(57)【要約】【課題】  パネルを構成するセル内での発熱をより効率的に装置の外部に伝達することが可能で、液晶プロジェクタ用等に適した液晶パネル装置を提供する。【解決手段】  表面に多数の半導体部２４とパターン層２８とを形成したＴＦＴ基板３０と対向基板２９との間に液晶層２７を封止して多数の液晶セルを形成してなる液晶パネル装置において、対向基板の液晶層との対向表面上には、ＴＦＴ基板３０上に形成された半導体部と同じ箇所に遮熱層３１が形成されており、装置へ入射する光の経路の上流側には、更に、入射側の防塵ガラス板２３を備えており、この遮熱層に近接して、対向基板の反対側の表面に、その内部に冷却液１１を収容する隙間１１や溝３２からなる空間を形成し、もって、より効率的な冷却を達成し、寿命が長くかつ信頼性の高い液晶パネル装置を得る。【選択図】    図６
2005070439.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
その表面上に多数の半導体部とパターン層とを形成した基板と、当該基板とその半導体部とパターン層が形成された面で対向して配置された対向基板と、前記基板と前記対向基板との間に封止された液晶の層とを備え、もって、その内部に多数の液晶セルを形成してなる液晶パネル装置であって、さらに、前記対向基板の前記液晶層との対向表面上には、前記基板上に形成された半導体部に対応して遮熱層が形成され、かつ、当該装置への光の入射経路の上流側に、更に、前記対向基板に対向した透明板を備えたものにおいて、少なくとも前記遮熱層に近接して、前記対向基板の、前記遮熱層が形成された表面とは反対側の表面に、その内部に冷却媒体を収容する空間を有することを特徴とする液晶パネル装置。
【請求項２】
前記請求項１に記載した液晶パネル装置において、前記冷却媒体は、液体であることを特徴とする液晶パネル装置。
【請求項３】
前記請求項１に記載した液晶パネル装置において、前記冷却媒体は、液体と気体の混合相であることを特徴とする液晶パネル装置。
【請求項４】
前記請求項１に記載した液晶パネル装置において、前記冷却媒体は、前記収容空間内に密閉されていることを特徴とする液晶パネル装置。
【請求項５】
前記請求項１に記載した液晶パネル装置において、前記冷却媒体は、前記収容空間から装置の外部に導かれることを特徴とする液晶パネル装置。
【請求項６】
前記請求項１に記載した液晶パネル装置において、その内部に冷却媒体を収容する前記空間の前記遮熱層に近接する部分の表面に親水性処理を施すと共に、残りの部分には撥水性処理を施したことを特徴とする液晶パネル装置。
【請求項７】
前記請求項１に記載した液晶パネル装置において、前記冷却媒体は、前記対向基板と、前記光の入射経路の上流側に対向して配置された透明板との間に形成される隙間の内部に収納されていることを特徴とする液晶パネル装置。
【請求項８】
前記請求項１に記載した液晶パネル装置において、前記冷却媒体は、前記対向基板の表面であって、前記光の入射経路の上流側に対向して配置された透明板との対向面上に形成された溝の内部に収納されていることを特徴とする液晶パネル装置。
【請求項９】
前記請求項８に記載した液晶パネル装置において、前記溝は、前記対向基板の表面において、前記遮熱層に沿って、垂直又は／及び水平方向に形成されていることを特徴とする液晶パネル装置。
【請求項１０】
前記請求項１に記載した液晶パネル装置において、前記基板と、前記対向基板と、これらの間に封止された前記液晶層と、そして、前記透明板は、外周を枠体により覆われており、かつ、前記枠体の少なくとも上辺の内部には、前記空間と接続された溝を形成したことを特徴とする液晶パネル装置。
【請求項１１】
前記請求項１０に記載した液晶パネル装置において、その内部に溝が形成された前記枠体の一部に、その内部に冷媒が通流する開口部を形成したことを特徴とする液晶パネル装置。
【請求項１２】
前記請求項１０に記載した液晶パネル装置において、その内部に溝が形成された前記枠体の外周の一部に冷却フィンを形成したことを特徴とする液晶パネル装置。
【請求項１３】
前記請求項１に記載した液晶パネル装置において、前記対向基板の前記遮熱層が形成された表面には、さらに、熱電素子を形成したことを特徴とする液晶パネル装置。
【請求項１４】
前記請求項１３に記載した液晶パネル装置において、前記熱電素子は、前記遮熱層に沿って配置されたことを特徴とする液晶パネル装置。
【請求項１５】
前記請求項１〜１４の何れかに記載した液晶パネル装置であって、液晶プロジェクタ用の液晶パネルとして使用したことを特徴とする液晶パネル装置。
【請求項１６】
前記請求項１５に記載した液晶プロジェクタ用の液晶パネルとして使用する液晶パネル装置であって、その前後の表面に入射偏光板と出射偏光板とを接触されて取り付けたことを特徴とする液晶パネル装置。
【請求項１７】
前記請求項１〜１４の何れかに記載した液晶パネル装置であって、パーソナルコンピュータ用の表示装置として使用したことを特徴とする液晶パネル装置。
【請求項１８】
前記請求項１〜１４の何れかに記載した液晶パネル装置であって、テレビジョン装置用の表示装置として使用したことを特徴とする液晶パネル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶パネル装置の冷却構造に関し、特に、例えば、液晶プロジェクタ用液晶パネル等、その内部で発熱を伴う液晶パネル装置における冷却構造に関し、更には、かかる液晶パネル装置を利用した機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶パネルを利用する各種の機器において、例えば、液晶プロジェクタ等で使用される液晶パネルでは、光源からの光を透過する際に、その内部で光を遮断・吸収することから発熱が生じ、液晶の寿命を短くするなどの問題が指摘されている。そのため、従来、液晶パネル装置をかかる発熱から保護するために、冷却装置が設けられている。なお、かかる液晶パネルのための冷却構造としては、特に、冷却効率に優れた液冷方式のものとして、以下の特許文献１に記載されるように、冷却液を充填密封した冷却液収納体を液晶パネルに密着させたものが既に知られている。また、以下の特許文献２にも記載されるように、液晶パネル装置と入射側又は出射側の偏光板との間に、透明なシート状の冷却液収容容器を密着する構造などが、既に知られている。
【０００３】
【特許文献１】特開平５−１０７５１９号公報
【特許文献２】特開平７−２４８４８０号公報
【０００４】
また、その他の冷却構造としては、例えば、以下の特許文献３に記載されるように、それぞれが２枚の透明ガラスにより構成され、かつ、その内部に冷却媒体を封入した２組の密閉容器の間に、液晶パネルユニットを密着させて挟み込んで冷却するものが既に知られている。
【特許文献３】特開１１−２０２４１１号公報
【０００５】
更には、以下の特許文献４に記載されるように、投射装置における複数の液晶ライトバルブを構成する液晶パネルの光源側に、それぞれ、透明な密閉容器を密着して配置し、その内部に流体を循環させて液晶パネルの熱を吸収し、液晶パネルの外部に設けた熱交換器により放熱する冷却構造を備えた液晶プロジェクタも既に知られている。
【特許文献４】特開平５-２６４９４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した従来技術では、液晶パネル装置における発熱をマクロに捉え、単に、液晶パネルを発熱体としてしか考慮していなかった。すなわち、上記の従来技術では、例えば、液晶プロジェクタ等における液晶パネル部での発熱が生じるメカニズムについては十分に考慮されておらず、そのため、液晶パネル装置を高効率での冷却を達成するには不充分であった。
【０００７】
そこで、本発明では、上述した従来技術における問題点に鑑み、すなわち、液晶パネル装置における発熱箇所やそのメカニズムをミクロに捉え、その場合における発熱箇所を冷却することにより、より高効率で冷却が可能であることから信頼性の高い液晶パネル装置を提供し、更には、かかる液晶パネル装置を利用した耐熱性の優れた機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以上に述べた目的を達成するため、本発明によれば、まず、その表面上に多数の半導体部とパターン層とを形成した基板と、当該基板とその半導体部とパターン層が形成された面で対向して配置された対向基板と、前記基板と前記対向基板との間に封止された液晶の層とを備え、もって、その内部に多数の液晶セルを形成してなる液晶パネル装置であって、さらに、前記対向基板の前記液晶層との対向表面上には、前記基板上に形成された半導体部に対応して遮熱層が形成され、かつ、当該装置への光の入射経路の上流側に、更に、前記対向基板に対向した透明板を備えたものにおいて、少なくとも前記遮熱層に近接して、前記対向基板の、前記遮熱層が形成された表面とは反対側の表面に、その内部に冷却媒体を収容する空間を有する液晶パネル装置が提供される。
【０００９】
そして、本発明によれば、前記に記載した液晶パネル装置において、前記冷却媒体は、液体であり、又は、液体と気体の混合相であってもよく、また、前記冷却媒体は、前記収容空間内に密閉されていても、あるいは、前記収容空間から装置の外部に導かれてもよい。なお、特に、液体と気体の混合相では、その内部に冷却媒体を収容する前記空間の前記遮熱層に近接する部分の表面に親水性処理を施すと共に、残りの部分には撥水性処理を施すことが好ましい。
【００１０】
さらに、前記冷却媒体は、前記対向基板と、前記光の入射経路の上流側に対向して配置された透明板との間に形成される隙間の内部に収納され、又は、前記対向基板の表面であって、前記光の入射経路の上流側に対向して配置された透明板との対向面上に形成された溝の内部に収納されていることが好ましい。さらに、前記溝は、前記対向基板の表面において、前記遮熱層に沿って、垂直又は／及び水平方向に形成されていることが好ましい。
【００１１】
さらに、本発明によれば、前記に記載した液晶パネル装置において、前記基板と、前記対向基板と、これらの間に封止された前記液晶層と、そして、前記透明板は、外周を枠体により覆われており、かつ、前記枠体の少なくとも上辺の内部には、前記空間と接続された溝を形成してもよく、加えた、その内部に溝が形成された前記枠体の一部に、その内部に冷媒が通流する開口部を形成しても、又は、前記枠体の外周の一部に冷却フィンを形成してもよい。
【００１２】
そして、本発明によれば、さらに前記に記載した液晶パネル装置において、前記対向基板の前記遮熱層が形成された表面には、さらに、熱電素子を形成した液晶パネル装置が提供されており、更には、前記熱電素子は、前記遮熱層に沿って配置されている。
【００１３】
なお、本発明によれば、やはり上記の目的を達成するため、すなわち、液晶パネル装置を利用した機器として、液晶プロジェクタ用の液晶パネルとして使用した液晶パネル装置が提供されている。その場合、当該液晶パネル装置は、その前後の表面に入射偏光板と出射偏光板とを接触されて取り付けたことが好ましい。
【００１４】
また、本発明によれば、液晶パネル装置を、その他、パーソナルコンピュータ用の表示装置として使用すること、又は、テレビジョン装置用の表示装置として使用することが提案されている。
【発明の効果】
【００１５】
上記の本発明によれば、液晶パネル装置において、液晶パネルを構成する多数のセルでの局所的な温度上昇を効率的に防止することが可能となり、もって、液晶パネルの寿命を長くすると共に、その信頼性を向上することを可能とするという優れた効果を発揮する。
【００１６】
また、上記の本発明において、特に、冷却液を気相と液相が混在する状態で封入することによれば、上記の効果に加えて、更に、より速やかな冷却が可能になる。
【００１７】
さらに、上記の本発明において、液晶パネル装置の内部に熱電素子を形成することによれば、パネルを構成する各セル内での発熱を、より積極的かつ効果的に外部に移動することが可能となる。そして、上記の効果に加えて、特に、液晶プロジェクタの液晶パネルとして、その両面に取り付けられる偏光板での発熱をも含め、その温度制御が可能となるという優れた効果を発揮する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明になる種々の実施の形態について、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１９】
まず、図１には、液晶パネル装置を利用した機器として、例えば、液晶プロジェクタに、本発明の一実施の形態になる採用した一例が示されている。図において、液晶プロジェクタ１は、光源としてのランプ２を備えており、当該ランプから出射された光は、例えば、プリズムやミラーを介して、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の色光に変換するため、３枚の液晶パネル装置１０から構成されたパネル部３に導かれ、その後、例えば、投射レンズを介して、図の矢印７により示すように、スクリーンなどの上に投射されて所定の映像を形成する。
【００２０】
また、液晶プロジェクタは、その内部に、装置の各素子に電気を供給する電源部４と共に、更には、上記ランプ部２の熱を取り除くためのファン５などが設けられている。また、特に、上記のパネル部３には、放熱用のファン６が設けられている。なお、これらのファンは、通風量と全体圧損のバランスから、例えば、シロッコファンやプロペラファンなどを含む各種ファンの中から適切なものが選ばれるが、この図１の例では、特に、上記ファン５としてはシロッコタイプのものを、他方、上記パネル部３の放熱用のファン６としてはプロペラタイプのものを用いた例が示されている。
【００２１】
なお、上記パネル部放熱用のファン６により装置の側面から吸込まれ、図中に符号８の矢印により示された冷却風は、上記のパネル部３を通って、液晶プロジェクタ１の筐体天板に当たった後、さらに、上記ランプ２に隣接して設けられたファン５によって装置の外部に放出される。また、液晶プロジェクタ１の正面側から入り込んだ、やはり図中に２本の矢印８で示された冷却風は、電源部４、ファン５を通り、更には、ランプ２を通った後、装置の外部に排出される。
【００２２】
このように、例えば、上述した液晶プロジェクタでは、各種のファンによって外部から冷却風を取り込んで冷却を行なっている。その理由は、特に、液晶プロジェクタ１の心臓部である液晶パネル部３では、その内部に温度分布を生じると、その投射光に色むらや色のずれ等の現象が生じてしまうことによる。従って、これらの液晶パネル部３では、その温度分布を均一にすることが重要となっている。
【００２３】
次に、図２は、上記図１にその内部構成を示した液晶プロジェクタの、特に、その液晶パネル部３とその周囲の構成部品を示す側面図である。図において、上記ランプ部２からの光７は、入射偏光板１６、液晶パネル１０、そして、出射偏光板１８を通り、例えば、プリズム２０により集光され、その後、例えば、上述したスクリーン上に投射される。なお、これら入射偏光板１６、液晶パネル１０、及び、出射偏光板１８を通過した光７は、一定の角度（偏向角）を持ったものになり、この角度が、形成される映像の色調が決定される。
【００２４】
さらに、添付の図３は、上記液晶パネル１０を、その光の照射方向から見た平面図である。通常、例えば、上述した液晶プロジェクタ等の液晶パネル１０は、多数のセル２１（画素）から構成されている。例えば、ＳＶＧＡ方式の場合、４８０×６４０個のセルからなる。このような多数のセル２１の集合体は、以下にも説明するが、矩形の取り付け枠２２の内部に、その前後の面を入射側の防塵ガラス２３と出射側の防塵ガラス４０とに接するように封止されている。
【００２５】
図４には、上記図３に示した液晶パネル１０の側面断面図が示されている。上記ランプ部２からの光７は、まず、上記の入射側の防塵ガラス２３を通り、さらに、多数のセル２１、そして、出射側の防塵ガラス４０を通って、液晶パネル１０から出射される。なお、上述したように、液晶パネル１０では、その取り付け枠２２の内部に多数のセル２１が配列され、かつ、固定されている。
【００２６】
次に、上記に説明した液晶パネル１０を構成する多数のセルのうち、例えば、上記図４に示した液晶パネル１０を構成するうちの一つのセル２１だけを取りだし、その光の入射側から見た平面図を、添付の図５（ａ）、また、その側面断面を添付の図５（ｂ）に示す。なお、この一つのセル２１の外形寸法は、例えば、１５〜２０μｍ角（□）である。
【００２７】
この一つのセル２１は、これらの図からも明らかなように、その最外部には、例えば、シリコンなどから成る透明で薄い対向基板２９が設けられ、その内側の面上には、外部からの熱や光を遮断するための遮熱層３１が、略「く」の字状に形成されている。この遮熱層３１の役割は、特に、上述した液晶プロジェクタにおいては、その間に液晶層２７を挟んで配置される半導体部２４上に、例えば、上記ランプ２からの強い光が当たるのを防止するためであり、従って、この遮熱層３１は、上記ＴＦＴ基板３０上に形成された半導体部２４と対応した位置に設けられている。より具体的には、この遮熱層３１が形成される領域は、透明なＴＦＴ基板３０の上に形成された半導体部２４の領域とほぼ同じとなっている。
【００２８】
そして、図５（ｂ）に示すように、上記ランプ２からの光７は、上記でも述べたが、まず、対向基板２９に入射し、その後、液晶層２７に到達する。この時、この対向基板２９の液晶層２７と接触する面には、上記で説明した遮熱層３１が形成されている。すなわち、この遮熱層３１が、ランプからの光がその下流側へ透過するのを防止する役目を担っている。なお、上記の遮熱層３１以外の領域においては、液晶層２７を通過した光７は、次に、上記ＴＦＴ基板３０上に形成されたパターン層２８に到達する。なお、このパターン層２８に隣接して、上記略「く」の字状の半導体部２４が設けられており、そのため、液晶層２７での光の角度（偏向角）は、この半導体部２４の働きによって変化さることとなる。その後、このパターン層２８を通過した光は、上記半導体部２４に通電しているＴＦＴ基板３０を通過する。
【００２９】
続いて、添付の図６には、本発明の一実施例になる液晶パネル装置１０における一部が、すなわち、液晶パネルの水平方向における中央部で、かつ、その上部近傍における部分が、鉛直方向での拡大断面として示されている。この図において、上述した多数のセル２１の集合体は、取り付け枠２２、入射側の防塵ガラス２３、及び、出射側の防塵ガラス４０の内部に封止されている。なお、図からも明らかなように、この入射側の防塵ガラス２３とセル２１との間には、例えば、数μｍ〜数百μｍ程度の隙間１１が設けられており、かつ、この隙間１１には、例えば、エチレングリコールやプロピレングリコールなどの、所謂、不凍液からなる冷却液１１０が充填されている。また、上記多数のセル２１を取り囲む取り付け枠２２の内部にも、溝２２１が形成されており、その内部にも不凍液からなる冷却液１１０が充填されている。なお、図中の符号２６は、上記の溝２２１内において冷却液の上方に形成された空気層２６を示している。すなわち、上記した防塵ガラス２３とセル２１との間の隙間１１及び上記溝２２１内に充填された冷却液１１０は、その内部において自由に循環して移動することが出来る。
【００３０】
そして、上記した液晶パネル装置１０の構成によれば、ランプからの光７の大半は、まず、入射側の防塵ガラス２３を通過し、続いて、隙間１１内に充填された冷却液１１の層、セル２１を構成する対向基板２９、液晶層２７、パターン層２８、そして、ＴＦＴ基板３０を通り、さらには、出射側の防塵ガラス４０を通過した後、外部に出射される。ここで、図中の符号４６は、上記対向基板２９とＴＦＴ基板３０とを、その間に液晶層２７を封じ込めて一体に固定するため、外側端面に塗布されて硬化された封止樹脂である。
【００３１】
ところで、上記図５（ｂ）でも説明したように、外部からの光７がパターン層２８内の半導体部２４に照射されることを防止する目的で、当該光の経路上における液晶層２７の上流側には、具体的には、上記対向基板２９の液晶層２７との接触面上に上述した遮熱層３１が設けられている。そのため、上記ランプからの強い光７は、この遮熱層３１によって遮断され、ここで熱に変換される。これにより、上記セル２１が発熱し、特に、液晶層２７の温度が上昇する。また、上述した液晶プロジェクタにおいて使用される液晶パネル装置１０では、その色調によっては（特に、黒色を表示する場合など）、液晶層内を透過する光がそこで吸収され、そのため、液晶層２７の温度が上昇する。
【００３２】
そこで、本発明では、上述した遮熱層３１での発熱によって、特に、液晶層２７の温度が局所的に上昇することを除去することを目的として、この遮熱層３１に隣接して熱媒体を設けたものである。より具体的には、光の入射側である防塵ガラス２３とセル２１との間に隙間１１を形成し、その内部に冷却液の層を設けたものである。このような構成によれば、この遮熱層３１による遮断により発生した熱は、熱伝導によってセル２１を構成する対向基板２９表面にまで移動し、そこで冷却液１１に伝達される。一方、これにその温度が上昇した隙間１１内の冷却液は、自然対流により、防塵ガラス２３とセル２１との間に形成された上記隙間１１を上方に向かって移動して、上記取り付け枠２２に形成された溝２２１内に達する。このように、隙間１１内の冷却液１１０によって運ばれた熱は、その後、取り付け枠２２の壁面等を介して外気に放出されることとなる。このような本発明になる放熱構造によれば、液晶パネル１０を構成する多数のセル２１内での局所的な温度上昇を防ぐことが可能となり、もって、液晶パネルの寿命を長くすると共に、その信頼性を向上する。
【００３３】
なお、図７は、上記図７に示した液晶パネル装置１０におけるＡ−Ａ断面を示す図である。この図７には、上記ランプからの光は、図に矢印７で示すように、図の下方から上方に向かって液晶パネル装置１０を透過しており、また、この図では、セル２１が、縦方向だけではなく、更に横方向においても集合化されていることが明らかに示されている。
【００３４】
次に、添付の図８及び図９は、上記図６及び図７に示した本発明になる液晶パネル装置１０の変形例を示しており、これらの図も、上記と同様に、液晶パネル１０の水平方向における中央部で、かつ、鉛直方向における上部近傍における断面とその断面を示している。なお、この液晶パネル装置１０の変形例では、図からも明らかなように、多数のセル２１の集合体は、入射側の防塵ガラス２３と出射側の防塵ガラス４０との間に、その表側面を直接接触して（即ち、対向基板２９と防塵ガラス２３との間に隙間がない）、上記取り付け枠２２の内部に固定されている。そして、この変形例でも、上記ランプからの光７は、上述した場合と同様にして各部を通過するが、しかしながら、遮熱層３１では遮断されて熱に変換されることは上記と同様である。
【００３５】
そこで、この変形例では、上記図６及び図７に示した構成とは異なり、特に、上記図９に明らかなように、各セル２１を構成する対向基板２９の表面、具体的には、入射側の防塵ガラス２３と接触する側の表面に、垂直方向に、上記遮熱層３１、特に、縦方向に延びた部分の幅（上記図５の符号３１を参照）と同程度の幅（例えば、２〜５μｍ）を持つ溝３２が設けられている。なお、上記の図９は、上記図８におけるＡ−Ａ断面を示しており、また、その光の進行方向も図中の矢印７で示されている。そして、図からも明らかなように、多数のセル２１が縦方向にも横方向にも集合化されていることは、上記の例と同様である。
【００３６】
また、この溝３２は、添付の図１０にも明らかなように、光７の入射方向から見た場合、上記遮熱層３１の位置に形成されており、また、その内部には上記と同様に不凍液からなる冷却液１１０が充填されている。なお、この溝３２の深さは、当然、対向基板２９の厚み以下であり、特に、対向基板２９の厚みの半分以上に形成されることが好ましい。加えて、上記取り付け枠２２の内部には、やはり、溝２２１が形成されており、その内部にも不凍液からなる冷却液１１０が、その上方に空気層２６を形成して充填されていることは、上記と同様である。
【００３７】
なお、この図１０は、上記図９におけるＢ−Ｂ断面を示しており、この図１０にも明らかなように、液晶パネル１０を構成する多数のセル２１は、横方向及び縦方向に集合化されており、また、各セルの半導体部２４と遮熱層３１とはほぼ同じ形状であることが分かる。そして、やはりこの図１０にも明らかなように、上記溝３２は、液晶パネル１０を縦（上下）方向に貫通するように設けられており、これにより冷却液１１が自然対流から阻害されることはない。
【００３８】
上述した構成によれば、上記遮熱層３１で光７が遮断されて熱に変換されてセル２１が発熱し、それに伴って液晶層２７の温度が上昇しても、この熱は、やはり熱伝導により、液晶層２７に接する対向基板２９を介して、その反対側の表面に形成された溝３２の表面まで移動し、そこで冷却液１１０に伝達される。一方、これにより温度上昇した冷却液１１は、自然対流により、上記溝３２内を上昇して、上記取り付け枠２２に形成された溝２２１内に移動する。その後、この熱は、取り付け枠２２の外壁等を介して外気に放出される。すなわち、この変形例になる放熱構造によっても、液晶パネル１０を構成するセル２１での局所的な温度上昇を防ぐことが可能となり、もって、液晶パネルの寿命を長くすると共に、その信頼性を向上することが出来る。
【００３９】
なお、上述した変形例になる液晶パネル装置１０の構成によれば、図からも明らかなように、対向基板２９の表面で、上記液晶層２７との接触面とは反対側の表面に形成した溝３２の働きによって、熱の移動距離を短くすることが可能となり、これにより、セル２１の内部で発生した熱を効率的にその外部に導くことが可能となっている。そのため、この例では、熱の移動距離が長い場合に比較し、熱伝導の違い等によって生じるセル内部での温度差を、より小さなものとすることが可能となる。
【００４０】
さらに、添付の図１１〜図１３は、上記に示した本発明になる液晶パネル装置１０の他の変形例を示している。なお、これらの図も、上記と同様に、図１１は、液晶パネル１０の水平方向における中央部で、かつ、鉛直方向における上部の近傍における断面を示しており、図１２は、上記図１１示したＡ−Ａ断面における液晶パネル１０の断面図を示している。そして、図１３は、上記図１２示したＢ−Ｂ断面における液晶パネル１０の断面図を示している。
【００４１】
なお、この他の変形例になる液晶パネル装置１０においても、上記の図からも明らかなように、多数のセル２１の集合体は、入射側の防塵ガラス２３と出射側の防塵ガラス４０との間に、その両側面を直接接触して（即ち、対向基板２９と防塵ガラス２３との間に隙間がない）、上記取り付け枠２２の内部に固定されている。そして、この変形例でも、ランプからの光７は、上記の場合と同様にして各部を通過するが、しかしながら、その一部が遮熱層３１では遮断されて熱に変換され、これがセル２１の発熱につながることは上記と同様である。
【００４２】
そこで、上記の変形例と同様、セル２１を構成する対向基板２９の表面、すなわち、入射側の防塵ガラス２３と接触する側の表面に、垂直方向に、上記遮熱層３１が延びた部分の幅（上記図５の符号３１を参照）と同程度の幅（例えば、２〜５μｍ）を持つ溝３２を設けると共に、更に、この他の変形例では、この溝３２を水平方向にも設けたものである。すなわち、溝３２は、液晶パネル１０を構成するため横方向及び縦方向に集合化されている多数のセル２１を縦（上下）方向と横（左右）方向に貫通して設けられており、これにより、冷却液１１は、自然対流により、液晶パネル１０の全面において、その縦方向と横方向に循環して移動することが出来る。
【００４３】
そして、かかる構成によれば、上記の変形例と比較しても、実際には垂直方向だけではなく水平方向にも延びて形成されている上記遮熱層３１（即ち、ＴＦＴ基板３０上に形成された半導体部２４と遮熱層３１とは同じ形状である）に沿って発生する熱を、これらの遮熱層３１に対応して垂直方向及び水平方向にも形成された溝３２に充填された冷却液１１によって、より確実に、外部に導き出すことが可能になる。
【００４４】
なお、この他の変形例になる液晶パネル装置１０における熱の外部への伝達メカニズムは、水平方向に形成された溝３２に充填された冷却液１１にもセル２１からの熱が伝達されることを除いて、上記図８〜図１０により説明した変形例におけるとほぼ同様である。すなわち、熱は溝３２内の冷却液１１に伝わり、温度上昇した冷却液１１は自然対流によって、上記取り付け枠２２の溝２２１内に移動する。そして、この冷却液１１により運ばれた熱は、その取り付け枠２２から外気に放出されることとなる。なお、この放熱構造により、液晶パネル１０のセル２１での局所的温度上昇を防ぐことができ、液晶パネルの寿命を長くすることができることは上記と同様である。
【００４５】
また、上記の例では、その加工（特に、エッチング加工）の際の製作の容易さから、対向基板２９の表面に形成した溝３２は、その断面形状が矩形であるとして説明したが、しかしながら、本発明はそれにのみ限定されるものではなく、その他、この溝３２を、その断面形状が、例えば、添付の図１４（ａ）又は（ｂ）にも示すように、三角形状、又は、半延形状になるように形成してもよい。特に、この溝３２を、三角形状、又は、半延形状の断面に形成した場合には、透過する光がエッジ部分で散乱されることが少なくなることから、所謂、雑音の少ない、優れた投影像を投射光によって形成することが可能になる。
【００４６】
さらに、上記の例では、外部からの光７の入射によって生じる上記遮熱層３１での熱、更には、光の吸収により高温化する液晶層２７の熱を、液晶パネル装置１０の外部に伝達するため、上記遮熱層３１に近接して、即ち、対向基板２９と防塵ガラス２３との間に、隙間１１を形成し（上記図６及び図７を参照）、又は、対向基板２９の防塵ガラス２３との接触面に、液晶パネル装置１０をほぼ貫通するように鉛直方向に延びた溝３２を形成し（上記図８〜図１０を参照）、又は、上記鉛直方向に延びた溝３２に加えて、更に、水平方向に延びた溝３２を形成し（上記図１１〜図１３を参照）、そして、この形成された隙間１１、又は、鉛直方向、又は／及び、水平方向に延びた溝３２の内部には、その内部に不凍液などの冷却液１１０を充填している。しかしながら、本発明は、これら上述した構成のみに限定されることなく、例えば、上記図６及び図７に示した隙間１１に加えて、上記図８〜図１０に示した鉛直方向に延びた溝３２を形成し、又は、上記図１１〜図１３に示した鉛直方向及び水平方向に延びた溝３２を形成し、その内部に冷却液１１０を充填する構造としてもよい。
【００４７】
加えて、上記の例では、セル２１からの熱が伝達され、自然対流によって上記取り付け枠２２に形成された溝２２１の内部に移動した冷却液１１０は、その外壁面を介して外気に放出されることとなるが、これに加え、例えば、以下の図１７にも示すように、その一部に放熱フィンを設けることによれば、液晶パネル装置１０の外枠を形成する上記取り付け枠２２から外気への熱の放出がより効率的に行なわれ、好適であろう。
【００４８】
次に、添付の図１５により、本発明の他の実施の形態になる液晶パネル１０について詳細に説明する。なお、この他の実施の形態になる液晶パネル１０でも、やはり、各セル２１における遮熱層３１による発熱の除去と共に、液晶層２７の温度上昇からの回避を目的として、上記遮熱層３１に隣接して熱媒体を設けたものであるが、しかしながら、上記に説明した実施の形態とは異なり、上記の熱媒体として、光の入射側である防塵ガラス２３とセル２１との間に、液相と気相（ガス）からなる冷却液１１からなる層を設けたものである。
【００４９】
図１５は、他の実施の形態になる液晶パネル１０の一部、すなわち、その水平方向における中央部で、かつ、その上部の近傍における部分を拡大し、その鉛直方向の断面を示している。図からも明らかなように、この他の実施の形態になる液晶パネル１０では、入射側の防塵ガラス２３とセル２１との間には、上記図６及び図７と同様に、隙間１１を形成すると共に、更に、セル２１を構成する対向基板２９の表面には、上記図１１〜図１３にも示したと同様に、垂直方向及び水平方向の溝３２が形成されている。そして、これら隙間１１と垂直方向及び水平方向の溝３２により形成された空間の内部には、微少量の冷却液１１０が、気体と液体とが混在する状態で封入されている。
【００５０】
そして、上記の空間を形成する表面には、溝３２以外の箇所では撥水処理が施されており、他方、溝３２の部分では、親水（界面活性）処理が施されている。なお、具体的には、撥水処理は、例えば、フッ素コーティングを施し、また、親水（界面活性）処理は、例えば、酸化チタンの薄膜を素材表面にコーティングすることによって行なわれる。一般に、酸化チタンの薄膜表面では、液体が付着しても、光のエネルギーを利用して素材表面に当該液体の薄膜を形成する。すなわち、付着した液体は、液滴を形成することなく、その表面に拡散することから、親水効果を得ることが出来る。
【００５１】
加えて、この他の実施の形態になる液晶パネル１０では、その外周に取り付けられた取り付け枠２２の一部（即ち、その上辺部）には、図から明らかなように、図示しない液冷モジュールなどからの冷媒をその内部に流すための流路３３が形成されると共に、この冷媒流路３３に近接して、上記の隙間１１及び溝３２に通じる溝２２１が形成されている。
【００５２】
次に、上記図１５にその構成を示した、上記他の実施の形態になる液晶パネル１０においては、上記の隙間１１及び溝３２によって形成された空間の封入された微少量の冷却液１１０のうち、その気相の部分は、当該空間内に均一に分散されることとなるが、その液相の部分は、上述した溝３２の部分の表面に施された親水（界面活性）処理により、上記の溝３２の部分にのみ付着する。そして、外部からの光７の入射によって生じる上記遮熱層３１での熱、更には、光の吸収により高温化する液晶層２７の熱は、上記セル２１を構成する対向基板２９を伝達して上記溝３２の表面に達する、そこに付着している液相の冷却液１１０に伝達される。
【００５３】
一方、上記の熱が伝達された溝３２の表面における微少量の冷却液１１は、この熱によって気化する。そして、この気化した冷却液１１０は、気相である蒸気流３５として、上記の隙間１１及び溝３２を上方に向かって、取り付け枠２２内に設けられた溝２２１内に移動する。そこで、この蒸気流３５は、上記冷媒流路３３を形成する外壁面上で凝縮され、再び、液相に戻る。そして、この凝縮により、上記取り付け枠２２内の冷媒流路３３付近では冷却液の液滴が形成され、重力の働きにより、上記冷媒流路３３を形成する湾曲した外壁を伝って下方に冷却液の流れ３４を生じる。しかしながら、上記隙間１１によって形成された空間の内壁面には撥水処理が施されていることから、凝縮された冷却液は上記空間内では、その内壁面上に留まることなく、上記の溝３２の部分を伝って下方に移動し、再び、速やかに、親水（界面活性）処理が施された上記の溝３２の部分に付着することとなる。なお、上記を繰り返すことにより、液晶パネル装置１０における循環冷却システムを構成する。さらに、上記冷媒流路３３において冷媒に伝達された熱は、上述した液冷モジュール等、液晶パネル１０の外部へ伝達される。
【００５４】
以上のように、この他の実施の形態になる液晶パネル装置１０においても、上記の実施の形態になる液晶パネル装置と同様に、各セル２１の遮熱層３１による発熱を除去し、液晶層２７の温度上昇を抑制することが可能となる。すなわち、この放熱構造によっても、液晶パネル１０のセル２１での局所的温度上昇を防ぐことが出来、液晶パネルの寿命を長くすることができることは、上記と同様である。また、この他の実施の形態になる構造では、入射側の防塵ガラス２３とセル２１と間に形成される隙間は数μｍ〜数十μｍであるが、上記の液相の冷却液に比較して、気相の冷却液３５によれば、かかる狭い隙間でも容易に移動することが可能であり、局所的に生じるセル２１の発熱を速やかに除去することが出来る。なお、この構造では、光７は、冷却液の蒸気が上昇する部分を通過するが、これにより投射画像に影響を与えることはない。
【００５５】
次に、添付の図１６には、上記図１５に示した本発明の他の実施の形態になる液晶パネル装置１０の第１の変形例が示されている。なお、この図１６も、上記図１５と同様に、液晶パネル装置１０の水平方向での中央部における上部近傍を拡大して示した、鉛直方向の断面を示している。この図１６からも明らかなように、この第１の変形例では、上記図１５に示した構成とは異なり、上記取り付け枠２２には、上記図６、図８、図１１等に示した溝２２１が形成されており、かつ、そのその内部には、円形断面の放熱パイプ４１が設けられている。
【００５６】
上記の第１の変形例によれば、取り付け枠２２の溝２２１内において、上記放熱パイプ３３の表面において凝縮され、液化した冷却液は、当該放熱パイプ３３の表面に止まることなく、重力により落下し、その後は、上記と同様に、撥水処理が施された空間の内壁面に付着することなく、上記の溝３２の部分を伝って下方に移動し、そして、速やかに、親水（界面活性）処理が施された上記の溝３２の部分に付着することとなる。そして、この構造によっても、やはり、液晶パネル１０のセル２１での局所的温度上昇を防ぐことが出来、液晶パネルの寿命を長くすることができると共に、局所的に生じるセル２１の発熱を速やかに除去することが出来る。
【００５７】
更に、添付の図１７は、上記他の実施の形態になる液晶パネル１０の第２の変形例を示している。なお、この図１７も、上記図１５と同様に、液晶パネル装置１０の水平方向での中央部における上部近傍を拡大して示した、鉛直方向の断面を示している。
【００５８】
この第２の変形例では、上記図１５に示す構造とは異なり、上記の放熱パイプ３３を取り付けず、それに代わって、取り付け枠２２の外側（即ち、枠２２の上部の端面）に放熱フィン３６が設けられている。このような第２の変形例では、取り付け枠２２の溝２２１の内部に移動してきた内表面で気化した冷却液３５は、上記の放熱フィン３６により冷却される、上記取り付け枠２２の溝２２１の内側表面、特に、その上面において凝縮されて液化し、その後、重力により落下する。そして、上記と同様に、この第２の変形例でも、凝縮されて液化した冷却液３４は、撥水処理が施された空間の内壁面に付着することなく、上記の溝３２の部分を伝って下方に移動し、そして、速やかに、親水（界面活性）処理が施された上記の溝３２の部分に付着することとなる。そして、この構造によっても、やはり、液晶パネル１０のセル２１での局所的温度上昇を防ぐことが出来、液晶パネルの寿命を長くすることができると共に、局所的に生じるセル２１の発熱を速やかに除去することが出来る。なお、この図において、符号８の矢印は、冷却風を示している。
【００５９】
ところで、以上に種々述べた実施の形態では、パネルを構成する各セル２１の遮熱層３１による発熱を除去し、また、液晶層２７の温度上昇を抑制するため、液相又は液相と気相からなる冷却液を、上記液晶パネル１０の内部に形成した空間内に、即ち、入射側の防塵ガラス２３とセル２１を構成する対向基板２９との間の隙間１１、及び／又は、対向基板２９の防塵ガラス２３との対向表面に形成した鉛直方向及び／又は水平方向の溝３２の内部に封止するものとして説明した。そして、発熱を伝達する上記液相又は液相と気相からなる冷却液は、上記取り付け枠２２の内部に形成された溝２２１で装置の外部に伝達されるものとして説明された。しかしながら、本発明は、これにのみ限定されず、例えば、以下の添付の図１８に示す構成も可能である。
【００６０】
図１８には、本発明の更に他の実施の形態になる液晶パネル１０が示されている。なお、この図１８も、上記と同様に、液晶パネル装置１０の水平方向での中央部における上部近傍を拡大して示した、鉛直方向での断面を示している。
【００６１】
図からも明らかなように、この更に他の実施の形態になる液晶パネル１０では、上記図１１に示した構成と同様に、入射側の防塵ガラス２３とセル２１を構成する対向基板２９との間には隙間を形成せず、この対向基板２９の防塵ガラス２３との対向面上に、垂直方向と水平方向に溝３２を形成している。そして、液晶パネル装置１０の外枠を形成する上記取り付け枠２２の内部には、上述した溝３２１を形成すると共に、更に、その一部に開口部２２２を形成している。また、この開口部２２２にはフレキシブルチューブ１２が接続されている。
【００６２】
このように、この更に他の実施の形態になる液晶パネル１０は、上述の構成により、冷却液を、上記液晶パネル１０の内部に形成した空間内に充填して封止するものとは異なり、各セル２１での発熱を伝達するための冷却液を、上記の開口部２２２を介して、液晶パネル１０の外部に取り出す。すなわち、液晶パネル１０の内部に形成した空間（即ち、水平及び／又は垂直方向の溝３２、及び／又は隙間１１）内に充填した冷却液１１を、上記開口部２２２を介して、取り付け枠２２の溝２２１から外部へ運び、そこで大気と熱交換させる、所謂、強制冷却液循環システムを構成するものである。なお、このような構成によっても、遮熱層３１で生じた熱を強制的に液晶パネル１０以外のところに運ぶことが可能となり、上記の実施の形態と同様に、やはり、液晶パネル１０のセル２１での局所的な温度上昇を防ぐことが出来、もって、液晶パネルの寿命を長くすることが出来ることは言うまでもない。
【００６３】
添付の図１９〜図２１は、本発明の更に他の実施の形態になる液晶パネル１０が示されている。なお、これらの図１９〜図２１も、上記と同様に、更に他の実施の形態になる液晶パネル装置１０の水平方向の中央部における上部近傍を拡大して示した鉛直方向の断面と、そのＡ−Ａ断面及びそのＢ−Ｂ断面とを、それぞれ、示している。
【００６４】
なお、これらの図に示された液晶パネル１０は、上記図１１〜図１３に示した構造と同様、即ち、セル２１を構成する対向基板２９の、入射側の防塵ガラス２３との対向面上に水平及び垂直方向の溝３２を形成し、その内部に冷却液１１０を封入すると共に、更に、上記対向基板２９の液晶層２７との対向面上には、上記遮熱層３１に沿って、複数の熱電素子３７を形成したものである。なお、この
【００６５】
また、添付の図２２は、上記の図１９〜図２１に示した本発明の更に他の実施の形態になる液晶パネル１０における１個のセル２１の部分だけを切り出し、これを拡大して示した、側面断面を含む拡大斜視図である。この図からも明らかなように、熱電素子３７は、各セル２１内において、遮熱層３１と液晶層２７の両者を繋ぐように取り付けられている。
【００６６】
そして、上述した本発明の更に他の実施の形態になる液晶パネル１０の構成によれば、パネルへの入射光７は、上記と同様に、装置の各部を通過し、そして、その一部は上記遮熱層３１で遮断されて熱に変わる。また、その他の光も、場合によっては液晶層２７により吸収されて熱に変わる。そこで、上記の図２２に矢印で示すように、上記熱電素子３７の働きによれば、光から変換された熱は、液晶層２７から遮熱層３１を介して上記対向基板２９に向けて、即ち、入射側の防塵ガラス２３との対向面上に形成された溝３２内に充填されている冷却液に向けて、積極的に伝達される。これにより、上記遮熱層３１で遮断されて光による熱は、液晶層２７側に移動することが妨げられ、液晶層２７内の液晶を加熱することがない。また、透過する光の一部を吸収して高温になった液晶層２７内の液晶の熱も、この熱電素子３７の働きにより、やはり、遮熱層３１を介して、上記対向基板２９の入射側の防塵ガラス２３との対向面上に形成された溝３２内の冷却液に向けて伝達される。
【００６７】
このように、上述した本発明の更に他の実施の形態になる液晶パネル１０の構成によれば、上記の熱電素子３７の働きにより、上記セルの溝３２内に充填した冷却液を利用しながら、液晶パネルを構成する各セル内での発熱を、より効率的に装置の外部に移動することが可能となり、セルでの局所的な温度上昇をより確実に防止する。それにより、上記した種々の実施の形態になる構成と同様に、液晶パネルの寿命を延長し、かつ、その信頼性を向上するという効果を達成する。
【００６８】
また、添付の図２３には、上記の更に他の実施の形態になる液晶パネル１０を構成する各セル内に形成される上記熱電素子３７として、具体的に、ペルチェ素子を利用した構造を示している。なお、この図２３は、液晶パネル１０における１個のセル２１の部分だけを切り出し、これを拡大して示した断面図であり、特に、熱電素子３７の周辺部のみを示している。
【００６９】
すなわち上記の図２３において、図中の符号４２は、ペルチェ素子を構成するｎ型の半導体層を、４３は、ｐ型の半導体層を、そして、４４はこれらｎ型半導体層及びｐ型半導体層に渡って接合するように形成された金属の層を示している。また、図中の符号４５は、直流電源を示しており、この直流電源は、上記金属層４４の形成面とは反対の面にそれぞれ形成された電極層４７、４７’を介して、上記ｎ型半導体層４２とｐ型半導体層４３に電気的に接続されている。なお、ここでは、上述した構造とは異なり、上記対向基板２９の液晶層２７に対向する面に遮熱層３１を形成することなく、これに代えて、上記熱電素子３７を形成した例を示している。
【００７０】
上記の構成、即ち、ペルチェ素子によって構成された上記熱電素子３７によれば、上記直流電源４５から直流電流をｎ型半導体層４２からｐ型半導体層４３に流すことにより、上記ｎ型半導体層４２では流れる電流の向きとは反対の方向に熱を移動し、他方、上記ｐ型半導体層４３では流れる電流の向きと同じ方向に熱を移動する（図中の矢印を参照）。これにより、熱電素子３７に通電することにより、セル２１内の遮熱層３１で生じた熱が液晶層２７側へ移動することを阻止し、また、液晶層２７から熱を取り除いてその温度を低く制御する役割を達成する。
【００７１】
さらに、添付の図２４には、上記図１９〜図２３に示した更に他の実施の形態になる液晶パネル１０において、上記熱電素子３７を駆動・制御するための回路構成の一例を示す。すなわち、その内部に直流電源や駆動回路等を備えた制御装置１００は、液晶パネル１０を構成する多数のセル２１内に設けられたペルチェ素子の電極に接続された配線１０１を介して、上記熱電素子３７に接続されている。また、この制御装置１００は、その内部にマイコン等の演算手段を備えて構成されている。そして、例えば、液晶プロジェクタに入力される画像信号から、その投射画像の情報を入力、特に、投射画像における暗表示部分（例えば、黒色表示部）に対応した部分を選択し、その部分に対応するセルに対して上記熱電素子３７を駆動するための直流電流を印加するように構成されている。または、図に符号１５０で示すように、液晶パネル１０を構成する各セル２１の内部において温度センサ（例えば、サーミスタ等）を一体に形成し、その検出信号を上記制御装置１００に取り込み、その検出信号を利用して、直流電流を印加するセルを選択するようにすることも出来る。
【００７２】
なお、上記の例では、上記液晶パネル１０を構成する多数のセル２１内において、その内部を冷却液を循環するために形成された空間は、上記図１１〜図１３に示したように、対向基板２９の防塵ガラス２３との対向面上に形成した水平及び垂直方向の溝３２により形成されているものとして説明した。しかしながら、本発明は、これにのみ限定されることなく、この内部を冷却液を循環するために形成された空間は、その他、例えば、上記の図６及び図７に示したように、対向基板２９と防塵ガラス２３との間に形成した隙間１１により形成し、又は、図８〜図１０により示したように、垂直方向の溝３２のみにより形成することも可能であり、更には、これらを組み合わせて、すなわち、隙間１１と溝３２とによって上記空間を形成してもよい。更には、この空間内に充填する冷却液は、上記図１５〜図１７に示した実施の形態のように、液相と気相とが混在して内部に存在するように、微少量だけを封入してもよく、更には、上記図１８にも示したように、装置の外部に取り出される構成を採用してもよい。
【００７３】
最後に、添付の図２５は、上記図１９〜図２３に示した更に他の実施の形態になる液晶パネル１０を、液晶プロジェクタのパネル部３（上記図１を参照）を構成する液晶パネル１０として使用する場合における実際の構成を示している。すなわち、図からの明らかなように、実際の液晶プロジェクタでは、上記に説明した液晶パネル１０は、更に、その前後の面に、入射偏光板１６、出射偏光板１８を取り付けて使用される。なお、実際には、上記入射偏光板１６と出射偏光板１８とは、共に、ガラス板３８に偏光シート３９を張り合わせて構成されている。そして、ここでは、図にも示すように、これら２枚のガラス板３８は、その表面に付着した偏光シート３９を内側にして互いに対向し、その間に液晶パネル１０を表面で接触しながら挟み込む構造となっている。
【００７４】
これは、上述した実際の液晶プロジェクタにおける液晶パネルの構造においては、熱が発生する箇所は、上記の入射偏光板１６及び出射偏光板１８を構成する偏光シート３９であることによる。すなわち、このように、偏光シート３９を液晶パネル１０の防塵ガラス２３に接触させて取り付けることによれば、さらに、この偏光シート３９から発生する熱をも、上記液晶パネル１０内に設けた熱電素子３７の働きによって外部に除去することが出来る。従って、液晶パネル１０、入射偏光板１６、出射偏光板１８の間の間隔を、最大限、狭くすることが可能となる。これによれば、液晶パネルの冷却構造を利用して、その前後に配置される入射偏光板１６及び出射偏光板１８での発熱をも抑制することが可能となることから、上述した従来技術のような冷却装置を備える必要がなくなり、液晶プロジェクタをよりコンパクトに構成することが可能となる。
【００７５】
なお、上記の説明では、本発明になる液晶パネルを、特に、液晶プロジェクタにおける液晶パネル装置として使用した例についてのみ詳述したが、しかしながら、本発明はこれにのみ限定されるものではなく、本発明になる液晶パネルは、上記の他、例えば、パーソナルコンピュータの表示部、薄型テレビジョン装置の表示部にも使用することが出来る。更には、ディジタルカメラの表示部、更に、ビデオ装置の表示部等、特に、その背後の発光源を備えた表示部をその一部に備えたものにも適用することが可能である。また、本発明は、特に、所謂、ＴＦＴタイプと呼ばれる液晶装置からなる液晶パネル装置に対して有効である。
【００７６】
以上に詳述したように本発明の種々の実施の形態によれば、以下のような効果が得られる。
（１）液晶パネルの、入射光の上流側の防塵ガラスと対向基板の間に、隙間を設け、そこに冷却液を充填することにより、液晶パネルで発生する熱を冷却液に効率的に伝え、かつ、冷却液の自然対流により、この熱を液晶パネル取り付け部から外部に放熱することが出来た。
【００７７】
（２）セル（画素）の半導体部に対応して、対向基板の表面には入射光の上流側に遮熱層が形成されており、この遮熱層に対応し、対向基板の反対側表面に溝を設け、そこに冷却液を充填したことにより、液晶パネルの熱源である遮熱層からの熱を冷却液に効率的に伝え、かつ、冷却液の自然対流でこの熱を液晶パネル取り付け部から放熱することが出来た。
【００７８】
（３）液晶パネルの、入射光の上流側の防塵ガラスと対向基板の間に、隙間を設け、及び／又は、セル（画素）の半導体部に対応して形成された遮熱層に対応して対向基板の反対側表面に溝を設け、かつ、溝のみを親水（界面活性）処理し、残りの隙間の部分を撥水処理し、上記隙間と溝の内部に微少量の冷却液を気相と液相の混在する状態で封止することにより、液晶パネルの熱源である遮熱層からの熱を、溝の冷却液による気化により奪うことが出来る。さらに、その気化した冷却液の蒸気は、取り付け枠の上部へ移動し、その内部に形成された放熱パイプや放熱フィン等によって、その熱を外部に伝達することが出来る。なお、取り付け枠内で凝縮・液化した冷却液は、その後、親水処理により溝内に流れて戻る循環冷却システムを構成することが出来た。
【００７９】
（４）上記の隙間や溝に加え、さらに、対向基板の液晶層との対向面に、上記遮熱層に沿って、熱電素子を設けることにより、より効率的な熱伝達を可能にし、液晶パネルの温度を低く制御することが可能となり、高信頼、高効率な冷却を達成することが可能になった。
【００８０】
（５）更には、上記の液晶パネル装置に、偏光板をも一体に取り付けることにより、偏光板の温度をも含めて制御することが可能となり、特に、液晶プロジェクタにおけるパネル部をコンパクトな構造とすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明になる液晶パネル装置を適用した液晶プロジェクタの内部構成の詳細な斜視図である。
【図２】上記液晶プロジェクタにおける液晶パネルの周辺の構成を説明する側面図である。
【図３】上記図２で示した液晶パネルの構造を示す平面図である。
【図４】上記図２で示した液晶パネルの構造を示す側面断面図である。
【図５】上記図２で示した液晶パネルを構成するセルの構造を示す平面図及び側面断面図である。
【図６】本発明の一実施の形態になる液晶パネル装置の構成を示す一部拡大垂直断面図である。
【図７】本発明の一実施の形態になる液晶パネル装置の構成を示す、上記図６のＡ−Ａ断面図である。
【図８】上記本発明になる液晶パネル装置の変形例の構成を示す一部拡大垂直断面図である。
【図９】上記本発明になる液晶パネル装置の変形例の構成を示す、上記図８のＡ−Ａ断面図である。
【図１０】上記本発明になる液晶パネル装置の変形例の構成を示す、上記図９のＢ−Ｂ断面図である。
【図１１】上記本発明になる液晶パネル装置の他の変形例の構成を示す一部拡大垂直断面図である。
【図１２】上記本発明になる液晶パネル装置の他の変形例の構成を示す、上記図１１のＡ−Ａ断面図である。
【図１３】上記本発明になる液晶パネル装置の他の変形例の構成を示す、上記図１２のＢ−Ｂ断面図である。
【図１４】上記の本発明になる液晶パネル装置の構成における溝の変形例を示す一部拡大断面図である。
【図１５】本発明の他の実施の形態になる液晶パネルの構成を示す一部拡大垂直断面図である。
【図１６】上記本発明の他の実施の形態になる液晶パネルの第１の変形例になる構成を示す一部拡大垂直断面図である。
【図１７】上記本発明の他の実施の形態になる液晶パネルの第２の変形例になる構成を示す一部拡大垂直断面図である。
【図１８】本発明の更に他の実施の形態になる液晶パネルの構成を示す一部拡大垂直断面図である。
【図１９】さらに、本発明の更に他の実施の形態になる液晶パネルの構成を示す一部拡大垂直断面図である。
【図２０】上記本発明の更に他の実施の形態になる液晶パネルの構成を示す、上記図１９のＡ−Ａ断面図である。
【図２１】上記本発明の更に他の実施の形態になる液晶パネルの構成を示す、上記図２０のＢ−Ｂ断面図である。
【図２２】上記本発明の更に他の実施の形態になる液晶パネルにおけるセルの構造を示す、断面を含む一部拡大斜視図である。
【図２３】上記本発明の更に他の実施の形態になる液晶パネルにおけるセルの構造を示す一部拡大断面図である。
【図２４】上記本発明の更に他の実施の形態になる液晶パネルにおける制御の一例を示すブロック図である。
【図２５】上記本発明の更に他の実施の形態になる液晶パネルを上記液晶プロジェクタの液晶パネルに採用する場合の構成を示す一部拡大垂直断面図である。
【符号の説明】
【００８２】
１…液晶プロジェクタ、２…ランプ、３…パネル部、４…電源部、５…ファン、６…ファン、７…光、８…冷却風、１０…液晶パネル、１１…隙間、１１０…冷却液、１２…フレキシブルチューブ、１６…入射偏光板、１８…出射偏光板、２０…プリズム、２１…セル、２２…取り付け枠、２２１…溝、２２２…開口部、２３…入射側防塵ガラス、２４…半導体部、２６…空気層、２７…液晶層、２８…パターン層、２９…対向基板、３０…ＴＦＴ基板、３１…遮熱層、３２…溝、３３…放熱流路、３４…液滴流れ、３５…蒸気流れ、３６…放熱フィン、３７…熱電素子、３８…ガラス板、３９…偏光シート、４０…出射側防塵ガラス、４１…放熱パイプ、４２…ｎ型半導体層、４３…ｐ型半導体層、４４…金属層、４５…直流電源、４６…封止樹脂、４７、４７’…電極層、１００…制御装置、１０１…配線、１５０…温度センサ
【図１】
2005070439.tif 000003
【図２】
2005070439.tif 000004
【図３】
2005070439.tif 000005
【図４】
2005070439.tif 000006
【図５】
2005070439.tif 000007
【図６】
2005070439.tif 000008
【図７】
2005070439.tif 000009
【図８】
2005070439.tif 000010
【図９】
2005070439.tif 000011
【図１０】
2005070439.tif 000012
【図１１】
2005070439.tif 000013
【図１２】
2005070439.tif 000014
【図１３】
2005070439.tif 000015
【図１４】
2005070439.tif 000016
【図１５】
2005070439.tif 000017
【図１６】
2005070439.tif 000018
【図１７】
2005070439.tif 000019
【図１８】
2005070439.tif 000020
【図１９】
2005070439.tif 000021
【図２０】
2005070439.tif 000022
【図２１】
2005070439.tif 000023
【図２２】
2005070439.tif 000024
【図２３】
2005070439.tif 000025
【図２４】
2005070439.tif 000026
【図２５】
2005070439.tif 000027