JPH0328418Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は文字・図形等の多色表示を行なうこと
ができるカラー表示装置に係り、特にカラー偏光
板を用いたカラー表示装置の改良に関するもので
ある。

［従来の技術］ 第４図は、カラー偏光板を用いた従来のカラー
表示装置の基本的構造を示す模式的分解図であ
る。このカラー表示装置は、帯状スペクトルの光
を発して文字・図形等を表示する表示部１０５を
有しており、該表示部１０５の前方には所定方向
成分の白色光のみを通過させるニユートラル偏光
板１０４が設けられている。ニユートラル偏光板
１０４の前方には、透明電極が両面全面にベタ状
に被着されたツイストネマチツク液晶セル１０３
（以下、TN液晶セル１０３と呼ぶ）が設けられ
ている。このTN液晶セル１０３は、透明電極に
OFF信号が与えられた時には、ニユートラル偏
光板１０４からの入射光を90゜旋光して出力し、
またON信号が与えられた時には、前記入射光を
旋光することなくそのまま出力するようになつて
いる。そしてTN液晶セル１０３の前方には、２
枚のカラー偏光板１０１，１０２が設けられてい
る。第４図中に表示してあるように、一方のカラ
ー偏光板１０２は、互いに直交する２方向成分の
白色光と青色光を出力でき、他方のカラー偏光板
１０１は、互いに直交する２方向成分の赤色光と
白色光を出力できるようになつている。

次に、このような従来のカラー表示装置の作用
を説明する。まず表示部１０５の表示像はランダ
ムな偏光成分で構成されており、この光成分のう
ち矢印で示したニユートラル偏光板１０４の所定
方向成分の白色光のみが該ニユートラル偏光板１
０４を通過する。ここでTN液晶セル１０３が
OFFの時はニユートラル偏光板１０４から入射
してくる偏光は90゜旋光されて出力される。従つ
て第１のカラー偏光板１０２からは白色光が出力
され、この光が第２のカラー偏光板１０１に入射
し、第２のカラー偏光板１０１からは赤色光だけ
が出力される。即ち表示部１０５の表示は赤色と
なる。さて、TN液晶セル１０３がONの時は、
ニユートラル偏光板１０４を通過した光はそのま
まの偏光状態を保つて第１のカラー偏光板１０２
に入るため、同カラー偏光板１０２からは青色の
光が出力される。従つて第２のカラー偏光板１０
１からも青色光が出力され、表示部１０５の表示
は青色になる。

このようにして、表示部１０５の表示駆動と
TN液晶セル１０３の駆動を同期させて行なうこ
とにより、単色の表示部１０５を用いてカラー表
示を実現することができるものである。

［考案が解決しようとする問題点］ 前述したように、赤〜青までの種々の色でカラ
ー表示を行なおうとする場合には、表示部１０５
は赤〜青までの幅広い帯状スペクトルの光を出力
しなければならない。そして帯状スペクトルの輝
度レベルが各色ごとに均一になつていないと、表
示しようとする各色に表示輝度の差がついてしま
い、輝度の低い色と輝度の高い色とで表示を形成
した場合、表示画面にムラが生じてしまうという
問題点があつた。

［問題点を解決するための手段］ 前記の問題点を解決するため、本考案のカラー
表示装置は、帯状スペクトルをもつ光を発する表
示部と、前記光を透過する旋光部と、前記旋光部
をはさんで設けられたニユートラル偏光板および
それぞれが異なる色の偏光領域に分割された複数
のカラー偏光板と、前記表示部を駆動する駆動回
路と、 前記駆動に同期して前記旋光部の旋光特性を制
御する制御部とを備えて成り、前記複数のカラー
偏光板の互いに対応する偏光領域の少なくとも一
部は、前記帯状スペクトルの低輝度領域の色と同
じ色で、かつ方向成分が互いに異なる光を通過さ
せるように構成されたことを特徴としている。

［作用］ 表示部から出た帯状スペクトルを有する光は、
ニユートラル偏光板を通過した後、旋光部を通過
する。旋光部は、表示部を駆動する駆動回路に同
期した制御部によつて旋光特性を制御されてお
り、ニユートラル偏光板から入射する光は互いに
異なる所定の方向成分に旋光されて出力される。
そして、複数のカラー偏光板の互いに対応する偏
光領域の少なくとも一部は、帯状スペクトルの低
輝度領域の色と同じであると共に、その方向成分
が互いに異なつている。従つて、旋光部による旋
光がどの状態にある時でもこの色を表示すること
ができるので、輝度レベルの低い色の表示時間を
長くして輝度の向上を図ることができる。

［実施例］ 第１図〜第３図によつて本考案の一実施例を説
明する。

第１図は、本実施例のカラー表示装置の基本的
構造を示す模式的分解図である。同図において、
５は表示部としての蛍光表示管、４はニユートラ
ル偏光板、３は旋光部としてのTN液晶セルであ
る。ニユートラル偏光板４及びTN液晶セル３の
構成は［従来の技術］の項で説明したものとほぼ
同様なので説明を省略する。また詳細は図示しな
いが、この蛍光表示管５はグラフイツク表示用の
蛍光表示管であり、ストライプ状に形成された多
数本の陽極と該陽極の上方にこれと交差する方向
に張設された多数本のワイヤ状の制御電極とを有
している。そしてマトリクスを構成する前記両電
極を駆動走査することにより、マトリクスの交点
にあたる陽極の蛍光体層を選択的に発光させ、任
意の文字・画像表示を行なうことができるもので
ある。また陽極の蛍光体層としてはZnO：Znが
用いられている。ZnO：Znは赤〜青まで幅広い
帯状スペクトルの光を出力するが、赤成分の輝度
が低くなつている。

次に前記TN液晶セル３の前方には２枚のカラ
ー偏光板１，２が設けられている。第１のカラー
偏光板２は、上部・中央部及び下部の各偏光領域
２ａ，２ｂ，２ｃにそれぞれ分割されている。そ
して第１図に示すように、上部の偏光領域２ａは
互いに直交する２方向成分である鉛直面内の白色
光と水平面内の赤色光を出力でき、中央部の偏光
領域２ｂは同じく鉛直面内の白色光と水平面内の
橙色光を出力でき、下部の偏光領域２ｃは同じく
鉛直面内の白色光と水平面内の青色光を出力でき
るようになつている。第２のカラー偏光板１は、
前記カラー偏光板２と対応するように、上部・中
央部及び下部の各偏光領域１ａ，１ｂ，１ｃにそ
れぞれ分割されている。そして第１図に示すよう
に、上部の偏光領域１ａは互いに直交する２方向
成分である鉛直面内の赤色光と水平面内の白色光
を出力でき、中央部の偏光領域１ｂは同じく鉛直
面内の緑色光と水平面内の白色光を出力でき、下
部の偏光領域１ｃは同じく鉛直面内の橙色光と水
平面内の白色光を出力できるようになつている。

次に本実施例の駆動回路について説明する。第
２図に示すように、蛍光表示管５の各制御電極及
び各陽極は制御電極駆動回路６及び陽極駆動回路
７にそれぞれ接続されており、TN液晶セル３の
透明電極には制御部としての液晶駆動回路８が接
続されている。そして、前記各駆動回路６，７，
８はそれぞれタイミング回路９に接続されてお
り、蛍光表示管５及びTN液晶セル３は互いに同
期したタイミングで駆動されるように構成されて
いる。

次に以上説明した構成における作用について説
明する。

本実施例のカラー表示装置では、蛍光表示管５
の表示面の上部５ａ及び下部５ｃに説明用文字を
表示し、中央部５ｂには絵を表示するものとす
る。まず、第３図の駆動タイミングチヤートに示
すように、時刻T₀からの半サイクルにおいて、
TN液晶セル３をONにした状態で、蛍光表示管
５の表示面の上部５ａには文字を表示し、中央部
５ｂには何も表示せず、下部５ｃには文字を表示
する。この半サイクルで蛍光表示管５から出た帯
状スペクトルの光は、第１図に示すようにニユー
トラル偏光板４の矢印方向成分の白色光となつて
ニユートラル偏光板４から出力され、TN液晶セ
ル３に入る。TN液晶セル３に入つた白色の偏光
は旋光されることなく、そのまま第１のカラー偏
光板２に入る。第１図に示すように、第１のカラ
ー偏光板２の上部の偏光領域２ａからは図示横方
向成分の赤色光が出力され、中央部の偏光領域２
ｂからは光が出力されず、下部の偏光領域２ｃか
らは図示横方向成分の青色光が出力される。これ
ら出力された光は、第２のカラー偏光板１の各々
対応する偏光領域１ａ，１ｃをそのまま通過する
ので、この半サイクルで、蛍光表示管５の上部５
ａと下部５ｃの文字は各々赤と青で表示され、中
央部には何も表示されない。

次に時刻T₁からの半サイクルにおいて、TN液
晶セル３をOFFにした状態で、蛍光表示管５の
上部５ａに文字を表示し、中央部５ｂには絵を表
示し、下部５ｃには何も表示しない。この半サイ
クルで蛍光表示管５から出た帯状スペクトルの光
は、第１図に示すようにニユートラル偏光板４の
図示横方向成分の白色光となつてニユートラル偏
光板４から出力され、TN液晶セル３に入る。こ
の半サイクルではTN液晶セル３はOFFとされて
いるので、前記白色光は90゜旋光され、図中縦方
向成分の白色光となつてTN液晶セル３から出力
されて第１のカラー偏光板２に入力する。第１の
カラー偏光板２の上部及び中央部の偏光領域２
ａ，２ｂからは図中縦方向成分の白色光が出力さ
れ、下部の偏光領域２ｃからは光が出力されな
い。これら出力された白色光は、第２のカラー偏
光板１の各々対応する偏光領域１ａ，１ｂを通過
するので、蛍光表示管５の上部５ａの文字は赤
で、中央部５ｂの絵は緑で表示され、下部５ｃに
は何も表示されない。

このように前記１サイクルにおいて、蛍光表示
管５の上部５ａは赤で、中央部５ｂは緑で、下部
５ｃは青で表示される。そして、両カラー偏光板
１，２の互いに対応する上部の偏光領域１ａ，２
ａは、方向成分が互いに異なる白色光をそれぞれ
通過させるようになつていると共に、各々通過し
うる白色光とは異なる方向成分の赤色光を通過さ
せるようになつているので、TN液晶セル３が旋
光状態を変えても両カラー偏光板１，２の上部の
偏光領域１ａ，２ａを通過してくる光はつねに赤
色となる。即ち、赤色に表示される上部５ａは１
サイクル中に２回点灯されることになる。従つて
本実施例のように赤色成分の輝度が特に低いよう
な帯状スペクトルの光を放射する蛍光表示管５を
表示部として用いた場合にも、赤色で表示された
部分の輝度は向上するので、色の違いによつて表
示画面に輝度むらが生じることはない。

第３図に示すように２サイクル目においても、
TN液晶セル３を前半でONとし、後半でOFFと
する。そして蛍光表示管５の表示面の上部５ａ・
中央部５ｂ・下部５ｃを、各半サイクルごとに順
次発光駆動する。上部５ａは、１サイクル目と同
様に前半・後半共赤色に発光する。また、両カラ
ー偏光板１，２の互いに対応する中央部の偏光領
域１ｂ，２ｂは、方向成分が互いに異なる白色光
をそれぞれ通過させるようになつていると共に、
各々通過しうる白色光とは異なる方向成分の橙色
光及び緑色光をそれぞれ通過させるようになつて
いるので、蛍光表示管５の表示面の中央部５ｂ
は、前半は橙色に、後半は緑色に発光し、混色さ
れて黄橙色に表示される。また、両カラー偏光板
１，２の互いに対応する下部の偏光領域１ｃ，２
ｃは、方向成分が互いに異なる白色光をそれぞれ
通過させるようになつていると共に、各々通過し
うる白色光とは異なる方向成分の青色光及び橙色
光をそれぞれ通過させるようになつているので、
蛍光表示管５の表示面の下部５ｃは、前半は青色
に、後半は橙色に発光し、混色されて白色に表示
される。

以上説明したように、本実施例によれば、両カ
ラー偏光板１，２を互いに対応するいくつかの偏
光領域にそれぞれ分割し、各偏光領域が通過させ
る光の方向成分と色とを種々に組合せてある。そ
して表示駆動の１サイクル中でTN液晶セル３に
よつて旋光をおこすと共に、これに同時して蛍光
表示管５を発光駆動させれば、対応する偏光領域
を通過してくる光の色を変えることができると共
に１サイクル中での発光色の組合せによる混色に
よつて表示画面の疑似的なフルカラー化を図るこ
とができる。また、両カラー偏光板１，２の互い
に対応する偏光領域の一部は、方向成分が互いに
異なる白色光をそれぞれ通過させるようになつて
いると共に、各々通過しうる白色光とはそれぞれ
異なる方向成分の赤色光を通過させるようになつ
ている。従つて表示駆動の１サイクル中でTN液
晶セル３によつてカラー偏光板１，２に入射する
光が旋光されても、この一部の偏光領域からは常
に赤色光が出力される。即ち本実施例では、帯状
スペクトルで輝度の小さい赤色光を、表示駆動の
各サイクル内で繰り返し表示することができるの
で、色の違いによる表示画面の輝度むらを防止す
ることができる。

以上説明した実施例では、旋光部としてTN液
晶セル３を例示したが、旋光部としてはこの他、
PLZTをはじめとしてAPD等の複屈折材料も使
用することができる。

［考案の効果］ 本考案のカラー表示装置は、複数のカラー偏光
板のそれぞれが、異なる色の偏光領域に分割され
ており、また各偏光板の互いに対応する偏光領域
の少なくとも一部が、表示部から放射された帯状
スペクトルをもつ光のうち低輝度の色で、かつ方
向成分が互いに異なる光をそれぞれ通過させるよ
うになつている。従つて本考案によれば、色によ
る輝度むらが生じることはなく、簡単な構造で疑
似的なフルカラー化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の基本構造を示す模
式的分解斜視図、第２図は同実施例における蛍光
表示管とTN液晶セルの駆動回路の接続図、第３
図は同実施例における駆動タイミングチヤートの
一例、第４図は従来のカラー表示装置の基本構造
を示す模式的分解斜視図である。 １，２……カラー偏光板、３……旋光部として
のTN液晶セル、４……ニユートラル偏光板、５
……表示部としての蛍光表示管、６……制御電極
駆動回路、７……陽極駆動回路、８……制御部と
しての液晶駆動回路、２ａ，２ｂ，２ｃ，１ａ，
１ｂ，１ｃ，……偏光領域。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 帯状スペクトルをもつ光を発する表示部と、前
   記光を透過する旋光部と、前記旋光部をはさんで
   設けられたニユートラル偏光板およびそれぞれが
   異なる色の偏光領域に分割された複数のカラー偏
   光板と、前記表示部を駆動する駆動回路と、前記
   駆動に同期して前記旋光部の旋光特性を制御する
   制御部とを備えて成り、前記複数のカラー偏光板
   の互いに対応する偏光領域の少なくとも一部は、
   前記帯状スペクトルの低輝度領域の色と同じ色
   で、かつ方向成分が互いに異なる光を通過させる
   ように構成されたことを特徴とするカラー表示装
   置。