TWI246631B - Liquid crystal display device, liquid crystal projector device, and cooling method of panel - Google Patents

Liquid crystal display device, liquid crystal projector device, and cooling method of panel Download PDF

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TWI246631B TW090130212A TW90130212A TWI246631B TW I246631 B TWI246631 B TW I246631B TW 090130212 A TW090130212 A TW 090130212A TW 90130212 A TW90130212 A TW 90130212A TW I246631 B TWI246631 B TW I246631B
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crystal panel
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Kikuo Kaise
Mikiya Kobayashi
Shizuo Nishihara
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Sony Corp
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Description

1246631 A7 _ B7 五、發明説明（1 ) 技術領域 本發明係有關液晶顯示器及液晶投影裝置，並有關面板 冷卻方法。 技術背景 現在，盛行於液晶光閥，採用液晶面板之液晶投影裝置 之開發。液晶投影係主要，用於個人電腦用之簡報投影裝 置，家庭電影院用之前投式投影裝置，與内投影電、視機用 之背投式投影裝置。 液晶投影裝置係可分為，單片式其使用一片附有紅色 (R)、綠色（G )、藍色（B )三色之彩色鏡片之液晶光閥（液 晶面板）與三片式其隨R、G、B之光路，使用三片單色之 液晶光閥（液晶面板）。液晶投影裝置係隨其心臟部之液晶 光閥為穿透型或反射型而區分為穿透型投影與反射型投 影。 在此，三片式之穿透式液晶投影裝置之光學系統，係於 雙色棱鏡（交叉棱鏡）其為之三個光入射面而組成之多面 體’對向狀態各別裝置對應R、G、b之各色之液晶光閥， 於雙色棱鏡，合成穿透各色之液晶光閥之R光、G光、B 光，射入投射鏡片，所構成。 此時，各色之液晶光閥係因光之吸收等而發埶，因此運 作時之溫度（以下，運作溫度）變高。對此，液晶光閥中， 於液晶其它部分’導向層，密封部，偏轉板，相位差板 寺，使=有機物，再者即於薄膜電晶體（薄膜技術）上’平 —化層等也使用有機物。因&，伴隨溫度上昇與光線增加 -4-
1246631 A7 B7 五、發明説明（2 ) 而信賴性之惡化係被疑慮。 在此，作以液晶光閥（液晶面板）之冷卻方法，被提出使 用風扇之氣冷方式與使用液體之液體冷卻方式。氣體冷卻 方式係轉動風扇對液晶光閥吹入空氣而冷卻，液體冷卻方 式係使冷卻液接触液晶光閥而冷卻。 但於氣體冷卻方式中，因風扇轉動而發生噪音，與浮塵 而造成故障。再者，液體冷卻方式中，因須對液晶光閥之 周圍設置液體冷卻裝置，而對小型化不利。再者，因冷卻 液之溫度將被面板周圍之環境溫度影響，而容易產生對冷 卻效果之差異，而有困難取得充分之冷效果之問題。特別 因小型化，縮短光學零件問之距離，隨之環境溫度之上 昇，明顯的冷卻液之溫度上昇，而可予知冷卻效果之降 低。 再者，今後，伴隨液晶投影裝置之高亮度化，高畫質 化，高精細化之發展，將提高對液晶光閥（液晶面板）之畫 素密度與液晶光閥之射入光線量密度，因此，液晶光閥之 運作溫度即有上昇之傾向。再者另一方面，因液晶光閥 (面板尺寸）之小型化發展，而可予知運作溫度加速的上 昇。於此狀態，於過去之氣冷方式與液體冷卻方式中，將 變成無法壓制液晶光閥之溫度上昇，而可予知信賴性之維 持係變越來越困難。 發明之揭示 本發明之目的，係提供能解決上述之過去裝置之問題之 新規格之液晶顯示裝置及液晶投影裝置。 -5- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐）
裝 訂
1246631 A7 B7 五、發明説明（3 ) 本發明另一目的，係提供能防止隨溫度上昇與光線量增 加而信賴性惡化之液晶顯示裝置及液晶投影裝置。 本發明再另一目的，係提供可有效率的冷卻含有液晶面 板之構造物體之液晶顯示裝置及液晶投影裝置，與液晶面 板之面板冷卻方法。 有關本發明之液晶顯示裝置，係於棱鏡之光入射面緊密 狀態安裝液晶面板，一體化之同時，備置靜態的強制冷卻 其一體化構造物體之冷卻手段。 有關本發明之液晶顯示裝置，係於棱鏡之光入射面緊密 狀態安裝液晶面板，一體化，經備置冷卻手段靜態的強制 冷卻該一體化構造物體，不因風扇噪音與浮塵而導致故 障，可有效率的冷卻液晶面板。再者，即於液晶光閥中採 用液晶面板之投影裝置，因使用上述之相同構成，不因風 扇燥音與浮塵而導致故障，可有效率的冷卻液晶光閥。 再者，有關本發明之液晶顯示裝置及液晶投影裝置，係 於棱鏡之光入射面，介由高熱傳導之透明基板，緊密狀態 安裝液晶面板，一體化。 該液晶顯示裝置及液晶投影裝置，係因於棱鏡之光入射 面，介由高熱傳導之透明基板，緊密狀態安裝液晶面板， 一體化，而於液晶面板發生之熱被透明基板吸收，該被吸 收之熱經棱鏡發散。因此，棱鏡作為冷時預熱，熱時降 溫，有效率的冷卻液晶面板。 本發明再另一目的，經本發明而得到之具體優點，係從 下以所說明之實施例之說明中，更加明確。 -6- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） I246631
發明之最佳實施形態 以下參圖洋細說明本發明應用於如三片式之穿透型液晶 投影裝置之實施之形態。
圖1 ’係表7F應用本發明之液晶投影裝置之光學系統構 成之一例 < 概略圖。於圖丨中，燈1係為液晶投影裝置之 光源，例如由複金屬燈所組成。燈1之光之射出方向，係 依順序配置，UV-IR遮斷鏡片2，光學積分器3，偏光轉換 元件4，第1之鏡片5及第1之全反射鏡6。 裝 另一方面，經第1之全反射鏡6之光之反射方向，係依 順序配置第1之雙色鏡7與第2之全反射鏡8。經第1之雙色 鏡7之光之反射方向，係依順序配置第2之雙色鏡9，第2 之鏡片1 0及第3之全反射鏡1 1。再者，經第3之全反射鏡 1 1之光之反射方向，係依順序配置第3之鏡片i 2與第4之 全反射鏡1 3。 訂
勺別配置’ R (紅色）用之液晶光閥1 4於經第2之反射鏡8 之光之反射方向，G (綠色）用之液晶光閥1 5於經第2之雙 色鏡9之光之反射方向，B (藍色）用之液晶光閥1 6於經第 4之雙色鏡1 3之光之反射方向。於各液晶光閥14、丨5、i 6 之光入射面，各別配置鏡片17、1 8、19與·偏光板20、2 1、 2 2。作為液晶光閥14、15、1 6，係可使用以行列狀配列薄 膜電晶體（薄膜技術）之TFT (薄膜技術）液晶面板。以下將 M液晶光閥”稱為”液晶面板"，說明。 於各液晶面板14、1 5、1 6所圍成之領域中，配置雙色稜 鏡2 3。該雙色棱鏡2 3係構成本發明之棱鏡，即可稱為交 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 1246631 A7 B7 五、發明説明（5 ) ~ 叉稜鏡。雙色棱鏡2 3係由黏合4個棱鏡之多面體（6面體） 之4角塊構造所組成。雙色稜鏡2 3係包含3個光入射面與t 個光出射面。並於各個光入射面，對向狀態配置液晶面板 14、15、16，並於光出射面，貼上偏光板2 4。 於雙色棱鏡2 3之光出射面方向，配置投射鏡片2 5。投 射鏡片2 5係於共通之光軸上所配置複數片，例如由5〜i 〇 片之組合鏡片所構成。 如上述之所構成之液晶投影裝置之光學系統中，從燈光 1所射出之白色光係通過UV-IR斷光鏡片2，光學積分器3 ，偏光轉換元件4及第1之鏡片5，射入第1之全反射鏡6， 在此略為直角的被反射。此時，從燈光1射出光含有紫外 線及紅外線，係經UV-IR遮斷鏡片2被遮斷。 於第1之全反射鏡6被反射光，係於第1之雙色鏡7，作 選擇性的穿透或反射。即於第1之雙色鏡7，R光被穿透， G、B光被反射。穿透第1之雙色鏡7之R光，係於第2之全 反射鏡8反射後’通過鏡片1 7及偏光板2 〇 ’射入液晶面板 1 4 〇 另一方面，於第1之雙色鏡7中被反射G、B光’係於第2 之雙色鏡9，作選擇性的穿透或反射。即於第2之雙色鏡9 中，B光被穿透’ 0光被反射。於第2之雙色鏡中反射之G 光係，通過鏡片1 8及偏光板2 1 ’射入液晶面板1 5 ° 再者，穿透第2之雙色鏡9之B光係’通過第2之鏡片 1 〇，射入第3之全反射鏡11，在此略為直角的被反射。再 者，於第3之全反射鏡1 1中反射之B光，係通過第3之鏡 -8- 1 本紙張尺歧 ~
裝 訂
!246631
發明説明 片1 2 ’射入第4之全反射鏡1 3 ’在此略為直角的被反射 後’通過鏡片1 9及偏光板2 2，射入液晶面板1 6。 如此從燈光1之出射光（白色光）做r、G、B分離，射入 各液晶面板14、15、1 6，於3片之液晶面板14、15、16中， 形成對應各色之光學影像。於液晶面板14、15、1 6中光學 衫像之形成’係由各面板中，控制隨畫素光之穿透量所形 成。 再者，穿透各液晶面板14、15、16之R、G、B之光，係 射入雙色棱鏡2 3。於雙色棱鏡2 3中，合成經3方向入射之 R、G、B之光，由此，形成1個之光學影像其包含R、^、 B °經此所生成之光學影像係從雙色稜鏡2 3之光出射面， 通過偏光板2 4，射入投射鏡片2 5。又投射鏡片2 5係擴大 從雙色稜鏡2 3射入光（光學影像），投影於螢幕（不表示於 圖），即第1〜第3之鏡片5、10、12係實行整合R、G、β之 光學的光路長。 圖2係表示有關本發明之第1之實施形態之液晶投影裝 置之重要部分構造之一例，圖2 Α係為其側面圖，圖2 β係 為其平面圖。再者，圖3係擴大表示液晶面板之安裝構造 之重要部分之斷面圖。 於雙色棱鏡23之3個之光入射面，如圖2Β及圖3所示， 緊密狀態安裝各液晶面板14、15、16，經此，雙色稜鏡2 3 與各液晶面板14、15、1 6成為一體化構成。再於雙色镑鏡 2 3之周圍部分，配設靜態的強制冷卻該雙色稜色2 3與各 液晶面板14、1 5、1 6之一體化構造物之冷卻手段。 -9 - 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210X297公釐） 1246631 A7 __________ B7 五、發明説明（7 ) 以下’說明有關，對雙色棱鏡23，液晶面板14、15、16 之具體之安裝構造與冷卻手段之構成，例舉圖3所示之液 晶面板1 6。 於雙色棱鏡2 3與液晶面板1 6之間，安裝偏光板2 6與透 明破璃基板2 7。透明玻璃基板2 7，係熱傳導性高之藍寶 石破璃所構成之。再者，液晶面板1 6之光入射面，即是 於與雙色稜鏡2 3相反面配置無塵板2 8。無塵板2 8係因由 玻璃所構成，而錯開從投射鏡片2 5之焦點距離，存在於 光路上之浮塵，具有散焦功能。 於雙色棱鏡2 3之光入射面中，與液晶面板丨6相互面接 觸狀態下安裝上述之偏光板26，透明玻璃基板27及無塵 板2 8。即偏光板2 6之一面係接觸雙色棱鏡2 3之光入射 面再者’偏光板26之另一面係接觸透明玻璃基板27之 個面。另一方面，液晶面板1 6之一個面係接觸透明玻 璃基板2 7之另一面。再者，液晶面板1 6之其他面係接觸 無塵板28之一個面。 再者又色棱鏡2 3 ’偏光板2 6，透明玻璃基板2 7，液晶 囬板1 6及無塵板2 8，係使用透明黏合劑其包含紫外線硬 化樹脂，各別相互黏接。黏合劑係期望為與雙色棱鏡以之 材料相同折射率，例如使用n =丨4〜丨6之樹脂。其理由 為壓制於零件相互之接觸界面中光之反射（界面反射）。黏 二，中所使用之樹脂，舉一例，如使用壓克力樹脂，胺基甲 酸树知，環氧樹脂，矽樹脂等，再者也可使用矽膠，油等。 另方面，於雙色稜鏡2 3之底部，與該接觸狀態設置 -10-
1246631 A7 ____ B7 五、發明説明（~Γ~) -- 散熱器2 9。散熱器2 9係，熱傳導性高之金屬材料，例如 使用鋁所構成之，成平視四角形之塊狀構造。於散熱器 2 9之邊端一體化站立部3 0。站立部3 〇之上端面，成為接 觸液晶面板1 6與無塵板2 8狀態。 再者，於雙色棱鏡23之面板安裝部周邊圍上散熱管 3 1。該散熱管3 1，係為本發明中構成冷卻手段之冷熱 源，於雙色棱鏡2 3之上面，接觸雙色棱鏡2 3與透明玻璃 基板2 7狀態配置散熱管3 1。再者，於雙色稜鏡2 3下面， 接觸雙色棱鏡2 3與透明玻璃基板2 7再與散熱器2 9狀態配 置散熱管3 1。對散熱器2 9 ’散熱管3 1接觸由站立部3 〇所 形成之區域内側之2處狀態。 有關構成中，液晶面板1 6因光之吸收而發熱，其熱量 經各種傳熱路控：，吸收及散發。傳熱路徑係具有，通過無 塵板2 8至散熱器2 9之路徑，從透明玻璃基板2 7至散熱管 3 1之路徑，面板周圍之空氣作為熱媒體被散熱管3 1之吸 熱之路徑，通過透明玻璃基板27，偏光板26及雙色稜鏡 2 3至散熱器2 9之路徑，從散熱器2 9至散熱管3 1之路徑， 從散熱器2 9對空氣放熱之路徑，從無塵板2 8對空氣放熱 之路徑。 特別於本發明，因於雙色稜鏡2 3緊密狀態安裝液晶面 板1 6，而確保兩者間之傳熱面積，並因於雙色棱鏡2 3之 周邊圍上散熱管3丨，使用散熱管3 1直接吸引於液晶面板 1 6發生熱以外’並可使用散熱管3 1有效的吸收從液晶面 板1 6傳達至雙色稜鏡2 3之熱。 -11 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 1246631 A7 B7 五、發明説明（9 ) 再者，本發明係因於雙色棱鏡2 3與液晶面板1 6之間， 裝置熱傳導高之透明玻璃基板2 7，可降低液晶面板1 6與 雙色棱鏡2 3之間之熱阻抗。並因使散熱管3 1接觸於透明 玻璃基版2 7，使用透明玻璃2 7吸收於液晶面板1 6中發生 之熱，使用散熱管3 1可有效的吸收，該吸收之熱。 再者，因使散熱管2 9接觸雙色棱鏡2 3之底面，並使散 熱管3 1接觸散熱器2 9，使用散熱管2 9吸收從液晶面板1 6 傳至雙色棱鏡2 3之熱，使用散熱管3 1可有效的吸收，該 吸收之熱。 其結果，因液晶面板1 6係因與熱容量大之雙色稜鏡2 3 為一體化，而靜態的被強制冷卻，即使不使用如過去之使 用風扇動態的冷卻液晶面板，也可使液晶面板1 6之運作 溫度充分下降。再者，因使用散熱管3 1作為冷卻手段之 冷熱源，幾乎不被環境溫度影響，可取得安定充分之冷卻 效果。再者，因組合透明玻璃基板27與散熱器29而可得 到更高冷卻效果。 並於上述之第1實施形態中，於雙色棱鏡23與液晶面板 1 6之間貼裝透明玻璃基板2 7，有關透明玻璃基板2 7係即 可貼裝於液晶面板1 6之光入射面。 接下，說明有關本發明之液晶投影裝置之第2實施之形 態。該液晶投影裝置係如圖4所示，於雙色棱鏡2 3之3個 之光入射面，直接貼上各液晶面板14、1 5、1 6，經此雙色 稜鏡23與各液晶面板14、15、16—體化。於液晶面板14、 15、16接合處，為壓制接合界面之反射，期望為使用與前 -12- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(21〇 X 297公釐) ' ---
裝 訂
k 1246631 A7 B7 五、發明説明（10 述第1實施形態相同之黏合劑。 另一方面，於雙色棱鏡2 3之底面，於其接觸狀態配置 ϊ白耳帕冷卻元件3 2。珀耳帕冷卻元件3 2，係於本發明中 構成冷卻手段之冷熱源。 有關構成中，液晶面板14、15、16直接接觸雙色稜鏡 23，並更加緊密結合，於各液晶面板14、15、16發生之熱 傳達至雙色棱鏡2 3。再者，因珀耳帕冷卻元件3 2接觸於 雙色棱鏡23之底面，如上述之傳至雙色棱鏡23之熱，經 由珀耳帕冷卻元件3 2被吸收。 因此’雙色棱鏡2 3與液晶面板14、15、16所組成一體化 之構造物’經珀耳帕冷卻元件3 2靜態的被強制冷卻。因 此’即使不使用如過去之風扇動態的冷卻液晶面板，也可 充分的降低液晶面板14、15、16之運作溫度。再者，因使 用始耳帕冷卻元件3 2作為冷卻手段之冷熱源，幾乎不被 環境溫度影響，而可取得安定充分冷卻效果。 並在此所示之第2實施形態之液晶之投影裝置中，使用 拍耳帕冷卻元件3 2作為冷熱源，取代該珀耳帕冷卻元件 3 2，即可使用例如圖5 A之侧面圖及圖5 B之底面圖所示之 散熱管3 1。散熱管3 1係接觸狀態圍繞於雙色稜鏡2 3之底 面’可得上述同樣之作用效果。再者，如圍繞各液晶面板 14、1 5、16之周圍配置狀態，圍上散熱管3 1，使用散熱管 3 1有效的吸收於各液晶面板14、15、16中發生之熱，可取 得高冷卻效果。 接下，說明有關本發明之液晶投影裝置之第3之實施之 -13- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公爱)
裝 訂
1246631 A7
形態。㈣晶投影裝置係與上述之第2之實施之 晶投影裝置同樣’如圖6所 展 射面直接貼上各液晶面板丨 < 先入 …、曰 敬14 15、π經此一體化，芦 23與各液晶面板14、15、16之構成。 、色^^兄 另-方面，成為冷熱源之,自耳帕元件32，係成 角形’其四角邊立設支撐部33。各支撐部33 之L字形板所構成，其外側之面沿板長之方向，=大 之散熱片3 4。該支撐部3 3與散熱片3 4係皆使用高熱 性之金屬材（例如：鋁）所構成之。 、’ 有關構成中，雙色棱鏡23係嵌入其4個角端於支撐部η 内，並裝置於珀耳帕冷卻元件32之上。經此，珀耳帕元 冷卻件32成為接觸於雙色稜鏡23之底面之狀態。再者， 被緊密安裝於雙色稜鏡23之液晶面板丨4、15、丨6係，各配 置夾至於2個之支撐部3 3之間， 經此，於液晶面板14、15、16中發生之熱係傳達至雙色 棱鏡2 3，再其被傳達之熱，經珀耳帕冷卻元件3 2被吸 收。再者’液晶面板14、15、16中發生之熱與被雙色稜鏡 2 3傳達之熱係通過4個支撐部3 3，被珀耳帕冷卻元件3 2 吸收又通過散熱片3 4，於空氣中被放熱。 其結果，一體化雙色棱鏡23與液晶面板14、15、16之構 造物，係經由珀耳帕冷卻元件3 2與付有散熱片之支撐部 3 3，靜態的被強制冷卻。因此，即使不使用如過去之風 扇，動態的冷卻液晶面板，也可充分的降低液晶面板14、 15、16之運轉溫度。再者因使用珀耳帕冷卻元件3 2作為 -14- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公爱)
裝 訂
1246631 五、發明説明
冷部手段4冷熱源，幾乎不被環境溫度影響，可取得安定 充分 < 冷部效果。再者，因支撐部3 3與散熱片3 4，冷卻 作用也有正面效果，可取得較高冷卻效果。 並且，於上述第1〜第3實施形態中，使用散熱管3丨或珀 耳帕冷卻元件32作為冷卻手段之冷熱源，例如於之前之 圖2及圖3所不之第1實施形態之構成中，經於散熱器”之 底面接觸狀怨下配置珀耳帕冷卻元件3 2，作為冷熱源及 可採用使用散熱管3 1與珀耳帕冷卻元件3 2兩者之構造。 再者，作為補助的冷卻手段，及可併用風扇，在此狀態 係控制風扇之回轉速度，使用所謂的微風運轉可取得高冷 卻效果’於實際應用上無問題水準，可減低風扇噪音，並 因風量低減，減少浮塵問題，可降低因浮塵而對畫質惡化 影響。 一〜 再者，對雙色稜鏡23安裝液晶面板14、15、16之構造係 有各種之應用例。例如圖7所示，於雙色稜鏡23與液晶面 板14、15、16之間，夾著位相差板35，藍寶石基板“及 偏光板3 7，緊密狀態一體化這些之構造。該狀態下係， 因藍寶石基板3 6與位相差板3 5增加熱傳導性，將液晶面 板尺寸增大即可，再者，如圖8所示，於雙色棱鏡23 :各 液晶面板14、15、16之間，夾著位相差板”，偏光板 39，及藍寶石基板40，緊密狀態一體化這些之構造。 再者’作為其化變化之例’如圖9所示，於雙色棱鏡7 3 與各液晶面板14、15、16之間，夾著位相差板4 1，第^之 監寶石基板42 ’偏光板43及第2之藍寶石基板44，緊密 -15- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210 X 297公釐) 1246631 A7 B7 五、發明説明（13 狀怨一體化這些之構造，或如圖1 〇所示，夾著第1之藍寶 石基板45 ’位相差板46，偏光板47及第2之藍寶石基板 4 8緊密狀態一體化這些之構造。 於上述圖9及圖1 〇所示之一體化構造例中，增加設計上 之自由度同時’容易的製作緊密構造。再者，各別貼上， 最後貼上玻璃，藍寶石等即可，當然不管於何者構造例， 於各別之（底部），有效畫素外周圍，棱鏡上面，裝上散熱 管’泊耳帕元件。有關構造例中，因可得偏光板，位相差 板也成為發熱源，中間夾著這些之光學元件，一體化棱鏡 與液晶面板’提昇冷卻能力，提高元件之信賴性。 再者於偏光板與位相差板等之光學元件基板之間，夾著 藍寶石玻璃或緩衝玻璃等，可平均化熱傳導性。 再者’使用於破璃表面上鍍上熱傳導性良好之透明導電 層（導電玻璃等）之元件，可期待熱之傳導性增加。 接下’參圖說明有關本發明液晶投影裝置之第4之實施 之形態。 該液晶投影裝置也與前述之第1〜第3之實施形態同樣， 如圖1 1所示，於雙色棱鏡2 3之3個之光入射面，緊密狀態 安裝各液晶面板14、1 5、16，經此一體化化雙色稜鏡2 3與 各液晶面板14、15、16之構成。 以下，說明有關，於本實施之形態中對雙色稜鏡2 3， 液3曰面板14、15、16之具體的安裝構造，舉例圖1 2所示液 晶面板1 6。 於雙色棱鏡23與液晶面板16之間，安裝偏光板26與透 -16- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐）
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1246631 A7 B7 五、發明説明（15 ) 裝熱傳導性高之透明玻璃基板2 7，可降低液晶面板1 6與 雙色棱鏡2 3之間之熱電阻。並因使用透明玻璃基板2 7， 吸收於液晶面板1 6發生之熱，可經透明玻璃基板2 7與雙 色棱鏡2 3 ’有效的發散該吸引之熱。其他之液晶面板 1 4、1 5於該狀態係同樣。 該結果，各液晶面板14、15、16，係因熱容量大之雙色 棱鏡2 3，作為冷時預熱，熱時降溫有效的被冷卻，即使 不使用如過去之風扇，冷卻液晶面板，也可充分的降低液 晶面板14、15、16之運作溫度。並且，雙色稜鏡23之間介 放透明玻璃基板27，安裝各液晶面板14、15、16之構成 中，使用大直徑之玻璃基板，於該玻璃基板上，形成複數 之液晶面板後，沿特定之線，切斷玻璃基板，可同時取得 每片被分割之複數之液晶面板之製造方法之應用。 接下，參圖1 3及圖1 4說明有關本發明之液晶投影裝置 之第5之實施之形態。即於該液晶投影裝置中，說明對雙 色棱鏡2 3，液晶面板14、1 5、16之具體的安裝構造，例舉 液晶面板1 6。 圖13及圖14中，偏光板26，透明玻璃基板27，液晶面 板1 6，無塵板2 8係，各別使用黏合相互黏接。再者，對 雙色棱鏡2 3，以壓著方式，脫取可能的安裝液晶面板1 6。 再者，詳述，則於作以矩形狀，平面形狀基台板1 2 9之 四邊角，立設支撐部1 3 0。基台板1 2 9係可與液晶投影裝 置之外殼部分一體化。各支撐部1 J 〇係’為長尺狀L丰形 板構造之，具有高熱傳導性之金屬材料’期望使用如鋁、 -18- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4规格(210 X 297公釐)
裝 訂
1246631 A7 —--^B7 五、發明説明（16 ) 鐵鋼構成之。 再者，基台板129及4個支撐部13〇中，配合液晶面板 1 6之安裝位置之2個支撐部丨3 〇中，設置合計8個之螺絲 孔Η 1〜Η 8，於基台板1 2 9中設置2個螺絲孔H 9、H丨〇。 此中螺絲孔Η 1〜Η 4係對雙色稜鏡2 3，壓著方式固定液晶 面板1 6。再者，螺絲孔Η 5〜Η 8，Η 9、Η 1 0係為圖1 4中 箭頭X方向之左右方向，圖14中箭頭Υ方向之上下方向及 圖14中箭頭0方向之回轉方向調整液晶面板“之安裝位 置。 上述之構成其中’使用基台板129及4個支撐部130， 於雙色棱鏡2 3安裝液晶面板丨6之狀態時，首先，於基台 板129上特定之位置’決定雙色棱鏡23位置固定。雙色稜 鏡2 3之固定，係由粘合劑粘著，該雙色稜鏡2 3之底面於 基台板1 2 9之上面。因此，雙色稜鏡2 3係配置於4個支撐 部1 3 0所圍成之空間内。 接下’配置偏光板2 6，透明玻璃基板2 7，液晶面板 1 6，典塵板2 8相互粘著成一體化之零件接近雙色棱鏡2 3 之光入射面。此時，以具有8個螺絲孔Η 1〜Η 8之2個支撐 部30間’插入透明玻璃27之，從上方，裝入上述之一體 化零件。經此，4個螺絲孔Η 1〜Η 4，係於有效畫素領域外 其為液晶面板1 6之外側，透明玻璃基板2 7之前面，隔特 定之間距，對向狀態配置。再者，4個螺絲孔η 5〜η 8係， 於透明玻璃基板2 7之側端面，隔特定之間距，對向狀鮮 配置，2個螺絲孔Η9、Η 1 0係於透明玻璃基板2 7之下端 -19- 適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210 X 297公爱) 1246631 A7 B7 五、發明説明（π 面，對向狀態配置。 接著，對各螺絲孔Η卜Η 10，配合各別之，旋合螺絲 S1〜S10之同時，適當旋合這些螺絲S1〜Si〇，調整液晶面板 1 6之安裝位置。有關螺絲s」〜s 10，係固定雙色棱鏡2 3前 之階段’或組合具有液晶面板1 6 —體化零件前之階段， 事先旋合於支撐部材1 3 〇即可。 液晶面板1 6之位置調整係一邊觀看實際射於螢幕之影 像’一邊調整。調整順序係首先，適當接合旋合於4個螺 絲孔Η 1〜Η 4螺絲S 1〜S 4，於透明玻璃基板2 7之前面同 時，經螺絲孔S I〜S 4之壓力，將透明玻璃基板2 7，輕壓 於雙色棱鏡23面。經此，偏光板26輕壓於雙色棱鏡23之 光入射面之狀態。在該狀態下旋合螺絲S5〜S8、S9、S10， 則配合各螺絲之旋合方向及旋轉量，而變動透明玻璃基板 2 7之位置，於其一體化之液晶面板！ 6之位置也隨之變 動。隨之，對雙色稜鏡2 3，液晶面板1 6之安裝位置可做 多方向調整（微調）。 即經適當旋合螺絲S 5〜S 8，可調整液晶面板1 6之安裝 位置，於圖14中箭頭X方向之左右方向。再者，經適當旋 合螺絲S9、S10，調整液晶OT板16之安裝位置於圖14中箭 頭Y方向之上下方向。再者，經適當旋合螺絲S5〜S8、S9、 S ，調整液晶面板1 6之安裝位置，於圖1 4中箭頭0方向 之旋轉方向，即可進行傾斜調整。 如可得調整液晶面板1 6之安裝位置於左右方向、上下 方向及旋轉方向，即可任意的設置螺旋及螺絲孔之個數。 -20- 本紙中國國家標準(CNS) A4規格(21〇x撕公董）
裝 訂
1246631 A7 __ B7___ 五、發明説明（π ) 再者，有關對雙色棱鏡2 3，圖1 4中箭頭Z方向之光軸方 向之面板位置，因於雙色棱鏡23之光入射面，通過偏光 板26及透明玻璃27緊密安裝液晶面板16，可高精密度的 決定位置。因此，於光軸方向中不須面板位置調整。再 者’對雙色棱鏡2 3之光入射面，也不須面板之平行度整 合。 調整如上述之液晶面板1 6之安裝位置後，經螺絲 S1〜S4之旋上，而固定與透明玻璃基板27—體化之液晶 面板1 6於雙色稜鏡2 3。此時，即可使用塾片等，使用螺 絲S 1〜S 4固定透明玻璃基板2 7。再者，為防止因螺絲鬆弛 π液晶面板1 6之位置偏移，即可使用瞬間黏合劑等之黏 著手段，補強固定螺絲S 1〜S 4與支撐部3 0之螺絲接合 部。再者，於螺絲接合部使用塾片時，具備將該補強固 定。 如此於有關本發明之第5之實施形態之液晶投影裝置 中’對於雙色稜鏡2 3經螺絲之壓著方式，成為脫取可能 的安裝液晶面板1 6之構成，可簡便的進行零件交換。經 此’例如於液晶面板發生不明故障時，容易的對應不良零 件交換與液晶面板之更新。再者，因一體化零件其包含偏 光板26、透明玻璃基板27、液晶面板16、無塵板28無使 用黏合劑直接黏合於雙色棱鏡2 3，於組立作業中之處理 係變為簡單同時，容易的維持乾淨環境，有效的降低垃 圾、灰塵之發生。 '21 ^ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格（210X2^^7 Ϊ246631 A7 B7 五、發明説明（ 再者，因具備調整液晶面板之安裝位置調整機構，而可 和準並間單的调整3個液晶面板1 4、1 5、1 6之相互位置。 經此，將正確一致使紅（R )、綠（G )、藍（B )之畫素，於 全幕上，形成良好之影像。
再者，對於雙色棱鏡23，作為液晶面板u、15、16之固 足方式係不限上述之經螺絲之壓著方式，例如於雙色棱鏡 2 3之光入射面介由未硬化狀態或半硬化狀態之黏合劑 層’與偏光板2 6 —同壓住透明玻璃基板2 7，在此狀態下 進行如上述之面板調整後，因使黏合劑完全硬化（真硬化） 而固定面板黏著方式。 裝 於上述之本發明之實施形態中，例舉應用於液晶投影裝 置之例說明本發明，本發明不僅限於此，適用於採用稜鏡 之光入射面對向狀態配置液晶面板構成之液晶顯示裝置全
部’與應用於上述之液晶投影裝置之狀態時，可得同樣之 優點。 產業上之利用可能性 如上述，本發明係，緊密狀態安裝液晶面板於稜鏡之光 入射面一體化，經冷卻手段靜態的強制冷卻該一體化化構 造物，而不因風扇噪音與浮塵而導致故障·，並可有效率的 冷卻液晶面板。 再者，本發明係因通過高熱傳導性之透明基板，緊密狀 態安裝液晶面板於稜鏡之光入射面一體化，不因風扇噪音 與浮塵而導致故障，並可有效率得冷卻液晶面板。 經應用本發明，於液晶光閥使用液晶面板之液晶投影裝 -22- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公¥了 1246631 A7 B7 五、發明説明（2〇 ) 置中，可於非常安靜之使用環境，投影高品質之影像於螢 幕上。再者，因與棱鏡之一體化構造增高液晶面板之冷卻 效果，而可大幅降低液晶面板之運作溫度。再者，即可配 合裝置之小型化與加上液晶面板之小型化，影像之高輝度 化，降低液晶面板之運作溫度，維持高信賴性。 圖式之簡要說明 圖1係表示本發明所適用之液晶投影裝置之光學系統構 成之一例之概略圖。 圖2 A及圖2 B係表示有關本發明之第1之實施形態之液 晶投影裝置之重要部份構成之圖。圖2 A係為其側面圖， 圖2 B係為其為平面圖。 圖3係表示液晶面板之安裝構造及冷卻構造之重要部份 之斷面圖。 圖4係表示有關本發明之第2之實施形態之液晶投影裝 置之重要部份構造之一例之側面圖。 圖5係說明本發明之第2之實施形態之變形例之圖。 圖6係表示有關本發明之第3之實施形態之液晶投影裝 置之重要部份構造之一例之斜視圖。 圖7係表示稜鏡與液晶面板之一體化之構造之一例之平 面圖。 圖8係表示棱鏡與液晶面板之一體化之構造之其他例之 平面圖。 圖9係表示棱鏡與液晶面板之一體化之構造之再其他例 之平面圖。 -23- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 1246631 A7 B7 五、發明説明（21 ) 圖1 0係表示棱鏡與液晶面板之一體化之構造之再其他 例之平面圖。 圖1 i係表示有關本發明之第4之實施形態之液晶投影裝 置之重要部份構造之一例之平面圖。 圖1 2係表示液晶面板之安裝構造之重要部份之斷面圖。 圖1 3係表示有關本發明之第5實施形態之液晶投影裝置 之重要部份構造之一例之平面圖。 圖1 4係表示有關本發明之第5實施形態之液晶投影裝置 之重要部份構造之分解斜視圖。 -24- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐）

Claims (1)

  1. 1246631 弟090130212號專利申請案 中文申凊專利範圍替換本(94年5月） 申請專利範圍 .一種液晶顯示裝置，其特徵為，於棱鏡之光入射面， 以密接狀態安裝液晶面板而使一體化，並具備靜態的 強制冷卻該一體化構造物之冷卻手段，其中作為該冷 卻手段之冷熱源，使用珀耳帕冷卻元件， 兩者接觸上述稜鏡之底面。 一其 2·根據申請專利範圍第丨項之液晶顯示裝置，其中該棱鏡 與該液晶面板之間夾著光學元件基板，與該棱鏡與該 液晶面板成一體化。 3·根據申請專利範圍第丨項之液晶顯示裝置，其中該稜鏡 與該液晶面板之間夾著透明玻璃基板，與該棱鏡與該 液晶面板成一體化。 4. 根據申請專利範圍第丨項之液晶顯示裝置，其中使用黏 合劑緊密黏合該棱鏡與該液晶面板。 5. 根據申請專利範圍第4項之液晶顯示裝置，其中該黏合 劑係包含透明並具有與該稜鏡之素材幾乎相同折射率 之樹脂。 6· —種液晶投影裝置，其特徵為於棱鏡之光入射面以密 接狀怨安裝液晶光閥而使一體化，並具備靜態的強制 冷卻該一體化構造物之冷卻手段，其中作為該冷卻手 段之冷熱源，使用珀耳帕冷卻元件，散熱管或其兩者 接觸上述棱鏡之底面。 7·根據申請專利範圍第6項之液晶投影裝置，其中該稜鏡 與該液晶光閥之間夾著光學元件基板，與該棱鏡與該 液晶光閥成一體化。
    本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 1246631
    申請專利範圍 8·根據申請專利範圍第6項之液晶投影裝置，其中該棱鏡 與該液晶光閥之間爽著透明玻璃基板，與該棱鏡與該 液晶光閥成一體化。 9·根據申請專利範圍第6項之液晶投影裝置，其中使用黏 合劑緊密黏合該棱鏡與該液晶光閥。 10·根據申請專利範圍第9項之液晶投影裝置，其中該黏合 劑係包含透明並具有與該棱鏡之素材幾乎相同折射率 之樹脂。 u·—種面板冷卻方法，其特徵為，於棱鏡之光之入射面 在接狀態地安裝液晶面板使一體化，並使用珀耳帕冷 卻元件、散熱管或其兩者作為冷卻手段之冷熱源，接 觸上述棱鏡之底面以靜態的強制冷卻該一體化構造 物。 12. 一種液晶顯示裝置，其特徵為，於稜鏡之光入射面， 介由包含藍寶石玻璃、硼硒玻璃、微晶玻璃或 ΤΕΜΡΑΧ玻璃等之高熱傳導性之透明基板，利用保持 疋件以密接狀態地安裝液晶面板而一體化，該液晶面 板相對於上述棱鏡可任意拆裝。 13·根據申請專利範圍第1 2項之液晶顯示裝置，其中使用 黏合劑緊密黏合該透明基板及該液晶面板之界面。 14·根據申請專利範圍第1 2項之液晶顯示裝置，其中具有 调整該液晶面板之安裝位置之位置調整機構。 15·根據申請專利範圍第1 2項之液晶顯示裝置，其中該透 明基板係為光學元件基板或玻璃基板。 -2 - 1246631 申請專利範圍
    日修(更)正替換頁 16· = ί申請專利範圍第13項之液晶顯示裝置，其中該黏 ^劑係包含透明並具有與該棱鏡、該透明基板及該液 曰曰面板幾乎相同折射率之樹脂。17·:種液晶投影裝置，其特徵為，於稜鏡之光入射面， ;丨由包含監寶石玻璃、硼硒玻璃、微晶破璃或 Ε Μ P A X玻璃等之高熱傳導性之透明基板，利用保持 凡件以密接狀態地安裝液晶面板而一體化，該液晶面 板相對於上述棱鏡可任意拆裝。 18·根據申請專利範圍第丨7項之液晶投影裝置，其中使用 黏合劑緊密黏合該透明基板及該液晶面板之界面。 19·根據申請專利範圍第17項之液晶投影裝置，其中具有 調整該液晶面板之安裝位置之位置調整機構。2〇·根據申請專利範圍第丨7項之液晶投影裝置，其中該透 明基板係為光學元件基板或破璃基板。 21.根據申請專利範圍第i 8項之液晶投影裝置，其中該黏 合劑係包含透明並具有與該稜鏡、該透明基板及該液 晶面板幾乎相同折射率之樹脂。 22.種φ板冷卻方法，其特徵為，、經由於棱鏡之光入射 面，介由包含藍寶石玻璃、硼硒玻璃、微晶玻璃或 TEMPAX玻璃等之高熱傳導性之透明基板，利用保持 元件以密接狀態地安裝液晶面板而—體化並使該液晶 面板相對於上述棱鏡可任意拆裝，而冷卻該液晶面 板0 -3 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐)
    裝 訂 蠊
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