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、応力の発生を抑制することにより、色むらを改善し、表示画像の高品位化を図る。
【解決手段】電気光学装置は、素子基板（１０）及び対向基板（２０）間に電気光学物質（５０）を挟持してなる電気光学パネル（１００）と、対向基板の前記素子基板との対向面とは反対側の面に貼り合わされた防塵用基板（４００）とを備える。対向基板及び防塵用基板のうち一方は正極の線膨脹係数を有する第１の材料からなり、他方の基板は負極の線膨脹係数を有する第２の材料からなる。
【解決手段】電気光学装置は、素子基板（１０）及び対向基板（２０）間に電気光学物質（５０）を挟持してなる電気光学パネル（１００）と、対向基板の前記素子基板との対向面とは反対側の面に貼り合わされた防塵用基板（４００）とを備える。対向基板及び防塵用基板のうち一方は正極の線膨脹係数を有する第１の材料からなり、他方の基板は負極の線膨脹係数を有する第２の材料からなる。
【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、及びこれを備えてなる、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の一例である液晶パネルを、液晶プロジェクターにおけるライトバルブとして用いる場合、ライトバルブの表面にごみや埃等（以下、適宜“粉塵”と称する）が付着すると、映写幕上にその粉塵の像もまた投影されてしまうため、表示画像の品質が低下するおそれがある。このため、液晶パネルを構成する基板の外表面に防塵用のガラス板が設けられる場合がある。
【０００３】
ここで、液晶パネルの動作時において、光源光が有する光エネルギーが液晶パネルに吸収されることによって、装置内部において発熱が生じることがある。また、液晶パネルに防塵用のガラス板を接着剤で貼り合わせる際に、接着剤を固化するために加熱する場合がある。このように、液晶パネルや防塵用のガラス板が高温に曝される際、これらの部材には熱収縮又は熱膨張による応力が発生する。このような応力は、液晶パネルに歪みを発生させ、例えば、電気光学パネルを構成する基板間の距離（即ち、素子基板及び対向基板間のギャップ）が変化することによって、表示画像に色むらを生じさせてしまう。
【０００４】
例えば特許文献１では、防塵用のガラス板と電気光学パネルとの接着部を小さく形成することによって、応力を軽減し、表示画像における色むらを抑制する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−９８６８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述の特許文献１では、接着部を小さく形成する必要があるため、従来のように防塵用のガラス板と電気光学パネルとの間にベタ状に接着部を形成する場合に比べて、接着部を形成するための工程が複雑化してしまうという技術的問題点がある。また、接着部の形成面積が小さいため、防塵用のガラス板及び電気光学パネル間の貼り合わせ強度が小さくなってしまうという技術的問題点がある。
【０００７】
本発明は、例えば上記問題点に鑑みてなされたものであり、発熱時における応力の発生を抑制することにより、色むらが少なく高品位な画像表示が可能な電気光学装置、及びこれを備えてなる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】
【０００８】
本発明の電気光学装置は上記課題を解決するために、素子基板及び対向基板間に電気光学物質を挟持してなる電気光学パネルと、前記対向基板の前記素子基板との対向面とは反対側の面に貼り合わされた防塵用基板とを備え、前記対向基板及び前記防塵用基板のうち一方の基板は正極の線膨脹係数を有する第１の材料からなり、前記対向基板及び前記防塵用基板のうち他方の基板は負極の線膨脹係数を有する第２の材料からなる。
【０００９】
本発明に係る電気光学パネルは、素子基板及び対向基板間に電気光学物質を挟持してなる。電気光学パネルは、その動作時には表示領域に対して、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、例えば表示領域に入射した光を画素単位で変調することにより画像表示を実現する。表示領域には、例えば複数の画素が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の配向状態を制御する。
【００１０】
本発明に係る防塵用基板は、対向基板の素子基板との対向面とは反対側の面に貼り合わされている。防塵用基板は、例えば、電気光学パネルの外表面（即ち、対向基板の素子基板と対向しない側）に貼り合わされることにより、電気光学パネルの表面に付着したごみや埃等が、画像の品質を低下させてしまうことを防止する。尚、防塵用基板は接着剤などを介して電気光学パネルに貼り合わせられていてもよい。この場合、接着材は光透過率や熱伝導率の高い材料を用いることが好ましい。
【００１１】
本発明では特に、対向基板及び防塵用基板のうち一方は正極の線膨脹係数を有する第１の材料からなり、対向基板及び防塵用基板のうち他方の基板は負極の線膨脹係数を有する第２の材料からなる。このように対向基板及び防塵用基板の材料として互いに逆極性の線膨脹係数を有する材料を選択することにより、発熱時に生ずる応力を軽減することができる。つまり、対向基板及び防塵用基板において発熱時に生ずる応力は、互いに相殺するように生ずる。
【００１２】
尚、本発明では、対向基板及び防塵用基板を形成する材料を好適な線膨脹係数を選択することによって、応力を軽減することができるため、対向基板及び防塵用基板間に広く接着部を形成することが可能である。従って、上述の背景技術における技術的問題点を解消しつつ、電気光学パネルにおける色むらを軽減することが可能である。
【００１３】
以上説明したように、本発明によれば、発熱時における応力の発生を抑制することにより、色むらが少なく高品位な画像表示が可能な電気光学装置を実現することができる。
【００１４】
本発明の電気光学装置の一の態様では、前記素子基板は、前記対向基板と同じ極性の線膨脹係数を有する材料からなる。
【００１５】
この態様によれば、発熱時に素子基板及び対向基板において同様又は類似のパターンで応力が生じる。即ち、素子基板及び対向基板間において歪みが生じにくい。従って、発熱時に素子基板及び対向基板間のギャップが変化を防止し、表示画像における色むらを効果的に軽減することができる。
【００１６】
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記防塵用基板の前記対向基板との貼り合わせ面とは反対側に該防塵用基板と接するように設けられた遮光板を備え、該遮光板は、前記防塵用基板を形成する材料とは逆極性の線膨脹係数を有する材料からなる。
【００１７】
この態様によれば、遮光板が防塵用基板の前記対向基板との貼り合わせ面とは反対側に該防塵用基板と接するように設けられている。つまり、防塵用基板は、対向基板と遮光板との間に挟み込まれるように配置される。ここで、遮光板は、電気光学パネルの表示光を出射する側に備えられることにより、電気光学パネルの表示領域を少なくとも部分的に規定する板状部材である。遮光板は、光反射率の低い材料から形成される。ここで、「光反射率の低い」とは、遮光板の周囲に配置される他の部材を形成する材料に比べて、光反射率が低いことを意味する。
【００１８】
本態様では特に、当該遮光板は、防塵用基板を形成する材料とは逆極性の線膨脹係数を有する材料からなる。このように遮光板及び防塵用基板の材料として互いに逆極性の線膨脹係数を有する材料を選択することにより、発熱時に生ずる応力を軽減することができる。つまり、遮光板及び防塵用基板において発熱時に生ずる応力は、互いに相殺するように生ずる。従って、発熱時に電気光学装置内において生ずる応力をより効果的に軽減することができ、色むらの少ない高品位な画像表示が可能な電気光学装置を実現することができる。
【００１９】
尚、遮光板は、正極の線膨脹係数を有する材料から形成される場合、例えばオーステナイト系ステンレスを材料として用いるとよい。この場合、オーステナイト系ステンレスの代表的な鋼種である、ＳＵＳ３０４（典型的な線膨脹係数は１７．３×１０−６（／℃））や、ＳＵＳ４３０（典型的な線膨脹係数は１０．４×１０−６（／℃））を用いるとよい。
【００２０】
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記第１の材料は石英であり、前記第２の材料はネオセラムである。
【００２１】
この態様によれば、正極の線膨脹係数を有する第１の材料として石英（典型的な線膨脹係数は、約０．３０〜０．６０×１０−６（／℃）である。）を用いると共に、負極の線膨脹係数を有する第２の材料としてネオセラム（典型的な線膨脹係数は、約−０．８５〜−０．１０×１０−６（／℃）である。）を用いることにより、上述の各種態様を好適に実現することができる。
【００２２】
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記電気光学パネルは、反射型である。
この態様によれば、本発明に係る電気光学パネルは、例えば表示領域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反射型の電気光学パネルである。
【００２３】
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。
【００２４】
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、色むらが少ない高品質な画像を表示可能な投射型表示装置、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。
【００２５】
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】
【００２６】
【図１】本実施形態に係る電気光学装置が備える液晶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】本実施形態に係る電気光学装置が備える液晶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】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る。
【図５】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。
【図６】本実施形態に係る電気光学装置が備える見切り板の構成を示す平面図である。
【図７】本実施形態に係る電気光学装置の各部材に印加される応力を模式的に示す拡大断面図である。
【図８】本実施形態に係る電気光学装置の対向基板及び防塵基板における、発熱時に生ずる応力の分布を模式的に示す平面図である。
【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】
【００２７】
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。
【００２８】
＜電気光学装置＞
まず、本実施形態に係る電気光学装置が備える反射型の液晶パネル１００について、図１から図３を参照して説明する。液晶パネル１００は、本発明に係る「電気光学パネル」の一例である。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反射型液晶パネルを例にとる。
【００２９】
まず、本実施形態に係る電気光学装置が備える液晶パネル１００の全体構成について、図１及び図２を参照して説明する。図１は、本実施形態に係る電気光学装置が備える液晶パネル１００の全体構成を示す平面図である。図２は、図１のＨ−Ｈ´線断面図である。
【００３０】
図１及び図２において、液晶パネル１００において、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は本発明に係る「素子基板」の一例であり、対向基板２０は本発明に係る「対向基板」の一例である。ＴＦＴアレイ基板１０及び対向基板２０は共に、正極の線膨張係数を有する材料である石英から形成されている。ここで、石英は本発明に係る「第１の材料」の一例であり、典型的な線膨脹係数は、約０．３０〜０．６０×１０−６（／℃）である。なお、ＬＣＯＳ（Liquid Crystal on Silicon）の場合は、ＴＦＴアレイ基板１０としてシリコン基板が用いられる。
【００３１】
ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間には、本発明の「電気光学物質」の一例である液晶層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の額縁領域を部分的に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。対向基板２０側に設けられた額縁遮光膜５３は、後述する防塵基板４００上に設けられた遮光板の一例である見切り板６００と共に画像表示領域１０ａを規定する。尚、防塵基板４００及び見切り板６００についての説明は後に詳述する。
【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、ＴＦＴアレイ基板１０の一辺に沿って、データ線駆動回路１０１及び外部回路接続端子１０２が設けられている。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間を接続するために、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ている。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高い材料により、画素毎に所定のパターンで島状に形成され、入射光を反射する。なお、透過型液晶パネルの場合には、画素電極９ａは、ＩＴＯ等の透明材料から形成される。
【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液晶パネル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、本実施形態に係る液晶パネル１００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装置が備える液晶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、液晶パネル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、液晶パネル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、全体として液晶パネル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】
次に、本実施形態に係る電気光学装置の全体構成について、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る。尚、図４以降の図では、図１及び図２に示した液晶パネル１００における詳細な部材を適宜省略して図示している。
【００４７】
図４において、本実施形態に係る電気光学装置は、液晶パネル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。
【００４８】
液晶パネル１００の外部接続端子１０２には、フレキシブル基板２００が接続されている。フレキシブル基板２００は、上述の液晶パネル１００の電気光学動作に要する種々の制御信号を送るための信号配線を含む基板であり、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、液晶パネル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。尚、フレキシブル基板２００の液晶パネル１００に接続された一端とは反対側の他端は、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、液晶パネル１００の電気光学動作に要する種々の制御信号を供給するための外部回路（図示省略）に接続されている。
【００４９】
フレーム３１０は、画像表示領域１０ａが設けられている表示面側から、液晶パネル１００を保持する。フレーム３１０は、液晶パネル１００を保持する保持部材としての機能に加えて、液晶パネル１００の入射光及び反射光を制限する見切り部材としても機能する。本実施形態では特に、フレーム３１０は、例えば鉄、銅、アルミニウム、マグネシウム等の熱導電性に優れた金属を含んで構成することにより、次に説明するヒートシンク３２０と共に液晶パネル１００の放熱部材としても機能するように形成されている。
【００５０】
ヒートシンク３２０は、表示面の反対側に位置する背面側から、液晶パネル１００を保持する。ヒートシンク３２０は、液晶パネル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、液晶パネル１００に熱が蓄積することによって液晶パネル１００の動作不良等の種々の不具合が発生することを防止することができる。ヒートシンク３２０は、放熱効果を高めるために熱伝導性の高い材料、例えば、鉄、銅、アルミニウム等を含んで構成するとよい。
【００５１】
フレーム３１０及びヒートシンク３２０は、図不示の接合部において互いに接合されている。ここでの接合は、例えば、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凸部とを嵌合させることによって行われてもよいし、接着剤やネジ等を用いて行われてもよい。
【００５２】
続いて、本実施形態に係る電位光学装置のより具体的な構成について、図５を参照して説明する。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。
【００５３】
図５において、液晶パネル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、液晶パネル１００の表面から側面にまで設けられている。液晶パネル１００の表示面（即ち入射光が照射される側の面）には、防塵基板４００が設けられている。防塵基板４００は、本発明に係る「防塵用基板」の一例である。防塵基板４００は、透明接着剤５４０によって、液晶パネル１００における対向基板２０に接着されている。防塵基板４００は、対向基板２０のＴＦＴアレイ基板１０に対向しない側に貼り付けられており、これは本発明に係る「対向基板の素子基板に対向しない側に設けられた」の一例である。防塵基板４００の対向基板２０との貼り合わせ面と反対側の面には、画像表示領域１０ａを部分的に規定する見切り板６００が防塵基板４００と接するように設けられている。見切り板６００は、図示しない係合部においてフレーム３１０と係合されている。防塵基板４００は、本発明に係る「第２の材料」の一例であるネオセラムから形成されている。ここで、ネオセラムは負極の線膨脹係数（典型的な線膨脹係数は、約−０．８５〜−０．１０×１０−６（／℃）である。）を有する材料であり、対向基板２０の材料である石英とは逆の極性の線膨脹係数を有している。見切り板６００は、オーステナイト系ステンレスの代表的な鋼種である、ＳＵＳ３０４（典型的な線膨脹係数は１７．３×１０−６（／℃））から形成されている。尚、見切り板６００に用いる材料としては、他のオーステナイト系ステンレスの代表的な鋼種であるＳＵＳ４３０（典型的な線膨脹係数は１０．４×１０−６（／℃））を用いてもよい。
【００５４】
ここで、図６を参照して、本実施形態に係る電気光学装置が備える見切り板６００の平面的な形状について説明する。図６は、本実施形態に係る電気光学装置が備える見切り板６００の構成を示す平面図である。
【００５５】
見切り板６００は、画像表示領域１０aを囲うように設けられており、画像表示領域１０ａ以外の領域に光が入射してしまうことを防止する。見切り板６００は、見切り板６００の周囲に配置されている、例えばフレーム３１０等の部材に比べて光反射率の低い材料から形成されている。
【００５６】
図５に戻り、液晶パネル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、空気より高い熱伝導性を有しており、液晶パネル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。
【００５７】
また、フレーム３１０及びヒートシンク３２０間にも、グリス５３０が充填されている。このため、フレーム３１０からヒートシンク３２０に効率的に熱を伝達することができる。即ち、液晶パネル１００からフレーム３１０に伝達された熱を、効率的にヒートシンク３２０の放熱部３２５で放熱することが可能となる。
なお、本実施形態に係るグリス５２０、５３０は、液晶パネル１００及びヒートシンク３２０間並びにフレーム３１０及びヒートシンク３２０間を充填するように塗布したが、それぞれ一部にのみグリス５２０、５３０を塗布してもよいし、液晶パネル１００及びヒートシンク３２０間並びにフレーム３１０及びヒートシンク３２０間にはグリス５２０、５３０を塗布しなくてもよい。また、グリス５２０及びグリス５３０は、それぞれ熱伝導性を有する部材であればよく、例えば、グリスに代えて又は加えて熱伝導性を有するシートや接着剤等を用いることができる。
【００５８】
次に、本実施形態に係る電気光学装置の内部に生ずる応力の分布について、図７を参照して説明する。ここに図７は、本実施形態に係る電気光学装置の各部材に印加される応力を模式的に示す拡大断面図である。
【００５９】
電気光学装置の動作により、電気光学装置の内部において発熱が生じると、電気光学装置を構成する各部位において熱膨張又は熱収縮が起こる。対向基板２０は、正極の線膨脹係数を有する材料である石英から形成されているため、膨脹しようとする方向に変形する。このとき、対向基板２０の内部に生じる応力を、図７において矢印ａで模式的に図示している。一方、防塵基板４００は、負極の線膨脹係数を有する材料であるネオセラムから形成されているため、収縮しようとする方向に変形する。このとき、防塵基板４００の内部に生じる応力を、図７において矢印ｂで模式的に図示している。
【００６０】
ここで、図８は、本実施形態に係る電気光学装置の対向基板及び防塵基板における、発熱時の応力の分布を模式的に示す模式図である。
【００６１】
上述のように、対向基板２０では、発熱時に膨脹しようとする方向に応力が生じる。この応力は、石英という材料の特性により、図８（ａ）に示すように、対向基板２０の中心部から外側に向かって放射状に広がるように分布する。一方、防塵基板４００では、発熱時に収縮しようとする方向に応力が生じる。この応力は、ネオセラムという材料の特性により、図８（ｂ）に示すように、防塵基板４００の中心部の周囲を同心円状に広がるように分布する。
【００６２】
ここで、図８（ｃ）は、発熱時に対向基板２０及び防塵基板４００において生じる応力を、同一平面に重ねて示す模式図である。点線１ａで囲んで示すように、放射状に分布する対向基板２０における応力と、同心円状に分布する防塵基板４００における応力とは、互いに直交する。従って、対向基板２０における応力と防塵基板４００における応力は、互いに相殺されることによって軽減される。その結果、発熱時に応力によって生じる対向基板２０及び防塵基板４００における歪み（例えば、素子基板１０及び対向基板２０間のギャップが変化すること）を抑制することができ、液晶パネル１００の表示画像における色むらを解消し、画質を向上させることができる。
【００６３】
再び図７に戻って、見切り板６００は、正極の線膨脹係数を有する材料であるオーステナイト系ステンレスから形成されているため、膨脹しようとする方向に変形する。このとき、対向基板２０の内部に生じる応力を、図７において矢印ｃで模式的に図示している。一方、上述したように、防塵基板４００では、発熱時に収縮しようとする方向に応力が生じる。この応力は、ネオセラムという材料の特性により、図８（ｂ）に示すように、防塵基板４００の中心部の周囲を同心円状に広がるように分布する。発熱時における防塵基板４００と見切り板６００において生じる応力は、上述の対向基板２０と防塵基板４００とにおいて生じる応力と同様に、互いに相殺することによって軽減される。
【００６４】
尚、対向基板２０、防塵基板４００及び見切り板６００の材料、サイズ等は、これら全体で見た場合に、発熱時における応力が相殺されることにより、打ち消されるように選択するとよい。つまり、対向基板２０、防塵基板４００及び見切り板６００間における応力のベクトル和がゼロに近づくように設定することにより、応力をより効果的に軽減可能である。
【００６５】
以上説明したように、本実施形態によれば、発熱に伴う応力を軽減することによって、色むらが生じにくく高品位な画像表示が可能な電気光学装置を実現することが可能である。
【００６６】
＜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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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】
【００７３】
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、３２０…ヒートシンク、３２５…放熱部、４００…防塵ガラス、５１０…接着剤、５２０…グリス、５４０…透明接着剤、６００…見切り板
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば液晶装置等の電気光学装置、及びこれを備えてなる、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の一例である液晶パネルを、液晶プロジェクターにおけるライトバルブとして用いる場合、ライトバルブの表面にごみや埃等（以下、適宜“粉塵”と称する）が付着すると、映写幕上にその粉塵の像もまた投影されてしまうため、表示画像の品質が低下するおそれがある。このため、液晶パネルを構成する基板の外表面に防塵用のガラス板が設けられる場合がある。
【０００３】
ここで、液晶パネルの動作時において、光源光が有する光エネルギーが液晶パネルに吸収されることによって、装置内部において発熱が生じることがある。また、液晶パネルに防塵用のガラス板を接着剤で貼り合わせる際に、接着剤を固化するために加熱する場合がある。このように、液晶パネルや防塵用のガラス板が高温に曝される際、これらの部材には熱収縮又は熱膨張による応力が発生する。このような応力は、液晶パネルに歪みを発生させ、例えば、電気光学パネルを構成する基板間の距離（即ち、素子基板及び対向基板間のギャップ）が変化することによって、表示画像に色むらを生じさせてしまう。
【０００４】
例えば特許文献１では、防塵用のガラス板と電気光学パネルとの接着部を小さく形成することによって、応力を軽減し、表示画像における色むらを抑制する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−９８６８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述の特許文献１では、接着部を小さく形成する必要があるため、従来のように防塵用のガラス板と電気光学パネルとの間にベタ状に接着部を形成する場合に比べて、接着部を形成するための工程が複雑化してしまうという技術的問題点がある。また、接着部の形成面積が小さいため、防塵用のガラス板及び電気光学パネル間の貼り合わせ強度が小さくなってしまうという技術的問題点がある。
【０００７】
本発明は、例えば上記問題点に鑑みてなされたものであり、発熱時における応力の発生を抑制することにより、色むらが少なく高品位な画像表示が可能な電気光学装置、及びこれを備えてなる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】
【０００８】
本発明の電気光学装置は上記課題を解決するために、素子基板及び対向基板間に電気光学物質を挟持してなる電気光学パネルと、前記対向基板の前記素子基板との対向面とは反対側の面に貼り合わされた防塵用基板とを備え、前記対向基板及び前記防塵用基板のうち一方の基板は正極の線膨脹係数を有する第１の材料からなり、前記対向基板及び前記防塵用基板のうち他方の基板は負極の線膨脹係数を有する第２の材料からなる。
【０００９】
本発明に係る電気光学パネルは、素子基板及び対向基板間に電気光学物質を挟持してなる。電気光学パネルは、その動作時には表示領域に対して、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、例えば表示領域に入射した光を画素単位で変調することにより画像表示を実現する。表示領域には、例えば複数の画素が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の配向状態を制御する。
【００１０】
本発明に係る防塵用基板は、対向基板の素子基板との対向面とは反対側の面に貼り合わされている。防塵用基板は、例えば、電気光学パネルの外表面（即ち、対向基板の素子基板と対向しない側）に貼り合わされることにより、電気光学パネルの表面に付着したごみや埃等が、画像の品質を低下させてしまうことを防止する。尚、防塵用基板は接着剤などを介して電気光学パネルに貼り合わせられていてもよい。この場合、接着材は光透過率や熱伝導率の高い材料を用いることが好ましい。
【００１１】
本発明では特に、対向基板及び防塵用基板のうち一方は正極の線膨脹係数を有する第１の材料からなり、対向基板及び防塵用基板のうち他方の基板は負極の線膨脹係数を有する第２の材料からなる。このように対向基板及び防塵用基板の材料として互いに逆極性の線膨脹係数を有する材料を選択することにより、発熱時に生ずる応力を軽減することができる。つまり、対向基板及び防塵用基板において発熱時に生ずる応力は、互いに相殺するように生ずる。
【００１２】
尚、本発明では、対向基板及び防塵用基板を形成する材料を好適な線膨脹係数を選択することによって、応力を軽減することができるため、対向基板及び防塵用基板間に広く接着部を形成することが可能である。従って、上述の背景技術における技術的問題点を解消しつつ、電気光学パネルにおける色むらを軽減することが可能である。
【００１３】
以上説明したように、本発明によれば、発熱時における応力の発生を抑制することにより、色むらが少なく高品位な画像表示が可能な電気光学装置を実現することができる。
【００１４】
本発明の電気光学装置の一の態様では、前記素子基板は、前記対向基板と同じ極性の線膨脹係数を有する材料からなる。
【００１５】
この態様によれば、発熱時に素子基板及び対向基板において同様又は類似のパターンで応力が生じる。即ち、素子基板及び対向基板間において歪みが生じにくい。従って、発熱時に素子基板及び対向基板間のギャップが変化を防止し、表示画像における色むらを効果的に軽減することができる。
【００１６】
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記防塵用基板の前記対向基板との貼り合わせ面とは反対側に該防塵用基板と接するように設けられた遮光板を備え、該遮光板は、前記防塵用基板を形成する材料とは逆極性の線膨脹係数を有する材料からなる。
【００１７】
この態様によれば、遮光板が防塵用基板の前記対向基板との貼り合わせ面とは反対側に該防塵用基板と接するように設けられている。つまり、防塵用基板は、対向基板と遮光板との間に挟み込まれるように配置される。ここで、遮光板は、電気光学パネルの表示光を出射する側に備えられることにより、電気光学パネルの表示領域を少なくとも部分的に規定する板状部材である。遮光板は、光反射率の低い材料から形成される。ここで、「光反射率の低い」とは、遮光板の周囲に配置される他の部材を形成する材料に比べて、光反射率が低いことを意味する。
【００１８】
本態様では特に、当該遮光板は、防塵用基板を形成する材料とは逆極性の線膨脹係数を有する材料からなる。このように遮光板及び防塵用基板の材料として互いに逆極性の線膨脹係数を有する材料を選択することにより、発熱時に生ずる応力を軽減することができる。つまり、遮光板及び防塵用基板において発熱時に生ずる応力は、互いに相殺するように生ずる。従って、発熱時に電気光学装置内において生ずる応力をより効果的に軽減することができ、色むらの少ない高品位な画像表示が可能な電気光学装置を実現することができる。
【００１９】
尚、遮光板は、正極の線膨脹係数を有する材料から形成される場合、例えばオーステナイト系ステンレスを材料として用いるとよい。この場合、オーステナイト系ステンレスの代表的な鋼種である、ＳＵＳ３０４（典型的な線膨脹係数は１７．３×１０−６（／℃））や、ＳＵＳ４３０（典型的な線膨脹係数は１０．４×１０−６（／℃））を用いるとよい。
【００２０】
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記第１の材料は石英であり、前記第２の材料はネオセラムである。
【００２１】
この態様によれば、正極の線膨脹係数を有する第１の材料として石英（典型的な線膨脹係数は、約０．３０〜０．６０×１０−６（／℃）である。）を用いると共に、負極の線膨脹係数を有する第２の材料としてネオセラム（典型的な線膨脹係数は、約−０．８５〜−０．１０×１０−６（／℃）である。）を用いることにより、上述の各種態様を好適に実現することができる。
【００２２】
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記電気光学パネルは、反射型である。
この態様によれば、本発明に係る電気光学パネルは、例えば表示領域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反射型の電気光学パネルである。
【００２３】
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。
【００２４】
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、色むらが少ない高品質な画像を表示可能な投射型表示装置、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。
【００２５】
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】
【００２６】
【図１】本実施形態に係る電気光学装置が備える液晶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】本実施形態に係る電気光学装置が備える液晶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】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る。
【図５】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。
【図６】本実施形態に係る電気光学装置が備える見切り板の構成を示す平面図である。
【図７】本実施形態に係る電気光学装置の各部材に印加される応力を模式的に示す拡大断面図である。
【図８】本実施形態に係る電気光学装置の対向基板及び防塵基板における、発熱時に生ずる応力の分布を模式的に示す平面図である。
【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】
【００２７】
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。
【００２８】
＜電気光学装置＞
まず、本実施形態に係る電気光学装置が備える反射型の液晶パネル１００について、図１から図３を参照して説明する。液晶パネル１００は、本発明に係る「電気光学パネル」の一例である。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反射型液晶パネルを例にとる。
【００２９】
まず、本実施形態に係る電気光学装置が備える液晶パネル１００の全体構成について、図１及び図２を参照して説明する。図１は、本実施形態に係る電気光学装置が備える液晶パネル１００の全体構成を示す平面図である。図２は、図１のＨ−Ｈ´線断面図である。
【００３０】
図１及び図２において、液晶パネル１００において、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は本発明に係る「素子基板」の一例であり、対向基板２０は本発明に係る「対向基板」の一例である。ＴＦＴアレイ基板１０及び対向基板２０は共に、正極の線膨張係数を有する材料である石英から形成されている。ここで、石英は本発明に係る「第１の材料」の一例であり、典型的な線膨脹係数は、約０．３０〜０．６０×１０−６（／℃）である。なお、ＬＣＯＳ（Liquid Crystal on Silicon）の場合は、ＴＦＴアレイ基板１０としてシリコン基板が用いられる。
【００３１】
ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間には、本発明の「電気光学物質」の一例である液晶層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の額縁領域を部分的に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。対向基板２０側に設けられた額縁遮光膜５３は、後述する防塵基板４００上に設けられた遮光板の一例である見切り板６００と共に画像表示領域１０ａを規定する。尚、防塵基板４００及び見切り板６００についての説明は後に詳述する。
【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、ＴＦＴアレイ基板１０の一辺に沿って、データ線駆動回路１０１及び外部回路接続端子１０２が設けられている。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間を接続するために、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ている。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高い材料により、画素毎に所定のパターンで島状に形成され、入射光を反射する。なお、透過型液晶パネルの場合には、画素電極９ａは、ＩＴＯ等の透明材料から形成される。
【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液晶パネル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、本実施形態に係る液晶パネル１００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装置が備える液晶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、液晶パネル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、液晶パネル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、全体として液晶パネル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】
次に、本実施形態に係る電気光学装置の全体構成について、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る。尚、図４以降の図では、図１及び図２に示した液晶パネル１００における詳細な部材を適宜省略して図示している。
【００４７】
図４において、本実施形態に係る電気光学装置は、液晶パネル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。
【００４８】
液晶パネル１００の外部接続端子１０２には、フレキシブル基板２００が接続されている。フレキシブル基板２００は、上述の液晶パネル１００の電気光学動作に要する種々の制御信号を送るための信号配線を含む基板であり、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、液晶パネル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。尚、フレキシブル基板２００の液晶パネル１００に接続された一端とは反対側の他端は、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、液晶パネル１００の電気光学動作に要する種々の制御信号を供給するための外部回路（図示省略）に接続されている。
【００４９】
フレーム３１０は、画像表示領域１０ａが設けられている表示面側から、液晶パネル１００を保持する。フレーム３１０は、液晶パネル１００を保持する保持部材としての機能に加えて、液晶パネル１００の入射光及び反射光を制限する見切り部材としても機能する。本実施形態では特に、フレーム３１０は、例えば鉄、銅、アルミニウム、マグネシウム等の熱導電性に優れた金属を含んで構成することにより、次に説明するヒートシンク３２０と共に液晶パネル１００の放熱部材としても機能するように形成されている。
【００５０】
ヒートシンク３２０は、表示面の反対側に位置する背面側から、液晶パネル１００を保持する。ヒートシンク３２０は、液晶パネル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、液晶パネル１００に熱が蓄積することによって液晶パネル１００の動作不良等の種々の不具合が発生することを防止することができる。ヒートシンク３２０は、放熱効果を高めるために熱伝導性の高い材料、例えば、鉄、銅、アルミニウム等を含んで構成するとよい。
【００５１】
フレーム３１０及びヒートシンク３２０は、図不示の接合部において互いに接合されている。ここでの接合は、例えば、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凸部とを嵌合させることによって行われてもよいし、接着剤やネジ等を用いて行われてもよい。
【００５２】
続いて、本実施形態に係る電位光学装置のより具体的な構成について、図５を参照して説明する。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。
【００５３】
図５において、液晶パネル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、液晶パネル１００の表面から側面にまで設けられている。液晶パネル１００の表示面（即ち入射光が照射される側の面）には、防塵基板４００が設けられている。防塵基板４００は、本発明に係る「防塵用基板」の一例である。防塵基板４００は、透明接着剤５４０によって、液晶パネル１００における対向基板２０に接着されている。防塵基板４００は、対向基板２０のＴＦＴアレイ基板１０に対向しない側に貼り付けられており、これは本発明に係る「対向基板の素子基板に対向しない側に設けられた」の一例である。防塵基板４００の対向基板２０との貼り合わせ面と反対側の面には、画像表示領域１０ａを部分的に規定する見切り板６００が防塵基板４００と接するように設けられている。見切り板６００は、図示しない係合部においてフレーム３１０と係合されている。防塵基板４００は、本発明に係る「第２の材料」の一例であるネオセラムから形成されている。ここで、ネオセラムは負極の線膨脹係数（典型的な線膨脹係数は、約−０．８５〜−０．１０×１０−６（／℃）である。）を有する材料であり、対向基板２０の材料である石英とは逆の極性の線膨脹係数を有している。見切り板６００は、オーステナイト系ステンレスの代表的な鋼種である、ＳＵＳ３０４（典型的な線膨脹係数は１７．３×１０−６（／℃））から形成されている。尚、見切り板６００に用いる材料としては、他のオーステナイト系ステンレスの代表的な鋼種であるＳＵＳ４３０（典型的な線膨脹係数は１０．４×１０−６（／℃））を用いてもよい。
【００５４】
ここで、図６を参照して、本実施形態に係る電気光学装置が備える見切り板６００の平面的な形状について説明する。図６は、本実施形態に係る電気光学装置が備える見切り板６００の構成を示す平面図である。
【００５５】
見切り板６００は、画像表示領域１０aを囲うように設けられており、画像表示領域１０ａ以外の領域に光が入射してしまうことを防止する。見切り板６００は、見切り板６００の周囲に配置されている、例えばフレーム３１０等の部材に比べて光反射率の低い材料から形成されている。
【００５６】
図５に戻り、液晶パネル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、空気より高い熱伝導性を有しており、液晶パネル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。
【００５７】
また、フレーム３１０及びヒートシンク３２０間にも、グリス５３０が充填されている。このため、フレーム３１０からヒートシンク３２０に効率的に熱を伝達することができる。即ち、液晶パネル１００からフレーム３１０に伝達された熱を、効率的にヒートシンク３２０の放熱部３２５で放熱することが可能となる。
なお、本実施形態に係るグリス５２０、５３０は、液晶パネル１００及びヒートシンク３２０間並びにフレーム３１０及びヒートシンク３２０間を充填するように塗布したが、それぞれ一部にのみグリス５２０、５３０を塗布してもよいし、液晶パネル１００及びヒートシンク３２０間並びにフレーム３１０及びヒートシンク３２０間にはグリス５２０、５３０を塗布しなくてもよい。また、グリス５２０及びグリス５３０は、それぞれ熱伝導性を有する部材であればよく、例えば、グリスに代えて又は加えて熱伝導性を有するシートや接着剤等を用いることができる。
【００５８】
次に、本実施形態に係る電気光学装置の内部に生ずる応力の分布について、図７を参照して説明する。ここに図７は、本実施形態に係る電気光学装置の各部材に印加される応力を模式的に示す拡大断面図である。
【００５９】
電気光学装置の動作により、電気光学装置の内部において発熱が生じると、電気光学装置を構成する各部位において熱膨張又は熱収縮が起こる。対向基板２０は、正極の線膨脹係数を有する材料である石英から形成されているため、膨脹しようとする方向に変形する。このとき、対向基板２０の内部に生じる応力を、図７において矢印ａで模式的に図示している。一方、防塵基板４００は、負極の線膨脹係数を有する材料であるネオセラムから形成されているため、収縮しようとする方向に変形する。このとき、防塵基板４００の内部に生じる応力を、図７において矢印ｂで模式的に図示している。
【００６０】
ここで、図８は、本実施形態に係る電気光学装置の対向基板及び防塵基板における、発熱時の応力の分布を模式的に示す模式図である。
【００６１】
上述のように、対向基板２０では、発熱時に膨脹しようとする方向に応力が生じる。この応力は、石英という材料の特性により、図８（ａ）に示すように、対向基板２０の中心部から外側に向かって放射状に広がるように分布する。一方、防塵基板４００では、発熱時に収縮しようとする方向に応力が生じる。この応力は、ネオセラムという材料の特性により、図８（ｂ）に示すように、防塵基板４００の中心部の周囲を同心円状に広がるように分布する。
【００６２】
ここで、図８（ｃ）は、発熱時に対向基板２０及び防塵基板４００において生じる応力を、同一平面に重ねて示す模式図である。点線１ａで囲んで示すように、放射状に分布する対向基板２０における応力と、同心円状に分布する防塵基板４００における応力とは、互いに直交する。従って、対向基板２０における応力と防塵基板４００における応力は、互いに相殺されることによって軽減される。その結果、発熱時に応力によって生じる対向基板２０及び防塵基板４００における歪み（例えば、素子基板１０及び対向基板２０間のギャップが変化すること）を抑制することができ、液晶パネル１００の表示画像における色むらを解消し、画質を向上させることができる。
【００６３】
再び図７に戻って、見切り板６００は、正極の線膨脹係数を有する材料であるオーステナイト系ステンレスから形成されているため、膨脹しようとする方向に変形する。このとき、対向基板２０の内部に生じる応力を、図７において矢印ｃで模式的に図示している。一方、上述したように、防塵基板４００では、発熱時に収縮しようとする方向に応力が生じる。この応力は、ネオセラムという材料の特性により、図８（ｂ）に示すように、防塵基板４００の中心部の周囲を同心円状に広がるように分布する。発熱時における防塵基板４００と見切り板６００において生じる応力は、上述の対向基板２０と防塵基板４００とにおいて生じる応力と同様に、互いに相殺することによって軽減される。
【００６４】
尚、対向基板２０、防塵基板４００及び見切り板６００の材料、サイズ等は、これら全体で見た場合に、発熱時における応力が相殺されることにより、打ち消されるように選択するとよい。つまり、対向基板２０、防塵基板４００及び見切り板６００間における応力のベクトル和がゼロに近づくように設定することにより、応力をより効果的に軽減可能である。
【００６５】
以上説明したように、本実施形態によれば、発熱に伴う応力を軽減することによって、色むらが生じにくく高品位な画像表示が可能な電気光学装置を実現することが可能である。
【００６６】
＜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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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】
【００７３】
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、３２０…ヒートシンク、３２５…放熱部、４００…防塵ガラス、５１０…接着剤、５２０…グリス、５４０…透明接着剤、６００…見切り板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
素子基板及び対向基板間に電気光学物質を挟持してなる電気光学パネルと、
前記対向基板の前記素子基板との対向面とは反対側の面に貼り合わされた防塵用基板と
を備え、
前記対向基板及び前記防塵用基板のうち一方の基板は正極の線膨脹係数を有する第１の材料からなり、前記対向基板及び前記防塵用基板のうち他方の基板は負極の線膨脹係数を有する第２の材料からなることを特徴とする電気光学装置。
【請求項２】
前記素子基板は、前記対向基板と同じ極性の線膨脹係数を有する材料からな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】
前記防塵用基板の前記対向基板との貼り合わせ面とは反対側に該防塵用基板と接するように設けられた遮光板を備え、
該遮光板は、前記防塵用基板を形成する材料とは逆極性の線膨脹係数を有する材料からなる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１の材料は石英であり、前記第２の材料はネオセラムであ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】
前記電気光学パネルは、反射型であることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の電気光学装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一項に記載の電気光学装置を具備する電子機器。
【請求項１】
素子基板及び対向基板間に電気光学物質を挟持してなる電気光学パネルと、
前記対向基板の前記素子基板との対向面とは反対側の面に貼り合わされた防塵用基板と
を備え、
前記対向基板及び前記防塵用基板のうち一方の基板は正極の線膨脹係数を有する第１の材料からなり、前記対向基板及び前記防塵用基板のうち他方の基板は負極の線膨脹係数を有する第２の材料からなることを特徴とする電気光学装置。
【請求項２】
前記素子基板は、前記対向基板と同じ極性の線膨脹係数を有する材料からな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】
前記防塵用基板の前記対向基板との貼り合わせ面とは反対側に該防塵用基板と接するように設けられた遮光板を備え、
該遮光板は、前記防塵用基板を形成する材料とは逆極性の線膨脹係数を有する材料からなる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１の材料は石英であり、前記第２の材料はネオセラムであ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】
前記電気光学パネルは、反射型であることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の電気光学装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一項に記載の電気光学装置を具備する電子機器。
【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２０１１−１５０２２６（Ｐ２０１１−１５０２２６Ａ）
【公開日】平成２３年８月４日（２０１１．８．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１２８９４（Ｐ２０１０−１２８９４）
【出願日】平成２２年１月２５日（２０１０．１．２５）
【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２３年８月４日（２０１１．８．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月２５日（２０１０．１．２５）
【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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