JP4886296B2 - LCD device - Google Patents
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Description
本発明は、液晶表示デバイスに関するものである。 The present invention relates to a liquid crystal display device.
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。 In general, a liquid crystal display device called LCOS (Liquid Crystal On Silicon) is bonded to a silicon substrate having a pixel electrode formed on the surface thereof and a glass substrate having a counter electrode formed on the surface in a predetermined positional relationship. A liquid crystal display panel in which liquid crystal is injected between the substrates is mounted on a circuit substrate or a base, a potential difference is applied between the pixel electrode and the counter electrode, and various displays are obtained by controlling the alignment of the liquid crystal.
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。
6A and 6B are diagrams showing a liquid crystal display device according to the prior art, where FIG. 6A is a front view and FIG. 6B is a cross-sectional view taken along line AA. A liquid
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。
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。)
The above-mentioned liquid crystal display device is mainly used by being incorporated in a liquid crystal projector, and is required to guarantee operation in a high temperature environment. For this reason, in the liquid crystal display device having the above-described configuration, the
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。
According to the above-described conventional technology, in order to quickly dissipate the heat accumulated in the liquid
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。
However, when the entire surface of the liquid
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。 The color unevenness of the liquid crystal display panel reacts sensitively to the gap unevenness of the liquid crystal display panel. In particular, since this color unevenness can be detected remarkably in gradation display, the color unevenness in the panel plane can be evaluated by looking at the distribution of the effective voltage applied between the panels at a certain gradation.
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。 FIG. 8 shows the occurrence of color unevenness in the liquid crystal display panel surface of the liquid crystal display device according to the prior art in which the liquid crystal display panel and the base are fixed with a double-sided tape corresponding to the entire fixing surface of the liquid crystal display panel. FIG. This is the result of measuring the voltage unevenness of the liquid crystal display panel by measuring the voltage at 50% of the maximum luminance at 3000 points in the liquid crystal display panel surface.
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。 From FIG. 8, when the entire surface of the liquid crystal display panel is fixed to the base, non-uniformity when the double-sided tape is fixed to the liquid crystal display panel and the base, mixing of bubbles or foreign matter, and both surfaces after bonding It can be seen that uneven color locally occurs in the liquid crystal display panel due to the stress of the tape and the like. This uneven color is caused by a change in the gap (desired gap) of the liquid crystal display panel at the time of fixing, and as a result, there is a difference in voltage value as shown in FIG. In FIG. 8, the X and Y axes indicate the vertical and horizontal directions of the liquid crystal display panel, and the Z axis indicates the voltage value at each point. According to FIG. 8, since the voltage value is greatly changed in a portion far from the peripheral seal portion of the liquid crystal display panel forming the desired gap of the liquid crystal display panel, for example, in the central portion of the liquid crystal display panel, It can be seen that unevenness occurs.
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。 An object of the present invention is to provide a liquid crystal display device which eliminates adverse effects on the liquid crystal display panel due to the stress of an adhesive used for fixing the liquid crystal display panel and a base and is excellent in heat dissipation.
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、
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設けられた熱伝導部材と、
を備えた液晶表示デバイスであって、
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。
at least,
A first electrode substrate having a plurality of pixel electrodes; and a second electrode substrate having a counter electrode facing the first electrode substrate, wherein the first electrode substrate and the second electrode substrate are sealed at a predetermined position and interval. A liquid crystal display panel bonded by a member;
A liquid crystal display panel mounting substrate having an opening at a portion facing the liquid crystal display panel, and arranging and fixing the liquid crystal display panel via an adhesive means provided at a peripheral edge of the opening;
A circuit board having an opening corresponding to the liquid crystal display panel, disposed on the liquid crystal display panel mounting substrate and making electrical connection with the liquid crystal display panel;
The liquid crystal display panel mounting substrate, the liquid crystal display panel placed on the liquid crystal display panel mounting substrate, and a case member for storing the circuit board;
A heat conducting member provided at a facing portion between the liquid crystal panel and the case member facing each other through the opening of the circuit board and the opening of the liquid crystal panel mounting substrate;
A liquid crystal display device comprising:
The bonding means provided at the peripheral edge of the opening of the liquid crystal display panel mounting substrate has an adhesive surface having substantially the same shape as that of the sealing member of the liquid crystal display panel, and is interposed at a position facing the sealing member. A liquid crystal display device.
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。 The bonding means is a liquid crystal display device provided with at least one non-bonded surface.
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。 The bonding means is a liquid crystal display device that is an epoxy resin adhesive.
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。 The bonding means is a liquid crystal display device that is an adhesive double-sided tape.
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。 The heat conducting member is a liquid crystal display device made of a silicon gel material.
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。 The case member is a liquid crystal display device made of aluminum.
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。 The case member is a liquid crystal display device provided with fin-like heat dissipation means.
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。 According to the present invention, since the heat conducting member is provided at the facing portion between the liquid crystal panel and the case member facing each other through the opening of the circuit board and the opening of the liquid crystal panel mounting substrate, a quick heat dissipation effect is provided. Can be obtained. Further, the bonding means used for fixing the liquid crystal display panel to the circuit board or the liquid crystal display panel mounting board has an adhesive surface having substantially the same shape as the planar surface of the sealing member, and is provided only at a position facing the sealing member. Therefore, a high quality liquid crystal display device can be provided without adversely affecting the uniformity of the gap of the liquid crystal display panel.
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。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
1 to 3 are views showing a liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention. FIG. 1 is a top view, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.
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。
A pixel electrode (not shown) is formed on the silicon substrate 1a, and a counter electrode (not shown) is formed on the glass substrate 1b. Each substrate supplies a potential to each electrode. They are pasted together with a shifted positional relationship. The supply of the potential to the pixel electrode is realized by connecting the silicon substrate 1a and the electrode pad on the
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。
The liquid
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。
The liquid
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。
A substance for forming a desired gap called a spacer (not shown) is mixed in the seal member 2. For this reason, in the liquid
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。 FIG. 7 is a diagram showing a voltage that is 50% of the maximum luminance of the liquid crystal display panel of the liquid crystal display device according to the present embodiment, and shows the difference in voltage at 3000 points in the surface of the liquid crystal display panel element. From FIG. 7, it can be confirmed that no color unevenness occurs in the display of the liquid crystal display device by using the bonding means of this embodiment. That is, it can be seen that the uniformity of the gap (desired gap) is not lost.
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。
FIG. 4 is a perspective view showing another form of the bonding means used in the liquid crystal display device of the present invention. In this configuration, the adhesive means 6 is not provided in a continuous frame shape, but is provided with a
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。
When an adhesive double-sided tape is selected as the adhesive means 6, the
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。
The mounting
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。
Further, in this case, it is preferable to select a member having high thermal conductivity for the bonding means 6 to the mounting
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。
FIG. 5 is a side view showing a liquid crystal display device according to another embodiment of the present invention, and is a side view seen from the direction of arrow B in FIG. As shown in the figure, the
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。
Further, if the mounting
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
DESCRIPTION OF
Claims (7)
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、
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設けられた熱伝導部材と、
を備えた液晶表示デバイスであって、
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液晶表示デバイス。 at least,
A first electrode substrate having a plurality of pixel electrodes; and a second electrode substrate having a counter electrode facing the first electrode substrate, wherein the first electrode substrate and the second electrode substrate are sealed at a predetermined position and interval. A liquid crystal display panel bonded by a member;
A liquid crystal display panel mounting substrate having an opening at a portion facing the liquid crystal display panel, and arranging and fixing the liquid crystal display panel via an adhesive means provided at a peripheral edge of the opening;
A circuit board having an opening corresponding to the liquid crystal display panel, disposed on the liquid crystal display panel mounting substrate and making electrical connection with the liquid crystal display panel;
The liquid crystal display panel mounting substrate, the liquid crystal display panel placed on the liquid crystal display panel mounting substrate, and a case member for storing the circuit board;
A heat conducting member provided at a facing portion between the liquid crystal panel and the case member facing each other through the opening of the circuit board and the opening of the liquid crystal panel mounting substrate;
A liquid crystal display device comprising:
The bonding means provided at the peripheral edge of the opening of the liquid crystal display panel mounting substrate has an adhesive surface having substantially the same shape as that of the sealing member of the liquid crystal display panel, and is interposed at a position facing the sealing member. A liquid crystal display device characterized by:
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