KR100763397B1

KR100763397B1 - 멤스를 이용한 디스플레이 장치

Info

Publication number: KR100763397B1
Application number: KR1020060028359A
Authority: KR
Inventors: 권재욱
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2006-03-29
Filing date: 2006-03-29
Publication date: 2007-10-05
Also published as: KR20070097731A

Abstract

멤스를 이용한 디스플레이 장치가 개시된다. 픽셀 당 다수개의 멤스 소자들을 갖는 멤스 패널 및 멤스 패널에 의해 회절된 광을 영상으로서 투사하는 투사 광학계를 갖는 멤스를 이용한 이 장치는, 영상을 이루는 픽셀들 각각의 밝기 레벨에 따라 멤스 소자들의 변위를 제어하는 제어 신호를 발생하는 제어부 및 어두운 영상을 나타낼 각 픽셀에서, 제어 신호에 응답하여 변위되어 평행 입사광을 회절하는 서로 이웃한 다수개의 멤스 소자들을 갖는 멤스 패널을 구비하는 것을 특징으로 한다.

MEMS, 레이져

Description

멤스를 이용한 디스플레이 장치{Display apparatus using MEMS}

도 1은 멤스를 이용한 디스플레이 장치의 외관을 나타내는 도면이다.

도 2는 도 1에 도시된 디스플레이 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도 3은 멤스 패널의 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도 4는 멤스 패널에서 회절된 광이 투사 렌즈로 진입하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.

도 5는 도 4에 도시된 투사 렌즈의 입사면에서의 광의 분포를 나타내는 도면이다.

도 6은 본 발명에 의한 멤스를 이용한 디스플레이 장치의 실시예의 외관을 나타내는 도면이다.

도 7은 도 6에 도시된 투사 광학계의 입사면에서의 광의 분포를 나타내는 도면이다.

도 8은 각 멤스 소자를 제어하는 제어 신호의 파형도이다.

본 발명은 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 특히 멤스(MEMS:Micro Electro-Mechanical System)를 이용한 디스플레이 장치에 관한 것이다.

멤스 기술을 이용하여 실리콘 위에 픽셀을 만들기 위해 실리콘 라이트 머신사는 자사의 격자 광 밸브(GLV:Grating Light Valve) 기술을 보강하여 영상을 단일 일차원 배열로 만들 수 있게 되었다.

픽셀(pixel)을 2차원 배열에서 1차원 배열 선(line) 형태로 바꿈에 따라 회절 격자 구조에서 발생하던 여러 가지 제약을 해소할 수 있었는데 이렇게 만들어진 새로운 디바이스인 선 형태의 멤스 패널은 보다 높은 회절 효율을 보이고 디지탈 광 변조 뿐만 아니라 아날로그 광의 변조도 가능하게 하였다.

레이져를 이용한 디스플레이 장치는 광을 회절시키기 위해 멤스를 사용할 수 있다. 이러한 종래의 디스플레이 장치들 중 하나가, "1차원 멤스 소자를 이용한 디스플레이 시스템"이란 제목으로 출원된 대한민국 특허 출원 번호 2001-25094에 개시되어 있다.

전술한 바와 같은 문헌에 개시된 종래의 디스플레이 장치는 어두운 화면이나 화면의 특정 부위를 어둡게 하기 위해, 리본이 기판쪽으로 내려와 있는 기간을 짧게 해야 한다. 그러나, 멤스의 구동 특성상 리본을 기판 쪽으로 내려오게 하는 기간을 짧게 하는 데 한계가 있다. 이와 같은 한계로 인해, 종래의 멤스를 이용한 디스플레이 장치는 어두운 화면을 제대로 표현할 수 없거나 어두운 화면에서 분별력을 저하시킬 수 있는 문제점을 갖는다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 멤스를 이용하여 영상을 구현할 때 어두운 화면의 제대로 잘 표현할 수 있도록 하는 멤스를 이용한 디스플레이 장치를 제공하는 데 있다.

상기 과제를 이루기 위해, 픽셀 당 다수개의 멤스 소자들을 갖는 멤스 패널 및 상기 멤스 패널에 의해 회절된 광을 영상으로서 투사하는 투사 광학계를 갖는 본 발명에 의한 멤스를 이용한 디스플레이 장치는, 상기 영상을 이루는 픽셀들 각각의 밝기 레벨에 따라 멤스 소자들의 변위를 제어하는 제어 신호를 발생하는 제어부 및 상기 어두운 영상을 나타낼 각 픽셀에서, 상기 제어 신호에 응답하여 변위되어 평행 입사광을 회절하는 서로 이웃한 다수개의 멤스 소자들을 갖는 멤스 패널로 구성되는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위해, 멤스를 이용한 디스플레이 장치의 일반적인 외관의 구성 및 동작을 첨부된 도면들을 참조하여 다음과 같이 설명한다.

도 1은 멤스를 이용한 디스플레이 장치의 외관을 나타내는 도면으로서, 광원(10), 조명(illumination) 렌즈(12), 멤스 패널(panel)(14), 투사(projection) 렌즈(16), 스캐닝(scanning) 미러(18) 및 스크린(screen)(20)으로 구성된다.

도 1에 도시된 레이져(laser) 같은 광원(10)로부터 발광된 평행광은 조명 렌즈(12)를 통해 멤스 패널(14)을 경유하여 투사 렌즈(16)로 진행한다. 여기서, 멤스 패널(14)은 선의 형태를 취할 수 있고, 조명 렌즈(12)를 통해 광원(10)으로부터 받은 광을 멤스를 이용하여 회절시키고, 회절된 광을 투사 렌즈(16)로 보내는 역할을 한다. 투사 렌즈(16)는 멤스 패널(14)로부터 받은 광을 받아서 스캐닝 미러(18)를 통해 스크린(20)에 투사한다. 이를 위해, 투사 렌즈(16)는 멤스 패널(14)에서 회절된 광을 통과만 시키는 필터를 포함할 수 있으며, 스캐닝 미러(18)는 초당 60회 정도 화살표 방향으로 스캐닝 동작을 수행할 수 있다. 스크린(20)은 1920×1080 픽셀들의 해상도를 가질 수 있다.

도 2는 도 1에 도시된 디스플레이 장치의 동작을 설명하기 위한 도면으로서, 광원(10), 조명 렌즈(12), 멤스 패널(14), 거울(34), 투사 렌즈(16) 및 스크린(20)으로 구성된다.

도 2를 참조하면, 레이져 같은 광원(10)으로부터 발하여진 광은 화살표 방향으로 거울(34)로 보내지고, 거울(34)에서 반사된 광은 화살표 방향(42)으로 멤스 패널(14)로 보내진다. 이 때, 멤스 패널(14)은 받은 광을 회절시킬 수 있고, 회절된 광을 화살표 방향(44 및 46)으로 투사 렌즈(16)로 보낸다. 이를 위해, 멤스 패널(14)은 기판(30)과 멤스 소자들(32)로 구현될 수 있으며, 멤스 소자들(32)중 일부를 기판(30)쪽으로 변위시켜 입사광(42)을 회절시킨다. 여기서, 멤스 소자는, 전술한 종래의 특허에 개시된 리본을 의미할 수 있다.

도 3은 멤스 패널(14)의 동작을 설명하기 위한 도면으로서, 기판(30)과 멤스 소자들(32)로 구성된다.

멤스 패널(14)은 다수개의 멤스 소자들을 갖는다. 이 때, 영상을 표현하는 각 픽셀 당 다수개 예를 들면 4 내지 12개의 멤스 소자들이 할당될 수 있다. 만일, 어느 픽셀의 밝기가 밝은 경우, 그 픽셀에 할당된 멤스 소자들을 변위시켜 광을 회절시킨다.

예를 들어, 광을 회절시키지 않고자 할 경우, 도 3에 도시된 바와 같이 멤스 소자들을 모두 나란히 위치시킨다. 그러므로, 화살표 방향(80)으로 멤스 패널(14)로 입사된 광은 화살표 방향(82)으로 반사된다. 이와 같이, 반사된 광(82)은 거울(34)에 의해 차단되므로 투사 렌즈(16)를 통해 스크린(20)으로 진행할 수 없다. 따라서, 이 픽셀의 밝기는 스크린에 검게 나타난다.

그러나, 밝은 휘도 레벨을 표현할 픽셀의 경우, 도 3에 도시된 바와 같이 짝수번째나 홀수 번째 멤스 소자들(62 및 66)을 기판(30)쪽으로 내려 변위시키고, 그렇지 않은 멤스 소자들(64 및 68)은 그대로 위치시킨다. 이와 같이, 변위되는 멤스 소자들(62 및 66)에 의해 멤스 패널(14)로 화살표 방향(90)으로 입사된 광은 멤스 소자들(62 및 66)의 변위에 의해 화살표 방향(92 및 94)으로 회절된다. 회절된 광은 도 2에 도시된 바와 같이 투사 렌즈(16)를 통해 스크린(20)에 투영되므로, 이 픽셀의 밝기는 밝게 나타날 수 있다.

결국, 도 3의 왼편에 도시된 바와 같이 멤스 소자들이 오프(off)될 경우, 입사광(80)은 화살표 방향(82)으로 반사된다. 그러나, 도 3의 오른편에 도시된 바와 같이 멤스 소자들이 부분적으로 온(on)될 경우 멤스 소자들(62 및 66)의 변위에 의해 회절 격자가 형성되므로, 입사광(90)은 화살표 방향들(92 및 94)로 회절될 수 있다. 여기서, 멤스 소자들(62 및 66)이 변위되는 피치(pitch)는 15 내지 50 ㎛ 정도이다. 멤스 소자들(62 및 66)은 정 전기력 또는 압전 현상(piezoelectric)에 의해 변위된다.

도 4는 멤스 패널(14)에서 회절된 광이 투사 렌즈(16)로 진입하는 과정을 설 명하기 위한 도면으로서, 멤스 소자들(32), 거울(34), 광 차단부(112) 및 투사 렌즈(16)로 구성된다.

도 5는 도 4에 도시된 투사 렌즈(16)의 입사면에서의 광의 분포를 나타내는 도면으로서, 멤스 패널(32)로부터 출사되는 광의 0차 성분(120), 1차 성분(122) 및 2차 성분(124)을 각각 나타낸다.

광원(10)으로부터 발하여진 평행 광(102)이 거울(34)을 통해 반사되고, 반사된 광(103)이 멤스 소자들(32)로 입사된다. 이 때, 멤스 소자들(32)중 일부가 도 5에 도시된 바와 같이 서로 엇갈린 형태로 변위되면, 화살표 방향들(106 및 105)로 광이 다양하게 회절된다. 따라서, 회절된 광들은 다양한 차수를 갖게 된다. 즉, 화살표 방향(106)으로 회절된 광은 1차 성분이고, 화살표 방향(105)으로 회절된 광은 2차 성분이다. 이 때, 회절된 광의 1차 성분(106)만이 투사 렌즈(16)로 입사됨을 알 수 있다. 따라서, 1차 성분(106)은 회절 렌즈(16)를 통해 스크린으로 화살표 방향(107, 108)으로 투사된다. 이 경우, 도 5에 도시된 바와 같이 다른 차수의 성분보다 비교적 높은 밝기 레벨을 갖는 1차 성분(122)(106)이 투사 렌즈(16)로 입사된다. 그러므로, 표현하고자 하는 픽셀의 밝기가 어두울 경우 멤스 소자들(32)중에서 변위가 변하는 시간 즉, 회절 시간을 짧게 해야 한다. 그러나, 멤스 소자들(32)의 변위가 변하는 시간을 짧게 하는 데 한계가 있다. 이러한 이유로 인해, 멤스 소자들(32)을 변위시킬 경우, 어두운 영상을 표현하는 데 한계를 갖게 된다.

이하, 본 발명에 의한 멤스를 이용한 디스플레이 장치의 실시예의 구성 및 동작을 첨부한 도면들을 참조하여 다음과 같이 설명한다.

도 6은 본 발명에 의한 멤스를 이용한 디스플레이 장치의 실시예의 외관을 나타내는 도면으로서, 제어부(198), 멤스 패널(200), 반사 거울(202), 광 차단부(204) 및 투사 렌즈(206)로 구성된다.

도 6에 도시된 멤스 패널(200)은 도 1 또는 2에 도시된 멤스 패널((14) 또는 도 4에 도시된 멤스 소자들(32)을 포함하는 멤스 패널에 해당한다. 또한, 도 6에 도시된 투사 광학계(206)은 도 1, 도 2 또는 도 4에 도시된 투사 렌즈(16)를 포함한다. 도 6에 도시된 반사 거울(202)은 도 2 또는 도 4에 도시된 거울(34)에 해당한다.

도 6에 도시된 입사광(102)은 도 1 또는 도 2에 도시된 광원(10) 예를 들면 레이져 따위로부터 발생될 수 있다.

도 6에 도시된 멤스 패널(200)은 다수개의 멤스 소자들(330, 332, 334, 336, 338, 340, 342, 344, 346 및 348)을 갖는다. 여기서, 본 발명의 이해를 돕기 위해 멤스 소자들을 몇 개만 도시하였지만, 멤스 소자들은 이보다 더 많을 수도 있고 더 적을 수도 있다. 픽셀 당 다수개의 멤스 소자들이 할당된다. 예를 들면, 멤스 소자들(330, 332, 334 및 336)은 영상의 어느 한 픽셀(이하, 제1 픽셀이라 한다)의 밝기를 표현하기 위해 할당되고, 멤스 소자들(338, 340, 342 및 344)은 영상의 다른 픽셀(이하, 제2 픽셀이라 한다)의 밝기를 표현하기 위해 할당되고, 멤스 소자들(346 및 348)은 영상의 또 다른 픽셀(이하, 제3 픽셀이라 한다.)의 밝기를 표현하기 위해 할당될 수 있다.

도 6에 도시된 투사 광학계(206)는 멤스 패널(200)에 의해 회절된 광을 영상 으로서 스크린으로 투사하는 역할을 한다.

제어부(198)는 영상을 이루는 픽셀들 각각의 밝기 레벨에 따라 멤스 소자의 변위를 제어하는 제어 신호를 발생하고, 발생된 제어 신호를 멤스 패널(200)로 출력한다.

이 때, 멤스 패널(200)은 어두운 영상을 나타낼 각 픽셀에서, 제어 신호에 응답하여 변위되어 평행 입사광을 회절하는 서로 이웃한 다수개의 멤스 소자들을 갖는다. 부연하면, 멤스 패널(200)에 포함된 다수개의 멤스 소자들중에서, 어두운 영상을 나타낼 픽셀에 속하는 멤스 소자들(이하, 제1 멤스 소자들이라 한다.)중에서, 서로 이웃한 다수개의 멤스 소자들을 제어 신호에 응답하여 변위시킨다. 이는, 변위된 멤스 소자들에 의해 광을 회절시키기 위해서이다. 이와 같이, 본 발명에서 서로 이웃하는 멤스 소자들을 묶어서 변위시킬 경우, 도 4에 도시된 바와 같이 서로 엇갈린 형태로 멤스 소자들을 변위시키는 종래 보다 회절 각도를 1/2 또는 1/3로 줄일 수 있다.

본 발명에 의하면, 제어부(198)는 임계 밝기보다 작은 밝기를 갖는 픽셀을 어두운 영상을 나타낼 픽셀로서 결정할 수 있다.

예를 들어, 제1 픽셀, 제2 픽셀 및 제3 픽셀이 모두 어두운 영상에 포함된다고 가정한다. 이 때, 제1 픽셀에서, 서로 이웃하는 다수개의 멤스 소자들(330 및 332)은 제어 신호에 응답하여 변위되고, 제2 픽셀에서 서로 이웃하는 다수개의 멤스 소자들(338 및 340)은 제어 신호에 응답하여 변위되고, 제3 픽셀에서 서로 이웃하는 다수개의 멤스 소자들(346 및 348)은 제어 신호에 응답하여 변위된다. 이 때 변위된 멤스 소자들에 의해 광이 회절된다. 예컨대, 도 6을 참조하면, 제2 픽셀에 속하는 멤스 소자들(338, 340, 342 및 344)중에서 입사광(300)은 변위된 멤스 소자들(338 및 340)에 의해 화살표 방향들(302, 304, 306 및 308)로 회절된다.

도 4에 도시된 바와 같이 서로 엇갈린 형태로 멤스 소자들이 변위되는 종래와 달리, 도 6에 도시된 바와 같이 서로 이웃하는 멤스 소자들이 묶여서 변위되므로, 회절되는 광의 2차 성분(302)이 투사 광학계(206)로 제공될 수 있다. 이 때, 회절되는 광의 1차 성분(302)은 광 차단부(204)에 의해 차단된다.

도 6의 경우, 서로 이웃하는 멤스 소자들은 2개로 묶여서 변위되지만 본 발명은 이에 국한되지 않는다. 예컨대, 2개 이상의 멤스 소자들이 묶여서 변위될 수도 있다.

한편, 본 발명에 의한 멤스 패널은 밝은 영상을 나타낼 각 픽셀에서, 제어 신호에 응답하여 변위되어 평행 입사광을 회절하는 짝수 또는 홀수번째 멤스 소자들을 가질 수도 있다. 즉, 어두운 영상이 아니라 밝은 영상에 속하는 픽셀에 할당된 멤스 소자들은 도 6 대신에 도 4에 도시된 바와 같이 서로 엇갈린 형태로 변위될 수도 있다.

도 6에 도시된 광 차단부(204)는 멤스 패널(200)로부터 회절되거나 반사된 광을 차단하는 역할을 한다. 즉, 광 차단부(204)는 멤스 패널(200)에서 회절된 광의 1차 성분(302)를 차단할 수 있다. 이 때, 광 차단부(204)의 폭(d1)에 따라 멤스 패널(200)에서 변위될 멤스 소자의 개수를 조정할 수 있다. 예를 들어, 회절된 광의 성분들중 광 차단부(204)에서 차단되는 성분의 차수는 폭(d1)이 커질수록 증가 한다. 즉, 폭(d1)이 클수록 n(여기서, n은 1이상의 양의 정수이다.)차 성분보다는 n+1차 성분이 투사 광학계(206)로 입사될 가능성이 많아진다.

따라서, 제어부(198)는 광 차단부(204)에서 광이 차단되는 면의 폭(d1)을 반영하여, 변위될 이웃하는 멤스 소자의 개수를 결정하고, 결정된 결과와 영상을 이루는 픽셀들 각각의 밝기 레벨에 따라 제어 신호를 발생할 수 있다. 이와 같이, 제1 멤스 소자들 중에서 변위시켜야 할 멤스 소자의 개수는 광 차단부(204)의 폭(d1)을 고려하여 결정된다.

한편, 투사 광학계(206)는 멤스 패널(200)로부터 회절된 후 광 차단부(204)에서 차단되지 않은 광을 받아들인다. 예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이 투사 광학계(206)는 회절된 광의 2차 성분(302)을 받아들인다. 이 때, 투사 광학계(206)에서 회절된 광을 받아들일 수 있는 폭(d2)에 따라 멤스 패널(200)에서 변위되는 멤스 소자의 개수를 조정할 수 있다. 예를 들어, 회절된 광의 성분들 중 투사 광학계(206)에서 받아들여질 수 있는 광의 회절된 성분의 차수는 폭(d2)이 커질수록 증가한다. 즉, 폭(d2)이 클수록 보다 큰 차수의 성분이 투사 광학계(206)로 입사될 가능성이 많아진다.

따라서, 제어부(198)는 멤스 패널(200)로부터 투사 광학계(206)로 광이 입사되는 면의 폭(d2)을 반영하여, 변위될 이웃하는 멤스 소자의 개수를 결정하고, 결정된 결과와 영상을 이루는 픽셀들 각각의 밝기 레벨에 따라 제어 신호를 발생한다. 이와 같이, 제1 멤스 소자들 중에서 변위시켜야 할 멤스 소자의 개수는 투사 광학계(206)의 폭(d2)을 고려하여 결정된다.

도 7은 도 6에 도시된 투사 광학계(206)의 입사면에서의 광의 분포를 나타내는 도면으로서, 멤스 패널(200)로부터 출사되는 광의 0차 성분(400), 1차 성분(402) 및 2차 성분(404)을 각각 나타낸다.

도 5에 도시된 광의 분포와 달리 도 7에 도시된 광의 분포에서 각 차수 성분들간의 간격은 더 촘촘하다. 그러므로, 본 발명에 의한 디스플레이 장치는 회절 성분들 중에서 종래 보다 다양한 차수의 성분들을 투사 광학계(206)로 제공할 수 있음을 알 수 있다.

일반적으로 회절된 광의 성분들중에서 낮은 차수인 1차 성분의 밝기는 높은 차수인 다른 차수의 성분의 밝기보다 더 밝다. 예를 들면 1차 회절 성분의 밝기 대비 다른 차수의 회절 성분의 밝기는 1/5 내지 1/20 수준이다. 따라서, 본 발명에 의하면, 영상이 나타내어야할 밝기 레벨에 따라 해당하는 차수의 회절 성분이 투사 광학계(206)로 입사되도록 제어 신호에 의해 멤스 소자들을 변위시킨다. 즉, 멤스 소자들을 변위시킬 개수나 시간은 제어부(198)에 의해 결정된다. 만일, 영상이 나타내어야할 밝기가 밝을 경우, 회절 광의 낮은 차수 성분이 투사 광학계(206)로 입사되도록 제어부(198)는 제어 신호에 의해 멤스 소자들의 변위를 제어한다. 또는, 영상이 나타내어야할 밝기가 어두울 경우, 회절 광의 높은 차수 성분이 투사 광학계(206)로 입사되도록 제어부(198)는 제어 신호에 의해 멤스 소자들의 변위를 제어한다.

이 때, 변위되는 이웃하는 멤스 소자들의 개수가 증가할 수록 높은 차수의 회절 성분이 투사 광학계(206)로 입사될 수 있다.

도 8은 각 멤스 소자를 제어하는 제어 신호의 파형도로서, 횡축은 시간을 나타내고, 종축은 레벨을 나타낸다.

도 8을 참조하면, 시간(T1) 동안 "저" 레벨로 발생되는 제어 신호에 응답하여 멤스 소자는 변위된다. 즉, 기판쪽으로 내려간다. 그리고, 시간(T2) 동안 "고" 레벨로 발생되는 제어 신호에 응답하여 멤스 소자는 변위되기 이전의 위치에 있다. 이 때, 멤스 소자는 도 8에 도시된 바와 같이 이상적인 형태(510)로 올라가거나 내려가지 않고 실제로는 어느 정도의 오차를 갖는 형태(T3)를 취한다. 이는 멤스 소자의 물리적 구동에 기인하다. 즉, 멤스 소자는 실제로 파형(500)의 형태로 올라가거나 내려간다. 따라서, 어두운 화면을 구현하기 위해, 종래의 경우 멤스 소자가 내려가는 시간을 줄이기 위해, 시간 폭(T1)을 줄일 수 밖에 없었다. 그러나, 이와 같이 시간(T1)을 줄일 경우 시간(T1)이 오차(T3) 이하로 되면, 사실상 멤스 소자를 제대로 동작하여 변위시킬 수 없다. 즉, 어두운 영상이 제대로 표현될 수 없었다. 그러나, 본 발명의 경우, 서로 이웃하는 멤스 소자들을 묶어서 변위시키므로 도 6에 도시된 바와 같이 높은 차수의 낮은 밝기 레벨을 갖는 회절 광의 성분이 투사 렌즈(206)로 입력될 수 있으므로, 시간(T1)을 줄이지 않고서도 어두운 영상을 충실히 표현할 수 있다. 게다가, 시간(T1)이 줄이지 않고서도 어두운 영상을 표현할 수 있어, 시간(T1)을 충분히 넓게 확보할 수 있으므로, 어두운 영상의 계조를 종래보다 훨씬 잘 표현할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 멤스를 이용한 디스플레이 장치 는 어두운 영상에 속하는 픽셀의 멤스 소자들을 변위시킬 때 서로 이웃하는 것들끼리 묶어서 변위시키므로 밝은 레벨을 갖는 1차 성분이 아니라 1차 성분보다 어두운 레벨을 갖는 2차 내지 그 이상 차수의 회절 성분이 투사 렌즈로 입사될 수 있어, 어두운 화면에서 좁은 제어 신호의 폭을 분할하여 계조를 구현하는 종래와 달리 제어 신호의 폭을 종래보다 더 넓힐 수 있어 어두운 성분을 보다 세밀하게 잘 표현할 수 있고, 어두운 화면의 계조를 더욱 잘 표현할 수 있는 효과를 갖는다.

Claims

픽셀 당 다수개의 멤스 소자들을 갖는 멤스 패널 및 상기 멤스 패널에 의해 회절된 광을 영상으로서 투사하는 투사 광학계를 갖는 멤스를 이용한 디스플레이 장치에 있어서,

상기 영상을 이루는 픽셀들 각각의 밝기 레벨에 따라 멤스 소자들의 변위를 제어하는 제어 신호를 발생하는 제어부; 및

어두운 영상을 나타낼 각 픽셀에서, 상기 제어 신호에 응답하여 변위되어 평행 입사광을 회절하는 서로 이웃한 다수개의 멤스 소자들을 갖는 멤스 패널을 구비하는 것을 특징으로 하는 멤스를 이용한 디스플레이 장치.
제1 항에 있어서, 상기 멤스 패널은

밝은 영상을 나타낼 각 픽셀에서, 상기 제어 신호에 응답하여 변위되어 상기 평행 입사광을 회절하는 짝수 또는 홀수번째 멤스 소자들을 갖는 것을 특징으로 하는 멤스를 이용한 디스플레이 장치.
제1 항에 있어서, 상기 멤스 패널로부터 회절되거나 반사된 광을 차단하는 광 차단부를 갖는 상기 디스플레이 장치에 있어서, 상기 제어부는

상기 광 차단부에서 상기 광이 차단되는 면의 폭을 반영하여, 상기 변위될 이웃하는 멤스 소자의 개수를 결정하고, 결정된 결과와 상기 영상을 이루는 픽셀들 각각의 밝기 레벨에 따라 상기 제어 신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 멤스를 이용한 디스플레이 장치.
제1 항에 있어서, 상기 제어부는

상기 멤스 패널로부터 상기 투사 광학계로 상기 광이 입사되는 면의 폭을 반영하여, 상기 변위될 이웃하는 멤스 소자의 개수를 결정하고, 결정된 결과와 상기 영상을 이루는 픽셀들 각각의 밝기 레벨에 따라 상기 제어 신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 멤스를 이용한 디스플레이 장치.
제1 항에 있어서, 상기 제어부는

임계 밝기보다 작은 밝기를 갖는 픽셀을 상기 어두운 영상을 나타낼 픽셀로서 결정하는 것을 특징으로 하는 멤스를 이용한 디스플레이 장치.