KR20040077789A - 공간 화상형 디스플레이 장치 - Google Patents

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KR20040077789A
KR20040077789A KR10-2004-7011456A KR20047011456A KR20040077789A KR 20040077789 A KR20040077789 A KR 20040077789A KR 20047011456 A KR20047011456 A KR 20047011456A KR 20040077789 A KR20040077789 A KR 20040077789A
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파이오니아 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명의 공간 화상형 디스플레이는 동일한 방향으로 화상을 디스플레이하는 디스플레이면을 가진 전방측 디스플레이 장치와 후방측 디스플레이 장치를 포함한다. 디스플레이 장치는 그 각각의 디스플레이면에 적절한 간격을 두도록 배치된다. 이 디스플레이면들은 거의 동일한 화소 피치로 형성된 화소가 설치되며 서로 정렬된다. 투명 영역은 전방측 디스플레이 장치의 각각의 부화소 옆에 형성된다. 후방측 디스플레이 장치의 부화소로부터 방출된 빛은 투명 영역을 통해 투과되어, 전방측 디스플레이 장치의 부화소로부터 방출된 빛과 함께 시청자를 향하여 방출된다. 이에 입체 화상이 전방측 디스플레이 장치와 후방측 디스플레이 장치 상에 디스플레이된 화상의 휘도에 따라 디스플레이된다. 이들 디스플레이 장치는 유기 EL 디스플레이 또는 액정 디스플레이로 구성된다. 이에 따라, 두께가 얇고, 중량이 가볍고 구조가 새로운 공간 화상형 디스플레이 장치가 제공된다.

Description

공간 화상형 디스플레이 장치{SPATIAL IMAGE TYPE DISPLAY}
최근, 정보의 멀티미디어화의 진행 등에 수반하여, 현실감이 있는 화상을 디스플레이하는 것을 가능하게 하는 공간 화상형 디스플레이 장치의 연구 및 개발이 진행되고 있다.
이와 같은 공간 화상형 디스플레이 장치로서 2차원 디스플레이 방식과 3차원 디스플레이 방식의 장치들이 연구되고 있다.
헤드 장착형 디스플레이(HMD: Head Mounted Display) 장치가 2차원 디스플레이 방식의 공간 화상형 디스플레이 장치의 대표적 예로서 알려져 있다. 사용자, 즉 시청자는 머리에 결합형 기기, 즉 디스플레이 장치와 광학 시스템의 조합물을 착용해야 한다. 디스플레이 장치 상에 디스플레이된 화상이 광학 시스템을 통해 시청될 때, 전방 공간에 형성된 가상 화상은 마치 화상이 떠 있는 것처럼 보인다.
3차원 디스플레이 방식의 공간 화상형 디스플레이 장치는 통상 입체 디스플레이 장치, 3D 디스플레이 장치로서 칭해지고, 크게 아이글래스(eyeglass)형과 글래스리스(glassless)형으로 분류된다.
아이글래스형의 3D 디스플레이 장치 가운데 알려진 대표적인 예 중에는 편광 글래스형, 셔터 글래스형 및 헤드 장착 디스플레이형(HMD형)이 있다.
편광 글래스형의 3D 디스플레이 장치에 있어서, 디스플레이 장치의 디스플레이면은 서로에 대해 직교하는 평관면을 가진 빛과 독립적으로 우시차 및 좌시차 화상을 표시한다. 우직교 편광자 및 좌직교 편광자를 가진 한쌍의 글래스를 이용하여 시청자 눈 사이에 시차를 줌으로써 입체 화상을 디스플레이할 수 있다.
셔터 글래스형의 3D 디스플레이 장치에 있어서, 디스플레이 장치는 미리 정해진 사이클에서 오른쪽 화소와 왼쪽 화상을 교대로 표시하도록 스위칭된다. 스위칭 사이클과 동기하여 투광의 온/오프를 교대로 스위칭하는 한쌍의 글래스를 사용하여 시청자 눈 사이에 시차를 줌으로써, 입체 화상을 디스플레이할 수 있다.
HMF형의 3D 디스플레이 장치에 있어서, 결합형 기기, 즉 디스플레이 장치, 광학 시스템 및 한쌍의 글래스의 조합물이 시청자 머리에 장착된다. 편광 글래스형과 셔터 글래스형을 이용하는 것과 마찬가지로, 시청자 눈에 시차 화상을 줌으로써 입체 화상을 디스플레이할 수 있다.
글래스리스형의 3D 디스플레이 장치의 알려진 대표적인 예 중에는 시차 장벽형, 렌티큘러 렌즈형 및 전자 홀로그래피형이 있다.
시차 장벽형의 3D 디스플레이 장치에 있어서, 디스플레이 장치의 디스플레이면은 오른쪽 화소와 왼쪽 화상을 교대로 스트립으로 표시한다. 오른쪽 화상 및 왼쪽 화상은 디스플레이면의 전방에 배치되는 슬릿판을 통해 오른쪽 눈과 왼쪽 눈으로 보게 된다. 이에 시차 화상이 시청자 눈에 제공됨으로써 입체 화상을 디스플레이할 수 있다.
렌티큘러 렌즈형의 3D 디스플레이 장치에 있어서, 스크린판 또는 소형의 반원통형 렌티큘러 렌즈의 통합체가 시차 장벽형에 배치된 슬릿판 대신에 디스플레이 기기의 디스플레이면의 전방에 배치된다. 오른쪽 화상과 왼쪽 화상이 렌티큘러 렌즈를 통해 표시되고, 그에 따라 시차 화상이 시청자 눈에 제공되어 입체 화상을 표시할 수 있다.
전자 홀로그래피형의 3D 디스플레이 장치는 간섭 무늬로서 기록되는 홀로그램, 즉 대상물의 3차원 형상을 이용한다. 이 홀로그램은 조사광으로 조사되어 그 형성된 회절광에 의해 실상 또는 가상으로서 재생됨으로써 입체 화상이 표시된다.
헤드 장착 디스플레이 장치, 즉 전술한 2차원 디스플레이 방식의 공간 화상형의 디스플레이 장치의 경우, 시청자는 머리에 무겁고 큰 기기를 걸치고 눈에 그 기기의 광학 시스템을 착용하여야 한다. 그러므로, 기기 착용이 번거롭고 불편하며, 눈의 피로를 야기할 수 있는 결점들이 지적되고 있다.
아이글래스형의 3D 디스플레이 장치도 글래스를 번거롭고 불편하게 착용해야만 하고 오른쪽 눈과 왼쪽 눈이 시차 화상을 교대로 보아야 하기 때문에 눈의 피로를 초래할 수 있는 결점을 갖는다고 알려져 있다.
글래스리스형의 3D 디스플레이 장치 중에, 시차 장벽형과 렌티큘러 렌즈형은 시청자가 정밀한 양안 시차 화상을 볼 수 있는 시청 각도가 매우 좁고 머리의 약간의 움직임에도 입체 화상이 사라질 수 있기 때문에 일반 사용에의 응용이 매우 어렵다는 문제를 갖는 것으로 알려져 있다.
전자 홀로그래피형의 3D 디스플레이 장치의 경우, 홀로그래피를 실현하기 위한 간단하고 소형의 홀로그래피 장치를 개발하는 것이 어렵다고 알려져 있다. 기술적 약진이 기대되고 있지만, 일반 사용에의 응용의 심각한 어려움이 남아 있다.
공간 화상형 디스플레이 장치의 이러한 연구 및 개발 단계에 있어서, 획기적인 연구가 행해지고 있다. 이하의 내용은 그 연구 하에서의 디스플레이 원리를 나타낸다.
도 17은 디스플레이 원리를 도식적으로 나타내고 있다. 시청자를 향해 화상을 디스플레이하는 전방측 디스플레이면(PL1)과 후방측 디스플레이면(PL2)이 서로 대향 배치된다. 각 디스플레이면(PL1, PL2) 상에 디스플레이되는 2개의 화상은 입체 화상이 전방측 디스플레이면(PL1)과 후방측 디스플레이면(PL2) 사이의 공간에 보이는 착시를 일으키도록 시청자에게 표시된다.
즉, 전방측 디스플레이면(PL1)과 후방측 디스플레이면(PL2) 모두는 자체적으로 시청자를 향해 빛을 방출하는 디스플레이면이다. 게다가, 후방측 디스플레이면(PL2)의 화상이 전방측 디스플레이면(PL1)을 통해 투사되어 시청자는 전방측 디스플레이면(PL1)과 후방측 디스플레이면(PL2)의 화상 모두를 볼 수 있다.
전방측 디스플레이면(PL1)과 후방측 디스플레이면(PL2)은 휘도는 상이하지만 광축 방향(발광 방향)을 따라 동일한 화상을 표시한다. 시청자는 겹쳐진 화상을 볼 때, 전술한 착시로 인해 입체 화상이 마치 전방측 디스플레이면(PL1)과 후방측 디스플레이면(PL2) 사이의 공간에 놓여 있는 것처럼 보게 되므로, 입체 디스플레이가 달성된다.
여기서, 전방측 디스플레이면(PL1)이 소정의 휘도의 화상(F11)를 나타내고 후방측 디스플레이면(PL2)이 화상(F11)과 형상은 동일하고 휘도는 그것보다 더 높은 화상(F21)를 나타낼 때에, 화상은 후방측 디스플레이면(PL2)에 더 가깝게 보인다. 전방측 디스플레이면(PL1)과 후방측 디스플레이면(PL2)이 휘도와 형상이 동일한 화상(F12, F22)를 나타낼 때에, 화상은 전방측 디스플레이면(PL1)과 후방측 디스플레이면(PL2) 사이의 중간 위치에서 보인다. 전방측 디스플레이면(PL1)이 높은 휘도의 화상(F13)를 표시하고 후방측 디스플레이면(PL2)이 낮은 휘도의 화상(F23)를 표시할 때에, 화상은 전방측 디스플레이면(PL1)에 더 가깝게 보인다.
그에 따라, 전방측 디스플레이면(PL1) 및 후방측 디스플레이면(PL2) 상에서의 디스플레이 화상은 휘도가 조정됨으로써 입체 디스플레이를 달성할 수 있다.
그러나, 도 17의 디스플레이 원리에 기초한 공간 화상형 디스플레이 장치를 실현하기 위해서는 전방측 디스플레이면(PL1)과 후방측 디스플레이면(PL2) 상에 화상을 디스플레이하는 복잡한 광학 시스템과 같은 구성요소를 필요로 한다. 그러므로, 일반 사용에 응용하기에 매우 어렵다는 문제와 함께, 기기의 중량, 두께, 사이즈 등을 줄이는 것도 어렵다.
이 문제를 보다 상세하게 설명하기 위해, 도 18은 도 17의 디스플레이 원리가 적용되는 공간 화상형 디스플레이 장치의 가능한 구성을 도식적으로 도시하고 있다.
이 공간 화상형 디스플레이 장치는 액정 디스플레이(LCD1), 액정 디스플레이(LCD2), 및 반거울(BS)을 포함한다. 액정 디스플레이(LCD1)는 전방측 디스플레이면(PL1)에 대응한다. 액정 디스플레이(LCD2)는 후방측 디스플레이면(PL2)에 대응한다. 반거울(BS)은 액정 디스플레이(LCD1, LCD2)의 디스플레이면 상에 각각 디스플레이되는 화상을 반사 및 투사하고, 그 결과 형성된 것을 시청자 쪽으로 방출한다.
각 화상의 자체 발광을 위하여, 액정 디스플레이(LCD1, LCD2)에는 각각 배광(backlight)(BL1, BL2)이 설치된다.
이 구성에 따르면, 액정 디스플레이(LCD1)에 의해 형성된 화상(F11, F12, F13) 등은 반거울(BS)에서 반사되고 시청자 쪽으로 방출되어 도 17에 도시된 전방측 디스플레이면(PL1)을 실현한다. 액정 디스플레이(LCD2)에 의해 형성된 화상(F21, F22, F23) 등은 반거울(BS)에서 반사되고 시청자 쪽으로 방출되어 후방측 디스플레이면(PL2)을 실현한다.
그럼에도 불구하고, 액정 디스플레이(LCD1, LCD2)의 디스플레이면이 반거울(BS) 쪽으로 지향되어야 하기 때문에, 액정 디스플레이(LCD1)는 깊이 방향을 따라 하방에 배치될 필요가 있다. 이것은 도면에 도시하는 바와 같이 깊이 방향으로 두께(d)를 증가시키고, 전체 기기의 사이즈를 훨씬 더 크게 한다는 문제를 야기한다.
도 18은 설명의 편의상 기기의 기본 구성을 도시하는 것임을 알아야 한다. 실제로, 반거울(BS)을 포함하는 복잡한 광학 시스템은 기기의 전체 중량을 불가피하게 증가시킨다. 그 결과, 전술한 깊이 방향의 두께(d)뿐만 아니라 폭과 높이에서도 두께가 증가하고, 광학 시스템이 진동 등에 민감하며, 개선된 광학 정밀도로 조정되는 것이 어렵다는 문제가 있다.
본 발명은 화상을 예컨대 3차원으로 디스플레이하는 공간 화상형 디스플레이 장치에 관한 것이다.
본 발명의 이러한 목적 및 다른 목적들은 첨부하는 도면을 참조하여 이하의 설명으로부터 분명해 질 것이다.
도 1a 내지 도 1d는 제1 실시예에 따른 공간 화상형 디스플레이 장치의 외형 및 단면 구조를 도시하는 도면이다.
도 2a와 도 2b는 도 1a 내지 도 1d에 도시한 공간 화상형 디스플레이에 배치된 전방측 디스플레이 장치와 후방측 디스플레이 장치의 구조를 도시하는 도면이다.
도 3은 전방측 디스플레이 장치 및 후방측 디스플레이 장치의 디스플레이면 상에 형성된 부화소들의 물리적 관계를 도시하는 사시도이다.
도 4는 화상 데이터 신호를 부화소에 공급하는 회로의 구성을 도시하는 도면이다.
도 5는 부화소의 구조와 TFT 트랜지스터를 도시하는 도면이다.
도 6a와 도 6b는 부화소의 장치 구조와 TFT 트랜지스터를 추가로 도시하는 단면도이다.
도 7은 제1 실시예의 공간 화상형 디스플레이 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 8a와 도 8b는 제1 실시예의 공간 화상형 디스플레이 장치의 디스플레이원리를 도시하는 도면이다.
도 9a 내지 도 9d는 구체적인 경우의 디스플레이 원리를 추가로 도시하는 도면이다.
도 10은 도 9a와 도 9b의 디스플레이 예에서 디스플레이되는 대상 화상의 예를 도시하는 도면이다.
도 11a와 도 11b는 제2 실시예에 따른 공간 화상형 디스플레이 장치의 외형 및 단면 구조를 도시하는 도면이다.
도 12a와 도 12b는 도 11a와 도 11b에 도시한 공간 화상형 디스플레이 장치에 배치된 전방측 디스플레이 장치와 후방측 디스플레이 장치의 구조들을 도시하는 도면이다.
도 13a와 도 13b는 도 11a와 도 11b에 도시한 공간 화상형 디스플레이 장치에 배치된 후방측 디스플레이 장치 상에 형성된 부화소의 구조를 도시하는 도면이다.
도 14a와 도 14b는 제1 변형예에 따른 입체 디스플레이 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 15a와 도 15b는 제1 변형예에 따른 다른 입체 디스플레이 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 16a 내지 도 16d는 제2 변형예에 따른 입체 디스플레이 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 17은 종래의 입체 디스플레이 장치의 원리를 도시하는 도면이다.
도 18은 도 17에 도시하는 입체 디스플레이 장치의 원리에 따른 종래의 공간 화상형 디스플레이 장치의 구성을 도시하는 도면이다.
본 발명은 전술한 문제점들을 해결하고자 한다. 그에 따라, 본 발명의 목적은, 예컨대 입체 화상을 디스플레이할 수 있는 새로운 구조를 갖는 공간 화상형 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 일반 사용에 응용되도록 중량, 두께, 사이즈가 저감된 공간 화상형 디스플레이 장치를 제공하는 것이다. 예를 들어, 본 목적은 종래의 CRT 디스플레이 장치 등을 대신할 수 있는 공간 화상형 디스플레이 장치를 포함한 광범위한 응용, 휴대 전화, 개인용 디지털 단말기(PDA) 및 개인용 컴퓨터와 같이 휴대성을 요구하는 응용, 및 차량 탑재 네비게이션 시스템과 같은 진동에 노출되는 응용에 가능한 공간 화상형 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 각각 동일한 방향으로 화상을 디스플레이하는 디스플레이면을 갖는 적어도 2개의 디스플레이 장치를 포함하는 공간 화상형 디스플레이 장치를 제공하며, 이 디스플레이면들은 그 사이에 적절한 공간을 갖도록 정렬된다. 서로 전후 관계로 배치되는 적어도 2개의 디스플레이 장치 가운데 전방측 디스플레이 장치의 디스플레이면에는 후방측 디스플레이 장치의 디스플레이면 상에 화상을 투과시키는 투명 영역이 설치된다.
많은 수의 화소가 적어도 2개의 디스플레이 장치의 디스플레이면 상에 미리 정해진 화소 피치로 형성된다.
이와 다르게, 많은 수의 화소가 적어도 2개의 디스플레이 장치의 디스플레이면 상에, 각각의 디스플레이 장치에 따라 상이한 화소 피치로 형성된다.
투명 영역은 적어도 전방측 디스플레이 장치의 디스플레이면 상에서의 화소피치에 부합하도록 형성된다.
이와 다르게, 투명 영역은 적어도 후방측 디스플레이 장치의 디스플레이면 상에서의 화소 피치에 부합하도록 형성된다.
서로 전후 관계로 배치되는 전방측 디스플레이 장치의 디스플레이면과 후방측 디스플레이 장치의 디스플레이면은 상이한 휘도를 갖는 동일한 화상을 디스플레이함으로써 입체 디스플레이를 행한다.
이와 다르게, 서로 전후 관계로 배치되는 전방측 디스플레이 장치의 디스플레이면과 후방측 디스플레이 장치의 디스플레이면은 디스플레이할 화상을 분할한 분할 화상으로서 디스플레이함으로써, 입체 디스플레이를 행한다.
전술한 구성을 갖는 공간 화상형 디스플레이 장치에 따르면, 서로 전후 관계로 배치되는 전방측 디스플레이 장치와 후방측 디스플레이 장치는 그 각각의 디스플레이면 상에 화상을 표시한다. 디스플레이 시에, 후방측 디스플레이 장치 상에 디스플레이된 화상은 전방측 디스플레이 장치의 투명 영역을 통해 투과되어, 예컨대 전방측 디스플레이 장치 상에 디스플레이되는 화상과 함께 시청자 쪽으로 디스플레이된다. 그 결과, 전방측 디스플레이 장치와 후방측 디스플레이 장치 상에 디스플레이된 화상은 깊이감으로 불려지는 것으로 입체 디스플레이를 실현한다.
더욱이, 많은 수의 화소가 적어도 2개의 디스플레이 장치의 디스플레이면 상에 미리 정해진 화소 피치로 형성되고 디스플레이 장치가 화상을 표시할 때, 각 디스플레이 장치 상의 화상은 합성 등을 통해 입체 디스플레이를 실현한다.
많은 수의 화소가 적어도 2개의 디스플레이 장치의 디스플레이면 상에, 디스플레이 장치에 따라 상이한 화소 피치로 형성되고 디스플레이 장치가 화상을 표시할 때, 각 디스플레이 장치 상의 화상은 적어도 상호 보간을 통해 고품질의 입체 디스플레이를 실현한다.
투명 영역이 적어도 전방측 디스플레이 장치의 디스플레이면 상에서의 화소 피치에 부합하도록 형성되거나, 적어도 후방측 디스플레이 장치의 디스플레이면 상에서의 화소 피치에 부합하도록 형성될 때, 후방측 디스플레이 장치 상에 디스플레이된 화상은 전방측 디스플레이 장치의 투명 영역을 통해 투과된다. 투과된 화소와 전방측 디스플레이 장치의 화상이 입체 디스플레이를 실현한다.
서로 전후 관계로 배치되는 전방측 디스플레이 장치와 후방측 디스플레이 장치의 디스플레이면이 휘도가 상이한 동일한 화상을 표시할 때, 그 화상이 합성되어 입체 디스플레이를 실현한다.
서로 전후 관계로 배치되는 전방측 디스플레이 장치와 후방측 디스플레이 장치의 디스플레이면이 분할 화상을 표시할 때, 그 분할 화상은 서로 보간되어 입체 디스플레이를 실현한다.
전술한 디스플레이 장치들은 각각 유기 EL 디스플레이로 구성된다.
이 구성은 얇고, 가볍고 콤팩트한 공간 화상형 디스플레이 장치가 달성되는 효과를 제공한다.
이와 다르게, 적어도 2개의 디스플레이 장치 중 가장 후방측에 위치하는 디스플레이 장치는 액정 디스플레이로 구성되고, 다른 디스플레이 장치들은 유기 EL 디스플레이로 구성된다.
이 구성도 역시 얇고, 가볍고 콤팩트한 공간 화상형 디스플레이 장치가 달성되는 효과를 제공한다
이하에, 본 발명에 따른 공간 화상형 디스플레이 장치의 실시예를 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
(제1 실시예)
제1 실시예를 도 1a 내지 도 8b를 참조하여 설명한다.
도 1a의 평면도에 도시하는 바와 같이, 제1 실시예의 공간 화상형 디스플레이 장치(1)는 시청자를 향해 입체 화상을 디스플레이하는 디스플레이 유닛(2)이 프레임(3)에 배치된 구조를 갖는다. 공간 화상형 디스플레이 장치(1)는 또한 도 1b의 측면도와 도 1c의 사시도에 도시하는 바와 같이 매우 얇은 구조를 갖는다.
또한, 깊이 방향으로 확대한 단면도(도 1d)에 도시하는 바와 같이, 디스플레이 유닛(2)은 얇은 전방측 디스플레이 장치(4)와, 이 전방측 디스플레이 장치와의 사이에 미리 정해진 간격으로 가깝게 배치되는 후방측 디스플레이 장치(5)로 구성된다. 전방측 디스플레이 장치(4)는 프레임(3)의 개구(3a)를 통해 시청자를 향해 지향된다. 후방측 디스플레이 장치(5)는 전방측 디스플레이 장치(4) 뒤에 배치된다.
전기 회로 기판(6)이 프레임(3)의 후단에 적절하게 장착된다. 전기 회로 기판(6)은 전방측 디스플레이 장치(4)와 후방측 디스플레이 장치(5) 상에 각각 화상을 디스플레이하기 위한 디스플레이 제어 회로를 구비한다. 비디오 신호가 비디오신호 발생 유닛과 같은 화상 정보원에서부터 전기 회로 기판(6)에 전기 연결되는 플랫 케이블(도시 생략) 등을 통해 전기 회로 기판(6)으로 공급될 때, 전술한 디스플레이 제어 회로는 전방측 디스플레이 장치(4)와 후방측 디스플레이 장치(5)에 화상 디스플레이를 위한 각각의 화상 데이터 신호를 공급한다.
전기 회로 기판(6)이 예컨대 프레임(3)의 후단에만 장착되는 것을 주의해야 한다. 이 전기 회로 기판(6)이 반드시 공간 화상형 디스플레이(1)와 통합될 필요는 없다. 예를 들어, 전술한 디스플레이 제어 회로가 비디오 신호 발생 회로 등에 통합되어 디스플레이 제어 회로로부터 출력된 화상 데이터 신호가 플랫 케이블 등을 통해 전방측 디스플레이 장치(4) 및 후방측 디스플레이 장치(5)에 직접 공급될 수 있다.
전방측 디스플레이 장치(4)와 후방측 디스플레이 장치(5) 모두는 완전 컬러 디스플레이가 가능한 액티브 매트릭스형의 유기 EL(ElectroLuminescence)이다. 디스플레이 장치는 응용 분야에 적절한 화소수, 해상도 및 디스플레이 사이즈를 갖는다.
예를 들어, 휴대 전화기와 같은 소형의 전자 설비에 배치될 경우, 디스플레이 장치는 소위 1.6 인치형, 2.1 인치형 등의 비교적 소형의 디스플레이면과, 그 디스플레이면 상의 로우/컬럼에 100-200 도트의 화소수를 갖는다. PDA, 개인용 컴퓨터 및 차량 탑재 네비케이션 시스템과 같은 전자 설비 또는 보다 큰 스크린 디스플레이 장치를 요구하는 전자 설비의 경우, 디스플레이 장치에는 에컨대 3 인치형 이상의 디스플레이면이 설치된다. 디스플레이면 상의 로우/컬럼의 화소수는 VGA와SVGA, 또는 XGA, SXGA와 같은 고해상도 디스플레이가 가능한 도트 수만큼 많다.
즉, 전방측 디스플레이 장치(4)와 후방측 디스플레이 장치(5)는 타깃 전자 설비에 적절하게 설정된 화소수, 해상도 및 디스플레이 사이즈로 형성된다.
도 2a 내지 도 3은 전방측 디스플레이 장치(4)와 후방측 디스플레이 장치(5)의 각 디스플레이면 상에 형성된 화소의 매트릭스 구조를 나타낸다.
도 2a는 전방측 디스플레이 장치(4)의 화소 매트릭스를, 도 2b는 후방측 디스플레이 장치(5)의 화소 매트릭스를 도시한다. 전방측 디스플레이 장치(4)의 화소수와 후방측 디스플레이 장치(5)의 화소수가 물리적 관계로 서로 관련되어 도시된다.
도 2a에서, 전방측 디스플레이 장치(4)는 적색(R)광, 녹색(G)광 및 청색(B)광을 방출하는 많은 수의 독립적인 부화소를 갖는다. 부화소는 각기 규칙적인 화소 피치로 수직 및 수평으로 배열된다.
투명 영역(W)은 또한 각각의 적색(R). 녹색(G) 및 청색(B) 부화소 옆에 형성된다. 투명 영역(W)은 도 2b에 도시한 후방측 디스플레이 장치(5) 상에 매트릭스로 형성된 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 부화소로부터 각각 방출된 빛을 투광시킨다.
전방측 디스플레이 장치(4) 상에서, 수평으로 결합하는 적색, 녹색 및 청색(R, G, B)의 3개의 부화소는 각각의 단일 화소를 구성한다. 이들 3개의 부화소로부터 방출된 적색(R)광, 녹색(R)광 및 청색(B)광은 단일 화소의 컬러를 재생한다.
수직 주사를 위하여 수평으로 연장하는 많은 수의 어드레스 신호 라인(이하, "게이트 라인"이라고 함)(Y11, Y12, Y13, Y14, Y15 …)과 화상 데이터 신호(S1)의공급을 위해 수직으로 연장하는 많은 수의 데이터 라인(X11, X12, X13, X14, X15…)이 전방측 디스플레이 장치(4)의 부화소 사이에 형성된다.
게이트 라인(Y11, Y12, Y13, Y14, Y15 …)이 전술한 제어 회로에 배치된 주사 회로(7)와 연결된다. 주사 회로(7)는 게이트 라인(Y11, Y12, Y13, Y14. Y15 …)에 어드레스 신호(V1, V2, V3, V4, V5 …)를 출력한다. 어드레스 신호의 논리 레벨은 소위 수평 주사 주기에 동기하여 연속으로 그리고 배타적으로 변한다.
데이터 라인(X11, X12, X13, X14, X15 …)은 트랜지스터(Q11, Q12, Q13, Q14, Q15 …)에 각각 연결되고, 이들 트랜지스터는 전술한 디스플레이 제어 회로에 배치된 아날로그 스위치이다. 이들 트랜지스터(Q11, Q12, Q13, Q14, Q15 …)는 소위 도트 순차 주사 주기와 동기하여 연속으로 그리고 배타적으로 트랜지스터들을 턴 온/오프하는 시프트 레지스터(8)에 연결된다.
즉, 시프트 레지스터(8)로부터 공급되는 도트 순차 주사 신호(H1, H2, H3, H4, H5 …)에 따라, 트랜지스터(Q11, Q12, Q13, Q14, Q15 …)는 도트 순차 주사 주기와 동기하여 연속으로 그리고 배타적으로 턴 온/오프하여 화상 데이터 신호(S1)가 데이터 라인(X11, X12, X13, X14, X15 …)에 연속으로 할당 및 공급된다.
또한, TFT 트랜지스터는 게이트 라인(Y11, Y12, Y13, Y14, Y15 …)과 데이터 라인(X11, X12, X13, X14, X15 …)이 서로 교차하는 부분(도면에서 빗금이 그어진 부분)에서 아날로그 스위치로서 형성된다. 개별 TFT 트랜지스터는 전술한 각각의 교차 위치에서 게이트 라인(Y11, Y12, Y13, Y14, Y15 …)과 데이터 라인(X11, X12, X13, X14, X15 …)과 함께, 전술한 적색, 녹색 및 청색(R, G, B)의 부화소에 전기적으로 연결된다.
그리고, 주사 회로(7)가 게이트 라인(Y11, Y12, Y13, Y14, Y15 …)에 각각의 어드레스 신호(V1, V2, V3, V4, V5 …)를 공급하여, 수평으로 정렬하는 TFT 트랜지스터는 수평 주사 주기와 동기하여 로우 단위로 턴 온/오프한다. 한편, 시프트 레지스터(8)와 트랜지스터(Q11, Q12, Q13, Q14, Q15 …)가 도트 순차 주사 주기와 동기하여 화상 데이터 라인(X11, X12, X13, X14, X15 …)에 화상 데이터 신호(S1)를 할당 및 공급하여 화상 데이터 신호(S1)는 각각의 TFT 트랜지스터를 통해 부화소에 공급된다. 그 결과, 개별 부화소는 수평 주사 주기와 도트 순차 주사 주기에 동기하여 빛을 방출함으로써 원하는 화상이 디스플레이된다.
여기서, 전방측 디스플레이 장치(4)는 전술한 부화소가 위에 형성된 디스플레이면이 시청자를 향하도록 프레임(3) 내에 배치된다. 이에 전방측 디스플레이 장치(4)는 시청자 쪽으로 개별 부화소의 자기 발광을 방출한다.
전방측 디스플레이 장치(4)는 또한 전원 전압을 공급하는 전원 라인(Vdd1)과, 접지 레벨로 설정되는 공통 라인(COM1)을 구비한다.
이제, 후방측 디스플레이 장치(5)는 많은 수의 부화소가 전방측 디스플레이 장치(4)에서와 같이 매트릭스로 형성되는 디스플레이면을 갖는다. 후방측 디스플레이 장치(5)는 시청자를 향하여 디스플레이면과 함께 프레임에 배치된다.
즉, 도 2b에서, 후방측 디스플레이 장치(5)는 적색(R)광, 녹색(G)광 및 청색(B)광을 자체적으로 방출하는 많은 수의 독립적인 부화소를 갖는다. 부화소는 각기 규칙적인 화소 피치로 수직 및 수평으로 배열된다.
후방측 디스플레이 장치(5) 상에서, 수평으로 결합하는 적색, 녹색 및 청색(R, G, B)의 3개의 부화소는 각각의 단일 화소를 구성한다. 이들 3개의 부화소로부터 방출된 적색(R)광, 녹색(R)광 및 청색(B)광은 단일 화소의 컬러를 재생한다.
여기서, 후방측 디스플레이 장치(5)의 화소 피치는 전방측 디스플레이 장치(4)의 그것과 거의 동일하고, 부화소의 총수도 전방측 디스플레이 장치(4)의 그것과 거의 동일하다는 것을 주의해야 한다.
즉, 후방측 디스플레이 장치(5)의 디스플레이면은 전방측 디스플레이 장치(4)의 디스플레이면과 사이즈, 화소수, 해상도가 거의 동일하다. 그 결과, 후방측 디스플레이 장치(5)의 부화소와 전방측 디스플레이 장치(4)의 부화소는 공간적으로 거의 완벽하게 정렬된다.
그러나, 광축 방향(발광 방향)에서 볼 때, 후방측 디스플레이 장치(5)의 부화소는 전방측 디스플레이 장치(4) 상에 형성된 각각의 투명 영역(W)에 대향하여 정렬된다.
그 결과, 도 3의 사시도에 도식적으로 나타내는 바와 같이, 전방측 디스플레이 장치(4) 상에 형성된 각각의 단일 화소를 구성하는 적색, 녹색 및 청색(R, G, B)의 3개의 부화소는 각각 시청자 쪽으로 R광, G광 및 B광을 방출한다. 후방측 디스플레이 장치(5) 상에 형성된 각각의 단일 화소를 구성하는 적색, 녹색 및 청색(R, G, B)의 3개의 부화소는 전방측 디스플레이 장치(4)의 전술한 부화소 옆에 형성된 3개의 투명 영역(W)을 통해 투과된 R'광, G'광 및 B'광을 각각 방출한다.
전방측 디스플레이 장치(4)의 화소와 후방측 디스플레이 장치(5)의 화소가그에 따라 공간적으로 정렬되기 때문에, 서로 일직선이 된 전방측 및 후방측 디스플레이 장치(4, 5)의 화소들은 깊이를 갖는 3차원 화소를 구성한다.
도 2b를 다시 참조하면, 수직 주사를 위하여 수평으로 연장하는 많은 수의 게이트 라인(Y21, Y22, Y23, Y24, Y25 …)과 화상 신호(S2)의 공급을 위해 수직으로 연장하는 많은 수의 데이터 라인(X21, X22, X23, X24, X25 …)이 후방측 디스플레이 장치(5)의 부화소 사이에 형성된다.
게이트 라인(Y21, Y22, Y23, Y24, Y25 …)이 전술한 제어 회로에 배열된 주사 회로(7)와 연결된다. 주사 회로(7)는 게이트 라인(Y21, Y22, Y23, Y24. Y25 …)에 어드레스 신호(V1, V2, V3, V4, V5 …)를 출력한다. 어드레스 신호는 소위 수평 주사 주기에 동기하여 연속으로 그리고 배타적으로 논리 레벨이 변한다.
데이터 라인(X21, X22, X23, X24, X25 …)은 트랜지스터(Q21, Q22, Q23, Q24, Q25 …)에 각각 연결되고, 이들 트랜지스터는 전술한 디스플레이 제어 회로에 배치된 아날로그 스위치이다. 이들 트랜지스터(Q21, Q22, Q23, Q24, Q25 …)는 이 때 시프트 레지스터(8)에 연결된다.
즉, 시프트 레지스터(8)로부터 공급되는 도트 순차 주사 신호(H1, H2, H3, H4, H5 …)에 따라, 트랜지스터(Q21, Q22, Q23, Q24, Q25 …)는 도트 순차 주사 주기와 동기하여 연속으로 그리고 배타적으로 턴 온/오프하여 화상 데이터 신호(S2)가 연속으로 데이터 라인(X21, X22, X23, X24, X25 …)에 할당 및 공급된다.
게다가, TFT 트랜지스터는 게이트 라인(Y21, Y22, Y23, Y24, Y25 …)과 데이터 라인(X21, X22, X23, X24, X25 …)이 서로 교차하는 부분(도 2b에서 빗금 그어진 부분)에서 아날로그 스위치로서 형성된다. 개별 TFT 트랜지스터는 전술한 각각의 교차 위치에서 게이트 라인(Y21, Y22, Y23, Y24, Y25 …)과 데이터 라인(X21, X22, X23, X24, X25 …)과 함께, 전술한 적색, 녹색 및 청색(R, G, B)의 부화소에 전기적으로 연결된다.
이 때, 주사 회로(7)는 게이트 라인(Y21, Y22, Y23, Y24, Y25 …)에 각각의 어드레스 신호(V1, V2, V3, V4, V5 …)를 공급하여, 수평으로 정렬하는 TFT 트랜지스터는 수평 주사 주기와 동기하여 로우 단위로 턴 온/오프한다. 시프트 레지스터(8)와 트랜지스터(Q21, Q22, Q23, Q24, Q25 …)는 도트 순차 주사 주기와 동기하여 화상 데이터 신호(X21, X22, X23, X24, X25 …)에 화상 데이터 신호(S2)를 할당 및 공급하여 화상 데이터 신호(S2)가 각각의 TFT 트랜지스터를 통해 부화소에 공급된다. 그 결과, 개별 부화소는 수평 주사 주기와 도트 순차 주사 주기에 동기하여 빛을 방출함으로써 원하는 화상이 디스플레이된다.
도 2b에 이중으로 빗금친 영역은 도 2a에 도시하는 전방측 디스플레이 장치(4)의 적색, 녹색 및 청색(R, G, B)광을 방출하는 부화소에 대응하는 부분이다. 이에 이중으로 빗금친 영역은 무광을 방출하는 보호 영역을 형성하며, 예컨대 흑색 다이로 보호된다.
전술한 바와 같이, 전방측 디스플레이 장치(4)의 부화소의 매트릭스 배열과, 후방측 디스플레이 장치(5)의 부화소의 매트릭스 배열은 거의 완벽한 정렬이다. 서로 일직선이 된 전방측 및 후방측 디스플레이 장치(4, 5)는 동일한 어드레스 신호(V1, V2, V3, V4, V5 …)와 도트 순차 주사 신호(H1, H2, H3, H4, H5 …)에 의해수평 주사 및 도트 순차 주사의 적용을 받게 된다. 전방측 디스플레이 장치(4)용 화상 데이터 신호(S1)와 후방측 디스플레이 장치(5)용 화상 데이터 신호(S2)는 그러므로 도 3에 도시하는 각 3차원 화소 단위로 동기적으로 공급된다. 그 결과, 전방측 디스플레이 장치(4)의 부화소와 후방측 디스플레이 장치(5)의 부화소는 공간 독립적 방법이 아니라, 3차원 화소의 단위로 빛을 방출한다.
전방측 디스플레이 장치(4)와 마찬가지로, 후방측 디스플레이 장치(5) 역시, 전원 전압을 공급하는 전원 라인(Vdd2)과 접지 레벨로 설정되는 공통 라인(COM2)을 구비한다.
이제, 도 4 내지 도 6b을 참조하여, 각각 유기 EL 디스플레이로 구성된 전방측 디스플레이 장치(4)와 후방측 디스플레이 장치(5)의 장치 구조를 설명하기로 한다.
도 4는 전방측 디스플레이 장치(4)와 후방측 디스플레이 장치(5) 상에 있는 각각의 부화소의 구성을 도시하는 회로도이며, 여기서 TFT 트랜지스터(TFTa, TFTb)는 서로 연결된다. 전술한 바와 같이, 이들 TFT 트랜지스터(TFTa, TFTb)는 데이터 라인(X11-X15 …X1i)과 게이트 라인(Y11,-Y15 …Y1j)이 서로 교차하는 위치에, 그리고 데이터 라인(X21-X25 …X2i)과 게이트 라인(Y21,-Y25 …Y2j)가 서로 교차하는 위치에 형성된다.
즉, TFT 트랜지스터(TFTa)(이하, 간단히 "TFTa"라고 함)의 게이트는 어드레스 신호 라인 가운데 하나에 연결되어 어드레스 신호(Vj)가 주사 회로(7)로부터 거기에 공급된다. 또한, TFTa의 드레인은 데이터 라인 중 하나에 연결되어 화상 데이터 신호(S1)(또는 S2)가 거기에 공급된다.
TFTa의 소스는 TFT 트랜지스터(TFTb)(이하, 간단히 "TFTb"라고 함)의 게이트에 연결된다. 소스는 또한 기억 커패시터(C)를 통해, 접지 레벨로 설정되어 있는 공통 라인(COM1)(또는 COM2)에 연결된다.
TFTb의 소스도 공통 라인(COM1)(또는 COM2)에 연결된다. 전술한 부화소(Sub-Pix)는 드레인과 전원 공급 라인(Vdd1)(또는 Vdd2) 사이에 연결된다.
이 회로 구성에 있어서, TFTa의 게이트에 주사 회로(7)로부터 논리 레벨 "H"의 어드레스 신호(Vj)가 공급될 때, TFTa가 턴 온된다. 그 결과, TFTa의 드레인에 공급된 화상 데이터 신호(S1)(또는 S2)는 그것의 소스를 통해 TFTb의 게이트로 공급되고 기억 커패시터(C)에 의해 유지된다.
이 때, TFTb는 공급된 화상 데이터 신호(S1)(또는 S2)를 전압 증폭시킨다. TFTb는 증폭된 전압(드레인 전압)과 전원 라인(Vdd1)(또는 Vdd2) 간의 전압차를 부화소(Sub-Pix) 양단에 인가하여 부화소(Sub-Pix)는 자체적으로 그 전압차에 비례한 세기를 갖는 빛(hv)을 방출한다. 여기서, 부화소(Sub-Pix)는 적색, 녹색 및 청색(R, G, B)의 임의의 것에 빛(hv)의 자체 발광을 제공한다.
다음에 도 5를 참조하여, 전방측 디스플레이 장치(4) 상에 형성된 TFTa, TFTb 및 부화소(Sub-Pix)의 2차원 구조에 대하여 설명하기로 한다.
도 5는 유기 EL 디스플레이를 설계할 때에 발상되는 레이아웃 도면이다. 필수 부분의 대표적 구조에 대하여, 도 5는 도 2a에 도시한 게이트 라인(Y11, Y12) 및 데이터 라인(X11, X12)과 관련해서, 적색(R)광과 녹색(G)광을 방출하는 4개의부화소(Sub-Pix)의 구조 및 수반하는 TFTa와 TFTb를 도시하고 있다.
부연하여, 이들 부화소(Sub-Pix)와 TFTa, TFTb는 동일한 장치 구조를 갖는다. 설명의 편의상, 아래의 설명은 게이트 라인(Y11) 및 데이터 라인(X11)과 관련된 적색(R)광을 방출하는 부화소(Sub-Pix)의 2차원 구조 및 수반하는 TFTa와 TFTb에 관한 것이다.
도면에서, 게이트 라인(Y11, Y12 …)은 도시 생략된 투명 글래스 기판 상에 적층된다. 데이터 라인(X11, X12 …)과 공통 라인(COM1)은 전기 접촉없이 게이트 라인(Y11, Y12 …)을 교차하도록 형성된다.
TFTa의 드레인(D)과 소스(S)는 그 사이에 미리 정해진 간격으로 서로 대향 배치된다. 게이트 전극, 즉 게이트 라인(Y11)의 일부는 드레인(D)과 소스(S)가 서로 대향하는 위치에 미리 정해진 간격으로 배치된다. 이것은 게이트 전극 아래에서 게이트(GT)를 형성한다.
TFTb의 드레인(D)과 소스(S)는 그 사이에 미리 정해진 간격으로 서로 대향 배치된다. TFTa의 드레인(D)에 접속된 게이트 전극(JP)은 드레인(D)과 소스(S)가 서로 대향하는 위치에 미리 정해진 간격으로 배열된다. 이것은 게이트 전극(JP) 아래에서 TFTb의 게이트(GT)를 형성한다.
후위 전극층(A1)이 TFTb의 드레인(D) 측에 배치된다. 후위 전극층(A1)은 적색(R)광을 방출하는 부화소(Sub-Pix)의 발광면과 사이즈가 거의 동일하고, TFTb의 드레인(D)과 전기적으로 접속된다.
TFTb의 소스(S)는 공통 라인(COM1)과 전기적으로 접속된다.
도 5에는 도시하지 않지만, 전자 주입층, 발광층, 정공 주입층 및 투명 전극층이 전술한 후위 전극층(A1) 상에 연속으로 적층된다. 투명 전극층은 전원 라인(Vdd1)과 접속된다. 그 결과, TFTb의 드레인(D)과 접속하는 후위 전극층(A1), 전원 라인(Vdd1)과 접속하는 투명 전극층, 그 사이에 적층되는 전자 주입층, 발광층 및 정공 주입층은 적색(R)광을 방출하는 유기 EL 장치를 형성한다.
또한, 전술한 투명층 영역(W)이 적색(R)광을 방출하는 부화소(Sub-Pix)의 발광면 옆에 배치된다. 투명 영역(W)은 투명 글래스 기판 상에서, 보호층으로서만 투명 절연층을 적층함으로써 형성된다.
후방측 디스플레이 장치(5)는 투명 영역(W)이 형성되지 않는다는 것을 제외하고는 기본적으로 전방측 디스플레이 장치(4)와 구조가 동일하다. 그러므로 후방측 디스플레이 장치(5)의 TFT 트랜지스터와 부화소의 2차원 구조에 대한 설명은 생략하기로 한다.
이제, 도 6a와 도 6b를 참조하여, 전방측 디스플레이 장치(4)와 후방측 디스플레이 장치(5) 상에 형성된 부화소(Sub-Pix)의 단면 구조와 TFT 트랜지스터에 대하여 설명하기로 한다.
도 6a와 도 6b는 도 5에 도시한 전방측 디스플레이 장치(4)의 게이트 라인(Y11)과 데이터 라인(X11)과 관련하여 적색(R)광을 방출하는 부화소(Sub-Pix)의 필수 부분의 구조 및 수반하는 TFTb와, 전방측 디스플레이 장치(4)의 부화소(Sub-Pix) 등과 일직선으로 정렬된 후방측 디스플레이 장치(5)의 부화소(Sub-Pix) 등의 필수 부분의 구조를 나타내고 있다. 도 6a는 후방측 디스플레이 장치(5)의 구조를,도 6b는 전방측 디스플레이 장치(4)의 구조를 도시하고 있다. 빛은 투명 글래스 기판(Sub1, Sub2)의 측면으로 투과될 것이다.
전방측 디스플레이 장치(4)와 후방측 디스플레이 장치(5)가 전술한 것과 거의 동일한 장치 구조를 갖기 때문에, 공통 부분에는 동일한 참조 번호 또는 기호를 부여하기로 한다.
처음, 도 6b를 참조하여, 전방측 디스플레이 장치(4) 상에 있는 대표적인 부화소(Sub-Pix) 등의 구조를 설명하기로 한다. 데이터 라인(X11)이 투명 글래스 기판(Sub1)의 표면 상에 적층된다. 게이트 전극(JP)과 투명 전극층(ITO)은 또한 도 5에 도시한 TFTa의 소스(S)와 전원 라인(Vdd1)(도시 생략)에 각각 연결되게 적층된다.
데이터 라인(X11)과 게이트 전극(JP)에는 절연층(9)이 덮힌다. 비경질 실리콘(a-Si)층(10)과 n+형 비경질 실리콘층(11)이 절연층(9)을 통해 게이트 전극(JP) 상에 적층된다.
비경질 실리콘층(10)과 n+형 비경질 실리콘층(11)은 게이트 전극에 대향하는 영역에서 TFTb의 게이트(GT)를 형성한다. 게이트 전극(JP)의 좌측 상의 영역은 TFTb의 소스(S)를 형성하고, 게이트 전극(JP)의 우측 상의 영역은 TFTb의 드레인(D)을 형성한다.
게다가, 소스 전극(12)과 드레인 전극(13)은 절연층(9) 상에 작층된다. 소스 전극(12)은 비경질 실리콘층(10)과 n+형 비경질 실리콘층(11)의 좌측 부분을 덮도록 적층되고, 그에 따라 TFTb의 소스(S)에 전기적으로 접속된다. 드레인 전극(13)은 비경질 실리콘층(10)과 n+형 비경질 실리콘층(11)의 우측 부분을 덮도록 적층되고, 그에 따라 TFTb의 드레인(D)에 전기적으로 접속된다.
공통 라인(COM1)이 소스 전극(12) 상에 적층되어, TFTb의 소스(S)와 공통 라인(COM1)은 소스 전극(12)을 통해 서로 접속된다.
이어서, 전체 TFTb에 절연막(14)이 덮힌다.
또한, 정공 주입층(15), 발광층(16) 및 전자 주입층(17)이 전술한 투명 전극층(ITO) 상에 적층된다. 드레인 전극(13)과의 전기 접속을 구축하는 후위 전극층(A1)이 전자 주입층(17) 상에 적층된다.
화상 데이터 신호(S1)에 비례한 전압이 전술한 TFTb를 통해 후위 전극층(A1)에 인가될 때, 전원 라인(Vdd1)과 관련한 투명 전극층(ITO)의 전압과 인가된 전압 간의 전압차에 따라, 전자는 전자 주입층(17)으로부터 발광층(16)으로 주입되고, 정공은 정공 주입층(15)으로부터 발광층(16)으로 주입된다. 전자와 정공의 재조합 에너지를 이용하여, 빛은 글래스 기판(Sub1)의 측면으로 방출된다.
투명 전극층(ITO) 옆에서, 절연층(9)만이 소위 어떤 장치없이도 글래스 기판(Sub1) 상에 적층된다. 이것은 후방측 디스플레이 장치(5)로부터 방출된 빛을 투과하는 투명 영역(W)을 형성한다.
도면에 도시하지는 않지만, 투명 영역(W)을 제외한 영역에는 흑색 다이가 덮여져서 후방측 디스플레이 장치(5)의 부화소로부터 방출된 빛이 각각의 투명 영역(W)을 통해 투과되어 시청자 쪽으로 방출된다.
도 6a는 후방측 디스플레이 장치(5)의 부화소(Sub-Pix)를 도시하고 있으며,이 장치는 도 6b에 도시한 전방측 디스플레이 장치(4)의 투명 영역(W)을 향해 빛을 방출하는 위치에 형성된다. 후방측 디스플레이 장치(5)는 투명 영역(W)이 형성되지 않는다는 점을 제외하고 전방측 디스플레이 장치(4)와 장치 구조 면에서 기본적으로 동일하다.
이제, 도 7 내지 도 8b를 참조하여, 도 1a 내지 도 6b와 관련하여 설명한 공간 화상형 디스플레이(1)의 동작을 설명하기로 한다.
도 7은 도트 순차 주사 주기와 동기하는 도트 순차 주사 신호(H1, H2, H3, H4, H5 …)와 수평 주사 주기(IH 주기)와 동기하는 어드레스 신호(V1, V2, V3, V4, V5 …)를 도시하고 있다. 도트 순차 주사 신호(H1, H2, H3, H4, H5 …)와 어드레스 신호(V1, V2, V3, V4, V5 …)는 전술한 디스플레이 제어 회로에 배치되는 시프트 레지스터(8)와 주사 회로(7) 각각 출력된다.
디스플레이 제어 회로는 또한 데이터 신호 발생 회로(18)를 포함한다. 이 데이터 신호 발생 회로(18)는 비디오 신호(VD)가 신호원으로서 공급될 때 전방측 디스플레이 장치(4)에 공급되는 화상 신호 데이터(S1)와, 후방측 디스플레이 장치(5)에 공급되는 화상 데이터 신호(S2)를 발생한다.
여기서, 데이터 신호 발생 회로(18)는 발진원(도시 생략)으로부터 공급되는 미리 정해진 주파수의 동기 신호(CLK)에 기초하여, 도트 순차 주사 신호(H1, H2, H3, H4, H5 …)와 어드레스 신호(V1, V2, V3, V4, V5 …)에 동기하여 화상 데이터 신호(S1, S2)를 발생한다.
더욱이, 비디오 신호(VD)에 기초해서 입체 화상을 디스플레이할 때, 데이터신호 발생 회로(18)는 비디오 신호(VD)로부터 화상 데이터 신호(S1, S2)를 발생하여, 동일한 신호가 전방측 디스플레이 장치(4)와 후방측 디스플레이 장치(5)의 디스플레이면 상에 정렬되어 디스플레이된다.
즉, 화상 데이터 신호(S1)와 화상 데이터 신호(S2)의 양신호는 기본적으로 비디오 신호(VD)와 동일한 것이다.
그런데, 화상 데이터 신호(S1, S2)의 진폭은 시청자의 추정 위치인 기준 위치에 대하여 입체 화상의 각 부분의 깊이에 따라 설정된다.
즉, 전술한 기준 위치에 더 가까운 입체 화상의 부분을 디스플레이하려면, 화상 데이터 신호(S1)는 진폭이 화상 데이터 신호(S2)보다 더 높아야 한다. 반면에, 기준 위치에서 더 먼 부분을 디스플레이하려면, 화상 데이터 신호(S1)는 화상 데이터 신호(S2)보다 진폭이 더 낮아야 한다.
이런 식으로, 진폭이 조정된 화상 데이터 신호(S1, S2)는 수평 주사 주기(1H 주기), 단일 프레임 주기 및 도트 순차 주사 주기에 동기하여 발생된다. 발생된 화상 데이터 신호(S1, S2)는 각각의 디스플레이면 상에 화상을 표시하기 위하여 전방측 디스플레이 장치(4)와 후방측 디스플레이 장치(5)에 공급된다.
그에 따라, 화상이 전방측 디스플레이 장치(4)와 후방측 디스플레이 장치(5) 상에 표시된다. 도 8a에 도시하는 바와 같이, 더 높은 진폭의 화상 데이터 신호(S1)가 전방측 디스플레이 장치(4)에 공급되고 더 낮은 진폭의 화상 데이터 신호(S2)가 후방측 디스플레이 장치(5)에 공급될 때, 전방측 디스플레이 장치(4)는 더 높은 휘도의 화상을 표시하고, 후방측 디스플레이 장치(5)는 더 낮은 휘도의 화상을 표시한다. 이것은 시청자에게 화상(Pa)가 전방측 디스플레이 장치(4)에 더 가까운 위치에 있다는 착시를 준다.
도 8b에 도시하는 바와 같이, 더 낮은 진폭의 화상 데이터 신호(S1)가 전방측 디스플레이 장치(4)에 공급되고 더 높은 진폭의 화상 데이터 신호(S2)가 후방측 디스플레이 장치(5)에 공급될 때, 전방측 디스플레이 장치(4)는 더 낮은 휘도의 화상을 표시하고, 후방측 디스플레이 장치(5)는 더 높은 휘도의 화상을 표시한다. 이것은 시청자에게 화상(Pb)가 후방측 디스플레이 장치(5)에 더 가까운 위치에 있다는 착시를 준다.
그 결과, 전방측 디스플레이 장치(4)와 후방측 디스플레이 장치(5) 상에 디스플레이되는 화상의 개별 부분의 휘도를 제어하기 위하여 진폭이 조정된 화상 데이터 신호(S1, S2)가 공급되어 시청자에게 입체 화상을 재생하고 디스플레이할 수 있다.
예를 들어, 전방측 디스플레이 장치(4)의 디스플레이면은 도 9a에 도시하는 바와 같이 흑색 배경 상에 휘도가 동심으로 변하는 대상 화상을 도시하고 있다. 한편, 후방측 디스플레이 장치(5)의 디스플레이면은 도 9c에 도시하는 바와 같이 흑색 배경 상에 휘도가 동심으로 변하는 대상 화상을 도시하고 있다. 이들 대상 화상이 서로 공간 정렬되어 디스플레이될 때, 도 10에 도시하는 원뿔 형상의 입체 화상의 3차원 화상이 상측에서 보이는 것처럼 시청자에게 표시될 수 있다.
여기서, 도 9b는 도 9a에 도시하는 대상 화상을 수직선 X-X를 따라 취할 때의 휘도 변화를 도시한다. 도 9d는 도 9c에 도시하는 대상 화상을 수직선 X-X를 따라 취할 때의 휘도 변화를 도시한다. 여기서, 전방측 디스플레이 장치(4)의 각 단일 화소의 휘도와 후방측 디스플레이 장치(5)의 각 단일 화소의 휘도가 도 3에 도시한 단일 입체 화소에 대한 부화소로부터 방출된 빛의 휘도 합이 1이 되도록 상대적으로(정규화되어) 도시되어 있다.
도 9b와 도 9d에 도시하는 바와 같이, 동심원의 중심을 향하여 휘도가 증가하는 대상 화상은 전방측 디스플레이 장치(4)의 디스플레이면 상에 디스플레이되고, 동심원의 중심을 향하여 휘도가 감소하는 대상 화상은 후방측 디스플레이 장치(5)의 디스플레이면 상에 디스플레이된다. 이것은 상측에서 보이는 것과 같이 도 10에 도시하는 원뿔 형상의 입체 화상의 3차원 화상을 표시할 수 있다. 전술한 바와 같이, 그에 따라 입체적 3차원 화상이 전방측 디스플레이 장치(4)와 후방측 디스플레이 장치(5)의 개별 화소를 적절하게 휘도 조정함으로써 디스플레이될 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 실시예의 공간 화상형 디스플레이(1)에 있어서, 전방측 디스플레이 장치(4)와 후방측 디스플레이 장치(5)는 유기 EL 디스플레이로 구성된다. 이에 따라 두께와 중량의 저감이 가능하다.
도 3을 참조하여 설명한 바와 같이, 후방측 디스플레이 장치(5)의 부화소로부터 방출된 빛은 전방측 디스플레이 장치(4) 상에 형성된 투명 영역(W)을 통해 투과된다. 투과된 빛과, 전방측 디스플레이 장치(4) 상에 형성된 부화소로부터 방출된 빛이 조합되어 입체 화상의 컬러, 휘도, 및 공간 위치를 결정할 수 있다. 이것은 종래 기술에서와 같이 복잡한 광학 시스템의 필요를 삭제한다. 그에 따라 기계적 강도와 높은 정밀도를 지닌 공간 화상형 디스플레이를 제공하는 것이 가능하다.
시청자들은 글래스 등을 착용할 필요가 없기 때문에, 매우 편리한 공간 화상형 디스플레이를 제공하는 것이 가능하다.
전방측 디스플레이 장치(4)와 후방측 디스플레이 장치(5)가 유기 EL 디스플레이로 구성되기 때문에, 고휘도의 입체 화상이 달성되어 선명하고 높은 품질의 입체 디스플레이가 가능하다.
게다가, 고휘도의 입체 화상이 넓은 시청각과 함께, 저소비 전력으로 달성될 수 있다. 즉, 시청자는 디스플레이 유닛(2)을 비스듬하게 시청하는 경우에도, 화상 품질의 상당한 저하 없이 선명한 입체 화상을 볼 수 있다.
게다가, 정지 화상뿐만 아니라 동영상 화상도 입체적으로 디스플레이될 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 실시예에 따르면, 종래 기술의 다양한 문제가 한번에 모두 해결될 수 있다. 그러므로, 휴대 전화기, PDA, 개인용 컴퓨터 및 차량 탑재형 네비게이션 시스템과 같은 전자 설비에 필요한 두께가 얇고 중량이 가벼우며, 그에 따라 일반 사용에 응용할 수 있는 공간 화상형 디스플레이를 제공하는 것이 가능하다.
(제2 실시예)
이제, 본 발명의 공간 화상형 디스플레이 장치의 제2 실시예를 도 11a 내지 도 13b를 참조하여 설명하기로 한다. 도 11a 내지 도 13b에 있어서, 도 1a 내지 도 8b에 도시한 제1 실시예의 공간 화상형 디스플레이 장치의 부분과 동일하거나 동류의 것에는 동일한 참조 번호를 부여하였다.
본 실시예의 공간 화상형 디스플레이 장치(100)는 도 11a의 사시도에 도시한 바와 같이 매우 얇은 구조를 갖는다.
깊이 방향을 따라 취한 확대 단면도(도 11b)에 도시하는 바와 같이, 디스플레이 유닛(2)은 사이 간격이 미리 정해져서 배치되는 얇은 전방측 디스플레이 장치(4)와 후방측 디스플레이 장치(LCD)로 구성된다. 전방측 디스플레이 장치(4)는 프레임(3)의 개구(3a)를 통해 시청자 쪽으로 지향된다. 후방측 디스플레이 장치(LCD)는 전방측 디스플레이 장치(4) 뒤에 배치된다.
전기 회로 기판(6)이 프레임(3)의 후단에 적절하게 장착된다. 전기 회로 기판(6)은 전방측 디스플레이 장치(4)와 후방측 디스플레이 장치(LCD) 상에 각각 화상을 디스플레이하는 디스플레이 제어 회로를 구비한다. 비디오 신호가 비디오 신호 발생 유닛과 같은 화상 정보원으로부터 전기 회로 기판(6)에 공급될 때, 전술한 디스플레이 제어 회로는 화상 디스플레이를 위한 각각의 화상 데이터 신호를 전방측 디스플레이 장치(4)와 후방측 디스플레이 장치(LCD)에 공급한다.
전방측 디스플레이 장치(4)는 제1 실시예에서 설명하였던 완전 컬러 디스플레이가 가능한 액티브 매트릭스형의 유기 EL 디스플레이 장치이다.
후방측 디스플레이 장치(LCD)는 완전 컬러 디스플레이가 가능한 액티브 매트릭스형의 액정 디스플레이 장치로 구성된다. 배광(BL)이 후방측 디스플레이 장치(LCD) 뒤에 배치된다. 배광(BL)은 광원(LT)으로부터 방출된 백광(white light)을 후방측 디스플레이 장치(LCD)를 향해 투사한다.
전방측 디스플레이 장치(4)와 후방측 디스플레이 장치(LCD)는 타깃 전자 설비에 적절하게 설정된 화소수, 해상도 및 디스플레이 사이즈로 형성된다.
도 12a 내지 도 12b는 전방측 디스플레이 장치(4)와 후방측 디스플레이 장치(LCD)의 디스플레이면 상에 각각 형성된 화소의 매트릭스 구조를 나타낸다.
도 12a는 전방측 디스플레이 장치(4)의 화소 매트릭스를, 도 12b는 후방측 디스플레이 장치(5)의 화소 매트릭스를 도시한다. 전방측 디스플레이 장치(4)의 화소수와 후방측 디스플레이 장치(LCD)의 화소수가 물리적 관계에서 서로 관련되어 도시된다.
도 12a에 도시한 전방측 디스플레이 장치(4)는 도 2a에 도시한 전방측 디스플레이 장치(4)의 구조와 동일한 구조를 갖는다. 적색(R)광, 녹색(G)광 및 청색(B)광을 방출하는 많은 수의 독립 부화소가 각각의 규칙적인 화소 피치로 수직 및 수평으로 배열된다. 투명 영역(W)이 각 부화소 옆에 형성된다. 투명 영역(W)은 도 12b에 도시한 후방측 디스플레이 장치(LCD) 상에 매트릭스로 형성된 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 부화소로부터 각각 방출된 빛을 투과시킨다.
전방측 디스플레이 장치(4) 상에서, 수평으로 결합하는 적색, 녹색 및 청색(R, G, B)의 3개의 부화소는 각각의 단일 화소를 구성한다. 이들 3개의 부화소로부터 방출된 적색(R)광, 녹색(R)광 및 청색(B)광은 단일 화소의 컬러를 재생한다.
후방측 디스플레이 장치(LCD) 상에는, 적색(R)광, 녹색(G)광 및 청색(B)광을 방출하는 많은 수의 독립 부화소가 각각의 규칙적인 화소 피치로 수직 및 수평으로 배열된다. 수평으로 결합하는 적색, 녹색 및 청색(R, G, B)의 3개의 부화소가 각각단일 화소를 구성한다. 이들 3개의 부화소로부터 방출된 적색(R)광, 녹색(R)광 및 청색(B)광이 단일 화소의 컬러를 재생한다.
후방측 디스플레이 장치(LCD)의 화소 피치는 전방측 디스플레이 장치(4)의 그것과 거의 동일하고, 부화소의 총수는 전방측 디스플레이 장치(4)의 그것과 거의 동일하다.
즉, 후방측 디스플레이 장치(LCD)의 디스플레이면은 전방측 디스플레이 장치(4)의 디스플레이면과 사이즈, 화소수, 해상도가 거의 동일하다. 그 결과, 후방측 디스플레이 장치(LCD)의 부화소와 전방측 디스플레이 장치(4)의 부화소는 공간적으로 거의 완벽하게 정렬된다.
광축 방향(발광 방향)에서 볼 때, 후방측 디스플레이 장치(LCD)의 부화소는 전방측 디스플레이 장치(4) 상에 형성된 각각의 투명 영역(W)에 대향 정렬된다.
그 결과, 도 3의 사시도에 도식적으로 나타내는 바와 같이, 전방측 디스플레이 장치(4) 상에 형성된 각각의 단일 화소를 구성하는 적색, 녹색 및 청색(R, G, B)의 3개의 부화소는 각각 시청자 쪽으로 R광, G광 및 B광을 방출한다. 후방측 디스플레이 장치(LCD) 상에 형성된 각각의 단일 화소를 구성하는 적색, 녹색 및 청색(R, G, B)의 3개의 부화소는 전방측 디스플레이 장치(4)의 전술한 부화소 옆에 형성된 3개의 투명 영역(W)을 통해 투과되어 시청자를 향해 방출된 R'광, G'광 및 B'광을 각각 방출한다.
전방측 디스플레이 장치(4)의 화소와 후방측 디스플레이 장치(LCD)의 화소가 그에 따라 공간적으로 정렬되기 때문에, 서로 일직선으로 정렬된 전방측 디스플레이 장치(4)와 후방측 디스플레이 장치(LCD)의 화소들은 깊이를 갖는 3차원 화소를 구성한다.
도 12b를 다시 참조하면, 수직 주사를 위하여 수평으로 연장하는 많은 수의 게이트 라인(Y21, Y22, Y23, Y24, Y25 …)과 화상 신호(S2)의 공급을 위해 수직으로 연장하는 많은 수의 데이터 라인(X21, X22, X23, X24, X25…)이 후방측 디스플레이 장치(LCD)의 부화소 사이에 형성된다.
게이트 라인(Y21, Y22, Y23, Y24, Y25 …)은 주사 회로(7)와 연결된다. 주사 회로(7)는 게이트 라인(Y21, Y22, Y23, Y24. Y25 …)에 각각 어드레스 신호(V1, V2, V3, V4, V5 …)를 출력한다. 어드레스 신호는 수평 주사 주기에 동기하여 연속으로 그리고 배타적으로 논리 레벨이 변한다.
데이터 라인(X21, X22, X23, X24, X25 …)은 트랜지스터(Q21, Q22, Q23, Q24, Q25 …)에 각각 연결되고, 이들 트랜지스터는 전술한 디스플레이 제어 회로(도시 생략)에 배치된 아날로그 스위치이다. 이들 트랜지스터(Q21, Q22, Q23, Q24, Q25 …)는 이어서 시프트 레지스터(8)에 연결된다.
즉, 시프트 레지스터(8)로부터 공급되는 도트 순차 주사 신호(H1, H2, H3, H4, H5 …)에 따라, 트랜지스터(Q21, Q22, Q23, Q24, Q25 …)는 도트 순차 주사 주기와 동기하여 연속으로 그리고 배타적으로 턴 온/오프하여 화상 데이터 신호(S2)는 연속으로 데이터 라인(X21, X22, X23, X24, X25 …)에 할당 및 공급된다.
TFT 트랜지스터는 게이트 라인(Y21, Y22, Y23, Y24, Y25 …)과 데이터 라인(X21, X22, X23, X24, X25 …)이 서로 교차하는 부분에서 아날로그 스위치로서 형성된다. 어드레스 신호(V1, V2, V3, V4, V5 …)가 이들 TFT 트랜지스터의 게이트에 인가되어 화상 데이터 신호(S2)는 각각의 부화소에 공급된다.
도 13a와 도 13b는 완전 컬러 디스플레이가 가능한 액티브 매트릭스형의 액정 디스플레이로 구성된 후방측 디스플레이 장치(LCD) 상에서의 각각의 부화소의 장치 구조를 도시한다.
여기서, 도 13a는 각각의 단일 부화소의 필수 부분의 구조와 그 부화소의 TFT 트랜지스터를 도시하는 단면도이다. 설명의 편의상, 도 13a는 도 12b에 도시한 게이트 라인(Y21)과 데이터 라인(X21)의 교차에 형성된 적색(R)광을 방출하는 부화소의 TFT 트랜지스터의 필수 부분의 구조를 도시한다. 도 13b는 그 단면도에 대응하는 레이아웃도이다.
도 13a와 도 13b에 있어서, 게이트 라인(Y21)의 일부인 게이트 전극(GT)이 전방측 디스플레이 장치(4)에 대향하는 투명 글래스 기판(Sub1)의 표면 상에 적층된다. 절연층(19) 역시 적층된다. 투명 전극층(ITO1)과 비경질 실리콘(a-Si)층(20)이 절연층(19) 상에 추가 적층된다. 투명 전극층(ITO1)에 부화소의 사이즈가 부여된다. 비경질 실리콘층(20)이 게이트 전극(GT)과 정렬된다.
소스 전극(S)과 드레인 전극(D)이 추가 적층된다. 소스 전극(S)은 비경질 실리콘층(20)과 투명 전극층(ITO1) 사이에 전기 접속을 구축한다. 드레인 전극(D)은 데이터 라인(X21)의 일부이다. 그에 따라 비경질 실리콘층(20) 상에 형성된 게이트 전극(GT), 소스 전극(S) 및 드레인 전극(D)은 TFT 트랜지스터를 형성한다. 전체 TFT 트랜지스터에는 절연층(21)이 덮혀진다.
투명 글래스 기판(Sub22)이 배광(BL)의 측면에 배치된다. 부화소의 사이즈가 부여된 컬러 필터(24)가 투명 전극층(ITO1)에 대향하는 글래스 기판(Sub22)의 표면 상에 형성된다. 게다가, 보호층(25)이 컬러 필터(24) 외의 다른 영역 상에 형성된다. 투명 전극층(ITO2)과 광분배막(23)이 컬러 필터(24)와 보호층(25) 상에 공통 전극으로서 적층된다. 이 때, 도면에 도시하는 바와 같이, 액정(22)이 글래스 기판(Sub21, Sub22) 사이에 충전되어 밀봉된다.
이 구조에서, 게이트 라인(Y21)에 어드레스 신호(V1)가 공급될 때, TFT 트랜지스터가 턴 온되어 화상 데이터 신호(S2)는 데이터 라인(X21)을 통해 투명 전극층(ITO1)에 공급된다. 이 때, 투명 전극층(ITO1)과 투명 전극층(ITO2) 간의 전압 또는 공통 전극은 액정(22)의 지향(orientation)을 바꾼다. 지향 변화와 광분배막(23)은 액정(22)의 투광을 바꾸도록 조합한다. 그 결과, 배광(BL)으로부터 방출된 백광은 컬러 필터(4)를 통해 채색되어 액정(22)을 통과한다. 여기서, 빛은 전술한 투과율 변화에 따라 세기가 조절되어 투명 전극층(ITO1)에 도달한다. 세기 조절된 빛은 이어서 글래스 기판(Sub21)을 통해 전방측 디스플레이 장치(4) 쪽으로 방출된다.
부연하여, 다른 부화소에도 컬러 필터(24)와 같은 적색, 녹색 및 청색(R, G, B) 중 임의의 컬러 필터가 제공되어 컬러 디스플레이가 이루어진다.
이제, 그러한 구성을 갖는 공간 화상형 디스플레이 장치(100)의 동작을 설명하기로 한다.
유기 EL 디스플레이로 구성된 전방측 디스플레이 장치(4)와 액정 디스플레이로 구성된 후방측 디스플레이 장치(LCD)는 물리적 관계의 차이, 즉 장치 구조 등의 차이로 인해 화상 데이터 신호(S1, S2)의 구동 방법이 서로 다르다는 것을 유념하여야 한다.
예를 들어, 유기 EL 디스플레이로 구성된 전방측 디스플레이 장치(4)는 데이터 화상 신호(S1)로 DC 구동이 가능한 반면, 액정 디스플레이로 구성된 후방측 디스플레이 장치(LCD)는 화상 데이터 신호(S2)에 의해 통상 AC 구동되어 재생 화상이 콘트라스트면에서 향상된다.
그럼에도 불구하고, 화상 데이터 신호(S1, S2)에 기초해서 부화소를 구동하는 기본 디스플레이 원리는 동일하다. 이에 기본 원리에 따른 동작을 설명하기로 한다.
도 7에서 설명한 바와 같이, 화상 데이터 신호(S1, S2)가 처음에 전방측 디스플레이 장치(4)와 후방측 디스플레이 장치(LCD)에 각각 공급되고, 수평 주사 주기, 도트 순차 주사 주기 및 프레임 주기에 동기하여 주사가 수행된다.
화상 데이터 신호(S1)와 화상 데이터 신호(S2) 모두는 비디오 신호 발생 유닛 등으로부터 공급된 비디오 신호(VD)와 기본적으로 동일한 것이다.
화상 데이터 신호(S1, S2)의 진폭은 시청자의 추정 위치인 기준 위치에 대한 입체 화상의 각 부분의 깊이에 따라 설정되는 것을 주의해야 한다.
즉, 전술한 기준 위치에 더 가까운 입체 화상의 부분을 디스플레이하려면, 화상 데이터 신호(S1)는 진폭이 화상 데이터 신호(S2)보다 더 높아야 한다. 반면에, 기준 위치에서 더 먼 부분을 디스플레이하려면, 화상 데이터 신호(S1)는 화상데이터 신호(S2)보다 진폭이 더 낮아야 한다.
이런 식으로, 진폭이 조정된 화상 데이터 신호(S1, S2)는 수평 주사 주기, 단일 프레임 주기 및 도트 순차 주사 주기와 동기하여 발생된다. 발생된 화상 데이터 신호(S1, S2)는 전방측 디스플레이 장치(4)와 후방측 디스플레이 장치(5)에 공급되어 각각의 디스플레이면 상에 화상을 표시한다.
그에 따라, 화상이 전방측 디스플레이 장치(4)와 후방측 디스플레이 장치(LCD) 상에 표시된다. 도 8a에 도시하는 바와 같이, 더 높은 진폭의 화상 데이터 신호(S1)가 전방측 디스플레이 장치(4)에 공급되고 더 낮은 진폭의 화상 데이터 신호(S2)가 후방측 디스플레이 장치(LCD)에 공급될 때, 전방측 디스플레이 장치(4)는 더 높은 휘도의 화상을 표시하고, 후방측 디스플레이 장치(LCD)는 더 낮은 휘도의 화상을 표시한다. 이것은 시청자에게 화상(Pa)가 전방측 디스플레이 장치(4)에 더 가까운 위치에 있다는 착시를 준다.
도 8b에 도시하는 바와 같이, 더 낮은 진폭의 화상 데이터 신호(S1)가 전방측 디스플레이 장치(4)에 공급되고 더 높은 진폭의 화상 데이터 신호(S2)가 후방측 디스플레이 장치(LCD)에 공급될 때, 전방측 디스플레이 장치(4)는 더 낮은 휘도의 화상을 표시하고, 후방측 디스플레이 장치(LCD)는 더 높은 휘도의 화상을 표시한다. 이것은 시청자에게 화상(Pb)가 후방측 디스플레이 장치(LCD)에 더 가까운 위치에 있다는 착시를 준다.
그 결과, 전방측 디스플레이 장치(4)와 후방측 디스플레이 장치(LCD) 상에 디스플레이되는 화상의 개별 부분의 휘도를 제어하기 위하여 진폭이 조정된 화상데이터 신호(S1, S2)가 시청자에게 공급되어 입체 화상을 재생 및 디스플레이할 수 있다.
예를 들어, 도 9c와 도 9d에 도시하는 대상 화상이 후방측 디스플레이 장치(LCD) 상에 디스플레이되는 동안 도 9a와 도 9b에 도시하는 대상 화상이 전방측 디스플레이 장치(4) 상에 디스플레이될 때, 도 10에 도시하는 원뿔 형상의 입체 화상의 3차원 화상이 상측에서 보여지는 것처럼 표시될 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 공간 화상형 디스플레이(100)(제2 실시예)에 있어서, 전방측 디스플레이 장치(4)는 유기 EL 디스플레이로 구성되고, 후방측 디스플레이 장치(LCD)는 액정 디스플레이로 구성된다. 이로 인해 두께와 중량이 감소한다.
더욱이, 후방측 디스플레이 장치(LCD)의 부화소로부터 방출된 빛은 전방측 디스플레이 장치(4) 상에 형성된 투명 영역(W)을 통해 투과된다. 투과된 빛과, 전방측 디스플레이 장치(4) 상에 형성된 부화소로부터 방출된 빛이 조합되어 입체 화상의 컬러, 휘도 및 공간 위치를 결정할 수 있다. 이로 인해 종래 기술에서와 같이 복잡한 광학 시스템이 필요없어 진다. 그에 따라 기계적 강도와 높은 정밀도를 지닌 공간 화상형 디스플레이를 제공하는 것이 가능하다.
시청자들은 글래스 등을 착용할 필요가 없기 때문에, 매우 편리한 공간 화상형 디스플레이를 제공하는 것이 가능하다.
전방측 디스플레이 장치(4)가 유기 EL 디스플레이로 구성되고 후방측 디스플레이 장치(LCD)에 배광(BL)이 설치되기 때문에, 높은 휘도의 입체 화상이 달성되어선명하고 높은 품질의 입체 디스플레이가 가능하다.
게다가, 정지 화상뿐만 아니라 동영상도 입체적으로 디스플레이될 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 종래 기술의 다양한 문제가 한번에 모두 해결될 수 있다. 그러므로, 휴대 전화기, PDA, 개인용 컴퓨터 및 차량 탑재형 네비게이션 시스템과 같은 전자 설비에 필요한 두께가 얇고 중량이 가벼우며, 그에 따라 일반 사용에 응용할 수 있는 공간 화상형 디스플레이를 제공하는 것이 가능하다.
전술한 제1 및 제2 실시예는 적색, 녹색 및 청색(R, G, B)의 부화소가 수직 스트립으로 배열되는 경우를 취급하지만, 모자이크 배열 및 심각 배열과 같은 다른 배열 구조를 채택하는 것도 가능하다.
그러나, 전술한 실시예는 입체 디스플레이가 2개의 디스플레이 장치, 즉 전방측 디스플레이 장치(4)와 그 사이에 미리 정해진 간격으로 겹쳐진 후방측 디스플레이 장치(5 또는 LCD)에 의해 달성되는 공간 화상형 디스플레이를 취급하고 있다. 그러나, 3개 이상의 디스플레이 장치가 그 사이에 미리 정해진 간격으로 겹쳐지는 구조를 채택하는 것도 가능하다.
3개 이상의 디스플레이 장치가 미리 정해진 간격으로 겹쳐진 구조에 있어서, 후방측에 배치된 디스플레이 장치의 부화소로부터 방출된 빛은 전방측에 배치된 디스플레이 장치를 통해 투과되어야 한다. 이에 따라 입체 디스플레이는 시청자에게 더 가깝게 배치되는 디스플레이 장치에, 후방측 디스플레이 장치로부터 빛을 투과시키는 더 많은 투명 영역(W)을 또는 더 넓은 면적의 투명 영역(W)을 설치하는 방법으로 달성된다.
3개 이상의 디스플레이 장치가 미리 정해진 간격으로 겹쳐지는 구조에서도, 개별 디스플레이 장치는 자체 발광형이어야 한다.
이 요건을 충족하기 위하여, 3개 이상의 디스플레이 장치를 구비한 공간 화상형 디스플레이는 디스플레이 장치를 모두 제1 실시예에서 설명한 유기 EL 디스플레이로부터 형성함으로써 실현된다.
이제, 3개 이상의 디스플레이 장치를 구비한 공간 화상형 디스플레이 장치가 제2 실시예에서 설명한 액정 디스플레이를 이용함으로써 달성될 때, 액정 디스플레이 그 자체는 자체 발광형이 아니기 때문에 배광이 필요하다. 이 때, 액정 디스플레이는 다른 디스플레이 장치가 유기 EL 디스플레이로 구성된다면, 가장 후방측에 배치되는 것이 바람직하다.
액정 디스플레이 대신에, 플라즈마 디스플레이 패널(PDP)이 최후방측 디스플레이 패널로서 이용될 수 있다. 사용 목적에 따라, CRT 디스플레이 장치를 최후방측 디스플레이 장치로서 사용할 수도 있다.
전술한 실시예들이 컬러면에서 3차원 입체 화상을 표시하도록 의도되지만, 디스플레이 장치의 디스플레이면이 세기 발광만을 위한 부화소로 구성될 수 있다 이 경우에, 입체 화상이 단색으로 디스플레이될 수 있다.
도 3에 도시하는 바와 같이, 전술한 제1 및 제2 실시예의 공간 화상 디스플레이에서, 전방측 및 후방측 디스플레이 장치 상에 형성된 부화소는 각각의 단일 화소로서 서로 결합하는 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 3가지 부화소가 조합되어입체 화소를 구성한다. 이 때, 입체 화소는 입체 화상을 디스플레이하기에 적절하다면 휘도가 개별 조정된다.
그럼에도 불구하고, 본 발명의 공간 화상형 디스플레이는 휘도를 화소 단위로 조정해야 하는 제약 아래에 있지 않다.
제1 및 제2 실시예에 따른 제1 변형 실시예에 있어서, 부화소 모두는 화소 단위(도트 단위)로 휘도가 조정될 필요가 없다.
보다 구체적으로, 도 14a는 전방측 디스플레이 장치(4) 상에서 화소 단위의 휘도 조정 방법을 도시하고 있다. 도 14b는 후방측 디스플레이 장치(5)(또는 LCD) 상에서 화소 단위의 휘도 조정 방법을 도시하고 있다.
여기서, 도 14a에 도시하는 바와 같이, 전방측 디스플레이 장치(4)의 디스플레이면 상에서 수평으로 정렬하는 화소는 비월 화상 디스플레이를 위해 교대로 턴 오프된다.
예를 들어, 빗금친 화소 AR(x, y), AR(x, y+2)와 같이 스태거 위치에 있는 화소는 휘도 조정으로 불이 켜진다. 한편, AR(x+1, y), AR(x, y+1)와 같이 빗금쳐지지 않은 화소는 턴 오프된다. 턴 오프된 이들 화소 AR(x+1, y), AR(x, y+1) …은 전술한 투명 영역(W)을 통해 후방측 디스플레이 장치(5)(또는 LCD)로부터 방출된 빛을 투과시킬 것이다,
후방측 디스플레이 장치(5)(또는 LCD)의 화소와 관련해서, 전방측 디스플레이 장치(4)의 오프 화소에 대응하는 스태거 위치에 있는 화소 BR(x+1, y), BR(x, y+1) …이 휘도 조정으로 불이 켜진다. 화소 BR(x+1, y), BR(x, y+1) … 사이에 놓여 있는 나머지 화소 BR(x, y), BR(x, y+2) …은 턴 오프된다.
이런 식으로, 전방측 디스플레이 장치(4)의 화소와 후방측 디스플레이 장치(5)(또는 LCD)의 화소들은 나머지 화소들이 화상 디스플레이에 대해 휘도 조정되는 동안 공간적으로 대향하는 위상으로 교대로 턴 오프될 수 있다.
이러한 디스플레이 방법에 의해, 입체 화상은 더 낮은 공간 해상도로 입체 화상이 디스플레이될 수 있다. 이것은 특히 동영상 화상을 입체적으로 디스플레이할 때 화상 데이터 신호를 발생하는 디스플레이 제어 회로 상에서의 신호 처리 부하를 저감시킨다. 이것은 입체적 동영상 화상이 부드러운 움직으로 디스플레이될 수 있는 효과를 제공한다.
부연하여, 도 14a와 도 14b는 화소가 하나 걸러 교대로 온/오프로 불켜지는 경우를 나타내고 있지만, 교대가 화소 단위로 이루어질 필요는 없다.
예를 들어, 도 15a와 도 15b에 도시하는 바와 같이, 전방측 디스플레이 장치(4) 상에 형성된 화소는 각 단일 유닛으로서 m 컬럼과 n 로우의 화소를 갖는 유닛마다 교대로 온/오프될 수 있다. 마찬가지로, 후방측 디스플레이 장치(5)(또는 LCD)의 화소는 각 단일 유닛으로서 m ×n 화소를 구비하고 전방측 디스플레이 장치(4)로부터 대향하는 공간 위상으로 유닛마다 교대로 온/오프될 수 있다.
전술한 m ×n 화소는 적절하게 설정될 수 있으며, 여기서 숫자 m과 n은 화상 품질 저하와 같은 요인을 고려해서 결정되는 것이 좋다.
도 14a 내지 도 15b는 전방측 디스플레이 장치(4)와 후방측 디스플레이 장치(5)(또는 LCD)의 화소가 동일한 화소 피치로 형성되고, 전방측 디스플레이 장치(4)와 후방측 디스플레이 장치(5)(또는 LCD)가 동일한 해상도로 실제 화상 디스플레이를 수행하는 경우를 도시하고 있다.
그런데, 전방측 디스플레이 장치(4)와 후방측 디스플레이 장치(5)(또는 LCD)는 실제 화상 디스플레이 시에 해상도가 다를 수 있다. 즉, 입체 디스플레이는 더 높은 해상도의 화상을 표시하는 전방측 디스플레이 장치(4)에 의해, 그리고 더 낮은 해상도의 화상을 표시하는 후방측 디스플레이 장치(5)(또는 LCD)에 의해 달성될 수 있다.
예를 들어, 전방측 디스플레이 장치(4)는 도 14a에 도시하는 해상도로 설정될 수 있고, 후방측 디스플레이 장치(5)(또는 LCD)는 도 15b에 도시하는 해상도로 설정될 수 있다.
이와 다르게, 입체 디스플레이는 또한 실제 화상 디스플레이 시에 더 낮은 해상도의 화상을 표시하는 전방측 디스플레이 장치(4)와 더 높은 해상도의 화상을 표시하는 후방측 디스플레이 장치(5)(또는 LCD)에 의해 달성될 수 있다.
예를 들어, 전방측 디스플레이 장치(4)는 도 15a에 도시하는 해상도로 설정되고, 후방측 디스플레이 장치(5)(또는 LCD)는 도 14b에 도시하는 해상도로 설정될 수 있다.
더욱이, 실제 화상 디스플레이 시에, 온/오프되지 않는 화소는 도 14a 내지 도 15b에 도시하는 스태거 위치에 설정될 필요가 없다. 예를 들어, 턴 오프되는 화소는 스트립으로 또는 삼각형으로 배열될 수 있다. 전방측 디스플레이 장치(4)와 후방측 디스플레이 장치(5)(또는 LCD)는 온/오프되는 화소의 배열이 다를 수 있다.
더욱이, 전방측 디스플레이 장치(4)와 후방측 디스플레이 장치(5)(또는 LCD)의 화소는 처음부터 같은 화소 피치로 형성될 필요가 없다.
즉, 전방측 디스플레이 장치(4)와 후방측 디스플레이 장치(5)(또는 LCD)의 부화소는 처음부터 상이한 화소 피치로 형성될 수 있다.
전방측 디스플레이 장치(4)와 후방측 디스플레이 장치(5)(또는 LCD)가 처음부터 상이한 화소 피치로 형성된다면, 전방측 디스플레이 장치(4)의 컬러 화소의 배열과 후방측 디스플레이 장치(5)(또는 LCD)의 컬러 화소의 배열이 서로 다를 수 있다.
전방측 디스플레이 장치(4)와 후방측 디스플레이 장치(5)(또는 LCD)가 전술한 상이한 해상도를 가진 화상을 표시할 때, 더 높은 해상도의 화상이 화상 품질 면에서 더 낮은 해상도의 화상을 보간할 수 있다. 그에 따라 재생된 입체 화상이 화상 품질면에서 저하하는 것을 막을 수 있다.
게다가, 상이한 해상도로 전방측 디스플레이 장치(4)와 후방측 디스플레이 장치(5)(또는 LCD) 상에 화상을 디스플레이하는 것은 디스플레이 제어 회로 상에 신호 처리의 부하를 저감시킬 수 있다. 이것은 입체적 동영상 화상이 부드러운 움직임으로 디스플레이될 수 있는 효과를 제공한다.
전방측 디스플레이 장치(4) 상에 형성된 투명 영역(W)은 전방측 디스플레이 장치(4) 상에 형성된 부화소의 화소 피치에 따른 피치로 형성될 필요가 없다. 즉, 입체 디스플레이는 후방측 디스플레이 장치(5)(또는 LCD) 상에 디스플레이되는 화상의 적어도 해상도 등에 조정된 배열 및 피치로 투명 영역(W)을 형성함으로써 달성될 수 있다.
전술한 제1 변형예를 포함하는 제1 및 제2 실시예에 있어서, 전방측 디스플레이 장치(4)와 후방측 디스플레이 장치(5)(또는 LCD)는 각각, 조정된 휘도를 가진 공간 정렬 화상을 표시함으로써 입체 디스플레이를 달성한다.
그러나, 본 발명은 그러한 공간 정렬된 디스플레이에 한정되지 않는다. 도 16a 내지 도 16d를 참조하여, 이하에서 제1 및 제2 실시예의 제2 변형예를 설명하기로 한다.
간단한 설명을 위하여, 도 10에 도시한 원뿔 형상의 대상 화상이 상측에서 보여지는 상황에서의 입체 디스플레이를 설명하기로 한다.
전술한 도 9a 내지 도 9d의 디스플레이 방법에서, 전방측 디스플레이 장치(4)와 후방측 디스플레이 장치(5)(또는 LCD)는 공간적으로 겹쳐지지만 휘도면에서 상이한 화상을 표시한다.
반면에, 제2 변형 실시예에 따르면, 전술한 원뿔 형상의 대상 화상은 복수의 부분으로 분할된다. 분할된 부분 화상 중 하나가 전방측 디스플레이 장치(4)의 디스플레이면 상에, 그리고 나머지의 부분 화상들이 후방측 디스플레이 장치(5)(또는 LCD)의 디스플레이면 상에 디스플레이된다.
예를 들어, 전술한 원뿔 형상의 대상 화상이 2개로 디스플레이될 때에, 분할 디스플레이는 원뿔 형상의 대상 화상의 상부가 도 16a에 도시하는 바와 같이 전방측 디스플레이 장치(4) 상에 디스플레이되고, 원뿔 형상의 대상 화상의 나머지 하부가 후방측 디스플레이 장치(5)(또는 LCD) 상에 디스플레이되는 방식으로 수행된다.
이 때, 전방측 디스플레이 장치(4) 상에서 상부의 화상 둘레에서 고리 형상의 영역(도면에서는 흰색으로 도시된 고리 영역)에 있는 부화소는 불켜지지 않으며(턴 오프되지 않으며), 고리 영역에 있는 투명 영역(W)은 후방측 디스플레이 장치(5)(또는 LCD) 상에 디스플레이되는 하부의 화상을 투과시킨다.
한편, 후방측 디스플레이 장치(5)(또는 LCD)는 하부 내의 영역에 있는 부화소가 턴 오프될 때에, 전술한 원뿔 형상의 대상 화상의 하부를 디스플레이한다. 즉, 전방측 디스플레이 장치(4) 상에 디스플레이되는 상부의 화상에 대응하는 후방측 디스플레이 장치(5)(또는 LCD)의 영역에 놓인 부화소를 턴 오프하는 것은 빛이 후방측 디스플레이 장치(5)(또는 LCD)에서 전방측 디스플레이 장치(4) 상에 디스플레이된 상부의 화상 상으로 방출되지 않게 한다.
또한, 전방측 디스플레이 장치(4) 상에 디스플레이된 상부의 화상은 도 16b에 도시하는 바와 같이 휘도가 조정된다. 후방측 디스플레이 장치(5)(또는 LCD) 상에 디스플레이된 하부의 화상은 도 16d에 도시하는 바와 같이 휘도가 조정된다.
그러한 분할 디스플레이 하에서, 전방측 디스플레이 장치(4) 상에 표시되는 상부의 화상은 마치 그것이 시청자에게 더 가깝게 있는 것처럼 표시될 수 있고, 후방측 디스플레이 장치(5)(또는 LCD) 상에 표시되는 하부의 화상은 상부의 화상보다 더 멀리(더 깊게) 있는 것처럼 표시될 수 있다.
2개로 디스플레이되는 화상은 원근법으로 합성되어, 도 10에 도시하는 입체의 원뿔 형상의 대상 화상이 상측에서 보이는 것처럼 입체 디스플레이를 달성한다.
전술한 바와 같이, 제2 변형예에 따르면, 전방측 디스플레이 장치(4)와 후방측 디스플레이 장치(5)(또는 LCD)는 기본적으로 동일한 화상을 디스플레이하고 2개의 프레임 화상을 합성할 뿐만 아니라, 2개의 프레임 화상 사이에 보간용의 차이 화상을 디스플레이함으로써 입체 화상을 표시할 수 있다.
더욱이, 도 16a에 도시한 고리 형상의 오프 영역에 놓인 부화소는 적절한 해상도 및 휘도로 온될 수 있으며, 도 16c에 도시한 대상 화상의 하부의 화상 내의 영역(부화소가 배경에서와 같이 흑색으로 표시되도록 턴 오프되는 고리 형상의 영역)에 있는 부화소는 적절한 해상도와 휘도로 턴 온된다. 이 경우에, 전술한 원뿔 형상의 화소와 다른 화상이 이들 영역에 디스플레이될 수 있다.
그 결과, 원뿔 형상의 대상 화상이 부분적으로 디스플레이되고 상이한 화상도 디스플레이되는 경우, 상측에서 보이는 것과 같은 원뿔 형상의 대상의 입체 화상을 통해 상이한 화상이 보이는 효과가 달성된다.
전술한 바와 같이, 제1 및 제2 변형예를 포함하는 제1 및 제2 실시예의 공간 화상형 디스플레이는 다양한 디스플레이 방법으로 입체 디스플레이가 달성될 수 있다는 탁월한 효과를 제공한다.
게다가, 전술한 다양한 디스플레이 방법을 조합하여, 표현이 매우 풍부한 입체 디스플레이가 가능하고 이제껏 얻을 수 없었던 새로운 뛰어난 기능을 가진 공간 화상형 디스플레이 장치를 제공할 수 있다.
또한, 3차원 입체 디스플레이 외에 평면 2차원 디스플레이를 이용할 수 있다. 이것은 이 상이한 차원의 이들 디스플레이가 프레임 화상 사이에 또는 프레임화상 내에서 이루어질 수 있는 그러한 효과를 제공하여 매우 표현이 풍분한 화상을 가능하게 한다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 공간 화상형 디스플레이 장치에 있어서, 전방측 및 후방측에 배치된 전방측 및 후방측 디스플레이 장치는 그 각각의 디스플레이면 상에 화상을 표시한다. 디스플레이 시에, 후방측 디스플레이 장치 상에 디스플레이된 화상은 전방측 디스플레이 장치의 투명 영역을 통해 투과되어 전방측 디스플레이 장치 상에 디스플레이된 화상을 함께 표시된다. 이것은 복잡한 광학 시스템 등을 삭제하여, 일반 사용에 응용되도록 중량, 두께, 사이즈 등의 저감을 가능하게 한다.
또한, 전술한 디스플레이 장치가 유기 EL 디스플레이, 액정 디스플레이 등으로 구성될 때에, 중량, 두께 및 사이즈의 저감과 같은 그러한 효과뿐만 아니라, 더 넓은 시청 각도로 선명도와 품질이 매우 높은 입체 디스플레이를 달성하는 공간 화상형 디스플레이 장치를 제공할 수 있다.

Claims (19)

  1. 각각 동일한 방향으로 화상 데이터를 디스플레이하는 디스플레이면을 가지며, 이 디스플레이면들이 적절한 간격을 두고 정렬되는 적어도 2개의 디스플레이 장치를 구비한 공간 화상형 디스플레이 장치로서,
    서로 전후 관계로 배치되는 상기 적어도 2개의 디스플레이 장치 중 전방측 디스플레이 장치의 디스플레이면에는 후방측 디스플레이 장치의 디스플레이면 상에 화상 데이터를 투과시키는 투명 영역이 설치된 것을 특징으로 하는 공간 화상형 디스플레이 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 적어도 2개의 디스플레이 장치의 각각의 디스플레이면 상에는 다수의 화소가 미리 정해진 화소 피치로 형성되는 것인 공간 화상형 디스플레이 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 적어도 2개의 디스플레이 장치의 각각의 디스플레이 면 상에는 다수의 화소가 상기 각각의 디스플레이 장치에 따라 상이한 화소 피치로 형성되는 것인 공간 화상형 디스플레이 장치.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 투명 영역은 적어도 전방측 디스플레이 장치의 디스플레이면 상에서의 화소 피치에 부합하도록 형성되는 것인 공간 화상형디스플레이 장치.
  5. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 투명 영역은 적어도 상기 후방측 디스플레이 장치의 디스플레면 상에서의 화소 피치에 부합하도록 형성되는 것인 공간 화상형 디스플레이 장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 서로 전후 관계로 배치되는 전방측 디스플레이 장치의 디스플레이면과 후방측 디스플레이 장치의 디스플레이면은 상이한 휘도를 갖는 동일한 화상 데이터를 디스플레이함으로써 입체 디스플레이를 행하는 것인 공간 화상형 디스플레이 장치.
  7. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 서로 전후 관계로 배치되는 전방측 디스플레이 장치의 디스플레이면과 후방측 디스플레이 장치의 디스플레이면은 디스플레이할 화상을 분할한 분할 화상으로서 디스플레이함으로써 입체 디스플레이를 행하는 것인 공간 화상형 디스플레이 장치.
  8. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 디스플레이 장치는 각각 유기 EL 디스플레이로 구성되는 것인 공간 화상형 디스플레이 장치.
  9. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 2개의 디스플레이장치 중 가장 후방측에 위치하는 디스플레이 장치는 액정 디스플레이로 구성되고, 다른 디스플레이 장치는 유기 EL 디스플레이로 구성되는 것인 공간 화상형 디스플레이 장치.
  10. 공간 화상형 디스플레이 장치로서,
    프레임과;
    상기 프레임으로 둘러싸인 디스플레이 유닛과;
    화상을 디스플레이하기 위한 디스플레이 제어 회로
    를 포함하는 전기 회로 기판과;
    상기 디스플레이 유닛 내에 포함된 적어도 2개의 디스플레이 장치를 포함하고,
    상기 적어도 2개의 디스플레이 장치는 각각 동일한 방향으로 화상 데이터를 디스플레이하는 디스플레이면을 가지며, 상기 디스플레이면들은 적절한 간격을 두고 정렬되고,
    서로 전후 관계로 배치되는 상기 적어도 2개의 디스플레이 장치 중 전방측 디스플레이 장치의 디스플레이면에는 후방측 디스플레이 장치의 디스플레이면 상에 화상 데이터를 투과시키는 투명 영역이 설치된 것을 특징으로 하는 공간 화상형 디스플레이 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 전기 회로 기판은 비디오 신호의 진폭을 조정함으로써 생성되는 화상 데이터 신호를 각각의 디스플레이 장치로 공급하는 것인 공간 화상형 디스플레이 장치.
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서, 상기 서로 전후 관계로 배치되는 전방측 디스플레이 장치의 디스플레이면과 후방측 디스플레이 장치의 디스플레이면은 상이한 휘도를 갖는 동일한 화상 데이터를 디스플레이함으로써 입체 디스플레이를 행하는 것인 공간 화상형 디스플레이 장치.
  13. 제10항 또는 제11항에 있어서, 상기 서로 전후 관계로 배치되는 전방측 디스플레이 장치의 디스플레이면과 후방측 디스플레이 장치의 디스플레이면은 디스플레이할 화상을 분할한 분할 화상으로서 디스플레이함으로써 입체 디스플레이를 행하는 것인 공간 화상형 디스플레이 장치.
  14. 제10항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 디스플레이 장치는 각각 유기 EL 디스플레이로 구성되는 것인 공간 화상형 디스플레이 장치.
  15. 제10항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 2개의 디스플레이 장치 중 가장 후방측에 위치하는 디스플레이 장치는 액정 디스플레이이고, 다른 디스플레이 장치는 유기 EL 디스플레이로 구성되는 것인 공간 화상형 디스플레이 장치.
  16. 제10항에 있어서, 상기 화상 데이터는 다수의 화소 데이터를 포함하는 것인 공간 화상형 디스플레이 장치.
  17. 제10항에 있어서, 상기 화상 데이터는 다수 그룹의 화소 데이터를 포함하는 것인 공간 화상형 디스플레이 장치.
  18. 제10항에 있어서, 상기 투명 영역은 광축 방향으로 유지되는 간격으로 후방측 디스플레이 장치의 화상 데이터의 영역과 겹치는 것인 공간 화상형 디스플레이 장치.
  19. 제11항에 있어서, 상기 화상 데이터 신호의 진폭은 시청자의 추정 위치인 기준 위치에 대하여 입체 화상의 각 부분의 깊이에 따라 설정되는 것인 공간 화상형 디스플레이 장치.
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