JP3583062B2 - Display element and projection type liquid crystal display device - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、投射型画像表示装置への使用に適した画像表示素子に関し、より具体的には、表示パネルの冷却効率を向上させることができる表示素子に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から、透過型の液晶パネルを用いて構成された投射型画像表示装置(液晶プロジェクタ)が知られている。液晶プロジェクタは、CRTを用いる投射型画像表示装置と比較して、色再現範囲が広い、小型、計量、コンバージェンス調整が不要などの優れた特徴を有している。
【0003】
液晶プロジェクタにおいて、光源からの光は、反射鏡などの光学系を用いて液晶パネルに有効に照射される。光源には、例えばキセノンランプやメタルハライドランプなどの高出力光源が用いられており、このような強力な光を放射する光源を用いることによって、スクリーンに投射される画像の明るさを向上させている。
【0004】
光源からの光は、通常、熱線(赤外線)をカットするフィルタを通され、これによって、不要な赤外線が除去される。しかし、赤外線がカットされていたとしても、液晶パネルに連続的に強い光線が照射されると、液晶パネルではかなり大きな発熱が生じる。発熱は、照射光の強度分布のバラツキなどによって液晶パネルの表面中央部において特に集中し、様々な弊害(コントラストの低下、表示ムラの発生など)を引き起こす原因となる。
【0005】
このため、液晶プロジェクタには、液晶パネルを冷却するための冷却機構が設けられている。この冷却機構として、例えば、電動ファンを用いて液晶パネルに冷却風を送る空冷装置が知られている。特開昭64−29071号公報には、ファンからの冷却風を、光路を形成する導光管を通して液晶パネルへと送る装置が記載されている。この装置では、液晶パネルから離れた場所に位置するファンによって生成された風を液晶パネルまで導き、これを液晶パネルの表面にあてることによって冷却を行っている。
【0006】
また、R(赤)、G(緑)、B(青)用の3枚の液晶パネルを備える3板式のプロジェクタなどにおいて、液晶パネルの下方に空冷用ファンを設けた構成が知られている。ファンからの風は、液晶パネルの直下に設けられた送風口から液晶パネルの下側端面部付近に向けて供給される。この構成においては、冷却風は液晶パネル表面の熱を奪いながら上方へと流れ、これによって液晶パネルが冷却される。
【0007】
従来、これら空冷式の冷却機構を用いる場合において、液晶パネル周辺には、冷却風を通過させるための比較的大きい空間が設けられていた。このようにすれば、液晶パネル付近を流れる冷却風の風量を増加させることができ、液晶パネルをより効果的に冷却することが可能になる。
【0008】
このように液晶パネルの表面を冷却することで、液晶パネル周辺の温度を例えば約50℃前後の比較的低い温度に保つことができ、過度の昇温を防止して液晶パネルを適切に動作させることができる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
一方で、最近では、電子技術の発展を背景として、モバイル志向への対応などの点から、投射型画像表示装置の小型化に対するニーズが高まってきている。液晶パネルとしては、対角1インチ未満のサイズを有するマイクロディスプレイも開発されており、今後、液晶プロジェクタの小型化は、よりいっそう進展するものと考えられる。
【0010】
しかし、液晶プロジェクタの小型化を進めるにつれ、液晶パネルを冷却することは、より困難になる。液晶パネルの周辺において、冷却風の通り道となる空間を確保することが難しくなるからである。
【0011】
特に、ダイクロイックプリズムの周囲にR(赤)、G(緑)、B(青)用の3枚の液晶パネルを配置した構成を有する3板式のプロジェクタでは、単板式のプロジェクタに比べて光学系が繁雑で部品点数が多いこともあり、液晶パネル周辺において余分な空間を設けることは、装置の小型化を実現する上で望ましくない。3板式の液晶プロジェクタにおいて、ダイクロイックプリズム周辺に大きな空間を確保することは、装置の小型化に対するネックとなる。
【0012】
特開平8−211390号には、空冷式での冷却効率を高めるために、液晶パネルに放熱部材(冷却器)を取り付けた装置が記載されている。しかし、この従来技術も、液晶パネルに対して金属製枠などから形成される冷却器を余分に付け加えたものであるため、装置の小型化に適さない場合が生じ得る。装置の小型化を推し進めた場合、液晶パネルの表面と、これに隣接する他の部材との間の間隙は非常に狭くなると考えられるが、この場合には、パネルに取りつけた冷却器によって冷却風の流れが妨害され、かえって冷却効率が低下するおそれが有る。
【0013】
なお、冷却効率を向上させるためには、送風器の出力を増加させ、流速の高い風を送ることも考えられるが、この場合には、風によって生じる騒音が大きくなるという問題が生じる。液晶プロジェクタは、静かな場所での用途が見込まれており、快適なアメニティーを重要視する時代にあっては、騒音を低下させることも重要な課題である。
【0014】
また、スクリーンに投射される画像の輝度を向上させることが要求される場合には、光源の出力を高めることが必要となり、この場合にも、液晶パネルの冷却効率を向上させることが重要になる。発熱量は光源出力の2乗のファクタで増大するため、冷却効率が低い場合には、液晶パネルを適切に動作させることができなくなる。
【0015】
本発明は、かかる諸点を鑑みてなされたものであり、その主な目的は、小型化に適した形態で、表示パネルの冷却効率を高めることができる表示素子を提供することにある。
【0016】
本発明の他の目的は、上記表示素子を備えた投射型液晶表示装置を提供することにある。
【0017】
【課題を解決するための手段】
本発明による表示素子は、表示パネルと、前記表示パネルの周縁部を保持するフレームとを有する表示素子であって、前記フレームは、前記表示パネルの周縁部に向けて供給される冷却風を前記表示パネルの表面に導くための案内部を有する。
【0018】
好ましい実施形態において、前記フレームは、前記表示パネルの表面から外側に向かって突出し、前記表示パネルの表面に向かう冷却風の流れを妨げる部分を実質的に有しない。
【0019】
好ましい実施形態において、前記案内部は、前記表示パネルの表面と実質的に連続し、且つ、前記表示パネルの表面から傾斜するように形成された案内面を含み、前記冷却風の少なくとも一部は、前記案内面に沿うように移動しながら前記表示パネルの表面に導かれる。
【0020】
好ましい実施形態において、前記フレームは、前記表示パネルを挟んで前記案内部と対向するように設けられた第2の案内部を備え、前記第2の案内部は、前記表示パネルの表面と実質的に連続し、且つ、前記表示パネルの表面から傾斜するように形成された第2の案内面を含み、これにより、前記冷却風の少なくとも一部が前記表示パネルの表面を通過した後に前記第2の案内面に沿うように流れることによって、前記冷却風が滞留することが防止される。
【0021】
好ましい実施形態において、実施形態において、前記案内面は、前記表示パネルの表面から延びるように形成された、断面略円弧状の曲面を含む。
【0022】
ある実施形態において、前記案内面において、前記冷却風が流れる方向に沿って設けられた複数の羽根を有する。
【0023】
ある実施形態において、前記表示パネルの表面および前記フレームの案内面との間に間隙を有するように配置され、前記表示パネルの表面に前記冷却風が流れ込むための開口部を規定する部材を更に備える。
【0024】
ある実施形態において、前記表示パネルの表面および前記フレームの第2の案内面との間に間隙を有するように配置され、前記表示パネルに蓄積された熱を吸収した冷却風を排出する開口部を規定する部材を更に備える。
【0025】
好ましい実施形態において、前記開口部を規定する部材は、前記表示パネルの周辺部分を選択的に覆うように設けられており、前記表示パネルの周辺部分を遮光することができる。
【0026】
ある実施形態において、前記案内部は、前記表示パネルの両側表面に冷却風を導くことができる。
【0027】
ある実施形態において、前記表示パネルに電気信号を伝達するための配線が設けられたフレキシブル基板を更に備え、前記フレキシブル基板に開口部を設けたことを特徴とする。
【0028】
好ましい実施形態において、前記表示パネルは、一対の基板と、前記一対の基板によって挟持される液晶層とを備える。
【0029】
本発明の投射型液晶表示装置は、上記いずれかの表示素子と、前記表示素子の表示パネルに光を照射するための光源と、前記冷却風を生成するための送風手段とを備える。
【0030】
好ましい実施形態において、前記送風手段は、前記表示素子の下方に配置され、前記表示素子の周縁部に向けて冷却風を供給する。
【0031】
【発明の実施の形態】
本発明者は、投射型ディスプレイの小型化を前提に透過型の表示パネルの表面を効率良く冷却することを目的として、表示パネルの下方から冷却風を供給した場合における冷却風の流れについて詳細に検討した。上述のように、投射型ディスプレイでは、大出力のファンを用いることが好ましくないことから、なるべく少量の冷却風によって、特に発熱が問題となる表示パネルの表面(特に中央部)を効率良く冷却することが、装置の小型化を実現する上で重要であると考えたからである。
【0032】
その結果、表示パネルの周縁部を保持するフレームの形状が冷却風の流れに影響を及ぼすことがあり、これによって表示パネル表面の冷却効率が低下し得ることがわかった。ここで、フレームとは、表示パネルの周縁部において表示パネルを保持する部材を指し、ガラス基板などを用いて構成される表示パネルの周縁部を保護するとともに、表示パネルを所定の位置に固定するために用いられ得るものである。
【0033】
冷却風が所定の面に沿って通過する際、面が大きな曲率を有していると、渦(はく離)が発生する。また、冷却風が、その進路に対して90°の角度で設けられた面に当たるような場合にも、渦などの気流の乱れが発生する。このとき、渦とともに音も発生する。このようにして冷却風の流れが悪くなると冷却効率は低下し、それとともに騒音の増加も生じる。
【0034】
このようなフレーム形状に基づく冷却効率の低下は、表示パネルから離れた所に送風機が設けられおり、表示パネルの表面に対して風を送るように構成された投射型表示装置では問題になっていなかったことである。また、投射型表示装置の寸法が比較的大きく、表示パネルの周囲に十分な広さの空間が確保できた装置においても、大きな問題にはなっていなかったことである。
【0035】
本発明者の実験によれば、図11(a)に示すようなフレーム形状では、表示パネル90の端面(周縁部)に向けて供給された風の一部は、フレーム92に当たることによって、パネルの表面にスムーズに流れず、渦を形成し、これにより、冷却効率が低下する。また、渦流が形成されることによって、騒音の増加も生じる。
【0036】
また、図11(b)に示すようなフレーム形状では、パネル表面から外側に向かって突出する部分94(約1.5mm程度)が、パネル表面へ向かう冷却風の流れを妨害することになる。これにより、冷却風がパネル表面の熱を奪う効果が低減し、また、突出する部分において発生した渦流によって騒音も増大する。
【0037】
これらのことから、本発明者は、表示パネルの端面部に向けて冷却風を供給する場合において、フレーム付近を流れる冷却風を、表示パネルの表面に冷却風を積極的に導くことができるようなフレームの形状を採用することにした。フレームの端面部は、風の流れに対して低抵抗となるような形状を有していることが望ましい。また、フレームには、表示パネルの外側に突出する部分が実質的に設けられていないことが望ましい。フレームにおいて、表示パネルから突出する部分は、約0.3mm以下に設定される。このようにして、大型のファンを用いることなく、表示パネルの表面を効果的に冷却することが可能になり、装置の小型化に適した形態で冷却効率を向上させることができた。
【0038】
なお、本発明の表示素子は、パネル表面に冷却風をより流れ易くした構成を有し、それによって冷却効率を向上させているが、この効果が得られる限り、パネル表面の冷却効率を向上させ得るその他の構成と組み合わせて使用することもできる。
【0039】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。
【0040】
(実施形態1)
図1は、実施形態1の液晶プロジェクタ100の全体構成を示す図である。
【0041】
液晶プロジェクタ100は、ダイクロイックプリズム20の周辺において、赤色用液晶表示素子10Rと、緑色用液晶表示素子10Gと、青色用液晶表示素子10Bとが設けられた、3板式の液晶プロジェクタとして構成されている。
【0042】
液晶プロジェクタ100において、メタルハライドランプなどから形成される光源11から放射された光(白色光)は、熱線をカットする熱線カットフィルタ12を通過し、ここで余分な赤外線が除去される。熱線カットフィルタ12を通過した光は、偏光ビームスプリッタ13を通過した後、赤色光のみを選択的に透過させるダイクロイックミラー14R、緑色光のみを選択的に反射させるダイクロイックミラー14G、青色光のみを選択的に反射させるダイクロイックミラー14Bによって3原色の光に分解される。
【0043】
このようにして分解された各色の光は、それぞれに対応して設けられた入射側偏光板16R、16G、16Bを通って、各液晶表示素子10R、10G、10Bへと入射される。
【0044】
各液晶表示素子10R、10G、10Bにおいて画像情報に基づいて変調された各色の光は、出射側偏光板18R、18G、18Bを通過した後、ダイクロイックプリズム20によって結合され、投影レンズ22に入射される。投影レンズ22を出た光は、その前方に設けられたスクリーン(不図示)において結像し、これにより、所望の画像が表示される。
【0045】
なお、上述した液晶プロジェクタ100の光学系のレイアウトは、従来の液晶プロジェクタのそれと同様であって良い。
【0046】
図2は、ダイクロイックプリズム20の周辺を示す断面図である。液晶プロジェクタ100では、液晶表示素子10の下方において冷却ファン30が設けられている。冷却ファン30は、モータなどの駆動装置によって回転させられ、これにより上方へと流れる冷却風を生成することができる。なお、冷却ファン30の下方にはフィルタを備えた風取入れ部36が設けられており、光学ユニットを固定するアルミシャーシ38の外部から外気を取り込むことができる。ファン30としては、例えば、NIDEC CORPORATION製のD06T−12TS2 02B11(DC12V、0.28mA)を用いることができる。
【0047】
ファン30によって発生した冷却風は、風案内板32に設けられた開口部34から、液晶表示素子10の下側端面に向けて供給される。冷却風は、液晶表示素子10の入射側表面と偏光板16との間に形成される比較的狭い空間(例えば、幅3mm程度の空間)を、液晶表示素子10の表面の熱を奪いながら上方へと流れ、液晶表示素子10を空冷することができる。
【0048】
このような構成は、冷却風を液晶パネルに近いところから供給することができるため、上述のような3板式のプロジェクタにおいて液晶表示素子を冷却するのに適している。
【0049】
また、液晶表示素子10には、信号を伝達するための配線が設けられたフレキシブル基板40が接続されている。フレキシブル基板40の他端は、表示素子10を駆動する回路の接続端子44に接続されている。このように、接続端子44およびフレキシブル基板40を介して駆動回路から液晶表示素子10に所定の電気信号を付与することによって、液晶表示素子10の動作を制御することができる。
【0050】
なお、図9に示すように、フレキシブル基板40には開口部42が設けられていてもよい。液晶パネル10表面から熱を吸収した冷却風は、この開口部42を通って外部へと速やかに排出され、これにより、液晶表示素子付近における冷却風の滞留や、乱流の発生を防止することができる。その結果、冷却効率を向上させることができる。
【0051】
図3は、液晶表示素子10の構成を示す。液晶表示素子10は、液晶パネル1と、この液晶パネル1の外周を保持するフレーム2とから構成される。液晶パネル1の光入射側表面1aおよび光出射側表面1b上には、表示領域以外の領域における光漏れを防止するための遮光板9がそれぞれ設けられている。遮光板9は、樹脂や金属などによって形成されており、例えば、約0.15mm〜約0.25mmの厚さを有する。
【0052】
液晶パネル1としては、従来の透過型液晶パネルを用いることができる。液晶パネル1は、一対のガラス基板の間に液晶層が挟持された構造を有する。液晶パネル1のサイズは、例えば、対角0.7〜1.3インチで、厚さ4mm〜6mm程度である。液晶パネル1では、一対のガラス基板上に形成された透明薄膜電極(例えば、インジウム錫酸化物から形成された行列状をなす画素電極など)を用いて液晶層に電圧が印加され、液晶層の光学特性を変化させることによって表示が行われる。
【0053】
フレーム2は、例えば樹脂などから形成されており、液晶パネル1の周縁部を適切に保護することができる。また、フレーム2には、取り付け穴3などの接続手段が設けられており、液晶パネル1を、ダイクロイックプリズムなどに対して所定の位置に固定する際に用いられる。
【0054】
本実施形態において、フレーム2の下端部には、断面円弧状をなす曲面を形成する傾斜部2aが形成されている。このように液晶パネル1の表面から傾斜するように形成された面(なお、本明細書において「傾斜するように形成された面」は、このような曲面も含むものとする)によって、液晶パネル1の周縁部に向けて供給された冷却風は、液晶パネルの表面1aへとスムーズに導かれる。傾斜部2aの近傍を通過する冷却風は、大きな抵抗を受けることなく、傾斜部2aに沿うようにして流れるので、冷却風によって所望でない渦が形成されることが防止される。
【0055】
また、フレーム2の上端部には、パネル表面1aから傾斜する傾斜部2bが形成されている。これにより、液晶パネルの入射側表面1aから熱を奪った冷却風は、傾斜部2bに沿ってパネル表面1aから速やかに退出するので、冷却風の滞留(渦巻き)が生じることを防止することができる。これにより、液晶パネル1が効率良く冷却されるとともに、音の発生も防止することができる。
【0056】
また、フレーム2は、液晶パネル1の表面から突出する部分を実質的に有しておらず、冷却風が、略平坦な面に沿って流れるようにしている。フレーム2は、液晶パネルの表面1aから0.265mm以上突出している部分を含んでいないことが望ましい。なお、フレーム2の表面と液晶パネル1の表面1aとの間でわずかな段差が形成される場合もあるが、本明細書では、段差が0.3mm以下であれば、これらは実質的に連続する平坦な面を形成しているものと考える。
【0057】
このようにして、冷却風の流れに対して抵抗が低くなるようにフレームを形成すれば、音の発生を防止しつつ、液晶パネルの表面に比較的流れの速い冷却風を供給することが可能になる。従って、冷却風の有効利用を図ることができ、冷却効率を向上させて液晶パネルを均一に冷却することができる。
【0058】
なお、本実施形態では、傾斜部2aの傾斜方向を一方向とすることで、ファンからの冷却風の多くを、光が入射する側のパネル表面1aに導くようにしている。これは、光源からの光が直接照射される表面1aの温度がより高くなることから、この高温側の表面1aを重点的に冷却することが効果的であるからである。
【0059】
ただし、液晶表示素子10が位置調整用機構(シャーシ)に取りつけられた場合などにおいて、出射側表面1bが冷却しにくくなり、出射側表面1bの温度が比較的高温になることもあり得る。この場合には、図4に示すようなフレーム4を用いて、入射側傾斜部4aおよび出射側傾斜部4bに沿って、パネルの両表面1aおよび1bに所望の割合(例えば半分づつ)で冷却風を導くようにしても良い。このようにフレームの形状を適切に選択し、液晶パネルの両側表面の温度に応じて冷却風の流れを制御すれば、液晶パネル全体をより効果的に冷却し得る。
【0060】
(実施形態2)
図5は、実施形態2の液晶表示素子を示す。実施形態2の液晶表示素子が、実施形態1の液晶表示素子と異なる点は、フレーム2の下端部(傾斜部2a)において、冷却風の流れの方向に沿うように、複数の羽根5が設けられていることである。
【0061】
このような羽根5を設けることによって、ファンから傾斜部2aに供給された冷却風の流れを安定させ、液晶パネルに均一に風を送ることができる。また、冷却風が羽根5に当たることによって、小さい渦が発生し得る。その結果、液晶パネルの表面には、うねりのある熱の奪いやすい風を流すことができる。
【0062】
また、このような羽根5を設けることによって、液晶パネル1やフレーム2に蓄積された熱を羽根5からも放熱され得るため、液晶表示素子を空冷する効果が高まる。
【0063】
このような機構は、比較的大きなサイズを有する液晶表示素子において冷却効果を高める上で有利である。
【0064】
(実施形態3)
図6は、実施形態3の液晶表示素子を示す。実施形態3の液晶表示素子が、実施形態1の液晶表示素子と異なる点は、遮光板6とパネル表面1aとの間に隙間が形成されており、かつ、遮光板6がフレームの傾斜面2aおよび2bを覆う位置まで延びていることである。このような構成において、遮光板6と傾斜面2aとによって、ファンからの冷却風が液晶パネルの表面へと流れこむための開口部6aが規定されている。また、遮光板6と傾斜面2bとによって、液晶パネルの表面から熱を奪った冷却風が排出する開口部6bが規定されている。
【0065】
遮光板6は、フレーム2から突出した支持部2cおよび2dによって支持される。ただし、図6(c)に示すように、支持部2cは、パネル表面に向かう冷却風の流れを妨げない位置に形成されており、冷却風が通過する空間6aは確保されている。なお、支持部2dも支持部2cと同様に構成されている。
【0066】
このように、冷却風の進入口を、遮光板6とフレームの傾斜部2aとで挟まれた開口部6aとして構成することによって、冷却風をより効果的にパネルの表面に導くことができる場合もある。例えば、冷却風を供給する手段として、予め圧縮された流速の速い空気を用いるような場合、このような隙間6aを通すことによって、パネル表面付近を這うような熱を奪いやすい高速の気流(冷却風)を形成し得る。また、上述のように延長された遮光板6は、傾斜部2a付近において、パネル表面から外側に向かって離れようとする冷却風を、パネル表面へと強制的に向かわせる壁としての効果を奏し得る場合もある。
【0067】
また、遮光板6と傾斜面2bとによって規定された開口部6bを設けることによって、液晶パネル10に蓄積された熱は、開口部6bを流れる気流によって放出され得る。遮光板6の外側を流れる気流によって、開口部6bの付近が負圧となり、これにより生じる気流が液晶パネルに蓄積された熱を奪うことがあるからである。このような効果は、予め圧縮された流速の速い空気を用いるような場合において特に大きいと考えられる。
【0068】
(実施形態4)
図7は、実施形態4の液晶表示素子を示す。図7に示す液晶表示素子は、上記実施形態2で説明した羽根5を有する構成(図5)と、上記実施形態3で説明した遮光板6とフレーム2との間に隙間を設ける構成(図6)とを組み合わせることによって実現される。
【0069】
実施形態4の液晶表示素子では、羽根5を設けたことによって、冷却風の流れを安定させつつ、小さな渦を発生させて熱の奪いやすい風を液晶パネルの表面に供給することができる。これとともに、遮光板6とフレームの傾斜部2aとの間の開口部6aを通して冷却風を供給することができるので、圧縮空気を用いる場合などにおいて、パネル表面付近を這うような熱を奪いやすい高速の気流(冷却風)を供給することができる。
【0070】
このように、本発明の表示素子は、各実施形態の構成を組み合わせることによって構成されていてもよく、相乗的な効果を奏し得る。例えば、図4に示すようなパネル両面に冷却風を供給するように構成された傾斜部4aおよび4bにおいて、図5に示す羽根5を設けることも可能である。
【0071】
(実施形態5)
図8は、実施形態5の液晶表示素子を示す。実施形態5の液晶表示素子では、液晶パネルの両表面1aおよび1bに冷却風を導くようにフレームの傾斜部4aおよび4bを構成するとともに、液晶パネルの入射側表面1aおよび出射側表面1bのそれぞれにおいて、遮光板8aおよび8bをパネル表面1aおよび1bから所定の距離だけ離して設けている。
【0072】
各遮光板8aおよび8bの下側延長部80aおよび80bは、各傾斜部4aおよび4bとの間に隙間を有し、各パネル表面1aおよび1bに風を導く経路を形成する。下側延長部80aおよび80bは、傾斜部4aおよび4bの傾斜面に対して平行な面を形成し、これらの間の隙間を流れる冷却風が、パネル表面に向かいやすいようにしている。
【0073】
また、下側延長部80aおよび80bは、傾斜部4aおよび4bを超えて延びており、これらの間において、冷却風を導入するための開口が形成される。
【0074】
このようにすれば、遮光板8aおよび8bによって、冷却風を取りこみ、パネルの両側表面に向かう流れを形成することができる。なお、圧縮空気などを用いて、下側延長部80aおよび80bによって規定される開口に選択的に冷却風を供給できるようにすれば、下側延長部80aおよび80bはダクトの吸気口のように作用し得る。
【0075】
以上、本発明の実施形態を説明したが、フレームの傾斜部の形状は、上記実施形態で説明した形状に限られず、表示パネルの周縁部に向けて供給される冷却風を表示パネルの表面に積極的に導くことができる限り、例えば図10(a)および(b)に断面を示すような種々の形状とすることができる。
【0076】
また、本発明の表示素子は、表示パネルの周縁部に向けて供給される冷却風を表示パネルの表面に導くことが有効である種々の表示装置に対して適切に用いられ得る。
【0077】
【発明の効果】
本発明によれば、フレームの形状を改良することによって、フレームの周縁部を流れる冷却風を表示パネルの表面へと積極的に案内し、これによりパネル表面の冷却効率を向上させることができる。このようにすれば、表示装置のサイズを大きくすることなく、表示パネルの表面を効果的に冷却することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係る液晶プロジェクタを構成する部品のレイアウトを示す平面図である。
【図2】本発明の実施形態に係る液晶プロジェクタの一部を示す断面図である。
【図3】実施形態1の液晶表示素子の構成を示す図であり、(a)は光入射側の側面図(b)は断面図、(c)は光出射側の側面図である。
【図4】図3に示す形態とは別形態の液晶表示素子の構成を示す図であり、(a)は光入射側の側面図(b)は断面図である。
【図5】実施形態2の液晶表示素子の構成を示す図であり、(a)は光入射側の側面図(b)は断面図、(c)は下側端面図である。
【図6】実施形態3の液晶表示素子の構成を示す図であり、(a)は光入射側の側面図(b)は断面図、(c)は(b)のA−A線に沿った断面図である。
【図7】実施形態4の液晶表示素子の構成を示す図であり、(a)は光入射側の側面図(b)は断面図、(c)は下側端面図であり、(d)は(b)のA−A線に沿った断面図である。
【図8】実施形態5の液晶表示素子の構成を示す図であり、(a)は光入射側の側面図(b)は断面図、(c)は(b)のA−A線に沿った断面図である。
【図9】本発明の別の実施形態に係る液晶表示素子の平面図である。
【図10】本発明の別の実施形態に係る液晶表示素子の断面図である。
【図11】従来の液晶表示素子の端部を示す断面図である。
【符号の説明】
1 液晶パネル
1a 光入射側表面
1b 光出射側表面
2 フレーム
2a,2b 傾斜部
10 液晶表示素子
16 偏光板
20 ダイクロイックプリズム
22 投影レンズ
30 冷却ファン
32 風案内板
34 風案内板の開口部
36 風取入れ部
38 アルミシャーシ
40 フレキシブル基板
42 フレキシブル基板の開口部
44 接続端子
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an image display element suitable for use in a projection type image display device, and more specifically, to a display element capable of improving the cooling efficiency of a display panel.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, a projection type image display device (liquid crystal projector) configured using a transmission type liquid crystal panel has been known. The liquid crystal projector has excellent features such as a wide color reproduction range, small size, weighing, and no need for convergence adjustment, as compared with a projection type image display device using a CRT.
[0003]
In a liquid crystal projector, light from a light source is effectively applied to a liquid crystal panel using an optical system such as a reflecting mirror. For the light source, a high-output light source such as a xenon lamp or a metal halide lamp is used, and by using such a light source that emits strong light, the brightness of an image projected on a screen is improved. .
[0004]
The light from the light source is usually passed through a filter that cuts off heat rays (infrared rays), thereby removing unnecessary infrared rays. However, even if the infrared rays are cut off, if the liquid crystal panel is continuously irradiated with a strong light beam, the liquid crystal panel generates considerable heat. The heat is particularly concentrated at the center of the surface of the liquid crystal panel due to a variation in the intensity distribution of the irradiation light and causes various adverse effects (such as a decrease in contrast and the occurrence of display unevenness).
[0005]
For this reason, the liquid crystal projector is provided with a cooling mechanism for cooling the liquid crystal panel. As this cooling mechanism, for example, an air cooling device that sends cooling air to a liquid crystal panel using an electric fan is known. Japanese Patent Laying-Open No. 64-29071 discloses a device for sending cooling air from a fan to a liquid crystal panel through a light guide tube forming an optical path. In this device, air generated by a fan located away from the liquid crystal panel is guided to the liquid crystal panel, and the wind is applied to the surface of the liquid crystal panel to perform cooling.
[0006]
Further, in a three-panel projector having three liquid crystal panels for R (red), G (green), and B (blue), a configuration in which an air cooling fan is provided below the liquid crystal panel is known. The air from the fan is supplied from an air outlet provided immediately below the liquid crystal panel toward the vicinity of the lower end surface of the liquid crystal panel. In this configuration, the cooling air flows upward while removing heat from the surface of the liquid crystal panel, thereby cooling the liquid crystal panel.
[0007]
Conventionally, when using these air-cooled cooling mechanisms, a relatively large space for allowing cooling air to pass is provided around the liquid crystal panel. By doing so, the amount of cooling air flowing near the liquid crystal panel can be increased, and the liquid crystal panel can be cooled more effectively.
[0008]
By cooling the surface of the liquid crystal panel in this way, the temperature around the liquid crystal panel can be maintained at a relatively low temperature of, for example, about 50 ° C., and excessive temperature rise is prevented to operate the liquid crystal panel properly. be able to.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
On the other hand, recently, with the development of electronic technology, needs for miniaturization of projection-type image display devices have been increasing from the viewpoint of adaptation to mobile orientation. As a liquid crystal panel, a micro display having a size of less than 1 inch diagonal has been developed, and it is considered that the miniaturization of the liquid crystal projector will be further advanced in the future.
[0010]
However, as the size of the liquid crystal projector is reduced, it becomes more difficult to cool the liquid crystal panel. This is because it becomes difficult to secure a space around the liquid crystal panel that serves as a path for cooling air.
[0011]
In particular, in a three-panel projector having a configuration in which three liquid crystal panels for R (red), G (green), and B (blue) are arranged around a dichroic prism, the optical system is more complicated than a single-panel projector. Because of the complexity and the large number of components, it is not desirable to provide an extra space around the liquid crystal panel in order to reduce the size of the device. In a three-panel type liquid crystal projector, securing a large space around the dichroic prism is a bottleneck for miniaturization of the device.
[0012]
Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 8-21390 describes an apparatus in which a heat radiating member (cooler) is attached to a liquid crystal panel in order to increase the cooling efficiency in an air cooling system. However, this prior art also adds an extra cooler formed of a metal frame or the like to the liquid crystal panel, and thus may not be suitable for downsizing the device. If the miniaturization of the device is promoted, the gap between the surface of the liquid crystal panel and other members adjacent to the liquid crystal panel is considered to be very narrow, but in this case, cooling air is cooled by the cooler attached to the panel. Flow may be obstructed and the cooling efficiency may be reduced.
[0013]
In order to improve the cooling efficiency, it is conceivable to increase the output of the blower and send high-speed wind. However, in this case, there is a problem that noise generated by the wind increases. Liquid crystal projectors are expected to be used in quiet places. In an age where comfortable amenities are important, reducing noise is also an important issue.
[0014]
Further, when it is required to improve the brightness of the image projected on the screen, it is necessary to increase the output of the light source, and in this case, it is important to improve the cooling efficiency of the liquid crystal panel. . Since the amount of heat generated is increased by the square of the light source output, when the cooling efficiency is low, the liquid crystal panel cannot be operated properly.
[0015]
The present invention has been made in view of the above points, and a main object of the present invention is to provide a display element capable of improving the cooling efficiency of a display panel in a form suitable for miniaturization.
[0016]
Another object of the present invention is to provide a projection type liquid crystal display device having the above-mentioned display element.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
The display element according to the present invention is a display element having a display panel and a frame that holds a peripheral portion of the display panel, wherein the frame generates cooling air supplied toward the peripheral portion of the display panel. It has a guide for guiding to the surface of the display panel.
[0018]
In a preferred embodiment, the frame protrudes outward from the surface of the display panel, and has substantially no portion that obstructs the flow of cooling air toward the surface of the display panel.
[0019]
In a preferred embodiment, the guide portion includes a guide surface substantially continuous with the surface of the display panel and formed to be inclined from the surface of the display panel, and at least a part of the cooling wind is provided. While being guided along the guide surface, it is guided to the surface of the display panel.
[0020]
In a preferred embodiment, the frame includes a second guide section provided to face the guide section with the display panel interposed therebetween, and the second guide section substantially corresponds to a surface of the display panel. And a second guide surface formed so as to be inclined from the surface of the display panel, so that at least a part of the cooling air passes through the surface of the display panel. Of the cooling air is prevented from stagnating.
[0021]
In a preferred embodiment, in the embodiment, the guide surface includes a curved surface having a substantially arc-shaped cross section formed to extend from a surface of the display panel.
[0022]
In one embodiment, the guide surface has a plurality of blades provided along a direction in which the cooling air flows.
[0023]
In one embodiment, the display device further includes a member that is disposed so as to have a gap between a surface of the display panel and a guide surface of the frame, and that defines an opening through which the cooling air flows into the surface of the display panel. .
[0024]
In one embodiment, an opening is provided so as to have a gap between a surface of the display panel and a second guide surface of the frame, and an opening for discharging cooling air that has absorbed heat accumulated in the display panel. The apparatus further includes a defining member.
[0025]
In a preferred embodiment, the member defining the opening is provided so as to selectively cover a peripheral portion of the display panel, and can shield the peripheral portion of the display panel from light.
[0026]
In one embodiment, the guide section can guide cooling air to both surfaces of the display panel.
[0027]
In one embodiment, the display device further includes a flexible substrate provided with wiring for transmitting an electric signal to the display panel, and an opening is provided in the flexible substrate.
[0028]
In a preferred embodiment, the display panel includes a pair of substrates and a liquid crystal layer sandwiched between the pair of substrates.
[0029]
A projection type liquid crystal display device according to the present invention includes any of the above display elements, a light source for irradiating a display panel of the display element with light, and a blowing unit for generating the cooling air.
[0030]
In a preferred embodiment, the blower is arranged below the display element and supplies cooling air toward a peripheral portion of the display element.
[0031]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The present inventor has described in detail the flow of cooling air when cooling air is supplied from below the display panel with the aim of efficiently cooling the surface of the transmission type display panel on the premise of miniaturization of the projection type display. investigated. As described above, in the projection display, it is not preferable to use a high-output fan. Therefore, a small amount of cooling air is used to efficiently cool the surface (particularly, the center) of the display panel in which heat generation is particularly problematic. This is because it is considered that this is important in realizing the miniaturization of the device.
[0032]
As a result, it has been found that the shape of the frame holding the peripheral portion of the display panel may affect the flow of the cooling air, which may reduce the cooling efficiency of the display panel surface. Here, the frame refers to a member that holds the display panel at the peripheral edge of the display panel, protects the peripheral edge of the display panel formed using a glass substrate or the like, and fixes the display panel at a predetermined position. It can be used for
[0033]
When the cooling air passes along a predetermined surface, if the surface has a large curvature, a vortex (peeling) is generated. In addition, when the cooling air hits a surface provided at an angle of 90 ° with respect to the course of the cooling air, turbulence of the airflow such as a vortex occurs. At this time, a sound is generated together with the vortex. When the flow of the cooling air is deteriorated in this way, the cooling efficiency is reduced, and at the same time, the noise is increased.
[0034]
Such a decrease in the cooling efficiency based on the frame shape is a problem in a projection type display device in which a blower is provided at a position distant from the display panel and configured to send wind to the surface of the display panel. It was not. Another problem is that the projection type display device has a relatively large size and a sufficient space can be secured around the display panel.
[0035]
According to the experiment of the inventor, in the frame shape as shown in FIG. 11A, a part of the wind supplied toward the end face (peripheral portion) of the display panel 90 hits the frame 92, and Does not flow smoothly on the surface of the whirlpool and forms a vortex, which reduces the cooling efficiency. In addition, the formation of the vortex causes an increase in noise.
[0036]
Further, in the frame shape as shown in FIG. 11B, the portion 94 (about 1.5 mm) protruding outward from the panel surface obstructs the flow of cooling air toward the panel surface. As a result, the effect of the cooling air depriving the panel surface of heat is reduced, and noise is also increased by the vortex generated at the protruding portion.
[0037]
From these facts, the present inventor is able to actively guide the cooling air flowing near the frame to the surface of the display panel when supplying the cooling air toward the end face of the display panel. We decided to adopt a simple frame shape. It is desirable that the end face of the frame has a shape that has low resistance to the flow of wind. Further, it is desirable that the frame is not substantially provided with a portion protruding outside the display panel. In the frame, a portion protruding from the display panel is set to about 0.3 mm or less. Thus, the surface of the display panel can be effectively cooled without using a large fan, and the cooling efficiency can be improved in a form suitable for downsizing the device.
[0038]
Note that the display element of the present invention has a configuration in which cooling air is more easily flown to the panel surface, thereby improving the cooling efficiency.As long as this effect is obtained, the cooling efficiency of the panel surface is improved. It can be used in combination with other configurations obtained.
[0039]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0040]
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a diagram illustrating an overall configuration of a liquid crystal projector 100 according to the first embodiment.
[0041]
The liquid crystal projector 100 is configured as a three-panel type liquid crystal projector in which a red liquid crystal display element 10R, a green liquid crystal display element 10G, and a blue liquid crystal display element 10B are provided around the dichroic prism 20. .
[0042]
In the liquid crystal projector 100, light (white light) emitted from a light source 11 formed of a metal halide lamp or the like passes through a heat ray cut filter 12 that cuts off heat rays, where excess infrared rays are removed. The light that has passed through the heat ray cut filter 12 passes through the polarizing beam splitter 13, and then a dichroic mirror 14R that selectively transmits only red light, a dichroic mirror 14G that selectively reflects only green light, and only blue light is selected. The light is decomposed into light of the three primary colors by the dichroic mirror 14B that reflects light.
[0043]
The light of each color decomposed as described above is incident on each of the liquid crystal display elements 10R, 10G, and 10B through the corresponding incident-side polarizing plates 16R, 16G, and 16B.
[0044]
The light of each color modulated based on the image information in each of the liquid crystal display elements 10R, 10G, and 10B passes through the output-side polarizing plates 18R, 18G, and 18B, is combined by the dichroic prism 20, and is incident on the projection lens 22. You. The light that has exited the projection lens 22 forms an image on a screen (not shown) provided in front of the light, whereby a desired image is displayed.
[0045]
The layout of the optical system of the liquid crystal projector 100 described above may be similar to that of the conventional liquid crystal projector.
[0046]
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the periphery of the dichroic prism 20. In the liquid crystal projector 100, a cooling fan 30 is provided below the liquid crystal display element 10. The cooling fan 30 is rotated by a driving device such as a motor, and can thereby generate cooling air flowing upward. Note that an air intake section 36 having a filter is provided below the cooling fan 30 so that outside air can be taken in from the outside of an aluminum chassis 38 for fixing the optical unit. As the fan 30, for example, D06T-12TS202B11 (DC12V, 0.28 mA) manufactured by NIDEC CORPORATION can be used.
[0047]
Cooling air generated by the fan 30 is supplied from the opening 34 provided in the wind guide plate 32 toward the lower end surface of the liquid crystal display element 10. The cooling air flows upward through a relatively narrow space (for example, a space having a width of about 3 mm) formed between the incident surface of the liquid crystal display element 10 and the polarizing plate 16 while removing heat from the surface of the liquid crystal display element 10. And the liquid crystal display element 10 can be air-cooled.
[0048]
Such a configuration allows cooling air to be supplied from a location close to the liquid crystal panel, and is thus suitable for cooling the liquid crystal display element in the above-described three-panel projector.
[0049]
Further, a flexible substrate 40 provided with wiring for transmitting signals is connected to the liquid crystal display element 10. The other end of the flexible substrate 40 is connected to a connection terminal 44 of a circuit for driving the display element 10. As described above, the operation of the liquid crystal display element 10 can be controlled by applying a predetermined electric signal to the liquid crystal display element 10 from the drive circuit via the connection terminal 44 and the flexible substrate 40.
[0050]
In addition, as shown in FIG. 9, an opening 42 may be provided in the flexible substrate 40. The cooling air that has absorbed heat from the surface of the liquid crystal panel 10 is quickly discharged to the outside through the opening 42, thereby preventing the cooling air from staying near the liquid crystal display element and preventing turbulence. Can be. As a result, the cooling efficiency can be improved.
[0051]
FIG. 3 shows a configuration of the liquid crystal display element 10. The liquid crystal display element 10 includes a liquid crystal panel 1 and a frame 2 that holds the outer periphery of the liquid crystal panel 1. On the light incident side surface 1a and the light emission side surface 1b of the liquid crystal panel 1, light shielding plates 9 for preventing light leakage in a region other than the display region are provided. The light-shielding plate 9 is formed of resin, metal, or the like, and has a thickness of, for example, about 0.15 mm to about 0.25 mm.
[0052]
As the liquid crystal panel 1, a conventional transmission type liquid crystal panel can be used. The liquid crystal panel 1 has a structure in which a liquid crystal layer is sandwiched between a pair of glass substrates. The size of the liquid crystal panel 1 is, for example, a diagonal of 0.7 to 1.3 inches and a thickness of about 4 mm to 6 mm. In the liquid crystal panel 1, a voltage is applied to the liquid crystal layer using a transparent thin film electrode (for example, a matrix of pixel electrodes formed of indium tin oxide) formed on a pair of glass substrates, and a voltage is applied to the liquid crystal layer. Display is performed by changing the optical characteristics.
[0053]
The frame 2 is formed of, for example, resin, and can appropriately protect the peripheral portion of the liquid crystal panel 1. The frame 2 is provided with connection means such as mounting holes 3 and is used to fix the liquid crystal panel 1 at a predetermined position with respect to a dichroic prism or the like.
[0054]
In the present embodiment, an inclined portion 2 a that forms a curved surface having an arc-shaped cross section is formed at the lower end of the frame 2. The surface formed so as to be inclined from the surface of the liquid crystal panel 1 (the “surface formed so as to be inclined” in this specification includes such a curved surface) as described above, The cooling air supplied toward the peripheral portion is smoothly guided to the surface 1a of the liquid crystal panel. Since the cooling air passing near the inclined portion 2a flows along the inclined portion 2a without receiving a large resistance, an undesirable vortex is prevented from being formed by the cooling air.
[0055]
At the upper end of the frame 2, an inclined portion 2b inclined from the panel surface 1a is formed. Thereby, the cooling air that has taken heat from the incident side surface 1a of the liquid crystal panel quickly escapes from the panel surface 1a along the inclined portion 2b, so that it is possible to prevent the cooling air from staying (swirl). it can. Thereby, the liquid crystal panel 1 can be efficiently cooled, and the generation of sound can be prevented.
[0056]
Further, the frame 2 has substantially no portion protruding from the surface of the liquid crystal panel 1, and allows the cooling air to flow along a substantially flat surface. It is desirable that the frame 2 does not include a portion protruding 0.265 mm or more from the surface 1a of the liquid crystal panel. Although a slight step may be formed between the surface of the frame 2 and the surface 1a of the liquid crystal panel 1, in the present specification, when the step is 0.3 mm or less, these steps are substantially continuous. It is considered that a flat surface is formed.
[0057]
In this way, by forming the frame so that the resistance to the flow of cooling air is low, it is possible to supply cooling air with a relatively fast flow to the surface of the liquid crystal panel while preventing the generation of sound. become. Therefore, the cooling air can be effectively used, and the cooling efficiency can be improved to cool the liquid crystal panel uniformly.
[0058]
In the present embodiment, the inclination direction of the inclined portion 2a is set to one direction, so that most of the cooling air from the fan is guided to the panel surface 1a on the light incident side. This is because the temperature of the surface 1a to which the light from the light source is directly radiated becomes higher, so that it is effective to mainly cool the surface 1a on the high-temperature side.
[0059]
However, when the liquid crystal display element 10 is mounted on a position adjustment mechanism (chassis), the emission side surface 1b becomes difficult to cool, and the temperature of the emission side surface 1b may become relatively high. In this case, the frame 4 as shown in FIG. 4 is used to cool the two surfaces 1a and 1b of the panel at a desired ratio (for example, by half) along the entrance side inclined portion 4a and the exit side inclined portion 4b. The wind may be guided. Thus, by appropriately selecting the shape of the frame and controlling the flow of the cooling air in accordance with the temperature of both surfaces of the liquid crystal panel, the entire liquid crystal panel can be more effectively cooled.
[0060]
(Embodiment 2)
FIG. 5 shows a liquid crystal display device according to the second embodiment. The difference between the liquid crystal display device of the second embodiment and the liquid crystal display device of the first embodiment is that a plurality of blades 5 are provided at the lower end (inclined portion 2a) of the frame 2 so as to be along the direction of the flow of the cooling air. It is being done.
[0061]
By providing such blades 5, the flow of the cooling air supplied from the fan to the inclined portion 2a can be stabilized, and the air can be uniformly sent to the liquid crystal panel. In addition, a small vortex may be generated when the cooling wind hits the blade 5. As a result, it is possible to flow a swelling wind that easily takes away heat on the surface of the liquid crystal panel.
[0062]
Further, by providing such blades 5, heat accumulated in the liquid crystal panel 1 and the frame 2 can be radiated also from the blades 5, so that the effect of air cooling the liquid crystal display element is enhanced.
[0063]
Such a mechanism is advantageous in increasing the cooling effect in a liquid crystal display element having a relatively large size.
[0064]
(Embodiment 3)
FIG. 6 shows a liquid crystal display device of the third embodiment. The difference between the liquid crystal display device of the third embodiment and the liquid crystal display device of the first embodiment is that a gap is formed between the light-shielding plate 6 and the panel surface 1a, and the light-shielding plate 6 is provided on the inclined surface 2a of the frame. And 2b. In such a configuration, the opening 6a through which the cooling air from the fan flows into the surface of the liquid crystal panel is defined by the light shielding plate 6 and the inclined surface 2a. In addition, the light shielding plate 6 and the inclined surface 2b define an opening 6b through which the cooling air that has taken heat from the surface of the liquid crystal panel is discharged.
[0065]
The light shielding plate 6 is supported by supporting portions 2c and 2d protruding from the frame 2. However, as shown in FIG. 6C, the support portion 2c is formed at a position where the flow of the cooling air toward the panel surface is not obstructed, and a space 6a through which the cooling air passes is secured. Note that the support 2d is configured similarly to the support 2c.
[0066]
As described above, when the entrance of the cooling air is configured as the opening 6a sandwiched between the light shielding plate 6 and the inclined portion 2a of the frame, the cooling air can be more effectively guided to the surface of the panel. There is also. For example, in the case where high-speed compressed air is used as a means for supplying the cooling air, a high-speed airflow (cooling) that easily takes heat creeping near the panel surface by passing through such a gap 6a. Wind). Further, the light-shielding plate 6 extended as described above has an effect as a wall for forcing the cooling wind, which tends to move outward from the panel surface, toward the panel surface in the vicinity of the inclined portion 2a. You may get it.
[0067]
Further, by providing the opening 6b defined by the light blocking plate 6 and the inclined surface 2b, heat accumulated in the liquid crystal panel 10 can be released by the airflow flowing through the opening 6b. This is because the airflow flowing outside the light-shielding plate 6 causes a negative pressure in the vicinity of the opening 6b, and the generated airflow may take away heat accumulated in the liquid crystal panel. Such an effect is considered to be particularly large in a case where high-speed air compressed in advance is used.
[0068]
(Embodiment 4)
FIG. 7 shows a liquid crystal display device according to the fourth embodiment. The liquid crystal display element shown in FIG. 7 has a configuration having the blades 5 described in the second embodiment (FIG. 5) and a configuration in which a gap is provided between the light shielding plate 6 and the frame 2 described in the third embodiment (FIG. 6) is realized.
[0069]
In the liquid crystal display element according to the fourth embodiment, the provision of the blades 5 makes it possible to supply a wind that easily generates heat and generates heat to the surface of the liquid crystal panel while stabilizing the flow of the cooling wind. At the same time, cooling air can be supplied through the opening 6a between the light-shielding plate 6 and the inclined portion 2a of the frame. Air flow (cooling air) can be supplied.
[0070]
As described above, the display element of the present invention may be configured by combining the configurations of the embodiments, and can achieve a synergistic effect. For example, the blades 5 shown in FIG. 5 can be provided in the inclined portions 4a and 4b configured to supply the cooling air to both sides of the panel as shown in FIG.
[0071]
(Embodiment 5)
FIG. 8 shows a liquid crystal display device according to the fifth embodiment. In the liquid crystal display element of the fifth embodiment, the inclined portions 4a and 4b of the frame are configured to guide cooling air to both surfaces 1a and 1b of the liquid crystal panel, and the incident side surface 1a and the emission side surface 1b of the liquid crystal panel respectively. , Light shielding plates 8a and 8b are provided at a predetermined distance from panel surfaces 1a and 1b.
[0072]
The lower extension portions 80a and 80b of the light shielding plates 8a and 8b have a gap between each of the inclined portions 4a and 4b, and form a path for guiding wind to the panel surfaces 1a and 1b. The lower extension portions 80a and 80b form surfaces parallel to the inclined surfaces of the inclined portions 4a and 4b, so that the cooling air flowing through the gap between them can easily be directed to the panel surface.
[0073]
The lower extension portions 80a and 80b extend beyond the inclined portions 4a and 4b, and an opening for introducing cooling air is formed therebetween.
[0074]
In this way, cooling air is taken in by the light shielding plates 8a and 8b, and a flow toward the both side surfaces of the panel can be formed. If the cooling air can be selectively supplied to the opening defined by the lower extensions 80a and 80b using compressed air or the like, the lower extensions 80a and 80b can be provided like an intake port of a duct. Can work.
[0075]
As described above, the embodiment of the present invention has been described, but the shape of the inclined portion of the frame is not limited to the shape described in the above embodiment, and the cooling air supplied toward the peripheral portion of the display panel is applied to the surface of the display panel. As long as it can be positively guided, various shapes such as those shown in cross sections in FIGS. 10A and 10B can be used.
[0076]
Further, the display element of the present invention can be appropriately used for various display devices in which it is effective to guide cooling air supplied toward the peripheral edge of the display panel to the surface of the display panel.
[0077]
【The invention's effect】
According to the present invention, by improving the shape of the frame, the cooling air flowing along the peripheral edge of the frame can be actively guided to the surface of the display panel, thereby improving the cooling efficiency of the panel surface. With this configuration, the surface of the display panel can be effectively cooled without increasing the size of the display device.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view showing a layout of components constituting a liquid crystal projector according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a sectional view showing a part of the liquid crystal projector according to the embodiment of the present invention.
3A and 3B are diagrams illustrating a configuration of a liquid crystal display element of Embodiment 1, wherein FIG. 3A is a side view on a light incident side, FIG. 3B is a cross-sectional view, and FIG.
4A and 4B are diagrams showing a configuration of a liquid crystal display element of another embodiment different from the embodiment shown in FIG. 3, wherein FIG. 4A is a side view on the light incident side, and FIG.
5A and 5B are diagrams illustrating a configuration of a liquid crystal display element according to a second embodiment, where FIG. 5A is a side view on the light incident side, FIG. 5B is a cross-sectional view, and FIG. 5C is a bottom end view.
6A and 6B are diagrams illustrating a configuration of a liquid crystal display element according to a third embodiment, where FIG. 6A is a side view on the light incident side, FIG. 6B is a cross-sectional view, and FIG. FIG.
7A and 7B are diagrams illustrating a configuration of a liquid crystal display element according to a fourth embodiment, where FIG. 7A is a side view on the light incident side, FIG. 7B is a cross-sectional view, FIG. FIG. 3B is a cross-sectional view along the line AA in FIG.
8A and 8B are diagrams illustrating a configuration of a liquid crystal display element according to a fifth embodiment, where FIG. 8A is a side view on the light incident side, FIG. 8B is a cross-sectional view, and FIG. FIG.
FIG. 9 is a plan view of a liquid crystal display device according to another embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a sectional view of a liquid crystal display device according to another embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a sectional view showing an end of a conventional liquid crystal display element.
[Explanation of symbols]
1 LCD panel
1a Light incident side surface
1b Light emitting surface
2 frames
2a, 2b Inclined part
10 Liquid crystal display device
16 Polarizing plate
20 dichroic prism
22 Projection lens
30 cooling fan
32 Wind Guide Board
34 Opening of wind guide plate
36 Wind intake section
38 aluminum chassis
40 Flexible board
42 Opening of Flexible Board
44 Connection terminal

Claims (14)

表示パネルと、前記表示パネルの周縁部を保持するフレームとを有する表示素子であって、
前記フレームは案内部を有し、かつ、前記表示パネルの表面から外側に向かって突出する部分であって前記表示パネルの表面に向かう冷却風の流れを妨げる部分を実質的に有さず、
前記案内部は、前記表示パネルの表面と実質的に連続する傾斜面を含む案内面を有し、前記表示パネルの周縁部に向けて供給される冷却風の少なくとも一部は、前記案内面に沿うように移動しながら前記表示パネルの表面に導かれる表示素子。
A display element having a display panel and a frame that holds a peripheral portion of the display panel,
The frame has a guide portion, and has substantially no portion that protrudes outward from the surface of the display panel and that hinders the flow of cooling air toward the surface of the display panel,
The guide portion has a guide surface including an inclined surface substantially continuous with the surface of the display panel, and at least a part of the cooling air supplied toward the peripheral portion of the display panel is provided on the guide surface. A display element guided to the surface of the display panel while moving along the display panel.
前記フレームの表面と前記表示パネルの表面との段差は0.3mm以下である、請求項1に記載の表示素子。  The display element according to claim 1, wherein a step between the surface of the frame and the surface of the display panel is 0.3 mm or less. 前記フレームは、前記表示パネルを挟んで前記案内部と対向するように設けられた第2の案内部を備え、
前記第2の案内部は、前記表示パネルの表面と実質的に連続し、且つ、前記表示パネルの表面から傾斜するように形成された第2の案内面を含み、
これにより、前記冷却風の少なくとも一部が前記表示パネルの表面を通過した後に前記第2の案内面に沿うように流れることによって、前記冷却風が滞留することが防止される請求項1または2に記載の表示素子。
The frame includes a second guide portion provided so as to face the guide portion with the display panel interposed therebetween,
The second guide portion includes a second guide surface substantially continuous with the surface of the display panel, and formed to be inclined from the surface of the display panel,
Thus, the by at least a portion of the cooling air to flow along the second guide surface after passing through the surface of the display panel, according to claim 1 or 2, wherein the cooling air is prevented from stagnating The display element according to 1.
前記案内面の断面は、曲面を含む請求項1から3のいずれかに記載の表示素子。The display element according to claim 1, wherein a cross section of the guide surface includes a curved surface. 前記案内面の断面は、略円弧状の曲面を含む請求項4に記載の表示素子。The display element according to claim 4, wherein a cross section of the guide surface includes a substantially arc-shaped curved surface. 前記案内面において、前記冷却風が流れる方向に沿って設けられた複数の羽根を有する請求項から5のいずれかに記載の表示素子。In the guide surface, the display device according to any one of claims 1 to 5, having a plurality of vanes provided along the direction in which the cooling air flows. 前記表示パネルの表面および前記フレームの前記案内面との間に隙間を形成するように配置され、前記表示パネルの表面に前記冷却風が流れ込むための開口部を規定する部材を更に備える請求項1からのいずれかに記載の表示素子。Wherein are arranged to form a gap between the surface of the display panel and the guide surface of the frame, according to claim 1, further comprising a member defining an opening for the cooling air flows on the surface of the display panel 7. The display element according to any one of items 1 to 6 . 前記表示パネルの表面および前記フレームの前記第2の案内面との間に間隙を形成するように配置され、前記表示パネルに蓄積された熱を吸収した冷却風を排出する開口部を規定する部材を更に備える請求項に記載の表示素子。Member defining an opening is arranged to form a gap, to discharge the cooling air that has absorbed the heat accumulated in the display panel between the second guide surface of the surface and the frame of the display panel The display element according to claim 3 , further comprising: 前記開口部を規定する部材は、前記表示パネルの周辺部分を選択的に覆うように設けられており、前記表示パネルの周辺部分を遮光することができる請求項7または8に記載の表示素子。The display element according to claim 7, wherein the member that defines the opening is provided so as to selectively cover a peripheral portion of the display panel, and can shield the peripheral portion of the display panel from light. 前記案内部は、前記表示パネルの両側表面に冷却風を導くことができる請求項1から9のいずれかに記載の表示素子。The display element according to claim 1, wherein the guide is capable of guiding cooling air to both surfaces of the display panel. 前記表示パネルに電気信号を伝達するための配線が設けられたフレキシブル基板を更に備え、前記フレキシブル基板に開口部を設けたことを特徴とする請求項1から10のいずれかに記載の表示素子。The display device according to claim 1, further comprising a flexible substrate provided with a wiring for transmitting an electric signal to the display panel, wherein an opening is provided in the flexible substrate. 前記表示パネルは、一対の基板と、前記一対の基板によって挟持される液晶層とを備える請求項1から11のいずれかに記載の表示素子。The display element according to claim 1, wherein the display panel includes a pair of substrates and a liquid crystal layer sandwiched between the pair of substrates. 請求項12に記載の表示素子と、
前記表示素子の表示パネルに光を照射するための光源と、
前記冷却風を生成するための送風手段と、
を備える投射型液晶表示装置。
A display element according to claim 12,
A light source for irradiating light to a display panel of the display element,
Blowing means for generating the cooling air,
Projection type liquid crystal display device comprising:
前記送風手段は、前記表示素子の下方に配置され、前記表示素子の周縁部に向けて冷却風を供給する請求項13に記載の投射型液晶表示装置。14. The projection type liquid crystal display device according to claim 13, wherein the blower is arranged below the display element and supplies cooling air toward a peripheral portion of the display element.
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