WO2018016647A1 - 液晶表示装置 - Google Patents

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WO2018016647A1
WO2018016647A1 PCT/JP2017/026573 JP2017026573W WO2018016647A1 WO 2018016647 A1 WO2018016647 A1 WO 2018016647A1 JP 2017026573 W JP2017026573 W JP 2017026573W WO 2018016647 A1 WO2018016647 A1 WO 2018016647A1
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circuit board
crystal display
heater
display device
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清水　信幸
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シチズンファインデバイス株式会社
シチズン時計株式会社
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    • G02F1/1345—Conductors connecting electrodes to cell terminals

Definitions

  • the present disclosure relates to a liquid crystal display device including a heater for warming a liquid crystal panel.
  • a liquid crystal display device provided with a heater has been proposed for the purpose of performing normal image display by warming a liquid crystal panel that is vulnerable to a low temperature environment.
  • the heater is installed in various positions, but in order to efficiently transfer the heat generated by the heater to the liquid crystal panel, the heater is installed as close as possible to the liquid crystal panel. It is preferable that it is installed so as to be in contact with the liquid crystal panel.
  • FIG. 6A is a top view of a liquid crystal display device according to the prior art
  • FIG. 6B is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 6A
  • FIG. 6C is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG.
  • the first substrate 102 is, for example, a silicon substrate, and a plurality of pixel electrodes (reflection electrodes) are formed on one main surface, and an alignment film is formed thereon.
  • the second substrate 103 is, for example, a glass substrate, and a counter electrode (transparent electrode) is formed on one main surface, and an alignment film is formed thereon.
  • the first substrate 102 and the second substrate 103 are bonded to each other with a predetermined distance and a positional relationship shifted in the horizontal direction through a sealing material containing a spacer material of a predetermined size, and the substrate formed thereby Liquid crystal is sealed in the gap.
  • a reflective liquid crystal panel 101 called LCOS (Liquid Crystal On Silicon) is configured.
  • a heater 104 for warming the liquid crystal panel 101 is installed on the main surface (lower surface) of the first substrate 102 opposite to the side on which the pixel electrodes are formed.
  • the heater 104 is installed below the liquid crystal panel 101, and the liquid crystal panel 101 and the heater 104 are mounted on the circuit board 105.
  • the pixel electrode formed on the first substrate 102 is electrically connected to the electrode pad 107 on the circuit substrate 105 through the wire 109.
  • the counter electrode formed on the second substrate 103 is electrically connected to the electrode pad 107 on the circuit substrate 105 disposed at a position facing the second substrate 103 by a conductive resin 110 (for example, silver paste).
  • the pixel electrode and the counter electrode are configured to be supplied with different potentials.
  • the wire 109 is covered with a wire protective material 111 made of resin or the like.
  • the heater 104 is formed of a transparent substrate having a transparent electrode formed on one main surface as a heat generating layer, and is bonded to the first substrate 102 of the liquid crystal panel 101 with an ultraviolet curable adhesive.
  • the heater 104 has a size that covers the liquid crystal region (particularly the image display region 113) of the liquid crystal panel 101. Further, the length of the heater 104 in the horizontal direction (horizontal direction D1 in FIG. 6A) is longer than the horizontal length of the first substrate 102, and both ends in the horizontal direction of the heater 104 are electrode pads 107 on the circuit board 105, respectively. Are electrically connected by a conductive resin 110. (For example, see Patent Document 1)
  • the first substrate 102 and the circuit substrate 105 of the liquid crystal panel 101 are electrically connected by a wire 109, and the wire 109 is covered with a wire protective material 111 such as a resin.
  • a wire protective material 111 such as a resin.
  • the heater 104 is installed between the first substrate 102 and the circuit substrate 105, the distance between the first substrate 102 and the circuit substrate 105 is wide. Thereby, the loop shape of the wire 109 is increased by the thickness of the heater 104, and accordingly, the possibility that the wires come into contact with each other increases.
  • the amount of the wire protective material 111 increases, the amount of expansion and contraction of the wire protective material 111 due to environmental changes or the like increases, and the stress applied to the wire 109 increases. Thereby, an electrical failure due to the disconnection of the wire 109 may occur.
  • the second substrate 103 of the liquid crystal panel 101 and the circuit substrate 105 are electrically connected by the conductive resin 110.
  • the heater 104 is installed between the first substrate 102 and the circuit substrate 105, the distance between the second substrate 103 and the circuit substrate 105 is widened.
  • the conductive resin 110 becomes higher by the thickness of the heater 104, and the amount of the conductive resin 110 increases accordingly, so that the expansion and contraction of the conductive resin 110 increase. For this reason, peeling from the adhesive interface or the like, chipping or disconnection after curing of the conductive resin 110 occurs, an electrical failure occurs, or a load is applied to the second substrate 103 to cause display unevenness on the liquid crystal panel 101. May occur. Such a phenomenon is more likely to occur when the liquid crystal panel 1 is driven or when heating and cooling are performed by a reliability test.
  • the above problem is that the first substrate 102 and the circuit board 105 of the liquid crystal panel 101 are electrically connected by the wire 109, or the second substrate 103 and the circuit board 105 of the liquid crystal panel 101 are electrically conductive resin 110. Occurs when the cable is electrically connected. However, even when the liquid crystal panel 101 and the circuit board 105 are electrically connected using other electrical connection means (for example, connection by FPC (Flexible Printed Circuits) or metal bumps), the first substrate is also used. There is a possibility that the electrical connection between the liquid crystal panel 101 and the circuit board 105 becomes unstable due to the heater 104 interposed between the circuit board 105 and the circuit board 105.
  • FPC Flexible Printed Circuits
  • the heater 104 is interposed between the first substrate 102 and the circuit substrate 105, the liquid crystal display device is enlarged in the height direction by the thickness of the heater 104.
  • the purpose of the liquid crystal display device is to make it possible to stabilize the electrical connection between the liquid crystal panel and the circuit board and to reduce the size of the liquid crystal display device in a liquid crystal display device having a heater.
  • a liquid crystal panel in which liquid crystal is sealed in a gap formed by bonding a first substrate and a second substrate, and a liquid crystal in a surface of the first substrate is A heater disposed on a surface opposite to the sealed side, and a circuit board electrically connected to the liquid crystal panel, the circuit board having a space for accommodating the heater, the heater At least a part of is accommodated in the space.
  • the space may be a liquid crystal display device that is an opening penetrating the circuit board.
  • the heater may be a liquid crystal display device accommodated in the opening so as not to protrude outside from the opening.
  • the space may be a liquid crystal display device that is a recess that does not penetrate the circuit board.
  • the circuit board may be a liquid crystal display device having a through hole in a region electrically connected to the heater.
  • the heater and the circuit board may be electrically connected by a conductive resin, and the liquid crystal display device in which the conductive resin flows into the through hole may be used.
  • a liquid crystal display device in which a gap is provided between the heater and the circuit board may be used.
  • the heater and the circuit board may be electrically connected by a conductive resin, and the liquid crystal display device in which the conductive resin flows into the gap may be used.
  • At least a part of the outer peripheral part of the heater protrudes outward from the outer peripheral part of the liquid crystal panel in the horizontal direction and its surface is exposed to the outside, and at least a part of the exposed surface is an adjacent circuit It may be a liquid crystal display device arranged at the same height as the surface of the substrate and electrically connected to the circuit board.
  • the second substrate and the circuit board may be a liquid crystal display device electrically connected by a conductive resin.
  • the circuit board has a second through hole in a region coated with a conductive resin that electrically connects the second board and the circuit board, and the second board and the circuit board are electrically connected to the second through hole. It may be a liquid crystal display device in which a conductive resin connected to is flowing.
  • the first substrate and the circuit board may be a liquid crystal display device electrically connected by a wire.
  • the electrical connection between the liquid crystal panel and the circuit board can be stabilized and the liquid crystal display device can be downsized.
  • FIG. 6B is a sectional view taken along line AA in FIG. 6A.
  • FIG. 6B is a sectional view taken along line BB in FIG. 6A.
  • the liquid crystal panel is a reflective liquid crystal panel having the same configuration as that shown in FIGS. 6A to 6C.
  • FIG. 1A is a top view of the liquid crystal display device according to the embodiment
  • FIG. 1B is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 1A
  • FIG. 1C is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG.
  • FIG. 2 is a rear view of the liquid crystal display device according to the embodiment.
  • the first substrate 2 is a silicon substrate, for example, and a plurality of pixel electrodes (reflection electrodes) are formed on one main surface, and an alignment film is formed thereon. Is formed.
  • the second substrate 3 is, for example, a glass substrate, and a counter electrode (transparent electrode) is formed on one main surface thereof, and an alignment film is formed thereon.
  • the first substrate 2 and the second substrate 3 are bonded to each other with a predetermined distance and a positional relationship shifted in the horizontal direction through a sealing material containing a spacer material of a predetermined size, and the substrate formed thereby Liquid crystal is sealed in the gap. Thereby, a reflective liquid crystal panel 1 called LCOS is formed.
  • a heater 4 for warming the liquid crystal panel 1 is installed on the main surface (lower surface) opposite to the side where the pixel electrodes are formed on the first substrate 2.
  • a heater 4 is installed on the first substrate 2 constituting the liquid crystal panel 1.
  • the heater 4 is, for example, an ITO (transparent conductive film) heater.
  • the heater 4 is composed of, for example, a glass substrate having a transparent electrode formed as a heat generation layer on one main surface thereof, and the surface on which the transparent electrode is formed is bonded to the lower surface of the first substrate 2 with an ultraviolet curable resin. .
  • the heater 4 has a size that covers the liquid crystal region (particularly the image display region 13) of the liquid crystal panel 1, but is not limited thereto. Further, the length of the heater 4 in the horizontal direction (horizontal direction D1 in FIG. 1A) is longer than the horizontal length of the first substrate 2, and both ends in the horizontal direction are electrically connected to the electrode pads 7 on the circuit board 5, respectively. Are electrically connected by the conductive resin 10.
  • the circuit board 5 is provided with an opening 6 penetrating the circuit board 5 in a region facing the heater 4, and the heater 4 is accommodated in the opening 6 so as to be dropped.
  • the upper surface of the circuit board 5 and the upper surface of the heater 4 are arranged at the same height (the same height as the back surface of the liquid crystal panel 1).
  • the portion where the wire 9 extending from the first substrate 2 of the liquid crystal panel 1 is connected to the circuit substrate 5 and the portion where the columnar conductive resin 10 extending from the second substrate 3 of the liquid crystal panel 1 is connected to the circuit substrate 5 are: It arrange
  • the electrical connection distance between the circuit board 5 and the first substrate 2 and the second substrate 3 of the liquid crystal panel 1 can be shortened.
  • the heater 4 can be installed on the lower surface of the liquid crystal panel 1 through the opening 6 provided in the circuit board 5, and the manufacturer of the liquid crystal display device can confirm the installation state. it can.
  • the height (depth) of the opening 6 provided in the circuit board 5 is configured to be larger than the height (thickness) of the heater 4, and the lower surface of the heater 4 surrounds the opening 6. It is arranged at a height not exceeding the lower surface of the surrounding circuit board 5. According to this configuration, since the heater 4 does not protrude from the opening 6 to the outside, the heater 4 is easily protected from the outside.
  • Both ends in the horizontal direction (horizontal direction D1 in FIG. 1A) of the heater 4 having a rectangular shape when viewed from above are exposed upward through openings 6 provided in the circuit board 5.
  • the exposed both ends are electrically connected to the electrode pad 7 provided on the upper surface of the adjacent circuit board 5 disposed at the same height as that by a conductive resin 10 (for example, silver paste).
  • a conductive resin 10 for example, silver paste
  • the electrode pad 7 on the circuit board 5 electrically connected to the heater 4 and the conductive resin 10 is provided with a through hole 8 that uniformly penetrates up to the circuit board 5 located below the electrode pad 7. A part of the conductive resin 10 flows into the through hole 8 and reaches the lower surface of the circuit board 5.
  • the connection strength between the conductive resin 10, the electrode pad 7, and the circuit board 5 can be increased by the anchor effect.
  • the rigidity of the circuit board 5 is lowered by the amount provided with the through hole 8, and the circuit board 5 in the region where the through hole 8 is provided is easily bent in the vertical direction. The peeling of the conductive resin 10 due to the expansion and contraction of the resin 10 can be prevented.
  • a slight gap 12 is provided between the inner peripheral surface of the opening 6 provided in the circuit board 5 and the outer peripheral surface of the heater 4, and a part of the conductive resin 10 flows into the gap 12. It is out.
  • the connection strength between the conductive resin 10 and the heater 4 and the fixing strength between the heater 4 and the circuit board 5 can be increased by an anchor effect.
  • the gap 12 is interposed between the inner peripheral surface of the opening 6 and the outer peripheral surface of the heater 4, the inner peripheral surface of the opening 6 and the outer peripheral surface of the heater 4 are in direct contact with each other. Therefore, it is possible to prevent the heat of the heater 4 from diffusing into the circuit board 5.
  • the conductive resin 10 may wrap around from the gap 12 to the lower surface of the circuit board 5, and in that case, a higher anchor effect can be obtained.
  • the liquid crystal panel 1 is mounted on the circuit board 5.
  • the heater 4 is bonded to the lower surface of the liquid crystal panel 1 and is disposed below the liquid crystal panel 1 so as to be accommodated in the opening 6 provided in the circuit board 5.
  • the pixel electrode formed on the first substrate 2 is electrically connected to the electrode pad 7 on the circuit substrate 5 through the wire 9.
  • the counter electrode formed on the second substrate 3 is electrically connected to the electrode pad 7 on the circuit substrate 5 arranged at a position facing the second substrate 3 by a conductive resin 10 (for example, silver paste).
  • the pixel electrode and the counter electrode are configured to be supplied with different potentials.
  • an aluminum (Al) wire is used as the wire 9, but the material of the wire may be gold (Au) or the like.
  • the wire 9 is covered with a wire protective material 11 made of resin or the like.
  • the electrode pads 7 on the circuit board 5 electrically connected to the counter electrode formed on the second substrate 3 of the liquid crystal panel 1 by the conductive resin 10 are uniformly distributed up to the circuit board 5 located therebelow.
  • a penetrating through hole 8 is provided.
  • a part of the conductive resin 10 flows into the through hole 8 and reaches the lower surface of the circuit board 5.
  • the through hole 8 is an example of a second through hole. According to this configuration, in the liquid crystal display device, the connection strength between the conductive resin 10, the electrode pad 7, and the circuit board 5 can be increased by the anchor effect. Further, in the liquid crystal display device, the rigidity of the circuit board 5 is reduced by the amount of the through hole 8 and the circuit board 5 is easily bent in the vertical direction in the region where the through hole 8 is provided. The peeling of the conductive resin 10 due to the expansion and contraction of the resin 10 can be prevented.
  • the regions are arranged at both ends in the vertical direction (vertical direction D2 in FIG. 1A) of the liquid crystal panel 1 having a rectangular shape when viewed from above.
  • the region where the heater 4 and the circuit board 5 are electrically connected by the conductive resin 10 is disposed at both ends of the liquid crystal panel 1 in the horizontal direction (horizontal direction D1 in FIG. 1A).
  • the heater 4 is housed so as to be dropped inside the opening 6 provided in the circuit board 5. Therefore, unlike the prior art, the circuit board 5 does not move away from the liquid crystal panel 1 due to the thickness of the heater 4, and the loop shape of the wire 9 can be lowered. Thereby, in the liquid crystal display device, since the amount of the wire protective material 11 can be reduced, the expansion and contraction of the wire protective material 11 due to environmental changes are reduced, and the stress applied to the wire 9 can be reduced. Therefore, the liquid crystal display device can prevent wire breakage and the like.
  • the liquid crystal display device it is possible to suppress an increase in the amount of the conductive resin 10 that electrically connects the second substrate 3 and the circuit board 5 of the liquid crystal panel 1, and thus the conductive resin 10 due to environmental changes. It is possible to prevent peeling, disconnection, and the like due to expansion and contraction.
  • the liquid crystal display device when the liquid crystal panel 1 and the circuit board 5 are electrically connected by a wire, an increase in the height of the wire can be suppressed. Further, in the liquid crystal display device, when the wire is covered with the wire protective material, an increase in the amount of the wire protective material applied can be suppressed, so that disconnection of the wire can be prevented.
  • liquid crystal display device when the liquid crystal panel 1 and the circuit board 5 are electrically connected with a conductive resin, an increase in the amount of the conductive resin can be suppressed. It is possible to prevent the occurrence of defects and display unevenness of the liquid crystal panel 1.
  • a typical connection region is not limited to the region shown in FIGS. 1A to 1C, and may be another region. Further, there may be a plurality of those connection areas.
  • the transparent electrode used as the heat generating layer of the heater 4 can be formed uniformly on the entire principal surface of one side of the transparent substrate or formed as an electrode pattern.
  • the heat generation layer of the heater 4 is not limited thereto, and other materials, shapes, and the like may be used as the heat generation layer of the heater 4.
  • the heating layer of the heater 4 may be provided so as not to contact the first substrate 2 of the liquid crystal panel 1.
  • FIG. 3A is a top view of a liquid crystal display device according to another embodiment
  • FIG. 3B is a rear view of the liquid crystal display device according to another embodiment.
  • This liquid crystal display device has the same configuration as the liquid crystal display device shown in FIGS. 1A to 1C and FIG.
  • the length of the heater 4 in the vertical direction (horizontal direction D2 in FIG. 3A) is at a position on the circuit board 5 opposite to both ends of the heater 4 in the horizontal direction (horizontal direction D1 in FIG. 3A).
  • the electrode pad 27 and the through hole 28 are formed over the course.
  • the through hole 28 is not provided in the electrode pad 27 but is provided only in the circuit board 5 located around the electrode pad 27, and the heater 4 and the circuit board 5 are electrically connected by the conductive resin 30. .
  • the liquid crystal panel 1 can be warmed up by heating the entire heater 4 at high speed and efficiently. Also in this case, in the liquid crystal display device, the rigidity of the circuit board 5 is reduced by the amount of the through hole 28 provided, and the circuit board 5 is easily bent in the vertical direction in the region where the through hole 28 is provided. Therefore, it is possible to prevent peeling of the conductive resin 30 due to expansion and contraction of the conductive resin 30.
  • the conductive resin 30 flows into the inside of the through hole 28 formed at a position on the circuit board 5 opposite to both ends of the heater 4 in the lateral direction. 30 may not flow into the through hole 28.
  • FIGS. 1A to 1C and FIG. 4A and 4B are cross-sectional views of a liquid crystal display device according to still another embodiment.
  • This liquid crystal display device has the same configuration as the liquid crystal display device shown in FIGS. 1A to 1C and FIG.
  • the through hole 38 is not provided in the electrode pad 37, but is provided only in the circuit board 5 positioned immediately below the electrode pad 37.
  • the rigidity of the circuit board 5 is reduced by the amount of the through hole 38, and the circuit board 5 in the region where the through hole 38 is provided is easily bent in the vertical direction. It is possible to prevent peeling of the conductive resin 10 due to expansion and contraction of the conductive resin 10.
  • FIGS. 1A to 1C and FIG. 5A and 5B are cross-sectional views of a liquid crystal display device according to still another embodiment.
  • This liquid crystal display device has the same configuration as the liquid crystal display device shown in FIGS. 1A to 1C and FIG. However, in this liquid crystal display device, a concave portion 46 (a concave portion having a bottom on the side opposite to the side close to the liquid crystal panel 1) is formed in the circuit board 45 so as not to penetrate the circuit board 45 instead of the opening 6. ) And the heater 4 is arranged so as not to contact the inner surface of the recess 46. Also in this case, in the liquid crystal display device, the electrical connection between the liquid crystal panel and the circuit board can be stabilized and the liquid crystal display device can be downsized.
  • the heater 4 in the liquid crystal display device, since the exposure of the heater 4 to the outside is suppressed, the heater 4 can be easily protected from the outside. Further, in the liquid crystal display device, the heat of the heater 4 is difficult to diffuse outside, so that the liquid crystal panel 1 can be efficiently warmed.
  • the heater 4 is disposed so as not to contact the inner surface of the recess 46, but the heater 4 may be disposed so as to contact the inner surface of the recess 46. .
  • the opening 6 provided in the circuit board 5 is not limited to having a shape along the outer shape of the heater 4, and may be, for example, a polygon other than a rectangle, a circle, an ellipse, or one of them when viewed from above. It may have a U-shape, C-shape, or the like with portions cut out. Further, only a part of the heater 4 may be accommodated in the opening 6 provided in the circuit board 5. These are also effective when the opening 6 is replaced with a recess having a bottom as described above.
  • the circuit board 5 is formed by laminating a reinforcing board made of metal or the like on the lower surface of the FPC, for example, but is not limited thereto.
  • the liquid crystal display device according to the embodiment can be applied to a liquid crystal display device using a transmissive liquid crystal panel in which the first substrate 2 and the second substrate 3 are made of a translucent substrate such as glass.
  • the liquid crystal display device according to the embodiment is a liquid crystal in which the liquid crystal panel 1 and the circuit board 5 are electrically connected using connection means other than the wires 9 and the conductive resin 10 (for example, connection by FPC or metal bumps). It is also possible to apply to a display device.

Abstract

ヒーターを有する液晶表示装置において、液晶パネルと回路基板との電気的な接続を安定させ且つ液晶表示装置を小型化する。液晶表示装置は、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、第一基板の表面のうち液晶が封入された側とは反対側の表面に配置されたヒーターと、液晶パネルと電気的に接続された回路基板と、を有し、回路基板は、ヒーターを収容するための空間を有し、ヒーターの少なくとも一部は、空間に収容されている。

Description

液晶表示装置
　本開示は、液晶パネルを暖める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により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より提案されている。このような液晶表示装置において、ヒーターが設置される位置は様々であるが、ヒーターで発生した熱を液晶パネルに効率良く伝えるためには、ヒーターは液晶パネルにできるだけ近接するように設置されるのが好ましく、液晶パネルに接するように設置されるのがより好ましい。
　図６Ａは従来技術による液晶表示装置の上面図であり、図６Ｂは図６ＡのＡ－Ａ断面図であり、図６Ｃは図６ＡのＢ－Ｂ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１０２は、例えばシリコン基板であり、その一方の主面に複数の画素電極（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１０３は、例えばガラス基板であり、その一方の主面に対向電極（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１０２と第二基板１０３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て、所定の間隔且つ水平方向へ互いにずれた位置関係で貼り合わされ、それにより形成された基板間の隙間に液晶が封入されている。これにより、ＬＣＯＳ（Ｌｉｑｕｉｄ　Ｃｒｙｓｔａｌ　Ｏｎ　Ｓｉｌｉｃｏｎ）と呼ばれる反射型の液晶パネル１０１が構成される。また、第一基板１０２の画素電極が形成された側とは反対側の主面（下面）には、液晶パネル１０１を暖めるためのヒーター１０４が設置されている。
　液晶パネル１０１の下側にはヒーター１０４が設置され、液晶パネル１０１及びヒーター１０４は回路基板１０５上に実装されている。第一基板１０２に形成された画素電極は、ワイヤー１０９を介して回路基板１０５上の電極パッド１０７と電気的に接続される。第二基板１０３に形成された対向電極は、これと対向する位置に配置された回路基板１０５上の電極パッド１０７と導電性樹脂１１０（例えば銀ペースト）で電気的に接続される。画素電極と対向電極には、それぞれ互いに異なる電位が供給されるように構成されている。また、ワイヤー１０９は樹脂等からなるワイヤー保護材１１１により覆われている。
　ヒーター１０４は、一方の主面に透明電極が発熱層として形成された透明基板から成り、紫外線硬化型接着剤にて液晶パネル１０１の第一基板１０２に接着されている。ヒーター１０４は液晶パネル１０１の液晶領域（特に画像表示領域１１３）を覆うサイズを有する。また、ヒーター１０４の横方向（図６Ａにおける水平方向Ｄ１）の長さは、第一基板１０２の横方向の長さよりも長く、ヒーター１０４の横方向の両端はそれぞれ回路基板１０５上の電極パッド１０７と導電性樹脂１１０で電気的に接続されている。（例えば、特許文献１参照）
特開２０１４－１８２１５９
　従来技術による液晶表示装置では、液晶パネル１０１の第一基板１０２と回路基板１０５とがワイヤー１０９で電気的に接続され、更にワイヤー１０９は樹脂等のワイヤー保護材１１１により覆われている。しかしながら、第一基板１０２と回路基板１０５との間にはヒーター１０４が設置されているため、第一基板１０２と回路基板１０５の間隔が広くなっている。これにより、ワイヤー１０９のループ形状がヒーター１０４の厚み分だけ高くなり、それに伴ってワイヤー同士が接触する可能性が高まる。さらに、ワイヤー保護材１１１の量が増加することにより、環境の変化等によるワイヤー保護材１１１の膨張、収縮量が大きくなり、ワイヤー１０９に加わる応力が大きくなる。これにより、ワイヤー１０９の断線による電気的な不良が発生する可能性がある。
　また、従来技術による液晶表示装置では、液晶パネル１０１の第二基板１０３と回路基板１０５とが導電性樹脂１１０で電気的に接続されている。しかしながら、第一基板１０２と回路基板１０５との間にはヒーター１０４が設置されているため、第二基板１０３と回路基板１０５の間隔が広くなっている。これにより、導電性樹脂１１０がヒーター１０４の厚み分だけ高くなり、その分だけ導電性樹脂１１０の量が増加することにより、導電性樹脂１１０の膨張、収縮が大きくなる。そのため、接着界面等からの剥離、導電性樹脂１１０の硬化後の欠け又は断線等が発生して電気的な不良が発生したり、第二基板１０３に負荷がかかって液晶パネル１０１に表示ムラが発生する可能性がある。尚、このような現象は液晶パネル１の駆動時又は信頼性試験による加熱、冷却の際に、より発生しやすい。
　以上の問題は液晶パネル１０１の第一基板１０２と回路基板１０５とがワイヤー１０９で電気的に接続されている場合、又は、液晶パネル１０１の第二基板１０３と回路基板１０５とが導電性樹脂１１０で電気的に接続されている場合等に発生する。しかしながら、液晶パネル１０１と回路基板１０５とが他の電気的な接続手段（例えばＦＰＣ（Flexible Printed Circuits）又は金属バンプ等による接続）を用いて電気的に接続されている場合にも、第一基板１０２と回路基板１０５との間にヒーター１０４が介在することによって液晶パネル１０１と回路基板１０５との電気的な接続が不安定になる可能性がある。
　また、従来技術による液晶表示装置では、第一基板１０２と回路基板１０５との間にヒーター１０４が介在しているため、液晶表示装置がヒーター１０４の厚み分だけ高さ方向において大型化する。
　液晶表示装置の目的は、ヒーターを有する液晶表示装置において、液晶パネルと回路基板との電気的な接続を安定させ且つ液晶表示装置を小型化することを可能とすることにある。
　本実施形態の一側面に係る液晶表示装置は、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、第一基板の表面のうち液晶が封入された側とは反対側の表面に配置されたヒーターと、液晶パネルと電気的に接続された回路基板と、を有し、回路基板は、ヒーターを収容するための空間を有し、ヒーターの少なくとも一部は、空間に収容されている。
　空間は、回路基板を貫通する開口部である液晶表示装置であっても良い。
　ヒーターは、開口部から外部へ突出しないように開口部に収容されている液晶表示装置であっても良い。
　空間は、回路基板を貫通しない凹部である液晶表示装置であっても良い。
　回路基板は、ヒーターと電気的に接続する領域に貫通穴を有する液晶表示装置であっても良い。
　ヒーターと回路基板とは導電性樹脂によって電気的に接続され、貫通穴にはその導電性樹脂が流れ込んでいる液晶表示装置であっても良い。
　ヒーターと回路基板との間には隙間が設けられている液晶表示装置であっても良い。
　ヒーターと回路基板とは導電性樹脂によって電気的に接続され、隙間にはその導電性樹脂が流れ込んでいる液晶表示装置であっても良い。
　ヒーターの外周部のうち少なくとも一部は、水平方向において液晶パネルの外周部よりも外側へ突出すると共にその表面が外部へ露出し、外部へ露出した当該表面のうち少なくとも一部は、隣接する回路基板の表面と同じ高さに配置されると共に回路基板と電気的に接続されている液晶表示装置であっても良い。
　第二基板と回路基板とは導電性樹脂によって電気的に接続されている液晶表示装置であっても良い。
　回路基板は、第二基板と回路基板とを電気的に接続する導電性樹脂が塗布された領域に第二貫通穴を有し、第二貫通穴には第二基板と回路基板とを電気的に接続する導電性樹脂が流れ込んでいる液晶表示装置であっても良い。
　第一基板と回路基板とはワイヤーによって電気的に接続されている液晶表示装置であっても良い。
　本実施形態によれば、ヒーターを有する液晶表示装置において、液晶パネルと回路基板との電気的な接続を安定させ且つ液晶表示装置を小型化することができる。
実施形態に従った液晶表示装置の上面図である。 図１ＡのＡ－Ａ断面図である。 図１ＡのＢ－Ｂ断面図である。 実施形態に従った液晶表示装置の背面図である。 他の実施形態に従った液晶表示装置の上面図である。 他の実施形態に従った液晶表示装置の背面図である。 さらに他の実施形態に従った液晶表示装置の断面図である。 さらに他の実施形態に従った液晶表示装置の断面図である。 さらに他の実施形態に従った液晶表示装置の断面図である。 さらに他の実施形態に従った液晶表示装置の断面図である。 従来技術による液晶表示装置の上面図である。 図６ＡのＡ－Ａ断面図である。 図６ＡのＢ－Ｂ断面図である。
　以下、本開示の一側面に係る液晶表示装置について図を参照しつつ説明する。但し、本開示の技術的範囲はそれらの実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された発明とその均等物に及ぶ点に留意されたい。
　実施形態について、図１Ａ～Ｃ、図２を用いて以下に説明する。尚、液晶パネルは、図６Ａ～Ｃに示したものと同様の構成を有する反射型の液晶パネルである。
　図１Ａは実施形態に従った液晶表示装置の上面図であり、図１Ｂは図１ＡのＡ－Ａ断面図であり、図１Ｃは図１ＡのＢ－Ｂ断面図である。図２は実施形態に従った液晶表示装置の背面図である。
　図１Ａ～Ｃ、図２に示す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、その一方の主面に複数の画素電極（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、その一方の主面に対向電極（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て、所定の間隔且つ水平方向へ互いにずれた位置関係で貼り合わされ、それにより形成された基板間の隙間に液晶が封入されている。これにより、ＬＣＯＳと呼ばれる反射型の液晶パネル１が構成される。また、第一基板２の画素電極が形成された側とは反対側の主面（下面）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。
　この実施例では、液晶パネル１を構成する第一基板２にヒーター４が設置されている。ヒーター４は例えばＩＴＯ（透明導電膜）ヒーターである。ヒーター４は例えばその一方の主面に透明電極が発熱層として形成されたガラス基板で構成されており、透明電極が形成された面が紫外線硬化樹脂によって第一基板２の下面に接着されている。尚、ヒーター４は液晶パネル１の液晶領域（特に画像表示領域１３）を覆うサイズを有するが、これには限定されない。また、ヒーター４の横方向（図１Ａにおける水平方向Ｄ１）の長さは、第一基板２の横方向の長さよりも長く、その横方向の両端がそれぞれ回路基板５上の電極パッド７と導電性樹脂１０で電気的に接続されている。
　回路基板５にはヒーター４と対向する領域に回路基板５を貫通する開口部６が設けられており、その開口部６の内側にヒーター４が落とし込まれるようにして収容されている。この状態において、回路基板５の上面とヒーター４の上面は互いに同じ高さ（液晶パネル１の背面と同じ高さ）に配置されている。液晶パネル１の第一基板２から延びるワイヤー９が回路基板５に接続された部位と、液晶パネル１の第二基板３から延びる柱状の導電性樹脂１０が回路基板５に接続された部位は、高さ方向においてヒーター４と同じ階層となるようにヒーター４の周囲に配置されている。この構成によれば、液晶表示装置において、回路基板５と液晶パネル１の第一基板２、第二基板３との電気的な接続距離を短くすることができる。また、液晶表示装置において、回路基板５に設けられた開口部６を通してヒーター４を液晶パネル１の下面に設置することが可能となり、液晶表示装置の製造者は、その設置状態を確認することができる。
　また、回路基板５に設けられた開口部６の高さ（深さ）はヒーター４の高さ（厚み）よりも大きくなるように構成されており、ヒーター４の下面は開口部６の周囲を取り囲む回路基板５の下面を超えない高さに配置される。この構成によれば、ヒーター４が開口部６から外部へ突出することがなくなるため、ヒーター４は外部から保護され易くなる。
　上方から見て矩形状を成すヒーター４の横方向（図１Ａにおける水平方向Ｄ１）の両端は、回路基板５に設けられた開口部６を通して上方へ露出している。その露出した両端はそれと同じ高さに配置された隣接する回路基板５の上面に設けられた電極パッド７と導電性樹脂１０（例えば銀ペースト）で電気的に接続されている。この構成によれば、ヒーター４と回路基板５とが電気的に接続された領域が同じ面側において外部へ露出すると共に同じ高さに配置されているため、液晶表示装置において、ヒーター４と回路基板５との電気的な接続を容易且つ確実に行うことができる。
　ヒーター４と導電性樹脂１０で電気的に接続された回路基板５上の電極パッド７には、その下に位置する回路基板５までを一様に貫通する貫通穴８が設けられている。導電性樹脂１０の一部はその貫通穴８の内部に流れ込んで回路基板５の下面にまで回り込んでいる。この構成によれば、液晶表示装置において、アンカー効果によって導電性樹脂１０と電極パッド７、回路基板５との接続強度を高めることができる。また、液晶表示装置において、貫通穴８が設けられている分だけ回路基板５の剛性が低下し、貫通穴８が設けられている領域の回路基板５が上下方向へ撓み易くなるため、導電性樹脂１０の膨張、収縮による導電性樹脂１０の剥離等を防止することができる。
　また、回路基板５に設けられた開口部６の内周面とヒーター４の外周面との間には僅かな隙間１２が設けられており、導電性樹脂１０の一部はその隙間１２に流れ込んでいる。この構成によれば、液晶表示装置において、アンカー効果によって導電性樹脂１０とヒーター４との接続強度やヒーター４と回路基板５との固定強度を高めることができる。また、液晶表示装置において、開口部６の内周面とヒーター４の外周面との間に隙間１２が介在することにより、開口部６の内周面とヒーター４の外周面とが直接接触しなくなるため、ヒーター４の熱が回路基板５へ拡散するのを防止することができる。尚、導電性樹脂１０は隙間１２から回路基板５の下面にまで回り込んでも良く、その場合には、より高いアンカー効果を得ることができる。
　液晶パネル１は、回路基板５上に実装される。ヒーター４は、液晶パネル１の下面に接着され、回路基板５に設けられた開口部６に収容されるように、液晶パネル１の下側に配置される。第一基板２に形成された画素電極は、ワイヤー９を介して回路基板５上の電極パッド７と電気的に接続される。第二基板３に形成された対向電極は、これと対向する位置に配置された回路基板５上の電極パッド７と導電性樹脂１０（例えば銀ペースト）で電気的に接続される。画素電極と対向電極には、それぞれ互いに異なる電位が供給されるように構成されている。尚、ワイヤー９としては例えばアルミニウム（Ａｌ）製のワイヤーが使用されるが、ワイヤーの材質は金（Ａｕ）等でも良い。ワイヤー９は樹脂等からなるワイヤー保護材１１により覆われている。
　液晶パネル１の第二基板３に形成された対向電極と導電性樹脂１０で電気的に接続された回路基板５上の電極パッド７には、その下に位置する回路基板５までを一様に貫通する貫通穴８が設けられている。導電性樹脂１０の一部は、その貫通穴８の内部に流れ込んで回路基板５の下面にまで回り込んでいる。この貫通穴８は、第二貫通穴の一例である。この構成によれば、液晶表示装置において、アンカー効果によって導電性樹脂１０と電極パッド７及び回路基板５との接続強度を高めることができる。また、液晶表示装置において、貫通穴８が設けられている分だけ回路基板５の剛性が低下し、貫通穴８が設けられている領域において回路基板５が上下方向へ撓み易くなるため、導電性樹脂１０の膨張、収縮による導電性樹脂１０の剥離等を防止することができる。
　液晶パネル１の第一基板２と回路基板５とがワイヤー９で電気的に接続された領域と、液晶パネル１の第二基板３と回路基板５とが導電性樹脂１０で電気的に接続された領域は、上方から見て矩形状を成す液晶パネル１の縦方向（図１Ａにおける垂直方向Ｄ２）の両端に配置されている。それに対し、ヒーター４と回路基板５とが導電性樹脂１０で電気的に接続された領域は、液晶パネル１の横方向（図１Ａにおける水平方向Ｄ１）の両端に配置されている。
　この実施例では、回路基板５に設けられた開口部６の内側にヒーター４が落とし込まれるようにして収容される構造となっている。そのため、従来技術のようにヒーター４の厚みにより回路基板５が液晶パネル１から遠ざかることはなく、ワイヤー９のループ形状を低くすることが可能となる。これにより、液晶表示装置において、ワイヤー保護材１１の量を減らすことができるため、環境変化によるワイヤー保護材１１の膨張、収縮が小さくなり、ワイヤー９へかかる応力を低減させることが可能となる。したがって、液晶表示装置は、ワイヤーの断線等を防止することができる。
　また、液晶表示装置において、液晶パネル１の第二基板３と回路基板５とを電気的に接続する導電性樹脂１０の量の増大を抑えることが可能となるため、環境変化による導電性樹脂１０の膨張、収縮に起因する剥離や断線等を防止することができる。
　特に、液晶表示装置において、液晶パネル１と回路基板５とがワイヤーで電気的に接続されている場合には、ワイヤーの高さの増大を抑えることができる。また、液晶表示装置において、ワイヤーがワイヤー保護材で覆われている場合には、ワイヤー保護材の塗布量の増大を抑えることができるため、ワイヤーの断線等を防止することができる。
　特に、液晶表示装置において、液晶パネル１と回路基板５とが導電性樹脂で電気的に接続されている場合には、導電性樹脂の量の増大を抑えることができるため、導電性樹脂の接続不良や液晶パネル１の表示ムラの発生を防止することができる。
　液晶パネル１の第一基板２と回路基板５との電気的な接続領域、液晶パネル１の第二基板３と回路基板５との電気的な接続領域、ならびにヒーター４と回路基板５との電気的な接続領域は、図１Ａ～Ｃに示した領域に限定されず、その他の領域であっても良い。また、それらの接続領域は複数であっても良い。
　ヒーター４の発熱層として使用される透明電極は、透明基板の片側主面全体に一様に形成されたもの、又は電極パターンとして形成されたものとすることができる。但し、ヒーター４の発熱層はそれに限定されず、ヒーター４の発熱層として、その他の材料、形状等が使用されても良い。また、ヒーター４の発熱層は液晶パネル１の第一基板２に接しないように設けられても良い。
　図３Ａは、他の実施形態に従った液晶表示装置の上面図であり、図３Ｂは、他の実施形態に従った液晶表示装置の背面図である。この液晶表示装置は、図１Ａ～Ｃ、図２に示した液晶表示装置と同様の構成を有する。但し、この液晶表示装置では、ヒーター４の横方向（図３Ａにおける水平方向Ｄ１）の両端と対向する回路基板５上の位置には、ヒーター４の縦方向（図３Ａにおける水平方向Ｄ２）の長さ分にわたって、電極パッド２７及び貫通穴２８が形成される。貫通穴２８は、電極パッド２７には設けられずに、電極パッド２７の周囲に位置する回路基板５のみに設けられ、ヒーター４と回路基板５とが導電性樹脂３０で電気的に接続される。
　これにより、液晶表示装置において、電極パッド２７と導電性樹脂３０との接触面積が大きくなるため、ヒーター４全体を高速に且つ効率良く高温にして、液晶パネル１を暖めることが可能となる。また、この場合も、液晶表示装置において、貫通穴２８が設けられている分だけ回路基板５の剛性が低下し、貫通穴２８が設けられている領域において回路基板５が上下方向へ撓み易くなるため、導電性樹脂３０の膨張、収縮による導電性樹脂３０の剥離等を防止することが可能となる。なお、図３Ａに示した例では、導電性樹脂３０は、ヒーター４の横方向の両端と対向する回路基板５上の位置に形成された貫通穴２８の内部に流れ込んでいるが、導電性樹脂３０は、貫通穴２８の内部に流れ込んでいなくてもよい。
　図４Ａ、４Ｂは、さらに他の実施形態に従った液晶表示装置の断面図である。この液晶表示装置は、図１Ａ～Ｃ、図２に示した液晶表示装置と同様の構成を有する。但し、この液晶表示装置では、貫通穴３８は、電極パッド３７には設けられずに、電極パッド３７の直下に位置する回路基板５のみに設けられている。この場合も、液晶表示装置において、貫通穴３８が設けられている分だけ回路基板５の剛性が低下し、貫通穴３８が設けられている領域の回路基板５が上下方向へ撓み易くなるため、導電性樹脂１０の膨張、収縮による導電性樹脂１０の剥離等を防止することが可能となる。
　図５Ａ、５Ｂは、さらに他の実施形態に従った液晶表示装置の断面図である。この液晶表示装置は、図１Ａ～Ｃ、図２に示した液晶表示装置と同様の構成を有する。但し、この液晶表示装置では、回路基板４５に、開口部６の代わりに、回路基板４５を貫通しないように形成された凹部４６（液晶パネル１に近接する側とは反対側に底部を有する凹部）が設けられており、ヒーター４が凹部４６の内面に接触しないように配置されている。この場合も、液晶表示装置において、液晶パネルと回路基板との電気的な接続を安定させ且つ液晶表示装置を小型化することができる。特にこの場合には、開口部６が設けられる場合と比べて、液晶表示装置において、ヒーター４の外部への露出が抑えられるため、ヒーター４を外部から保護し易くなる。また、液晶表示装置において、ヒーター４の熱が外部へ拡散し難くなるため、液晶パネル１を効率的に暖めることができる。なお、図５Ａ、５Ｂに示した例では、ヒーター４は、凹部４６の内面に接触しないように配置されているが、ヒーター４は、凹部４６の内面に接触するように配置されていてもよい。
　回路基板５に設けられた開口部６はヒーター４の外形に沿った形状を有するものに限らず、例えば、上から見た状態で矩形以外の多角形、円形、楕円形、あるいは、それらの一部が切り欠かれたコ字状、Ｃ字状等の形状を有するものであっても良い。また、ヒーター４は回路基板５に設けられた開口部６にその一部のみが収容されていても良い。尚、これらのことは、開口部６を前述のような底部を有する凹部に置き換えた場合にも有効である。
　回路基板５は、例えばＦＰＣの下面に金属等からなる補強基板が積層されたものであるが、それには限定されない。
　実施形態に係る液晶表示装置は、第一基板２と第二基板３がガラス等の透光性基板で構成された透過型の液晶パネルを用いた液晶表示装置に適用することが可能である。また、実施形態に係る液晶表示装置は、液晶パネル１と回路基板５とがワイヤー９及び導電性樹脂１０以外の接続手段（例えばＦＰＣや金属バンプによる接続）を用いて電気的に接続された液晶表示装置に適用することも可能である。
　１　　液晶パネル
　２　　第一基板
　３　　第二基板
　４　　ヒーター
　５、４５　　回路基板
　６　　開口部
　７、２７、３７　　電極パッド
　８、２８、３８　　貫通穴
　９　　ワイヤー
　１０、３０　　導電性樹脂
　１１　　ワイヤー保護材
　１２　　隙間
　１３　　画像表示領域
　４６　　凹部

Claims (12)

  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、
    　前記第一基板の表面のうち前記液晶が封入された側とは反対側の表面に配置されたヒーターと、
    　前記液晶パネルと電気的に接続された回路基板と、を有し、
    　前記回路基板は、前記ヒーターを収容するための空間を有し、
    　前記ヒーターの少なくとも一部は、前記空間に収容されている、
    　ことを特徴とする液晶表示装置。
  2. 　前記空間は、前記回路基板を貫通する開口部である、請求項１に記載の液晶表示装置。
  3. 　前記ヒーターは、前記開口部から外部へ突出しないように前記開口部に収容されている、請求項２に記載の液晶表示装置。
  4. 　前記空間は、前記回路基板を貫通しない凹部である、請求項１に記載の液晶表示装置。
  5. 　前記回路基板は、前記ヒーターと電気的に接続する領域に貫通穴を有する、請求項１～４の何れか一つに記載の液晶表示装置。
  6. 　前記ヒーターと前記回路基板とは導電性樹脂によって電気的に接続され、前記貫通穴には当該導電性樹脂が流れ込んでいる、請求項５に記載の液晶表示装置。
  7. 　前記ヒーターと前記回路基板との間には隙間が設けられている、請求項１～６の何れか一つに記載の液晶表示装置。
  8. 　前記ヒーターと前記回路基板とは導電性樹脂によって電気的に接続され、前記隙間には当該導電性樹脂が流れ込んでいる、請求項７に記載の液晶表示装置。
  9. 　前記ヒーターの外周部のうち少なくとも一部は、水平方向において前記液晶パネルの外周部よりも外側へ突出すると共にその表面が外部へ露出し、
    　外部へ露出した当該表面のうち少なくとも一部は、隣接する前記回路基板の表面と同じ高さに配置されると共に前記回路基板と電気的に接続されている、請求項１～８の何れか一つに記載の液晶表示装置。
  10. 　前記第二基板と前記回路基板とは導電性樹脂によって電気的に接続されている、請求項１～９の何れか一つに記載の液晶表示装置。
  11. 　前記回路基板は、前記第二基板と前記回路基板とを電気的に接続する前記導電性樹脂が塗布された領域に第二貫通穴を有し、
    　前記第二貫通穴には前記第二基板と前記回路基板とを電気的に接続する前記導電性樹脂が流れ込んでいる、請求項１０に記載の液晶表示装置。
  12. 　前記第一基板と前記回路基板とはワイヤーによって電気的に接続されている、請求項１～１１の何れか一つに記載の液晶表示装置。
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