射された前記一の面に向けて屈折する複数の傾斜面を有することを特徴とする表示装置。
【請求項６】
請求項４または５に記載の発明において、前記他の面の一部の領域は前記第２の光路変更光学面とされ、それ以外の領域は平面とされていることを特徴とする表示装置。
【請求項７】
請求項６に記載の発明において、前記導光板の一の面側に配置された前記表示パネルのサイズは前記第１の光路変更光学面のサイズに対応する大きさとされ、前記導光板の他の面側に配置された前記表示パネルのサイズは前記第２の光路変更光学面のサイズに対応する大きさとされていることを特徴とする表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は導光板およびそれを用いた表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば液晶表示装置には、１枚の導光板の両面側にそれぞれ液晶表示パネルを配置したものがある（例えば、特許文献１参照）。この場合、導光板の両面からそれぞれ出射される光の光路を各液晶表示パネルに対してほぼ垂直な方向に変更するために、導光板と各液晶表示パネルとの間にそれぞれプリズムシートが配置されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−２９０４４５号公報（図１）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の液晶表示装置では、導光板と各液晶表示パネルとの間にそれぞれプリズムシートを配置しているため、部品点数が多く、また、生産性が低いものであった。
そこで、この発明は、部品点数を少なくして生産性を向上することができる導光板およびそれを用いた表示装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明に係る導光板は、方形板状であって、相隣接する２端面を光が入射する第１および第２の入射面とされ、一の面を前記第１の入射面から入射された光の光路を前記一の面に対向する他の面に向けて屈折する第１の光路変更光学面とされ、前記他の面の少なくとも一部を前記第２の入射面から入射された光の光路を前記他の面に対向する前記一の面に向けて屈折する第２の光路変更光学面とされていることを特徴とするものである。
請求項２に記載の発明に係る導光板は、請求項１に記載の発明において、前記第１の光路変更光学面は前記第１の入射面と平行であって前記第１の入射面から入射された光を前記他の面に向けて屈折する複数の傾斜面を有し、前記第２の光路変更光学面は前記第２の入射面と平行であって前記第２の入射面から入射された光を前記一の面に向けて屈折する複数の傾斜面を有することを特徴とするものである。
請求項３に記載の発明に係る導光板は、請求項１または２に記載の発明において、前記他の面の一部の領域は前記第２の光路変更光学面とされ、それ以外の領域は平面とされていることを特徴とするものである。
請求項４に記載の発明に係る表示装置は、１枚の導光板の両面側にそれぞれ表示パネルが配置された表示装置において、前記導光板は、方形板状であって、相隣接する２端面を光が入射する第１および第２の入射面とされ、一の面を前記第１の入射面から入射された光の光路を前記一の面に対向する他の面に向けて屈折する第１の光路変更光学面とされ、前記他の面の少なくとも一部を前記第２の入射面から入射された光の光路を前記他の面に対向する前記一の面に向けて屈折する第２の光路変更光学面とされたものからなり、前記第１の入射面と対向する位置に第１の光源が配置され、前記第２の入射面と対向する位置に第２の光源が配置されていることを特徴とするものである。
請求項５に記載の発明に係る表示装置は、請求項４に記載の発明において、前記第１の光路変更光学面は前記第１の入射面と平行であって前記第１の入射面から入射された光を前記他の面に向けて屈折する複数の傾斜面を有し、前記第２の光路変更光学面は前記第２の入射面と平行であって前記第２の入射面から入射された前記一の面に向けて屈折する複数の傾斜面を有することを特徴とするものである。
請求項６に記載の発明に係る表示装置は、請求項４または５に記載の発明において、前記他の面の一部の領域は前記第２の光路変更光学面とされ、それ以外の領域は平面とされていることを特徴とするものである。
請求項７に記載の発明に係る表示装置は、請求項６に記載の発明において、前記導光板の一の面側に配置された前記表示パネルのサイズは前記第１の光路変更光学面のサイズに対応する大きさとされ、前記導光板の他の面側に配置された前記表示パネルのサイズは前記第２の光路変更光学面のサイズに対応する大きさとされていることを特徴とするものである。
そして、この発明によれば、導光板の両面を、プリズムシートとしての機能を有する第１および第２の光路変更光学面としているので、専用のプリズムシートが不要となり、その分だけ部品点数を少なくして生産性を向上することができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
図１はこの発明の一実施形態としての液晶表示装置を備えた携帯電話の一例の表示部筐体を開けた状態の斜視図を示し、図２は同携帯電話の表示部筐体を閉じた状態の斜視図を示す。この携帯電話では、操作キー部筐体１に表示部筐体２が軸３を介して回動可能に取り付けられている。操作キー部筐体１の表示部筐体２と対向する側の面において図１の一点鎖線で囲まれた領域には操作キー部４が設けられている。表示部筐体２の内部ほぼ中央部には液晶表示装置５が収納されている。
【０００７】
液晶表示装置５は、表示部筐体２の操作キー部筐体１と対向する面側に表出されたメイン液晶表示パネル６と、表示部筐体２の操作キー部筐体１と対向する面側とは反対の面側に表出されたサブ液晶表示パネル７とを備えている。この場合、サブ液晶表示パネル７のサイズはメイン液晶表示パネル６のサイズよりも小さくなっている。
【０００８】
そして、メイン液晶表示パネル６は、図１に示すように、表示部筐体２を操作キー部筐体１に対して開けた状態において、初期メニューを表示したり、操作キー部４に対する操作に応じた内容などを表示したりすることに利用される。サブ液晶表示パネル７は、図２に示すように、表示部筐体２を操作キー部筐体１に対して閉じた状態において、日付時刻を表示したり、受信内容や送信相手番号などを表示したりすることに利用される。
【０００９】
次に、図３は液晶表示装置５の一部のほぼ図１に示す状態における右側面図を示す。この液晶表示装置５では、上側に配置されたメイン液晶表示パネル６と下側に配置されたサブ液晶表示パネル７との間にバックライト１１が配置されている。ここで、液晶表示パネル６、７は、透過型でアクティブマトリクス型や単純マトリクス型などの液晶表示パネルからなっている。
【００１０】
次に、図４はバックライト１１の一部の平面図を示す。このバックライト１１は、透明な樹脂によって形成された方形板状の導光板１２を備えている。導光板１２の所定の相隣接する２端面はメイン入射面１３およびサブ入射面１４となっている。メイン入射面１３のほぼ全体と対向する位置には発光ダイオードなどからなるメイン光源１５が設けられている。サブ入射面１４の長さ方向ほぼ中央部の所定の領域と対向する位置には発光ダイオードなどからなるサブ光源１６が設けられている。
【００１１】
導光板１２の下面（サブ液晶表示パネル７と対向する面）全体はメイン光路変更光学面１７とされている。導光板１２の上面（メイン液晶表示パネル６と対向する面）中央部の所定の領域はサブ光路変更光学面１８とされ、それ以外の領域は平面１９とされている。
【００１２】
メイン光路変更光学面１７は、図５に示すように、メイン入射面１３と平行で一定のピッチで形成された断面三角形状の突起のメイン入射面１３側（図５で右側）の傾斜面からなる、平面１９に対する傾斜角度θ１が高い高角度傾斜面１７ａと、その反対側の傾斜面からなる、平面１９に対する傾斜角度θ２が低い低角度傾斜面１７ｂとを備えている。
【００１３】
サブ光路変更光学面１８は、図６に示すように、サブ入射面１４と平行で一定のピッチで形成された断面三角形状の突起のサブ入射面１４側（図６で右側）の傾斜面からなる、平面１９に対する傾斜角度θ１が高い高角度傾斜面１８ａと、その反対側の傾斜面からなる、平面１９に対する傾斜角度θ２が低い低角度傾斜面１８ｂとを備えている。この場合、両傾斜面１８ａ、１８ｂの延びる方向は、メイン光路変更光学面１７の両傾斜面１７ａ、１７ｂの延びる方向と直交する方向となっている。
【００１４】
ここで、一例として、両光路変更光学面１７、１８の高角度傾斜面１７ａ、１８ａの平面１９に対する傾斜角度θ１は、５０〜７０°となっている。両光路変更光学面１７、１８の低角度傾斜面１７ｂ、１８ｂの平面１９に対する傾斜角度θ２は、１〜５°となっている。
【００１５】
そして、メイン液晶表示パネル６の表示領域は、導光板１２の上面側においてメイン光路変更光学面１７に対応する位置に配置されている。サブ液晶表示パネル７の表示領域は、導光板１２の下面側においてサブ光路変更光学面１８に対応する位置に配置されている。
【００１６】
次に、上記構成の液晶表示装置５の動作について説明する。まず、図１に示すように、携帯電話の表示部筐体２を操作キー部筐体１に対して開けて、メイン液晶表示パネル６を黙視し得るようにした状態において、メイン光源１４が点灯すると、メイン光源１４から出た光が導光板１２のメイン入射面１３に入射される。この入射光は、代表として、図５において矢印Ａ、Ｂで示すように、導光板１２内を進行する。
【００１７】
このうちの矢印Ａで示す光は、導光板１２内をそのメイン光路変更光学面１７が存する側に向かって進行し、メイン光路変更光学面１７のいずれかの高角度傾斜面１７ａで反射され、その光路を導光板１２のほぼ厚さ方向で平面１９およびサブ光路変更光学面１８に向かうように屈折される。
【００１８】
矢印Ｂで示す光は、導光板１２内をその平面１９およびサブ光路変更光学面１８が存する側に向かって進行し、平面１９およびサブ光路変更光学面１８と空気との界面で全反射される。この場合、矢印Ｂで示す光のうち、サブ光路変更光学面１８に当たった光は、サブ光路変更光学面１８の両傾斜面１８ａ、１８ｂが矢印Ｂで示す光の進行方向に延びているため、両傾斜面１８ａ、１８ｂと空気との界面で全反射される。そして、これらの全反射光は、メイン光路変更光学面１７のいずれかの高角度傾斜面１７ａで反射され、その光路を導光板１２のほぼ厚さ方向で平面１９およびサブ光路変更光学面１８に向かうように屈折される。
【００１９】
このように、矢印Ａ、Ｂで示す光は、メイン光路変更光学面１７のいずれかの高角度傾斜面１７ａで反射され、その光路を導光板１２のほぼ厚さ方向で平面１９およびサブ光路変更光学面１８に向かうように変更される。そして、これらの光は、導光板１２の平面１９およびサブ光路変更光学面１８から出射され、メイン液晶表示パネル６を透過して、メイン液晶表示パネル６の外面側に出射され、これにより表示を行う。
【００２０】
この場合、導光板１２のサブ光路変更光学面１８から出射される光の大部分は低角度傾斜面１８ａを透過するため、その屈折が小さく、また、サブ光路変更光学面１８から出射される光は幅を持った配光であるため、メイン液晶表示パネル６の正面方向からの観察に大きな影響を与えることはない。
【００２１】
一方、図２に示すように、携帯電話の表示部筐体２を操作キー部筐体１に対して閉じて、サブ液晶表示パネル７を黙視し得るようにした状態において、サブ光源１５が点灯すると、サブ光源１５から出た光が導光板１２のサブ入射面１４に入射される。すると、この入射光は、代表として、図６において矢印Ｃ、Ｄで示すように、導光板１２内を進行する。
【００２２】
このうちの矢印Ｃで示す光は、導光板１２内をその平面１９およびサブ光路変更光学面１８が存する側に向かって進行し、サブ光路変更光学面１８のいずれかの高角度傾斜面１８ａで反射され、その光路を導光板１２のほぼ厚さ方向でメイン光路変更光学面１７に向かうように屈折される。この場合、矢印Ｃで示す光のうち、平面１９に当たった光は平面１９と空気との界面で全反射され、次に説明する矢印Ｄで示す光と同じとなる。
【００２３】
矢印Ｄで示す光は、導光板１２内をそのメイン光路変更光学面１７が存する側に向かって進行し、メイン光路変更光学面１７と空気との界面で全反射される。
この場合、メイン光路変更光学面１７に当たった光は、メイン光路変更光学面１７の両傾斜面１７ａ、１７ｂが矢印Ｄで示す光の進行方向に延びているため、両傾斜面１７ａ、１７ｂと空気との界面で全反射される。そして、この全反射光は、サブ光路変更光学面１８のいずれかの高角度傾斜面１８ａで反射され、その光路を導光板１２のほぼ厚さ方向でメイン光路変更光学面１７に向かうように屈折される。
【００２４】
このように、矢印Ｃ、Ｄで示す光は、サブ光路変更光学面１８のいずれかの高角度傾斜面１８ａで反射され、その光路を導光板１２のほぼ厚さ方向でメイン光路変更光学面１７に向かうように屈折される。そして、これらの光は、導光板１２のメイン光路変更光学面１７のサブ光路変更光学面１８に対応する領域から出射され、サブ液晶表示パネル７を透過して、サブ液晶表示パネル７の外面側に出射され、これにより表示を行う。
【００２５】
この場合、導光板１２のメイン光路変更光学面１７のサブ光路変更光学面１８に対応する領域から出射される光の大部分は低角度傾斜面１７ａを透過するため、その屈折が小さく、また、メイン光路変更光学面１７のサブ光路変更光学面１８に対応する領域から出射される光は幅を持った配光であるため、サブ液晶表示パネル７の正面方向からの観察に大きな影響を与えることはない。また、導光板１２のメイン光路変更光学面１７のサブ光路変更光学面１８に対応する領域からのみ光が出射されるため、サブ液晶表示パネル７の表示領域以外に光が無駄に出射することはない。
【００２６】
以上のように、この液晶表示装置５では、メイン液晶表示パネル６を使用するとき、メイン光源１４から出た光を導光板１２で導光し、その光路をメイン光路変更光学面１７で導光板１２のほぼ厚さ方向で平面１９およびサブ光路変更光学面１８に向かうように変更し、一方、サブ液晶表示パネル７を使用するとき、サブ光源１５から出た光を導光板１２で導光し、その光路をサブ光路変更光学面１８で導光板１２のほぼ厚さ方向でメイン光路変更光学面１７に向かうように変更しているため、専用のプリスムシートが不要となり、部品点数を少なくすることができる。また、部品点数が減少することから組み立てが容易となり生産性が向上する。
【００２７】
また、メイン液晶表示パネル６を使用するときはメイン光源１４が点灯し、サブ液晶表示パネル７を使用するときはサブ光源１５が点灯するため、各光源１４、１５として各液晶表示パネル６、７に最適の光源を用いることができ、低消費電力化を図ることができる。これに対し、上記特許文献に記載の液晶表示装置のように光源が１つである場合には、例えば本実施形態においてサブ液晶表示パネル７のみを使用する場合でも、メイン液晶表示パネル６を使用する場合と同様の消費電力が必要となってしまう。
【００２８】
ところで、サブ光路変更光学面１８の両傾斜面１８ａ、１８ｂの延びる方向をメイン光路変更光学面１７の両傾斜面１７ａ、１７ｂの延びる方向と同じとし、サブ光源１５をメイン光源１４の反対側に配置した場合には、図５において矢印Ｂで示す光はサブ光路変更光学面１８で全反射せず、また、図６において矢印Ｄで示す光はメイン光路変更光学面１７で全反射せず、図５において矢印Ａデ示す光および図６において矢印Ｃで示す光のように、光源から出て直接高角度傾斜面１７ａ、１８ａで反射される光のみして利用できなくなるため、輝度差が大きくなり、好ましくない。
【００２９】
なお、両液晶表示パネル６、７を同時に使用する場合には、導光板１２とメイン液晶表示パネル６との間または導光板１２とサブ液晶表示パネル７との間にハーフミラーあるいは反射または光吸収部材が分散され、一部の成分を反射する光学シートを配置するようにしてもよい。また、サブ液晶表示パネル７のサイズはメイン液晶表示パネル６のサイズと同じとしてもよい。この場合、光源として、Ｌ字状の冷陰極管などを用いてもよい。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、導光板の両面を、プリズムシートとしての機能を有する第１および第２の光路変更光学面としているので、専用のプリズムシートが不要となり、その分だけ部品点数を少なくして生産性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態としての液晶表示装置を備えた携帯電話の一例の表示部筐体を開けた状態の斜視図。
【図２】図１に示す携帯電話の表示部筐体を閉じた状態の斜視図。
【図３】図１および図２に示す液晶表示装置の一部のほぼ図１に示す状態の右側面図。
【図４】図３に示すバックライトの平面図。
【図５】図４のＶ−Ｖ線に沿う一部の断面図。
【図６】図４のＶＩ−ＶＩ線に沿う一部の断面図。
【符号の説明】
１  操作キー部筐体
２  表示部筐体
５  液晶表示装置
６  メイン液晶表示パネル
７  サブ液晶表示パネル
１１  バックライト
１２  導光板
１３メイン入射面
１４  サブ入射面
１５  メイン光源
１６  サブ光源
１７  メイン光路変更光学面
１８  サブ光路変更光学面
１９  平面
【図１】
2004347849.tif 000003
【図２】
2004347849.tif 000004
【図３】
2004347849.tif 000005
【図４】
2004347849.tif 000006
【図５】
2004347849.tif 000007
【図６】
2004347849.tif 000008