(57)【要約】【課題】静電容量結合の発生により選択されていない表示電極に電圧が印加されてしまうことを低減させることにより、消費電力の低減を図ることができる液晶表示パネルを提供する。【解決手段】ヒータ部材６が、表示領域において各信号電極９の間隙と縦断面方向において重なる部分には形成されず、絶縁層７が、各ドットの配置位置に形成された透過部２２と各ドットの境界部分に形成されたブラックマトリクス部２１とを有する。【選択図】            図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の基板を有し、前記両基板のうち一方の基板における他方の基板と対向する面にヒータ部材が形成され、前記ヒータ部材における前記他方の基板と対向する面に絶縁層を介して複数の第１表示電極が並列して形成され、前記他方の基板における前記一方の基板と対向する面に複数の第２表示電極が並列して形成されており、前記第１表示電極と前記第２表示電極とが対向する表示領域を有する液晶表示パネルにおいて、
前記ヒータ部材が、前記表示領域において隣接する前記第１表示電極を跨がない位置に形成されていることを特徴とする液晶表示パネル。
【請求項２】
前記第１表示電極が、信号電極である請求項１に記載の液晶表示パネル。
【請求項３】
前記絶縁層が、各ドットの配置位置に形成された透過部と前記各ドットの境界部分に形成されたブラックマトリクス部とを有する請求項１または２に記載の液晶表示パネル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は液晶表示パネルに係り、特に液晶の温度制御を行うためのヒータを有する液晶表示パネルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、中間に液晶を充填した一対の基板の所定の部分に選択的に電界を与えて、特定の図形や文字等の情報を表示するための液晶表示パネルが内蔵された液晶表示装置が、携帯電話やパーソナルコンピュータ等の表示装置として多く用いられている。
【０００３】
また、前記液晶表示パネルについて、従来より、低温環境下における液晶の応答速度を向上させるため、内部にヒータを備える液晶表示パネルが考えられている。
【０００４】
図５は、従来の液晶表示パネルの基本的な構成を示すものであり、この液晶表示パネル３１は、対向して配置された一対の透明基板３２ａ，３２ｂを備えている。これら両透明基板３２ａ，３２ｂのうち一方の透明基板３２ｂにおける他の透明基板３２ａに対向する内側の面のほぼ全体には、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ：インジウムスズ酸化物）等からなるヒータ部材３３が全面にべた状に形成されており、前記ヒータ部材３３の表面には、合成樹脂等からなる絶縁層３４が形成されている。
【０００５】
前記絶縁層３４および前記他方の透明基板３２ａの相互に対向する面には、それぞれＩＴＯ等からなる表示電極３５および配向膜（図示せず）が積層して形成されており、前記両透明基板３２ａ，３２ｂはそれらの周辺部に塗布された枠状のシール材（図示せず）によって一体に貼り合わされている。また、前記両透明基板３２ａ，３２ｂおよび前記シール材に囲まれた内部には、液晶３７およびスペーサ（図示せず）が封入されている。
【０００６】
そして、前記液晶表示パネル３１において、温度に依存して特性が変化する液晶あるいは低温における特性が悪化する液晶を用いた場合であっても、前記ヒータ部材３３を用いて前記液晶３７を所定温度に加熱するように温度制御を行うことにより、前記液晶３７の温度を一定に保持して、液晶３７の応答速度の向上を図っていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記液晶表示パネル３１によれば、一方の透明基板３２ｂに形成された表示電極３５に選択的に駆動電圧を印加すると、前記選択された表示電極３５および前記ヒータ部材３３に挟まれた絶縁層３４において静電容量結合が発生してしまい、その結果、前記絶縁層３４を介して選択されていない、すなわち駆動電圧を印加しない表示電極３３にまで電圧が印加されてしまうおそれがある。
【０００８】
このような液晶表示パネルにおいては、前記選択された表示電極３５に対し対向する表示電極３５との間において液晶３７を駆動するために必要な駆動電圧を印加しても、前記駆動電圧が静電容量結合によって選択されていない表示電極３５に印加されてしまうため、液晶３７を駆動するためには、前記選択された表示電極３５に対し前述の必要な駆動電圧以上の電圧を印加しなければならなかった。
【０００９】
この結果、前記液晶表示パネル３１を備えた液晶表示装置全体の消費電力が増加してしまうという問題を有していた。
【００１０】
また、静電容量結合によって、駆動波形が歪み、クロストークが発生して表示品位が著しく低下するという問題もあった。
【００１１】
ここで、液晶表示装置において液晶表示パネルとは別個にヒータを設け、このヒータによって液晶表示パネルの液晶を所定の温度に加熱することも考えられている。このような液晶表示装置によれば、静電容量結合の発生を防止することはできるが、液晶を迅速に加熱することができないとともに均一性に欠け、また製造コストも上昇してしまうという問題がある。
【００１２】
本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、静電容量結合の発生によって選択されていない表示電極に電圧が印加されてしまうことを低減させることにより、消費電力の低減を図ることができるとともに、クロストークが発生しない表示品位の高い液晶表示パネルを提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、請求項１に記載の発明に係る液晶表示パネルの特徴は、一対の基板を有し、前記両基板のうち一方の基板における他方の基板と対向する面にヒータ部材が形成され、前記ヒータ部材における前記他方の基板と対向する面に絶縁層を介して複数の第１表示電極が並列して形成され、前記他方の基板における前記一方の基板と対向する面に複数の第２表示電極が並列して形成されており、前記第１表示電極と前記第２表示電極とが対向する表示領域を有する液晶表示パネルにおいて、前記ヒータ部材が、前記表示領域において隣接する前記第１表示電極を跨がない位置に形成されている点にある。
【００１４】
このような構成を採用したことにより、選択された第１表示電極に駆動電圧が印加されても、前記駆動電圧が静電容量結合によって前記選択された第１表示電極に隣接する選択されていない第１表示電極に印加されてしまうのを低減することができる。
【００１５】
また、請求項２に記載の発明に係る液晶表示パネルの特徴は、前記第１表示電極が、信号電極である点にある。
【００１６】
このような構成を採用したことにより、ヒータ部材は各信号電極が形成されている側の基板に形成されており、各信号電極は各走査電極と比較して印加される駆動電圧が低いので、より静電容量結合の低減を図ることができる。
【００１７】
さらに、請求項３に記載の発明に係る液晶表示パネルの特徴は、前記絶縁層が、各ドットの配置位置に形成された透過部と前記各ドットの境界部分に形成されたブラックマトリクス部とを有する点にある。
【００１８】
このような構成を採用したことにより、絶縁層はブラックマスクの機能を兼用することができるので、液晶表示パネル全体の薄型化を図ることができるとともに、液晶表示パネルの視認性を向上させることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る液晶表示パネルの実施形態を図１乃至図４を参照して説明する。ここで、本実施形態においては、液晶表示パネルにおける視認側を表側として説明する。
【００２０】
図１および図２に示すように、本実施形態における液晶表示パネル２は、ガラスまたはプラスチック等からなる一対の透明基板３ａ，３ｂを有しており、前記両透明基板３ａ，３ｂのうち裏側に位置する透明基板３ｂは、その一端縁が表側に位置する透明基板３ａと比較して平面方向に突出するように形成されて端子部４とされている。これら両透明基板３ａ，３ｂは、液晶表示装置１の視認性向上のため、０．５ｍｍ以下の厚みによって構成されていることが好ましい。
【００２１】
前記裏側の透明基板３ｂにおける表面には、ＩＴＯ等からなるヒータ部材６が形成されており、このヒータ部材６の表面には、例えば１〜１．５μｍの厚みの絶縁層７が形成されている。さらに、前記絶縁層７の表面における液晶表示パネル２として表示を行う表示領域８には、ＩＴＯ等からなる表示電極としての複数の信号電極９がスパッタ法等の手段により成膜した後フォトリソ法等によって直線状の縞状にパターニング形成されており、前記各信号電極９は、前記端子部４に延設されて電極端子１０とされている。そして、前記各信号電極９の前記各電極端子１０は前記端子部４上に搭載されている液晶駆動用ＩＣ１１の各出力端子に接続されている。
【００２２】
なお、ヒータ部材としてＩＴＯを例示したが、電流が流れる導電性の材料であれば金属であっても構わない。ただし、透過型の液晶表示装置等に適用する場合も考えると、透明性の導電性膜が好ましい。また、液晶表示パネルの内面にヒータを配設するため、薄膜でかつ抵抗値が低いものが好ましい。例えば、酸化錫、インジウム酸化物とセリウム酸化物等を挙げることができる。
【００２３】
また、前記両透明基板３ａ，３ｂのうち表側に位置する透明基板３ａの裏面には、ＩＴＯ等からなる表示電極としての複数の走査電極１３が前記各信号電極９と同じ工程によって前記各信号電極９と直交する直線状の縞状にパターニング形成されている。
【００２４】
さらに、前記各信号電極９および前記各走査電極１３の相互に対向する面には、所定の方向にラビング処理された配向膜（図示せず）が形成されており、前記両透明基板３ａ，３ｂは、それらの周辺部分に塗布された複数のトランスファ材１５が含有されたシール材１６を介して一体に形成されている。前記シール材１６に囲まれた前記両透明基板３ａ，３ｂの間隙には液晶１７および図示しない複数のスペーサが封入されている。
【００２５】
そして、前記各走査電極１３は前記各トランスファ材１５を介して前記裏側の透明基板３ｂの端子部４に形成された各電極端子と電気的に接続されており、前記各走査電極１３の前記各電極端子は、前記液晶駆動用ＩＣの各出力端子に接続されている。
【００２６】
また、前記ヒータ部材６は、図３に示すように、前記表示領域８において前記各信号電極９と同一のピッチによって直線状の縞状にパターニング形成されており、前記ヒータ部材６は、前記絶縁層７を介して前記各信号電極９と縦断面方向において重なるように配置されている。すなわち、前記ヒータ部材６は、隣り合う信号電極９，９を平面視的に跨がないよう、前記各信号電極９の間隙に縦断面方向において重なる部分には配置されないようになっている。なお、本実施形態においては、前記ヒータ部材６は、表示領域８において前記各信号電極９と同一のピッチによって同じ形状に形成されているが、前記各信号電極９を跨がない位置に配置していれば、例えば、前記各信号電極９の長手方向に直交する方向の幅寸法よりも短い幅寸法に形成されるものであってもよいし、長い幅寸法に形成されるものであってもよい。
【００２７】
また、前記ヒータ部材６の表面であって前記透明基板３ｂにおける前記端子部４が形成されている辺と直交する両側辺部には、前記ヒータ部材６が電気的に接続された導電性材料からなる導電パターン１９が形成されており、前記各導電パターン１９の一端部は、前記端子部４に引き出されて、図示しない外部電源に接続されている。
【００２８】
さらに、前記絶縁層７は、図４に示すように、表示領域８において前記各信号電極９および前記各走査電極１３の形成位置の間隙すなわち各ドットの境界に相当する部分が、黒色の樹脂等によって平面形状が格子状となるように形成されてブラックマスク部２１とされており、これにより前記絶縁層７はブラックマスクの機能を兼用するようになっている。また、前記絶縁層７の表示領域８における前記ブラックマスク部２１を除く部分は、透明性の着色樹脂等によって形成されて光を透過する透過部２２とされている。このようにして、液晶表示パネル２が構成されるようになっている。
【００２９】
また、前記液晶表示パネル２の表側には、位相差値が温度依存性を有する位相差板２４が設けられており、この位相差板２４は、前記ヒータ部材６によって液晶表示装置１全体が所定の温度に加熱されることにより位相差値を安定させて、液晶表示パネル２を通過する透過光の位相差を確実に補償することができるようになっている。さらに、前記位相差板２４の表側および前記液晶表示パネル２の裏側には、それぞれ偏光板２５が設けられている。なお、本実施形態においては、位相差板２４が設けられているが、前記位相差板２４は必ずしも設けなくてよい。
【００３０】
次に、本実施形態の作用について説明する。
【００３１】
前記液晶表示パネル２が内蔵された液晶表示装置１において、所定の画像の表示を行う際、まず外部電源から各導電パターン１９を介してヒータ部材６に電圧が印加され、前記ヒータ部材６が加熱される。
【００３２】
また、液晶駆動用ＩＣ１１から各電極端子１０を介して選択された走査電極１３に線順次方式によって約１０Ｖ〜２０Ｖの駆動電圧が順次印加されるとともに、各電極端子１０を介して選択された信号電極９に約３〜５Ｖの駆動電圧が一斉に印加される。
【００３３】
このとき、本実施形態によれば、前記選択された信号電極９に駆動電圧が印加されても、前記ヒータ部材６は前記各信号電極９の間に相当する位置に形成されていないので、前記駆動電圧が静電容量結合によって前記選択された信号電極９に隣接する選択されていない信号電極９に印加されてしまうのを低減することができる。
【００３４】
したがって、静電容量結合による信号電極９，９間のリークの発生により選択されていない信号電極９に電圧が印加されてしまうことを低減させることにより、選択された信号電極９に対して液晶１７の駆動に必要な駆動電圧を印加すれば前記液晶１７を駆動させることができるので、液晶１７の駆動に際し必要以上の駆動電圧を印加する必要はない。この結果、液晶表示装置１全体の消費電力の低減を図ることができるとともに、駆動波形の歪み、クロストークの発生を抑えることができる。
【００３５】
また、前記ヒータ部材６は各信号電極９が形成されている側の透明基板３ｂに形成されており、前記各信号電極９は前記各走査電極１３と比較して印加される駆動電圧が低いので、より静電容量結合の影響の低減を図ることができる。
【００３６】
さらに、前記絶縁層７はブラックマスク部２１と透過部２２とを有し、ブラックマスクの機能を兼用しているので、液晶表示パネル２全体の薄型化を図ることができるとともに、液晶表示装置１としての視認性を向上させることができる。
【００３７】
さらにまた、液晶表示パネル２とは別個にヒータを設ける場合と比較して、液晶１７を迅速に所定の温度に加熱することができ、製造コストも低廉化させることができる。
【００３８】
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々変更することが可能である。
【００３９】
例えば、本実施形態においては液晶表示パネル２としてＣＯＧ（Ｃｈｉｐ  ｏｎ  ｇｌａｓｓ  ）型の液晶表示パネル２を用いて説明したが、これに限定されるものではない。
【００４０】
【発明の効果】
以上述べたように、請求項１および２に記載の発明に係る液晶表示パネルによれば、静電容量結合の発生によって選択されていない第１表示電極に電圧が印加されることを低減させることにより、選択された第１表示電極に対して液晶の駆動に必要な駆動電圧を印加すれば前記液晶を駆動させることができるので、液晶の駆動に際し必要以上の駆動電圧を印加する必要はない。この結果、この液晶表示パネルが内蔵される液晶表示装置全体の消費電力の低減を図ることができる。
【００４１】
さらに、請求項３に記載の発明に係る液晶表示パネルによれば、絶縁層はブラックマスクの機能を兼用しているので、液晶表示パネル全体の薄型化を図ることができるとともに、液晶表示パネルとしての視認性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る液晶表示装置の一実施形態を示す模式的平面図
【図２】図１の液晶表示装置のＡ−Ａにおける模式的断面図
【図３】図１の液晶表示装置に形成されるヒータ部材を示す模式的平面図
【図４】図１の液晶表示装置に形成される絶縁層を示す模式的平面図
【図５】従来の液層表示パネルを示す模式的断面図
【符号の説明】
１  液晶表示装置
２  液晶表示パネル
３ａ，３ｂ  透明基板
４  端子部
６  ヒータ部材
７  絶縁層
８  表示領域
９  信号電極
１０  電極端子
１３  走査電極
１７  液晶
１９  導電パターン
２１  ブラックマスク部
２２  透過部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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