JP3063244B2 - 投射型液晶表示装置 - Google Patents

投射型液晶表示装置

Info

Publication number
JP3063244B2
JP3063244B2 JP3168547A JP16854791A JP3063244B2 JP 3063244 B2 JP3063244 B2 JP 3063244B2 JP 3168547 A JP3168547 A JP 3168547A JP 16854791 A JP16854791 A JP 16854791A JP 3063244 B2 JP3063244 B2 JP 3063244B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
crystal display
display element
projection
type liquid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP3168547A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0519256A (ja
Inventor
雅雄 今井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP3168547A priority Critical patent/JP3063244B2/ja
Publication of JPH0519256A publication Critical patent/JPH0519256A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3063244B2 publication Critical patent/JP3063244B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/133382Heating or cooling of liquid crystal cells other than for activation, e.g. circuits or arrangements for temperature control, stabilisation or uniform distribution over the cell

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示素子の表示画
像をスクリーン面に拡大投影する投射型液晶表示装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】投射型液晶表示装置は、図2に示すよう
に、光源21からの投射光27で液晶表示素子22を照
明し、投射レンズ23により液晶表示素子22の表示画
像をスクリーン上に拡大投影するものである。液晶表示
素子22にツイステッド・ネマティック(TN)液晶が
用いられる場合、画像形成のためには偏光子24、検光
子25が光源21と液晶表示素子22、および液晶表示
素子22と投射レンズ23の間の光路中にそれぞれ配置
される。また、高コントラストで高品質の投射画像を得
るには、液晶表示素子22の各画素にスイッチング素子
が形成されたアクティブマトリクス型の液晶表示素子2
2が用いられる。このような投射型液晶表示装置は、小
型の装置で任意の大きさの大画面映像を容易に得ること
ができるという利点がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の投射型
液晶表示装置において、液晶表示素子は直線偏光光で照
明する必要があるため、不定偏光光である光源からの投
射光を、偏光子を用いて直線偏光光に変換しなければな
らない。その変換効率は40%以下と低く、結果として
投射画面は暗くならざるを得ない。さらに、アクティブ
マトリクス型の液晶表示素子を用いる場合、スイッチン
グ素子、および配線部分は光が透過しないため、投射画
面は非常に暗くなる。したがって、従来の投射型液晶表
示装置では、明るい投射画面を得るために、輝度の高い
光源を使用している。
【0004】従来の投射型液晶表示装置に、このような
高輝度の光源を用いた場合、以下に示す問題点があっ
た。強い光で液晶表示素子を照明すると、照明光の一部
は液晶表示素子で吸収れ、液晶表示素子の温度が上昇
する。一般に照明光は中心部の強度が強いため、液晶表
示素子は周辺部より中央部の温度が高いという面内温度
分布を有することになる。液晶表示素子を均一な照度分
布で照明しても、液晶表示素子の周辺部は、ケースや取
付治具等で遮光されることや、ケースや取付治具への熱
伝導による冷却効果が作用することにより周辺部の温度
は中央部に比べて上昇しない。液晶表示素子にこのよう
な面内温度分布があると、液晶表示素子を構成するガラ
ス基板は、場所による熱膨張の違いから歪が生じる。ガ
ラス基板に歪が生じると光弾性効果によりガラス基板
は、光学的異方性になる。複屈折主屈折率軸は歪によ
る主応力方向と一致するので、ガラス基板の面内温度分
布が、中央部が高く周辺部が低いという同心円状の分布
の場合、ガラス基板面内において動径方向と接線方向に
複屈折の異方軸が生じる。ガラス基板にこのような複屈
折分布がある液晶表示素子を拡大投影すると、液晶表示
素子の画像形成のために配置された偏光子、検光子の偏
光軸とガラス基板に発生した複屈折の異方軸が平行、ま
たは直交する場所では投射画像の特性に変化が生じない
が、それ以外の場所、特に45度で交わる場所の近傍で
は、ガラス基板の複屈折が液晶で実現している複屈折を
増加、または補償するように作用するため、投射画像の
特性に変化が生じる。したがって、投射画像の面内にお
いて場所により中間調特性やコントラストが異なるとい
う表示むらが生じるという問題点があった。
【0005】本発明の目的は、輝度の高い光源を使用し
ても、液晶表示素子の面内温度分布を均一にすることが
でき、ガラス基板の複屈折に起因する表示むらが投射
像に生じない、すなわち高画質で明るい投射画像を得る
ことができる投射型液晶表示装置を提供することにあ
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の投射型液晶表示装置は、投射光の偏光状態
を制御し画像を形成する透過型液晶表示素子と、この
過型液晶表示素子の表示画像をスクリーン面に投影する
ための光源および投射レンズとから構成される投射型液
晶表示装置において、前記透過型液晶表示素子の周辺部
を加熱する発熱体を、前記透過型液晶表示素子の周辺部
に接するように配置したことを特徴としている。
【0007】
【作用】本発明の上記構成によれば、発熱体を液晶表示
素子の外周部に接するように配置し、液晶表示素子の周
辺部を加熱することにより、輝度の高い光源を使用した
場合に生じる、液晶表示素子の中央部の温度が高く周辺
部の温度が低くなるという面内温度分布を均一にし、ガ
ラス基板の歪を低減することができる。したがって、ガ
ラス基板の複屈折に起因する表示むらが投射画像に生じ
ない、すなわち高画質で明るい投射画像を得ることがで
きる投射型液晶表示装置が可能になる。
【0008】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
【0009】図1は、本発明の実施例を示す投射型液晶
表示装置の斜視図である。この投射型液晶表示装置は、
液晶表示素子2と、液晶表示素子2を照明するための光
源1と、液晶表示素子2の表示画像をスクリーンに拡大
投影するための投射レンズ3と、光源1と液晶表示素子
2の間の光路中に配置した偏光子4と、液晶表示素子2
と投射レンズ3との間の光路中に配置した検光子5と、
液晶表示素子2の周辺部に接するように配置した発熱体
6とから構成される。
【0010】以上の構成において、光源1は250Wの
メタルハライドランプを用い、その出射光は、放物面鏡
により平行光束化され液晶表示素子2を照明する投射光
7となる。投射光7は、図には明示していないが、コー
ルドミラー、紫外線カットフィルタ等で可視光以外の光
の成分を除去している。液晶表示素子2は、画素を形成
する透明電極膜を施した二枚のガラス基板間に液晶を封
入したもので、図には明示していないが、映像信号処理
回路、並びに液晶駆動回路からの映像信号により、各画
素ごとに印加する電圧が制御される。液晶は、ツイステ
ッド・ネマティック(TN)液晶を用いており、各画素
の印加電圧による液晶の状態変化は、投射光7の偏光状
態を変化させ、さらに偏光子4、検光子5を用いること
で投射光7は、画像に応じた強度変調を受ける。液晶の
駆動方式には、各画像ごとにスイッチング素子である薄
膜トランジスタを形成し液晶を駆動するアクティブマト
リクス方式を用いている。液晶表示素子2の内部には、
画素以外の部分から投射光7が漏れることにより画像の
コントラストが低下するのを防ぐため、また投射光7に
よる薄膜トランジスタの特性変化を防ぐために、クロム
膜を格子状にパターン化した遮光用ブラックマトリクス
が形成されている。投射レンズ3は、液晶表示素子2の
表示画像をスクリーンに拡大投射するもので、投射画像
のピントを調節できるようにフォーカス調整機構が付い
ている。発熱体6は、Ni−Cr系合金(ニクロム線)
であり、液晶表示素子2の周辺部に密着するよう耐熱性
接着剤で接着している。
【0011】発熱体6を液晶表示素子2の周辺部に配置
したことの作用は、以下の通りである。投射光7で液晶
表示素子2を照明すると、投射光7の一部は液晶表示素
子2の主に遮光用ブラックマトリクスで吸収され、液晶
表示素子2の温度が上昇する。投射光7の強度分布が中
心部で強いことや、液晶表示素子2の周辺部はケースや
取付治具への熱伝導による冷却効果が作用することによ
り、液晶表示素子2は周辺部より中央部の温度が高いと
いう面内温度分布を有することになる。液晶表示素子2
にこのような面内温度分布があると、液晶表示素子2を
構成するガラス基板に、場所による熱膨張の違いから歪
が生じる。この歪は、ガラス基板に複屈折を生じさせ、
さらにガラス基板複屈折に起因する表示むらを投射画
像に発生させる。ここで、発熱体6で液晶表示素子2の
周辺部を加熱すると、液晶表示素子2の面内温度分布を
均一にすることができる。液晶表示素子2の面内温度分
布が均一であれば、ガラス基板に歪が発生しないため、
ガラス基板の複屈折に起因する投射画像の表示むらは生
じない。したがって、高輝度光源を使用しても投射画像
は劣化せず、高画質で明るい投射画像を得ることができ
本実施例において、発熱体6で液晶表示素子2の周
辺部を加熱しない場合、液晶表示素子2の中央部と周辺
部の温度差は約12℃であり、投射画像のコントラスト
の最大値は約250、最小値は約80のコントラストむ
らが生じていたが、発熱体6で液晶表示素子2の周辺部
を加熱した場合、温度差は3℃以内であり、投射画像の
コントラストむらは認識されなかった。また、液晶表示
素子2の温度上昇を抑えるためにファンで空冷しても、
発熱体6で加熱しない場合には、液晶表示素子2の中央
部と周辺部の温度差は約8℃あり、投射画像のコントラ
ストの最大値は約250、最小値は約120のコントラ
ストむらが生じていたが、発熱体6で液晶表示素子2の
周辺部を加熱すると、温度差は2℃以内になり、同様に
投射画像のコントラストむらは認識されなかった。
【0012】以上の説明において、光源1は、メタルハ
ライドランプの他にキセノンランプ、ハロゲンランプ等
の高輝度白色光源が使用できる。液晶は、TN液晶以外
にも強誘電性液晶、複屈折制御型液晶等、偏光状態を制
御し画像を形成するタイプの液晶を用いることがで
。液晶の駆動方式は、時分割駆動の単純マトリクス方
式でも良い。発熱体6は、ニクロム線に限らず、白金、
タングステン等の金属発熱体や、炭化ケイ素等の非金属
発熱体が使用できる。また、金属薄膜やITO(インジ
ウム酸化すず)膜等、導電性薄膜を液晶表示素子2の周
辺部に直接形成しても良い。発熱体6は、液晶表示素子
2の周辺部全域に均等に配置する必要はなく、離散的に
配置しても良いし、特に液晶表示素子2の四隅を多く加
熱すると、より効果的である。発熱体6の加熱方式は、
一定電流を流す方式や、温度センサと制御回路により温
度コントロールを行う方式が使用できる。液晶表示素子
2は、白黒表示の場合やカラーフィルタを内蔵したカラ
ー表示の場合のいずれにも適用できる。また、光源から
の投射光をダイクロイックミラーやダイクロイックプリ
ズムで赤、青、緑の三色に分割し、それぞれ三枚の液晶
表示素子を照明し、三本の投射レンズで投射する方式、
さらに、三枚の液晶表示素子を透過した光を再びダイク
ロイックミラーやダイクロックプリズムで合成して一本
の投射レンズで投射する方式のカラー表示の場合でも同
様の投射型液晶表示装置が得られる。
【0013】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
発熱体を液晶表示素子の外周部に接するように配置し、
液晶表示素子の周辺部を加熱することにより、輝度の高
い光源を使用した場合に生じる、液晶表示素子の中央部
の温度が高く周辺部の温度が低くなるという面内温度分
布を均一にし、ガラス基板の歪を低減することができ
た。したがって、ガラス基板の複屈折に起因する表示む
らが投射画像に生じない。すなわち高画質で明るい投射
画像を表示することができる投射型液晶表示装置を得る
ことができた。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示す投射型液晶表示装置の斜
視図。
【図2】従来例を説明するための投射型液晶表示装置の
斜視図。
【符号の説明】
1 光源 2 液晶表示素子 3 投射レンズ 4 偏光子 5 検光子 6 発熱体 7 投射光
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02F 1/13357 G03B 21/00 H04N 5/74

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少くとも、投射光の偏光状態を制御し画
    像を形成する透過型液晶表示素子と、この透過型液晶表
    示素子の表示画像をスクリーン面に投影するための光源
    および投射レンズとから構成される投射型液晶表示装置
    において、前記透過型液晶表示素子の周辺部を加熱する
    発熱体を、前記透過型液晶表示素子の周辺部に接するよ
    うに配置したことを特徴とする投射型液晶表示装置。
JP3168547A 1991-07-10 1991-07-10 投射型液晶表示装置 Expired - Lifetime JP3063244B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3168547A JP3063244B2 (ja) 1991-07-10 1991-07-10 投射型液晶表示装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3168547A JP3063244B2 (ja) 1991-07-10 1991-07-10 投射型液晶表示装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0519256A JPH0519256A (ja) 1993-01-29
JP3063244B2 true JP3063244B2 (ja) 2000-07-12

Family

ID=15870044

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3168547A Expired - Lifetime JP3063244B2 (ja) 1991-07-10 1991-07-10 投射型液晶表示装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3063244B2 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9522249D0 (en) * 1995-10-31 1996-01-03 Smiths Industries Ltd Display associates
JP7215512B2 (ja) * 2021-03-18 2023-01-31 セイコーエプソン株式会社 画像形成パネル装置およびプロジェクター

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0519256A (ja) 1993-01-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0377757B1 (en) Reflection-type liquid crystal electro-optical device and projection-type display device using the same
JP3250853B2 (ja) 液晶表示装置およびそれを用いた投写型表示装置
EP1724636A1 (en) Liquid crystal projector
JP4337222B2 (ja) 投射型表示装置
KR0125454B1 (ko) 광투과율 조정 장치
JP3063244B2 (ja) 投射型液晶表示装置
JP3058378B2 (ja) 液晶パネル及びそれを用いた液晶投写型テレビ
JP2001201739A (ja) 投射型映像表示装置及び光学部品
JPH06214258A (ja) アクティブマトリクス表示素子
JP2550230Y2 (ja) 液晶表示装置
JP2005107364A (ja) 画像表示装置
WO2024070292A1 (ja) 表示装置および電子機器
JP2589407B2 (ja) 投影型画像表示装置
JP3114128B2 (ja) 投射型カラー液晶表示装置
Kawakita et al. High-brightness projection display using spatial light modulators with polymer-dispersed liquid crystal
JP2746267B2 (ja) 投写型カラー表示装置の製造方法
JPS62109024A (ja) 画像投影用の液晶パネル組合せ構造
JP3708921B2 (ja) 液晶プロジェクタ
JP2790136B2 (ja) 投写式表示装置
JPH0618835A (ja) 投射型液晶表示装置
KR0151033B1 (ko) 배면투사형 프로젝터
JP2002148617A (ja) 液晶表示装置
JP2606619B2 (ja) 投写式表示装置
JP2828067B2 (ja) 投写式表示装置
JP2689975B2 (ja) 投写式表示装置

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20000404

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090512

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100512

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110512

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110512

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120512

Year of fee payment: 12

EXPY Cancellation because of completion of term
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120512

Year of fee payment: 12