JP6709136B2 - 液晶表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、液晶パネルを暖めるためのヒーターを備えた液晶表示装置に関する。

低温環境に弱い液晶パネルを暖めることで正常な画像表示を行わせることを目的としてヒーターが設置された液晶表示装置が従来から提案されている。

図３は従来技術による液晶表示装置の（ａ）上面図と（ｂ）Ａ−Ａ断面図である。従来技術による液晶表示装置において、第一基板２は、例えばシリコン基板であり、その一方の主面（上面）には複数の画素電極（反射電極）が形成され、その上に配向膜が形成されている。第二基板３は、例えばガラス基板であり、その一方の主面（下面）にはＩＴＯ電極などの対向電極（透明電極）が形成され、その上に配向膜が形成されている。第一基板２と第二基板３は、所定の大きさのスペーサー材を内包したシール材を介し、所定の間隔及び幅方向へ互いにずれた位置関係で貼り合わされ、それらの隙間に液晶が封入されることでＬＣＯＳと呼ばれる反射型の液晶パネル１が構成されている。

液晶パネル１は回路基板７上に搭載され、第一基板２の上面に設けられた画素電極と回路基板７の上面に設けられたワイヤーパッド１３とは金属製のワイヤー１２で電気的に接続され、第二基板３の下面に設けられた対向電極と回路基板７の上面に設けられた電極パッド８とは導電性樹脂１４で電気的に接続されており、回路基板７を介して画素電極と対向電極との間に電位差を与え、液晶の配向を制御することにより、各種の画像表示が行われるように構成されている。第二基板３と回路基板７との導電性樹脂１４での接続箇所は少なくとも一箇所であり、液晶パネル１の大きさによっては複数の接続箇所が設けられることもある。また、ワイヤー１２は樹脂などの封止材１７により覆われている。

液晶パネル１の第一基板２と回路基板７との間には液晶パネル１を暖めるためのヒーター４が設置されている。ヒーター４は片側主面（上面）にＩＴＯ電極などの発熱用電極が形成されたガラス基板などで構成され、発熱用電極が形成された側の主面が紫外線硬化型樹脂などで第一基板２の下面に接着されている。ヒーター４の発熱用電極は回路基板７の上面に設けられた二つの電極パッド１８と導電性樹脂１９で接続されている。ヒーター４の幅方向の大きさは液晶パネル１のそれよりも大きい、小さい、またはそれと同等のものが任意に選択される。（例えば、特許文献１参照）

特開２０１４−１８２１５９

従来技術では、液晶パネル１の第二基板３と回路基板７とが導電性樹脂１４で電気的に接続されているが、液晶パネル１の第一基板２と回路基板７との間にはヒーター４が設置されているため、その厚みの分だけ第二基板３と回路基板７との間隔が広くなっている。これにより導電性樹脂１４の塗布量が増加し、それに伴って導電性樹脂１４の膨張、収縮も大きくなることから、第二基板３に大きな負荷が掛かり、第一基板２と第二基板３との間隔（液晶層の厚み）が部分的に変化し、液晶パネル１が表示する画像に色ムラ等を発生させることがある。また、第二基板３と回路基板７に対する導電性樹脂１４の接着界面などからの剥離が発生し、電気的な接続不良を発生させることがある。これらの現象は液晶パネル１の駆動時または信頼性試験における加熱、冷却により発生し易い。これらの問題は第二基板３と回路基板７とが導電性樹脂１４で電気的に接続されている場合に生じる問題であるが、それ以外の場合においても、液晶パネル１と回路基板７との間にヒーター４が介在することにより液晶パネル１と回路基板７との電気的な接続距離が長くなり、両者間の電気的な接続が不安定になる等の問題が発生することがある。

本発明は以上の問題に鑑みて成されたものであり、液晶パネルと回路基板との電気的な接続を安定化させることが可能な液晶表示装置を提供することを目的とする。

第一基板と第二基板とが貼り合わされることで形成された隙間に液晶が封入された液晶パネルと、前記第一基板の前記液晶に接する側とは反対側の面に配置されたヒーターと、当該ヒーターの前記第一基板に接する側とは反対側の面に配置された回路基板とを有する液晶表示装置であって、前記液晶パネルは、前記ヒーターの表面に設けられた中継用電極パッドを介して前記回路基板と電気的に接続されている、液晶表示装置とする。

前記ヒーターの外周部は、前記第一基板の外周部よりも幅方向へ突出し、当該突出した部分に前記中継用電極パッドが設けられている液晶表示装置であっても良い。

前記第二基板の外周部は、前記第一基板の外周部よりも幅方向へ突出し、当該突出した部分は、前記ヒーターの前記突出した部分と高さ方向において対向し、当該対向した部分には、前記液晶に電圧を印加するための電極が設けられ、当該電極は、導電性樹脂を介して前記中継用電極パッドと接続されている液晶表示装置であっても良い。

本発明によれば、液晶パネルと回路基板との間の電気的な接続を安定化させることができる。

本発明による液晶表示装置の一実施例を示す（ａ）上面図と（ｂ）Ａ−Ａ断面図（実施例１） 本発明による液晶表示装置の一実施例を示す（ａ）上面図と（ｂ）Ａ−Ａ断面図（実施例２） 従来技術による液晶表示装置を示す（ａ）上面図と（ｂ）Ａ−Ａ断面図

本発明の実施形態を図を用いて以下に説明する。尚、液晶パネル１は図３に示したものと同様の反射型の液晶パネルであり、詳しい説明は省略する。

図１は本発明による液晶表示装置の一実施例を示す（ａ）上面図と（ｂ）Ａ−Ａ断面図である。この実施例では、液晶パネル１が第一基板２を下側にして回路基板７上に搭載され、液晶パネル１の第一基板２と回路基板７との間にヒーター４が設置されている。ヒーター４は片側主面にＩＴＯ電極などの発熱用電極が形成されたガラス基板などで構成され、発熱用電極が形成された側の主面（上面）が第一基板２の下面に紫外線硬化型樹脂などで接着されている。ヒーター４の上面に形成された発熱用電極は回路基板７の上面に設けられた二つの電極パッド１８と導電性樹脂１９で接続されている。

液晶パネル１の第一基板２の上面に設けられた複数のワイヤーパッド１３と回路基板７の上面に設けられた複数のワイヤーパッド１３とはアルミ製のワイヤー１２で接続されている。ワイヤー１２は樹脂などの封止材１７により覆われている。なお、ワイヤー１２の材質は金（Ａｕ）などでも良い。

液晶パネル１の第二基板３の外周部は第一基板２の外周部よりも幅方向へ部分的に突出し、その突出した部分の下面と高さ方向において対向する領域にはヒーター４の外周部が液晶パネル１の第一基板２の外周部よりも幅方向へ突出し、その突出した部分の上面には中継用電極パッド９が設けられている。液晶パネル１の第二基板３が幅方向へ突出した部分の下面に設けられた対向電極とヒーター４が幅方向へ突出した部分の上面に設けられた中継用電極パッド９とは柱状の第一の導電性樹脂１５で接続され、中継電極パッド９と回路基板７の上面に設けられた電極パッド８とは第二の導電性樹脂１６で接続されている。これにより、液晶パネル１の第二基板３はヒーター４を経由して回路基板７と電気的に接続された状態となっている。

この構成では、液晶パネル１の第二基板３がヒーター４を経由して回路基板７と電気的に接続されていることから、第二基板３を柱状の導電性樹脂で回路基板７と直接的に接続する場合よりも導電性樹脂の高さが抑えられるため、両者間の電気的な接続の安定性を高めることができると共に、導電性樹脂の膨張、収縮に起因する画像品質の低下を防止することができる。

この実施例においては、以下のような種々の変更が可能である。例えば、第一の導電性樹脂１５は、その一部が導電性の台座（金属製のシム材等）に置き換えられていても良い。この構成によれば、台座の厚みの分だけ第一の導電性樹脂１５の高さをさらに抑えることができる。

ヒーター４と回路基板７との電気的な接続場所は図１に示した場所に限定されず、それ以外の場所であっても良い。また、その接続場所は複数であっても良い。

ヒーター４と回路基板７との電気的な接続方法はそれぞれの上面に設けられた電極同士を接続する以外の方法であっても良く、例えばヒーター４に設けられた貫通電極や側面電極を回路基板７の上面に設けられた電極に接続しても良い。

ヒーター４はガラス基板の片面主面にＩＴＯ電極などの発熱用電極が形成されたものに限らず、その他の材質の基板を用いたものや、基板のその他の表面又は内部に発熱用電極が形成されたものであっても良い。また、発熱用電極は基板の表面に一様に形成されていても良いが、パターン化された電極パターンでも良い。

図２は本発明による液晶表示装置の一実施例を示す（ａ）上面図と（ｂ）Ａ−Ａ断面図である。この実施例では、液晶パネル１の第一基板２の下面に第一のヒーター５が設置され、第二基板３の上面に第二のヒーター６が設置されている。第一のヒーター５と第二のヒーター６は片側主面にＩＴＯ電極などの発熱用電極が形成されたガラス基板などで構成され、発熱用電極が形成された側の主面がそれぞれ第一基板２の下面と第二基板３の上面に紫外線硬化型樹脂などで接着されている。

第一のヒーター５の外周部は液晶パネル１の第一基板２の外周部よりも幅方向へ突出しており、その突出した部分の上面には、第一のヒーター５の発熱用電極とは電気的に隔絶された第一の中継用電極パッド１０と、それらとは電気的に隔絶された二つの第二の中継用電極パッド１１が設けられている。第一の中継用電極パッド１０は液晶パネル１の第二基板３が幅方向へ突出した部分の下面に設けられた対向電極と柱状の第一の導電性樹脂１５で接続され、第二の中継用電極パッド１１は液晶パネル１の第二基板３が幅方向へ突出した部分の下面に引き回された第二のヒーター６の加熱用電極と柱状の第一の導電性樹脂１５で接続されている。尚、第二のヒーター６の発熱用電極は、液晶パネル１の第二基板３の側面に設けられた配線や第二基板３の内部に設けられた貫通電極を介して第二基板３の下面へ引き回されている。第一の中継用電極パッド１０は回路基板７の上面に設けられた電極パッド８と第二の導電性樹脂１６で接続され、第二の中継用電極パッド１１は回路基板７の上面に設けられた電極パッド２０と第二の導電性樹脂１６で接続されている。これにより、液晶パネル１の第二基板３は第一のヒーター５を経由して回路基板７と電気的に接続され、第二のヒーター６は第一のヒーター５を経由して回路基板７と電気的に接続された状態となっている。

この構成では、液晶パネル１の第二基板３が第一のヒーターを経由して回路基板７と電気的に接続されていることから、実施例１と同様の効果が得られ、加えて、第二のヒーター６が第一のヒーター５を経由して回路基板７と電気的に接続されていることから、第二のヒーター６を柱状の導電性樹脂で回路基板７と直接的に接続する場合よりも導電性樹脂の高さが抑えられるため、両者間の電気的な接続の安定性を高めることができると共に、導電性樹脂の膨張、収縮に起因する画像品質の低下を防止することができる。

この実施例の変形例としては、上述の実施例１の変形例と同様の変形例を採用することができる他、以下のような変形例を採用することができる。例えば、第一のヒーター５の外周部と第二のヒーター６の外周部をそれぞれ液晶パネル１の外周部よりも幅方向へ突出させ、第一のヒーター５の突出した部分の上面に中継用電極パッド１１を設け、第二のヒーター６の突出した部分の下面に発熱用電極を引き回し、それらを柱状の導電性樹脂で直接的に接続しても良い。

また、第一の導電性樹脂１５は、その一部が導電性の台座（金属製のシム材等）に置き換えられていても良い。この構成によれば、台座の厚みの分だけ第一の導電性樹脂１５の高さをさらに抑えることができる。

上述の実施例１、２において、液晶パネル１は反射型の液晶パネルとされているが、液晶パネル１は例えば第一基板２と第二基板３がガラス基板などで構成された透過型の液晶パネルであっても良い。尚、この場合においては、液晶パネル１の画像表示領域と対向する領域の回路基板７には画像を透過させるための開口部が設けられることもある。また、第一の導電性樹脂１５と第一の導電性樹脂１６は、導電性ゴムなどのその他の導電性部材に置き換えることも可能である。

本発明は、上述の実施例に限定されるものではなく、ヒーターを有する液晶表示装置であれば、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、その他の構成の液晶表示装置にも適用することが可能である。

１ 液晶パネル
２ 第一基板
３ 第二基板
４ ヒーター
５ 第一のヒーター
６ 第二のヒーター
７ 回路基板
８ 電極パッド
９ 中継用電極パッド
１０ 第一の中継用電極パッド
１１ 第二の中継用電極パッド
１２ ワイヤー
１３ ワイヤーパッド
１４ 導電性樹脂
１５ 第一の導電性樹脂
１６ 第二の導電性樹脂
１７ 封止材
１８ 電極パッド
１９ 導電性樹脂
２０ 電極パッド

Claims (3)

1. 第一基板と第二基板とが貼り合わされることで形成された隙間に液晶が封入された液晶パネルと、前記第一基板の前記液晶に接する側とは反対側の面に配置されたヒーターと、
   当該ヒーターの前記第一基板に接する側とは反対側の面に配置された回路基板とを有する液晶表示装置であって、
   前記液晶パネルは、前記ヒーターの表面に設けられた中継用電極パッドを介して前記回路基板と電気的に接続されている、
   ことを特徴とする液晶表示装置。
2. 前記ヒーターの外周部は、前記第一基板の外周部よりも幅方向へ突出し、当該突出した部分に前記中継用電極パッドが設けら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。
3. 前記第二基板の外周部は、前記第一基板の外周部よりも幅方向へ突出し、当該突出した部分は、前記ヒーターの前記突出した部分と高さ方向において対向し、当該対向した部分には、前記液晶に電圧を印加するための電極が設けられ、当該電極は、導電性樹脂を介して前記中継用電極パッドと接続されていることを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
   

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