(57)【要約】【課題】液晶プロジェクタ装置にて用いられる液晶表示装置において、液晶表示パネル部分とは別に駆動用ＩＣを設けたチップ・オン・グラス（ＣＯＧ）構造の場合であっても、その駆動用ＩＣへの光入射に起因する誤動作、画質劣化、信頼性低下等を防止する。【解決手段】ＴＦＴ基板１１と対向基板１２との間に液晶を挟持してなる液晶表示パネル１０と、前記液晶表示パネル１０を駆動するための駆動用ＩＣと１５とを備えて、液晶表示装置を構成する。そして、前記駆動用ＩＣ１５を、前記液晶表示パネル１０を構成するいずれかの基板上に配設するとともに、前記駆動用ＩＣ１５に対する遮光を行うための遮光手段２０，３０を設ける。【選択図】図３
2006018056.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
拡大投影画像を表示する液晶プロジェクタ装置にて用いられ、当該液晶プロジェクタ装置が有する光源からの照射光に対する光変調を行うための液晶表示装置であって、
ＴＦＴ基板と対向基板との間に液晶を挟持してなる液晶表示パネルと、
前記液晶表示パネルを構成するいずれかの基板上に配設された、当該液晶表示パネルを駆動するための駆動用ＩＣと、
前記駆動用ＩＣに対する遮光を行うための遮光手段と
を備えることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記遮光手段は、前記光源からの照射光の入射側と当該照射光の出射側との両側に配されていることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記遮光手段は、前記液晶表示パネルを支持する支持部材からなることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記遮光手段は、前記液晶表示パネルの有効画素部に合わせて設けられた開口を有する遮光板からなることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記遮光手段は、前記駆動用ＩＣの配設箇所に対応して設けられた樹脂部材からなることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記遮光手段は、前記液晶表示パネルを支持する支持部材、前記液晶表示パネルの有効画素部に合わせて設けられた開口を有する遮光板、若しくは前記駆動用ＩＣの配設箇所に対応して設けられた樹脂部材のいずれか一つ、またはこれらのうちの二つを組み合わせてなることを特徴とする請求項２記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記遮光手段は、前記駆動用ＩＣの表面との当接箇所を介して当該駆動用ＩＣから受熱する放熱手段としての機能を兼ね備えることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項８】
前記遮光手段と前記駆動用ＩＣの表面との間に介在する熱伝導性樹脂を備えており、前記駆動用ＩＣから前記遮光手段への熱移動が前記熱伝導性樹脂を介して行われることを特徴とする請求項７記載の液晶表示装置。
【請求項９】
前記遮光手段は、前記駆動用ＩＣの表面との当接面積を増大化するための被加工部を有していることを特徴とする請求項８記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶プロジェクタ装置にて用いられる液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光源から出射された光を、液晶表示装置を用いて選択的に透過させ、その透過光をスクリーン上に投写することで、大画面の画像表示を実現する、いわゆる液晶プロジェクタ装置が利用されつつあるが、このような液晶プロジェクタ装置に用いられる液晶表示装置は、その駆動回路を内蔵したものが一般的である。斯かる液晶表示装置では、薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor；以下「ＴＦＴ」と略す）として、アモルファスシリコン膜ではなく、より電子移動度の高いポリシリコン膜を用いたものが多く、高温ポリシリコンの移動度が高いためである。
【０００３】
ところが、液晶プロジェクタ装置用途の液晶表示装置に対しては、より一層の高精細化、高開口化、低コスト化等の要求が高まりつつある。このことから、液晶プロジェクタ装置用途の液晶表示装置においても、液晶プロジェクタ装置用途以外の液晶表示装置と同様に、駆動回路を内蔵するのではなく、外付けとすることが提案されている（例えば、特許文献１参照）。すなわち、有効画素を構成する液晶表示パネル部分とは別に、その液晶表示パネルを駆動するための駆動用ＩＣを設けることで、その液晶表示パネルにおける有効画素エリアの増大化や同一基板から取得できる液晶表示パネル部分の数を増加等を可能とし、これにより高精細化、高開口化、低コスト化等の要求への対応を実現するのである。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−３３２５８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、液晶表示装置を液晶プロジェクタ装置にて用いる場合には、その液晶表示装置の液晶表示パネル部分に対して、例えば白色光換算で約４０００万ルクス程度の強い光が入射する。このような強い光の入射は、その液晶表示パネル部分の周辺の温度上昇、特に駆動用ＩＣの温度上昇を招く要因となり得る。また、駆動用ＩＣに強い光が直接入射すると、その入射光によって駆動用ＩＣ内にキャリアが発生することも考えられる。つまり、別体で設けた駆動用ＩＣに入射する光は、その駆動用ＩＣの温度上昇やキャリア発生等を生じさせ、液晶表示パネル部分に対する駆動を誤動作させるおそれがある。このような駆動用ＩＣにおける駆動の誤動作は、液晶プロジェクタ装置における表示画像の画質劣化や液晶表示装置自体の信頼性低下等に繋がることになる。
【０００６】
そこで、本発明は、高精細化、高開口化、低コスト化等の要求に応えるべく、液晶表示パネル部分とは別にその駆動回路として機能する駆動用ＩＣを設けた場合であっても、その駆動用ＩＣが誤動作することなく、その誤動作に起因する画質劣化や信頼性低下等を防止することのできる液晶表示装置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】
【０００７】
本発明は、上記目的を達成するために案出された液晶表示装置である。すなわち、拡大投影画像を表示する液晶プロジェクタ装置にて用いられ、当該液晶プロジェクタ装置が有する光源からの照射光に対する光変調を行うための液晶表示装置であって、ＴＦＴ基板と対向基板との間に液晶を挟持してなる液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルを構成するいずれかの基板上に配設された、当該液晶表示パネルを駆動するための駆動用ＩＣと、前記駆動用ＩＣに対する遮光を行うための遮光手段とを備えることを特徴とするものである。
【０００８】
上記構成の液晶表示装置では、液晶表示パネルがその液晶表示パネルとは別体に基板上に配設された駆動用ＩＣによって駆動され、その駆動により液晶表示パネルが液晶プロジェクタ装置が有する光源からの照射光を選択的に透過させてその照射光に対する光変調を行う。ただし、駆動用ＩＣに対しては遮光手段が設けられており、その遮光手段が液晶プロジェクタ装置の光源からの照射光を遮る。つまり、その駆動用ＩＣには、光源からの照射光が直接入射することがない。したがって、その駆動用ＩＣにて温度上昇やキャリア発生等が生じることもない。
【発明の効果】
【０００９】
以上のように、本発明に係る液晶表示装置では、駆動用ＩＣに対して照射光が直接入射することがないので、高精細化、高開口化、低コスト化等の要求に応えるべく、液晶表示パネルとは別に駆動用ＩＣを設けた場合であっても、その駆動用ＩＣへの光入射に起因する駆動回路としての機能の誤動作を招いてしまうことがない。また、その誤動作による液晶表示パネルでの不適切な光変調、すなわち表示画像の画質劣化を招いてしまうこともない。これらのことから、本発明に係る液晶表示装置では、液晶表示パネルの駆動回路として機能する駆動用ＩＣの信頼性向上を図ることができるとともに、液晶表示装置自体の信頼性向上をも図ることができる。しかも、特段の構成要素の大幅増加等も不要なため、装置コストの上昇等を招くことなく、その信頼性向上が実現可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面に基づき本発明に係る液晶表示装置について説明する。
【００１１】
はじめに、本発明に係る液晶表示装置の説明に先立ち、その液晶表示装置を用いた液晶プロジェクタ装置について説明する。液晶プロジェクタ装置としては、液晶表示装置がＲ（赤）色、Ｇ（緑）色およびＢ（青）色のそれぞれに対応して設けられた、いわゆる三板式のものが広く知られている。図１は、三板式の液晶プロジェクタ装置の概略構成例を示す模式図である。
【００１２】
図１に示すように、液晶プロジェクタ装置では、光源１から出射される光が、赤外線や紫外線をカットするフィルタ２ａ、フライアイレンズ２ｂ、無偏光波を偏光波に変換するＰＳ分離合成器２ｃを経た後に、特定の波長帯域の光だけを反射するダイクロイック・ミラー３によってＲＧＢの各色成分光に分離され、必要に応じて全反射ミラー４やコンデンサー・レンズ５を利用しつつ、ＲＧＢの各色に対応して設けられた液晶表示装置６Ｒ，６Ｇ，６Ｂに入射される。そして、各液晶表示装置６Ｒ，６Ｇ，６Ｂにて映像信号に応じた光変調が行われた後に、光変調された各色成分光がダイクロイック・プリズム７によって合成されて、投写レンズ８によって拡大投影される。このようにして、液晶プロジェクタ装置では、スクリーン上へのカラー画像の表示を行うようになっている。
【００１３】
次に、以上のような構成の液晶プロジェクタ装置にて用いられる液晶表示装置６Ｒ，６Ｇ，６Ｂ、すなわち本発明に係る液晶表示装置について説明する。図２〜５は、本発明に係る液晶表示装置の構成例を示す説明図である。
【００１４】
図２および図３に示すように、ここで説明する液晶表示装置は、液晶表示パネル１０と、フレーム２０と、遮光板３０とを備えている。このうち、フレーム２０は、液晶表示パネル１０の光の出射側に配されたもので、その液晶表示パネル１０を支持するための枠体となるものである。このようなフレーム２０としては、例えば熱伝導性に優れたアルミニウム（Ａｌ）、マグネシウム（Ｍｇ）、ステンレス（ＳＵＳ）等の金属部材、または同じく熱伝導性に優れた樹脂部材を、枠状に成形したものが挙げられる。また、遮光板３０は、液晶表示パネル１０の光の入射側に配されたもので、その液晶表示パネル１０の有効画素部分以外への光の入射を遮るためのものである。このような遮光板３０としては、有効画素部分に応じた形状の開口を、例えば熱伝導性に優れた金属板または樹脂板に形成したものが挙げられる。
【００１５】
液晶表示パネル１０は、ＴＦＴ基板１１と対向基板１２との間に液晶（ただし不図示）を挟持してなるものである。ＴＦＴ基板１１には、画素を構成する画素電極であるＴＦＴがマトリクス状に配列されている。一方、これと液晶を挟んで対向する対向基板１２には、対向電極またはコモン（共通）電極が配されている。このような構成により、液晶表示パネル１０では、対向した電極間に電圧を印加した場合に、液晶分子のダイレクタ配向方向が一方向になり、一軸性の複屈折率異方性を発現するので、透過光量を制御することができ、光源１からの照射光に対して映像信号に応じた光変調を行い得るのである。なお、液晶表示パネル１０の光の入射側および出射側のそれぞれには、ＴＦＴ基板１１および対向基板１２を保護するためのカバーガラス１３が設けられている。
【００１６】
ただし、液晶表示パネル１０では、高精細化、高開口化、低コスト化等の要求に応えるべく、ＴＦＴ基板１１および対向基板１２における各電極に電圧を印加してその液晶表示パネル１０を駆動するための駆動回路が、その液晶表示パネルに内蔵されておらずに外付けされている。すなわち、液晶表示パネル１０では、上位装置（例えば、液晶プロジェクタ装置の制御部）からの信号供給等を受けるためのフレキシブルなフィルム基板１４に加えて、液晶表示パネル１０を駆動する駆動回路としての機能を有した駆動用ＩＣ１５、その液晶表示パネル１０を構成するＴＦＴ基板１１上に設けられている。そして、駆動用ＩＣ１５がＴＦＴ基板１１および対向基板１２における各電極と電気的に接続しており、これにより液晶表示パネル１０が駆動されることになる。なお、駆動用ＩＣ１５は、ＴＦＴ基板１１上ではなく、対向基板１２上に配設されていてもよい。すなわち、液晶表示パネル１０を構成するいずれかの基板上に配設されていればよい。これらフィルム基板１４および駆動用ＩＣ１５の詳細については、公知技術を利用して実現すればよいため、ここではその説明を省略する。
【００１７】
このように、液晶表示装置は、液晶表示パネル１０とは別に駆動用ＩＣ１５が設けられており、しかもその駆動用ＩＣ１５が液晶表示パネル１０を構成するいずれかの基板上に設けられている、いわゆるチップ・オン・グラス（以下「ＣＯＧ」と略す）構造のものである。このＣＯＧ構造によれば、駆動用ＩＣ１５が液晶表示パネル１０とは別体のため、その液晶表示パネル１０における有効画素エリアの増大化や同一基板から取得できる液晶表示パネル１０部分の数を増加等が容易に可能となり、これにより液晶表示装置の高精細化、高開口化、低コスト化等が実現可能となる。しかも、駆動用ＩＣ１５が例えばＴＦＴ基板１１上、すなわち各電極の極近傍に配されることで、液晶表示パネル１０を駆動する際の応答性等に優れたものとなり、また駆動用ＩＣ１５が振動等の影響を受けることも軽減でき、これらの点により安定した駆動動作が実現可能となる。
【００１８】
ところで、ここで説明する液晶表示装置は、駆動用ＩＣ１５とフレーム２０または遮光板３０との位置関係に大きな特徴がある。すなわち、図３（ａ）または（ｂ）に示すように、ＴＦＴ基板１１上に配設された駆動用ＩＣ１５に対して、少なくともフレーム２０と遮光板３０とのいずれか一方で光の入射側に位置するもの、好ましくはこれらフレーム２０と遮光板３０との両方が、その駆動用ＩＣ１５を覆うように配されている。すなわち、フレーム２０と遮光板３０の少なくとも一方、好ましくは両方の端縁が、駆動用ＩＣ１５の配設箇所よりも外側（液晶表示パネル１０の有効画素部分から遠い側）まで延びている。
【００１９】
このように、フレーム２０または遮光板３０の端縁が駆動用ＩＣ１５よりも外側まで延びていると、液晶プロジェクタ装置の光源１から出射される光は、そのフレーム２０または遮光板３０によって遮られるので、駆動用ＩＣ１５に直接入射することがない。すなわち、フレーム２０または遮光板３０は、駆動用ＩＣ１５に対する遮光を行うための遮光手段として機能することになる。
【００２０】
以上のことから、ここで説明した液晶表示装置によれば、フレーム２０または遮光板３０が遮光手段として機能し、駆動用ＩＣ１５に光源１からの照射光が直接入射することがなくなるので、その駆動用ＩＣ１５にて光入射に起因する温度上昇やキャリア発生等が生じることもない。したがって、液晶プロジェクタ装置にて用いられる場合に、高精細化、高開口化、低コスト化等の要求に応えるべく、ＣＯＧ構造によって液晶表示装置を構成しても、その駆動用ＩＣ１５への光入射に起因する駆動回路としての機能の誤動作を招いてしまうことがない。その誤動作による液晶表示パネル１０での不適切な光変調、すなわち表示画像の画質劣化を招いてしまうこともない。これらのことから、ここで説明した液晶表示装置では、液晶表示パネル１０の駆動回路として機能する駆動用ＩＣ１５の信頼性向上を図ることができるとともに、液晶表示装置自体の信頼性向上をも図ることができる。
【００２１】
特に、フレーム２０と遮光板３０との両方を遮光手段として機能させる場合には、光源１から直接照射される光のみならず、その光の照射に伴う回折光や反射光等についても、これを遮って駆動用ＩＣ１５に入射しないようにすることが可能となる。したがって、光源１からの照射光の入射側と当該照射光の出射側との両側に遮光手段を配するべく、フレーム２０と遮光板３０との両方を遮光手段として機能させれば、駆動用ＩＣ１５への光入射に起因する誤動作発生をより一層確実に防止することができる。
【００２２】
また、遮光手段として、フレーム２０または遮光板３０を利用すれば、新たな構成部品の追加等が不要なため、装置コストの上昇等を招くことなく、その信頼性向上が実現可能となる。
【００２３】
ただし、遮光手段としては、フレーム２０または遮光板３０の他に、例えば図４に示すように、駆動用ＩＣ１５の配設箇所に対応して設けられた樹脂部材１６を利用することも考えられる。樹脂部材１６は、遮光性、絶縁性および弾性を有したものであればよく、具体的にはその一例として脱アルコール型ＲＴＶ（Room Temperature Volcanizable）シリコーンゴムが挙げられる。また、樹脂部材１６は、駆動用ＩＣ１５の配設箇所に対応して設けられていれば、図４（ａ）のように駆動用ＩＣ１５を覆うように設けられていても、図４（ｂ）のように駆動用ＩＣ１５とはＴＦＴ基板１１の反対面側に設けられていても、あるいは図４（ｃ）のように駆動用ＩＣ１５の表面に形成された絶縁膜（ＳｉＯ2、ＳｉＮ等）１７を介してその駆動用ＩＣ１５を覆うように設けられていてもよい。また、照射光の入射側および出射側の両側から当該照射光を遮る場合であれば、図５（ａ）〜（ｆ）に示すように、樹脂部材１６をフレーム２０または遮光板３０のいずれかと組み合わせたり、あるいは樹脂部材１６をＴＦＴ基板１０の両面に配設すればよい。このような樹脂部材１６を遮光手段として利用すれば、フレーム２０または遮光板３０の形状の複雑化を招くことなく、駆動用ＩＣ１５に対する遮光を容易に行えるようになる。
【００２４】
次に、本発明に係る液晶表示装置の他の例について説明する。図６〜図９は、本発明に係る液晶表示装置の他の構成例を示す説明図である。
【００２５】
ここで説明する液晶表示装置では、遮光手段が単に駆動用ＩＣ１５に対する遮光を行うだけでなく、その駆動用ＩＣ１５の表面との当接箇所を介して当該駆動用ＩＣ１５から受熱する放熱手段としての機能をも兼ね備えている。すなわち、駆動用ＩＣ１５は、図６に示すように、遮光手段として機能するフレーム２０（図６（ａ）参照）または遮光板３０（図６（ｂ）参照）のいずれかとの当接箇所を有している。
【００２６】
このような当接箇所を有していれば、駆動用ＩＣ１５で発生した熱を、フレーム２０または遮光板３０のいずれかへ伝え得るようになる。したがって、フレーム２０または遮光板３０を放熱手段として利用して、駆動用ＩＣ１５で発生した熱を放熱することができるようになる。したがって、駆動用ＩＣ１５の温度上昇を抑制することが可能となり、光源１から出射される光を遮るのと併せて、その駆動用ＩＣ１５における誤動作防止の確実化が図れるようになる。
【００２７】
このとき、駆動用ＩＣ１５とフレーム２０または遮光板３０との間には、熱伝導性樹脂５０が介在しており、その熱伝導性樹脂５０を介して駆動用ＩＣ１５からフレーム２０または遮光板３０への熱移動が行われることが望ましい。熱伝導性樹脂５０を介して熱移動を行えば、駆動用ＩＣ１５とフレーム２０または遮光板３０との間の線膨張係数が互いに異なる場合であっても、これらの間の熱歪み量の違いを熱伝導性樹脂５０の弾性で吸収することができるので、当接箇所の剥離等が生じてしまうことがなく、駆動用ＩＣ１５で発生した熱を確実にフレーム２０または遮光板３０に移動させ得るようになるからである。このような熱伝導性樹脂５０としては、アクリル系ゴムまたはエチレンプロピレン系ゴムをベースにした熱伝導シート（例えば、エフコ社製ＴＭシートＥＰ）や、絶縁性高熱伝導樹脂材（例えばメレコ（MERECO）社製ＣＮ−７３３）等を用いて形成されたものが挙げられる。
【００２８】
また、駆動用ＩＣ１５の当接相手であるフレーム２０または遮光板３０については、図７〜８に示すように、その駆動用ＩＣ１５の表面との当接面積を増大化するための被加工部を有していることが望ましい。被加工部としては、図７（ａ）のような溝加工部２１、図７（ｂ）のような突起加工部２２、図８（ａ）〜（ｂ）のような曲げ加工部３１が挙げられるが、当接面積を増大化するためのものであれば他のもの（例えば凹凸加工）であってもよい。このような被加工部を有していれば、その分だけ当接面積が増大化するため、駆動用ＩＣ１５からの熱移動の効率を向上させることができる。したがって、駆動用ＩＣ１５の温度上昇を抑制する上で非常に有効なものとなる。
【００２９】
なお、上述した実施の形態では本発明について好適な具体例を挙げて説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能であることは勿論である。特に、遮光手段の形成材料、大きさ、形状等については、上述した実施の形態に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】三板式の液晶プロジェクタ装置の概略構成例を示す模式図である。
【図２】本発明に係る液晶表示装置の構成例を示す説明図（その１）であり、その概略構成の分解斜視図である。
【図３】本発明に係る液晶表示装置の構成例を示す説明図（その２）であり、その概略構成の一例の側断面図である。
【図４】本発明に係る液晶表示装置の構成例を示す説明図（その３）であり、その要部構成の変形例の側断面図である。
【図５】本発明に係る液晶表示装置の構成例を示す説明図（その４）であり、その要部構成の別の変形例の側断面図である。
【図６】本発明に係る液晶表示装置の他の構成例を示す説明図（その１）であり、その概略構成の一例の側断面図である。
【図７】本発明に係る液晶表示装置の他の構成例を示す説明図（その２）であり、その要部構成の変形例の側断面図である。
【図８】本発明に係る液晶表示装置の他の構成例を示す説明図（その３）であり、その要部構成の別の変形例の側断面図である。
【符号の説明】
【００３１】
１…光源、２ａ…フィルタ、２ｂ…フライアイレンズ、２ｃ…ＰＳ分離合成器、３…ダイクロイック・ミラー、４…全反射ミラー、５…コンデンサー・レンズ、６Ｒ，６Ｇ，６Ｂ…液晶表示装置、７…ダイクロイック・プリズム、８…投写レンズ、１０…液晶表示パネル、１１…ＴＦＴ基板、１２…対向基板、１３…カバーガラス、１４…フィルム基板、１５…駆動用ＩＣ、１６…樹脂部材、１７…絶縁膜、２０…フレーム、２１…溝加工部、２２…突起加工部、３０…遮光板、３１…曲げ加工部、５０…熱伝導性樹脂
【図１】
2006018056.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2006018056.tif 000008
【図７】
2006018056.tif 000009
【図８】
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