JP3873256B2 - 面状照明装置 - Google Patents
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- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、面状照明装置に関し、特に液晶表示素子を導光板の両面に配置した面状照明装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ノート型パソコン等の携帯用電子機器を用いた教育やビジネスにおいて先生等の携帯用電子機器を操作して教育する者に対面する生徒等が裏側から液晶表示を見る要求があった。このような要求に応えるために、図１２のような実施の形態の携帯用電子機器であるノート型パソコンの液晶表示装置がある（例えば特許文献１参照。）。
【０００３】
図１２は従来の液晶表示装置の断面図であって、携帯用電気機器本体に液晶表示装置１が開閉可能に取り付けられている。液晶表示装置１は、冷陰極蛍光管１４と導光板１１と冷陰極蛍光管１４の外側を覆う反射シート６とで構成されるバックライトの両面に、液晶７をガラス板５、偏光板８で挟み込んだ液晶パネルを貼りあわせている。冷陰極蛍光管１４を発光源とし、冷陰極蛍光管１４の背後を反射シート６でおおい、光を導光板１１へ導き、導光板１１の全体から発光させる。この偏光板８、ガラス板５、液晶７からなる液晶パネルを導光板１１の両面に貼り合わせることで液晶表示装置の両面の表示を可能にした。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−９０６７８号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
一方、近年、携帯電話の普及によって、該携帯電話にカメラ機能が付加され、撮影者と被撮影者とが両側から撮影される映像を見たいという要求もある。係る携帯電話などでは、撮影される映像を見るために、液晶表示装置が撮影者と被撮影者の両側に設けられている。そして、前記両側に設けられた液晶表示装置は、その大きさが異なっている場合がある。しかし前述の特許文献１に開示されている液晶表示装置においてその大きさを異ならしめた場合には以下のような問題点があった。
【０００６】
即ち、図１３に示すように、例えば撮影者が一方の液晶７ＢをＰ方向から見て、被撮影者が他方の液晶７ＡをＴ方向から見る場合であって、撮影者がＰ方向から見る液晶７Ｂが大きい場合について説明する。図１３において、符号８、８Ａ、８Ｂは液晶表示装置に用いられる周知の偏光板、１４は冷陰極蛍光管である。図１３から明らかなように、被撮影者側に導光板１１から出射される光ＰＲは、他方の液晶７Ａが小さいために該液晶７Ａがない部分ではそのまま外に出射されて有効に利用されない。そのために光源の電力が無駄に消費され、特に携帯電話などの低消費電力化が要求される分野などでは、その影響が大きい。
【０００７】
また、撮影者がＰ方向から見る液晶７Ｂが大きい結果、被撮影者側にある他方の液晶７Ａが配設されていない領域イ部（非表示領域）と他方の液晶７Ａが配設されている領域ロ部（表示領域）とが生じる。前述したように前記非表示領域イ部では導光板１１から出射される光ＰＲはそのまま外に出射されるが、領域ロ部（表示領域）では他方の液晶７Ａから反射された光が再度導光板１１に入射し、一方の液晶７Ｂの入射光として寄与する。そのため、撮影者が一方の液晶７ＢをＰ方向から見た時に、一方の液晶７Ｂの領域ロ部にあたる部分は輝度が高くなり、領域イ部にあたる部分は輝度が低くなる。
【０００８】
例えば、代表的な携帯電話に使用されている１．８インチの液晶表示装置では、一方の液晶７Ｂの反対側には一方の液晶７Ａが領域ロ部に配置されていて、光源１に４個のＬＥＤが用いられている（図１４（ｂ）参照）。かかる場合、領域ロ部と領域イ部とで明暗の差が生じる。例えば、一方の液晶７Ｂが配設される側の出射面の、図１４（ａ）に示した○印の箇所における輝度は図１４（ｂ）に示すようになる（数値は実測値の相対値を示す）。図１４（ｂ）では一方の液晶７Ｂの領域ロ部にあたる部分は輝度が高くなり、領域イ部にあたる部分は輝度が低くなり、その差は最大１．４倍である。即ち、領域イ部では光が無駄になっているとともに、一方の液晶７Ｂは輝度むらが生じている。
【０００９】
本発明は、かかる問題を解決して導光板から出射される光を有効に利用すると共に、異なる大きさの液晶表示装置における輝度むらを改善し視認性に優れた面状照明装置を提供することを目的としてなされたものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために請求項１に記載の面状照明装置は、光源からの出射光を出射面から被照明体側に導くように構成された導光板の一端面側に前記光源を配置すると共に、前記導光板の両面を出射面とし、該出射面の一方に被照明体として第１の液晶表示素子を、前記出射面の他方に前記第１の液晶表示素子より表示面積の小さい第２の液晶表示素子をそれぞれ配設した面状照明装置において、前記第２の液晶表示素子が配設される出射面の、少なくとも非表示領域に、前記第１の液晶表示素子に向けて光を反射する反射手段が備えられており、前記反射手段は、前記第２の液晶表示素子が配設される出射面の非表示領域に配設された反射板であり、該反射板は、前記第２の液晶表示素子に近接する側に反射率が変化した領域が形成されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項２に記載の面状照明装置は、光源からの出射光を出射面から被照明体側に導くように構成された導光板の一端面側に前記光源を配置すると共に、前記導光板の両面を出射面とし、該出射面の一方に被照明体として第１の液晶表示素子を、前記出射面の他方に前記第１の液晶表示素子より表示面積の小さい第２の液晶表示素子をそれぞれ配設した面状照明装置において、前記反射手段は、前記第２の液晶表示素子が配設される出射面の非表示領域に配設された反射板と、Ｐ偏光又はＳ偏光を選択的に反射しＳ偏光又はＰ偏光を選択的に透過し、前記第２の液晶表示素子が配設される出射面全面に亘って配設され、前記反射板と前記導光板との間に設けられた反射型偏光手段とで構成され、前記反射板は、前記第２の液晶表示素子に近接する側に反射率が変化した領域が形成されていることを特徴とする。
【００１２】
請求項３に記載の面状照明装置は、請求項２に記載の面状照明装置において、前記反射型偏光手段は、前記第２の液晶表示素子の光が入射される面に配設される偏光手段と同一偏光面を有し、当該反射型偏光手段が前記偏光手段を兼ねていることを特徴とする。
【００１３】
請求項４に記載の面状照明装置は、請求項２又は３に記載の面状照明装置において、前記反射型偏光手段は、前記第２の液晶表示素子が配設される前記導光板に密着して出射面全面に亘って配設されていることを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の面状照明装置における第１の実施形態を示す図である。ＬＥＤ等の光源１からの出射光を出射面から被照明体側に導くように構成された導光板１１の一端面側に前記光源１が配置されている。導光板１１はガラス、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリメチルメタクリレートなどの透明性の良好な素材から成り、その表面には光源１からの光を出射面のどの位置からも均一に出光するよう乱反射を起こさせる図示していない周知のドットパターンが施されている。
【００２０】
前記導光板１１の両面を出射面として、該出射面の一方には液晶素子７０と該液晶素子７０の両面に形成された偏光板８０から構成される第１の液晶表示素子（液晶表示パネル）Ｄ１が被照明体として配設されている。また、出射面の他方には液晶素子７１と該液晶素子７１の両面に形成された偏光板８１から構成される前記第１の液晶表示素子より表示面積の小さい第２の液晶表示素子（液晶表示パネル）Ｄ２が被照明体として配設されている。なお、前記第１の液晶表示素子Ｄ１と、第２の液晶表示素子Ｄ２は、それぞれ偏光板８０、偏光板８１を必要とする、例えばＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）型の液晶素子７０、７１として説明するが、これ以外に、偏光板が１枚、あるいは不要な、例えばＧＨ（Ｇｕｅｓｔ Ｈｏｓｔ）型、あるいは強誘電性型の液晶素子であってもよい。
【００２１】
前記第２の液晶表示素子Ｄ２が配設される出射面の非表示領域イには前記第１の液晶表示素子Ｄ１に向けて光を反射する反射手段２が備えられている。点Ｂで示される箇所は、反射手段２と液晶表示素子Ｄ２との境界である。また、第１の実施形態における反射手段２は、例えば銀などの高反射率の素材が表面にコーティングされた反射板（フィルム）などあるが、これ以外の例えば金属板あるいは、誘電体多層膜からなる反射板であってもよい。また、面状照明装置を構成する個々の部材を一体に保持する、液晶ポリマ等からなるハウジングフレ−ムが、反射板の機能を兼ねるように構成してもよい。導光板１１の両面には周知の光拡散シート３０が設けられている。該拡散シート３０は導光板１１に形成された図示していないドットパターンの形状が使用者に視認されないよう、光線を拡散するものであり、光拡散剤練込タイプまたはランダム凹凸加工タイプがある。このシートの厚さは限定されないが、通常１０μｍ以上、好ましくは２０〜３００μｍである。光拡散シート３０を構成する樹脂は透明な樹脂であれば特に限定されず、透明な樹脂としては、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリメチルメタクリレートなどが例示される。前記導光板１１は、その両面あるいは片面に第２の液晶表示素子Ｄ２と反射手段２の反射率の違いによる輝度の差を低減するようにドットパターンの形状、配置を変えてある。
【００２２】
さらに光拡散シート３０の上には周知のＢＥＦ（Brightness Enhancement Film）フィルム４０、４１が積層して形成されている。該ＢＥＦは、透過性に優れたポリエステル、アクリル樹脂などの表面にプリズムパターンを精密形成した光学フィルムで、微細なプリズム構造が並ぶフィルターをバックライトの前に入れることで、同じバックライトの光量でも正面方向の輝度が向上するものである。プリズム構造が９０度交叉する方向にフィルム４０、４１を２枚重ね合わせることで、性能が向上し、ウェットアウト（画面のにじみ）を解消し、リフレクティブモアレ（光った部分と光を拡散する部分の縞模様）を抑制する作用をなす。
【００２３】
図１における第１の実施形態の作用について説明する。光源１から導光板１１に入射した光は、導光板１１の両出射面から出射される。かかる出射光は、一方の出射面においては第１の液晶表示素子Ｄ１に対してその表示領域全面に対して出射される。また、他方の出射面の表示領域ロ以外の領域（非表示領域イ）に出射された光は、反射手段２で反射されてＢＥＦフィルム４１、４０及び光拡散シート３０を透過して導光板１１に戻る。そして導光板１１から第１の液晶表示素子Ｄ１側にある光拡散シート３０及びＢＥＦフィルム４０、４１を透過して第１の液晶表示素子Ｄ１に入射され、光が有効に利用され第１の液晶表示素子Ｄ１の輝度を上昇するように作用する。
【００２４】
一方、導光板１１から出射された光のうち、第２の液晶表示素子Ｄ２の表示領域ロに出射された光は、液晶素子７１に入射され第２の液晶表示素子Ｄ２の輝度を上昇するように作用する。即ち、導光板１１から出射された光は無駄になることなく有効に利用されると共に、反射手段２からの反射光により第１の液晶表示素子Ｄ１の輝度が増加し、その結果、第１の液晶表示素子Ｄ１の輝度むらが低減される。
【００２５】
図１１は、前記第１の実施形態での第１の液晶表示素子Ｄ１が配設される側における導光板出射面の輝度を説明する図である。但し、表示面積の小さい第２の液晶表示素子Ｄ２は図１と異なり、光源１が設けられている側から離した位置に配設されている。即ち、第１の液晶表示素子Ｄ１の反対側には第２の液晶表示素子Ｄ２が領域ロ部に配置されている。そして、反射手段２が第２の液晶表示素子Ｄ２の領域ロ部に隣りあう領域イに設けられている。
【００２６】
図１１（ｂ）は、第１の液晶表示素子Ｄ１が配設される側における出射面の図１１（ａ）に示した○印の箇所における輝度の実測値（相対値）である。第１の液晶表示素子Ｄ１の領域イ部にあたる部分の輝度は１．２倍に上昇し、領域ロ部との輝度の差は１．０２倍に低下し、反射手段２の効果が著しいことが分る。即ち、領域イ部の光が有効に利用されると共に、第１の液晶表示素子Ｄ１の輝度むらが低減されている。なお、反射手段２の反射率を第２の液晶表示素子Ｄ２の反射率と一致させることにより、導光板１１に形成するドットパターンの形状、配置などに配慮することなく容易に輝度むらが低減できる。
【００２７】
次に、反射手段として前記反射板を用いた時の更に改善を加えた反射板２の実施形態について図２から図６を用いて説明する。前述したように、反射板２を配設したことにより、輝度の向上と輝度むらの低減を達成することができるが、反射板２と第２の液晶表示素子Ｄ２との境目（点Ｂ）では輝度の差が大きくなる場合があり、また、僅かな輝度の差でも見る者に、その境界が認識され得る場合がある。かかる問題点を解決するために、図２から図６は、反射板２と第２の液晶表示素子Ｄ２との境目（点Ｂ）近傍における反射板２の反射率に変化をつける反射率調整手段を設けたものである。
【００２８】
図２は、反射率調整手段として円形模様部２０を反射板２と第２の液晶表示素子Ｄ２との境目（点Ｂ）近傍の導光板１１に対向する面２ａに形成したものである。円形模様部２０は、反射板２より反射率の低い例えば白色のペイントなどで反射板２に塗布したものである。該円形模様部２０は、点Ｂから遠ざかるにつれてその形（密度）が小さくなり、点Ｂに近づく程、反射板２の反射率が減少するようになっている。かかる円の大きさと数は、第２の液晶表示素子Ｄ２の大きさ、導光板１１の大きさ、および第２の液晶表示素子Ｄ２の反射率などを勘案して適宜決定する。また、円形模様部２０の形状は円形に限るものではなく、四角形など、他の形状であってもよい。
【００２９】
図３は、反射板２の第２の液晶表示素子Ｄ２との境目（点Ｂ）近傍の導光板１１に対向する面２ａ側に反射率調整手段として帯状部２１を形成したものである。該帯状部２１は、反射板２より反射率の低い反射フィルム、例えば白色のテープ、などを貼りつけるか、あるいは白色のペイントを帯状に塗布したものである。該帯状部２１は、望ましくは点Ｂに近づくにつれてその反射率が減少するようになっている。また、帯状部２１の幅Ｗは、第２の液晶表示素子Ｄ２の大きさ、導光板１１の大きさ、および第２の液晶表示素子Ｄ２の反射率などを勘案して適宜決定する。
【００３０】
図４は、反射板２の第２の液晶表示素子Ｄ２との境目（点Ｂ）近傍に反射率調整手段として円形の孔２２を形成したものである。該円形の孔２２は、点Ｂから遠ざかるにつれてその形（密度）が小さくなり、点Ｂに近づく程、反射板２の反射率が減少するようになっている。かかる円形の孔２２の大きさと数は、第２の液晶表示素子Ｄ２の大きさ、導光板１１の大きさ、および第２の液晶表示素子Ｄ２の反射率などを勘案して適宜決定する。また、円形の孔２２の形状は円形に限るものではなく、四角形など、他の形状であってもよい。
【００３１】
図５は、反射率調整手段である図３の実施形態の帯状部２１に加えて、反射板２の第２の液晶表示素子Ｄ２との境目（点Ｂ）側を波形２３に形成したものである。帯状部２１は、反射板２より反射率の低い例えば白色のテープなどを貼りつけるか、あるいは白色のペイントを帯状に塗布したものである。該帯状部２１は、望ましくは点Ｂに近づくにつれてその反射率が減少するように形成するのがよいが、帯状部２１は必ずしも設ける必要はなく、波形２３のみを形成したものであってもよい。また、波型２３の大きさと数及び帯状部２１の幅Ｗは、第２の液晶表示素子Ｄ２の大きさ、導光板１１の大きさ、および第２の液晶表示素子Ｄ２の反射率などを勘案して適宜決定する。
【００３２】
図６は、反射率調整手段である図３の実施形態の帯状部２１に加えて、反射板２の第２の液晶表示素子Ｄ２との境目（点Ｂ）側を三角形２４に形成したものである。帯状部２１は、反射板２より反射率の低い例えば白色のテープなどを貼りつけるか、あるいは白色のペイントを帯状に塗布したものである。この場合、帯状部２１は、望ましくは点Ｂに近づくにつれてその反射率が減少するように形成するのがよいが、帯状部２１は必ずしも設ける必要はなく、三角形２４のみを形成したものであってもよい。また、三角形状２４の大きさと数及び帯状部２１の幅Ｗは、第２の液晶表示素子Ｄ２の大きさ、導光板１１の大きさ、および第２の液晶表示素子Ｄ２の反射率などを勘案して適宜決定する。
【００３３】
図７は、本発明の面状照明装置における第２の実施形態を示す図である。第２の実施形態は、導光板１１の両面を出射面とし、一方の出射面の液晶素子７０と該液晶素子７０の両面に形成された偏光板８０から構成される第１の液晶表示素子Ｄ１が被照明体として配設されている。また、他方の出射面には、液晶素子７１と該液晶素子７１の両面に形成された偏光板８１から構成される前記第１の液晶表示素子より表示面積の小さい第２の液晶表示素子Ｄ２が被照明体として配設されている。なお、後述するように、第２の液晶表示素子Ｄ２における導光板１１側の偏光板８１は、要求される性能によっては省略することができる。
【００３４】
以下、第２の実施形態について説明するが、前記第１の実施形態の同一部分には同一符号を付してその説明を省略する。第２の実施形態と第１の実施形態との差異は以下のようである。即ち、第２の実施形態では、図１に示した第１の実施形態における反射手段２に替わって、反射手段３が前記第２の液晶表示素子Ｄ２が配設される出射面全面に亘って設けられている。該反射手段３は、周知の反射型偏光手段である。該反射型偏光手段は、Ｐ偏光又はＳ偏光を選択的に反射し、Ｓ偏光又はＰ偏光を選択的に透過するものであって、例えば住友スリーエム社のＤＢＥＦシリーズがある。導光板１１には光拡散シート３０、ＢＥＦフィルム４０、４１及び反射手段３が積層して形成されている。前記反射手段３は、液晶素子７１に使用される偏光板８１を透過するのと同一の偏光面を有する光を透過し、それ以外の偏光面の光を反射する。
【００３５】
図７における第２の実施形態の作用について説明する。光源１から導光板１１に入射した光は、導光板１１の両出射面から出射される。かかる出射光は、第１の液晶表示素子Ｄ１及び反射手段３の全面に対して出射される。かかる出射光のうち、反射手段３に出射された光は、液晶素子７１を透過するのと同一の偏光面を有する光が透過されて、それ以外の偏光面の光は反射手段３で反射されてＢＥＦフィルム４１、４０及び光拡散シート３０を透過して導光板１１に戻る。更に導光板１１から第１の液晶表示素子Ｄ１側にある光拡散シート３０及びＢＥＦフィルム４０、４１を透過して第１の液晶表示素子Ｄ１に入射されて第１の液晶表示素子Ｄ１の輝度を上昇するように作用する。
【００３６】
一方、反射手段３を通過した特定の偏光面を有する光は、液晶素子７１に入射され、偏光板８１を透過して第２の液晶表示素子Ｄ２の輝度を上昇するように作用する。即ち、導光板１１から出射された光は有効に利用されると共に、反射手段３からの反射光により輝度が増加し、その結果、第１の液晶表示素子Ｄ１の輝度むらが低減される。特に第２の実施形態の場合には、反射率が一定の反射手段３を出射面全面に亘って配設したことにより、輝度むらの抑制効果が大きい。また、反射手段３が反射型偏光手段であることから、要求される性能によっては第２の液晶表示素子Ｄ２における導光板１１側の偏光板８１を省略し、反射手段３を兼用させることもできるので装置の低価格化に寄与する。
【００３７】
なお、反射手段３は、必ずしも第２の液晶表示素子Ｄ２に隣接して配設する必要はなく、例えば、図８に示されているように、導光板１１と光拡散シート３０との間に配設してもよい。このように配設することにより、第１の液晶表示素子Ｄ１側の視認性が向上する場合がある。また、第２の液晶表示素子Ｄ２における導光板１１側の偏光板８１は、図７と同様に、要求される性能によっては省略することができる。
【００３８】
図９において、第 2 の実施形態の別の例を説明する。今までの説明との同一部分には同一符号を付してその説明を省略する。この実施形態は、前記第１の実施形態と第２の実施形態を統合した実施形態であって、その差異は以下のようである。即ち、この実施形態では、第１の実施形態における反射手段２及び第２の液晶表示素子Ｄ２とＢＥＦフィルム４１との間に反射手段３が導光板１１の出射面全面に亘って設けられている。該反射手段３は、周知の反射型偏光手段であって、Ｐ偏光又はＳ偏光を選択的に反射し、Ｓ偏光又はＰ偏光を選択的に透過するもので、例えば住友スリーエム社のＤＢＥＦシリーズがある。
【００３９】
導光板１１には光拡散シート３０及びＢＥＦフィルム４０、４１及び反射手段３が積層して形成されている。反射手段３は、第２の液晶表示素子Ｄ２の偏光板８１と同一の作用をなす。また、要求される性能によっては第２の液晶表示素子Ｄ２における導光板１１側の偏光板８１を省略し、反射手段３を共用することもできるので装置の低価格化に寄与する。
【００４０】
液晶表示素子Ｄ２の非表示領域イ部には反射手段３に加えて反射手段２が備えられている。点Ｂで示される箇所は、反射手段２と液晶表示素子Ｄ２との境界である。前記反射手段２は、例えば銀などの高反射率の素材が表面にコーティングされた反射板（フィルム）などがあるが、これ以外の例えば金属板あるいは、誘電体多層膜からなる反射板であってもよい。また、面状照明装置を構成する個々の部材を一体に保持する、液晶ポリマ等からなるハウジングフレ−ムが、反射板の機能を兼ねるように構成してもよい。前記反射手段２は、第１の液晶表示素子Ｄ１の輝度をより均一にするために、その反射率を前記第２の液晶表示素子Ｄ２の反射率と一致させてもよい。また、第１の実施形態で説明したように、反射手段２に反射率調整手段を設けてもよい。
【００４１】
図９における実施形態の作用について説明する。光源１から導光板１１に入射した光は、導光板１１の両出射面から出射される。かかる出射光は、第１の液晶表示素子Ｄ１及び反射手段３の全面に対して出射される。かかる出射光のうち、反射手段３に出射された光は、液晶素子７１を透過するのと同一の偏光面を有する光が透過される。それ以外の偏光面の光は反射手段３で反射されてＢＥＦフィルム４１、４０及び光拡散シート３０を透過して導光板１１に戻る。一方、反射手段３を透過した光のうち、第２の液晶表示素子Ｄ２の表示領域ロに入射される光は、偏光板８１を透過して液晶素子７１に入射され、第２の液晶表示素子Ｄ２の輝度を上昇するように作用する。
【００４２】
また、反射手段３を透過した光のうち、非表示領域イに入射される光は、反射手段２で反射されて反射手段３に再度入射される。そしてＢＥＦフィルム４１、４０及び光拡散シート３０を透過して導光板１１に戻る。即ち、導光板１１から出射された光は無駄になることなく第１の液晶表示素子Ｄ１に有効に利用されると共に、反射手段２及び反射手段３からの反射光により輝度が増加し、その結果、第１の液晶表示素子Ｄ１の輝度むらが低減される。
【００４３】
なお、反射手段３は、第２の実施形態で説明したように、液晶表示素子Ｄ２に隣接して配設する必要はなく、図１０に示されているように、導光板１１と光拡散シート３０との間に配設してもよい。また、第２の液晶表示素子Ｄ２における導光板１１側の偏光板８１は、図９と同様に、要求される性能によっては省略することができる。
【００４４】
図２から図６では反射率調整手段２１が反射板２の左側に形成されているが、反射板２と第２の液晶表示素子Ｄ２との配置がこれ以外の場合には、これとは限らず、反射率調整手段２１は、反射板２と第２の液晶表示素子Ｄ２との境目に形成される。
【００４５】
また、図１、図７乃至図１０に示した実施形態では、表示面積の小さい第２の液晶表示素子Ｄ２は光源１が設けられている側に近接して配設されているが、これに限らず、図１１のように逆の配置にして、表示面積の小さい第２の液晶表示素子Ｄ２を光源１が設けられている側から離した位置に配設してもよい。あるいは、第１の液晶表示素子Ｄ１が配設されている範囲内であれば、どこに配置してもよい。何れの場合であっても、前記第２の液晶表示素子Ｄ２が配設される出射面の少なくとも非表示領域イに、前記第１の液晶表示素子Ｄ１に向けて光を反射するように反射手段が配設される。即ち、図１における非表示領域イを表示領域ロの左側としてもよく、あるいは、表示領域ロの両側が非表示領域イとなるように第２の液晶表示素子Ｄ２を配設してもよい。このことは、図７乃至図１０に示した第２乃至第３の実施形態についても同様である。また、前記実施形態の導光板は断面形状が長方形であるが、これ以外に楔型形状であってもよい。係る場合には、反射板及び反射型偏光手段は当該導光板の形状に沿って形成される。
また、いずれの実施形態においても、光拡散シート３０、ＢＥＦフィルム４０、４１等の補助的な光学部材の選択と配置は任意に設定できることは言うまでもないことである。
【００４６】
【発明の効果】
本発明の面状照明装置によれば、導光板の両面に配置された、異なる大きさの液晶表示素子における光の有効利用が図れると共に、液晶表示素子の輝度の向上と輝度むらが低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す図であって、図１（ａ）は上面図、図１（ｂ）はＫ−Ｋ断面図である。
【図２】本発明における反射率調整手段の第１の実施形態を示す図である。
【図３】本発明における反射率調整手段の第１の別の実施形態を示す図である。
【図４】本発明における反射率調整手段の第１の別の実施形態を示す図である。
【図５】本発明における反射率調整手段の第１の別の実施形態を示す図である。
【図６】本発明における反射率調整手段の第１の別の実施形態を示す図である。
【図７】本発明の第２の実施形態を示す図である。
【図８】本発明の第２の実施形態を示す図である。
【図９】本発明の第２の実施形態の別の例を示す図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態の別の例を示す図である。
【図１１】第１の実施形態での第１の液晶表示素子が配設される側における導光板出射面の輝度の説明図である。
【図１２】従来の液晶表示装置の断面図である。
【図１３】従来の液晶表示装置における問題点を説明する図である。
【図１４】従来の液晶表示装置における導光板出射面の輝度の説明図である。
【符号の説明】
１ 光源
２、３ 反射手段
１１ 導光板
４０、４１ ＢＥＦフィルム
３０ 光拡散シート
７０、７１ 液晶素子
８０、８１ 偏光板
Ｄ１ 第１の液晶表示素子
Ｄ２ 第２の液晶表示素子
【発明の属する技術分野】
本発明は、面状照明装置に関し、特に液晶表示素子を導光板の両面に配置した面状照明装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ノート型パソコン等の携帯用電子機器を用いた教育やビジネスにおいて先生等の携帯用電子機器を操作して教育する者に対面する生徒等が裏側から液晶表示を見る要求があった。このような要求に応えるために、図１２のような実施の形態の携帯用電子機器であるノート型パソコンの液晶表示装置がある（例えば特許文献１参照。）。
【０００３】
図１２は従来の液晶表示装置の断面図であって、携帯用電気機器本体に液晶表示装置１が開閉可能に取り付けられている。液晶表示装置１は、冷陰極蛍光管１４と導光板１１と冷陰極蛍光管１４の外側を覆う反射シート６とで構成されるバックライトの両面に、液晶７をガラス板５、偏光板８で挟み込んだ液晶パネルを貼りあわせている。冷陰極蛍光管１４を発光源とし、冷陰極蛍光管１４の背後を反射シート６でおおい、光を導光板１１へ導き、導光板１１の全体から発光させる。この偏光板８、ガラス板５、液晶７からなる液晶パネルを導光板１１の両面に貼り合わせることで液晶表示装置の両面の表示を可能にした。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−９０６７８号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
一方、近年、携帯電話の普及によって、該携帯電話にカメラ機能が付加され、撮影者と被撮影者とが両側から撮影される映像を見たいという要求もある。係る携帯電話などでは、撮影される映像を見るために、液晶表示装置が撮影者と被撮影者の両側に設けられている。そして、前記両側に設けられた液晶表示装置は、その大きさが異なっている場合がある。しかし前述の特許文献１に開示されている液晶表示装置においてその大きさを異ならしめた場合には以下のような問題点があった。
【０００６】
即ち、図１３に示すように、例えば撮影者が一方の液晶７ＢをＰ方向から見て、被撮影者が他方の液晶７ＡをＴ方向から見る場合であって、撮影者がＰ方向から見る液晶７Ｂが大きい場合について説明する。図１３において、符号８、８Ａ、８Ｂは液晶表示装置に用いられる周知の偏光板、１４は冷陰極蛍光管である。図１３から明らかなように、被撮影者側に導光板１１から出射される光ＰＲは、他方の液晶７Ａが小さいために該液晶７Ａがない部分ではそのまま外に出射されて有効に利用されない。そのために光源の電力が無駄に消費され、特に携帯電話などの低消費電力化が要求される分野などでは、その影響が大きい。
【０００７】
また、撮影者がＰ方向から見る液晶７Ｂが大きい結果、被撮影者側にある他方の液晶７Ａが配設されていない領域イ部（非表示領域）と他方の液晶７Ａが配設されている領域ロ部（表示領域）とが生じる。前述したように前記非表示領域イ部では導光板１１から出射される光ＰＲはそのまま外に出射されるが、領域ロ部（表示領域）では他方の液晶７Ａから反射された光が再度導光板１１に入射し、一方の液晶７Ｂの入射光として寄与する。そのため、撮影者が一方の液晶７ＢをＰ方向から見た時に、一方の液晶７Ｂの領域ロ部にあたる部分は輝度が高くなり、領域イ部にあたる部分は輝度が低くなる。
【０００８】
例えば、代表的な携帯電話に使用されている１．８インチの液晶表示装置では、一方の液晶７Ｂの反対側には一方の液晶７Ａが領域ロ部に配置されていて、光源１に４個のＬＥＤが用いられている（図１４（ｂ）参照）。かかる場合、領域ロ部と領域イ部とで明暗の差が生じる。例えば、一方の液晶７Ｂが配設される側の出射面の、図１４（ａ）に示した○印の箇所における輝度は図１４（ｂ）に示すようになる（数値は実測値の相対値を示す）。図１４（ｂ）では一方の液晶７Ｂの領域ロ部にあたる部分は輝度が高くなり、領域イ部にあたる部分は輝度が低くなり、その差は最大１．４倍である。即ち、領域イ部では光が無駄になっているとともに、一方の液晶７Ｂは輝度むらが生じている。
【０００９】
本発明は、かかる問題を解決して導光板から出射される光を有効に利用すると共に、異なる大きさの液晶表示装置における輝度むらを改善し視認性に優れた面状照明装置を提供することを目的としてなされたものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために請求項１に記載の面状照明装置は、光源からの出射光を出射面から被照明体側に導くように構成された導光板の一端面側に前記光源を配置すると共に、前記導光板の両面を出射面とし、該出射面の一方に被照明体として第１の液晶表示素子を、前記出射面の他方に前記第１の液晶表示素子より表示面積の小さい第２の液晶表示素子をそれぞれ配設した面状照明装置において、前記第２の液晶表示素子が配設される出射面の、少なくとも非表示領域に、前記第１の液晶表示素子に向けて光を反射する反射手段が備えられており、前記反射手段は、前記第２の液晶表示素子が配設される出射面の非表示領域に配設された反射板であり、該反射板は、前記第２の液晶表示素子に近接する側に反射率が変化した領域が形成されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項２に記載の面状照明装置は、光源からの出射光を出射面から被照明体側に導くように構成された導光板の一端面側に前記光源を配置すると共に、前記導光板の両面を出射面とし、該出射面の一方に被照明体として第１の液晶表示素子を、前記出射面の他方に前記第１の液晶表示素子より表示面積の小さい第２の液晶表示素子をそれぞれ配設した面状照明装置において、前記反射手段は、前記第２の液晶表示素子が配設される出射面の非表示領域に配設された反射板と、Ｐ偏光又はＳ偏光を選択的に反射しＳ偏光又はＰ偏光を選択的に透過し、前記第２の液晶表示素子が配設される出射面全面に亘って配設され、前記反射板と前記導光板との間に設けられた反射型偏光手段とで構成され、前記反射板は、前記第２の液晶表示素子に近接する側に反射率が変化した領域が形成されていることを特徴とする。
【００１２】
請求項３に記載の面状照明装置は、請求項２に記載の面状照明装置において、前記反射型偏光手段は、前記第２の液晶表示素子の光が入射される面に配設される偏光手段と同一偏光面を有し、当該反射型偏光手段が前記偏光手段を兼ねていることを特徴とする。
【００１３】
請求項４に記載の面状照明装置は、請求項２又は３に記載の面状照明装置において、前記反射型偏光手段は、前記第２の液晶表示素子が配設される前記導光板に密着して出射面全面に亘って配設されていることを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の面状照明装置における第１の実施形態を示す図である。ＬＥＤ等の光源１からの出射光を出射面から被照明体側に導くように構成された導光板１１の一端面側に前記光源１が配置されている。導光板１１はガラス、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリメチルメタクリレートなどの透明性の良好な素材から成り、その表面には光源１からの光を出射面のどの位置からも均一に出光するよう乱反射を起こさせる図示していない周知のドットパターンが施されている。
【００２０】
前記導光板１１の両面を出射面として、該出射面の一方には液晶素子７０と該液晶素子７０の両面に形成された偏光板８０から構成される第１の液晶表示素子（液晶表示パネル）Ｄ１が被照明体として配設されている。また、出射面の他方には液晶素子７１と該液晶素子７１の両面に形成された偏光板８１から構成される前記第１の液晶表示素子より表示面積の小さい第２の液晶表示素子（液晶表示パネル）Ｄ２が被照明体として配設されている。なお、前記第１の液晶表示素子Ｄ１と、第２の液晶表示素子Ｄ２は、それぞれ偏光板８０、偏光板８１を必要とする、例えばＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）型の液晶素子７０、７１として説明するが、これ以外に、偏光板が１枚、あるいは不要な、例えばＧＨ（Ｇｕｅｓｔ Ｈｏｓｔ）型、あるいは強誘電性型の液晶素子であってもよい。
【００２１】
前記第２の液晶表示素子Ｄ２が配設される出射面の非表示領域イには前記第１の液晶表示素子Ｄ１に向けて光を反射する反射手段２が備えられている。点Ｂで示される箇所は、反射手段２と液晶表示素子Ｄ２との境界である。また、第１の実施形態における反射手段２は、例えば銀などの高反射率の素材が表面にコーティングされた反射板（フィルム）などあるが、これ以外の例えば金属板あるいは、誘電体多層膜からなる反射板であってもよい。また、面状照明装置を構成する個々の部材を一体に保持する、液晶ポリマ等からなるハウジングフレ−ムが、反射板の機能を兼ねるように構成してもよい。導光板１１の両面には周知の光拡散シート３０が設けられている。該拡散シート３０は導光板１１に形成された図示していないドットパターンの形状が使用者に視認されないよう、光線を拡散するものであり、光拡散剤練込タイプまたはランダム凹凸加工タイプがある。このシートの厚さは限定されないが、通常１０μｍ以上、好ましくは２０〜３００μｍである。光拡散シート３０を構成する樹脂は透明な樹脂であれば特に限定されず、透明な樹脂としては、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリメチルメタクリレートなどが例示される。前記導光板１１は、その両面あるいは片面に第２の液晶表示素子Ｄ２と反射手段２の反射率の違いによる輝度の差を低減するようにドットパターンの形状、配置を変えてある。
【００２２】
さらに光拡散シート３０の上には周知のＢＥＦ（Brightness Enhancement Film）フィルム４０、４１が積層して形成されている。該ＢＥＦは、透過性に優れたポリエステル、アクリル樹脂などの表面にプリズムパターンを精密形成した光学フィルムで、微細なプリズム構造が並ぶフィルターをバックライトの前に入れることで、同じバックライトの光量でも正面方向の輝度が向上するものである。プリズム構造が９０度交叉する方向にフィルム４０、４１を２枚重ね合わせることで、性能が向上し、ウェットアウト（画面のにじみ）を解消し、リフレクティブモアレ（光った部分と光を拡散する部分の縞模様）を抑制する作用をなす。
【００２３】
図１における第１の実施形態の作用について説明する。光源１から導光板１１に入射した光は、導光板１１の両出射面から出射される。かかる出射光は、一方の出射面においては第１の液晶表示素子Ｄ１に対してその表示領域全面に対して出射される。また、他方の出射面の表示領域ロ以外の領域（非表示領域イ）に出射された光は、反射手段２で反射されてＢＥＦフィルム４１、４０及び光拡散シート３０を透過して導光板１１に戻る。そして導光板１１から第１の液晶表示素子Ｄ１側にある光拡散シート３０及びＢＥＦフィルム４０、４１を透過して第１の液晶表示素子Ｄ１に入射され、光が有効に利用され第１の液晶表示素子Ｄ１の輝度を上昇するように作用する。
【００２４】
一方、導光板１１から出射された光のうち、第２の液晶表示素子Ｄ２の表示領域ロに出射された光は、液晶素子７１に入射され第２の液晶表示素子Ｄ２の輝度を上昇するように作用する。即ち、導光板１１から出射された光は無駄になることなく有効に利用されると共に、反射手段２からの反射光により第１の液晶表示素子Ｄ１の輝度が増加し、その結果、第１の液晶表示素子Ｄ１の輝度むらが低減される。
【００２５】
図１１は、前記第１の実施形態での第１の液晶表示素子Ｄ１が配設される側における導光板出射面の輝度を説明する図である。但し、表示面積の小さい第２の液晶表示素子Ｄ２は図１と異なり、光源１が設けられている側から離した位置に配設されている。即ち、第１の液晶表示素子Ｄ１の反対側には第２の液晶表示素子Ｄ２が領域ロ部に配置されている。そして、反射手段２が第２の液晶表示素子Ｄ２の領域ロ部に隣りあう領域イに設けられている。
【００２６】
図１１（ｂ）は、第１の液晶表示素子Ｄ１が配設される側における出射面の図１１（ａ）に示した○印の箇所における輝度の実測値（相対値）である。第１の液晶表示素子Ｄ１の領域イ部にあたる部分の輝度は１．２倍に上昇し、領域ロ部との輝度の差は１．０２倍に低下し、反射手段２の効果が著しいことが分る。即ち、領域イ部の光が有効に利用されると共に、第１の液晶表示素子Ｄ１の輝度むらが低減されている。なお、反射手段２の反射率を第２の液晶表示素子Ｄ２の反射率と一致させることにより、導光板１１に形成するドットパターンの形状、配置などに配慮することなく容易に輝度むらが低減できる。
【００２７】
次に、反射手段として前記反射板を用いた時の更に改善を加えた反射板２の実施形態について図２から図６を用いて説明する。前述したように、反射板２を配設したことにより、輝度の向上と輝度むらの低減を達成することができるが、反射板２と第２の液晶表示素子Ｄ２との境目（点Ｂ）では輝度の差が大きくなる場合があり、また、僅かな輝度の差でも見る者に、その境界が認識され得る場合がある。かかる問題点を解決するために、図２から図６は、反射板２と第２の液晶表示素子Ｄ２との境目（点Ｂ）近傍における反射板２の反射率に変化をつける反射率調整手段を設けたものである。
【００２８】
図２は、反射率調整手段として円形模様部２０を反射板２と第２の液晶表示素子Ｄ２との境目（点Ｂ）近傍の導光板１１に対向する面２ａに形成したものである。円形模様部２０は、反射板２より反射率の低い例えば白色のペイントなどで反射板２に塗布したものである。該円形模様部２０は、点Ｂから遠ざかるにつれてその形（密度）が小さくなり、点Ｂに近づく程、反射板２の反射率が減少するようになっている。かかる円の大きさと数は、第２の液晶表示素子Ｄ２の大きさ、導光板１１の大きさ、および第２の液晶表示素子Ｄ２の反射率などを勘案して適宜決定する。また、円形模様部２０の形状は円形に限るものではなく、四角形など、他の形状であってもよい。
【００２９】
図３は、反射板２の第２の液晶表示素子Ｄ２との境目（点Ｂ）近傍の導光板１１に対向する面２ａ側に反射率調整手段として帯状部２１を形成したものである。該帯状部２１は、反射板２より反射率の低い反射フィルム、例えば白色のテープ、などを貼りつけるか、あるいは白色のペイントを帯状に塗布したものである。該帯状部２１は、望ましくは点Ｂに近づくにつれてその反射率が減少するようになっている。また、帯状部２１の幅Ｗは、第２の液晶表示素子Ｄ２の大きさ、導光板１１の大きさ、および第２の液晶表示素子Ｄ２の反射率などを勘案して適宜決定する。
【００３０】
図４は、反射板２の第２の液晶表示素子Ｄ２との境目（点Ｂ）近傍に反射率調整手段として円形の孔２２を形成したものである。該円形の孔２２は、点Ｂから遠ざかるにつれてその形（密度）が小さくなり、点Ｂに近づく程、反射板２の反射率が減少するようになっている。かかる円形の孔２２の大きさと数は、第２の液晶表示素子Ｄ２の大きさ、導光板１１の大きさ、および第２の液晶表示素子Ｄ２の反射率などを勘案して適宜決定する。また、円形の孔２２の形状は円形に限るものではなく、四角形など、他の形状であってもよい。
【００３１】
図５は、反射率調整手段である図３の実施形態の帯状部２１に加えて、反射板２の第２の液晶表示素子Ｄ２との境目（点Ｂ）側を波形２３に形成したものである。帯状部２１は、反射板２より反射率の低い例えば白色のテープなどを貼りつけるか、あるいは白色のペイントを帯状に塗布したものである。該帯状部２１は、望ましくは点Ｂに近づくにつれてその反射率が減少するように形成するのがよいが、帯状部２１は必ずしも設ける必要はなく、波形２３のみを形成したものであってもよい。また、波型２３の大きさと数及び帯状部２１の幅Ｗは、第２の液晶表示素子Ｄ２の大きさ、導光板１１の大きさ、および第２の液晶表示素子Ｄ２の反射率などを勘案して適宜決定する。
【００３２】
図６は、反射率調整手段である図３の実施形態の帯状部２１に加えて、反射板２の第２の液晶表示素子Ｄ２との境目（点Ｂ）側を三角形２４に形成したものである。帯状部２１は、反射板２より反射率の低い例えば白色のテープなどを貼りつけるか、あるいは白色のペイントを帯状に塗布したものである。この場合、帯状部２１は、望ましくは点Ｂに近づくにつれてその反射率が減少するように形成するのがよいが、帯状部２１は必ずしも設ける必要はなく、三角形２４のみを形成したものであってもよい。また、三角形状２４の大きさと数及び帯状部２１の幅Ｗは、第２の液晶表示素子Ｄ２の大きさ、導光板１１の大きさ、および第２の液晶表示素子Ｄ２の反射率などを勘案して適宜決定する。
【００３３】
図７は、本発明の面状照明装置における第２の実施形態を示す図である。第２の実施形態は、導光板１１の両面を出射面とし、一方の出射面の液晶素子７０と該液晶素子７０の両面に形成された偏光板８０から構成される第１の液晶表示素子Ｄ１が被照明体として配設されている。また、他方の出射面には、液晶素子７１と該液晶素子７１の両面に形成された偏光板８１から構成される前記第１の液晶表示素子より表示面積の小さい第２の液晶表示素子Ｄ２が被照明体として配設されている。なお、後述するように、第２の液晶表示素子Ｄ２における導光板１１側の偏光板８１は、要求される性能によっては省略することができる。
【００３４】
以下、第２の実施形態について説明するが、前記第１の実施形態の同一部分には同一符号を付してその説明を省略する。第２の実施形態と第１の実施形態との差異は以下のようである。即ち、第２の実施形態では、図１に示した第１の実施形態における反射手段２に替わって、反射手段３が前記第２の液晶表示素子Ｄ２が配設される出射面全面に亘って設けられている。該反射手段３は、周知の反射型偏光手段である。該反射型偏光手段は、Ｐ偏光又はＳ偏光を選択的に反射し、Ｓ偏光又はＰ偏光を選択的に透過するものであって、例えば住友スリーエム社のＤＢＥＦシリーズがある。導光板１１には光拡散シート３０、ＢＥＦフィルム４０、４１及び反射手段３が積層して形成されている。前記反射手段３は、液晶素子７１に使用される偏光板８１を透過するのと同一の偏光面を有する光を透過し、それ以外の偏光面の光を反射する。
【００３５】
図７における第２の実施形態の作用について説明する。光源１から導光板１１に入射した光は、導光板１１の両出射面から出射される。かかる出射光は、第１の液晶表示素子Ｄ１及び反射手段３の全面に対して出射される。かかる出射光のうち、反射手段３に出射された光は、液晶素子７１を透過するのと同一の偏光面を有する光が透過されて、それ以外の偏光面の光は反射手段３で反射されてＢＥＦフィルム４１、４０及び光拡散シート３０を透過して導光板１１に戻る。更に導光板１１から第１の液晶表示素子Ｄ１側にある光拡散シート３０及びＢＥＦフィルム４０、４１を透過して第１の液晶表示素子Ｄ１に入射されて第１の液晶表示素子Ｄ１の輝度を上昇するように作用する。
【００３６】
一方、反射手段３を通過した特定の偏光面を有する光は、液晶素子７１に入射され、偏光板８１を透過して第２の液晶表示素子Ｄ２の輝度を上昇するように作用する。即ち、導光板１１から出射された光は有効に利用されると共に、反射手段３からの反射光により輝度が増加し、その結果、第１の液晶表示素子Ｄ１の輝度むらが低減される。特に第２の実施形態の場合には、反射率が一定の反射手段３を出射面全面に亘って配設したことにより、輝度むらの抑制効果が大きい。また、反射手段３が反射型偏光手段であることから、要求される性能によっては第２の液晶表示素子Ｄ２における導光板１１側の偏光板８１を省略し、反射手段３を兼用させることもできるので装置の低価格化に寄与する。
【００３７】
なお、反射手段３は、必ずしも第２の液晶表示素子Ｄ２に隣接して配設する必要はなく、例えば、図８に示されているように、導光板１１と光拡散シート３０との間に配設してもよい。このように配設することにより、第１の液晶表示素子Ｄ１側の視認性が向上する場合がある。また、第２の液晶表示素子Ｄ２における導光板１１側の偏光板８１は、図７と同様に、要求される性能によっては省略することができる。
【００３８】
図９において、第 2 の実施形態の別の例を説明する。今までの説明との同一部分には同一符号を付してその説明を省略する。この実施形態は、前記第１の実施形態と第２の実施形態を統合した実施形態であって、その差異は以下のようである。即ち、この実施形態では、第１の実施形態における反射手段２及び第２の液晶表示素子Ｄ２とＢＥＦフィルム４１との間に反射手段３が導光板１１の出射面全面に亘って設けられている。該反射手段３は、周知の反射型偏光手段であって、Ｐ偏光又はＳ偏光を選択的に反射し、Ｓ偏光又はＰ偏光を選択的に透過するもので、例えば住友スリーエム社のＤＢＥＦシリーズがある。
【００３９】
導光板１１には光拡散シート３０及びＢＥＦフィルム４０、４１及び反射手段３が積層して形成されている。反射手段３は、第２の液晶表示素子Ｄ２の偏光板８１と同一の作用をなす。また、要求される性能によっては第２の液晶表示素子Ｄ２における導光板１１側の偏光板８１を省略し、反射手段３を共用することもできるので装置の低価格化に寄与する。
【００４０】
液晶表示素子Ｄ２の非表示領域イ部には反射手段３に加えて反射手段２が備えられている。点Ｂで示される箇所は、反射手段２と液晶表示素子Ｄ２との境界である。前記反射手段２は、例えば銀などの高反射率の素材が表面にコーティングされた反射板（フィルム）などがあるが、これ以外の例えば金属板あるいは、誘電体多層膜からなる反射板であってもよい。また、面状照明装置を構成する個々の部材を一体に保持する、液晶ポリマ等からなるハウジングフレ−ムが、反射板の機能を兼ねるように構成してもよい。前記反射手段２は、第１の液晶表示素子Ｄ１の輝度をより均一にするために、その反射率を前記第２の液晶表示素子Ｄ２の反射率と一致させてもよい。また、第１の実施形態で説明したように、反射手段２に反射率調整手段を設けてもよい。
【００４１】
図９における実施形態の作用について説明する。光源１から導光板１１に入射した光は、導光板１１の両出射面から出射される。かかる出射光は、第１の液晶表示素子Ｄ１及び反射手段３の全面に対して出射される。かかる出射光のうち、反射手段３に出射された光は、液晶素子７１を透過するのと同一の偏光面を有する光が透過される。それ以外の偏光面の光は反射手段３で反射されてＢＥＦフィルム４１、４０及び光拡散シート３０を透過して導光板１１に戻る。一方、反射手段３を透過した光のうち、第２の液晶表示素子Ｄ２の表示領域ロに入射される光は、偏光板８１を透過して液晶素子７１に入射され、第２の液晶表示素子Ｄ２の輝度を上昇するように作用する。
【００４２】
また、反射手段３を透過した光のうち、非表示領域イに入射される光は、反射手段２で反射されて反射手段３に再度入射される。そしてＢＥＦフィルム４１、４０及び光拡散シート３０を透過して導光板１１に戻る。即ち、導光板１１から出射された光は無駄になることなく第１の液晶表示素子Ｄ１に有効に利用されると共に、反射手段２及び反射手段３からの反射光により輝度が増加し、その結果、第１の液晶表示素子Ｄ１の輝度むらが低減される。
【００４３】
なお、反射手段３は、第２の実施形態で説明したように、液晶表示素子Ｄ２に隣接して配設する必要はなく、図１０に示されているように、導光板１１と光拡散シート３０との間に配設してもよい。また、第２の液晶表示素子Ｄ２における導光板１１側の偏光板８１は、図９と同様に、要求される性能によっては省略することができる。
【００４４】
図２から図６では反射率調整手段２１が反射板２の左側に形成されているが、反射板２と第２の液晶表示素子Ｄ２との配置がこれ以外の場合には、これとは限らず、反射率調整手段２１は、反射板２と第２の液晶表示素子Ｄ２との境目に形成される。
【００４５】
また、図１、図７乃至図１０に示した実施形態では、表示面積の小さい第２の液晶表示素子Ｄ２は光源１が設けられている側に近接して配設されているが、これに限らず、図１１のように逆の配置にして、表示面積の小さい第２の液晶表示素子Ｄ２を光源１が設けられている側から離した位置に配設してもよい。あるいは、第１の液晶表示素子Ｄ１が配設されている範囲内であれば、どこに配置してもよい。何れの場合であっても、前記第２の液晶表示素子Ｄ２が配設される出射面の少なくとも非表示領域イに、前記第１の液晶表示素子Ｄ１に向けて光を反射するように反射手段が配設される。即ち、図１における非表示領域イを表示領域ロの左側としてもよく、あるいは、表示領域ロの両側が非表示領域イとなるように第２の液晶表示素子Ｄ２を配設してもよい。このことは、図７乃至図１０に示した第２乃至第３の実施形態についても同様である。また、前記実施形態の導光板は断面形状が長方形であるが、これ以外に楔型形状であってもよい。係る場合には、反射板及び反射型偏光手段は当該導光板の形状に沿って形成される。
また、いずれの実施形態においても、光拡散シート３０、ＢＥＦフィルム４０、４１等の補助的な光学部材の選択と配置は任意に設定できることは言うまでもないことである。
【００４６】
【発明の効果】
本発明の面状照明装置によれば、導光板の両面に配置された、異なる大きさの液晶表示素子における光の有効利用が図れると共に、液晶表示素子の輝度の向上と輝度むらが低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す図であって、図１（ａ）は上面図、図１（ｂ）はＫ−Ｋ断面図である。
【図２】本発明における反射率調整手段の第１の実施形態を示す図である。
【図３】本発明における反射率調整手段の第１の別の実施形態を示す図である。
【図４】本発明における反射率調整手段の第１の別の実施形態を示す図である。
【図５】本発明における反射率調整手段の第１の別の実施形態を示す図である。
【図６】本発明における反射率調整手段の第１の別の実施形態を示す図である。
【図７】本発明の第２の実施形態を示す図である。
【図８】本発明の第２の実施形態を示す図である。
【図９】本発明の第２の実施形態の別の例を示す図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態の別の例を示す図である。
【図１１】第１の実施形態での第１の液晶表示素子が配設される側における導光板出射面の輝度の説明図である。
【図１２】従来の液晶表示装置の断面図である。
【図１３】従来の液晶表示装置における問題点を説明する図である。
【図１４】従来の液晶表示装置における導光板出射面の輝度の説明図である。
【符号の説明】
１ 光源
２、３ 反射手段
１１ 導光板
４０、４１ ＢＥＦフィルム
３０ 光拡散シート
７０、７１ 液晶素子
８０、８１ 偏光板
Ｄ１ 第１の液晶表示素子
Ｄ２ 第２の液晶表示素子
Claims (4)
- 光源からの出射光を出射面から被照明体側に導くように構成された導光板の一端面側に前記光源を配置すると共に、前記導光板の両面を出射面とし、該出射面の一方に被照明体として第１の液晶表示素子を、前記出射面の他方に前記第１の液晶表示素子より表示面積の小さい第２の液晶表示素子をそれぞれ配設した面状照明装置において、
前記第２の液晶表示素子が配設される出射面の、少なくとも非表示領域に、前記第１の液晶表示素子に向けて光を反射する反射手段が備えられており、
前記反射手段は、前記第２の液晶表示素子が配設される出射面の非表示領域に配設された反射板であり、該反射板は、前記第２の液晶表示素子に近接する側に反射率が変化した領域が形成されていることを特徴とする面状照明装置。 - 光源からの出射光を出射面から被照明体側に導くように構成された導光板の一端面側に前記光源を配置すると共に、前記導光板の両面を出射面とし、該出射面の一方に被照明体として第１の液晶表示素子を、前記出射面の他方に前記第１の液晶表示素子より表示面積の小さい第２の液晶表示素子をそれぞれ配設した面状照明装置において、
前記反射手段は、前記第２の液晶表示素子が配設される出射面の非表示領域に配設された反射板と、Ｐ偏光又はＳ偏光を選択的に反射しＳ偏光又はＰ偏光を選択的に透過し、前記第２の液晶表示素子が配設される出射面全面に亘って配設され、前記反射板と前記導光板との間に設けられた反射型偏光手段とで構成され、
前記反射板は、前記第２の液晶表示素子に近接する側に反射率が変化した領域が形成されていることを特徴とする面状照明装置。 - 前記反射型偏光手段は、前記第２の液晶表示素子の光が入射される面に配設される偏光手段と同一偏光面を有し、当該反射型偏光手段が前記偏光手段を兼ねていることを特徴とする請求項２に記載の面状照明装置。
- 前記反射型偏光手段は、前記第２の液晶表示素子が配設される前記導光板に密着して出射面全面に亘って配設されていることを特徴とする請求項２または３に記載の面状照明装置。
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