KR940009152B1 - 액정 라이트 밸브 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

액정 라이트 밸브

제1도는 종래 액정 라이트 밸브의 개략적 단면도.

제2도는 제1도에 도시된 액정 라이트 밸브를 채용한 광학적 데이터 프로세싱 장치의 개요도.

제3도는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 라이트 밸브의 개략적 단면도.

제4도는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 라이트 밸브의 개략적 단면도.

제5도는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액정 라이트 밸브의 개략적 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

LCLV : LCLV(Liquid crystal light valve)부

1,la : 투명 유리판 2,2a : 투명전극

3,3a : 절연층 4,4a : 스페이서

5 : 반사막 6 : 차광층

7 : 광도전층 13 : 액정

14 : AC 구동 전원 EL : EL(electro luminiscent)부

F : 투명 절연층 p : 형광체층

D₁,D₂: 절연층 M : 금속전극

T,T' : 투명전극 PL : 편광 필터층

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

일반적인 액정 라이트 밸브는 미국특허 3,824,002에 도시된 형태의 것이 가장 일반적인 것인 바, 이는 제1도에 도시된 바와 같이 AC형 액정 표시 소자의 일측에 광도전성 물질을 포함하는 상기 액정 표시소자 일측 전극으로의 일종의 전압 제어 수단이 마련된 것이다. 이를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

기본적인 구조는 두매의 평행한 투명 유리판(1)(la)의 내면에 AC구동 전류가 인가되는 투명한 전극(2)(2a)이 피착 형성되며, 스페이서(4)(4a)에 의해 일정간격을 유지하는 상기 유리판(1)(la) 사이의 액정(13)은 그 양측위치된 절연층(3)(3a)에 접속된다. 그리고 입력광(10)이 입사되는 측의 유리판(la)의 전극(2a)과 이에 대향하는 상기 절연층(3a)의 사이에는 광도전층(7), 차폐막(6), 반사막(5)으로 된 샌드위치층이 개재된다.

이러한 액정 라이트 밸브(LCLV)를 채용하는 종래의 이미지 투사장치는 제2도에 도시된 바와 같이 부호1 유리판의 전방에 화상 신호를 발생하는 입력광원장치(18)가 위치되고, 그 반대편에는 출력광원 장치(23)와, 이로부터의 광을 유리판(la)쪽으로 직각 굴절시킴과 아울러 재반사되어온 광을 그 후방에 위치된 스크린(30)으로 통과시키는 편광 소자로서 PBS(Polarization beam splitting cube ; 21)가 위치되며, 각 광통과 경로상에는 집속렌즈(19)(19a), 투사렌즈(19b), 집광렌즈(22)가 마련된다.

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

본 발명은 간단한 구조로서 상기한 문제점을 대폭 개선할 수 있도록 자체 화상 정보 발생 수단을 갖춘 액정 라이트 밸브를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 액정라이트 밸브는, 전계발광 효과에 의한 능동적 발광 표시소자를 포함하되, 양측 투명 유리판을 공유하며, 경우에 따라서는 연결부의 전극도 부분적으로 공유하도록 된 점에 그 특징이 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 한 실시예를 상세히 설명한다.

[실시예 1]

제3도에 도시된 바와 같이 두매의 평행한 투명 유리판(1)(la)의 사이에 EL(electrolumeniscent)부(EL)와, LCLV 부(Liquid crystal light valve 部)가 위치되는 바, 이들의 경계에는 투명절연층(F)이 위치 된다. 이때에 EL부(EL)는 일반적인 구조로서 형광체층(P)의 양측에 절연층(D₁)(D₂)이 형성되고, 각 절연층의 외측방측면에는 X-Y 매트릭스상의 금속전극(M)과 제1투명전극(T)이 스트라이프 상으로 배열형성된 구성을 가진다. 그리고 상기 LCLV부(LCLV)는 액정(13)을 중앙으로 하여 그 양측에 절연층(3)(3a)이 위치되는 기본적 구성을 가지는 바, 3a 절연층과 유리판(la) 사이에는 제3투명전극(2a)가 개재된다. 그리고 절연층(3)과 투명절연층(F)의 사이에는 제2투명전극(2), 광도전층(7), 차폐막(6), 반사막(5)으로 된 샌드위치층이 개재된다.

이와 같은 본 발명은 종래의 단순한 구조의 라이트 밸브에 직접적인 화상 실현이 가능한 EL형 화상 표시 수단이 하나로 결합된 것으로, 종래와는 달리 근접형성된 EL형 입력 광원 장치에 의해서 대형의 이미지 투사장치에서 요구하는 두가지의 기능을 가짐으로써 대형의 화상의 실현을 가능케 한다. 즉 EL부(EL)의 구동장치(H)에 의해서 EL부에서 화상이 표현되면 이로부터 발생된 화상신호의 광은 투명절연층(F)을 통하여 광도전층(7)에 입사되며 이에 의해서 광도전층(7)의 부분적인 임피던스 값이 저하되므로 AC구동 전원(14)에 의한 인가전압은 액정(13)에 대부분 인가된다. 따라서 액정(13)에 인가되는 전압은 화상신호의 강도분포에 의존하고 액정에 나타나는 전기광체 효과는 EL부(EL)의 화상분포에 대응하는 바, 유리기판(la)로부터 입사되는 출력광의 광학상태를 변화시켜 화상을 담은 광이 반사막(5)을 통해 반사되게 한다. 결과적으로 통상적인 출력 광원 장치에 의해서 EL부(EL)로부터의 화상이 대형의 스크린상에 실현되게 된다.

한편 상기한 본 발명의 기본적인 개념을 그대로 유지하면서 상기 실시예보다 구조적으로 더욱 간소화될 수 있는 바, 이를 실시예 2를 통하여 상세히 설명한다.

[실시예 2]

제4도에 도시된 바와 같이 본 실시예는 실시예 1과 대략 동일한 구성을 가진다. 즉 두매의 평행한 투명 유리판(1)(la)의 사이에 EL부 (EL)와, LCLV부(LCLV)가 위치된다. 이때에 이들의 경계에는 실시예 1과는 달리 EL부와 LCLV 부가 같이 공유하는 스트라이프형 공통 제1투명전극(T')이 위치된다. 즉 EL부(EL)는 일반적인 구조로서 형광체층(P)의 양측에 절연층(D₁)(D₂)이 형성되고, 각 절연층의 외측방 측면에 는 X-Y 매트릭스상의 금속전극(M)과 상기한 공통 전극으로서 제1투명전극(T')이 스트라이프 상으로 배열형성된 구성을 가진다. 그리고 상기 제1투명전극(T')을 EL부(EL)와 함께 공유하는 LCLV부(LCLV)에는 실시예1과 같이 액정(13)을 중앙으로 하여 그 양측에 절연층(3)(3a)이 위치되며, 3a절연 필름과 유리판(la)사이에는 제2투명전극(2a)가 개재된다. 그리고 3절연층과 두매의 평행한 제1투명전극(T)의 사이에는 광도전층(7), 차폐막(6), 반사막(5)으로 된 샌드위치층이 개재된다.

이러한 본 발명의 실시예 2는 상기한 바와 같이 제1투명전극(T)을 공유함으로써 구조적으로 간소화 되며, 이에 의해 제조 공정수가 저감된다. 이와 같이 제1투명전극을 공유하는 본 발명에 있어서는 제3도에 도시된 바와 같이 각각의 구동 전압이 각각 인가되되, 중앙의 제1투명전극(T')은 서로 공유하는 형태로 접속된다. 이러한 본 발명에 있어서의 동작 상태는 실시예 1와 같은데, EL부(EL)와 LCLV부(LCLV)에 구동 전압을 인가하는 방식이 개선되어야 할 것이다. 이를 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 제1투명전극(T')이 단일형이기 때문에 EL부(EL)의 구동 전압이 인가됨에 있어서는 종래와 같으나, LCLV부의 구동 전압이 인가됨에 있어서는 변형되어야 한다. 즉, LCLV부의 구동 전압은 EL부 구동 전압에 동기해야 하며, EL부의 구동회로로부터 순차 선택 인가되는 구동 전압과 동일한 형태를 갖추어야 할 것이다, 즉, 시분할적으로 순차인가되는 구동 전압에 의해 EL부(EL)의 수평 또는 수직방향의 픽셀열(PIXEL 列)이 하나의 라스터를 이룰때에 상기한 LCLV 부(LCLV)의 구동회로에서도 상기한 라스터를 형성하는 투명전극(T')에 구동 전압이 인가되어야 하는 것이다. 이는 광도전층(7)에 의한 액정의 재배열이 상기한 라스터에 대응하여 이루어지므로 LCLV부의 다른 부위에는 전압이 인가될 필요가 사실 없기 때문에 가능한 것이다. 이러한 실시예 2의 경우는 상기한 실시예 1에 비해 간략화된 구조를 가지는 바, 전기한 바와 같이 제조 공정수가 저감되는 장점이 있다. 한편 상기한 실시예 1과, 실시예 2에 있어서는 종래의 라이트 밸브에 비해 해상도면에 있어서 다소 뒤떨어질 우려가 있는 바, 이를 개선할 수 있는 방안이 하기의 실시예 3을 통해 제시된다.

[실시예 3]

본 실시예는 제5도에 도시된 바와 같이 상기 실시예 1과 실시예 2와 대략 같은 개념의 구조를 가지며, 단지 EL부(EL)와 LCLV부(LCLV) 사이의 경계에 편광제거 수단이 마련되되, 가장 일반적인 편광 제거수단인 편광 필터층(PL)이 개재된다. 그리고 그 양측의 상기 단지 EL부(EL)와 LCLV부(LCLV)는 실시예 2와 같은 EL부와 LCLV부가 같이 공유하는 스트라이프형 공통 제1투명전극(T')이 위치된다. 즉 EL부(EL)는 일반적인 구조로서 형광체층(P)의 양측에 절연층(D₁)(D₂)이 형성되고, 각 절연층의 외측방 측면에는 X-Y 매트릭스상의 금속전극(M)과 상기한 공통 전극으로서 제1투명전극(T')이 스트라이프 상으로 배열형성된 구성을 가진다. 그리고 상기 제1투명전극(T')을 EL부(EL)와 함께 공유하는 LCLV부(LCLV)에는 실시예 1과 같이 액정(13)을 중앙으로 하여 그 양측에 절연필름(3)(3a)이 위치되며, 3a 절연 필름과 유리판(la) 사이에는 제2투명전극(2a)가 개재된다. 그리고 3절연층과 두매의 평행한 제1투명전극(T)의 사이에는 광도전층(7), 차폐막(6), 반사막(5)으로 된 샌드위치층이 개재된다. 그리고 제1투명전극(T')과 광도전층(7) 사이에는 상기한 편광 필터층(PL)이 개재된다.

이러한 실시예 3은 전기한 실시예 1, 2에서 야기될 수 있는 해상도의 열화를 개선할 수 있는 바, 뚜렷한 형태의 광점이 광도전층에 형성될 수 있게 하기 위하여, 한 화소의 광점을 중심으로 하여 그 주위의 방사상으로 방출되는 광중의 편광이 편광 필터층(PL)을 거치면서 제거되도록 한 것이다. 이러한 본 실시예 3에 의하면 편광 필터층(PL)에 의한 해상도 향상을 기대할 수 있는 바, 상기 실시예 1의 경우는 EL부와 LCLV부의 경계에 위치된 투명 필름막이 편광 필터층으로 대치됨으로써 가능케 된다.

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

Claims (3)

1. 액정과 이를 일측 방향으로 배향시키기 위한 전극을 가지는 LCLV부와, 전체 발광 효과에 의한 능동적 화상 표시 수단인 EL부가 한 몸을 이루도록 밀착 구성된 것을 특징으로 하는 액정 라이트 밸브.
2. 제1항에 있어서, 상기 EL부와 LCLV부의 경계에 위치되는 EL부의 투명전극을 EL부와 LCLV부가 서로 공유하도록 구성된 것을 그 특징으로 하는 액정 라이트 밸브.
3. 제1항, 제2항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 EL부와 LCLV부의 경계에 편광 필터층이 위치된 것을 그 특징으로 하는 액정 라이트 밸브.

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