KR101657315B1

KR101657315B1 - 반사 장치, 표시 장치 및 입체 영상 표시 시스템

Info

Publication number: KR101657315B1
Application number: KR1020100079275A
Authority: KR
Inventors: 히로시 하세가와; 가즈오 나까무라; 지로 야마다
Original assignee: 가부시키가이샤 제이올레드
Priority date: 2009-08-25
Filing date: 2010-08-17
Publication date: 2016-09-13
Also published as: JP2011047992A; CN101995668B; US20110051237A1; JP5333050B2; CN101995668A; US8411359B2; KR20110021660A

Abstract

반사 장치는, 제1 서브세트의 반사기들과 제2 서브세트의 반사기들을 포함하는 반사기들의 어레이를 포함하고, 제1 서브세트의 반사기들은 제1 관찰 위치를 향하여 광을 유도하고, 제2 서브세트의 반사기들은 제1 관찰 위치와는 다른 제2 관찰 위치를 향하여 광을 유도한다.

Description

반사 장치, 표시 장치 및 입체 영상 표시 시스템{STEREOSCOPIC IMAGE DISPLAYING DEVICE AND A METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}

본 발명은 입체 영상 표시 장치 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 특히 나안(naked-eye) 방식을 이용하여 3차원 입체 영상을 표시하는 표시 장치 및 이러한 나안 방식을 이용하여 3차원 입체 영상을 표시하는 표시 장치를 쉽게 제조할 수 있는 제조 방법에 관한 것이다.

<관련 출원에 대한 상호 참조>

본 출원은 2009년 8월 25일자로 출원된 일본 특허 출원 제2009-194188호에 대해 우선권을 주장하고, 그 전체 내용은 본 명세서에 참고로 원용된다.

근년에, 영상을 입체적으로 시인할 수 있는 3차원 입체 영상 콘텐츠가 주목받고 있다. 3차원 입체 영상의 감상 방식에서는, 시차가 있는 좌안용 영상과 우안용 영상을 감상자가 감상하는 양안 시차 방식이 널리 이용되고 있다. 양안 시차 방식에는 대략 두 가지가 있으며, 즉, 안경을 이용하는 글래스 방식(glass system)과 안경을 이용하지 않는 나안 방식(naked-eye system)이다.

또한, 글래스 방식은 편광 방식과 셔터 방식으로 분류된다. 이 경우, 편광 방식에서는, 광 특성인 편광 차를 이용하여 좌안용 영상 및 우안용 영상이 서로 분리된다. 또한, 셔터 방식에서는, 우안용 안경과 좌안용 안경을 교대로 개폐하는 셔터 기능을 안경에 제공하고, 시분할 방식으로 표시되는 우안용 영상 및 좌안용 영상과 셔터 동작이 동기화된다. 글래스 방식은 좌안용 영상과 우안용 영상이 비교적 쉽게 서로 분리될 수 있다는 장점을 갖는다. 반면에, 글래스 방식에서는 안경을 감상자의 코 위에 착용해야 하는 번거로운 단점이 있다고 할 수 있다.

반면에, 나안 방식은 렌티큘러 스크린 방식, 시차 장벽 방식 등으로 분류된다. 도 1에 도시한 바와 같이 렌티큘러 스크린 방식은 가운데가 볼록한 미세 렌즈들(렌티큘러 렌즈)이 배치되는 방식이며, 이에 따라 좌안용 영상의 광 경로와 우안용 영상의 광 경로를 서로 분리한다. 반면에, 도 2에 도시한 바와 같은 시차 장벽 방식은 좌안용 영상의 광 경로와 우안용 영상의 광 경로가 종 방향 슬릿(시차 장벽)에 의해 서로 분리되는 방식이다. 도 1과 도 2의 "Lx"와 "Rx"(x는 숫자)가 각각 좌안용 영상과 우안용 영상이 표시되는 화소를 나타낸다는 점에 주목한다.

나안 방식은, 글래스 방식과는 대조적으로, 감상자의 코 위에 안경을 착용할 필요가 없기 때문에 감상자에게 가해지는 부담이 적다는 장점을 갖는다. 반면에, 나안 방식은, 관찰 위치와 가시 범위가 제한되는 측면이 있지만, 관찰 위치와 가시 범위가 비교적 제한된 휴대 전화기나 퍼스널 컴퓨터의 표시 장치에서 실용화되어 왔다.

액정 표시 장치 및 유기 EL 소자를 자발광 소자로서 이용하는 유기 EL 표시 장치는 3차원 입체 영상을 표시하기 위한 표시 장치로서 알려져 있다. 유기 EL 표시 장치들 중 일부에서는, 자발광 소자의 주변에 반사기를 제공하며, 이에 따라 자발광 소자에 의한 발광의 광 추출 효율을 향상시킨다. 이러한 유기 EL 소자는 예를 들어 일본 특허 공개번호 제2008-218296호에 개시되어 있다.

일본 특허 공개번호 제2008-218296호

시차 장벽 방식 및 렌티큘러 스크린 방식에서는, 좌안용 영상이 표시되는 화소들과 우안용 영상이 표시되는 화소들을 수평 방향이나 수직 방향 중 임의의 하나의 방향으로 교대로 배치하므로, 좌안용 영상과 우안용 영상이 각각 좌안과 우안으로 입사하도록 서로 분리된다. 이 때문에, 매우 미세한 렌즈들에 의한 장벽 처리를 실시하여 장벽의 수직 줄무늬가 눈에 띄지 않게 할 필요가 있으며, 또한 표시면에 대응하도록 렌즈와 장벽을 서로 정밀하게 정렬시킬 필요가 있다. 구체적으로, 액정 표시 장치에서, 렌티큘러 렌즈나 시차 장벽을 형성한 막을 액정의 화소 각각에 대하여 정밀하게 정렬할 필요가 있다. 따라서, 정밀한 처리를 추가로 실시할 필요가 있으므로, 통상의 표시 장치와 비교할 때 비용이 증가하는 문제점이 있다.

본 발명의 실시예들은 전술한 문제점들을 해결하며, 따라서 나안 방식을 이용하여 3차원 입체 영상을 표시하기 위한 표시 장치 및 나안 방식을 이용하여 3차원 입체 영상을 위한 표시 장치를 쉽게 제조할 수 있는 제조 방법을 제공하는 것이 바람직하다.

일 실시예에 따르면, 반사 장치는 제1 서브세트의 반사기들(reflectors)과 제2 서브세트의 반사기들을 포함하는 반사기들의 어레이를 포함한다. 제1 서브세트의 반사기들은 제1 관찰 위치를 향하여 광을 유도하고, 제2 서브세트의 반사기들은 제1 관찰 위치와는 다른 제2 관찰 위치를 향하여 광을 유도한다.

다른 일 실시예에서, 표시 장치는 복수의 화소 - 각 화소는 발광부를 포함함 - 를 포함하는 화소 어레이와, 복수의 반사기 - 반사기들 중 하나는 화소들의 각각의 전면에 배치됨 - 를 포함한다. 복수의 반사기는 각 발광부로부터 출사되는 광이 제1 관찰 위치로 향하게 하는 제1 서브세트의 반사기들 및 각 발광부로부터 출사되는 광이 제1 관찰 위치와는 다른 제2 관찰 위치로 향하게 하는 제2 서브세트의 반사기들을 포함한다.

또 다른 일 실시예에서, 입체 영상 표시 시스템은 복수의 화소 - 각 화소는 발광부를 포함함 - 를 포함하는 화소 어레이와, 복수의 반사기 - 반사기들 중 하나는 화소들의 각각의 전면에 배치됨 - 를 포함한다. 본 실시예에서, 발광부들은 반사기들과 협동하여 입체 영상 표시 시스템의 복수의 서로 다른 회전 배향으로 영상의 입체 표시를 가능하게 한다.

전술한 바와 같이, 실시예들에 따르면, 나안 방식을 이용하여 3차원 입체 영상을 표시하는 표시 장치 및 이러한 나안 방식을 이용하여 3차원 입체 영상을 표시하는 표시 장치를 쉽게 제조할 수 있는 제조 방법을 제공할 수 있다.

추가 특징과 이점은 본 명세서에 설명되어 있으며 이하의 상세한 설명 및 도면으로부터 명백할 것이다.

도 1은 종래의 렌티큘러 스크린 방식을 설명하는 개략도.
도 2는 종래의 시차 장벽 방식을 설명하는 개략도.
도 3은 일 실시예에 따른 표시 장치의 구성을 도시하는 블록도.
도 4는 일 실시예에 따른 표시 장치의 하나의 화소의 회로 구성을 도시하는 회로도.
도 5는 도 3에 도시한 표시 장치의 화소 어레이부의 단면도.
도 6은 도 3에 도시한 표시 장치의 화소 어레이부의 일부의 확대도.
도 7은 도 5와 도 6에 도시한 반사기의 구성을 도시하는 사시도.
도 8은 도 5와 도 6에 도시한 반사기를 형성하는 방법을 도시하는 단면도.
도 9는 도 5와 도 6에 도시한 반사기의 형성을 도시하는 단면도.
도 10a와 도 10b는 좌안용 화소와 우안용 화소의 제1 배열 예를 각각 도시하는 도.
도 11은 좌안용 화소와 우안용 화소의 제2 배열 예를 도시하는 도.
도 12는 좌안용 화소와 우안용 화소의 제3 배열 예를 도시하는 도.
도 13은 좌안용 화소와 우안용 화소의 제3 배열 예의 확장된 경우를 도시하는 도.
도 14는 본 발명의 실시예의 표시 장치가 적용된 전자 기기의 구체적인 일례인 텔레비전 수상기를 도시하는 사시도.
도 15a와 도 15b는 정면에서 본 경우의 본 발명의 실시예의 표시 장치가 적용된 전자 기기의 구체적인 일례인 디지털 카메라 및 후면에서 본 경우의 본 발명의 실시예의 표시 장치가 적용된 전자 기기의 다른 구체적인 일례인 디지털 카메라를 각각 도시하는 사시도.
도 16은 본 발명의 실시예의 표시 장치가 적용된 전자 기기의 다른 구체적인 일례인 비디오 카메라의 외관을 도시하는 사시도.
도 17a와 도 17b는 본 발명의 실시예의 섀시(chassis)가 열린 상태의 표시 장치가 적용된 전자 기기의 다른 구체적인 일례인 휴대 전화기의 외관 및 본 발명의 실시예의 섀시가 닫힌 상태의 표시 장치가 적용된 전자 기기의 다른 구체적인 일례인 휴대 전화기의 외관을 각각 도시하는 정면도.
도 18은 본 발명의 실시예의 표시 장치가 적용된 전자 기기의 다른 구체적인 일례인 노트북 크기의 퍼스널 컴퓨터의 외관을 도시하는 사시도.

이하 첨부 도면을 참조하여 실시예들을 상세히 설명한다.

표시 장치의 구성

도 3은 일 실시예에 따른 표시 장치의 구성을 도시하는 블록도이다.

도 3에 도시한 표시 장치(1)는 3차원 영상을 표시할 수 있는 입체 영상 표시 장치이며, 또한 유기 EL 소자를 발광 소자로서 이용하며 유기 EL 표시 장치라고도 칭하는 액티브 매트릭스 표시 장치이다.

표시 장치(1)의 기판(10)은 화소 어레이부(10a)와 주변 회로부(10b)로 구성된다. 화소 어레이부(10a)에는 복수의 주사선(11)과 복수의 신호선(12)이 횡 방향과 종 방향으로 각각 배치되어 있다. 또한, 복수의 화소(21)는 하나의 화소(21)가 하나의 주사선(11)과 하나의 신호선(12) 사이의 교차부에 대응하도록 배치되는 방식으로 평면 행렬로 배치된다. 주사선 구동 회로(13)와 신호선 구동 회로(14)는 주변 회로부(10b)에 배치된다. 이 경우, 주사선 구동 회로(13)는 복수의 주사선(11)을 연속적으로 구동하고 주사한다. 또한, 신호선 구동 회로(14)는 휘도 정보에 대응하는 영상 신호(즉, 입력 신호)를 복수의 신호선(12)에 공급한다.

풀 컬러 대응 영상을 표시하기 위해 R, G, B의 각 색 성분에 대응하는 유기 EL 소자들이 화소 어레이부(10a)에서 서로 혼재하며 소정의 규칙을 준수하도록 행렬로 패턴 배열되어 있다는 점에 주목한다. 유기 EL 소자들의 배치 수와 형성 면적은 각 색 성분과 동등한 것을 예상할 수 있지만, 유기 EL 소자들의 배치 수와 형성 면적은 각 색 성분별 에너지 성분에 대응하도록 각 색 성분들마다 상이하게 해도 된다.

화소(21)의 화소 회로

도 4는 화소(21)의 회로 구성을 도시한다.

화소(21)는 자발광 소자인 유기 EL 소자(22), 구동 트랜지스터 Tr1, 기입 트랜지스터(주사 트랜지스터) Tr2 및 유지 용량 Cs로 구성된다. 화소(21)에서는, 주사선 구동 회로(13)에 의한 구동 동작에 의해, 기입 트랜지스터 Tr2를 통해 신호선들(21) 중 대응하는 하나로부터 화소(21)에 기입된 영상 신호가 유지 용량 Cs에 유지된다. 또한, 이렇게 유지되어 있는 영상 신호의 양에 대응하는 전류가 유기 EL 소자(22)에 공급되어, 유기 EL 소자(22)가 그 전류값에 대응하는 휘도로 발광한다.

전술한 바와 같이 화소 회로의 구성은 단지 일례이며, 따라서 필요시 화소(21)에 용량 소자(들)를 제공해도 되고 또는 화소(21)에 복수의 트랜지스터를 제공함으로써 화소 회로를 구성해도 된다는 점에 주목하기 바란다. 또한, 화소 회로의 변경에 따라 필요한 구동 회로를 주변 회로부(10b)에 추가할 수 있다.

전술한 바와 같은 회로 구성을 갖는 표시 장치(1)에서, 화소들(21)은 좌안용 영상을 표시하는 화소들(21)(이하, 좌안용 화소(21)라 칭함) 및 우안용 영상을 표시하는 화소들(21)(이하, 우안용 화소(21)라 칭함)로 분담된다. 또한, 좌안용 화소들(21)로부터 출사되는 좌안용 영상의 광 또는 우안용 화소들(21)로부터 출사되는 우안용 영상의 광은 감상자의 좌안 또는 우안에 각각 입사하고, 이에 따라 감상자가 자신의 나안으로 3차원 입체 영상을 감상할 수 있다.

화소 어레이부(10a)의 전면 형상

도 5는 화소 어레이부(10a)의 구조를 도시하는 단면도이다.

화소 어레이부(10a)는, 화소들(21)의 전면에 각각 배치되어 반사 미러로 각각 기능하는 반사기들(31; reflector)을 포함한다. 도 5에서는, 화소 어레이부(10a)의 양측에 있는 화소들(21) 및 이에 대응하는 반사기들(31)에만 참조 번호들(21, 31)이 각각 지정되어 있다는 점에 주목한다.

반사기들(31)은, 도 5에 도시한 바와 같이, 좌안용 화소(21)로부터 출사되는 좌안용 영상의 광 및 우안용 화소(21)로부터 출사되는 우안용 영상의 광을 감상자의 좌안 방향과 감상자의 우안 방향으로 각각 유도한다. 즉, 표시 장치(1)는 좌안용 영상의 광로 및 우안용 영상의 광로를 반사기(31)에 의해 서로 분리하며, 이에 따라 감상자가 3차원 입체 영상을 자신의 나안으로 감상할 수 있게 한다.

도 6은 도 5에 도시한 화소 어레이부(10a)의 일부의 확대도이다.

도 6에 도시한 바와 같이, 반사기(31)는 측면에서 볼 때 사다리꼴 형상을 갖도록 소정의 각도로 형성된다. 따라서, 우안용 화소(21)로부터의 광의 광축 중심은 감상자의 우안으로 향하고, 좌안용 화소(21)로부터의 광의 광축 중심은 감상자의 좌안으로 향한다.

도 5와 도 6은 화소 어레이부(10a)를 수직 방향에서 본 경우의 단면도를 각각 도시한다. 그러나, 화소 어레이부(10a)를 수평 방향에서 보는 경우에도, 도 6의 경우와 마찬가지로, 감상자의 좌안 또는 우안으로 광축 중심이 향하는 방식으로 화소(21) 상에 반사기(31)의 경사가 형성된다.

도 7은 소정의 하나의 화소(21)에서의 반사기(31)의 형상을 도시하는 사시도이다.

도 7에 도시한 바와 같이, 반사기(31)는 자동차의 헤드라이트와 같이 유기 EL 소자(22)의 발광면(41)을 하나의 화소(21)의 중심으로 하는 원뿔형 미러면을 갖는다. 또한, 반사기(31)에서, 헤드라이트의 광축으로서 각도를 조절하는 기능은 반사기(31)의 원뿔 경사(각도)에 의해 결정된다. 반사기(31)의 원뿔 경사는 표시 장치(1)의 크기 및 감상자까지의 거리로서 설정된 거리에 따라 화소(21)마다 설정(변경)될 수 있다.

도 8은 반사기(31)를 형성하는 방법을 도시하는 단면도이다. 도 8에서는, 간단하게 도시하기 위해 개별 화소들(21)에 대하여 반사기들(31)의 원뿔 경사가 균일하다는 점에 주목한다.

화소들(21)의 각각의 발광면(41) 측은 접착제층(42)과 투명 기판(43)으로 피복된다. 접착제층(42)과 투명 기판(43)의 각각은 광 투과성을 갖는다. 그러나, 투명 기판(43)은 발광면(41)에 대응하여 요철부를 갖도록 성형된다. 또한, 요철부를 갖는 접착제층(42)과 투명 기판(43) 간의 계면의 일부에는, 알루미늄(Al)이나 은(Ag)으로 형성되고 광 반사율이 높은 금속 반사층 또는 이러한 금속 반사층을 포함하는 다층 박막으로 형성된 광 반사면(31a)이 형성된다.

즉, 발광 방향을 따라 돌출하도록 발광면(41)의 주변부에 설치되는 접착제층(42)의 표면이 금속 반사층이나 다층 박막으로 피복되어 광 반사면(31a)을 형성함으로써 반사기(31)를 구성할 수 있다. 또한, 반사기(31)의 광 반사면(31a)과 발광면(41)은 광 투과성을 갖는 투명 기판(43)에 의해 각각 피복된다. 그 결과, 필요에 따라 발광면(41)으로부터의 광이 반사기(31)의 광 반사면(31a)에 의해 반사된 후, 이렇게 반사된 광은 투명 기판(43)의 표면으로부터 투명 기판(43)의 표면과 접하는 공기층 측을 향하여 출사된다.

전술한 화소(21)는 소위 부화소(sub-pixel)이고, 따라서 표시 단위인 하나의 화소(표시 화소)는 적색(R), 녹색(G), 청색(B)인 세 개의 화소(21)로 구성된다는 점에 주목한다. 이 때문에, R, G, B인 세 개의 화소(21)마다 광축 중심이 감상자의 좌안 방향이나 감상자의 우안 방향을 향하는 방식으로 반사기(31)의 경사를 형성할 수도 있다.

좌안용 화소(21)와 우안용 화소(21)의 제1 배열 예

도 10a와 도 10b는 좌안용 화소(21)와 우안용 화소(21)의 제1 배열 예를 도시한다.

도 10a는 좌안용 화소들(21)과 우안용 화소들(21)이 횡 방향으로 서로 분리된 배열 예를 도시한다. 즉, 도 10a에 도시한 배열 예에서, 종 방향으로의 화소들(21)의 열은 좌안용 화소들(21)의 열이나 우안용 화소들(21)의 열로 되도록 배치된다. 따라서, 좌안용 화소들(21)의 열들 및 우안용 화소들(21)의 열들은 횡 방향으로 교대로 배치된다.

반면에, 도 10b는 좌안용 화소들(21)과 우안용 화소들(21)이 종 방향으로 서로 분리된 배열 예를 도시한다. 즉, 도 10b에 도시한 배열 예에서, 횡 방향으로의 화소들(21)의 열은 좌안용 화소들(21)의 열이나 우안용 화소들(21)의 열로 되도록 배치된다. 따라서, 좌안용 화소들(21)의 열들 및 우안용 화소들(21)의 열들은 종 방향으로 교대로 배치된다.

종래의 렌티큘러 스크린 방식 또는 시차 장벽 방식에서, 렌티큘러 렌즈 또는 시차 장벽은 종 방향이나 횡 방향의 열로 형성된다. 이 때문에, 좌안용 화소들(21) 및 우안용 화소들(21)의 배열은 좌안용 화소들(21) 및 우안용 화소들(21)이 열로 서로 분리된 도 10a나 도 10b에 도시한 바와 같은 배열 예로 한정된다.

그러나, 이러한 배열 예에서, 좌안용 화소들(21) 및 우안용 화소들(21)이 횡 방향으로 서로 분리되면, 수평 해상도가 절반으로 된다. 반면에, 좌안용 화소들(21) 및 우안용 화소들(21)이 종 방향으로 서로 분리되면, 수직 해상도가 절반으로 된다.

좌안용 화소들(21) 및 우안용 화소들(21)의 제2 배열 예

표시 장치(1)에서는, 전술한 바와 같은 문제점을 해결하고자, 체크 무늬 패턴을 나타내도록 좌안용 화소들(21) 및 우안용 화소들(21)이 서로 분리된 도 11에 도시한 바와 같은 배열이 가능하다. 즉, 도 11은 표시 장치(1)에서의 좌안용 화소들(21) 및 우안용 화소들(21)의 제2 배열 예를 도시한다.

표시 장치(1)에서, 좌안용 화소들(21) 및 우안용 화소들(21)은 체크 무늬 패턴으로 배열되고, 이에 의해 수평 방향이나 수직 방향 중 한 방향만의 해상도를 저하시키지 않고 감상자의 나안으로 3차원 입체 영상을 감상할 수 있다. 즉, 해상도의 열화감이 억제되므로, 감상자는 나안으로 고화질의 3차원 입체 영상을 감상할 수 있다.

도 7을 참조하여 설명한 바와 같이, 표시 장치(1)에서는, 반사기들(31)의 원뿔 경사가 화소(21)마다 설정될 수 있으므로, 도 11에 도시한 바와 같은 체크 무늬 패턴을 갖는 배열이 가능하다. 이러한 배열은 렌티큘러 렌즈나 시차 장벽이 종 방향이나 횡 방향의 열로 형성되는 종래의 렌티큘러 스크린 방식이나 시차 장벽 방식에서는 실현되기 어렵다.

또한, 종래의 방식에서는, 좌안용 영상과 우안용 영상으로 분리되어 좌안과 우안으로 각각 향해야 하는 좌안용 영상과 우안용 영상의 각각이 좌안과 우안 모두로 향하는 소위 크로스토크(cross-talk)라는 현상을 억제하기 위해, 개구율을 저감시키거나 장벽을 이중으로 하는 대책이 필요하다. 이 때문에, 통상의 2차원 영상 표시에 비해 3차원 입체 영상 표시의 고 화질을 도모하기 어렵다. 그러나, 표시 장치(1)에 따르면, 좌안용 화소들(21) 및 우안용 화소들(21)이 체크 무늬 패턴으로 배열되므로, 해상도의 열화감을 억제할 수 있고, 3차원 입체 영상 표시의 고화질을 도모할 수 있다.

좌안용 화소들(21) 및 우안용 화소들(21)의 제3 배열 예

도 12와 도 13은 표시 장치(1)에서의 좌안용 화소들(21) 및 우안용 화소들(21)의 제3 배열 예와 확장 예를 각각 도시한다.

최근의 휴대 전화기 중 일부는 표시 스크린을 회전시킴으로써 종 방향으로 긴 화면에 의한 표시 및 횡 방향으로 긴 화면에 의한 표시 모두를 용도 등에 따라 구분하여 이용한다. 그러나, 도 10a, 도 10b, 도 11에 도시한 배열 예들의 각각에서, 3차원 입체 영상의 감상은 종 방향으로 긴 화면(제1 방향) 또는 횡 방향으로 긴 화면(제1 방향에 수직하는 제2 방향) 중 임의의 하나로 한정된다.

이러한 상황에 대처하기 위해, 도 12에 도시한 제3 배열 예에서, 화소들(21)은 상하좌우의 4개 방향으로 광의 지향성을 제공하도록 반사기들(31)이 형성되는 각각의 인접하는 4개의 화소(21)를 한 묶음으로 하는 행렬로 배열된다.

즉, 반사기들(31)은 "RUx" 화소(21), "RBx" 화소(21), "LUx" 화소(21) 및 "LBx" 화소(21)에 상 방향, 좌 방향, 우 방향, 하 방향으로 광 지향성을 각각 제공하는 방식으로 하나의 묶음인 인접하는 4개의 화소마다 형성된다. 이 경우, 감상자가 횡 방향으로 긴 화면인 영상을 보는 경우, "RBx" 화소(21)와 "LUx" 화소(21)는 우안용 화소(21) 또는 좌안용 화소(21)로서 기능한다. 즉, "RBx" 화소(21)의 좌 방향 또는 "LUx" 화소(21)의 우 방향은 감상자가 횡 방향으로 긴 화면인 영상을 볼 때 광축 중심이 좌안으로 또는 우안으로 향하는 방식으로 반사기(31)가 형성된다는 것을 의미한다. 반면에, 감상자가 종 방향으로 긴 화면인 영상을 보는 경우, "LBx" 화소(21)와 "RUx" 화소(21)는 우안용 화소(21) 또는 좌안용 화소(21)로서 기능한다. 즉, "LBx" 화소(21)의 하 방향 또는 "RUx" 화소(21)의 상 방향은, 감상자가 종 방향으로 긴 화면인 영상을 볼 때 광축 중심이 좌안으로 또는 우안으로 향하는 방식으로 반사기(31)가 형성된다는 것을 의미한다.

이러한 식으로, 도 12에 도시한 제3 배열 예를 실시함으로써, 표시 스크린을 회전시켜 종 방향으로 긴 화면에 의한 표시와 횡 방향으로 긴 화면에 의한 표시 모두를 용도 등에 따라 이용하는 경우에도, 그 양측의 경우에서 3차원 입체 영상을 감상할 수 있다.

도 13은 좌안용 화소들(21) 및 우안용 화소들(21)의 제3 배열 예의 확장 예를 도시하며, 이에 따라 광 지향성이 8개의 방향에 각각 제공되는 배열 예를 도시한다.

즉, 반사기들(31)은 "RUx" 화소(21), "RCx" 화소(21), "RBx" 화소(21), "CUx" 화소(21), "CBx" 화소(21)에 좌상(up left) 방향, 좌 방향, 좌하 방향, 상 방향, 하 방향의 광 지향성이 각각 제공되는 방식으로 5개의 화소 상에 각각 형성된다. 또한, 반사기들(31)은 "LUx" 화소(21), "LCx" 화소(21), "LBx" 화소(21)에 우상(right up) 방향, 우 방향, 우하 방향의 광 지향성이 각각 제공되는 방식으로 3개의 화소(21) 상에 각각 형성된다.

그 결과, 종 방향으로 긴 화면의 표시 배향과 횡 방향으로 긴 화면의 표시 배향 간의 중간 배향에서도, 3차원 입체 영상을 감상할 수 있고, 이에 따라 360도의 모든 시점에서 3차원 입체 영상을 감상할 수 있다.

여기서, 도 12에 도시한 제3 배열 예 및 도 13에 도시한 제3 배열 예의 확장 예의 각각에서는, 모든 시점에서 화면을 감상할 때, 감상자가 시인하지 못하는 화소들(21)이 존재한다. 예를 들어, 도 12에 도시한 제3 배열 예에서, 표시 장치(1)가 횡 방향으로 긴 화면을 표시하면, "RBx" 화소(21) 및 "LUx" 화소(21)는 우안용 화소(21) 또는 좌안용 화소(21)로서 기능한다. 따라서, "RBx" 화소(21)로부터의 광(영상) 및 "LUx" 화소(21)로부터의 광(영상) 중 어느 것도 감상자가 시인하지 못한다. 이 경우, 표시 장치(1)는 감상자의 시점에서 시인되지 않는 광 지향성을 각각 갖는 화소들(21) 중 어떠한 화소에서도 광이 출사되지 않는 방식으로 제어를 실시할 수 있다. 즉, 표시 장치(1)는 감상자의 시점에 따라 발광시킬 화소들(21)을 전환하는 제어를 실시할 수 있다. 그 결과, 불필요한 발광을 억제할 수 있고, 이에 따라 표시 장치(1)의 소비 전력을 저감시킬 수 있다.

전술한 바와 같이, 표시 장치(1)에서, 반사기(31)는 화소들(21)의 각각의 발광면(41)의 주변부에 배치되고, 이에 따라 좌안용 영상의 광로와 우안용 영상의 광로를 서로 분리한다. 그 결과, 감상자의 나안으로 3차원 입체 영상을 감상할 수 있다.

일반적으로, 화소들(21)의 각각의 발광면(41)의 주변부에 반사기(31)를 설치하게 되면 광의 지향성이 강조되고, 따라서 화면에 대한 시야각 특성이 저하되어, 표시 장치로서는 단점으로 된다. 그러나, 표시 장치(1)에서는, 광 지향성을 더 강조하고, 따라서 우안용 화소들(21)로부터의 광 및 좌안용 화소들(21)로부터의 광이 우안과 좌안에 각각 입사되는 각도가 각 광축의 중심으로 되는 방식으로 반사기(31)가 형성된다. 그 결과, 감상자가 나안으로 3차원 입체 영상을 감상할 수 있다.

표시 장치(1)의 제조 방법

표시 장치(1)의 제조 방법의 일 실시예는, 자발광 소자를 각각 갖는 복수의 화소(21)를 행렬로 배치하는 단계와, 화소로부터의 광의 광축 중심이 소정의 방향으로 향하는 방식으로 발광 방향을 따라 돌출하도록 복수의 화소(21)의 자발광 소자들의 주변부들에 각각 설치되는 반사기들(31)을 형성하는 단계와, 좌안용 화상이 표시되는 화소로부터의 광의 광축 중심이 감상자의 좌안을 향하고 우안용 화상이 표시되는 화소로부터의 광의 광축 중심이 감상자의 우안을 향하는 방식으로 반사기들(31)의 경사부들을 형성하는 단계를 포함한다.

표시 장치(1)의 제조 방법에서는, 기존의 시차 장벽 방식이나 렌티큘러 스크린 방식과는 달리 특수한 막을 부착할 필요가 없으므로, 각 화소(21)로부터 출사되는 각 광의 손실이 적다. 또한, 특수한 막을 부착할 필요가 없으므로, 그 막을 위한 화소 정렬 등을 실시할 필요가 없으며, 따라서 표시 장치(1)를 보다 적은 수의 제조 공정과 저 비용으로 제조할 수 있다. 즉, 표시 장치(1)를 제조하는 방법에 따르면, 나안 방식으로 3차원 입체 영상을 표시하기 위한 표시 장치(1)를 쉽게 제조할 수 있다.

전술한 실시예의 표시 장치(1)는 다양한 종류의 전자 기기들의 표시부로서 통합되도록 이용될 수 있다.

표시 장치(1)의 적용 예

도 14는 표시 장치(1)를 통합한 전자 기기의 구체적인 일례인 텔레비전 수상기(101)의 사시도이다.

전면 패널(103), 필터 글래스(105) 등으로 구성된 표시 스크린(107)은 도 14에 도시한 텔레비전 수상기(101)에 배치된다. 표시 스크린(107)의 일부가 표시 장치(1)로 구성될 수 있다.

도 15a와 도 15b는 표시 장치(1)를 통합한 전자 기기의 다른 구체적인 일례인 디지털 카메라(111)를 각각 도시하는 사시도이다. 여기서, 도 15a는 정면에서 본 디지털 카메라(111)의 사시도이고, 도 15b는 후면에서 본 디지털 카메라(111)의 사시도이다.

도 15a와 도 15b에 도시한 디지털 카메라(111)는 보호 커버(113), 촬상 렌즈부(115), 표시 스크린(117), 제어 스위치(119) 및 셔터 버튼(121)으로 구성된다. 이러한 구성 요소들 중에서, 표시 스크린(117)의 일부가 표시 장치(1)로 구성될 수 있다.

도 16은 표시 장치(1)를 통합한 전자 기기의 구체적인 다른 일례인 비디오 카메라(131)의 외관의 구성을 도시하는 사시도이다.

비디오 카메라(131)는 본체(133)의 전면에 배치되며 피사체를 촬상하는 촬상 렌즈(135), 촬상 동작을 시작/정지시키는 시작/정지 스위치(117) 및 표시 스크린(139)으로 구성된다. 이러한 구성 요소들 중에서, 표시 스크린(139)의 일부가 표시 장치(1)로 구성될 수 있다.

도 17a와 도 17b는 본 표시 장치(1)를 통합한 전자 기기의 다른 구체적인 일례인 휴대 전화기(141)의 외관의 구성을 각각 도시하는 정면도이다.

휴대 전화기(141)는 폴더형이다. 따라서, 도 17a는 섀시(chassis)들이 열려있는 상태의 휴대 전화기(141)의 외관을 도시하고, 도 17b는 섀시들이 닫혀있는 상태의 휴대 전화기(141)의 외관을 도시한다.

휴대 전화기(141)는 상측 섀시(143), 하측 섀시(145), 연결부(이 예에서는 힌지부)(147), 표시 스크린(149), 보조 표시 스크린(151), 픽처 라이트(153) 및 촬상 렌즈(155)로 구성된다. 이러한 구성 요소들 중에서, 표시 스크린(149)과 보조 표시 스크린(151)의 각각의 일부는 표시 장치(1)로 구성될 수 있다.

도 18은 표시 장치(1)를 통합한 전자 기기의 구체적인 일례인 노트북 크기의 퍼스널 컴퓨터(161)의 외관을 도시하는 사시도이다.

노트북 크기의 퍼스널 컴퓨터(161)는 하측 섀시(163), 상측 섀시(165), 키보드(167) 및 표시 스크린(169)으로 구성된다. 이러한 구성 요소들 중에서, 표시 스크린(169)의 일부는 표시 장치(1)로 구성될 수 있다.

본 명세서에서 설명한 바람직한 실시예들을 다양하게 변경하고 수정하는 것은 당업자에게 명백하다는 점을 이해하기 바란다. 이러한 변경과 수정은 본 발명의 사상과 범위로부터 벗어나지 않고 그리고 의도한 이점들을 약화시키지 않고 행해질 수 있다. 이는 청구범위에 의해 이러한 변경과 수정을 포함하고자 하는 것이다.

1: 표시 장치
10: 기판
10a: 화소 어레이부
10b: 주변 회로부
13: 주사선 구동 회로
14: 신호선 구동 회로
21: 화소
31: 반사기
31a: 광 반사면
41: 발광면
42: 접착제층

Claims

제1 서브세트의 반사기들(reflectors)과 제2 서브세트의 반사기들을 포함하는 반사기들의 어레이를 포함하고,
상기 제1 서브세트의 반사기들은 제1 관찰 위치를 향하여 광을 유도하고, 상기 제2 서브세트의 반사기들은 상기 제1 관찰 위치와는 다른 제2 관찰 위치를 향하여 광을 유도하고,
상기 제1 서브세트의 반사기들과 상기 제2 서브세트의 반사기들은 횡 방향, 또는 종 방향 중 어느 하나의 방향으로 교대로 배치되는, 반사 장치.
제1항에 있어서,
상기 반사기들의 각각은 측면에서 볼 때 사다리꼴 형상을 갖도록 소정의 각도로 형성되는, 반사 장치.
제2항에 있어서,
상기 제1 서브세트의 반사기들의 광축 중심은 상기 반사기들의 어레이의 크기 및 각 반사기로부터 상기 제1 관찰 위치까지의 거리에 기초하고,
상기 제2 서브세트의 반사기들의 광축 중심은 상기 반사기들의 어레이의 크기 및 각 반사기로부터 상기 제2 관찰 위치까지의 거리에 기초하는, 반사 장치.
제1항에 있어서,
상기 반사기들의 각각은 원뿔 절두체(conical frustum) 형상으로 형성되고, 상기 반사기들은 각 반사기의 발광측 근방에서 넓어지는, 반사 장치.
삭제
삭제
제1항에 있어서,
상기 제1 서브세트의 반사기들은 제1 체크무늬 패턴으로 배열되고, 상기 제2 서브세트의 반사기들은 상기 제1 체크무늬 패턴에서 벗어난(offset) 제2 체크무늬 패턴으로 배열되는, 반사 장치.
복수의 화소 - 각 화소는 발광부를 포함함 - 를 포함하는 화소 어레이와,
복수의 반사기 - 상기 반사기들 중 하나는 상기 화소들의 각각의 전면에 배치됨 - 를 포함하고,
상기 복수의 반사기는 각 발광부로부터 출사되는 광이 제1 관찰 위치로 향하게 하는 제1 서브세트의 반사기들 및 각 발광부로부터 출사되는 광이 상기 제1 관찰 위치와는 다른 제2 관찰 위치로 향하게 하는 제2 서브세트의 반사기들을 포함하고,
상기 제1 서브세트의 반사기들과 상기 제2 서브세트의 반사기들은 횡 방향, 또는 종 방향 중 어느 하나의 방향으로 교대로 배치되는, 표시 장치.
제8항에 있어서,
상기 화소 어레이의 발광측은 상기 반사기들의 형상에 대응하는 돌출부들을 갖는 접착제층으로 피복되고, 상기 돌출부들 사이의 영역들은 상기 화소들의 발광부들의 위치에 대응하는, 표시 장치.
제9항에 있어서,
상기 접착제층의 상기 돌출부들은 반사층으로 피복되는, 표시 장치.
제10항에 있어서,
상기 접착제층은 투명 기판으로 피복되는, 표시 장치.
제8항에 있어서,
상기 반사기들의 각각은 측면에서 볼 때 사다리꼴 형상을 갖도록 소정의 각도로 형성되는, 표시 장치.
제12항에 있어서,
상기 제1 서브세트의 반사기들의 광축 중심은 상기 어레이의 크기 및 상기 제1 관찰 위치까지의 거리에 기초하고,
상기 제2 서브세트의 반사기들의 광축 중심은 상기 어레이의 크기 및 상기 제2 관찰 위치까지의 거리에 기초하는, 표시 장치.
제8항에 있어서,
상기 반사기들의 각각은 원뿔 절두체 형상으로 형성되고, 상기 반사기들은 각 반사기의 발광측 근방에서 넓어지는, 표시 장치.
삭제
삭제
제8항에 있어서,
상기 제1 서브세트의 반사기들은 제1 체크무늬 패턴으로 배열되고, 상기 제2 서브세트의 반사기들은 상기 제1 체크무늬 패턴에서 벗어난 제2 체크무늬 패턴으로 배열되는, 표시 장치.
입체 영상 표시 시스템으로서,
복수의 화소 - 각 화소는 발광부를 포함함 - 를 포함하는 화소 어레이와,
복수의 반사기 - 상기 반사기들 중 하나는 상기 화소들의 각각의 전면에 배치됨 - 를 포함하고,
상기 복수의 반사기는 광을 제1 관찰 위치로 향하게 하는 제1 서브세트의 반사기들 및 광을 상기 제1 관찰 위치와는 다른 제2 관찰 위치로 향하게 하는 제2 서브세트의 반사기들 - 상기 제1 및 제2 관찰 위치는 상기 입체 영상 표시 시스템의 제1 회전 배향으로 제1 시점을 정의함 - 을 포함하고,
상기 발광부들은 상기 반사기들과 협동하여 상기 입체 영상 표시 시스템의 복수의 서로 다른 회전 배향으로 영상의 입체 표시를 가능하게 하고,
상기 제1 서브세트의 반사기들과 상기 제2 서브세트의 반사기들은 횡 방향, 또는 종 방향 중 어느 하나의 방향으로 교대로 배치되는, 입체 영상 표시 시스템.
제18항에 있어서,
상기 복수의 반사기는
광을 제3 관찰 위치로 향하게 하는 제3 서브세트의 반사기들 및 광을 상기 제3 관찰 위치와는 다른 제4 관찰 위치로 향하게 하는 제4 서브세트의 반사기들 - 상기 제3 및 제4 관찰 위치는 상기 입체 영상 표시 시스템의 상기 제1 회전 배향과는 다른 제2 회전 배향으로 제2 시점을 정의함 -
을 더 포함하는, 입체 영상 표시 시스템.
제19항에 있어서,
상기 복수의 반사기는
광을 제5 관찰 위치로 향하게 하는 제5 서브세트의 반사기들 및 광을 상기 제5 관찰 위치와는 다른 제6 관찰 위치로 향하게 하는 제6 서브세트의 반사기들 - 상기 제5 및 제6 관찰 위치는 상기 입체 영상 표시 시스템의 상기 제1 및 제2 회전 배향과는 다른 제3 회전 배향으로 제3 시점을 정의함 - 과,
광을 제7 관찰 위치로 향하게 하는 제7 서브세트의 반사기들 및 광을 상기 제7 관찰 위치와는 다른 제8 관찰 위치로 향하게 하는 제8 서브세트의 반사기들 - 상기 제7 및 제8 관찰 위치는 상기 입체 영상 표시 시스템의 상기 제1 내지 제3 회전 배향과는 다른 제4 회전 배향으로 제4 시점을 정의함 -
를 더 포함하는, 입체 영상 표시 시스템.
제20항에 있어서,
상기 제3 및 제4 회전 배향은 상기 제1 및 제2 회전 배향과 각각 약 45°만큼 다른, 입체 영상 표시 시스템.