JP5598006B2 - 液晶表示装置及び投射型表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、プロジェクタ等の映像表示装置に備えられる液晶表示装置、及び液晶表示装置を備える投射型表示装置に関する。

一般に、プロジェクタやプロジェクションＴＶ等の映像表示装置においては、ライトバルブとして機能する液晶表示装置が広く用いられている。特に、表示画像の品質が高いものとして、通称ＬＣＯＳ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｏｎ Ｓｉｌｉｃｏｎ）と呼ばれる技術を用いた反射型の液晶表示装置がある。ＬＣＯＳは、反射型の画素電極及びこれに電圧を供給するためのＭＯＳ（Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）トランジスタ駆動回路が形成されたシリコン基板と、共通電極の形成された透明ガラス基板とが対向して基板間に液晶を封入した状態で貼り合わされる構造である。

このような反射型の液晶表示装置は、シリコン基板と透明ガラス基板とが液晶を挟んで貼り合わされた液晶表示素子としての液晶パネルが金属製や樹脂製のパッケージに保持された状態で収容される構成を有する。また、液晶パネルの表面側には、ガラス等により構成される透明な防塵基板が設けられる。そして、液晶表示装置は、プロジェクタ等の映像表示装置にセットされた状態で、液晶パネルの表面に、光源からの光の照射を受ける。プロジェクタの場合、液晶パネルに照射された光が液晶パネルを透過してスクリーン上に拡大投射されることで、映像の表示が行われる。

このように液晶パネルの表面に光の照射を受ける液晶表示装置においては、液晶パネルの温度上昇に起因して表示映像の画質が低下するという問題がある。具体的には、液晶パネルが光の照射を受けると、その光の一部が液晶パネルに吸収され、液晶パネルの温度が上昇する。液晶パネルの温度が上昇することにより、液晶パネルが熱による機械的なストレスやパッケージとの間に生じる応力を受ける。液晶パネルが熱によるストレスやパッケージからの応力を受けることにより、液晶パネルにひずみ等が生じ、表示映像の画質上生じるムラが大きくなり、画質の均一性が悪化して画質が低下する。

こうした液晶パネルの温度上昇にともなう画質の低下の問題を解消するための技術として、特許文献１に記載の技術がある。特許文献１には、防塵基板の支持構造を工夫することによって防塵基板で複屈折を生じさせることにより、画質の低下の原因の一つである、液晶パネルを構成する透明基板で温度ムラに起因して生じる複屈折を光学的に打ち消すための構成が記載されている。

特開２００７−１２１５０５号公報

液晶パネルがその温度上昇により熱ストレスやパッケージからの応力を受ける要因の一つに、液晶パネルがパッケージに直接的に固定されることがある。つまり、液晶パネルがパッケージの構成部品に接着剤等によって固定されることで、液晶パネルが温度上昇による熱ストレスやパッケージからの応力を受けやすくなる。

従来の液晶表示装置では、特許文献１にも記載されているように、液晶パネルが、例えばシリコン基板側から接着剤によってパッケージの構成部品に固定されている。このように、従来の液晶表示装置は、液晶パネルのパッケージによる保持構造の観点から、画質を向上させるために改善の余地がある。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、液晶パネルを保持する部材との関係において液晶パネルの温度上昇にともなって液晶パネルに作用する熱応力を軽減することができ、画質の均一性の改善が図れ、画質を向上させることができる液晶表示装置及び投射型表示装置を提供することにある。

本発明の液晶表示装置は、矩形状の外形を有し、この外形における一側の辺部にフレキシブルケーブルが接続される反射型の液晶表示素子と、矩形状に形成され、前記液晶表示素子の外形に沿うように前記液晶表示素子の表面に貼り付けられ、当該液晶表示素子の表面を保護する透過性のある防塵プレートと、前記液晶表示素子の熱を放熱する放熱部材と、前記放熱部材に取り付けられ、前記液晶表示素子を前記防塵プレートを介して前記放熱部材に保持する保持部材と、を備え、前記保持部材は、前記防塵プレートの周縁部を支持するとともに前記防塵プレートの端面に対向する側面を有する段差部を有し、前記防塵プレートは、前記フレキシブルケーブルが位置する側の辺部を含まない一対の対向する辺部それぞれの端面における長手方向の両端部である四隅の部分が、前記防塵プレートの端面と前記段差部の前記側面との隙間に介在する接着剤によって前記段差部に固着されることで、前記保持部材に固定されているものである。

また、本発明の液晶表示装置は、好ましくは、前記液晶表示素子の裏面と前記放熱部材との間に熱伝導性グリースを介在させたものである。

また、本発明の液晶表示装置は、好ましくは、前記放熱部材と前記保持部材とを一体化したものである。

本発明の投射型表示装置は、光を発する光源と、前記光源から出射された光を光学的に変調する液晶表示装置と、前記液晶表示装置によって変調された光を投射する投射レンズと、を備え、前記液晶表示装置は、矩形状の外形を有し、この外形における一側の辺部にフレキシブルケーブルが接続される反射型の液晶表示素子と、矩形状に形成され、前記液晶表示素子の外形に沿うように前記液晶表示素子の表面に貼り付けられ、当該液晶表示素子の表面を保護する透過性のある防塵プレートと、前記液晶表示素子の熱を放熱する放熱部材と、前記放熱部材に取り付けられ、前記液晶表示素子を前記防塵プレートを介して前記放熱部材に保持する保持部材と、を備え、前記保持部材は、前記防塵プレートの周縁部を支持するとともに前記防塵プレートの端面に対向する側面を有する段差部を有し、前記防塵プレートは、前記フレキシブルケーブルが位置する側の辺部を含まない一対の対向する辺部それぞれの端面における長手方向の両端部である四隅の部分が、前記防塵プレートの端面と前記段差部の前記側面との隙間に介在する接着剤によって前記段差部に固着されることで、前記保持部材に固定されているものである。

本発明によれば、液晶表示素子を保持する部材との関係において液晶表示素子の温度上昇にともなって液晶表示素子に作用する熱応力を軽減することができ、画質の均一性の改善が図れ、画質を向上させることができる。

本発明の一実施例形態に係る液晶表示装置の構成を示す平面図。 図１におけるＡ−Ａ断面図。 図２におけるＢ−Ｂ断面図。 本発明の別実施形態に係る液晶表示装置の構成を示す図。 本発明の一実施形態に係るプロジェクタの構成を示す図。 比較例としての液晶表示装置の構成を示す図。 比較例としての液晶表示装置の構成を示す模式図。 本発明の一実施例形態に係る液晶表示装置の構成を示す模式図。 黒ムラ率についての説明図。 比較例としての液晶表示装置の状態によるムラ率の変化の一例を表すグラフを示す図。

本発明は、液晶表示素子がパッケージの構成部品に保持される構成において、液晶表示素子の保持構造を工夫することにより、画質が低下する要因である液晶表示素子に作用する熱応力を緩和し、画質の均一性の向上を図ろうとするものである。以下、本発明の実施の形態について説明する。

（液晶表示装置の構成）
図１、図２、及び図３を用いて、本実施形態に係る液晶表示装置の構成について説明する。本実施形態に係る液晶表示装置１は、例えばプロジェクタ等の映像表示装置に備えられ、映像情報に応じて入射光を変調するライトバルブとして機能する。液晶表示装置１は、全体として略矩形板状の外形を有する。液晶表示装置１は、液晶パネル２と、防塵ガラス３と、ヒートシンク４と、パネルホルダ５とを備える。

液晶パネル２は、反射型の液晶表示素子である。液晶パネル２は、略矩形状の外形を有し、互いに対向配置される一対の絶縁基板である半導体基板６と透明基板７とを有する。半導体基板６と透明基板７とは、いずれも矩形状であり、所定の間隔を隔てて互いの間に液晶を挟み込んで封入した状態で、シール材によって貼り合わされる。半導体基板６と透明基板７との間に封入された液晶により、光変調層としての液晶層が形成される。この液晶層の周囲が、半導体基板６と透明基板７との間に介装されるシール材によって囲まれる。

半導体基板６は、例えばシリコン基板である。半導体基板６の透明基板７側の面となる液晶側の面には、例えば、アルミニウム合金により構成される複数の反射型の画素電極がマトリクス状に配置される。また、同じく半導体基板６の液晶側の面には、画素電極を駆動するためのＭＯＳトランジスタを含む駆動回路が、各画素電極に対応して形成される。この駆動回路により、対応する画素電極に信号電圧が印加される。

透明基板７は、例えばガラス基板である。透明基板７の半導体基板６側の面となる液晶側の面には、例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ：インジウム錫酸化物）により構成される透明な共通電極が形成される。また、透明基板７の液晶側と反対側の面には、例えば反射防止膜が形成される。

そして、半導体基板６と透明基板７とは、半導体基板６に形成される画素電極と透明基板７に形成される共通電極とが対向するように、液晶を介して貼り合わされる。液晶表示装置１に照射される光は、液晶パネル２の透明基板７側から入射する（矢印Ｌ参照）。以下の説明では、液晶パネル２において、透明基板７の液晶側と反対側の面を液晶パネル２の表面２ａとし、半導体基板６の液晶側と反対側の面を液晶パネル２の裏面２ｂとする。

液晶パネル２には、フレキシブルケーブル８が接続されている。フレキシブルケーブル８は、液晶パネル２の略矩形板状の外形における一側の辺部に接続される。具体的には、フレキシブルケーブル８は、液晶パネル２を構成する半導体基板６の液晶側の面の一側の縁端部に設けられる外部接続用の端子部に接続される。この半導体基板６に設けられる端子部は、配線を介して半導体基板６に形成される駆動回路等に接続される。フレキシブルケーブル８により、半導体基板６に形成される駆動回路及び透明基板７に形成される共通電極に、必要な電気信号がそれぞれ供給される。

液晶パネル２に表面２ａ側から入射した光は、透明基板７を透過して半導体基板６と透明基板７との間の液晶に入射した後、半導体基板６に形成される画素電極で反射し、液晶パネル２の表面２ａ側から出射する。このように液晶パネル２に入射して反射する光の偏光方向を変えることで、液晶パネル２による画像の表示動作が行われる。液晶パネル２に入射して反射する光の偏光方向は、半導体基板６の画素電極と透明基板７の共通電極との間に印加される信号電圧によって変えられる。ここで、半導体基板６において例えばマトリクス状等のように２次元的に配置される複数の画素電極が選択的に駆動させられることで、液晶パネル２による２次元の画像表示が行われる。

防塵ガラス３は、例えば石英やガラス等の透光性材料により構成される。防塵ガラス３は、矩形状に形成され、略矩形状の液晶パネル２の外形に沿うように、液晶パネル２の表面２ａに貼り付けられる。つまり、防塵ガラス３は、液晶パネル２を構成する透明基板７の液晶側と反対側の面に貼り付けられる。

防塵ガラス３は、液晶パネル２による画像表示の妨げとなるゴミや埃が液晶パネル２の表面２ａに付着することを防止する。防塵ガラス３と液晶パネル２とは、例えば接着剤等によって互いに貼り合わされた状態で接合される。このように、防塵ガラス３は、液晶パネル２の表面２ａに貼り付けられ、液晶パネル２の表面２ａを保護する透過性のある防塵プレートとして機能する。

ヒートシンク４は、液晶パネル２の熱を放熱する放熱部材である。ヒートシンク４は、例えば熱伝導性プラスチック等の樹脂系の材料やアルミニウム等の金属材料等、液晶パネル２の放熱を促進させることができる材料により構成される。ヒートシンク４は、全体として略矩形板状の部材であり、液晶パネル２を裏面２ｂ側に設けられる。

ヒートシンク４は、液晶パネル２の裏面２ｂに対向する平面である対向面９を形成する基部１１と、基部１１の周囲に形成される縁部１２とを有する。基部１１は、ヒートシンク４において比較的板厚の厚い部分であり、液晶パネル２の形状に対応して矩形状に形成される対向面９を、液晶パネル２の裏面２ｂに若干の間隔を隔てて対向させる。対向面９は、液晶パネル２の裏面２ｂよりも一回り小さく、液晶パネル２の裏面２ｂの周縁部を除く略全体の部分に対向する。縁部１２は、ヒートシンク４をパネルホルダ５に固定するための部分である。

ヒートシンク４は、液晶パネル２との間に熱伝導性グリース１３を介在させる。つまり、熱伝導性グリース１３は、ヒートシンク４の対向面９と液晶パネル２の裏面２ｂとによって挟まれた状態で存在する。言い換えると、ヒートシンク４の対向面９と液晶パネル２の裏面２ｂとの間に形成される隙間に、熱伝導性グリース１３が充填される。このように、ヒートシンク４の基部１１は、熱伝導性グリース１３を介して液晶パネル２の裏面２ｂに接触する。

熱伝導性グリース１３は、液晶パネル２の裏面２ｂとヒートシンク４の対向面９との間における略全面にわたって介在し、液晶パネル２の放熱を促進させる。液晶パネル２が光を受けることにより液晶パネル２で生じた熱が、裏面２ｂ側から熱伝導性グリース１３を介してヒートシンク４に対向面９側から伝達される。熱伝導性グリース１３としては、例えば、放熱用のグリース状のシリコーンコンパウンドが用いられる。

パネルホルダ５は、略矩形状の液晶パネル２の周囲を囲むように、略四角形の枠状に構成されるとともに、液晶パネル２に接続されるフレキシブルケーブル８が位置する側の辺部ではフレキシブルケーブル８のパネルホルダ５の枠外への延出を許容する形状を有する（図１参照）。パネルホルダ５は、例えばステンレス等の熱伝導性に優れた金属や、熱伝導性プラスチック等の樹脂系の材料により構成される。

パネルホルダ５は、ヒートシンク４に取り付けられる。具体的には、図３に示すように、パネルホルダ５は、ネジ１４によってヒートシンク４に固定される。ネジ１４は、ヒートシンク４を裏面側から貫通するとともにパネルホルダ５にねじ込まれる。このため、ヒートシンク４においては、縁部１２に、ネジ１４を貫通させる貫通孔１５が形成されており、パネルホルダ５においては、貫通孔１５に対応する位置に、ネジ１４がねじ込まれるネジ部１６ａを有するネジ孔１６が形成されている。

ネジ１４によるヒートシンク４に対するパネルホルダ５の固定部は、略四角形の枠状に構成されるパネルホルダ５において、フレキシブルケーブル８が位置する側の辺部を含まない一対の対向する辺部それぞれにおける略中央位置の２箇所に配置される（図１参照）。ただし、ネジ１４によるパネルホルダ５の固定部の数や配置位置は本実施形態に限定されない。

パネルホルダ５は、前述したようにヒートシンク４の基部１１の熱伝導性グリース１３を介する液晶パネル２の裏面２ｂへの接触を許容するための開口部１７を有する。開口部１７は、パネルホルダ５がヒートシンク４に取り付けられた状態で、パネルホルダ５がヒートシンク４の基部１１を囲むように形成され、基部１１の対向面９を液晶パネル２の裏面２ｂに臨ませる。

また、ヒートシンク４とパネルホルダ５の固定には、接着剤１８も用いられる。接着剤１８は、ヒートシンク４の縁部１２における基部１１の周囲に形成される溝部１９に充填される。つまり、接着剤１８は、ヒートシンク４に固定されるパネルホルダ５の開口部１７を形成する部分の底面２０によって溝部１９が覆われることで形成される空間に充填され、ヒートシンク４とパネルホルダ５とを接着する。なお、溝部１９は、ヒートシンク４の基部１１の周囲において、部分的に又は全周にわたって形成される。

このような接着剤１８によるヒートシンク４とパネルホルダ５との接着は、液晶表示装置１の組立て工程において、ネジ１４によるヒートシンク４とパネルホルダ５との固定に際しての仮止めに用いられる。つまり、液晶表示装置１の組立て工程においては、パネルホルダ５が接着剤１８によってヒートシンク４に接着されることで、パネルホルダ５のヒートシンク４に対する位置合わせがあらかじめ行われた後、ネジ１４によってヒートシンク４とパネルホルダ５とが固定される。なお、パネルホルダ５の四隅には、液晶表示装置１を備える映像表示装置において液晶表示装置１が取付板等に固定されるための固定用の孔部５ａが形成されている（図１参照）。

このようにしてヒートシンク４に取り付けられるパネルホルダ５には、防塵ガラス３が固定される。具体的には、パネルホルダ５は、防塵ガラス３の周縁部を支持する段差部２１を有する。段差部２１は、防塵ガラス３の端面に対向する平面として形成される側面２１ａと、防塵ガラス３の液晶パネル２に接合される側の面に対向する平面として形成される底面２１ｂとを有する（図３参照）。

そして、防塵ガラス３は、その周縁部が接着剤２２によってパネルホルダ５の段差部２１に接着されることで、パネルホルダ５に固定される。接着剤２２は、少なくとも、防塵ガラス３の端面と、これに対向するパネルホルダ５の段差部２１の側面２１ａとの間に設けられる隙間に介在して、防塵ガラス３とパネルホルダ５とを接着させる。なお、接着剤２２は、段差部２１の底面２１ｂと防塵ガラス３との間に介在してもよい。

防塵ガラス３をパネルホルダ５に固定するための接着剤２２としては、液晶表示装置において一般的に基板等の部品同士を接着するために用いられるものが採用される。接着剤２２は、例えば、耐熱性を有する樹脂系の接着剤である。

このように、防塵ガラス３がパネルホルダ５に固定されることにより、液晶パネル２がヒートシンク４に保持される。すなわち、ヒートシンク４に取り付けられるパネルホルダ５に、液晶パネル２に貼り付けられる防塵ガラス３が固定されることで、液晶パネル２は、防塵ガラス３及びパネルホルダ５を介して、ヒートシンク４に保持された状態となる。したがって、液晶パネル２は、ヒートシンク４に直接固定されることなく、ヒートシンク４との間に熱伝導性グリース１３を介在させる隙間を有する状態で、ヒートシンク４に間接的に保持される。

また、防塵ガラス３は、接着剤２２によって、液晶パネル２の駆動画素領域外に位置する４点でパネルホルダ５に固着される。具体的には、図１に示すように、矩形状の防塵ガラス３は、その四隅の部分が接着剤２２によってパネルホルダ５の段差部２１に固着される。

より詳細には、防塵ガラス３においてフレキシブルケーブル８が位置する側の辺部を含まない一対の対向する辺部それぞれの端面における長手方向の両端部の位置が、接着剤２２によってパネルホルダ５の段差部２１に固着される。なお、接着剤２２による防塵ガラス３のパネルホルダ５への固着には、防塵ガラス３におけるフレキシブルケーブル８が位置する側の辺部を含む一対の対向する辺部の端面が用いられてもよい。

このように、液晶表示装置１では、パネルホルダ５が、ヒートシンク４に取り付けられ、液晶パネル２を防塵ガラス３を介してヒートシンク４に保持する保持部材として機能する。つまり、パネルホルダ５が、防塵ガラス３及びヒートシンク４の両者に固定されることで、防塵ガラス３に貼り合わせられる液晶パネル２が、ヒートシンク４に保持される。

以上のように、液晶パネル２に貼り付けられる防塵ガラス３がヒートシンク４に取り付けられるパネルホルダ５に固定される構成においては、液晶パネル２は、液晶表示装置１において液晶パネル２を収容するパッケージを構成する部品であるヒートシンク４からフロートした状態で保持される。つまり、液晶パネル２は、直接的には防塵ガラス３のみに保持され、ヒートシンク４及びヒートシンク４と同様にパッケージを構成する部品であるパネルホルダ５には直接固定されることなくフリーな状態で保持される。

このような構成によれば、液晶パネル２がパッケージを構成するヒートシンク４やパネルホルダ５等に直接的に固定される構成との比較において、液晶パネル２が温度上昇にともなってヒートシンク４やパネルホルダ５から受ける熱応力が軽減される。これにより、液晶表示装置１の表示画像についてのムラ均一性が改善され、画質が向上する。

以上のように、本実施形態の液晶表示装置１によれば、液晶パネル２を保持する部材であるパネルホルダ５やヒートシンク４との関係において液晶パネル２の温度上昇にともなって液晶パネル２に作用する熱応力を軽減することができ、画質の均一性の改善が図れ、画質を向上させることができる。つまり、本実施形態の液晶表示装置１によれば、液晶パネル２に作用する熱による機械的ストレスに起因して発生するムラの均一性を改善することができ、液晶パネル２の高画質化と光学特性の向上を図ることができる。

なお、液晶パネル２をパネルホルダ５に保持させるに際し、接着剤２２による防塵ガラス３のパネルホルダ５への固着箇所の位置や数等は、本実施形態に限定されない。例えば、防塵ガラス３の全周が接着剤２２によってパネルホルダ５に固着されてもよい。また、防塵ガラス３のパネルホルダ５への固定方法も、接着剤による方法に限定されず、例えばネジ等の固定用の部材が用いられてもよい。

ここで、防塵ガラス３のパネルホルダ５への固定に関し、接着剤２２による防塵ガラス３のパネルホルダ５に対する固着面積が大きいほど、防塵ガラス３を介する液晶パネル２の保持力が大きくなる。その一方で、接着剤２２による防塵ガラス３のパネルホルダ５に対する固着面積が大きくなると、パネルホルダ５から防塵ガラス３を介して液晶パネル２が受ける熱応力が増加する。したがって、防塵ガラス３のパネルホルダ５に対する固着箇所の位置や数等は、液晶パネル２に作用する熱応力の低減効果と液晶パネル２の保持力との兼ね合いの観点から適宜設定される。

そこで、防塵ガラス３のパネルホルダ５への固定に関しては、本実施形態のように、防塵ガラス３のそれぞれの隅部がパネルホルダ５に固着されることが好ましい。このように、防塵ガラス３が接着剤２２によってパネルホルダ５に４点で固着される構成が採用されることで、防塵ガラス３を介して液晶パネル２に作用する熱応力の低減効果が得られるとともに、防塵ガラス３を介する液晶パネル２の保持構造について十分な保持力を得ることができる。

そして、防塵ガラス３がパネルホルダ５に４点で固着される構成によれば、防塵ガラス３の周囲全てが接着剤によって固定される構成よりも、液晶パネル２の表示領域へのストレスを緩和することができ、画質のムラを軽減させることができる。

また、液晶表示装置１では、液晶パネル２の裏面２ｂとヒートシンク４との間に熱伝導性グリース１３が介在している。このように、液晶パネル２とヒートシンク４との間に熱伝導性グリース１３を介在させることにより、光が入射することで温度上昇する液晶パネル２のヒートシンク４による放熱を促進させることができる。つまり、液晶パネル２がヒートシンク４に直接接触する場合と比較して、液晶パネル２とヒートシンク４との間に熱伝導性グリース１３が介在することで、液晶パネル２の熱をヒートシンク４に効率的に伝達することができる。

これにより、光が入射することによる液晶パネル２の温度上昇を低減することができ、液晶パネル２に作用する熱応力を効果的に軽減することができる。つまり、液晶パネル２とヒートシンク４との間に熱伝導性グリース１３を介在させることで、液晶パネル２が防塵ガラス３及びパネルホルダ５を介してヒートシンク４に保持される構成によって得られる画質の改善効果をより高めることができる。

また、液晶表示装置１を構成するヒートシンク４とパネルホルダ５とは、一体的に構成されてもよい。ヒートシンク４とパネルホルダ５とが一体化した構成を、本発明の別実施形態として、図４を用いて説明する。なお、上述の実施形態に係る液晶表示装置１と共通する構成については同一の符号を付して説明を省略する。

図４に示すように、別実施形態に係る液晶表示装置５１は、上述の実施形態におけるヒートシンク４とパネルホルダ５とが一体化した構成として、パッケージ部材６０を有する。パッケージ部材６０は、液晶パネル２の熱を放熱する放熱部６４と、液晶パネル２を防塵ガラス３を介して保持する保持部６５とを有する。パッケージ部材６０は、例えば熱伝導性プラスチック等の樹脂系の材料やアルミニウムやステンレス等の金属材料等、熱伝導性に優れた材料により構成される。

放熱部６４は、略矩形板状に形成される部分であり、液晶パネル２の裏面２ｂに対向する平面である対向面６９を有する。放熱部６４は、上述の実施形態のヒートシンク４と同様に、対向面６９と液晶パネル２の裏面２ｂとの間に熱伝導性グリース１３を介在させる。

保持部６５は、略矩形状の液晶パネル２の周囲を囲むように略四角形の枠状に形成されるとともに、液晶パネル２に接続されるフレキシブルケーブル８が位置する側の辺部ではフレキシブルケーブル８の保持部６５の枠外への延出を許容する形状を有する部分である。

保持部６５は、防塵ガラス３の周縁部を支持するとともに防塵ガラス３をパッケージ部材６０に固定するための段差部７１を有する。段差部７１は、上述した実施形態の段差部２１と同様に、防塵ガラス３の端面に対向する側面７１ａと、防塵ガラス３の液晶パネル２に接合される側の面に対向する底面７１ｂとを有する。そして、防塵ガラス３は、その周縁部が接着剤２２によって例えば４点で保持部６５の段差部７１に接着されることで、パッケージ部材６０に固定される。

このような構成を備える液晶表示装置５１においては、液晶パネル２は、直接的には防塵ガラス３のみに保持され、放熱部６４及び保持部６５を有するパッケージ部材６０には直接固定されることなくフリーな状態で保持される。これにより、上述した実施形態の液晶表示装置１と同様に、液晶パネル２を保持する部材であるパッケージ部材６０との関係において液晶パネル２の温度上昇にともなって液晶パネル２に作用する熱応力を軽減することができ、画質の均一性の改善が図れ、画質を向上させることができる。

そして、別実施形態に係る液晶表示装置５１によれば、液晶パネル２の熱を放熱するための部分と、液晶パネル２を防塵ガラス３を介して保持するための部分とが一体の部品によって構成されることから、部品点数の削減を図ることができ、シンプルな構造を実現することができる。

（プロジェクタの構成）
以下では、図５を用いて、本実施形態に係る液晶表示装置を備える投射型表示装置としてのプロジェクタの構成について説明する。本実施形態に係るプロジェクタ８０は、反射型の液晶表示装置１を３枚用いることでカラー画像表示を行う。つまり、プロジェクタ８０は、光源からの光を赤色、緑色、青色の３原色に分離し、それぞれの色に対して液晶表示装置１を１枚ずつ用いてカラー画像表示を行う。

図５に示すように、プロジェクタ８０は、光を発する光源８１と、光源８１から出射された光を光学的に変調する液晶表示装置１と、液晶表示装置１によって変調された光を投射する投射レンズ８２とを備える。また、プロジェクタ８０は、光源８１から出射された光を赤色、緑色、青色に分離するダイクロイックミラー８３，８４，８５と、赤色、緑色、青色の各色に対応する３個の偏光ビームスプリッタ８６と、合成プリズム８７とを備える。

光源８１は、カラー画像表示に必要とされる赤色光、緑色光、及び青色光を含む白色光を発する。光源８１は、例えば、ハロゲンランプ、メタルハイドランプ、水銀ランプ、キセノンランプ、ＬＥＤ等から構成される。

ダイクロイックミラー８３は、光源８１から出射された光の光路上に配置される。光源８１から出射された光は、ダイクロイックミラー８３に入射する。ダイクロイックミラー８３は、例えば、入射した光のうち、青色光ＬＢを反射し、その他の色の光を透過させることにより、入射光を青色光ＬＢとその他の色の光とに分離する。

ダイクロイックミラー８４は、ダイクロイックミラー８３によって分離された他の色の光の光路上に配置される。ダイクロイックミラー８４は、例えば、入射した光のうち、緑色光ＬＧを反射し、赤色光ＬＲを透過させることにより、入射光を緑色光ＬＧと赤色光ＬＲとに分離する。

ダイクロイックミラー８５は、ダイクロイックミラー８３によって分離された青色光ＬＢの光路上に配置されるダイクロイックミラー８５は、ダイクロイックミラー８３を反射した青色光ＬＢをさらに反射させる。

ダイクロイックミラー８３及びダイクロイックミラー８４を透過した赤色光ＬＲは、赤色用の偏光ビームスプリッタ８６Ｒに入射して偏光光に変換され、赤色用の液晶表示装置１Ｒに照射される。ダイクロイックミラー８３を透過してダイクロイックミラー８４により反射した緑色光ＬＧは、緑色用の偏光ビームスプリッタ８６Ｇに入射して偏光光に変換され、緑色用の液晶表示装置１Ｇに照射される。ダイクロイックミラー８３を反射した青色光ＬＢは、ダイクロイックミラー８５により反射され、青色用の偏光ビームスプリッタ８６Ｂに入射して偏光光に変換され、青色用の液晶表示装置１Ｂに照射される。したがって、液晶表示装置１Ｒ，１Ｇ，１Ｂは、それぞれ液晶パネル２の表面２ａが対応する偏光ビームスプリッタ８６Ｒ，８６Ｇ，８６Ｂ側を向くように配置される。

各色の光に対応する液晶表示装置１Ｒ，１Ｇ，１Ｂは、それぞれ入射した各色の光である赤色光ＬＲ、緑色光ＬＧ、青色光ＬＢを、入力される画像信号に応じて空間的に変調して反射させ、各色に対応する偏光ビームスプリッタ８６Ｒ，８６Ｇ，８６Ｂに変調光として入射させる。偏光ビームスプリッタ８６Ｒ，８６Ｇ，８６Ｂは、対応する液晶表示装置１Ｒ，１Ｇ，１Ｂから入射した変調光を可視化して合成プリズム８７に入射させる。

合成プリズム８７は、赤色光ＬＲ、緑色光ＬＧ、及び青色光ＬＢの変調光の光路が交わる位置に配置される。合成プリズム８７は、赤色光ＬＲ、緑色光ＬＧ、及び青色光ＬＢの３色の変調光を合成し、投射レンズ８２に向けて出射する。すなわち、合成プリズム８７は、各色の光に対応する３つの入射面８７ｒ，８７ｇ，８７ｂ、及び１つの出射面８７ｔを有し、各入射面８７ｒ，８７ｇ，８７ｂから入射した３色の光を合成して出射面８７ｔから出射する。合成プリズム８７から出射した出力光は、投射レンズ８２によってスクリーン８８に拡大投射される。このようにして、プロジェクタ８０により、映像の表示が行われる。

このように、本実施形態に係る液晶表示装置１を備えるプロジェクタ８０によれば、投射される映像について、画質の均一性の改善が図れ、画質を向上させることができる。なお、本実施形態では、液晶表示装置１の適用例として投射型表示装置であるプロジェクタ８０を示したが、本実施形態に係る液晶表示装置１は、プロジェクタに限らず、液晶テレビや携帯電話等の各種の映像表示装置に適用可能である。

（比較例の検討）
以下では、本実施形態に係る液晶表示装置１による効果について、比較例を用いて説明する。なお、比較例としての液晶表示装置の説明においては、上述した実施形態の液晶表示装置１と共通する部分については、便宜上同一の符号を付して説明を省略する。

比較例としての液晶表示装置１０１の構成について図６を用いて説明する。図６に示すように、液晶表示装置１０１は、液晶パネル２が防塵ガラス３を介することなく直接的にパネルホルダ１０５に接着剤１２２によって固定されている点で、上述した実施形態の液晶表示装置１と異なる。つまり、比較例の液晶表示装置１０１においては、防塵ガラス３がパネルホルダ１０５に固定されず、防塵ガラス３が貼り付けられる液晶パネル２を構成する半導体基板６及び透明基板７の少なくともいずれかが、パネルホルダ１０５に接着剤１２２によって固着される。

具体的には、液晶表示装置１０１においては、パネルホルダ１０５は、液晶パネル２の周縁部を支持する段差部１２１を有する。段差部１２１は、液晶パネル２の端面に対向する平面として形成される側面１２１ａと、液晶パネル２の裏面２ｂに対向する平面として形成される底面１２１ｂとを有する。そして、液晶パネル２は、その周縁部が接着剤１２２によってパネルホルダ１０５の段差部１２１に接着されることで、パネルホルダ１０５に固定される。接着剤１２２は、少なくとも、液晶パネル２の端面と、これに対向するパネルホルダ１０５の段差部１２１の側面１２１ａとの間に設けられる隙間に介在して、液晶パネル２とパネルホルダ１０５とを接着させる。

ここで、本実施形態の液晶表示装置１と比較例の液晶表示装置１０１との構成の違いを、図７及び図８を用いて説明する。図７に示すように、比較例の液晶表示装置１０１においては、防塵ガラス３が貼り付けられる液晶パネル２が、その外側の端面部においてパネルホルダ１０５の段差部１２１に、接着剤１２２によって固着される。そして、比較例の液晶表示装置１０１では、防塵ガラス３は、液晶パネル２のみに貼り付けられて固定される。言い換えると、比較例の液晶表示装置１０１では、液晶パネル２は、防塵ガラス３及びパネルホルダ１０５に固定される。

これに対し、図８に示すように、本実施形態の液晶表示装置１においては、液晶パネル２に貼り付けられる防塵ガラス３が、その外側の端面部においてパネルホルダ５の段差部２１に、接着剤２２によって固着される。したがって、本実施形態の液晶表示装置１では、防塵ガラス３は、液晶パネル２に貼り付けられて固定されるとともに、パネルホルダ５に固定される。そして、本実施形態の液晶表示装置１では、液晶パネル２は、防塵ガラス３のみに貼り付いた状態で保持される。

図７及び図８に示すように、比較例の液晶表示装置１０１と本実施形態の液晶表示装置１との比較においては、本実施形態の液晶表示装置１は、防塵ガラス３として、防塵ガラス３の周縁部が液晶パネル２の縁端よりも外側に出るようなサイズのものを用い、液晶パネル２に貼り付けられた状態で液晶パネル２の縁端よりも外側に出る防塵ガラス３の部分を、パネルホルダ５に固着する構造となっている。言い換えると、本実施形態の液晶表示装置１は、防塵ガラス３に、防塵ガラス３の周縁部が液晶パネル２の縁端よりも外側に出るような延設部３ａを設け、この延設部３ａを、液晶パネル２に代わってパネルホルダ５に固着する構造となっている。

このような本実施形態の液晶表示装置１と比較例の液晶表示装置１０１との比較においては、黒ムラ率という指標を用いた。黒ムラ率について、図９を用いて説明する。図９に示すように、例えば比較例の液晶表示装置１０１が用いられたプロジェクタ等によれば、液晶パネル２の温度上昇による熱応力等から、表示画像において、対角状に画質のムラが生じ、画質上均一性が悪化するという問題がある。なお、図９においては、白黒の濃淡が、輝度のムラである画質のムラを表す。

図９に示すように、表示画像において対角状に画質のムラが生じた場合、一対の対角部Ｓ１，Ｓ４が比較的輝度が高く明るい部分となり、他の一対の対角部Ｓ２，Ｓ３が比較的輝度が低く暗い部分となる。そこで、最大輝度に近い対角部Ｓ１，Ｓ４の輝度をそれぞれｂ１、ｂ４とし、最小輝度に近い対角部Ｓ２，Ｓ３の輝度をそれぞれｂ２，ｂ３とし、表示画像における平均輝度に近い中央部Ｓ５の輝度をｂ５とした場合、黒ムラ率（％）は次式により表わされる。
黒ムラ率（％）＝［｛（ｂ１＋ｂ４）−（ｂ２＋ｂ３）｝／ｂ５］×１００

このような黒ムラ率は、液晶表示装置１の製造過程における液晶パネル２の状態の変化にともなって変化する。具体的には、液晶パネル２の状態は、防塵ガラス３が貼り付けられる前の状態（ＣＧ（カバーガラス）貼付前）、防塵ガラス３が貼り付けられた状態（ＣＧ貼付後）、パネルホルダ５を介してヒートシンク４に保持された状態（パッケージ後）と変化する。

図１０に示すグラフＧ１は、比較例の液晶表示装置１０１における液晶パネル２の状態の変化にともなう黒ムラ率の変化の一例を表す。図１０のグラフＧ１において、点Ｐ１はＣＧ貼付前の黒ムラ率、点Ｐ２はＣＧ貼付後の黒ムラ率、Ｐ３はパッケージ後の黒ムラ率をそれぞれ示す。なお、グラフＧ１に係るデータは、液晶パネル２が５０℃の環境下で、１８個の液晶表示装置１０１についての黒ムラ率の平均値を採ったものである。

図１０のグラフＧ１からわかるように、防塵ガラス３が貼り付けられた状態の液晶パネル２と、パッケージ後の液晶パネル２は、防塵ガラス３が貼り付けられる前の単体の液晶パネル２での黒ムラ率と比較して悪化する。具体的には、本例においては、黒ムラ率の値として、ＣＧ貼付前の状態（点Ｐ１）で約５％、ＣＧ貼付後の状態（点Ｐ２）で約４０％、パッケージ後の状態（点Ｐ３）で約６０％という値が得られた。

一方、図１０において、点Ｐ４は、本実施形態の液晶表示装置１における液晶パネル２のパッケージ後の状態の黒ムラ率を示す。点Ｐ４に係るデータは、液晶パネル２が５０℃の環境下で、３０個の液晶表示装置１についての黒ムラ率の平均値を採ったものである。本例においては、黒ムラ率の値として、パッケージ後の状態（点Ｐ４）で約１７％という値が得られた。

このように、本実施形態の液晶表示装置１によれば、比較例の液晶表示装置１０１の構造に対して黒ムラ率を大幅に低減させることを確認することができた。このことは、本実施形態の液晶表示装置１が備える構成においては、液晶パネル２がヒートシンク４に対してフロート状態にあり、液晶パネル２に直接かかるストレスが緩和されることに基づく。以上のように、本実施形態の液晶表示装置１によれば、黒ムラ率を低減させることができ、画質上のムラが軽減され、画面均一性を向上させることができる。

１ 液晶表示装置
２ 液晶パネル（液晶表示素子）
３ 防塵ガラス（防塵プレート）
４ ヒートシンク（放熱部材）
５ パネルホルダ（保持部材）
１３ 熱伝導性グリース
２２ 接着剤
６０ パッケージ部材
８０ プロジェクタ（投射型表示装置）
８１ 光源
８２ 投射レンズ

Claims (4)

1. 矩形状の外形を有し、この外形における一側の辺部にフレキシブルケーブルが接続される反射型の液晶表示素子と、
   矩形状に形成され、前記液晶表示素子の外形に沿うように前記液晶表示素子の表面に貼り付けられ、当該液晶表示素子の表面を保護する透過性のある防塵プレートと、
   前記液晶表示素子の熱を放熱する放熱部材と、
   前記放熱部材に取り付けられ、前記液晶表示素子を前記防塵プレートを介して前記放熱部材に保持する保持部材と、を備え、
   前記保持部材は、前記防塵プレートの周縁部を支持するとともに前記防塵プレートの端面に対向する側面を有する段差部を有し、
   前記防塵プレートは、前記フレキシブルケーブルが位置する側の辺部を含まない一対の対向する辺部それぞれの端面における長手方向の両端部である四隅の部分が、前記防塵プレートの端面と前記段差部の前記側面との隙間に介在する接着剤によって前記段差部に固着されることで、前記保持部材に固定されている
   液晶表示装置。
2. 前記液晶表示素子の裏面と前記放熱部材との間に熱伝導性グリースを介在させた
   請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記放熱部材と前記保持部材とを一体化した
   請求項１又は請求項２に記載の液晶表示装置。
4. 光を発する光源と、
   前記光源から出射された光を光学的に変調する液晶表示装置と、
   前記液晶表示装置によって変調された光を投射する投射レンズと、を備え、
   前記液晶表示装置は、
   矩形状の外形を有し、この外形における一側の辺部にフレキシブルケーブルが接続される反射型の液晶表示素子と、
   矩形状に形成され、前記液晶表示素子の外形に沿うように前記液晶表示素子の表面に貼り付けられ、当該液晶表示素子の表面を保護する透過性のある防塵プレートと、
   前記液晶表示素子の熱を放熱する放熱部材と、
   前記放熱部材に取り付けられ、前記液晶表示素子を前記防塵プレートを介して前記放熱部材に保持する保持部材と、を備え、
   前記保持部材は、前記防塵プレートの周縁部を支持するとともに前記防塵プレートの端面に対向する側面を有する段差部を有し、
   前記防塵プレートは、前記フレキシブルケーブルが位置する側の辺部を含まない一対の対向する辺部それぞれの端面における長手方向の両端部である四隅の部分が、前記防塵プレートの端面と前記段差部の前記側面との隙間に介在する接着剤によって前記段差部に固着されることで、前記保持部材に固定されている
   投射型表示装置。