(57)【要約】      （修正有）【課題】液晶パネル、偏光板または表示装置の温度上昇を抑える。【解決手段】液晶パネルの防塵ガラス４１ａ、４１ｂを、ＴＦＴ基板２３の有効画素領域の短辺側を長辺とする長方形状にして表面積を増大させる。偏光板についても、液晶パネルの有効画素領域に合わせた偏光光透過領域の短辺側を長辺とした長方形状にして表面積を増大させる。【選択図】図１
2008170985.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１、第２の防塵ガラス間に対向基板、薄膜トランジスタ基板、及び液晶部を備えた液晶パネルであって、
上記第１、第２の防塵ガラスのいずれか一方または両方が、該液晶パネルの光入射側または光出射側に一部が露出され、該露出部は、上記薄膜トランジスタ基板の有効画素領域に重なり該有効画素領域よりも広い面積を有し、かつ、該有効画素領域の長辺側を短辺、該有効画素領域の短辺側を長辺とする長方形状であることを特徴とする液晶パネル。
【請求項２】
上記薄膜トランジスタ基板または上記対向基板も、該薄膜トランジスタが複数個配列された有効画素領域の長辺側を短辺、該有効画素領域の短辺側を長辺とする長方形状である請求項１に記載の液晶パネル。
【請求項３】
第１、第２の防塵ガラス間に対向基板、薄膜トランジスタ基板、及び液晶部を備えた液晶パネルであって、
光入射側または光出射側の露出部が、上記薄膜トランジスタ基板の有効画素領域に重なり該有効画素領域よりも広い面積を有し、かつ、該有効画素領域の長辺側を短辺、該有効画素領域の短辺側を長辺とする長方形状とされた第１、第２の防塵ガラスと、
該第１、第２の防塵ガラス間にはさまれ上記対向基板、薄膜トランジスタ基板の外周縁の外側領域に設けた熱伝導性部材と、
を備えたことを特徴とする液晶パネル。
【請求項４】
第１、第２の防塵ガラス間に対向基板、薄膜トランジスタ基板、及び液晶部を備えた液晶パネルであって、
上記第２の防塵ガラスは、光入射面側の有効画素相当領域外の部分に光反射膜を設け、光出射面側の有効画素相当領域外の部分に熱放射膜を設けてあることを特徴とする液晶パネル。
【請求項５】
第１、第２の防塵ガラス間に対向基板、薄膜トランジスタ基板、及び液晶部を備えた液晶パネルであって、
上記第１の防塵ガラスは、光入射面側の有効画素相当領域外の部分に熱放射膜を設け、光出射面側の有効画素相当領域外の部分に光反射膜を設けてあることを特徴とする液晶パネル。
【請求項６】
ガラス板上に特定の偏光光を通す偏光膜が配されて成る偏光板であって、
上記ガラス板は、偏光光の照射面積よりも広く、かつ、表面形状が、上記液晶パネル中の有効画素領域の長辺側を短辺、該有効画素領域の短辺側を長辺とする長方形状とされていることを特徴とする偏光板。
【請求項７】
ガラス板上に特定の偏光光を通す偏光膜が配されて成る偏光板であって、
上記ガラス板の一方の面の偏光光透過領域外の部分に、光反射膜と、熱放射膜とを積層状に設け、その上面もしくは下面または他方の面の偏光光透過領域に偏光膜を設けたことを特徴とする偏光板。
【請求項８】
ガラス板上に特定の偏光光を通す偏光膜が配されて成る偏光板であって、
上記ガラス板の一方の面の偏光光透過領域外の部分に、光反射膜と、熱放射膜とを積層状に設け、他方の面の偏光光透過領域外の部分に熱放射膜を設け、かつ、該一方の面または該他方の面の上面もしくは下面の偏光光透過領域に偏光膜を設けたことを特徴とする偏光板。
【請求項９】
ガラス板上に特定の偏光光を通す偏光膜が配されて成る偏光板であって、
上記ガラス板の一方の面の偏光光透過領域外の部分に熱放射膜を設け、その上面もしくは下面または他方の面の偏光光透過領域に偏光膜を設けたことを特徴とする偏光板。
【請求項１０】
液晶プロジェクタ用の光学ユニットとして、請求項１から５のいずれかに記載の液晶パネル、または、請求項６から９のいずれかに記載の偏光板を用いて構成されることを特徴とする光学ユニット。
【請求項１１】
請求項１０に記載の光学ユニットと、その液晶パネルを駆動する駆動回路を備えて構成されることを特徴とする液晶プロジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液晶パネル及び偏光板の構成に係り、特に温度上昇を抑えるための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶パネルや偏光板の冷却技術としては、冷却ファンで冷却風を導く技術や、熱伝導率の高い材料を用いる技術等が提案されている。
【０００３】
図７は、冷却ファンで冷却風を導く方式の従来の液晶プロジェクタの構成例を示す。１ａは透光面１１ａを有するＢ光（青光）用の液晶パネル、１ｂは透光面１１ｂを有するＧ光（緑光）用の液晶パネル、１ｃは透光面１１ｃを有すＲ光（赤光）用の液晶パネル、２ａ、２ｂ、２ｃはそれぞれの液晶パネルの光入射側に設けた入射側偏光板、３ａ、３ｂ、３ｃはそれぞれの液晶パネルの光出射側に設けた出射側偏光板、４は色合成用のダイクロイックプリズム、５は投射レンズ、６は、液晶パネルや偏光板の冷却を主目的とする冷却用ファン、７は光源のランプ、３３ａ、３３ｂ、３３ｃは各液晶パネルの固定用金具である。かかる構成において、ランプ７の光が分光されたＢ光、Ｇ光、Ｒ光が、各対応する入射側偏光板、液晶パネル、出射側偏光板を通って（透過して）、ダイクロイックプリズム４で画像光として色合成され、投射レンズ５からスクリーン等に拡大投射される。各液晶パネルや偏光板では、光が透過（透光）する時、それぞれの透光面において透光損失となった光が熱に変る。各透光面には耐熱温度の異なる有機材料等が使われているため、その性能確保のためには温度を所定値以下に抑える必要がある。冷却用ファン６は、各透光面に沿い冷却風を送風し冷却を行い、液晶パネルや偏光板の温度上昇を抑えるようにしている。冷却用ファンを用いる技術の記載例としては、特開平１１−１６０７９３号公報などがある。図８は、同公報記載の冷却構成の例を示す図であって、液晶プロジェクタの小型化と薄型化のために、シロッコファン１００からの冷却用空気９０を、通風路８０を通して液晶パネルや偏光板のある部分７０、７０'に図の下方から導き、冷却効率を改善できるようにしている。
【０００４】
また、熱伝導率の高い材料を用いる従来技術例としては、特開２０００−２８４７００号公報記載のものがある。本公報記載技術では、液晶パネルの小型化の中で冷却効果を向上させるために、液晶パネルの入射側及び出射側の防塵ガラスとして、光学ガラス板(ソーダガラス、石英ガラス、等)よりも、熱伝導率が数十倍高い単結晶サファイア板を面接着している。
【０００５】
図９〜図１１は、従来の０.９インチ型の透過型の液晶パネルの構成例を示し、図９は入射側正面図、図１０は出射側正面図、図１１は平面図である。
【０００６】
図９〜図１１において、上記図７と同じ部分には同一符号を付した。液晶パネル１は、ＴＦＴ（Thin Film Transistor：薄膜トランジスタ）駆動用フレキシブル配線基板２２付きＴＦＴ基板２３と対向基板２４それぞれの透明画素電極、配向膜側の面の周辺を張り合わせ、その中に液晶（いずれも図示せず）を封入してある。ＴＦＴ基板２３と対向基板２４の外面には板厚ｔ≒１ｍｍの防塵ガラス２１を設け、さらにその外側に樹脂製の外枠２６を設けてある。防塵ガラス２１は、入射面２５側の防塵ガラス２１aと出射面２７側の防塵ガラス２１bの２枚を設ける。液晶パネル１の寸法は、透光面１１ａにおける表示エリア（ｂ０×ｈ０）として、幅ｂ０≒１９ｍｍ、高さｈ０≒１４ｍｍで、ｂ０＞ｈ０の横長の形状を有している。入射面２５側の防塵ガラス２１ａは、上記表示エリアよりも大き目
の寸法を有し、受光部の幅（受光幅）ｂ’≒２０ｍｍ、受光部の高さ（受光高さ）ｈ’≒１５ｍｍで、透光面１１ａにおける上記表示エリアと同よう、ｂ’＞ｈ’の横長の形状を有している。また、外枠２６は外形幅Ｂ’≒２８ｍｍ、外形高さＨ’≒３０ｍｍである。出射面２７側の防塵ガラス２１ｂは、上記入射面２５側の防塵ガラス２１ａと略同じ受光部寸法（ｂ’×ｈ’）を有し、その外周部２９に金属製の保持枠２８を重ね、上記外枠２６に組付けられている。外枠２６と、該外枠２６内に設けた防塵ガラス２１ａ、２１ｂとの間の外周部分３０には、不透明のシール材等を接着して設け、該防塵ガラス２１ａ、２１ｂの外周部分３０より内部に湿気等が侵入するのを防止するようにしている。防塵ガラス２１ａ、２１ｂは、液晶パネル１に塵埃が付着しても、投写画像の画質劣化を防ぐため
のものである。しかし、一面、該防塵ガラス２１ａ、２１ｂは、液晶パネル１の冷却の点からみると保温作用があり、冷却効果の阻害要因となる場合がある。このため、従来は、防塵ガラス２１ａ、２１ｂとして熱伝導率の良い材質の光学ガラスを選択し、表示エリア（ｂ０×ｈ０）内での発熱部の平面方向の温度むら、厚さ方向（光軸方向）の温度勾配、表示エリア（ｂ０×ｈ０）平面内での温度勾配、等が小さくなるようにしている。また、防塵ガラス２１ａ、２１ｂの裏側、対向基板２４、またはＴＦＴ基板２３の内面もしくは外面には、表示エリア（ｂ０×ｈ０）領域外にアルミニウムなどの蒸着や黒色などの着色層を印刷した遮光膜３１が設けられている。該遮光膜３１は、防塵ガラス２１ａ、２１ｂの受光面（ｂ’×ｈ’）と液晶パネルの表示エリア（ｂ０×ｈ０）間のスペースにおける、対向基板２４とＴＦＴ基板２３に加える電気負荷と駆動回路上の絶縁膜への光負荷と熱負荷、等の相乗作用による電気駆動回路の誤動作や、漏れ光や迷光による投射画質の劣化などを防止している。また、外枠２６の表面のも黒色無光沢となる樹脂を設けたり、保持枠２８の表面にも着色無光沢処理を施したりして、漏れ光や迷光を遮光している。
【０００７】
液晶プロジェクタ内における液晶パネル１の組付けは、光学的な結像面の位置出しのため出射光３４側に金属製のスペーサ３２を介して、板金製などの金具３３に数本のねじ（図示せず）で取り付けた構成とされている。金具３３とダイクロイックプリズム４との間の空間は暗室(図示せず)となっている。図１２は、従来の金属製のスペーサ３２の正面図である。図１２において、図９、図１０、図１１と同一部分の寸法には同一の寸法符号を付した。該スペーサ３２及び該金具３３は、開口幅ｂ１’、開口高さｈ１’で、（ｂ１’＞ｈ１’の横長の開口部を有する。該開口部の形状は、上記防塵ガラス２１ａ、２１ｂの受光面（ｂ’×ｈ’）の形状に略相似で、出射光３４を妨げないように、開口面積を該受光面の面積ｂ’×ｈ’よりも広くしてある。
【０００８】
図１３は、従来の０.９インチ透過型の液晶パネルと組合わせて用いる従来の偏光板の構成例を示す。本例は、液晶パネルの入射側に配する偏光板（入射側偏光板）の例である。
【０００９】
図１３において、入射側偏光板２は、光学ガラス板３５の偏光光の透過領域１０に、偏光膜１３、位相差板、トリミングコートフィルタ等を積層したり、貼り付けたりして成る。入射側偏光板２は、所要透光幅ｂ３’≒２０ｍｍ、所要透光高さｈ３’≒１５ｍｍで、ｂ３’＞ｈ３’の横長形状となっている。該偏光板を構成する光学ガラス板３５は、外形寸法として、幅ｂ２’≒２４ｍｍ、高さｈ２’≒１９ｍｍ、板厚ｔ≒１ｍｍであり、ｂ２’＞ｈ２’の横長形状とされ、かつ、上記所要透光面（ｂ３’×ｈ３’）に略相似となるようにされている。
【００１０】
上記入射側偏光板２は、上記液晶パネルに対し、上記防塵ガラス２１ａとの間に隙間（空間）を設けて配置され、該隙間と入射側偏光板２の入射側の空間とに冷却用空気を通すことで、偏光板の両表面の冷却が行われる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
液晶パネル及び偏光板を用いて画像表示を行う液晶プロジェクタ等画像表示装置では、今後ますます、小型化、画像の高精細化及び明るさ増大の方向にある。小型化のためには、液晶パネルや偏光板も小型化を余儀なくされ、明るさ増大のためには、光源光量の増大などによる、液晶パネル及び偏光板への照射光量の増大が必要となる。また、画像の高精細化のためには画素数の増大が必要で、該画素数増大は、上記表示エリアにおける開口率を減少させるため、画像の明るさが低下する。小型化の中で高精細化を行う場合は、この度合いが大きい。このため、明るさ増大のためには、さらに、液晶パネル及び偏光板への照射光量の増大が必要となる。照射光量の増大は、液晶パネルや偏光板の温度上昇を増大させる。また、液晶パネルや偏光板の小型化は、冷却面積や放熱面積の減少化につながり、冷却効率を低下させる。また、一方、装置を小型化した中で、例えば、冷却ファンの風量を増大させるために、ファンの回転数等を増大させると消費電力や騒音の増加を伴う。
【００１２】
従って、上記従来の冷却ファンによる冷却だけでは、今後の液晶パネルや偏光板の温度上昇を所定範囲内に抑えられないおそれがあるし、単結晶サファイア板等熱伝導率の高い材料で熱伝達率を上げても表面からの空気への熱伝達効果は少なく、コスト高にもなる。
【００１３】
上記従来の液晶パネル構造、偏光板構造に関しては、（１）樹脂製の外枠２６上の保持枠２８からスペーサ３２を介しての金具３３側への熱伝導が不十分である。しかし、防塵ガラスの保護と遮光の点から、保持枠２８の除去は不可能である、（２）防塵ガラス２１ａ、２１Ｂにおいて、受光面部以外の面積が狭いため、該防塵ガラス自体における放熱効果が小さい、（３）防塵ガラス２１ａ、２１Ｂの片面の遮光膜３１による漏れ光や迷光の遮光だけでは、画質劣化や温度上昇の対策として不十分、（４）入射側偏光板の温度が高い場合、該偏光板からの放射熱により、液晶パネルが過度の温度上昇状態となることがある、等が懸念される。
【００１４】
本発明の課題点は、上記従来技術の状況に鑑み、装置の小型化や高精細化等に伴い、液晶パネルの有効画素領域や偏光板の偏光光透過領域が小型化や高密度化された場合でも、また、照射光量が増大された場合でも、装置の消費電力や騒音の増大を伴うことなく、該液晶パネルや偏光板の温度上昇や、装置全体の温度上昇を所定範囲内に抑えることができるようにすること、である。
【００１５】
本発明の目的は、かかる課題点を解決できる技術の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記課題点を解決するために、本発明では、基本的には、液晶パネルの防塵ガラスの形状を、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）基板の有効画素領域の短辺側を長辺とした長方形状にして該防塵ガラス表面積を増大させ、放熱または冷却の性能を向上させる。また、偏光板についても、液晶パネルの有効画素領域の短辺側を長辺とした長方形状にして表面積を増大させて、放熱または冷却の性能を向上させる。さらに、液晶パネルの第２の防塵ガラスを、光入射面側の有効画素相当領域外の部分に光反射膜を設け、光出射面側の有効画素相当領域外の部分に熱放射膜を設けた構成としたり、第１の防塵ガラスを、光入射面側の有効画素相当領域外の部分に熱放射膜を設け、光出射面側の有効画素相当領域外の部分に光反射膜を設けた構成としたりする。また、偏光板では、光源側または液晶パネル側からの不要な入射光や、迷光の反射や吸収と、表面温度相当の熱線を反射または放射するために、光入射面側または光出射面側の偏光光照射領域外の領域に、光反射膜や、熱放射膜を設ける。具体的な手段としては、それぞれ、
（１）第１、第２の防塵ガラス間に対向基板、薄膜トランジスタ基板、及び液晶部を備えた液晶パネルとして、上記第１、第２の防塵ガラスのいずれか一方または両方が、該液晶パネルの光入射側または光出射側に一部が露出され、該露出部は、上記薄膜トランジスタ基板の有効画素領域に重なり該有効画素領域よりも広い面積を有し、かつ、該有効画素領域の長辺側を短辺、該有効画素領域の短辺側を長辺とする長方形状である構成とする。
【００１７】
（２）上記（１）において、上記薄膜トランジスタ基板または上記対向基板も、該薄膜トランジスタが複数個配列された有効画素領域の長辺側を短辺、該有効画素領域の短辺側を長辺とする長方形状である構成とする。
【００１８】
（３）第１、第２の防塵ガラス間に対向基板、薄膜トランジスタ基板、及び液晶部を備えた液晶パネルとして、光入射側または光出射側の露出部が、上記薄膜トランジスタ基板の有効画素領域に重なり該有効画素領域よりも広い面積を有し、かつ、該有効画素領域の長辺側を短辺、該有効画素領域の短辺側を長辺とする長方形状とされた第１、第２の防塵ガラスと、該第１、第２の防塵ガラス間にはさまれ上記対向基板、薄膜トランジスタ基板の外周縁の外側領域に設けた熱伝導性部材と、を備えた構成とする。
【００１９】
（４）第１、第２の防塵ガラス間に対向基板、薄膜トランジスタ基板、及び液晶部を備えた液晶パネルとして、上記第２の防塵ガラスを、光入射面側の有効画素相当領域外の部分に光反射膜を設け、光出射面側の有効画素相当領域外の部分に熱放射膜を設けた構成とする。
【００２０】
（５）第１、第２の防塵ガラス間に対向基板、薄膜トランジスタ基板、及び液晶部を備えた液晶パネルとして、上記第１の防塵ガラスを、光入射面側の有効画素相当領域外の部分に熱放射膜を設け、光出射面側の有効画素相当領域外の部分に光反射膜を設けた構成とする。
【００２１】
（６）ガラス板上に特定の偏光光を通す偏光膜が配されて成る偏光板として、上記ガラス板は、偏光光の照射面積よりも広く、かつ、表面形状が、上記液晶パネル中の有効画素領域の長辺側を短辺、該有効画素領域の短辺側を長辺とする長方形状とされている構成とする。
【００２２】
（７）ガラス板上に特定の偏光光を通す偏光膜が配されて成る偏光板として、上記ガラス板の一方の面の偏光光透過領域外の部分に、光反射膜と、熱放射膜とを積層状に設け、その上面もしくは下面または他方の面の偏光光透過領域に偏光膜を設けた構成とする。
【００２３】
（８）ガラス板上に特定の偏光光を通す偏光膜が配されて成る偏光板として、上記ガラス板の一方の面の偏光光透過領域外の部分に、光反射膜と、熱放射膜とを積層状に設け、他方の面の偏光光透過領域外の部分に熱放射膜を設け、かつ、該一方の面または該他方の面の上面もしくは下面の偏光光透過領域に偏光膜を設けた構成とする。
【００２４】
（９）ガラス板上に特定の偏光光を通す偏光膜が配されて成る偏光板として、上記ガラス板の一方の面の偏光光透過領域外の部分に熱放射膜を設け、その上面もしくは下面または他方の面の偏光光透過領域に偏光膜を設けた構成とする。
【００２５】
（１０）液晶プロジェクタ用の光学ユニットとして、上記（１）から（５）のいずれかの液晶パネル、または、上記（６）から（９）のいずれかの偏光板を用いて構成されるようにする。
【００２６】
（１１）液晶プロジェクタとして、上記（１０）の光学ユニットと、その液晶パネルを駆動する駆動回路とを備えて構成されるようにする。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、装置の小型化や高精細化等に伴い、液晶パネルの有効画素領域や偏光板の偏光光透過領域が小型化や高密度化された場合でも、また、照射光量が増大された場合でも、装置の消費電力や騒音の増大を伴うことなく、該液晶パネルや偏光板の温度上昇や、装置全体の温度上昇を所定範囲内に抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の実施例につき、図面を用いて説明する。
【実施例１】
【００２９】
図１〜図４は本発明の第１の実施例としての透過型液晶パネルの構成例を示し、図１は入射側正面図、図２は側断面図、図３は平断面図、図４は出射側正面図である。上記図７〜図９に示した従来技術の構成と同じ部分には該従来技術の場合と同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００３０】
図１〜図４において、４０は、入射面２５側の透光面１１ａに横長形状の表示エリア（ｂ０×ｈ０）を有する液晶パネル、４１ａは入射面２５側の防塵ガラス、４１ｂは出射面２７側の防塵ガラス、４２は液晶パネル４０の外枠、Ｇは表示エリア（ｂ０×ｈ０）の中心、Ｂは外枠４２の幅、Ｈは外枠４２の高さ、ｂは防塵ガラス４１ａ、４１ｂの露出部の幅、ｈは防塵ガラス４１ａ、４１ｂの露出部の高さ、Ｂｍａｘは金具５６の幅、Ｈｍａｘは金具５６の高さである。防塵ガラス４１ａは、ｈ≧ｂの縦長形状の露出部を有している。防塵ガラス４１ａ、４１ｂの最外周辺４３ａ、４３ｂと外枠４２を、不透明のシール材４４、等で接着しシールしている。防塵ガラス４１ｂの外形寸法は、液晶パネルの外枠４２の外形寸法（Ｂ×Ｈ）以下とし、外枠４２の表面４５上には、防塵ガラス４１ｂと、外形寸法≒Ｂ×Ｈで、開口寸法≒ｂ×ｈの表面板４６を重ねる。外枠４２の表面４５と表面板４６の間で、防塵ガラス４１ｂの外周４７に不透明の柔軟シート４８またはシール材４９を設ける。２枚の防塵ガラス４１ａ、４１ｂで挟んだＴＦＴ基板２３と対向基板２４の図２で示した上下の空間部５０に熱伝導性の良い、例えば金属ペーストのような熱伝導材５１を封入する。液晶パネル４０の出射光３４側で露出幅ｂに対して露出高さｈを縦長（ｈ≧ｂ）にして大形化した防塵ガラス４１ｂでの出射面２７では、表示エリア（ｂ０×ｈ０）領域外に、印刷やコーティング等により黒色で無光沢など光吸収性の良い着色層の熱放射膜５２ｂを設け、その裏面５３ｂでは表示エリア（ｂ０×ｈ０）領域外に、アルミニウムなどを蒸着した光反射膜５４ｂを形成する。同様に、大形化した防塵ガラス４１ａの入射面２５での表示エリア（ｂ０×ｈ０）領域外に着色層の熱放射膜５２ａを設け、その裏面５３ａでは表示エリア（ｂ０×ｈ０）領域外に光反射膜５４ａを設ける。液晶パネル４０は、スペーサ５５を介して金具５６にねじ等により組込まれる。液晶パネル４０は、映像信号に基づく駆動信号を、駆動回路からＴＦＴ基板２３の画素部のＴＦＴ回路部に入力することで駆動する。
【００３１】
図５は、スペーサ５５の正面図を示す。スペーサ５５の外形寸法はＢ×Ｈで、スペーサ５５と金具５６との組品６１の開口寸法（ｂ１×ｈ１）は少なくとも縦長（ｈ１≧ｂ１）で、図２、図３、図４に示した液晶パネルの表面板４６の開口寸法（ｂ×ｈ）より大きく、液晶パネルからの出射光３４を塞がないような寸法にしている。
【００３２】
図６は、本発明の第２の実施例としての入射側偏光板５７の正面図を示す。該入射側偏光板５７の光学ガラス板５８の外形寸法（ｂ２×ｈ２）は、少なくとも縦長寸法（ｈ２≧ｂ２）となっている。偏光光の透過領域１０の、所要透光面（ｂ３×ｈ３）領域の外側に光反射膜５９と熱放射膜６０を設け、その上面または下面の偏光光透過領域に偏光膜１３を設けている。
【００３３】
以下、上記実施例構成における放熱動作につき説明する。
【００３４】
上記実施例構成における放熱経路としては、防塵ガラス中の熱伝導に基づき該防塵ガラスの外周面から表面板４６を通り金具５６側に熱伝導して行く第１の経路と、防塵ガラスの表面から該表面に接して流れる冷却用空気に熱伝達して行く第２の経路とがある。本発明は、該第２の経路による放熱量を増大させようとするものである。放熱実験の結果でも、第２の経路による放熱効果が全体の約８５％と高いことが確認された。
【００３５】
一般に、光源光の受光面の発熱量Ｑ（Ｗ）の入射側偏光板２、５７や液晶パネル１、４０等の、パネル表面の最大温度上昇値θｍａｘは、放熱表面積Ｓ（ｍ2）、平均熱伝達係数ｈｍ（Ｗ／ｍ2゜Ｃ）とすると、θｍａｘ＝Ｑ／（Ｓ×ｈｍ）（゜Ｃ）で表わされる。発熱量Ｑ（Ｗ）は光量Ｐ（Ｗ）に略比例する。また、一般に、風速Ｖ（ｍ／ｓ）で、面に平行な気流を受ける長さＬ（ｍ）の等温平板表面の平均熱伝達係数ｈｍは、ｈｍ∝（Ｖ／Ｌ）1/2であるとされる（熱設計完全入門（国峰著））。従って、かかる関係式からも明らかなように、最大温度上昇値θｍａｘを低く抑えるには、放熱表面積Ｓを広くし、かつ、風速Ｖを増大させるのが、上記第２の経路による放熱作用を高めるのに効果的である。本発明では、防塵ガラスや該偏光板を縦長寸法の形状とすることで、冷却用空気に接する防塵ガラスや偏光板の放熱表面積Ｓを広くして冷却効果を高める。例えば、液晶パネルの光入射側もしくは光出射側の防塵ガラス、または液晶パネルの光入射側もしくは光出射側の偏光板はそれぞれ、露出部の長辺の長さを、液晶パネルの有効画素領域の短辺の長さの略２倍以上とすることで、液晶パネル受光面の最大温度上昇を従来の８０％程度以下にすることができる。さらに、防塵ガラスの板厚ｔの増大、受光面積Ｓ０＝（ｂ’×ｈ’）領域外の防塵ガラスにフィン（ひれ）を設ける構成、防塵ガラスをサファイア材のように熱伝導率の高い材質とする構成、防塵ガラス間に挟まれるＴＦＴ基板２３、対向基板２４の上下の空間部に、金属ペーストのような熱伝導材を封入する構成、ＴＦＴ基板２３や対向基板２４も、縦長の形状とし、縦方向寸法を、例えば、ＴＦＴ基板の有効画素領域の短辺の長さの略２倍以上として、上記防塵ガラスや偏光板の放熱表面積の増大化構成と組合わせるようにしてもよい。
【００３６】
対向基板２４、ＴＦＴ基板２３の表示エリア（ｂ０×ｈ０）の中心位置Ｇは、防塵ガラス４１を縦長（ｈ≧ｂ）にしたことで、液晶プロジェクタ光学系の光軸位置に合わせて、防塵ガラスの露出表面積（ｂ×ｈ）内の任意の位置に選択できる。
【００３７】
また、不透明の柔軟シート４８やシール材４９を防塵ガラス４１ｂの外周に設ける構成とした場合は、防塵ガラス４１ｂの外周４７への外光の侵入を防ぎ、投写画質の劣化を防止できる。
【００３８】
また、図１、図２、及び図３に示した金具５６、または図５に示した金属製のスペーサ５５において、その開口寸法を、縦長（ｈ１≧ｂ１）にし、防塵ガラスの露出面積（ｂ×ｈ）より大きくする（ｂ１×ｈ１とする）ことで、大形化した防塵ガラスの全露出面（ｂ×ｈ）に直接冷却風を行き渡らせ、防塵ガラスの放熱効果を向上させることができる。
【００３９】
また、図２、図３に示したように、柔軟シート４８、またはシール材４９が、防塵ガラスの外周４７と外周面４３ｂ’を弾性支持する構成では、防塵ガラス４１ｂの外周４７での欠けや割れの防止と、外部衝撃による液晶パネル４０の光軸ずれの防止を可能とする。
【００４０】
不透明の柔軟シート４８、またはシール材４９で弾性支持し、防塵ガラス４１ｂの外周面４３ｂ’、表面板４６の外周面４６’とスペーサ５５との接触性を改善したことで、防塵ガラス４１ｂの外周面４３ｂ’より表面板４６を介して金具５６側へ安定した熱伝導ができる。
【００４１】
次に、本発明における熱放射構成につき説明する。
【００４２】
一般に、表面温度θ１（Ｋ）、放射率ε１の第１の平板と、表面温度θ２（Ｋ）、放射率ε２の第２の平板とが対向面積Ａ（ｍ2）で正対状態にあるとき、両平板相互間の熱放射量Ｑ（Ｗ）は、Ｑ∝ε１×ε２×Ａ×（θ１4−θ２4）で示される。
【００４３】
θ１＞θ２とするとき、熱放射量Ｑは、結果として、第１の平板側から第２の平板側に電磁波として熱伝達される。伝達される熱放射量は、両平板の温度差が大きく、対向面積Ａが広いほど多い。液晶プロジェクタにおいて、従来の１.３インチの液晶パネルの場合で概算すると、高温側である入射側偏光板での透光損失の約３％が熱放射されて、低温側である液晶パネルに伝達され、該液晶パネルでは、この偏光板からの熱放射量で自身の透光損失による発熱量の約５％の熱放射量が加算される。出射偏光板側の影響も加えると熱放射による液晶パネルの温度上昇は約１０％が加算される。熱放射による液晶パネルの温度上昇を減らすには、自身の温度を冷却等で低減することと、偏光板との温度差をなくす、または小さくすることが必要である。偏光板についても、液晶パネルへの熱放射を減らすため及び自身の変質防止のために、自身の温度を冷却等により低減することが求められる。本発明では、上記のように液晶パネルの防塵ガラスの場合と同様、縦長とし、放熱面積の増大でこれに対応する。また、領域外のガラス板にフィン（ひれ）を設ける等して透光面の温度上昇を極力抑える。
【００４４】
また、液晶パネルの表示エリア（有効画素領域）の外側の領域における反射光、迷光、熱線、等が、表示エリア側に対し、温度上昇要因や画質劣化要因として影響しないようにするために、液晶パネルや偏光板の該外側領域部内で反射処理と熱放射処理する。このために、（１）液晶パネルの光出射側の防塵ガラスは、上記放熱面積を増大させた構成において、光入射面側の有効画素相当領域（表示エリア領域）を除く領域、すなわち有効画素相当領域（表示エリア領域）外の部分に光反射膜を設け、光出射面側の有効画素相当領域を除く領域、すなわち有効画素相当領域（表示エリア領域）外の部分に熱放射膜を設けた構成とする。（２）液晶パネルの光入射側の防塵ガラスは、光入射面側の有効画素相当領域（表示エリア領域）を除く領域、すなわち有効画素相当領域（表示エリア領域）外の部分に熱放射膜を設け、光出射面側の有効画素相当領域を除く領域、すなわち有効画素相当領域（表示エリア領域）外の部分に光反射膜を設けた構成とする。（３）液晶パネルの光入射側に配する偏光板において、液晶パネルの表示エリア領域外の余分の光を受光して液晶パネルが温度上昇するのを防止するため、光出射面側の必要最小とした偏光光透過領域を除く領域、すなわち該偏光光透過領域外の部分に光反射膜と熱放射膜とを積層し、その上面または下面の偏光光透過領域に偏光膜を設けた構成とする。（４）なお、光入射面の偏光光透過領域を除く領域に、光源ランプ側に熱放射させる熱放射膜を設けてもよい。（５）液晶パネルの光出射側に、ダイクロイックプリズムと分離して配する偏光板（出射側偏光板）において、光入射面側の偏光光透過領域を除く領域、すなわち該偏光光透過領域外の部分に光反射膜と、熱放射膜とを積層状に設け、光出射面側の偏光光透過領域を除く領域、すなわち該偏光光透過領域外の部分に熱放射膜を設け、その上面または下面の偏光光透過領域に偏光膜を設けた構成とする。（６）液晶パネルの光出射側に配する偏光板において、光入射面側の偏光光透過領域を除く領域、すなわち該偏光光透過領域外の部分に熱放射膜を設け、その上面または下面の偏光光透過領域に偏光膜を設け、光出射面側の偏光光透過領域を除く領域、すなわち該偏光光透過領域外の部分に、光反射膜と熱放射膜とを積層状に設けた構成とする。上記（３）、（４）、（５）及び（６）は、偏光板における放熱面積を増大した構成と組合わせてもよい。上記光反射膜は、例えば、アルミニウムの蒸着等で形成する。熱放射膜は黒色で無光沢など光吸収性の良い着色層から成る。偏光膜は、光入射側に設けても、または、光出射側に設けてもよい。
【００４５】
上記実施例によれば、防塵ガラス、ＴＦＴ基板または対向基板の放熱性能や冷却性能を改善でき、これによって、液晶パネルの温度上昇を抑えることができる。また、偏光板についても、放熱性能、冷却性能を向上させて、温度上昇を抑えることができる。従って、液晶パネルの有効画素領域の小型化や高密度画素化、偏光板の偏光光透過領域の小型化等に対応できる。防塵ガラスの外周部への外光の侵入も防止でき画質劣化も抑えられる。防塵ガラスの外周部での欠けや割れ、及び外部衝撃による液晶パネルの光軸ずれ等も防止できる。液晶パネルの表示エリアの外側領域における反射光、迷光、熱線、等が、表示エリア側に対し、温度上昇要因や画質劣化要因として影響するのも防止できる。冷却ファンの高速化や消費電力の増大等も防止できる。また、液晶パネルや偏光板を主体とする部品寿命の改善も図れる。
【００４６】
なお、特許請求の範囲に記載の発明に関連した発明で、上記実施例に記載してある発明としては、（１）入射側防塵ガラス（第１の防塵ガラス）と出射側防塵ガラス（第２の防塵ガラス）を縦長（薄膜トランジスタ基板の有効画素領域の短辺側を長辺とする形状）の長方形状にして、該両防塵ガラス間にあって薄膜トランジスタ基板及び対向基板の上下端面側の空間領域に、熱伝導材を設けた液晶パネル、（２）上記両防塵ガラスそれぞれを、その露出部の長辺側の長さを液晶パネルの有効画素領域の短辺側の長さの略２倍以上とした液晶パネル、（３）薄膜トランジスタ基板及び対向基板の有効画素領域の中心位置が、両防塵ガラスの上記露出部の長辺に沿う中心線上で選択されるようにした液晶パネル、（４）上記出射側防塵ガラスの端面部に外光遮断用の手段を設けた液晶パネル、（５）上記（４）におて、上記外光遮断用の手段により該出射側防塵ガラスを弾性的に支持した液晶パネル、（６）上記（５）において、上記外光遮断用の手段を、上記出射側防塵ガラスの板厚より厚い部材で構成した液晶パネル、（７）縦長寸法の長方形状にして、長辺側の長さを、液晶パネルの有効画素領域の短辺の長さの略２倍以上とした偏光板、（８）縦長寸法の長方形状にして、一方の面側の偏光光透過領域外に、熱放射膜を設けた偏光板、（９）縦長寸法の長方形状にして、一方の面側の偏光光透過領域外に光反射膜と、熱放射膜とを積層状に設け、他方の面側の偏光光透過領域外に熱放射膜を設けた偏光板、（１０）縦長寸法とした偏光板の偏光光透過領域外の上下にフィン（ひれ）を設けた構成、（１１）縦長寸法とした液晶パネルの防塵ガラスの有効画素領域外の上下にフィン（ひれ）を設けた構成、等がある。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の第１の実施例としての液晶パネルの構成例を示す図である。
【図２】図１の液晶パネルの側断面図である。
【図３】図１の液晶パネルの平断面図である。
【図４】図１の液晶パネルの出射側正面図である。
【図５】本発明の実施例に用いるスペーサの正面図である。
【図６】本発明の第２の実施例としての偏光板の構成例を示す図である。
【図７】従来の液晶プロジェクタの構成例を示す図である。
【図８】従来の冷却構成の例を示す図である。
【図９】従来の液晶パネルの入射側正面図である。
【図１０】従来の液晶パネルの出射側正面図である。
【図１１】従来の液晶パネルの平面図である。
【図１２】従来のスペーサの正面図である。
【図１３】従来の偏光板の正面図である。
【符号の説明】
【００４８】
１、４０…液晶パネル、  ２、５７…入射側偏光板、  ３…出射側偏光板、  ５…投射レンズ、  ７…ランプ、  １０…透過領域、  １１ａ、１１ｂ、１１ｃ…透光面、  １３…偏光膜、  ２２…フレキシブル配線基板、  ２３…ＴＦＴ基板、  ２４…対向基板、  ２５…入射面、  ２１、２１ａ、２１ｂ、４１、４１ａ、４１ｂ…防塵ガラス、  ４２…外枠、  ４８…柔軟シート、  ４９…シール材、  ５０…空間部、  ５１…熱伝導材、  ５５…スペーサ、  ５６…金具。
【図１】
2008170985.tif 000003
【図２】
2008170985.tif 000004
【図３】
2008170985.tif 000005
【図４】
2008170985.tif 000006
【図５】
2008170985.tif 000007
【図６】
2008170985.tif 000008
【図７】
2008170985.tif 000009
【図８】
2008170985.tif 000010
【図９】
2008170985.tif 000011
【図１０】
2008170985.tif 000012
【図１１】
2008170985.tif 000013
【図１２】
2008170985.tif 000014
【図１３】
2008170985.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成20年2月27日(2008.2.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶パネルの光入射側及び光出射側、又は、液晶パネルの光入射側又は光出射側に偏光板を設ける液晶プロジェクタであって、
前記偏光板は、前記液晶パネルの有効画素領域の長辺側を短辺、該有効画素領域の短辺側を長辺とする長方形状であり、
前記偏光板の長辺を冷却用空気の流れ方向に沿わせる構成を有することを特徴とする液晶プロジェクタ。
【請求項２】
請求項１に記載の液晶プロジェクタであって、
前記偏光板の長辺の長さは、前記液晶パネルの有効画素領域の短辺の長さの略２倍以上であることを特徴とする液晶プロジェクタ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の液晶プロジェクタであって、
前記偏光板は、前記液晶パネルの有効画素領域の長辺側を短辺、該有効画素領域の短辺側を長辺とする長方形状であるガラス板と、
前記ガラス板上に設けられた偏光膜と、
を備えて成ることを特徴とする液晶プロジェクタ。
【請求項４】
請求項３に記載の液晶プロジェクタであって、
前記偏光膜は、前記ガラス板の短辺側を長辺、前記ガラス板の長辺側を短辺とする長方形状の偏光光透過領域を形成していることを特徴とする液晶プロジェクタ。
【請求項５】
請求項４に記載の液晶プロジェクタであって、
前記ガラス板の一方の面の偏光光透過領域外の部分に、光反射膜と熱放射膜とを積層状に設け、他方の面の偏光光透過領域外の部分に、熱放射膜を設けたことを特徴とする液晶プロジェクタ。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
前記課題点を解決するために、本発明では、基本的には、液晶パネルの防塵ガラスの形状を、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）基板の有効画素領域の短辺側を長辺とした長方形状にして該防塵ガラス表面積を増大させ、放熱または冷却の性能を向上させる。また、偏光板についても、液晶パネルの有効画素領域の短辺側を長辺とした長方形状にして表面積を増大させて、放熱または冷却の性能を向上させる。さらに、液晶パネルの第２の防塵ガラスを、光入射面側の有効画素相当領域外の部分に光反射膜を設け、光出射面側の有効画素相当領域外の部分に熱放射膜を設けた構成としたり、第１の防塵ガラスを、光入射面側の有効画素相当領域外の部分に熱放射膜を設け、光出射面側の有効画素相当領域外の部分に光反射膜を設けた構成としたりする。また、偏光板では、光源側または液晶パネル側からの不要な入射光や、迷光の反射や吸収と、表面温度相当の熱線を反射または放射するために、光入射面側または光出射面側の偏光光照射領域外の領域に、光反射膜や、熱放射膜を設ける。具体的には、
（１）液晶パネルの光入射側及び光出射側、又は、液晶パネルの光入射側又は光出射側に偏光板を設ける液晶プロジェクタとして、前記液晶パネルの有効画素領域の長辺側を短辺、該有効画素領域の短辺側を長辺とする長方形状である偏光板を備えて成り、
前記偏光板の長辺を冷却用空気の流れ方向に沿わせる構成とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
（２）前記（１）において、前記偏光板の長辺の長さは、前記液晶パネルの有効画素領域の短辺の長さの略２倍以上である構成とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
（３）前記（１），（２）において、前記偏光板は、前記液晶パネルの有効画素領域の長辺側を短辺、該有効画素領域の短辺側を長辺とする長方形状であるガラス板と、前記ガラス板上に設けられた偏光膜と、を備えて成る構成とする。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
（４）前記（３）において、前記偏光膜は、前記ガラス板の短辺側を長辺、前記ガラス板の長辺側を短辺とする長方形状の偏光光透過領域を形成している構成とする。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
（５）前記（４）において、前記ガラス板の一方の面の偏光光透過領域外の部分に、光反射膜と熱放射膜とを積層状に設け、他方の面の偏光光透過領域外の部分に、熱放射膜を設けた構成とする。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４６】
なお、上記実施例に記載してある発明としては、他に、（１）入射側防塵ガラス（第１の防塵ガラス）と出射側防塵ガラス（第２の防塵ガラス）を縦長（薄膜トランジスタ基板の有効画素領域の短辺側を長辺とする形状）の長方形状にして、該両防塵ガラス間にあって薄膜トランジスタ基板及び対向基板の上下端面側の空間領域に、熱伝導材を設けた液晶パネル、（２）上記両防塵ガラスそれぞれを、その露出部の長辺側の長さを液晶パネルの有効画素領域の短辺側の長さの略２倍以上とした液晶パネル、（３）薄膜トランジスタ基板及び対向基板の有効画素領域の中心位置が、両防塵ガラスの上記露出部の長辺に沿う中心線上で選択されるようにした液晶パネル、（４）上記出射側防塵ガラスの端面部に外光遮断用の手段を設けた液晶パネル、（５）上記（４）におて、上記外光遮断用の手段により該出射側防塵ガラスを弾性的に支持した液晶パネル、（６）上記（５）において、上記外光遮断用の手段を、上記出射側防塵ガラスの板厚より厚い部材で構成した液晶パネル、（７）縦長寸法の長方形状にして、長辺側の長さを、液晶パネルの有効画素領域の短辺の長さの略２倍以上とした偏光板、（８）縦長寸法の長方形状にして、一方の面側の偏光光透過領域外に、熱放射膜を設けた偏光板、（９）縦長寸法の長方形状にして、一方の面側の偏光光透過領域外に光反射膜と、熱放射膜とを積層状に設け、他方の面側の偏光光透過領域外に熱放射膜を設けた偏光板、（１０）縦長寸法とした偏光板の偏光光透過領域外の上下にフィン（ひれ）を設けた構成、（１１）縦長寸法とした液晶パネルの防塵ガラスの有効画素領域外の上下にフィン（ひれ）を設けた構成、等がある。