JP2004279700A - Liquid crystal display and projector provided with the same - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置及びこれを備えたプロジェクタに関する。
【0002】
【従来の技術】
図12(a)及び(b)は、従来の液晶表示装置を示す横断面図と縦断面図である。図13は、従来における液晶表示装置の色合成プリズムへの取付状態を分解して示す斜視図である。
図12(a)及び(b)に示すように、液晶表示装置10(一の液晶表示装置のみ図示)は、液晶パネル12及びパネル保持枠14を備えている。そして、図13に示すように色合成プリズム16の複数の光入射側面には金属ピン18を介して取り付けられている。色合成プリズム16の光入射側面には射出側偏光板20が取り付けられている。
【0003】
液晶パネル12は、液晶層(図示せず)を介して互いに対向する二つのガラス基板(TFT基板22A,対向基板22B)を有している。ガラス基板22Aの射出側面には防塵ガラス24が、ガラス基板22Bの入射側面には防塵ガラス26がそれぞれ配置されている。また、ガラス基板22Aには配線用のフレキシブル基板28が接続されている。
パネル保持枠14は、金属材料からなる二つの枠体14A,14Bを有し、内部に液晶パネル12を保持するように構成されている。
【0004】
このような液晶表示装置10においては、液晶パネル12が強制対流による空気によって冷却されることに加え、液晶パネル12で発生した熱が金属ピン18を介して色合成プリズム側に放熱されるため、液晶パネル12の冷却効率が高められる(例えば特許文献1)。
【0005】
【特許文献1】
特開2002−229121号公報(図10)
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記した液晶表示装置においては、入射側のガラス基板22Bの上下・左右側面の一部及び入射側の防塵ガラス26の前面(入射側面)の一部がパネル保持枠14に接触する構造であるため、液晶パネル12とパネル保持枠14との接触面積として十分な広さを確保することができなかった。
このため、液晶パネル12からパネル保持枠14への熱伝導性が悪く、液晶パネルの温度上昇を効率よく抑制することができないという課題があった。
【0007】
本発明は、このような技術的課題を解決するためになされたもので、ガラス基板から周囲への放熱を効果的に行うことができ、もって液晶パネルの温度上昇を効率よく抑制することができる液晶表示装置及びこれを備えたプロジェクタを提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
(1)本発明に係る液晶表示装置は、液晶層を介して互いに対向する二つのガラス基板及びこれら各ガラス基板の反液晶層側表面にそれぞれ隣接する二つの防塵カバーを有する液晶パネルと、この液晶パネルを内部に収容保持する熱伝導性部材からなる入射・射出側二つの枠体を有するパネル保持枠とを備えた液晶表示装置であって、前記両防塵カバーのうち射出側の防塵カバーの平面の面積は、前記両ガラス基板のうち射出側のガラス基板の平面の面積より小さい寸法に設定され、前記両枠体のうち射出側の枠体には、前記両ガラス基板のうち射出側のガラス基板の射出側表面に当接する受面が設けられていることを特徴とする。
【0009】
このため、本発明の液晶表示装置によれば、射出側の枠体の受面と射出側のガラス基板の射出側表面とが面接触し、液晶パネルで発生する熱が射出側のガラス基板の射出側表面から射出側の枠体の受面に熱伝導される。
この場合、射出側の枠体の受面と射出側のガラス基板の射出側表面との接触面積としては、射出側のガラス基板の平面の面積から射出側の防塵カバーの平面の面積を差し引いた広さにすることができる。
したがって、液晶パネルとパネル保持枠との接触面積として十分な広さが確保されるため、射出側のガラス基板からパネル保持枠への熱伝導性を良好なものとすることができる。
これにより、射出側のガラス基板からパネル保持枠への放熱を効果的に行うことができ、液晶パネルの温度上昇を効率よく抑制することができる。
【0010】
(2)前記(1)に記載の液晶表示装置において、前記両枠体のうち入射側の枠体には、前記両防塵カバーのうち入射側の防塵カバーの入射側表面に当接する受面が設けられていることが好ましい。この場合、入射側の防塵カバーの平面の面積は、入射側の防塵カバーの入射側表面が入射側の枠体の受面に当接するものであれば、入射・射出側のガラス基板及び射出側の防塵カバーの各平面の面積より大きいサイズとしても、また小さいサイズとしても差し支えない。
このように構成することにより、入射側の防塵カバーの入射側表面と入射側の枠体の受面とが面接触し、入射側の防塵カバーからパネル保持枠への放熱を効果的に行うことができ、液晶パネルの温度上昇を効率よく抑制することができる。
【0011】
(3)前記(1)に記載の液晶表示装置において、前記両ガラス基板のうち入射側のガラス基板の平面の面積は、射出側のガラス基板の平面の面積より小さい寸法に設定され、前記両枠体のうち入射側の枠体には、前記両ガラス基板のうち射出側のガラス基板の入射側表面に当接する受面が設けられていることが好ましい。この場合、入射側の枠体の受面と射出側のガラス基板の入射側表面との接触面積としては、射出側のガラス基板の平面の面積から入射側のガラス基板の平面の面積を差し引いた広さにすることができる。
このように構成することにより、射出側のガラス基板の入射側表面と入射側の枠体の受面とが面接触し、射出側のガラス基板からパネル保持枠への放熱を効果的に行うことができ、液晶パネルの温度上昇を効率よく抑制することができる。
【0012】
(4)前記(1)に記載の液晶表示装置において、前記両防塵カバーのうち入射側の防塵カバーの平面の面積は、前記両ガラス基板のうち入射側のガラス基板の平面の面積より小さい寸法に設定され、前記両枠体のうち入射側の枠体には、前記両ガラス基板のうち入射側のガラス基板の入射側表面に当接する受面が設けられていることが好ましい。この場合、入射側の枠体の受面と入射側のガラス基板の入射側表面との接触面積としては、入射側のガラス基板の平面の面積から入射側の防塵カバーの平面の面積を差し引いた広さにすることができる。
このように構成することにより、入射側のガラス基板の入射側表面と入射側の枠体の受面とが面接触し、入射側のガラス基板からパネル保持枠への放熱を効果的に行うことができ、液晶パネルの温度上昇を効率よく抑制することができる。
【0013】
(5)前記(3)又は(4)に記載の液晶表示装置において、前記両防塵カバーのうち入射側の防塵カバーの入射側表面は、前記両枠体のうち入射側の枠体の入射側表面と同一の面上に位置付けられていることが好ましい。
このように構成することにより、入射側の防塵カバーにおいては、強制対流による冷却風を受け易くなり、その入射側表面からの熱放散が効果的に行われる。
【0014】
(6)前記(1)〜(5)のいずれかに記載の液晶表示装置において、前記両防塵カバーのうち射出側の防塵カバーの射出側表面は、前記両枠体のうち射出側の枠体の射出側表面と同一の面上に位置付けられていることが好ましい。
このように構成されているため、射出側の防塵カバーにおいては、強制対流による冷却風を受け易くなり、その射出側表面からの熱放散が効果的に行われる。
【0015】
(7)本発明に係るプロジェクタは、照明光を射出する照明装置と、この照明装置から射出された照明光を複数の色光に分離する色分離光学系と、この色分離光学系によって分離された各色光をそれぞれ変調して画像を形成する複数の電気光学変調装置と、これら複数の電気光学変調装置によって形成された画像を合成する色合成光学系と、この色合成光学系によって合成された画像を投写面上に投写表示する投写光学系とを備えたプロジェクタにおいて、前記電気光学変調装置は、前記(1)〜(6)のいずれかに記載の液晶表示装置であることを特徴とする。
このため、本発明のプロジェクタは、上記した(1)の液晶表示装置を備えているため、液晶パネルの温度上昇を効率よく抑制することができる。その結果、さらなる高輝度化が可能で、冷却ファンの音も小さくできる優れたプロジェクタとなる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明が適用された液晶表示装置及びこれを備えたプロジェクタにつき、図に示す実施の形態に基づいて説明する。先ず、本発明の実施形態1につき、図1〜図7を用いて説明する。
[実施形態1]
図1は、本発明の実施形態1に係る液晶表示装置を備えたプロジェクタの外観を示す斜視図である。図2は、図1のプロジェクタにおける光学系の概略構成を説明するために示す平面図である。図3は、本発明の実施形態1に係る液晶表示装置の色合成プリズムへの取付状態を示す斜視図である。図4は、本発明の実施形態1に係る液晶表示装置の色合成プリズムへの取付状態を分解して示す斜視図である。図5は、本発明の実施形態1に係る液晶表示装置を入射側から見た状態を分解して示す斜視図である。図6は、本発明の実施形態1に係る液晶表示装置を射出側から見た状態を分解して示す斜視図である。図7(a)及び(b)は、本発明の実施形態1に係る液晶表示装置を示す横断面図と縦断面図である。
【0017】
図1において、符号1で示すプロジェクタは、装置前方に突出する投写レンズ600を有する光学系4(図2に図示)を備えている。光学系4は、投写レンズ600を除き、外装ケース3に内蔵されている。外装ケース3は、アッパーケース3A及びロアケース3Bからなる略角形状の箱体によって形成されている。
【0018】
光学系4は、図2に示すように、投写レンズ600に加え、照明光学系100と色分離光学系200とリレー光学系300と3つの液晶表示装置400R,400G,400Bと色合成光学系500とから大略構成されている。各光学系の構成要素は、色合成光学系500を中心に略水平方向に配置されている。
【0019】
照明光学系100は、光源装置110と第1のレンズアレイ120と第2のレンズアレイ130と偏光変換素子140と重畳レンズ150とを備えている。
光源装置110は、光源ランプ(図示せず)及びリフレクタ110Bを有している。光源ランプには例えば高圧水銀ランプが用いられている。リフレクタ110Bには放物面鏡が用いられている。これにより、光源ランプから射出された放射光がリフレクタ110Bによって一方向に反射され、光軸OCに略平行な光となって第1のレンズアレイ120に入射される。
【0020】
光源ランプとしては、メタルハライドランプやハロゲンランプ等の他の光源ランプを用いてもよい。
また、リフレクタ110Bとしては、楕円面鏡や球面鏡を用いるようにしてもよい。この場合、光源装置110から射出される光が第1のレンズアレイ120に効率よく入射するように、光源装置110と第1のレンズアレイ120との間にレンズ等を配置することが好ましい。
【0021】
第1のレンズアレイ120は、複数の小レンズをマトリックス状に配列して形成されている。そして、光源装置110からの光を複数の部分光束に分割するとともに、これら各部分光束を集光させるように構成されている。
第2のレンズアレイ130は、第1のレンズアレイ120の小レンズに対応するように配列された複数の小レンズを有している。そして、第1のレンズアレイ120から射出された各部分光束の中心軸をシステム光軸に平行に揃えるように構成されている。
【0022】
偏光変換素子140は、非偏光な光を3つの液晶表示装置400R,400G,400Bで利用可能な偏光方向を有する偏光光に揃えるように構成されている。
重畳レンズ150は、第2のレンズアレイ130(及び偏光変換素子140)を射出した光を所定の被照明領域(液晶表示装置400R,400G,400Bの画像形成領域)に重畳させるように構成されている。このため、第1のレンズアレイ120及び第2のレンズアレイ130の作用と相俟って液晶表示装置400R,400G,400Bの画像形成領域をほぼ均一に照明することができる。
【0023】
色分離光学系200は、第1のダイクロイックミラー210と第2のダイクロイックミラー220と反射ミラー230とを有している。そして、照明光学系100から射出される照明光をそれぞれ異なる波長域の3色の照明光に分離するように構成されている。
【0024】
第1のダイクロイックミラー210は、略赤色の光(以下、「R光」という。)を直角に反射して反射ミラー230に向かって進行させ、略青色の光(以下、「B光」という。)及び略緑色の光(以下、「G光」という。)を透過させて第2のダイクロイックミラー220に向かって進行させるように構成されている。第2のダイクロイックミラー220は、G光を直角に反射して射出部200gから色合成光学系500に向かって射出し、またB光を透過させて射出部200bからリレー光学系300に向かって射出するように構成されている。
反射ミラー230は、R光を直角に反射して射出部200rから色合成光学系500に向かって射出するように構成されている。
【0025】
色分離光学系200におけるR光の射出部200r及びG光の射出部200gの射出側(液晶表示装置側)には、それぞれフィールドレンズ240R,250Gが配置されている。これにより、各射出部200r,200gから射出したR,G光が液晶表示装置400R,400Gの液晶パネルを照明する。通常、照明光学系100からの各部分光束が略平行な光束となるように設定されている。
【0026】
リレー光学系300は、入射側リレーレンズ310と入射側反射ミラー320とリレーレンズ330と射出側反射ミラー340とフィールドレンズ350とを有している。そして、色分離光学系200における射出部200bから射出したB光が各リレーレンズ310,330,350において透過(各反射ミラー320,340においては反射)し、リレー光学系300におけるB光の射出部300bから色合成光学系500に向かって射出されるように構成されている。これにより、射出部300bから射出したB光が液晶表示装置400Bの液晶パネルを照明する。これにより、光路長が最大であるB光の光量損失が抑制される。
フィールドレンズ350に入射する光束の大きさは、第1のリレーレンズ310に入射する光束の大きさと略等しくなるように設定されている。
なお、本実施形態では、リレー光学系300を通過する色の照明光がB光である場合について説明したが、B光に代えてR光等の他の色光であってもよい。
【0027】
液晶表示装置400R,400G,400Bは、例えば透過型の三つの液晶表示装置からなり、RGBの各色光に対応させて色合成光学系500の入射側に配置されている。そして、色分離光学系200(B光の場合はリレー光学系300)から射出した各色光を変調し、各色光に対応した画像情報を付加するように構成されている。すなわち、液晶表示装置400R,400G,400B(後述の液晶パネル)は、ドライバ(図示せず)によって画像情報に応じたスイッチング制御が行われる。これにより、各液晶表示装置400R,400G,400Bを通過する各色光が変調される。
【0028】
液晶表示装置400R,400G,400Bは、ほぼ同一の構成であるため、液晶表示装置400R,400Bの構成についての説明は省略し、液晶表示装置400Gの構成についてのみ説明すると、液晶表示装置400Gは、図4〜図7に示すように液晶パネル400g及び金属枠902から大略構成されている。そして、図3に示すように色合成光学系500の光入射側に配置されている。
【0029】
なお、液晶表示装置400Gを構成する各部材が液晶表示装置400R,400Bにも同様に含まれ、また液晶表示装置400Gの入射側及び射出側に配置される偏光板等の構成部材が液晶表示装置400R,400Bの入射側及び射出側にも同様に配置されるため、これら構成部材については同一又は同等(R,G,Bの違い)の符号を付けて説明する。
【0030】
液晶パネル400gは、液晶層(図示せず)を介して互いに対向する二つのガラス基板900A,900Bを備え、金属枠902内に収容保持され、かつ配線用のフレキシブル基板400g1に接続されている。ガラス基板900Aは、液晶層側に規則的に配列された多数の画素電極と、これら画素電極に対して画像信号に応じた電圧を印加するための薄膜トランジスタ(TFT)からなるスイッチング素子(共に図示せず)とを有し、全体が平面矩形状を有している。ガラス基板900Aの射出側には、透明ガラスからなる防塵カバー906が貼付されている。
【0031】
防塵カバー906の平面の面積は、図7(a)及び(b)に示すように、ガラス基板900Aの平面の面積より小さいサイズに設定されている。そして、防塵カバー906の射出側表面は、金属枠902の第2の枠体及び第3の枠体(共に後述)の射出側表面と同一の面上に位置付けられている。これにより、防塵カバー906においては、強制対流による冷却風を受け易くなり、その射出側表面からの熱放散が効果的に行われる。
【0032】
ガラス基板900Bは、ガラス基板900Aの画素電極に対向する対向電極(図示せず)を有し、全体がガラス基板900Aより若干小さい平面の面積(防塵カバー906の平面の面積と略同一の面積)をもつ平面矩形状を有している。ガラス基板900Bの入射側には、透明ガラスからなる防塵カバー908が貼付されている。防塵カバー908の平面の面積は、ガラス基板900Bの平面の面積と略同一のサイズに設定されている。
【0033】
金属枠(パネル保持枠)902は、第1の枠体(入射側の枠体)902A,第2の枠体(射出側の枠体)902B及び第3の枠体(射出側の枠体)902Cを有している。
第1の枠体902Aは、図7(a)及び(b)に示すように、ガラス基板900A,900B及び防塵カバー908を収容可能な射出側の空間部902aを有し、全体が略四角形状の段状枠によって形成されている。第1の枠体902Aの下方端縁には、図6に示すように、射出側に突出し、かつ左右方向に互いに並列する二つの係合ピン902A7,902A8が一体に設けられている。
【0034】
第1の枠体902Aの角部には、図4〜図6に示すように、ガラス基板900A,900Bの並列方向(第1の枠体の厚さ方向)に開口するピン挿通孔902A1〜902A4が設けられている。ピン挿通孔902A1〜902A4には断熱ピン938が挿通して固定されている。第1の枠体902Aの両側部には、水平方向に突出する係合突起902A5,902A6が設けられている。第1の枠体902Aの入射側には偏光板918G(図2に図示)が配置されている。第1の枠体902Aの入射側開口部内には、図7(a)及び(b)に示すように、防塵カバー908の入射側表面一部に当接する受面950Aを有する内フランジ950が一体に設けられている。これにより、防塵カバー908の入射側表面と第1の枠体902A(内フランジ950)の受面950Aとが面接触する。
【0035】
断熱ピン938は、図4に示すように、液晶パネル側に突出する4本の段付(鍔部)きピンからなり、色合成光学系500の光入射側面に熱伝導板926を介して取り付けられている。断熱ピン938の途中部には、熱伝導板926に所定の間隔をもって対向する金属枠902が固定されている。これにより、熱伝導板926及び金属枠902が断熱ピン938によって連結されている。このため、液晶パネル400gと熱伝導板926との間を熱移動することはない。
【0036】
熱伝導板926は、図3に示すように、色合成光学系500の光入射側に配置され、かつ、熱伝導ブロック928及び色合成プリズム固定板(図示せず)上に熱伝導ゴム部材932を介して連結されている。これにより、偏光板920Gで吸収された熱が熱伝導板926に熱伝導されると、この熱伝導板926から熱伝導ゴム部材932を介して熱伝導ブロック928及び色合成プリズム固定板に熱伝導される。この場合、熱伝導ブロック928が外装ケース3(図1に図示)に連接されていると、偏光板920Gで吸収された熱が熱伝導板926から熱伝導ゴム部材932及び熱伝導ブロック928を介して外装ケース3に熱伝導され、この外装ケース3からケース外に放散される。
【0037】
第2の枠体902Bは、第1の枠体902Aの射出側に係脱自在に装着され、第1の枠体902Aに第3の枠体902Cを圧接するように構成されている。第2の枠体902Bの両側部には、第1の枠体902Aの係合突起902A5,902A6に係合可能な係合孔902b1,902b2を有する弾性変形可能なフック902B1,902B2が設けられている。第2の枠体902Bの射出側には、図4に示すように、偏光板(射出側偏光板)920Gを貼付する熱伝導板926が配置されている。
【0038】
第3の枠体(中間枠)902Cは、防塵カバー906の周囲に配置され、かつ第1の枠体902Aの射出側面と第2の枠体902Bの入射側面との間に介装されている。第3の枠体902Cには、図4〜図6に示すように、各係合ピン902A7,902A8に係合可能なピン係合孔902C1,902C2が設けられている。
【0039】
第3の枠体902Cの入射側には、ガラス基板900Aの射出側表面に当接する受面902c1が設けられている。このため、防塵カバー906の平面の面積は、前記したようにガラス基板900Aの平面の面積より小さい寸法に設定されている。この場合、第3の枠体902Cの受面902c1とガラス基板900Aの入射側表面との接触面積としては、ガラス基板900Aの平面の面積から防塵カバー906の平面の面積を差し引いた広さとすることができる。これにより、第3の枠体902Cの受面902c1とガラス基板900Aの射出側表面とが面接触する。第3の枠体902Cの射出側には、図7(a)及び(b)に示すように、第2の枠体902Bに一部に嵌合する凹部902c2が設けられている。これにより、第3の枠体902Cの射出側表面と第2の枠体902Bの射出側表面とが同一の面上に位置付けられる。
【0040】
色合成光学系500は、ダイクロイックプリズム等の色合成プリズムからなり、各液晶表示装置400R,400G,400Bの射出側に配置され、かつ熱伝導ブロック928と色合成プリズム固定板との間に介装されている。そして、液晶表示装置400R,400G,400Bによって変調された各色光を入射させて合成し得るように構成されている。色合成光学系500の入射側には、熱伝導板926がR,G,B光に対応させて配置されている。また、色合成光学系500の射出側には、熱伝導板926に熱伝導ゴム部材932を介して熱伝導可能な射出側熱伝導板942が配置されている。
【0041】
投写レンズ600は、色合成光学系500の射出側に配置されている。そして、色合成光学系500によって合成された画像を投写面としてのスクリーン(図示せず)上に投写画像として拡大表示するように構成されている。
【0042】
以上の構成により、実施形態1に係るプロジェクタは、第3の枠体902Cの受面902c1と射出側のガラス基板900Aの射出側表面とが面接触し、液晶パネル400r,400g,400bで発生する熱が射出側のガラス基板900Aの射出側表面から第3の枠体902Cの受面902c1に熱伝導される。
この場合、防塵カバー906の平面の面積がガラス基板900Aの平面の面積より小さい寸法に設定されているため、第3の枠体900Cの受面900c1と射出側のガラス基板900Aの射出側表面との接触面積としては、射出側のガラス基板900Aの平面の面積から射出側の防塵カバー906の平面の面積を差し引いた広さにすることができる。
【0043】
したがって、本実施形態においては、液晶パネル400r,400g,400bと金属枠902(パネル保持枠)との接触面積として十分な広さが確保されるため、射出側のガラス基板900Aから金属枠902への熱伝導性を良好なものとすることができる。
これにより、射出側のガラス基板900Aから金属枠902(パネル保持枠)への放熱を効果的に行うことができ、液晶パネルの温度上昇を効率よく抑制することができる。
【0044】
また、本実施形態においては、防塵カバー906の射出側表面と第2の枠体902B及び第3の枠体902Cの射出側表面と同一の面上に位置付けられているため、防塵カバー906では強制対流による冷却風を受け易くなり、防塵カバー906の射出側表面からの熱放散が効果的に行われる液晶表示装置400R,400G,400Bを得ることができる。
【0045】
なお、本実施形態における防塵カバー908の平面の面積は、ガラス基板900Aの平面の面積より小さく、ガラス基板900B及び防塵カバー906の平面の面積と略同一のサイズに設定されている場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、防塵カバー908の入射側表面が第1の枠体902A(内フランジ905)の受面950Aに当接するものであれば、ガラス基板900A,900B及び防塵カバー906の各平面の面積より大きいサイズとしても、また小さいサイズとしても差し支えない。
【0046】
次に、本発明の実施形態2につき、図8〜図10(a),(b)を用いて説明する。
[実施形態2]
図8は、本発明の実施形態2に係る液晶表示装置を入射出側から見た状態を分解して示す斜視図である。図9は、本発明の実施形態2に係る液晶表示装置を射出側から見た状態を分解して示す斜視図である。図10(a)及び(b)は、本発明の実施形態2に係る液晶表示装置を示す縦断面図と横断面図である。図8〜図10において、図5〜図7と同一又は同等の部材については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【0047】
図8〜図10に示すように、本実施形態に示す液晶表示装置400G(液晶表示装置400R,400B)は、第1の枠体902Aにガラス基板900Aの入射側表面に当接する受面(段状面)902A9が設けられている点に特徴がある。
このため、入射側のガラス基板900Bの平面の面積は、射出側のガラス基板900Aの平面の面積より小さい寸法に設定されている。この場合、第1の枠体902Aの受面902A9とガラス基板900Aの入射側表面との接触面積としては、ガラス基板900Aの平面の面積からガラス基板900Bの平面の面積を差し引いた広さとすることができる。
また、第3の枠体902Cの入射側には、ガラス基板900Aの射出側表面に当接する受面902c1が設けられている。
【0048】
したがって、本実施形態においては、実施形態1と同様に、射出側のガラス基板900Aから金属枠902への放熱を効果的に行うことができ、液晶パネルの温度上昇を効率よく抑制することができる。
【0049】
また、本実施形態においては、防塵カバー908の入射側表面が第1の枠体902Aの入射側表面と同一の面上に位置付けられ、かつ防塵カバー906の射出側表面と第2の枠体902B及び第3の枠体902Cの射出側表面と同一の面上に位置付けられているため、防塵カバー906,908では強制対流による冷却風を受け易くなり、防塵カバー908の入射側表面及び防塵カバー906の射出側表面からの熱放散が効果的に行われる液晶表示装置400R,400G,400Bを得ることができる。
【0050】
次に、本発明の実施形態3につき、図11(a)及び(b)を用いて説明する。
[実施形態3]
図11(a)及び(b)は、本発明の実施形態3に係る液晶表示装置を示す縦断面図と横断面図である。図11(a)及び(b)において、図10(a)及び(b)と同一又は同等の部材については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【0051】
図11(a)及び(b)に示すように、本実施形態に示す液晶表示装置400G(液晶表示装置400R,400B)は、第1の枠体902Aにガラス基板900Bの入射側表面に当接する受面(段状面)902A10が設けられている点に特徴がある。
このため、入射側の防塵カバー908の平面の面積は、入射側のガラス基板900Bの平面の面積より小さい寸法に設定されている。この場合、第1の枠体902Aの受面902A10とガラス基板900Bの入射側表面との接触面積としては、ガラス基板900Bの平面の面積から防塵カバー908の平面の面積を差し引いた広さにすることができる。
また、第3の枠体902Cの入射側には、ガラス基板900Aの射出側表面に当接する受面902c1が設けられている。
【0052】
したがって、本実施形態においては、実施形態1及び実施形態2と同様に、射出側のガラス基板900Aから金属枠902への放熱を効果的に行うことができ、液晶パネルの温度上昇を効率よく抑制することができる。
【0053】
また、本実施形態においては、防塵カバー908の入射側表面が第1の枠体902Aの入射側表面と同一の面上に位置付けられ、かつ防塵カバー906の射出側表面と第2の枠体902B及び第3の枠体902Cの射出側表面と同一の面上に位置付けられているため、防塵カバー906,908では強制対流による冷却風を受け易くなり、防塵カバー908の入射側表面及び防塵カバー906の射出側表面からの熱放散が効果的に行われる液晶表示装置400R,400G,400Bを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態1のプロジェクタの外観を示す斜視図。
【図2】光学系の概略構成を説明するために示す平面図。
【図3】実施形態1の液晶表示装置の取付状態を示す斜視図。
【図4】実施形態1の液晶表示装置の取付状態を示す分解斜視図。
【図5】実施形態1の液晶表示装置を入射側から見た分解斜視図。
【図6】実施形態1の液晶表示装置を射出側から見た分解斜視図。
【図7】(a),(b)は、実施形態1の液晶表示装置を示す断面図。
【図8】実施形態2の液晶表示装置を入射側から見た分解斜視図。
【図9】実施形態2の液晶表示装置を射出側から見た分解斜視図。
【図10】(a),(b)は、実施形態2の液晶表示装置を示す断面図。
【図11】(a),(b)は、実施形態3の液晶表示装置を示す断面図。
【図12】(a),(b)は、従来の液晶表示装置を示す断面図。
【図13】従来の液晶表示装置の取付状態を示す分解斜視図。
【符号の説明】
1 プロジェクタ、4 光学系、100 照明光学系、200 色分離光学系、300 リレー光学系、400R 赤色光用の液晶表示装置、400G 緑色光用の液晶表示装置、400B 青色光の液晶表示装置、400g1 フレキシブル基板、500 色合成光学系、600 投写レンズ、900A ガラス基板(TFT基板)、900B ガラス基板(対向基板)、902 金属枠、902A 第1の枠体、902A1〜902A4 ピン挿通孔、902A5 左側の係合突起、902A6 右側の係合突起、902a 空間部、902B 第2の枠体、902B1 左側のフック、902b1 左側の係合孔、902B2 右側のフック、902B2 右側の係合孔、902C 第3の枠体、902c1 受面、902c2 凹部、906 射出側の防塵カバー、908 入射側の防塵カバー、918R、918G、918B 入射側の偏光板、920R,920R,920B 射出側の偏光板、924 熱伝導ゴム部材、926 熱伝導板、928 熱伝導ブロック、932 熱伝導ゴム部材、938 断熱ピン、940 熱伝導性部材、942 射出側熱伝導板[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a liquid crystal display device and a projector including the same.
[0002]
[Prior art]
FIGS. 12A and 12B are a cross-sectional view and a vertical cross-sectional view showing a conventional liquid crystal display device. FIG. 13 is an exploded perspective view showing a state of attachment of a conventional liquid crystal display device to a color combining prism.
As shown in FIGS. 12A and 12B, the liquid crystal display device 10 (only one liquid crystal display device is shown) includes a
[0003]
The
The
[0004]
In such a liquid
[0005]
[Patent Document 1]
JP 2002-229121 A (FIG. 10)
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, the above-described liquid crystal display device has a structure in which a part of the upper, lower, left and right side surfaces of the
Therefore, thermal conductivity from the
[0007]
The present invention has been made to solve such a technical problem, and can effectively release heat from the glass substrate to the surroundings, and thus can efficiently suppress a temperature rise of the liquid crystal panel. An object is to provide a liquid crystal display device and a projector including the same.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
(1) A liquid crystal display device according to the present invention includes a liquid crystal panel having two glass substrates opposed to each other with a liquid crystal layer interposed therebetween and two dustproof covers respectively adjacent to surfaces of the glass substrates opposite to the liquid crystal layer. A liquid crystal display device comprising: a panel holding frame having two frames on the incident and emission sides made of a heat conductive member for housing and holding the liquid crystal panel therein; The area of the plane is set to be smaller than the area of the plane of the glass substrate on the emission side of the two glass substrates, and the frame on the emission side of the two frame bodies is the one on the emission side of the two glass substrates. A receiving surface is provided which is in contact with the emission side surface of the glass substrate.
[0009]
Therefore, according to the liquid crystal display device of the present invention, the receiving surface of the frame on the emission side comes into surface contact with the emission side surface of the glass substrate on the emission side, and the heat generated in the liquid crystal panel generates heat on the glass substrate on the emission side. The heat is conducted from the emission side surface to the receiving surface of the emission side frame.
In this case, as the contact area between the receiving surface of the emission-side frame and the emission-side surface of the emission-side glass substrate, the area of the plane of the emission-side glass substrate is subtracted from the area of the plane of the emission-side glass substrate. Can be wide.
Therefore, a sufficient area is ensured as the contact area between the liquid crystal panel and the panel holding frame, so that the thermal conductivity from the emission-side glass substrate to the panel holding frame can be improved.
This makes it possible to effectively dissipate heat from the emission-side glass substrate to the panel holding frame, and efficiently suppress a rise in the temperature of the liquid crystal panel.
[0010]
(2) In the liquid crystal display device according to the above (1), a receiving surface of the both dust-proof covers, which comes into contact with an incident-side surface of the dust-proof cover on the incident side, is provided on the incident-side frame. Preferably, it is provided. In this case, the plane area of the dust-proof cover on the incident side is such that the incident-side surface of the dust-proof cover on the incident side is in contact with the receiving surface of the frame on the incident side, and the glass substrate on the incident / exit side and the exit side The size of the dust cover may be larger or smaller than the area of each plane.
With this configuration, the incident side surface of the incident side dustproof cover and the receiving surface of the incident side frame body are in surface contact, and heat is effectively dissipated from the incident side dustproof cover to the panel holding frame. Thus, the temperature rise of the liquid crystal panel can be efficiently suppressed.
[0011]
(3) In the liquid crystal display device according to (1), the plane area of the entrance-side glass substrate of the two glass substrates is set to be smaller than the plane area of the exit-side glass substrate. It is preferable that the incident-side frame of the frame is provided with a receiving surface that comes into contact with the incident-side surface of the exit-side glass substrate of the two glass substrates. In this case, as the contact area between the receiving surface of the incident side frame and the incident side surface of the exit side glass substrate, the plane area of the entrance side glass substrate was subtracted from the plane area of the exit side glass substrate. Can be wide.
With this configuration, the incident side surface of the exit side glass substrate and the receiving surface of the incident side frame body are in surface contact, and heat is effectively released from the exit side glass substrate to the panel holding frame. Thus, the temperature rise of the liquid crystal panel can be efficiently suppressed.
[0012]
(4) In the liquid crystal display device according to (1), the area of the plane of the dust cover on the incident side of the two dust covers is smaller than the area of the plane of the glass substrate on the incident side of the two glass substrates. It is preferable that the receiving frame of the both frames is provided with a receiving surface that comes into contact with the incident surface of the glass substrate on the incidence side of the two glass substrates. In this case, as the contact area between the receiving surface of the incident-side frame and the incident-side surface of the incident-side glass substrate, the area of the plane of the incident-side glass substrate is subtracted from the area of the plane of the incident-side glass substrate. Can be wide.
With this configuration, the incident-side surface of the incident-side glass substrate and the receiving surface of the incident-side frame body are in surface contact with each other, and heat radiation from the incident-side glass substrate to the panel holding frame is effectively performed. Thus, the temperature rise of the liquid crystal panel can be efficiently suppressed.
[0013]
(5) In the liquid crystal display device according to the above (3) or (4), the incident side surface of the dustproof cover on the incident side of the dustproof covers is the incident side of the incident side frame of the both frames. It is preferably located on the same plane as the surface.
With this configuration, the dust-proof cover on the incident side is more susceptible to cooling air due to forced convection, and heat dissipation from the incident-side surface is effectively performed.
[0014]
(6) In the liquid crystal display device according to any one of (1) to (5), the emission-side surface of the emission-side dustproof cover of the two dustproof covers is the emission-side frame of the two frames. Is preferably positioned on the same plane as the exit side surface of the light emitting element.
With such a configuration, the dust-proof cover on the emission side is more likely to receive cooling air due to forced convection, and heat dissipation from the emission-side surface is effectively performed.
[0015]
(7) The projector according to the present invention includes an illumination device that emits illumination light, a color separation optical system that separates the illumination light emitted from the illumination device into a plurality of color lights, and the color separation optical system. A plurality of electro-optic modulators for modulating each color light to form an image, a color combining optical system for combining images formed by the plurality of electro-optic modulators, and an image combined by the color combining optical system And a projection optical system for projecting and displaying on a projection surface, the electro-optical modulator is the liquid crystal display device according to any one of (1) to (6).
For this reason, since the projector of the present invention includes the liquid crystal display device of (1), it is possible to efficiently suppress the temperature rise of the liquid crystal panel. As a result, it is possible to obtain an excellent projector that can further increase the brightness and reduce the sound of the cooling fan.
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a liquid crystal display device to which the present invention is applied and a projector including the same will be described based on an embodiment shown in the drawings. First, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a perspective view illustrating an external appearance of a projector including the liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a plan view for explaining a schematic configuration of an optical system in the projector of FIG. FIG. 3 is a perspective view showing a state in which the liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention is attached to a color combining prism. FIG. 4 is an exploded perspective view showing a state in which the liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention is attached to a color combining prism. FIG. 5 is an exploded perspective view showing the liquid crystal display device according to Embodiment 1 of the present invention when viewed from the incident side. FIG. 6 is an exploded perspective view showing the liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention when viewed from the emission side. FIGS. 7A and 7B are a cross-sectional view and a vertical cross-sectional view illustrating the liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention.
[0017]
In FIG. 1, the projector denoted by reference numeral 1 includes an optical system 4 (shown in FIG. 2) having a
[0018]
As shown in FIG. 2, the optical system 4 includes, in addition to the
[0019]
The illumination
The
[0020]
Other light source lamps such as a metal halide lamp and a halogen lamp may be used as the light source lamp.
Further, an elliptical mirror or a spherical mirror may be used as the
[0021]
The
The
[0022]
The
The superimposing
[0023]
The color separation
[0024]
The first
The
[0025]
[0026]
The relay
The size of the light beam incident on the
In the present embodiment, the case has been described where the illumination light of the color passing through the relay
[0027]
Each of the liquid
[0028]
Since the liquid
[0029]
In addition, the respective members constituting the liquid
[0030]
The
[0031]
As shown in FIGS. 7A and 7B, the plane area of the
[0032]
The
[0033]
The metal frame (panel holding frame) 902 includes a first frame (incident frame) 902A, a second frame (emitter frame) 902B, and a third frame (emitter frame). 902C.
As shown in FIGS. 7A and 7B, the
[0034]
As shown in FIG. 4 to FIG. 6, a
[0035]
As shown in FIG. 4, the
[0036]
As shown in FIG. 3, the heat
[0037]
The
[0038]
The third frame (intermediate frame) 902C is arranged around the dust-
[0039]
On the incident side of the
[0040]
The color synthesizing
[0041]
The
[0042]
With the configuration described above, the projector according to the first embodiment includes the receiving surface 902c of the
In this case, since the plane area of the
[0043]
Therefore, in the present embodiment, a sufficient area is ensured as a contact area between the
This makes it possible to effectively dissipate heat from the
[0044]
In the present embodiment, since the emission side surface of the
[0045]
Note that the case has been described where the plane area of the
[0046]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 8 to 10A and 10B.
[Embodiment 2]
FIG. 8 is an exploded perspective view showing a liquid crystal display device according to Embodiment 2 of the present invention when viewed from the entrance and exit sides. FIG. 9 is an exploded perspective view showing a liquid crystal display device according to Embodiment 2 of the present invention when viewed from the emission side. FIGS. 10A and 10B are a longitudinal sectional view and a transverse sectional view showing a liquid crystal display device according to Embodiment 2 of the present invention. 8 to 10, the same or equivalent members as those in FIGS. 5 to 7 are denoted by the same reference numerals, and detailed description is omitted.
[0047]
As shown in FIGS. 8 to 10, the liquid
Therefore, the plane area of the incident
Further, on the incident side of the
[0048]
Therefore, in the present embodiment, as in the first embodiment, heat can be effectively radiated from the emission-
[0049]
In the present embodiment, the entrance surface of the
[0050]
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[Embodiment 3]
FIGS. 11A and 11B are a longitudinal sectional view and a transverse sectional view showing a liquid crystal display device according to
[0051]
As shown in FIGS. 11A and 11B, the liquid
Therefore, the area of the plane of the
Further, on the incident side of the
[0052]
Therefore, in the present embodiment, as in the first and second embodiments, heat can be effectively radiated from the emission-
[0053]
In the present embodiment, the entrance surface of the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an exemplary perspective view showing the appearance of a projector according to a first embodiment.
FIG. 2 is a plan view illustrating a schematic configuration of an optical system.
FIG. 3 is a perspective view showing an attached state of the liquid crystal display device of the first embodiment.
FIG. 4 is an exploded perspective view showing an attached state of the liquid crystal display device according to the first embodiment.
FIG. 5 is an exploded perspective view of the liquid crystal display device according to the first embodiment when viewed from an incident side.
FIG. 6 is an exploded perspective view of the liquid crystal display device according to the first embodiment as viewed from an emission side.
FIGS. 7A and 7B are cross-sectional views illustrating the liquid crystal display device according to the first embodiment.
FIG. 8 is an exploded perspective view of the liquid crystal display device according to the second embodiment as viewed from an incident side.
FIG. 9 is an exploded perspective view of the liquid crystal display device according to the second embodiment as viewed from an emission side.
FIGS. 10A and 10B are cross-sectional views illustrating a liquid crystal display device according to a second embodiment.
11A and 11B are cross-sectional views illustrating a liquid crystal display device according to a third embodiment.
12A and 12B are cross-sectional views illustrating a conventional liquid crystal display device.
FIG. 13 is an exploded perspective view showing an attached state of a conventional liquid crystal display device.
[Explanation of symbols]
Reference Signs List 1 projector, 4 optical systems, 100 illumination optical system, 200 color separation optical system, 300 relay optical system, 400R liquid crystal display device for red light, 400G liquid crystal display device for green light, 400B liquid crystal display device for blue light, 400g 1 Flexible substrate, 500 color synthesizing optical system, 600 projection lens, 900A glass substrate (TFT substrate), 900B glass substrate (counter substrate), 902 metal frame, 902A first frame, 902A 1 ~ 902A 4 Pin insertion hole, 902A 5 Left engaging projection, 902A 6 Right engagement projection, 902a Space, 902B Second frame, 902B 1 Left hook, 902b 1 Left engaging hole, 902B 2 Right hook, 902B 2 Right engagement hole, 902C Third frame, 902c 1 Receiving surface, 902c 2 Concave portion, 906 Dust-proof cover on emission side, 908 Dust-proof cover on incidence side, 918R, 918G, 918B Polarization plate on incidence side, 920R, 920R, 920B Polarization plate on emission side, 924 Thermal conductive rubber member, 926 Thermal conductive plate, 928 Heat conduction block, 932 Heat conduction rubber member, 938 Insulation pin, 940 Heat conduction member, 942 Injection side heat conduction plate
Claims (7)
この液晶パネルを内部に収容保持する熱伝導性部材からなる入射・射出側二つの枠体を有するパネル保持枠とを備えた液晶表示装置であって、
前記両防塵カバーのうち射出側の防塵カバーの平面の面積は、前記両ガラス基板のうち射出側のガラス基板の平面の面積より小さい寸法に設定され、
前記両枠体のうち射出側の枠体には、前記両ガラス基板のうち射出側のガラス基板の射出側表面に当接する受面が設けられていることを特徴とする液晶表示装置。A liquid crystal panel having two glass substrates facing each other via a liquid crystal layer and two dustproof covers respectively adjacent to the surface on the side opposite to the liquid crystal layer of each of the glass substrates,
A liquid crystal display device comprising: a panel holding frame having two incident / emission-side frames made of a heat conductive member for housing and holding the liquid crystal panel therein;
The area of the plane of the dust-proof cover on the emission side of the two dust-proof covers is set to be smaller than the area of the plane of the glass substrate on the emission side of the two glass substrates,
A liquid crystal display device, wherein a receiving surface of the two frame substrates, which is in contact with an emitting surface of the emitting glass substrate, is provided on the emitting frame.
前記両枠体のうち入射側の枠体には、前記両ガラス基板のうち射出側のガラス基板の入射側表面に当接する受面が設けられていることを特徴とする液晶表示装置。2. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the plane area of the entrance-side glass substrate of the two glass substrates is set to be smaller than the plane area of the exit-side glass substrate, and
A liquid crystal display device, characterized in that the incident-side frame of the two frames is provided with a receiving surface that comes into contact with the incident-side surface of the emission-side glass substrate of the two glass substrates.
前記両枠体のうち入射側の枠体には、前記両ガラス基板のうち入射側のガラス基板の入射側表面に当接する受面が設けられていることを特徴とする液晶表示装置。2. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the area of the plane of the dust cover on the incident side of the two dust covers is set to be smaller than the area of the plane of the glass substrate on the incident side of the two glass substrates,
A liquid crystal display device, characterized in that the incident side frame of the two frame bodies is provided with a receiving surface which comes into contact with the incident side surface of the incident side glass substrate of the two glass substrates.
この照明装置から射出された照明光を複数の色光に分離する色分離光学系と、
この色分離光学系によって分離された各色光をそれぞれ変調して画像を形成する複数の電気光学変調装置と、
これら複数の電気光学変調装置によって形成された画像を合成する色合成光学系と、
この色合成光学系によって合成された画像を投写面上に投写表示する投写光学系とを備えたプロジェクタにおいて、
前記電気光学変調装置は、請求項1〜6のいずれかに記載の液晶表示装置であることを特徴とするプロジェクタ。An illumination device for emitting illumination light;
A color separation optical system that separates the illumination light emitted from the illumination device into a plurality of color lights,
A plurality of electro-optic modulators that form images by modulating each color light separated by the color separation optical system,
A color combining optical system for combining images formed by the plurality of electro-optical modulation devices,
A projector having a projection optical system for projecting and displaying an image synthesized by the color synthesis optical system on a projection surface;
A projector, wherein the electro-optic modulator is the liquid crystal display device according to any one of claims 1 to 6.
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