JP2010091609A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】液晶表示パネルに画像を表示することができ、液晶表示パネルを通して液晶表示パネルの後方を透けて見えるようにすることができる液晶表示装置を提供する。
【解決手段】液晶表示装置は、表示面を有した液晶表示パネル１０と、シャッタフィルム２０と、液晶表示パネル及びシャッタフィルムの駆動を制御する制御部３０とを備えている。シャッタフィルム２０は、入射される光を直接透過して液晶表示パネル１０に出射させ、かつ、シャッタフィルムの後方を識別可能に透き通った第１状態と、入射される光を間接的に透過して液晶表示パネルに出射させ、かつ、シャッタフィルムの後方を識別不能に遮った第２状態とに切替え可能である。
【選択図】 図１

Description

この発明は、液晶表示装置に関する。

一般に、表示装置として液晶表示装置が知られている。液晶表示装置は、矩形状の液晶表示パネルと、液晶表示パネルを後方から照明するバックライトユニットと、液晶表示パネル及びバックライトユニットを外側から嵌合支持する矩形枠状の金属性フレームと、バックフレームとを備えている。金属フレームの四隅には、これら全体を支持するための取付け部が設けられている。

上記液晶表示装置は、通常、液晶表示パネルをバックライトユニットの上に組み合わせ、その外側から金属フレームとバックフレームを嵌合させ組み合わせることで構成されている。

上記液晶表示装置において、液晶表示パネルの後方にバックライトユニットを構成する導光板やプリズムシート等が配置されている。このため、バックライトユニットの後方を透けるように見せることは物理的に不可能である。その結果、液晶表示装置を用いた場合、画像を表示する以外には効果的な演出などが不可能となり、液晶表示装置の利用方法が制限されてしまう。

そこで、液晶表示パネルの後面に液晶シャッタを配置して回転リールの透視と画像を表示する遊戯機用液晶表示装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。また、複数の液晶表示パネルを積層して形成され、デザイン性に優れた液晶表示装置が開示されている（例えば、特許文献２参照）。その他、液晶表示パネルの後方に対象物を配置し、液晶表示パネルが画像を表示した状態で、液晶表示パネルを通して対象物が透けて見えるようにした液晶表示装置が開示されている（例えば、特許文献３参照）。
特開２００７−２１５９８３号公報 特開平１１−３０４９７４号公報 特開２０００−３０８５５１号公報

ところで、上記特許文献１に記載の液晶表示装置においては、回転リールを照明するためのリール用光源と、液晶表示パネルを照明するための液晶バックライト光源とを別々に設けて、夫々の被投射体用に専用の光源を必要としており、利用効率の改善が求められている。また、上記特許文献３に記載の液晶表示装置において、液晶表示装置は、対象物が透けて見えるように形成された透過部と、画像を表示するように形成された表示部とを組合せて形成されている。このため、この液晶表示装置は、仕様により、対象物を見せる領域と、画像を表示させる領域とが予め固定されている。上記したことから、利用効率に優れた液晶表示装置が求められている。
この発明は以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、液晶表示パネルに画像を表示することができ、液晶表示パネルを通して液晶表示パネルの後方を透けて見えるようにすることができるとともに、光源からの照射光を効率的に使用可能とした液晶表示装置を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明の態様に係る液晶表示装置は、
表示面を有した液晶表示パネルと、
前記液晶表示パネルに対して前記表示面の反対側に位置し前記液晶表示パネルに対向配置されたシャッタと、
前記液晶表示パネル及びシャッタを保持するフレームと、
前記フレームと組合され前記シャッタの後方に空間部を形成させるためのケースと、
前記空間部を照射し前記シャッタに間接光を照射する光源と、
前記液晶表示パネル及びシャッタの駆動を制御する制御部と、を備え、
前記シャッタは、入射される光を直接透過して前記液晶表示パネルに出射させ、かつ、前記シャッタに対して前記液晶表示パネルの反対側を識別可能に透き通った第１状態と、入射される光を間接的に透過して前記液晶表示パネルに出射させ、かつ、前記液晶表示パネルの反対側を識別不能に遮った第２状態と、に切替え可能である。

この発明によれば、液晶表示パネルに画像を表示して、この表示画像のみを見ることができるとともに、この液晶表示パネルを透して液晶表示パネルの表示面側から液晶表示パネルの後方を透けて見えるように選択することができ、光源からの間接光を有効利用できる液晶表示装置を提供することができる。

以下、図面を参照しながらこの発明の実施の形態に係る液晶表示装置について詳細に説明する。
図１及び図２に示すように、液晶表示装置は、液晶表示パネル１０と、シャッタとしてのシャッタフィルム２０と、制御部３０と、光源４０と、ケース５０、観察物体としての円柱６０と、金属フレーム７０と、樹脂フレーム８０とを備えている。

図１乃至図３に示すように、液晶表示パネル１０は、アレイ基板１１と、対向基板１２と、液晶層１３と、スペーサ１４と、シール材１５と、第１偏光板１６と、第２偏光板１７とを備えている。液晶表示パネル１０は、矩形状であり、矩形状の表示領域Ｒを有している。

アレイ基板１１は、ガラス基板１１ａと、このガラス基板１１ａ上に形成された複数の画素電極１１ｂと、複数の画素電極１１ｂを含みガラス基板１１ａ上に成膜された配向膜１１ｃと、を有している。また、アレイ基板１１は、ガラス基板１１ａ上に形成された図示しない各種配線や複数のスイッチング素子としての複数の薄膜トランジスタ等を有している。

対向基板１２は、ガラス基板１２ａと、このガラス基板１２ａ上に形成された共通電極１２ｂと、共通電極１２ｂ上に形成された配向膜１２ｃと、を有している。画素電極１１ｂ及び共通電極１２ｂは、ＩＴＯ（インジウム・ティン・オキサイド）等の透明な導電材料により形成されている。配向膜１１ｃ及び配向膜１２ｃには配向処理（ラビング）が施されている。

アレイ基板１１及び対向基板１２は、複数のスペーサ１４により所定の隙間を置いて対向配置されている。アレイ基板１１及び対向基板１２は、両基板１１，１２の周縁部に配置されたシール材１５により互いに接合されている。液晶層１３は、アレイ基板１１、対向基板１２及びシール材１５の間に挟持されている。アレイ基板１１の外面には第１偏光板１６が配置され、対向基板１２の外面には第２偏光板１７が配置されている。液晶表示パネル１０は、表示面Ｓを有している。この実施の形態において、第２偏光板１７の外面が表示面Ｓである。

図１、図２及び図４に示すように、シャッタフィルム２０は、液晶表示パネル１０に対して表示面Ｓの反対側に位置し、第１偏光板１６（液晶表示パネル１０）に対向配置されている。シャッタフィルム２０は、矩形状である。

シャッタフィルム２０は、後述する光源４０からの主としてケース５０からの反射光や空間部９０を経由する間接光としてシャッタフィルム２０の後面から入射される光を直接透過して液晶表示パネル１０に出射させ、かつ、シャッタフィルム２０に対して液晶表示パネル１０の反対側を識別可能に透き通った第１状態と、入射される間接光を間接的に透過して液晶表示パネル１０側に出射させ、かつ、液晶表示パネル１０の反対側を識別不能に遮った第２状態と、に切替え可能である。

この実施の形態において、シャッタフィルム２０は、制御部３０から駆動信号が与えられることにより、第１状態及び第２状態に切替えられる。シャッタフィルム２０は、例えば駆動電圧が供給される第１状態で透明な状態になり、異なる駆動電圧（オフ状態を含む）が供給される第２状態で不透明な白濁した状態、もしくはシャッタフィルム２０のフィルム基材自体の着色状態となるので、フィルム基材を乳白色素材で構成すれば、液晶表示パネル１０の裏面に不透明（半透明）な乳白色板を介在させた状態となるものである。

また、この実施の形態において、シャッタフィルム２０は、液晶表示パネル１０の表示領域Ｒに対向した３個の分割部２１を有している。シャッタフィルム２０は、分割部２１毎に第１状態と、第２状態とに切替え可能に形成されている。

制御部３０は、液晶表示パネル１０及びシャッタフィルム２０の駆動を制御するものである。
光源４０は、シャッタフィルム２０を介して液晶表示パネル１０及びケース５内面に光を出射する冷陰極管４１と、反射部４２とを含み、液晶表示パネル１０の表示領域Ｒに重なった領域から外れて位置している。従って、本実施の形態の場合においては、光源４０は液晶表示パネル１０を空間部９０を介して直接照射する機能に加えて、ケース５０内面に向けて光を照射させる機能を併せ持ち、どちらかといえば間接光を優先利用させているものであって、このために、一般の液晶表示装置のバックライトで用いられている導光板や光学シート類などの光学部材を省いた構成を採用している。
なお、反射部４２は、冷陰極管４１に対して、表示領域Ｒに重なった領域の反対側である樹脂フレーム８０のコーナ部分に位置している。

ケース５０は、液晶表示パネル１０の第１偏光板１６の外面及び光源４０を覆うとともに第１偏光板１６と対向した領域が開口した箱状に形成されている。この実施の形態において、ケース５０は、矩形状に形成されている。また、ケース５０の内面は、白色である。このため、ケース５０は、冷陰極管４１から出射される光をシャッタフィルム２０側に反射させる機能も有している。さらに、ケース５０は、表示される画像の画質の劣化の低減にも寄与している。

円柱６０は、シャッタフィルム２０及びケース５０で囲まれた空間部９０に配置されている。円柱６０は、冷陰極管４１（光源４０）により照明されている。円柱６０は、シャッタフィルム２０の第１状態にて液晶表示パネル１０及びシャッタフィルム２０を通して見ることが可能である。この実施の形態において、円柱６０は、白色のケース５０の内部に位置している。このため、円柱６０は、第１状態にて液晶表示パネル１０及びシャッタフィルム２０を通して明瞭に見ることができる。すなわち、白色のケース５０は、円柱６０を強調させることが可能である。この円柱６０は、例えばスロットマシンのような３分割された回転リールなどとして構成することができる。

金属フレーム７０は、矩形枠状に形成されている。金属フレーム７０は、表示領域Ｒから外れた液晶表示パネル１０の周縁部に全周に亘って重ねられている。樹脂フレーム８０は、金属フレーム７０の内側に収容されている。樹脂フレーム８０は、表示領域Ｒから外れた液晶表示パネル１０の周縁部及びシャッタフィルム２０の周縁部に全周に亘って重ねられている。液晶表示パネル１０の周縁部は、金属フレーム７０及び樹脂フレーム８０により挟持されている。シャッタフィルム２０の周縁部は、樹脂フレーム８０に両面接着テープ（図示せず）などによって固定されている。

ここで、上記したように構成された液晶表示装置を用いた実施例（使用例）について説明する。
（実施例１）
例えば、図５に示すように、シャッタフィルム２０は、中央の分割部２１で第２状態に切替え、両端の分割部２１で第１状態に切替える。液晶表示パネル１０は、シャッタフィルム２０の中央の分割部２１に重なった領域でのみ画像を表示し、両端の分割部２１に重なった領域では白表示（透過状態）する。これにより、液晶表示装置は、中央に通常の画像を表示しつつ、両端から液晶表示パネル１０及びシャッタフィルム２０を通して円柱６０を見える状態にすることができる。

（実施例２）
シャッタフィルム２０は、全ての分割部２１で第１状態に切替える。液晶表示パネル１０は、表示領域Ｒ全体で白表示（透過状態）する。これにより、液晶表示装置は、液晶表示パネル１０及びシャッタフィルム２０を通して、シャッタフィルム２０の後方全体を見える状態にすることができ、円柱６０を全体的に見える状態にすることができる。

（実施例３）
シャッタフィルム２０は、全ての分割部２１で第２状態に切替える。液晶表示パネル１０は、表示領域Ｒ全体で画像を表示する。これにより、液晶表示装置は、通常の画像を表示することができ、シャッタフィルム２０の後方全体（円柱６０等）を見えない状態にすることができる。

（実施例４）
シャッタフィルム２０は、全ての分割部２１で第１状態に切替える。液晶表示パネル１０は、表示領域Ｒ全体で画像を表示する。これにより、液晶表示装置は、画質は劣るものの画像を表示しつつ、シャッタフィルム２０の後方全体を見える状態にすることができる。つまり、液晶表示パネル１０の画像表示と、ケース５０内のシャッタフィルム２０の後方全体の状況とを重ねて視認することを可能とする。

以上のように構成された液晶表示装置によれば、シャッタフィルム２０を液晶表示パネル１０の後方に対向配置し、シャッタフィルム２０の後方に、導光板、光学シート及び反射シート等、一般にバックライトユニットを形成する光学部材は一切配置されていない。これにより、液晶表示装置は、シャッタフィルム２０の後方を透き通らせて見せることを可能としている。

これにより、液晶表示装置は、通常の画像を表示したり、液晶表示パネル１０及びシャッタフィルム２０を通して後方を透き通らせて見せたり、画像を表示したまま後方を透き通らせて見せたりすることが可能である。通常の表示画像では表現できないような効果的な立体演出などが可能となるので、ゲームなどの分野の電子機器に適用することができる。

上記したことから、液晶表示パネルに画像を表示することができ、液晶表示パネルの表示面側から液晶表示パネルの後方を透けて見えるようにすることができる液晶表示装置を得ることができる。

なお、この発明は上記実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化可能である。また、上記実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。

例えば、シャッタフィルム２０は、２個又は４個以上の分割部２１を有していても良い。シャッタフィルム２０は、分割されずに形成されていても良い。シャッタは、シャッタフィルム２０に限定されるものではなく、第１状態と、第２状態とに切替え可能なシャッタであれば良い。
光源４０として、冷陰極管４１に代えて複数のＬＥＤや蛍光ランプなど、他の照明源を利用しても良い。

ケース５０は、矩形状に限定されるものではなく、種々変形可能であり、単なる平板状の蓋形状のものであっても良い。要はシャッタフィルム２０の後方観察物体が配置されるだけの空間部９０が形成されれば良い。ケース５０は、白色に限定されるものではなく、種々変形可能である。上記実施の形態において、観察物体が円柱６０の場合について説明したが、これに限定されるものではなく、観察物体は如何なるものであっても良く、例えば展示物やポスター、広告物などの利用が考えられ、さらに観察物体自体が透過するように形成されていても良い。

本発明の実施の形態に係る液晶表示装置を概略的に示す分解斜視図。 図１に示した液晶表示装置の周縁部を詳細に示す拡大断面図。 図１及び図２に示した液晶表示パネルを概略的に示す断面図。 図１及び図２に示したシャッタフィルムを示す平面図であり、特に、３個の分割部を有したシャッタフィルムを示す図。 互いに重なった上記液晶表示パネル、シャッタフィルム及び円柱示す平面図であり、特に、中央で通常の画像が表示され、両端で円柱６０が見える様子を示す図。

符号の説明

１０…液晶表示パネル、１１…アレイ基板、１２…対向基板、１３…液晶層、２０…シャッタフィルム、２１…分割部、３０…制御部、４０…光源、４１…冷陰極管、４２…反射部、５０…ケース、６０…円柱、７０…金属フレーム、８０…樹脂フレーム、９０…空間部、Ｒ…表示領域、Ｓ…表示面。

Claims (7)

1. 表示面を有した液晶表示パネルと、
   前記液晶表示パネルに対して前記表示面の反対側に位置し前記液晶表示パネルに対向配置されたシャッタと、
   前記液晶表示パネル及びシャッタを保持するフレームと、
   前記フレームと組合され前記シャッタの後方に空間部を形成させるためのケースと、
   前記空間部を照射し前記シャッタに間接光を照射する光源と、
   前記液晶表示パネル及びシャッタの駆動を制御する制御部と、を備え、
   前記シャッタは、入射される光を直接透過して前記液晶表示パネルに出射させ、かつ、前記シャッタに対して前記液晶表示パネルの反対側を識別可能に透き通った第１状態と、入射される光を間接的に透過して前記液晶表示パネルに出射させ、かつ、前記液晶表示パネルの反対側を識別不能に遮った第２状態と、に切替え可能である液晶表示装置。
2. 前記シャッタは、前記液晶表示パネルの表示領域に対向した複数の分割部を有し、前記分割部毎に前記第１状態と、前記第２状態と、に切替え可能である請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記シャッタは、前記第１状態で透明な状態になり、前記第２状態で白濁した状態になるシャッタフィルムである請求項１に記載の液晶表示装置。
4. 前記光源は、前記液晶表示パネルの表示領域に重なった領域から外れた前記フレーム内側に位置し、前記空間部及び液晶表示パネル照射用として兼用し、
   前記第１状態にて前記液晶表示パネル及びシャッタを通して前記ケースの内部が見える請求項１に記載の液晶表示装置。
5. 前記シャッタ及びケースで囲まれた空間部に配置され、前記光源により照明され、前記第１状態にて前記液晶表示パネル及びシャッタを通して見える物体をさらに備えている請求項４に記載の液晶表示装置。
6. 前記ケースは、白色である請求項４に記載の液晶表示装置。
7. 前記制御部は、前記第１状態にて前記液晶表示パネルが白表示するように制御する請求項１に記載の液晶表示装置。

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