JPH11142808A - 液晶表示素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 店頭に電気機器を陳列する場合に、電気機器
に電源を入れなくてもその電気機器に設けられたパート
カラーの液晶表示素子の表示状態を認識することがで
き、実際に電源を入れて使用する場合にも表示部を点灯
することができるパートカラー用の液晶表示素子を提供
する。 【解決手段】 透明電極３、４が設けられている２枚の
絶縁性透明基板１、２により液晶層８が挟持され、絶縁
性透明基板１、２のそれぞれの外側に１組の偏光板９、
１０が設けられると共に、非表示領域が黒色の背景とさ
れ、表示領域にカラーフィルタ１１が設けられてパート
カラー表示がなされるもので、１組の偏光板がポジ状態
で設けられ、非表示領域における絶縁性透明基板にブラ
ックマスク１２が設けられ、かつ、表示領域の点灯させ
ない部分の電極間に電圧を印加し、点灯させる部分の電
極間には電圧を印加しない制御手段が設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば電気洗濯
機や電気冷蔵庫などの電気機器の使用状態などを目立つ
ように黒色の背景でカラーで表示するパートカラーの液
晶表示素子に関する。さらに詳しくは、店頭に陳列され
る場合などの電源が投入されない場合にも、その表示状
態を認識することができるパートカラーの液晶表示素子
に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示素子は、２枚の絶縁性透明基板
により液晶層が挟持され、その絶縁性透明基板に設けら
れる透明電極によりその間に挟持される液晶層に電圧を
印加することができるようにし、印加する電圧の制御に
より表示を行う。この液晶表示素子が、たとえば電気洗
濯機や電気冷蔵庫などの運転状態などを表示する表示部
に用いられる場合、パートカラー液晶表示素子と呼ばれ
る表示部に種々のカラーフィルタが設けられて黒色の背
景に種々のカラーで表示するものが用いられている。こ
のようなパートカラー液晶表示素子は、たとえば図２に
概略断面図が示されるような構造になっている。

【０００３】図２において、ガラスなどからなる２枚の
絶縁性透明基板１、２の内面にＩＴＯなどからなる透明
電極３、４が表示領域に形成されるように、パターニン
グされて設けられている。一方の絶縁性透明基板１の透
明電極３の上にカラーフィルタ１１が印刷などにより形
成されている。そして、この両方の絶縁性透明基板の表
面にポリイミドなどからなる配向膜５、６が設けられ、
一方の基板にスペーサが散布されて、他方の基板にシー
ル剤などが設けられて２枚の絶縁性透明基板１、２が図
示しないスペーサを介して一定間隙になるようにその周
囲でシール剤７により貼着されている。そして、その間
隙部に液晶材料が注入されて液晶層８が設けられてい
る。

【０００４】絶縁性透明基板１、２の外表面には偏光板
９、１０が、電圧が印加されない状態で液晶層８を通過
する光を遮断する（いわゆるネガ状態にする）ように相
互の偏光方向（吸収軸）の方向が定められている。たと
えば液晶材料にツイストネマティック（ＴＮ）液晶が用
いられて、液晶層を直線偏光が通過するときにその偏光
方向が９０゜捩れる場合に、偏光板９、１０の吸収軸の
方向が平行になる（平行ニコル）ように配置されてい
る。その結果、電気機器に電源が印加されていないとき
は液晶層８により旋光した直線偏光が２枚目の偏光板１
０を透過することができず光が遮断される。一方、電気
機器に電源が投入されて、両方の絶縁性透明基板１、２
の透明電極膜３、４の間に電圧が印加されることによ
り、電圧が印加された部分の液晶分子は立ち上がり、直
線偏光の旋光が生じないため平行ニコルの両偏光板を光
が通過し、カラーフィルタが設けられた部分の表示が点
灯する。一方、透明電極３およびカラーフィルタ１１が
設けられていない部分は液晶材料の立ち上がりがないた
め、直線偏光が９０゜捩られるため遮光されて黒くな
る。すなわち、黒色の背景にカラーで運転状態などの表
示をすることができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前述のように、黒色の
背景にパートカラーにより表示することにより、非常に
目立ちやすく運転状態などの注意事項を効果的に表示す
ることができる。しかし、店頭などで電気洗濯機や電気
冷蔵庫などを陳列して販売する場合に、これら大型の電
気機器に電源を入れて作動させる訳にはいかない。その
ため、電源を入れていないと、前述の運転状態などを表
示する液晶表示素子は表示部も電圧が印加されないた
め、全面光が透過せず真っ黒になって運転状態や注意事
項などの表示が現れない。その結果、店頭で顧客にその
説明をしようとしても表示が現れず分りやすい説明をす
ることができない。一方、顧客も実際にどのような表示
がされるのかを認識することができず、善し悪しの判断
をすることができないという問題がある。

【０００６】本発明は、このような問題を解決するため
になされたもので、店頭に電気機器を陳列する場合に、
電気機器に電源を入れなくてもその電気機器に設けられ
たパートカラーの液晶表示素子の表示状態を認識するこ
とができ、実際に電源を入れて使用する場合にも表示部
を点灯することができるパートカラー用の液晶表示素子
を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明による液晶表示素
子は、それぞれ透明電極が設けられた２枚の絶縁性透明
基板により液晶層が挟持され、該２枚の絶縁性透明基板
のそれぞれの外側に１組の偏光板が設けられると共に、
非表示領域が黒色の背景とされ、表示領域にカラーフィ
ルタが部分的に設けられてパートカラー表示がなされる
パートカラーの液晶表示素子であって、前記１組の偏光
板が液晶層を通過する光を透過させる組合せで設けら
れ、前記非表示領域の絶縁性透明基板にブラックマスク
が設けられ、かつ、前記表示領域の点灯させない領域の
対向する前記透明電極間に電圧を印加し、前記表示領域
で点灯させる領域の対向する前記透明電極間には電圧を
印加しない制御手段が設けられている。

【０００８】ここに非表示領域とは、表示状態に拘らず
常に背景とされる領域（いわゆる非アクティブ領域）を
意味し、表示領域とは表示の状況に応じて部分的に点灯
および非点灯が切り替えられて所望の表示をする領域
（いわゆるアクティブ領域）を意味する。また、１組の
偏光板が液晶層を通過する光を透過させる組合せとは、
一方の偏光板により偏光方向が定められた直線偏光が、
透明電極に電圧が印加されない状態で液晶層により旋光
されて他方の偏光板を透過し得る関係（いわゆるポジ状
態）になるように、相互の偏光板の偏光方向（吸収軸の
方向）が設定されることを意味する。

【０００９】

【発明の実施の形態】つぎに、図１に示される本発明の
一実施形態の断面説明図を参照しながら本発明の液晶表
示素子について説明をする。

【００１０】たとえばガラス基板やプラスティック基板
などからなる絶縁性透明基板１、２の一面にＩＴＯや酸
化スズなどの透明導電膜が蒸着などにより設けられ、パ
ターニングすることにより透明電極３、４が形成されて
いる。一方の透明電極３の表面にはカラーフィルタ１１
が印刷などにより設けられている。このカラーフィルタ
は所望の色で表示させるためのもので、ある表示領域全
体または部分的に異なる色の所望の色の顔料などが混入
された樹脂を設けることにより、そのカラーフィルタ部
分を透過する光をそのフィルタの色にする。この透明電
極３、４が設けられている部分が表示領域（アクティブ
領域）となり、その電極への電圧の印加および不印加に
より点灯および非点灯の制御がなされる。

【００１１】前述の一方の絶縁性透明基板１の透明電極
３が設けられていない部分は非表示領域（非アクティブ
領域）で、常に表示画像が変化しない背景となる。本発
明の液晶表示素子では、この非表示領域に黒色の顔料な
どが混入されたブラックマスク１２が印刷などにより設
けられている。このブラックマスク１２は、光の透過を
遮断し、偏光板９、１０の偏光方向の関係に拘らず、液
晶パネルの表面側から見た場合、常に黒色（暗色）とな
り、黒色の背景を形成している。

【００１２】一方の絶縁性透明基板１のカラーフィルタ
１１およびブラックマスク１２の表面、および他方の絶
縁性透明基板２の透明電極４の表面にはポリイミドなど
からなる配向膜５、６がスピンコート法などにより設け
られて液晶分子の配向方向を定めるラビング処理がなさ
れている。そして、２枚の絶縁性透明基板１、２が図示
しないスペーサを介在させて一定の間隙を保持し、周囲
でエポキシ樹脂などからなるシール剤７により貼着さ
れ、その間隙部に液晶材料が注入されて液晶層８が形成
されている。

【００１３】絶縁性透明基板１、２のそれぞれの外表面
には偏光板９、１０が設けられている。この偏光板９、
１０はその偏光方向（吸収軸の方向）が、透明電極３、
４に電圧が印加されない状態で液晶層８を通過する光が
透過する関係（ポジ状態）になるように設けられてい
る。すなわち、たとえば液晶層８にＴＮ液晶材料が用い
られて直線偏光が９０゜旋光するとき、２枚の偏光板
９、１０の偏光方向が互いに直交する方向（直交ニコ
ル）になるように設けられる。その結果、透明電極に電
圧が印加されていないと一方の偏光板を透過した直線偏
光は液晶層８により９０゜旋光してそのまま他方の偏光
板を透過する。

【００１４】電気機器の運転状態などの表示内容を変更
する場合、図示しない液晶駆動回路により制御される。
液晶駆動回路は通常と同様の構成であるが、本発明で
は、この駆動回路を制御する制御手段が表示領域で表示
する（点灯させる）領域の対向する透明電極３、４間に
は電圧を印加しないようにし、表示領域で表示しない
（点灯させない）領域の対向する透明電極３、４間に電
圧を印加するように構成されている。すなわち、従来の
パートカラー液晶表示素子とは電圧の印加および不印加
の関係が逆になるように制御されている。そのほかの制
御手段は従来の制御手段と同様である。図１では非表示
領域に囲まれた表示領域の透明電極３、４がそれぞれ１
個のように示されているが、複数個の画素電極からなっ
ていてもよく、これらの表示部の各画素のオンオフが制
御されることにより、点灯する部分と非点灯の部分がで
きて所望の表示がなされる。

【００１５】本発明の液晶表示素子によれば、その１組
の偏光板が、電源が投入されない状態で液晶層を通過す
る光を透過させる関係（ポジ状態）に形成され、背景と
なる非表示領域には絶縁性透明基板にブラックマスクが
設けられているため、電気機器を店頭などに陳列した状
態で、電源が投入されていないときでも、黒色の背景に
表示領域が明るくカラーの絵表示などを認識することが
できる。一方、電源が投入されたときは、液晶表示素子
の裏面側のバックライトが点灯し、しかも表示領域の点
灯させる部分の透明電極には電圧が印加されず、点灯さ
せない部分の透明電極間には電圧を印加するように制御
手段が電源の投入により作動するため、点灯させる部分
は明るくカラー表示がなされる。表示領域で点灯させな
い部分はその部分の液晶層を挟む透明電極間に電圧が印
加されるため、液晶層による直線偏光の旋光が生ぜず、
２枚目の偏光板を透過することができない。そのため、
その部分は黒くなり、表示領域で点灯させない部分は背
景と同様に黒色（暗色）となる。その結果、黒の背景に
表示させたい絵表示などがカラーでしっかりと表示され
て、一目で認識することができる。

【００１６】

【発明の効果】本発明によれば、電気機器に設けられる
運転状態の表示などのパートカラーの液晶表示部分が、
電源が投入されていなくても黒の背景にカラーで認識す
ることができる。そのため、電気機器を店頭に陳列して
販売する場合に、電気機器を動作状態にしなくても、カ
ラー表示の表示部分をアピールすることができる。ま
た、顧客もその表示内容を認識して善し悪しを判断する
ことができ、的確な判断をすることができる。このこと
は、とくに電気洗濯機や電気冷蔵庫などの大型や熱を発
生する電気機器の場合にメリットが大きい。

【００１７】さらに、表示部分はネガ状態での液晶の立
上りによる光の透過ではなく、ポジ状態の光の透過によ
る表示であるため、コントラストが向上し、表示そのも
のが鮮明になり、鮮やかな表示をすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の液晶表示素子の一実施形態の断面説明
図である。

【図２】従来の液晶表示素子の一例の断面説明図であ
る。

【符号の説明】

１、２ 絶縁性透明基板 ３、４ 透明電極 ８ 液晶層 ９、10 偏光板 １１ カラーフィルタ １２ ブラックマスク

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 それぞれ透明電極が設けられた２枚の絶
   縁性透明基板により液晶層が挟持され、該２枚の絶縁性
   透明基板のそれぞれの外側に１組の偏光板が設けられる
   と共に、非表示領域が黒色の背景とされ、表示領域にカ
   ラーフィルタが部分的に設けられてパートカラー表示が
   なされるパートカラーの液晶表示素子であって、前記１
   組の偏光板が液晶層を通過する光を透過させる組合せで
   設けられ、前記非表示領域における絶縁性透明基板にブ
   ラックマスクが設けられ、かつ、前記表示領域の点灯さ
   せない領域における対向する前記透明電極間に電圧を印
   加し、前記表示領域で点灯させる領域における対向する
   前記透明電極間には電圧を印加しない制御手段が設けら
   れてなる液晶表示素子。