KR101964066B1

KR101964066B1 - 표시 장치 및 이를 이용한 입체 영상 표시 방법

Info

Publication number: KR101964066B1
Application number: KR1020120109709A
Authority: KR
Inventors: 오다케; 유승준; 전상민; 조정현; 김진환; 정재우
Original assignee: 삼성디스플레이 주식회사
Priority date: 2012-10-02
Filing date: 2012-10-02
Publication date: 2019-04-02
Also published as: KR20140043632A; US20140092329A1; US9164286B2

Abstract

표시 장치는 표시 패널, 표시 패널 구동부, 광원부, 광 변환 부재, 위치 검출부 및 배리어 구동부를 포함한다. 표시 패널은 제1 서브 프레임 동안 제1 영상을 표시하고, 제2 서브 프레임 동안 제2 영상을 표시한다. 표시 패널 구동부는 표시 패널에 제1 영상 및 제2 영상을 제공한다. 광원부는 표시 패널에 광을 제공한다. 광 변환 부재는 표시 패널 및 광원부 사이에 배치된다. 광 변환 부재는 배리어부 및 렌즈부를 포함한다. 배리어부는 독립적으로 제어되는 복수의 배리어 그룹을 포함하고, 렌즈부는 배리어부 상에 배치되며 복수의 렌즈를 포함한다. 위치 검출부는 관찰자의 위치를 판단한다. 배리어 구동부는 관찰자의 위치를 기초로 배리어부가 광원부에서 제공되는 광을 선택적으로 투과하도록 배리어부를 제어한다. 하나의 배리어 그룹은 복수의 배리어들을 포함한다. 하나의 배리어는 복수의 서브 배리어들을 포함한다.

Description

표시 장치 및 이를 이용한 입체 영상 표시 방법 {DISPLAY APPARATUS AND METHOD OF DISPLAYING THREE DIMENSIONAL IMAGE USING THE SAME}

본 발명은 표시 장치 및 이를 이용한 입체 영상 표시 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 표시 품질을 향상시킬 수 있는 표시 장치 및 이를 이용한 입체 영상 표시 방법에 관한 것이다.

일반적으로 액정 표시 장치는 2차원 평면 영상을 표시한다. 최근 게임, 영화 등과 같은 분야에서 3차원 입체 영상에 대한 수요가 증가함에 따라, 상기 액정 표시 장치를 이용하여 3차원 입체 영상을 표시한다.

일반적으로, 상기 액정 표시 장치는 사람의 두 눈을 통한 양안시차(binocular parallax)의 원리를 이용하여 입체 영상을 표시한다. 예를 들어, 사람의 두 눈은 일정 정도 떨어져 있기 때문에 각각의 눈으로 다른 각도에서 관찰한 영상들이 뇌에 입력된다. 사람의 뇌는 상기 영상들을 혼합하여 상기 입체 영상을 인식한다.

상기 양안시차를 이용하는 방식으로는, 안경 방식(stereoscopic)과 비안경 방식(autostereoscopic)이 있다. 상기 안경 방식은 양안에 각각 청색과 적색의 색안경을 쓰는 애너그러프(anaglyph) 방식과, 시간 분할되어 좌안 영상과 우안 영상을 주기적으로 표시하고, 이 주기에 동기된 좌안 셔터와 우안 셔터를 개폐하는 안경을 쓰는 셔터 안경(Shutter Glass) 방식 등이 있다.

상기 비안경 방식은 렌티큘러 방식 및 배리어 방식을 포함한다. 상기 렌티큘러 방식은 복수의 초점들을 갖는 렌티큘러 렌즈를 이용한다. 평면 영상은 상기 복수의 초점들에서 굴절하여 복수의 입체 영상들을 출사한다. 상기 배리어 방식은 표시 패널을 선택적으로 커버하는 복수의 배리어들을 이용한다. 상기 배리어들에 의해 관찰자의 좌안과 우안에 시인되는 영상이 서로 달라지므로 상기 평면 영상은 입체 영상으로 변환된다.

상기 비안경 방식의 입체 영상 표시 장치에서, 상기 관찰자가 이동하는 경우, 좌안 영상이 우안에서 시인되거나 우안 영상이 좌안에서 시인되는 크로스 토크 현상이 발생하는 문제점이 있다.

이에, 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로 본 발명의 목적은 관찰자가 이동할 때 입체 영상을 표시할 수 있는 표시 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기 표시 장치를 이용하여 입체 영상을 표시하는 방법을 제공하는 것이다.

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 표시 장치는 표시 패널, 표시 패널 구동부, 광원부, 광 변환 부재, 위치 검출부 및 배리어 구동부를 포함한다. 상기 표시 패널은 제1 서브 프레임 동안 제1 영상을 표시하고, 제2 서브 프레임 동안 제2 영상을 표시한다. 상기 표시 패널 구동부는 상기 표시 패널에 상기 제1 영상 및 상기 제2 영상을 제공한다. 상기 광원부는 상기 표시 패널에 광을 제공한다. 상기 광 변환 부재는 상기 표시 패널 및 상기 광원부 사이에 배치된다. 상기 광 변환 부재는 배리어부 및 렌즈부를 포함한다. 상기 배리어부는 독립적으로 제어되는 복수의 배리어 그룹을 포함하고, 상기 렌즈부는 상기 배리어부 상에 배치되며 복수의 렌즈를 포함한다. 상기 위치 검출부는 상기 관찰자의 위치를 판단한다. 상기 배리어 구동부는 상기 관찰자의 위치를 기초로 상기 배리어부가 상기 광원부에서 제공되는 광을 선택적으로 투과하도록 상기 배리어부를 제어한다. 하나의 상기 배리어 그룹은 복수의 배리어들을 포함한다. 하나의 상기 배리어는 복수의 서브 배리어들을 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 배리어 그룹 내의 배리어들은 서로 연결될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 제1 배리어 그룹 내에서 제1 배리어의 제1 서브 배리어는 제2 배리어의 제1 서브 배리어와 서로 연결될 수 있다. 상기 제1 배리어 그룹 내에서 상기 제1 배리어의 제2 서브 배리어는 상기 제2 배리어의 제2 서브 배리어와 서로 연결될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 제1 배리어 그룹에 포함되는 배리어들은 제2 배리어 그룹에 포함되는 배리어들과 서로 연결되지 않을 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 배리어 구동부는 상기 관찰자의 좌안 및 우안의 위치의 중점을 기초로 상기 배리어부를 제어할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 배리어 구동부는 상기 배리어 그룹 내에서 중심에 배치되는 중심 배리어를 기준으로 상기 서브 배리어들의 투과 상태 및 차단 상태를 판단할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 배리어 구동부는 상기 중심 배리어에 대응하는 중심 렌즈의 주점과 상기 관찰자의 좌안 및 우안의 위치의 중점을 연결한 선의 연장선에 가장 가까운 서브 배리어의 경계를 기준으로 상기 서브 배리어들의 투과 및 차단 상태를 판단할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 배리어 그룹 내의 배리어들의 서브 배리어들의 투과 및 차단 상태는 상기 중심 배리어의 서브 배리어들의 상기 투과 및 차단 상태와 동일할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 관찰자가 적시 거리에 있을 때, 제1 배리어 그룹 내의 배리어들의 서브 배리어들의 투과 및 차단 상태는 제2 배리어 그룹 내의 배리어들의 서브 배리어들의 투과 및 차단 상태와 동일할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 관찰자의 위치가 상기 관찰자의 적시 거리와 다를 때, 제1 배리어 그룹 내의 배리어들의 서브 배리어들의 투과 및 차단 상태는 제2 배리어 그룹 내의 배리어들의 서브 배리어들의 투과 및 차단 상태와 다를 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 렌즈로부터 상기 관찰자의 적시 거리를 D, 상기 관찰자의 위치를 DX, 상기 렌즈의 초점 거리를 f, 상기 렌즈의 주점으로부터 상기 배리어부의 거리를 d, 상기 렌즈의 피치를 PL, 상기 배리어의 피치를 PB, 상기 서브 배리어의 피치를 PSB, 상기 배리어의 피치(BP)에 의해 상기 관찰자의 위치(DX)에서 시인되는 배리어 영상의 피치를 PBP, 상기 서브 배리어의 피치(PSB)에 의해 상기 관찰자의 위치(DX)에서 시인되는 서브 배리어 영상의 피치를 PSBP, 상기 관찰자의 양안 거리의 최소치를 PEmin이라 할 때,

이고,

이며,

이고, PSBP < PEmin일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 관찰자의 위치(DX)가 상기 관찰자의 적시 거리(D)와 다를 때, 상기 관찰자의 이동으로 인해 발생하는 상기 배리어의 피치(PB)의 변화에 따른 상기 배리어 영상(PBP)의 최대 가변 폭은 상기 양안 거리의 최소치(PEmin)보다 작을 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 배리어 영상(PBP)의 최대 가변 폭을 ΔPBT, 바로 이웃한 상기 배리어의 피치 변화에 따른 상기 배리어 영상(PBP)의 피치의 변화량을 ΔPBP, 상기 배리어 그룹 내의 배리어의 개수를 N이라고 할 때,

이고, ΔPBT < PEmin일 수 있다.

상기한 본 발명의 다른 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 입체 영상 표시 방법은 표시 패널에 제1 서브 프레임 동안 제1 영상을 제공하고, 제2 서브 프레임 동안 제2 영상을 제공하는 단계, 상기 표시 패널에 광을 제공하는 단계, 관찰자의 위치를 판단하는 단계 및 상기 관찰자의 위치를 기초로 상기 표시 패널 및 상기 광원부 사이에 배치되고 독립적으로 제어되는 복수의 배리어 그룹을 포함하는 배리어부가 상기 광원부에서 제공되는 광을 선택적으로 상기 배리어부 상에 배치되는 상기 렌즈부로 투과하도록 상기 배리어부를 제어하는 단계를 포함한다. 하나의 상기 배리어 그룹은 복수의 배리어들을 포함하며, 하나의 상기 배리어는 복수의 서브 배리어들을 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 배리어부를 제어하는 단계는 상기 관찰자의 좌안 및 우안의 위치의 중점을 이용할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 배리어부를 제어하는 단계는 상기 배리어 그룹 내에서 중심에 배치되는 중심 배리어를 기준으로 상기 서브 배리어들의 투과 상태 및 차단 상태를 판단할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 배리어부를 제어하는 단계는 상기 중심 배리어에 대응하는 중심 렌즈의 주점과 상기 관찰자의 좌안 및 우안의 위치의 중점을 연결한 선의 연장선에 가장 가까운 서브 배리어의 경계를 기준으로 상기 서브 배리어들의 투과 및 차단 상태를 판단할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 제22항에 있어서, 상기 관찰자의 위치가 상기 관찰자의 적시 거리와 다를 때, 제1 배리어 그룹 내의 배리어들의 서브 배리어들의 투과 및 차단 상태는 제2 배리어 그룹 내의 배리어들의 서브 배리어들의 투과 및 차단 상태와 다를 수 있다.

이와 같은 표시 장치 및 이를 이용한 입체 영상 표시 방법에 따르면, 배리어들을 복수의 그룹으로 분할하여 구동하므로 관찰자가 전후로 이동할 때, 크로스 토크 현상을 방지할 수 있다. 따라서, 입체 영상의 표시 품질이 향상된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 사시도이다.
도 2a는 제1 서브 프레임에서 도 1의 표시 패널 및 광 변환 부재에 의해 관찰자의 우안에 영상이 시인되는 과정을 나타내는 개념도이다.
도 2b는 제2 서브 프레임에서 도 1의 표시 패널 및 광 변환 부재에 의해 상기 관찰자의 좌안에 영상이 시인되는 과정을 나타내는 개념도이다.
도 3은 관찰자가 적시 거리에 있을 때, 도 1의 배리어부의 상태를 나타내는 개념도이다.
도 4는 도 3의 배리어들에 의해 관찰자의 눈에 시인되는 영상의 휘도를 나타내는 개념도이다.
도 5는 관찰자가 적시 거리에서 수평 방향으로 이동할 때, 도 1의 배리어부의 상태를 나타내는 개념도이다.
도 6은 도 5의 배리어들에 의해 관찰자의 눈에 시인되는 영상의 휘도를 나타내는 개념도이다.
도 7은 관찰자의 위치가 적시 거리보다 가까울 때, 도 1의 배리어부의 상태를 나타내는 개념도이다.
도 8은 도 7의 배리어들에 의해 관찰자의 눈에 시인되는 영상의 휘도를 나타내는 개념도이다.
도 9는 관찰자의 위치가 적시 거리보다 멀 때, 도 1의 배리어부의 상태를 나타내는 개념도이다.
도 10은 도 9의 배리어들에 의해 관찰자의 눈에 시인되는 영상의 휘도를 나타내는 개념도이다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 사시도이다.

도 1을 참조하며, 상기 표시 장치는 광원부(100), 표시 패널(200), 광 변환 부재(300), 광원 구동부(400), 표시 패널 구동부(500), 배리어 구동부(600) 및 위치 검출부(700)를 포함한다.

상기 광원부(100)는 상기 표시 패널(200)에 광을 제공한다. 상기 광원부(100)는 광을 발생시키는 광원을 포함한다. 예를 들어, 상기 광원은 냉음극 형광램프(cold cathode fluorescent lamp, CCFL), 외부전극 형광램프(external electrode fluorescent lamp, EEFL), 평판 형광램프(flat fluorescent lamp, FFL), 발광 다이오드(light emitting diode, LED)를 포함할 수 있다. 상기 광원부(100)는 백라이트 어셈블리일 수 있다.

본 실시예에서, 상기 광원부(100)의 광원은 상기 표시 장치가 동작 중일 때에 항시 턴 온 되어 있을 수 있다. 이와는 달리, 상기 광원은 스캐닝 구동되거나, 블링킹 구동될 수 있다.

상기 광원부(100)는 상기 표시 패널(200)의 하부에 배치되어, 상기 표시 패널(200)로 광을 제공하는 직하형 광원부일 수 있다. 상기 광원부(100)는 상기 표시 패널(200)의 측변에 대응하게 배치되어, 표시 패널(200)로 광을 제공하는 에지형 광원부일 수 있다. 상기 광원부(100)가 에지형 광원부인 경우 상기 광원부(100)는 도광판(미도시)을 더 포함할 수 있다.

상기 표시 패널(200)은 영상을 표시한다. 상기 표시 패널(200)은 상기 광원부(100) 상에 배치된다. 상기 표시 패널(200)은 복수의 화소들을 포함한다. 상기 화소들은 매트릭스 형상으로 배치될 수 있다. 상기 표시 패널(200)은 제1 패널 기판(미도시), 상기 제1 패널 기판과 마주보는 제2 패널 기판(미도시) 및 상기 제1 및 제2 패널 기판들 사이에 배치되는 액정층(미도시)을 포함한다.

상기 표시 패널(200)은 직사각형 형상을 갖는다. 예를 들어, 상기 표시 패널(200)은 상기 제1 방향(D1)의 장변 및 상기 제2 방향(D2)의 단변을 갖는 직사각형 형상을 가질 수 있다.

상기 표시 패널(200)은 상기 게이트 라인들, 상기 게이트 라인들과 교차하는 상기 데이터 라인들 및 상기 게이트 라인들 및 상기 데이터 라인들 각각에 연결되는 복수의 단위 픽셀들을 포함할 수 있다.

상기 게이트 라인들은 상기 제1 방향(D1)으로 연장될 수 있다. 상기 게이트 라인들은 상기 제2 방향(D2)으로 배치될 수 있다. 상기 데이터 라인들은 상기 제2 방향(D2)으로 연장될 수 있다. 상기 데이터 라인들은 상기 제1 방향(D2)으로 배치될 수 있다.

상기 단위 픽셀은 적색 픽셀, 녹색 픽셀 및 청색 픽셀 중 하나일 수 있다. 이와는 달리, 상기 단위 픽셀은 백색 픽셀, 황색 픽셀, 마젠타 픽셀, 시안 픽셀 중 하나일 수 있다.

상기 광 변환 부재(300)는 상기 광원부(100) 및 상기 표시 패널(200) 사이에 배치된다. 상기 광 변환 부재(300)는 배리어부(320) 및 렌즈부(340)를 포함한다. 상기 광 변환 부재(300)는 상기 광원부(100)의 광을 조절하여 2차원 영상을 3차원 영상으로 변환한다.

상기 광 변환 부재(300)가 3차원 영상을 구현하는 방법에 대해서는 도 2a 및 도 2b를 참조하여 상세히 후술한다.

상기 배리어부(320)는 상기 광원부(100) 상에 배치된다. 상기 배리어부(320)는 상기 광원부(100)를 선택적으로 커버하는 복수의 배리어들을 포함한다. 상기 배리어들은 상기 광원부(100)에서 출력되는 광을 선택적으로 상기 렌즈부(340)로 전달한다.

상기 배리어부(320)는 제1 배리어 기판, 상기 제1 배리어 기판과 마주보는 제2 배리어 기판 및 상기 제1 및 상기 제2 배리어 기판들 사이에 배치되는 배리어 액정층을 포함한다.

상기 배리어부(320)는 복수의 배리어 그룹을 포함한다. 상기 배리어 그룹들은 각각 독립적으로 제어된다. 하나의 상기 배리어 그룹은 복수의 배리어들을 포함한다. 하나의 상기 배리어는 복수의 서브 배리어들을 포함한다.

상기 제1 배리어 기판 상에는 제1 전극이 형성되고, 상기 제2 배리어 기판 상에는 제2 전극이 형성될 수 있다. 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극에 인가되는 전압에 의해 상기 배리어부(320)의 배리어는 투과 상태 및 차단 상태를 갖는다.

예를 들어, 상기 제1 배리어 기판은 복수의 제1 전극들을 갖고, 상기 제2 배리어 기판은 하나의 제2 전극을 가질 수 있다. 이때, 하나의 상기 서브 배리어는 하나의 상기 제1 전극에 대응할 수 있다.

상기 배리어는 일방향으로 길게 연장되는 형상을 갖는다. 상기 배리어는 제2 방향(D2)으로 길게 연장될 수 있다. 상기 배리어부(320)의 상기 배리어들은 스트라이프 형상을 가질 수 있다. 이와는 달리, 상기 배리어부(320)의 상기 배리어들은 매트릭스 형상을 가질 수 있다.

상기 렌즈부(340)는 상기 배리어부(320) 상에 배치된다. 상기 렌즈부(340)는 상기 배리어부(320)를 통과한 광을 상기 표시 패널(200)에 전달한다.

상기 렌즈부(340)는 복수의 렌즈들을 갖는다. 상기 렌즈들은 상기 제1 방향(D1)을 따라 배치된다. 상기 렌즈들은 상기 제2 방향(D2)으로 연장된다.

상기 배리어의 상기 제1 방향(D1)의 폭은 실질적으로 상기 렌즈의 상기 제1 방향(D1)의 폭의 절반일 수 있다. 이때, 상기 렌즈부(340)의 두께로 인한 오차는 무시한다. 상기 렌즈부(340)의 두께를 고려한다면 상기 배리어의 상기 제1 방향(D1)의 폭은 상기 렌즈의 상기 제1 방향(D1)의 폭의 절반보다 미세하게 큰 값을 가질 수 있다.

상기 광원 구동부(400)는 상기 광원부(100)에 연결되어, 상기 광원을 구동하기 위한 광원 구동 전압을 생성한다. 상기 광원 구동부(400)는 외부로부터 광원 제어 신호를 수신한다. 상기 광원 구동부(400)는 상기 광원 제어 신호를 기초로 상기 광원 구동 전압을 생성한다. 상기 광원 구동부(400)는 상기 광원 구동 전압을 상기 광원부(100)에 출력한다. 상기 광원 구동부(400)는 DC/DC 컨버터를 포함할 수 있다.

상기 광원 구동부(400)는 상기 광원부(100)의 하부에 배치될 수 있다. 상기 광원 구동부(400)는 수납 용기(미도시)의 외부에 상기 수납 용기의 하면과 마주보게 배치될 수 있다.

상기 표시 패널 구동부(500)는 상기 표시 패널(200)에 연결되어, 상기 표시 패널(200)을 구동하기 위한 패널 구동 신호를 생성한다. 상기 표시 패널 구동부(500)는 1 프레임을 복수의 서브 프레임으로 시분할하여 상기 표시 패널(200)을 구동한다.

예를 들어, 상기 표시 패널 구동부(500)는 1 프레임을 제1 서브 프레임 및 제2 서브 프레임으로 분할한다. 상기 제1 서브 프레임은 홀수 프레임일 수 있다. 상기 제2 서브 프레임은 짝수 프레임일 수 있다. 상기 표시 패널 구동부(500)는 상기 제1 서브 프레임 동안 제1 영상을 상기 표시 패널(200)에 제공한다. 상기 표시 패널 구동부(500)는 상기 제2 서브 프레임 동안 제2 영상을 상기 표시 패널(200)에 제공한다.

상기 표시 패널 구동부(500)는 게이트 구동부 및 데이터 구동부를 포함한다. 예를 들어, 상기 게이트 구동부는 상기 표시 패널(200)의 측부에 배치될 수 있다. 상기 데이터 구동부는 상기 표시 패널(200)의 상부에 배치될 수 있다.

상기 게이트 구동부는 상기 표시 패널(200)의 게이트 라인들을 구동하기 위한 게이트 신호들을 생성한다. 상기 게이트 구동부는 상기 게이트 신호들을 상기 게이트 라인들에 순차적으로 출력한다.

상기 게이트 구동부는 타이밍 컨트롤러(미도시)로부터 제1 제어 신호를 수신한다. 상기 게이트 구동부는 상기 제1 제어 신호에 응답하여 상기 표시 패널(200)의 게이트 라인들을 구동하기 위한 게이트 신호들을 생성한다.

상기 게이트 구동부는 게이트 인쇄 회로 기판(미도시) 및 게이트 구동 칩(미도시)을 포함할 수 있다. 상기 게이트 구동 칩은 상기 게이트 인쇄 회로 기판 및 상기 표시 패널(200)의 상기 제1 패널 기판을 연결하는 테이프 캐리어 패키지(Tape Carrier Package, TCP) 상에 배치될 수 있다.

이와는 달리, 상기 게이트 구동부는 상기 표시 패널(200)에 직접 실장될 수 있다. 상기 게이트 구동부는 상기 표시 패널(200)에 집적될 수도 있다.

상기 데이터 구동부는 상기 표시 패널(200)의 데이터 라인들을 구동하기 위한 데이터 전압들을 생성한다. 상기 데이터 구동부는 상기 데이터 전압들을 상기 데이터 라인들에 출력한다.

상기 데이터 구동부는 상기 타이밍 컨트롤러(미도시)로부터 데이터 신호 및 제2 제어 신호를 수신한다. 상기 데이터 구동부는 상기 제2 제어 신호에 응답하여 상기 데이터 신호를 아날로그 형태의 데이터 전압들로 변환한다.

상기 데이터 구동부는 데이터 인쇄 회로 기판(미도시) 및 데이터 구동 칩(미도시)을 포함할 수 있다. 상기 데이터 구동 칩은 상기 데이터 인쇄 회로 기판 및 상기 표시 패널(200)의 상기 제1 패널 기판을 연결하는 테이프 캐리어 패키지 상에 배치될 수 있다.

이와는 달리, 상기 데이터 구동부는 상기 표시 패널(200)에 직접 실장될 수 있다. 상기 데이터 구동부는 상기 표시 패널(200)에 집적될 수도 있다.

상기 배리어 구동부(600)는 상기 배리어부(320)에 연결되어, 상기 배리어부(320)를 구동하기 위한 배리어 구동 신호를 생성한다. 상기 배리어 구동부(600)는 1 프레임을 복수의 서브 프레임으로 시분할하여 상기 배리어부(320)를 구동한다.

예를 들어, 상기 배리어 구동부(600)는 1 프레임을 상기 제1 서브 프레임 및 상기 제2 서브 프레임으로 분할한다. 예를 들어, 상기 배리어 구동부(600)는 상기 제1 서브 프레임 동안 제1 군의 서브 배리어들이 투과 상태를 갖고, 제2 군의 서브 배리어들이 차단 상태를 갖도록 하고, 상기 제2 서브 프레임 동안 제2 군의 서브 배리어들이 투과 상태를 갖고, 제1 군의 서브 배리어들이 차단 상태를 갖도록 상기 배리어부(320)를 구동한다.

상기 배리어 구동부(600)는 상기 위치 검출부(700)에서 수신하는 상기 관찰자의 위치를 기초로 상기 배리어부(320)가 상기 광을 선택적으로 투과하도록 상기 배리어부(320)를 제어한다.

상기 위치 검출부(700)는 관찰자의 위치를 판단한다. 상기 위치 검출부(700)는 상기 관찰자의 위치를 상기 배리어 구동부(600)에 출력한다.

상기 위치 검출부(700)는 상기 관찰자의 양안의 위치를 판단할 수 있다. 이와는 달리, 상기 위치 검출부(700)는 상기 관찰자의 양안 중 어느 하나의 위치를 판단할 수 있다. 이와는 달리 상기 위치 검출부(700)는 상기 관찰자의 얼굴의 위치를 판단할 수 있다.

예를 들어, 상기 위치 검출부(700)는 카메라를 포함할 수 있다. 상기 위치 검출부(700)는 상기 표시 패널의 베젤부에 배치될 수 있다.

도 2a는 제1 서브 프레임에서 도 1의 표시 패널(200) 및 광 변환 부재(300)에 의해 관찰자의 우안(RE)에 영상이 시인되는 과정을 나타내는 개념도이다. 도 2b는 제2 서브 프레임에서 도 1의 표시 패널(200) 및 광 변환 부재(300)에 의해 상기 관찰자의 좌안(LE)에 영상이 시인되는 과정을 나타내는 개념도이다.

이하에서 도 1, 도 2a 및 도 2b를 참조하여 상기 표시 패널(200)이 상기 제1 및 제2 서브 프레임으로 분할될 때, 상기 표시 장치가 입체 영상을 표시하는 방법을 상세히 설명한다.

도 2a를 참조하면, 상기 제1 서브 프레임에서 상기 표시 패널(200)은 상기 제1 영상(RI)을 표시한다. 상기 제1 영상(RI)은 우안 영상일 수 있다.

상기 제1 서브 프레임에서 상기 제1 군의 서브 배리어들이 투과 상태를 갖고, 상기 제2 군의 서브 배리어들은 차단 상태를 갖는다.

상기 제1 서브 프레임에서 상기 광원부(100)로부터 출사된 광은 투과 상태를 갖는 상기 제1 군의 서브 배리어들 및 상기 렌즈부(340)의 상기 렌즈들에 의해 관찰자의 우안(RE)으로 향하는 제1 경로를 갖는다.

따라서, 상기 제1 서브 프레임에서 상기 관찰자의 우안에는 상기 제1 경로의 광을 통해 상기 우안 영상(RI)이 시인된다.

도 2b를 참조하면, 상기 제2 서브 프레임에서 상기 표시 패널(200)은 상기 제2 영상(LI)을 표시한다. 상기 제2 영상(LI)은 좌안 영상일 수 있다.

상기 제2 서브 프레임에서 상기 제1 군의 서브 배리어들은 차단 상태를 갖고, 상기 제2 군의 서브 배리어들은 투과 상태를 갖는다.

상기 제2 서브 프레임에서 상기 광원부(100)로부터 출사된 광은 투과 상태를 갖는 상기 제2 군의 서브 배리어들 및 상기 렌즈부(340)의 상기 렌즈들에 의해 관찰자의 좌안으로 향하는 제2 경로를 갖는다.

따라서, 상기 제2 서브 프레임에서 상기 관찰자의 좌안에는 상기 제2 경로의 광을 통해 상기 좌안 영상(LI)이 시인된다.

결과적으로, 상기 관찰자의 뇌는 상기 제1 서브 프레임에 시인되는 상기 관찰자의 우안을 통해 시인되는 상기 우안 영상(RI) 및 상기 제2 서브 프레임에 상기 관찰자의 좌안을 통해 시인되는 상기 좌안 영상(LI)을 혼합하여 입체 영상을 인식하게 된다.

본 실시예에서, 상기 제1 서브 프레임에 상기 우안 영상이 시인되고 상기 제2 서브 프레임에 상기 좌안 영상이 시인되는 것을 예시하였으나, 이에 한정되지 않으며, 상기 제1 서브 프레임에 상기 좌안 영상이 시인되고, 상기 제2 서브 프레임에 상기 우안 영상이 시인될 수 있다.

도 3은 관찰자가 적시 거리에 있을 때, 도 1의 배리어부(320)의 상태를 나타내는 개념도이다. 도 4는 도 3의 배리어들에 의해 관찰자의 눈에 시인되는 영상의 휘도를 나타내는 개념도이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 상기 배리어부(320)는 복수의 배리어 그룹을 포함한다. 하나의 상기 배리어 그룹은 복수의 배리어들을 포함한다. 하나의 상기 배리어는 복수의 서브 배리어들을 포함한다.

본 실시예에서, 상기 배리어부(320)는 제1 내지 제3 배리어 그룹을 포함한다. 제1 배리어 그룹은 제1 내지 제5 배리어(B1, B2, B3, B4, B5)를 포함한다. 제2 배리어 그룹은 제6 내지 제10 배리어(B6, B7, B8, B9, B10)를 포함한다. 제3 배리어 그룹은 제11 내지 제15 배리어(B11, B12, B13, B14, B15)를 포함한다.

각 배리어들(B1 내지 B15)은 각각 6개의 서브 배리어들을 포함한다. 상기 제1 배리어(B1)는 제1 내지 제6 서브 배리어를 포함한다. 상기 제2 배리어(B2)는 제1 내지 제6 서브 배리어를 포함한다. 상기 제3 배리어(B3)는 제1 내지 제6 서브 배리어를 포함한다. 상기 제4 배리어(B4)는 제1 내지 제6 서브 배리어를 포함한다. 상기 제5 배리어(B5)는 제1 내지 제6 서브 배리어를 포함한다.

상기 배리어 그룹 내의 배리어들은 서로 연결된다. 상기 제1 배리어 그룹 내의 제1 내지 제5 배리어들(B1 내지 B5)은 서로 연결된다. 상기 제2 배리어 그룹 내의 제6 내지 제10 배리어들(B6 내지 B10)은 서로 연결된다. 상기 제3 배리어 그룹 내의 제11 내지 제15 배리어들(B11 내지 B15)은 서로 연결된다.

예를 들어, 상기 제1 배리어 그룹 내의 제1 내지 제5 배리어(B1 내지 B5)의 제1 서브 배리어들은 서로 연결된다. 상기 제1 내지 제5 배리어(B1 내지 B5)의 상기 제1 서브 배리어들은 제1 단자(T1)와 연결되어, 동일한 전압이 인가된다. 따라서, 상기 제1 내지 제5 배리어(B1 내지 B5)의 상기 제1 서브 배리어들은 동일한 투과 및 차단 상태를 갖는다. 상기 제1 배리어 그룹 내의 제1 내지 제5 배리어(B1 내지 B5)의 제2 서브 배리어들은 서로 연결된다. 상기 제1 내지 제5 배리어(B1 내지 B5)의 상기 제2 서브 배리어들은 제2 단자(T2)와 연결되어, 동일한 전압이 인가된다. 따라서, 상기 제1 내지 제5 배리어(B1 내지 B5)의 상기 제2 서브 배리어들은 동일한 투과 및 차단 상태를 갖는다. 상기 제1 배리어 그룹 내의 제1 내지 제5 배리어(B1 내지 B5)의 제3 서브 배리어들은 서로 연결된다. 상기 제1 내지 제5 배리어(B1 내지 B5)의 상기 제3 서브 배리어들은 제2 단자(T3)와 연결되어, 동일한 전압이 인가된다. 따라서, 상기 제1 내지 제5 배리어(B1 내지 B5)의 상기 제3 서브 배리어들은 동일한 투과 및 차단 상태를 갖는다.

반면, 서로 다른 그룹에 포함되는 배리어들은 서로 연결되지 않는다. 제1 배리어 그룹에 포함되는 배리어들(B1 내지 B5)은 제2 배리어 그룹에 포함되는 배리어들(B6 내지 B10)과 서로 연결되지 않는다. 제1 배리어 그룹에 포함되는 배리어들(B1 내지 B5)은 제3 배리어 그룹에 포함되는 배리어들(B11 내지 B15)과 서로 연결되지 않는다. 제2 배리어 그룹에 포함되는 배리어들(B6 내지 B10)은 제3 배리어 그룹에 포함되는 배리어들(B11 내지 B15)과 서로 연결되지 않는다.

본 실시예에서, 상기 렌즈로부터 상기 관찰자의 적시 거리를 D, 상기 관찰자의 위치를 DX, 상기 렌즈의 주점을 p, 상기 렌즈의 초점 거리를 f, 상기 렌즈의 주점(p)으로부터 상기 배리어부의 거리를 d, 상기 렌즈의 피치를 PL, 상기 배리어의 피치를 PB, 상기 서브 배리어의 피치를 PSB, 상기 배리어의 피치에 의해 상기 관찰자의 위치에서 시인되는 배리어 영상의 피치를 PBP, 상기 서브 배리어의 피치에 의해 상기 관찰자의 위치에서 시인되는 서브 배리어 영상의 피치를 PSBP, 상기 관찰자의 양안 거리의 최소치를 PEmin으로 정의한다.

상기 관찰자의 적시 거리(D)는 상기 광 변환 부재(300)에 의해 각 시점에 집광되는 영상의 폭이 관찰자의 양안 거리(PE)와 거의 일치하여, 양안에 입사하는 광 분리 특성이 좋은 곳을 의미한다.

본 실시예에서, 상기 관찰자의 위치(DX)는 상기 적시 거리(D)와 일치한다.

상기 배리어 구동부(600)는 상기 관찰자의 좌안(LE) 및 우안(RE)의 위치의 중점을 기초로 상기 배리어부(320)를 제어한다. 상기 배리어 구동부(600)는 상기 배리어 그룹 내에서 중심에 배치되는 중심 배리어를 기준으로 상기 서브 배리어들의 투과 상태 및 차단 상태를 판단한다. 상기 제1 배리어 그룹의 중심 배리어는 제3 배리어(B3)이고, 상기 제2 배리어 그룹의 중심 배리어는 제8 배리어(B8)이며, 상기 제3 배리어 그룹의 중심 배리어는 제13 배리어(B13)이다.

상기 배리어 구동부(600)는 상기 중심 배리어(B3, B8, B13)에 대응하는 중심 렌즈의 주점과 상기 관찰자의 좌안(LE) 및 우안(RE)의 위치의 중점을 연결한 선의 연장선에 가장 가까운 서브 배리어의 경계를 기준으로 상기 서브 배리어들의 투과 및 차단 상태를 판단한다. 상기 연장선에 가장 가까운 서브 배리어 경계로부터 일측의 3개의 서브 배리어는 투과 상태를 갖도록 하고, 타측의 3개의 서브 배리어는 차단 상태를 갖도록 한다.

예를 들어, 제1 배리어 그룹의 중심 배리어인 제3 배리어(B3)에 대응하는 렌즈의 주점과 상기 관찰자의 좌안(LE) 및 우안(RE)의 위치의 중점을 연결한 선의 연장선에 가장 가까운 서브 배리어의 경계는 상기 제3 배리어(B3) 내의 제3 서브 배리어 및 제4 서브 배리어의 경계이다. 따라서, 상기 제3 배리어의 경우, 제1 서브 프레임에서 상기 제1 내지 제3 서브 배리어는 차단 상태를 갖도록 하고, 상기 제4 내지 제6 서브 배리어는 투과 상태를 갖도록 설정된다. 반면, 제2 서브 프레임에서는 상기 제1 내지 제3 서브 배리어는 투과 상태를 갖도록 하고, 상기 제4 내지 제6 서브 배리어는 차단 상태를 갖도록 설정된다.

상기 배리어 그룹 내에서 중심 배리어가 아닌 다른 배리어들의 서브 배리어들의 투과 및 차단 상태는 상기 중심 배리어의 서브 배리어들의 상기 투과 및 차단 상태와 동일하게 설정된다.

예를 들어, 제1 배리어 그룹의 중심 배리어(B3)가 아닌 제1, 제2, 제4 및 제5 배리어(B1, B2, B4, B5)의 서브 배리어의 투과 및 차단 상태는 중심 배리어인 상기 제3 배리어(B3)의 서브 배리어의 투과 및 차단 상태와 동일하게 설정된다.

상기 관찰자의 위치가 상기 관찰자의 적시 거리(D)와 일치하는 본 실시예에서는 상기 제1 배리어 그룹 내의 배리어들(B1 내지 B5)의 서브 배리어들의 투과 및 차단 상태는 제2 배리어 그룹 내의 배리어들(B6 내지 B10)의 서브 배리어들의 투과 및 차단 상태와 동일하다. 또한, 상기 제1 배리어 그룹 내의 배리어들(B1 내지 B5)의 서브 배리어들의 투과 및 차단 상태는 제3 배리어 그룹 내의 배리어들(B11 내지 B15)의 서브 배리어들의 투과 및 차단 상태와 동일하다.

상기 렌즈의 주점(p)으로부터 상기 배리어부(320)의 거리 d는 수학식 1을 따라 설정된다.

[수학식 1]

상기 배리어부(320)의 배리어의 피치 PB는 수학식 2를 따라 설정된다.

[수학식 2]

상기 적시 거리(D)에 있는 상기 관찰자의 위치(DX)에서 시인되는 서브 배리어 영상의 피치(PSBP)는 수학식 3을 따라 설정된다.

[수학식 3]

상기 서브 배리어 영상의 피치(PSBP)는 크로스 토크를 방지하기 위해 상기 관찰자의 양안 거리의 최소치인 PEmin보다 작도록 설정된다.

도 4에서, 상기 제1 배리어(B1)에 의해 상기 관찰자의 위치에서 시인되는 제1 배리어 영상은 B1P이고, 상기 제2 배리어(B2)에 의해 상기 관찰자의 위치에서 시인되는 제2 배리어 영상은 B2P이고, 상기 제3 배리어(B3)에 의해 상기 관찰자의 위치에서 시인되는 제3 배리어 영상은 B3P이다.

상기 관찰자는 상기 적시 거리(D)에 있기 때문에, 광 분리 특성이 뛰어나다. 따라서, 좌안(LE)에 대응하는 차단 영상이 상기 관찰자의 우안(RE)에 시인되는 크로스 토크 현상이 거의 일어나지 않는다. 따라서, 표시 품질을 향상시킬 수 있다.

도 5는 관찰자가 적시 거리(D)에서 수평 방향으로 이동할 때, 도 1의 배리어부(320)의 상태를 나타내는 개념도이다. 도 6은 도 5의 배리어들에 의해 관찰자의 눈에 시인되는 영상의 휘도를 나타내는 개념도이다.

도 5에서 상기 관찰자의 위치는 도 3에서 상기 관찰자의 위치에 비해 상기 적시 거리(D) 내에서 상기 제1 방향(D1)으로 하나의 서브 픽셀의 피치만큼 이동했다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 상기 배리어 구동부(600)는 상기 관찰자의 좌안(LE) 및 우안(RE)의 위치의 중점을 기초로 상기 배리어부(320)를 제어한다. 상기 배리어 구동부(600)는 상기 배리어 그룹 내에서 중심에 배치되는 중심 배리어를 기준으로 상기 서브 배리어들의 투과 상태 및 차단 상태를 판단한다. 상기 제1 배리어 그룹의 중심 배리어는 제3 배리어(B3)이고, 상기 제2 배리어 그룹의 중심 배리어는 제8 배리어(B8)이며, 상기 제3 배리어 그룹의 중심 배리어는 제13 배리어(B13)이다.

예를 들어, 제1 배리어 그룹의 중심 배리어인 제3 배리어(B3)에 대응하는 렌즈의 주점과 상기 관찰자의 좌안(LE) 및 우안(RE)의 위치의 중점을 연결한 선의 연장선에 가장 가까운 서브 배리어의 경계는 상기 제3 배리어(B3) 내의 제2 서브 배리어 및 제3 서브 배리어의 경계이다. 따라서, 상기 제3 배리어의 경우, 제1 서브 프레임에서 상기 제1, 제2 및 제6 서브 배리어는 차단 상태를 갖도록 하고, 상기 제3 내지 제5 서브 배리어는 투과 상태를 갖도록 설정된다. 반면, 제2 서브 프레임에서는 상기 제1, 제2 및 제6 서브 배리어는 투과 상태를 갖도록 하고, 상기 제3 내지 제5 서브 배리어는 차단 상태를 갖도록 설정된다.

도 6에서, 상기 제1 배리어(B1)에 의해 상기 관찰자의 위치에서 시인되는 제1 배리어 영상은 B1P이고, 상기 제2 배리어(B2)에 의해 상기 관찰자의 위치에서 시인되는 제2 배리어 영상은 B2P이고, 상기 제3 배리어(B3)에 의해 상기 관찰자의 위치에서 시인되는 제3 배리어 영상은 B3P이다.

도 7은 관찰자의 위치가 적시 거리(D)보다 가까울 때, 도 1의 배리어부(320)의 상태를 나타내는 개념도이다. 도 8은 도 7의 배리어들에 의해 관찰자의 눈에 시인되는 영상의 휘도를 나타내는 개념도이다.

도 7 및 도 8을 참조하면, 본 실시예에서, 상기 렌즈로부터 상기 관찰자의 적시 거리를 D, 상기 관찰자의 위치를 DX, 상기 렌즈의 주점을 p, 상기 렌즈의 초점 거리를 f, 상기 렌즈의 주점(p)으로부터 상기 배리어부의 거리를 d, 상기 렌즈의 피치를 PL, 상기 배리어의 피치를 PB, 상기 서브 배리어의 피치를 PSB, 상기 배리어의 피치에 의해 상기 관찰자의 위치에서 시인되는 배리어 영상의 피치를 PBP, 상기 서브 배리어의 피치에 의해 상기 관찰자의 위치에서 시인되는 서브 배리어 영상의 피치를 PSBP, 상기 관찰자의 양안 거리의 최소치를 PEmin으로 정의한다.

본 실시예에서, 상기 관찰자의 위치(DX)는 상기 적시 거리(D)보다 작다.

예를 들어, 제1 배리어 그룹의 중심 배리어인 제3 배리어(B3)에 대응하는 렌즈의 주점과 상기 관찰자의 좌안(LE) 및 우안(RE)의 위치의 중점을 연결한 선의 연장선에 가장 가까운 서브 배리어의 경계는 상기 제3 배리어(B3) 내의 제2 서브 배리어 및 제3 서브 배리어의 경계이다. 따라서, 상기 제1 배리어 그룹 내의 상기 제1 내지 제5 배리어(B1 내지 B5)의 경우, 제1 서브 프레임에서 상기 제1, 제2 및 제6 서브 배리어는 차단 상태를 갖도록 하고, 상기 제3 내지 제5 서브 배리어는 투과 상태를 갖도록 설정된다. 반면, 제2 서브 프레임에서는 상기 제1, 제2 및 제6 서브 배리어는 투과 상태를 갖도록 하고, 상기 제3 내지 제5 서브 배리어는 차단 상태를 갖도록 설정된다.

상기 관찰자의 위치(DX)가 상기 관찰자의 적시 거리(D)와 다를 때, 제1 배리어 그룹 내의 배리어들(B1 내지 B5)의 서브 배리어들의 투과 및 차단 상태는 제2 배리어 그룹 내의 배리어들(B6 내지 B10)의 서브 배리어들의 투과 및 차단 상태와 다를 수 있다. 또한, 상기 제1 배리어 그룹 내의 배리어들(B1 내지 B5)의 서브 배리어들의 투과 및 차단 상태는 제3 배리어 그룹 내의 배리어들(B11 내지 B15)의 서브 배리어들의 투과 및 차단 상태와 다를 수 있다.

예를 들어, 제2 배리어 그룹의 중심 배리어인 제8 배리어(B8)에 대응하는 렌즈의 주점과 상기 관찰자의 좌안(LE) 및 우안(RE)의 위치의 중점을 연결한 선의 연장선에 가장 가까운 서브 배리어의 경계는 상기 제8 배리어(B8) 내의 제3 서브 배리어 및 제4 서브 배리어의 경계이다. 따라서, 상기 제2 배리어 그룹 내의 상기 제6 내지 제10 배리어(B6 내지 B10)의 경우, 제1 서브 프레임에서 상기 제1 내지 제3 서브 배리어는 차단 상태를 갖도록 하고, 상기 제4 내지 제6 서브 배리어는 투과 상태를 갖도록 설정된다. 반면, 제2 서브 프레임에서는 상기 제1 내지 제3 서브 배리어는 투과 상태를 갖도록 하고, 상기 제4 내지 제6 서브 배리어는 차단 상태를 갖도록 설정된다.

예를 들어, 제3 배리어 그룹의 중심 배리어인 제13 배리어(B13)에 대응하는 렌즈의 주점과 상기 관찰자의 좌안(LE) 및 우안(RE)의 위치의 중점을 연결한 선의 연장선에 가장 가까운 서브 배리어의 경계는 상기 제13 배리어(B13) 내의 제4 서브 배리어 및 제5 서브 배리어의 경계이다. 따라서, 상기 제3 배리어 그룹 내의 상기 제11 내지 제15 배리어(B11 내지 B15)의 경우, 제1 서브 프레임에서 상기 제2 내지 제4 서브 배리어는 차단 상태를 갖도록 하고, 상기 제1, 제5 및 제6 서브 배리어는 투과 상태를 갖도록 설정된다. 반면, 제2 서브 프레임에서는 상기 제2 내지 제4 서브 배리어는 투과 상태를 갖도록 하고, 상기 제1, 제5 및 제6 서브 배리어는 차단 상태를 갖도록 설정된다.

상기 관찰자의 위치(DX)가 상기 적시 거리(D)보다 작아진 경우, 상기 관찰자의 좌안(LE) 및 우안(RE)의 위치의 중점을 연결한 선의 연장선이 각 배리어와 만나는 교점은 각 배리어마다 조금씩 어긋나게 된다. 바로 이웃한 배리어와 비교할 때, 상기 배리어의 피치(PB)의 변화량은 ΔPB이고, 상기 배리어의 피치(PB)의 변화에 따른 상기 배리어 영상(PBP)의 피치의 변화량은 ΔPBP라고 한다.

상기 배리어의 피치(PB)의 변화량(ΔPB)은 수학식 4와 같다.

[수학식 4]

상기 배리어 영상(PBP)의 피치의 변화량(ΔPBP)은 수학식 5와 같다.

[수학식 5]

본 실시예에서, 제3 배리어 영상(B3P)과 제8 배리어 영상(B8P)의 피치 차이는 A이고, 제8 배리어 영상(B8P) 및 제13 배리어 영상(B13P)의 피치 차이는 A이다.

상기 관찰자의 위치(DX)가 상기 관찰자의 적시 거리(D)와 다를 때, 상기 관찰자의 이동으로 인해 발생하는 상기 배리어의 피치(PB)의 변화에 따른 상기 배리어 영상(PBP)의 최대 가변 폭은 상기 양안 거리의 최소치(PEmin)보다 작게 설정된다.

상기 배리어 영상(PBP)의 최대 가변 폭을 ΔPBT, 상기 배리어 그룹 내의 배리어의 개수를 N이라고 할 때, 상기 배리어 영상(PBP)의 최대 가변 폭(ΔPBT)은 수학식 6과 같다.

[수학식 6]

본 실시예에서, 상기 배리어 영상(PBP)의 최대 가변 폭(ΔPBT)은 상기 제5 배리어 영상(B5P) 및 제11 배리어 영상(B11P)의 차이에 대응할 수 있다.

상기 배리어 영상(PBP)의 최대 가변 폭(ΔPBT)은 상기 양안 거리의 최소치(PEmin)보다 작게 설정되므로, 상기 크로스 토크를 방지하여 표시 품질을 향상시킬 수 있다.

도 9는 관찰자의 위치가 적시 거리(D)보다 멀 때, 도 1의 배리어부(320)의 상태를 나타내는 개념도이다. 도 10은 도 9의 배리어들에 의해 관찰자의 눈에 시인되는 영상의 휘도를 나타내는 개념도이다.

도 9 및 도 10을 참조하면, 본 실시예에서, 상기 렌즈로부터 상기 관찰자의 적시 거리를 D, 상기 관찰자의 위치를 DX, 상기 렌즈의 주점을 p, 상기 렌즈의 초점 거리를 f, 상기 렌즈의 주점(p)으로부터 상기 배리어부의 거리를 d, 상기 렌즈의 피치를 PL, 상기 배리어의 피치를 PB, 상기 서브 배리어의 피치를 PSB, 상기 배리어의 피치에 의해 상기 관찰자의 위치에서 시인되는 배리어 영상의 피치를 PBP, 상기 서브 배리어의 피치에 의해 상기 관찰자의 위치에서 시인되는 서브 배리어 영상의 피치를 PSBP, 상기 관찰자의 양안 거리의 최소치를 PEmin으로 정의한다.

본 실시예에서, 상기 관찰자의 위치(DX)는 상기 적시 거리(D)보다 크다.

예를 들어, 제1 배리어 그룹의 중심 배리어인 제3 배리어(B3)에 대응하는 렌즈의 주점과 상기 관찰자의 좌안(LE) 및 우안(RE)의 위치의 중점을 연결한 선의 연장선에 가장 가까운 서브 배리어의 경계는 상기 제3 배리어(B3) 내의 제4 서브 배리어 및 제5 서브 배리어의 경계이다. 따라서, 상기 제1 배리어 그룹 내의 상기 제1 내지 제5 배리어(B1 내지 B5)의 경우, 제1 서브 프레임에서 상기 제2 내지 제4 서브 배리어는 차단 상태를 갖도록 하고, 상기 제1, 제5 및 제6 서브 배리어는 투과 상태를 갖도록 설정된다. 반면, 제2 서브 프레임에서는 상기 제2 내지 제4 서브 배리어는 투과 상태를 갖도록 하고, 상기 제1, 제5 및 제6 서브 배리어는 차단 상태를 갖도록 설정된다.

예를 들어, 제3 배리어 그룹의 중심 배리어인 제13 배리어(B13)에 대응하는 렌즈의 주점과 상기 관찰자의 좌안(LE) 및 우안(RE)의 위치의 중점을 연결한 선의 연장선에 가장 가까운 서브 배리어의 경계는 상기 제13 배리어(B13) 내의 제2 서브 배리어 및 제3 서브 배리어의 경계이다. 따라서, 상기 제3 배리어 그룹 내의 상기 제11 내지 제15 배리어(B11 내지 B15)의 경우, 제1 서브 프레임에서 상기 제1, 제2 및 제6 서브 배리어는 차단 상태를 갖도록 하고, 상기 제3 내지 제5 서브 배리어는 투과 상태를 갖도록 설정된다. 반면, 제2 서브 프레임에서는 상기 제1, 제2 및 제6 서브 배리어는 투과 상태를 갖도록 하고, 상기 제3 내지 제5 서브 배리어는 차단 상태를 갖도록 설정된다.

상기 관찰자의 위치(DX)가 상기 적시 거리(D)보다 커진 경우, 상기 관찰자의 좌안(LE) 및 우안(RE)의 위치의 중점을 연결한 선의 연장선이 각 배리어와 만나는 교점은 각 배리어마다 조금씩 어긋나게 된다. 바로 이웃한 배리어와 비교할 때, 상기 배리어의 피치(PB)의 변화량은 ΔPB이고, 상기 배리어의 피치(PB)의 변화에 따른 상기 배리어 영상(PBP)의 피치의 변화량은 ΔPBP라고 한다.

상기 배리어의 피치(PB)의 변화량(ΔPB)은 수학식 7과 같다.

[수학식 7]

상기 배리어 영상(PBP)의 피치의 변화량(ΔPBP)은 수학식 8과 같다.

[수학식 8]

본 실시예에서, 제3 배리어 영상(B3P)과 제8 배리어 영상(B8P)의 피치 차이는 B이고, 제8 배리어 영상(B8P) 및 제13 배리어 영상(B13P)의 피치 차이는 B이다.

상기 배리어 영상(PBP)의 최대 가변 폭을 ΔPBT, 상기 배리어 그룹 내의 배리어의 개수를 N이라고 할 때, 상기 배리어 영상(PBP)의 최대 가변 폭(ΔPBT)은 수학식 9와 같다.

[수학식 9]

이상에서 설명한 본 발명에 따르면, 배리어부(320)가 독립적으로 제어되는 복수의 배리어 그룹들을 포함하므로, 관찰자가 이동하더라도, 효과적으로 입체 영상을 표시할 수 있고, 크로스 토크 현상을 방지할 수 있다. 따라서, 입체 영상의 표시 품질을 향상시킬 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

100: 광원부 200: 표시 패널
300: 광 변환 부재 320: 배리어부
340: 렌즈부 400: 광원 구동부
500: 표시 패널 구동부 600: 배리어 구동부
700: 위치 검출부

Claims

제1 서브 프레임 동안 제1 영상을 표시하고, 제2 서브 프레임 동안 제2 영상을 표시하는 표시 패널;
상기 표시 패널에 상기 제1 영상 및 상기 제2 영상을 제공하는 표시 패널 구동부;
상기 표시 패널에 광을 제공하는 광원부;
상기 표시 패널 및 상기 광원부 사이에 배치되고, 독립적으로 제어되는 복수의 배리어 그룹을 포함하는 배리어부 및 상기 배리어부 상에 배치되며 복수의 렌즈를 포함하는 렌즈부를 포함하는 광 변환 부재;
관찰자의 위치를 판단하는 위치 검출부; 및
상기 관찰자의 위치를 기초로 상기 배리어부가 상기 광원부에서 제공되는 광을 선택적으로 투과하도록 상기 배리어부를 제어하는 배리어 구동부를 포함하고,
하나의 상기 배리어 그룹은 복수의 배리어들을 포함하며, 하나의 상기 배리어는 복수의 서브 배리어들을 포함하고,
상기 배리어 그룹 내의 배리어들은 서로 연결되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
삭제
제1항에 있어서, 제1 배리어 그룹 내에서 제1 배리어의 제1 서브 배리어는 제2 배리어의 제1 서브 배리어와 서로 연결되고, 상기 제1 배리어 그룹 내에서 상기 제1 배리어의 제2 서브 배리어는 상기 제2 배리어의 제2 서브 배리어와 서로 연결되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제1항에 있어서, 제1 배리어 그룹에 포함되는 배리어들은 제2 배리어 그룹에 포함되는 배리어들과 서로 연결되지 않는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제1항에 있어서, 상기 배리어 구동부는 상기 관찰자의 좌안 및 우안의 위치의 중점을 기초로 상기 배리어부를 제어하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제1 서브 프레임 동안 제1 영상을 표시하고, 제2 서브 프레임 동안 제2 영상을 표시하는 표시 패널;
상기 표시 패널에 상기 제1 영상 및 상기 제2 영상을 제공하는 표시 패널 구동부;
상기 표시 패널에 광을 제공하는 광원부;
상기 표시 패널 및 상기 광원부 사이에 배치되고, 독립적으로 제어되는 복수의 배리어 그룹을 포함하는 배리어부 및 상기 배리어부 상에 배치되며 복수의 렌즈를 포함하는 렌즈부를 포함하는 광 변환 부재;
관찰자의 위치를 판단하는 위치 검출부; 및
상기 관찰자의 위치를 기초로 상기 배리어부가 상기 광원부에서 제공되는 광을 선택적으로 투과하도록 상기 배리어부를 제어하는 배리어 구동부를 포함하고,
하나의 상기 배리어 그룹은 복수의 배리어들을 포함하며, 하나의 상기 배리어는 복수의 서브 배리어들을 포함하고,
상기 배리어 구동부는 상기 관찰자의 좌안 및 우안의 위치의 중점을 기초로 상기 배리어부를 제어하며,
상기 배리어 구동부는 상기 배리어 그룹 내에서 중심에 배치되는 중심 배리어를 기준으로 상기 서브 배리어들의 투과 상태 및 차단 상태를 판단하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제6항에 있어서, 상기 배리어 구동부는 상기 중심 배리어에 대응하는 중심 렌즈의 주점과 상기 관찰자의 좌안 및 우안의 위치의 중점을 연결한 선의 연장선에 가장 가까운 서브 배리어의 경계를 기준으로 상기 서브 배리어들의 투과 및 차단 상태를 판단하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제6항에 있어서, 상기 배리어 그룹 내의 배리어들의 서브 배리어들의 투과 및 차단 상태는 상기 중심 배리어의 서브 배리어들의 상기 투과 및 차단 상태와 동일한 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제1 서브 프레임 동안 제1 영상을 표시하고, 제2 서브 프레임 동안 제2 영상을 표시하는 표시 패널;
상기 표시 패널에 상기 제1 영상 및 상기 제2 영상을 제공하는 표시 패널 구동부;
상기 표시 패널에 광을 제공하는 광원부;
상기 표시 패널 및 상기 광원부 사이에 배치되고, 독립적으로 제어되는 복수의 배리어 그룹을 포함하는 배리어부 및 상기 배리어부 상에 배치되며 복수의 렌즈를 포함하는 렌즈부를 포함하는 광 변환 부재;
관찰자의 위치를 판단하는 위치 검출부; 및
상기 관찰자의 위치를 기초로 상기 배리어부가 상기 광원부에서 제공되는 광을 선택적으로 투과하도록 상기 배리어부를 제어하는 배리어 구동부를 포함하고,
하나의 상기 배리어 그룹은 복수의 배리어들을 포함하며, 하나의 상기 배리어는 복수의 서브 배리어들을 포함하고,
상기 관찰자가 적시 거리에 있을 때, 제1 배리어 그룹 내의 배리어들의 서브 배리어들의 투과 및 차단 상태는 제2 배리어 그룹 내의 배리어들의 서브 배리어들의 투과 및 차단 상태와 동일한 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제9항에 있어서, 상기 관찰자의 위치가 상기 관찰자의 적시 거리와 다를 때, 제1 배리어 그룹 내의 배리어들의 서브 배리어들의 투과 및 차단 상태는 제2 배리어 그룹 내의 배리어들의 서브 배리어들의 투과 및 차단 상태와 다른 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제1 서브 프레임 동안 제1 영상을 표시하고, 제2 서브 프레임 동안 제2 영상을 표시하는 표시 패널;
상기 표시 패널에 상기 제1 영상 및 상기 제2 영상을 제공하는 표시 패널 구동부;
상기 표시 패널에 광을 제공하는 광원부;
상기 표시 패널 및 상기 광원부 사이에 배치되고, 독립적으로 제어되는 복수의 배리어 그룹을 포함하는 배리어부 및 상기 배리어부 상에 배치되며 복수의 렌즈를 포함하는 렌즈부를 포함하는 광 변환 부재;
관찰자의 위치를 판단하는 위치 검출부; 및
상기 관찰자의 위치를 기초로 상기 배리어부가 상기 광원부에서 제공되는 광을 선택적으로 투과하도록 상기 배리어부를 제어하는 배리어 구동부를 포함하고,
하나의 상기 배리어 그룹은 복수의 배리어들을 포함하며, 하나의 상기 배리어는 복수의 서브 배리어들을 포함하고,
상기 렌즈로부터 상기 관찰자의 적시 거리를 D, 상기 관찰자의 위치를 DX, 상기 렌즈의 초점 거리를 f, 상기 렌즈의 주점으로부터 상기 배리어부의 거리를 d, 상기 렌즈의 피치를 PL, 상기 배리어의 피치를 PB, 상기 서브 배리어의 피치를 PSB, 상기 배리어의 피치에 의해 상기 관찰자의 위치에서 시인되는 배리어 영상의 피치를 PBP, 상기 서브 배리어의 피치에 의해 상기 관찰자의 위치에서 시인되는 서브 배리어 영상의 피치를 PSBP, 상기 관찰자의 양안 거리의 최소치를 PEmin이라 할 때,

이고,

이며,

이고,
PSBP < PEmin인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제11항에 있어서, 상기 관찰자의 위치(DX)가 상기 관찰자의 적시 거리(D)와 다를 때, 상기 관찰자의 이동으로 인해 발생하는 상기 배리어의 피치(PB)의 변화에 따른 상기 배리어 영상의 최대 가변 폭은 상기 양안 거리의 최소치(PEmin)보다 작은 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제12항에 있어서, 상기 배리어 영상의 최대 가변 폭을 ΔPBT, 바로 이웃한 상기 배리어의 피치 변화에 따른 상기 배리어 영상의 피치의 변화량을 ΔPBP, 상기 배리어 그룹 내의 배리어의 개수를 N이라고 할 때,

이고,
ΔPBT < PEmin인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
표시 패널에 제1 서브 프레임 동안 제1 영상을 제공하고, 제2 서브 프레임 동안 제2 영상을 제공하는 단계;
광원부를 이용하여 상기 표시 패널에 광을 제공하는 단계;
관찰자의 위치를 판단하는 단계; 및
상기 관찰자의 위치를 기초로 상기 표시 패널 및 상기 광원부 사이에 배치되고 독립적으로 제어되는 복수의 배리어 그룹을 포함하는 배리어부가 상기 광원부에서 제공되는 광을 선택적으로 상기 배리어부 상에 배치되는 렌즈부로 투과하도록 상기 배리어부를 제어하는 단계를 포함하고,
하나의 상기 배리어 그룹은 복수의 배리어들을 포함하며, 하나의 상기 배리어는 복수의 서브 배리어들을 포함하고,
상기 배리어 그룹 내의 배리어들은 서로 연결되는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시 방법.
삭제
제14항에 있어서, 제1 배리어 그룹 내에서 제1 배리어의 제1 서브 배리어는 제2 배리어의 제1 서브 배리어와 서로 연결되고, 상기 제1 배리어 그룹 내에서 상기 제1 배리어의 제2 서브 배리어는 상기 제2 배리어의 제2 서브 배리어와 서로 연결되는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시 방법.
제14항에 있어서, 제1 배리어 그룹에 포함되는 배리어들은 제2 배리어 그룹에 포함되는 배리어들과 서로 연결되지 않는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시 방법.
제14항에 있어서, 상기 배리어부를 제어하는 단계는 상기 관찰자의 좌안 및 우안의 위치의 중점을 이용하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시 방법.
표시 패널에 제1 서브 프레임 동안 제1 영상을 제공하고, 제2 서브 프레임 동안 제2 영상을 제공하는 단계;
광원부를 이용하여 상기 표시 패널에 광을 제공하는 단계;
관찰자의 위치를 판단하는 단계; 및
상기 관찰자의 위치를 기초로 상기 표시 패널 및 상기 광원부 사이에 배치되고 독립적으로 제어되는 복수의 배리어 그룹을 포함하는 배리어부가 상기 광원부에서 제공되는 광을 선택적으로 상기 배리어부 상에 배치되는 렌즈부로 투과하도록 상기 배리어부를 제어하는 단계를 포함하고,
하나의 상기 배리어 그룹은 복수의 배리어들을 포함하며, 하나의 상기 배리어는 복수의 서브 배리어들을 포함하고,
상기 배리어부를 제어하는 단계는 상기 관찰자의 좌안 및 우안의 위치의 중점을 이용하며,
상기 배리어부를 제어하는 단계는 상기 배리어 그룹 내에서 중심에 배치되는 중심 배리어를 기준으로 상기 서브 배리어들의 투과 상태 및 차단 상태를 판단하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시 방법.
제19항에 있어서, 상기 배리어부를 제어하는 단계는 상기 중심 배리어에 대응하는 중심 렌즈의 주점과 상기 관찰자의 좌안 및 우안의 위치의 중점을 연결한 선의 연장선에 가장 가까운 서브 배리어의 경계를 기준으로 상기 서브 배리어들의 투과 및 차단 상태를 판단하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시 방법.
제19항에 있어서, 상기 배리어 그룹 내의 배리어들의 서브 배리어들의 투과 및 차단 상태는 상기 중심 배리어의 서브 배리어들의 상기 투과 및 차단 상태와 동일한 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시 방법.
표시 패널에 제1 서브 프레임 동안 제1 영상을 제공하고, 제2 서브 프레임 동안 제2 영상을 제공하는 단계;
광원부를 이용하여 상기 표시 패널에 광을 제공하는 단계;
관찰자의 위치를 판단하는 단계; 및
상기 관찰자의 위치를 기초로 상기 표시 패널 및 상기 광원부 사이에 배치되고 독립적으로 제어되는 복수의 배리어 그룹을 포함하는 배리어부가 상기 광원부에서 제공되는 광을 선택적으로 상기 배리어부 상에 배치되는 렌즈부로 투과하도록 상기 배리어부를 제어하는 단계를 포함하고,
하나의 상기 배리어 그룹은 복수의 배리어들을 포함하며, 하나의 상기 배리어는 복수의 서브 배리어들을 포함하고,
상기 관찰자가 적시 거리에 있을 때, 제1 배리어 그룹 내의 배리어들의 서브 배리어들의 투과 및 차단 상태는 제2 배리어 그룹 내의 배리어들의 서브 배리어들의 투과 및 차단 상태와 동일한 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시 방법.
제22항에 있어서, 상기 관찰자의 위치가 상기 관찰자의 적시 거리와 다를 때, 제1 배리어 그룹 내의 배리어들의 서브 배리어들의 투과 및 차단 상태는 제2 배리어 그룹 내의 배리어들의 서브 배리어들의 투과 및 차단 상태와 다른 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시 방법.