JP2006284899A - パネルヒータ - Google Patents

Abstract

【課題】透明発熱層に入射する光を透過させることが可能な領域ＤＡの大きさを維持しつつ、その外形寸法を小さくすることが可能となるパネルヒータを提供することである。
【解決手段】パネルヒータ１は、透明発熱層３が透明基板２の前面２ａに形成された第１透明発熱層３ａと透明基板の背面２ｂに形成された第２透明発熱層３ｂとからなる。配線基板４は、基端部電極層と接続部電極層とを有し、第１透明発熱層３ａに接続される第１接続部電極層５ａと第２透明発熱層３ｂに接続される第２接続部電極層５ｂとの間で折り曲げられている。第１接続部電極層５ａと第２接続部電極層５ｂの配線基板４の幅方向断面積の総和が、基端部電極層５ｃの配線基板の幅方向断面積と同等またはそれ以下に構成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、パネルヒータに係り、特に、液晶ディスプレイなどの適正な表示応答速度を得るために好適に用いられるパネルヒータに関する。

一般的に、表示応答速度が遅くなる低温雰囲気下においてもその使用が予想される液晶ディスプレイにおいては、添設されたパネルヒータを通電加熱して加温されることにより、適正な表示応答速度が得られるように構成されている。

この従来のパネルヒータ１０１は、その一例として、図６および図７に示すように、透明基板１０２、透明発熱層１０３、電極層１０５を有する配線基板１０４および異方性導電部材１０６を備えている。ここで、図６は従来のパネルヒータの平面図を示しており、図７は図６のＣ−Ｃ断面図を示している。

更に説明すると、透明基板１０２は、図６に示すように、透明ガラスや透明プラスチックフィルムなど透明性を有する材料を用いて矩形平板状に形成されている。透明発熱層１０３は、ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）などの透明性および導電性を有する材料を用いて、図７に示すように、透明基板１０２の画像表示パネル１１０と対向する面（以下、「透明基板の前面」という。）１０２ａ上に薄膜状に形成されている。配線基板１０４は可撓性プラスチックフィルムなどを用いて形成されており、透明発熱層１０３の任意の両端部に配設されている。電極層１０５は、銅や銀、アルミニウムなどの高導電性を有する金属材料を用いて、配線基板１０４における透明発熱層１０３と対向する面に形成されている。異方性導電部材１０６は、接着、導電および絶縁という３つの機能を有する材料を用いて形成されている。具体的には、異方性導電部材１０６としては、ＡＣＦ（異方性導電フィルム）などが用いられている。この異方性導電部材１０６は、図７に示すように、電極層１０５から透明発熱層１０３へ向かう方向のみに導電性を有するように透明発熱層１０３と電極層１０５とを固着させている。

前述した部材を有する従来のパネルヒータ１０１は、図７に示すように、電極層１０５から透明発熱層１０３に供給された電流によってその透明発熱層１０３が通電加熱されるため、画像表示パネル１１０に対してその熱を供給することが可能となっている。また、透明基板１０２および透明発熱層１０３は透明性を有する材料を用いて形成されているため、透明基板の前面１０２ａと反対の面（以下、「透明基板の背面」という。）１０２ｂ側に配設された光源から照射した出射光、または透明基板の前面１０２ａから入射した外部光を透明基板の背面１０２ｂ側に配設された反射板によって反射させた反射光を透過させることが可能となっている（特許文献１を参照）。

特開２００２−２３１８６号公報

しかしながら、電流は任意の断面を通過する電気量によって決まる値であることから、透明発熱層１０３に所望の電流が流れるようにするためには、電極層１０５をある一定の電極幅を有して形成する必要があった。また、一般的に、電極層１０５、配線基板１０４および異方性導電部材１０６は不透明な材料を用いて形成されているとともに、透明発熱層１０３に入射する光を透過させることが可能な領域（以下、「光透過領域」という。）ＤＡは、画像表示パネル１１０の表示領域と同等の大きさになるように形成されている。つまり、パネルヒータ１０１は、電極層１０５と透明発熱層１０３との接続幅の大きさ分だけ、その光透過領域ＤＡの外側に突出して大きく形成する必要があることから、当該パネルヒータを小型化することができないという問題があった。

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、透明発熱層に入射する光を透過させることが可能な領域の大きさを維持しつつ、その外形寸法を小さくすることが可能となるパネルヒータを提供することを目的としている。

また、本発明は、透明基板に配線基板を配設させる際の作業効率を向上させることが可能となるパネルヒータを提供することを目的としている。

本発明のパネルヒータは、平板状の透明基板と、前記透明基板の面に形成された透明発熱層と、前記透明発熱層に接続されている電極層を有する配線基板とを備え、前記透明発熱層と前記配線基板の電極層とは異方性導電部材を介して導通可能とされている。

そして、前述した目的を達成するため、本発明の第１の態様のパネルヒータは、前記透明発熱層が、前記透明基板の一方の面に形成された第１透明発熱層と、前記透明基板の他方の面に形成された第２透明発熱層とを有し、前記配線基板は、前記透明基板の対向する２辺にそれぞれ配設された対の配線基板からなり、それぞれの配線基板は、基端部電極層と接続部電極層とを有し、該接続部電極層は、前記基端部電極層から延設されるとともに、前記第１透明発熱層に接続される第１接続部電極層と、前記第２透明発熱層に接続される第２接続部電極層に分けられ、前記それぞれの配線基板は、前記第１接続部電極層と第２接続部電極層との間で折り曲げられて、前記各接続部電極層が前記各透明発熱層に接続され、前記第１接続部電極層と前記第２接続部電極層の前記配線基板の幅方向断面積の総和が、前記基端部電極層の前記配線基板の幅方向断面積と同等またはそれ以下に構成されていることを特徴としている。

本発明の第１の態様によって、透明発熱層に供給される所望の電流を減少させることなく、透明発熱層に接続される配線基板の各接続部電極層の幅長さを短くすることが可能となる。

本発明の第２の態様は、第１の態様のパネルヒータにおいて、前記それぞれの配線基板は、該配線基板の各電極層の厚みが同等とされ、前記第１接続部電極層と前記第２接続部電極層の幅長さの総和が、前記基端部電極層の幅長さと同等またはそれ以下に構成されていることを特徴としている。

本発明の第２の態様によって、透明基板の各面にそれぞれ形成された各透明発熱層にそれぞれ接続される配線基板の各接続部電極層は、各接続部電極層の厚みを変更することなく、各接続部電極層の幅長さを短くすることが可能となる。

本発明の第３の態様は、第１または第２の態様のパネルヒータにおいて、前記それぞれの配線基板が、前記第１接続部電極層と第２接続部電極層との間において、電極層が形成されていない抜き部が設けられていることを特徴としている。

本発明の第３の態様によって、配線基板を折り曲げる部分に生じる応力を小さくすることが可能となる。

本発明の第１の態様のパネルヒータによって、透明発熱層を流れる所望の電流を減少させることなく、パネルヒータの外形寸法が小さくなるという効果を奏する。

また、本発明の第２の態様のパネルヒータによって、配線基板の電極層の厚みを変えることなくパネルヒータの外形寸法を小さくできるという効果を奏する。

さらに、本発明の第３の態様のパネルヒータによって、配線基板の折り曲げ部分が折れ曲げ易くなり、配線基板の配設時の作業効率が向上するという効果を奏する。

以下、図１から図５を用いて、本発明のパネルヒータの実施形態を説明する。ここで、図１は、本実施形態のパネルヒータの平面図を示している。図２は、図１のＡ−Ａ断面図を示している。図３は本実施形態の配線基板の平面図を示している。具体的には、図３（ａ）は抜き部を有していない配線基板の平面図を示しており、図３（ｂ）は抜き部を有する配線基板の平面図を示している。図４は、透明発熱層および配線基板の電極層に係る等価回路図を示している。そして、図５は、図３（ｂ）のＢ−Ｂ断面図を示している。なお、図６および図７に示している従来の電極層の幅方向の長さをｂとし、それに伴って、図１および図２に示している第１接続部電極層および第２接続部電極層の各幅の長さをｂ／２と示している。詳しい内容は以下の電極層の説明において示している。

本実施形態のパネルヒータ１は、図１および図２に示すように、透明基板２、透明発熱層３、電極層５を有する配線基板４および異方性導電部材６を備えている。

更に説明すると、透明基板２は、図１および図２に示すように、透明ガラスや透明プラスチックフィルムなど透明性を有する材料を用いて矩形平板状に形成されている。

透明発熱層３は、ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）などの透明性および導電性を有する材料を用いて、透明基板２の両面にそれぞれに薄膜状に形成されている。また、この透明発熱層３は、図２に示すように、透明基板の前面２ａ（透明基板２における画像表示パネル１０と対向する面）に形成された第１透明発熱層３ａと、透明基板の背面２ｂ（透明基板の前面２ａと反対の面）に形成された第２透明発熱層３ｂとの２つの透明発熱層３からなっている。そして、第１透明発熱層３ａと第２透明発熱層３ｂとの合成抵抗値が、従来の透明基板の前面のみに形成されている透明発熱層１０３の抵抗値と同等になるように形成されている。なお、本実施形態においては、第１透明発熱層３ａの抵抗値が、第２透明発熱層３ｂの抵抗値と同等であり、かつ従来の透明発熱層１０３の抵抗値の２倍の抵抗値となるように形成されている。

配線基板４は、可撓性プラスチックフィルムなどを用いて形成されている。また、この配線基板４は、図３（ａ）に示すように、基端部電極層と接続部電極層とを有し、接続部電極層は基端部電極層５ｃから延設されるとともに、第１透明発熱層３ａに接続される第１接続部電極層５ａと、第２透明発熱層３ｂに接続される第２接続部電極層５ｂとに分けられている。また、配線基板４を折り曲げるための屈曲部４ａを第１接続部電極層５ａと第２接続部電極層５ｂとの間に有している。そして、この配線基板４は、図２に示すように、屈曲部４ａを折り曲げることによって、第１透明発熱層３ａと第１接続部電極層５ａ、および第２透明発熱層３ｂと第２接続部電極層５ｂが対応するように、接続されている。なお、この屈曲部４ａには、図示しないが、第１接続部電極層５ａと第２接続部電極層５ｂとを接続するための配線を有している。また、この配線基板４は、図３（ｂ）および図５に示すように、矩形状の抜き部７を屈曲部４ａに有しているほうがより好ましい。

本実施形態の電極層５は、銅や銀などの高導電性を有する金属材料を用いて、略同等の厚みで配線基板４上に形成されている。また、この電極層５は基端部電極層５ｃと接続部電極層とからなり、接続部電極層は、図２に示すように、第１透明発熱層３ａに接続させるための第１接続部電極層５ａと、第２透明発熱層３ｂに接続させるための第２接続部電極層５ｂとからなっている。そして、この第１接続部電極層５ａと第２接続部電極層５ｂとは配線基板４の同一平面上に形成されており、第１接続部電極層５ａの電極幅と第２接続部電極層５ｂの電極幅との総和が、所望の電流が流れるようにするために必要な幅を有する基端部電極層の電極と同等になっている。なお、本実施形態においては、図１、図２、図３および図５に示すように、第１接続部電極層５ａと第２接続部電極層５ｂとを同一の形状（鏡面対称の形状）とするとともに、第１接続部電極層５ａおよび第２接続部電極層５ｂの長手方向の長さａを、透明基板の前面２ａのみに配設されていた従来の電極層（以下、「従来の電極層」という。）１０５の長手方向の長さａと同等にしつつ、それらの長さを従来の電極層１０５の幅の長さｂの１／２の値（ｂ／２）としている。これによって、第１接続部電極層５ａの電極幅は、第２接続部電極層５ｂの電極幅と同等であるとともに、従来の電極層１０５の電極幅ｂの１／２倍の幅（ｂ／２）とされている。

異方性導電部材６は、接着、導電、および絶縁という３つの機能を有する材料を用いて形成されている。具体的には、ＡＣＦ（異方性導電フィルム）などを異方性導電部材６として用いている。この異方性導電部材６は、図２に示すように、電極層５から透明発熱層３への方向のみに導電性を有するように、透明発熱層３と電極層５とを固着させている。

次に、本実施形態のパネルヒータ１の作用を説明する。

本実施形態のパネルヒータ１の電極層５は、図１に示すように、第１接続部電極層５ａと第２接続部電極層５ｂとを同一の形状（鏡面対称の形状）とするとともに、それら第１接続部電極層５ａおよび第２接続部電極層５ｂの幅の長さを、透明基板の前面２ａのみに配設されていた従来の電極層１０５の幅ｂの１／２の値（ｂ／２）となるように形成されている。そのため、第１接続部電極層５ａは、第２接続部電極層５ｂと同一形状・同一電極幅であるとともに、従来の電極層１０５の電極幅ｂの１／２倍の電極幅ｂ／２となっている。これによって、図１に示すように、透明発熱層３に供給される電流を減少させることなく、その電極幅を最も縮小することが可能となる。また、表示領域ＤＡの大きさは一定であることから、この電極幅を縮小させると、パネルヒータ１の外形寸法を従来よりも小さくすることが可能となる。

また、図４に示すように、互いに並列接続されている第１透明発熱層３ａの抵抗値２Ｒと第２透明発熱層３ｂの抵抗値２Ｒとの合成抵抗値、すなわち透明発熱層３の抵抗値Ｒ’（＝Ｒ）が従来の透明発熱層１０３の抵抗値Ｒと同等となるように形成されているため、オームの法則により、透明発熱層３の合成抵抗値が変化しなければ、透明発熱層３に供給される電流も変化しない。これによって、本実施形態のパネルヒータ１は、外形寸法を縮小させつつ、その発熱量を従来と同程度に維持することが可能となる。

なお、本実施形態のパネルヒータ１の第１接続部電極層５ａおよび第２接続部電極層５ｂの電極幅を異なるものにすることも可能である。ただし、どちらか一方の電極層の電極幅を小さくすると他方の電極層の電極幅を大きくする必要があるため、それら第１接続部電極層５ａおよび第２接続部電極層５ｂを略同一形状・略同一電極幅となるようにすることによって、各透明発熱層３ａ、３ｂにそれぞれ配設される各接続部電極層５ａ、５ｂの電極幅を最も小さくすることが可能となり、それに伴って、パネルヒータ１の外形寸法の大きさを最も小さくすることが可能となる。

また、図３（ｂ）および図５に示すように、本実施形態のパネルヒータ１の配線基板４の屈曲部４ａに電極層が形成されていない抜き部７を形成すると、配線基板４の屈曲部４ａを折れ曲げ易くすることが可能となる。これは、抜き部７において電極層が少なくなり、曲げ応力が緩和するためである。そのため、配線基板４の屈曲部４ａが折れ曲げ易くなり、配線基板４の配設時の作業効率を向上させることが可能となる。

なお、本発明は前述した実施形態など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、前述の実施形態において、配線基板の電極層は同等の厚みとして説明したが、各接続部電極層のそれぞれの幅方向の断面積の総和が、基端部電極層の幅方向断面積と同等またはそれ以下であれば良く、接続部電極層の厚みを基端部電極層の厚みより厚くすれば、接続部電極層の幅をさらに短くすることが可能である。

本実施形態のパネルヒータを示す平面図 図１のＡ−Ａ断面図 本実施形態の配線基板を示す平面図；図中（ａ）は抜き部を有していない配線基板の平面図を示しており、図中（ｂ）は抜き部を有する配線基板の平面図を示している 本実施形態の透明発熱層および配線基板の電極層の関係を示す等価回路図 図３（ｂ）のＢ−Ｂ断面図 従来のパネルヒータの一例を示す平面図 図６のＣ−Ｃ断面図

符号の説明

１ パネルヒータ
２ 透明基板
２ａ 透明基板の前面
２ｂ 透明基板の背面
３ 透明発熱層
３ａ 第１透明発熱層
３ｂ 第２透明発熱層
４ 配線基板
４ａ 屈曲部（配線基板を折り曲げる部分）
４ｂ 屈曲部の電極層の断面
５ 電極層
５ａ 第１接続部電極層
５ｂ 第２接続部電極層
６ 異方性導電部材
７ 抜き部
１０ 画像表示パネル
ａ 従来の電極層の長手方向の長さ
ｂ 従来の電極層の幅の長さ
ＤＡ 光透過領域
ＩＤ 電流方向（透明発熱層に電流が流れる方向）

Claims (3)

1. 平板状の透明基板と、
   前記透明基板の面に形成された透明発熱層と、
   前記透明発熱層に接続されている電極層を有する配線基板とを備え、
   前記透明発熱層と前記配線基板の電極層とは異方性導電部材を介して導通可能とされているパネルヒータであって、
   前記透明発熱層は、前記透明基板の一方の面に形成された第１透明発熱層と、前記透明基板の他方の面に形成された第２透明発熱層とを有し、
   前記配線基板は、前記透明基板の対向する２辺にそれぞれ配設された対の配線基板からなり、
   それぞれの配線基板は、基端部電極層と接続部電極層とを有し、
   該接続部電極層は、前記基端部電極層から延設されるとともに、前記第１透明発熱層に接続される第１接続部電極層と、前記第２透明発熱層に接続される第２接続部電極層に分けられ、
   前記それぞれの配線基板は、前記第１接続部電極層と第２接続部電極層との間で折り曲げられて、前記各接続部電極層が前記各透明発熱層に接続され、
   前記第１接続部電極層と前記第２接続部電極層の前記配線基板の幅方向断面積の総和が、前記基端部電極層の前記配線基板の幅方向断面積と同等またはそれ以下に構成されている
   ことを特徴とするパネルヒータ。
2. 前記それぞれの配線基板は、該配線基板の各電極層の厚みが同等とされ、
   前記第１接続部電極層と前記第２接続部電極層の幅長さの総和が、前記基端部電極層の幅長さと同等またはそれ以下に構成されている
   請求項１に記載のパネルヒータ。
3. 前記それぞれの配線基板は、前記第１接続部電極層と第２接続部電極層との間において、電極層が形成されていない抜き部が設けられている
   請求項１または請求項２に記載のパネルヒータ。

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