(57)【要約】【課題】  光源ランプからの熱が籠もることなく、収容するパッケージ内の放熱効果をさらに高め、薄型・小型化に適応し、コストの上昇を抑制した液晶表示パネルを提供することを課題とする。  【解決手段】  本発明の液晶表示パネルは、外部と電気的に接続を行うフレキシブルプリント基板を備えた液晶パネルと、液晶パネルからの熱を外部に放出し、放熱用接着剤を介して液晶パネルを固定するヒートシンクとから構成され、該ヒートシンクは凹部を有し、該凹部の底面に、液晶パネルからの熱の放熱経路となる凹凸ヒートシンクを設けた構造を採り、この凹凸ヒートシンクは格子状に形成されている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、
外部回路基板と電気的に接続を行うフレキシブルプリント基板を備えた液晶パネルと、
凹部を有し該凹部に接着剤を介して前記液晶パネルを固定し該液晶パネルからの熱を外部に放出するヒートシンクとから構成され、
該ヒートシンクの凹部底面に、前記液晶パネルからの熱の放熱経路となる凹凸部を形成したことを特徴とする液晶表示パネル。
【請求項２】
前記凹凸部と前記液晶パネルとの間に放熱性（熱伝導性）接着剤を充填し、前記凹凸部の凸面と前記液晶パネルの下面との間に所定の厚さの放熱性接着剤層を形成することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示パネル。
【請求項３】
前記放熱性接着剤は、柔軟性のある接着剤であることを特徴とする請求項２に記載の液晶表示パネル。
【請求項４】
前記所定の厚さは、０．１ｍｍ乃至０．３ｍｍの範囲であることを特徴とする請求項２に記載の液晶表示パネル。
【請求項５】
少なくとも、
液晶パネルと、該液晶パネルと外部回路基板とを電気的に接続するフレキシブルプリント基板と、位置決め穴を形成した前記フレキシブルプリント基板の補強部材と、位置決めピンと、凹部を有し該凹部に放熱性（熱伝導性）接着剤を介して前記液晶パネルを固定するヒートシンクとから構成される液晶表示パネルの製造方法において、
少なくとも、
前記ヒートシンクの凹部底面に液晶パネルからの熱の放熱経路となる凹凸部を形成する工程と、
前記液晶パネルを前記フレキシブルプリント基板に搭載する工程と、
前記補強部材を、前記フレキシブルプリント基板に位置決め固定する工程と、
前記凹凸部に柔軟性のある放熱性接着剤を塗布する工程と、
前記液晶パネルと前記フレキシブルプリント基板と前記補強部材を固定した状態で、該補強部材の位置決め穴とヒートシンクに形成された位置決めピンを係合し前記柔軟性のある放熱性接着剤を介して前記ヒートシンク凹部に搭載する工程
を具備することを特徴とする液晶表示パネルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示パネルとその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示パネルは、これまでのＣＲＴディスプレイに比べ、薄型で省スペース化できること、又、低電圧で動作し、低消費電力という特徴があり、中小型の電子機器、例えばノート型パソコン、電子手帳、携帯電話、プロジェクタ等の電子装置用ディスプレイに用いられている。特に、最近の液晶プロジェクタは、各色光を変調するための液晶表示パネルが搭載されている。そして、光源からの出射光が各色光に分離された後に液晶表示パネルにより、映像信号に応じて変調され、プリズム等の光学系を介して投写映像として合成され、これが投写レンズによってスクリーン上に投写される。このような構成の液晶プロジェクタでは、ランプや液晶パネルが熱源となって液晶プロジェクタ内部が加熱状態になるので、液晶表示パネルの寿命・特性への悪影響回避策として、放熱対策としての放熱機構が施されている。
【０００３】
図６は、従来における液晶表示パネルの構造を説明する図で、（ａ）は、液晶表示パネルの上面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
従来の液晶表示パネルの放熱機構は、液晶パネル１を収容するケースと兼用させたヒートシンク（放熱板）４ｂの底面１６に接着用樹脂７を介して密着させ、液晶パネル１で発生した熱をヒートシンク４ｂから放出して、液晶パネル１が過熱状態に陥ることを防止している。また、ヒートシンク４ｂに冷却用ファン（不図示）により風を当てて、放熱効率を高めている。
【０００４】
冷却用ファンを使用して冷却能力を高める従来例として、「液晶パネルの端面部を囲む側壁となる枠形状を有する外枠は、外部から送風された冷却風を内部に収納した液晶パネルに冷風を導く導風路が形成され、さらに、側壁に放熱用のフィンや側壁にストライプ状の溝を設けた」実施例が開示されている（特許文献１  図７参照）。
又、熱電冷却素子を用いて冷却能力を高める従来例として、「画素領域Ｇと対応する部分以外を覆う金属枠Ｍ１、Ｍ２と、液晶パネル部材から金属枠Ｍ１、Ｍ２に伝わった熱を外部へ放出するペルチェ素子とを備えた」実施例が開示されている（特許文献２  図１参照）。
【０００５】
又、液晶表示パネルの製造方法において、通常、パッケージと液晶パネルとの位置合わせは、成形品に専用の位置決め部材などを設け、それを基準に位置決めを行い、接着剤でパッケージと液晶パネルを接合することにより行われる。
【特許文献１】特開２００４−４５６８０号公報（図７）
【特許文献２】特開平１０−２５４３６６号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来技術においては、次のような問題点があった。
即ち、最近の液晶プロジェクタの小型化要求に合わせて、液晶プロジェクタに使用される液晶表示パネルのサイズも小さくなっている。そして、液晶表示パネルの小型化によって、反射する光量が少なくなり、これまでと同等の明るい画像を得る手段としては、ランプの光量を増す以外に方法がなく、ランプの光量を増すと、液晶表示パネルの温度が上昇し寿命・特性に悪い影響を及ぼすために、放熱機構を施す必要があることは前記したとおりである。
従来放熱性を高める手段として、ヒートシンクを設けることが一般的に行われている。ランプの光量の増大にともない放熱性を高めるためにヒートシンクの大型化をしたいが、液晶表示パネルの小型化に反するのでヒートシンクを大型化することはできない。
【０００７】
又、特許文献１に開示された液晶表示パネルの外枠には、外部から送風された冷却風を内部に収納した液晶表示パネルに導風する導風路が形成されているが、このような導風路自身を新たに設けることは液晶表示パネルの小型化の障害になるという課題があった。又、導風路にちりやほこりが沈着する虞もある。
同様に、特許文献２に開示された、液晶表示パネルの金属枠の側壁や底面にペルチェ素子を設けることは、液晶表示パネルの小型化、薄型化や低コスト化の障害になるという課題があった。
そして、液晶表示パネルの製造において、ヒートシンクと液晶パネルとの位置合わせのために、専用の位置決め用部材を設けることはその分厚さが高くなりかつコストを押し上げる要因になることから、位置決ピンのみで、あるいは全く設けずに位置合わせを行うとすると製造上位置合わせが不正確になってしまうという課題があった。
【０００８】
本発明は、前記の課題に鑑みてなされたもので、その目的は光源ランプの光量が増加されても、熱が籠もることなく、収容する液晶パネルの放熱効果をさらに高め、薄型・小型化に適応し、コストの上昇を抑制した液晶表示パネルを提供することにある。そして、他の目的としては、液晶パネルの製造工程における組み立て作業や使用装置への液晶パネルの組み立て作業が正確かつ簡単で、製造コストの上昇を抑制した液晶表示パネルの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
少なくとも、外部と電気的に接続を行うフレキシブルプリント基板を備えた液晶パネルと、凹部を有し該凹部に接着剤を介して前記液晶パネルを固定し該液晶パネルからの熱を外部に放出するヒートシンクとから構成され、該ヒートシンクの凹部底面に、前記液晶パネルからの熱の放熱経路となる凹凸部を形成した液晶表示パネルとする。
【００１０】
前記凹凸部と前記液晶パネルとの間に放熱性（熱伝導性）接着剤を充填し、前記凹凸部の凸面と前記液晶パネルの下面との間に所定の厚さの放熱性接着剤層を形成する液晶表示パネルとする。
【００１１】
前記放熱性接着剤は、柔軟性のある接着剤である液晶表示パネルとする。
【００１２】
前記所定の厚さは、０．１ｍｍ乃至０．３ｍｍの範囲である液晶表示パネルとする。
【００１３】
少なくとも、液晶パネルと、該液晶パネルと外部回路基板とを電気的に接続するフレキシブルプリント基板と、位置決め穴を形成した前記フレキシブルプリント基板の補強部材と、位置決めピンと、凹部を有し該凹部に放熱性接着剤を介して前記液晶パネルを固定するヒートシンクとから構成される液晶表示パネルの製造方法において、少なくとも、前記ヒートシンクの凹部底面に液晶パネルからの熱の放熱経路となる凹凸部を形成する工程と、前記液晶パネルを前記フレキシブルプリント基板に搭載する工程と、前記補強部材を、前記フレキシブルプリント基板に位置決め固定する工程と、前記凹凸部に柔軟性のある放熱性接着剤を塗布する工程と、前記液晶パネルと前記フレキシブルプリント基板と前記補強部材を固定した状態で、該補強部材の位置決め穴とヒートシンクに形成された位置決めピンを係合し前記柔軟性のある放熱性接着剤を介して前記ヒートシンク凹部に搭載する工程を具備する液晶表示パネルの製造方法とする。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に記載の構成によれば、ヒートシンクの凹部底面に凹凸部を形成したので、液晶パネルからの熱の放熱経路が広い面積となり、光源ランプの光量が増量されても、液晶パネルに蓄積される熱を効率良くヒートシンク側へ拡散放熱できる。
【００１５】
請求項２に記載の構成によれば、凹凸部と液晶パネルとの間に放熱性接着剤を充填し、凹凸部の凸面と液晶パネルの下面との間に所定の厚さの放熱性接着剤層を形成したので、高い放熱効果が得られる。
【００１６】
請求項３に記載の構成によれば、液晶パネルをヒートシンクに固定するための放熱性接着剤として、固化した後柔軟性を持たせた材質の接着剤を使用しているので、液晶パネルとヒートシンクに熱膨張の差があっても液晶パネルがヒートシンクの伸縮の影響を受けることが低減され表示品質が低下するのを低減できる。
【００１７】
請求項４に記載の構成によれば、放熱性接着剤層が非常に薄い（０．１ｍｍ乃至０．３ｍｍの範囲）ので、放熱性接着剤層による放熱速度が低下するのを防止できる。  
【００１８】
請求項５に記載の構成によれば、液晶パネルに篭る熱を効率よくヒートシンク側へ逃がし、併せて、放熱性接着剤による液晶パネルに応力がかからない様ヒートシンクに接着が出来る。又補強部材に形成した位置決め穴とヒートシンクに設けた位置決めピンにより、液晶パネルとヒートシンクの位置決めを正確に行う事ができる。さらに、位置決め穴を形成するための専用の位置決め部材を必要としないので、この位置決め部材の組み立て工程が省略されることで製造方法が簡単化され、製造コストの上昇を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
外部の回路基板と電気的に接続を行うフレキシブルプリント基板（以下ＦＰＣ基板という）を備えた液晶パネルと、液晶パネルからの熱を外部に放出し、放熱用接着剤を介して液晶パネルを固定するヒートシンクとから構成され、該ヒートシンクは凹部を有し、この凹部の底面に、液晶パネルからの熱の放熱経路となる凹凸ヒートシンクを設けた構造を採り、この凹凸ヒートシンクは格子状に形成されている。
【実施例１】
【００２０】
図１は、本発明の実施例１における液晶表示パネルの構造を説明する図で、（ａ）は液晶表示パネルの上面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面を表した断面図、（ｃ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
図１（ｃ）に示すように、液晶表示パネルは、液晶パネル１とこれに外部から電気信号を入力させる為のＦＰＣ基板２と、ＦＰＣ基板２の補強部材３が貼りあわされ、これらを固定させた状態で放熱用のヒートシンク４ａと位置決めされて構成される。液晶パネル１にこもった熱は液晶パネル１の下に塗布された放熱性接着剤（不図示）を伝わり、ヒートシンク４ａ側へ放熱される。
【００２１】
液晶パネル１はガラス基板１０とシリコン基板１１とで周辺シール材（不図示）により貼り合わされており、貼り合わされた基板１０、１１の間には液晶（不図示）が封口（不図示）より注入され、注入後液晶が外へ出ないように封口接着剤（不図示）にて封口されている。この液晶パネル１は外部からの影響に弱く、特に液晶表示面に外力が加わると、表示エリアにおける、ガラス基板１０とシリコン基板１１の間隔に変動が生じ、表示品質が悪くなる。
【００２２】
ところで、前記液晶パネル１とヒートシンク１ａの位置決め機構としては、片寄せや、位置決めピンによる位置決め方法などがあるが、本実施例１においては、図１（ｃ）に示すように、位置決めピン８により位置決めしている。位置決めピン８はヒートシンク４ａと一体化した構造をしていて補強部材３に形成した穴と係合して位置決めをしている。位置決めピン８と補強部材３とは位置を固定するものである為、補強部材３とヒートシンク４ａとが動かないように強力で硬い接着剤にて固定する必要がある。又、このとき熱による膨張を考慮し位置決めピン８が本実施例のように２箇所で固定されている場合は、片方の位置決めピン８側を強力に固定して、他方は若干柔らかい接着剤（シリコーンなど）にて固定し、熱による伸び縮みにより発生する応力を緩和させる構造とする事が望ましい。
【００２３】
ここで、図１乃至図３に基づいて、本発明の液晶表示パネルの新たな放熱機構とその原理について説明する。図２は、ヒートシンクの構造を示す図であり、（ａ）は、ヒートシンクの上面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。図３は、凹凸ヒートシンクに載置された液晶パネルの放熱状態を説明する図である。
図１（ｂ）に示すように、新たな放熱機構は液晶パネル１の下面側に位置する放熱用のヒートシンク４ａの上面に凹凸ヒートシンク（凹凸部）５を設けた構造を採る。即ち、凹凸ヒートシンク５は、アルミニウム等の金属で一体形成された凹凸形状を有し、この凹凸形状に接着用樹脂７を塗布し、この塗布した所へ、液晶パネル１が貼り付けられＦＰＣ基板２を強化する補強部材３を位置決めさせる。ヒートシンク４ａの凹部底面には四角形状で表示された凹凸形状を有する凹凸面６が形成された凹凸ヒートシンク５が形成されている。
【００２４】
この凹凸形状により、従来のヒートシンク４ｂの底面よりも実質的に底面積が増える。即ち、凹凸ヒートシンク５の側面５ａが増えて放熱性接着剤７とヒートシンク４ａとが接する面積が増加し、図３の矢印に示すように、シリコン基板１１の底面から、凹凸面６の凸部５ｂとへ側面５ａへ熱がそれぞれ伝わる。側面５ａが液晶パネル１からの熱の放熱経路として機能することになる。液晶パネル１のシリコン基板１１の底面と凹凸面６との隙間は放熱性接着剤７で充填されているが、放熱速度の低下を防止するよう非常に薄く形成し十分な放熱効果を得るようにしている。
【００２５】
以上、説明したように、本発明の液晶表示パネルはヒートシンク４ａの凹部底面に、液晶パネル１からの熱の放熱経路となる凹凸ヒートシンク５の凹凸面６を備える。この凹凸面６の存在により、放熱性接着剤７が接している側面５ａの面積分大きくなり、液晶パネル１の熱がヒートシンク４ａ側へ伝わりやすい。即ち、光源ランプの光量が増量されても、熱が籠もることなく、収容する液晶パネル１内の熱が凹凸面６を介して効率良く放熱できる。
【００２６】
液晶プロジェクタは強い光を液晶パネル１に照射させ使用される。強い光が照射される事は光が照射される液晶パネル１に熱が発生する事になるが、液晶パネル１又は補強部材３に熱が発生した場合、各部材は熱による伸び縮みが発生する。このときに、液晶パネル１とヒートシンク４ａとをつなぐ放熱用（熱伝導性）樹脂７が硬いと、液晶パネル１が構成するガラス基板１０とシリコン基板１１の間隔に変動を生じ、映像に色むらが発生し、致命的な品質不良となる。そこで、放熱性接着剤７に、固化した後も柔軟性を有する樹脂を使用することにより、液晶パネル１が構成するギャップ厚みに与える影響を除き、映像に色むらが発生し、致命的な表示品質不良となるのを防止できる。
【００２７】
（所定の隙間）
次に、液晶パネル１と凹凸ヒートシンク５との間に設ける所定の隙間（放熱性接着剤層）について説明する。
図４に示すように、液晶パネル１と凹凸ヒートシンク５の凸部５ｂとの間で所定の隙間９が生じ、この所定の厚さは、０．１ｍｍ〜０．３ｍｍの範囲であることが望ましい。放熱性接着剤７の厚みが厚ければ、放熱性接着剤７が逆に抵抗となり熱が伝わりにくくなるため、可能な限り放熱性樹脂７は薄くつける必要がある。一方、液晶パネル１の上面を強く押せない為、放熱性接着剤７を０．１ｍｍ以下の厚みにする事が望ましいが、本実施例１に関し、厚み方向の組み立て誤差を考慮すると、液晶パネル１の裏面とヒートシンク４ａの面との隙間９を０．１ｍｍ〜０．３ｍｍの範囲で確保させておく必要がある。
【００２８】
次に、本発明の液晶表示パネルの製造方法について、図５を参照して説明する。
図５（ａ）は、図１（ｃ）に示した本発明の液晶表示パネルを各部品単位で分解した分解断面図、図５（ｂ）は液晶パネルを上面から見た上面図である。
液晶表示パネルは、図５（ａ）に示すように、シリコン基板１１上にガラス基板１０を搭載し、このガラス基板１０に液晶を注入して得られる液晶パネル１と、補強部材３で補強されたＦＰＣ基板２と、位置決めピン８を備えるヒートシンク４ａから構成される。尚、位置決め穴１２は、補強部材３に形成され、専用の位置決め部材は使用していない。
【００２９】
まず、液晶パネル１は次のような工程で製造される。即ち、図５（ｂ）に示すように、シリコン基板１１上に形成されている図示しないパターン毎に周辺シール材１５を塗布し、塗布されたシリコン基板１１にガラス基板１０を貼り合わせる。液晶は周辺シール材１５で形成された注入口１４から注入される。そして、液晶が液晶パネル１の外へ出ることを防止するため、注入口１４を封口接着剤１３にて接着し液晶パネル１は完成する。
又、ヒートシンク４ａは、通常、ダイキャスト法により製造され、本発明の実施例では液晶パネル１からの放熱経路となる凹凸形状の凹凸ヒートシンク５を備えた凹部を有するヒートシンク４ａが形成される。
【００３０】
次に、完成した液晶パネル１は、電気的信号を外部から入力させる必要がある為、ＦＰＣ基板２に固定し、シリコン基板１１側からワイヤーボンドにてＦＰＣ基板２と導通性をとる。次に、柔らかいＦＰＣ基板２を補強するために、熱による部材の伸び縮みを防止する視点からセラミックスや金属、ここではセラミックスや４２アロイなどを使用した補強部材３を、液晶パネル１を搭載したＦＰＣ基板２に固定する。そして、液晶パネル１とＦＰＣ基板２と補強部材３とを固定させた状態で柔軟性のある放熱性接着剤７を介してヒートシンク４ａの凹部に位置決め固定する。この際、補強部材３に形成した位置決め穴１２と位置決めピン８とにより位置合わせを行う。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】図１は本発明の液晶表示パネルの構造を説明する図で、（ａ）は液晶表示パネルの上面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面を表した断面図、（ｃ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。（実施例１）
【図２】図２はヒートシンクの構造を示す図で、（ａ）はヒートシンクの上面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。（実施例１）
【図３】図３は凹凸ヒートシンク５に載置された液晶パネル１の放熱状態を説明する図である。（実施例１）
【図４】図４は図１（ｃ）のＣの部分を拡大した拡大断面図である。（実施例１）
【図５】図５（ａ）は図１（ｃ）に示した本発明の液晶表示パネルを各部品単位で分解した分解断面図、（ｂ）は液晶パネルを上面から見た上面図である。（実施例１）
【図６】図６は従来における液晶表示パネルの構造を説明する図で、（ａ）は、液晶表示パネルの上面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１    液晶パネル
２    ＦＰＣ基板
３    補強部材
４ａ  ヒートシンク
４ｂ  ヒートシンク、
５    凹凸ヒートシンク
５ａ  凹凸ヒートシンクの側面
５ｂ  凸部
６    凹凸面
７    放熱性接着剤
８    位置決めピン
９    隙間
１０  ガラス基板
１１  シリコン基板
１２  位置決め穴
１３  封口接着剤
１４  注入口
１５  周辺シール材
１６  底面
【図１】
2007298615.tif 000003
【図２】
2007298615.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2007298615.tif 000007
【図６】
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