JP2008009241A - 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、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】異形状の液晶表示パネル４と、前記液晶表示パネル４と同じ異形状とされたパネルヒータ６とを備えてなる液晶表示装置１において、一対の電極端子９Ａ、１０Ａに接続した透明導電膜のパターン８Ａを有するメインパネルヒータ６Ａと、配設位置をメインパネルヒータ６Ａと同位置に対向させて形成された一対の電極端子９Ｂ、１０Ｂに接続した透明導電膜のパターン８Ｂを有するサブパネルヒータ６Ｂとを積層して構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、矩形状でない異形状の表示パネルと、低温環境下において前記異形表示パネルを予備的に加熱するパネルヒータとを備えた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は、このような従来の液晶表示装置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のパターン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のパターン８がほぼ全面に形成されている。また、前記透明導電膜のパターン８の両端縁には、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４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のパターン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のパターン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（例えば、特許文献１）。

ところで、近年、特に、車載用の液晶表示パネルにおいては、デザイン性や機構上の理由で、一般的な矩形状の液晶表示パネルではなく、異形状の液晶表示パネルを搭載するニーズが増えている。

この異形状の車載用の液晶表示パネルにおいても、低温環境における使用時の応答速度の向上のために、前記パネルヒータを配設することが望ましい。

特開２００１−２４２４３９号公報

しかしながら、異形状の液晶表示パネル４に配設されるパネルヒータ６も同様の異形状とすると、前記パネルヒータ６内の熱分布が不均一となり、その結果、液晶表示パネル４の表示特性に差異が生じることがあった。

具体的に説明すると、例えば、図６に示す異形状の液晶表示パネルヒータ６は、矩形を構成する一長辺の両端コーナ部を切り落とした変形六角形状とされたヒータ基板を有している。前記ヒータ基板７の外側面上にはＩＴＯ等からなる透明導電膜のパターン８がほぼ全面に形成されており、前記透明導電膜のパターン８の両側縁であって、前記両端コーナー部の切り落とし前における矩形の短辺に相当する部分には、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。

また、前記電極端子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、この異形状のパネルヒータ６は、前記電極端子９、１０間の透明導電膜のパターン８（発熱部）を同じ異形状とされた液晶表示パネル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、前記異形状の液晶表示パネル４の裏面側に配設されている。

このように構成された液晶表示装置１において、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のパターン８に所定の電圧を印加してみると、一対の電極端子９、１０に挟まれた矩形領域（図６中、太斜線部）と、前記矩形領域以外の異形領域（図６中、細斜線部）とでは、そこに流れる電流密度が異なり、前記異形領域の発熱が、矩形領域の発熱より低温となった。

つまり、パネルヒータ６の、対向して形成された電極端子９、１０間に、前記電極端子９、１０に両側部を電気的に接続させて直線状に引き廻し形成された透明導電膜のパターン８の矩形領域と、同じ電極端子９、１０に両側部を電気的に接続させ、屈曲線状に長寸法で引き廻し形成された透明導電膜のパターン８の異形領域とでは、矩形領域の発熱部に流れる電流密度が大きく、発熱し易い。

そのため、前記異形領域に対向する前記液晶表示パネル４の表示領域部分を十分には加熱することができず、前記パネルヒータ６内の熱分布が不均一となって、液晶表示パネル４の表示特性に差異が生じるという問題があった。

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の特徴は、一対の透明基板間に液晶が封入された異形状の液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルと同じ異形状とされたパネルヒータとを備えてなる液晶表示装置において、前記パネルヒータは、ヒータ基板上に対向させて形成された一対の電極端子に両側部をそれぞれ接続させ、電圧印加部の駆動によって電圧が印加される透明導電膜のパターンが前記ヒータ基板上における電極端子間の矩形領域内に形成されたメインパネルヒータと、ヒータ基板上の前記メインパネルヒータにおける配設位置と同位置に対向させて形成された一対の電極端子に両側部をそれぞれ接続させ、電圧印加部の駆動により電圧が印加される透明導電膜のパターンが前記ヒータ基板上における前記矩形領域外となる異形領域に形成されたサブパネルヒータとを、各透明導電膜のパターンからなる発熱部を液晶表示パネルの表示領域に対向させて前記液晶表示パネルの厚み方向に積層して構成されている点にある。

このように、前記矩形領域内に直線状に引き廻し形成された透明導電膜のパターンと、前記矩形領域外に屈曲線状に長寸法で引き廻し形成された透明導電膜のパターンとを、異なるヒータ基板に、異なる電極端子に接続させて形成し、それぞれに電圧を印加することにより、屈曲線状に長寸法で引き廻し形成された透明導電膜のパターンの電流密度を、前記直線状に引き廻し形成された透明導電膜のパターンと差のない電流密度とすることが可能となるので、液晶表示パネルの表示領域全域を均一に加熱することが可能となる。

また、前記メインパネルヒータおよびサブパネルヒータの透明導電膜の少なくとも一方のパターンは、液晶表示パネルの表示領域の加熱温度が等しくなるように各透明導電膜のパターンの発熱部の電流密度を調整しつつ、ヒータ基板上における形成領域内において分割形成されていることを特徴とする。

このように、液晶表示パネルの各透明導電膜のパターン毎の幅（太さ）や引き廻し長さを変化させて発熱部の電流密度を調整しつつ、前記透明導電膜のパターンを分割形成することで、確実に、液晶表示パネルの表示領域全域を均一に加熱することが可能となる。

前述のように、本発明の液晶表示装置によれば、メインパネルヒータの発熱部とサブパネルヒータの発熱部に流れる電流密度が等しくなるように、各パネルヒータの透明導電膜のパターンを引き廻し、異なる電極端子から前記透明導電膜のパターンに電圧を印加することによって、液晶表示パネルの表示領域全域を均一に加熱することが可能となる。

よって、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側面図であり、図２はパネルヒータの要部平面図、図３および図４はそれぞれ後述するメインパネルヒータとサブパネルヒータの要部平面図である。

本実施形態の液晶表示装置１は、矩形を構成する一長辺の両端が位置するコーナ部を切り落とした変形六角形状とされた、いわゆる異形状の液晶表示パネル４と、この液晶表示パネル４と略同形状とされ、反視認側（裏面側）に配設されたパネルヒータ６とを有している。

前記液晶表示パネル４は、一対の透明基板２、３間に液晶（不図示）を封入してなり、一方の透明基板２の一端縁部分（不図示）が他方の透明基板３の端縁より突出させて形成されている。

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（不図示）が配設されており、他方の透明基板３の外側に当該液晶表示パネル４を加熱可能とされた前記パネルヒータ６が配設されている。

本実施形態において、前記パネルヒータ６は２枚のパネルヒータ６Ａ、６Ｂを前記液晶表示パネル４の厚み方向に積層して構成されている。

本実施形態において、一方のパネルヒータ（以下、メインパネルヒータという）６Ａは、図３に示すように、ガラス等からなるヒータ基板７Ａを有している。前述のように、ヒータ基板７Ａは液晶表示パネル４と略同形の変形六角形状とされており、前記両端コーナー部を切り落とす前における矩形の短辺に相当する側辺が対向する矩形領域には、ＩＴＯ等からなる透明導電膜のパターン８Ａが形成されている。そして、前記透明導電膜のパターン８Ａの両側縁であって、該ヒータ基板７の前記側辺部分には、一対の電極端子９Ａ、１０Ａが液晶表示パネル４の表示領域を挟むように所定の間隔を設けて対向させて形成されている。なお、前記各電極端子９Ａ、１０Ａ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。

さらに説明すれば、前記メインパネルヒータ６Ａの前記矩形領域には、ＩＴＯ等からなり、前記電極端子９Ａ、１０Ａに両側部を電気的に接続させて直線状に引き廻し形成された透明導電膜のパターン８Ａが、前記電極端子９Ａ、１０Ａの延在方向に複数個（図３においては８Ａａ〜８Ａｅに示す５個）の領域に分割されて形成されている。

また、前記電極端子９Ａ、１０Ａ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、他方のパネルヒータ（以下、サブパネルヒータという）６Ｂも、図４に示すように、ガラス等からなり、液晶表示パネル４と略同形の変形六角形状とされたヒータ基板７Ｂを有している。そして、前記ヒータ基板７Ｂ上の前記メインパネルヒータ６Ａにおける配設位置と同位置には、一対の電極端子９Ｂ、１０Ｂが形成されており、そして、ヒータ基板７Ｂの前記両端コーナー部を切り落とす前における矩形の短辺が対向する矩形領域以外の領域（以下、異形領域という）には、ＩＴＯ等からなる透明導電膜のパターン８Ｂが、両側部を前記一対の電極端子９Ｂ、１０Ｂに接続させて形成されている。なお、前記各電極端子９Ｂ、１０Ｂ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。

さらに説明すれば、前記サブパネルヒータ６Ｂの前記異形領域には、ＩＴＯ等からなり、前記電極端子９Ｂ、１０Ｂに両側部を電気的に接続させて、屈曲線状に引き廻し形成された透明導電膜のパターン８Ｂが、前記電極端子の延在方向に複数個（図４においては８Ｂａと８Ｂｂに示す２個）の領域に分割され、入れ子状に形成されている。

また、前記電極端子９Ｂ、１０Ｂ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。

ここで、本実施形態の液晶表示装置においては、さらに、前記メインパネルヒータ６Ａおよびサブパネルヒータ６Ｂのヒータ基板７Ａ、７Ｂ上にそれぞれ分割して形成された前記各透明導電膜のパターン８Ａ、８Ｂは、液晶表示パネル４の表示領域の加熱温度が等しくなるように、各透明導電膜のパターン８Ａ、８Ｂの発熱部の電流密度を調整して形成されている。

詳しくは、前記メインパネルヒータ６Ａにおいては、図２及び図３に示すように、パネルヒータ６として前記サブパネルヒータ６Ｂと積層されて配設されたときに、給電上の都合により前記サブパネルヒータ６Ｂに形成された透明導電膜のパターン８Ｂと重複して配設されることとなる、前記異形領域側の３本の透明導電膜のパターン８Ａｄ、８Ａｅは、前記サブパネルヒータ６Ｂに形成された透明導電膜のパターン８Ｂとの重複面積の広狭に比例させて、他の３本のパターン８Ａａ〜８Ａｃよりも幅寸法の細い直線状のパターンに形成されている。

また、前記サブパネルヒータ６Ｂにおいては、図４に示すように、屈曲線状に形成された２本の透明導電膜のパターン８Ｂａ、８Ｂｂは、長距離で前記電極端子９Ｂ、１０Ｂ間を引き回されるパターン８Ｂｂの方が、抵抗値を下げるべく、幅寸法の太いパターンに形成されている。

このように、各透明導電膜のパターン８毎にその幅寸法等を変化させて発熱部の電流密度を調整しつつ、前記透明導電膜のパターン８を分割形成することで、確実に、液晶表示パネル４の表示領域を均一に加熱することが可能となる。

そして、この異形状の各パネルヒータ６Ａ、６Ｂは、前記電極端子間に形成された透明導電膜のパターン（発熱部）８Ａ、８Ｂを液晶表示パネル４の少なくとも表示領域に対向させ、各電極端子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、図２に示すように、前記液晶表示パネル４側からサブパネルヒータ６Ｂ、メインパネルヒータ６Ａの順で積層して配設されている。

次に、本実施形態の液晶表示装置の作用と効果について説明する。

本実施形態の液晶表示装置１においては、前記温度検出器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９Ａ、１０Ａを介してメインパネルヒータ６Ａの前記発熱部に所定の電圧を印加し、発熱部を発熱させて、前記矩形領域に対向する液晶表示パネル４の表示領域を加熱するとともに、前記各電極端子９Ｂ、１０Ｂを介してサブパネルヒータ６Ｂの前記発熱部に所定の電圧を印加し、前記発熱部を発熱させて、前記矩形領域外の異形領域に対向する液晶表示パネル４の表示領域を加熱する。

このように、前記矩形領域内に直線状に引き廻し形成された透明導電膜のパターン８Ａと、前記矩形領域外の異形領域に屈曲線状に長寸法で引き廻し形成された透明導電膜のパターン８Ｂとを、異なるヒータ基板上７Ａ、７Ｂに、異なる電極端子９Ａ、９Ｂ、１０Ａ、１０Ｂに接続させて形成し、電圧を印加することにより、屈曲線状に長寸法で引き廻し形成された透明導電膜のパターン８Ｂの電流密度を、前記直線状に引き廻し形成された透明導電膜のパターン８Ａと差のない電流密度とすることが可能となる。

特に、本実施形態においては、メインパネルヒータ６Ａに形成された透明導電膜８Ａと、サブパネルヒータ６Ｂに形成された透明導電膜８Ｂとが重複する領域は、それぞれの透明導電膜８Ａ、８Ｂのパターン形状を、他の領域に形成されたパターン形状と異ならせ、電流密度が小さくなるように形成されているので、前記重複する領域に対向する液晶表示パネル４の表示領域が他の領域と比較して高温に加熱されるといった不具合を回避することができる。

また、本実施形態においては、液晶表示パネル４に対し、メインパネルヒータ６Ａを介して配設されるサブパネルヒータ６Ｂは、液晶表示パネル４までの距離寸法が大きくなる。そこで、液晶表示パネル４から離間して配設されることにより失う熱量を考慮し、本実施形態のように、高い電流密度を得やすいパターン形状とされた透明導電膜が形成されたメインパネルヒータ６Ａを液晶表示パネル４から離間した外郭（最下層）に積層配置し、サブパネルヒータ６Ｂを液晶表示パネル４に近接させて積層させる構成とすることにより、図１において矢印に示す液晶表示パネル４のパネルヒータ配設面における表示領域を略均一な温度に加熱することが容易になる。

なお、ヒータ６を構成する前記２枚のパネルヒータの積層順を逆順とし、前記メインパネルヒータ６Ａの発熱部よりもサブパネルヒータ６Ｂの発熱部の方が高温に発熱するように、透明導電膜のパターン８のパターン形状や印加される電圧を調整し、電流密度を調整して、液晶表示パネル４のヒータ配設面の表示領域において略均一に加熱されるように構成してもよい。

さらに、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、液晶表示パネルやヒータ異形形状は、前述の変形六角形に限らない。異形状であっても、対向して配設される電極端子間に形成された矩形領域に配設される透明導電膜と、前記矩形領域外の異形領域に配設される透明導電膜とを異なるヒータ基板に形成し、異なる電極端子から給電することにより、液晶表示パネルの表示領域を均一な温度に加熱するという思想に変わりはない。

また、前記サブパネルヒータは１枚に限らず、電流密度を等しくすることが可能な程度に、透明導電膜のパターンの形状等によって複数枚のヒータ基板に分割して形成してもよい。

本発明の液晶表示装置の一実施形態を示す要部側面図 本発明の液晶表示装置の一実施形態におけるヒータの透明導電膜パターンを示す要部平面図 本発明の液晶表示装置の一実施形態におけるメインパネルヒータの透明導電膜パターンを示す要部平面図 本発明の液晶表示装置の一実施形態におけるサブパネルヒータの透明導電膜パターンを示す要部平面図 従来の液晶表示装置を示す要部側面図 従来の液晶表示装置のパネルヒータの透明導電膜とその発熱領域を示す要部平面図

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
６ パネルヒータ
６Ａ メインパネルヒータ
６Ｂ サブパネルヒータ
７Ａ （メインパネルヒータの）ヒータ基板
７Ｂ （サブパネルヒータの）ヒータ基板
８Ａ （メインパネルヒータの）透明導電膜のパターン
８Ｂ （サブパネルヒータの）透明導電膜のパターン
９、１０ 電極端子

Claims (2)

1. 一対の透明基板間に液晶が封入された異形状の液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルと同じ異形状とされたパネルヒータとを備えてなる液晶表示装置において、
   前記パネルヒータは、
   ヒータ基板上に対向させて形成された一対の電極端子に両側部をそれぞれ接続させ、電圧印加部の駆動によって電圧が印加される透明導電膜のパターンが前記ヒータ基板上における電極端子間の矩形領域内に形成されたメインパネルヒータと、
   ヒータ基板上の前記メインパネルヒータにおける配設位置と同位置に対向させて形成された一対の電極端子に両側部をそれぞれ接続させ、電圧印加部の駆動により電圧が印加される透明導電膜のパターンが前記ヒータ基板上における前記矩形領域外となる異形領域に形成されたサブパネルヒータとを、
   各透明導電膜のパターンからなる発熱部を液晶表示パネルの表示領域に対向させて積層して構成されてなることを特徴とする液晶表示装置。
2. 前記メインパネルヒータおよびサブパネルヒータの少なくとも一方の透明導電膜のパターンは、液晶表示パネルの表示領域の加熱温度を等しくすべく、各透明導電膜のパターンの発熱部の電流密度を調整しつつ、ヒータ基板上における形成領域内において前記電極端子の延在方向に分割形成されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
   

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