(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱体として透明導電層を用いる液晶表示装置用パネルヒータにおいて、
並べて配置された二つの透明導電層のそれぞれにおける一方側に電極が接続され、
二つの前記電極のうちの一の電極から他の電極に透明導電層を介して電流が流れ、
二つの透明導電層の他方側が、透明導電層の抵抗値よりも低い抵抗値を有する板状導体で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用パネルヒータ。
【請求項２】
二つの透明導電層の表面の形状はそれぞれ矩形であって、
各矩形の長さおよび幅は等しい
請求項１記載の液晶表示装置用パネルヒータ。
【請求項３】
板状導体は、液晶表示装置における非表示部分に配置される
請求項１または請求項２記載の液晶表示装置用パネルヒータ。
【請求項４】
板状導体は、それぞれの透明導電層と重なる重複部分を有し、重複部分は透明導電層の幅と略同一の幅である
請求項１から請求項３のうちのいずれか１項に記載の液晶表示装置用パネルヒータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置用パネルヒータに関し、特に、発熱体として透明導電層を用いる液晶表示装置用パネルヒータに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶表示装置を備えた携帯通信端末や車載用ナビゲーションシステム等の普及が進んでいる。車載用オーディオや車載用ナビゲーションシステムなどに用いられる液晶表示装置は、低温域（例えば、−３０℃）から高温域（例えば、＋８０℃）の広い範囲で使用されることが予想されるため、広い温度範囲で正常な動作を行うことが要求される。
【０００３】
液晶表示装置においては、液晶の応答速度に温度依存性があり、低温下では応答が遅くなり、高温下では応答が速くなる。特に、低温下における応答速度の遅さは表示品質上問題となるため、低温下で用いられることが想定される液晶表示装置では、液晶表示装置を温めるパネルヒータが使用されることが一般的である。
【０００４】
図３は、一般的な液晶表示装置用パネルヒータ（ＩＴＯヒータ）の例を示す説明図である。図３に示す例では、ガラス基板１１の一方の面のほぼ全面に、透明導電膜１３が形成される。透明導電膜１３には、例えば、ＩＴＯ(Indium Tin Oxide)が用いられる。
【０００５】
ガラス基板１１の対向する２辺には、透明導電膜１３に対して電圧を印加するための一対の電極１２−１，１２−２が設けられている。電極１２−１，１２−２として、例えば、ＦＰＣ（フレキシブルプリント配線板）が用いられる。ＦＰＣにおいて、変形可能なシート状の基板の表面や内部に配線が形成され、配線（実質的な電極を形成する）の電気抵抗は十分に低い。電極１２−１，１２−２は、例えば、異方性導電膜を介して、それぞれ透明導電膜１３に圧着されるとともに、電気的に接続される。
【０００６】
電極１２−１，１２−２は、ある一定の幅の一本の帯状に形成される。電極１２−１と電極１２−２とは、それぞれガラス基板１１の対向する２辺に沿ってほぼ平行に配置される。電極１２−１，１２−２は、電極１２−１，１２−２が液晶表示パネルの非表示領域に対向するとともに、電極１２−１と電極１２−２との間の領域が液晶表示パネルの表示領域に対向するように設置される。
【０００７】
また、電極１２−１，１２−２は、メイン基板（図示せず。）に実装されたパネルヒータ用電源装置に接続されて通電される。電極１２−１，１２−２がそれぞれほぼ平行に設置されて電圧が印加されるため、透明導電膜１３に均一に電流が流れ、パネルヒータおよび液晶表示装置をほぼ均一に温めることができる。
【０００８】
なお、メイン基板は、液晶表示パネルやパネルヒータを駆動させるためのＭＰＵや電源装置等が実装された基板である。パネルヒータが車載用の液晶表示装置に用いられる場合には、振動などの衝撃を考慮して、メイン基板とパネルヒータとは、例えば導電性のあるクリップピンで接続される。
【０００９】
なお、表示用液晶セルの駆動素子と、パネルヒータの電極とを効率よく配設することにより、装置を小型化することができる液晶表示装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載された液晶表示装置は、表示用液晶セルの表面側の両端に駆動素子が設けられ、パネルヒータの裏面側の両端に電極が配設されているため、表示用液晶セルの駆動素子とパネルヒータの電極とが接触することなく、表示用液晶セルの表面側の領域およびパネルヒータの裏面側の領域を有効に利用することができ、液晶表示装置を小型化することができる。
【００１０】
【特許文献１】特開２００３−１３１２４７号公報（段落００１３−００１４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかし、特許文献１に記載された方式では、表示用液晶セルの駆動素子とパネルヒータの電極とが近い位置に配置されるため、接触するおそれがある。また、それぞれの配線が集中するとともに、自由な設計ができないという問題がある。
【００１２】
基板上での実装上の制約等によって液晶表示パネルの一辺側に２つの電極を配置する必要が生ずることがある。例えば、液晶表示パネルの一辺に液晶表示パネルの端子部を配置するとともに、端子部が配置された辺に対向する一辺にパネルヒータの電極を配置することが求められる場合がある。その場合、パネルヒータの一辺に電極を２個配置する必要がある。
【００１３】
ガラス基板上の一辺に２つの電極を配置する場合には、透明導電膜をＵ字型に配置することにより、ガラス基板全面を加熱することができる。図４は、液晶表示装置用パネルヒータ（ＩＴＯヒータ）のガラス基板上の一辺に２つの電極を配置する場合の透明導電膜の配置例を示す説明図である。図４に示すように、透明導電膜２３は、ガラス基板１１の一方の面のほぼ全面にＵ字型に配置される。透明導電膜２３としては、一般にＩＴＯが用いられる。
【００１４】
透明導電膜２３のＵ字型の２つの上辺に、それぞれ電極２２−１と電極２２−２とが接続される。電極２２−１，２２−２として、例えば、ＦＰＣが用いられる。電極２２−１，２２−２は、例えば、異方性導電膜を介して、それぞれ透明導電膜２３に圧着されるとともに、電気的に接続される。
【００１５】
図５は、液晶表示装置用パネルヒータのガラス基板上の一辺に２つの電極を配置する場合の電流分布（シミュレーションの結果）を示す説明図である。図５では、透明導電膜２２に流れる電流の例が、破線で表されている。図５に示すように、透明導電膜２２の折り返し部分（電流の全体的な進行方向が変えられる部分）の内側に電流が集中する。
【００１６】
抵抗に電流が流れるとジュール熱が発生する。ジュール熱Ｐは、電流の２乗および抵抗に比例し、Ｐ＝Ｉ２Ｒで表される。透明導電膜２２は、一般に、約１０Ω／□の面抵抗値を有する。そのため、電流が集中する部分の発熱が大きくなり、表示むらが生じたり、溶断したり、周辺の部品に影響を与えるなどのおそれがある。したがって、実質的に、パネルヒータの一辺に２つの電極を配置するのは困難である。液晶表示パネルにおける端子部が配置された辺に対向する一辺にパネルヒータの電極を配置することが難しいので、液晶表示装置の設計自由度が低下していることになる。
【００１７】
そこで、本発明は、設計自由度が高く、均一に発熱可能な液晶表示装置用パネルヒータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明による液晶表示装置用パネルヒータは、発熱体として透明導電層を用いる液晶表示装置用パネルヒータであって、並べて配置された二つの透明導電層のそれぞれにおける一方側（例えば、パネルヒータの平面形状が矩形の場合には一辺の側）に電極が接続され、二つの電極のうちの一の電極から他の電極に透明導電層を介して電流が流れ、二つの透明導電層の他方側（例えば、パネルヒータの平面形状が矩形の場合には電極が配置される側の辺に対向する辺の側）が、透明導電層の抵抗値よりも低い抵抗値を有する板状導体で電気的に接続されていることを特徴とする。
【００１９】
二つの透明導電層の表面の形状がそれぞれ矩形である場合には、各矩形の長さおよび幅が等しいように形成されていることが好ましい。そのような構成によれば、発熱量を全面で均一にすることができる。
【００２０】
板状導体は、液晶表示装置における非表示部分に配置されてもよい。そのような構成によれば、非表示部分の発熱を抑えることができる。
【００２１】
また、板状導体にそれぞれの透明導電層と重なる重複部分を形成し、該重複部分を透明導電層の幅と略同一の幅とすることが好ましい。このような構成によれば、発熱量をさらに均一にすることができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、パネルヒータの一辺に電極を配置することが可能になるので、設計自由度を高めることができる。一辺に電極を配置する場合には、片側の辺に配線を集中させることができ、配線を簡易化することができるという効果がある。また、位置によって発熱量が異なるために起こる色むらを防ぐ効果や、電流経路の折り返し部分が局所的に発熱して周辺部品に影響を与えることを防止する効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の第１の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は、本発明による液晶表示装置用パネルヒータ（ＩＴＯヒータ）の透明導電膜および導体の配置例を示す説明図である。図１に示すように、液晶表示装置用パネルヒータは、ガラス基板１１と、電極２２−１と、電極２２−２と、一方の板状の透明導電層としての透明導電膜１０３−１と、他方の板状の透明導電層としての透明導電膜１０３−２と、板状導体としての導体１０４とを備える。なお、図４に示す液晶表示装置用パネルヒータと同様の構成部については、図４と同一の符号を付し、説明を省略する。
【００２４】
透明導電膜１０３−１および透明導電膜１０３−２の表面の形状はそれぞれ矩形であって、それぞれの矩形の長さおよび幅が等しい。透明導電膜１０３−１，１０３−２として、例えば、ＩＴＯが用いられる。ＩＴＯは、光透過率が高いという特徴を有するとともに、パターンの形成が容易であるため、透明導電膜として広く使われている。
【００２５】
導体１０４として、例えば、電気抵抗が十分に低い銅箔が配設されたＦＰＣが用いられる。ＦＰＣの基材として、例えば、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート等の樹脂類が用いられる。導体１０４の銅箔部分の電気抵抗は、例えば、透明導電膜１０３−１，１０３−２の約１０Ω／□に比べて、約０．００１Ω／□と十分に小さい。
【００２６】
液晶表示装置用パネルヒータには、ガラス基板１１の一方の面のほぼ全面を２分割するように、透明導電膜１０３−１と、透明導電膜１０３−２とが配置される。なお、透明導電膜１０３−１と透明導電膜１０３−２とは接触しない。
【００２７】
また、ガラス基板１１の一方の面のうち、画像が表示されない非表示領域（非アクティブエリア）に対応する部分に、導体１０４が配置される。導体１０４は、透明導電膜１０３−１の一端と透明導電膜１０３−２の一端とを橋渡しするように設けられる。すなわち、透明導電膜１０３−１、導体１０４および透明導電膜１０３−２の順に接続され、Ｕ字型になるように配置される。
【００２８】
透明導電膜１０３−１，１０３−２と導体１０４とが重なる重複部分は、透明導電膜の幅と同一の幅とし、その重複部分の全面が異方性導電膜を介して圧着されるとともに、電気的に接続される。異方性導電膜を介する場合には、接触抵抗として約０．００５Ωを考慮する必要がある。接触抵抗を含めた導体１０４の銅箔部分の電気抵抗は、透明導電膜１０３−１，１０３−２の抵抗値に比べて、十分に小さい。このように透明導電膜の幅方向に対して導体１０４が全面的に覆うことで、透明導電膜の長さ方向に流れる電流密度を一定とすることができ、均一な発熱量が得られる。
【００２９】
透明導電膜１０３−１における導体１０４が接続されていない一辺の側に電極２２−１が接続され、透明導電膜１０３−２における導体１０４が接続されていない一辺の側に電極２２−２が接続される。電極２２−１，２２−２として、例えば、ＦＰＣが用いられる。電極２２−１，２２−２は、例えば、異方性導電膜を介して、それぞれ透明導電膜１０３−１，１０３−２に圧着されるとともに、電気的に接続される。
【００３０】
図２は、本発明による液晶表示装置用パネルヒータの電流分布（シミュレーションの結果）を示す説明図である。図２では、透明導電膜１０３−１、導体１０４、透明導電膜１０３−２を流れる電流の例が破線で表されている。図２に示すように、電極２２−１から流れる電流は、透明導電膜１０３−１の全面を均一に流れる。透明導電膜１０３−１から導体１０４に流れる電流は、導体１０４の全面をほぼ均一に流れる。導体１０４から透明導電膜１０３−２に流れる電流は、透明導電膜１０３−２の全面を均一に流れる。
【００３１】
導体１０４を流れる電流と透明導電膜１０３−１，１０３−２を流れる電流とは同じである。しかし、導体１０４の電気抵抗が、透明導電膜１０３−１，１０３−２の抵抗値に比べて十分に小さいことから、導体１０４における発熱量は透明導電膜１０３−１，１０３−２における発熱量よりも小さくなる。なお、導体１０４は非表示領域に配置されるため、発熱量は小さい方が好ましい。
【００３２】
図５に示す透明導電膜２２の折り返し部分と、対応する図２に示す導体１０４とを比較すると、図５に示す透明導電膜２２の折り返し部分では、折り返し部分の内側に電流が集中しているのに対し、図２に示す導体１０４では、導体１０４の全面を電流が均一に流れる。導体１０４を流れる電流がほぼ均一であることから、部分的に大量の電流が流れることがなく、導体１０４における発熱量もほぼ均一となるため、色むら等の表示領域への悪影響を軽減することができる。
【００３３】
なお、本実施の形態では、パネルヒータの一辺に２つの電極が配置される場合を例示して説明したが、電流経路が折り返される場合であれば、パネルヒータの形状や電極の配置に関わらず適用することができる。例えば、パネルヒータが矩形ではなく、多角形や周部分が曲線である形状などである場合にも適用することができる。また、２つの透明導電膜１０３−１，１０３−２を導体１０４で接続しているが、補助的に透明導電膜１０３−１，１０３−２を透明導電膜材料で接続し、さらに導体１０４で接続してもよい。
【００３４】
以上に説明したように、本実施の形態によれば、電流経路の折り返し部分の内側に電流が集中しないため、一辺に２つの電極が配置されたパネルヒータを実用に供することができる。すなわち、設計自由度を高めることができる。また、液晶表示パネルやパネルヒータの配線を簡易化することができる。また、位置によって発熱量が異なるために起こる色むらや、電流経路の折り返し部分が局所的に発熱して周辺部品に影響を与えることを防止することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明は、液晶表示装置用パネルヒータに適用可能であり、特に、電流経路を折り返す必要がある液晶表示装置用パネルヒータに効果的に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明による液晶表示装置用パネルヒータの透明導電膜および導体の配置例を示す説明図。
【図２】本発明による液晶表示装置用パネルヒータの電流分布（シミュレーションの結果）を示す説明図。
【図３】一般的な液晶表示装置用パネルヒータの例を示す説明図。
【図４】液晶表示装置用パネルヒータの一辺に２つの電極を配置する場合の透明導電膜の配置例を示す説明図。
【図５】液晶表示装置用パネルヒータの一辺に２つの電極を配置する場合の電流分布（シミュレーションの結果）を示す説明図。
【符号の説明】
【００３７】
１１                    ガラス基板
２２−１〜２２−２      電極
１０３−１〜１０３−２  透明導電膜
１０４                  導体
【図１】
0004838618.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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