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 crystal display device 3 composed of a large-sized liquid crystal panel 1 and a backlight 2, and a single-sided display type liquid crystal display device 6 composed of a small-sized liquid crystal panel 4 and a backlight 5. Are arranged back to back via a double-sided reflector 7. Each of the backlights 2 and 5 includes a light source 8 and a light guide plate 9. Light emitted from the light source 8 enters the light guide plate 9 and spreads in the light guide plate 9, and light is emitted from almost the entire surface of the light guide plate 9. The light is emitted. In this way, images are displayed by the front and back liquid crystal display devices 3 and 6, respectively.
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 crystal display devices 3 and 6 are used in an overlapping manner. Further, since the two backlights 2 and 5 are used, there are disadvantages that the cost is high and the loss of light increases.
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 backlight 13 comprising a light source 11 and a light guide plate 12. ), A small liquid crystal panel 15 (hereinafter referred to as a sub liquid crystal panel) is disposed so as to face the other surface of the backlight 13, and a polarization matching sheet 16 is attached to the upper surface of the sub liquid crystal panel 15. A frame member 17 covers the periphery of the upper surface of the sub liquid crystal panel 15. The frame member 17 is made of a material having high reflectivity.
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 backlight 13 is turned on, light is emitted from the entire lower surface of the backlight 13. Of the light emitted from the lower surface of the central portion of the backlight 13 toward the sub liquid crystal panel 15, one polarization state component (this is P-polarized light) is reflected by the polarization matching sheet 16 and the other. Of the polarization state (this is S-polarized light) passes through the polarization matching sheet 16. The P-polarized light reflected by the polarization matching sheet 16 passes through the light guide plate 12 and illuminates the central portion of the main liquid crystal panel 14 from below. The S-polarized light transmitted through the polarization matching sheet 16 reaches the sub liquid crystal panel 15 from the upper surface side. On the other hand, the light emitted from the lower surface of the outer peripheral portion of the backlight 13 toward the frame member 17 is reflected upward by the frame member 17 and illuminates the outer peripheral portion of the main liquid crystal panel 14 from the lower surface side.
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 polarization matching sheet 16 is 50% and the transmittance is 50%, and the reflectance of the frame member 17 is 100%, the opening (or the frame member 17 of the main liquid crystal panel 14 (or The area facing the sub liquid crystal panel 15) is illuminated with 50% of the light emitted from the backlight 13 (P-polarized light), whereas the area facing the frame member 17 is 100%. Illuminated with light (P-polarized light and S-polarized light). As a result, the luminance of the screen of the main liquid crystal panel 14 is as shown in FIG. 3, and is dark at the center and bright at the periphery. Therefore, in the conventional double-sided image display device, the luminance of the main liquid crystal panel 14 cannot be made uniform between the region facing the frame member 17 and the region facing the sub liquid crystal panel 15.
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 liquid crystal panel 14 and the screen brightness when the backlight 13 is lit. 4 represents the screen luminance of the main liquid crystal panel 14 in the region facing the sub liquid crystal panel 15, and the curved line illustrated in broken lines in FIG. 4 represents the main liquid crystal panel 14 in the region facing the frame member 17. The screen brightness is represented, and the horizontal axis of FIG. 4 represents the inclination from the direction perpendicular to the main liquid crystal panel 14. As shown in FIG. 4, the luminance is high in front of the main liquid crystal panel 14, but the luminance gradually decreases as the inclination from the direction perpendicular to the main liquid crystal panel 14 increases. Therefore, even if the luminance difference between the region facing the sub liquid crystal panel 15 and the region facing the frame member 17 is the same, the luminance difference is recognized because the luminance of the entire screen is high in the front direction of the main liquid crystal panel 14. Although it is difficult, the luminance difference is easily recognized because the luminance of the entire screen is low in the oblique direction. Therefore, there is a problem that the edge of the opening of the frame member 17 appears as a luminance difference on the main liquid crystal panel 14 when viewed carefully from an oblique direction (particularly, a direction inclined by 30 to 60 ° from the vertical direction). In particular, when the number of sheets such as a diffusion sheet between the light guide plate 12 and the main liquid crystal panel 14 is reduced, the edge of the opening of the frame member 17 is easily seen.
特開2003−177406JP 2003-177406 A
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 image display device 91 according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a schematic sectional view of the device. The double-sided image display device 91 includes a relatively large liquid crystal panel (hereinafter referred to as a main liquid crystal panel) 22, a surface light source device 23, and a relatively small liquid crystal panel (hereinafter referred to as a sub liquid crystal panel). The main liquid crystal panel 22 is disposed so as to face one surface of the surface light source device 23 (hereinafter, this surface is referred to as an upper surface according to the drawing), and the sub liquid crystal panel 24 is a surface light source. It arrange | positions so that the other surface (Hereafter, this surface is made into a lower surface according to a figure.) Of the apparatus 23 may be opposed. The surface light source device 23 includes a small light source 25 (hereinafter referred to as a point light source), a light guide plate 26, a polarization matching plate 27 (a kind of transflective plate), and a frame member 28. The light source 25 is a light guide plate 26. Are accommodated in holes 29 provided at the corners of the
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 light guide plate 26 is formed in a substantially rectangular flat plate shape using a transparent resin or glass having a high refractive index such as polycarbonate resin, acrylic resin, or methacrylic resin. FIG. 7 is a plan view of the light guide plate 26. On the surface of the light guide plate 26, a non-light emitting region 31 is formed around a rectangular surface light emitting region 30 that is a substantial surface light source, and at the end of the short side of the rectangular light guide plate 26, A hole 29 for fitting the point light source 25 is opened in the light emitting region 31. The point light source 25 is a resin-molded light emitting diode (LED) chip, mounted on a film wiring board (FPC) 32 for supplying power to the point light source 25, and inserted into the hole 29 of the light guide plate 26. ing.
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 light source 25. The point light source 25 is obtained by sealing a light emitting diode chip 33 in a transparent resin 34 and covering a surface other than the front surface with a white transparent resin 35. The point light source 25 is mounted on the film wiring board 32 and fixed by solder 36. Furthermore, the film wiring board 32 is fixed to a reinforcing plate 37 made of glass epoxy resin. As described above, the hole 29 for accommodating the point light source 25 passes vertically in the corner of the light guide plate 26, and the positioning pin 38 projects from the lower surface of the light guide plate 26 in the vicinity thereof. On the other hand, the film wiring board 32 and the reinforcing plate 37 are provided with through holes 39 and 40 for passing the positioning pins 38.
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 light guide plate 26 around the base portion of the positioning pin 38, and the positioning pin 38 is connected to the film wiring board 32 and the reinforcing plate. The UV curable adhesive 41 is cured by irradiating ultraviolet rays after positioning the center of the light guide plate 26 in the thickness direction and the light emission center of the point light source 25 with a CCD camera or the like. Then, the light guide plate 26 and the point light source 25 are bonded to each other, and the positioning pins 38 are heat caulked to the reinforcing plate 37.
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 projection 42 provided on the inner surface of the hole 29 of the light guide plate 26 (the back side, the front side, or both of the point light source 25) may be used. Positioning in the vertical direction of the center may be performed. Although not shown, the light guide plate 26 is used with a stepped jig for positioning the upper surface of the light guide plate 26 and the upper surface of the point light source 25 with the light guide plate 26 and the point light source 25 turned upside down. And the center of the point light source 25 may be positioned.
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 film wiring board 32, a glass epoxy wiring board or a lead frame may be used. When two or more light emitting diode chips are used, a point light source may be formed by collecting a plurality of light emitting diode chips in one place. The point light source 25 may be formed by insert-molding a light-emitting diode chip directly into the light guide plate 26, and is disposed outside the light guide plate 26 (position facing the outer peripheral surface of the light guide plate 26). Also good.
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 deflection patterns 43 are recessed in the surface light emitting region 30 on the surface of the light guide plate 26, and are arranged concentrically around the point light source 25. The distance between the deflection patterns 43 is relatively wide on the side close to the point light source 25, and the distance gradually decreases as the distance from the point light source 25 increases. As a result, the lower surface of the light guide plate 26 (hereinafter referred to as the light emitting surface 44). And the brightness | luminance in the surface (henceforth pattern surface 45) is made uniform. Hereinafter, the deflection pattern 43 will be described in detail.
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 deflection pattern 43, and FIG. 10B is an enlarged sectional view thereof. The deflection pattern 43 has a substantially uniform cross section in the length direction, and is arranged so that the length direction is substantially perpendicular to the direction connected to the point light source 25. The deflection pattern 43 used in this embodiment is slightly wavy as shown in FIG. As shown in FIG. 10B, each deflection pattern 43 includes a deflection inclined surface 46 located on the point light source side and a re-incident surface 47 located on the side far from the point light source 25. The incident surface 47 is substantially triangular in cross section. The inclination angle γ of the deflection inclined surface 46 and the inclination angle δ of the re-incident surface 47 are:
γ <δ,
γ = 45 ° to 65 °
δ = 80 ° -90 °
Is desirable. In particular, the inclination angle γ of the deflection inclined surface 46 is preferably about 50 °.
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 light source 25 passes through the inner wall surface (light incident surface) of the hole 29 and enters the light guide plate 26, the light 48 incident on the light guide plate 26. Is propagated through the light guide plate 26 by repeating total reflection on the lower surface (light emitting surface 44) and the upper surface (pattern surface 45) of the light guide plate 26, and spreads in a planar shape over the entire surface light emitting region 30 of the light guide plate 26. . During the propagation, the light incident on the deflection inclined surface 46 of the deflection pattern 43 from below is totally reflected by the deflection inclined surface 46 toward the light emitting surface 44 as shown in FIG. The light exits from the light exit surface 44 such that the direction is substantially perpendicular to the light exit surface 44. In addition, the light incident on the deflection inclined surface 46 of the deflection pattern 43 from below during transmission is transmitted through the deflection inclined surface 46 and re-entered into the light guide plate 26 from the re-incident surface 47 as shown in FIG. Incident. Therefore, the direction of the light beam propagating through the light guide plate 26 and the direction of the light emitted from the light emitting surface 44 and the pattern surface 45 are lateral (point light sources) when viewed from the direction perpendicular to the pattern surface 45. (A direction along the circumference centered at 25) is not scattered so much and proceeds almost radially around the point light source 25.
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 entire deflection pattern 43 is arranged, FIG. 13 shows the change in the pattern density (area ratio) of the deflection pattern 43 in the radial direction, and FIG. FIG. 15 shows a change in the number of patterns per unit area. Here, r represents the distance from the point light source 25. The deflection pattern 43 increases in density as the distance r from the point light source 25 increases as shown in FIG. This is to make the luminance of the light emitting surface 44 and the pattern surface 45 uniform. As a method of gradually increasing the deflection pattern density, it is possible to gradually increase the number of deflection patterns per unit area. However, in this embodiment, a plurality of light guide plates 26 are provided according to the distance from the point light source 25. In each zone, as shown in FIG. 15, the number of deflection patterns per unit area is fixed and the number of deflection patterns per unit area is increased stepwise for each zone. As shown in FIG. 14, the length of the deflection pattern is gradually changed in each zone. In addition, the pattern length once becomes shorter at the zone boundary.
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 deflection patterns 43 at the points a, b, and c in FIG. 12A, respectively. FIG. 12B shows the region a closest to the point light source 25, and the pitch in the radial direction and the circumferential direction of the deflection pattern 43 are both 140 μm, and the inner deflection pattern 43 and the outer deflection pattern 43 Are not overlapped in the radial direction. FIG. 12C shows an intermediate region B, in which both the pitch in the radial direction and the pitch in the circumferential direction of the deflection pattern 43 are 70 μm, and there are two rows of the inner deflection pattern 43 and the outer deflection pattern 43. It overlaps one by one. FIG. 12D shows a region C far from the point light source 25, where the pitch in the radial direction is 35 μm and the pitch in the circumferential direction is 140 μm. 12B, 12C, and 12D show the linearly extending deflection pattern, the wavy deflection pattern 43 as shown in FIG. 10A is shown in FIGS. 12B and 12C. You may arrange | position like (d).
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 light guide plate 26 on the side opposite to the end where the point light source 25 is disposed is formed straight, whereas the long side of the light guide plate 26 on the side close to the point light source 25 has one or more steps. It is cut diagonally. Similarly, in the vicinity of the point light source 25, the short side is also partially formed obliquely. If slope portions 49 and 50 are provided on the long side and the short side respectively close to the point light source 25, as shown in FIG. 16, a part of the light 48 emitted from the point light source 25 is converted into the long side slope portion 49. Thus, the light 48 can be sent to the corners of the light guide plate 26 (the hatched area in FIG. 16). When the point light source 25 is placed at the corner of the light guide plate 26, the other corner portions tend to be dark, but according to such a structure, the light totally reflected by the slope portions 49 and 50 is reflected on the light guide plate 26. By sending to the corner of the surface light emitting region 30, the luminance distribution of the light emitting surface 44 and the pattern surface 45 can be made more uniform, and the efficiency of the surface light source device 41 can be increased.
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 polarization matching plate 27 is disposed at a position facing the light exit surface 44 of the light guide plate 26. The polarization matching plate 27 has a larger area than the pixel formation region of the main liquid crystal panel 22. The polarization matching plate 27 transmits linearly polarized light in one polarization direction of incident light and reflects linearly polarized light in a polarization direction orthogonal to the polarized light. In the first embodiment, the polarization direction of light reflected by the polarization matching plate 27 is P-polarized light, and the polarization direction of light transmitted through the polarization matching plate 27 is S-polarized light. An example of such a polarization matching plate 27 is D-BEF (trade name) manufactured by Sumitomo 3M Limited. The polarization matching plate may be one that transmits circularly polarized light or elliptically polarized light in one rotational direction and reflects circularly polarized light or elliptically polarized light in the other rotational direction. As a polarization matching plate that divides the transmission side and the reflection side, for example, there is NIPOCS-PCF (trade name) manufactured by Nitto Denko Corporation.
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 frame member 28 located between the polarization matching plate 27 and the sub liquid crystal panel 24 includes an opening 51. The outer shape of the frame member 28 is larger than at least the pixel formation region of the main liquid crystal panel 22, and the size of the opening 51 is slightly smaller than the outer shape of the sub liquid crystal panel 24. Therefore, when the sub liquid crystal panel 24 and the frame member 28 are overlapped, they can be overlapped so that there is no gap between the opening 51 of the frame member 28 and the outer periphery of the sub liquid crystal panel 24 when viewed from above. Further, at least the upper surface of the frame member 28 has a low light reflectance. For example, in order to make the upper surface of the frame member 28 have a low reflectance, the frame member 28 is manufactured with a black light shielding plate (for example, Lumirror, X-30 manufactured by Toray Industries, Inc.), or Cr is formed on the surface of a stainless steel plate. What is necessary is just to use what gave plating, or what gave antireflection coating on the surface. In addition, in the method of using a stainless plate plated with Cr as the frame member 28, the strength of the frame member 28 can be increased. Further, the frame member 28 does not have to be a dedicated component, and may be a part of a casing or the like of a device in which the double-sided image display device 91 is incorporated.
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 liquid crystal panel 22 and the sub liquid crystal panel 24 are a transmission type or a semi-transmission type in which a liquid crystal is sealed between a glass substrate on which a switching element such as a TFT or an opening electrode is formed and a glass substrate on which a transparent electrode is formed. A liquid crystal panel that is normally black or has a low transmittance is used. When using a liquid crystal panel that is attached with a polarizing film or the like and transmits only linearly polarized light in one direction, the main liquid crystal panel 22 is arranged in a direction to transmit P-polarized light, and the sub-liquid crystal panel 24 is S-polarized. It arrange | positions in the direction which light permeate | transmits.
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 light source device 23 is turned on in the double-sided image display device 91 according to the present invention will be described with reference to FIGS. When the surface light source device 23 is turned on, the light 48 emitted from the point light source 25 enters the light guide plate 26 from the light incident surface of the light guide plate 26 as shown in FIG. It propagates while repeating total reflection between the lower surface (light emitting surface 44) and the upper surface (pattern surface 45), and spreads over the entire light guide plate 26. When the light 48 propagating in the light guide plate 26 enters the deflection pattern 43, the light 48 is totally reflected by the deflection inclined surface 46 of the deflection pattern 43 in a direction substantially perpendicular to the light emitting surface 44, The light exits from the light exit surface 44 substantially vertically downward.
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 light source device 23 is lit, the main liquid crystal panel 22 is on, and the sub liquid crystal panel 24 is off. The light 48 emitted from the lower surface of the surface light source device 23 toward the sub liquid crystal panel 24 is incident on the polarization matching plate 27, the P-polarized light is reflected by the polarization matching plate 27, and the S-polarized light is reflected by the polarization matching plate. 27 is transmitted. The P-polarized light reflected by the polarization matching plate 27 passes through the light guide plate 26 and illuminates the entire main liquid crystal panel 22 from the lower surface. Therefore, if the main liquid crystal panel 22 is turned on, an image of the main liquid crystal panel 22 is generated. Of the S-polarized light transmitted through the polarization matching plate 27, the light incident on the upper surface of the frame member 28 is absorbed by the frame member 28. The S-polarized light incident on the opening 51 of the frame member 28 illuminates the entire sub liquid crystal panel 24. Since the sub liquid crystal panel 24 is a normally black or low transmittance panel, if the sub liquid crystal panel 24 is turned off, the S-polarized light is absorbed by the sub liquid crystal panel 24. The screen is kept black.
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 light source device 23 is lit, the main liquid crystal panel 22 is off, and the sub liquid crystal panel 24 is on. In this case, the P-polarized light reflected by the polarization matching plate 27 is absorbed by the main liquid crystal panel 22, and the main liquid crystal panel 22 is normally black or a low-transmittance panel, so it is turned off. The screen of the main liquid crystal panel 22 is kept black. On the other hand, since the S-polarized light transmitted through the polarization matching plate 27 reaches the sub liquid crystal panel 24 that is turned on, an image of the sub liquid crystal panel 24 is generated.
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 liquid crystal panel 22 is turned on and the light 22 is illuminated by external light incident from the main liquid crystal panel 22 side. As for the outside light incident on the main liquid crystal panel 22 that is turned on, only the P-polarized light is transmitted through the main liquid crystal panel 22, and the P-polarized light transmitted through the main liquid crystal panel 22 is transmitted through the light guide plate 26 and is polarized. The light is reflected by the alignment plate 27 and returns to the main liquid crystal panel 22 again to illuminate the main liquid crystal panel 22. Thus, an image is generated on the main liquid crystal panel 22. On the other hand, since the light does not reach the sub liquid crystal panel 24, the screen of the sub liquid crystal panel 24 is kept black.
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 light source device 23 that illuminates the main liquid crystal panel 22 and the sub liquid crystal panel 24 will be considered based on these actions. 20A to 20E are diagrams showing the light amount of each part, and the horizontal axis represents the distance from the end of the main liquid crystal panel 22. Now, when the amount of light emitted from the surface light source device 23 and incident on the polarization matching plate 27 (light including P-polarized light and S-polarized light) is expressed as 100% (FIG. 20A), the polarization matching plate 27 The reflected P-polarized light has a light quantity of 50% (FIG. 20B), and the S-polarized light transmitted through the polarization matching plate 27 also has a light quantity of 50% (FIG. 20C). The S-polarized light transmitted through the polarization matching plate 27 is absorbed by the frame member 28 and transmitted through the sub liquid crystal panel 24. Therefore, there is no light returning to the main liquid crystal panel 22 side. % Is illuminated (FIG. 20 (d)). The sub liquid crystal panel 24 is also illuminated uniformly with 50% light (FIG. 20E).
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 light source device 23 is 50% over the entire main liquid crystal panel 22, and the luminance on the lower surface side of the surface light source device 23 is also 50% in the region of the sub liquid crystal panel 24. The entire main liquid crystal panel 22 and the entire sub liquid crystal panel 24 are illuminated with equal brightness. Therefore, an image with uniform brightness is generated on the main liquid crystal panel 22 and the sub liquid crystal panel 24 which is turned on, and the image on the main liquid crystal panel 22 side is also the image on the sub liquid crystal panel 24 side. Are equal in brightness, and optimum characteristics can be obtained. In particular, the screen brightness of the main liquid crystal panel 22 in the region facing the frame member 28 and the screen brightness of the main liquid crystal panel 22 in the region facing the sub liquid crystal panel 24 are equal, and the overall brightness of the main liquid crystal panel 22 is uniform. Become. When the reflectance of light at the frame member 28 is slightly larger than 0% or when there is reflection by the surface of the sub liquid crystal panel 24, it corresponds to the sub liquid crystal panel 24 as shown by a two-dot chain line in FIG. Although an error in luminance on the main liquid crystal panel 22 side is generated between the region corresponding to the frame member 28 and the region corresponding to the frame member 28, the difference in screen luminance in the main liquid crystal panel 22 is smaller than that in the past. In particular, even when the screen of the main liquid crystal panel 22 is viewed from an oblique direction, the edge of the opening 51 of the frame member 28 is not seen.
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 frame member 28 is made highly reflective. For example, the frame member 28 is manufactured by a white reflector (for example, Toray Industries, Inc. Lumirror, E-20). For example, if the reflectance of the frame member of Comparative Example 1 is 100%, all the S-polarized light transmitted through the polarization matching plate 27 is reflected by the frame member 28, so that the polarization matching plate 27 of the main liquid crystal panel 22 In the facing region, the amount of light is 100% when combined with the P-polarized light reflected by the polarization matching plate 27. Since only the P-polarized light returns in the region facing the opening 51 of the frame member 28, the region facing the opening 51 of the frame member 28 and the region facing the sub liquid crystal panel 24 as shown in FIG. The difference in screen brightness between
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 frame member 17 is 0%, light incident on the frame member 17 out of the light emitted downward from the backlight 13 is not reflected at all, so that the frame member 17 on the main liquid crystal panel 14 side In the facing area, the luminance of the backlight 13 is 0%. In the area facing the sub liquid crystal panel 15, the P-polarized light returns and the light intensity becomes 50%. Therefore, as shown in FIG. 23A, the area facing the sub liquid crystal panel 15 and the area facing the frame member 28. The difference in screen brightness increases between
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 frame member 17 of the conventional example, Lumirror, E-20 manufactured by Toray Industries, Inc. was used. The double-sided image display device used here includes a main liquid crystal panel having a width of 40 mm and a sub liquid crystal panel having a width of 26 mm. The horizontal axis in FIG. 24 represents the distance from the end of the main liquid crystal panel, and the vertical axis Represents the screen brightness in the main liquid crystal panel. As can be seen from FIG. 24, in the conventional example and the comparative example 1, the difference in screen luminance between the frame member and the sub liquid crystal panel is very large. On the other hand, in Example 1, the light intensity is almost uniform.
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 liquid crystal panel 22 is viewed from an oblique direction, the edge of the opening 51 appears to appear as a shadow on the main liquid crystal panel 22 when viewed carefully in the conventional example and the first and second comparative examples. Then, the edge of the opening 51 of the frame member 28 was not visible.
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 polarization matching plate 27 is used, when light is displayed on the main liquid crystal panel 22 side, external light is transmitted from the sub liquid crystal panel 24 on the back surface. Even if it enters, it should not be reflected on the main liquid crystal panel 22 side, but in reality, when external light enters from the sub liquid crystal panel 24, the shadow of the edge of the opening 51 of the frame member 28 on the main liquid crystal panel 22 side. There is a risk of reflection. For this reason, in this embodiment, the sub liquid crystal panel 24 is a normally black or low transmittance panel so that external light does not enter from the sub liquid crystal panel 24 when the sub liquid crystal panel 24 is off.
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 image display device 92 according to the second embodiment of the present invention. In the second embodiment, the polarization matching plate 27 is disposed not between the light guide plate 26 and the sub liquid crystal panel 24 but between the light guide plate 26 and the main liquid crystal panel 22. The polarization matching plate 27 is arranged to transmit P-polarized light and reflect S-polarized light. The frame member 28 disposed between the light guide plate 26 and the sub liquid crystal panel 24 has a low reflectance at least on the upper surface, as in the first embodiment. The light guide plate 26 has a deflection pattern 43 formed on the lower surface so that light 48 can be emitted to the upper surface side where the polarization matching plate 27 is provided.
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 liquid crystal panel 22 and the sub liquid crystal panel 24 in the same manner as shown in FIG. 21 of the first embodiment. Therefore, in the main liquid crystal panel 22, the luminance difference between the screen luminance in the region facing the sub liquid crystal panel 24 and the screen luminance in the region facing the frame member 28 can be reduced. However, in the actual measurement value, as shown in FIG. 24, the luminance difference between the screen luminance of the main liquid crystal panel 22 in the region facing the sub liquid crystal panel 24 and the screen luminance of the main liquid crystal panel 22 in the region facing the frame member 28 is Compared to Example 1, the brightness difference is smaller than that of the conventional example or Comparative Example 1.
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 image display device 93 according to Embodiment 3 of the present invention. In the third embodiment, the polarization matching plate 27 is disposed between the light guide plate 26 and the sub liquid crystal panel 24, and the polarization matching plate 27 is also disposed between the light guide plate 26 and the main liquid crystal panel 22. Both polarization matching plates 27 are arranged so that the directions of polarization transmission axes are orthogonal to each other, and the polarization matching plate 27 between the light guide plate 26 and the main liquid crystal panel 22 transmits P-polarized light and S-polarized light. The polarization matching plate 27 between the light guide plate 26 and the sub liquid crystal panel 24 is arranged to reflect P-polarized light and transmit S-polarized light. . Further, the frame member 28 disposed between the light guide plate 26 and the sub liquid crystal panel 24 has a low reflectance at least on the upper surface, as in the first embodiment. In FIG. 26, the deflection patterns 43 are formed on the upper and lower surfaces of the light guide plate 26 so that the light 48 can be emitted to both the upper and lower surfaces of the polarization matching plates 27.
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 liquid crystal panel 22 and the sub liquid crystal panel 24 in the same manner as shown in FIG. 21 of the first embodiment. Therefore, in the main liquid crystal panel 22, the luminance difference between the screen luminance in the region facing the sub liquid crystal panel 24 and the screen luminance in the region facing the frame member 28 can be reduced.
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 deflection patterns 43 are formed on both surfaces of the light guide plate 26, the pattern density of the sum of the deflection patterns 43 on both surfaces may be gradually increased as the distance from the point light source 25 increases. For example, the combination of the front and back deflection patterns 43 may satisfy the conditions described with reference to FIGS. Therefore, the deflection pattern 43 may be formed only on part of the front and back surfaces of the light guide plate 26 as long as these conditions are satisfied. For example, in the modification shown in FIG. 27, the deflection pattern 43 is formed only in the region facing the sub liquid crystal panel 24 on the upper surface of the light guide plate 26.
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 liquid crystal panel 22 side and the brightness on the sub liquid crystal panel 24 side while keeping the brightness of the main liquid crystal panel 22 uniform as a whole. Can be changed. The polarizing plate theoretically transmits half of the light and absorbs the remaining light and does not reflect it, so it cannot be said to be a semi-transmissive semi-reflective plate. Since light is reflected, a polarizing plate can be used as a semi-transmissive / semi-reflective plate if the ratio of reflecting light is large to some extent.
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 deflection pattern 43 is formed on both surfaces of the light guide plate 26, and the polarization matching plate 27 is disposed so as to face either one of the light guide plates 26. You may let them.
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 image display device 94 according to Embodiment 4 of the present invention. The double-sided image display device 94 according to the fourth embodiment is a double-sided image display device in which a deflection pattern 43 is provided only on the upper surface side of the light guide plate 26 and light is emitted from the lower surface side of the light guide plate 26. A polarization matching plate 27 is disposed between the members 28, and a polarization matching plate 27 is also disposed between the light guide plate 26 and the main liquid crystal panel 22. The polarization matching plate 27 on the upper surface side is arranged in a direction that allows the P-polarized light reflected by the polarization matching plate 27 on the lower surface side to pass therethrough.
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 polarization matching plate 27 on the lower surface side is reflected by the upper surface of the sub liquid crystal panel 24 or the surface of the frame member 28 as indicated by the broken line in FIG. Without the plate 27, the reflected S-polarized light reaches the main liquid crystal panel 22. Therefore, a difference in screen luminance may occur in the main liquid crystal panel 22 due to a difference in reflectance between the frame member 28 and the reflectance of the sub liquid crystal panel 24.
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 polarization matching plate 27 on the lower surface side is partially reflected by the frame member 28 or the sub liquid crystal panel 24, the reflected S-polarized light is reflected. Cannot pass through the polarization matching plate 27 on the upper surface side and does not reach the main liquid crystal panel 22. Therefore, the light reflected by the frame member 28 and the sub liquid crystal panel 24 does not reach the main liquid crystal panel 22, so that the sub liquid crystal panel 24 faces the sub liquid crystal panel 24 due to the difference in reflectance between the sub liquid crystal panel 24 and the frame member 28. The brightness difference between the screen brightness of the main liquid crystal panel 22 in the area to be screened and the screen brightness of the main liquid crystal panel 22 in the area facing the frame member 28 can be reduced.
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 image display device 94 according to the fourth embodiment, the polarization matching plate 27 on the upper surface side only needs to transmit P-polarized light. Therefore, a polarizing plate is used instead of the polarization matching plate 27 on the upper surface side of the light guide plate 26. (It may be one that hardly reflects light.).
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 image display device 95 according to the fifth embodiment of the present invention. The double-sided image display device 95 according to the fifth embodiment is the double-sided image display device in which the deflection pattern 43 is provided only on the lower surface side of the light guide plate 26 and light is emitted from the upper surface side of the light guide plate 26. A polarization matching plate 27 is disposed between the liquid crystal panels 22, and a polarization matching plate 27 is also disposed between the light guide plate 26 and the frame member 28. The polarization matching plate 27 on the lower surface side is arranged in a direction that allows the S-polarized light reflected by the polarization matching plate 27 on the upper surface side to pass therethrough.
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 polarization matching plate 27 on the upper surface side passes through the light guide plate 26, the light 52 is shown on the upper surface of the sub liquid crystal panel 24 and the surface of the frame member 28 as shown by the broken line in FIG. 30. When reflected, the polarization direction of the reflected light turns or becomes random. Therefore, if there is no polarization matching plate 27 on the lower surface side, part of the reflected light (P-polarized light) passes through the polarization matching plate 27 on the upper surface side and reaches the main liquid crystal panel 22. Therefore, a difference in screen brightness may appear between the region facing the frame member 28 and the region facing the sub liquid crystal panel 24 due to the difference in reflectance between the frame member 28 and the reflectance of the sub liquid crystal panel 24.
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 polarization matching plate 27 is also disposed on the lower surface side, only the S-polarized light is transmitted through the polarization matching plate 27 on the lower surface side of the light reflected by the frame member 28 and the sub liquid crystal panel 24. Then, it is blocked by the polarization matching plate 27 on the upper surface side. Therefore, the light reflected by the frame member 28 and the sub liquid crystal panel 24 does not reach the sub liquid crystal panel 24, and the screen luminance between the region facing the frame member 28 and the region facing the sub liquid crystal panel 24 is reduced. The difference can be reduced.
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 polarization matching plate 27 on the lower surface side only needs to transmit S-polarized light, the polarizing plate (almost no light is reflected on the upper surface side of the light guide plate 26 instead of the polarization matching plate 27). Can also be used).
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 liquid crystal panel 22 in the region corresponding to the sub liquid crystal panel 24 and the region corresponding to the frame member 28 are compared. The difference in luminance of the main liquid crystal panel 22 is the smallest, and the shadow of the edge of the opening 51 of the frame member 28 is the least visible. The polarization matching plate 27 (in the fourth and fifth embodiments, one polarization matching plate is a polarizing plate). In the third, fourth, and fifth embodiments, the light guide plate 26 is disposed on both surfaces. Next, the difference between the luminance of the main liquid crystal panel 22 in the region corresponding to the sub liquid crystal panel 24 and the luminance of the main liquid crystal panel 22 in the region corresponding to the frame member 28 is small, and the shadow of the edge of the opening 51 of the frame member 28 is difficult to see. This is Example 1. In comparison, Example 2 was the least effective.
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 polarization matching plates 27 are arranged on both surfaces of the light guide plate 26 as in the third to fifth embodiments, the sub liquid crystal panel 24 can also use external light as illumination light as shown in FIG. It becomes possible.
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 image display device 96 according to Embodiment 6 of the present invention. In the sixth embodiment, the polarization matching plate 27 is disposed on the upper surface side of the light guide plate 26 having the deflection pattern 43 formed on the lower surface so as to transmit, for example, P-polarized light. The polarization matching plate 27 is disposed so as to transmit light having the same polarization direction as that of the side polarization matching plate 27. That is, the polarization transmission axis of the polarization matching plate 27 on the upper surface side is parallel to the polarization transmission axis of the polarization matching plate 27 on the lower surface side. Further, between the upper surface of the light guide plate 26 and the polarization matching plate 27 on the upper surface side, a retardation plate 53 such as a half-wave plate that rotates the polarization direction of linearly polarized light by 90 ° with incident light and outgoing light. Is arranged.
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 image display device 96, when the light 48 emitted from the upper surface of the light guide plate 26 enters the polarization matching plate 27 on the upper surface side, the P-polarized light is transmitted through the polarization matching plate 27 on the upper surface side. The main liquid crystal panel 22 is illuminated. Further, the S-polarized light reflected by the polarization matching plate 27 on the upper surface side is converted to P-polarized light by passing through the phase difference plate 53 and passes through the polarization matching plate 27 on the lower surface side to reach the sub liquid crystal panel 24. To do.
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 liquid crystal panel 22 and the sub liquid crystal panel 24, characteristics with respect to the polarization directions of the main liquid crystal panel 22 and the sub liquid crystal panel 24, that is, the main liquid crystal panel. The viewing area in the vertical direction and the horizontal direction when viewing 22 (viewing characteristics) is the same as the viewing area in the vertical direction and horizontal direction when viewing the sub liquid crystal panel 24, and the visibility is good. It becomes easier to use.
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 phase difference plate 53 is disposed between the upper surface of the light guide plate 26 and the polarization matching plate 27 on the upper surface side. However, the phase difference plate 53 is disposed between the main liquid crystal panel 22 and the sub liquid crystal panel 24. If so, it may be placed anywhere. However, if it is outside between the upper and lower polarization matching plates 27, the directions of the polarization transmission axes of the upper and lower polarization matching plates 27 need to be orthogonal. Further, in the sixth embodiment, in the same member arrangement as in the fifth embodiment, the direction of the polarization transmission axis of the upper and lower polarization matching plates 27 is aligned by using a phase difference plate, but as in the first to fourth embodiments. In such a structure, the retardation plate 53 may be used.
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 image display device 97 according to Embodiment 7 of the present invention. Since parts other than the surface light source device 23 are the same as those in the first embodiment, the structure of the surface light source device 23 will be described. The surface light source device 23 includes a transparent light guide plate 26, a light emitting unit 54 disposed opposite to the light incident surface of the light guide plate 26, a polarization matching plate 27, and a frame member 28. The light guide plate 26 is formed in a rectangular flat plate shape using a transparent resin having a high refractive index (for example, polycarbonate resin or methacrylic resin), and a plurality of deflections extending in the width direction of the light guide plate 26 on the upper surface thereof. Patterns 43 are formed in parallel to each other. The deflection pattern 43 is formed by recessing the upper surface of the light guide plate 26 and has a substantially right-angled cross section. The polarization patterns 43 are arranged in parallel with the light incident surface with a space between each other, and the distance between the polarization patterns 43 becomes shorter as the distance from the light incident surface increases.
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 light emitting unit 54 is disposed so as to face a wedge-shaped light guide (hereinafter referred to as a wedge-shaped light guide) 55 formed of a transparent resin having a high refractive index and a side end surface of the wedge-shaped light guide 55. It comprises a point light source 25, a regular reflection plate 56 disposed on the back surface of the wedge-shaped light guide 55, and a prism sheet 57 disposed on the front surface of the wedge-shaped light guide 55. Here, the point light source 25 is one or a plurality of LEDs sealed in a transparent resin, the transparent resin is covered with a white resin except for the front surface, and the light emitted from the light emitting diode is directly or After being reflected by the inner surface of the white resin, it is efficiently emitted forward.
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 light source 25 enters the wedge-shaped light guide 55 from the side end face of the wedge-shaped light guide 55. As shown in FIG. 34, the light incident on the wedge-shaped light guide 55 is repeatedly reflected on the front surface (light emitting surface) 55a and the back surface of the wedge-shaped light guide 55, whereby the inside of the wedge-shaped light guide 55 is obtained. , The angle of incidence on the front surface 55a decreases each time it is reflected by the back surface of the wedge-shaped light guide 55, and the angle of incidence on the front surface 55a of the wedge-shaped light guide 55 becomes smaller than the critical angle of total reflection. The light is emitted from the front surface 55a of the wedge-shaped light guide 55 to the outside. Further, as indicated by a broken line in FIG. 34, the light emitted to the outside from the back surface of the wedge-shaped light guide 55 is reflected by the specular reflection plate 56 and returns to the wedge-shaped light guide 55 again, and the wedge-shaped light guide. The light is emitted from the front surface 55a of the body 55. In this way, the light emitted from the front surface 55a of the wedge-shaped light guide 55 is aligned in a direction substantially parallel to the front surface 55a of the wedge-shaped light guide 55.
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 prism sheet 57 disposed on the front surface 55a of the wedge-shaped light guide 55 is also formed of a transparent resin having a high refractive index (for example, a transparent resin having a refractive index of 1.59). A prism 57a is arranged. Each prism 57a has a triangular cross section with an apex angle of 40 °, and extends uniformly in the vertical direction (thickness direction of the light guide plate 26). Thus, the light emitted from the front surface 55a of the wedge-shaped light guide 55 as described above is refracted through the prism 57a, and is deflected in a direction substantially perpendicular to the prism sheet 57. The light is incident almost vertically into the light guide plate 26 from the light incident surface. Therefore, according to the light emitting unit 54, the light emitted from the point light source 25 can be emitted while being spread over almost the entire length of the prism sheet 57, and the point light source 25 can be converted into a so-called linear light source.
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 prism sheet 57 may become stray light due to molding errors such as roundness of the apex of the prism cross section of the prism sheet 57 and Fresnel reflection. Therefore, at least half or more of the light emitted from the point light source 25 is deflected by the prism sheet 57 and is incident on the light guide plate 26 at a desired angle (in this embodiment, a direction perpendicular to the light incident surface 52a). Then, the ratio of the light emitted from the front surface 55a of the wedge-shaped light guide 55 almost in parallel with the front surface 55a is preferably 2/3 or more with respect to the total emitted light from the point light source 25.
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 image display device 98 according to an eighth embodiment of the present invention, and FIG. 36 is a schematic sectional view thereof. Since this double-sided image display device 98 is also the same as that of the first embodiment except for the surface light source device 23, the structure of the surface light source device 23 will be described. The surface light source device 23 mainly includes a light guide plate 26, a point light source 25, a diffusion prism sheet 59, a polarization matching plate 27, and a frame member 28. The light guide plate 26 is formed in a square flat plate shape using a transparent resin such as polycarbonate resin or methacrylic resin, and a polarization pattern 43 is provided on the upper surface. A light incident surface is formed at one corner portion of the light guide plate 26 by cutting the corner portion obliquely in plan view. A point light source 25 is disposed at a position facing the light incident surface of the light guide plate 26.
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 polarization patterns 43 formed on the light guide plate 26 is shown in FIG. In the description of the eighth embodiment, the z axis is defined in a direction perpendicular to the surface of the light guide plate 26, and the x axis and the y axis are defined in directions parallel to two sides adjacent to the light incident surface. Further, when considering light propagating in an arbitrary direction or considering reflection at an arbitrary polarization pattern 43, the light is propagated in a direction parallel to the surface of the light guide plate 26 within a plane perpendicular to the light guide plate 26. The r-axis is determined, or the r-axis is determined in a direction parallel to the surface of the light guide plate 26 in a plane perpendicular to the light guide plate 26 including the direction connecting the point light source 25 and the polarization pattern 43. Further, an angle formed by the x axis and the r axis is θ.
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 polarization pattern 43 formed on the upper surface of the light guide plate 26 is arranged on a concentric arc centered on the point light source 25 (particularly, the internal LED), and each polarization pattern 43 is arranged on the light guide plate 26. Is formed in a straight line by recessing the upper surface of the asymmetrical triangular section. In the polarization pattern 43 having a triangular cross section, the slope closer to the point light source 25, that is, the tilt angle of the deflection tilt surface 46 is preferably within 20 °. Each polarization pattern 43 extends linearly along the circumferential direction of the arc centered on the point light source 25, and the direction of the normal line standing on the deflection inclined surface 46 of each polarization pattern 43 is in plan view. (Viewed from the z-axis direction) is parallel to the direction connecting the point light source 25 and the polarization pattern 43 (r-axis direction). The polarization pattern 43 is formed so that the pattern density gradually increases as the distance from the point light source 25 increases. However, in the vicinity of the point light source 25, the pattern density of the polarization pattern 43 may be substantially uniform. Note that an optical element (diffuser) 60 made of a lens, a prism, or the like is formed on the light incident surface of the light guide plate 26 in order to control the alignment pattern of light entering the light guide plate 26 from the point light source 25. Good.
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 polarization pattern 43. The slope of the polarization pattern 43 facing the point light source 25 side, that is, the front edge (edge on the point light source 25 side) of the deflection inclined surface 46 is longer than the rear edge (edge far from the point light source 25). . In the illustrated example, the deflection inclined surface 46 of the polarization pattern 43 has a trapezoidal shape, and the re-incident surface 47 on the back surface has a rectangular shape. Therefore, when the polarization pattern 43 is viewed from the point light source 25 side, the left and right side surfaces of the polarization pattern 43 are hidden behind the deflection inclined surface 46 and are not visible from the point light source 25 side.
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 diffusion prism sheet 59 shown in FIG. 36 is obtained by forming a transparent uneven diffusion plate 62 on the lower surface of a transparent plastic sheet 61 and forming a transparent prism sheet 63 on the upper surface of the plastic sheet 61. The uneven diffusion plate 62 and the prism sheet 63 are prepared by dropping an ultraviolet curable resin on the surface of the plastic sheet 61 and pressing the ultraviolet curable resin with a stamper to spread the ultraviolet curable resin between the stamper and the plastic sheet 61. It is formed by irradiating an ultraviolet curable resin with ultraviolet rays and curing it (Photo Polymerization method).
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 uneven diffusion plate 62. FIG. As shown in FIG. 39 (a), the uneven diffusion plate 62 is a pattern in which repeated patterns 64 are periodically arranged in the horizontal direction with almost no gap. As shown in FIG. 39 (b), the repetitive pattern 64 is formed by randomly arranging conical convex portions 65 having blunt apexes as shown in FIG. 39 (c) with almost no gap. The vertical and horizontal widths H and W of one repeating pattern 64 are larger than the pixel size of the sub liquid crystal panel 24 in order to prevent moire fringes, and both are preferably 100 μm or more and 1 mm or less. . Further, it is desirable that the convex portions 65 constituting the repetitive pattern 64 have irregular dimensions and have an outer diameter D of 5 μm or more and 30 μm or less (particularly, about 10 μm is preferable).
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 uneven diffusion plate 62 has special diffusion characteristics, the uneven shape of the pattern must be accurately controlled. In that case, if one uneven pattern is arranged periodically, all the uneven patterns have the same shape, so that all the uneven patterns can be produced in the same way and an accurate uneven shape can be formed. However, in such a method, moire fringes are generated on the screen of the liquid crystal display device, and pixels are easily noticeable. On the other hand, if the concave / convex pattern is to be arranged at random, the shape and size of the concave / convex pattern must be changed one by one, making it difficult to produce an accurate shape. In addition, the characteristics of the uneven diffusion plate may change depending on the location. Therefore, in the uneven diffusion plate 62 of the present invention, a convex pattern 65 having a random shape and size is randomly arranged to form a repetitive pattern 64, and the repetitive pattern 64 is periodically arranged, so that moire fringes and the like are arranged. The production of the pattern of the uneven diffusion plate 62 is facilitated while suppressing the generation.
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 prism sheet 63. The prism sheet 63 is formed by concentrically arranging arc-shaped prisms 66 (in FIG. 40, the arc-shaped prism 66 is exaggerated and greatly drawn) having a triangular shape with an asymmetrical cross section. 66 is formed in an arc shape around the position where the LED of the point light source 25 is disposed.
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 uneven diffusion plate 62 and the prism sheet 63 do not have to be formed integrally as in the eighth embodiment, and may be formed separately and arranged with a gap therebetween. However, as in this embodiment, the plastic sheet 61 formed integrally has the advantages of reducing the overall thickness and reducing the cost.
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 image display device 98 will be described with reference to FIGS. 41, 42 (a) and 42 (b). 41 is a diagram illustrating the behavior of light when viewed from obliquely above the light guide plate 26, FIG. 42A is a diagram illustrating the behavior of light in the cross section (zr plane) of the light guide plate 26, and FIG. ) Is an enlarged view of a portion X in FIG. The light 48 emitted from the point light source 25 enters the light guide plate 26 from the light incident surface. The light 48 incident on the light guide plate 26 from the light incident surface spreads radially in the light guide plate 26. At this time, the light amount of each direction of the light 48 spreading in the light guide plate 26 is a sector shape of the light guide plate 26 in each direction. It is desirable to design the optical element 60 provided on the light incident surface so as to be proportional to the area. Specifically, as shown in FIG. 43, the amount of light emitted from the side of the light guide plate 26 (side in the x-axis direction) within the range of the spread Δθ located in any direction of θ is within this range. It is desirable to be proportional to the area of the light guide plate included in Δθ (the area of the hatched area in FIG. 43), thereby making the luminance distribution of the double-sided image display device 98 uniform in each direction. Can do.
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 light guide plate 26 travels in the direction away from the point light source 25 (r-axis direction) while repeating total reflection on the upper and lower surfaces of the light guide plate 26. Each time the light 48 incident on the upper surface of the light guide plate 26 is reflected by the deflection inclined surface 46 of the polarization pattern 43 having a triangular cross section, the incident angle β to the lower surface (light emitting surface 44) of the light guide plate 26 becomes smaller. The light 48 incident on the light emitting surface 44 with an incident angle β smaller than the critical angle of total reflection is transmitted through the light emitting surface 44 and emitted to the outside of the light guide plate 26 along the light emitting surface 44. Since any polarization pattern 43 is arranged so as to be orthogonal to the direction connecting the point light source 25 and each polarization pattern 43, even if the light 48 propagating in the light guide plate 26 is diffused by the polarization pattern 43, The light 48 is diffused in a plane (zr plane) perpendicular to the light exit surface 44 including the direction connecting the point light source 25 and the polarization pattern 43, but in a plane (xy plane) parallel to the light exit surface 44. Then go straight without spreading.
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 light exit surface 44 of the light guide plate 26 is considerably limited. If the inclination angle γ of the polarization pattern 43 having a triangular cross section is 12 °, for example, the light exit surface The light emission direction φ in the zr plane perpendicular to 44 is about 45 ° to 90 °.
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 light emitting surface 44 of the light guide plate 26 does not spread in the θ direction, and the directivity angle Δφ in the φ direction is limited, so that the light has a fairly narrow directivity. Light having a small spread and strong directivity emitted along the light exit surface 44 is reflected by the inclined surface of the prism sheet 63 of the diffusion prism sheet 59 as shown in FIG. The light is bent in a direction perpendicular to the surface 44 and then diffused by the uneven diffusion plate 62 of the diffusion prism sheet 59, and the directivity in both directions is adjusted by expanding the directivity in the θ direction.
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 light exit surface 44 of the light guide plate 26. As shown in FIG. 44, the emission angle in a plane that includes the direction connecting the point light source 25 and the deflection pattern 43 (r-axis direction) and is perpendicular to the light emission surface 44 is φ, and is perpendicular to the plane and the light emission surface 44. Let the outgoing angle in the plane be ω.
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 light emitting surface 44 by being reflected by the deflection pattern 43 as in the first embodiment, the light spread in the φ direction is larger than the light spread in the ω direction, and If the position is different in the θ direction, the direction in which the light spreads is different. For this reason, when the surface light source device 23 is viewed obliquely from above, a radial luminance unevenness R as shown in FIG.
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 prism sheet 57 formed on the diffusion prism sheet 59 is bent by refracting or totally reflecting the light 48 emitted in a direction substantially along the light emitting surface 44 of the light guide plate 26 by the arc-shaped prism 66. The light 48 is emitted substantially vertically downward. The light 48 emitted from the light exit surface 44 has a directivity angle Δφ in the φ direction that is considerably larger than the spread (directivity angle) in the ω direction. The directivity angle Δφ at can be reduced. For example, after passing through the prism sheet 57, the angle (half width) at which the light intensity becomes half of the peak value is about 5 ° in the ω direction, and is about 15 ° in the φ direction. By reducing the difference in directivity angle between the φ direction and the ω direction in this way, an effect of reducing radial luminance unevenness generated in the surface light source device 23 can be obtained.
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 prism sheet 57 alone cannot sufficiently reduce the difference between the directivity in the ω direction and the directivity in the φ direction (the full width at half maximum in the ω direction is 10 °, and the full width at half maximum in the φ direction). Is 30 °, so there is a difference of 20 ° in the full width at half maximum.) Even though the radial luminance unevenness is reduced, the luminance unevenness still appears strong. Therefore, it is necessary to reduce the difference between the directivity angle in the ω direction and the directivity angle in the φ direction. For this purpose, it is necessary to further spread light in the ω direction.
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 uneven diffusion plate 62 used in the surface light source device 23 of the present invention will be described. FIG. 46 shows the directivity when parallel light is vertically incident on the uneven diffusion plate 62 as shown in FIG. When this uneven diffusion plate 62 is placed on the prism sheet 63, the directivities in the θ direction and the φ direction are as shown in FIG. That is, the full width at half maximum Δθ and Δφ in the θ direction and the φ direction are respectively Δθ = 20 ° Δφ = 29 °, and the difference is Δφ−Δθ = 9 °, which is the full width at half maximum as compared with the case of the prism sheet 63 alone. The difference is reduced by 58%. For this reason, radial luminance unevenness can be considerably reduced. Further, the amount of light included in the full width at half maximum Δθ = 20 ° in the narrowest direction is about 30% of the total amount of light, and the useless light is reduced to 70%. For this reason, the luminance in the vertical direction is improved by about 20% as compared with a general diffusion plate, and the luminance reduction rate at a position θ = 5 ° away from the vertical direction is less than 10%. The difficulty of seeing due to unevenness has been almost eliminated.
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 image display device 99 according to the ninth embodiment of the present invention. In this embodiment, a polarization matching plate 27 is bonded to the upper surface of the sub liquid crystal panel 24, and the reflected light on the upper surface of the frame member 28 is reflected by the polarization matching plate 27 (P-polarized light in the figure). It is equal to the reflectance.
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 frame member 28 equal to the reflectance of the polarization matching plate 27, the polarization matching plate 27 is bonded to the surface of the frame member 28 (this method is a single polarization matching plate 27). In addition to the above method, a reflective plate or a diffuser plate whose reflectance is controlled is applied to the surface of the frame member 28. There are a method of attaching, a method of controlling the surface reflectance of the frame member 28 by surface processing or surface treatment, and the like.
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 liquid crystal panel 22 side and illuminating the main liquid crystal panel 22 from the back side can be made uniform, so that the screen brightness of the main liquid crystal panel 22 is uniform. Thus, the shadow of the frame member 28 can be prevented from being reflected on the screen of the main liquid crystal panel 22.
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 liquid crystal panel 22 in the ninth embodiment. This shows a case where the frame member 28 has a reflectance that is not sufficiently small. In this case as well, the main liquid crystal panel 22 in the region facing the frame member 28 and the region facing the sub liquid crystal panel 24 is used. The screen brightness difference is sufficiently small.
(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 portable telephone 101. FIG. 49 shows a perspective view in a folded and closed state, and FIG. 50 shows a perspective view in an opened state. The portable telephone 101 includes a main body 104 having a circuit board, a battery, and the like and provided with switches, a numeric keypad 103, and the like on the surface, and a cover portion in which the double-sided image display device 102 and the antenna 107 according to the present invention are incorporated. 105 is rotatably connected by a hinge part 106. As shown in FIG. 50, the main liquid crystal panel 22 of the double-sided image display device 102 is disposed on the inner surface of the cover unit 105 as a liquid crystal display. The sub liquid crystal panel 24 of the double-sided image display device 102 is exposed on the outer surface of the cover unit 105 as shown in FIG.
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 portable telephone 104, when the main liquid crystal panel 22 is observed with the cover portion 105 and the main body portion 104 opened, the brightness of the main liquid crystal panel 22 becomes uniform and the inner frame member 28 can be seen through. It is difficult to do.
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。It is a schematic sectional drawing which shows the structure of the double-sided image display apparatus by a prior art example.
別な従来例による両面画像表示装置の構造と光の挙動を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the structure of the double-sided image display apparatus by another prior art example, and the behavior of light.
同上の両面画像表示装置における、メイン液晶パネルでの画面輝度の分布を表した図である。It is a figure showing the screen luminance distribution in the main liquid crystal panel in the double-sided image display apparatus same as the above.
メイン液晶パネルを見る方向と画面の輝度との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the direction which looks at a main liquid crystal panel, and the brightness | luminance of a screen.
本発明の実施例1による両面画像表示装置の構成を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the structure of the double-sided image display apparatus by Example 1 of this invention.
同上の両面画像表示装置の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the double-sided image display apparatus same as the above.
実施例1で用いられている導光板の平面図である。2 is a plan view of a light guide plate used in Example 1. FIG.
実施例1で用いられている点光源の構造を示す断面図である。2 is a cross-sectional view showing the structure of a point light source used in Example 1. FIG.
導光板表面の面発光領域に形成されている偏向パターンの配置を示す図である。It is a figure which shows arrangement | positioning of the deflection pattern currently formed in the surface light emission area | region of the light-guide plate surface.
(a)(b)は、同上の偏向パターンの形状を示す平面図及び拡大断面図である。(A) and (b) are the top view and enlarged sectional drawing which show the shape of a deflection pattern same as the above.
(a)(b)は、偏向パターンに入射した光の挙動を示す図である。(A) (b) is a figure which shows the behavior of the light which injected into the deflection pattern.
(a)は偏向パターンを設けられた導光板の平面図、(b)は(a)のイ部拡大図、(c)は(a)のロ部拡大図、(d)は(a)のハ部拡大図である。(A) is a plan view of a light guide plate provided with a deflection pattern, (b) is an enlarged view of a portion of (a), (c) is an enlarged view of a portion of (a), and (d) is an enlarged view of (a). FIG.
同上の導光板における、点光源からの距離と偏向パターンのパターン密度との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the distance from a point light source, and the pattern density of a deflection pattern in the light guide plate same as the above.
同上の導光板における、点光源からの距離と偏向パターンのパターン長さとの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the distance from a point light source, and the pattern length of a deflection pattern in the light-guide plate same as the above.
同上の導光板における、点光源からの距離と偏向パターンのパターン数密度(パターン数/面積)との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the distance from a point light source, and the pattern number density (pattern number / area) of a deflection pattern in a light-guide plate same as the above.
本発明の面光源装置において光出射面の隅部により多くの光を送るための構造とその作用を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure and its effect | action for sending more light to the corner part of a light-projection surface in the surface light source device of this invention.
実施例1の両面画像表示装置の作用効果を説明する図である。It is a figure explaining the effect of the double-sided image display apparatus of Example 1. FIG.
実施例1の両面画像表示装置の作用効果を説明する図である。It is a figure explaining the effect of the double-sided image display apparatus of Example 1. FIG.
実施例1の両面画像表示装置の作用効果を説明する図である。It is a figure explaining the effect of the double-sided image display apparatus of Example 1. FIG.
(a)〜(e)は両面画像表示装置の各部の光強度を表す図である。(A)-(e) is a figure showing the light intensity of each part of a double-sided image display apparatus.
メイン液晶パネル側とサブ液晶パネル側における面光源装置の輝度分布を示す図である。It is a figure which shows the luminance distribution of the surface light source device in the main liquid crystal panel side and the sub liquid crystal panel side.
(b)は比較例1による両面画像表示装置の構造を示す概略図、(a)はそのメイン液晶パネル側における輝度分布を表した図である。(B) is a schematic diagram showing the structure of a double-sided image display device according to Comparative Example 1, and (a) is a diagram showing the luminance distribution on the main liquid crystal panel side.
(b)は比較例2による両面画像表示装置の構造を示す概略図、(a)はそのメイン液晶パネル側における輝度分布を表した図である。(B) is a schematic diagram showing the structure of a double-sided image display device according to Comparative Example 2, and (a) is a diagram showing the luminance distribution on the main liquid crystal panel side.
実施例1、従来例、比較例1、実施例2及び実施例9の各両面画像表示装置において、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た図である。It is a figure showing the result of having measured the intensity | strength of the light which goes out to the main liquid crystal panel side in each double-sided image display apparatus of Example 1, a prior art example, the comparative example 1, Example 2, and Example 9. FIG.
本発明の実施例2による両面画像表示装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the double-sided image display apparatus by Example 2 of this invention.
本発明の実施例3による両面画像表示装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the double-sided image display apparatus by Example 3 of this invention.
実施例3の変形例を示す断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating a modification of Example 3.
実施例3の別な変形例を示す断面図である。10 is a cross-sectional view showing another modification of Example 3. FIG.
本発明の実施例4による両面画像表示装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the double-sided image display apparatus by Example 4 of this invention.
本発明の実施例5による両面画像表示装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the double-sided image display apparatus by Example 5 of this invention.
実施例5の変形例を示す断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view showing a modification of Example 5.
本発明の実施例6による両面画像表示装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the double-sided image display apparatus by Example 6 of this invention.
本発明の実施例7にかかる両面画像表示装置を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the double-sided image display apparatus concerning Example 7 of this invention.
実施例7における発光部の作用説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram of the operation of a light emitting unit in Example 7.
本発明の実施例8にかかる両面画像表示装置を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the double-sided image display apparatus concerning Example 8 of this invention.
同上の両面画像表示装置の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the double-sided image display apparatus same as the above.
実施例8の導光板に形成されている偏光パターンの配列を示す平面図である。FIG. 10 is a plan view showing the arrangement of polarization patterns formed on the light guide plate of Example 8.
偏光パターンの輪郭を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the outline of a polarization pattern.
(a)は実施例8の面光源装置に用いられている拡散プリズムシートの裏面の凹凸拡散板を示す一部破断した平面図、(b)は凹凸拡散板を構成する繰り返しパターンの平面図、(c)は繰り返しパターンを構成する凸部の拡大斜視図である。(A) is a partially broken plan view showing the uneven diffusion plate on the back surface of the diffusion prism sheet used in the surface light source device of Example 8, (b) is a plan view of a repetitive pattern constituting the uneven diffusion plate, (C) is an expanded perspective view of the convex part which comprises a repeating pattern.
実施例8の面光源装置に用いられている拡散プリズムシートのプリズムシートを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the prism sheet of the diffusion prism sheet used for the surface light source device of Example 8.
実施例8の面光源装置における光の挙動を説明する概略斜視図である。It is a schematic perspective view explaining the behavior of the light in the surface light source device of Example 8.
(a)は同上の面光源装置における光の挙動を説明する概略断面図、(b)は(a)のX部拡大図である。(A) is a schematic sectional drawing explaining the behavior of the light in a surface light source device same as the above, (b) is the X section enlarged view of (a).
発光部からΔθの範囲内に出射される光量とその範囲Δθ内の導光板面積との関係を説明する図である。It is a figure explaining the relationship between the light quantity radiate | emitted in the range of (DELTA) (theta) from a light emission part, and the light-guide plate area in the range (DELTA) (theta).
導光板から出射される光の出射方向の定義を示す図である。It is a figure which shows the definition of the output direction of the light radiate | emitted from a light-guide plate.
面光源装置に生じる放射状の輝度ムラ(輝線)を示す図である。It is a figure which shows the radial brightness nonuniformity (bright line) which arises in a surface light source device.
図39のような凹凸拡散板に平行光を垂直入射させたときの指向性を示す図である。It is a figure which shows the directivity when parallel light makes perpendicular incidence on the uneven | corrugated diffuser plate like FIG.
同上の凹凸拡散板を図40のプリズムシートの下に置いた場合の、ω方向及びφ方向の指向性を示す図である。It is a figure which shows the directivity of (omega) direction and (phi) direction when the uneven | corrugated diffusion plate same as the above is placed under the prism sheet of FIG.
本発明の実施例9による両面画像表示装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the double-sided image display apparatus by Example 9 of this invention.
閉じた状態の携帯電話を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the mobile phone of the closed state.
開いた状態の携帯電話を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the mobile phone of the open state.
符号の説明Explanation of symbols
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 liquid crystal panel 23 surface light source device 24 sub liquid crystal panel 25 point light source 26 light guide plate 27 polarization matching plate 28 frame member 43 deflection pattern 44 light emitting surface 45 pattern surface 51 opening 54 light emitting portion 57 prism sheet