KR100446941B1

KR100446941B1 - Projection display apparatus

Info

Publication number: KR100446941B1
Application number: KR10-2002-0020052A
Authority: KR
Inventors: 유진태
Original assignee: 일진다이아몬드(주)
Priority date: 2002-04-12
Filing date: 2002-04-12
Publication date: 2004-09-01
Also published as: KR20030081701A

Abstract

복수개의 빛을 합성하는 프리즘 블록과, 액정물질을 개재한 TFT기판과 대향기판으로 이루어지고, 입사측에 대응하는 프리즘 블록의 세 측면에 각각 직접 부착되는 LCD 모듈들과, LCD 모듈들 각각에 적층되는 먼지방지패널과, 먼지방지패널에 적층되는 입사측 편광판, 및 출사측에 대응하는 프리즘 블록의 나머지 측면에 부착되는 출사측 편광판을 포함하는 프로젝션 디스플레이 장치가 개시된다.LCD modules composed of a prism block for synthesizing a plurality of lights, a TFT substrate and a counter substrate via a liquid crystal material, and directly attached to three sides of the prism block corresponding to the incident side, and stacked on each of the LCD modules. Disclosed is a projection display apparatus including a dust prevention panel, an incident side polarizer stacked on the dust prevention panel, and an exit side polarizer attached to the other side of the prism block corresponding to the exit side.

Description

Projection display apparatus

본 발명은 프로젝션 디스플레이 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 프리즘 블록의 입사측 측면에 LCD 패널이 직접 부착되어 고가의 먼지방지 패널과 편광판의 사용을 줄여 제조원가를 감소시키며, 내부로의 먼지유입을 원천적으로 방비할 수 있는 프로젝션 디스플레이 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a projection display device, and more particularly, an LCD panel is directly attached to an incident side of a prism block, thereby reducing the use of expensive dustproof panels and polarizers, thereby reducing manufacturing costs and inducing dust into the source. It relates to a projection display device that can be prevented by.

디스플레이 장치를 역할면에서 정의하면, 일반적으로 인간-기계 인터페이스(man-machine interface)로 일컬어지는데, 각종 전자기기로부터 다양한 정보를 시각을 통해 인간에게 전달하는 전자 장치이며, 전자기기와 시각을 통해서 인간과의 정보교환을 위한 전자적 툴이라 할 수 있고, 또한 인간과 전자기기를 연결하는 가교역할(interface)을 담당하는 요소장치라고 할 수 있다.When the display device is defined in terms of roles, it is generally referred to as a man-machine interface, which is an electronic device that transmits various information from various electronic devices to the human through visual, and the human through electronic and visual. It is an electronic tool for exchanging information with other devices, and it is also an element device that is in charge of an interface that connects humans and electronic devices.

정보화 사회에 있어서 디스플레이 장치의 역할은 매우 중요하며, 각종 디스플레이 장치가 산업분야와 민생분야를 불문하고 다양한 응용분야에 광범위하게 사용되고 있고, 디스플레이 분야는 현재에도 발전을 거듭하여 다양화하는 정보화 사회의 요구에 적합한 새로운 고기능의 디스플레이 장치가 계속 개발되고 있다.The role of the display device in the information society is very important, and various display devices are widely used in a variety of applications regardless of industrial and public sectors, and the display field is still being developed and diversified. New high-performance display devices are being developed.

이러한 디스플레이 장치에 있어서, LCD 패널을 이용하는 LCD 디스플레이 장치는 사이즈가 컴팩트하고, 소비전력이 작으며, 사용자의 눈을 피로하게 하지 않는다는 이점으로 인하여 널리 보급되고 있다.In such a display device, an LCD display device using an LCD panel is widely used due to the advantages of compact size, low power consumption, and no fatigue to the user's eyes.

이와 함께, 고휘도의 LCD 모듈을 이용한 프로젝션 디스플레이 장치도 점차 널리 보급되고 있다.In addition, the projection display device using a high-brightness LCD module is also increasingly widely used.

LCD 프로젝터 디스플레이 장치는 단판식과 3판식이 있으며, 3판식은 램프에서 발광된 백색광을 다이크로익 미러를 통해 R, G, B로 분리한 다음 각 광로에 배치된 모노액정패널을 거쳐 다이크로익 미러에 의해 재합성되어 투사렌즈를 통해 스크린에 투사하는 방식으로, 컬러필터가 없어 필터에 의한 빛의 손실이 없어 고휘도의 액정판넬을 사용하더라도 우수한 해상력을 갖으나, 백색광을 분리하고 합성하는 광학계 및 R, G, B의 각 광로에 3개의 액정이 필요하므로 가격이 비싸다는 단점이 있다.LCD projector display devices are available in single and triple panels, which divide the white light emitted from the lamp into R, G, and B through dichroic mirrors, and then through the dichroic mirrors arranged in each optical path. It is recombined by the projection lens and projected onto the screen through the projection lens.There is no color filter and there is no loss of light by the filter, so it has excellent resolution even when using a high-brightness liquid crystal panel, but optical system and R that separates and synthesizes white light Since three liquid crystals are required for each of the optical paths of G, B, it is expensive.

또한, 이러한 디스플레이 장치의 구조를 살펴보면, 프리즘 블록, 프리즘 블록의 입사측 3개의 측면에 각각 제 1 편광판, 제 1 먼지방지 패널(Anti-dust Glass), LCD 패널, 제 2 먼지방지 패널, 제 2 편광판의 순서로 적층되어 구성된다.In addition, referring to the structure of the display device, the first polarizing plate, the first anti-dust glass, the LCD panel, the second dust preventing panel, and the second surface of the prism block and the three incidence side surfaces of the prism block, respectively, It is laminated | stacked and comprised in the order of a polarizing plate.

그러나, 이와 같은 종래의 구조에 따르면, 각각의 측면에 고가의 먼지방지 패널과 편광판을 적용함으로써, 제조원가가 크게 증가한다는 문제점이 있다.However, according to the conventional structure, there is a problem that the manufacturing cost is greatly increased by applying an expensive dustproof panel and a polarizing plate on each side.

더욱이, LCD 패널과 먼지방지 패널을 결합하기 위해서는 얼라인과정이 필요하여 공정비용이 증가하는 문제점이 있다.Moreover, in order to combine the LCD panel and the dust prevention panel, there is a problem in that an alignment process is required and the process cost increases.

따라서, 본 발명의 목적은 LCD 패널과 프리즘 블록을 직접 부착하여 LCD패널의 출사측 측면에 결합되는 고가의 먼지방지 패널과 편광판을 감소시킴으로써 제조원가를 크게 줄이도록 하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to directly reduce the manufacturing cost by directly attaching the LCD panel and the prism block to reduce the expensive dust-proof panel and polarizing plate coupled to the emission side of the LCD panel.

본 발명의 다른 목적은 프로젝터 제작에 있어서, LCD 패널을 먼지방지 패널에 얼라인하는 공정을 줄이므로서 공정비용을 줄일 수 있도록 하는데 있다.Another object of the present invention is to reduce the process cost while reducing the process of aligning the LCD panel to the dust-preventing panel in manufacturing a projector.

본 발명의 다른 목적과 특징들은 이하에 서술되는 바람직한 실시예를 통하여 보다 명확하게 이해될 것이다.Other objects and features of the present invention will be more clearly understood through the preferred embodiments described below.

도 1은 본 발명에 따른 프로젝션 디스플레이 장치를 보인 사시도이다.1 is a perspective view showing a projection display device according to the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 프로젝션 디스플레이 장치를 보인 평면도이다.2 is a plan view showing a projection display device according to the present invention.

도 3은 제 1 실시예에 따라 도 1의 A-A??를 따라 절단한 분해 단면도이다.3 is an exploded cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG. 1 according to the first embodiment.

도 4는 제 2 실시예에 따른 프로젝션 디스플레이 장치의 일부 단면도이다.4 is a partial cross-sectional view of the projection display device according to the second embodiment.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

10: 프리즘블록 20: 패널10: prism block 20: panel

30: LCD 모듈 32: TFT기판30: LCD module 32: TFT substrate

34: 액정 36: 대향기판34: liquid crystal 36: counter substrate

40: 먼지방지패널 50: 입사측 편광판40: dust prevention panel 50: incident side polarizing plate

60: 출사측 편광판 70: 마이크로 렌즈 어레이60: exiting side polarizer 70: micro lens array

본 발명에 따르면, 복수개의 빛을 합성하는 프리즘 블록과, 액정물질을 개재한 TFT기판과 대향기판으로 이루어지고, 입사측에 대응하는 프리즘 블록의 세 측면에 각각 직접 부착되는 LCD 모듈들과, LCD 모듈들 각각에 적층되는 먼지방지패널과, 먼지방지패널에 적층되는 입사측 편광판, 및 출사측에 대응하는 프리즘 블록의 나머지 측면에 부착되는 출사측 편광판을 포함하는 프로젝션 디스플레이 장치가 개시된다.According to the present invention, an LCD module comprising a prism block for synthesizing a plurality of lights, a TFT substrate and a counter substrate via a liquid crystal material, and directly attached to three sides of a prism block corresponding to an incident side, and an LCD, A projection display apparatus including a dust prevention panel stacked on each module, an incident side polarizer stacked on the dust prevention panel, and an exit side polarizer attached to the other side of the prism block corresponding to the exit side is disclosed.

입사측 편광판들은 동일한 편광방향을 가지며, 출사측 편광판은 입사측 편광판의 편광방향에 직교하는 편광방향을 갖는다.The incident side polarizers have the same polarization direction, and the exit side polarizer has a polarization direction orthogonal to the polarization direction of the incident side polarizer.

일실시예로, 대향기판에 제 1 마이크로 렌즈 어레이가 형성되고, 제 1 마이크로 렌즈 어레이를 통해 나오는 빛의 발산각을 평행하게 하기 위하여 프리즘 블록에 제 1 마이크로 렌즈 어레이에 대응하는 제 2 마이크로 렌즈 어레이를 형성할 수 있다.In one embodiment, the first micro lens array is formed on the opposing substrate, the second micro lens array corresponding to the first micro lens array in the prism block to parallel the divergence angle of the light exiting through the first micro lens array. Can be formed.

이하, 본 발명의 제 1 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 자세히 설명한다.Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 프로젝션 디스플레이 장치를 보인 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 프로젝션 디스플레이 장치를 보인 평면도이며, 도 3은 제 1 실시예를 적용한 도 1의 A-A??를 따라 절단한 분해 단면도이다.1 is a perspective view showing a projection display device according to the present invention, Figure 2 is a plan view showing a projection display device according to the invention, Figure 3 is an exploded cut along the AA ?? of FIG. 1 applying the first embodiment It is a cross section.

도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 정육면체 형상의 프리즘 블록(10)의 세 측면에는 각각 LCD 모듈(20)이 부착되고, 나머지 한 측면에는 편광판(60)이 부착된다.1 and 2, the LCD module 20 is attached to each of the three sides of the cube-shaped prism block 10, the polarizing plate 60 is attached to the other side.

도 3을 참조하면, LCD 모듈(20)은 LCD 패널(30), 먼지방지 패널(40) 및 편광판(50a, 50b, 50c)으로 이루어진다.Referring to FIG. 3, the LCD module 20 includes an LCD panel 30, a dust prevention panel 40, and polarizing plates 50a, 50b, and 50c.

LCD 패널(30)은, 주지된 바와 같이, TFT 기판(32)과 대향기판(36)으로 이루어지며 그 사이에 액정물질(34)이 충진된다. 본 발명에 따르면, LCD 패널(30)의 TFT 기판(32)은 프리즘 블록(10)에 직접 부착되어 LCD 패널과 프리즘 블록 사이에 먼지가 스며들 공간을 원천적으로 제거한다.As is well known, the LCD panel 30 is composed of a TFT substrate 32 and a counter substrate 36, and a liquid crystal material 34 is filled therebetween. According to the present invention, the TFT substrate 32 of the LCD panel 30 is directly attached to the prism block 10 to remove the dusty space between the LCD panel and the prism block at its source.

먼지방지 패널(Anti-dust Glass; 40)은 LCD 패널(30)의 대향기판(36) 위에 부착된다. 또한, 먼지방지 패널(40) 위에는 편광판(50a, 50b, 50c)이 각각 부착 또는 설치된다.An anti-dust glass 40 is attached on the counter substrate 36 of the LCD panel 30. In addition, polarizers 50a, 50b, and 50c are attached or installed on the dust prevention panel 40, respectively.

LCD 모듈(20)이 설치되는 프리즘 블록(10)의 세 측면은 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)이 입사되는 입사측을 구성하며, 이에 따라 편광판(50a, 50b, 50c)은 각각 동일한 편광방향을 갖는다.Three sides of the prism block 10 in which the LCD module 20 is installed constitute an incident side to which red (R), green (G), and blue (B) are incident, and thus polarizing plates 50a, 50b, and 50c. Each has the same polarization direction.

또한, 프리즘 블록(10)이 나머지 한 측면은 출사측을 이루어 편광판(60)이 부착되며, 편광판(60)은 입사측 편광판(50a, 59b, 50c)의 편광방향에 직교하는 편광방향을 갖는다.In addition, the other side of the prism block 10 forms an emission side to attach the polarizing plate 60, and the polarizing plate 60 has a polarization direction orthogonal to the polarization directions of the incident-side polarizing plates 50a, 59b, and 50c.

이와 같이 구성된 본 발명에 따르면, 입사측 편광판(50)은 결정축과 평행한진동성분만을 통과시키며, 먼지방지 패널(40)은 내부로 먼지가 유입되는 것을 차단한다. 또한, LCD 패널(30)은 액정물질(34)에 인가되는 신호전압을 이용하여 인가하거나 차단하며, 프리즘 블록(10)은 세 측면으로 입사되는 R, G, B의 세 광속을 합성한다.According to the present invention configured as described above, the incident-side polarizing plate 50 passes only the vibration component parallel to the crystal axis, and the dust prevention panel 40 blocks the inflow of dust. In addition, the LCD panel 30 is applied or blocked by using a signal voltage applied to the liquid crystal material 34, and the prism block 10 synthesizes three luminous fluxes of R, G, and B incident on three sides.

또한, 출사측 편광판(60)은 프리즘 블록(10)의 출사측에 대응하는 측면에 부착또는 설치되며, 입사측 편광판(50a, 50b, 50c)을 각각 통과한 빛의 진동방향에 따라 통과 유무를 결정하는 역할을 한다.In addition, the exit-side polarizer 60 is attached or installed on the side surface corresponding to the exit side of the prism block 10, and the presence or absence of passage according to the vibration direction of the light passing through the incident-side polarizers (50a, 50b, 50c), respectively. Plays a role in making decisions.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명을 종래의 구조와 비교하여 살펴보면, 프리즘 블록(10)을 중심으로 LCD 패널(30), 먼지방지 패널(40) 및 입사측 편광판(50)이 적층되어 구성됨으로써, 편광판과 먼지방지 패널이 각각 제거되고, 제거된 부분에는 LCD 패널(30)과 프리즘 블록(10)이 직접 부착된다.As described above, when the present invention is compared with the conventional structure, the LCD panel 30, the dust prevention panel 40, and the incident side polarizing plate 50 are stacked and configured around the prism block 10, The polarizing plate and the dust prevention panel are respectively removed, and the LCD panel 30 and the prism block 10 are directly attached to the removed portion.

따라서, 프리즘 블록의 측면마다 고가의 먼지방지 패널과 편광판이 각각 1매씩 감소되므로 제조원가를 크게 줄일 수 있다.Therefore, since the expensive dustproof panel and the polarizing plate are reduced by one each for each side of the prism block, manufacturing cost can be greatly reduced.

더욱이, 프로젝터 제작에 있어서, LCD 패널을 먼지방지 패널에 얼라인하는 공정이 불필요하므로 공정비용을 줄일 수 있는 이점이 있다.Furthermore, in the manufacture of the projector, there is no need for the process of aligning the LCD panel to the dust prevention panel, so there is an advantage of reducing the process cost.

또한, 먼지가 TFT 기판측에 부착되는 것을 원천적으로 방지함으로써 패널의 부가가치를 높일 수 있다.In addition, the added value of the panel can be increased by preventing the dust from adhering to the TFT substrate side at the source.

도 4는 본 발명의 제 2 실시예를 나타내는 단면도이다.4 is a cross-sectional view showing a second embodiment of the present invention.

상기의 제 1 실시예와 동일한 구조를 갖고 있으며, LCD 패널(30)의 대향기판(36)에 제 1 마이크로 렌즈 어레이(70a)가 형성되어 있다. 마이크로 렌즈어레이는 마이크로 접사를 주목적으로 하는 렌즈로, 매우 가까운 거리에 대한 수차 보정이 잘되어 있어 좋은 해상도를 얻을 수 있다.It has the same structure as the first embodiment described above, and the first micro lens array 70a is formed on the counter substrate 36 of the LCD panel 30. The micro lens array is a lens which mainly focuses on micro macro, and it is well corrected for aberration for a very close distance, so that a good resolution can be obtained.

본 발명에 따르면, 제 1 마이크로 렌즈 어레이(70a)를 통해 나오는 빛의 발산각을 평행하게 하기 위하여 프리즘 블록(10)에 제 1 마이크로 렌즈 어레이(70a)에 대응하는 제 2 마이크로 렌즈 어레이(70b)를 형성한다.According to the present invention, the second micro lens array 70b corresponding to the first micro lens array 70a in the prism block 10 in order to parallelize the divergence angle of the light emitted through the first micro lens array 70a. To form.

이 경우에도 상기한 제 1 실시예와 같은 효과를 갖는 것은 당연하다. 그 외에도 대향기판에 형성된 마이크로 렌즈 어레이를 통하여 나오는 빛의 발산각을 프리즘 블록에서 평행하게 하여 투사렌즈의 설계를 용이하게 할 수 있다.In this case as well, it is natural to have the same effect as in the above-described first embodiment. In addition, it is possible to facilitate the design of the projection lens by parallelizing the divergence angle of the light emitted through the micro lens array formed on the counter substrate in the prism block.

또한, 마이크로 렌즈 어레이의 채용으로 입사하는 빛의 이용효율을 증대시켜 화면을 밝게 하면서, 동시에 프리즘 블록에 형성한 마이크로렌즈 어레이에 의해 평행광을 만듦으로서 표시화면의 콘트라스트를 증가시킬 수 있다.In addition, the use of the microlens array increases the utilization efficiency of the incident light, thereby brightening the screen and simultaneously increasing the contrast of the display screen by generating parallel light by the microlens array formed on the prism block.

이상 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 기술하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 사람이라면, 첨부된 청구범위에 정의된 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 본 발명을 여러 가지로 변형 또는 변경하여 실시할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 앞으로의 실시예들의 변경은 본 발명의 기술을 벗어날 수 없을 것이다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, those skilled in the art to which the present invention pertains can make various changes without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims. It will be appreciated that the present invention may be modified or modified as described above. Accordingly, modifications to future embodiments of the present invention will not depart from the technology of the present invention.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의한 프로젝션 디스플레이 장치는LCD 패널과 프리즘 블록을 직접 부착하여 입사측 측면에서 고가의 먼지방지 패널과 편광판이 각각 1매씩 감소시킬 수 있어 제조원가를 크게 줄일 수 있는 이점이 있다.As described above, in the projection display device according to the present invention, the LCD panel and the prism block are directly attached to each other, and thus, an expensive dustproof panel and a polarizing plate can be reduced by one at the side of the incidence side, thereby greatly reducing the manufacturing cost. have.

더욱이, 마이크로 렌즈 어레이를 적용하는 구조에 있어서도 프리즘 블록에 마이크로 렌즈 어레이를 형성함으로써 대향기판에 형성된 마이크로 렌즈 어레이를 통하여 나오는 빛의 발산각을 프리즘 블록에서 평행하게 하여 투사렌즈의 설계를 용이하게 할 수 있으며, 마이크로 렌즈 어레이의 채용으로 입사하는 빛의 이용효율을 증대시켜 화면을 밝게 하면서, 동시에 프리즘 블록에 형성한 마이크로렌즈 어레이에 의해 평행광을 만듦으로서 표시화면의 콘트라스트를 증가시킬 수 있다.Furthermore, even in the structure in which the microlens array is applied, by forming the microlens array on the prism block, the divergence angle of the light emitted through the microlens array formed on the opposing substrate can be made parallel to the prism block to facilitate the design of the projection lens. The use of the microlens array increases the utilization efficiency of incident light, thereby brightening the screen and simultaneously increasing the contrast of the display screen by generating parallel light by the microlens array formed on the prism block.

Claims

A prism block for synthesizing a plurality of lights;

LCD modules comprising a TFT substrate and an opposing substrate interposed between liquid crystal materials and directly attached to three sides of the prism block corresponding to the incident side;

A dust prevention panel laminated on each of the LCD modules;

An incident side polarizing plate stacked on the dust prevention panel;

And a light emitting side polarizer attached to the other side of the prism block corresponding to the light emitting side.

The projection display apparatus of claim 1, wherein the incident side polarizers have the same polarization direction, and the exit side polarizer has a polarization direction orthogonal to the polarization direction of the incident side polarizer.

The method of claim 1, wherein a first microlens array is formed on the opposing substrate, and the prism block corresponds to the first microlens array in order to parallel the divergence angle of the light emitted through the first microlens array. And a second micro lens array.