液晶表示パネルおよびこれを用いたバーコード読み取りシステム
種々の幅の黒表示のバーが種々の間隔で平行に並べられてなるバーコードを、液晶の電気光学効果によって表示する液晶表示パネル（１）の、バーコード読み取り装置から光が照射される側に設けられた偏光板の透過軸（Ｐ１）の方向を、その光の偏光方向に一致させる。また、その偏光板の透過軸（Ｐ１）の方向を、
バーコードを構成する個々のバーの短辺方向または長辺方向に対して平行またはほぼ平行にする。そして、第１の強誘電状態または第２の強誘電状態における液晶分子（ＬＣＭ）の分子長軸方向（Ｍ）を、偏光板の透過軸（Ｐ１）の方向に対して平行またはほぼ平行にするか、あるいは４５°またはほぼ４５°の角度をなすようにする。
バーコードを構成する個々のバーの短辺方向または長辺方向に対して平行またはほぼ平行にする。そして、第１の強誘電状態または第２の強誘電状態における液晶分子（ＬＣＭ）の分子長軸方向（Ｍ）を、偏光板の透過軸（Ｐ１）の方向に対して平行またはほぼ平行にするか、あるいは４５°またはほぼ４５°の角度をなすようにする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、液晶表示パネルに関し、特に、バーコードを、特定の方向に偏光している光の照射により読み取ることができるように表示する液晶表示パネルおよびこれを用いたバーコード読み取りシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、スーパーマーケット等の小売り店などにおいて、商品を並べる棚に付ける棚札に、商品名や価格とともにバーコードを表示し、このバーコードを利用してＰＯＳ（商品価格管理システム）等により商品の管理をおこなうシステムが運用されている。このようなシステムに用いられる棚札は、電子棚札と呼ばれている。通常の電子棚札では、商品名や価格を液晶表示パネルに表示するとともに、バーコードを印刷した紙を貼り付けるようになっている。また、液晶表示パネルに、商品名や価格だけでなく、バーコードも表示させるようにした電子棚札も提案されている（たとえば、特許文献１参照。）。この特許文献１に開示された電子棚札は、メモリ性の動作モードを有するカイラルネマチック液晶（コレステリック液晶）を用いている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２２２８９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、本発明者らが、メモリ性の動作モードを有する強誘電性液晶を用いて液晶表示パネルを作製し、この液晶表示パネルにバーコードを表示させて、低出力レーザー光を光源とするバーコード読み取り装置でバーコードの読み取りを試みたところ、読み取ることができないという問題点のあることが判明した。
【０００５】
この発明は、上述した問題点を解消するため、バーコードを、特定の方向に偏光している光を照射するタイプのバーコード読み取り装置により安定して正確に読み取ることが可能なように表示することができる液晶表示パネルを提供することを目的とする。また、本発明は、液晶表示パネルに表示されたバーコードを、特定の方向に偏光している光を照射するタイプのバーコード読み取り装置により安定して正確に読み取ることができるバーコード読み取りシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、この発明にかかる液晶表示パネルは、種々の幅のバーが種々の間隔で平行に並べられてなるバーコードを、液晶の電気光学効果によって表示する液晶表示パネルであって、相対峙する一対の基板と、前記一対の基板間に封入された液晶と、前記一対の基板のうち、バーコードを読み取るための光が照射される側の基板に取り付けられた偏光板と、を具備し、前記偏光板の透過軸方向は、バーコードを読み取るための光の偏光方向に一致することを特徴とする。
【０００７】
この発明によれば、バーコード読み取り装置から発せられた光が偏光板を透過して液晶内に入射するので、バーコードを安定して正確に読み取ることができる。
【０００８】
この発明にかかる液晶表示パネルは、上記の発明において、前記偏光板の透過軸方向は、前記バーコードを構成する個々のバーの短辺方向に対して平行またはほぼ平行であることを特徴とする。
【０００９】
この発明によれば、バーコードのバーの短辺方向に対して平行またはほぼ平行な方向に偏光している光を照射してバーコードを読み取るタイプのバーコード読み取り装置を用いた場合に、バーコード読み取り装置から発せられた光が偏光板を透過して液晶内に入射するので、バーコードを安定して正確に読み取ることができる。
【００１０】
この発明にかかる液晶表示パネルは、上記の発明において、前記偏光板の透過軸方向は、前記バーコードを構成する個々のバーの長辺方向に対して平行またはほぼ平行であることを特徴とする。
【００１１】
この発明によれば、バーコードのバーの長辺方向に対して平行またはほぼ平行な方向に偏光している光を照射してバーコードを読み取るタイプのバーコード読み取り装置を用いた場合に、バーコード読み取り装置から発せられた光が偏光板を透過して液晶内に入射するので、バーコードを安定して正確に読み取ることができる。
【００１２】
この発明にかかる液晶表示パネルは、上記の発明において、前記液晶は、安定状態として第１の強誘電状態と第２の強誘電状態を有する強誘電性液晶であり、該強誘電性液晶の第１の強誘電状態または第２の強誘電状態の分子長軸方向と、前記偏光板の透過軸方向とは、平行またはほぼ平行であることを特徴とする。
【００１３】
この発明によれば、強誘電性液晶がメモリ特性を有しているので、液晶に電圧を印加して所望のバーコードを表示させた後に印加電圧を取り除いてもバーコードの表示が保持される。つまり、液晶に電圧を印加し続けなくてもバーコードを表示させておくことができる。したがって、低消費電力化を図ることができる。また、バーコードのバー（黒表示部分）がより黒く表示されるので、バーコードを高いコントラストで表示することができる。したがって、バーコードのコントラストが高いほど認識率の高いタイプのバーコード読み取り装置を用いた場合に、より安定して正確にバーコードを読み取ることができる。
【００１４】
この発明にかかる液晶表示パネルは、上記の発明において、前記液晶は、安定状態として第１の強誘電状態と第２の強誘電状態を有する強誘電性液晶であり、該強誘電性液晶の第１の強誘電状態または第２の強誘電状態の分子長軸方向と、前記偏光板の透過軸方向とのなす角度は、４５°またはほぼ４５°であることを特徴とする。
【００１５】
この発明によれば、強誘電性液晶がメモリ特性を有しているので、液晶に電圧を印加して所望のバーコードを表示させた後に印加電圧を取り除いてもバーコードの表示が保持される。つまり、液晶に電圧を印加し続けなくてもバーコードを表示させておくことができる。したがって、低消費電力化を図ることができる。また、バーコードのバーとバーの間のスペース（白表示部分）がより白く表示されるので、光量が多いほど認識率の高いタイプのバーコード読み取り装置を用いた場合に、より安定して正確にバーコードを読み取ることができる。
【００１６】
この発明にかかる液晶表示パネルは、上記の発明において、表示部にバーコードを表示させるための元のデータを９０°回転させたデータに変換するデータ変換部を有し、前記データ変換部により変換された新データに基づいて表示部に９０°回転したバーコードを表示することを特徴とする。
【００１７】
この発明によれば、バーコード読み取り装置から発せられた光の偏光方向と偏光板の透過軸方向とが直交するため、そのままの状態ではバーコードを読み取ることができない場合、表示部に９０°回転したバーコードが表示される。それに合わせて、バーコード読み取り装置の向きを表示部に対して相対的に９０°回転させた状態とすることによって、バーコードを読み取るための光の偏光方向を偏光板の透過軸方向に合わせることができる。したがって、バーコードを読み取るための光が偏光板を透過して液晶内に入射するので、バーコードを安定して正確に読み取ることができる。
【００１８】
この発明にかかるバーコード読み取りシステムは、相対峙する一対の基板と、前記一対の基板間に封入された液晶と、前記一対の基板のうち、バーコードを読み取るための光が照射される側の基板に取り付けられた偏光板を有し、種々の幅のバーが種々の間隔で平行に並べられてなるバーコードを、液晶の電気光学効果によって表示する液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルにバーコードを読み取るための光を照射するバーコード読み取り装置と、を具備し、前記バーコード読み取り装置により前記液晶表示パネルに照射される光の偏光方向が、前記偏光板の透過軸方向に一致することを特徴とする。
【００１９】
この発明によれば、バーコード読み取り装置から発せられた光が偏光板を透過して液晶内に入射するので、バーコードを安定して正確に読み取ることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明にかかる液晶表示パネルによれば、特定の方向に偏光している光の照射によりバーコードを読み取るタイプのバーコード読み取り装置で安定して正確に読み取ることが可能なバーコードを表示することができるという効果を奏する。また、本発明にかかるバーコード読み取りシステムによれば、特定の方向に偏光している光の照射によりバーコードを読み取るタイプのバーコード読み取り装置を用いて、液晶表示パネルに表示されたバーコードを安定して正確に読み取ることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
［図１］図１は、本発明の実施の形態１にかかる液晶表示パネルにおける強誘電性液晶の分子長軸方向と偏光板の透過軸とバーコードの向きとの関係を示す説明図である。
［図２］図２は、本発明の実施の形態にかかる液晶表示パネルの構成を示す断面図である。
［図３］図３は、強誘電性液晶の分子長軸方向と電界との関係を示す説明図である。
［図４］図４は、強誘電性液晶の分子長軸方向と電界との関係を示す説明図である。
［図５］図５は、強誘電性液晶の分子長軸方向と偏光板の透過軸との関係を示す説明図である。
［図６］図６は、強誘電性液晶における印加電圧と透過率との関係を示す特性図である。
［図７］図７は、本発明の実施の形態にかかる液晶表示パネルの表示例を示す図である。
［図８］図８は、本発明の実施の形態２にかかる液晶表示パネルにおける強誘電性液晶の分子長軸方向と偏光板の透過軸とバーコードの向きとの関係を示す説明図である。
［図９］図９は、本発明の実施の形態２にかかる液晶表示パネルにおける強誘電性液晶の分子長軸方向と偏光板の透過軸とバーコードの向きとの関係を示す説明図である。
［図１０］図１０は、本発明の実施の形態３にかかる液晶表示パネルの駆動回路部の構成を示すブロック図である。
［図１１］図１１は、本発明の実施の形態３にかかる液晶表示パネルの第１の表示例を示す図である。
［図１２］図１２は、本発明の実施の形態３にかかる液晶表示パネルの第２の表示例を示す図である。
［図１３］図１３は、本発明の実施の形態３にかかる液晶表示パネルの第３の表示例を示す図である。
［図１４］図１４は、本発明の実施の形態３にかかる液晶表示パネルの第４の表示例を示す図である。
【符号の説明】
【００２２】
ＬＣＭ 液晶分子
Ｍ 分子長軸方向
Ｐ１ 第１の偏光板の透過軸
１ 液晶表示パネル
２ バーコード
１１ａ 第１の偏光板
１２ 液晶層
１３ａ，１３ｂ ガラス基板
２１ バー
３１ 表示部
３５ データ変換部
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる液晶表示パネルの好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００２４】
実施の形態１．
図２は、本発明の実施の形態にかかる液晶表示パネルの構成を示す断面図である。図２に示すように、液晶表示パネル１は、約２μｍの厚さの液晶層１２を挟持した一対のガラス基板１３ａ，１３ｂと、これら２枚のガラス基板１３ａ，１３ｂを接着するシール材１７とで構成されている。ガラス基板１３ａ，１３ｂのそれぞれの対向面には、複数の画素をドットマトリクス状に配置するように電極（ＩＴＯ）１４ａ，１４ｂが形成されており、その上に配向膜１５ａ，１５ｂが配置され、配向処理がなされている。
【００２５】
さらに、一方のガラス基板（以下、第１のガラス基板とする）１３ａの外側には、第１の偏光板１１ａが設置されている。他方のガラス基板（以下、第２のガラス基板とする）１３ｂの外側には、第１の偏光板１１ａと偏光軸が９０°異なるようにして第２の偏光板１１ｂが設置されている。この第２の偏光板１１ｂの外側には、反射板１６が配置されている。また、第２の偏光板１１ｂと反射板１６の代わりに、偏光機能を備えた反射型偏光板を設置してもよい。特に限定しないが、本実施の形態では、液晶層１２に強誘電性液晶が用いられている。第１の偏光板１１ａの透過軸方向と強誘電性液晶の分子長軸方向との関係については、後述する。液晶層１２に強誘電性液晶以外の液晶材料を用いる場合には、第２の偏光板１１ｂを省略してもよい。また、その際、反射板１６を第２のガラス基板１３ｂの内側に配置してもよい。
【００２６】
上述した構成の液晶表示パネル１の表示面には、種々の規格に準じたバーコードが表示される（図７参照）。表示されたバーコードをバーコード読み取り装置で読み取る際には、第１のガラス基板１３ａ側から図示しないバーコード読み取り装置からの光を照射する。照射された光は、第１の偏光板１１ａ、第１のガラス基板１３ａ、電極１４ａ、配向膜１５ａ、液晶層１２、配向膜１５ｂ、電極１４ｂ、第２のガラス基板１３ｂおよび第２の偏光板１１ｂを透過して反射板１６に至り、そこで反射されて、逆の経路を辿って第１の偏光板１１ａから出射し、バーコード読み取り装置で受光される。
【００２７】
つぎに、強誘電性液晶の電気光学効果について説明する。図３および図４は、強誘電性液晶の分子長軸方向と電界との関係を示す説明図である。図３および図４では、液晶表示パネル１を、バーコード読み取り装置で読み取り時の照射側から見た場合の液晶分子を模式的に示しており、これらの図に沿って液晶の平均的な分子長軸方向について説明する。
【００２８】
たとえば、電界Ｅが図面表（液晶表示パネル１の第１のガラス基板１３ａ）から裏（液晶表示パネル１の第２のガラス基板１３ｂ）に向かって印加されている場合では（図３）、液晶分子ＬＣＭの第１の強誘電状態である平均的な分子長軸方向Ｍは、配向膜の配向軸ＯＡを中心に角度「θ１」傾いて安定している。一方、電界Ｅを図面裏から表に向けて印加した場合では（図４）、液晶分子ＬＣＭの第２の強誘電状態である分子長軸方向Ｍは、配向軸ＯＡに対して時計回りに角度「θ２」傾いて安定している。
【００２９】
すなわち、液晶分子ＬＣＭは、分子長軸方向Ｍを動直線として描くコーン形状の側面上を転移している。また角度「θ１」と角度「θ２」の和（θ１＋θ２）が第１の強誘電状態である液晶の平均的な分子長軸方向と、第２の強誘電状態である液晶の平均的な分子長軸方向との間の角度、つまり円錐（コーン）の中心角θ（すなわち、コーン角度）となる。
【００３０】
図５は、強誘電性液晶の分子長軸方向と偏光板の透過軸との関係を示す説明図である。図５に示すように、通常、強誘電性液晶を使用する場合には、第１の偏光板１１ａの透過軸Ｐ１と第２の偏光板１１ｂの透過軸Ｐ２とを、略９０°の角度をなすように配置する。そして、第１の偏光板１１ａの透過軸Ｐ１と第２の偏光板１１ｂの透過軸Ｐ２のどちらか一方を、第１または第２の強誘電状態のときの分子長軸方向Ｍに一致させる（図示例では、分子長軸方向Ｍを透過軸Ｐ１に一致させている）。このように、透過軸の方向と一致させた強誘電状態では、透過率を小さくすることができ、黒表示となる。電界Ｅの向きが逆になると、液晶分子ＬＣＭが配向軸ＯＡを対称軸として移動して、透過率が大きくなり白表示となる。
【００３１】
つぎに、実施の形態１における第１の偏光板１１ａの透過軸方向と、強誘電性液晶の分子長軸方向と、バーコードの向きとの関係について説明する。図１は、この関係を示す図である。図１に示すように、実施の形態１では、第２の強誘電状態である液晶の平均的な分子長軸方向Ｍは、第１の偏光板１１ａの透過軸Ｐ１に一致している。したがって、バーコードにおけるバー部の電極に電圧を印加して、液晶分子ＬＣＭを第２の強誘電状態とすることによって、バーコードのバーは黒く表示される。
【００３２】
一方、バーコードにおけるバーとバーとの間の電極に電圧を印加して液晶分子ＬＣＭを第１の強誘電状態とすることによって、バーとバーとの間のスペースは白く表示される。また、前記コーン角度が４５°であれば、白表示部分はより白く表示される。前記コーン角度が４５°よりも小さいか、または大きい場合には、コーン角度が４５°である場合よりも白表示部分の白さは劣る。
【００３３】
ところで、バーコード２は、種々の幅の細長い長方形状をした黒表示のバー２１を種々の幅の白表示のスペース２２を介して平行に並べた構成となっている。実施の形態１では、第１の偏光板１１ａの透過軸Ｐ１は、バー２１の短辺方向に対して平行またはほぼ平行である。つまり、第１の偏光板１１ａの透過軸Ｐ１の方向と、第２の強誘電状態である液晶分子ＬＣＭの平均的な分子長軸方向Ｍと、バーコード２のバー２１の短辺方向とは、互いに平行またはほぼ平行である。
【００３４】
そして、液晶表示パネル１では、バーコード２を、たとえば長方形状の液晶表示パネル１のある辺に対してバー２１の短辺方向が平行になるように表示するので、配向膜１５ａ，１５ｂの配向方向（配向軸ＯＡ）は、液晶表示パネル１のいずれの辺に対しても傾いている。この配向方向の傾きは、室温または液晶表示パネル１の使用環境温度におけるコーン角度に基づいて設定される。
【００３５】
第１の偏光板１１ａの透過軸Ｐ１の方向と、強誘電性液晶の分子長軸方向Ｍと、バーコード２の向きとが、上述した関係にあることによって、バーコード２のバー２１の短辺方向に対して平行またはほぼ平行な方向に偏光している光を照射してバーコードを読み取るタイプのバーコード読み取り装置を用いた場合に、光が第１の偏光板１１ａを透過して液晶層１２内に入射するので、バーコード２を安定して正確に読み取ることができる。また、バーコード２のバー２１がより黒く表示されることによって、バーコード２のコントラストが高くなるので、バーコードのコントラストが高いほど認識率の高いタイプのバーコード読み取り装置を用いた場合に、より安定して正確にバーコードを読み取ることができる。ここで、バーコード２のバー２１の短辺方向に対して平行ではない、例えばほぼ垂直な方向に偏光している光を照射してバーコードを読み取るタイプのバーコード読み取り装置を用いた場合では、バーコード読み取り装置から発した光は第１の偏光板１１ａの透過軸Ｐ１を通過することができず、バーコード２を読み取ることができない。
【００３６】
つぎに、強誘電性液晶のメモリ特性について説明する。図６は、強誘電性液晶における印加電圧と透過率との関係を示す特性図である。図６において、縦軸は透過率であり、横軸は印加電圧である。図６に示すように、強誘電性液晶に、第１の閾値（＋Ｖ１）以上の正極性の電圧が印加されると、透過率が大きくなり始める。そして、ある値以上の正極性の電圧（＋Ｖ２）が印加されると、最大の透過率で光を透過する第１の強誘電状態となる。一方、強誘電性液晶に、第２の閾値（−Ｖ３）以上の負極性の電圧が印加されると、透過率が小さくなり始める。そして、ある値以上の負極性の電圧（−Ｖ４）が印加されると、透過率が最小となり、光を透過しない第２の強誘電状態となる。
【００３７】
つまり、図６からも明らかなように、強誘電性液晶は、印加電圧がゼロボルトの場合でも、透過率を維持するというメモリ特性を有する。したがって、一度書き込まれた表示状態は、つぎに電圧が印加されて書き換えられるまで外部から電圧が供給されなくても保持されるので、液晶に電圧を印加し続けなくてもバーコードを表示させておくことが可能となり、低消費電力化を図ることができる。
【００３８】
図７に、液晶表示パネル１を電子棚札として用いた場合の表示例を示す。特に限定しないが、液晶表示パネル１は、その表示面の全面でドットマトリクス表示をおこなうものとする。表示面には、商品名や価格や数量（重さなど）などの文字または数字等の表示３と、バーコード２と、バーコード２下の数字等の表示４が表示される。電子棚札として用いる場合には、液晶表示パネル１は、特に限定しないが、たとえば縦５ｃｍ程度、横１０ｃｍの大きさであり、１画素当たりの大きさが５０μｍ×５０μｍ程度であり、したがって１０００×２０００（縦×横）ドットの表示が可能な構成となっている。
【００３９】
そして、液晶表示パネル１には、図示しない液晶駆動回路等や表示内容を書き換えるための制御回路等が接続される。また、電子棚札を用いてＰＯＳシステムによる商品管理をおこなうシステムに接続される場合には、そのシステムとの接続手段としての通信回路等が液晶表示パネル１に接続される。
【００４０】
実施の形態２．
実施の形態２は、第１の偏光板１１ａの透過軸方向と、強誘電性液晶の分子長軸方向と、バーコードの向きとの関係が、実施の形態１における関係と異なるものである。その他の構成は実施の形態１と同じであるので、重複する説明を省略する。
【００４１】
図８または図９は、実施の形態２における第１の偏光板１１ａの透過軸方向と、強誘電性液晶の分子長軸方向と、バーコードの向きとの関係とを説明する図である。図８または図９に示すように、実施の形態２では、第１の強誘電状態である液晶の平均的な分子長軸方向Ｍと、第１の偏光板１１ａの透過軸Ｐ１とのなす角度が、４５°またはほぼ４５°である。第１の偏光板１１ａの透過軸Ｐ１と第２の偏光板１１ｂの透過軸Ｐ２とのなす角度が９０°であるから、第１の強誘電状態である液晶の平均的な分子長軸方向Ｍと、第２の偏光板１１ｂの透過軸Ｐ２とのなす角度は、４５°またはほぼ４５°である。
【００４２】
したがって、バーコードにおけるバーとバーとの間の電極に電圧を印加して液晶分子ＬＣＭを第１の強誘電状態とすることによって、バーとバーとの間のスペースは白く表示される。しかも、その白表示部分の透過率は最大となるので、より白く表示される。
【００４３】
一方、図８に示す例では、コーン角が４５°よりも小さいので、第２の強誘電状態のときの液晶の平均的な分子長軸方向は、第１の偏光板１１ａの透過軸Ｐ１から、第１の強誘電状態であるときの液晶の平均的な分子長軸方向Ｍの側にずれている。図９に示す例は、コーン角が４５°よりも大きい場合である。この例では、第２の強誘電状態のときの液晶の平均的な分子長軸方向は、第１の偏光板１１ａの透過軸Ｐ１を挟んで、第１の強誘電状態であるときの液晶の平均的な分子長軸方向Ｍの反対側にずれている。
【００４４】
したがって、図８に示す例でも、図９に示す例でも、バーコードにおけるバー部の電極に電圧を印加して、液晶分子ＬＣＭを第２の強誘電状態とすることによって、バーコードのバーは黒く表示される。しかし、第２の強誘電状態の液晶分子ＬＣＭが透過軸Ｐ１（第２の偏光板１１ｂの吸収軸方向）に対して角度をなして位置するため、一部の光が第２の偏光板１１ｂで吸収されず、反射光として認識されてしまう。そのため、黒表示の黒さは、実施の形態１よりも劣る。
【００４５】
第１の偏光板１１ａの透過軸方向とバーコード２の向きとの関係は、実施の形態１と同じである。第１の偏光板１１ａの透過軸Ｐ１の方向と、強誘電性液晶の分子長軸方向Ｍと、バーコード２の向きとが、実施の形態２の関係にあることによって、バーコード２のバー２１の短辺方向に対して平行またはほぼ平行な方向に偏光している光を照射してバーコードを読み取るタイプのバーコード読み取り装置を用いた場合に、光が第１の偏光板１１ａを透過して液晶層１２内に入射するので、バーコード２を安定して正確に読み取ることができる。また、バーコード２のスペース２２がより白く表示されることによって、透過光量が多くなるので、反射板１６より反射される光量が増加し、バーコード読み取り装置へ戻る光量が多いほど認識率の高いタイプのバーコード読み取り装置を用いた場合に、より安定して正確にバーコードを読み取ることができる。
【００４６】
実施の形態３．
図１０は、実施の形態３の液晶表示パネル１の駆動回路部を含む構成を示すブロック図である。図１０に示すように、液晶表示パネル１は、バーコード２や文字または数字等の表示３やバーコード２下の数字等の表示４を表示する表示部３１と、表示部３１の走査電極を順次選択する走査側ＩＣ（集積回路）３２と、表示部３１の信号電極に表示データに応じた電圧を印加する信号側ＩＣ３３と、走査側および信号側の各ＩＣ３２，３３を制御する表示制御部３４を備えている。
【００４７】
また、液晶表示パネル１は、データ変換部３５とセンサ３６を備えている。データ変換部３５は、元の表示データを、表示部３１の表示が、元の表示データによる表示の向きに対して９０°回転した向きになるようなデータに変換する。センサ３６は、バーコード読み取り装置が、表示部３１に表示されているバーコードを読み取ることができないことを検知する。センサ３６は、たとえば無線受信装置である。
【００４８】
特に図示しないが、たとえば、バーコード読み取り装置には、表示部３１に表示されているバーコードを読み取ることができないときに、バーコードを読み取ることができないことを液晶表示パネル１に知らせるための信号（以下、読み取り不能信号とする）を送信する無線送信装置が設けられている。液晶表示パネル１のセンサ３６は、バーコード読み取り装置の無線送信装置から送られてくる読み取り不能信号を受信する。
【００４９】
図１１および図１２は、それぞれ実施の形態３による液晶表示パネル１の第１および第２の表示例を示す図である。図１１は、元の表示データをデータ変換部３５において変換しないでそのまま液晶表示パネル１の表示部３１に表示した場合の表示例である。元の表示データをそのまま表示する場合には、バーコード２は、バー２１の長辺方向と液晶表示パネル１の縦方向とが平行であるように表示される。つまり、図７に示す表示例と同様に、通常の表示となる。この場合、データ変換部３５は、元の表示データをそのまま出力する。
【００５０】
バーコード読み取り装置は、図１１の表示態様のバーコード２を読み取ることができない場合、読み取り不能信号を送信する。液晶表示パネル１のセンサ３６は、読み取り不能信号を受信すると、検知信号を出力する。表示制御部３４は、センサ３６から検知信号を受け取ると、変換開始信号および駆動開始信号を出力する。データ変換部３５は、表示制御部３４から変換開始信号を受け取ると、元の表示データのバーコード部分のデータを、バーコード２の表示の向きが９０°回転して表示されるようなデータに変換する。
【００５１】
データ変換部３５により変換されたデータは、新たな表示データとして信号側ＩＣ３３に供給される。また、表示制御部３４は、走査側ＩＣ３２および信号側ＩＣ３３にそれらの駆動を開始させる信号を供給する。それによって、図１２に示すように、表示部３１の表示は、バーコード２のバー２１の長辺方向が液晶表示パネル１の横方向に平行であるような表示に更新される。したがって、バーコード読み取り装置を９０°傾けてバーコード２を読み取ることになる。
【００５２】
実施の形態３の別の例として、データ変換部３５が元の表示データの全体を、表示の向きが９０°回転して表示されるようなデータに変換するようになっていてもよい。図１３は、元の表示データをそのままの状態で表示した例を示す図である。図１４は、元の表示データの全体を９０°回転させて表示した例を示す図である。この場合には、液晶表示パネル１を、図１４に示す例の液晶表示パネル１の右辺が下の辺になるように９０°回転させて、商品を並べる棚に取り付けることになる。
【００５３】
なお、バーコード読み取り装置が読み取り不能信号を無線通信により送信し、それをセンサ３６が受信して検知信号を出力する構成に代えて、液晶表示パネル１にスイッチ等を設け、バーコード読み取り装置の使用者が、表示部３１に表示されているバーコードを読み取ることができないと判断したときに、このスイッチ等をオンにすることによって、検知信号を出力し、９０°回転した表示がなされるような構成としてもよい。この構成は、液晶表示パネル１を、既存のバーコード読み取り装置のように、無線送信装置が設けられていないバーコード読み取り装置と組み合わせて用いる場合に有効である。
【００５４】
実施の形態３によれば、バーコード読み取り装置から発せられた光の偏光方向と液晶表示パネル１の偏光板の透過軸方向とが直交するため、そのままの状態ではバーコードを読み取ることができない場合、表示部３１に９０°回転したバーコード２が表示されるので、バーコード読み取り装置の向きを表示部３１に対して相対的に９０°回転させた状態とすることによって、バーコードを読み取るための光の偏光方向を偏光板の透過軸方向に合わせることができる。したがって、バーコードを読み取るための光が偏光板を透過して液晶内に入射するので、バーコード２を安定して正確に読み取ることができる。
【００５５】
以上において、本発明は、上述した各実施の形態に限らず、種々変更可能である。たとえば、バーコード２のバー２１の長辺方向に対して平行またはほぼ平行な方向に偏光している光を照射してバーコードを読み取るタイプのバーコード読み取り装置を用いる場合には、第１の偏光板１１ａの透過軸Ｐ１を、バー２１の長辺方向に対して平行またはほぼ平行にすればよい。
【００５６】
また、バーコード２を、ドットマトリクス表示とする代わりに、セグメント表示としてもよい。その場合には、液晶表示パネル１の表示面において、バーコード２を表示する領域に、バーコード２を構成するバー２１およびスペース２２のうちの最小幅のものを表示することができる大きさの短冊状のセグメントを隙間なく並べる。そして、表示するバー２１およびスペース２２の幅に応じて適当な個数の隣接するセグメントを黒表示または白表示とすればよい。
【００５７】
また、上述した各実施の形態では、液晶表示パネル１は反射型のパネルであるとしたが、透過型や半透過反射型のパネルであってもよい。透過型のパネルである場合には、反射板１６が不要となる。半透過反射型のパネルである場合には、反射板１６に一部の光を透過する反射板が設けられる。さらに、本発明は、バーコード以外にも、特定の方向に偏光している光を照射して読み取る必要のある文字や数字や記号や図柄などを液晶表示パネル１に表示する場合にも応用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
以上のように、本発明にかかる液晶表示パネルおよびバーコード読み取りシステムは、バーコードの表示を有する電子表示媒体およびそれを用いたバーコード読み取りシステムに有用であり、特に、スーパーマーケット等において用いられる電子棚札、運送業において集荷した荷物に取り付けられるタグ、航空貨物の送り先などの管理をおこなうために用いられるタグ、生産物や食品等の生産者や流通履歴等の情報を保持するためのトレーサビリティシステムにおける固体識別手段などに適している。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、液晶表示パネルに関し、特に、バーコードを、特定の方向に偏光している光の照射により読み取ることができるように表示する液晶表示パネルおよびこれを用いたバーコード読み取りシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、スーパーマーケット等の小売り店などにおいて、商品を並べる棚に付ける棚札に、商品名や価格とともにバーコードを表示し、このバーコードを利用してＰＯＳ（商品価格管理システム）等により商品の管理をおこなうシステムが運用されている。このようなシステムに用いられる棚札は、電子棚札と呼ばれている。通常の電子棚札では、商品名や価格を液晶表示パネルに表示するとともに、バーコードを印刷した紙を貼り付けるようになっている。また、液晶表示パネルに、商品名や価格だけでなく、バーコードも表示させるようにした電子棚札も提案されている（たとえば、特許文献１参照。）。この特許文献１に開示された電子棚札は、メモリ性の動作モードを有するカイラルネマチック液晶（コレステリック液晶）を用いている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２２２８９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、本発明者らが、メモリ性の動作モードを有する強誘電性液晶を用いて液晶表示パネルを作製し、この液晶表示パネルにバーコードを表示させて、低出力レーザー光を光源とするバーコード読み取り装置でバーコードの読み取りを試みたところ、読み取ることができないという問題点のあることが判明した。
【０００５】
この発明は、上述した問題点を解消するため、バーコードを、特定の方向に偏光している光を照射するタイプのバーコード読み取り装置により安定して正確に読み取ることが可能なように表示することができる液晶表示パネルを提供することを目的とする。また、本発明は、液晶表示パネルに表示されたバーコードを、特定の方向に偏光している光を照射するタイプのバーコード読み取り装置により安定して正確に読み取ることができるバーコード読み取りシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、この発明にかかる液晶表示パネルは、種々の幅のバーが種々の間隔で平行に並べられてなるバーコードを、液晶の電気光学効果によって表示する液晶表示パネルであって、相対峙する一対の基板と、前記一対の基板間に封入された液晶と、前記一対の基板のうち、バーコードを読み取るための光が照射される側の基板に取り付けられた偏光板と、を具備し、前記偏光板の透過軸方向は、バーコードを読み取るための光の偏光方向に一致することを特徴とする。
【０００７】
この発明によれば、バーコード読み取り装置から発せられた光が偏光板を透過して液晶内に入射するので、バーコードを安定して正確に読み取ることができる。
【０００８】
この発明にかかる液晶表示パネルは、上記の発明において、前記偏光板の透過軸方向は、前記バーコードを構成する個々のバーの短辺方向に対して平行またはほぼ平行であることを特徴とする。
【０００９】
この発明によれば、バーコードのバーの短辺方向に対して平行またはほぼ平行な方向に偏光している光を照射してバーコードを読み取るタイプのバーコード読み取り装置を用いた場合に、バーコード読み取り装置から発せられた光が偏光板を透過して液晶内に入射するので、バーコードを安定して正確に読み取ることができる。
【００１０】
この発明にかかる液晶表示パネルは、上記の発明において、前記偏光板の透過軸方向は、前記バーコードを構成する個々のバーの長辺方向に対して平行またはほぼ平行であることを特徴とする。
【００１１】
この発明によれば、バーコードのバーの長辺方向に対して平行またはほぼ平行な方向に偏光している光を照射してバーコードを読み取るタイプのバーコード読み取り装置を用いた場合に、バーコード読み取り装置から発せられた光が偏光板を透過して液晶内に入射するので、バーコードを安定して正確に読み取ることができる。
【００１２】
この発明にかかる液晶表示パネルは、上記の発明において、前記液晶は、安定状態として第１の強誘電状態と第２の強誘電状態を有する強誘電性液晶であり、該強誘電性液晶の第１の強誘電状態または第２の強誘電状態の分子長軸方向と、前記偏光板の透過軸方向とは、平行またはほぼ平行であることを特徴とする。
【００１３】
この発明によれば、強誘電性液晶がメモリ特性を有しているので、液晶に電圧を印加して所望のバーコードを表示させた後に印加電圧を取り除いてもバーコードの表示が保持される。つまり、液晶に電圧を印加し続けなくてもバーコードを表示させておくことができる。したがって、低消費電力化を図ることができる。また、バーコードのバー（黒表示部分）がより黒く表示されるので、バーコードを高いコントラストで表示することができる。したがって、バーコードのコントラストが高いほど認識率の高いタイプのバーコード読み取り装置を用いた場合に、より安定して正確にバーコードを読み取ることができる。
【００１４】
この発明にかかる液晶表示パネルは、上記の発明において、前記液晶は、安定状態として第１の強誘電状態と第２の強誘電状態を有する強誘電性液晶であり、該強誘電性液晶の第１の強誘電状態または第２の強誘電状態の分子長軸方向と、前記偏光板の透過軸方向とのなす角度は、４５°またはほぼ４５°であることを特徴とする。
【００１５】
この発明によれば、強誘電性液晶がメモリ特性を有しているので、液晶に電圧を印加して所望のバーコードを表示させた後に印加電圧を取り除いてもバーコードの表示が保持される。つまり、液晶に電圧を印加し続けなくてもバーコードを表示させておくことができる。したがって、低消費電力化を図ることができる。また、バーコードのバーとバーの間のスペース（白表示部分）がより白く表示されるので、光量が多いほど認識率の高いタイプのバーコード読み取り装置を用いた場合に、より安定して正確にバーコードを読み取ることができる。
【００１６】
この発明にかかる液晶表示パネルは、上記の発明において、表示部にバーコードを表示させるための元のデータを９０°回転させたデータに変換するデータ変換部を有し、前記データ変換部により変換された新データに基づいて表示部に９０°回転したバーコードを表示することを特徴とする。
【００１７】
この発明によれば、バーコード読み取り装置から発せられた光の偏光方向と偏光板の透過軸方向とが直交するため、そのままの状態ではバーコードを読み取ることができない場合、表示部に９０°回転したバーコードが表示される。それに合わせて、バーコード読み取り装置の向きを表示部に対して相対的に９０°回転させた状態とすることによって、バーコードを読み取るための光の偏光方向を偏光板の透過軸方向に合わせることができる。したがって、バーコードを読み取るための光が偏光板を透過して液晶内に入射するので、バーコードを安定して正確に読み取ることができる。
【００１８】
この発明にかかるバーコード読み取りシステムは、相対峙する一対の基板と、前記一対の基板間に封入された液晶と、前記一対の基板のうち、バーコードを読み取るための光が照射される側の基板に取り付けられた偏光板を有し、種々の幅のバーが種々の間隔で平行に並べられてなるバーコードを、液晶の電気光学効果によって表示する液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルにバーコードを読み取るための光を照射するバーコード読み取り装置と、を具備し、前記バーコード読み取り装置により前記液晶表示パネルに照射される光の偏光方向が、前記偏光板の透過軸方向に一致することを特徴とする。
【００１９】
この発明によれば、バーコード読み取り装置から発せられた光が偏光板を透過して液晶内に入射するので、バーコードを安定して正確に読み取ることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明にかかる液晶表示パネルによれば、特定の方向に偏光している光の照射によりバーコードを読み取るタイプのバーコード読み取り装置で安定して正確に読み取ることが可能なバーコードを表示することができるという効果を奏する。また、本発明にかかるバーコード読み取りシステムによれば、特定の方向に偏光している光の照射によりバーコードを読み取るタイプのバーコード読み取り装置を用いて、液晶表示パネルに表示されたバーコードを安定して正確に読み取ることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
［図１］図１は、本発明の実施の形態１にかかる液晶表示パネルにおける強誘電性液晶の分子長軸方向と偏光板の透過軸とバーコードの向きとの関係を示す説明図である。
［図２］図２は、本発明の実施の形態にかかる液晶表示パネルの構成を示す断面図である。
［図３］図３は、強誘電性液晶の分子長軸方向と電界との関係を示す説明図である。
［図４］図４は、強誘電性液晶の分子長軸方向と電界との関係を示す説明図である。
［図５］図５は、強誘電性液晶の分子長軸方向と偏光板の透過軸との関係を示す説明図である。
［図６］図６は、強誘電性液晶における印加電圧と透過率との関係を示す特性図である。
［図７］図７は、本発明の実施の形態にかかる液晶表示パネルの表示例を示す図である。
［図８］図８は、本発明の実施の形態２にかかる液晶表示パネルにおける強誘電性液晶の分子長軸方向と偏光板の透過軸とバーコードの向きとの関係を示す説明図である。
［図９］図９は、本発明の実施の形態２にかかる液晶表示パネルにおける強誘電性液晶の分子長軸方向と偏光板の透過軸とバーコードの向きとの関係を示す説明図である。
［図１０］図１０は、本発明の実施の形態３にかかる液晶表示パネルの駆動回路部の構成を示すブロック図である。
［図１１］図１１は、本発明の実施の形態３にかかる液晶表示パネルの第１の表示例を示す図である。
［図１２］図１２は、本発明の実施の形態３にかかる液晶表示パネルの第２の表示例を示す図である。
［図１３］図１３は、本発明の実施の形態３にかかる液晶表示パネルの第３の表示例を示す図である。
［図１４］図１４は、本発明の実施の形態３にかかる液晶表示パネルの第４の表示例を示す図である。
【符号の説明】
【００２２】
ＬＣＭ 液晶分子
Ｍ 分子長軸方向
Ｐ１ 第１の偏光板の透過軸
１ 液晶表示パネル
２ バーコード
１１ａ 第１の偏光板
１２ 液晶層
１３ａ，１３ｂ ガラス基板
２１ バー
３１ 表示部
３５ データ変換部
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる液晶表示パネルの好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００２４】
実施の形態１．
図２は、本発明の実施の形態にかかる液晶表示パネルの構成を示す断面図である。図２に示すように、液晶表示パネル１は、約２μｍの厚さの液晶層１２を挟持した一対のガラス基板１３ａ，１３ｂと、これら２枚のガラス基板１３ａ，１３ｂを接着するシール材１７とで構成されている。ガラス基板１３ａ，１３ｂのそれぞれの対向面には、複数の画素をドットマトリクス状に配置するように電極（ＩＴＯ）１４ａ，１４ｂが形成されており、その上に配向膜１５ａ，１５ｂが配置され、配向処理がなされている。
【００２５】
さらに、一方のガラス基板（以下、第１のガラス基板とする）１３ａの外側には、第１の偏光板１１ａが設置されている。他方のガラス基板（以下、第２のガラス基板とする）１３ｂの外側には、第１の偏光板１１ａと偏光軸が９０°異なるようにして第２の偏光板１１ｂが設置されている。この第２の偏光板１１ｂの外側には、反射板１６が配置されている。また、第２の偏光板１１ｂと反射板１６の代わりに、偏光機能を備えた反射型偏光板を設置してもよい。特に限定しないが、本実施の形態では、液晶層１２に強誘電性液晶が用いられている。第１の偏光板１１ａの透過軸方向と強誘電性液晶の分子長軸方向との関係については、後述する。液晶層１２に強誘電性液晶以外の液晶材料を用いる場合には、第２の偏光板１１ｂを省略してもよい。また、その際、反射板１６を第２のガラス基板１３ｂの内側に配置してもよい。
【００２６】
上述した構成の液晶表示パネル１の表示面には、種々の規格に準じたバーコードが表示される（図７参照）。表示されたバーコードをバーコード読み取り装置で読み取る際には、第１のガラス基板１３ａ側から図示しないバーコード読み取り装置からの光を照射する。照射された光は、第１の偏光板１１ａ、第１のガラス基板１３ａ、電極１４ａ、配向膜１５ａ、液晶層１２、配向膜１５ｂ、電極１４ｂ、第２のガラス基板１３ｂおよび第２の偏光板１１ｂを透過して反射板１６に至り、そこで反射されて、逆の経路を辿って第１の偏光板１１ａから出射し、バーコード読み取り装置で受光される。
【００２７】
つぎに、強誘電性液晶の電気光学効果について説明する。図３および図４は、強誘電性液晶の分子長軸方向と電界との関係を示す説明図である。図３および図４では、液晶表示パネル１を、バーコード読み取り装置で読み取り時の照射側から見た場合の液晶分子を模式的に示しており、これらの図に沿って液晶の平均的な分子長軸方向について説明する。
【００２８】
たとえば、電界Ｅが図面表（液晶表示パネル１の第１のガラス基板１３ａ）から裏（液晶表示パネル１の第２のガラス基板１３ｂ）に向かって印加されている場合では（図３）、液晶分子ＬＣＭの第１の強誘電状態である平均的な分子長軸方向Ｍは、配向膜の配向軸ＯＡを中心に角度「θ１」傾いて安定している。一方、電界Ｅを図面裏から表に向けて印加した場合では（図４）、液晶分子ＬＣＭの第２の強誘電状態である分子長軸方向Ｍは、配向軸ＯＡに対して時計回りに角度「θ２」傾いて安定している。
【００２９】
すなわち、液晶分子ＬＣＭは、分子長軸方向Ｍを動直線として描くコーン形状の側面上を転移している。また角度「θ１」と角度「θ２」の和（θ１＋θ２）が第１の強誘電状態である液晶の平均的な分子長軸方向と、第２の強誘電状態である液晶の平均的な分子長軸方向との間の角度、つまり円錐（コーン）の中心角θ（すなわち、コーン角度）となる。
【００３０】
図５は、強誘電性液晶の分子長軸方向と偏光板の透過軸との関係を示す説明図である。図５に示すように、通常、強誘電性液晶を使用する場合には、第１の偏光板１１ａの透過軸Ｐ１と第２の偏光板１１ｂの透過軸Ｐ２とを、略９０°の角度をなすように配置する。そして、第１の偏光板１１ａの透過軸Ｐ１と第２の偏光板１１ｂの透過軸Ｐ２のどちらか一方を、第１または第２の強誘電状態のときの分子長軸方向Ｍに一致させる（図示例では、分子長軸方向Ｍを透過軸Ｐ１に一致させている）。このように、透過軸の方向と一致させた強誘電状態では、透過率を小さくすることができ、黒表示となる。電界Ｅの向きが逆になると、液晶分子ＬＣＭが配向軸ＯＡを対称軸として移動して、透過率が大きくなり白表示となる。
【００３１】
つぎに、実施の形態１における第１の偏光板１１ａの透過軸方向と、強誘電性液晶の分子長軸方向と、バーコードの向きとの関係について説明する。図１は、この関係を示す図である。図１に示すように、実施の形態１では、第２の強誘電状態である液晶の平均的な分子長軸方向Ｍは、第１の偏光板１１ａの透過軸Ｐ１に一致している。したがって、バーコードにおけるバー部の電極に電圧を印加して、液晶分子ＬＣＭを第２の強誘電状態とすることによって、バーコードのバーは黒く表示される。
【００３２】
一方、バーコードにおけるバーとバーとの間の電極に電圧を印加して液晶分子ＬＣＭを第１の強誘電状態とすることによって、バーとバーとの間のスペースは白く表示される。また、前記コーン角度が４５°であれば、白表示部分はより白く表示される。前記コーン角度が４５°よりも小さいか、または大きい場合には、コーン角度が４５°である場合よりも白表示部分の白さは劣る。
【００３３】
ところで、バーコード２は、種々の幅の細長い長方形状をした黒表示のバー２１を種々の幅の白表示のスペース２２を介して平行に並べた構成となっている。実施の形態１では、第１の偏光板１１ａの透過軸Ｐ１は、バー２１の短辺方向に対して平行またはほぼ平行である。つまり、第１の偏光板１１ａの透過軸Ｐ１の方向と、第２の強誘電状態である液晶分子ＬＣＭの平均的な分子長軸方向Ｍと、バーコード２のバー２１の短辺方向とは、互いに平行またはほぼ平行である。
【００３４】
そして、液晶表示パネル１では、バーコード２を、たとえば長方形状の液晶表示パネル１のある辺に対してバー２１の短辺方向が平行になるように表示するので、配向膜１５ａ，１５ｂの配向方向（配向軸ＯＡ）は、液晶表示パネル１のいずれの辺に対しても傾いている。この配向方向の傾きは、室温または液晶表示パネル１の使用環境温度におけるコーン角度に基づいて設定される。
【００３５】
第１の偏光板１１ａの透過軸Ｐ１の方向と、強誘電性液晶の分子長軸方向Ｍと、バーコード２の向きとが、上述した関係にあることによって、バーコード２のバー２１の短辺方向に対して平行またはほぼ平行な方向に偏光している光を照射してバーコードを読み取るタイプのバーコード読み取り装置を用いた場合に、光が第１の偏光板１１ａを透過して液晶層１２内に入射するので、バーコード２を安定して正確に読み取ることができる。また、バーコード２のバー２１がより黒く表示されることによって、バーコード２のコントラストが高くなるので、バーコードのコントラストが高いほど認識率の高いタイプのバーコード読み取り装置を用いた場合に、より安定して正確にバーコードを読み取ることができる。ここで、バーコード２のバー２１の短辺方向に対して平行ではない、例えばほぼ垂直な方向に偏光している光を照射してバーコードを読み取るタイプのバーコード読み取り装置を用いた場合では、バーコード読み取り装置から発した光は第１の偏光板１１ａの透過軸Ｐ１を通過することができず、バーコード２を読み取ることができない。
【００３６】
つぎに、強誘電性液晶のメモリ特性について説明する。図６は、強誘電性液晶における印加電圧と透過率との関係を示す特性図である。図６において、縦軸は透過率であり、横軸は印加電圧である。図６に示すように、強誘電性液晶に、第１の閾値（＋Ｖ１）以上の正極性の電圧が印加されると、透過率が大きくなり始める。そして、ある値以上の正極性の電圧（＋Ｖ２）が印加されると、最大の透過率で光を透過する第１の強誘電状態となる。一方、強誘電性液晶に、第２の閾値（−Ｖ３）以上の負極性の電圧が印加されると、透過率が小さくなり始める。そして、ある値以上の負極性の電圧（−Ｖ４）が印加されると、透過率が最小となり、光を透過しない第２の強誘電状態となる。
【００３７】
つまり、図６からも明らかなように、強誘電性液晶は、印加電圧がゼロボルトの場合でも、透過率を維持するというメモリ特性を有する。したがって、一度書き込まれた表示状態は、つぎに電圧が印加されて書き換えられるまで外部から電圧が供給されなくても保持されるので、液晶に電圧を印加し続けなくてもバーコードを表示させておくことが可能となり、低消費電力化を図ることができる。
【００３８】
図７に、液晶表示パネル１を電子棚札として用いた場合の表示例を示す。特に限定しないが、液晶表示パネル１は、その表示面の全面でドットマトリクス表示をおこなうものとする。表示面には、商品名や価格や数量（重さなど）などの文字または数字等の表示３と、バーコード２と、バーコード２下の数字等の表示４が表示される。電子棚札として用いる場合には、液晶表示パネル１は、特に限定しないが、たとえば縦５ｃｍ程度、横１０ｃｍの大きさであり、１画素当たりの大きさが５０μｍ×５０μｍ程度であり、したがって１０００×２０００（縦×横）ドットの表示が可能な構成となっている。
【００３９】
そして、液晶表示パネル１には、図示しない液晶駆動回路等や表示内容を書き換えるための制御回路等が接続される。また、電子棚札を用いてＰＯＳシステムによる商品管理をおこなうシステムに接続される場合には、そのシステムとの接続手段としての通信回路等が液晶表示パネル１に接続される。
【００４０】
実施の形態２．
実施の形態２は、第１の偏光板１１ａの透過軸方向と、強誘電性液晶の分子長軸方向と、バーコードの向きとの関係が、実施の形態１における関係と異なるものである。その他の構成は実施の形態１と同じであるので、重複する説明を省略する。
【００４１】
図８または図９は、実施の形態２における第１の偏光板１１ａの透過軸方向と、強誘電性液晶の分子長軸方向と、バーコードの向きとの関係とを説明する図である。図８または図９に示すように、実施の形態２では、第１の強誘電状態である液晶の平均的な分子長軸方向Ｍと、第１の偏光板１１ａの透過軸Ｐ１とのなす角度が、４５°またはほぼ４５°である。第１の偏光板１１ａの透過軸Ｐ１と第２の偏光板１１ｂの透過軸Ｐ２とのなす角度が９０°であるから、第１の強誘電状態である液晶の平均的な分子長軸方向Ｍと、第２の偏光板１１ｂの透過軸Ｐ２とのなす角度は、４５°またはほぼ４５°である。
【００４２】
したがって、バーコードにおけるバーとバーとの間の電極に電圧を印加して液晶分子ＬＣＭを第１の強誘電状態とすることによって、バーとバーとの間のスペースは白く表示される。しかも、その白表示部分の透過率は最大となるので、より白く表示される。
【００４３】
一方、図８に示す例では、コーン角が４５°よりも小さいので、第２の強誘電状態のときの液晶の平均的な分子長軸方向は、第１の偏光板１１ａの透過軸Ｐ１から、第１の強誘電状態であるときの液晶の平均的な分子長軸方向Ｍの側にずれている。図９に示す例は、コーン角が４５°よりも大きい場合である。この例では、第２の強誘電状態のときの液晶の平均的な分子長軸方向は、第１の偏光板１１ａの透過軸Ｐ１を挟んで、第１の強誘電状態であるときの液晶の平均的な分子長軸方向Ｍの反対側にずれている。
【００４４】
したがって、図８に示す例でも、図９に示す例でも、バーコードにおけるバー部の電極に電圧を印加して、液晶分子ＬＣＭを第２の強誘電状態とすることによって、バーコードのバーは黒く表示される。しかし、第２の強誘電状態の液晶分子ＬＣＭが透過軸Ｐ１（第２の偏光板１１ｂの吸収軸方向）に対して角度をなして位置するため、一部の光が第２の偏光板１１ｂで吸収されず、反射光として認識されてしまう。そのため、黒表示の黒さは、実施の形態１よりも劣る。
【００４５】
第１の偏光板１１ａの透過軸方向とバーコード２の向きとの関係は、実施の形態１と同じである。第１の偏光板１１ａの透過軸Ｐ１の方向と、強誘電性液晶の分子長軸方向Ｍと、バーコード２の向きとが、実施の形態２の関係にあることによって、バーコード２のバー２１の短辺方向に対して平行またはほぼ平行な方向に偏光している光を照射してバーコードを読み取るタイプのバーコード読み取り装置を用いた場合に、光が第１の偏光板１１ａを透過して液晶層１２内に入射するので、バーコード２を安定して正確に読み取ることができる。また、バーコード２のスペース２２がより白く表示されることによって、透過光量が多くなるので、反射板１６より反射される光量が増加し、バーコード読み取り装置へ戻る光量が多いほど認識率の高いタイプのバーコード読み取り装置を用いた場合に、より安定して正確にバーコードを読み取ることができる。
【００４６】
実施の形態３．
図１０は、実施の形態３の液晶表示パネル１の駆動回路部を含む構成を示すブロック図である。図１０に示すように、液晶表示パネル１は、バーコード２や文字または数字等の表示３やバーコード２下の数字等の表示４を表示する表示部３１と、表示部３１の走査電極を順次選択する走査側ＩＣ（集積回路）３２と、表示部３１の信号電極に表示データに応じた電圧を印加する信号側ＩＣ３３と、走査側および信号側の各ＩＣ３２，３３を制御する表示制御部３４を備えている。
【００４７】
また、液晶表示パネル１は、データ変換部３５とセンサ３６を備えている。データ変換部３５は、元の表示データを、表示部３１の表示が、元の表示データによる表示の向きに対して９０°回転した向きになるようなデータに変換する。センサ３６は、バーコード読み取り装置が、表示部３１に表示されているバーコードを読み取ることができないことを検知する。センサ３６は、たとえば無線受信装置である。
【００４８】
特に図示しないが、たとえば、バーコード読み取り装置には、表示部３１に表示されているバーコードを読み取ることができないときに、バーコードを読み取ることができないことを液晶表示パネル１に知らせるための信号（以下、読み取り不能信号とする）を送信する無線送信装置が設けられている。液晶表示パネル１のセンサ３６は、バーコード読み取り装置の無線送信装置から送られてくる読み取り不能信号を受信する。
【００４９】
図１１および図１２は、それぞれ実施の形態３による液晶表示パネル１の第１および第２の表示例を示す図である。図１１は、元の表示データをデータ変換部３５において変換しないでそのまま液晶表示パネル１の表示部３１に表示した場合の表示例である。元の表示データをそのまま表示する場合には、バーコード２は、バー２１の長辺方向と液晶表示パネル１の縦方向とが平行であるように表示される。つまり、図７に示す表示例と同様に、通常の表示となる。この場合、データ変換部３５は、元の表示データをそのまま出力する。
【００５０】
バーコード読み取り装置は、図１１の表示態様のバーコード２を読み取ることができない場合、読み取り不能信号を送信する。液晶表示パネル１のセンサ３６は、読み取り不能信号を受信すると、検知信号を出力する。表示制御部３４は、センサ３６から検知信号を受け取ると、変換開始信号および駆動開始信号を出力する。データ変換部３５は、表示制御部３４から変換開始信号を受け取ると、元の表示データのバーコード部分のデータを、バーコード２の表示の向きが９０°回転して表示されるようなデータに変換する。
【００５１】
データ変換部３５により変換されたデータは、新たな表示データとして信号側ＩＣ３３に供給される。また、表示制御部３４は、走査側ＩＣ３２および信号側ＩＣ３３にそれらの駆動を開始させる信号を供給する。それによって、図１２に示すように、表示部３１の表示は、バーコード２のバー２１の長辺方向が液晶表示パネル１の横方向に平行であるような表示に更新される。したがって、バーコード読み取り装置を９０°傾けてバーコード２を読み取ることになる。
【００５２】
実施の形態３の別の例として、データ変換部３５が元の表示データの全体を、表示の向きが９０°回転して表示されるようなデータに変換するようになっていてもよい。図１３は、元の表示データをそのままの状態で表示した例を示す図である。図１４は、元の表示データの全体を９０°回転させて表示した例を示す図である。この場合には、液晶表示パネル１を、図１４に示す例の液晶表示パネル１の右辺が下の辺になるように９０°回転させて、商品を並べる棚に取り付けることになる。
【００５３】
なお、バーコード読み取り装置が読み取り不能信号を無線通信により送信し、それをセンサ３６が受信して検知信号を出力する構成に代えて、液晶表示パネル１にスイッチ等を設け、バーコード読み取り装置の使用者が、表示部３１に表示されているバーコードを読み取ることができないと判断したときに、このスイッチ等をオンにすることによって、検知信号を出力し、９０°回転した表示がなされるような構成としてもよい。この構成は、液晶表示パネル１を、既存のバーコード読み取り装置のように、無線送信装置が設けられていないバーコード読み取り装置と組み合わせて用いる場合に有効である。
【００５４】
実施の形態３によれば、バーコード読み取り装置から発せられた光の偏光方向と液晶表示パネル１の偏光板の透過軸方向とが直交するため、そのままの状態ではバーコードを読み取ることができない場合、表示部３１に９０°回転したバーコード２が表示されるので、バーコード読み取り装置の向きを表示部３１に対して相対的に９０°回転させた状態とすることによって、バーコードを読み取るための光の偏光方向を偏光板の透過軸方向に合わせることができる。したがって、バーコードを読み取るための光が偏光板を透過して液晶内に入射するので、バーコード２を安定して正確に読み取ることができる。
【００５５】
以上において、本発明は、上述した各実施の形態に限らず、種々変更可能である。たとえば、バーコード２のバー２１の長辺方向に対して平行またはほぼ平行な方向に偏光している光を照射してバーコードを読み取るタイプのバーコード読み取り装置を用いる場合には、第１の偏光板１１ａの透過軸Ｐ１を、バー２１の長辺方向に対して平行またはほぼ平行にすればよい。
【００５６】
また、バーコード２を、ドットマトリクス表示とする代わりに、セグメント表示としてもよい。その場合には、液晶表示パネル１の表示面において、バーコード２を表示する領域に、バーコード２を構成するバー２１およびスペース２２のうちの最小幅のものを表示することができる大きさの短冊状のセグメントを隙間なく並べる。そして、表示するバー２１およびスペース２２の幅に応じて適当な個数の隣接するセグメントを黒表示または白表示とすればよい。
【００５７】
また、上述した各実施の形態では、液晶表示パネル１は反射型のパネルであるとしたが、透過型や半透過反射型のパネルであってもよい。透過型のパネルである場合には、反射板１６が不要となる。半透過反射型のパネルである場合には、反射板１６に一部の光を透過する反射板が設けられる。さらに、本発明は、バーコード以外にも、特定の方向に偏光している光を照射して読み取る必要のある文字や数字や記号や図柄などを液晶表示パネル１に表示する場合にも応用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
以上のように、本発明にかかる液晶表示パネルおよびバーコード読み取りシステムは、バーコードの表示を有する電子表示媒体およびそれを用いたバーコード読み取りシステムに有用であり、特に、スーパーマーケット等において用いられる電子棚札、運送業において集荷した荷物に取り付けられるタグ、航空貨物の送り先などの管理をおこなうために用いられるタグ、生産物や食品等の生産者や流通履歴等の情報を保持するためのトレーサビリティシステムにおける固体識別手段などに適している。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
種々の幅のバーが種々の間隔で平行に並べられてなるバーコードを、液晶の電気光学効果によって表示する液晶表示パネルであって、
相対峙する一対の基板と、
前記一対の基板間に封入された液晶と、
前記一対の基板のうち、バーコードを読み取るための光が照射される側の基板に取り付けられた偏光板と、を具備し、
前記偏光板の透過軸方向は、バーコードを読み取るための光の偏光方向に一致することを特徴とする液晶表示パネル。
【請求項２】
前記偏光板の透過軸方向は、前記バーコードを構成する個々のバーの短辺方向に対して平行またはほぼ平行であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示パネル。
【請求項３】
前記偏光板の透過軸方向は、前記バーコードを構成する個々のバーの長辺方向に対して平行またはほぼ平行であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示パネル。
【請求項４】
前記液晶は、安定状態として第１の強誘電状態と第２の強誘電状態を有する強誘電性液晶であり、該強誘電性液晶の第１の強誘電状態または第２の強誘電状態の分子長軸方向と、前記偏光板の透過軸方向とは、平行またはほぼ平行であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示パネル。
【請求項５】
前記液晶は、安定状態として第１の強誘電状態と第２の強誘電状態を有する強誘電性液晶であり、該強誘電性液晶の第１の強誘電状態または第２の強誘電状態の分子長軸方向と、前記偏光板の透過軸方向とのなす角度は、４５°またはほぼ４５°であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示パネル。
【請求項６】
表示部にバーコードを表示させるための元のデータを９０°回転させたデータに変換するデータ変換部を有し、
前記データ変換部により変換された新データに基づいて表示部に９０°回転したバーコードを表示することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示パネル。
【請求項７】
相対峙する一対の基板と、前記一対の基板間に封入された液晶と、前記一対の基板のうち、バーコードを読み取るための光が照射される側の基板に取り付けられた偏光板を有し、種々の幅のバーが種々の間隔で平行に並べられてなるバーコードを、液晶の電気光学効果によって表示する液晶表示パネルと、
前記液晶表示パネルにバーコードを読み取るための光を照射するバーコード読み取り装置と、を具備し、
前記バーコード読み取り装置により前記液晶表示パネルに照射される光の偏光方向が、前記偏光板の透過軸方向に一致することを特徴とするバーコード読み取りシステム。
【請求項１】
種々の幅のバーが種々の間隔で平行に並べられてなるバーコードを、液晶の電気光学効果によって表示する液晶表示パネルであって、
相対峙する一対の基板と、
前記一対の基板間に封入された液晶と、
前記一対の基板のうち、バーコードを読み取るための光が照射される側の基板に取り付けられた偏光板と、を具備し、
前記偏光板の透過軸方向は、バーコードを読み取るための光の偏光方向に一致することを特徴とする液晶表示パネル。
【請求項２】
前記偏光板の透過軸方向は、前記バーコードを構成する個々のバーの短辺方向に対して平行またはほぼ平行であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示パネル。
【請求項３】
前記偏光板の透過軸方向は、前記バーコードを構成する個々のバーの長辺方向に対して平行またはほぼ平行であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示パネル。
【請求項４】
前記液晶は、安定状態として第１の強誘電状態と第２の強誘電状態を有する強誘電性液晶であり、該強誘電性液晶の第１の強誘電状態または第２の強誘電状態の分子長軸方向と、前記偏光板の透過軸方向とは、平行またはほぼ平行であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示パネル。
【請求項５】
前記液晶は、安定状態として第１の強誘電状態と第２の強誘電状態を有する強誘電性液晶であり、該強誘電性液晶の第１の強誘電状態または第２の強誘電状態の分子長軸方向と、前記偏光板の透過軸方向とのなす角度は、４５°またはほぼ４５°であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示パネル。
【請求項６】
表示部にバーコードを表示させるための元のデータを９０°回転させたデータに変換するデータ変換部を有し、
前記データ変換部により変換された新データに基づいて表示部に９０°回転したバーコードを表示することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示パネル。
【請求項７】
相対峙する一対の基板と、前記一対の基板間に封入された液晶と、前記一対の基板のうち、バーコードを読み取るための光が照射される側の基板に取り付けられた偏光板を有し、種々の幅のバーが種々の間隔で平行に並べられてなるバーコードを、液晶の電気光学効果によって表示する液晶表示パネルと、
前記液晶表示パネルにバーコードを読み取るための光を照射するバーコード読み取り装置と、を具備し、
前記バーコード読み取り装置により前記液晶表示パネルに照射される光の偏光方向が、前記偏光板の透過軸方向に一致することを特徴とするバーコード読み取りシステム。
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０６２１０９
【国際公開日】平成１７年７月７日（２００５．７．７）
【発行日】平成１９年７月１９日（２００７．７．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−５１６４３８（Ｐ２００５−５１６４３８）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＪＰ２００４／０１７８７９
【国際出願日】平成１６年１２月１日（２００４．１２．１）
【出願人】（０００００１９６０）シチズンホールディングス株式会社 (1,939)
【Ｆターム（参考）】
【国際公開日】平成１７年７月７日（２００５．７．７）
【発行日】平成１９年７月１９日（２００７．７．１９）
【国際特許分類】
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＪＰ２００４／０１７８７９
【国際出願日】平成１６年１２月１日（２００４．１２．１）
【出願人】（０００００１９６０）シチズンホールディングス株式会社 (1,939)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]