JP2003262849A

JP2003262849A - 液晶表示装置

Info

Publication number: JP2003262849A
Application number: JP2002067440A
Authority: JP
Inventors: Shinya Oshita; 伸也尾下
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2002-03-12
Filing date: 2002-03-12
Publication date: 2003-09-19

Abstract

(57)【要約】【課題】液晶表示パネルに対する加熱効率を高めて、省
エネルギー化を達成した液晶表示装置を提供する。【解決手段】液晶表示装置２１においては、走査側のガ
ラス基板２と信号側のガラス基板３との間に液晶４を介
在させ、シール部材５によって液晶４を封入させ、ガラ
ス基板２、３に設けられた透明電極７、８で形成される
表示領域６でもって表示画面となす。このような構成の
液晶表示パネルＰ１は、基板２の外側面ないしは内側面
に反射部材を備えた反射型液晶表示装置であり、ガラス
基板２の外側面上に回路基板１３を両面テープにより固
定する。そして、回路基板１３の液晶表示パネルと接す
る面には、ヒーター層２２を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は液晶表示パネル上に
ＰＣＢ基板などの多層配線構造の回路基板を配設した反
射型液晶表示装置の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、パーソナルコンピュータ、ワード
プロセッサ、テレビ、デジタルカメラ、ビデオカメラ、
魚群探知機、携帯型位置測定システム（ＧＰＳ）などに
液晶表示装置が使用されているが、これに伴い小型化、
低消費電力化および屋外での適用性が求められている。

【０００３】この要求に応じるべく、反射型カラー液晶
表示装置が注目されている。とくに携帯性を重視する用
途においては、小型化への要望も強くなっている。

【０００４】そこで、本願出願人は、反射型カラー液晶
表示装置に対し多層プリント基板を実装した装置構成を
提案し、これによって低コストかつ小型化を達成するこ
とができた（特開２００１−４２７８３号公報、特開２
００１−５１６１７号公報および特開２００１−６６６
２３号公報参照）。

【０００５】次に、このような実装方式の液晶表示装置
を図３に示す。同図は、この装置の断面概略図であり、
同図の液晶表示装置１によれば、走査側のガラス基板２
と信号側のガラス基板３との間に液晶４を介在させ、シ
ール部材５によって液晶４を封入させ、ガラス基板２、
３に設けられた透明電極７、８で形成される表示領域６
でもって表示画面となす。

【０００６】さらに従来周知の通りにガラス基板２、３
をストライプ状の透明電極７、８が交差するように対向
配設し単純マトリックス型となし、そして、透明電極８
をガラス基板３の非表示領域９にまで延在させるだけで
はなく、さらに透明電極７についても、両基板２、３間
に設けた導電性部材などを通して、いったんガラス基板
３に転移させて、さらにガラス基板３の非表示領域９に
まで延在させる。そして、延在透明電極１０上には金属
層を被覆した表示電極端子１１を形成している。

【０００７】このような構成の液晶表示パネルＰ１に対
し、ガラス基板２の外側面上にアルミニウムやクロム、
銀などの金属からなる板状もしくは膜状の反射部材１２
を形成し、この反射部材１２上に回路基板１３を両面テ
ープにより固定し、この回路基板１３の上に駆動用ＩＣ
１４をエポキシ系の樹脂などからなる接着剤によって固
定している。

【０００８】また、駆動用ＩＣ１４の電極端子１５と金
属層を被覆した表示電極端子１１とを金線やアルミニウ
ム線からなるボンディング用のワイヤ１６により接続し
ている。さらに駆動用ＩＣ１４の電極端子１７と回路基
板１３上の電極端子１８とを金線やアルミニウム線から
なるボンディング用のワイヤ１９により接続している。
これら電極端子１５、１７、１８は金やアルミニウム等
により表面処理されたパッドである。

【０００９】そして、各ワイヤ１６、１９や駆動用ＩＣ
１４を保護するために、これらの上にエポキシ系やシリ
コン系の樹脂などからなる樹脂保護層２０をガラス基板
３より約２ｍｍ程度の高さにて被覆する。

【００１０】回路基板１３は、たとえばガラスエポキシ
基板からなり、基板内部に１種もしくは２種以上の配線
層を形成した多層配線構造であって、駆動用ＩＣ１４の
駆動に必要なバスラインと、電源、ロジック等の各系を
層別に配線した多層基板であったり、外部から供給され
る各種電源や信号の処理回路を搭載する多層基板であ
る。さらに回路基板１３上にコネクタを設け、そのコネ
クタに外部からの信号入力用のＦＰＣなどでもって入力
する。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような実装方式の液晶表示装置を用いた電子携帯機器
などにおいては、さまざまな使用環境におかれているの
で、表示操作性の観点から、それに対する適応性が求め
られるが、とくに液晶材の欠点である低温時の応答性に
ついては、いまだ十分に解決されていない。

【００１２】したがって、低温応答性が悪いことで、液
晶表示パネルの表示変化がユーザーにとって認識しづら
くなり、使い勝手の悪い、品位のない製品となってい
た。

【００１３】かかる課題を解消するために、図５に示す
ように液晶表示パネルをヒータにて加熱する技術が提案
されている。

【００１４】同図は、透明パネルヒーターを持つ従来の
液晶表示装置の断面図であり、同図の液晶表示装置によ
れば、液晶表示パネル３４と概略平行な位置に透明パネ
ルヒーター３５が接着剤ないしは両面テープにより接着
されており、その後方にバックライトユニット３６が配
設される形で筐体３７に納められている。また、筐体の
背部にはヒーター制御回路基板３８が設けられている。
なお、１４は前述したような駆動用ＩＣである。

【００１５】しかしながら、上記構成の液晶表示装置に
よれば、透明パネルヒーター３５が空気と接するような
配設構造であり、そのために熱放散し、加熱効率が低下
するという課題があった。

【００１６】したがって本発明は叙上に鑑みて完成され
たものであり、その目的は液晶表示パネルに対する加熱
効率を高めて、省エネルギー化を達成した液晶表示装置
を提供することにある。

【００１７】本発明の他の目的は液晶表示パネルの表示
面にわたって均等に加熱され、これによって表示ムラが
なく、表示品位を高めた液晶表示装置を提供することに
ある。

【００１８】本発明のさらに他の目的は、液晶の低温時
の応答速度低下による視認性悪化を改善し、これによっ
て、この液晶表示装置が搭載される機器の操作感を向上
させることのできた液晶表示装置を提供することにあ
る。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明の液晶表示装置
は、液晶を介して一対の基板を貼り合わせてなる液晶表
示パネルの一方基板の外側面を表示画面となし、他方基
板の外側面上に反射部材を介して回路基板を配設した反
射型の液晶表示装置であって、前記回路基板と反射部材
との間にヒーター層を設けたことを特徴とする。

【００２０】本発明の他の液晶表示装置は、液晶を介し
て一対の基板を貼り合わせてなる液晶表示パネルの一方
基板の外側面を表示画面となし、他方基板の内側面上に
反射部材を、その外側面上に回路基板を配設した反射型
の液晶表示装置であって、前記回路基板と他方基板との
間にヒーター層を設けたことを特徴とする。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の液晶表示装置を図
１により説明する。図１は反射型の液晶表示装置２１の
概略断面図である。なお、図３に示す液晶表示装置１と
同一箇所には同一符号を付す。

【００２２】液晶表示装置２１においては、従来の液晶
表示装置１に比べて、回路基板１３と反射部材１２の間
にヒーター層２２を設けている。

【００２３】さらに詳述すると、走査側のガラス基板２
と信号側のガラス基板３との間に液晶４を介在させ、シ
ール部材５によって液晶４を封入させ、ガラス基板２、
３に設けられた透明電極７、８で形成される表示領域６
でもって表示画面となす。

【００２４】さらに従来周知の通り、ガラス基板２、３
をストライプ状の透明電極７、８が交差するように対向
配設し、単純マトリックス型となし、そして、透明電極
８をガラス基板３の非表示領域９にまで延在させるだけ
ではなく、さらに透明電極７についても、両基板２、３
間に設けた導電性部材などを通して、いったんガラス基
板３に転移させて、さらにガラス基板３の非表示領域９
にまで延在させる。そして、延在透明電極１０上には金
属層を被覆した表示電極端子１１を形成している。

【００２５】このような構成の液晶表示パネルＰ１に対
し、ガラス基板２の外側面上にアルミニウムやクロム、
銀などの金属からなる板状もしくは膜状の反射部材１２
を形成し、この反射部材１２上に回路基板１３を両面テ
ープにより固定し、この回路基板１３の上に駆動用ＩＣ
１４をエポキシ系の樹脂などからなる接着剤によって固
定している。

【００２６】また、駆動用ＩＣ１４の電極端子１５と金
属層を被覆した表示電極端子１１とを金線やアルミニウ
ム線からなるボンディング用のワイヤ１６により接続し
ている。さらに駆動用ＩＣ１４の電極端子１７と回路基
板１３上の電極端子１８とを金線やアルミニウム線から
なるボンディング用のワイヤ１９により接続している。
これら電極端子１５、１７、１８は金やアルミニウム等
により表面処理されたパッドである。

【００２７】そして、各ワイヤ１６、１９や駆動用ＩＣ
１４を保護するために、これらの上にエポキシ系やシリ
コン系の樹脂などからなる樹脂保護層２０をガラス基板
３より約２ｍｍ程度の高さにて被覆する。

【００２８】回路基板１３はたとえばガラスエポキシ基
板からなり、基板内部に１種もしくは２種以上の配線層
を形成した多層配線構造であって、駆動用ＩＣ１４の駆
動に必要なバスラインと、電源、ロジック等の各系を層
別に配線した多層基板であったり、外部から供給される
各種電源や信号の処理回路を搭載する多層基板である。
さらに回路基板１３上にコネクタを設け、そのコネクタ
に外部からの信号入力用のＦＰＣなどでもって入力す
る。

【００２９】本発明によれば、上記構成の液晶表示装置
において、回路基板１３の反射部材１２と接する面に
は、ヒーター層２２を設けている。

【００３０】かかるヒーター層２２は回路基板１３の配
線層の一つであり、その範囲は表示領域６を覆うように
成膜すればよい。

【００３１】このようなヒーター層２２は、たとえば回
路基板の配線に一般に用いられている銅などの金属箔
（もしくは金属層）である。

【００３２】かくして上記構成の液晶表示装置２１によ
れば、回路基板１３にヒーター層２２を設けたことによ
り、低温環境下においても表示領域６が保温される。こ
れによって、液晶４の応答速度低下を防止することがで
きる。

【００３３】また、このような液晶表示装置２１によれ
ば、ヒーター層２２は回路基板１３と一体化しており、
またパネルと回路基板の間に位置することから、ヒータ
ーの発熱が空気中に発散するのを抑制することになり、
図５に示すような従来の構造に比べ、ヒーターの発熱が
より効率的にパネルに伝達される。

【００３４】しかも、液晶表示パネルの表示面にわたっ
て均等に加熱され、これによって表示ムラがなく、表示
品位を高めることができた。

【００３５】また、かかる液晶表示装置２１によれば、
液晶表示パネルＰ１とヒーター層２２の間に金属反射部
材１２が存在することにより、ヒーターの熱が拡散しや
すくなり、パネルへの熱の伝達を表示領域にわたり均一
にすることができる。

【００３６】また、回路基板１３上にヒーター制御回路
を形成することで、従来図５のように別個に設けていた
ヒーター制御回路基板３８を不要にできる。さらに、回
路基板１３上の、パネルのワイヤボンディング接続部分
以外の空いたスペースを利用して温度センサーを配置
し、それをヒーター制御回路と接続することで、最適温
度に制御することも可能となる。

【００３７】本発明の他の実施形態例を図４により説明
する。同図も反射型液晶表示装置３２の断面概略図であ
り、上記液晶表示装置２１に対し、さらに回路基板１３
のヒーター層２２と反対の面に断熱層３３を設けてい
る。

【００３８】このように断熱層３３を介在させたこと
で、さらにヒーターの発熱が空気中に発散するのを、い
っそう抑制でき、その上、液晶表示パネルの表示面にわ
たってさらに均等に加熱され、表示ムラがなく、いちだ
んと表示品位を高めることができた。

【００３９】上記のような断熱層３３としては、回路基
板１３の最外層のガラスエポキシ層の厚みを本来の２〜
３倍の厚みとしてもよいが、その他、新たにポリウレタ
ン、フェノール樹脂、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂
からなる発泡性樹脂層を形成してもよい。

【００４０】本発明のさらに他の実施形態例を図２によ
り説明する。図１に示す液晶表示装置２１によれば、液
晶表示パネルＰ１に対し、ガラス基板２の外側面上に反
射部材１２を形成し、そして、回路基板１３の反射部材
１２と接する面には、ヒーター層２２を設けた構成であ
るが、このように液晶表示パネルＰ１の外側に反射部材
１２を設けたことに代えて、液晶表示パネルＰ１の内部
に反射部材を形成してもよい。なお、その他の構成は、
図１に示すとおりである。

【００４１】かかる液晶表示パネルＰ１の構成例を詳述
する。このような反射型液晶表示構造には、様々な構成
を採用することができ、図２に示す液晶表示装置によれ
ば、カラー液晶表示の反射型構造である。

【００４２】この反射型液晶表示パネルＰ１では、バッ
クライトを使用しないことで明るい表示を得るために、
あらゆる角度からの入射光に対し、広い散乱角度でもっ
て光出射させる必要があり、そのために後方に配設した
基板内側面に鏡面の反射板を設けることに加えて、さら
に装置前面に散乱性のフィルムを配する、または基板内
側面に散乱性を有する層を配する、いわゆる機能分離型
があり、他方、後方に配設した基板の内側面に対し凹凸
形状の光反射層を形成した散乱反射型があるが、いずれ
も本発明の反射型液晶表示構造に含まれる。

【００４３】そこで、機能分離型の液晶表示パネルＰ１
でもって説明する。ガラス基板２の上にアルミニウム金
属やクロム金属、銀などからなる光反射層２３を被覆
し、光反射層２３上にカラーフィルタ２４を形成し、カ
ラーフィルタ２４の上にアクリル系樹脂などからなるオ
ーバーコート層２５を被覆し、オーバーコート層２５上
にＩＴＯなどからなる透明電極７を帯状に複数配列し、
さらに一定方向にラビングしたポリイミド樹脂からなる
配向膜２６を被覆する。

【００４４】また、ガラス基板３上にＩＴＯなどからな
る透明電極８を帯状に複数配列し、さらに一定方向にラ
ビングしたポリイミド樹脂からなる配向膜２７を被覆す
る。

【００４５】上記カラーフィルタ２４は顔料分散方式、
すなわちあらかじめ顔料（赤、緑、青など）により調合
された感光性レジストを基板上に塗布し、フォトリソグ
ラフィにより形成する。

【００４６】なお、各カラーフィルタ２４間にクロム金
属もしくは感光性レジストのブラックマトリックスを形
成してもよい。

【００４７】光反射層２３については、アルミニウム金
属やクロム金属、銀の単一層に代えて、これら各金属層
の上に、たとえばＳｉＯ２、ＡｌＦ３、ＣａＦ２、Ｍｇ
Ｆ２などからなる低屈折率層と、たとえばＴｉＯ２、Ｚ
ｒＯ２、ＳｎＯ２などからなる高屈折率層との積層構造
を配設してもよい。さらには金属層上を低屈折率層と高
屈折率層と低屈折率層と高屈折率層と・・・というよう
に４層、６層、８層以上の積層構造にしてもよい。

【００４８】そして、双方の基板２、３をたとえば２０
０〜２６０°の角度でツイストされたカイラルネマチッ
ク液晶からなる液晶４を介して対向配設し、液晶４をシ
ール部材５により囲まれた領域内に充填している。

【００４９】さらにガラス基板３の外面に光散乱性部材
２８とポリカーボネイトなどからなる第一位相差フィル
ム２９とポリカーボネイトなどからなる第２位相差フィ
ルム３０と偏光板３１とを順次配設する。

【００５０】光散乱性部材２８はたとえば大日本印刷
（株）製のＩＤＳ（Internal Diffusing Sheet）の光散
乱膜があり、樹脂中にビーズ等を含有させたものであ
る。その他に平板の表面に光散乱性の凹凸を設けてもよ
い。そして、光散乱性部材２８をガラス基板３と第一位
相差フィルム２９との間に設けることで、光反射層２３
による反射光は光散乱性部材２８でもって正反射方向以
外の方向にも散乱され、これによって画像表示の視野角
が大きくなり、画像表示の認識領域が広くなる。

【００５１】上記構成の液晶表示パネルＰ１によれば、
周囲の光が偏光板３１と第２位相差フィルム３０と第一
位相差フィルム２９と光散乱性部材２８およびガラス基
板３を通過し、この通過光が透明電極８、配向膜２７、
液晶４、配向膜２６、透明電極７、オーバーコート層２
５およびカラーフィルタ２４にまで至り、光反射層２３
にて反射され、その反射光が逆の順序でもって通過する
が、その際に各透明電極７、８の間に電圧印加する。そ
して、この電圧印加によるＯＮ／ＯＦＦによって液晶４
の分子配列を変化させ、これによって通過光を制御し、
明暗状態を生じさせる。

【００５２】かくして上記構成の液晶表示装置（図２に
示す液晶表示パネルＰ１）によれば、図１に示すごと
く、回路基板１３にヒーター層２２を設けたことで、同
様に低温環境下においても表示領域６が保温され、液晶
４の応答速度低下を防止することができる。

【００５３】また、ヒーター層２２は回路基板１３と一
体化しており、またパネルと回路基板の間に位置するこ
とから、ヒーターの発熱が空気中に発散するのを抑制す
ることになり、図５に示すような従来の構造に比べ、ヒ
ーターの発熱がより効率的にパネルに伝達される。

【００５４】しかも、液晶表示パネルの表示面にわたっ
て均等に加熱され、これによって表示ムラがなく、表示
品位を高めることができる。

【００５５】また、回路基板１３上にヒーター制御回路
を形成することで、従来図５のように別個に設けていた
ヒーター制御回路基板３８を不要にできる。さらに、回
路基板１３上の、パネルのワイヤボンディング接続部分
以外の空いたスペースを利用して温度センサーを配置
し、それをヒーター制御回路と接続することで、最適温
度に制御することも可能となる。

【００５６】なお、本発明は上記実施形態例のような液
晶表示装置に限定されるものではなく、以下の（１）〜
（３）のとおり本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々
の変更、改良等は何ら差し支えない。

【００５７】（１）液晶表示パネルＰ１においてはガラ
ス基板２上にカラーフィルタを設けているが、これに代
えてガラス基板３上にカラーフィルタを設けてもよい。
すなわち、ガラス基板３の上にカラーフィルタを形成
し、同様にオーバーコート層を被覆して、オーバーコー
ト層上に（あるいはオーバーコート層を被覆しないで、
カラーフィルタの上に）透明電極と配向膜とを形成し、
そして、ガラス基板２の上に光反射層２３と絶縁層と透
明電極と配向膜とを順次積層した構造の液晶表示パネル
でもよい。さらにはガラス基板２の上に光反射電極層と
配向膜とを順次積層した構造の液晶表示パネルでもよ
い。

【００５８】（２）液晶表示パネルＰ１としてカラーフ
ィルタを形成してなるカラー表示タイプにしているが、
これに代えてカラーフィルタを形成しないモノクロタイ
プの反射型液晶表示パネルでもよい。

【００５９】（３）駆動用ＩＣ１４を回路基板１３上に
ワイヤボンディングにより接続しているが、このような
接続手段に代えて、フェイスダウンにより接続固定して
もよい。

【００６０】

【発明の効果】以上のとおり、本発明の液晶表示装置に
よれば、液晶表示パネルの一方基板の外側面を表示画面
となし、他方基板の外側面上に反射部材を介して回路基
板を配設し、そして、回路基板と反射部材との間にヒー
ター層を設けたことで、液晶表示パネルの表示面を最適
動作温度に保つことができ、低温環境下においても良好
な画像を表示することができた。

【００６１】また、本発明においては、液晶表示パネル
とヒーター層のとの間に金属反射部材が存在することに
より、ヒーター層の熱が拡散しやすくなり、パネルへの
熱の伝達を表示領域にわたり均一にすることができる。

【００６２】また、本発明の液晶表示装置によれば、他
方基板の内側面上に反射部材を、その外側面上に回路基
板を配設した装置であって、回路基板と他方基板との間
にヒーター層を設けたことでも、同様に液晶表示パネル
の表示面を最適動作温度に保つことができ、低温環境下
においても良好な画像を表示することができた。

【００６３】また、本発明によれば、回路基板にヒータ
ー層を形成することにより、新たにヒーター部材を追加
することなく、上記の効果を得ることができる。

【００６４】さらに本発明によれば、ヒーター層と回路
基板が一体化している構造のため、回路基板のヒーター
層と反対の面に断熱層を設けることにより、ヒーターの
発熱をより効率的にパネルに伝達することができる。

【００６５】また、回路基板上にヒーター制御回路を形
成することで、従来別個に設けていたヒーター制御回路
基板を不要にできた。さらに、回路基板上の、パネルの
ワイヤボンディング接続部分以外の空いたスペースを利
用して温度センサーを配置し、それをヒーター制御回路
と接続することで、最適温度に制御することも可能とな
った。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の液晶表示装置の断面概略図である。

【図２】本発明に係る反射型液晶表示装置の具体例を示
す断面概略図である。

【図３】従来の液晶表示装置の断面概略図である。

【図４】本発明の他の液晶表示装置の断面概略図であ
る。

【図５】従来の液晶表示装置の断面概略図である。

【符号の説明】

１、２１、３２液晶表示装置２、３ガラス基板４液晶６表示領域７、８透明電極９非表示領域１０延在透明電極１１表示電極端子１２反射部材１３回路基板１４駆動用ＩＣ１５、１７、１８電極端子１６、１９ワイヤ２２ヒーター層３３断熱層３４液晶表示パネル３５透明パネルヒーター３６バックライトユニット３８ヒーター制御回路基板Ｐ１液晶表示パネル

フロントページの続きＦターム(参考） 2H089 HA19 HA40 JA09 KA17 QA06 UA09 2H091 FA14Z FB08 FD06 FD11 GA01 GA11 LA05 MA10 2H092 GA45 GA50 GA57 GA63 NA11 PA01 PA06 RA10 5C094 AA13 AA34 BA43 CA19 DA13 EA06 EA10 FB12 HA08 5G435 AA01 AA12 BB12 CC09 EE36 EE47 HH12 LL03 LL04 LL06 LL07 LL08 LL14

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】液晶を介して一対の基板を貼り合わせてな
る液晶表示パネルの一方基板の外側面を表示画面とな
し、他方基板の外側面上に反射部材を介して回路基板を
配設した反射型の液晶表示装置であって、前記回路基板
と反射部材との間にヒーター層を設けたことを特徴とす
る液晶表示装置。
【請求項２】液晶を介して一対の基板を貼り合わせてな
る液晶表示パネルの一方基板の外側面を表示画面とな
し、他方基板の内側面上に反射部材を、その外側面上に
回路基板を配設した反射型の液晶表示装置であって、前
記回路基板と他方基板との間にヒーター層を設けたこと
を特徴とする液晶表示装置。