JP2011069861A - 電気光学装置及び電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】液晶装置等の電気光学装置において、高品質な画像を表示可能とする。
【解決手段】電気光学装置は、光を入射させることで画像を表示する電気光学パネル（１００）と、電気光学パネルにおける光の入射側及び出射側の少なくとも一方の面に貼り合わされた防塵用基板（１２１，１２２）と、防塵用基板の少なくとも一部と接するように配置されると共に、電気光学パネル及び防塵用基板を収納する保持部材（６３０）と、保持部材に接地電位を供給する接地電位供給手段（６６０）とを備える。
【選択図】図６

Description

本発明は、例えば液晶装置等の電気光学装置、及び該電気光学装置を備えた、例えば液晶プロジェクター等の電子機器の技術分野に関する。

この種の電気光学装置として、例えば液晶パネル等の電気光学パネルが実装ケースに実装或いは収容されてなるものが知られている。このような電気光学装置では、実装ケースに発生する静電気によって、例えば装置内部の薄膜トランジスタ等が破壊され、装置の製品不良が発生してしまう場合がある。このため、実装ケースを固定する固定ネジと基準電位が供給される電極とを互いに接続することで、実装ケースを基準電位とするという技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００３−１８６０４２号公報

ここで、電気光学パネルの表面には、埃等が直接表示面に付着してしまうことを防止するために、防塵用基板が設けられることがある。しかしながら、この防塵用基板が静電気等によって帯電すると、埃等が付着しやすくなり、結果的に装置の表示品質の低下を招くおそれがある。上述した技術では、このような防塵用基板における静電気の影響を取り除くことが極めて困難である。即ち、上述した技術には、防塵用基板に埃等が付着することによる表示品質の低下を防止することができないという技術的問題点がある。

本発明は、例えば上述した問題点に鑑みなされたものであり、高品質な画像を表示することが可能な電気光学装置及び電子機器を提供することを課題とする。

本発明の電気光学装置は上記課題を解決するために、光を入射させることで画像を表示する電気光学パネルと、前記電気光学パネルにおける前記光の入射側及び出射側の少なくとも一方の面に貼り合わされた防塵用基板と、前記防塵用基板の少なくとも一部と接するように配置されると共に、前記電気光学パネル及び前記防塵用基板を収納する保持部材と、前記保持部材に接地電位を供給する接地電位供給手段とを備える。

本発明の電気光学装置によれば、例えば液晶パネル等の電気光学パネルに対して、白色ランプ等の光源より投射光が入射され、液晶において変調された光が表示光として出射されることにより表示が行われる。電気光学パネルとしての液晶パネルでは、例えば画素領域における各画素の単位で印加される電圧レベルに応じて液晶分子の配向方向が制御され、入射した光が画素毎に変調される。

本発明では、電気光学パネルにおける光の入射側及び出射側の少なくとも一方の面に、電気光学パネルに対して直接埃等が付着してしまうことを防止する防塵用基板が貼り合わされている。電気光学パネル及び防塵用基板は、例えばフック及びフレーム等からなる保持部材に収納されている。尚、保持部材は、電気光学パネル及び防塵用基板を全体的に覆うような形状であってもよいし、部分的に覆うような形状であってもよい。保持部材は、防塵用基板の少なくとも一部と接するように配置されている。

ここで特に、保持部材には、接地電位供給手段によって接地電位が供給されている。具体的には、例えば保持部材の一部が、装置における接地電位とされた部位に電気的に接続される。これにより、保持部材の電位を接地電位とすることができる。更に、保持部材は防塵用基板の少なくとも一部と接するように配置されているため、防塵用基板の電位も接地電位となる。

尚、保持部材には絶縁性の材料を用いて塗装が施される場合があるが、この場合は、防塵用基板に接する部分の塗装を部分的に剥がすことによって、確実に防塵用基板を接地電位とすることができる。

電気光学パネルを備える電気光学装置では、例えば装置の動作時等に発生する静電気等によって各部位が帯電することがある。この際、防塵用基板が帯電すると、表面に埃等が付着しやすくなってしまう。特に、冷却ファン等を用いた風冷を行う装置では、冷却風で埃が舞い上がってしまうため、防塵用基板への埃の付着が発生し易い。防塵用基板に埃が付着すると、表示品質が低下してしまうおそれがある。

しかるに本発明では、上述したように、防塵用基板が接地電位とされている。言い換えれば、防塵用基板に発生する電荷を逃がすことによって、防塵用基板が帯電してしまうことを防止している。このため、防塵用基板の表面に埃が付着してしまうことを効果的に防止することができる。従って、防塵用基板に埃等が付着してしまうことによる、表示品質の低下を防止することができる。

以上説明したように、本発明の電気光学装置によれば、高品質な画像を表示することが可能である。

本発明の電気光学装置の一態様では、前記保持部材は、前記電気光学パネルにおける前記光の出射側の面に貼り合わされた防塵用基板とのみ接している。

この態様によれば、保持部材は、電気光学パネルにおける光の出射側の面に貼り合わされた防塵用基板とのみ接しており、光の入射側の面に貼り合わされた防塵用基板とは接していない。尚、ここでの「接する」とは、保持部材及び防塵用基板が互いに電気的に接続されていることを意味している。また、電気光学パネルにおける光の入射側には、防塵用基板が貼り合わされていてもよいし、貼り合わされていなくともよい。

ここで本願発明者の研究者によれば、光の出射側における防塵用基板に付着した埃は、光の入射側における防塵用基板に付着した埃と比べて、表示画像に与える影響が大きいことが判明している。言い換えれば、光の入射側における防塵用基板に埃が付着しやすい状況となっていても、光の出射側における防塵用基板に埃が付着することを防止できれば、表示品質の低下を防止することができる。尚、このような光の入射側及び出射側における影響の違いは、例えば電気光学パネルから出射した光を投影する投影レンズやマイクロレンズ等との距離に関係していると考えられる。

本態様では、上述したように、保持部材が電気光学パネルにおける光の出射側の面に貼り合わされた防塵用基板とのみ接しているため、光の出射側における防塵用基板のみが接地電位とされる。よって、光の入射側における防塵用基板を接地電位とする場合と比べて、装置構成や製造工程を簡略化することができる。従って、本態様に係る電気光学装置では、効率的に表示品質の低下を防止することが可能である。

本発明の電気光学装置の他の態様では、前記保持部材には、前記接地電位供給手段と電気的に接続するための突起部が設けられている。

この態様によれば、保持部材に突起部が設けられているため、例えばコネクタ等を用いて接地電位供給手段との電気的接続を実現することが容易である。よって、確実に保持部材を接地電位とし、防塵用基板を接地電位とすることができる。従って、防塵用基板に埃等が付着してしまうことによる、表示品質の低下を防止することができる。

本発明の電気光学装置の他の態様では、前記防塵用基板の表面には、導電性の膜が形成されている。

この態様によれば、防塵用基板の表面には、例えば反射防止等を目的として、フッ素等がコーティングされている。よって、仮にガラス等の絶縁性の材料で防塵用基板が形成されていたとしても、防塵用基板の表面が帯電するおそれがある。

しかるに本態様では、上述したように、防塵用基板が接地電位とされている。従って、防塵用基板に埃等が付着してしまうことによる、表示品質の低下を防止することができる。

本発明の電子機器は上記課題を解決するために、上述した本発明の電気光学装置（但し、その各種態様も含む）を備える。

本発明の電子機器によれば、上述した本発明に係る電気光学装置を具備してなるので、高品質な表示を行うことが可能な、投射型表示装置、テレビ、携帯電話、電子手帳、ワードプロセッサー、ビューファインダー型又はモニタ直視型のビデオテープレコーダー、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルなどの各種電子機器を実現できる。また、本発明の電子機器として、例えば電子ペーパーなどの電気泳動装置等も実現することも可能である。

本発明の作用及び他の利得は次に説明する発明を実施するための形態から明らかにされる。

実施形態に係る電気光学パネルの全体構成を示す平面図である。 図１のＨ−Ｈ’線断面図である。 電気光学装置を光入射側から見た平面図である。 電気光学装置を実装ケースの側面側から見た側面図である。 図４に示す電気光学装置を、実装ケースの主要な構成要素ごとに分解した分解側面図である。 図３に示すＡ０−Ａ０'線における電気光学装置の断面部分の構成を示す断面図である。 電気光学装置を適用した電子機器の一例たるプロジェクターの構成を示す平面図である。

以下では、本発明の実施形態について図を参照しつつ説明する。

＜電気光学装置＞
本実施形態に係る電気光学装置について、図１から図６を参照して説明する。尚、各図面は、各層・各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、図ごとに各層・各部材ごとの縮尺を異ならしめて図示されることがある。以下では、本発明の電気光学装置として駆動回路内蔵型のＴＦＴ（Thin Film Transistor）アクティブマトリクス駆動方式の液晶装置を例にとり説明する。

先ず、本実施形態に係る電気光学装置に設けられた電気光学パネルの構成について、図１及び図２を参照して説明する。ここに図１は、本実施形態に係る電気光学パネルの全体構成を示す平面図であり、図２は、図１のＨ−Ｈ'線での断面図である。

図１及び図２において、本実施形態に係る電気光学パネル１００では、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とが対向配置されている。ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間に液晶層５０が封入されており、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とは、画像表示領域１０ａの周囲に位置するシール領域に設けられたシール材５２により相互に接着されている。

シール材５２は、両基板を貼り合わせるための、紫外線硬化樹脂からなり、製造プロセスにおいてＴＦＴアレイ基板１０上に塗布された後、紫外線照射により硬化させられたものである。また、シール材５２中には、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間隔（基板間ギャップ）を所定値とするためのグラスファイバ或いはガラスビーズ等のギャップ材（図示せず）が散布されている。

図１において、シール材５２が配置されたシール領域の内側に並行して、画像表示領域１０ａの額縁領域を規定する遮光性の額縁遮光膜５３が、対向基板２０側に設けられている。周辺領域のうち、シール材５２が配置されたシール領域の外側に位置する領域には、画像信号が供給される画像信号端子を含む外部回路接続端子１０２がＴＦＴアレイ基板１０の一辺に沿って設けられている。この一辺に沿ったシール領域よりも内側にサンプリング回路７が額縁遮光膜５３に覆われるようにして設けられている。また、走査線駆動回路１０４は、この一辺に隣接する２辺に沿ったシール領域の内側に、額縁遮光膜５３に覆われるようにして設けられている。また、ＴＦＴアレイ基板１０上には、対向基板２０の４つのコーナー部に対向する領域に、両基板間を上下導通材１０７で接続するための上下導通端子１０６が配置されている。これらにより、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間で電気的な導通をとることができる。

ＴＦＴアレイ基板１０上には、外部回路接続端子１０２と、サンプリング回路７、走査線駆動回路１０４、上下導通端子１０６等とを電気的に接続するための引回配線９０が形成されている。

図２において、ＴＦＴアレイ基板１０上には、駆動素子である画素スイッチング用ＴＦＴや走査線、データ線等の配線が作り込まれた積層構造が形成される。この積層構造の詳細な説明については図示を省略してあるが、画像表示領域１０ａには、画素スイッチング用ＴＦＴや走査線、データ線等の配線の上層に画素電極９ａが設けられている。画素電極９ａは典型的にはＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等の透明材料により、画素毎に所定のパターンで島状に形成される。

画素電極９ａ上には、配向膜（図示せず）が形成されている。他方、対向基板２０におけるＴＦＴアレイ基板１０との対向面上には、遮光膜２３が形成されている。そして、遮光膜２３上に、ＩＴＯ等の透明材料からなる対向電極２１が複数の画素電極９ａと対向して形成されている。対向電極２１上には配向膜（図示せず）が形成されている。また、液晶層５０は、例えば一種又は数種類のネマティック液晶を混合した液晶からなり、これら一対の配向膜間で、所定の配向状態をとる。

電気光学パネル１００の駆動時において、画素毎に画素電極９ａには画像信号が供給され、対向電極２１との間で一定期間保持される。このようにして印加される電圧レベルにより液晶層５０を構成する液晶は、分子集合の配向や秩序が変化することにより、光を変調し、階調表示を可能とする。ノーマリーホワイトモードであれば、各画素の単位で印加された電圧に応じて入射光に対する透過率が減少し、ノーマリーブラックモードであれば、各画素の単位で印加された電圧に応じて入射光に対する透過率が増加され、全体として画像表示領域１０ａにおいて画像信号に応じたコントラストをもつ光が出射する。尚、詳細な説明は省略するが、各画素はデータ線や走査線に画像信号等の各種信号が供給されることにより駆動され、画素電極９ａは画素スイッチング用ＴＦＴによりスイッチング制御される。

図２において、ＴＦＴアレイ基板１０及び対向基板２０の各々の液晶層５０に対向しない側には、例えばガラス等の透明基板を用いて構成される防塵用基板１２１及び１２２が設けられている。この防塵用基板１２１及び１２２は、ＴＦＴアレイ基板１０及び対向基板２０の各々の外側表面に直接埃や塵が付着することを防止したり、デフォーカス作用を利用したりすることで、付着した埃や塵が表示画像の品質を低下させてしまうことを防止する。尚、電気光学パネル１００は、防塵用基板１２１及び１２２のほか、図示しない反射防止板等の光学要素が設けられるようにしてもよい。

また、ここでは図示しないが、ＴＦＴアレイ基板１０上には、サンプリング回路７、走査線駆動回路１０４の他に、製造途中や出荷時の当該液晶装置の品質、欠陥等を検査するための検査回路、検査用パターン等が形成されていてもよい。

本実施形態に係る電気光学装置は、以上に説明したような電気光学パネル１００が実装ケース内に収容されてなる。以下に電気光学装置の構成について、図３から図６を参照して説明する。

図３は電気光学装置を光入射側から見た平面図である。また図４は、電気光学装置を実装ケースの側面側から見た側面図であり、図５は図４に示す液晶装置を、実装ケースの主要な構成要素ごとに分解した分解側面図である。図６は、図３に示すＡ０−Ａ０'線における電気光学装置の断面部分の構成を示す断面図である。

図３から図５において、電気光学パネル１００を収容する実装ケース６００は、フレーム６１０、第１のフック６２０及び第２のフック６３０を含む。尚、第２のフック６３０は、本発明に係る「保持部材」の一例である。フレーム６１０は、例えば、ダイキャスティング（金型鋳造）により、アルミニウム等の金属から形成されている。第１のフック６２０及び第２のフック６３０は夫々、例えば、プレス加工により、アルミニウム、ステンレス等の金属から形成されている。

図５に示すように、実装ケース６００においては、フレーム６１０に対して、いわば蓋として機能し得る第１のフック６２０及び第２のフック６３０が装着される。即ち、フレーム６１０における開口部６１５により規定される開口（図６参照）は、第１のフック６２０及び第２のフック６３０が互いに反対側から装着されることにより閉じられた状態となる。

図６に示すように、フレーム６１０を構成する部材は、電気光学パネル１００を収容するためくり抜かれたような状態となっており、これによる開口を開口部６１５が規定している。フレーム６１０内において、電気光学パネル１００はその周縁部側から開口部６１５に包囲され、その開口内に収容される。

第１のフック６２０は板状の部材であって、実装ケース６００内において電気光学パネル１００の一面に対向して開口部６１５を覆うようにフレーム６１０に対して装着される。この状態で、電気光学パネル１００は、第１のフック６２０に載置されるが如き状態でフレーム６１０内に収容される。

第１のフック６２０は、それを構成する部材が開口形状に形成された一部である、第１の窓６２５ｈを規定する窓部６２５を有する。第１のフック６２０がフレーム６１０に装着された状態で、窓部６２５は電気光学パネル１００と好ましくは相互に直接に当接する。窓部６２５は、電気光学パネル１００の画像表示領域１０ａに対応して第１の窓６２５ｈを規定しており、表示の際に照射される投射光は第１の窓６２５ｈから電気光学パネル１００の画像表示領域１０ａに入射される。即ち窓部６２５によって、電気光学パネル１００の画像表示領域１０ａの周辺に位置する周辺領域が当接される状態となる。電気光学パネル１００と窓部６２５の辺縁とが相互に接触していることにより、前者から後者への熱の伝達が滞りなく行われるようになる。

第２のフック６３０は、第１のフック６２０とは反対側から、電気光学パネル１００の他の面に対向して開口部６１５を覆うようにフレーム６１０に対して装着される。第２のフック６３０は、第１のフック６２０と同様に第２の窓６３５ｈを規定する窓部６３５を有し、窓部６３５において電気光学パネル１００と好ましくは相互に当接する。電気光学パネル１００の画像表示領域１０ａを透過した投射光は、第２のフック６３０において第２の窓６３５ｈから出射される。第２のフック６３０の側においても、第１のフック６２０と同様に電気光学パネル１００と窓部６３５の辺縁とが相互に接触していることにより、前者から後者への熱の伝達が滞りなく行われるようになる。

図６において、電気光学パネル１００は、外部回路接続端子１０２において配線基板２００を介して駆動用ＩＣチップ３００に電気的に接続される。駆動用ＩＣチップ３００は、例えばＴＡＢ（Tape Automated Bonding）技術により配線基板２００に固着される。駆動用ＩＣチップ３００は、電気光学パネル１００に画像信号等を含む各種信号を供給するための各種回路が作り込まれている。即ち、画像を表示する際には、ＴＦＴアレイ基板１０上の走査線駆動回路１０４やサンプリング回路７に加えて駆動用ＩＣチップ３００により電気光学パネル１００が駆動されることによりなされる。

図４から図６に示すように、本実施形態に係る電気光学装置では特に、第２のフック６３０に設けられた突起部６５０に、接続配線６５５を介して、接地電位供給部６６０が電気的に接続されている。接地電位供給部６６０は、本発明の「接地電位供給手段」の一例であり、接続配線６５５及び突起部６５０を介して、第２のフック６３０に接地電位を供給する。これにより、静電等によって発生した第２のフック６３０の電荷を逃がすことができるようになる。

図６において、第２のフック６３０は、光の出射側に設けられた防塵用基板１２１と接地するように配置される。従って、第２のフック６３０を介して、防塵用基板１２１にも接地電位が供給される。即ち、防塵用基板１２１の電荷も、上述した第２のフック６３０同様に逃がすことができるようになる。

ここで仮に、防塵用基板１２１が帯電してしまうと、冷却風等で埃が舞い上がった埃や塵が表面に付着しやすくなる。防塵用基板に埃や塵が付着すると、装置の表示品質が低下してしまうおそれがある。特に、本願発明者の研究者によれば、光の出射側における防塵用基板１２１に付着した埃は、光の入射側における防塵用基板１２２に付着した埃と比べて、表示画像に与える影響が大きいことが判明している。

これに対し、本実施形態に係る電気光学装置では、防塵用基板１２１が接地電位とされている。このため、防塵用基板１２１の表面に埃や塵が付着してしまうことを効果的に防止することができる。尚、本実施形態では、光の出射側の防塵用基板１２１のみが接地電位とされる場合について説明しているが、光の入射側の防塵用基板１２２も接地電位とされて構わない。即ち、第１のフック６２０に接地電位供給部６６０が接続されていてもよい。また、フレーム６１０と防塵用基板１２１が互いに接するような場合には、第２のフック６３０に代えて、フレーム６１０に接地電位供給部６６０が接続されていてもよい。

以上説明したように、本実施形態に係る電気光学装置によれば、防塵用基板１２１を接地電位とすることで、表面に埃や塵が付着してしまうことを防止することができる。従って、高品質な画像を表示することが可能である。

＜電子機器＞
次に、上述した電気光学装置である液晶装置を各種の電子機器に適用する場合について説明する。ここに図７は、プロジェクターの構成例を示す平面図である。以下では、この液晶装置をライトバルブとして用いたプロジェクターについて説明する。

図７に示されるように、プロジェクター１１００内部には、ハロゲンランプ等の白色光源からなるランプユニット１１０２が設けられている。このランプユニット１１０２から射出された投射光は、ライトガイド１１０４内に配置された４枚のミラー１１０６及び２枚のダイクロイックミラー１１０８によってＲＧＢの３原色に分離され、各原色に対応するライトバルブとしての液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂ及び１１１０Ｇに入射される。

液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂ及び１１１０Ｇの構成は、上述した液晶装置と同等であり、画像信号処理回路から供給されるＲ、Ｇ、Ｂの原色信号でそれぞれ駆動されるものである。そして、これらの液晶パネルによって変調された光は、ダイクロイックプリズム１１１２に３方向から入射される。このダイクロイックプリズム１１１２においては、Ｒ及びＢの光が９０度に屈折する一方、Ｇの光が直進する。従って、各色の画像が合成される結果、投射レンズ１１１４を介して、スクリーン等にカラー画像が投写されることとなる。

ここで、各液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂ及び１１１０Ｇによる表示像について着目すると、液晶パネル１１１０Ｇによる表示像は、液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂによる表示像に対して左右反転することが必要となる。

尚、液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂ及び１１１０Ｇには、ダイクロイックミラー１１０８によって、Ｒ、Ｇ、Ｂの各原色に対応する光が入射するので、カラーフィルターを設ける必要はない。

尚、図７を参照して説明した電子機器の他にも、モバイル型のパーソナルコンピュータや、携帯電話、液晶テレビや、ビューファインダー型、モニタ直視型のビデオテープレコーダー、カーナビゲーション装置、ページャー、電子手帳、電卓、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた装置等が挙げられる。そして、これらの各種電子機器に適用可能なのは言うまでもない。

また、本発明は上述の各実施形態で説明した液晶装置以外にも反射型液晶装置（ＬＣＯＳ）、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）、電界放出型ディスプレイ（ＦＥＤ、ＳＥＤ）、有機ＥＬディスプレイ、デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）、電気泳動装置等にも適用可能である。

本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う電気光学装置、及び該電気光学装置を備えた電子機器もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。

１０…ＴＦＴアレイ基板、１０ａ…画像表示領域、２０…対向基板、５０…液晶層、１２１，１２２…防塵用基板、６００…実装ケース、６１０…フレーム、６２０…第１のフック、６３０…第２のフック、６５０…突起部、６６０…接地電位供給部

Claims (5)

1. 光を入射させることで画像を表示する電気光学パネルと、
   前記電気光学パネルにおける前記光の入射側及び出射側の少なくとも一方の面に貼り合わされた防塵用基板と、
   前記防塵用基板の少なくとも一部と接するように配置されると共に、前記電気光学パネル及び前記防塵用基板を収納する保持部材と、
   前記保持部材に接地電位を供給する接地電位供給手段と
   を備えることを特徴とする電気光学装置。
2. 前記保持部材は、前記電気光学パネルにおける前記光の出射側の面に貼り合わされた防塵用基板とのみ接していることを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
3. 前記保持部材には、前記接地電位供給手段と電気的に接続するための突起部が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電気光学装置。
4. 前記防塵用基板の表面には、導電性の膜が形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の電気光学装置。
5. 請求項１から４のいずれか一項に記載の電気光学装置を具備してなることを特徴とする電子機器。

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