JPH11183902A - ディスプレイ装置 - Google Patents
ディスプレイ装置Info
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- JPH11183902A JPH11183902A JP9353069A JP35306997A JPH11183902A JP H11183902 A JPH11183902 A JP H11183902A JP 9353069 A JP9353069 A JP 9353069A JP 35306997 A JP35306997 A JP 35306997A JP H11183902 A JPH11183902 A JP H11183902A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】高分子分散型液晶を用いた表示器のカラー化を
実現することを目的とする。 【解決手段】液晶表示器１０１の表面にカラーフィルタ
１０９を備え、照明手段１０５の導光体１０６の裏面に
は光吸収体１１０を備え、液晶表示器１０１の任意の場
所を所定の着色光に着色する。
実現することを目的とする。 【解決手段】液晶表示器１０１の表面にカラーフィルタ
１０９を備え、照明手段１０５の導光体１０６の裏面に
は光吸収体１１０を備え、液晶表示器１０１の任意の場
所を所定の着色光に着色する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高分子分散型液晶
を用いてカラー表示するディスプレイ装置に関するもの
である。
を用いてカラー表示するディスプレイ装置に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】従来液晶表示器として透明電極を付けた
２枚の基板にＴＮ（twisted nematic）型の液晶を狭持
したものが幅広く用いられている。その構造および動作
原理を図１１に示す。（ａ）のように基板の表面の液晶
分子の向きを強制的に一方向にそろえて配列させ、対向
する基板との間でその配列を９０°ずらしておくと、液
晶分子は少しずつ向きを変えて並び、全体としては９０
°ねじれた形で配列される。また基板の外側には偏光方
向が矢印ａで示される偏光板および偏光方向が矢印ｂで
示される偏光板とカラーフィルタが配置されている。こ
こに光が入射すると、偏光板と同方向に振動するものだ
けが通過し、液晶層で液晶分子のねじれた配列構造に従
って偏光方向を９０°回転して反対側の偏光板に達する
が、光と偏光板の偏光方向が同じであるため透過し、出
射光はフィルタの色に着色される。
２枚の基板にＴＮ（twisted nematic）型の液晶を狭持
したものが幅広く用いられている。その構造および動作
原理を図１１に示す。（ａ）のように基板の表面の液晶
分子の向きを強制的に一方向にそろえて配列させ、対向
する基板との間でその配列を９０°ずらしておくと、液
晶分子は少しずつ向きを変えて並び、全体としては９０
°ねじれた形で配列される。また基板の外側には偏光方
向が矢印ａで示される偏光板および偏光方向が矢印ｂで
示される偏光板とカラーフィルタが配置されている。こ
こに光が入射すると、偏光板と同方向に振動するものだ
けが通過し、液晶層で液晶分子のねじれた配列構造に従
って偏光方向を９０°回転して反対側の偏光板に達する
が、光と偏光板の偏光方向が同じであるため透過し、出
射光はフィルタの色に着色される。
【０００３】一方、（ｂ）のように両電極間に電圧を印
加すると、液晶分子の長軸方向が電界方向と一致する方
向に配列するため、液晶層に入射した光の偏光方向は変
わらずそのまま反対側の偏光板に達するため、遮断され
黒くなる。このようにして、表示像や文字の部分に電圧
を印加して表示像や文字をカラー表示している。
加すると、液晶分子の長軸方向が電界方向と一致する方
向に配列するため、液晶層に入射した光の偏光方向は変
わらずそのまま反対側の偏光板に達するため、遮断され
黒くなる。このようにして、表示像や文字の部分に電圧
を印加して表示像や文字をカラー表示している。
【０００４】別の液晶表示器として高分子分散型液晶を
用いたものが考案されている。高分子分散型液晶は高分
子マトリクス中に微細液滴状に分散させた液晶分子の配
列を電界によって変化させ、それによる屈折率の変化を
応用している。図１２（ａ）のように、電圧が印加され
ていないＯＦＦ状態では、液晶分子の光軸はランダムで
高分子と液晶の屈折率の違いによって入射した光は大き
く散乱する。
用いたものが考案されている。高分子分散型液晶は高分
子マトリクス中に微細液滴状に分散させた液晶分子の配
列を電界によって変化させ、それによる屈折率の変化を
応用している。図１２（ａ）のように、電圧が印加され
ていないＯＦＦ状態では、液晶分子の光軸はランダムで
高分子と液晶の屈折率の違いによって入射した光は大き
く散乱する。
【０００５】一方、（ｂ）のように電圧を印加しＯＮ状
態にすると、液晶分子は電界方向に配列し高分子と液晶
の屈折率がほぼ一致するので、入射光は散乱せず透過す
る。すなわち、ＯＦＦ状態の時は散乱してすりガラスの
様になり、ＯＮ状態では透明ガラスの様になる。
態にすると、液晶分子は電界方向に配列し高分子と液晶
の屈折率がほぼ一致するので、入射光は散乱せず透過す
る。すなわち、ＯＦＦ状態の時は散乱してすりガラスの
様になり、ＯＮ状態では透明ガラスの様になる。
【０００６】このように光の透過と散乱により画像や文
字を表示するため、ＴＮ（twistednematic）型液晶表示
器のような偏光板や配向膜処理を必要とせず、視角特性
に優れる等の長所を持っている。
字を表示するため、ＴＮ（twistednematic）型液晶表示
器のような偏光板や配向膜処理を必要とせず、視角特性
に優れる等の長所を持っている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＴＮ型
液晶を用いた液晶表示器は、前述した２枚の偏光板が必
要で光の透過率は良くても４０％程度で光源からの光の
利用効率が低く、良好な視認性を確保するため表示輝度
を向上させると、光量増大による消費電力の増加という
課題がある。また配光膜処理のため製造工程が複雑にな
る、視角が狭いという課題もある。
液晶を用いた液晶表示器は、前述した２枚の偏光板が必
要で光の透過率は良くても４０％程度で光源からの光の
利用効率が低く、良好な視認性を確保するため表示輝度
を向上させると、光量増大による消費電力の増加という
課題がある。また配光膜処理のため製造工程が複雑にな
る、視角が狭いという課題もある。
【０００８】一方高分子分散型液晶は、偏光板や配向膜
処理を必要とせず、視角特性に優れる等の長所を持って
いるが、光の散乱と透過を利用するため、表示がモノカ
ラーになるという課題がある。
処理を必要とせず、視角特性に優れる等の長所を持って
いるが、光の散乱と透過を利用するため、表示がモノカ
ラーになるという課題がある。
【０００９】本発明はかかる点に鑑み、高分子分散型液
晶を用いて、コンパクトな構成でカラー表示するディス
プレイ装置を提供することを目的とする。
晶を用いて、コンパクトな構成でカラー表示するディス
プレイ装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は次のような構成の発明である。
に、本発明は次のような構成の発明である。
【００１１】すなわち、請求項１の本発明は、複数枚の
透明基板の間に光を透過状態と散乱状態とに変化させる
液晶層を挟持し、前記液晶層に加わる電界を制御するこ
とによって光の透過と散乱を発生させそれにより画像や
文字を表示する液晶表示器と、導光体の端面に光源を配
し前記液晶表示器を照明する照明手段とを備えたディス
プレイ装置であって、前記液晶表示器の表示面には前記
照明手段からの光を着色光に分光する分光手段が配置さ
れ、前記照明手段の導光体の裏面側には光吸収体が設け
られていることを特徴とするディスプレイ装置である。
透明基板の間に光を透過状態と散乱状態とに変化させる
液晶層を挟持し、前記液晶層に加わる電界を制御するこ
とによって光の透過と散乱を発生させそれにより画像や
文字を表示する液晶表示器と、導光体の端面に光源を配
し前記液晶表示器を照明する照明手段とを備えたディス
プレイ装置であって、前記液晶表示器の表示面には前記
照明手段からの光を着色光に分光する分光手段が配置さ
れ、前記照明手段の導光体の裏面側には光吸収体が設け
られていることを特徴とするディスプレイ装置である。
【００１２】請求項２の本発明は、複数枚の透明基板の
間に光を透過状態と散乱状態とに変化させる液晶層を挟
持し、前記液晶層に加わる電界を制御することによって
光の透過と散乱を発生させそれにより画像や文字を表示
する液晶表示器と、導光体の端面に光源を配し前記液晶
表示器を照明する照明手段とを備えたディスプレイ装置
であって、前記照明手段の導光体の裏面側には光源から
の光を着色光に分光する分光手段を備えたことを特徴と
するディスプレイ装置である。
間に光を透過状態と散乱状態とに変化させる液晶層を挟
持し、前記液晶層に加わる電界を制御することによって
光の透過と散乱を発生させそれにより画像や文字を表示
する液晶表示器と、導光体の端面に光源を配し前記液晶
表示器を照明する照明手段とを備えたディスプレイ装置
であって、前記照明手段の導光体の裏面側には光源から
の光を着色光に分光する分光手段を備えたことを特徴と
するディスプレイ装置である。
【００１３】請求項３の本発明は、前記照明手段の分光
手段は所定範囲の波長の光を散乱させる着色散乱体であ
ることを特徴とする請求項２記載のディスプレイ装置で
ある。
手段は所定範囲の波長の光を散乱させる着色散乱体であ
ることを特徴とする請求項２記載のディスプレイ装置で
ある。
【００１４】請求項４の本発明は、前記照明手段の分光
手段は所定範囲の波長の光を反射させる着色反射体であ
ることを特徴とする請求項２記載のディスプレイ装置で
ある。
手段は所定範囲の波長の光を反射させる着色反射体であ
ることを特徴とする請求項２記載のディスプレイ装置で
ある。
【００１５】請求項５の本発明は、複数枚の透明基板の
間に光を透過状態と散乱状態とに変化させる液晶層を挟
持し、前記液晶層に加わる電界を制御することによって
光の透過と散乱を発生させそれにより画像や文字を表示
する液晶表示器と、導光体の端面に光学フィルタと光源
を配し前記液晶表示器を着色照明する照明手段とを備え
たディスプレイ装置であって、前記照明手段の導光体が
複数に分割されており、またその導光体の分割に対応し
て前記光学フィルタ及び／又は光源の特性が異なってお
り、前記液晶表示器の任意の場所を所定の着色光にて照
明することを特徴とするディスプレイ装置である。
間に光を透過状態と散乱状態とに変化させる液晶層を挟
持し、前記液晶層に加わる電界を制御することによって
光の透過と散乱を発生させそれにより画像や文字を表示
する液晶表示器と、導光体の端面に光学フィルタと光源
を配し前記液晶表示器を着色照明する照明手段とを備え
たディスプレイ装置であって、前記照明手段の導光体が
複数に分割されており、またその導光体の分割に対応し
て前記光学フィルタ及び／又は光源の特性が異なってお
り、前記液晶表示器の任意の場所を所定の着色光にて照
明することを特徴とするディスプレイ装置である。
【００１６】請求項６の本発明は、前記照明手段におい
て、複数に分割された導光体と導光体の間には、光を反
射する光反射層が形成されていることを特徴とする請求
項５記載のディスプレイ装置である。
て、複数に分割された導光体と導光体の間には、光を反
射する光反射層が形成されていることを特徴とする請求
項５記載のディスプレイ装置である。
【００１７】請求項７の本発明は、前記照明手段におい
て、複数に分割された導光体と導光体の間には、光を吸
収する光吸収層が形成されていることを特徴とする請求
項５記載のディスプレイ装置である。
て、複数に分割された導光体と導光体の間には、光を吸
収する光吸収層が形成されていることを特徴とする請求
項５記載のディスプレイ装置である。
【００１８】請求項８の本発明は、前記照明手段におい
て、複数に分割された導光体と導光体の間には、前記導
光体の屈折率より低い屈折率層が形成されていることを
特徴とする請求項５記載のディスプレイ装置である。
て、複数に分割された導光体と導光体の間には、前記導
光体の屈折率より低い屈折率層が形成されていることを
特徴とする請求項５記載のディスプレイ装置である。
【００１９】請求項９の本発明は、液晶表示器と、照明
手段と、特定の波長の光を所定の光の波長に変換する波
長変換手段とを備え、前記照明手段の前に前記液晶表示
器が配置され、さらに前記液晶表示器の前に前記波長変
換手段が配置され、前記照明手段と前記液晶表示器によ
り形成された表示光が前記波長変換手段で所定の波長に
変換されることを特徴とするディスプレイ装置である。
手段と、特定の波長の光を所定の光の波長に変換する波
長変換手段とを備え、前記照明手段の前に前記液晶表示
器が配置され、さらに前記液晶表示器の前に前記波長変
換手段が配置され、前記照明手段と前記液晶表示器によ
り形成された表示光が前記波長変換手段で所定の波長に
変換されることを特徴とするディスプレイ装置である。
【００２０】請求項１０の本発明は、前記波長変換手段
は、紫外線を所定の波長の光に変換し発光する紫外線蛍
光ガラスであることを特徴とする請求項９記載のディス
プレイ装置である。
は、紫外線を所定の波長の光に変換し発光する紫外線蛍
光ガラスであることを特徴とする請求項９記載のディス
プレイ装置である。
【００２１】請求項１１の本発明は、前記照明手段は、
紫外線ランプであることを特徴とする請求項９記載のデ
ィスプレイ装置である。
紫外線ランプであることを特徴とする請求項９記載のデ
ィスプレイ装置である。
【００２２】請求項１２の本発明は、前記照明手段は、
外光を導入、集光する光学系から構成されることを特徴
とする請求項９記載のディスプレイ装置である。
外光を導入、集光する光学系から構成されることを特徴
とする請求項９記載のディスプレイ装置である。
【００２３】請求項１３の本発明は、前記液晶表示器
は、透明電極を有する透明基板の間に、光を透過状態と
散乱状態とに変化させる液晶層を挟持したことを特徴と
する請求項９記載のディスプレイ装置である。
は、透明電極を有する透明基板の間に、光を透過状態と
散乱状態とに変化させる液晶層を挟持したことを特徴と
する請求項９記載のディスプレイ装置である。
【００２４】
【発明の実施の形態】以下に、図面を参照して本発明の
実施の形態を説明する。
実施の形態を説明する。
【００２５】（実施の形態１）図１は本発明のディスプ
レイ装置の基本構成図である。,１０１は液晶表示器
で、高分子分散型液晶１０２とこれを狭持する透明電極
１０３ａ、１０３ｂが形成された２枚の透明基板１０４
ａ、１０４ｂから成り、信号発生装置（図示せず）から
の信号に従って液晶表示器１０１を散乱状態や透明状態
にすることにより画像や文字を表示するものである。１
０５は液晶表示器１０１を照明する照明手段で、透明基
板１０６とその端面に配置された光源１０７および反射
ミラー１０８から構成されており、液晶表示器１０１の
透明基板１０４ａと照明手段１０５の透明基板１０６は
光学的に密着されている。もしくは透明基板１０４ａと
透明基板１０６を一体化してもよい。光源１０７として
は冷陰極管、熱陰極管、ＬＥＤ、ハロゲンランプ等が用
いられる。液晶表示器１０１の表面には表示像を着色す
る分光手段の一例としてのカラーフィルタ１０９が、透
明基板１０６の裏面には光を吸収する吸収板１１０が、
空気層１１２ａ、１１２ｂを介して配されている。
レイ装置の基本構成図である。,１０１は液晶表示器
で、高分子分散型液晶１０２とこれを狭持する透明電極
１０３ａ、１０３ｂが形成された２枚の透明基板１０４
ａ、１０４ｂから成り、信号発生装置（図示せず）から
の信号に従って液晶表示器１０１を散乱状態や透明状態
にすることにより画像や文字を表示するものである。１
０５は液晶表示器１０１を照明する照明手段で、透明基
板１０６とその端面に配置された光源１０７および反射
ミラー１０８から構成されており、液晶表示器１０１の
透明基板１０４ａと照明手段１０５の透明基板１０６は
光学的に密着されている。もしくは透明基板１０４ａと
透明基板１０６を一体化してもよい。光源１０７として
は冷陰極管、熱陰極管、ＬＥＤ、ハロゲンランプ等が用
いられる。液晶表示器１０１の表面には表示像を着色す
る分光手段の一例としてのカラーフィルタ１０９が、透
明基板１０６の裏面には光を吸収する吸収板１１０が、
空気層１１２ａ、１１２ｂを介して配されている。
【００２６】透明基板１０６の端面より入射した光源１
０７からの白色光１１１は、透明基板１０６および液晶
表示器１０１内を導光し、高分子分散型液晶１０２の散
乱状態（図中Ａの部分）に設定された画像や文字の部分
で散乱し、カラーフィルタ１０９で着色光に変換され輝
いた着色表示像を形成する。一方、透明状態（図中Ｂの
部分）に設定されたその他の部分では、空気層１１２ａ
と透明基板１０４ｂとの屈折率差によって、白色光１１
１は透明基板１０６および液晶表示器１０１内を全反射
するため、液晶表示器１０１の表面に出射されず、観察
者１１３には、透明基板１０６の裏面に配された吸収板
１１０が見える。吸収板１１０の典型例としては黒色の
板である。このようにして黒の背景に着色表示像が得ら
れる。このとき、カラーフィルタ１０９の表面に透過率
７０〜８０％程度のスモークフィルム１１４を配置すれ
ば、着色表示像のコントラストをさらに向上することが
できる。
０７からの白色光１１１は、透明基板１０６および液晶
表示器１０１内を導光し、高分子分散型液晶１０２の散
乱状態（図中Ａの部分）に設定された画像や文字の部分
で散乱し、カラーフィルタ１０９で着色光に変換され輝
いた着色表示像を形成する。一方、透明状態（図中Ｂの
部分）に設定されたその他の部分では、空気層１１２ａ
と透明基板１０４ｂとの屈折率差によって、白色光１１
１は透明基板１０６および液晶表示器１０１内を全反射
するため、液晶表示器１０１の表面に出射されず、観察
者１１３には、透明基板１０６の裏面に配された吸収板
１１０が見える。吸収板１１０の典型例としては黒色の
板である。このようにして黒の背景に着色表示像が得ら
れる。このとき、カラーフィルタ１０９の表面に透過率
７０〜８０％程度のスモークフィルム１１４を配置すれ
ば、着色表示像のコントラストをさらに向上することが
できる。
【００２７】尚、光源１０７および反射ミラー１０８
は、透明基板１０６のいずれかの端面、または両方の端
面に配置しても良いことは自明である。
は、透明基板１０６のいずれかの端面、または両方の端
面に配置しても良いことは自明である。
【００２８】こうして例えば、図２の様に液晶表示器１
０１の表面のＣの部分には青のカラーフィルタ１１５
を、Ｄの部分には緑のカラーフィルタ１１６を、Ｅの部
分には赤のカラーフィルタ１１７を配すれば、黒の背景
に青で「この先」、緑で「１００ｍ」、赤で矢印が表示
される。
０１の表面のＣの部分には青のカラーフィルタ１１５
を、Ｄの部分には緑のカラーフィルタ１１６を、Ｅの部
分には赤のカラーフィルタ１１７を配すれば、黒の背景
に青で「この先」、緑で「１００ｍ」、赤で矢印が表示
される。
【００２９】（実施の形態２）図３は本発明の第２の実
施の形態の基本構成図である。２０１は液晶表示器で、
実施の形態１と同様の高分子分散型液晶２０２とこれを
狭持する透明電極２０３ａ、２０３ｂが形成された２枚
の透明基板２０４ａ、２０４ｂから成り、信号発生装置
（図示せず）からの信号に従って液晶表示器２０１を散
乱状態や透明状態にすることにより画像や文字を表示す
るものである。２０５は液晶表示器２０１を照明する照
明手段で、透明基板２０６とその端面に配置された光源
２０７および反射ミラー２０８から構成されており、液
晶表示器２０１の透明基板２０４ａと照明手段２０５の
透明基板２０６は光学的に密着されている。もしくは透
明基板２０４ａと透明基板２０６を一体化してもよい。
光源２０７および反射ミラー２０８は、透明基板２０６
のいずれかの端面、または両方の端面に配置しても良
く、光源２０７としては冷陰極管、熱陰極管、ＬＥＤ、
ハロゲンランプ等が用いられる。透明基板２０６の裏面
には分光手段の一例としてのカラー板２０９が光学的に
密着されている。尚、カラー板２０９は、これに限定さ
れるものではなく、色紙や塗料やダイクロイックミラー
等でもよい。
施の形態の基本構成図である。２０１は液晶表示器で、
実施の形態１と同様の高分子分散型液晶２０２とこれを
狭持する透明電極２０３ａ、２０３ｂが形成された２枚
の透明基板２０４ａ、２０４ｂから成り、信号発生装置
（図示せず）からの信号に従って液晶表示器２０１を散
乱状態や透明状態にすることにより画像や文字を表示す
るものである。２０５は液晶表示器２０１を照明する照
明手段で、透明基板２０６とその端面に配置された光源
２０７および反射ミラー２０８から構成されており、液
晶表示器２０１の透明基板２０４ａと照明手段２０５の
透明基板２０６は光学的に密着されている。もしくは透
明基板２０４ａと透明基板２０６を一体化してもよい。
光源２０７および反射ミラー２０８は、透明基板２０６
のいずれかの端面、または両方の端面に配置しても良
く、光源２０７としては冷陰極管、熱陰極管、ＬＥＤ、
ハロゲンランプ等が用いられる。透明基板２０６の裏面
には分光手段の一例としてのカラー板２０９が光学的に
密着されている。尚、カラー板２０９は、これに限定さ
れるものではなく、色紙や塗料やダイクロイックミラー
等でもよい。
【００３０】透明基板２０６の端面より入射した光源２
０７からの白色光２１０は、透明基板２０６および液晶
表示器２０１内を導光し、透明基板２０６の裏面ではカ
ラー板２０９によって着色光２１１に変換され拡散反射
する。このとき高分子分散型液晶２０２の表示したい画
像や文字の部分を透明状態（図中Ａの部分）に設定すれ
ば、着色光２１１は液晶表示器２０１の表面から出射す
る。散乱状態（図中Ｂの部分）に設定されたその他の部
分では、光源２０７からの白色光２１０によって散乱す
る。こうして観察者２１２は、白の背景に着色表示像を
観察することができる。
０７からの白色光２１０は、透明基板２０６および液晶
表示器２０１内を導光し、透明基板２０６の裏面ではカ
ラー板２０９によって着色光２１１に変換され拡散反射
する。このとき高分子分散型液晶２０２の表示したい画
像や文字の部分を透明状態（図中Ａの部分）に設定すれ
ば、着色光２１１は液晶表示器２０１の表面から出射す
る。散乱状態（図中Ｂの部分）に設定されたその他の部
分では、光源２０７からの白色光２１０によって散乱す
る。こうして観察者２１２は、白の背景に着色表示像を
観察することができる。
【００３１】また図４のように、太陽光等の外光が液晶
表示器２０１に入射する場合は、外光２１４は高分子分
散型液晶２０２の透明状態（図中Ａの部分）に設定され
た画像や文字の部分を透過し、カラー板２０９によって
着色光２１１に変換され拡散反射する。一方散乱状態
（図中Ｂの部分）に設定されたその他の部分は、外光２
１４で散乱されるので、白の背景に着色表示像が得られ
る。着色光２１１は外光２１４の光強度に応じて強くな
るので、晴天の昼間のように外光が強い場合において
も、良好な視忍性を確保することができる。さらに外光
２１４の光強度を光センサ等で検出し、光強度が所定の
値よりも大きい場合光源２０７を消灯しておくと、消費
電力を節約することができる。このように外光が強い場
合には、反射型カラー液晶ディスプレイ装置として使用
することもできる。
表示器２０１に入射する場合は、外光２１４は高分子分
散型液晶２０２の透明状態（図中Ａの部分）に設定され
た画像や文字の部分を透過し、カラー板２０９によって
着色光２１１に変換され拡散反射する。一方散乱状態
（図中Ｂの部分）に設定されたその他の部分は、外光２
１４で散乱されるので、白の背景に着色表示像が得られ
る。着色光２１１は外光２１４の光強度に応じて強くな
るので、晴天の昼間のように外光が強い場合において
も、良好な視忍性を確保することができる。さらに外光
２１４の光強度を光センサ等で検出し、光強度が所定の
値よりも大きい場合光源２０７を消灯しておくと、消費
電力を節約することができる。このように外光が強い場
合には、反射型カラー液晶ディスプレイ装置として使用
することもできる。
【００３２】こうして例えば、図５の様に透明基板２０
６の裏面のＣの部分には青のカラー板２１５を、Ｄの部
分には緑のカラー板２１６を、Ｅの部分には赤のカラー
板２１７を配すれば、白の背景に青、緑、赤の着色像が
得られる。
６の裏面のＣの部分には青のカラー板２１５を、Ｄの部
分には緑のカラー板２１６を、Ｅの部分には赤のカラー
板２１７を配すれば、白の背景に青、緑、赤の着色像が
得られる。
【００３３】（実施の形態３）図６は本発明の第３の実
施の形態の基本構成図である。３０１は液晶表示器で、
発明実施の形態１と同様の高分子分散型液晶３０２とこ
れを狭持する透明電極３０３ａ、３０３ｂが形成された
２枚の透明基板３０４ａ、３０４ｂから成り、信号発生
装置（図示せず）からの信号に従って液晶表示器３０１
を散乱状態や透明状態にすることにより画像や文字を表
示するものである。３０５は液晶表示器３０１を照明す
る照明手段で、透明基板３０６とその端面に配置された
カラーフィルタ３０７と光源３０８および反射ミラー３
０９から構成されており、液晶表示器３０１の透明基板
３０４ａと照明手段３０５の透明基板３０６は光学的に
密着されている。カラーフィルタ３０７と光源３０８お
よび反射ミラー３０９は、透明基板３０６のいずれかの
端面、または両方の端面に配置しても良く、光源３０８
としては冷陰極管、熱陰極管、ＬＥＤ、ハロゲンランプ
等が用いられる。透明基板３０６の裏面には光を吸収す
る吸収板３１０が配されている。
施の形態の基本構成図である。３０１は液晶表示器で、
発明実施の形態１と同様の高分子分散型液晶３０２とこ
れを狭持する透明電極３０３ａ、３０３ｂが形成された
２枚の透明基板３０４ａ、３０４ｂから成り、信号発生
装置（図示せず）からの信号に従って液晶表示器３０１
を散乱状態や透明状態にすることにより画像や文字を表
示するものである。３０５は液晶表示器３０１を照明す
る照明手段で、透明基板３０６とその端面に配置された
カラーフィルタ３０７と光源３０８および反射ミラー３
０９から構成されており、液晶表示器３０１の透明基板
３０４ａと照明手段３０５の透明基板３０６は光学的に
密着されている。カラーフィルタ３０７と光源３０８お
よび反射ミラー３０９は、透明基板３０６のいずれかの
端面、または両方の端面に配置しても良く、光源３０８
としては冷陰極管、熱陰極管、ＬＥＤ、ハロゲンランプ
等が用いられる。透明基板３０６の裏面には光を吸収す
る吸収板３１０が配されている。
【００３４】光源３０８から発した光は、カラーフィル
タ３０７によって着色光３１１に変換され、透明基板３
０６の端面より入射し、透明基板３０６および液晶表示
器３０１内を導光する。高分子分散型液晶３０２の散乱
状態（図中Ａの部分）に設定された画像や文字の部分で
散乱し、輝いた着色表示像を形成する。一方、透明状態
（図中Ｂの部分）に設定されたその他の部分では、空気
層３１２ａと透明基板３０４ｂとの屈折率差によって、
着色光３１１は透明基板３０６および液晶表示器３０１
内を全反射するため、液晶表示器３０１の表面に出射さ
れず、観察者３１３は、透明基板３０６の裏面に配され
た吸収板３１０を観察する。このようにして黒の背景に
着色表示像が得られる。
タ３０７によって着色光３１１に変換され、透明基板３
０６の端面より入射し、透明基板３０６および液晶表示
器３０１内を導光する。高分子分散型液晶３０２の散乱
状態（図中Ａの部分）に設定された画像や文字の部分で
散乱し、輝いた着色表示像を形成する。一方、透明状態
（図中Ｂの部分）に設定されたその他の部分では、空気
層３１２ａと透明基板３０４ｂとの屈折率差によって、
着色光３１１は透明基板３０６および液晶表示器３０１
内を全反射するため、液晶表示器３０１の表面に出射さ
れず、観察者３１３は、透明基板３０６の裏面に配され
た吸収板３１０を観察する。このようにして黒の背景に
着色表示像が得られる。
【００３５】例えば図７のように透明基板３０６を分割
し、透明基板３０６ａ、３０６ｂ、３０６ｃの間に光反
射層３１４ａ、３１４ｂを形成し、透明基板３０６ａの
端面には青のカラーフィルタ３１５を、透明基板３０６
ｂの端面には緑のカラーフィルタ３１６を、透明基板３
０６ｃの端面には赤のカラーフィルタ３１７を配すれ
ば、黒の背景に青、緑、赤の着色像が得られる。光反射
層３１４ａ、３１４ｂの代わりに、光吸収層や透明基板
３０６ａ、３０６ｂ、３０６ｃより屈折率の小さい低屈
折率層であってもよく、分割した透明基板内を導光した
着色光が光が隣の透明基板にもれて混色を起さない構成
であればよい。
し、透明基板３０６ａ、３０６ｂ、３０６ｃの間に光反
射層３１４ａ、３１４ｂを形成し、透明基板３０６ａの
端面には青のカラーフィルタ３１５を、透明基板３０６
ｂの端面には緑のカラーフィルタ３１６を、透明基板３
０６ｃの端面には赤のカラーフィルタ３１７を配すれ
ば、黒の背景に青、緑、赤の着色像が得られる。光反射
層３１４ａ、３１４ｂの代わりに、光吸収層や透明基板
３０６ａ、３０６ｂ、３０６ｃより屈折率の小さい低屈
折率層であってもよく、分割した透明基板内を導光した
着色光が光が隣の透明基板にもれて混色を起さない構成
であればよい。
【００３６】また、カラーフィルタの代わりに、分割し
た透明基板３０６ａ、３０６ｂ、３０６ｃの端面に発光
色の異なる光源を配置してもよい。
た透明基板３０６ａ、３０６ｂ、３０６ｃの端面に発光
色の異なる光源を配置してもよい。
【００３７】さらに、吸収板３１０が無くても良く、こ
の場合は観察者３１３は、液晶表示器３０１の背後の景
色と重ねて着色表示像を見ることができる。
の場合は観察者３１３は、液晶表示器３０１の背後の景
色と重ねて着色表示像を見ることができる。
【００３８】（実施の形態４）図８は本発明の第４の実
施の形態の基本構成図である。４０１は発明実施の形態
１と同様、透明電極を有する透明基板に高分子分散型液
晶を挟持した液晶表示器で、信号発生装置（図示せず）
からの信号に従って液晶表示器４０１を散乱状態や透明
状態にすることにより画像や文字を表示するものであ
る。４０２は例えば、２００〜４００ｎｍの波長の紫外
線を照射すると、赤や青または緑に発光する波長変換手
段の一例としての紫外線蛍光ガラスである。紫外線蛍光
ガラス４０２は、これに限定されるものではないが、酸
化物ガラスやケイ酸系ガラスまたはフツリン酸塩系ガラ
スに希土類元素を含有させたもので、約１μＷ／ｃｍ2
の紫外線で発光する。４０３は液晶表示器４０１を照明
する照明手段で、紫外線ランプ４０４と反射ミラー４０
５から構成される。紫外線ランプ４０４としては、水銀
灯、メタルハライドランプ、蛍光灯等が用いられる。
尚、照明手段４０３の構成は上記に限定されるものでは
なく、液晶表示器４０１を効率よく照明できる構成であ
ればよい。
施の形態の基本構成図である。４０１は発明実施の形態
１と同様、透明電極を有する透明基板に高分子分散型液
晶を挟持した液晶表示器で、信号発生装置（図示せず）
からの信号に従って液晶表示器４０１を散乱状態や透明
状態にすることにより画像や文字を表示するものであ
る。４０２は例えば、２００〜４００ｎｍの波長の紫外
線を照射すると、赤や青または緑に発光する波長変換手
段の一例としての紫外線蛍光ガラスである。紫外線蛍光
ガラス４０２は、これに限定されるものではないが、酸
化物ガラスやケイ酸系ガラスまたはフツリン酸塩系ガラ
スに希土類元素を含有させたもので、約１μＷ／ｃｍ2
の紫外線で発光する。４０３は液晶表示器４０１を照明
する照明手段で、紫外線ランプ４０４と反射ミラー４０
５から構成される。紫外線ランプ４０４としては、水銀
灯、メタルハライドランプ、蛍光灯等が用いられる。
尚、照明手段４０３の構成は上記に限定されるものでは
なく、液晶表示器４０１を効率よく照明できる構成であ
ればよい。
【００３９】紫外線ランプ４０４から発した紫外光４０
６は、液晶表示器４０１の裏面を照射する。このとき液
晶表示器４０１において、表示したい画像や文字の部分
を透明状態（図中Ａの部分）に、それ以外の部分を散乱
状態（図中Ｂの部分）にすると、紫外光４０６はＡの部
分を透過し、紫外線蛍光ガラス４０２で所定の着色光４
０７に変換されて出射する。一方Ｂの部分では、紫外光
４０６は散乱反射され、発光強度以下に減衰する。こう
して観察者４０８は、白の背景に着色表示像を観察する
ことができる。
６は、液晶表示器４０１の裏面を照射する。このとき液
晶表示器４０１において、表示したい画像や文字の部分
を透明状態（図中Ａの部分）に、それ以外の部分を散乱
状態（図中Ｂの部分）にすると、紫外光４０６はＡの部
分を透過し、紫外線蛍光ガラス４０２で所定の着色光４
０７に変換されて出射する。一方Ｂの部分では、紫外光
４０６は散乱反射され、発光強度以下に減衰する。こう
して観察者４０８は、白の背景に着色表示像を観察する
ことができる。
【００４０】例えば、図９の様にＣの部分には青に発光
する紫外線蛍光ガラス４０９を、Ｄの部分には緑に発光
する紫外線蛍光ガラス４１０を、Ｅの部分には赤に発光
する紫外線蛍光ガラス４１１を配すれば、白の背景に
青、緑、赤の着色像が得られる。
する紫外線蛍光ガラス４０９を、Ｄの部分には緑に発光
する紫外線蛍光ガラス４１０を、Ｅの部分には赤に発光
する紫外線蛍光ガラス４１１を配すれば、白の背景に
青、緑、赤の着色像が得られる。
【００４１】また、照明手段として図１０（ａ）のよう
に反射ミラー４１２や、図１０（ｂ）のプリズム４１３
を用いて、太陽光等の外光４１４を導入、集光し、液晶
表示器４０１を照明する構成としてもよい。外光が太陽
光の場合、紫外線強度は、晴天時日向で約３ｍＷ／ｃｍ
2、日陰で約０．８ｍｗ／ｃｍ2で、紫外線蛍光ガラス４
０２が発光するのに十分である。着色光４０７は外光４
１４の紫外線強度に応じて発光するため、晴天の昼間の
ように外光が強い場合においても、良好な視忍性を確保
することができる。もちろん紫外線ランプ４０４と併用
してもよいことは自明である。さらに外光４１４の光強
度を光センサ等で検出し、光強度が所定の値よりも大き
い場合、紫外線ランプ４０４を消灯することで、消費電
力を節約することができる。
に反射ミラー４１２や、図１０（ｂ）のプリズム４１３
を用いて、太陽光等の外光４１４を導入、集光し、液晶
表示器４０１を照明する構成としてもよい。外光が太陽
光の場合、紫外線強度は、晴天時日向で約３ｍＷ／ｃｍ
2、日陰で約０．８ｍｗ／ｃｍ2で、紫外線蛍光ガラス４
０２が発光するのに十分である。着色光４０７は外光４
１４の紫外線強度に応じて発光するため、晴天の昼間の
ように外光が強い場合においても、良好な視忍性を確保
することができる。もちろん紫外線ランプ４０４と併用
してもよいことは自明である。さらに外光４１４の光強
度を光センサ等で検出し、光強度が所定の値よりも大き
い場合、紫外線ランプ４０４を消灯することで、消費電
力を節約することができる。
【００４２】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、ＴＮ型液
晶に比べ、偏光板や配光膜処理が不要で視角特性に優れ
る反面、カラー化が困難な高分子分散型液晶型液晶を用
いて、コンパクトな構成でカラー表示するディスプレイ
装置が実現できる。
晶に比べ、偏光板や配光膜処理が不要で視角特性に優れ
る反面、カラー化が困難な高分子分散型液晶型液晶を用
いて、コンパクトな構成でカラー表示するディスプレイ
装置が実現できる。
【００４３】また、本発明の実施の形態２および実施の
形態４によれば、液晶表示器の照明に外光を利用するこ
とで、消費電力を節約できるという、優れた効果を有す
る。
形態４によれば、液晶表示器の照明に外光を利用するこ
とで、消費電力を節約できるという、優れた効果を有す
る。
【図１】本発明第１の実施の形態におけるディスプレイ
装置の基本構成図である。
装置の基本構成図である。
【図２】第１の実施の形態におけるディスプレイ装置の
斜視図である。
斜視図である。
【図３】本発明第２の実施の形態におけるディスプレイ
装置の基本構成図である。
装置の基本構成図である。
【図４】第２の実施の形態における外光を利用する場合
のディスプレイ装置の基本構成図である。
のディスプレイ装置の基本構成図である。
【図５】本発明第２の実施の形態におけるディスプレイ
装置の斜視図である。
装置の斜視図である。
【図６】本発明第３の実施の形態におけるディスプレイ
装置の基本構成図である。
装置の基本構成図である。
【図７】本発明第３の実施の形態におけるディスプレイ
装置の斜視図である。
装置の斜視図である。
【図８】本発明第４の実施の形態におけるディスプレイ
装置の基本構成図である。
装置の基本構成図である。
【図９】本発明第４の実施の形態におけるディスプレイ
装置の斜視図である。
装置の斜視図である。
【図１０】第４の実施の形態における外光を利用する場
合のディスプレイ装置の基本構成図である。
合のディスプレイ装置の基本構成図である。
【図１１】ＴＮ型液晶表示器の原理説明図である。
【図１２】高分子分散型液晶表示器の原理説明図であ
る。
る。
１０１、２０１、３０１、４０１ 液晶表示器 １０２、２０２、３０２ 高分子分散型液晶 １０３ａ、１０３ｂ、２０３ａ、２０３ｂ、３０３ａ、
３０３ｂ 透明電極 １０４ａ、１０４ｂ、１０６、２０４ａ、２０４ｂ、２
０６、３０４ａ、３０４ｂ、３０６、３０６ａ、３０６
ｂ，３０６ｃ 透明基板 １０５、２０５、３０５、４０３ 照明手段 １０７、２０７、３０８、４０４ 光源 １０８、２０８、３０９、４０５、４１２ 反射ミラー １０９、１１５、１１６、１１７、３０７、３１５、３
１６、３１７ カラーフィルタ １１０、３１０ 吸収板 １１１、２１０ 白色光 １１２ａ、１１２ｂ、３１２ａ、３１２ｂ 空気層 １１３、２１２、３１３、４０８ 観察者 １１４ スモークフィルム ２０９、２１５、２１６、２１７ カラー板 ２１１、３１１、４０７ 着色光 ２１４、４１４ 外光 ３１４ａ、３１４ｂ 光反射層 ４０２、４０９、４１０、４１１ 紫外線蛍光ガラス ４０６ 紫外光 ４１３ プリズム
３０３ｂ 透明電極 １０４ａ、１０４ｂ、１０６、２０４ａ、２０４ｂ、２
０６、３０４ａ、３０４ｂ、３０６、３０６ａ、３０６
ｂ，３０６ｃ 透明基板 １０５、２０５、３０５、４０３ 照明手段 １０７、２０７、３０８、４０４ 光源 １０８、２０８、３０９、４０５、４１２ 反射ミラー １０９、１１５、１１６、１１７、３０７、３１５、３
１６、３１７ カラーフィルタ １１０、３１０ 吸収板 １１１、２１０ 白色光 １１２ａ、１１２ｂ、３１２ａ、３１２ｂ 空気層 １１３、２１２、３１３、４０８ 観察者 １１４ スモークフィルム ２０９、２１５、２１６、２１７ カラー板 ２１１、３１１、４０７ 着色光 ２１４、４１４ 外光 ３１４ａ、３１４ｂ 光反射層 ４０２、４０９、４１０、４１１ 紫外線蛍光ガラス ４０６ 紫外光 ４１３ プリズム
Claims (13)
- 【請求項１】複数枚の透明基板の間に光を透過状態と散
乱状態とに変化させる液晶層を挟持し、前記液晶層に加
わる電界を制御することによって光の透過と散乱を発生
させそれにより画像や文字を表示する液晶表示器と、導
光体の端面に光源を配し前記液晶表示器を照明する照明
手段とを備えたディスプレイ装置であって、前記液晶表
示器の表示面には前記照明手段からの光を着色光に分光
する分光手段が配置され、前記照明手段の導光体の裏面
側には光吸収体が設けられていることを特徴とするディ
スプレイ装置。 - 【請求項２】複数枚の透明基板の間に光を透過状態と散
乱状態とに変化させる液晶層を挟持し、前記液晶層に加
わる電界を制御することによって光の透過と散乱を発生
させそれにより画像や文字を表示する液晶表示器と、導
光体の端面に光源を配し前記液晶表示器を照明する照明
手段とを備えたディスプレイ装置であって、前記照明手
段の導光体の裏面側には光源からの光を着色光に分光す
る分光手段を備えたことを特徴とするディスプレイ装
置。 - 【請求項３】前記照明手段の分光手段は所定範囲の波長
の光を散乱させる着色散乱体であることを特徴とする請
求項２記載のディスプレイ装置。 - 【請求項４】前記照明手段の分光手段は所定範囲の波長
の光を反射させる着色反射体であることを特徴とする請
求項２記載のディスプレイ装置。 - 【請求項５】複数枚の透明基板の間に光を透過状態と散
乱状態とに変化させる液晶層を挟持し、前記液晶層に加
わる電界を制御することによって光の透過と散乱を発生
させそれにより画像や文字を表示する液晶表示器と、導
光体の端面に光学フィルタと光源を配し前記液晶表示器
を着色照明する照明手段とを備えたディスプレイ装置で
あって、前記照明手段の導光体が複数に分割されてお
り、またその導光体の分割に対応して前記光学フィルタ
及び／又は光源の特性が異なっており、前記液晶表示器
の任意の場所を所定の着色光にて照明することを特徴と
するディスプレイ装置。 - 【請求項６】前記照明手段において、複数に分割された
導光体と導光体の間には、光を反射する光反射層が形成
されていることを特徴とする請求項５記載のディスプレ
イ装置。 - 【請求項７】前記照明手段において、複数に分割された
導光体と導光体の間には、光を吸収する光吸収層が形成
されていることを特徴とする請求項５記載のディスプレ
イ装置。 - 【請求項８】前記照明手段において、複数に分割された
導光体と導光体の間には、前記導光体の屈折率より低い
屈折率層が形成されていることを特徴とする請求項５記
載のディスプレイ装置。 - 【請求項９】液晶表示器と、照明手段と、特定の波長の
光を所定の光の波長に変換する波長変換手段とを備え、
前記照明手段の前に前記液晶表示器が配置され、さらに
前記液晶表示器の前に前記波長変換手段が配置され、前
記照明手段と前記液晶表示器により形成された表示光が
前記波長変換手段で所定の波長に変換されることを特徴
とするディスプレイ装置。 - 【請求項１０】前記波長変換手段は、紫外線を所定の波
長の光に変換し発光する紫外線蛍光ガラスであることを
特徴とする請求項９記載のディスプレイ装置。 - 【請求項１１】前記照明手段は、紫外線ランプであるこ
とを特徴とする請求項９記載のディスプレイ装置。 - 【請求項１２】前記照明手段は、外光を導入、集光する
光学系から構成されることを特徴とする請求項９記載の
ディスプレイ装置。 - 【請求項１３】前記液晶表示器は、透明電極を有する透
明基板の間に、光を透過状態と散乱状態とに変化させる
液晶層を挟持したことを特徴とする請求項９記載のディ
スプレイ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9353069A JPH11183902A (ja) | 1997-12-22 | 1997-12-22 | ディスプレイ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9353069A JPH11183902A (ja) | 1997-12-22 | 1997-12-22 | ディスプレイ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11183902A true JPH11183902A (ja) | 1999-07-09 |
Family
ID=18428355
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9353069A Pending JPH11183902A (ja) | 1997-12-22 | 1997-12-22 | ディスプレイ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11183902A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007047274A (ja) * | 2005-08-08 | 2007-02-22 | Displaytech 21:Kk | 表示デバイス |
| JP2007316239A (ja) * | 2006-05-24 | 2007-12-06 | Nec Saitama Ltd | 表示装置 |
| WO2009151242A3 (ko) * | 2008-06-09 | 2010-03-11 | 주식회사 토비스 | 백라이트 유닛, 그리고 이를 포함하는 액정 표시 장치와 게임기 |
| WO2011158569A1 (ja) * | 2010-06-15 | 2011-12-22 | シャープ株式会社 | 調光素子、表示装置、照明装置及び調光素子の製造方法 |
| WO2017033997A1 (ja) * | 2015-08-25 | 2017-03-02 | 旭硝子株式会社 | 構造体、透明ディスプレイ、照明装置、液晶表示装置および情報表示装置 |
| JP2017167527A (ja) * | 2016-03-15 | 2017-09-21 | 株式会社ジャパンディスプレイ | 表示装置 |
| US10120238B2 (en) | 2016-07-22 | 2018-11-06 | Japan Display Inc. | Display device |
| US10657908B2 (en) | 2016-07-22 | 2020-05-19 | Japan Display Inc. | Display device and method of driving the same |
| US10942396B2 (en) | 2016-03-15 | 2021-03-09 | Japan Display Inc. | Display device |
-
1997
- 1997-12-22 JP JP9353069A patent/JPH11183902A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| WO2011158569A1 (ja) * | 2010-06-15 | 2011-12-22 | シャープ株式会社 | 調光素子、表示装置、照明装置及び調光素子の製造方法 |
| WO2017033997A1 (ja) * | 2015-08-25 | 2017-03-02 | 旭硝子株式会社 | 構造体、透明ディスプレイ、照明装置、液晶表示装置および情報表示装置 |
| JPWO2017033997A1 (ja) * | 2015-08-25 | 2018-07-26 | 旭硝子株式会社 | 構造体、透明ディスプレイ、照明装置、液晶表示装置および情報表示装置 |
| JP2017167527A (ja) * | 2016-03-15 | 2017-09-21 | 株式会社ジャパンディスプレイ | 表示装置 |
| US10942396B2 (en) | 2016-03-15 | 2021-03-09 | Japan Display Inc. | Display device |
| US10120238B2 (en) | 2016-07-22 | 2018-11-06 | Japan Display Inc. | Display device |
| US10429694B2 (en) | 2016-07-22 | 2019-10-01 | Japan Display Inc. | Display device |
| US10657908B2 (en) | 2016-07-22 | 2020-05-19 | Japan Display Inc. | Display device and method of driving the same |
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