電気光学装置及び電子機器
【課題】液晶表示装置等の電気光学装置において、電気光学パネルを好適に保持すると共に効率的な放熱を行う。
【解決手段】電気光学装置は、入射した光を反射させることにより画像を表示する表示面、該表示面の反対側に位置する背面を有する反射型の電気光学パネル（１００）と、第１の材料を含んで構成されており、電気光学パネルを保持する第１保持部材（３１０）と、第１の材料より熱伝導率の高い第２の材料を含んで構成されており、第１保持部材と共に電気光学パネルを保持する第２保持部材（３２０）とを備える。本発明では特に、第１の材料及び第２の材料は、線膨張係数の差が所定の範囲内である。
【解決手段】電気光学装置は、入射した光を反射させることにより画像を表示する表示面、該表示面の反対側に位置する背面を有する反射型の電気光学パネル（１００）と、第１の材料を含んで構成されており、電気光学パネルを保持する第１保持部材（３１０）と、第１の材料より熱伝導率の高い第２の材料を含んで構成されており、第１保持部材と共に電気光学パネルを保持する第２保持部材（３２０）とを備える。本発明では特に、第１の材料及び第２の材料は、線膨張係数の差が所定の範囲内である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば液晶装置等の電気光学装置、及び該電気光学装置を備えた、例えば液晶プロジェクター等の電子機器の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の電気光学装置として、例えば入射した光を画素単位で変調してから反射することにより画像を表示する反射型の電気光学パネルを有するものがある。この電気光学パネルは、実装ケースに収納された状態でプロジェクター等の各種電子機器に取り付けられることになるが、電気光学パネル及び実装ケースの線膨張係数の違いから、温度環境によっては、電気光学パネルから実装ケースから応力を受けることになってしまう場合がある。このため、例えば特許文献１では、電気光学パネルの線膨張係数に基づいて、実装ケースの線膨張係数を決定するという技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１９８９３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した技術では、実装ケースの材料を電気光学パネルの材料に基づいて決定することが求められるため、実装ケースの材料として選択できるものが限られ、実践上様々な不都合が生じてしまう。具体的には、電気光学パネルは、石英等の比較的線膨張係数の小さい材料を含んで構成されることが多いため、実装ケースに、熱伝導率の高いとされる線膨張係数の大きい材料を使用することできない。
【０００５】
このように、上述した技術には、仮に電気光学パネルに対する実装ケースからの応力を低減することができたとしても、実装ケースに熱伝導率の高い材料を使用することで、電気光学パネルにおける放熱効果を高めることが困難であるという技術的問題点がある。
【０００６】
本発明は、例えば上述した問題点に鑑みなされたものであり、電気光学パネルを好適に保持すると共に効率的な放熱を行うことが可能な電気光学装置及び電子機器を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の電気光学装置は上記課題を解決するために、入射した光を反射させることにより画像を表示する表示面、該表示面の反対側に位置する背面を有する反射型の電気光学パネルと、第１の材料を含んで構成されており、前記電気光学パネルを保持する第１保持部材と、前記第１の材料より熱伝導率の高い第２の材料を含んで構成されており、前記第１保持部材と共に前記電気光学パネルを保持する第２保持部材とを備え、前記第１の材料及び前記第２の材料は、線膨張係数の差が所定の範囲内である。
【０００８】
本発明の電気光学装置によれば、その動作時には、電気光学パネルに対して、例えば白色ランプ等の光源から光が照射される。電気光学パネルは、例えば一対の基板間に液晶等の電気光学物質を挟持してなり、表示面に入射した光を画素単位で変調した後、Ａｌ（アルミニウム）膜等の反射膜によって反射することにより画像を表示する。各画素は、例えば表示面にマトリクス状に配置されており、走査信号を供給する走査線及び画像信号を供給するデータ線に夫々電気的に接続されている。各画素は、画像信号の電位に応じて、対向配置された液晶等の電気光学物質を制御する。
【０００９】
本発明の電気光学パネルは、第１の材料を含んで構成される第１保持部材によって保持されている。また、第１の材料より熱伝導率の高い第２の材料を含んで構成される第２保持部材によって保持されている。尚、ここでの「熱伝導率」とは、電気光学パネルにおいて発生した熱を、電気光学パネルと対向する側の面から対向しない側の面に伝達する効率を表す値である。このため、第２の材料は、第１の材料より放熱効果の高い材料といえる。
【００１０】
第１保持部材及び第２保持部材は、典型的には、互いに対向するように組み合わされ、実装ケースとして電気光学パネルを保持する。尚、第１及び第２保持部材は、夫々接着剤やグリスによって電気光学パネルに接着されている。また、第１保持部材と第２保持部材とが互いに接着されていてもよい。
【００１１】
ここで本発明では特に、第１の材料及び前記第２の材料は、線膨張係数の差が所定の範囲内とされている。即ち、第１保持部材及び第２保持部材は、互いに線膨張係数が近い材料を含んで構成されている。尚、ここでの「所定の範囲」とは、第１保持部材及び第２保持部材が夫々膨張した際に、互いの線膨張係数の違いに起因して、電気光学パネルに不具合を生じさせてしまう程の応力が加わってしまうことを防止できるような値である。このため本発明では、例えば装置の動作によって発生した熱等で各部材が熱膨張した際に、第１保持部材及び第２保持部材の膨張度合いが互いに大きく異なってしまうことにより、電気光学パネルとの接着箇所等に無理な力がかかってしまうことを防止できる。「所定の範囲」は、例えば第１保持部材及び第２保持部材の形状や、第１保持部材及び第２保持部材と電気光学パネルとの接着構造等に基づいて設定される。
【００１２】
電気光学パネルの保持部材の材料としては、電気光学パネルに線膨張係数が近く、且つ、熱伝導率が高い（即ち、放熱効果が高い）ものが好ましい。しかしながら、熱伝導率の高い材料は線膨張係数が大きくなる傾向があり、電気光学パネルに用いられる比較的線膨張係数の小さい材料（例えば、石英等）と線膨張係数を近付けるのは難しい。即ち、線膨張係数と熱伝導率の両方の条件を満たすことは難しい。尚、線膨張係数が低く熱伝導率が高い材料として、純銅や純アルミニウムが挙げられるが、これらの物質は合金等の材料と比べるとコストが大幅に増加してしまう。
【００１３】
しかるに本発明では特に、第１保持部材と第２保持部材とが相異なる材料を含んで構成されているため、例えば電気光学パネルと固定される第１保持部材に、比較的線膨張係数が小さく電気光学パネルとの線膨張係数の差が小さくなるような材料を用いると共に、第２保持部材に、比較的線膨張係数が大きく熱伝導率の高い材料を用いることで、電気光学パネルの確実な保持及び高い放熱効果を両立することができる。即ち、第１保持部材及び第２保持部材の各々に求められる相異なる機能に基づいて適宜材料を決定することで、より好適な条件で電気光学パネルを保持することが可能となる。
【００１４】
以上説明したように、本発明の電気光学装置によれば、電気光学パネルを好適に保持すると共に効率的な放熱を行うことができる。従って、電気光学装置の信頼性を向上させることが可能である。
【００１５】
本発明の電気光学装置の一態様では、前記第１保持部材は、前記表示面側から前記電気光学パネルを保持しており、前記第２保持部材は、前記背面側から前記電気光学パネルを保持している。
【００１６】
この態様によれば、第１保持部材は、例えば表示面における表示領域（即ち、画像表示に寄与する領域）を囲うように保持するフレーム状の部材であり、表示面側から電気光学パネルを保持している。第１保持部材は、保持部材としての機能だけではなく、電気光学パネルに入射する光を制限する見切り部材としての機能を有していてもよい。一方、第２保持部材は、背面側（即ち、第１保持部材とは反対側）から電気光学パネルを保持している。
【００１７】
ここで特に、第２保持部材は、画像表示に寄与しない背面側に設けられているため、電気光学パネルにおいて発生した熱を放熱する機能を有することが求められる場合が多い。これに対し本態様では、第２保持部材が、第１保持部材に含まれる第１の材料より熱伝導率の高い第２の材料を含んで構成されているため、第２保持部材の放熱効果が高められている。よって、電気光学パネルにおいて発生した熱を極めて効果的に放熱でき、装置の信頼性を高めることができる。
【００１８】
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記第１の材料は、前記第２の材料よりも前記電気光学パネルに線膨張係数が近い。
【００１９】
この態様によれば、第１保持部材が、第２保持部材よりも電気光学パネルに線膨張係数が近い材料を含んで構成されることになる。このため、各部材が熱等によって膨張した際に、第１保持部材は、第２保持部材よりも電気光学パネルに与えるダメージが小さい。よって、第１保持部材を、第２保持部材より強固に電気光学パネル接着されるような保持部材として構成すれば、電気光学パネルをより確実に保持することができると共に、第１保持部材及び第２保持部材から電気光学パネルに与える総合的なダメージを低減することができる。
【００２０】
特に、第１保持部材を見切り部材として機能させる場合には、電気光学パネルに対して固定することが求められるため、上述した効果は顕著に発揮される。
【００２１】
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記第２保持部材は、前記電気光学パネルにおいて発生した熱を放熱する放熱部を有する。
【００２２】
この態様によれば、第２保持部材が放熱部を有しているため、動作時に電気光学パネルで発生した熱を効率的に放熱することができる。従って、装置の信頼性をより高めることができる。
【００２３】
尚、放熱部は、例えば熱伝導性の高い材料を含んで構成されると共に表面積が大きくとれるような構造とされている。また、放熱フィンを備えていてもよい。
【００２４】
本発明の電子機器は上記課題を解決するために、上述した本発明の電気光学装置（但し、その各種態様も含む）を備える。
【００２５】
本発明の電子機器によれば、上述した本発明に係る電気光学装置を具備してなるので、信頼性の高い投射型表示装置、テレビ、携帯電話、電子手帳、ワードプロセッサー、ビューファインダー型又はモニタ直視型のビデオテープレコーダー、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルなどの各種電子機器を実現できる。また、本発明の電子機器として、例えば電子ペーパーなどの電気泳動装置等も実現することも可能である。
【００２６】
本発明の作用及び他の利得は次に説明する発明を実施するための形態から明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】実施形態に係る電気光学パネルの全体構成を示す平面図である。
【図２】図１のＨ−Ｈ´線断面図である。
【図３】実施形態に係る電気光学パネルの画像表示領域を構成するマトリクス状に形成された複数の画素における各種素子、配線等の等価回路図である。
【図４】実施形態に係る電気光学装置の全体構成を示す斜視図である。
【図５】実施形態に係る電気光学装置の具体的な構成を示す断面図である。
【図６】フレーム及びヒートシンクに用いられる材料の熱伝導率及び線膨張係数を示す表である。
【図７】フレーム及びヒートシンクを構成する材料の組み合わせの一例を示す表（その１）である。
【図８】フレーム及びヒートシンクを構成する材料の組み合わせの一例を示す表（その２）である。
【図９】電気光学装置を適用した電子機器の一例たるプロジェクターの構成を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下では、本発明の実施形態について図を参照しつつ説明する。
【００２９】
＜電気光学パネル＞
先ず、本実施形態に係る電気光学装置に備えられる反射型の電気光学パネルについて、図１から図３を参照して説明する。尚、以下の実施形態では、駆動回路内蔵型のＴＦＴ（Thin Film Transistor）アクティブマトリクス駆動方式の液晶装置を例にとる。
【００３０】
本実施形態に係る電気光学パネルの全体構成について、図１及び図２を参照して説明する。ここに図１は、本実施形態に係る電気光学パネルの全体構成を示す平面図であり、図２は、図１のＨ−Ｈ´線断面図である。
【００３１】
図１及び図２において、本実施形態に係る電気光学パネル１００では、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とが対向配置されている。ＴＦＴアレイ基板１０は、例えば石英基板、ガラス基板等の透明基板や、シリコン基板等である。対向基板２０は、例えば石英基板、ガラス基板等の透明基板である。ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間には、液晶層５０が封入されている。液晶層５０は、例えば一種又は数種類のネマティック液晶を混合した液晶からなり、一対の配向膜間で所定の配向状態をとる。
【００３２】
ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とは、複数の画素電極が設けられた画像表示領域１０ａの周囲に位置するシール領域に設けられたシール材５２により、相互に接着されている。
【００３３】
シール材５２は、両基板を貼り合わせるための、例えば紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂等からなり、製造プロセスにおいてＴＦＴアレイ基板１０上に塗布された後、紫外線照射、加熱等により硬化させられたものである。シール材５２中には、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間隔（即ち、基板間ギャップ）を所定値とするためのグラスファイバー或いはガラスビーズ等のギャップ材が散布されている。尚、ギャップ材を、シール材５２に混入されるものに加えて若しくは代えて、画像表示領域１０ａ又は画像表示領域１０ａの周辺に位置する周辺領域に、配置するようにしてもよい。
【００３４】
シール材５２が配置されたシール領域の内側に並行して、画像表示領域１０ａの額縁領域を規定する遮光性の額縁遮光膜５３が、対向基板２０側に設けられている。尚、このような額縁遮光膜５３の一部又は全部は、ＴＦＴアレイ基板１０側に内蔵遮光膜として設けられてもよい。
【００３５】
周辺領域のうち、シール材５２が配置されたシール領域の外側に位置する領域には、データ線駆動回路１０１及び外部回路接続端子１０２がＴＦＴアレイ基板１０の一辺に沿って設けられている。走査線駆動回路１０４は、この一辺に隣接する２辺に沿い、且つ、額縁遮光膜５３に覆われるようにして設けられている。更に、このように画像表示領域１０ａの両側に設けられた二つの走査線駆動回路１０４間をつなぐため、ＴＦＴアレイ基板１０の残る一辺に沿い、且つ、額縁遮光膜５３に覆われるようにして複数の配線１０５が設けられている。
【００３６】
ＴＦＴアレイ基板１０上における対向基板２０の４つのコーナー部に対向する領域には、両基板間を上下導通材１０７で接続するための上下導通端子１０６が配置されている。これらにより、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間で電気的な導通をとることができる。
【００３７】
図２において、ＴＦＴアレイ基板１０上には、駆動素子である画素スイッチング用のＴＦＴや走査線、データ線等の配線が作り込まれた積層構造が形成される。この積層構造の詳細な構成については図２では図示を省略してあるが、この積層構造の上に、反射電極となる反射型の画素電極９ａが設けられている。画素電極９ａは典型的にはアルミニウムなどの光反射性の材料により、画素毎に所定のパターンで島状に形成され、入射光を反射できるように形成されている。
【００３８】
画素電極９ａは、対向電極２１に対向するように、ＴＦＴアレイ基板１０上の画像表示領域１０ａに形成されている。ＴＦＴアレイ基板１０における液晶層５０の面する側の表面、即ち画素電極９ａ上には、配向膜１６が画素電極９ａを覆うように形成されている。
【００３９】
対向基板２０におけるＴＦＴアレイ基板１０との対向面上には、ＩＴＯ等の透明材料からなる対向電極２１が複数の画素電極９ａと対向するように形成されている。また、画像表示領域１０ａにおいてカラー表示を行うために、開口領域及び非開口領域の一部を含む領域に、図２には図示しないカラーフィルターが形成されるようにしてもよい。対向基板２０の対向面上における、対向電極２１上には、配向膜２２が形成されている。なお、透過型の液晶装置と同様に、対向基板２０上に格子状又はストライプ状に遮光膜を形成し、非開口領域を設けてもよい。
【００４０】
尚、図１及び図２に示したＴＦＴアレイ基板１０上には、上述したデータ線駆動回路１０１、走査線駆動回路１０４等の駆動回路に加えて、画像信号線上の画像信号をサンプリングしてデータ線に供給するサンプリング回路、複数のデータ線に所定電圧レベルのプリチャージ信号を画像信号に先行して各々供給するプリチャージ回路、製造途中や出荷時の当該電気光学パネル１００の品質、欠陥等を検査するための検査回路等を形成してもよい。
【００４１】
次に、本実施形態に係る電気光学パネルの画素部の電気的な構成について、図３を参照して説明する。ここに図３は、本実施形態に係る電気光学パネルの画像表示領域を構成するマトリクス状に形成された複数の画素における各種素子、配線等の等価回路図である。
【００４２】
図３において、画像表示領域１０ａを構成するマトリクス状に形成された複数の画素の各々には、画素電極９ａ及びＴＦＴ３０が形成されている。ＴＦＴ３０は、画素電極９ａに電気的に接続されており、本実施形態に係る電気光学パネル１００の動作時に画素電極９ａをスイッチング制御する。画像信号が供給されるデータ線６ａは、ＴＦＴ３０のソースに電気的に接続されている。データ線６ａに書き込む画像信号Ｓ１、Ｓ２、・・・、Ｓｎは、この順に線順次に供給しても構わないし、相隣接する複数のデータ線６ａ同士に対して、グループ毎に供給するようにしてもよい。
【００４３】
ＴＦＴ３０のゲートには、走査線３ａが電気的に接続されており、本実施形態に係る電気光学パネル１００は、所定のタイミングで、走査線３ａにパルス的に走査信号Ｇ１、Ｇ２、・・・、Ｇｍを、この順に線順次で印加するように構成されている。画素電極９ａは、ＴＦＴ３０のドレインに電気的に接続されており、スイッチング素子であるＴＦＴ３０を一定期間だけそのスイッチを閉じることにより、データ線６ａから供給される画像信号Ｓ１、Ｓ２、・・・、Ｓｎが所定のタイミングで書き込まれる。画素電極９ａを介して電気光学物質の一例としての液晶に書き込まれた所定レベルの画像信号Ｓ１、Ｓ２、・・・、Ｓｎは、対向基板に形成された対向電極との間で一定期間保持される。
【００４４】
液晶層５０（図２参照）を構成する液晶は、印加される電圧レベルにより分子集合の配向や秩序が変化することにより、光を変調し、階調表示を可能とする。例えば、ノーマリーホワイトモードであれば、各画素の単位で印加された電圧に応じて入射光に対する透過率が減少し、ノーマリーブラックモードであれば、各画素の単位で印加された電圧に応じて入射光に対する透過率が増加され、全体として電気光学パネル１００からは画像信号に応じたコントラストをもつ光が出射される。
【００４５】
ここで保持された画像信号がリークすることを防ぐために、画素電極９ａと対向電極２１（図２参照）との間に形成される液晶容量と並列に蓄積容量７０が付加されている。蓄積容量７０は、画像信号の供給に応じて各画素電極９ａの電位を一時的に保持する保持容量として機能する容量素子である。蓄積容量７０の一方の電極は、画素電極９ａと並列してＴＦＴ３０のドレインに電気的に接続され、他方の電極は、定電位となるように、電位固定の容量線３００に電気的に接続されている。蓄積容量７０によれば、画素電極９ａにおける電位保持特性が向上し、コントラスト向上やフリッカーの低減といった表示特性の向上が可能となる。
【００４６】
＜電気光学装置＞
次に、上述した電気光学パネル１００を備える電気光学装置について、図４から図８を参照して説明する。
【００４７】
先ず、本実施形態に係る電気光学装置の構成について、図４及び図５を参照して説明する。ここに図４は、本実施形態に係る電気光学装置の全体構成を示す斜視図であり、図５は、本実施形態に係る電気光学装置の具体的な構成を示す断面図である。尚、図４以降の図では、図１及び図２に示した電気光学パネル１００における詳細な部材を適宜省略して図示している。
【００４８】
図４において、本実施形態に係る電気光学装置は、電気光学パネル１００と、フレキシブル基板２００と、フレーム３１０と、ヒートシンク３２０とを備えて構成されている。
【００４９】
電気光学パネル１００には、種々の制御信号を送るための信号配線を含むフレキシブル基板２００が電気的に接続されている。フレキシブル基板２００は、例えばポリイミド等の基材に信号配線等がパターニングされることによって形成されている。尚、フレキシブル基板２００上には、電気光学パネル１００を駆動するための駆動回路の少なくとも一部を含む駆動用ＩＣチップ等が配置されていてもよい。フレキシブル基板２００は、電気光学パネル１００に接続された一端とは反対側の他端が、フレーム３１０及びヒートシンク３２０の外側に引き出されており、外部回路（図示省略）と接続されている。
【００５０】
フレーム３１０は、本発明の「第１保持部材」の一例であり、画像表示領域１０ａが設けられている表示面側から、電気光学パネル１００を保持する。またフレーム３１０は、電気光学パネル１００を保持する保持部材としてだけではなく、電気光学パネル１００に入射しようとする光を制限する見切り部材としても機能する。フレーム３１０を構成する具体的な材料については、後に詳述する。
【００５１】
ヒートシンク３２０は、本発明の「第２保持部材」の一例であり、表示面の反対側に位置する背面側から、電気光学パネル１００を保持する。ヒートシンク３２０は、電気光学パネル１００において発生した熱を放熱するための放熱部３２５を有している。これにより、電気光学パネル１００に熱による不具合が発生してしまうことを低減することができる。即ち、装置の信頼性を高めることができる。ヒートシンク３２０は、放熱効果を高めるためにも、熱伝導性の高い材料を含んで構成されることが好ましい。ヒートシンク３２０を構成する具体的な材料については、後に詳述する。
【００５２】
フレーム３１０及びヒートシンク３２０は、接合部３１５において互いに接合されている。ここでの接合は、典型的には、フレーム３１０に設けられた凹部とヒートシンクに設けられた３２０の凸部とを嵌合させることによって行われるが、接着剤やネジ等を用いて行われてもよい。
【００５３】
図５において、電気光学パネル１００及びフレーム３１０は、接着剤５１０によって互いに接着されている。接着剤５１０は、電気光学パネル１００の表面から側面にまで設けられている。尚、電気光学パネル１００の表示面には、防塵用基板の一例である防塵ガラス４００が設けられている。また、電気光学パネル１００には、防塵ガラス４００以外の部材が設けられていてもよい。
【００５４】
電気光学パネル１００及びヒートシンク３２０は、グリス５２０によって互いに接着されている。このグリス５２０は、例えば空気より高い熱伝導性を有しており、電気光学パネル１００において発生した熱を、効率よくヒートシンク３２０に伝達することが可能とされている。よって、放熱部３２５における放熱効果を高めることができる。
【００５５】
フレーム３１０及びヒートシンク３２０は、グリス５３０によって互いに接着されている。このように構成することで、電気光学パネル１００において発生した熱のうち、フレーム３１０に伝達された分を、効率的にヒートシンク３２０に伝達することができる。よって、放熱部３２５における放熱効果を一層高めることができる。
【００５６】
次に、電気光学パネル１００の保持部材であるフレーム３１０及びヒートシンク３２０を構成する材料について、図６から図８を参照して詳細に説明する。ここに図６は、フレーム及びヒートシンクに用いられる材料の熱伝導率及び線膨張係数を示す表であり、図７及び図８は夫々、フレーム及びヒートシンクを構成する材料の組み合わせの一例を示す表である。
【００５７】
図６において、フレーム３１０及びヒートシンク３２０には、銅やアルミ等の金属や、各種合金が用いられる。尚、ここに示す材料はあくまで一例であり、これら以外の材料が用いられてもよい。
【００５８】
電気光学パネル１００の保持部材の材料としては、電気光学パネル１００に線膨張係数が近く、且つ、熱伝導率が高い（即ち、放熱効果が高い）ものが好ましい。しかしながら、図からも分かるように熱伝導率の高い材料は線膨張係数が大きくなる傾向がある。このため、フレーム３１０及びヒートシンク３２０に熱伝導率の高い材料を用いた場合に、電気光学パネル１００におけるＴＦＴアレイ基板１０及び対向基板２０等に用いられる比較的線膨張係数の小さい材料（例えば、石英等）と線膨張係数を近付けるのは難しい。即ち、線膨張係数と熱伝導率の両方の条件を満たすことは難しい。
【００５９】
尚、純銅や純アルミ等の純粋な金属は、他の合金系の材料と比べて熱伝導率は非常に大きく、線膨張係数にはそれ程差がない。但し、純粋な金属は、他の合金系の材料と比べてコストが極めて高いため、フレーム３１０及びヒートシンク３２０の両方を純粋な金属で構成する場合、装置の製造コストが大幅に増加してしまう。
【００６０】
図７において、本実施形態に係る電気光学装置では、例えばフレーム３１０がＳＵＳ３０４（ステンレス）を含んで構成されており、ヒートシンク３２０が純銅を含んで構成されている。この場合、フレーム３１０及びヒートシンク３２０を夫々構成する材料の線膨張係数の差は０．５×１０−６／℃となる。
【００６１】
このように、フレーム３１０及びヒートシンク３２０を構成する材料の線膨張係数の差が小さくなるように構成すれば、例えば熱等によって各部材が膨張した際に、フレーム３１０及びヒートシンク３２０の膨張度合いが互いに大きく異なってしまうことにで、電気光学パネル１００との接着箇所等に無理な力がかかってしまうことを防止できる。逆に、線膨張係数の差が大きくなり過ぎてしまうと（例えば、６×１０−６／℃以上となってしまうと）、電気光学パネル１００に不具合を生じさせてしまうような応力が加わってしまう可能性が高くなることが判明している。
【００６２】
これに対し、図７に示す材料を用いる場合は、上述したようにフレーム３１０及びヒートシンク３２０を夫々構成する材料の線膨張係数の差は０．５×１０−６／℃となるため、膨張による電気光学パネル１００へのダメージを効果的に低減することができる。
【００６３】
また、フレーム３１０は、見切り部材として機能させるために、接着剤５１０によって電気光学パネル１００に固定されている。このため、グリス５２０で接着されているヒートシンク３２０と比べると、電気光学パネル１００に上述した応力によるダメージを与えてしまう可能性が高い。
【００６４】
これに対しても、図７に示す材料を用いる場合は、フレーム３１０がヒートシンクより線膨張係数の小さい材料によって構成されているため、フレーム３１０の線膨張係数の方が、例えば石英等によって構成される電気光学パネル１００の線膨張係数に近くなる。よって、電気光学パネル１００に対する応力によるダメージを効率的に低減することができる。
【００６５】
加えて、ヒートシンク３２０は、熱伝導率の極めて高い純銅を含んで構成されているため、高い放熱効果を有する。よって、装置の動作時に電気光学パネル１００において発生した熱を効果的に放熱することが可能となり、装置の熱による故障や不具合を防止することができる。
【００６６】
図８において、本実施形態に係る電気光学装置では、例えばフレーム３１０がＡ５０５２（アルミニウム合金）を含んで構成されており、ヒートシンク３２０が純アルミを含んで構成されていてもよい。この場合、フレーム３１０及びヒートシンク３２０を夫々構成する材料の線膨張係数の差は０．７×１０−６／℃となる。
【００６７】
この場合も、図７で示した場合と同様に、フレーム３１０及びヒートシンク３２０を構成する材料の線膨張係数の差を小さくすることができる。よって、電気光学パネル１００に対する応力によるダメージを効率的に低減することができ、且つ、装置の動作時に電気光学パネル１００において発生した熱を効果的に放熱することが可能となる。
【００６８】
尚、ここでは、フレーム３１０の線膨張係数がヒートシンク３２０の線膨張係数より大きくなる場合を例にとり説明したが、フレーム３１０の線膨張係数がヒートシンク３２０の線膨張係数より小さくなるように構成することで、電気光学パネル１００へのダメージをより軽減することができる。即ち、電気光学パネル１００と比較的強固に接着されるフレーム３１０の線膨張係数を小さくすることで、電気光学パネル１００へのダメージを少なくすることができる。但し、図７及び図８のように、フレーム３１０の線膨張係数がヒートシンク３２０の線膨張係数より大きくなる場合であっても、フレーム３１０及びヒートシンク３２０を構成する材料の線膨張係数の差が小さければ、電気光学パネル１００には、不具合を生じさせてしまう程のダメージは加わらない。
【００６９】
以上説明したように、本実施形態に係る電気光学装置によれば、電気光学パネル１００を好適に保持すると共に効率的な放熱を行うことが可能となる。従って、装置の信頼性を高めることが可能である。
【００７０】
＜電子機器＞
次に、上述した電気光学装置である液晶装置を各種の電子機器に適用する場合について説明する。ここでは、本発明に係る電子機器として、投射型液晶プロジェクターを例にとる。図９は、本実施形態に係る投射型液晶プロジェクターの図式的断面図である。
【００７１】
図９において、本実施形態に係る液晶プロジェクター１１００は、夫々ＲＧＢ用の液晶ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ及び１００Ｂの３枚を用いた複板式カラープロジェクタとして構築されている。液晶ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ及び１００Ｂの各々は、上述した反射型の液晶装置が使用されている。
【００７２】
図９に示すように、液晶プロジェクター１１００では、メタルハライドランプ等の白色光源のランプユニット１１０２から投射光が発せられると、２枚のミラー１１０６、２枚のダイクロイックミラー１１０８及び３つの偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１１１３によって、ＲＧＢの３原色に対応する光成分Ｒ、Ｇ及びＢに分けられ、各色に対応する液晶ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ及び１００Ｂに夫々導かれる。尚、この際、光路における光損失を防ぐために、光路の途中にレンズを適宜設けてもよい。そして、液晶ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ及び１００Ｂにより夫々変調された３原色に対応する光成分は、クロスプリズム１１１２により合成された後、投射レンズ１１１４を介してスクリーン１１２０にカラー映像として投射される。
【００７３】
尚、液晶ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｂ及び１００Ｇには、ダイクロイックミラー１１０８及び偏光ビームスプリッタ１１１３によって、Ｒ、Ｇ、Ｂの各原色に対応する光が入射するので、カラーフィルターを設ける必要はない。
【００７４】
図９を参照して説明した電子機器の他にも、モバイル型のパーソナルコンピューターや、携帯電話、液晶テレビ、ビューファインダー型、モニタ直視型のビデオテープレコーダー、カーナビゲーション装置、ページャー、電子手帳、電卓、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた装置等が挙げられる。そして、これらの各種電子機器に、本発明の電気光学装置を適用可能なのは言うまでもない。
【００７５】
本発明は、上述の実施形態で説明した反射型の液晶装置以外にも、透過型液晶装置、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）、電解放出型ディスプレイ（ＦＥＤ、ＳＥＤ）、有機ＥＬディスプレイ、デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）、電気泳動装置等にも適用可能である。
【００７６】
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う電気光学装置、及び該電気光学装置を備えた電子機器もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００７７】
３ａ…走査線、６ａ…データ線、９ａ…画素電極、１０…ＴＦＴアレイ基板、１０ａ…画像表示領域、２０…対向基板、３０…ＴＦＴ、５０…液晶層、１００…電気光学パネル、１０１…データ線駆動回路、１０２…外部回路接続端子、１０４…走査線駆動回路、２００…フレキシブル基板、３１０…フレーム、３１５…接合部、３２０…ヒートシンク、３２５…放熱部、４００…防塵ガラス、５１０…接着剤、５２０，５３０…グリス
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば液晶装置等の電気光学装置、及び該電気光学装置を備えた、例えば液晶プロジェクター等の電子機器の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の電気光学装置として、例えば入射した光を画素単位で変調してから反射することにより画像を表示する反射型の電気光学パネルを有するものがある。この電気光学パネルは、実装ケースに収納された状態でプロジェクター等の各種電子機器に取り付けられることになるが、電気光学パネル及び実装ケースの線膨張係数の違いから、温度環境によっては、電気光学パネルから実装ケースから応力を受けることになってしまう場合がある。このため、例えば特許文献１では、電気光学パネルの線膨張係数に基づいて、実装ケースの線膨張係数を決定するという技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１９８９３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した技術では、実装ケースの材料を電気光学パネルの材料に基づいて決定することが求められるため、実装ケースの材料として選択できるものが限られ、実践上様々な不都合が生じてしまう。具体的には、電気光学パネルは、石英等の比較的線膨張係数の小さい材料を含んで構成されることが多いため、実装ケースに、熱伝導率の高いとされる線膨張係数の大きい材料を使用することできない。
【０００５】
このように、上述した技術には、仮に電気光学パネルに対する実装ケースからの応力を低減することができたとしても、実装ケースに熱伝導率の高い材料を使用することで、電気光学パネルにおける放熱効果を高めることが困難であるという技術的問題点がある。
【０００６】
本発明は、例えば上述した問題点に鑑みなされたものであり、電気光学パネルを好適に保持すると共に効率的な放熱を行うことが可能な電気光学装置及び電子機器を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の電気光学装置は上記課題を解決するために、入射した光を反射させることにより画像を表示する表示面、該表示面の反対側に位置する背面を有する反射型の電気光学パネルと、第１の材料を含んで構成されており、前記電気光学パネルを保持する第１保持部材と、前記第１の材料より熱伝導率の高い第２の材料を含んで構成されており、前記第１保持部材と共に前記電気光学パネルを保持する第２保持部材とを備え、前記第１の材料及び前記第２の材料は、線膨張係数の差が所定の範囲内である。
【０００８】
本発明の電気光学装置によれば、その動作時には、電気光学パネルに対して、例えば白色ランプ等の光源から光が照射される。電気光学パネルは、例えば一対の基板間に液晶等の電気光学物質を挟持してなり、表示面に入射した光を画素単位で変調した後、Ａｌ（アルミニウム）膜等の反射膜によって反射することにより画像を表示する。各画素は、例えば表示面にマトリクス状に配置されており、走査信号を供給する走査線及び画像信号を供給するデータ線に夫々電気的に接続されている。各画素は、画像信号の電位に応じて、対向配置された液晶等の電気光学物質を制御する。
【０００９】
本発明の電気光学パネルは、第１の材料を含んで構成される第１保持部材によって保持されている。また、第１の材料より熱伝導率の高い第２の材料を含んで構成される第２保持部材によって保持されている。尚、ここでの「熱伝導率」とは、電気光学パネルにおいて発生した熱を、電気光学パネルと対向する側の面から対向しない側の面に伝達する効率を表す値である。このため、第２の材料は、第１の材料より放熱効果の高い材料といえる。
【００１０】
第１保持部材及び第２保持部材は、典型的には、互いに対向するように組み合わされ、実装ケースとして電気光学パネルを保持する。尚、第１及び第２保持部材は、夫々接着剤やグリスによって電気光学パネルに接着されている。また、第１保持部材と第２保持部材とが互いに接着されていてもよい。
【００１１】
ここで本発明では特に、第１の材料及び前記第２の材料は、線膨張係数の差が所定の範囲内とされている。即ち、第１保持部材及び第２保持部材は、互いに線膨張係数が近い材料を含んで構成されている。尚、ここでの「所定の範囲」とは、第１保持部材及び第２保持部材が夫々膨張した際に、互いの線膨張係数の違いに起因して、電気光学パネルに不具合を生じさせてしまう程の応力が加わってしまうことを防止できるような値である。このため本発明では、例えば装置の動作によって発生した熱等で各部材が熱膨張した際に、第１保持部材及び第２保持部材の膨張度合いが互いに大きく異なってしまうことにより、電気光学パネルとの接着箇所等に無理な力がかかってしまうことを防止できる。「所定の範囲」は、例えば第１保持部材及び第２保持部材の形状や、第１保持部材及び第２保持部材と電気光学パネルとの接着構造等に基づいて設定される。
【００１２】
電気光学パネルの保持部材の材料としては、電気光学パネルに線膨張係数が近く、且つ、熱伝導率が高い（即ち、放熱効果が高い）ものが好ましい。しかしながら、熱伝導率の高い材料は線膨張係数が大きくなる傾向があり、電気光学パネルに用いられる比較的線膨張係数の小さい材料（例えば、石英等）と線膨張係数を近付けるのは難しい。即ち、線膨張係数と熱伝導率の両方の条件を満たすことは難しい。尚、線膨張係数が低く熱伝導率が高い材料として、純銅や純アルミニウムが挙げられるが、これらの物質は合金等の材料と比べるとコストが大幅に増加してしまう。
【００１３】
しかるに本発明では特に、第１保持部材と第２保持部材とが相異なる材料を含んで構成されているため、例えば電気光学パネルと固定される第１保持部材に、比較的線膨張係数が小さく電気光学パネルとの線膨張係数の差が小さくなるような材料を用いると共に、第２保持部材に、比較的線膨張係数が大きく熱伝導率の高い材料を用いることで、電気光学パネルの確実な保持及び高い放熱効果を両立することができる。即ち、第１保持部材及び第２保持部材の各々に求められる相異なる機能に基づいて適宜材料を決定することで、より好適な条件で電気光学パネルを保持することが可能となる。
【００１４】
以上説明したように、本発明の電気光学装置によれば、電気光学パネルを好適に保持すると共に効率的な放熱を行うことができる。従って、電気光学装置の信頼性を向上させることが可能である。
【００１５】
本発明の電気光学装置の一態様では、前記第１保持部材は、前記表示面側から前記電気光学パネルを保持しており、前記第２保持部材は、前記背面側から前記電気光学パネルを保持している。
【００１６】
この態様によれば、第１保持部材は、例えば表示面における表示領域（即ち、画像表示に寄与する領域）を囲うように保持するフレーム状の部材であり、表示面側から電気光学パネルを保持している。第１保持部材は、保持部材としての機能だけではなく、電気光学パネルに入射する光を制限する見切り部材としての機能を有していてもよい。一方、第２保持部材は、背面側（即ち、第１保持部材とは反対側）から電気光学パネルを保持している。
【００１７】
ここで特に、第２保持部材は、画像表示に寄与しない背面側に設けられているため、電気光学パネルにおいて発生した熱を放熱する機能を有することが求められる場合が多い。これに対し本態様では、第２保持部材が、第１保持部材に含まれる第１の材料より熱伝導率の高い第２の材料を含んで構成されているため、第２保持部材の放熱効果が高められている。よって、電気光学パネルにおいて発生した熱を極めて効果的に放熱でき、装置の信頼性を高めることができる。
【００１８】
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記第１の材料は、前記第２の材料よりも前記電気光学パネルに線膨張係数が近い。
【００１９】
この態様によれば、第１保持部材が、第２保持部材よりも電気光学パネルに線膨張係数が近い材料を含んで構成されることになる。このため、各部材が熱等によって膨張した際に、第１保持部材は、第２保持部材よりも電気光学パネルに与えるダメージが小さい。よって、第１保持部材を、第２保持部材より強固に電気光学パネル接着されるような保持部材として構成すれば、電気光学パネルをより確実に保持することができると共に、第１保持部材及び第２保持部材から電気光学パネルに与える総合的なダメージを低減することができる。
【００２０】
特に、第１保持部材を見切り部材として機能させる場合には、電気光学パネルに対して固定することが求められるため、上述した効果は顕著に発揮される。
【００２１】
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記第２保持部材は、前記電気光学パネルにおいて発生した熱を放熱する放熱部を有する。
【００２２】
この態様によれば、第２保持部材が放熱部を有しているため、動作時に電気光学パネルで発生した熱を効率的に放熱することができる。従って、装置の信頼性をより高めることができる。
【００２３】
尚、放熱部は、例えば熱伝導性の高い材料を含んで構成されると共に表面積が大きくとれるような構造とされている。また、放熱フィンを備えていてもよい。
【００２４】
本発明の電子機器は上記課題を解決するために、上述した本発明の電気光学装置（但し、その各種態様も含む）を備える。
【００２５】
本発明の電子機器によれば、上述した本発明に係る電気光学装置を具備してなるので、信頼性の高い投射型表示装置、テレビ、携帯電話、電子手帳、ワードプロセッサー、ビューファインダー型又はモニタ直視型のビデオテープレコーダー、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルなどの各種電子機器を実現できる。また、本発明の電子機器として、例えば電子ペーパーなどの電気泳動装置等も実現することも可能である。
【００２６】
本発明の作用及び他の利得は次に説明する発明を実施するための形態から明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】実施形態に係る電気光学パネルの全体構成を示す平面図である。
【図２】図１のＨ−Ｈ´線断面図である。
【図３】実施形態に係る電気光学パネルの画像表示領域を構成するマトリクス状に形成された複数の画素における各種素子、配線等の等価回路図である。
【図４】実施形態に係る電気光学装置の全体構成を示す斜視図である。
【図５】実施形態に係る電気光学装置の具体的な構成を示す断面図である。
【図６】フレーム及びヒートシンクに用いられる材料の熱伝導率及び線膨張係数を示す表である。
【図７】フレーム及びヒートシンクを構成する材料の組み合わせの一例を示す表（その１）である。
【図８】フレーム及びヒートシンクを構成する材料の組み合わせの一例を示す表（その２）である。
【図９】電気光学装置を適用した電子機器の一例たるプロジェクターの構成を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下では、本発明の実施形態について図を参照しつつ説明する。
【００２９】
＜電気光学パネル＞
先ず、本実施形態に係る電気光学装置に備えられる反射型の電気光学パネルについて、図１から図３を参照して説明する。尚、以下の実施形態では、駆動回路内蔵型のＴＦＴ（Thin Film Transistor）アクティブマトリクス駆動方式の液晶装置を例にとる。
【００３０】
本実施形態に係る電気光学パネルの全体構成について、図１及び図２を参照して説明する。ここに図１は、本実施形態に係る電気光学パネルの全体構成を示す平面図であり、図２は、図１のＨ−Ｈ´線断面図である。
【００３１】
図１及び図２において、本実施形態に係る電気光学パネル１００では、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とが対向配置されている。ＴＦＴアレイ基板１０は、例えば石英基板、ガラス基板等の透明基板や、シリコン基板等である。対向基板２０は、例えば石英基板、ガラス基板等の透明基板である。ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間には、液晶層５０が封入されている。液晶層５０は、例えば一種又は数種類のネマティック液晶を混合した液晶からなり、一対の配向膜間で所定の配向状態をとる。
【００３２】
ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とは、複数の画素電極が設けられた画像表示領域１０ａの周囲に位置するシール領域に設けられたシール材５２により、相互に接着されている。
【００３３】
シール材５２は、両基板を貼り合わせるための、例えば紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂等からなり、製造プロセスにおいてＴＦＴアレイ基板１０上に塗布された後、紫外線照射、加熱等により硬化させられたものである。シール材５２中には、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間隔（即ち、基板間ギャップ）を所定値とするためのグラスファイバー或いはガラスビーズ等のギャップ材が散布されている。尚、ギャップ材を、シール材５２に混入されるものに加えて若しくは代えて、画像表示領域１０ａ又は画像表示領域１０ａの周辺に位置する周辺領域に、配置するようにしてもよい。
【００３４】
シール材５２が配置されたシール領域の内側に並行して、画像表示領域１０ａの額縁領域を規定する遮光性の額縁遮光膜５３が、対向基板２０側に設けられている。尚、このような額縁遮光膜５３の一部又は全部は、ＴＦＴアレイ基板１０側に内蔵遮光膜として設けられてもよい。
【００３５】
周辺領域のうち、シール材５２が配置されたシール領域の外側に位置する領域には、データ線駆動回路１０１及び外部回路接続端子１０２がＴＦＴアレイ基板１０の一辺に沿って設けられている。走査線駆動回路１０４は、この一辺に隣接する２辺に沿い、且つ、額縁遮光膜５３に覆われるようにして設けられている。更に、このように画像表示領域１０ａの両側に設けられた二つの走査線駆動回路１０４間をつなぐため、ＴＦＴアレイ基板１０の残る一辺に沿い、且つ、額縁遮光膜５３に覆われるようにして複数の配線１０５が設けられている。
【００３６】
ＴＦＴアレイ基板１０上における対向基板２０の４つのコーナー部に対向する領域には、両基板間を上下導通材１０７で接続するための上下導通端子１０６が配置されている。これらにより、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間で電気的な導通をとることができる。
【００３７】
図２において、ＴＦＴアレイ基板１０上には、駆動素子である画素スイッチング用のＴＦＴや走査線、データ線等の配線が作り込まれた積層構造が形成される。この積層構造の詳細な構成については図２では図示を省略してあるが、この積層構造の上に、反射電極となる反射型の画素電極９ａが設けられている。画素電極９ａは典型的にはアルミニウムなどの光反射性の材料により、画素毎に所定のパターンで島状に形成され、入射光を反射できるように形成されている。
【００３８】
画素電極９ａは、対向電極２１に対向するように、ＴＦＴアレイ基板１０上の画像表示領域１０ａに形成されている。ＴＦＴアレイ基板１０における液晶層５０の面する側の表面、即ち画素電極９ａ上には、配向膜１６が画素電極９ａを覆うように形成されている。
【００３９】
対向基板２０におけるＴＦＴアレイ基板１０との対向面上には、ＩＴＯ等の透明材料からなる対向電極２１が複数の画素電極９ａと対向するように形成されている。また、画像表示領域１０ａにおいてカラー表示を行うために、開口領域及び非開口領域の一部を含む領域に、図２には図示しないカラーフィルターが形成されるようにしてもよい。対向基板２０の対向面上における、対向電極２１上には、配向膜２２が形成されている。なお、透過型の液晶装置と同様に、対向基板２０上に格子状又はストライプ状に遮光膜を形成し、非開口領域を設けてもよい。
【００４０】
尚、図１及び図２に示したＴＦＴアレイ基板１０上には、上述したデータ線駆動回路１０１、走査線駆動回路１０４等の駆動回路に加えて、画像信号線上の画像信号をサンプリングしてデータ線に供給するサンプリング回路、複数のデータ線に所定電圧レベルのプリチャージ信号を画像信号に先行して各々供給するプリチャージ回路、製造途中や出荷時の当該電気光学パネル１００の品質、欠陥等を検査するための検査回路等を形成してもよい。
【００４１】
次に、本実施形態に係る電気光学パネルの画素部の電気的な構成について、図３を参照して説明する。ここに図３は、本実施形態に係る電気光学パネルの画像表示領域を構成するマトリクス状に形成された複数の画素における各種素子、配線等の等価回路図である。
【００４２】
図３において、画像表示領域１０ａを構成するマトリクス状に形成された複数の画素の各々には、画素電極９ａ及びＴＦＴ３０が形成されている。ＴＦＴ３０は、画素電極９ａに電気的に接続されており、本実施形態に係る電気光学パネル１００の動作時に画素電極９ａをスイッチング制御する。画像信号が供給されるデータ線６ａは、ＴＦＴ３０のソースに電気的に接続されている。データ線６ａに書き込む画像信号Ｓ１、Ｓ２、・・・、Ｓｎは、この順に線順次に供給しても構わないし、相隣接する複数のデータ線６ａ同士に対して、グループ毎に供給するようにしてもよい。
【００４３】
ＴＦＴ３０のゲートには、走査線３ａが電気的に接続されており、本実施形態に係る電気光学パネル１００は、所定のタイミングで、走査線３ａにパルス的に走査信号Ｇ１、Ｇ２、・・・、Ｇｍを、この順に線順次で印加するように構成されている。画素電極９ａは、ＴＦＴ３０のドレインに電気的に接続されており、スイッチング素子であるＴＦＴ３０を一定期間だけそのスイッチを閉じることにより、データ線６ａから供給される画像信号Ｓ１、Ｓ２、・・・、Ｓｎが所定のタイミングで書き込まれる。画素電極９ａを介して電気光学物質の一例としての液晶に書き込まれた所定レベルの画像信号Ｓ１、Ｓ２、・・・、Ｓｎは、対向基板に形成された対向電極との間で一定期間保持される。
【００４４】
液晶層５０（図２参照）を構成する液晶は、印加される電圧レベルにより分子集合の配向や秩序が変化することにより、光を変調し、階調表示を可能とする。例えば、ノーマリーホワイトモードであれば、各画素の単位で印加された電圧に応じて入射光に対する透過率が減少し、ノーマリーブラックモードであれば、各画素の単位で印加された電圧に応じて入射光に対する透過率が増加され、全体として電気光学パネル１００からは画像信号に応じたコントラストをもつ光が出射される。
【００４５】
ここで保持された画像信号がリークすることを防ぐために、画素電極９ａと対向電極２１（図２参照）との間に形成される液晶容量と並列に蓄積容量７０が付加されている。蓄積容量７０は、画像信号の供給に応じて各画素電極９ａの電位を一時的に保持する保持容量として機能する容量素子である。蓄積容量７０の一方の電極は、画素電極９ａと並列してＴＦＴ３０のドレインに電気的に接続され、他方の電極は、定電位となるように、電位固定の容量線３００に電気的に接続されている。蓄積容量７０によれば、画素電極９ａにおける電位保持特性が向上し、コントラスト向上やフリッカーの低減といった表示特性の向上が可能となる。
【００４６】
＜電気光学装置＞
次に、上述した電気光学パネル１００を備える電気光学装置について、図４から図８を参照して説明する。
【００４７】
先ず、本実施形態に係る電気光学装置の構成について、図４及び図５を参照して説明する。ここに図４は、本実施形態に係る電気光学装置の全体構成を示す斜視図であり、図５は、本実施形態に係る電気光学装置の具体的な構成を示す断面図である。尚、図４以降の図では、図１及び図２に示した電気光学パネル１００における詳細な部材を適宜省略して図示している。
【００４８】
図４において、本実施形態に係る電気光学装置は、電気光学パネル１００と、フレキシブル基板２００と、フレーム３１０と、ヒートシンク３２０とを備えて構成されている。
【００４９】
電気光学パネル１００には、種々の制御信号を送るための信号配線を含むフレキシブル基板２００が電気的に接続されている。フレキシブル基板２００は、例えばポリイミド等の基材に信号配線等がパターニングされることによって形成されている。尚、フレキシブル基板２００上には、電気光学パネル１００を駆動するための駆動回路の少なくとも一部を含む駆動用ＩＣチップ等が配置されていてもよい。フレキシブル基板２００は、電気光学パネル１００に接続された一端とは反対側の他端が、フレーム３１０及びヒートシンク３２０の外側に引き出されており、外部回路（図示省略）と接続されている。
【００５０】
フレーム３１０は、本発明の「第１保持部材」の一例であり、画像表示領域１０ａが設けられている表示面側から、電気光学パネル１００を保持する。またフレーム３１０は、電気光学パネル１００を保持する保持部材としてだけではなく、電気光学パネル１００に入射しようとする光を制限する見切り部材としても機能する。フレーム３１０を構成する具体的な材料については、後に詳述する。
【００５１】
ヒートシンク３２０は、本発明の「第２保持部材」の一例であり、表示面の反対側に位置する背面側から、電気光学パネル１００を保持する。ヒートシンク３２０は、電気光学パネル１００において発生した熱を放熱するための放熱部３２５を有している。これにより、電気光学パネル１００に熱による不具合が発生してしまうことを低減することができる。即ち、装置の信頼性を高めることができる。ヒートシンク３２０は、放熱効果を高めるためにも、熱伝導性の高い材料を含んで構成されることが好ましい。ヒートシンク３２０を構成する具体的な材料については、後に詳述する。
【００５２】
フレーム３１０及びヒートシンク３２０は、接合部３１５において互いに接合されている。ここでの接合は、典型的には、フレーム３１０に設けられた凹部とヒートシンクに設けられた３２０の凸部とを嵌合させることによって行われるが、接着剤やネジ等を用いて行われてもよい。
【００５３】
図５において、電気光学パネル１００及びフレーム３１０は、接着剤５１０によって互いに接着されている。接着剤５１０は、電気光学パネル１００の表面から側面にまで設けられている。尚、電気光学パネル１００の表示面には、防塵用基板の一例である防塵ガラス４００が設けられている。また、電気光学パネル１００には、防塵ガラス４００以外の部材が設けられていてもよい。
【００５４】
電気光学パネル１００及びヒートシンク３２０は、グリス５２０によって互いに接着されている。このグリス５２０は、例えば空気より高い熱伝導性を有しており、電気光学パネル１００において発生した熱を、効率よくヒートシンク３２０に伝達することが可能とされている。よって、放熱部３２５における放熱効果を高めることができる。
【００５５】
フレーム３１０及びヒートシンク３２０は、グリス５３０によって互いに接着されている。このように構成することで、電気光学パネル１００において発生した熱のうち、フレーム３１０に伝達された分を、効率的にヒートシンク３２０に伝達することができる。よって、放熱部３２５における放熱効果を一層高めることができる。
【００５６】
次に、電気光学パネル１００の保持部材であるフレーム３１０及びヒートシンク３２０を構成する材料について、図６から図８を参照して詳細に説明する。ここに図６は、フレーム及びヒートシンクに用いられる材料の熱伝導率及び線膨張係数を示す表であり、図７及び図８は夫々、フレーム及びヒートシンクを構成する材料の組み合わせの一例を示す表である。
【００５７】
図６において、フレーム３１０及びヒートシンク３２０には、銅やアルミ等の金属や、各種合金が用いられる。尚、ここに示す材料はあくまで一例であり、これら以外の材料が用いられてもよい。
【００５８】
電気光学パネル１００の保持部材の材料としては、電気光学パネル１００に線膨張係数が近く、且つ、熱伝導率が高い（即ち、放熱効果が高い）ものが好ましい。しかしながら、図からも分かるように熱伝導率の高い材料は線膨張係数が大きくなる傾向がある。このため、フレーム３１０及びヒートシンク３２０に熱伝導率の高い材料を用いた場合に、電気光学パネル１００におけるＴＦＴアレイ基板１０及び対向基板２０等に用いられる比較的線膨張係数の小さい材料（例えば、石英等）と線膨張係数を近付けるのは難しい。即ち、線膨張係数と熱伝導率の両方の条件を満たすことは難しい。
【００５９】
尚、純銅や純アルミ等の純粋な金属は、他の合金系の材料と比べて熱伝導率は非常に大きく、線膨張係数にはそれ程差がない。但し、純粋な金属は、他の合金系の材料と比べてコストが極めて高いため、フレーム３１０及びヒートシンク３２０の両方を純粋な金属で構成する場合、装置の製造コストが大幅に増加してしまう。
【００６０】
図７において、本実施形態に係る電気光学装置では、例えばフレーム３１０がＳＵＳ３０４（ステンレス）を含んで構成されており、ヒートシンク３２０が純銅を含んで構成されている。この場合、フレーム３１０及びヒートシンク３２０を夫々構成する材料の線膨張係数の差は０．５×１０−６／℃となる。
【００６１】
このように、フレーム３１０及びヒートシンク３２０を構成する材料の線膨張係数の差が小さくなるように構成すれば、例えば熱等によって各部材が膨張した際に、フレーム３１０及びヒートシンク３２０の膨張度合いが互いに大きく異なってしまうことにで、電気光学パネル１００との接着箇所等に無理な力がかかってしまうことを防止できる。逆に、線膨張係数の差が大きくなり過ぎてしまうと（例えば、６×１０−６／℃以上となってしまうと）、電気光学パネル１００に不具合を生じさせてしまうような応力が加わってしまう可能性が高くなることが判明している。
【００６２】
これに対し、図７に示す材料を用いる場合は、上述したようにフレーム３１０及びヒートシンク３２０を夫々構成する材料の線膨張係数の差は０．５×１０−６／℃となるため、膨張による電気光学パネル１００へのダメージを効果的に低減することができる。
【００６３】
また、フレーム３１０は、見切り部材として機能させるために、接着剤５１０によって電気光学パネル１００に固定されている。このため、グリス５２０で接着されているヒートシンク３２０と比べると、電気光学パネル１００に上述した応力によるダメージを与えてしまう可能性が高い。
【００６４】
これに対しても、図７に示す材料を用いる場合は、フレーム３１０がヒートシンクより線膨張係数の小さい材料によって構成されているため、フレーム３１０の線膨張係数の方が、例えば石英等によって構成される電気光学パネル１００の線膨張係数に近くなる。よって、電気光学パネル１００に対する応力によるダメージを効率的に低減することができる。
【００６５】
加えて、ヒートシンク３２０は、熱伝導率の極めて高い純銅を含んで構成されているため、高い放熱効果を有する。よって、装置の動作時に電気光学パネル１００において発生した熱を効果的に放熱することが可能となり、装置の熱による故障や不具合を防止することができる。
【００６６】
図８において、本実施形態に係る電気光学装置では、例えばフレーム３１０がＡ５０５２（アルミニウム合金）を含んで構成されており、ヒートシンク３２０が純アルミを含んで構成されていてもよい。この場合、フレーム３１０及びヒートシンク３２０を夫々構成する材料の線膨張係数の差は０．７×１０−６／℃となる。
【００６７】
この場合も、図７で示した場合と同様に、フレーム３１０及びヒートシンク３２０を構成する材料の線膨張係数の差を小さくすることができる。よって、電気光学パネル１００に対する応力によるダメージを効率的に低減することができ、且つ、装置の動作時に電気光学パネル１００において発生した熱を効果的に放熱することが可能となる。
【００６８】
尚、ここでは、フレーム３１０の線膨張係数がヒートシンク３２０の線膨張係数より大きくなる場合を例にとり説明したが、フレーム３１０の線膨張係数がヒートシンク３２０の線膨張係数より小さくなるように構成することで、電気光学パネル１００へのダメージをより軽減することができる。即ち、電気光学パネル１００と比較的強固に接着されるフレーム３１０の線膨張係数を小さくすることで、電気光学パネル１００へのダメージを少なくすることができる。但し、図７及び図８のように、フレーム３１０の線膨張係数がヒートシンク３２０の線膨張係数より大きくなる場合であっても、フレーム３１０及びヒートシンク３２０を構成する材料の線膨張係数の差が小さければ、電気光学パネル１００には、不具合を生じさせてしまう程のダメージは加わらない。
【００６９】
以上説明したように、本実施形態に係る電気光学装置によれば、電気光学パネル１００を好適に保持すると共に効率的な放熱を行うことが可能となる。従って、装置の信頼性を高めることが可能である。
【００７０】
＜電子機器＞
次に、上述した電気光学装置である液晶装置を各種の電子機器に適用する場合について説明する。ここでは、本発明に係る電子機器として、投射型液晶プロジェクターを例にとる。図９は、本実施形態に係る投射型液晶プロジェクターの図式的断面図である。
【００７１】
図９において、本実施形態に係る液晶プロジェクター１１００は、夫々ＲＧＢ用の液晶ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ及び１００Ｂの３枚を用いた複板式カラープロジェクタとして構築されている。液晶ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ及び１００Ｂの各々は、上述した反射型の液晶装置が使用されている。
【００７２】
図９に示すように、液晶プロジェクター１１００では、メタルハライドランプ等の白色光源のランプユニット１１０２から投射光が発せられると、２枚のミラー１１０６、２枚のダイクロイックミラー１１０８及び３つの偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１１１３によって、ＲＧＢの３原色に対応する光成分Ｒ、Ｇ及びＢに分けられ、各色に対応する液晶ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ及び１００Ｂに夫々導かれる。尚、この際、光路における光損失を防ぐために、光路の途中にレンズを適宜設けてもよい。そして、液晶ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ及び１００Ｂにより夫々変調された３原色に対応する光成分は、クロスプリズム１１１２により合成された後、投射レンズ１１１４を介してスクリーン１１２０にカラー映像として投射される。
【００７３】
尚、液晶ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｂ及び１００Ｇには、ダイクロイックミラー１１０８及び偏光ビームスプリッタ１１１３によって、Ｒ、Ｇ、Ｂの各原色に対応する光が入射するので、カラーフィルターを設ける必要はない。
【００７４】
図９を参照して説明した電子機器の他にも、モバイル型のパーソナルコンピューターや、携帯電話、液晶テレビ、ビューファインダー型、モニタ直視型のビデオテープレコーダー、カーナビゲーション装置、ページャー、電子手帳、電卓、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた装置等が挙げられる。そして、これらの各種電子機器に、本発明の電気光学装置を適用可能なのは言うまでもない。
【００７５】
本発明は、上述の実施形態で説明した反射型の液晶装置以外にも、透過型液晶装置、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）、電解放出型ディスプレイ（ＦＥＤ、ＳＥＤ）、有機ＥＬディスプレイ、デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）、電気泳動装置等にも適用可能である。
【００７６】
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う電気光学装置、及び該電気光学装置を備えた電子機器もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００７７】
３ａ…走査線、６ａ…データ線、９ａ…画素電極、１０…ＴＦＴアレイ基板、１０ａ…画像表示領域、２０…対向基板、３０…ＴＦＴ、５０…液晶層、１００…電気光学パネル、１０１…データ線駆動回路、１０２…外部回路接続端子、１０４…走査線駆動回路、２００…フレキシブル基板、３１０…フレーム、３１５…接合部、３２０…ヒートシンク、３２５…放熱部、４００…防塵ガラス、５１０…接着剤、５２０，５３０…グリス
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射した光を反射させることにより画像を表示する表示面、該表示面の反対側に位置する背面を有する反射型の電気光学パネルと、
第１の材料を含んで構成されており、前記電気光学パネルを保持する第１保持部材と、
前記第１の材料より熱伝導率の高い第２の材料を含んで構成されており、前記第１保持部材と共に前記電気光学パネルを保持する第２保持部材と
を備え、
前記第１の材料及び前記第２の材料は、線膨張係数の差が所定の範囲内である
ことを特徴とする電気光学装置。
【請求項２】
前記第１保持部材は、前記表示面側から前記電気光学パネルを保持しており、
前記第２保持部材は、前記背面側から前記電気光学パネルを保持している
ことを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
【請求項３】
前記第１の材料は、前記第２の材料よりも前記電気光学パネルに線膨張係数が近いことを特徴とする請求項１又は２に記載の電気光学装置。
【請求項４】
前記第２保持部材は、前記電気光学パネルにおいて発生した熱を放熱する放熱部を有することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の電気光学装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載の電気光学装置を具備してなることを特徴とする電子機器。
【請求項１】
入射した光を反射させることにより画像を表示する表示面、該表示面の反対側に位置する背面を有する反射型の電気光学パネルと、
第１の材料を含んで構成されており、前記電気光学パネルを保持する第１保持部材と、
前記第１の材料より熱伝導率の高い第２の材料を含んで構成されており、前記第１保持部材と共に前記電気光学パネルを保持する第２保持部材と
を備え、
前記第１の材料及び前記第２の材料は、線膨張係数の差が所定の範囲内である
ことを特徴とする電気光学装置。
【請求項２】
前記第１保持部材は、前記表示面側から前記電気光学パネルを保持しており、
前記第２保持部材は、前記背面側から前記電気光学パネルを保持している
ことを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
【請求項３】
前記第１の材料は、前記第２の材料よりも前記電気光学パネルに線膨張係数が近いことを特徴とする請求項１又は２に記載の電気光学装置。
【請求項４】
前記第２保持部材は、前記電気光学パネルにおいて発生した熱を放熱する放熱部を有することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の電気光学装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載の電気光学装置を具備してなることを特徴とする電子機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１０−２５６６５６（Ｐ２０１０−２５６６５６Ａ）
【公開日】平成２２年１１月１１日（２０１０．１１．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１０７３７３（Ｐ２００９−１０７３７３）
【出願日】平成２１年４月２７日（２００９．４．２７）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１１月１１日（２０１０．１１．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年４月２７日（２００９．４．２７）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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