JP2002006285A

JP2002006285A - 移動性液晶表示装置および情報機器

Info

Publication number: JP2002006285A
Application number: JP2000189924A
Authority: JP
Inventors: Masahito Hara; 將人原; Hiroyuki Ono; 浩幸大野
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2000-06-23
Filing date: 2000-06-23
Publication date: 2002-01-09

Abstract

(57)【要約】【課題】停止すると液晶表示装置のバックライトが自動
的に点灯し、透過型として表示される簡便な移動性液晶
表示装置を提供する。【解決手段】液晶パネルの背面にバックライト１９を配
設してなる液晶表示装置２であって、その使用者が停止
するとバックライト１９を点灯するようにした移動検知
装置３を設け、これによって自動的に透過モードの表示
形態に切換える情報機器１。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は半透過型もしくは透
過型の液晶表示装置に使用するバックライトが自動的に
点灯・消灯され、使用者に対する視認性を高めるととも
に、その利便性を向上させた移動性液晶表示装置に関す
るものである。また、本発明の移動性液晶表示装置を搭
載した車載用もしくは携帯用の情報機器に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来の液晶表示装置として、背面に光源
となるバックライトを装着し、使用時にはバックライト
を点灯し、その透過光により表示をおこなう透過型液晶
表示装置が知られている。

【０００３】また、液晶パネルに光半透過性部材である
半透過膜を設け、さらにバックライトを配設し、バック
ライトによる透過モードと外光による反射モードとの両
機能を使い分ける半透過型液晶表示装置も提示されてい
る。

【０００４】この半透過型液晶表示装置においては、昼
間の外光が強い状態では、反射モードとして表示でき、
夜間などの外光が弱くなったり、無い場合には、バック
ライトをＯＮすることで透過モードとして表示すること
ができる。

【０００５】一方、携帯ツールの普及に伴い、屋外で液
晶表示装置を利用することが増えている。とくにＧＰＳ
を利用したナビゲーションシステムにおいても液晶表示
装置が使用されている。その使用にも、従来の車載用か
ら携帯用にまで、その用途が広範になっている。

【０００６】そして、透過型または半透過型の液晶表示
装置に搭載したバックライトにおいて、そのスイッチン
グはシステムのメイン電源によって駆動され、システム
の起動と同時に点灯し、システムの停止とともに消灯す
る構成である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ナビゲ
ーションシステムの表示については、常時、認識するこ
とはなく、いったん停止して、システムを起動させ、同
時に液晶表示装置のバックライトも点灯し、透過型とし
て表示を認識することが多く、そのためのスイッチング
が手動になっている。したがって、さらに簡便に、かつ
容易にバックライトを点灯させることが望まれている。

【０００８】この課題を解消するために、移動中にてあ
らかじめバックライトを点灯することも考えられるが、
ナビゲーションシステムにおけるバックライトの消費電
力は大きく、そのシステムの使用時間が短くなるという
原因になる。

【０００９】一方、停止状態にてナビゲーションシステ
ムの液晶表示装置を使用した後に、移動の開始に当って
は、液晶表示装置のバックライトを消灯するが、そのた
めのスイッチングも手動になり、その点でも簡便にかつ
容易にバックライトを消灯させることが望まれている。

【００１０】以上のとおり、ナビゲーションシステムに
透過型や半透過型の液晶表示装置を使用すると、バック
ライトを随時、手動によりＯＮ／ＯＦＦして制御するな
ど煩雑になり、非常にわずらわしいと言える。

【００１１】さらにナビゲーションシステム用液晶表示
装置をバイクや自転車などの二輪車に搭載した場合に
は、その運転中にバックライトを制御することになり、
相当に危険である。停止して、その後に移動するにして
も、同様にバックライトをＯＮ／ＯＦＦ制御しなければ
ならない。

【００１２】本発明は叙上に鑑みて完成されたものであ
り、その目的は移動性液晶表示装置をナビゲーションシ
ステムなどに使用するに当り、停止すると液晶表示装置
のバックライトが自動的に点灯し、透過型として表示さ
れる簡便な移動性液晶表示装置を提供することにある。

【００１３】本発明の他の目的は停止状態から移動を開
始すると、液晶表示装置のバックライトが自動的に消灯
する簡便な移動性液晶表示装置を提供することにある。

【００１４】さらに本発明の他の目的は、かかる本発明
の移動性液晶表示装置を搭載したことで、バッテリー消
費電力を低減させて使用時間を長くし、さらに利便性を
高めた車載用もしくは携帯用の情報機器を提供すること
にある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明の移動性液晶表示
装置は、電極と配向膜とを形成した一対の基板を液晶層
を介して貼り合わせてなる液晶パネルの背面にバックラ
イトを配設してなり、そして、この液晶表示装置の使用
者が停止するとバックライトを点灯して透過モードの表
示形態に切換えるべく、移動・停止検知手段を設けたこ
とを特徴とする。

【００１６】本発明の他の移動性液晶表示装置は、電極
と配向膜とを形成した一対の基板を液晶層を介して貼り
合わせてなる液晶パネルの背面にバックライトを配設し
てなり、そして、この液晶表示装置の使用者が移動する
とバックライトを消灯に切換えるべく、移動・停止検知
手段を設けたことを特徴とする。

【００１７】さらに本発明の情報機器は、上記のような
本発明の移動性液晶表示装置を車載用もしくは携帯用に
搭載したことを特徴とする。

【作用】請求項１に係る本発明の移動性液晶表示装置に
よれば、上記構成の移動・停止検知手段を設けたこと
で、使用者が停止するとバックライトが自動的に点灯
し、透過モードの表示形態に切換わり、これによって透
過型でもって表示画面が容易に得られ、その結果、使用
者に対する視認性を高めるとともに、その利便性が向上
する。

【００１８】また、請求項２に係る本発明の移動性液晶
表示装置によれば、上記構成の移動・停止検知手段を設
けたことで、使用者が移動するとバックライトが自動的
に消灯に切換えられ、バックライトが自動的に消灯し、
使用者の利便性が向上する。そして、この移動性液晶表
示装置が半透過型であれば、移動中においても反射モー
ドとして表示画面が得られるという利点もある。

【００１９】さらに本発明によれば、情報機器がナビゲ
ーションシステム用の機器である場合には、移動・停止
検知手段として、ＧＰＳの情報を使用することができ、
これにより、緯度情報および経度情報ならびに時計より
送られた時刻情報などから、移動および停止が検知さ
れ、その信号でもってバックライトを自動的にＯＮ／Ｏ
ＦＦできる。

【００２０】また、本発明においては、情報機器を車両
に搭載して使用する場合には、上記の移動・停止検知手
段として、車輪の回転でもって検知する機構にすればよ
く、これによっても、移動状態および停止状態が検知さ
れ、同様にバックライトを自動的にＯＮ／ＯＦＦでき
る。

【００２１】また、本発明の情報機器をバイクや自転車
などの二輪車に搭載した場合には、運転中であってもバ
ックライトを自動制御でき、安全性を著しく高めること
ができる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図１〜図３により
詳述する。この実施形態例では、移動性液晶表示装置と
して半透過型を用いて、移動・停止検知手段として、Ｇ
ＰＳの情報を使用している。

【００２３】図１は本発明の情報機器の主要構成部をあ
らわすブロック図であり、図２は本発明の液晶表示装置
を搭載した情報機器を示し、図３は半透過型液晶表示装
置の概略断面図である。

【００２４】図１に示すナビゲーションシステム用の情
報機器１によれば、液晶表示装置２と、前記移動・停止
検知手段である移動検出装置３とを備えている。

【００２５】液晶表示装置２は半透過型であり、その背
部に設けたバックライトを点灯することで透過モードに
なり、バックライトを消灯することで反射モードにな
る。

【００２６】この液晶表示装置２にはバックライト制御
装置４が配設され、これに対しＯＮ／ＯＦＦの制御信号
を送ることにより、バックライトの点灯または消灯を切
り替える。

【００２７】５はＧＰＳ用アンテナであり、周回衛星か
らの電波を受信するが、この電波には発射時刻および発
射位置の情報が含まれ、そのデータおよび時計６からの
時刻情報を演算装置７で演算する。

【００２８】情報機器１の位置変化が検出され、一定の
時間にわたって、その位置変化がない場合には、演算装
置７において停止状態と判断され、バックライト制御装
置４に対しＯＦＦの制御信号を送ることにより、バック
ライトが消灯に切り替わる。

【００２９】また、一定時間にわたって、情報機器１の
位置変化があり、その移動が認識された場合には、演算
装置７において移動中と判断され、バックライト制御装
置４に対しＯＮの制御信号を送ることにより、バックラ
イトが点灯を切り替わる。

【００３０】かくして本発明のナビゲーションシステム
用の情報機器１ならびにそれに搭載した液晶表示装置２
によれば、使用者が停止するとバックライトを自動的に
点灯して透過モードの表示形態に切換わり、一方、使用
者が移動するとバックライトが自動的に消灯し、使用者
の利便性が向上した。そして、移動中にバックライトが
消灯したことで、その分、バッテリーの消費電力を小さ
くすることができた。

【００３１】また、本発明の情報機器をバイクや自転車
などの二輪車に搭載した場合には、運転中であってもバ
ックライトを自動制御でき、安全性を著しく高めること
ができた。（本発明の情報機器）図２にて液晶表示装置２を配設し
た情報機器１を説明する。この情報機器９はＧＰＳをも
つが、たとえば携帯電話、時計、計算機、ゲーム機器、
万歩計（登録商標）、ＰＯＳ、ハンディーターミナル、
工業計器などがある。しかし、これらに限定されるもの
ではない。

【００３２】この情報機器１によれば、小型の筐体１０
内に液晶表示装置２を配設しているが、液晶表示装置２
には表示領域においてドットマトリクス表示部１１とア
イコン表示部１２とから構成されている。（半透過型液晶表示装置）図３にて本発明の液晶表示装
置２の一例を説明する。液晶パネルの透明基板１３の外
面上にポリカーボネイトなどからなる位相差板１４とヨ
ウ素系の偏光板１５とを順次積み重ね、透明基板１６の
外面上にポリカーボネイトなどからなる位相差板１７と
ヨウ素系の偏光板１８とを順次積み重ねる。これらはア
クリル系の材料からなる粘着材を用いて貼り付ける。

【００３３】さらに偏光板１８上にバックライト１９を
配設している。バックライト１９は導光板２０の端面に
冷陰極管やＬＥＤなどの光源２１を配置し、光源２１の
照射光を導光板２０に導入し、この導光板２０より液晶
パネルに対し光出射させる。

【００３４】また、液晶パネルにおいては、ガラス基板
などの透明基板１３上には信号電極２２と、一定方向に
ラビングしたポリイミド樹脂からなる配向膜（図示せ
ず）とを順次形成している。なお、信号電極２２と配向
膜との間にＳｉＯ₂等からなる絶縁層を介在してもよ
い。

【００３５】ガラス基板などからなる透明基板１６の内
面には前記光半透過性部材としての半透過膜２３を形成
し、半透過膜２３の上にカラーフィルタ２４を設けてい
る。さらにカラーフィルタ２４の間にアルミニウムやク
ロムなどの金属からなる薄膜もしくは感光性レジストに
て形成した遮光膜であるブラックマトリックスを形成し
てもよい。

【００３６】そして、カラーフィルタ２４の上にＳｉＯ
₂や樹脂からなるオーバーコート層２５を被覆し、オー
バーコート層２５の上に走査電極２６と、一定方向にラ
ビングしたポリイミド樹脂からなる配向膜（図示せず）
とを順次形成している。この走査電極２６は上記信号電
極２２と直交している。なお、走査電極２６と配向膜と
の間にＳｉＯ₂等からなる絶縁層を設けてもよい。

【００３７】半透過膜２３は光透過性と光反射性の双方
の特性を具備しており、しかも、２枚の偏光板の間に挟
んだ時に位相差を生じないようにする。また、半透過膜
２３は鏡面性であっても、散乱性を有していてもよい。
散乱性を有する半透過膜２３を作製するには樹脂によっ
て凹凸形状となし、その上に半透過膜を形成すればよ
い。

【００３８】上記カラーフィルタ２４は顔料分散方式、
すなわちあらかじめ顔料（赤、緑、青など）により調合
された感光性レジストを基板上に塗布し、フォトリソグ
ラフィにより形成する。

【００３９】このように形成した各透明基板１３、１６
を、たとえば２００〜２７０°の角度でツイストされた
カイラルネマチック液晶からなる液晶層２７を介してシ
ール材２８により貼り合わせる。さらに両透明基板１
３、１６の間には液晶層２７の厚みを一定にするために
スペーサ２９を多数個配している。

【００４０】上記構成のように半透過膜２３を配設して
なる液晶表示装置１においては、反射型として用いた場
合（反射モード）には、太陽光、蛍光灯などの外部照明
による照射光は偏光板１５と位相差板１４と液晶パネル
とを順次通過するが、液晶パネルの内部に入射された光
はカラーフィルタ２４を透過して半透過膜２３に至り、
そして、半透過膜２３にて反射され、そして、液晶パネ
ルを通過し、位相差板１４と偏光板１５とを通過して光
出射される。

【００４１】一方、液晶表示装置１を透過モードにした
場合には、バックライト１９の照射光が偏光板１８と位
相差板１７と、さらに液晶パネルの透明基板１６とを順
次通過し、半透過膜２３を通過し、カラーフィルタ２４
を透過し、そして、液晶パネルを通過し、位相差板１４
と偏光板１５とを通過して光出射される。

【００４２】さらに半透過膜２３を透明基板１６上に形
成したことで、反射モードでは、とくに反射率を高める
ことで、より明るい輝度の表示が得られ、透過モードで
も高いコントラストが得られ、これによって反射モード
および透過モードの両機能を満足し得る程度にまで高め
ることができ、反射モードにて使用したパネルを、その
ままの条件で透過モードにも使用することができ、反射
モードもしくは透過モードのいずれの場合でも安定した
鮮明な色表示ができた。

【００４３】また、透明基板１６の内面上に半透過膜２
３を形成すると、反射モードにて使用しても透明基板１
６を通過しなくなり、これにより、透明基板１６に起因
して表示が二重に見えるという現象が生じなくなる。さ
らには入射光と反射光が同じ画素を通過することで、明
るさや色純度の低下が防止される。

【００４４】なお、本例では半透過膜２３を液晶パネル
の内部に設けたが、これに代えて液晶パネルの外側に形
成してもよい。

【００４５】このような半透過膜２３は、たとえばアル
ミニウムやクロム、ＳＵＳ系、Ａｇなどの金属薄膜にす
るが、膜厚が大きくなると、光透過性が小さくなり、光
反射性が大きくなる。このような金属薄膜の厚みは金属
の種類により光の吸収係数が異なり、しかも、反射モー
ドおよび透過モードという双方の用途のうち、いずれの
用途に対し性能の向上を求めるかによっても規定される
が、通常、５０〜５００Å、好適には１００〜４００Å
にするとよい。これによって反射率３０〜７０％、透過
率５〜５０％という半透過型液晶表示装置としての特性
が得られる。また、半透過膜２３は誘電体ハーフミラー
により形成してもよい。すなわち、低屈折率層と高屈折
率層とを交互に順次積層した積層構造にしてもよい。

【００４６】たとえば、半透過膜２３を膜厚２５０Åの
アルミニウム金属薄膜により形成した場合、反射率が６
５％、透過率が１５％となる。

【００４７】また、上記構成の液晶表示装置１に対し、
半透過膜２３が鏡面性である場合には、さらに液晶パネ
ルの透明基板１３と位相差板１４との間の光散乱性の板
状体を形成してもよい。この光散乱性の板状体にはたと
えば大日本印刷（株）製のＩＤＳ(Internal Diffusing
Sheet)の光散乱膜があり、樹脂中にビーズ等を含有させ
たものである。その他に平板の表面に光散乱性の凹凸を
設けてもよい。

【００４８】このような光散乱膜を液晶パネルと位相差
板１４との間に設けることで、反射モードとして用いた
場合、半透過膜２３でもって反射された反射光は光散乱
膜でもって正反射方向以外の方向にも散乱され、これに
よって画像表示の視野角が大きくなり、画像表示の認識
領域が広くなった。｛他の実施形態例（１）｝上記の実施形態例の情報機器
１においては、移動・停止検知手段としてＧＰＳの情報
を利用しているが、車両などの輸送手段に搭載した場合
には、それに代えて、車輪の回転を検出する回転センサ
ーを利用してもよい。

【００４９】すなわち、移動している車両が停止する
と、回転センサーにて、車輪の回転の停止が検出され、
その信号でもって、自動的にバックライトを点灯して透
過モードの表示形態に切換わる。また、停止していた車
両が移動すると、回転センサーによって車輪の回転が検
出され、その信号でもって、バックライトが自動的に消
灯に切換えられる。｛他の実施形態例（２）｝ＧＰＳの位置検出には、その
システム上、約１０〜３０ｍ程度の誤差があり、移動の
検出にも同様の誤差が生じ、その検知性能は比較的低
い。他方、車両に設けた回転センサーにて移動の検出を
おこなうと、その検知性能は比較的高いと言える。

【００５０】そこで、本例においては、停止状態から移
動状態に変わるタイミングのときには、ＧＰＳの情報を
利用し、移動状態から停止状態に変わるタイミングのと
きには、回転センサーを利用したものである。

【００５１】すなわち、停止状態から移動状態に変わる
タイミングにおいて、回転センサーを利用すると、わず
かの車軸の回転でもってバックライトが消灯され、渋滞
時などで少し移動して停止するなどの変化が繰り返され
ると、表示画面を正確に認識することができなくなる。
しかしながら、ＧＰＳの情報を利用すると、上述したよ
うな誤差があることで、ある程度の速度と移動がおこな
われてから、移動検出されることで、バックライトの点
滅が発生しなくなる。

【００５２】また、移動状態から停止状態に変わるタイ
ミングにおいて、回転センサーを用いることで、停止す
ると、すぐにバックライトが点灯し、使用者がなんらの
わずらわしさもなく、すぐに表示画面を認識することが
できる。

【００５３】なお、本発明は上記実施形態例に限定され
るものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々
の変更や改善などは何ら差し支えない。たとえば、上記
の実施形態においては、ＳＴＮ型単純マトリックスタイ
プのカラー液晶表示装置でもって説明しているが、その
他に双安定型単純マトリックスタイプのカラーおよびモ
ノクロ液晶表示装置やモノクロタイプのＳＴＮ型単純マ
トリックスの液晶表示装置、ＴＮ型単純マトリックスタ
イプの液晶表示装置、さらにはアクティブタイプの液晶
表示装置であっても同様な作用効果が得られる。

【００５４】また、本発明の液晶表示装置を配設した装
置として、情報機器でもって例示したが、その他、この
液晶表示装置を表示デバイスとして使用する各種機器に
も適用できる。たとえば、ミシン、ステレオ、楽器、ビ
デオ、ＡＴＭ、複写機やファクシミリ、駅、レストラ
ン、工場内の表示パネルなどのさまざまな表示機器の表
示板にも使用してもよい。

【００５５】さらにまた、本発明においては、透過型液
晶表示装置でもって説明したが、これに代えて透過型液
晶表示装置を用いても同様な作用効果がある。

【００５６】

【発明の効果】以上のとおり、本発明の移動性液晶表示
装置によれば、液晶パネルの背面にバックライトを配設
してなり、そして、この液晶表示装置の使用者が停止す
るとバックライトを点灯して透過モードの表示形態に切
換えるべく、移動・停止検知手段を設けたことで、自動
的に透過型の表示画面が得られ、もしくは使用者が移動
すると自動的にバックライトを消灯に切換わり、その結
果、使用者に対する視認性を高めるとともに、その利便
性が向上した。

【００５７】また、本発明の情報機器によれば、ＧＰＳ
の情報や車両の回転センサーの情報を利用したことで、
バックライトのＯＮ／ＯＦＦを自動制御することがで
き、非常に便利な車載用もしくは携帯用の情報機器とな
ったが、とくにバイクや自転車などの二輪車に搭載した
場合には、運転中であってもバックライトを自動制御で
き、安全性を著しく高めることができ、信頼性の高い情
報機器を提供することができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の情報機器の主要構成部をあらわすブロ
ック図である。

【図２】本発明の情報機器の正面図である。

【図３】本発明の半透過型液晶表示装置の概略断面図で
ある。

【符号の説明】

１情報機器２液晶表示装置３移動検出装置４バックライト制御装置５ＧＰＳ用アンテナ６時計７演算装置１３、１６透明基板１９バックライト２２信号電極２３半透過膜２４カラーフィルタ２６走査電極

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電極と配向膜とを形成した一対の基板を液
晶層を介して貼り合わせてなる液晶パネルの背面にバッ
クライトを配設してなる液晶表示装置であって、この液
晶表示装置の使用者が停止するとバックライトを点灯し
て透過モードの表示形態に切換えるべく、移動・停止検
知手段を設けたことを特徴とする移動性液晶表示装置。
【請求項２】電極と配向膜とを形成した一対の基板を液
晶層を介して貼り合わせてなる液晶パネルの背面にバッ
クライトを配設してなる液晶表示装置であって、この液
晶表示装置の使用者が移動するとバックライトを消灯に
切換えるべく、移動・停止検知手段を設けたことを特徴
とする移動性液晶表示装置。
【請求項３】請求項１または請求項２の移動用液晶表示
装置を搭載した情報機器。