JP2538829Y2

JP2538829Y2 - 液晶ディスプレイ

Info

Publication number: JP2538829Y2
Application number: JP1989037235U
Authority: JP
Inventors: 三男中山
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1989-03-29
Filing date: 1989-03-29
Publication date: 1997-06-18
Anticipated expiration: 2004-03-29
Also published as: JPH02128127U

Description

【考案の詳細な説明】〈産業上の利用分野〉本考案は、大光量の光源を必要とする液晶プロジェク
タ等に画像表示素子として用いられる液晶ディスプレイ
に関する。

〈従来の技術〉液晶ディスプレイは、薄型、軽量、低電圧動作、低消
費電力等の多くの利点を有するため、あらゆる分野にお
ける表示用ディスプレイとして用いられている。簡単な
数字表示用は別として、画像等の複雑な情報を表示する
液晶ディスプレイとしては、単純マトリクス型とアクテ
ィブマトリクス型とがある。単純マトリクス型よりアク
ティブマトリクス型の液晶ディスプレイのほうが、より
高画質を得ることができるので、液晶テレビや液晶プロ
ジェクション等にはアクティブマトリクス型の液晶ディ
スプレイが用いられる。

従来のアクティブマトリクス型の液晶ディスプレイに
ついて、第５図及び第６図を参照しつつ説明する。

液晶ディスプレイは、内部に液晶13が封止された液晶
セル10と、この液晶セル10を挟むようにして設けられる
１組の入射側偏光フィルタ21、射出側偏光フィルタ22と
を有しており、入射側偏光フィルタ21側には光源光L₁を
発する光源30が設けられている。

液晶セル10は、スペーサ14を介して対向する射出側ガ
ラス基板12及び入射側ガラス基板11と、両ガラス基板1
1、12によって封止される液晶13とを有している。

入射側ガラス基板11の内面側と、射出側ガラス基板12
の内面側とには、画像信号が入力される電極（図示省
略）がそれぞれ形成されており、さらに入射側ガラス基
板11の内面側には電極を駆動するTFT等の非線形素子
（図示省略）が形成されている。

このように形成された両ガラス基板11、12の間にスペ
ーサ14を介して液晶13が封止されて液晶セル10として構
成されているのである。なお、封止される液晶13として
は、TN（Twisted Nematic）タイプが最も一般的に用い
られる。

１組の偏光フィルタは、入射側ガラス基板11の外面側
に密着して設置される入射側偏光フィルタ21と、射出側
ガラス基板12の外面側に密着して設置される射出側偏光
フィルタ22とからなる。この両偏光フィルタ21、22は、
透過させる光の偏光方向が直交するように設定されてい
る。

液晶は本来非発光であるので、液晶ディスプレイに画
像を表示するには、入射側ガラス基板11側から光源光L₁
を照射しなければならず、そのための光源30として一般
的に三波長を発する陰極管が用いられる。この光源30
は、入射側偏光フィルタ21を介して光源光L₁を液晶セル
10に照射するようになっている。そして、光源光L₁は映
像光L₂として液晶ディスプレイから射出される。

〈考案が解決しようとする課題〉しかしながら、上述した従来の液晶ディスプレイは、
小光量の光源を使用する液晶テレビ等には適している
が、大光量の光源を使用する液晶プロジェクションに用
いると、液晶ディスプレイの温度が上昇して、封止され
た液晶13が劣化するので、液晶プロジェクションには、
第６図に示すような液晶ディスプレイが用いられてい
る。かかる液晶ディスプレイは、入射側ガラス基板11と
入射側偏光フィルタ21との間に隙間を設け、この隙間に
ファンによる冷却風を流通させ、液晶ディスプレイの温
度を低くするようにしている。なお、図面中213は補強
用ガラス基板を示している。

確かに、入射側ガラス基板と入射側偏光フィルタとの
間に冷却風が流通する隙間を形成した液晶ディスプレイ
は、液晶セルは冷却風によって冷却されるが、入射側偏
光フィルタはその特性上入射光量の半分強が熱に変わる
ため、冷却風では不十分であり、偏光フィルタの許容温
度を超えてしまう。

本考案は上記事情に鑑みて創案されたもので、大光量
の光源にも対応することができる液晶ディスプレイを提
供することを目的としている。

〈課題を解決するための手段〉本考案に係る液晶ディスプレイは、入射側ガラス基板
と射出側ガラス基板との間に液晶を封止してなる液晶セ
ルと、前記射出側ガラス基板側に設置される射出側偏光
フィルタと、前記入射側ガラス基板側に設置される透過
率の異なる複数の入射側偏光フィルタとを備えており、
複数の入射側偏光フィルタは、光源側の入射側偏光フィ
ルタの透過率が他の入射側偏光フィルタの透過率に比較
して高くなるように設定されている。

〈作用〉光源からの光源光は、まず入射側偏光フィルタの１つ
めのフィルタに入射される。この１つめのフィルタにお
いて光源光の殆どが熱に変換される。

〈実施例〉以下、図面を参照して本考案に係る一実施例を説明す
る。

第１図は本考案に係る液晶ディスプレイの一実施例を
示す概略的断面図、第２図は入射側偏光フィルタと射出
側偏光フィルタとの関係を示す説明図、第３図は本考案
に係る偏光フィルタの透過率を示すグラフ、第４図は他
の実施例を示す説明図である。なお、従来のものと略同
一の部品等には同一の符号を付して説明を行う。

本考案に係る液晶ディスプレイは、入射側ガラス基板
11と射出側ガラス基板12との間に液晶13を封止してなる
液晶セル10と、前記射出側ガラス基板12側に設置される
射出側偏光フィルタ22と、前記入射側ガラス基板11側に
設置される複数の入射側偏光フィルタ21とを備えてい
る。

なお、この実施例にかかる液晶ディスプレイは、第６
図に示した従来のものと入射側偏光フィルタ21が違うだ
けなので、その部分の説明のみを行い、他の部分の説明
は省略する。

入射側偏光フィルタ21は、第１フィルタ211と、第２
フィルタ212と、第１フィルタ211及び第２フィルタ212
によって挟まれる補強用ガラス基板213とから構成され
ている。

第１フィルタ211と第２フィルタ212とは、第２図に示
すように偏光方向が平行になるように設定されている。
光源30に近い方のフィルタ、すなわち第２フィルタ212
は偏光機能は若干劣るが耐熱性が高く、かつ透過率が高
いフィルタを用いる。なお、射出側偏光フィルタ22は、
入射側偏光フィルタ21と偏光方向が直交するように設定
されている。

従って、第１フィルタ211と第２フィルタ212とには、
透過率が異なるものを使用している。なお、第１フィル
タ211と第２フィルタ212の透過率は、各々のフィルタ21
1、212の許容温度を考慮し、各フィルタ211、212の温度
が許容温度以上にならないように設定する。

この入射側偏光フィルタ21は、液晶セル10との間に図
示しないファンによる冷却風が流通するように隙間を有
して設置されている。

次に、具体的数値を挙げて説明を行う。なお、以下に
おいては、説明を簡潔にするために透過しなかった光源
光L₁のすべてが、熱に変換されるものとして説明を行
う。また、第１フィルタ211の透過率を約42％、第２フ
ィルタ212の透過率を約60％、補強用ガラス基板213の透
過率を約92％として説明を行う。

本考案に係る液晶ディスプレイでは、100×（１−0.
6）＝約40％の光源光L₁が第２フィルタ212において熱に
変換される。

これに対して、従来の液晶ディスプレイでは、入射側
偏光フィルタ21に第２フィルタ212がないので、100×0.
92×（１−0.42）＝約53.4％の光源光L₁が入射側偏光フ
ィルタ21において熱に変換される。

従って、本考案に係る液晶ディスプレイは、従来のも
のと比較して約25％（＝100−40÷53.4×100）の発熱を
減少させることができる。それに対して、画面照度は約
10％強の低下（平行時の透過率/1枚の透過率）ですむた
め、温度上昇低減効果のほうが大きい（第３図参照）。

ここで、第１フィルタ211と第２フィルタ212とにおけ
る発熱量を比較してみる。光源30に近い第２フィルタ21
2では、上述したように照射された光源光L₁の約40％が
熱に変換される。一方、補強用ガラス基板213では、第
２フィルタ212を透過した約60％の光源光L₁のうち、約5
5.2％（60×0.92）が補強用ガラス基板213を透過する。
次に、第１フィルタ211と第２フィルタ212とが同じ偏光
軸に配置されているために、約32％が第１フィルタ211
の透過光となる。よって、第１フィルタ211では約23％
（55.2−32）が熱に変換される。これによって、偏光板
１枚の場合は60％が熱に変換されていたものが、約40％
と約23％とに熱を分散させることができ、第１フィルタ
211及び第２フィルタ212における温度上昇を低く抑える
ことができる。

次に、他の実施例についてＲ、Ｇ、Ｂの３つの液晶デ
ィスプレイを用いた液晶プロジェクタを第４図を参照し
つつ説明する。

光源30の前面に第２フィルタ212を設置するととも
に、４枚のダイクロックミラー41a〜41dと２枚の全反射
ミラー42a、42bによって光源光L₁をそれぞれの液晶セル
10a〜10cに導き、液晶セル10a〜10cから射出された映像
光L₂を重ね合わて映像として図示しない投影幕に投影す
るのである。

液晶セル10a〜10cの入射側には所定の隙間を有して第
１フィルタ211が、射出側には射出側偏光フィルタ22が
それぞれ設置されている。

この場合には、光源30の前面に１枚の第２フィルタ21
2を設ければよい。

〈考案の効果〉本考案に係る液晶ディスプレイは、入射側ガラス基板
と射出側ガラス基板との間に液晶を封止してなる液晶セ
ルと、前記射出側ガラス基板側に設置される射出側偏光
フィルタと、前記入射側ガラス基板側に設置される入射
側偏光フィルタとを備えており、前記入射側偏光フィル
タは、透過率が約60％と約40％との２枚の偏光フィルタ
から構成されており、透過率が約60％の偏光フィルタが
光源側に設けられているので、従来の液晶ディスプレイ
より入射側偏光フィルタでの発熱量を減少させることが
できる。

従って、従来のものより入射側偏光フィルタの劣化を
防ぐことができる。また、ビームスプリッタ等を用いれ
ば同様の効果を得ることができるが、ビームスプリッタ
を用いるよりコスト的、光学設計上より有利である。

また、入射側偏光フィルタを構成する２枚の偏光フィ
ルタ、すなわち第１フィルタと第２フィルタとの透過率
をそれぞれ約60％と約40％とにしたことにより、各フィ
ルタにおける発熱量を約40％と約23％に分散することが
でき、第１フィルタ及び第２フィルタにおける温度上昇
を減少させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る液晶ディスプレイの一実施例を示
す概略的断面図、第２図は入射側偏光フィルタと射出側
偏光フィルタとの関係を示す説明図、第３図は本考案に
係る偏光フィルタの透過率を示すグラフ、第４図は他の
実施例を示す説明図、第５図及び第６図は従来の液晶デ
ィスプレイを示す概略的断面図である。 10……液晶セル、11……入射側ガラス基板、、12……射
出側ガラス基板、13……液晶、21……入射側偏光フィル
タ、22……射出側偏光フィルタ。

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】入射側ガラス基板と射出側ガラス基板との
間に液晶を封止してなる液晶セルと、前記射出側ガラス基板側に設置される射出側偏光フィル
タと、前記入射側ガラス基板側に設置される入射側偏光フィル
タとを具備しており、前記入射側偏光フィルタは、透過率が約60％と約40％と
の２枚の偏光フィルタから構成されており、透過率が約
60％の偏光フィルタが光源側に設けられていることを特
徴とする液晶ディスプレイ。