JP2005208108A - Double-sided image display device and surface light source device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、大きさの異なる画像表示パネルを備えた両面画像表示装置及び面光源装置に関する。 The present invention relates to a double-sided image display device and a surface light source device including image display panels having different sizes.
最近においては、折り畳み式の携帯用電話機などにおいて両面画像表示装置が用いられている。折り畳み式の携帯用電話機等に用いられている両面画像表示装置では、一方の面が比較的大きな表示面となっており、他方の面がそれよりも小さな表示面となっている。 Recently, double-sided image display devices have been used in foldable mobile phones and the like. In a double-sided image display device used for a folding portable phone or the like, one surface is a relatively large display surface, and the other surface is a smaller display surface.
図1は従来例による両面画像表示装置の構造を示す概略断面図である。この両面画像表示装置は、サイズの大きな液晶パネル1とバックライト2からなる片面表示タイプの液晶表示装置3と、サイズの小さな液晶パネル4とバックライト5からなる片面表示タイプの液晶表示装置6とを両面反射板7を介して背中合わせに配置したものである。各バックライト2、5はいずれも光源8と導光板9からなり、光源8から出射された光が導光板9内に入射して導光板9内に広がり、導光板9のほぼ全面から光が出射されるようになっている。こうして、表裏の各液晶表示装置3、6によりそれぞれ画像が表示される。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing the structure of a conventional double-sided image display apparatus. This double-sided image display device includes a single-sided display type liquid
しかしながら、このような構造の両面画像表示装置では、2つの液晶表示装置3、6を重ね合わせて用いているので、両面画像表示装置の厚みが大きくなる欠点があった。また、2つのバックライト2、5を用いているので、コストが高くつくと共に光の損失が大きくなる欠点があった。
However, the double-sided image display device having such a structure has a disadvantage that the thickness of the double-sided image display device is increased because the two liquid
そのため1つの導光板で2つの液晶パネルを照明することにより、両面画像表示装置の薄型化と低コスト化を図ることが提案されている。図2はこのような両面画像表示装置(例えば、特許文献1に開示されている。)の構造を示す概略断面図であって、バックライトにより液晶パネルを照明する様子を示している。この両面画像表示装置にあっては、図2に示すように、光源11と導光板12からなるバックライト13の一方の面に対向させてサイズの大きな液晶パネル14(以下、メイン液晶パネルという。)を配置し、バックライト13の他方の面に対向させてサイズの小さな液晶パネル15(以下、サブ液晶パネルという。)を配置し、サブ液晶パネル15の上面に偏光整合シート16を貼り付けると共にサブ液晶パネル15の上面の周囲を枠部材17で覆っている。枠部材17は、反射率の高い材質によって形成されている。
Therefore, it has been proposed to reduce the thickness and cost of a double-sided image display device by illuminating two liquid crystal panels with one light guide plate. FIG. 2 is a schematic sectional view showing the structure of such a double-sided image display device (for example, disclosed in Patent Document 1), and shows a state in which a liquid crystal panel is illuminated by a backlight. In this double-sided image display device, as shown in FIG. 2, a large liquid crystal panel 14 (hereinafter referred to as a main liquid crystal panel) is opposed to one surface of a
しかして、図2に示すように、バックライト13を点灯させた場合には、バックライト13の下面全体から光が出射される。バックライト13の中央部下面からサブ液晶パネル15側へ向けて出射された光のうち、一方の偏光状態の成分(これをP偏光の光とする。)は偏光整合シート16によって反射され、他方の偏光状態の成分(これをS偏光の光とする。)は偏光整合シート16を透過する。偏光整合シート16で反射されたP偏光の光は、導光板12を透過してメイン液晶パネル14の中央部を下方から照明する。また、偏光整合シート16を透過したS偏光の光は、上面側からサブ液晶パネル15に達する。一方、バックライト13の外周部分下面から枠部材17へ向けて出射された光は、枠部材17によって上方へ反射され、下面側からメイン液晶パネル14の外周部分を照明する。
Therefore, as shown in FIG. 2, when the
従って、偏光整合シート16の反射率が50%、透過率も50%であるとし、枠部材17の反射率が100%であるとすると、メイン液晶パネル14のうち枠部材17の開口(もしくは、サブ液晶パネル15)と対向する領域では、バックライト13から出射される光の50%の光(P偏光の光)で照明されるのに対し、枠部材17と対向する領域では、100%の光(P偏光及びS偏光の光)で照明される。この結果、メイン液晶パネル14の画面の輝度は、図3に示すようになり、中央部で暗く、周辺部で明るくなる。よって、従来の両面画像表示装置では、メイン液晶パネル14の輝度が枠部材17と対向する領域とサブ液晶パネル15と対向する領域とで均一にすることができなかった。
Therefore, if the reflectance of the
図4はバックライト13を点灯しているときのメイン液晶パネル14を見る方向と画面の輝度との関係を示している。図4において実線で示す曲線は、サブ液晶パネル15と対向する領域におけるメイン液晶パネル14の画面輝度を表し、図4において破線で示す曲線は、枠部材17と対向する領域におけるメイン液晶パネル14の画面輝度を表し、図4の横軸はメイン液晶パネル14に垂直な方向からの傾きを表している。図4に示すように、メイン液晶パネル14の正面では輝度が高いが、メイン液晶パネル14に垂直な方向からの傾きが大きくなると輝度は次第に小さくなる。そのため、サブ液晶パネル15に対向する領域と枠部材17に対向する領域との輝度差が同じであっても、メイン液晶パネル14の正面方向では画面全体の輝度が高いのでその輝度差は認識されにくいが、斜め方向では画面全体の輝度が低いので輝度差が認識され易くなる。そのため、斜め方向(特に、垂直方向から30〜60°傾いた方向)からよく見ると、枠部材17の開口の縁がメイン液晶パネル14に輝度差として映って見える問題があった。特に、導光板12とメイン液晶パネル14との間の拡散シート等のシート枚数が少なくなると、枠部材17の開口の縁が見え易くなる。
FIG. 4 shows the relationship between the viewing direction of the main
本発明は上記のような技術的課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、メイン液晶パネルとサブ液晶パネルとで画像表示領域の大きさが異なる両面画像表示装置において、画面サイズの大きなメイン液晶パネルの画面輝度が均一になるようにすることにある。 The present invention has been made in view of the technical problems as described above, and an object of the present invention is to provide a screen in a double-sided image display device in which the size of the image display area is different between the main liquid crystal panel and the sub liquid crystal panel. The purpose is to make the screen luminance of a large main liquid crystal panel uniform.
本発明にかかる第1の両面画像表示装置は、光源と、光源からの光を導光させ面状に広げて出射させる導光板と、導光板の両面に対向させてそれぞれ配置された大きさの異なる画像表示パネルとを備えた両面画像表示装置において、前記導光板に垂直な方向から見て小さな側の画像表示パネルの周囲を囲む枠部材を小さな側の画像表示パネルの近傍に設けると共に、当該枠部材の少なくとも前記導光板と対向する面を反射率の小さな面とし、前記枠部材及び小さな側の画像表示パネルと大きな側の画像表示パネルとの中間に半透過半反射板を配置したことを特徴とするものである。ここで、半透過半反射板とは、入射する光のうち一部を透過させ、一部の光を反射させるものであって、例えば偏光整合板やハーフミラーが含まれる。また、偏光板は、理論的には入射した光の一部を透過させ、残りの光を吸収するものであるが、実際の偏光板では反射率が0%ということはなく、一部の光を反射させるので、本発明でいう半透過半反射板には偏光板も含まれる。半透過半反射板は、枠部材の開口の大きさよりも大きなものである。枠部材の導光板と対向する面の反射率は、30%以下であればよいが、できるだけ小さいことが望ましい。 A first double-sided image display device according to the present invention has a light source, a light guide plate that guides light from the light source, spreads the light in a plane, and emits the light, and has a size arranged to face both surfaces of the light guide plate. In a double-sided image display device comprising different image display panels, a frame member surrounding the periphery of the small image display panel when viewed from the direction perpendicular to the light guide plate is provided in the vicinity of the small image display panel, and The surface of the frame member facing at least the light guide plate is a surface having a small reflectance, and a transflective plate is disposed between the frame member and the small image display panel and the large image display panel. It is a feature. Here, the semi-transmissive and semi-reflective plate transmits a part of the incident light and reflects a part of the light, and includes, for example, a polarization matching plate and a half mirror. The polarizing plate theoretically transmits a part of the incident light and absorbs the remaining light, but the actual polarizing plate does not have a reflectance of 0%, and a part of the light. Therefore, the transflective plate in the present invention includes a polarizing plate. The transflective plate is larger than the size of the opening of the frame member. The reflectance of the surface of the frame member facing the light guide plate may be 30% or less, but is desirably as small as possible.
また、半透過半反射板は、枠部材及び小さな側の画像表示パネル(以下、サブパネルという。)と大きな側の画像表示パネル(以下、メインパネルという。)との中間に配置されているから、半透過半反射板は、枠部材及びサブパネルと導光板との中間に配置されている場合と、メインパネルと導光板との中間に配置されている場合とがある。 The transflective plate is disposed between the frame member and the small image display panel (hereinafter referred to as sub-panel) and the large image display panel (hereinafter referred to as main panel). The transflective plate may be disposed between the frame member and the sub panel and the light guide plate, or may be disposed between the main panel and the light guide plate.
この第1の両面画像表示装置によれば、導光板から出射され半透過半反射板で反射された光(又は、半透過半反射板を透過した光)がメインパネルに入射してメインパネルをほぼ均一に照明する。一方、導光板から出射され半透過半反射板を透過した光(又は、半透過半反射板で反射された光)は、サブパネルと枠部材に入射し、サブパネルをほぼ均一に照明する。しかも、このとき枠部材に入射した光は枠部材による反射が小さいので、枠部材により反射された光が半透過半反射板で反射した光(又は、半透過半反射板を透過した光)に重なり合い、メインパネルにおける枠部材に対応する領域で明るくなるのを防ぐことができる。よって、この両面画像表示装置によれば、メインパネルにおいて、枠部材に対応する領域とサブパネルに対応する領域との画面輝度の差を小さくすることができる。 According to the first double-sided image display device, light emitted from the light guide plate and reflected by the transflective plate (or light transmitted through the transflective plate) is incident on the main panel and Illuminate almost uniformly. On the other hand, the light emitted from the light guide plate and transmitted through the semi-transmissive semi-reflective plate (or the light reflected by the semi-transmissive semi-reflective plate) enters the sub panel and the frame member, and illuminates the sub panel substantially uniformly. In addition, since the light incident on the frame member at this time is less reflected by the frame member, the light reflected by the frame member is reflected by the semi-transmissive semi-reflective plate (or light transmitted through the semi-transmissive semi-reflective plate). It is possible to prevent overlapping and brightening in a region corresponding to the frame member in the main panel. Therefore, according to this double-sided image display device, the difference in screen brightness between the area corresponding to the frame member and the area corresponding to the sub-panel can be reduced on the main panel.
本発明にかかる第1の面光源装置は、光源と、光源からの光を導光させ面状に広げて出射させる導光板と、前記導光板の一方の面に対向させて配置され、前記導光板と対向する面が反射率の小さな面となった枠部材と、前記導光板の一方の面と前記枠部材の中間、もしくは前記導光板の他方の面に対向する位置のうち、少なくとも一方に配置された半透過半反射板とを備えたものである。 A first surface light source device according to the present invention is disposed so as to face a light source, a light guide plate that guides light from the light source, spreads it in a planar shape, and emits the light, and faces one surface of the light guide plate. At least one of a frame member whose surface facing the optical plate is a surface having a small reflectance, and one surface of the light guide plate and the middle of the frame member, or a position facing the other surface of the light guide plate. And a semi-transparent semi-reflective plate.
本発明の第1の面光源装置は、大小2種の画像表示パネル(すなわち、メインパネル及びサブパネル)と組み合わせて本発明にかかる第1の両面画像表示装置を構成することができるものである。 The first surface light source device of the present invention can constitute the first double-sided image display device according to the present invention in combination with two kinds of large and small image display panels (that is, a main panel and a sub panel).
第1の面光源装置の実施態様においては、前記半透過半反射板として、ある偏光方向の光を透過させ、異なる偏光方向の光を反射させる偏光整合板を用いることが望ましい。半透過半反射板として偏光整合板を用いることによって望ましい効果が得られる。なお、ある偏光方向の光とは、ある偏光方向の直線偏光に限らず、一方の向きに回転する楕円偏光又は円偏光の光を指していてもよい。 In an embodiment of the first surface light source device, it is desirable to use a polarization matching plate that transmits light of a certain polarization direction and reflects light of a different polarization direction as the transflective plate. A desirable effect can be obtained by using a polarization matching plate as the semi-transmissive / semi-reflective plate. The light with a certain polarization direction is not limited to linearly polarized light with a certain polarization direction, and may refer to elliptically polarized light or circularly polarized light rotating in one direction.
また、前記導光板の両面にそれぞれ、ある偏光方向の直線偏光の光を透過させ、それと直交する偏光方向の直線偏光の光を反射させる偏光整合板を配置する場合においては、両偏光整合板の偏光透過軸の方向を互いに直交させて配置することが望ましい。偏光整合板の偏光透過軸の方向を直交させて配置することにより、導光板から出射された光の利用効率を最適にすることができる。なお、偏光整合板の偏光透過軸とは、その偏光整合板を透過する光の電界方向成分の振動面と平行な方向をいう。 Further, in the case where a polarization matching plate that transmits linearly polarized light in a certain polarization direction and reflects linearly polarized light in a polarization direction orthogonal thereto is disposed on both surfaces of the light guide plate, It is desirable to arrange the directions of the polarization transmission axes to be orthogonal to each other. By arranging the directions of the polarization transmission axes of the polarization matching plate to be orthogonal, the utilization efficiency of the light emitted from the light guide plate can be optimized. The polarization transmission axis of the polarization matching plate refers to a direction parallel to the vibration surface of the electric field direction component of the light transmitted through the polarization matching plate.
また、本発明の第1の面光源装置における前記導光板は、前記半透過半反射板と対向する面から光を出射させるようにすることが望ましい。半透過半反射板が導光板の一方にしか配置されていない場合には、導光板から半透過半反射板へ向けて出射させるようにすればよい。半透過半反射板が導光板の両側に配置されている場合には、導光板の両面から光を出射させてもよく、いずれか一方から光を出射させてもよい。 In the first surface light source device of the present invention, it is preferable that the light guide plate emits light from a surface facing the transflective plate. When the transflective plate is disposed only on one side of the light guide plate, the light may be emitted from the light guide plate toward the transflective plate. When the transflective plates are arranged on both sides of the light guide plate, light may be emitted from both sides of the light guide plate, or light may be emitted from either one of them.
また、導光板は透明であることが望ましい。導光板が透明であれば、半透過半反射板で反射された光が導光板を通過する際に光が吸収されたり、遮光されたりすることがなく、光の利用効率を良好にすることができる。一方、導光板が不透明であれば、枠部材で少々光が反射されてもメインパネルに反射光が達しにくく、メインパネルにおいて枠部材に対応する領域とサブパネルに対応する領域とで画面輝度の差が生じにくいか、導光板が透明であれば、枠部材で反射した光がメインパネルに到達し易くなる。しかし、本発明によれば、導光板が透明である場合においても、メインパネルにおける枠部材に対応する領域とサブパネルに対応する領域との画面輝度の差を小さく抑えることができる。 The light guide plate is preferably transparent. If the light guide plate is transparent, the light reflected by the semi-transmissive and semi-reflective plate is not absorbed or shielded when passing through the light guide plate, and the light use efficiency can be improved. it can. On the other hand, if the light guide plate is opaque, it is difficult for the reflected light to reach the main panel even if a little light is reflected by the frame member, and the difference in screen brightness between the area corresponding to the frame member and the area corresponding to the sub panel in the main panel. If the light guide plate is transparent or the light guide plate is transparent, the light reflected by the frame member can easily reach the main panel. However, according to the present invention, even when the light guide plate is transparent, the difference in screen luminance between the region corresponding to the frame member and the region corresponding to the sub panel in the main panel can be suppressed.
また、本発明の第1の面光源装置における前記導光板は、一方の面にパターンを形成されており、当該導光板の両面に対向させてそれぞれ半透過半反射板を配置したものであってもよい。このような構成によれば、枠部材の表面やサブパネルの表面において偏光状態が変化するような反射があっても、その反射光がメインパネルに達するのを防止し、メインパネルにおける枠部材に対応する領域とサブパネルに対応する領域との画面輝度の差を小さくすることができる。 In the first surface light source device of the present invention, the light guide plate has a pattern formed on one surface, and a transflective plate is disposed on both sides of the light guide plate so as to face each other. Also good. According to such a configuration, even if there is a reflection whose polarization state changes on the surface of the frame member or the surface of the sub-panel, the reflected light is prevented from reaching the main panel and corresponds to the frame member on the main panel. The difference in screen brightness between the area to be displayed and the area corresponding to the sub-panel can be reduced.
本発明にかかる第2の両面画像表示装置は、光源と、光源からの光を導光させ面状に広げて出射させる導光板と、導光板の両面に対向させてそれぞれ配置された大きさの異なる画像表示パネルとを備えた両面画像表示装置において、小さな側の画像表示パネルの裏面に半透過半反射板が配置され、前記導光板に垂直な方向から見て、小さな側の画像表示パネルの周囲を囲む枠部材が小さな側の画像表示パネルの近傍に設けられ、当該枠部材の前記導光板と対向する面の反射率と前記半透過半反射板の反射率とが等しくなっていることを特徴とするものである。 A second double-sided image display device according to the present invention has a light source, a light guide plate that guides light from the light source, spreads the light in a plane, and emits the light, and has a size arranged to face both surfaces of the light guide plate. In a double-sided image display device comprising different image display panels, a semi-transmissive semi-reflective plate is disposed on the back surface of the small-side image display panel, and the small-side image display panel is viewed from a direction perpendicular to the light guide plate. A frame member surrounding the periphery is provided in the vicinity of the image display panel on the small side, and the reflectance of the surface of the frame member facing the light guide plate is equal to the reflectance of the transflective plate. It is a feature.
この第2の両面画像表示装置にあっては、枠部材の前記導光板と対向する面の反射率と半透過半反射板の反射率とが等しくなっているので、メインパネル側へ反射される光の光量が均一となり、メインパネルにおける枠部材に対応する領域とサブパネルに対応する領域との画面輝度の差を小さくすることができる。 In the second double-sided image display device, the reflectance of the surface of the frame member facing the light guide plate is equal to the reflectance of the semi-transmissive / semi-reflective plate, so that it is reflected to the main panel side. The amount of light becomes uniform, and the difference in screen brightness between the area corresponding to the frame member and the area corresponding to the sub panel in the main panel can be reduced.
本発明にかかる第2の面光源装置は、光源と、光源からの光を導光させ面状に広げて出射させる導光板と、前記導光板の一方の面に対向させて配置された枠部材と、前記導光板に垂直な方向から見て、前記枠部材の開口内に配置された半透過半反射板とを備え、当該枠部材の前記導光板と対向する面の反射率と前記半透過半反射板の反射率とが等しくなったものである。 A second surface light source device according to the present invention includes a light source, a light guide plate that guides light from the light source, spreads the light in a planar shape, and emits the light, and a frame member disposed to face one surface of the light guide plate. And a transflective plate disposed in the opening of the frame member when viewed from the direction perpendicular to the light guide plate, the reflectance of the surface of the frame member facing the light guide plate and the semi-transmissive The reflectance of the semi-reflecting plate is equal.
本発明の第2の面光源装置は、大小2種の画像表示パネル(すなわち、メインパネル及びサブパネル)と組み合わせて本発明にかかる第2の両面画像表示装置を構成することができるものである。 The second surface light source device of the present invention can constitute the second double-sided image display device according to the present invention in combination with two kinds of large and small image display panels (that is, a main panel and a sub panel).
なお、この発明の以上説明した構成要素は、可能な限り任意に組み合わせることができる。 The above-described constituent elements of the present invention can be arbitrarily combined as much as possible.
以下、本発明の実施例を図面に従って詳細に説明する。なお、以下に説明する実施例は一例であって、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, the Example described below is an example, Comprising: This invention is not limited to a following example.
図5は本発明の実施例1による両面画像表示装置91の構成を示す分解斜視図、図6は当該装置の概略断面図である。この両面画像表示装置91は、サイズの比較的大きな液晶パネル(以下、これをメイン液晶パネルと呼ぶ。)22、面光源装置23、及びサイズの比較的小さな液晶パネル(以下、これをサブ液晶パネルと呼ぶ。)24から構成され、メイン液晶パネル22は面光源装置23の一方の面(以下、この面を図に従って上面とする。)に対向するように配置され、サブ液晶パネル24は面光源装置23の他方の面(以下、この面を図に従って下面とする。)に対向するように配置されている。また、面光源装置23は、小さな光源25(以下、点光源という。)、導光板26、偏光整合板27(半透過半反射板の一種)、枠部材28からなり、光源25は導光板26のコーナー部に設けられた孔29に納められている。
FIG. 5 is an exploded perspective view showing the configuration of the double-sided
導光板26は、ポリカーボネイト樹脂やアクリル樹脂、メタクリル樹脂等の屈折率の高い透明樹脂やガラスによって略矩形平板状に成形されている。図7は、この導光板26の平面図である。導光板26の表面においては、実質的な面光源となる長方形状の面発光領域30の周囲に非発光領域31が形成されており、長方形状をした導光板26の短辺の端で、非発光領域31には点光源25を嵌め込むための孔29が開口されている。点光源25は、発光ダイオード(LED)チップを樹脂モールドしたものであって、点光源25に電力を供給するためのフィルム配線基板(FPC)32に実装され、導光板26の孔29に挿入されている。
The
図8は上記点光源25の構造を示す断面図である。この点光源25は、発光ダイオードチップ33を透明樹脂34内に封止し、その前面以外の面を白色透明樹脂35で覆ったものである。この点光源25は、フィルム配線基板32上に実装され、半田36によって固定されている。さらに、フィルム配線基板32は、ガラスエポキシ樹脂からなる補強板37に固定される。導光板26の隅部には、上記のように点光源25を納めるための孔29が上下に貫通しており、この近傍において導光板26の下面には位置決めピン38が突出している。一方、フィルム配線基板32と補強板37には、位置決めピン38を通すための通孔39、40があけられている。
FIG. 8 is a sectional view showing the structure of the point
しかして、この位置決めピン38の基部周囲において導光板26の下面に紫外線硬化型接着剤(熱硬化型の接着剤でもよい)41を塗布しておき、位置決めピン38をフィルム配線基板32と補強板37の通孔39、40に通し、CCDカメラ等で導光板26の厚み方向中心と点光源25の発光中心との位置決めを行った後、紫外線を照射することによって紫外線硬化型接着剤41を硬化させて導光板26と点光源25とを接着し、さらに位置決めピン38を補強板37に熱かしめする。
Then, an ultraviolet curable adhesive (or a thermosetting adhesive) 41 is applied to the lower surface of the
このとき図8に示されているように、導光板26の孔29の内面(点光源25の背面側でも、正面側でも、その両方でもよい。)に設けられた突起42によって点光源25の中心の上下方向における位置決めを行ってもよい。また、図示しないが、導光板26と点光源25を上下反転させた状態で、導光板26の上面と点光源25の上面とを位置決めするための段差のついた治具を用いて導光板26の中心と点光源25の中心とを位置決めするようにしてもよい。
At this time, as shown in FIG. 8, the
なお、フィルム配線基板32の代わりにガラスエポキシ配線基板やリードフレームを用いてもよい。また、2個以上の発光ダイオードチップを用いる場合には、複数個の発光ダイオードチップを1箇所に集めることで点光源化してもよい。また、点光源25は、発光ダイオードチップを直接導光板26内にインサート成形することによって形成してもよく、導光板26の外部(導光板26の外周面に対向する位置)に配置されていてもよい。
In place of the
導光板26の表面の面発光領域30には、図9に示すように、三角プリズム状をした偏向パターン43が多数凹設されており、点光源25を中心として同心円状に配置されている。そして、各偏向パターン43の間隔は点光源25に近い側では比較的広く、点光源25から離れるに従って次第に間隔が短くなっており、これによって導光板26の下面(以下、光出射面44という)及び表面(以下、パターン面45という。)における輝度が均一になるようにしている。以下、この偏向パターン43について詳述する。
As shown in FIG. 9, a large number of triangular prism-shaped
図10(a)は上記偏向パターン43の形状を示す平面図であり、図10(b)はその拡大断面図である。上記偏向パターン43は長さ方向にほぼ一様な断面を有しており、その長さ方向が点光源25と結ばれた方向とほぼ垂直になるように配置されている。この実施例で用いた偏向パターン43は、図10(a)のように少しうねっている。各偏向パターン43は、図10(b)に示すように、点光源側に位置する偏向傾斜面46と点光源25から遠い側に位置する再入射面47とからなり、偏向傾斜面46と再入射面47とでほぼ断面三角形状に形成されている。偏向傾斜面46の傾斜角度γと、再入射面47の傾斜角度δは、
γ<δ、
γ=45°〜65°
δ=80°〜90°
とするのが望ましい。特に、偏向傾斜面46の傾斜角度γは、ほぼ50°とするのが望ましい。
FIG. 10A is a plan view showing the shape of the
γ <δ,
γ = 45 ° to 65 °
δ = 80 ° -90 °
Is desirable. In particular, the inclination angle γ of the deflection inclined
しかして、図6に示すように、点光源25から出射された光48が孔29の内壁面(光入射面)を透過して導光板26内に入射すると、導光板26に入射した光48は、導光板26の下面(光出射面44)と上面(パターン面45)とで全反射を繰り返すことによって導光板26内を伝搬して導光板26の面発光領域30全体に面状に広がる。この伝搬途中で偏向パターン43の偏向傾斜面46に下方から入射した光は、図11(a)に示すように、偏向傾斜面46によって光出射面44へ向けて全反射され、最大光強度の方向が光出射面44に対してほぼ垂直な方向を向くようにして光出射面44から出射される。また、伝搬途中で偏向パターン43の偏向傾斜面46に下方から入射した光は、図11(b)に示すように、偏向傾斜面46を透過して再入射面47から導光板26内に再入射する。よって、導光板26の内部を伝搬している光線の方向と、光出射面44及びパターン面45から出射された光の方向は、パターン面45と垂直な方向から見ると、横方向(点光源25を中心とする円周に沿った方向)へはあまり散乱されることなく、点光源25を中心としてほぼ放射状に進む。
As shown in FIG. 6, when the light 48 emitted from the point
図12(a)(b)(c)(d)は偏向パターン43全体の配置の仕方を表し、図13は半径方向における偏向パターン43のパターン密度(面積比)の変化を示し、図14はパターン長さの変化を示し、図15は単位面積あたりのパターン数の変化を示している。ここで、rは点光源25からの距離を表している。偏向パターン43は、図13に示すように点光源25からの距離rが大きくなるに従って密度が大きくなっている。これは、光出射面44及びパターン面45の輝度を均一にするためである。偏向パターン密度を徐々に大きくする方法としては、単位面積あたりの偏向パターン数を徐々に増加させることも可能であるが、この実施例では、点光源25からの距離に応じて導光板26を複数の輪帯状をしたゾーンに分け、各ゾーン内では図15に示すように単位面積あたりの偏向パターン数は一定とすると共に各ゾーン毎にステップ状に単位面積あたりの偏向パターン数を増加させ、図14に示すように各ゾーン内で徐々に偏向パターンの長さを変化させるようにしている。また、ゾーンの境界ではパターン長さはいったん短くなる。
12A, 12B, 12C, and 12D show how the
図12(b)(c)(d)はそれぞれ図12(a)のイ、ロ、ハの箇所における偏向パターン43を具体的に表している。図12(b)は点光源25に最も近い領域イで、偏向パターン43の半径方向におけるピッチも円周方向におけるピッチもともに140μmとなっており、内側の偏向パターン43と外側の偏向パターン43とが半径方向で重なり合わないようにしている。図12(c)は中間領域ロであって、偏向パターン43の半径方向におけるピッチも円周方向におけるピッチもともに70μmとなっており、内側の偏向パターン43と外側の偏向パターン43とが2列ずつ重なり合っている。図12(d)は点光源25から遠い領域ハであって、半径方向におけるピッチが35μm、円周方向におけるピッチが140μmとなっている。なお、図12(b)(c)(d)では直線状に伸びた偏向パターンを図示したが、図10(a)に示したようなうねった偏向パターン43を図12(b)(c)(d)のように配置してもよい。
FIGS. 12B, 12C, and 12D specifically show the
また、点光源25が配置されている端と反対側の導光板26の長辺はまっすぐに形成されているのに対し、点光源25に近い側の導光板26の長辺は1段もしくは複数段斜めにカットされている。同様に、点光源25の近傍において短辺も一部斜めに形成されている。点光源25に近い長辺と短辺にそれぞれ斜面部49、50を設けておけば、図16に示すように、点光源25から出射された光48の一部が、長辺の斜面部49と短辺の斜面部50で全反射することにより、導光板26の隅部(図16で斜線を施した領域)へ光48を送ることができる。点光源25を導光板26の隅に置いた場合には、他の隅部が暗くなりがちであるが、このような構造によれば斜面部49及び50で全反射した光を導光板26の面発光領域30の隅部へ送ることにより、光出射面44及びパターン面45の輝度分布をより均一にすることができ、また面光源装置41の効率を上げることができる。
Further, the long side of the
導光板26の光出射面44に対向する位置には、偏光整合板27が配置されている。偏光整合板27はメイン液晶パネル22の画素形成領域よりも大きな面積を有している。偏光整合板27は、入射する光のうち一方の偏光方向の直線偏光の光を透過させ、これと直交する偏光方向の直線偏光の光を反射させるものである。実施例1では、偏光整合板27で反射される光の偏光方向をP偏光とし、偏光整合板27を透過する光の偏光方向をS偏光とする。このような偏光整合板27としては、例えば住友スリーエム(株)製のD−BEF(商品名)がある。なお、偏光整合板としては、一方の旋回方向の円偏光又は楕円偏光の光を透過させ、他方の旋回方向の円偏光又は楕円偏光の光を反射させるものでもよく、旋回方向の異なる円偏光を透過側と反射側に分ける偏光整合板としては、例えば日東電工(株)製のNIPOCS−PCF(商品名)がある。
A
偏光整合板27とサブ液晶パネル24との間に位置する枠部材28は、開口51を備えている。枠部材28の外形は、メイン液晶パネル22の少なくとも画素形成領域よりも大きくなっており、開口51の大きさは、サブ液晶パネル24の外形よりも若干小さくなっている。従って、サブ液晶パネル24と枠部材28を重ねるとき、上方から見て枠部材28の開口51とサブ液晶パネル24の外周との間に隙間の生じないように重ねることができる。また、枠部材28の少なくとも上面は、光の反射率が小さくなっている。例えば、枠部材28の上面を低反射率とするためには、枠部材28を黒色遮光板(例えば、東レ(株)製のルミラー、X-30)で製作したり、ステンレス板の表面にCrメッキを施したものを用いたり、表面に無反射コーティングを施したものを用いたりすればよい。なお、ステンレス板にCrメッキを施したものを枠部材28として使用する方法では、枠部材28の強度を高くすることができる。また、枠部材28は専用部品である必要はなく、両面画像表示装置91を組み込まれる機器のケーシング等の一部であってもよい。
The
メイン液晶パネル22及びサブ液晶パネル24は、TFT等のスイッチング素子や開口電極を形成されたガラス基板と、透明電極が形成されたガラス基板の間に液晶を封止した透過型または半透過型の液晶パネルであって、ノーマリーブラック又は低透過率のパネルを用いている。偏光フィルム等を貼られていて一方向の直線偏光だけを透過させる液晶パネルを用いる場合には、メイン液晶パネル22はP偏光の光が透過する向きに配置し、サブ液晶パネル24はS偏光の光が透過する向きに配置する。
The main
次に、本発明にかかる両面画像表示装置91において面光源装置23を点灯させたときの作用効果を図6、図17及び図18に従って説明する。面光源装置23を点灯させた場合には、図6に示すように、点光源25から出射された光48は、導光板26の光入射面から導光板26の内部に入射し、導光板26の下面(光出射面44)と上面(パターン面45)との間で全反射を繰り返しながら伝搬し、導光板26の全体に広がっていく。導光板26内を伝搬している光48が偏向パターン43に入射すると、その光48は偏向パターン43の偏向傾斜面46により光出射面44に対してほぼ垂直な方向へ向けて全反射され、光出射面44からほぼ垂直下方へ向けて出射される。
Next, the operation and effect when the surface
図17は面光源装置23が点灯していて、メイン液晶パネル22がオン、サブ液晶パネル24がオフの場合の状態を説明している。面光源装置23の下面からサブ液晶パネル24側へ向けて出射された光48は偏光整合板27に入射し、P偏光の光は偏光整合板27によって反射され、S偏光の光は偏光整合板27を透過する。偏光整合板27で反射されたP偏光の光は、導光板26を透過してメイン液晶パネル22全体を下面から照明する。従って、メイン液晶パネル22がオンになっていれば、メイン液晶パネル22の画像が生成される。また、偏光整合板27を透過したS偏光の光のうち、枠部材28の上面に入射した光は枠部材28により吸収される。また、枠部材28の開口51に入射したS偏光の光はサブ液晶パネル24全体を照明する。サブ液晶パネル24はノーマリーブラック又は低透過率のパネルであるので、サブ液晶パネル24がオフになっていれば、S偏光の光はサブ液晶パネル24に吸収され、また、サブ液晶パネル24の画面は黒く保たれる。
FIG. 17 illustrates a state where the surface
図18は面光源装置23が点灯していて、メイン液晶パネル22がオフ、サブ液晶パネル24がオンの場合の状態を説明している。この場合には、偏光整合板27で反射したP偏光の光はメイン液晶パネル22で吸収され、また、メイン液晶パネル22はノーマリーブラック又は低透過率のパネルであるので、オフになっているメイン液晶パネル22の画面は黒く保たれる。これに対し、偏光整合板27を透過したS偏光の光は、オンになっているサブ液晶パネル24に達するので、サブ液晶パネル24の画像が生成される。
FIG. 18 illustrates a state where the surface
図19はメイン液晶パネル22がオンとなっていて、メイン液晶パネル22側から入射した外光によって22を照明する場合を説明している。オンになっているメイン液晶パネル22に入射した外光は、P偏光の光だけがメイン液晶パネル22を透過し、メイン液晶パネル22を透過したP偏光の光は導光板26を透過して偏光整合板27で反射され、再びメイン液晶パネル22に戻ってメイン液晶パネル22を照明する。よって、メイン液晶パネル22に画像が生成される。一方、サブ液晶パネル24には、光は到達しないので、サブ液晶パネル24の画面は黒く保たれる。
FIG. 19 illustrates a case where the main
次に、これらの作用に基づいてメイン液晶パネル22及びサブ液晶パネル24を照明する面光源装置23の画面輝度について考える。図20(a)〜(e)は各部の光量を表す図であって、横軸はいずれもメイン液晶パネル22の端からの距離を表している。いま、面光源装置23から出射されて偏光整合板27に入射する光(P偏光とS偏光を含んだ光)の光量を100%で表すと(図20(a))、偏光整合板27で反射したP偏光の光は50%の光量となり(図20(b))、偏光整合板27を透過したS偏光の光も50%の光量となる(図20(c))。偏光整合板27を透過したS偏光の光は、枠部材28で吸収されると共にサブ液晶パネル24を透過するので、メイン液晶パネル22側へ戻る光はなく、よって、メイン液晶パネル22全体が50%の光量で照明される(図20(d))。また、サブ液晶パネル24も50%の光量の光で均一に照明される(図20(e))。
Next, the screen luminance of the surface
この結果、図21に示すように、面光源装置23の上面側における輝度はメイン液晶パネル22全体にわたって50%となり、面光源装置23の下面側における輝度もサブ液晶パネル24の領域では50%となり、メイン液晶パネル22全体とサブ液晶パネル24全体が等しい輝度で照明される。よって、メイン液晶パネル22とサブ液晶パネル24のうち、オンになっている側のパネルに均一な明るさの画像が生成され、また、メイン液晶パネル22側の画像もサブ液晶パネル24側の画像も等しい明るさとなり、最適な特性が得られる。特に、枠部材28と対向する領域におけるメイン液晶パネル22の画面輝度とサブ液晶パネル24に対向する領域におけるメイン液晶パネル22の画面輝度とが等しくなり、メイン液晶パネル22の全体の輝度が均一になる。枠部材28における光の反射率が0%よりも若干大きい場合や、サブ液晶パネル24の表面による反射がある場合には、図21に2点鎖線で表したように、サブ液晶パネル24に対応する領域と枠部材28に対応する領域とでメイン液晶パネル22側の輝度の誤差を生じるが、その場合でもメイン液晶パネル22における画面輝度の差は従来よりも小さくなる。特に、メイン液晶パネル22の画面を斜め方向から見たときにも、枠部材28の開口51の縁が見えたりすることが無くなる。
As a result, as shown in FIG. 21, the luminance on the upper surface side of the surface
図22及び図23は本発明の実施例との比較例を表わす。図22(b)に示す比較例1は、枠部材28の表面を高反射率としたものである。例えば、枠部材28を白色反射板(例えば、東レ(株)ルミラー、E−20)によって製作したものである。例えば、比較例1の枠部材の反射率を100%とすれば、偏光整合板27を透過したS偏光は、枠部材28においては全て反射されるので、メイン液晶パネル22の偏光整合板27と対向する領域では、偏光整合板27で反射したP偏光と合わさって100%の光量となる。枠部材28の開口51と対向する領域ではP偏光の光しか戻ってこないので、図22(a)に示すように、枠部材28の開口51と対向する領域とサブ液晶パネル24と対向する領域との間における画面輝度の差が大きくなる。
22 and 23 show a comparative example with the embodiment of the present invention. In Comparative Example 1 shown in FIG. 22B, the surface of the
また、図23(b)に示した比較例2は、図2(a)(b)に示した従来例と同じ構造において、低反射率の枠部材17(例えば、東レ(株)製のルミラー、X−30などの黒色遮光板)を用いたものである。例えば、枠部材17の反射率を0%とすれば、バックライト13から下方へ出射された光のうち枠部材17に入射した光は全く反射されないので、メイン液晶パネル14側の枠部材17と対向する領域ではバックライト13の輝度は0%となる。サブ液晶パネル15と対向する領域ではP偏光が戻ってきて光強度が50%となるので、図23(a)に示すように、サブ液晶パネル15と対向する領域と枠部材28と対向する領域との間では画面輝度の差が大きくなる。
Further, Comparative Example 2 shown in FIG. 23 (b) has the same structure as the conventional example shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b), and has a low reflectivity frame member 17 (for example, Lumirror made by Toray Industries, Inc.). , X-30, etc.). For example, if the reflectance of the
図24は、本発明の実施例1、図2に示した従来例、図22に示した比較例1の各両面画像表示装置に対し、メイン液晶パネル側へ出る光の強度を測定した結果を表している。なお、従来例の枠部材17としては、東レ(株)製のルミラー、E−20を用いた。ここで用いた両面画像表示装置は、幅40mmのメイン液晶パネルと幅26mmのサブ液晶パネルを備えたものであって、図24の横軸はメイン液晶パネルの端からの距離を表し、縦軸はメイン液晶パネルにおける画面輝度を表している。図24から分かるように、従来例と比較例1では、枠部材とサブ液晶パネルの間における画面輝度の差が非常に大きくなっている。これに対し、実施例1ではほぼ均一な光強度となっている。
FIG. 24 shows the result of measuring the intensity of light emitted to the main liquid crystal panel side for each of the double-sided image display devices of the first example of the present invention, the conventional example shown in FIG. 2 and the comparative example 1 shown in FIG. Represents. In addition, as the
図24のデータは次のようにして得られたものである。メイン液晶パネルの法線方向から30°傾いた方向にデジタルカメラを配置し、デジタルカメラによってメイン液晶パネルの画像を撮影する。ついで、撮影したカラー画像を赤、緑、青の3原色の各画像に分解する。各単色画像はそれぞれ256階調(0〜255階調)の強度で表されるので、ある画素の赤色画像での階調度をR、緑色画像での階調度をG、青色画像での階調度をBとするとき、その画素の強度(階調)は、
α×R+β×G+γ×B
となる。ここで、
α=0.299
β=0.587
γ=0.114
である(α+β+γ=1)。
The data shown in FIG. 24 is obtained as follows. A digital camera is arranged in a direction inclined by 30 ° from the normal direction of the main liquid crystal panel, and an image of the main liquid crystal panel is taken by the digital camera. Next, the photographed color image is separated into three primary color images of red, green and blue. Since each monochrome image is represented by an intensity of 256 gradations (0 to 255 gradations), the gradation degree for a red image of a certain pixel is R, the gradation degree for a green image is G, and the gradation degree for a blue image. Is B, the intensity (gradation) of the pixel is
α × R + β × G + γ × B
It becomes. here,
α = 0.299
β = 0.587
γ = 0.114
(Α + β + γ = 1).
また、メイン液晶パネル22を斜め方向から見たとき、従来例や比較例1、2ではよく見ると、メイン液晶パネル22に開口51の縁が影のように映って見えたが、実施例1では、枠部材28の開口51の縁は見えなかった。
Further, when the main
なお、この実施例のような構成では、理想的な偏光整合板27を用いている場合には、メイン液晶パネル22側で画像を表示しているとき、裏面のサブ液晶パネル24から外光が入ってもメイン液晶パネル22側には映り込まない筈であるが、実際には、サブ液晶パネル24から外光が入ると、メイン液晶パネル22側に枠部材28の開口51の縁の影が映り込む恐れがある。このため、この実施例ではサブ液晶パネル24をノーマリーブラック又は低透過率のパネルとすることで、サブ液晶パネル24のオフ時にはサブ液晶パネル24から外光が入り込まないようにしている。
In the configuration as in this embodiment, when an ideal
図25は本発明の実施例2による両面画像表示装置92を示す断面図である。実施例2においては、偏光整合板27を導光板26とサブ液晶パネル24の間でなく、導光板26とメイン液晶パネル22の間に配置している。偏光整合板27は、P偏光の光を透過させ、S偏光の光を反射させるように配置されている。導光板26とサブ液晶パネル24との間に配置された枠部材28は、実施例1と同様、少なくとも上面が低反射率となっている。また、導光板26は、偏光整合板27のある上面側に光48を出射させられるよう、下面に偏向パターン43が形成されている。
FIG. 25 is a sectional view showing a double-sided
このような構成によっても、実施例1の図21に示したのと同じように、メイン液晶パネル22とサブ液晶パネル24との双方で均一な入射光強度を得ることができる。よって、メイン液晶パネル22では、サブ液晶パネル24と対向する領域における画面輝度と枠部材28に対向する領域における画面輝度との輝度差を小さくすることができる。ただし、実測値では、図24に示すように、サブ液晶パネル24と対向する領域におけるメイン液晶パネル22の画面輝度と枠部材28に対向する領域におけるメイン液晶パネル22の画面輝度との輝度差は、実施例1に比較すると大きくなっているが、従来例や比較例1と比較すると、その輝度差は小さくなっている。
Even with such a configuration, the same incident light intensity can be obtained in both the main
図26は本発明の実施例3による両面画像表示装置93を示す断面図である。実施例3においては、導光板26とサブ液晶パネル24の間に偏光整合板27を配置すると共に、導光板26とメイン液晶パネル22の間にも偏光整合板27を配置している。両偏光整合板27は、偏光透過軸の方向が互いに直交するように配置されており、導光板26とメイン液晶パネル22の間の偏光整合板27は、P偏光の光を透過させ、S偏光の光を反射させるように配置されており、導光板26とサブ液晶パネル24の間の偏光整合板27は、P偏光の光を反射させ、S偏光の光を透過させるように配置されている。また、導光板26とサブ液晶パネル24との間に配置された枠部材28は、実施例1と同様、少なくとも上面が低反射率となっている。図26では、両偏光整合板27のある上下両面に光48を出射させられるよう、導光板26の上面と下面にそれぞれ偏向パターン43を形成している。
FIG. 26 is a cross-sectional view showing a double-sided
このような構成によっても、実施例1の図21に示したのと同じように、メイン液晶パネル22とサブ液晶パネル24との双方で均一な入射光強度を得ることができる。よって、メイン液晶パネル22では、サブ液晶パネル24と対向する領域における画面輝度と枠部材28に対向する領域における画面輝度との輝度差を小さくすることができる。
Even with such a configuration, the same incident light intensity can be obtained in both the main
なお、導光板26の両面に偏向パターン43を形成する場合には、両面の偏向パターン43を合計したもののパターン密度が、点光源25から遠くなるに従って次第に大きくなるようにすればよい。例えば、表裏の偏向パターン43を合わせたものが、図12〜図15で説明したような条件を満たすようにすればよい。従って、このような条件を満たせば、導光板26の表裏面の一部にのみ偏向パターン43が形成されていてもよい。例えば、図27に示す変形例では、導光板26の上面では、サブ液晶パネル24と対向する領域にのみ偏向パターン43を形成している。
When the
また、上記実施例では、半透過半反射板として、一方の偏光方向の光を反射させ、他方の偏光方向の光を透過させる偏光整合板を用いた場合を説明したが、半透過半反射板としては、上記偏光整合板に代えてハーフミラーや偏光板などを用いてもよい。ハーフミラーとしては、透過率が50%で反射率も50%のものが望ましいが、反射率30〜70%のものであれば用いることができる。また、半透過半反射板の透過率を変化させれば、メイン液晶パネル22における明るさを全体で均一に保ったまま、メイン液晶パネル22側の明るさとサブ液晶パネル24側の明るさの比率を変化させることができる。偏光板は、理論的には半分の光を透過させ、残りの光を吸収して反射させないものであるから、半透過半反射板とはいえないものであるが、現実の偏光板はある程度の光を反射させるから、光を反射する割合がある程度大きなものであれば半透過半反射板として偏光板を用いることも可能である。
In the above-described embodiment, the case where a polarization matching plate that reflects light in one polarization direction and transmits light in the other polarization direction is used as the semi-transmission semi-reflection plate. For example, a half mirror or a polarizing plate may be used in place of the polarization matching plate. The half mirror preferably has a transmittance of 50% and a reflectance of 50%, but any mirror having a reflectance of 30 to 70% can be used. Further, if the transmissivity of the transflective plate is changed, the ratio between the brightness on the main
なお、実施例3の変形例としては、図28に示すように、導光板26の両面に偏向パターン43を形成し、導光板26のいずれか一方の面に対向させて偏光整合板27を配置させてもよい。
As a modification of the third embodiment, as shown in FIG. 28, the
図29は本発明の実施例4による両面画像表示装置94を示す断面図である。実施例4による両面画像表示装置94は、導光板26の上面側にのみ偏向パターン43を設けて導光板26の下面側から光を出射させるようにした両面画像表示装置において、導光板26と枠部材28の間に偏光整合板27を配置すると共に、導光板26とメイン液晶パネル22との間にも偏光整合板27を配置したものである。上面側の偏光整合板27は、下面側の偏光整合板27で反射されたP偏光の光が透過できる向きに配置されている。
FIG. 29 is a cross-sectional view showing a double-sided
下面側の偏光整合板27を透過したS偏光の光が、図29に破線で示す光52のように、サブ液晶パネル24の上面や枠部材28の表面で反射したとき、上面側の偏光整合板27が無ければ、反射したS偏光の光はメイン液晶パネル22に到達する。そのため、枠部材28における反射率とサブ液晶パネル24における反射率の違いによってメイン液晶パネル22に画面輝度の差が生じる恐れがある。
When the S-polarized light that has passed through the
これに対し、実施例4の場合には、下面側の偏光整合板27を透過したS偏光の光が枠部材28やサブ液晶パネル24で一部反射しても、この反射したS偏光の光は上面側の偏光整合板27を透過できず、メイン液晶パネル22に到達しない。よって、枠部材28やサブ液晶パネル24で反射された光がメイン液晶パネル22に到達することがなくなるので、サブ液晶パネル24と枠部材28との反射率の違いにより、サブ液晶パネル24に対向する領域におけるメイン液晶パネル22の画面輝度と枠部材28に対向する領域におけるメイン液晶パネル22の画面輝度との間の輝度差を小さくすることができる。
On the other hand, in the case of Example 4, even if the S-polarized light transmitted through the
なお、実施例4の両面画像表示装置94では、上面側の偏光整合板27はP偏光の光だけを透過させればよいので、導光板26の上面側では偏光整合板27に代えて偏光板(ほとんど光を反射させないものでもよい。)を用いることもできる。
In the double-sided
図30は本発明の実施例5による両面画像表示装置95を示す断面図である。実施例5による両面画像表示装置95は、導光板26の下面側にのみ偏向パターン43を設けて導光板26の上面側から光を出射させるようにした両面画像表示装置において、導光板26とメイン液晶パネル22の間に偏光整合板27を配置すると共に、導光板26と枠部材28との間にも偏光整合板27を配置したものである。下面側の偏光整合板27は、上面側の偏光整合板27で反射されたS偏光の光が透過できる向きに配置されている。
FIG. 30 is a sectional view showing a double-sided
上面側の偏光整合板27で反射されたS偏光の光が、導光板26を透過した後、図30に破線で示す光52のように、サブ液晶パネル24の上面や枠部材28の表面で反射するとき、この反射光の偏光方向が旋回したりランダムになったりする。そのため、下面側の偏光整合板27が無ければ、これらの反射光の一部(P偏光の光)は上面側の偏光整合板27を透過してメイン液晶パネル22に到達する。そのため、枠部材28における反射率とサブ液晶パネル24における反射率の違いにより、枠部材28に対向する領域とサブ液晶パネル24に対向する領域との間に画面輝度の差が現れる場合がある。
After the S-polarized light reflected by the
実施例5の場合には、下面側にも偏光整合板27を配置したので、枠部材28やサブ液晶パネル24で反射した光は、S偏光の光だけが下面側の偏光整合板27を透過し、上面側の偏光整合板27で遮断される。よって、枠部材28やサブ液晶パネル24で反射された光がサブ液晶パネル24に到達することがなく、枠部材28に対向する領域とサブ液晶パネル24に対向する領域との間の画面輝度の差を小さくすることができる。
In the case of the fifth embodiment, since the
なお、実施例5では、下面側の偏光整合板27はS偏光の光だけを透過させればよいので、導光板26の上面側では偏光整合板27に代えて偏光板(ほとんど光を反射させないものでもよい。)を用いることもできる。
In the fifth embodiment, since the
なお、実施例1、実施例2、実施例3、実施例4、及び実施例5を比較すると、サブ液晶パネル24に対応する領域におけるメイン液晶パネル22の輝度と枠部材28に対応する領域におけるメイン液晶パネル22の輝度の差が最も少なく、枠部材28の開口51の縁の影が最も見えにくいのは、偏光整合板27(実施例4、5では、一方の偏光整合板は、偏光板に置き換えることができる。)を導光板26の両面に配置した実施例3、4及び5である。ついで、サブ液晶パネル24に対応する領域におけるメイン液晶パネル22の輝度と枠部材28に対応する領域におけるメイン液晶パネル22の輝度の差が少なく、枠部材28の開口51の縁の影が見えにくいのは、実施例1である。比較の上では、実施例2は、もっとも効果が低かった。
Note that when Example 1, Example 2, Example 3, Example 4, and Example 5 are compared, the luminance of the main
また、実施例3〜5のように、導光板26の両面に偏光整合板27を配置する場合には、図31に示すように、サブ液晶パネル24も外光を照明光として利用することが可能になる。
When the
図32は本発明の実施例6による両面画像表示装置96の概略断面図である。この実施例6では、下面に偏向パターン43を形成された導光板26の上面側に例えばP偏光の光を透過させるように偏光整合板27を配置すると共に、導光板26の下面側にも上面側の偏光整合板27と同じ偏光方向の光を透過させるように偏光整合板27を配置している。すなわち、上面側の偏光整合板27の偏光透過軸と下面側の偏光整合板27の偏光透過軸は平行となっている。さらに、導光板26の上面と上面側の偏光整合板27との間には、入射光と出射光で直線偏光の偏光方向を90°旋回させる、1/2波長板のような位相差板53を配置している。
FIG. 32 is a schematic sectional view of a double-sided
しかして、この両面画像表示装置96においては、導光板26の上面から出射した光48が上面側の偏光整合板27に入射すると、P偏光の光は上面側の偏光整合板27を透過してメイン液晶パネル22を照明する。また、上面側の偏光整合板27で反射したS偏光の光は、位相差板53を透過することによってP偏光に変換され、下面側の偏光整合板27を透過してサブ液晶パネル24に到達する。
Thus, in this double-sided
このような実施例によれば、メイン液晶パネル22にもサブ液晶パネル24にも同じ偏光方向の光が入射するので、メイン液晶パネル22及びサブ液晶パネル24の偏光方向に対する特性、すなわちメイン液晶パネル22を見るときの上下方向及び左右方向の視野領域の広がり(視野特性)と、サブ液晶パネル24を見るときの上下方向及び左右方向の視野領域の広がりが同じようになり、視認性が良好となって使い勝手が向上する。
According to such an embodiment, since light having the same polarization direction is incident on both the main
なお、図32では、位相差板53を導光板26の上面と上面側の偏光整合板27との間に配置しているが、位相差板53はメイン液晶パネル22とサブ液晶パネル24の間であれば、どこに配置していてもよい。ただし、上下の偏光整合板27間の外側であれば、上下の偏光整合板27の偏光透過軸の方向は直交させる必要がある。また、実施例6では、実施例5と同様な部材配置において、位相差板を用いることによって上下の偏光整合板27の偏光透過軸の方向を揃えるようにしたが、実施例1〜4のような構造において、位相差板53を用いても差し支えない。
In FIG. 32, the
図33は本発明の実施例7にかかる両面画像表示装置97を示す分解斜視図である。面光源装置23以外の部分については、実施例1と同じであるので、面光源装置23の構造について説明する。この面光源装置23は、透明な導光板26、導光板26の光入射面と対向配置された発光部54、偏光整合板27、枠部材28から構成されている。導光板26は、屈折率の高い透明樹脂(例えば、ポリカーボネイト樹脂やメタクリル樹脂等)によって矩形平板状に成形されたものであって、その上面には導光板26の幅方向に延びた複数の偏向パターン43が互いに平行に形成されている。偏向パターン43は、導光板26の上面を凹没させることによって形成されており、断面がほぼ直角三角形状をしている。この偏光パターン43は、互いに間隔を置いて光入射面と平行に配列されており、光入射面から遠くなるにつれて偏光パターン43間の間隔が短くなっている。
FIG. 33 is an exploded perspective view showing a double-sided
発光部54は、屈折率の高い透明樹脂によって形成されたくさび状の導光体(以下、くさび状導光体という)55と、くさび状導光体55の側端面に対向させて配置された点光源25と、くさび状導光体55の背面に配置された正反射板56と、くさび状導光体55の前面に配置されたプリズムシート57とからなっている。ここで、点光源25は1個もしくは複数個のLEDを透明樹脂内に封止したものであり、透明樹脂は前面を除いて白色樹脂によって覆われ、発光ダイオードから出射された光は、直接あるいは白色樹脂の内面で反射された後、前方へ効率良く出射される。
The
点光源25から出射された光(ランバート光)は、くさび状導光体55の側端面からくさび状導光体55内に入射する。くさび状導光体55内に入射した光は、図34に示すように、くさび状導光体55の前面(光出射面)55a及び背面で反射を繰り返すことによってくさび状導光体55の内部を進行し、くさび状導光体55の背面で反射する度に前面55aへの入射角が小さくなり、くさび状導光体55の前面55aへの入射角が全反射の臨界角よりも小さくなったところでくさび状導光体55の前面55aから外部へ出射される。また、図34で破線により示すように、くさび状導光体55の背面から外部へ出射した光は、正反射板56により反射されて再度くさび状導光体55内に戻り、くさび状導光体55の前面55aから出射される。このようにしてくさび状導光体55の前面55aから出射される光は、くさび状導光体55の前面55aとほぼ平行な方向に揃えられる。
Light (Lambertian light) emitted from the point
くさび状導光体55の前面55aに配置されたプリズムシート57も屈折率の高い透明樹脂(例えば、屈折率1.59の透明樹脂)によって形成されており、プリズムシート57の前面には複数のプリズム57aが配列されている。各プリズム57aは、頂角40°の断面三角形状をしており、上下方向(導光板26の厚み方向)に均一に伸びている。しかして、上記のようにしてくさび状導光体55の前面55aから出射された光は、プリズム57aを透過して屈折されることにより、プリズムシート57とほぼ垂直な方向へ偏向された後、光入射面から導光板26内へほぼ垂直に入射させられる。よって、この発光部54によれば、点光源25から出射された光をプリズムシート57のほぼ全長に広げて出射させることができ、点光源25をいわゆる線状光源に変換することができる。
The
なお、プリズムシート57におけるプリズム断面の頂点の丸み等の成形誤差やフレネル反射により、プリズムシート57を透過した光の一部は迷光となることがある。よって、点光源25から出射された光のうち少なくとも半分以上を、プリズムシート57によって偏向させ、所望の角度(この実施形態では、光入射面52aと垂直な方向)で導光板26に入射させようとすれば、くさび状導光体55の前面55aから当該前面55aとほぼ平行に出射される光の比率は、点光源25からの全出射光に対して2/3以上あることが望ましい。
Note that part of the light transmitted through the
図35は本発明の実施例8にかかる両面画像表示装置98を示す分解斜視図であり、図36はその概略断面図である。この両面画像表示装置98も、面光源装置23以外の部分については、実施例1と同じであるので、面光源装置23の構造について説明する。この面光源装置23は、主として導光板26、点光源25、拡散プリズムシート59、偏光整合板27、枠部材28からなる。導光板26は、ポリカーボネイト樹脂やメタクリル樹脂等の透明樹脂によって四角平板状に形成されており、上面には偏光パターン43が設けられている。また、導光板26のコーナー部の一箇所には、平面視でコーナー部を斜めにカットすることによって光入射面が形成されている。導光板26の光入射面と対向する位置には、点光源25が配置されている。
FIG. 35 is an exploded perspective view showing a double-sided
導光板26に形成されている偏光パターン43の配列を図37に示す。実施例8の説明においては、導光板26の表面に垂直な方向にz軸を定め、光入射面に隣接する2辺に平行な方向にそれぞれx軸及びy軸を定めるものとする。また、任意の方向に伝搬する光を考える際や任意の偏光パターン43における反射を考える場合には、伝搬する光線を含み導光板26に垂直な面内で導光板26の表面に平行な方向にr軸を定め、あるいは、点光源25と当該偏光パターン43とを結ぶ方向を含み導光板26に垂直な面内で導光板26の表面に平行な方向にr軸を定めるものとする。さらに、x軸とr軸とのなす角度をθとする。
An arrangement of the
導光板26の上面に形成されている偏光パターン43は、点光源25(特に、内部のLED)を中心とする同心円状をした円弧の上に配列されており、各偏光パターン43は導光板26の上面を非対称な断面三角形状に凹設することによって直線状に形成されている。この断面三角形状をした偏光パターン43における、点光源25に近い側の斜面、すなわち偏向傾斜面46の傾斜角としては、20°以内が望ましい。また、各偏光パターン43は、点光源25を中心とする円弧の円周方向に沿って直線状に延びており、各偏光パターン43の偏向傾斜面46に立てた法線の方向は、平面視で(z軸方向から見て)点光源25と当該偏光パターン43とを結ぶ方向(r軸方向)と平行となっている。また、偏光パターン43は、点光源25から遠くなるに従ってパターン密度が次第に大きくなるように形成されている。ただし、点光源25の近傍では、偏光パターン43のパターン密度はほぼ均一になっていても差し支えない。なお、導光板26の光入射面には、点光源25から導光板26内に入る光の配向パターンを制御するために、レンズやプリズム等からなる光学素子(ディフューザー)60が形成されていてもよい。
The
図38は偏光パターン43の輪郭を示す斜視図である。偏光パターン43のうち点光源25側を向いている斜面、すなわち偏向傾斜面46の前縁(点光源25側の縁)は後縁(点光源25から遠い側の縁)よりも長くなっている。図示例では、偏光パターン43の偏向傾斜面46は台形となっており、背面の再入射面47は矩形状となっている。従って、この偏光パターン43を点光源25側から見たとき、偏光パターン43の左右の側面は偏向傾斜面46の陰に隠れており、点光源25側からは見えなくなっている。
FIG. 38 is a perspective view showing the outline of the
図36に示されている拡散プリズムシート59は、透明なプラスチックシート61の下面に透明な凹凸拡散板62を形成し、プラスチックシート61の上面に透明なプリズムシート63を形成したものである。凹凸拡散板62及びプリズムシート63は、プラスチックシート61の表面に紫外線硬化樹脂を滴下し、スタンパで紫外線硬化樹脂を押圧してスタンパとプラスチックシート61の間に紫外線硬化型樹脂を押し広げた後、紫外線硬化型樹脂に紫外線を照射して硬化させること(Photo Polymerization 法)によって形成されている。
A
図39(a)(b)(c)は上記凹凸拡散板62の構造を説明するための説明図である。凹凸拡散板62は、図39(a)に示すように繰り返しパターン64をほぼ隙間無く左右上下に周期的に配列したものである。また、図39(b)に示すように、繰り返しパターン64は、図39(c)のような頂点が鈍った円錐形状をした凸部65をほぼ隙間無くランダムに並べたものである。1つの繰り返しパターン64の縦方向及び横方向の幅H、Wは、モアレ縞を防止するためにサブ液晶パネル24の画素のサイズよりも大きくなっており、いずれも好ましくは100μm以上1mm以下としている。また、繰り返しパターン64を構成する凸部65の寸法は不揃いであって、外径Dが5μm以上30μm以下(特に、10μm程度のものが好ましい。)のものが望ましい。
39A, 39B and 39C are explanatory views for explaining the structure of the
この凹凸拡散板62は、拡散特性が特殊であるため、パターンの凹凸形状を正確に制御しなければならない。その場合、1つの凹凸パターンを周期的に配列するようにすれば、すべての凹凸パターンが同じ形状になるので、すべての凹凸パターンを同じように作製できて正確な凹凸形状ができる。しかし、このような方法では、液晶表示装置の画面にモアレ縞が発生したり、画素が目立ったりし易くなる。逆に、凹凸パターンをランダムに配置しようとすれば、凹凸パターンの形状やサイズを1個1個変化させなければならず、正確な形状を作製するのが困難になる。また、場所によって凹凸拡散板の特性が変化する恐れがある。そのため本発明の凹凸拡散板62では、ランダムな形状や寸法を有する凸部65をランダムに配置させて繰り返しパターン64を構成し、この繰り返しパターン64を周期的に配列することにより、モアレ縞等の発生を抑制しつつ凹凸拡散板62のパターン製作を容易にしている。
Since the
図40は上記プリズムシート63の構造を示す斜視図である。プリズムシート63は、断面が左右非対称な三角形をした円弧状プリズム66(図40では、円弧状プリズム66は誇張して大きく描いている。)を同心円状に配列したものであり、各円弧状プリズム66は点光源25のLEDの配置される位置を中心として円弧状に形成されている。
FIG. 40 is a perspective view showing the structure of the
なお、凹凸拡散板62とプリズムシート63は、実施例8のように一体に形成されている必要はなく、別々に形成されていて、隙間をおいて配設されていてもよい。もっとも、この実施例のようにプラスチックシート61に一体に形成されている方が、全体としての厚みが薄くなり、コストも安価になる利点がある。
Note that the
次に、この両面画像表示装置98における光48の挙動を図41、図42(a)(b)により説明する。図41は、導光板26の斜め上方から見たときの光の挙動を示す図、図42(a)は導光板26の断面(zr平面)における光の挙動を説明する図、図42(b)は図42(a)のX部拡大図である。点光源25から出射された光48は、光入射面から導光板26内に入光する。光入射面から導光板26に入射した光48は、導光板26内で放射状に広がって進むが、このとき導光板26内で広がる光48の各方位の光量は各方位における導光板26の扇形の面積に比例するようにして、光入射面に設けられた光学素子60を設計しておくのが望ましい。具体的にいうと、図43に示すように、導光板26の側辺(x軸方向の側辺)からθの任意の方向に位置する広がりΔθの範囲内に出射される光量は、この範囲Δθに含まれる導光板面積(図43で斜線を施して示した領域の面積)に比例するようにしておくことが望ましく、これによって各方位における両面画像表示装置98の輝度分布を均一にすることができる。
Next, the behavior of the light 48 in the double-sided
導光板26内に入射した光48は、導光板26の上面と下面とで全反射を繰り返しながら導光板26内を点光源25から遠ざかる方向(r軸方向)へ進んでいく。導光板26の上面に入射する光48は、断面三角形状をした偏光パターン43の偏向傾斜面46で反射する度に導光板26の下面(光出射面44)への入射角βが小さくなり、光出射面44に全反射の臨界角よりも小さな入射角βで入射した光48は、光出射面44を透過して光出射面44に沿って導光板26の外部へ出射される。いずれの偏光パターン43も、点光源25と各偏光パターン43を結ぶ方向と直交するように配置されているので、導光板26内を伝搬している光48が偏光パターン43で拡散されても、その光48は点光源25と当該偏光パターン43とを結ぶ方向を含む光出射面44に垂直な平面(zr平面)内では拡散されるが、光出射面44と平行な平面(xy平面)内では拡散されることなく直進する。
The light 48 incident on the
この結果、導光板26の光出射面44から出射される光の範囲はかなり制限されることになり、断面三角形状をした偏光パターン43の傾斜角度γが例えば12°であれば、光出射面44に垂直なzr平面における光の出射方向φは45°〜90°程度になる。
As a result, the range of light emitted from the
このように導光板26の光出射面44から出射される光は、θ方向には広がらず、またφ方向における指向角Δφも制限されるので、かなり狭い指向性を有する光となる。光出射面44に沿って出射される広がりが小さくて指向性の強い光は、図42(a)に示すように、拡散プリズムシート59のプリズムシート63の傾斜面で反射されることによって光出射面44に垂直な方向へ曲げられ、ついで拡散プリズムシート59の凹凸拡散板62によって拡散させられ、θ方向の指向性を広げて両方向の指向性を整えられる。
As described above, the light emitted from the
図44は導光板26の光出射面44から出射された光の指向特性を表わすパラメータの定義を示す図である。図44に示すように、点光源25と偏向パターン43を結ぶ方向(r軸方向)を含み光出射面44に垂直な平面内における出射角度をφとし、当該平面及び光出射面44に垂直な平面内における出射角度をωとする。
FIG. 44 is a diagram showing the definition of parameters representing the directivity characteristics of light emitted from the
実施例1のように偏向パターン43で反射させることによって光出射面44から垂直方向に光を出射させる場合には、ω方向における光の広がりに比べてφ方向における光の広がりが大きく、しかも、θ方向に位置が異なれば、光の広がりの大きな方向も異なる。そのため、面光源装置23を斜め上方から見ると、導光板26に図45のような放射状の輝度ムラRが見えることがある。
When light is emitted in the vertical direction from the
拡散プリズムシート59に形成されているプリズムシート57は、導光板26の光出射面44にほぼ沿った方向へ出射された光48を円弧状プリズム66で屈折させたり全反射させたりすることにより曲げ、ほぼ垂直下方へ光48を出射させる。また、光出射面44から出射される光48は、ω方向における広がり(指向角)に比べてφ方向における指向角Δφがかなり大きくなっているが、プリズムシート57を通過させることにより、φ方向における指向角Δφを小さくすることができる。例えば、プリズムシート57を通過した後には、光強度がピーク値の半分となる角度(半値幅)は、ω方向では約5°であるのに対し、φ方向では約15°となる。このようにしてφ方向とω方向における指向角の差を小さくすれば、面光源装置23に生じる放射状の輝度ムラを低減する効果が得られる。
The
しかし、実際には、プリズムシート57のみでは、ω方向の指向性とφ方向の指向性との差を十分に小さくすることができず(ω方向の半値全幅が10°、φ方向の半値全幅が30°であるから、半値全幅で20°の差がある。)、放射状の輝度ムラが低減されるとはいっても、まだ輝度ムラが強く見える。よって、ω方向における指向角とφ方向における指向角の差をより小さくする必要があり、そのためにはω方向でもっと光を広げる必要がある。
However, in practice, the
つぎに、本発明の面光源装置23に用いられている凹凸拡散板62の作用効果について説明する。図39に示したような凹凸拡散板62に平行光を垂直入射させたときの指向性は図46のようになる。この凹凸拡散板62をプリズムシート63の上に置いた場合には、θ方向及びφ方向の指向性は、図47に示すようになる。すなわち、θ方向及びφ方向の半値全角Δθ、ΔφはそれぞれΔθ=20°Δφ=29°となり、その差は、Δφ−Δθ=9°となり、プリズムシート63のみの場合と比較して半値全幅の差が58%低減している。このため放射状の輝度ムラをかなり減少させることができる。また、もっとも狭い方向における半値全幅Δθ=20°内に含まれる光量は全光量の約30%となっており、無駄な光が70%まで減少する。このため垂直方向の輝度は、一般的な拡散板に比べて20%程度向上しており、また、垂直方向からθ=5°離れた場所での輝度低下率が10%を切っており、輝度ムラによる見にくさはほぼ解消されている。
Next, the function and effect of the
図48は、本発明の実施例9による両面画像表示装置99を示す概略断面図である。この実施例では、サブ液晶パネル24の上面に偏光整合板27を貼り合わせてあり、枠部材28の上面における反射率が、偏光整合板27で反射される偏光光(図ではP偏光の光)の反射率と等しくなっている。
FIG. 48 is a schematic sectional view showing a double-sided
枠部材28の表面の反射率を、偏光整合板27の反射率と等しくする方法としては、枠部材28の表面にも偏光整合板27を貼り合わせる(この方法は、1枚の偏光整合板27を分割して偏光整合板27の上面と枠部材28の上面に貼り付ける方法であるということもできる。)方法のほか、反射率を制御された反射板や拡散板を枠部材28の表面に貼る方法、枠部材28の表面反射率を表面加工や表面処理によって制御する方法などがある。
As a method of making the reflectance of the surface of the
このような方法によっても、メイン液晶パネル22側へ反射されてメイン液晶パネル22を裏面側から照明する光の強度を均一にすることができるので、メイン液晶パネル22の画面の明るさが均一になり、枠部材28の影がメイン液晶パネル22の画面に映り込むのを防ぐことができる。
Also by such a method, the intensity of light reflected from the main
図24に破線によって示す曲線は、実施例9におけるメイン液晶パネル22の画面輝度の分布を表している。これは枠部材28として反射率が十分に小さくないものを使用した場合を示しており、この場合にも、枠部材28に対向する領域とサブ液晶パネル24に対向する領域におけるメイン液晶パネル22の画面輝度の差が十分小さくなっている。
A curve indicated by a broken line in FIG. 24 represents a screen luminance distribution of the main
(携帯用電話機)
図49及び図50は折り畳み式の携帯用電話機101を示す斜視図であって、図49では折り畳んで閉じた状態の斜視図を示し、図50では、開いた状態の斜視図を示している。この携帯用電話機101は、回路基板やバッテリー等を内蔵され表面にスイッチ類やテンキー103等を設けられた本体部104と、本発明にかかる両面画像表示装置102とアンテナ107を組み込まれたカバー部105とが蝶番部106によって回動自在に連結されている。両面画像表示装置102のメイン液晶パネル22は、図50に示すように、液晶ディスプレイとしてカバー部105の内面に配置されている。両面画像表示装置102のサブ液晶パネル24は、図49に示すように、カバー部105の外面に露出している。
(Portable phone)
49 and 50 are perspective views showing the foldable
このような携帯用電話機104によれば、カバー部105と本体部104を開いてメイン液晶パネル22を観察したとき、メイン液晶パネル22の明るさが均一となり、内部の枠部材28が透けて見えたりしにくい。
According to such a
22 メイン液晶パネル
23 面光源装置
24 サブ液晶パネル
25 点光源
26 導光板
27 偏光整合板
28 枠部材
43 偏向パターン
44 光出射面
45 パターン面
51 開口
54 発光部
57 プリズムシート
22 main
Claims (9)
前記導光板に垂直な方向から見て小さな側の画像表示パネルの周囲を囲む枠部材を小さな側の画像表示パネルの近傍に設けると共に、当該枠部材の前記導光板と対向する面を反射率の小さな面とし、
前記枠部材及び小さな側の画像表示パネルと大きな側の画像表示パネルとの中間に半透過半反射板を配置したことを特徴とする両面画像表示装置。 Double-sided display type image display comprising a light source, a light guide plate that guides light from the light source, spreads it in a plane, and emits it, and image display panels of different sizes arranged opposite to both sides of the light guide plate In the device
A frame member that surrounds the periphery of the image display panel on the small side when viewed from the direction perpendicular to the light guide plate is provided in the vicinity of the image display panel on the small side, and the surface of the frame member that faces the light guide plate has a reflectivity. A small surface,
A double-sided image display device, wherein a transflective plate is disposed between the frame member and a small image display panel and a large image display panel.
光源からの光を導光させ面状に広げて出射させる導光板と、
前記導光板の一方の面に対向させて配置され、前記導光板と対向する面が反射率の小さな面となった枠部材と、
前記導光板の一方の面と前記枠部材の中間、もしくは前記導光板の他方の面に対向する位置のうち、少なくとも一方に配置された半透過半反射板と、
を備えた面光源装置。 A light source;
A light guide plate that guides the light from the light source, spreads it in a plane, and emits it;
A frame member disposed to face one surface of the light guide plate, and a surface facing the light guide plate having a low reflectance;
A transflective plate disposed on at least one of positions between one surface of the light guide plate and the middle of the frame member or the other surface of the light guide plate;
A surface light source device.
小さな側の画像表示パネルの裏面に半透過半反射板が配置され、前記導光板に垂直な方向から見て、小さな側の画像表示パネルの周囲を囲む枠部材が小さな側の画像表示パネルの近傍に設けられ、当該枠部材の前記導光板と対向する面の反射率と前記半透過半反射板の反射率とが等しくなっていることを特徴とする両面画像表示装置。 In a double-sided image display device comprising: a light source; a light guide plate that guides light from the light source, spreads the light in a plane, and emits the light; and an image display panel having a different size arranged to face both surfaces of the light guide plate ,
A transflective plate is disposed on the back surface of the small-side image display panel, and a frame member surrounding the small-side image display panel is in the vicinity of the small-side image display panel when viewed from a direction perpendicular to the light guide plate. The double-sided image display device according to claim 1, wherein a reflectance of a surface of the frame member facing the light guide plate is equal to a reflectance of the transflective plate.
光源からの光を導光させ面状に広げて出射させる導光板と、
前記導光板の一方の面に対向させて配置された枠部材と、
前記導光板に垂直な方向から見て、前記枠部材の開口内に配置された半透過半反射板とを備え、
当該枠部材の前記導光板と対向する面の反射率と前記半透過半反射板の反射率とが等しくなっていることを特徴とする面光源装置。 A light source;
A light guide plate that guides the light from the light source, spreads it in a plane, and emits it;
A frame member disposed to face one surface of the light guide plate;
A transflective plate disposed in the opening of the frame member when viewed from a direction perpendicular to the light guide plate,
A surface light source device, wherein a reflectance of a surface of the frame member facing the light guide plate is equal to a reflectance of the transflective plate.
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---|---|
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Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007025630A (en) * | 2005-06-14 | 2007-02-01 | Sanyo Epson Imaging Devices Corp | Liquid crystal device, and electronic appliance |
JP2008242217A (en) * | 2007-03-28 | 2008-10-09 | Casio Comput Co Ltd | Flat panel display |
JP2008287099A (en) * | 2007-05-18 | 2008-11-27 | Citizen Electronics Co Ltd | Display device |
JP2009080949A (en) * | 2007-09-25 | 2009-04-16 | Toshiba Matsushita Display Technology Co Ltd | Both side light emitting surface light source device and liquid crystal display device using it |
CN1987588B (en) * | 2005-12-23 | 2010-05-05 | 群康科技(深圳)有限公司 | Two side liquid crystal display device |
JP2012088588A (en) * | 2010-10-21 | 2012-05-10 | Seiko Epson Corp | Light guide plate and virtual image display device provided with the same |
WO2013137025A1 (en) * | 2012-03-15 | 2013-09-19 | SAMIER Laurent | Electronic picture-story show device |
WO2017164309A1 (en) * | 2016-03-25 | 2017-09-28 | デクセリアルズ株式会社 | Optical body and light-emitting device |
CN116772159A (en) * | 2023-08-22 | 2023-09-19 | 深圳市帝狼光电有限公司 | Double-sided desk lamp |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003317520A (en) * | 2002-04-26 | 2003-11-07 | Sharp Corp | Flat lighting device and liquid crystal display device using same |
JP2003344835A (en) * | 2002-05-24 | 2003-12-03 | Seiko Instruments Inc | Liquid crystal display device |
JP2004046050A (en) * | 2002-05-15 | 2004-02-12 | Mitsubishi Electric Corp | Liquid crystal displaying device |
JP2004111353A (en) * | 2002-07-16 | 2004-04-08 | Nippon Leiz Co Ltd | Surface illumination device and liquid crystal display device |
JP2004151342A (en) * | 2002-10-30 | 2004-05-27 | Seiko Epson Corp | Display device and electronic equipment |
JP2004354751A (en) * | 2003-05-29 | 2004-12-16 | Casio Comput Co Ltd | Liquid crystal display |
JP2005107505A (en) * | 2003-09-10 | 2005-04-21 | Hitachi Displays Ltd | Liquid crystal display |
-
2004
- 2004-01-20 JP JP2004011662A patent/JP2005208108A/en active Pending
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003317520A (en) * | 2002-04-26 | 2003-11-07 | Sharp Corp | Flat lighting device and liquid crystal display device using same |
JP2004046050A (en) * | 2002-05-15 | 2004-02-12 | Mitsubishi Electric Corp | Liquid crystal displaying device |
JP2003344835A (en) * | 2002-05-24 | 2003-12-03 | Seiko Instruments Inc | Liquid crystal display device |
JP2004111353A (en) * | 2002-07-16 | 2004-04-08 | Nippon Leiz Co Ltd | Surface illumination device and liquid crystal display device |
JP2004151342A (en) * | 2002-10-30 | 2004-05-27 | Seiko Epson Corp | Display device and electronic equipment |
JP2004354751A (en) * | 2003-05-29 | 2004-12-16 | Casio Comput Co Ltd | Liquid crystal display |
JP2005107505A (en) * | 2003-09-10 | 2005-04-21 | Hitachi Displays Ltd | Liquid crystal display |
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007025630A (en) * | 2005-06-14 | 2007-02-01 | Sanyo Epson Imaging Devices Corp | Liquid crystal device, and electronic appliance |
CN1987588B (en) * | 2005-12-23 | 2010-05-05 | 群康科技(深圳)有限公司 | Two side liquid crystal display device |
JP2008242217A (en) * | 2007-03-28 | 2008-10-09 | Casio Comput Co Ltd | Flat panel display |
JP2008287099A (en) * | 2007-05-18 | 2008-11-27 | Citizen Electronics Co Ltd | Display device |
JP2009080949A (en) * | 2007-09-25 | 2009-04-16 | Toshiba Matsushita Display Technology Co Ltd | Both side light emitting surface light source device and liquid crystal display device using it |
JP2012088588A (en) * | 2010-10-21 | 2012-05-10 | Seiko Epson Corp | Light guide plate and virtual image display device provided with the same |
WO2013137025A1 (en) * | 2012-03-15 | 2013-09-19 | SAMIER Laurent | Electronic picture-story show device |
WO2017164309A1 (en) * | 2016-03-25 | 2017-09-28 | デクセリアルズ株式会社 | Optical body and light-emitting device |
CN108885284A (en) * | 2016-03-25 | 2018-11-23 | 迪睿合株式会社 | Optical body and light emitting device |
CN108885284B (en) * | 2016-03-25 | 2021-06-25 | 迪睿合株式会社 | Optical body and light-emitting device |
US11971569B2 (en) | 2016-03-25 | 2024-04-30 | Dexerials Corporation | Optical body and light emitting device |
CN116772159A (en) * | 2023-08-22 | 2023-09-19 | 深圳市帝狼光电有限公司 | Double-sided desk lamp |
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