KR20120097083A

KR20120097083A - 투사 표시 장치

Info

Publication number: KR20120097083A
Application number: KR1020110016419A
Authority: KR
Inventors: 박소연
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2011-02-24
Filing date: 2011-02-24
Publication date: 2012-09-03

Abstract

본 발명은 투광성과 열전도성을 동시에 갖는 물질로 컬러 휠을 제작함으로써, 광의 효율 및 신뢰성을 높일 수 있는 투사 표시 장치에 관한 것이다.

Description

투사 표시 장치{A project device}

본 발명은 디스플레이 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 광을 사용하여 영상을 스크린에 투사 표시하는 투사 표시 장치에 관한 것이다.

최근, 대화면 또는 3차원 영상의 보급이 일반화 되면서, 휘도가 높은 프로젝터 시스템에 대한 요구가 증가하고 있다.

따라서, 이러한 고휘도의 프로젝터 시스템을 구현하기 위하여, 고출력 단파장 레이저 다이오드 또는 발광 다이오드 광원과 파장 변환 물질을 이용한 다색 조명 장치의 개발이 요구되고 있다.

또한, 고휘도의 빛을 이용하면서, 효율적으로 다색 조명광을 출력할 수 있는 다색 조명 장치의 개발이 요구되고 있다.

본 발명의 목적은 투광성과 열전도성을 동시에 갖는 물질로 컬러 휠을 제작함으로써, 광의 효율 및 신뢰성을 높일 수 있는 투사 표시 장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명에 따른 투사 표시 장치는, 광을 생성하는 광원부와; 상기 광원부로부터 조사된 광으로부터 다수의 색상 광을 분리하는 컬러휠과; 상기 컬러휠을 통해 분리된 색상 광을 평행광으로 변환 및 혼합하는 집속 렌즈부와; 상기 집속 렌즈부를 통해 혼합된 광을 조사하여 스크린에 영상을 투사하는 영상 투사부;를 포함하고, 상기 컬러휠은, 투명 및 절연 특성을 가지는 글라스 형태의 제1 파장 변환 물질을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 제1 파장 변환 물질은 사파이어와 같은 알루미나(Al₂O₃)를 포함한다.

또한, 상기 컬러휠은 원형 형상의 광 투과 물질로 형성되고, 한 축을 중심으로 회전하도록 지지된 평판을 포함하고, 상기 제1 파장 변환 물질은 상기 평판의 내부에 펌핑(Pumping)되어 형성될 수 있다.

즉, 상기 평판은 그루브(groove)를 형성하고, 상기 제1 파장 변환 물질은 상기 그루브 안에 형성될 수 있다. 또한, 상기 제1 파장 변환 물질은 상기 광원부로부터 광이 조사되는 상기 평판의 일부 영역에만 형성될 수 있다. 또한, 상기 제1 파장 변환 물질은 상기 평판의 표면 상에 층 형태로 형성될 수 있고, 이 경우 상기 평판의 표면에 볼록 또는 오목한 형태로 형성될 수 있다.

또한, 상기 컬러휠은 상기 평판의 내부 또는 표면에 인광물질(Phospher)을 포함한 제2 파장 변환 물질을 더 포함할 수 있고, 이 경우 상기 제2 파장 변환 물질은 상기 평판 및 상기 제1 편광 변환 물질 사이에 형성될 수 있다.

또한, 상기 컬러휠은 상기 평판에서 상기 광원부의 광이 입사되는 입사면 상에 형성되는 밴드-패스 필터를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 컬러휠은 상기 평판에서 상기 광원부의 광이 통과되어 출사되는 출사면 상에 형성되는 반사층을 더 포함할 수 있고, 이때 상기 반사층은 특정 각보다 작은 입사각을 갖는 광은 투과시키고, 상기 특정 각보다 큰 입사각을 갖는 광은 반사시킬 수 있다.

본 발명에 따른 투사 표시 장치는 다음과 같은 효과를 제공한다.

첫째, 투광성과 열전도성이 우수한 사파이어를 컬러 휠의 회전판에 이용함으로써, 광 변환 효율 및 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

둘째, 본 발명은 사파이어 회전판을 갖는 컬러 휠을 포함하는 조명장치를 투사 표시 장치에 적용함으로써, 경량의 고휘도 디스플레이를 구현할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 투사 표시 장치를 나타낸 일 실시예 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 투사 표시 장치를 나타낸 일 실시예 개략도이다.
도 3은 본 발명에 따른 컬러휠을 나타낸 개략적인 측면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 인광 물질의 예시적인 여기 및 방사 스펙스럼들을 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 컬러휠을 나타낸 개략적인 평면도이다.
도 6은 본 발명에 따라 제1 및 제2 파장 변환 물질을 포함한 컬러휠을 나타낸 제1 실시예 설명도이다.
도 7은 본 발명에 따라 제1 및 제2 파장 변환 물질과, 밴드-패스 필터 및 반사층을 포함한 컬러휠을 나타낸 제2 실시예 설명도이다.
도 8은 본 발명에 따라 제1 및 제2 파장 변환 물질을 포함한 컬러휠을 나타낸 제3 실시예 설명도이다.
도 9는 본 발명에 따라 제1 및 제2 파장 변환 물질을 포함한 컬러휠을 나타낸 제4 실시예 설명도이다.
도 10은 본 발명에 따라 제1 및 제2 파장 변환 물질을 포함한 컬러휠을 나타낸 제5 실시예 설명도이다.

본 발명의 다른 목적, 특성 및 이점들은 이하에서의 실시예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.

본 발명에 따른 투사 표시 장치의 바람직한 실시예에 관하여 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명을 설명하기에 앞서, 본 발명에 따른 투사 표시 장치는 이동통신 단말기, PMP, 노트북, PDA 등의 휴대용 단말기에 탑재될 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 투사 표시 장치를 나타낸 일 실시예 블록 구성도이다.

도 2는 본 발명에 따른 투사 표시 장치를 나타낸 일 실시예 개략도이다.

먼저, 도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 투사 표시 장치는, 광원부(100)와, 컬러휠(200)과, 집속 렌즈부(300)와, 영상 투사부(400)를 포함하여 이루어진다.

이하, 본 발명에 따른 투사 표시 장치는 필요에 따라 전술한 구성요소 이외의 것이 포함되어 구성될 수 있을 것이나, 상기 전술한 구성요소 이외의 것은 본 발명에 직접적 연관이 있는 것은 아니므로 설명의 간명함을 위해 이에 대한 자세한 설명은 이하 생략된다.

한편, 상기 구성요소들은 실제 응용에서 구현될 때 필요에 따라 2 이상의 구성요소가 하나의 구성요소로 합쳐져서 구성되거나, 하나의 구성요소가 2 이상의 구성요소로 세분되어 구성될 수 있음을 유념해야 한다.

이하, 본 발명에 따른 투사 표시 장치의 구성 요소들에 대해 차례로 살펴본다.

먼저, 광원부(100)는 광원(102) 및 집광 렌즈(104)를 포함하여 구성된다.

광원(102)은 일반적인 램프(등) 또는 레이저 다이오드와, 발광 다이오드(LED)를 포함하는 반도체 광원일 수 있다.

반도체 광원에서는, 빛의 파장은 일반적으로 300nm 에서 500nm의 범위를 갖는다. 예를 들어 많은 LED 제조사들은 460nm 에서 발광하는 발광 다이오드(소위 Blue LED)를 생산한다. Cree사는 400nm 에 가까운 딥블루(deep blue) LED를 생산한다. Nichia 사는 365nm 근처의 UV LED를 생산한다. Sharp 나 Nichia 등의 레이저 제조사들은 405nm 근처를 방출하는 레이저를 생산한다. 수은 램프를 포함하는 종래의 램프에 비해 반도체 광원의 한 가지 주요한 이점은 변조 능력에 있다. 레이저나 LED 모두 1M 헤르쯔 보다 높은 주파수에서 변조될 수 있다.

집광 렌즈(104)는 상기 광원(102)에서 생성된 광을 하나의 광으로 집속하고, 상기 집속된 광을 컬러휠(200)로 전달한다.

컬러휠(200)은 상기 광원부(100)로부터 광을 입사받고, 상기 입사된 광으로부터 R/G/B 등의 다수의 색상광을 분리한다.

이때, 상기 컬러휠(200)은 유리, PMMA 플라스틱 등의 광 투과 물질로 형성되고, 원형 평판 형상을 가지며, 한 축을 중심으로 회전하도록 지지된다.

이때, 본 발명에 따른 컬러휠(200)은 인광물질(Phosphor)을 포함한 제1 파장 변환 물질과, 본 발명에 따라 투명 및 절연 특성을 가지는 글라스 재질의 제2 파장 변환 물질을 포함하여 형성된다. 본 발명에 따른 컬러휠(200)에 대해 내용은 이하의 도 3 내지 도 10에서 상세히 후술한다.

집속 렌즈부(300)는 상기 컬러휠(200)을 통해 분리된 색상광들을 평행광으로 변환 및 혼합하여 영상 투사부(400)로 전달하고, 평행광 변환 렌즈(302) 및 광터널(304)을 포함하여 구성된다.

평행광 변환 렌즈(302)는 콜리메이팅 렌즈가 될 수 있고, 상기 컬러휠(200)과 광터널(304) 사이에 배치되며, 상기 컬러휠(200)을 통해 분리된 색상광들을 평행광으로 변환한다.

광터널(304)은 상기 평행광 변환 렌즈(302)를 통해 변환된 평행광들을 균일하게 혼합하여 영상 투사부(400)로 전달한다.

상기 광터널(304)은 유리(Bulky Glass) 재질의 로드 렌즈(Rod lens)로 구성될 수 있으며, 로드 렌즈는 공기보다 굴절률이 높은 고 굴절률의 특성을 가지므로 그 내부에서 전반사가 이루어진다.

또는, 광터널(304)은 미러(Mirror)로 둘러싸여 입/출사구가 개방된 형태의 라이트 터널(Tunnel)로 이루어질 수 있으며, 가령 네 개의 미러면으로 둘러싸여 터널의 형태를 이루도록 구성된다.

이러한 구조상에서 개구된 터널의 내부를 진행하는 분리 광들은 미러에 의하여 불규칙하게 전반사되며 균일하게 혼합된다.

영상 투사부(400)는 상기 집속 렌즈부(300)를 통해 혼합된 광을 조사하여 외부 스크린에 영상을 투사하고, 반사판(402) 및 디스플레이 소자(404)를 포함하여 구성된다.

디스플레이 소자(404)는 반사판(402)을 통해 상기 광터널(304)에서 혼합된 광을 입사받고, 상기 광을 이용하여 스크린에 영상을 투사한다.

상기와 같은 디스플레이 소자(404)는 입사광을 각 화소 단위로 선택적으로 반사시킴에 의해 화상을 형성하는 디지털 마이크로 미러 소자, 반사형 액정표시소자(Liquid Crystal on Silicon; 이하 'LCS') 등의 반사형 화상 형성 유닛, 레이저 광을 스캔 및 x축(수평) 또는 y축(수직)으로 반사하여 스크린에 영상이 투영되도록 하는 스캐너가 될 수 있다.

이하, 도 3 내지 도 10을 참조하여, 본 발명에 따른 파장 변환 물질을 포함한 컬러휠(200)에 대해 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 컬러휠을 나타낸 개략적인 측면도이다.

도 4는 본 발명에 따른 인광 물질의 예시적인 여기 및 방사 스펙스럼들을 보여주는 도면이다.

도 5는 본 발명에 따른 컬러휠을 나타낸 개략적인 평면도이다.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 컬러휠(200)은 인광 물질을 포함한 제1 파장 변환 물질(210) 및 투명 및 절연 특성을 가지는 글라스 물질을 포함한 제2 파장 변환 물질(220)을 포함하여 구성된다.

이때, 상기 제2 파장 변환 물질(220)은 사파이어와 같은 알루미나(Al₂O₃)로 형성된다.

한편, 종래에는 상기 인광 물질과 BK7 글라스를 포함한 컬러휠이 사용되나, 상기 BK7 글라스는 상온에서 1.114 W/m/K의 낮은 열 전도율(Thermal Conductivity)을 가진다.

또한, 상기 BK7 글라스와 상기 인광 물질을 포함한 컬러휠을 구비한 종래의 투사 표시 장치에서 고휘도의 디스플레이를 구현하기 위해서 상기 인광 물질에 집속되는 광원의 세기는 대략 30W이고, 조사되는 면적은 직경 2mm의 스팟(spot)이다.

그러나, 상기 BK7 글라스가 낮은 열 전도율을 가지기 때문에, 상기 인광 물질에 30W의 광원이 조사될 경우 번인(buring) 현상 및 광 변환 효율 저하 현상이 발생될 수 있다.

상기 BK7 글라스의 열 전도율에 비해 본 발명에 따른 알루미나(Al₂O₃)는 이하의 표 1에 도시된 바와 같이, 상온에서의 열 전도율이 43.05 W/m/K로써, 40 배 이상 열 전도율이 높다.

43.05 W/m/K	Sing Crystal, at temp = 20 C.
19.65 W/m/K	Sing Crystal, at temp = 300 C.
12.12 W/m/K	Sing Crystal, at temp = 800 C.

따라서, 본 발명에서는 종래의 BK7 글라스 대신에 알루미나(Al₂O₃)를 사용함으로써, 상기 인광 물질에서 발생되는 열 직접을 완화시켜 신뢰성 확보 및 광 변환 효율을 증대시키는 것이다.

상기와 같은, 본 발명에 따른 알루미나(Al₂O₃)는 인광 물질을 포함한 컬러휠(200)의 평판 내에 펌핑(Pumping)되어 형성되거나 또는 상기 평판 표면 상에 층 형태로 형성될 수 있다.

상기 컬러휠(200)의 평판 내에 제1 및 제2 파장 변환 물질(210, 220)을 형성하는 과정은 이하의 도 6 내지 도 10에서 상세히 후술한다.

상기 인광 물질(210)은 도 4에 도시된 바와 같이, 하나의 파장 범위에서 여기광을 흡수하며 다른 파장 범위에서 빛을 방출한다.

일반적으로, 방출된 빛의 파장 범위는 여기광의 파장 범위보다 더 길다. 광원(102)에서 나오는 여기광은 컬러휠(200) 위의 인광 물질을 여기시키고, 상기 인광 물질은 광원(102)로부터 방출되는 빛과는 다른 파장 범위를 갖는 빛을 방출한다.

도 3 및 도 5는 상기 컬러휠(200)의 측면 및 평면의 예시적인 구성을 나타낸다.

컬러휠(200)은 본 발명에 따른 제1 및 제2 파장 변환 물질(210, 220)을 포함하는 2개 이상의 부분으로 나눠진 원형이다.

도시된 예에서는, 적(Red), 녹(Green), 청(Blue) 및 백색(White)의 4 부분을 갖는다. 적, 녹 및 청 부분은 제1 및 제2 파장 변환 물질(210, 220)을 포함한 200R, 200G 및 200B를 각각 갖는다.

바람직하게는, 제1 및 제2 파장 변환 물질(210, 220)을 포함한 200R, 200G 및 200B는 각각 580nm 에서 700nm, 500nm 에서 580nm, 그리고 400nm에서 500nm 의 파장에서 빛을 방출한다.

백색 부분은 480nm 에서 700nm 의 빛을 방출하는 제1 및 제2 파장 변환 물질(210, 220)을 포함하며, 400nm 에서 500nm 범위의 더 짧은 파장의 청색 빛을 부분적으로 통과시켜, 결과적으로 결합된 백색 광이 나오게 한다.

컬러휠(200)이 회전축을 기준으로 회전하면, 여기광을 받는 휠의 영역이 변하게된다. 예를 들어 적에서 녹, 백 그리고 청색 부분으로 변하고, 이에 따라 결과적으로 다른 색상의 빛이 방출된다. 방출된 빛의 색상 변화 비율은 휠의 회전 속도에 직접적으로 연관된다.

도 3 및 도 5의 컬러휠(200)의 구성은 대체되는 다른 구성요소들을 가질 수 있다. 예를 들어, 광원(102)은 파란 빛을 방출하고, 청색 부분(Blue segment)은 청색 파장 변환 물질 없이 단순히 투명한 물질일 수 있을 것이다.

이하, 도 6 내지 도 10을 참조하여, 본 발명에 따라 제1 및 제2 파장 변환 물질(210, 220)을 포함한 컬러휠을 나타낸 실시예들에 대해 상세히 설명한다.

[제1 실시예]

도 6은 본 발명에 따라 제1 및 제2 파장 변환 물질을 포함한 컬러휠을 나타낸 제1 실시예 설명도이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 파장 변환 물질(210, 220)은 상기 컬러휠(200)의 내부에 각각의 층 형태로 형성될 수 있다.

먼저, 제1 파장 변환 물질(210)인 인광 물질(Phosphor)은 상기 컬러휠(200)의 평판을 형성하는 광 투과성 물질 안에 도핑되거나 펌핑되어 제1 층(210)으로 형성된다.

상기와 같이, 상기 컬러휠(200)의 평판 내에 인광 물질(Phosphor)을 포함한 제1 층(210)이 형성되면, 상기 제1 층(210)의 전면(광 입사면) 또는 후면(광 출사면)에 제2 파장 변환 물질(220)인 알루미나를 펌핑시켜 제2 층(220)을 형성한다.

이때, 본 발명에서는 상기 알루미나를 포함한 제2 층(220)의 열 전도율을 높이기 위해서, 상기 제2 층(220)의 두께를 상기 제1 층(210) 보다 두껍게 형성할 수 있다.

한편, 도 6의 (a)는 상기 인광 물질을 포함한 제2 층(220)의 전면에 상기 알루미나를 포함한 제1 층(210)을 형성한 것을 나타내고 있고, 도 6의 (b)는 상기 인광 물질을 포함한 제2 층(220)의 후면에 상기 알루미나를 포함한 제1 층(210)을 형성한 것을 나타내고 있다.

[제2 실시예]

도 7은 본 발명에 따라 제1 및 제2 파장 변환 물질과, 밴드-패스 필터 및 반사층을 포함한 컬러휠을 나타낸 제2 실시예 설명도이다.

도 7에 도시된 바와 같이, 상기 제1 및 제2 파장 변환 물질(210, 220)을 포함한 컬러휠(200)의 전면(광 입사면) 및 후면(광 출사면) 각각에 밴드-패스 필터(230) 및 반사층(240)을 코팅하여 형성할 수 있다.

상기 밴드-패스 필터(230)는 다이크로익 필터(dichroic filter)로써, 특정 파장의 빛은 투과시키고, 다른 모든 파장의 빛은 반사시킨다.

상기 반사층(240)은 특정 각보다 작은 입사각을 갖는 광은 투과시키고, 상기 특정 각보다 큰 입사각을 갖는 광은 반사시킨다. 일 예로, 상기 반사층(240)은 입사각이 15도보다 작은 빛은 투과시키고, 15도 보다 더 큰 입사각은 반사시킨다.

일 예로, 460nm를 갖는 청색 빛은 밴드-패스 필터(230)를 투과하고, 상기 투과된 청색 빛은 제1 파장 변환 물질(210)을 통과하여 제2 파장 변환 물질(220)을 여기시킨다.

상기 제2 파장 변환 물질(220)은 더 긴 파장(예를 들어 550 nm)의 빛을 방출한다.

반사층(240)에 대해 더 작은 입사 각으로 방출된 빛은 반사층(240)를 투과하게 된다. 더 큰 입사각으로 방출된 빛은 반사층(240)에서 반사되어 다시 제2 파장 변환 물질(220)로 돌아오고 여기에서 산란된다. 산란된 빛 중에서 일부는 더 작은 입사각 상태가 되고 이 빛은 반사층(240)을 투과하게 된다. 다른 더 큰 각을 갖는 빛은 반사층(240)에 의해 반사되고 다시 제2 파장 변환 물질(220)에서 산란된다.

밴드-패스 필터(230)은 여기 광원(100) 쪽으로 되돌아오는 방출 광들을 차단한다. 밴드-패스 필터(230)와 반사층(240)의 결합은 방출 광이 작은 입사각에서 한 방향으로 전달될 수 있도록 만들어 준다. 그 결과, 고 휘도의 방출 광이 얻어지게 된다.

[제3 실시예]

도 8은 본 발명에 따라 제1 및 제2 파장 변환 물질을 포함한 컬러휠을 나타낸 제3 실시예 설명도이다.

도 8에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 파장 변환 물질(210, 220)은 상기 컬러휠(200)의 내부에 각각의 층 형태로 형성된다.

이때, 도 8의 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 제1 파장 변환 물질에 따른 제1 층(210)은 그루브(groove) 등의 홈이 형성되고, 상기 제2 파장 변환 물질(220)은 상기 제1 층(210) 내의 홈 안에 형성될 수 있다.

즉, 상기 제2 파장 변환 물질(220)을 상기 제1 층(210)의 홈 안에 형성함으로써, 상기 인광 물질에서 발생되는 열 직접을 더욱 완화시킬 수 있는 것이다.

이때, 도 8의 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 홈을 상기 제1 층(210)의 영역 내에서 광이 직접 조사되는 일부 영역에만 형성하고, 상기 일부 영역에 형성된 홈 안에 상기 제2 파장 변환 물질(220)을 형성함으로써, 상기 제2 파장 변환 물질(220)의 크기를 줄여서 컬러휠(200)의 무게를 감량할 수도 있다.

또한, 도 8의 (c)에 도시된 바와 같이, 상기 제1 층(210)의 영역 내에서 광이 직접 조사되는 일부 영역에만 상기 제2 파장 변환 물질을 포함한 제2 층(220)을 돌출되게 형성함으로써, 상기 제2 파장 변환 물질(220)의 크기를 줄여서 컬러휠(200)의 무게를 감량할 수도 있다.

[제4 실시예]

도 9는 본 발명에 따라 제1 및 제2 파장 변환 물질을 포함한 컬러휠을 나타낸 제4 실시예 설명도이다.

도 9에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 파장 변환 물질(210, 220)은 상기 컬러휠(200)의 내부에 각각의 층 형태로 형성된다.

이때, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 제2 파장 변환 물질을 포함한 제2 층(220)은 볼록 또는 오목한 형상으로 형성될 수 있다.

도 9의 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 제1 층(210)의 중앙 부분에 광이 많이 조사되는 경우 상기 제1 층(210)의 중앙 부분에서 많이 발생되는 열 직접을 완화시키기 위해서, 상기 제2 층(210)을 중앙 부분(220)이 두껍고 양 측면이 얇은 볼록한 형상으로 형성한다.

또한, 도 9의 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 제1 층(210)의 측면 부분에 광이 많이 조사되는 경우 상기 제1 층(210)의 측면 부분에서 많이 발생되는 열 직접을 완화시키기 위해서, 상기 제2 층(210)을 중앙 부분(220)이 얇고 양 측면이 두꺼운 오목한 형상으로 형성한다.

[제5 실시예]

도 10은 본 발명에 따라 제1 및 제2 파장 변환 물질을 포함한 컬러휠을 나타낸 제5 실시예 설명도이다.

도 10에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 파장 변환 물질(210, 220)은 상기 컬러휠(200) 평판의 외부 표면에 각각 층 형태로 형성될 수 있다.

즉, 도 10의 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 컬러휠(200)의 평판의 전면(광 입사면)에 제1 편광 변환 물질을 포함한 제1 층(210)을 형성하고, 상기 제1 층(210)의 전면에 상기 제2 편광 변환 물질을 포함한 제2 층(220)을 형성할 수 있다.

이때, 상기 제1 및 제2 편광 변환 물질은 필름 형태로 상기 컬러휠(200)의 평판 전면에 각각 부착되어 형성될 수 있다.

또한, 도 10의 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 컬러휠(200)의 평판의 전면(광 입사면)에 상기 제2 편광 변환 물질을 포함한 제2 층(220)을 형성하고, 상기 제2 층(220)의 전면에 상기 제1 편광 변환 물질을 포함한 제1 층(210)을 형성할 수도 있다.

또한, 도 10의 (c)에 도시된 바와 같이, 상기 컬러휠(200)의 평판의 전면(광 입사면)에 상기 제2 편광 변환 물질을 포함한 제2 층(220)을 형성하고, 상기 평판의 후면(광 출사면)에 상기 제1 편광 변환 물질을 포함한 제1 층(210)을 형성할 수도 있다.

또한, 도 10의 (d)에 도시된 바와 같이, 상기 컬러휠(200)의 평판의 전면(광 입사면)에 상기 제1 편광 변환 물질을 포함한 제1 층(210)을 형성하고, 상기 평판의 후면(광 출사면)에 상기 제2 편광 변환 물질을 포함한 제2 층(220)을 형성할 수도 있다.

이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

또한, 이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims

광을 생성하는 광원부;
상기 광원부로부터 조사된 광으로부터 다수의 색상 광을 분리하는 컬러휠;
상기 컬러휠을 통해 분리된 색상 광을 평행광으로 변환 및 혼합하는 집속 렌즈부; 및
상기 집속 렌즈부를 통해 혼합된 광을 조사하여 스크린에 영상을 투사하는 영상 투사부;를 포함하고,
상기 컬러휠은, 투명 및 절연 특성을 가지는 글라스 형태의 제1 파장 변환 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 투사 표시 장치.
제1 항에 있어서,
상기 제1 파장 변환 물질은, 알루미나(Al₂O₃)인 것을 포함하여 이루어지는 투사 표시 장치.
제1 항에 있어서,
상기 컬러휠은, 원형 형상의 광 투과 물질로 형성되고, 한 축을 중심으로 회전하도록 지지된 평판을 포함하는 것을 특징으로 하는 투사 표시 장치.
제3 항에 있어서,
상기 제1 파장 변환 물질은, 상기 평판의 내부에 펌핑(Pumping)되어 형성되는 것을 특징으로 하는 투사 표시 장치.
제4 항에 있어서,
상기 평판은, 그루브(groove)를 형성하고,
상기 제1 파장 변환 물질은, 상기 그루브 안에 형성되는 것을 특징으로 하는 투사 표시 장치.
제3 항에 있어서,
상기 제1 파장 변환 물질은, 상기 광원부로부터 광이 조사되는 상기 평판의 일부 영역에만 형성되는 것을 특징으로 하는 투사 표시 장치.
제3 항에 있어서,
상기 제1 파장 변환 물질은, 상기 평판의 표면 상에 층 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 투사 표시 장치.
제7 항에 있어서,
상기 제1 파장 변환 물질은, 상기 평판의 표면에 볼록 또는 오목한 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 투사 표시 장치.
제3 항에 있어서,
상기 컬러휠은, 상기 평판의 내부 또는 표면에 인광물질(Phospher)을 포함한 제2 파장 변환 물질을 더 포함하여 이루어지는 투사 표시 장치.
제9 항에 있어서,
상기 제2 파장 변환 물질은, 상기 평판 및 상기 제1 편광 변환 물질 사이에 형성되는 것을 특징으로 하는 투사 표시 장치.
제3 항에 있어서,
상기 컬러휠은, 상기 평판에서 상기 광원부의 광이 입사되는 입사면 상에 형성되는 밴드-패스 필터를 더 포함하여 이루어지는 투사 표시 장치.
제3 항에 있어서,
상기 컬러휠은, 상기 평판에서 상기 광원부의 광이 통과되어 출사되는 출사면 상에 형성되는 반사층을 더 포함하고,
상기 반사층은, 특정 각보다 작은 입사각을 갖는 광은 투과시키고, 상기 특정 각보다 큰 입사각을 갖는 광은 반사시키는 것을 특징으로 하는 투사 표시 장치.