JP2003057627A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 照明装置付きの光散乱型液晶表示装置におい
て、装置全体の小型化および薄型化を図ることである。 【解決手段】 対向して配設した上下のガラス基板１、
２の内面に透明なセグメント電極３及び透明のコモン電
極４を形成し、且つ光散乱型液晶５を封入して成る光散
乱型液晶表示装置において、ガラス基板２の額縁２ａ1
上にＬＥＤ３１とその導通パターンを設ける。これによ
って、液晶表示装置と一体化したＬＥＤ発光による表示
の照明が得られ、小型化および薄型化が図られることに
なる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光散乱型の液晶表
示装置に関し、特にＬＥＤを用いた表示の照明に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、デスプレィや調光ガラス等の用途
に、光散乱型液晶が利用されてきている。この光散乱型
液晶には高分子分散型液晶（ＰＤＬＣＤ）やダイナミッ
クスキャッタリング液晶（ＤＳＭ）等があり、高分子分
散型液晶としてはＰＮＬＣＤ（ポリマーネットワーク液
晶）等が知られている。この高分子分散型液晶は光の波
長程度の液晶微粒子が高分子材料中に分散されているも
のであり、電界の有無により光透過の状態（透明）と光
散乱の状態（白濁）の間を変化する。

【０００３】光散乱型液晶を用いた液晶表示装置は一般
的に図３及び図４に示す構成を取っている。図３は光散
乱型液晶を用いた液晶表示装置の一般的な構造の要部断
面図を示し、図４はその上面側から見た一般的な正面図
を示している。

【０００４】この光散乱型液晶表示装置１０は、上ガラ
ス基板１と下ガラス基板２が対向して配設され、上ガラ
ス基板１の内面には透明なセグメント電極３が、下ガラ
ス基板２の内面には透明なコモン電極４がそれぞれ形成
されている。そして、上ガラス基板１と下ガラス基板２
との隙間には光散乱型液晶５が封止部材６によって封入
され、下ガラス基板２の下面に反射板８が配設される構
成を取る。また、下ガラス基板２はその一端部に上ガラ
ス基板１より突出した額縁２ａを持ち、その額縁２ａの
上面にはそれぞれのセグメント電極３及びコモン電極４
に導通を図る導通パターン３ａ，４ａが形成される。こ
こで、上ガラス基板１の内面に形成されたそれぞれのセ
グメント電極３からは導通パターン３ａが上ガラス基板
１の外端部にまで延設され、この上ガラス基板１に形成
した導通パターン３ａと下ガラス基板２の額縁２ａ上面
に形成したそれぞれのセグメント電極用導通パターン３
ａは銀ペーストでもって接続させている。また、下ガラ
ス基板２の額縁２ａには端子部２ｂを有し、この端子部
２ｂ部分に上記したそれぞれの導通パターン３ａ及び４
ａが接触しない程度の間隔をもって集合している。そし
て、図示はしていないが、この端子部にＦＰＣケーブル
が接続されてそれぞれの導通パターン３ａ及び４ａに導
通が図られるようになっている。また、図示はしていな
いが、上ガラス基板１と下ガラス基板２との間に一定の
隙間を保持するために数μｍのスペーサボールが挟設さ
れている。

【０００５】また、光散乱型液晶５には、セグメント電
極３及びコモン電極４の電圧無印加状態で白濁状態、印
加状態で透明状態になるもの、無印加状態で透明状態、
印加状態で白濁状態になるものなどがある。

【０００６】ここで、上記構成を成す上下のガラス基板
１，２は透明な石英ガラス、シリカガラス、普通板ガラ
スなどが使われる。板厚は用途に応じて色々な寸法のも
のが使われるが、０．３〜１．１ｍｍの範囲のものが多
い。セグメント電極３及びコモン電極４は透明電極で、
酸化スズに酸化インジウムをドープして得られたＩＴＯ
粉末を蒸着方法などで成膜し、その後、フォトレジスト
−エッチング方法で所定の形状に形成したものである。
封止部材６にはフリットガラスや樹脂接着剤などが選択
される。導通パターン３ａ及び４ａはセグメント電極３
及びコモン電極４と同様に透明電極で、セグメント電極
３及びコモン電極４の形成時にこの導通パターン３ａ，
４ａも一緒に形成する。反射板８は薄い金属板等で形成
されるが、塗料で形成した反射塗膜も反射板に代えるこ
とができる。この反射板８は表示装置と一体的に、或い
は分離して用いることができる。

【０００７】ここで、上記構成の液晶表示装置の表示に
ついて説明する。例えば、電圧無印加状態で白濁状態に
なり、印加状態で透明状態になるＰＮＬＣＤ液晶を用い
た場合には、セグメント電極３及びコモン電極４が形成
されていない部分は電圧が印加されないので液晶が白濁
状態にあり、一方、セグメント電極３及びコモン電極４
のある表示部分は印加状態で液晶が透明状態になる。従
って、この場合には僅か反射板色調が混ざり合った白色
系背景の中に反射板の色調を持った表示が現れる。

【０００８】このように、光散乱型の液晶表示装置は液
晶の白濁状態、即ち、光の散乱を利用するものであるた
め、従来の多くの液晶装置で使用されている偏光板を用
いる必要がなく、透過率が高く、光の利用効率が良いと
いう特徴がある。また、液晶表示装置を製造するに当た
ってはラビングによる分子配向処理を行う必要もないの
で製造プロセスが簡略化され、大面積化も容易になると
いう特徴がある。

【０００９】この光散乱型液晶を使った液晶表示装置の
表示を照明する従来の方法に、その一つとして図５に示
す様な構造を取っているものがある。これは、液晶表示
装置１０を支持すると共に、光源１２を固定する支持枠
１１を液晶表示装置１０の下面側から側面にまで延ばし
て配設する構造のものである。光源１２は、ＬＥＤや冷
陰極管等が使われ、液晶表示装置１０の上下のガラス基
板１，２の側面に位置する所に固定される。また、光源
１２にはリード線１３が設けられ、このリード線１３を
介して導通が図られる。

【００１０】このような構造の下で、光源の光が上ガラ
ス基板１又は下ガラス基板２の光源側側面に放射し、そ
の側面から入射した光はそのガラス基板内を透過して進
む。液晶表示装置に使われるガラス基板は鏡面状態のも
のが使用されるので、基板の境界面で反射を繰り返して
基板内を透過して進む。しかしながら、白濁状態にある
液晶と接しているガラス基板部分では、その散乱物質の
作用で散乱・反射がおこなわれてガラス基板を透過して
外に放射される。これによって、液晶の白濁状態を示し
ている部分は光源の発光色によって明るく照明され、こ
の照明によって表示が視認できるようになる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の技術にあっては、支持枠を用いて光源を配設
しているため、光源を取り付けた液晶表示装置全体の厚
みや大きさが厚くなったり、大きくなったりして薄型化
や小型化に限界があった。また、光源にリード線を配し
ているので、リード線の引き回しなどにも注意を要し、
組立時間も増えると云う問題があった。又、リード線の
半田付け作業や配線回しなどで導通不良が起きると云う
問題もあった。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題に鑑み
て成されたもので、本発明の請求項１に係る発明は、対
向して配設した上下のガラス基板の内面に透明電極を形
成し、且つ光散乱型液晶を封入して成る光散乱型液晶表
示装置において、前記上下のガラス基板の少なくとも一
方のガラス基板の額縁上にＬＥＤとその導通パターンを
設けたことを特徴とするものである。

【００１３】光源のＬＥＤやその導通パターンをガラス
基板上に直接形成することによって従来配設した支持枠
やリード線が不要となり、薄型化や小型化が図れると共
に、導通不良などの品質不良が減少する。

【００１４】また、本発明の請求項２に係る発明は、前
記ＬＥＤ用導通パターンと前記透明電極用の導通パター
ンが、前記ガラス基板の額縁の端子部部分にそれぞれ接
触しない程度の間隔を保って集合していることを特徴と
するものである。

【００１５】ＬＥＤ用導通パターンと透明電極用の導通
パターンとをガラス基板の額縁の端子部部分にそれぞれ
接触しない程度の間隔を保って集合させることによっ
て、この導通パターンに接続されるＦＰＣケーブルが幅
の小さい、取り扱い容易でコンパクトなケーブルに仕立
てることができる。また、液晶表示装置自体も見栄えの
良い形状に仕立てることができる。

【００１６】また、本発明の請求項３に係る発明は、前
記ＬＥＤ用導通パターンが、透明電極パターンの上に金
被膜を被覆してものであることを特徴とする。

【００１７】金被膜が被覆してあることによって導通パ
ターンの耐蝕性が格段と良くなる。また、電気抵抗も小
さくなって導通性を高めることができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、図１及び図２に基づいて本
発明の実施の形態を説明する。図１は本発明の液晶表示
装置の要部断面図、図２は本発明の液晶表示装置を上面
から見た正面図を示す。尚、従来の液晶表示装置と同一
構成要素のものは同一符号を付して説明する。本発明の
液晶表示装置３０は、上ガラス基板１と下ガラス基板２
とが対向して配設され、それぞれの内面に透明なセグメ
ント電極３と透明なコモン電極４とが形成されていると
共に、光散乱型液晶５が封止部材６によって封入された
構造である。下ガラス基板２は、図１から見て左側と図
２から見て下側に額縁を有している。左側の額縁２ａ1
にはＬＥＤ３１が、ＬＥＤから発光する光が、矢印で示
した上ガラス基板１の側面１ａに入射するような位置に
実装されている。また、ＬＥＤ３１に導通させる導通パ
ターン３１ａも形成されている。一方、下側の額縁２ａ
2にはそれぞれのセグメント電極３の導通パターン３ａ
及びコモン電極４の導通パターン４ａが形成されてい
て、端子部２ｂの部分でそれぞれの導通パターン３ａ及
び４ａが接触しない程度の間隔を保って集合している。
また、左側の額縁２ａ1に形成したＬＥＤ３１用の導通
パターン３１ａも下側の額縁２ａ2の端子部２ｂの部分
にまで延設されて、整列された状態で集合する。さら
に、下ガラス基板２の下面には反射板８が一体的に設け
られている。なお、図示はしていないが、従来の液晶表
示装置と同様に上下のガラス基板１，２の間に数μｍの
スペーサボールが配設されて、上下のガラス基板１，２
が一定の隙間を有して保持されている。

【００１９】ＬＥＤ３１用導通パターン３１ａ、セグメ
ント電極３用導通パターン３ａ及びコモン電極４用導通
パターン４ａが集合した端子部２ｂには、図示はしてい
ないがＦＰＣケーブルが接続され、それぞれの導通パタ
ーンに導通が図られる。

【００２０】ＬＥＤ３１用導通パターン３１ａは、セグ
メント電極３用導通パターン３ａ及びコモン電極４用導
通パターン４ａと同じ方法で形成することができる。形
成方法は従来技術で説明した通りなのでここでは省略す
る。また、ＬＥＤ３１は導通パターン３１ａ上に感圧接
着剤などで接着固定する。

【００２１】額縁に形成したＩＴＯ蒸着膜からなる各導
通パターンは外気にさらされることが多く電蝕が発生し
やすい。これを防止するために金属膜で被覆すると良
い。例えば、各導通パターン上に金粉の分散した塗料で
スクリーン印刷膜を形成し、高温で焼成することによっ
てＩＴＯ蒸着膜の上に金膜が形成される。このようにす
ることによってＩＴＯ蒸着膜の電蝕が防止され、さら
に、導電性を高める効果を得ることができる。

【００２２】以上のような構造を取ることによって、本
発明の液晶表示装置３０は前述した従来の液晶表示装置
１０のものより額縁２ａ1分だけ大きくしただけで済
み、それも、ＬＥＤ３１と導通パターン３１ａを設ける
広さ分だけなので、従来用いた支持枠の大きさからみる
とかなり小さくすることができる。また、厚さも液晶表
示装置自体の厚みでできるので相当薄型化を図ることが
できる。また、従来使用していた支持枠そのものが不要
となり、リード線の引き回しもなくなることからコスト
低減も図ることができる。また、導通不良なども少なく
することができ品質向上も図ることができる。また、取
り扱いの容易さも生まれてくる。

【００２３】上記説明した実施の形態では下ガラス基板
に額縁を設けてＬＥＤを実装し、各導通パターンを形成
したものであるが、逆に上ガラス基板に額縁を設けて、
その額縁にＬＥＤと各導通パターンを形成する構造であ
っても同様な効果を得ることができる。

【００２４】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明に係
る液晶表示装置によれば、ガラス基板の額縁を僅かに広
く取って、その部に導通パターンを形成してＬＥＤを実
装する構造なので、従来のものより小型化及び薄型化が
図られることになる。

【００２５】また、従来用いていた支持枠やリード線が
不要となるので、部品点数の削減や組立工数の削減など
でコスト低減の効果も得られる。

【００２６】さらに、半田付け行程やリード線の引き回
し行程などもなくなるので導通不良などの不良低減も図
られる。

【００２７】さらにまた、全ての導通パターンを端子部
に集合させてＦＰＣケーブルで外部との導通が図られる
ので、ケーブルの幅も小さくすることができ、照明装置
付液晶表示装置がコンパクトにまとまり、持ち運びや取
り扱い容易さなどの効果も現れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係わる液晶表示装置の要
部断面図である。

【図２】本発明の実施の形態に係わる液晶表示装置を上
面側から見た正面図である。

【図３】光散乱型液晶表示装置の一般的な要部断面図で
ある。

【図４】光散乱型液晶表示装置を上面側から見た一般的
な正面図である。

【図５】従来の光散乱型液晶表示装置に照明を施したと
ころの要部断面図である。

【符号の説明】

１ 上ガラス基板 ２ 下ガラス基板 ２ａ1、２ａ2 額縁 ２ｂ 端子部 ３ セグメント電極 ３ａ セグメント電極用導通パターン ４ コモン電極 ４ａ コモン電極用導通パターン ５ 光散乱型液晶 ６ 封止部材 ８ 反射板 ３０ 液晶表示装置 ３１ ＬＥＤ ３１ａ ＬＥＤ用導通パターン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H089 HA04 HA18 QA11 TA01 TA03 TA18 2H091 FA45X GA01 GA11 JA02 LA11 2H092 GA59 GA60 NA27 PA01 PA06 PA13 5C094 AA15 AA45 BA43 EB02 5G435 AA17 AA18 BB12 BB16 EE23 EE27 GG23

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 対向して配設した上下のガラス基板の内
   面に透明電極を形成し、且つ光散乱型液晶を封入して成
   る光散乱型液晶表示装置において、 前記上下のガラス基板の少なくとも一方のガラス基板の
   額縁上にＬＥＤとその導通パターンとを設けたことを特
   徴とする液晶表示装置。
2. 【請求項２】 前記ＬＥＤ用導通パターンと前記透明電
   極用の導通パターンとが、前記ガラス基板の額縁の端子
   部部分にそれぞれ接触しない程度の間隔を保って集合し
   ていることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
3. 【請求項３】 前記ＬＥＤ用導通パターンが、透明電極
   パターンの上に金被膜を被覆したものであることを特徴
   とする請求項１又は２記載の液晶表示装置。