JP4089216B2 - 液晶パネルモジュール及びこれを用いた投射装置 - 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）
【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）
Claims (7)
- 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液晶パネルモジュール。 - 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請求項１記載の液晶パネルモジュール。
- 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請求項１記載の液晶パネルモジュール。
- 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請求項３記載の液晶パネルモジュール。
- 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請求項２または請求項４記載の液晶パネルモジュール。
- 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請求項２または請求項４記載の液晶パネルモジュール。
- 請求項１乃至請求項６の何れか１つに記載の液晶パネルモジュールを用いたことを特徴とする投射装置。
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