专利名称：液晶显示装置及液晶冷却单元的制作方法
技术领域：
本发明涉及用液晶面板模块等光阀元件，将视频图像投射在屏幕上的液晶显示装置，特别是涉及液晶面板模块或偏振片(带偏振膜的片)等的冷却技术。
背景技术：
在液晶显示装置中，内部冷却使用装置外部的室内空气。
在现有的使风直接接触液晶面板模块的冷却方式中，如果长时间使用，空气中浮游的尘埃、香烟的烟雾等会附着在液晶面板模块表面上。如果附着了尘埃，则由于液晶面板模块的像素尺寸小(例如10～30微米见方)，所以会遮盖像素。如果在该状态下投射图像，则尘埃的影子会直接投射在图像上。
即，投射透镜的焦点重合在液晶面板模块部分上，在该液晶面板模块上显示的图像、当然还有附着在附近的尘埃等也成为所投射的图像的影。实际上受其影响的尘埃的大小和附着位置(距离焦平面多远)随着投射透镜的F值的不同而变，不管怎样，尘埃不附着在液晶面板模块附近是必要的。
另外，为了降低原价，液晶面板模块越发小型化，现在已经能采用尺寸为0.5英寸的液晶面板模块，所以液晶面板模块的发热密度增大。
另外，为了使屏幕投影面积大型化和提高亮度，入射到液晶面板模块中的光强度有越发增大的趋势，发热量本身也增加，所以液晶面板模块及配置在液晶面板模块前后的偏振膜(片)的温度上升成为很大的问题，希望提高液晶面板模块部的冷却能力。
与此不同，例如在日本专利申请特开2002-357803号公报和特开2002-296565号公报中，将水等冷却介质封入液晶面板模块或偏振片的光透射区域中，另外，使其循环，谋求提高冷却能力。可是，在这样的冷却方式中，由于光透过水等冷却介质，所以由于冷却介质的温度分布引起的密度变化或由于流速分布等原因，使得折射率分布不均匀，存在图像晃动或失真的问题。
另外，在特开2000-206507号公报中，通过使偏振片的基板材料为导热系数大的蓝宝石，提高散热效果，适应液晶显示装置的高亮度化。可是，由于是使液晶面板模块或偏振片直接接触风进行冷却的方式，所以冷却空气中含有的尘埃或烟雾会附着在液晶面板模块或偏振片表面上，存在图像质量劣化等问题。
特开2002-357803号公报[专利文献2]特开2200-296565号公报[专利文献3]特开2200-206507号公报如上所述，在现有的技术中，有以下的必须解决的技术课题。
就是说，如果液晶显示装置高亮度化、小型化，则来自液晶面板模块或偏振片的发热量或发热密度增大。对它进行风冷时，必须使冷却扇大型化或高速旋转，增大流速。可是，不管怎样，冷却扇的噪音大。
另外，冷却空气中含有的香烟的烟雾或尘埃附着在液晶面板模块或偏振片的表面上，会发生图像晃动或焦点偏移。
另外，在直接用液体使液晶面板模块或偏振片冷却的方法中，冷却能力高的相反的一面，由于液体的温度分布引起的密度变化、流速分布等原因，使得折射率分布不均匀，发生图像晃动、失真等问题。
可是，即使在该情况下，例如在液体是水的情况下，如果能使液体层的厚度小于等于0.5mm，则可以认为不会发生上述那样的问题，但如果使冷却所需要的流量的冷却介质在0.5mm的间隙中流动，则流体阻力非常大，所以需要高压泵，有不能实现的可能性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种使风不直接吹到液晶面板模块和偏振片上，而且噪音低、冷却能力大的液晶显示装置及液晶冷却单元。
通过如下处理能达到上述目的，即，一种液晶显示装置，它使来自光源的光通过透镜和入射侧偏振片入射到液晶面板模块中，通过上述出射侧偏振片将图像投射到屏幕上，该液晶显示装置的特征在于备有冷却套，该冷却套使导热构件接触上述液晶面板的光入射面和出射面这两面或其中的一面，且在内部沿该导热构件的周围有冷却介质的流路，上述导热构件比上述液晶面板的光透射区域大且具有透光性。
另外，通过如下处理能达到上述目的，即，一种液晶显示装置，它使来自光源的光通过透镜和入射侧偏振片入射到液晶面板模块中，通过上述出射侧偏振片将图像投射到屏幕上，该液晶显示装置的特征在于备有冷却套，该冷却套使透光性的导热构件接触上述液晶面板的光入射面和出射面这两面或其中的一面，上述导热构件比上述液晶面板的光透射区域大、且在内部沿除去该光透射区域以外的周围有使冷却介质流动的流路。
另外，通过如下处理能达到上述目的，即，使冷却介质循环用的泵利用管道连接在上述冷却套和散热部之间。
另外，通过如下处理能达到上述目的，即，一种液晶冷却单元，该液晶冷却单元安装在液晶显示装置中，在该液晶显示装置中，来自光源的光通过透镜和入射侧偏振片入射到液晶面板模块中，通过上述出射侧偏振片将图像投射到屏幕上，该液晶冷却单元的特征在于使比上述液晶面板的光透射区域大、且具有透光性的导热构件接触在上述液晶面板的光入射面和出射面这两面上或其中的一面上，在内部沿该导热构件的周围具有冷却介质的流路，在除去上述光透射区域以外的周围形成冷却用的多个风扇。
另外，通过如下处理能达到上述目的，即，偏振膜附加在上述导热构件的表面上。
另外，通过如下处理能达到上述目的，即，用具有导热系数大的粘接材料粘接上述冷却套和上述导热构件。
另外，通过如下处理能达到上述目的，即，上述冷却套和上述导热构件通过导热系数大的物质层进行接触。
另外，通过如下处理能达到上述目的，即，上述导热系数大的物质层是硅润滑油、碳片等。
另外，通过如下处理能达到上述目的，即，上述液晶面板和上述导热构件的接触部中存在透光性、导热系数大的液体、固体及凝胶状物质。
另外，通过如下处理能达到上述目的，即，上述导热系数大的液体、固体及凝胶状物质是硅油、硅润滑油、水、含有水的液体、或它们的混合物或透明塑料。
另外，通过如下处理能达到上述目的，即，上述导热构件的材料是蓝宝石或水晶。
另外，通过如下处理能达到上述目的，即，用铝或铜形成上述冷却套。
如果采用本发明，由于能使由液晶面板模块和偏振膜发生的热有效地冷却，所以具有能实现液晶显示装置的高亮度化、小型化及低噪声化，同时能提高可靠性的效果。
图1是展示实施例1的液晶冷却单元的结构的纵剖面图。
图2是图1所示的实施例1的液晶冷却单元的侧视图。
图3是图1所示的实施例1的液晶冷却单元的组装纵剖面图。
图4是图1所示的实施例1的液晶冷却单元的组装侧视图。
图5是使用实施例1的液晶冷却单元的液晶显示装置的结构说明图。
图6是表示实施例2的液晶冷却单元的结构的纵剖面图。
图7是图6所示的实施例2的液晶冷却单元的侧视图。
图8是表示实施例3的液晶冷却单元的结构的纵剖面图。
图9是图8所示的实施例2的液晶冷却单元的侧视图。
图10是表示实施例4的液晶冷却单元的结构的纵剖面图。
图11是表示实施例5的液晶冷却单元的结构的纵剖面图。
图12是表示实施例6的液晶冷却单元的结构的纵剖面图。
图13是图12所示的实施例6的液晶冷却单元的侧视图。
图14是表示实施例7的液晶冷却单元的结构的纵剖面图。
图15是冷却介质的循环方式的说明图。
图16是冷却介质的循环方式的说明图。
图17是冷却介质的循环方式的说明图。
图18是表示液晶冷却单元的结构的纵剖面图。
图19是表示液晶冷却单元的结构的纵剖面图。
图20是表示液晶冷却单元的结构的纵剖面图。
图21是表示液晶面板模块的简略结构的剖面图。
图22是表示液晶面板模块的简略结构的剖面图。
图23是表示液晶面板模块的简略结构的剖面图。
具体实施例方式
用
本发明的实施例。
图1及图2展示了实施例1的液晶冷却单元1的结构。图1是实施例1的液晶冷却单元1的纵剖面图。图2是图1的侧面形态。图3及图4是表示液晶冷却单元1的组装状态的图。图5是组装了液晶冷却单元1的液晶投影机的结构图。
如图1和图2所示，实施例1的液晶冷却单元1由以下部分构成液晶面板模块2；涂敷或粘贴了偏振膜3的蓝宝石片4；有环状内部流路的冷却套5(例如用铝制成)；以及促进蓝宝石片4和液晶面板模块2之间的热传导用的透光性高导热物质层6(例如，可以使用没有粘接性的硅凝胶之类的凝胶状物质、硅油或硅润滑油等)。
冷却套5由以下部分构成散热片7；将冷却介质(例如水)导入、导出环状流路用的导入口8和排出口9；形成环状流路用的盖板10；以及冷却介质从导入口8经过一周流向排出口用的隔板11(示于图2)。在本实施例的情况下，蓝宝石片4和冷却套5是用导热系数大的粘接材料粘接而成的。
如图3和图4所示，液晶冷却单元1利用具有比光透射区大一些的冲压穴的保持构件36，进行蓝宝石片4和液晶面板模块2的间隙或光轴的高度等的定位而组装起来。在该状态下，组装到液晶投影机等中。
在本实施例中，虽然冷却介质绕蓝宝石片4的全周流过一周，但不拘泥于此，由于空间等问题也可以构成局部地流过的结构或分割流路，使冷却介质流过的结构。另外，虽然考虑到蓝宝石片4容易加工等而呈圆片状，但不拘泥于此，也可以呈矩形等变形形状。
关于光入射侧的蓝宝石片4和出射侧的蓝宝石片4的厚度，虽然不特别限定，但一般说来，与光入射侧的偏振膜3相比，出射侧的偏振膜3发热多，所以从冷却的观点看，希望出射侧的蓝宝石片4的厚度比光入射侧的蓝宝石片4厚。作为蓝宝石片4的厚度，随着来自液晶面板模块2或偏振膜3的发热量的不同而变，约为大于等于1mm而小于等于10mm是合适的。另外，透光性高导热物质层6的厚度，当然是越薄越好。
之所以不将液晶面板模块2和蓝宝石片4做成粘接结构，是因为(1)如果粘接，则由于粘接(固定)，又由于热胀系数和杨氏模量不同，所以发生应力和变形，进而液晶面板模块2的单元间隔厚度变化，发生色斑驳，以及(2)是为了提高液晶面板模块2的更换和位置的微调整等的维修性。
在蓝宝石片4上涂敷或粘贴偏振膜时，需要充分注意蓝宝石片4的晶轴和偏振膜3的偏振方向，以便对偏振膜3的偏振特性不致产生不良影响。另外，同样，在将蓝宝石片4和液晶面板模块2组合的情况下，也有必要充分注意蓝宝石片4的晶轴和液晶面板模块2的透射方向，以便对偏振特性不致产生不良影响。
例如，如果红色光从图1所示的光入射侧入射到液晶冷却单元1中，则首先，在入射侧的偏振膜3中，由于与偏振膜3的偏振方向不一致的红色光不透过，所以在偏振膜3中变成热。透过了偏振膜3的红色光透过蓝宝石片4、透光性高导热物质层6，入射到液晶面板模块2中。透过了液晶面板模块2、蓝宝石片3的红色光中，只有与光出射侧的偏振膜3的偏振方向一致的红色光才能透过，除此以外的光在偏振膜3中变成热。当然，在蓝宝石片4或透光性高导热物质层6中，也会由于红色光的入射、出射损失(入射光的约百分之几)而发热。
由于液晶面板模块2和蓝宝石片3中使用有机物质，所以如果大约超过70～80℃，就会发生光学特性的急剧劣化，引起寿命降低等，所以必须经常对液晶冷却单元1进行冷却控制，以便不超过上述温度。
其次，说明液晶冷却单元1的液晶面板模块2和偏振膜3的冷却机理。
用应用了后面所述的本液晶冷却单元1的液晶显示装置的总体结构详细地进行说明，但由于冷却介质在冷却套5的环状流路中流动，所以冷却套5用冷却介质冷却，能保证比液晶面板模块2和偏振膜3的温度低。因此，在偏振膜3中发生的热在导热系数高(40W/(m·K)左右)的蓝宝石片4、冷却套5中传导，传递给冷却介质。
另外，同样，在液晶面板模块2中发生的热在透光性高导热物质层6、蓝宝石片4及冷却套5中传导，传递给冷却介质。因此，在液晶面板模块2和偏振膜3中发生的热利用冷却介质冷却。
通过控制冷却介质的流量(流速)和入射光强度等，将液晶面板模块2及偏振膜3的温度控制为所希望的温度。
其次，用图5说明使用本液晶冷却单元1的液晶显示装置的总体结构。
来自光源12的白色光经过第一透镜阵列13、第二透镜阵列14、偏振光变换元件15及会聚透镜16，在分色镜17中被分成蓝色光、以及红+绿色光。被分成的蓝色光经过聚光镜18和图1中示出的液晶冷却单元1，入射到色合成棱镜10中。
另外，被分成的红+绿色光经过反射镜20后，在分色镜21中，被分成红色光和绿色光。被分成的绿色光经过聚光镜22和液晶冷却单元1，入射到色合成棱镜19中。被分成的红色光经过反射镜23、中继透镜24、反射镜25、聚光镜26及液晶冷却单元1，入射到色合成棱镜19中。入射到色合成棱镜19中的红、蓝、绿色光合成后，经过投射透镜27，投射到屏幕上，实现所希望的视频图像。
液晶显示装置工作时主要的发热部位是光源12、电器部件单元28及上述的3个液晶冷却单元1。此外，光透射、反射的分色镜和反射镜中当然也发热。
其次，说明实施例1的液晶显示装置的冷却结构和方法。
本实施例的液晶冷却单元1、泵29及散热单元30按照以下的顺序配置。蓝色用液晶冷却单元1→绿色用液晶冷却单元1→红色用液晶冷却单元1→泵29→散热单元30→蓝色用液晶冷却单元1。另外，为了强制地对来自光源12、电器部件单元28及散热单元30的热进行风冷，设置了空冷风扇31。
一旦使液晶显示装置工作，如上所述，便从3个液晶冷却单元1的偏振膜3和液晶面板模块2发热，但利用泵29强制地使冷却介质在液晶冷却单元1的冷却套5的流路中流动，所以从冷却套5的内表面向冷却介质传递热，冷却介质的温度上升。该变热了的冷却介质利用泵29和管道32，被输送到散热单元30。
这里，一旦使空冷风扇31工作，室内空气便从设置在框体33上的吸入口34流入，流过散热单元30的多个风扇之间后，经过电器部件单元28、空冷风扇31，通过光源12，从设置在框体33上的排出口35排出。因此，传递给散热单元30的冷却介质中的热便从散热单元30的外表面传递给冷却空气，冷却介质的温度下降，变成了低温的冷却介质再次返回液晶冷却单元1中。通过使冷却介质这样循环，能使液晶冷却单元1的温度维持在允许温度以下。另外，同时电器部件单元28及光源12主要通过强制对流热传递进行冷却。
之所以将各部件配置得使冷却空气按照散热单元30、电器部件单元28、光源12的顺序流动，是因为能利用热传递进行冷却的热量与冷却空气和各部件表面的温差成正比，所以使散热部的温度最高的光源12最后冷却。
如上所述，在实施例1的液晶显示装置中，用一台空冷风扇31就能有效地使3个液晶冷却单元1的液晶面板模块2、入射侧的偏振膜3及出射侧的偏振膜3冷却，所以具有能实现液晶显示装置的低噪声化、小型化、高亮度化的效果。
图6及图7中示出了备有实施例2的液晶冷却单元50的结构。图6是液晶冷却单元50的纵剖面图。图7是图6的侧视图。
实施例2的液晶冷却单元50由以下部分构成液晶面板模块2；涂敷或粘贴了偏振膜3的蓝宝石片4；有环状内部流路的冷却套5(例如用铝制成)；促进蓝宝石片4和液晶面板模块2之间的热传导用的高导热物质层51；以及促进蓝宝石片4和液晶面板模块2之间的热传导用的透光性高导热物质层6(例如，硅润滑油等)。冷却套5上设有散热片7；将冷却介质(例如水)导入、导出环状流路用的导入口8和排出口9。在该环状流路中设有盖板10；以及冷却介质从导入口8经过一周流向排出口9用的隔板11(示于图11)。
本实施例，蓝宝石片4和冷却套5是通过高导热物质层51(图7中呈环状)的接触结构。
在蓝宝石片4上涂敷或粘贴偏振膜3时，需要充分注意蓝宝石片4的晶轴和偏振膜3的偏振方向，以便对偏振膜3的偏振特性不致产生不良影响。另外，同样，在将蓝宝石片4和液晶面板模块2组合的情况下，也有必要充分注意蓝宝石片4的晶轴和液晶面板模块2的透射方向，以便对偏振特性不致产生不良影响。另外，作为蓝宝石片4的厚度，随着来自液晶面板模块2或偏振膜3的发热量的不同而变，约为大于等于1mm而小于等于10mm是合适的。另外，关于高导热物质层51和透光性高导热物质层6的厚度，从促进热传导的观点看，当然是越薄越好。
例如，如果红色光从图6所示的光入射侧入射到液晶冷却单元50中，则首先，在入射侧的偏振膜3中，由于与偏振膜3的偏振方向不一致的红色光不透过，所以在偏振膜3中变成热。透过了偏振膜3的红色光透过蓝宝石片4、透光性高导热物质层6，入射到液晶面板模块2中。透过了液晶面板模块2、蓝宝石片3的红色光中，只有与光出射侧的偏振膜3的偏振方向一致的红色光才能透过，除此以外的光在偏振膜3中变成热。当然，在蓝宝石片4或透光性高导热物质层6中，也会由于红色光的入射、出射损失(入射光的约百分之几)而发热。
由于液晶面板模块2和蓝宝石片3中使用有机物质，所以如果大约超过70～80℃，就会发生光学特性的急剧劣化，引起寿命降低等，所以必须经常对液晶冷却单元50进行冷却控制，以便不超过上述温度。
其次，说明液晶冷却单元50的液晶面板模块2和偏振膜3的冷却机理。
由于冷却介质在冷却套5的环状流路中流动，所以冷却套5用冷却介质冷却，能保证比液晶面板模块2和偏振膜3的温度低。因此，在偏振膜3中发生的热在导热系数高(40W/(m·K)左右)的蓝宝石片4、高导热物质层51、以及冷却套5中传导，传递给冷却介质。另外，同样，在液晶面板模块2中发生的热在透光性高导热物质层6、蓝宝石片4、高导热物质层51、以及冷却套5中传导，传递给冷却介质。因此，在液晶面板模块2和偏振膜3中发生的热利用冷却介质冷却。
通过控制冷却介质的流量(流速)和入射光强度等，将液晶面板模块2及偏振膜3的温度控制为所希望的温度。
使用实施例2的液晶冷却单元50的液晶显示装置的冷却方法与实施例1相同，这里的说明从略。
如上所述，在实施例2的液晶显示装置中，用一台空冷风扇31就能有效地使3个液晶冷却单元50的液晶面板模块2、入射侧的偏振膜3及出射侧的偏振膜3冷却，所以具有能实现液晶显示装置的低噪声化、小型化、高亮度化的效果。
图8及图9中示出了备有实施例3的液晶冷却单元60的结构。图8是液晶冷却单元60的纵剖面图。图9是图8的侧视图。
实施例3的液晶冷却单元60由以下部分构成液晶面板模块2；在光透射区以外有环状内部流路，在光透射区上涂敷或粘贴了偏振膜3的蓝宝石片61；以及促进蓝宝石片61和液晶面板模块2之间的热传导用的透光性高导热物质层6(例如，硅润滑油等)。蓝宝石片61由以下部分构成形成流路用的盖板62；将冷却介质(例如水)导入、导出环状流路用的导入口63和排出口64；以及使冷却介质从导入口63流向排出口64用的隔板11(示于图9)。
在蓝宝石片61上涂敷或粘贴偏振膜3时，需要充分注意蓝宝石片61的晶轴和偏振膜3的偏振方向，以便对偏振膜3的偏振特性不致产生不良影响。另外，同样，在将蓝宝石片61和液晶面板模块2组合的情况下，也有必要充分注意蓝宝石片61的晶轴和液晶面板模块2的透射方向，以便对偏振特性不致产生不良影响。另外，作为蓝宝石片61的厚度，随着来自液晶面板模块2或偏振膜3的发热量的不同而变，约为大于等于1mm而小于等于10mm是合适的。另外，关于透光性高导热物质层6的厚度，从促进热传导的观点看，不用说越薄越好。
例如，如果红色光从图8所示的光入射侧入射到液晶冷却单元60中，则首先，在入射侧的偏振膜3中，由于与偏振膜3的偏振方向不一致的红色光不透过，所以在偏振膜3中变成热。透过了偏振膜3的红色光透过蓝宝石片61、透光性高导热物质层6，入射到液晶面板模块2中。透过了液晶面板模块2、蓝宝石片61的红色光中，只有与光出射侧的偏振膜3的偏振方向一致的红色光才能透过，除此以外的光在偏振膜3中变成热。当然，在蓝宝石片61或透光性高导热物质层6中，也会由于红色光的入射、出射损失(入射光的约百分之几)而发热。
由于液晶面板模块2和蓝宝石片3中使用有机物质，所以如果大约超过70～80℃，就会发生光学特性的急剧劣化，引起寿命降低等，所以必须经常对液晶冷却单元60进行冷却控制，以便不超过上述温度。
其次，说明液晶冷却单元60的液晶面板模块2和偏振膜3的冷却机理。由于冷却介质在蓝宝石片61的环状流路中流动，所以蓝宝石片61的冷却部用冷却介质冷却，能保证比液晶面板模块2和偏振膜3的温度低。因此，在偏振膜3中发生的热在导热系数高(40W/(m·K)左右)的蓝宝石片61中传导，传递给冷却介质。另外，同样，在液晶面板模块2中发生的热在透光性高导热物质层6、蓝宝石片61中传导，传递给冷却介质。因此，在液晶面板模块2和偏振膜3中发生的热利用冷却介质冷却。
通过控制冷却介质的流量(流速)和入射光强度等，将液晶面板模块2及偏振膜3的温度控制为所希望的温度。
使用实施例3的液晶冷却单元60的液晶显示装置的冷却方法与实施例1相同，这里的说明从略。
如上所述，在实施例3的液晶显示装置中，用一台空冷风扇31就能有效地使3个液晶冷却单元60的液晶面板模块2、入射侧的偏振膜3及出射侧的偏振膜3冷却，所以具有能实现液晶显示装置的低噪声化、小型化、高亮度化的效果。
图10中示出了实施例4的液晶冷却单元70的结构。图10是液晶冷却单元70的纵剖面图。
在图10中，由以下部分构成液晶面板模块2；在光透射区以外有风扇72，在光透射区上涂敷或粘贴了偏振膜3的蓝宝石片71；以及促进蓝宝石片71和液晶面板模块2之间的热传导用的透光性高导热物质层6(例如，硅润滑油等)。
在蓝宝石片71上涂敷或粘贴偏振膜3时，需要充分注意蓝宝石片71的晶轴和偏振膜3的偏振方向，以便对偏振膜3的偏振特性不致产生不良影响。另外，同样，在将蓝宝石片71和液晶面板模块2组合的情况下，也有必要充分注意蓝宝石片71的晶轴和液晶面板模块2的透射方向，以便对偏振特性不致产生不良影响。另外，作为蓝宝石片71的厚度，随着来自液晶面板模块2或偏振膜3的发热量的不同而变，约为大于等于1mm而小于等于10mm是合适的。另外，关于透光性高导热物质层6的厚度，从促进热传导的观点看，不用说越薄越好。
例如，如果红色光从图10所示的光入射侧入射到液晶冷却单元70中，则首先，在入射侧的偏振膜3中，由于与偏振膜3的偏振方向不一致的红色光不透过，所以在偏振膜3中变成热。透过了偏振膜3的红色光透过蓝宝石片71、透光性高导热物质层6，入射到液晶面板模块2中。透过了液晶面板模块2、蓝宝石片71的红色光中，只有与光出射侧的偏振膜3的偏振方向一致的红色光才能透过，除此以外的光在偏振膜3中变成热。当然，在蓝宝石片71或透光性高导热物质层6中，也会由于红色光的入射、出射损失(入射光的约百分之几)而发热。
由于液晶面板模块2和蓝宝石片3中使用有机物质，所以如果大约超过70～80℃，就会发生光学特性的急剧劣化，引起寿命降低等，所以必须经常对液晶冷却单元70进行冷却控制，以便不超过上述温度。
其次，说明液晶冷却单元70的液晶面板模块2和偏振膜3的冷却机理。由于冷却空气利用另外设置的冷却风扇在蓝宝石片71的多个风扇72之间流动，所以蓝宝石片71的冷却部用冷却空气冷却，能保证比液晶面板模块2和偏振膜3的温度低。因此，在偏振膜3中发生的热在导热系数高(40W/(m·K)左右)的蓝宝石片71中传导，传递给冷却空气。另外，同样，在液晶面板模块2中发生的热在透光性高导热物质层6、蓝宝石片71中传导，传递给冷却空气。因此，在液晶面板模块2和偏振膜3中发生的热利用冷却空气冷却。
通过控制冷却空气的流量(流速)和入射光强度等，将液晶面板模块2及偏振膜3的温度控制为所希望的温度。
使用实施例4的液晶冷却单元70的液晶显示装置的冷却方法与现有技术相同，这里的说明从略。
如上所述，在实施例4的液晶显示装置中，由于能有效地使3个液晶冷却单元70的液晶面板模块2、入射侧的偏振膜3及出射侧的偏振膜3冷却，所以具有能实现液晶显示装置的低噪声化、小型化、高亮度化的效果。
图11中示出了实施例5的液晶冷却单元80的结构。图11是液晶冷却单元80的纵剖面图。
在图11中，总体结构与图1所示的实施例1的液晶冷却单元1相同。在实施例5中，为了提高冷却套5的冷却能力，而使冷却套5沿光的入射、出射方向增大，即使在液晶面板模块2和偏振膜3的发热量增加了的情况下，也能获得与实施例1同样的效果。
图12和图13中示出了实施例6的液晶冷却单元90的结构。
总体结构与图1所示的实施例1的液晶冷却单元1相同。可是，在实施例6中，通过在冷却套5的外周面上设有冷却套5的冷却介质的导入口8和排出口9，能获得与实施例1同样的效果。
图14中示出了实施例7的液晶冷却单元100的结构。
在实施例7中，通过在液晶面板模块一侧设置光出射侧的蓝宝石片4的偏振膜51，能获得与实施例1同样的效果。
用图15至图17，说明液晶冷却单元1、泵29和散热单元30之间的冷却介质的循环方式的实施例。
图15所示的实施例是用一台泵29和一个散热单元30，使冷却介质在3个液晶冷却单元1中循环一周的方式。该方式的管道简单，而其反面，由于冷却介质的温度上升，所以有必要在3个液晶冷却单元中，使在散热单元中冷却了的冷却介质沿着发热量大的蓝、绿、红的顺序循环等上下工夫。
图16所示的实施例是在图15所示的3个液晶冷却单元1中，每个液晶冷却单元1使用一台泵29和一个散热单元30，使冷却介质循环的方式。在该方式中具有能进行对应于3个液晶冷却单元1的发热量的适当的冷却温度控制的效果。
图17所示的实施例是这样使冷却介质循环的方式用一台泵29和一个散热单元30，将从泵29送出的冷却介质分成3份，供给3个液晶冷却单元1，在液晶冷却单元1内循环后，来自3个液晶冷却单元1的冷却介质合流后，经过散热单元30，返回泵29。在该方式中，通过在管道中设置流量调节阀等，调节供给3个液晶冷却单元1的流量分配，具有能进行对应于3个液晶冷却单元1的发热量的适当的冷却温度控制的效果。
在从实施例1至7中，虽然将蓝宝石片4配置在液晶面板模块2的入射侧和出射侧，但在偏振膜3只配置在液晶面板模块2的一侧的情况下等，根据需要，如图18和图19所示，也可以将蓝宝石片4配置在一侧，构成液晶冷却单元110、120。另外，在蓝宝石片4上未必需要偏振膜，如图20所示，根据需要，也可以构成液晶冷却单元130，只对液晶面板模块2进行冷却。
作为本实施例的液晶面板模块2的结构，有图21～23所示的结构。
图21所示的液晶面板模块2将液晶203夹在相对基板201和元件基板203之间，形成液晶面板200，另外，为了保护该液晶面板200，是用两片石英等透明基板204、205将其夹在中间，用壳体206、设置在壳体上的突起207和保持框208进行了模块化的结构。
图22所示的液晶面板模块2基本上与图21所示的结构相同，但不同点在于透明基板204和205是呈透光性、且导热系数大的蓝宝石片。如果这样做，则由于蓝宝石的导热系数比石英大数十倍以上，所以在液晶面板中发生的热容易逸散。如果用这样的液晶面板模块2构成液晶冷却单元，则与使用图21所示结构的液晶面板模块的情况相比，有提高冷却能力的效果。
在图23所示的液晶面板模块2中，是没有保护液晶面板200用的透明基板的结构。如果用这样的液晶面板模块2构成液晶冷却单元，则与使用图22所示结构的液晶面板模块2的情况相比，更有提高冷却能力的效果。
此外，即使在使用除这里所述的以外的结构/构成的液晶面板模块的液晶冷却单元中，也与本实施例同样地具有获得高冷却能力的效果。
权利要求
1.一种液晶显示装置，它使来自光源的光通过透镜和入射侧偏振片入射到液晶面板模块中，通过上述出射侧偏振片将图像投射到屏幕上，该液晶显示装置的特征在于备有冷却套，该冷却套使导热构件接触上述液晶面板的光入射面和出射面这两面或其中的一面，且在内部沿该导热构件的周围具有冷却介质的流路，上述导热构件比上述液晶面板的光透射区域大且具有透光性。
2.一种液晶显示装置，它使来自光源的光通过透镜和入射侧偏振片入射到液晶面板模块中，通过上述出射侧偏振片将图像投射到屏幕上，该液晶显示装置的特征在于备有冷却套，该冷却套使透光性的导热构件接触上述液晶面板的光入射面和出射面这两面或其中的一面，上述导热构件比上述液晶面板的光透射区域大、且在内部沿除去该光透射区域以外的周围具有使冷却介质流动的流路。
3.根据权利要求1或2所述的液晶显示装置，其特征在于在上述冷却套和散热部之间利用管道连接有使冷却介质循环的泵，对上述散热部进行空冷。
4.一种液晶冷却单元，该液晶冷却单元安装在液晶显示装置中，在该液晶显示装置中，来自光源的光通过透镜和入射侧偏振片入射到液晶面板模块中，通过上述出射侧偏振片将图像投射到屏幕上，该液晶冷却单元的特征在于使比上述液晶面板的光透射区域大、且具有透光性的导热构件接触上述液晶面板的光入射面和出射面这两面或其中的一面，在内部沿该导热构件的周围具有冷却介质的流路，在除去上述光透射区域以外的周围形成冷却用的多个风扇。
5.根据权利要求4所述的液晶冷却单元，其特征在于在上述导热构件的表面上附加有偏振膜。
6.根据权利要求4所述的液晶冷却单元，其特征在于上述冷却套和上述导热构件用具有导热系数大的粘接材料粘接。
7.根据权利要求4所述的液晶冷却单元，其特征在于上述冷却套和上述导热构件夹着导热系数大的物质层进行接触。
8.根据权利要求6所述的液晶冷却单元，其特征在于上述导热系数大的物质层是硅润滑油、碳片等。
9.根据权利要求4所述的液晶冷却单元，其特征在于上述液晶面板和上述导热构件的接触部上夹有透光性、导热系数大的液体、固体及凝胶状物质。
10.根据权利要求8所述的液晶冷却单元，其特征在于上述导热系数大的液体、固体及凝胶状物质是硅油、硅润滑油、水、含有水的液体、或它们的混合物或透明塑料。
11.根据权利要求4所述的液晶冷却单元，其特征在于上述导热构件的材料是蓝宝石或水晶。
12.根据权利要求4所述的液晶冷却单元，其特征在于上述冷却套用铝或铜形成。
全文摘要
提供一种液晶显示装置及液晶冷却单元，使风不直接吹到液晶面板模块和偏振片上，而且噪音低、冷却能力大。用导热性高的粘接材料，将有内部流路的冷却套(5)粘接在比涂敷或粘贴了偏振膜(3)的光透射区大的有透光性、导热性好的蓝宝石片(4)的外周，使液晶面板模块(2)介于具有透光性的导热好的物质之间，形成液晶冷却单元(1)，使冷却介质在冷却套(5)的内部流路中循环，进行液晶面板模块(2)和偏振膜(3)的冷却。
文档编号G03B21/00GK1673809SQ20041005761
公开日2005年9月28日 申请日期2004年8月20日 优先权日2004年3月26日
发明者星野正和, 大桥繁男, 森田达雄, 渡边克行 申请人:株式会社日立制作所