JPH11174444A

JPH11174444A - 液晶表示装置

Info

Publication number: JPH11174444A
Application number: JP9342883A
Authority: JP
Inventors: Shigeki Tobioka; 茂樹飛岡; Hisao Uehara; 久夫上原; Yutaka Marushita; 裕丸下; Makoto Shimizu; 真清水; Yoshisato Kurahashi; 義学倉橋
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1997-12-12
Filing date: 1997-12-12
Publication date: 1999-07-02

Abstract

(57)【要約】【課題】明るい表示画面を維持しながら消費電力を大
幅に低減したＬＣＤを提供する。【解決手段】ＬＣＤパネル10の背後には、導光板20に
光源30及び集光レンズ40を備えてなる照光部が設置され
ている。導光板20の背面には、拡散板22が設けられ、拡
散板22と導光板20との間には、蓄光板23が設けられてい
る。蓄光板23は集光部40及び光源30から光が導入されて
いる間、光を吸収保持し、光が導入されなくなった時
は、しばらくの間、残光発光を行う。環境の急激な変化
にも対応し、かつ、光源30の使用頻度を落とすことによ
り、消費電力を大幅に低減できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶の電気光学的
な異方性を利用して表示を行う液晶表示装置（ＬＣＤ：
Liquid Crystal Display）に関し、特に、消費電力を低
減した液晶表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＬＣＤは、透明な基板上に透明な電極を
形成した電極基板間に液晶を封入して構成される。液晶
は電気光学的に異方性を有しているので、電極間に所望
の電圧を印加して液晶に電界を形成することにより、液
晶は電界強度に従った光学特性を示す。この性質を利用
し、画素毎に異なる電圧を印加せしめる構成とすること
により、所望の輝度を呈した画素の集合体として、画像
を表示することができる。このようにＬＣＤは、電圧制
御により表示画像が作成され、小型、薄型、低消費電力
などの利点があり、パーソナルコンピュータ、デジタル
スチルカメラ、ハンディビデオカメラ、カーナビゲーシ
ョン、車載用テレビジョン等、のモニターに多く用いら
れている。特に、携帯用として用いられる場合には、屋
外で使用することが多く、豊富な外光を利用して表示画
面の可視化を図ることで総消費電力を大幅に低減したも
のが開発されている。

【０００３】図４に、このようなＬＣＤの構成図を示
す。（１０）はＬＣＤパネル、（２０）は導光板、（３
０）は光源、（４０）は集光レンズ、（５０）は、これ
ら部品を保持する筐体である。ＬＣＤパネル（１０）
は、一対の透明電極基板間に液晶が密封されてなる。導
光板（２０）はアクリル樹脂などの導光性材料からな
る。導光板（２０）のＬＣＤパネル（１０）に面する前
面には拡散板（２１）、その反対側の背面には反射板
（２２）が設けられている。拡散板（２１）は、例え
ば、ドット印刷等の拡散処理が施された拡散シートとマ
イクロレンズシートからなる。反射板（２２）は、ドッ
ト印刷等乱反射処理が施された反射シートである。光源
（３０）は、背後にリフレクタ（３１）を配した陰極線
管等である。集光レンズ（４０）は、導光板（２０）と
別体のレンズ、あるいは、導光板（２０）と一体でレン
ズ加工されたものが用いられる。また、筐体（５０）に
は、採光用の窓（５１）が開けられ、集光レンズ（４
０）が外部へ覗くようになっている。これら導光板（２
０）、光源（３０）及び集光レンズ（４０）は照光部を
構成している。

【０００４】光源（３０）から発せられた光、あるい
は、集光レンズ（４０）より採り入れられた光は、導光
板（２０）に伝えられ、拡散板（２１）にて拡散される
とともに、反射板（２２）で乱反射される。そして、い
ずれの光も拡散板（２１）より均一な平面光として射出
され、ＬＣＤパネル（１０）へ照射される。ＬＣＤパネ
ル（１０）は、内部に密封された液晶の内面に液晶駆動
用の電極が形成されており、画素毎に所望の信号電圧を
印加して液晶の光学特性を変化した状態にされる。ま
た、ＬＣＤパネル（１０）の前面および背面には、偏光
板が設けられ、照光部からの平面光が一方の偏光板で直
線偏光に変化して液晶にて変調され、他方の偏光板で透
過光量が絞り込まれる形で透過率が制御される。このよ
うにＬＣＤパネル（１０）は、自身で発光することがで
きず、背後より照光を行うことにより、認識可能な前状
態にされた表示画面が透過光の分布として可視化され
る。従って、ＬＣＤ画面の明るさは、照射光量に大きく
依存する。また、消費電力の多くは、光源（３０）での
消費である。

【０００５】この構成では、晴れの屋外のような外光が
豊富な環境では、光源（３０）を消灯して、集光レンズ
（４０）からの光のみによって照光を行い、屋内等、外
光が不十分な環境下では、光源（３０）を点灯すること
で明るい表示画面を得るといった使い方が可能となり、
明るさを維持しながら総消費電力を低減することができ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】図４に示すＬＣＤで
は、表示画面の明るさと、消費電力の低減との両立が達
成されつつある。しかしながら、集光部（４０）により
得られる輝度は、周囲の環境に依存しており、依然とし
て、光源（３０）を使う頻度を大幅に低減するまでには
至っていない。また、携帯用において、屋外での使用時
に天気が晴れから曇に変化した際、あるいは、車載用等
において、トンネルに入った時、等は、手動等により光
源（３０）を点灯するまでは、モニターを観ることがで
きなくなる。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、この目的を達
成するために成され、透明基板上に所定の電極が形成さ
れてなる一対の電極基板間に液晶が封入されてなる液晶
表示パネルと、この液晶表示パネルの表示部の背後に備
えられた導光部、この導光部に光路を接続し、外部の光
を採り入れる集光部または／および光を発する光源部と
からなり、前記液晶表示パネルに光を照射する照光部
と、を有する液晶表示装置において、前記導光部の主面
には、受光中に発光を行うとともに、受光以降にも暫時
的に発光を継続する蓄光層が設けられている構成であ
る。

【０００８】これにより、集光部より採り入れられた外
光または／および光源から発せられた光が蓄光層に溜め
込まれるので、集光部あるいは光源からの光が無くなっ
た後もしばらくの間は、蓄光層からの残発光により、液
晶表示パネルが照光されるので、表示画面の観察が可能
となる。また、透明基板上に所定の電極が形成されてな
る一対の電極基板間に液晶が封入されてなる液晶表示パ
ネルと、この液晶表示パネルの表示部の背後に備えられ
た導光部、この導光部に光路を接続し、外部の光を採り
入れる集光部または／および光を発する光源部とからな
り、前記液晶表示パネルに光を照射する照光部と、を有
する液晶表示装置において、前記導光部は、受光中に発
光を行うとともに、受光以降にも暫時的に発光を継続す
る蓄光性顔料が含有された導光材よりなる構成である。

【０００９】これにより、集光部より採り入れられた外
光または／および光源から発せられた光が導光部に溜め
込まれるので、集光部あるいは光源からの光が無くなっ
た後も、しばらくの間は、導光部からの残発光により、
液晶表示パネルが照光されるので、表示画面の観察が可
能となる。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の第１の実施の形
態にかかるＬＣＤの側断面図である。（１０）はＬＣＤ
パネル、（２０）は導光板、（３０）は光源、（４０）
は集光レンズ、（５０）は、これら部品を保持する筐体
である。ＬＣＤパネル（１０）は、一対の透明電極基板
間に液晶が密封されてなる。導光板（２０）はアクリル
樹脂などの導光材料からなり、ＬＣＤパネル（１０）に
面した前面には拡散板（２１）、その反対側の背面には
反射板（２２）が設けられている。光源（３０）は、背
後にリフレクタ（３１）を配した陰極線管等である。集
光レンズ（４０）は、導光板（２０）と別体のレンズ、
あるいは、導光板（２０）と一体でレンズ加工されたも
のが用いられる。また、筐体（５０）には、採光用の窓
（５１）が開けられ、集光レンズ（４０）が外部へ覗く
ようになっている。これら導光板（２０）、光源（３
０）及び集光レンズ（４０）は照光部を構成している。

【００１１】また、ＬＣＤパネル（１０）としては、ポ
リシリコン等の多結晶半導体を用いた薄膜トランジスタ
を用いることにより、表示画素部分と、その周辺の駆動
回路を同一基板上に一体的に作り込んだドライバー内蔵
型を採用することが望ましい。これにより、ドライバー
ＩＣの外付けが不要となるので、表示画面の周囲の額縁
部が縮小され、いっそうの小型化、軽量化が達成される
ので、携帯用に最適なＬＣＤが得られる。

【００１２】本発明では、導光板（２０）と反射板（２
２）との間、及び、導光板（２０）の、光源（３０）及
び集光レンズ（４０）に面しない側面に、受光中には光
を吸収して同時に発光を行うとともに、受光が無くなっ
た後も、暫くの間、発光を継続する蓄光性材料からなる
蓄光板（２３）が設けられている。このような蓄光板
（２３）としては、例えば、根本特殊化学（株）社製の
蓄光シートを貼り付ける、あるいは、蓄光材を塗布する
ことが可能である。

【００１３】この構成で、集光部（４０）より採り入れ
られた光または／および光源（３０）より発せられた光
による照光により、表示画面の観察を行う。あるいは、
集光部（４０）より自然に光が導入された状態にされ
る。この間、蓄光板（２３）に光が吸収保持される。そ
して、光源（３０）を消灯する、あるいは、集光部（４
０）より光が採り入れられない状態に変化した後も、し
ばらくの間、蓄光板（２３）からの残光発光が続き、表
示画面の観察が可能となる。

【００１４】図２に、本発明の第２の実施の形態にかか
るＬＣＤの側断面図を示す。本実施の形態では、導光板
（２０）の背面には、反射板を設けず、その換わりに蓄
光板（２３）を設けている。蓄光板（２３）は、光源
（３０）または／および集光部（４０）より光が導入さ
れている間は、導光板（２０）の背面へ達した光を吸収
保持しながら再発光を行うので、反射板と同様の働きを
する。また、この間、光を溜め込むので、光源（３０）
および集光部（４０）から光が得られなくなったとき
も、しばらくの間、残光発光を行い、表示画面の観察を
可能とする。

【００１５】図３に、本発明の第３の実施の形態にかか
るＬＣＤの側断面図を示す。本実施の形態では、導光板
（２４）は、導光性のアクリル樹脂板に、第１の実施の
形態にて用いた蓄光性材料と同じものが顔料分散されて
いる。この蓄光顔料は、根本特殊化学（株）社製の蓄光
顔料を用いることができる。そして、アクリル樹脂板の
成型時に、アクリル樹脂材の中にこの顔料を分散するこ
とにより形成される。この導光板（２４）は、光源（３
０）または／および集光部（４０）より光が導入されて
いる間は、光を吸収保持しながら再発光を行うので、従
来の導光板と同様の働きをする。また、この間、光を溜
め込むので、光源（３０）および集光部（４０）から光
が得られなくなったときも、しばらくの間、残光発光を
行い、表示画面の観察を可能とする。

【００１６】

【発明の効果】以上の説明から明らかな如く、液晶表示
パネルの背後に外光を採り入れる集光部、または／およ
び、光を発する光源を有する照光部を備えた液晶表示装
置において、これら集光部または／および光源からの光
が無くなったときも、導光板の背面に設けられた蓄光
板、あるいは、蓄光顔料が分散された導光板からの残光
発光により、しばらくの間は、液晶表示パネルが照光さ
れ、表示画面の観察が可能となる。このため、急激な環
境の変化によっても、表示画面が観察不能となることが
防がれた。また、光源を使用する頻度を落とすことで、
消費電力を大幅に低減することができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態にかかるＬＣＤの側
断面図である。

【図２】本発明の第２の実施の形態にかかるＬＣＤの側
断面図である。

【図３】本発明の第３の実施の形態にかかるＬＣＤの側
断面図である。

【図４】従来のＬＣＤの側断面図である。

【符号の説明】

１０ＬＣＤ２０導光板２１拡散板２２反射板２３蓄光板２４蓄光顔料分散導光板３０光源４０集光レンズ５０筐体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者清水真大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号三洋電機株式会社内 (72)発明者倉橋義学大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号三洋電機株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】透明基板上に所定の電極が形成されてな
る一対の電極基板間に液晶が封入されてなる液晶表示パ
ネルと、この液晶表示パネルの表示部の背後に備えられ
た導光部、この導光部に光路を接続し、外部の光を採り
入れる集光部または／および光を発する光源部とからな
り、前記液晶表示パネルに光を照射する照光部と、を有
する液晶表示装置において、前記導光部には、受光中に発光を行うとともに、受光以
降にも暫時的に発光を継続する蓄光層が設けられている
ことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】前記蓄光層は、前記導光部の集光部また
は／および光源部に対面する面、及び、前記液晶表示パ
ネルに対面する領域以外に設けられていることを特徴と
する請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項３】前記導光部の前記液晶表示パネルに対面
する前面とは反対側の背面には、反射層が設けられ、前
記蓄光層は前記導光部と前記反射層との間に設けられて
いることを特徴とする請求項１または請求項２記載の液
晶表示装置。
【請求項４】透明基板上に所定の電極が形成されてな
る一対の電極基板間に液晶が封入されてなる液晶表示パ
ネルと、この前記液晶表示パネルの表示部の背後に備え
られた導光部、この導光部に光路を接続し、外部の光を
採り入れる集光部または／および光を発する光源部とか
らなり、前記液晶表示パネルに光を照射する照光部とを
有する液晶表示装置において、前記導光部は、受光中に発光を行うとともに、受光以降
にも暫時的に発光を継続する蓄光性顔料が含有された導
光材よりなることを特徴とする液晶表示装置。