KR20080028548A - Projector with one liquid crystal panel - Google Patents

Projector with one liquid crystal panel Download PDF

Info

Publication number
KR20080028548A
KR20080028548A KR1020060093937A KR20060093937A KR20080028548A KR 20080028548 A KR20080028548 A KR 20080028548A KR 1020060093937 A KR1020060093937 A KR 1020060093937A KR 20060093937 A KR20060093937 A KR 20060093937A KR 20080028548 A KR20080028548 A KR 20080028548A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
liquid crystal
light
light emitting
crystal display
light source
Prior art date
Application number
KR1020060093937A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
오길환
권혁렬
최광민
Original Assignee
일진디스플레이(주)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 일진디스플레이(주) filed Critical 일진디스플레이(주)
Priority to KR1020060093937A priority Critical patent/KR20080028548A/en
Priority to PCT/KR2007/004193 priority patent/WO2008038907A1/en
Publication of KR20080028548A publication Critical patent/KR20080028548A/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00Details of colour television systems
    • H04N9/12Picture reproducers
    • H04N9/31Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
    • H04N9/3141Constructional details thereof
    • H04N9/317Convergence or focusing systems
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00Details of television systems
    • H04N5/74Projection arrangements for image reproduction, e.g. using eidophor
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/1362Active matrix addressed cells
    • G02F1/13624Active matrix addressed cells having more than one switching element per pixel
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/001Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes using specific devices not provided for in groups G09G3/02 - G09G3/36, e.g. using an intermediate record carrier such as a film slide; Projection systems; Display of non-alphanumerical information, solely or in combination with alphanumerical information, e.g. digital display on projected diapositive as background
    • G09G3/002Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes using specific devices not provided for in groups G09G3/02 - G09G3/36, e.g. using an intermediate record carrier such as a film slide; Projection systems; Display of non-alphanumerical information, solely or in combination with alphanumerical information, e.g. digital display on projected diapositive as background to project the image of a two-dimensional display, such as an array of light emitting or modulating elements or a CRT
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/36Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals
    • G09G3/3611Control of matrices with row and column drivers
    • G09G3/3648Control of matrices with row and column drivers using an active matrix
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00Details of colour television systems
    • H04N9/12Picture reproducers
    • H04N9/31Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
    • H04N9/3102Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM] using two-dimensional electronic spatial light modulators
    • H04N9/3111Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM] using two-dimensional electronic spatial light modulators for displaying the colours sequentially, e.g. by using sequentially activated light sources
    • H04N9/3114Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM] using two-dimensional electronic spatial light modulators for displaying the colours sequentially, e.g. by using sequentially activated light sources by using a sequential colour filter producing one colour at a time
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336Illuminating devices
    • G02F1/133621Illuminating devices providing coloured light
    • G02F1/133622Colour sequential illumination
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2300/00Aspects of the constitution of display devices
    • G09G2300/08Active matrix structure, i.e. with use of active elements, inclusive of non-linear two terminal elements, in the pixels together with light emitting or modulating elements
    • G09G2300/0809Several active elements per pixel in active matrix panels
    • G09G2300/0842Several active elements per pixel in active matrix panels forming a memory circuit, e.g. a dynamic memory with one capacitor
    • G09G2300/0852Several active elements per pixel in active matrix panels forming a memory circuit, e.g. a dynamic memory with one capacitor being a dynamic memory with more than one capacitor
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2310/00Command of the display device
    • G09G2310/02Addressing, scanning or driving the display screen or processing steps related thereto
    • G09G2310/0235Field-sequential colour display
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2310/00Command of the display device
    • G09G2310/02Addressing, scanning or driving the display screen or processing steps related thereto
    • G09G2310/0243Details of the generation of driving signals
    • G09G2310/0251Precharge or discharge of pixel before applying new pixel voltage
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2310/00Command of the display device
    • G09G2310/02Addressing, scanning or driving the display screen or processing steps related thereto
    • G09G2310/0262The addressing of the pixel, in a display other than an active matrix LCD, involving the control of two or more scan electrodes or two or more data electrodes, e.g. pixel voltage dependent on signals of two data electrodes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Projection Apparatus (AREA)

Abstract

A projector with a single liquid crystal panel is provided to prevent an increase in the size of an LCD device by adopting a sequential light source device and the sequential driving LCD device, thereby miniaturizing the projector. An LED(Light Emitting Diode) light source(70) radiates RGB(Red, Green, Blue) light successively. A filed sequential LCD(Liquid Crystal Display) device(30) generates an image by using the light emitted from the LED light source, displays the image corresponding to the light of radiated color, and stores image data corresponding to the light of next sequential color simultaneously. A projection lens(12) enlarges and projects the image from the field sequential LCD device.

Description

단판식 액정 투사 장치{PROJECTOR WITH ONE LIQUID CRYSTAL PANEL}Single plate type liquid crystal projection device {PROJECTOR WITH ONE LIQUID CRYSTAL PANEL}

도 1은 삼원색을 순차적으로 액정표시소자에 보내주는 종래 액정 투사 장치의 구성도.1 is a configuration diagram of a conventional liquid crystal projection apparatus for sequentially sending three primary colors to a liquid crystal display device.

도 2는 삼원색을 분리하여 특정한 각도로 입사시키는 방법의 종래 액정 투사 장치의 구성도.2 is a configuration diagram of a conventional liquid crystal projection apparatus of a method of separating three primary colors and incident at a specific angle.

도 3은 종래 액정 투사 장치에서의 액정표시소자의 유효화면 사이즈, 광학기의 입사면과 출사면의 크기, 및 투사렌즈의 입수측 유효 외경 사이즈에 대한 관계도.Fig. 3 is a relational view of the effective screen size of the liquid crystal display device, the size of the incident surface and the exit surface of the optical device, and the effective outer diameter size of the acquisition side of the projection lens in the conventional liquid crystal projection device.

도 4는 본 발명의 액정 투사 장치를 구현하기 위한 일 실시예의 액정표시소자 셀의 동작 타이밍도.4 is an operation timing diagram of a liquid crystal display cell of an embodiment for implementing a liquid crystal projection device of the present invention.

도 5는 본 발명의 액정 투사 장치를 구현하기 위한 일 실시예의 액정표시소자 셀의 회로도.5 is a circuit diagram of a liquid crystal display cell of an embodiment for implementing a liquid crystal projection device of the present invention.

도 6은 본 발명에 따른 일 실시예의 액정 투사 장치의 구성도.6 is a block diagram of a liquid crystal projection device of one embodiment according to the present invention;

도 7은 삼원색 발광 소자 광원의 발광 타이밍도.7 is a timing diagram of light emission of a three primary light emitting device light source;

도 8은 본 발명에 따른 또 다른 실시예의 액정 투사 장치의 구성도.8 is a configuration diagram of a liquid crystal projection device of another embodiment according to the present invention.

도 9는 삼원색 발광 소자 광원(70)의 일 실시예.9 shows an embodiment of a three primary light emitting device light source 70.

도 10은 본 발명의 또 다른 실시예로서 반사형 필드순차 액정표시소자를 이 용하는 액정 투사 장치의 구성도.10 is a configuration diagram of a liquid crystal projection apparatus using a reflective field sequential liquid crystal display device as another embodiment of the present invention.

***** 도면상의 주요 기호에 대한 설명 ********** Explanation of the main symbols on the drawing *****

24: 가시광선필터 26: 인테그레이터24: visible light filter 26: integrator

28: 콘덴싱 렌즈 32, 34: 편광판28: condensing lens 32, 34: polarizing plate

30: 필터 순차 구동 방식 액정표시소자30: filter sequential driving type liquid crystal display device

12: 투사렌즈 60: 광 진행 방향12: projection lens 60: light traveling direction

70: 삼원색 발광소자 광원 73: G 발광소자 광원70: three primary light emitting device light source 73: G light emitting device light source

75: RB 발광소자 광원75: RB light emitting device light source

본 발명은 단판식 액정 투사 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 시간상 순차적으로 R광, G광, 및 B광을 순차적으로 조사하는 다이오드 광원을 이용하고, 순차 구동 방식의 액정표시소자를 사용하는 단판식 액정 투사 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a single plate liquid crystal projection apparatus, and more particularly, to a single plate using a diode light source that sequentially irradiates R light, G light, and B light in sequence, using a liquid crystal display element of a sequential driving method. It relates to a type liquid crystal projection device.

일반적으로 액정 투사 장치는 영상소자로서 한 장의 액정표시소자(Liquid Crystal Display)를 사용하는 단판식과, 세 장의 액정표시소자를 사용하는 삼판식으로 구분된다.In general, the liquid crystal projection apparatus is classified into a single plate type using one liquid crystal display and a three plate type using three liquid crystal display elements as an image element.

고휘도 구현을 목적으로 하는 경우 3매의 액정표시소자를 채용하는 삼판식이 주로 사용되고 있지만 소형화 및 경량화를 목적으로 하는 경우에는 한 매의 액정표시소자를 채용하는 단판식이 주로 사용된다. 한 매의 액정표시소자를 채용하는 단판식 액정 투사 장치는 컬러 구현을 위하여 (1) 컬러필터가 구비된 액정표시소자를 이용하는 방법, (2) 삼원색을 분리하여 특정한 각도로 입사시키는 방법, (3) 삼원색을 순차적으로 액정표시소자에 보내주는 방법 등을 이용하고 있다.In order to achieve high brightness, a three-plate type using three liquid crystal display elements is mainly used. However, in the case of miniaturization and light weight, a single plate type using one liquid crystal display element is mainly used. The single-plate type liquid crystal projection apparatus employing a single liquid crystal display element is a method of using a liquid crystal display element equipped with a color filter for color realization, (2) a method of separating three primary colors and incident at a specific angle, (3 ) The three primary colors are sequentially sent to the liquid crystal display device.

컬러필터가 구비된 액정표시소자를 사용하는 액정 투사 장치는 백색 광원을 액정표시소자에 조사하고, R, G 및 B 컬러필터가 구비된 액정표시소자를 사용하여 이미지를 형성하는 방식으로서, 컬러필터를 이용하기 때문에 휘도가 떨어지고, 높은 루멘의 광원을 사용하기 때문에 이로 인하여 액정표시소자에 구비되는 컬러필터가 열화되어 수명이 짧은 문제가 있다. 삼원색을 분리하여 특정한 각도로 입사시키는 액정 투사 장치는 삼원색을 분리하는 다이크로익 미러를 사용하고, 분리된 색상의 광원을 정확하게 액정표시소자에 입사시키기 위하여 마이크로 렌즈층을 사용하여야 하므로 구조가 복잡하고 제조 원가가 상승하는 문제점이 있다.A liquid crystal projection device using a liquid crystal display device having a color filter is a method of irradiating a white light source to the liquid crystal display device and forming an image using the liquid crystal display device having R, G, and B color filters. Since the luminance is lowered and the high lumen light source is used, the color filter provided in the liquid crystal display device is deteriorated, resulting in a short lifespan. The liquid crystal projection device that separates the three primary colors and enters them at a specific angle uses a dichroic mirror that separates the three primary colors, and uses a microlens layer to accurately enter the separated light source into the liquid crystal display device. There is a problem that the manufacturing cost rises.

삼원색을 순차적으로 액정표시소자에 보내주는 종래 액정 투사 장치는 도 1에 도시된 바와 같이 컬러휠(color wheel)을 사용하는 방식이 대표적이다. 도 1을 참조하면 종래 컬러휠을 사용한 색상 분리장치는 광을 발생하는 광원(2)과, 광원(2)으로부터 백색광 중 특정 색광만을 투과시키는 컬리휠(4)과, 광을 집광시키는 콘덴서 렌즈(6)와, 입사광을 반사 및 투과시키는 PBS(8, Polarized Beam Splitter)와, 반사형 패널(10)과, 반사형 패널(10)로부터 형성된 이미지를 확대 투사하는 투 사렌즈(12)를 구비한다. 이러한 반사형 패널을 사용하면 복잡한 광학시스템을 사용하므로 광학소자면에서의 광손실을 피할 수 없다.A conventional liquid crystal projection apparatus that sequentially sends three primary colors to a liquid crystal display device is typically a method using a color wheel as shown in FIG. 1. Referring to FIG. 1, a conventional color separation apparatus using a color wheel includes a light source 2 for generating light, a curling wheel 4 for transmitting only specific color light from white light, and a condenser lens 6 for condensing light. ), A polarized beam splitter (PBS) 8 for reflecting and transmitting incident light, a reflective panel 10, and a projection lens 12 for magnifying and projecting an image formed from the reflective panel 10. The use of such a reflective panel uses a complicated optical system, so that the optical loss in the optical element surface is inevitable.

삼원색을 분리하여 특정한 각도로 입사시키는 방법의 종래 액정 투사 장치는 도 2에 도시된 바와 같이 세 개의 다이크로익 미러(16R, 16G, 16B)를 사용하는 것이 일반적이다. 도 2의 실시예에서는 백색 광원을 사용하면서 컬러휠을 채택하지 않은 장치임을 알 수 있다. 백색 광원(2)에서 조사된 광은 반사갓(2a)을 이용하여 전면으로 조사되며, 가시광선필터(24)에 의해 가시 광선 파장대만 투과된다. 가시광선필터(24)를 통과한 광은 콘덴싱 렌즈(28-1)에서 집광되고, 플라이아이렌즈(26-1, 26-2)에서 균일하게 출사된다. 플라이아이렌즈(26-1, 26-2)를 통과한 광은 R 다이크로익 미러(16R), G 다이크로익 미러(16G), 및 B 다이크로익 미러(16B)에 도달되어 분광된다. R 다이크로익 미러(16R)는 입사되는 백색광 중에서 R광만을 반사하여 편광판(32)을 통하여 편광된 후 액정표시소자(10)의 R 픽셀 영역에 도달된다. 동일한 방식으로 G 다이크로익 미러(16G)는 입사되는 백색광 중에서 G광만을 반사하여 편광판(32)을 통하여 편광된 후 액정표시소자(10)의 G 픽셀 영역에 도달하게 하고, B 다이크로익 미러(16B)는 입사되는 백색광 중에서 B광만을 반사하여 편광판(32)을 통하여 편광된 후 액정표시소자(10)의 B 픽셀 영역에 도달하게 한다. 각각 R 픽셀 영역, G 픽셀 영역, 및 B 픽셀 영역에 도달된 광은 액정표시소자(10)에서 이미지로 변환되고, 이후 투사렌즈(12)에서 확대되어 스크린(100)에 투사하게 된다. 하지만 이러한 구동 방식은 백색 광원을 사용하고, 한 매의 액정표시소자만을 사용하는 장점이 있으나, 3매의 다이크로익 미러를 사용하므로 구조가 복잡해지 고 또한 다이크로익 미러를 조정하여 액정표시소자의 정확한 위치에 반사시키기 위한 공간 모듈레이션(spacial modulation)을 이용하여야 하는데 이를 정확히 제어하는데 어려움이 있다.Conventional liquid crystal projection apparatus of the method of separating the three primary colors and incident at a specific angle, it is common to use three dichroic mirrors (16R, 16G, 16B) as shown in FIG. In the embodiment of Figure 2 it can be seen that the device does not employ a color wheel while using a white light source. The light irradiated from the white light source 2 is irradiated to the front surface using the reflection shade 2a, and only the visible light wavelength band is transmitted by the visible light filter 24. Light passing through the visible light filter 24 is condensed by the condensing lens 28-1 and uniformly emitted by the fly's eye lenses 26-1 and 26-2. The light passing through the fly's eye lenses 26-1 and 26-2 reaches the R dichroic mirror 16R, the G dichroic mirror 16G, and the B dichroic mirror 16B and is spectroscopically. The R dichroic mirror 16R reflects only the R light from the incident white light and is polarized through the polarizing plate 32 before reaching the R pixel region of the liquid crystal display device 10. In the same manner, the G dichroic mirror 16G reflects only the G light from the incident white light to be polarized through the polarizing plate 32 to reach the G pixel region of the liquid crystal display device 10, and the B dichroic mirror 16B reflects only the B light from the incident white light and polarizes through the polarizing plate 32 to reach the B pixel region of the liquid crystal display device 10. Light reaching the R pixel area, the G pixel area, and the B pixel area, respectively, is converted into an image in the liquid crystal display device 10, and then enlarged in the projection lens 12 to be projected onto the screen 100. However, this driving method has the advantage of using a white light source and using only one liquid crystal display element. However, since three dichroic mirrors are used, the structure becomes complicated and the dichroic mirror is adjusted to adjust the liquid crystal display element. Spatial modulation must be used to reflect the exact position of the T-axis, which is difficult to control accurately.

상기한 세 가지 방법을 적용하여 실용화된 제품은 컬러휠을 사용하여야 하거나 또는 하나의 액정표시소자에 R, G, B에 대한 화소가 모두 구비된 형태의 액정표시소자를 사용하고 있다. 하나의 액정표시소자에 R, G, B에 대한 화소가 모두 구비된 형태의 액정표시소자를 사용할 경우, 액정표시소자의 외형적인 크기와 동일한 크기의 픽셀을 갖는다는 가정하에서, 산술적인 계산으로 단판식에 사용하는 액정표시소자의 해상도는 삼판식에서 사용하는 액정표시소자의 해상도의 1/3에 지나지 않게 된다. 실질적으로는 화소 사이에는 제조상의 여유를 가져가야 하므로 해상도는 1/3 이하가 될 것이다. 이러한 액정표시소자가 가지고 있는 해상도 차이는 액정 투사 장치의 사이즈를 줄이는데 심각한 문제점으로 대두되고 있다.A product practically applied by the above three methods should use a color wheel or use a liquid crystal display device having a pixel for R, G, and B in one liquid crystal display device. In the case of using a liquid crystal display device in which all the pixels for R, G, and B are provided in one liquid crystal display device, a single plate is formed by arithmetic calculations on the assumption that the liquid crystal display device has pixels having the same size as the external size of the liquid crystal display device. The resolution of the liquid crystal display element used in the equation is only one third of the resolution of the liquid crystal display element used in the three-plate type. In practice, the resolution will be 1/3 or less since there must be a manufacturing margin between the pixels. The resolution difference of the liquid crystal display device is a serious problem to reduce the size of the liquid crystal projection device.

또한, 대부분의 액정 투사 장치에는 광원에서 출사되는 광을 굴절 또는 합성하기 위하여 하나 이상의 반사판을 사용하고, 나아가 액정표시소자와 투사렌즈 사이에 PBS(Poralized Beam Splitter) 또는 X-Cube를 사용하고 있는데, 이러한 광학기의 사용으로 인하여 액정표시소자와 투사렌즈 사이의 거리가 멀어지게 되어 액정 투사 장치를 소형화하는데 문제가 된다. 도 1의 PBS를 사용하는 종래 액정 투사 장치에서는 PBS로 인하여 액정표시소자(10)의 출사면으로부터 투사렌즈(12) 사이의 거리(L)는 적어도 액정표시소자(10)의 출사면의 대각선 길이보다 멀리 떨어져 위치하게 된다. 이러한 액정표시소자(10)의 출사면으로부터 투사렌즈(12) 사이의 이격 거리 문제는 X-cube, 다이크로익 미러 등의 광학기기에서도 발생하므로 액정 투사 장치를 소형화하는데 장애가 되고 있다. In addition, most liquid crystal projection apparatuses use one or more reflectors to refract or synthesize light emitted from a light source, and furthermore, use a PBS (Poralized Beam Splitter) or X-Cube between the liquid crystal display and the projection lens. Due to the use of such optics, the distance between the liquid crystal display element and the projection lens becomes far, which causes a problem in miniaturizing the liquid crystal projection device. In the conventional liquid crystal projection apparatus using the PBS of FIG. 1, the distance L between the projection lens 12 and the exit surface of the liquid crystal display device 10 is at least a diagonal length of the exit surface of the liquid crystal display device 10 due to the PBS. It is located farther away. The problem of the separation distance between the projection lens 12 from the exit surface of the liquid crystal display device 10 also occurs in optical devices such as X-cube, dichroic mirror, etc., which is an obstacle in miniaturizing the liquid crystal projection device.

이러한 거리상의 문제 외에도 광학기를 사용할 경우에는 투사렌즈 사이즈가 커지는 문제점이 있다. 액정 투사 장치를 소형화하는데 있어 투사 렌즈의 크기는 가장 큰 문제점 중의 하나이다.In addition to such a distance problem, there is a problem in that the size of the projection lens becomes larger when using optics. The size of the projection lens is one of the biggest problems in miniaturizing the liquid crystal projection device.

액정표시소자에서 출력되는 이미지가 손실 없이 광학기로 입사되기 위해서는 액정표시소자의 유효화면의 크기보다 광학기의 입사면의 크기가 커야 한다. 또한 유사한 이유로 광학기의 출사면의 크기보다 투사렌즈의 입수측 유효 외경이 커야 한다. 도 3에서는 종래 액정표시소자의 유효화면(11) 사이즈, 광학기의 입사면(9)과 출사면(9)의 크기, 및 투사렌즈의 입수측 유효 외경(13) 사이즈에 대한 관계를 도시하였다. 액정표시소자의 유효화면(11)이란 액정표시소자의 물리적인 외형 크기가 아니라 실질적인 이미지가 형성되는 화면을 의미하며, 투사렌즈의 유효 외경(13)은 렌즈 중에서 수차가 발생되는 외곽 영역(14)을 제외한 외경 영역을 의미하는 것이다. 따라서 액정표시소자와 투사렌즈 사이에 광학기를 사용할 경우 투사렌즈의 외경이 커지게 되는 문제가 있어 액정 투사 장치를 소형화하는데 어려움이 있었다.In order for an image output from the liquid crystal display device to be incident on the optical device without loss, the size of the incident surface of the optical device should be larger than that of the effective screen of the liquid crystal display device. Also for similar reasons, the effective outer diameter of the intake side of the projection lens should be larger than the size of the exit surface of the optics. FIG. 3 shows the relationship between the effective screen 11 size of the conventional liquid crystal display device, the size of the incident surface 9 and the exit surface 9 of the optical device, and the size of the effective outer diameter 13 of the acquisition side of the projection lens. . The effective screen 11 of the liquid crystal display device refers to a screen on which a substantial image is formed, not the physical external size of the liquid crystal display device. The effective outer diameter 13 of the projection lens is an outer region 14 in which aberration occurs in the lens. It means the outer diameter area excluding. Therefore, when the optical device is used between the liquid crystal display element and the projection lens, there is a problem that the outer diameter of the projection lens becomes large, which makes it difficult to miniaturize the liquid crystal projection device.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 하는 것으로서, 필드순차 구동 방식의 액정표시소자를 사용하면서 액정표시소자와 투사렌즈 사이에 별도의 광학기 를 구비하지 않는 소형화가 가능한 액정 투사 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention is to solve the above problems, to provide a liquid crystal projection apparatus that can be miniaturized without using a separate optical device between the liquid crystal display element and the projection lens while using the liquid crystal display element of the field sequential drive method. The purpose.

본 발명의 상기 목적은 시간 차를 이용하여 R광, G광, 및 B광으로 순차적으로 조사되는 발광소자 광원을 이용하는 단판식 액정 투사 장치로서, 순차적으로 R광, G광 및 B광을 조사하는 발광소자 광원과, 발광소자 광원으로부터 출사되는 광을 이용하여 이미지를 생성하고, 조사되는 색상의 광에 해당하는 이미지를 디스플레이함과, 동시에 다음 순차 색상의 광에 해당하는 영상데이터를 저장하는 필드순차 액정표시소자와, 필드순차 액정표시소자 전면 및 후면에 설치되는 편광판 및 필드순차 액정표시소자의 후면에 설치되는 편광판 후면에 설치되는 투사렌즈를 구비하는 것을 특징으로 하는 단판식 액정 투사 장치에 의해서 달성 가능하다.The above object of the present invention is a single-plate liquid crystal projection apparatus using a light emitting element light source that is sequentially irradiated with R light, G light, and B light by using time difference, and sequentially irradiating R light, G light and B light. Field sequence for generating an image using a light emitting device light source and light emitted from the light emitting device light source, displaying an image corresponding to light of an irradiated color, and simultaneously storing image data corresponding to light of a next sequential color A liquid crystal display device, a polarizing plate provided on the front and rear of the field sequential liquid crystal display device, and a projection lens provided on the rear of the polarizing plate provided on the rear of the field sequential liquid crystal display device are achieved by a single-plate liquid crystal projection device It is possible.

본 발명은 첨부한 도면을 참조하면서, 종래의 기술과 비교하여, 하기의 설명으로부터 좀더 명확하게 이해될 것이다.The present invention will be more clearly understood from the following description, in comparison with the prior art, with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 따른 액정 투사 장치는 필드순차 프레임 방식으로 구동되는 액정표시소자(30)를 이용한다. 필드순차 프레임 방식으로 구동되는 액정표시소자(30)란, 동일한 화소 전극을 이용하여 순차적으로 R, G, B 이미지를 표현하도록 구성되는 액정표시소자를 의미한다. 인간이 자연스러운 동화상이라고 느끼기 위해서는 초당 60프레임 이상(한 프레임의 듀레이션은 16msec)의 이미지가 디스플레이되어야 하며, 필드순차 프레임 구동방식의 액정 패널의 경우 하나의 프레임을 구성하기 위하여 R, G, B 서브 프레임이 순차적으로 디스플레이 되어야 한다. 그런데 16msec를 산술적으로 3등분할 경우 약 5msec이 되며, 이러한 짧은 듀레이션을 나누어 한 색상의 영상데이터를 기입한 후, 기입된 영상데이터를 디스플레이할 경우에는 상업적으로 이용할만한 디스플레이 장치를 생성할 수 없다. 따라서 본 발명에서는 하나의 색상에 해당하는 영상 데이터가 기입되는 동안 다른 색상의 영상 데이터가 디스플레이되는 필드순차 액정표시장치를 사용한다. 도 4는 본 발명의 액정 투사 장치를 구현하기 위한 일 실시예의 액정표시소자 셀의 동작 타이밍도이다. 필드순차 프레임은 R, G, B로 구성되는 하나의 이미지 프레임을 구성하기 위해서, 3개의 서브 프레임으로 구성된다. 필드순차 구동방식의 액정표시소자에는 R, G, B 광의 순서로 순차적으로 조사된다는 가정하에 설명하기로 한다. 첫 번째 서브 프레임은 R광이 액정표시소자(30)에 조사되어, R광에 대한 이미지가 출력되는 타이밍을 나타낸다.The liquid crystal projection apparatus according to the present invention uses the liquid crystal display element 30 driven in the field sequential frame method. The liquid crystal display device 30 driven in the field sequential frame method refers to a liquid crystal display device configured to sequentially display R, G, and B images using the same pixel electrode. In order to feel human being a natural moving image, an image of 60 frames or more per second (duration of one frame is 16 msec) must be displayed.In the case of a liquid crystal panel having a field-sequential frame driving method, R, G, and B subframes are used to compose one frame. Should be displayed sequentially. However, if the 16msec is arithmetically divided into three, it becomes about 5msec. When the image data of one color is written after dividing the short duration, the display device cannot produce a commercially available display device. Therefore, the present invention uses a field sequential liquid crystal display in which image data of different colors is displayed while image data corresponding to one color is written. 4 is an operation timing diagram of a liquid crystal display cell of an embodiment for implementing a liquid crystal projection device of the present invention. The field sequential frame is composed of three subframes to form one image frame consisting of R, G, and B. The liquid crystal display of the field sequential driving method will be described under the assumption that the light is sequentially irradiated in the order of R, G, and B light. The first subframe indicates a timing at which the R light is irradiated onto the liquid crystal display device 30 to output an image of the R light.

R광을 조사하기 위한 첫 번째 서브 프레임의 타이밍에 대해서 설명하기로 하며, 나머지 G광 및 B광도 유사한 방식으로 조사된다. 't1' 어드레싱 시간동안 액정셀에는 다음 서브 프레임에서 조사되는 광(G)에 대한 영상 데이터를 액정셀에 저장시킨다. 't2' 홀드 시간은 다음 서브 프레임에서 조사되는 광(G)에 대한 저장된 영상 데이터를 유지시키는 시간이다. 't3' 리셋 시간에는 현재 조사되고 있는 광원에 대한 영상 데이터를 액정셀로부터 리셋시키는 시간이다. 이후 't4' 쓰기(write) 시간 동안 't1' 시간동안 입력한 다음 서브 프레임에서 조사되는 광(G) 에 대한 영상 데이터를 액정셀에 기입하게 된다. 도 4의 타이밍도에서 R광이 조사되는 시간(t1+t2) 동안에 다음 서브 프레임에서 조사되는 영상 데이터가 저장되는 동작이 일부 중첩되어 진행됨을 알 수 있다.The timing of the first subframe for irradiating the R light will be described, and the remaining G light and B light are irradiated in a similar manner. During the 't1' addressing time, the liquid crystal cell stores image data of light G irradiated in the next subframe in the liquid crystal cell. The 't2' hold time is a time for maintaining the stored image data for the light G irradiated in the next subframe. The 't3' reset time is a time for resetting image data on the light source currently being irradiated from the liquid crystal cell. After that, the input data is input during the 't1' time during the 't4' write time, and then image data of the light G emitted from the subframe is written in the liquid crystal cell. In the timing diagram of FIG. 4, it can be seen that the operation of storing the image data irradiated in the next subframe during the time t1 + t2 of R light irradiation is partially overlapped.

본 발명에서 의미하는 R, G, B광이 순차적으로 조사된다는 것은 R광만이 조사되는 시간, G광만이 조사되는 시간 및 B광만이 조사되는 시간이 순차적으로 존재하는 것을 의미하는 것이다. 따라서 R광만이 조사되는 시간과 G광만이 조사되는 시간 사이에 백색 광이 조사되는 시간이 존재하여도 R, G, B광이 순차적으로 조사되는 것을 의미하는 것이다. 이러한 방식으로 각 광원만이 조사되는 시간 사이에 백색 광이 조사되는 시간이 존재할 경우 휘도는 증가하게 되며, 도 4의 프레임도는 이에 적합하게 금 변경되어야 한다. In the present invention, the R, G, and B lights sequentially irradiated mean that the time when only the R light is irradiated, the time when only the G light is irradiated, and the time when only the B light is irradiated are sequentially. Therefore, even if there is a time when white light is irradiated between the time when only R light is irradiated with only G light, it means that R, G, and B light are sequentially irradiated. In this manner, when there is a time when white light is irradiated between the times when only each light source is irradiated, the luminance increases, and the frame diagram of FIG. 4 should be changed accordingly.

도 5는 본 발명의 액정 투사 장치를 구현하기 위한 일 실시예의 액정표시소자 셀의 회로도이다. 도 5에서 게이트 라인(101)과 데이터 라인(103)이 서로 교차된 영역에 액정셀이 구비됨을 알 수 있다. 't1' 시간동안 제 1 스위치(SW1)가 ON되어 데이터 라인(103)으로부터 다음 서브 프레임에 조사되는 광(G)에 대한 영상 데이터를 차후 메모리(M-NXT)에 저장한다. 이때 제 2 스위치(SW2) 및 제 3 스위치(SW3)은 OFF 상태를 유지한다. 't2' 시간동안에는 제 1 스위치(SW1), 제 2 스위치(SW2) 및 제 3 스위치(SW3)가 OFF 상태를 유지한다. 't1+t2' 시간 동안 유지 메모리(M-SUS) 및 액정 메모리(M-CL)에는 조사되는 광원(R)에 대한 영상 데이터가 기억되어 있는 상태이다. 5 is a circuit diagram of a liquid crystal display cell of an embodiment for implementing a liquid crystal projection device of the present invention. In FIG. 5, it can be seen that the liquid crystal cell is provided in an area where the gate line 101 and the data line 103 cross each other. During the 't1' time, the first switch SW1 is turned on to store image data for the light G irradiated from the data line 103 to the next subframe in the memory M-NXT. At this time, the second switch SW2 and the third switch SW3 maintain the OFF state. During the 't2' time, the first switch SW1, the second switch SW2, and the third switch SW3 maintain the OFF state. Image data for the light source R to be irradiated is stored in the sustain memory M-SUS and the liquid crystal memory M-CL during the 't1 + t2' time.

't3' 리셋 시간에는 제 3 스위치(SW3)가 도통되고, 유지 메모리(M-SUS) 및 액정 메모리(M-CL)에 저장되었던 조사 중의 광원(R)에 대한 영상 데이터가 리셋된다. 이때 나머지 스위치는 OFF 상태가 된다. 't4' 쓰기 시간동안, 제 2 스위치(SW2)가 ON되어 차후 메모리(M-NXT)에 저장되어 있던 다음 서브 프레임에 조사되는 광(G)에 대한 영상 데이터가 유지 메모리(M-SUS) 및 액정 메모리(M-CL)로 저장된다. 도 4 및 도 5는 필드순차 구동 방식의 실시예는 다양한 변형이 가능하므로 본 발명은 도 4 및 도 5에 도시된 실시예에 한정되지 않는 것이다.At the 't3' reset time, the third switch SW3 is turned on, and the image data of the light source R under irradiation that has been stored in the sustain memory M-SUS and the liquid crystal memory M-CL is reset. At this time, the remaining switches are turned off. During the 't4' write time, the second switch SW2 is turned on so that the image data for the light G irradiated to the next subframe stored in the memory M-NXT is stored in the sustain memory M-SUS and Stored in the liquid crystal memory (M-CL). 4 and 5 are embodiments of the field sequential driving method can be modified in various ways, the present invention is not limited to the embodiment shown in FIGS.

도 6은 본 발명에 따른 일 실시예의 액정 투사 장치의 구성도이다. 본 발명에 따른 액정 투사 장치는 삼원색 발광소자 광원(70), 가시광선필터(24), 인테그레이터 렌즈(26), 콘덴싱 렌즈(28), 편광판(32, 34), 필드순차 액정표시소자(30) 및 투사렌즈(12)로 구성된다. 6 is a configuration diagram of a liquid crystal projection apparatus of an embodiment according to the present invention. The liquid crystal projection apparatus according to the present invention includes a three primary light emitting device light source 70, a visible light filter 24, an integrator lens 26, a condensing lens 28, polarizing plates 32 and 34, a field sequential liquid crystal display device ( 30) and projection lens 12.

삼원색 발광소자 광원(70)은 빨간색을 발광하는 R 발광소자(LED, Light Emitting Diode), 초록색을 발광하는 G 발광소자, 및 파랑색을 발광하는 B 발광소자로 이루어지는 광원이다.The tri-color light emitting device light source 70 is a light source consisting of an R light emitting diode (LED) emitting red light, a G light emitting device emitting green light, and a B light emitting device emitting blue light.

가시광선필터(24)는 광원(70)에서 출사되는 광에서 가시광선 영역만을 통과시키기 위한 필터로서, 도 6의 구성에 있어서 삼원색 발광소자 광원(70)과 편광판(32) 사이의 어느 위치에 구비되어도 무방하다.The visible light filter 24 is a filter for passing only the visible light region in the light emitted from the light source 70, and is provided at any position between the three primary color light emitting device light source 70 and the polarizing plate 32 in the configuration of FIG. It may be.

인테그레이터 렌즈(26, integrator lens)는 입사되는 광을 균일하게 출사시키는 렌즈이다. 인테그레이터 렌즈는 제 1 인테그레이터 렌즈(26-1)와 제 2 인테 그레이터 렌즈(26-2)로 구성되는데, 각각의 인테그레이터 렌즈(26)는 다수의 구면 또는 비구면 소형 렌즈가 기판상에 구성되는 형태를 가지므로 양자를 정밀하게 얼라인하여야 하므로 제 1 인테그레이터 렌즈(26-1) 및 제 2 인테그레이터 렌즈(26-2)를 각각 독립적으로 얼라인을 조절할 수 있는 기구를 구비하는 것이 바람직하다. 이러한 인테그레이터 렌즈(26)의 얼라인 문제를 회피하기 위하여 하나의 기판의 양면에 제 1차 및 제 2차 인테그레이터 렌즈용 구면 또는 비구면 렌즈를 형성할 수도 있다. 이러한 인테그레이터 렌즈를 채택할 경우 얼라인이 간편해지고 또한 전체적인 광학 엔진의 크기도 축소할 수 있다. 입사 광을 균일하게 출사시키는 렌즈로는 솔리드타입 로드 인테그레이터, 할로우타입 로드 인테그레이터(중공 로드), 플라이 아이렌즈 등의 종류가 있다.An integrator lens 26 is a lens that uniformly emits incident light. The integrator lens consists of a first integrator lens 26-1 and a second integrator lens 26-2, each integrator lens 26 having a plurality of spherical or aspherical small lenses in the substrate. Since it has a shape configured on the phase, the two integrator lenses 26-2 and the second integrator lens 26-2 can be aligned independently. It is preferable to have a. In order to avoid the alignment problem of the integrator lens 26, spherical or aspherical lenses for primary and secondary integrator lenses may be formed on both surfaces of one substrate. The adoption of these integrator lenses simplifies alignment and reduces the size of the overall optical engine. Lenses that uniformly emit incident light include a solid rod integrator, a hollow rod integrator (hollow rod), and a fly eye lens.

콘덴싱 렌즈(28)는 인테그레이터 렌즈(26)로부터 출사되는 광을 집광시켜 액정표시소자(30)로 입사시키는 기능을 하는 렌즈이다.The condensing lens 28 is a lens that functions to collect light emitted from the integrator lens 26 and to enter the liquid crystal display device 30.

편광판(32, 34)은 광원으로서 발광 소자를 사용하므로 필드순차 액정표시소자의 입사면과 출사면에 접착제로 직접적으로 고정하여도 무방하다. 액정표시소자(30)에 입사되는 광과 출사되는 광의 편광축을 결정짓게 되며, 투사렌즈(12)는 액정표시소자(30)로부터 투사되는 광을 스크린에 투사하기 위한 일련의 렌즈군으로 구성된다.Since the polarizing plates 32 and 34 use a light emitting element as a light source, they may be directly fixed to the entrance and exit surfaces of the field sequential liquid crystal display element with an adhesive. The polarization axis of the light incident on the liquid crystal display device 30 and the light emitted from the liquid crystal display device 30 are determined, and the projection lens 12 is composed of a series of lens groups for projecting the light projected from the liquid crystal display device 30 onto the screen.

도 6의 실시예에서 삼원색 발광소자 광원(70)과 필드순차 액정표시소자(30) 사이에 가시광선필터(24), 인테그레이터 렌즈(26), 콘덴싱렌즈(28)로 구성되는 것 으로 도시되어 있으나, 여러 가지 상업적인 변형에 의해서 임의의 렌즈 조합으로 변형 가능함은 물론이다. 도 6에 도시된 바와 같이 본 발명의 액정 투사 장치는 액정표시소자(30)와 투사렌즈(12) 사이에 별도의 X-cube 또는 PBS와 같은 별도의 광학기기가 부가됨이 없이 설계됨을 알 수 있다. 따라서 투사렌즈(12)의 유효 외경 사이즈를 액정표시소자(30)의 유효화면 사이즈보다 크게만 형성하면 되는 잇점이 있다. 또한 X-cube 또는 PBS와 같은 별도의 광학기기가 필드순차 액정표시소자(30)와 투사렌즈(12) 사이에 구비되지 않으므로, 필드순차 액정표시소자(30)의 출사면으로부터 투사렌즈(12) 까지의 거리를 액정표시소자(30)의 출사면의 대각선 길이보다 짧게 가져갈 수 있는 잇점이 있다.In the embodiment of FIG. 6, a visible light filter 24, an integrator lens 26, and a condensing lens 28 are illustrated between the three primary color light emitting device light source 70 and the field sequential liquid crystal display device 30. It is possible, of course, to be modified in any lens combination by various commercial modifications. As shown in FIG. 6, it can be seen that the liquid crystal projection device of the present invention is designed without a separate optical device such as X-cube or PBS between the liquid crystal display device 30 and the projection lens 12. have. Therefore, there is an advantage in that the effective outer diameter of the projection lens 12 needs to be made larger than the effective screen size of the liquid crystal display element 30. In addition, since a separate optical device such as an X-cube or a PBS is not provided between the field sequential liquid crystal display device 30 and the projection lens 12, the projection lens 12 is separated from the exit surface of the field sequential liquid crystal display device 30. There is an advantage that the distance to is shorter than the diagonal length of the exit surface of the liquid crystal display device 30.

또한, 도 6에 도시한 바와 같이 본 발명의 액정 투사 장치는 한 매의 필드순차 액정표시소자를 구비하고, PBS와 X-cube와 같은 광학기기를 사용하지 않으므로 광을 굴절시킬 필요가 없다. 따라서 본 발명의 액정 투사 장치는 필드순차 액정표시소자(30)에서 출사된 광 진행 방향(60)이 굴절없이 투사렌즈에 도달하게 되므로 모든 구성요소를 광 진행 방향(60)과 수직되게 배치되어 있음을 알 수 있다.In addition, as shown in Fig. 6, the liquid crystal projection device of the present invention is provided with one field-sequential liquid crystal display element, and does not use optical devices such as PBS and X-cube, so that light does not need to be refracted. Therefore, in the liquid crystal projection apparatus of the present invention, since the light propagation direction 60 emitted from the field sequential liquid crystal display device 30 reaches the projection lens without refraction, all the components are disposed perpendicular to the light propagation direction 60. It can be seen.

도 7은 삼원색 발광 소자 광원(70)의 발광 타이밍도를 도시한 것으로서, 도 7에 의하면 R 발광소자, G 발광소자 및 B 발광소자가 순차적으로 발광되었다가 꺼지는 것을 알 수 있다. 이때 하나의 발광소자가 꺼졌다가 다음 색상의 발광소자가 켜지는데 까지는 공백 시간이 존재하게 된다. FIG. 7 illustrates a light emission timing diagram of the three primary light emitting device light source 70. Referring to FIG. 7, it is understood that the R light emitting device, the G light emitting device, and the B light emitting device are sequentially emitted and then turned off. At this time, there is a blank time until one light emitting device is turned off and the next light emitting device is turned on.

하나의 발광소자가 ON 상태를 유지하는 시간은 필드순차 액정표시소자(30)의 어드레싱 시간(t1) 및 유지 시간(t2)을 합한 시간 간격과 동일하게 설정하고, 공백 시간은 필드순차 액정표시소자(30)의 리셋 시간(t3) 및 쓰기 시간(t4)을 합한 시간 간격으로 설정한다. R 발광소자, G 발광소자, 및 B 발광소자의 각각의 발광 시간을 3:6:1이 되도록 조절하는 경우에는 이에 따라 필드순차 액정표시소자(30)의 동작 타이밍도 조절하여야 됨은 물론이다.The time for keeping one light emitting device ON is set equal to the time interval of the sum of the addressing time t1 and the holding time t2 of the field sequential liquid crystal display device 30, and the blank time is the field sequential liquid crystal display device. The reset time t3 and the write time t4 of (30) are set to the sum of time intervals. When the light emission times of the R light emitting device, the G light emitting device, and the B light emitting device are adjusted to be 3: 6: 1, the operation timing of the field sequential liquid crystal display device 30 must be adjusted accordingly.

도 8은 본 발명에 따른 또 다른 실시예의 액정 투사 장치의 구성도이다. 도 8에 따른 액정 투사 장치는 G 발광소자 광원(73), RB 발광소자 광원(75), 가시광선필터(24), 인테그레이터 렌즈(26), 콘덴싱 렌즈(28), 편광판(32, 34), 필드순차 액정표시소자(30) 및 투사렌즈(12)로 구성된다.8 is a configuration diagram of a liquid crystal projection device of another embodiment according to the present invention. The liquid crystal projection device according to FIG. 8 includes a G light emitting element light source 73, an RB light emitting element light source 75, a visible light filter 24, an integrator lens 26, a condensing lens 28, and polarizing plates 32 and 34. ), The field sequential liquid crystal display element 30 and the projection lens 12.

도 8에 제시된 액정 투사장치는 도 6에 제시된 액정 투사 장치와 비교할 때, 삼원색 발광소자 광원(70)이 초록색 발광소자만으로 구성되는 G 발광소자 광원(73)과 빨간색과 파랑색상의 발광소자로 구성되는 RB 발광소자 광원(75)으로 대체되고, 이들 사이에 다이크로익 미러(80)가 부가 설치된 점에 있어서 차이점이 있다. 다이크로익 미러(80)는 초록색 광은 투과하고 나머지 빨간색과 파랑색의 광은 반사하는 성질의 다이크로익 미러를 사용하였다. 이 경우 역시 필드순차 액정표시소자(30)에 입사되는 광은 G:B:R이 6:1:3의 휘도로 발광하도록 구성하는 것이 바람직하다. 도 8에 제시된 액정 투사 장치의 경우, G광은 일직선상으로 순차 필드 액정표시소자(30)까지 도달하나, R광과 B광은 다이크로익 미러(80)에서 수직으로 방향이 전환된 후 순차 필드 액정표시소자(30)에 도달하는 것임을 알 수 있다. 도 8의 실시예에서는 G광을 발광하는 광원을 독립적으로 구성한 예를 도시한 것이며, 경우에 따라서는 R광 또는 B광을 독립적으로 구성할 수 있음은 물론이다.In comparison with the liquid crystal projection device shown in FIG. 6, the liquid crystal projection device shown in FIG. 8 includes a G light emitting device light source 73 in which the three primary color light emitting device light sources 70 are composed of only green light emitting devices, and a red and blue light emitting device. There is a difference in that the dichroic mirror 80 is provided between the RB light emitting element light sources 75, which are provided therebetween. The dichroic mirror 80 uses a dichroic mirror that transmits green light and reflects the remaining red and blue light. In this case, the light incident on the field sequential liquid crystal display device 30 is preferably configured such that G: B: R emits light with a luminance of 6: 1: 3. In the case of the liquid crystal projection device shown in Fig. 8, the G light reaches the straight field liquid crystal display device 30 in a straight line, but the R light and the B light are sequentially turned after being turned vertically in the dichroic mirror 80. It can be seen that the field liquid crystal display device 30 is reached. 8 illustrates an example in which a light source that emits G light is independently configured, and in some cases, R light or B light may be independently configured.

도 9는 발광 소자 광원(70, 73, 75)의 일 실시예를 도시한 것이다. 소형 액정 투사 장치를 구현하기 위해서는 작은 사이즈의 액정표시소자가 필요하며, 휴대에 불편이 없기 위한 액정표시소자의 사이즈로는 대각 길이가 1인치 이하로 유지하는 것이 바람직하다. 현재 액정 표시소자의 대각의 길이는 0.7 내지 0.9인치가 시장의 주류이지만, 개인적인 용도로 핸드폰 등의 전자기기와 함께 휴대하는 경우를 고려할 경우 이 사이즈는 더욱더 작아져야 한다. 이러한 용도를 고려하여 액정표시소자의 대각 길이는 0.2인치 내지 0.7인치까지 축소되고 있으며, 이를 미터법으로 환산할 경우 0.5cm 내지 1.8cm (5mm 내지 18mm)에 해당하는 크기이다.9 illustrates one embodiment of light emitting device light sources 70, 73, 75. In order to implement a small liquid crystal projection apparatus, a small size liquid crystal display device is required, and it is preferable to keep the diagonal length less than 1 inch as the size of the liquid crystal display device so as not to cause inconvenience to carry. Currently, the diagonal length of the liquid crystal display device is 0.7 to 0.9 inches in the mainstream of the market, but considering the case of carrying with electronic devices such as mobile phones for personal use, the size should be smaller. In consideration of this use, the diagonal length of the liquid crystal display device is reduced to 0.2 inches to 0.7 inches, which is equivalent to 0.5 cm to 1.8 cm (5 mm to 18 mm) in terms of the metric method.

본 발명에서는 대각 길이가 5mm인 액정표시소자에 적합한 광원으로 표면실장형 발광소자(Surface Mounted Light Emitting Diode)를 사용하였다. 표면실장형 발광소자는 하나의 발광소자의 가로 및 세로 사이즈가 1mm 정도의 정방형으로 구성되어 있으므로 사각형상의 액정표시소자의 광원으로 적합하였다. 도 9에서는 광원으로 사용되는 다양한 형태의 표면실장형 발광소자를 예시하였다.In the present invention, a surface mounted light emitting diode is used as a light source suitable for a liquid crystal display device having a diagonal length of 5 mm. The surface-mounted light emitting device is a square light source having a horizontal and vertical size of about 1 mm in one light emitting device, and is suitable as a light source of a rectangular liquid crystal display device. 9 illustrates various types of surface mounted light emitting devices used as a light source.

동일한 휘도이고, 동일한 갯수의 R광, G광, 및 B광 발광소자를 동일한 시간 동안 조사할 경우 인간의 눈은 이를 백색으로 인지하지 못한다. 백색에 가깝게 인지할 수 있도록 하기 위해서는 R광:G광:B광의 휘도 비율을 3:6:1로 유지하는 것이 바람직하다. 이러한 이유로 인하여 발광소자 광원(70, 73, 75)은 (1) 동일한 휘도 의 R광 발광소자, G광 발광소자, 및 B광 발광소자의 갯수를 3:6:1로 설치하거나, (2) 동일한 휘도의 R광 발광소자, G광 발광소자, 및 B광 발광소자의 갯수는 동일하게 설치하되, R광 발광소자, G광 발광소자, 및 B광 발광소자의 각각의 발광 시간을 3:6:1로 되도록 조절하거나, 또는 (3) R광 발광소자, G광 발광소자 및 B광 발광소자에 흐르는 전류량을 조절하여 각 발광소자의 휘도를 조정하는 것이 바람직하다.When the same luminance and the same number of R, G, and B light emitting elements are irradiated for the same time, the human eye does not recognize it as white. In order to be able to perceive near white, it is preferable to maintain the luminance ratio of R light: G light: B light at 3: 6: 1. For this reason, the light emitting device light sources 70, 73, 75 are (1) the number of the R light emitting device, the G light emitting device, and the B light emitting device having the same brightness is set to 3: 6: 1, or (2) The number of R light emitting devices, G light emitting devices, and B light emitting devices having the same brightness is the same, and the light emission time of the R light emitting devices, the G light emitting devices, and the B light emitting devices is 3: 6. It is preferable to adjust the luminance of each light emitting device by adjusting it to be: 1, or (3) the amount of current flowing through the R light emitting device, the G light emitting device, and the B light emitting device.

도 9 (a) 및 (b)에서는 도 6의 삼원색 발광 소자 광원(70)의 예를 도시한 것으로서, 도 9 (a)는 열전달 특성이 좋은 금속류로 이루어진 하나의 콜드(cold) 기판(77) 상에 4개의 표면실장형 발광소자(79)가 구비하였으며, 4개의 표면실장형 발광소자 중에 2개를 G광 발광소자, 나머지 하나씩을 각각 R광 발광소자 및 B광 발광소자로 구비하였다. 도 9 (b)는 하나의 콜드 기판(77) 상에 6개의 표면실장형 발광소자를 구비한 예로서, 각각 두 개씩의 R광 발광소자, G광 발광소자 및 B광 발광소자를 사용하였다. 도 9 (a)의 삼원색 발광 소자 광원(70)은 한 변이 약 2mm 사이즈인 정사각형 형태로 형성되며, 도 9 (b)의 삼원색 발광 소자 광원(70)은 가로가 약 3mm이고, 세로가 약 2mm인 직사각형 형태를 갖게 된다.9 (a) and 9 (b) show an example of the three primary color light emitting device light source 70 of FIG. 6, and FIG. 9 (a) shows a single cold substrate 77 made of metals having good heat transfer characteristics. Four surface mounted light emitting devices 79 were provided on the top surface, and two of the four surface mounted light emitting devices were provided with the G light emitting device and the other one as the R light emitting device and the B light emitting device, respectively. 9 (b) shows an example in which six surface mount light emitting devices are provided on one cold substrate 77, and two R light emitting devices, G light emitting devices, and B light emitting devices are used. The three primary color light emitting device light source 70 of FIG. 9A has a square shape having one side of about 2 mm in size, and the three primary color light emitting device light source 70 of FIG. 9 (B) has a width of about 3 mm and a length of about 2 mm. Will have a rectangular shape.

도 9 (c) 및 (d)는 각각 도 7의 액정 투사 장치의 G 발광소자 광원(73) 및 RB 발광소자 광원(75)으로 사용되는 예를 도시한 것이다. 양자 모두 하나의 콜드 기판(77) 상에 4개의 표면실장형 발광 소자(79)를 구비한 광원을 사용하였다. 이때 RB 발광소자 광원(75)은 도 8 (d)에 도시한 바와 같이 R 발광 소자와 B 발광 소자가 서로 교차되면서 배치함으로써 각 발광 소자 사이의 휘도 차이로 인한 조사광의 불균일을 최대한 줄이기 위하여 노력하였다.9 (c) and 9 (d) show examples used as the G light emitting element light source 73 and the RB light emitting element light source 75 of the liquid crystal projection device of FIG. Both of them used a light source provided with four surface mount light emitting elements 79 on one cold substrate 77. At this time, the RB light emitting device light source 75 is arranged to minimize the unevenness of the irradiation light due to the luminance difference between each light emitting device by arranging the R light emitting device and the B light emitting device to cross each other, as shown in Fig. 8 (d). .

도 9 (e) 및 (f)는 각각 도 7의 액정 투사 장치의 G 발광소자 광원(73) 및 RB 발광소자 광원(75)으로 사용되는 예를 도시한 것이다. 양자 모두 하나의 콜드 기판(77) 상에 6개의 표면실장형 발광 소자(79)를 구비한 광원을 사용하였다. 이때 RB 발광소자 광원(75)은 도 8 (d)에 도시한 바와 같이 R1 발광 소자 옆에 R2 발광소자를, R2 발광 소자 옆에 B3 발광 소자를 배치하였으며, B1 발광 소자 옆에 B2 발광소자를, B2 발광 소자 옆에 R3 발광 소자를 배치하였다. 배선의 결선은 R1 발광소자, R2 발광소자 및 R3 발광소자를 모두 직렬로 연결하거나, 모두 병렬로 연결하거나, R1 발광소자, R2 발광소자는 직렬로 연결하고 R3 발광소자는 병렬로 연결하는 결선을 행하였다. 모두 직렬로 연결할 경우 각 발광소자에서 전압 강하가 발생하므로 R1 발광소자가 R3 발광소자보다 휘도가 높게 발광되는 문제점이 있으며, 모두 병렬로 연결할 경우에는 휘도는 세 가지 방법 중에서 가장 유사하게 유지할 수 있으나, 광원에 공급하는 전력을 증가시켜야 하는 문제점이 있다. 따라서 절충안으로서 R1 발광소자, R2 발광소자는 직렬로 연결하고 R3 발광소자는 병렬로 연결하는 결선이 가장 바람직하였다. B1 발광소자, B2 발광소자 및 B3 발광소자의 결선도 동일한 방식으로 결선 처리하였다.9 (e) and 9 (f) show examples used as the G light emitting element light source 73 and the RB light emitting element light source 75 of the liquid crystal projection device of FIG. 7, respectively. Both of them used a light source provided with six surface mount light emitting elements 79 on one cold substrate 77. In this case, the RB light emitting device light source 75 has an R2 light emitting device next to the R1 light emitting device, a B3 light emitting device next to the R2 light emitting device, and a B2 light emitting device next to the B1 light emitting device. And the R3 light emitting device were placed next to the B2 light emitting device. For wiring, connect R1 light emitting device, R2 light emitting device, and R3 light emitting device in series, or connect them all in parallel, or connect R1 light emitting device, R2 light emitting device in series, and R3 light emitting device in parallel. It was done. When all of them are connected in series, a voltage drop occurs in each light emitting device, so that the R1 light emitting device emits higher luminance than the R3 light emitting device. When all of them are connected in parallel, the brightness can be maintained most similarly among the three methods. There is a problem to increase the power supplied to the light source. Therefore, as a compromise, it is most preferable to connect the R1 light emitting devices and the R2 light emitting devices in series and the R3 light emitting devices in parallel. Wiring of the B1 light emitting device, the B2 light emitting device, and the B3 light emitting device was performed in the same manner.

도 9 광원의 배치 예에서는 하나의 콜드 기판(37) 상에 배치되는 발광 소자의 수가 최대 6개인 것으로 도시하였으나 이는 예시에 불과한 것이다. 전술한 바와 같이 소형 액정표시소자는 0.5cm 내지 1.8cm (5mm 내지 18mm) 대각 길이를 가지나 발광 소자의 수가 너무 많아지게 되면 광원의 단면적이 커지게 되며, 이에 따른 응집 렌즈 등의 렌즈 구성체가 증가하는 문제를 발생하게 된다. 이러한 렌즈 구성 체의 추가 없이도 에텐듀(etendue)를 유지하기 위해서는 액정표시소자에 입사되는 광원은 각도에 따라 설치할 수 있는 발광 소자의 수가 제한된다.In the arrangement example of the light source of FIG. 9, the maximum number of light emitting elements disposed on one cold substrate 37 is illustrated as six, but this is only an example. As described above, the small liquid crystal display device has a 0.5 cm to 1.8 cm (5 mm to 18 mm) diagonal length, but when the number of light emitting devices becomes too large, the cross-sectional area of the light source becomes large, thereby increasing the lens structure such as agglomerated lenses. Will cause problems. In order to maintain etendue without the addition of such a lens structure, the number of light emitting devices that can be installed depending on the angle of the light source incident on the liquid crystal display device is limited.

이를 대각 길이가 1.8cm이고, 가로 대 세로의 화면비가 4:3인 소형 액정표시소자에서 사용할 수 있는 발광 소자의 수를 산정해 보기로 한다. 에텐듀(etendue)는 수학식 1과 같이 정해진다.The number of light emitting devices that can be used in a small liquid crystal display device having a diagonal length of 1.8 cm and a aspect ratio of 4: 3 will be calculated. The etendue is determined as in Equation 1.

Figure 112006070172591-PAT00001
Figure 112006070172591-PAT00001

여기서, E는 에텐듀, Al는 광원의 출사면의 면적, θ는 발광소자의 출사각, Ap는 액정표시소자의 입사면의 면적, 및 Fnum은 F값을 의미하다.Where E is etendue, A l is the area of the exit face of the light source, θ is the exit angle of the light emitting device, Ap is the area of the entrance face of the liquid crystal display device, and Fnum is the F value.

F값은 렌즈의 초점거리 f와 유효구경(조리개 구경) D의 비(比) f/D로 나타낸다(D/f는 口徑比). 실제 액정표시소자의 경우 평면이므로 F값이 존재하지 않으나 액정표시소자와 광원 사이에 존재하는 렌즈에 의해서 F값이 정해지게 된다.The F value is expressed as the ratio f / D of the focal length f of the lens to the effective aperture D (aperture aperture) D (where D / f is the mouth ratio). In the case of the liquid crystal display device, the F value does not exist since the plane is flat, but the F value is determined by the lens existing between the liquid crystal display device and the light source.

1.8cm인 소형 액정표시소자의 경우 F값은 약 1.5(이는 광학 엔진의 설계에 따라 변경될 수 있으며, 가능한 어느 하나의 값을 임의로 선정하였다)이며, Ap는 155.5㎟이므로, 에텐듀는 수학식 1 중에서 최우측 등식을 이용하면 계산하면 54.2값으로 계산된다. 또한 발광소자의 평균 출사각은 평균 120도로 산정할 수 있으므로, 구해진 에텐듀와 발광소자의 출사각 120도를 이용하여 Al값을 계산할 수 있으 며, 이때 Al 은 23㎟이 되므로 발광소자는 약 24개까지 구비될 수 있음을 알 수 있다.In the case of a 1.8 cm small liquid crystal display device, the F value is about 1.5 (which can be changed according to the design of the optical engine, and any one value is arbitrarily selected), and Ap is 155.5 mm 2, so the etendue is Using the rightmost equation of 1, the calculation yields 54.2. In addition, since the average emission angle of the light emitting device can be calculated as an average of 120 degrees, it is possible to calculate the A l value using the obtained etendue and the emission angle of the light emitting device 120 degrees, where A l is 23 ㎜, so that the light emitting device It can be seen that up to about 24 can be provided.

최대 24개의 표면실장 발광소자를 이용할 경우, 열전달이 좋은 금속류로 이루어진 기판상에 가로로는 6개의 표면실장 발광소자가 구비되고, 세로로는 4개의 표면실장 발광소자가 구비되는 것이 바람직하다. 즉, 본 발명에서 사용 가능한 광원은 열전달이 좋은 금속류로 이루어진 기판 상에 4개 내지 24개의 표면실장 발광소자가 구비되며, 기판 상에 구비되는 발광소자는 짝수로 유지하는 것이 휘도를 균일하게 하는데 더욱 바람직하였다.When using a maximum of 24 surface mount light emitting devices, it is preferable that six surface mount light emitting devices are provided on a substrate made of metals having good heat transfer, and four surface mount light emitting devices are provided vertically. That is, the light source that can be used in the present invention is provided with 4 to 24 surface mount light emitting devices on a substrate made of metals having good heat transfer, and the light emitting devices provided on the substrate can be uniformly maintained to maintain uniform brightness. Preferred.

도 10은 본 발명의 또 다른 실시예로서 반사형 필드순차 액정표시소자를 이용하는 액정 투사 장치의 구성도이다. 도 10에 따른 액정 투사 장치는 삼원색 발광소자 광원(70), 가시광선필터(24), 인테그레이터 렌즈(26), 콘덴싱 렌즈(28), PBS(8), 반사형 필드순차 액정표시소자(35) 및 투사렌즈(12)로 구성된다. 도 10의 액정 투사 장치은 도 6에 제시된 액정 투사 장치와 비교할 때, 반사형 필드순차 액정표시소자(35)를 사용하고, 액정표시소자(35)와 투사렌즈 사이에 PBS를 구비하는 점에서 차이가 있다. 또한 PBS(8)의 사용으로 인하여 별도의 편광 필터를 채택할 필요가 없어지게 된다. 반사형 패널을 사용하는 경우 액정표시소자로부터 반사되는 이미지를 투사렌즈로 보내기 위해 PBS를 사용하는데, 물론 PBS를 사용하지 않고도 반사되는 이미지를 투사렌즈로 보낼 수 있으며 이 경우에는 광학엔진의 구조가 더 복잡해진다. 10 is a configuration diagram of a liquid crystal projection apparatus using a reflective field sequential liquid crystal display device as another embodiment of the present invention. The liquid crystal projection device according to FIG. 10 includes a three primary light emitting device light source 70, a visible light filter 24, an integrator lens 26, a condensing lens 28, a PBS 8, and a reflective field sequential liquid crystal display device ( 35) and projection lens 12. The liquid crystal projection apparatus of FIG. 10 uses a reflective field sequential liquid crystal display element 35 and has a PBS between the liquid crystal display element 35 and the projection lens as compared with the liquid crystal projection apparatus shown in FIG. have. In addition, the use of the PBS 8 eliminates the need to employ a separate polarizing filter. In the case of using the reflective panel, PBS is used to send the image reflected from the liquid crystal display device to the projection lens. Of course, the reflected image can be sent to the projection lens without using PBS. It gets complicated.

삼원색 발광소자 광원(70)으로부터 순차적으로 조사되는 광은 가시광선필터(24)에서 가시광선 영역만으로 광으로 필터링된 후, 인테그레이터 렌즈(26)에서 평행광으로 변환된다. 이후 콘덴싱 렌즈(28)에서 집광된 후, PBS(8)에 의해서 반사되어 반사형 필드순차 액정표시소자(35)에 입사된다. 반사형 필드순차 액정표시소자(35)에 의해 형성된 이미지는 반사된 후, 다시 PBS(8)로 재입사된 후, 투사렌즈(12)에 의해 확대 투사되어 스크린에 상을 맺게 된다.Light sequentially emitted from the three primary light emitting device light sources 70 is filtered by the visible light filter 24 only to the visible light region, and then converted into parallel light by the integrator lens 26. Thereafter, the light is collected by the condensing lens 28 and then reflected by the PBS 8 to be incident on the reflective field sequential liquid crystal display 35. The image formed by the reflective field sequential liquid crystal display element 35 is reflected and then re-entered into the PBS 8, and then is magnified and projected by the projection lens 12 to form an image on the screen.

반사형 필드순차 액정표시소자(35)는 투사형 필드순차 액정표시자의 출사면쪽에 반사판을 형성하여 구성할 수도 있고, 또는 하부기판을 유리기판 대신에 실리콘 웨이퍼로 대체하고 그 위에 회로부와 반사판을 형성하는 LCOS 형태로 구현할 수도 있다. 도 10의 실시예에서 광축(60)이 PBS 상을 입사할 때와 출사될 때 위치가 변경되는 것으로 도시되었으나 이는 설명의 편의상 입사축과 출사축을 상이하게 도시한 것에 불과한 것으로써 실질적으로는 입사된 부분으로 출사가 되는 것이다. 또한 도 10의 삼원색 발광소자 광원(70)은 도 8의 액정 투사 장치에서 적용하는 G 발광소자 광원(73)과 RB 발광소자 광원(75)으로 대체될 수 있음은 물론이다.The reflective field sequential liquid crystal display device 35 may be configured by forming a reflecting plate on the emission surface side of the projection field sequential liquid crystal display, or by replacing a lower substrate with a silicon wafer instead of a glass substrate and forming a circuit portion and a reflecting plate thereon. It can also be implemented in LCOS form. In the embodiment of FIG. 10, the position is changed when the optical axis 60 enters and exits the PBS image. However, for convenience of description, the position of the optical axis 60 is different from the incident axis and the exit axis. It is partly emitted. In addition, the three primary color light emitting device light source 70 of FIG. 10 may be replaced with the G light emitting device light source 73 and the RB light emitting device light source 75 used in the liquid crystal projection device of FIG. 8.

종래 단판식 액정 투사 장치에서는 사용하였던 액정표시소자에는 R, G, B를 표현하기 위한 화소를 모두 구비하여야 하였기에 액정표시소자의 사이즈가 커지게 되고 이로 인하여 액정 투사 장치의 크기가 증가하는 문제점이 있었으나, 본 발명 의 액정 투사 장치는 순차 광원 장치와 순차 구동 방식의 액정표시소자를 채용함으로써 액정표시소자의 사이즈 증가가 없으므로 액정 투사 장치를 소형화할 수 있게 되었다.The liquid crystal display device used in the conventional single-plate type liquid crystal projection device had to include all the pixels for expressing R, G, and B. Therefore, the size of the liquid crystal display device is increased, thereby increasing the size of the liquid crystal display device. In the liquid crystal projection device of the present invention, since the size of the liquid crystal display device is not increased by adopting the light source device and the liquid crystal display device of the sequential driving method, the liquid crystal projection device can be miniaturized.

또한 본 발명의 액정 투사 장치는 필드순차 액정표시소자에서 투사된 영상이 굴절 없이 투사렌즈까지 도달하게 설계할 수 있으므로 X-cube 또는 PBS 등의 별도의 광학기기를 구비할 필요가 없으므로 투사 렌즈의 사이즈를 줄일 수 있게 되어 소형의 액정 투사 장치를 제공할 수 있게 되었다.In addition, since the liquid crystal projection apparatus of the present invention can be designed to reach the projection lens without refraction from the image projected from the field-sequential liquid crystal display device, it is not necessary to provide a separate optical device such as X-cube or PBS, so the size of the projection lens It is possible to provide a small liquid crystal projection apparatus by reducing the

본 발명의 바람직한 실시례가 특정 용어들을 사용하여 기술되어 왔지만, 그러한 기술은 오로지 설명을 하기 위한 것이며, 다음의 청구범위의 기술적 사상 및 범위로부터 이탈되지 않고서 여러 가지 변경 및 변화가 가해질 수 있는 것으로 이해 되어져야 한다.While the preferred embodiments of the present invention have been described using specific terms, such descriptions are for illustrative purposes only, and it is understood that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the following claims. Should be done.

Claims (13)

시간 차를 이용하여 R광, G광, 및 B광으로 순차적으로 조사되는 발광소자 광원을 이용하는 단판식 액정 투사 장치로서,A single plate liquid crystal projection apparatus using a light emitting element light source sequentially irradiated with R light, G light, and B light by using a time difference, 순차적으로 R광, G광 및 B광을 조사하는 발광소자 광원;Light emitting device light source for sequentially irradiating R light, G light and B light; 상기 발광소자 광원으로부터 출사되는 광을 이용하여 이미지를 생성하고, 조사되는 색상의 광에 해당하는 이미지를 디스플레이함과, 동시에 다음 순차 색상의 광에 해당하는 영상데이터를 저장하는 필드순차 액정표시소자; 및A field sequential liquid crystal display for generating an image using the light emitted from the light emitting device, displaying an image corresponding to light of an irradiated color, and simultaneously storing image data corresponding to light of a next sequential color; And 상기 필드순차 액정표시소자로부터의 이미지를 확대 투사하는 투사렌즈를 구비하는 것을 특징으로 하는 단판식 액정 투사 장치.And a projection lens for magnifying and projecting an image from said field sequential liquid crystal display element. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 필드순차 액정표시소자는 반사형으로 구비되는 것을 특징으로 하는 단판식 액정 투사 장치.And the field sequential liquid crystal display device is provided in a reflective type. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 발광소자 광원으로부터 출사되는 R광, G광 및 B광이 동일한 방향으로 출사되며, 상기 동일한 방향이 상기 필드순차 액정표시소자의 입사면과 수직인 것 을 특징으로 하는 단판식 액정 투사 장치.The R, G and B light emitted from the light emitting element light source is emitted in the same direction, and the same direction is perpendicular to the incident surface of the field sequential liquid crystal display device. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 필드순차 액정표시장치의 출사면과 상기 투사렌즈와의 거리가 상기 액정표시소자의 출사면의 대각 길이보다 작은 것을 특징으로 하는 단판식 액정 투사 장치.And the distance between the exit surface of the field sequential liquid crystal display device and the projection lens is smaller than the diagonal length of the exit surface of the liquid crystal display device. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 발광소자 광원은Light emitting device light source R, G, B 발광소자 중 선택된 어느 한 색의 발광소자만으로 구성된 광원과, 나머지 색상의 발광소자로 구성된 광원을 이격되도록 배치하고, 양 광원 사이에 다이크로익 미러를 구비하는 것을 특징으로 하는 단판식 액정 투사 장치.A single plate comprising a dichroic mirror disposed between each of the light sources and a light source composed of only one light emitting element selected from R, G, and B light emitting elements, and a light source composed of light emitting elements of the remaining colors; Liquid crystal projection device. 제 1항, 제 3항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 and 3 to 5, 상기 발광소자 광원과 상기 필드순차 액정표시소자 사이에는 Between the light emitting device light source and the field sequential liquid crystal display device 상기 광원으로부터 입사되는 광을 균일하게 출사시키는 인테그레이터;An integrator for uniformly emitting light incident from the light source; 상기 필드순차 액정표시소자의 전면 및 후면에 구비되는 편광판; 및Polarizing plates provided on the front and rear surfaces of the field sequential liquid crystal display device; And 상기 인테그레이터로부터 입사되는 광을 집광시키는 콘덴싱 렌즈가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 단판식 액정 투사 장치.And a condensing lens for condensing light incident from the integrator. 제 6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 인테그레이터 렌즈는 하나의 기판의 양면에 형성된 다수 개의 소형 렌즈로 형성되는 것을 특징으로 하는 단판식 액정 투사 장치.And the integrator lens is formed of a plurality of small lenses formed on both surfaces of one substrate. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 5, 상기 필드순차 액정표시소자는 현재 조사되는 광원에 해당하는 영상데이터를 저장하는 액정 메모리와, 다음 순차 광원에 해당하는 영상데이터를 저장하는 차후 메모리를 구비하는 것을 특징으로 하는 단판식 액정 투사 장치.And the field sequential liquid crystal display device comprises a liquid crystal memory for storing image data corresponding to a light source currently irradiated, and a subsequent memory for storing image data corresponding to a next sequential light source. 제 8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 필드순차 액정표시소자는 상기 차후 메모리와 상기 액정 메모리 사이에 제 2 스위치가 구비되는 것을 특징으로 하는 단판식 액정 투사 장치.And said field sequential liquid crystal display device comprises a second switch between said subsequent memory and said liquid crystal memory. 제 8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 발광소자 광원은 R광, G광 및 B광 순서로 차례대로 켜졌다가 꺼지며, 한 색상의 광원이 꺼진 후 다음 색상의 광원이 켜질 때까지 모든 발광소자가 꺼지는 공백 기간이 존재하고, 상기 공백 기간은 상기 필드순차 액정 메모리에 저장된 영상데이터를 리셋하는 시간 및 상기 차후 메모리에 저장된 영상데이터를 상기 액정 메모리에 저장하는 쓰기 시간의 합과 같은 것을 특징으로 하는 단판식 액정 투사 장치.The light emitting device light source is sequentially turned on and off in the order of R light, G light and B light, and there is a blank period in which all light emitting devices are turned off until the light source of one color is turned on after the light source of one color is turned off. And the period is equal to the sum of the time for resetting image data stored in the field sequential liquid crystal memory and the writing time for storing image data stored in the subsequent memory in the liquid crystal memory. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 5, 상기 발광소자 광원은 열전도성 금속 기판상에 4개 이상의 발광 소자(LED)로 구비되는 것을 특징으로 하는 단판식 액정 투사 장치.The light emitting device light source is a single-plate liquid crystal projection device, characterized in that provided with four or more light emitting devices (LEDs) on a thermally conductive metal substrate. 제 11항에 있어서,The method of claim 11, 상기 발광 소자는 짝수 개로 구비되며, 24개 이하로 구비되는 것을 특징으로 하는 단판식 액정 투사 장치.The light emitting device is provided in an even number, characterized in that provided in less than 24 single-panel liquid crystal projection device. 제 11항에 있어서,The method of claim 11, 상기 발광소자는 직렬 및 병렬 접속이 혼합되어 구비되는 것을 특징으로 하는 단판식 액정 투사 장치.The light emitting device is a single-plate liquid crystal projection device characterized in that the serial and parallel connection is provided in a mixture.
KR1020060093937A 2006-09-27 2006-09-27 Projector with one liquid crystal panel KR20080028548A (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060093937A KR20080028548A (en) 2006-09-27 2006-09-27 Projector with one liquid crystal panel
PCT/KR2007/004193 WO2008038907A1 (en) 2006-09-27 2007-08-30 Projector with one liquid crystal panel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060093937A KR20080028548A (en) 2006-09-27 2006-09-27 Projector with one liquid crystal panel

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20080028548A true KR20080028548A (en) 2008-04-01

Family

ID=39230313

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020060093937A KR20080028548A (en) 2006-09-27 2006-09-27 Projector with one liquid crystal panel

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR20080028548A (en)
WO (1) WO2008038907A1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010256420A (en) * 2009-04-21 2010-11-11 Sony Corp Liquid crystal display and driving method therefor

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR0176426B1 (en) * 1995-12-15 1999-05-01 윤종용 Light belt and projection system
KR0183643B1 (en) * 1996-01-19 1999-05-01 이대원 Projection apparatus
KR100385879B1 (en) * 2000-10-26 2003-06-02 엘지전자 주식회사 Optical System Of Liquid Crystal Projector
JP2002350823A (en) * 2001-05-28 2002-12-04 Sony Corp Liquid crystal display element and projection type liquid crystal display device

Also Published As

Publication number Publication date
WO2008038907A1 (en) 2008-04-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7364305B2 (en) Projector
JP3635867B2 (en) Projection type liquid crystal display device
US6553168B2 (en) Projection system utilizing fiber optic illumination
JP4307929B2 (en) Imaging device
TWI236568B (en) Projector
US20060001838A1 (en) Illuminating device and projection type video display
JPH10269802A (en) Lighting system and image display unit
AU2001274885A1 (en) Projection system utilizing fiber optic illumination
JP4183663B2 (en) Illumination device and projection display device
US20060017891A1 (en) Projection system with scrolling color illumination
JP4258293B2 (en) Projection-type image display device
JPH10186544A (en) Projection color liquid crystal display device
JP3103822B2 (en) Projection type color liquid crystal display
JPH11174372A (en) Illumination device for projection device and projection device
CN105705996A (en) Display device
US20090190043A1 (en) Single panel projection system
JP2000206613A (en) Projection type display device
KR20080028548A (en) Projector with one liquid crystal panel
KR20080025898A (en) Projector with one liquid crystal panel
JP2001268588A (en) Illuminator and projective display device
US20050018142A1 (en) Projection system
JP2006337428A (en) Illuminating optical system, optical engine and projection image display apparatus
JPH0829766A (en) Projection type color picture display device
CN218630500U (en) Novel single LCD projector of field order
JPH0255384A (en) Projection type display device

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application