JP2008170812A

JP2008170812A - 液晶表示素子

Info

Publication number: JP2008170812A
Application number: JP2007005069A
Authority: JP
Inventors: Koji Noguchi; 幸治野口
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2007-01-12
Filing date: 2007-01-12
Publication date: 2008-07-24

Abstract

【課題】簡単な構成で静電気の除去と耐ノイズ性を向上させて、液晶表示素子の表示誤動作の発生を抑えること。
【解決手段】液晶７を封止する上下ガラス基板３，４の内側表面に液晶駆動用透明電極２７，２８がパターニングされた液晶表示部９を備え、上下ガラス基板３，４のいずれかに液晶駆動用透明電極２７，２８とは別に静電気用アースパターン２を設けると共に、静電気用アースパターン２の一端をＧＮＤ端子１０に接続し且つ他端１５を電気的に開放した液晶表示素子１である。
【選択図】図１

Description

本発明は、液晶表示素子に関し、詳しくは液晶表示素子の静電気の除去と耐ノイズ性を向上させる技術に関するものである。

一般家電機器の表示部に広く用いられている表示素子として液晶を用いた液晶表示素子がある。液晶表示素子は、静電気により内部の液晶が影響を受けやすく、制御回路により駆動されている液晶駆動用透明電極間以外の液晶部分が誤点灯し、液晶表示領域における表示キャラクターのパターンの一部や液晶表示領域内の配線の一部が黒く筋状に表示してしまうという誤動作が発生する場合がある。

また、機体表面に静電気の帯電が増大すると、数ｋＶの高電圧の静電気が液晶表示素子の端子部から制御回路へ流れ込み、回路に悪影響を及ぼす場合もある。

その対策として、従来では、液晶表示素子と製品のパネル外郭部間の距離を大きく取ることで静電気の影響を受けにくくしたり、液晶表示素子の周囲を金属部材や導電性部材で囲み、その部材の一部をプリント基板上のＧＮＤラインへ接続することで、発生した静電気を表示部からＧＮＤへ逃がす構造を採用している。一例として、液晶表示素子の表面の外周部に導電性部材を取り付け、この導電性部材の端部を液晶表示素子の端子部からプリント基板上のＧＮＤラインへ接続して、静電気をＧＮＤへ逃がすような構成が提案されている（例えば特許文献１参照）。

しかしながら、前記従来技術の特許文献１に記載の液晶表示素子では、液晶表示素子表面への導電性部材のへの取り付けを、接着方式で行うか、固着手段による機械的な取り付け固定を行なう必要があり、液晶表示素子の構造が複雑となり、液晶表示素子部分のコストアップと液晶表示装置部分の小型化に対する制約条件となっていた。

そこで他の従来例として、液晶表示素子のガラス面上に静電気用電極を設けた構成が知られている（例えば特許文献２参照）。この従来例では、図７に示すように、静電気用電極２ａを液晶表示素子１の両側に設けた一対のＧＮＤ端子１０ａ，１０ｂからＧＮＤライン１９ａを介してＧＮＤに接地した構成である。なお図７中の１１は液晶制御信号用端子、１６は電源ユニット、１７は電源ラインである。

しかしながらこの従来例では、静電気用アースパターン２ａの両ＧＮＤ端子１０ａ，１０ｂがＧＮＤライン１９ａに２箇所で繋がった構造となってＧＮＤライン１９ａによる閉ループ状回路３０が液晶表示素子１と液晶表示素子１への制御信号ライン１８とを含んで形成され、外来ノイズによる誘導を受けやすい回路構成となる。しかも閉ループ回路３０に外来ノイズによる誘導電流３１が流れるため、液晶への制御信号ライン１８と交差するような配線の場合など、制御信号ライン１８へ誘導電流３１がノイズとして影響し、液晶表示素子の表示のちらつきや、制御回路２２の誤動作を引き起こす要因となる。
特開平８−６９００７号公報実開平４−１３９２６号公報

本発明は前記の従来の問題点に鑑みて発明したものであって、簡単な構成で静電気の除去と耐ノイズ性を向上させることができ、表示誤動作の発生を抑えることができる液晶表示素子を提供することを課題とするものである。

前記課題を解決するために本発明に係る液晶表示素子は、液晶７を封止する上下ガラス基板３，４の内側表面に液晶駆動用透明電極２７，２８がパターニングされた液晶表示部９を備え、上下ガラス基板３，４のいずれかに液晶駆動用透明電極２７，２８とは別に静電気用アースパターン２を設けると共に、静電気用アースパターン２の一端をＧＮＤ端子１０に接続し且つ他端１５を電気的に開放してなることを特徴としている。

このような構成とすることで、液晶表示素子１に帯電した静電気は静電気用アースパターン２へ移動して、静電気用アースパターン２の一端に設けたＧＮＤ端子１０からＧＮＤへと流れて液晶内部より除去されると共に、静電気用アースパターン２の他端１５は電気的に開放されているため、従来のようなＧＮＤラインによる閉ループ回路が形成されなくなり、従って、電磁波等の外来ノイズによる閉ループ回路に発生する誘導電流が発生することがないため、液晶表示素子１の液晶駆動用透明電極２７，２８に繋がる制御信号ライン１８への誘導電流による影響がなく、表示誤動作の発生を抑えることができるようになる。

また、前記静電気用アースパターン２を前記液晶駆動用透明電極２７，２８が配置される液晶表示領域２０の外周部２０ａに設けるのが好ましく、この場合、静電気用アースパターン２が、液晶表示領域２０内の表示キャラクターを構成する液晶駆動用透明電極２７，２８の配置の邪魔になることがなくなり、液晶表示領域２０を有効に使用することが可能となり、さらに液晶表示領域２０の外周部２０ａに静電気用アースパターン２を配置することで、より安定した静電気の除去効果が得られるようになる。

また、前記静電気用アースパターン２を前記液晶駆動用透明電極２７，２８が配置される液晶表示領域２０の近傍位置で且つ上下ガラス基板３，４を接着するシール部８よりも内側に設けるのが好ましく、この場合、シール部８より内側に封止されている液晶７部分の静電気を効率よくＧＮＤ端子１０へ逃がすことができるようになり、静電気の影響をより受けにくくすることができる。

また、前記静電気用アースパターン２のＧＮＤ端子１０を液晶駆動用透明電極２７，２８の液晶制御信号用端子１１と並べて配するのが好ましく、この場合、液晶表示素子１の端部に液晶制御信号用端子１１とＧＮＤ端子１０とを並べて配置することにより、各端子１０，１１と制御信号ライン１８及びＧＮＤライン１９との接続が容易となる。

本発明は、静電気用アースパターンの一端をＧＮＤ端子に接続すると共に他端を電気的に開放するという簡単な構造で、液晶表示素子の静電気の除去と耐ノイズ性を向上させることができる結果、液晶表示素子の表示誤動作の発生を抑えることができるものである。

以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基いて説明する。

図１は本発明の液晶表示素子１の一実施形態であり、図１（ｂ）に示すように、上ガラス基板３と下ガラス基板４の周囲を接着シール材にて接合してシール部８とし、このシール部８よりも内側のガラス基板３，４間に液晶７を封入した構成となっている。上ガラス基板３の上面側には上偏光板５が、下ガラス基板４の下面側には下偏光板６が配置されている。下ガラス基板４には液晶制御信号用端子１１が接続されており、それぞれ液晶表示領域２０内に形成された液晶駆動用透明電極２７，２８に接続されている。液晶表示領域２０内の液晶駆動用透明電極２８はコモン側であり、液晶駆動用透明電極２７はセグメント側である。これらセグメント側とコモン側の液晶駆動用透明電極２７，２８はそれぞれ液晶表示素子１内で液晶７を挟んで上ガラス基板３の内側と下ガラス基板４の内側に配置されている。これら液晶駆動用透明電極２７，２８の重なり合った部分に電圧が印加されるとその部分の液晶７の配列が変化し、上偏光板５、下偏光板６により光が透過または遮断され液晶７による表示が可能となる。

図２は上記液晶表示素子１の機器組み込み状態を示している。液晶表示素子１はバックライトホルダー１３に装着される。バックライトホルダー１３はバックライトＬＥＤ１４からの光を導光板１２によりホルダー全体に拡散させることにより暗いところでの液晶表示内容の視認性を確保している。また、ＧＮＤ端子１０及び液晶制御信号用端子１１はそれぞれ表示用プリント基板２４に接続されている。表示用プリント基板２４は電源ユニット１６が実装されている電源用プリント基板２６に接続配線部２９を介して接続されている。

図３は本例における回路構成図である。表示内容の制御用信号は、制御回路２２から制御信号ライン１８を介して液晶表示素子１の液晶制御信号用端子１１に入力される。制御回路２２への電源供給および液晶表示素子１へのＧＮＤライン１９の供給は電源ユニット１６より行われる。

ここで本発明においては、液晶表示部９の下ガラス基板４の内側表面に液晶駆動用透明電極２７とは別に透明電極からなる静電気用アースパターン２を設けると共に、静電気用アースパターン２の一端を静電気用のＧＮＤ端子１０に接続し且つ他端１５を電気的に開放したものである。図１（ａ）の例では、静電気用アースパターン２は制御信号ライン１８及び液晶制御信号用端子１１と交差しない範囲で液晶表示領域２０の外周部２０ａと重なるようにして設けられている。ここでは、下ガラス基板４の横方向一辺４ａに液晶制御信号用端子１１及びＧＮＤ端子１０を並べて配置し、横方向他辺４ｂと縦方向一辺４ｃとにＬ字形に連続した静電気用アースパターン２を形成し、静電気用アースパターン２の一端を上記ＧＮＤ端子１０に接続してあり、他端１５は電気的に開放されており、液晶表示部９に帯電した静電気は、静電気用アースパターン２からＧＮＤ端子１０を介して液晶制御部のプリント基板のＧＮＤライン１９へと流れるようになっている。さらに図１（ｂ）の例では、ＧＮＤ端子１０の一端部に、静電気用アースパターン２の一端部を含む下ガラス基板４の端部の上下両面を挟持するコ字形部１０ａが形成されており、ＧＮＤ端子１０の他端は表示用プリント基板２４上のＧＮＤライン１９（図３）に電気的に接続されている。

以上の構成において、本例における液晶表示素子１の静電気の除去動作と外来ノイズから受ける影響に関して説明する。

図２に示すパネル部外郭２５に静電気が発生すると、パネル外郭部２５内側の液晶表示素子１の表面へ静電気が伝播する。伝播した静電気は液晶表示素子１内部に帯電するが、帯電した静電気は瞬時に図１に示す液晶表示素子１内部に設けた静電気用アースパターン２へ吸収されてＧＮＤ端子１０を介して表示用プリント基板２４上のＧＮＤライン１９へ流れることにより、液晶表示素子１より除去される。これにより液晶７の表示品質が静電気により影響を受けることがなく、さらに静電気が液晶制御信号ライン１８へ伝播し表示誤動作や、制御回路２２の誤動作および破壊を防止することができる。

しかして、前記構成の静電気用アースパターン２は、液晶表示素子１内部にある液晶表示領域２０の外周部２０ａの一部を通り、ＧＮＤ端子１０を介して表示用プリント基板２４上のＧＮＤライン１９に対して１箇所で接続されており、電源ユニット１６へ接続されていると共に、静電気用アースパターン２の他端１５は電気的に開放されているため、従来のようなＧＮＤパターンによる閉ループ回路が形成されないアース経路３２（図３）となっている。そのため閉ループ回路に流れる外来ノイズによる誘導電流の発生がなくなり、制御信号ライン１８との交差もないため、外来ノイズによる影響を受けにくい回路構成とすることができる。つまり、電磁波等の外来ノイズによる誘導電流の発生や、閉ループ回路に発生する渦電流に伴う異常電圧の発生もなく、制御回路２２および液晶表示素子１の誤動作の発生を抑えることができるので、簡単な構造で静電気の除去と耐ノイズ性を向上させた液晶表示素子１を提供できるものである。

また本例では、静電気用アースパターン２を液晶表示領域２０の外周部２０ａと重なるように形成したので、液晶表示領域２０内の表示キャラクターを構成する液晶駆動用透明電極２７，２８の配置の邪魔になることがなくなり、液晶表示領域２０を有効に使用することが可能となり、さらに静電気用アースパターン２を液晶７への制御信号ライン１８と交差しない範囲で、液晶表示領域２０の外周部２０ａに沿って静電気用アースパターン２を配置したことにより、制御信号ライン１８へのノイズ等の悪影響をより確実に防止でき、より安定した静電気の除去効果が得られるものである。

図５は本発明の他の実施形態である。前記図１〜図３の実施形態では、静電気用アースパターン２を液晶表示領域２０の外周部２０ａと重なるように設けたが、本例では液晶表示領域２０の外周部２０ａの近傍位置で且つ外周部２０ａを囲むようにして設けてある。さらに本例の静電気用アースパターン２を、下ガラス基板４の縦方向他辺４ｄまで延ばして縦方向一辺４ａ側で他端１５を電気的に開放してある。他の構成は図１〜３と同様であり、対応する部分には同一符号を付しておく。しかして本例では、静電気用アースパターン２は液晶表示領域２０の外側に配置されているため、液晶表示素子１の表示キャラクター２１の配置に邪魔にならず、液晶表示領域２０を有効に使用できるという利点があり、さらに液晶表示領域２０の外周を囲むように静電気用アースパターン２を配置することで、より安定した静電気の除去効果が得られる利点もある。

図６は本発明の更に他の実施形態であり、静電気用アースパターン２を液晶表示領域２０の近傍位置で且つ上下ガラス基板３，４を接着するシール部８よりも内側に設けたものである。他の構成は図１〜３と同様であり、対応する部分には同一符号を付しておく。なお本例の静電気用アースパターン２のパターン形状は図５（ａ）と同形状としてあるが、勿論これに限らず、図１（ａ）と同形状としてもよい。しかして、静電気用アースパターン２を上下ガラス基板３，４間のシール部８より内側に配置することで、シール部８より内側に封止されている液晶７に帯電する静電気を効率的に吸収し、静電気用ＧＮＤ端子１０を介して表示基板のＧＮＤライン１９へ静電気を逃がすことができ、しかも静電気用アースパターン２は透明電極により構成されているため、静電気用アースパターン２が見えることもなく、結果、外観が良好に保たれると共に、静電気の影響をより一層受けにくい液晶表示素子１を提供できるものである。

本発明の液晶表示素子１は、電子機器に組み込まれる表示装置、樹脂成型部材を表示面に使用し、表面に静電気の発生が容易に考えられる商品の表示装置全般への利用が期待できる。

（ａ）は本発明の一実施形態の液晶表示素子の構成を示す正面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線に沿う模式断面図である。同上の液晶表示素子の機器組み込み状態を示す断面図である。同上の液晶表示素子の回路構成を示す配線である。同上の静電気用アースパターンのＧＮＤラインへの配線を示す配線図である。（ａ）は本発明の他の実施形態に用いる液晶表示素子の正面図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う模式断面図である。（ａ）は本発明の更に他の実施形態に用いる液晶表示素子の正面図であり、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ線に沿う模式断面図である。従来例におけるＧＮＤラインの配線を示す配線図である。

符号の説明

１液晶表示素子
２静電気用アースパターン
３上ガラス基板
４下ガラス基板
７液晶
８シール部
９液晶表示部
１０ＧＮＤ端子
１１液晶制御信号用端子
１５静電気用アースパターンの他端
１９ＧＮＤライン
２０液晶表示領域
２０ａ液晶表示領域の外周部
２７，２８液晶駆動用透明電極

Claims

液晶を封止する上下ガラス基板の内側表面に液晶駆動用透明電極がパターニングされた液晶表示部を備え、上下ガラス基板のいずれかに液晶駆動用透明電極とは別に静電気用アースパターンを設けると共に、静電気用アースパターンの一端をＧＮＤ端子に接続し且つ他端を電気的に開放してなることを特徴とする液晶表示素子。
前記静電気用アースパターンを前記液晶駆動用透明電極が配置される液晶表示領域の外周部に設けたことを特徴とする請求項１記載の液晶表示素子。
前記静電気用アースパターンを前記液晶駆動用透明電極が配置される液晶表示領域の近傍位置で且つ上下ガラス基板を接着するシール部よりも内側に設けたことを特徴とする請求項１記載の液晶表示素子。
前記静電気用アースパターンのＧＮＤ端子を前記液晶駆動用透明電極の液晶制御信号用端子と並べて配したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の液晶表示素子。