JP2006106064A - 液晶表示装置 - Google Patents
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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
【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)。
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。
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
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)
- 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。
- 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。
- 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。
Priority Applications (1)
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007292830A (ja) * | 2006-04-21 | 2007-11-08 | Seiko Epson Corp | 電気光学装置、及びこれを備えた電子機器 |
JP2008216371A (ja) * | 2007-02-28 | 2008-09-18 | Optrex Corp | バックライトユニット及びその製造方法 |
CN107045218A (zh) * | 2017-03-17 | 2017-08-15 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种自适应加热膜、显示面板和液晶显示设备 |
CN109960079A (zh) * | 2017-12-22 | 2019-07-02 | 罗克韦尔柯林斯公司 | 采用低成本加热器的薄型lcd直下式背光源 |
JP2020534563A (ja) * | 2017-09-18 | 2020-11-26 | アマゾン テクノロジーズ インコーポレイテッド | 自己治癒可撓性電気泳動ディスプレイ |
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2004
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