JPH04214528A - liquid crystal device - Google Patents

liquid crystal device

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JPH04214528A
JPH04214528A JP2401564A JP40156490A JPH04214528A JP H04214528 A JPH04214528 A JP H04214528A JP 2401564 A JP2401564 A JP 2401564A JP 40156490 A JP40156490 A JP 40156490A JP H04214528 A JPH04214528 A JP H04214528A
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JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
panel
crystal panel
temperature
heater
Prior art date
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Pending
Application number
JP2401564A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hirobumi Iwamoto
博文 岩本
Hisao Tajima
尚雄 田島
Yoshihiro Onitsuka
義浩 鬼束
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Priority to EP90125758A priority patent/EP0435343B1/en
Priority to DE69022200T priority patent/DE69022200T2/en
Priority to EP93120672A priority patent/EP0595372B1/en
Priority to AT93120672T priority patent/ATE177542T1/en
Priority to ES90125758T priority patent/ES2076289T3/en
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は画像を表示する液晶装置
、特に強誘電性液晶表示装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device for displaying images, and more particularly to a ferroelectric liquid crystal display device.

【0002】0002

【従来の技術】従来より多用されてきたネマチック液晶
に代わって、近年、大画面で大容量の液晶表示素子とし
て強誘電性液晶が用いられるようになってきた。強誘電
性液晶は高速応答性および双安定性を有する等の特徴を
持っているが、以下の問題となる特性も有している。す
なわち、 (1)強誘電性液晶はスイッチングの閾値が温度ととも
に大きく変化し、また低温になるほど応答速度が遅くな
る。 (2)強誘電性液晶は温度によって構造が異なり、カイ
ラルスメクチック相に於て層構造をとり強誘電性を持つ
が、低温域ではカイラルスメクチック相から結晶状態に
変化する。一度、結晶化すると常温になってもカイラル
スメクチック相には戻らず、コレステリック相あるいは
等方性液晶相にまで昇温した後、徐冷しなければならな
い。(この熱処理を再配向と呼ぶ。) (3)液晶パネルが機械的外力を受けると強誘電性液晶
の層構造が崩れ、サンデッドテクスチャーのような配向
欠陥を生じやすい。この状態で画像を表示すると、強誘
電性液晶の規則的なスイッチングが損なわれ良好な画像
が得られなくなる。この場合も自己回復性はなく、再配
向処理が必要となる。
2. Description of the Related Art In recent years, ferroelectric liquid crystals have come to be used as large-screen, large-capacity liquid crystal display elements in place of nematic liquid crystals, which have been widely used in the past. Although ferroelectric liquid crystals have characteristics such as high-speed response and bistability, they also have the following problematic properties. That is, (1) the switching threshold of ferroelectric liquid crystals changes greatly with temperature, and the response speed becomes slower as the temperature decreases. (2) Ferroelectric liquid crystals have different structures depending on the temperature; they have a layered structure in a chiral smectic phase and have ferroelectric properties, but in a low temperature range they change from the chiral smectic phase to a crystalline state. Once crystallized, it does not return to the chiral smectic phase even at room temperature; it must be heated to a cholesteric phase or an isotropic liquid crystal phase and then slowly cooled. (This heat treatment is called reorientation.) (3) When a liquid crystal panel is subjected to an external mechanical force, the layer structure of the ferroelectric liquid crystal collapses, which tends to cause alignment defects such as sanded texture. If an image is displayed in this state, the regular switching of the ferroelectric liquid crystal will be impaired, making it impossible to obtain a good image. In this case as well, there is no self-healing property and reorientation treatment is required.

【0003】そこで従来は上記の問題点を解決するため
に、特開平1−237521号公報に記載されているよ
うに、図7に示すようなヒーターを内蔵した液晶表示装
置が考えられていた。同図に於て701は強誘電性液晶
が封入された液晶パネルでありその両面に上偏向板70
7、下偏光板708が粘着剤を介して接着固定され、支
持台709上に支持されている。また、703は液晶パ
ネル701を照明するためのバックライトであり、その
表面に平板状発熱体702を密着して貼りつけている。 平板状発熱体702はガラス板表面の片側全面に透明電
極を形成し、両端に導電ペイントを塗布した取出し電極
を設けている。704は回路基板であり、液晶駆動回路
及び発熱体制御回路を有し、リード706で液晶パネル
701と、またリード710で平板状発熱体702と接
続されている。そして、回路基板704上の発熱体制御
回路は液晶パネル701に取付けられた温度検知素子7
05からの温度信号により、平板状発熱体702(以下
、ヒーターと称す)の発熱量を制御している。
In order to solve the above-mentioned problems, a liquid crystal display device having a built-in heater as shown in FIG. 7 has been considered in the past, as described in Japanese Unexamined Patent Publication No. 1-237521. In the figure, 701 is a liquid crystal panel in which ferroelectric liquid crystal is sealed, and there are upper deflection plates 70 on both sides of the liquid crystal panel.
7. A lower polarizing plate 708 is adhesively fixed via an adhesive and supported on a support base 709. Further, 703 is a backlight for illuminating the liquid crystal panel 701, and a flat heating element 702 is closely attached to the surface of the backlight. The flat heating element 702 has a transparent electrode formed on one entire surface of a glass plate, and lead-out electrodes coated with conductive paint at both ends. A circuit board 704 includes a liquid crystal drive circuit and a heating element control circuit, and is connected to the liquid crystal panel 701 through leads 706 and to the flat heating element 702 through leads 710. The heating element control circuit on the circuit board 704 is connected to the temperature sensing element 7 attached to the liquid crystal panel 701.
The amount of heat generated by a flat heating element 702 (hereinafter referred to as a heater) is controlled by the temperature signal from 05.

【0004】0004

【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、上
記従来例のようなヒーターを用いた液晶表示装置では次
の様な問題点があった。すなわち、ヒーターがバックラ
イトなどの他部材と接触しているために熱がバックライ
ト部材に奪われ、発熱の効率が低下するとともにヒータ
ーの温度分布が大きくなる。特にヒーターの周辺端部は
露出しているため放熱がさらに大きくなり、周辺部の温
度が低下して液晶パネル面内の温度バラツキが大きくな
るため、スイッチングの温度特性の大きな強誘電性液晶
パネルではパネル全面に均一な画像を表示することが困
難であった。
However, the liquid crystal display device using a heater like the conventional example described above has the following problems. That is, since the heater is in contact with other members such as the backlight, heat is absorbed by the backlight member, reducing heat generation efficiency and widening the temperature distribution of the heater. In particular, since the peripheral edges of the heater are exposed, the heat dissipation becomes even larger, and the temperature in the peripheral area decreases, increasing the temperature variation within the LCD panel surface. It was difficult to display a uniform image over the entire panel.

【0005】また、ヒーターの温度をさらに上げて強誘
電性液晶パネルの再配向を行う場合には次の様な問題が
あった。再配向を行うためには強誘電性液晶をコレステ
リック相または等方性液体相の温度まで加熱する必要が
あるが、一般にこれらの温度は70〜90℃と高い。一
方、偏光板の耐熱温度は一般には70〜80℃と低く、
バックライトもプラスチック部材が使われるため熱に弱
い。上記従来例では偏光板及びバックライトがヒーター
と接触あるいは近接しているので、再配向時には偏光板
及びバックライト部材の温度は耐熱温度付近あるいはそ
れを越えてしまうため、これらの部材が変形したり、偏
光板の剥離あるいは気泡が生じるという問題があった。 また、偏光板は高温では偏光軸方向(製造時の偏光膜延
伸方向)に熱収縮が生ずるが、偏光板が液晶パネルに直
かに貼付けられているため液晶パネルに機械的な歪が発
生する。従って配向欠陥が生じたり、スイッチングの閾
値特性が変化して均一な画像が得られなくなるという欠
点があった。
Further, when the temperature of the heater is further increased to realign the ferroelectric liquid crystal panel, the following problems occur. In order to perform reorientation, it is necessary to heat the ferroelectric liquid crystal to the temperature of the cholesteric phase or isotropic liquid phase, but these temperatures are generally as high as 70 to 90°C. On the other hand, the heat resistance temperature of polarizing plates is generally as low as 70 to 80 degrees Celsius.
The backlight is also sensitive to heat because it uses plastic parts. In the conventional example described above, the polarizing plate and backlight are in contact with or close to the heater, so during reorientation, the temperature of the polarizing plate and backlight member approaches or exceeds the heat-resistant temperature, which may cause deformation of these members. However, there was a problem that the polarizing plate peeled off or bubbles were generated. Additionally, at high temperatures, polarizing plates undergo thermal contraction in the direction of the polarization axis (the direction in which the polarizing film is stretched during manufacturing), but mechanical distortion occurs in the liquid crystal panel because the polarizing plate is directly attached to the liquid crystal panel. . Therefore, there are disadvantages in that orientation defects occur and switching threshold characteristics change, making it impossible to obtain a uniform image.

【0006】さらに、従来例では液晶パネルが落下衝撃
、振動などの機械的外力に対して無防備であるため、液
晶パネルが機械的ストレスを受けるたびに配向欠陥が発
生し、これを修復するためにひんぱんに再配向を行うこ
とが必要になる。したがって液晶表示装置としての保守
が繁雑になるとともに、再配向を実行する回数が増える
ために偏光板等の部材の熱劣化がさらに加速され表示装
置寿命が短くなるという問題があった。
Furthermore, in the conventional example, since the liquid crystal panel is defenseless against external mechanical forces such as drop impact and vibration, alignment defects occur every time the liquid crystal panel is subjected to mechanical stress. Frequent reorientation will be required. Therefore, maintenance of the liquid crystal display device becomes complicated, and the number of times reorientation is performed increases, which further accelerates thermal deterioration of members such as polarizing plates, resulting in a shortened lifespan of the display device.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段(及び作用)】上述の問題
を解決するための、本発明はヒーターの温度バラツキを
小さくする手段を提供するものであり、ヒーターが液晶
パネルを除く他の部材に接触しないことを特徴としてい
る。さらには、液晶表示装置の内部に設けた略密閉空間
に、弾性部材により液晶表示パネル及びヒーターを宙吊
りに支持した構造であることを特徴としている。従って
本発明によれば、ヒーターを用いた液晶パネルの所定温
度制御時に、液晶パネル面の温度バラツキが小さくなる
ため均一な画像を得ることができ、ヒーターを用いた再
配向に起因する液晶表示装置の信頼性低下を防止するこ
とができる。
[Means for Solving the Problems (and Effects)] In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a means for reducing the temperature variation of the heater. It is characterized by no contact. Furthermore, it is characterized by a structure in which the liquid crystal display panel and the heater are suspended in a substantially sealed space provided inside the liquid crystal display device by an elastic member. Therefore, according to the present invention, when controlling the predetermined temperature of the liquid crystal panel using a heater, it is possible to obtain a uniform image because the temperature variation on the liquid crystal panel surface is reduced, and the liquid crystal display device It is possible to prevent a decrease in reliability.

【0008】[0008]

【実施例】以下、図面により本発明の実施例を説明する
。図1は本発明の第1実施例に係る液晶表示装置の断面
図である。図1に於て、100は2枚の対向するガラス
基板101、102の間に強誘電性液晶(図示せず)を
間隙約1.4μmで挟持した液晶パネルである。本実施
例で用いた強誘電性液晶は相が高温側より等方性液体相
→コレステリック相→スメクチックA相→カイラルスメ
クチックC相→クリスタル相と変化し、このうちカイラ
ルスメクチックC相が強誘電性を示す。カイラルスメク
チックC相の温度範囲は約−15℃〜55℃、コレステ
リック相は約75℃〜85℃である。次に103は上偏
向板、104は上偏向板103を貼り合わせるための上
偏向板用ガラス、105は下偏光板、106は下偏光板
105を貼り合わせるための下偏向板用ガラスである。 107は液晶パネル100を照明するためのバックライ
ト、108はバックライト107内部からの照射光を散
乱拡散光にするための拡散板で、バックライト107の
内部のランプや反射板等は図示していない。
Embodiments Hereinafter, embodiments of the present invention will be explained with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view of a liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, 100 is a liquid crystal panel in which a ferroelectric liquid crystal (not shown) is sandwiched between two opposing glass substrates 101 and 102 with a gap of about 1.4 μm. The phase of the ferroelectric liquid crystal used in this example changes from an isotropic liquid phase to a cholesteric phase to a smectic A phase to a chiral smectic C phase to a crystalline phase from the high temperature side, and among these, the chiral smectic C phase is ferroelectric. shows. The temperature range for the chiral smectic C phase is about -15°C to 55°C, and for the cholesteric phase about 75°C to 85°C. Next, 103 is an upper polarizing plate, 104 is an upper polarizing plate glass for bonding the upper polarizing plate 103, 105 is a lower polarizing plate, and 106 is a lower polarizing plate glass for bonding the lower polarizing plate 105. 107 is a backlight for illuminating the liquid crystal panel 100, and 108 is a diffusion plate for converting the light emitted from inside the backlight 107 into scattered and diffused light.The lamps, reflectors, etc. inside the backlight 107 are not shown. do not have.

【0009】109は液晶パネル100の電極部に電気
的に接続された、例えばTABフイルムを用いたプリン
ト配線用フイルム、110は液晶パネル100を駆動す
るための回路基板である。111は液晶パネル100及
び回路基板110を固定するための例えばプラスチック
製のパネル固定基板、112は液晶パネル100の上面
周辺部、特に液晶のシール部近傍全周にわたって塗布さ
れ、液晶パネル100をパネル固定基板111に接着す
るためのゴム系の接着剤である。113はその開口部パ
ネル固定基板111を支持するための枠状の支持部材で
あり、開口部とパネル固定基板111の周辺端部の間に
、例えばゴム系のシリコン接着剤からなる弾性部材11
4が充填される。115は枠状の支持部材113を支持
する筐体であり、その開口部に下偏光板用ガラス106
が例えば接着剤で固定され、またバックライト107が
ネジ等(図示せず)で固定されている。この時、バック
ライト上部の拡散板108は下偏光板105と面接触し
ているが、接触により生ずる干渉縞を防ぐため拡散板1
08の表面にはシボ加工などのノングレア処理が施され
ている。116は枠状の支持部材113に例えばネジ(
図示せず)で固定され、上偏光板用ガラス104を例え
ば両面テープ(図示せず)を用いて固定するためのプラ
スチック製のカバーである。117は液晶パネル100
を加熱するためのヒーターであり、その上面周辺部全周
にわたってゴム系の接着剤118が塗布されて液晶パネ
ル100に固定されている。ヒーター117は図2に示
す様にガラス基板201の表面の片側全面に例えばIT
O(In2O3−SnO2)膜からなる透明電極202
を形成し、両端に導電ペイントを塗布した取出し電極2
03を設けている。図1の119はヒーター制御回路を
有する基板で、筺体115は例えばネジ(図示せず)で
固定され、液晶パネル100に取付けられた温度検知素
子120からの温度信号によりヒーター117の発熱量
を制御している。121は、液晶パネル100、ヒータ
ー117、接着剤112及び118、パネル固定基板1
11、弾性部材114、支持部材113、筺体115及
び下偏光板用ガラス106によって囲まれた略密閉空間
である。122は、略密閉空間と外気が通じ、回路基板
110への電気信号供給の目的で配線用ケーブルを通す
ための小孔である。また、ヒーター117への給電線及
び温度検知素子120のリード線(図示せず)を通す役
目もしている。小孔122は、後述する略密閉空間の機
能を満足できる範囲で小孔の大きさ、位置、形状、個数
等を任意に設定することができ、例えば矩形状の穴でも
良い。尚、本実施例では支持部材113と筺体115が
別部材であるが、一体であっても良い。
Reference numeral 109 is a printed wiring film using, for example, a TAB film, which is electrically connected to the electrode portion of the liquid crystal panel 100, and 110 is a circuit board for driving the liquid crystal panel 100. 111 is a panel fixing board made of plastic, for example, for fixing the liquid crystal panel 100 and the circuit board 110; 112 is applied to the upper peripheral part of the liquid crystal panel 100, especially around the entire circumference near the sealing part of the liquid crystal, and fixes the liquid crystal panel 100 to the panel. It is a rubber-based adhesive for adhering to the substrate 111. Reference numeral 113 denotes a frame-shaped support member for supporting the opening panel fixing substrate 111, and an elastic member 11 made of, for example, a rubber-based silicone adhesive is placed between the opening and the peripheral edge of the panel fixing substrate 111.
4 is filled. Reference numeral 115 denotes a housing that supports the frame-shaped support member 113, and a lower polarizing plate glass 106 is installed in the opening of the housing.
is fixed with adhesive, for example, and the backlight 107 is fixed with screws or the like (not shown). At this time, the diffusion plate 108 at the top of the backlight is in surface contact with the lower polarizing plate 105, but in order to prevent interference fringes caused by contact, the diffusion plate 108
The surface of 08 has been subjected to anti-glare treatment such as graining. Reference numeral 116 indicates a screw (for example) attached to the frame-shaped support member 113.
This is a plastic cover for fixing the upper polarizing plate glass 104 using, for example, double-sided tape (not shown). 117 is the liquid crystal panel 100
The heater is fixed to the liquid crystal panel 100 by applying a rubber adhesive 118 all around its upper surface. As shown in FIG. 2, the heater 117 is provided with, for example, an IT
Transparent electrode 202 made of O(In2O3-SnO2) film
The extraction electrode 2 has a conductive paint applied to both ends.
03 is provided. Reference numeral 119 in FIG. 1 is a board having a heater control circuit, and the housing 115 is fixed with, for example, screws (not shown), and the amount of heat generated by the heater 117 is controlled by a temperature signal from a temperature detection element 120 attached to the liquid crystal panel 100. are doing. Reference numeral 121 indicates a liquid crystal panel 100, a heater 117, adhesives 112 and 118, and a panel fixing substrate 1.
11, a substantially sealed space surrounded by an elastic member 114, a support member 113, a housing 115, and a lower polarizing plate glass 106. Reference numeral 122 is a small hole through which a wiring cable is passed through for the purpose of supplying electric signals to the circuit board 110, through which the substantially sealed space communicates with the outside air. It also serves to pass the power supply line to the heater 117 and the lead wire (not shown) of the temperature detection element 120. The size, position, shape, number, etc. of the small holes 122 can be arbitrarily set within a range that satisfies the function of a substantially closed space, which will be described later. For example, a rectangular hole may be used. Although the support member 113 and the housing 115 are separate members in this embodiment, they may be integrated.

【0010】次に、上記構成の液晶表示装置の特徴につ
いて述べる。上記液晶表示装置では強誘電性液晶の高速
応答性を維持するためにヒーター117を用いて液晶パ
ネル100を加熱することができるが、この際重要なこ
とは周囲環境温度によらず液晶パネル100の温度をカ
イラルスメクチックC相を示す温度範囲の中の所定温度
(Tcと称す)に一定に保持すること、及び液晶パネル
面内の温度バラツキを極力小さく抑えて均一な画質を得
ることである。本実施例に於ては、ヒーター117は液
晶パネル100を除く他の部材とは接触せず、また略密
閉空間121の中に存在するため、ヒーター117から
の熱が効率よく液晶パネルに伝達されると同時に、ヒー
ター117の周辺部からの放熱も従来例と比べて低減さ
れる。
Next, the characteristics of the liquid crystal display device having the above structure will be described. In the liquid crystal display device described above, the heater 117 can be used to heat the liquid crystal panel 100 in order to maintain the high-speed response of the ferroelectric liquid crystal. The objective is to maintain the temperature constant at a predetermined temperature (referred to as Tc) within the temperature range that indicates the chiral smectic C phase, and to obtain uniform image quality by minimizing temperature variations within the surface of the liquid crystal panel. In this embodiment, the heater 117 does not come into contact with any other member except the liquid crystal panel 100, and is present in the substantially sealed space 121, so that the heat from the heater 117 is efficiently transferred to the liquid crystal panel. At the same time, heat radiation from the peripheral portion of the heater 117 is also reduced compared to the conventional example.

【0011】図3は、ヒーター117のみに通電して加
熱した時の液晶パネル100表面の温度分布について従
来例(破線で示す)と本実施例(実線で示す)の各々の
特徴を模式的に示したものである。実際には、ヒーター
の作製プロセス時に生ずる抵抗値バラツキ起因した固有
のなだらかな分布を持つが、判りやすくするためにここ
では省略してある。ここで、横軸は液晶パネルの位置を
表し、第2図のヒーターのX−X′の位置に対応してい
る。縦軸はヒーター加熱による温度上昇値を示し、従来
例と本実施例の各々について液晶パネル中央部O点の温
度上昇値を等しくさせた時の温度分布を表している。中
央部O点の温度上昇値が20deg、40deg、60
degの時の温度分布がそれぞれA、B、Cである。但
し先に述べた様に本実施例の方がヒーターか熱効率が大
きいため、実際に必要なヒーターの消費電力は従来例よ
り少なくて済むことはいうまでもない。また、実際には
液晶パネルの温度分布は、再配向時を除いてバックライ
ト、駆動用IC及び液晶パネル自身の発熱も影響するが
、これらに比べてヒーターは発熱量が大きく、周囲環境
温度による影響も顕著であるため、ここではヒーターの
み加熱した時の液晶パネル面の温度分布について述べる
FIG. 3 schematically shows the characteristics of the conventional example (indicated by a broken line) and the present embodiment (indicated by a solid line) regarding the temperature distribution on the surface of the liquid crystal panel 100 when only the heater 117 is energized and heated. This is what is shown. In reality, it has a unique gentle distribution due to resistance value variations that occur during the heater fabrication process, but it is omitted here for the sake of clarity. Here, the horizontal axis represents the position of the liquid crystal panel, and corresponds to the position of the heater along line X-X' in FIG. The vertical axis indicates the temperature increase value due to heater heating, and represents the temperature distribution when the temperature increase value at the O point in the center of the liquid crystal panel is made equal for both the conventional example and the present example. Temperature rise value at center O point is 20deg, 40deg, 60deg
The temperature distributions at deg are A, B, and C, respectively. However, as mentioned above, since the heater of this embodiment has a higher thermal efficiency, it goes without saying that the actual power consumption of the heater required is less than that of the conventional example. In reality, the temperature distribution of the LCD panel is also affected by the backlight, drive IC, and the LCD panel's own heat generation, except during reorientation, but compared to these, the heater generates a large amount of heat, and it depends on the surrounding environment temperature. Since the effect is significant, here we will discuss the temperature distribution on the liquid crystal panel surface when only the heater is heated.

【0012】さて、図3のA、B、Cは次の様な状況に
対応している。すなわち、液晶パネルの制御温度Tcを
45℃とした時、Aは環境温度が25℃の時に液晶パネ
ルを加熱して45℃に保持した場合の液晶パネルの温度
分布を示し、同様にBは環境が5℃の低温の場合に液晶
パネルを45℃に保持した時の温度分布である。Cは環
境温度が25℃の時に、再配向を行うために液晶パネル
を85℃まで加熱した時の温度分布である。図3よりヒ
ーターの発熱量が多いほど、すなわち温度上昇が大きい
ほど温度バラツキが大きくなり、従来例に比べて本実施
例の方が液晶パネル周辺部の温度低下が小さいことが判
る。従って、液晶パネル面内の温度バラツキが小さくな
り、パネル全面に均一な画像を表示することが可能にな
る。
Now, A, B, and C in FIG. 3 correspond to the following situations. That is, when the control temperature Tc of the liquid crystal panel is 45°C, A shows the temperature distribution of the liquid crystal panel when the liquid crystal panel is heated and held at 45°C when the environmental temperature is 25°C, and similarly, B shows the temperature distribution of the liquid crystal panel when the environmental temperature is 25°C. This is the temperature distribution when the liquid crystal panel is held at 45°C when the temperature is as low as 5°C. C is the temperature distribution when the liquid crystal panel is heated to 85° C. for reorientation when the environmental temperature is 25° C. It can be seen from FIG. 3 that the larger the amount of heat generated by the heater, that is, the larger the temperature rise, the larger the temperature variation, and that the temperature drop in the peripheral area of the liquid crystal panel is smaller in this example than in the conventional example. Therefore, temperature variations within the surface of the liquid crystal panel are reduced, making it possible to display a uniform image over the entire surface of the panel.

【0013】次に、液晶パネルが低温環境下で結晶化し
たり、あるいは機械的ストレスを受けてサンデッドテク
スチャーの如き配向欠陥が生じた場合には、強誘電性液
晶をコレステリック相あるいは等方性液体相まで加熱し
た後、徐冷するという再配向処理が必要となる。本実施
例で用いた強誘電性液晶は、液晶パネルの配向状態を均
一にするためには等方性液体相まで昇温することが望ま
しく、液晶パネル面の温度を全面にわたって等方性液体
相の下限温度85℃以上にしなければならない。図3の
Cで示すように従来例では温度バラツキが大きいために
、液晶パネルの周辺部まで85℃以上にするためにはさ
らに温度を上げる必要が生じ、液晶パネル中央部O点の
温度はさらに高温になる。一方、本実施例では従来例と
比して温度バラツキが小さいため液晶パネル面の温度が
低く、ヒーターの消費電力が小さくて済むという利点が
ある。また、偏光板及びバックライト部材がヒーターと
離れて設置されているため、これらの部材の再配向時の
到達温度は従来例と比して低く、これら部材の熱的劣化
の問題も生じない。また、偏光板が液晶パネルに直かに
貼り付けられていないため、液晶パネルに機械的歪みを
与えることもなく確実に再配向処理を行うことができ、
均一な配向状態を得ることが可能となる。
Next, when the liquid crystal panel crystallizes in a low-temperature environment or suffers from mechanical stress and orientation defects such as sanded texture occur, the ferroelectric liquid crystal is converted into a cholesteric phase or an isotropic liquid. A reorientation process of heating to a phase and then slow cooling is required. For the ferroelectric liquid crystal used in this example, it is desirable to raise the temperature to an isotropic liquid phase in order to make the alignment state of the liquid crystal panel uniform. The lower limit temperature must be 85°C or higher. As shown in C in Figure 3, in the conventional example, there is a large temperature variation, so it is necessary to further increase the temperature in order to reach the periphery of the liquid crystal panel at 85°C or higher, and the temperature at point O in the center of the liquid crystal panel increases further. It gets hot. On the other hand, this embodiment has the advantage that the temperature variation is smaller than that of the conventional example, so the temperature of the liquid crystal panel surface is low, and the power consumption of the heater is small. Further, since the polarizing plate and the backlight member are installed apart from the heater, the temperature reached by these members during reorientation is lower than in the conventional example, and there is no problem of thermal deterioration of these members. In addition, since the polarizing plate is not directly attached to the liquid crystal panel, the reorientation process can be performed reliably without causing mechanical distortion to the liquid crystal panel.
It becomes possible to obtain a uniform alignment state.

【0014】さらに、本実施例は、先に本発明者らが耐
衝撃・耐振動性能の改善を目的として提案した略密閉空
間を有した構造であることが特徴である。従って本実施
例の液晶表示装置では、余程過酷な衝撃が印加されない
限り配向欠陥等が生ずることはなく、従来例の様にひん
ぱんに再配向を実施する必要がない。従って液晶表示装
置として使いやすく保守が簡単になり、偏向板等の部材
の熱劣化がなく液晶表示装置の信頼性を向上できるとい
った利点がある。 (他の実施例) 図4は本発明の第2の実施例を示す。図中、図1と同一
の符号を付した部材は図1と共通の部材である。本実施
例に於ては、液晶パネル100の温度バラツキを第1の
実施例に比べてさらに小さく改善するためにヒーター4
01のおおきさを液晶パネル100のサイズより大きく
したことが特徴である。すなわち、ヒーターの発熱面積
を液晶パネルの表示部の面積より相対的に大きくするこ
とで、液晶パネル100の周辺部の温度低下をさらに小
さくすることが可能である。また、このような構成に於
ても第1の実施例と同じ、多くの効果を得ることができ
る。
Furthermore, this embodiment is characterized by a structure having a substantially closed space, which was previously proposed by the present inventors for the purpose of improving shock resistance and vibration resistance. Therefore, in the liquid crystal display device of this embodiment, alignment defects do not occur unless a very severe impact is applied, and there is no need to perform realignment as frequently as in the conventional example. Therefore, it is easy to use as a liquid crystal display device, easy to maintain, and there is no thermal deterioration of members such as deflection plates, which improves the reliability of the liquid crystal display device. (Other Embodiments) FIG. 4 shows a second embodiment of the present invention. In the figure, members with the same reference numerals as in FIG. 1 are the same members as in FIG. In this embodiment, the heater 4 is used to further reduce the temperature variation of the liquid crystal panel 100 compared to the first embodiment.
01 is larger than the size of the liquid crystal panel 100. That is, by making the heat generating area of the heater relatively larger than the area of the display section of the liquid crystal panel, it is possible to further reduce the temperature drop in the peripheral area of the liquid crystal panel 100. Also, with this configuration, many of the same effects as in the first embodiment can be obtained.

【0015】図5は本発明の第3の実施例に用いられる
ヒーター500の平面図である。第3の実施例の液晶表
示装置は、その構造がヒーター500を除いて図に示す
第1の実施例と同一である。(図示しない)ヒーター5
00はガラス基板501の上に発熱源となる帯形状の複
数本の透明な電極が並列して縞状に形成される。これら
帯形状の透明電極は左右それぞれの端部に形成された幅
の広い電極502(補正電極と称す)と、内部に形成さ
れた幅の狭い複数本の電極503(主電極と称す)から
成っている。主電極503は等間隔で内部全面に形成さ
れるが、図では一部のみ示し他は省略している。補正電
極502及び主電極503の両端部には低抵抗な電圧印
加用の取出し電極504が設けられている。図6は図5
のヒーター500の電極形状の詳細を説明するために、
電極の一部を拡大して模式的に表したものである。図5
に於て個々の主電極503は上下、左右方向に対称な形
状であり、端部と内部で電極幅が異なり、その間がテー
パ状の形状をしている。aは主電極端部の電極幅、cは
その長さ、bは幅の広い電極部の幅、eはその長さ、d
は幅の広い電極部の端部から距離、Pは主電極間のピッ
チを示す。また、fは補正電極の幅、gは主電極との距
離を示す。本実施例に於ては、寸法300×300mm
、板厚1.1mmのガラス基板にスパッタ法で比抵抗ρ
=3×10−4ΩcmのITO膜1000Åを成膜した
後、フオトリソグラフィ技術を用いて図6に示すパター
ン形状に透明な電極を形成した。この時、a=100μ
m、b=140μm、c=10mm、d=50mm、e
=200mm、p=g=250μm、f=10mmであ
る。また、電圧印加用電極504として、Al3000
Åを前記透明発熱用電極の両端部上に形成してヒーター
500を形成した。
FIG. 5 is a plan view of a heater 500 used in a third embodiment of the present invention. The structure of the liquid crystal display device of the third embodiment is the same as that of the first embodiment shown in the figure except for the heater 500. (not shown) Heater 5
00, a plurality of band-shaped transparent electrodes serving as a heat generation source are formed in a striped manner in parallel on a glass substrate 501. These band-shaped transparent electrodes consist of wide electrodes 502 (referred to as correction electrodes) formed at the left and right ends, and multiple narrow electrodes 503 (referred to as main electrodes) formed inside. ing. Although the main electrodes 503 are formed on the entire interior surface at regular intervals, only a portion is shown in the figure and the rest is omitted. At both ends of the correction electrode 502 and the main electrode 503, a low-resistance extraction electrode 504 for applying a voltage is provided. Figure 6 is Figure 5
To explain the details of the electrode shape of the heater 500,
This is a schematic enlarged view of a part of the electrode. Figure 5
The individual main electrodes 503 have a symmetrical shape in the vertical and horizontal directions, and have different electrode widths at the ends and inside, and have a tapered shape between them. a is the electrode width at the end of the main electrode, c is its length, b is the width of the wide electrode part, e is its length, d
is the distance from the end of the wide electrode section, and P is the pitch between the main electrodes. Further, f indicates the width of the correction electrode, and g indicates the distance from the main electrode. In this example, the dimensions are 300 x 300 mm.
, the specific resistance ρ was measured by sputtering on a glass substrate with a thickness of 1.1 mm.
After forming an ITO film of 1000 Å with a thickness of 3×10 −4 Ωcm, transparent electrodes were formed in the pattern shown in FIG. 6 using photolithography. At this time, a=100μ
m, b = 140 μm, c = 10 mm, d = 50 mm, e
=200mm, p=g=250μm, f=10mm. In addition, as the voltage application electrode 504, Al3000
A heater 500 was formed by forming .ANG. on both ends of the transparent heating electrode.

【0016】このように構成されたヒーターを有する本
実施例の液晶表示装置は次の様な特徴を持っている。す
なわち、主電極端部では電極幅が小さいため中央部より
電流密度が増えて発熱量が多くなり、ヒーターの左右端
では幅の広い補正電極であるため発熱量が増加する。従
ってヒーターの周囲4辺での温度低下はほとんど見られ
ず、液晶表示パネルの温度バラツキを第1の実施例に比
べてさらに低減することが可能である。また、図6に於
てはITOからなる主電極、補正電極は個々に独立して
形成されているが、上下の端部(Al取出し電極直下の
位置)でそれぞれつながっていても良い。取出し電極も
Alに限定されるものではなく、例えばAgペースト印
刷、超音波半田、銅箔テープあるいはこれらを組み合わ
せて形成しても良い。また本実施例に於ても第1の実施
例で述べたと同じ効果を得ることができる。
The liquid crystal display device of this embodiment having the heater configured as described above has the following features. That is, at the ends of the main electrode, the electrode width is small, so the current density increases and the amount of heat generated increases compared to the center, and at the left and right ends of the heater, the width of the correction electrodes is wide, so the amount of heat generated increases. Therefore, there is almost no temperature drop on the four sides around the heater, and it is possible to further reduce temperature variations in the liquid crystal display panel compared to the first embodiment. Further, in FIG. 6, the main electrode and the correction electrode made of ITO are formed independently, but they may be connected at the upper and lower ends (positions directly below the Al extraction electrode). The extraction electrode is not limited to Al either, and may be formed by, for example, Ag paste printing, ultrasonic solder, copper foil tape, or a combination of these. Also in this embodiment, the same effects as described in the first embodiment can be obtained.

【0017】以上は強誘電性液晶について説明したが、
本発明の液晶パネル及びハーターの支持構造はネクチッ
ク液晶についても耐衝撃性、画質向上の観点から有用で
あることは言うまでもない。また本発明は透過型の液晶
表示装置に限定されるものではなく、反射型の液晶表示
装置についても有効である。この場合は図1のバックラ
イト部材が照明機能を有さず反射機能を持った支持部材
と成る。さらに第6図における主電極の形状は上下・左
右に対称であるが実際の液晶パネルの温度分布に応じて
パターン形状のパラメータa〜g、pの値を適宜選択す
ることができる。また、第2、第3の実施例のヒーター
形状を組み合わせて実施することも可能である。
Although the ferroelectric liquid crystal has been explained above,
It goes without saying that the liquid crystal panel and Harter support structure of the present invention are also useful for neck liquid crystals from the viewpoint of improving impact resistance and image quality. Furthermore, the present invention is not limited to transmissive liquid crystal display devices, but is also effective for reflective liquid crystal display devices. In this case, the backlight member shown in FIG. 1 does not have an illumination function but becomes a support member that has a reflection function. Furthermore, although the shape of the main electrode in FIG. 6 is vertically and horizontally symmetrical, the values of the pattern shape parameters a to g and p can be appropriately selected depending on the actual temperature distribution of the liquid crystal panel. It is also possible to combine the shapes of the heaters in the second and third embodiments.

【0018】[0018]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ヒ
ーターが液晶パネルを除く他の部材とは接触せず、略密
閉空間内に存在するため、ヒーター周辺部からの放熱が
低減されて液晶パネル面の温度バラツキが小さいという
特徴があり、以下の様な効果が得られる。 (1)ヒーターを用いて高温に制御された液晶表示装置
に於て、周囲環境温度によらず液晶表示面全面に均一な
画像を表示することができる。 (2)ヒーターによる液晶パネル加熱効率が大きいため
、ヒーターの消費電力が少なくて済む。 (3)偏光板、バックライト等の熱に弱い部材の熱的劣
化がなく、液晶表示装置の信頼性を大幅に向上できる。 また、 (4)略密閉空間のエアーダンパ作用により、液晶表示
装置の輸送時や使用時に発生する機械的外力、落下衝撃
及び振動に対して液晶パネルの配向劣化を防止すること
ができるため、再配向処理をひんぱんに行う必要がなく
、液晶表示装置の実使用性(使い易さ)及び保守性の向
上が計れる
[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, the heater does not come into contact with any other components except the liquid crystal panel and exists in a substantially closed space, so that heat radiation from the surrounding area of the heater is reduced. It is characterized by small temperature variations on the liquid crystal panel surface, and the following effects can be obtained. (1) In a liquid crystal display device whose high temperature is controlled using a heater, a uniform image can be displayed on the entire liquid crystal display surface regardless of the ambient temperature. (2) Since the heating efficiency of the liquid crystal panel by the heater is high, the power consumption of the heater can be reduced. (3) There is no thermal deterioration of heat-sensitive members such as polarizing plates and backlights, and the reliability of the liquid crystal display device can be greatly improved. (4) Due to the air damper effect of the nearly sealed space, it is possible to prevent the alignment of the liquid crystal panel from deteriorating due to external mechanical forces, drop shocks, and vibrations that occur during transportation or use of the liquid crystal display device. There is no need to perform alignment treatment frequently, and the practicality (ease of use) and maintainability of the liquid crystal display device can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

【図1】本発明の液晶表示装置の断面図。FIG. 1 is a sectional view of a liquid crystal display device of the present invention.

【図2】図1で使用したヒーターの斜視図。FIG. 2 is a perspective view of the heater used in FIG. 1.

【図3】液晶パネルの温度分布を示す特性図。FIG. 3 is a characteristic diagram showing temperature distribution of a liquid crystal panel.

【図4】本発明の第2の実施例を示す液晶表示装置の断
面図。
FIG. 4 is a sectional view of a liquid crystal display device showing a second embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第3の実施例で使用したヒータの平面
図。
FIG. 5 is a plan view of a heater used in a third embodiment of the present invention.

【図6】図5のヒーターのパターン拡大図。FIG. 6 is an enlarged view of the pattern of the heater in FIG. 5;

【図7】従来の液晶表示装置の断面図。FIG. 7 is a cross-sectional view of a conventional liquid crystal display device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100  液晶パネル 103  上偏光板 105  下偏光板 107  バックライト 110  回路基板 111  パネル固定基板 113  支持部材 114  弾性部材 115  筺体 117  ヒーター 120  温度検知素子 121  略密閉空間 122  小孔 501  ガラス基板 502  補正電極 503  主電極 504  取出し電極 100 LCD panel 103 Upper polarizing plate 105 Lower polarizing plate 107 Backlight 110 Circuit board 111 Panel fixing board 113 Support member 114 Elastic member 115 Housing 117 Heater 120 Temperature sensing element 121 Almost closed space 122 Small hole 501 Glass substrate 502 Correction electrode 503 Main electrode 504 Extraction electrode

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  a.電極を設けた一対の基盤と、該基
板間に配置した液晶とを有する液晶パネルb.該液晶パ
ネルを固定するパネル固定基板c.該パネル固定基板を
支持する支持部材d.該パネル固定基板を該支持部材に
宙吊りに固定する弾性部材、及び e.該パネルに固定された平板状発熱体を有し、該液晶
パネル、該パネル固定基板、該支持部材、該弾性部材お
よび該平板状発熱体とで囲まれた空間が略密閉空間であ
ることを特徴とする液晶装置。
[Claim 1] a. A liquid crystal panel having a pair of substrates provided with electrodes and a liquid crystal disposed between the substrates b. A panel fixing substrate for fixing the liquid crystal panel c. A support member that supports the panel fixing board d. an elastic member that suspends and fixes the panel fixing substrate to the support member; and e. A flat heating element is fixed to the panel, and a space surrounded by the liquid crystal panel, the panel fixing substrate, the supporting member, the elastic member, and the flat heating element is a substantially sealed space. Characteristic liquid crystal device.
【請求項2】  前記平板状発熱体の発熱部の面積が前
記液晶パネルの表示部の面積より大きいことを特徴とす
る請求項第1項記載の液晶装置。
2. The liquid crystal device according to claim 1, wherein the area of the heat generating portion of the flat heating element is larger than the area of the display portion of the liquid crystal panel.
【請求項3】  前記平板状発熱体は透明基板上に透明
電極が形成されたものであることを特徴とする請求項第
1項記載の液晶装置。
3. The liquid crystal device according to claim 1, wherein the flat heating element has a transparent electrode formed on a transparent substrate.
【請求項4】  前記透明電極は複数本の帯状電極から
成り、前記平板状発熱体の周辺部の発熱密度中央部の発
熱密度より大きくしたことを特徴とする請求項第1項記
載の液晶装置。
4. The liquid crystal device according to claim 1, wherein the transparent electrode is composed of a plurality of strip-shaped electrodes, and the heat generation density at the peripheral portion of the flat heating element is greater than the heat generation density at the center portion. .
【請求項5】  前記支持部材が前記液晶パネルを照明
するパックライトを有したことを特徴とする請求項第1
項記載の液晶装置。
5. Claim 1, wherein the support member has a puck light that illuminates the liquid crystal panel.
The liquid crystal device described in Section 1.
【請求項6】  前記弾性部材がゴム系の接着剤である
ことを特徴とする請求項第1項記載の液晶装置。
6. The liquid crystal device according to claim 1, wherein the elastic member is a rubber adhesive.
【請求項7】  前記平板状発熱体は接着剤を介して前
記液晶パネルに固定され、他の部材には接触しないこと
を特徴とする請求項第1項記載の液晶装置。
7. The liquid crystal device according to claim 1, wherein the flat heating element is fixed to the liquid crystal panel via an adhesive and does not come into contact with other members.
【請求項8】  前記液晶が強誘電性液晶であることを
特徴とする請求項第1項記載の液晶装置。
8. The liquid crystal device according to claim 1, wherein the liquid crystal is a ferroelectric liquid crystal.
【請求項9】  前記強誘電性液晶がカイラルスメクチ
ック液晶であることを特徴とする請求項第1項記載の液
晶装置。
9. The liquid crystal device according to claim 1, wherein the ferroelectric liquid crystal is a chiral smectic liquid crystal.
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