JP2004354751A

JP2004354751A - Liquid crystal display

Info

Publication number: JP2004354751A
Application number: JP2003152937A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Higashiyama; 浩東山
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 2003-05-29
Filing date: 2003-05-29
Publication date: 2004-12-16
Anticipated expiration: 2023-05-29
Also published as: JP4314890B2

Abstract

【課題】構造を単純化し、厚さを薄くし、両面の表示画像をそれぞれ充分な正面輝度及び視野角で観察させる両面表示型の液晶表示装置を提供する。
【解決手段】入射端面２ａから入射した光を２つの出射面２ｂ，２ｃから出射させる導光板２と発光素子３とからなる１つの面光源１を備え、導光板２の一方の出射面２ｂ側に主表示用液晶表示パネル４を、他方の出射面２ｃ側に副表示用液晶表示パネル９を配置し、導光板２と主表示用液晶表示パネル４との間に偏光分離素子１４を配置し、導光板２と副表示用液晶表示パネル９との間に、導光板２の一方の出射面２ｂから出射した光と他方の出射面２ｃから出射して偏光分離素子１４により反射された光を、主表示用液晶表示パネル４の法線付近の方向に屈折させるプリズムシート１４，１５を配置し、偏光分離素子１４と副表示用液晶表示パネル９との間に、導光板２の他方の出射面２ｃから出射し偏光分離素子１４を透過した光を、副表示用液晶表示パネル９の法線付近の方向に屈折させるプリズムシート１６，１７を配置した。
【選択図】図１Provided is a double-sided liquid crystal display device which has a simplified structure and a reduced thickness, and allows both-side display images to be observed with sufficient front luminance and viewing angle.
A light source includes a light guide plate for emitting light incident from an incident end face from two emission surfaces and a light emitting element, and one light emission side of the light guide plate. The main display liquid crystal display panel 4 is disposed, the sub display liquid crystal display panel 9 is disposed on the other emission surface 2c side, and the polarization separation element 14 is disposed between the light guide plate 2 and the main display liquid crystal display panel 4. Between the light guide plate 2 and the liquid crystal display panel 9 for sub-display, the light emitted from the one emission surface 2b of the light guide plate 2 and the light emitted from the other emission surface 2c and reflected by the polarization splitting element 14 are reflected. The prism sheets 14 and 15 for refracting light in the direction near the normal line of the main display liquid crystal display panel 4 are arranged, and the other exit of the light guide plate 2 is interposed between the polarization separation element 14 and the sub display liquid crystal display panel 9. The light emitted from the surface 2c and transmitted through the polarization separation element 14 is It was placed a prism sheet 16, 17 for refracting in the direction of the vicinity of the normal line of the display liquid crystal display panel 9.
[Selection diagram] Fig. 1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、両面表示型の液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
両面表示型の液晶表示装置としては、両面反射板を挟んで、導光板とその端面に対向する発光素子とからなる第１と第２の２つの面光源を背中合わせに配置し、第１の面光源の導光板の外側に主表示用の第１の液晶表示パネルを、第２の面光源の導光板の外側に副表示用の第２の液晶表示パネルを配置した構成のものがある（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平８―３２７９８２号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の両面表示型液晶表示装置は、主表示用の第１の液晶表示パネルに画像を表示させるための第１の面光源と、副表示用の第２の液晶表示パネルに画像を表示させるための第２の面光源とを両面反射板を挟んで背中合わせに配置し、これらの面光源の導光板の外側に前記第１と第２の液晶表示パネルを配置したものであるため、構造が複雑で、また装置が厚いという問題をもっている。
【０００５】
この発明は、構造を単純化し、厚さを薄くすることができ、しかも両面の表示画像をそれぞれ充分な正面輝度及び視野角で観察させることができる両面表示型の液晶表示装置を提供することを目的としたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明の液晶表示装置は、板状の透明部材からなり、その少なくとも１つの端面から入射した光を導いて一方と他方の板面から出射する導光板と前記導光板の前記端面に対向させて配置された発光素子とからなる面光源と、前記導光板の一方の面側に配置された主表示用の第１の液晶表示パネルと、前記導光板の一方の面と前記第１の液晶表示パネルとの間に配置され、前記導光板の一方の面から出射した光を、前記第１の液晶表示パネルの法線付近の予め定めた広がり角内の方向に屈折させて前記第１の液晶表示パネルに入射させる少なくとも１枚のプリズムシートと、前記導光板の前記第１の液晶表示パネルの配置側とは反対側の面に配置された偏光分離素子と、前記偏光分離素子よりも外側に配列された副表示用の第２の液晶表示パネルと、前記偏光分離素子と前記第２の液晶表示パネルとの間に配置され、前記導光板の他方の面から出射し、前記偏光分離素子を透過した光を、前記第２の液晶表示パネルの法線付近の予め定めた広がり角内の方向に屈折させて前記第２の液晶表示パネルに入射させる少なくとも１枚の第２のプリズムシートとを備えることを特徴とする。
【０００７】
この液晶表示装置は、前記面光源の導光板の一方の面から出射した光を主表示用の第１の液晶表示パネルに入射させるとともに、前記導光板の他方の面から出射した光のうち、前記偏光分離素子により反射された偏光成分を前記導光板を透過させて前記主表示用の第１の液晶表示パネルに入射させ、且つ、前記導光板の他方の面から出射し、前記偏光分離素子を透過した偏光成分を副表示用の第２の液晶表示パネルに入射させるようにしたものであり、この液晶表示装置によれば、１つの面光源からの照明光を利用して前記主表示用の第１の液晶表示パネルと副表示用の第２の液晶表示パネルの両方に画像を表示させることができるため、構造を単純化し、厚さを薄くすることができる。
【０００８】
しかも、この液晶表示装置によれば、前記面光源の導光板の一方の面と前記第１の液晶表示パネルとの間に、前記導光板の一方の面から出射した光（導光板内から直接出射した光と、前記導光板の他方の面から出射し、偏光分離素子により反射されて前記導光板を透過した光）を、前記第１の液晶表示パネルの法線付近の予め定めた広がり角内の方向に屈折させて前記第１の液晶表示パネルに入射させる少なくとも１枚の第１のプリズムシートを配置し、前記偏光分離素子と前記第２の液晶表示パネルとの間に、前記導光板から出射し、前記偏光分離素子を透過した光を、前記第２の液晶表示パネルの法線付近の予め定めた広がり角内の方向に屈折させて前記第２の液晶表示パネルに入射させる少なくとも１枚の第２のプリズムシートとを配置しているため、両面の表示画像、つまり前記第１の液晶表示パネルの表示画像と前記第２の液晶表示パネルの表示画像とをそれぞれ、充分な正面輝度及び視野角で観察させることができる。
【０００９】
このように、この発明の液晶表示装置は、端面から入射した光を導いて一方と他方の面から出射する導光板と前記導光板の前記端面に対向させて配置された発光素子とからなる１つの面光源を備え、前記導光板の一方の面に対向させて主表示用の第１の液晶表示パネルを、前記導光板の他方の面に対向させて副表示用の第２の液晶表示パネルを配置し、前記導光板の前記他方の面と前記第２の液晶表示パネルとの間に偏光分離素子を配置するとともに、前記導光板の前記一方の面と前記第１の液晶表示パネルとの間に、前記導光板の一方の面から出射した光を、前記第１の液晶表示パネルの法線付近の予め定めた広がり角内の方向に屈折させて前記第１の液晶表示パネルに入射させる少なくとも１枚の第１のプリズムシートを配置し、前記偏光分離素子と前記第２の液晶表示パネルとの間に、前記導光板の他方の面から出射し、前記偏光分離素子を透過した光を、前記第２の液晶表示パネルの法線付近の予め定めた広がり角内の方向に屈折させて前記第２の液晶表示パネルに入射させる少なくとも１枚の第２のプリズムシートを配置することにより、構造を単純化し、厚さを薄くすることができ、しかも両面の表示画像をそれぞれ充分な正面輝度及び視野角で観察させることができるようにしたものである。
【００１０】
この発明の液晶表示装置において、前記副表示用の第２の液晶表示パネルは、前記主表示用の第１の液晶表示パネルの表示エリアよりも小さい表示エリアを有しており、前記面光源の導光板と、前記偏光分離素子と、前記第１のプリズムシートは、前記第１の液晶表示パネルの表示エリア全体に対応する面積を有し、前記第２のプリズムシートは、前記第１のプリズムシートと実質的に等しい面積を有しているのが望ましい。
【００１１】
さらに、前記面光源と、偏光分離素子と、第１及び第２のプリズムシートのうちの少なくとも第２のプリズムシートは、一方の面が開放し、他方の面に前記第２の液晶表示パネルの表示エリアに対応する開口が設けられたケース部材内に収容されており、前記第２の液晶表示パネルは、前記ケース部材の前記他方の面の外側に、前記表示エリアを前記開口に対向させて配置されているのが望ましい。
【００１２】
また、この発明の液晶表示装置は、前記面光源の導光板の一方の面と前記第１の液晶表示パネルとの間、及び前記偏光分離素子と前記第２の液晶表示パネルとの間にそれぞれ拡散板をさらに配置した構成とするのが好ましい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１〜図３はこの発明の一実施例を示しており、図１は液晶表示装置の分解斜視図、図２は前記液晶表示装置の側面図である。
【００１４】
この液晶表示装置は、図１及び図２のように、面光源１と、前記面光源１を挟んで配置された主表示用の第１の液晶表示パネル（以下、主表示用液晶表示パネルと言う）４及び副表示用の第２の液晶表示パネル（以下、副表示用液晶表示パネルと言う）９と、前記面光源１と前記主表示用液晶表示パネル４との間に配置された偏光分離素子１４と、前記面光源１と前記主表示用液晶表示パネル４との間に配置された２枚の第１のプリズムシート（以下、主表示側プリズムシートと言う）１４，１５と、前記偏光分離素子１４と前記副表示用液晶表示パネル９との間に配置された２枚の第２のプリズムシート（以下、副表示側プリズムシートと言う）１６，１７と、前記面光源１と前記主表示用液晶表示パネルとの間、及び前記偏光分離素子１４と前記副表示用液晶表示パネル９との間にそれぞれ配置された拡散板１８，１９とにより構成されている。
【００１５】
前記面光源１は、板状の透明部材からなり、その少なくとも１つの端面から入射した光を導いて一方と他方の板面から出射する導光板２と、前記導光板２の前記端面に対向させて配置された発光素子３とからなっている。
【００１６】
この面光源１の導光板２は、例えばアクリル樹脂板からなっており、その一つの端面が入射端面２ａを形成し、互いに対向する２つの板面がそれぞれ出射面２ｂ，２ｃを形成している。
【００１７】
なお、図では省略しているが、前記導光板２の副表示用液晶表示パネル９が配置された側の出射面（以下、副表示側出射面と言う）２ｃには、その全域にわたって、前記入射端面２ａと平行な方向に沿う１０〜３０μｍ程度の幅の複数の溝部が５０〜１００μｍ程度のピッチで形成されており、前記入射端面２ａから入射した光は、主表示用液晶表示パネル４が配置された側の出射面（以下、主表示側出射面と言う）２ｂと外気（空気層）との界面及び前記副表示側出射面２ｃの複数の溝部間の平坦面と外気との界面で全反射しながら導光板２内をその長さ方向に導かれ、前記副表示側出射面２ｃの複数の溝部と外気との界面で前記主表示側出射面２ｂの法線に対する角度が小さくなる方向に全反射し、前記主表示側出射面２ｂから出射する。
【００１８】
また、前記入射端面２ａから入射した光のうち、主表示側出射面２ｂ及び副表示側出射面２ｃと外気との界面に対して全反射角より小さい（垂直に近い）角度で進む光はそれぞれ、前記主表示側出射面２ｂ及び副表示側出射面２ｃ出射する。
【００１９】
また、前記発光素子３は、例えば、赤、緑、青の光をそれぞれ発する３個のＬＥＤ（発光ダイオード）を備え、これらのＬＥＤが発する赤、緑、青の光を混色させた白色光を出射する固体発光素子であり、前記導光板２の入射端面２ａの中央部に対向させて配置されている。
【００２０】
前記主表示用液晶表示パネル４と副表示用液晶表示パネル９はそれぞれ、ノーマリーホワイトモードのＴＮ（ツイステッドネマティック）型液晶表示パネルであり、一対の透明基板５，６間及び１０，２２間に液晶分子を実質的に９０°の捩れ角でツイスト配向させた液晶層が設けられ、前記一対の基板５，６及び１０，１１の外面に、互いに直交する２つの方向に透過軸７ａ，８ａ及び１２ａ，１３ａと吸収軸（図示せず）を有する吸収偏光板（以下、単に偏光板と言う）７，８及び１２，１３が、それぞれの透過軸７ａ，８ａ及び１２ａ，１３ａを実質的に互いに直交させて配置された構成となっている。
【００２１】
また、前記主表示用液晶表示パネル４と副表示用液晶表示パネル９はそれぞれ、アクティブマトリックス型のカラー画像表示パネルであり、その内部構造は図示しないが、一方の基板、例えば表示面側の基板５及び１０の液晶層対向面に、基板面の略全体にわたる１枚膜状の対向電極が形成され、他方の入射面側基板６及び１１の液晶層対向面に、行方向及び列方向にマトリックス状に配列する複数の画素電極と、これらの画素電極にそれぞれ接続された複数のＴＦＴ（薄膜トランジスタ）と、各行のＴＦＴにそれぞれゲート信号を供給する複数のゲート配線と、各列のＴＦＴにそれぞれデータ信号を供給する複数のデータ配線が形成され、さらに、いずれかの基板、例えば表示面側基板６及び１１の基板面と前記対向電極との間に、赤、緑、青の３色のカラーフィルタが、前記複数の画素電極と対向電極とが互いに対向する領域により形成された複数の画素にそれぞれ対応させて設けられている。
【００２２】
また、前記偏光分離素子１４は、入射光の互いに異なる２つの偏光成分のうち、一方の偏光成分を反射し、他方の偏光成分を透過させる特性をもった光学素子であり、この実施例では、互いに直交する２つの方向に透過軸１４ａと反射軸１４ｂをもち、入射光の互いに直交する２つの直線偏光成分のうち、前記反射軸１４ｂに平行な振動面をもった一方の直線偏光成分を反射し、前記透過軸１４ａに平行な振動面をもった他方の直線偏光成分を透過させる反射偏光板を用いている。
【００２３】
さらに、前記２枚の主表示側プリズムシート１４，１５と前記２枚の副表示側プリズムシート１６，１７のうち、一方の主表示側プリズムシート１４及び副表示側プリズムシート１６は、一方の面にその全体にわたって、前記面光源１の導光板２の幅方向（入射端面２ａと平行な方向）に沿う複数のプリズム部１４ａ，１６ａが密に並べて形成された透明樹脂フィルムからなっており、他方の主表示側プリズムシート１５及び副表示側プリズムシート１７は、一方の面にその全体にわたって、前記導光板２の長さ方向（入射端面２ａに直交する方向）に沿う複数のプリズム部１５ａ，１７ａが密に並べて形成された透明樹脂フィルムからなっている。
【００２４】
なお、図では前記プリズムシート１４，１５，１６，１７のプリズム部１４ａ，１５ａ，１６ａ，１７ａを大きく誇張して示しているが、前記プリズム部１４ａ，１５ａ，１６ａ，１７ａは、前記主表示用液晶表示パネル４及び副表示用液晶表示パネル９の画素ピッチ（７０〜１５０μｍ）と同じか、或いはそれよりも小さいピッチ（例えば５０〜１２０μｍのピッチ）で形成されている。
【００２５】
以下、前記導光板２の幅方向に沿うプリズム部１４ａ，１６ａが形成されたプリズムシート１４，１６を幅方向プリズムシートと言い、前記導光板２の長さ方向に沿うプリズム部１５ａ，１７ａが形成されたプリズムシート１５，１７を長さ方向プリズムシートと言う。
【００２６】
また、前記拡散板１８，１９は、表面を粗面化した透明樹脂フィルムまたは散乱粒子を分散させた透明樹脂フィルムからなっている。以下、面光源１と主表示用液晶表示パネル４との間に配置された拡散板１８を主表示側拡散板と言い、偏光分離素子１４と副表示用液晶表示パネル９との間に配置された拡散板１９を副表示側拡散板と言う。
【００２７】
さらに、前記副表示用液晶表示パネル９は、前記主表示用液晶表示パネル４の表示エリア（複数の画素がマトリックス状に配列している領域）Ａよりも小さい表示エリアＢを有する小型パネルであり、前記面光源１の導光板２と、前記偏光分離素子１４と、主表示側の幅方向プリズムシート１４及び長さ方向プリズムシート１５と、主表示側の拡散板１８は、それぞれ、前記主表示用液晶表示パネルの表示エリアＡの全体に対応する面積を有し、前記副表示側の幅方向プリズムシート１６及び長さ方向プリズムシート１７と、副表示側の拡散板１９は、それぞれ、前記主表示側のプリズムシート１４，１５及び拡散板１８と実質的に等しい面積を有している。
【００２８】
そして、前記主表示用液晶表示パネル４は、前記面光源１の導光板２の主表示側出射面２ｂ側に、表示面とは反対側の入射面を前記導光板２の主表示側出射面２ｂに対向させ、且つ入射面側と表示面側の偏光板７，８の透過軸７ａ，８ａを予め定めた方向に合わせて配置されており、前記副表示用液晶表示パネル９は、前記導光板２の副表示側出射面２ｃ側に、表示面とは反対側の入射面を前記導光板２の副表示側出射面２ｃに対向させ、且つ入射面側の偏光板１３の透過軸１３ａを、前記主表示用液晶表示パネル４の入射面側偏光板８の透過軸８ａと実質的に直交させて配置されている。
【００２９】
また、前記偏光分離素子１４は、前記導光板２の副表示側出射面２ｃと前記副表示用液晶表示パネル９との間に、前記導光板２の副表示側出射面２ｃに空気層を介して対向させ、且つ反射軸１４ｂを前記主表示用液晶表示パネル４の入射面側偏光板８の透過軸８ａと実質的に平行にし、透過軸１４ａを前記副表示用液晶表示パネル９の入射面側偏光板１３の透過軸１３ａと実質的に平行にして配置されている。
【００３０】
さらに、前記主表示側の幅方向プリズムシート１４及び長さ方向プリズムシート１５は、前記導光板２の主表示側出射面２ｂと主表示用液晶表示パネル４との間に、それぞれのプリズム部形成面を導光板２側に向けるとともに、幅方向プリズムシート１４を前記導光板２に空気層を介して隣接させ、長さ方向プリズムシート１５を主表示用液晶表示パネル４に隣接させて積層配置されており、主表示側拡散板１８は、前記導光板２の主表示側出射面２ｂと前記主表示側の幅方向プリズムシート１４との間に配置されている。
【００３１】
また、前記副表示側の幅方向プリズムシート１６及び長さ方向プリズムシート１７は、前記導光板２の副表示側出射面２ｃと副表示用液晶表示パネル９との間に、それぞれのプリズム部形成面を導光板２側に向けるとともに、幅方向プリズムシート１６を前記導光板２の出射面２ｂに空気層を介して対向させ、長さ方向プリズムシート１７を副表示用液晶表示パネル９に対向させて積層配置されており、副表示側拡散板１９は、前記副表示側の長さ方向プリズムシート１７と副表示用液晶表示パネル９との間に配置されている。
【００３２】
この実施例の液晶表示装置では、図２に示したように、一方の面が開放し、他方の面に前記副表示用液晶表示パネル９の表示エリアＢに対応する開口２１が設けられ、且つ内面全体に光吸収層（図示せず）が形成されるか、あるいは光吸収性樹脂により形成された非反射性を有するケース部材２０を備え、前記面光源１と、偏光分離素子１４と、副表示側プリズムシート１６，１７と、主表示側及び副表示側の拡散板１８，１９を前記ケース部材２０内に収容し、前記主表示側プリズムシート１４，１５と主表示用液晶表示パネル４を前記ケース部材２０の開放面側に配置し、前記副表示用液晶表示パネル９を、前記ケース部材２０の他方の面の外側に、前記表示エリアＢを前記開口２１に対向させて配置している。
【００３３】
この液晶表示装置は、前記面光源１の導光板２の主表示側出射面２ｂから出射した光を主表示用液晶表示パネル４に入射させるとともに、前記導光板２の副表示側出射面２ｃから出射した光のうち、前記偏光分離素子１４により反射された偏光成分を前記導光板２を透過させて前記主表示用液晶表示パネル４に入射させ、且つ、前記導光板２の副表示側出射面２ｃから出射し、前記偏光分離素子１４を透過した偏光成分を副表示用液晶表示パネル９に入射させることにより、１つの面光源１からの照明光を利用して、前記主表示用液晶表示パネル４と副表示用液晶表示パネル９の両方に画像を表示させるようにしたものである。
【００３４】
図３は前記液晶表示装置の表示原理を示しており、ここでは便宜上、主表示側及び副表示側プリズムシート１４，１５及び１６，１７と、主表示側及び副表示側の拡散板１８，１９を省略している。
【００３５】
図３のように、前記面光源１は、発光素子３から出射し、導光板２にその入射端面２ａから入射した光（非偏光の白色光）を、前記導光板２の主表示側出射面２ｂと外気との界面及び副表示側出射面２ｃの図示しない複数の溝部間の平坦面と外気との界面で全反射しながら導光板２内をその全域に導き、図に矢線で示したように、前記副表示側出射面２ｃの複数の溝部と外気との界面で前記主表示側出射面２ｂの法線に対する角度が小さくなる方向に全反射した光を、前記主表示側出射面２ｂの全域から均一な強度分布で出射し、前記主表示側出射面２ｂ及び副表示側出射面２ｃと外気との界面に対して全反射角より小さい角度で進んできた光を、前記主表示側出射面２ｂ及び副表示側出射面２ｃからそれぞれ出射する。すなわち、前記導光板２に入射端面２ａから入射した光は、主に、主表示側出射面２ｂから出射する。
【００３６】
前記導光板２の副表示側出射面２ｃから出射した光は、前記偏光分離素子１４に入射し、その光の互いに直交する２つの直線偏光成分のうち、前記偏光分離素子１４の反射軸１４ｂに平行な振動面をもった一方の直線偏光成分が、前記偏光分離素子１４により反射され、前記偏光分離素子１４の透過軸１４ａに平行な振動面をもった他方の直線偏光成分が、前記偏光分離素子１４を透過する。
【００３７】
前記導光板２の副表示側出射面２ｃから出射し、前記偏光分離素子１４により反射された光、つまり前記偏光分離素子１４の反射軸１４ｂに平行な直線偏光は、前記導光板２を透過して前記主表示側出射面２ｂから出射する。
【００３８】
したがって、前記導光板２の主表示側出射面２ｂから主表示用液晶表示パネル４に向かって出射する光は、導光板２内から直接出射した光と、前記副表示側出射面２ｃから出射し、前記偏光分離素子１４により反射されて前記導光板２を透過した光との両方である。
【００３９】
前記導光板２の主表示側出射面２ｂから出射した光は、主表示側拡散板１８により拡散され、さらに主表示側の幅方向プリズムシート１４により、前記導光板２の幅方向に沿った方向で、主表示用液晶表示パネル４の法線付近の予め定めた広がり角内の方向に屈折され、主表示側の長さ方向プリズムシート１５により、前記導光板２の長さ方向に沿った方向で、前記主表示用液晶表示パネル４の法線付近の予め定めた広がり角内の方向に屈折されて前記主表示用液晶表示パネル４にその入射面から入射する。
【００４０】
この主表示用液晶表示パネル４への入射光のうち、前記導光板２の副表示側出射面２ｃから出射し、偏光分離素子１４により反射されて導光板２を透過した光（偏光分離素子１４の反射軸１４ｂに平行な直線偏光）は、前記主表示用液晶表示パネル４の入射面側偏光板８の透過軸８ａと前記偏光分離素子１４の反射軸１４ｂとが実質的に平行であるため、前記入射面側偏光板８を透過し、偏光度の高い直線偏光となって主表示用液晶表示パネル４の液晶層に入射する。
【００４１】
また、前記主表示用液晶表示パネル４への入射光のうち、導光板２内から直接出射した光は、非偏光の光であるため、その光の互いに直交する２つの直線偏光成分のうち、前記主表示用液晶表示パネル４の入射面側偏光板８の透過軸８ａに平行な振動面をもった直線偏光成分が、前記入射面側偏光板８を透過して主表示用液晶表示パネル４の液晶層に入射する。
【００４２】
そして、前記主表示用液晶表示パネル４の無電界画素（液晶分子が初期のツイスト配向状態に配向している画素）に入射して前記液晶層を透過した光は、この主表示用液晶表示パネル４の表示面側偏光板７を透過して前記主表示用液晶表示パネル４の表示面から出射し、電界印加画素（液晶分子が基板５，６面に対して立ち上がり配向した画素）に入射して前記液晶層を透過した光は、前記表示面側偏光板７により吸収され、主画像が表示される。
【００４３】
また、前記面光源１の導光板２の副表示側出射面２ｃから出射し、前記偏光分離素子１４を透過した光、つまり前記偏光分離素子１４の透過軸１４ａに平行な直線偏光は、副表示側の幅方向プリズムシート１６により、前記導光板２の幅方向に沿った方向で、副表示用液晶表示パネル９の法線付近の予め定めた広がり角内の方向に屈折され、副表示側の長さ方向プリズムシート１７により、前記導光板２の長さ方向に沿った方向で、前記副表示用液晶表示パネル９の法線付近の予め定めた広がり角内の方向に屈折され、さらに副表示側拡散板１９により拡散されて副表示用液晶表示パネル９の配置側に向かう。
【００４４】
そして、この光のうち、前記副表示用液晶表示パネル９の表示エリアＢ内に向かう光が、前記ケース部材２０の開口２１内を通った前記副表示用液晶表示パネル９にその入射面から入射し、前記副表示用液晶表示パネル９の表示エリアＢに入射する光以外の光は、前記ケース部材２０により遮光される。
【００４５】
前記副表示用液晶表示パネル９にその入射面から入射した光（偏光分離素子１４の透過軸１４ａに平行な直線偏光）は、前記副表示用液晶表示パネル９の入射面側偏光板１３の透過軸１３ａと前記偏光分離素子１４の透過軸１４ａとが実質的に平行であるため、前記入射面側偏光板１３を透過し、偏光度の高い直線偏光となって副表示用液晶表示パネル９の液晶層に入射する。
【００４６】
前記副表示用液晶表示パネル９の無電界画素に入射して前記液晶層を透過した光は、この副表示用液晶表示パネル９の表示面側偏光板１２を透過して前記副表示用液晶表示パネル９の表示面から出射し、電界印加画素に入射して前記液晶層を透過した光は、前記表示面側偏光板１２により吸収され、副画像が表示される。
【００４７】
なお、前記面光源１の導光板２及び偏光分離素子１４は、前記主表示用液晶表示パネル４の表示エリアＡの全体に対応する面積を有しており、したがって、前記導光板２の副表示側出射面２ｃから出射し、前記偏光分離素子１４を透過して副表示用液晶表示パネル９の配置側に向かう光は、小型パネルからなる副表示用液晶表示パネル９の表示エリアＢよりも大きい断面積を有する光束である。
【００４８】
しかし、その光のうち、前記副表示用液晶表示パネル９の表示エリアＢに入射する光以外の光は、上述したように前記ケース部材２０により遮光されるため、副表示用液晶表示パネル９の表示エリアＢ外の部分から副画像の観察側に光が出射することは無く、したがって、前記副表示用液晶表示パネル９の表示画像を見やすい状態で観察させることができる。
【００４９】
また、前記ケース部材２０は、上述したように非反射性を有しているため、前記副表示用液晶表示パネル９の表示エリアＢに入射する光以外の光が前記ケース部材２０の内面で反射され、その反射光が前記偏光分離素子１４と導光板２を透過して主表示用液晶表示パネル４の表示エリアＡの周縁領域に入射し、前記主表示用液晶表示パネル４の表示画像に輝度むらを生じさせることは無い。
【００５０】
このように、この液晶表示装置は、１つの面光源１からの照明光を利用して主表示用液晶表示パネル４と副表示用液晶表示パネル９の両方に画像を表示させるようにしたものである。
【００５１】
そして、この液晶表示装置では、前記面光源１の導光板２の主表示側出射面２ｂから出射した光と、前記導光板２の副表示側出射面２ｃから出射した光のうち、前記偏光分離素子１４により反射されて前記導光板２を透過した光の両方を主表示用液晶表示パネル４に入射させ、前記導光板２の副表示側出射面２ｃから出射して前記偏光分離素子１４を透過した光を副表示用液晶表示パネル９に入射させるようにしているため、前記主表示用液晶表示パネル４に、副表示用液晶表示パネル９による副画像よりも充分に明るい主画像を表示させることができる。
【００５２】
しかも、この実施例では、上述したように、前記導光板２の副表示側出射面２ｃに図示しない複数の溝部を形成し、前記導光板２に入射端面２ａから入射した光を、主に主表示側出射面２ｂから出射させるようにしているため、より明るい主画像を表示することができる。
【００５３】
この液晶表示装置において、前記主表示用液晶表示パネル４は、主画像を表示するときに表示駆動され、主画像を表示しないときは全ての画素を無電界にした非表示状態とされる。また、前記副表示用液晶表示パネル９は、副画像を表示するときに表示駆動され、副画像を表示しないときは全ての画素を無電界にした非表示状態とされる。したがって、前記主表示用液晶表示パネル４と副表示用液晶表示パネル９の画面は、非表示状態では白画面になる。
【００５４】
また、この液晶表示装置は、前記主表示用液晶表示パネル４による主画像と前記副表示用液晶表示パネル９による副画像の一方を表示し、他方を非表示（白画面）とする選択表示を行なうことも、前記主画像と副画像の両方を表示する同時表示を行なうことも可能である。
【００５５】
この液晶表示装置によれば、上述したように、１つの面光源１からの照明光を利用して前記主表示用液晶表示パネル４と副表示用液晶表示パネル９の両方に画像を表示させることができるため、構造を単純化し、厚さを薄くすることができる。
【００５６】
しかも、この液晶表示装置によれば、前記面光源１の導光板２の主表示側出射面２ｂと主表示用液晶表示パネル４との間に、前記導光板２の主表示側出射面２ｂから出射した光（導光板２内から直接出射した光と、前記導光板２の副表示側出射面２ｃから出射し、偏光分離素子１４により反射されて前記導光板２を透過した光）を、主表示用液晶表示パネル４の法線付近の予め定めた広がり角内の方向に屈折させて前記主表示用液晶表示パネル４に入射させる幅方向プリズムシート１４と長さ方向プリズムシート１５とを配置し、前記偏光分離素子１４と副表示用液晶表示パネル９との間に、前記導光板２の副表示側出射面２ｃから出射し、前記偏光分離素子１４を透過した光を、副表示用液晶表示パネル９の法線付近の予め定めた広がり角内の方向に屈折させて前記副表示用液晶表示パネル９に入射させる幅方向プリズムシート１６と長さ方向プリズムシート１７とを配置しているため、両面の表示画像、つまり前記主表示用液晶表示パネル４の表示画像（主画像）と前記副表示用液晶表示パネル９による表示画像（副画像）とをそれぞれ、充分な正面輝度及び視野角で観察させることができる。
【００５７】
さらに、上記実施例では、前記面光源１の導光板２の主表示側出射面２ｂと主表示用液晶表示パネル４との間、及び前記偏光分離素子１４と副表示用液晶表示パネル９との間にそれぞれ拡散板１８，１９を配置しているため、前記主表示用液晶表示パネル４と副表示用液晶表示パネル９にそれぞれ、より均一な強度分布の光を入射させ、両方の液晶表示パネル４，９に、さらに高品質の画像を表示させることができる。
【００５８】
また、上記液晶表示装置は、副表示用液晶表示パネル９が、主表示用液晶表示パネル４の表示エリアＡよりも小さい表示エリアＢを有する小型パネルであるが、前記面光源１の導光板２と、前記偏光分離素子１４と、主表示側のプリズムシート１４，１５及び拡散板１８がそれぞれ、前記主表示用液晶表示パネル４の表示エリアＡの全体に対応する面積を有しており、さらに、副表示側のプリズムシート１６，１７及び拡散板１９がそれぞれ、前記主表示側のプリズムシート１４，１５及び拡散板１８と実質的に等しい面積を有しているため、前記主表示用液晶表示パネル４の表示に、副表示用液晶表示パネル９や副表示側のプリズムシート１６，１７及び拡散板１９の輪郭に対応した輝度むら部を生じさせることは無い。
【００５９】
すなわち、副表示用液晶表示パネル９の表示品質だけに着目した場合は、前記副表示側のプリズムシート１６，１７及び拡散板１９は副表示用液晶表示パネル９の表示エリアＢに対応する面積を有していれば良いが、その場合は、面光源１の導光板２の副表示側出射面２ｃから出射し、偏光分離素子１４を透過した光のうち、前記副表示側のプリズムシート１６，１７及び拡散板１９または副表示用液晶表示パネル９の周縁部に向かう光が、その周縁部により様々な方向に乱反射し、その反射光の一部が主表示用液晶表示パネル４に入射するため、前記主表示用液晶表示パネル４の表示画面のうち、主画像の副表示用液晶表示パネル９の輪郭に対応する部分や副表示側のプリズムシート１６，１７及び拡散板１９の輪郭に対応する部分に輝度むらが生じる。
【００６０】
しかし、この実施例では、前記副表示側のプリズムシート１６，１７及び拡散板１９も、前記主表示側のプリズムシート１４，１５及び拡散板１８と実質的に等しい面積を有しているため、前記主表示用液晶表示パネル４の画面中に、副表示用液晶表示パネル９や副表示側のプリズムシート１６，１７及び拡散板１９の輪郭に対応した輝度むら部が生じるのを防ぎ、前記第１の液晶表示パネルに高品質の画像を表示させることができる。
【００６１】
さらに、上記実施例では、前記面光源１と、偏光分離素子１４と、副表示側プリズムシート１６，１７を、一方の面が開放し、他方の面に、前記小型パネルからなる副表示用液晶表示パネル９の表示エリアＢに対応する開口２１が設けられたケース部材２０内に収容し、前記副表示用液晶表示パネル９を、前記ケース部材２０の他方の面の外側に、前記表示エリアＢを前記開口２１に対向させて配置しているため、上述したように、前記副表示用液晶表示パネル９の表示画像を見やすい状態で観察させることができる。
【００６２】
なお、上記実施例では、面光源１と、偏光分離素子１４と、副表示側プリズムシート１６，１７と、主表示側及び副表示側の拡散板１８，１９とをケース部材２０内に収容しているが、前記面光源１と偏光分離素子１４と副表示側のプリズムシート１６，１７及び拡散板１９をケース部材２０内に収容し、主表示側の拡散板１８及びプリズムシート１４，１５と主表示用液晶表示パネル４を前記ケース部材２０の開放面側に配置しても、あるいは、前記面光源１と偏光分離素子１４と副表示側のプリズムシート１６，１７及び拡散板１９と主表示側の拡散板１８及びプリズムシート１４，１５をケース部材２０内に収容し、主表示用液晶表示パネル４を前記ケース部材２０の開放面側に配置してもよい。
【００６３】
また、上記実施例では、前記導光板２の入射端面２ａから入射した光を、主に主表示側出射面２ｂから出射させるようにしているが、前記導光板２は、前記入射端面２ａから入射した光を、主表示側出射面２ｂと副表示側出射面２ｃから略均等に出射させるものでもよく、その場合でも、前記主表示側出射面２ｂから出射した光と、前記副表示側出射面２ｃから出射し、前記偏光分離素子１４により反射されて前記導光板２を透過した光の両方が主表示用液晶表示パネル４に入射するため、主表示用液晶表示パネル４に、副表示用液晶表示パネル９による副画像よりも充分に明るい主画像を表示させることができる。
【００６４】
さらに、上記実施例では、主表示側のプリズムシート１４，１５及び拡散板１８を、面光源１の導光板２側から見て、拡散板１８、幅方向プリズムシート１４、長さ方向プリズムシート１５の順で配置し、副表示側のプリズムシート１６，１７及び拡散板１９を、前記導光板２側から見て、幅方向プリズムシート１６、長さ方向プリズムシート１７、拡散板１９の順で配置しているが、これらの配置順は他の順としてもよく、その場合でも、上記実施例と同じ効果を得ることができる。
【００６５】
また、副表示側プリズムシートは、幅方向プリズムシート１６だけでもよく、さらに、主表示側プリズムシートと副表示側プリズムシートをそれぞれ幅方向プリズムシート１４，１６だけにしてもよい。
【００６６】
さらにまた、副表示側の拡散板１９は省略してもよく、また副表示側と主表示側の両方の拡散板１８，１９を省略してもよい。
【００６７】
また、上記実施例では、主表示用液晶表示パネル４及び副表示用液晶表示パネル９をそれぞれ、表示面側と入射面側の両方に偏光板７，８及び１２，１３を備えた構成としているが、副表示用液晶表示パネル９に入射する光は偏光分離素子１４の透過軸１４ａに平行な直線偏光だけであるため、前記副表示用液晶表示パネル９は、入射面側の偏光板１３を省略し、表示面側だけに偏光板１２を備えた構成としてもよい。
【００６８】
【発明の効果】
この発明の液晶表示装置は、端面から入射した光を導いて一方と他方の面から出射する導光板と前記導光板の前記端面に対向させて配置された発光素子とからなる１つの面光源を備え、前記導光板の一方の面に対向させて主表示用の第１の液晶表示パネルを、前記導光板の他方の面に対向させて副表示用の第２の液晶表示パネルを配置し、前記導光板の前記他方の面と前記第２の液晶表示パネルとの間に偏光分離素子を配置するとともに、前記導光板の前記一方の面と前記第１の液晶表示パネルとの間に、前記導光板の一方の面から出射した光を、前記第１の液晶表示パネルの法線付近の予め定めた広がり角内の方向に屈折させて前記第１の液晶表示パネルに入射させる少なくとも１枚の第１のプリズムシートを配置し、前記偏光分離素子と前記第２の液晶表示パネルとの間に、前記導光板の他方の面から出射し、前記偏光分離素子を透過した光を、前記第２の液晶表示パネルの法線付近の予め定めた広がり角内の方向に屈折させて前記第２の液晶表示パネルに入射させる少なくとも１枚の第２のプリズムシートを配置したものであるため、構造を単純化し、厚さを薄くすることができ、しかも両面の表示画像をそれぞれ充分な正面輝度及び視野角で観察させることができる。
【００６９】
この発明の液晶表示装置において、前記副表示用の第２の液晶表示パネルは、前記主表示用の第１の液晶表示パネルの表示エリアよりも小さい表示エリアを有しており、前記面光源の導光板と、前記偏光分離素子と、前記第１のプリズムシートは、前記第１の液晶表示パネルの表示エリア全体に対応する面積を有し、前記第２のプリズムシートは、前記第１のプリズムシートと実質的に等しい面積を有しているのが望ましく、このような構成とすることにより、前記第１の液晶表示パネルの画面中に、第２の液晶表示パネルや第２のプリズムシートの輪郭に対応した輝度むら部が生じるのを防ぎ、前記第１の液晶表示パネルに高品質の画像を表示させることができる。
【００７０】
さらに、前記面光源と、偏光分離素子と、第１及び第２のプリズムシートのうちの少なくとも第２のプリズムシートは、一方の面が開放し、他方の面に前記第２の液晶表示パネルの表示エリアに対応する開口が設けられたケース部材内に収容されており、前記第２の液晶表示パネルは、前記ケース部材の前記他方の面の外側に、前記表示エリアを前記開口に対向させて配置されているのが望ましく、このようにすることにより、前記第２の液晶表示パネルの表示画像を見やすい状態で観察させることができる。
【００７１】
また、この発明の液晶表示装置は、前記面光源の導光板の一方の面と前記第１の液晶表示パネルとの間、及び前記偏光分離素子と前記第２の液晶表示パネルとの間にそれぞれ拡散板をさらに配置した構成とするのが好ましく、このようにすることにより、前記第１の液晶表示パネルと第２の液晶表示パネルにそれぞれ、より均一な強度分布の光を入射させ、両方の液晶表示パネルに、さらに高品質の画像を表示させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例を示す液晶表示装置の分解斜視図。
【図２】前記液晶表示装置の一部分の側面図。
【図３】前記液晶表示装置の表示原理を示す図。
【符号の説明】
１…面光源、２…導光板、２ａ…入射端面、２ｂ，２ｂ…出射面、３…発光素子、４…第１の液晶表示パネル、Ａ…表示エリア、５，６…基板、７，８…偏光板、７ａ，８ａ…透過軸、９…第２の液晶表示パネル、Ｂ…表示エリア、１０，１１…基板、１２，１３…偏光板、１２ａ，１３ａ…透過軸、１４…偏光分離素子、１４ａ…透過軸、１４ｂ…反射軸、１８，１９…拡散板、２０…ケース部材、２１…開口。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a double-sided display type liquid crystal display device.
[0002]
[Prior art]
As a double-sided display type liquid crystal display device, a first surface and a second surface light source including a light guide plate and a light-emitting element opposed to an end face thereof are arranged back-to-back with a double-sided reflection plate interposed therebetween. There is a configuration in which a first liquid crystal display panel for main display is arranged outside a light guide plate of a light source, and a second liquid crystal display panel for sub display is arranged outside a light guide plate of a second surface light source (Patent). Reference 1).
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-8-327982
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional double-sided display type liquid crystal display device has a first surface light source for displaying an image on a first liquid crystal display panel for main display and an image on a second liquid crystal display panel for sub display. A second surface light source for display is arranged back-to-back with a double-sided reflector interposed therebetween, and the first and second liquid crystal display panels are arranged outside the light guide plate of these surface light sources. It has a problem that the structure is complicated and the device is thick.
[0005]
An object of the present invention is to provide a double-sided liquid crystal display device capable of simplifying the structure, reducing the thickness, and observing display images on both sides with sufficient front luminance and viewing angle. It is intended.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The liquid crystal display device of the present invention comprises a plate-shaped transparent member, and guides light incident from at least one end surface thereof and emits the light from one and the other plate surfaces, and is opposed to the end surface of the light guide plate. A surface light source including a light emitting element disposed thereon, a first liquid crystal display panel for main display disposed on one surface side of the light guide plate, one surface of the light guide plate, and the first liquid crystal display A first liquid crystal panel disposed between the first liquid crystal display panel and a first liquid crystal display panel that refracts light emitted from one surface of the light guide plate in a direction within a predetermined spread angle near a normal to the first liquid crystal display panel; At least one prism sheet to be incident on the display panel, a polarization splitting element arranged on a surface of the light guide plate opposite to the side on which the first liquid crystal display panel is arranged, and an outer side of the polarization splitting element. Second liquid crystal display panel for sub-display And the light emitted from the other surface of the light guide plate and transmitted through the polarization separation element is disposed between the polarization separation element and the second liquid crystal display panel. At least one second prism sheet refracted in a direction within a predetermined spread angle near the normal line and incident on the second liquid crystal display panel.
[0007]
In this liquid crystal display device, while light emitted from one surface of the light guide plate of the surface light source is made incident on the first liquid crystal display panel for main display, of the light emitted from the other surface of the light guide plate, Transmitting the polarized light component reflected by the polarization splitting element through the light guide plate to the first liquid crystal display panel for main display, and emitting the polarized light component from the other surface of the light guide plate; In this liquid crystal display device, the polarized light component transmitted through the main display is made incident on the second liquid crystal display panel for the sub display. Since images can be displayed on both the first liquid crystal display panel and the second liquid crystal display panel for sub-display, the structure can be simplified and the thickness can be reduced.
[0008]
In addition, according to this liquid crystal display device, light emitted from one surface of the light guide plate (directly from inside the light guide plate) is provided between one surface of the light guide plate of the surface light source and the first liquid crystal display panel. Outgoing light and light emitted from the other surface of the light guide plate and reflected by the polarization splitting element and transmitted through the light guide plate) to form a predetermined spread angle near a normal line of the first liquid crystal display panel. At least one first prism sheet that is refracted in a direction inside and enters the first liquid crystal display panel, and the light guide plate is provided between the polarization splitting element and the second liquid crystal display panel. And at least one light beam which is refracted in a direction within a predetermined divergence angle near a normal line of the second liquid crystal display panel and is incident on the second liquid crystal display panel. And two second prism sheets. Because you are, it is possible both sides of the display image, i.e. the display image of the first liquid crystal display panel and a display image of the second liquid crystal display panel, respectively, is observed in a sufficient front luminance and viewing angle.
[0009]
As described above, the liquid crystal display device of the present invention includes the light guide plate that guides the light incident from the end face and emits the light from one and the other faces, and the light emitting element that is disposed to face the end face of the light guide plate. A first liquid crystal display panel for main display facing one surface of the light guide plate, and a second liquid crystal display panel for sub-display facing the other surface of the light guide plate. And a polarizing beam splitter is disposed between the other surface of the light guide plate and the second liquid crystal display panel, and the one surface of the light guide plate and the first liquid crystal display panel are separated from each other. In the meantime, light emitted from one surface of the light guide plate is refracted in a direction within a predetermined divergence angle near a normal to the first liquid crystal display panel and is incident on the first liquid crystal display panel. Disposing at least one first prism sheet; Light emitted from the other surface of the light guide plate and transmitted through the polarization separation element between the separation element and the second liquid crystal display panel is determined in advance near a normal line of the second liquid crystal display panel. By arranging at least one second prism sheet that is refracted in a direction within the spread angle and incident on the second liquid crystal display panel, the structure can be simplified and the thickness can be reduced. The display images on both sides can be observed with sufficient front luminance and viewing angle.
[0010]
In the liquid crystal display device according to the present invention, the second liquid crystal display panel for sub-display has a display area smaller than a display area of the first liquid crystal display panel for main display, and The light guide plate, the polarization separation element, and the first prism sheet have an area corresponding to the entire display area of the first liquid crystal display panel, and the second prism sheet includes the first prism. Desirably, it has an area substantially equal to the sheet.
[0011]
Further, the surface light source, the polarization splitting element, and at least the second prism sheet of the first and second prism sheets have one surface open and the other surface of the second liquid crystal display panel provided with the second liquid crystal display panel. The second liquid crystal display panel is accommodated in a case member provided with an opening corresponding to the display area, and the display area is opposed to the opening outside the other surface of the case member. It is desirable to be arranged.
[0012]
Further, the liquid crystal display device of the present invention may be arranged such that one surface of the light guide plate of the surface light source and the first liquid crystal display panel, and between the polarization separation element and the second liquid crystal display panel. It is preferable to adopt a configuration in which a diffusion plate is further arranged.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
1 to 3 show an embodiment of the present invention. FIG. 1 is an exploded perspective view of a liquid crystal display device, and FIG. 2 is a side view of the liquid crystal display device.
[0014]
As shown in FIGS. 1 and 2, this liquid crystal display device includes a surface light source 1 and a first main display liquid crystal display panel (hereinafter, referred to as a main display liquid crystal display panel) interposed between the surface light sources 1. 4), a second liquid crystal display panel for sub-display (hereinafter, referred to as sub-display liquid crystal display panel) 9, and polarized light disposed between the surface light source 1 and the main display liquid crystal display panel 4. A separation element 14, two first prism sheets (hereinafter, referred to as main display side prism sheets) 14, 15 disposed between the surface light source 1 and the main display liquid crystal display panel 4, and Two second prism sheets (hereinafter, referred to as sub-display-side prism sheets) 16 and 17 disposed between the polarization splitting element 14 and the liquid crystal display panel 9 for sub-display; Between the main display liquid crystal display panel and the polarization separation element 1 It is constituted by a diffusion plate 18, 19 respectively disposed between the sub-display liquid crystal display panel 9 and.
[0015]
The surface light source 1 is made of a plate-shaped transparent member, and guides light incident from at least one end surface thereof and emits the light from one and the other plate surfaces. The light source plate 1 faces the end surface of the light guide plate 2. And the light emitting elements 3 arranged in the same direction.
[0016]
The light guide plate 2 of the surface light source 1 is made of, for example, an acrylic resin plate, one end surface of which forms an incident end surface 2a, and two opposing plate surfaces form output surfaces 2b, 2c, respectively. .
[0017]
Although not shown in the drawing, an emission surface (hereinafter, referred to as a sub-display-side emission surface) 2c of the light guide plate 2 on the side where the sub-display liquid crystal display panel 9 is arranged is provided over the entire area thereof. A plurality of grooves having a width of about 10 to 30 μm are formed at a pitch of about 50 to 100 μm along a direction parallel to the incident end face 2 a, and light incident from the incident end face 2 a is transmitted to the main display liquid crystal display panel 4. The interface between the emission surface (hereinafter referred to as the main display emission surface) 2b on the arranged side and the outside air (air layer) and the interface between the flat surface between the plurality of grooves of the sub display side emission surface 2c and the outside air. A direction in which the light is guided in the length direction of the light guide plate 2 while being totally reflected, and the angle with respect to the normal line of the main display side emission surface 2b becomes smaller at the interface between the plurality of grooves of the sub display side emission surface 2c and the outside air. And is emitted from the main display side emission surface 2b.
[0018]
Further, of the light incident from the incident end face 2a, the light traveling at an angle smaller than the total reflection angle (closer to the vertical) with respect to the interface between the main display side emission surface 2b and the sub display side emission surface 2c and the outside air is respectively The main display side emission surface 2b and the sub display side emission surface 2c are emitted.
[0019]
The light-emitting element 3 includes, for example, three LEDs (light-emitting diodes) that emit red, green, and blue light, respectively, and emits white light obtained by mixing red, green, and blue light emitted by these LEDs. This is a solid-state light-emitting element that emits light, and is arranged to face the center of the incident end face 2a of the light guide plate 2.
[0020]
The main display liquid crystal display panel 4 and the sub display liquid crystal display panel 9 are normally white mode TN (twisted nematic) liquid crystal display panels, respectively, and are disposed between a pair of transparent substrates 5, 6 and between 10, 22. A liquid crystal layer in which liquid crystal molecules are twisted substantially at a twist angle of 90 ° is provided, and transmission axes 7a, 8a and 2a are provided on the outer surfaces of the pair of substrates 5, 6, and 10, 11 in two directions orthogonal to each other. Absorbing polarizers (hereinafter, simply referred to as polarizers) 7, 8, and 12, 13 having an absorption axis (not shown) and 12a, 13a respectively make the transmission axes 7a, 8a and 12a, 13a substantially correspond to each other. The configuration is such that they are arranged orthogonally.
[0021]
Each of the main display liquid crystal display panel 4 and the sub display liquid crystal display panel 9 is an active matrix type color image display panel, and its internal structure is not shown, but one substrate, for example, a substrate on the display surface side. On the opposing surfaces of the liquid crystal layers 5 and 10, a single film-shaped opposing electrode is formed over substantially the entire surface of the substrate. A plurality of pixel electrodes, a plurality of TFTs (thin film transistors) respectively connected to the pixel electrodes, a plurality of gate lines for supplying gate signals to the TFTs in each row, and data in the TFTs in each column. A plurality of data wirings for supplying signals are formed. Further, between any of the substrates, for example, the substrate surfaces of the display surface side substrates 6 and 11 and the counter electrode, red and green are provided. Color filters of three colors of blue, the plurality of pixel electrodes and counter electrodes are provided corresponding to the plurality of pixels formed by a region facing each other.
[0022]
In addition, the polarization splitting element 14 is an optical element having a characteristic of reflecting one polarized light component and transmitting the other polarized light component among two different polarized light components of incident light. In this embodiment, It has a transmission axis 14a and a reflection axis 14b in two directions orthogonal to each other, and reflects one linear polarization component having a vibration plane parallel to the reflection axis 14b among two linear polarization components orthogonal to each other of the incident light. In addition, a reflective polarizing plate having a vibration plane parallel to the transmission axis 14a and transmitting the other linearly polarized light component is used.
[0023]
Further, of the two main display-side prism sheets 14 and 15 and the two sub-display-side prism sheets 16 and 17, one main display-side prism sheet 14 and one sub-display-side prism sheet 16 have one surface. A plurality of prism portions 14a and 16a along the width direction of the light guide plate 2 of the surface light source 1 (direction parallel to the incident end face 2a) are formed of a transparent resin film over the entire surface. The main display-side prism sheet 15 and the sub-display-side prism sheet 17 have a plurality of prism portions 15a, 17a on one surface thereof along the length direction of the light guide plate 2 (a direction orthogonal to the incident end surface 2a). Are made of a transparent resin film formed closely.
[0024]
Although the prism portions 14a, 15a, 16a, and 17a of the prism sheets 14, 15, 16, and 17 are greatly exaggerated in the drawing, the prism portions 14a, 15a, 16a, and 17a are used for the main display. The pitch is equal to or smaller than the pixel pitch (70 to 150 μm) of the liquid crystal display panel 4 and the sub display liquid crystal display panel 9 (for example, a pitch of 50 to 120 μm).
[0025]
Hereinafter, the prism sheets 14, 16 on which the prism portions 14a, 16a along the width direction of the light guide plate 2 are formed are referred to as width direction prism sheets, and the prism portions 15a, 17a along the length direction of the light guide plate 2 are formed. The formed prism sheets 15 and 17 are referred to as longitudinal prism sheets.
[0026]
The diffusion plates 18 and 19 are made of a transparent resin film having a roughened surface or a transparent resin film in which scattering particles are dispersed. Hereinafter, the diffusion plate 18 disposed between the surface light source 1 and the main display liquid crystal display panel 4 is referred to as a main display side diffusion plate, and is disposed between the polarization separation element 14 and the sub display liquid crystal display panel 9. The diffuser 19 is referred to as a sub-display-side diffuser.
[0027]
Further, the sub display liquid crystal display panel 9 is a small panel having a display area B smaller than the display area (area where a plurality of pixels are arranged in a matrix) A of the main display liquid crystal display panel 4. The light guide plate 2 of the surface light source 1, the polarization splitting element 14, the width prism sheet 14 and the length prism sheet 15 on the main display side, and the diffusion plate 18 on the main display side are respectively provided with the main display. The width direction prism sheet 16 and the length direction prism sheet 17 on the sub-display side and the diffusion plate 19 on the sub-display side each have an area corresponding to the entire display area A of the liquid crystal display panel for main display. It has substantially the same area as the display side prism sheets 14 and 15 and the diffusion plate 18.
[0028]
The main display liquid crystal display panel 4 has an incident surface opposite to the display surface on the main display side emission surface 2 b side of the light guide plate 2 of the surface light source 1 and a main display side emission surface of the light guide plate 2. 2b, and the transmission axes 7a, 8a of the polarizing plates 7, 8 on the incident surface side and the display surface side are arranged in a predetermined direction. On the sub-display-side emission surface 2c side of the light plate 2, the incident surface opposite to the display surface is opposed to the sub-display-side emission surface 2c of the light guide plate 2, and the transmission axis 13a of the polarizing plate 13 on the incident surface side is connected. The main display liquid crystal display panel 4 is disposed substantially orthogonal to the transmission axis 8a of the incident-surface-side polarizing plate 8.
[0029]
The polarization separation element 14 is provided between the sub-display-side emission surface 2c of the light guide plate 2 and the sub-display liquid crystal display panel 9 with an air layer interposed between the sub-display-side emission surface 2c of the light guide plate 2. And the reflection axis 14b is substantially parallel to the transmission axis 8a of the polarizing plate 8 on the incident surface side of the main display liquid crystal display panel 4, and the transmission axis 14a is set to the incident surface of the sub display liquid crystal display panel 9. It is arranged substantially parallel to the transmission axis 13a of the side polarizing plate 13.
[0030]
Further, the main display side width direction prism sheet 14 and the length direction prism sheet 15 are provided between the main display side emission surface 2b of the light guide plate 2 and the main display liquid crystal display panel 4 to form respective prism portions. The surface is directed toward the light guide plate 2, the width direction prism sheet 14 is adjacent to the light guide plate 2 via an air layer, and the length direction prism sheet 15 is adjacent to the main display liquid crystal display panel 4. The main display side diffusion plate 18 is disposed between the main display side emission surface 2b of the light guide plate 2 and the width prism sheet 14 on the main display side.
[0031]
The width-direction prism sheet 16 and the length-direction prism sheet 17 on the sub-display side form respective prism portions between the sub-display-side emission surface 2c of the light guide plate 2 and the sub-display liquid crystal display panel 9. The surface is directed toward the light guide plate 2, the width direction prism sheet 16 is opposed to the light exit surface 2 b of the light guide plate 2 via an air layer, and the length direction prism sheet 17 is opposed to the sub display liquid crystal display panel 9. The auxiliary display side diffusion plate 19 is disposed between the auxiliary display side longitudinal prism sheet 17 and the auxiliary display liquid crystal display panel 9.
[0032]
In the liquid crystal display device of this embodiment, as shown in FIG. 2, one surface is open, and the other surface is provided with an opening 21 corresponding to the display area B of the sub display liquid crystal display panel 9, and A light absorbing layer (not shown) is formed on the entire inner surface, or a non-reflective case member 20 formed of a light absorbing resin is provided. The display side prism sheets 16 and 17 and the main display side and sub display side diffusion plates 18 and 19 are accommodated in the case member 20, and the main display side prism sheets 14 and 15 and the main display liquid crystal display panel 4 are assembled. The sub-display liquid crystal display panel 9 is arranged on the open side of the case member 20, and the display area B is arranged outside the other surface of the case member 20 so that the display area B faces the opening 21. .
[0033]
In this liquid crystal display device, light emitted from the main display side emission surface 2b of the light guide plate 2 of the surface light source 1 is made incident on the main display liquid crystal display panel 4, and light is emitted from the sub display side emission surface 2c of the light guide plate 2. Of the emitted light, the polarized light component reflected by the polarization splitting element 14 is transmitted through the light guide plate 2 to be incident on the main display liquid crystal display panel 4, and the sub-display side emission surface of the light guide plate 2. 2c, the polarization component transmitted through the polarization splitting element 14 is made incident on the sub-display liquid crystal display panel 9, whereby illumination light from one surface light source 1 is used to make the main display liquid crystal display panel. An image is displayed on both the LCD panel 4 and the sub-display liquid crystal display panel 9.
[0034]
FIG. 3 shows the display principle of the liquid crystal display device. Here, for the sake of convenience, the main display side and sub display side prism sheets 14, 15 and 16, 17 and the main display side and sub display side diffusion plates 18, 19 are shown. Is omitted.
[0035]
As shown in FIG. 3, the surface light source 1 emits light (non-polarized white light) emitted from the light emitting element 3 and incident on the light guide plate 2 from the incident end face 2a thereof, on the main display side emission surface of the light guide plate 2. The inside of the light guide plate 2 is guided to the whole area while totally reflecting at the interface between the interface between the outside air and the interface between the outside air and the interface between the outside air and the flat surface between a plurality of grooves (not shown) of the sub-display side emission surface 2c. As described above, the light totally reflected at the interface between the plurality of grooves of the sub-display-side emission surface 2c and the outside air in a direction in which the angle with respect to the normal line of the main display-side emission surface 2b becomes smaller is converted to the main display-side emission surface 2b. From the entire area of the main display side emission surface 2b and the sub-display side emission surface 2c and the interface with the outside air at an angle smaller than the total reflection angle. The light exits from the exit surface 2b and the secondary display side exit surface 2c. That is, the light incident on the light guide plate 2 from the incident end face 2a mainly exits from the main display side emission face 2b.
[0036]
The light emitted from the sub-display side emission surface 2c of the light guide plate 2 is incident on the polarization splitting element 14, and of the two linearly polarized light components of the light orthogonal to each other, is reflected on the reflection axis 14b of the polarization splitting element 14. One linearly polarized light component having a parallel vibration plane is reflected by the polarization splitting element 14, and the other linearly polarized light component having a vibration plane parallel to the transmission axis 14 a of the polarization separation element 14 is converted to the polarization separation element 14. The light passes through the element 14.
[0037]
Light emitted from the sub-display side emission surface 2c of the light guide plate 2 and reflected by the polarization separation element 14, that is, linearly polarized light parallel to the reflection axis 14b of the polarization separation element 14, passes through the light guide plate 2. The light exits from the main display side emission surface 2b.
[0038]
Therefore, light emitted from the main display side emission surface 2b of the light guide plate 2 toward the main display liquid crystal display panel 4 is emitted directly from inside the light guide plate 2 and emitted from the sub display side emission surface 2c. And the light reflected by the polarization splitting element 14 and transmitted through the light guide plate 2.
[0039]
The light emitted from the main display side emission surface 2b of the light guide plate 2 is diffused by the main display side diffusion plate 18, and furthermore, by the main display side width direction prism sheet 14, in the direction along the width direction of the light guide plate 2. Thus, the light is refracted in a direction within a predetermined divergence angle near the normal line of the main display liquid crystal display panel 4, and the direction along the length direction of the light guide plate 2 is applied by the longitudinal prism sheet 15 on the main display side. Then, the light is refracted in a direction within a predetermined divergence angle near the normal line of the main display liquid crystal display panel 4 and enters the main display liquid crystal display panel 4 from its incident surface.
[0040]
Of the light incident on the main display liquid crystal display panel 4, the light emitted from the sub-display side emission surface 2 c of the light guide plate 2, reflected by the polarization separation element 14 and transmitted through the light guide plate 2 (the polarization separation element 14). (Linearly polarized light parallel to the reflection axis 14b) is because the transmission axis 8a of the incident-surface-side polarizing plate 8 of the main display liquid crystal display panel 4 and the reflection axis 14b of the polarization separation element 14 are substantially parallel. Then, the light passes through the incident surface side polarizing plate 8 and becomes linearly polarized light having a high degree of polarization and enters the liquid crystal layer of the main display liquid crystal display panel 4.
[0041]
Further, among the light incident on the main display liquid crystal display panel 4, the light directly emitted from the inside of the light guide plate 2 is unpolarized light, and therefore, of the two linearly polarized light components orthogonal to each other, A linearly polarized component having a vibration plane parallel to the transmission axis 8a of the entrance-surface-side polarizing plate 8 of the main-display liquid-crystal display panel 4 transmits through the entrance-surface-side polarization plate 8 and passes through the main-display-side liquid crystal display panel 4. Incident on the liquid crystal layer.
[0042]
Then, light that has entered the non-electric field pixels (pixels in which liquid crystal molecules are aligned in the initial twist alignment state) of the main display liquid crystal display panel 4 and transmitted through the liquid crystal layer is transmitted to the main display liquid crystal display panel 4. 4 through the display-surface-side polarizing plate 7, exits from the display surface of the main display liquid crystal display panel 4, and enters an electric field application pixel (a pixel in which liquid crystal molecules rise and align with respect to the substrates 5 and 6). The light transmitted through the liquid crystal layer is absorbed by the display surface side polarizing plate 7 to display a main image.
[0043]
Further, light emitted from the sub-display side emission surface 2c of the light guide plate 2 of the surface light source 1 and transmitted through the polarization separation element 14, that is, linearly polarized light parallel to the transmission axis 14a of the polarization separation element 14, By the width direction prism sheet 16 on the side, the light is refracted in a direction along the width direction of the light guide plate 2 and in a direction within a predetermined spread angle near the normal line of the sub display liquid crystal display panel 9, and on the sub display side. The light is refracted by the longitudinal prism sheet 17 in a direction along the length direction of the light guide plate 2 and in a direction within a predetermined spread angle near the normal line of the sub-display liquid crystal display panel 9, and The light is diffused by the side diffusion plate 19 toward the side where the sub display liquid crystal display panel 9 is disposed.
[0044]
Then, of this light, the light going into the display area B of the sub-display liquid crystal display panel 9 is incident on the sub-display liquid crystal display panel 9 passing through the opening 21 of the case member 20 from the incident surface thereof. Light other than light incident on the display area B of the sub display liquid crystal display panel 9 is blocked by the case member 20.
[0045]
The light (linearly polarized light parallel to the transmission axis 14a of the polarization splitting element 14) incident on the sub-display liquid crystal display panel 9 from its incident surface is transmitted through the incident-side polarizing plate 13 of the sub-display liquid crystal display panel 9. Since the axis 13a and the transmission axis 14a of the polarization splitting element 14 are substantially parallel, the axis 13a transmits through the incident-surface-side polarizing plate 13 and becomes linearly polarized light having a high degree of polarization. Light enters the liquid crystal layer.
[0046]
The light that has entered the non-electric field pixels of the sub-display liquid crystal display panel 9 and has passed through the liquid crystal layer has passed through the display surface side polarizing plate 12 of the sub-display liquid crystal display panel 9 and has been transmitted through the liquid crystal layer. The light emitted from the display surface of the panel 9, incident on the electric field application pixels and transmitted through the liquid crystal layer is absorbed by the display surface side polarizing plate 12, and a sub-image is displayed.
[0047]
The light guide plate 2 and the polarization splitting element 14 of the surface light source 1 have an area corresponding to the entire display area A of the main display liquid crystal display panel 4. The light emitted from the side emission surface 2c and transmitted through the polarization splitting element 14 toward the arrangement side of the sub-display liquid crystal display panel 9 is larger than the display area B of the sub-display liquid crystal display panel 9 composed of a small panel. It is a light beam having a cross-sectional area.
[0048]
However, of the light, the light other than the light incident on the display area B of the sub display liquid crystal display panel 9 is blocked by the case member 20 as described above. No light is emitted from the portion outside the display area B to the side where the sub-image is viewed, so that the display image of the sub-display liquid crystal display panel 9 can be observed in an easily viewable state.
[0049]
Further, since the case member 20 has the non-reflection property as described above, light other than light incident on the display area B of the sub display liquid crystal display panel 9 is reflected on the inner surface of the case member 20. The reflected light is transmitted through the polarization splitting element 14 and the light guide plate 2 and is incident on the peripheral area of the display area A of the main display liquid crystal display panel 4, so that the display image of the main display liquid crystal display panel 4 has brightness. It does not cause unevenness.
[0050]
As described above, this liquid crystal display device displays images on both the main display liquid crystal display panel 4 and the sub display liquid crystal display panel 9 using the illumination light from one surface light source 1. is there.
[0051]
In this liquid crystal display device, the polarization separation of the light emitted from the main display side emission surface 2b of the light guide plate 2 of the surface light source 1 and the light emitted from the sub display side emission surface 2c of the light guide plate 2 is performed. Both the light reflected by the element 14 and transmitted through the light guide plate 2 is made incident on the main display liquid crystal display panel 4, emitted from the sub-display side emission surface 2 c of the light guide plate 2, and transmitted through the polarization splitting element 14. In this case, since the light is incident on the sub display liquid crystal display panel 9, the main display liquid crystal display panel 4 displays a main image sufficiently brighter than the sub image formed by the sub display liquid crystal display panel 9. Can be.
[0052]
Moreover, in this embodiment, as described above, a plurality of grooves (not shown) are formed on the sub-display side emission surface 2c of the light guide plate 2, and the light incident on the light guide plate 2 from the incident end face 2a is mainly focused on. Since the light is emitted from the display-side emission surface 2b, a brighter main image can be displayed.
[0053]
In this liquid crystal display device, the main display liquid crystal display panel 4 is driven to display when displaying a main image, and is in a non-display state in which all pixels are in an electric field-free state when not displaying a main image. The sub-display liquid crystal display panel 9 is driven for display when displaying a sub-image, and is in a non-display state in which all pixels are in an electric field-free state when not displaying a sub-image. Therefore, the screens of the main display liquid crystal display panel 4 and the sub display liquid crystal display panel 9 become white screens in the non-display state.
[0054]
In addition, the liquid crystal display device performs a selective display in which one of a main image by the main display liquid crystal display panel 4 and a sub image by the sub display liquid crystal display panel 9 is displayed, and the other is not displayed (white screen). It is also possible to perform simultaneous display for displaying both the main image and the sub image.
[0055]
According to this liquid crystal display device, as described above, an image is displayed on both the main display liquid crystal display panel 4 and the sub display liquid crystal display panel 9 using the illumination light from one surface light source 1. Therefore, the structure can be simplified and the thickness can be reduced.
[0056]
Moreover, according to this liquid crystal display device, between the main display side emission surface 2b of the light guide plate 2 of the surface light source 1 and the main display liquid crystal display panel 4, the main display side emission surface 2b of the light guide plate 2 is provided. The emitted light (light directly emitted from the light guide plate 2 and light emitted from the sub-display side emission surface 2c of the light guide plate 2 and reflected by the polarization separation element 14 and transmitted through the light guide plate 2) is mainly A width direction prism sheet 14 and a length direction prism sheet 15 that are refracted in a direction within a predetermined spread angle near the normal line of the display liquid crystal display panel 4 and enter the main display liquid crystal display panel 4 are arranged. The light emitted from the sub-display side emission surface 2c of the light guide plate 2 and transmitted through the polarization separation element 14 between the polarization separation element 14 and the sub-display liquid crystal display panel 9 is transmitted to the sub-display liquid crystal display. Predetermined divergence angle near the normal of panel 9 , The width-direction prism sheet 16 and the length-direction prism sheet 17 that are refracted in the direction of the sub-display and enter the sub-display liquid crystal display panel 9 are arranged. The display image (main image) 4 and the display image (sub-image) on the sub-display liquid crystal display panel 9 can be observed with sufficient front luminance and viewing angle.
[0057]
Further, in the above embodiment, the main display side emission surface 2b of the light guide plate 2 of the surface light source 1 and the main display liquid crystal display panel 4, and the polarization separation element 14 and the sub display liquid crystal display panel 9 are connected. Since the diffusing plates 18 and 19 are disposed between the liquid crystal display panels 4 and 9, light having a more uniform intensity distribution is incident on the main display liquid crystal display panel 4 and the sub display liquid crystal display panel 9, respectively. 4 and 9 can display higher quality images.
[0058]
In the above liquid crystal display device, the sub display liquid crystal display panel 9 is a small panel having a display area B smaller than the display area A of the main display liquid crystal display panel 4. And the polarization separation element 14, the main display side prism sheets 14, 15 and the diffusion plate 18 each have an area corresponding to the entire display area A of the main display liquid crystal display panel 4. , The sub-display-side prism sheets 16 and 17 and the diffusion plate 19 have substantially the same area as the main display-side prism sheets 14 and 15 and the diffusion plate 18, respectively. The display of the panel 4 does not generate uneven brightness portions corresponding to the contours of the sub-display liquid crystal display panel 9, the prism sheets 16 and 17 on the sub-display side, and the diffusion plate 19.
[0059]
That is, when attention is paid only to the display quality of the sub display liquid crystal display panel 9, the prism sheets 16, 17 and the diffusion plate 19 on the sub display side have an area corresponding to the display area B of the sub display liquid crystal display panel 9. However, in this case, of the light emitted from the sub-display side emission surface 2c of the light guide plate 2 of the surface light source 1 and transmitted through the polarization separation element 14, the prism sheet 16 on the sub-display side can be used. Light directed toward the periphery of the liquid crystal display panel 17 and the diffusion plate 19 or the sub display liquid crystal display panel 9 is irregularly reflected in various directions by the periphery, and a part of the reflected light enters the main display liquid crystal display panel 4. In the display screen of the main display liquid crystal display panel 4, a portion corresponding to the contour of the main display liquid crystal display panel 9 and the contour of the prism sheets 16, 17 and the diffusion plate 19 on the sub display side. Luminance in parts Luo occur.
[0060]
However, in this embodiment, the prism sheets 16 and 17 and the diffusion plate 19 on the sub display side also have substantially the same area as the prism sheets 14 and 15 and the diffusion plate 18 on the main display side. In the main display liquid crystal display panel 4, the unevenness in brightness corresponding to the contours of the sub display liquid crystal display panel 9, the prism sheets 16 and 17 and the diffusion plate 19 on the sub display side is prevented from occurring on the screen of the main display liquid crystal display panel 4. A high quality image can be displayed on one liquid crystal display panel.
[0061]
Further, in the above embodiment, the surface light source 1, the polarization splitting element 14, and the sub-display side prism sheets 16, 17 are opened on one side, and the sub-display liquid crystal comprising the small panel is provided on the other side. The liquid crystal display panel 9 for sub-display is accommodated in a case member 20 provided with an opening 21 corresponding to the display area B of the display panel 9, and the display area B is placed outside the other surface of the case member 20. Is disposed so as to face the opening 21, and as described above, it is possible to observe the display image of the sub display liquid crystal display panel 9 in an easily viewable state.
[0062]
In the above embodiment, the surface light source 1, the polarization beam splitter 14, the sub-display side prism sheets 16 and 17, and the main display side and sub display side diffusion plates 18 and 19 are accommodated in the case member 20. However, the surface light source 1, the polarization splitting element 14, the sub-display side prism sheets 16, 17 and the diffusion plate 19 are accommodated in a case member 20, and the main display side diffusion plate 18 and the prism sheets 14, 15 are provided. The main display liquid crystal display panel 4 may be disposed on the open side of the case member 20, or the surface light source 1, the polarization separation element 14, the prism sheets 16 and 17 and the diffusion plate 19 on the sub display side, and the main display may be disposed. The diffusion plate 18 and the prism sheets 14 and 15 on the side may be accommodated in the case member 20, and the main display liquid crystal display panel 4 may be arranged on the open side of the case member 20.
[0063]
Further, in the above embodiment, the light incident from the incident end face 2a of the light guide plate 2 is mainly emitted from the main display side emission face 2b, but the light guide plate 2 is incident from the incident end face 2a. The light emitted from the main display side emission surface 2b and the sub display side emission surface may be emitted from the main display side emission surface 2b and the sub display side emission surface 2c substantially uniformly. 2c, both of the light reflected by the polarization splitting element 14 and transmitted through the light guide plate 2 enter the main display liquid crystal display panel 4, so that the main display liquid crystal display panel 4 has a sub display liquid crystal. A main image sufficiently brighter than the sub image on the display panel 9 can be displayed.
[0064]
Furthermore, in the above embodiment, the prism sheets 14, 15 and the diffusion plate 18 on the main display side are viewed from the light guide plate 2 side of the surface light source 1, and the diffusion plate 18, the width direction prism sheet 14, and the length direction prism sheet 15 are viewed. And the prism sheets 16 and 17 and the diffusion plate 19 on the sub-display side are arranged in the order of the width direction prism sheet 16, the length direction prism sheet 17 and the diffusion plate 19 when viewed from the light guide plate 2 side. However, these may be arranged in another order, and even in such a case, the same effect as in the above embodiment can be obtained.
[0065]
Further, the auxiliary display side prism sheet may be only the width direction prism sheet 16, and the main display side prism sheet and the auxiliary display side prism sheet may be only width direction prism sheets 14 and 16, respectively.
[0066]
Furthermore, the diffusion plate 19 on the sub display side may be omitted, and the diffusion plates 18 and 19 on both the sub display side and the main display side may be omitted.
[0067]
Further, in the above embodiment, the main display liquid crystal display panel 4 and the sub display liquid crystal display panel 9 are provided with the polarizing plates 7, 8 and 12, 13 on both the display surface side and the incident surface side. However, since the light incident on the sub-display liquid crystal display panel 9 is only linearly polarized light parallel to the transmission axis 14a of the polarization splitting element 14, the sub-display liquid crystal display panel 9 uses the polarizing plate 13 on the incident surface side. A configuration in which the polarizing plate 12 is provided only on the display surface side may be omitted.
[0068]
【The invention's effect】
The liquid crystal display device according to the present invention includes a surface light source including a light guide plate that guides light incident from an end surface and emits light from one and the other surface, and a light emitting element disposed to face the end surface of the light guide plate. A first liquid crystal display panel for main display facing one surface of the light guide plate, and a second liquid crystal display panel for sub display facing the other surface of the light guide plate; A polarizing beam splitter is disposed between the other surface of the light guide plate and the second liquid crystal display panel, and between the one surface of the light guide plate and the first liquid crystal display panel, At least one light beam emitted from one surface of the light guide plate is refracted in a direction within a predetermined divergence angle near a normal line of the first liquid crystal display panel and is incident on the first liquid crystal display panel. A first prism sheet is arranged, and The light emitted from the other surface of the light guide plate and transmitted through the polarized light separating element between the second liquid crystal display panel and the second liquid crystal display panel is converted into a predetermined divergence angle near a normal line of the second liquid crystal display panel. Since at least one second prism sheet that is refracted in the inner direction and enters the second liquid crystal display panel is arranged, the structure can be simplified, the thickness can be reduced, and both surfaces can be reduced. Can be observed with sufficient front luminance and viewing angle.
[0069]
In the liquid crystal display device of the present invention, the second liquid crystal display panel for sub-display has a display area smaller than the display area of the first liquid crystal display panel for main display, and The light guide plate, the polarization separation element, and the first prism sheet have an area corresponding to the entire display area of the first liquid crystal display panel, and the second prism sheet includes the first prism. It is desirable that the second liquid crystal display panel and the second prism sheet have an area substantially equal to that of the second liquid crystal display panel and the second prism sheet in the screen of the first liquid crystal display panel. It is possible to prevent the occurrence of the uneven brightness portion corresponding to the contour and to display a high quality image on the first liquid crystal display panel.
[0070]
Further, the surface light source, the polarization splitting element, and at least the second prism sheet of the first and second prism sheets have one surface open and the other surface of the second liquid crystal display panel provided with the second liquid crystal display panel. The second liquid crystal display panel is accommodated in a case member provided with an opening corresponding to the display area, and the display area is opposed to the opening outside the other surface of the case member. The second liquid crystal display panel is desirably disposed, so that the display image of the second liquid crystal display panel can be observed in an easily viewable state.
[0071]
Further, the liquid crystal display device of the present invention may be arranged such that one surface of the light guide plate of the surface light source and the first liquid crystal display panel, and between the polarization separation element and the second liquid crystal display panel. It is preferable that a diffusing plate is further disposed, whereby light having a more uniform intensity distribution is incident on each of the first liquid crystal display panel and the second liquid crystal display panel. Higher quality images can be displayed on the liquid crystal display panel.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an exploded perspective view of a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a side view of a part of the liquid crystal display device.
FIG. 3 is a view showing a display principle of the liquid crystal display device.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Surface light source, 2 ... Light guide plate, 2a ... Incident end surface, 2b, 2b ... Outgoing surface, 3 ... Light emitting element, 4 ... First liquid crystal display panel, A ... Display area, 5, 6 ... Substrate, 7, 8 ... Polarizers, 7a, 8a ... Transmission axis, 9 ... Second liquid crystal display panel, B ... Display area, 10,11 ... Substrate, 12, 13 ... Polarizer, 12a, 13a ... Transmission axis, 14 ... Polarization separation element , 14a: transmission axis, 14b: reflection axis, 18, 19: diffusion plate, 20: case member, 21: opening.

Claims

It is made of a plate-shaped transparent member, and comprises a light guide plate that guides light incident from at least one end face thereof and emits light from one and the other plate faces, and a light emitting element arranged to face the end face of the light guide plate. A surface light source,
A first liquid crystal display panel for main display arranged on one surface side of the light guide plate;
The light emitted from one surface of the light guide plate, which is disposed between one surface of the light guide plate and the first liquid crystal display panel, is determined in advance near a normal line of the first liquid crystal display panel. At least one prism sheet that is refracted in a direction within the spread angle and is incident on the first liquid crystal display panel;
A polarization separation element disposed on a surface of the light guide plate opposite to a side on which the first liquid crystal display panel is disposed;
A second liquid crystal display panel for sub-display arranged outside the polarization separation element;
The light emitted from the other surface of the light guide plate and transmitted through the polarization splitting element is disposed between the polarization splitting element and the second liquid crystal display panel, and passes through the normal line of the second liquid crystal display panel. At least one second prism sheet that is refracted in a direction within a predetermined predetermined spread angle and made incident on the second liquid crystal display panel;
A liquid crystal display device comprising:

The second liquid crystal display panel for sub-display has a display area smaller than the display area of the first liquid crystal display panel for main display, and includes a light guide plate of a surface light source, a polarization separation element, and a first liquid crystal display. The prism sheet has an area corresponding to the entire display area of the first liquid crystal display panel, and the second prism sheet has an area substantially equal to the first prism sheet. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein:

The surface light source, the polarization splitting element, and the second prism sheet are housed in a case member having one surface opened and the other surface provided with an opening corresponding to the display area of the second liquid crystal display panel. The liquid crystal display according to claim 2, wherein the second liquid crystal display panel is arranged outside the other surface of the case member so that the display area faces the opening. apparatus.

A diffusion plate is further disposed between one surface of the light guide plate of the surface light source and the first liquid crystal display panel and between the polarization separation element and the second liquid crystal display panel. Item 4. The liquid crystal display device according to any one of Items 1 to 3.