JPH10133196A - 液晶表示装置および液晶表示装置用偏光板 - Google Patents
液晶表示装置および液晶表示装置用偏光板Info
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- JPH10133196A JPH10133196A JP8285050A JP28505096A JPH10133196A JP H10133196 A JPH10133196 A JP H10133196A JP 8285050 A JP8285050 A JP 8285050A JP 28505096 A JP28505096 A JP 28505096A JP H10133196 A JPH10133196 A JP H10133196A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL 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
- G02F1/00—Devices 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
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- G02F1/13—Devices 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
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/133528—Polarisers
Abstract
(57)【要約】
【課題】 偏光板の耐久性を向上でき、高出力化を可能
とする。 【解決手段】 液晶プロジェクタは、液晶パネル１５の
入射側にプリ偏光板１３Ａと入射側偏光板１３Ｂとを有
している。また、液晶パネル１５の出射側の面には、重
ね合わされた２枚の偏光板１６Ａ，１６Ｂが貼り付けら
れている。プリ偏光板１３Ａと入射側偏光板１３Ｂとで
は、プリ偏光板１３Ａの偏光度の方が小さく、入射側偏
光板１３Ｂの偏光度の方が大きくなっており、これによ
り、偏光板１３Ａ，１３Ｂにおける光の吸収量が適度に
分担されている。同様に、偏光板１３６と偏光板１６Ｂ
とでは、偏光板１６Ａの偏光度の方が小さく、偏光板１
６Ｂの偏光度の方が大きくなっており、これにより、偏
光板１６Ａ，１６Ｂにおける光の吸収量が適度に分担さ
れている。
とする。 【解決手段】 液晶プロジェクタは、液晶パネル１５の
入射側にプリ偏光板１３Ａと入射側偏光板１３Ｂとを有
している。また、液晶パネル１５の出射側の面には、重
ね合わされた２枚の偏光板１６Ａ，１６Ｂが貼り付けら
れている。プリ偏光板１３Ａと入射側偏光板１３Ｂとで
は、プリ偏光板１３Ａの偏光度の方が小さく、入射側偏
光板１３Ｂの偏光度の方が大きくなっており、これによ
り、偏光板１３Ａ，１３Ｂにおける光の吸収量が適度に
分担されている。同様に、偏光板１３６と偏光板１６Ｂ
とでは、偏光板１６Ａの偏光度の方が小さく、偏光板１
６Ｂの偏光度の方が大きくなっており、これにより、偏
光板１６Ａ，１６Ｂにおける光の吸収量が適度に分担さ
れている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶プロジェクタ
等に利用される液晶表示装置および液晶表示装置用偏光
板に関する。
等に利用される液晶表示装置および液晶表示装置用偏光
板に関する。
【０００２】
【従来の技術】液晶プロジェクタは、液晶パネル上の画
像を投射光学系によりスクリーン上に拡大投影する装置
である。図３は、従来の液晶プロジェクタの光学系の構
成の一例を示したものである。この液晶プロジェクタ
は、光を出射するランプ１０１と、このランプ１０１か
ら出射された光を集光するコンデンサレンズ１０２と、
このコンデンサレンズ１０２で集光された光のうち所定
の偏光成分のみを通過させる入射側偏光板（液晶前偏光
板とも呼ばれる。）１０３と、この入射側偏光板１０３
を透過した光の例えば５０％を通過させる開口率５０％
のアパーチャ１０４と、格子状等に配列され、それぞ
れ、適当な電界下で適当な旋光性を選択可能な多数の画
素を有し、アパーチャ１０４を通過した光が入射される
液晶パネル１０５と、この液晶パネル１０５の出射側の
面に貼り付けられ、液晶パネル１０５の出射光のうち所
定の偏光成分のみを通過させる出射側偏光板（液晶後偏
光板とも呼ばれる。）１０６と、この出射側偏光板１０
６を通過した光をスクリーン１０８上に拡大投影する投
射レンズ１０７とを備えている。
像を投射光学系によりスクリーン上に拡大投影する装置
である。図３は、従来の液晶プロジェクタの光学系の構
成の一例を示したものである。この液晶プロジェクタ
は、光を出射するランプ１０１と、このランプ１０１か
ら出射された光を集光するコンデンサレンズ１０２と、
このコンデンサレンズ１０２で集光された光のうち所定
の偏光成分のみを通過させる入射側偏光板（液晶前偏光
板とも呼ばれる。）１０３と、この入射側偏光板１０３
を透過した光の例えば５０％を通過させる開口率５０％
のアパーチャ１０４と、格子状等に配列され、それぞ
れ、適当な電界下で適当な旋光性を選択可能な多数の画
素を有し、アパーチャ１０４を通過した光が入射される
液晶パネル１０５と、この液晶パネル１０５の出射側の
面に貼り付けられ、液晶パネル１０５の出射光のうち所
定の偏光成分のみを通過させる出射側偏光板（液晶後偏
光板とも呼ばれる。）１０６と、この出射側偏光板１０
６を通過した光をスクリーン１０８上に拡大投影する投
射レンズ１０７とを備えている。
【０００３】液晶パネル１０５は、画素毎に例えば薄膜
トランジスタ（ＴＦＴ）を用いたスイッチ素子が形成さ
れた駆動基板１１１と、この駆動基板１１１に対して所
定の間隔を開けて対向配置された対向基板１１２と、駆
動基板１１１と対向基板１１２との間に充填された液晶
１１３とを備えている。液晶パネル１０５は、更に、必
要に応じて、カラー表示を行うためのカラーフィルタ等
を備えている。この液晶パネル１０５は、対向基板１１
２が入射側、駆動基板１１１が出射側に配置され、駆動
基板１１１に対して出射側偏光板１０６が貼り付けられ
ている。
トランジスタ（ＴＦＴ）を用いたスイッチ素子が形成さ
れた駆動基板１１１と、この駆動基板１１１に対して所
定の間隔を開けて対向配置された対向基板１１２と、駆
動基板１１１と対向基板１１２との間に充填された液晶
１１３とを備えている。液晶パネル１０５は、更に、必
要に応じて、カラー表示を行うためのカラーフィルタ等
を備えている。この液晶パネル１０５は、対向基板１１
２が入射側、駆動基板１１１が出射側に配置され、駆動
基板１１１に対して出射側偏光板１０６が貼り付けられ
ている。
【０００４】図３に示した液晶プロジェクタでは、ラン
プ１０１から出射された光は、コンデンサレンズ１０２
によって集光され、入射側偏光板１０３に入射し、所定
の偏光成分のみが通過して、直線偏光となる。図３に示
した例では、入射側偏光板１０３の透過光量が３００万
ｌｍ、吸収光量が４５０万ｌｍであるものとする。入射
側偏光板１０３を透過した光は、液晶パネル１０５に入
射し、開口率５０％とすると、５０％がカットされ、画
素毎に旋光性が選択されて、各々適当な楕円偏光となっ
て出射する。図３に示した例では、液晶パネル１０５の
透過光量が１５０万ｌｍ、吸収光量が１５０万ｌｍであ
るものとする。液晶パネル１０５の出射光は、出射側偏
光板１０６に入射し、ここで、液晶パネル１０５におけ
る画素毎の旋光性に応じて、画素単位で選択的に光が透
過する。図３に示した例では、出射側偏光板１０６の透
過光量が０〜１３５万ｌｍ、吸収光量が１５〜１５０万
ｌｍであるものとする。出射側偏光板１０６を透過した
光は、投射レンズ１０７によって、スクリーン１０８上
に拡大投影され、画像を結ぶ。
プ１０１から出射された光は、コンデンサレンズ１０２
によって集光され、入射側偏光板１０３に入射し、所定
の偏光成分のみが通過して、直線偏光となる。図３に示
した例では、入射側偏光板１０３の透過光量が３００万
ｌｍ、吸収光量が４５０万ｌｍであるものとする。入射
側偏光板１０３を透過した光は、液晶パネル１０５に入
射し、開口率５０％とすると、５０％がカットされ、画
素毎に旋光性が選択されて、各々適当な楕円偏光となっ
て出射する。図３に示した例では、液晶パネル１０５の
透過光量が１５０万ｌｍ、吸収光量が１５０万ｌｍであ
るものとする。液晶パネル１０５の出射光は、出射側偏
光板１０６に入射し、ここで、液晶パネル１０５におけ
る画素毎の旋光性に応じて、画素単位で選択的に光が透
過する。図３に示した例では、出射側偏光板１０６の透
過光量が０〜１３５万ｌｍ、吸収光量が１５〜１５０万
ｌｍであるものとする。出射側偏光板１０６を透過した
光は、投射レンズ１０７によって、スクリーン１０８上
に拡大投影され、画像を結ぶ。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】図３に示したような従
来の透過型の液晶プロジェクタでは、その構成上必須の
光学部材として、液晶パネル１０５の前後に各１枚ず
つ、直視用と同系統の有機（沃素，染料）系の偏光板１
０３，１０６が使用されている。また、現状の液晶プロ
ジェクタでは、ランプ１０１の効率も低く、映像が暗い
ことから、光量の増加が求められている。しかしなが
ら、従来の液晶プロジェクタでは、光量の増加に伴っ
て、偏光板１０３，１０６の吸収光量も増加するため、
偏光板１０３，１０６における光の吸収によって発生す
る熱等のエネルギによる偏光板１０３，１０６の劣化が
懸念される。従って、従来の構成のままで、偏光板単品
の耐久性を向上させるだけでは、セットとしての製品性
能を満足できないという状態になりつつある。
来の透過型の液晶プロジェクタでは、その構成上必須の
光学部材として、液晶パネル１０５の前後に各１枚ず
つ、直視用と同系統の有機（沃素，染料）系の偏光板１
０３，１０６が使用されている。また、現状の液晶プロ
ジェクタでは、ランプ１０１の効率も低く、映像が暗い
ことから、光量の増加が求められている。しかしなが
ら、従来の液晶プロジェクタでは、光量の増加に伴っ
て、偏光板１０３，１０６の吸収光量も増加するため、
偏光板１０３，１０６における光の吸収によって発生す
る熱等のエネルギによる偏光板１０３，１０６の劣化が
懸念される。従って、従来の構成のままで、偏光板単品
の耐久性を向上させるだけでは、セットとしての製品性
能を満足できないという状態になりつつある。
【０００６】また、従来の液晶プロジェクタでは、偏光
板１０３，１０６や液晶パネル１０５を冷却するために
空冷を行うようにしているが、ＡＶ（オーディオ・ビデ
オ）用途の液晶プロジェクタでは、雑音が制限されるた
め、十分に空冷を行うことが難しいという問題点もあ
る。
板１０３，１０６や液晶パネル１０５を冷却するために
空冷を行うようにしているが、ＡＶ（オーディオ・ビデ
オ）用途の液晶プロジェクタでは、雑音が制限されるた
め、十分に空冷を行うことが難しいという問題点もあ
る。
【０００７】また、偏光に直接寄与するシート状の偏光
子は、耐湿性が良くないため、一般には、樹脂からなる
保護層で挟んで偏光板として、耐久性を上げている。と
ころが、この保護層たる樹脂が光を吸収することで熱が
発生し、その結果、偏光板の寿命が短くなると問題点が
ある。更に、樹脂であるが故に熱伝導率も低く、熱がこ
もりがちである。
子は、耐湿性が良くないため、一般には、樹脂からなる
保護層で挟んで偏光板として、耐久性を上げている。と
ころが、この保護層たる樹脂が光を吸収することで熱が
発生し、その結果、偏光板の寿命が短くなると問題点が
ある。更に、樹脂であるが故に熱伝導率も低く、熱がこ
もりがちである。
【０００８】なお、入射側偏光板としては、偏光ビーム
スプリッタのように無機系のものも開発されている。し
かしながら、偏光ビームスプリッタは大変高価であり、
一般消費者向けの製品に採用するのは困難である。そこ
で、平板式の偏光ビームスプリッタ等の開発が待たれて
いるが、まだまだ開発途中であり量産性に乏しい。
スプリッタのように無機系のものも開発されている。し
かしながら、偏光ビームスプリッタは大変高価であり、
一般消費者向けの製品に採用するのは困難である。そこ
で、平板式の偏光ビームスプリッタ等の開発が待たれて
いるが、まだまだ開発途中であり量産性に乏しい。
【０００９】また、本来、液晶パネル１０５の冷却効率
を上げるためには、出射側偏光板１０６を、液晶パネル
１０５とは別体とすべきであるが、現状の技術では、駆
動基板１１１と空気との屈折率差に起因して発生する不
要光が、駆動基板１１１内のＴＦＴ等を用いたスイッチ
素子の動作に悪影響を及ぼし、最悪、駆動不能の状況に
陥ってしまう場合があるため、そのような駆動基板１１
１では出射側偏光板１０６を貼り付けないと使えないと
いう制約がある。すなわち、現状の液晶プロジェクタで
は、共に熱の発生源である液晶パネル１０５と出射側偏
光板１０６とを一体とするという、冷却には不都合な状
況で、液晶パネル１０５を使用せざるを得ないという問
題がある。
を上げるためには、出射側偏光板１０６を、液晶パネル
１０５とは別体とすべきであるが、現状の技術では、駆
動基板１１１と空気との屈折率差に起因して発生する不
要光が、駆動基板１１１内のＴＦＴ等を用いたスイッチ
素子の動作に悪影響を及ぼし、最悪、駆動不能の状況に
陥ってしまう場合があるため、そのような駆動基板１１
１では出射側偏光板１０６を貼り付けないと使えないと
いう制約がある。すなわち、現状の液晶プロジェクタで
は、共に熱の発生源である液晶パネル１０５と出射側偏
光板１０６とを一体とするという、冷却には不都合な状
況で、液晶パネル１０５を使用せざるを得ないという問
題がある。
【００１０】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
ので、その第１の目的は、偏光板の耐久性を向上でき、
高出力化を可能とした液晶表示装置を提供することにあ
る。
ので、その第１の目的は、偏光板の耐久性を向上でき、
高出力化を可能とした液晶表示装置を提供することにあ
る。
【００１１】また、本発明の第２の目的は、寿命の長い
液晶表示装置用偏光板を提供することにある。
液晶表示装置用偏光板を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の液晶表示
装置は、画素毎に光学特性を選択可能な液晶表示素子
と、この液晶表示素子における光の入射側に配置され、
所望の偏光成分のみを通過させる入射側偏光手段と、液
晶表示素子における光の出射側に配置され、所望の偏光
成分のみを通過させる出射側偏光手段とを備え、入射側
偏光手段と出射側偏光手段の少なくとも一方は、光路に
沿って配置された複数枚の偏光板で構成されているもの
である。
装置は、画素毎に光学特性を選択可能な液晶表示素子
と、この液晶表示素子における光の入射側に配置され、
所望の偏光成分のみを通過させる入射側偏光手段と、液
晶表示素子における光の出射側に配置され、所望の偏光
成分のみを通過させる出射側偏光手段とを備え、入射側
偏光手段と出射側偏光手段の少なくとも一方は、光路に
沿って配置された複数枚の偏光板で構成されているもの
である。
【００１３】請求項６記載の液晶表示装置用偏光板は、
画素毎に光学特性を選択可能な液晶表示素子の少なくと
も一方の面側に配置され、所望の偏光成分を通過させる
液晶表示装置用偏光板であって、偏光子と、この偏光子
を両面側より挟む保護層とを有し、保護層の光吸収率が
０％以上１％以下であるものである。
画素毎に光学特性を選択可能な液晶表示素子の少なくと
も一方の面側に配置され、所望の偏光成分を通過させる
液晶表示装置用偏光板であって、偏光子と、この偏光子
を両面側より挟む保護層とを有し、保護層の光吸収率が
０％以上１％以下であるものである。
【００１４】請求項７記載の液晶表示装置用偏光板は、
画素毎に光学特性を選択可能な液晶表示素子の少なくと
も一方の面側に配置され、所望の偏光成分を通過させる
液晶表示装置用偏光板であって、偏光子と、この偏光子
を両面側より挟む保護層とを有し、保護層の熱伝導度が
０．８Ｗ／Ｋ以上であるものである。
画素毎に光学特性を選択可能な液晶表示素子の少なくと
も一方の面側に配置され、所望の偏光成分を通過させる
液晶表示装置用偏光板であって、偏光子と、この偏光子
を両面側より挟む保護層とを有し、保護層の熱伝導度が
０．８Ｗ／Ｋ以上であるものである。
【００１５】請求項１記載の液晶表示装置では、入射側
偏光手段と出射側偏光手段の少なくとも一方において、
複数枚の偏光板によって光の吸収が分担されるので、各
偏光板の発熱量が低減され、各偏光板の耐久性が向上す
る。
偏光手段と出射側偏光手段の少なくとも一方において、
複数枚の偏光板によって光の吸収が分担されるので、各
偏光板の発熱量が低減され、各偏光板の耐久性が向上す
る。
【００１６】請求項６記載の液晶表示装置用偏光板で
は、偏光子を両面側より挟む保護層の光吸収率を０％以
上１％以下としたことにより、保護層における光の吸収
量が抑制され、その結果、偏光板の発熱量が低減され、
偏光板の寿命が長くなる。
は、偏光子を両面側より挟む保護層の光吸収率を０％以
上１％以下としたことにより、保護層における光の吸収
量が抑制され、その結果、偏光板の発熱量が低減され、
偏光板の寿命が長くなる。
【００１７】請求項７記載の液晶表示装置用偏光板で
は、偏光子を両面側より挟む保護層の熱伝導度を０．８
Ｗ／Ｋ以上としたことにより、偏光板の冷却効率が向上
し、偏光板の寿命が長くなる。
は、偏光子を両面側より挟む保護層の熱伝導度を０．８
Ｗ／Ｋ以上としたことにより、偏光板の冷却効率が向上
し、偏光板の寿命が長くなる。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の一
実施の形態に係る液晶表示装置としての液晶プロジェク
タの光学系の構成を示す説明図である。この液晶プロジ
ェクタは、光を出射するランプ１１と、このランプ１１
から出射された光を集光するコンデンサレンズ１２と、
このコンデンサレンズ１２で集光された光のうち所定の
偏光成分を所定の偏光度で通過させるプリ偏光板１３Ａ
と、このプリ偏光板１３Ａを通過した光のうち所定の偏
光成分を所定の偏光度で通過させる入射側偏光板１３Ｂ
とを備えている。液晶プロジェクタは、更に、格子状等
に配列され、それぞれ、適当な電界下で適当な旋光性
（光学特性）を選択可能な多数の画素を有し、入射側偏
光板１３Ｂを通過した光が入射される液晶パネル１５
と、この液晶パネル１５の出射側の面に貼り付けられ、
液晶パネル１５の出射光のうち所定の偏光成分を所定の
偏光度で通過させる偏光板１６Ａと、この偏光板１６Ａ
の出射側の面に重ね合わされて貼り付けられ、偏光板１
６Ａの出射光のうち所定の偏光成分を所定の偏光度で通
過させる偏光板１６Ｂと、この偏光板１６Ｂを通過した
光をスクリーン１８上に拡大投影する投射レンズ１７と
を備えている。
て図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の一
実施の形態に係る液晶表示装置としての液晶プロジェク
タの光学系の構成を示す説明図である。この液晶プロジ
ェクタは、光を出射するランプ１１と、このランプ１１
から出射された光を集光するコンデンサレンズ１２と、
このコンデンサレンズ１２で集光された光のうち所定の
偏光成分を所定の偏光度で通過させるプリ偏光板１３Ａ
と、このプリ偏光板１３Ａを通過した光のうち所定の偏
光成分を所定の偏光度で通過させる入射側偏光板１３Ｂ
とを備えている。液晶プロジェクタは、更に、格子状等
に配列され、それぞれ、適当な電界下で適当な旋光性
（光学特性）を選択可能な多数の画素を有し、入射側偏
光板１３Ｂを通過した光が入射される液晶パネル１５
と、この液晶パネル１５の出射側の面に貼り付けられ、
液晶パネル１５の出射光のうち所定の偏光成分を所定の
偏光度で通過させる偏光板１６Ａと、この偏光板１６Ａ
の出射側の面に重ね合わされて貼り付けられ、偏光板１
６Ａの出射光のうち所定の偏光成分を所定の偏光度で通
過させる偏光板１６Ｂと、この偏光板１６Ｂを通過した
光をスクリーン１８上に拡大投影する投射レンズ１７と
を備えている。
【００１９】プリ偏光板１３Ａと入射側偏光板１３Ｂ
は、本発明における入射側偏光手段に対応し、互いに同
一の偏光成分を通過させるようになっている。プリ偏光
板１３Ａと入射側偏光板１３Ｂの偏光度を比べると、プ
リ偏光板１３Ａの偏光度の方が小さく、入射側偏光板１
３Ｂの偏光度の方が大きくなっており、これにより、プ
リ偏光板１３Ａおよび入射側偏光板１３Ｂにおける光の
吸収量が適度に分担されるようになっている。また、プ
リ偏光板１３Ａと入射側偏光板１３Ｂを合わせた偏光度
は、所望の値、例えば９９．９５％以上となるように設
定されている。
は、本発明における入射側偏光手段に対応し、互いに同
一の偏光成分を通過させるようになっている。プリ偏光
板１３Ａと入射側偏光板１３Ｂの偏光度を比べると、プ
リ偏光板１３Ａの偏光度の方が小さく、入射側偏光板１
３Ｂの偏光度の方が大きくなっており、これにより、プ
リ偏光板１３Ａおよび入射側偏光板１３Ｂにおける光の
吸収量が適度に分担されるようになっている。また、プ
リ偏光板１３Ａと入射側偏光板１３Ｂを合わせた偏光度
は、所望の値、例えば９９．９５％以上となるように設
定されている。
【００２０】同様に、偏光板１６Ａと偏光板１６Ｂは、
本発明における出射側偏光手段に対応し、互いに同一の
偏光成分を通過させるようになっている。偏光板１６Ａ
と偏光板１６Ｂの偏光度を比べると、偏光板１６Ａの偏
光度の方が小さく、偏光板１６Ｂの偏光度の方が大きく
なっており、これにより、偏光板１６Ａおよび偏光板１
６Ｂにおける光の吸収量が適度に分担されるようになっ
ている。また、偏光板１６Ａと偏光板１６Ｂを合わせた
偏光度は、所望の値、例えば９９．９５％以上となるよ
うに設定されている。
本発明における出射側偏光手段に対応し、互いに同一の
偏光成分を通過させるようになっている。偏光板１６Ａ
と偏光板１６Ｂの偏光度を比べると、偏光板１６Ａの偏
光度の方が小さく、偏光板１６Ｂの偏光度の方が大きく
なっており、これにより、偏光板１６Ａおよび偏光板１
６Ｂにおける光の吸収量が適度に分担されるようになっ
ている。また、偏光板１６Ａと偏光板１６Ｂを合わせた
偏光度は、所望の値、例えば９９．９５％以上となるよ
うに設定されている。
【００２１】なお、偏光度とは、部分偏光を自然光と偏
光との合成とみなし、自然光の強度をＩn 、偏光の強度
をＩp としたときに、Ｉp ／（Ｉp ＋Ｉn ）で表される
値である。この偏光度が大きいほど、自然光が入射した
ときの透過率は小さくなり、吸収率は大きくなる。プリ
偏光板１３Ａおよび偏光板１６Ａの自然光に対する透過
率は例えば６０％以上に設定され、入射側偏光板１３Ｂ
および偏光板１６Ｂの自然光に対する透過率は例えば４
３％以下に設定される。
光との合成とみなし、自然光の強度をＩn 、偏光の強度
をＩp としたときに、Ｉp ／（Ｉp ＋Ｉn ）で表される
値である。この偏光度が大きいほど、自然光が入射した
ときの透過率は小さくなり、吸収率は大きくなる。プリ
偏光板１３Ａおよび偏光板１６Ａの自然光に対する透過
率は例えば６０％以上に設定され、入射側偏光板１３Ｂ
および偏光板１６Ｂの自然光に対する透過率は例えば４
３％以下に設定される。
【００２２】液晶パネル１５は、画素毎に例えば薄膜ト
ランジスタ（ＴＦＴ）を用いたスイッチ素子が形成され
た駆動基板２１と、この駆動基板２１に対して所定の間
隔を開けて対向配置された対向基板２２と、駆動基板２
１と対向基板２２との間に充填された液晶２３とを備え
ている。液晶パネル１５は、更に、必要に応じて、カラ
ー表示を行うためのカラーフィルタ等を備えている。こ
の液晶パネル１５は、対向基板２２が入射側、駆動基板
２１が出射側に配置され、駆動基板２１に対して偏光板
１６Ａが貼り付けられている。
ランジスタ（ＴＦＴ）を用いたスイッチ素子が形成され
た駆動基板２１と、この駆動基板２１に対して所定の間
隔を開けて対向配置された対向基板２２と、駆動基板２
１と対向基板２２との間に充填された液晶２３とを備え
ている。液晶パネル１５は、更に、必要に応じて、カラ
ー表示を行うためのカラーフィルタ等を備えている。こ
の液晶パネル１５は、対向基板２２が入射側、駆動基板
２１が出射側に配置され、駆動基板２１に対して偏光板
１６Ａが貼り付けられている。
【００２３】次に、本実施の形態に係る液晶プロジェク
タの作用について説明する。この液晶プロジェクタで
は、ランプ１１から出射された光は、コンデンサレンズ
１２によって集光され、プリ偏光板１３Ａに入射して所
定の偏光成分が所定の偏光度で通過し、更にプリ偏光板
１３Ａの出射光は入射側偏光板１３Ｂに入射して所定の
偏光成分が所定の偏光度で通過し、その結果、入射側偏
光板１３Ｂの出射光は直線偏光となる。図１に示した例
では、プリ偏光板１３Ａの透過光量が５００万ｌｍ、吸
収光量が２５０万ｌｍ、入射側偏光板１３Ｂの透過光量
が３００万ｌｍ、吸収光量が２００万ｌｍであるものと
する。入射側偏光板１３Ｂを透過した光は、液晶パネル
１５に入射し、開口率５０％とすると、５０％がカット
され、画素毎に旋光性が選択されて、各々適当な楕円偏
光となって出射する。図１に示した例では、液晶パネル
１５の透過光量が１５０万ｌｍ、吸収光量が１５０万ｌ
ｍであるものとする。液晶パネル１５の出射光は、偏光
板１６Ａに入射し、ここで、液晶パネル１５における画
素毎の旋光性に応じて、画素単位で選択的に透過光量が
変化する。図１に示した例では、偏光板１６Ａの透過光
量が７５〜１４２．５万ｌｍ、吸収光量が７．５〜７５
万ｌｍであるものとする。偏光板１６Ａを通過した光
は、偏光板１６Ｂに入射し、ここで、液晶パネル１５に
おける画素毎の旋光性に応じて、画素単位で選択的に透
過光量が変化する。図１に示した例では、偏光板１６Ｂ
の透過光量が０〜１３５万ｌｍ、吸収光量が７．５〜７
５万ｌｍであるものとする。偏光板１６Ｂを透過した光
は、直線偏光となり、投射レンズ１７によって、スクリ
ーン１８上に拡大投影され、画像を結ぶ。
タの作用について説明する。この液晶プロジェクタで
は、ランプ１１から出射された光は、コンデンサレンズ
１２によって集光され、プリ偏光板１３Ａに入射して所
定の偏光成分が所定の偏光度で通過し、更にプリ偏光板
１３Ａの出射光は入射側偏光板１３Ｂに入射して所定の
偏光成分が所定の偏光度で通過し、その結果、入射側偏
光板１３Ｂの出射光は直線偏光となる。図１に示した例
では、プリ偏光板１３Ａの透過光量が５００万ｌｍ、吸
収光量が２５０万ｌｍ、入射側偏光板１３Ｂの透過光量
が３００万ｌｍ、吸収光量が２００万ｌｍであるものと
する。入射側偏光板１３Ｂを透過した光は、液晶パネル
１５に入射し、開口率５０％とすると、５０％がカット
され、画素毎に旋光性が選択されて、各々適当な楕円偏
光となって出射する。図１に示した例では、液晶パネル
１５の透過光量が１５０万ｌｍ、吸収光量が１５０万ｌ
ｍであるものとする。液晶パネル１５の出射光は、偏光
板１６Ａに入射し、ここで、液晶パネル１５における画
素毎の旋光性に応じて、画素単位で選択的に透過光量が
変化する。図１に示した例では、偏光板１６Ａの透過光
量が７５〜１４２．５万ｌｍ、吸収光量が７．５〜７５
万ｌｍであるものとする。偏光板１６Ａを通過した光
は、偏光板１６Ｂに入射し、ここで、液晶パネル１５に
おける画素毎の旋光性に応じて、画素単位で選択的に透
過光量が変化する。図１に示した例では、偏光板１６Ｂ
の透過光量が０〜１３５万ｌｍ、吸収光量が７．５〜７
５万ｌｍであるものとする。偏光板１６Ｂを透過した光
は、直線偏光となり、投射レンズ１７によって、スクリ
ーン１８上に拡大投影され、画像を結ぶ。
【００２４】図３に示した従来の構成では、最大１３５
万ｌｍの光出力のある液晶プロジェクタで黒表示をする
ときには、出射側偏光板１０６は約１５０万ｌｍの光を
吸収しており、０．５〜３インチクラスの液晶パネル１
０５を用いた液晶プロジェクタでは、出射側偏光板１０
６の劣化が進んでしまう。そのため、０．５〜３インチ
クラスの液晶パネル１０５を用いた液晶プロジェクタで
は、数万時間の寿命を保証するには、数十万ｌｍの光出
力しか得ることができなかった。
万ｌｍの光出力のある液晶プロジェクタで黒表示をする
ときには、出射側偏光板１０６は約１５０万ｌｍの光を
吸収しており、０．５〜３インチクラスの液晶パネル１
０５を用いた液晶プロジェクタでは、出射側偏光板１０
６の劣化が進んでしまう。そのため、０．５〜３インチ
クラスの液晶パネル１０５を用いた液晶プロジェクタで
は、数万時間の寿命を保証するには、数十万ｌｍの光出
力しか得ることができなかった。
【００２５】これに対し、図１に示した本実施の形態に
係る液晶プロジェクタでは、出射側偏光板を、偏光板１
６Ａ，１６Ｂの２層構造とし、各偏光板１６Ａ，１６Ｂ
で光の吸収量を例えば半分ずつ分担したので、各偏光板
１６Ａ，１６Ｂの発熱量および光エネルギによる劣化が
低減され、各偏光板１６Ａ，１６Ｂの耐久性が向上す
る。入射側に関しても同様に、入射側偏光板１３Ｂの前
にプリ偏光板１３Ａを設けて、各偏光板１３Ａ，１３Ｂ
で光の吸収量を分担したので、各偏光板１３Ａ，１３Ｂ
の発熱量および光エネルギによる劣化が低減され、各偏
光板１３Ａ，１３Ｂの耐久性が向上する。そのため、
０．５〜３インチクラスの液晶パネル１５を用いた液晶
プロジェクタで、数万時間の寿命を保証しながら、数百
万ｌｍの光出力を得ることが可能となる。その結果、従
来は暗い所でしか使えなかった液晶プロジェクタが、明
るい所でも使用可能となる。
係る液晶プロジェクタでは、出射側偏光板を、偏光板１
６Ａ，１６Ｂの２層構造とし、各偏光板１６Ａ，１６Ｂ
で光の吸収量を例えば半分ずつ分担したので、各偏光板
１６Ａ，１６Ｂの発熱量および光エネルギによる劣化が
低減され、各偏光板１６Ａ，１６Ｂの耐久性が向上す
る。入射側に関しても同様に、入射側偏光板１３Ｂの前
にプリ偏光板１３Ａを設けて、各偏光板１３Ａ，１３Ｂ
で光の吸収量を分担したので、各偏光板１３Ａ，１３Ｂ
の発熱量および光エネルギによる劣化が低減され、各偏
光板１３Ａ，１３Ｂの耐久性が向上する。そのため、
０．５〜３インチクラスの液晶パネル１５を用いた液晶
プロジェクタで、数万時間の寿命を保証しながら、数百
万ｌｍの光出力を得ることが可能となる。その結果、従
来は暗い所でしか使えなかった液晶プロジェクタが、明
るい所でも使用可能となる。
【００２６】また、本実施の形態に係る液晶プロジェク
タでは、出射側の２層の偏光板１６Ａ，１６Ｂが、液晶
パネル１５の駆動基板２１に対して貼り付けられている
ので、駆動基板２１と空気との屈折率差に起因する不要
光の発生がなく、どのような駆動基板２１でも、液晶プ
ロジェクタに使用可能となる。
タでは、出射側の２層の偏光板１６Ａ，１６Ｂが、液晶
パネル１５の駆動基板２１に対して貼り付けられている
ので、駆動基板２１と空気との屈折率差に起因する不要
光の発生がなく、どのような駆動基板２１でも、液晶プ
ロジェクタに使用可能となる。
【００２７】また、本実施の形態に係る液晶プロジェク
タでは、偏光板１３Ａ，１３Ｂおよび偏光板１６Ａ，１
６Ｂを、それぞれ、光の入射側から偏光度の小さい順に
配置して最終的に所望の偏光度が得られるようにしたの
で、良好な画像を得ることができる。
タでは、偏光板１３Ａ，１３Ｂおよび偏光板１６Ａ，１
６Ｂを、それぞれ、光の入射側から偏光度の小さい順に
配置して最終的に所望の偏光度が得られるようにしたの
で、良好な画像を得ることができる。
【００２８】ところで、図２に示すように、偏光板１３
Ａ，１３Ｂ，１６Ａ，１６Ｂに使用される偏光板３０
は、偏光に直接寄与するシート状の偏光子３１を、両面
側より保護層３２，３３で挟んで構成されている。従来
の偏光板では、保護層が比較的短波長での吸収の大きい
樹脂で形成されていたため、保護層での発熱量が大き
く、偏光板の寿命を短くする一因となっていた。そこ
で、本実施の形態に係る液晶プロジェクタにおいて、保
護層３２，３３を、光の吸収を抑えた樹脂等の材料で形
成し、保護層３２，３３の光吸収率を０％以上１％以下
とすれば、保護層３２，３３における光の吸収量および
発熱量を抑制でき、その結果、偏光板３０の発熱量を低
減でき、偏光板３０の寿命を延ばすことが可能となる。
なお、光の吸収を抑えた樹脂としては、トリ・アセチル
・セルロース（ＴＡＣ）等がある。
Ａ，１３Ｂ，１６Ａ，１６Ｂに使用される偏光板３０
は、偏光に直接寄与するシート状の偏光子３１を、両面
側より保護層３２，３３で挟んで構成されている。従来
の偏光板では、保護層が比較的短波長での吸収の大きい
樹脂で形成されていたため、保護層での発熱量が大き
く、偏光板の寿命を短くする一因となっていた。そこ
で、本実施の形態に係る液晶プロジェクタにおいて、保
護層３２，３３を、光の吸収を抑えた樹脂等の材料で形
成し、保護層３２，３３の光吸収率を０％以上１％以下
とすれば、保護層３２，３３における光の吸収量および
発熱量を抑制でき、その結果、偏光板３０の発熱量を低
減でき、偏光板３０の寿命を延ばすことが可能となる。
なお、光の吸収を抑えた樹脂としては、トリ・アセチル
・セルロース（ＴＡＣ）等がある。
【００２９】また、図２に示した偏光板３０において、
保護層３２，３３を熱伝導度の高い硝子等の材料で形成
し、保護層３２，３３の熱伝導度を０．８Ｗ／Ｋ以上と
することにより、偏光板３０の冷却効率が向上し、その
結果、偏光板３０の寿命を延ばすことが可能となる。熱
伝導度の高い材料としては、例えばテンパックス硝子
（ショット社の商標名）等がある。
保護層３２，３３を熱伝導度の高い硝子等の材料で形成
し、保護層３２，３３の熱伝導度を０．８Ｗ／Ｋ以上と
することにより、偏光板３０の冷却効率が向上し、その
結果、偏光板３０の寿命を延ばすことが可能となる。熱
伝導度の高い材料としては、例えばテンパックス硝子
（ショット社の商標名）等がある。
【００３０】なお、偏光子３１は、例えば、沃素や二色
性染料で染めた１軸延伸ポリビニルアルコール膜で形成
され、厚みは例えば２０〜３０μｍ程度である。また、
保護層３２，３３を熱伝導率の高い硝子等の材料で形成
する場合における保護層３２，３３の厚みは、例えば
０．７〜１．１ｍｍ程度である。
性染料で染めた１軸延伸ポリビニルアルコール膜で形成
され、厚みは例えば２０〜３０μｍ程度である。また、
保護層３２，３３を熱伝導率の高い硝子等の材料で形成
する場合における保護層３２，３３の厚みは、例えば
０．７〜１．１ｍｍ程度である。
【００３１】また、保護層３２，３３を熱伝導度の高い
材料で形成することで偏光板３０の冷却効率が上がれ
ば、液晶プロジェクタにおける冷却構造を簡素化でき、
より高密度の配置が可能となり、その結果、液晶プロジ
ェクタの小型化が可能となる。更に、空冷を行う場合の
風速を小さくすることが可能となり、ＡＶ用途にも適し
た雑音の小さな液晶プロジェクタを構成することが可能
となる。更に、保護層３２，３３を硝子で形成すること
により、偏光子３０の保持力を強化することができる。
材料で形成することで偏光板３０の冷却効率が上がれ
ば、液晶プロジェクタにおける冷却構造を簡素化でき、
より高密度の配置が可能となり、その結果、液晶プロジ
ェクタの小型化が可能となる。更に、空冷を行う場合の
風速を小さくすることが可能となり、ＡＶ用途にも適し
た雑音の小さな液晶プロジェクタを構成することが可能
となる。更に、保護層３２，３３を硝子で形成すること
により、偏光子３０の保持力を強化することができる。
【００３２】なお、本発明は上記実施の形態に限定され
ず、例えば、上記実施の形態では、液晶パネル１５の入
射側と出射側のそれぞれにおいて、光の吸収量を分担す
る２枚の偏光板を設けたが、入射側と出射側の少なくと
も一方に、光の吸収量を分担する３枚以上の偏光板を設
けても良い。また、本発明は、入射側と出射側のいずれ
か一方のみにおいて、光の吸収量を分担する複数の偏光
板を設けた構成のものも含む。
ず、例えば、上記実施の形態では、液晶パネル１５の入
射側と出射側のそれぞれにおいて、光の吸収量を分担す
る２枚の偏光板を設けたが、入射側と出射側の少なくと
も一方に、光の吸収量を分担する３枚以上の偏光板を設
けても良い。また、本発明は、入射側と出射側のいずれ
か一方のみにおいて、光の吸収量を分担する複数の偏光
板を設けた構成のものも含む。
【００３３】
【発明の効果】以上説明したように請求項１ないし５の
いずれかに記載の液晶表示装置によれば、入射側偏光手
段と出射側偏光手段の少なくとも一方において、複数枚
の偏光板によって光の吸収を分担するようにしたので、
各偏光板の発熱量および光エネルギによる劣化が低減さ
れ、その結果、各偏光板の耐久性が向上し、高出力化が
可能となるという効果を奏する。
いずれかに記載の液晶表示装置によれば、入射側偏光手
段と出射側偏光手段の少なくとも一方において、複数枚
の偏光板によって光の吸収を分担するようにしたので、
各偏光板の発熱量および光エネルギによる劣化が低減さ
れ、その結果、各偏光板の耐久性が向上し、高出力化が
可能となるという効果を奏する。
【００３４】また、請求項２記載の液晶表示装置によれ
ば、液晶表示素子が、画素毎のスイッチ素子が形成され
た駆動基板と、この駆動基板に対して所定の間隔を開け
て対向配置された対向基板と、駆動基板と対向基板との
間に充填された液晶とを有すると共に、駆動基板が光の
出射側に配置され、出射側偏光手段が、光路に沿って重
ね合わされた複数枚の偏光板で構成されていると共に、
液晶表示素子の駆動基板に張り付けられているので、請
求項１記載の液晶表示装置の効果に加え、駆動基板と空
気との屈折率差に起因する不要光の発生がないという効
果を奏する。
ば、液晶表示素子が、画素毎のスイッチ素子が形成され
た駆動基板と、この駆動基板に対して所定の間隔を開け
て対向配置された対向基板と、駆動基板と対向基板との
間に充填された液晶とを有すると共に、駆動基板が光の
出射側に配置され、出射側偏光手段が、光路に沿って重
ね合わされた複数枚の偏光板で構成されていると共に、
液晶表示素子の駆動基板に張り付けられているので、請
求項１記載の液晶表示装置の効果に加え、駆動基板と空
気との屈折率差に起因する不要光の発生がないという効
果を奏する。
【００３５】また、請求項４記載の液晶表示装置によれ
ば、入射側偏光手段と出射側偏光手段の少なくとも一方
を構成する偏光板において、偏光子を両面側より挟む保
護層の光吸収率を０％以上１％以下としたので、請求項
１記載の液晶表示装置の効果に加え、保護層における光
の吸収量が抑制され、その結果、偏光板の発熱量が低減
され、偏光板の寿命が長くなるという効果を奏する。
ば、入射側偏光手段と出射側偏光手段の少なくとも一方
を構成する偏光板において、偏光子を両面側より挟む保
護層の光吸収率を０％以上１％以下としたので、請求項
１記載の液晶表示装置の効果に加え、保護層における光
の吸収量が抑制され、その結果、偏光板の発熱量が低減
され、偏光板の寿命が長くなるという効果を奏する。
【００３６】また、請求項５記載の液晶表示装置によれ
ば、入射側偏光手段と出射側偏光手段の少なくとも一方
を構成する偏光板において、偏光子を両面側より挟む保
護層の熱伝導度を０．８Ｗ／Ｋ以上としたので、請求項
１記載の液晶表示装置の効果に加え、偏光板の冷却効率
が向上し、偏光板の寿命が長くなるという効果を奏す
る。
ば、入射側偏光手段と出射側偏光手段の少なくとも一方
を構成する偏光板において、偏光子を両面側より挟む保
護層の熱伝導度を０．８Ｗ／Ｋ以上としたので、請求項
１記載の液晶表示装置の効果に加え、偏光板の冷却効率
が向上し、偏光板の寿命が長くなるという効果を奏す
る。
【００３７】また、請求項６記載の液晶表示装置用偏光
板によれば、偏光子を両面側より挟む保護層の光吸収率
を０％以上１％以下としたので、保護層における光の吸
収量が抑制され、その結果、偏光板の発熱量が低減さ
れ、偏光板の寿命が長くなるという効果を奏する。
板によれば、偏光子を両面側より挟む保護層の光吸収率
を０％以上１％以下としたので、保護層における光の吸
収量が抑制され、その結果、偏光板の発熱量が低減さ
れ、偏光板の寿命が長くなるという効果を奏する。
【００３８】また、請求項７記載の液晶表示装置用偏光
板によれば、偏光子を両面側より挟む保護層の熱伝導度
を０．８Ｗ／Ｋ以上としたので、偏光板の冷却効率が向
上し、偏光板の寿命が長くなるという効果を奏する。
板によれば、偏光子を両面側より挟む保護層の熱伝導度
を０．８Ｗ／Ｋ以上としたので、偏光板の冷却効率が向
上し、偏光板の寿命が長くなるという効果を奏する。
【図１】本発明の一実施の形態に係る液晶表示装置とし
ての液晶プロジェクタの光学系の構成を示す説明図であ
る。
ての液晶プロジェクタの光学系の構成を示す説明図であ
る。
【図２】図１における偏光板の構成を示す断面図であ
る。
る。
【図３】従来の液晶プロジェクタの光学系の構成の一例
を示す説明図である。
を示す説明図である。
１１…ランプ、１２…コンデンサレンズ、１３Ａ…プリ
偏光板、１３Ｂ…入射側偏光板、１５…液晶パネル、１
６Ａ，１６Ｂ…偏光板、１７…投射レンズ、１８…スク
リーン、２１…駆動基板、２２…対向基板、２３…液晶
偏光板、１３Ｂ…入射側偏光板、１５…液晶パネル、１
６Ａ，１６Ｂ…偏光板、１７…投射レンズ、１８…スク
リーン、２１…駆動基板、２２…対向基板、２３…液晶
Claims (7)
- 【請求項１】 画素毎に光学特性を選択可能な液晶表示
素子と、 この液晶表示素子における光の入射側に配置され、所望
の偏光成分のみを通過させる入射側偏光手段と、 前記液晶表示素子における光の出射側に配置され、所望
の偏光成分のみを通過させる出射側偏光手段とを備え、 前記入射側偏光手段と前記出射側偏光手段の少なくとも
一方は、光路に沿って配置された複数枚の偏光板で構成
されていることを特徴とする液晶表示装置。 - 【請求項２】 液晶表示素子は、画素毎のスイッチ素子
が形成された駆動基板と、この駆動基板に対して所定の
間隔を開けて対向配置された対向基板と、前記駆動基板
と前記対向基板との間に充填された液晶とを有すると共
に、前記駆動基板が光の出射側に配置され、前記出射側
偏光手段は、光路に沿って重ね合わされた複数枚の偏光
板で構成されていると共に、前記液晶表示素子の駆動基
板に貼り付けられていることを特徴とする請求項１記載
の液晶表示装置。 - 【請求項３】 前記入射側偏光手段と前記出射側偏光手
段の少なくとも一方を構成する複数枚の偏光板は、前記
光の入射側から偏光度の小さい順に配置されていること
を特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。 - 【請求項４】 前記入射側偏光手段と前記出射側偏光手
段の少なくとも一方を構成する偏光板は、偏光子と、こ
の偏光子を両面側より挟む保護層とを有し、前記保護層
の光吸収率が０％以上１％以下であることを特徴とする
請求項１記載の液晶表示装置。 - 【請求項５】 前記入射側偏光手段と前記出射側偏光手
段の少なくとも一方を構成する偏光板は、偏光子と、こ
の偏光子を両面側より挟む保護層とを有し、前記保護層
の熱伝導度が０．８Ｗ／Ｋ以上であることを特徴とする
請求項１記載の液晶表示装置。 - 【請求項６】 画素毎に光学特性を選択可能な液晶表示
素子の少なくとも一方の面側に配置され、所望の偏光成
分を通過させる液晶表示装置用偏光板であって、 偏光子と、この偏光子を両面側より挟む保護層とを有
し、前記保護層の光吸収率が０％以上１％以下であるこ
とを特徴とする液晶表示装置用偏光板。 - 【請求項７】 画素毎に光学特性を選択可能な液晶表示
素子の少なくとも一方の面側に配置され、所望の偏光成
分を通過させる液晶表示装置用偏光板であって、 偏光子と、この偏光子を両面側より挟む保護層とを有
し、前記保護層の熱伝導度が０．８Ｗ／Ｋ以上であるこ
とを特徴とする液晶表示装置用偏光板。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8285050A JPH10133196A (ja) | 1996-10-28 | 1996-10-28 | 液晶表示装置および液晶表示装置用偏光板 |
| US08/957,934 US6094245A (en) | 1996-10-28 | 1997-10-27 | Projection LCD having a sheet polarizer with protective layers on both sides thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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