JP3516628B2 - Transmissive liquid crystal display - Google Patents
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶プロジェクタ
や、液晶テレビ等に適用して好適な透過型液晶表示装置
に関し、特に、液晶表示パネルの出射側に設けられた偏
光板を効率的に冷却し、また、出射された光の偏光方向
を任意に回転させることが可能な透過型液晶装置に関す
るものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a transmissive liquid crystal display device suitable for application to a liquid crystal projector, a liquid crystal television, etc., and particularly to efficiently cool a polarizing plate provided on the exit side of a liquid crystal display panel. In addition, the present invention relates to a transmissive liquid crystal device capable of arbitrarily rotating the polarization direction of emitted light.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来の液晶プロジェクタについて、図６
及び図７とともに説明する。ここで、図６は従来の液晶
プロジェクタの概略構造を示す説明図、図７は従来の液
晶プロジェクタにおけるプリズム周辺の構造を示す説明
図である。2. Description of the Related Art FIG. 6 shows a conventional liquid crystal projector.
7 and FIG. 7. Here, FIG. 6 is an explanatory view showing a schematic structure of a conventional liquid crystal projector, and FIG. 7 is an explanatory view showing a structure around a prism in the conventional liquid crystal projector.
【０００３】液晶プロジェクタは、図６に示すように、
白色光を発するメタルハライドランプ等の光源６０１、
その光を一方向に集光する楕円または方物曲面のリフレ
クタ６０８、以降、光の進行方向順に、赤外線、紫外線
カットフィルタ６０２、光インテグレータ６０３、集光
レンズ６０４a、色分離手段６０５a、６０５b、集光レ
ンズ６０４b、６０４c、６０４d、６０４e、６０４f、
入射側偏光板６０６a、６０６b、６０６c、透過型液晶
パネル６０７a、６０７b、６０７c、電動ファン６０８
を備えている。A liquid crystal projector, as shown in FIG.
A light source 601, such as a metal halide lamp that emits white light,
An elliptical or parabolic reflector 608 that condenses the light in one direction, and then an infrared ray, an ultraviolet cut filter 602, a light integrator 603, a condenser lens 604a, color separation means 605a, 605b, and a collector in the order of the traveling direction of the light. Optical lenses 604b, 604c, 604d, 604e, 604f,
Incident-side polarization plates 606a, 606b, 606c, transmissive liquid crystal panels 607a, 607b, 607c, electric fan 608.
Is equipped with.
【０００４】さらに、図７に示すように、出射側偏光板
７０２a、７０２b、７０２c、λ/２板７０３a、７０３
b、７０３c、色合成プリズム７０５、投影レンズ７０６
を備えている。Further, as shown in FIG. 7, output side polarization plates 702a, 702b, 702c, λ / 2 plates 703a, 703.
b, 703c, color combining prism 705, projection lens 706
Is equipped with.
【０００５】光源６０１から発した白色光には、不要な
赤外線や紫外線が含まれているが、それらの光は、赤外
線、紫外線カットフィルタ６０２によって除去される。
また、光は集光レンズ６０４a、６０４b、６０４c、６
０４d、６０４e、６０４fによって集光される。The white light emitted from the light source 601 contains unnecessary infrared rays and ultraviolet rays, which are removed by the infrared ray and ultraviolet ray cut filter 602.
In addition, the light is condensed lenses 604a, 604b, 604c, 6
It is condensed by 04d, 604e, and 604f.
【０００６】集光レンズの間には、光源からの光を色分
離する色分離手段６０５a、６０５bが配置されており、
ここで光の３原色に分離されて、各々の光に対応した透
過型液晶パネルに集光される。Color separation means 605a and 605b for color-separating light from the light source are arranged between the condenser lenses.
Here, the light is separated into three primary colors and condensed on a transmissive liquid crystal panel corresponding to each light.
【０００７】パネルの手前に配置された入射側偏光板６
０６a、６０６b、６０６cを通過した光は、３原色の映
像を表示する透過型液晶表示パネル６０７a、６０７b、
６０７cに入射し、各液晶表示パネルによって変調を受
け、出射側偏光板７０２a、７０２b、７０２cを通るこ
とによって画面が表示される。Incident-side polarization plate 6 arranged in front of the panel
The light that has passed through 06a, 606b, and 606c is transmitted through the liquid crystal display panels 607a, 607b, which display images of three primary colors.
A screen is displayed by being incident on 607c, being modulated by each liquid crystal display panel, and passing through the exit side polarization plates 702a, 702b, 702c.
【０００８】出射側偏光板を通った光は、λ／２板７０
３a、７０３b、７０３cへ入射する。その後、色合成プ
リズム７０５によって３原色の映像が合成され、合成さ
れた映像は、投影レンズ７０６によって、前方にあるス
クリーン（図示せず）等に映像が拡大投影される。The light that has passed through the polarizing plate on the output side is λ / 2 plate 70.
It is incident on 3a, 703b, and 703c. After that, the images of the three primary colors are combined by the color combining prism 705, and the combined image is enlarged and projected by the projection lens 706 on the screen (not shown) in front.
【０００９】電動ファン６０８は、主に液晶表示パネル
６０７a、６０７b、６０７cや、出射側偏光板７０２a、
７０２b、７０２cの温度上昇を防ぐために配置されてい
る。ここで、電動ファン６０８の回転数を上げることに
より、冷却効果を上げることは可能であるが、この場
合、製品の消費電力を増大するのみならず、騒音をも増
大させるため、あまり好ましいとはいえない。The electric fan 608 is mainly composed of liquid crystal display panels 607a, 607b, 607c, an outgoing side polarizing plate 702a,
It is arranged to prevent the temperature rise of 702b and 702c. Here, it is possible to improve the cooling effect by increasing the rotation speed of the electric fan 608, but in this case, not only the power consumption of the product is increased but also the noise is increased, which is not preferable. I can't say.
【００１０】そこで、偏光板の冷却効率を高めることを
目的として、例えば特開平１０−２０４００号公報に記
載されているように、偏光板に熱拡散フィルムである、
ＴＡＣ（三酢酸セイルロース）フィルム等を貼り付ける
ことが現在広く用いられている。Therefore, for the purpose of increasing the cooling efficiency of the polarizing plate, for example, as described in JP-A-10-20400, a polarizing plate is a heat diffusion film.
It is currently widely used to attach a TAC (sailulose triacetate) film or the like.
【００１１】また、液晶パネル表面に配置された偏光板
の冷却効率を高めるために、例えば特開平１１−２３１
２７７公報や特開平１１−２４９１２０公報には、熱伝
導率が通常のガラスと比較して３０倍程度高い、サファ
イアガラスを液晶パネルの光の出射側に配置することが
提案されている。Further, in order to improve the cooling efficiency of the polarizing plate arranged on the surface of the liquid crystal panel, for example, JP-A-11-231 is used.
277 and Japanese Patent Laid-Open No. 11-249120 propose arranging sapphire glass on the light emission side of a liquid crystal panel, which has a thermal conductivity about 30 times higher than that of ordinary glass.
【００１２】さらに、特開平５−３４１２７６号公報に
は、液晶パネルを構成している透明基盤自体に熱伝導率
の高いものを用いることによって、透明基盤の表面に配
置されている偏光板の冷却効率を上げる方法も提案され
ている。Further, in Japanese Patent Laid-Open No. 5-341276, cooling is performed on a polarizing plate disposed on the surface of a transparent substrate by using a transparent substrate itself having a high thermal conductivity as a transparent substrate constituting a liquid crystal panel. Methods to increase efficiency have also been proposed.
【００１３】そしてまた、最近良く用いられる手段とし
て、偏光板と透明基板との間にλ／２板を配置し、これ
を液晶パネルから距離をあけて配置をすることにより、
透明基盤において、偏光板及びλ／２板が配置されてい
る面と逆の面をも冷却し、偏光板の冷却効率を上げるも
のがある。As a means often used recently, a λ / 2 plate is arranged between a polarizing plate and a transparent substrate, and this is arranged at a distance from the liquid crystal panel.
In some transparent substrates, the surface opposite to the surface on which the polarizing plate and the λ / 2 plate are arranged is also cooled to increase the cooling efficiency of the polarizing plate.
【００１４】[0014]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た特開平１０−２０４００号公報に記載のような、ＴＡ
Ｃフィルムを貼り付けて、偏光板を強制的に空冷する方
法では、表示する画面の明るさが増して行くのに従い、
出射側偏光板に掛かる負荷が非常に大きくなり、偏光板
の冷却は十分ではなくなるという問題を有している。However, as described in the above-mentioned Japanese Patent Laid-Open No. 10-20400, TA
In the method of sticking a C film and forcibly cooling the polarizing plate with air, as the brightness of the displayed screen increases,
There is a problem that the load applied to the exit side polarizing plate becomes very large and the polarizing plate is not sufficiently cooled.
【００１５】また、特開平１１−２３１２７７号公報や
特開平１１−２４９１２０号公報に記載のような、サフ
ァイアガラスを液晶パネルの光の出射側に配置して、液
晶パネル出射側表面に配置された偏光板の冷却効率を改
善する方法においては、色合成プリズム１２０が、図８
に示すように、光の偏光に依存してその反射、透過の分
光特性が大きく変化するので、サファイアガラスを出射
した光の偏光方向を、色合成プリズムの特性に合わせて
回転させなくてはならない。Further, as described in JP-A-11-231277 and JP-A-11-249120, sapphire glass is arranged on the light emission side of the liquid crystal panel and is arranged on the light emission side surface of the liquid crystal panel. In the method of improving the cooling efficiency of the polarizing plate, the color synthesizing prism 120 is used in
As shown in, the spectral characteristics of its reflection and transmission change greatly depending on the polarization of the light, so the polarization direction of the light emitted from the sapphire glass must be rotated according to the characteristics of the color combining prism. .
【００１６】この場合、サファイアガラスを出射した
後、更にλ／２板７０３a、７０３b、７０３cを配置し
て、各々の特性にあった偏光方向へ回転させる必要があ
り、部品点数を増やすという問題があった。In this case, after emitting the sapphire glass, it is necessary to further dispose the λ / 2 plates 703a, 703b, 703c and rotate them in the polarization direction suitable for each characteristic, which causes a problem of increasing the number of parts. there were.
【００１７】さらに、特開平５−３４１２７６号公報に
記載のものにおいても、同様に液晶パネルを出射した光
の偏光方向を回転するため、その後にλ／２板を配置す
る必要があり、部品点数が増えるという問題がある。Further, in the one described in Japanese Patent Laid-Open No. 5-341276, similarly, since the polarization direction of the light emitted from the liquid crystal panel is rotated, it is necessary to dispose a λ / 2 plate after that, and the number of parts is reduced. There is a problem that
【００１８】そしてまた、λ／２板を偏光板とガラス基
板との間に配置し、偏光方向を回転させる方法では、部
品点数が増大するのみならず、λ／２板が透明基板への
熱流を妨害し、偏光板の冷却効率が下がるという問題が
生じる。Further, in the method of disposing the λ / 2 plate between the polarizing plate and the glass substrate and rotating the polarization direction, not only the number of parts is increased, but also the λ / 2 plate causes heat flow to the transparent substrate. And the cooling efficiency of the polarizing plate is lowered.
【００１９】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
であり、偏光板の冷却効率を高めるとともに、部品点数
を削減することができる透過型液晶表示装置を提供する
ものである。The present invention has been made in view of the above problems, and provides a transmission type liquid crystal display device capable of improving the cooling efficiency of a polarizing plate and reducing the number of parts.
【００２０】[0020]
【課題を解決するための手段】本願の第１の発明は、画
像を表示する液晶表示パネルと、前記液晶パネルの光の
出射側に配設される偏光板と、前記偏光板の光の出射側
に配設される透明基盤と、前記透明基盤を保持する金属
保持部と、前記透明基盤の光の出射側に配設される色合
成用のプリズムとを備えた透過型液晶表示装置におい
て、前記透明基盤は、同じ光学軸の角度を持つ基盤を、
互いに光学軸が逆を向くように貼り付け、前記各基盤の
厚さは０ . １μｍ以上とし、前記基盤間には、熱伝導率
が０.１Ｗ／ｍ・Ｋ以上である物質を充填し、且つλ／
２位相差板とすることを特徴とする。According to a first aspect of the present invention, a liquid crystal display panel for displaying an image, a polarizing plate disposed on the light emitting side of the liquid crystal panel, and a light emitting side of the polarizing plate. In a transmissive liquid crystal display device including a transparent substrate disposed on the side, a metal holding portion that holds the transparent substrate, and a prism for color synthesis disposed on the light emitting side of the transparent substrate, The transparent substrate has a substrate having the same optical axis angle,
Stick them so that their optical axes are opposite to each other.
The thickness of the 0. 1 [mu] m or more, said between foundation, the thermal conductivity is filled with the material is 0.1 W / m · K or more, and lambda /
Characterized in that the 2 retardation plate.
【００２１】これによって、偏光板を効率的に冷却する
ことができるのみならず、透明基盤がλ／２の位相差を
生じるため、従来必要としていたλ／２板を廃止するこ
とが可能であり、部品点数を削減することができる。更
には、透明基盤が同じ光学軸の角度を持つ基盤を、互い
に光学軸が異なる方向を向いた、２枚の一軸異方性結晶
によって形成されているため、異なる角度で入射する光
に対しても、同じ位相差を生じることが可能である。 As a result, not only the polarizing plate can be cooled efficiently, but also the transparent substrate causes a phase difference of λ / 2, so that it is possible to eliminate the λ / 2 plate which has been conventionally required. The number of parts can be reduced. Change
Include transparent substrates that have the same optical axis angle.
Uniaxial anisotropic crystals with different optical axes facing each other
Is formed by
It is possible to generate the same phase difference with respect to.
【００２２】本願の第２の発明は、前記透明基盤が、前
記液晶表示パネルからの出射光の偏光方向を４５度回転
させるものであることを特徴とする。これによって、液
晶表示パネルから出射される光の偏光方向が、プリズム
の偏光透過、反射特性によって規定される偏光方向に対
して４５度の角度であっても、偏光方向を回転し、規定
の方向に合わせることが可能である。The second aspect of the present invention, the transparent substrate is, prior to
Rotate the polarization direction of the light emitted from the liquid crystal display panel by 45 degrees
It is characterized in that By this, the liquid
The polarization direction of the light emitted from the crystal display panel is
The polarization direction defined by the polarization transmission and reflection characteristics of
Even if the angle is 45 degrees, the polarization direction is rotated and specified.
It is possible to match the direction of .
【００２３】本願の第３の発明は、前記透明基盤が、前
記液晶表示パネルからの出射光の偏光方向を９０度回転
させるものであることを特徴とする。これによって、液
晶表示パネルから出射される光の偏光方向が、プリズム
の偏光透過、反射特性によって規定される偏光方向に対
して９０度の角度であっても、偏光方向を回転し、規定
の方向に合わせることが可能である。[0023] A third aspect of the present invention, the transparent substrate is, prior to
The polarization direction of the light emitted from the liquid crystal display panel is rotated 90 degrees.
It is characterized in that By this, the liquid
The polarization direction of the light emitted from the crystal display panel is
The polarization direction defined by the polarization transmission and reflection characteristics of
Even if the angle is 90 degrees, the polarization direction is rotated and specified.
It is possible to match the direction of .
【００２４】[0024]
【００２５】[0025]
【００２６】[0026]
【００２７】[0027]
【００２８】[0028]
【００２９】[0029]
【００３０】[0030]
【発明の実施の形態】以下、本発明の透過型液晶表示装
置の第１実施形態について、図１乃至図４とともに説明
する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A first embodiment of a transmissive liquid crystal display device of the present invention will be described below with reference to FIGS.
【００３１】ここで、図１は本実施形態の透過型液晶表
示装置における要部構成を示す平面図、図２は本実施形
態の透過型液晶表示装置における２枚の透明基盤の光学
軸方向を示す模式図、図３は本実施形態の透過型液晶表
示装置における金属保持部の断面模式図、図４は本実施
形態の透過型液晶表示装置における透明基盤の一軸異方
性結晶の結晶構造を示す模式図である。Here, FIG. 1 is a plan view showing the main structure of the transmissive liquid crystal display device of this embodiment, and FIG. 2 shows the optical axis directions of two transparent substrates in the transmissive liquid crystal display device of this embodiment. FIG. 3 is a schematic diagram showing the cross section of the metal holding portion in the transmissive liquid crystal display device of this embodiment, and FIG. 4 is a crystal structure of a uniaxial anisotropic crystal of a transparent substrate in the transmissive liquid crystal display device of this embodiment. It is a schematic diagram which shows.
【００３２】本実施形態の透過型液晶表示装置は、図１
に示すように、透過型液晶パネル１０１ａ、１０１ｂ、
１０１ｃと、出射側偏光板１０２ａ、１０２ｂ、１０２
ｃと、透明基盤１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃと、該透
明基盤を保持する金属製保持板１０４ａ、１０４ｂ、１
０４ｃと、色合成プリズム１０５とを備えている。The transmissive liquid crystal display device of this embodiment is shown in FIG.
, The transmissive liquid crystal panels 101a, 101b,
101c and output side polarizing plates 102a, 102b, 102
c, transparent substrates 103a, 103b, 103c, and metal holding plates 104a, 104b, 1 for holding the transparent substrates.
04c and the color synthesizing prism 105.
【００３３】尚、透明基盤１０３ａ、１０３ｂ、１０３
ｃは、図２に示すように、同じ結晶方位を持ち、同じ厚
さに研磨された一軸異方性単結晶の透明基盤２０１、２
０２を、光軸２０３、２０４が互いに異なる向きになる
よう貼り付けて形成している。The transparent substrates 103a, 103b, 103
As shown in FIG. 2, c is a uniaxial anisotropic single crystal transparent substrate 201, 2 having the same crystal orientation and polished to the same thickness.
02 is attached so that the optical axes 203 and 204 are in different directions.
【００３４】ここで、この透明基盤２０１、２０２は１
Ｗ／ｍ・Ｋ以上の熱伝導率を持つ。また、２枚の透明基
盤２０１、２０２の間には、熱伝導率が０．１Ｗ／ｍ・
Ｋ以上である物質２０５が充填されている。Here, the transparent substrates 201 and 202 are each 1
Has a thermal conductivity of W / mK or higher. In addition, the thermal conductivity between the two transparent substrates 201 and 202 is 0.1 W / m.
It is filled with a substance 205 which is K or more.
【００３５】この透明基盤２０１、２０２は、サファイ
アガラスからなる。サファイアガラスの熱伝導率は、４
２Ｗ／ｍ・Ｋであり、石英ガラスと比較して３０倍以上
の熱伝導率を有している。尚、単結晶のサファイアガラ
スは一軸異方性を有している。The transparent substrates 201 and 202 are made of sapphire glass. The thermal conductivity of sapphire glass is 4
It is 2 W / m · K, and has a thermal conductivity 30 times or more that of quartz glass. The single crystal sapphire glass has uniaxial anisotropy.
【００３６】また、図３に示すように、金属保持部１０
４とサファイアガラス１０３との間に、熱伝導率が０．
１Ｗ／ｍ・Ｋ以上である物質２０６が充填されている。
さらに、偏光板１０２の入射側表面と、透明基盤１０３
の出射側の表面には、それぞれ反射防止膜２０７、２０
８が施されている。Further, as shown in FIG. 3, the metal holding portion 10
4 and the sapphire glass 103 have a thermal conductivity of 0.
It is filled with a substance 206 having a rate of 1 W / m · K or more.
Further, the incident side surface of the polarizing plate 102 and the transparent substrate 103
The antireflection films 207 and 20 are formed on the surfaces on the emission side of
8 has been given.
【００３７】また、サファイアガラス１０３は、入射光
に対してλ／２の位相差を生じる厚さに研磨されてい
る。ここで、サファイアガラスの厚さは、０．１μｍ以
上が好ましい。さらに、偏光板１０２の面積は、透明基
盤１０３の面積に対して、９０％以下の大きさである。The sapphire glass 103 is polished to a thickness that produces a phase difference of λ / 2 with respect to incident light. Here, the thickness of the sapphire glass is preferably 0.1 μm or more. Further, the area of the polarizing plate 102 is 90% or less of the area of the transparent substrate 103.
【００３８】単結晶のサファイアガラスは、図４に示す
ように、一軸異方性結晶である。一軸異方性結晶に光が
入射するとき、光学軸と伝播方向を含む面（主断面）に
対して垂直方向に振動する光と、平行方向に振動する光
とで屈折率が異なる。前者が常光線、後者が異常光線と
呼ばれ、Ｃ軸４０１が光学軸となる。The single crystal sapphire glass is a uniaxial anisotropic crystal, as shown in FIG. When light is incident on a uniaxially anisotropic crystal, the refractive index differs between light oscillating in a direction perpendicular to a plane (main cross section) including the optical axis and the propagation direction and light oscillating in a parallel direction. The former is called an ordinary ray and the latter is an extraordinary ray, and the C axis 401 is the optical axis.
【００３９】サファイアガラスの常光線、異常光線の屈
折率（no、ne）は、それぞれ、1.768と1.760である。こ
の一軸異方性結晶の光学軸を含む面を適当な厚さに研磨
すると、特定の波長で結晶に垂直入射した光の常光線と
異常光線とが、互いに半波長だけずれて透過し、λ／２
板となる。この基盤の厚さと位相差との関係は、次の式
で表される。The refractive indices (n o , n e ) of ordinary and extraordinary rays of sapphire glass are 1.768 and 1.760, respectively. When the surface including the optical axis of this uniaxial anisotropic crystal is polished to an appropriate thickness, the ordinary ray and the extraordinary ray of light vertically incident on the crystal at a specific wavelength are transmitted with a shift of half a wavelength from each other, and λ / 2
It becomes a board. The relationship between the thickness of this substrate and the phase difference is expressed by the following equation.
【００４０】[0040]
【数１】 [Equation 1]
【００４１】サファイア単結晶のＡ面４０４に対して垂
直に入射する例では、先の常／異常光線の屈折率より、
設計中心波長を５５０ｎｍとして、位相差（２ｍ＋１）
×π（ｍは整数）を生じるには、厚さが34、103、17
2、．．．μｍと算出される。In the example in which the sapphire single crystal is perpendicularly incident on the A-plane 404, the refractive index of the ordinary / extraordinary ray is
Phase difference (2m + 1) with design center wavelength of 550nm
To produce × π (m is an integer), the thickness is 34, 103, 17
2 ,. ． ． Calculated as μm.
【００４２】しかしながら、Ａ面４０４に立体角を持っ
た光が入射すると、振動面が主断面に対して垂直な光
は、光学軸と入射光線の成す角度によって、その屈折率
が変化しないが、平行な光は、角度に応じて屈折率が変
化する。However, when light having a solid angle is incident on the A surface 404, the refractive index of the light whose vibrating surface is perpendicular to the main cross section does not change depending on the angle between the optical axis and the incident light beam. The refractive index of parallel light changes depending on the angle.
【００４３】この問題の解決手段として、Ｒ面４０２の
基盤を２枚用いると良い。主断面に平行な面における屈
折率n" は、Ｃ軸（光学軸）４０１と光の進行方向のな
す角をθとして、以下のように表される。As a means for solving this problem, it is preferable to use two R-plane 402 substrates. The refractive index n ″ in a plane parallel to the main cross section is expressed as follows, where θ is the angle between the C-axis (optical axis) 401 and the traveling direction of light.
【００４４】[0044]
【数２】 [Equation 2]
【００４５】ここで、no、neはそれぞれ、常光線、異常
光線の屈折率である。上記の式を用いると、サファイア
結晶のＲ面を用いた例では、Ｒ面４０２に垂直に入射す
る光において、主断面に平行な光線の屈折率は、1.762
となる。この値と、式１より、Ｒ面４０２を用いたとき
において、サファイアガラスがλ／２板になるための基
盤の厚さは46、138、230、．．．μｍと計算される。[0045] Here, n o, n e, respectively, ordinary ray, the refractive index of extraordinary ray. Using the above formula, in the example using the R plane of the sapphire crystal, in the light incident perpendicularly to the R plane 402, the refractive index of the light rays parallel to the main cross section is 1.762.
Becomes From this value and the formula 1, when the R plane 402 is used, the thickness of the substrate for the sapphire glass to be a λ / 2 plate is 46, 138, 230 ,. ． ． Calculated as μm.
【００４６】サファイアガラスのＲ面４０２に、ある立
体角を持った光が入射すると、主断面内の光の成分は、
上記の如く、その入射角によって位相が変化する。そこ
で、図２に示すように、同じ光学軸の角度を持つ基盤
を、互いに光学軸が逆を向くように貼り付けることでこ
の問題は解決される。When light having a certain solid angle is incident on the R plane 402 of sapphire glass, the light component in the main cross section is
As described above, the phase changes depending on the incident angle. Therefore, as shown in FIG. 2, this problem can be solved by attaching substrates having the same optical axis angle so that the optical axes thereof are opposite to each other.
【００４７】即ち、Ａ面４０４において現れる、主断面
内での屈折率の変化は、Ａ面４０４の基盤の代わりに、
Ｒ面４０２の基盤を２枚用いることによって解決され
る。この場合、サファイア基盤の厚さは０．１μｍ以上
であり、基盤と基盤との間には、熱伝導率が０．１Ｗ／
ｍ・Ｋ以上である物質によって充填されていることが好
ましい。That is, the change in the refractive index appearing on the A-plane 404 in the main cross section is as follows instead of the base of the A-plane 404.
This is solved by using two R-plane 402 substrates. In this case, the thickness of the sapphire substrate is 0.1 μm or more, and the thermal conductivity between the substrates is 0.1 W /
It is preferably filled with a substance having m · K or more.
【００４８】また、本実施形態においては、偏光板の面
積が、貼り付けられている透明基盤の面積の９０％以下
であり、空気と触れる表面積を増やすことにより、冷却
効果を増大させることができる。Further, in the present embodiment, the area of the polarizing plate is 90% or less of the area of the attached transparent substrate, and the cooling effect can be increased by increasing the surface area in contact with air. .
【００４９】さらに、色合成プリズムに貼り付ける場
合、色合成プリズムに用いられる硝材は、概して熱伝導
率が低いので、放熱する表面積を増やすため、基盤の面
積に対して偏光板の面積を小さくすることで、冷却効率
の向上が期待できる。Further, when it is attached to the color synthesizing prism, the glass material used for the color synthesizing prism generally has a low thermal conductivity, so that the surface area for radiating heat is increased, so that the area of the polarizing plate is made smaller than the area of the substrate. Therefore, improvement in cooling efficiency can be expected.
【００５０】以上に説明したように、本実施形態におい
ては、２枚の透明基盤を光軸の向きを互いに変えて貼り
付けたものに、出射側偏光板を貼り付けているので、出
射側偏光板から発した熱は透明基盤を通り、この透明基
盤が空冷されることによって裏側より放熱される。ま
た、偏光板が貼り付けられている面でも、熱が透明基盤
の表面を移動し、金属保持板へ流れることによっても放
熱される。As described above, in this embodiment, since the emission side polarization plate is attached to the two transparent substrates attached with their optical axes oriented differently from each other, the emission side polarization The heat generated from the plate passes through the transparent substrate, and the transparent substrate is air-cooled to be radiated from the back side. Further, even on the surface on which the polarizing plate is attached, heat is also radiated by moving on the surface of the transparent substrate and flowing to the metal holding plate.
【００５１】また、照明系の光学が持っている立体角の
光に対して生じる位相差のずれは、２枚の透明基盤をそ
の光学軸方向を変えて貼り付けることによって、補償さ
れる。このような基盤からなるλ／２板を用いること
で、色合成プリズムの特性に偏光方向を合わせることが
可能である。Further, the shift of the phase difference caused by the light of the solid angle possessed by the optics of the illumination system is compensated by attaching the two transparent substrates while changing their optical axis directions. By using the λ / 2 plate made of such a substrate, it is possible to match the polarization direction with the characteristics of the color combining prism.
【００５２】次に、本発明の透過型液晶表示装置の第２
実施形態について、図５とともに説明するが、上述した
第１実施形態と同一部分には同一符号を付し、その説明
は省略する。ここで、図５は本実施形態の透過型液晶表
示装置における要部平面図である。Next, the second embodiment of the transmission type liquid crystal display device of the present invention.
Although the embodiment will be described with reference to FIG. 5, the same parts as those in the above-described first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. Here, FIG. 5 is a plan view of a main part of the transmissive liquid crystal display device of the present embodiment.
【００５３】本実施形態の透過型液晶表示装置は、図４
に示すように、１Ｗ／ｍ・Ｋ以上の熱伝導率を有する透
明基盤１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃと色合成プリズム
１０６との間に、伝導率が０．１Ｗ／ｍ・Ｋ以上である
物質を充填している。これによって、色合成プリズム１
０６にも放熱することが可能である。The transmissive liquid crystal display device of this embodiment is shown in FIG.
As shown in FIG. 5, a substance having a conductivity of 0.1 W / m · K or more is filled between the transparent substrates 103a, 103b, 103c having a thermal conductivity of 1 W / m · K or more and the color synthesizing prism 106. is doing. As a result, the color synthesis prism 1
It is also possible to radiate heat to 06.
【００５４】[0054]
【発明の効果】本願請求項１に記載の発明は、透明基盤
は、同じ光学軸の角度を持つ基盤を、互いに光学軸が逆
を向くように貼り付け、前記各基盤の厚さは０ . １μｍ
以上とし、前記基盤間には、熱伝導率が０ . １Ｗ／ｍ・
Ｋ以上である物質を充填し、且つλ／２位相差板とする
ので、透偏光板を効率的に冷却することができるのみな
らず、透明基盤がλ／２の位相差を生じるため、従来必
要としていたλ／２板を廃止することが可能であり、部
品点数を削減することができる。更には、透明基盤が同
じ光学軸の角度を持つ基盤を、互いに光学軸が異なる方
向を向いた、２枚の一軸異方性結晶によって形成されて
いるため、異なる角度で入射する光に対しても、同じ位
相差を生じることが可能である。 The invention according to claim 1 of the present application is a transparent substrate.
Is a substrate with the same optical axis angle
So that the thickness of each substrate is 0.1 μm .
And above, between the base, the thermal conductivity is 0. 1W / m ·
Filled with a substance of K or more and used as a λ / 2 retardation plate
Therefore, not only can the transparent polarizing plate be cooled efficiently, but since the transparent substrate causes a phase difference of λ / 2, it is possible to eliminate the λ / 2 plate that was conventionally required, and the number of parts Can be reduced. Furthermore, the transparent base is the same.
A base with the same optical axis angle
Formed by two facing uniaxial anisotropic crystals
Therefore, even if the light enters at different angles, the same
It is possible to create a phase difference.
【００５５】本願請求項２に記載の発明は、透明基盤
を、液晶表示パネルからの出射光の偏光方向を４５度回
転させるものとしているので、液晶表示パネルから出射
される光の偏光方向が、プリズムの偏光透過、反射特性
によって規定される偏光方向に対して４５度の角度であ
っても、偏光方向を回転し、規定の方向に合わせること
が可能である。According to a second aspect of the present invention, the transparent substrate is used, and the polarization direction of the light emitted from the liquid crystal display panel is rotated by 45 degrees.
Since it is supposed to be rotated, it emits from the liquid crystal display panel
The polarization direction of the reflected light depends on the polarization transmission and reflection characteristics of the prism.
At an angle of 45 degrees to the polarization direction defined by
However, it is possible to rotate the polarization direction and adjust it to the specified direction .
【００５６】本願請求項３に記載の発明は、透明基盤
を、液晶表示パネルからの出射光の偏光方向を９０度回
転させるものとしているので、液晶表示パネルから出射
される光の偏光方向が、プリズムの偏光透過、反射特性
によって規定される偏光方向に対して９０度の角度であ
っても、偏光方向を回転し、規定の方向に合わせること
が可能である。According to a third aspect of the present invention, a transparent substrate is used, and the polarization direction of the light emitted from the liquid crystal display panel is rotated by 90 degrees.
Since it is supposed to be rotated, it emits from the liquid crystal display panel
The polarization direction of the reflected light depends on the polarization transmission and reflection characteristics of the prism.
At a 90 degree angle to the polarization direction defined by
However, it is possible to rotate the polarization direction and adjust it to the specified direction .
【００５７】[0057]
【００５８】[0058]
【００５９】[0059]
【００６０】[0060]
【００６１】[0061]
【００６２】[0062]
【図１】本発明の透過型液晶表示装置の第１実施形態に
おける要部構成を示す平面図である。FIG. 1 is a plan view showing a main configuration of a transmissive liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明の透過型液晶表示装置の第１実施形態に
おける２枚の透明基盤の光学軸方向を示す模式図であ
る。FIG. 2 is a schematic view showing the optical axis directions of two transparent substrates in the first embodiment of the transmissive liquid crystal display device of the present invention.
【図３】本発明の透過型液晶表示装置の第１実施形態に
おける金属保持部を示す断面模式図である。FIG. 3 is a schematic sectional view showing a metal holding portion in the first embodiment of the transmissive liquid crystal display device of the present invention.
【図４】本発明の透過型液晶表示装置の第１実施形態に
おける透明基盤の一軸異方性結晶の結晶構造を示す模式
図である。FIG. 4 is a schematic view showing a crystal structure of a uniaxial anisotropic crystal of a transparent substrate in the first embodiment of the transmissive liquid crystal display device of the present invention.
【図５】本発明の透過型液晶表示装置の第２実施形態に
おける要部構成を示す平面図である。FIG. 5 is a plan view showing the main configuration of a transmissive liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention.
【図６】従来の液晶プロジェクタにおける概略構成を示
す模式的な平面図である。FIG. 6 is a schematic plan view showing a schematic configuration of a conventional liquid crystal projector.
【図７】従来の液晶プロジェクタにおける色合成プリズ
ム周辺の具体的な構成を示す模式的な平面図である。FIG. 7 is a schematic plan view showing a specific configuration around a color combining prism in a conventional liquid crystal projector.
【図８】色合成プリズムのスペクトル特性を示す説明図
である。FIG. 8 is an explanatory diagram showing spectral characteristics of a color combining prism.
１０１a、１０１b、１０１c 透過型液晶表示パネル １０２a、１０２b、１０２c 偏光板 １０３a、１０３b、１０３c 透明基盤 １０４a、１０４b、１０４c 金属保持部 １０５ 色合成プリズム １０６a、１０６b、１０６c 充填部 ２０１、２０２ 透明基盤 ２０３ 透明基盤２０１の光学軸 ２０４ 透明基盤２０２の光学軸 ２０５ 充填部 ２０６ 充填部 ２０７ 反射防止膜 ２０８ 反射防止膜 ４０１ Ｃ軸（光学軸） ４０２ Ｒ面 ４０３ Ｃ面 ４０４ Ａ面 101a, 101b, 101c Transmissive liquid crystal display panel 102a, 102b, 102c Polarizing plate 103a, 103b, 103c Transparent substrate 104a, 104b, 104c Metal holder 105-color composite prism 106a, 106b, 106c Filling section 201, 202 transparent substrate 203 Optical axis of transparent substrate 201 204 Optical axis of transparent substrate 202 205 filling section 206 filling section 207 Antireflection film 208 Anti-reflection film 401 C axis (optical axis) 402 R side 403 C side 404 side A
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平11−337919（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−186548（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−239421（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−84350（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−249120（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−339918（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−206970（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−142527（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−100114（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−186333（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−119182（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02F 1/13363 G02F 1/13 505 G02F 1/1333 G02F 1/1335 G03B 21/00 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) Reference JP-A-11-337919 (JP, A) JP-A-10-186548 (JP, A) JP-A-63-239421 (JP, A) JP-A-11- 84350 (JP, A) JP-A-11-249120 (JP, A) JP-A-10-339918 (JP, A) JP-A-10-206970 (JP, A) JP-A-4-142527 (JP, A) JP-A-5-100114 (JP, A) JP-A-10-186333 (JP, A) JP-A-11-119182 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) G02F 1/13363 G02F 1/13 505 G02F 1/1333 G02F 1/1335 G03B 21/00
Claims (3)
ズムとを備えた透過型液晶表示装置において、 前記透明基盤は、同じ光学軸の角度を持つ基盤を、互い
に光学軸が逆を向くように貼り付け、前記各基盤の厚さ
は０ . １μｍ以上とし、前記基盤間には、熱伝導率が０.
１Ｗ／ｍ・Ｋ以上である物質を充填し、且つλ／２位相
差板とすることを特徴とする透過型液晶表示装置。1. A liquid crystal display panel for displaying an image, a polarizing plate disposed on the light emitting side of the liquid crystal panel, a transparent substrate disposed on the light emitting side of the polarizing plate, and the transparent substrate. In a transmissive liquid crystal display device comprising a metal holding part for holding a substrate, and a prism for color combination disposed on the light emitting side of the transparent substrate, the transparent substrate has the same optical axis angle. Foundation to each other
Affixed so that the optical axis faces in the opposite direction, and the thickness of each substrate
0. And 1μm or more, between the base has a thermal conductivity of 0.
Liquid crystal display device filled with material is 1W / m · K or more, and is characterized in that a lambda / 2-position phase <br/> difference plate.
置において、前記透明基盤は、前記液晶表示パネルから
の出射光の偏光方向を４５度回転させるものであること
を特徴とする透過型液晶表示装置。2. The transmissive liquid crystal display device according to claim 1 , wherein the transparent substrate rotates a polarization direction of light emitted from the liquid crystal display panel by 45 degrees. Liquid crystal display device.
置において、前記透明基盤は、前記液晶表示パネルから
の出射光の偏光方向を９０度回転させるものであること
を特徴とする透過型液晶表示装置。3. The transmissive liquid crystal display device according to claim 1 , wherein the transparent substrate rotates a polarization direction of light emitted from the liquid crystal display panel by 90 degrees. Liquid crystal display device.
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