JP4387019B2

JP4387019B2 - 電子装置、投射型液晶表示装置および液晶パネルの固定方法

Info

Publication number: JP4387019B2
Application number: JP36573599A
Authority: JP
Inventors: 秋男遠藤
Original assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Current assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date: 1999-12-24
Filing date: 1999-12-24
Publication date: 2009-12-16
Anticipated expiration: 2019-12-24
Also published as: JP2001183628A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、文字および画像などを表示するために使用される液晶パネルを有する電子装置および液晶パネルの取り付け枠への固定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、安価なガラス基板上に半導体装置を作製する技術開発が活発に進められている。それに伴い、アクティブマトリクス型液晶表示装置（液晶パネル）を有する電子装置の需要も高まってきている。
【０００３】
液晶パネルを利用する電子装置の一例として、液晶パネルの画素領域に光源からの強い光を照射し、レンズを通してスクリーンに拡大して照射された映像を見るための投射型液晶表示装置（液晶プロジェクタ）が注目を浴びている。
【０００４】
液晶パネルを投射型液晶表示装置に組み込む場合、まず液晶パネル１０１を取り付け枠１０２に固定し、光学系の中で最適な投射映像の得られる位置にて取り付け枠１０２をはんだなどで固定する。また、その逆に取り付け枠１０２を光学系に固定した後、調整機構によって液晶パネルと取り付け枠との位置合わせを行うなどの方法もある。
【０００５】
従来、図１に示すように、まず、取り付け枠１０２に液晶パネル１０１を固定する方法として取り付け枠１０２の中に液晶パネル１０１を落とし込み、取り付け枠１０２と液晶パネル１０１の位置固定用および接着用として光硬化系、熱硬化系樹脂、または２液性エポキシ接着剤１０３などを２点以上（複数）滴下して挟み込むような方法で固定している（図１）。
【０００６】
また、取り付け枠１０２を光学系に固定したあと、調整機構によって液晶パネルと取り付け枠との位置合わせを行うなどの方法もある。
固定後に液晶パネルの縁に沿って、防湿用および固定用にシリコン系接着剤を用いている場合もある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
投射型液晶表示装置の光学合わせを行う時、液晶パネルを様々な向きに動かすため、従来のような固定をすると、取り付け枠１０２を歪ませた時に発生する応力が液晶パネル１０１のセルギャップに影響を及ぼし、干渉縞等肉眼で確認できる表示むら１０４が発生する。
【０００８】
とくに液晶パネルの向かい合う２辺において、各辺１点ずつ２点を同じ接着剤を用いて固定している場合、接着剤１０３で液晶パネル１０１を挟む形となるので、光学合わせ時に液晶パネルを歪ませる応力が発生し液晶パネル１０１に悪影響を及ぼしやすい。
【０００９】
また、光学系の熱による液晶パネルと取り付け枠との熱膨張係数の差などの外部応力によっても干渉縞が発生し、表示品質に悪影響を及ぼしていた。
【００１０】
そこで、光学合わせ時に枠に追従し、かつ液晶パネルの干渉縞１０４の発生を抑え、表示品質への悪影響が少ない液晶パネルの取り付け方法および固定方法を提供することを目的とした。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
液晶パネル取り付け枠および取り付け枠に固定された液晶パネルによって構成され、外部からの応力が液晶パネルに伝わることなく表示に影響を与えないように、液晶パネルの固定点のうち１ヶ所だけを硬化した後に膨張しない光硬化系樹脂、熱硬化系樹脂またはエポキシ接着剤などにより強固に固定して、応力を逃がすように残りを固定することにより、液晶パネルに発生する干渉縞等の表示むらを抑えることができる。
また、取り付け枠に貫通口を設けることで、樹脂を注入した後に接着剤の不要な広がりを抑えることもできる。なお、図３〜図５に示されるように、この貫通口は片側が座繰り状のものであってもよい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
［実施例１］
本願発明の実施例について、図３を用いて説明する。
まず、取り付け枠１０２にあらかじめ貫通口３０１を設ける。次に、強固な固定をする部分（Ａ部とする）３０１の対辺側に設けられた貫通口３０２ａ、３０２ｂに筒状のゴム（開口部の直径１〜３mm）３０４を組み込む。
液晶パネルと取り付け枠との位置合わせがすんだら、接着剤（光硬化性樹脂）３０３を貫通口３０１より注入して液晶パネルと取り付け枠とがずれないように強力に固定する。その後、筒状のゴム３０４が組み込まれた貫通口（Ｂ部とする）３０２ａ、３０２ｂから接着剤（シリコン樹脂）３０５を注入して固定する。
【００１３】
Ａ部３０１で強力に固定されるため応力が発生してしまうが、Ｂ部３０２ａ、３０２ｂの貫通口に組み込まれたゴム３０４が撓みＡ部３０１で発生した応力を吸収するため、干渉縞などが発生することは無く、優れた表示品質を得ることができる。
【００１４】
図７、８では本願発明に用いる液晶パネルについて説明する。
図７では、画素部の画素ＴＦＴと、画素部の周辺に設けられる駆動回路（ソース線側ドライバー回路、ゲート線側ドライバー回路、Ｄ／Ａ変換回路、デジタルビデオデータ時間階調処理回路等）のＴＦＴを同一基板上に作製した液晶パネルの断面図を示す。
【００１５】
駆動回路のｐチャネル型ＴＦＴ１１０１には、島状半導体層１００４にチャネル形成領域１１０６、ソース領域１１０７ａ、１１０７ｂ、ドレイン領域１１０８ａ，１１０８ｂを有している。第１のｎチャネル型ＴＦＴ１１０２には、島状半導体層１００５にチャネル形成領域１１０９、ゲート電極１０２９と重なるＬＤＤ領域１１１０（以降、このようなＬＤＤ領域をＬovと記す）、ソース領域１１１１、ドレイン領域１１１２を有している。このＬov領域のチャネル長方向の長さは０．５〜３．０μｍ、好ましくは１．０〜１．５μｍとした。第２のｎチャネル型ＴＦＴ１１０３には、島状半導体層１００６にチャネル形成領域１１１３、ＬＤＤ領域１１１４，１１１５、ソース領域１１１６、ドレイン領域１１１７を有している。このＬＤＤ領域はＬov領域とゲート電極１０３０と重ならないＬＤＤ領域（以降、このようなＬＤＤ領域をＬoffと記す）とが形成され、このＬoff領域のチャネル長方向の長さは０．３〜２．０μｍ、好ましくは０．５〜１．５μｍである。画素ＴＦＴ１１０４には、島状半導体層１００７にチャネル形成領域１１１８、１１１９、Ｌoff領域１１２０〜１１２３、ソースまたはドレイン領域１１２４〜１１２６を有している。Ｌoff領域のチャネル長方向の長さは０．５〜３．０μｍ、好ましくは１．５〜２．５μｍである。さらに、容量配線１０３２、１０４９と、ゲート絶縁膜と同じ材料から成る絶縁膜と、画素ＴＦＴ１１０４のドレイン領域１１２６に接続し、ｎ型を付与する不純物元素が添加された半導体層１１２７とから保持容量１１０５が形成されている。図７では画素ＴＦＴ１１０４をダブルゲート構造としたが、シングルゲート構造でも良いし、複数のゲート電極を設けたマルチゲート構造としても差し支えない。
【００１６】
次に、公知の方法を用いて、対向電極１０６８および配向膜１０６９が形成された基板１０６７とアクティブマトリクス基板とをシール剤（図示せず）で貼り合せる。その後、液晶１０７０を注入し、封止剤（図示せず）で封止する。本実施例では、ネマチック液晶を用いてツイストネマチックモード（ＴＮモード）により表示を実現する。
【００１７】
図７で示したアクティブマトリクス型液晶表示装置の構成を図８の斜視図を用いて説明する。図８においてアクティブマトリクス基板は、基板８０１上に形成された、画素部８８８と、ゲート線側ドライバー回路８８５と、ソース線側ドライバー回路８８６とその他の信号処理回路８８７とで構成される。画素部８８８には画素ＴＦＴ９０４と保持容量９０５が設けられ、画素部の周辺に設けられる駆動回路はＣＭＯＳ回路を基本として構成されている。ゲート線側ドライバー回路８８５と、ソース線側ドライバー回路８８６はそれぞれゲート配線８２２とソース配線８５２で画素ＴＦＴ９０４に接続している。また、フレキシブルプリント配線板（Flexible Printed Circuit：ＦＰＣ）８９１が外部入力端子８８２に接続していて画像信号などを入力するのに用いる。そして接続配線８８３でそれぞれの駆動回路に接続している。また、対向基板８７５には図示していないが、遮光膜や透明電極が設けられている。
【００１８】
本実施例において、Ａ部の固定には光硬化性樹脂を、Ｂ部の固定にはシリコン樹脂を用いているが、その他に、Ａ部には熱硬化性樹脂、エポキシ樹脂など、Ｂ部には、ウレタン樹脂などを用いることができる。また、Ｂ部を２ヶ所図示しているが、Ａ部の対辺側にＢ部の様な固定部分が少なくとも一つ設けられていればよい。
【００１９】
［実施例２］
実施例１で示したあらかじめ４０１、４０２ａ、４０２ｂのような貫通口を設けてある取り付け枠１０２の貫通口４０１に、図４（ｂ）で示すように接着剤（光硬化性樹脂）４０３を注入して、液晶パネル１０１と取り付け枠１０２とを固定する。次に、図４（ｃ）で示すように貫通口４０２ａ、４０２ｂへポリ塩化ビニルのチューブ４０４を設けて、この直径１〜３mm程度のチューブに接着剤（シリコン樹脂）４０６を注入して固定する。
【００２０】
直径１〜３ｍｍ程度のチューブ４０４に接着剤４０６を注入して固定すると、接着剤４０６とチューブ４０４が一体となって撓み、Ａ部４０１で発生する応力を吸収する。また、チューブ４０４のまわりは空間形状であるため、吸収された応力はチューブ４０４のまわりの空間４０５で緩和されるため、干渉縞などが発生せず良好な表示品質が得られる。
【００２１】
なお、本実施例ではポリ塩化ビニルからなるチューブを用いたが、他の材料からなるチューブ（例えばポリオレフィン樹脂からなるチューブなど）を用いてもよい。
また、本実施例において、Ａ部の固定には光硬化性樹脂を、Ｂ部の固定にはシリコン樹脂を用いているが、その他に、Ａ部には熱硬化性樹脂、エポキシ樹脂など、Ｂ部には、ウレタン樹脂などを用いることができる。
Ｂ部のような固定部分はＡ部の対辺側に少なくとも一つ設けられていればよい。
【００２２】
［実施例３］
実施例１で示したあらかじめ貫通口を設けた取り付け枠１０２と液晶パネル１０１の位置合わせを行い、その後１ヶ所に接着剤（光硬化系樹脂）５０３をＡ部貫通口５０１より注入して液晶パネル１０１と取り付け枠１０２とを固定する。次に、残りの貫通口５０２ａ、５０２ｂにシリコン系樹脂５０４を注入して固定する。はじめに強力に固定するのはＡ部５０１の１ヶ所だけで、残りの貫通口Ｂ部５０２ａ、５０２ｂにおいては応力を吸収できるようなシリコン系樹脂５０４を用いて固定する。Ｂ部のような固定部分はＡ部の対辺側に少なくとも一つまたは複数個設ければよい。（図５（Ａ））
【００２３】
または、図６に示すように、強力に固定した部分５０７以外をシリコン樹脂５０８により液晶パネルの縁に沿わせて接着してもよい。
本実施例では、シリコン樹脂を用いているが、シリコン樹脂以外に、ウレタン樹脂等の硬化後に弾性を有するような接着剤を用いればよい。
【００２４】
強力に固定した部分で発生する応力は、シリコン系樹脂により固定された部分に吸収され、液晶パネルに干渉縞などによる表示むら発生を抑えることができる。また、本実施例では強力な固定をするために光硬化性樹脂を用いているが、熱硬化性樹脂またはエポキシ接着剤を使用してもよい。
【００２５】
［実施例４］
本願発明を実施して形成された電子装置としては、プロジェクター（リア型またはフロント型）が挙げられる。それらの一例を図９に示す。
図９（Ａ）はフロント型プロジェクターであり、投射装置２６０１、スクリーン２６０２等を含む。
【００２６】
図９（Ｂ）はリア型プロジェクターであり、本体２７０１、投射装置２７０２、ミラー２７０３、スクリーン２７０４等を含む。
【００２７】
なお、図９（Ｃ）は、図９（Ａ）及び図９（Ｂ）中における投射装置２６０１、２７０２の構造の一例を示した図である。投射装置２６０１、２７０２は、光源光学系２８０１、ミラー２８０２、２８０４〜２８０６、ダイクロイックミラー２８０３、プリズム２８０７、液晶表示装置２８０８、位相差板２８０９、投射光学系２８１０で構成される。投射光学系２８１０は、投射レンズを含む光学系で構成される。
本願発明は、液晶表示装置（取り付け枠に固定された液晶パネル）部分２８０８で用いられる。
【００２８】
本実施例は三板式の例を示したが、特に限定されず、例えば単板式であってもよい。また、図９（Ｃ）中において矢印で示した光路に実施者が適宜、光学レンズや、偏光機能を有するフィルムや、位相差を調節するためのフィルム、ＩＲフィルム等の光学系を設けてもよい。
【００２９】
以上の様に、適用することが可能である。また、本実施例の電子装置は実施例１の固定方法を用いているが実施例１〜３のどの固定方法を用いても、良好な表示品質を実現することができる。
【００３０】
【発明の効果】
本願の固定方法によると、取り付け枠に接着剤の注入のために貫通口をもうけるため、接着剤の不要な広がりをなくすことができる。このため接着剤が硬化する時の縮みによる歪みや変形を最小限に抑えることができる。
【００３１】
さらに、強力な固定を１ヶ所にして発生した応力を緩和させるため、干渉縞等による表示むらを無くした表示品質の高い液晶パネルを有する電子装置を作製することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の液晶パネル固定方法を示す図。
【図２】従来の固定方法により液晶パネルに発生する干渉縞の様子を示す図。
【図３】本願発明による固定方法を示す図。
【図４】本願発明による固定方法を示す図。
【図５】本願発明による固定方法を示す図。
【図６】本願発明による固定方法を示す図。
【図７】ＡＭ−ＬＣＤの断面構造を示す図。
【図８】ＡＭ−ＬＣＤの上面図を示す図。
【図９】電子装置の例を示す図。

Claims

液晶パネルの画素領域の外側において、複数の固定点で取り付け枠に固定された前記液晶パネルを有する電子装置であって、
前記複数の固定点には、貫通口が設けられ、
前記複数の固定点のうち１ヶ所には、前記貫通口に光硬化性樹脂、熱硬化性樹脂またはエポキシ樹脂が注入され、かつ、前記複数の固定点のうち残りの固定点には、前記貫通口に円筒状のゴムが設けられ、前記円筒状のゴムの内側にシリコン樹脂またはウレタン樹脂が注入されることにより、前記液晶パネルと前記取り付け枠とが固定されていることを特徴とする電子装置。
液晶パネルの画素領域の外側において、複数の固定点で取り付け枠に固定された前記液晶パネルを有する電子装置であって、
前記複数の固定点には、貫通口が設けられ、
前記複数の固定点のうち１ヶ所には、前記貫通口に光硬化性樹脂、熱硬化性樹脂またはエポキシ樹脂が注入され、かつ、前記複数の固定点のうち残りの固定点には、前記貫通口にチューブが設けられ、前記チューブの内側にシリコン樹脂またはウレタン樹脂が注入されることにより、前記液晶パネルと前記取り付け枠とが固定されていることを特徴とする電子装置。
請求項２において、
前記チューブは、ポリ塩化ビニルまたはポリオレフィン樹脂を含む材料からなることを特徴とする電子装置。
液晶パネルの画素領域の外側において、複数の固定点で取り付け枠に固定された前記液晶パネルを有する電子装置であって、
前記複数の固定点には、貫通口が設けられ、
前記複数の固定点のうち１ヶ所には、前記貫通口に光硬化性樹脂、熱硬化性樹脂またはエポキシ樹脂が注入され、かつ、前記複数の固定点のうち残りの固定点には、前記貫通口にシリコン樹脂またはウレタン樹脂が注入されることにより、前記液晶パネルと前記取り付け枠とが固定されていることを特徴とする電子装置。
請求項１乃至４のいずれか一において、
前記貫通口は、片側が座繰り状であることを特徴とする電子装置。
液晶パネルの画素領域の外側において、取り付け枠に固定された前記液晶パネルを有する電子装置であって、
前記液晶パネルの画素領域の外側において、１ヶ所が光硬化性樹脂、熱硬化性樹脂またはエポキシ樹脂によって固定され、かつ、前記液晶パネルの縁に沿って前記液晶パネル周辺がシリコン樹脂またはウレタン樹脂によって固定されていることを特徴とする電子装置。
液晶パネルの画素領域の外側において、複数の固定点で取り付け枠に固定された前記液晶パネルを有する投射型液晶表示装置であって、
前記複数の固定点には、貫通口が設けられ、
前記複数の固定点のうち１ヶ所には、前記貫通口に光硬化性樹脂、熱硬化性樹脂またはエポキシ樹脂が注入され、かつ、前記複数の固定点のうち残りの固定点には、前記貫通口に円筒状のゴムが設けられ、前記円筒状のゴムの内側にシリコン樹脂またはウレタン樹脂が注入されることにより、前記液晶パネルと前記取り付け枠とが固定されていることを特徴とする投射型液晶表示装置。
液晶パネルの画素領域の外側において、複数の固定点で取り付け枠に固定された前記液晶パネルを有する投射型液晶表示装置であって、
前記複数の固定点には、貫通口が設けられ、
前記複数の固定点のうち１ヶ所には、前記貫通口に光硬化性樹脂、熱硬化性樹脂またはエポキシ樹脂が注入され、かつ、前記複数の固定点のうち残りの固定点には、前記貫通口にチューブが設けられ、前記チューブの内側にシリコン樹脂またはウレタン樹脂が注入されるこにより、前記液晶パネルと前記取り付け枠とが固定されていることを特徴とする投射型液晶表示装置。
請求項８において、
前記チューブは、ポリ塩化ビニルまたはポリオレフィン樹脂を含む材料からなることを特徴とする投射型液晶表示装置。
液晶パネルの画素領域の外側において、複数の固定点で取り付け枠に固定された前記液晶パネルを有する投射型液晶表示装置であって、
前記複数の固定点には、貫通口が設けられ、
前記複数の固定点のうち１ヶ所には、前記貫通口に光硬化性樹脂、熱硬化性樹脂またはエポキシ樹脂が注入され、かつ、前記複数の固定点のうち残りの固定点には、前記貫通口にシリコン樹脂またはウレタン樹脂が注入されることにより、前記液晶パネルと前記取り付け枠とが固定されていることを特徴とする投射型液晶表示装置。
請求項７乃至１０のいずれか一において、
前記貫通口は、片側が座繰り状であることを特徴とする液晶パネルを有する投射型液晶表示装置。
液晶パネルの画素領域の外側において、取り付け枠に固定された前記液晶パネルを有する投射型液晶表示装置であって、
前記液晶パネルの画素領域の外側において、１ヶ所が光硬化性樹脂、熱硬化性樹脂またはエポキシ樹脂によって固定され、かつ、前記液晶パネルの縁に沿って前記液晶パネル周辺がシリコン樹脂またはウレタン樹脂によって固定されていることを特徴とする投射型液晶表示装置。
電子装置に配置される液晶パネルの固定方法であって、
取り付け枠に複数の貫通口を設け、
前記複数の貫通口のうち１ヶ所に、光硬化性樹脂、熱硬化性樹脂またはエポキシ樹脂を注入し、かつ、前記複数の貫通口のうち残りの貫通口に円筒状のゴムを設け、前記円筒状のゴムの内側にシリコン樹脂またはウレタン樹脂を注入することにより、前記液晶パネルと前記取り付け枠とを固定することを特徴とする液晶パネルの固定方法。
電子装置に配置される液晶パネルの固定方法であって、
取り付け枠に複数の貫通口を設け、
前記複数の貫通口のうち１ヶ所に、光硬化性樹脂、熱硬化性樹脂またはエポキシ樹脂を注入し、かつ、前記複数の貫通口のうち残りの貫通口にチューブを設け、前記チューブの内側にシリコン樹脂またはウレタン樹脂を注入することにより、前記液晶パネルと前記取り付け枠とを固定することを特徴とする液晶パネルの固定方法。
請求項１４において、
前記チューブとして、ポリ塩化ビニルまたはポリオレフィン樹脂を含む材料を用いることを特徴とする液晶パネルの固定方法。
電子装置に配置される液晶パネルの固定方法であって、
取り付け枠に複数の貫通口を設け、
前記複数の貫通口のうち１ヶ所に、光硬化性樹脂、熱硬化性樹脂またはエポキシ樹脂を注入し、かつ、前記複数の貫通口のうち残りの貫通口にシリコン樹脂またはウレタン樹脂を注入することにより、前記液晶パネルと前記取り付け枠とを固定することを特徴とする液晶パネルの固定方法。
請求項１３乃至１６のいずれか一において、
前記貫通口として、片側が座繰り状の貫通口を設けることを特徴とする液晶パネルの固定方法。
電子装置に配置される液晶パネルの固定方法であって、
前記液晶パネルの画素領域の外側において、光硬化性樹脂、熱硬化性樹脂またはエポキシ樹脂によって前記液晶パネルと取り付け枠とを１ヶ所で固定し、かつ、シリコン樹脂またはウレタン樹脂樹脂によって前記液晶パネルの縁の周辺と前記取り付け枠とを固定することを特徴とする液晶パネルの固定方法。