KR0155821B1 - Liquid crystal screen structure of projection tv - Google Patents

Liquid crystal screen structure of projection tv

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KR0155821B1
KR0155821B1 KR1019950011819A KR19950011819A KR0155821B1 KR 0155821 B1 KR0155821 B1 KR 0155821B1 KR 1019950011819 A KR1019950011819 A KR 1019950011819A KR 19950011819 A KR19950011819 A KR 19950011819A KR 0155821 B1 KR0155821 B1 KR 0155821B1
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Abstract

액정 패널을 배면 투사 방식에서 스크린으로 사용하고 전면 투사방식에서 투사 렌즈로부터의 투사광이 통과할 수 있는 투명한 패널로 사용하는 전면 및 배면 투사형 디스플레이 장치가 개시되어 있다.Disclosed are a front and rear projection display device using a liquid crystal panel as a screen in a rear projection method and a transparent panel through which projection light from a projection lens can pass in a front projection method.

종래에 사용되고 있는 전면 및 배면 투사형 디스플레이 장치는 이처럼 배면 투사방식 뿐만 아니라 전면 투사 방식으로 사용하기 위해, 배면 투사 방식에서의 배면 투사용 스크린을 우회하여 광로를 형성하거나 또는 그와 같은 불투명한 스크린을 이동하여 광로를 형성하는 불편하고 비경제적인 방식을 사용하였다.Conventionally used front and rear projection display devices bypass the rear projection screen in the rear projection method in order to use not only the rear projection method but also the front projection method to form an optical path or move such an opaque screen. Inconvenient and uneconomical way of forming the optical path was used.

이와 같은 문제를 해결하기 위하여, 배면 투사 방식의 스크린을 액정 패널로 대치하여 전압 인가 여부레 따라 불투명한 산란 상태와 투명상태로 변환되는 성질에 의해 전면 및 배면 투사방식을 구현하게 된다.In order to solve such a problem, the rear projection type screen is replaced by a liquid crystal panel, and the front and rear projection methods are realized by a property of being converted into an opaque scattering state and a transparent state depending on whether a voltage is applied.

이와 같은 전면 및 배면 투사형 디스플레이 장치는 방송의 시청과 기록된 자료의 재생이 모두 가능하므로 프로젝션 텔레비젼으로서 가정용으로 사용될 수 있으며, 또한 교육용 또는 회의용의 영성 기기로 사용될 수 있다.Such front and rear projection display devices can both be used as a projection television for home use as well as for viewing of broadcasts and reproduction of recorded materials, and can also be used as educational or conference spiritual devices.

Description

프로젝션 텔레비젼의 액정 스크린 구조Projection TV, LCD Screen Structure

제1도는 종래의 배면 투사형 디스플레이 장치의 사시도.1 is a perspective view of a conventional rear projection display device.

제2도는 종래의 전면 투사형 디스플레이 장치의 사시도.2 is a perspective view of a conventional front projection display device.

제3도는 종래의 전면 및 배면 겸용 디스플레이 장치의 사시도.3 is a perspective view of a conventional front and back combined display device.

제4도는 다른 형태의 종래의 전면 및 배면 디스플레이 장치의 사시도.4 is a perspective view of another type of conventional front and back display device.

제5도는 본 발명의 디스플레이 장치가 배면 투사형으로 사용되는 예를 보여 주는 사시도.5 is a perspective view showing an example in which the display device of the present invention is used as a rear projection type.

제6도는 본 발명의 디스플레이 장치가 전면 투사형으로 사용되는 예를 보여주는 사시도.6 is a perspective view showing an example in which the display device of the present invention is used as a front projection type.

제7도는 피디엘씨(PDLC) 패널의 동작 원리를 보여주는 개략도.7 is a schematic diagram showing the operating principle of PDLC panel.

제8도의 (a)는 본 발명의 디스플레이 장치가 배면 투사 방식으로 사용될 때, 그 동작 상태와 구성을 보여 주는 개략도이고, (b)는 본 발명의 디스플레이 장치가 전면 투사 방식으로 사용될 때, 그 동작 상태와 구성을 보여 주는 개략도, 그리고,(A) of FIG. 8 is a schematic diagram showing the operation state and configuration when the display apparatus of the present invention is used in the rear projection method, and (b) is the operation when the display apparatus of the present invention is used in the front projection method A schematic showing the state and configuration, and

제9도의 (a)는 본 발명에서 액정 패널에 동심원 형태의 전극 설치 위치의 결정 방법을 예시하는 부분 확대 단면도이고, (b)는 제9도의 (a)의 부분 정면도이다.FIG. 9A is a partially enlarged cross-sectional view illustrating a method of determining an electrode mounting position of concentric circles in a liquid crystal panel in the present invention, and FIG. 9B is a partial front view of FIG. 9A.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1, 5, 6 : 배면 투사용 스크린 2, 4 : 전면 투사 렌즈1, 5, 6: Rear projection screen 2, 4: Front projection lens

3, 10 : 대형 스크린 7, 11 : 겸용 투사 렌즈3, 10: large screen 7, 11: combined projection lens

8 : 전반사 거울 9 : 액정 패널8: total reflection mirror 9: liquid crystal panel

12 : 고분자 물질 13 : 액정 분자12: polymer material 13: liquid crystal molecules

14 : 스위치 15 : 전극14 switch 15 electrode

16 : 프로젝터 17 : 전압 인가 수단16 projector 17 voltage application means

L : 광원 I1, I2, I3, I4: 입사면 환형 전극L: light source I 1 , I 2 , I 3 , I 4 : incident surface annular electrode

E1, E2, E3, E4: 출사면 환형 전극E 1 , E 2 , E 3 , E 4 : exit surface annular electrode

본 발명은 투사형 영상 디스플레이 장치에 관한 것으로, 특히, 배면 투사형 스크린을 장착환 디스플레이 장치에서 전면과 배면 투사가 모두 가능한 스크린 구조에 관한 것이다.The present invention relates to a projection type image display device, and more particularly, to a screen structure capable of both front and rear projections in a display device equipped with a rear projection screen.

일반적으로 제한된 공간에서 대형 화면에 영상을 재현하는 경우에 전면 투사 방식의 프로젝터가 사용되어 왔다. 이와 같은, 투사 방식은 일반 영화 극장에서 사용하는 방식과 같다. 그런데, 영상 기기가 다양하게 발전하는 과정에서 텔레비젼에 의해 가능한 화면의 크기보다 상대적으로 큰 화면을 구현할 수 있는 배면 투사형 디스플레이 장치가 개발되었다. 각종 렌즈, 반사형 등을 이용하여 작은 공간에서 사용 가능하고 조절이 용이한 배면 투사형 디스플레이 장치가 일체형으로 제작된 것이다. 그런데, 배면 투사형 디스플레이 장치에는 전면 투사형 디스플레이 장치에도 사용 가능한 프로젝터가 내장되어 있으므로, 배면 투사형 디스플레이 장치로부터 전면 및 배면 투사가 가능한 겸용의 디스플레이 장치가 안출되었다. 전면 및 배면 겸용 디스플레이 장치는 비교적 소형인 화면과 대형의 화면에 영상을 재현할 수 있다는 장점을 갖는다. 물론, 전면 투사와 배면 투사 방식에서의 선택은 용도와 공간적 형편에 따라 이루어 진다.In general, a front-projection projector has been used to reproduce an image on a large screen in a limited space. Such a projection method is the same as that used in a general movie theater. However, in the course of various developments of a video device, a rear projection type display device capable of realizing a screen relatively larger than the screen size possible by a TV has been developed. The rear projection display device which can be used in a small space by using various lenses, reflection types, and the like, is easily manufactured. By the way, since the projector which can be used also in a front projection display apparatus is built in the rear projection display apparatus, the combined display apparatus which can perform front and rear projection was devised from the rear projection display apparatus. Both front and back display devices have the advantage that images can be reproduced on relatively small screens and large screens. Of course, the choices between front projection and rear projection method are made according to usage and spatial circumstances.

제1도는 종래의 배면 투사형 디스플레이 장치의 사시도이고, 제2도는 종래의 전면 투사형 디스플레이 장치의 사시도이다. 또한 제3도는 종래의 전면 및 배면 겸용 디스플레이 장치의 사시도이며, 제4도는 다른 형태의 종래의 전면 및 배면 디스플레이 장치의 사시도이다. 제1도와 제2도는 참고적으로 인용된 도면으로, 도시된 장치들은 이미 상품화되어 있는 것이다. 제1도에 도시된 배면 투사용 디스플레이 장치는 내부의 프로젝터에 의해 영상을 배면 투사용 스크린(1)에 투사하며 일반 텔레비젼보다 큰 화면을 가질 수도 있다. 제2도의 디스플레이 장치는 이미 오래 전부터 일반적으로 사용되어 온 것으로 여러 가지 방식의 것이 있다. 예를 들면, 필름이나 슬라이드 재생 방식 또는 영상 재생용 액정 패널에 의한 방식이 있다. 투사되는 빛은 전면 투사 렌즈(2)를 통해 대형 스크린(3)에 투사된다.1 is a perspective view of a conventional rear projection display device, and FIG. 2 is a perspective view of a conventional front projection display device. 3 is a perspective view of a conventional front and back display device, and FIG. 4 is a perspective view of another conventional front and back display device. 1 and 2 are for reference only, the illustrated devices are already commercialized. The rear projection display device shown in FIG. 1 projects an image on the rear projection screen 1 by an internal projector and may have a larger screen than a normal television. The display device of FIG. 2 has been generally used for a long time, and there are various methods. For example, there is a system by a film or slide reproduction system or a liquid crystal panel for image reproduction. The projected light is projected onto the large screen 3 through the front projection lens 2.

제3도에 도시된 디스플레이 장치는 배면 투사 방식으로 사용될 경우, 디스플레이 장치에 구비된 배면 투사용 스크린(5)을 사용하며, 전면 투사 방식으로 사용될 경우, 디스플레이 장치의 전면 상부에 구비되어 있는 전면 투사 렌즈(4)와 별도의 전면 투사용 대형 스크린(3)을 사용할 수 있는 겸용 디스플레이 장치이다. 제4도에 도시된 디스플레이 장치는 베면 투사 방식으로 사용될 경우에는 (a)에 도시된 바와 같이 10인치 내외의 배면 투사용 스크린(6)을 사용하며, 전면 투사 방식으로 사용될 경우에는 (b)에 도시된 바와 같이 (a)의 배면 투사용 스크린(6)을 본체의 일방향으로 이동시켜 겸용 투사 렌즈(7)로부터 전반사 거울(8)에서 반사되어 나오는 투사광이 외부로 진행되어 별도의 대형 스크린에 투사된다.The display device shown in FIG. 3 uses the rear projection screen 5 provided in the display device when used in the rear projection method, and when used in the front projection method, the front projection provided in the upper front of the display device. A combined display device capable of using a lens 4 and a large screen 3 for front projection separately. The display device shown in FIG. 4 uses a rear projection screen 6 of about 10 inches when shown in (a) when used in a bottom projection method, and in (b) when used in a front projection method. As shown, the rear projection screen 6 of (a) is moved in one direction of the main body, and the projection light reflected from the total reflection mirror 8 from the dual-use projection lens 7 proceeds to the outside to separate the large screen. Projected.

상기에 설명한 제3도의 디스플레이 장치는 투사 렌즈가 투사 방식에 따라 본체의 외부와 내부에 각각 분리 설치되어 있어 광경로의 이원화에 따라 전면 투사 렌즈(4)와 이에 따른 다른 광학 요소의 추가로 인해 부피가 커지고 가격이 상승되는 단점이 있으며, 제4도의 디스플레이 장치는 배면 투사용 스크린(6)을 개폐하기 위한 부대 장치로 인해 역시 부피가 커지고 가격이 상승되는 단점이 있다.In the display device of FIG. 3 described above, the projection lens is separately installed on the outside and the inside of the main body according to the projection method, and according to the dualization of the optical path, the volume of the front projection lens 4 and the corresponding other optical elements is added. There is a disadvantage in that the cost is increased and the price is increased, and the display device of FIG. 4 is also bulky and the price is increased due to the auxiliary device for opening and closing the rear projection screen 6.

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 목적은 산란형 액정 패널이 배면 투사에서 스크린으로 사용되거나, 전면 투사에서 광로가 되는 투명한 패널로 사용될 수 있는 전면 및 배면 투사형 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.In order to solve this problem, it is an object of the present invention to provide a front and rear projection display device in which the scattering liquid crystal panel can be used as a screen in rear projection or as a transparent panel that becomes an optical path in front projection.

본 발명의 전면 및 배면 투사형 디스플레이 장치는 광원과 영상 투사용 광학 요소를 구비한 프로젝터, 상기 광원에서 화상이 기록된 매체 또는 화상 재생 매체를 통과하여 나오는 빛을 소정의 각도로 분산시키는 투사 렌즈, 상기 투사 렌즈를 경유한 빛이 통과할 때 전압 인가 여부에 따라 산란 상태와 투명 상태로 변환될 수 있으며 전압 인가를 위한 전극을 갖는 액정 패널, 상기 액정 패널에 전압을 인가하기 위한 전압 인가 수단. 상기 전압 인가 수단에 사용되는 스위치 및 전면 투사용 대헝 스크린을 포함한다.A front and rear projection display device of the present invention includes a projector having a light source and an optical element for projecting an image, a projection lens for dispersing light passing through a medium on which an image is recorded or an image reproducing medium at a predetermined angle from the light source; A liquid crystal panel which can be converted into a scattering state and a transparent state according to whether a voltage is applied when light passing through the projection lens passes, and has an electrode for voltage application, and voltage applying means for applying a voltage to the liquid crystal panel. And a switch and front projection screen for use in the voltage application means.

상기와 같은 전면 및 배면 디스플레이 장치는 액정 패널을 스크린 및 투명한 패널로 사용함으로써 이중의 광경로를 형성하여 별도의 투사렌즈를 사용할 필요도 없고, 배면 투사용 스크린을 이동시킬 필요도 없다. 따라서, 상대적으로 구조가 간단하고, 사용이 편리한 전면 및 배면 디스플레이 장치가 제공될 수 있다.The front and rear display devices as described above do not need to use a separate projection lens by forming a double optical path by using a liquid crystal panel as a screen and a transparent panel, and do not need to move the rear projection screen. Accordingly, a front and rear display device having a relatively simple structure and easy to use can be provided.

이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described a preferred embodiment of the present invention;

제5도는 본 발명의 디스플레이 장치가 배면 투사형으로 사용되는 예를 보여주는 사시도이고,제6도는 본 발명의 디스플레이 장치가 전면 투사형으로 사용되는 예를 보여 주는 사시도이다. 제7도는 피디엘씨(PDLC) 패널의 동작 원리를 보여 주는 개략도이고, 제8도의 (a)는 본 발명의 디스플레이 장치가 배면 툿 방식으로 사용될 때, 그 동작 상태와 구성을 보여 주는 개략도이고, (b)는 본 발명의 디스플레이 장치가 전면 투사 방식을 사용될 때, 그 동작 상태와 구성을 보여주는 개략도이다.5 is a perspective view showing an example in which the display device of the present invention is used as a rear projection type, and FIG. 6 is a perspective view showing an example in which the display device of the present invention is used as a front projection type. FIG. 7 is a schematic diagram showing the operating principle of PDLC panel, and FIG. 8 (a) is a schematic diagram showing the operation state and configuration when the display device of the present invention is used in the rear panel manner. b) is a schematic diagram showing the operation state and configuration of the display device of the present invention when the front projection method is used.

제8도를 참조하여, 본 발명의 전면 및 배면 투사형 디스플레이 장치의 구성을 살펴 본다. 프로젝터(16)는 배면 투사용으로 사용되는 일반적인 프로젝터가 사용될 수 있다. 프로젝터(16)의 전방에 설치된 투사 렌즈(11)는 프로젝터(16)내의 광원에서 화상이 기록된 매체 또는 화상 재생 매체를 통과하여 나오는 빛을 소정의 각도로 분산시키어 스크린 상에 적정하게 영상이 투사되게 한다. 디스플레이 장치의 내부에 위치한 투사 렌즈(11)의 전방에는 액정 패널(9)이 디스플레이 장치의 정면 부분을 이루며 위치한다. 액정 패널(11)은 투사 렌즈(11)를 경유한 빛이 통과할 때 전압 인가 여부에 따라 산란 상태와 투명 상태로 변환된다. 제8도의 (a)에 도시된 바와 같이 액정 패널(9)에 전압이 인가되지 않은 상태에서 액정 패널(9)은 산란 상태에 있으며, 배면 투사용 스크린으로 사용된다. 그러나, 제8도의 (b)에 도시된 바와 같이 전압이 인가된 상태에서 액정 패널(9)은 투명 상태에 있으며, 전면 투사를 위한 광로가 될 수 있다. 액정 패널(9)에는 스위치(14)를 갖는 전압 인가 수단(17)가 액정 패널(9)에 전압을 인가하기 위해 연결되어 있다. 또한 전면 투사의 경우에는 별도의 대형 스크린(10)이 프로젝터(16)의 전방에 설치되어 투명한 액정 패널(9)을 통과하여 나온 빛이 영상을 형성하게 된다.Referring to FIG. 8, the configuration of the front and rear projection display devices of the present invention will be described. The projector 16 may be a general projector used for rear projection. The projection lens 11 installed in front of the projector 16 distributes the light emitted from the light source inside the projector 16 through the recording medium or the image reproducing medium at a predetermined angle so that the image is properly projected on the screen. To be. In front of the projection lens 11 located inside the display device, the liquid crystal panel 9 forms a front portion of the display device. The liquid crystal panel 11 is converted into a scattered state and a transparent state depending on whether voltage is applied when light passing through the projection lens 11 passes. As shown in FIG. 8A, the liquid crystal panel 9 is in a scattering state when no voltage is applied to the liquid crystal panel 9, and is used as a rear projection screen. However, as shown in FIG. 8B, the liquid crystal panel 9 is in a transparent state in a state where a voltage is applied, and may be an optical path for front projection. To the liquid crystal panel 9 is connected a voltage applying means 17 having a switch 14 to apply a voltage to the liquid crystal panel 9. In addition, in the front projection, a separate large screen 10 is installed in front of the projector 16 so that light emitted through the transparent liquid crystal panel 9 forms an image.

전술한 설명에서, 본 발명에 사용될 수 있는 프로젝터(16)로는 광원과 각종 렌즈와 같은 영상 투사용 광학 요소를 구비하여, 화상이 기록된 필름을 영상으로 재현할 수 있도록 구성된 프로젝터, 또는 테이프 등의 기록 매체에 기록된 화상 신호 또는 방송에 의한 화상 신호에 의해 전압이 인가되어 동작되는 피디엘씨 패널로 영상을 재형하도록 구성된 프로젝터 등이 사용될 수 있다. 또한 본 발명에서 사용되는 액정 패널(9)은 영상 신호 전압에 따라 영상 신호를 재생하기 위하여 사용되는 액정 패널과는 다른 것이 사용될 수 있다. 다시 말해서, 본 발명에 사용되는 액정 패널(9)의 경우에는 두 가지 상태만이 요구되므로 매우 정교하게 다양한 콘트라스트를 나타내야 할 필요가 없고, 정밀한 인가 조절을 위한 장치도 필요없다. 다만, 특정의 상태, 즉, 영상이 잘 형성될 수 있는 산란 상태와, 통과하는 빛이 높은 비율로 통과할 수 있는 투명상태가 잘 이루어질 수 있는 액정 패널이 바람직하다.In the above description, the projector 16 which can be used in the present invention includes a light source and an optical element for projecting images such as various lenses, such as a projector or tape configured to reproduce an image recorded film as an image. A projector or the like configured to reshape an image to a PDLC panel operated by voltage applied by an image signal recorded on a recording medium or an image signal by broadcast may be used. In addition, the liquid crystal panel 9 used in the present invention may be different from the liquid crystal panel used for reproducing the video signal according to the video signal voltage. In other words, in the case of the liquid crystal panel 9 used in the present invention, since only two states are required, it is not necessary to display various contrasts with great precision, and no device for precise application control is required. However, a liquid crystal panel in which a specific state, that is, a scattering state in which an image may be formed well, and a transparent state in which light passing through at a high rate may be well formed is preferable.

여기서, 제7도를 참조하여, 산란형 액정 패널에 대하여 설명한다. 이와 같은 액정 패널(9)에 사용되는 산란형 액정 또는 고분자 분산 액정(Polymer Dispersed Liquid Crystal : PDLC)은 액정과 굴절율(장축방향)이 같은 고분자 물질(12)을 혼합한 것으로서, 제7도의 (a)에서와 같이 액정 패널(9)에 전압이 인가되지 않은 상태에서 고분자 물질(12)내에 혼합된 액정 분자(13)는 무질서한 방향으로 배열되어 있다. 이때에는 입사광이 A방향으로 입사하면 액정 분자(13)의 무질서한 배열 때문에 대부분의 빛이 B와 같이 산란되고 만다. 따라서, 빛이 나오는 쪽에서 보면 액정 패널(9)은 우유빛으로 보인다. 그러나, 제7도의 (b)와 같이 액정 패널(9)에 전압이 인가되면 액정 분자(13)들은 전계의 방향과 평행인 방향으로 배열되는데, 이때에는 액정 분자(13)의 굴절율과 고분자 물질(12)의 굴절율이 같아져서 액정 패널(9)은 투명상태가 되고, A방향으로 입사한 빛은 그대로 투과하게 되어 산란되지 않고 C와 같이 진행한다.Here, the scattering liquid crystal panel will be described with reference to FIG. 7. The scattering type liquid crystal or polymer dispersed liquid crystal (PDLC) used in the liquid crystal panel 9 is a mixture of a liquid crystal and a polymer material 12 having the same refractive index (long-axis direction). In the state where no voltage is applied to the liquid crystal panel 9, the liquid crystal molecules 13 mixed in the polymer material 12 are arranged in a disordered direction. At this time, when the incident light is incident in the A direction, most of the light is scattered like B because of the disordered arrangement of the liquid crystal molecules 13. Therefore, when viewed from the light exit side, the liquid crystal panel 9 looks milky. However, when voltage is applied to the liquid crystal panel 9 as shown in FIG. 7B, the liquid crystal molecules 13 are arranged in a direction parallel to the direction of the electric field. In this case, the refractive index of the liquid crystal molecules 13 and the polymer material ( The index of refraction of 12) is the same, so that the liquid crystal panel 9 becomes transparent, and the light incident in the A direction is transmitted as it is and is not scattered and proceeds as C.

전술한 내용에서는 원리를 설명하기 위하여 액정 패널(9)에 수직인 방향의 평행광이 통과하는 경우를 설명하였다. 그런데 실제로 액정 패널(9)을 통과하는 빛은 액정 패널(9)에 수직인 평행광은 아니다. 소정의 각도로 분산되며 진행하는 광선에 대해 평판형의 액정 패널(9)을 그대로 사용할 수도 있지만 액정 패널(9)의 두께에 따라 중심부에서 주변부로의 광 투과율 등이 현저하게 낮아질 수 있다. 주변부로 갈수록 광선의 진행 방향과 액정 분자의 배열 방향이 더 일치하지 않기 때문이다. 본 발명에서는 이와 같은 문제를 해결하기 위하여, 소정의 각도로 분산하여 진행하는 광선이 투과 상태의 액정 패널(9)을 만족스럽게 통과하도록 액정 패널이 분산하는 광에 따라 소정의 곡률을 갖게 하거나, 평판형 액정 패널을 사용할 경우에는 전압 인가 방향이 광선 진행 방향과 일치하도록 전극을 설치하는 방법을 사용한다. 액정 패널이 소정의 곡률을 갖게 하는 것도 궁극적으로 액정 패널의 양면에 부착된 전극에 대한 전압 인가 방향을 광선 진행 방향에 맞추어 주기 위한 것이므로, 평판형의 액정 패널(9)의 경우 이와 마찬가지로 소정의 방향으로 전압이 인가되도록 전극(15)을 형성해 주는 방법을 사용할 수 있다.In the above description, in order to explain the principle, the case where parallel light in a direction perpendicular to the liquid crystal panel 9 passes is explained. However, light actually passing through the liquid crystal panel 9 is not parallel light perpendicular to the liquid crystal panel 9. Although the flat liquid crystal panel 9 may be used as it is for light rays that are distributed at a predetermined angle, the light transmittance from the center portion to the periphery portion may be significantly lowered depending on the thickness of the liquid crystal panel 9. This is because the direction of propagation of the light beam and the arrangement direction of the liquid crystal molecules do not coincide toward the periphery. In the present invention, in order to solve such a problem, the liquid crystal panel has a predetermined curvature according to the light dispersed by the liquid crystal panel so as to satisfactorily pass through the liquid crystal panel 9 in a transmissive state so that the light rays distributed and propagated at a predetermined angle satisfactorily pass. In the case of using a type liquid crystal panel, a method of providing electrodes so that the direction of voltage application coincides with the direction of light traveling is used. The reason why the liquid crystal panel has a predetermined curvature ultimately is to adjust the voltage application direction to the electrodes attached to both sides of the liquid crystal panel according to the light propagation direction. Thus, in the case of the flat liquid crystal panel 9, the predetermined direction is similarly Can be used to form the electrode 15 so that a voltage is applied.

이하에서 도면을 참조하여 전극 형성 방법에 대하여 설명한다. 제9도의 (a)는 본발명에서 액정 패널에 동심원 형태의 전극 설치 위치의 결정 방법을 예시하는 부분 확대 단면도이고, (b)는 제9도의 (a)의 부분 정면도이다.Hereinafter, a method of forming an electrode will be described with reference to the drawings. FIG. 9A is a partially enlarged cross-sectional view illustrating a method for determining concentric electrode mounting positions in a liquid crystal panel in the present invention, and FIG. 9B is a partial front view of FIG. 9A.

전극 형성 방법에는, 예를 들면, 제9도의 (b)에 도시된 바와 같이 액정 패널(9)의 양면에 동심원으로 배치되는 복수 개의 환형의 전극을 설치하는 것이다. 여기서, 전극(15)을 형성하는 환형의 전극들을 설명의 편의상 각각 입사면 측과 출사면 측을 나누어 각각 참조 부호 I1, I2, I3, I4와E1, E2, E3, E4로지시한다. 제9도의 (a)와 (b)에 도시된 바와 같이, 입사면 쪽의 동심원 형상의 전극(I1), (I2), (I3), (I4)들에 각각 대응하는 출사면 쪽의 동심원 형상의 전극(E1), (E2), (E3), (E4)들이 광선의 진행 방향을 고려하여 소정의 크기만큼 직경이 더 크게 제작된다. 따라서, 환형의 전극은 액정 패널(9)의 양면에 서로 일정 각도로 엇갈리어 쌍을 이루며 설치되어야 하는데 각각의 환형 전극은 대응하는 전극과의 거리보다 그 인접 전극과의 거리가 더 가깝게 되지 않도록 소정의 간격으로 설치하게 된다. 예들 들면, 엇갈리어 설치되는 대면하는 한쌍의 전극(I2)(E2)들 중의 하나의 환형 전극(I2)이 쌍을 이루는 다른 환형 전극(E2)보다 그 인접 전극(E1)(E3)들과의 거리가 더 가깝게 위치하게 되면 전계의 형성 방향이 틀려지게 된다. 전극은 원둘레를 따라 좁은 폭을 갖는 환형의 띠모양이며 두께는 가능한 한 얇은 것이 바람직하다. 또한 전극에 의해 광선의 진행에 영향이 발생하지 않도록 같은 광학적 성질의 비전도성 물질로 전극의 두께만큼 보충을 해야 한다. 이를 위해 전체적으로 통상적인 통상적인 절연 코팅을 하는 방법이 사용될 수 있다.In the electrode forming method, for example, as shown in FIG. 9B, a plurality of annular electrodes arranged concentrically on both surfaces of the liquid crystal panel 9 are provided. Here, the annular electrodes forming the electrode 15 are divided by the incident surface side and the exit surface side for convenience of description, respectively, and reference numerals I 1 , I 2 , I 3 , I 4 and E 1 , E 2 , E 3 , E 4 is indicated. As shown in (a) and (b) of FIG. 9, the emission surface corresponding to the concentric electrode I 1 , I 2 , I 3 , and I 4 , respectively, on the incident surface side. The concentric circular electrodes E 1 , E 2 , E 3 , and E 4 are made larger in diameter by a predetermined size in consideration of the traveling direction of the light beam. Therefore, the annular electrodes should be provided in a staggered pair at a predetermined angle on both sides of the liquid crystal panel 9 so that each annular electrode is predetermined so that the distance between the adjacent electrodes is not closer than that of the corresponding electrode. It will be installed at intervals of. A pair of electrodes that face which is eg. Staggered rear installation (I 2) (E 2) at the adjacent electrode (E 1) more than one annular electrode (I 2) two pairs of the other annular electrodes (E 2) forms of ( If the distance to E 3 ) is closer, the direction of formation of the electric field is wrong. The electrode is preferably an annular band with a narrow width along the circumference and is as thin as possible. In addition, the thickness of the electrode should be supplemented with a non-conductive material of the same optical properties so that the electrode does not affect the progress of light rays. To this end, a conventional customary insulating coating can be used as a whole.

본 발명에 사용되는 액정 패널(9)은 이와 같은 설계상의 배려에 의해, 가능하면 전압이 인가되는 방향의 광선이 진행되는 방향과 같은 방향을 갖게 하여 액정 분자(13)의 정렬 방향이 광선의 진행 방향과 일치하도록 하였다. 물론, 전극(15)은 일반적으로 사용되는 투명 전극이 사용된다. 또한, 고분자 분산 액정 패널(9)을 사용할 경우에, 고분자 물질의 광학적 성질이 방향성을 갖지 않는 경우에는 그대로 사용할 수 있지만, 광학적 방향성을 갖는 물질이 사용되어야 할 경우에는 고분자 물질의 구조적 특징이 액정 패널(9)의 광학적인 요구 조건에 맞게 패널이 제작되어야 한다.Due to such design considerations, the liquid crystal panel 9 used in the present invention has the same direction as the direction in which the light beam in the direction in which the voltage is applied proceeds, so that the alignment direction of the liquid crystal molecules 13 is the propagation of the light beam. To match the direction. Of course, the electrode 15 is a commonly used transparent electrode. In addition, in the case of using the polymer dispersed liquid crystal panel 9, the optical properties of the polymer material may be used as it is without the orientation, but when the material having the optical orientation is to be used, the structural characteristics of the polymer material may be used. Panels are to be produced in accordance with the optical requirements of (9).

이상에서 설명한 바와같이, 고분자 분산 액정 패널(9)은 전압 인가 여부에 따라 빛을 투과시키거나 산란시키므로, 산란 상태에서는 배면 디스플레이 장치의 스크린으로 사용되며, 투과 상태에서는 투명한 패널이 되어 일반 유리와 같이 사용될 수 있다. 여기서는, 실시예로서 고분자 액정 패널(9)이 사용되는 것으로 설명하였으나, 일반적인 액정 패널(9)이 본 발명의 조건에 따라 사용될 수 있음은 물론이다.As described above, since the polymer dispersed liquid crystal panel 9 transmits or scatters light depending on whether a voltage is applied, the polymer dispersed liquid crystal panel 9 is used as a screen of a rear display device in a scattering state, and becomes a transparent panel in a transparent state, as in general glass. Can be used. Here, the polymer liquid crystal panel 9 is used as an embodiment, but the general liquid crystal panel 9 can be used according to the conditions of the present invention.

제8도의 (a)와 (b)를 참조하여, 본 발명의 디스플레이 장치가 배면 투사 방식과 전면 투사 방식으로 사용되는 각각의 경우의 작동에 대하여 설명한다. 제8도의 (a)에 도시된 바와 같이 디스플레이 장치를 배면 투사 방식으로 사용하고자 하면, 액정 패널(9)에 대한 전압 인가 스위치(14)를 차단 상태로 선택한다. 액정 패널(9)에 전압이 인가되지 않으므로 액정 패널(9)은 산란 상태에 있으며 스크린으로 사용될 수 있다. 제8도에 (b) 도시된 바와 같이 디스플레이 장치를 전면 투사 방식으로 사용하고자 하면, 액정 패널(9)에 대한 전압 인가 스위치(14)를 접속 상태로 선택한다. 전압 인가 수단(17)으로부터 액정 패널(9)에 전압이 인가되면 액정 패널(9)은 투명 상태로 전환되면 투사광이 그대로 통과하여 대헝 스크린(10)에 투사된다.Referring to Figs. 8A and 8B, the operation in each case where the display device of the present invention is used in the back projection method and the front projection method will be described. As shown in FIG. 8A, when the display apparatus is to be used in the rear projection method, the voltage applying switch 14 for the liquid crystal panel 9 is selected as the blocking state. Since no voltage is applied to the liquid crystal panel 9, the liquid crystal panel 9 is in a scattering state and can be used as a screen. As shown in (b) of FIG. 8, when the display apparatus is to be used in the front projection method, the voltage applying switch 14 to the liquid crystal panel 9 is selected as the connected state. When a voltage is applied to the liquid crystal panel 9 from the voltage applying means 17, the liquid crystal panel 9 is projected onto the screen 10 by passing the projection light as it is when it is switched to the transparent state.

물론, 실제 제품에서는 전압 인가 스위치(14)에 대한 선택 표시는 사용자의 편의를 위해 배면/전면, 또는 소형/대형 등으로 할 수 있다. 다시말해서, 단순히 스위치 선택에 의해 배면 및 전면 투사 방식을 결정할 수 있다. 따라서, 대형 스크린(10)이 소정의 위치에 마련되어 있는 경우에는 필요에 따라 배면 투사 방식 또는 전면 투사 방식을 선택하여 영상을 볼 수있다.Of course, in the actual product, the selection display for the voltage applying switch 14 may be back / front or small / large for convenience of the user. In other words, the rear and front projection methods can be determined simply by selecting a switch. Therefore, when the large screen 10 is provided at a predetermined position, an image can be viewed by selecting a rear projection method or a front projection method as necessary.

본 발명에 관련하여 몇 가지 다른 실시예를 살펴 본다. 디스플레이 장치 내에서 프로젝터(16)의 투사 렌즈(11)와 액정 패널(9) 사이에 전반사 거울(도시되지 않음)을 설치하여 전체 부피를 줄일 수도 있다. 바꿔 말하면, 이와 같이 전반사 거울을 설치하여 투사 렌즈(11)를 통해 나온 투사광이 전반사 거울에서 반사되어 액정 패널(9)로 진행되면 전체 투사 거리가 연장되므로 더 큰 액정 패널(9)을 사용할 수 있다. 이 경우는 배면 투사 방식에서 더 큰 화면을 사용할 수 있게 한다. 또한, 액정 패널(9)에 전압을 인가하는 스위치(14)는 수동식이거나 리모콘에 의한 원격 제어 방식일 수 있다.Several other embodiments are described with respect to the present invention. A total reflection mirror (not shown) may be provided between the projection lens 11 and the liquid crystal panel 9 of the projector 16 in the display device to reduce the total volume. In other words, when the total reflection mirror is installed and the projection light emitted through the projection lens 11 is reflected from the total reflection mirror and proceeds to the liquid crystal panel 9, the total projection distance is extended, so that the larger liquid crystal panel 9 can be used. have. This case allows a larger screen to be used in the rear projection method. In addition, the switch 14 for applying a voltage to the liquid crystal panel 9 may be manual or remotely controlled by a remote controller.

프로젝터(16)에 사용되는 겸용 투사 렌즈(11)는 배면 투사 방식의 경우와 전면 투사 방식에 따라 2단계의 소정 값에 따라 자동으로 초점이 조절되게 할 수 있다. 또한, 겸용 투사 렌즈(11)와 스크린(10) 사이의 거리에 따라서 다단계로 조절될 수도 있다. 배면 투사 방식에서 액정 패널(9)의 거리 이동 가능성을 배제하지는 않지만 일반적으로 일정한 거리에 위치하게 제작되므로 그 거리값에 의해 초점 조절이 이루어진다. 전면 투사 방식에서 겸용 투사 렌즈(11)와 스크린(10) 사이의 거리가 멀면 멀수록 더 큰 영상 화면이 형성되게 한다. 이와 같은 다단계 방법에서 스크린(10)은 정해진 단계에 따라 일정한 거리에 위치되어 지는 것을 가정하며, 그 값을 기준으로 단계 선택에 의해 투사 렌즈(11)의 초점 거리가 맞추어 진다. 또한, 초음파에 의한 거리 측정 방식과 같은 거리 측정 방식을 사용하면 임의의 거리에 스크린(10)이 위치하여도 자동으로 거리를 측정하여 초점 거리를 맞출 수 있다.The combined projection lens 11 used in the projector 16 can automatically adjust the focus according to a predetermined value in two stages according to the rear projection method and the front projection method. In addition, it may be adjusted in multiple stages according to the distance between the combined projection lens 11 and the screen 10. Although the rear projection method does not exclude the possibility of the distance movement of the liquid crystal panel 9, since it is generally manufactured to be positioned at a constant distance, focus adjustment is performed by the distance value. In the front projection method, the farther the distance between the combined projection lens 11 and the screen 10 is, the larger the image screen is formed. In this multi-step method, it is assumed that the screen 10 is positioned at a certain distance according to a predetermined step, and the focal length of the projection lens 11 is adjusted by step selection based on the value. In addition, by using a distance measuring method such as a distance measuring method by ultrasonic waves, even if the screen 10 is located at an arbitrary distance, the distance can be automatically measured to adjust the focal length.

상기와 같은 액정 패널을 배면 투사 방식에서 스크린으로 사용하고 전면 투사 방식에서 투사 렌즈로부터의 투사광이 통과할 수 있는 투명한 패널로 사용함으로써, 부피가 상대적으로 작고, 사용과 조작이 편리한 전면 및 배면 투사형 디스플레이 장치가 구현될 수 있다.By using the liquid crystal panel as the screen in the rear projection method and the transparent panel through which the projection light from the projection lens can pass in the front projection method, the front and rear projection types are relatively small in volume and convenient to use and operate. The display device can be implemented.

Claims (16)

광원과 영상 투사용 광학 요소를 구비한 프로젝터. 상기 광원에서 화상이 기록된 매체 또는 화상 재생 매체를 통과하여 나오는 빛을 소정의 각도로 분산시키는 투사 렌즈. 상기 투사 렌즈를 경유한 빛이 통과할 때 전압 인가 여부에 따라 산란 상태와 투명 상태로 변환될 수 있으며 전압 인가를 위한 투명 전극을 갖는 액정 패널, 상기 액정 패널에 전압을 인가하기 위한 전압 인가하기 위한 전압 인가 수단, 상기 전압 인사 수단에 사용되는 스위치 및 전면 투사용 대형 스크린을 포함하는 전면 및 배면 투사용 디스플레이 장치.Projector with light source and optical elements for image projection. And a projection lens for dispersing light emitted from the light source through the medium on which the image is recorded or the image reproducing medium at a predetermined angle. When the light passes through the projection lens, the liquid crystal panel may be converted into a scattering state and a transparent state according to whether a voltage is applied and has a transparent electrode for voltage application, and a voltage for applying a voltage to the liquid crystal panel. Display apparatus for front and rear projections comprising a voltage application means, a switch used for the voltage greeting means and a large screen for front projection. 제1항에 있어서, 상기 액정 패널이 소정의 곡률을 갖는 형태로 제작되는 것을 특징으로 하는 전면 및 배면 투사형 디스플레이 장치.The front and rear projection display apparatus according to claim 1, wherein the liquid crystal panel is manufactured to have a predetermined curvature. 제1항에 있어서, 상기 투사 렌즈와 상기 액정 패널 사이에 전반사 거울을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전면 및 배면 투사형 디스플레이 장치.The front and rear projection display device according to claim 1, further comprising a total reflection mirror between the projection lens and the liquid crystal panel. 제1항에 있어서, 상기 스위치가 원격 제어 방식에 의해 작동되는 것을 특징으로 하는 전면 및 배면 투사형 디스플레이 장치.The front and rear projection display device according to claim 1, wherein the switch is operated by a remote control method. 제1항에 있어서, 상기 투사 렌즈가 투사 방식 선택에 따라 자동으로 초점이 조절되는 것을 특징으로 하는 전면 및 배면 투사형 디스플레이 장치.The front and rear projection display apparatus according to claim 1, wherein the projection lens is automatically adjusted in focus according to the projection method selection. 제1항에 있어서, 상기 투사 렌즈가 원격 제어 방식에 의해 초점 조절이 이루어지는 것을 특징으로 하는 전면 및 배면 투사형 디스플레이 장치,The front and rear projection display apparatus of claim 1, wherein the projection lens is focused by a remote control method. 제1항에 있어서, 상기 액정 패널이 고분자 분산 액정 패널인 것을 특징으로 하는 전면 및 배면 투사형 디스플레이 장치.The front and rear projection display device according to claim 1, wherein the liquid crystal panel is a polymer dispersed liquid crystal panel. 광원과 영상 투사용 광학 요소를 구비한 프로젝터, 상기 광원에서 화상이 기록된 매체 또는 화상 재생 매체를 통과하여 나오는 빛을 소정의 각도로 분산시키는 투사 렌즈, 상기 투사 렌즈를 경유한 빛이 통과할 때 전압 인가 여부에 따라 산간 상태와 투명 상태로 변환 될 수 있는 액정 패널, 상기 액정 패널의 양면에 설치되며, 광선의 진행 방향에 일치하도록 전압이 걸리는 방향이 형성되도록 설치되는 복수 개의 투명 전극, 상기 액정 패널에 전압을 인가하기 위한 전압 인가 수단, 사기 전압 인가 수단에 사용되는 스위치 및 전면 투사용 대형 스크린을 포함하는 전면 및 배면 투사형 디스플레이 장치.A projector having a light source and an optical element for projecting an image, a projection lens for dispersing light passing through a medium on which an image is recorded or an image reproducing medium at a predetermined angle, and when light passes through the projection lens Liquid crystal panel that can be converted into a mountain state and a transparent state depending on whether the voltage is applied, a plurality of transparent electrodes which are installed on both sides of the liquid crystal panel, the plurality of transparent electrodes are installed to form a direction in which the voltage is applied to match the traveling direction of the light beam A front and rear projection display device comprising voltage application means for applying a voltage to a panel, a switch used for fraudulent voltage application means, and a large screen for front projection. 제8항에 있어서, 상기 액정 패널이 소정의 곡률을 갖는 형태로 제작되는 것을 특징으로 하는 전면 및 배면 투사형 디스플레이 장치.The front and rear projection display apparatus according to claim 8, wherein the liquid crystal panel is manufactured in a shape having a predetermined curvature. 제8항에 있어서, 상기 투사 렌즈과 상기 액정 패널 사이에 전반사 거울을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전면 빛 배면 투사형 디스플레이 장치.The front light rear projection display device according to claim 8, further comprising a total reflection mirror between the projection lens and the liquid crystal panel. 제8항에 있어서, 상기 스위치가 원격 제어 방식에 의해 작동되는 것을 특징으로 하는 전면 빛 배면 투사형 디스플레이 장치.The front light rear projection display device according to claim 8, wherein the switch is operated by a remote control method. 제8항에 있어서, 상기 투사 렌즈가 투사 방식 선택에 따라 자동으로 초점이 조절되는 것을 특징으로 하는 전면 빛 배면 투사형 디스플레이 장치.The front light rear projection display device according to claim 8, wherein the projection lens is automatically adjusted in focus according to the projection method selection. 제8항에 있어서, 상기 투사 렌즈가 원격 제어 방식에 의해 초점 조절이 이루어지는 것을 특징으로 하는 전면 빛 배면 투사형 디스플레이 장치.The front light rear projection display device of claim 8, wherein the projection lens is focused by a remote control method. 제8항에 있어서, 상기 복수 개의 투명 전극이 동심원 형태의 환형 띠의 형태로 제작되는 것을 특징으로 하는 전면 빛 배면 투사형 디스플레이 장치.The front light rear projection display device according to claim 8, wherein the plurality of transparent electrodes are manufactured in the form of concentric annular bands. 제8항에 있어서, 상기 액정 패널이 고분자 분산 액정 패널인 것을 특징으로 하는 전면 빛 배면 투사형 디스플레이 장치.The front light rear projection display device according to claim 8, wherein the liquid crystal panel is a polymer dispersed liquid crystal panel. 제15항에 있어서, 상기 고분자 분산 액정 패널에 사용되는 구분자 물질이 방향성을 갖는 경우에 그 배열 방향이 광선 진행 방향에 맞도록 제작된 것을 특징으로 하는 전면 빛 배면 투사형 디스플레이 장치.The front light rear projection display device according to claim 15, wherein when the separator material used for the polymer dispersed liquid crystal panel has directivity, the arrangement direction is made to match the light propagation direction.
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