KR100531364B1

KR100531364B1 - cooling apparatus for projection display system

Info

Publication number: KR100531364B1
Application number: KR10-2002-0038602A
Authority: KR
Inventors: 문강석
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2002-07-04
Filing date: 2002-07-04
Publication date: 2005-11-28
Also published as: KR20040003793A

Abstract

본 발명은 프로젝션 표시 시스템에 관한 것으로 특히, 반사형 편광판을 프로젝션 표시 시스템에 이용하여 편광판의 빛 흡수에 따른 온도 상승 효과를 효율적으로 감소시키는 프로젝션 표시 시스템의 냉각 장치에 관한 것이다. 이와 같은 본 발명에 따른 투사형 표시 시스템의 냉각 장치는 빛을 제공하는 램프, 플라이아이 렌즈(FEL), PBS 어레이, 거울, 렌즈 및 LCD 패널로 구성된 프로젝션 표시 시스템에 있어서, 상기 램프 전단에 설치된 기판이 부착된 제 1 반사형 편광판과, 상기 패널의 전단에 설치된 기판이 부착된 제 2 반사형 편광판을 포함하여 구성된다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a projection display system, and more particularly, to a cooling device of a projection display system that uses a reflective polarizer in a projection display system to efficiently reduce the effect of temperature rise due to light absorption of the polarizer. The cooling device of the projection display system according to the present invention is a projection display system composed of a lamp, a fly-eye lens (FEL), a PBS array, a mirror, a lens, and an LCD panel that provides light, wherein the substrate provided in front of the lamp is And a second reflective polarizer with a substrate attached to the front end of the panel.

Description

Cooling apparatus for projection display system

본 발명은 프로젝션 표시 시스템에 관한 것으로, 특히 반사형 편광 판을 프로젝션 표시 시스템에 이용하여 편광판의 빛 흡수에 따른 온도 상승을 효율적으로 감소시키는 프로젝션 표시 시스템의 냉각 장치에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a projection display system, and more particularly, to a cooling device of a projection display system that uses a reflective polarizing plate in a projection display system to efficiently reduce a temperature rise due to light absorption of the polarizing plate.

현재 디스플레이 소자는 고화질, 고밝기, 고해상도뿐만 아니라 대화면으로 되어가는 추세에 놓여져 있다. Currently, display devices are in a trend toward becoming large screens as well as high definition, high brightness and high resolution.

또한 대화면 디스플레이 소자는 디스플레이 분야에 있어서 중요한 관심사로 부각되고 있으며, 최근 대화면 디스플레이 소자로 프로젝션 디스플레이 소자가 각광받고 있다. In addition, the large-screen display device is emerging as an important concern in the display field, and recently, the projection display device is in the spotlight as the large-screen display device.

도 1은 일반적인 투과형 LCD를 이용한 프로젝션 디스플레이 소자의 구성도로 램프(1)에서 출사된 빛이 플라이아이 렌즈(Flyeye Lens) 및 p-편광 및 n-편광을 분리시키는 PBS 어레이(2), 다이크로닉 거울(3), 그리고 편광판(4)으로 순차적으로 입사되고 편광판(4)을 투과한 빛은 LCD로 입사된다. 1 is a block diagram of a projection display device using a conventional transmissive LCD, and the light emitted from the lamp 1 separates the flyeye lens and the p-polarized light and the n-polarized light. Light incident sequentially on the mirror 3 and the polarizing plate 4 and transmitted through the polarizing plate 4 is incident on the LCD.

이와 같은 프로젝션 디스플레이 시스템은 전기적 신호에 의해 빛을 투과시켜 영상을 만들게 된다. Such a projection display system transmits light by an electrical signal to make an image.

그러나, 프로젝션 디스플레이는 입사된 빛의 일부가 편광판에 흡수되어 입사된 빛으로 인해 편광판에 온도상승을 유발시키므로 수명 단축 및 편광기능을 상실케 되어 영상구현에 어려운 문제점이 있다. However, in the projection display, a part of the incident light is absorbed by the polarizer to cause a temperature rise in the polarizer due to the incident light, thereby shortening the lifespan and the polarization function, and thus it is difficult to implement the image.

따라서, 본 발명의 목적은 이상에서 언급한 종래 기술의 문제점을 감안하여 안출한 것으로서, 편광판의 빛 흡수에 따른 온도 상승을 효율적으로 감소시키는 프로젝션 표시 시스템의 냉각 장치를 제공하기 위한 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a cooling device of a projection display system that is designed in view of the problems of the prior art mentioned above, and effectively reduces the temperature rise due to light absorption of the polarizing plate.

이상과 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 특징에 따르면, 빛을 제공하는 램프, 플라이아이 렌즈(FEL), PBS 어레이, 거울, 렌즈 및 LCD 패널로 구성된 프로젝션 표시 시스템에 있어서, 상기 램프 전단에 설치된 기판이 부착된 제 1 반사형 편광판과, 상기 패널의 전단에 설치된 기판이 부착된 제 2 반사형 편광판을 포함하여 구성되는 프로젝션 표시 시스템의 냉각 장치를 제공한다.바람직하게, 상기 제 2 반사형 편광판은 렌즈에 코팅하거나 기타 기구물로 고정된다.그리고, 상기 기판은 열전도율이 높은 글래스나 사파이어인 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention for achieving the above object, in the projection display system consisting of a lamp, a fly-eye lens (FEL), a PBS array, a mirror, a lens and an LCD panel for providing light, the front of the lamp It provides a cooling device of a projection display system comprising a first reflective polarizer plate with a substrate attached, and a second reflective polarizer plate with a substrate provided at the front end of the panel. The polarizing plate is coated on the lens or fixed with other apparatus. The substrate is characterized in that the glass is high in thermal conductivity or sapphire.

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이하 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 구성 및 작용을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, a configuration and an operation according to an exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명에 따른 프로젝션 디스플레이 시스템의 냉각 장치를 보여주는 도면이다. 2 is a view showing a cooling device of the projection display system according to the present invention.

도 2를 참조하면, 빛을 제공하는 램프(10), 플라이아이 렌즈(Flyeye Lens) 및 PBS 어레이(11), 거울(13), 및 LCD 패널로 구성된다. Referring to FIG. 2, a lamp 10, a flyeye lens and a PBS array 11, a mirror 13, and an LCD panel that provide light are provided.

그리고, 제 1 반사형 편광판(12)을 램프(10)의 전단에 부착하여 기존의 흡수형 편광판을 대신하여 반사형 편광판을 그대로 적용한다. The first reflective polarizer 12 is attached to the front end of the lamp 10 to apply the reflective polarizer as it is instead of the existing absorption polarizer.

또한, 제 2 반사형 편광판(14)은 기존의 흡수형 편광판을 대신하여 반사형 편광판으로 적용한 것으로 렌즈에 코팅하거나 기타 기구물로 고정되며 글래스(glass)나 사파이어와 같은 기판에 부착할 수 있는 구조적 특징을 가지고 있으며, 반사형 편광판(14)의 취부 및 기타 구조물의 형상은 흡수형과 동일하게 사용할 수 있다. In addition, the second reflective polarizing plate 14 is applied as a reflective polarizing plate in place of the existing absorbing polarizing plate, and is coated on a lens or fixed with other apparatus and can be attached to a substrate such as glass or sapphire. The shape of the reflective polarizer 14 and other structures can be used in the same manner as the absorption type.

일반적으로 프로젝션 디스플레이 소자에는 메탈계 램프를 주로 사용한다. 램프(10)에서 발생된 빛은 P파, S파로 이루어져 있는데, 광학계 설계 시 이들 성분 중 하나의 성분만을 이용하여 램프 빛이 플라이아이 렌즈(FEL) 및 PBS 어레이(11)를 통과하게 된다. In general, a metal lamp is mainly used for the projection display device. The light generated by the lamp 10 is composed of P waves and S waves. When the optical system is designed, the lamp light passes through the fly-eye lens FEL and the PBS array 11 using only one of these components.

상기 PBS 어레이(11)는 입사된 빛을 P파 혹은 S파로 모두 변환시키지만, 모든 빛이 100% 하나의 성분으로 변환되지 못하고, 20% 정도의 P파 혹은 S파가 섞여서 통과하게 된다. The PBS array 11 converts all incident light into P waves or S waves, but not all of the light is converted into 100% of one component, and 20% of P waves or S waves are mixed.

예를 들면, S파를 사용하는 시스템은 램프(10) 빛이 PBS 어레이(11)를 거치면서 S파가 80%, P파가 20%로 빛이 변환되는 것이다. 이 20%의 변환되지 못한 빛이 편광판에 흡수되어 온도 상승의 원인이 된다. For example, in a system using S waves, light is converted into 80% S wave and 20% P wave while the lamp 10 passes through the PBS array 11. This 20% of unconverted light is absorbed by the polarizer to cause a temperature rise.

빛은 전기장의 움직임을 중심으로 각각 P파와 S파로 나눈다. 기존의 흡수형 편광판은 일정한 방향으로 자유전자가 움직일 수 있는 밸런스 밴드(valence band)를 형성하고 있어서 그쪽 방향으로 움직이는 전기장 방향으로 전자가 움직이면서 흡수된다. Light is divided into P and S waves, respectively, based on the movement of the electric field. Existing absorption type polarizers form a balance band in which free electrons can move in a certain direction, and the electrons are absorbed while moving in an electric field direction moving there.

이때 흡수형 편광판의 자체 저항 때문에 재 복사를 하지 못하고 열로 바뀌어 나가게 된다. At this time, due to the self-resistance of the absorption type polarizer, it cannot be re-radiated and converted to heat.

결국 흡수형 편광판은 일정한 편광축을 가지고 있어서 그 축에 해당되는 빛만을 통과시키고 나머지는 흡수하게 된다. Eventually, the absorption type polarizer has a constant polarization axis so that only the light corresponding to the axis passes and the rest is absorbed.

이러한 편광판에 흡수되는 빛들이 통과하는 빛 중에서도 10% 정도가 편광판에 흡수된다. About 10% of the light passing through the polarizer is absorbed by the polarizer.

이러한 편광판에 흡수되는 빛들이 편광판 온도상승의 주요인으로서 열화현상을 일으키게 되는데 이를 극복하기 위하여 본원발명에서의 제 1, 2 반사형 편광판(12, 14)은 도체가 한쪽 방향으로 나열되어 있어서 그쪽 방향으로는 자유전자가 흡수하고 다시 재 복사를 한다. The light absorbed by the polarizing plate causes deterioration as the main cause of the temperature rise of the polarizing plate. In order to overcome this, the first and second reflective polarizing plates 12 and 14 of the present invention have conductors arranged in one direction, and thus, Is absorbed by the free electrons and redone again.

즉, 미러의 반사하는 메카니즘과 동일하나 그와 수직하는 전기장은 흡수될 수 있는 에너지 밴드가 형성되어지지 않기 때문에 흡수가 되지 않고 투과하게 된다. In other words, the electric field perpendicular to the mirror's reflecting mechanism but perpendicular to it is transmitted without being absorbed because no energy band is absorbed.

상기 반사형 편광판(12, 14)은 입사된 빛을 통과시키는 과정에서 한 성분만을 통과시키고 기타 성분은 모두 반사 시키게 된다. 이러한 반사형 편광판(12, 14)을 기존의 흡수형 편광판을 대신하거나 램프 전단에 설치하여 흡수형 편광판과 병행하여 사용하도록 한다. The reflective polarizers 12 and 14 pass only one component and reflect all other components in the process of passing the incident light. The reflective polarizers 12 and 14 may be used in place of the absorption type polarizers in place of the existing absorption type polarizers or installed at the front of the lamp.

추가적으로 반사형 편광판(12, 14)은 설치 각도에 따라 특성이 크게 변하지 않으므로 기구물 고정시 매우 용이한 장점이 있다. In addition, since the reflective polarizers 12 and 14 do not change greatly depending on the installation angle, there is an advantage in that the fixture is very easy.

이상의 설명에서와 같이 본 발명은 반사형 편광판을 프로젝션 표시 시스템에 적용하므로써 우수한 열적 성능, 광학 특성 향상, 및 취부구조가 용이한 장점을 가지고 있다. As described above, the present invention has the advantages of excellent thermal performance, improved optical properties, and easy mounting structure by applying a reflective polarizer to a projection display system.

또한, 반사형 편광판을 기존의 흡수형 편광판 대신에 적용하여 사용할 경우, 20도 이상의 온도저감 효과를 기대할 수 있으며, 반사형 편광판을 램프 전단에 설치할 경우에도 온도 저감을 할 수 있으며, 반사형 편광판의 우수한 열적 특성을 이용하면 냉각용 팬의 유량을 저감하여 저소음 시스템을 구현할 수 있는 장점도 보유하고 있다. In addition, when the reflective polarizer is used instead of the conventional absorbing polarizer, a temperature reduction effect of 20 degrees or more can be expected, and the temperature can be reduced even when the reflective polarizer is installed in front of the lamp. The excellent thermal properties also have the advantage of reducing the flow rate of the cooling fan to achieve a low noise system.

그리고, 반사형 편광판을 적용시 시스템의 휘도가 10% 정도 증가하여 광학성능의 향상을 기대할 수 있다. In addition, when the reflective polarizer is applied, the luminance of the system is increased by about 10%, thereby improving the optical performance.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.Those skilled in the art will appreciate that various changes and modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정하는 것이 아니라 특허 청구 범위에 의해서 정해져야 한다. Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the examples, but should be defined by the claims.

도 1은 일반적인 투과형 LCD를 이용한 프로젝션 디스플레이 소자의 구성도1 is a block diagram of a projection display device using a general transmissive LCD

도 2는 본 발명에 따른 프로젝션 표시 시스템의 냉각 장치를 보여주는 도면2 is a view showing a cooling device of the projection display system according to the present invention.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

10 : 램프10: lamp

11: 플라이아이 렌즈(FEL) 및 PBS 어레이11: Fly Eye Lens (FEL) and PBS Array

12 : 제 1 반사형 편광판12: first reflective polarizer

13 : 렌즈13: lens

14 : 제 2 반사형 편광판14: second reflective polarizer

Claims

In a projection display system consisting of a lamp that provides light, a fly's eye lens (FEL), a PBS array, a mirror, a lens and an LCD panel,

A first reflective polarizer having a high thermal conductivity glass or sapphire substrate attached to the front end of the lamp;

And a second reflective polarizing plate having a high thermal conductivity glass or a sapphire substrate attached to the front end of the panel.

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