KR101170120B1 - 비안경식 3차원 디스플레이 장치 - Google Patents

비안경식 3차원 디스플레이 장치 Download PDF

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    • G03B35/18—Stereoscopic photography by simultaneous viewing
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Abstract

본 발명은 색분리 현상 및 블랙 스트라이프가 발생하지 않는 비안경식 3차원 디스플레이 장치를 개시한다. 본 발명에 따른 3차원 디스플레이 장치는, 다수의 화소를 통해 영상을 제공하는 디스플레이 패널; 상기 디스플레이 패널에서 제공되는 영상을 좌안용 영상과 우안용 영상으로 분리하는 3D 광학판; 및 상기 디스플레이 패널과 3D 광학판 사이에 배치된 것으로, 상기 디스플레이 패널의 각각의 화소에서 제공되는 영상을 실질적으로 90˚씩 회전시키는 다수의 프리즘 소자들이 나란하게 배열된 프리즘 시트;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

비안경식 3차원 디스플레이 장치{Stereoscopic display apparatus}
도 1은 종래의 비안경식 3차원 디스플레이 장치에서 발생하는 색분리 현상을 설명하는 도면이다.
도 2a 및 도 2b는 종래의 비안경식 3차원 디스플레이 장치에서 블랙 스트라이프가 발생하는 원인을 설명하는 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 비안경식 3차원 디스플레이 장치를 도시하는 단면도이다.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명에서 사용하는 직각 프리즘에 의한 영상의 회전을 설명하는 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 비안경식 3차원 디스플레이 장치에서 영상을 회전시키기 위한 프리즘 시트를 도시하는 사시도이다.
도 6은 블랙 마스크가 형성된 본 발명에 따른 프리즘 시트를 도시하는 평면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 프리즘 시트의 제조 방법을 예시적으로 도시하는 분해 사시도이다.
도 8a 및 도 8b는 본 발명에 따른 비안경식 3차원 디스플레이 장치의 동작 원리를 설명하는 도면이다.
도 9는 본 발명에 따른 비안경식 3차원 디스플레이 장치의 동작을 설명하는 도면이다.
※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ※
31......디스플레이 패널 32......프리즘 시트
33......3D 광학판 34......프리즘 어레이
36......블랙 마스크
본 발명은 비안경식 3차원 디스플레이 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 색분리 현상 및 블랙 스트라이프가 발생하지 않는 비안경식 3차원 디스플레이 장치에 관한 것이다.
3차원 디스플레이 장치는 시청자의 좌우 영상에 각각 좌안용 영상과 우안용 영상을 분리하여 제공함으로써 양안시차를 발생시키는 원리를 일반적으로 이용하고 있다. 이러한 3차원 디스플레이 장치에는 크게 안경식과 비안경식이 있다. 안경식 3차원 디스플레이 장치의 경우, 3차원 영상을 감상하기 위해서는 반드시 편광안경과 같은 별도의 도구를 착용해야 하는 불편함이 있다. 비안경식 3차원 디스플레이 장치는 이러한 안경식 3차원 디스플레이 장치의 불편함을 개선한 것으로, 디스플레이 패널의 전방에 배치된 패럴렉스 배리어 또는 렌티큘러 렌즈시트와 같은 3D 광학판을 이용하여 좌안용 영상과 우안용 영상을 분리한다. 따라서, 시청자는 별도의 도구 없이도 나안으로 3차원 영상을 감상할 수 있다. 그러나, 이러한 패럴렉스 배리어 또는 렌티큘러 렌즈시트를 사용하는 종래의 3차원 디스플레이 장치는 색분리 현상(color separation) 및 블랙 스트라이프(black stripe)가 발생한다는 문제가 있다.
도 1은 종래의 비안경식 3차원 디스플레이 장치에서 색분리 현상이 발생하는 원인을 설명하는 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 비안경식 3차원 디스플레이 장치는, 영상을 제공하는 디스플레이 패널(10)과 상기 디스플레이 패널(10)에서 제공되는 영상을 좌안용 영상과 우안용 영상으로 분리하는 3D 광학판(15)을 포함한다. 또한, 상기 디스플레이 패널(10)은 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)을 각각 내는 3개의 서브화소로 이루어진 다수의 화소(11)들을 구비하고 있으며, 각각의 화소(11)들은 좌안용 영상(L1,L2)과 우안용 영상(R1,R2)을 번갈아 디스플레이 한다. 상기 화소(11)들에서 디스플레이 되는 좌안용 영상과 우안용 영상은 렌티큘러 렌즈시트와 같은 3D 광학판(15)에 의해 확대되어 시청거리면에 있는 시청자의 좌안과 우안에 각각 결상된다. 그런데 이 과정에서, X-방향을 따라 배열된 RGB 서브화소들 역시 확대되어 시청거리면에 결상되기 때문에, 시청자가 좌안시역과 우안시역 내에서 머리를 X-방향으로 움직임에 따라 영상의 컬러가 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 순으로 불연속적으로 변하게 되는 현상이 발생한다. 즉, 시청자가 "A"의 위치에 있을 경우에는 적색을, "B"의 위치에 있을 경우에는 녹색을, "C"의 위치에 있을 청색을 더 강하게 느끼게 된다. 이러한 현상을 색분리 현상이라고 부르며, 색분리 현상으로 인해 시청자는 3차원 영상을 자연스럽게 감상하지 못하게 된다. 비록 도 1에 서는 3D 광학판(15)으로서 렌티큘러 렌즈시트를 도시하고 있으나, 패럴렉스 배리어를 사용하더라도 동일한 현상이 발생한다.
또한, 도 2a 및 도 2b는 종래의 비안경식 3차원 디스플레이 장치에서 블랙 스트라이프가 발생하는 원인을 설명하는 도면이다. 도 2a에 도시된 바와 같이, 디스플레이 패널(10)의 RGB 서브화소들 사이에는 블랙 매트릭스(black matrix)가 일반적으로 형성되어 있다. 상기 디스플레이 패널(10)에서 디스플레이 되는 좌안용 영상과 우안용 영상이 3D 광학판(15)에 의해 확대되어 시청거리면에 있는 시청자의 좌안과 우안에 각각 결상될 때, 이러한 블랙 매트릭스 역시 그대로 확대되어 시청거리면에 결상된다. 그 결과, 도 2b의 그래프에 도시된 바와 같이, X-방향을 따라 광 강도가 급격히 저하되는 부분이 주기적으로 나타난다. 따라서, 시청자가 좌안시역과 우안시역 내에서 머리를 X-방향으로 움직이면 색분리 현상 뿐만아니라 주기적인 블랙 스트라이프(20) 역시 관측하게 된다. 이러한 블랙 스트라이프(20) 역시 자연스러운 3차원 영상의 감상를 저해하는 문제가 있다.
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 개선하기 위한 것이다. 따라서, 본 발명의 목적은 색분리 현상 및 블랙 스트라이프의 발생을 방지함으로써 시청자가 보다 자연스러운 3차원 영상을 감상할 수 있는 비안경식 3차원 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 양호한 실시예에 따른 3차원 디스플 레이 장치는, 다수의 화소를 통해 영상을 제공하는 디스플레이 패널; 상기 디스플레이 패널에서 제공되는 영상을 좌안용 영상과 우안용 영상으로 분리하는 3D 광학판; 및 상기 디스플레이 패널과 3D 광학판 사이에 배치된 것으로, 상기 디스플레이 패널의 각각의 화소에서 제공되는 영상을 실질적으로 90˚씩 회전시키는 다수의 프리즘 소자들이 나란하게 배열된 프리즘 시트;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 상기 다수의 프리즘 소자들은 각각 영상이 입사하는 제 1 경사면과 영상이 출사하는 제 2 경사면을 가지며, 상기 제 1 경사면과 제 2 경사면 사이의 각도는 실질적으로 90˚인 것을 특징으로 한다.
상기 프리즘 소자는, 예컨대, 도브 프리즘일 수 있다.
상기 프리즘 시트의 프리즘 소자들은 상기 디스플레이 패널의 화소들에 대해 대각선 방향으로 기울어지게 배열되어 있는 것을 특징으로 한다. 예컨대, 상기 다수의 프리즘 소자들은 실질적으로 45˚의 각도로 기울어지게 배열될 수 있다.
상기 프리즘 시트의 각각의 프리즘 소자는 상기 디스플레이 패널에서 대각선 방향으로 연결된 일렬의 화소들과 각각 대응하는 것을 특징으로 한다.
상기 프리즘 소자의 수직 단면의 폭은 상기 디스플레이 패널의 하나의 화소의 높이와 같은 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 인접하는 화소 사이의 크로스토크를 방지하기 위하여, 상기 디스플레이 패널의 각 화소의 모서리 부분에서 나오는 영상을 차단하는 다수의 블랙 마스크들이 상기 각각의 프리즘 소자에 규칙적인 간격으로 형성될 수 있다.
상기 블랙 마스크가 형성되어 있지 않은 프리즘 소자의 영역들은 각각 하나 의 화소에서 나온 영상을 실질적으로 90˚씩 회전시킴으로써, 수평 방향을 따라 차례로 배열된 RGB 서브 화소들이 수직 방향을 따라 차례로 배열된 것으로 보이게 할 수 있다.
또한, 상기 프리즘 시트는, 상기 디스플레이 패널에서 제공되는 영상이 입사하는 다수의 나란한 경사면을 갖는 입사 프리즘 시트; 상기 입사 프리즘 시트를 통해 입사한 영상이 출사하는 다수의 나란한 경사면을 갖는 출사 프리즘 시트; 및 상기 입사 프리즘 시트와 출사 프리즘 시트 사이에 개재된 것으로, 상기 디스플레이 패널의 각 화소의 모서리 부분에서 나오는 영상을 차단하는 다수의 블랙 마스크들이 격자의 형태로 규칙적으로 배열된 블랙 마스크 필름;을 포함할 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명의 양호한 실시예에 따른 3차원 디스플레이 장치의 구성 및 동작에 대해 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 비안경식 3차원 디스플레이 장치를 도시하는 단면도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 양호한 실시예에 따른 3차원 디스플레이 장치(30)는, 영상을 제공하는 디스플레이 패널(31), 상기 디스플레이 패널(31)에서 제공되는 영상을 좌안용 영상과 우안용 영상으로 분리하는 3D 광학판(33) 및 상기 디스플레이 패널(31)과 3D 광학판(33) 사이에 배치되어 상기 디스플레이 패널(31)에서 제공되는 영상을 약 90˚씩 회전시키는 프리즘 시트(32)를 구비하는 것을 특징으로 한다.
공지된 바와 같이, 상기 디스플레이 패널(31)은 2차원 배열된 다수의 화소를 통해 영상을 제공한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 디스플레이 패널(31)의 화 소들은 각각 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)을 각각 내는 3개의 서브화소가 수평 방향을 따라 차례로 배열된 구조를 하고 있으며, 좌안용 영상(L1~L4)과 우안용 영상(R1~R4)을 번갈아 가며 디스플레이 한다. 이러한 디스플레이 패널(31)로는, 예컨대, 음극선관(CRT), 액정 디스플레이 장치(LCD), 플라즈마 디스플레이 패널(PDP), 유기발광소자(OLED), 전계방출소자(FED) 등과 같이 다수의 화소로 구성되는 어떠한 디스플레이 장치도 사용할 수 있다.
3D 광학판(33)은, 상기 디스플레이 패널(31)의 화소들에서 디스플레이 되는 영상들 중 좌안용 영상(L1~L4)은 시청자의 좌안에, 우안용 영상(R1~R4)은 시청자의 우안에 각각 결상시키는 역할을 하는 공지된 광학소자이다. 예컨대, 3D 광학판(33)으로서 렌티큘라 렌즈시트나 패럴렉스 배리어 등을 사용할 수 있다.
본 발명의 양호한 실시예에 따르면, 상기 프리즘 시트(32)는 상기 디스플레이 패널(31)의 각각의 화소에서 제공되는 영상을 약 90˚씩 회전시키기 위한 다수의 프리즘 소자들이 나란하게 배열된 구조를 하고 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 프리즘 시트(32)의 하나의 프리즘 소자는 상기 디스플레이 패널(31)의 하나의 화소와 대응하도록 배치되어 있으며, 하나의 화소에서 나오는 영상을 약 90˚ 만큼 회전시킨다. 이렇게 90˚ 회전된 영상은 3D 광학판(33)을 통해 시청자의 좌안 또는 우안에 결상된다. 이 경우, 하나의 화소를 구성하는 RGB 서브화소는 수평 방향이 아닌 수직 방향을 따라 차례로 배열된 것으로 보이게 된다. 따라서, 시청자가 머리를 수평 방향으로 움직이더라도 색분리 현상이나 블랙 스트라이프를 인식하지 못하게 된다.
도 4a 내지 도 4c는 이러한 프리즘에 의한 영상 회전의 원리를 설명하기 위한 것이다. 일반적으로 직각 프리즘은 한 꼭지점의 내각이 90˚이고 다른 두 꼭지점의 내각이 45˚인 직각 이등변삼각형 형태의 단면을 갖는 프리즘을 말한다. 이러한 직각 프리즘에 입사한 광은 직각 프리즘 내부에서 전반사되기 쉽기 때문에, 광의 경로를 변환하는데 직각 프리즘이 많이 사용된다. 또한, 상기 직각 프리즘의 일측 경사면을 통해 입사한 영상은 직각 프리즘의 밑면에서 전반사된 뒤 다시 직각 프리즘의 타측 경사면을 통해 출사되는데, 이 과정에서 영상이 회전된다는 것이 알려져 있다.
예컨대, 도 4a에 도시된 바와 같이, 직각 프리즘의 회전각이 0˚인 경우, 상기 직각 프리즘의 일측 경사면에 입사하는 영상과 비교할 때 직각 프리즘의 타측 경사면을 통해 출사하는 영상은 좌우는 그대로이고 상하가 반전된다는 것을 알 수 있다. 또한, 도 4b에 도시된 바와 같이, 직각 프리즘의 회전각이 45˚인 경우에는, 직각 프리즘의 타측 경사면을 통해 출사되는 영상이 90˚ 회전하게 된다. 또한, 도 4c에 도시된 바와 같이, 직각 프리즘의 회전각이 90˚인 경우에는, 상하는 그대로이고 좌우가 반전된다는 것을 알 수 있다. 이렇게 영상을 회전시키는데 직각 프리즘을 사용하는 경우, 직각 프리즘의 직각 꼭지점 부분은 사용되지 않기 때문에 부피 및 재료의 절감을 위하여 제거될 수 있다. 도 4a 내지 도 4c는 직각 꼭지점 부분이 제거된 직각 프리즘을 도시하고 있는데, 이러한 형태의 프리즘을 특히 도브 프리즘(dove prism)이라고 부르기도 한다.
상기와 같은 원리를 이용하여, 디스플레이 패널(31)의 각 화소 전방에 직각 프리즘 또는 도브 프리즘을 45˚의 각도로 배치하면, 상기 디스플레이 패널(31)의 각 화소에서 디스플레이 되는 영상을 90˚ 회전시킬 수 있다. 이때, 디스플레이 패널(31)의 하나의 화소마다 직각 프리즘 또는 도브 프리즘을 하나씩 배치할 수도 있지만, 도 3에 도시된 바와 같이, 다수의 도브 프리즘이 나란하게 배열된 프리즘 시트(32)를 이용할 수도 있다.
도 5는 본 발명의 양호한 실시예에 따른 프리즘 시트(32)를 보다 상세하게 도시하는 사시도이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 프리즘 시트(32)는 다수의 도브 프리즘 소자(34a~34n)들이 나란하게 배열된 프리즘 어레이(34)로 구성된다. 각각의 도브 프리즘 소자(34a~34n)들은 영상이 입사하는 제 1 경사면(38a)과 영상이 출사하는 제 2 경사면(38b)을 구비하며, 상기 제 1 경사면(38a)과 제 2 경사면(38b) 사이의 각도는 90˚가 된다. 또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 프리즘 시트(32)의 프리즘 어레이(34)는, 디스플레이 패널(31)의 각 화소에서 디스플레이 되는 영상을 각각의 프리즘 소자(34a~34n)가 회전시킬 수 있도록 기울어지게 배열되어 있다. 예컨대, 도 4b에서 도시된 프리즘의 배치와 같이, 상기 프리즘 소자(34a~34n)들은 디스플레이 패널(31)의 수평면에 대해 약 45˚ 기울어져 있다.
이렇게 다수의 평행한 도브 프리즘 소자(34a~34n)들이 기울어지게 배열된 프리즘 시트(32)가 상기 디스플레이 패널(31)에 배치될 때, 상기 프리즘 시트(31)의 프리즘 소자(34a~34n)들은 상기 디스플레이 패널(31)의 화소들에 대해 대각선 방향으로 기울어져 있게 된다. 즉, 상기 프리즘 시트(32)의 하나의 프리즘 소자는 상기 디스플레이 패널(31)에서 대각선 방향으로 연결된 일렬의 화소들과 각각 대응하게 된다. 따라서, 상기 프리즘 시트(32)의 하나의 프리즘 소자는 디스플레이 패널(31)의 대각선 방향으로 연결된 화소들에서 디스플레이 되는 다수의 영상을 한꺼번에 회전시킬 수 있다. 이를 위하여, 하나의 기울어진 프리즘 소자의 수평 단면의 폭(D)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 디스플레이 패널(31)의 하나의 화소의 폭과 같은 것이 바람직하다. 예컨대, 상기 디스플레이 패널(31)의 하나의 화소의 폭이 264㎛ 라면, 상기 프리즘 소자의 수평 단면의 폭 역시 264㎛ 와 같게 된다. 이 경우, 프리즘 시트(32)의 프리즘 소자들은 대략 186㎛ 의 피치(P)로 형성된다.
한편, 상기 디스플레이 패널(31)의 화소들은 정사각형 또는 직사각형의 형태를 가지며 수직 및 수평 방향으로 배열되어 있기 때문에, 기울어지게 배치된 하나의 프리즘 소자의 영역 내에는 대각선 방향으로 연결된 일렬의 화소들 뿐만 아니라 그와 인접한 화소들의 모서리 부분도 일부 포함된다. 이 경우, 대각선 방향으로 연결된 일렬의 화소들에서 디스플레이 되는 영상들 뿐만 아니라, 인근의 화소들에서 디스플레이 되는 영상의 일부도 하나의 프리즘 소자에 의해 회전되기 때문에, 크로스토크 등이 발생할 수 있다. 이러한 크로스토크를 방지하기 위하여, 상기 디스플레이 패널(31)의 각 화소의 모서리 부분에서 나오는 영상을 차단하는 다수의 블랙 마스크(black mask)들을 각각의 프리즘 소자에 규칙적인 간격으로 형성하는 것이 바람직하다. 도 6은 이러한 블랙 마스크가 형성된 본 발명에 따른 프리즘 시트(32)를 도시하는 평면도이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 프리즘 시트(32)의 각각의 프리즘 소자(34a~34n)들에는 다수의 블랙 마스크(36)들이, 예컨대, 정방형 격자의 형태로 규칙적으로 형성되어 있다. 인접하는 화소의 경계 부분에서 나오는 영상 들을 상기 블랙 마스크(36)들이 차단하기 때문에, 상기 프리즘 시트(32)에서 블랙 마스크(36)가 형성되지 않은 각각의 영역(35)을 통해서는 오로지 하나의 화소에서 나온 영상만이 통과할 수 있다. 따라서, 인접하는 화소의 영상들이 혼합되는 크로스토크를 방지할 수 있다.
이러한 블랙 마스크(36)는, 도 5에 도시된 형태의 프리즘 시트(32)를 먼저 형성한 후, 상기 프리즘 시트(32)의 표면에 형성될 수도 있다. 그러나 제조 공정의 편의성을 위해, 프리즘 시트(32)를 제조하는 과정에서 블랙 마스크(36)가 형성된 블랙 마스크 필름을 상기 프리즘 시트(32)에 삽입할 수도 있다. 도 7은 블랙 마스크(36)가 형성된 프리즘 시트(32)를 제조하는 방법을 예시적으로 도시하고 있다. 도 7을 통해 알 수 있듯이, 먼저, 영상이 입사하는 다수의 나란한 경사면을 갖는 입사 프리즘 시트(32a)와 상기 입사 프리즘 시트(32a)를 통해 입사한 영상이 출사하는 다수의 나란한 경사면을 갖는 출사 프리즘 시트(32b)를 별도로 제작한다. 그런 후, 상기 입사 프리즘 시트(32a)와 출사 프리즘 시트(32b) 사이에 다수의 블랙 마스크들(36)이 격자의 형태로 규칙적으로 배열된 블랙 마스크 필름(37)을 배치하고, 상기 입사 프리즘 시트(32a)와 출사 프리즘 시트(32b)를 서로 부착함으로써 본 발명에 따른 프리즘 시트(32)를 제조할 수 있다.
이하, 도 8a 및 도 8b를 참조하여 본 발명에 따른 비안경식 3차원 디스플레이 장치의 동작을 보다 상세히 설명한다. 먼저, 도 8a는 디스플레이 패널(31) 위에 본 발명에 따른 프리즘 시트(32)를 겹쳐 놓은 상태를 도시하는 것으로, 디스플레이 패널(31)에서 디스플레이 되는 영상이 회전하기 전의 상태이다. 도 8a에 도시된 바 와 같이, 프리즘 시트(32)의 각각의 프리즘 소자는 상기 디스플레이 패널(31)에서 대각선 방향으로 연결된 일렬의 화소들과 각각 대응하고 있다. 각각의 화소 내에는 RGB의 서브화소들이 수평방향으로 차례로 배열되어 있다. 또한, 상기 프리즘 시트(32)의 블랙 마스크(36)는 디스플레이 패널(31)의 각 화소의 모서리 부분을 정확히 가리고 있다. 따라서, 상기 프리즘 시트(32)에서 블랙 마스크(36)가 형성되지 않은 각각의 영역(35)을 통해서는 오로지 하나의 화소만이 보인다.
이러한 배치에서, 상기 디스플레이 패널(31)의 각 화소에서 디스플레이 되는 영상은 상기 프리즘 시트(32)를 통과하면서 도 4b에 도시된 원리에 의해 약 90˚ 회전한다. 따라서, 도 8b에 도시된 바와 같이, 상기 프리즘 시트(32)를 통과한 영상은 수평방향이 아닌 수직방향으로 차례로 배열된 RGB 서브화소들에 의해 구성되는 것처럼 보이게 된다.
즉, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 프리즘 시트(32)에 의해 회전된 영상들은 렌티큘라 렌즈시트 또는 패럴렉스 배리어와 같은 3D 광학판(33)에 의해 시청자의 좌안과 우안에 확대되어 결상된다. 이때, 시청자의 좌안과 우안에 각각 결상되는 영상을 형성하는 RGB 컬러들은 수평방향이 아닌 수직방향으로 차례로 배열된다. 따라서, 시청자가 머리를 수평 방향으로 이동하더라도 색이 분리되어 차례로 변화하는 색분리 현상은 발생하지 않게 된다. 또한, 도 9의 하단에 도시된 그래프에서와 같이, 수평 방향의 광 강도 분포는, 좌안시역과 우안시역 각각의 중심부에서 강도가 가장 강하며 각 시역의 가장자리로 갈수록 강도가 연속적으로 작아지는 형태를 하고 있다. 따라서, 시청자가 머리를 수평 방향으로 이동하더라도 블랙 스트라 이프는 보이지 않게 된다.
지금까지 설명한 바와 같이, 본 발명의 양호한 실시예에 따른 비안경식 3차원 디스플레이 장치는, 다수의 도브 프리즘 소자를 디스플레이 패널의 수평면에 대해 약 45˚로 기울어지게 배치함으로써, 디스플레이 패널의 각 화소에서 디스플레이 되는 영상을 약 90˚ 회전시킨다. 그 결과, 본 발명에 따른 비안경식 3차원 디스플레이 장치를 사용하면, 종래의 비안경식 3차원 디스플레이 장치에서 발생하는 색분리 현상 및 블랙 스트라이프가 발생하지 않게 된다. 따라서, 시청자는 보다 자연스러운 3차원 영상을 감상할 수 있다.

Claims (16)

  1. 다수의 화소를 통해 영상을 제공하는 디스플레이 패널;
    상기 디스플레이 패널에서 제공되는 영상을 좌안용 영상과 우안용 영상으로 분리하는 3D 광학판; 및
    상기 디스플레이 패널과 3D 광학판 사이에 배치된 것으로, 상기 디스플레이 패널의 각각의 화소에서 제공되는 영상을 90˚씩 회전시키는 다수의 프리즘 소자들이 나란하게 배열된 프리즘 시트;를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 디스플레이 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 다수의 프리즘 소자들은 각각 영상이 입사하는 제 1 경사면과 영상이 출사하는 제 2 경사면을 가지며, 상기 제 1 경사면과 제 2 경사면 사이의 각도는 90˚인 것을 특징으로 하는 3차원 디스플레이 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 프리즘 소자는 도브 프리즘인 것을 특징으로 하는 3차원 디스플레이 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 프리즘 시트의 프리즘 소자들은 상기 디스플레이 패널의 화소들에 대해 대각선 방향으로 기울어지게 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 3차원 디스플레이 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 다수의 프리즘 소자들은 45˚의 각도로 기울어지게 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 3차원 디스플레이 장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 프리즘 시트의 각각의 프리즘 소자는 상기 디스플레이 패널에서 대각선 방향으로 연결된 일렬의 화소들과 각각 대응하는 것을 특징으로 하는 3차원 디스플레이 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 프리즘 소자의 수평 단면의 폭은 상기 디스플레이 패널의 하나의 화소의 폭과 같은 것을 특징으로 하는 3차원 디스플레이 장치.
  8. 제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    인접하는 화소 사이의 크로스토크를 방지하기 위하여, 상기 디스플레이 패널의 각 화소의 모서리 부분에서 나오는 영상을 차단하는 다수의 블랙 마스크들이 상 기 각각의 프리즘 소자에 규칙적인 간격으로 형성된 것을 특징으로 하는 3차원 디스플레이 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 블랙 마스크가 형성되어 있지 않은 프리즘 소자의 영역들은 각각 하나의 화소에서 나온 영상을 90˚씩 회전시킴으로써, 수평 방향을 따라 차례로 배열된 RGB 서브 화소들이 수직 방향을 따라 차례로 배열된 것으로 보이게 하는 것을 특징으로 하는 3차원 디스플레이 장치.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 프리즘 시트는:
    상기 디스플레이 패널에서 제공되는 영상이 입사하는 다수의 나란한 경사면을 갖는 입사 프리즘 시트;
    상기 입사 프리즘 시트를 통해 입사한 영상이 출사하는 다수의 나란한 경사면을 갖는 출사 프리즘 시트; 및
    상기 입사 프리즘 시트와 출사 프리즘 시트 사이에 개재된 것으로, 상기 디스플레이 패널의 각 화소의 모서리 부분에서 나오는 영상을 차단하는 다수의 블랙 마스크들이 격자의 형태로 규칙적으로 배열된 블랙 마스크 필름;을 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 디스플레이 장치.
  11. 다수의 화소를 통해 영상을 제공하는 디스플레이 패널;
    상기 디스플레이 패널에서 제공되는 영상을 좌안용 영상과 우안용 영상으로 분리하는 3D 광학판; 및
    상기 디스플레이 패널과 3D 광학판 사이에 배치된 것으로, 상기 디스플레이 패널의 각각의 화소에서 제공되는 영상을 회전시키는 다수의 프리즘 소자들이 배열된 프리즘 시트;를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 디스플레이 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 프리즘 소자는 영상이 입사하는 제 1 경사면과 회전된 영상이 출사하는 제 2 경사면을 갖는 도브 프리즘인 것을 특징으로 하는 3차원 디스플레이 장치.
  13. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
    상기 프리즘 시트의 각각의 프리즘 소자는, 상기 디스플레이 패널에서 대각선 방향으로 연결되는 일렬의 화소들과 각각 대응하도록, 상기 디스플레이 패널의 화소들에 대해 대각선 방향으로 경사지게 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 3차원 디스플레이 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    인접하는 화소 사이의 크로스토크를 방지하기 위하여, 상기 디스플레이 패널의 각 화소의 모서리 부분에서 나오는 영상을 차단하는 다수의 블랙 마스크들이 상기 각각의 프리즘 소자에 규칙적인 간격으로 형성된 것을 특징으로 하는 3차원 디스플레이 장치.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 3D 광학판은 렌티큘러 렌즈 시트 또는 패럴렉스 배리어로 이루어지는 3차원 디스플레이 장치.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 3D 광학판은 렌티큘러 렌즈 시트 또는 패럴렉스 배리어로 이루어지는 3차원 디스플레이 장치.
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