(57)【要約】【課題】構造的制約を最小限としつつ、放熱効率を確保することが可能な、ライトバルブモジュールを提供する。【解決手段】液晶を挟持したアクティブマトリクス基板１０および対向基板２０と、アクティブマトリクス基板１０に接続されたフレキシブル基板３０と、フレキシブル基板３０に実装された液晶駆動用素子３５とを有するライトバルブモジュール１であって、液晶駆動用素子３５におけるフレキシブル基板３０に対する実装面とは反対側の表面に、自在に変形可能な放熱板４０を接続した。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示装置に接続されたフレキシブル基板と、前記フレキシブル基板に実装された電子部品とを有する電気光学装置であって、
前記電子部品における前記フレキシブル基板に対する実装面とは反対側の表面に、自在に変形可能な放熱板を接続したことを特徴とする電気光学装置。
【請求項２】
前記フレキシブル基板に実装された複数の前記電子部品に対して、同一の前記放熱板を接続したことを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
【請求項３】
前記放熱板は、自在に塑性変形可能であることを特徴とする請求項１または２に記載の電気光学装置。
【請求項４】
前記放熱板における少なくとも一方の表面に、電気絶縁層を形成したことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の電気光学装置。
【請求項５】
前記放熱板は、遮光性を有することを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の電気光学装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載の電気光学装置を備えたことを特徴とする投射型表示装置。
【請求項７】
請求項１ないし５のいずれかに記載の電気光学装置を備えたことを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気光学装置ならびに投射型表示装置および電子機器に関し、特に構造的制約の小さい投射型表示装置およびそれに用いる液晶ライトバルブモジュールに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
照明装置から出射された光をライトバルブで変調した後、スクリーン上に拡大投射する投射型表示装置（液晶プロジェクタ）が知られている。この投射型表示装置に使用されるライトバルブは、アクティブマトリクス基板および対向基板がシール材によって貼り合わされ、シール材によって区画された領域内に液晶が封入されて構成されている。
【０００３】
ライトバルブのアクティブマトリクス基板には、フレキシブルプリント配線基板（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｐｒｉｎｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ、以下ＦＰＣという）の一端が接続されている。またＦＰＣの他端は、液晶駆動用素子の制御信号の生成回路などを搭載した回路基板に接続されている。
【０００４】
ライトバルブに封入された液晶は、ＩＣやＬＳＩなどの液晶駆動用素子によって駆動される。この駆動用素子の実装方法として、ＣＯＧ（Ｃｈｉｐ  Ｏｎ  Ｇｌａｓｓ）実装およびＣＯＦ（Ｃｈｉｐ  Ｏｎ  Ｆｉｌｍ）実装がある。ＣＯＧ実装は、ガラス基板等からなるアクティブマトリクス基板上に駆動用素子を実装するものであり、ＣＯＦ実装は、ＦＰＣ上に駆動用素子を実装するものである。そのうちＣＯＦ実装には、ＴＡＢ（Ｔａｐｅ  Ａｕｔｏｍａｔｅｄ  Ｂｏｎｄｉｎｇ）テープ上に駆動用素子を連続的に実装できるなどの利点がある。
【０００５】
ところで、ＩＣやＬＳＩなどの駆動用素子は使用により発熱する。なお投射型液晶表示装置の内部には光源など他の発熱体も多く存在するため、駆動用素子は発熱により著しく高温化して、故障するおそれがある。そこで、特許文献１および２に示すように、金属等からなる放熱板を駆動用素子に接続して、駆動用素子を冷却する方法が提案されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平９−２１３８５２号公報
【特許文献２】
特開平１０−２２９２５５号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
これにともなって、投射型表示装置には、放熱板の配置スペースの確保という構造的制約が発生する。特に、駆動用素子の放熱効率を向上させるためには放熱板の表面積を拡大する必要があるが、これにより投射型表示装置における構造的制約がさらに顕著になるという問題がある。
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、電子機器の構造的制約を最小限としつつ、電子部品の放熱効率を向上させることが可能な電気光学装置の提供を目的とする。また、構造的制約の小さい電子機器の提供を目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の電気光学装置は、表示装置に接続されたフレキシブル基板と、前記フレキシブル基板に実装された電子部品とを有する電気光学装置であって、前記電子部品における前記フレキシブル基板に対する実装面とは反対側の表面に、自在に変形可能な放熱板を接続したことを特徴とする。
【００１０】
本発明の電気光学装置によれば、自在に変形可能な放熱板を電子部品に接続したので、たとえば投射型表示装置等の電子機器の内部における任意のスペースに放熱板を配置することが可能となる。したがって、放熱板を配置するために新たなスペースを確保する必要がなく、電子機器における構造的制約を最小限とすることができる。また、放熱板の表面積を拡大した場合でも電子機器の構造的制約を最小限とすることが可能であり、電子部品の放熱効率を向上させることができる。さらに、本発明の電気光学装置によれば、電子部品におけるフレキシブル基板に対する実装面とは反対側の表面に放熱板を接続したので、放熱板が電子部品に対する遮光板として機能する。したがって、電子部品の故障を防止することができる。
【００１１】
また、前記フレキシブル基板に実装された複数の前記電子部品に対しては、それぞれ別個の放熱板を接続してもよいが、自在に変形可能な同一の放熱板を接続することができる。これにより、部品点数が減少してコストを削減することができる。
【００１２】
なお、放熱板は熱伝導率の高い金属等により形成することが可能であるが、前記放熱板は自在に塑性変形可能であってもよい。また、放熱板における少なくとも一方の表面に電気絶縁膜を形成するのが望ましい。これらの構成によれば、放熱板が導電性を有する場合でも、放電板を介した電気的短絡を防止することができる。
【００１３】
一方、電子部品は、たとえば投射型表示装置の光源から光を受けて発熱し、故障する場合がある。そこで、前記放熱板は遮光性を有する構成とするのが望ましい。遮光性を有する放熱板を、電子部品におけるフレキシブル基板に対する実装面とは反対側の表面に接続することにより、電子部品が遮光されて、電子部品の故障を防止することができる。
【００１４】
そして、本発明の投射型表示装置は、上述した電気光学装置を備えたことを特徴とする。この構成によれば、構造的制約が小さい投射型表示装置を提供することができる。また、遮光性を有する放熱板を、電子部品におけるフレキシブル基板に対する実装面とは反対側の表面に接続することにより、投射型表示装置の光源から電子部品が遮光されて、電子部品の発熱による故障を防止することができる。
【００１５】
一方、本発明の電子機器は、上述した電気光学装置を備えたことを特徴とする。この構成によれば、構造的制約が小さい電子機器を提供することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態につき、図面を参照して説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。
【００１７】
［投射型表示装置］
まず、本発明に係る投射型表示装置の実施形態について、図１を用いて説明する。図１は、本実施形態に係る投射型表示装置の要部を示す概略構成図である。なお、本実施形態では３板式の投射型表示装置を例にして説明する。３板式の投射型表示装置１００は、主に、光源１１０、ライトバルブ１２０、クロスダイクロイックプリズム１３０、投射レンズ１４０および回路基板１５０によって構成されている。
【００１８】
図１において、光源１１０は、メタルハライド等のランプ１１１と、ランプ１１１の光を反射するリフレクタ１１２とで構成されている。光源１１０からの光束は、図示しないインテグレータ光学系、色光分離光学系および導光光学系を経て、ライトバルブ１２０に入射する。具体的には、光源１１０からの白色光が、色光分離光学系によってＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３つの色光に分離され、それぞれ別個のライトバルブに入射する。なお、図１にはそのうちの１つのみを図示している。
【００１９】
ライトバルブ１２０には、後述する本実施形態に係る液晶表示装置１が使用されている。このライトバルブ１２０は、与えられた画像情報にしたがって入射光を変調し画像を形成する機能を有している。各ライトバルブ１２０からの光は、クロスダイクロイックプリズム１３０により合成され、カラー画像を表す光が生成される。クロスダイクロイックプリズム１３０で生成された合成光は、投射レンズ１４０により拡大されてスクリーン等に投射され、画像が表示される。
【００２０】
なお、ライトバルブ１２０は、後述するフレキシブルプリント配線基板（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｐｒｉｎｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ、以下ＦＰＣという）３０を介して、回路基板１５０に接続されている。回路基板１５０には、ライトバルブ１２０に与える画像情報を生成するための回路などが搭載されている。なお、ＦＰＣ３０の回路基板１５０に対する接続は、コネクタやはんだ等を介して行われる。また、ＦＰＣ３０を自在に変形させてライトバルブ１２０と回路基板１５０とが接続されているので、投射型表示装置１００がコンパクトに形成されている。
【００２１】
［ライトバルブモジュール］
次に、本発明に係る電気光学装置の実施形態であるライトバルブモジュールについて、図２〜図４を用いて説明する。図２は本実施形態に係るライトバルブモジュールの斜視図であり、図３は図２のＡ−Ａ線における断面図である。また、図４は複数の画素における等価回路図である。ライトバルブモジュール１は、ライトバルブ１２０、ＦＰＣ３０、液晶駆動用素子３５および放熱板４０によって構成されている。なお、本実施形態ではアクティブマトリクス方式のライトバルブを例にして説明する。
【００２２】
図３に示すように、表示装置であるライトバルブ１２０は、ハードガラスや石英等からなるアクティブマトリクス基板１０とガラス等からなる対向基板２０とがシール材２４によって貼り合わされ、このシール材２４によって囲まれた領域内に電気光学材料である液晶２２が封入されて構成されている。なお、使用する液晶２２の種類、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）モードやＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ  Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）モード等の動作モード、およびノーマリホワイトモードまたはノーマリブラックモードの別に応じて、各基板１０，２０の外側面に、図示しない位相差板および偏光板等が所定の向きに配置されている。
【００２３】
シール材２４によって囲まれたアクティブマトリクス基板１０の中央部には、図４に示すように、複数のドット（画素）１１がマトリクス状に形成されている。また、各ドット１１には、画素スイッチング素子として薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、以下ＴＦＴという）１２が形成されている。各ＴＦＴ１２のソースには、画素信号Ｓ１、Ｓ２、・・、Ｓｎを供給するデータ線６ａが電気的に接続されている。画素信号Ｓ１、Ｓ２、・・、Ｓｎは、各データ線６ａに対してこの順に線順次で供給してもよく、相隣接する複数のデータ線６ａ同士に対してグループ毎に供給してもよい。また、各ＴＦＴ１２のゲートには、走査線３ａが電気的に接続されている。走査線３ａには、所定のタイミングでパルス的に、走査信号Ｇ１、Ｇ２、・・、Ｇｍをこの順に線順次で印加する。さらに、各ＴＦＴ１２のドレインには、画素電極１４が電気的に接続されている。
【００２４】
そして、スイッチング素子であるＴＦＴ１２を一定期間だけオン状態とすることにより、データ線６ａから供給される画素信号Ｓ１、Ｓ２、・・、Ｓｎが、各画素の液晶に所定のタイミングで書き込まれる。このように画素電極１４を介して液晶に書き込まれた所定レベルの画素信号Ｓ１、Ｓ２、・・、Ｓｎは、図３に示す対向基板２０の内側に形成された図示しない対向電極との間で一定期間保持される。また、保持された画素信号Ｓ１、Ｓ２、・・、Ｓｎがリークするのを防ぐため、画素電極１４と容量線３ｂとの間に蓄積容量１６が付加されている。このように液晶に電圧信号が印加されると、印加された電圧レベルにより液晶分子の配向が変化するので、ライトバルブに入射した光が変調されて階調表示が可能となる。
【００２５】
なお、スイッチング素子として、ＴＦＴの代わりに、二端子型非線形素子である薄膜ダイオード（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｄｉｏｄｅ、以下ＴＦＤという）を設けてもよい。この場合、ＴＦＤにはデータ線が接続されてデータ信号が供給される。一方、対向基板の内側には対向電極がストライプ状に形成され、各対向電極は走査信号が印加される走査線として機能する。なお、対向電極側をデータ信号が印加されるデータ線とし、ＴＦＤに接続された配線を走査信号が印加される走査線としてもよい。
【００２６】
そして、上述した各データ線６ａおよび各走査線３ａはアクティブマトリクス基板１０の端部に引き回され、当該端部に駆動端子が形成されている。
【００２７】
このアクティブマトリクス基板１０の端部には、図２に示すように、フレキシブル基板であるＦＰＣ３０の一方端部が接続されている。ＦＰＣ３０は、ポリイミド等のフィルムからなる可撓性を有する基板である。なおＦＰＣ３０の表面には、アクティブマトリクス基板１０の駆動端子に対応して、複数の配線が形成されている。そして、ＦＰＣ３０は、図示しない異方性導電膜（ＡＣＦ：Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｆｉｌｍ）を介して、アクティブマトリクス基板１０に接続されている。異方性導電膜は、例えば熱可塑性又は熱硬化性の接着用樹脂の中に多数の導電粒子を分散させたものである。
【００２８】
そのＦＰＣ３０の表面には、電子部品であるＩＣやＬＳＩ等の液晶駆動用素子３５が実装されている。駆動用素子３５の各端子は、ＦＰＣ３０の各配線に対してＦＣＢ（Ｆｌｉｐ  Ｃｈｉｐ  Ｂｏｎｄｉｎｇ）等により接続されている。
【００２９】
そして、駆動用素子３５におけるＦＰＣ３０への実装面とは反対側の表面に、接着剤等を介して放熱板４０が接続されている。放熱板４０は、熱伝導率の高いＣｕやＡｌ等の金属により箔状に形成されている。一般に、金属箔で形成された放熱板４０は自在に塑性変形が可能である。すなわち、放熱板４０はわずかな力で変形し、力を取り除いても変形状態を維持する。また、前述したように塑性変形でも良いが、力をかけているいるときのみ変形し、力を取り除けば元に戻る状態でも良い。一方、放熱板４０は遮光性を有するように形成されている。一般に、金属箔で形成された放熱板４０は遮光性を有する。なお、放熱板の表面に遮光膜を形成することによって遮光性を付与してもよい。
【００３０】
このように、自在に変形可能な放熱板４０を駆動用素子３５に接続したので、投射型表示装置の内部における任意の空間に放熱板４０を配置することができる。具体的には、図１に示すように、ＦＰＣ３０に沿って放熱板４０を変形させれば、放熱板４０を投射型表示装置１００の内部における任意のスペースに配置することができる。したがって、放熱板４０を配置するための新たなスペースを確保する必要がなく、投射型表示装置における構造的制約を最小限とすることができる。これにより、投射型表示装置の大型化を回避することができる。
【００３１】
また、駆動用素子３５の放熱効率を向上させるためには、放熱板４０の表面積を拡大する必要がある。その場合でも、放熱板４０を自在に塑性変形させて、投射型表示装置の内部における任意のスペースに配置することができる。また前記放熱板４０は、塑性変形するものでも良いが、力をかけているいるときのみ変形し、力を取り除けば元に戻る状態でも良い。この様な構成により、投射型表示装置における構造的制約を最小限としつつ、駆動用素子３５の放熱効率を向上させることができる。
【００３２】
なお、駆動用素子３５は、光を受けて発熱することにより、故障する場合がある。特に、図１に示す投射型表示装置では光源１１０の光強度が強く、駆動用素子３５が高温化して故障するおそれがある。本実施形態では、遮光性を有する放熱板が、駆動用素子３５におけるＦＰＣ３０に対する実装面とは反対側の表面に接続されているので、投射型表示装置１００の光源１１０から駆動用素子３５が遮光されて、駆動用素子３５の故障を防止することができる。なお、駆動用素子３５の周縁部から大きく突出するように放熱板４０を配置すれば、駆動用素子３５の遮光をより確実に行うことができる。
【００３３】
また、駆動用素子３５におけるＦＰＣ３０に対する実装面とは反対側の表面に放熱板４０を接続するので、放熱板４０の接続作業が簡略化される。加えて、ＦＰＣ３０から所定の距離をおいて放熱板４０が配置されることになり、ＦＰＣ３０の表面に形成された配線間の短絡を回避することができる。
【００３４】
ところで、放熱板４０は塑性変形して変形状態を維持するので、放熱板４０が投射型表示装置の構成部品と接触することはない。したがって、放熱板４０が導電性を有する場合でも、原則として放電板４０を介して電気的短絡が発生することはない。しかし、投射型表示装置に大きな外力が作用して放熱板４０が撓んだ場合などには、例外的に短絡が発生するおそれがある。
【００３５】
そこで、図５に示すように、放熱板４０の表面に絶縁層４５を形成するのが望ましい。絶縁層４５は、電気絶縁性を有する樹脂等からなり、放熱板４０の両面または片面に形成する。なお、一般に絶縁層４５は熱伝導率が低いので、絶縁層４５を放熱板４０の両面に形成すると、放熱板４０の放熱効率が低下するおそれがある。そこで、電気的絶縁が必要な片面のみに絶縁層４５を形成するのが望ましい。また、放熱板の片面全体に絶縁層を形成することなく、電気的絶縁が必要な一部のみに絶縁層を形成してもよい。
【００３６】
図５（ａ）では、放熱板４０における液晶駆動用素子３５への接続面とは反対側の表面に絶縁層４５が形成されている。これにより、放熱板４０が導電性を有する場合でも、投射型表示装置の構成部品と駆動用素子３５との短絡を防止することが可能となり、駆動用素子３５の故障を防止することができる。
【００３７】
一方、図５（ｂ）では、放熱板４０における駆動用素子３５への接続面と同一側の表面に絶縁層４５が形成されている。これにより、導電性を有する放熱板４０を介して、ＦＰＣ３０の表面に形成された各配線の短絡を防止することができる。なお、放熱板４０の表面には、駆動用素子３５との接続部分以外の部分に絶縁層４５が形成されている。これにより、熱伝導率が小さい絶縁層４５を介することなく、放熱板４０が駆動用素子３５に直結されるので、放熱効率を低下させることがない。
【００３８】
一方、図６に示すように、ＦＰＣ３０の表面に、駆動用素子等の複数の電子部品３６，３７が実装されている場合がある。この場合、各電子部品３６，３７にそれぞれ別個の放熱板を接続することも可能であるが、同一の放熱板を接続することも可能である。特に、各電子部品３６，３７の高さが異なる場合でも、自在に変形可能な放熱板４０を採用することにより、各電子部品３６，３７に同一の放熱板４０を接続することができる。これにより、部品点数が減少してコストを削減することができる。なお前記放熱板４０は、塑性変形するものでも良いが、力をかけているいるときのみ変形し、力を取り除けば元に戻る状態でも良い。
【００３９】
［電子機器］
上述した実施形態に係るライトバルブモジュールと同様の構成により、直視型表示装置の液晶パネルモジュールを構成することもできる。そこで、この液晶パネルモジュールを備えた電子機器の例について説明する。
【００４０】
図７は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図７において、符号１０００は携帯電話本体を示し、符号１００１は液晶パネルモジュールを備えた液晶表示部を示している。この携帯電話は、上述した実施形態に係るライトバルブモジュールと同様の構成の液晶パネルモジュールを備えているので、構造的制約を最小限としつつ、液晶駆動用素子の放熱効率を向上させることができる。
【００４１】
なお、本発明の技術的範囲は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した実施形態に種々の変更を加えたものを含む。たとえば、実施形態では表示装置の例としてライトバルブをとりあげたが、有機ＥＬ表示装置やＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｍｉｒｒｏｒ  Ｄｅｖｉｃｅ）等を表示装置として本発明の電気光学装置を構成することも可能である。また、実施形態では３板式の投射型表示装置を例にして説明したが、本発明の電気光学装置を単板式の投射型表示装置や直視型表示装置に使用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、投射型表示装置の要部を示す概略構成図である。
【図２】図２は、ライトバルブモジュールの斜視図である。
【図３】図３は、図２のＡ−Ａ線における断面図である。
【図４】図４は、複数の画素における等価回路図である。
【図５】図５は、放熱板に絶縁層を形成したライトバルブモジュールの断面図である。
【図６】図６は、複数の電子部品に同一の放熱板を接続したライトバルブモジュールの断面図である。
【図７】図７は、携帯電話の斜視図である。
【符号の説明】
１ライトバルブモジュール  １０アクティブマトリクス基板  ２０対向基板  ３０フレキシブル基板  ３５液晶駆動用素子  ４０放熱板  １００投射型表示装置  １１０光源、１２０ライトバルブ  １３０クロスダイクロイックプリズム  １４０投射レンズ  １５０回路基板
【図１】
2004271819.tif 000003
【図２】
2004271819.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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