KR100627763B1 - 다중 뷰 디스플레이 - Google Patents

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KR100627763B1
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Abstract

다중 뷰 디스플레이는 LCD와 같은 디스플레이 장치, 및 시차 장벽(parallax barrier)과 같은 시차 생성 장치를 포함한다. LCD 및 장벽이 협력하여, 입체적인 뷰들의 쌍을 보여주기 위한 뷰잉 영역들을 형성하거나, 다른 뷰어들이 동일한 디스플레이로부터 무관한 뷰들(unrelated views)을 볼 수 있도록 한다. 디스플레이 장치는 복합 화소 그룹들을 포함하는데, 이들 각각은 레드, 그린, 및 블루 화소들을 포함하며, 그 화소들 중 적어도 2개의 화소는 동일한 색상이며 동일한 이미지 데이터를 수신한다. 동일한 색상의 화소들은 함께 접속되어 동일한 이미지 데이터를 수신할 수 있고, 또는 제어기에 의해 동일한 이미지 데이터를 공급받을 수 있다.
다중 뷰 디스플레이, 디스플레이 장치, 시차 생성 장치, 뷰잉 영역, 뷰어, 복합 화소 그룹, 화소, 이미지 데이터

Description

다중 뷰 디스플레이{MULTIPLE VIEW DISPLAY}
도 1은 3D 자동 입체 디스플레이(autostereoscopic display)의 공지된 유형을 도시하는 도면.
도 2는 본 발명에 따른 실시예의 한 부류를 도시하는 것으로, 2-뷰 디스플레이의 개략적인 단면도.
도 3은 복합 화소 그룹을 형성하는 화소들의 공지된 패턴을 도시하는 도면.
도 4 및 5는 본 발명의 실시예들을 구성하고, 복합 그룹을 형성하는 화소들의 패턴을 도시하는 도면.
도 6은 도 4에 도시된 실시예의 3D-전용 실례에 대한 접속들을 도시하는 도면.
도 7은 2D과 3D 동작 모드들 사이를 전환하는 구성을 도시하는 도 6과 유사한 도면.
도 8 ~ 10은 본 발명의 실시예를 이루는 복합 화소 그룹의 기타 화소 패턴들을 도시하는 도 4와 유사한 도면.
도면 전체에 걸쳐 동일한 부분들에는 동일한 참조 번호를 부여한다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : LCD(liquid crystal display)
11 : 제어기
12 : 시차 장벽
13 : 빛
14 : 시야각 간격
15 : 좌측 뷰잉 윈도우
16 : 우측 뷰잉 윈도우
17, 18 : 유리 기판
19, 20 : 편광자
21, 22 : 뷰잉 각 필름
23 : 기판
24 : 실효판
25 : 슬릿
26, 27 : 화소
본 출원은 2003년 6월 28일자로 영국에 출원된 특허 출원 제0315171.9호의 우선권을 주장하며 그 전체 내용이 참고로서 통합된다.
본 발명은 다중 뷰 디스플레이에 관한 것이다. 그러한 디스플레이들은 3-차원(3D) 자동 입체 디스플레이(autostereoscopic display)를 형성하기 위해, 뷰잉 영역들 내에 관련 이미지들을 입체적으로 표시하기 위해 사용될 수 있다. 또한, 그러한 디스플레이들은 서로 다른 뷰어들에게 2개 이상의 무관련 뷰들(unrelated views)을 표시하기 위해 사용될 수도 있다. 그러한 디스플레이들은, 예를 들어, 소비자용 및 전문가용 포토그래피, 3D 텔레비전, 경찰 신분 증명(police identification), 의료 촬상(medical imaging), 과학 기술 시각화(scientific visualisation), 3D 광고, 3D 디스플레이, 이중 뷰(dual view) 애플리케이션, 쌍방향 엔터테인먼트, 차량 디스플레이(vehicle displays), 및 항공기 내의 승객용 디스플레이에 적용된다.
자동 입체 3D 디스플레이의 공지된 유형은 EP 0 833 184 및 EP 0 625 861에 개시되고, 이러한 유형의 디스플레이의 일례는 첨부 도면의 도 1에 기술된다. 디스플레이는 LCD로 구현된 공간 광변조기 장치(1), 및 원통형 수렴 렌즈의 어레이를 포함하는 렌티큘러 스크린(3) 형태인 시차 광학 장치(parallax optic; 2)를 포함한다. 장치(1)는 화소(4)들(그림 구성요소들)의 2-차원 어레이를 정의하는 블랙 마스크(5)를 포함한다. 화소들은 행 및 열로 배열되고, 각 렌티큘러 스크린(3)은 각각의 이미지들이 보이는 뷰잉 영역들을 정의하기 위해, 3-뷰 구현(three-view embodiment)에서 뷰 1, 2 및 3을 표시하는 3개의 화소 열과 협력한다. 블랙 마스크(5)에 있어, 화소(4) 열들의 인접 쌍들 사이에는 블랙 마스크의 연속적인 수직 방향으로 긴 조각(vertical strip)은 존재하지 않는다. 그러한 구성은 모아레 무늬(Moire fringing)를 줄이고, 따라서, 뷰잉 품질을 향상시킨다. 색상 해상도를 향상시키고 뷰잉 윈도우 내의 중첩 및 모아레 패턴화를 줄이기 위한 레드, 그린, 및 블루 화소들의 구성이 설명된다.
US 5 850 269는 화소들이 일반적으로 수평 방식(horizontal fashion)으로 배열되고 렌티큘러 스크린과 협력하는 디스플레이를 개시한다. 이러한 구성은 디스플레이의 뷰잉 윈도우의 색상 성능(colour performance)을 향상시키기 위한 것이다.
US 4 600 274는 3개의 보색을 포함하는 화소들이, 반복되는 하나의 색상을 갖는 정방형 어레이(square array)로 배열되는 2D 디스플레이를 개시한다. 각 그룹 내의 동일한 색상의 개별 화소들은 서로 독립적으로 리프레시되고, 서로 다른 이미지 데이터를 수신한다.
JP 2 000 078 617은 LCD의 어드레싱 매트릭스의 신호선 및 드레인선들이 3D 디스플레이 품질을 향상시키도록 배열되는 3D 디스플레이를 개시한다. 이 디스플레이에서는 화소들 사이에 일렉트로닉스가 증가될 수 있도록 화소들의 수평 폭을 감소시킴으로써, 그 결과 화소들의 수직 높이가 증가될 수 있다. 그러한 구성은 뷰들 간의 혼선을 감소시킬 수 있다.
JP 7-28015는 화소들의 상대적 위치와 그들의 간격 및 방향이 뷰들 간의 혼선을 감소시키는 3D 디스플레이를 개시한다.
EP0752610은 바람직하지 않은 시각적 인공물(visual artefacts), 특히, 색상 분리(colour separation)를 줄이기 위해, 색상 화소 "공간 분할(tessellations)"을 사용하는 것에 대해 개시한다. 이 문헌의 도 13 ~ 22에 도시된 구현들은 RGGB 개별 색상 화소들을 포함하는 복합 화소 그룹을 갖는다. 각각의 복합 화소 그룹은 2개의 이미지 화소로부터 데이터를 수신하고, 이들 데이터가 조합된 방식은 이 문헌의 10 컬럼 43 라인에서 시작 구절에 기술되어 있다. 특히, 각 이미지의 2개의 연속적인 화소들로부터의 레드 및 블루 성분들이 합해져서, 복합 그룹의 레드 및 블루 화소들에 공급된다. 반면에, 연속적인 화소들에 대한 그린 데이터는 복합 그룹의 2개의 그린 화소들에 개별적으로 제공된다. 2개의 연속적인 화소들의 그린 성분이 서로 다른 경우에, 복합 그룹의 2개의 그린 화소는 서로 다른 데이터를 수신한다. 연속적인 화소의 그린 데이터는 양호한 이미지 해상도를 제공하기 위해 사용된다.
본 발명에 따르면, N개(N은 1보다 큰 정수)의 뷰를 표시하기 위한 다중 뷰 디스플레이를 제공하는데, 상기 다중 뷰 디스플레이는, 적어도 2개의 동일한 색상의 화소를 갖는 서로 다른 적어도 3가지 색상의 화소들을 각각 포함하는 복수의 복합 화소 그룹을 포함하는 디스플레이 장치, 복수의 뷰잉 영역을 정의하기 위해 디스플레이 장치와 협력하는 시차 생성 장치, 및 각 그룹의 동일한 색상의 화소들에게 동일한 이미지 데이터를 공급하기 위한 수단을 포함한다.
서로 다른 적어도 3가지 색상들은 서로 다른 3가지 색상들을 포함할 수 있다. 3개의 서로 다른 색상들은 레드, 그린, 및 블루를 포함할 수 있다.
화소들은, 시차 장치의 각각의 시차 구성요소들과 협력하는 각 집합을 갖는 N개 열들로 이루어진 집합들로 배열될 수 있다.
각 그룹은 4개의 화소를 포함할 수 있으며, 그들 중 2개는 동일한 색상을 갖는다. 그룹들은 행들로서 배열될 수 있고, 각 행에서 동일 색상의 화소들은 동일한 색상을 가질 수 있다. 동일 색상의 화소들이 모든 행에서 동일한 색상을 가질 수 있다.
각 그룹의 화소들은 (N-1)개의 열에 의해 분리된 열들의 쌍 내에, 서로 다른 색상의 화소들로 이루어진 2개의 쌍으로서 배열될 수 있다.
동일한 색상의 화소들은 다른 화소들보다 더 작은 면적에 존재할 수 있다.
화소들의 각 그룹은 레드, 그린, 및 블루 화소들로 이루어진 트리플렛(triplet)들의 쌍을 포함할 수 있으며, 이 트리플렛들은 (N-1)개의 열에 의해 분리된 한 쌍의 열에 배치된다.
화소들의 각 그룹은 레드, 그린, 및 블루 화소들로 이루어지고 한 행 내에 배열된 트리플렛들의 쌍을 포함할 수 있고, 각 그룹의 화소들의 인접 쌍들은 (N-1)개의 열에 의해 분리된다.
공급 수단은 이미지 데이터를 디스플레이 장치에 공급하는 제어기를 포함할 수 있다.
공급 수단은 각 그룹의 동일 색상의 화소들 사이에 각각의 영구 접속을 포함할 수 있다.
공급 수단은 각 그룹의 동일 색상의 화소들이 서로 접속되는 다중 뷰 동작 모드와 각 그룹의 동일 색상의 각 화소가 인접 열 내의 다른 그룹의 동일 색상의 화소에 접속되는 1-뷰 동작 모드 사이를 전환하는 전환 장치를 포함할 수 있다.
각 그룹의 화소들의 면적은 화소들이 최대 강도(intensity)인 경우에 각 그룹이 화이트로 색상 균형(colour-balanced)을 이룰 수 있다.
뷰들은 입체적으로 관련될 수 있다.
뷰들은 서로 관련되지 않을 수도 있다.
N은 2일 수 있다.
디스플레이 장치는 LCD일 수 있다.
시차 장치는 시차 장벽일 수 있다.
따라서, 디스플레이의 기판 두께에 대한 어떠한 변화도 요구하지 않고서, 서로 다른 뷰들의 각 간격(angular separation)이 더 크게 또는 더 작게 이루어질 수 있는 다중 뷰 디스플레이가 제공될 수 있다. 예를 들어, 제조하는 동안 취급하기 어려운 상대적으로 얇은 유리와 같은 얇은 기판의 사용을 필요로 하지 않고서, 뷰들의 각 간격이 증가될 수 있다. 3D 자동 입체 디스플레이의 경우에 있어, 서로 다른 뷰어들에게 서로 무관한 이미지들을 제공하는 디스플레이에 있어, 뷰잉 영역들 간의 각 간격이 증가될 수 있으므로, 보다 가까운 뷰잉 거리를 얻을 수 있다.
보다 큰 뷰잉 거리가 필요한 적용에 있어서, 이들 역시 서로 다른 기판 두께를 필요로 하지 않고서 달성될 수 있다.
몇몇 실시예에 있어서, 디스플레이의 색상 화소 가시도(colour pixel visibility)를 줄이는 것이 가능하다. 전면 시차 장벽 유형(front parallax barrier type)의 디스플레이의 경우에도, 몇몇 실시예에 있어서, 저 해상도 디스플레이 장치에 고 피치 화소들을 사용하여, 장벽 구조가 덜 보이게 되는 것을 가능하게 한다.
이러한 개선점들은, 공지된 구성과 비교할 때 장치의 공간 해상도 및 디스플레이 면적 크기가 변경되지 않는 LCD와 같은 디스플레이 장치로 얻어질 수 있다.
도 2는 3D 이미지를 자동 입체적으로 표시하기 위한 입체 쌍을 포함하거나, 2명의 뷰어들에게 보여지기 위한 것으로 서로 무관한 것일 수 있는 2개의 뷰들을 표시하기 위한 전면 시차 장벽 유형의 방향적(directional) 디스플레이를 도시한다. 디스플레이는 표시를 위해 제어기(11)로부터 이미지 데이터를 수신하는 LCD(liquid crystal device; 10)의 형태로 SLM(spatial light modulator)를 포함한다. LCD(10)는 시차 장벽(12)과, 빛(13)을 공급하는 백라이트(도시되지 않음) 사이에 배치된다. LCD(10)는 시차 장벽(12)과 협력하여, 좌측 뷰잉 윈도우(15)와 우측 뷰잉 윈도우(16) 내에 각 간격(angle separation; 14)을 갖는 2개의 뷰들을 제공한다.
LCD(10)는 유리 기판(17 및 18)을 포함하고, 그들의 인접 표면 상에 액정 물질 층에 의해 분리된 어드레싱 전극과 배향층(도시되지 않음)을 갖춘다. 전극 구성은 화소들의 어레이를 정의하기 위한 것이고, 색상 필터링(colour filtering; 도시되지 않음)은 후술되는 바와 같은 복합 "화이트(white)" 그룹으로 배열된, 레드, 그린 및 블루 색상 화소들을 정의하기 위해 기판(17 및 18) 사이에 제공된다. 기판(17 및 18)의 외측 표면에는 편광자(19 및 20), 및 뷰잉-각 필름(viewing-angle films; 21 및 22)이 있다.
불투명한 영역들(opaque regions)에 의해 분리된 평행하고 고르게 이격된 수직 슬릿(25; parallel evenly spaced vertical slits)이 형성된 층(24)을 포함하는 또 다른 기판(23) 상에, 시차 장벽(12)이 형성된다. LCD(10)를 가로질러 좌측 뷰를 표시하는 모든 화소(예; 26)들은 좌측 뷰잉 윈도우(15)에서 보여지고, LCD(10)를 가로질러 우측 뷰를 표시하는 모든 화소(예; 27)들은 우측 뷰잉 윈도우(16)에서 보여지도록 뷰포인트 보정을 제공하기 위해, 슬릿(25)의 수평 피치는 화소(예; 26, 27)의 수평 피치에 가깝되 그보다는 작게 된다. 뷰포인트 보정은 공지된 것으로 더 이상 설명하지 않을 것이다.
제어기(11)는 이미지 데이터를 개별 화소에 제공하는 임의의 적절한 구성을 포함할 수 있다. 제어기는, 예를 들어, 다중 뷰 이미지 데이터를 수신할 수 있고, 모든 화소들이 정확한 화소 이미지 데이터를 표시하도록 보장하기 위해 적절한 순서로 LCD(10)에 공급할 수 있도록 다중 뷰 이미지 데이터를 배열할 수 있다. 제어기(11)는 이미지 데이터를 생성하거나, 다른 곳으로부터 공급된 이미지 데이터를 프로세싱할 수 있다. 이미지 데이터는 실제 이미지들 또는, 예를 들어 컴퓨터에 의해 생성된 인공적인 이미지들을 나타낼 수 있다.
시차 장벽(12)의 형태인 시차 광학 장치(parallax optic)가 도 2에 도시되지만, 그 외의 시차 생성 장치도 사용될 수 있다. 예를 들어, 시차 장벽(12)은 렌티큘러 스크린으로 대체될 수 있고, 대안적으로 백라이트에 인접한 LCD(10)의 측면에 배치될 수도 있다. 수직인 시차 구성요소가 전술되었지만, 경사진 구성요소를 갖는 광학 장치가 사용될 수도 있다. 또한, 시차 광학 장치 대신, 시차 생성 장치는 예를 들어 전환가능 광선을 제공하는 광원의 형태로 백라이트를 포함할 수도 있다. 또한, 투과형 LCD(10)가 도시되지만, 반사형도 사용될 수 있고, 또한 SLM이 발광형일 수 있다.
LCD(10)의 화소들은 복합 화이트 화소 그룹으로서 배열되고, 복합 그룹의 면적은 개별 화소들이 전부 투과중일 때 해당 그룹의 면적이 색상에 있어 화이트로 균형을 이루도록, 그룹 내의 동일 색상의 화소들의 해당 집합 또는 집합 각각에는 하나의 색 데이터 값만이 요구되고 공급된다.
장벽 가시도는 관찰자의 한 쪽 눈에 의해 보여지는 장벽 슬릿(barrier slit)의 공간적 해상도이다. 색상 가시도는 화이트 복합 화소 그룹의 열들 중 한 쪽 눈에 의해 보여지는 것의 공간적 해상도이다. 양호한 품질의 이미지 디스플레이를 제공하기 위해, 장벽 가시도 및 색상 가시도는 (비교적 높은 공간 주파수를 가짐으로써) 낮은 것이 바람직하다.
도 2에 도시된 유형(및 상술된 바와 같은 그 외의 유형)의 자동 입체 3D 디스플레이 또는 다중 (무관련) 뷰 디스플레이에 있어, 시야각 간격(view angle separation) V는 대략적으로 V=np/s에 의해 라디안으로 주어지는데, 여기서, n은 기판의 유리의 굴절율이고, p는 LCD(10)의 화소 피치이고, s는 화소(26, 27)를 포함하는 평면(plane)과, 시차 장벽(12)의 유효 평면(effective plane; 24) 사이의 간격(separation)이다. 3D 디스플레이에 있어, 최적 뷰잉 거리 R은 대략 R=e/V로 주어지고, 여기서 e는 뷰어의 표준 눈 간격이다.
3D 디스플레이에 있어, 통상적으로 "이상적인(ideal)" 뷰잉 거리가 존재하고, 따라서, 대응하는 이상적인 시야각(view angle) 간격이 존재한다. 해상도 및 크기에 대한 요구 사항들은 일반적으로 화소 피치 p의 선택을 제약하고, 일반적으로 유리 기판의 굴절율 n은 실용적인 이유로 비가변적인 것으로 간주된다. 따라서, 이상적인 값을 달성하기 위해, 시야각 간격을 다양하게 하기 위해서는 간격 s는 바뀌어야 한다. 상대적으로 작은 뷰잉 거리가 요구된다면, 상대적으로 큰 시야각 간격이 필요할 것이고, 이는 단지 기판(18)에 대해 상대적으로 얇은 유리를 사용함으로써 달성될 수 있다. 그러나, 그러한 얇은 유리는 제조하는 동안 취급이 어려워 일반적으로 바람직하지 않다.
2명 이상의 서로 다른 뷰어들에게 무관한 또는 독립적인 이미지들을 표시하는 이중 뷰 디스플레이와 같은 다중 뷰 디스플레이의 경우에, 시야각 간격은 일반적으로 3D 디스플레이에 대해 요구되는 것보다 실질적으로 더 큰 것이 바람직하다. 또한, 상대적으로 얇은 기판(18)을 사용하여 이것이 달성하려고 하는 경우, 제조하는 동안 상대적으로 얇은 유리를 다루어야 하기 때문에 문제들이 발생한다.
다른 경우에, 예를 들어, 랩탑 컴퓨터에 있어, 약간 크고 상대적으로 얇은 디스플레이들은 최대 유리 두께에 대한 제한을 가질 수 있다. 그러한 경우에, 최대 유리 두께에 대한 제약으로 인해 충분하게 큰 뷰잉 거리를 달성하는 것이 어려울 수 있다.
도 3은 레드 화소(31), 그린 화소(32) 및 블루 화소(33)를 포함하는 종래의 복합 화이트 화소 그룹(30)을 도시한다. 복합 화소 그룹(30)은 참조번호(34)로 도시된 바와 같이 행 및 열로 배열된다. 예를 들어, 도 2에 도시되는 바와 같이, 다중 뷰 디스플레이 내에 시차 생성 장치가 포함되어 사용되는 경우에, 전술된 바와 같은 기판 유리 두께에 대한 제약 때문에, 화소 피치 p가 시야각 간격(14)을 결정한다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예를 형성하기 위해 도 2에 도시된 디스플레이에 사용된 복합 화이트 화소 그룹(40)을 도시한다. 그룹(40)의 화소들은 제1 색상의 제1 화소, 제2 색상의 제2 화소, 및 제3 색상의 2개의 또 다른 화소들을 포함한다. 이 실시예에 있어, 그룹(40)의 화소들은, 보편성에 있어서의 손실없이, 도 3에 도시된 공지된 구성과 동일한 복합 그룹 형상 내에 배열되고 동일한 크기를 차지하는 레드 화소(31), 블루 화소(33), 및 2개의 그린 화소(32a, 32b)를 포함한다. 화소(32a, 32b)는 동일한 그린 이미지 데이터를 수신하므로, LCD(10)의 실효 해상도(effective resolution)는 도 3에 도시된 화소 패턴에 대한 것과 동일하다. 화소들(31, 32a, 32b, 33)의 면적들은, 4개의 모든 화소들이 모두 투과중인 경우에, 복합 그룹이 화이트로 균형을 이루도록 정해진 것이다.
복합 화소 그룹은 참조번호(44)에 도시된 바와 같이 행 및 열로 배열되고, 도 3의 구성(34)이 비교를 위해 반복하여 도시되어 있다. 복합 그룹(40)의 수평 화소 피치 p'는 도 3의 공지된 구성에 대한 피치 p보다 대략 50%까지 더 크기 때문에, 참조번호(45)로 도시된 시야각 간격(14)은 더 크다. 따라서, 도 4의 복합 화소 그룹(40)을 사용하는 3D 자동 입체 디스플레이의 경우에, 뷰잉 거리는 감소된다. 다수의 관련이 없는 뷰 디스플레이에 있어, 뷰들 간의 시야각 간격(14)은 증가된다. 이는 기판 유리의 두께에 있어서의 어떠한 변경도 요구하지 않고서, 그리고 디스플레이 해상도에 있어서의 변경없이 달성된다.
도 3 및 4에 도시된 복합 그룹(30, 40)은 각각, 시차 장벽(24)이 제거되거나 비활성인 2D 뷰와 같은 단일 뷰를 표시하는 실효 그룹들이다. 그러나, 화소 그룹(30, 40)은 도 4에 도시된 복합 화소 패턴(40)의 사용에 의해 달성된 수평 화소 피치에 있어서의 증가를 설명한다. 디스플레이에서 유일하게 가능한 모드일 수도 있는 다중 뷰 동작 모드에서 사용되는 경우에, 하나의 복합 그룹을 형성하는 화소들은 2개 뷰 디스플레이에 대해 도 4에서 참조번호(48)로 도시된다. 시차 장벽의 각 슬릿은 화소들로 이루어진 2개의 열과 연관되고, 복합 그룹(48)의 화소들은 동일한 행 내에 있지만 하나의 화소 열만큼 이격된다. 일반적으로, N개 뷰 디스플레이에 있어, 각 복합 그룹의 화소들은 (N-1)개의 열들에 의해 분리된 2개의 열 내에 배열되고 동일한 행 내에 존재한다.
도 4에 있어서, 모든 행 내의 복합 화소 그룹들은 레드 화소(31), 2개의 그린 화소(32a, 32b), 및 블루 화소(33)를 포함한다. 도 5는 2가지 사항에 있어 도 4에 도시된 패턴과는 다른 대안적인 패턴이다. 도 4에서는, 그린 화소(32a, 32b)가 모두 동일한 상대적 위치에 존재하는 반면, 도 5에서는, 각 행 내에서 보다 작은 화소들과 보다 큰 화소들의 위치가 수직방향으로 교대한다. 다음으로, 도 4에서 동일한 색상의 "중복된(duplicated)" 화소들 모두가 그린인 반면, 도 5의 화소들의 색상은 서로 다른 복합 그룹 행마다 달라서, 복합 그룹 행(50) 내에서 동일한 색상의 중복된 화소들은 그린이고, 행(51)에서는 블루, 행(52)에서는 레드이다. 따라서, 행(51)에서 각 복합 그룹은 레드 화소 및 그린 화소와 함께 2개의 블루 화소를 포함하고, 행(52)에서 각각의 복합 그룹은 그린 화소 및 블루 화소와 함께 2개의 레드 화소를 포함한다.
도 5에서 참조번호(56)로 도시된 단일 뷰 또는 2D 동작 모드에 있어서, 화소들은 참조번호(55)와 같이 복합 그룹으로 배열된다. 이러한 경우에, 각 복합 그룹(55)의 중복된 화소에는 동일 이미지 데이터가 공급되므로, 화소(61, 62)는 복합 그룹(55)에 대해 동일한 그린 이미지 데이터를 수신하고, 그린 화소(63, 64)는 그들의 화소 그룹에 대해 동일한 이미지 데이터를 수신한다.
도 5는 3D 자동 입체 동작 모드에 있어서, 좌측눈 뷰 및 우측눈 뷰 각각에 대해 복합 화소 그룹(57, 58)을 도시하는데, 동일 화소 그룹화(same pixel groupings)는 2명의 서로 다른 뷰어들에 대해 무관련 2중 이미지 동작 모드를 적용한다. 좌측눈 이미지에 대한 복합 화이트 화소 그룹의 실례가 참조번호(59)로 도시되고, 우측눈 이미지에 대한 복합 화이트 화소 그룹은 참조번호(60)로 도시된다. 이러한 동작 모드에 있어, 그린 화소(62, 64)는 동일한 그린 이미지 데이터를 수신하고, 그린 화소(61, 63)는 동일한 이미지 데이터를 수신한다.
각 복합 그룹 내의 중복된 화소들에 대해 개별적으로 어드레싱하는 것이 가능하므로, 단지 제어기(11)가 적절한 화소들로 이미지 데이터를 중복시키는 것을 보장하는 것만으로도, 다중 뷰 및 단일 뷰 모드에 있어서 적절한 화소 쌍에 동일한 데이터를 제공할 수 있다. 대안적으로, LCD(10)의 어드레싱 구성 내에 적절한 상호 접속이 제공될 수 있다.
도 6은 LCD(10)가 다중 뷰 모드에서만 사용하도록 의도된 경우의 어드레싱 구성을 도시한다. LCD(10)는 각각의 시차 광학 장치가 한 쌍의 화소 열들과 협력하여 뷰잉 영역(15, 16)을 정의하는 이중 뷰 디스플레이를 위한 것이다. LCD(10)의 어드레싱 구성은 게이트 라인(70) 상의 스트로브 신호에 따라 적절한 색상 데이터 라인에 화소를 접속하는 온-기판(on-substrate) 박막 트랜지스터를 갖는 액티브 매트릭스형이다. 도 6에 있어서 간단히 하기 위해, 중복된 그린 화소들에 대해 트랜지스터(71, 72)만을 도시하였다. 그린 화소(61, 63)는 도선(73)에 의해 서로 영구적으로 접속되므로, 트랜지스터(71)가 스트로브 펄스에 의해 게이트 라인(70) 상에서 구동되면, 화소들(61, 63) 모두 그린 데이터 라인(74)에 접속된다. 유사하게, 그린 화소(62, 64)는 도선(75)에 의해 서로 접속되고, 트랜지스터(72)가 구동되면, 그린 데이터 라인(76)에 접속된다. 따라서, 화소(31a, 61, 63, 31b)가 하나의 복합 화소 그룹을 형성하고, 화소(33a, 62, 64, 33b)가 또 다른 복합 화소 그룹을 형성한다.
도 7은, LCD(10)가 단일 뷰 동작 모드와 다중 뷰 동작 모드 사이에서 전환되도록 하는 대안적인 구성이다. 도 7의 구성은 영구적인 접속(73, 75)이 박막 트랜지스터(80~83), 2D 구동 라인(84), 및 3D 구동 라인(85)을 포함하는 전환 장치로 대체된다는 점에서 도 6과 다르다.
구동 라인(84, 85)은 한번에 단지 하나의 라인이 구동되어, 2D(단일 뷰)와 3D(다중 뷰) 동작 모드 중에서 선택할 수 있도록 제어된다. 3D 구동 라인(85)이 구동되는 경우에, 트랜지스터(81, 82)는 스위치 온되고 트랜지스터(80, 83)는 스위치 오프된다. 그린 화소(61, 63)가 함께 접속되고 그린 화소(62, 64)가 함께 접속되므로, LCD는 도 6의 실시예에 대해 상술한 바와 동일한 방식으로 동작한다. 대안적으로, 2D 구동 라인(84)이 구동되는 경우에, 트랜지스터(81, 82)는 스위치 오프되고 트랜지스터(80, 83)는 스위치 온된다. 화소(61, 62)가 함께 접속되고, 화소(63, 64)가 함께 접속된다. 따라서, 이러한 동작 모드에 있어서, 화소(31a, 61, 62, 33a)가 하나의 복합 그룹을 형성하고, 화소(31b, 63, 64, 33b)가 또 다른 복합 화소 그룹을 형성한다.
도 8은 각 2D 또는 단일 뷰 복합 화소 그룹(88)이 화소(32b, 33)의 위치가 교환되었다는 점에서 도 4에 도시된 그룹(40)과 다른, 또 다른 화소 구성을 도시한다. 화소 그룹의 행 및 열 구성이 참조번호(89)로 도시된다.
도 9는 2개의 열에 트리플렛 화소를 포함하는 (단일 뷰 동작 모드에 대한) 또 다른 복합 화소 구성(90)을 도시한다. 복합 그룹(90)은 2개의 레드 화소(91a, 91b), 2개의 그린 화소(92a, 92b), 및 2개의 블루 화소(93a, 93b)를 포함한다. 레드 화소(91c, 91d), 그린 화소(92c, 92d), 및 블루 화소(93c, 93d)의 다음 그룹도 도시된다.
단일 뷰 또는 2D 동작 모드에 있어서, 화소(91a, 92a, 93a, 91c, 92c, 93c)가 화소(91b, 92b, 93b, 91d, 92d, 93d)에 각각 접속되어, 복합 그룹(90)을 형성한다. 다중 뷰 또는 3D 동작 모드에 있어서, 화소(91a, 92a, 93a, 91b, 92b, 93b)가 화소(91c, 92c, 93c, 91d, 92d, 93d)에 각각 접속되므로, 교대 행(alternate rows) 내의 화소 트리플렛들이 이러한 동작 모드에서 복합 화소 그룹을 형성한다.
뷰어의 한 쪽 눈에 대한 디스플레이의 모습이 참조번호(94)에서는 공지된 구성에 대해 도시되고, 참조번호(95)에서는 화소 그룹(90)에 대해 도시된다. 공지된 구성에 있어, 실효 색상 화소 피치(effective colour pixel pitch; 96)는 복합 화이트 화소 그룹 피치의 2배이며, 그룹(90)에 있어, 색상 화소 피치(97)는 하나의 그룹 피치와 동일하고 공지된 구성에 대한 것의 1/2이다. 따라서, 색상 가시도는 감소되고 도 9에 도시된 실시예에 대한 장벽 가시도와 동일하다. 시야각 간격은 이전 실시예에서 설명된 바와 같이 증가된다.
도 10은 단일 뷰 (2D) 모드에서 복합 화이트 화소 그룹(100)을 형성하는 또다른 화소 패턴을 도시한다. 복합 그룹(100)은 레드, 그린, 및 블루 화소로 이루어진 2개의 그룹(101a-103a, 101b-103b)을 포함한다. 각 화소는 LCD(10)의 화소 행의 높이 전체에 걸쳐 연장된다. 또한, 수평적으로 인접한 복합 그룹은 레드, 그린, 및 블루 화소들(101c-103c, 101d-103d)로 이루어진 수평적으로 인접한 2개의 수평 트리플렛을 포함한다.
단일 뷰 또는 2D 동작 모드에 있어서, 화소(101a, 102a, 103a, 101c, 102c, 103c)는 화소(101b, 102b, 103b, 101d, 102d, 103d)에 각각 접속되고 그와 동일한 이미지 데이터를 각각 수신한다. 다중 뷰 또는 3D 동작 모드에 있어서, 화소 (101a, 102a, 103a, 101b, 102b, 103b)는 화소(101c, 102c, 103c, 101d, 102d, 103d)에 각각 접속된다. 따라서, 다중 뷰 또는 3D 모드에 있어, 화소(101a, 103a, 102b, 101c, 103c, 102d)는 복합 화이트 화소 그룹을 형성한다.
도 10에 도시된 실시예는 공지된 구성(30)에 비해 화소 피치를 효과적으로 감소시킨다. 따라서, 화소와 시차 광학 장치 간의 소정의 간격에 대해 증가된 뷰잉 거리가 얻어질 수 있다. 또한, 도 10의 참조번호(105)로 도시된 바와 같이, 시차 장벽의 공간 주파수는 참조번호(94)로 도시된 공지된 구성에 대한 것보다 사실상 더 크다. 장벽 가시도 및 색상 가시도는 사실상 감소된다.
다중 뷰 디스플레이는 LCD와 같은 디스플레이 장치 및 시차 장벽(parallax barrier)과 같은 시차 생성 장치를 포함하여, LCD 및 장벽이 협력함으로써, 입체적인 뷰들의 쌍을 보여주기 위한 뷰잉 영역들을 형성하거나, 다른 뷰어들이 동일한 디스플레이로부터 무관한 뷰들을 볼 수 있도록 한다.

Claims (20)

  1. N(N은 1보다 큰 정수)개의 뷰를 표시하기 위한 다중 뷰 디스플레이에 있어서,
    복수의 복합 화소 그룹(composite pixel group)을 포함하는 디스플레이 장치 - 상기 복수의 복합 화소 그룹 각각은 서로 다른 적어도 3가지 색상의 화소들을 포함하고, 상기 화소들 중 적어도 2개의 화소는 동일한 색상을 가짐 - ,
    복수의 뷰잉 영역을 형성하기 위해 상기 디스플레이 장치와 협력하는 시차(parallax) 생성 장치, 및
    상기 그룹 각각 중 상기 동일한 색상을 갖는 상기 적어도 2개의 화소에 동일한 이미지 데이터를 공급하기 위한 수단
    을 포함하는 디스플레이.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 서로 다른 적어도 3가지 색상은 서로 다른 3가지 색상을 포함하는 디스플레이.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 서로 다른 3가지 색상들은 레드, 그린, 및 블루를 포함하는 디스플레이.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 화소들은 N개의 열들의 집합들로서 배열되고, 상기 집합 각각은 상기 시차 생성 장치의 해당 시차 구성요소와 협력하는 디스플레이.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 그룹 각각은 4개의 상기 화소를 포함하고, 상기 동일한 색상을 갖는 상기 적어도 2개의 화소는 2개의 상기 화소를 포함하는 디스플레이.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 그룹들은 행들로서 배열되고, 상기 동일한 색상을 갖는 상기 2개의 화소는 상기 행들 각각에서 상기 동일한 색상을 갖는 디스플레이.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 동일한 색상을 갖는 상기 2개의 화소는 상기 행들 모두에서 상기 동일한 색상을 갖는 디스플레이.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 그룹 각각의 상기 화소들은, 상기 열들 중 (N-1)개에 의해 분리된 한 쌍의 상기 열들내에, 서로 다른 색상의 상기 화소들로 이루어진 2개의 쌍으로서 배열된 디스플레이.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 동일한 색상을 갖는 상기 2개의 화소는 상기 그룹 각각의 상기 화소들 중 다른 것들에 비해 더 작은 면적을 갖는 디스플레이.
  10. 제4항에 있어서,
    상기 서로 다른 3가지 색상은 레드, 그린, 및 블루를 포함하고, 상기 화소들의 상기 그룹 각각은 상기 레드, 그린, 및 블루 화소들로 이루어진 한 쌍의 트리플렛(triplet)을 포함하고, 상기 트리플렛들은 상기 열들 중 (N-1)개에 의해 분리된 한 쌍의 상기 열에 배치되는 디스플레이.
  11. 제4항에 있어서,
    상기 서로 다른 3가지 색상은 레드, 그린, 및 블루를 포함하고, 상기 화소들의 상기 그룹 각각은 상기 레드, 그린, 및 블루 화소들로 이루어지고, 한 행 내에 배열된 한 쌍의 트리플렛을 포함하고, 상기 그룹 각각의 상기 화소들의 인접하는 쌍들은 상기 열들 중 (N-1)개에 의해 분리되는 디스플레이.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 공급 수단은 상기 동일 이미지 데이터를 포함하는 이미지 데이터를 상기 디스플레이 장치에 공급하기 위한 제어기를 포함하는 디스플레이.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 공급 수단은 상기 그룹 각각의 상기 동일한 색상을 갖는 상기 적어도 2개의 화소 사이에 각자의 영구적인 접속을 포함하는 디스플레이.
  14. 제4항에 있어서,
    상기 공급 수단은, 상기 그룹 각각의 상기 동일한 색상을 갖는 상기 적어도 2개의 화소가 함께 접속되는 다중 뷰 동작 모드와, 상기 그룹 각각의 상기 동일한 색상을 갖는 상기 적어도 2개의 화소 각각이 상기 열들 중 인접하는 열에 있는 상기 그룹들 중의 상기 다른 그룹의 상기 동일한 색상을 갖는 상기 화소들 중 다른 화소에 접속되는 단일 뷰 동작 모드 사이를 전환하는 전환 장치를 포함하는 디스플레이.
  15. 제1항에 있어서, 상기 그룹 각각의 상기 화소들은, 상기 화소 각각이 최대 강도일 때 상기 그룹 각각이 화이트로 색상-균형(colour-balance)을 이루게 하는 면적들을 가지는 디스플레이.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 뷰들은 입체적으로 관련되는 디스플레이.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 뷰들은 서로 관련되지 않는 디스플레이.
  18. 제1항에 있어서,
    N은 2인 디스플레이.
  19. 제1항에 있어서,
    상기 디스플레이 장치는 LCD인 디스플레이.
  20. 제1항에 있어서,
    상기 시차 생성 장치는 시차 장벽(parallax barrier)인 디스플레이.
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