KR20100012682A - Liquid crystal display without color filter - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A liquid crystal display without a color filter is provided to remove a color filter of a liquid crystal panel, thereby improving optical energy efficiency. CONSTITUTION: A liquid crystal panel(200) without a color filter includes multiple liquid crystal lower pixels respectively corresponding to red, green and blue light. A backlight unit(300) includes three color light sources(310) emitting the red, green and blue light. An optical waveguide array(100) is installed in the same interval as multiple liquid crystal lower pixels. Multiple optical waveguides divide the light into multiple liquid crystal lower pixels as inducing the red, green and blue light emitted from the three color light sources through total internal reflection. Multiple optical waveguides are installed side by side.

Description

컬러필터 없는 액정표시장치 {Liquid Crystal Display without color filter}Liquid crystal display without color filter {Liquid Crystal Display without color filter}

본 발명은 액정표시장치(LCD;Liquid Crystal Display)에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 컬러필터가 없이도 고해상도의 컬러영상을 구현할 수 있는 컬러필터 없는 액정표시장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display (LCD), and more particularly, to a liquid crystal display device without a color filter capable of realizing a high resolution color image without a color filter.

일반적으로 액정표시장치란 LCD(Liquid Crystal Display) 인가전압에 따른 액정의 투과도의 변화를 이용하여 각종 장치에서 발생되는 여러 가지 전기적인 정보를 시각정보로 변화시켜 디스플레이를 구현한 장치를 말한다.In general, a liquid crystal display device refers to a device that implements a display by changing various electrical information generated by various devices into visual information by using a change in transmittance of a liquid crystal according to a liquid crystal display (LCD) applied voltage.

도 1에는 종래 직하형 액정 디스플레이 장치의 일례를 나타낸 단면도가 도시되어 있다. 1 is a cross-sectional view showing an example of a conventional direct type liquid crystal display device.

도면을 참조하면, 종래 LCD(Liquid Crystal Display)는, 빛의 투과도를 조절하여 광 밸브 역할을 하는 액정픽셀(23)이 들어 있는 액정패널(20)과, 이 액정패널(20)에 빛을 공급하는 백라이트유닛(10)을 구비한다.Referring to the drawings, a conventional liquid crystal display (LCD) includes a liquid crystal panel 20 including a liquid crystal pixel 23 that serves as a light valve by controlling light transmittance, and supplies light to the liquid crystal panel 20. The backlight unit 10 is provided.

상기 백라이트유닛(10)은 CCFL(Cold Cathode Fluorescence Lamp;11a), 혹은 EEFL(External Electrode Fluorescence Lamp), 혹은 백색광 LED(Light Emitting Diode), 혹은 R, G, B의 삼색을 내는 LED 등이 포함되는 광원어셈블리(11) 부분과, 상기 광원에서 나오는 광을 광원 아래에 위치한 반사체(11b)에서 반사시키거나 광 시트를 통하여 골고루 혼합하여 다수의 액정픽셀(23)로 뿌려주는 광 시트들로 구성되어 있다. 여기서 R, G, B는 각각 Red, Green, Blue의 약자이고, 이후에는 별도의 표시 없이도 R, G, B는 적색, 녹색, 청색을 의미한다.The backlight unit 10 includes a CCFL (Cold Cathode Fluorescence Lamp) 11a, or EEFL (External Electrode Fluorescence Lamp), or a white light LED (Light Emitting Diode), or an LED that emits three colors of R, G, and B. The light source assembly 11 and the light sheets reflecting the light from the light source from the reflector 11b located below the light source or evenly mixed through the light sheet to be sprayed onto the plurality of liquid crystal pixels 23. . Here, R, G, and B are abbreviations for Red, Green, and Blue, and R, G, and B mean red, green, and blue without further indication.

상기 광 시트는, 기본적으로 확산판(12), 확산시트(13), 집광시트(14), 반사형 편광시트(15), 그리고 보호필름(16) 등으로 구성되어 시야각과 휘도를 적절하게 조정한다.The light sheet is basically composed of a diffusion plate 12, a diffusion sheet 13, a light collecting sheet 14, a reflective polarizing sheet 15, a protective film 16 and the like to properly adjust the viewing angle and brightness. do.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 액정패널(20)은, 후면 유리기판(22), 전면 유리기판(25), 후면 유리기판(22)과 전면 유리기판(25) 사이에 설치되는 다수의 액정픽셀(23), 전면 유리기판(25)의 내부에 설치되는 R, G, B 컬러필터(24), 후면 유리기판(22)에 부착되는 편광시트A(21), 전면 유리기판(25)에 부착되는 편광시트B(26) 등이 주요한 광학적 역할을 담당한다. 각각의 액정픽셀(23)은 R, G, B 3색의 영상을 구현하는 R, G, B 액정하위픽셀로 구성되며, 각각의 R, G, B 액정하위픽셀 전면부에는 R, G, B 광을 투과시키는 R, G, B 컬러필터(24; 24a, 24b, 24c)가 설치되어 있다.As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the liquid crystal panel 20 is provided between the rear glass substrate 22, the front glass substrate 25, the rear glass substrate 22, and the front glass substrate 25. A plurality of liquid crystal pixels 23, R, G and B color filters 24 installed inside the front glass substrate 25, a polarizing sheet A 21 attached to the rear glass substrate 22, and a front glass substrate ( The polarizing sheet B 26 attached to 25 and the like play a major optical role. Each of the liquid crystal pixels 23 is composed of R, G, and B liquid crystal subpixels that implements three colors of R, G, and B colors, and each of the R, G, and B liquid crystal subpixels has an R, G, and B liquid crystal subpixel. R, G, and B color filters 24 (24a, 24b, 24c) that transmit light are provided.

또한 서로 이웃한 컬러필터(24) 사이의 경계선에는 블랙 매트릭스(Black matrix; 24d)가 설치되어 있어서 서로 이웃한 하위픽셀 사이의 색 혼신(Color crosstalk)을 제거하는 역할을 한다.In addition, a black matrix (24d) is provided at the boundary between the neighboring color filters 24 to remove color crosstalk between neighboring subpixels.

위와 같은 종래의 LCD에서 컬러 영상을 구현하는 방법은, 화소의 최소단위가 되는 하나의 액정픽셀 속에 R, G, B 삼색의 영상을 구현하는 R, G, B 하위픽셀을 설치하고, 각각의 하위픽셀 전면부에 R, G, B 컬러필터를 설치하여 백라이트유닛에서 들어오는 백색광 가운데 각각의 하위픽셀 별로 R, G, B 광만 통과하도록 함으로써 이루어진다.In the conventional LCD as described above, a method of implementing a color image includes installing R, G, and B subpixels to implement R, G, and B three-color images in one liquid crystal pixel that is the minimum unit of the pixel, and each subpixel. R, G, B color filters are installed on the front surface of the pixel to pass only R, G, and B light for each subpixel among white light coming from the backlight unit.

종래의 LCD에서는 백라이트유닛(10)에서 나오는 백색광의 파워가 액정픽셀(23)의 앞과 뒤에 설치되어 있는 편광 시트(21,26), 컬러필터(24), 그리고 액정픽셀(23)의 개구율에 의해서 대부분 소실되고 약 5%에서 10% 사이의 광만이 LCD 밖으로 빠져나오기 때문에 LCD의 광 에너지 효율은 다른 평면 디스플레이 장치에 비하여 상당히 낮은 문제점이 있었다. 따라서 LCD의 광 에너지 효율 개선은 LCD의 경쟁력 강화와 에너지 절약에 중요한 과제이다.In the conventional LCD, the power of white light emitted from the backlight unit 10 is controlled by the aperture ratios of the polarizing sheets 21 and 26, the color filters 24, and the liquid crystal pixels 23 provided in front and behind the liquid crystal pixels 23. Is mostly lost and only about 5% to 10% of the light exits the LCD, so the optical energy efficiency of the LCD is considerably lower than that of other flat panel display devices. Therefore, improving the optical energy efficiency of LCD is an important task for strengthening LCD's competitiveness and saving energy.

상기 컬러필터(24)는 컬러 영상을 구현하는 핵심적인 소자이지만, 백색광이 컬러필터(24)를 통과하면서 약 30% 는 투과되고, 약 70%는 흡수되어 손실되기 때문에 LCD에서 발생하는 광 에너지의 손실 중에서 가장 많은 부분을 차지한다.The color filter 24 is a key element for implementing a color image, but since white light passes through the color filter 24, about 30% is transmitted and about 70% is absorbed and lost. Account for the largest portion of losses.

LCD의 광 에너지 손실은 편광시트(21,26)에서 약 50%, 액정픽셀(23)의 개구율에서 약 30% ~ 50%, 컬러필터(24)에서 약 70%에 달하여 전체적으로 90% 이상의 광 손실이 발생하여 LCD의 높은 전력 소모를 유발한다. 컬러필터(24)는 컬러 영상을 구현하는 핵심 소자이지만, 흡수로 인한 많은 광 손실을 유발하는 문제점이 있었다. The optical energy loss of the LCD reaches about 50% in the polarization sheets 21 and 26, about 30% to 50% in the aperture ratio of the liquid crystal pixel 23, and about 70% in the color filter 24, resulting in an overall light loss of 90% or more. This occurs, causing high power consumption of the LCD. The color filter 24 is a core device for implementing a color image, but has a problem of causing a lot of light loss due to absorption.

그러한 문제점 때문에 LCD의 광 에너지 효율을 증대시키기 위하여 개발되고 있는 기술 중의 하나가 FSC(Field Sequential Color) 기술이다. 이 기술은 광 에너 지 손실에 큰 부분을 차지하고 있는 컬러필터를 없애기 위해서 고안된 것으로서, R, G, B 삼색의 LED를 백라이트의 광원으로 사용하고, 화면 영상 신호를 R, G, B 삼색의 영상 신호로 분리한 후, R-LED를 켜는 동안에는 R 영상 신호를 액정패널에 보내고, G-LED를 켜는 동안에는 G 영상 신호를 액정패널에 보내며, B-LED를 켜는 동안에는 B 영상 신호를 액정패널에 순차적으로 빠른 속도로 뿌려줌으로써 관찰자가 컬러 영상을 느끼도록 하는 기술이다. Because of such a problem, one of the technologies being developed to increase the optical energy efficiency of the LCD is the FSC (Field Sequential Color) technology. This technology is designed to eliminate the color filter which occupies a large part of optical energy loss. It uses R, G, and B three-color LEDs as the light source for the backlight, and the screen video signal is R, G, and B three-color video signals. After the R-LED is turned on, the R video signal is sent to the LCD panel while the R-LED is turned on. It is a technique that allows the viewer to feel a color image by spraying at a high speed.

상기 FSC LCD 기술은 상당한 기술의 진보를 달성하고 있지만, 기존의 일반 LCD에 비해서 영상을 조절하는 회로의 속도가 약 6배 정도 되어야 하고, 깜박임(flickering), 움직이는 영상의 색분리현상(Color Break-Up) 등의 문제가 있어서 아직 실용화되지 못하는 문제점이 있다.The FSC LCD technology has achieved a considerable advance, but the speed of the circuit for controlling the image must be about 6 times that of the conventional LCD, and the color break-up of flickering and moving images (Color Break- Up), there is a problem that can not be practical yet.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 상기한 FSC 기술과 달리 액정 구동 회로와 영상 처리 장치에 별도의 고속 구동회로를 설치하지 않고 종래의 액정패널 구조와 구동회로를 그대로 사용하면서, 액정패널에 설치된 컬러필터를 제거함으로써 광 에너지의 손실을 줄이고 LCD의 전력 소모량을 줄일 수 있는 컬러필터 없는 액정표시장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention was created in order to solve the above-described problems. Unlike the above-described FSC technology, the liquid crystal driving circuit and the image processing apparatus do not have a separate high speed driving circuit, but use the conventional liquid crystal panel structure and the driving circuit as they are. It is an object of the present invention to provide a liquid crystal display device without a color filter which can reduce the loss of light energy and reduce the power consumption of the LCD by removing the color filter installed in the liquid crystal panel.

상기의 목적을 달성하기 위한 컬러필터 없는 액정표시장치는, 적색, 녹색, 청색의 광에 각각 대응하는 다수의 액정하위픽셀을 포함하고 컬러필터가 없는 액정 패널; 상기 액정패널의 하부에 배치되며, 적색, 녹색, 청색의 광을 조사하는 다수의 3색광원을 포함하는 백라이트유닛; 및 상기 다수의 액정하위픽셀과 동일한 간격으로 설치되어 상기 3색광원으로부터 조사된 적색, 녹색, 청색의 광을 내부전반사를 통해 유도하면서 상기 다수의 액정하위픽셀로 분기하며 서로 나란하게 설치되는 다수의 광도파로를 포함하는 광도파로어레이를 구비한다.A liquid crystal display device without a color filter for achieving the above object comprises: a liquid crystal panel including a plurality of liquid crystal subpixels respectively corresponding to red, green, and blue light, and without a color filter; A backlight unit disposed under the liquid crystal panel and including a plurality of three color light sources for emitting red, green, and blue light; And a plurality of liquid crystal subpixels installed at the same intervals and branched into the plurality of liquid crystal subpixels while being installed side by side while guiding red, green, and blue light emitted from the three color light sources through internal reflection. An optical waveguide array including an optical waveguide is provided.

여기서 상기 액정표시장치는 상기 3색광원으로부터 조사된 적색, 녹색, 청색의 광을 각 색에 대응하여 상기 광도파로어레이의 각 광도파로에 전달하는 다수의 광섬유가 포함된 광섬유어레이를 더 구비할 수 있다.The liquid crystal display may further include an optical fiber array including a plurality of optical fibers for transmitting red, green, and blue light emitted from the three color light sources to each optical waveguide of the optical waveguide array in correspondence with each color. have.

또한 상기 광섬유는 1개의 입력단과 다수의 출력단을 갖는 분기형 광섬유일 수 있다.In addition, the optical fiber may be a branched optical fiber having one input terminal and a plurality of output terminals.

또한 상기 액정표시장치는 상기 광섬유어레이의 광섬유의 입구단에 설치되어, 상기 다수의 3색광원으로부터 나오는 적색, 녹색, 청색의 광을 각 색별로 균일하게 혼합하여 상기 광섬유 쪽으로 균등하게 분배하는 다수의 광혼합기를 더 구비할 수 있다.In addition, the liquid crystal display device is provided at the inlet end of the optical fiber of the optical fiber array, a plurality of evenly distributed to the optical fiber by uniformly mixing the red, green, blue light from the plurality of three-color light source for each color A light mixer may be further provided.

또한 상기 액정표시장치는, 그 상면에 상기 광도파로어레이 및 상기 광섬유어레이의 광섬유가 고정되고, 하부에 상기 3색광원이 배치되는 후면판을 더 구비할 수 있다. 여기서 상기 후면판은, 상기 광섬유어레이의 광섬유의 출구단을 상면 가장자리에 고정하는 광섬유고정자를 포함하는 것이 바람직하다. 그리고 상기 광섬유고정자에는 상기 각 광섬유의 출구단에 대응하는 다수의 고정홈이 형성된 것이 바람직하다.The liquid crystal display may further include a rear plate on which the optical waveguide array and the optical fiber of the optical fiber array are fixed, and the tricolor light source is disposed below. Here, the rear plate preferably includes an optical fiber stator for fixing the exit end of the optical fiber of the optical fiber array to the upper edge. The optical fiber stator is preferably formed with a plurality of fixing grooves corresponding to the outlet end of each optical fiber.

또한 상기 액정표시장치는 상기 액정하위픽셀과 동일한 간격으로 배치된 다수의 렌티큘러렌즈를 포함하는 렌티큘러렌즈어레이시트를 더 구비할 수 있다. 여기서 상기 각 색의 광에 대응하는 액정하위픽셀 사이의 광혼합을 방지하는 기능을 향상시키기 위하여, 상기 렌티큘러렌즈어레이시트에 포함되는 다수의 렌티큘러렌즈 사이에 배치되어 광을 흡수하는 차광막과, 상기 렌티큘러렌즈와 렌티큘러렌즈 사이의 경계면 내부에 수직한 방향으로 설치되어 광을 흡수하는 차단벽이 추가로 설치될 수 있다. The liquid crystal display may further include a lenticular lens array including a plurality of lenticular lenses disposed at the same interval as the liquid crystal subpixels. Wherein the light shielding film disposed between the plurality of lenticular lenses included in the lenticular lens array sheet to improve the function of preventing light mixing between the liquid crystal subpixels corresponding to the light of each color, and the lenticular A barrier wall that is installed in a direction perpendicular to the inside of the interface between the lens and the lenticular lens to absorb light may be additionally installed.

또한 상기 광도파로어레이는. 상기 각 광도파로의 하부에 배치되고, 그 상면에 음각 또는 양각으로 복수의 반사프리즘이 주기적으로 형성된 다수의 광도파로기판을 더 구비할 수 있다.In addition, the optical waveguide array is. The optical waveguide substrate may further include a plurality of optical waveguide substrates disposed under the optical waveguides, and having a plurality of reflective prisms periodically formed on the upper surface thereof in an intaglio or embossing manner.

또한 상기 광도파로어레이의 광도파로는, 그 하부의 폭과 길이가 상기 각 광도파로와 같도록 상기 각 광도파로의 상면에 설치되고 볼록한 형상을 갖는 다수의 렌티큘러렌즈부를 더 포함하며, 상기 광도파로의 높이와 상기 렌티큘러렌즈부의 초점거리가 동일하여 상기 반사프리즘에서 반사하여 수직으로 올라가는 각 광이 서로 나란하게 평행한 것이 바람직하다.The optical waveguide of the optical waveguide array further includes a plurality of lenticular lens portions provided on the upper surface of each optical waveguide so as to have a width and a length of the lower portion thereof equal to the optical waveguides, and having a convex shape. It is preferable that the height and the focal length of the lenticular lens are equal to each other so that the light reflected from the reflective prism and vertically raised are parallel to each other.

또한 상기 광도파로어레이의 광도파로는, 그 상부에 음각 또는 양각으로 복수의 오목프리즘이 주기적으로 형성될 수 있다.In addition, the optical waveguide of the optical waveguide array, a plurality of concave prism may be periodically formed on the upper portion of the optical waveguide in a negative or embossed.

본 발명에 따른 컬러필터 없는 액정표시장치에 의하면, 다음과 같은 효과를 갖는다.According to the liquid crystal display device without a color filter according to the present invention, the following effects are obtained.

첫째, 적색, 녹색, 청색에 각각 대응하는 광도파로를 이용하여 적색, 녹색, 청색에 각각 대응하는 액정하위픽셀에 직접 적색, 녹색, 청색의 광을 뿌려줌으로써 액정패널의 컬러필터를 제거할 수 있기 때문에 광에너지 효율을 크게 향상시킬 수 있다.First, the color filter of the liquid crystal panel can be removed by spraying red, green, and blue light directly onto the liquid crystal subpixels corresponding to the red, green, and blue colors using the optical waveguides corresponding to the red, green, and blue colors, respectively. Therefore, the optical energy efficiency can be greatly improved.

둘째, 컬러필터가 제거됨으로써, 광의 에너지 효율이 높아져서 컬러필터가 있는 종래의 액정표시장치에 비해서 사용되는 3색 광원, 즉 LED의 수를 크게 줄일 수 있다.Second, by removing the color filter, the energy efficiency of the light is increased, so that the number of three-color light sources, that is, LEDs, can be greatly reduced as compared with the conventional liquid crystal display device having the color filter.

셋째, 종래 액정표시장치의 백라이트유닛에서 사용되는 확산판, 확산시트, 프리즘시트, 반사형 편광시트 등을 제거할 수 있어서 제작단가를 대폭 낮출 수 있다.Third, it is possible to remove the diffusion plate, diffusion sheet, prism sheet, reflective polarizing sheet and the like used in the backlight unit of the conventional liquid crystal display device can significantly reduce the manufacturing cost.

다섯째, 3색 광원으로 각 색에 대응하는 LED를 사용함으로써, 넓어진 색영역을 구현할 수 있기 때문에 향상된 화질을 달성할 수 있다. Fifth, by using LEDs corresponding to each color as the three-color light source, it is possible to implement a wider color gamut can achieve improved image quality.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms or words used in the present specification and claims should not be construed as being limited to the common or dictionary meanings, and the inventors should properly explain the concept of terms in order to best explain their own invention. Based on the principle that it can be defined, it should be interpreted as meaning and concept corresponding to the technical idea of the present invention.

따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in the specification and the drawings shown in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all of the technical idea of the present invention, various equivalents that may be substituted for them at the time of the present application It should be understood that there may be water and variations.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 컬러필터 없는 액정표시장치를 설명하도록 한다.Hereinafter, an LCD without a color filter according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 컬러필터 없는 액정표시장치를 나타낸 구조도, 도 4는 도 3에 나타낸 3색광원, 광섬유어레이, 광혼합기 및 광도파로어레이의 배치도, 도 5는 도 3에 나타낸 광혼합기의 구조 및 작용을 설명하기 위한 평면도, 도 6a 및 도 6b는 도 5의 측면도로서, 광섬유의 상하배열 수에 따른 각각의 실시예를 나타낸 도면들, 도 7a 및 도 7b는 도 3에 나타낸 광섬유를 광혼합기의 광출력단에 배치하는 방법에 대한 각각의 실시예를 나타낸 도면들, 도 8은 도 3에 나타낸 광섬유의 출력단에서의 고정방법을 도시한 도면, 도 9는 도 3에 나타낸 3색광원, 광섬유어레이, 광혼합기 및 광도파로어레이의 광학적 연결상태를 나타낸 개념도이다.3 is a structural diagram showing a liquid crystal display device without a color filter according to a first embodiment of the present invention, FIG. 4 is a layout view of the tricolor light source, the optical fiber array, the optical mixer, and the optical waveguide array shown in FIG. 6A and 6B are plan views illustrating the structure and operation of the optical mixer shown in FIG. 3, and FIGS. 6A and 6B are side views of FIG. Fig. 3 shows an embodiment of the method for arranging the optical fiber shown in Fig. 3 at the optical output end of the optical mixer, Fig. 8 shows a fixing method at the output end of the optical fiber shown in Fig. 3, Fig. 9 is shown in Fig. 3 It is a conceptual diagram showing the optical connection state of the three-color light source, the optical fiber array, the optical mixer and the optical waveguide array.

본 발명의 제1실시예에 따른 액정표시장치는, 액정패널(200)과, 백라이트유닛(300)과, 광도파로어레이(100)를 구비한다.The liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention includes a liquid crystal panel 200, a backlight unit 300, and an optical waveguide array 100.

상기 액정패널(200)은, 적색, 녹색, 청색의 광(R,G,B)에 각각 대응하는 다수의 액정하위픽셀(210;210R,210G,210B)을 포함한다. 상기 액정패널(200)에서는, 도 1 및 도 2에 도시된 종래 컬러필터(24;도 1 및 도 2 참조)가 제거된다. 여기서 종래기술에 언급된 구성요소와 동일한 상기 액정패널(200)의 구성요소에 대해서는 반 복적인 설명을 생략하도록 한다. 다만 컬러필터(24) 사이에 설치되는 블랙매트릭스(24d; 도 1 및 도 2 참조)는 액정하위픽셀(210;210R,210G,210B) 사이의 색혼신을 제거하고 콘트라스트(Contrast)를 높이기 위하여 존재할 수 있다.The liquid crystal panel 200 includes a plurality of liquid crystal subpixels 210 (210; 210R, 210G, and 210B) corresponding to red, green, and blue lights (R, G, and B), respectively. In the liquid crystal panel 200, the conventional color filter 24 (see FIGS. 1 and 2) shown in FIGS. 1 and 2 is removed. Here, repeated descriptions of components of the liquid crystal panel 200 which are the same as those mentioned in the related art will be omitted. However, the black matrix 24d (see FIGS. 1 and 2) provided between the color filters 24 exists to remove color interference between the liquid crystal subpixels 210; 210R, 210G, and 210B and to increase contrast. Can be.

상기 백라이트유닛(300)은 액정패널(200)의 하부에 배치되며, 적색, 녹색, 청색의 광(R,G,B)을 조사하는 다수의 3색광원(310;310R,310G,310B)을 포함한다. 이러한 3색광원(310)으로는 적색, 녹색, 청색의 LED를 사용할 수 있다.The backlight unit 300 is disposed under the liquid crystal panel 200, and the plurality of three-color light sources 310 (310; 310R, 310G, 310B) for emitting red, green, and blue light (R, G, B). Include. As the three-color light source 310, red, green, and blue LEDs may be used.

상기 광도파로어레이(100)는, 서로 나란하게 설치되는 다수의 광도파로(110;110R,110G,110B)를 포함한다. 상기 각 광도파로(110;110R,110G,110B)는 대응하는 각 액정하위픽셀(210)과 동일한 간격으로 서로 나란하게 설치되어 3색광원(310)으로부터 조사된 적색, 녹색, 청색의 광(R,G,B)을 각 색에 대응하는 액정하위픽셀(210) 쪽으로 각각 분기하는 분기구조를 갖는다. The optical waveguide array 100 is installed side by side with each other A plurality of optical waveguides (110; 110R, 110G, 110B). The optical waveguides 110 (110R, 110G, and 110B) are installed in parallel with each other at the same interval as the corresponding liquid crystal subpixels 210, and are red, green, and blue light (R) irradiated from the three-color light source 310. And G, B each have a branching structure which branches toward the liquid crystal subpixel 210 corresponding to each color.

상기한 바와 같은 본 발명의 제1실시예에서, 상기 액정표시장치는, 다수의 3색광원(310)으로부터 나오는 적색, 녹색, 청색의 광(R,G,B)을 내부 전반사와 광의 진행 효과에 의해 각 색별로 균일하게 혼합하여 각 색별로 상기 광도파로어레이(100), 보다 상세하게는 각 광도파로(110) 쪽으로 균등하게 분배하는 다수의 광혼합기(400;400R,400G,400B)를 더 구비할 수 있다. 이러한 광혼합기(400)는 투명한 재질로 제작되며 육면체 구조를 가질 수 있다. 또한 적색, 녹색, 청색의 광(R,G,B)에 각각 대응하는 광혼합기(400R,400G,400B)는 기본적으로 최소 한 대씩 있으며, 액정표시장치의 크기가 커짐에 따라 추가로 설치될 수 있다.In the first embodiment of the present invention as described above, the liquid crystal display device, the total internal reflection and the progress of the light of the red, green, blue light (R, G, B) from the plurality of three-color light source 310 By uniformly mixing by each color by a plurality of light waveguide array 100, and more specifically, a plurality of optical mixers (400; 400R, 400G, 400B) to distribute evenly toward each optical waveguide 110 by each color It can be provided. The light mixer 400 may be made of a transparent material and have a hexahedral structure. In addition, at least one optical mixer 400R, 400G, and 400B corresponding to each of the red, green, and blue lights R, G, and B may be installed. As the size of the LCD increases, it may be additionally installed. have.

또한 상기 액정표시장치는, 광섬유어레이(500)를 더 구비할 수 있다. 이러한 광섬유어레이(500)는 다수의 광섬유(510;510R,510G,510B)를 포함한다. 각 광섬유(510;510R,510G,510B)는 3색광원(310)으로부터 조사된 적색, 녹색, 청색의 광(R,G,B)을 각 색에 대응하여 상기 광도파로어레이(100)의 각 광도파로(110)에 전달한다.In addition, the liquid crystal display device may further include an optical fiber array 500. The optical fiber array 500 includes a plurality of optical fibers 510 (510R, 510G, 510B). Each optical fiber (510; 510R, 510G, 510B) is a red, green, blue light (R, G, B) emitted from the three-color light source 310 corresponding to each color of each of the optical waveguide array 100 Transfer to the optical waveguide 110.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 광혼합기(400; 400R,400G,400B)는 상기 광섬유어레이(500; 510R,510G,510B)의 광섬유(510)의 입구단에 설치되는 것이 바람직하다. 이렇게 설치된 광혼합기(400)는 다수의 3색광원(310)으로부터 나오는 적색, 녹색, 청색의 광(R,G,B)을 각 색별로 균일하게 혼합하여 상기 다수의 광섬유(510) 쪽으로 균등하게 분배하는 역할을 수행한다. 그리고 도 5에 도시된 것과 같이, 광입력 효율을 높이기 위해서 광혼합기(400)의 광입력면은 무반사 코팅처리가 될 수 있고, 광입력면의 표면을 평면 대신에 폭 수 마이크론에서 수 밀리미터를 갖는 프리즘 어레이, 혹은 직경 수 마이크론에서 수 밀리미터의 마이크로 렌즈 어레이, 혹은 직경 수 마이크론에서 수 밀리미터의 렌티큘러 렌즈 어레이 등을 설치하여 광혼합 효과를 증대시킬 수도 있다. As shown in Figure 4, the optical mixer 400 (400R, 400G, 400B) is preferably installed at the inlet end of the optical fiber 510 of the optical fiber array (500; 510R, 510G, 510B). The optical mixer 400 installed as described above uniformly mixes red, green, and blue light (R, G, B) from the plurality of three-color light sources 310 for each color to be equally toward the plurality of optical fibers 510. It serves to distribute. And, as shown in Figure 5, in order to increase the light input efficiency, the light input surface of the light mixer 400 may be a non-reflective coating, the surface of the light input surface having a width of several microns to several millimeters instead of a plane The optical mixing effect can be enhanced by installing a prism array, a micro lens array of several microns in diameter to several millimeters, or a lenticular lens array of several millimeters in diameter.

상기 광혼합기(400)의 광출력면 앞에 배치하는 광섬유(510)는 도 6a에 도시된 바와 같이 한 줄로 배열하거나, 도 6b에 도시된 바와 같이 두 줄로 배열할 수 있으며, 나아가 세 줄 이상으로 배열할 수도 있다. 또한 광의 손실을 최소화하기 위하여 최대한 광섬유(510)는 서로 가까이 근접하도록 배치하여야 한다. 이를 위해 혼합기(140)의 광출력면 가까이 설치되는 광섬유(510)는, 도 7a 에서와 같이 일렬로 설치되거나(1 x N개), 도 7b에서와 같이 2열로 설치될 수 있다(2 x N 개). 이를 일반화 하면 M 열로 설치할 수 있다(M x N 개). 고화질 TV(Full HD TV)의 경우, 수평방향의 픽셀 수가 1920개이므로 M x N = 1,920의 관계가 성립한다. 예를 들어서, M=2이고, 광섬유(510)의 직경이 0.1mm 이면, 수평방향의 광섬유(510)의 수 N=960이 되어 광혼합기(400)의 출력면의 가로 폭은 96mm가 된다. 광섬유(510)의 직경은 액정표시장치의 액정하위픽셀(210) 바로 아래에 설치되는 광도파로(110)의 폭보다 같거나 약간 작아야 한다. The optical fibers 510 disposed in front of the light output surface of the optical mixer 400 may be arranged in one line as shown in FIG. 6A, or may be arranged in two lines as shown in FIG. 6B, and may be arranged in three or more lines. You may. Also, in order to minimize the loss of light, the optical fibers 510 should be arranged as close as possible to each other. To this end, the optical fibers 510 installed near the light output surface of the mixer 140 may be installed in a line as shown in FIG. 7A (1 × N), or may be installed in two rows as shown in FIG.7B (2 × N). dog). If you generalize this, you can install M rows (M x N). In the case of a high-definition TV, since the number of pixels in the horizontal direction is 1920, a relationship of M x N = 1,920 is established. For example, when M = 2 and the diameter of the optical fiber 510 is 0.1 mm, the number N of the optical fibers 510 in the horizontal direction is N = 960, and the horizontal width of the output surface of the optical mixer 400 is 96 mm. The diameter of the optical fiber 510 should be equal to or slightly smaller than the width of the optical waveguide 110 provided directly below the liquid crystal subpixel 210 of the liquid crystal display.

그리고 상기 광섬유(510)는, 도시되지는 않았지만 1개의 입력단과 다수의 출력단을 갖는 분기형 광섬유일 수 있다. 하나의 광섬유(510)를 분기하여 다수의 광섬유로 나눌 경우 광혼합기의 광출력면 앞에 배치되는 광섬유의 직경은 광도파로(110)의 폭보다 커질 수도 있다. 다만 이 경우에도 다수로 분기되어 광도파로(110) 속으로 광을 넣는 광섬유(510)의 끝단의 직경은 광 결합의 손실을 줄이기 위해서 반드시 광도파로(110)의 입력단의 폭보다 작아야 한다. 광섬유를 분기하는 방법은 하나의 입력단을 갖는 광섬유로부터 가지를 나누어 다수의 출력단을 갖는 형태가 가능하고, 다수의 출력단에서 나오는 광의 세기는 모두 동일하여야 한다.Although not illustrated, the optical fiber 510 may be a branched optical fiber having one input terminal and a plurality of output terminals. When dividing one optical fiber 510 into a plurality of optical fibers, the diameter of the optical fiber disposed in front of the optical output surface of the optical mixer may be larger than the width of the optical waveguide 110. However, even in this case, the diameter of the end of the optical fiber 510 branched into the optical waveguide 110 must be smaller than the width of the input end of the optical waveguide 110 in order to reduce the loss of optical coupling. The method of splitting the optical fiber may be divided into branches from the optical fiber having one input terminal and have a plurality of output terminals, and the intensity of light from the multiple output terminals should be the same.

한편, 상기 액정표시장치는, 상기 광도파로어레이(100)의 광도파로(110), 3색광원(310) 및 광섬유어레이(500)의 광섬유(510)를 설치하기 위하여, 후면판(600)을 더 구비할 수 있다. 이러한 후면판(600)은, 그 상면에 상기 광도파로 어레이(110)의 광도파로 및 광섬유어레이(500)의 광섬유(510)를 고정시키고, 그 하부에 상기 3색광원(310)과 광혼합기(400)가 배치되도록 한다. On the other hand, the liquid crystal display device, in order to install the optical waveguide 110 of the optical waveguide array 100, the three-color light source 310 and the optical fiber 510 of the optical fiber array 500, the back plate 600 It may be further provided. The back plate 600 fixes the optical waveguide of the optical waveguide array 110 and the optical fiber 510 of the optical fiber array 500 on the upper surface thereof, and the tricolor light source 310 and the light mixer (below). 400) is placed.

그리고 상기 후면판(600)은 광섬유고정자(610)를 구비하여, 광섬유어레 이(500)의 광섬유(510)의 출구단이 고정되도록 할 수 있다. 이를 위해 상기 광섬유고정자(610)에는, 도 8에 도시된 바와 같이 각 광섬유(510)의 출구단에 대응하는 다수의 고정홈(610a)이 형성된 것이 바람직하다. 상기 고정홈(610a)은 V 자 혹은 U 자 형태를 가지고 광도파로 어레이(110) 및 액정하위픽셀과 동일한 간격으로 형성된다. 상기 광섬유(510)의출구단은 하부의 광섬유고정자(610)에 형성된 고정홈(610a) 속에 배치된 상태에서 상부의 광섬유고정자(610)가 광섬유(510)를 고정시킴으로써 , 그 이탈이나 이동이 방지될 수 있다.In addition, the back plate 600 may include an optical fiber stator 610 to fix the exit end of the optical fiber 510 of the optical fiber array 500. To this end, it is preferable that a plurality of fixing grooves 610a corresponding to the outlet end of each optical fiber 510 are formed in the optical fiber stator 610. The fixing grooves 610a have a V-shape or a U-shape and are formed at the same interval as the optical waveguide array 110 and the liquid crystal subpixel. The exit end of the optical fiber 510 is fixed to the optical fiber 510 by the upper optical fiber stator 610 in the state arranged in the fixing groove 610a formed in the optical fiber stator 610 of the lower, preventing the departure or movement Can be.

이하 지금까지 상술된 본 발명의 제1실시예에 따른 컬러필터 없는 액정표시장치의 작용에 대해 도 9를 참조하여 설명하도록 한다. 여기서 상기 3색광원(310)으로는 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 LED가 사용될 수 있는데, 각각 서로 다른 색의 LED를 이용하여 구현하는 원리가 동일하므로, 설명의 편의를 위해 적색(R) LED에서 나오는 적색광을 이용해서 본 발명의 제1실시예에 따른 작용을 설명하도록 한다. Hereinafter, the operation of the liquid crystal display without the color filter according to the first embodiment of the present invention described above will be described with reference to FIG. 9. Here, as the three-color light source 310, red (R), green (G), and blue (B) LEDs may be used. Since the principles of implementing the LEDs of different colors are the same, the convenience of explanation For the purpose of describing the operation according to the first embodiment of the present invention using the red light emitted from the red (R) LED.

상기 후면판(600)의 하면(600a)에 설치된 다수의 R-LED(310R)에서 나오는 적색광은 R-광혼합기(400R)로 들어가서 골고루 혼합되어 반대방향에 위치한 광출력면으로 나와서 다수의 R-광섬유(510R) 속으로 들어간다. 이 때 상기 광혼합기(400)를 사용함으로써 광섬유(510) 속으로 들어가는 광을 균일하게 배분할 수 있으며, 각각의 LED가 갖는 밝기차이, 파장차이, 수명변화차이 등의 광학적 특성의 차이를 평균화할 수 있다. The red light emitted from the plurality of R-LEDs 310R installed on the bottom surface 600a of the rear panel 600 enters the R-light mixer 400R and is evenly mixed to come out to the light output surface located in the opposite direction, thereby providing a plurality of R- LEDs. Enter the optical fiber 510R. At this time, by using the optical mixer 400, the light entering the optical fiber 510 can be uniformly distributed, and the difference in optical characteristics such as brightness difference, wavelength difference, and life-span difference of each LED can be averaged. have.

상기 R-광섬유(510R) 속에서 내부 전반사에 의하여 유도되는 적색광은 후면 판(600)의 상면(600b)에 설치된 R-광도파로(110R) 속으로 들어가고, 다시 R-광도파로(110R) 속에서 내부 전반사에 의해서 유도되는 적색광은 R-광도파로(110R)의 하면 혹은 상면에 주기적으로 설치된 광분기 구조(예 : 반사프리즘;121)에 의하여 수직으로 분기되어서 액정패널(200)의 다수의 R-액정하위픽셀(210R) 속으로 입사한다. The red light induced by total internal reflection in the R-optical fiber 510R enters into the R-waveguide 110R installed on the upper surface 600b of the rear plate 600, and again in the R-waveguide 110R. The red light induced by total internal reflection is vertically branched by an optical branch structure (for example, a reflective prism 121) periodically installed on the lower surface or the upper surface of the R-waveguide 110R. It enters into the liquid crystal subpixel 210R.

같은 방법으로, G-LED(310G)에서 나온 광은 G-광혼합기(400G)에서 혼합된 후, G-광섬유(510G)를 거쳐 G-광도파로(110G) 속으로 유도되어 G-액정하위픽셀(210G) 속으로 입사하고, B-LED(310B)에서 나온 광도 동일한 과정을 거쳐 B-액정하위픽셀(210B)로 입사한다.In the same way, the light from the G-LED 310G is mixed in the G-optical mixer 400G and then guided into the G-waveguide 110G via the G-optic fiber 510G to produce a G-liquid crystal subpixel. Incidentally, the light emitted from the B-LED 310B enters the B-liquid crystal subpixel 210B through the same process.

이와 같이, R, G, B-LED(310R,310G,310B)에서 나온 적색, 녹색, 청색광은, 도 9에 도시된 바와 같이 각각 순서대로 R, G, B-광혼합기(400R,400G,400B), R, G, B-광섬유(500R,500G,500B), R, G, B-광도파로(110R,110G,110B)를 순차적으로 거쳐 R, G, B-액정하위픽셀(210R,210G,210B)로 입사하여 컬러필터 없이도 컬러영상을 구현할 수 있다. 또한 R, G, B-광도파로(110R,110G,110B)에서 분기된 광이 직접 R, G, B-액정하위픽셀(210R,210G,210B)로 들어가므로 종래에 필요로 하던 다양한 광 시트들도 필요 없게 된다. As described above, the red, green, and blue light emitted from the R, G, and B-LEDs 310R, 310G, and 310B are sequentially R, G, and B-light mixers 400R, 400G, and 400B, respectively, as shown in FIG. 9. ), R, G, B-optical fibers (500R, 500G, 500B), R, G, B-optical waveguides (110R, 110G, 110B) sequentially through R, G, B-liquid crystal subpixels (210R, 210G, A color image may be implemented without entering a color filter by entering into 210B). In addition, since the light branched from the R, G, and B-waveguides 110R, 110G, and 110B directly enters the R, G, and B-liquid crystal subpixels 210R, 210G, and 210B, various optical sheets required in the past are required. You do not need to.

이하 본 발명의 제2실시예에 따른 컬러필터 없는 액정표시장치에 대해 설명하도록 한다.Hereinafter, a liquid crystal display device without a color filter according to a second embodiment of the present invention will be described.

도 10은 본 발명의 제2실시예에 따른 컬러필터 없는 액정표시장치를 나타낸 구조도이고, 도 11은 도 10에 나타낸 컬러필터 없는 액정표시장치의 측단면도이 다. 다만, 여기에서 도 3 내지 도 9에 나타낸 참조부호와 동일한 참조부호는 동일한 구성을 갖고 및 동일한 작용을 하는 동일부재를 나타내므로, 반복적인 설명은 생략하도록 한다.   FIG. 10 is a structural diagram showing a liquid crystal display device without a color filter according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 11 is a side cross-sectional view of the liquid crystal display device without a color filter shown in FIG. However, since the same reference numerals as the reference numerals shown in FIGS. 3 to 9 denote the same members having the same configuration and having the same function, repeated descriptions will be omitted.

도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 컬러필터 없는 액정표시장치도, 액정패널(200)과, 백라이트유닛(300)과, 광도파로어레이(100)를 구비하며, 아울러 광혼합기(400)와, 광섬유어레이(500)와, 후면판(600)을 선택적으로 더 구비할 수 있다.As shown, the liquid crystal display device without a color filter according to the second embodiment of the present invention also includes a liquid crystal panel 200, a backlight unit 300, and an optical waveguide array 100, and an optical mixer ( 400, the optical fiber array 500, and the back plate 600 may be further provided.

또한 상기 액정표시장치는 각 색의 광에 대응하는 액정하위픽셀(210) 사이의 광혼합을 방지하는 렌티큘러렌즈어레이시트(700)를 더 구비할 수 있다. In addition, the liquid crystal display may further include a lenticular lens array sheet 700 to prevent light mixing between the liquid crystal subpixels 210 corresponding to the light of each color.

상기 렌티큘러렌즈어레이시트(700)에 포함되는 각 렌티큘러렌즈(710)는 광도파로(110R,110G,110B) 및 액정하위픽셀(210)과 동일한 간격으로 배치된다. 상기 렌티큘러렌즈어레이시트(700)에는 다수의 렌티큘러렌즈(710)이외에 차광막(720)과, 차단벽(730)을 더 포함할 수 있다. 상기 차광막(720)은 상기 렌티큘러렌즈(710) 사이에 배치되어 불필요한 광을 흡수하는 역할을 수행하고, 상기 차단벽(730)은 렌티큘러렌즈(710)의 경계면 내부에 수직한 방향으로 설치되어 광을 흡수하는 역할을 한다. Each lenticular lens 710 included in the lenticular lens array sheet 700 is disposed at the same interval as the optical waveguides 110R, 110G, and 110B and the liquid crystal subpixel 210. The lenticular lens array sheet 700 may further include a light blocking film 720 and a blocking wall 730 in addition to the plurality of lenticular lenses 710. The light blocking film 720 is disposed between the lenticular lenses 710 to absorb unnecessary light, and the blocking wall 730 is installed in a direction perpendicular to the inside of the boundary surface of the lenticular lens 710 to absorb light. Absorbs.

위와 같은 본 발명의 제2실시예에서 상기 광도파로어레이(100)는. 각 색에 대응하는 광의 분기를 위하여 광도파로기판(120)을 더 구비할 수 있다. 이러한 광도파로기판(120)은 각 광도파로(110)의 하부에 배치되고, 그 상면에 음각 또는 양각으로 복수의 반사프리즘(121)이 주기적으로 형성되어 있다. 그리고 상기 광도파 로기판(120)은 후면판(600) 표면의 거칠기나 광학적 특성이 광의 도파에 부적절할 경우에 대비하여 각 광도파로(110)를 구성하는 재질보다 광학적 굴절률이 높고 표면의 평면도가 우수한 유전체 물질이나, 가시광 영역에서 반사율이 높은 알루미늄, 은, 구리, 금 등 금속 혹은 금속 박막으로 만들어진 것이 바람직하다. 한편 광도파로(110) 내부를 진행하는 광이 광도파로기판(120)으로 빠져나가지 않도록 광도파로기판(120)에 광 반사층(122)을 설치할 수 있다.In the second embodiment of the present invention as described above, the optical waveguide array 100 is. The optical waveguide substrate 120 may be further provided to branch light corresponding to each color. The optical waveguide substrate 120 is disposed under each optical waveguide 110, and a plurality of reflective prisms 121 are periodically formed on the upper surface thereof in an intaglio or an embossment. In addition, the optical waveguide substrate 120 has a higher optical refractive index than the material constituting the optical waveguide 110 and has a plan view of the surface in case the surface roughness or the optical characteristic of the back plate 600 is inappropriate for the waveguide of the light. It is preferable to be made of an excellent dielectric material or a metal or metal thin film such as aluminum, silver, copper, or gold having high reflectance in the visible light region. On the other hand, the light reflection layer 122 may be provided on the optical waveguide substrate 120 so that light traveling in the optical waveguide 110 does not escape to the optical waveguide substrate 120.

여기서 상기 광도파로어레이(100)의 광도파로(110)는, 그 하부의 폭과 길이가 상기 각 광도파로(110)와 같도록 상기 각 광도파로(110)의 상면에 설치되고 볼록한 형상을 갖는 다수의 렌티큘러렌즈부(130)를 더 포함할 수 있다. 이 때 상기 광도파로(110)의 높이(H)와 상기 렌티큘러렌즈부(130)의 초점거리(f)는 동일한 것이 바람직하다. 이렇게 함으로써 상기 반사프리즘(121)에서 반사하여 수직으로 올라가는 각 광이 서로 나란하게 평행해질 수가 있다.Here, the optical waveguide 110 of the optical waveguide array 100 has a plurality of convex shapes provided on the upper surface of each optical waveguide 110 such that the width and length of the optical waveguide array 100 are the same as the optical waveguide 110. The lenticular lens unit 130 may further include. In this case, the height H of the optical waveguide 110 and the focal length f of the lenticular lens unit 130 are preferably the same. By doing so, the light reflected from the reflection prism 121 and rising vertically can be parallel to each other.

이하 본 발명의 제2실시예에 따른 컬러필터 없는 액정표시장치에 대한 작용을 설명하도록 한다. 여기서도, 본 발명의 제1실시예에서 설명된 내용과 중복되는 내용의 반복적인 설명은 생략하도록 한다. 또한 설명의 편의를 위해, 적색(R) LED에서 나오는 적색광을 이용해서 본 발명의 제2실시예에 따른 작용을 설명하도록 한다.Hereinafter, the operation of the liquid crystal display without the color filter according to the second embodiment of the present invention will be described. Here, the repeated description of the content overlapping with the content described in the first embodiment of the present invention will be omitted. In addition, for convenience of description, the operation according to the second embodiment of the present invention will be described using the red light emitted from the red (R) LED.

도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, R-광섬유(510R)를 따라 유도되어 온 적색광(R)은 후면판(600)의 상면에 설치된 R-광도파(110R)로 속으로 전달되고, R-광도파로(110R) 속으로 유도되는 적색광(R)은 R-광도파로(110R)의 하부에 구비된 광 도파로기판(120)의 상면에 주기적으로 형성된 반사프리즘(121)과 같은 광 분기구조에 의해서 수직 상방으로 분기되어 R-액정하위픽셀(210R) 속으로 들어간다. As shown in FIG. 10 and FIG. 11, the red light R guided along the R-optical fiber 510R is transferred into the R-waveguide 110R installed on the upper surface of the rear panel 600. The red light (R) guided into the optical waveguide (110R) is in a light branch structure such as a reflective prism 121 periodically formed on the upper surface of the optical waveguide substrate 120 provided below the R-waveguide (110R). Branched vertically upward into the R-liquid crystal subpixel 210R.

여기서 상기 R-광도파로(110R)의 상면은 렌티큘러렌즈부(130)가 일체형으로 설치되어 있기 때문에 광은 옆으로 확산되지 않고 평행광이 되어 수직으로 올라가서 R-액정하위픽셀(210R) 속으로만 들어가게 된다. In this case, since the lenticular lens unit 130 is integrally installed on the upper surface of the R-waveguide 110R, the light does not diffuse sideways but becomes a parallel light and rises vertically so as only into the R-liquid crystal subpixel 210R. Will enter.

좀 더 부연하여, 내부 전반사에 의해 광도파로(110) 내부를 진행하는 광의 분기방법에 대하여 설명하도록 한다. 입력된 광은 광도파로(110) 속에서 내부 전반사에 의해서 진행하는 동안 광도파로(110) 하부에 설치된 광도파로기판(120)의 상면에 양각 또는 음각 형태로 형성된 반사프리즘(121)에 의해서 반사하여 수직 상방으로 분기하여 나온다. 이때 광도파로(110)의 입력면에서 멀어짐에 따라 광의 세기가 약해지므로 반사프리즘 단면의 넓이(s)와 높이(d)를 점차 크게 하거나, 반사프리즘의 수를 점점 많게 함으로써 수직으로 분기되는 광의 비율을 점차 확대하여 전체적으로 수직으로 분기되는 광의 균일성을 달성할 수 있다. 반사프리즘(121)의 구조는 좌우 대칭인 형태 혹은 비대칭인 형태로 할 수 있으며, 반사된 광이 수직 상방으로 나올 수 있도록 입사하는 광이 반사프리즘(121)의 한쪽 면에서만 반사하도록 하여야 한다. 반사프리즘(121)에서 광이 반사하는 면의 경사각도는 수직방향의 반사광이 많이 발생하도록 10도에서 45도 사이에서 결정된다. 상기 반사프리즘(121)에서 수직상방으로 분기한 광은 광도파로(110)의 상면에 일체형으로 설치된 렌티큘러렌즈부(130)에 의하여 평행광이 되어서 액정하위픽셀(210)을 통과하여 시야각이 줄어들므로 액정패널(200)의 전면유리기판의 외부에 확산시트를 부착하여 필요한 시야각을 확보할 수 있다. More specifically, it will be described with respect to the branching method of the light traveling through the optical waveguide 110 by total internal reflection. The input light is reflected by the reflection prism 121 formed in an embossed or intaglio form on the upper surface of the optical waveguide substrate 120 installed below the optical waveguide 110 while the optical wave 110 proceeds by total internal reflection in the optical waveguide 110. It branches off vertically. At this time, the light intensity is weakened as it moves away from the input surface of the optical waveguide 110, so that the area (s) and height (d) of the cross section of the reflecting prism is gradually increased or the number of reflecting prisms is gradually increased so that the ratio of the light split vertically. Can be gradually enlarged to achieve uniformity of light which is vertically diverged entirely. The structure of the reflecting prism 121 may be a symmetrical form or asymmetrical form, and the incident light should be reflected only on one side of the reflecting prism 121 so that the reflected light can be vertically upward. The angle of inclination of the surface on which the light is reflected by the reflection prism 121 is determined between 10 degrees and 45 degrees to generate a large amount of reflected light in the vertical direction. Since the light split vertically upward from the reflection prism 121 becomes parallel light by the lenticular lens unit 130 integrally installed on the upper surface of the optical waveguide 110, the viewing angle is reduced by passing through the liquid crystal subpixel 210. A diffusion sheet may be attached to the outside of the front glass substrate of the liquid crystal panel 200 to secure a required viewing angle.

또한 상기 광도파로(110)의 폭 W는 액정하위픽셀(210)의 폭과 동일하거나, 약간 작게 만들어 주어야 좌우로 퍼지는 광이 이웃한 액정하위픽셀(210)로 들어가서 발생할 수 있는 색혼신을 충분히 방지할 수 있다. 색혼신을 방지하기 위하여서는 광도파로(110)에서 액정패널(200)로 분기하는 광이 가능한 한 평행광에 가깝도록 하여 광의 발산각을 줄여야 한다. 이 목적을 달성할 수 있는 광도파로의 구조는, 광도파로의 높이 H를 광도파로 윗면에 광도파로와 일체형으로 설치된 렌티큘러렌즈부(130)의 초점거리(f)와 일치시킴으로써 가능하다. 예를 들어, 광도파로의 굴절률을 n이라고 하고, 곡률 반경을 r이라고 할 때, 상기 렌티큘러 렌즈(130)의 초점거리(f)는

Figure 112008054796340-PAT00001
이 된다. 여기서 굴절률의 값을 n=1.5 로 가정하면, f = 3r이 되는데, 바로 이 값이 광도파로의 높이 H와 같다. 실제 제작되는 광도파로의 높이는 H = 3r 보다 다소 작거나 커질 수 있다. 렌티큘러렌즈부(130)의 곡률반경은 광도파로(110) 폭(W)의 반에 해당되므로 W = 2r이 된다. 예를 들어서, W = 0.1mm이면, r = 0.05 mm가 된다. 50 인치 급의 액정표시장치는 액정하위픽셀의 폭이 약 0.15mm 정도이므로, 광도파로(110) 폭(W)은 이 값보다 작아야 하며, 약 0.05mm ~ 0.15mm 정도의 값이 허용된다.In addition, the width W of the optical waveguide 110 should be the same as the width of the liquid crystal subpixel 210 or slightly smaller so that light spreading from side to side may sufficiently enter the liquid crystal subpixel 210 to prevent color interference. can do. In order to prevent color interference, light diverging from the optical waveguide 110 to the liquid crystal panel 200 should be as close to parallel light as possible to reduce the divergence angle of the light. The structure of the optical waveguide capable of achieving this object can be achieved by matching the height H of the optical waveguide with the focal length f of the lenticular lens unit 130 integrally provided with the optical waveguide on the upper surface of the optical waveguide. For example, when the refractive index of the optical waveguide is n and the radius of curvature is r, the focal length f of the lenticular lens 130 is
Figure 112008054796340-PAT00001
Becomes If the value of the refractive index is assumed to be n = 1.5, f = 3r, which is equal to the height H of the optical waveguide. The actual optical waveguide height can be somewhat smaller or larger than H = 3r. Since the radius of curvature of the lenticular lens unit 130 corresponds to half of the width W of the optical waveguide 110, W = 2r. For example, if W = 0.1 mm, r = 0.05 mm. In the 50-inch LCD, the width of the liquid crystal subpixel is about 0.15 mm. Therefore, the width W of the optical waveguide 110 should be smaller than this value, and a value of about 0.05 mm to 0.15 mm is allowed.

한편, 액정하위픽셀(210R,210G,210B)을 통과한 광은 전면유리기판 외부에 부착된 확산시트에 의하여 확산되어 필요한 휘도와 시야각을 형성하게 된다. 이때, 광도파로(110) 상면에 설치된 렌티큘러렌즈부(130)의 집광 능력이 충분하지 않을 경우가 발생할 수 있다. 위와 같은 경우 상기 렌티큘러렌즈어레이시트(700)에 구비되고 액정하위픽셀(210)과 동일한 간격으로 설치된 다수의 렌티큘러렌즈(710)는 집광 성능을 개선할 수 있다. 또한 렌티큘러렌즈(710)의 과대한 수차로 인하여 경사진 각도로 진행하는 광을 제거함으로써 액정하위픽셀(210) 사이의 색혼신을 최소화하고 콘트라스트를 향상시키기 위하여 렌티큘러렌즈(710) 사이에 차단벽(730)을 설치하고 차광막(720)을 설치하는 것도 가능하다. Meanwhile, the light passing through the liquid crystal subpixels 210R, 210G, and 210B is diffused by the diffusion sheet attached to the outside of the front glass substrate to form the required luminance and viewing angle. In this case, the light collecting capability of the lenticular lens unit 130 installed on the upper surface of the optical waveguide 110 may not be sufficient. In the above case, the plurality of lenticular lenses 710 provided in the lenticular lens array sheet 700 and installed at the same interval as the liquid crystal subpixel 210 may improve condensing performance. In addition, by removing light traveling at an inclined angle due to excessive aberration of the lenticular lens 710, a barrier wall between the lenticular lenses 710 to minimize color interference between the liquid crystal subpixels 210 and improve contrast. It is also possible to install 730 and install the light shielding film 720.

이하 본 발명의 제3실시예에 따른 컬러필터 없는 액정표시장치에 대해 설명하도록 한다.Hereinafter, a liquid crystal display device without a color filter according to a third embodiment of the present invention will be described.

도 12는 본 발명의 제3실시예에 따른 컬러필터 없는 액정표시장치를 나타낸 구조도이다. 다만, 여기에서도 도 3 내지 도 11에 나타낸 참조부호와 동일한 참조부호는 동일한 구성을 갖고 및 동일한 작용을 하는 동일부재를 나타내므로, 반복적인 설명은 생략하도록 한다.   12 is a structural diagram showing a liquid crystal display device without a color filter according to a third embodiment of the present invention. However, the same reference numerals as the reference numerals shown in FIGS. 3 to 11 denote the same members having the same configuration and having the same function, and thus, repeated descriptions thereof will be omitted.

도시된 바와 같이, 본 발명의 제3실시예에 따른 컬러필터 없는 액정표시장치도, 액정패널(200)과, 백라이트유닛(300)과, 광도파로어레이(100), 렌티큘러렌즈어레이시트(700)를 구비하며, 아울러 광혼합기(400)와, 광섬유어레이(500)와, 후면판(600)을 선택적으로 더 구비할 수 있다.As shown, the liquid crystal display device without a color filter according to the third embodiment of the present invention also includes a liquid crystal panel 200, a backlight unit 300, an optical waveguide array 100, and a lenticular lens array sheet 700. In addition, the optical mixer 400, the optical fiber array 500, and the back plate 600 may be further optionally provided.

위와 같은 본 발명의 제3실시예에서, 상기 광도파로어레이(100)의 광도파로(110)에는, 그 상부에 음각 또는 양각으로 복수의 오목프리즘(140)이 주기적으로 형성된다.In the third embodiment of the present invention as described above, in the optical waveguide 110 of the optical waveguide array 100, a plurality of concave prisms 140 are formed periodically on the upper portion of the optical waveguide array in an intaglio or embossed.

오목프리즘(140)의 크기(s2 x d2)는 광도파로(110)의 입구로부터 멀어질수록 커지도록 하거나, 하나의 액정하위픽셀(210)에 대응하는 오목프리즘(140)의 수를 증가시킴으로써 액정하위픽셀(210)로 분기되는 광의 세기를 균등하게 할 수 있다. 다만 오목프리즘(140)을 사용할 경우, 분기되는 광의 좌우 발산각(e)이 커져서 이웃한 액정하위픽셀(210) 사이의 색혼신이 발생할 가능성이 있으며, 렌티큘러렌즈어레이시트(700)를 설치함으로써 평행광을 만들어 색혼신을 제거할 수 있다.The size (s2 x d2) of the concave prism 140 increases as the distance from the inlet of the optical waveguide 110, or by increasing the number of the concave prism 140 corresponding to one liquid crystal subpixel (210) The intensity of light branched to the lower pixel 210 may be equalized. However, when the concave prism 140 is used, there is a possibility that the left and right divergence angles (e) of the split light become large, and color interference between adjacent liquid crystal subpixels 210 may occur, and by installing the lenticular lens array sheet 700 in parallel You can create a light to eliminate color interference.

지금까지 본 발명의 제1, 제2,제3실시예에서 살펴본 바와 같이, 광도파로(110) 내부로 진행되는 광을 액정패널(200) 쪽으로 분기하기 위한 광분기구조로는 상기 반사프리즘(121)과 오목프리즘(140)의 구조가 있다. 다만, 이러한 구조 이외에도 실린더 형태의 반사면, 마이크로 렌즈 어레이, 표면이 산란 반사 처리된 평면 페인트 닷(Paint dots), 엠보싱(Embossing) 면 등의 다양한 형태가 가능하다. As described above in the first, second, and third embodiments of the present invention, the reflective prism 121 is an optical branch structure for branching light traveling into the optical waveguide 110 toward the liquid crystal panel 200. And a concave prism 140. However, in addition to such a structure, various shapes such as a cylindrical reflective surface, a micro lens array, a flat paint dot on which the surface is scattered and reflected, and an embossing surface are possible.

다만, 상기 광분기구조물 가운데 어느 것을 설치함에 있어서도 반드시 분기되는 광의 세기가 균일하도록 광도파로(110)를 따라서 각각의 액정하위픽셀(210)에 해당하는 광분기 구조의 면적이 점차 커지도록 하여야 한다. 이렇게 하기 위해서는 각각의 액정하위픽셀(210) 아래에 위치한 해당 광도파로(110)의 단면적을 "A" 라고 하고, n 번째 액정하위픽셀(210) 밑의 광분기 구조의 단면적을 Sn 라고 하면, 광을 균일하게 액정하위픽셀(210)로 분기하기 위한 조건은 대략

Figure 112008054796340-PAT00002
의 관계식을 만족시켜야 한다. 여기서 N은 광도파로 방향을 따른 총 액정하위픽셀(210)의 개수이고, D는 비례상수이다. 즉, 광분기 구조의 면적과 위치(n)은 대략적 반비례 관계에 있다.However, in any of the optical branch structures, the area of the optical branch structures corresponding to the liquid crystal subpixels 210 is gradually increased along the optical waveguide 110 so that the intensity of the split light is uniform. To do this, if the cross-sectional area of the optical waveguide 110 located below each liquid crystal subpixel 210 is referred to as "A", and the cross-sectional area of the optical branch structure under the nth liquid crystal subpixel 210 is referred to as S n , Conditions for uniformly dividing light into the liquid crystal subpixel 210 are approximately
Figure 112008054796340-PAT00002
The relation of must be satisfied. Where N is the total number of liquid crystal subpixels 210 along the optical waveguide direction, and D is a proportional constant. In other words, the area of the optical branch structure and the position n are approximately in inverse relation.

끝으로, 도 13 에는 Light Tools 광학설계 프로그램을 사용하여 설계된 단일 광도파로 내부에서 P=0.5mm 의 등간격으로 배치된 반사프리즘에서 수직으로 분기된 광에 대한 시뮬레이션 결과를 보여주는 그래프가 도시되어 있다.Finally, FIG. 13 shows a graph showing simulation results for vertically branched light in a reflective prism placed at equal intervals of P = 0.5 mm inside a single optical waveguide designed using the Light Tools optical design program.

도시된 바와 같이, 광도파로(110) 바로 위에 설치되는 액정패널(200)의 위치에서 액정하위픽셀(210)과 동일한 등 간격 P = 0.5mm 으로 광이 분기되어 나오는 조도 분포를 보여주고 있다. 또한 각 액정하위픽셀(210) 위치에서 균등한 크기로 분기되고 있음이 나타나 있다. 더욱이 조도분포의 좌우방향의 폭이 0.1mm 정도이며, 이 값은 액정 하위픽셀의 폭 0.15mm보다 작아서 이웃한 다른 색의 액정하위픽셀과의 색혼신에 문제가 없음을 나타내고 있다. As shown in the figure, an illuminance distribution in which light is branched at equal intervals P = 0.5 mm at the same position as that of the liquid crystal subpixel 210 at the position of the liquid crystal panel 200 installed directly on the optical waveguide 110 is shown. In addition, it is shown that each branch of the liquid crystal subpixel 210 is divided into equal sizes. Furthermore, the width of the illuminance distribution in the left and right directions is about 0.1 mm, which is smaller than 0.15 mm in width of the liquid crystal subpixel, indicating that there is no problem in color interference with the neighboring liquid crystal subpixels.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.As described above, although the present invention has been described by way of limited embodiments and drawings, the present invention is not limited thereto and is intended by those skilled in the art to which the present invention pertains. Of course, various modifications and variations are possible within the scope of equivalents of the claims to be described.

도 1은 종래 직하형 액정 디스플레이 장치의 일례를 나타낸 구조도,1 is a structural diagram showing an example of a conventional direct type liquid crystal display device;

도 2는 일반적인 컬러필터의 구조를 나타낸 평면도,2 is a plan view showing the structure of a general color filter;

도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 컬러필터 없는 액정표시장치를 나타낸 구조도,3 is a structural diagram showing a liquid crystal display device without a color filter according to a first embodiment of the present invention;

도 4는 도 3에 나타낸 3색광원, 광섬유어레이, 광혼합기 및 광도파로어레이의 배치도,4 is a layout view of the three-color light source, the optical fiber array, the optical mixer and the optical waveguide array shown in FIG.

도 5는 도 3에 나타낸 광혼합기의 구조 및 작용을 설명하기 위한 평면도,5 is a plan view for explaining the structure and operation of the light mixer shown in FIG.

도 6a 및 도 6b는 도 5의 측면도로서, 광섬유의 상하배열 수에 따른 각각의 실시예를 나타낸 도면들,Figure 6a and 6b is a side view of Figure 5, showing the respective embodiments according to the number of vertical arrangement of the optical fiber,

도 7a 및 도 7b는 도 3에 나타낸 광섬유의 광 출력단에서의 배치방법에 대한 각각의 실시예를 나타낸 도면들,7A and 7B are views showing respective embodiments of the arrangement method at the optical output end of the optical fiber shown in Fig. 3,

도 8은 도 3에 나타낸 광섬유의 출력단에서의 고정방법을 도시한 도면,8 is a view showing a fixing method at the output end of the optical fiber shown in FIG.

도 9는 도 3에 나타낸 3색광원, 광섬유어레이, 광혼합기 및 광도파로어레이의 광학적 연결상태를 나타낸 개념도,9 is a conceptual diagram showing an optical connection state of the three-color light source, the optical fiber array, the optical mixer and the optical waveguide array shown in FIG.

도 10은 본 발명의 제2실시예에 따른 컬러필터 없는 액정표시장치를 나타낸 구조도,10 is a structural diagram showing a liquid crystal display device without a color filter according to a second embodiment of the present invention;

도 11은 도 10에 나타낸 컬러필터 없는 액정표시장치의 측단면도,11 is a side cross-sectional view of the liquid crystal display device without the color filter shown in FIG. 10;

도 12는 본 발명의 제3실시예에 따른 컬러필터 없는 액정표시장치를 나타낸 구조도,12 is a structural diagram showing a liquid crystal display device without a color filter according to a third embodiment of the present invention;

도 13은 단일 광도파로에서의 광분기 시뮬레이션 결과를 나타낸 그래프이다.13 is a graph showing the results of optical branch simulation in a single optical waveguide.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

100...광도파로에레이 110...광도파로100 ... light waveguide 110 ... light waveguide

120...광도파로기판 121...반사프리즘120 Waveguide board 121 Reflective prism

130...렌티큘러렌즈부 140...오목프리즘130 lenticular lens 140 concave prism

200...액정패널 210...액정하위픽셀200 ... Liquid Crystal Panel 210 ... Liquid Subpixels

300...백라이트유닛 310...3색광원300 ... backlight unit 310 ... 3 colors

400...광혼합기 500...광섬유어레이400 ... optical mixer 500 ... optical fiber array

510...광섬유 600...후면판510 fiber optic 600 rear panel

610...광섬유고정자 700...렌티큘러렌즈어레이시트610 fiber optic stator 700 lenticular lens array

710...렌티큘러렌즈 720...차광막710 lenticular lenses 720

730...차단벽730 ... blocking wall

Claims (11)

적색, 녹색, 청색의 광(R,G,B)에 각각 대응하는 다수의 액정하위픽셀(210;210R,210G,210B)을 포함하고 컬러필터가 없는 액정패널(200); A liquid crystal panel 200 including a plurality of liquid crystal subpixels 210 (210; 210R, 210G, and 210B) corresponding to red, green, and blue lights R, G, and B, respectively, and without a color filter; 상기 액정패널(200)의 하부에 배치되며, 적색, 녹색, 청색의 광(R,G,B)을 조사하는 다수의 3색광원(310;310R,310G,310B)을 포함하는 백라이트유닛(300); 및 The backlight unit 300 is disposed below the liquid crystal panel 200 and includes a plurality of three color light sources 310 (310; 310R, 310G, and 310B) for emitting red, green, and blue light (R, G, and B). ); And 상기 다수의 액정하위픽셀(210)과 동일한 간격으로 설치되어, 상기 3색광원(310)으로부터 조사된 적색, 녹색, 청색의 광(R,G,B)을 내부전반사를 통해 유도하면서 상기 다수의 액정하위픽셀(210)로 수직 분기하며 서로 나란하게 설치되는 다수의 광도파로 (110;110R,110G,110B)를 포함하는 광도파로어레이(100)를 구비하는 컬러필터 없는 액정표시장치.Installed at the same interval as the plurality of liquid crystal subpixels 210, the plurality of red, green and blue light (R, G, B) radiated from the three-color light source 310 while the internal reflection through the plurality of Vertical with LCD subpixel (210) A color filter-free liquid crystal display device including an optical waveguide array (100) including a plurality of optical waveguides (110; 110R, 110G, 110B) branched and installed in parallel with each other. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 3색광원(310)으로부터 조사된 적색, 녹색, 청색의 광(R,G,B)을 각 색에 대응하여 상기 광도파로어레이(100)의 각 광도파로(110)에 전달하는 다수의 광섬유(510;510R,510G,510B)가 포함된 광섬유어레이(500)를 더 구비하는 컬러필터 없는 액정표시장치.A plurality of optical fibers for transmitting the red, green, blue light (R, G, B) emitted from the three-color light source 310 to each optical waveguide 110 of the optical waveguide array 100 corresponding to each color A color filter-free liquid crystal display further comprising an optical fiber array 500 including (510; 510R, 510G, 510B). 제 2항에 있어서, 상기 광섬유(510)는,The method of claim 2, wherein the optical fiber 510, 1개의 입력단과 다수의 출력단을 갖는 분기형 광섬유인 것을 특징으로 하는 컬러필터 없는 액정표시장치.A liquid crystal display device without a color filter, characterized in that it is a branched optical fiber having one input terminal and a plurality of output terminals. 제2항에 있어서, The method of claim 2, 상기 광섬유어레이(500)의 광섬유(510)의 입구단(511)에 설치되어, 상기 다수의 3색광원(310)으로부터 나오는 적색, 녹색, 청색의 광(R,G,B)을 각 색별로 균일하게 혼합하여 상기 광섬유(510) 쪽으로 균등하게 분배하는 다수의 광혼합기(400)를 더 구비하는 컬러필터 없는 액정표시장치.Installed at the inlet end 511 of the optical fiber 510 of the optical fiber array 500, the red, green, blue light (R, G, B) from the plurality of three-color light source 310 for each color And a plurality of light mixers (400) for uniformly mixing and equally distributing toward the optical fiber (510). 제2항에 있어서,The method of claim 2, 그 상면에 상기 광도파로어레이(100) 및 광섬유어레이(500)의 광섬유(510)가 고정되고, 하부에 상기 3색광원(310)이 배치되는 후면판(600)을 더 구비하는 컬러필터 없는 액정표시장치The optical waveguide array 100 and the optical fiber 510 of the optical fiber array 500 are fixed on the upper surface thereof, and a color filter-free liquid crystal further comprising a back plate 600 on which the three-color light source 310 is disposed. Display 제5항에 있어서, 상기 후면판(600)은, The method of claim 5, wherein the back plate 600, 상기 광섬유어레이(500)의 광섬유(510)의 출구단을 상면 가장자리에 고정하는 광섬유고정자(610)를 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러필터 없는 액정표시장치.And an optical fiber stator (610) for fixing an exit end of the optical fiber (510) of the optical fiber array (500) to an upper surface edge. 제6항에 있어서, 상기 광섬유고정자(610)에는 The optical fiber stator 610 of claim 6, wherein 상기 각 광섬유(510)의 출구단에 대응하는 다수의 고정홈(610a)이 형성된 것 을 특징으로 하는 컬러필터 없는 액정표시장치.And a plurality of fixing grooves (610a) corresponding to the outlet end of each optical fiber (510). 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 7, 상기 액정하위픽셀(210)과 동일한 간격으로 배치된 다수의 렌티큘러렌즈(710)를 포함하는 렌티큘러렌즈어레이시트(700)를 더 구비하는 컬러필터 없는 액정표시장치. And a lenticular lens array sheet (700) including a plurality of lenticular lenses (710) arranged at the same interval as the liquid crystal subpixel (210). 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광도파로어레이(100)는. 8. The optical waveguide array (100) according to any one of the preceding claims. 상기 각 광도파로(110)의 하부에 배치되고, 그 상면에 음각 또는 양각으로 복수의 반사프리즘(121)이 주기적으로 형성된 다수의 광도파로기판(120)을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 컬러필터 없는 액정표시장치.The optical waveguide substrate 120 further includes a plurality of optical waveguide substrates 120 disposed below the optical waveguides 110 and periodically formed with a plurality of reflective prisms 121 on the upper surface thereof in an intaglio or embossed manner. LCD display device. 제9항에 있어서, 상기 광도파로어레이(100)의 광도파로(110)는,The optical waveguide 110 of the optical waveguide array 100, 그 하부의 폭과 길이가 상기 각 광도포로(110)와 같도록 상기 각 광도파로(110)의 상면에 설치되고 볼록한 형상을 갖는 다수의 렌티큘러렌즈부(130)를 더 포함하며, 상기 광도파로(110)의 높이(H)와 상기 렌티큘러렌즈부(130)의 초점거리(f)가 동일하여 상기 반사프리즘(121)에서 반사하여 수직으로 올라가는 각 광이 서로 나란하게 평행한 것을 특징으로 하는 컬러필터 없는 액정표시장치. The optical waveguide further includes a plurality of lenticular lens parts 130 installed on an upper surface of each optical waveguide 110 and having a convex shape such that widths and lengths of the lower portions thereof are the same as those of the optical waveguides 110. The height H of the 110 and the focal length f of the lenticular lens 130 are the same, so that each light reflected from the reflection prism 121 and rising vertically are parallel to each other in parallel. No liquid crystal display. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광도파로어레이(100)의 광 도파로(110)에는, 그 상부에 음각 또는 양각으로 복수의 오목프리즘(140)이 주기적으로 형성된 것을 특징으로 하는 컬러필터 없는 액정표시장치.The optical waveguide 110 of the optical waveguide array 100, characterized in that a plurality of concave prism 140 is periodically formed on the top of the optical waveguide 110 in an intaglio or embossed. Liquid crystal display without color filter.
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