JP4410004B2

JP4410004B2 - 液晶表示装置

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Publication number: JP4410004B2
Application number: JP2004081980A
Authority: JP
Inventors: 貴秋山
Original assignee: Citizen Holdings Co Ltd; Citizen Watch Co Ltd
Current assignee: Citizen Holdings Co Ltd; Citizen Watch Co Ltd
Priority date: 2004-03-22
Filing date: 2004-03-22
Publication date: 2010-02-03
Anticipated expiration: 2024-03-22
Also published as: JP2005266635A

Description

本発明は液晶表示装置に係わり、特に２枚の液晶パネルを互いに背合わせに配置し、その各液晶パネルを視認可能にした両面表示の液晶表示装置、例えば、折り畳み式の携帯電話器の表示部や、各種携帯用の電子機器で特に両面表示を行うことが望まれる液晶表示装置に関する。

液晶表示装置は、低消費電力で薄型、軽量な表示装置として様々な分野で急速に発展してきた。特に近年、発展が著しい携帯電話器では、そのすべてに液晶表示装置が採用してある。

携帯電話器に採用される液晶表示装置には、特に低消費電力を重視して電池寿命を長くするために反射型の液晶表示装置が用いられる場合が多い。さらに、そのほとんどがバックライトを装備した半透過型の液晶表示装置である。これは、液晶表示装置が自発光型の表示装置でないために、充分な外光を得ることができない暗い環境では表示を視認しにくくなってしまうので、バックライトの照明により視認性を向上しようとするものである。

また、電子メールなどの情報通信が発展する共に液晶表示画面も大きくなり、携帯電話器が大型化してきている。そこで、液晶画面を保護する利点と携帯性が向上する利点を備えた折り畳み式の携帯電話器が開発してある。

この折り畳み式の携帯電話器では、通常は折り畳んでいるために現在時刻の確認や着信表示などの情報を得るたびに携帯電話器を開いて確認する必要があった。このような不便を解消するために、最近の携帯電話器では第１の液晶パネルとは別に、折り畳んだ状態でも視認できる位置に第２の液晶パネルを配置し、そこに各種情報を常に表示するようになってきた。

その場合、携帯電話器を開いた状態で使用する第１の液晶パネルと折り畳んだ状態で使用する第２の液晶パネルは、共に暗い環境でも使用できる必要があるために、バックライトを備えた半透過型の液晶パネルが使用してある。

図１５は、従来用いられているこの種の携帯電話器の構造例を示している。この携帯電話器１０００は、本体部１１００と表示部１２００とがヒンジ部１３００によって開閉可能に回動結合してある。そして、本体部１１００の上面にはキーボード１１０９を備え、表示部１２００には第１の液晶表示装置１１０１と第２の液晶表示装置１１０２が背合わせに配置されて、両面表示の表示部を構成している。

その第１の液晶表示装置１１０１は第１の液晶パネル１１０３と第１のバックライト１１０４とで構成してあり、第２の液晶表示装置１１０２は第２の液晶パネル１１０５と第２のバックライト１１０６とで構成してある。また、表示部１２００の筐体の内側（図１８で右側）の面と外側（図１５で左側）の面には、それぞれ液晶パネル１１０３，１１０５を視認できるように、第１の窓１１０７と第２の窓１１０８とを設けている。窓１１０７、１１０８にはアクリル材などの透明な風防板を入れることがある。

次に、携帯電話器１０００による表示機能について説明する。使用者がこの携帯電話器１０００を使用するときには、本体部１１００に折り重なっている表示部１２００を矢示方向へ回動させて開く。この場合には、第１の液晶表示装置１１０１の液晶パネル１１０
３が表示し、第１のバックライト１１０４が点灯する。このとき、第２の液晶表示装置１１０２の液晶パネル１１０５は表示しているが、第２のバックライト１１０６は消灯している。そこで、使用者は、第１の液晶表示装置１１０１の表示を視認しながら、本体部１１００のキーボード１１０９を操作することができる。

次に、使用者が携帯電話器１０００を折り畳んで携帯する場合には、表示部１２００を矢示とは反対方向に回動させて本体部１１００に重なるように折り畳むと同時に、第１の液晶表示装置１１０１の液晶パネル１１０３の表示を停止し、第１のバックライト１１０４も消灯する。一方で、第２の液晶表示装置１１０２の液晶パネル１１０５を表示したまま第２のバックライト１１０６を点灯する。なお、この第２のバックライト１１０６は数十秒後に消灯する。また、第２のバックライト１１０６は着信時などには点灯し、使用者がキーなどを押した場合にも点灯する。

ところが、このような従来の携帯電話器では、２つの液晶表示装置を用いているために消費電力が多くなってしまうという問題がある。また、バックライトの光源を各液晶表示装置が利用できるのは、各液晶表示装置の偏光板を透過する偏光成分だけであり、利用効率は最大で５０％である。そのバックライトがそれぞれの液晶表示装置に装備してあるために、その各バックライトの５０％の光が各液晶表示装置の偏光板に吸収されて無駄になっている。つまり所望の輝度を満たすためには使用する電力が１個の液晶表示装置を使用する場合の２倍必要になってしまう。

また、２つの液晶表示装置を背中合わせに配置するために、表示部の厚みが増し、携帯性に欠けるという問題もある。例えば、図１５に示した携帯電話器１０００の場合、第１の液晶表示装置１１０１の液晶パネル１１０３の厚みは１．５ｍｍであり、第１のバックライト１１０４の厚みは１ｍｍであり、総厚は２．５ｍｍとなる。第２の液晶表示装置１１０２は第１の液晶表示装置１１０１と同構造であるため略同じ厚さになるので、２つの液晶装置を背中合わせに重ねると５ｍｍ程度の厚さになってしまう。さらに支持枠などの厚さが加わるために携帯電話器としては非常に厚いものになってしまう。

このように、従来の両面表示が可能な液晶表示装置では、バックライトの光源の光の５０％以上が無駄になって消費電力が倍増したり、それを装備する電子機器の表示部の厚さが厚くなり、携帯性を損なうという問題があった。

上記の問題を解決するために、それぞれの液晶パネルのバックライト側に偏光分離器を透過軸を直交させて配置して２つの偏光成分に分離し、２つの液晶セルの透過軸が直交していることで、それぞれの偏光成分が偏光板に吸収されることなくそれぞれの液晶パネルを透過するようにして、バックライトの光量を１００％有効に利用するようにしたものがある（特許文献１参照）。
国際公開番号ＷＯ０３／０２９８８４

しかし、上記した従来技術にあっては、一方の液晶パネルで考えると一方の偏光成分のみで表示するために、他方の偏光成分をリサイクルして有効に利用することができず、従来の１枚の液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）よりも暗くなってしまうという問題点があった。

本発明は、これらの問題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、バックライトの光の利用効率を高め、明るい表示を得ることができる液晶表示装置を提供することである。

上記の目的を達成するために、本発明に係る液晶表示装置は、それぞれ２枚の透明基板で液晶層を狭持した液晶セルの両側に偏光部材を配置した一方及び他方の液晶パネルと、これらの一方及び他方の液晶パネル間に配置され且つ光源からの光を導光して一方及び他方の液晶パネルを照明する導光部材とを有する液晶表示装置であって、一方及び他方の液晶パネルの少なくとも一つと導光部材との間に偏光分離器を配置し、且つ一方及び他方の液晶パネルにおける前記液晶セルと、少なくとも一つの液晶パネルの視認側に位置する偏光部材との間に視認側偏光分離器を配置するようにしたものである。

かかる構成により、２つの液晶パネルを有しており、最外の視認側に外から偏光部材（例えば、第１の偏光板、第４の偏光板）の内方に視認側偏光分離器（例えば、第１、第２の視認側偏光分離器）を設けたことで、偏光部材（例えば、第１の偏光板、第４の偏光板）で吸収されていた偏光成分を反対側の視認側から出光させることができる。このために、光利用度が向上し、明るい表示が得られる。

すなわち、視認側とは反対側を黒表示に設定することで、反対側の液晶パネルに入射する光を視認側にすべて反射することができる。これにより、反対側の液晶パネルでのバックライト光の吸収が減少し、視認側の液晶パネルの光利用効率を極端に向上させることができる。

このために、例えば、携帯電話器等の一方の液晶パネルのみを視認する場合に他方の液晶パネルを黒表示に設定すると、バックライトからの光は他方の液晶パネルの視認側偏光分離器で一方の液晶パネル方向に反射する。反射光はプリズムシートや導光板で偏光解消し、一方の液晶パネルである視認側の液晶パネルの透過偏光軸と一致する成分は透過して、この視認側の液晶パネルのバックライト光として利用され、直交する成分は反射して他方の液晶パネルで再び反射し導光部材で偏光解消した後に、視認側の液晶パネルのバックライト光として利用され、視認側の液晶パネルの光利用効率を極端に向上させることができる。

また、本発明に係る液晶表示装置は、上記した本発明に係る液晶表示装置において、偏光分離器は、一方の直線偏光成分を透過する透過偏光軸と、他方の直線偏光成分を反射する反射偏光軸とを備えており、透過偏光軸は、一方の液晶パネルの偏光分離器側の偏光部材の透過偏光軸にほぼ一致させてあり、反射偏光軸は、他方の液晶パネルの導光部材側の偏光部材の透過偏光軸にほぼ一致させてある。

かかる構成により、視認側とは反対側を黒表示に設定することで、反対側の液晶パネルに入射する光を視認側にすべて反射することができる。これにより、反対側の液晶パネルでのバックライト光の吸収が減少し、視認側の液晶パネルの光利用効率を極端に向上させることができる。

また、本発明に係る液晶表示装置は、それぞれ２枚の透明基板で液晶層を狭持した液晶セルの両側に偏光部材を配置した一方及び他方の液晶パネルと、これらの一方及び他方の液晶パネル間に配置され且つ光源からの光を導光して一方及び他方の液晶パネルを照明する導光部材とを有する液晶表示装置であって、導光部材の少なくとも一辺に光源を配置し、一方の液晶パネルと導光部材の間に偏光分離器を配置すると共に、他方の液晶パネルと導光部材との間に半透過反射部材を配置し、導光部材から射出された光を偏光分離器で２つの偏光した光に分離して、一方の偏光した光束を一方の液晶パネルヘ射出すると共に、他方の偏光した光束を導光部材に射出し、導光部材から半透過反射部材に向かって射出された光のうち、半透過反射部材で透過した光を他方の液晶パネルへ射出すると共に、半透過反射部材で反射した光を導光部材に射出するようにしたものである。

また、他方の液晶パネルと導光部材との間に半透過反射部材を配置したことにより、一方の液晶パネルの出射光量を他方の液晶パネルの出射光量より増加させることができるし、更に、半透過反射部材の透過と反射の比率を変えることにより一方の液晶パネルの出射光量と他方の液晶パネルの出射光量との比率を自在に調整することができる。

また、本発明に係る液晶表示装置は、上記した本発明に係る液晶表示装置において、偏光分離器は、それぞれ一方の直線偏光成分を透過する透過偏光軸と、他方の直線偏光成分を反射する反射偏光軸とを備えており、透過偏光軸は、一方の液晶パネルの偏光分離器側の偏光部材の透過偏光軸にほぼ一致させると共に、反射偏光軸は、他方の液晶パネルの半透過反射部材側の偏光部材の透過偏光軸にほぼ一致させるようにした。

また、本発明に係る液晶表示装置は、上記した本発明に係る液晶表示装置において、光源は複数のＬＥＤで構成し、一方の液晶パネルを点灯する場合には、複数のＬＥＤのうち、全てのＬＥＤを点灯し、他方の液晶パネルを点灯する場合には、複数のＬＥＤのうち、他方の液晶パネルの表示面積を照射するのに十分な個数だけＬＥＤを点灯するようにしたものである。

かかる構成により、これらの液晶表示装置において、光源を複数の発光素子で構成し、第１の液晶パネルで表示するときと第２の液晶パネルで表示するときとで、発光する発光素子の数を異ならせるようにすることができる。その場合、第２の液晶パネルの表示面積を上記第１の液晶パネルの表示面積より小さくするとよい。そしてさらに、第１の液晶パネルで表示する場合には、複数の発光素子を全て発光させ、第２の液晶パネルで表示する場合には、複数の発光素子のうち第２の液晶パネルの表示面積を照明するのに十分な個数だけを発光させるようにすればよい。

また、本発明に係る液晶表示装置は、上記した本発明に係る液晶表示装置において、液晶セルとこの液晶セルに隣り合う偏光分離器とこの偏光分離器に隣り合う偏光部材において、この偏光分離器の透過偏光軸とこの偏光部材の透過偏光軸とがほぼ同じ方向である。

上記した本発明に係る液晶表示装置によれば、２つの液晶パネルを有しており、最外の視認側に外から偏光部材（例えば、第１の偏光板、第４の偏光板）の内方に視認側偏光分離器（例えば、第１、第２の視認側偏光分離器）を設けたことで、偏光部材（例えば、第１の偏光板、第４の偏光板）で吸収されていた偏光成分を反対側の視認側から出光させることができる。このために、光利用度が向上し、明るい表示が得られる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態を図１乃至図５に示す。図１は本発明に係る液晶表示装置の第１の実施の形態を示す模式的断面図、図２は同液晶表示装置における光源と導光板の一部を拡大して示す斜視図、図３は同液晶表示装置における各部材の光学軸を説明するための説明図である。

本発明に係る液晶表示装置の第１の実施の形態は、図１に示すように、第１の液晶パネル１０１と、偏光分離器１１０と、導光部材である導光板１１２と、第２の液晶パネル１０２とによって構成してある。

第１の液晶パネル１０１は、２枚のガラス基板で液晶層を狭持してなる第１の液晶セル１０７と、その視認側Ａに配置した偏光部材である第１の偏光板１０３と、その反対側に配置した偏光部材である第２の偏光板１０５とを有していて、第１の液晶セル１０７と第１の偏光板１０３との間には第１の視認側偏光分離器１１１が配置してある。

また、第２の液晶パネル１０２は、２枚のガラス基板で液晶層を挟持してなる第２の液晶セル１０８と、その導光板１１２側に配置した偏光部材である第３の偏光板１０４と、視認側Ｂに配置した偏光部材である第４の偏光板１０６とを有していて、第２の液晶セル１０８と第４の偏光板１０６との間に第２の視認側偏光分離器１１３が配置してある。そして、導光板１１２の一端面１１２ｃに隣接させて光源１１４が配置してある。

次に各部位の詳細を説明する。第１から第４の偏光板１０３、１０５、１０４、１０６は吸収型偏光板を用いている。吸収型偏光板は、ヨウ素や２色性色素を延伸したフイルムに染色して作成する一般的な偏光板であり、互いに直交する透過偏光軸と吸収軸を有し、その透過偏光軸方向に振動する光は透過し、吸収軸方向に振動する光は吸収する。

偏光分離器１１０は、入射光を２つの偏光成分に分離する機能を有する。例えば、コレステリック液晶などにより円偏光成分を右円偏光左円偏光成分に分離して（１／４）λの位相差板で直線偏光成分に変換する方式のものがある。この偏光分離器１１０は、光の振動方向が互いに直交する光の成分を有する一方の直線偏光成分を透過する透過偏光軸１１０Ａと、他方の直線偏光成分を反射する反射偏光軸１１０Ｂとを有している。

第１の液晶パネル１０１は、第１の液晶セル１０７に電圧を印加しない時に黒表示になるノーマリブラックモードに設定してある。また、第１の液晶パネル１０１では第１の液晶セル１０７内に半透過層を備えた半透過型液晶パネルになっている。

また、第１の視認側偏光分離器１１１は、偏光分離器１１０と同様に、入射光を２つの偏光成分に分離する機能を有しており、入射する光の振動方向が互いに直交する一方の直線偏光成分を透過する透過偏光軸１１１Ａと、他方の直線偏光成分を反射する反射偏光軸１１１Ｂとを有している。

第２の液晶パネル１０２も同様に、第２の液晶セル１０８に電圧を印加しない時に黒表示になるノーマリブラックモードに設定してある。

また、第２の視認側偏光分離器１１３は、入射光を２つの偏光成分に分離する機能を有しており、光の振動方向が互いに直交する入射光の一方の直線偏光成分を透過する透過偏光軸１１３Ａと、他方の直線偏光成分を反射する反射偏光軸１１３Ｂとを有している。

ここで、本発明を実施するにあたり重要である第１〜第４の偏光板１０３〜１０６と、偏光分離器１１０と、第１、第２の視認側偏光分離器１１１、１１３との光学的配置について説明する。

図３に示すように、偏光分離器１１０では、その透過偏光軸１１０Ａと反射偏光軸１１０Ｂとは互いに直交している。そして、第２の偏光板１０５の透過偏光軸１０５Ａは偏光分離器１１０の透過偏光軸１１０Ａに一致している。また、第１の視認側偏光分離器１１１では、その透過偏光軸１１１Ａと反射偏光軸１１１Ｂとは互いに直交している。そして、透過偏光軸１１１Ａは偏光分離器１１０の透過偏光軸１１０Ａに一致し、反射偏光軸１１１Ｂは偏光分離器１１０の反射偏光軸１１０Ｂに一致している。また、第１の偏光板１０３の透過偏光軸１０３Ａは第１の視認側偏光分離器１１１の透過偏光軸１１１Ａに一致している。

また、第２の視認側偏光分離器１１３では、その透過偏光軸１１３Ａと反射偏光軸１１３Ｂとは互いに直交している。そして、この透過偏光軸１１３Ａは第１の視認側偏光分離器１１１の透過偏光軸１１１Ａ（又は偏光分離器１１０の透過偏光軸１１０Ａ）に対して直交しており、反射偏光軸１１３Ｂは第１の視認側偏光分離器１１１の反射偏光軸１１１Ｂ（又は偏光分離器１１０の反射偏光軸１１０Ｂ）に対して直交している。

また、第３の偏光板１０４の透過偏光軸１０４Ａは第２の視認側偏光分離器１１３の透過偏光軸１１３Ａに一致しており、第４の偏光板１０６の透過偏光軸１０６Ａは第２の視認側偏光分離器１１３の透過偏光軸１１３Ａに一致している。

次に、導光板１１２は、図２に示すように、０．７ｍｍ厚の無色透明のアクリル素材からできている。表面１１２ａは平坦で、裏面にプリズム１１２ｂを形成し、表面１１２ａで全反射して導光した光がプリズム１１２ｂで反射して表面１１２ａに出射するような機能を有する。プリズム１１２ｂの形状は高さ２０μｍで、ピッチ３００μｍの３角形の山
型に形成してある。

図２において、光源１１４側から傾斜角αが４．６０の上り勾配の斜面を長さＬ１＝２４５μｍまで形成し、そこから傾斜角βが２００の下り勾配の斜面を長さＬ２＝５５μｍまで形成する。このときのプリズム１１２ｂの高さＨは２０μｍになる。このプリズム１１２ｂを長手方向に０．３ｍｍピッチで繰り返し形成する。これらを射出成形法によって、できるだけ光学歪が起きないように成形する。

光源１１４は、導光板１１２の長手方向の一方の端面１１２ｃと近接するように配置してある。本発明の第１の実施の形態では光源１１４として白色ＬＥＤアレイを用いている。光源１１４としては、これに限ったことではなく、冷陰極管を用いてもよい。導光板１１２の一端面１１２ｃに比較的均一な輝度分布で光を出射できる線光源であれば何れでもかまわない。

次に、本発明の液晶表示装置（第１の実施の形態）の表示機能について図４及び図５を用いて説明する。光源１１４を点灯したときの表示機能について説明する。

液晶分子は角度９０度ツイストのＴＮ液晶を形成しているために、第１、第２の液晶パネル１０１、１０２において、電圧の非印加／印加に応じて第１、第２の液晶セル１０７、１０８は（１／２）λの位相差を有する機能と位相差の生じない透光板とに切換えられる。

第１、第２の液晶パネル１０１、１０８のそれぞれに電圧を印加して第１、第２の液晶セル１０７、１０８を位相差の生じない透光板として視認側Ａ、Ｂを白表示に設定した場合と、第１の液晶パネル１０１側に電圧を印加しないで第１の液晶セル１０７を（１／２）λの位相差を有するように機能させて視認側Ａを黒表示に設定し、第２の液晶パネル１０２側に電圧を印加して視認側Ｂを白表示に設定した場合と、第１の液晶パネル１０１側に電圧を印加して視認側Ａを白表示に設定し、第２の液晶パネル１０２側に電圧を印加しないで第２の液晶セル１０８を（１／２）λの位相差を有するように機能させて視認側Ｂを黒表示に設定した場合とについて説明する。

第１、第２の液晶パネル１０１、１０２のそれぞれに電圧を印加して、それぞれの液晶セル１０７、１０８を位相差の生じない透光板として機能させて視認側Ａ、Ｂを共に白表示にした場合では、図４の（１）において、光源１１４から出射されて導光板１１２に入射した光は、導光板１１２を反射と出射を繰り返しながら光源１１４と反対側の対向面に伝搬されて行く。そして、伝搬していく光路上でプリズムの短辺側に当たると全反射した光束ａ１が第１の液晶パネル１０１側に出射する。この光束ａ１は光源１１４から出射したままで光の偏りがない光束である。

導光板１１２から出射した光束ａ１は偏光分離器１１０に入射し、この偏光分離器１１０の透過偏光軸１１０Ａに平行する偏光成分をもつ光束ａ２が透過する。一方、偏光分離器１１０の反射偏光軸１１０Ａに平行する偏光成分を持つ光束ａ３は反射し、再び導光板１１２に入射する。

第２の偏光板１０５の透過偏光軸１０５Ａは偏光分離器１１０の透過偏光軸１１０Ａに一致しているので、光束ａ２は第２の偏光板１０５を透過して、さらに液晶セル１０７内に形成した半透過層を透過する。先に説明したように、第１の液晶パネル１０１は白表示に設定してあることから、光束ａ２はそのまま液晶セル１０７を透過し、第１の視認側偏光分離器１１１の透過偏光軸１１１Ａ、第１の偏光板１０３の透過偏光軸１０３Ａを透過して視認側Ａに出射する。このときに、視認側Ａでは光束ａ２を視認することになり、第
１の液晶パネル１０１の電圧制御により光束ａ２を光源にして画像表示が可能になる。

一方、偏光分離器１１０で反射された光束ａ３は再び導光板１１２に入射した後、導光板１１２から出射して、第３の偏光板１０４に入射する。この第３の偏光板１０４の透過偏光軸１０４Ａは偏光分離器１１０の反射偏光軸１１０Ｂに一致しているので、これも透過する。

ここで、第２の液晶パネル１０２も白表示に設定してあるので、光束ａ３はそのまま第２の液晶セル１０８を透過し、第２の視認側偏光分離器１１３の透過偏光軸１１３Ａ、第４の偏光板１０６の透過偏光軸１０６Ａを透過して視認側Ｂに出射する。

また、光源１１４から出射された光束のうち、導光板１１２から第２の液晶パネル１０１側に出射した光束ａ４は第３の偏光板１０４に入射し、この第３の偏光板１０４の透過偏光軸１０４Ａに平行する偏光成分をもつ光束ａ５が透過する。ここで、第２の液晶パネル１０２も白表示に設定してあるので、光束ａ５はそのまま第２の液晶セル１０８を透過し、第２の視認側偏光分離器１１３の透過偏光軸１１３Ａ、第４の偏光板１０６の透過偏光軸１０６Ａを透過して視認側Ｂに出射する。このときに、視認側Ｂでは光束ａ３、ａ５を視認することになり、第２の液晶パネル１０２の電圧制御により光束ａ３、ａ５を光源にして画像表示が可能になる。

次に、第１の液晶パネル１０１に電圧を印加しないで、その液晶セル１０７を（１／２）λの位相差を有するように機能させて視認側Ａを黒表示に設定し、第２の液晶パネル１０２側に電圧を印加して、その第２の液晶セル１０８を位相差の生じない透光板として機能させて視認側Ｂを白表示に設定した場合について説明する。

図４の（２）において、光源１１４から出射されて導光板１１２に入射した光は、導光板１１２を反射と出射を繰り返しながら光源１１４と反対側の対向面に伝搬されて行く。そして、第１の液晶パネル１０１側に光束ｂ１として出射し、この光束ｂ１は偏光分離器１１０に入射し、この偏光分離器１１０の透過偏光軸１１０Ａに平行する偏光成分をもつ光束ｂ２が透過する。一方、偏光分離器１１０の反射偏光軸１１０Ｂに平行する偏光成分を持つ光束ｂ３は反射し、再び導光板１１２に入射する。

第２の偏光板１０５の透過偏光軸１０５Ａは偏光分離器１１０の透過偏光軸１１０Ａに一致しているので、光束ｂ２は第２の偏光板１０５を透過して、第１の液晶セル１０７に至る。先に説明したように、第１の液晶パネル１０１は黒表示に設定してあることから、第１の液晶パネル１０１の第１の液晶セル１０７は（１／２）λの位相差を有するように機能し、光束ｂ２の偏光軸は９０度回転させられて第１の視認側偏光分離器１１１の反射偏光軸１１１Ｂに平行するようになって、この第１の視認側偏光分離器１１１により反射される。

この反射された光束ｂ４は再び第１の液晶セル１０７の（１／２）λの位相差を有する機能により９０度回転させられて第２の偏光板１０５の透過偏光軸１０５Ａに一致することになって、この第２の偏光板１０５を透過し、偏光分離器１１０の透過偏光軸１１０Ａを透過して導光板１１２に入射して偏光解消し、この第３の偏光板１０４の透過偏光軸１０４Ａを透過する。ここで、第２の液晶パネル１０２は白表示に設定してあるので、すなわち、第２の液晶セル１０８が位相差の生じない透光板として機能して、光束ｂ４はそのまま第２の液晶セル１０８を透過し、第２の視認側偏光分離器１１３の透過偏光軸１１３Ａ、第４の偏光板１０６の透過偏光軸１０６Ａを透過して視認側Ｂに出射する。

また、偏光分離器１１０の反射偏光軸１１０Ｂに平行する偏光成分を持つ光束ｂ３は反
射して再び導光板１１２に入射するが、この光束ｂ３は第３の偏光板１０４に入射し、この第３の偏光板１０４の透過偏光軸１０４Ａを透過する。ここで、第２の液晶パネル１０２は白表示に設定してあるので、すなわち、第２の液晶セル１０８が位相差の生じない透光板として機能して、光束ｂ３はそのまま第２の液晶セル１０８を透過し、第２の視認側偏光分離器１１３の透過偏光軸１１３Ａ、第４の偏光板１０６の透過偏光軸１０６Ａを透過して視認側Ｂに出射する。

また、光源１１４から出射された光束のうち、導光板１１２から第２の液晶パネル１０２側に出射した光束ｃ１は第３の偏光板１０４に入射し、この第３の偏光板１０４の透過偏光軸１０４Ａに平行する偏光成分をもつ光束ｃ２が透過する。ここで、第２の液晶パネル１０２は白表示に設定してあるので、すなわち、第２の液晶セル１０８が位相差の生じない透光板として機能して、光束ｃ２はそのまま第２の液晶セル１０８を透過し、第２の視認側偏光分離器１１３の透過偏光軸１１３Ａ、第４の偏光板１０６の透過偏光軸１０６Ａを透過して視認側Ｂに出射する。

このときに、視認側Ｂでは光束ｂ３、ｂ４、ｃ２を視認することになり、第２の液晶パネル１０２の電圧制御により光束ｂ３、ｂ４、ｃ２を光源にして画像表示が可能になる。

次に、第１の液晶パネル１０１に電圧を印加して、その第１の液晶セル１０７を位相差の生じない透光板として機能させて視認側Ａを白表示に設定し、第２の液晶パネル１０２側に電圧を印加しないで、第２の液晶セル１０８を（１／２）λの位相差を有するように機能させて黒表示に設定した場合について図５を用いて説明する。
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図５において、光源１１４から出射されて導光板１１２に入射した光は、導光板１１２を反射と出射を繰り返しながら光源１１４と反対側の対向面に伝搬されて行く。そして、導光板１１２から第１の液晶パネル１０１側に出射した光束ｄ１は偏光分離器１１０に入射し、この偏光分離器１１０の透過偏光軸１１０Ａに平行する偏光成分をもつ光束ｄ２が透過する。一方、偏光分離器１１０の反射偏光軸１１０Ｂに平行する偏光成分を持つ光束ｄ３は反射し、再び導光板１１２に入射する。

第２の偏光板１０５の透過偏光軸１０５Ａは偏光分離器１１０の透過偏光軸１１０Ａに一致しているので、光束ｄ２は第２の偏光板１０５を透過して、第１の液晶セル１０７に至る。ここで、第１の液晶パネル１０１は白表示に設定してあり、第１の液晶セル１０７は位相差の生じない透光板として機能しているために、光束ｄ２はそのまま第１の液晶セル１０７を透過し、第１の視認側偏光分離器１１１の透過偏光軸１１１Ａ、第１の偏光板１０３の透過偏光軸１０３Ａをそれぞれ透過して視認側Ａに出射する。

また、偏光分離器１１０で反射された光束ｄ３は導光板１１２から第３の偏光板１０４に入射し、この第３の偏光板１０４の透過偏光軸１０４Ａを透過する。先に説明したように、第２の液晶パネル１０２は黒表示に設定してあり、第２の液晶セル１０８は（１／２）λの位相差を有するように機能するために、光束ｄ３は９０度回転させられて第２の視認側偏光分離器１１３の反射偏光軸１１３Ｂに平行するようになって、この第２の視認側偏光分離器１１３により反射される。

この反射された光束ｄ４は、再び液晶セル１０８の（１／２）λの位相差を有する機能により９０度回転させられて第３の偏光板１０４の透過偏光軸１０４Ａに一致する光束ｄ５になって、この第３の偏光板１０４を透過して導光板１１２に入射して偏光解消し、光束ｄ５は第２の偏光板１０５を透過して、第１の液晶セル１０７に至る。ここで、第１の液晶パネル１０１は白表示に設定してあり、液晶セル１０７は位相差の生じない透光板として機能しているために、光束ｄ５はそのまま第１の液晶セル１０７を透過し、第１の視
認側偏光分離器１１１の透過偏光軸１１１Ａ、第１の偏光板１０３の透過偏光軸１０３Ａをそれぞれ透過して視認側Ａに出射する。

また、光源１１４から出射された光束のうち、導光板１１２から第２の液晶パネル１０２側に出射した光束ｅ１は第３の偏光板１０４に入射し、この第３の偏光板１０４の透過偏光軸１０４Ａに平行する偏光成分をもつ光束ｅ２が透過する。第２の液晶パネル１０２は黒表示に設定してあり、第２の液晶セル１０８の（１／２）λの位相差を有する機能により光束ｅ２は９０度回転させられる。このために、第２の視認側偏光分離器１１３の反射偏光軸１１３Ｂに平行するようになって、この第２の視認側偏光分離器１１３により反射される。

この反射された光束ｅ３は、再び液晶セル１０８の（１／２）λの位相差を有する機能により９０度回転させられて第３の偏光板１０４の透過偏光軸１０４Ａに一致することになって、この第３の偏光板１０４を透過して導光板１１２に入射して偏光解消し、光束ｅ３は第２の偏光板１０５を透過して、第１の液晶セル１０７に至る。ここで、第１の液晶パネル１０１は白表示に設定してあり、液晶セル１０７は位相差の生じない透光板として機能しているために、光束ｅ３はそのまま第１の液晶セル１０７を透過し、第１の視認側偏光分離器１１１の透過偏光軸１１１Ａ、第１の偏光板１０３の透過偏光軸１０３Ａをそれぞれ透過して視認側Ａに出射する。

このときに、視認側Ａでは光束ｄ２、ｄ５、ｅ３を視認することになり、第１の液晶パネル１０１の電圧制御により光束ｄ２、ｄ５、ｅ３を光源にして画像表示が可能になる。

上記したように、本発明の第１の実施の形態では、２つの液晶パネル１０１，１０２を有しており、第１の偏光板１０３、第４の偏光板１０６の内方に第１、第２の視認側偏光分離器１１１、１１３を設けたことで、第１の偏光板１０３、第４の偏光板１０６で吸収されていた偏光成分を反対側の視認側から出光させることができる。このために、光利用度が向上し、明るい表示が得られる。

すなわち、視認側とは反対側を黒表示することで、反対側の液晶パネルに入射する光を視認側にすべて反射することができる。これにより、反対側の液晶パネルでのバックライト光の吸収が減少し、視認側の液晶パネルの光利用効率が極端に向上する。

このために、例えば、携帯電話器等の一方の液晶パネルのみを視認する場合に他方の液晶パネルを黒表示に設定すると、バックライトからの光は他方の液晶パネルの視認側偏光分離器で一方の液晶パネル方向に反射する。反射光は導光板で偏光を解消し、一方の液晶パネルである視認側の液晶パネルの透過偏光軸と一致する成分は透過して、この視認側の液晶パネルのバックライト光として利用され、直交する成分は反射して他方の液晶パネルで再び反射し導光部材で偏光解消した後に、視認側の液晶パネルのバックライト光として利用され、視認側の液晶パネルの光利用効率を極端に向上させることができる。なお、所定の方向の輝度を向上させるために、導光板１１２と偏光分離器１１０の間、導光板１１２と第３の偏光板１０４の間にプリズムシートを入れてもよい。

また、本発明の第１の実施の形態では、第１の液晶パネル１０１に透過型のものを用いたが、半透過型の液晶パネルとしてもかまわない。偏光分離器１１０で分離した偏光成分と第３の偏光板１０４と第４の偏光板１０６の関係が満たされていれば、いずれの液晶パネルでも本発明の液晶表示装置に使用することができる。また、液晶パネルの駆動方式においても、パッシブマトリクス、アクティブマトリクスを問わないことは明白である。表示モードもノーマリブラックモードで説明したが、ノーマリホワイトモードでも同様に実施できる。

（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態を図６乃至図９を用いて説明する。

図６は本発明に係る液晶表示装置の第２の実施の形態を示す模式的断面図、図７は同液晶表示装置における各部材の光学軸を説明するための説明図である。

本発明の第２の実施の形態が、上記した本発明の第１の実施の形態と異なるのは、導光板１１２と第２の液晶パネル１０２の間に第２の偏光分離器１１５を配置した点である。偏光分離器１１０は、前述の本発明の第１の実施の形態のものと同じであるが、第２の偏光分離器１１５との関係で、以下「第１の偏光分離器」と称する。

この第２の偏光分離器１１５では、その透過偏光軸１１５Ａと反射偏光軸１１５Ｂとは互いに直交しており、この透過偏光軸１１５Ａは第１の偏光分離器１１０の透過偏光軸１１０Ａに対して直交しており、反射偏光軸１１５Ｂは第１の偏光分離器１１０の反射偏光軸１１０Ｂに対して直交している。それ以外の構造は本発明の第１の実施の形態とほぼ同様であるために、同じ符号を付すことで、本発明の第２の実施の形態の構成の説明を省略する。

光源１１４を点灯したときの表示機能について説明する。

第２の液晶パネル１０１、１０２のそれぞれに電圧を印加して、それぞれの液晶セル１０７、１０８を位相差の生じない透光板として機能させて視認側Ａ、Ｂを共に白表示に設定した場合では、図８の（１）において、光源１１４から出射され導光板１１２に入射した光は、導光板１１２を反射と出射を繰り返しながら光源１１４と反対側の対向面に伝搬されて行くと共に、第１の液晶パネル１０１側に光束ｈ１として出射する。

導光板１１２から出射した光束ｈ１は第１の偏光分離器１１０に入射し、この第１の偏光分離器１１０の透過偏光軸１１０Ａに平行する偏光成分をもつ光束ｈ２が透過する。一方、第１の偏光分離器１１０の反射偏光軸１１０Ｂに平行する偏光成分を持つ光束ｈ３は反射し、再び導光板１１２に入射する。

第２の偏光板１０５の透過偏光軸１０５Ａは第１の偏光分離器１１０の透過偏光軸１１０Ａに一致しているので、光束ｈ２は第２の偏光板１０５を透過して、さらに第１の液晶セル１０７内を透過する。先に説明したように、第１の液晶パネル１０１は白表示に設定してあることから、光束ｈ２はそのまま第１の液晶セル１０７を透過し、第１の視認側偏光分離器１１１の透過偏光軸１１１Ａ、第１の偏光板１０３の透過偏光軸１０３Ａを透過して視認側Ａに出射する。

一方、第１の偏光分離器１１０で反射された光束ｈ３は導光板１１２から出射して、第２の偏光分離器１１５に入射する。この第２の偏光分離器１１５の透過偏光軸１１５Ａは第１の偏光分離器１１０の反射偏光軸１１０Ｂに一致しているので、これも透過して、第３の偏光板１０４に入射する。この第３の偏光板１０４の透過偏光軸１０４Ａは第１の偏光分離器１１０の反射偏光軸１１０Ｂに一致しているので、これも透過する。

ここで、第２の液晶パネル１０２も白表示に設定してあるので、光束ｈ３はそのまま第２の液晶セル１０８を透過し、第２の視認側偏光分離器１１３の透過偏光軸１１３Ａ、第４の偏光板１０６の透過偏光軸１０６Ａを透過して視認側Ｂに出射する。

また、光源１１４から出射された光束のうち、導光板１１２から第２の液晶パネル１０
２側に出射した光束ｊ１は第２の偏光分離器１１５に入射し、この第２の偏光分離器１１５の透過偏光軸１１３Ａに平行する偏光成分をもつ光束ｊ２が透過する。この光束ｊ２は第３の偏光板１０４の透過偏光軸１０４Ａを透過して第２の液晶セル１０８に入射する。

ここで、第２の液晶パネル１０２も白表示に設定してあるので、光束ｊ２はそのまま第２の液晶セル１０８を透過し、第２の視認側偏光分離器１１３の透過偏光軸１１３Ａ、第４の偏光板１０６の透過偏光軸１０６Ａを透過して視認側Ｂに出射する。

このときに、視認側Ｂでは光束ｈ３、ｊ２を視認することになり、第２の液晶パネル１０２側の電圧制御により光束ｈ３、ｊ２を光源にして画像表示が可能になる。

一方、第２の偏光分離器１１５で反射された光束ｊ３は導光板１１２から出射して第１の偏光分離器１１０に入射する。第１の偏光分離器１１０の透過偏光軸１１０Ａは第２の偏光分離器１１５の反射偏光軸１１５Ｂに一致するために、光束ｊ３は第１の偏光分離器１１０を透過して第２の偏光板１０５に入射する。第２の偏光板１０５の透過偏光軸１０５Ａは第１の偏光分離器１１０の透過偏光軸１１０Ａに一致しているので、これも透過する。

ここで、第１の液晶パネル１０１も白表示に設定しであるので、光束ｊ３はそのまま第１の液晶セル１０７を透過し、第１の視認側偏光分離器１１１の透過偏光軸１１１Ａ、第１の偏光板１０３の透過偏光軸１０３Ａを透過して視認側Ａに出射する。

このときに、視認側Ａでは光束ｈ２、ｊ３を視認することになり、第１の液晶パネル１０１側の電圧制御により光束ｈ２、ｊ３を光源にして画像表示が可能になる。

次に、第２の液晶パネル１０２に電圧を印加して、その第２の液晶セル１０８を位相差の生じない透光板として機能させて視認側Ｂを白表示にし、第１の液晶パネル１０１側に電圧を印加しないで、その第１の液晶セル１０７を（１／２）λの位相差を有するように機能させて黒表示にした場合について図８の（２）を用いて説明する。

図８の（２）において、光源１１４から出射され導光板１１２に入射した光は、導光板１１２を反射と出射を繰り返しながら光源１１４と反対側の対向面に伝搬されて行き、導光板１１２から第１の液晶パネル１０１側に出射した光束ｋ１は第１の偏光分離器１１０に入射し、この第１の偏光分離器１１０の透過偏光軸１１０Ａに平行する偏光成分をもつ光束ｋ２が透過する。一方、第１の偏光分離器１１０の反射偏光軸１１０Ｂに平行する偏光成分を持つ光束ｋ３は反射し、再び導光板１１２に入射する。

第２の偏光板１０５の透過偏光軸１０５Ａは第１の偏光分離器１１０の透過偏光軸１１０Ａに一致しているので、光束ｋ２は第２の偏光板１０５を透過して、第１の液晶セル１０７に至る。先に説明したように、第１の液晶パネル１０１は黒表示に設定してあり、第１の液晶セル１０７は（１／２）λの位相差を有するように機能するために、光束ｋ２は９０度回転させられて第１の視認側偏光分離器１１１の反射偏光軸１１１Ｂに平行するようになる。このために、この第１の視認側偏光分離器１１１により反射される。

この反射された光束ｋ４は、再び第１の液晶セル１０７の位相差板としての機能により９０度回転させられて第２の偏光板１０５の透過偏光軸１０５Ａに一致することになって、この第２の偏光板１０５を透過して第１の偏光分離器１１０の透過偏光軸１１０Ａを透過して導光板１１２に入射して偏光解消し、導光板１１２から出射して第２の偏光分離器１１５に入射する。この第２の偏光分離器１１５の透過偏光軸１１５Ａは第１の偏光分離器１１０の反射偏光軸１１０Ｂに一致しているために、光束ｋ４は第２の偏光分離器１１
５を透過して第３の偏光板１０４に至り、この第３の偏光板１０４の透過偏光軸１０４Ａは第２の偏光分離器１１５の透過偏光軸１１５Ａに一致しているので、これも透過する。

ここで、第２の液晶パネル１０２は白表示に設定してあるので、光束ｋ４はそのまま第２の液晶セル１０８を透過し、第２の視認側偏光分離器１１３の透過偏光軸１１３Ａ、第４の偏光板１０６の透過偏光軸１０６Ａを透過して視認側Ｂに出射する。

一方、第１の偏光分離器１１０で反射された光束ｋ３は再び導光板１１２に入射するが、直線偏光状態を維持したまま導光板１１２から出射して第２の偏光分離器１１５に入射する。この第２の偏光分離器１１５の透過偏光軸１１５Ａは第１の偏光分離器１１０の反射偏光軸１１０Ｂに一致しているために、光束ｋ３は第２の偏光分離器１１５を透過して第３の偏光板１０４に至り、この第３の偏光板１０４の透過偏光軸１０４Ａは第２の偏光分離器１１５の透過偏光軸１１５Ａに一致しているので、これも透過する。

また、光源１１４から出射された光束のうち、導光板１１２から第２の液晶パネル１０２側に出射した光束ｍ１は第２の偏光分離器１１５に入射し、この第２の偏光分離器１１５の透過偏光軸１１５Ａに平行する偏光成分をもつ光束ｍ２が透過する。一方、第２の偏光分離器１１５の反射偏光軸１１５Ｂに平行する偏光成分を持つ光束ｍ３は反射し、再び導光板１１２に入射する。

第３の偏光板１０４の透過偏光軸１０４Ａは第２の偏光分離器１１５の透過偏光軸１１５Ａに一致しているので、光束ｍ２は第３の偏光板１０４を透過して、第２の液晶セル１０８に至る。ここで、第２の液晶パネル１０２は白表示に設定してあり、第２の液晶セル１０８は位相差の生じない透光板として機能しているために、光束ｍ２はそのまま第２の液晶セル１０８を透過し、第２の視認側偏光分離器１１３の透過偏光軸１１３Ａ、第４の偏光板１０６の透過偏光軸１０６Ａを透過して視認側Ｂに出射する。

一方、第２の偏光分離器１１５で反射した光束ｍ３は、再び導光板１１２に入射して第１の偏光分離器１１０の透過偏光軸１１０Ａを透過して第２の偏光板１０５を透過し第１の液晶セル１０７に入射する。

先に説明したように、第１の液晶パネル１０１は黒表示に設定してあり、第１の液晶セル１０７は（１／２）λの位相差を有するように機能するために、光束ｍ３は９０度回転させられて第１の視認側偏光分離器１１１の反射偏光軸１１１Ｂに平行するようになる。このために、第１の視認側偏光分離器１１１により反射される。

この反射された光束ｍ４は、再び第１の液晶セル１０７の位相差板としての機能により９０度回転させられて第２の偏光板１０５の透過偏光軸１０５Ａに一致することになって、この第２の偏光板１０５を透過して第１の偏光分離器１１０の透過偏光軸１１０Ａを透過して導光板１１２に入射し偏光解消されて、光束ｍ４は第２の偏光分離器１１５の透過偏光軸１１５Ａ、第３の偏光板１０４を透過して、第２の液晶セル１０８に至る。ここで、第２の液晶パネル１０２は白表示に設定してあり、第２の液晶セル１０８は位相差の生じない透光板として機能しているために、光束ｍ４はそのまま第２の液晶セル１０８を透過し、第２の視認側偏光分離器１１３の透過偏光軸１１３Ａ、第４の偏光板１０６の透過偏光軸１０６Ａを透過して視認側Ｂに出射する。

このときに、視認側Ｂでは光束ｋ３、ｋ４、ｍ２、ｍ４を視認することになり、第２の液晶パネル１０２側の電圧制御により光束ｋ３、ｋ４、ｍ２、ｍ４を光源にして画像表示が可能になる。

次に、第１の液晶パネル１０１側に電圧を印加して、その第１の液晶セル１０７を位相差の生じない透光板として機能させて視認側Ａを白表示に設定し、第２の液晶パネル１０２側に電圧を印加しないで、第２の液晶セル１０８を（１／２）λの位相差を有するように機能させて黒表示に設定した場合について図９を用いて説明する。
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図９において、光源１１４から出射され導光板１１２に入射した光は、導光板１１２を反射と出射を繰り返しながら光源１１４と反対側の対向面に伝搬されて行き、導光板１１２から第１の液晶パネル１０１側に出射した光束ｎ１は第１の偏光分離器１１０に入射し、この第１の偏光分離器１１０の透過偏光軸１１０Ａに平行する偏光成分をもつ光束ｎ２が透過する。一方、第１の偏光分離器１１０の反射偏光軸１１０Ｂに平行する偏光成分を持つ光束ｎ３は反射し、再び導光板１１２に入射する。

第２の偏光板１０５の透過偏光軸１０５Ａは第１の偏光分離器１１０の透過偏光軸１１０Ａに一致しているので、光束ｎ２は第２の偏光板１０５を透過して、第１の液晶セル１０７に至る。ここで、第１の液晶パネル１０１は白表示に設定してあり、第１の液晶セル１０７は位相差の生じない透光板として機能しているために、光束ｎ２はそのまま第１の液晶セル１０７を透過し、第１の視認側偏光分離器１１１の透過偏光軸１１１Ａ、第１の偏光板１０３の透過偏光軸１０３Ａをそれぞれ透過して視認側Ａに出射する。

また、第１の偏光分離器１１０で反射された光束ｎ３は導光板１１２から第２の偏光分離器１１５に入射し、この第２の偏光分離器１１５の透過偏光軸１１５Ａを透過し、さらに、第３の偏光板１０４に入射し、この第３の偏光板１０４の透過偏光軸１０４Ａを透過する。先に説明したように、第２の液晶パネル１０２は黒表示に設定してあり、第２の液晶セル１０８は（１／２）λの位相差を有するように機能するために、光束ｎ３は９０度回転させられて第２の視認側偏光分離器１１３の反射偏光軸１１３Ｂに平行するようになる。このために、この第２の視認側偏光分離器１１３により反射される。

この反射された光束ｎ４は、再び液晶セル１０８の（１／２）λの位相差を有する機能により９０度回転させられて第３の偏光板１０４の透過偏光軸１０４Ａに一致する光束になって、この第３の偏光板１０４を透過して導光板１１２に入射する。その後、光束ｎ４は、導光板１１２から出射して第１の偏光分離器１１０により反射され、再び導光板１１２に入射して偏光解消されて、第１の偏光分離器１１０の透過偏光軸１１０Ａ、第２の偏光板１０５を透過して、第１の液晶セル１０７に至る。ここで、第１の液晶パネル１０１は白表示に設定してあり、第１の液晶セル１０７は位相差の生じない透光板として機能しているために、光束ｎ４はそのまま第１の液晶セル１０７を透過し、第１の視認側偏光分離器１１１の透過偏光軸１１１Ａ、第１の偏光板１０３の透過偏光軸１０３Ａをそれぞれ透過して視認側Ａに出射する。

また、光源１１４から出射された光束のうち、導光板１１２から第２の液晶パネル１０２側に出射した光束ｐ１は第２の偏光分離器１１５に入射し、この第２の偏光分離器１１５の透過偏光軸１１５Ａに平行する偏光成分をもつ光束ｐ２が透過し、一方、第２の偏光分離器１１５の反射偏光軸１１５Ｂに平行する偏光成分を持つ光束ｐ３は反射し、再び導光板１１２に入射する。

第３の偏光板１０４の透過偏光軸１０４Ａは第２の偏光分離器１１５の透過偏光軸１１５Ａに一致しているので、光束ｐ２は第３の偏光板１０４を透過する。第２の液晶パネル
１０２は黒表示に設定してあり、第２の液晶セル１０８は（１／２）λの位相差を有するように機能するために光束ｐ２は９０度回転させられる。このために、第２の視認側偏光分離器１１３の反射偏光軸１１３Ｂに平行するようになって、この第２の視認側偏光分離器１１３により反射される。

この反射された光束ｐ４は、再び第２の液晶セル１０８の（１／２）λの位相差を有する機能により９０度回転させられて第３の偏光板１０４の透過偏光軸１０４Ａに一致することになって、この第３の偏光板１０４を透過して第２の偏光分離器１１５を透過し、導光板１１２に入射して偏光解消されて、第１の偏光分離器１１０の透過偏光軸１１０Ａ、第２の偏光板１０５を透過して、第１の液晶セル１０７に至る。ここで、第１の液晶パネル１０１は白表示に設定してあり、第１の液晶セル１０７は位相差の生じない透光板として機能しているために、光束ｐ４はそのまま第１の液晶セル１０７を透過し、第１の視認側偏光分離器１１１の透過偏光軸１１１Ａ、第１の偏光板１０３の透過偏光軸１０３Ａをそれぞれ透過して視認側Ａに出射する。

このときに、視認側Ａでは光束ｎ２、ｎ４、ｐ３、ｐ４を視認することになり、第１の液晶パネル１０１の電圧制御により光束ｎ２、ｎ４、ｐ３、ｐ４を光源にして画像表示が可能になる。

上記したように、本発明の第２の実施の形態では、２つの液晶パネル１０１，１０２を有しており、第１の偏光板１０３、第４の偏光板１０６の内方に第１、第２の視認側偏光分離器１１１、１１３を設けたことで、第１の偏光板１０３、第４の偏光板１０６で吸収されていた偏光成分を反対側の視認側から出光させることができる。このために、光利用度が向上し、明るい表示が得られる。

すなわち、光源を点灯する場合には、視認側とは反対側を黒表示することで、反対側の液晶パネルに入射する光を視認側にすべて反射することができる。これにより、反対側の液晶パネルでのバックライト光の吸収が減少し、視認側の液晶パネルの光利用効率が極端に向上する。

このために、例えば、携帯電話器等の一方の液晶パネルのみを視認する場合に他方の液晶パネルを黒表示に設定すると、バックライトからの光は他方の液晶パネルの視認側偏光分離器で一方の液晶パネル方向に反射する。反射光は導光板で偏光を解消し、一方の液晶パネルである視認側の液晶パネルの透過偏光軸と一致する成分は透過して、この視認側の液晶パネルのバックライト光として利用され、直交する成分は反射して他方の液晶パネルで再び反射し導光部材で偏光解消した後に、視認側の液晶パネルのバックライト光として利用され、視認側の液晶パネルの光利用効率を向上させることができる。

また、本発明の第２の実施の形態では、第１の液晶パネル１０１に半透過型のものを用いたが、透過型の液晶パネルでもよいが透過型とする方が明るい。偏光分離器１１０で分離した偏光成分と第３の偏光板１０４と第４の偏光板１０６の関係が満たされていれば、いずれの液晶パネルでも本発明の液晶表示装置に使用することができる。また、液晶パネルの駆動方式においても、パッシブマトリクス、アクティブマトリクスを問わないことは明白である。表示モードもノーマリブラックモードで説明したが、ノーマリホワイトモードでも同様に実施できる。

（第３の実施の形態）
次に、本発明の第３の実施の形態を図１０乃至図１３を用いて説明する。

図１０は本発明に係る液晶表示装置の第３の実施の形態を示す模式的断面図、図１１は
同液晶表示装置における各部材の光学軸を説明するための説明図である。

本発明の第３の実施の形態が、上記した本発明の第１の実施の形態と異なるのは、導光板１１２と第２の液晶パネル１０２の間に半透過反射層１１６を配置した点である。この半透過反射層１１６は、偏光性を持たないハーフミラーのような光学素子であり、入射光の一部を透過させて残りを反射する。例えば入射光の２０〜４０％を透過させ、８０〜６０％を反射する。

そして、第１の液晶パネル１０１の第１の液晶セル１０７は半透過層を備えていない透過型の液晶セルである。それ以外の構造は本発明の第１の実施の形態とほぼ同様であるために、同じ符号を付すことで、本発明の第１の実施の形態の構成の説明を省略する。

第１、第２の液晶パネル１０１、１０２のそれぞれに電圧を印加して、それぞれの液晶セル１０７、１０８を位相差の生じない透光板として機能させて視認側Ａ、Ｂを共に白表示に設定した場合では、図１２の（１）において、光源１１４から出射した光は、導光板１１２を反射と出射を繰り返しながら光源１１４と反対側の対向面に伝搬されて行き、この入射光が伝搬して行く光路上で反射した光束ｓ１が第１の液晶パネル１０１側に出射する。

導光板１１２から出射した光束ｓ１は偏光分離器１１０に入射し、この偏光分離器１１０の透過偏光軸１１０Ａに平行する偏光成分をもつ光束ｓ２が透過する。一方、偏光分離器１１０の反射偏光軸１１０Ｂに平行する偏光成分を持つ光束ｓ３は反射し、再び導光板１１２に入射する。

第２の偏光板１０５の透過偏光軸１０５Ａは偏光分離器１１０の透過偏光軸１１０Ａに一致しているので、光束ｓ２は第２の偏光板１０５を透過する。先に説明したように、第１の液晶パネル１０１は白表示に設定してあることから、光束ｓ２はそのまま第１の液晶セル１０７を透過し、第１の視認側偏光分離器１１１の透過偏光軸１１１Ａ、第１の偏光板１０３の透過偏光軸１０３Ａを透過して視認側Ａに出射する。

一方、偏光分離器１１０で反射された光束ｓ３は導光板１１２から出射して、半透過反射層１１６に入射して透過して、第３の偏光板１０４に入射する。この第３の偏光板１０４の透過偏光軸１０４Ａは偏光分離器１１０の反射偏光軸１１０Ｂに一致しているので、これも透過する。

ここで、第２の液晶パネル１０２も白表示に設定してあるので、光束ｓ３はそのまま第２の液晶セル１０８を透過し、第２の視認側偏光分離器１１３の透過偏光軸１１３Ａ、第４の偏光板１０６の透過偏光軸１０６Ａを透過して視認側Ｂに出射する。

また、光源１１４から出射された光束のうち、導光板１１２から第２の液晶パネル１０２側に出射した光束ｔ１は半透過反射層１１６に入射し、この半透過反射層１１６を透過する。一方、光束ｔ１の一部は半透過反射層１１６により反射し、この光束ｔ３は導光板１１２に入射する。

半透過反射層１１６を透過した光束ｔ２は第３の偏光板１０４の透過偏光軸１０４Ａを透過して第２の液晶セル１０８に入射する。ここで、第２の液晶パネル１０２も白表示に設定してあるので、光束ｔ２はそのまま第２の液晶セル１０８を透過し、第２の視認側偏光分離器１１３の透過偏光軸１１３Ａ、第４の偏光板１０６の透過偏光軸１０６Ａを透過して視認側Ｂに出射する。

このときに、視認側Ｂでは光束ｓ３の光量と光束ｔ２の透過光量のうち第３の偏光板１０４を透過した光量を視認することになり、第２の液晶パネル１０２側の電圧制御により光束ｓ３、ｔ２を光源にして画像表示が可能になる。

一方、光束ｔ１のうち半透過反射層１１６で反射された光束ｔ３は導光板１１２から出射して偏光分離器１１０に入射してこの偏光分離器１１０を光束ｔ３の一部（偏光軸が一致した光束）が透過して第２の偏光板１０５に入射する。第２の偏光板１０５の透過偏光軸１０５Ａは偏光分離器１１０の透過偏光軸１１０Ａに一致しているので、これも透過する。

ここで、第１の液晶パネル１０１も白表示に設定しであるので、光束ｔ３の一部（偏光軸が一致した光束）はそのまま第１の液晶セル１０７を透過し、第１の視認側偏光分離器１１１の透過偏光軸１１１Ａ、第１の偏光板１０３の透過偏光軸１０３Ａを透過して視認側Ａに出射する。

このときに、視認側Ａでは光束ｓ２と、光束ｔ３のうちで偏光分離器１１０を透過した
光束を視認することになり、第１の液晶パネル１０１側の電圧制御により光束ｓ２と、光束ｔ３のうちで偏光分離器１１０を透過した光束を光源にして画像表示が可能になる。

次に、第２の液晶パネル１０２側に電圧を印加して、その第２の液晶セル１０８を位相差の生じない透光板として機能させて視認側Ｂを白表示にし、第１の液晶パネル１０１側に電圧を印加しないで、その第１液晶セル１０７を（１／２）λの位相差を有するように機能させて黒表示にした場合について説明する。

図１２の（２）において、光源１１４から出射した光は、導光板１１２を反射と出射とを繰り返しながら光源１１４と反対側の対向面に伝搬されて行く。導光板１１２から第１の液晶パネル１０１側に出射した光束ｕ１は偏光分離器１１０に入射し、この偏光分離器１１０の透過偏光軸１１０Ａに平行する偏光成分をもつ光束ｕ２が透過する。一方、偏光分離器１１０の反射偏光軸１１０Ｂに平行する偏光成分を持つ光束ｕ３は反射し、再び導光板１１２に入射する。

第２の偏光板１０５の透過偏光軸１０５Ａは偏光分離器１１０の透過偏光軸１１０Ａに一致しているので、光束ｕ２は第２の偏光板１０５を透過して、第１の液晶セル１０７に至る。第１の液晶パネル１０１は黒表示に設定してあり、第１の液晶セル１０７は（１／２）λの位相差を有するように機能するために、光束ｕ２は９０度回転させられて第１の視認側偏光分離器１１１の反射偏光軸１１１Ｂに平行するようになる。このために、この第１の視認側偏光分離器１１１により反射される。

この反射された光束ｕ４は、再び第１の液晶セル１０７の（１／２）λの位相差を有する機能により９０度回転させられて第２の偏光板１０５の透過偏光軸１０５Ａに一致することになって、この第２の偏光板１０５を透過して偏光分離器１１０の透過偏光軸１１０Ａを透過して導光板１１２に入射して変更解消し、導光板１１２から出射して半透過反射層１１６に入射する。光束ｕ４の一部が半透過反射層１１６を透過して第３の偏光板１０４に至り、透過された光束ｕ４のさらに一部がこれも透過する。

ここで、第２の液晶パネル１０２は白表示に設定してあるので、光束ｕ４はそのまま第２の液晶セル１０８を透過し、第２の視認側偏光分離器１１３の透過偏光軸１１３Ａ、第４の偏光板１０６の透過偏光軸１０６Ａを透過して視認側Ｂに出射する。

一方、偏光分離器１１０で反射され導光板１１２に入射した光束ｕ３は、この導光板１
１２から出射して半透過反射層１１６に入射し、光束ｕ３の一部が、この半透過反射層１１６を透過して第３の偏光板１０４に至り、光束ｕ３の一部のさらに一部が偏光板１０４を透過する。この第３の偏光板１０４の透過偏光軸１０４Ａは第２の偏光分離器１１５の透過偏光軸１１５Ａに一致しているので、第２の偏光分離器１１５を透過する。

ここで、第２の液晶パネル１０２は白表示に設定してあるので、光束ｕ３はそのまま第２の液晶セル１０７を透過し、第２の視認側偏光分離器１１３の透過偏光軸１１３Ａ、第４の偏光板１０６の透過偏光軸１０６Ａを透過して視認側Ｂに出射する。

また、光源１１４から出射された光束のうち、導光板１１２から第２の液晶パネル１０２側に出射した光束ｗ１は半透過反射層１１６に入射し、この光束ｗ１の一部である光束ｗ２が半透過反射層１１６を透過する。一方、半透過反射層１１６により光束ｗ１の他部である光束ｗ３は反射し、再び導光板１１２に入射する。

光束ｗ２の一部が第３の偏光板１０４を透過して、第２の液晶セル１０８に至る。ここで、第２の液晶パネル１０２は白表示に設定してあり、第２の液晶セル１０８は位相差の生じない透光板として機能しているために、第３の偏光板１０４を透過した光束ｗ２はそのまま第２の液晶セル１０８を透過し、第２の視認側偏光分離器１１３の透過偏光軸１１３Ａ、第４の偏光板１０６の透過偏光軸１０６Ａを透過して視認側Ｂに出射する。

一方、半透過反射層１１６で反射した光束ｗ３は、再び導光板１１２に入射して偏光分離器１１０の透過偏光軸１１０Ａを透過して第２の偏光板１０５を透過し第１の液晶セル１０７に入射する。

先に説明したように、第１の液晶パネル１０１は黒表示に設定してあり、第１の液晶セル１０７は（１／２）λの位相差を有するように機能するために、光束ｗ３は９０度回転させられて第１の視認側偏光分離器１１１の反射偏光軸１１１Ｂに平行するようになる。このために、第１の視認側偏光分離器１１１により反射される。

この反射された光束ｗ４は、再び第１の液晶セル１０７の（１／２）λの位相差を有する機能により９０度回転させられて第２の偏光板１０５の透過偏光軸１０５Ａに一致することになって、この第２の偏光板１０５を透過して偏光分離器１１０の透過偏光軸１１０Ａを透過して導光板１１２に入射する。光束ｗ４の一部は、半透過反射層１１６を透過し、光束ｗ４の一部の一部が第３の偏光板１０４を透過して、第２の液晶セル１０８に至る。ここで、第２の液晶パネル１０２は白表示に設定してあり、第２の液晶セル１０８は位相差の生じない透光板として機能しているために、光束ｗ４はそのまま第２の液晶セル１０８を透過し、第２の視認側偏光分離器１１３の透過偏光軸１１３Ａ、第４の偏光板１０６の透過偏光軸１０６Ａを透過して視認側Ｂに出射する。

このときに、視認側Ｂでは光束ｕ３の一部、光束ｕ４の一部、光束ｗ２の一部、光束ｗ４の一部を視認することになり、第２の液晶パネル１０２の電圧制御によりこれらの光束ｕ３、ｕ４、ｗ２、ｗ４のそれぞれの一部を光源にして画像表示が可能になる。

次に、第１の液晶パネル１０１側に電圧を印加して、その第１の液晶セル１０７を位相差の生じない透光板として機能させて視認側Ａを白表示に設定し、第２の液晶パネル１０２側に電圧を印加しないで、第２の液晶セル１０８を（１／２）λの位相差を有するように機能させて黒表示に設定した場合について図１５を用いて説明する。
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図１３において、光源１１４から出射した光は、導光板１１２を反射と出射を繰り返しながら光源１１４と反対側の対向面に伝搬されて行く。そして、導光板１１２から第１の
液晶パネル１０１側に出射した光束ｘ１は偏光分離器１１０に入射し、この偏光分離器１１０の透過偏光軸１１０Ａに平行する偏光成分をもつ光束ｘ２が透過する。一方、偏光分離器１１０の反射偏光軸１１０Ｂに平行する偏光成分を持つ光束ｘ３は反射し、再び導光板１１２に入射する。

第２の偏光板１０５の透過偏光軸１０５Ａは偏光分離器１１０の透過偏光軸１１０Ａに一致しているので、光束ｘ２は第２の偏光板１０５を透過して、第１の液晶セル１０７に至る。ここで、第１の液晶パネル１０１は白表示に設定してあり、第１の液晶セル１０７は位相差の生じない透光板として機能しているために、光束ｘ２はそのまま第１の液晶セル１０７を透過し、第１の視認側偏光分離器１１１の透過偏光軸１１１Ａ、第１の偏光板１０３の透過偏光軸１０３Ａをそれぞれ透過して視認側Ａに出射する。

また、偏光分離器１１０で反射された光束ｘ３は導光板１１２から半透過反射層１１６に入射する。この半透過反射層１１６を光束ｘ３の一部が透過する。さらに、第３の偏光板１０４に入射し、光束ｘ３の一部のさらに一部が第３の偏光板１０４の透過偏光軸１０４Ａを透過する。先に説明したように、第２の液晶パネル１０２は黒表示に設定してあり、第２の液晶セル１０８は（１／２）λの位相差を有するように機能するために、光束ｘ３は９０度回転させられて第２の視認側偏光分離器１１３の反射偏光軸１１３Ｂに平行するようになる。このために、この第２の視認側偏光分離器１１３により反射される。

この反射された光束ｘ４は、再び液晶セル１０８の（１／２）λの位相差を有する機能により９０度回転させられて第３の偏光板１０４の透過偏光軸１０４Ａに一致する光束ｘ４になって、この第３の偏光板１０４を透過して半透過反射層１１６を透過し、導光板１１２に入射する。その後、光束ｘ４は、導光板１１２から出射して偏光分離器１１０により反射され、再び導光板１１２に入射する。この繰り返しにより光束ｘ４は偏光を解消されて、偏光分離器１１０の透過偏光軸１１０Ａ、第２の偏光板１０５を透過して、第１の液晶セル１０７に至る。ここで、第１の液晶パネル１０１は白表示に設定してあり、第１の液晶セル１０７は位相差の生じない透光板として機能しているために、光束ｘ４はそのまま第１の液晶セル１０７を透過し、第１の視認側偏光分離器１１１の透過偏光軸１１１Ａ、第１の偏光板１０３の透過偏光軸１０３Ａをそれぞれ透過して視認側Ａに出射する。

また、光源１１４から出射された光束のうち、導光板１１２から第２の液晶パネル１０２側に出射した光束ｙ１は半透過反射層１１６に入射し、この光束ｙ１の一部である光束ｙ２が透過し、一方、光束ｙ１の他部である光束ｙ３が半透過反射層１１６で反射し、再び導光板１１２に入射する。

光束ｙ２は、その一部が第３の偏光板１０４を透過する。第２の液晶パネル１０２は黒表示に設定してあり、第２の液晶セル１０８は（１／２）λの位相差を有するように機能するために光束ｙ２は９０度回転させられる。このために、第２の視認側偏光分離器１１３の反射偏光軸１１３Ｂに平行するようになって、この第２の視認側偏光分離器１１３により反射される。

この反射された光束ｙ４は、再び液晶セル１０８の（１／２）λの位相差を有する機能により９０度回転させられて第３の偏光板１０４の透過偏光軸１０４Ａに一致することになって、この第３の偏光板１０４を透過して半透過反射層１１６を透過する。この光束ｙの一部が導光板１１２に入射して偏光分離器１１０と第２の視認側偏光分離器１１３との間を往復することで偏光を解消されて、偏光分離器１１０の透過偏光軸１１０Ａ、第２の偏光板１０５を透過して、第１の液晶セル１０７に至る。ここで、第１の液晶パネル１０１は白表示に設定してあり、第１の液晶セル１０７は位相差の生じない透光板として機能しているために、光束ｙ４はそのまま第１の液晶セル１０７を透過し、第１の視認側偏光
分離器１１１の透過偏光軸１１１Ａ、第１の偏光板１０３の透過偏光軸１０３Ａをそれぞれ透過して視認側Ａに出射する。

このときに、視認側Ａでは光束ｘ２、ｘ４の一部、ｙ３、ｙ４の一部を視認することになり、第１の液晶パネル１０１の電圧制御により光束ｘ２、ｘ４の一部、ｙ３、ｙ４の一部を光源にして画像表示が可能になる。

上記したように、本発明の第３の実施の形態では、２つの液晶パネル１０１、１０２を有しており、第１の偏光板１０３、第４の偏光板１０６の内方に第１、第２の視認側偏光分離器１１１、１１３を設けたことで、第１の偏光板１０３、第４の偏光板１０６で吸収されていた偏光成分を反対側の視認側から出光させることができる。このために、光利用度が向上し、明るい表示が得られる。

このために、例えば、携帯電話器等の一方の液晶パネルのみを視認する場合に他方の液晶パネルを黒表示に設定すると、バックライトからの光は他方の液晶パネルの視認側偏光分離器で一方の液晶パネル方向に反射する。反射光は導光板で偏光解消し、一方の液晶パネルである視認側の液晶パネルの透過偏光軸と一致する成分は透過して、この視認側の液晶パネルのバックライト光として利用され、直交する成分は反射して他方の液晶パネルで再び反射し導光部材で偏光解消した後に、視認側の液晶パネルのバックライト光として利用され、視認側の液晶パネルの光利用効率を極端に向上させることができる。

また、本発明の第３の実施の形態では、導光板１１２と第２の液晶パネル１０２の間に半透過反射層１１６を配置したことにより、第１の液晶パネル１０１の出射光量を第２の液晶パネル１０２の出射光量より増加させることができるし、更に、半透過反射層１１６の透過と反射の比率を変えることにより第１の液晶パネル１０１の出射光量と第２の液晶パネル１０２の出射光量との比率を自在に調整することができる。

本発明の第３の実施の形態でも、液晶パネルの駆動方式において、パッシブマトリクス、アクティブマトリクスを問わないことは明白である。表示モードもノーマリホワイトモードで説明したが、ノーマリブラックモードでも同様に実施できる。

（第４の実施の形態）
次に、本発明の第４の実施の形態について図１４を用いて説明する。

図１４はその液晶表示装置の概略を偏光分離器あるいはそれと半透過反射層を省略して示す斜視図である。

本発明の第４の実施の形態は、基本的な構成は，本発明の第１乃至第３の実施の形態のいずれの構成でも実現可能であるが、ここでは本発明の第１の実施の形態と同様な構造のものとして説明する。

本発明の第４の実施の形態が本発明の第１の実施の形態の液晶表示装置と異なるのは、第２の液晶パネル１０２の大きさ（この例では幅）を第１の液晶パネル１０１より小さくしたことである。それによって、第２の液晶パネル１０２の表示面積を第１の液晶パネル１０１の表示面積より小さくしている。

この場合、第２の液晶パネル１０２は第１の液晶パネル１０１の補助的な役割に使用するために、その大きさが比較的小さくてよい場合が多い。このときに、本発明の第１の実施の形態では、光源１１４は、大きい方の第１の液晶パネル１０１の表示面積に合わせて照射するために、表示面積の小さい第２の液晶パネル１０２で表示する場合には無駄になる光が多い。第２の液晶パネル１０２は補助的に使用されるために消費電力のさらなる低減も必要である。

そこで、本発明の第４の実施の形態では不要な部分の光源を消灯することにより無駄な消費電力を低減するようにしている。

図１４において、第１の液晶パネル１０１は、本発明の第１の実施の形態と同じ半透過型の液晶パネルを採用している。第２の液晶パネル１０２は本発明の第１の実施の形態と同一構造であるが、パネルの大きさが異なる。すなわち、第１の液晶パネル１０１と長辺方向は同一寸法であるが、短辺方向の幅は約１／３にした細長い形状の液晶パネルである。この第２の液晶パネル１０２は補助液晶パネルとして１０×１００ドット程度の画素数で構成され、主に時刻、使用者への簡易情報の伝達に使用する。導光板１１２の端面１１２ｃに近接する光源１１４は、３個の発光素子、この例では発光ダイオード（ＬＥＤ）であるＬＥＤ１１、１２、１３で構成している。光束１５〜１７は各ＬＥＤから導光板１１２に出射する光束を示す。

図１４において、視認側Ａから第１の液晶パネル１０１を視認する場合には、光源１１４のうち３個のＬＥＤ１１〜１３をすべて点灯する。このとき、導光板１１２は端面１１２ｃからその光束１５〜１７を全て入射し、全面にわたり導光すると共に図４によって説明したように光束ａ１の経路で導光板１１２から出射して、光束ａ２のように第１の液晶パネル１０１の照明光となる。

次に、視認側Ｂから第２の液晶パネル１０２を視認する場合には、光源１１４の３個のＬＥＤのうち、両側のＬＥＤ１１とＬＥＤ１３を消灯して、中央のＬＥＤ１２を１個だけ点灯する。このときに、図１４に示す各ＬＥＤから出射される光束１５〜１７の内、光束１６のみが出射して導光板１１２に入射する。導光板１１２内では、入射した光束は図４に示した光束ａ１の軌跡で出射する。このときに光束ａ１はＬＥＤ１２の照射範囲でしか存在しない。図１４においては導光板１１２の中央を中心に全幅の３／１の幅の範囲すなわち全面積の１／３程度の面積を照射することになる。導光板１１２は透明な素材であるため入射光は比故的まっすぐすすむのでほぼ均一に１／３の幅の部分を照射することが可能である。

図４で説明したように、光束ａ１は偏光分離器１１０で反射されて光束ａ３となって第２の液晶パネル１０２の照明光となる。このとき第２の液晶パネル１０２は画面中央部に配置してあるので、ほぼ全面が均一に照射され、視認側Ｂでは明るい表示を視認できる。この場合に点灯しているＬＥＤは１個であるため、消費電力は３個のＬＥＤを全て点灯する場合の１／３に減少する。

本発明の第４の実施の形態では、ＬＥＤの個数を３個にしたが個数はこれに限定することはない。それぞれの液晶パネルの大きさに合わせて所望の特性が得られるように設定すればよい。また、複数の発光素子はＬＥＤに限るものではなく、ミニランプ、ＥＬ素子、その他種々の発光素子を使用することができる。その場合でも複数の発光素子を選択して点灯することにより、この実施の形態と同様の効果を得ることができる。

また、上述の説明では本発明の第１の実施の形態と同様な構造の液晶表示装置に適用した場合を例に説明したが、本発明の第２、第３の実施の形態と同様な構造の液晶表示装置
に適用しても同様な効果が得られることは勿論である。

以上の説明してきたように、本発明に係る液晶表示装置によれば、２つの液晶パネルを有しており、最外の視認側に外から偏光部材（第１の偏光板、第４の偏光板）の内方に第１、第２の視認側偏光分離器を設けたことで、偏光部材（第１の偏光板、第４の偏光板）で吸収されていた偏光成分を反対側の視認側から出光させることができる。このために、光利用度が向上し、明るい表示が得られる。すなわち、視認側の反対側を黒表示することで、反対側の液晶パネルに入射する光を視認側にすべて反射することができて、反対側の液晶パネルでのバックライト光の吸収が減少し、視認側の液晶パネルの光利用効率が極端に向上するという効果を有し、特に２枚の液晶パネルを互いに背合わせに配置し、その各液晶パネルを視認可能にした両面表示の液晶表示装置、例えば、折り畳み式の携帯電話器の表示部や、各種携帯用の電子機器で特に両面表示を行うことが望まれる液晶表示装置等として有用である。

本発明に係る液晶表示装置の第１の実施の形態を示す模式的断面図である。同液晶表示装置における光源と導光板の一部を拡大して示す斜視図である。同液晶表示装置における各部材の光学軸を説明するための説明図である。（１）、（２）は同液晶表示装置の表示機能を説明するための説明図である。同液晶表示装置の表示機能を説明するための説明図である。本発明に係る液晶表示装置の第２の実施の形態を示す模式的断面図である。同液晶表示装置における各部材の光学軸を説明するための説明図である。（１）、（２）は同液晶表示装置の表示機能を説明するための説明図である。同液晶表示装置の表示機能を説明するための説明図である。本発明に係る液晶表示装置の第３の実施の形態を示す模式的断面図である。同液晶表示装置における各部材の光学軸を説明するための説明図である。同液晶表示装置の表示機能を説明するための説明図である。同液晶表示装置の表示機能を説明するための説明図である。本発明の液晶表示装置の第４の実施の形態の概略を偏光分離器あるいはそれと半透過反射層を省略して示す斜視図である。従来の両面表示の液晶表示装置を備えた携帯電話器の構成例を示す模式的な断面図である。

符号の説明

１０１第１の液晶パネル
１０２第２の液晶パネル
１０３第１の偏光板（偏光部材）
１０４第３の偏光板（偏光部材）
１０５第２の偏光板（偏光部材）
１０６第４の偏光板（偏光部材）
１０７第１の液晶セル
１０８第２の液晶セル
１１０第１の偏光分離器（偏光分離器）
１１０Ａ透過偏光軸
１１０Ｂ反射偏光軸
１１１第１の視認側偏光分離器
１１１Ａ透過偏光軸
１１１Ｂ反射偏光軸
１１２導光板（導光部材）
１１３第２の視認側偏光分離器
１１３Ａ透過偏光軸
１１３Ｂ反射偏光軸
１１４光源
１１５第２の偏光分離器（偏光分離器）
１１５Ａ透過偏光軸
１１５Ｂ反射偏光軸
１１６半透過反射層（半透過反射部材）

Claims

それぞれ２枚の透明基板で液晶層を狭持した液晶セルの両側に偏光部材を配置した一方及び他方の液晶パネルと、これらの一方及び他方の液晶パネル間に配置され且つ光源からの光を導光して前記一方及び他方の液晶パネルを照明する導光部材とを有する液晶表示装置であって、
前記一方及び他方の液晶パネルの少なくとも一つと前記導光部材との間に偏光分離器を配置し、且つ前記一方及び他方の液晶パネルにおける前記液晶セルと、少なくとも一つの前記液晶パネルの視認側に位置する前記偏光部材との間に視認側偏光分離器を配置するようにしたことを特徴とする液晶表示装置。
前記偏光分離器は、一方の直線偏光成分を透過する透過偏光軸と、他方の直線偏光成分を反射する反射偏光軸とを備えており、
前記透過偏光軸は、前記一方の液晶パネルの前記偏光分離器側の前記偏光部材の透過偏光軸にほぼ一致させてあり、前記反射偏光軸は、前記他方の液晶パネルの前記導光部材側の前記偏光部材の透過偏光軸にほぼ一致させてあることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
それぞれ２枚の透明基板で液晶層を狭持した液晶セルの両側に偏光部材を配置した一方及び他方の液晶パネルと、これらの一方及び他方の液晶パネル間に配置され且つ光源からの光を導光して前記一方及び他方の液晶パネルを照明する導光部材とを有する液晶表示装置であって、
前記導光部材の少なくとも一辺に光源を配置し、前記一方の液晶パネルと前記導光部材との間に偏光分離器を配置すると共に、前記他方の液晶パネルと前記導光部材の間に半透過反射部材を配置し、且つ前記一方及び他方の液晶パネルにおける前記液晶セルと、少なくとも１つの前記一方及び他方の液晶パネルの視認側に位置する前記偏光部材との間に視認側偏光分離器を配置し、
前記導光部材から射出された光を前記偏光分離器で２つの偏光した光に分離して、一方の偏光した光束を前記一方の液晶パネルヘ射出すると共に、他方の偏光した光束を前記導光部材に射出し、前記導光部材から前記半透過反射部材に向かって射出された光のうち、前記半透過反射部材で透過した光を前記他方の液晶パネルへ射出すると共に、前記半透過反射部材で反射した光を前記導光部材に射出するようにしたことを特徴とする液晶表示装置。
前記偏光分離器は、それぞれ一方の直線偏光成分を透過する透過偏光軸と、他方の直線偏光成分を反射する反射偏光軸とを備えており、前記透過偏光軸は、前記一方の液晶パネルの前記偏光分離器側の前記偏光部材の透過偏光軸にほぼ一致させると共に、前記反射偏光軸は、前記他方の液晶パネルの前記半透過反射部材側の前記偏光部材の透過偏光軸にほぼ一致させるようにしたことを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置。
前記視認側偏光分離器とこの視認側偏光分離器に隣り合う前記偏光部材において、前記視認側偏光分離器の透過偏光軸と前記偏光部材の透過偏光軸とがほぼ同じ方向であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかの一に記載の液晶表示装置。
前記光源は複数のＬＥＤで構成してあり、前記一方の液晶パネルを点灯する場合には、前記複数のＬＥＤのうち、全ての前記ＬＥＤを点灯し、前記他方の液晶パネルを点灯する場合には、前記複数のＬＥＤのうち、前記他方の液晶パネルの表示面積を照射するのに十分な個数だけ前記ＬＥＤを点灯するようにしたことを特徴とする請求項１乃至請求５のいずれかの一に記載の液晶表示装置。