KR100739720B1 - 컬러필터 불요형 액정 디스플레이 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 소형의 액정 디스플레이 유닛 뿐만 아니라 대형의 액정 디스플레이 유닛에도 적용할 수 있는 컬러필터 불요형 액정 디스플레이 장치를 개시한다. 본 발명에 따른 컬러필터 불요형 액정 디스플레이 장치는, 백색광을 방출하는 백라이트 유닛; 상기 백라이트 유닛에서 방출된 광의 진행 각도를 비스듬하게 변경하는 광경로 변경수단; 상기 광경로 변경수단과 대향하여 배치된 것으로, 비스듬하게 입사된 백색광을 적녹청색의 광으로 분리하여 각각 다른 출사각으로 출사시키는 색분리 시트; 다수의 화소로 분할된 액정층을 구비하는 액정 패널; 및 상기 액정 패널의 하면에 배치된 것으로, 상기 색분리 시트에 의해 분리된 적녹청색의 광을 각각 서로 다른 화소에 포커싱하는 다수의 광학소자를 갖는 광학소자 시트;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

컬러필터 불요형 액정 디스플레이 장치{Color-filterless LCD}
도 1은 종래의 컬러필터 불요형 액정 디스플레이 장치의 구조를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 2a는 회절격자의 입사각에 대한 파장별 출사각을 예시적으로 도시한다.
도 2b는 회절격자에서 녹색광(G)이 0°의 출사각을 갖는 경우의 입사각 및 적색광(R)과 청색광(G)의 출사각을 예시적으로 도시한다.
도 3은 본 발명에 따른 컬러필터 불요형 액정 디스플레이 장치의 구조를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 광경로 변경수단의 예시적인 구조 및 상기 광경로 변경수단에 의한 광의 굴절 원리를 도시한다.
도 5는 도 4에 도시된 광경로 변경수단에 의한 광의 출사각 분포를 도시하는 그래프이다.
도 6은 프리즘 패턴과 회절격자가 일체로 형성된 시트를 예시적으로 도시하는 단면도이다.
※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ※
30.......액정 디스플레이 유닛 31.....실린더 렌즈
32,35....투명 기판 33.....액정층
34.......회절 광학 소자 41.....백라이트 유닛
42.......광경로 변경수단 43.....색분리 시트
본 발명은 컬러필터 불요형 액정 디스플레이 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 소형의 액정 디스플레이 유닛 뿐만 아니라 대형의 액정 디스플레이 유닛에도 적용할 수 있는 컬러필터 불요형 액정 디스플레이 장치에 관한 것이다.
일반적으로 액정 디스플레이 장치(LCD)는 백색광을 균일하게 방출하는 백라이트 유닛과 액정 디스플레이 유닛로 구성된다. 액정 디스플레이 유닛은 백라이트 유닛에서 제공되는 백색광을 단순히 통과 또는 차단시키는 기능만을 하기 때문에, 액정 디스플레이 장치에서 컬러를 구현하기 위해서는 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 광만을 각각 투과시키는 컬러 필터가 필요하다. 그런데, 각각의 컬러 필터는 액정 디스플레이 유닛을 통과한 적색, 녹색 또는 청색 영역의 광 중에서 어느 한 영역의 광만을 통과시키기 때문에 투과율이 30% 정도에 불과하다. 다른 광학 부품들의 광손실까지 고려하면, 백라이트 유닛에서 방출된 광의 10%만이 시청자에게 전달되며, 이러한 액정 디스플레이 장치의 광손실 중 컬러 필터에 의한 광손실이 가장 큰 비중을 차지한다. 또한, 컬러 필터의 성능에 따라 액정 디스플레이 장치의 색재현성이 현저하게 차이가 난다.
이러한 문제점을 개선하기 위하여, 컬러 필터를 사용하지 않고 컬러를 구현 할 수 있는 컬러필터 불요형 액정 디스플레이 장치가 개발되었다. 도 1은 이러한 컬러필터 불요형 액정 디스플레이 장치를 예시적으로 도시하고 있다. 도 1을 참조하면, 종래의 컬러필터 불요형 액정 디스플레이 장치는, 파장에 따라 서로 다른 출사각으로 광을 출사시키는 백라이트 유닛(20)과, 특정 파장의 광을 특정 화소에만 포커싱하는 광학소자를 구비한 액정 디스플레이 유닛(10)을 구비하고 있다.
또한, 상기 백라이트 유닛(20)은, 일측면에 다수의 광원(22)이 배열되어 있는 투명 도광판(light guide plate)(21)과 상기 투명 도광판(21)의 상면에 배치되어 파장에 따라 서로 다른 출사각으로 광을 출사시키는 색분리 시트(23)를 포함한다. 광원(22)은 각각 적, 녹, 청색의 광을 방출하는 다수의 LED들을 반복적으로 배열한 것일 수도 있고, 백색광을 방출하는 다수의 LED들을 일렬로 배열한 것일 수도 있다. 색분리 시트(23)는, 예컨대, 사인파 형태, 프리즘 형태 또는 사각형 형태의 회절격자가 주기적으로 배열된 회절격자 시트일 수 있다.
한편, 액정 디스플레이 유닛(10)은 입사각에 따라 서로 다른 위치에 광을 수렴시키는 실린더 렌즈(11), 투명 기판(12), 다수의 화소로 분할된 액정층을 갖는 액정 패널(13), 수직 방향으로 광을 출사시키기 위한 회절광학소자(14) 및 투명 기판(15)을 포함하고 있다.
이러한 구조에서, 도광판(21)의 측면으로 입사한 광은 도광판(21) 내부에서 전반사되면서 도광판(21) 상면에 비스듬하게 입사한다. 도광판(21)의 상면에 비스듬하게 입사한 광의 일부는 다시 전반사되며, 나머지 일부는 색분리 시트(23)에 의해 파장별로 서로 다른 출사각으로 도광판(21)의 상면으로부터 출사된다. 예컨대, 녹색광(G)은 0°의 출사각으로 출사되며, 청색광(B)은 약 -7.8°의 각도로 출사되고, 적색광(R)은 약 10.5°의 각도로 출사된다. 그런 후, 각각의 광은 실린더 렌즈(11)에 입사한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 하나의 실린더 렌즈(11)는 액정 패널(13)의 세 개의 화소와 대응하도록 배치되어 있다. 상기 실린더 렌즈(11)에 입사한 광은 입사각에 따라 수렴되는 위치가 달라지기 때문에, 도 1에 도시된 바와 같이, 녹색광은 세 개의 화소 중 중앙의 화소에 수렴되며, 청색광은 도면에서 좌측의 화소에, 적색광은 도면에서 우측의 화소에 수렴된다. 이렇게 각각의 파장의 광이 액정 패널(13)의 서로 다른 화소에 분리되어 입사하기 때문에, 컬러필터 없이도 컬러를 구현하는 것이 가능하다. 한편, 액정 패널(13)에 광이 비스듬하게 입사하기 때문에, 상기 액정 패널(13)을 통과하는 광 역시 비스듬한 출사각을 갖는다. 회절광학소자(14)는 광을 수직으로 출사하게 함으로써 시청자에게 보다 선명한 화질을 제공한다. 회절광학소자 대신에 동일한 기능을 하는 다른 광학소자, 예컨대, 프리즘 소자를 사용할 수도 있다.
이와 같이, 컬러필터 불요형 액정 디스플레이 장치는 컬러필터를 사용하지 않기 때문에, 컬러필터로 인한 광손실이 없다. 따라서, 보다 높은 휘도의 액정 디스플레이 장치를 제공하는 것이 가능하다.
그러나, 상기와 같은 종래의 컬러필터 불요형 액정 디스플레이 장치는 도광판을 사용하는 에지형 백라이트 유닛만을 사용할 수밖에 없다는 문제가 있다. 왜냐하면, 색분리 시트(23)에 의해 충분한 색분리가 일어나려면 색분리 시트(23)에 입사하는 광의 입사각이 충분히 커야 하기 때문이다. 도 2a에 도시된 바와 같이, 색 분리 시트(23)에 입사되는 광의 입사각(α)이 작아지면, 각 색의 출사각(βB, βG, βR)이 모두 큰 값을 갖게 되어 색분리가 일어나더라도, 원하는 화소의 위치에 각각의 색을 정확하게 수렴시키기가 곤란하다. 원하는 화소의 위치에 각각의 색을 정확하게 수렴시키기 위해서는, 녹색광은 약 0°의 출사각을 갖는 것이 가장 유리하며, 적색광과 청색광은 대략 서로 대칭이 되는 출사각을 갖는 것이 유리하다. 예컨대, 적색광은 -10°, 청색광은 +10° 또는 적색광은 -8°, 청색광은 +8°와 같이 영역 분리가 가능한 출사각을 가져야 한다. 이를 위해서는, 입사각(α)은 가능한 큰 것이 유리하다. 예컨대, 도 2b에 도시된 바와 같이, 색분리 시트(23)의 패턴 형태에 따라 달라질 수도 있지만, 입사각이 대략 70°이면 상술한 조건을 거의 만족시킬 수 있다. 이러한 높은 입사각을 얻기 위해서, 종래의 컬러필터 불요형 액정 디스플레이 장치는 직하형(direct type) 백라이트 유닛이 아닌 에지형(edge type) 백라이트 유닛을 사용하였다. 그러나, 도광판을 이용하는 에지형 백라이트 유닛은 소형 디스플레이에서만 사용 가능하며, 중대형 디스플레이에서는 주로 직하형 백라이트 유닛만을 사용하고 있다. 따라서, 지금까지 컬러필터 불요형 액정 디스플레이 장치는 소형의 액정 디스플레이 유닛에만 적용되어 왔다.
본 발명은 상술한 종래의 컬러필터 불요형 액정 디스플레이 장치의 문제점을 개선하기 위한 것이다. 따라서, 본 발명의 목적은 소형의 액정 디스플레이 유닛 뿐만 아니라 대형의 액정 디스플레이 유닛에도 적용할 수 있는 컬러필터 불요형 액정 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 양호한 실시예에 따른 컬러필터 불요형 액정 디스플레이 장치는, 광을 방출하는 백라이트 유닛; 상기 백라이트 유닛에서 방출된 광의 진행 각도를 비스듬하게 변경하는 광경로 변경수단; 상기 광경로 변경수단과 대향하여 배치된 것으로, 비스듬하게 입사된 광을 적녹청색의 광으로 분리하여 각각 다른 출사각으로 출사시키는 색분리 시트; 다수의 화소로 분할된 액정층을 구비하는 액정 패널; 및 상기 액정 패널의 하면에 배치된 것으로, 상기 색분리 시트에 의해 분리된 적녹청색의 광을 각각 서로 다른 화소에 포커싱하는 다수의 광학소자를 갖는 광학소자 시트;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 양호한 실시예에 따르면, 상기 광경로 변경수단은 상기 백라이트 유닛을 향해 돌출된 다수의 나란한 프리즘 패턴을 가질 수 있다.
여기서, 상기 프리즘 패턴은 수직한 제 1 면과 경사진 제 2 면을 가지며, 상기 경사진 제 2 면을 통해 광을 굴절시켜 광의 진행 각도를 비스듬하게 변경할 수 있다.
상기와 같은 광경로 변경수단으로부터 출사되는 광의 출사각은 대략 50° 내지 70°의 범위에 있는 것이 바람직하다.
양호한 실시예에서, 상기 백라이트 유닛은 직하형일 수 있다.
그러나, 다른 실시예에서, 상기 백라이트 유닛은 에지형일 수도 있다.
한편, 상기 색분리 시트는 상기 액정 패널을 향해 다수의 회절격자가 주기적 으로 배열된 회절격자 시트인 것을 특징으로 한다.
이러한 색분리 시트에 의해 분리된 적녹청색의 광 중에서, 녹색광은 0°의 출사각을 가지며, 적색광과 청색광은 녹색광을 중심으로 실질적으로 서로 대칭이 되는 출사각을 갖는다.
또한, 상기 광경로 변경수단과 색분리 시트는 일체로 형성될 수도 있다.
즉, 하나의 투명 플레이트의 하면에는 상기 광경로 변경수단이 형성되어 있으며, 상면에는 상기 색분리 시트가 형성될 수 있다.
본 발명의 양호한 실시예에 따르면, 상기 다수의 광학소자는 나란하게 배열된 다수의 실린더 렌즈소자일 수 있다.
여기서, 하나의 실린더 렌즈소자는 상기 액정 패널의 세 개의 화소와 대응하도록 배치되는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 컬러필터 불요형 액정 디스플레이 장치는, 상기 액정 패널의 상면에 배치된 것으로, 상기 액정 패널을 통과하는 광이 수직하게 출사되도록 하는 회절광학소자를 더 포함할 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명의 양호한 실시예에 따른 컬러필터 불요형 액정 디스플레이 유닛의 구조 및 동작에 대해 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 컬러필터 불요형 액정 디스플레이 장치의 구조를 개략적으로 도시하는 단면도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 양호한 실시예에 따른 컬러필터 불요형 액정 디스플레이 장치는, 백색광을 방출하는 백라이트 유닛(41), 상기 백라이트 유닛(41)에서 방출된 광의 진행 각도를 비스듬하게 변경 하는 광경로 변경수단(42), 상기 광경로 변경수단(42)과 대향하여 배치되어 있으며, 비스듬하게 입사된 백색광을 적녹청색(RGB)의 광으로 분리하여 각각 다른 출사각으로 출사시키는 색분리 시트(43), 다수의 화소로 분할된 액정층을 구비하는 액정 패널(33), 상기 액정 패널(33)의 하면에 배치된 투명기판(32), 상기 투명기판(32)의 하면에 배치되어 상기 색분리 시트(43)에 의해 분리된 적녹청색(RGB)의 광을 상기 액정 패널(33)의 각각 서로 다른 화소에 포커싱하는 다수의 광학소자(31), 상기 액정 패널(33)의 상면에 배치되어 상기 액정 패널(33)을 통과하는 광이 수직하게 출사되도록 하는 회절광학소자(34), 및 상기 회절광학소자(34)에 배치된 투명기판(35)을 포함하고 있다. 여기서, 상기 액정 패널(33), 투명기판(32), 다수의 광학소자(31), 회절광학소자(34) 및 투명기판(35)은 하나의 액정 디스플레이 유닛(30)을 형성한다.
상기 백라이트 유닛(41)은, 예컨대, 베이스 기판 위에 다수의 LED(light emitting device) 또는 LD(laser diode)를 2차원으로 배열한 직하형 백라이트 유닛일 수 있다. 또한, 상기 백라이트 유닛(41)은, 종래의 컬러필터 불요형 액정 디스플레이 장치와 같이, 도광판의 측면에 다수의 LED 또는 LD를 배치하거나, 하나의 CCFL(cold cathode fluorescent lamp)을 배치한 에지형 백라이트 유닛을 사용할 수도 있다.
광경로 변경수단(42)은, 상기 백라이트 유닛(41)에서 방출된 광의 진행 각도를 비스듬하게 변경함으로써, 광이 최적의 각도로 상기 색분리 시트(43)에 입사하게 하는 역할을 한다. 직하형 백라이트 유닛을 사용하는 경우, 상기 광경로 변경수 단(42)은 수직으로 입사하는 백색광을 경사지게 하여 색분리 시트(43)에 입사시킨다. 또한, 에지형 백라이트 유닛을 사용하는 경우, 비스듬하게 입사하는 백색광의 진행 각도를 증가시켜 상기 색분리 시트(43)에 입사시킨다. 상기 색분리 시트(43)의 패턴 구조에 따라 달라질 수도 있지만, 상기 광경로 변경수단(42)으로부터 출사되는 백색광의 출사각은, 예컨대, 약 50° 내지 70°의 범위에 있는 것이 적당하다.
도 4는 본 발명의 양호한 실시예에 따른 광경로 변경수단(42)의 예시적인 구조를 도시하는 단면도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 광경로 변경수단(42)은, 예컨대, 백라이트 유닛(41)을 향해 돌출된 다수의 나란한 프리즘 패턴(45)을 갖는 프리즘 시트일 수 있다. 상기 프리즘 패턴(45)은 수직한 제 1 면(S1)과 경사진 제 2 면(S2)을 갖는다. 이러한 구조에서, 화살표로 표시한 바와 같이, 백라이트 유닛(41)에서 수직하게 방출된 광은 경사진 제 2 면(S2)을 통해 상기 광경로 변경수단(42)에 입사한다. 상기 제 2 면(S2)에 입사한 광은 경사면에 의해 1차 굴절된 후, 다시 상기 광경로 변경수단(42)의 상면을 통해 출사되는 과정에서 2차 굴절되어 소정의 각도로 경사지게 진행하게 된다. 상기 광경로 변경수단(42)을 출사하는 광의 진행각도는 프리즘 패턴(45)의 형태에 따라 달라질 수 있다. 예컨대, 상기 프리즘 패턴(45)의 간격이 50㎛ 이고 높이가 150㎛ 인 경우, 도 5에 도시된 그래프를 통해 알 수 있듯이, 상기 광경로 변경수단(42)의 프리즘 패턴(45)에 수직하게 입사한 백색광은 약 50°내지 55°의 출사각 분포를 갖게 되며, 약 52.5°의 출사각에서 피크를 이룬다. 상기 프리즘 패턴(45)의 구체적인 형태는, 색분리 시트(43)에의 최적의 입사각 범위에 따라, 그리고 백라이트 유닛(41)에서 방출되는 백색광의 각도 분포에 따라 변경될 수 있다.
상기 광경로 변경수단(42)과 마주하도록 배치된 색분리 시트(43)는, 종래의 경우와 마찬가지로, 비스듬하게 입사하는 백색광을 적녹청색(RGB)의 광으로 분리하여 각각 다른 출사각으로 출사시키는 역할을 한다. 상기 색분리 시트(43)는, 예컨대, 사인파 형태, 프리즘 형태 또는 사각형 형태의 다수의 회절격자가 상기 액정 패널(33)을 향해 주기적으로 배열된 회절격자 시트일 수 있다. 양호하게는, 상기 색분리 시트(43)에 의해 분리된 적녹청색(RGB)의 광 중에서, 녹색광(G)은 0°의 출사각을 가지며, 적색광(R)과 청색광(B)은 녹색광(G)을 중심으로 실질적으로 서로 대칭이 되는 출사각을 갖는 것이 바람직하다.
본 발명의 양호한 실시예에서, 상기 광경로 변경수단(42)과 색분리 시트(43)는 하나의 동일한 재료를 이용하여 일체로 형성되는 것이 바람직하다. 예컨대, 도 6에 도시된 바와 같이, 글래스 또는 플라스틱으로 이루어진 하나의 투명 플레이트(44)의 하면에는 상기 광경로 변경수단(42)이 형성되고, 상면에는 상기 색분리 시트(43)가 형성될 수도 있다.
한편, 다시 도 3을 참조하면, 상기 액정 패널(33)의 하면에 배치된 투명기판(32)과 상기 투명기판(32)의 하면에 배치된 다수의 광학소자(31)는 하나의 광학소자 시트로 일체로 형성될 수도 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 다수의 광학소자(31)는, 상기 색분리 시트(43)에 의해 분리된 적녹청색(RGB)의 광을 상기 액정 패널(33)의 각각 서로 다른 화소에 포커싱하는 역할을 한다. 이를 위하여, 예컨대, 상기 다수의 광학소자(31)는 나란하게 배열된 다수의 실린더 렌즈소자일 수 있다. 즉, 상기 광학소자 시트는 표면에 기다란 다수의 실린더 렌즈소자가 나란하게 형성된 실린더렌즈 시트일 수 있다. 이때, 하나의 실린더 렌즈소자는, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 액정 패널(33)의 세 개의 화소와 대응하도록 배치되어, 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 광을 상기 세 개의 화소에 각각 분배한다.
또한, 종래의 경우와 마찬가지로, 상기 회절광학소자(34)는 상기 액정 패널(33)을 통과한 광이 수직으로 진행하게 함으로써 시청자에게 보다 선명한 화질을 제공한다. 그러나, 회절광학소자 대신에 동일한 기능을 하는 다른 광학소자, 예컨대, 프리즘 소자를 사용할 수도 있으며, 경우에 따라서 생략될 수도 있다.
이하, 상술한 구조를 갖는 본 발명의 양호한 실시예에 따른 컬러필터 불요형 액정 디스플레이 장치의 동작에 대해 상세하게 설명한다.
먼저, 백라이트 유닛(41)으로부터 방출된 백색광은 프리즘 패턴 시트와 같은 광경로 변경수단(42)에 입사한다. 백라이트 유닛(41)이 직하형인 경우에는, 백색광은 상기 광경로 변경수단(42)에 수직으로 입사하게 된다. 광경로 변경수단(42)에 입사한 백색광은, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 광경로 변경수단(42)의 입사면과 출사면에서 굴절되어 소정의 각도로 경사지게 출사된다. 예컨대, 상기 광경로 변경수단(42)의 출사면을 통해 출사되는 백색광의 출사각은 50° 내지 70°의 범위 내에 있을 수 있다.
광경로 변경수단(42)으로부터 출사된 백색광은 색분리 시트(43)에 비스듬한 각도로 입사하게 된다. 상술한 바와 같이, 상기 색분리 시트(43)는 입사하는 백색 광을 적녹청색(RGB)의 광으로 분리하여 각각 다른 출사각으로 출사시킨다. 색분리 시트(43)로부터 출사되는 적녹청색(RGB)의 광들의 출사각은 상기 색분리 시트(43)에 입사하는 백색광의 입사각에 따라 결정될 수 있다. 예컨대, 약 70°의 입사각으로 백색광이 입사하는 경우, 녹색광(G)은 0°의 출사각으로 출사되며, 청색광(B)은 약 -7.8°의 각도로 출사되고, 적색광(R)은 약 10.5°의 각도로 출사된다.
그런 후, 각각의 광은 투명기판(32)의 하면에 형성된 실린더 렌즈와 같은 광학소자(31)에 입사한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 하나의 광학소자(31)는 액정 패널(33)의 세 개의 화소와 대응하도록 배치되어 있다. 상기 광학소자(31)에 입사한 광은 입사 위치 및 입사각에 따라 수렴되는 위치가 달라지기 때문에, 도 3에 도시된 바와 같이, 녹색광은 세 개의 화소 중 중앙의 화소에 수렴되며, 청색광은 도면에서 좌측의 화소에, 적색광은 도면에서 우측의 화소에 수렴된다. 이렇게 각각 다른 색을 갖는 광이 액정 패널(33)의 서로 다른 화소에 분리되어 입사하기 때문에, 컬러필터 없이도 컬러를 구현하는 것이 가능하다. 마지막으로, 상기 액정 패널(33)을 통과한 광은, 예컨대, 회절광학소자(34)에 의해 수직한 방향으로 출사된 후, 투명 기판(35)을 지나 시청자에게 인식된다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 컬러필터 불요형 액정 디스플레이 장치의 경우, 백라이트 유닛은 종래의 컬러필터 불요형 액정 디스플레이 장치와는 달리 직하형 백라이트 유닛일 수 있다. 일반적으로, 직하형 백라이트 유닛은 베이스 기판 위에 LED와 같은 다수의 광원을 2차원으로 배열하고, 확산판을 통해 광을 균일하게 출사시키는 구조를 하고 있다. 이러한 직하형 백라이트 유닛은, 도광판의 측면에 광원을 배치하는 에지형 백라이트 유닛에 비하여, 대형으로 제작이 가능하다. 따라서, 본 발명에 따른 컬러필터 불요형 액정 디스플레이 장치는 소형의 액정 디스플레이 유닛 뿐만 아니라 대형의 액정 디스플레이 유닛에도 적용하는 것이 가능하다.

Claims (13)

  1. 광을 방출하는 직하형 백라이트 유닛;
    상기 백라이트 유닛에서 방출된 광의 진행 각도를 비스듬하게 변경하는 광경로 변경수단;
    상기 광경로 변경수단과 대향하여 배치된 것으로, 비스듬하게 입사된 광을 적녹청색의 광으로 분리하여 각각 다른 출사각으로 출사시키는 색분리 시트;
    다수의 화소로 분할된 액정층을 구비하는 액정 패널; 및
    상기 액정 패널의 하면에 배치된 것으로, 상기 색분리 시트에 의해 분리된 적녹청색의 광을 각각 서로 다른 화소에 포커싱하는 다수의 광학소자를 갖는 광학소자 시트;를 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러필터 불요형 액정 디스플레이 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 광경로 변경수단은 상기 백라이트 유닛을 향해 돌출된 다수의 나란한 프리즘 패턴을 갖는 것을 특징으로 하는 컬러필터 불요형 액정 디스플레이 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 프리즘 패턴은 수직한 제 1 면과 경사진 제 2 면을 가지며, 상기 경사진 제 2 면을 통해 광을 굴절시켜 광의 진행 각도를 비스듬하게 변경하는 것을 특 징으로 하는 컬러필터 불요형 액정 디스플레이 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광경로 변경수단으로부터 출사되는 광의 출사각은 50° 내지 70°의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 컬러필터 불요형 액정 디스플레이 장치.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 백라이트 유닛은 에지형인 것을 특징으로 하는 컬러필터 불요형 액정 디스플레이 장치.
  6. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 백라이트 유닛은 직하형인 것을 특징으로 하는 컬러필터 불요형 액정 디스플레이 장치.
  7. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 색분리 시트는 상기 액정 패널을 향해 다수의 회절격자가 주기적으로 배열된 회절격자 시트인 것을 특징으로 하는 컬러필터 불요형 액정 디스플레이 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 색분리 시트에 의해 분리된 적녹청색의 광 중에서, 녹색광은 0°의 출사각을 가지며, 적색광과 청색광은 녹색광을 중심으로 실질적으로 서로 대칭이 되는 출사각을 갖는 것을 특징으로 하는 컬러필터 불요형 액정 디스플레이 장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 광경로 변경수단과 색분리 시트는 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 컬러필터 불요형 액정 디스플레이 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    하나의 투명 플레이트의 하면에는 상기 광경로 변경수단이 형성되어 있으며, 상면에는 상기 색분리 시트가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 컬러필터 불요형 액정 디스플레이 장치.
  11. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 다수의 광학소자는 나란하게 배열된 다수의 실린더 렌즈소자인 것을 특징으로 하는 컬러필터 불요형 액정 디스플레이 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    하나의 실린더 렌즈소자는 상기 액정 패널의 세 개의 화소와 대응하도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 컬러필터 불요형 액정 디스플레이 장치.
  13. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 액정 패널의 상면에 배치된 것으로, 상기 액정 패널을 통과하는 광이 수직하게 출사되도록 하는 회절광학소자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러필터 불요형 액정 디스플레이 장치.
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