JP2005106956A - 液晶モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】環境温度に拘わらず常に所望の電気光学効果を安定して奏することができる液晶モジュールを提供する。
【解決手段】間に液晶を挟持して液晶表示パネルＬｐを構成する一対のガラス基板１、２のうちの一方のガラス基板２の電極配線の接続端子部が配列された突出部２ａには、ＴＡＢ配線シート３が電気接続され、このＴＡＢ配線シート３には、駆動回路素子４及びチップサーミスタ６がＣＯＦ方式で搭載されている。これにより、液晶の温度がこれに近づけて配置されたチップサーミスタ６により正確に検知され、これに応じて液晶駆動電圧が制御され、環境温度に拘わらず、所望のコントラストと視野角特性が安定して得られる。
【選択図】図１

Description

本発明は、液晶の温度を検出するための温度検出素子をケース内に設けた液晶モジュールに関するものである。

液晶素子は、一対の基板間に挟持した液晶に電圧を印加し液晶分子の配向を変化させて光の透過率の変化等の電気光学効果を奏させるものである。この電気光学効果は、液晶の温度変化に応じて特性が変化する温度依存性をもっている。

そこで、液晶の上記電気光学効果の温度依存性を補償するため、液晶素子の温度に応じて液晶に印加する駆動電圧を制御する必要があるが、従来は、特許文献１に示されるように、製造工数や実装構造上の制約により、液晶素子を収納するケース内に配置される駆動制御用の回路基板上にサーミスタ等の温度検出素子を設置し、この温度検出素子による検出信号に応じて液晶の駆動電圧を制御する方法が採用されている。

しかし、回路基板と液晶素子はケース内における収納スペース上の制約から離隔して配置されることが多いため、回路基板の温度と液晶素子の温度は両者が離隔する程度に応じて当然異なってくる。その結果、液晶素子における液晶の温度を正確に検出して電気光学効果の温度依存性を補償することが困難となり、液晶表示素子においては、温度によりコントラストが変化したり視野角特性が異なってくるという問題が発生する。
特開２００２−３５７８１２号公報

本発明の課題は、環境温度に拘わらず常に所望の電気光学効果を安定して奏することができる液晶モジュールを提供することである。

上記課題を解決するため、本発明の液晶モジュールは、一対の基板間に液晶を挟持してなる液晶素子がケース内に収納された液晶モジュールであって、前記液晶素子の少なくとも一方の基板の端部に温度検出素子を設置し、該温度検出素子の検出信号に基づき液晶素子に印加する駆動電圧を制御することを特徴とするものである。

本発明の液晶モジュールによれば、液晶素子の基板端部の温度を検出し、その検出温度に基づき液晶の駆動を制御するから、温度検出素子を液晶素子に接続される制御回路基板に設置する従来の方法よりも液晶の温度をより正確に検出することができ、その結果、液晶の電気光学効果の温度依存性を的確に補償し、環境温度変化に起因する液晶表示素子におけるコントラストや視野角特性の変化等の液晶動作不良の発生を確実に防止することが可能となる。

本発明の液晶モジュールにおいては、温度検出素子を液晶素子の端部に電気接続されている配線シート上に設置することが好ましく、これにより、より簡単に温度検出素子を液晶素子の基板に適正に設置することができる。

また、温度検出素子は、その接続端子を液晶素子の少なくとも一方の基板端部に形成された対応する配線の接続端子部に導通接続させて設置されていることが好ましく、この方法によっても、より簡単に温度検出素子を液晶素子の基板に適正に設置することができる。

さらに、温度検出素子は、チップサーミスタであることが好ましく、これにより、温度検出素子を限られたスペースに簡単且つ容易に実装することができる。

以下、本発明の好適な実施形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態としての液晶表示モジュールを示す部分平面図であり、図２はそのII−II線断面図である。

図１において、大きさが異なる一対のガラス基板１、２が、間に液晶（不図示）を挟持し、一方の端部を重ならせて接合されている。大きいサイズのガラス基板２の他方の端部は、小さいサイズのガラス基板１の対応する端面から所定長突出させてある。この突出部２ａには、液晶を駆動する電極に接続されている複数の配線２ｂの接続端子（不図示）が一定の間隔で並列に配設されている。

上記突出部２ａには、ＴＡＢ（Tape Automated Bonding）方式の配線シート３が設置されている。このＴＡＢ配線シート３では、図２に示すように、ポリイミド等の樹脂材料からなるキャリアテープ３ａの片面（図中下面）に銅等の導電性材料からなる配線パターンＰが所定のエリア毎に形成されている。そして、これら配線パターンＰを覆って絶縁保護層３ｂが被着され、ＴＡＢ配線シート３が構成されている。なお、このＴＡＢ配線シート３においては、キャリアテープ３ａ側が各種素子が搭載される表側となり、絶縁保護層３ｂ側が裏側となる。

本実施形態では、図１に示すように、ＴＡＢ配線シート３の、液晶駆動回路が設けられるエリアＡ1には複数の入力リード線３ｃ1からなる入力配線パターンＰ1と複数の出力リード線３ｃ2からなる出力配線パターンＰ2が、温度検出回路が設けられるエリアＡ2には２本のリード線３ｃ3、３ｃ4からなる検温回路パターンＰ3が、それぞれ形成されている。

液晶駆動回路エリアＡ1においては、キャリアテープ３ａに、駆動回路素子４を搭載するためのドライバチップ搭載スリット３ａ1と入力配線接続用のリードスリット３ａ2及び出力配線接続用のリードスリット３ａ3が、それぞれ穿設されている。リードスリット３ａ2、３ａ3内には、それぞれ、入力リード線３ｃ1のリード端子ｔ1と出力リード線３ｃ2のリード端子ｔ2が各スリット長手方向へ所定のピッチで並列に配設されている。これらリード端子ｔ1、ｔ2は、図２に示すように、その部分のキャリアテープ３ａ及び絶縁保護層３ｂの双方を除去し入力リード線３ｃ1、出力リード線３ｃ2を表裏両面に露出させて、形成されている。

そして、ドライバチップ搭載スリット３ａ1には、駆動回路素子４がＣＯＦ（Chip On Film）搭載されている。即ち、入力リード線３ｃ1、出力リード線３ｃ2の各端部をチップ搭載スリット３ａ1内に延出させてインナーリード部（不図示）を形成し、このインナーリード部に駆動回路素子４のバンプ電極を異方性導電接着材（不図示）を介して導通接続させてある。

また、出力側のリードスリット３ａ3においては、表裏両面に露出させた各出力リード端子ｔ2が、図２に示されるように、液晶表示パネルＬp側の対応する各接続端子ｔ3と異方性導電接着材５を介して導通接続されている。なお、異方性導電接着材５は、絶縁性樹脂剤中に導電性粒子を分散混合させたもので、これを端子間に挟んで加熱しつつ加圧することにより導電性粒子が端子間に挟持されて双方の端子が導通接続される。

一方、温度検出回路エリアＡ2においては、キャリアテープ３ａに、温度検出素子としてのチップサーミスタ６を搭載するための検温チップ搭載スリット３ａ4と入出力リードスリット３ａ5が穿設されている。入出力リードスリット３ａ5には、入力リード線３ｃ3と出力リード線３ｃ4の各幅狭端部を露出させて入力端子ｔ4と出力端子ｔ5が形成されている。この入力端子ｔ4と出力端子ｔ5も、リード端子ｔ1、ｔ2と同様に、その部分のキャリアテープ３ａ及び絶縁保護層３ｂの双方を除去し入力リード線３ｃ3、出力リード線３ｃ4を表裏両面に露出させて形成されている。

而して、検温チップ搭載スリット３ａ4内には、そのキャリアテープ３ａ部分のみを除去し入力リード線３ｃ3と出力リード線３ｃ4の幅広に形成した各端部を表側にだけ露出させて、検温チップ搭載パッドｐ１、ｐ2がそれぞれ形成されている。これら検温チップ搭載パッドｐ１、ｐ2に、温度検出素子としてのチップサーミスタ６の電極部６ａ、６ｂが半田７によりそれぞれ導通接続され、チップサーミスタ６がＣＯＦ搭載されている。このように、本実施形態によれば、温度検出素子（チップサーミスタ６）に対する配線はＴＡＢ配線シート３の配線パターンＰとして一括形成でき、且つ温度検出素子をＣＯＦ方式により容易に搭載できるから、液晶温度検出機構の実装構造が簡素化されると共に実装作業も簡易化される。

図３に示すように、上述のチップサーミスタ６と駆動回路素子４がＣＯＦ搭載されたＴＡＢ配線シート３が、液晶表示パネルＬｐの電極配線の接続端子が配列されている接続端子部（基板突出部）２ａに電気接続され、この液晶表示パネルＬｐの背面側（表示の観察側とは反対側）にはバックライトが収容されたボックス８が配置され、このバックライトボックス８の背面には、駆動制御回路基板９が配置されている。駆動制御回路基板９には、ＴＡＢ配線シート３がフレキシブル配線基板１０を介して電気接続されている。この場合、ＴＡＢ配線シート３を、液晶表示パネルＬｐの背面側に折り返し、バックライトボックス８の端面に沿わせて配置し、フレキシブル配線基板１０に電気接続してある。そして、この液晶表示パネルＬｐとバックライトボックス８及び駆動制御回路基板９からなる組立体は、ケース１１内に収納されている。ケース１１には表示窓１１ａが設けられており、この表示窓１１ａに液晶表示パネルＬｐの表示エリアＶｅを整合させてある。したがって、チップサーミスタ６は、表示窓１１ａの側部に位置し、ケース１１の窓縁部に覆われている。

以上のように構成された本実施形態の液晶表示モジュールにおいては、温度検出素子としてのチップサーミスタ６が液晶表示パネルＬｐの一方の基板の端部に設置されているから、液晶表示パネルＬｐ背面側にバックライトボックス８等を介して配置された駆動制御回路基板９上に設置された従来の場合に比べて、液晶の温度変化をより正確に検出することができる。即ち、図２に示すように、液晶の温度は伝熱係数が比較的大きいガラス基板２から薄い絶縁保護層３ｂを介してチップサーミスタ６の検温部６ｃに至る短く且つ伝熱効率の良い経路を通じて検知されるから、液晶温度をより正確に検知することができる。チップサーミスタ６からは、検温部６ｃで検知された温度に応じて電圧が出力され、この出力電圧は出力リード線３ｃ4からフレキシブル配線基板１０を介して駆動制御回路基板９に液晶温度検出信号として出力される。駆動制御回路基板９においては、図示しないマイクロプロセッサ（ＣＰＵ）により、コントラストや視野角特性等の表示品質の温度によるバラツキが解消されるように、上記液晶温度検出信号に応じて液晶表示パネルＬｐの電極に印加する駆動電圧が制御される。

次に、本発明の他の実施形態について、図４及び図５に基づき説明する。なお、上記実施形態と同一の構成要素については同一の符号を付して、その説明を省略する。
本実施形態においては、図４に示すように、ガラス基板２の突出部２ａに、液晶表示パネルＬｐを駆動する駆動回路素子４と温度検出素子としてのチップサーミスタ６がＣＯＧ（Chip On Glass）方式により搭載されている。

図５に示すように、ガラス基板２の突出部２ａには、駆動回路素子４に対する入力リード線１２ａと画素を形成している各電極に接続された出力リード線１２ｂ及びチップサーミスタ６に対する入力リード線１２ｃと出力リード線１２ｄが形成されている。チップサーミスタ６に対する入力リード線１２ｃと出力リード線１２ｄにおけるガラス基板１の端面に近い端部は、幅広の接続パッドｐ1、ｐ2に形成されている。そして、これら各入出力リード線１２ａ、１２ｂの各端子部ｔと接続パッドｐ1、ｐ2は、それぞれ、対応する駆動回路素子４の突起電極４ａ及びチップサーミスタ６の端子電極６ａ、６ｂに異方性導電接着材１３を介して導通接続されている。

図４に戻って、ガラス基板２の突出部２ａにおける長手端部には、フレキシブル配線基板１４の一端部が接合されている。このフレキシブル配線基板１４は、液晶表示パネルＬｐと駆動制御回路基板（不図示）を電気接続するものである。本実施形態においては、駆動回路素子４に対する入力リード線１２ａ及びチップサーミスタ６に対する入、出力各リード線１２ｃ、１２ｄの基板突出部２ａの長手端面に向けて延在させた各端部が、図示しない異方性導電接着材を介してフレキシブル配線板１４の対応する配線（不図示）にそれぞれ導通接続されている。なお、この異方性導電接着材は、上述した駆動回路素子４とチップサーミスタ６を導通接続した異方性導電接着材１３と一体化することも可能である。

本実施形態による場合も、温度検出素子のチップサーミスタ６に対する入出力リード線１２ｃ、１２ｄを、駆動回路素子４に対する入出力リード線１２ａ、１２ｂと共に一括形成でき、且つチップサーミスタ６をＣＯＧ方式により容易に搭載できるから、液晶温度検出機構の実装構造が簡素化されると共に実装作業も簡易化される。

そして、温度検出素子としてのチップサーミスタ６が液晶表示パネルＬｐの一方の基板の端部に設置されているから、液晶の温度変化をより正確に検出することができる。即ち、図５に示すように、一対の基板１、２間に挟持された液晶の温度は、伝熱係数が比較的大きいガラス基板２から異方性導電接着材１３を介してチップサーミスタ６の検温部６ｃに至る短く且つ伝熱効率の良い経路を通じて、チップサーミスタ６により正確に検知される。この正確な液晶温度検出信号に基づき、コントラストや視野角特性等の表示品質の温度によるバラツキが解消されるように、液晶表示パネルＬｐの電極に印加する駆動電圧が制御される。

なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。例えば、温度検出素子は、チップサーミスタに限らず、ディスクリート型のサーミスタ或いはサーミスタ以外の表面温度検出素子等も、それらの検温部を基板端部に確実に接触させることにより利用できる。

また、配置される温度検出素子の個数は、１個に限らず、一対の基板の各一端部を相手側の基板の対応する端面から突出させて各基板の電極配線の接続端子部をそれぞれ形成した液晶表示パネルに対しては、各基板の突出部にそれぞれ温度検出素子を配置すればよい。これにより、液晶の温度をより正確に検出できる。

本発明の一実施形態としての液晶表示モジュールの要部を示す部分平面図である。 図１の液晶表示モジュールをII−II線で切断して示す断面図である。 上記液晶表示モジュールの全体構成をケースを切断して示した部分断面側面図である。 本発明の他の実施形態としての液晶表示モジュールの要部を示す部分平面図である。 図４の液晶表示モジュールをＶ−Ｖ線で切断して示す断面図である。

符号の説明

１、２ ガラス基板
３ ＴＡＢ配線シート
４ 駆動回路素子
５、１３ 異方性導電接着材
６ チップサーミスタ
７ 半田
８ バックライトボックス
９ 駆動制御回路基板
１０、１４ フレキシブル配線基板
１１ ケース
Ｌｐ 液晶表示パネル

Claims (4)

1. 一対の基板間に液晶を挟持してなる液晶素子がケース内に収納された液晶モジュールであって、
   前記液晶素子の少なくとも一方の基板の端部に温度検出素子を設置し、該温度検出素子の検出信号に基づき液晶素子に印加する駆動電圧を制御することを特徴とする液晶モジュール。
2. 前記温度検出素子は、前記液晶素子の基板端部に電気接続されている配線シート上に設置されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶モジュール。
3. 前記温度検出素子は、その接続端子を前記液晶素子の少なくとも一方の基板端部に形成された対応する配線の接続端子部に導通接続させて設置されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶モジュール。
4. 前記温度検出素子は、チップサーミスタであることを特徴とする請求項１乃至請求項３のうちの何れかに記載の液晶モジュール。

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