JPH10254366A - 液晶表示装置 - Google Patents

液晶表示装置

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JPH10254366A
JPH10254366A JP6261697A JP6261697A JPH10254366A JP H10254366 A JPH10254366 A JP H10254366A JP 6261697 A JP6261697 A JP 6261697A JP 6261697 A JP6261697 A JP 6261697A JP H10254366 A JPH10254366 A JP H10254366A
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Hideo Yamanaka
英雄 山中
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ファン騒音の低減を図るとともに液晶パネル
部材から効率良く熱を放出すること。 【解決手段】 本発明の液晶表示装置1は、液晶駆動回
路が形成された液晶駆動基板2と対向基板3との間に液
晶が封入され液晶による画素領域Gを略中央に備える液
晶パネル部材と、液晶パネル部材の液晶駆動基板2側と
対向基板3側とのうち少なくとも一方側における画素領
域Gと対応する部分以外を覆う金属枠M1、M2と、液
晶パネル部材から金属枠M1、M2に伝わった熱を外部
へ放出するペルチェ素子4とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶駆動基板と対
向基板との間に液晶が封入された液晶表示装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】液晶表示装置は、液晶駆動用基板と対向
基板との間に封入した液晶に対して所定の電界を与え、
液晶分子配列を変化させることで光の明暗を形成し画像
を表示するものである。
【0003】このうち、プロジェクタ用の液晶表示装置
は光源から強力な光を入射してスクリーン上に画像を表
示するものである。このようなプロジェクタ用の液晶表
示装置では、光源からの強力な入射光によって入射側お
よび出射側の偏光板、液晶や遮光膜等の温度が急激に上
昇するため、偏光板特性の劣化や液晶特性の劣化を防止
するための冷却機構を必要とする。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この冷
却機構として使用されるファンでは、液晶表示装置の周
辺から風を当てるようにしていることからそのファンか
ら発生する騒音が問題となっている。また、冷却効果を
高めるため大型のファンを用いると、このファンを取り
付けるための大きなスペースが必要となり、装置の大型
化や重量増加を招くことになる。さらに、ファンは羽根
付きモータであり、回転体は故障しやすく、またファン
の故障によって液晶パネル部材の温度上昇を招き、画質
劣化、破損等を起こす原因となる。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明はこのような課題
を解決するために成された液晶表示装置である。すなわ
ち、本発明の液晶表示装置は、液晶駆動回路が形成され
た液晶駆動基板と対向基板との間に液晶が封入され液晶
による画素領域を略中央に備える液晶パネル部材と、液
晶パネル部材の液晶駆動基板側と対向基板側とのうち少
なくとも一方側における画素領域と対応する部分以外を
覆う金属枠と、液晶パネル部材から金属枠に伝わった熱
を外部へ放出する熱電冷却素子とを備えている。
【0006】また、液晶駆動回路が形成された液晶駆動
基板と対向基板との間に液晶が封入され液晶による画素
領域を略中央に備える液晶パネル部材と、液晶パネル部
材の液晶駆動基板に高熱伝導性密着材を介して接続され
る熱電冷却素子とを備えている液晶表示装置でもある。
【0007】本発明では、液晶パネル部材の熱を金属枠
を介して熱電冷却素子へ伝え、この熱電冷却素子から外
部へ逃がすことができる。すなわち、液晶パネル部材と
熱電冷却素子との間に金属枠が介在することで、液晶パ
ネル部材の熱を効率良く熱電冷却素子へ伝えることがで
きるようになる。
【0008】また、液晶パネル部材の液晶駆動基板に高
熱伝導性密着材を介して熱電冷却素子が接続されること
で、液晶パネル部材の熱を高熱伝導性密着材を介して熱
電冷却素子へ効率良く伝えて外部へ逃がすことができる
ようになる。
【0009】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の液晶表示装置に
おける実施の形態を図に基づいて説明する。図1は第1
実施形態を説明する概略断面図である。すなわち、第1
実施形態における液晶表示装置1は、液晶駆動回路が形
成された液晶駆動基板2と対向基板3との間に液晶(図
示せず)が封入されて成る透過型の液晶パネル部材と、
液晶パネル部材の略中央に設けられた画素領域G以外の
部分を覆う金属枠M1、M2と、金属枠M1の外側に高
熱伝導性密着材40を介して接続された熱電冷却素子で
あるペルチェ素子4とを備えた構成となっている。
【0010】また、第1実施形態では、金属枠M1、M
2の内側における画素領域Gと対応する部分に透明樹脂
5が埋め込まれ、カバーガラスCGにて封止されてい
る。
【0011】このような第1実施形態では、この金属枠
M1、M2の液晶パネル部材との取り付け部分において
画素領域G以外を覆う状態となっているため、液晶駆動
基板2の画素領域Gの周辺に設けられた液晶駆動回路領
域(図示せず)へ迷光が入射するのを防止でき、TFT
等の素子のしきい値変動による画質劣化を防止できるよ
うになる。また、金属枠M1、M2が液晶パネル部材へ
接触しているので、液晶パネル部材の放熱効果を高めて
いる。
【0012】また、金属枠M1の外側に接続されたペル
チェ素子4は、直流電流によって熱の移動を発生させ冷
却を行うものであり、この液晶表示装置1では、液晶パ
ネル部材からの発熱や、外部光源からの強い入射光によ
る発熱(偏光板Hなど)を吸収して外部へ逃がす役目を
果たしている。
【0013】金属枠M1、M2は、例えばアルミニウム
や亜鉛を用いたダイキャスト加工または切削加工によっ
て形成されており、その表面には凹凸処理による放熱効
果の向上と黒化処理(陽極酸化処理や黒塗料コート等)
が施されてフレア防止の向上が図られている。
【0014】第1実施形態の液晶表示装置1では、液晶
パネル部材から金属枠M1、M2へ直接熱を伝え、偏光
板Hなどの発熱を透明樹脂5やカバーガラスCGから金
属枠M1、M2へ伝え、高熱伝導性密着材40を介して
このペルチェ素子4で吸収して外部へ放熱し、液晶パネ
ル部材や偏光板の温度上昇による画質劣化や破損を防止
している。
【0015】この液晶表示装置1では、高熱伝導性密着
部材40によって金属枠M1とペルチェ素子4とは隙間
なく密着しており、金属枠M1へ伝わった熱を効率良く
ペルチェ素子4へと伝えることができるようになってい
る。
【0016】第1実施形態における液晶表示装置1を製
造するには、先ず、金属枠M1の底1部開口部に黒色の
両面テープTを介してカバーガラスCG(例えば、0.
7mm厚のほうけい酸ガラス)を取り付け、金属枠M1
との隙間をシリコーン樹脂RTV(高熱伝導性で黒色が
望ましい。以下同様)で埋めておく。次に、この金属枠
M1の取り付け部に液晶パネル部材の液晶駆動基板2側
を黒色の両面テープTによって取り付ける。この時、両
面テープTは、黒色の高熱伝導性のものが望ましい。
【0017】次いで、金属枠M2の上部開口部にカバー
ガラスCG2を黒色の両面テープTで取り付け、またカ
バーガラスCG2の縁と金属枠M2との隙間をシリコー
ン樹脂RTVで埋めておく。
【0018】次に、液晶パネル部材の対向基板3の画素
領域Gと対応する部分以外に、黒色の両面テープTを介
して金属枠M2を取り付ける。また、同時に金属枠M2
を金属枠M1に両面テープTを介して取り付ける。この
際、金属枠M1と金属枠M2とでフレキシブル配線Fを
挟むようにする。
【0019】次に、金属枠M1と金属枠M2との間に設
けられている注入口より透明樹脂5を注入し、金属枠M
1内および金属枠M2内に充填する。この際、注入口か
ら注入された透明樹脂5は、金属枠M1に設けられた通
気孔hを通過して液晶パネル部材の下側へ充填され、徐
々に上がって金属枠M2に設けられた通気孔hを通過し
て液晶パネル部材の上側まで充填されるようになる。こ
の通気孔hによって、注入した透明樹脂5内の気泡を低
減できるようになる。
【0020】この透明樹脂5としてゲル状、ゴム状等の
加熱硬化型接着剤を用いた場合には、注入を行った後
に、真空脱泡または高圧脱泡処理を施して気泡をなくし
て加熱硬化処理を行う。
【0021】そして、注入口および金属枠M1と金属枠
M2との間のつなぎ目にシリコーン樹脂RTVを埋め込
み、カバーガラスCGに偏光板Hを取り付ける(偏光板
HはカバーガラスCGを金属枠M1に取り付ける際、ま
たは取り付ける前に付けておいてもよい)。
【0022】その後、金属枠M1の外側に高熱伝導性グ
リース、高熱伝導性ペースト、高熱伝導性樹脂、高熱伝
導性接着剤等から成る高熱伝導性密着材40を塗布し、
ペルチェ素子4を貼り付ける。また、必要に応じて金属
枠M1にビス止めする。この高熱伝導性密着材40によ
って金属枠M1とペルチェ素子4との間を隙間なく密着
させることができ、金属枠M1からペルチェ素子4へ効
率良く熱を伝えることが可能となる。
【0023】また、第1実施形態の液晶表示装置1にお
いて、透明樹脂5として液状樹脂を用いた場合、液晶駆
動基板2や対向基板3等から発生した熱によって透明樹
脂5が対流を起こし、金属枠M1と金属枠M2とに設け
られた通気孔hを介して液晶パネル部材の上側と下側と
の間を循環するようになり、高い冷却効果を得ることが
できるようになる。
【0024】次に、本発明の第2実施形態を説明する。
図2は第2実施形態を説明する概略断面図である。すな
わち、第2実施形態における液晶表示装置1は、第1実
施形態と同様、液晶パネル部材を覆う金属枠M1の外側
に高熱伝導性密着材40を介して熱電冷却素子であるペ
ルチェ素子4が接続されている点で共通するが、液晶パ
ネル部材の画素領域Gにおける液晶駆動基板2側および
対向基板3側に各々放熱用ガラス板HGが取り付けられ
ている点で相違する。
【0025】また、第2実施形態では、液晶駆動基板2
と放熱用ガラス板HGとの間および対向基板3と放熱用
ガラス板HGとの間に透明樹脂を介して各々遮光膜Bが
形成されており、液晶駆動基板2の画素領域Gの周辺に
設けられた液晶駆動回路領域(図示せず)へ迷光が入射
するのを防止し、TFT等の素子のしきい値変動による
画質劣化を防止している。
【0026】この遮光膜Bとしては、クロム膜等で形成
した金属膜やカーボンブラック、黒顔料分散したエポキ
シ系樹脂をスクリーン印刷して焼成したものや、カーボ
ンまたは黒顔料分散のPETベースフィルム(100μ
m厚)にアクリルまたはシリコーン接着剤(30〜50
μm)を塗布した黒色両面テープを使用し、いずれも光
学濃度(OD値)が3.0以上のものである。
【0027】第2実施形態の液晶表示装置1では、液晶
パネル部材や偏光板Hなどの発熱を放熱用ガラス板HG
から外部へ逃がしたり、また金属枠M1、M2へ伝わっ
た熱をペルチェ素子4で吸収して外部へ効率良く放熱
し、液晶パネル部材の温度上昇による画質劣化や破損を
防止している。
【0028】第2実施形態における液晶表示装置1を製
造するには、先ず、放熱用ガラス板HGの画素領域Gと
対応する部分以外に黒色両面テープ等から成る遮光膜B
を取り付け、これを介して金属枠M1を取り付ける。ま
た、金属枠M1と放熱用ガラス板HGとの隙間をシリコ
ーン樹脂RTVで埋めておく。
【0029】次いで、この放熱用ガラス板HGの画素領
域Gと対応する部分(貼り付けた遮光膜Bの内側領域)
に透明樹脂をポッティングした後、液晶パネル部材の液
晶駆動基板2側を押し付けるようにして貼り合わせる。
第2実施形態における液晶表示装置1では、放熱用ガラ
ス板HGが液晶駆動基板2より大きくなっており、放熱
用ガラス板HGに取り付けた液晶駆動基板2の外側部分
に金属枠M1を取り付けられるようになっている。な
お、透明樹脂が熱硬化性の場合は、貼り合わせた後に所
定の加熱処理(例えば、60℃、3〜4時間)を施して
硬化させる。
【0030】その後、対向基板3の画素領域Gと対応す
る部分以外に黒色両面テープ等から成る遮光膜Bを取り
付け、透明樹脂を介して放熱用ガラス板HGを貼り合わ
せる。なお、透明樹脂が熱硬化性の場合は、貼り合わせ
た後に所定の加熱処理(例えば、60℃、3〜4時間)
を施して硬化させる。そして、金属枠M1と液晶パネル
部材との隙間にシリコーン樹脂RTVを充填し、金属枠
M1との間でフレキシブル配線を挟むように金属枠M2
を黒色の両面テープTで取り付けて、第2実施形態にお
ける液晶表示装置1を完成させる。
【0031】次に、金属枠M1の外側に高熱伝導性グリ
ース等から成る高熱伝導性密着材40を塗布し、ペルチ
ェ素子4を貼り付ける。この高熱伝導性密着材40によ
って金属枠M1とペルチェ素子4との間を隙間なく密着
させることができ、金属枠M1からペルチェ素子4へ効
率良く熱を伝えることが可能となる。
【0032】第2実施形態では、液晶パネル部材や偏光
板Hなどの発熱を放熱用ガラス板HGから外部へ逃がす
とともに、金属枠M1、M2へ伝わった熱をペルチェ素
子4で吸収して外部へ効率良く放熱し、液晶パネル部材
の温度上昇による画質劣化や破損を防止できるようにな
る。
【0033】次に、本発明の第3実施形態を説明する。
図3は第3実施形態を説明する概略断面図である。第3
実施形態における液晶表示装置1は、対向基板3側から
入射した光に対する画像を同じ側に出射する反射型から
成るものである。
【0034】すなわち、この液晶表示装置1は、液晶駆
動基板2と対向基板3との間に液晶が封入された液晶パ
ネル部材と、液晶パネル部材における画素領域G以外の
部分を覆う金属枠M1、M2と、液晶駆動基板2に黒色
の高熱伝導性密着材40を介して接続されるペルチェ素
子4とを備える点に特徴がある。
【0035】また、液晶パネル部材と金属枠M1との間
には黒色の高熱伝導性密着材40が埋め込まれており、
液晶駆動基板2からの発熱や強い入射光による発熱をこ
の黒色の高熱伝導性密着材40を介して金属枠M1、M
2へ伝えて外部へ放出するとともに、液晶駆動基板2側
に接続されたペルチェ素子4にて外部へ効率良く放出で
きるようになっている。また、黒色の密着材によって強
い入射光によるフレアを防止する。
【0036】第3実施形態における液晶表示装置1を製
造するには、先ず、金属枠M1の内部に液晶パネル部材
を両面テープで固定し、液晶パネル部材の液晶駆動基板
2の下面に黒色の高熱伝導性密着材40を塗布して金属
枠M1の内側下部にペルチェ素子4を取り付ける。そし
て、ペルチェ素子4と金属枠M1との隙間をシリコーン
樹脂RTVにて埋めておく。
【0037】次に、液晶パネル部材と金属枠M1との間
に黒色の高熱伝導性密着材40を埋め込み、金属枠M1
上に黒色の両面テープTを介して金属枠M2を取り付
け、フレキシブル配線Fを挟み込むようにする。これに
よって、液晶パネル部材の画素領域G以外の部分を黒色
の高熱伝導性密着材40にて囲み、金属枠M1、M2お
よびペルチェ素子4より外部へ効率良く放熱できる反射
型の液晶表示装置1が完成する。
【0038】次に、本発明の第4実施形態を説明する。
図4は第4実施形態を説明する概略断面図である。第4
実施形態における液晶表示装置1は、対向基板3側から
入射した光に対する画像を同じ側に出射する反射型であ
り、液晶駆動基板2に黒色の高熱伝導性密着材40を介
してペルチェ素子4が接続される点で第3実施形態と同
様であるが、液晶パネル部材を囲む金属枠M1の外側に
も黒色の高熱伝導性密着材40を介してペルチェ素子
4’が接続されている点で相違する。
【0039】すなわち、この液晶表示装置1は、液晶駆
動基板2と対向基板3との間に液晶が封入された液晶パ
ネル部材と、液晶パネル部材における画素領域G以外の
部分を覆う金属枠M1、M2と、液晶駆動基板2に黒色
の高熱伝導性密着材40を介して接続れるペルチェ素子
4と、金属枠M1の外側に黒色の高熱伝導性密着材40
を介して接続されるペルチェ素子4’とを備えている。
【0040】第4実施形態における液晶表示装置1で
は、液晶駆動基板2からの発熱や強い入射光による発熱
を黒色の高熱伝導性密着材40を介して液晶駆動基板2
の下方に接続されたペルチェ素子4や、金属枠M1の外
側に接続されたペルチェ素子4’から外部へ効率良く放
出できるようになっている。また、黒色の密着材によっ
て強い入射光によるフレアを防止する。
【0041】この第4実施形態の液晶表示装置1を製造
するには、先ず、金属枠M1の内部に液晶パネル部材を
両面テープで固定し、液晶パネル部材の液晶駆動基板2
の下面に黒色の高熱伝導性密着材40を塗布して金属枠
M1の内側下部にペルチェ素子4を取り付ける。そし
て、ペルチェ素子4と金属枠M1との隙間をシリコーン
樹脂RTVにて埋めておく。
【0042】次に、液晶パネル部材と金属枠M1との間
に黒色の高熱伝導性密着材40を埋め込み、金属枠M1
の外側に黒色の高熱伝導性密着材40を介してペルチェ
素子4’を取り付ける。その後、金属枠M1およびペル
チェ素子4’の上に黒色の両面テープTを介して金属枠
M2を取り付け、フレキシブル配線Fを挟み込むように
する。
【0043】これによって、液晶パネル部材の画素領域
G以外の部分を黒色の高熱伝導性密着材40にて囲み、
ペルチェ素子4、4’より外部へ効率良く放熱できる反
射型の液晶表示装置1が完成する。
【0044】ここで、液晶表示装置1の冷却温度を制御
するためのサーミスタの取り付け例を図5の概略断面図
に基づいて説明する。図5(a)に示す例では、金属枠
M2の画素領域G側に段差を設け、そこへサーミスタ6
を取り付けている。また、図5(b)に示す例では、金
属枠M2の画素領域G側に切り欠きを設け、その中へサ
ーミスタ6を埋め込んでいる。
【0045】いずれの例でも、金属枠M2による遮光機
能すなわち画素領域Gの周囲を覆い、液晶駆動基板2の
画素領域Gの周辺に設けられた液晶駆動回路領域(図示
せず)へ迷光が入射するのを防止し、TFT等の素子の
しきい値変動による画質劣化を防止する機能を損なうこ
となく、液晶パネル部材に近い部分での温度を測定でき
るようになっている。
【0046】このサーミスタ6で測定した温度に基づき
ペルチェ素子4、4’へ流す電流量を調整することによ
って、液晶表示装置1を常に安定した温度で動作させる
ことが可能となる。なお、サーミスタ6は、この例の場
所ではなく、液晶パネル部材により近い場所へ設けるこ
とで、更に効果を高めてることができる。
【0047】なお、上記説明したいずれの実施形態で
も、ペルチェ素子によって冷却を行うことで、外部のフ
ァンから冷却用の風を当てる必要がなくなるが、さらに
冷却効果を得るため騒音が問題とならない程度にファン
から風を当てるようにしてもよい。
【0048】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の液晶表示
装置によれば次のような効果がある。すなわち、本発明
では、液晶パネル部材の熱を金属枠と高熱伝導性密着材
を介して熱電冷却素子へ伝えて外部へ逃がすことがで
き、液晶パネル部材の温度上昇による画質劣化や破損を
防止することが可能となる。また、同時に金属枠による
遮光で、液晶駆動回路のTFT素子等のしきい値変動に
よる画質劣化を防止できる。
【0049】また、熱電冷却素子によって液晶パネル部
材を放熱することで、外部から大きなファンで風を当て
る必要が無くなり、ファンの騒音を無くすことができる
とともに、装置の小型化を図ることが可能となる。
【0050】さらに、故障しやすい回転体のファンによ
る冷却が不要となり、熱電冷却素子に印加する消費電力
を制御することで冷却温度を任意にコントロールするこ
とが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施形態を説明する概略断面図である。
【図2】第2実施形態を説明する概略断面図である。
【図3】第3実施形態を説明する概略断面図である。
【図4】第4実施形態を説明する概略断面図である。
【図5】サーミスタの取り付け例を説明する概略断面図
である。
【符号の説明】
1 液晶表示装置 2 液晶駆動基板 3 対向基
板 4、4’ ペルチェ素子 5 透明樹脂 6 サー
ミスタ 40 高熱伝導性密着材 M1、M2 金属枠

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 液晶駆動回路が形成された液晶駆動基板
    と対向基板との間に液晶が封入され該液晶による画素領
    域を略中央に備える液晶パネル部材と、 前記液晶パネル部材の液晶駆動基板側と対向基板側との
    うち少なくとも一方側における前記画素領域と対応する
    部分以外を覆う金属枠と、 前記液晶パネル部材から前記金属枠に伝わった熱を外部
    へ放出する熱電冷却素子とを備えていることを特徴とす
    る液晶表示装置。
  2. 【請求項2】 前記熱電冷却素子は前記金属枠に高熱伝
    導性密着材を介して接続されていることを特徴とする請
    求項1記載の液晶表示装置。
  3. 【請求項3】 前記熱電冷却素子はペルチェ素子から成
    ることを特徴とする請求項1記載の液晶表示装置。
  4. 【請求項4】 前記金属枠の内側で、少なくとも前記画
    素領域と対応する部分には透光性樹脂が埋め込まれてい
    ることを特徴とする請求項1記載の液晶表示装置。
  5. 【請求項5】 前記液晶駆動基板と前記対向基板とのう
    ち少なくとも一方に放熱用ガラス板が取り付けられてい
    ることを特徴とする請求項1記載の液晶表示装置。
  6. 【請求項6】 前記金属枠の表面には黒化処理が施され
    ていることを特徴とする請求項1記載の液晶表示装置。
  7. 【請求項7】 前記金属枠の表面には凹凸処理が施され
    ていることを特徴とする請求項1記載の液晶表示装置。
  8. 【請求項8】 液晶駆動回路が形成された液晶駆動基板
    と対向基板との間に液晶が封入され該液晶による画素領
    域を略中央に備える液晶パネル部材と、前記液晶パネル
    部材の液晶駆動基板に高熱伝導性密着材を介して接続さ
    れる熱電冷却素子とを備えていることを特徴とする液晶
    表示装置。
  9. 【請求項9】 前記高熱伝導性密着材には黒色の着色が
    施されていることを特徴とする請求項8記載の液晶表示
    装置。
  10. 【請求項10】 前記液晶パネル部材の周囲を覆う金属
    枠を介して側方用熱電冷却素子が接続されていることを
    特徴とする請求項8記載の液晶表示装置。
  11. 【請求項11】 前記金属枠の表面には黒化処理が施さ
    れていることを特徴とする請求項8記載の液晶表示装
    置。
  12. 【請求項12】 前記金属枠の表面には凹凸処理が施さ
    れていることを特徴とする請求項8記載の液晶表示装
    置。
  13. 【請求項13】 前記熱電冷却素子はペルチェ素子から
    成ることを特徴とする請求項8記載の液晶表示装置。
  14. 【請求項14】 前記側方用熱電冷却素子はペルチェ素
    子から成ることを特徴とする請求項10記載の液晶表示
    装置。
JP6261697A 1997-03-17 1997-03-17 液晶表示装置 Withdrawn JPH10254366A (ja)

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