JPH062339U - 液晶表示装置の冷却構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光源の能力を上げ、高輝度化を図った場合、
あるいは液晶表示パネルの高精細度化を図った場合にお
いても、騒音が発生することなく画質が低下するのを防
止する。 【構成】 一対のガラスパネル７ａ、７ｂの外周部にス
ペーサガラス８を介在させ、該スペーサガラス８と前記
一対のガラスパネル７ａ、７ｂとを該ガラスパネル７
ａ、７ｂよりも熱膨張係数が大きいフリットガラス１０
により溶着してガラス容器１１を形成し、該ガラス容器
１１は、内部に液体冷媒１２が密封され、上部に放熱フ
ィン１３が取り付けられ、前記ガラスパネル７ａ、７ｂ
に液晶表示パネル１が貼り合わされて液晶表示装置の冷
却構造を形成する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は液晶プロジェクタ等の液晶表示装置の冷却構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、液晶プロジェクタ等の投写型表示装置は、光源ランプ、コンデンサーレ ンズ、投写レンズ、液晶表示パネル、偏光板等から構成され、合成された画像を スクリーン上に投写する構造である。

【０００３】 この装置においては、光源からの光の照射及び各回路の発熱により、液晶表示 パネル、偏光板の温度が上昇する。この温度上昇は、特に高輝度化のため光源ラ ンプの能力を上げると、さらに大きくなる。また、同時に液晶表示パネルが高精 細度になる程、光の透過量が減少し、即ち液晶表示パネルでの光の吸収量が増加 して、温度が上昇する。この温度上昇により、液晶表示パネルの液晶に画質劣化 が生じ、また、高輝度化により偏光板の膜が破損される虞れがある。

【０００４】 従来、上述した温度上昇を防止するために、ファンによる強制空冷、あるいは 特開平１−１５９６８４号公報に示されているように液体冷媒の強制循環による 冷却を行っている。

【０００５】 しかしながら、上述したファンによる強制空冷では、空気の比熱が小さく、し かもガラス面での熱伝達量が少ないため、高輝度化を図った場合、風量を増加さ せる必要があり、ファンによる騒音が生じる問題がある。

【０００６】 また、冷媒の強制循環による冷却法では、冷却構造が複雑になる。また、長期 間使用する場合、液体冷媒の補充が必要である。更に、大きな問題点として、液 体冷媒が充填された透明パネルが、中央部の温度上昇と共に透明パネルの外辺部 付近との間に熱的歪みが生じ、偏光板と液晶によるシャッター効果に影響が出る 。この影響の具体例としては、画像では黒色であるべきところが、パネルの歪み で光が複屈折をして漏れ、やや白色になること（黒うき）によって、コントラス トが悪くなったり、画面にムラが発生する。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

本考案は上記従来例の欠点に鑑み為されたものであり、騒音の発生がなく、且 つ画質を劣化させずに液晶表示パネル、偏光板等を冷却することを可能にした液 晶表示装置の冷却構造を提供することを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

本考案の液晶表示装置の冷却構造は、一対の光透過板間の外周部にスペーサを 介在させ、該スペーサと前記一対の光透過板とを該光透過板よりも熱膨張係数が 大きい粉末ガラスにより溶着してガラス容器を形成し、該ガラス容器は、内部に 液体冷媒が密封され、上部に放熱手段が取り付けられ、前記光透過板に液晶表示 パネルが貼り合わされていることを特徴とする。

【０００９】 更に、本考案の液晶表示装置の冷却構造は、前記一対の光透過板のうち、光入 射側に位置する光透過板に入射側偏光板を貼り合わせ、光退出側に位置する光透 過板に前記液晶表示パネルを貼り合わせたことを特徴とする。

【００１０】

【作用】

上記構成によれば、光透過板の外辺部には、ガラス容器を形成する際に生じた 熱膨張係数の差による歪みが存在し、光源からの光が画像表示媒体を通過すると 、光透過板の中央部の温度が上昇し、前記外辺部の歪みは減少する。

【００１１】 更に、光透過板に入射側偏光板を貼り付けたことにより、最も温度上昇し易い 入射側偏光板もガラス容器内の液体冷媒により冷却される。

【００１２】

【実施例】 以下、図面を参照しつつ本考案の一実施例について詳細に説明する。

【００１３】 図１は本実施例の液晶プロジェクタにおける液晶表示ユニットの冷却構造の要 部断面図である。

【００１４】 図１において、１は液晶表示パネル、２はコンデンサーレンズ、３は入射側偏 光板、４は出射側偏光板、５は冷却部である。

【００１５】 図２は上記冷却部５の分解斜視図、図３は上記冷却部５の上面図、図４は図３ のＡ−Ａ’断面図である。

【００１６】 図中、７ａ、７ｂは光透過で密封容器を構成する一対のガラスパネル（光透過 板）、８は前記一対のガラスパネル７ａ、７ｂを一定間隔で保持し、且つ外周部 を構成するスペーサガラス、９は前記スペーサガラス８の一部欠けている部分に 挿通されている排気管である。前記ガラスパネル７ａ、７ｂ、スペーサガラス８ 、排気管９はフリットガラス（粉末ガラス）１０により溶着され、ガラス容器１ １を構成する。前記スペーサガラス８及びフリットガラス１０の両方、あるいは 少なくともフリットガラス１０は、前記ガラスパネル７ａ、７ｂを形成する部材 よりも熱膨張係数が大きい部材により形成されている。尚、排気管９はガラスパ ネル７ａ、７ｂ、またはスペーサガラス８と同材質である。

【００１７】 １２は化学的に安定で、前記フリットガラス１０、ガラスパネル７ａ、７ｂ等 を浸食しない、例えばフッ素不活性液体等の液体冷媒である。前記液体冷媒１２ は脱気作業によりガラス容器１１内を真空排気した後、該ガラス容器１１内に排 気管９を通じて注入され、注入後、排気管９をチップオフすることにより密封さ れている。前記液体冷媒１２の注入量は、液晶表示パネル１の有効画面域１ａ及 び入射側偏光板３よりも少許上方の位置まで注入されている。尚、１３は放熱フ ィン（放熱手段）であり、前記冷却部５の上部に伝導性接着剤１４により接合さ れている。

【００１８】 前記一対のガラスパネル７ａ、７ｂのうち光の出射側に位置するガラスパネル ７ａには、伝熱性を良くするためにガラスの屈折率（１．５２）に近い屈折率を 有する透明接着剤（例えば、透明シリコン接着剤）６により液晶表示パネル１が 貼り合わされている。また光の入射側に位置するガラスパネル７ｂには、入射側 偏光板３が直接貼り合わされている。

【００１９】 以下、前記ガラスパネル７ａ、７ｂ、スペーサガラス８、フリットガラス１０ を形成する部材の材質について数例説明する。

【００２０】 （１）ガラスパネル７ａ、７ｂを熱膨張係数が９０×１０^-7／℃のソーダガラ スにより形成した場合、スペーサガラス８は熱膨張係数が９５×１０^-7／℃程度 のソーダガラス、鉛ガラス等により形成し、フリットガラス１０は熱膨張係数が ９０〜１００×１０^-7／℃程度のものを用いる。

【００２１】 （２）ガラスパネル７ａ、７ｂ、スペーサガラス８を共に熱膨張係数が９０× １０^-7／℃のソーダガラスにより形成した場合、フリットガラス１０は９５〜１ ００×１０^-7／℃程度のものを用いる。

【００２２】 （３）ガラスパネル７ａ、７ｂを熱膨張係数が５０×１０^-7／℃の硼硅酸ガラ スにより形成した場合、スペーサガラス８は熱膨張係数が５５×１０^-7／℃程度 の硼硅酸ガラスにより形成し、フリットガラス１０は５０〜５５×１０^-7／℃程 度のものを用いる。

【００２３】 次に、上記冷却部５の動作について説明する。

【００２４】 光源から液晶表示ユニットに光が照射されると、入射側偏光板３及び液晶表示 パネル１は光を吸収して熱を発生する。この時、液晶表示パネル１は表示領域の 中央部の温度が上昇する。これにより、液体冷媒１２中で自然対流が生じ、熱は 液体冷媒１２により上部へ運ばれる。このため、液層内部では上部が最も高温と なり、この部分の液体冷媒１２が蒸発する。この蒸気はガラス容器１１内の空間 を移動して、放熱フィン１３が接合されている部分で冷却されて液体に戻り、落 下する。従って、蒸発時に吸収して運搬してきた熱は放熱フィン１３により外部 へ放熱される。一方、液体冷媒１２は蒸発により液層上部の熱が多量に放熱され るので、対流が促進される。

【００２５】 上述の冷却構造では、前記スペーサガラス８及びフリットガラス１０の両方、 あるいは少なくとも一方は、前記ガラスパネル７ａ、７ｂよりも熱膨張係数が大 きい部材により構成されているので、ガラスパネル７ａ、７ｂが温度上昇してい ない最初状態においては、ガラスパネル７ａ、７ｂの外辺部にガラス容器１１を 作成する際の溶着により生じた機械的歪み（圧縮応力）が存在している。そして 、光源ランプからの光が液晶表示パネル１を通過し、ガラスパネル７ａ、７ｂの 中央部が温度上昇し始めると、前記外辺部での機械的歪みが減少し、通常の使用 状態で最も前記歪みが少なくなる。そして、更に前記中央部の温度が上昇し、前 記ガラスパネル７ａ、７ｂの中央部と外辺部とで温度差が生じると、今度は引っ 張り応力が生じ、黒うきが少し出る。但し、前述したように通常の使用状態の温 度の時は最も歪みが小さいため、複屈折の値が小さくなり、黒うきが少なくなり 、コントラストが良く、画面のムラが少なくなる。また、液体冷媒１２がガラス 容器１１内に密封されているので、液体冷媒を補充する必要がない。また、最も 温度上昇しやすい入射側偏光板３も、ガラス容器１１に貼り合わされているので 、冷却される。

【００２６】 図４は他の実施例である方形状の冷却部の分解斜視図であり、上述の実施例と 同様の部分には同一符合を付してある。この実施例においても、上記実施例と同 様の効果を得ることができる。

【００２７】

【考案の効果】

本考案によれば、光源の能力を上げ、高輝度化を図った場合、あるいは液晶表 示パネルの高精細度化を図った場合においても、騒音を発生することなく、画質 の低下を防止することができる液晶表示装置の冷却構造を提供し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の液晶表示ユニットの冷却構造の要部断
面図である。

【図２】本考案の冷却部の分解斜視図である。

【図３】本考案の冷却部の正面図である。

【図４】図３のＡ−Ａ’断面図である。

【図５】他の実施例の冷却部の分解斜視図である。

【符号の説明】

１ 液晶表示パネル ３ 入射側偏光板 ７ａ、７ｂ ガラスパネル（光透過板） ８ スペーサガラス １０ フリットガラス（粉末ガラス） １１ ガラス容器 １２ 液体冷媒 １３ 放熱フィン（放熱手段）

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対の光透過板間の外周部にスペーサを
   介在させ、該スペーサと前記一対の光透過板とを該光透
   過板よりも熱膨張係数が大きい粉末ガラスにより溶着し
   てガラス容器を形成し、該ガラス容器は、内部に液体冷
   媒が密封され、上部に放熱手段が取り付けられ、前記光
   透過板に液晶表示パネルが貼り合わされていることを特
   徴とする液晶表示装置の冷却構造。
2. 【請求項２】 前記一対の光透過板のうち、光入射側に
   位置する光透過板に入射側偏光板を貼り合わせ、光退出
   側に位置する光透過板に前記液晶表示パネルを貼り合わ
   せたことを特徴とする請求項１記載の液晶表示パネルの
   冷却構造。