KR101753570B1 - 자동 입체 디스플레이 디바이스 - Google Patents

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페처 피즐만
즈와르트 시에베 테에르크 데
마르셀리누스 페트루스 카롤루스 미카엘 크리즌
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코닌클리케 필립스 엔.브이.
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Abstract

스위칭 가능 자동 입체 디스플레이 디바이스는 디스플레이를 생성하기 위한 디스플레이 픽셀들의 어레이를 가지는 디스플레이 패널, 행들 및 열들로 배열되는 디스플레이 픽셀들, 및 뷰잉될 수 있는 입체 이미지를 인에이블하기 위해 상이한 픽셀들로부터 상이한 공간 위치들로의 출력을 지향시키기 위한 렌즈 장치를 포함하고, 렌즈 장치는 디스플레이 패널에 평행한 평면 내에 있다. 렌즈 장치는 렌즈 패턴 및 렌즈 레플리카 패턴을 규정하는 전기적으로 스위칭 가능한 LC 층을 포함하고, LC 층의 LC 배향은 전기적으로 스위칭 가능하여 렌즈 장치가 2D 모드 및 3D 모드 사이에서 스위칭 가능하게 된다. 2D 모드에서, LC 배향은 실질적으로 렌즈 장치의 평면 내에서 제 1 방향으로 있고, 3D 모드에서 LC 배향은 또한 실질적으로 렌즈 장치의 평면 내에서 수직 방향으로 있다. 디스플레이 패널의 광 출력은 제 2 방향으로 편광된다. 이 장치는 디스플레이 패널의 출력 및 두 수직 뷰잉 평면들에 대해 유지되는 LC 배향 방향 사이의 수직 관계를 인에이블한다.

Description

자동 입체 디스플레이 디바이스{AUTOSTEREOSCOPIC DISPLAY DEVICE}
본 발명은 디스플레이를 생성하기 위한 디스플레이 픽셀들의 어레이(array)를 가지는 디스플레이 패널 및 상이한 뷰(view)들을 상이한 공간 위치들로 지향시키기 위한 이미징 장치(imaging arrangement)를 포함하는 자동 입체(autostereoscopic) 디스플레이 디바이스의 유형에 관한 것이다.
이 유형의 디스플레이에서 이용하기 위한 이미징 장치의 제 1 예는, 예를 들어 디스플레이의 기본 픽셀들에 대하여 크기가 정해지고 위치가 지정되는 슬릿(slit)들을 구비하는 배리어(barrier)이다. 뷰어(viewer)는 자신의 머리가 고정된 위치에 있는 경우 3D 이미지를 지각할 수 있다. 배리어는 디스플레이 패널 앞에 위치되고 기수 및 우수의 픽셀 열(column)들로부터의 광이 뷰어의 좌측 및 우측 눈으로 지향되도록 설계된다.
이 유형의 2-뷰 디스플레이 설계의 결점은 뷰어가 고정된 위치에 있어야만 하고 단지 좌 또는 우로 약 3cm만 움직일 수 있다는 점이다. 더 바람직한 실시예에서 각각의 슬릿 아래에는, 2개의 서브-픽셀(sub-pixel) 열들이 있지 않고 여러 개의 서브-픽셀 열들이 존재한다. 이 방식에서, 뷰어는 좌 및 우로 움직이는 것이 가능하고 자신의 눈으로 입체 이미지를 항상 감지하는 것이 가능하다.
배리어 장치는 생산이 간단하지만 광 효율적이지는 않다. 그러므로 바람직한 대안은 렌즈 장치를 이미징 장치(imaging arrangement)로 이용하는 것이다. 예를 들어, 서로 평행하게 확장되고 디스플레이 픽셀 어레이 위에 놓이는 장형(elongate)의 렌티큘러(lenticular) 요소들의 어레이가 제공될 수 있고, 디스플레이 픽셀들은 이 렌티큘러 요소들을 통해 관찰된다.
렌티큘러 요소들은 한 시트(sheet)의 요소들로 제공되고, 이 요소들의 각각은 장형의 반-실린더형 렌즈 요소를 포함한다. 렌티큘러 요소들은 디스플레이 패널의 열 방향으로 확장되고, 각각의 렌티큘러 요소는 디스플레이 픽셀들의 둘 이상의 인접 열들의 각각의 그룹 위에 놓인다.
각각의 렌티큘이 디스플레이 픽셀들의 두 열들과 연관되면, 각각의 열 내의 디스플레이 픽셀들은 각각 2차원 서브-이미지의 수직 슬라이스(slice)를 제공한다. 렌티큘러 시트는 다른 렌티큘들과 연관되는 디스플레이 픽셀 열들로부터 이 두 슬라이스들 및 대응하는 슬라이스들을 시트의 전방에 위치되어 있는 이용자의 좌 및 우 눈들로 지향시켜서, 이용자가 단일 입체 이미지를 관찰한다. 그러므로 렌티큘러 요소들의 시트는 광 출력 지향 기능을 제공한다.
다른 장치들에서, 각각의 렌티큘은 행(row) 방향으로 4개 이상의 인접한 디스플레이 픽셀들의 그룹과 연관된다. 각각의 그룹 내의 디스플레이 픽셀들의 대응하는 열들은 각각의 2차원 서브-이미지로부터의 수직 슬라이스를 제공하도록 적절하게 배열된다. 이용자의 머리가 좌에서 우로 이동할 때, 예를 들어 둘러보는 인상(impression)을 생성하는 일련의 연속적이며, 상이한 입체 뷰들이 감지된다.
상술한 디바이스들은 효과적인 3차원 디스플레이를 제공한다. 그러나, 입체 뷰들을 제공하기 위해, 디바이스의 수평 해상도가 희생되어야 하는 것이 인식될 것이다. 이 해상도들에서의 희생은 짧은 거리로 떨어져서 뷰잉하는 작은 텍스트 문자들의 디스플레이와 같은, 특정한 애플리케이션들에 경우 허용 가능하지 않다. 이 이유로, 2차원 모드 및 3차원(입체) 모드 사이에서 스위칭 가능한 디스플레이 디바이스를 제공하는 것이 제안되었다.
이것을 구현하는 하나의 방법은 전기적으로 스위칭 가능(switching)한 렌티큘러 어레이를 제공하는 것이다. 2-차원 모드에서, 스위칭 가능 디바이스의 렌티큘러 요소들은 "통과" 모드에서 동작, 즉, 이것들은 광학적으로 투명한 재료의 면 시트와 동일한 방식으로 동작한다. 그 결과에 따른 디스플레이는 디스플레이 패널의 원래의 해상도와 동일한 높은 해상도를 가지며, 이는 짧은 뷰잉 거리로 떨어져 있는 작은 텍스트 문자들의 디스플레이에 적합하다. 2차원 디스플레이 모드는 물론 입체 이미지를 제공할 수 없다.
3차원 모드에서, 스위칭 가능 디바이스의 렌티큘러 요소들은 상술한 바와 같이, 광 출력 지향 기능을 제공한다. 그 결과에 따른 디스플레이는 입체 이미지들을 제공할 수 있으나, 상술한 필연적인 해상도 손실을 지닌다.
스위칭 가능 디스플레이 모드들을 제공하기 위해, 스위칭 가능 디바이스의 렌티큘러 요소들은 두 값들 사이에서 스위칭 가능한 굴절률(refractive index)을 가지는, 전기-광학 재료, 예를 들어 액정 재료로 구성된다. 그 후에 디바이스는 렌티큘러 요소들 위 또는 아래에 제공되는 평면 전극들에 적절한 전위를 인가함으로써 모드들 사이에서 스위칭된다. 전위는 인접한 광학적으로 투명한 층의 굴절률에 대하여 렌티큘러 요소들의 굴절률을 변경한다. 스위칭 가능 디바이스의 구조 및 동작의 더 자세한 기술은 미국 특허번호 6,069,650에서 확인될 수 있다.
LC-렌티큘러 스위칭 가능 디스플레이의 단점은 특히 디스플레이 스크린에 대한 수선 위 또는 아래에 있는 위치에서부터 디스플레이를 보면, 2D 모드에서의 렌즈 동작이 여전히 존재한다는 점이다. 이것은 원하지 않는 이미지 아티팩트(artifact)들을 발생시킨다.
본 발명의 목적은 2D 모드에서 렌즈 동작의 상술한 문제에 대하여 개선된 자동 입체 디스플레이 디바이스를 제공하는 것이다.
이 목적은 본 발명에 따른 디바이스에 의해 달성된다.
본 발명은 종속 청구항들에 의해 규정된다. 종속 청구항들은 유용한 실시예들을 규정한다.
본 발명에 따르면, 스위칭 가능 자동 입체 디스플레이가 제공되고, 상기 디스플레이는:
- 디스플레이를 생성하기 위한 디스플레이 픽셀들의 어레이를 가지는 디스플레이 패널로서, 디스플레이 픽셀들은 행들 및 열들로 배열되는, 상기 디스플레이 패널; 및
- 입체 이미지가 뷰잉되는 것을 인에이블(enable)하기 위해 상이한 픽셀들로부터의 출력을 상이한 공간 위치들로 지향시키고, 디스플레이 패널에 평행한 평면 내에 배치되는, 렌즈 장치를 포함하고,
상기 렌즈 장치는 렌즈 패턴 또는 렌즈 레플리카(replica) 패턴을 규정하는 전기적으로 스위칭 가능한 LC 층을 포함하고, LC 층의 LC 배향(alignment)은 상기 렌즈 장치가 2D 모드 및 3D 모드 사이에서 스위칭 가능하도록 전기적으로 스위칭 가능하고, 여기서 2D 모드에서, LC 배향은 실질적으로 렌즈 장치의 평면 내에서 제 1 방향으로 있고, 3D 모드에서 LC 배향은 또한 실질적으로 렌즈 장치의 평면 내에서 제 2 수직 방향으로 있고, 여기서 디스플레이 패널의 광 출력은 제 2 방향으로 편광(polarization)된다.
이 장치에서, 스위칭 가능 렌즈 디바이스의 LC 분자 배향은 디스플레이의 평면 내에 있다. 이 장치는 디스플래이 패널의 출력의 편광 및 LS 배향 방향 사이의 수직 관계가 디스플레이의 평면에 수직인 두 평면들에서 디스플레이 뷰잉 방향들에 대해 유지되는 것을 인에이블한다.
하나의 장치에서, 디스플레이 패널의 광 출력은 디스플레이의 행 또는 열 방향을 따라 편광된다.
그러므로, 디스플레이 출력 편광 및 LC 배향 방향은 동일한 평면 내에 있다. 이것은 편광 방향 및 액정의 광축(optical axis) 사이에서 바람직한 90도 각도가 수평(행) 및 수직(열) 평면들 내의 광 출력 방향과는 실질적으로 관계가 없을 수 있음을 의미한다.
다른 장치에서, 렌즈 장치는 장형 렌즈들의 어레이를 포함하고, 디스플레이 패널의 광 출력은 장형 렌즈 축에 따라 또는 수직으로 편광된다.
다시, 디스플레이 출력 편광 및 LC 배향 방향은 동일 평면 내에 있다. 편광 방향 및 액정의 광축 사이에서 바람직한 90도 각도는 렌즈 축에 평행하고 수직인 평면들에 대한 광 출력 방향과는 관계 없다. 작은 경사각들에 대해, 이것은 바람직한 90도 각도가 다시 수평 및 수직 평면들의 광 출력 방향과는 실질적으로 관계가 없음을 의미한다.
하나의 장치에서, 제 1(2D) 방향은 렌즈 축과 수직이고 제 2 방향은 렌즈 축과 평행하며, 디스플레이 패널의 광 출력은 렌즈 축에 평행한 방향으로 편광되고, 렌즈 장치는 2D 모드로 전기적으로 스위칭된다. 2D 모드에서, 편광 방향은 렌즈들에 따르고 LC 배향은 렌즈들을 가로지른다. 그 후에 3D 모드는 렌즈 장치의 정상 상태 LC 배향에 기초하여 달성된다.
렌즈 장치는 2D 모드로의 스위칭을 구현하기 위해, 렌즈들을 가로지르는 면내 전계(in-phase electrical field)를 생성하는, 렌즈 축에 평행한 스위칭 전극들을 포함할 수 있다.
다른 장치에서, 제 1 방향은 렌즈 축과 수직이고 제 2 방향은 렌즈 축에 평행하고, 디스플레이 패널의 광 출력은 렌즈 축에 평행한 방향으로 편광되고, 렌즈 장치는 3D 모드로 전기적으로 스위칭된다. 다시, 이 구현을 위한 2D 모드에서, 편광 방향은 렌즈들에 따르고 LC 배향은 렌즈들을 가로지른다. 그러나, 2D 모드는 렌즈 장치의 정상 상태 LC 배향에 기초하여 달성된다.
렌즈 장치는 3D 모드로의 스위칭을 구현하기 위해서, 렌즈들을 따라 면내 전계를 생성하기 위한 렌즈 축에 수직인 스위칭 전극들을 포함할 수 있다.
디스플레이 패널은 개별적으로 처리 가능한, 방출, 투과, 굴절 또는 회절 디스플레이 픽셀들의 어레이를 포함할 수 있고, 예를 들어 그것은 액정 디스플레이 패널을 포함할 수 있다.
본 발명은 또한, 디스플레이 패널 및 디스플레이 패널 출력을 상이한 공간 위치들로 지향시켜서 입체 이미지가 뷰잉되는 것을 인에이블하기 위한 스위칭 가능 렌즈 장치를 포함하는 자동 입체 디스플레이를 제어하는 방법을 제공하고, 상기 방법은:
- 2D 모드 및 3D 모드 사이에서 선택하는 단계로서, 2D 모드에서, LC 배향은 실질적으로 렌즈 장치의 평면 내에서 제 1 방향으로 있고, 3D 모드에서 LC 배향은 또한 실질적으로 렌즈 장치의 평면 내에서 제 2 수직 방향으로 있는, 상기 선택 단계;
- 선택된 모드의 동작을 제공하기 위해 렌즈 장치를 전기적으로 스위칭하는 단계; 및
- 선택된 모드에 적합한 디스플레이 출력을 제공하기 위해 디스플레이 패널을 구동하는 단계로서, 디스플레이 출력은 제 2 방향으로 편광되도록 제어되는, 상기 구동 단계를 포함한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 의해 2D 모드에서의 렌즈 동작에 대하여 개선된 자동 입체 디스플레이 디바이스 및 이의 개선 방법이 제공된다.
도 1은 공지되어 있는 자동 입체 디스플레이 디바이스의 개략적인 사시도.
도 2 및 도 3은 도 1에 도시된 디스플레이 디바이스의 렌즈 어레이의 동작 원리를 설명하는데 이용되는 도면들.
도 4는 렌티큘러 어레이가 상이한 공간 위치들에 상이한 뷰들을 제공하는 방법을 도시하는 도면.
도 5는 공지되어 있는 설계들과 연관되고, 본 발명에 의해 처리되는 문제들을 설명하는데 이용되는 도면.
도 6은 본 발명의 디스플레이 디바이스의 제 1 예를 도시하는 도면.
도 7은 본 발명의 디스플레이 디바이스의 제 2 예를 도시하는 도면.
본 발명의 실시예들은 이제, 첨부 도면들을 참조하여, 순전히 예로서 기술될 것이다.
본 발명은 스위칭 가능 렌즈 장치의 스위칭 가능 LC 재료의 광축이 각각 디스플레이 패널의 평면에 평행한 평면 내에 있는 두 직교 방향들 사이에서 스위칭 가능한 스위칭 가능 자동 입체 디스플레이 디바이스를 제공한다. 이것은 2D 모드에 있을 때 디스플레이에 수직한 두 뷰잉 평면들 내에서 렌즈 효과가 방지되도록 인에이블한다.
도 1은 공지되어 있는 직접 뷰 자동 입체 디스플레이 디바이스(1)의 개략적인 사시도이다. 공지되어 있는 디바이스(1)는 디스플레이를 생성하기 위해 공간 광 변조기 역할을 하는 능동 매트릭스 유형의 액정 디스플레이 패널(3)을 포함한다.
디스플레이 패널(3)은 행들 및 열들로 배열되는 디스플레이 픽셀들(5)의 직교 어레이를 가진다. 명료성을 위해, 단지 적은 수의 디스플레이 픽셀들(5)만이 도 1에 도시된다. 실제로, 디스플레이 패널(3)은 약 천 개의 행들 및 수천 개의 열들의 디스플레이 픽셀들(5)을 포함할 수 있다.
액정 디스플레이 패널(3)의 구조는 완전히 종래식이다. 특히, 패널(3)은 이격된 투명 유리 기판들의 쌍을 포함하고, 이 기판들 사이에는 배향 트위스트(twist)되어 있는 네마틱(nematic) 또는 다른 액정 재료가 제공된다. 기판들은 자신들의 대면하는 면들 상에 투명한 인듐 주석 산화물(Indium Tin Oxide : ITO) 전극들의 패턴들을 지닌다. 편광 층들이 또한 기판들의 외부 면들 상에 제공된다.
각각의 디스플레이 픽셀(5)은 기판들 상에 반대 전극들을 포함하고, 이들 사이에는 액정 재료가 개재된다. 디스플레이 픽셀들(5)의 형상 및 레이아웃은 전극들의 형상 및 레이아웃들에 의해 결정된다. 디스플레이 픽셀들(5)은 서로 갭들만큼 규칙적으로 이격되어 있다.
각각의 디스플레이 픽셀(5)은 박막 트랜지스터(thin film transistor : TFT) 또는 박막 다이오드(TFD)와 같은 스위칭 소자와 연관된다. 디스플레이 픽셀들은 어드레싱 신호(addressing signal)들을 스위칭 소자들로 제공함으로써 디스플레이를 생성하도록 동작되고, 적절한 어드레싱 방식들은 당업자에게 공지되어 있을 것이다.
디스플레이 패널(3)은, 이 경우, 디스플레이 픽셀 어레이의 에어리어에 걸쳐 확장되는 평면 백라이트를 포함하는 광원(7)에 의해 조명된다. 광원(7)으로부터의 광은 디스플레이 패널(3)을 통해 지향되고, 개별 디스플레이 픽셀들(5)은 광을 변조하고 디스플레이를 생성하기 위해 구동된다.
디스플레이 디바이스(1)는 또한 뷰 형성 기능을 수행하는 디스플레이 패널(3)의 디스플레이 측 위에 배열되는 렌티큘러 시트(9)를 포함한다. 렌티큘러 시트(9)는 서로 평행하게 확장되는 렌티큘러 요소들(11)의 행을 포함하고, 명료성을 위해 이 렌티클러 요소들 중 단 하나만이 확장된 크기들로 도시된다.
렌티큘러 요소들(11)은 볼록한 실린더형 렌즈들의 형태를 이루고, 이 요소들(11)은 상이한 이미지들, 또는 뷰들을 디스플레이 패널(3)로부터 디스플레이 디바이스(1) 전방에 위치된 이용자의 눈들로 제공하기 위한 광 출력 지향 수단 역할을 한다.
도 1에 도시된 자동 입체 디스플레이 디바이스(1)는 여러 상이한 사시도들을 상이한 방향들로 제공할 수 있다. 특히, 각각의 렌티큘러 요소(11)는 각각의 행 내의 디스플레이 픽셀들(5)의 작은 그룹 위에 놓인다. 렌티큘러 요소(11)는 여러 상이한 뷰들을 형성하기 위해, 그룹의 각각의 디스플레이 픽셀(5)을 상이한 방향으로 투사한다. 이용자의 머리가 좌에서 우로 이동할 때, 그/그녀의 눈들은 여러 뷰들 중 상이한 뷰들을 차례로 수용할 것이다.
상술한 바와 같이, 전기적으로 스위칭 가능한 렌즈 요소들을 제공하는 것이 제안되었다. 이것은 디스플레이가 2D 및 3D 모드들 사이에서 스위칭되는 것을 인에이블한다.
도 2 및 도 3은 도 1에 도시된 디바이스에서 채용될 수 있는 전기적으로 스위칭 가능한 렌티큘러 요소들(35)의 어레이를 개략적으로 도시한다. 어레이는 한 쌍의 투명 유리 기판들(39, 41)을 포함하고, 이 투명 유리 기판들(39, 41)은 자신들의 대면하는 면들에 제공되는 인듐 주석 산화물(ITO)로 형성되는 투명 전극들(43, 45)을 구비한다. 복제 기술(replication technique)을 이용하여 형성되는 역 렌즈 구조(47)는 기판들(39, 41) 사이에서 기판들(39) 중 위에 있는 기판에 인접하여 제공된다. 액정 재료(49)는 또한 기판들(39, 41) 사이에서 기판들(41) 중 아래에 있는 기판에 인접하여 제공된다.
역 렌즈 구조(47)로 인해 액정 재료(49)는 도 2 및 도 3에서의 단면에 도시되는 바와 같이, 아래에 있는 기판(41) 및 역 렌즈 구조(47) 사이에서, 평행하고, 장형의 렌티큘러 형상들을 취하게 된다. 액정 재료와 접하게 되는, 역 렌즈 구조(47) 및 아래에 있는 기판(41)의 표면들에는 액정 재료를 배향시키기 위한 배향 층(도시되지 않음)이 또한 제공된다.
도 2는 어떠한 전위도 전극들(43, 45)에 적용되지 않은 경우의 어레이를 도시한다. 이 상태에서, 액정 재료(49)의 굴절률은 실질적으로 역 렌즈 어레이(47)의 굴절률보다 더 높으므로, 렌티큘러 형상들은 도시된 바와 같이, 광 출력 지향 기능을 제공한다.
도 3은 약 50 내지 100 볼트의 교류 전위가 전극들(43, 45)에 제공되는 경우의 어레이를 도시한다. 이 상태에서, 액정 재료(49)의 굴절률은 도시된 바와 같이 렌티큘러 형상들의 광 출력 지향 기능이 제거되도록 하기 위해, 역 렌즈 어레이(47)의 굴절률과 실질적으로 동일하다. 그러므로, 이 상태에서, 어레이는 "통과(pass through)" 모드에서 효과적으로 동작한다.
도 1에 도시된 디스플레이 디바이스에서 이용하는데 적합한 스위칭 가능 렌티큘러 요소들의 어레이들의 구조 및 동작의 추가적인 세부사항들은 미국 특허 번호 6,069,650에서 확인될 수 있다.
도 4는 상술한 바와 같은 렌티큘러 유형 이미징 장치의 동작의 원리를 도시하고 백라이트(50), LCD와 같은 디스플레이 디바이스(54) 및 렌티큘러 어레이(58)를 도시한다. 도 4는 렌티큘러 장치(58)가 상이한 픽셀 출력들을 상이한 공간 위치들로 어떻게 지향시키는지를 도시한다.
본 발명은 특히 디스플레이 출력이 렌즈 배열 LC 층, 특히 LC 층의 배향 및 디스플레이 출력의 편광과 상호 작용하는 방식에 관한 것이다.
도 2 및 도 3에 도시된 공지되는 장치에서, 디스플레이 패널의 선형 편광 방향은 렌즈들의 길이 축의 방향, 즉 도 2 및 도 3에 대하여 페이지의 안쪽이다.
그러므로, 렌즈 장치의 디스플레이 출력 편광 및 LC 배향은 도 2에서 평행하고 도 3에서는 수직이다. 더욱이, 이 평행 및 수직 관계는 측면에서 바라본 각도들, 즉 도 2 및 도 3의 수직 방향의 좌측 및 우측에 있는 광 경로 방향들에 대해서 유지된다.
이 장치의 단점은 수선 방향을 기준으로 디스플레이 위 또는 아래에 있는 위치로부터 뷰잉할 때 렌즈가 2D 모드로 동작한다는 점이다. 이 효과는 2D 모드에 있는 시스템의 측면도를 도시하는 도 5에 도시된다. 디스플레이에 대한 수선과 평행하지 않은 광선들(60)은 LC 재료에서 상이한 굴절률을 경험하고, 따라서 이는 더 이상 레플리카의 굴절률과 매칭(matching)하지 않는다. 이것은 편광(화살표(62)에 의해 도시되는)이 렌즈 장치 내에 있는 LC 층의 배향과 더 이상 완전하게 수직이 아니라는 점에 의한 것이다. 이 결과로써 렌즈 동작이 눈이 띄는 아티펙트들을 생성한다. 2D 모드에서의 이 렌즈 동작은 바람직하지 않다.
본 발명은 2D 모드에서의 복굴절 LC 재료의 광 배향 축이 실질적으로 디스플레이의 평면에 평행하게 배열되는 장치를 제공한다. 디스플레이의 편광은 또한 디스플레이의 평면 내이며 LC의 광축과 수직이다. 이 결합으로 2D 모드에서 개선된 뷰잉을 경험하게 된다. 광 배향 축은 LC 분자 배향 방향이고, 이것은 LC 재료의 이상 굴절 축을 나타내는 벡터와 동일 선상이다.
3D 모드의 경우, 디스플레이의 편광된 광에 의해 보이는 LC의 굴절률은 2D 모드와 상이해야만 한다. 이것은 디스플레이의 수선을 중심으로 하는 LC 배향 축을 회전시킴으로써 달성된다. 그러므로, 렌즈 장치의 LC 층의 광 배향 축은 양 모드들에 대해서 디스플레이의 평면에 평행하다. 모드들 사이의 스위칭의 경우, 공지되어 있는 동일 평면-전환 기술이 이용될 수 있다.
도 6은 제 1 실시예를 도시하고, 3D 모드에 있을 때 시스템의 상면도를 도시한다. 이 예에서, 3D 모드는 전압이 전극들에 인가되지 않는 정상 상태 모드이다.
이 장치에서, 정상 상태 3D 모드에 있는 LC 배향은 렌즈 축(점선(70)으로 도시됨)에 평행하고, 디스플레이 패널의 광 출력은 렌즈 축에 평행한 방향(72로 도시됨)으로 편광된다.
이 배향 장치의 장점은 배향이 전체 렌즈와 실질적으로 동일할 것이라는 점이다.
렌즈 장치는 렌즈들을 가로지르는 면내 전계를 생성하기 위해 렌즈 축에 평행한 스위칭 전극들(74)을 포함한다.
전압이 전극들에 인가될 때, LC 분자들은 디스플레이에 대한 수선을 중심으로 회전하고 그 후에 디스플레이는 2D 모드 상태가 된다. 그리고나서 광축은 렌즈들을 가로 지른다. 그러나, 심지어 광 경로의 방향이 상기 수선의 아래 또는 위에 있을지라도, 편광 방향(72)은, 두 수직 평면들에 대해 2D 모드 내의 렌즈의 동작의 문제가 방지되도록, 광축에 수직인 상태로 유지된다.
도 7은 배향 층 및 전극들의 역할이 상호 교환된 제 2 실시예를 도시한다. 도 7은 측면도를 도시한다.
배향 층은 LC가 정상 상태(전압이 없는) 조건에서 디스플레이 위에 수평으로 배향되도록 배열된다. 디스플레이의 편광은 다시 렌즈 축에 평행하도록, 즉 도 7의 평면에서 선택된다. 도 7은 전압이 인간된 상태를 도시하고, 이것은 이 경우에 3D 모드이다. 이 장치에서, 정상 상태 2D 모드에서의 LC 배향은 렌즈 축에 수직이다.
렌즈 장치는 렌즈들에 따라 면내 전계를 생성하기 위해 렌즈 축에 평행한 스위칭 전극들(74)을 포함한다.
그러므로 전극들은 렌즈들의 어레이에 의해 교차되는 어레이 내에 배열된다.
전극 장치는 디스플레이에 평형한 평면 내에 광축이 있도록, 면내 전계를 제공한다. 그러나, 완벽한 전계 패턴은, 특히 전극들이 LC 층의 한 면(층의 가장자리들 대신)에 위치될 때, 불가능하다. 전계 라인들은 초기에 수직인 각으로 LC 층으로 관통하고나서, 돌아서 다음 전극으로 돌아 나간다. 전극들 사이의 중간 지점에서, 전계 라인들은 디스플레이 패널 평면에 평행할 것이다. 이 영역은 렌즈들의 주요 중심 부에 대응하도록 선택될 수 있다. 광축에 대한 기준들이 "실질적으로" 디스플레이에 평형한 평면 내에 있다는 것이 본 상황에서 이해되어야 한다. 특히, 전계 라인들은 디스플레이 패널 평면과 평행한 평면 내에 있는 지점들(전극들) 사이로 확장되지만, 그 경로는 실제로는 직선 라인은 아닐 것이다. 그러나, LC 층의 두께를 통하여 확장하는 횡단 전계와의 차이점이 명백하게 인식될 것이다. 디스플레이 패널 평면과 실질적으로 평행한 광 축은 LC 재료의 면내 스위칭에 의해 달성된다. 그러므로, 전기적으로 스위칭되는 모드의 평행 광축에 대한 대안의 규정은 모드들 사이에서 스위칭하는데 이용되는 전계가 면내 스위칭 전극 장치에 의해 생성되는 것이다.
다시 동일한 평면에 있는 것을 목적으로 하는, 정상 상태 조건에 대한 광 배향은 종래의 방식으로, 광 배향 층들에 의해 구현될 것이다. 예를 들어, 폴리이미드(polyimide) 배향 층은 AL-1051일 수 있다.
본 발명은 경사 렌티큘러 렌즈들을 이용하는 장치들에 적용될 수 있다. 렌티큘러를 경사지게 함으로써, 해상도 손실을 수평 및 수직 방향들 사이에 분포시키는 것이 가능하다. 실제로, 이것은 감지되는 이미지 품질을 현저하게 개선시킨다.
본 발명은 렌즈 장치의 평광 방향 및 LC 광 배향이 두 모드들 중 하나에서는 수직이고, 두 모드들 중 다른 하나에서 평행할 것을 요구한다. 렌즈 장치의 두 광 배향 방향들은 경사진 렌즈 방향을 따르고 상기 방향을 가로지르거나 행 및 열 방향들로 있을 수 있다. 디스플레이 출력의 편광 방향은 이것들 중에서 하나와 평행하도록 선택된다.
바람직하게는, 2D 모드는 뷰어가 디스플레이에 대한 중심 수선 위치로부터 측방향으로 또는 상하로 이동할 때 가능한 시각 아티팩트들이 없도록 유지된다. 이것은 뷰어의 자연스러운 가능한 움직임들 때문이다. 이것은 행 또는 열 방향으로, 그렇지 않으면 경사각이 작은 경우 디스플레이가 렌즈 축을 따르거나 렌즈 축에 수직으로 편광됨으로써 달성된다.
그러나, 렌즈 장치 LC 층의 두 모드들에 대해 디스플레이 패널의 평면 내에서 직교하는 방향들의 임의의 쌍이 선택되어, 디스플레이 출력 편광이 이들 중 하나에 평행한 것을 제공할 수 있음이 이해될 것이다. 이 장치는 2D 모드에서의 시각 아티팩트들이 최소로 유지되는 두 평면들의 움직임을 항상 제공할 것이다. 또한 다른 뷰잉 지점들에 대해서도 2D 모드가 개선된다. 두 평면들이 측방향 및 상하(정확하게 또는 대략)인 바람직한 장치는 본 발명의 범위 내에 있는 단 하나의 가능성이다.
전극들은 렌즈들과 동일한 피치(pitch)를 가질 수 있고, 그러면 상술한 바와 같이 렌즈들의 중심부는 가장 양호한 전계 라인 방향과 연관될 수 있다. 그러나, 전극들의 수는 렌즈들의 수와 상이할 수 있다. 명확하게도, 전극들이 렌즈들을 교차하는, 상기 제 2 실시예에 대응하기 위한 렌즈들 및 전극들에 대한 어떠한 요건도 존재하지 않는다.
스위칭 가능한 LC 층은 렌즈 부분처럼 상기에 도시되었다. 그러나, 렌즈 레플리카(lens replica)는 스위칭 가능 부분일 수 있다.
단축 액정(uni-axial liquid crystal)들은 이상 굴절률 및 통상적인 굴절률로 기술된다. 레플리카의 굴절률은 액정의 통상적인 굴절률에 근접한다. 통상 굴절률이 이상 굴절률보다 더 큰 경우, 레플리카의 렌즈 면은 정렌즈(positive lens) 형상을 가져야만 한다.
상술한 예들은 예를 들어 50㎛ 내지 1000㎛의 범위 내에 있는 디스플레이 픽셀 피치를 가지는 액정 디스플레이 패널을 채용한다. 그러나, 당업자에게는 유기 발광 다이오드(organic light emitting diode: OLED) 또는 음극선관(acthode ray tube : CRT) 디스플레이 디바이스와 같은 대안의 디스플레이 패널의 유형들이 채용될 수 있음이 분명할 것이다. 디스플레이의 출력은 편광될 필요가 있고, 편광된 출력들을 가지지 않는 디스플레이 기술들을 위해 추가 평광기들이 제공될 수 있다.
디스플레이 디바이스를 조립하는데 이용되는 제조 및 재료들은 상세하게 설명되지 않았는데, 왜냐하면 제조 및 재료들은 당업자들에게 종래 기술이며 널리 공지되어 있을 것이기 때문이다.
개시된 실시예들에 대한 다른 변형예들은 청구되는 발명들을 실시하는데 있어서 도면들, 명세서들 및 첨부된 청구항들의 연구로부터, 당업자에 의해 이해되고 달성될 수 있다. 청구항들에서, "comprising"은 다른 요소들 및 단계들을 배제하지 않고, 부정 관사 "a" 또는 "an"은 복수를 배제하지 않는다. 특정한 조치들이 상호 상이한 종속항들에서 인용된다는 단순한 사실이 조치되는 이들의 결합이 유용하게 이용될 수 없다는 것을 의미하지 않는다. 청구항들 내의 어떠한 참조 부호들도 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다.
1 : 자동 입체 디스플레이 디바이스 3 : 디스플레이 패널
5 : 디스플레이 픽셀 9 : 스위칭 가능 렌즈 장치

Claims (12)

  1. 스위칭 가능 자동 입체 디스플레이 디바이스에 있어서:
    디스플레이를 생성하기 위한 디스플레이 픽셀들(5)의 어레이(array)를 가지는 디스플레이 패널(3)로서, 상기 디스플레이 픽셀들은 행들 및 열들로 배열되는, 상기 디스플레이 패널; 및
    입체 이미지가 뷰잉(viewing)되는 것을 인에이블(enable)하기 위해 상이한 픽셀들로부터의 출력을 상이한 공간 위치들로 지향시키고, 상기 디스플레이 패널에 평행한 평면 내에 배치되고, 장형 렌즈들의 어레이를 포함하는, 렌즈 장치(9)를 포함하고,
    상기 렌즈 장치는 렌즈 패턴 또는 렌즈 레플리카(replica) 패턴을 규정하는 전기적으로 스위칭 가능한 LC 층을 포함하고, 상기 LC 층의 LC 배향(alignment)은 상기 렌즈 장치가 2D 모드 및 3D 모드 사이에서 스위칭 가능하도록 전기적으로 스위칭 가능하고,
    상기 2D 모드에서, 상기 LC 배향은 실질적으로 상기 렌즈 장치의 평면 내에서 제 1 방향으로 있고, 상기 3D 모드에서 상기 LC 배향은 또한 실질적으로 렌즈 장치의 평면 내에서 상기 제 1 방향에 수직인 제 2 방향으로 있고, 상기 디스플레이 패널의 광 출력은 상기 제 2 방향으로 편광(polarization)되고,
    상기 디스플레이 패널의 광 출력은 상기 디스플레이 픽셀들의 행 방향 또는 상기 장형 렌즈 축 방향에 따라 편광되고, 상기 2D 모드에서, 상기 스위칭 가능한 LC 층의 광 배향 축은 상기 렌즈들을 가로지르는, 스위칭 가능 자동 입체 디스플레이 디바이스.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 방향은 상기 렌즈 축과 수직이고 상기 제 2 방향은 상기 렌즈 축과 평행하며, 상기 디스플레이 패널의 광 출력은 상기 렌즈 축에 평행한 방향으로 편광되고, 상기 렌즈 장치는 상기 2D 모드로 전기적으로 스위칭되는, 스위칭 가능 자동 입체 디스플레이 디바이스.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 렌즈 장치는 상기 렌즈들을 가로지르는 면내(in-phase) 전계(electrical field)를 생성하기 위하여 상기 렌즈 축에 평행한 스위칭 전극들을 포함하는, 스위칭 가능 자동 입체 디스플레이 디바이스.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 방향은 상기 렌즈 축과 수직이고, 상기 제 2 방향은 상기 렌즈 축에 평행하고, 상기 디스플레이 패널의 광 출력은 상기 렌즈 축에 평행한 방향으로 편광되고, 상기 렌즈 장치는 상기 3D 모드로 전기적으로 스위칭되는, 스위칭 가능 자동 입체 디스플레이 디바이스.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 렌즈 장치는 상기 렌즈들을 따라 면내 전계를 생성하기 위하여 상기 렌즈 축에 수직인 스위칭 전극들을 포함하는, 스위칭 가능 자동 입체 디스플레이 디바이스.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 디스플레이 패널은 개별적으로 처리 가능한, 방출, 투과, 굴절 또는 회절 디스플레이 픽셀들의 어레이를 포함하는, 스위칭 가능 자동 입체 디스플레이 디바이스.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 디스플레이 패널은 액정 디스플레이 패널인, 스위칭 가능 자동 입체 디스플레이 디바이스.
  10. 디스플레이를 생성하기 위한 디스플레이 픽셀들(5)의 어레이를 가지는 디스플레이 패널(3)로서, 상기 디스플레이 픽셀들은 행들 및 열들로 배열되는, 상기 디스플레이 패널; 및 디스플레이 패널 출력을 상이한 공간 위치들로 지향시켜서 입체 이미지가 뷰잉되는 것을 인에이블하기 위한 스위칭 가능 렌즈 장치(9)로서, 상기 렌즈 장치는 장형 렌즈들의 어레이 및 전기적으로 스위칭 가능한 LC 층을 포함하고, 상기 LC 층의 LC 배향은 전기적으로 스위칭 가능하고 상기 렌즈 장치는 상기 디스플레이 패널에 평행한 평면 내에 배치되는, 상기 렌즈 장치를 포함하는 자동 입체 디스플레이 디바이스를 제어하는 방법에 있어서:
    2D 모드 및 3D 모드 사이에서 선택하는 단계로서, 상기 2D 모드에서, LC 배향은 실질적으로 상기 렌즈 장치의 평면 내에서 제 1 방향으로 있고, 상기 3D 모드에서 LC 배향은 또한 실질적으로 상기 렌즈 장치의 평면 내에서 상기 제 1 방향에 수직인 제 2 방향으로 있는, 상기 선택 단계;
    상기 선택된 모드의 동작을 제공하기 위해 상기 렌즈 장치를 전기적으로 스위칭하는 단계; 및
    상기 선택된 모드에 적합한 디스플레이 출력을 제공하기 위해 상기 디스플레이 패널을 구동하는 단계로서, 상기 디스플레이 출력은 상기 제 2 방향으로 편광되도록 제어되는, 상기 구동 단계를 포함하고,
    상기 디스플레이 패널의 광 출력은 상기 디스플레이 픽셀들의 행 방향 또는 상기 장형 렌즈 축 방향에 따라 편광되고, 상기 2D 모드에서, 상기 스위칭 가능한 LC 층의 광 배향 축은 상기 렌즈들을 가로지르는, 자동 입체 디스플레이 디바이스를 제어하는 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 방향은 상기 렌즈 축에 수직이고, 상기 제 2 방향은 상기 렌즈 축에 평행하고, 상기 디스플레이 패널의 광 출력은 상기 렌즈 축에 평행한 방향으로 편광되고, 상기 전기적으로 스위칭하는 단계는 상기 렌즈 장치를 상기 2D 모드로 전기적으로 스위칭하기 위해 상기 LC 층의 상이한 부분들에 상이한 전압들을 인가하는 단계를 포함하는, 자동 입체 디스플레이 디바이스를 제어하는 방법.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 방향은 상기 렌즈 축에 수직이고, 상기 제 2 방향은 상기 렌즈 축에 평행하고, 상기 디스플레이 패널의 광 출력은 상기 렌즈 축에 평행한 방향으로 편광되고, 상기 전기적으로 스위칭하는 단계는 상기 렌즈 장치를 상기 3D 모드로 전기적으로 스위칭하기 위해 상기 LC 층의 상이한 부분들에 상이한 전압들을 인가하는 단계를 포함하는, 자동 입체 디스플레이 디바이스를 제어하는 방법.
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101715849B1 (ko) * 2010-07-02 2017-03-14 엘지디스플레이 주식회사 스위처블 입체 전환 수단의 제조 방법
GB2488978A (en) 2011-03-07 2012-09-19 Sharp Kk Switching lenses for multi-view displays
CN102749717B (zh) * 2012-07-27 2017-12-08 深圳超多维光电子有限公司 一种裸眼式立体显示装置
JP2014209170A (ja) * 2013-03-22 2014-11-06 株式会社東芝 液晶光学装置、固体撮像装置、携帯情報端末、および表示装置
KR101495758B1 (ko) 2013-05-29 2015-02-26 경북대학교 산학협력단 편광 의존형 렌즈 구조체 및 그 제조 방법
KR20160029245A (ko) * 2014-09-04 2016-03-15 삼성디스플레이 주식회사 헤드 마운트 디스플레이 장치
CN104601975B (zh) * 2014-12-31 2016-11-16 深圳超多维光电子有限公司 广视角裸眼立体图像显示方法及显示设备
CN106773446A (zh) * 2017-01-18 2017-05-31 张家港康得新光电材料有限公司 显示装置
KR102118359B1 (ko) * 2017-04-25 2020-06-04 주식회사 엘지화학 광학 디바이스
CN107124605B (zh) * 2017-05-31 2019-03-08 万维云视（上海）数码科技有限公司 一种局部2d和3d切换的显示方法
NL2022312B1 (en) 2018-12-24 2020-07-21 Zhangjiagang Kangde Xin Optronics Mat Co Ltd Switchable autostereoscopic display with a capacitive touch location sensor

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007156390A (ja) 2005-12-02 2007-06-21 Samsung Sdi Co Ltd ２次元及び３次元映像選択可能ディスプレイ装置

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5532852A (en) * 1994-02-23 1996-07-02 Kaiser Aerospace And Electronics Corporation High speed, high ambient viewability liquid crystal display assembly
GB9623682D0 (en) 1996-11-14 1997-01-08 Philips Electronics Nv Autostereoscopic display apparatus
KR100416548B1 (ko) 2001-10-10 2004-02-05 삼성전자주식회사 3차원 영상 표시장치
GB2398130A (en) * 2003-02-05 2004-08-11 Ocuity Ltd Switchable active lens for display apparatus
KR100540109B1 (ko) * 2003-02-06 2006-01-10 가부시끼가이샤 도시바 입체 화상 표시 장치
GB2403815A (en) * 2003-07-10 2005-01-12 Ocuity Ltd Birefringent lens array structure
FR2876805B1 (fr) * 2004-10-18 2007-01-05 Artistic Images Sarl Dispositif et procede de visualisation autostereoscopique a base de lenticulaire, et procede de synthese d'images autostereoscopiques associe
KR101128519B1 (ko) 2005-08-04 2012-03-27 삼성전자주식회사 고해상도 오토스테레오스코픽 디스플레이
CN101331777B (zh) * 2005-12-14 2010-09-01 皇家飞利浦电子股份有限公司 2d/3d自动立体显示设备
JP5329231B2 (ja) * 2005-12-20 2013-10-30 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ 自動立体表示装置
KR101263697B1 (ko) * 2006-06-27 2013-05-10 엘지디스플레이 주식회사 렌티큘러 어레이 및 이를 포함하는 영상표시장치
US20080013002A1 (en) * 2006-06-29 2008-01-17 Hyung Ki Hong Lenticular lens and method of fabricating thereof
JP5105920B2 (ja) 2007-03-20 2012-12-26 株式会社東芝 立体画像表示装置
JP2008304608A (ja) * 2007-06-06 2008-12-18 Canon Inc 液晶素子およびその製造方法
KR101419230B1 (ko) * 2007-11-29 2014-07-16 엘지디스플레이 주식회사 입체 표시 장치

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007156390A (ja) 2005-12-02 2007-06-21 Samsung Sdi Co Ltd ２次元及び３次元映像選択可能ディスプレイ装置

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