(57)【要約】【課題】液晶表示体から離れて遠くにいる者でも、表示体に緊急メッセージが表示されている場合、定常時のメッセージと区別して確実に視認することができる。【解決手段】表示体５によれば、液晶表示装置６の上に液晶素子７と液晶素子７と組み合わせることによりマゼンダ色を発色するように設計されたカラー偏光子８と、さらにその上に液晶素子９とこの液晶素子９と組み合わせることにより黄色を発色するように設計されたカラー偏光子１０とを順次配した構成である。また、液晶素子７、９には前記オン／オフ切替部を構成する電圧回路を付設している。【選択図】図１
2004233567.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶パネルにバックライトを配設してモノクロ表示に供する液晶表示装置の上に、透明基板上に透明導電膜と配向膜とを順次形成してなる一対の部材を液晶材を介して配設した構成である液晶素子およびカラー偏光子との組合せにて所望の色調を呈するようになすとともに、この組合せを複数個重ねるように配設し、さらに各液晶素子に対しそれぞれ対向する透明導電膜間を電圧印加によりスイッチングするオン／オフ切替部を設けたことを特徴とする表示体。
【請求項２】
前記液晶素子の有効表示領域に対し、その一部にカラー偏光子を配置したことを特徴とする請求項１に記載の表示体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はアラームを含めたメッセージ等の情報を表示するのに好適な表示体に関し、とくに緊急メッセージを含めて、そのときの状況、環境に応じた情報を表示する場合に、その視認性に優れた表示体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、工場等の作業現場においては、各種の作業手順、作業機器の設定条件、運転状況等の情報を表示する液晶表示装置が用いられ、これによってさまざまなメッセージが表示されている。このメッセージには、作業手順、作業機器の設定条件、運転状況等の定常の表示と、作業機器の故障や異常等を示す緊急メッセージを表示する場合もある。
【０００３】
また、医療機、計測器等においても定常表示状態、アラーム発生等の緊急メッセージを表示する場合もある。
【０００４】
図９は、このように作業現場等に設置した表示体１であって、Ａは定常のメッセージ状態であり、Ｂは緊急メッセージ状態である。
【０００５】
表示体１は開口部２を有する枠体３に、バックライトを備えた液晶表示装置４を配設した構造であり、この液晶表示装置４はモノクロ表示である。
【０００６】
通常のモノクロ液晶表示素子を配した工場等のＦＡ表示体においても、図９Ａに示す定常メッセージ状態によれば、背景が黒であり、これに用いる文字は白であることが多い。あるいはその逆の場合もある。そして、図９Ｂに示す緊急メッセージ状態においては、背景が黒であるが、文字を大きく表示したり、または点滅させ、これによって、その緊急メッセージが容易に視認されるようにしている。
【０００７】
さらには必要に応じて、表示体１に付設したブザーや表示灯でもって、それらを作動させることで、作業者に対し緊急事態の発生を迅速に、確実に知らせるようにしている。これは先に述べた医療機、計測器等においても同様である。
【０００８】
さらに緊急メッセージ等を表示する場合の視認性を向上させる目的で、液晶パネルの背後に導光板と反射板が配置するとともに、導光板の横に第１および第２のバックライトを配置し、そして、第１のバックライトは白色光を照射すると共に、第２のバックライトは赤色光を照射し、これら照射光は液晶パネルの背面に達するように構成し、さらに第１、第２のバックライトは切替回路に接続されており、液晶パネルに緊急メッセージを表示する場合、切替回路が第１のバックライトをＯＦＦとし、かつ第２のバックライトをＯＮすることにより液晶パネルに赤い色の緊急メッセージ表示をする構成が提案されている（特許文献１参照）
さらにモノクロ液晶表示装置上に一組の液晶素子とカラー偏向子を組み合わせ、この液晶素子に電圧回路を付設し、電圧回路をＯＮ／ＯＦＦすることにより背景色を所望の色彩に変更することにより、緊急メッセージの識別性を高める技術も提案されている（特許文献２参照）。
【０００９】
詳細には、この発明に関する表示体の概略図を図６に示す。そして、これに用いるモノクロ液晶表示装置の概略断面図を図７に、また、カラー表示体の概略断面図を図８に示す。
【００１０】
この表示体３３によれば、たとえば図６に示すように液晶表示装置３４の上に液晶素子３５と、前記液晶素子３５と組み合わせることによりマゼンダ色を発色するように設計されたカラー偏光子３６を順次配した構成である。液晶素子３５には前記オン／オフ切替部を構成する電圧回路を付設している。
【００１１】
液晶表示装置３４は図７に示すごとく、液晶パネル１１の背面にバックライト１２を配設したものであり、バックライト１２はアクリル樹脂等の透明材料からなる矩形状の導光板１３の端面にＣＦＬ１４が配設され、半円筒状の光反射性のリフレクター１５でもってＣＦＬ１４を覆っている。導光板１３の一方主面にはＰＥＴ等の白色シートの表面に反射層が設けた光反射板１６を設け、他主面には光拡散板１７とレンズシート１８（レンズシートは１枚だけで構成するか、もしくは複数枚の積層構造である）とを順次積層している。
【００１２】
光拡散板１７はＰＣ、ＰＥＴ等の白色シートのいずれか一方の面に微細な凹凸（たとえばエンボス加工等）が施され、導光板１３からの出射光を散乱させる。
【００１３】
このような構成のバックライト１２の上にＳＴＮ型などの液晶パネル１１を配設している。
【００１４】
液晶パネル１１については、ガラス基板１９、２０が対向して貼り合わされており、その間にはスーパーツイストネマチックス材などのネマチックス液晶材からなる液晶層２１が挟まれている。
【００１５】
また、ガラス基板１９の外面には偏光板２２が形成され、ガラス基板２０の外面にも偏光板２３が形成される。さらに図示しないが、ガラス基板２０と偏光板２３との間に位相差フィルムを１枚もしくは２枚設ける。あるいはガラス基板１９と偏光板２２との間およびガラス基板２０と偏光板２３との間に、それぞれ位相差フィルムを設ける。
【００１６】
また、ガラス基板１９の内面にはＩＴＯからなるストライプ状の透明電極と配向膜とが積層され、ガラス基板２０の内面にもＩＴＯからなる透明電極と配向膜とが積層される。双方の透明電極は直交されるように配列される。
【００１７】
上記構成の液晶表示装置３４によれば、ＣＦＬ１４の照射光がリフレクター１５にて反射されながら導光板１３の内部に入り、光反射板１６にて反射されながら、光拡散板１７とレンズシート１８とを通して光出射され、そして、偏向板２２、ガラス基板１９、液晶２１、透明電極、配向膜、ガラス基板２０、位相差フィルム、偏向板２３などを通過し、これによってモノクロの表示がおこなわれる。
【００１８】
このモノクロ表示には定常のメッセージと緊急のメッセージの双方が表示される。
【００１９】
一方、図８に示すカラー表示体については、液晶素子３５、ノーマリーマゼンダとなるカラー偏光子３６から構成され、この液晶素子３５によれば、ガラス基板２４、２５が対向して貼り合わされており、その間にはスーパーツイストネマチックス液晶材からなる液晶層２６が挟まれている。
【００２０】
また、ガラス基板２４とガラス基板２５の各内面にはＩＴＯからなる透明導電膜２７、２８がほぼ全面に形成している。また透明導電膜２７，２８上には配向膜が形成されている。
【００２１】
さらに透明導電膜２７、２８の間に電圧を印加して、オンまたはオフするように前記オン／オフ切替部を設ける。ここで液晶素子３５およびカラー偏光子３６は電圧オフ時にはマゼンダ色を発色するように設計されている。
【００２２】
前記カラー偏光子３６については、透過する光のスペクトルを入射した際の偏光方向により異ならせる作用を持ち、透過方向の偏光はそのまま透過させ、吸収方向の偏光については白色をマゼンダ色に着色させる効果をもつ。
【００２３】
以上のとおり、簡易的なカラー表示を可能とした表示体は、表示される定常時または非定常時の情報に応じて、第２の液晶素子３５への印加電圧をオン／オフさせ、定常時の情報と非定常時の情報を表示する場合の背景色を２色にて異ならせることができる。
【００２４】
【特許文献１】
特開平０６−２０２１０２号公報
【特許文献２】
特開２００２−１１６４５７号公報
【００２５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図９に示す上記構成の表示体においては、液晶表示装置４がモノクロ表示であり、そのために緊急メッセージ状態になっても、定常メッセージ状態と同一色となり、表示体１から遠く離れたところにいる作業者には、緊急メッセージ状態であるか、定常メッセージ状態であるか、どちらの表示であるか、判断がむずかしい場合があった。
【００２６】
また、図６〜図８に示すごとく、第１、第２のバックライトを有する表示体、もしくはモノクロ液晶表示装置上に一組の液晶素子とカラー偏向子を組み合わせた表示体においても、表示色が限定され、すなわち背景色が２色となり、また、緊急メッセージ表示時は画面全体の色彩が制約され、これにより、コントラストの低下等によりメッセージが容易に認識できないという課題があった。
【００２７】
したがって本発明は叙上に鑑みて完成されたものであり、その目的は緊急メッセージ状態などを含めたそれぞれの状況下における識別性を高め、さらにメッセージ等の視認性に優れた表示体を提供することにある。
【００２８】
本発明の他の目的は緊急メッセージなどを含めた数種の状況が想定される環境に配設するに適した表示体を提供することにある。
【００２９】
【課題を解決するための手段】
本発明の表示体は、液晶パネルにバックライトを配設してモノクロ表示に供する液晶表示装置の上に、透明基板上に透明導電膜と配向膜とを順次形成してなる一対の部材を液晶材を介して配設した構成である液晶素子およびカラー偏光子との組合せにて所望の色調を呈するようになすとともに、この組合せを複数個重ねるように配設し、さらに各液晶素子に対しそれぞれ対向する透明導電膜間を電圧印加によりスイッチングするオン／オフ切替部を設けたことを特徴とする。
【００３０】
本発明の他の表示体は、前記液晶素子の有効表示領域に対し、その一部にカラー偏光子を配置したことを特徴とする。
【作用】
本発明の表示体においては、上記構成のようにモノクロ表示の情報表示のための液晶表示装置の上に、液晶素子およびカラー偏光子との組合せにて所望の色調を呈するようになすとともに、この組合せを複数個重ねるように配設し、さらに各液晶素子に対しオン／オフ切替部を設けたことで、２種類以上の表示状態を呈するようにしている。
【００３１】
すなわち、液晶素子から出射され、カラー偏光子に入射される直線偏光、この偏光方向によりカラー偏光子は透過する光のスペクトルを異ならせる作用をもち、液晶素子はこのカラー偏光子へ入射する偏光方向を制御できる。
【００３２】
詳細には、情報表示用のモノクロ表示の液晶表示装置にて定常のメッセージと緊急のメッセージの双方を表示するが、いずれも光は直線偏光にて出射される。その際、定常のメッセージ状態とする場合には、オン／オフ切替部をオン（ＯＮ）にすることで、その直線偏光が旋回されないまま液晶素子を通過し、カラー偏光子に対して光透過方向に出射されるように設計されており、これによって情報表示用のモノクロ表示の液晶表示装置による表示状態が、そのまま認識される。
【００３３】
一方、緊急のメッセージ状態とする場合には、オン／オフ切替部をオフ（ＯＦＦ）にすることで、その直線偏光が液晶素子にてその配向方向に旋回されながら透過し、カラー偏光子に対して光吸収方向に出射されるように設計されており、白色が所望の色彩に着色される。
【００３４】
また、液晶素子とカラー偏光子との組合せを２種類以上配した場合、上記作用によりオン／オフ切替部のオン／オフの組み合わせで、数種類の表示状態を実現でき、緊急メッセージの緊急度に応じて色彩を変更することが可能となる。
【００３５】
また、カラー偏向子の配置を限定することで、同一画面内で所望の色彩に着色される範囲と、着色されない範囲を区別することが可能となる。
【００３６】
【発明の実施の形態】
本発明の表示体を図１〜図５ならびに図７と図８により説明する。
図１は本発明に関する表示体の概略を示し、この表示体に用いる液晶表示装置は、図７に示すごとき液晶表示装置（モノクロ）に相当し、さらに液晶素子およびカラー偏光子との組合せについては、図８に示すごときカラー表示体に相当する。
【００３７】
また、図２は表示体による表示状態を示す説明図である。図３Ａは表示体の定常メッセージ状態であり、図３のＢ〜Ｄは緊急メッセージ状態である。
【００３８】
図４は他の本発明に関する表示体の概略を示す図、図５Ａは表示体の定常メッセージ状態であり、図５Ｂは緊急メッセージ状態である。
【００３９】
はじめに図１〜図３に示す表示体を説明する。
本発明の表示体５によれば、図１に示すように液晶表示装置６の上に液晶素子７と、前記液晶素子７と組み合わせることによりマゼンダ色を発色するように設計されたカラー偏光子８と、さらにその上に液晶素子９と、この液晶素子９と組み合わせることにより黄色を発色するように設計されたカラー偏光子１０とを順次配した構成である。液晶素子７、９には前記オン／オフ切替部を構成する電圧回路を付設している。
【００４０】
液晶表示装置６は図７に示すような構成である。
液晶パネル１１の背面にバックライト１２を配設したものであり、バックライト１２はアクリル樹脂等の透明材料からなる矩形状の導光板１３の端面にＣＦＬ１４が配設され、半円筒状の光反射性のリフレクター１５でもってＣＦＬ１４を覆っている。導光板１３の一方主面にはＰＥＴ等の白色シートの表面に反射層が設けた光反射板１６を設け、他主面には光拡散板１７とレンズシート１８（レンズシートは１枚だけで構成するか、もしくは複数枚の積層構造である）とを順次積層している。
【００４１】
光拡散板１７はＰＣ、ＰＥＴ等の白色シートのいずれか一方の面に微細な凹凸（たとえばエンボス加工等）が施され、導光板１３からの出射光を散乱させる。
【００４２】
このような構成のバックライト１２の上に液晶パネル１１を配設している。
【００４３】
液晶パネル１１については、ガラス基板１９、２０が対向して貼り合わされており、その間にはスーパーツイストネマチックス材などのネマチックス液晶材からなる液晶層２１が挟まれている。
【００４４】
また、ガラス基板１９の外面には偏光板２２が形成され、ガラス基板２０の外面には偏光板２３が形成される。さらに図示しないが、ガラス基板２０と偏光板２３との間に位相差フィルムを１枚もしくは２枚設ける。あるいはガラス基板１９と偏光板２２との間およびガラス基板２０と偏光板２３との間に、それぞれ位相差フィルムを設ける。
【００４５】
また、ガラス基板１９の内面にはＩＴＯからなるストライプ状の透明電極と配向膜とが積層され、ガラス基板２０の内面にもＩＴＯからなる透明電極と配向膜とが積層される。双方の透明電極は直交されるように配列される。
【００４６】
上記構成の液晶表示装置６によれば、ＣＦＬ１４の照射光がリフレクター１５にて反射されながら導光板１３の内部に入り、光反射板１６にて反射されながら、光拡散板１７とレンズシート１８とを通して光出射され、そして、偏向板２２、ガラス基板１９、液晶２１、透明電極、配向膜、ガラス基板２０、位相差フィルム、偏向板２３などを通過し、これによってモノクロの表示がおこなわれる。
【００４７】
このモノクロ表示には定常のメッセージと緊急のメッセージの双方が表示される。
【００４８】
さらに液晶素子およびカラー偏光子との組合せである図８に示すカラー表示体によれば、液晶素子７、９、ノーマリーマゼンダもしくはノーマリーイエローとなるカラー偏光子８、１０から構成され、ガラス基板２４、２５が対向して貼り合わされており、その間にはスーパーツイストネマチックス液晶材からなる液晶層２６が挟まれている。
【００４９】
また、ガラス基板２４とガラス基板２５の各内面にはＩＴＯからなる透明導電膜２７、２８がほぼ全面に形成している。また透明導電膜２７，２８上には配向膜が形成されている。
【００５０】
さらに透明導電膜２７、２８の間に電圧を印加して、オンまたはオフするように前記オン／オフ切替部を設ける。ここで液晶素子７、９およびカラー偏光子８、１０は電圧オフ時にはマゼンダ色もしくは黄色を発色するように設計されている。
【００５１】
前記カラー偏光子８、１０については、透過する光のスペクトルを入射した際の偏光方向により異ならせる作用を持ち、透過方向の偏光はそのまま透過させ、吸収方向の偏光については白色をマゼンダ色もしくは黄色に着色させる効果をもつ。
【００５２】
図２にて上記構成の表示体５の動作を説明する。
液晶表示装置６（図中「モノクロ表示パネル」と記す）をＯＮ／ＯＦＦしたり、カラー表示体７（図中「マゼンタパネル」と記す）をＯＮ／ＯＦＦしたり、カラー表示体９（図中「イエローパネル」と記す）をＯＮ／ＯＦＦしたり、双方のスイッチングを組み合わせることで、さまざまな表示ができる。
【００５３】
液晶表示装置６をＯＮすると白となり、ＯＦＦにすると黒となる。ここでの表示は、定常または緊急のメッセージ情報表示を行い、光は直線偏光にて出射された状態である。
【００５４】
そして、液晶表示装置６をＯＮにして白となし、さらにカラー表示体７、９をＯＮすると白となり、７をＯＦＦし９をＯＮにするとマゼンタ色になり、７をＯＮし９をＯＦＦにすると黄色になり、７、９をＯＦＦすると赤色となる。
【００５５】
一方、液晶表示装置６をＯＦＦにして黒となした場合には、カラー表示体７、９をＯＮにしても、ＯＦＦにしても黒となる。
【００５６】
図３は、作業現場等に設置した表示体５であって、Ａは定常のメッセージ状態であり、Ｂ〜Ｄは緊急メッセージ状態であり、緊急度に応じて背景色を変更することができる。
【００５７】
表示体５は開口部２を有する枠体３に、液晶表示装置６上にカラー表示体７、９とカラー偏光子８、１０とを配した構成の本体２９を配設した構造である。
【００５８】
つぎに図４と図５に示す他の本発明の表示体３０を説明する。
この表示体３０によれば、図４に示すように液晶表示装置６の上に液晶素子７と、前記液晶素子７と組み合わせることによりマゼンダ色を発色するように設計されたカラー偏光子８を配した構成である。液晶素子７には前記オン／オフ切替部を構成する電圧回路を付設している。但し、カラー偏向子８の配置される範囲は限定されており、カラー偏向子が配置されている範囲３１においては通常のモノクロ（白黒）表示となり、配置されていない範囲３２においてはマゼンダ／黒表示となる。
【００５９】
図５は、作業現場等に設置した表示体３０であって、Ａは定常のメッセージ状態であり、Ｂは緊急メッセージ状態である。
【００６０】
表示体３０は開口部２を有する枠体３に、液晶表示装置６上にカラー表示体７と範囲３２に限定されて配したカラー偏光子８から構成されている。
【００６１】
なお、本発明は上記実施形態例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変更や改良等をおこなっても何ら差し支えない。たとえば本例ではマゼンタ色、黄色を発色する発色材を用いたが、これに代えて別の色を発色する発色材を用いてもよい。また、カラー表示体の数量を３個もしくはそれ以上にして、さらに組み合わせを変更することにより多様な発色が可能となる。
【００６２】
【発明の効果】
以上のとおり、本発明の表示体によれば、情報表示用のモノクロ液晶パネルをベースとする液晶表示装置において、その上面に第２、第３の液晶素子およびカラー偏光子を配置することにより、表示される定常時または非定常時の情報に応じて、さらには非定常時の緊急レベルに応じて第２、第３の液晶素子への印加電圧をオン／オフさせ、定常時の情報と非定常時の情報を表示する場合の背景色をそのレベルに応じて異ならせることができ、これにより、液晶表示体から離れて遠くにいる者は、表示体に緊急メッセージが表示されている場合、定常時のメッセージと区別して確実に視認することができ、識別性の向上が図れた。
【００６３】
また、本発明によれば、非定常時においても情報メッセージ表示部のみコントラストの高い白黒表示させることにより、メッセージを作業者から読み取りやすくし、緊急メッセージの内容自体の視認性向上が図れた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の表示体の概略図である。
【図２】本発明の表示体による表示状態を示す説明図である。
【図３】Ａは表示体の定常メッセージ状態を示す図であり、Ｂ〜Ｄは緊急メッセージ状態を示す図である。
【図４】本発明の他の表示体の概略図である。
【図５】Ａは表示体の定常メッセージ状態を示す図であり、Ｂは緊急メッセージ状態を示す図である。
【図６】従来の表示体の概略を示す図である。
【図７】モノクロ液晶表示装置の概略断面図である。
【図８】カラー表示体の概略断面図である。
【図９】従来の表示体であって、Ａは定常のメッセージ状態の模式図であり、Ｂは緊急メッセージ状態の模式図である。
【符号の説明】
１、５、３０、３３・・・表示体
４、６、３４・・・液晶表示装置
７、９、３５・・・液晶素子
８、１０、３６・・・カラー偏光子
１１・・・液晶パネル
１２・・・バックライト
【図１】
2004233567.tif 000003
【図２】
2004233567.tif 000004
【図３】
2004233567.tif 000005
【図４】
2004233567.tif 000006
【図５】
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【図６】
2004233567.tif 000008
【図７】
2004233567.tif 000009
【図８】
2004233567.tif 000010
【図９】
2004233567.tif 000011