KR20110092231A - 전기 광학 장치 및 전자 기기 - Google Patents

Abstract

액정 표시 장치 등의 전기 광학 장치에서, 응력의 발생을 억제함으로써, 색 불균일을 개선하여, 표시 화상의 고품위화를 도모한다. 전기 광학 장치(1)는, 전기 광학 패널(100)과, 전기 광학 패널을 수용하는 유지 부재(310)와, 전기 광학 패널의 입사면과는 반대측에 설치된 방열 부재(320)와, 입사면측으로부터 유지 부재 및 전기 광학 패널에 접하도록 설치된 차광판(600)을 구비한다.

Description

전기 광학 장치 및 전자 기기{ELECTRO-OPTICAL DEVICE AND ELECTRONIC APPARATUS}

본 발명은, 예를 들면 액정 장치 등의 전기 광학 장치, 및 이를 구비하여 이루어지는, 예를 들면 액정 프로젝터 등의 전자 기기의 기술 분야에 관한 것이다.

이러한 종류의 전기 광학 장치는, 예를 들면 액정 패널 등의 전기 광학 패널이 실장 케이스에 실장 혹은 수용되어 이루어지고, 예를 들면 액정 프로젝터 등의 라이트 밸브로서 이용된다. 실장 케이스는, 예를 들면, 프레임 부재와 판 형상 부재로 구성되어 있고, 전기 광학 패널은 프레임 부재에 의해서 액연 형상으로 그 주연으로부터 덮여짐과 함께, 판 형상 부재에 재치되어 수용되어 있다.

예를 들면 특허 문헌 1에서는, 전기 광학 패널은 표시면측으로부터 프레임 부재로 덮여지도록 고정됨과 함께, 이면측으로부터 판 형상 부재에 재치되어 있다. 프레임 부재에는 전기 광학 패널의 표시 영역이 노출되도록 창 형상으로 개구부가 설치되어 있고, 프레임 부재 중 그 개구부의 연부까지 연장되도록 설치된 부위에 의해서, 전기 광학 패널을 표시면측으로부터 유지하고 있다.

[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 제2003-177388호 공보

상술한 특허 문헌 1에서는, 프레임 중 개구부의 연부까지 연장되도록 형성된 부위는 프레임 본체와 일체적으로 형성되어 있기 때문에, 유연성이 부족하다. 그 때문에, 예를 들면, 전기 광학 패널의 표시 영역에 광원광이 조사됨으로써 장치가 발열하였을 때에, 장치 내부에 용이하게 응력이 발생하고, 그 응력이 전기 광학 패널에 전달되기 쉬운 구조를 갖고 있다. 따라서, 응력에 의해서 전기 광학 패널의 기판간 갭이 변위하여, 표시 화상에 색 불균일이 생겨, 표시 화상의 화질이 저하하게 된다고 하는 기술적 문제점이 있다. 또한, 이와 같은 전기 광학 장치는, 액정 프로젝터 등의 전자 기기에 부착될 때에, 실장 케이스가 전자 기기의 벽면 등에 볼트 등에 의해서 부착되는 경우가 있다. 이와 같은 경우에서도, 볼트의 체결에 의해서 응력이 생겨, 전기 광학 패널에 그 응력이 전달됨으로써, 마찬가지로 표시 화상에 색 불균일이 생기게 된다고 하는 기술적 문제점이 있다.

본 발명은, 예를 들면 상기 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 장치 내부에서 발생하는 응력을 억제함으로써, 색 불균일이 적어 고품위의 화상 표시가 가능한 전기 광학 장치, 및 이를 구비하여 이루어지는 전자 기기를 제공하는 것을 과제로 한다.

본 발명의 전기 광학 장치는 상기 과제를 해결하기 위해, 전기 광학 패널과, 상기 전기 광학 패널을 수용하는 유지 부재와, 상기 전기 광학 패널의 입사면과는 반대측에 설치된 방열 부재와, 상기 전기 광학 패널의 입사면측으로부터 상기 유지 부재 및 상기 전기 광학 패널에 접하도록 설치되고, 상기 전기 광학 패널의 표시 영역을 적어도 부분적으로 둘러싸도록 형성된 차광판을 구비한다.

본 발명에 따른 전기 광학 패널은, 예를 들면, 백색 램프 등으로부터 조사되는 광원광을 표시 영역에서 투과 또는 반사함으로써 화상을 표시한다. 예를 들면 반사형의 전기 광학 패널인 경우, 예를 들면 표시 영역에 입사한 광을 화소 단위로 변조한 후, Al(알루미늄)막 등의 반사막에 의해서 반사함으로써 화상을 표시한다. 표시 영역에는, 예를 들면 복수의 화소가 매트릭스 형상으로 배치되어 있고, 주사 신호를 공급하는 주사선 및 화상 신호를 공급하는 데이터선에 각각 전기적으로 접속되어 있다. 각 화소는, 화상 신호의 전위에 따라서, 대향 배치된 액정 등의 전기 광학 물질의 배향 상태를 제어한다.

본 발명에 따른 유지 부재는, 전기 광학 패널을 수용한다. 유지 부재는, 예를 들면, 전기 광학 패널의 표시 영역보다 넓게 형성된 틀 형상의 개구부를 갖도록 형성되면 된다. 이 경우, 유지 부재는, 전기 광학 패널을 유지함과 함께 입사광을 입사시키기 위한 창을 적어도 부분적으로 규정한다.

본 발명에 따른 방열 부재는, 전기 광학 패널의 입사면과는 반대측에 설치되어 있다. 예를 들면, 방열 부재는, 접착제 등에 의해서 전기 광학 패널에 접합되면 된다. 방열 부재는, 광원으로부터의 강한 광에 의해 전기 광학 패널에 발생하는 열을 방열할 수 있다. 본 발명에서는 특히, 화상 표시에 관계하는 입사광의 광로를 방해하지 않도록, 방열 부재는 광원광의 입사면과는 반대측에 설치되어 있다. 방열 부재는, 예를 들면 알루미늄(Al)이나 구리(Cu) 등의 금속 재료에 의해 형성된다. 따라서, 방열 부재에서 전기 광학 패널에서 발생하는 열을 효율적으로 열 전도시켜 방열시킬 수 있다. 이와 같은 방열성의 향상은, 발열에 의해 유지 부재 등의 전기 광학 장치의 구성 부재가 변형되어, 응력이 생기는 것을 억제하는 효과가 있다. 따라서, 전기 광학 패널에 전달되는 응력도 또한 경감하는 것이 가능해져, 색 불균일이 적은 고품위의 화상 표시를 실현할 수 있다.

본 발명에 따른 차광판은, 전기 광학 패널의 표시 영역을 적어도 부분적으로 둘러싸도록 형성된, 예를 들면 분할판(parting plate)이다. 차광판의 재료로서는, 차광판의 주변에 배치되는 부재(예를 들면, 유지 부재 등)에 비해서 광 반사성이 낮은 재료를 이용하면 된다.

본 발명에서는 특히, 차광판은, 전기 광학 패널의 입사면측으로부터 유지 부재 및 전기 광학 패널에 접하도록 설치되어 있다. 또한, 방열 부재는, 입사면과는 반대의 면측으로부터 유지 부재 및 전기 광학 패널에 접하도록 설치되어 있다. 즉, 전기 광학 패널은, 측면측으로부터 유지 부재에 의해서 유지됨과 함께, 상하 방향측으로부터는, 차광판과 방열 부재에 의해서 협지되도록(sandwiched) 배치되어 있다. 즉, 배경 기술과 같이 전기 광학 패널은 오로지 유지 부재에 의해서 고정되는 것이 아니라, 차광판 및 방열 부재간에 협지되어 있기 때문에, 전기 광학 패널 이외의 부재(예를 들면, 유지 부재, 차광판 혹은 방열 부재 등)에서 생긴 응력은, 전기 광학 패널에 전달되기 어렵다. 즉, 전기 광학 패널은 복수의 부재(즉, 차광판 및 방열 부재)에 의해서 협지되는 것에 의해서 유지되어 있기 때문에, 응력은 이들의 부재에 의해서 분산되어져 경감된다.

또한, 유지 부재는, 예를 들면 전기 광학 패널의 주연측에서 방열 부재에 직접적 또는 간접적으로(예를 들면 접착제 등을 통하여) 접하기 때문에, 전기 광학 패널의 열을 전기 광학 패널의 주연측으로부터 유지 부재에 의해서 외부로 방산할 수 있음과 함께, 전기 광학 패널로부터 유지 부재에 전도된 열을 방열 부재에 의해서 외부로 방산할 수 있어, 전기 광학 패널의 방열성을 보다 한층 향상시킬 수 있다. 상술한 바와 같이, 방열성의 향상은, 발열에 의해 전기 광학 장치의 구성 부재에서의 응력의 경감에 공헌할 수 있어, 전기 광학 패널의 표시 화상에서 색 불균일을 억제할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에서는 전기 광학 패널에 인가되는 응력을 경감할 수 있기 때문에, 전기 광학 패널의 표시 화상에서의 색 불균일을 효과적으로 경감할 수 있다.

본 발명의 전기 광학 장치의 일 양태에서는, 상기 유지 부재는, 상기 차광판에 비해서 피실장 부재측으로 돌출하도록 형성된 부착부와, 상기 유지 부재 중 상기 부착부에 비해서, 움푹 패이도록 형성된 오목부를 갖고, 상기 차광판은, 상기 오목부에 접하도록 배치되어 있다.

이 양태에 따르면, 전기 광학 패널을 유지하는 유지 부재는, 부착부와 오목부를 갖는다.

부착부는, 차광판으로부터 피실장 부재측으로 돌출하도록 형성되어 있다. 여기서 피실장 부재란, 상기 전기 광학 장치가 부착되는 대상인 외부의 부재인 한은 한정되지 않고, 그 물리적, 기계적 또는 전기적 구성을 불문하는 각종의 양태를 취할 수 있다. 예를 들면, 그 전기 광학 장치가 액정 프로젝터 등의 전자 기기에 부착되는 라이트 밸브로서 이용되는 경우, 라이트 밸브를 액정 프로젝터에 고정하기 위한 고정 지그이다.

부착부는 피실장 부재에 대하여, 예를 들면 볼트 등에 의해서 부착되면 된다. 이 경우, 볼트를 체결하였을 때에 볼트가 접촉하는 부착부 및 피실장 부재에 변형이 생겨, 응력이 발생하기 쉽다. 그러나, 이와 같이 발생한 응력은, 상술한 바와 같이, 전기 광학 패널은 차광판과 방열 부재에 의해서 협지되도록 배치되어 있기 때문에, 전기 광학 패널에 전달되기 어렵다. 본 양태에서는, 이와 같이 볼트에 의해서 유지 부재가 체결된 경우라도 응력을 경감 가능하기 때문에, 전기 광학 패널의 표시 화상에서의 색 불균일을 효과적으로 억제할 수 있다.

오목부는, 유지 부재 중 부착부에 비해 움푹 패이도록 형성되어 있다. 상술한 바와 같이, 부착부는, 차광판으로부터 피실장 부재측으로 돌출되어 있기 때문에, 유지 부재가 피실장 부재에 부착되었을 때에, 유지 부재는 부착부만이 피실장 부재에 접촉한다. 따라서, 피실장 부재에의 부착 시에서, 오목부는 피실장 부재에 접촉하지 않는다. 그 때문에, 오목부의 표면에는 구조적으로 여유가 존재한다. 본 양태에서는, 이와 같은 여유 공간에 차광판을 배치함으로써, 효율적인 레이아웃으로 본 발명에 따른 전기 광학 장치를 실현할 수 있다.

본 발명의 전기 광학 장치의 다른 양태에서는, 상기 방열 부재의 상기 전기 광학 패널과의 대향하는 면과는 반대측으로부터, 상기 방열 부재를 상기 유지 부재에 고정하는 훅 부재를 구비한다.

이 양태에 따르면, 방열 부재는 훅 부재에 의해서 유지 부재에 고정된다. 예를 들면, 방열 부재가 유지 부재에 볼트 등에 의해서 고정되는 경우, 그 볼트를 체결할 때에 큰 응력이 발생하는 것이 염려된다. 한편, 본 양태에서는, 예를 들면, 유지 부재에 형성된 돌기부에 훅 부재를 걸므로써 고정하는 것이 가능하므로, 고정 시에 발생하는 응력은 경미하다. 즉, 훅 부재로 고정함으로써, 방열 부재나 유지 부재에 변형이 생기기 어려워, 응력의 발생을 효과적으로 방지할 수 있다.

또한, 훅 부재는 방열 부재의 전기 광학 패널과의 대향하는 면측과는 반대측에 설치되기 때문에, 전기 광학 패널의 표시 영역에 조사되는 광원광을 차단하지 못한다. 그 때문에, 전기 광학 패널의 표시를 방해하는 일이 없어, 효율적인 레이아웃으로 방열 부재를 유지 부재에 고정할 수 있다.

본 발명의 전기 광학 장치의 다른 양태에서는, 상기 차광판의 개구부는, 상기 입사면측에서 보아, 상기 유지 부재의 개구부의 내측에 형성되어 있다.

이 양태에서는, 전기 광학 패널의 표시 영역을 적어도 부분적으로 둘러싸도록 형성된 차광판에 의해서 규정되는 개구부가, 전기 광학 패널을 측면측으로부터 둘러쌈으로써 유지하는 유지 부재에 의해서 규정되는 개구부에 비해 좁아지도록 형성된다. 즉, 차광판은, 유지 부재의 개구부의 내측을 향하여 돌출하도록 배치되어 있고, 그 돌출된 부분이 전기 광학 패널에 직접적 또는 간접적으로(예를 들면, 접착제 등을 통하여) 접함으로써, 방열 부재와의 사이에서 전기 광학 패널을 끼워 넣도록 유지한다.

본 발명의 전기 광학 장치의 다른 양태에서는, 상기 차광판은 탄성을 갖는다.

차광판은 상술한 바와 같이, 방열 부재와 함께, 전기 광학 패널을 끼워 넣도록 배치된다. 여기서, 차광판은 탄성을 갖기 때문에, 전기 광학 장치의 내부에서 발생한 응력은, 차광판에 의해서 흡수된다. 그 때문에, 전기 광학 패널에 전달되는 응력을 효과적으로 경감할 수 있다.

본 발명의 전기 광학 장치의 다른 양태에서는, 상기 방열 부재는, 상기 유지 부재와 일체적으로 형성되어 있다.

이 양태에 따르면, 방열 부재와 유지 부재가 별도의 부재로서 형성된 경우에 비해서, 전체의 강성도가 향상된다. 그 때문에, 가령 전기 광학 장치에 응력이 발생한 경우라도, 방열 부재와 유지 부재가 별도의 부재로서 형성된 경우에 비해서, 그 응력의 크기를 작게 억제할 수 있다. 따라서, 전기 광학 패널에 전달되는 응력도 또한 경감하는 것이 가능하며, 표시 화상에서의 색 불균일을 더 억제할 수 있다.

본 발명의 전자 기기는 상기 과제를 해결하기 위해, 상술한 본 발명의 전기 광학 장치(단, 그 각종 양태도 포함함)를 구비한다.

본 발명의 전자 기기에 따르면, 상술한 본 발명에 따른 전기 광학 장치를 구비하여 이루어지므로, 색 불균일이 적어 고품질의 화상을 표시 가능한 투사형 표시 장치, 텔레비전, 휴대 전화, 전자 수첩, 워드 프로세서, 뷰 파인더형 또는 모니터 직시형의 비디오 테이프 레코더, 워크 스테이션, 영상 전화, POS 단말기, 터치 패널 등의 각종 전자 기기를 실현할 수 있다. 또한, 본 발명의 전자 기기로서, 예를 들면 전자 페이퍼 등의 전기 영동 장치 등도 실현하는 것도 가능하다.

본 발명의 작용 및 다른 이득은 다음에 설명하는 발명을 실시하기 위한 형태로부터 명백하게 된다.

도 1은 제1 실시 형태에 따른 전기 광학 장치가 구비하는 액정 패널의 전체 구성을 도시하는 평면도.
도 2는 도 1의 H-H'선 단면도.
도 3은 제1 실시 형태에 따른 전기 광학 장치가 구비하는 액정 패널의 화상 표시 영역을 구성하는 매트릭스 형상으로 형성된 복수의 화소에서의 각종 소자, 배선 등의 등가 회로도.
도 4는 제1 실시 형태에 따른 전기 광학 장치의 전체 구성을 도시하는 사시도.
도 5는 제1 실시 형태에 따른 전기 광학 장치의 구체적인 구성을 도시하는 단면도.
도 6은 제1 실시 형태에 따른 전기 광학 장치에 생기는 응력을 모식적으로 도시하는 단면도.
도 7은 종래예에 따른 전기 광학 장치에 생기는 응력을 모식적으로 도시하는 단면도.
도 8은 제2 실시 형태에 따른 전기 광학 장치의 단면도.
도 9는 제3 실시 형태에 따른 전기 광학 장치의 단면도.
도 10은 제4 실시 형태에 따른 전기 광학 장치의 전체 구성을 도시하는 사시도.
도 11은 전기 광학 장치를 적용한 전자 기기의 일례된 프로젝터의 구성을 도시하는 평면도.

이하에서는, 본 발명의 실시 형태에 대해서 도면을 참조하면서 설명한다. 이하의 실시 형태에서는, 전기 광학 패널의 일례인 TFT 액티브 매트릭스 구동 방식의 반사형의 액정 패널을 구비하는 전기 광학 장치를 예로 든다.

<전기 광학 장치>

<제1 실시 형태>

우선, 본 실시 형태에 따른 전기 광학 장치가 구비하는 액정 패널(100)의 전체 구성에 대해서, 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한다. 도 1은, 본 실시 형태에 따른 전기 광학 장치가 구비하는 액정 패널(100)의 전체 구성을 도시하는 평면도이다. 도 2는, 도 1의 H-H'선 단면도이다.

액정 패널(100)은, TFT 어레이 기판(10)과 대향 기판(20)이 대향 배치되어 구성되어 있다. TFT 어레이 기판(10)은, 예를 들면 단결정 실리콘 기판 또는 글래스 기판 혹은 석영 기판 등의 투명 기판으로 이루어지고, 대향 기판(20)은, 예를 들면 글래스 기판, 석영 기판 등의 투명 기판으로 이루어진다. TFT 어레이 기판(10)과 대향 기판(20)과의 사이에는 액정층(50)이 봉입되어 있다. 액정층(50)은, 예를 들면 일종 또는 수종류의 네마틱 액정을 혼합한 액정으로 이루어지고, 한 쌍의 배향막 사이에서 소정의 배향 상태를 취한다.

TFT 어레이 기판(10)과 대향 기판(20)은, 복수의 화소 전극이 설치된 화상 표시 영역(10a)의 주위에 위치하는 시일 영역에 설치된 시일재(52)에 의해, 서로 접착되어 있다.

시일재(52)는, 양 기판을 접합하기 위한, 예를 들면 자외선 경화 수지, 열 경화 수지 등으로 이루어지고, 제조 프로세스에서 TFT 어레이 기판(10) 상에 도포된 후, 자외선 조사, 가열 등에 의해 경화시켜진 것이다. 시일재(52) 중에는, TFT 어레이 기판(10)과 대향 기판(20)과의 간격(즉, 기판간 갭)을 소정값으로 하기 위한 글래스 화이버 혹은 글래스 비즈 등의 갭재가 산포되어 있다. 또한, 갭재를, 시일재(52)에 혼입되는 것 외에 혹은 대신에, 화상 표시 영역(10a) 또는 화상 표시 영역(10a)의 주변에 위치하는 주변 영역에, 배치하도록 하여도 된다. 또한, 화상 표시 영역(10a)은, 본 발명에 따른 「표시 영역」의 일례이다.

시일재(52)가 배치된 시일 영역의 내측에 병행하여, 화상 표시 영역(10a)의 액연 영역을 부분적으로 규정하는 차광성의 액연 차광막(53)이, 대향 기판(20)측에 설치되어 있다. 대향 기판(20)측에 설치된 액연 차광막(53)은, 화상 표시 영역(10a)을 부분적으로 규정하고 있다.

주변 영역 중, 시일재(52)가 배치된 시일 영역의 외측에 위치하는 영역에는, TFT 어레이 기판(10)의 1변을 따라서, 데이터선 구동 회로(101) 및 외부 회로 접속 단자(102)가 설치되어 있다. 주사선 구동 회로(104)는, 이 1변에 인접하는 2변을 따르고, 또한, 액연 차광막(53)에 덮여지도록 설치되어 있다. 또한, 이와 같이 화상 표시 영역(10a)의 양측에 설치된 2개의 주사선 구동 회로(104) 사이를 접속하기 위해, TFT 어레이 기판(10)이 남는 1변을 따르고, 또한, 액연 차광막(53)에 덮여지도록 하여 복수의 배선(105)이 설치되어 있다.

TFT 어레이 기판(10) 상에서의 대향 기판(20)의 4개의 코너부에 대향하는 영역에는, 양 기판간을 상하 도통재(107)로 접속하기 위한 상하 도통 단자(106)가 배치되어 있다. 이들에 의해, TFT 어레이 기판(10)과 대향 기판(20)과의 사이에서 전기적인 도통을 취할 수 있다.

도 2에 도시한 바와 같이, TFT 어레이 기판(10) 상에는, 구동 소자인 화소 스위칭용의 TFT나 주사선, 데이터선 등의 배선이 만들어 넣어진 적층 구조가 형성되어 있다. 이 적층 구조의 상세한 구성에 대해서는 도 2에서는 도시를 생략하고 있지만, 이 적층 구조상에, 반사 전극으로 되는 반사형의 화소 전극(9a)이 설치되어 있다. 화소 전극(9a)은 전형적으로는 알루미늄 등의 광 반사성이 높은 재료에 의해, 화소마다 소정의 패턴으로 섬 형상으로 형성되어, 입사광을 반사한다.

화소 전극(9a)은, 대향 전극(21)에 대향하도록, TFT 어레이 기판(10) 상의 화상 표시 영역(10a)에 형성되어 있다. TFT 어레이 기판(10)에서의 액정층(50)이 면하는 측의 표면, 즉 화소 전극(9a) 상에는, 배향막(16)이 화소 전극(9a)을 덮도록 형성되어 있다.

대향 기판(20)에서의 TFT 어레이 기판(10)과의 대향면 상에는, ITO 등의 투명 재료로 이루어지는 대향 전극(21)이 복수의 화소 전극(9a)과 대향하도록 형성되어 있다. 또한, 화상 표시 영역(10a)에서 컬러 표시를 행하기 위해, 개구 영역 및 비개구 영역의 일부를 포함하는 영역에, 도 2에는 도시하지 않은 컬러 필터가 형성되어도 된다. 대향 기판(20)의 TFT 어레이 기판(10)에 대한 대향면 상에서, 대향 전극(21) 상에는, 배향막(22)이 형성되어 있다. 또한, 투과형의 액정 장치와 마찬가지로, 대향 기판(20) 상에 격자 형상 또는 스트라이프 형상으로 차광막을 형성하고, 비개구 영역을 설치하여도 된다.

또한, 도 1 및 도 2에 도시한 TFT 어레이 기판(10) 상에는, 상술한 데이터선 구동 회로(101), 주사선 구동 회로(104) 등의 구동 회로 외에, 화상 신호선 상의 화상 신호를 샘플링하여 데이터선에 공급하는 샘플링 회로, 복수의 데이터선에 소정 전압 레벨의 프리차지 신호를 화상 신호에 선행하여 각각 공급하는 프리차지 회로, 제조 도중이나 출하 시의 상기 액정 패널(100)의 품질, 결함 등을 검사하기 위한 검사 회로 등을 형성하여도 된다.

다음으로, 본 실시 형태에 따른 액정 패널(100)의 화소부의 전기적인 구성에 대해서, 도 3을 참조하여 설명한다. 여기에 도 3은, 본 실시 형태에 따른 전기 광학 장치가 구비하는 액정 패널(100)의 화상 표시 영역(10a)을 구성하는 매트릭스 형상으로 형성된 복수의 화소에서의 각종 소자, 배선 등의 등가 회로도이다.

도 3에서, 화상 표시 영역(10a)을 구성하는 매트릭스 형상으로 형성된 복수의 화소의 각각에는, 화소 전극(9a) 및 TFT(30)가 형성되어 있다. TFT(30)는, 화소 전극(9a)에 전기적으로 접속되어 있고, 액정 패널(100)의 동작 시에 화소 전극(9a)을 스위칭 제어한다. 화상 신호가 공급되는 데이터선(6a)은, TFT(30)의 소스에 전기적으로 접속되어 있다. 데이터선(6a)에 기입하는 화상 신호 S1, S2, …, Sn은, 이 순으로 선 순차적으로 공급하여도 상관없고, 서로 인접하는 복수의 데이터선(6a)끼리에 대해, 그룹마다 공급하도록 하여도 된다.

TFT(30)의 게이트에는, 주사선(3a)이 전기적으로 접속되어 있고, 액정 패널(100)은, 소정의 타이밍에서, 주사선(3a)에 펄스적으로 주사 신호 G1, G2, …, Gm을, 이 순으로 선 순차적으로 인가하도록 구성되어 있다. 화소 전극(9a)은, TFT(30)의 드레인에 전기적으로 접속되어 있고, 스위칭 소자인 TFT(30)를 일정 기간만큼 그 스위치를 닫음으로써, 데이터선(6a)으로부터 공급되는 화상 신호 S1, S2, …, Sn이 소정의 타이밍에서 기입된다. 화소 전극(9a)을 통하여 액정에 기입된 소정 레벨의 화상 신호 S1, S2, …, Sn은, 대향 기판에 형성된 대향 전극과의 사이에서 일정 기간 유지된다.

액정층(50)(도 2 참조)을 구성하는 액정은, 인가되는 전압 레벨에 의해 분자 집합의 배향이나 질서가 변화됨으로써, 광을 변조하고, 계조 표시를 가능하게 한다. 예를 들면, 노멀리 화이트 모드이면, 각 화소의 단위로 인가된 전압에 따라서 입사광에 대한 투과율이 감소하고, 노멀리 블랙 모드이면, 각 화소의 단위로 인가된 전압에 따라서 입사광에 대한 투과율이 증가되고, 전체적으로 액정 패널(100)로부터는 화상 신호에 따른 콘트라스트를 갖는 광이 출사된다.

여기서 유지된 화상 신호가 리크되는 것을 방지하기 위해, 화소 전극(9a)과 대향 전극(21)(도 2 참조)과의 사이에 형성되는 액정 용량과 병렬로 축적 용량(70)이 부가되어 있다. 축적 용량(70)은, 화상 신호의 공급에 따라서 각 화소 전극(9a)의 전위를 일시적으로 유지하는 축적 용량으로서 기능하는 용량 소자이다. 축적 용량(70)의 한쪽의 전극은, 화소 전극(9a)과 병렬로 TFT(30)의 드레인에 전기적으로 접속되고, 다른 쪽의 전극은, 정전위로 되도록, 전위 고정의 용량선(300)에 전기적으로 접속되어 있다. 축적 용량(70)에 따르면, 화소 전극(9a)에서의 전위 유지 특성이 향상되어, 콘트라스트 향상이나 플리커의 저감 등의 표시 특성의 향상이 가능하게 된다.

다음으로, 본 실시 형태에 따른 전기 광학 장치의 전체 구성에 대해서, 도 4를 참조하여 설명한다. 여기에 도 4는, 본 실시 형태에 따른 전기 광학 장치(1)의 전체 구성을 도시하는 사시도이다. 도 5는 도 4의 I-I' 단면도이다. 또한, 도 4 이후의 도면에서는, 도 1 및 도 2에 도시한 액정 패널(100)에서의 상세한 부재를 적절하게 생략하여 도시하고 있다.

본 실시 형태에 따른 전기 광학 장치는, 액정 패널(100), 플렉시블 기판(200), 프레임(310), 히트 씽크(320) 및 분할판(600)을 구비하여 구성되어 있다. 또한, 프레임(310)은 본 발명에 따른 「유지 부재」의 일례이며, 히트 씽크(320)는 본 발명에 따른 「방열 부재」의 일례이다. 액정 패널(100)은, 측면측으로부터 프레임(310)에 의해서 유지됨과 함께, 상하 방향으로부터 히트 씽크(320)와 분할판(600)에 의해서 끼워 넣어지도록 유지됨으로써, 수용되어 있다.

도 4 및 도 5에서는 도시를 생략하고 있지만, 플렉시블 기판(200)은, 액정 패널(100)의 외부 접속 단자(102)에 접합되어 있다. 플렉시블 기판(200)은, 상술한 액정 패널(100)의 전기 광학 동작에 요하는 다양한 제어 신호를 보내기 위한 신호 배선을 포함하는 기판이며, 예를 들면 폴리이미드 등의 기재에 신호 배선 등이 패터닝됨으로써 형성되어 있다. 또한, 플렉시블 기판(200) 상에는, 액정 패널(100)을 구동하기 위한 구동 회로의 적어도 일부를 포함하는 구동용 IC칩 등이 배치되어 있어도 된다. 또한, 플렉시블 기판(200)의 액정 패널(100)에 접속된 일단과는 반대측의 타단은, 프레임(310) 및 히트 씽크(320)의 외측으로 인출되어 있고, 액정 패널(100)의 전기 광학 동작에 요하는 다양한 제어 신호를 공급하기 위한 외부 회로(도시 생략)에 접속되어 있다.

프레임(310)은, 액정 패널(100)을 측면측으로부터 유지한다. 프레임(310)은, 예를 들면 철, 구리, 알루미늄, 마그네슘 등의 열 도전성이 우수한 금속을 포함하여 구성되어 있고, 다음에 설명하는 히트 씽크(320)와 함께 액정 패널(100)의 방열을 행한다.

히트 씽크(320)는, 표시면의 반대측에 위치하는 배면측으로부터, 액정 패널(100)을 유지한다. 히트 씽크(320)는, 액정 패널(100)에서 발생한 열을 방열하기 위한 방열부(325)를 갖고 있다. 이에 의해, 액정 패널(100)에 열이 축적됨으로써 액정 패널(100)의 동작 불량 등의 다양한 문제점이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 열에 수반하는 전기 광학 장치(1)의 구성 부재에서의 변형을 경감함으로써, 장치 내에 생기는 응력을 경감할 수 있다. 또한, 히트 씽크(320)는, 방열 효과를 높이기 위해 열 전도성이 높은 재료, 예를 들면, 철, 구리, 알루미늄 등을 포함하여 구성하면 된다.

히트 씽크(320)에는, 프레임(310) 및 액정 패널(100)이 접착제(530)에 의해서 접합되어 있다. 또한, 프레임(310) 및 히트 씽크(320)는, 도시하지 않은 접합부에서 서로 접합되어 있어도 된다. 이 경우, 접합은, 예를 들면, 프레임(310)에 형성된 오목부와 히트 씽크에 설치된 볼록부를 끼워 맞춤으로써 행해져도 되고, 나사 등을 이용하여 행해져도 된다. 접착제(530)는, 공기보다 높은 열 전도성을 갖고 있고, 액정 패널(100)에서 발생한 열을, 효율적으로 히트 씽크(320)에 전달하는 것이 가능하며, 방열부(325)에서의 방열 효과를 높이는 기능을 갖고 있다.

또한, 본 실시 형태에서는, 접착제(530)는, 액정 패널(100) 및 히트 씽크(320) 사이와 프레임(310) 및 히트 씽크(320) 사이를 충전하도록 도포되어 있지만, 각각 일부에만 접착제(530)가 도포되어 있어도 되고, 액정 패널(100) 및 히트 씽크(320) 사이와 프레임(310) 및 히트 씽크(320) 사이에는 접착제(530)가 도포되어 있지 않아도 된다. 또한, 접착제(530) 대신에 또는 외에 열 전도성을 갖는 시트나 그리스 등을 이용하여도 된다.

프레임(310)의 입사광이 입사하는 측(이하, 적절하게 「표시면측」이라고 칭함)에는, 단차(311)가 형성되어 있다. 단차(311)로부터 내측의 영역은, 단차(311)로부터 외측의 영역에 비해 움푹 패이도록 형성되어 있다. 이하의 설명에서는, 단차(311)로부터 내측에 있는 움푹 팬 영역을 적절하게 「오목부(312)」라고 칭함과 함께, 단차(311)로부터 외측에 있는 영역을 적절하게 「부착부(313)」라고 칭하는 것으로 한다.

분할판(600)은, 프레임(310) 중 오목부(312) 상에 부착되어 있다. 분할판(600)은, 본 발명에 따른 「차광판」의 일례이며, 도 4에 도시한 바와 같이, 액정 패널(100)의 화상 표시 영역(10a)을 둘러싸도록 창 형상으로 설치되어 있고, 화상 표시 영역(10a) 이외의 영역에 광이 입사하게 되는 것을 방지한다. 분할판(600)은, 예를 들면 프레임(310) 등의 전기 광학 장치(1)를 구성하는 다른 부재에 비해 광 반사율이 낮은 재료로 형성되어 있다. 구체적으로는, 예를 들면, 오스테나이트계 스테인레스의 대표적인 강종인, SUS(304)로 형성되면 된다. 분할판(600)은, 도시하지 않은 계합부에서 프레임(310)과 계합되어 있다.

프레임(310)의 부착부(313)에는, 복수의 나사 구멍(350)이 형성되어 있다. 나사 구멍(350)에는 볼트가 관통 가능하며, 그 볼트를 체결함으로써 프레임(310)을 외부 부재에 고정할 수 있다.

액정 패널(100) 및 프레임(310) 사이에는, 접착제(510)가 충전됨으로써, 서로 접착되어 있다.

액정 패널(100)을 구성하는 대향 기판(20) 중 TFT 어레이 기판(10)에 대향하지 않는 측의 면에는, 방진 기판(400)이 투명 접착제(540)에 의해서 접착되어 있다. 방진 기판(400)은, 액정 패널(100)의 화상 표시 영역(10a)을 티끌이나 먼지로부터 보호하는 기능을 갖는다.

여기서, 도 6을 참조하여, 프레임(310)의 부착부(313)가 외부 부재(700)에 부착된 경우에, 본 실시 형태에 따른 전기 광학 장치(1)에 생기는 응력에 대해서 설명한다. 도 6은, 프레임(310)의 부착부(313)가 외부 부재(700)에 부착된 경우에, 본 실시 형태에 따른 전기 광학 장치(1)에 생기는 응력을 모식적으로 도시하는 단면도이다.

또한, 외부 부재(700)는, 본 발명에 따른 「피실장 부재」의 일례이며, 구체적으로는, 전기 광학 장치(1)를 구비하는 전자 기기로서 후에 상술하는 액정 프로젝터에, 본 실시 형태에 따른 전기 광학 장치(1)가 라이트 밸브로서 부착될 때에, 액정 프로젝터의 내벽에 부착하기 위한 지그 부재이다.

프레임(310)은, 프레임(310)에 형성된 나사 구멍(350)이, 외부 부재(700)에 형성된 나사 구멍(750)에 대응하도록 배치되어 있고, 나사 구멍(350, 750)을 관통하도록 볼트(800)가 삽입되어 체결됨으로써, 프레임(310)의 부착부(313)가 외부 부재(700)에 고정되어 있다. 또한, 볼트(800)의 표면에는 도시하지 않은 나사가 절단되어 있고, 드라이버 등을 이용하여 볼트(800)를 회전시킴으로써, 볼트(800)를 체결하여, 프레임(310)을 외부 부재(700)에 단단하게 고정할 수 있다.

볼트(800)가 체결되면, 전기 광학 장치(1)의 내부에 응력이 발생한다. 도 6에서는, 프레임(310)에 발생하는 응력의 일례를 흰색의 화살표 a로 모식적으로 도시하고 있다. 이와 같이 프레임(310)에서 발생한 응력은, 프레임(310) 및 액정 패널(100) 사이에 배치되어 있는 각 부재를 통하여, 액정 패널(100)에 전달된다.

본 실시 형태에서는 특히, 액정 패널(100)에는 표시면측으로부터 분할판(600)이 접함으로써, 액정 패널(100)이 유지되어 있다. 그 때문에, 프레임(310)에서 생긴 응력은 분할판(600)을 통하여, 액정 패널(100)에 전달된다. 분할판(600)은, 얇은 판 형상으로 형성되어 있기 때문에, 힘이 작용하면 상하 방향으로 상당히 변형될 수 있다(즉, 분할판(600)은 탄성을 갖고 있음). 따라서, 프레임(310)으로부터 분할판(600)을 통하여 전달되는 응력은, 분할판(100)의 탄성에 의해서 흡수된다. 그 결과, 액정 패널(100)에 프레임(310)으로부터 전달되는 응력은 경감된다.

또한, 나사 구멍(350, 750)에 볼트(800)를 삽입하여 외부 부재(700)에 고정하는 예를 나타냈지만, 또한, 액정 패널(100)에 프레임(310)으로부터 전달되는 응력을 경감하기 위해, 나사 구멍(350)을 형성하는 일 없이 접착제를 통하여 프레임(310)의 부착부(313)와 외부 부재(700)를 고착시켜도 된다. 또한, 프레임(310)의 4코너의 부착부(313) 중, 대각선 상의 2개의 부착부(313)를 나사 구멍(350, 750)에 볼트(800)를 삽입하여 고정하고, 남은 대각선 상의 2개의 부착부(313)를 접착제를 통하여 외부 부재(700)와 고착시켜도 된다.

여기서, 도 7은, 액정 패널(100)이 프레임(310)으로부터 연장되도록 형성된 연장부(360)에 의해서 표시면측으로부터 유지되어 있는 종래예에 따른 전기 광학 장치의 단면을 도시하는 단면도이다. 종래예에서는, 연장부(360)는 프레임(310)과 일체적으로 형성되어 있다. 그 때문에, 연장부(360)는, 본 실시 형태에서의 분할판(600)과 같이, 상하 방향으로 왜곡되지 않아, 프레임(310)에서 생기는 응력을 흡수할 수는 없다. 따라서, 종래예에서는 외부 부재(700)에 프레임(310)을 부착할 때에 생기는 응력이, 액정 패널(100)에 그대로 전달되게 되고(도 7에서 흰색 화살표 b를 참조), 액정 패널(100)에서의 기판간 갭의 변화를 야기하여, 표시 화상에 색 불균일이 생기게 된다.

한편, 본 실시 형태에서는, 전기 광학 장치에서 생기는 응력은, 분할판(600)에 의해서 흡수되기 때문에, 액정 패널(100)에 전달되는 응력은 경감된다. 따라서, 액정 패널(100)에서의 기판간 갭은 불변으로 유지되어, 표시 화상에서의 색 불균일의 발생을 방지할 수 있다.

<제2 실시 형태>

계속해서, 제2 실시 형태에 따른 전기 광학 장치에 대해서, 도 8을 참조하여 설명한다. 도 8은, 본 실시 형태에 따른 전기 광학 장치의 단면도이다. 또한, 본 실시 형태에 따른 전기 광학 장치에서, 상술한 제1 실시 형태에 따른 전기 광학 장치(1)와 공통되는 부위에 관해서는, 공통된 부호를 붙이는 것으로 하고, 상세한 설명은 생략하는 것으로 한다.

본 실시 형태에서는, 방열 프레임(900)이, 액정 패널(100)을 유지함과 함께, 방열 부재로서 기능한다. 즉, 방열 프레임(900)은, 제1 실시 형태에서의 프레임(310)과 히트 씽크(320)가 일체적으로 형성된 것에 상당하고, 본 발명에 따른 「유지 부재」 및 「방열 부재」의 일례이다. 이와 같이, 프레임(310)과 히트 씽크(320)가 일체적으로 형성됨으로써, 전기 광학 장치 전체의 강성도가 향상된다. 그 때문에, 볼트(800)를 체결한 경우라도, 전기 광학 장치(1)의 내부에 응력이 생기기 어렵다. 따라서, 액정 패널(100)에 전달되는 응력도 또한 경감되어, 표시 화상에서의 색 불균일의 발생을, 보다 효과적으로 억제할 수 있다.

<제3 실시 형태>

계속해서, 제3 실시 형태에 따른 전기 광학 장치에 대해서, 도 9를 참조하여 설명한다. 도 9는, 본 실시 형태에 따른 전기 광학 장치의 단면도이다. 또한, 본 실시 형태에 따른 전기 광학 장치에서, 상술한 제1 실시 형태에 따른 전기 광학 장치(1)와 공통되는 부위에 관해서는, 공통된 부호를 붙이는 것으로 하고, 상세한 설명은 생략하는 것으로 한다.

본 실시 형태에서는, 프레임(310) 중 볼트(800)에 따른 길이가 길어지도록, 프레임(310)에 연장부(380)가 형성되어 있다. 이와 같이 연장부(380)를 형성함으로써, 프레임(310)의 강성도를 높일 수 있다. 그 때문에, 볼트(800)를 체결한 경우라도, 전기 광학 장치(1)의 내부에 응력이 생기기 어렵다. 따라서, 액정 패널(100)에 전달되는 응력도 또한 경감되어, 표시 화상에서의 색 불균일의 발생을, 보다 효과적으로 억제할 수 있다.

<제4 실시 형태>

계속해서, 제4 실시 형태에 따른 전기 광학 장치에 대해서, 도 10을 참조하여 설명한다. 도 10은, 본 실시 형태에 따른 전기 광학 장치의 전체 구성을 도시하는 사시도이다. 또한, 본 실시 형태에 따른 전기 광학 장치에서, 상술한 제1 실시 형태에 따른 전기 광학 장치(1)와 공통되는 부위에 관해서는, 공통된 부호를 붙이는 것으로 하고, 상세한 설명은 생략하는 것으로 한다.

본 실시 형태에서는, 히트 씽크(320)는 프레임(310)에 훅(390)을 이용하여 부착되어 있는 점에서, 상술한 각 실시 형태와 다르다. 훅(390)은, 본 발명에 따른 「훅 부재」의 일례이다. 훅(390)은, 측면에 설치된 개구부(391)를, 프레임(310)에 설치된 볼록부(318)에 걸리도록 고정됨으로써, 프레임(310) 및 히트 씽크(320) 사이를 고정한다. 또한, 훅(390)은, 프레임(310)에 대해 부착된 히트 씽크(320)의 위치의 안정화를 도모하기 위해, 지지부(391)를 갖고 있다.

상술한 각 실시 형태에서는, 히트 씽크(320)는 프레임(310)에 접착제(350)에 의해서 단단하게 고정되어 있기 때문에, 프레임(310) 및 히트 씽크(320)에서 생긴 응력은, 액정 패널(100)에 전달되기 쉬운 구조를 갖고 있다. 한편, 본 실시 양태에서는, 예를 들면, 히트 씽크(320)는 프레임(310)에 훅(390)을 거는 것에 의해 고정되어 있기 때문에, 발생하는 응력은 경미하다. 즉, 훅(390)으로 고정함으로써, 프레임(310) 및 히트 씽크(320)에 변형이 생기기 어려워, 응력의 발생을 효과적으로 방지할 수 있다.

또한, 훅(390)은 액정 패널(100)의 표시면과는 반대측에 설치되어 있기 때문에, 액정 패널(100)의 화상 표시 영역(10a)에의 입사광을 차단한다. 그 때문에, 액정 패널(100)의 표시를 방해하는 일 없이, 효율적인 레이아웃으로 히트 씽크(320)를 프레임(310)에 고정할 수 있다.

<전자 기기>

다음으로, 상술한 전기 광학 장치인 액정 장치를 각종의 전자 기기에 적용하는 경우에 대해서 설명한다. 여기서는, 본 발명에 따른 전자 기기로서, 투사형 액정 프로젝터를 예로 든다. 도 11은, 본 실시 형태에 따른 투사형 액정 프로젝터의 도식적 단면도이다.

도 11에서, 본 실시 형태에 따른 액정 프로젝터(1100)는, 각각 RGB용의 액정 라이트 밸브(100R, 100G, 100B)의 3매를 이용한 복판식 컬러 프로젝터로서 구축되어 있다. 액정 라이트 밸브(100R, 100G, 100B)의 각각은, 상술한 반사형의 액정 장치가 사용되고 있다.

도 11에 도시한 바와 같이, 액정 프로젝터(1100)에서는, 메탈 할로겐 램프 등의 백색 광원의 램프 유닛(1102)으로부터 투사광이 발하게 되면, 2매의 미러(1106), 2매의 다이크로익 미러(1108) 및 3개의 편광 빔 스플리터(PBS)(1113)에 의해서, RGB의 3원색에 대응하는 광 성분 R, G, B로 나누어지고, 각 색에 대응하는 액정 라이트 밸브(100R, 100G, 100B)로 각각 유도된다. 또한, 이 때, 광로에서의 광 손실을 방지하기 위해, 광로의 도중에 렌즈를 적절하게 설치하여도 된다. 그리고, 액정 라이트 밸브(100R, 100G, 100B)에 의해 각각 변조된 3원색에 대응하는 광 성분은, 크로스 프리즘(1112)에 의해 합성된 후, 투사 렌즈(1114)를 통하여 스크린(1120)에 컬러 영상으로서 투사된다.

또한, 액정 라이트 밸브(100R, 100B, 100G)에는, 다이크로익 미러(1108) 및 편광 빔 스플리터(1113)에 의해서, R, G, B의 각 원색에 대응하는 광이 입사하므로, 컬러 필터를 설치할 필요는 없다.

도 11을 참조하여 설명한 전자 기기 외에도, 모바일형의 퍼스널 컴퓨터나, 휴대 전화, 액정 텔레비전, 뷰 파인더형, 모니터 직시형의 비디오 테이프 레코더, 카 네비게이션 장치, 페이저, 전자 수첩, 전자 계산기, 워드 프로세서, 워크스테이션, 영상 전화, POS 단말기, 터치 패널을 구비한 장치 등을 들 수 있다. 그리고, 이들 각종 전자 기기에, 본 발명의 전기 광학 장치를 적용 가능한 것은 물론이다.

본 발명은, 상술한 실시 형태에서 설명한 반사형의 액정 장치 이외에도, 투과형 액정 장치, 플라즈마 디스플레이(PDP), 전해 방출형 디스플레이(FED, SED), 유기 EL 디스플레이, 디지털 마이크로 미러 디바이스(DMD), 전기 영동 장치 등에도 적용 가능하다.

본 발명은, 상술한 실시 형태에 한정되는 것이 아니라, 특허 청구 범위 및 명세서 전체로부터 이해되는 발명의 요지 혹은 사상에 어긋나지 않는 범위에서 적절하게 변경 가능하며, 그와 같은 변경을 수반하는 전기 광학 장치, 및 그 전기 광학 장치를 구비한 전자 기기도 또한 본 발명의 기술적 범위에 포함되는 것이다.

100 : 액정 패널
200 : 플렉시블 기판
310 : 프레임
320 : 히트 씽크
325 : 방열부
390 : 훅
400 : 방진 글래스
600 : 분할판
700 : 외부 부재
800 : 볼트

Claims (7)

1. 전기 광학 패널과,
   상기 전기 광학 패널을 수용하는 유지 부재와,
   상기 전기 광학 패널의 입사면과는 반대측에 설치된 방열 부재와,
   상기 전기 광학 패널의 입사면측으로부터 상기 유지 부재 및 상기 전기 광학 패널에 접하도록 설치되고, 상기 전기 광학 패널의 표시 영역을 적어도 부분적으로 둘러싸도록 형성된 차광판
   을 구비하는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 유지 부재는,
   상기 차광판에 비해 피실장 부재측으로 돌출하도록 형성된 부착부와,
   상기 유지 부재 중 상기 부착부에 비해, 움푹 패이도록 형성된 오목부
   를 갖고,
   상기 차광판은, 상기 오목부에 접하도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 방열 부재의 상기 전기 광학 패널과의 대향하는 면과는 반대측으로부터, 상기 방열 부재를 상기 유지 부재에 고정하는 훅(hook) 부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 차광판의 개구부는, 상기 입사면측에서 보아, 상기 유지 부재의 개구부의 내측에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 차광판은 탄성을 갖는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 방열 부재는, 상기 유지 부재와 일체적으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 전기 광학 장치를 구비하는 전자 기기.
   

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