JPH02186323A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ｃ発ＩＪＪの技術分野１ Ｌ従来技術とその問題点Ｊ 従来、透過型液晶表示パネルにバックライトの光を透過
させて画像表示を行っている液晶表示装置において、画
像のコントラストを向上させるために高輝度・高光量の
バックライトを用いると、バックライト用光源の発熱や
その光源からの光に含まれる赤外線などによって液晶層
の液晶材が熱せられ、その温度上昇により液晶材が劣化
されて画像表示に輝度むらやコントラストむらが生じや
すくなってしまい１品質の良い画像表示が得られなくな
るという問題点があった。

［発明の目的］ この発明は）、述した事情に鑑みてなされたもので、そ
のｌＩ的とするところは、透過型液晶表示バネルにバッ
クライトの光を照射して画像表示を行なう液晶表示装置
において、バックライト用光源の発熱やその光源からの
光に含まれる赤外線などで加熱される液晶表示パネルに
冷却部を一体に形成し、この冷却部の冷却層内に光拡散
性を有する冷却液を充填してバックライトの光量の均一
化と液晶材の冷却化とを計り、これによって高品位画像
が安定して得られるようにした液晶表示装置を提供しよ
うとするものである。

［発明の要点］ この発明は、上述した目的を達成するために。

透過型液晶表示パネルの背面に冷却層を形成する冷却部
を一体に設け、上記冷却層内に光拡散性を有する冷却液
を充填し、その冷却液の拡散による透過光の乱反射でバ
ックライトの光量を均一にし、かつ、その冷却液で液晶
材の冷却が計れるようにしたことを要点とするものであ
る。

〔実施例Ｊ 次に、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図および第２図は、この考案の液晶表示装置１を各
光学系の画像投影部２にそれぞれセットして示すカラー
液晶プロジェクタ装置３の平面および側面図である。

このカラー液晶プロジェクタ装置！１３は、カラー画像
を構成する３つの光学系の投影装置！ｆ４Ｒ，４Ｇ、４
Ｂが水平位δに配列されていて２各投影装ｆｆ１４Ｒ，
４Ｇ、４Ｂから投影される液晶画像がスクリーン５面に
映し出されるようになっている。

なお、投影装置４Ｒは赤色画像の投影を行い、投影装置
１４Ｇは緑色画像の投影を、投影装置１４Ｂは古色画像
の投影をそれぞれ行う、なお、上記投影装ｇ１４Ｒ，４
Ｇ、４Ｂからのカラー投光は、その投影装２２４Ｒ，４
Ｇ、４Ｂごとに設けられている光源ランプ６の色分けに
よって行っているが、これは、例えば着色フィルタを用
いて行ってもよい。

投影装２１４Ｒ，４Ｇ、４Ｂから投影（レル３ｊＸ色の
画像はスクリーン５面で結像され、各液晶表示波９１の
液晶画素でａｌ＆される画像がスクリーン５而に投影さ
れてカラー映像を映し出す。

ｔ５３ｖ４は、上記液晶プロジェクタ装［３の画像投影
ｉ２にそれぞれセットされる液晶表示装置Ｉの拡大正面
図で、この第３図は正面に配置されている液晶表示パネ
ル７の右半分が除去されていて、液晶表示パネル７の後
面に配置されている冷却部８の内部構造が見える図とな
っている。第４図は、第３図で示すｍＶ−ＩＴ線の断面
図である。

ｔ５３図および第４図で示す液晶表示装置ｌｌの実施例
において、この液晶表示波ｒｉｌは正面（スクリーン５
側より見て）の液晶表示パネル７と、この液晶表示パネ
ル７の後面に位置して液晶表示パネル７自身と一体に組
み合わされている冷却部８とで構成されている。

液晶表示パネル７は、＠４図で示すように透明なガラス
基板７ａおよび７ｂで二重に成してあり１図示では省略
しであるが、上記両ガラス基板の間には液晶層が設けら
れている。なお、この液晶層はガラス基板７ａ、７ｂの
間において周囲が側止材で密封されており１画面サイズ
９が形成されている。そして、この液晶層が介在されて
いるガラス基板７ａ、７ｂの内面には、画素を形成する
セグメントがマトリックス状に設けられている。また、
この液晶表示パネル７の外側の両面位置には、図示では
省略しであるが偏光板がそれぞれ両足画面サイズ９を被
う大きさで付加されている。

冷却部８は、液晶表示パネル７のガラス基板７ｂと対向
する大きさの透明パネル８ａと、この透明パネル８ａと
上記ガラス基板７ｂとで一定間隔を保って形成される冷
却層１０と、この冷却層１０を囲む放熱用フィン部１１
とで構成され、フィン部１１には放熱フィンｌｌａと吸
熱フィン１１ｂ、ｌｌｃが設けである。

フィン部１１は上記ガラス基板７ａおよび透明パネル８
ａの縁部と適合する大きさの枠状をなしていて、この実
施例の場合、放熱フィンｌｌａはフレームｌｌｄの上下
外傷に設けられ、吸熱フインｌｌｂはフレームｌｉｄの
内側に沿って左右側に設けられている。なお、吸熱フィ
ンｌｌｂは左右側に位置する部分が断面で二重のＴ型状
をなしていて、冷却層ｌＯ内に充填され後述する光拡散
性を有する冷却液１２どの接触表面積が拡大できるうえ
に、冷却液１２の対流の一部をガイドする役目を兼ねて
いる。

上記において、フレームｌｉｄは前後の枠面が平坦をな
し、シール用接若剤１３によりガラス基板７ａおよび透
明パネル８ａの縁部と密着されていて、冷却層ｌＯの密
封を果している。また、冷却？ＳＳは上下の中央部に脹
み状の補助冷却層ｌＯａ、１０ａが冷却層ｌＯと一体に
形成されていて、上方の補助冷却層１０ａは冷却液１２
が加温されて対流を生じた際の気泡が集るようになしで
ある。このため、この補助冷却層１０ａには冷却液１２
の冷却を早めるための吸熱フィンｌｌｂがその内部にも
適数倒設けである。なお、この補助冷却層１０ａが上下
位置にあるのは、液晶表示装Ｒ１の上下が自由に選択で
きるためと、下方に位置する補助冷却層１０ａは不純物
の沈澱スペースとして役立つ。

第５図は冷却層１０内における冷却液１２の自然対流状
態を示す、この液晶表示装置ｌの使用において、バック
ライト用光源の光６ａが第４図で示すように液晶表示装
置１の背面に照射されると、光源からの熱あるいは光６
ａに含まれる赤外線などによって、はじめは液晶表示パ
ネル７において画面サイズ９の中央部Ａが熱せられる。

すると、この加熱によって冷却液１２に自然対流が起こ
り、中央部Ａの冷却液１２が」：昇して上域部Ｂに至る
。

上域部Ｂは、ｍ述した４ように吸熱フィンｌｌｃをもつ
補助冷却層１０ａが形成しであるので、ここに上昇して
くる冷却液１２は補助冷却層１０ａによって効率よく冷
却される。そして、冷却された」−城部Ｂの冷却液１２
は、直接冷却層ｌＯの中央に戻らないように設けられて
いる内壁状の吸熱フィンｌｌｂによって左右領域に案内
される。この場合、温度が最も高くなる中央部Ａ付近の
冷却液１２の上昇は、補助冷却層１０ａの中央上部Ｂに
至り、ここで−旦冷却された後、自然対流によって吸熱
フィンｌｌｂのうち外側の吸熱フィンｌｌｂの通路Ｃ１
に至る。そして、冷却されながら中央下、％Ｄに移って
後冷却層１０の中央部Ａに戻る対流をなしてｗ４還冷却
される。

また、上昇温度がやや低い周辺？ＡＥ付近の冷却液１２
の１−昇は、二重になしである吸熱フィン１１ｂ相互の
段差開口部分である上側部Ｆ部分に至り、この部分の対
流は吸熱フィンＩｌｂ相互間の通路Ｃ２に至って冷却さ
れながら下側部Ｇに移り、次いで周辺＠Ｈに戻る対流を
なしてＩｉ遠されながら、冷却される。

更に、上昇した冷却液１２の一部は吸熱フィン１１ｂに
よって冷却されながら内側の吸熱フィン１１ｂと透明パ
ネル８ａの段差との通路Ｃ３を経て循環されて冷却され
る。

一方、冷却層１０は奥ゆきがきわめて狭い間隔に構成し
であるので、自然対流における冷却液１２の自然対流速
度は向上され、効率のよい冷却が得られる。

第６図は、前記実施例で示した冷却部８の透明パネル８
ａ面に、更に熱反射膜１４をコーティングした場合であ
る。このようにすれば、バックライト用光源からの光６
ａに含まれる熱線６ｂは。

この熱反射膜１４によって反射され、液晶表示パネル７
の液晶層７Ｃに介在されている液晶材の温度上昇を更に
抑えるのに役立つ。

なお、前記実施例において、液晶表示パネル７に一体に
取り付けられる冷却部８は液晶表示パネル７の後面に設
けた場合について示しであるが、この冷却ｆｆＡ３は液
晶表示パネル７の前面に設けてもよい、ただし、この場
合に熱反射１７９１４を付加する場合は液晶表示パネル
７のバックライト側に施するものとする。

なお、冷却層ｌＯ内に充填される光拡散性を有する冷却
液１２は、冷却液（例えばエチレングリフール水溶液）
と拡散液（白濁色のコロイド溶液）の混濁兼用液を用い
る。また、拡散液としては、透過光の拡散が果せられる
ものであれば８例えば適宜な粉末類を混入させた溶液で
あってもよい。

第７図乃至第９図は液晶表示装置の他の実施例を示す。

第７図は、前記実施例で示した液晶表示装置ｆと同様に
液晶表示装ｆｉ１５における液晶表示パネル１６の右半
分が除去されていて、液晶表示パネル１６の後面に配置
されている冷却部１７の内部構造が見える図となってい
る。

液晶表示パネル１６は、ｆｊＳ８図で示すように前記実
施例で示した液晶表示パネル７と同じ植層構造をなして
いて、正面から見る形状は第７図で示すように左右領域
の上下部分が冷却部１７の形状に適合されていて上下に
若ｆ延出されている。

冷却部１７はスペーサ１８を介し液晶表示パネル１６の
後面において液晶表示パネル１６自身と一体に組み合わ
されている。そして、この冷却部１７の後面には更にバ
ックライト用光源１９が反射板２０を伴って設けである
。なお、この実施例における光ｇ１９は適数本の螢光灯
をもって平面型にＭＩｊ成されている。

上記において、冷却部１７は前面の透明パネル１７ａと
後面の透明パネル１７ｂとで冷却Ｍ９２１を形成してい
て、冷却ＪＷ２１の四方は枠状の放熱用フィン部２２で
塞いでいる。

フィン部２２は、正面より見て四隅の上下位置にそれぞ
れ補助冷却ＪＦ？２１　Ｂ、を設けて形成されていて、
フレーム２２ａの外側に放熱フィン２２ｂが設けである
。また、フレーム２２ａの内側には補助冷却！！　２１
　ａ　ｆｓ分に位置する吸熱フィン２２Ｃと２この＠熱
フィン２２ｃ部分を避けた位ｎに設けられているＴ型状
吸熱フィン２２ｄとが設けである。そして、フレーム２
２ａの前後両面は封止材２３を介在して透明パネル１７
ａ、１７ｂの縁部内面と密着され、冷却層２１の密封を
果している。この冷却層２１内には前記実施例に同じ光
拡散性を有する冷却液２４が充填される。

なお、Ｔ型状の吸熱フィン２２ｄは、加温された冷却液
２４の対流の一部をガイドする役目を兼ねる。

第９図は、第７図で示す液晶表示装Ｈ１５の一部を断面
にして示す底面図である。この図でより明らかなように
、この実施例の冷却層２１内には透明パネル１７ａ、１
７ｂの間において縦向きの遮断壁２５が設けである。

この遮断壁２５は、１５７図で示すように画面サイズ２
６の左右外側に位置して冷却層２１内を遮断する向きに
設けられており、遮ｒＩｆｉ壁２５の上下部分の冷却層
２１は第８図で明らかなように補助冷却層２１ａ部分を
介して全体が連通している。

よって、この実施例による液晶表示装置１５は、光源１
９からの熱が透光パネル１７ｂを通して冷却層２１偏に
照射されると、冷却層２１内の冷却液２４が熱を吸収し
て自然対流を起す、この自然対流により温度上昇が高く
なる中央部Ａの冷却液２４が上昇して上域部Ｂに至る。

上域部Ｂに至った冷却液２４は吸熱フィン２２ｄで熱を
吸収され、放熱フィン２２ｂによって外部に放熱される
。

一方、光［１９の螢光灯は、通常端部のフィラメント部
分が最も加熱されていることから、この部分と対応する
側域部Ｃ部分の冷却液２４の］ユ昇は遮断壁２５によっ
て」一方の補助冷却層２１ａの吸ｆｉｆｌｌＤに至り、
画面サイズ２６偏にみだりに流れ込まないようにしであ
る。これにより、側域部Ｃ部分の冷却液２４は補助冷却
層２１ａの吸熱フィン２２ｃにより冷却されてのち、側
部のＴｊ！ｉ状吸熱フィン２２ｄに沿って下方の補助冷
却層２１ａに誘導されながら冷却される。そして、補助
冷却層２１ａの吸熱ｆ’ｆｆ１Ｅで冷却された冷却液２
４は１１ｆび側域部Ｃに戻る自然対流を行って冷却され
る。

他方、中央ｆｉＡ域の冷却液２４は、冷却層２１が薄型
に形成されていることから自然対流の速度が向−Ｌされ
て遮断ｇｌ：２５．２５　ｒｏｌｌのスペース内におい
て循環され、効率の良い冷却が上下のＴ型状吸熱フィン
２２ｄを介して行える。

なお、この実施例においても、前記実施例で示した熱反
射膜１４に同じコーティング処理を透明パネル１７ｂに
施すこと１′よって液晶表示バネル１６の加熱防止を高
めることができる。

［発明の効果１ この発明は以上詳細に説明したように、透過型液晶表示
パネルを用いた液晶表示装置において、液晶表示パネル
に一体に形成した冷却部の冷却層内に光拡散性を有する
冷却液を充填したことにより、この冷却液によって液晶
表示パネルに照射されるバックライトの光が拡散できて
液晶表示パネルに対するバックライトの均等化が高めら
れる。

一方、上記冷却液は冷却層内において自然対流によって
循環でき、その循環の過程で冷却液の冷却が果せられる
ようになされているので２この冷却液は上記バックライ
トの拡散の他に、液晶表示パネルの冷却化が果せられる
。

よって、この発明によれば２バツクライト用光源の発熱
やその光源からの光に含まれる赤外線などによる加熱が
液晶表示パネルに付加される状態において、液晶表示パ
ネル内における液晶材の温度１：昇が抑制でき、液晶材
の温度上昇に起因する輝度むら、コントラストむらが阻
止できて、高品位画像が安定して得られるという効果が
得られる。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の実施例を示し、第１図は一部を断面に
して示すカラー液晶プロジェクタ装置の平面図、ｍ２図
は一部を断面にして示す同上の側面図、第３図は正面の
一部を欠截して示す液晶表示装置の正面図、第４図は第
３図で示すｆｆ−ＪＶ線の断面図、第５図は冷却層内の
冷却液の自然対流状態を示す説明図、第６図は透明パネ
ルに熱反射膜を施した場合の一部の断面図、第７図は正
面の一部を欠截して示す液晶表示袋ごの他の実施例の正
面図、第８図は第７図で示す■−ｖｉｉ線の断面図、第
９図は第７図で示す液晶表示装置の一部を断面にして示
す底面図である。 ！・・・・・・液晶表示装置、６ａ・・・・・・バック
ライト。 ７．１６・・・・・・液晶表示パネル、８．１７・・・
・・・冷却部、１０．２１・・・・・・冷却層、１２．
２４・・・・・・冷却液、８ａ、１７ｂ・・・・・・透
明パネル、ｌｌｃ。 ２２ｃ・・・・・・吸熱フィン、ｆｌｂ、２２ｄ・・・
・・・Ｔ型　〕吸熱フィン。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）透過型液晶表示パネルと、該透過型液晶表示パネ
   ルに光を照射するバックライトと、前記液晶表示パネル
   の外面に配置され前記液晶表示パネルと一体に設けられ
   て冷却層が形成される冷却部と、前記冷却層内に充填さ
   れる光拡散性を有する冷却液とで構成されていることを
   特徴とする液晶表示装置。
2. （２）上記冷却部には、吸熱フィンと、光拡散性を有す
   る冷却液の対流をガイドするＴ型状吸熱フィンとが設け
   られていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の液晶表示装置。