JP2005091681A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 パネルヒータを用いた適切な加熱により、前記液晶表示パネルの表示領域の温度の均一化を図り、液晶表示素子の表示品位を向上させることのできる液晶表示装置を提供すること。
【解決手段】 パネルヒータ６の発熱部を、少なくとも、液晶表示パネル４の表示領域と非表示領域の温度検出器５が配設された部分とに対向させて形成する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、低温環境下において良好な表示品位を得ることができる液晶表示装置に関する。

従来から、携帯電話の表示部や車載用の表示手段として、液晶分子の旋光性を利用した液晶表示を行う液晶表示装置が、その高コントラスト等の理由によって多用されていた。

図５および図６は、このような従来から採用されていた液晶表示装置１の要部構成を示したものであり、この液晶表示装置１は、液晶表示のための主機能を果たす液晶表示パネル４を有している。

前記液晶表示パネル４は、互いに平行な一対のガラス等からなる透明基板２、３を有しており、前記各透明基板２、３の内側表面に、少なくともＩＴＯ（酸化インジウムスズ）等からなる透明導電膜を所定の形状にパターニングされた透明電極（図示せず）と、所定のラビング処理が施された配向膜（図示せず）とを有している。また、前記透明基板２、３は、図示しない枠状のシールを介して互いに貼り合わされており、両透明基板２，３および前記シールによって囲繞された空間内には、液晶（図示せず）が封入されている。

また、液晶表示装置１においては、従来から、低温時における液晶の応答速度を適正に維持する観点から、液晶表示パネル４の近傍に配置されるサーミスタ等の温度検出器５の測定結果に基づき電圧印加を制御して前記液晶表示パネル４を加熱するパネルヒータ６が配設されている。

例えば、図６に示すように、前記パネルヒータ６は、ガラス等からなるヒータ基板７を有しており、このヒータ基板７の外側面上には、ＩＴＯ等からなる透明導電膜８がほぼ全面に形成されている。また、前記透明導電膜８の上下端縁には、一対の電極端子９、１０が当該液晶表示パネル４の表示領域を挟むようにして所定の間隔を設けて形成されている。前記電極端子９、１０はそれぞれ、電気抵抗値の小さい金属から構成され、ある一定の幅とされた一本の帯状に形成されており、これら電極端子９、１０は、液晶表示装置１の図示しない電圧印加部に電気的に接続されている。そして、前記パネルヒータ６は、前記電極端子間の領域（発熱部）を前記液晶表示パネル４の表示領域に対向させ、電極端子９、１０を前記液晶表示パネル４の非表示領域に対向させるようにして、前記液晶表示パネルの裏面側に配設されている。

そして、前記電圧印加部を駆動させ、前記電極端子９、１０を介して前記透明導電膜８に所定の電圧を印加することによって発熱部の透明導電膜８が発熱し、液晶表示パネル４を加熱することができるようになっている。

特開２００１−２４２４３９号公報

しかしながら、前述の液晶表示装置１は、パネルヒータの電極端子が液晶表示パネル４の非表示領域に配設されている温度検出器５と対向するように構成されており、低温時にパネルヒータを駆動しした場合、パネルヒータの発熱部と電極端子形成部とではかなりの温度差が生じるため、それぞれに対向する液晶表示パネルの表示領域と温度検出器５の配設部位においてもかなりの温度差（ΔT＝１０〜２０℃）が生じてしまい、液晶表示パネルの表示領域の温度を適正に測定してパネルヒータを的確に制御することが困難であった。

また、携帯電話機やコンピュータに接続された表示装置のように、前記液晶表示装置１を略垂直状態、すなわち、前記表示領域を視認しやすいように傾斜させて縦置きにさせた状態で用いる場合、液晶表示パネル４とパネルヒータ６との間隙や周辺の空気の対流などにより、暖かい空気が上方に集まることから、前記液晶表示パネル４において、その上部の温度が下部の温度に比べて高くなる傾向にある。よって、液晶表示パネル４の表示領域において温度分布が不均一になる傾向があった。

本発明は、このような問題点に鑑みなされたもので、パネルヒータを用いた適切な加熱により、前記液晶表示パネルの表示領域の温度の均一化を図り、液晶表示素子の表示品位を向上させることのできる液晶表示装置を提供することを目的とするものである。

前述した目的を達成するため、本発明の液晶表示装置は、一対の透明基板間に液晶が封入されている液晶表示パネルと、液晶表示パネルの非表示領域に配設されている温度検出器と、液晶表示パネルの厚み方向の外側表面に配置され、電圧印加によって液晶表示パネルを加熱するパネルヒータとを有している液晶表示装置において、前記パネルヒータは、ヒータ基板と該ヒータ基板の一面に形成されている透明導電膜と該透明導電膜の両側縁に相対向して形成されている一対の電極端子とにより構成され、電極端子間の透明導電膜からなる発熱部は、少なくとも、液晶表示パネルの表示領域と温度検出器が配設されている部位に対向して形成されていることを特徴とする。

また、本発明の液晶表示装置は、略垂直配置されて使用される場合、前記一対の電極端子が液晶表示パネルの表示領域を挟む左右方向の非表示領域と対向するヒータ基板の部位に形成されていることを特徴とする。

更に、本発明の液晶表示装置は、前記一対の電極端子が前記ヒータ基板の上端より所定距離だけ離れた位置より下端まで帯状に形成されていることを特徴とする。

また、本発明の液晶表示装置は、前記一対の電極端子が前記ヒータ基板の下端から上端に向かって、該電極端子の端子間距離寸法が漸次増大するように形成されていることを特徴とする。

本発明の液晶表示装置によれば、前記非表示領域の前記温度検出器が配設された部位にも、液晶表示パネルの表示領域と同様にパネルヒータの透明導電膜などからなる発熱部が対向して配設されているので、前記温度検出器が、液晶表示パネルの表示領域の温度と略同一の温度を検出することとなる。よって、前記温度検出器が検出した液晶表示パネルの温度に基づいて前記電圧印加部を駆動させ、前記電極端子を介してパネルヒータの前記発熱部に所定の電圧を印加する制御によって、前記表示領域を適温に加熱することができ、低温時における液晶の応答速度を維持するという本来の目的を達成することができる。

また、前記電極端子を、前記液晶表示パネルの表示領域の両側方と対向するヒータ基板の部位に形成することで、前記液晶表示パネルを略垂直状に配置させた状態、すなわち、前記表示領域を視認しやすく傾斜させて配置させた状態で使用される場合に、液晶表示装置内における液晶表示パネルとパネルヒータとの間隙や周辺の空気の対流などによって、液晶表示パネルの上方が暖められるようなことがあったとしても、前記液晶表示パネルの表示領域内において、その上部が下部に比べて温度が高くなることを防止することが容易にできる。

さらに、前記一対の電極端子を、前記液晶表示パネルの上方部分と対向するヒータ基板の部分を除いて形成すれば、液晶表示パネルの上方の発熱量を抑えることができ、前記液晶表示パネルの表示領域内において、その上部が下部に比べて温度が高くなることを、より確実に防止することができる。

またさらに、前記一対の電極端子の端子間距離寸法を、前記液晶表示パネルの下方から上方に向かって漸次増大させるように形成することで、前記電極端子間に電圧を印加すれば、電極間距離寸法の短く形成されたパネルヒータの下方の電力が大きく、電極間距離寸法の長く形成されたパネルヒータの上方の電力が小さくなるので、パネルヒータの上方の発熱量を抑えて、前記液晶表示パネルの表示領域内において、その上部が下部に比べて温度が高くなることを、より確実に防止することができる。

そして、前記液晶表示パネルの表示領域内において温度分布が不均一となることを防止することができ、低温環境下の使用において良好な表示品位を得ることができる液晶表示パネルを提供することができる。

以下、本発明の液晶表示装置の実施形態について説明する。

図１は本発明の液晶表示装置の第１実施形態を示す要部平面図であり、図２は要部側面図である。

本実施形態の液晶表示装置１は、図１および図２に示すように、一対の透明基板２、３間に液晶（図示せず）を封入してなり、一方の透明基板２の一端縁部分が他方の透明基板３の端縁より突出させて形成された液晶表示パネル４を有している。

本実施形態の液晶表示装置１において、一方の透明基板２の一端縁部分には、サーミスタ等の温度検出器５が配設されており、当該透明基板２の外側には当該液晶表示パネル４を加熱可能とされたパネルヒータ６が配設されている。

前記パネルヒータ６は、ガラス等からなるヒータ基板７を有しており、このヒータ基板７の外側面には、ＩＴＯなどの透明導電膜８がヒータ基板の上方部分を除いてほぼ全面に形成されている。また、図１において、ヒータ基板７の左右端縁における前記透明導電膜８には、ヒータ基板７の上方部分を除いて、前記液晶表示パネル４の表示領域を挟むように相対向する一対の電極端子９、１０が形成されている。本実施形態において、前記各電極端子９、１０はそれぞれ、抵抗の小さい金属から構成されており、ある一定の幅とされた一本の帯状に形成されている。そして、これら各電極端子９、１０は、液晶表示装置１の図示しない電圧印加部に電気的に接続されている。

また、前記パネルヒータ６は、電極端子間に形成された透明電極膜からなる発熱部を前記液晶表示パネル４の少なくとも表示領域と前記温度検出器５が配設された部位とに対向させるようにして配設されている。

そして、前記温度検出器５が検出する液晶表示パネル４の温度に基づき、前記電圧印加部を駆動させ、前記各電極端子９、１０を介して前記発熱部に所定の電圧を印加することによって前記発熱部が発熱し、液晶表示パネル４を所望の温度にまで加熱することができるようになっている。

このように構成された本実施形態の液晶表示装置１によれば、前記非表示領域の前記温度検出器５が配設された部位にも、液晶表示パネル４の表示領域と同様にパネルヒータ６の発熱部が対向するように配設されているので、前記温度検出器５が、液晶表示パネル４の表示領域の温度と略同一の温度を検出することとなる。よって、前記温度検出器５が検出した液晶表示パネル４の温度に基づいて前記電圧印加部を駆動させ、前記各電極端子９、１０を介して前記発熱部に所定の電圧を印加制御することにより、前記表示領域を適温に加熱することができる。

さらに、本実施形態の液晶表示装置１は、前記各電極端子９、１０が、液晶表示パネルの上方部分を除いた部分と対向するようにヒータ基板７の左右端縁に配設されているので、前記液晶表示装置を略垂直状に配置させた状態、すなわち、前記表示領域を視認しやすく傾斜させて配置させた状態で使用される場合に、液晶表示装置１内における液晶表示パネル４とパネルヒータ６との間隙や周辺の空気の対流などにより、暖かい空気が上方に集まり液晶表示パネルの上部の温度が上昇したとしても、前記液晶表示パネル４の表示領域内において、その上部が下部に比べて温度が特に高くなることを防止することができる。

また、図３は、前述の第１実施形態の液晶表示装置１におけるパネルヒータ６の各電極端子９、１０の形状を異ならせた、本発明の液晶表示装置１の第２実施形態を示す要部平面図である。

本実施形態の液晶表示装置１においては、パネルヒータ６の前記一対の各電極端子９、１０はその幅方向寸法を前記液晶表示パネル４の下方から上方に向かって漸次減少させ、端子間距離寸法を前記液晶表示パネル４の下方から上方に向かって順次増大させるように形成されている。よって、前記各電極端子間に電圧を印加すれば、電極間距離寸法の短く形成された当該パネルヒータ６の下方の電力が大きく、電極間距離寸法の長く形成された当該パネルヒータ６の上方の電力が小さくなるので、当該パネルヒータ６の上方の発熱量を抑えて、前記液晶表示パネル４の表示領域内において、その上部が下部に比べて温度が高くなることをより確実に防止することができる。

すなわち、パネルヒータ６の電力Ｗは、電圧Ｅと電流Iとの積で表すことができ、次式のようになる。 W＝Ｅ・Ｉ＝E^２／R

そして、パネルヒータ６の発熱は、主に、電流によって制御することができるが、パネルヒータ６の発熱部に流れる電流は、発熱部の抵抗の低い方で流れる特性を有している。

そこで、本第２実施形態のように、ヒータパネルの電極端子９、１０を形成すると、その等価回路は図４に示すように、発熱部の抵抗（ρ）は端子間距離の長さ（Ｌ）に比例して大きくなる。

したがって、電極端子間に電圧を印加すれば、前式により、電極端子間寸法が短く形成された下方（Ｒ３側）の電力Ｗが大きく、電極端子間寸法が長く形成された上方（Ｒ１側）の電力Ｗが小さくなる。よって、パネルヒータ６の上部の発熱量を抑えることができる。

そして、前述のようにして、熱が上方へ移動することを勘案して、液晶表示パネル４の表示領域内における上方と下方とで前記パネルヒータ６の発熱量を変化させる制御をすることで、前記液晶表示パネル４の表示領域内において温度分布が不均一となることを防止することができ、よって、低温環境下の使用において良好な表示品位を得ることができる液晶表示パネル４を提供することができる。

なお、本発明は、前述した実施の形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。例えば、電極端子の形状は、電極端子間の距離が変わるように階段状に形成してもよい。

本発明の液晶表示装置の第１実施形態を示す要部透過平面図 本発明の液晶表示装置の第１実施形態を示す要部側面図 本発明の液晶表示装置の第２実施形態を示す要部透過平面図 図３の液晶表示装置における電極端子間に発生する抵抗の強弱を示すための説明図 従来の液晶表示装置を示す要部透過平面図 従来の液晶表示装置を示す要部側面図

符号の説明

１ 液晶表示装置
２、３ 透明基板
４ 液晶表示パネル
５ 温度検出器
６ パネルヒータ
７ ヒータ基板
８ 透明導電膜
９、１０ 電極端子

Claims (4)

1. 一対の透明基板間に液晶が封入されている液晶表示パネルと、液晶表示パネルの非表示領域に配設されている温度検出器と、液晶表示パネルの厚み方向の外側表面に配置され、電圧印加によって液晶表示パネルを加熱するパネルヒータとを有している液晶表示装置において、
   前記パネルヒータは、ヒータ基板と該ヒータ基板の一面に形成されている透明導電膜と該透明導電膜の両側縁に相対向して形成されている一対の電極端子とにより構成され、電極端子間の透明導電膜からなる発熱部は、少なくとも、液晶表示パネルの表示領域と温度検出器が配設されている部位に対向して形成されていることを特徴とする液晶表示装置。
2. 前記一対の電極端子は、液晶表示装置が略垂直配置されて使用される場合、液晶表示パネルの表示領域を挟む左右方向の非表示領域と対向するヒータ基板の部位に形成されている請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記一対の電極端子は、前記ヒータ基板の上端より所定距離だけ離れた位置より下端まで帯状に形成されている請求項２に記載の液晶表示装置。
4. 前記一対の電極端子は、前記ヒータ基板の下端から上端に向かって、該電極端子の端子間距離寸法が漸次増大するように形成されている請求項２に記載の液晶表示装置。