(57)【要約】【課題】  表示領域の面積を大きくすることができ、その表示領域に多様な表示を行えるようにする。【解決手段】  格子状の枠部材１１には、複数の液晶パネル１０が配置される。枠部材１１は、内部に中空空間を有し、その中空空間に第１配線基板３０ａ，３０ｂが配置される。各液晶パネル１０の一辺には、液晶パネル１０内の各電極に接続されるピン部材が設けられる。第１配線基板３０ａおよび第２配線基板３０ｂ上には、それぞれ２枚の液晶パネルの１辺に設けられたピン部材が挿入されるコネクタが設けられ、個々のコネクタに配線が接続されている。各液晶パネルのピン部材がコネクタに挿入されることにより、各液晶パネル１０内の各電極は、それぞれ一本の配線に接続される。第１配線基板３０ａおよび第２配線基板３０ｂ上の配線は、ハーネス７０としてまとめられ、制御回路に接続される。【選択図】  図８
2007010968.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極が設けられた一対の透明基板間に、電圧の印加状態に応じて光透過状態と光散乱状態とを呈する液晶層を挟持した複数の液晶パネルと、
各液晶パネル内の各電極の電位を設定することにより、各液晶パネル内の液晶層の状態を光透過状態または光散乱状態にする制御部と、
各液晶パネルが配置される格子状の枠部材と、
各液晶パネル内の各電極と制御部とを接続させる複数の配線とを備え、
枠部材は、内部に中空空間が設けられ、
各配線は、枠部材の内部の中空空間に配置される
ことを特徴とする状態可変パネルシステム。
【請求項２】
各液晶パネルの一辺に、液晶パネル内の各電極に対応するピンであって、対応する電極と接続されるピンが設けられ、
個々の配線は、それぞれ、一つの電極に対応するピンが挿入されるコネクタに接続され、ピンがコネクタに挿入されることにより一つの電極と制御部とを接続させる
請求項１記載の状態可変パネルシステム。
【請求項３】
一つまたは複数の液晶パネルに対応する配線基板であって、前記一つまたは複数の液晶パネルが有するピンに応じたコネクタと当該コネクタに接続される配線とが配設される配線基板を備え、
前記配線基板は、当該配線基板上のコネクタにピンが挿入された状態で枠部材の内部の中空空間に配置される
請求項２記載の状態可変パネルシステム。
【請求項４】
配線基板上に配設される配線のうち少なくとも一部の配線に、制御部から各液晶パネル内の各電極までの抵抗値を揃えるための抵抗部材が設けられた
請求項３記載の状態可変パネルシステム。
【請求項５】
各液晶パネル内の液晶層は、電圧が印加されていないときに光透過状態を呈し、電圧が印加されているときに光散乱状態を呈する液晶層である
請求項１、２、３、または４記載の状態可変パネルシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の液晶パネルを並設し、各液晶パネルの液晶の状態を可変とする状態可変パネルシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電圧非印加時に光散乱状態を呈し、電圧印加時に光透過状態を呈する液晶層を板ガラス間に挟持した調光ガラスが知られている。
【０００３】
また、高速でシャッタリングすることができる液晶素子の組成やセルの基本構成が特許文献１に示されている。
【０００４】
この液晶素子をプロジェクタのスクリーンとして用いたり、自動車のインパネの表示部分に用いることができる。
【０００５】
また、通常時にはガラスと同様の透明性を有し、電圧を印加することで瞬時にすりガラス状態に変化するガラスが旭硝子株式会社によって開発されている（例えば、非特許文献１参照。）。また、液晶シートを中間膜で挟持した構造の液晶調光ガラスが知られている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００６】
【特許文献１】米国特許第６７２３３９３号明細書
【特許文献２】特開平２−２４６３０号公報（第２頁）
【非特許文献１】“情報表示のできるガラスを開発”、［online］、２００２年９月３０日、旭硝子株式会社、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.agc.co.jp/news/2002/0930.html＞
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記の液晶を備えたガラスは、液晶を光散乱状態にした場合、シャッターとしての機能を実現することができる。
【０００８】
ただし、電圧非印加時に光散乱状態を呈し、電圧印加時に光透過状態を呈する液晶層を用いた場合、例えば、背景を透明にして７セグメントの数字表現による時計パターンを表示する等の表現は困難であった。そのような表現を可能とするようにＩＴＯ（酸化インジウム−酸化スズ）のパターンを形成することが困難だからである。すなわち、背景を透明にするためには、背景に相当する領域に透明電極を配置して、背景に相当する領域の液晶に電圧を印加できるようにしなければならない。すると、背景部分に囲まれた領域に対応する透明電極に接続させる引き回し配線を配設できなくなり、背景部分に囲まれた領域における電圧印加のオンおよびオフを切り替えられなくなる。その結果、７セグメントの数字表現による時計パターンを表示する場合のように、背景を透明として７セグメントの領域を光透過状態や光散乱状態に切り替え、表示する数字を変化させる等の表現が困難となっていた。
【０００９】
一方、電圧非印加時に光透過状態を呈し、電圧印加時に光散乱状態を呈する液晶層を用いた場合、一枚の液晶パネルを大型化することがコストの点から困難であった。特に、ガラス基板の間隔が数μｍであるような液晶パネルを大型化することは困難であった。
【００１０】
そこで、本発明は、表示領域の面積を大きくすることができ、その表示領域に多様な表示を行えることが可能な状態可変パネル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】
【００１１】
本発明による態様１は、電極が設けられた一対の透明基板間に、電圧の印加状態に応じて光透過状態と光散乱状態とを呈する液晶層を挟持した複数の液晶パネルと、各液晶パネル内の各電極の電位を設定することにより、各液晶パネル内の液晶層の状態を光透過状態または光散乱状態にする制御部と、各液晶パネルが配置される格子状の枠部材と、各液晶パネル内の各電極と制御部とを接続させる複数の配線とを備え、枠部材は、内部に中空空間が設けられ、各配線は、枠部材の内部の中空空間に配置されることを特徴とする状態可変パネルシステムを提供する。
【００１２】
本発明による態様２は、態様１において、各液晶パネルの一辺に、液晶パネル内の各電極に対応するピンであって、対応する電極と接続されるピンが設けられ、個々の配線は、それぞれ、一つの電極に対応するピンが挿入されるコネクタに接続され、ピンがコネクタに挿入されることにより一つの電極と制御部とを接続させる状態可変パネルシステムを提供する。そのような構成によれば、液晶パネルの交換が容易になる。
【００１３】
本発明による態様３は、態様２において、一つまたは複数の液晶パネルに対応する配線基板であって、その一つまたは複数の液晶パネルが有するピンに応じたコネクタと当該コネクタに接続される配線とが配設される配線基板を備え、配線基板は、当該配線基板上のコネクタにピンが挿入された状態で枠部材の内部の中空空間に配置される状態可変パネルシステムを提供する。そのような構成によれば、液晶パネルの交換が容易になる。
【００１４】
本発明による態様４は、態様３において、配線基板上に配設される配線のうち少なくとも一部の配線に、制御部から各液晶パネル内の各電極までの抵抗値を揃えるための抵抗部材が設けられた状態可変パネルシステムを提供する。そのような構成によれば、ピンに近い方の電極に応じた領域における光散乱の度合いと、ピンから遠い方の電極に応じた領域における光散乱の度合いに差が生じないようにすることができる。
【００１５】
本発明による態様４は、態様１から態様４のいずれかにおいて、各液晶パネル内の液晶層が、電圧が印加されていないときに光透過状態を呈し、電圧が印加されているときに光散乱状態を呈する液晶層である状態可変パネルシステムを提供する。そのような構成によれば、各液晶パネルにおいて、背景部分を光透過状態として、背景部分に囲まれた領域を光透過状態または光散乱状態に切り替えることが可能となり、多様な表示を行うことができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、表示領域の面積を大きくすることができ、その表示領域に多様な表示を行えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１は、本発明による状態可変パネルシステムの例を示す説明図である。図１（ａ）は、状態可変パネルシステムを正面から見た外観の例を示している。図１（ａ）に示すように、本発明による状態可変パネルシステムは、複数の液晶パネル１０と、各液晶パネル１０が配置される格子状の枠部材１１と、制御回路６０とを備える。図１（ａ）では、液晶パネル１０が４行４列に並ぶようにして、枠部材１１に１６枚の液晶パネル１０を配置している場合の例を示している。後述するように、各液晶パネル１０は、透明基板間に電極を配置している。制御回路６０は、各液晶パネル内の各電極の電位を設定することにより、各液晶パネル内の液晶層の状態を光透過状態または光散乱状態にする。また、枠部材１１は、内部に中空空間が設けられている。
【００１８】
各液晶パネルの縦の辺のうち一方（本実施の形態では、図１（ａ）における左側の縦の辺）に応じた縦方向の枠の中空空間には、後述する配線基板が配置される。枠部材１１におけるこの縦方向の枠の部分を基板配置部と記す。配線基板上には、液晶パネル内の各電極と制御回路６０とを接続させる配線が配設され、各配線は配線基板端部においてハーネスとしてまとめられる。
【００１９】
また、本実施の形態では、枠部材１１における一番上部の横方向の枠および一番下の横方向の枠の中空空間には、基板配置部１２に配置された各配線基板の端部において配線がまとめられたハーネスが配置される。そして、枠部材１１における一番上部の横方向の枠に配置されたハーネスは、枠部材１１における一番右の縦方向の枠の中空空間内に引き回される。枠部材１１のうち、ハーネスが配置される部分をハーネス配置部と記す。ハーネス配置部１３に配置されたハーネスは、枠部材１１の外部に設けられた制御回路６０に接続される。この結果、各液晶パネル内の各電極と接続回路６０とは配線を介して接続される。
【００２０】
図１（ｂ）は、枠部材１１の側面の例を示す説明図である。側面からは、液晶パネル１０を観察することはできないが、図１（ｂ）では液晶パネル１０の位置を破線で示している。図１（ｂ）に示すように、枠部材１１の奥行きは、液晶パネル１０の厚さよりも大きい。そして、基板配置部１２（図１（ａ）参照。）の中空空間には、液晶パネル１０に対して垂直に配線基板が配置される。
【００２１】
なお、液晶パネル１０の大きさは、例えば、２００ｍｍ×２００ｍｍである。ただし、この大きさに限定されるわけではない。
【００２２】
図２は、１枚の液晶パネル１０の構成の一例を示す模式的断面図である。個々の液晶パネル１０は、図２に示すように、第１の透明基板１と、第２の透明基板２と、第１の電極３と、第２の電極４と、液晶を含む複合体層５と、周辺シール７と、第１の配向膜８と、第２の配向膜９とを備える。また、図示を省略しているが、液晶パネル１０は、複合体層５の厚みを規定するスペーサも備えている。また、電極と配向膜との間（具体的には、第１の電極３と第１の配向膜８との間、および第２の電極４と第２の配向膜９との間）に絶縁膜を備えていてもよい。
【００２３】
第１の透明基板１および第２の透明基板２として、例えば、透明なガラス基板を用いればよい。第１の透明基板１および第２の透明基板２の厚さは、例えば、１．１ｍｍであるが、この厚さに限定されるわけではない。
【００２４】
第１の透明基板１および第２の透明基板２の、それぞれの主面のうち双方が対向する面には、それぞれ第１の電極３、第２の電極４が形成されている。第１の電極３および第２の電極４として、例えば、ＩＴＯ（酸化インジウム−酸化スズ）や酸化スズなどの金属酸化物の膜等を用いればよい。図３は、１枚の液晶パネルに設けられる第２の電極および第１の電極の例を示す説明図である。本実施の形態では、第２の透明基板２上に、図３に示すように、第２の電極が４枚形成されているものとして説明する。図３では、後述する配線基板が配置される辺に近い方の２枚の第２の電極については符号“４ａ”によって示し、その辺から遠い方の２枚の第２の電極については符号“４ｂ”によって示し、図２に示す第２の電極４を区別して示している。また、第１の透明基板１上には、４枚の第２の電極４と対向する第１の電極３が１枚形成される。すなわち、本実施の形態では、第１の電極３がコモン電極に該当し、第２の電極４（図３においては第２の電極４ａ，４ｂ）がセグメント電極に該当する。以下、第１の電極をコモン電極と記し、第２の電極をセグメント電極と記す。
【００２５】
図３に示すように、コモン電極３の一辺（後述する配線基板が配置される辺）には、凸部６２が設けられる。また、凸部６２と対向するように、第２の透明基板２（図３において図示せず。）には、電極６１が設けられ、コモン電極３の凸部６２は、２枚の透明基板が対向した状態において、シールトランスファーによって電極６１に接続される。なお、電極６１は、コモン電極やセグメント電極とは異なり、複合体層５を挟持する電極ではない。
【００２６】
また、図３に示すように、配線基板が配置される辺に近い方のセグメント電極４ａは、その辺に凸部６３を有する。また、配線基板が配置される辺から遠い方のセグメント電極４ｂは、その辺まで到達する引き延ばし部を有する形状に形成される。従って、電極６１、配線基板が配置される辺に近い方のセグメント電極４ａの凸部６３、および配線基板が配置される辺から遠い方のセグメント電極４ｂの引き延ばし部の端部６４は、液晶パネルにおける同一の辺に並ぶように配置される。
【００２７】
コモン電極３およびセグメント電極４上には、複合体層５と接し、かつ複合体層５中の液晶を配向せしめる第１の配向膜８、第２の配向膜９がそれぞれ設けられている。第１の配向膜８および第２の配向膜９は、液晶を透明基板面に対して垂直の方向に配向せしめる役割を担う。なお、液晶を透明基板面に対して垂直配向に制御できれば必ずしも配向膜を備えていなくてもよい。例えば、コモン電極３またはセグメント電極４の表面を直接研磨したものを用いたり、電極表面に液晶を配向させる機能を付与したものを用いてもよい。またはセグメント電極４の表面に水の接触角が大きくなるような表面処理を施したり、電極表面に好ましく液晶を配向させることができるように、金属酸化物などを蒸着したりスパッタリングしたものを用いてもよい。
【００２８】
複合体層５中の液晶は、コモン電極３およびセグメント電極４によって電圧が印加されていないときには、垂直配向して光透過状態となる。一方、コモン電極３およびセグメント電極４によって電圧が印加されているときには、複合体層５中の液晶は、ランダムに配向し、光散乱状態となる。このように電圧の印加、非印加によって光散乱状態と光透過状態とを制御することができる。
【００２９】
複合体層５を形成する複合体を構成する液晶として、公知の液晶から適宜選択できる。ラビング処理が施された第１の配向膜８、第２の配向膜９やプレチルト角を制御することができる電極付き基板を用いることによって、誘電率異方性が正の液晶も誘電率異方性が負の液晶も使用可能であるが、より高い透明性や応答速度の面では誘電率異方性が負の液晶が好ましい。また、駆動電圧を低下させるためには誘電率異方性の絶対値が大きい方が好ましい。
【００３０】
また、複合体を構成する硬化性化合物も透明性を有することが好ましい。さらに、硬化後に、電圧を印加したときに液晶のみが応答するように液晶と硬化性化合物とが分離していると、駆動電圧を下げることができるので好ましい。
【００３１】
本発明では、液晶に溶解可能な硬化性化合物のうち、未硬化時の液晶と硬化性化合物との混合物の配向状態を制御可能であって、硬化する際に高い透明性を保持することができる硬化性化合物が使用される。
【００３２】
硬化性化合物として、式（１）の化合物や式（２）の化合物を例示できる。
Ａ１−Ｏ−（Ｒ１）ｍ―Ｏ―Ｚ―Ｏ―（Ｒ２）ｎＯ―Ａ２  ・・・式（１）
Ａ３−（ＯＲ３）ｏ―Ｏ―Ｚ’―Ｏ―（Ｒ４Ｏ）ｐ―Ａ４  ・・・式（２）
【００３３】
ここで、Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４のそれぞれは、独立的に、硬化部位となるアクリロイル基、メタクリロイル基、グリシジル基またはアリル基であり、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４のそれぞれは、独立的に、炭素数２〜６のアルキレン基であり、Ｚ，Ｚ’のそれぞれは、独立的に、２価のメソゲン構造部であり、ｍ，ｎ，ｏ，ｐのそれぞれは、独立的に、１〜１０の整数である。ここで、「独立的に」とは、組み合わせが任意であって、どのような組み合わせも可能であることを意味する。
【００３４】
式（１）および式（２）におけるメソゲン構造Ｚ，Ｚ’と硬化部位Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４との間に、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４を含む分子運動性の高いオキシアルキレン構造を導入することによって、硬化時に、硬化過程において硬化部位の分子運動性を向上でき、短時間で十分に硬化させることが可能になる。
【００３５】
式（１）および式（２）における硬化部位Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４は、光硬化や熱硬化が可能な上記の官能基であればいずれでもよいが、なかでも、硬化時の温度を制御できることから光硬化に適するアクリロイル基、メタクリロイル基であることが好ましい。
【００３６】
式（１）および式（２）におけるＲ１，Ｒ２，Ｒ３およびＲ４の炭素数については、その分子運動性の観点から１〜６が好ましく、炭素数２のエチレン基および炭素数３のプロピレン基がさらに好ましい。
【００３７】
式（１）および式（２）におけるメソゲン構造部Ｚ，Ｚ’として、１，４−フェニレン基の連結したポリフェニレン基を例示できる。１，４−フェニレン基の一部または全部を１，４−シクロへキシレン基で置換したものであってもよい。また、１，４−フェニレン基や置換した１，４−シクロへキシレン基の水素原子の一部または全部が、炭素数１〜２のアルキル基、ハロゲン原子、カルボキシル基、アルコキシカルボニル基などの置換基で置換されていてもよい。
【００３８】
好ましいメソゲン構造部Ｚ，Ｚ’として、１，４−フェニレン基が２個連結したビフェニレン基（以下、１，４−フェニレン基が２個連結したビフェニレン基を４，４−ビフェニレン基ともいう。）、３個連結したターフェニレン基、およびこれらの水素原子の１〜４個が、炭素数１〜２のアルキル基、フッ素原子、塩素原子またはカルボキシル基に置換されたものを挙げることができる。最も好ましいものは、置換基を有しない４，４−ビフェニレン基である。メソゲン構造部を構成する１，４−フェニレン基または１，４−シクロへキシレン基同士の結合は全て単結合でもよいし、以下に示すいずれかの結合でもよい。
【００３９】
【化１】
2007010968.tif 000003
【００４０】
式（１）および式（２）におけるｍ，ｎ，ｏ，ｐは、それぞれ独立的に、１〜１０であることが好ましく、１〜４がさらに好ましい。あまり大きいと液晶との相溶性が低下し、硬化後の電気光学素子の透明性を低下させるからである。
【００４１】
図４に、本発明において使用できる硬化性化合物の例を示す。液晶と硬化性化合物とを含有する組成物は、式（１），（２）で表される硬化性化合物を含め、複数の硬化性化合物を含有していてもよい。例えば、組成物に、式（１）および式（２）においてｍ，ｎ，ｏ，ｐの異なる複数の硬化性化合物を含有させると、液晶との相溶性を向上させることができる場合がある。
【００４２】
液晶と硬化性化合物とを含有する組成物は硬化触媒を含有していてもよい。光硬化の場合、ベンゾインエーテル系、アセトフェノン系、フォスフィンオキサイド系などの一般に光硬化性樹脂に用いられる光重合開始剤を使用できる。熱硬化の場合は、硬化部位の種類に応じて、パーオキサイド系、チオール系、アミン系、酸無水物系などの硬化触媒を使用でき、また、必要に応じてアミン類などの硬化助剤を使用することもできる。
【００４３】
硬化触媒の含有量は、含有する硬化性化合物の２０重量％以下が好ましく、硬化後に硬化樹脂の高い分子量や高い比抵抗が要求される場合は０．１〜１０重量％とすることがさらに好ましい。
【００４４】
また、液晶パネル１０の第１の透明基板１と第２の透明基板２とによって挟持される液晶層は、上述の複合体層５に限定されない。第１の透明基板１と第２の透明基板２とによって挟持される液晶層は、電圧非印加時に光透過状態を呈し、電圧印加時に光散乱状態を呈する液晶層であればよい。
【００４５】
周辺シール７は、第１の透明基板１と第２の透明基板２との間に複合体層５を封止する。
【００４６】
図５は、液晶パネル１０に設けられたピンであって、配線基板を取り付けるためのピン（以下、ピン部材と記す。）を示す説明図である。図５（ａ）は、ピン部材５３の先端方向から液晶パネル１０を観察したときの状態を示し、図５（ｂ）は、側面から液晶パネル１０を観察したときの状態を示している。また、図５（ａ）では、図１に示す液晶パネル１０と同じ向きで液晶パネル１０を示している。なお、図５では、コモン電極３、セグメント電極４、複合体層５、周辺シール７、第１の配向膜８、および第２の配向膜９の図示を省略している。
【００４７】
図５に示すように一方の透明基板（図５に示す例では、第２の透明基板２）は、他の透明基板（図５に示す例では、第１の透明基板１）よりも、ピン部材５３を取り付けるために、横方向の長さが長くなっている。例えば、第２の透明基板２の横方向の長さは、第１の透明基板１の横方向の長さよりも０．７ｍｍ長くする。ここに示した０．７ｍｍは例示であり、０．７ｍｍに限定されるわけではない。なお、第１の透明基板１および第２の透明基板２の横方向の長さの差を大きくすると、基板配置部１２（図１（ａ）参照。）の幅が広がってしまう。基板配置部１２の幅は狭い方が好ましいので、第１の透明基板１および第２の透明基板２の横方向の長さの差は小さい方が好ましい。なお、上記の説明における横方向の長さとは、図１に示すように液晶パネル１０を枠部材１１に配置するようにした場合の横方向の長さである。
【００４８】
第２の透明基板２の領域のうち第１の透明基板１と重ならない領域に、ピン部材５３が取り付けられる。すなわち、各ピン部材５３は、液晶パネルの一辺に配置される。また、図５（ｂ）に示すように、各ピン部材５３の端部５３ａは、第２の透明基板２を挟み込むように、コの字型に形成されている。そして、各ピン部材５３は、コの字型に形成された端部５３ａが第２の透明基板２を挟み込むようにして第２の透明基板２に取り付けられる。
【００４９】
各ピン部材５３は、導電性材料によって形成される。また、本実施の形態では、ピン部材５３は、液晶パネル１０に設けられた各電極（コモン電極３および各セグメント電極４）と多対一に対応するように配置される。ここでは、４個のピン部材５３が１枚のコモン電極３または１枚のセグメント電極４に対応するように配置される場合を例にして説明する。本実施の形態では、液晶パネル１０に１枚のコモン電極３と４枚のセグメント電極４とが設けられているので、図５（ａ）に示すように、４個のピン部材５３を一組とするピン部材５３の組が５組配置される。
【００５０】
ピン部材５３は４個で一組となり、各組のピン部材５３は、それぞれ、液晶パネル１０内の対応する電極（コモン電極３またはセグメント電極４）と接続されている。本例において、図５（ａ）に示す２０個のピン部材５３のうち中央の４個のピン部材は、コモン電極３（図３参照。）に対応し、第２の透明基板２に取り付けられて電極６１（図３参照。）に接続される。また、図５（ａ）に示す２０個のピン部材５３のうち両端から並んでいるそれぞれ４個目までのピン部材は、配線基板が配置される辺から遠い方のセグメント電極４ｂ（図３参照。）に対応し、第２の透明基板２に取り付けられ、そのセグメント電極４ｂの引き延ばし部の端部６４（図３参照。）に接続される。また、図５（ａ）に示す他のそれぞれ４つのピン部材は、配線基板が配置される辺に近い方のセグメント電極４ａ（図３参照。）に対応し、第２の透明基板２に取り付けられ、そのセグメント電極４ａの凸部６３に接続される。
【００５１】
また、図５（ｂ）に示すように、ピン部材５３の底面および第１の透明基板１の側面に接するように接着剤５１が塗布される。そして、第２の透明基板２を挟み込むようにして第２の透明基板２に取り付けられたピン部材５３は、接着剤５１によって液晶パネル１０に固定される。接着剤５１として、例えば、エポシキ系樹脂を用いた銀ペースト等を用いればよい。
【００５２】
また、１枚のコモン電極または１枚のセグメント電極に接続された４個のピン部材５３は、後述するコネクタ（図５において図示せず。図６、図７参照。）に挿入され、一本の配線に接続される。また、制御回路６０（図１参照。）は、各配線を介して、液晶パネル１０内のコモン電極３やセグメント電極４の電位を設定する。このとき、１枚の電極（１枚のコモン電極または１枚のセグメント電極）に接続されるピン部材５３の数が少ないと（例えば、１枚の電極に１個のピン部材しか接続されていないと）、ピン部材５３と、透明基板の電極（具体的にはセグメント電極４や図３に示す電極６１）との接続信頼性が低くなる。そのため、１枚の電極に複数のピン部材５３を接続させ、その１枚の電極が複数のピン部材５３およびコネクタにより一本の配線に接続されるようにすることが好ましい。本実施の形態では、１枚の電極に４個のピン部材を接続させる場合を例にしている。
【００５３】
なお、ピン部材５３におけるコネクタへの挿入部分の高さは、例えば、５ｍｍであるが、５ｍｍに限定されない。また、ピン部材５３の径は、例えば０．３ｍｍであるが、０．３ｍｍに限定されない。第２の透明基板２の横方向の長さが第１の透明基板１の横方向の長さよりも０．７ｍｍ長く、ピン部材５３の径が０．３ｍｍであるとすると、ピン部材５３の側面は、第１の透明基板１から１ｍｍ張り出すことになる。
【００５４】
次に、基板配置部１２の中空空間に配置される配線基板について説明する。本実施の形態では、縦方向に並ぶ２枚の液晶パネルに１枚の配線基板を対応させて、配線基板を配置するものとする。図１（ａ）に示すように液晶パネル１０を４行４列に並べる場合、個々の列における第１行および第２行の２枚の液晶パネルに対応して１枚の配線基板が配置される。また、個々の列における第３行および第４行の２枚の液晶パネルに対応して１枚の配線基板が配置される。図１（ａ）では、四ヶ所の基板配置部１２を示しているが、各基板配置部１２には、第１行および第２行の２枚の液晶パネルに対応する配線基板と、第３行および第４行の２枚の液晶パネルに対応する配線基板とが配置される。すなわち、図１（ａ）に示す個々の基板配置部１２には２枚の配線基板が配置され、枠部材１１全体では８枚の配線基板が配置されることになる。
【００５５】
図６は、基板配置部１２に配置される配線基板の例を示す説明図である。図６（ａ）は、１つの列における第３行および第４行の２枚の液晶パネルに対応する配線基板（以下、第１配線基板と記す。）を示し、図６（ｂ）は、１つの列における第１行および第２行の２枚の液晶パネルに対応する配線基板（以下、第２配線基板と記す。）を示す。各配線基板は、２枚の液晶パネルに対応するので、１枚の液晶パネルの一辺の長さが２００ｍｍとすると、長軸方向の長さは、例えば、４１３ｍｍ程度となる。また、短軸方向の長さは、２２ｍｍ程度とすればよい。ただし、ここに示した配線基板の大きさは例示であり、この大きさに限定されるわけではない。
【００５６】
図５に示すように１枚の液晶パネルには、その液晶パネル内の５枚の電極（１枚のコモン電極３と４枚のセグメント電極４）それぞれに４個ずつのピン部材５３が接続されるように、２０個のピン部材５３が設けられている。従って、２枚の液晶パネルに設けられたピン部材５３の総数は４０個となる。よって、２枚の液晶パネルでは、１枚の電極に接続される４個のピン部材５３を一組とするピン部材５３の組の数は、１０となる。
【００５７】
図６（ａ）に示す第１配線基板３０ａには、２枚の液晶パネルに設けられた４０個のピン部材５３（４個を一組とする１０組のピン部材５３）に対応する１０本の配線３０１ａ〜３１０ａが配設される。換言すれば、２枚の液晶パネルに含まれる合計１０枚の電極に一対一に対応する１０本の配線３０１ａ〜３１０ａが配設される。また、第１配線基板３０ａには、２枚の液晶パネルに設けられた４０個のピン部材５３が挿入される１０個のコネクタ４０が配設される。１本の配線および１個のコネクタは、１組（４個）のピン部材５３に対応する。各配線３０１ａ〜３１０ａは、第１配線基板３０ａの端部３１ａから、それぞれ対応するピン部材５３が挿入されるコネクタ４０まで引き延ばされ、コネクタ４０に接続されている。なお、図６（ａ）では、配線３０１ａ〜３０５ａにそれぞれ対応する５個のコネクタ４０のみを図示し、配線３０６ａ〜３１０ａに対応する５個のコネクタに関しては図示を省略している。
【００５８】
第１配線基板３０ａの端部３１ａからコネクタまでの長さが長い順に順位付けした順位が１番目から５番目までの配線３０１ａ〜３０５ａは、図１に示す第３行の液晶パネル内の電極に接続される。また、長さが長い順に順位付けした順位が６番目から１０番目までの配線３０６ａ〜３１０ａは、図１に示す第４行の液晶パネル内の電極に接続される。
【００５９】
また、第１配線基板３０ａに配設された１０本の配線のうち、セグメント電極４（図２、図３参照。）に接続される配線には、チップ抵抗４１が取り付けられる。図６（ａ）に示す例では、配線３０１ａ，３０２ａおよび配線３０４ａ〜３０９ａが、セグメント電極に接続される配線となる。よって、配線３０１ａ，３０２ａおよび配線３０３ａ〜３０９ａにそれぞれチップ抵抗４１が取り付けられる。また、コモン電極に接続される配線３０３ａ、３１０ａには、チップ抵抗４１は取り付けられない。各チップ抵抗４１の抵抗値は、制御回路６０（図１参照。）からセグメント電極４までの抵抗値を揃うように定められる。すなわち、各チップ抵抗４１は、制御回路６０からセグメント電極４までの抵抗値を揃えるために取り付けられる。
【００６０】
同様に、図６（ｂ）に示す第２配線基板３０ｂには、２枚の液晶パネルに設けられた４０個のピン部材５３（４個を一組とする１０組のピン部材５３）に対応する１０本の配線３０１ｂ〜３１０ｂが配設される。換言すれば、２枚の液晶パネルに含まれる合計１０枚の電極に一対一に対応する１０本の配線３０１ｂ〜３１０ｂが配設される。また、第２配線基板３０ｂには、２枚の液晶パネルに設けられた４０個のピン部材５３が挿入される１０個のコネクタ４０が配設される。１本の配線および１個のコネクタは、１組（４個）のピン部材５３に対応する。各配線３０１ｂ〜３１０ｂは、第２配線基板３０ｂの端部３１ｂから、それぞれ対応するピン部材５３が挿入されるコネクタ４０まで引き延ばされ、コネクタ４０に接続されている。なお、図６（ｂ）では、配線３０１ｂ〜３０５ｂにそれぞれ対応する５個のコネクタ４０のみを図示し、配線３０６ｂ〜３１０ｂに対応する５個のコネクタに関しては図示を省略している。
【００６１】
第２配線基板３０ｂの端部３１ｂからコネクタまでの長さが長い順に順位付けした順位が１番目から５番目までの配線３０１ｂ〜３０５ｂは、図１に示す第２行の液晶パネル内の電極に接続される。また、長さが長い順に順位付けした順位が６番目から１０番目までの配線３０６ｂ〜３１０ｂは、図１に示す第１行の液晶パネル内の電極に接続される。
【００６２】
また、第２配線基板３０ｂに配設された１０本の配線のうち、セグメント電極４（図２、図３参照。）に接続される配線には、チップ抵抗４１が取り付けられる。図６（ｂ）に示す例では、配線３０１ｂ、３０２ｂおよび配線３０４ｂ〜３０９ｂが、セグメント電極に接続される配線となる。よって、配線３０１ｂ、３０２ｂおよび配線３０４ｂ〜３０９ｂにそれぞれチップ抵抗４１が取り付けられる。また、コモン電極に接続される配線３０３ｂ，３１０ｂには、チップ抵抗４１は取り付けられない。第１配線基板３０ａに取り付けられるチップ抵抗４１と同様に、第２配線基板３０ｂに取り付けられるチップ抵抗４１の抵抗値も、制御回路６０（図１参照。）からセグメント電極４までの抵抗値を揃うように定められる。
【００６３】
セグメント電極４に接続される配線にチップ抵抗を取り付ける理由について説明する。図５に示すようにピン部材５３は、液晶パネル１０の一辺に配置される。従って、一辺にまとめて配置されたピン部材５３から、そのピン部材５３に対応するセグメント電極までの長さ（具体的には、図３に例示するセグメント電極４ａの凸部６３の長さと図３に例示するセグメント電極４ｂの引き延ばし部の長さ）は一律ではなく、セグメント電極４ａの凸部６３とセグメント電極４ｂの引き延ばし部との長さの相違等に起因して、制御回路６０から各セグメント電極までの抵抗値に差が生じる。その結果、制御回路６０が図３に示す４枚のセグメント電極４ａ，４ｂに電位を設定しようとした場合、ピン部材５３から離れたセグメント電極には、所望の設定電位より低い電位が設定されてしまう。そして、ピン部材５３から遠い方の２枚のセグメント電極とコモン電極とに挟持された複合体層５における光散乱の度合いが、ピン部材５３に近い方の２枚のセグメント電極とコモン電極とに挟持された複合体層５における光散乱の度合いより弱くなってしまう。そのため、セグメント電極４に接続される配線にチップ抵抗を取り付け、制御回路６０からセグメント電極４までの抵抗値を揃える。
【００６４】
また、セグメント電極４に接続される配線にチップ抵抗を取り付けるのではなく、制御回路６０が各セグメント電極に電位を設定する場合に、制御回路６０がセグメント電極毎に予め定められたオフセット値を所望の電位に加算した電位を設定電位とし、その設定電位をセグメント電極に設定する構成であってもよい。そのような電位を設定することにより、各セグメント電極に実際に設定される電位を等電位にすることができる。そして、チップ抵抗を設ける必要がないので、回路（ここでは第１配線基板３０ａや第２配線基板３０ｂ）を単純にできる。
【００６５】
次に、第１配線基板３０ａおよび第２配線基板３０ｂに配設されるコネクタ４０について説明する。コネクタ４０には、ピン部材５３が挿入される挿入部（挿入孔）が設けられる。１個のコネクタ４０には、４個のピン部材５３が挿入される。従って、本実施の形態では、１個のコネクタ４０には、４つの挿入孔が設けられる。ピン部材５３の挿入孔は、コネクタ４０の面のうち、第１配線基板３０ａまたは第２配線基板３０ｂの側面に沿った面に設けられる。図６は、第１配線基板３０ａ、第２配線基板３０ｂを主面の方向から観察した状態を表しているので、コネクタ４０に設けられた挿入孔は図示されていない。
【００６６】
図７は、基板配置部１２の横断面図であり、基板配置部１２の中空空間内で配線基板が液晶パネルに取り付けられている状態を示している。図７では、配線基板として第１配線基板３０ａを示している。
【００６７】
既に説明したように、第２の透明基板２の領域のうち、第１の透明基板１と重ならない領域にピン部材５３が取り付けられる。そして、図７に示すように、ピン部材５３は、接着剤５１によって液晶パネルに固定される。ピン部材５３は、図７に示すように、コネクタ４０の面のうち第１配線基板３０ａの側面に沿った面に設けられた挿入孔に挿入される。図７では、ピン部材５３がコネクタ４０に挿入された状態を示しているのでピン部材５３における先端部分は図示していない。コネクタ４０に挿入されたピン部材５３は、コネクタ内部の配線４１に接触する。また、コネクタ内部の配線４１はコネクタ４０の端子４２に接続され、端子４２は第１配線基板３０ａに配設された配線（図６（ａ）参照。）に接続される。この結果、第１配線基板３０ａに配設された配線は、コネクタ４０の端子４２、コネクタ４０内部の配線４１、ピン部材５３を介して、液晶パネル内の１枚の電極（コモン電極３またはセグメント電極４）に接続される。また、第１配線基板３０ａは、液晶パネルに対して垂直に取り付けられる。
【００６８】
図７では、配線基板として第１配線基板３０ａを例にして説明したが、第２配線基板３０ｂが液晶パネルに取り付けられる態様も第１配線基板３０ａの場合と同様である。
【００６９】
次に、個々の第１配線基板３０ａまたは個々の第２配線基板３０ｂに配設された配線をまとめたハーネスについて説明する。個々の第１配線基板３０ａに配設された各配線３０１ａ〜３１０ａは、第１配線基板３０ａの端部３１ａ（図６（ａ）参照。）において、１本のハーネスとしてまとめられる。同様に、個々の第２配線基板３０ｂに配設された各配線３０１ｂ〜３１０ｂは、第２配線基板３０ｂの端部３１ｂ（図６（ｂ）参照。）において、１本のハーネスとしてまとめられる。
【００７０】
図８は、枠部材１１のハーネス配置部１３における中空空間にハーネスが配置されている状態を示す模式図である。図８に示すように、各列の第１行および第２行の液晶パネルにはそれぞれ第２配線基板３０ｂが取り付けられる。個々の第２配線基板３０ｂに配設された各配線３０１ｂ〜３１０ｂ（図６参照。図８において図示せず。）は、１本のハーネス７０としてまとめられる。各第２配線基板３０ｂ上の配線をまとめたハーネス７０は、ハーネス配置部１３（より具体的には、枠部材１１における一番上部の横方向の枠および一番右の縦方向の枠）の中空空間に配置され、枠部材１１の外部に出される。
【００７１】
また、図８に示すように、各列の第３行および第４行の液晶パネルにはそれぞれ第１配線基板３０ａが取り付けられる。個々の第１配線基板３０ａに配設された各配線３０１ａ〜３１０ａ（図６参照。図８において図示せず。）は、１本のハーネス７０としてまとめられる。各第１配線基板３０ａ上の配線をまとめたハーネス７０は、ハーネス配置部１３（より具体的には、枠部材１１における一番下部の横方向の枠）の中空空間に配置され、枠部材１１の外部に出される。
【００７２】
枠部材１１の外部に出された各ハーネスは、制御回路６０（図１参照。）に接続される。そして、制御回路６０は、各液晶パネル１０が備えるコモン電極３および各セグメント電極４（図２参照。）と接続され、制御回路６０は、各液晶パネル１０のコモン電極３およびセグメント電極４の電位を設定する。
【００７３】
制御回路６０は、各液晶パネル１０の複合体層５を光透過状態にするときには、その複合体層５に応じた領域のセグメント電極をコモン電極と等電位に設定すればよい。この場合、セグメント電極とコモン電極との間の複合体層５には電圧が印加されず、複合体層５は光透過状態を呈する。また、制御回路６０は、各液晶パネル１０の複合体層５を光散乱状態にするときには、その複合体層５に応じた領域のセグメント電極の電位を、コモン電極との電位差が所定の電位差になるように設定すればよい。この場合、セグメント電極とコモン電極との間の複合体層５には所定の電圧が印加され、複合体層５は光透過状態を呈する。
【００７４】
なお、制御回路６０は、各液晶パネル駆動時におけるコモン電極の電位を、予め所定の電位になるように設定する。制御部６０は、ＩＡＰＴ（Inverse Alt-Pleshko Technique ）駆動を適用する場合には、コモン電極の電位を周期的に切り替えてもよい。この場合、光透過状態または光散乱状態とする各領域のセグメント電極の電位も、コモン電極電位の切り替えに合わせて切り替えればよい。
【００７５】
なお、制御回路６０は、各液晶パネル１０を駆動しないときには、全ての液晶パネル１０のコモン電極およびセグメント電極に対する電位設定を停止する。この結果、全ての液晶パネル１０の複合体層５には電圧が印加されず、全ての液晶パネル１０の複合体層５は光透過状態を呈する。
【００７６】
図９は、１６枚の液晶パネルの領域の一部を光散乱状態にした場合の例を示す説明図である。図９（ａ）は、各液晶パネル１０の左上および右下の領域を光散乱状態とし、各液晶パネル１０の左下および右上の領域を光透過状態とした場合を示している。この場合、制御回路６０は、各液晶パネル１０の左上および右下の領域のセグメント電極の電位を、コモン電極との電位差が所定の電位差になるように設定すればよい。そして、制御回路６０は、各液晶パネル１０の左下および右上の領域のセグメント電極の電位をコモン電極と等電位に設定すればよい。
【００７７】
また、制御回路６０は、コモン電極との電位差が所定の電位差になるように電位を設定するセグメント電極を変更することによって、状態可変パネルシステムに表示される模様を切り替えることができる。さらに、このような模様の切り替えを連続的に行うことにより、観察者に、模様が移動していると認識させることもできる。例えば、文字等が右方向から左方向に模様が流れていると観察者に認識させることができる。
【００７８】
状態可変パネルシステムに表示される模様、模様の切り替えを行うか否か、模様の切り替えを行う場合における切り替え間隔等の設定により、状態可変パネルシステムを様々な用途に適用することができる。例えば、状態可変パネルシステムを、シャッター、各種サインの掲示板、広告表示板等に適用することができる。
【００７９】
図９（ｂ）は、展示される商品の前に置かれるついたてとして状態可変パネルシステムを使用する場合の例を示す。図９（ｂ）に示す例では、中央の４枚の液晶パネル１０の領域を全て光透過状態とし、その周囲の液晶パネルに模様を表示させている。このような状態で、中央の４枚の液晶パネル１０の背面に商品を展示することにより、商品を目立たせるような商品の展示が可能となる。
【００８０】
本発明によれば、複数の液晶パネル１０を枠部材１１に配置し、各液晶パネル１０内の各電極と制御回路６０とを接続させる配線を、枠部材１１の中空空間に配置する。従って、複数の液晶パネル１０によって表示を行うことが可能となり、その結果、表示領域の面積を大きくすることができる。
【００８１】
また、各液晶パネル内の各電極は、それぞれピン部材に接続されていて、そのピン部材がコネクタに挿入されることにより、各電極が、対応する各配線に接続される。このようにピン部材とコネクタによって各液晶パネルの電極と配線とを接続させているので、液晶パネルの交換などを容易に行うことができる。また、配線およびコネクタは配線基板上に配設されているので、液晶パネルの交換などを容易に行うことができる。
【００８２】
本実施の形態において、制御部は、制御回路６０によって実現される。液晶層は、複合体層５によって実現される。また、特許請求項の範囲に記載のピンは、ピン部材５３によって実現される。
【００８３】
以上の説明では、２枚の液晶パネルに１枚の配線基板を対応させて、配線基板を枠部材１１の中空空間に配置する場合を例にして説明したが、１枚の液晶パネルに１枚の配線基板を対応させて、配線基板を配置してもよい。また、３枚以上の液晶パネルに１枚の配線基板を対応させて、配線基板を配置してもよい。
【００８４】
また、以上の説明では、各液晶パネルの縦の辺のうち左側の縦の辺に応じた縦方向の枠の中空空間に配線基板を配置する場合を示したが、液晶パネルの他の辺に応じた枠の中空空間に配線基板を配置してもよい。
【００８５】
また、各液晶パネルの第１の透明基板１および第２の透明基板２の一部の領域にのみ電極を配置してもよい。図１０は、第１の透明基板１および第２の透明基板２の一部の領域にのみ電極を配置する状態を示す説明図である。図１０（ａ）は、第１の透明基板１に形成された７枚の第１の電極３を示している。図１０（ａ）に示す例では、７セグメントの数字表現が可能となるように７枚の第１の電極３が形成されている。個々の第１の電極３には、その第１の電極３とピン部材（図１０において図示せず。）とを接続させる引き回し配線８１が設けられている。図１０（ｂ）は、第２の透明基板２に形成された７枚の第２の電極４を示している。個々の第２の電極４には、その第２の電極４とピン部材（図１０において図示せず。）とを接続させる引き回し配線８２が設けられている。また、第１の電極３および第２の電極４は、第１の透明基板１および第２の透明基板を対向させたときに互いに対向する位置に配置される。このような液晶パネル１０を枠部材１１（図１参照。）に配置してもよい。
【００８６】
第１の透明基板１および第２の透明基板２との間には、電圧非印加時に光透過状態を呈し、電圧印加時に光散乱状態を呈する液晶層が配置される。従って、背景（図１０に示す例では、７セグメントにより表現される数字の背景）を光透過状態にするために、背景に相当する領域に電極を配置しなくてよい。よって、上記のように個々の第１の電極３からそれぞれ引き出される引き回し配線８１、および個々の第２の電極４からそれぞれ引き出される引き回し配線８２を設けることができる。従って、上記のように第１の電極３および第２の電極４を配置した場合、第１の電極３と第２の電極４との間の複合体層５に対する電圧のオンおよびオフを切り替えることができる。制御回路６０が、第１の電極３と第２の電極４との間の複合体層５に電圧を印加することにより、図１０（ｃ）に示すように、第１の電極３および第２の電極４が配置された領域の複合体層５は光散乱状態を呈する。また、背景に相当する領域は、電圧が印加されないので光透過状態となる。図１０（ｃ）に示す例では、背景を透明として「８」を表示する場合を例示しているが、制御回路６０は、各第１の電極３と各第２の電極４との間の複合体層５に対する電圧のオンおよびオフを切り替えることができる。よって、「８」以外の他の数字も表示することができる。このように、背景を光透過状態として表示内容を変化させることができる。図１０に示す例では、１組の７セグメントで数字を表示する場合を示したが、複数組の７セグメントで数字を表示すれば、時計パターンを表示することができる。また、７セグメントで数字を表すパターン以外のパターンに第１の電極３および第２の電極４を形成してもよい。例えば、電極の形をキャラクタを表す形状にしてもよい。その場合には、背景部分を光透過状態としてキャラクタを表示することが可能となる。
【００８７】
以上のように、電圧が印加されていないときに光透過状態を呈し、電圧が印加されているときに光散乱状態を呈する複合体層５を用いることで、背景部分に囲まれた領域を光透過状態または光散乱状態に切り替えることが可能となり、多様な表示を行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００８８】
本発明は、例えば、シャッター、各種サインの掲示板、広告表示板等に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本発明による状態可変パネルシステムの例を示す説明図。
【図２】１枚の液晶パネルの構成の一例を示す模式的断面図。
【図３】１枚の液晶パネルに設けられる第２の電極および第１の電極の例を示す説明図。
【図４】液晶パネルに用いることのできる硬化性化合物を例示する図。
【図５】配線基板を取り付けるためのピンを示す説明図。
【図６】配線基板の例を示す説明図。
【図７】基板配置部の中空空間内で配線基板が液晶パネルに取り付けられている状態を示す横断面図。
【図８】ハーネスの配置状態を示す模式図。
【図９】１６枚の液晶パネルの領域の一部を光散乱状態にした場合の例を示す説明図。
【図１０】第１の透明基板および第２の透明基板の一部の領域にのみ電極を配置する状態を示す説明図。
【符号の説明】
【００９０】
１  第１の透明基板
２  第２の透明基板
３  第１の電極
４  第２の電極
５  複合体層
１０  液晶パネル
１１  枠部材
１２  基板配置部
１３  ハーネス配置部
３０ａ  第１配線基板
３０ｂ  第２配線基板
４０  コネクタ
４１  チップ抵抗
５１  接着剤
５３  ピン部材
６０  制御回路
７０  ハーネス
３０１ａ〜３１０ａ，３０１ｂ〜３１０ｂ  配線
【図１】
2007010968.tif 000004
【図２】
2007010968.tif 000005
【図３】
2007010968.tif 000006
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2007010968.tif 000010
【図８】
2007010968.tif 000011
【図９】
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【図１０】
2007010968.tif 000013