JP2016161655A - 反射型液晶パネル装置及び反射型液晶パネル装置体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】他の部材(5)に固定する複数の互いに離隔した取り付け部(2f,2g)及びパッド部(2e)を有するFPC(2)と、扁平矩形体状を呈し、入射光を変調して反射する画素領域(1a)と電極部(1b)とを有し、電極部(1b)とパッド部(2e)とが電気的に接続されてFPC(2)に取り付けられたパネル本体部(1)と、を備える。FPC(2)は、平面視において、取り付け部(2f,2g)のそれぞれとパネル本体部(1)との間に開口部(2j,2k)を有している。
【選択図】図1
Description
反射型液晶パネル装置は、動作時にパネル本体部が発熱するため、アルミニウム製のヒートシンクが取り付けられた反射型液晶パネル装置体としてプロジェクタなどの表示装置に搭載される。
このようにヒートシンクが取り付けられた反射型液晶パネル装置体の例が、特許文献1に記載されている。
これにより、動作時の発熱によって生じる、パネル本体部のシリコン基板依存の膨張量とヒートシンクのアルミニウム依存の膨張量との違いを吸収する構造をとり得る。
詳しくは、FPCとヒートシンクとを剛接着すると共にパネル本体部とヒートシンクとを軟接着する。これにより、パネル本体部のFPCが接続されている一辺側を基準に、反対側の短辺側へ延びる膨張が許容され、膨張による変位量の違いが吸収される。
パネル本体部に内部応力が生じると、複屈折が発生して画質が劣化するため、内部応力の発生回避構造は必要である。
そこで、この電極数の増加に対応すべく電極の配置ピッチを狭くするも、電極の狭ピッチ化にはボンディングの機械的な制約などから限界がある。
そのため、電極部を設ける場所は、パネル本体部の一短辺側のみでは足りず、対向する短辺、或いは隣接する長辺を含む複数の辺に設ける必要が生じている。
そのため、パネル本体部は、ヒートシンクに対する上述の熱膨張に伴う変形がしにくくなり、内部応力が生じ易く画質劣化が懸念される。
そこで、反射型液晶パネル装置に対しては、FPCと接続する電極をパネル本体部の複数辺に対応する部位に設けても画質劣化が生じにくい構造が望まれている。
1) 他の部材に固定する複数の互いに離隔した取り付け部と、パッド部と、を有するフレキシブルプリント基板と、
扁平矩形体状を呈し、入射光を変調して反射する画素領域と、電極部と、を有し、前記電極部と前記パッド部とが電気的に接続されて前記フレキシブルプリント基板に取り付けられたパネル本体部と、
を備え、
前記フレキシブルプリント基板は、
平面視において、前記複数の互いに離隔した取り付け部のそれぞれと、前記パネル本体部と、の間に、開口部を有していることを特徴とする反射型液晶パネル装置である。
2) 反射型液晶パネル装置と、前記反射型液晶パネル装置に取り付けられたヒートシンクと、を有する反射型液晶パネル装置体であって、
前記反射型液晶パネル装置は、
パッド部と、前記ヒートシンクに取り付ける互いに離隔した複数の取り付け部と、を有するフレキシブルプリント基板と、
扁平矩形体状を呈し、入射光を変調して反射する画素領域と、電極部と、を有し、前記電極部と前記パッド部とが電気的に接続されて前記フレキシブルプリント基板に取り付けられたパネル本体部と、
を備え、
前記フレキシブルプリント基板は、
平面視において、前記複数の取り付け部のそれぞれと、前記パネル本体部と、の間に、開口部を有し、
前記フレキシブルプリント基板と前記ヒートシンクとが、前記取り付け部において剛固定され、前記パネル本体部と前記ヒートシンクとが、軟固定されていることを特徴とする反射型液晶パネル装置体である。
パネル本体部1は、反射型の空間光変調デバイスであって、いわゆるLCOS(Liquid crystal on silicon)と称されるデバイスを構成している。
また、図2に示されるように、FPC2と接続するための電極部1bとして、図2の平面視における一対の対向長辺に設けられた電極部1b1,1b2と、一対の対向短辺それぞれの両端側に設けられている電極部1b3〜1b6と、を有している。
各電極部1b1〜1b6には、ワイヤボンディング用の複数の電極が並設されている。図2では、各電極部1b1〜1b6に対応する部分にハッチングを付与してある。
パネル本体部1の平面視における中心位置を中心C1と称し、平面視において中心C1を通る長手方向の仮想線を中心線CL1とする。
FPC2において、X軸方向の中央部の両縁には、Y軸方向に幅が両方向に拡張した拡張部2bが形成されている。また、一対の拡張部2bに挟まれた部分は、パネル本体部1が装着されるパネル装着部2cとなっている。
また、後述するヒートシンク5の当接部5c(図4参照)を、平面視で包含可能な大きさで形成されている。
窓部2dの平面視の中心位置を中心C2と称し、平面視において中心C2を通るY軸方向の仮想線を中心線CL2とする。
パッド部2eは、電極部1bの電極ピッチと同ピッチで並設された複数のパッドを有する。パッド部2eは、図3において太線で示されている。
パッド部2eとコネクタ接続部2a,2aの接続端子とは、図示しない配線パターンで電気的に接続されている。
取り付け部2fは、中心C2を通りY軸方向に延びる中心線CL2を設定したときに、中心線CL2の一部が直径となる円孔の基準孔2f1と、基準孔2f1を挟むようにX軸方向に設けられた一対のねじ孔2f2,2f2と、を含んで構成される。
取り付け部2gは、中心線CL2を長手軸とする長円孔2g1と、長円孔2g1を挟んでX軸方向に設けられた一対のねじ孔2g2,2g2と、を含んで構成される。
開口部2jは、X軸方向の長さLjが、取り付け部2fのX軸方向の長さである一対のねじ孔2f2,2f2の最外側の距離Lfよりも長くなるように形成されている。また、X軸方向において開口部2jが形成されている範囲に、取り付け部2fのX軸方向全体が含まれている。
開口部2kは、X軸方向の長さLkが、取り付け部2gのX軸方向の長さである一対のねじ孔2g2,2g2の最外側の距離Lgよりも長くなるように形成されている、また、X軸方向において開口部2kが形成されている範囲に、取り付け部2gのX軸方向全体が含まれている。
詳しくは、パネル本体部1を、パネル装着部2cに対し、平面視で、中心線CL1と中心線CL2とを一致させると共に中心C1と中心C2とを一致させて載せる。
次いで、ワイヤボンディング処理によって、パネル本体部1の電極部1b1〜1b6と、電極部1b1〜1b6それぞれに対応するFPC2のパッド部2e1〜2e6と、を接続する。
このワイヤボンディング処理の後、電極部1b,パッド部2e,及びそれらを繋いだワイヤを覆うように樹脂充填剤が塗布される。
そして、図1に示されるように、塗布された樹脂充填剤が硬化して保護樹脂部3が形成されて、液晶パネル装置51が完成する。
保護樹脂部3は、電極部1b,パッド部2e,及びそれらを繋いだワイヤが保護され、断線が防止されると共にパネル本体部1とFPC2とを非変位で剛的に固定する。
液晶パネル装置51を表示装置に用いる際には、放熱のためのヒートシンク5が取り付けられる。液晶パネル装置51にヒートシンク5が取り付けられたものを、液晶パネル装置体51Tと称する。
図5にも示されるように、液晶パネル装置体51Tにおいて、ヒートシンク5の長手方向が、FPC2の幅方向(Y軸方向)となり、短手方向がFPC2の帯方向(X方向)となる。以下、ヒートシンク5の長手方向をY軸方向、短手方向をX軸方向とも称する。
ヒートシンク5において厚み方向に対向する広い平面の内の一方(図4における上方の面)には、凹部5bが抉られて設けられている。
凹部5bは、外形と略相似の矩形枠状に一定の深さで抉られた枠凹部5b1と、枠凹部5b1のX軸方向の縁部に連接すると共に、枠凹部5b1よりも深くY軸方向に延びて抉られた一対の直凹部5b2と、を有している。
当接部5cは、液晶パネル装置51のパネル本体部1が当接してその高さ方向の基準面となる。
当接部5cは、ヒートシンク5の外形形状の中心C5に対し、回転対称形状で形成されている。
図4における上方の面の、凹部5b及び当接部5cを除く平面部5dは、当接部5cよりも所定の距離低く形成されている。この所定の距離は、FPC2の厚さ(例えば約0.2mm)に相当する。
被取り付け部5fは、中心C5を通りY軸方向に延びる仮想の中心線CL5の一部を直径とする有底の基準穴5f1と、基準穴5f1を挟み、X軸方向に離隔して設けられた一対の雌ねじ穴5f2,5f2と、を含んで構成されている。
被取り付け部5gは、中心線CL5の一部を直径とする有底の基準穴5g1と、基準穴5g1を挟んで帯方向に離隔して設けられた一対の雌ねじ穴5g2,5g2と、を含んで構成されている。
また、枠凹部5b1は、平面視において、FPC2の開口部2j,2k及びパッド部2eの位置に対応し、これらを枠凹部5b1の形成領域に含むように設けられている。すなわち、枠凹部5b1は、いわゆる厚さ方向の逃げとして形成されている。
ねじ7は、ヒートシンク5の被取り付け部5f,5gの雌ねじ穴5f2,5g2に螺合する。
押さえプレート6は、後述するピン42が微小クリアランスで挿通される基準孔6aと、基準孔6aを挟んで形成され、ねじ7の軸部を挿通可能な一対のねじ孔6b,6bと、を有している。
ピン42は両端部にいわゆるC面取りである面取り部42aが形成されている。
ピン42が立てられたヒートシンク5の上に、パネル本体部1とFPC2とがワイヤボンディング及び保護樹脂部3によって一体化されている液晶パネル装置51を、パネル本体部1が上側となる姿勢で載置する。
載置した状態を図7及び図8に示す。
図7は、図6に対応する断面図であり、図8は、取り付け部2f,2gとその近傍を拡大した部分平面図である。
載置の際には、二つのピン42を、取り付け部2fの基準孔2f1と取り付け部2gの長円孔2g1とにそれぞれ挿通させる。
また、長円孔2g1は、X軸方向の開口距離Laがピン42の外径に対し微小クリアランスとなるように設定されている。
従って、ヒートシンク5に対し液晶パネル装置51は、FPC2における基準孔2f1の中心C2aが、ヒートシンク5における基準穴5f1の中心C5aに一致し、中心C2a(中心C5a)まわりの回動が長円孔2g1とピン42との係合で規制され、中心線CL2と中心線CL5とが一致するよう位置出しされる。
従って、ねじ孔2f2,2g2から雌ねじ穴5f2,5g2が臨まれる。
従って、当接部5cとパネル本体部1とは、硬化後に柔軟性を有する放熱性接着剤43を介在させつつ実質的に密着する。
これにより、FPC2は、押さえプレート6とヒートシンク5との間に挟まれて固定される。
詳しくは、押さえプレート6の基準孔6aにピン42を下方から挿通させ、上方からねじ孔6b,6b及びねじ孔2f2,2g2に順次挿通したねじ7を、それぞれ雌ねじ穴5f2,5g2に螺合させて締め付ける。
これによりFPC2が被取り付け部5f,5gに対し固定される。
開口部2jを代表として図11を参照して説明する。
平面視で、一対の雌ねじ穴5f2,5f2の中心軸線位置を中心Ca1,Ca2とし、パネル本体部1における画素領域1aの取り付け部2f側の両隅部を、隅部1a1,1a2とする。中心Ca1,Ca2は、固定部材であるねじ7により固定される固定位置となる。
そして、中心Ca1と、隅部1a1,1a2の内の近い方(図11では隅部1a1)と、を繋ぐ線分LN1を仮想設定する。
また、中心Ca2と、隅部1a1,1a2の内の近い方(図11では隅部1a2)と、を繋ぐ線分LN2を仮想設定する。
このとき、開口部2jは、線分LN1と線分LN2とを含み、線分LN1と線分LN2のそれぞれの一部が重なるように形成されることが好ましい。
パネル本体部1は、扁平の矩形体を呈し、平面視における複数の辺(少なくとも対向する一対の長辺)に対応して、FPC2とワイヤボンディングするための電極部1b1,1b2を有している。
FPC2は、電極部1b1,1b2に対して接続するために、パネル本体部1を包含するパネル装着部2cを有し、従来形状よりも大型化している。
そのため、複数個所の取り付け部を設けてヒートシンク5との取り付けを行うようになっている。
この例では、FPC2は、パネル装着部2cの幅方向(Y軸方向)の両端部に一対の取り付け部2f,2gが設けられている。そして、パネル本体部1は、ワイヤボンディングによって、FPC2における取り付け部2f,2g以外の部分に取り付けられている。
ここで、FPC2には、平面視において、一対の取り付け部2f,2gとパネル本体部1との間に開口部2j,2kが設けられている。
これにより、取り付け部2f,2gに対するパネル本体部1の移動が、開口部2j,2kの変形によって許容されるので、パネル本体部1に内部応力が生じにくく、仮に生じても画質に影響を及ぼす大きさには至らない。
ヒートシンク5に対し、FPC2を、一対の取り付け部2f,2gにおいて剛的に固定し、パネル本体部1を、硬化後も柔軟性を有する接着剤で軟接着しておくことにより、液晶パネル装置51のヒートシンク5への固定を確実なものにすると共に、パネル本体部1の熱膨張に伴う膨縮を良好に吸収することができる。
一方、パネル本体部1は、放熱性接着剤43を介在させつつ、当接部5cに対し軟固定される。この軟固定は、X軸−Y軸平面方向のヒートシンク5との相対的な熱膨張変形の違いによるずれが許容される軟らかい固定である。
これにより、FPC2の取り付け部2f,2gにおいて、押さえプレート6を介したねじ7での締め付けで生じた変形は、開口部2j,2kの形状が変形することで吸収され、パッド部2eなどの他の部位に伝播しにくくなっている。
また、逆に、パッド部2eが何等かの理由で変位しようとしたときには、開口部2j,2kが変形してその変位を実質的に抵抗なく許容する。
従って、開口部2j,2kは、その変形がヒートシンク5により阻害されることはない。そのため、開口部2j,2kは、取り付け部2f,2gに対する他の部位の変位を良好に許容するように変形できる。
そのため、窓部2d周辺のFPC2に、変形は実質的に生じない。
従って、FPC2における窓部2dの周辺部分に接触するパネル本体部1には、FPC2側の変形の影響は及ばない。
このように、複数個所に設けられた取り付け部2f,2gに影響されることなく、パネル本体部1は熱膨張に伴う変形が可能なので、パネル本体部1に熱膨張に伴う内部応力が生じる虞はほとんどない。
これにより、扁平矩形体状のパネル本体部1は、複数の辺にFPC2と接続された電極部1bを有するものの、画質劣化が生じにくい。
開口部2j,2kは、図8で示されるような、平面視でパネル本体部に隠れる部分がなく全体が視認できるものに限定されない。平面視で一部がパネル本体部1に隠れるように形成されていてもよい(図12参照)。
取り付け部2f,2gは、それぞれ中心線CL2に対し線対称でなくてもよい。
また、押さえプレートは一つ(一枚)でなくてもよい。
この例では、FPC2の取り付け部2fは、二つの押さえプレート6A,6Bを用いて固定される二つの取り付け部2fA,2fBとされている。
また、二つの取り付け部2fA,2fBは、FPC2の中心線CL2に対し、非対称の位置に設けられており、FPC2は、それぞれにおいて、固定部材であるねじ7を締め付けて固定される。
一方の取り付け部2fAの雌ねじ孔(図示せず)の中心CaA1は、図12に示されるように、X軸方向において表示領域の隅部1a1よりも中心線CL2から遠い位置にあってもよい。
この場合も、開口部2jAは、中心CaA1と、隅部1a1及び隅部1a2の内の近い方である隅部1a1とを繋ぐ仮想線分である線分LN1Aと、中心CaB1と、隅部1a1及び隅部1a2の内の近い方である隅部1a2とを繋ぐ仮想線である線分LN1Bと、を含み、線分LN1Aと線分LN1Bとを繋いでそれぞれの一部と重なるように形成されていると好ましい。
パネル本体部1に設けられる電極部1bの位置は、上述のように長辺及び短辺にあるものに限らず、一対の対向長辺のみにあるものでもよい。
X軸方向に延びるFPC2に対し、パネル本体部1は、X軸方向を長手とする姿勢で、或いは中心線CL1がX軸と斜めに交差する姿勢で配置されていてもよい。
1a 画素領域、 1a1,1a2 隅部
1b,1b1〜1b6 電極部
2 FPC(フレキシブルプリント基板)
2a コネクタ接続部、 2b 拡張部、 2c パネル装着部
2d 窓部、 2d1,2d1 短辺部
2e,2e1〜2e6 パッド部
2f,2g,2fA,2fB 取り付け部、 2f1 基準孔
2g1 長円孔、 2f2,2g2 ねじ孔、 2j,2k,2jA 開口部
3 保護樹脂部
5 ヒートシンク
5a1〜5a4 貫通孔、 5b 凹部、 5b1 枠凹部
5b2 直凹部、 5c 当接部、 5d 平面部
5f,5g、被取り付け部、 5f1,5g1 基準穴
5f2,5g2 雌ねじ穴
6,6A,6B 押さえプレート、 6a 基準孔、 6b ねじ孔
7 ねじ
41 台座
42 ピン、 42a 面取り部
43 放熱性接着剤
51 液晶パネル装置、 51T 液晶パネル装置体
C1,C2,C5,C2a,C5a,Ca1,Ca2,CaA1,CaB1 中心、 CL1,CL2,CL5 中心線
La,Lf,Lg 距離、 Lj,Lk 長さ
LN1,LN2,LN1A,LN1B 線分
Claims (5)
- 他の部材に固定する複数の互いに離隔した取り付け部と、パッド部と、を有するフレキシブルプリント基板と、
扁平矩形体状を呈し、入射光を変調して反射する画素領域と、電極部と、を有し、前記電極部と前記パッド部とが電気的に接続されて前記フレキシブルプリント基板に取り付けられたパネル本体部と、
を備え、
前記フレキシブルプリント基板は、
平面視において、前記複数の互いに離隔した取り付け部のそれぞれと、前記パネル本体部と、の間に、開口部を有していることを特徴とする反射型液晶パネル装置。 - 前記パネル本体部は、
前記電極部を、平面視で複数の辺に対応する部位に有していることを特徴とする請求項1記載の反射型液晶パネル装置。 - 各前記複数の互いに離隔した取り付け部は、
固定部材によって前記他の部材に固定される固定位置を二か所有し、
平面視で、二か所の固定位置それぞれと、各固定位置に最も近い前記画素領域の隅部と、を繋ぐ二本の線分を設定したときに、前記開口部は、前記二本の線分のそれぞれの一部と重なる形状で形成されていることを特徴とする請求項1又は請求項2記載の反射型液晶パネル装置。 - 反射型液晶パネル装置と、前記反射型液晶パネル装置に取り付けられたヒートシンクと、を有する反射型液晶パネル装置体であって、
前記反射型液晶パネル装置は、
パッド部と、前記ヒートシンクに取り付ける互いに離隔した複数の取り付け部と、を有するフレキシブルプリント基板と、
扁平矩形体状を呈し、入射光を変調して反射する画素領域と、電極部と、を有し、前記電極部と前記パッド部とが電気的に接続されて前記フレキシブルプリント基板に取り付けられたパネル本体部と、
を備え、
前記フレキシブルプリント基板は、
平面視において、前記複数の取り付け部のそれぞれと、前記パネル本体部と、の間に、開口部を有し、
前記フレキシブルプリント基板と前記ヒートシンクとが、前記取り付け部において剛固定され、前記パネル本体部と前記ヒートシンクとが、軟固定されていることを特徴とする反射型液晶パネル装置体。 - 前記パネル本体部は、
前記電極部を、平面視で複数の辺に対応する部位に有していることを特徴とする請求項4記載の反射型液晶パネル装置体。
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