(57)【要約】【課題】放熱性に優れ、液晶表示パネルと基台の固着に用いる接着剤の応力による液晶表示パネルへの悪影響を無くした高品質の液晶表示デバイスを提供しようとするものである。【解決手段】液晶表示パネル１は、回路基板３の下部に位置する液晶表示パネル搭載基板７に配置固定される構成である。前記回路基板３には、開口部３ａが設けられており、前記液晶表示パネル１は前記開口部３ａを介して前記搭載基板７の所定位置に配置固定される。さらに前記液晶表示パネル１が固定された搭載基板７は、ケース部材８に配置固定される構成である。前記液晶表示パネル１が固定される搭載基板７には開口部７ａが設けられており、前記回路基板３の開口部３ａ及び前記搭載基板７の開口部７ａを介して対向する前記液晶表示パネル１と前記ケース部材８との対向部位に、熱伝導部材９が配置されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、
複数の画素電極を有する第一電極基板と該第一電極基板に相対する対向電極を有する第二電極基板を有し、前記第一電極基板と前記第二電極基板が所定の位置及び間隔でシール部材により貼り合わされた液晶表示パネルと、
前記液晶表示パネルとの対向部位に開口部を有し、当該開口部の周縁部に設けた接着手段を介して前記液晶表示パネルを配置固定する液晶表示パネル搭載基板と、
前記液晶表示パネルに対応した開口部を有し、前記液晶表示パネル搭載基板上に配置されると共に前記液晶表示パネルとの電気的接続を成す回路基板と、
前記液晶表示パネル搭載基板、当該液晶表示パネル搭載基板に載置された前記液晶表示パネル及び前記回路基板を収納するケース部材と、
を備えた液晶表示デバイスであって、
前記回路基板の開口部及び前記液晶パネル搭載基板の開口部を介して対向する前記液晶パネルと前記ケース部材との対向部位に、熱伝導部材を設けたことを特徴とする液晶表示デバイス。
【請求項２】
前記液晶表示パネル搭載基板の開口部の周縁部に設けた前記接着手段は、前記液晶表示パネルのシール部材と平面的にほぼ同形状の接着面を有し、前記シール部材に対向する位置に介在することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示デバイス。
【請求項３】
前記接着手段は、少なくとも、一ヶ所以上の非接着面を有して設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の液晶表示デバイス。
【請求項４】
前記接着手段は、エポキシ樹脂系接着剤であることを特徴とする請求項１〜３の何れか１つに記載の液晶表示デバイス。
【請求項５】
前記接着手段は、粘着性両面テープであることを特徴とする請求項１〜３の何れか１つに記載の液晶表示デバイス。
【請求項６】
前記熱伝導部材は、シリコン系ジェル材であることを特徴とする請求項１〜５の何れか１つに記載の液晶表示デバイス。
【請求項７】
前記ケース部材は、熱伝導性の高い部材で構成されていることを特徴とする請求項１〜６の何れか１つに記載の液晶表示デバイス。
【請求項８】
前記ケース部材は、アルミニウムで構成されることを特徴とする請求項７に記載の液晶表示デバイス。
【請求項９】
前記ケース部材に、フィン状の放熱手段を設けたことを特徴とする請求項１〜８の何れか１つに記載の液晶表示デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示デバイスに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ＬＣＯＳ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｏｎ  Ｓｉｌｉｃｏｎ）と呼ばれる液晶表示装置は、表面に画素電極が形成されたシリコン基板と、それに相対し表面に対向電極が形成されたガラス基板を所定の位置関係で貼り合わせ、前記基板間に液晶を注入した液晶表示パネルを回路基板若しくは基台上に実装し、画素電極と対向電極間に電位差を与え、液晶の配向を制御することにより各種表示を得るものである。
【０００３】
図６は従来技術による液晶表示デバイスを示す図で、（ａ）は正面図、（ｂ）はＡ−Ａ断面図である。二つの電極基板間に液晶を挟持して成る液晶表示パネル１１が、基台１２の中央部に固着されている。前記液晶表示パネル１１と基台１２とは、両面テープ１３を介して固着される構造で、前記両面テープ１３は、前記液晶表示パネル１１の固着面全面に対応して設けられている。
【０００４】
１４はフレキシブル配線基板で、前記液晶表示パネル１１の一辺に接続され、前記基台１２の外方に引き出されている。
【０００５】
前記した液晶表示デバイスは、主に、液晶プロジェクターに組み込まれて利用されるもので、高温環境下での動作保証が要求されるものである。このため、前記構成の液晶表示デバイスにおいて、前記基台１２を金属プレートで構成し、前記両面テープ１３に高熱伝導性の両面テープ１３を用いることで前記液晶表示パネル１１に発生する熱を速やかに金属プレートに放熱させる構造が提案されている。（例えば、特許文献１参照。）
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−６２７２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前記した従来技術によると、液晶表示パネル１１に蓄積される熱を速やかに基台１２に放熱させるために、液晶表示パネル１１と基台１２の固着に高熱伝導性両面テープを用いることとなる。さらにその放熱効果を最大限に得るためには、液晶表示パネル１１と基台１２の固着に使用する高熱伝導性両面テープを液晶表示パネル１１の全面に対応して設ける必要がある。
【０００８】
しかしながら、液晶表示パネル１１全面にて基台１２への固着を行うと、前記両面テープの前記液晶表示パネル１１全面及び基台１２への固着時のむらや、熱による収縮・伸張応力により液晶表示パネル１１を構成する各電極基板間のギャップの均一性が損なわれ、結果、表示面において部分的に色むらを生じさせてしまい、均一な表示といった液晶表示デバイス本来の特性を満たさなくなってしまう。
【０００９】
液晶表示パネルの色むらは、液晶表示パネルのギャップむらに敏感に反応する。特に階調表示ではこの色むらが顕著に検知できるため、ある階調でのパネル間にかかる実効電圧の分布を見ることでパネル面内の色むらを評価することができる。
【００１０】
図８は、液晶表示パネルと、基台とを前記液晶表示パネルの固着面全面に対応した両面テープにて固着した従来技術による液晶表示デバイスの液晶表示パネル面内の色むら発生状態を表した図である。液晶表示パネル面内の３０００ポイントにおいて、最大輝度の５０％になる電圧を測定し液晶表示パネルの色むらの測定を行った結果である。
【００１１】
図８から、液晶表示パネル全面を固着面として基台への固着を行うと、前記両面テープの液晶表示パネル及び前記基台への固着時のむら、若しくは気泡や異物の混入、貼り合わせ後の両面テープの応力等により、局所的に液晶表示パネル内に色むらが生じていることが分かる。この色むらは固着時の液晶表示パネルのギャップ（所望の隙間）変化が起因しており、結果、図８に示すごとく電圧値に差が生じている。図８において、Ｘ・Ｙ軸は前記液晶表示パネルの縦・横方向を示し、Ｚ軸は各ポイントの電圧値を示している。図８により、前記液晶表示パネルの所望の隙間を形成している液晶表示パネルの周辺シール部から遠い部分、例えば液晶表示パネルの中央部においては電圧値が大きく変化していることから、大きな色むらが発生していることがわかる。
【００１２】
本発明は、液晶表示パネルと基台の固着に用いる接着剤の応力による液晶表示パネルへの悪影響を無くすと共に、放熱性にも優れた液晶表示デバイスを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
少なくとも、
複数の画素電極を有する第一電極基板と該第一電極基板に相対する対向電極を有する第二電極基板を有し、前記第一電極基板と前記第二電極基板が所定の位置及び間隔でシール部材により貼り合わされた液晶表示パネルと、
前記液晶表示パネルとの対向部位に開口部を有し、当該開口部の周縁部に設けた接着手段を介して前記液晶表示パネルを配置固定する液晶表示パネル搭載基板と、
前記液晶表示パネルに対応した開口部を有し、前記液晶表示パネル搭載基板上に配置されると共に前記液晶表示パネルとの電気的接続を成す回路基板と、
前記液晶表示パネル搭載基板、当該液晶表示パネル搭載基板に載置された前記液晶表示パネル及び前記回路基板を収納するケース部材と、
を備えた液晶表示デバイスであって、
前記回路基板の開口部及び前記液晶パネル搭載基板の開口部を介して対向する前記液晶パネルと前記ケース部材との対向部位に、熱伝導部材を設けた液晶表示デバイスとする。
【００１４】
前記液晶表示パネル搭載基板の開口部の周縁部に設けた前記接着手段は、前記液晶表示パネルのシール部材と平面的にほぼ同形状の接着面を有し、前記シール部材に対向する位置に介在する液晶表示デバイスとする。
【００１５】
前記接着手段は、少なくとも、一ヶ所以上の非接着面を有して設けられている液晶表示デバイスとする。
【００１６】
前記接着手段は、エポキシ樹脂系接着剤である液晶表示デバイスとする。
【００１７】
前記接着手段は、粘着性両面テープである液晶表示デバイスとする。
【００１８】
前記熱伝導部材は、シリコン系ジェル材である液晶表示デバイスとする。
【００１９】
前記ケース部材は、熱伝導性の高い部材で構成されている液晶表示デバイスとする。
【００２０】
前記ケース部材は、アルミニウムで構成される液晶表示デバイスとする。
【００２１】
前記ケース部材に、フィン状の放熱手段を設けた液晶表示デバイスとする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、前記回路基板の開口部及び前記液晶パネル搭載基板の開口部を介して対向する前記液晶パネルと前記ケース部材との対向部位に、熱伝導部材を設けたので速やかな放熱効果を得ることができる。また、液晶表示パネルと、回路基板若しくは液晶表示パネル搭載基板との固着に用いる接着手段が、シール部材と平面的にほぼ同形状の接着面を有し、前記シール部材に対向する位置にのみ設けられる構成としたので、液晶表示パネルのギャップの均一性に悪影響を及ぼすことなく、高品質の液晶表示デバイスが提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下に本発明の実施形態について図面を用いて説明する。
図１〜図３は本発明の第一実施形態の液晶表示デバイスを示す図で、図１は上面図、図２は図１のＡ−Ａ断面図、図３は分解斜視図である。１は液晶表示パネルで、シリコン基板１ａとガラス基板１ｂとがシール部材２を介し、所望の間隙を確保した状態で貼り合わされている。前記シリコン基板１ａとガラス基板１ｂとの間隙には液晶が注入され液晶表示パネル１を構成している。
【００２４】
前記シリコン基板１ａには画素電極（不図示）が形成され、前記ガラス基板１ｂには対向電極（不図示）が形成されており、それぞれの基板は、それぞれの電極に電位を供給するために、ずれた位置関係で貼り合わされている。前記画素電極への電位の供給は、シリコン基板１ａと回路基板３上の電極パッドをワイヤー４で接続し、電気的に導通させることで実現している。一方、前記対向電極への電位の供給は、ガラス基板１ｂと回路基板３間に熱硬化性導電性樹脂５、例えば銀ペーストなどを塗布し、前記対向電極と回路基板３上の電極パッド（不図示）を電気的に導通させることで実現している。前記画素電極と前記対向電極は、それぞれ異なった電位が供給される。
【００２５】
前記液晶表示パネル１は、回路基板３の下部に位置する液晶表示パネル搭載基板７（以下、単に搭載基板という。）に配置固定される構成である。前記回路基板３には、開口部３ａが設けられており、前記液晶表示パネル１は前記開口部３ａを介して前記搭載基板７の所定位置に配置固定される。さらに前記液晶表示パネル１が固定された搭載基板７は、ケース部材８に配置固定される構成である。
【００２６】
前記液晶表示パネル１の回路基板３への配置固定は接着手段６によって行われている。当該接着手段６は、前記シール部材２と平面的にほぼ同形状の接着面を有するもので、前記シリコン基板１ａの下部で、前記シール部材２に対向する位置に設けられている。本実施形態においては、図１に示す前記シール部材２と同様、枠状に設けられるものである。前記接着手段６は、エポキシ樹脂系接着剤を用いて枠状に塗布したものや、枠状の粘着両面テープを貼着したものを適宜選択して使用することが可能である。
【００２７】
前記シール部材２には、図示しないスペーサーと呼ばれる所望の間隙を形成するための物質が混入してある。このため、前記液晶表示パネル１においては、前記シール部材２の介在部付近が外部応力に対して強靭な部位となる。したがって、前記接着手段６を前記シール部材２と平面的にほぼ同形状とし、前記シリコン基板１ａの下部で、前記シール部材２と対向する位置に設けておけば、液晶表示パネル１の搭載基板７への固着において、前記接着手段６の前記液晶表示パネル１全面への固着時のむらや、熱による収縮・伸張等による外部応力が生じても、前記液晶表示パネル１の色むら等の表示品質を損なうことは無い。
【００２８】
図７は、本実施形態による液晶表示デバイスの液晶表示パネル最大輝度の５０％になる電圧を示す図であり、液晶表示パネル素子面内の３０００ポイントでの電圧の高低差を示している。図７より、本実施形態の接着手段を用いることで、液晶表示デバイスの表示において、色むらが発生していないことが確認できる。つまり、ギャップ（所望の隙間）の均一性が失われていないことがわかる。
【００２９】
図４は本発明の液晶表示デバイスに用いる接着手段の別形態を示す斜視図である。本構成は、接着手段６を連続した枠状に設けたものでなく、非連続部６ａを設け、前記液晶表示パネル１と搭載基板７との固着状態において非接着面を有するように構成したものである。
【００３０】
前記接着手段６に粘着性両面テープを選択した場合には、非連続部６ａを２ヵ所に設け２分割にすることにより、前記粘着性両面テープの貼着作業が容易になる。
【００３１】
前記液晶表示パネル１が固定される搭載基板７には開口部７ａが設けられており、前記回路基板３の開口部３ａ及び前記搭載基板７の開口部７ａを介して対向する前記液晶表示パネル１と前記ケース部材８との対向部位に、熱伝導部材９が配置されている。当該熱伝導部材９は、例えば、常温で硬化しないシリコン系ジェル材等を用いる。当該構成により液晶表示パネル１に生じる熱を、前記熱伝導部材を介して前記ケース部材８側に伝熱することが可能となる。この時、前記ケース部材を熱伝導性の高い材料、例えば、アルミニウムで構成すれば、放熱効果がさらに向上する。前記熱伝導部材９は、液晶表示パネル１の面と、これに対向するケース部材８に付着した状態となるが、前記熱伝導部材９として軟らかいシリコン系ジェル材を用いれば液晶表示パネル１に大きな負荷はかからない。
【００３２】
さらに、この場合、液晶表示パネル１の搭載基板７への接着手段６も同様に熱伝導性の高い部材を選択するとよい。例えば、高熱伝導性の両面テープとして、３Ｍ社製の「３Ｍ−８８０５」等が好適に選択できる。
【００３３】
図５は本発明の他の実施形態の液晶表示デバイスを示す側面図であり、図２の矢印Ｂ方向から見た側面図である。図示したようにケース部材８に、フィン状の放熱部材８ａを設けた構成である。当該構成により、放熱性をさらに高めることができる。
【００３４】
また、前記搭載基板７は、前記シリコン基板１ａの線膨張係数になるべく近い値の線膨張係数を有する材料で構成すれば、前記搭載基板７の熱膨張によるシリコン基板１ａへの応力も緩和できる。本実施形態のシリコン基板１ａは、その線膨張係数が２．５×１０−６ｍｍ／℃であるため、搭載基板７を、線膨張係数が４．５×１０−６ｍｍ／℃の４２アロイで構成すると良い。さらに他の材料として、例えば、線膨張係数が３．７６×１０−６ｍｍ／℃のガラスや、線膨張係数が１．７×１０−６ｍｍ／℃のインバー材等を選択することも可能である。また、本実施形態においては、液晶表示パネルを構成する第一電極基板としてシリコン基板を一例としているが、他の部材で構成した場合には、その部材の線膨張係数に合わせて搭載基板７に用いる材料を適宜選択すれば良い。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の第一実施形態の液晶表示デバイスを示す上面図
【図２】図１のＡ−Ａ断面図
【図３】本発明の第一実施形態の液晶表示デバイスを示す分解斜視図
【図４】液晶表示デバイスに用いる接着手段の別形態を示す斜視図
【図５】本発明の他の実施形態の液晶表示デバイスを示す側面図
【図６】従来技術による液晶表示デバイスを示す図で、（ａ）は正面図、（ｂ）はＡ−Ａ断面図
【図７】本発明による液晶表示デバイスの液晶表示パネル面内の色むら発生状態を表した図
【図８】従来技術による液晶表示デバイスの液晶表示パネル面内の色むら発生状態を表した図
【符号の説明】
【００３６】
１    液晶表示パネル
１ａ  シリコン基板
１ｂ  ガラス基板
２    シール部材
３    回路基板
３ａ  開口部
４    ワイヤー
５    導電性樹脂
６    接着手段
６ａ  非連続部
７    液晶表示パネル搭載基板
７ａ  開口部
８    ケース部材
８ａ  放熱部材
９    熱伝導部材
１１    液晶表示パネル
１２    基台
１３    両面テープ
１４    フレキシブル配線基板
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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