JP2006106064A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 液晶表示装置の品位の向上と、液晶表示装置の消費電力の低減と、部品点数の削減を可能とさせて加熱用のパネルヒータを取付けることのできる液晶表示装置を提供すること。
【解決手段】 液晶表示素子１のパネル基板２ｂの表面に、偏光板３ｂとパネルヒータ４とが順に積層され、前記パネル基板２ｂとパネルヒータ４との間隙に熱伝導性部材６が封入されていることを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、液晶表示装置に係り、特に、加熱用のパネルヒータを備えている液晶表示装置に関する。

近年、液晶表示装置は、携帯情報端末、ノートパソコン、車載用ナビゲーションなどで広く使用されている。このうち、車載用オーディオ、車載用ナビゲーションなどに用いられる液晶表示装置は、低温域（例えば−３０℃）から高温域（例えば＋８０℃）の広い範囲で使用されることが予想されるため、広い温度範囲で正常な動作を行うことが要求されている。

液晶表示装置に用いられている液晶表示素子は低温雰囲気下に置かれると液晶の表示応答速度が遅くなることから、低温雰囲気下での使用が予想される液晶表示素子には、液晶の応答速度を改善するため、通電によって発熱して液晶表示素子を暖める液晶表示素子用のパネルヒータを添着して用いている。

次に、図３〜図５を用いて従来の液晶表示装置を説明する。

図３は、液晶表示装置にパネルヒータを取付ける従来の状態を示す斜視図である。

液晶表示装置に用いられている液晶表示素子１０１は、２枚重ね状の大きさの異なる矩形のパネル基板１０２ａ、１０２ｂのそれぞれの表面に平面の寸法が若干小さい偏光板１０３ａ、１０３ｂが固着されている構造になっている。また、両パネル基板１０２ａ、１０２ｂの少なくとも一方（図３においてはパネル基板１０２ｂ側）には、両面テープなどからなる接合部材１０５によってパネルヒータ１０４が取り付けられている。ここで、パネル基板１０２ｂとパネルヒータ１０４との間には、偏光板１０３ｂおよび接合部材１０５が介在することになるため、偏光板１０３ｂの厚さより接合部材１０５の厚さが大きいと、偏光板１０３ｂとパネルヒータ１０４との間に断熱効果を有する空気だまりが生じることとなる。このように偏光板１０３ｂとパネルヒータ１０４との間に空気だまりが介在してしまうと、パネルヒータ１０４から発せられる熱を効果的に液晶表示素子１０１に伝導させることができない。

そこで従来は、パネルヒータ１０４を取り付ける側の偏光板１０３ｂの厚さと接合部材１０５の厚さとを同一にして偏光板１０３ｂとパネルヒータ１０４とを密着させて、パネル基板１０２ｂとパネルヒータ１０４とを固着することによって、偏光板１０３ｂを介して当該パネルヒータ１０４の熱を液晶表示素子１０１へ伝導させていた（特許文献１を参照）。

特開２００１−２３５７３２号公報

しかしながら、偏光板１０３ｂの厚さと接合部材１０５の厚さとが同一となっても、偏光板１０３ｂおよび接合部材１０５が配設されていない部分に空気だまりｓが介在してしまうため（図４および図５参照）、パネルヒータ１０４の全面から発せられる熱を液晶表示素子１０１に効率よく伝導させることができない問題を生じた。液晶表示素子１０１への熱伝導が芳しくないと、熱ムラにより液晶表示素子１０１の表示品質が低下する。更には、パネルヒータ１０４を含む液晶表示装置の駆動電力（消費電力）がより多く必要となるため、省エネルギー化を図ることが出来ない。

また、図３から図５に示すように、液晶表示装置にＣＯＧ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）モジュールを採用する場合、パネル基板１０２ｂの上面側にＩＣチップ１０７が取り付けられるが、パネル基板１０２ｂの下面側に形成される前記空気だまりｓの部分を通してバックライト等からの光が照射されることによってＩＣチップ１０７が誤動作してしまう。このＩＣチップ１０７の誤動作を防止するため、パネル基板１０２ｂのＩＣチップ１０７取付面の反対側に、遮光部材１０８を配設しなければならず、部品点数および作業工程が増加するという問題点もあった。

そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、液晶表示装置の表示品位の向上と、液晶表示装置の消費電力の低減と、部品点数の削減を可能とさせて加熱用のパネルヒータを取付け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、本発明における液晶表示装置の第１の特徴は、液晶表示素子のパネル基板の表面に該表面の所定残部を残して偏光板が積層され、パネルヒータが前記表面の全体を覆うように前記偏光板上に積層され、前記パネル基板と前記パネルヒータの間の前記所定残部に生ずる間隙に熱伝導性部材が封入されていることである。前記液晶表示装置の第１の特徴によって、パネル基板とパネルヒータとの間に空気だまりが介在しなくなり、パネルヒータから発生する熱は、偏光板および熱伝導性部材を介してパネル基板に効率よく伝達することが可能となるため、液晶表示装置の表示品位の向上、更に消費電力の低減化を図ることができる。

当該液晶表示装置の第２の特徴は、前記液晶表示装置の第１の特徴に記載の熱伝導性部材が遮光性を有することである。前記液晶表示装置の第２の特徴によって、ＩＣチップ等の半導体素子に影響を及ぼす漏洩光に対して別途遮光部材を用いることなく、熱伝導性部材のみで当該漏洩光を遮光することも可能となり、部品点数を削減することも可能となる。

当該液晶表示装置の第３の特徴は、前記液晶表示装置の第１または第２の特徴に記載の熱伝導性部材が接着性を有することである。前記液晶表示装置の第３の特徴によって、接着部材をも省略することができ、部品点数の削減によるコスト削減や作業工程の簡素化を図ることも可能となる。

本発明は、前記ように構成され作用するものであるので、液晶表示装置の表示品位の向上と、液晶表示装置の消費電力の低減と、部品点数の削減を可能とさせて加熱用のパネルヒータを取付けることができる等の優れた効果を奏する。

具体的には、前記パネル基板とパネルヒータとの接合の際に生じる間隙に遮光性を有する熱伝導性部材を封入することによって、パネルヒータから供給される熱をパネル基板に効率よく伝達し、かつ遮光部材や接合部材の部品点数を削減することが可能となるため、液晶表示装置の表示品位の向上、更には液晶表示装置の消費電力の低減およびコスト削減、省エネルギー化となる効果を奏する。

以下、図１および図２を用いて本発明の実施形態を説明する。

図１は、本発明の実施形態の液晶表示装置の液晶表示素子およびパネルヒータの要部を示す略断面図である。また、図２は、本発明の実施形態の液晶表示装置の液晶表示素子をパネルヒータ側から見た平面図である。

図１に示すように、本発明に係る液晶表示装置は、寒冷使用時における液晶表示素子の応答速度を向上させるため、液晶表示素子１に加熱用のパネルヒータ４が隣位して配設されている。

当該液晶表示素子１は、２枚の大きさの異なる矩形のパネル基板２ａ、２ｂがシール材（図示せず）によって接合され、両パネル基板２ａ、２ｂの間に液晶１０を封入して形成されている。また、液晶表示素子１においては、前記パネル基板２ａの液晶１０と反対側の面に偏光板３ａが配設されており、同様にして、前記パネル基板２ｂの液晶１０と反対側の面に偏光板３ｂが配設されている。液晶表示装置に一般的に用いられている偏光板としては、ヨウ素液が吸着したポリビニルアルコール膜を伸張して作製された偏光膜が保護フィルムによって両側から挟まれた構造になっており、当該偏光板の厚さが０．２〜０．３ｍｍ程度となるものが多い。本発明の実施形態の偏光板３ａ、３ｂとしては、このような一般的に用いられている偏光板を用いることができる。

前記パネルヒータ４は、１個または２個以上（本実施形態においては２個）の接合部材５を介してパネル基板２ｂと接合されている。前記パネルヒータ４としては、パネルヒータ４が光を透過する必要性があるため、透明電極であるＩＴＯ（インジウム錫酸化物）ヒータなどの一般的に用いられているパネルヒータを用いることができる。また、パネル基板２ｂとパネルヒータ４との接合は前記偏光板３ｂを隔てて接合されるため、接合部材５としては、前記偏光板３ｂと同程度の厚さを有するものを用いることが好ましい。

更に、前記パネル基板２ｂとパネルヒータ４とを接合させることによって形成される間隙には、図１および図２に示すように、熱伝導性に優れた熱伝導性部材６が封入されている。前記熱伝導性部材６の材質としては、以下に述べる観点を鑑みて選択することが好ましい。すなわち、熱伝導性の観点としては、銀または銅、アルミニウムなどの純金属もしくは前記金属を基とした合金を含む部材を用いることが好ましい。また、封入容易性や形成容易性の観点からは、ペースト状熱伝導ゲルまたは熱可塑性樹脂もしくは熱硬化性樹脂のシリコーンなどを用いることが好ましい。本実施形態においては、封入容易性や形成容易性を重視して、ペースト状熱伝導ゲルが選択されている。なお、ＩＣチップ７へ漏洩した光（漏洩光）を遮光する遮光部材１０８（図２および図５を参照）を除去することが可能となるため、前記熱伝導性部材６は遮光性を有することが好ましい。さらに、接合部材５の省略が可能となることから、前記熱伝導性部材６は接着性を有することが好ましい。

次に、図１および図２を用いて本発明に係る作用を説明する。

本発明の実施形態の液晶表示装置は、液晶表示素子１の背面側（図１の下部）に配設されているバックライト（図示しない）または反射板（図示しない）からの光が、液晶表示素子１を透過して、当該液晶表示素子１の正面側（図１の上部）に画像が表示される構造となっている。液晶表示素子１は、パネル基板２ａ、２ｂ間に封入されている液晶１０がねじれを起こすことによって、光に対する遮断扉的な役割を果たす。

当該液晶１０の応答速度は当該液晶の使用温度によって大きく異なるため、パネル基板２ｂの背面側に接合されているパネルヒータ４によって、液晶表示素子１がある一定の決められた温度に達するまで上昇させることができる仕組みとなっている。

本実施形態においては、パネル基板２ｂとパネルヒータ４とが、偏光板３ａおよび接合部材５の他に、熱伝導性部材６も介して接合されているため、従来の取付方法によって生じる間隙、すなわち断熱材的な役割を果たす空気だまりを排除することが可能となる。当該空気だまりの熱伝導率が０．０２４ｗ／ｍ・ｋ程度であるのに対して、前記熱伝導性部材６の熱伝導率は、ペースト状熱伝導ゲルの場合、少なくとも４．０〜５．０ｗ／ｍ・ｋとなる。このことから、当該間隙部分に関しては、熱伝導率を約２００倍以上も向上させることが可能となる。これにより、液晶表示装置１に必要とされるパネルヒータ４の稼働時の消費電力を大きく低減する効果を奏することとなる。

また、前記熱伝導性部材６は遮光性を有しているため、バックライト等からＩＣチップ７への漏洩光を遮断する効果を奏する。ＩＣチップ７へ漏洩光が到達すると、ＩＣチップ７における半導体の電子を励起させて不要な電流（ノイズ）を発生させる原因となる。従来は図３から図５に示すように、ＩＣチップ１０７への漏洩光を遮光するための遮光部材１０８を配設していた。これに対して、本実施形態のように遮光性を備えた熱伝導性部材６を用いることによって、従来の前記遮光部材１０８を配設する必要が無くなる。よって、当該遮光部材の配設工程を排除することができるため、部品点数の削減によるコスト削減や作業工程の簡素化、省エネルギー化を図ることが可能となる。

さらに、前記熱伝導性部材６は接着性をも有している場合は、接合部材５をも省略することができ、部品点数の削減によるコスト削減や作業工程の簡素化をより一層図ることが可能となる。

従って、パネル基板２ｂとパネルヒータ４とを熱伝導性部材６を介して接合することを特徴とする本実施形態の液晶表示装置によって、液晶表示素子１の液晶１０への熱伝導性を容易かつ確実に向上させることができ、液晶表示装置の品位の向上、更に液晶表示装置に必要とされる消費電力の削減および部品点数の削減によるコスト低減や作業工程の簡素化、省エネルギー化を図ることができる等の効果を奏する。

なお、本実施形態に記載されている液晶表示素子１は、ベアチップをパネル基板に直接接続するＣＯＧ実装によるモジュールであるため、パネル基板２ｂにＩＣチップ７が固着されているが、ＴＡＢ（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｂｏａｒｄ）モジュール等の他のモジュールでもほぼ同様の効果を奏する。

また、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。

本発明の実施形態の液晶表示装置の液晶表示素子およびパネルヒータの要部を示す断面図 本発明の実施形態の液晶表示装置の液晶表示素子をパネルヒータ側から見た平面図 従来の液晶表示装置およびパネルヒータの位置関係を示す斜視図 従来の液晶表示装置の液晶表示素子およびパネルヒータの要部を示す断面図 従来の液晶表示装置の液晶表示素子をパネルヒータ側から見た平面図

符号の説明

１ 液晶表示素子
２ａ、２ｂ パネル基板
３ａ、３ｂ 偏光板
４ パネルヒータ
５ 接合部材
６ 熱伝導性部材
７ ＩＣチップ
１０ 液晶

Claims (3)

1. 液晶表示素子のパネル基板の表面に該表面の所定残部を残して偏光板が積層され、パネルヒータが前記表面の全体を覆うように前記偏光板上に積層され、前記パネル基板と前記パネルヒータの間の前記所定残部に生ずる間隙に熱伝導性部材が封入されていることを特徴とする液晶表示装置。
2. 熱伝導性部材は遮光性を有する請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 熱伝導性部材は接着性を有する請求項１または請求項２に記載の液晶表示装置。