JP5273842B2 - 液晶ディスプレイ装置および液晶ディスプレイ装置を備えた遊技機 - Google Patents

Description

本発明は、液晶ディスプレイ装置および液晶ディスプレイ装置を備えた遊技機に関し、より詳しくは、液晶ガラス基板上に発光素子を設けることにより高輝度発光を可能とした液晶ディスプレイ装置、並びに、そのような液晶ディスプレイ装置を表示手段として備えた遊技機に関する。

近年、遊技機の普及、多様化が進んでいる。様々な遊技機が市場に出回る中で、遊技者の関心をより強く掴むことができる遊技機となるように、様々な工夫が凝らされている。このような工夫の一つの方向性として、演出の充実や強化が為されている。遊技中に行なわれる演出として、音声や音楽、効果音などをスピーカから出力して聴覚に訴える方法と共に、遊技者の視覚に訴えるよう、発光装置を用いた光による演出も行われている。

光による演出を行う遊技機としては、例えば、遊技盤内の入賞口を囲む装飾部を、遊技機内部に設けた発光装置から射出した光によって点灯制御する遊技機（例えば、特許文献１）や、遊技盤の前面側に、陰極管のような発光体を設けた遊技機（例えば、特許文献２）などが提案されている。
特開２００５−１３０９１０号公報 特開２００５−１１０９３１号公報

遊技者の視覚に訴える演出方法としては、液晶ディスプレイ装置を遊技機に設け、この液晶ディスプレイ装置に様々な動画像を表示される方法も一般に用いられている。このような液晶ディスプレイ装置を用いた演出を行なう場合、遊技者の視覚により強く訴えることができるよう、より明るい画面を提供できることが望ましい。

しかし、一般的な液晶ディスプレイ装置においては、発光装置であるバックライトが液晶ディスプレイ装置の背後に設けられる。発光装置から照射された光は液晶ディスプレイ装置を構成するガラス基板や、カラーフィルタ層を通過する毎に減光されてしまうため、高い輝度を奏することが困難であった。そのため、高輝度発光を用いた演出が制限されてしまうという問題点があった。また、一般に、バックライトは比較的多くの電力を消費する。

本発明は前記事情に着目してなされたものであり、その目的とするところは、省電力化を図りつつ高輝度発光を可能にするとともに新たな光演出形態を実現できる液晶ディスプレイ装置および遊技機を提供することにある。

前記課題を解決するために、請求項１に記載された液晶ディスプレイ装置は、液晶ガラス基板（例えば、第１のガラス基板或いはアレイ基板）に設けられた複数の画素領域（例えば、画素電極或いはサブ画素電極）と、前記画素領域に隣接するように、前記ガラス基板に設けられた発光素子と、前記画素領域および前記発光素子と対向して設けられる着色層とを有し、前記着色層の前記発光素子に対応する領域は、前記発光素子から放射された光を透過させる透明な非着色領域であることを特徴とする。

この請求項１に記載された液晶ディスプレイ装置によれば、ガラス基板に形成された発光素子による発光により、輝度を向上させたり、あるいは、発光素子が放射する光により従来にはない画像表示が可能となる。また、バックライトだけに頼ることなく発光素子も利用するため、省電力化に寄与し得る。また、発光素子が放射する光は透明な非着色領域を通過して液晶ディスプレイ前面に放出されるため、減光されることなく高い輝度を実現することが可能となる。

また、請求項２に記載された液晶ディスプレイ装置は、請求項１に記載された液晶ディスプレイ装置において、前記発光素子は、互いに隣接する画素領域の間に設けられていることを特徴とする。

この請求項２に記載された液晶ディスプレイ装置によれば、請求項１に記載された液晶ディスプレイ装置と同様の作用効果が得られるとともに、液晶ガラス基板全体にわたって均一な光放射が得られ、効率良く高輝度を得ることができる。

また、請求項３に記載された液晶ディスプレイ装置は、請求項１または請求項２に記載された液晶ディスプレイ装置において、前記発光素子は白色ＬＥＤであることを特徴とする。

この請求項３に記載された液晶ディスプレイ装置によれば、請求項１または請求項２に記載された液晶ディスプレイ装置と同様の作用効果が得られるとともに、バックアップライトのみでは実現できない輝度であっても、実現可能となる。

また、請求項４に記載された液晶ディスプレイ装置は、請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の液晶ディスプレイ装置において、前記発光素子の発光制御を行なう制御手段を更に備えていることを特徴とする。

この請求項４に記載された液晶ディスプレイ装置によれば、請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の液晶ディスプレイ装置と同様の作用効果が得られるとともに、個々の発光素子を駆動制御することにより、画素領域による画像表示とは別の新たな独自の演出（例えば発光素子を用いた画像や文字による演出）を表示することが可能となる。

また、請求項５に記載された遊技機は、請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の液晶ディスプレイ装置を備えることを特徴とする。このような遊技機としては、例えば、パチンコ機、スロットマシン、ビデオゲーム機などが挙げられる。

この請求項５に記載された遊技機によれば、請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の液晶ディスプレイ装置と同様の作用効果が得られる。すなわち、かかる遊技機は、従来よりも高輝度である液晶ディスプレイ装置を備えているため、遊技者によるゲーム画面の視認が容易になると共に、発光素子による発光を利用した従来にない演出を行なうことが可能となるため、遊技者の遊技意欲をさらに高めることが可能となる。

本発明によれば、省電力化を図りつつ高輝度発光を可能にするとともに新たな光演出形態を実現できる液晶ディスプレイ装置および遊技機を提供できる。

以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
［第1の実施の形態］
図１は、本発明の第1の実施の形態である液晶ディスプレイ装置の基本的構成例を示す図である。

本実施の形態にかかる液晶ディスプレイ装置は、液晶ディスプレイ装置１００の最後方に位置するバックライト１０１と、バックライト１０１の前に配置される第１の偏光板１０２と、第１の偏光板１０２の前方に配置される第１のガラス基板１０３と、第１のガラス基板１０３の前方に配置される第２のガラス基板１０４と、第２のガラス基板１０４の前方に配置される第２の偏光板１０５とを有している。

バックライト１０１は、導光板と、導光板の側方に取り付けた冷陰極管と、この冷陰極管を包んで光を導光板側に反射させる反射シートと、導光板上面に設けられたプリズムシートなどで構成される部材である。

第１の偏光板１０２（偏光シートを含む）は、ある方向だけに振動する光である直線偏光を作り出す部材であって、例えば、ヨウ素化合物を添加したポリビニールアルコールの高分子のフィルムである。

第１のガラス基板１０３は、アレイ基板とも呼ばれる部材であって、ガラス基板上に薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）と、このＴＦＴによりスイッチングされる画素電極、ＴＦＴを駆動するためのゲート電極、ソース電極、ドレイン電極、及び画素電極に隣接する領域に配置された発光素子（ＬＥＤ）などが形成されている部材である。

第２のガラス基板１０４は、カラーフィルタ基板とも呼ばれる部材である。第２のガラス基板は、赤（Ｒ）、緑（Ｒ）、青（Ｂ）の色の付いたサブ画素をガラス基板上に顔料分散法などの製法により形成する。なお、第２のガラス基板１０４上のサブ画素により構成される層を着色層と呼ぶ。着色層には、前述の発光素子から放射された光を観者の方向に透過させるための透明領域（赤、緑、青のいずれの顔料も塗布されてない領域）が設けられていてもよい。

上記の着色層の上には、透明樹脂などにより構成される保護膜が形成されている。この保護膜の上には、透明導電膜がさらに形成される。この透明導電膜は共通電極として機能し、画素電極と共通電極の間に電圧を印可することによって液晶分子の方向を制御するために用いられる。

第２の偏光板１０５は、第１の偏光板１０２と同じく、ある方向だけに振動する光である直線偏光を作り出す部材である。但し、第２の偏光板１０５は、第１の偏光板１０２の偏光方向と直交した方向になるように取り付けられる。

上記の第１のガラス基板１０３及び第２のガラス基板１０４とを張り合わせて組み立てて、この２枚のガラス基板の隙間（ギャップ）に液晶材を注入して封じ込める。この工程によりできあがった基板は、アレイ・セル基板、パネル基板などとも呼ばれる。アレイ・セル基板には、これを電気的に制御できるように駆動用電子回路（図略）が取り付けられる。また、アレイ・セル基板の表裏面に前述の第１及び第２の偏光板１０２，１０５が貼り付けられる。これに前述のバックライト１０１を取り付けることにより液晶ディスプレイ装置１００が完成する。

図２は、本実施の形態にかかる第１のガラス基板１０３上の素子配置を示す図である。第１のガラス基板１０３上には、画素（ピクセル）ごとに画素電極２０１が形成されている。なお、ガラス基板１０３上にはマトリクス上の配線（図略）が形成されており、各画素電極２０１（より詳しくは、後述の各サブ画素電極）への電圧の印可を制御できるようになっている。

画素電極２０１の間には、発光素子２０５が配置されている。この例では、発光素子２０５にも図示しない配線が接続されており、後述する制御手段としてのＸドライバ回路２０３及びＹドライバ回路２０４によって駆動される。

各画素電極２０１は、３つのサブ画素電極２０２Ｒ，２０２Ｇ，２０２Ｂから構成されており、各サブ画素電極２０２Ｒ，２０２Ｇ，２０２Ｂは、Ｘドライバ回路２０３及びＹドライバ回路２０４によりそれぞれ駆動される。Ｘドライバ回路２０３及びＹドライバ回路２０４から上記配線を通じて印可される駆動信号に応じて、これらサブ画素電極２０２Ｒ，２０２Ｇ，２０２Ｂに電圧が印可されることにより、第１及び第２のガラス基板１０３，１０４間に封入された液晶分子の配列方向が切り替えられて、バックライト１０１からの光がオン・オフ制御されることになる。

図３は、第１及び第２のガラス基板１０３，１０４を貼り合わせて構成されるアレイ・セル基板の概略断面図である。

第２のガラス基板１０４の下方表面には、着色層３０１が形成されている。着色層３０１には、赤（Ｒ），緑（Ｇ）、青（Ｂ）の色ごとにサブ画素領域があるとともに、発光素子に対向する領域には非着色領域である透明領域３０３が設けられている。また、着色層３０１の表面には保護層３０４が設けられている。

第１のガラス基板１０３の上方表面には、サブ画素領域３０２に対向する位置にサブ画素電極２０２Ｒ，２０２Ｇ，２０２Ｂが形成されているとともに、上記の透明領域３０３に対向する位置であって隣接する画素電極の間に位置するように発光素子２０５（ＬＥＤなど）が形成され配置されている。この例では、発光素子は、窒化ガリウム（ＧａＮ）などの化合物層３０５に所定の蛍光体層３０６を積層して構成されるが、これに限られる必要はない。なお、この実施の形態では発光素子２０５として白色ＬＥＤが配置されるものとするが、白色ＬＥＤ以外のＬＥＤを発光素子２０５として用いることも可能である。

各発光素子２０５は、前述のＸドライバ回路２０３、Ｙドライバ回路２０５からの制御信号に応じて、配線（図略）を通じて電流が流されたり、止められたりする。その結果、発光素子２０５の発光のオン・オフがＸドライバ回路２０３、Ｙドライバ回路２０４からの制御信号によって制御できるようになっている。発光素子２０５から放出された光３０７は、第２のガラス基板１０４であるカラーフィルタ基板を通過して、液晶ディスプレイ装置１００前方に放射される。すなわち、バックライト１０１から放出される光に加えて、各発光素子２０５から放出される光３０７が液晶ディスプレイ装置１００から放出されることになり、本発明にかかる液晶ディスプレイ装置１００は、従来の液晶ディスプレイ装置に比べて、より高輝度な液晶ディスプレイ装置となる。

また、本発明にかかる液晶ディスプレイ装置１００によれば、各発光素子２０５を個別にオン・オフ制御できるため、液晶ディスプレイ装置１００に描画させたい図柄に応じて発光素子２０５を発光させることにより、発光素子２０５による画像描画処理も行え、従来のサブ画素を用いた画像表示処理に加えて、発光素子２０５による画像表示処理も行える。そのため従来にない画像演出などが可能となる。

［変形例など］
上記の実施の形態では、発光素子２０５は画素電極２０１の間（Ｙ方向、或いは行方向）に配置される例を挙げたが、本発明はこの構成に限定されるものではない。図４は、本発明において使用可能な発光素子２０５の配置パターンの例を示す図である。図４（Ａ）は、上述の実施の形態において示したとおり、Ｙ方向（列方向）において、画素電極２０１間に発光素子２０５を配置した例を示している。図４（Ｂ）は、Ｘ方向（行方向）において画素電極２０１間に発光素子２０５を配置した例を示している。図４（Ｃ）は、Ｘ方向（行方向）及びＹ方向（列方向）の双方において画素電極２０１間に発光素子２０５を配置した例を示している。図４（Ｄ）は、Ｘ方向（行方向）において、複数の画素電極間に一つの発光素子を配置した例を示している。図４（Ｅ）は、Ｙ方向（列方向）において、複数の画素電極２０１間に一つの発光素子２０５を配置した例を示している。図４（Ｆ）は、Ｘ方向（行方向）及びＹ方向（列方向）において、複数の画素電極２０１間に一つの発光素子２０５を配置した例を示している。なお、図４に示した例では、画素電極２０１の配置パターンはストライプ配置若しくはダイアゴナル配置であるものとして図示したが、本発明がデルタ配置を採用する液晶ディスプレイ装置１００にも適用可能であることは言うまでもない。

［第２の実施の形態］
本発明は、上記の第１の実施の形態にかかる液晶ディスプレイ装置１００を有する遊技機としても成立する。図５は、上記の第１の実施の形態にかかる液晶ディスプレイ装置１００を有する遊技機の一例とであるゲーム機の全体外観斜視図である。

ゲーム機１は、筐体２を有しており、筐体２には液晶ディスプレイ装置１００が設けられている。液晶ディスプレイ装置１００は、例えばゲーム画面を表示するための表示装置であって、本発明の第１の実施の形態にかかる液晶ディスプレイ装置である。

また、液晶ディスプレイ装置１００の表面には、タッチパネルセンサ７４が設けられており、液晶ディスプレイ装置１００に表示されるキャラクタや、ソフトボタンなどをプレイヤに触れさせ、これを接触検知してユーザ入力とする。

液晶ディスプレイ装置１００の下方手前には、コイン、メダル、トークン、チップなど遊技の対価として支払われる遊技価値媒体（以下、総称して「コイン」と呼ぶ）を投入するコイン投入部（コイン投入スロット）４が設けられている。なお、いわゆるビルバリ装置などの紙幣挿入部を適宜筐体２に設けて、紙幣を遊技価値媒体として用いる事によってゲーム機１の提供するゲームを遊技させるようにしてもよい。

液晶ディスプレイ装置１００の下方には、プレイヤの入力手段であるコントロールパネル５が設けられている。このコントロールパネル５は、プレイヤがゲーム機１に指示を入力するための公知のゲーム機に設けられているものと略同様である。

筐体２の上部には、ゲームに直接的には関与しないような情報・画像（例えば、払い戻し枚数テーブル、ゲーム内容の説明文など）を随時変更可能に表示するためのサブディスプレイ８が設けられている。このサブディスプレイ８として、第１の実施の形態にかかる液晶ディスプレイ装置を使用してもよいし、或いは従来の液晶ディスプレイとしてもよい。また、サブディスプレイ８の両側部には、音声・音楽などを出力するための一対のスピーカ９Ｌ、９Ｒが設けられている。
一方、筐体２の下部には、払い出されたコインをプレイヤが受け取るためのコイン受部７が設けられている。

［ゲーム機の内部構成例］
図６は、ゲーム機１の内部構成を示した機能ブロック図である。図６に示すように、ゲーム機１は、その筐体２内部にゲーム機基板３０とこのゲーム機基板３０に接続された周辺装置とを有している。ゲーム機基板３０には、マイクロコンピュータ３１を中心にして、複数の回路が搭載されている。

マイクロコンピュータ３１は、メインＣＰＵ（Central Processing Unit）３２と、ＲＡＭ（Random Access Memory）３３と、ＲＯＭ（Read Only Memory）３４とを有している。
メインＣＰＵ３２は、ＲＯＭ３４に記憶されているプログラムに従って機能し、Ｉ／Ｏポート３９を介して、コントロールパネル５の各部から信号を入力として受け取る一方、他の構成要素との信号の入出力をおこない、ゲーム機１全体の動作制御をおこなう。ＲＡＭ３３はメインＣＰＵ３２が機能する際に用いるデータやプログラムが記憶され、例えば、後述するサンプリング回路３６によりサンプリングされる乱数値がゲーム開始後、一時的に保持されている。ＲＯＭ３４には、メインＣＰＵ３２が実行するプログラムと、恒久的なデータが記憶されている。

メインＣＰＵ３２には、乱数発生器３５と、サンプリング回路３６と、クロックパルス発生回路３７と、分周器３８とが接続されている。
乱数発生器３５は、メインＣＰＵ３２の指示に従って機能して、一定範囲の乱数を発生させる。
サンプリング回路３６は、メインＣＰＵ３２の指示に従い、乱数発生器３５が発生させた乱数の中から任意の乱数を抽出し、その抽出した乱数をメインＣＰＵ３２に入力する。クロックパルス発生回路３７は、メインＣＰＵ３２に利用する基準クロックを発生させ、分周器３８はその基準クロックを一定周期で分周した信号をメインＣＰＵ３２に入力する。

ゲーム機基板３０には、ランプ駆動回路５９、ＬＥＤ駆動回路６１、ホッパー駆動回路６３、払出完了信号回路６５、画像制御回路７１、音制御回路７２とが搭載されており、これら回路はＩ／Ｏポート３９を介してメインＣＰＵ３２と接続されている。

ランプ駆動回路５９は、ランプ６０を点灯させるための信号をランプ６０に出力し、ランプ６０をゲーム実行中に点灯／消灯させる。この点灯／消灯によって、ゲームの演出がおこなわれる。
ＬＥＤ駆動回路６１は、ＬＥＤ６２の点滅表示を制御する。ＬＥＤ６２はクレジット枚数表示や獲得枚数表示等をおこなう。

ホッパー駆動回路６３はメインＣＰＵ３２の制御に従ってホッパー６４を駆動させ、ホッパー６４は遊技価値であるコインの払い出しをおこなうための動作をおこない、コイン受部７にコインを射出し、プレイヤに対するコインの払い戻しを実行する装置である。

払出完了信号回路６５はコイン検出部６６に接続されており、コイン検出部６６は、ホッパー６４により払い出されたコインの枚数を計測し、その計測した枚数値のデータを払出完了信号回路６５に通知する。払出完了信号回路６５は、コイン検出部６６からコインの枚数値をカウントし、その枚数値が、設定された枚数のデータに達したときにコインの払出完了を通知する信号をメインＣＰＵ３２に出力する。

画像制御回路７１は、液晶ディスプレイ装置１００及びサブディスプレイ８のそれぞれにおける画像表示を制御して、後述する図柄画像等の各種画像を液晶ディスプレイ装置１００及びサブディスプレイ８に表示させる。この画像制御回路７１は、発光素子を駆動制御することによって、液晶ディスプレイ装置１００の輝度を上げたり、或いは発光素子２０５が放出する光によって所定の図画やパターンを描かせることにより、従来にない演出を行うことができる。なお、発光素子２０５を用いた演出は、通常の画素を用いた画像表示による演出と連動するようにしてもよいし、独自の演出を行うようにしても構わない。

この画像制御回路７１は、画像制御ＣＰＵ、ワークＲＡＭ、プログラムＲＯＭ、画像ＲＯＭ、ビデオＲＡＭおよびＶＤＰ（Video Display Processor）から構成される。画像制御ＣＰＵは、マイクロコンピュータ３１で設定されたパラメータに基づき、プログラムＲＯＭに予め記憶されている画像制御プログラムに従い、液晶ディスプレイ装置１００、サブディスプレイ８に表示される画像（図柄画像等）を決定し、発光素子２０５の発光制御、液晶分子方向の制御などを行う。ワークＲＡＭは、画像制御ＣＰＵが画像制御プログラムを実行するときの一時記憶手段として構成されている。

プログラムＲＯＭは、画像制御プログラムや各種選択テーブルなどを記憶している。画像ＲＯＭは、キャラクタ画像、背景画像を形成するためのドットデータなどの画像データを記憶している。ビデオＲＡＭは、ＶＤＰにより画像を形成するときの一時記憶手段として構成されている。ＶＤＰは、制御ＲＡＭを有し、画像制御ＣＰＵで決定された液晶ディスプレイ装置１００及びサブディスプレイ８の表示内容に応じた画像信号を生成し、生成された各画像信号を液晶ディスプレイ装置１００及びサブディスプレイ８に出力する。
音制御回路７２は、メインＣＰＵ３１からの指令に基づいてスピーカ９Ｌ、９Ｒから発生させる、音楽や効果音などの音の制御をおこなう。

また、マイクロコンピュータ３１には、コントロールパネル５、タッチパネルセンサ７４が接続されていると共に、コイン投入部４から投入されたコインを検知して、検知信号をマイクロコンピュータ３１に出力する投入コインセンサ７３が接続されている。マイクロコンピュータ３１は検知信号に応じて投入されたコイン枚数に応じた値を、プレイヤがゲーム機１内に保留しているコイン枚数に相当するクレジット値に加算処理する。

上記のような構成を有するゲーム機１によれば、高輝度発光可能であると共に、従来のＲＧＢ画素による画像描画に加えて、発光素子２０５による描画も可能となるゲーム機１が実現でき、その結果より演出パターンを多様化できるなどの利点を得ることができる。

［変形例など］
（１）上記第１、第２の実施の形態では液晶ディスプレイ装置１００はいわゆるＴＦＴ（Thin Film Transistor）方式による装置として説明したが、本発明はいわゆる単純マトリクス方式によるガラス基板を用いた液晶ディスプレイ装置（例えば、ＳＴＮ液晶ディスプレイ）にも適用可能である。この単純マトリクス方式によるガラス基板を用いた液晶ディスプレイ装置には、Ｘ方向、Ｙ方向に走る電極が直交した部分で構成される画素領域に隣接して発光素子２０５を形成し配置するようにすればよい。

本発明にかかる液晶ディスプレイ装置の概略構造を示す図 第１のガラス基板上の素子配置を示す図 アレイ・セル基板の概略断面図 （Ａ）は発光素子の第１の配置パターンの例を示す図、（Ｂ）は発光素子の第２の配置パターンの例を示す図、（Ｃ）は発光素子の第３の配置パターンの例を示す図、（Ｄ）は発光素子の第４の配置パターンの例を示す図、（Ｅ）は発光素子の第５の配置パターンの例を示す図、（Ｆ）は発光素子の第６の配置パターンの例を示す図、 液晶ディスプレイ装置を備えたゲーム機の外観斜視図 ゲーム機の内部構成例を示す機能ブロック図

符号の説明

１００ …液晶ディスプレイ装置
１０１ …バックライト
１０２ …第１の偏光板
１０３ …第１のガラス基板
１０４ …第２のガラス基板
１０５ …第３のガラス基板
２０５ …発光素子
３０３ …透明領域（非着色領域）

Claims (5)

1. 液晶ガラス基板に設けられた複数の画素領域と、
   前記画素領域に隣接するように、前記ガラス基板に設けられた発光素子と、
   前記画素領域および前記発光素子と対向して設けられる着色層と、
   を有し、
   前記着色層の前記発光素子に対応する領域は、前記発光素子から放射された光を透過させる透明な非着色領域であることを特徴とする液晶ディスプレイ装置。
2. 前記発光素子は、互いに隣接する画素領域の間に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の液晶ディスプレイ装置。
3. 前記発光素子は白色ＬＥＤであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の液晶ディスプレイ装置。
4. 前記発光素子の発光制御を行なう制御手段を更に備えていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の液晶ディスプレイ装置。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の液晶ディスプレイ装置を備えることを特徴とする遊技機。

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