(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の基板と第２の基板とが対向配置されてなる反射型光変調素子と、
前記第１の基板の前記第２の基板と対向する第１面とは反対側の第２面に対向配置される放熱部材と、
前記反射型光変調素子の表示領域に対応した位置に配置され、前記第１の基板と前記放熱部材との間において、前記第１の基板及び前記放熱部材の各々と接触するように配置される熱伝導部材と、を備え、
前記放熱部材および前記熱伝導部材は、前記第１の基板と前記熱伝導部材との接触部分の端部、または、当該熱伝導部材と前記放熱部材との接触部分の端部から、前記表示領域の端部までの寸法が、前記第１の基板の厚さ寸法よりも大きくなるように配置されている
ことを特徴とする電気光学装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電気光学装置において、
前記熱伝導部材は、シート状に形成されている
ことを特徴とする電気光学装置。
【請求項３】
請求項２に記載の電気光学装置において、
前記シート状の熱伝導部材は、前記表示領域よりも小さな形状に形成されている
ことを特徴とする電気光学装置。
【請求項４】
請求項２に記載の電気光学装置において、
前記放熱部材は、前記表示領域と対向する面が、内側に向かうにしたがって前記第１の基板に近づく形状の膨出面とされ、
前記シート状の熱伝導部材は、前記膨出面に沿って配置されている
ことを特徴とする電気光学装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載の電気光学装置を備えることを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気光学装置および電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、反射型液晶素子（反射型液晶パネル）を用いたプロジェクターにおいて、投射画像の高輝度化の要請が強い。このような要請に応えるためには、光源の輝度を高くすることが考えられるが、輝度を高くすると反射型液晶パネルの温度が上昇してしまう。特に、このような用途で用いられる光源は均一な強度分布しか持っていないことが多いため、反射型液晶パネルの中央部（パネル中央部）の温度は、放熱しやすい外縁部（パネル外縁部）と比べて高くなってしまう。このような温度分布が生じると、パネル中央部の液晶の劣化がパネル外縁部よりも進み、色むらが生じてしまうおそれがある。そこで、このような不具合を解消するための検討がなされている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この特許文献１では、反射型液晶パネルと放熱部との間に配置する熱伝導性充填材を、反射型液晶パネルの裏面における表示領域に対応する位置に密着するように充填して、熱伝導性充填材で表示領域全域の熱を吸収するようにしている。さらに、放熱部の反射型液晶パネルと対向する面を、中央部に向かうにしたがって反射型液晶パネルに近づくような凸状に湾曲させている。この構成により、表示領域の中央部における放熱部との間隔（中央間隔）を当該領域の外縁部における放熱部との間隔（外縁間隔）よりも小さくして、放熱部による中央部の受熱効率を外縁部よりも高くすることで、温度分布の均一化を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１４８０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１では、熱伝導性充填材を表示領域全域に密着させるため、表示領域内での受熱効率の差がほとんどない。さらに、反射型液晶パネルは非常に小型であるため、放熱部に湾曲面を設けても、中央間隔と外縁間隔の差は、ごくわずかにしかならない。このため、熱伝導性充填材と放熱部による表示領域内での受熱効率の差がつかず、当該領域内での温度分布の均一化を十分に図れないという問題がある。
【０００６】
そこで本発明の目的は、簡単な構成で表示領域内の温度分布の均一化を図れる電気光学装置および電子機器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の電気光学装置は、第１の基板と第２の基板とが対向配置されてなる反射型光変調素子と、前記第１の基板の前記第２の基板と対向する第１面とは反対側の第２面に対向配置される放熱部材と、前記反射型光変調素子の表示領域に対応した位置に配置され、前記第１の基板と前記放熱部材との間において、前記第１の基板及び前記放熱部材の各々と接触するように配置される熱伝導部材と、を備え、前記放熱部材および前記熱伝導部材は、前記第１の基板と前記熱伝導部材との接触部分の端部、または、当該熱伝導部材と前記放熱部材との接触部分の端部から、前記表示領域の端部までの寸法が、前記第１の基板の厚さ寸法よりも大きくなるように配置されていることを特徴とする。
【０００８】
この発明では、前記放熱部材および前記熱伝導部材を、前記第１の基板と前記熱伝導部材の接触部分の端部、または、当該熱伝導部材と前記放熱部材との接触部分の端部から、第１の基板の前記第２面における表示領域の端部までの寸法が、前記第１の基板の厚さ寸法よりも大きくなるように配置している。すなわち、熱伝導部材および放熱部材が、第２面における表示領域の中央部のみで接触するように配置している。このため、熱伝導部材による表示領域の中央部での受熱効率を、当該領域の外縁部よりも大きくすることができ、この熱伝導部材で受熱した熱を放熱部材を介して放出できる。したがって、表示領域内での温度分布が均一になり、高温による液晶の劣化を抑制でき、色むらの発生など不具合が抑えられる。
【０００９】
本発明の電気光学装置では、前記熱伝導部材は、シート状に形成されていることが好ましい。
この発明では、熱伝導部材をシート状としたので、取り扱いや設置が容易になる。また、固体の熱伝導部材とすることにより、液体に比べて高い熱伝導性が得られる。したがって、表示領域中央部での受熱効率を高めることができ、表示領域内での温度分布の均一化を図ることができる。
【００１０】
本発明の電気光学装置では、前記シート状の熱伝導部材は、前記表示領域よりも小さな形状に形成されていることが好ましい。
この発明では、予め高温となる領域に合わせた形状の熱伝導部材を準備して、これを放熱部材に設置するだけで温度分布を一定にできるので、電気光学装置を容易に製造できる。また、熱伝導部材の形状のみにより受熱分布を決めることができるので、特許文献１の構成のように表示領域の温度分布に合わせて放熱部材自体の形状を変化させる必要がない。よって、さまざまな発熱状態の反射型光変調素子に対して同じ形状の放熱部材を用いることができ、放熱部材の製造工程を簡略にできる。
【００１１】
本発明の電気光学装置では、前記放熱部材は、前記表示領域と対向する面が、内側に向かうにしたがって前記第１の基板に近づく形状の膨出面とされ、前記シート状の熱伝導部材は、前記膨出面に沿って配置されていることが好ましい。
この発明では、放熱部材の膨出面に熱伝導部材を配置するだけの簡単な構成で、熱伝導部材を表示領域の中央部のみに接触するように配置でき、表示領域内での温度分布の均一化を図れる。また、気温が上昇した場合でも、放熱部材の膨張により熱伝導部材を第１の基板に押し付けることができ、熱伝導部材と第１の基板との接触面積を大きくすることができる。したがって、反射型光変調素子の温度が上昇した場合には、表示領域中央部の受熱範囲を拡げることができ、表示領域での温度分布の均一化を図れる。
【００１２】
本発明の電子機器は、上述の電気光学装置を備えることを特徴とする。
この発明によれば、電子機器は、上述した本発明の電気光学装置を備えているので、色むらが抑制された投射画像を表示できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１実施形態、第２実施形態、第３実施形態、第４実施形態に係るプロジェクターの構成を示す図。
【図２】前記第１実施形態に係る反射型電気光学装置の断面図。
【図３】前記第２実施形態に係る反射型電気光学装置の断面図。
【図４】前記第３実施形態に係る反射型電気光学装置の断面図。
【図５】本発明の変形例に係る反射型電気光学装置の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の一形態を図面に基づいて説明する。
［第１実施形態］
〔プロジェクターの構成〕
図１は、プロジェクター１の概略構成を模式的に示す図である。
プロジェクター１は、光源から射出される光束を画像情報に応じて変調してカラー画像（画像光）を形成し、このカラー画像をスクリーンＳ上に拡大投射する。
このプロジェクター１は、光源部１２、インテグレーターレンズ１３および偏光変換素子１４を備えた偏光照明装置１１と、この偏光照明装置１１から出射されたＳ偏光光束をＳ偏光光束反射面１６により反射させる偏光ビームスプリッター１５と、偏光ビームスプリッター１５のＳ偏光光束反射面１６から反射された光のうち、青色光（Ｂ）の成分を分離するダイクロイックミラー１７と、青色光が分離された後の光束のうち、赤色光（Ｒ）の成分を反射させて分離するダイクロイックミラー１８とを有している。また、プロジェクター１は、各色光が入射する電気光学装置としての３つの反射型電気光学装置３０（赤色光側の反射型電気光学装置を３０Ｒ、緑色光側の反射型電気光学装置を３０Ｇ、青色光側の反射型電気光学素子を３０Ｂとする）を備えている。
【００１５】
この３つの反射型電気光学装置３０は、シリコン基板上に液晶が形成されたいわゆるＬＣＯＳ(Liquid Crystal On Silicon)で構成されている反射型液晶素子としての反射型液晶パネル３１（反射型電気光学装置３０と同様に、各色光側の反射型液晶パネルを３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂとする）を備える。そして、各反射型電気光学装置３０は、ダイクロイックミラー１７，１８を透過した光束の光軸に対して反射型液晶パネル３１が略直交した状態でそれぞれ配置される。
反射型液晶パネル３１は、図示しない制御装置からの駆動信号に応じて、前記液晶の配向状態が制御され、入射する光の光束の偏光方向を変調し、ダイクロイックミラー１７，１８に向けて反射する。
なお、反射型電気光学装置３０は、反射型液晶パネル３１の他、放熱部材３５（図１では図示せず）および熱伝導部材３８（図１では図示せず）等を備えるものであり、詳細な構成については、後述する。
【００１６】
そして、プロジェクター１は、３つの反射型電気光学装置３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂにて変調された光をダイクロイックミラー１７，１８、および偏光ビームスプリッター１５にて合成した後、この合成光を投射レンズ１９を介してスクリーンＳに投写する。
【００１７】
〔反射型電気光学装置の詳細な構成〕
図２は、反射型電気光学装置３０の構造を示す断面図である。
反射型電気光学装置３０を構成する反射型液晶パネル３１は、第１の基板としての素子基板３１１と、素子基板３１１の第１面に対向配置される第２の基板としての対向基板３１２と、これらの基板の間に密閉封入される液晶（図示せず）とを備える。この反射型液晶パネル３１は、幅寸法Ａの表示領域３１３において、対向基板３１２側から入射される入射光を画像情報に応じて変調して画像を表示する。
【００１８】
また、反射型電気光学装置３０は、反射型液晶パネル３１の素子基板３１１を支持する支持部材３４を備えている。この支持部材３４は、例えば熱伝導性の高いアルミニウムなどの金属で形成されている。そして、支持部材３４は、開口部３４２を有する枠状の支持本体３４１を備えている。この開口部３４２は、反射型液晶パネル３１の平面形状よりも小さい形状に形成されている。また、支持本体３４１の一面（反射型液晶パネル３１を支持する面）における外縁には、壁部３４３が立設されている。そして、支持部材３４は、開口部３４２の周縁部において、表示領域３１３が開口部３４２内に位置するように、反射型液晶パネル３１を支持する。
【００１９】
さらに、反射型電気光学装置３０は、支持部材３４と同様に熱伝導性の高いアルミニウム等の金属で形成され、支持部材３４の支持本体３４１の他面に配置される放熱部材３５を備えている。この放熱部材３５は、平面形状が支持本体３４１と略等しい板状の受熱部３５１を備えている。そして、受熱部３５１には、一面（支持部材３４に対向配置される面）の中央から突出する受熱凸部３５２が設けられている。この受熱凸部３５２の外周面は、支持部材３４の開口部３４２に嵌合可能な形状に形成されている。また、受熱凸部３５２の突出寸法は、開口部３４２の深さ寸法よりも小さく設定されている。さらに、受熱凸部３５２の受熱先端面３５３は、平坦に形成されている。
このような構成により、支持部材３４と放熱部材３５とが、開口部３４２に受熱凸部３５２が嵌合し、かつ、支持本体３４１と受熱部３５１とが密着するように取り付けられたとき（以下、放熱部材取付状態という）に、反射型液晶パネル３１と受熱先端面３５３が略平行となる。また、反射型液晶パネル３１と受熱先端面３５３と開口部３４２の内周面とにより、長方形状の隙間３６が形成される。
また、受熱部３５１には、他面から突出し、受熱凸部３５２で受熱した熱を放熱する複数の放熱フィン３５４が設けられている。
【００２０】
また、反射型電気光学装置３０は、隙間３６の中央部に配置される熱伝導部材３８を備えている。この熱伝導部材３８は、平面形状が表示領域３１３よりも小さく、かつ、厚さ寸法が隙間３６の深さ寸法よりも若干大きいグラファイトシートで構成されている。具体的には、熱伝導部材３８の幅寸法Ｂは、隙間３６の中央に配置された状態での素子基板３１１との接触部分の端部から、反射型液晶パネル３１の素子基板３１１の対向基板３１２と対向する第１面とは反対側の第２面における表示領域３１３の端部までの寸法が、寸法Ｄ，Ｅよりも大きい寸法Ｃとなる形状に設定されている。すなわち、表示領域３１３の幅寸法A＝B＋２×Cになるよう設定されている。
このような構成により、熱伝導部材３８は、素子基板３１１の第２面（開口部３４２への露出面）における表示領域３１３の中央部のみに押し付けられ、外縁部には押し付けられない状態で配置される。
【００２１】
〔第１実施形態の作用効果〕
上述した第１実施形態によれば、以下の作用効果を奏することができる。
受熱凸部３５２と反射型液晶パネル３１との間に形成される隙間３６において、熱伝導部材３８と素子基板３１１との接触部分の端部から、表示領域３１３の端部までの寸法Ｃが、素子基板３１１の厚さ寸法Ｄよりも大きくなるように、熱伝導部材３８を配置している。このため、熱伝導部材３８により、素子基板３１１の表示領域３１３の中央部のみの熱を受熱して放熱できる。すなわち、表示領域３１３において外縁部と比べて温度が高い中央部の受熱効率を、外縁部よりも大きくすることができる。したがって、表示領域３１３での温度分布を均一にでき、高温による液晶の劣化を抑制でき、色むらの発生などを抑制できる。
【００２２】
また、熱伝導部材３８としてグラファイトシートを用いているので、取り扱いや設置作業を容易にできる。さらに、液体と比べて熱伝導性が高いので、表示領域の中央部と外縁部との温度差が大きい場合でも、温度分布の均一化を図ることができる。
【００２３】
さらに、表示領域３１３よりも幅寸法が小さい熱伝導部材３８を用いることで、熱伝導部材３８の形状のみで受熱分布を決定することができる。したがって、受熱先端面３５３を単純な平坦形状にしても、熱伝導部材３８の形状を変更することで、さまざまな発熱状態の表示領域３１３に対して、中央部のみを受熱することができる。よって、いろいろな発熱状態の反射型液晶パネル３１に対して、平坦状の受熱先端面３５３を適用でき、放熱部材３５の製造工程の簡略化を図れる。
【００２４】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
なお、第２実施形態の反射型電気光学装置４０、および、後述する第３，第４実施形態の反射型電気光学装置５０，６０は、図１に示すように、第１実施形態の反射型電気光学装置３０の代わりに設置される。
【００２５】
図３は、反射型電気光学装置４０の構造を示す断面図である。
なお、第２〜第４実施形態の基本的な構成は第１実施形態と同様であるため、共通する部分には同一の符号を付してそれらの説明を省略する。
反射型電気光学装置４０は、図３に示すように、支持部材３４の支持本体３４１の他面に配置される放熱部材４５を備えている。この放熱部材４５の受熱部３５１には、一面の中央から突出し、支持部材３４の開口部３４２に嵌合可能な受熱凸部４５２が設けられている。この受熱凸部４５２の突出寸法は、開口部３４２の深さ寸法よりも小さく設定されている。さらに、受熱凸部４５２の受熱先端面４５３は、内側に向かうにしたがって素子基板３１１に近づく球面状に形成されている。
このような構成により、支持部材３４と放熱部材４５とが放熱部材取付状態となったときに、反射型液晶パネル３１と受熱先端面４５３と開口部３４２の内周面とにより、反射型液晶パネル３１と受熱先端面４５３との間隔が反射型液晶パネル３１の中央に向かうにしたがって狭くなる隙間４６が形成される。
なお、受熱部３５１には、他面から突出する放熱フィン３５４が設けられている。
【００２６】
また、反射型電気光学装置４０は、隙間４６に配置される熱伝導部材４８を備えている。この熱伝導部材４８は、平面形状が表示領域３１３よりも若干大きく、かつ、厚さ寸法が隙間４６の中心の深さ寸法よりも若干大きいグラファイトシートで構成されている。このような構成により、熱伝導部材４８は、受熱先端面４５３に沿って設置されたときに、素子基板３１１における表示領域３１３に対応する位置の中央部のみに押し付けられ、外縁部には押し付けられない状態で配置される。
ここで、熱伝導部材４８の厚さ寸法は、素子基板３１１との接触部分の端部から素子基板３１１の表示領域の端部までの寸法が、寸法Ｃ１となる形状に設定されている。ここで、寸法Ｃ１は、素子基板３１１の厚さ寸法Ｄよりも大きく、また、反射型液晶パネル３１の厚さ寸法Ｅよりも大きく設定されている。
【００２７】
〔第２実施形態の作用効果〕
上述した第２実施形態によれば、第１実施形態と同様の作用効果に加えて、以下のような作用効果を奏することができる。
中央に向かうにしたがって素子基板３１１に近づく球面状の受熱先端面４５３に沿って、熱伝導部材４８を配置している。このため、受熱先端面４５３に熱伝導部材４８を配置するだけの簡単な構成で、表示領域の中央部のみを受熱でき、表示領域の温度分布の均一化を図れる。また、気温が上昇したときには、放熱部材４５の膨張により熱伝導部材４８を素子基板３１１に押し付けて接触面積を大きくすることができるので、表示領域中央部の受熱範囲を拡げることができ、表示領域での温度分布の均一化を図れる。
【００２８】
［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態について説明する。
図４は、反射型電気光学装置５０の構造を示す断面図である。
第３実施形態の反射型電気光学装置５０と第２実施形態の反射型電気光学装置４０との相違点は、熱伝導部材５８の形状と、その配置位置のみである。
具体的には、熱伝導部材５８は、平面形状が支持部材３４の開口部３４２の平面形状と等しく、厚さ寸法が第２実施形態の熱伝導部材４８と等しいグラファイトシートで構成されている。そして、熱伝導部材５８は、一面全体が素子基板３１１の開口部３４２から露出する面全体に、すなわち表示領域全体に取り付けられ、他面の中央部が受熱先端面４５３に接触する。
また、熱伝導部材５８は、受熱先端面４５３との接触部分の端部から表示領域３１３に対応する位置の端部までの寸法が、寸法Ｄ，Ｅよりも大きい寸法Ｃ２となる形状に設定されている。
【００２９】
〔第３実施形態の作用効果〕
上述した第３実施形態によれば、第１，第２実施形態と同様の作用効果に加えて、以下のような作用効果を奏することができる。
熱伝導部材５８を、熱伝導部材５８と受熱先端面４５３との接触部分の端部から表示領域３１３に対応する位置の端部までの寸法が寸法Ｃ２となるように形成して、素子基板３１１に配置している。すなわち、熱伝導部材５８を、素子基板３１１との関係では表示領域全体に接触させているが、受熱先端面４５３との関係では表示領域３１３に対応する位置のうち中央部のみを接触させている。このため、表示領域の中央部における、熱伝導部材５８の受熱能力と受熱先端面４５３の受熱能力とを合わせたものを、外縁部よりも大きくすることができる。したがって、表示領域３１３での温度分布を均一にでき、高温による液晶の劣化を抑制でき、色むらの発生などを抑制できる。
【００３０】
［変形例］
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
図５は、本発明の第１実施形態の変形例に係る反射型電気光学装置６０を示す断面図である。本変形例では、隙間３６における熱伝導部材３８が配置されていない部分に充填材３９を充填する。充填材としては、グラファイトシートに比較して、熱伝導性が低いが、ある程度の熱伝導性は有するゲル状物質が好ましく、例えばシリコンなどが利用できる。このような形態によれば、高温になりやすい領域の受熱効率を高く、その他の部分の受熱効率を低くすることができ、温度差が大きい反射型液晶パネル３１でも温度分布の均一化を図れる。
また、第１実施形態において、受熱凸部３５２を設けずに、厚さ寸法が開口部３４２の深さよりも若干大きい熱伝導部材を設けてもよい。
【符号の説明】
【００３１】
１…プロジェクター（電気光学装置）、３０，４０，５０，６０…反射型電気光学装置（電気光学装置）、３１…反射型液晶パネル（反射型光変調素子）、３５…放熱部材、３８…熱伝導部材、３１１…素子基板（第１の基板）、３１２…対向基板（第２の基板）、３１３…表示領域。
【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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