JPS589402B2 - エキシヨウヒヨウジドケイ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、液晶表示体を時刻表示部に利用した液晶表示
時計に％り、特に上記表示部の表示コントラストの改良
ならびに寿命の向上に関する。

液晶表示装置は、従来の電気表示手段、例えばニキシー
管、発光ダイオード、ブラウン管、螢光表示管等に比べ
、 （１）表示に必要な電力が極端に少ない。

（２）薄形、小型化が可能である。

（３）受光表示素子であるため、明るい環境のもとて明
瞭な識別が可能である。

等の数々の優れた特長をもち、時計をはじめ、各種小型
携帯用機器の表示手段として注目され、特に腕時計に関
しては消費電力の点から液晶表示が現在の所、唯一の電
子表示手段とされている。

上述した液晶表示体の種類には、その表示原理により、
Ｄ，Ｓ，Ｍ方式、ＤＡＰ方式、ＴＷＩＳＴ方式、Ｇｕｅ
ｓｔｈｏｓｔ方式等。

現在、各種考案されているが、表示コントラスト、消費
電力、動作電圧、信頼性の面で、ＴＷＩＳＴ方式が時計
用として、現在の所最も優れると考えられる。

この様に液晶表示体は、特にＴＷＩＳＴタイプの液晶表
示体は、上述した各鍾の特長を特つ反面、欠点として次
の様なものが掲げられる。

（１）液晶物質及び偏光板が短波長光によってダメージ
を受ける。

（２）偏光板を使用するため、表示面が暗くなり、その
結果コントラストが低下する。

本発明の目的は、液晶表示体の構造をいろいろと改良す
る事により上述した２大欠点を克服することにある。

第１図は、従来の丁ＷＩＳＴタイプの液晶表示体の一般
的構造の断面図で、２，３は無色透明電極ガラスで、そ
れらの間にはスペーサ−８，８′及び液晶物質４がはさ
みこまれている。

１，５はそれぞれ上部偏光板及び下部偏光板でそれぞれ
両面接着テープ６，６′及び７，７′を介して、上記無
色透明電極ガラス２，３にはりつけられている。

９は白色光散乱反射板である。

上述した構造によれば（１）偏光板が直接外界に露出し
ているため、紫外線、湿気の影響を受けやすく、寿命が
矧かくなる。

（２）液晶物質が、やはり紫外線及び、可視領域の短波
長光によるダメージを受けるため、これも表示体の寿命
を短かくする。

（３）第１図の■，■，■に示す通り液晶部４に達する
前に表示体前面での入射光の反射損失に関与する面が３
面もあるため、表示体内部まで達する光が、減少し、そ
れだけ表示面全体が暗くなるため、液晶表示体の様な受
光表示体にとって致命的なコントラストの減少を招くと
ともに、表示前面が反射光のためキラキラと輝き、見に
くくなる。

以上の様に、従来の液晶表示体に於ては、短波長光によ
る信頼性の低下、表面反射損失によるコントラストの低
下を招き、時計のような常時点灯しなければならないデ
ィスプレイ、又使用される環境が一定せず薄暗い所でも
良く見えねばならぬ機器への応用には困難があった。

第２図は、上述した数々の欠点を取り除くため発明され
た、液晶表示体の具体的断面図で、１２，１３はそれぞ
れ上、下透明電極ガラスでそれらの中間にスペーサー１
４．１４’及び液晶物質１５をはさんでいる。

１１は、上部偏光板（もしくは偏光膜）で、シャープカ
ットフィルターガラス１０と、上記上部電極ガラス１２
との間に接着剤等を介してサンドインチ状にはさみこま
れている。

１７は、下部偏光板で両面接着テープ１６．１６’を介
して、下部透明電極ガラス１３にはりつけられている。

１８は、表面を砂摺り等で荒らした曇りガラスで、下面
にＡｌ，Ａｇ等の蒸着膜１９がある。

２０は、夜間照明用のランプで、曇りガラス１８の側面
部に配されている。

第２図に於けるシャープカットフィルターガラス１０に
要求される項目としては、第１に、偏光板１１．１７、
及び液晶物質１５を短波長光から守り、それによる劣化
を防ぐ事、第２に、液晶表示体の美的コントラストを高
める事等が掲げられる。

まず第１の項目については、従来からの実験、研究の結
果、波長３８０ｍμ以下の光に対しては、液晶物質及び
偏光板は、特にダメージを受けることが認められた。

第３図は、一般的な液晶物質の分光特性で、図から明き
らかな様に、波４４７０ｍμ位から吸収が始まり、４０
０ｍμ以下の波長光に対しては全て吸収される。

この様に吸収された光は、液晶物質の分解を引き起し、
変色、変質をもたらし、気泡の発生を招く事が実験の結
果確かめられた。

偏光板についても、波長３８０ｍμ以下の短波長に対し
ては、濃青色→褐色への変色及び偏光能の急激な劣化が
認められた。

よって、第３図液晶物質に於ではシャープカットフィル
ターガラス１０に要求される分光特性としては、４４０
ｍμ以下の波長光をカットし、偏光板１１，１７及び液
晶物質１５を劣化から保護するものでなくてはならない
。

又、他の液晶物質に於ては３８０ｍμ以下の光を吸収し
それ以上の波長光を透過するものもある。

よってこの場合に使用するフィルターは透過限界波長３
８０ｍμでよい又、第４図はシャープカットフィルター
ガラスの透過限界波長と色調の関％を示す表であるが、
シャープカットフィルターガラス１０として、透過限界
波長が５５０ｍμ以上を用いた場合、赤色フィルターと
なり、更に偏光板１１ ．１７により表示体全面の色は
暗赤色となるため、コントラスト及び時計としての美的
な面等を考慮すると、商品価値は大きく減退する。

以上の二点から、シャープカットフィルターガラス１０
の分光特性としては、透過波長が３８０ｍμ〜５５０ｍ
μの間にあるシャープカットフィルターを用いる事が最
も望ましい。

次に、２枚の偏光板１１及び１７の単体透過率であるが
、第５図は一般的な偏光板の単体透過率と目視によるコ
ントラストの関％を示すグラフで、図から明らかな様に
単体透過率が３８％以上５５％の場合が最も表示コント
ラストが高い事がわかる。

よって、上、下偏光板１１．１７の単体透過率としては
３８％〜５５％の間にする事がコントラストの点から望
ましい事がわかる。

又、本発明に於ては、偏光板はシャープカットフィルタ
ーガラス１０と液晶表示体上部パネルガラス１２との間
に接着剤を介して接着してある。

これにより、シャープカットフィルターガラス１０と偏
光板１１との間、及び上部透明電極ガラス１２と偏光板
１１の間には、第１図に見られた様な空気層が介在しな
いため、屈折率の急激な差のある境界面が存在しない。

よって、全反射、表面反射などによる入射光の反射損失
によるロスが殆ど起らないため、表面反射のないコント
ラストの高い液晶表示体を提供する事ができる。

１８は上面を砂摺り等で荒らした曇りガラスで、下面は
フラットの再上にＡｌ，Ａｇ，Ａｕ等の蒸着膜１９をつ
けたもので、白色光反射板を形成している。

この様な曇りガラスを用いた白色光散乱板であるので、
夜間照明用ランプ２０の光導入管の役割を果たし、照明
効率を一段と高める。

又、曇りガラス１８と下部偏光板１７との間には接着層
を介さず、空気層であるためスリガラス面での光散乱効
率も一段と高くなる。

又、上述した様に本発明に於ては、受光表示体の最大の
欠点である夜間に表示が見えない点をランプ２０を取り
つける事により克服している。

上述した本発明の具体例に於ては、光学的フィルターガ
ラス１０及び曇り反射鏡１８としてガラス板を用いたが
、これを各種プラスチックに変更しても差し仕えない事
は明白である。

第６図は、本発明の他の具体例で、２１はシャープカッ
トフィルターガラスで時計カバーガラスとじて用いられ
ており、透過限界波長は３８０ｍμ〜５５０ｍμ内にあ
る。

２２．２２’は時計ケースで、２５．２７はそれぞれ液
晶表示体を形成する透明電極ガラスでそれらの中間に液
晶物質２６を保持する。

２４は上部偏光板で、透明ガラス２３と上部透明電極ガ
ラス２５との間に接着剤を介して、サンドインチ状には
さみこまれている。

この例に於でも偏光板２４及び液晶物質２６は、シャー
プカットフィルターカバーガラス２１により短波長光の
侵入から保護されており、それによる前述した劣化現象
は食い止められる。

又、上部偏光板２４は、透明ガラス２３と上部透明電極
ガラス２５との間に接着剤を介してはさまれているため
、屈折率の急激な差を有する境界面がなく、表面反射損
失のない見易い、コントラストの高い液晶表示時計が可
能となる。

第７図は、本発明の第３の具体例で、２８はシャープカ
ットフィルターで時計カバーガラスとして用いられ、透
過限界波長は３８０ｍμから５５０ｍμ内にある。

３０は上部偏光板で、透明ガラス３１及び上記カバーガ
ラス２８との間にやはり接着剤を介して、サンドインチ
状にはさみこまれている。

３２．３４は液晶表示体を形成する上・下２枚の透明電
極ガラスで、３３は上記２枚の透明電極ガラス３２．３
４間にはさみこまれた液晶物質である。

この具体例に於でも、やはり液晶物質３３と上部偏光板
３０はシャープカットフィルターガラス２８により、短
波長光の侵入から保護されるとともに、偏光板の上下面
による無駄な入射光のロスを防止する事ができ、コント
ラスト及び信頼性の高い液晶時計を提供する事が可能に
なる。

又、上述した第２第３の具体例に於ては、時計用カバー
ガラスとして無機ガラスを使用したが、着色プラスチッ
クを使用しても差し支えない事は明らかである。

又、偏光板接着用ガラス２３．３１についても同様に、
プラスチックを使用してもよい事は容易に類推できる。

以上の様に本発明に於では、偏光板、液晶物質の短波長
光による劣化を、シャープカットフィルターガラスを用
いる事により防ぐとともに、そのフィルターの透過限界
波長特性を３８０ｍμ〜５５０ｍμの間に保つ事により
、表示コントラストならびに時計としての美的効果を高
めている。

又、偏光板の透過率を３８〜５５％の間におさえる事に
より、明るい表示面ならびに高いコントラストを保って
いる。

又、上部偏光板をフィルターガラスと透明電極ガラスと
の間に接着剤を介して重ね合わされているため、それら
の境界面に於で無駄な反射損失を防ぎ、表面のキラキラ
しない明るい表示体を提供することができる。

更に夜間照明用ランプを内蔵する事により夜間の表示も
可能にし、曇りガラス反射鏡を下地に用い、ランプの照
明効率を尚一層高めている。

この様に、本発明によれば、コントラスト、信頼度、商
品価値の高い液晶表示時計を提供する事が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の一般的な液晶表示体の断面図第２図は
、本発明に基づく液晶表示体の断面図、第３図は、一般
的な液晶の分光スペクトルグラフである。 第４図は、一般的なシャープ力ットフイルターの透過限
界波長と色調の関係を示す表である。 第５図は、液晶表示体の偏光板透過率と表示コントラス
トの関係を示すグラフである。 第６図は、本発明による液晶表示時計の他の具体例。 第７図は、本発明による液晶表示時計の三番目の具体例
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 液晶表示体を時刻表示部に用いた液晶表示時計にお
   いて、該液晶表示体の構造として、液晶物質を中間に保
   持する２枚の透明電極ガラス、該透明電極ガラスの一方
   と新たに設けられた透過限界波長が３８０〜５５０ｍμ
   の間にある任意の光学的フィルターガラスもしくはプラ
   スチックとの間に単体透過率が３８〜５５％の間にある
   任意の偏光板（もしくは偏光膜）を介して、サンドイン
   チ状にはさみ込み、更に該２枚の透明電極ガラスの他方
   上に、両面接着テープを介して単体透過率３８〜５５％
   の間にある任意の偏光板（もしくは偏光膜）をはりつけ
   た構造からなる事を特徴とした液晶表示時計。 ２ 液晶表示体を時刻表示部に用いた液晶表示時計にお
   いて、該液晶表示体の構造として、液晶物質を中間に保
   持する２枚の透明電極ガラス、該透明電極ガラスの一方
   と、新たに設けられた透過限界波長が３８０〜５５０ｍ
   μの間にある任意のシマープカットフィルタガラスもし
   くはプラスチツクとの間に単体透過率が３８〜５５％の
   間にある任意の偏光板（もしくは偏光膜）を介してサン
   ドインチ状にはさみこみ、更に該２枚の透明電極ガラス
   の他方上に両面接着テープを介して、単体透過率が３８
   〜５５％の間にある任意の偏光板（もしくは偏光膜）を
   はりつけた構造を有し、かつ、上述した液晶表示体の外
   側に少なくとも一面を砂摺り等で表面を荒したガラス板
   もしくはプラスチック板を用い、上記ガラス板もしくは
   プラスチック板の片面上に直接任意の金属を蒸着、もし
   くは任意の金属を蒸着したガラス板もしくはプラスチッ
   クフイルムを配し、かつ上記液晶表示体もしくは表面を
   荒したガラス板、又はプラスチック板の周囲に照明ラン
   プを配した事を特徴とする液晶表示時計。