JPS6220863Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は電圧や電流などの外力により、外光
を吸収、散乱、旋光などさせて表示を行うことが
できる受光型表示素子を有色発光する発光体で照
明することにより簡単に複数色表示を行うことが
できるカラー表示装置に関するものである。

従来より、対向する電極間に液晶を充填し、表
示すべきパターンに対応して選択した対向電極間
に電圧を印加するとともに、背面側の光源から光
を照射して、複数のパターン部分を表示する液晶
表示装置がある（たとえば、実開昭52−122077号
公報参照）。この先行技術は、反射板におおわれ
た光源ブロツク体内に光源を設けることによつ
て、光源の発散光が光源ブロツク体の外部に漏洩
するのを防止して、有効な光量を増大させること
により、コントラストの向上を図つている。

ところが、上記先行技術では、一つの光源で複
数のパターン部分を照射しているので、常に、複
数のパターン部分が照明されている。したがつ
て、光が多少透過する暗視野の部分にも、光が照
射されるから、その分だけ明視野のパターン部分
のコントラストが低下するという問題があつた。

ところで、上記先行技術は単色表示であるのに
対し、近年、パターン部分を多色のカラー光源で
照射することにより、表示の色彩を適宜変更し得
る液晶表示装置がある（たとえば、実開昭48−
42468号公報参照）。この先行技術はパターン部分
が１つであるが、このパターン部分を複数設け
て、各パターン部分ごとに異なる色彩を同時に照
射することが考えられる。ところが、単に、パタ
ーン部分ごとに光源を設けた場合、色彩の異なる
各光源からの光が相互に干渉するので、色彩のコ
ントラストが低下するという問題が生じる。

この考案は上記２つの問題点に鑑みてなされた
もので、色彩および明暗のコントラストの向上を
図り得るカラー表示装置を提供することを目的と
している。

上記目的を達成するために、この考案はまず、
カラー発光素子を埋設内蔵した光源ブロツク体ご
とに反射膜を設け、また、複数のパターン部分を
設けるとともに、これらのパターン部分ごとに上
記反射膜を設けた光源ブロツク体を対応させるこ
とによつて、複数のパターン部分に照射される色
彩の異なる光が相互に干渉するのを防止して、色
彩のコントラストの向上を図つている。さらに、
この考案は、各光源ブロツク体の発光素子を、そ
れぞれ独立のスイツチを介して電源に接続し、こ
のスイツチのON・OFF、ならびに、上記各光源
ブロツク体ごとに設けた反射膜の作用によつて、
明視野のパターン部分のみを照射して、つまり、
光が多少透過する暗視野のパターン部分を照射し
ないことにより、明暗のコントラストの向上を図
つている。

以下、この考案の詳細な実施例を図によつて説
明する。第１図はこの考案による一実施例を示す
断面図である。図で１０は液晶素子、２０，３０
は光源ブロツク体を示している。第２図は光源ブ
ロツク体２０の構造を示す見取図である。

第１図において液晶素子１０は、ガラスのよう
な透明基板１ａ，１ｂの上にIn₂O₃やSnO₂などの
薄膜で作られた透明電極２ａ，２ｂを設置し、こ
の透明電極２ａ，２ｂ間にスペーサ３を介して液
晶分子の長軸が透明電極２ａ，２ｂの面に平行で
かつこの電極間で90゜ねじれている状態にしてネ
マチツク液晶４を注入し、そしてこのような液晶
セルを、互いにその偏光方向を平行かつ透明電極
２ａ，２ｂ上での液晶分子の長軸あるいは短軸に
一致させた２枚の偏光板（パラニコル）５ａ，５
ｂではさんだ構造となつている。

液晶素子１０に光を入射すると入射光側の偏光
板（ポーラライザ）５ａを通過した光は液晶セル
を通過後、光出口側の偏光板（アナライザ）５ｂ
で阻止され暗視野（不透明状態）が得られる。こ
の状態においてリード線７を通して電源６より液
晶層４に所定の電圧を印加すると、液晶分子は分
子長軸を透明電極２ａ，２ｂ面に直角にするよう
に再配列され、入射した光はアナライザ５ｂを通
過し得るため明視野（透明状態）が得られる。従
つて透明電極２ａ，２ｂを表示すべき文字や記号
絵などの形状にしておけば種々のパターン表示が
可能となる。

光源ブロツク体２０，３０は複数の発光色を得
るため色の異なる複数個の発光ダイオードをそれ
ぞれ小さなブロツクにしたもので、第１図に示す
ように前述の液晶素子１０の表示パターン部分２
１，３１の背面側にパターン部分２１，３１毎に
密接して設けられており、その表示パターン部分
２１，３１のみを照明する構造になつている。

第２図は光源ブロツク体２０の構造の一例を示
すもので透明なエポキシ樹脂やシリコン樹脂のブ
ロツク１４の中に赤色の発光ダイオード１５ａ、
橙色の発光ダイオード１５ｂ、緑色の発光ダイオ
ード１５ｃが埋め込まれている。樹脂のブロツク
１４は液晶素子１０に接する面以外はすべて蒸着
やメツキで金属反射膜１６が設けられており、発
光が有効に液晶素子の表示パターン部分２１，３
１を照射する構造となつている。本実施例では光
源ブロツク体３０は光源ブロツク体２０とまつた
く同一構造となつている。

液晶素子１０の透明電極２ａ，２ｂを例えば化
学エツチングによりパターン化し、液晶層４に電
圧が印加される部分とされない部分を形成する。
電源６より液晶層４に電圧を印加し、電源８より
リード線９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄを通して電力を
供給して樹脂のブロツク１４に内包する発光ダイ
オード１５ａあるいは１５ｂあるいは１５ｃを点
灯すると、液晶素子１０の電圧を印加されたパタ
ーン部分２１，３１は発光ダイオードからの光で
照射される。

スイツチ１１ａあるいは１１ｂあるいは１１ｃ
を用いてそれぞれの発光ダイオードを適宜点滅さ
せれば観測者１３は液晶素子１０上に形成された
文字、数字あるいは絵などのパターン部分２１，
３１を赤色あるいは橙色あるいは緑色で見ること
ができる。液晶素子１０の電圧が印加されないパ
ターン部分２１，３１は暗視野である。

光源ブロツク体３０も光源ブロツク体２０と同
様に電源８よりリード線１０ａ，１０ｂ，１０
ｃ，１０ｄを通して内包する発光ダイオードに電
力を供給し、スイツチ１２ａ，１２ｂ，１２ｃを
切換えることによりその選択と点滅を行える。

第３図はこの考案の表示装置による表示の一例
である。

表示パターン部分２１，３１は“〓”字形の７
セグメントで数字表示を行う液晶表示素子を用い
たもので、図では２桁表示“１”及び“２”を表
示した状態を示している。“１”，“２”の部分は
透明状態となつており、その背面に設けられた光
源ブロツク体２０及び３０によつて“１”は赤色
の発光ダイオードが“２”は緑色の発光ダイオー
ドが選択点灯されている。これによつて“１”は
赤色で“２”は緑色で表示されることになる。

数字の表示パターン部分２１，３１が変化する
のに合せて点灯すべき発光ダイオードを変化させ
れば種々のカラー表示が行える。

上記構成において、この考案は、光源ブロツク
体２０，３０が各々別の表示パターン部分２１，
３１を照明し、かつ、各光源ブロツク体２０，３
０の周辺が反射膜１６でカバーされている。この
ため、各パターン部分２１，３１は、これに対応
する光源ブロツク体２０，３０によつてのみ照明
されるので、つまり、他の光源ブロツク体２０，
３０から照明されないので、色彩の異なる２つの
光により照明されるおそれがない。したがつて、
異色の光が相互に干渉しないので、各パターン部
分２１，３１において、高い色彩のコントラスト
が得られる。

ところで、第１図の液晶層４は、不透明状態つ
まり暗視野であつても、光を多少通す。このた
め、明視野のパターン部分２１と暗視野のパター
ン部分３１がある場合に、全てのパターン部分２
１，３１を照明すると、暗視野からも光が透過す
るので、液晶素子１０全体における明視野のパタ
ーン部分３１の明暗のコントラストが低下するこ
とが考えられる。

これに対し、この考案は、たとえば、数字
“２”のみを表示するときは、つまり、左側のパ
ターン部分２１が暗視野で、一方右側のパターン
部分３１が明視野であるときは、スイツチ９ａ，
９ｂ，９ｃがOFFにされて、暗視野のパターン
部分２１が照明されていない。したがつて、明視
野のパターン部分３１のみが光源ブロツク体３０
により照明されているので、液晶素子１０全体に
おける“２”の部分の明暗のコントラストが向上
する。

もし表示パターン部分２１，３１が発光ダイオ
ードに比べ大きな面積を有する場合は表示パター
ンにむらが生じ好ましくない。この場合は、偏光
板５ａと光源ブロツク体２０あるいは３０との間
に散乱板を挿入するか発光ダイオードの数を増や
し点灯面積を大きくすればよい。また放物体鏡を
設置し発光ダイオードをその焦点の位置に配設す
れば平行発光光線を液晶素子１０に入射させるこ
とが可能であり前述の点灯むらは改善される。ま
た以上の実施例では２枚の偏光板５ａ，５ｂはパ
ラレルニコルに設定したがクロスニコルに設定し
てもパターン部分２１，３１のカラー表示は可能
である。着色パターン部分が逆転するだけであ
る。

前述の実施例では発光体に３種類の発光ダイオ
ードを用い３色のカラー表示を可能にしたが発光
ダイオードの種類を増やせば表示色を増加させる
ことが可能である。さらに発光体として発光ダイ
オードのみならず電球、蛍光表示管、プラズマパ
ネル、エレクトロルミネツセンスパネル、ニキシ
ー管を用いても同様の効果が得られることは明ら
かである。

前述の実施例では受光素子に液晶層を設けこれ
のツイステツドネマチツクモードを用いたが、こ
の他ダイナミツクスキヤツタリングモードを用い
ても同様の多色表示が可能である。この他受光素
子としては液晶素子のほかPLZTに代表されるよ
うな透明誘電体セラミツクスを用いこれの散乱あ
るいは複屈折モードを利用しても同様の多色表示
が可能である。またエレクトロクロミツクパネル
を利用してもよい。

以上説明したように、この考案によれば、複数
のパターン部分をカラーで表示するカラー表示装
置において、色彩および明暗のコントラストを向
上し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の表示装置の一実施例を示す
断面図、第２図はこの考案に使用される光源ブロ
ツク体の構造を示す見取図、第３図はこの考案の
表示装置を用いて文字を表示する一例を示す見取
図である。 図において、１０……液晶素子、１ａ，１ｂ…
…透明基板、２ａ，２ｂ……透明電極、３……ス
ペーサ、４……液晶層、５ａ，５ｂ……偏光板、
６……液晶層４に印加する電圧を供給するための
電源、７ａ，７ｂ……リード線、２０，３０……
光源ブロツク体、２１，３１……パターン部分、
８……光源ブロツク体に電力を供給するための電
源、９ａ，９ｂ，９ｃ，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ
……リード線、１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１２
ａ，１２ｂ，１２ｃ……スイツチ、１３……観測
者、１４……樹脂ブロツク、１５ａ，１５ｂ，１
５ｃ……それぞれ赤色、橙色、緑色発光ダイオー
ド、１６……金属反射膜。なお、図中、同一符号
は各々同一又は相当部分を示す。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 電界又は電流で光に対する透過率が変化するよ
   うな材料を介して対向するように第１及び第２の
   透明電極群が配設され、その電極形状によりパタ
   ーンが表示される複数のパターン部分を有する受
   光型表示素子と、この受光型表示素子のパターン
   部分の背面側に該パターン部分毎に設けられ、色
   の異なる複数個のカラー発光素子が埋設内蔵さ
   れ、かつ、それぞれ独立のスイツチを介して電源
   に接続されて、上記受光型表示素子を照射すると
   共に、該受光型表示素子への光照射方向以外の表
   面には金属反射膜を被覆してなる透明樹脂製光源
   ブロツク体とを備え、上記受光型表示素子の光に
   対する透過率の変化に合せて光源ブロツク体内の
   発光素子を選択的に点灯させて、所望の表示パタ
   ーン部分を照明しカラー表示することを特徴とす
   るカラー表示装置。