(57)【要約】【課題】複数の液晶セルが表示面に対して垂直な方向に積層されて形成されている液晶表示装置の配線構造を単純化する。【解決手段】液晶表示パネルの背面には液晶シャッター５０が配置され、液晶シャッター５０の背面には下モールド６５に収容された光源が配置されている。液晶表示パネル用フレキシブルケーブル１５と液晶シャッター用フレキシブルケーブル８０を近接して配置し、同一のプリント配線基板７５に接続することよって、プリント配線基板７５の数を一個とし、かつ、プリント配線基板７５からさらに外部に接続するコネクタ７６の数も一個とすることが出来る。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の液晶セルが表示面に対して垂直な方向に積層されて形成されている液晶表示装置において、各々の液晶セルに対してフレキシブルケーブルが各々接続されており、前記フレキシブルケーブルは前記液晶表示装置の側面に取り付けられた同一のプリント配線板に接続されていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記フレキシブルケーブル間の間隔は、前記液晶表示装置側面の長手寸法の１／２よりも小さい近接した状態であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記フレキシブルケーブルの各々が、前記プリント配線板上で重なっていないことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は表示装置に係り、特に複数の液晶セルが表示面に対して垂直な方向に積層されて形成されている液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、コンピュータ用ディスプレイ、携帯電話用端末等からＴＶ等にいたるまで、需要が拡大している。液晶表示装置として通常の液晶表示画面を出力させる場合は、見る方向に依らず表示映像の視認性が高いものが求められている。一方で、特に現金自動預け払い機端末用の液晶表示装置等では、パスワードを入力する際等の特定の画像を表示する場合等では第三者から覗き見されることが望ましくない場合が生じる。その時だけは、斜めから見た場合の表示画像は極力見え難い方が好ましい。そのため、表示コンテンツに応じて視認性が視角に依らずに一様に高いモードと、真正面に近い方向から見た場合は視認性が高いが斜めから見ると表示画像が見え難い視認性の悪いモードを電気的に切り替え可能な機能を実現できる液晶表示装置を検討する必要が生じた。
【０００３】
なお、液晶シャッターを用いて画像を切り替える技術は例えば「特許文献１」に記載されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−７３１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
液晶表示装置を斜め方向から見た場合の視認性を切り替え可能とする構成の一例として、液晶表示装置の光源となるバックライト部分からの光の進行方向を制御できる液晶セルを、映像を表示させる液晶セルの背面側、且つバックライトの手前側に設置し、ひとつの液晶表示装置として液晶の表示面に対して２つの液晶セルを積層させたものが該当する。以降前記の映像を表示させる液晶セルを液晶表示パネルと称し、散乱特性を電気的に制御できる液晶セルを液晶シャッターと称する。
前期液晶シャッターは、ポリマーネットワーク型液晶等を封入した液晶セルで実現し得るものであり、実用化が進んでいる。具体例としては前記液晶シャッターを窓ガラスの中央に配置させると、通常は曇りガラス状であるが、液晶シャッターを通電させることで外観上透明になるものがあり、窓ガラスへの適用が進められている。
通常の液晶画面を表示する場合、液晶シャッターの拡散特性を利用してバックライトからの指向性の高い出力光を拡散させてから手前側の液晶セルに入光し、輝度に対する視角依存性を少なくする。一方で、液晶表示パネルの背面に配置された液晶シャッターに電圧を加えて液晶セルの散乱特性を無くし、外観上透明にする。このような液晶セルが透明な状態では光源からの指向性の強い出力光が散乱されずに手前側の液晶セルに入光されるため、液晶映像としても指向性の強い表示がされる。バックライトからの指向性を真正面方向に強く設定すると、真正面から外れて液晶表示映像をみる第三者からは暗くて視認性の悪い画像しか見ることが出来ない。
【０００６】
液晶表示パネルに画像を表示させるためには、液晶表示パネルに形成された端子部に接続された液晶表示パネル用フレキシブルケーブルを介して走査信号、映像信号、電源等を液晶表示パネルに定常的に供給する必要がある。また液晶表示装置が通常の画像を表示するときは、液晶シャッターの透過光を拡散させる性質を利用して、ＣＣＦＬからの入射光を拡散させて斜め方向から見て視認性を良くなるようにする。一方で真正面からしか見えない方が好ましい特定の画像を表示する場合は、液晶シャッターを通電して液晶シャッターを外観上透明にする。その際には、液晶シャッター側にも電気信号を供給する必要がある。
【０００７】
従って通常の液晶表示パネルの画像表示と特定画像の表示が可能な液晶表示装置では、２つの液晶パネルに電源、信号等を供給する必要があり、配線が複雑となり、製造コストも上昇する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は以上のような課題を解決するものであり、具他的な手段は次の通りである。
【０００９】
（１）複数の液晶セルを表示面に対して垂直な方向に積層して形成された構造を有する液晶表示装置において、各々の液晶セルに対してフレキシブルケーブルが接続されており、前記フレキシブルケーブルは前期液晶表示装置の側面に取り付けられた同一のプリント配線板に接続されていることを特徴とする液晶表示装置。
（２）前記フレキシブルケーブル間の間隔は、前記液晶表示装置側面の長手寸法の１／２よりも小さい近接した状態であることを特徴とする（１）に記載の液晶表示装置。
（３）  前記フレキシブルケーブルの各々が、前記プリント配線板上で重なっていないことを特徴とする（１）に記載の液晶表示装置。
【発明の効果】
【００１０】
本発明においては、液晶表示パネルからのフレキシブルケーブルと液晶シャッターからのフレキシブルケーブルを同一のプリント配線基板に接続するので、プリント配線基板、および、プリント配線基板からさらに外部の回路に接続するためのコネクタ等の材料費を低減することが出来る。さらに、液晶表示装置組み立てのための工程数を減らすことが出来るので、液晶表示装置のコスト低減を実現出来る。
【００１１】
本発明の他の側面によれば、液晶表示パネルからのフレキシブルケーブルと液晶シャッターからのフレキシブルケーブルの間隔を小さく設定するので、２個のフレキシブルケーブルを同一のプリント配線基板に接続し易く、かつ、プリント基板のサイズを小さく出来る。したがって、液晶表示装置の材料費の低減と組み立て工数の低減を実現でき、液晶表示装置のコスト低減を実現出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
実施例にしたがって、本発明の詳細な内容を開示する。
【実施例】
【００１３】
図１は本発明の実施例を示す模式断面図である。図１において、液晶表示パネルは上モールド６０に載置されている。液晶表示パネルは画素電極、ＴＦＴ等が形成されたＴＦＴ基板１１とカラーフィルタ等が形成された対向基板１２とから構成されており、ＴＦＴ基板１１と対向基板１２の間には液晶が挟持されている。ＴＦＴ基板１１の下には下偏光板１４が、対向基板１２の上には上偏光板１３が接着している。
【００１４】
ＴＦＴ基板１１は対向基板１２よりも若干大きく形成されており、ＴＦＴ基板１１が一枚となった部分には、液晶表示パネルに電力、信号等を供給する端子部１１１が形成され、端子部１１１には液晶表示パネル用フレキシブルケーブル１５が接続されている。この液晶表示パネル用フレキシブルケーブル１５は上モールド６０の上を延在し、上モールド６０の側面に沿って曲げられて、下モールド６５の側部に設置されているＰＣＢ７５（プリント配線基板）に接続する。このＰＣＢ７５には、後で述べるように、液晶シャッター５０からのフレキシブルケーブル８０も接続する。
【００１５】
液晶表示パネルの背面には、液晶シャッター５０が下モールド６５に載置されている。液晶表示パネルと液晶シャッター５０との間には空間ｓが形成されている。ｓは例えば１ｍｍ程度である。空間ｓの値は上モールド６０によって設定されている。
【００１６】
ポリマーネットワーク型液晶シャッター（ＰＮＬＣ）５０の動作原理を図６に示す。図６において、液晶シャッター５０は電圧を印加すると光が殆ど散乱せずに透過し、電圧を切ると光の進行方向がランダムに変化し、透過光が拡散する。図６（ａ）は電圧が印加されていない状態の液晶シャッター５０の断面模式図である。図６（ａ）において、プラスチック基板５３内に液晶が封入されている。また、プラスチック基板５３内には、高分子５１がネットワーク状に構成され、その間に液晶分子５２は不規則に並んでいる。
【００１７】
図６（ａ）の状態では、不規則に並んだ液晶分子５２が光を散乱し、液晶シャッター５０は白濁した状態となっている。このような状態の液晶シャッター５０は一種の拡散板としての作用を有する。なお、プラスチック基板５３の内側にはＩＴＯ等の透明電極５４が形成されている。
【００１８】
図６（ａ）の状態では、液晶表示装置の背面側に配置されたバックライトからの光が液晶シャッター５０で拡散されてから、前方の液晶表示パネルに入光されることになり、斜めから見た場合の表示画面の輝度は真正面から見たときに比べても大幅に低下しない。従って、液晶シャッター５０に電圧を印加しない状態では、図１の液晶表示装置には、視角依存性の少ない状態の画像が表示される。
【００１９】
図６（ｂ）はプラスチック基板５３の内側に積層された透明電極５４に電圧が印加された状態を示している。上下の透明電極５４間に電圧を印加すると液晶分子５２は図６（ｂ）に示すように、上下方向に整列し、液晶シャッター５０を光が透過するようになる。
【００２０】
液晶シャッター５０に電圧を印加して液晶シャッター５０を光が透過するような状態では、液晶シャッター５０は概ね透明となり、図１の液晶表示装置には、バックライトからの出力光の指向性に応じた視角依存性の高い状態のまま表示される。
【００２１】
図６に示す液晶シャッター５０をＯＮする場合は、ｍｓｅｃのオーダーで正負が切り替わるパルス電圧を上下の透明基板間に印加する。一方、液晶シャッター５０に電圧を印加しない場合は液晶分子はランダムな方向を向いており、光は散乱される。
【００２２】
液晶シャッター５０の上下の透明基板間に電圧を印加するために、フレキシブルケーブル８０が液晶シャッター５０の上下透明電極５４と接続し、外部に延在している。
【００２３】
図７は液晶シャッター５０の平面図である。図７において点線で囲まれた領域が液晶シャッター５０が光を透過したり、拡散したりする領域であるが、これを透過領域５８と称する。透過領域５８は液晶表示パネルの表示領域に対応する。本実施例における液晶シャッター５０の外寸は、長径ｍは２７８ｍｍであり、短径ｎは１７３ｍｍである。図７に示すように、液晶シャッター５０では周辺において、シール材５６によって互いに接着されている。シール材５６の幅ｄ２は１．０ｍｍである。図７の点線で囲まれた領域が、液晶シャッター５０が光を透過、若しくは拡散する領域であるが、これを透過領域５８と称する。透過領域５８は液晶表示パネルの表示領域に対応する。
【００２４】
図７において、液晶シャッター５０の上下透明電極５４と接続したフレキシブルケーブル８０が、シール材５６による接着部より外部に片側のプラスチック基板５３だけが延在している飛び出し領域５７で接続されている。この飛び出している接続領域の幅ｄ１は、約３ｍｍである。フレキシブルケーブル８０は後で述べるように、下モールド６５の側部に設置されるガラスエポキシ等で形成されたＰＣＢ７５に接続する。このために、フレキシブルケーブル８０は比較的長く形成されており、図７に示すｌ２は約２３ｍｍである。フレキシブルケーブル８０の先端はＰＣＢ７５と接続するための端子が形成されている。
【００２５】
本実施例におけるフレキシブルケーブル８０は長辺の中心から端部に偏った場所に設置されている。短辺からの距離ｌ１は例えば、７４ｍｍ程度である。液晶表示パネルからの図示しないフレキシブル配線基板も上モールド６０の側部に沿って延在し、下モールド６５の側部に設置されたＰＣＢ７５に接続される。液晶シャッター５０からのフレキシブルケーブル８０を短辺に近く設置することによって、液晶シャッター５０からのフレキシブルケーブル８０と液晶表示パネルからのフレキシブルケーブル１５とを近接させ、同一のＰＣＢ７５に同時に接続し易くしている。もちろん、液晶シャッター５０のフレキシブルケーブル８０の位置はこれに限るものでは無い。
【００２６】
図１に戻り、液晶シャッター５０は、上モールド６０と、光源となるＣＣＦＬ３０（冷陰極蛍光管）が設置されている下モールド６５のとの間に固定されている。下モールド６５の内周辺には、光源となるＣＣＦＬ３０が設置されている。本実施例では図５に示すように、Ｌ形のＣＣＦＬ３０を周辺に２個設置することによって下モールド６５の全内周に光源を形成するようにしている。
【００２７】
図５において、ＣＣＦＬ３０は下モールド６５の下フレーム６５４に設置されている。また、図５における下モールド６５の下フレーム６５４の内側には正面方向に指向性を高める効果のある導光板４０が設置される。また、光源は、図１に示すように２段重ねになっており、輝度を大きくしている。したがって、本実施例においては、光源としてＬ字形のＣＣＦＬ３０を４本使用している。ＣＣＦＬ３０用のケーブル３１は下モールド６５の外側に形成された凹部に収容されている。
【００２８】
図１において、下モールド６５の側部は上フレーム７０によって覆われている。下モールド６５の側面の一部にはＰＣＢ７５が設置され、このＰＣＢ７５には、液晶表示パネルからの液晶表示パネル用フレキシブルケーブル１５、液晶シャッター５０からの液晶シャッター用フレキシブルケーブル８０が接続する。本実施例では、液晶表示パネル用フレキシブルケーブル１５、液晶シャッター用フレキシブルケーブル８０のいずれも同一のＰＣＢ７５に接続されている。
【００２９】
図２は、液晶表示装置の分解斜視図である。図２において、液晶表示パネルの、表示領域を除く周辺が保護用の上フレーム７０に覆われる。上フレーム７０はＡｌ等の金属によって形成されている。上フレーム７０は液晶表示装置全体の側面も覆うことになるが、長辺側の一部には切り欠きが設けられ、上フレーム７０が切り欠かれた部分にＰＣＢ７５が取り付けられる。
【００３０】
液晶表示パネルは図１で説明したように、画素電極やＴＦＴ等が形成されたＴＦＴ基板１１は、カラーフィルタ等が形成された対向基板１２よりも大きく形成されており、ＴＦＴ基板１１の周辺部には端子部１１１が形成されている。端子部１１１には液晶表示パネル用フレキシブルケーブル１５が接続している。液晶表示パネル用フレキシブルケーブル１５は上モールド６０の上部および側部に延在して下部レームの側部に取り付けられたＰＣＢ７５に接続する。図２に示すように、液晶表示パネル用フレキシブルケーブル１５は液晶表示パネルの長辺端部に接続されている。これは後で説明するように、液晶シャッター５０からの液晶シャッター用フレキシブルケーブル８０と近接した位置でＰＣＢ７５と接続することによって、ＰＣＢ７５を１枚で済ませ、かつ、ＰＣＢのサイズを小さくするためである。
【００３１】
液晶表示パネルは上モールド６０に載置される。上モールド６０の内周には凹部が形成されており、この凹部に液晶表示パネルが嵌る形となっている。上モールド６０の下側には、液晶シャッター５０が配置される。液晶シャッター５０の長辺側には、液晶シャッター用フレキシブルケーブル８０が接続されている。液晶シャッター用フレキシブルケーブル８０は液晶シャッター５０の長辺部で、端部に近く、かつ、液晶表示パネル用フレキシブルケーブル１５と重ならない部分に接続されている。
【００３２】
液晶シャッター５０の背面には、下モールド６５が配置される。下モールド６５の内周辺には、図５に示すように、ＣＣＦＬ３０が設置されている。ＣＣＦＬ３０用のケーブル３１は下モールド６５の外側を延在して図２に示すように、下モールド６５のコーナー部に集められる。ＣＣＦＬ３０は４本使用されるので、ＣＣＦＬ用コネクタ３２は４個使用されている。
【００３３】
図２において、液晶表示装置のスペースを節約するために、液晶表示パネルや液晶シャッター５０を駆動するための回路が形成されたＰＣＢ７５では下モールド６５の側部に取り付けられる。本実施例では、液晶表示パネル用フレキシブルケーブル１５と液晶シャッター用フレキシブルケーブル８０は同一のＰＣＢ７５に接続される。また、液晶表示パネル用フレキシブルケーブル１５と液晶シャッター用フレキシブルケーブル８０とは、近接した位置に設置されているために、ＰＣＢ７５をコンパクトに纏めることが出来る。ＰＣＢ７５は小さいほど、スペース上の利点、コスト上の利点がある。
【００３４】
本発明を使用しない、従来の接続方法の模式図を図８に示す。図８は模式図であるから、上モールド６０等は省略されている。図８において、液晶表示パネルが液晶シャッター５０の上に載置されている。液晶表示パネルにおいて、ＴＦＴ基板１１の上にややサイズの小さい対抗基板が設置されている。液晶表示パネル用フレキシブルケーブル１５は液晶表示パネルの長辺端部に接続している。液晶表示パネルの背面には、液晶シャッター５０が設置され、液晶シャッター５０は下モールド６５の上に載置されている。
【００３５】
液晶シャッター用フレキシブルケーブル８０は液晶シャッター５０の長辺側に接続されているが、液晶表示パネル用フレキシブルケーブル１５が接続している液晶表示パネルの長辺とは反対の端部に接続されている。図８において、２個のフレキシブルケーブルの間隔ｐは液晶表示パネルの長径の１／２よりも大きい。図８に示すように、従来は、液晶表示パネル用ＰＣＢ７５と液晶シャッター５０用ＰＣＢ７５の２個のＰＣＢ７５を使用していた。
【００３６】
液晶シャッター５０は独自の駆動回路を必要とするので、液晶表示パネル用のＰＣＢ７５とは別なＰＣＢ７５を用いていた。しかし、ＰＣＢ７５を２個使用すると、ＰＣＢ７５の部品材料費の面で不利である。ＰＣＢ７５はさらに、外部回路と接続する必要があるが、外部回路と接続するためのコネクタ７６も各ＰＣＢ７５に必要となる。また、ＰＣＢ７５が２個ある分、液晶表示装置の組み立ての工程数も増加し、この面でもコスト上不利である。
【００３７】
図３は本発明の構成を図８に対応して示す図である。図３は図１等を単純化して示すものであり、上モールド６０等は省略されている。図４の概略の構成は図８で説明したと同様である。図３が従来例である図８と大きく異なる点は、液晶シャッター用フレキシブルケーブル８０が液晶シャッター５０と接続する位置が、液晶シャッター５０長辺において、液晶表示パネル用フレキシブルケーブル１５の位置に近い方に存在していることである。液晶表示パネル用フレキシブルケーブル１５と液晶シャッター用フレキシブルケーブル８０の位置が近ければ、ＰＣＢ７５を大きくしなくとも、２つのフレキシブルケーブルを同一基板に接続することが可能となる。図３に示すように、液晶表示パネル用フレキシブルケーブル１５と液晶シャッター用フレキシブルケーブル８０を同一のＰＣＢ７５に接続することによって、ＰＣＢ７５からさらに外部回路に接続するためのコネクタ７６も１個とすることが出来る。
【００３８】
図４は、図３の概略平面図である。図４において、ＴＦＴ基板１１の端部に液晶表示パネル用フレキシブルケーブル１５が接続し、液晶表示パネルの背面に存在する、図示しない液晶シャッターに液晶シャッター用フレキシブルケーブル８０が接続している。液晶表示パネルの外形は、図７に示す液晶シャッター５０の外形とほぼ同一である。図４において、液晶表示パネルの長辺の、端部近くに液晶表示パネル用フレキシブルケーブル１５が接続されている。また、図示しない、液晶シャッター５０の長辺の端部に近い部分に液晶シャッター用フレキシブルケーブル８０が接続されている。２個のフレキシブルケーブルは同一のＰＣＢ７５に接続されている。図４において、２個のフレキシブルケーブルは互いに重ならないように配置されている。フレキシブルケーブルとＰＣＢ７５との接続の作業性を考慮したものである。
【００３９】
図４において、液晶表示パネル用フレキシブルケーブル１５と液晶シャッター用フレキシブルケーブル８０の間隔ｐは液晶表示パネルの長径の半分であるｍ／２よりも小さいことが望ましい。ＰＣＢ７５をコンパクトに纏めるためである。このような構成であれば、図２または図４に示すように、ＰＣＢ７５の長径は液晶表示パネルの長径の１／２以下とすることが出来る。また、液晶表示パネル用フレキシブルケーブル１５と液晶シャッター用フレキシブルケーブル８０の間隔ｐは、２個のフレキシブルケーブルが重ならないように設定することが望ましい。フレキシブルケーブルとＰＣＢ７５との接続作業を容易とするためである。
【００４０】
図４では、２個のフレキシブルケーブルを図４における液晶表示パネルの長辺の左側に設置したが、２個のフレキシブルケーブルは、液晶表示パネルの右側に設置してもよいし、中央に設置しても良い。どこに設置するかは、液晶表示装置全体の要請から決めればよい。いずれにせよ、２個のフレキシブルケーブルを近接して設置することによって、ＰＣＢ７５の大きさを小さくすることが出来る。
【００４１】
一方、ＰＣＢ７５の回路規模が大きくなった場合は、ＰＣＢ７５の長径を液晶表示パネルの長径の１／２に収めることが困難な場合がある。このような場合には、２個のフレキシブルケーブルの間隔は液晶表示パネルの長径の１／２に限定する必要は無い。この場合も、ＰＣＢ７５を１個とすることによって、材料費の低減と組み立て工数の低減を図ることが出来る。
【００４２】
図４においては、液晶表示パネル用フレキシブルケーブル１５を液晶シャッター用フレキシブルケーブル８０よりも外側に配置しているが、これに限定する必要はなく、液晶シャッター用フレキシブルケーブル８０を液晶表示パネル用フレキシブルケーブル１５よりも外側に設置してもよい。また、図４では、ＰＣＢ７５上において、液晶シャッター用フレキシブルケーブル８０のほうが液晶表示パネル用フレキシブルケーブル１５よりも長く設定されているが、これに限らず、ＰＣＢ７５上におけるフレキシブルケーブルの長さは同等、若しくは逆の関係となっても良い。
【００４３】
以上のように、本発明によれば、液晶表示パネルおよび液晶シャッター５０を駆動するための回路を同一のＰＣＢ７５に形成するので、ＰＣＢ７５、およびＰＣＢ７５と外部回路と接続するためのコネクタ７６の数を低減することが出来、さらに接続のための工程数を低減することが出来る。これによって、液晶表示装置のコストを大幅に低減することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】実施例を示す断面図である。
【図２】実施例の分解斜視図である。
【図３】実施例の要部斜視図である。
【図４】実施例の平面模式図である。
【図５】光源の配置図である。
【図６】液晶シャッターの原理図である。
【図７】液晶シャッターの平面図である。
【図８】従来例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００４５】
１１…ＴＦＴ基板、  １２…対向基板、  １３…上偏光板、  １４…下偏光板、  １５…液晶表示パネル用フレキシブルケーブル、  ３０…ＣＣＦＬ、  ３１…ＣＣＦＬ用ケーブル、  ３２…ＣＣＦＬ用コネクタ、  ４０…導光板、  ５０…液晶シャッター、  ５１…高分子、  ５２…液晶分子、  ５３…プラスチック基板、  ５４…透明電極、  ５６…シール材、  ５７…飛び出し領域、  ５８…透明領域、  ６０…上モールド、  ６５…下モールド、  ７０…上フレーム、  ７５…ＰＣＢ、  ７６…コネクタ、  ８０…液晶シャッター用フレキシブルケーブル、  １１１…端子部、  ６５４…下フレーム。
【図１】
2009230035.tif 000003
【図２】
2009230035.tif 000004
【図３】
2009230035.tif 000005
【図４】
2009230035.tif 000006
【図５】
2009230035.tif 000007
【図６】
2009230035.tif 000008
【図７】
2009230035.tif 000009
【図８】
2009230035.tif 000010