JP2000227588A

JP2000227588A - 液晶表示装置

Info

Publication number: JP2000227588A
Application number: JP11029815A
Authority: JP
Inventors: Koji Mizobuchi; 孝二溝渕
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1999-02-08
Filing date: 1999-02-08
Publication date: 2000-08-15

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、簡単な構成で周辺光の明暗に左右
されない高い視認性が得られ、価格的にも安価な液晶表
示装置を提供する。【解決手段】相対向して配置され、それぞれの対向面に
セグメント電極１４およびコモン電極１５が形成される
とともに、これら間の空間に液晶１８が封入された上部
ガラス基板１２および下部ガラス基板１３の少なくとも
一方に蓄光性材料を含有させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カメラや電話機な
どの表示部に用いられる電子機器等の液晶表示装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】最近、カメラや電話機などの携帯型の電
子器機では、各種情報を表示する表示部に液晶表示装置
（以下、ＬＣＤと称する。）を用いたものが多く用いら
れている。

【０００３】ところで、このようなＬＣＤは、液晶自体
が自己発光するものでないため、例えば夜間や暗い室内
などの低照度環境下においては、表示部としての視認性
が著しく低下してしまう。

【０００４】そこで、従来では、このような低照度環境
下での視認性を改善するため、ＬＣＤの背面にバックラ
イト装置を設け、ＬＣＤ背部から照明を行うものが用い
られている。そして、このようなバックライト装置の光
源として蛍光管、ＬＥＤおよびＥＬ（Ｅｌｅｃｔｏｒ
Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）などが用いられている。

【０００５】ところが、このような蛍光管、ＬＥＤおよ
びＥＬを用いたバックライト装置によれば、明るくＬＣ
Ｄを照明できる反面、いずれのものも電源を必要とする
ため、多少の差はあるものの電力を消費する。

【０００６】このため、バッテリー駆動型の携帯用電子
器機においては、バックライト装置の存在がバッテリー
寿命に大きな影響を及ぼし、また、このようなバックラ
イト装置を駆動するための大容量の電池や駆動回路も必
要となるため、筐体の大型化にともなう高コスト化が避
けられないという問題があった。

【０００７】そこで、最近、電源を使用しないバックラ
イト装置として、高蓄光効率を有する蓄光性材料を使用
したものが考えられており、一例として特開平８−１５
２６２２号公報に開示されるように、ＬＣＤの背面側に
蓄光層を形成し、この蓄光層の自己発光によりＬＣＤの
表示部分を透過的に照明するもの、あるいは、特開平８
−２２０５３９号公報に開示されるように、反射型ＬＣ
Ｄの反射板に蓄光部材を用いたものも知られている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前者は、Ｌ
ＣＤの背面側に蓄光材を塗布し、また、後者もＬＣＤの
背面側に配置される反射板表面に蓄光材を塗布するよう
になるため、いずれの場合も、塗布するための蓄光材
と、蓄光材を塗布するための工程が必要となり、これら
蓄光材と工程の増加によりＬＣＤの単価の上昇を招くと
いう問題があった。

【０００９】また、蓄光材は、ＬＣＤの背面側に設けら
れることから、ＬＣＤを通った光を蓄積し、また、ＬＣ
Ｄを通して発光するようになるため、ＬＣＤでの光の減
衰が大きいと、十分の発光量が得られないという問題も
あった。

【００１０】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、簡単な構成で周辺光の明暗に左右されない高い視認
性が得られ、価格的にも安価な液晶表示装置を提供する
ことを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明者は、ＬＣＤを構
成する一対の偏光板による光減衰に着目し、一対の偏光
板の両方を通過する光で蓄光するよりも、一方の偏光板
のみを通過した光で蓄光した方が格段に蓄光効率が高ま
るという発想に基づいて本発明の完成に至った。

【００１２】すなわち、請求項１記載の発明は、相対向
して配置され、それぞれの対向面に電極が形成されると
ともに、これら間の空間に液晶が封入された第１および
第２の透明基板と、これら第１および第２の透明基板の
前記電極の形成面と反対面側にそれぞれ配置された偏光
板とを有する液晶パネルを具備し、この液晶パネルの前
記偏光板自身の少なくとも一方、あるいは前記偏光板の
間に蓄光性材料を介在させたことを特徴としている。

【００１３】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、前記第１および第２の透明基板の少なくと
も一方に蓄光性材料を含有させたことを特徴としてい
る。

【００１４】請求項３記載の発明は、請求項２記載の発
明において、前記第１および第２の透明基板は、ガラス
基板からなることを特徴としている。

【００１５】この結果、請求項１記載の発明によれば、
液晶パネルの偏光板の間に蓄光性材料を介在させること
で、液晶パネルでの光の減衰の影響を最小限にでき、蓄
光性材料での発光を効率よく利用できる。

【００１６】請求項２記載の発明によれば、蓄光性材料
を含有させた透明基板を用いることにより蓄光材を塗布
するなどの工程を不要にできるとともに、薄型化も達成
できる。

【００１７】請求項３記載の発明によれば、透明基板と
してガラス基板を用いることで、蓄光性材料からの発光
を効率よく引き出すことができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
面に従い説明する。

【００１９】図１は、本発明の液晶表示装置が適用され
るカメラの概略構成を示している。図において、１はカ
メラ本体で、このカメラ本体１は、前面中央部にレンズ
部２を設けるとともに、前面右上部にストロボ３を設
け、また、上面に本発明の液晶表示装置４を設けてい
る。この液晶表示装置４は、残りフィルム枚数やバッテ
リ残量などを表示するものである。

【００２０】図２は、このような液晶表示装置４の概略
構成を示すもので、ここでは、ＴＮ方式（ツイストネマ
ティック方式）で、バイアス電圧がＯＦＦ時に遮断、Ｏ
Ｎ時に透過するネガティブ方式の反射型液晶パネルを適
用した例を示している。

【００２１】図において、１１は、液晶パネルで、この
液晶パネル１１は、第１の透明基板としての上部ガラス
基板１２と第２の透明基板としての下部ガラス基板１３
を相対向させて配置している。そして、これら上部およ
び下部ガラス基板１２、１３の対向面には、それぞれセ
グメント電極１４およびコモン電極１５を形成し、これ
らセグメント電極１４およびコモン電極１５の上面を配
向膜１６、１７で覆うとともに、これら配向膜１６、１
７の間の空間に液晶１８を封止している。また、上部ガ
ラス基板１２の上面側に上部偏光板１９を配置し、下部
ガラス基板１３の下面側に下部偏光板２０を配置し、さ
らに、下部偏光板２０の下面側に反射板２１を配置して
いる。

【００２２】この場合、下部ガラス基板１３は、ガラス
材料中に蓄光性材料を含有させたもので、この蓄光性材
料を含有させた下部ガラス基板１３での発光をバックラ
イトとして利用するようにしている。ここで、下部ガラ
ス基板１３は、ガラス材料にある種の希土類材料を添加
したもので、紫外光を数分間照射することでピーク波長
５４２ｎｍの緑色またはピーク波長６５０ｎｍの赤色で
１０数時間光り続ける、いわゆる蓄光ガラスを使用して
いる。

【００２３】なお、蓄光性材料としては、硫化亜鉛、珪
酸亜鉛、硫化亜鉛カドニウム、硫化カルシウム、硫化ス
トロンチウム、タングステン酸カルシウム等が挙げられ
るが、その中でも残光時間が長く、輝度が強く、耐久性
に優れた硫化亜鉛、硫化亜鉛カドニウム、硫化ストロン
チウムが望ましい。ここで、蓄光性材料は、放射線物質
を含まないように、少なくともＡｌ₂Ｏ₃，ＣａＯ，Ｓ
ｒＯ，Ｂ₂Ｏ₃を含むようにしたり、ＸＡｌ₂Ｏ₄で表
される化合物で、Ｘはカルシウム、ストロンチウム、バ
リウムからなる群から選ばれる少なくとも１種以上の金
属元素からなる化合物を母結晶とすることが好ましい
（特開平９−２８１４８６号参照）。一般に、硫化亜鉛
系よりも、アルカリ土類アルミン酸系の方が、残光輝
度、残光時間および耐候性が優れるので好ましい。この
ような各種の蓄光性材料に対しては、賦活剤としてユウ
ロピウム、（Ｅｕ）を添加したり、さらに共賦活剤とし
てランタン（Ｌａ），セリウム（Ｃｅ），プラセオジウ
ム（Ｐｂ），ネオジウム（Ｎｄ），サマリウム（Ｓ
ｍ），テルビウム（Ｔｂ），ディスプロシウム（Ｄ
ｙ），ホルミウム（Ｈｏ），エルビウム（Ｅｒ），ツリ
ウム（Ｔｍ），イッテルビウム（Ｙｂ），セオジム，カ
ドリニウム，ルテチウム，マンガン，スズ，ビスマスか
らなる群の少なくとも１種以上の元素を添加してもよ
い。

【００２４】いわゆる夜光顔料として知られる蓄光性材
料、例えば、ＳｒＡｌ₂Ｏ₄（アルミン酸ストロンチウ
ム）を主成分とするＮ夜光（商標）（根元特殊化学
（株））も使用できる。

【００２５】また、Ｅｂ²⁺（青色）、Ｔｂ（緑色）、Ｍ
ｎまたはＳｍ（赤色）を、混ざって発光するように組合
せると強い白色蛍光となり、見やすくなるので好まし
い。Ｅｂ²⁺（青色）を塗布せずに混合させる場合には、
ガラス、特にフツ燐酸塩ガラスに混合させればよい（特
開平９−２０２６４２参照）。

【００２６】また、蓄光性材料を、粉末や液状微粒子の
状態で含有させたものを使用するときは、適宜の光透過
用の隙間を形成するので、発光させたい領域に均一に含
有させればよい。但し、蓄光性材料を、塗布して使用す
る場合には、不透明体を形成するので、光透過性を高め
るのが好ましく、濃度を低くして一様に塗布したり、好
ましくは一様に塗布せずに所定量の隙間が偏在または散
在するように比較的高密度に塗布するとよい。

【００２７】さらに、支持体としてのガラスまたはプラ
スチックは、蓄光性材料の種類や混合濃度に応じて適宜
選択するのが好ましい。支持体として、ガラスに蓄光性
材料を含有させる技術は、公知の方法（特公昭４９−９
９６０９、特公昭５７−２７０４７、特開平８−１３３
７８０、特開平９−２０２６４２、特開平１０−１６７
７５５等）を参照することができる。支持体に使用でき
るプラスチックとしては、アクリル樹脂、ポリカーボネ
ート樹脂、メタクリル樹脂、ＡＥＳ樹脂、ポリエレタン
樹脂、塩化ビニル樹脂、シリコンゴム等であり、１０％
前後の蓄光性材料を含有させるのが好ましい。例えば、
夜光顔料をアクリル樹脂に含有させる場合には特開平８
−１２９１７６に記載の技術を参照することができる。

【００２８】このように構成した液晶表示装置４の液晶
パネル１１によると、蓄光ガラスからなる下部ガラス基
板１３は、上部偏光板１９による光減衰は受けるものの
下部偏光板２０による光減衰を受けることなく、外部か
らの紫外光の照射により蓄光されている。

【００２９】この状態で、セグメント電極１４およびコ
モン電極１５にバイアス電圧が印加されると、配向膜１
６、１７間の空間に封止された液晶１８の分子の長軸が
電界方向に揃うので、下部ガラス基板１３からの発光の
うち、直接上部ガラス基板１２側に向かう光Ａと、反射
板２１で反射され上部ガラス基板１２側に向かう光Ａ’
は、いずれも上部偏光板１９を透過され、これら光によ
るバックライト効果により、文字などの表示情報に良好
なコントラストを生じさせ、視覚的な認識が可能にな
る。

【００３０】一方、セグメント電極１４およびコモン電
極１５にバイアス電圧が印加されない場合は、配向膜１
６、１７間の空間に封止された液晶１８の分子は、９０
度ねじれた状態になるので、下部ガラス基板１３から、
直接上部ガラス基板１２側に向かう光Ｂと、反射板２１
で反射され上部ガラス基板１２側に向かう光Ｂ’のいず
れも、液晶分子の配列により９０度ねじられて上部偏光
板１９を透過することなく、視覚的な表示は行われな
い。

【００３１】従って、このように下部ガラス基板１３
に、蓄光性材料を含有させた蓄光ガラスを用い、下部ガ
ラス基板１３での発光をバックライトとして利用するよ
うにすれば、従来のＬＣＤの背面側に蓄光材を塗布し、
また、ＬＣＤの背面側に配置される反射板表面に蓄光材
を塗布するものと比べ、塗布するための蓄光材および蓄
光材を塗布のための工程が不要になるので、液晶パネル
１１の単価の上昇を回避でき、価格的に安価にできる。
また、蓄光性のシートを別途配置したり、蓄光塗料のコ
ーティング用スペースを設ける必要がないので、薄型化
も達成できる。

【００３２】また、液晶パネル１１の一部を構成する下
部ガラス基板１３に、蓄光性材料を含有させた蓄光ガラ
スを用いることにより、液晶パネル１１での光の減衰の
影響を最小限にでき、下部ガラス基板１３からの発光を
効率よく利用できる。さらに、下部ガラス基板１３より
発光した直接光に加えて、反射板２１で反射した光をも
利用しているので、さらに大きな光量を得られ、これに
より表示情報に対して良好なコントラストが得られ、周
辺光の明暗に左右されない高い視認性を確保することが
できる。

【００３３】さらにまた、蓄光性材料を含有させた蓄光
ガラスを用いることにより、蓄光性材料からの発光を効
率よく引き出すこともできる。

【００３４】なお、このような反射型の液晶パネル１１
を種々のカメラに適用する場合には、図３（ａ）（ｂ）
または図４（ａ）（ｂ）に示すように、カメラ用ケース
３０の液晶表示装置４に対応する部分に、外光を取り入
れるための採光窓３１を形成することにより、カメラ用
ケース３０にカメラ本体１を収納している際にも、常
時、蓄光性材料への蓄光を実施できるので好ましい。こ
こで、図３は、本発明の液晶表示装置を備えたカメラと
カメラケースの組合せの一例であり、図４は他の組合せ
例を示す。これら図３および図４における「カメラ用ケ
ース」とは、非使用時にカメラ全体を太陽熱や破損から
防止するケースを意味し、全体が柔軟な緩衝部材（主に
革製）から成る、いわゆるソフトケースであってもよい
し、外殻が硬性部材（主に硬性プラスチック）で収納内
部が柔軟部材（布、革、スポンジ等）から成る、いわゆ
るハードケースであってもよい。一般に液晶は、加熱に
より応答特性が低下する恐れがあるので、採光窓３１
は、単に採光部全体を開放させて液晶パネルを外気に露
出させるよりは、熱線（特に太陽光では、近赤外線）を
選択的に遮断または反射できる熱線遮断材をコーティン
グまたは含有させた透明版で構成するのが好ましい。採
光のためだけならば、カメラ用ケース３０を水中または
雨天用ケースのように全体を透明部材（例えば、軟性ま
たは硬性のプラスチック）にしてもよいが、水中または
雨天用ケースと異なる点として、日中の太陽熱防止用に
上記採光部分を除いて、熱線遮断材をコーティングまた
は含有させるが好ましい。効率良く太陽熱を防止する上
では、黒を主とする暗色系のソフトケースを採用するの
が好ましい。また、採光窓３１は、透明なプラスチック
で構成してもよいし、網目状に多数の小孔を形成して光
透過性を得るようにして表示パネルの保護と採光を簡易
な構成で行なってもよい。網目状の採光窓を採用する場
合には、カメラ用ケース３０全体が、有色の柔軟性化学
繊維または天然繊維を網目状に型取りないし編んだ物で
あってもよい。

【００３５】なお、上述した実施の形態では、下部ガラ
ス基板１３に蓄光性材料を含有した例を述べたが、上部
ガラス基板１２のみ、または上部および下部ガラス基板
１２、１３の両方に蓄光性材料を塗布または含有させる
ようにしてもよい。上部ガラス基板１２に蓄光性材料を
塗布または含有させる利点としては、例えば配向膜１
６、１７や液晶１８を経ることなく外部光を蓄光させる
利点があり、特に、液晶１８の分子の状態に応じて起こ
る光減衰の影響を受けないので、いかなる表示状態（表
示のオンオフや表示内容の変更動作中）であっても安定
して蓄光できる点で有利である。

【００３６】ここで、図５は、上部ガラス基板１２に蓄
光性材料を適用する好適な例を示すもので、液状の蓄光
性塗料４０を上部ガラス基板１２の上面および／または
下面に一定の隙間（図では格子状）を設けて塗布するこ
とにより、上部基板１２から下方における光通路を確保
する。

【００３７】図６は、上部ガラス基板１２に蓄光性材料
を適用する好適な他の例を示すもので、液晶パネルにお
ける表示領域を除いて、液状の蓄光性塗料４０を基板１
２の上面および／または下面に塗布する点を除いて表示
領域４１、４１’を形成し、図５と同様とする。好まし
くは、表示すべき文字、記号、数字、模様に沿う部分を
塗布して、視認性を高めてもよい。

【００３８】図７は、上部ガラス基板１２および／また
は下部ガラス基板１３として蓄光性材料を含有させたも
のである。蓄光性顔料（粉末または顆粒状のもの）４２
を適宜の濃度で均一に含有させた透明性材料（ガラスま
たはプラスチック）から成る。上部ガラス基板１２にか
かる蓄光性材料含有基板を採用する場合には、上部基板
より下方への光通過量を適宜確保するために、上部基板
中の蓄光性顔料の含有濃度を低く設定してもよい。

【００３９】また、蓄光性材料を偏光板１９、２０の少
なくとも一方に含有させるが、好ましくはガラス基板１
２、１３側の偏光板面に塗布するようにしても、偏光板
より外側に蓄光性材料を配置するのに比べれば蓄光効率
が増すので、上述したのと同様な効果を期待することが
できる。さらに、同一ガラス基板上で部分的に発光色が
異なるように、互いの異なる発光色の蓄光性材料を塗
布、好ましくは含有させてもよい。このとき、互いに発
光色が異なる色の２種以上の蓄光性材料を、上部ガラス
板１２と下部ガラス板１３に分けて塗布または含有させ
るようにしてもよく、この場合には、ガラス基板１２、
１３の表面積（塗布時）や体積（含有時）を最も効率よ
く利用して蓄光性を高めることができるので、一層の小
型化、薄型化が可能であるとともに、液晶を封止するガ
ラス全体を同一材料で構成できるので、蓄光性材料を含
有させた基板の製造を簡単にすることができる。また、
上部ガラス板１２と下部ガラス板１３に対して、補色関
係にある２種類の組合せ（例えば、緑色と赤色）の蓄光
性材料を、部分的または全体的に発光が重なるように分
けて塗布または含有させるようにすれば、重なり効果に
より容易に白色発光に近づけることができ、コントラス
トの高い視認性を達成できる点で好ましい。こうすれ
ば、表示情報の種類などによって色分けできるので、ユ
ーザにとって分かりやすい表示ができる。さらにまた、
上述した実施の形態では、透明基板としてのガラス基板
に蓄光性材料を含有するものについて述べたが、プラス
チック基板に蓄光性材料を含有するものについても同様
に実施できる。また、上述した実施の形態では、モノク
ロタイプの液晶表示装置について述べたが、カラータイ
プの液晶表示装置についても適用できる。また、上述し
た実施の形態では、液晶パネル１１の観測側のガラス基
板を上方から観察する場合を例にとって上部および下部
ガラス基板と称したが、観察方向が横または下方等の別
方向から観察するように配置されたものであってもよ
い。また、本発明は、反射型以外の液晶パネルにも適用
できる。また、上述した例では、カメラとそのケースに
ついて説明したが、カメラ以外の携帯型電子機器とその
ケースに適用してもよい。また、本発明は、蓄光効率ま
たは高視認性が所望されるあらゆる電子機器にも適用で
きる。特に、一対の偏光板の間にある液晶パネル本来の
構成部材に蓄光性材料を含有させたものは、従来のバッ
クライト式、蓄光式に比べて一層の薄型化、軽量化を達
成するので、肉薄の部位（釦、蓋、カバー、外部ボデー
など）または肉薄製品（カード型電子機器全般、モバイ
ルコンピュータ、液晶温度計付カード、テープレコー
ダ、ディスクプレーヤ、腕時計など）への適用にも適し
ている。

【００４０】なお、本発明には、以下の発明も含まれ
る。

【００４１】（１）請求項１記載の液晶表示装置におい
て、前記偏光板の少なくとも一方に蓄光性材料を含有さ
せている。

【００４２】（２）請求項１記載の液晶表示装置におい
て、前記蓄光性材料は、２種類以上の異なる発光色を有
するものを用いる。

【００４３】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、簡単
な構成で周辺光の明暗に左右されない高い視認性が得ら
れ、価格的にも安価にできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態の液晶表示装置が適用さ
れるカメラの概略構成を示す図。

【図２】一実施の形態の液晶表示装置に用いられる反射
型液晶パネルの概略構成を示す図。

【図３】一実施の形態の液晶表示装置を備えたカメラと
カメラケースの組合せの例を示す図。

【図４】一実施の形態の液晶表示装置を備えたカメラと
カメラケースの組合せの他例を示す図。

【図５】本発明の他の実施の形態の上部ガラス基板に蓄
光性材料を適用する好適な例を示す図。

【図６】本発明の他の実施の形態の上部ガラス基板に蓄
光性材料を適用する好適な他の例を示す図。

【図７】本発明の他の実施の形態の上部ガラス基板およ
び／または下部ガラス基板として蓄光性材料を含有させ
た例を示す図。

【符号の説明】

１…カメラ本体２…レンズ部３…ストロボ４…液晶表示装置１１…液晶パネル１２…上部ガラス基板１３…下部ガラス基板１４…セグメント電極１５…コモン電極１６．１７…配向膜１８…液晶１９…上部偏光板２０…下部偏光板２１…反射板３０…カメラ用ケース３１…採光窓４０…蓄光性塗料４１、４１’…表示領域４２…蓄光性顔料（粉末または顆粒状のもの）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】相対向して配置され、それぞれの対向面
に電極が形成されるとともに、これら間の空間に液晶が
封入された第１および第２の透明基板と、これら第１および第２の透明基板の前記電極の形成面と
反対面側にそれぞれ配置された偏光板とを有する液晶パ
ネルを具備し、この液晶パネルの前記偏光板自身の少なくとも一方、或
いは前記偏光板の間に蓄光性材料を介在させたことを特
徴とする液晶表示装置。
【請求項２】前記第１および第２の透明基板の少なく
とも一方に蓄光性材料を含有させたことを特徴とする請
求項１記載の液晶表示装置。
【請求項３】前記第１および第２の透明基板は、ガラ
ス基板からなることを特徴とする請求項２記載の液晶表
示装置。