JP3573390B2 - 液晶表示モジュール - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、単純マトリクス型の液晶表示モジュールに関し、特に複数ライン同時選択駆動方式のSTN液晶表示モジュールに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
ノートブック型パソコン等は、キーボード等の入力装置を有するパソコン本体と、このパソコン本体に対し開閉可能に装着され、液晶表示パネルを有する液晶モジュールとにより構成される。この液晶モジュールは、一対のガラス基板内に液晶を封入した液晶セルを備える表示パネルと、この表示パネルの背面に設けた導光板からなるバックライトユニットと、液晶駆動用のドライバおよび電源回路等を搭載した基板等をフレーム内に装着した構成である。
【0003】
このような液晶表示モジュールとして、STN液晶を用いた単純マトリクス方式のSTNモジュールおよびTN液晶を用いたアクティブマトリクス駆動方式のTFTモジュールが実用化されている。
【0004】
図9は従来の単純マトリクス方式のSTNモジュールの構成図である。表示画面を構成するSTNパネル30は、STN液晶を一対のガラス板間に封入した矩形の液晶セルからなる。この例のSTNパネル30は、例えば800×600画素からなり、このSTNパネル30を上下2分割して各々独立に駆動するデュアルスキャン方式が用いられる。
【0005】
このためSTNバネル30の上下の横辺に沿ってそれぞれバス基板31が設けられる。各バス基板31上には、STNパネル30の横方向の画素を選択して駆動するための複数のカラムドライバ32および平滑コンデンサ(図示を省略する)が搭載される。
【0006】
また、STNパネル30の一方の縦辺に沿ってロウ基板33が設けられる。このロウ基板33上には、STNパネル30の縦方向の画素を選択して駆動するための複数のロウドライバ34、入力コネクタ35、オペアンプ36およびこのオペアンプとともに電源回路を構成する分割抵抗や平滑コンデンサ(いずれも図示しない)が搭載される。
【0007】
モジュールへの電源電圧は、通常、ロジック電圧(+3.3V〜+5V)と液晶駆動電圧(概ね+35Vまたは−30V)の2種類であり、その他の液晶駆動用の中間電圧は、モジュール内の電源回路により発生され、ここから各基板に供給される。外部からモジュールへの電源電圧および画像表示制御信号は、ロウ基板33の入力コネクタ35を介して導入され、ここから直接ロウドライバ34およびカラムドライバ32に入力される。
【0008】
ロウ基板33から各バス基板31への電源電圧および制御信号のライン接続は、インターフェイスコネクタ(I/Fコネクタと呼ぶ、図示を省略する)を介して行われる。このI/Fコネクタによる接続は、通常、ロウ基板33の上下の端部と上下各バス基板のロウ基板よりの端部とをフレキシブル基板を介して接続するものである。
【0009】
この場合、フレキシブル基板は、バス基板31およびロウ基板33に対し、その両端部を半田付けで接続、あるいは両端部をコネクタを用いて接続、あるいは片側を半田付けもう片側をコネクタを用いて接続される。
【0010】
ロウドライバ34およびカラムドライバ32は、TCP(テープキャリアパッケージ)の形態で装着される。このTCPの入力側(電源入力、制御信号入出力、データ入力等)は、ロウ基板33およびバス基板31に半田付けされ、出力側(液晶駆動波形出力)は、異方性導電膜を用いて直接液晶パネルのロウおよびカラムの入力端子に接続される。
【0011】
TCPはポリイミドをベース基板として用い、柔軟性を有している。このTCPをパネル下側すなわちバックライトの下側に折曲げて配設することにより、モジュール外形の小型化を図っている。
【0012】
このような構成のSTNモジュールにおいては、通常、機種ごとに異なるSTNインターフェイスを介して各制御信号が直接ロウドライバおよびカラムドライバに入力される。このSTNインターフェイスにおける画像表示信号においては、1ドットあたりの表示データが、ON(H)またはOFF(L)の1ビットで送られる。
【0013】
一例をあげれば、モノクロSTNモジュールのインターフェイス入力コネクタ35は、例えば15ピンのうち7ピンを電源および制御信号(走査駆動同期信号、入力データラッチクロック信号、データ入力クロック信号、ディスプレイオンオフ信号、ロジック用電源、接地電源、液晶駆動用電源)として用い、他の8ピンを上下2分割したパネルの上下4個づつの計8個のドットの駆動信号としてそれぞれのドットの表示データ信号にしたがって、HまたはLレベルの1ビットの信号が入力される。
【0014】
図10は、従来のアクティブマトリクス駆動方式のTFTモジュールの構成図である。表示画面を構成するTFTパネル37上には、各画素ごとに薄膜トランジスタ(図示を省略する)が形成され、液晶としてはTN液晶が用いられる。パネル37の右側の縦辺に沿ってゲート基板38が設けられ、縦方向のTFTを選択して駆動するための複数のゲートドライバ39および平滑コンデンサ(図示を省略する)が搭載される。
【0015】
パネル37の下辺に沿ってバス基板40が設けられ、横方向のTFTを選択して駆動するための複数のソースドライバ41および平滑コンデンサ(図示を省略する)が搭載される。TFTモジュールでは、前述のSTNモジュールと異なり、デュアルスキャン方式は行わないため、バス基板40は1枚である。また、パネル37の左側の縦辺に沿って、インターフェイス基板42が設けられる。このインターフェイス基板42上に、制御回路(IC)43、入力コネクタ44およびDC−DCコンバータ45が搭載される。
【0016】
このTFTモジュールにおいては、種々の製品に共通のTFTインターフェイスが用いられ、画像表示制御信号は、インターフェイス基板42上の入力コネクタ44を介して制御回路43に入力される。制御回路43では、各モジュール構成に応じたデータの並べ変え等信号演算処理を伴わない簡単なデータ処理が施され、それぞれゲートドライバ39およびソースドライバ41に送られ、画像表示データに応じた画素のTFTが駆動される。
【0017】
このTFTインターフェイスにおいては、画素を構成する1ドットあたりの画像表示データが、前述のSTNインターフェイスでは1ビットで構成されていたのに対し、例えば6ビットの複数の階調データとして構成される。
【0018】
一例をあげれば、カラーTFTモジュールのインターフェイスにおいて、例えば41ピンの入力コネクタのうち、23ピンを制御信号(ドットクロック信号、水平同期信号、垂直同期信号、データイネーブル信号、タイミングモード信号)および電源(複数のロジック用電源および接地電源)として用い、残りの18ピンを赤(R)、緑(G)、青(B)の3つの画像表示データとしてそれぞれ6ピンづつ用いている。
【0019】
すなわち、赤、緑、青の各色の画像信号は、1ドットについて各ピンが1ビットづつ計6ビットの階調データとして入力され、18ピン(18ビット)を用いて1ドットの画像表示データが構成される。この場合、18ビットのディジタルRGB入力データの周波数は、例えば40MHzであり、出力データ信号も同じく40MHzである。
【0020】
このTFTモジュールに供給される電源電圧は、通常、ロジック電圧(+3.3V〜+5V)だけであり、液晶駆動電圧はインターフェイス基板42上のDC−DCコンバータ45で発生され、その他必要な中間電圧はモジュール内部の分割抵抗、平滑コンデンサおよびオペアンプからなる電源回路で発生され、各ドライバに供給される。
【0021】
このTFTモジュールにおいても、前記STNモジュールの場合と同様に、フレキシブル基板を用いたI/Fコネクタにより各基板間を接続し、また、ソースドライバおよびゲートドライバはTCPで構成してこれをパネル下側に折曲げてモジュール外形の小型化を図っている。
【0022】
なお、TFTモジュールの機種によっては、インターフェイス基板を省略して、入力コネクタ、DC−DCコンバータ、制御回路(IC)および電源回路をゲート基板上に搭載する場合もある。
【0023】
一方、カラーSTN液晶パネルの駆動方法として、同時に複数の走査線を選択しながら液晶の各画素に電圧を印加するアクティブ駆動法が、本出願人等により開発が進められている(日経エレクトロニクス 1994年9月26日第618号)。この複数走査線同時選択方式のアクティブ駆動法(以下MLA:Multi Line Addressingという)を用いれば、STN液晶パネルのコントラスト比を高めるとともに応答速度を速めることができる。コントラスト比が上がれば、画質が向上しカラー表示の色純度が高められる。また、応答速度が速まれば、従来のSTNモジュールではできなかった動画像の表示が可能になる。図11にその構成例を示す。(a)はMLAコントローラを使う構成を示し、汎用のVGAコントローラと組合せて使うものであり、MLA法を実現するための演算処理をMLAコントローラとDRAMを組合せて行う。(b)はMLAコントローラ内蔵のVGAコントローラを使う構成を示し、VGAコントローラに使うフレームバッファメモリをMLAコントローラにも兼用する。両方式とも走査線側には3レベルの専用駆動ICを使い、データ側には8レベルの専用駆動ICを使う。
【0024】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようなMLA方式を実現するためには、一般にTFTモジュールの画像表示制御信号として用いられているディジタルRGB信号をMLAに適合した画像制御信号に変換する専用のインターフェイス制御回路(IC)が必要になる。このようなMLAインターフェイス制御回路を備えたSTN液晶表示装置を例えばノートブック型のパソコンに搭載する場合、コンパクトな構成およびTFT液晶装置との互換性を図るために、前述のMLAインターフェイス制御回路を実装した基板を液晶表示パネルとともにモジュール側に組込むことが必要になる。
【0025】
しかしながら、このようなMLAインターフェイス制御回路基板をMLA方式のモジュール側に装着しようとすれば、モジュール内の他の基板や部品あるいは配線等による制約のため、部品レイアウトや配線構造が複雑になり形状が大型化するとともに、組立てや配線接続の作業がしにくくなり、コンパクトで生産性の高いモジュールが得られない。
【0026】
本発明は上記の点を考慮してなされたものであって、TFT画像データ信号をそのまま用いてMLAによるSTN液晶駆動を可能とし、STN液晶のコントラストを向上させるとともに応答速度を速め、しかもコンパクトで小型化を図ることができるMLA方式の液晶表示モジュールの提供を目的とする。
【0027】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明では、STN液晶パネルと、このSTN液晶パネルの背面に配置された導光板とが備えられた液晶表示モジュールにおいて、TFTインターフェイス信号による画像表示データを複数走査線同時駆動式の画像表示データに変換する制御回路を導光板の背面に設けたことを特徴とする液晶表示モジュールを提供する。
【0028】
この構成においては、TFTインターフェイスによる画像信号を複数走査線同時駆動式のSTN画像信号に変換するコントローラが基板上に搭載され、この基板がモジュール裏側に配置されるため、簡単な構成でTFT画像データ信号をそのまま用いて、STN液晶モジュールをMLA方式で駆動することができ、STN液晶表示のコントラストを向上させるとともに応答速度を速めることができる。
【0029】
【発明の実施の形態】
好ましい実施の形態においては、導光板背面には、液晶セルの縦辺に沿って前記画像表示データにしたがって画素を選択しその画素を駆動するためのロウ基板と、液晶セルの横辺に沿って画像表示データにしたがって画素を選択しその画素を駆動するためのバス基板と、これらのロウ基板およびバス基板に駆動信号を送るメイン基板とが設けられ、制御回路はメイン基板上に設けられたことを特徴としている。
【0030】
この構成によれば、ロウ基板やバス基板の構成を複雑にすることなく、簡単な構造でMLAモジュールを実現できる。
【0031】
さらに好ましい実施の形態においては、液晶セルは、横方向を長手方向とする矩形であり、バス基板は、液晶セルの上下の各横辺に沿って設けられ、各バス基板において、メイン基板から電源および駆動信号を受けるコネクタを各バス基板のほぼ中央部に接続させたことを特徴としている。
【0032】
この構成によれば、長手方向のバス基板のほぼ中央部に電源および信号入力コネクタが接続されるため、バス基板上の配線抵抗やインピーダンスが小さくなり、信号波形の伝播歪や電源電圧の低下が防止され、また各ドライバに対する抵抗やインピーダンスの差が小さくなるため、均一で安定した駆動制御が図られ信頼性が向上する。
【0033】
さらに好ましい実施の形態においては、導光板は、断面がくさび形であって、導光板の肉厚の薄い部分に前記メイン基板を配置したことを特徴としている。
【0034】
この構成によれば、導光板背面のスペースを有効に利用してメイン基板をモジュール内に配設することができ、MLAモジュールの小型化および薄型化が図られる。
【0035】
本発明の制御回路は、前述のMLA用のインターフェイス制御回路であり、好ましくは半導体技術により製造されたワンチップのモノリシックICにより構成される。このMLAインターフェイス制御回路は、TFTモジュール入力信号と等しいディジタルRGB信号を受取って、適当なデータ処理を施し、一旦制御回路内部のメモリに書込み、これを書込んだときとは別の順序で読み出して、所定の直交変換を行ってMLA駆動に適合したフォーマットに変換してそれぞれ、ロウドライバおよびカラムドライバへMLAデータ出力として転送するための、チップ上にメモリを内蔵した高機能なデータ演算制御回路である(以下この演算制御回路をMLAコントローラという)。
【0036】
すなわち、MLAコントローラは、前述のTFTの制御回路が信号演算処理なしの単純なデータの並べ変えのみの機能であるのに対し、複雑なデータの並べ変えを行う信号演算処理機能を有する。
【0037】
このMLAコントローラの機能および仕様は以下のとおりである。
【0038】
入力41ピン、出力48ピン、電源電圧(+3.3V,0V)、QFPのワンチップICでメイン基板に表面実装される。消費電力は通常の表示状態(例えばWindows95(登録商標)のエクスプローラの表示)で250〜500mWである。
【0039】
入力信号の周波数は、TFTインターフェイスのディジタルRGB信号がそのまま入力され、18ビット、40MHzであり、出力信号は、36ビット、20MHz(カラム駆動信号は20MHz、ロウ駆動信号は37KHz)となる。
【0040】
したがって、駆動回路を搭載するロウ基板、バス基板へ各出力信号を供給するように両者の略中間位置に配置し、かつ良好な放熱およびEMI低減を達成するために、液晶パネル裏面側にシールド板を介して置いたメイン基板の片側に配置し、入力信号→MLAコントローラ→出力信号→2つのバス基板および1つのロウ基板、というように信号経路をそれぞれバスとして設け、かつ各信号経路を離して配置する。ロウ基板へのロウ駆動信号の信号経路とバス基板へのカラム駆動信号の信号経路は左右に振分けて設けることが望ましい。また、MLAコントローラへの入力信号のコネクタ位置は、2cm以内に設けることが望ましい。
【0041】
MLAコントローラが搭載されるメイン基板は、6層のプリント配線板で、長辺が23cm、短辺が4cm、配線は0.12mm幅で、0.25mm間隔(4本/mm)で、総ワイヤ数は500〜600本程度である。
【0042】
このようなMLAコントローラを備えたインターフェイスにおいては、前述のTFTインターフェイスの場合と同様に、画素を構成する1ドットあたりの画像表示データが、例えば6ビットの複数の階調データとして構成される。
【0043】
一例をあげれば、カラーSTNのMLAモジュールのインターフェイスにおいて、前述と同じTFTモジュールで用いた例えば41ピンの入力コネクタのうち、23ピンをTFTと同様の制御信号(必要信号のみ)および電源用として用い、残りの18ピンを赤(R)、緑(G)、青(B)の3つの画像表示データとしてそれぞれ6ピンづつ用いている。
【0044】
すなわち、前述のTFTモジュールの場合と同様に、赤、緑、青の各色の画像信号は、1ドットについて各ピンが1ビットづつ計6ビットの階調データとして入力され、18ピン(18ビット)を用いて1ドットの画像表示データが構成される。
【0045】
このように、MLAインターフェイスにおける画像入力データ信号は、基本的にTFTインターフェイスの画像入力データ信号と同じであるため、MLAモジュールにおいては、従来から用いられていたTFTモジュールの画像入力データ信号をそのまま用いてSTN液晶パネル上に画像表示することができる。
【0046】
この場合、MLAコントローラに対する入力信号が、前述のTFTモジュールの制御回路への入力信号と同じ18ビット、40MHzのとき、出力信号は、36ビット、20MHzに変調される。このようにMLAコントローラの出力信号のビット数を増やし周波数を低下させることにより、内部配線等に対するノイズの低減や外部機器に対する電磁輻射妨害(EMI)の軽減が図られる。
【0047】
このMLAモジュールに供給される電源電圧は、例えば、+3.3Vのロジック電圧であり、液晶駆動電圧はインターフェイス基板上のDC−DCコンバータで発生され、その他必要な中間電圧はモジュール内部のメイン基板上の分割抵抗、平滑コンデンサおよびオペアンプからなる電源回路で発生され、各ドライバに供給される。
【0048】
【実施例】
図1は、本発明の実施例に係るMLAモジュールの組立て状態のパネル背面図である。また、図2、図3および図4は、それぞれこのモジュールに組込まれる基板の組立て前の部品構成図である。
【0049】
このモジュール1は、矩形のフレーム2に組込まれたSTN液晶セルからなる液晶パネル3の背面側に、バス基板4と、ロウ基板6と、インターフェイス基板8と、メイン基板11とを設けた構成である。バス基板4は、フレーム2の上下の横辺に沿って上側および下側にそれぞれ設けられる。これは、液晶パネル3を上下2分割して各々独立駆動するデュアルスキャン方式を用いるためである。
【0050】
各バス基板4上にはTCPからなる複数のカラムドライバ5およびコンデンサ(図示を省略する)が搭載される。図2に示すように、上側のバス基板4のほぼ中央部には、フレキシブルケーブルからなるI/Fコネクタ15の端部が接続され、下側のバス基板4のほぼ中央部にはフレキシブルケーブルからなるI/Fコネクタ14の端部が接続される。
【0051】
このようにバス基板のほぼ中央部にI/Fコネクタを接続したことにより、バス基板上の配線抵抗やインピーダンスが小さくなり、信号波形の伝播歪や電源電圧の低下が防止され、また各ドライバに対する抵抗やインピダンスの差が小さくなるため、均一で安定した駆動制御が図られ信頼性が向上する。
【0052】
ロウ基板6はフレーム2の一方の縦辺に沿って設けられ、TCPからなる複数のロウドライバ7およびコンデンサ(図示を省略する)が搭載される。図2に示すように、このロウ基板6の下端部よりの位置にはフレキシブルケーブルからなるI/Fコネクタ18の端部が接続される。このようにロウ基板6の下端部にI/Fコネクタ18を接続することにより、フレキシブルケーブルの長さが短くなり、抵抗が小さくなって信号波形の伝播歪や電源電圧の低下が防止される。
【0053】
これらのバス基板4およびロウ基板6は、TCPのフレキシブルテープをフレームの内側に折返すことにより、矩形の形状を有する液晶パネル3の背面の各辺の縁部に配置される。このTCPと液晶パネル3の配線パターンとの接続は異方性導電膜を介して行われる。またTCPと各ロウ基板およびバス基板との配線接続は半田付けにより行われる。
【0054】
インターフェイス基板8は、ロウ基板6の外側に縦方向に設けられる。このインターフェイス基板8上には、入力コネクタ9および電源回路を構成するDC−DCコンバータ10が搭載され、また図3に示すように、フレキシブルケーブルからなるI/Fコネクタ16、17のそれぞれの端部が接続される。
【0055】
下側のバス基板4に隣接して液晶パネル3の背面にメイン基板11が配設される。このメイン基板11上には、3線接続の表示画面輝度調整ボリューム用コネクタ12およびMLAコントローラ13が搭載され、また図4に示すように、前述の各バス基板4、5、ロウ基板6およびインターフェイス基板8に接続されたフレキシブルケーブルからなるI/Fコネクタ14〜18の端部を受けるコネクタ受け部14a、15a、16a、17a、18aが設けられる。11aは、下側バス基板4のI/Fコネクタ14のフレキシブルケーブルを通すための切欠きである。
【0056】
図5は、上記実施例に係るモジュールの分解斜視図である。液晶パネル3の背面に導光板19が装着され、その裏面にシールド板20を介して裏カバー21が装着される。この裏カバー21とフレーム2間に、メイン基板等各基板が接続された液晶パネル3や導光板19およびシールド板20を挟んでネジ止めにより一体となってモジュール化される。
【0057】
図6は、上記モジュール1の断面図である。外枠を構成する本体ケース25内に液晶パネル3が装着され、その背面に導光板19が設けられる。この導光板19は、断面がくさび形であって、前面側がパネル面と平行であり、後面側が下方(図では左側)に向けて肉厚が薄くなるように傾斜している。
【0058】
このくさび形導光板19の肉厚側の上側エッジ部(図では右側)に光源となる冷陰極蛍光管26が設けられる。この導光板19の背面にはシールド板20が装着されその背面の上下縁部に沿って前述のカラムドライバ5を搭載したバス基板4が装着される。各カラムドライバ5は、TCPのフレキシブルベースを介して、液晶パネル3の各画素の電極に接続される。
【0059】
メイン基板11は、導光板19の下側のバス基板4に沿って、導光板19の肉厚の薄い部分の背面に装着される。このように、くさび形導光板19の薄い部分にメイン基板11を装着することにより、導光板背面のスペースを有効に利用してモジュールの厚さを増加させることなく、メイン基板11をコンパクトにモジュール内に装着できる。
【0060】
本発明に係る液晶モジュールの厚さl3 (図6)は、具体的には7.0〜9.9mm程度まで薄型化が可能になる。以下、これについてさらに詳細に説明する。
【0061】
図7は、上記図6の冷陰極蛍光管部分の詳細断面図である。この例においては、モジュール全体の厚さを9.4mm(製品公差最大9.9mm)まで薄型化を実現している。具体的な寸法を示せば以下のとおりである。モジュール外枠を構成するメタルホルダー60が0.4mm、このメタルホルダー60のバリ対策として、その下側の偏光板61との間に設けたスペースが0.1mmである。液晶パネルは2枚一対のガラス板62、63とその上下に設けた偏光板61とにより構成される。上側の偏光板61の厚さは0.3mm、ガラス板62、63の厚さはそれぞれ0.7mmである。なお、下側の偏光板の厚さ(0.3mm)分は樹脂枠64の厚さ(0.7mm)に吸収され全体の厚さには影響しない。
【0062】
導光板19の端部の樹脂枠64内に冷陰極蛍光管26が装着される。導光板19の上下面には、光の拡散あるいは集光等により最適な分散状態とするためのフロントフィルム65およびリヤフィルム66が装着される。導光板19は最大厚さ部分が3.0mm、フロントフィルム65は0.65mm、リヤフィルム66は0.45mmである。なお、これらのフロントフィルム65およびリヤフィルム66はそれぞれ反射板69の厚さ(0.1mm)を含んでいる。反射板69の外側には、熱拡散用の銅板70(厚さ0.1mm)および絶縁フィルム71(厚さ0.1mm)が装着される。シールド板20は、導光板19の薄い部分に配置されるため、その厚さ0.32mmは導光板の厚さに吸収され全体の厚さには影響しない。
【0063】
このような導光板の下側にバス基板4(厚さ0.8mm)が設けられ、このバス基板4にTCPからなるカラムドライバ5(厚さ0.8mm)が搭載される。なお、このTCPは、カラムドライバ5を構成するLSIを搭載したフレキシブル基板からなり、フレキシブル基板を折り曲げて上側の液晶パネルを構成するガラス板63に接続される。モジュール裏面は絶縁フィルム67(厚さ0.2mm)を介して裏カバー68(厚さ0.4mm)で覆われる。上記各構成部材の厚さを合計すると9.4mmとなる。
【0064】
図8は本発明の別の実施例に係る液晶表示モジュールの冷陰極蛍光管部分の詳細図である。この例では、上記図7の例よりさらに薄型化を図り、全体の厚さを8.5mm(製品公差最大9.0mm)まで薄くしている。具体的な寸法を示せば以下のとおりである。
【0065】
モジュール外枠を構成するメタルホルダー60は0.35mmである。液晶パネルは2枚一対のガラス板62、63とその上下に設けた偏光板61とにより構成される。上下の偏光板61の厚さはそれぞれ0.3mm、ガラス板62、63の厚さはそれぞれ0.7mmである。下側の偏光板61の下に拡散板72(厚さ0.15mm)が設けられる。
【0066】
導光板19の端部の樹脂枠64(厚さ0.6mm)内に冷陰極蛍光管26が装着される。導光板19の上下面には、光の拡散あるいは集光等により最適な分散状態とするためのフロントフィルム65およびリヤフィルム66が装着される。導光板19は最大厚さ部分が3.0mmである。フロントフィルム65は0.65mmであるがこの厚さは樹脂枠64の厚さに吸収され全体の厚さには影響しない。リヤフィルム66の厚さは0.4mmである。なお、このリヤフィルム66は反射板69の厚さ(0.1mm)を含んでいる。反射板69の外側には、熱拡散用の銅板70(厚さ0.1mm)および絶縁フィルム71(厚さ0.1mm)が装着される。シールド板20は、導光板19の薄い部分に配置されるため、その厚さ0.32mmは導光板の厚さに吸収され全体の厚さには影響しない。
【0067】
このような導光板の下側にバス基板4(厚さ0.6mm)が設けられ、このバス基板4にTCPからなるカラムドライバ5(厚さ0.8mm)が搭載される。なお、このTCPは、カラムドライバ5を構成するLSIを搭載したフレキシブル基板からなり、フレキシブル基板を折り曲げて上側の液晶パネルを構成するガラス板63に接続される。モジュール裏面は絶縁フィルム67(厚さ0.15mm)を介して裏カバー68(厚さ0.25mm)で覆われる。上記各構成部材の厚さを合計すると8.5mmとなる。
【0068】
この図8の構成例を、前述の図7の構成例と比較して薄型化の実施内容を示せば以下のとおりである。
【0069】
まずメタルホルダー60の材料変更等によりバリをなくし、偏光板61との間のスペース(0.1mm)をなくした。また、メタルホルダーの厚さを0.4mmから0.35mmにして0.05mm薄くした。逆にこの図8の例では、下側の偏光板61の厚さ(0.3mm)および拡散板72の厚さ(0.15mm)が全体の厚さに付加される構造である。樹脂枠64は、0.7mmから0.6mmにして0.1mm薄くした。また、フロントフィルム65の厚さを樹脂枠64の厚さ分に吸収させて、その厚さ0.65mm分全体を薄くした。さらに、リヤフィルム66を0.45mmから0.4mm(0.05mm減)とし、バス基板4を0.8mmから0.6mm(0.2mm減)とし、絶縁フィルム67を0.2mmから0.15mm(0.05mm減)とし、裏カバー68を0.4mmから0.25mm(0.15mm減)とした。これにより全体では0.9mm薄くなり全体の厚さを9.4mmから8.5mmまで薄くすることが可能となった。
【0070】
さらに、導光板19の厚さを3mmから2mmまで薄くし、液晶パネル(偏光板+ガラス板)の厚さを2mmから1.7mmまで薄くし、バス基板4の厚さを0.6mmから0.4mmまで薄くすることが可能である。これにより、合計でさらに1.5mm薄くして,全体で7.0mm(製品公差最大7.5mm)の厚さの液晶モジュールが実現可能になる。
【0071】
上記構成のMLAモジュールにおいて、TFTモジュールへの画像表示入力信号と同じディジタルRGB信号が、インターフェイス基板8の入力コネクタ9(図1)から入力され、I/Fコネクタ17を介してメイン基板11に送られ、MLAコントローラ13に入力される。このMLAコントローラは、入力されたディジタルRGBの画像表示データに対し、適当なデータ処理を施こし、一旦制御回路内部のメモリに書込み、これを書込んだときとは別の順序で読み出して、所定の直交変換を行ってMLA駆動に適合したフォーマットに変換する。このように高機能な演算処理が施されたMLAコントローラ13からの出力は、このMLAコントローラに対する入力信号が、例えば18ビット、40MHzのとき、出力信号は、36ビット、20MHzに変調される。このようにMLAコントローラの出力信号のビット数を増やし周波数を低下させることにより、内部配線等に対するノイズの低減や外部機器に対する電磁輻射妨害(EMI)の軽減が図られる。
【0072】
このようなMLAコントローラ13からのデータ出力は、I/Fコネクタ14、15を介して、それぞれ下側および上側のバス基板4のカラムドライバ5に送られ、またI/Fコネクタ16を介してロウ基板6のロウドライバ7に送られる。これにより、画像表示データにしたがって選択されたカラムドライバおよびロウドライバが駆動され、表示すべき画素のドット位置のSTN液晶に電圧が印加される。
【0073】
また、このMLAモジュールに供給される電源電圧は、例えば、+3.3Vのロジック電圧であり、液晶駆動電圧はインターフェイス基板8上のDC−DCコンバータ10で発生され、その他必要な中間電圧はモジュール内部メイン基板上の分割抵抗、平滑コンデンサおよびオペアンプからなる電源回路(図示しない)で発生され、I/Fコネクタ14,15,18を介してバス基板4およびロウ基板6の各ドライバ5、7に供給される。
【0074】
上記MLAモジュールの具体的な寸法例を示せば以下のとおりである。
ドット構成: 800×3(R,G,B)(W)×600(H) dots
ドットサイズ: 0.082(w)×0.286(H) mm
ドットピッチ: 0.102(w)×0.306(H) mm
有効表示エリヤ: 244.78(w)×183.58(H) mm
の場合、
外形寸法は、277.5(w)×202.5(H)×9.9(D) mm となる。この場合、メイン基板は6層構造であって、寸法は、(37mm×190mm)max=70.3cm2 としている。
【0075】
メイン基板の寸法としては、(35〜50)mm×(150〜200)mm 程度が望ましい。その理由は、ディスプレイの大画面化および高精細度化が進むに伴い、液晶ディスプレイについても、10.3インチ(640×3×480ドット)程度が標準であったものが、12.1インチ(800×3×600ドット)程度が主流になりつつあり、今後、さらに大画面、高精細度のディスプレイの出現が予想される。したがって、メイン基板サイズは、小型の液晶ディスプレイでは、45mm×150mm、中型の液晶ディスプレイでは、37mm×190mm程度が望ましい。さらに大画面になっても、精細度が同じであれば、メイン基板は共用できる。したがって、前記(35〜50)mm×(150〜200)mm程度の基板であれば、導光板の薄い部分に収納してサイズを小型化し、またパターン設計を難しくすることなく、低コストのメイン基板を製造可能になる。これ以上大きいメイン基板サイズでは、収納スペースが大きくなって小型化が図られず、またこれ以下のサイズでは、パターン設計が困難になる。
【0076】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明においては、TFTインターフェイスによる画像信号を複数走査線同時駆動式のSTN画像信号に変換する制御回路、好ましい熊様は半導体ICであるMLAコントローラがメイン基板上に搭載され、このメイン基板がモジュール裏側(導光板の背面)に配置されるため、簡単な構成でMLAコントローラがモジュール内に実装され、TFT画像データ信号をそのまま用いて、STN液晶モジュールをMLA方式で駆動することができ、STN液晶表示のコントラストを向上させるとともに応答速度を速めることができる。
【0077】
また、これにより、TFTモジュールとの互換性のあるSTN液晶表示モジュールが実現可能になり、高速応答で高コントラストの高品質表示が可能な汎用性の大きいSTN液晶によるMLAモジュールを得ることができ、画像品質を低下させずにモジュールコストの低減を図ることができる。
【0078】
また、バックライトにくさび形導光板を用いた場合には、導光板の薄い部分を利用してMLAコントローラをさらにコンパクトにモジュール内に格納することができ、さらに薄型のMLAモジュールが実現可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明実施例のMLAモジュールの組立て状態のパネル背面図。
【図2】図1のモジュールのバス基板およびロウ基板の平面図。
【図3】図1のモジュールのインターフェイス基板の平面図。
【図4】図1のモジュールのメイン基板の平面図。
【図5】図1のモジュールの分解斜視図。
【図6】図1のモジュールの断面図。
【図7】本発明の別の実施例の冷陰極蛍光管部分の詳細図。
【図8】本発明のさらに別の実施例の冷陰極蛍光管部分の詳細図。
【図9】従来のSTNモジュールの構成説明図。
【図10】従来のTFTモジュールの構成説明図。
【図11】従来の回路構成(分図(a)はMLAコントローラを用いる例、分図(b)はMLAコントローラ内蔵のVGAコントローラを用いる例)を示すブロック図。
【符号の説明】
1:MLAモジュール、2:フレーム、3:液晶パネル、4:バス基板、
5:カラムドライバ、6:ロウ基板、7:ロウドライバ、
8:インターフェイス基板、9:入力コネクタ、
10:DC−DCコンバータ、11:メイン基板、
12:輝度調整ボリュウム用コネクタ、13:MLAコントローラ、
14,15,16,17,18:I/Fコネクタ、19:導光板、
20:シールド板、21:裏カバー。
Claims (4)
- STN液晶パネルと、
このSTN液晶パネルの背面に配置された導光板とが備えられた液晶表示モジュールにおいて、
TFTインターフェイス信号による画像表示データを複数走査線同時駆動式の画像表示データに変換する制御回路を導光板の背面に設けたことを特徴とする液晶表示モジュール。 - 前記導光板背面には、STN液晶パネルの縦辺に沿って配置され、画像表示データにしたがって画素を選択しその画素を駆動するためのロウ基板と、STN液晶パネルの横辺に沿って配置され、画像表示データにしたがって画素を選択しその画素を駆動するためのバス基板と、これらのロウ基板およびバス基板に駆動信号を送るメイン基板とが設けられ、
制御回路はメイン基板上に設けられたことを特徴とする請求項1に記載の液晶表示モジュール。 - STN液晶パネルは、横方向を長手方向とする矩形であり、
バス基板は、STN液晶パネルの上下の各横辺に沿って少なくとも2つ設けられ、
各バス基板において、前記メイン基板から駆動信号を受けるコネクタが各バス基板のほぼ中央部に接続されたことを特徴とする請求項2に記載の液晶表示モジュール。 - 導光板は、断面がくさび形であって、この導光板の肉厚の薄い部分にメイン基板を配置したことを特徴とする請求項1、2または3に記載の液晶表示モジュール。
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