JPH02502408A - 液晶ディスプレー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 液晶ディスプレー 鳳ＪＬＬ悲士Ｊｌ■ 本発明は、液晶ディスプレー（ＬＣＤ）に関し、特に蛍光ＬＣＤの明度の自動制 御に関する。

１豆立１遣 蛍光液晶ディスプレーは、液晶ディスプレー（ＬＣＤ）技術の長所に放出性（即 ち非液晶の）ディスプレーの視覚上の効果を組合せたものである。蛍光ＬＣＤは 、均一な明るさを有し、半球の範囲の視角を有し、しかも、複雑なディスプレー パターンを安価に製造することができる。蛍光ＬＣＤは、通常のＬＣＤであれば 読み取るのが困難なような低レベルの周囲光においても容易に目視することがで き、しかも、高レベルの周囲光においても通常の放出性ディスプレーのように淡 色化することがない。

このような蛍光ＬＣＤは、本出願人の英国特許第２．１６９、０９２　Ａ号及び ［ディスプレーＪ１９８６年ｌＯ月号、１５５−１６０頁に掲載されたＲ、Ｖａ ｎ　　Ｅｗｙｋ他の論文に記載されている６例えば英国特許第２．１８９、５０ ２　Ａ号に記載された多色性蛍光染料は、液晶に溶解し、その混合物が慣用のＬ ＣＤセルを充填するのに使用されている。そのようなディスプレーによる蛍光及 び吸光は、異方性である。上記各文献に開示されているような蛍光ＬＣＤの場合 、ディスプレーのセグメント（一区画）に電界が印加されていないときは、刺激 放射線の強い吸収が生じ、その結果としてディスプレーから強い蛍光が発出する 。しかし、電界が印加されると、液晶及び染料分子が再整列し１弱い吸収しか生 ぜず、弱い蛍光しか発出しない、従って、蛍光ＬＣＤは、通常、明るいバックグ ランドと暗色の文字とで構成される。

又、液晶の不付勢（スイッチオンされていない、即ち付勢されていない）区域は 弱い蛍光を発し、付勢（スイッチオンされた、即ち付勢された）区域は強い蛍光 を発するように蛍光液晶ディスプレーを構成することも可能である。この型式の ディスプレーは、暗いバックグランドと明るい文字とで構成され、黒白逆コント ラストのディスプレーである。

刺激性放射線は、直接的に又は間接的に染料と相互作用る。前者の場合は、光が 染料分子によって吸収され。

その染料分子がより長い波長の蛍光を発する０本出願人が上述した刊行物に記載 したペリレンジエステルの場合は、青色光が吸収され、緑色光が放出される。別 法として、蛍光を間接励起によって刺激することもできる。その場合、入社放射 線は混合物中の他のある種の物質１例えば液晶、又はその他の慎重に導入された 分子によって吸収される。そして、その物質が、吸収したエネルギーを放射によ り、あるいは非放射態様で染料に伝達し、染料が蛍光を発する。上記ペリレン系 物質の場合１間接刺激は、不可視の紫外線によって行うことができ、発出する蛍 光は緑色光のままである。

刺激放射線は、多数の源から同時に供給することができる０例えば、背面光とし て機能するＵＶ（紫外１１）蛍光灯を主刺激媒体とし、それと同時に追加の刺激 を周囲ＵＶ及び、又は青色光によって与えることができる。それらの刺激源全部 がディスプレーの明度に資する。従って、蛍光灯からの光出力を一定とした場合 、ディスプレーの明度は１周囲光に応じて変化する。更に、ＬＣＤ自体の効率は 、年数とともに減少する。

１豆皇１１ 本発明の目的は、往来の蛍光ＬＣＤの上述した欠点を軽減するために、蛍光ＬＣ Ｄの明度の自動制御を行うこ側に第２主表面を有し、該２つの主表面を連結する 周縁を有する蛍光液晶セルと、該周縁の１つから放出される蛍光を受容し、その 蛍光の明度に応じた出力を発生するように位置づけされた感光手段と、該感光手 段の出力に応動して、前記セルを照射する光源の明度を制御する制御手段とから 成る蛍光液晶ディスプレー（ＬＣＤ）装置が提供される。

上記光源は、蛍光ランプとするのが好ましく、上記セルを上記第２主表面を通し て照射するように配置するのが好ましい。

以下に添付図を参照して本発明の一実施例を説明する。

図面の簡単な説明 第１図は、蛍光液晶セルを組入れた液晶ディスプレーの概略断面図である。

第２図は、第１図のセルの明度を制御するための回路のブロック図である。

１胤１ 第１図を参照して説明すると、液晶ディスプレー１は、慣用の態様で構成された 液晶セル２を有する。液晶セル２は、通常８μｍの間隔をもって組合された２つ のガラス板３から成る。各ガラス板３の内面には、透明な電極パターンと、液晶 層４のための適当な驚列層（図示せず）が設けられている。この液晶層４は、ネ マチック液晶、例えばＢＤＨ社からＥ７という商品名で販売されている物質と、 そのネマチック液晶に溶解させたほぼ１重量％の蛍光染料、例えばｌＯ−ビス（ ４−ｎ−ペンチル−ビシクロ（２，２，２）オクタ−１−イル）ペリレンジキャ ルポキシレートから成る。このセルは、その裏側に配置されており、染料の蛍光 を間接的に刺激するのに適した３５０ｎｍ程度の光を放出する蛍光ランプ５によ って照射される。このディスプレーは、透明な電極間に外部電圧源（図示せず） から電界を印加することによってスイッチオン・スイッチオフされる。

液晶物質中の蛍光染料によって放出された光の多くは、ディスプレーの目視面６ から発出する。しかしながら、この光の少部分は、各ガラス板３と外部大気との 間の界面において全部内反射され、セルの周縁から発出する。セルの周縁から放 出される光の強度は、ディスプレー自体の明度又は光強度に比例する。ディスプ レーの、任意の瞬間において付勢される区域の面積は、一般に。

付勢されない区域の面積に比べて小さいので、又、染料と液晶のオーダーパラメ ータは１ではない（即ちそれらは不完全に整列する）ので、セルの周縁から放出 される光は、付勢されている間実質的に一定である。従って、セルの周縁から放 出される光の変化は、主として、刺激放射線のレベルの変化又は染料の蛍光の効 率の変化によるセル自体の全体的明度の変化によって惹起される。従って、セル が周囲光によって強く刺激されるときは、蛍光ランプ５はスイッチオフしておい てよく、外部からの刺激が減少しているときは、セルの明度を一定レベルに維持 するために蛍光ランプを漸進的にスイッチオンすることができる。

セルの明度の制御は、セルの縁９から発出する蛍光８を検出するように配置され たフォトダイオード７によって行われる。フォトダイオードは、蛍光ランプ５の 強度を制御する制御回路１０に接続されている。

制御回路１０のブロック図は第２図に示されている。

フォトダイオード７は、固定電圧Ｖ０と接地との間で可変抵抗器１１に直列に接 続されている。従って、フォトダイオード７と抵抗器１１との接続点１２の電圧 Ｖ。

は、該フォトダイオードに進入する光の強度に依存する。１ｉｉ圧Ｖ、は１作動 増幅器１３の一方の入力端子へ供給される。このディスプレーの使用者が適宜に 選択することができる基準電圧Ｖ　ｒｓｆは、増幅器１３の他方の入力端子に接 続されている。増幅器１３の出力は、積分増幅器１４へ供給される。積分増幅器 １４の出力は緩衝増幅器１５に接続されている。増幅器１５の電圧出力がランプ 駆動回路１６を介して蛍光ランプ５を制御する。

蛍光ランプの強度は、フォトダイオード７によって検出される光強度に応じて制 御回路１０によりセルの明度を一定に維持するように制御することができる。可 変抵抗器１１は、制御回路の感度を制御し、ディスプレーの所要の明度は、適当 な価の基準電圧Ｖ　ｒａｔを選択することによって設定される。

弱い照明の中では強い照明の中におけるよりも比較的明度の低いディスプレーが 必要とされるので、周囲明度の自動調節を行うために追加のフォトダイオード（ 図示せず）を基準電圧回路に組入れることができる。

従って、本発明の回路は、外部源から十分な励起が得られるときは背面光即ちラ ンプ５の明度を弱くし、外部源からの励起が弱いときは背面光即ちランプ５の明 度を強くするようにランプ５の明度を制御する働きをし、それによってセルから の蛍光出力を一定にする０本発明の回路は、又、蛍光ランプとセルの両方の明度 の変化を時間の関数として補償する。なぜなら、蛍光ランプ及びセルの出力は、 いずれも、使用時間の経過とともに減少するからである。更に、本発明の回路は 、蛍光ランプとセルの寿命を最適化する働きをする。なぜなら、それらの寿命は 、それらが発出しなければならない明度に依存するからである。即ち、蛍光ラン プも蛍光ＬＣＤセルも、その寿命の初期においては最大限より低い出力で励起す ることができ、それによって有効寿命を伸ばすことができる（例えば、最大限の 半分の明度で励起されるとすると、ディスプレーの前半の寿命がほぼ２倍にされ る。）又、多重セル型ディスプレーの場合、その個々のＬＣＤがそれぞれ同等の 明度を発揮するように調節すること、並びにそれらのＬＣＤの退色速度が異なっ てもそれとは関係な（、各ＬＣＤが等しい明るさを維持するように調節すること が可能である。更に、１個のセルを交換しなければならない場合、その明度をデ ィスプレー中の他のセルと明度と同じになるようにセットし、それを自動的に維 持することができる。

上述した実施例にいおいては背面光として機能する蛍光灯は１回路１０によって 制御されるが１回路１０は。

蛍光を所要のレベルに維持するために、別法として、あるいは追加的にセルの裏 面側又は裏面側に配置された別の光源を制御することもできる。

上述した実施例の蛍光液晶セル自体は、不付勢（付勢されない）区域は強い蛍光 を発し、付勢（付勢された）区域は弱い蛍光を発する慣用の型式のものであるが １本発明は、逆の態様で、即ち、逆コントラストのディスプレー態様で作動する セルにも適用することができる。

国際調査報告 国際調査報告 ＰＣＴ／ＧＢ　８Ｂ１０１０７２ ＳＡ　　　　　　２７７５８

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. １．目視側に第１主表面（６）を有し、その表側に第２主表面を有し、該２つの 主表面を連結する周縁を有する蛍光液晶セル（２）と、該周縁の１つ（９）から 放出される蛍光（８）を受容し、その蛍光の明度に応じた出力を発生するように 位置づけされた感光手段（７）と、該感光手段の出力に応動して、前記セルを照 射する光源（５）の明度を制御する制御手段（１０）とから成る蛍光液晶ディス プレー（ＬＣＤ）装置。
2. ２．前記光源（５）は、前記第２主表面を通して前記セル（２）を照射するよう には位置されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の装置。
3. ３．前記光源（５）は、蛍光ランプから成ることを特徴とする特許請求の範囲第 １項又は２項記載の装置。
4. ４．光源（５）の明度を制御する前記制御手段（１０）は、前記感光手段（７） の出力を接続した第１入力端子と、基準電圧をする接続した第２入力端子を有す る差動増幅器（１３）から成ることを特徴とする特許請求の範囲第１〜３項のい ずれかに記載の装置。
5. ５．前記基準電圧は、前記セル（２）の出力の明度を調節するように制御自在で あることを特徴とする特許請求の範囲第４項記載の装置。
6. ６．前記差動増幅器（１３）の出力にランプ駆動回路（１６）が接続されている ことを特徴とする特許請求の範囲第４項又は５項記載の装置。
7. ７．前記差動増幅器（１３）とランプ駆動回路（１６）の間に積分増幅器（１４ ）が接続されていることを特徴とする特許請求の範囲第６項記載の装置。
8. ８．前記セル（２）の作動環境内の周囲光の明度に応じて前記光源（５）の明度 の追加の制御を行う働きをする第２感光手段を有することを特徴とする特許請求 の範囲第１〜７項のいずれかに記載の装置。