KR20020063264A - 평판 패널 디스플레이들을 위한 화소 배열 - Google Patents

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로렌스니콜라스
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Abstract

본 발명의 평판 패널 모듈레이터는 복수의 개별적으로 변조될 수 있는 소자들 또는 화소들을 포함하고, 이 패널상의 변조 소자들은 각 패치 사이에 어떠한 변조 소자도 갖지 않는 공간이 존재하도록, 개별적 변조 소자들의 패치들 또는 블록들(개략적으로 53a, b, c로 도시됨)로 개념적으로 또는 물리적으로 배열된다. 어드레싱 라인들은 이 블록들 사이의 공간에 위치될 수 있고, 고유저항을 감소시킨다. 또한, 확대 광학들의 광학적 해상도는 전체 패널이 전체로서 이미지 형성되는 경우에 더 양호하다. 부가적으로, 심리스 이미지(seamless image)가 적절한 광학들(51)을 사용하여 모듈레이터 블록들과 스크린(52) 사이에 구성될 수 있고, 이 블록들 중 적어도 일부가 확대된다.

Description

평판 패널 디스플레이들을 위한 화소 배열{Pixel arrangement for flat-panel displays}
평판 패널 기술에 대한 원론적 제한들 중 하나는 개별 화소들을 어드레스 시키는 기술들로 인한 것이다. 종래 기술의 방법들은 다양한 기능 제한들을 가지는 수동적으로 어드레스된 화소들을 사용하거나, 원론적으로 각 화소가 개별적으로 어드레스되는 것을 허용하는 능동적으로 어드레스된 화소들을 사용한다. 능동 어드레싱의 예는 TFT 어레이들, 플라즈마 어드레스형 액정 디스플레이들(PALC) 및 플라즈마 디스플레이 패널들(PDP)을 포함한다. 모든 이든 기술들 중 현재까지 가장 값싼 기술은 수동 어드레싱이지만, 이는 실제로 어드레스될 수 있는 화소들(또는, 화소들의 행들)의 수에 관하여 극히 한정적이다.
본 발명은 종래 기술의 디스플레이들과는 서로 다른 방식의 화소들의 배치를 시도하며, 이는 종래에 가능하였던 것보다 많은, 패널상의 화소들을 수동적으로 어드레스하는 것을 가능하게 한다. 본 출원에 사용된 방법은 패널상의 화소들을 더 작은(즉, 전체 패널보다 작은) 블록들 또는 '패치들(patches)'로 세분하고, 이것이 패널상에 화소들로 덮여지지 않은 공간을 남기며, 이 공간이 이 패치들을 개별적으로 어드레스하기 위해 사용될 수 있다. 이 방식으로, 특히, STN 패널들의 멀티플렉싱 한계들이 전체 패널이 아니라, 각 블록내에만 적용될 수 있다. 예를 들어, 멀티플렉스 한계가 50 행인 경우에, 이 때, 블록식으로 구성된(blocked-up) 화소들을 갖지 않는 LCD 패널은 50 행로 제한되지만(이는 범용 목적 디스플레이를 위해서는 명백히 불충분하다), 화소들이 블록들로 배열되어 있는 경우에는, 각각 50행의 약 세 블록들이 어드레스될 수 있으며, 따라서, 패널상의 어드레스될 수 있는 화소들의 수가 증가한다.
비록, 모듈레이터내에 화소들을 블록식으로 구성하는 본 방법이 어드레싱 목적을 위해서는 양호하지만, 명백한 단점, 즉, 모듈레이터가 직접적으로 보여지게 되는 경우에, 화소들의 '패치(patchy)' 특성이 명백하다는 단점이 있다. 그러나, 본 출원인의 선행 WO 00/17700호에 개시된 것들과 유사한 광학적 방법들이 이 문제점을 극복하고 디스플레이를 형성하기 위한 신규한 방식으로서 사용될 수 있다. 부가적으로, 이 원리는 복수의 더 작은 서브 디스플레이들로부터 '타일형(tiled)' 디스플레이를 만들도록 추가로 확장될 수 있다. 비록, 이런 타일형 디스플레이의 개념이 공지되어 있지만(예를 들어, 후지쓰 사(Fujitsu Ltd)로부터의 KC Tung의 GB 2236447, US 5751387 또는 레인보우 디스플레이즈 사(Rainbow Displays Inc.)로부터의 US 5661531 참조), 화소 블록들을 구비한 모듈레이터를 사용하는 이 접근법은신규한 것이다.
본 발명은 평판 패널 디스플레이들, 특히, 액정 디스플레이들, 더 명확하게, 포토-루미네슨트 액정 디스플레이들(PL-LCD: photo-luminescent liquid-crystal display)에 관한 것이다. 후자의 유형의 디스플레이는 제 95/27920 호에 개시되어 있으며, 협대역 UV 활성화 발광 포토-루미네슨트 출력 소자들의 사용을 수반한다.
도 1은 화소 블록들을 보여주는, 본 발명에 따른 평판 패널 모듈레이터를 도시하는 도면.
도 2는 화소들의 블록들이 열들에 의해 개별적으로 어드레스되는 방식을 도시하는 도면.
도 3은 화소들의 블록들이 행들에 의해 개별적으로 어드레스되는 방식을 도시하는 도면.
도 4는 존재하는 화소들의 적절한 어드레싱에 의해 서로 다른 크기의 화소들 또는 실제 화소들의 블록들이 "생성"될 수 있는 구조를 도시하는 도면.
도 5는 본 발명을 구현하는 디스플레이를 위한 광학적 배열을 개략적으로 도시하는 도면.
도 6은 합성 이미징의 원리를 예시하는 도면.
도 7은 독립광학들의 세 세트들의 광선 트레이스 다이어그램(ray-trace diagram)을 도시하는 도면.
도 8은 부가적인 비그넷팅 수단을 구비한 미니-렌즈를 도시하는 도면.
도 9는 비그넷팅 수단이 독립적인 광학들의 세트들을 보증하는 방식을 도시하는 도면.
도 10은 본 발명의 제 2 디스플레이 실시예에 따른 디스플레이, 즉, 타일형 디스플레이를 도시하는 도면.
도 11은 본 발명의 제 1 실시예의 제 3 실시예, 즉, 비균일 버전을, 즉, 외주 확대 구조를 도시하는 도면.
도 12는 도 11에 도시된 것 같은 디스플레이를 통한 개략적인 단면을 도시하는 도면.
도 13은 외주 확대 구조를 구현하는 네 개의 모듈레이터들이 함께 타일식으로 구성되는 방식을 도시하는 도면.
도 14는 합성 이미지가 모듈레이터의 균일 버전을 구현하는 모듈레이터상에 형성되는 방식을 매우 상세히 도시하는 도면.
도 15는 도 14의 것과 유사한 네 개의 모듈레이터들이 함께 타일식으로 구성되는 방식을 도시하는 도면.
도 16은 외주 확대 버전의 대안적인 실시예에 따른 디스플레이를 도시하는 도면.
도 17은 비균일 구조에 수반되는 화소 크기의 변화를 예시하는 도면.
도 18은 단일 복합 미니-렌즈를 도시하는 도면.
도 19는 외주 확대의 목적을 위한, 실제로는 세 소자 렌즈인, 다른 복합 미니-렌즈를 도시하는 도면.
도 20은 미니-렌즈들과 화소 블록들의 조합이 본 발명의 제 2 응용을 구현하는 방식을 도시하는 도면.
도 21 및 도 22는 핀 쿠션 또는 배럴 왜곡이 보정되는 방식을 도시하는 도면.
그러므로, 그 가장 일반적인 양상의 본 발명에 따라, 복수의 개별적으로 변조될 수 있는 소자들 또는 화소들을 포함하는, 액정 디스플레이 같은, 평판 패널 모듈레이터가 제공되며, 이 패널의 변조 소자들은 각 패치 사이에 어떠한 변조 소자들도 갖지 않는, 또는, 적어도 어떠한 기능 소자들도 갖지 않는 공간이 존재하도록 블록들 또는 패치들로 함께 그룹화된다. 물론, 이 패치들 사이의 공간은 패치내의 인접한 화소들 사이에 존재하는 소정의 공간보다 현저히 크다.
매우 유리한 이들 화소 블록들의 양상은 이들 패치들 사이의 공간이 투명하지 않아도 된다는 사실로부터 발생한다. 이 공간은 상술한 바와 같이 개별 블록들에 여분의 어드레싱 라인들을 공급하기 위해 사용될 수 있으며, 여분의 라인들이 투명하지 않아도 된다는 사실은 이들이, 트랙 저항이 현저히 낮은 금속성 재료로 이루어질 수 있다는 것을 의미한다. 이 양상은 고주파수 응답이 필요한 비디오 레이트 모듈레이터에 특히 양호하다.
종래 기술의 모듈레이터 패널들은 어드레싱 라인들의 RC 효과들로 인하여 그들이 어드레스될 수 있는 속도에 제한이 있다. 달리 말해, 이런 모듈레이터가 구동될 수 있는 최대 프레임 레이트가 제한된다. 이 효과는 일반적으로, 액정의 점성이 인위적으로 증가되어야 하고, 그래서, 재료의 응답 시간이 프레임 응답 및/또는 깜박임(flicker)을 회피하도록 충분히 느려져야할 정도로 매우 크다. 이 효과는 특히 수동적으로 어드레스된 모듈레이터 패널들이 비디오를 디스플레이할 수 있을 정도로 빠르지 못한 원론적 원인들 중 하나이다. 따라서, 어드레싱 라인들의 RC의 소정의 감소는 모듈레이터가 구동될 수 있는 주파수를 증가시키고, 따라서, 액정의 소요 점성을 감소시키며, 따라서, 비디오-레이트 데이터가 디스플레이될 수 있게 한다.
화소를 이산 블록들로 배열하는 것은 다양한 방식들로 이루어질 수 있다. 한가지, 즉 블록들의 열내에서, 개별 블록들이 독립적으로 어드레스될 수 있는 방식이 이미 언급되었다. 이런 독립성이 없는 경우에, 화소들의 각 행은 통상적 행 주사에서 연속적으로 어드레스된다. 그러나, 화소들의 독립 블록들을 가지는 경우에, 여분의 자유도가 존재하며, 이는 하기의 a), b) 또는 c)를 가능하게 한다.
a) 각 행을 통상적으로 연속적으로 어드레스할 수 있다. 이 방식은 블록들에 대한 어드레싱 라인들이 낮은 고유저항의 불투명 재료로 이루어질 수 있다는 장점만을 가진다.
b) 각 블록내의 일 행을 동시에 어드레스할 수 있으며, 따라서, 전체 프레임 주사 레이트를 향상시키고, STN 멀티플렉싱 한계들을 향상시킬 수 있다(수동적 어드레싱이 사용되는 경우에). 이는 또한, 다중 라인 어드레싱의 형태이다.
c) 각 블록내의 하나 이상의 행을 한번에 어드레싱할 수 있다. 이는 독립 블록들을 이용하여 다중 라인 어드레싱 방법들을 부가적으로 확장시킨다.
열내의 블록 독립성에 부가하여, 행 내의 블록 독립성을 도입할 수도 있다. 행 독립성은 다음을 허용한다:
d) 금속성 도전체들을 더 많이 사용할 수 있게 하며, 따라서, 감소된 RC 시간 상수들의 결과로서 어드레싱 레이트들을 향상시킨다.
e) 모든 열들을 연속 또는 랜덤 블록 순서로 어드레스할 수 있다. 이는 다른 아티팩츠, 특히, 움직임 아티팩츠의 회피를 용이하게 하거나, MPEG 데이터 스트림들내에 포함된 것 같은 비디오 데이터의 디코딩과 조합될 때, 시너지 효과를 가질 수 있다(이하 참조).
물론, 극단적으로, 블록들은 행 및 열들이 독립적일 수 있으며, 따라서, 단일 블록을 어드레스하는 시간에 전체 어레이가 어드레스될 수 있다. 이 때의 단점은 행 및 열 구동기들의 수가 증가되고, 따라서, 비용이 증가된다는 것이다. 대안적으로, 블록들은 랜덤 또는 임의성에 기초하여 어드레스될 수 있으며, 이는 데이터 디코딩 구조들과의 조합을 이용할 수 있거나, 움직임 아티팩츠를 추가로 회피할 수 있다.
일반적으로, 행 및/또는 열 임피던스의 사용에 의해 또는 금속성 도전체들의 감소된 RC 시간 상수들의 결과로서 이루어진 전체 프레임 레이트의 증가는 프레임 레이트 아티팩츠를 감소시킨다. 따라서, 일부 움직임 아티팩츠도 액정 점성을 감소시킴으로써 감소될 수도 있다(액정이 사용되는 경우에). 이는 프레임 레이트 아티팩츠(깜박임 및 프레임 응답 같은)을 도입시키기 때문에, 통상적으로 이것이 이루어지지 않지만, 그러나, 이들은 프레임 레이트의 증가에 의해 소거 또는 감소된다.
이제까지 설명된 장점들은 특정 화소 또는 화소들의 블록의 실제 어드레싱의 기계공학 또는 전자공학에 관한 것이지만, 이 방식에는 부가적인 장점들이 존재한다. 예를 들어, 비디오 데이터를 위한 다수의 코딩 및 디코딩 구조들은 이미지내의화소들의 블록들로의 세분에 의존하다. 나머지에 무관한 각 블록의 실제 어드레싱의 여분의 자유도는 모든 이런 구조들을 추가로 용이하게 한다. 예를 들어, MPEG 코딩은 부분적으로 이미지를 화소들의 블록들로 세분하고, 하나의 프레임으로부터 다음 프레임으로 이들 블록들내의 더 작은 블록들을 상호연관시키는 것에 의존한다. 이것이 이루어지고 나면, 그후의 블록은 이전 프레임으로부터의 다수의 '변위' 백터들로서 단순히 코딩될 수 있다. 따라서, 디코딩시, 새로운 프레임이 이 변위 백터들에 따라 선행 프레임으로부터 블록 단위로 생성된다. 블록이 본 발명의 실시예에 따라 모듈레이터(개별적으로 어드레스될 수 있음)상에 개별적으로 디스플레이 될 수 있는 경우에, 디코딩과 이 데이터의 디스플레이 사이에 명백한 시너지가 존재한다.
모듈레이터상의 화소 블록들의 배치(layout)는 다양한 방식들로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 모듈레이터상의 각 블록은 모듈레이터를 가로질러, 균일한 크기 및 위치로 이루어질 수 있다. 이는 한 가지 극단적 경우를 나타내며, 다른 극단적 경우는 전체가 비균일한 것이다. 블록 배치의 실제 선택은 다른 시스템 양상들에 의해 결정된다.
두가지 이상의 방식으로 모듈레이터상에 이산 화소 블록을 형성하는 것이 가능하다. 가장 먼저, 양호한, 접근법은 상술된 바와 같은 것, 즉, 패널상의 화소들의 패턴이 위치, 크기 및 간격에 관하여 정확히 요구되는 바 대로 정확히 존재하는 것이다. 대안적으로, 균일 화소 어레이를 가진 패널들이 사용되어, 이들이 디스플레이 하는 패턴이 요구되는 바에 준하는 방식으로 화소들이 어드레스되는 것이다.화소 배열은 실제로 두 가지 양상들, 즉, 공간(즉, 화소 블록들의 생성)과 실제 화소 크기를 가진다는 것을 인지하여야 한다. 화소 크기의 변화에 대한 요구는 하기와 같이 설명되지만, 그러나, 더 큰 화소들의 생성은 이들보다 큰 화소들을 형성하기 위해 함께 그룹화된 다수의 화소들을 수반한다. 패치들 사이의 공간의 생성은 일부 화소들이 영구적으로 오프 상태가 되는 것을 수반한다. 실제로, 물론, 이들 영구적으로 오프된 화소들은 그들이 어드레스되는 방식에 무관하게, 어떠한 광도 그들을 통과할 수 없도록 차폐된다. 이 구조의 단점은 어떠한 공간도 패치들이 개별적으로 어드레스를 허용하는 것에 대해 자유롭지 못하지만, 그러나, 장점은 이런 패널이 현존하는 설비들로 바로 제조된다는 것이다.
모듈레이터 내의 화소 블록들이 적어도 지금까지 설명된 장점들을 갖는 반면에, 모듈레이터 상에 이미지가 디스플레이 되는 경우에, 블록들 사이에 간극들이 보여지며(직접적으로 볼 때), 이것은 명백히 불만족스러운 것이라는 문제점이 존재한다. 그러나, 모듈레이터와 관측자 사이에 이 문제점을 극복하도록 적응될 수 있는 광학적 배열을 포함시키는 것이 가능하다. 원론적으로, 이 종류의 접근법은 종래의 디스플레이를 위해서 사용될 수 있지만, 후술될 바와 같이 PL-LCD 아키택쳐에 대해 특히 양호하다.
본 출원인의 이전 WO 00/17700 호는 광학적 배열이 모듈레이터와 포토-루미너스 출력 스크린 사이에 개재되고, 이 배열이 종래의 투사 디스플레이들과 유사한 방식, 그러나, 더 콤팩트한 방식으로 출력 스크린의 평면상으로 모듈레이터의 평면을 투사하도록 작용하는 방법을 개시하고 있다. 화소 블록들 사이의 간극들이 보여질 수 있는 상술한 문제점을 극복하기 위해, 유사한 원리가 여기에 적용된다.
이것이 달성되는 방식을 이해하기 위해서, 화소들이 블록들내에서 함께 그룹화될 때, 개별 화소 크기가 각 블록 둘레에 '여분' 공간을 형성하기 위해 작아져야만 한다는 것을 실현하는 것이 중요하다. 따라서, 완전한 이미지를 재생성하기 위해, 화소들의 각 블록은 확대되어야만 하고, 이것은 적절한 광학적 배열의 사용에 의해 달성된다. 광학들은 출력 스크린 상의 블록들의 이미지들이 정확한 크기, 형상, 위치 및 배향으로 이루어지고, 특히, 블록들 사이의 간극들이 소거되는 적절한 이미지를 생성하도록 정렬되게 설계된다. 각 화소가 확대되기 때문에, 결과적인 이미지는 마찬가지로 필수적으로 확대된다.
간극들의 문제를 극복하기 위해 블록 단위 기반으로 화소들의 블록들을 투사 및 확대하는 이 개념은 여기서, 합성 이미징이라 지칭된다. 원리는 종래의 디스플레이들에 대해서도 동작하지만, PL-LCD 아키텍쳐들에 대한 적용이 특히 양호하다는 실용성 문제가 대두된다. 또한, 본 출원에 기술된 광학적 투사가 특히, WO 00/17700에 기술된 종래 기술의 투사와 서로 다르다는 것을 인지하는 것도 중요하다.
그러므로, 본 발명의 일 응용에 따라서, 상술된 바와 같은 평판 패널 모듈레이터와, 백라이트 같은 협대역 활성화 광을 생성하기 위한 수단과, 활성화 광에 응답하여 가시광을 방출하는 포토-루미너스 출력 소자들을 가지고 있는 출력 스크린과, 상기 출력 스크린 상으로 변조 수단의 이미지를 투사하도록 적용되는 광학적 배열을 포함하는 디스플레이가 제공되고, 상기 광학적 배열은 출력 스크린 상에 합성 이미지를 생성하기 위해 블록 단위 기반으로 모듈레이터상의 화소들의 각 블록을 확대하도록 추가로 적응되게 된다.
합성 이미징의 개념은 부가적인 토론이 필요한 다수의 신규하고 발명적인 양상들을 가지지만, 비록, 한편의, 화소 블록들을 가진 모듈레이터와, 다른편의, 합성 이미징 개념이 매우 상보적인 구상들이지만, 화소 블록 개념은 합성 이미징에 관련되지 않은 특정 장점들을 가진다. 예를 들어, 상술한 화소 블록들의 어드레싱 장점들은, 모듈레이터에 적용될 필요가 없는 광학들과 무관, 즉, 화소들을 어드레싱하는 종래의 수단들이 변경 없이 사용될 수 있다. 그러나, 패치들 그 자체에 대해서는 그렇지 않으며, 이들이 모듈레이터상에 제공되고, 최종 디스플레이상에 제공되지 않게 되는 경우에, 그때, 광학들이 도입될 필요가 있다. 합성 이미징의 특성은 모듈레이터상의 화소 패치들에 무관하지 않으며, 합성 이미징이 사용되는 경우에, 그때, 화소 패치들이 존재하게 되고, 그 반대도 마찬가지 이다.
화소 블록들과 광학적 배열의 상보적 특성은 하나가 화소 블록들의 배치 및 크기를 먼저 결정하는 경우에, 이것이 광학 배열의 기능을 지정하게 된다는 것을 의미한다. 한편, 하나가 먼저 광학 배열내의 광학들의 각 독립 세트의 배율 및 크기를 결정하는 경우에, 이는 화소 블록들의 크기 및 위치를 결정하게 된다. 전자의 접근법을 사용하여, 한가지 극단적인 경우는 블록들의 크기 및 간격을 균일하게 만드는 것이다(그리고, 따라서, 광학적 배열의 배율도 반드시 균일하여야만 한다). 다른 극단적인 경우는 균일 블록 간격과 함께 1배 확대(unity magnification)만을 사용하는 것이다(때때로, 중계 이미징 또는 이미지 전사라 지칭됨). 그러나, 이 경우에, 각 화소 블록은 단지 개념적이 되게 되며, 적절한 합성 이미지가 형성되는 경우 이웃 블록들로부터 물리적으로 구별될 수 있어서는 안된다(즉, 블록들 사이에 간극들을 갖지 않는 것).
합성 이미징의 핵심 양상은 합성 이미지를 달성하기 위해 적응되는 광학 배열의 특성이다. WO 00/17700 호에 기재된 바와 같은 단순한 투사는 불충분하며, 그 이유는 투사된 이미지내에서 블록들의 존재가 여전히 명백하기 때문이다. 본 명세서에 제안된 해결 방법은 출력 스크린 상에 생성되는 모든 블록들의 합성 이미지가 정확하도록(즉, 의도된 이미지의 정확한 표현) 정확한 배율을 가진 블록의 이미지를 투사하는 개별적 광학적 독립 배열을 각 블록이 가지게 되는 것이다. '광학적 독립'은 이런 광학들의 세트를 통한 광선 경로들이 이웃 광학들의 세트를 통한 유사 광선 경로들로부터 물리적으로 분리되는 것을 의미하며, 실제 광학들 그 자체들이 블록으로부터 블록으로 물리적으로 구별될 수 있거나 구별되지 않을 수 있기 때문에 이런 용어가 사용된다.
각 블록을 위한 이들 독립 광학들의 존재는 하기와 같은, 종래 기술의 디스플레이들보다 우월한 본 발명의 다른 장점들을 야기시킨다. 각 광학들의 세트는 단지 소정 범위의 각도내에 입사하는 광선들만을 물체(화소들의 블록인)상의 각 필드 지점으로부터 수용한다. 이 '수용' 특성은 이들 각도 외측의 광선들이 소정 지점에서 렌즈 표면을 벗어난다는 것이다. 비그넷팅 수단이 사용되는 경우에, 이들 광선들은 흡수 또는 차폐되게 되고, 따라서, 이미지에 기여되지 않는다(즉, 배제된다). 비그넷팅에 대한 대안은 모든 입사 광선들이 광학들의 수용 각도내에 존재하는 것을 보증하도록 백라이트를 시준(collimating)하는 것이며, 이 방식으로 시준된 백라이트는 시준되지 않은 광이 비그넷팅 또는 소실되기 때문에, 시준되지 않은 백라이트보다 효과적이다.
일반적으로 광학들에 의해 수용된 광선들은 또한 모듈레이터(바람직한 실시예에서의 모듈레이터가 액정인 경우)의 광학적 효과에 의해 높은 대비(contrast)로 변환되는 광선들이다. 이는 PL-LCD 디스플레이를 위한 더 양호한 통합 대비를 야기한다. 따라서, 대비와 시준의 두 양상은 통합 대비와 광 효율의 전체 시스템 파라미터들에 의해 함께 관련된다. 능동 매트릭스 모듈레이터의 경우, 시준 효과는 또한 전자 광학적 효과의 멀티플렉스 기능의 정도를 보강하여 종래에 비해 본 발명에 부가의 장점을 제공한다.
화소 패치들의 결과라기보다는 합성 이미징의 결과인, 매우 유리한 본 발명의 다른 양상은 단일의 대형 디스플레이를 형성하는 소형 디스플레이들의 타일링의 개념이다. 최근 매우 대형의 평판 패널 디스플레이들의 제조를 위한 많은 연구가 수행되었으며, 예를 들면 TFT 디스플레이는 현재 17" 이상의 스크린 크기로 제조되고 있다. 다른 기술은 예를 들면 40" 이상의 스크린 크기로 선전되는 플라즈마 디스플레이 패널들(PDP) 또는 플라즈마 어드레스형 액정 디스플레이들(PALC)과 같은 매우 대형의 크기가 가능하다. 상기 PDP 및 PALC는 현재 이러한 크기의 직시형 스크린에 있어서의 두 개의 주요 경쟁품들이지만, 모두 비용 및 성능면에서 단점을 갖는다. 부가적으로 및 기본적으로, 종래의 LCD들은 단순히 대형으로 제조될 수 있지만, 이러한 접근법을 상업적으로 실현 가능하게 하기 위한 이러한 대형 디스플레이들의 수율이 매우 낮다는 점에서 항상 고가인 것으로 고려되며, 현재의 제조업자들은 2010년까지는 30" 패널 조차 기대하고 있지 않다.
매우 대형의 평판 패널 디스플레이의 목표를 성취하기 위한 또 다른 접근법은 다수의 소형 디스플레이들을 매트릭스 또는 규칙적 어레이로 함께 그룹화하여 하나의 대형 디스플레이를 형성하는 것, 즉, 상술한 '타일링'이다. 이러한 접근법의 기본적인 문제점은 소형 디스플레이들이 서로 완벽하게 접할 수 없기 때문에, 항상 영상의 일부를 표시하지 않는 소정의 영역이 개별 디스플레이들 사이에 존재하게 된다는 것이다. 상기 영역은 종종 사각 공간이라 칭하며, 이러한 사각 공간이 없는 디스플레이는 종종 '심리스(seamless)' 디스플레이라 지칭된다.
다수의 종래의 발명이 이러한 사각 공간을 회피하거나 최소화하는 것에 관련되어 왔다. 예를 들면 크레온 스크린 인터내셔널의 유럽 특허 제 0114713호에는 다수의 CRT 디스플레이들 사이의 사각 공간에 위치되며 사각 공간 효과를 감소시키거나 배제하는 광 안내 콤포넌트가 개시되어 있으며, 미국 특허 제 5828410 호(RC Drapeau)에도 유사한 개념이 개시되어 있다. LG 전자의 영국 특허 제 2315150 호에는 사각 공간이 배제되는 방식으로 다수의 액정 서브 디스플레이들을 제조 및 조립하는 방법이 개시되어 있다. 레인보우 디스플레이스 인크의 유사 특허(미국 특허 제 5661531호)에는 두 개의 타일링된 모듈레이터들 사이의 간극에 상당하도록 하기 위해 모듈레이터 내의 화소간 간격을 증가시킴으로써 심리스 효과를 성취하는 방법이 개시되어 있다. 상기 방법은 만족스러운 디스플레이를 형성하기 위해 광 차폐 및 디픽셀레이팅을 위한 부가의 수단이 필요하다는 점에서 특히 단점을 갖는다. 반면, 소니의 영국 특허 제 2274225 호에는 그리드형 사각 공간 효과가 완화되는 방식으로 사각 공간을 조명하도록 설계된 조명 수단이 사용되어 사각 공간 문제점을 개선하기 위한 다른 방법이 개시되어 있다. 상기 모든 방법들은 사각 공간 문제점을 극복하기 위한 기계적 또는 부분 기계적 방법으로서 설명할 수 있다.
기계적 또는 부분 기계적 해결책의 대안은 순수 광학적 해결책을 사용하는 것이다. 영국 특허 제 2236447 호(KC Tung)에 개시된 바와 같이, 주 원리는 복수의 LCD들을 가능한한 밀접하게 어레이로 함께 배열하는 것이다. 그러나, 사각 공간이 직접 관찰되는 경우, 렌즈가 각 서브 디스플레이의 확대 이미지를 형성하는데 사용된다. 이러한 방식으로, 실제 디스플레이들은 서로 완벽하게 접할 수 없지만, 이미지들은 접할 수 있으며, 따라서 대형 이미지가 사각 공간 없이 형성된다. 후지츠 리미티드의 미국 특허 제 5751387호에는 이러한 원리를 사용하는 특정 프레넬 렌즈 및 광학 장치가 개시되어 있으며, CRL 리미티드의 영국 특허 제 2317068호 및 제 2329786A호에서는 또한 단일의 렌즈보다는 확대를 성취하기 위해 마이크로렌즈들 또는 가버 수퍼 렌즈가 사용되는 것을 제외하고는 동일한 원리가 사용된다. 실제 이미지가 형성되는 후지츠 및 CRL의 방법의 경우, 실제로 수행되는 것은 스크린 상의 이미지의 투영일뿐이다. 또한, 가버의 수퍼 렌즈는 고해상도로 확대하기에 가장 적합하지는 않다.
상기 광학적 방법들은 WO0/17700 호에 개시된 바와 같은 PL-LCD 구조와 조합되는 경우 향상될 수 있지만, 이와 같이 형성된 이미지에 결함이 여전히 존재한다. 후지츠 및 CRL에 의해 사용되는 광학적 방법들은 투영의 원리의 변형이며, 일반적으로는 투영은 이미지 품질의 허용 불가능한 저하 없이 전적으로 실행 가능하지만, 성취되는 경우 투사 거리(throw)는 일반적으로 이미지(스크린 상에 형성된 것이 아닌 원래 이미지)의 크기와 비교할 때 일반적으로 매우 크다. 예를 들면, 35mm 슬라이드들은 상당한 크기의 이미지들을 제공하기 위해 매우 용이하게 투영될 수 있으며, 슬라이드와 스크린 사이의 투사 거리는 수 미터가 된다.
평판 패널 디스플레이를 제조하고자 하는 경우, 타일링된 모듈레이터 패널들과 이차 또는 출력 스크린 사이의 '투사 거리(throw)'는 전체 디스플레이의 치수에 비교할 때 일반적으로 매우 작다. 소요 투사 거리로 소요 확대를 성취하기 위한 특정 방법들이 사용되는 경우(예를 들면, 후지츠 또는 CRL 특허 출원), 이미지 품질을 희생시켜 수행된다. 이는 요구되는 확대량이 실제로 매우 작은 경우에도 적용된다. 예를 들면, 30cm 서브 디스플레이들 사이의 사각 공간은 단지 1 또는 2cm 일 수 있다. 따라서, 이를 극복하기 위해 요구되는 확대량은 단지 약 7%이다. 그럼에도, 평판 패널 구조에서 가능한 짧은 투사 거리에 의해, 확대된 이미지의 전체에 걸친 높은 이미지 품질은 불가능하다. 이러한 사실의 실험적인 증명은, 3 내지 4년 전에 이미 특허 출원되었고 이러한 디스플레이들이 시장성이 있다고 고려되고 있음에도, 광학적 원리를 사용하는 어떠한 디스플레이들도 아직 시판되고 있지 않다는 사실로부터 고려될 수 있다.
이러한 문제점에 대한 해결책은 합성 이미징의 확장이다. 상술한 바와 같은 본 발명에 따른 디스플레이의 경우, 확대는 모듈레이터 패널과 출력 스크린 사이에서 이루어지는 것을 알 수 있으며, 따라서 타일링 및 합성 이미징의 두 개의 개념사이의 부가적인 시너지가 존재한다. 그러나, 본원에 인용한 종래 기술에 설명한 바와 같은 확대와 본 발명의 실시예에 따라 발생하는 확대 사이에는 기본적인 차이점이 있다. 종래의 시스템들에서는 말하자면 한 작동에서 모든 확대된 이미지 전체가 모듈레이터, 즉 액정 셀 또는 패널 상에 표시되지만, 본원에 설명되는 시스템들에서는 단일의 모듈레이터 기판 상에 이미지를 세분하고, 각 블록을 독립적으로 확대하며 확대된 블록 이미지들을 최종 합성 이미지로 재조합함으로써 확대를 성취한다. 세분 및 재조합은 수반되는 이미지의 열화 없이 전체 영역에 걸쳐 확대를 허용한다. 일단 확대가 성취되면, 패널들을 함께 타일링하기 위해 필요한 소요 확대량으로 광학들을 설계하기만 하면 된다.
그러므로, 본 발명의 부가의 개선에 따르면, 상술한 바와 같이 바람직한 규칙적 어레이 또는 매트릭스로 배열된 복수의 모듈레이터와, 협대역 활성화 광을 발생시키기 위한 백라이트과 같은 수단과, 활성화 광에 응답하여 가시광을 방출하는 포토-루미너스 출력 소자들을 포함하는 것이 바람직한 단일의 대형 출력 스크린, 및 각 모듈레이터 상의 각 화소들의 블록을 개별적으로 확대함으로써 형성된 각 모듈레이터의 투사 합성 이미지가 출력 스크린 상에 형성되는 모든 모듈레이터들의 심리스 합성 이미지를 허용하기에 충분한 양만큼 모듈레이터보다 큰 방식으로 출력 스크린 상에 모듈레이터들의 평면을 투영하기 위한 광학 장치를 포함하는 디스플레이가 제공된다. '단일의 대형 출력 스크린'이라는 것은 임의의 개별 모듈레이터 패널보다 큰 스크린을 의미하며, 실제 크기는 함께 타일링된 패널들의 수 및 각각이 확대되는 정도에 의해 일반적으로 표시된다.
상술한 바와 같이, 광학 장치 내의 확대 또는 모듈레이터(들) 상의 화소 블록들에 대한 배치 구조는 균일하거나 비균일할 수 있다. 비균일 구조의 한 적용은 중앙 블록들이 1배 확대로 투영되지만 외주부 둘레의 블록들은 확대되는 경우이다. 이 경우, 개념적으로는, 중앙 블록은 단일의 대형 블록으로서 또는 다수의 인접한 소형 블록들로서 고려될 수 있다. 어느 경우든 중앙 영역은 분할되며 외주 블록들과 구별된다. 이러한 구조의 장점은 모듈레이터의 중앙부는 종래 기술과 동일하지만, 외주 블록들의 존재 및 외주 블록들의 확대에 의해 다중 모듈레이터들이 심리스 타일링될 수 있게 한다. 외주부만 확대되는 이러한 구조는 외주 확대 구조로서 칭하지만, 이것이 타일링 디스플레이를 성취할 수 있는 유일한 구조는 아니다.
본 발명의 모든 타일링 적용들에서, 소요 확대도는 서브 디스플레이들을 함께 조립하는 요구에 의해 설정되며, 통상 최대 20mm의 여분 공간이 이를 위해 요구된다. 이는 예를 들면 10mm 화소 블록의 3:1 확대에 의해 성취될 수 있다. 그러나, 상기 확대도는 외주부에서만 실제로 요구되며, 다른 장소에서는 동일한 확대도, 즉 외주부의 확대와 동일한(균일 경우일 수 있는), 더 작은 배율 또는 더 큰 배율을 사용할 수 있다. 더 작은 배율이 사용되는 경우, 극단값은 서두에서 설명한 구조인 1배의 값이다. 반면에 상기 두 개의 값 사이의 임의의 배율 값이 사용될 수 있다.
타일링을 위해 사용될 때의 외주 확대 원리의 다른 실시예는 외주 영역들을 분해하는데 효과적인 분할 외주 모듈레이터들을 사용하는 것이다. 본 실시예는 중앙 영역들을 표시하는 모듈레이터들이 현재의 모듈레이터들과 매우 미소하게 서로 다르다는 장점을 가지며, 단점은 외주 모듈레이터들 자체 및 그들의 장착을 위한부가의 비용이 든다는 것이다. 상기 구조는 또한 두 방식으로 실시될 수 있으며, 하나는 모든 광학들의 세트를 위한 작업 거리가 동일하도록 모듈레이터들 및 외주 모듈레이터들이 실질적으로 동일한 평면에 장착되는 것이고, 다른 하나는 외주 모듈레이터들이 다른 모듈레이터들보다 가깝게 또는 보다 멀리 출력 스크린에 장착될 수 있는 것이다.
임의의 비균일 합성 구조에 의해 수반되는 서로 다른 배율들의 직접적인 결과는 출력 스크린 상의 화소 크기가 그 전체 영역에 걸쳐 통상적으로 균일하기 때문에, 모듈레이터 상의 화소 크기는 균일하지 않을 수 있다는 것이다. 상술한 외주 구조의 예를 들면, 모듈레이터는, 화소들의 다수의 블록들을 포함하는 외주 영역과 출력 스크린 상의 단순히 중계 이미징된 중앙 영역의 두 개의 기본 영역을 갖는다. 타일링을 성취하기 위해 외주 블록들이 3의 팩터로 확대되면, 상기 블록들 내의 화소들은 중앙 블록 내의 화소들보다 3배 작아져야 한다.
임의의 비균일 구조의 제 2 결과는 패치들이 발광하는 강도가 면적 확대(또는 선형 확대의 제곱)에 비례하여야 한다는 것이며, 조도의 이러한 편차는 균일 구조와 비교할 때 모든 비균일 구조들에서의 단점이다. 예를 들면, 중앙 영역이 1배 배율로 이미징되고 외주 블록은 3:1 배율로 이미징되면, 상기 패치들은 중앙 영역의 광 강도의 9배로 발광할 필요가 있다. 이는 예를 들면, 외주 영역들을 위한 분할의 더 강렬한 조명을 배열함으로써 성취될 수 있다. 분할 외주 모듈레이터들이 사용되는 경우, 상기 모듈레이터들을 위한 조명 배열은 특히 유리하다.
대안의 방법은 백라이트과 장치를 일체화하는 것이며, 이에 의해 외주 패치들에 도달하는 광은 중앙 영역에 도달하는 광보다 강렬하다. 이를 수행하는 가장 단순한 방법은 백라이트과 중앙 영역들 사이에 11.1% 투과성 중립 밀도 필터를 배치함으로써, 외주부에 도달하는 광이 중앙 영역에 도달하는 광의 9배의 강도를 갖게 하는 것이다(특정 수치예를 사용하여). 이러한 방법의 단점은 상기 방법이 매우 비효율적이라는 것이다. 더 양호한 방법은 흡수 필터보다는 부분 미러를 사용함으로써 반사광이 단순히 필터에서 흡수되기 보다는 백라이트 캐비티에서 재생될 수 있게 하는 것이다. 물론 균일 블록 배치 구조의 한 장점은 비균일 조명의 문제가 관련되지 않는다는 것이다.
선택적으로 합성 이미징을 위한 두 개의 서로 다른 요구가 언급되고 있는데, 이는 1배 확대(중계 이미징 또는 이미지 전달) 및 '정상' 확대이다. 확대는 비록 종래보다 작은 소형의 스케일이 사용되거나 마이크로렌즈 어레이들 또는 GRIN 어레이들이 사용되기는 하지만, 본 출원인의 WO 00/17700 호에 개시된 방식으로 종래의 광학들에 의해 성취될 수 있다. 다른 접근법은 1배 확대 만이 수행되는 것을 제외하고는, 확대를 성취하는데 사용되는 것과 유사한 종래의 광학들을 사용하는 것이다.
종래의 광학들이 사용되는 경우, 상기 광학들은 크기에 있어서 '미니-렌즈들'이라 칭하며, 정상 크기의 렌즈들과 마이크로렌즈들의 중간의 크기이며, 통상적으로 상기 미니-렌즈들은 직경이 20mm이며 하나의 블록 또는 패치에 대응할 수 있다. 미니-렌즈들과 마이크로렌즈들간의 주요 차이점은 미니-렌즈들에 의해 생성되는 이미지가 반전되는 반면, 마이크로렌즈들 어레이에 의해 생성되는 이미지는 직립된다는 것이다. 미니-렌즈들이 사용되는 경우, 각 블록이 표시되는 데이터는 광학들의 후속의 반전을 상쇄하기 위해 반전될 필요가 있다.
본 발명의 실시예의 또 다른 양상은, 원칙적으로 모듈레이터의 확대 및 이미지 전달이 백라이트의 시준의 정도와 무관하게 정확하게 발생할 수 있다는 점에서 유리하다. 이는 광학들이 적절하게 비그넷팅되도록 제공, 즉, 광학들의 오류 세트에 도달하며 따라서 잘못된 위치로 이미징될 수 있는 광이 상기와 같이 차단된다. 따라서, 완전히 시준되지 않은 백라이트는 정확하게 기능하도록 형성될 수 있다. 이러한 직선 광의 차단은 바람직하지 않은 손실을 수반하며, 한편 시준은 고유적으로 100% 미만의 효율을 갖는다. 바람직한 실시예는 명백하게는 가장 효율적인 것일 수 있지만, 시준되지 않았지만 비그넷팅된 구조는 시준된 구조보다 양호하며, 또는 시준되지 않은 구조보다 양호하다는 것은 사실이다. 시준된 백라이트들 WO 95/27920 호 또는 WO 98/49585 호에 개시되어 있다.
광학 장치의 존재와 관련된 본 발명의 유리한 다른 양상은 화소 블록들의 형상 및 배치를 채택함으로써 핀-쿠션 또는 배럴 왜곡이 보정될 수 있다는 것이다. 이러한 형태의 왜곡은 이미지의 상만이 영향을 받는다는 점에서 특징이 있으며, 이러한 왜곡된 이미지는 다른 점에서 완벽하다(예를 들면, 왜곡된 이미지는 여전히 완벽하게 집중되어 있는 등). 이러한 왜곡을 위한 보정은 이러한 방식으로 성취될 수 있는데, 이는 왜곡이 미리 예견될 수 있기 때문이다. 달리 말하면, 완전 정사각형이 핀-쿠션 형상으로 왜곡된다는 것을 인지하는 경우, 완전 정사각형으로 재차 왜곡될 수 있는 정확한 배럴 형상으로 작업할 수 있다(핀-쿠션과 배럴 왜곡은 서로의 역수이다). 수학적 유추법을 사용하기 위해, 광학들은 이차원 전달 함수로서 표시될 수 있으며, 이로부터 역변환이 유추될 수 있다. 상기 역변환이 소요 이미지 형상(이 경우 직사각형 화소들의 어레이)에 적용되며 상기 형상이 광학들에 의해 이미징되면, 부가의 변환은 종래의 역변환에 의해 상쇄되어 소요 형상이 정확하게 이미징된다. 이러한 본성의 왜곡이 배제되면, 그 외의 경우 합성 이미지를 정확하게 조립할 수 없기 때문에, 실용화되는 대안의 해결책이 광학들로부터 왜곡을 최적화한다. 이러한 것은 가능하지만, 이는 왜곡이 배제되지 않는 경우보다 복잡하고 고가가 되거나, 예를 들면 해상도와 같은 다른 관점에서 감소된 성능을 갖는 광학들을 발생시킨다. 따라서, 왜곡을 보정하는 방법은 그 외의 경우 성취될 수 있는 성능의 향상을 위해 사용될 수 있는 광학들의 디자인의 부가의 자유도를 허용한다.
원론적으로 외주 확대 및 합성 이미징은 PL-LCD 구조물들(즉, UV 활성화 광이 인광형 출력 스크린 상에 변조되는)에만 한정되는 것은 아니지만, 여러 가지 이유로 상기 형태들의 디스플레이에 가장 적합하다는 것을 주목해야 한다. 첫 번째 이유는 PL-LCD의 경우에 포토-루미너스 출력 스크린인 이차 스크린이 단점보다는 장점이 많다는 것이다. 부가적으로, 이러한 방식으로 광학들을 사용하는 것은 PL-LCD 및 종래의 구조들에 모두 적용 가능하지만, 종래 시스템들과 관련하된 PL-LCD들에 유리하다. 이는 하기의 두 가지 이유 때문이다.
· PL-LCD 광학들은 이들이 단지 단색성 또는 준 단색성이기만 하면되기 때문에, 종래의 디스플레이를 위한 등가의 광학들보다 단순하고 값싸다. 종래의 디스플레이들에서, 이들 광학들은 광대역(즉, 백색) 광에 적합할 필요가 있다. 일반적으로 말해, 이는 단색성 광을 위해 적합한 싱글릿 렌즈들이 파장 분산의 효과를 완화시키기 위해 더블릿 렌즈들이 되어야만 하기 때문에, 거의 두배의 비용을 소모한다.
· 종래의 시스템에서, 형성된 이미지의 해상도는 눈이 보는 해상도이다. PL-LCD 아키텍쳐에서는 더 이상 그렇지 않으며, 그 이유는 이차 또는 출력 스크린이 시간 도메인에서의 디지털 샘플링과 유사한 방식으로 효과적으로 이미지들을 다시 샘플링하기 때문이다. 재 샘플링은 블랙 매트릭스가 출력 스크린 상에 포함되어 있는 경우에 이루어진다. 광학들의 해상도가 낮은 경우에, 이때, 비 기술적인 관점에서, 각 화소의 이미지는 선명하지 않고 '희미(fuzzy)'하다. 희미한 가장자리들 외주에서, 광은 이웃 화소가 아닌 블랙 매트릭스상으로 떨어지며, 따라서, 전체 이미지의 해상도에 어떠한 영향도 미치지 않고, 따라서, 최종 해상도는 광학들이 아닌 출력 스크린 상의 인(phosphors)에 의해 한정된다. 낮은 해상도는 소정량의 손실을 야기시키며(활성화 광이 인이 아닌 블랙 매트릭스상으로 떨어지는 경우에), 반면에, 블랙 메트릭스가 없는 경우, 또는, 광학들의 해상도에 관해 작은 경우에, 그때, 관측된 효과는 소정량의 화소간 누화(crosstalk)를 도입시키는 것이다. 이는 관측된 해상도의 감소를 야기시킬 수 있지만, 실제로는, 첫 번째 효과는 색상 채도의 손실이다.
일반적인 관점으로서, 심리스 것은 이미지이며, 이미지가 그 위에 형성되는 출력 스크린은 반드시 접합선이 없어야할 필요는 없다. 스크린 그자체는 완전히 타일화된 영역에 걸쳐 연속적인 것이 적합하지만, 일부 실시예들에서는 스크린 그 자체가 모듈레이터의 것과 유사한 방식으로 함께 타일화된 하위 소자들로 형성될 수도 있다(그러나, 유사한 '사각 공간'은 반드시 없어야만 한다). 본 출원의 목적을 위해서, '심리스 이미지'와 '심리스 디스플레이'라는 용어들은 동의어인 것으로 간주된다.
본 발명의 부가적인 이해를 위해, 그 실시예들이 첨부 도면들을 참조로 단지 예를 들어, 설명된다.
이들 도면들에는, 활성화 광을 생성하기 위한 백라이트 또는 다른 수단이 일반적으로 명료화를 위해 생략되어 있지만, 하나 이상의 UV 또는 근 UV 방출 튜브들을 포함하는 것이 바람직한 이런 백라이트가 일반적으로 제공된다.
도 1은 모듈레이터(11)와 복수의 화소들(12)의 블록들 또는 패치들을 도시하는 평판 패널 모듈레이터의 개략도이다. 화소 블록들 사이의 공간은 변조 소자들을 포함하지 않는다. 이 경우에, 패치들의 분포는 균일하다.
도 2는 화소들의 블록들이 열들에 의해 개별적으로 어드레스될 수 있는 개념을 도시하고 있다. 이 경우에, 블록들의 3×3 어레이가 도시되어 있으며, 어두운 영역들(21)은 화소 블록들(12)을 위한 열 어드레싱 라인들을 도시한다. 이들 어드레싱 라인들은 종래기술의 모듈레이터들내의 화소들로 차지될 수 있는 화소 블록들 사이의 공간내에 배치된다. 본 발명의 이 양상은 수동적으로 어드레스된 모듈레이터의 경우에, 최초의 순간에 화소들 중 소정의 하나의 행상의 멀티플렉싱의 레벨이 감소되는 것을 가능하게 한다. 부가적으로, 종래의 로우-앳-어-타임(row-at-a-time) 어드레싱 이외의 방법들이 이용될 수도 있으며, 예를 들어, 각 블록내의 행이 동시에 어드레스될 수 있다. 이 방식으로, 데이터의 전체 프레임이 모듈레이터상으로 주사될 수 있는 레이트 또한 향상될 수 있다. 사용될 수 있는 다른 방법은 로우 어드레싱을 위한 더 랜덤한 또는 임의적인 구조를 사용하는 것이다.
이 도면에서, 화소 블록들은 물론, 공지된 방식으로, 어느 정도 활성화 광에 투명하여야만 하는 모듈레이터의 부분들을 나타내며, 화소들은 투명 전극으로, 가장 일반적으로는, 인듐 주석 산화물로 윤곽형성될 수 있다. 그러나, 본 발명에 따른 모듈레이터들의 경우에, 투명할 필요가 없는 모듈레이터의 영역들이 존재하며, 일반적으로, 이들은 화소 블록들 사이의 공간이다. 따라서, 이 도면에서, 어드레싱 트랙들(21)은 투명 도전체로 제조될 필요가 없으며, 따라서, 적절한 금속이 증착될 수 있고, 그래서, 트랙 저항을 현저히 낮추고 잠재적 프레임-주사 레이트들을 더 많이 향상시킬 수 있다. 극단적으로, 물론, 단지 실제 화소들만이 투명하고, 부가적으로, 백라이트는 단지 화소들만이 조명되도록 구성될 수 있으며, 이는 효율을 향상시킨다.
도 3은 행 어드레싱이 또한 열 어드레싱과 전체적으로 유사한 방식으로 변화되는 방식을 도시하고 있다. 이 경우에, 소정의 하나의 행상의 화소들(12)의 개별 블록들은 행 어드레싱 라인들(31)에의해 상호 독립적으로 어드레스될 수 있다. 극단적으로, 이는 독립 열 어드레싱에 부가하여 이루어질 수 있으며, 이 경우에, 모듈레이터상의 모든 블록들은 상호 독립적으로 어드레스될 수 있다.
일반적으로, 화소 블록들의 소정 수준의 행 및/또는 열 독립성은 표준 로우-앳-어-타임 어드래싱 이외의 다른 방법들을 사용하는 것을 가능하게 한다. 극단적인 방법은 모든 블록들이 독립적인 것이며, 이 경우에, 모든 블록들이 동시에 어드레스될 수 있다. 한편, 블록들은 완전히 랜덤 또는 임의적 방식으로 어드레스될 수 있으며, 예를 들어, 이미지들이 MPEG 스트림으로부터 디코딩되는 경우에, 화소들의 개별 블록들은 변위 백터들에 따라서 프레임으로부터 프레임으로 변화된다. 이는 화소 블록들이 단순히 행 또는 열 순서에 대응하지 않는 방식으로 다시 어드레스되게 할 수 있다.
도 4는 균일하게 픽셀화된 모듈레이터의 적절한 어드레싱에 의해, 서로 다른 크기의 화소들, 또는, 실제로는 화소들의 블록들이 '생성'될 수 있은 구조를 도시한다. 일련의 종래의 화소들(41)이, 9개의 더 작은 화소들을 함께 어드레싱함으로써 생성될 수 있는 세 개의 더 큰 화소들(42, 43 및 44)과 함께 도시되어 있다. 본 실시예는 블록들이 개별적으로 어드레스될 수 있게 하기 위해서 화소 블록들 사이에 공간이 있다는 단점을 가지지만, 그러나, 이런 모듈레이터는 종래 기술의 모듈레이터들의 더 단순한 적응형이다.
도 5는 본 발명을 구현하는 디스플레이를 개략적으로 도시하고 있으며, 이는 출력 스크린(52)상에 화소들의 합성 이미지를 생성하도록 배열된 광학적 배열(51)을 가진다. 세 개의 화소 블록들 또는 패치들(53a, 53b 및 53c)이 예시되어 있으며, 명확성을 위해서, 단지 이들만이 LCD 패널(54)로부터 분리되어 도시되어 있지만, 사실은 이들은 그 내부에 존재한다. 또한, 백라이트도 명확성을 위해 생략되어 있다. 패널은 예를 들어, 종래의 대형(30cm) LCD 패널일 수 있거나, 패치들 사이의 공간들에 화소들을 갖지 않거나, 적어도 비활성 상태가 되도록 특별히 구성된 것일수 있다. 기판(예를 들어, 하부 유리판)은 적어도 패치들(53) 아래에서 투명하다. 이 도면에 도시된 광학들은 출력 스크린의 평면상으로 모듈레이터의 평면을 투사하도록 작용하지만, 이 투사는 전체 평면이 하나로서 투사되지 않으며, 이미지들이 인접하도록 그 분리된 콤포넌트들(즉, 모듈레이터로부터 스크린으로 보내지는 것에 비해 상대적으로 작은 화소 블록들)이 실제로 분리 투사된다는 점에서 종래 기술과 다르다는 것이 명백하다.
모듈레이터 패널(54)은 그들 사이에 액정과 직교 전극들을 가지는 두 개의 유리 기판들을 포함하는 종래의 능동적 또는 수동적으로 어드레스된 LCD 패널일 수 있다. 이 경우에, 각 패치는 패널의 가장자리들로부터의 멀티플렉싱에 의해 단지 통상적인 방식으로 어드레스될 수 있으며, 패치들 사이의 간극들은 단순히 사용되지 않거나 비워진 화소 영역들이다. 배선이 기 간극들을 따라 다른 패널들 또는 다른 전기적 콤포넌트들에 도달하도록 깔려질 수 있다.
대안적으로, 패널(54)은 개별적으로 어드레스될 수 있는 각 패치를 구비하는 방식으로 특별히 구성될 수 있으며, 이 경우에, 간극들 내에서 연장하는 배선들은 도 2에 도시된 바와 같이 패치들 그 자체를 어드레스하기 위해 사용될 수 있다. 이런 구조는 그 위에 이산 LC 셀들이 패치들에 대응하여 형성되어 있는 단일 유리 또는 다른 투명 기판을 구비함으로써 달성될 수 있다.
도 6은 합성 이미징의 개념을 예시하고 있다. 비록, 명확성을 위해 미니-렌즈 광학 배열이 사용되는 경우에 그런 것 같이 이들이 반전되어 있지는 않지만, 좌측 이미지는 개별 블록들을 도시하고 있다. 도시된 바와 같이, 블록들 사이에 공간이 존재하며, 이를 통해 어드레스 라인들이 통과할 수 있다. 우측 이미지는 이미지 블록들이 간극들을 가지지 않는, 완전히 '조합된' 합성 이미지이다. 이 경우에, 개념의 추가 설명의 목적을 위해, 격자가 이 이미지상에 중첩 배열되어 블록들 사이의 접합부들이 놓여지는 위치를 도시하고 있다. 두 이미지들 사이의 비교는 각 블록이 합성 이미지내에서 확대된 것을 보여준다.
도 7은 본 발명을 위해 사용될 수 있는 것 같은 세 세트의 독립 광학들을 통한 광선 트레이스(ray trace)이다. 이 경우에, 광학들은 사실, 미니 싱글릿 렌즈들의 네 개의 어레이들(71, 72, 73, 74)로 구성되는, 미니-렌즈 종류로 이루어져 있다. 볼수 있은 바와 같이, 이 디자인은 광선-트레이싱 패키지로부터의 출력을 나타내며, 따라서, 도시된 광선 경로들은 스넬의 법칙(Snell's Law)을 따른다는 것을 염두에 두어야만 하며, 사실, 이 광선 경로들은 하나의 광학들의 세트로부터, 나머지에 대해 무관하다.
도 8은 비그넷팅 수단(81)을 갖는 것과, 갖지 않는 미니-렌즈를 도시하고 있다. 비그넷팅이 채용되는 경우에, 이는 이웃 미니-렌즈들로부터 광학적 독립성을 보증한다. 또한, 이 도면은 렌즈가 그를 통과하는 광선들을 위한 특정 수신 각도를 가지는 방식을 도시한다. 이들 각도들 외측의 광선들은 그들이 렌즈 표면에 빗맞고, 비그넷팅 수단에 의해 차단 또는 흡수되어 버려지게 된다. 백라이트가 적절히 시준되는 경우에, 비그넷팅 수단을 생략하는 것이 가능하다. 이런 시준된 백라이트의 효율에 따라서, 이는 전체적으로 더 양호한 효율을 야기할 수 있다.
도 9는 광학들의 세트들이 독립적이 되는 것을 보증하기 위해 비그넷팅이 채용되는 방식을 도시하고 있다. 상부 도면은 일 블록으로부터의 일부 광선들이 이웃 블록의 광학들을 통과하는 방식을 도시하고 있다. 하부 도면에서, 비그넷팅 수단(81)은 이들 광선들이 인접 광학들로 도입하는 것을 방지한다. 이 도면의 경우에, 광학들은 사실 마이크로 렌즈 어레이들의 세트이며, 이는 비그넷팅 수단이 사용되지 않는한 독립 광학들의 세트들 사이에 어떠한 물리적 차이도 없다는 것을 의미한다. 본 명세서 등에 설명된 비그넷팅 방법은 비록, 비그넷팅 수단에 의해 차단된 광이 시스템 손실을 나타내기는 하지만, 시준되지 않은 백라이트를 사용할 수 있다는 장점을 가진다. 대안적인 실시예들은 광이 광선들을 광학들의 인접 세트로 안내하는 경로들상의 화소 블록을 떠나지 않게하는 방식으로 백라이트를 시준한다.
도 10은 본 발명의 발전형에 따른 디스플레이를 도시하고 있다. 여기서, 아홉 개의 개별 모듈레이터 패널들(101a 내지 101i)이 단일 조립체내에서 함께 타일링되어 하나의 대형 디스플레이를 형성한다. 광학적 배열들은 각 이산 모듈레이터의 이미지들(102a 내지 102i)이 총 아홉 개의 개별 모듈레이터들에 걸친 합성 이미지를 형성하기 위한 정확한 정량만큼 실제 모듈레이터보다 큰 방식으로 적응된다(본 도면상의 혼잡함을 회피하기 위해, 단 하나의 이미지(102g)가 실제로 표시되어 있다). 각 이미지의 확대는 각 모듈레이터 사이에 공간을 생성 또는 허용하며, 이 공간은 이런 조립체의 기계적 양상들을 위해, 그리고, 또한, 각 모듈레이터를 위한 전기적 접속부들을 위한 공간을 제공하기 위해, 양자 모두에 이용된다.
도 11은 본 발명의 모듈레이터의 비균일 실시예에 따른 디스플레이, 즉, 외주 확대 구조를 평면도로 개략적으로 도시한다. 각 외주 패치(111)는 확대된 이미지(112)를 가진다. 또한, 중앙 영역(113)은 단순히 명확성을 위해 다소 확대 도시되어 있는 그 이미지(114)를 가진다. 도시된 바와 같이, 모든 다양한 이미지들은 인접하고, LCD 패널상에 디스플레이의 전체 확대된 이미지를 생성하며, 전체 이미지는 패널(115) 그 자체의 것보다 크다.
도 12는 도 11에 도시된 것 같은 디스플레이를 통한 개략적인 단면을 도시한다. LCD 패널(121)은 상술한 중앙 영역(122)과, 외주 패치들(123a 및 123b), 및, 동일 모듈레이터 패널의 모든 부분을 또한 가진다. 세 개의 광학들의 세트, 즉, 이 경우에 중앙 영역(122)을 1배 확대로 이미지 형성하는 중앙 광학들(125)과, 두 개의 외주 광학들의 세트들(126a 및 126b)이 도시되어 있다. 광학들은 LCD 패널(121)과 인(124)을 가지는 출력 스크린 사이에 개재된다. 외주 광학들은 모든 외주 패치들에 대해 동일하고(비록, 필수적인 요구 조건은 아니지만), 이 경우에, 중앙 및 외주 영역들의 이미지들이 정확하게 접합하는 방식으로 그 각 외주 패치들을 확대한다. 이 방식으로, 출력 스크린(124)상의 이미지의 전체 범위가 아래에 배치된 패널(121)보다 크다. 이 특정 외주 구조의 목적은 몇 개의 이런 패널들의 타일링을 가능하게 한다. 이 경우에, 외주 패치들의 확대는 여분의 공간(127)을 생성하며, 이는 부가적인 LCD 패널(미도시)이 출력 스크린 상에 관측된 이미지에 사각 공간 효과를 생성하지 않고 어레이내에 배치되기에 충분하다.
도 13은 단일의 더 큰 디스플레이 조립체를 형성하기 위해 함께 타일화된 도 11내에 도시된 것과 유사한 네 개의 모듈레이터들을 도시한다. 각 디스플레이는 중앙 영역(113)과 복수의 외주 패치들(111)을 가진다. 각 외주 패치는 모듈레이터의합성 이미지가 도시된 바와 같이 점선으로 그려지도록 확대된다. 이 방식으로, 여전히 타일형 모듈레이터 조립체의 기계적 전기적 을상을 위한, 개별 모듈레이터들 사이의 공간(131)을 허용하면서, 네 개의 이런 모듈레이터들이 함께 타일링될 수 있다.
도 14는 블록들이 균일한 본 발명의 모듈레이터의 다양한 실시예에 따라 합성 이미지가 형성되는 방식을 더 상세히 도시한다. 화소들(141)의 다수의 블록들이 도시되어 있으며, 각각 동일한 크기 및 배향으로 이루어지고, 블록들이 인접 블록 영역들보다 모듈레이터의 가장자리에 더 근접한 것을 제외하면, 모듈레이터의 전체 영역에 걸쳐 균일하게 분포되어 있다. 광학 배열(미도시)은 합성 이미지(142)를 생성하도록 각 패치를 확대한다.
도 15는 각각 도 14에 도시된 것과 유사한 네 개(또는 그 이상)의 모듈레이터들이 함께 타일링될 수 있는지를 도시한다. 본 실시예는 도 13에 도시된 것에 대한 대안이며, 밝기 변화가 회피되는 장점을 갖는다.
도 16은 두 개의 모듈레이터 패널들(161a 및 161b)이 본 발명의 실시예에 따른 이산 외주 모듈레이터(162)를 사용하여 심리스 이미지를 생성하는 방식을 도시하고 있다. 두 개의 주 모듈레이터들상에 디스플레이된 이미지는 중계 광학들(164a 및 164b)에 의해 출력 스크린 상으로 중계 또는 전사된다. 이렇게 하지 않으면 발생하게 되는 사각 공간이 확대 광학들(165)에 의해 확대된, 주 모듈레이터들 사이의, 그리고, 지금 순간에, 다소 출력 스크린(163)에 인접한, 외주 모듈레이터의 이미지에 의해 효과적으로 '채워지게'된다. 본 도면에서, 광학들(164a 및 164b)은 중계 광학들이라 지칭되며, 그 이유는 이들이 필수적이지는 않지만, 1배 확대를 수행하기 때문이다. 이런 종류의 배열에서, 개별 모듈레이터들상의 화소들은 패치들로 분할될 수 없다.
도 17은 비균일 구조가 사용되는 경우에, 화소 크기가 변화하는 방식을 도시한다. 이 경우에, 외주 확대 구조가 설명된다. 외주 패치들(111) 및 중앙 영역(113)은 하나의 외주 패치의 일부와 중앙 패치의 일부의 확대도와 함께 도시되어 있으며, 이 도면은 화소 크기의 변화를 명확하게 도시한다(비록, 반드시 스케일링할 것은 아닐지라도).
도 18 및 도 19는 두 개의 서로 다른 미니-렌즈들을 통한 광선 트레이스들을 도시한다. 렌즈(181)는 4-소자 복합 렌즈이며, 각 소자는 싱글릿이다. 이 특정 디자인은 미소한 정도의 확대를 달성하고, 물체로부터 이미지로의 전체 트랙은 약 100mm이다. 광선 트레이스는 물체에 대한 이미지의 반전을 명확하게 도시하고 있다. 렌즈(191)는 중앙 광학들(181)의 것보다 큰 수준으로의 외주 확대의 목적을 위한 3-소자 렌즈이다.
도 20도 이번에는 타일형 응용에 대하여, 광선 경로를 단면으로 도시한다. 두 개의 모듈레이터들 또는 LCD 패널들(201a 및 201b)이 함께 타일형으로 도시되어 있다(LCD 패널들의 전체는 도시되어 있지 않다는 것을 인지하여야 한다). 또한, 두 개의 외주 패치들(202)과, 제 1의 두 개의 중앙 패치들(203a 및 203b)이 도시되어 있다. 이들은 출력 스크린(204)상으로 광학들에 의해 이미지 형성된다. 외주에서 광학에 의해 제공되는 확대의 정도가 다른 광학들의 확대의 정도와 서로 다르며(즉, 더 큼), 따라서, 이 도면은 본 발명의 비균일 실시예를 나타낸다. 이는 단일 중앙 패치가 각 팬러상에 하나씩 도시되어 있는, 부가적인 패치들로 세분되어 있는 것을 제외하면, 상술한 외주 확대 구조들과 유사하며, 연계된 광학들은 이 경우에 미소한 확대를 제공한다. 이는 이것이 미니-렌즈들의 설계 및 제조를 용이하게 하기 때문에 이루어진다. 두가지 간극의 유형들도 도시되어 있으며, 첫 번째로, 외주 패치(202)의 가장자리와, 모듈레이터의 가장자리 사이의 간극(205)이 존재하고, 두 번째로, 두 모듈레이터들 사이의 간극(206)이 존재한다. 원론적으로, 모듈레이터들이 매트릭스내에 장착되는 방식은 문제시되지 않으며, 이들 간극의 두가지 유형들이 존재하고, 패널 가장자리 간극(205)의 폭은 모듈레이터의 기계적 구조에 의해 결정되며, 다른 간극(206)의 폭은 이 지점에 모듈레이터에 대해 만들어질 필요가 있는 필수 접속부들과, 규칙적 어레이내에서 모듈레이터들을 지지하는 기계적 배열에 의해 결정된다. 일반적으로, 20mm의 총 간극폭(모든 세 간극들의 합)이 적합하다.
도 21은 핀 쿠션 광학 왜곡의 효과를 도시하며, 화소들(211)의 직사각형 어레이가 광학들(212)에의해 이미지 형성 및 왜곡되어 핀-쿠션형 효과(213)를 생성한다.
도 22는 이 왜곡이 화소 배치의 변경에 의해 보정되는 방식을 도시한다. 핀 쿠션 및 베럴 왜곡이 서로 반대이기 때문에, 정확한 배럴형 화소 배열(221)은 동일 광학들(212)에 의해 이미지 형성될 때, 출력 스크린(222)상에 정확한 화소 패턴을 생성한다.
상기 도면들에서, 화소들이 있거나 있도록 의도되는 곳은 실질적으로 어두운 영역들로 도시되어 있으며, 흰색 영역들은 어떠한 화소들도 없는 위치, 즉, 어떠한 광도 변조되지 않는 위치를 나타낸다. 그러나, 상술한 바와 같이, 두 개의 영역들 사이의 구분은 실현될 수 있으며, 즉, 흰색 영역들은 어떠한 화소도 없거나 액정이 어드레스될 수 있는 영역이 없는 영역들을 나타낼 수 있다. 한편, 이들은 어드레스되지 않는 화소들을 포함하는 영역이될 수 있다. 어느쪽 경우이든, 흰색 영역들은 그를 통한 광의 통과를 방지하기 위해 차폐된다.
일반적으로, 모듈레이터들은 액정 패널들이라 지칭되지만, 이들은 소정의 종류의 전자 광학 모듈레이터일 수 있다. 부가적으로, 출력 스크린은 일반적으로 인을 가지고 있는 것으로 설명되지만, 이들은 소정의 포토-루미너스 재료일 수 있다. 이들을 위한 양호한 배열은 PL-LCD 디스플레이들을 위해 공지된 바와 같이, 블랙 매트릭스를 구비한 3조의 색 배열이다(그리고, 또한, 도 4 및 도 17에 도시되어 있다).
전체 시스템 효율을 향상시키기 위해서, 광학들을 반사 방지 코팅으로 피복하는 것이 적합할 수 있으며, 또한, 이는 종래의 백색광 시스템들을 위해 이루어질 수 있지만, PL-LCD 아키택쳐들이 양호하며, 그 이유는 단색 반반사 코팅들이 광대역의 것들보다 단순하기 때문이다. 확산 스크린들을 가진 종래의 후방 투사 디스플레이들보다 우월한 다른 장점은 인을 가지고 있는 출력 스크린이 WO 98/52359에 기술된 바와 같은 유전 필터로 코팅될 수 있다는 것이며, 이는 소정의 후방으로 방출되는 가시광을 전방으로 반사시킴으로써 시스템 효율을 향상시키도록 작용한다.
또한, 모듈레이터상의 화소 배치는 통상적인 형태에서 직사각형인 것으로 가정되며, 화소 블록들의 배치도 직사각형인 것으로 가정된다. 이경우에, '행'과 '열' 이라는 용어의 의미는 명백하다. 그러나, 다른 배열들, 특히, 다른 블록 배치 배열들이 사용될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 예를 들어, 육각형 어레이가 다수의 장점들을 가질 수 있다.
본 명세서 전반에 걸쳐 언급되는 활성화 광은 388㎚의 중앙 파장과, 약 15㎚의 대역폭을 가지는 협대역 UV광인 것이 적합하다. 그러나, 이는 협대역 가시 청색 소스 같은 소정의 다른 적절한 협대역 소스일 수 있다. 또한, 본 명세서에 설명된 방법들은 종래의(즉, 비 PL-LCD) 아키텍쳐에 적용될 수 있으며, 이 경우에, 활성화 광은 '통상적인' 백색광으로 대체되고, 출력 스크린은 인 대신 확산 소자들을 수반한다. 색상이 필요한 경우에, 이는 통상적으로 모듈레이터 패널 내에 컬러 필터들을 포함함으로써, 또는, 출력 스크린 상에 이들을 포함함으로써 이루어질 수 있다.
도면 항목 설명
1 11 모듈레이터
12 화소 블록들
13 화소 블록들 사이의 공간
2 21 열 어드레싱 라인들
12 화소 블록들
3 31 행 어드레싱 라인들
12 화소 블록들
4 41 종래의 화소들
42 더 큰 화소
43 더 큰 화소
44 더 큰 화소
5 51 광학적 배열
52 출력 스크린
53a, b, c 화소 블록들
54 LCD 패널
6
7 71 미니-렌즈 어레이
72 미니-렌즈 어레이
73 미니-렌즈 어레이
74 미니-렌즈 어레이
8 81 비그넷팅 수단
9 81 비그넷팅 수단
10 101a-i 개별 모듈레이터 패널들
102a-i 이미지들
103 조립을 위한 패널들 사이의 공간
11 111 외주 패치
112 외주 패치의 확대된 이미지
113 중앙 영역
114 중앙 영역의 이미지
115 LCD 패널
도면 항목 설명
12 121 LCD 패널
122 중앙 영역
123a, b 외주 패치
124 인 출력 스크린
125 중앙 광학들
126a, b 외주 광학들
127 여분 공간
13 113 중앙 영역
111 외주 패치
131 개별 모듈레이터들 사이의 공간
14 141 화소들의 블록들
142 합성 이미지
15
16 161a, b 모듈레이터 패널들
162 외주 모듈레이터
163 출력 스크린
164a, b 중계 광학들
165 확대 광학들
17 113 중앙 영역
111 외주 패치
171 확대도
18 181 복합 렌즈
19 191 복합 렌즈
20 201a, b LCD 패널들
202 외주 패치들
203a, b 중앙 패치들
204 출력 스크린
205 외주 패치와 모듈레이터의 가장자리 사이의 간극
206 두 모듈레이터들 사이의 간극
21 211 화소들의 직사각형 어레이
212 광학들
213 핀 쿠션형 효과
22 221 화소들의 배럴형 배열
23 212 광학들
24 222 정확한 화소 형상

Claims (30)

  1. 복수의 개별적으로 변조가능한 소자들 또는 화소들을 포함하는 평판 패널 모듈레이터에 있어서,
    상기 변조 소자들은, 변조 소자들을 가지지 않는 각 패치 사이의 공간(13)이 존재하도록 개별 변조 소자들의 패치들 또는 블록들(12, 53)로 배열되어 있는, 평판 패널 모듈레이터.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 모듈레이터상의 패치들 사이의 공간은, 블록들의 행 또는 열 내의 개별 블록들이 상기 동일 행 또는 열 내의 다른 블록들과 관계없이 어드레스되도록 허용하기 위해 도전체들(21)을 가지고 있는, 평판 패널 모듈레이터.
  3. 제 2 항에 있어서,
    블록들의 열 내의 화소들의 상기 독립적으로 어드레스된 블록들을 동시에, 또는 연속적이기보다는 랜덤/임의의 순서로 어드레스하도록 적응되어 있는 구동 수단을 포함하는, 평판 패널 모듈레이터.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 모듈레이터상의 패치들 사이의 공간은, 블록들의 행 내의 개별 블록들이 상기 동일 행 내의 다른 블록들과 관계없이 어드레스되도록 허용하기 위해 도전체들을 가지고 있는, 평판 패널 모듈레이터.
  5. 제 4 항에 있어서,
    블록들의 행 내의 화소들의 독립적으로 어드레스된 블록들을 연속적으로, 또는 동시적이기보다는 랜덤/임의의 순서로 어드레스하도록 적응되어 있는 구동 수단을 포함하는, 평판 패널 모듈레이터.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    단일 투명 기판 상에 구성되는, 평판 패널 모듈레이터.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    화소들은 투명 도전 재료로 이루어지고, 어드레싱 라인(addressing line)들은 낮은 저항의 금속 또는 불투명 도전 재료로 이루어지거나 또는 포함하는, 평판 패널 모듈레이터.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 어드레싱 라인들의 향상된 RC 시간 상수는 더 높은 저항 재료가 사용된 경우보다 더 신속하게 화소들의 전체 어레이를 어드레스하기 위해 이용되는, 평판 패널 모듈레이터.
  9. 제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 액정의 점성(viscosity)은, 상기 전체 패널이 프레임 응답 아티팩츠를 도입하지 않고 전체적으로 어드레스되었다면 사용될 수 있었을 액정의 가장 낮은 점성보다 더 낮은, 평판 패널 모듈레이터.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 패치(141) 크기는 상기 모듈레이터에 걸쳐 균일한, 평판 패널 모듈레이터.
  11. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 둘레 주위의 패치들(111)은 상기 모듈레이터의 중앙의 패치들(113)보다 더 작은, 평판 패널 모듈레이터.
  12. 제 11 항에 있어서,
    단 하나의 대형 중앙 패치(113) 및 상기 중앙 패치의 둘레 주위의 복수의 보다 작은 패치들(111)이 존재하는, 평판 패널 모듈레이터.
  13. 복수의 개별적으로 변조가능한 소자들 또는 화소들 및 그들을 어드레싱하기 위한 구동기를 포함하는 평판 패널 모듈레이터에 있어서,
    상기 구동기는 그 실행이 단일의 더 큰 화소에 대한 것이고, 그러한 복수의 보다 큰 화소들이 전체 모듈레이터 상에 어드레스되는 방식으로 복수의 화소들을 병렬로 어드레스하는, 평판 패널 모듈레이터.
  14. 복수의 개별적으로 변조가능한 소자들 또는 화소들 및 그들을 어드레싱하기 위한 구동기를 포함하는 평판 패널 모듈레이터에 있어서,
    상기 구동기는 각 패치 사이의 상기 화소들이 변조되지 않는 방식으로 개별 화소들의 패치들 또는 블록들 내의 화소들을 어드레스하는, 평판 패널 모듈레이터.
  15. 디스플레이에 있어서,
    제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 따른 모듈레이터(54)와,
    협대역(narrow-band) 또는 실질적으로 단색 활성화 광(monochromatic activation light)을 생성하기 위한 백라이트(backlight) 같은 수단과,
    상기 활성화 광에 응답하여 가시광을 방출하는 포토-루미너스(photo-luminous) 출력 소자들 또는 재료들을 포함하는 출력 스크린(52), 및
    상기 출력 스크린 상에 합성 이미지를 만들기 위해, 각 패치의 이미지가 상기 출력 스크린 상으로 투사되는 방식으로 상기 모듈레이터의 평면을 상기 출력 스크린 상으로 투사하기 위한 광학적 배열(51)을 포함하는, 디스플레이.
  16. 제 15 항에 있어서,
    각 패치는 상기 합성 이미지가 상기 모듈레이터보다 더 크도록 1배 또는 1배보다 큰 배율로 투사되는, 디스플레이.
  17. 제 15 항 또는 제 16 항에 있어서,
    규칙적 어레이 또는 매트릭스로 배열된 그러한 복수의 모듈레이터들을 포함하고, 각 개별 모듈레이터의 상기 투사된 합성 이미지(142)는 상기 모든 모듈레이터들의 심리스(seamless) 합성 이미지가 상기 출력 스크린 상에 형성되도록 허용하기 위해 상기 모듈레이터보다 충분한 양만큼 더 큰, 디스플레이.
  18. 제 15 항 또는 제 16 항에 있어서,
    규칙적 어레이 또는 매트릭스로 배열된 그러한 복수의 모듈레이터들(161)과, 각각 연관되어 있지만 별도의 확대 광학 배열(165)을 갖는 복수의 부가적인 둘레 모듈레이터들(162)을 포함하고,
    상기 모듈레이터들 및 둘레 모듈레이터들의 이미지들은, 상기 모든 모듈레이터들의 이미지들이 상기 출력 스크린 상에 심리스 이미지를 함께 형성하는 방식으로 상기 출력 스크린 상에 투사되는, 디스플레이.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 모듈레이터들과 둘레 모듈레이터들은 실질적으로 동일한 평면을 차지하는, 디스플레이.
  20. 제 18 항에 있어서,
    상기 모듈레이터들 및 둘레 모듈레이터들은 서로 다른 평면들을 차지하는, 디스플레이.
  21. 제 18 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 둘레 모듈레이터들은 다른 모듈레이터들과는 개별적으로 점등되는, 디스플레이.
  22. 제 15 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광학 배열들은
    하나 또는 그 이상의 싱글릿 렌즈(singlet lens)들 또는 싱글릿 렌즈들의 어레이들로 구성될 수 있는 미니-렌즈들,
    마이크로-렌즈 어레이들,
    가버 슈퍼 렌즈(Gabor Super-lens)들, 및
    GRIN 렌즈 어레이들 중 하나 또는 그 조합을 포함하는, 디스플레이.
  23. 제 15 항 내지 제 22 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광학 배열은 핀-쿠션(pin-cushion) 또는 배럴 왜곡(barrel distortion)을 생성하지만, 이는 상기 화소 블록들의 형상(shape) 및 배치(layout)의 적응에의해 보정되는, 디스플레이.
  24. 제 15 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 활성화 광을 생성하기 위한 수단은 시준되는(collimated), 디스플레이.
  25. 제 15 항 내지 제 24 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 활성화 광을 생성하기 위한 수단은 시준되지는 않지만(un-collimated), 광학적 배열들 사이 및/또는 내부의 비그넷팅(vignetting)이 이미지 열화를 방지하기 위해 사용되는, 디스플레이.
  26. 제 15 항 내지 제 25 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 활성화 광은 바람직하게 388㎚의 중앙 파장과, 약 15㎚의 대역폭을 갖는 협대역(narrow-band) UV광인, 디스플레이.
  27. 제 15 항 내지 제 25 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 활성화 광은 협대역 가시 청색광(blue light)인, 디스플레이.
  28. 제 15 항 내지 제 27 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 포토-루미너스(photo-luminous) 출력 스크린은 3조의 색으로 배열된 포토-루미너스 출력 소자들을 포함하는, 디스플레이.
  29. 제 15 항 내지 제 25 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 출력 스크린이 포토-루미너스 출력 소자들 대신 단지 확산 소자들만을 포함하는 것 외에, 상기 백라이트는 가시광을 생성하는, 디스플레이.
  30. 제 29 항에 있어서,
    상기 백라이트는 백색광을 생성하고, 컬러 필터들은 상기 출력 스크린 또는 상기 모듈레이터들 상에 포함되어 있는, 디스플레이.
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