专利名称：带封装壳体电光装置、投射显示装置、封装壳体及制造方法
技术领域：
本发明涉及封装作为光阀用于液晶投影机等投射型显示装置的液晶板等电光装置用的封装壳体及其制造方法，此外属于该电光装置封装或收容于该封装壳体的带封装壳体电光装置，和具有这种带封装壳体电光装置的投射型显示装置的技术领域。
背景技术：
一般来说，在把液晶板用作液晶投影机中的光阀的场合，该液晶板不是以所谓裸露的状态设置于构成液晶投影机的壳体等，而是把该液晶板封装或收容于适当的封装壳体，把该带封装壳体液晶板设置于前述壳体等。
这是因为通过在该封装壳体上设置适当的螺钉孔等，容易地实施液晶板对前述壳体等的固定、安装成为可能的缘故。
在这种液晶投影机中，从光源发出的光源光以聚光的状态对该带封装壳体液晶板投射。而且，透射液晶板的光放大投射于屏幕而进行显示。如此，在液晶投影机中因为放大投射一般被预定，故作为前述光源光，使用从例如金属卤化物灯等光源发出的比较强的光。
于是，首先，带封装壳体液晶板，尤其液晶板的温度上升成问题。也就是说，如果产生这种温度上升，则在液晶板内夹持于一对透明基板间的液晶的温度也上升，招致该液晶的特性劣化。此外特别是在光源光中有不匀的场合，液晶板局部地发生所谓热点，带来液晶的透射率的不匀而投射图像的图像质量劣化。
作为防止这种液晶板的温升的技术，有在由液晶板和收容保持该液晶板并且具有散热板的封装组成的液晶显示模块中，通过在前述液晶板和前述散热板间设置散热片，防止液晶板的温升的技术。此外，其他中也是，在光源与液晶板之间配置热线截止滤光片降低不需要的红外线的入射，或空气冷却或液体冷却液晶板等技术也是公知的。
但是，在现有技术中的液晶板的升温防止对策中存在着如下问题。也就是说，因为只要来自光源光的强光投射，就始终存在着液晶板的温度上升明显化的危险，所以为了谋求更高图像质量化等，存在着代替或除了上述各种对策，要求效率更高的温度上升的防止对策的问题。
此外，在前述带封装壳体液晶板中，除了液晶板本身的温度上升成问题外，关于该液晶板与封装壳体的关系也存在着问题。也就是说，一般构成液晶板的前述透明基板由石英玻璃或微晶玻璃(NEOCERAM)等线膨胀系数比较小的材料来构成，前述封装壳体由例如金属等线膨胀系数比较大的材料来构成。但是，因此，即使受到同一光照射(能量照射)，封装壳体也产生比透明基板还要大的膨胀等。于是，应该收容于带封装壳体的规定位置的液晶板，随着封装壳体的膨胀有可能产生错位。这样一来，因为液晶板从光源光的聚光点错开，所以在屏幕上进行正确的放大投射变得困难。
另一方面，如果着眼于如上所述的线膨胀系数的不同，则在液晶投影机在低温环境下被使用的场合，或者在冷却过程中被使用的场合等也产生问题。也就是说，线膨胀系数大的封装壳体一方产生比线膨胀系数小的透明基板要大的收缩等。这样一来，对于液晶投影机出现从封装壳体受到不需要的力的可能性，结果，在液晶板上产生光学各向异性，产生在图像上发生颜色不匀的可能性。附带说明，这样的问题，当该投影机在10℃以下的环境下使用时会更成为问题。
发明内容
本发明是鉴于上述问题而作成的，其目的在于提供一种与周围的温度环境无关，能够显示高质量的图像的带封装壳体电光装置和具有它的投射型显示装置。此外，本发明的目的在于提供一种能够实现这样的目的的封装壳体及其制造方法。
本发明的带封装壳体电光装置，为了解决上述课题，具有配备基板而成将来自光源的投射光入射于图像显示区域的电光装置，对着该电光装置的一面地配置的板，以及由覆盖前述电光装置并有与前述板接触的部位的罩盖组成，并靠前述板和前述罩盖的至少一方保持位于前述电光装置中的前述图像显示区域的周边的周边区域的至少一部分并收容该电光装置的封装壳体。而且，前述板以前述基板的线膨胀系数为基准具有处于规定范围的线膨胀系数。
如果用本发明的带封装壳体电光装置，则将来自光源的投射光入射于图像显示区域的电光装置封装于由罩盖和板组成的带封装壳体。作为这种电光装置可以举出例如投射型显示装置中的作为光阀所封装的液晶装置或液晶板。再者，在这种封装壳体中，还可以通过至少部分地覆盖电光装置的周边区域，具有防止该周边区域处的漏光或者防止杂散光从周边区域进入图像显示区域的遮光功能。
而且，在本发明中特别是前述板以前述基板的线膨胀系数为基准具有处于规定范围内的线膨胀系数。例如作为前述基板，虽然可以考虑具体地由例如石英玻璃、或者微晶玻璃等来构成，但是在该场合，在假设作为电光装置的保存温度范围的-30～80〔℃〕的场合，各自的线膨胀系数约为0.3～0.6×10-6〔/℃〕(石英玻璃)，约为-0.85～-0.65×10-6〔/℃〕(微晶玻璃)。而且在本发明中，构成板的材料的线膨胀系数与此处于规定范围内。这里所谓‘处于规定范围内’意味着不引起带封装壳体的电光装置的错位的线膨胀系数的范围，更具体地说意味着最好是基板与板具有几乎同一线膨胀系数。
因而，如果用本发明，则板和接触于该板的至少一部分的电光装置只要热方面处于同一环境下，就同样地膨胀或收缩。借此，第一，在板的线膨胀系数大于基板的线膨胀系数，且像假设那样周围的温度低的场合，可以避免收缩大的板压缩电光装置的事态，此外第二，像假设的那样在周围的温度高的场合，可以避免电光装置的设置场所对该板错位这样的事态。也就是说，如果用本发明，则可以极力抑制背景技术的项中所述的问题的发生。
由此，在本发明中，可以抑制在低温环境下特别担心的因对电光装置的压缩力的作用，图像上发生颜色不匀这样的事态，此外，还可以抑制在高温环境下特别担心的发生电光装置的错位。
更具体地说，如果用本发明者的研究，则可以确认通过本发明的运用在-10〔℃〕至80〔℃〕这样的范围极宽的温度环境下，适当的图像显示是可能的。
再者，作为本发明的板，除了有上述线膨胀系数的特征外，最好是具有热传导率比较大这样的特征。因为如果具有这样的特征，则在电光装置通过投射光入射而温升的场合，把该板作为从该电光装置夺走热量的散热器有效地发挥功能成为可能的缘故。
此外，在该场合另外，关于前述罩盖也是，最好是由例如像铝、镁、铜或各自的合金这样热传导率比较大的材料来构成。这样一来，因为由前述板从电光装置吸收的热量向有与该板接触的部位的罩盖传递，最终从该罩盖向外部散热，可以有效地防止电光装置中的温升。
在本发明的带封装壳体电光装置的一种形态中，前述规定范围为±5×10-6〔/℃〕。
如果用该形态，则因为板的线膨胀系数与基板的线膨胀系数的关系可以合适地设定，所以更有效地享受上述作用效果成为可能。也就是说，在超过这些的范围内，因为板对基板更容易收缩或更容易膨胀，故图像上容易发生颜色不匀或者容易发生电光装置的错位。例如，如果根据本发明人的研究，则在作为构成板的材料，选择其线膨胀系数约为20～25×10-6〔/℃〕左右的铝合金，而且，作为构成前述基板的材料，选择具有已述的线膨胀系数的石英玻璃的场合，可以确认前述那种问题显著地表现出来。在该场合，如果以后者的线膨胀系数为基准，前者的线膨胀系数约大15～20×10-6〔/℃〕左右。
再者，作为满足根据本形态的条件的材料，除了后述的‘至少含有铁和镍的合金’外，可以举出铜和钨合金(Cu-W合金)，或氧化铝(Al2O3)和氧化硅(SiO2)组成的陶瓷材料等。
此外，根据如上所述各种合金具有的线膨胀系数，进一步进行对本形态的限定，前述规定范围最好是取为±2.5×10-6〔/℃〕。
在本发明的带封装壳体电光装置的另一种形态中，前述板由至少含有铁和镍的合金组成。
如果用该形态，则板由至少含有铁和镍的合金，具体地说例如所谓因瓦合金，例如，36Ni-Fe合金，42Ni-Fe合金等，或者所谓科瓦合金(注册商标。例如32Ni-5Co-Fe合金，29Ni-17Co-Fe合金等)等组成。这当中，36Ni-Fe合金的线膨胀系数约为1.2×10-6〔/℃〕，此外，32Ni-5Co-Fe合金的线膨胀系数约为0.1×10-6〔/℃〕，同样29Ni-17Co-Fe合金约为5.0×10-6〔/℃〕。如果用像这样用线膨胀系数比较小的材料来构成板，则更加有效地享受前述的作用效果。
在本发明的带封装壳体电光装置的另一种形态中，前述板通过压力加工来成形。
如果用该形态，则因为板通过压力加工来成形，与例如通过烧结等来成形板的场合相比，可以更正确地进行形状控制，也就是说，容易所谓‘稳定尺寸’，此外更廉价地成形该板成为可能。顺便说一下，如果用本形态的压力加工，则可以进行放置电光装置的放置面的加工，或赋予把带封装壳体电光装置适当地设置于构成投射型显示装置的壳体等用的立体形状等。
在该形态中，特别是前述板可构成为在前述压力加工前接受退火处理。如果用这种构成，则实施前述压力加工比较有困难的材料，变得容易进行该压力加工。因而，可以实现制造成本的降低。再者，作为这种材料，典型地说，前述含有铁和镍的合金等合适。
在本发明的带封装壳体电光装置的另一种形态中，前述板的光出射侧的面为黑色。
如果用该形态，则因为板的光出射侧的面取为黑色，所以在该面上可以防止光的反射。因而，预先避免反射该面的光混入图像上这样的事态成为可能，显示更高质量的图像成为可能。
再者，在本形态中，不仅‘光出射侧的面’，而且‘光入射侧的面’也可以取为黑色。这样一来，可以防止从电光装置的光出射侧光对该电光装置入射这样的本来不该发生的事态。因而，例如电光装置，在具有配备了因所谓光漏泄电流而特性变化的半导体元件的基板的场合，预先防止对该半导体元件的光入射成为可能，把其特性维持良好成为可能，此外，可以避免如前所述的通过反射光被电光装置等再反射使该光最终混入图像这样的事态。
此外，为了板的光出射侧的面取为黑色，该板的表面上例如施行电镀处理，或施行涂装处理就可以了。
在本发明的带封装壳体电光装置的另一种形态中，前述基板含有夹持电光物质的一对基板和设在该一对基板中的不对着前述电光物质一侧的至少一个防尘用基板。
如果用该形态，则特别是，该电光装置除了夹持液晶层等电光物质的一对基板，例如矩阵状地具有作为开关元件的TFT等的TFT阵列基板和对向基板外，有可能具有防尘用基板。通过该防尘用基板的具备，可以防止漂浮在电光装置的周围的灰尘或尘埃等直接附着于该电光装置的表面。因而，可以有效地消除在放大投射的图像上这些灰尘或尘埃成像这样的问题。这是由于防尘用基板具有规定的厚度，所以光源光的焦点或其附近，通过离开该灰尘或尘埃存在的位置，也就是，防尘用基板表面起散焦作用。
而且在本形态中特别是，前述基板为前述一对基板和前述防尘用基板的至少一个。因而，例如在防尘用基板与前述板直接接触的场合，该防尘用基板具有的线膨胀系数的大小可以说成为是否产生如前所述的问题的主要原因。这是因为可以认为在这种场合，在板上产生热膨胀和收缩的变形时，前述防尘用基板首先直接受影响的缘故。于是，在本形态中，作为前述基板，还包括前述防尘用基板。因而，即使在以上假设的场合，如果防尘用基板的线膨胀系数与板的线膨胀系数预先调整成处于规定范围内，则可以极力防止前述问题的发生。
本发明的封装壳体，为了解决上述课题，由对着将来自光源的投射光入射于图像显示区域的电光装置的一面地配置的板，与由覆盖前述电光装置并有与前述板接触的部位的罩盖组成，是保持位于前述电光装置中的前述图像显示区域的周边的周边区域的至少一部分并收容该电光装置的封装壳体，前述板具有以前述基板的线膨胀系数为基准处于规定范围的线膨胀系数。
如果用本发明的封装壳体，则作为构成前述本发明的带封装壳体电光装置的封装壳体，可以提供合适者。
本发明的封装壳体的制造方法，为了解决上述课题，由对着将来自光源的投射光入射于图像显示区域的电光装置的一面地配置的板，与覆盖前述电光装置并有与前述板接触的部位的罩盖组成保持位于前述电光装置中的前述图像显示区域的周边的周边区域的至少一部分而收容该电光装置的封装壳体，包括把将要成为前述板的坯板加热到规定温度以上的退火工序，与在该退火工序后对前述坯板进行压力加工的压力加工工序。
如果用本发明的封装壳体的制造方法，为进行放置电光装置的放置面的加工，或为把带封装壳体电光装置适当地设置于构成投射型显示装置的壳体等用的立体形状的赋予等，对将要成为板的坯板进行压力加工。因而，首先，如果用本发明，则与通过烧结等来成形板的场合相比，可以更正确地进行形状控制，也就是说，容易所谓‘稳定尺寸’，此外更廉价地成形该板成为可能。
此外，如果用本发明，在前述压力加工之前，对将要成为板的坯板实施加热到规定温度以上的退火工序。如果用这种退火的实施，对于实施前述压力加工比较有困难的材料，变得容易进行该压力加工。因而，可以实现制造成本的降低。
再者，作为这种材料，典型地说，前述含有铁和镍的合金等适用。此外，本发明中所谓‘规定温度’，虽然典型地说适用所谓再结晶温度，但是该再结晶温度根据材料的不同一般来说可能不同。
本发明的投射型显示装置，为了解决上述课题，具有前述本发明的带封装壳体电光装置(但是包含其各种形态)，前述光源，把前述投射光引导到前述电光装置的光学系统，以及投射从前述电光装置所出射的投射光的投射光学系统。
如果用本发明的投射型显示装置，则因为板与构成电光装置的基板的线膨胀系数的差异被限定于规定范围内，所以可以抑制在低温环境下特别担心的因对电光装置的压缩力的作用，图像上发生颜色不匀这样的事态，此外，还可以抑制在高温环境下特别担心的发生电光装置的错位，因此高质量的图像显示成为可能。
本发明的这种作用和其他好处从以下说明的实施例可以明了。
图1是本发明的投射型液晶装置的实施例的俯视图。
图2是本发明的电光装置的实施例的俯视图。
图3是图2的H-H′剖视图。
图4是与电光装置一起表示的本发明的实施例的封装壳体的分解透视图。
图5是根据本发明的实施例的带封装壳体电光装置的主视图。
图6是图5的X1-X1′剖视图7是图5的Y1-Y1′剖视图。
图8是从图5的Z1方向看的后视图。
图9是构成根据本发明的实施例的封装壳体的板部的主视图。
图10是从图9的Z2方向看的后视图。
图11是从图9的Z3方向看的侧视图。
图12是本发明的实施例的带封装壳体电光装置的透视图，是表示对该带封装壳体电光装置的风的流动的图。
图13是表示根据镍对铁的含量的变化，该合金的线膨胀系数如何变化的曲线图。
图14是表示构成本发明的实施例的封装壳体的板部的制造方法的一部分的图。
标号的说明10...TFT阵列基板，20...对向基板，400...防尘用基板，50...液晶层，601...封装壳体，610...板部，610F...板部的光出射侧的面，620...罩盖部，100R、100G、100B...光阀，1100...液晶投影机，1102...灯单元具体实施方式
下面，基于
本发明的实施例。
(投射型液晶装置的实施例)
首先，参照图1，就根据本发明的投射型液晶装置的实施例，以纳入其光学单元的光学系统为中心进行说明。本实施例的投射型显示装置，作为带封装壳体的电光装置之一例的液晶光阀用三个而成的多板式彩色投影机而构成。
在图1中，作为本实施例中的多板式彩色投影机的一个例子的，液晶投影机1100，驱动电路准备三个包括搭载于TFT阵列基板上的电光装置的液晶光阀，构成分别作为RGB用的光阀100R、100G和100B用的投影机。
在液晶投影机1100中，如果投射光从金属卤化物灯等白色光源的灯单元1102发出，则靠三个反射镜1106和两个分色镜1108分成对应于RGB三原色的光分量R、G和B，分别导入对应于各色的光阀100R、100G和100B。此时特别是B光，为了防止长的光路引起的光损失，经由由入射透镜1122、中继透镜1123和出射透镜1124组成的中继透镜系统1121引导。而且，对应于分别靠光阀100R、100G和100B调制的三原色的光分量，靠分色棱镜1112再次合成后，经由投射透镜1114作为彩色图像投射于屏幕1120。
作为本实施例的光阀100R、100G和100B使用例如如后所述用TFT作为开关元件的有源矩阵驱动方式的液晶装置。此外，该光阀100R、100G和100B如后详述作为带封装壳体电光装置来构成。
此外，在该液晶投影机1100中，如图1中所示，设有向光阀100R、100G和100B送冷却风用的多叶片风扇1300。该多叶片风扇1300，包括其侧面上具有多个叶片1301的大致圆筒形状的构件，该圆筒形状的构件通过以其轴为中心旋转使前述叶片1301生风。再者，根据这种原理，由多叶片风扇1300造成的风，如图1中所示成为螺旋状地涡旋者。
这种风，通过图1中未画出的风路送给到各光阀100R、100G和100B，从设在各光阀100R、100G和100B附近的吹出口100RW、100GW和100BW对这些光阀100R、100G和100B送出。
顺便说一下，如果用如前所述的多叶片风扇1300，则可以得到容易向静压高的光阀100R、100G和100B周围的狭窄空间送风这样的优点。
在以上说明的构成中，因来自作为强光源的灯单元1102的投射光各光阀100R、100G和100B处温度上升。此时，即使前述光阀100R、100G和100B受到同一光照射(能量照射)观察到同一温度上升，如果封装壳体的线膨胀系数与电光装置的线膨胀系数之间存在差异，则封装壳体一方大于电光装置地膨胀，产生该电光装置的错位。此外，如果在低温环境下使用液晶投影机1100，则封装壳体对电光装置作用压缩力，图像上发生颜色不匀。因此，在本实施例中特别是各光阀100R、100G和100B，如后所述，构成封装壳体的板，具有低于构成电光装置的基板的线膨胀系数的线膨胀系数。
再者，在本实施例中最好是，在液晶投影机1100的壳体内，在各光阀100R、100G和100B的周边空间中，具有由使冷却介质流动的循环装置等组成的冷却装置。借此，如后所述可以更有效地进行从具有散热作用的带封装壳体电光装置的散热。
(电光装置的实施例)下面参照图2和图3就根据本发明的电光装置的实施例的总体构成进行说明。这里，以作为电光装置之一例的驱动电路内置型TFT有源矩阵驱动方式的液晶装置为例。根据本实施例的电光装置作为上述液晶投影机1100中的液晶光阀100R、100G和100B使用。这里，图2是与其上所形成的各构成要素一起从对向基板一侧看TFT阵列基板的电光装置的俯视图，图3是图2的H-H′剖视图。
在图2和图3中，在本实施例的电光装置中，TFT阵列基板10与对向基板20对着配置。在TFT阵列基板10与对向基板20之间封入液晶层50，TFT阵列基板10与对向基板20靠设在位于图像显示区域10a的周围的密封区域的密封材料52相互粘接着。
密封材料52由贴合两个基板用的，例如紫外线固化树脂、热固化树脂等组成，在制造过程中涂布于TFT阵列基板10上后通过紫外线照射、加热等固化。此外，在密封材料52中散布使TFT阵列基板10与对向基板20的间隔(基板间间隙)成为规定值用的玻璃纤维或玻璃珠等间隙料。也就是说，本实施例的电光装置作为投影机的光阀用适于以小型进行放大显示。
平行于密封材料52所配置的密封区域的内侧，规定图像显示区域10a的框缘区域的遮光性的框缘遮光膜53设在对向基板20一侧。但是这种框缘遮光膜53的一部分或全部也可以作为内置遮光膜设在TFT阵列基板10一侧。
在图像显示区域的周边宽的区域当中，在位于密封材料52所配置的密封区域的外侧的周边区域中，沿着TFT阵列基板10的一边设有数据驱动电路101和外部电路连接端子102，扫描线驱动电路104沿着邻接该边的两边设置。进而在TFT阵列基板10的剩下一边设有连接设在图像显示区域10a的两侧的扫描线驱动电路104间用的多个配线105。此外如图2中所示，在对向基板20的四个角部配置着作为两个基板间的上下导通端子发挥功能的上下导通件106。另一方面，在TFT阵列基板10上对着这些角部的区域中设有上下导通端子。借此，在TFT阵列基板10与对向基板20之间可以取为电气上导通。
在图3中，在TFT阵列基板10上，在像素切换用的TFT或扫描线、数据线等配线被形成后的像素电极9a上，形成取向膜。另一方面，在对向基板20上，除了对向电极21外，形成格子状或条状的遮光膜23，进而在最上层部分上形成取向膜。此外，液晶层50由例如一种或混有几种向列液晶的液晶组成，在这一对取向膜间，取为规定的取向状态。
再者，在图2和图3中所示的TFT阵列基板10上，除了这些数据线驱动电路101、扫描线驱动电路104外，还可以形成采样图像信号线上的图像信号供给到数据线的采样电路、在图像信号之前分别供给多个数据线规定电压电平的预充电信号的预充电电路、在制造中途或出厂时的检查该电光装置的质量、缺陷等用的检查电路等。
在像这样构成的电光装置的场合，在其工作时，从图3的上侧照射强投射光。于是，因对向基板20、液晶层50、TFT阵列基板10等中的光吸收引起的发热，该电光装置的温度上升。此外，像已述那样，同一现象，在收容该电光装置的封装壳体中同样也发生。而且，这些电光装置，特别是，对向基板20或TFT阵列基板10和封装壳体，特别是如后所述板的温度上升，因两者间的线膨胀系数的差异，招致不同的膨胀，带来产生带封装壳体的电光装置的错位的危险。此外，在温度上升后的封装壳体及电气光学装置的冷却过程中招致封装壳体引起的对电光装置的压缩力的作用等的结果，存在着使显示图像的质量恶化的危险。
因此，在本实施例中特别是，像以下说明的那样，有效地抑制如上所述的问题。
(带封装壳体电光装置)接下来，参照图4至图13，就本发明的实施例的带封装壳体电光装置进行说明。
这里首先，参照图4至图11，就本实施例的封装壳体的基本构成进行说明。这里，图4是与前述电光装置一起表示的本实施例的封装壳体的分解透视图，图5是该带封装壳体的电光装置的主视图，图6是图5的X1-X1′剖视图，图7是图5的Y1-Y1′剖视图，图8是从图5的Z1方向看的后视图。此外，图9是构成该封装壳体的板部的主视图，图10是从图9的Z2方向看的后视图，图11是从图9的Z3方向看的侧视图。再者，图4至图8分别示出把电光装置收容于内部的状态下的封装壳体。
如图4至图8中所示，封装壳体601具有板部610与罩盖部620。收容于封装壳体601内的电光装置500除了图2和图3中所示的电光装置外，具有重合于其表面的反射防止板等其他光学要素，进而在其外部电路连接端子上连接着挠性连接器501。再者，偏振板或相位差板可以在液晶投影机1100的光学系统中具有，也可以重合于电光装置500的表面。
此外，在TFT阵列基板10和对向基板20各自的不对着液晶层50的一侧，设有防尘用基板400(参照图4和图6)。该防尘用基板400构成为具有规定的厚度。借此，可以防止漂浮在电光装置500的周围的灰尘或尘埃等直接附着于电光装置的表面。因而，可以有效地消除在放大投射的图像上这些灰尘或尘埃成像这样的问题。这由于防尘用基板400具有规定的厚度，所以通过使光源光的焦点或其附近，离开该灰尘或尘埃存在的位置，也就是，离开防尘用基板400表面起散焦作用。
像这样具有TFT阵列基板10和对向基板20以及防尘用基板400等的电光装置500，虽然如图4中所示，收容于由板部610和罩盖部620组成的封装壳体601内，但是在这些电光装置500与封装壳体601之间，如图6和图7中所示，装填着模压件630。靠该模压件630，可以可靠地进行电光装置500和封装壳体601间的粘接，并且可以极力防止前者在后者内部的错位。
再者，在本实施例中，以光从罩盖部620一侧入射，透射电光装置500，从板部610一侧出射为前提。也就是说，在图1中来说，对着分色棱镜1112者不是罩盖部620，而是板部610。
以下就构成封装壳体601的板部610和罩盖部620的构成详细地进行说明。
首先第一，板部610，如图4至图11中所示，是俯视具有大致四边形的构件，对着电光装置500的一面地配置。在本实施例中，板部610与电光装置500相互直接接触，采取后者放在前者上的状态。
更详细地说，板部610有窗部615、弯曲部613、强度加固部614、罩盖部固定孔612、以及安装孔611a至611d和611e。
窗部615，具有大致四边形的构件的一部分形成开口形状，例如图6中，是使从上方向下方的光的透射成为可能的部分。透射电光装置500而来到的光的出射靠该窗部615成为可能。再者，借此，在把电光装置500放在板部610上的场合，成为好像位于该电光装置500中的图像显示区域10a的周边的周边区域碰到窗部615的边缘的状态。板部610这样一来实现电光装置500的保持。
弯曲部613是具有大致四边形的构件的对着的两边各自的一部分朝该四边形的内侧弯曲的部分。该弯曲部613的外侧面，在板部610和罩盖部620的组装时，接触于该罩盖部620的内侧面(参照图6)。此外，该弯曲部613的内侧面经由模压件630接触于电光装置500的外侧面(同样参照图6)。借此，实现板部610上的电光装置500的一定程度的定位。
另外，弯曲部613的内侧面经由模压件630接触于电光装置500的外侧面使从后者向前者的热量的吸收成为可能。也就是说，使板部610作为对电光装置500的散热器发挥功能成为可能。借此，可以有效地防止发生因灯单元1102对电光装置500的强光照射，该电光装置500中的热量的蓄积。
此外，因为该弯曲部613的外侧面如前所述接触于罩盖部620的内侧面，所以还可以实现从前者向后者的热量的传递。这样一来，因为从电光装置500的热量的夺取，原理上，在板部610和罩盖部620双方只按概念上的热容量的量来进行，所以该电光装置500的冷却可以极其有效地进行。
强度加固部614通过对具有大致四边形的构件的一部分，施行从其他部分的平面看高出的加工而形成，具有立体的形状的部分。借此，该板部610的强度得到加固。再者该强度加固部614在好像大致接触于电光装置500的一边的位置上形成就可以了。参照图7。但是，在图7中，两者严密地说不接触。借此，除了前述弯曲部613外，靠该强度加固部614也可以实现板部610上的电光装置500的一定程度的定位。
罩盖部固定孔612是与在罩盖部620上对应的位置上所形成的凸部621配合用的孔部。板部610和罩盖部620通过该罩盖部固定孔612和凸部621相互配合而相互固定。再者，在本实施例中，该罩盖部固定孔612如各图中所示，由两个孔部组成。以下，在有必要区别这些的场合，有时称为罩盖部固定孔612a和612b。此外，与此相对应，前述凸部621也是，由两个凸部组成。以下，在有必要区别这些的场合，有时称为凸部621a和621b。
最后安装孔611a至611d在把该带封装壳体电光装置如图1中所示安装于液晶投影机1100内之际利用。在本实施例中，该安装孔611a至611d设在具有大致四边形的构件的四角。此外，在本实施例中，除了该安装孔611a至611d外，设有安装孔611e。该安装孔611e与前述安装孔611a至611d当中的安装孔611c和611d一起组成三角形地配置。也就是说，安装孔611e、611c和611d配置于三角形的‘各顶点’地形成。
借此，在本实施例中，实施用四角的安装孔611a至611d的四点固定，以及，实施用安装孔611e、611c和611d的三点固定的双方成为可能。
而且，在本实施例中特别是，关于该板部610有以下特征。也就是说，根据本实施例的板部610，其光出射侧的面取为黑色。这里所谓‘光出射侧的面’例如图10和图11中来说，是指图中标号610F所示的面。顺便说一下在图9中来说，属于未画出的纸面背侧的面。这些在本实施例中，像已述的那样，基于设置光从罩盖部620一侧入射，透射电光装置500，从板部610一侧出射这样的前提。
这样一来，通过板部610的光出射侧的面被取为黑色，通过该板部610的窗部615的光被图1中所示的液晶投影机1100的某个要素反射而返回的光，或者着眼于图1中所示的光阀100R、100G和100B当中之一，出射其他两个而入射于该一个光阀的光等，通过在前述板部610被光出射侧的面610F反射，可以预先防止使其无用的反射光混入投射图像这样的事态。因而，本发明，不招致图像质量的恶化，显示高质量的图像成为可能。
再者，为了把前述光出射侧的面610F取为黑色，可以采用例如涂布黑色涂料，或者电镀镍等适当的金属等其他方法或构成。
此外，虽然在上述图10或图11中，仅就面610F被取为黑色的形态进行了说明，但是本发明不限于这种形态。例如，也可以把与该面610F相反侧的面，也就是图9中所示的面取为黑色。
顺便说一下，以上说明的本实施例的板部610虽然进而关于用本发明特有的材料来构成，此外，在接受退火处理后施行压力加工而成形等方面也有特征，但是关于这些点在后文触及。
其次第二，罩盖部620，如图4至图11中所示，是具有大致立方体形状的构件，对着电光装置500的另一面而配置。
该罩盖部620最好是由遮光性的树脂、金属等组成，以便防止电光装置500的周边区域处的漏光，并且防止杂散光从周边区域进入图像显示区域10a内。此外，该罩盖部620，因为最好是作为对板部610或电光装置500的散热器发挥功能，所以该罩盖部620由热传导率比较大的材料，更具体地说，铝、镁、铜或各自的合金来构成就可以了。
更详细地说，罩盖部620有凸部621、罩盖主体部623、冷却风导入部622和冷却风排出部624。首先，凸部621像已述的那样，用于与板部610的固定之际，在分别对应于前述罩盖部固定孔612a和612b的位置上，作为包括两个突起621a和621b者形成。再者，根据本实施例的凸部621，如图5中所示，构成冷却风导入部622、乃至后述的锥部622的一部分地形成。从图5的视点来看，虽然本来凸部621未画出，但是在图5中特别表示。
罩盖主体部623。如图4至图7中所示，概略地说，是具有长方体形状的构件，夹在后述的冷却风导入部622和冷却风排出部624间而存在。但是，前述长方体形状的内侧，因为收容电光装置500，故可以说成为挖通状态。也就是说，罩盖主体部623，更正确地说，成为具有好像无盖箱形的构件。再者，如果用这种表现，则作为这里所说的‘盖’，可以认为相当于前述板部601。
该罩盖主体部623，更详细地说，有窗部625和侧翼部627。这当中的窗部625，前述箱形的形状的底面，在图4或图6中，形成‘上面’开口形状，图6中，是使从上方向下方的光的透射成为可能的部分。从图1中所示的液晶投影机1100内的灯单元1102所发出的光通过该窗部625入射于电光装置500成为可能。再者，在有这种窗部625的罩盖主体部623中，与关于板部610中的窗部615所述的同样，构成为使位于电光装置500中的图像显示区域10a的周边的周边区域碰到窗部625的边缘就可以了。这样一来，靠罩盖主体部623，特别是其窗部625的边缘，也使实现电光装置500的保持成为可能。
另一方面，侧翼部627，在罩盖主体部623的两侧面上形成。这里所说的两侧面，是指后述的冷却风导入部622和冷却风排出部624不存在的侧面。该侧翼部627，更详细地说，如图4、或图6很好地所示，包括从冷却风导入部622向冷却风排出部624，从前述侧面直线状地突出的部分多个并列(在图4等中，每个侧面上‘两个’直线状突出的部分并列)的形状。借此，罩盖主体部623，乃至罩盖部620的表面积增大。
再者，像已述的那样，在罩盖部620的内侧面上，在罩盖部620和板部610的组装时，接触着板部610中的弯曲部613的外侧面(参照图6)。在该场合，前述所谓‘罩盖部620的内侧面’，属于罩盖主体部623的内侧面。
冷却风导入部622，如图4、或图7等中很好地所示，由锥形部622T和导风板622P组成。在本实施例中，锥形部622T，概略地说，具有类似其底面为直角三角形的三角柱的外形。而且，锥形部622T，呈现前述三角柱的一侧面附着在锥形主体部623的一侧面上的外形。在该场合，该三角柱的一侧面，包括夹在该三角柱的底面处的直角部与邻接于此的角部之间的边。因而，锥形部622T成为在罩盖主体部623的侧面上有成为最大高度的根部622T1，有从那里逐渐减小高度的前端部622T2的形状。但是，这里所说的所谓‘高度’，是指图7中上下方向的距离。在图7中作为大致的标准示出沿该方向延伸的虚线。另一方面，导风板622P呈现类似沿着前述三角柱的底面处除了直角部外的其他二角所夹的一边竖立设置的墙壁的外形。如果用前述‘高度’说明，则该导风板622P的高度从前述根部622T1向前述前端部622T2无论锥形部622T的高度减少，这些根部622T1和前端部622T2间的任何部分处都是恒定的。
最后，冷却风排出部624，如图4、图5、或图8等中很好地所示，由挠性连接器导出部624C和后翼部624F组成。这当中的挠性连接器导出部624C在对着前述锥形部622T所形成的罩盖主体部623的侧面的侧面上形成。更具体地说，如图8中所示，在该侧面上，断面成コ字形的构件，呈现把该コ字形断面的开口部朝图8中下方安装的形状。连接于电光装置的挠性连接器501穿过该コ字围成的空间，向外引出。
另一方面，后翼部624F，设在挠性连接器导出部624C中的前述コ字形断面的可以说顶板上。该后翼部624F，更详细地说，如图4、图5、或图8等中很好地所示，包括使前述侧翼部627的直线状突出部分延长方向与符号符合地，从前述顶板直线状突出的部分多个并列(在图4等中，‘四个’直线状突出的部分并列)的形状。借此，罩盖部620的表面积增大。
罩盖部620通过取为以上这样的构成，如图1中所示从液晶投影机1100中所具有的多叶片风扇1300送来的风，在封装壳体601，或罩盖部620的周围，成为如图12中所示流动。这里图12是带封装壳体电光装置的透视图，是表示对该带封装壳体电光装置的典型的风的流动方式的图。再者，在图1中所示的液晶投影机1100中，为了实现图12中所示的那种冷却风的流动，有必要参照图1说明的吹出口100RW、100GW和100BW对着构成罩盖620的冷却风导入部622地设置带封装壳体电光装置，也就是光阀100R、100G和100B。
首先，冷却风刚好吹向冷却风导入部622的锥形部622T，向电光装置500的表面露出的罩盖主体部623吹过(参照标号W1)。此外，通过在冷却风导入部622上设有导风板622P，无论冷却风从哪个方向吹来，其大部分都被导向锥形部622T上，进而导向罩盖主体部623成为可能(参照标号W2)。这样一来，如果用本实施例，则高效地向罩盖主体部623送风成为可能，直接夺走电光装置500中发生的热量。也就是说，除了能够冷却外，也可以有效地夺走储存于罩盖部620的热量。
此外，吹到冷却风导入部622的导风板622P的外侧，也就是不对着锥形部622T的一侧的风，或者如前所述吹到电光装置500的表面乃至其附近后，在罩盖主体部623的侧面流过的风等，吹到侧翼部627(参照标号W3)。因为在该侧翼部627处，如上所述具有直线状的突出的部分，罩盖主体部623的表面积增大，所以可以实现该罩盖主体部623乃至罩盖部620的有效的冷却。进而，如前所述吹到电光装置500的表面乃至其附近后，原封不动向罩盖主体部623的后端吹过的风等，吹到后翼部624F(参照标号W1)。因为在该后翼部624F处，如上所述具有直线状的突出的部分，冷却风排出部624的表面积增大，所以可以实现该冷却风排出部624乃至罩盖部620的有效的冷却。
像以上这样，在根据本实施例的封装壳体601中，通常，实现冷却风引起的有效的冷却。而且，这一点在如前所述把按电光装置500、板部610和罩盖部620的顺序传递的热量最终向外部散热上是非常有效的。此外，罩盖部620被有效地冷却，意味着随时有效地维持从电光装置500经由弯曲部613向板部610或者罩盖部620的热量的流动。也就是说，因为罩盖部620在常态下处于合适的被冷却状态，所以随时有效地维持作为散热器的功能，借此从该罩盖部620来看，可以随时有效地进行从板部610的热量的夺取，进而从电光装置500的热量的夺取。
由此，本实施例的电光装置500因为没有过剩地储存热量，所以可以预先防止液晶层50的恶化，或者热点的发生等，基于这些可以极力降低招致图像的恶化的危险。
但是，仅靠这些，不能充分解决背景技术项中所述的，带封装壳体电光装置的温度上升时的带封装壳体的电光装置的错位的发生，或者温度下降时的封装壳体引起的对电光装置的压缩力作用等问题。因此，在本实施例中特别是，前述板部610具有下述的构成。也就是说，根据本实施例的板部610，由具有以构成电光装置的对向基板20或TFT阵列基板10的线膨胀系数为基准处于规定范围内，最好是±5×10-6〔/℃〕内，更好是±2.5×10-6〔/℃〕内的线膨胀系数的材料来构成。
更具体地说，在本实施例中，对向基板20和TFT阵列基板10，或者进而前述防尘用基板400(以下称为‘TFT阵列基板10等’。)由例如石英玻璃来构成，板部610，由例如所谓因瓦合金，例如36Ni-Fe合金来构成。这样一来，前者的线膨胀系数约为0.48×10-6〔/℃〕，后者的线膨胀系数约为1.2×10-6〔/℃〕。因而，后者对前者仅大出约0.72×10-6〔/℃〕，借此前述最严的条件也能满足。
如果用这种构成，则因为TFT阵列基板10等，与板部610可以说具有几乎同一的线膨胀系数，所以这些只要在同一的热环境下，两者就同一地膨胀或收缩。借此，第一，板部610的线膨胀系数大于TFT阵列基板10等的线膨胀系数，而且，假设周围的温度低的场合，可以避免收缩大的板部610压缩电光装置500这样的事态。此外第二，假设周围的温度高的场合，可以避免电光装置500对该板部610的设置场所错位这样的事态。
由此，在本发明中，可以抑制在低温环境下特别担心的因对电光装置500的压缩力的作用，图像上发生颜色不匀这样的事态，此外，还可以抑制在高温环境下特别担心的发生电光装置500的错位。
再者，虽然在上述实施例中，就作为构成板部610的材料，使用36Ni-Fe合金者进行了说明，但是本发明不限于这种形态。例如，首先，在仅含铁和镍的合金中也是，能够合适地作为板部610使用的合金不限定于前述组成比。具体地说，例如可以用图13中所示的曲线图，确定使用什么组成比的合金。这里图13是根据镍对铁的含量的变化，表示该合金的线膨胀系数如何变化的曲线图。如果用该图13，则可以看出还是36Ni-Fe合金的线膨胀系数显示最低，作为构成板部610的材料是最佳的。但是，除了该36Ni-Fe合金以外，在Ni的重量比36〔重量％〕附近的合金中，线膨胀系数同样比较小。而且，只要是这种合金，显然存在着满足前述±5×10-6〔/℃〕或±2.5×10-6〔/℃〕这样的条件的合金。因而，在本发明中，只要是成为这样的组成比的镍和铁合金，与前述36Ni-Fe同样，可以很好地使用这些。
进而，作为含有铁和镍的合金，作为满足前述条件者，可以举例示出所谓科瓦合金。作为该科瓦合金，具体地说有例如32Ni-5Co-Fe合金、29Ni-17Co-Fe合金等。顺便说一下，这些各自的线膨胀系数，前者约为0.1×10-6〔/℃〕，后者约为5.0×10-6〔/℃〕，从本发明的观点来说，这些材料可以说非常优秀。
或者，本发明不限于含有铁和镍的合金。例如，其他也是，作为满足前述±5×10-6〔/℃〕或±2.5×10-6〔/℃〕这样的条件的合金可以举出铜钨合金(Cu-W合金)，或者非金属的由氧化铝(Al2O3)和氧化硅(SiO2)组成的陶瓷材料等。在本发明中，也可以把这样的材料作为构成板部610的材料使用。
(板部的制造方法)以下，参照图14就本发明的封装壳体的制造方法，尤其在本发明中有特点的板部610的制造方法进行说明。这里图14是表示本实施例的板部610的制造方法的一部分的程序框图。
本实施例的板部610如上所述可以由含有铁和镍的合金来构成。但是对这种合金的加工比较不容易。例如，虽然通过进行烧结等成形图9至图11中所示的板部610是可能的，但是用这种方法，一般来说按当初的设计值来成形，也就是说，所谓决定尺寸变得困难。此外，用烧结法，一般来说成本高成为问题。
因此，在本实施例中，按图14中所示的顺序，成形板部610。
首先，在图14的步骤S11里，实施对例如36Ni-Fe合金的锭冷轧工序。该冷轧工序，以将来作为板部610完成的场合所认定的厚度为基准，进行该构件在该冷轧工序结束后的阶段成为所应实现的厚度。接着，在图14的步骤S12里，对经过前述冷轧工序的构件实施退火工序。该所谓退火工序，是把因冷轧工序引起加工硬化的前述构件加热到变态点以下再结晶温度以上，借此使该构件软化的处理。借此，前述构件变得容易加工。在图14的步骤S13里，对像这样成为容易加工的材料，实施压力加工。
这样一来，在本实施例中，首先，通过实施退火工序，对一般来说压力加工困难的Ni-Fe合金也可以比较容易地实施压力加工。此外，通过实施该压力加工工序，与例如通过烧结等成形板部610的场合相比，可以更正确地进行形状控制。此外，更廉价地成形该板部610也成为可能。
本发明不限于上述实施例，在不违背从如技术方案和整个说明书读取的发明的宗旨，或思想的范围内适宜的变更是可能的，伴随这种变更的带封装壳体电光装置和投射型显示装置以及封装壳体极其制造方法也属于本发明的技术范围。作为电光装置除了液晶板外，也可以运用于电泳装置或电子发光装置，等离子体显示装置，场发射显示器以及表面导通电子发射显示器等用电子发射元件的装置等。
权利要求
1.一种带封装壳体电光装置，其特征在于，具有配备基板而构成的将来自光源的投射光入射于图像显示区域的电光装置，与该电光装置的一面对向地配置的板，和由覆盖前述电光装置并具有与前述板接触的部位的罩盖组成并以前述板和前述罩盖的至少一方保持位于前述电光装置中的前述图像显示区域的周边的周边区域的至少一部分并收容该电光装置的封装壳体，前述板具有以前述基板的线膨胀系数为基准处于预定范围的线膨胀系数。
2.如权利要求1中所述的带封装壳体电光装置，其特征在于，前述预定范围为±5×10-6〔/℃〕。
3.如权利要求1中所述的带封装壳体电光装置，其特征在于，前述板由至少含有铁和镍的合金构成。
4.如权利要求1中所述的带封装壳体电光装置，其特征在于，前述板通过压力加工而成形。
5.如权利要求4中所述的带封装壳体电光装置，其特征在于，前述板在前述压力加工之前接受了退火处理。
6.如权利要求1中所述的带封装壳体电光装置，其特征在于，前述板的光出射侧的面为黑色。
7.如权利要求1中所述的带封装壳体电光装置，其特征在于，前述基板含有夹持电光物质的一对基板和至少一个设在该一对基板中不与前述电光物质相对向侧的防尘用基板。
8.一种封装壳体，其特征在于，具有与配备基板而构成的将来自光源的投射光入射于图像显示区域的电光装置的一面对向地配置的板，和覆盖前述电光装置并具有与前述板接触的部位的罩盖，保持位于前述电光装置中的前述图像显示区域的周边的周边区域的至少一部分并收容该电光装置，前述板具有以前述基板的线膨胀系数为基准处于预定范围的线膨胀系数。
9.一种封装壳体的制造方法，其特征在于，由与将来自光源的投射光入射于图像显示区域的电光装置的一面对向地配置的板，和覆盖前述电光装置并具有与前述板接触的部位的罩盖组成，保持位于前述电光装置中的前述图像显示区域的周边的周边区域的至少一部分并收容该电光装置的封装壳体，包括把要成为前述板的坯板加热到预定温度或预定温度以上的退火工序，和在该退火工序之后对前述坯板进行压力加工的压力加工工序。
10.一种投射型显示装置，其特征在于，具有如权利要求1至8中的任何一项中所述的带封装壳体电光装置，前述光源，把前述投射光引导到前述电光装置的光学系统，以及投射从前述电光装置所出射的投射光的投射光学系统。
全文摘要
带封装壳体电光装置具有配备基板而成将来自光源的投射光入射于图像显示区域的电光装置，对着该电光装置的一面地配置的板，与由覆盖前述电光装置并有与前述板接触的部位的罩盖组成并靠前述板和前述罩盖的至少一方保持位于前述电光装置中的前述图像显示区域的周边的周边区域的至少一部分并收容该电光装置的封装壳体。而且，前述板以前述基板的线膨胀系数为基准具有处于规定范围的线膨胀系数。
文档编号G02F1/1333GK1510455SQ200310121818
公开日2004年7月7日 申请日期2003年12月19日 优先权日2002年12月20日
发明者宫下智明, 小岛裕之, 斋藤广美, 之, 美 申请人:精工爱普生株式会社