JPS6114511B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、液晶表示装置の視認性を改良し、
液晶表示素子をより製作しやすくするための改良
に関するものである。

液晶表示装置として、第１図に示すものが従来
から使われていた。図において１は液晶表示セ
ル、２および３はそれぞれ偏光板、点線でかこま
れた部分は液晶表示部分４Ａ〜４Ｄである。通常
TN形液晶では偏光板２，３の吸収軸を互に直交
させて、図に示してないが、液晶表示セル１の後
に反射板を置いて外部からの光の反射光を利用し
て液晶表示部分４Ａ〜４Ｄを視認する反射形モー
ドと、偏光板２，３の吸収軸を互に平行にして、
液晶表示セル１の後から光を当て、その透過光を
利用する透過形モードとがある。上述の反射形モ
ードと透過形モードにおいて偏光板２，３は液晶
表示セル１の表・裏全面に各々一枚の偏光板をは
り付けてあるため、カラー表示する場合、一色だ
けしか表現できない。

この欠点を解決するために、先に第２図に示す
液晶表示装置が提案されている。この装置と第１
図の従来装置の異なる点は液晶表示部分４Ａ〜４
Ｄに沿つて偏光板２の代りにカラー偏光板２Ａ，
２AA，２Ｂ，２Ｃ，２CC，２Ｄを分割してはつ
てある事である。５は偏光板２Ａと偏光板２
AA、偏光板２Ｃと偏光板２CC、偏光板２Ｃと偏
光板２Ｄ、偏光板２CCと偏光板２Ｄの境界線
で、たとえば偏光板２Ａがみどり色の偏光板で、
偏光板２AAが赤色の偏光板であれば、表示部が
左下から順々各セグメントが点灯し中央部右の境
界線５に達するまではみどり色の表示をするが、
点灯するセグメントがこの境界線５を越えるとこ
えた部分は赤色の表示をする。

このように偏光板２を液晶表示部分４に沿つて
カラーの偏光板をはり付けることで、第１図の実
施例による欠点は解決できる。しかし、偏光板２
を液晶表示部４に沿つて多種（多色）のものをは
り付ける作業は、単純なパターンの液晶表示部４
Ｂであればよいが、たとえば曲線部をもつ液晶表
示部４Ｃ，４Ｄやあるいは複雑なパターンの液晶
表示を色表示する場合、多種の偏光板２を精度よ
くはり付ける作業は困難で、生産性が低下する。

第３図は発明者が提案した先行技術に係る表示
装置で第１図及び第２図に示した装置の欠点を除
去しうるものである。図において、６は光源、７
は光を散乱かつ反射する半透過性反射板、８はう
すい透明なフイルムからなるカラーフイルタで、
着色部８Ａ〜８Ｄには液晶表示セル１の液晶表示
部分４Ａ〜４Ｄならびに偏光板２にほぼ一致した
パターンでカラーの透過性インクが印刷または塗
布されている。

偏光板２は液晶表示セル１の前面に液晶表示部
４Ａ〜４Ｄに合せてカツトされたものがはり付け
てあるが第２図の装置とは異なり、偏光板２がカ
ラーの偏光板２Ａ〜２Ｄである必要はなく、単な
るニユートラル偏光板であればよいから、色の表
示を変える境界線で精密でかつ正確な位置に種々
の偏光板をはり合せる必要はない。複雑な色表示
はカラーフイルタ８に印刷・塗布されたカラーフ
イルタの着色部によつて可能であり、また正確で
かつ細かいパターンもシルクスクリーン等の印刷
技術を使うことで容易に実現できる。

この液晶表示セル１の前面にはフロントパネル
９が設けられている、フロントパネル９は透明な
樹脂、たとえばアクリル板あるいはポリカーボネ
イト板等に、液晶表示部分に相当する部分以外に
は遮光性の印刷を施し、一部の目盛、数字、文字
等には半透過性の印刷を施したものである。特に
半透過性印刷の部分に光散乱性の強い顔料を添加
すると外光利用の場合の視認性が改善される。

フロントパネル９上の目盛、数字、文字等を内
部光源６からの光で照明するために、偏光板２は
液晶表示部の形状に合せて切断してある。このよ
うにすると、液晶表示部以外では光は常に液晶表
示セル１を連通してくる。フロントパネル９の液
晶表示部以外に遮光性の印刷を施すのは、目盛、
数字、文字等の照明に寄与しない光を遮断するた
めのものである。

このような構成の液晶表示装置では、フイルタ
によつてカラー表示することができ、しかもニユ
ートラル偏光板（又は一種類の偏光板）を用い表
示パターンの外形に合せて切断したものをはるだ
けでよい。さらに半透過性反射板７を用いるので
外光利用の場合も内部光源による場合もともに良
好な視認性が得られる。

この先行技術に係る表示装置は第１図及び第２
図に示した従来装置の欠点はほぼ解消している
が、なお偏光板の切断、位置合せの問題は残され
ており、更に改善が望まれていた。

この発明は上記のような難点を解消するために
なされたもので、偏光板のカツトを必要とせずし
かもカラー表示も可能でしかもフロントパネルの
表示を照明することを可能にして、より視認性を
高めた液晶表示装置を提供することを目的として
いる。

以下、この発明の一実施例を図について説明す
る。第４図において１〜９は第１図、第２図、第
３図と同じである。１０は背景板で液晶表示部分
４Ａ〜４Ｄに相当する部分に窓１０Ａ，１０Ｂ，
１０Ｃ，１０Ｄを設け、透明としているが、その
他の部分は不透明となるように着色または塗料が
塗布されており、その色はフロントパネル９に印
刷・塗布されている文字、目盛板、数字等が読み
やすく、また液晶表示部分４Ａ〜４Ｄを良く視認
でき、かつデザイン上調和のとれた色であれば良
い。背景板１０の材料はアクリル板、アルミニウ
ム板、ガラス板等で形成され、液晶表示部分４Ａ
〜４Ｄをみるところは透明のままか、または切抜
かれた窓が形成されている必要がある。またフロ
ントパネル９は目盛、文字、数字のみが印刷又は
塗装されている。フロントパネルの両側端あるい
は上下側端にはランプ等の光源Ａ１１、光源Ｂ１
２が配設されており、光源Ｂ１２にはカラーフイ
ルタの働きをするキヤツプ１３がはめられてい
る。液晶表示セル１には偏光板２，３が両面の全
面にはり付けられており、第１図の装置のものと
全く同じ構成である。

つぎに、第４図の動作について説明する。光源
６からの光は半透過性反射板７によつて拡散され
透過し、カラーフイルタ８に達する。この着色さ
れたパターンに合うように液晶表示パターンは構
成されており、液晶表示セル１には二枚の偏光板
２，３がその光の吸収軸が平行となるように表示
面のガラス板上に全面にはり付けてある。従つて
液晶表示セル１の液晶表示部品４Ａ〜４Ｄのうち
点灯したとこのみ光源６からの光が透過すること
ができる。その時の表示色はカラーフイルタ８に
塗布されたインクの色によつて決まる。表示点灯
している部分の光は背景板１０の透明な部分１０
Ａ，１０Ｂ，１０Ｃを通り、さらにフロントパネ
ル９を通して視認することができる。なおフロン
トパネル９の目盛、文字、数字は光源６からの光
で視認することはできない。その理由は偏光板２
が液晶表示セル１の全面にはり付けてあり、さら
に背景板１０によつてさらにしやへいされている
からである。

しかしフロントパネル９の両側端または上下側
端に配設した光源１１，１２から光が入射して目
盛板９を照明するので表示文字等を明瞭に視認す
ることができる。

なお、この実施例のフロントパネル９は透明な
板の片側に表示に必要な目盛板、文字、数字のみ
を印刷塗布して他の部分は透明な状態でかつ表面
をなめらかにしておくことにより、全面にわたつ
て明暗の差の少い照明をすることができる以下第
５図でその原理を説明する。

第５図は第４図のフロントパネル９と背景板１
０の断面図の一部の拡大断面図である。今光源Ｂ
１１からの光L₂，L₃がフロントパネル９の端面
から入射したとする。L₂，L₃はフロントパネル
９の中を全反射してフロントパネル９の中を進行
する。この過程では光の減衰はほとんどない。と
ころがフロントパネル９の面上の目盛板、文字、
数字等を印刷塗布したインク１４があるところに
光源Ｂ１１からの光が達するとフロントパネル９
の面で光は全反射せず一部は塗布されたインク部
に入り、インクの面で散乱したり拡散して、一部
は吸収されるがインクが反射性のものであれば反
射した光の一部は再びフロントパネル９に入る。
このときの入射角により臨界角以内のものはフロ
ントパネル内にとどまることができず前面へ出て
しまい見る者の目にL′₂あるいはL₃′として入る。
すなわちインク１４の面積が小さい場合は光源Ｂ
１１から入射した光はフロントパネル９の中を減
衰することなく進み、一部の光のみがインク１４
で散乱、拡散されて前面に出てくるのでフロント
パネル９の面全体は、一様子明るさで照明される
ことになる。

また背景板１０とフロントパネル９とは若干の
すき間をもたせておくこと方が効果が大きい、両
者を完全に密着させるとL₂，L₃が背景板１０の
方へ入つてしまい光は背景板９の片側に塗布され
たインク１５によつて散乱拡散して減衰してしま
いこの発明の効果を著じるしく悪くしてしまう
が、インク１４により密着することはないので特
に対策を施す必要はない。

なおインク１５は表示装置を見るとき、液晶表
示部分４以外の目ざわりな部分を隠すため、また
偏光板２の色とは異なつた表示装置の視認性を高
め、また表示の品位を高めるような配色のものが
選定可能である。

つぎにフロントパネル９の目盛板、文字、数字
の色を変える場合はインク１４の色を変えること
でこの目盛板を色表示することができるがこの場
合はいつたん塗布した色に限定される欠点があ
る。そこでインク１４の色を白色にして、光源Ｂ
１１とカラーフイルタのキヤツプ１３付光源Ｃ１
２のどちらかを選択して点灯することにより目盛
板や、文字、数字の色を変えることができる。

なお、上記実施例では偏光板２をニユートラル
の偏光板で説明したが一枚のカラー偏光板を使つ
て表示全体にその色を背景にうすく出してその表
示全体の効果を高めてもよい。

この発明は先行技術に係る表示装置のフロント
パネルを、遮光性印刷部と、目盛、文字、数字等
の印刷部分を分離し、表示部を透明にした背景板
と、目盛、文字等を印刷したフロントパネルとに
二分するとともにフロントパネルの端面から照明
光を入射させる構成としたので、生産性が向上す
るとともに、表示部のカラー代および背影の色調
を自由に選択しうるなど視認性の良い液晶表示装
置とすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の液晶表示装置の斜視図、第２図
は従来の他の液晶表示装置図の斜視図、第３図は
先行技術に係る液晶表示装置の構成を示す展開斜
視図、第４図はこの発明の一実施例の展開斜視
図、第５図はこの実施例の背影板とフロントパネ
ルとの一部の拡大断面図である。 図において、１は液晶表示セル、２，２Ａ，２
AA，２Ｂ，２Ｃ，２CC，２Ｄは偏光板（第１の
偏光板）、３は偏光板（第２の偏光板）、４Ａ，４
Ｂ，４Ｃ，４Ｄは液晶表示部分、６は光源、７は
半透過性反射板、８はカラーフイルタ、８Ａ，８
AA，８Ｂ，８Ｃ，８CC，８Ｄはカラーフイルタ
の着色部、９はフロントパネル、１０は背景板、
１１は光源Ｂ、１２は光源Ｃ、１３はキヤツプ、
１４，１５はインクである。なお図中、同一符号
はそれぞれ同一、又は相当部分を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 透明基板の面上に目盛、文字等の表示内容を
   示す表示が施されているフロントパネルと、この
   フロントパネルの端面から照明光を入射する光源
   と、所定のパターンに形成された表示部を有する
   液晶表示素子と、この液晶表示素子と上記フロン
   トパネルとの間に配設された上記液晶表示素子の
   表示部を上記フロントパネルを透して視る窓が形
   成されている背影板と、上記液晶表示素子の一方
   の面に配設された表示部を覆う第１の偏光板と、
   液晶表示素子を第１の偏光板で挾むように、かつ
   第１の偏光板とはその光吸収軸が平行となる向に
   配設された第２の偏光板と、所望のパターンに形
   成された着色部を有するカラーフイルタと、半透
   過性反射板とよりなる積層体とこの積層体を透し
   て前面を照明する内部光源とを備えた液晶表示装
   置。 ２ フロントパネルの端面から異なる色の照明光
   を入射する複数個の光源とこの光源の点灯を切換
   える手段とを備えた特許請求の範囲第１項記載の
   液晶表示装置。 ３ 背影板に形成されている窓が、透明または打
   抜かれて構成された特許請求の範囲第１項記載の
   液晶表示装置。