JP4089216B2 - Liquid crystal panel module and projection device using the same - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プロジェクタ等のライトバルブとして好適な液晶パネルモジュール及びこれを用いた投射装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
液晶パネルは、ガラス基板、石英基板等の2枚の基板間に液晶を封入して構成される。このような液晶パネルでは、一方の基板に、例えば薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor、以下、TFTと称す)をマトリクス状に配置し、他方の基板に対向電極を配置して、両基板間に封止した液晶層の光学特性を画像信号に変換させることで、画像表示を可能にする。
【0003】
TFTを配置したTFT基板と、TFT基板に対向配置される対向基板とは、別々に製造される。両基板は、パネル組立工程において高精度に貼り合わされた後、液晶が封入される。
【0004】
パネル組立工程においては、先ず、各基板工程において夫々製造されたTFT基板と対向基板との対向面、即ち、対向基板及びTFT基板の液晶層と接する面上に配向膜が形成され、次いでラビング処理が行われる。次に、一方の基板上の端辺に接着剤となるシール部が形成される。TFT基板と対向基板とをシール部を用いて貼り合わせ、アライメントを施しながら圧着硬化させる。シール部の一部には切り欠きが設けられており、この切り欠きを介して液晶を封入する。
【0005】
この種の液晶パネルとしては、プロジェクタ等の液晶ライトバルブとして用いられるものがある。プロジェクタにおいては、液晶パネルの画面上の画像をスクリーンに拡大投射する。従って、液晶パネルの画面上にゴミが付着すると、ゴミの影響によって表示画像の劣化が著しい。そこで、ゴミの影響等を低減するため、一般に、液晶パネルは、入射面及び出射面に防塵ガラスが取付けられた状態でケース内に収納されるようになっている。すなわち、液晶パネルは、防塵ガラスとともにケース内に収納された液晶パネルモジュールの状態で、プロジェクタ等の液晶ライトバルブとして用いられる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような液晶パネルモジュールにおいて、ケースに開口されたパネル収納室の内側壁と液晶パネルとの間には、微小な隙間が形成されている。そして、この隙間には、一般に、樹脂等からなる弾性を有する接着剤が不連続に埋め込まれ、この接着剤を介して液晶パネルがケース内に弾性的に固定されることで、液晶パネルの破損が防止されている。すなわち、液晶パネルとケースとの熱膨張率の違い等に起因して発生するストレスは、パネル収納室の内側壁と液晶パネルとの間に形成された隙間内で、弾性を有する接着剤によって吸収されるようになっている。
【0007】
しかしながら、液晶パネルをケース内に弾性的に固定した場合、例えば液晶パネルから延設されたフレキシブル配線基板に所定以上の外力が加えられた際等に、液晶パネルが初期位置からズレてしまう虞がある。そして、このように液晶パネルが初期位置からズレた液晶パネルモジュールを用いてプロジェクタ等を構成した場合、正確な投影表示が困難となる虞がある。
【0008】
その反面、パネル収納室の内側壁と液晶パネルとの隙間を必要以上に狭めたり、硬度の高い接着剤を介して液晶パネルをケース内に固定すると、熱膨張等によって発生したストレスによって液晶パネルが破損する虞がある。
【0009】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、液晶パネルの破損やケースに対するズレを防止することのできる液晶パネルモジュール及びこれを用いた投射装置を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る液晶パネルモジュールは、パネル収納室が開口されたケースと、少なくとも1辺が上記パネル収納室の内側壁に接触されているとともに少なくとも他の連続する2辺が上記パネル収納室の内側壁から離間された状態で弾性を有する接着剤を介して上記ケース内に接着固定された液晶パネルと、を備えたことを特徴とする。
【0011】
このような構成によれば、液晶パネルは、少なくとも1辺がパネル収納室の内側壁に接触されているとともに他の連続する2辺がパネル収納室の内側壁から離間された状態で弾性を有する接着剤を介してケース内に接着固定されているので、液晶パネルの破損防止とケースに対する位置ズレ防止を両立することができる。
【0012】
また、上記パネル収納室の内側壁と上記液晶パネルとの間に介装され、上記液晶パネルの少なくとも1辺を上記パネル収納室の内側壁に付勢する付勢手段を備えたことを特徴とする。
【0013】
このような構成によれば、液晶パネルのケースに対する位置ズレ防止をより効果的に実現することができる。
【0014】
また、上記液晶パネルは、表面に貼着された防塵ガラスを介して、少なくとも1辺が上記パネル収納室の内側壁に接触されていることを特徴とする。
【0015】
このような構成によれば、液晶パネルの破損防止とケースに対する位置ズレ防止を両立することができる。
【0016】
また、上記パネル収納室の内側壁と上記防塵ガラスとの間に介装され、上記防塵ガラスの少なくとも1辺を上記パネル収納室の内側壁に付勢する付勢手段を備えたことを特徴とする。
【0017】
このような構成によれば、液晶パネルのケースに対する位置ズレ防止をより効果的に実現することができる。
【0018】
上記付勢手段は、上記ケースに掛止されて上記パネル収納室を閉塞するフックに一体形成されたバネ部であることを特徴とする。
【0019】
このような構成によれば、液晶パネルのケースに対する位置ズレ防止をより効果的に実現することができる。
【0020】
上記付勢手段は、弾性を有するスペーサであることを特徴とする。
【0021】
このような構成によれば、液晶パネルのケースに対する位置ズレ防止をより効果的に実現することができる。
【0022】
本発明に係る投射装置は、上記液晶パネルモジュールを用いたことを特徴とする。
【0023】
このような構成によれば、液晶パネルの破損やケースに対するズレを防止することができるので、液晶パネルモジュールを長寿命化させることができ、投射装置全体としての長寿命化を実現することができる。
【0024】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図1乃至図6は本発明の第1の実施の形態に係わり、図1は液晶パネルモジュールを示す説明図、図2は液晶パネルの画素領域を構成する複数の画素における各種素子、配線等の等価回路図、図3はTFT基板等の素子基板をその上に形成された各構成要素と共に対向基板側から見た平面図、図4は素子基板と対向基板とを貼り合わせて液晶を封入する組立構成終了後の液晶パネルを図3のH−H’線の位置で切断して示す断面図、図5は液晶パネルを詳細に示す断面図、図6はパネル組立工程を示すフローチャート、である。
【0025】
先ず、図2乃至図5を参照して、液晶パネルの構造について説明する。
【0026】
液晶パネルは、図3及び図4に示すように、TFT基板等の素子基板10と対向基板20との間に液晶50を封入して構成される。素子基板10上には画素を構成する画素電極等がマトリクス状に配置されている。図2は画素を構成する素子基板10上の素子の等価回路を示している。
【0027】
図2に示すように、画素領域においては、複数本の走査線3aと複数本のデータ線6aとが交差するように配線され、走査線3aとデータ線6aとで区画された領域に画素電極9aがマトリクス状に配置される。そして、走査線3aとデータ線6aの各交差部分に対応してTFT30が設けられ、このTFT30に画素電極9aが接続されている。
【0028】
TFT30は走査線3aのON信号によってオンとなり、これにより、データ線6aに供給された画素信号が画素電極9aに供給される。この画素電極9aと対向基板20に設けられた対向電極21との間の電圧が液晶50に印加される。また、画素電極9aと並列に蓄積容量70が設けられており、蓄積容量70によって、画素電極9aの電圧はソース電圧が印加された時間よりも例えば3桁も長い時間の保持が可能となる。蓄積容量70によって、電圧保持特性が改善され、コントラスト比の高い画像表示が可能となる。
【0029】
図5は、一つの画素に注目した液晶パネルの模式的断面図である。
【0030】
ガラスや石英等の素子基板10には、素子基板完成時の配向膜16表面の段差を抑えるために溝11が形成されている。この溝11上に遮光膜12及び第1層間絶縁膜13を介してLDD構造をなすTFT30が形成されている。溝11によって、TFT基板の液晶50との境界面が平坦化される。
【0031】
TFT30は、チャネル領域1a、ソース領域1d、ドレイン領域1eが形成された半導体層に絶縁膜2を介してゲート電極をなす走査線3aが設けられてなる。なお、遮光膜12は、TFT30の形成領域に対応する領域、後述するデータ線6a及び走査線3a等の形成領域、即ち各画素の非表示領域に対応した領域に形成されている。この遮光膜12によって、反射光がTFT30のチャネル領域1a、ソース領域1d及びドレイン領域1eに入射することが防止される。
【0032】
TFT30上には第2層間絶縁膜14が積層され、第2層間絶縁膜14上には中間導電層15が形成されている。中間導電層15上には誘電体膜17を介して容量線18が対向配置されている。容量線18は、容量層と遮光層とからなり、中間導電層15との間で蓄積容量を構成すると共に、光の内部反射を防止する遮光機能を有する。半導体層に比較的近接した位置に中間導電層15を形成しており、光の乱反射を効率よく防止することができる。
【0033】
容量線18上には第3層間絶縁膜19が配置され、第3層間絶縁膜19上にはデータ線6aが積層される。データ線6aは、第3及び第2層間絶縁膜19,14を貫通するコンタクトホール24a,24bを介してソース領域1dに電気的に接続される。データ線6a上には第4層間絶縁膜25を介して画素電極9aが積層されている。画素電極9aは、第4、第3、第2層間絶縁膜25,19,14を貫通するコンタクトホール26a,26bにより中間導電層15を介してドレイン領域1eに電気的に接続される。画素電極9a上にはポリイミド系の高分子樹脂からなる配向膜16が積層され、所定方向にラビング処理されている。
【0034】
走査線3a(ゲート電極)にON信号が供給されることで、チャネル領域1aが導通状態となり、ソース領域1dとドレイン領域1eとが接続されて、データ線6aに供給された画像信号が画素電極9aに与えられる。
【0035】
一方、対向基板20には、TFTアレイ基板のデータ線6a、走査線3a及びTFT30の形成領域に対向する領域、即ち各画素の非表示領域において第1遮光膜23が設けられている。この第1遮光膜23によって、対向基板20側からの入射光がTFT30のチャネル領域1a、ソース領域1d及びドレイン領域1eに入射することが防止される。第1遮光膜23上に、対向電極(共通電極)21が基板20全面に亘って形成されている。対向電極21上にポリイミド系の高分子樹脂からなる配向膜22が積層され、所定方向にラビング処理されている。
【0036】
そして、素子基板10と対向基板20との間に液晶50が封入されている。これにより、TFT30は所定のタイミングでデータ線6aから供給される画像信号を画素電極9aに書き込む。書き込まれた画素電極9aと対向電極21との電位差に応じて液晶50の分子集合の配向状態が変化して、光を変調し、階調表示を可能にする。
【0037】
図3及び図4に示すように、対向基板20には表示領域を区画する額縁としての遮光膜42が設けられている。遮光膜42は例えば遮光膜23と同一又は異なる遮光材料によって形成されている。
【0038】
遮光膜42の外側の領域に液晶を封入するシール材41が、素子基板10と対向基板20間に形成されている。シール材41は対向基板20の輪郭形状に略一致するように配置され、素子基板10と対向基板20を相互に固着する。シール材41は、素子基板10の1辺の一部において欠落しており、貼り合わされた素子基板10及び対向基板20相互の間隙には、液晶50を注入するための液晶注入口78が形成される。液晶注入口78より液晶が注入された後、液晶注入口78を封止材79で封止するようになっている。
【0039】
素子基板10のシール材41の外側の領域には、データ線駆動回路61及び実装端子62が素子基板10の1辺に沿って設けられており、この1辺に隣接する2辺に沿って、走査線駆動回路63が設けられている。素子基板10の残る1辺には、画素表示領域の両側に設けられた走査線駆動回路63間を接続するための複数の配線64が設けられている。また、対向基板20のコーナー部の少なくとも1箇所においては、素子基板10と対向基板20との間を電気的に導通させるための導通材65が設けられている。
【0040】
次に、図6を参照してパネル組立工程について説明する。素子基板10(TFT基板)と対向基板20とは、別々に製造される。ステップS1,S6で夫々用意されたTFT基板及び対向基板20に対して、次のステップS2,S7では、配向膜16,22となるポリイミド(PI)を塗布する。次に、ステップS3,S8において、素子基板10表面の配向膜16及び対向基板20表面の配向膜22に対してラビング処理を施す。
【0041】
次に、ステップS4,S9において、洗浄工程を行う。この洗浄工程は、ラビング処理によって生じた塵埃を除去するためのものである。洗浄工程が終了すると、ステップS5において、シール材41、及び導通材65(図3参照)を形成する。次に、ステップS10で、素子基板10と対向基板20とを貼り合わせ、ステップS11でアライメントを施しながら圧着し、シール材41を硬化させる。最後に、ステップS12において、シール材41の一部に設けた切り欠きから液晶を封入し、切り欠きを塞いで液晶を封止する。
【0042】
このように構成された液晶パネルはフレキシブル配線基板99が接続された状態でケース91に収納され、これにより液晶パネルモジュールが構成される。なお、図1(a)は液晶パネルモジュールの上面形状を示し、図1(b)は横断面形状を示している。
【0043】
以下、液晶パネルモジュール155の構成について具体的に説明する。図1の液晶パネル92は、図2乃至図5と同様のものであり、素子基板93及び対向基板94が貼り合わせて構成されている。液晶パネル92の実装端子62(図3参照)には、フレキシブル配線基板99が接続されている。フレキシブル配線基板99は、ポリイミドフィルム等のベース材料上に例えば圧延銅箔による銅箔パターンを形成し、さらに、銅箔パターン上にカバー材料を形成して構成される。銅箔パターンは、フレキシブル配線基板99の長手方向に沿って並設されている。フレキシブル配線基板99の幅方向には、導電粒子を含有する接着剤である図示しないACFが形成されており、このACFを利用してフレキシブル配線基板99が素子基板93上に圧着固定されている。
【0044】
また、液晶パネル92の素子基板93及び対向基板94の表面には、これらと略同形状の防塵ガラス111,112が、図示しない接着剤を介してそれぞれ貼着されている。
【0045】
ケース91は、例えばマグネシウム合金、アルミニウム合金等の金属による射出形成品で構成されている。ケース91の上面には、液晶パネル92及び防塵ガラス111,112を収納するためのパネル収納室120が開口されている。
【0046】
パネル収納室120内には段部が形成され、段部で囲まれた底面側の空間が防塵ガラス111及び対向基板94を収納するための第1の収納室121として形成され、上面側の空間が素子基板93及び防塵ガラス112を収納するための第2の収納室122として形成されている。ここで、第1の収納室121の内周は、防塵ガラス111及び対向基板94の外周よりも大きく形成されている。また、第2の収納室122の内周は、素子基板93及び防塵ガラス112の外周よりも大きく形成されている。
【0047】
第2の収納室122の内側壁122aには、例えば樹脂材料からなる弾性を有する接着剤(図示せず)が埋め込まれ、この接着剤を介して、液晶パネル92がケース91に接着固定されている。本実施の形態において、具体的には、素子基板93は、4辺の側壁93aが内側壁122aからそれぞれ間隔された状態で、第2の収納室122に接着固定されている。また、対向基板94は、フレキシブル配線基板99側に位置する1辺の側壁94aが内側壁121aに接触されているとともに他の3辺の側壁94aが内側壁121aからそれぞれ離間された状態で、第1の収納室121に接着固定されている。また、防塵ガラス111は、4辺の側壁111aが内側壁121aからそれぞれ離間された状態で対向基板94に接着固定されている。また、防塵ガラス112は、4辺の側壁112aが内側壁122aからそれぞれ離間された状態で、素子基板93に接着固定されている。換言すれば、液晶パネル92は、1辺がパネル収納室120の内側壁に接触されているとともに他の3辺がパネル収納室120の内側壁から離間された状態で、弾性を有する接着剤を介してケース91内に接着固定されている。
【0048】
また、ケース91の底面には、パネル収納室120と外部とを連通する開口部88が、液晶パネル92の有効表示領域に対応して形成され、この開口部88を介して防塵ガラス111がケース91の外部に露呈されている。また、ケース91の上面には、フレキシブル配線基板99に対応する位置に、パネル収納室120と連通する段部117が設けられ、この段部117によってフレキシブル配線基板99が折曲されることなくケース91の内外に架設されるようになっている。さらに、ケース91の外側面には、パネル収納室120を上面側から閉塞するフック113(後述する)を掛止するための一対の掛止片124が設けられている。
【0049】
フック113は、例えば板金製の部材で構成されるもので、素子基板93の有効表示領域に対応した開口部123を有する。また、フック113の側部からは、ケース91の掛止片124に対応する一対の掛止爪125がケース91側に延設されており、この掛止爪125が掛止片124に掛止されることにより、フック113はパネル収納室120を閉塞した状態でケース91に掛止されている。
【0050】
ここで、フック113は、ケース91と液晶パネル92とを接着固定するための接着剤が固化されるまでの間、液晶パネル92をパネル収納室120内の所定位置に保持するための機能を有する。このため、フック113には、ケース91側にやや突出するパネル押圧部126が屈曲形成により設けられ、フック113がケース91に掛止された際には、パネル押圧部126によって、液晶パネル92が防塵ガラス112側から比較的弱い押圧力で弾性的に押圧されるようになっている。なお、上記比較的弱い押圧力とは、液晶パネル92に表示むら等を発生させない程度の押圧力である。
【0051】
また、フック113には、フレキシブル配線基板99側の側部に対向する側部に、付勢手段としてのバネ部127が折曲形成によって一体形成されている。バネ部127は、パネル収納室120の内に望まされ、パネル収納室120内で素子基板93に弾性接触されている。そして、このバネ部127の付勢力によって、対向基板94は、フレキシブル配線基板99側に位置する1辺の側壁94aが第1の収納室121の内側壁121aに付勢されている。
【0052】
次に、液晶パネルモジュール155の組立工程について説明する。
【0053】
先ず、ケース91の内側壁122aに樹脂材料等からなる弾性を有する接着剤が塗布される。次いで、4辺の側壁111aが内側壁121aから所定に離間されるよう位置決めされた状態で、防塵ガラス111が第1の収納室121内に収納される。
【0054】
次いで、防塵ガラス111の上面に接着剤が塗布され、この接着剤が塗布された防塵ガラス111の上面に液晶パネル92が重畳される。この場合、液晶パネル92は、対向基板94のフレキシブル配線基板99側に位置する1辺の側壁94aが内側壁121aに接触されるとともに他の3辺が内側壁121aから所定に離間され、さらに、素子基板93の4辺の側壁93aが内側壁122aから所定に離間されるよう位置決めされた状態で、第1の収納室121内から第2の収納室122内に亘って収納される。
【0055】
次いで、素子基板93の上面に接着剤が塗布され、この接着剤が塗布された素子基板93の上面に防塵ガラス112が重畳される。この場合、防塵ガラス112は、4辺の側壁112aが内側壁122aから所定に離間されるよう位置決めされた状態で、第2の収納室122内に収納される。
【0056】
最後に、ケース91にフック113が掛止され、この状態で、接着剤の固化が行われる。このとき、フック113に設けられた押圧部126によって液晶パネル92及び防塵ガラス111,112がケース91の底面側に押圧されることにより、上記各部材はケース91内の所定位置に保持される。この場合、特に、フック113に設けられたバネ部127によって素子基板93がフレキシブル配線基板99側に付勢され、この付勢力によって、対向基板94のフレキシブル配線基板99側に位置する1辺の側壁94aが内側壁121aに付勢されるので、上記1辺の側壁94aと内側壁121aとの接触が強固に保持される。
【0057】
このような実施の形態によれば、対向基板94の1辺の側壁94aを第1の収納室121の内側壁121aに接触させた状態で、液晶パネル92をケース91内に接着固定させる構成としたので、液晶パネルモジュール155の使用時等にフレキシブル配線基板99に所定以上の外力が加えられた際にも、液晶パネル92の初期位置からのズレを防止することができる。
【0058】
この場合、内側壁121aに接触される対向基板94の側壁94aを、フレキシブル配線基板99側に位置する1辺に設定することにより、より効果的に液晶パネル92の初期位置からのズレを防止することができる。また、たとえ液晶パネル92の配設位置に微小なズレが発生した場合があったとしても、バネ部127による付勢力によって元の位置まで復元させることができるので、液晶パネル92のケース91内での良好な配置を維持することができる。
【0059】
また、対向基板94の他の3辺の側壁94a、素子基板93の4辺の側壁93a、及び、防塵ガラス111,112の4辺の側壁111a,112aを内側壁121a,122aから離間させて液晶パネル92(及び防塵ガラス111,112)のケース91への接触を最小限にとどめた状態で、これらを弾性を有する接着剤を介して接着固定する構成としたので、ケース91と液晶パネル92との熱膨張率の違い等に起因する液晶パネル92(及び防塵ガラス111,112)の破損を防止することができる。
【0060】
また、対向基板94の1辺の側壁94aをパネル収納室120の内側壁121aに接触させることは、液晶パネルモジュール155の組立工程において、ケース91に対する液晶パネル92の位置決めが容易となり、位置決め精度を向上させることができる。
【0061】
また、バネ部127によって液晶パネル92を1辺の側壁94a側に付勢することにより、接着剤が固化されるまでの間の液晶パネル92の所定位置からのズレを防止することができる。
【0062】
また、バネ部127はフック113に一体形成されたものであるので、部品点数を増加させることなく、液晶パネル92の所定方向への付勢を実現することができる。
【0063】
図7は本発明の第2の実施の形態を示す説明図である。図7において図1と同様の構成については同一符号を付して説明を省略する。
【0064】
本実施の形態において、第2の収納室122の内側壁122aには、例えば樹脂材料からなる弾性を有する接着剤(図示せず)が埋め込まれ、この接着剤を介して、液晶パネル92がケース91に接着固定されている。具体的には、素子基板93は、4辺の側壁93aが内側壁122aからそれぞれ間隔された状態で、第2の収納室122に接着固定されている。また、対向基板94は、4辺の側壁94aが内側壁121aからそれぞれ離間された状態で、第1の収納室121に接着固定されている。また、防塵ガラス111は、4辺の側壁111aが内側壁121aからそれぞれ離間された状態で第1の収納室121に接着固定されている。また、防塵ガラス112は、フレキシブル配線基板99側に位置する1辺の側壁112aが内側壁122aに接触されているとともに他の3辺の側壁112aが内側壁122aからそれぞれ離間された状態で、第2の収納室122に接着固定されている。換言すれば、液晶パネル92は、1辺が防塵ガラス112を介してパネル収納室120の内側壁に接触されているとともに他の3辺がパネル収納室120の内側壁から離間された状態で、弾性を有する接着剤を介してケース91内に接着固定されている。
【0065】
この場合、フック113には、バネ部127に代えて、付勢手段としてのバネ部128が一体形成されている。バネ部128は、パネル収納室120の内に望まされ、パネル収納室120内で防塵ガラス112に弾性接触されている。そして、このバネ部128の付勢力によって、防塵ガラス112は、フレキシブル配線基板99側に位置する1辺の側壁112aが第2の収納室122の内側壁122aに付勢されている。
【0066】
このような実施の形態によれば、上述した第1の実施の形態と略同様の作用・効果を奏することができる。
【0067】
図8は本発明の第3の実施の形態を示す説明図である。図8において図1と同様の構成については同一符号を付して説明を省略する。
【0068】
本実施の形態において、第2の収納室122の内側壁122aには、例えば樹脂材料からなる弾性を有する接着剤(図示せず)が埋め込まれ、この接着剤を介して、液晶パネル92がケース91に接着固定されている。具体的には、素子基板93は、フレキシブル配線基板99側に位置する1辺の側壁93aが内側壁122aに接触されているとともに他の3辺の側壁93aが内側壁122aからそれぞれ間隔された状態で、第2の収納室122に接着固定されている。また、対向基板94は、4辺の側壁94aが内側壁121aからそれぞれ離間された状態で、第1の収納室121に接着固定されている。また、防塵ガラス111は、4辺の側壁111aが内側壁121aからそれぞれ離間された状態で第1の収納室121に接着固定されている。また、防塵ガラス112は、4辺の側壁112aが内側壁122aからそれぞれ離間された状態で、第2の収納室122に接着固定されている。換言すれば、液晶パネル92は、1辺がパネル収納室120の内側壁に接触されているとともに他の3辺がパネル収納室120の内側壁から離間された状態で、弾性を有する接着剤を介してケース91内に接着固定されている。
【0069】
この場合、バネ部127は、パネル収納室120の内に望まされ、パネル収納室120内で素子基板93に弾性接触されている。そして、このバネ部127の付勢力によって、素子基板93は、フレキシブル配線基板99側に位置する1辺の側壁93aが第2の収納室122の内側壁122aに付勢されている。
【0070】
このような実施の形態によれば、上述した第1の実施の形態と略同様の作用・効果を奏することができる。
【0071】
図9は本発明の第2の実施の形態を示す説明図である。図9において図1と同様の構成については同一符号を付して説明を省略する。
【0072】
本実施の形態において、第2の収納室122の内側壁122aには、例えば樹脂材料からなる弾性を有する接着剤(図示せず)が埋め込まれ、この接着剤を介して、液晶パネル92がケース91に接着固定されている。具体的には、素子基板93は、4辺の側壁93aが内側壁122aからそれぞれ間隔された状態で、第2の収納室122に接着固定されている。また、対向基板94は、4辺の側壁94aが内側壁121aからそれぞれ離間された状態で、第1の収納室121に接着固定されている。また、防塵ガラス111は、フレキシブル配線基板99側に位置する1辺の側壁111aが内側壁121aに接触されているとともに他の3辺の側壁111aが内側壁121aからそれぞれ離間された状態で第1の収納室121に接着固定されている。また、防塵ガラス112は、4辺の側壁112aが内側壁122aからそれぞれ離間された状態で、第2の収納室122に接着固定されている。換言すれば、液晶パネル92は、1辺が防塵ガラス111を介してパネル収納室120の内側壁に接触されているとともに他の3辺がパネル収納室120の内側壁から離間された状態で、弾性を有する接着剤を介してケース91内に接着固定されている。
【0073】
この場合、フック113には、バネ部127に代えて、付勢手段としてのバネ部129が一体形成されている。バネ部129は、パネル収納室120の内に望まされ、パネル収納室120内で防塵ガラス111に弾性接触されている。そして、このバネ部129の付勢力によって、防塵ガラス111は、フレキシブル配線基板99側に位置する1辺の側壁111aが第1の収納室121の内側壁121aに付勢されている。
【0074】
このような実施の形態によれば、上述した第1の実施の形態と略同様の作用・効果を奏することができる。
【0075】
図10は本発明の第5の実施の形態を示す説明図である。図10において図1と同様の構成については同一符号を付して説明を省略する。
【0076】
本実施の形態において、フック113は、バネ部127を省略して構成されている。これに代えて、第2の収納室122内には、弾性を有する樹脂等で構成された付勢手段としてのスペーサ130が内側壁122aと素子基板93とに弾性接触されている。そして、このスペーサ130の弾性による付勢力によって、対向基板94は、フレキシブル配線基板99側に位置する1辺の側壁94aが第1の収納室121の内側壁121aに付勢されている。
【0077】
このような実施の形態によれば、上述した第1の実施の形態と略同様の作用・効果を奏することができる。
【0078】
なお、上述の各実施の形態においては、液晶パネル92のフレキシブル配線基板99側に位置する1辺を直接的或いは防塵ガラス111,112を介してパネル収納室120の内側壁に接触させる構成について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の辺をパネル収納室120の内側壁に接触させてもよい。
【0079】
また、パネル収納室120に接触させる液晶パネル92の辺は1辺に限定されるものではなく、パネル収納室120に液晶パネル92の連続する2辺を接触させる構成としてもよい。すなわち、熱膨張による自由度が確保されるよう、少なくとも連続する2辺がパネル収納室120の内側壁から離間された状態で、液晶パネル92の少なくとも1辺が接触された構成であればよい。
【0080】
図11は本発明の第6の実施の形態に係る投射装置の光学系を示す説明図である。
【0081】
本実施の形態は第1〜第5の実施の形態における液晶パネルモジュールを用いて単板式の投射装置を構成した例を示している。なお、3板式の投射装置に適用してもよいことは明らかである。
【0082】
図11において、プロジェクタに用いられる光源151は、例えば、メタルハライド等のランプを内蔵した高圧水銀ランプとリフレクタとによって構成される。高圧水銀ランプからの光をリフレクタによって前方に反射させ、ライトバルブとして機能する液晶パネルモジュール155に入射するものである。
【0083】
光源151からの光は、インテグレータレンズ154を介して液晶パネルモジュール155に与えられる。インテグレータレンズ154は、複数の小レンズを有する第1及び第2のレンズアレイ152,153によって構成されており、入射光を均一にして液晶パネルモジュール155の入射面全域に入射させる。これにより、映出された映像に輝度むらが生じることを防止している。
【0084】
液晶パネルモジュール155は、上記各実施の形態における液晶パネルモジュールと同一の構成である。上記各実施の形態におけるケース91の入射面側から入射された光を液晶パネルによって変調して出射する。即ち、液晶パネルモジュール155は図示しない映像信号供給部からの映像信号に応じて入射光を変調し、プリズム156及び投射レンズ157を介してスクリーン158上に映像光を出射する。これにより、スクリーン158上において映像が映出される。
【0085】
このように構成された実施の形態においては、液晶パネル92の破損やケース91に対するズレを防止することができるので、液晶パネルモジュール155を長寿命化させることができ、投射装置全体としての長寿命化を実現することができる。
【0086】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、液晶パネルの破損やケースに対するズレを防止することができる液晶パネルモジュール及びこれを用いた投射装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係る液晶パネルモジュールを示す説明図
【図2】液晶パネルの画素領域を構成する複数の画素における各種素子、配線等の等価回路図
【図3】TFT基板等の素子基板をその上に形成された各構成要素と共に対向基板側から見た平面図
【図4】素子基板と対向基板とを貼り合わせて液晶を封入する組立構成終了後の液晶パネルを図3のH−H’線の位置で切断して示す断面図
【図5】液晶パネルを詳細に示す断面図
【図6】パネル組立工程を示すフローチャート
【図7】本発明の第2の実施の形態に係る液晶パネルモジュールを示す説明図
【図8】本発明の第3の実施の形態に係る液晶パネルモジュールを示す説明図
【図9】本発明の第4の実施の形態に係る液晶パネルモジュールを示す説明図
【図10】本発明の第5の実施の形態に係る液晶パネルモジュールを示す説明図
【図11】本発明に係る投射装置を示す説明図
【符号の説明】
91…ケース
92…液晶パネル
111…防塵ガラス
112…防塵ガラス
113…フック
120…パネル収納室
121a…内側壁
122a…内側壁
127…バネ部(付勢手段)
128…バネ部(付勢手段)
129…バネ部(付勢手段)
130…スペーサ(付勢手段)[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a liquid crystal panel module suitable as a light valve for a projector or the like and a projection apparatus using the same.
[0002]
[Prior art]
The liquid crystal panel is configured by sealing liquid crystal between two substrates such as a glass substrate and a quartz substrate. In such a liquid crystal panel, for example, thin film transistors (hereinafter referred to as TFTs) are arranged in a matrix on one substrate, and a counter electrode is arranged on the other substrate and sealed between both substrates. An image can be displayed by converting the optical characteristics of the liquid crystal layer into an image signal.
[0003]
The TFT substrate on which the TFT is disposed and the counter substrate disposed to face the TFT substrate are manufactured separately. Both substrates are bonded together with high accuracy in the panel assembling process, and then liquid crystal is sealed therein.
[0004]
In the panel assembly process, first, an alignment film is formed on the opposing surfaces of the TFT substrate and the counter substrate manufactured in each substrate process, that is, on the surface in contact with the liquid crystal layer of the counter substrate and the TFT substrate, and then the rubbing process. Is done. Next, a seal portion serving as an adhesive is formed on the edge of one substrate. The TFT substrate and the counter substrate are bonded together using a seal portion, and are cured by pressure bonding while performing alignment. A part of the seal part is provided with a notch, and the liquid crystal is sealed through the notch.
[0005]
Some liquid crystal panels of this type are used as liquid crystal light valves for projectors and the like. In the projector, the image on the screen of the liquid crystal panel is enlarged and projected onto the screen. Therefore, when dust adheres to the screen of the liquid crystal panel, the display image is significantly degraded due to the dust. Therefore, in order to reduce the influence of dust and the like, the liquid crystal panel is generally housed in a case with dust-proof glass attached to the entrance surface and the exit surface. That is, the liquid crystal panel is used as a liquid crystal light valve of a projector or the like in a state of a liquid crystal panel module housed in a case together with dustproof glass.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in such a liquid crystal panel module, a minute gap is formed between the inner wall of the panel storage chamber opened in the case and the liquid crystal panel. In this gap, generally, an elastic adhesive made of resin or the like is discontinuously embedded, and the liquid crystal panel is elastically fixed in the case via the adhesive, so that the liquid crystal panel is damaged. Is prevented. That is, the stress generated due to the difference in thermal expansion coefficient between the liquid crystal panel and the case is absorbed by the elastic adhesive in the gap formed between the inner wall of the panel storage chamber and the liquid crystal panel. It has come to be.
[0007]
However, when the liquid crystal panel is elastically fixed in the case, for example, when an external force of a predetermined level or more is applied to the flexible wiring board extended from the liquid crystal panel, the liquid crystal panel may be displaced from the initial position. is there. And when a projector etc. are comprised using the liquid crystal panel module from which the liquid crystal panel shifted | deviated from the initial position in this way, there exists a possibility that exact projection display may become difficult.
[0008]
On the other hand, if the gap between the inner wall of the panel storage chamber and the liquid crystal panel is narrowed more than necessary, or the liquid crystal panel is fixed in the case with a hard adhesive, the liquid crystal panel will be damaged by stress caused by thermal expansion. There is a risk of damage.
[0009]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a liquid crystal panel module that can prevent damage to the liquid crystal panel and displacement from the case, and a projection device using the liquid crystal panel module.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The liquid crystal panel module according to the present invention has a case in which the panel storage chamber is opened, at least one side is in contact with the inner wall of the panel storage chamber, and at least two other continuous sides are inside the panel storage chamber. And a liquid crystal panel bonded and fixed in the case through an adhesive having elasticity while being separated from the wall.
[0011]
According to such a configuration, the liquid crystal panel has elasticity in a state where at least one side is in contact with the inner wall of the panel storage chamber and the other two continuous sides are separated from the inner wall of the panel storage chamber. Since it is bonded and fixed in the case via an adhesive, both prevention of breakage of the liquid crystal panel and prevention of positional displacement with respect to the case can be achieved.
[0012]
And a biasing means interposed between the inner side wall of the panel storage chamber and the liquid crystal panel, and biasing at least one side of the liquid crystal panel to the inner side wall of the panel storage chamber. To do.
[0013]
According to such a configuration, it is possible to more effectively realize the positional displacement prevention with respect to the case of the liquid crystal panel.
[0014]
Further, the liquid crystal panel is characterized in that at least one side is in contact with the inner wall of the panel storage chamber through a dustproof glass adhered to the surface.
[0015]
According to such a configuration, it is possible to achieve both prevention of damage to the liquid crystal panel and prevention of positional displacement with respect to the case.
[0016]
And a biasing means interposed between the inner side wall of the panel storage chamber and the dustproof glass, and biasing at least one side of the dustproof glass toward the inner side wall of the panel storage chamber. To do.
[0017]
According to such a configuration, it is possible to more effectively realize the positional displacement prevention with respect to the case of the liquid crystal panel.
[0018]
The biasing means is a spring portion integrally formed with a hook that is hooked on the case and closes the panel storage chamber.
[0019]
According to such a configuration, it is possible to more effectively realize the positional displacement prevention with respect to the case of the liquid crystal panel.
[0020]
The biasing means is a spacer having elasticity.
[0021]
According to such a configuration, it is possible to more effectively realize the positional displacement prevention with respect to the case of the liquid crystal panel.
[0022]
A projection apparatus according to the present invention uses the liquid crystal panel module.
[0023]
According to such a configuration, the liquid crystal panel can be prevented from being damaged or displaced from the case, so that the life of the liquid crystal panel module can be extended and the life of the entire projection apparatus can be increased. .
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIGS. 1 to 6 relate to the first embodiment of the present invention, FIG. 1 is an explanatory diagram showing a liquid crystal panel module, and FIG. 2 shows various elements, wirings, etc. in a plurality of pixels constituting the pixel region of the liquid crystal panel. 3 is an equivalent circuit diagram, FIG. 3 is a plan view of an element substrate such as a TFT substrate as viewed from the counter substrate side together with each component formed thereon, and FIG. 4 is a view in which the element substrate and the counter substrate are bonded together to enclose liquid crystal FIG. 5 is a cross-sectional view showing the liquid crystal panel after being assembled at a position cut along the line HH ′ in FIG. 3, FIG. 5 is a cross-sectional view showing the liquid crystal panel in detail, and FIG. 6 is a flowchart showing the panel assembly process. .
[0025]
First, the structure of the liquid crystal panel will be described with reference to FIGS.
[0026]
As shown in FIGS. 3 and 4, the liquid crystal panel is configured by sealing a
[0027]
As shown in FIG. 2, in the pixel region, a plurality of
[0028]
The
[0029]
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of a liquid crystal panel focusing on one pixel.
[0030]
A
[0031]
The
[0032]
A second
[0033]
A third
[0034]
When the ON signal is supplied to the
[0035]
On the other hand, the
[0036]
A
[0037]
As shown in FIGS. 3 and 4, the
[0038]
A sealing
[0039]
A data
[0040]
Next, the panel assembly process will be described with reference to FIG. The element substrate 10 (TFT substrate) and the
[0041]
Next, in steps S4 and S9, a cleaning process is performed. This cleaning process is for removing dust generated by the rubbing process. When the cleaning process is completed, a sealing
[0042]
The liquid crystal panel configured as described above is accommodated in the
[0043]
Hereinafter, the configuration of the liquid
[0044]
Further, dust-
[0045]
The
[0046]
A step portion is formed in the
[0047]
An elastic adhesive (not shown) made of, for example, a resin material is embedded in the
[0048]
In addition, an
[0049]
The
[0050]
Here, the
[0051]
In addition, a
[0052]
Next, an assembly process of the liquid
[0053]
First, an elastic adhesive made of a resin material or the like is applied to the
[0054]
Next, an adhesive is applied to the upper surface of the dust-
[0055]
Next, an adhesive is applied to the upper surface of the
[0056]
Finally, the
[0057]
According to such an embodiment, the
[0058]
In this case, the
[0059]
Further, the other three
[0060]
Further, bringing the
[0061]
Further, by urging the
[0062]
Further, since the
[0063]
FIG. 7 is an explanatory view showing a second embodiment of the present invention. In FIG. 7, the same components as those in FIG.
[0064]
In the present embodiment, an elastic adhesive (not shown) made of, for example, a resin material is embedded in the
[0065]
In this case, the
[0066]
According to such an embodiment, substantially the same operations and effects as the first embodiment described above can be achieved.
[0067]
FIG. 8 is an explanatory view showing a third embodiment of the present invention. In FIG. 8, the same components as those in FIG.
[0068]
In the present embodiment, an elastic adhesive (not shown) made of, for example, a resin material is embedded in the
[0069]
In this case, the
[0070]
According to such an embodiment, substantially the same operations and effects as the first embodiment described above can be achieved.
[0071]
FIG. 9 is an explanatory view showing a second embodiment of the present invention. In FIG. 9, the same components as those in FIG.
[0072]
In the present embodiment, an elastic adhesive (not shown) made of, for example, a resin material is embedded in the
[0073]
In this case, the
[0074]
According to such an embodiment, substantially the same operations and effects as the first embodiment described above can be achieved.
[0075]
FIG. 10 is an explanatory view showing a fifth embodiment of the present invention. In FIG. 10, the same components as those in FIG.
[0076]
In the present embodiment, the
[0077]
According to such an embodiment, substantially the same operations and effects as the first embodiment described above can be achieved.
[0078]
In each of the above-described embodiments, a configuration in which one side located on the
[0079]
Further, the side of the
[0080]
FIG. 11 is an explanatory diagram showing an optical system of a projection apparatus according to the sixth embodiment of the present invention.
[0081]
The present embodiment shows an example in which a single-plate projection device is configured using the liquid crystal panel module in the first to fifth embodiments. Obviously, the present invention may be applied to a three-plate projection device.
[0082]
In FIG. 11, a
[0083]
Light from the
[0084]
The liquid
[0085]
In the embodiment configured as described above, the
[0086]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a liquid crystal panel module that can prevent breakage of the liquid crystal panel and displacement from the case, and a projection device using the liquid crystal panel module.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a liquid crystal panel module according to a first embodiment of the invention.
FIG. 2 is an equivalent circuit diagram of various elements and wirings in a plurality of pixels constituting a pixel region of a liquid crystal panel.
FIG. 3 is a plan view of an element substrate such as a TFT substrate as viewed from the counter substrate side together with each component formed thereon.
4 is a cross-sectional view showing the liquid crystal panel after being assembled in an assembly configuration in which an element substrate and a counter substrate are bonded together to enclose liquid crystal and cut at the position of line HH ′ in FIG.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a liquid crystal panel in detail
FIG. 6 is a flowchart showing a panel assembly process.
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a liquid crystal panel module according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 8 is an explanatory view showing a liquid crystal panel module according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 9 is an explanatory diagram showing a liquid crystal panel module according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 10 is an explanatory diagram showing a liquid crystal panel module according to a fifth embodiment of the invention.
FIG. 11 is an explanatory view showing a projection apparatus according to the present invention.
[Explanation of symbols]
91 ... Case
92 ... LCD panel
111 ... dustproof glass
112 ... dustproof glass
113 ... Hook
120 ... Panel storage room
121a ... Inner wall
122a ... inner wall
127 ... Spring part (biasing means)
128 ... Spring part (biasing means)
129 ... Spring part (biasing means)
130 ... Spacer (biasing means)
Claims (7)
少なくとも1辺が上記パネル収納室の内側壁に接触されているとともに少なくとも他の連続する2辺が上記パネル収納室の内側壁から離間された状態で弾性を有する接着剤を介して上記ケース内に接着固定された液晶パネルと、を備えたことを特徴とする液晶パネルモジュール。A case with an open panel storage room;
At least one side is in contact with the inner wall of the panel storage chamber, and at least the other two continuous sides are separated from the inner wall of the panel storage chamber through an elastic adhesive. A liquid crystal panel module comprising: a liquid crystal panel bonded and fixed.
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