(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の透明電極基板を周辺シール材および孔部シール材を介して貼り合わせてなるとともに、上記各透明電極基板に上記孔部シール材内を通して同軸的に穿設された貫通孔を有する液晶表示パネルと、上記貫通孔の部分を除いて上記液晶表示パネルの表裏両面に貼着された偏光板と、上記液晶表示パネルの裏面側に配置されたバックライトとを含み、上記貫通孔内にアナログ指示計器の指針回転軸が挿通される液晶表示素子において、
上記孔部シール材内に光拡散部材が含まれているとともに、上記指針回転軸の軸端には反射導光板を介して指針が取り付けられ、上記バックライトからの照射光が上記孔部シール材内の上記光拡散部材により拡散されて上記反射導光板に入射され、同反射導光板から上記指針に照明光として与えられるようにしたことを特徴とする液晶表示素子。
【請求項２】
上記光拡散部材が、上記孔部シール材の屈折率と異なる屈折率を有する微小なビースよりなる請求項１に記載の液晶表示素子。
【請求項３】
上記偏光板には、上記孔部シール材の直径とほぼ等しい孔径の孔が上記貫通孔に対して同軸的に明けられている請求項１または２に記載の液晶表示素子。
【請求項４】
少なくとも一方の透明電極基板の内面には、上記孔部シール材の周辺に沿ってドーナツ状に配置される遮光膜が形成されている請求項１，２または３に記載の液晶表示素子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はアナログ指示計器と併用される透過型・半透過型の液晶表示素子に関し、さらに詳しく言えば、アナログ指示計器の指針に対する照明光にバックライトの光を利用するようにした液晶表示素子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、自動車のアナログ式スピードメータやアナログ式時計の一部の機種には、夜間などの暗い状況下でも指針の表示が見られるように照明装置が設けられている。
【０００３】
多くの場合、その照明装置はパネル（文字盤）の裏面側に配置されており、その光をアクリル樹脂などの導光体を介してパネルの表面側に導き、パネル全面を照らしたり、あるいは指針に照射して光らせるようにしている。
【０００４】
特に、自動車のスピードメータでは、メーターパネル全体（背景）を薄明かりとして、指針にはそれ専用の導光体により光を照射して発光式とし、指針をその背景から浮かび上がらせることにより高級感を出すようにしている。
【０００５】
アナログ指示計器に対して、液晶表示パネルは各画素の位置が固定されており、その点灯・非点灯により情報を表示するものであるため、いわゆるデジタル表示器であるが、近年、アナログ指示計器と併用されることが多くなってきている。
【０００６】
その一例として、自動車のスピードメータのメータパネルとして使用される場合について説明すると、液晶表示パネルの製造工程で、そのセルギャップ内にあらかじめ孔部シール材が設けられる。そして、パネル作製後に孔部シール材内を通るように貫通孔が穿設され、その貫通孔内にスピードメータの指針回転軸が挿通される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このようにして、液晶表示パネルは自動車のスピードメータのメータパネルなどとして使用されるが、これには照明の点で次のような課題があった。
【０００８】
液晶表示素子として、透過型もしくは半透過型のものを用いることにより、そのバックライトの光でメータパネル全体（背景）を明るくすることは可能であるが、従来技術では指針をその背景よりも明るく浮かび上がらせて夜間での見栄えをよくすることは困難であった。
【０００９】
すなわち、指針を浮かび上がらせて高級感を醸し出すには、メータパネル裏面側の光源から指針専用の導光体により指針に光を導くことになるが、メータパネルとしての液晶表示パネルには、アナログ計器のパネル（文字盤）のように導光用の孔をむやみに明けることができない。
【００１０】
もっとも可能性としては、導光体を液晶表示パネル裏面側からその側方を経由してパネル前面側に引き出し指針にまで導くこともできるが、これによると液晶表示パネルの表示領域が犠牲になるため、現実的な解決策とは言えない。
【００１１】
また、液晶表示パネルの貫通孔内に、指針回転軸とともに導光体を挿通することも考えられるが、そうすると必然的に貫通孔の孔径が大きくなり、その分、液晶表示範囲が狭められることになるので、これもまた好ましい方法とは言えない。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、その目的は、液晶表示パネルをアナログ指示計器の指針と組み合わせて使用する場合において、液晶表示パネルの表示領域を犠牲にすることなく、液晶表示素子用のバックライトからの光を効果的に指針に導いて、夜間での指針表示に高級感を持たせることができるようにした液晶表示素子を提供することにある。
【００１３】
本発明によれば、この目的は、一対の透明電極基板を周辺シール材および孔部シール材を介して貼り合わせてなるとともに、上記各透明電極基板に上記孔部シール材内を通して同軸的に穿設された貫通孔を有する液晶表示パネルと、上記貫通孔の部分を除いて上記液晶表示パネルの表裏両面に貼着された偏光板と、上記液晶表示パネルの裏面側に配置されたバックライトとを含み、上記貫通孔内にアナログ指示計器の指針回転軸が挿通される液晶表示素子において、上記孔部シール材内に光拡散部材を含ませるとともに、上記指針回転軸の軸端に反射導光板を介して指針を取り付け、上記バックライトからの照射光を上記孔部シール材内の上記光拡散部材により拡散して上記反射導光板に入射し、同反射導光板から上記指針に照明光として与えることにより達成される。
【００１４】
本発明において、上記光拡散部材は上記孔部シール材の屈折率と異なる屈折率を有する微小なビーズであることが好ましく、これによれば、ビーズを孔部シール材内に分散させるだけで、良好な光拡散性が得られる。
【００１５】
また、上記偏光板には、上記孔部シール材の直径とほぼ等しい孔径の孔が上記貫通孔に対して同軸的に明けられていることが好ましく、これによれば、指針に至る光の損失を可及的に少なくすることができる。
【００１６】
少なくとも一方の透明電極基板の内面に、上記孔部シール材の周辺に沿ってドーナツ状に配置される遮光膜を形成することにより、孔部シール材での拡散迷光の液晶内部への漏れが少なくなり、貫通孔周辺での液晶表示のコントラスト低下が防止でき、この点も本発明の特徴の一つである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
次に、本発明を図１に示されている実施例に基づいてより詳しく説明する。
【００１８】
この液晶表示素子１は、液晶表示パネル２と、同液晶表示パネル２の裏面側に配置されたバックライト３とを備えてなる透過型もしくは半透過型であり、液晶表示パネル２には、例えば自動車のアナログ式スピードメータの指針回転軸４が挿通されている。
【００１９】
液晶表示パネル２は、第１透明電極基板２１と第２透明電極基板２２とを周辺シール材２３を介してそれらの間に所定のセルギャップＧが生ずるように貼り合わせた基板積層体からなるが、この場合、第１および第２透明電極基板２１，２２間の所定個所（指針回転軸４の挿通個所）には孔部シール材２４が設けられている。
【００２０】
孔部シール材２４は周辺シール材２３と同じく例えばエポキシ系樹脂からなり、第１および第２透明電極基板２１，２２を張り合わせる前に、そのいずれか一方の透明電極基板、この実施例では反バックライト３側で表示面側の第１透明電極基板２１にセルギャップＧよりも厚い厚さを持って塗布され、各透明電極基板２１，２２の貼り合わせ時に加えられる圧力により円盤状に押し潰される。
【００２１】
液晶表示パネル２に注入口出しを行ない、セルギャップＧ内に所定の液晶物質が注入された後、孔部シール材２４の部分を通して各透明電極基板２１，２２に対してドリルなどにより同軸的に一つの貫通孔２５が穿設される。
【００２２】
このようにして得られた液晶表示パネル２の表裏両面に、偏光板２６，２７が貼着されるのであるが、各偏光板２６，２７には貫通孔２５と同軸的に位置合わせされる孔２６１，２７１がそれぞれ設けられている。
【００２３】
この実施例において、バックライト３はサイドライト型であり、アクリル樹脂などからなる導光板３１と、その両側部に配置された光源３２，３２とを備えている。導光板３１にも指針回転軸４を挿通するための軸挿通孔３１１が穿設されている。
【００２４】
光源３２からの光を効率よく液晶表示パネル２側に導くには、導光板３１の底面に光反射シートが設けられるとよい。光源３２の種類に特に制限はないが、ＣＦＬ（冷陰極管）や豆球などが例示される。場合によっては、バックライト３をＥＬパネルとしてもよい。
【００２５】
指針回転軸４の軸端には、反射導光板４１を介して指針４２が取り付けられている。この実施例において、反射導光板４１は円盤状として指針回転軸４と直交するように固定されており、バックライト３からの光をその半径方向に指向させる光反射作用を有している。
【００２６】
指針４２は、反射導光板４１の外周端面に例えば接着剤などを介して接続されている。この指針４２は、好ましくはアクリル樹脂などの透明な合成樹脂針からなり、適度に着色されていてもよいし、蛍光塗料が塗布されていてもよい。この実施例では透明蛍光塗料が塗布されている。
【００２７】
バックライト３からの光を指針回転軸４に沿ってその指針４２側に拡散させて導くため、孔部シール材２４には図示しない光拡散部材が含まれている。この実施例では、光拡散部材として孔部シール材２４の屈折率と異なる屈折率を有する微小なビーズを孔部シール材２４内に混入し分散させている。
【００２８】
また、この実施例によると、指針４２に至る光の損失を可及的に少なくするため、各偏光板２６，２７の孔２６１，２７１を孔部シール材２４の直径とほぼ等しい大きさとしている。
【００２９】
また、孔部シール材２４周辺に沿って遮光膜２８がドーナツ状に配置されている。この遮光膜２８は、孔部シール材２４で発生する拡散迷光が液晶内部へ漏れることにより、貫通孔２５周辺での液晶表示のコントラストが低下するのを防止するためのもので、この実施例ではバックライト３に近い側の第２透明電極基板２２の内面に形成されている。遮光膜２８の内径および外径は、孔部シール材２４の大きさとの関係で適宜決められる。
【００３０】
この構成によれば、バックライト３の光が孔部シール材２４にて拡散され（淡くされ）、その拡散光が反射導光板４１を介して指針４２に導かれる。したがって、液晶表示パネル２を背景として指針４２が例えば淡く浮かび上がるように表示されることになり、高級感を醸し出すことができる。
【００３１】
【実施例】
《実施例１》
表面側となる一方の透明電極基板側の貫通孔予定位置に、エポキシ系シール材（屈折率１．６５）に０．５μｍのガラスビーズ（屈折率１．５０）を５重量％分散した孔部シール材を基板圧着後の直径が５ｍｍとなるように塗布した。
裏面側となる他方の透明電極基板側の孔部シール材と対応する位置には、遮光膜を内径４．５ｍｍ，外径８ｍｍのドーナツ状に形成した。
これらの各透明電極基板を周辺シール材を介して圧着し、セルギャップが６μｍのネガ型透過タイプのＳＴＮ液晶表示パネルを作製した。
この液晶表示パネルに孔部シール材の中心を通るようにドリルにて直径２．５ｍｍの貫通孔を穿設した。
そして、貫通孔の位置にそれぞれ直径５ｍｍの孔を明けた位相差板および偏光板を液晶表示パネルに貼着した。また、液晶表示パネルの裏面側に、ＣＦＬを光源とし、導光板に軸挿通孔を有するサイドライト型バックライトを配置した。
次に、アナログ計器として、透明蛍光塗料を塗布した指針を反射導光板を介して指針回転軸の軸端に取り付け、この指針回転軸を液晶表示パネルの貫通孔およびバックライトの軸挿通孔に挿通し、軸受け部材を介して固定した。
バックライトを点灯したところ、孔部シール材内のガラスビーズにより拡散された淡い光により指針が照らされ、液晶パネル上にきれいに浮かび上がった。また、貫通孔周辺でのコントラスト低下も見られなかった。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、特に導光体を引き回すことなく、液晶表示パネルのバックライトの光をアナログ計器の指針に導いて、その指針を浮かび上がらせるように表示させることができる。したがって、きわめて安価にして高級感あふれるアナログ・デジタル表示の液晶表示素子が得られる。
【００３３】
また、液晶表示パネルの貫通孔（軸挿通孔）に指針照明専用の導光体を通す必要がないため、その貫通孔の孔径が小さくてよく、貫通孔を明けることによる液晶表示範囲の縮小分を最小限に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の係る液晶表示素子の一実施例を示した模式的断面図。
【符号の説明】
１  液晶表示素子
２  液晶表示パネル
２１，２２  透明電極基板
２３  周辺シール材
２４  孔部シール材
２５  貫通孔
２６，２７  偏光板
２６１，２７１  孔
２８  遮光膜
３  バックライト
３１  導光板
３２  光源
４  指針回転軸
４１  反射導光板
４２  指針
【図１】
0004176225.tif 000002