KR100213180B1 - 액정 라이트 밸브 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 능동발광소자가 일체화된 액정 라이트 밸브에 관한 것으로서, 능동발강 소자는 FCCT가 채용된다.

이러한 본 발명의 액정 라이트 밸브는, 액정과 이를 일측 방향으로 배향시키기 위한 전극을 가지는 LCLV부와, 고전위 전계에 의해 전자빔을 생성하여 소정의 화상을 표시하도록 된 FCCT가 한 몸을 이루도록 밀착 구성된 점에 특징이 있다.

이러한 본 발명은 종래 이미지 투사장치에 있어서의 별도의 입력 광원장치가 한 몸으로 포함하기 때문에 구조가 간단하고 부품수를 줄일 수 있으므로 제품의 단가를 줄일 수 있다.

Description

액정 라이트 밸브 장치

제1도는 종래 액정 라이트 밸브 장치의 개략적 단면도.

제2도는 제1도에 도시된 액정 라이트 밸브 장치를 채용한 광학적 데이터 프로세싱장치의 개요도.

제3도는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정라이트 밸브장치의 개략적 단면도.

제4도는 제3도의 A부분의 확대도.

제5도는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 라이트 밸브 장치의 개략적 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

LCLV : (Liquid crystal light valve) 1, 1a : 투명유리판

2, 2a, 2b : 투명전극 3, 3a : 배향막

4, 4a : 스페이서 5 : 반사막

6 : 차광층 7 : 광도전층

13 : 액정 FCCT : Flat cold cathode tube

A : 양극 K : 케소오드

G : 게이트 전극 P : 형광체층

I : 절연층 E : 전자방사 금속팁

본 발명은 대형의 이미지 투사장치 및 광학데이터 프로세싱 장치에 채용되는 액정 라이트 밸브에 관한 것으로서, 특히 이미지 출력용 장치로서 전계발광소자를 채용하되, 이와 한 몸을 이루도록 창안된 액정 라이트 밸브 장치에 관한 것이다.

일반적인 액정 라이트 밸브 장치는 미국특허 3,824,002에 도시된 형태의 것이 가장 일반적인 것인 바, 이는 제1도에 도시된 바와 같이 AC형 액정표시소자의 일측에, 광도전성 물질을 포함하는 상기 액정표시소자 일측 전극으로의 일종의 전압제어수단이 마련된 것이다. 이를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

기본적인 구조는 두배의 평행한 투명유리판(1)(1a)의 내면에 AC 구동전류가 인가되는 투명한 전극(2)(2a)이 피착 형성되며, 스페이서(4)(4a)에 의해 일정간격을 유지하는 상기 유리판(1)(1a) 사이의 액정(13)은 그 양측 위치된 배향막(3)(3a)에 접촉된다. 그리고 입력광(10)이 입사되는 측의 유리판(1a)의 전극(2a)과 이에 대향하는 상기 배향막(3a)의 사이에는 광도전층(7), 차폐막(6), 반사막(5)으로 된 샌드위치층이 개재된다.

이러한 액정 라이트 밸브(LCLV)를 채용하는 종래의 이미지 투사장치는 제2도에 도시된 바와 같이 부호 1 유리판의 전방에 화상신호를 발생하는 입력광원장치(18)가 위치되고, 그 반대편에는 출력광원장치(23)와, 이로부터의 광을 유리판(1a)쪽으로 직각 굴절시킴과 아울러 제반사되어 온 광을 그 후방에 위치된 스크린(30)으로 통과시키는 편광소자로서 PBS(Polarization beam splitting cube; 21)가 위치되며, 각 광통과 경로상에는 접속렌즈(19)(19a), 투사렌즈(19b), 집광렌즈(22)가 마련된다.

이러한 이미지 투사장치의 단점은, 별도의 입력광원장치와 집속렌즈(19) 및 이의 부대설비로서 복잡한 구조의 광학적 장치를 갖추어야 한다는 점인 바, 자연히 구조체 전체의 설치면적이 크게 되고, 이로 인해 제품단가가 높게 된다는 결점이 수반되고, 상기한 광학적 장치에 의해 화상의 왜곡과 색수차등이 발생될 우려가 있고, 이 때문에 투사장치의 성능이 크게 좌우될 수 있기 때문인 것이다.

본 발명은 간단한 구조로서 상기한 문제점을 대폭 개선할 수 있도록 자체 화상정보 발생수단을 갖춘 액정 라이트 밸브 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 액정 라이트 밸브 장치는, 액정과 이를 일측 방향으로 배향시키기 위한 전극을 가지는 LCLV부와, 고전위 전계에 의해 전자빔을 생성하여 소정의 화상을 표시하도록 된 FCCT가 한 몸을 이루도록 밀착 구성된 점에 그 특징이 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다.

제3도에 도시된 바와 같이 본 발명의 액정 라이트 밸브 장치는, 두매의 평행한 좌우 투명기판(1)(1a)의 사이에 중간 기판(1b)이 마련되고, 상기 좌 투명 기판(1)과 상기 중간 기판(1b)의 사이에는 평면형 냉음극선관부(Flat cold cathode ray tube porion : 이하 편의상 FCCT라 칭함)이 마련되고, 상기 중간 기판(1b)과 우측 기판(1a)의 사이에는 액정광밸브부(Liquid crystal light valve portion : 이하 편의상 LCLV라 칭함)가 마련된다.

이상과 같은 구조의 본 발명에 있어서, 상기 FCCT는, 일반적인 구조로서 진공의 공간부(S) 양측에, 전자빔을 생성하는 요소와 이 전자빔을 받아 빛을 발휘하는 요소를 구비하는 바, 상기 전자빔 생성부는, 투명기판(1)의 내측 기저면에 캐소오드(K)가 적층 형성되고, 이의 상부(도면에서는 좌측)에는, 제4도에 확대 도시된 바와 같이 상기 캐소오드(K)의 표면에 피착되는 전자방사 금속팁(E)이 상기 진공공간부로 노출되어 후술하는 형광층을 바라볼 수 있게 허용하는 핀홀(I')이 형성된 절연층(I)과, 상기 핀홀(I')에 대응하는 핀홀(G')을 가지는 스트립상의 게이트 전극(G)이 적층형성되는 통상 구조를 가진다.

그리고 상기 빛을 발휘하는 요소는, 상기 게이트 전극(G)에 대해 직교하는 방향으로 다수 배치되는 투명 양극(A)과 그 상부(도면에서는 양극의 좌측)의 형광체층(P)이 상기 중간 기판(1b)의 일측면(도면에서는 좌측면)에 적층되는 구조를 가진다.

한편 본 발명에 있어서, 상기 LCLV부(LCLV)는, 액정(13)을 중앙으로 하여 그 양측에 배향막(3)(3a)이 위치되는 기본적 구성을 가지는 바, 3a 배향막과 유리판(1a) 사이에는 제3투명전극(2a)가 개재되고, 그리고 3배향막과 중간 기판(1b) 사이에는 제2투명전극(2), 광도전층(7), 차폐막(6), 반사막(5)으로 된 샌드위치층이 개재되는 구조를 가진다. 도면중 미설명된 부호 4, 4'는 스페이서이다.

이와 같은 본 발명은 종래의 단순한 구조의 라이트밸브에 직접적인 화상실현이 가능한 FCCT형 화상표시수단이 하나로 결합된 것으로, 종래와는 달리 근접형성된 FCCT형 입력광원장치에 의해서 대형의 이미지 투시장치에서 요구하는 두가지의 기능을 가짐으로써 대형의 화상의 실현을 가능케 한다. 즉 FCCT는 주로 통상적인 X-Y 메트릭스 에드레싱 방식에 의해 구동되게 되는 바, 케소오드가 베이스 전위상태에서 양극에 고전압(대략 500 볼트)가 인가되고 상기 게이트 전극(G)에 약 2~30볼트 정도의 전압이 인가되면, 고전위의 전계효과에 의해 상기 케소오드(K)에 피착된 전자 방사 금속팁(E)으로 부터 전자가 발생되어 상기 양극(A)쪽으로 가속되어 형광층(P)에 충돌되게 됨으로써 소정 패턴의 광을 발생하게 된다. 이와 같은 통상의 방식에 의해 FCCT에서 화상이 표현되면 이로부터 발생된 화상신호의 광은 중간기판(1b)을 통하여 광도전층(7)에 입사되며, 이에 의해서 광도전층(7)의 부분적인 임피던스 값이 저하되므로 LCLV의 양극전극에 인가된 구동 전압이 액정(13)에 대부분 인가된다. 따라서 액정(13)에 인가되는 전압은 화상신호의 강도분포에 의존하여 액정에 나타나는 전기광학 효과는 FCCT의 화상에 대응하는 바, 유리기판(1a)로부터 입사되는 출력광의 광학상태를 변화시켜 화상을 담은 광이 반사막(5)을 통해 반사되게 되고, 결과적으로는 통상적인 출력광원장치에 의해서 FCCT로부터의 화상이 대형의 스크린상에 실현되게 된다.

한편 상기한 본 발명의 기본적인 개념을 그대로 유지하면서 상기 실시예보다 구조적으로 간소화될 수 있는 바, 제5도에 도시된 바와 같이, 상기 FCCT와 LCLV가 그 중간의 전극(2')을 상호 공유하는 하게 하며, 상기 실시예에서의 중간 기판(1b)은 제거할 수도 있다. 이와 같은 경우에는 상기 중간 기판(1b) 제거에 따른 중간 샌드위치 구조의 강도보강을 위한 대책이 마련되어야 하는바, 빌도 도전성 강도보강층을 후막공정을 통하여 개재하거나, 기존재하는 층의 강도를 더욱 증가시키면 될 것이다. 이와 같은 본 발명의 실시에는 그 제조 공정에 있어서, 상기 실시예와 달리할 것이다. 그리고 상기 FCCT와 상기 LCLV가 하나의 연속된 성막 공정을 통해 형성되어야 할 것이며, 그 구동 방식에 있어서는 상기 FCCT와 LCLV가 각각의 구동회로에 의해 드라이빙되되, 다만 회로적으로 상기 전극(2')을 공유하는 구조에 대응되게 제어되게 된다. 즉, 투명한 중간 전극(2')을 공유하기 때문에 FCCT의 구동전압이 인가됨에 있어서는 종래와 같으나, LCLV부의 구동전압이 안가됨에 있어서는 변형되어야 한다. 즉, LCLV부의 구동전압은 FCCT의 구동전압에 동기해야 하며, FCCT의 구동회로로부터 순차 선택인가되는 구동전압과 동일한 형태를 갖추어야 할 것이다. 즉, 시분할적으로 순차인가되는 구동전압에 의해 FCCT의 수평 또는 수직방향의 픽셀열(PIXEL列)이 하나의 라스터를 이룰 때에 상기한 LCVL부(LCLV)의 구동회로에서도 상기한 라스터를 형성하는 중간 전극(1b)에 구동전압이 인가되어야 하는 것이다. 이는 광도전층(7)에 의한 액정의 재배열이 상기한 라스터에 대응하여 이루어지므로 LCLV부의 다른 부위에는 전압이 인가될 필요가 사실 없기 때문에 가능한 것이다. 이러한 실시예 2의 경우는 상기한 실시예 1에 비해 간략화된 구조를 가지는 바, 전기한 바와 같이 제조공정수가 저감되는 장점이 있다.

이러한 본 발명은 다단계의 통상 박막공정을 통하여 실현이 가능한 바, 상기한 바와 같은 실시예들에 의해 제한을 받지 않는다. 즉 본 발명의 기술적 사상을 토대로 하여 현재의 당분야의 기술력으로써 본 발명을 다양한 형태로의 빈형이 가능한 것이다. 이러한 본 발명은 종래 이미지 투사장치에 있어서의 별도의 입력광원장치가 한 몸으로 포함하기 때문에 구조가 간단하고 부품수를 줄일 수 있으므로 제품의 단가를 줄일 수 있다. 그리고 입력광원장치가 한몸으로 밀착 형성되어 있기 때문에 복잡한 광학계에 의한 화상의 왜곡과 색수차의 개선 및 화상의 펴짐을 막을 수 있다.

Claims (2)

1. 액정과 이를 일측 방향으로 배향시키기 위한 전극을 가지는 LCLV와, 고전위 전계에 의해 전자빔을 생성하여 소정의 화상을 표시하도록 된 FCCT가 한 몸을 이루도록 밀착 구성된 것을 특징으로 하는 액정 라이트 밸브 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 FCCT와 LCLV의 경계에 위치되는 FCCT의 투명 중간 전극을 FCCT와 LVLV부가 서로 공유하도록 구성된 것을 그 특징으로 하는 액정 라이트 밸브 장치.

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