KR20130134816A

KR20130134816A - 입체영상 표시장치

Info

Publication number: KR20130134816A
Application number: KR1020120058613A
Authority: KR
Inventors: 하마기시 고로; 유승준; 전상민
Original assignee: 삼성디스플레이 주식회사
Priority date: 2012-05-31
Filing date: 2012-05-31
Publication date: 2013-12-10
Also published as: US20130321482A1; US9064444B2

Abstract

표시장치는 위치 검출부, 표시패널, 배리어 패널, 배리어 제어부를 포함한다. 상기 위치 검출부는 사용자의 위치를 검출하여 선택신호를 제공한다. 상기 표시패널은 복수의 화소들을 포함하고, 좌안 영상 및 우안 영상을 교번적으로 표시한다. 상기 배리어 패널은 광투과부 및 광차단부를 구비한다. 상기 배리어 제어부는 상기 광투과부 및 상기 광차단부의 폭을 제어한다. 상기 배리어 패널은 제1 모드, 제2 모드, 제3 모드 중 어느 하나로 동작한다.

Description

입체영상 표시장치{3D DISPLAY DEVICE}

본 발명은 표시장치에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 무안경 방식으로 3차원 영상을 제공하는 표시장치에 관한 것이다.

입체영상 표시장치는 양안시차방식(stereoscopic technique) 또는 복합시차지각방식(autostereoscopic technique)을 이용하여 3차원 영상을 구현한다.

상기 양안시차방식은 안경방식과 무안경방식이 있다. 상기 안경방식은 패턴 리타더(Patterned Retarder)를 이용하여 좌안 영상과 우안 영상의 편광 방향을 바꾸거나, 상기 좌안 영상과 상기 우안 영상을 소정의 시간간격을 두고 표시하여 사용자에게 3차원 영상을 제공한다.

상기 무안경방식은 좌안영상과 우안영상의 광축을 분리하기 위해 배리어 패널을 구비한다. 상기 배리어 패널을 구비한 표시장치는 상기 배리어 패널에 형성된 광투과부를 통해 상기 좌안 영상과 상기 우안 영상을 사용자의 좌안과 우안에 각각 제공한다.

종래의 배리어 패널을 구비한 표시장치는 상기 광투과부의 위치와 크기가 고정되기 때문에 특정한 초점거리에서만 사용자에게 상기 3차원 영상이 제공되는 문제점이 있었다.

본 발명은 3차원 모드에서 사용자에게 복수 개의 초점거리들을 제공하는 무안경식 표시장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

표시장치는 위치 검출부, 표시패널, 배리어 패널, 배리어 제어부를 포함한다. 상기 위치 검출부는 사용자의 위치를 검출하여 선택신호를 제공한다. 상기 표시패널은 복수의 화소들을 포함하고, 좌안 영상 및 우안 영상을 제1 방향으로 교번적으로 표시한다. 상기 배리어 패널은 상기 표시패널에 대응하게 구비되며, 광투과부 및 광차단부를 구비한다. 상기 배리어 제어부는 선택신호를 수신하여 상기 배리어 패널을 제1 모드, 제2 모드, 및 제3 모드 중 어느 하나로 제어한다.

상기 제1 모드로 동작하는 배리어 패널은 제1 광투과부 및 제1 광차단부를 포함하고, 상기 제2 모드로 동작하는 배리어 패널은 제2 광투과부 및 제2 광차단부를 포함하고, 상기 제3 모드로 동작하는 배리어 패널은 제3 광투과부 및 제3 광차단부를 포함한다.

상기 제1 광투과부 및 상기 제1 광차단부의 상기 제1 방향 폭은 제2 폭일 수 있다. 상기 제2 광투과부의 상기 제1 방향 폭은 상기 제2 폭의 절반인 제1 폭이고, 상기 제2 광차단부의 상기 제1 방향 폭은 상기 제1 폭의 3 배일 수 있다. 상기 제3 광투과부 및 상기 제3 광차단부의 상기 제1 방향 폭은 상기 제1 폭일 수 있다.

상기 배리어 패널이 상기 제1 모드로 동작하는 경우, 상기 표시패널은, 인접한 두 개의 화소열들 단위로 상기 좌안 영상과 상기 우안 영상을 교대로 표시할 수 있다.

상기 배리어 패널이 상기 제2 모드 및 상기 제3 모드로 동작하는 경우, 상기 표시패널은 상기 사용자의 우안 및 좌안 중 어느 하나에 대응하여 제어폭 단위로 분할될 수 있고, 상기 표시패널은 각 제어폭 마다 상기 좌안 영상 및 상기 우안 영상의 표시되는 순서를 제어할 수 있다.

상기 배리어 패널이 상기 제2 모드로 동작하는 경우, 상기 표시패널은 상기 제어폭 내에서, 인접한 두 개의 화소열 단위로 상기 좌안 영상과 상기 우안 영상을 교대로 표시할 수 있다.

상기 배리어 패널이 상기 제3 모드로 동작하는 경우, 상기 표시패널은 상기 제어폭 내에서, 하나의 화소열 마다 상기 좌안 영상과 상기 우안 영상을 교대로 표시할 수 있다.

상기 표시장치에 의하면, 상기 사용자와 배리어 패널 사이의 거리가 커지더라도 사용자는 선명한 입체영상을 시인할 수 있다.

또한, 상기 표시장치에 의하면, 사용자가 배리어 패널에 평행하게 상하좌우로 이동하더라도 사용자는 선명한 입체영상을 시인할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치이다.
도 2는 도 1에 도시된 표시장치의 블럭도이다.
도 3은 도 2에 도시된 배리어 패널을 I-I’ 선을 따라 절단한 단면도이다.
도 4는 사용자의 위치에 따른 제1 모드, 제2 모드, 및 제3 모드 각각의 동작범위를 도시한 도면이다.
도 5는 상기 배리어 패널이 상기 제1 모드로 동작하는 경우에 상기 표시패널의 일부를 도시한 평면도이다.
도 6은 상기 배리어 패널이 상기 제1 모드로 동작하는 경우에 상기 표시패널, 상기 배리어 패널, 사용자의 우안, 및 사용자의 좌안를 도시한 단면도이다.
도 7은 상기 배리어 패널이 상기 제1 모드로 동작하는 범위를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 상기 배리어 패널이 상기 제2 모드로 동작하는 경우에 상기 표시패널, 상기 배리어 패널, 사용자의 우안, 및 사용자의 좌안를 도시한 단면도이다.
도 9는 상기 배리어 패널이 상기 제2 모드로 동작하는 경우, 상기 표시패널의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 도 9의 우안 적시영상 및 좌안 적시영상을 표시패널의 상면에 투영한 도면이다.
도 11a 내지 도 11d는 상기 배리어 패널이 상기 제2 모드로 동작하는 경우에 상기 표시패널의 일부를 도시한 평면도들이다.
도 12은 상기 사용자와 상기 배리어 패널 사이의 거리가 상기 적시거리 보다 큰 경우에 적시영상을 나타내는 도면이다.
도 13는 상기 배리어 패널이 상기 제3 모드로 동작하는 경우에 상기 표시패널, 상기 배리어 패널, 사용자의 우안, 및 사용자의 좌안를 도시한 단면도이다.
도 14는 상기 배리어 패널이 상기 제3 모드로 동작하는 경우, 상기 표시패널의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 15는 도 14의 우안 적시영상 및 좌안 적시영상을 표시패널의 상면에 투영한 도면이다.
도 16a 내지 도 16d는 상기 배리어 패널이 상기 제3 모드로 동작하는 경우에 상기 표시패널의 일부를 도시한 평면도들이다.
도 17은 상기 사용자와 상기 배리어 패널 사이의 거리가 상기 적시거리의 두 배 보다 큰 경우에 적시영상을 나타내는 도면이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치이고, 도 2는 도 1에 도시된 표시장치의 블럭도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 표시장치(100)는 표시패널(DP), 배리어 패널(BP), 위치검출부(DTC), 및 구동부를 포함한다.

상기 표시패널(DP)은 사용자의 선택에 따라 입력되는 신호에 의해 2차원 모드 또는 3차원 모드로 동작한다. 상기 표시패널(DP)은 상기 2차원 모드에서 2차원 영상을 표시하고, 상기 3차원 모드에서 23차원 영상을 표시한다. 상기 2차원 영상은 사용자에게 평면영상으로 인식되고, 상기 3차원 영상은 사용자에게 입체영상으로 인식된다.

이하, 상기 표시패널(DP)이 상기 3차원 모드로 동작하는 경우를 자세히 설명하고, 상기 2차원 모드로 동작하는 경우는 본 발명의 특징에 해당하지 않으므로 설명을 생략한다.

상기 표시패널(DP)은 특별히 한정되는 것은 아니며, 예를 들어, 액정 표시패널(liquid crystal display panel), 유기발광 표시패널(organic light emitting display panel), 전기영동 표시패널(electrophoretic display panel), 일렉트로웨팅 표시패널(electrowetting display panel) 등이 채용될 수 있다.

이하, 본 실시예에서는 2개의 기판 사이에 액정층을 구비한 액정표시패널을 예시적으로 설명한다. 한편, 도시되지는 않았으나, 상기 액정표시패널을 포함하는 표시장치는 상기 액정표시패널을 사이에 두고 배치된 한 쌍의 편광판 및 상기 액정표시패널에 광을 제공하는 백라이트 유닛을 더 포함한다.

상기 표시패널(DP)은 게이트 신호를 수신하는 복수의 게이트라인들(G1~Gk)과 데이터 전압을 수신하는 복수의 데이터라인들(D1~Dm)을 포함한다. 상기 게이트라인들(G1~Gk)과 상기 데이터라인들(D1~Dm)은 서로 절연되며 교차한다. 상기 표시패널(100)에는 매트릭스 형태로 배열된 다수의 화소 영역들이 정의되고, 상기 다수의 화소 영역들에는 다수의 화소들이 각각 구비된다. 도 2에는 상기 화소들 중 하나의 화소(PX)의 등가회로를 예시적으로 도시하였다. 상기 화소(PX)는 박막트랜지스터(110), 액정 커패시터(120), 및 스토리지 커패시터(130)를 포함한다. 상기 표시패널(DP)은 복수의 화소열들을 포함할 수 있다. 각 화소열은 상기 제2 방향(D2)으로 배열된 복수 개의 화소(PX)들을 포함한다. 상기 표시패널(DP)은 좌안 영상 및 우안 영상을 제1 방향(D1)으로 교번적으로 표시한다.

도시하지는 않았지만, 상기 박막트랜지스터(110)는 게이트 전극, 소스 전극, 및 드레인 전극을 포함한다. 상기 게이트 전극은 상기 게이트라인들(G1~Gk) 중 첫번째 게이트라인(G1)에 연결된다. 상기 소스 전극은 상기 데이터라인들(D1~Dm) 중 첫번째 데이터 라인(D1)에 연결된다. 상기 드레인 전극은 상기 액정 커패시터(120) 및 상기 스토리지 커패시터(130)에 연결된다. 상기 액정 커패시터(120) 및 상기 스토리지 커패시터(130)는 상기 드레인 전극에 병렬로 연결된다.

또한, 상기 표시패널(DP)은 제1 표시기판, 상기 제1 표시기판과 대향하는 제2 표시기판, 및 상기 제1 표시기판과 상기 제2 표시기판 사이에 개재된 액정층을 포함할 수 있다.

상기 제1 표시기판에는 상기 게이트라인들(G1~Gk), 상기 데이터라인들(D1~Dm), 상기 박막트랜지스터(110) 및 상기 액정 커패시터(120)의 제1 전극인 화소 전극(미도시)이 형성된다. 상기 박막트랜지스터(110)는 상기 게이트 신호에 응답하여 상기 데이터 전압을 상기 화소 전극에 인가한다.

상기 제2 표시기판에는 상기 액정 커패시터(120)의 제2 전극인 공통 전극(미도시)이 형성되고, 상기 공통 전극에는 기준 전압이 인가된다. 상기 액정층은 상기 화소 전극과 상기 공통 전극 사이에서 유전체 역할을 수행한다. 상기 액정 커패시터(120)에는 상기 데이터 전압과 상기 기준 전압의 전위차에 대응하는 전압이 충전된다.

상기 배리어 패널(BP)은 상기 표시패널(DP)에 대응하게 구비되며, 광투과부(TL) 및 광차단부(BL)를 구비한다. 후술하는 바와 같이 상기 광투과부(TL) 및 상기 광투과부(BL)의 위치와 크기는 배리어 제어부(BPC)에 의해 제어된다.

상기 위치 검출부(DTC)는 사용자의 위치를 검출하여, 상기 사용자의 위치에 관한 정보를 갖는 선택신호(FSS)를 출력한다. 상기 선택신호(FSS)는 상기 사용자와 상기 배리어 패널(BP) 사이의 거리에 관한 정보 및 상기 사용자의 우안 및 좌안의 제1 방향(D1) 위치에 관한 정보를 갖는다.

상기 위치 검출부(DTC)는 상기 사용자의 위치를 검출할 수 있는 수단이라면 종류에 제한되지 않고, 예를 들어, 실시간 카메라, 적외선 센서 등 다양하게 채용될 수 있다.

도 1에는 상기 위치 검출부(DTC)는 실시간 카메라이고, 상기 표시패널(DP) 및 상기 배리어 패널(BP)의 내부에 실장된 것을 일 예로 도시하였다. 상기 위치 검출부(DTC)는 상기 표시패널(DP)의 일측에 구비된 제1 개구(OP1) 및 상기 배리어 패널(BP)의 일측에 구비되고, 상기 제1 개구(OP1)에 대응하게 구비된 제2 개구(OP2)를 통해 상기 사용자를 촬영할 수 있다.

상기 구동부는 타이밍 컨트롤러(TCP), 게이트 드라이버(GCP), 데이터 드라이버(DCP), 및 배리어 제어부(BPC)를 포함한다.

상기 타이밍 컨트롤러(TCP)는 외부의 그래픽 제어기(미도시)로부터 영상신호(RGB), 제어신호(CS), 및 선택신호(FSS)를 수신한다. 상기 영상신호(RGB)는 2차원 영상에 대응하는 신호일 수 있다.

상기 타이밍 컨트롤러(TCP)는 상기 영상신호(RGB)를 근거로 좌안 데이터 및 우안 데이터를 생성하여 상기 데이터 드라이버(DCP)에 제공한다. 이때 상기 좌안 데이터는 제1 좌안 데이터(LD1) 및 제2 좌안 데이터(LD2)를 포함하고, 상기 우안 데이터는 제1 우안 데이터(RD1), 제2 우안 데이터(RD2)를 포함한다.

상기 타이밍 컨트롤러(TCP)는 상기 제어신호(CS), 예를 들면 수직동기신호, 수평동기신호, 메인클럭, 데이터 인에이블신호 등을 입력받아 제1 제어신호(CT1), 제2 제어신호(CT2), 및 제3 제어신호(CT3)를 출력한다.

이때, 상기 제1 제어신호(CT1)는 상기 게이트 구동부(GCP)의 동작을 제어하기 위한 신호이다. 상기 제1 제어신호(CT1)는 상기 게이트 구동부(GCP)의 동작을 개시하는 수직개시신호, 게이트 전압의 출력 시기를 결정하는 게이트 클럭신호 및 게이트 전압의 온 펄스폭을 결정하는 출력 인에이블 신호, 및 3차원 동기신호 등을 포함한다.

또한, 상기 제2 제어신호(CT2)는 상기 데이터 구동부(DCP)의 동작을 제어하는 신호이다. 상기 제2 제어신호(CT2)는 상기 데이터 구동부(DCP)의 동작을 개시하는 수평개시신호, 데이터 전압의 극성을 반전시키는 반전신호, 상기 데이터 구동부(DCP)로부터 상기 데이터 전압이 출력되는 시기를 결정하는 출력지시신호, 및 3차원 동기신호 등을 포함한다.

상기 제3 제어신호(CT3)는 상기 배리어 패널(BP)을 상기 표시패널(DP)에 동기화하기 위한 신호로 3차원 동기신호일 수 있다. 상기 제3 제어신호(CT3)는 상기 배리어 패널 제어부(BPC)에 제공된다.

상기 타이밍 컨트롤러(TCP)는 상기 선택신호(FSS)를 상기 데이터 드라이버(DCP) 및 상기 배리어 패널 제어부(BPC)에 제공한다.

상기 게이트 드라이버(GCP)는 상기 표시패널(DP)에 구비된 상기 게이트라인들(G1~Gk)과 전기적으로 연결되어 상기 게이트라인들(G1~Gk)에 게이트 신호를 제공한다. 구체적으로, 상기 게이트 구동회로(500)는 상기 게이트 제어 신호(CT1)에 기초하여 상기 게이트라인들(G1~Gk)을 구동하기 위한 상기 게이트 신호를 생성하고, 상기 생성된 게이트 신호를 상기 게이트라인들(G1~Gk)에 적어도 한 라인 단위로 순차적으로 출력한다.

상기 데이터 구동회로(DCP)는 상기 제1 좌안 데이터(LD1), 제2 좌안 데이터(LD2), 제1 우안 데이터(RD1), 및 제2 우안 데이터(RD2) 각각을 제1 좌안 데이터 전압, 제2 좌안 데이터 전압, 제1 우안 데이터 전압, 제2 우안 데이터 전압으로 변환하여 상기 데이터라인들(D1~Dm)에 출력한다. 상기 데이터 구동회로(DCP)는 상기 선택신호(FSS)에 근거하여, 상기 제1 좌안 데이터 전압, 상기 제2 좌안 데이터 전압, 상기 제1 우안 데이터 전압, 및 상기 제2 우안 데이터 전압 각각이 출력되는 상기 데이터라인들(D1~Dm)을 변경할 수 있다.

상기 배리어 제어부(BPC)는 상기 선택신호(FSS)에 근거하여 상기 광투과부(TL) 및 상기 광차단부(BL)의 위치와 크기를 제어한다.

상기 배리어 제어부(BPC)는 상기 배리어 패널(BP)를 제1 모드, 제2 모드, 및 제3 모드 중 어느 하나의 모드로 제어한다. 상기 제1 모드에서 상기 배리어 패널(BP)은 제1 광투과부(TL1) 및 제1 광차단부(BL1)를 포함하고, 상기 제2 모드에서 상기 배리어 패널(BP)은 제2 광투과부(TL2) 및 제2 광차단부(BL2)를 포함하고, 제3 모드에서 상기 배리어 패널(BP)은 제3 광투과부(TL3) 및 제3 광차단부(BL3)를 포함한다.

상기 제1 광투과부(TL1)의 상기 제1 방향(D1) 폭은 제2 폭을 갖는다. 상기 제2 광투과부(TL2)의 상기 제1 방향(D1)의 폭은 상기 제2 폭의 절반인 제1 폭을 갖고, 상기 제2 광투과부(TL2)와 상기 제2 광차단부(BL2)의 상기 제1 방향(D1) 폭이 서로 다르다. 상기 제3 광투과부(TL3)의 상기 제1 방향(D1)의 폭은 상기 제1 폭을 갖고, 상기 제3 광투과부(TL3)와 상기 제3 광차단부(BL3)의 상기 제1 방향(D1) 폭은 서로 동일하다.

도 3은 도 2에 도시된 배리어 패널(BP)을 I-I’ 선을 따라 절단한 단면도이다.

상기 배리어 패널(BP)은 제1 배리어 기판(SUB1), 상기 제1 베이스 기판과 대향하는 제2 배리어 기판(SUB2), 기준 전극(CE), 배리어 전극(BE), 및 배리어 액정층(BLC)을 포함한다.

상기 기준 전극(CE)은 상기 제1 배리어 기판(SUB1) 전면에 구비될 수 있다. 상기 기준 전극(CE)에는 일정한 제1 전압이 인가될 수 있다.

상기 배리어 전극(BE)은 상기 제1 배리어 기판(SUB1)과 마주하는 제2 배리어 기판(SUB2)의 일면 상에 구비될 수 있다. 상기 배리어 전극(BE)은 복수 개의 배리어 전극 패턴(BEP)들을 포함하고, 각 배리어 전극 패턴(BEP)은 상기 제1 방향(D1)을 기준으로 서로 이격되며, 동일한 폭을 가질 수 있다. 상기 각 배리어 전극 패턴(BEP)은 개별적으로 제어될 수 있다. 구체적으로, 상기 각 배리어 전극 패턴(BEP)은 서로 이격되어 있으므로 각 배리어 전극 패턴(BEP) 마다 별도의 전압이 인가될 수 있다. 상기 각 배리어 전극 패턴(BEP)에는 상기 제1 전압 또는 상기 제1 전압과 서로 다른 제2 전압이 인가될 수 있다.

상기 제1 배리어 기판(SUB1) 및 상기 제2 배리어 기판(SUB2)는 유리 또는 플라스틱과 같은 투명한 부재일 수 있고, 상기 기준 전극(CE) 및 상기 배리어 전극(BE)은 투명한 도전성 물질을 포함할 수 있다.

상기 배리어 액정층(BLC)은 상기 제1 배리어 기판(SUB1) 및 상기 제2 배리어 기판(SUB2) 사이에 배치된다. 상기 배리어 액정층(BLC)은 상기 배리어 전극(BE)과 상기 기준 전극(CE) 사이에 형성된 전계에 따라 제어되며, 상기 제1 베이스 기판(SUB1)에 입사되는 광을 투과시키거나 차단시킨다.

도 3에서 상기 배리어 액정층(BLC)은 노말리 블랙으로 동작하는 것을 기준으로 설명한다. 따라서, 상기 배리어 전극(BE) 및 상기 기준 전극(CE) 각각에 상기 제1 전압이 인가된 경우, 상기 배리어 액정층(BLC)은 상기 제1 베이스 기판(SUB1)에 입사된 광을 모두 차단시킨다. 한편, 배리어 액정층(BLC)은 노말리 화이트로 동작할 수 있음은 자명하다.

상기 제1 내지 제3 광투과부들은, 상기 제2 전압이 인가되는 상기 배리어 전극 패턴(BEP)에 의해 형성된다. 도 3에서 상기 제1 광투과부는 4 개의 연속하는 배리어 전극 패턴(BEP)에 상기 제2 전압을 인가하여 형성되고, 상기 제2 광투과부 및 제3 광투과부는 2개의 연속하는 배리어 전극 패턴(BEP)에 상기 제2 전압을 인가하여 형성된다.

상기 제1 내지 제3 광차단부들은 상기 제1 전압이 인가되는 상기 배리어 전극 패턴(BEP)에 의해 형성된다. 도 3에서 상기 제1 광차단부는 4 개의 연속하는 배리어 전극 패턴(BEP)에 상기 제1 전압을 인가하여 형성되고, 상기 제2 광차단부는 6개의 연속하는 배리어 전극 패턴(BEP)에 상기 제1 전압을 인가하여 형성되고, 상기 제3 광차단부은 2개의 연속하는 배리어 전극 패턴(BEP)에 상기 제1 전압을 인가하여 형성된다.

도 3에서, 상기 2개의 연속하는 배리어 전극 패턴(BEP)에 대응하는 상기 제1 방향(D1) 폭은 s1로 정의되고, 상기 4개의 연속하는 배리어 전극 패턴(BEP)에 대응하는 상기 제1 방향(D1) 폭은 s2로 정의되고, 상기 6개의 연속하는 배리어 전극 패턴(BEP)에 대응하는 상기 제1 방향(D1) 폭은 s3로 정의된다.

상기 각 배리어 전극 패턴(BEP) 마다 별도의 전압이 인가될 수 있으므로, 상기 제1 내지 제3 광투과부들 및 상기 제1 내지 제3 광차단부들은 상기 제1 방향(D1)으로 s1/2 또는 s2/4 만큼씩 이동될 수 있다.

다시 도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 배리어 제어부(BPC)는 상기 선택신호(FSS)에 근거하여 상기 광투과부 및 상기 광차단부의 상기 제1 방향(D1) 위치를 s1/2 또는 s2/4 단위로 제어할 수 있다. 특히, 상기 사용자가 상기 제1 방향(D1)으로 이동하는 경우, 상기 배리어 제어부(BPC)는 상기 광투과부 및 상기 광차단부의 상기 제1 방향(D1) 위치를 상기 사용자에 대응하게 제어할 수 있다. 따라서, 상기 사용자는 상기 사용자와 상기 배리어 패널(BP) 사이의 거리가 일정하다면 상기 제1 방향(D1)으로의 이동에 관계없이 일정한 입체영상을 시인할 수 있다.

도 4는 사용자의 위치에 따른 제1 모드, 제2 모드, 및 제3 모드 각각의 동작범위를 도시한 도면이다.

도 4를 참조하면, 상기 배리어 패널(BP)은 상기 사용자와 상기 배리어 패널(BP) 사이의 거리가 하기의 수학식 1을 만족하는 경우, 상기 제1 모드로 동작하고, 하기의 수학식 2 및 수학식 3을 만족하는 경우 상기 제2 모드로 동작하고, 하기의 수학식 4를 만족하는 경우 상기 제3 모드로 동작한다. 여기서, h는 사용자와 배리어 패널 사이의 거리, d는 적시거리, E는 사용자의 좌안 및 우안 사이의 거리, W는 전체 화소열들의 제1 방향 폭으로 정의된다. 상기 적시거리(d)는 상기 배리어 패널(BP)의 상면에서 상기 배리어 패널(BP)의 상면에 수직한 방향으로 기 설정된 거리로 정의된다.

이하, 상기 배리어 패널(BP)이 상기 제1 모드, 상기 제2 모드, 상기 제3 모드로 동작하는 경우에 대해서 자세히 설명한다.

도 5 내지 도 7은 상기 배리어 패널(BP)이 상기 제1 모드로 동작하는 경우를 설명하기 위한 도면들이다.

도 5는 상기 배리어 패널(BP)이 상기 제1 모드로 동작하는 경우에 상기 표시패널(DP)의 일부를 도시한 평면도이다.

도 5를 참조하면, 상기 표시패널(DP)은 서로 인접하고 4개의 화소열들 단위로 반복되는 제1 내지 제4 화소열들(COL1 내지 COL4)을 포함한다. 상기 제1 내지 제4 화소열들(COL1 내지 COL4) 각각은 제2 방향으로 배열된 복수 개의 화소들을 포함한다.

한편, 상기 표시패널(DP)은 상기 제1 내지 제4 화소열들(COL1 내지 COL4) 각각에 좌안 영상 또는 우안 영상을 표시한다. 상기 표시패널(DP)은 상기 제1 내지 제4 화소열들(COL1 내지 COL4) 중 인접한 두 개의 화소열들 단위로 상기 좌안 영상과 상기 우안 영상을 교대로 표시한다. 상기 좌안 영상은 제1 좌안 영상(L1) 및 제2 좌안 영상(L2)를 포함하고, 사이 우안 영상은 제1 우안 영상(R1) 및 제2 우안 영상(R2)을 포함한다. 도 5에서는 상기 제1 화소열(COL1)에 상기 제1 우안 영상(R1)이 표시되고, 상기 제2 화소열(COL2)에 상기 제2 우안 영상(R2)이 표시되고, 상기 제3 화소열(COL3)에 상기 제1 좌안 영상(L1)이 표시되고, 상기 제4 화소열(COL4)에 상기 제2 좌안 영상(L2)이 표시되는 것을 일 예로 도시하였다.

도 6은 상기 배리어 패널(BP)이 상기 제1 모드로 동작하는 경우에 상기 표시패널(DP), 상기 배리어 패널(BP), 사용자의 우안(EY1), 및 사용자의 좌안(EY2)를 도시한 단면도이다.

상기 배리어 패널(BP)은 상기 제1 광투과부(TL1) 및 상기 제1 광차단부(BL1)를 포함한다. 상기 제1 광투과부(TL1) 및 상기 제1 광차단부(BL1)은 상기 제1 방향(D1)으로 교대로 배치될 수 있다. 상기 적시거리(d)의 임의의 한 점에서 상기 제1 방향(D1)으로 상기 제2 폭(s2)을 갖는 상기 제1 광투과부(TL1)를 통해 두 개의 화소열의 상기 제1 방향(D1)의 폭(2p1)이 시인된다.

도 6에서 상기 우안(EY1)이 상기 적시거리(d1)에 있고, 점선을 참조하면, 상기 우안(EY1)의 중심에서 상기 제1 광투과부(TL1)를 통해 상기 제1 화소열(COL1)의 상기 제1 방향(D1) 폭(p) 및 제2 화소열(COL2)의 상기 제1 방향(D1) 폭(p)이 시인됨을 알 수 있다.

상기 우안(EY1) 및 상기 좌안(EY2) 사이의 거리(E)는 기 설정된 값을 가질 수 있다. 예를 들어, 일반적인 사람의 양안 사이의 거리를 감안하여 5.5㎜ 이상 7.5㎜ 이하의 범위 내에 있는 값으로 설정될 수 있다. 하지만, 이에 제한되는 것은 아니고, 상기 우안(EY1) 및 상기 좌안(EY2) 사이의 거리(E)는 상기 위치 검출부(DTC)에서 상기 우안(EY1) 및 상기 좌안(EY2)의 위치를 검출하고, 상기 우안(EY1) 및 상기 좌안(EY2) 사이의 거리를 측정한 값을 이용할 수 있다.

이하, 상기 제2 폭(s2)을 구하기 위한 과정을 설명한다.

먼저, 상기 적시거리(d)에 있는 상기 우안(EY1) 및 상기 좌안(EY2) 사이의 거리(E)의 절반(E/2), 적시거리(d), 하나의 화소열의 폭(p), 상기 배리어 패널(BP)와 상기 표시패널(DP) 사이의 거리(g) 사이에는 다음의 수학식 5가 성립한다. 상기 수학식 5는 도 6에 도시된 파선을 양변으로 하고, 서로 닮은 두 삼각형의 성질을 이용한 것이다.

다음, 상기 적시거리(d), 상기 제2 폭(s2), 상기 배리어 패널(BP)와 상기 표시패널(DP) 사이의 거리(g), 및 하나의 화소열의 폭(p) 사이에는 다음의 수학식 6이 성립한다. 상기 수학식 6은 도 6에 도시된 점선을 양변으로 하고, 서로 닮은 두 삼각형의 성질을 이용한 것이다.

다음, 상기 수학식 5 및 상기 수학식 6을 이용하여, 다음의 수학식 7이 결정될 수 있다. 상기 수학식 7에 의해 상기 제2 폭(s2)이 결정될 수 있다.

이때, 상기 제1 광차단부(BL1)는 상기 제1 광투과부(TL1)와 동일한 상기 제1 방향(D1) 폭을 가지므로, 상기 제2 폭(s2)를 갖는다.

상기 사용자가 적시거리(d)에 위치하는 경우, 상기 사용자에게 시인되는 영상은 적시영상(DM)으로 정의된다. 도 6의 실선을 참조하면, 상기 적시영상(DM)은 상기 제1 내지 제4 화소열들(COL1 내지 COL4)에서 표시되는 영상들이 각각 시인되는 제1 내지 제4 적시영상들(DM1 내지 DM4)을 포함한다. 상기 적시 영상(DM)은 4 개의 상기 제1 내지 제4 적시영상들(DM1 내지 DM4) 단위로 반복될 수 있다.

상기 사용자의 상기 우안(EY1) 및 상기 좌안(EY2)이 상기 적시거리(d)에 위치하고, 상기 우안(EY1) 및 상기 좌안(EY2)이 인접한 두 화소열 적시영상들의 경계선 상에 위치하는 경우, 상기 사용자는 최적의 입체영상을 시인할 수 있다. 도 6에서, 상기 제1 화소열(COL1)에서 상기 제1 우안 영상(R1)이 표시되고, 상기 제2 화소열(COL2)에서 상기 제2 우안 영상(R2)이 표시되고, 상기 우안(EY1)이 상기 제1 적시영상(DM1) 및 상기 제2 적시영상(DM2)의 경계선 상에 위치한다. 또한, 상기 제3 화소열(COL3)에서 상기 제1 좌안 영상(L1)이 표시되고, 상기 제4 화소열(COL4)에서 상기 제2 좌안 영상(L2)이 표시되고, 상기 좌안(EY2)이 상기 제3 적시영상(DM3) 및 상기 제4 적시영상(DM4)의 경계선 상에 위치한다. 이때, 상기 사용자는 크로스토크 없이, 상기 우안(EY1)을 통해 상기 제1 및 제2 우안 영상들(R1, R2)을 시인하고, 상기 좌안(EY2)을 통해 상기 제1 및 제2 좌안 영상들(L1, L2)을 시인할 수 있다.

도 7은 상기 배리어 패널(BP)이 상기 제1 모드로 동작하는 범위를 설명하기 위한 도면이다. 이하, 도 7을 참조하여, 상기 수학식 1을 도출하는 과정을 설명한다.

상기 배리어 패널(BP)이 상기 제1 모드로 동작하는 경우, 인접한 두 개의 화소열 적시영상만이 상기 우안(EY1)에 시인되거나, 인접한 두 개의 화소열 적시영상만이 상기 좌안에 시인되도록 상기 수학식 1의 범위가 설정될 수 있다.

도 7에서는, 상기 사용자의 우안(EY1)만을 도시하였고, 이하, 상기 우안(EY1)을 기준으로 설명한다. 이때, 상기 사용자가 상기 적시거리(d)에 있는 경우에, 상기 제1 적시영상(DM1)은 상기 제1 우안 영상(R1)이 상기 사용자에게 시인되는 영상이고, 상기 제2 적시영상(DM2)은 상기 제2 우안 영상(R2)이 상기 사용자에게 시인되는 영상이고, 상기 제3 적시영상(DM3)은 상기 제1 좌안 영상(L1)이 상기 사용자에게 시인되는 영상이고, 상기 제4 적시영상(DM4)은 상기 제2 좌안 영상(L2)이 상기 사용자에게 시인되는 영상이다.

상기 사용자와 상기 배리어 패널(BP) 사이의 거리가 상기 적시거리(d) 보다 먼 경우, 사용자의 우안(EY11)에 상기 제1 및 제2 적시영상들(DM1, DM2)이 시인될 수 있는 상기 사용자와 상기 배리어 패널(BP) 사이의 거리의 최대값이 정해진다. 도 7의 점선을 참조하면, 사용자와 상기 배리어 패널(BP) 사이의 거리가

인 경우, 상기 우안(EY11)에 상기 제1 및 제2 적시영상들(DM1, DM2)만이 시인되는 것을 알 수 있다. 만일 상기 사용자와 상기 배리어 패널(BP) 사이의 거리가

보다 커지면, 상기 상기 제3 및 제4 적시영상들(DM3, DM4)의 일부가 우안에 시인되기 시작한다.

또한, 상기 사용자와 상기 배리어 패널(BP) 사이의 거리가 상기 적시거리(d) 보다 가까운 경우, 상기 사용자의 우안(EY12)에서 상기 제1 및 제2 적시영상들(DM1, DM2)이 시인될 수 있는 상기 사용자와 상기 배리어 패널(BP) 사이의 거리의 최소값이 정해진다. 도 7의 파선을 참조하면, 사용자와 상기 배리어 패널(BP) 사이의 거리가

인 경우, 상기 우안(EY12)에 상기 제1 및 제2 적시영상들(DM1, DM2)만이 시인되는 것을 알 수 있다. 만일 상기 사용자와 상기 배리어 패널(BP) 사이의 거리가

보다 작아지면, 상기 제3 및 제4 적시영상들(DM3, DM4)의 일부가 우안에 시인되기 시작한다.

결국, 상기 사용자가 제1 영역(AR1) 내에 위치하는 경우에, 상기 배리어 패널(BP)은 상기 제1 모드로 동작한다.

한편, 도 3을 참조하여 설명한 바와 같이, 상기 제1 광투과부(TL1) 및 상기 제1 광차단부(BL1)는 각각 상기 제2 폭(s2)를 가지면서, 상기 제1 방향(D1)으로 s2/4 만큼씩 이동될 수 있고, 이에 대응하여 상기 제1 내지 제4 적시영상들(DM1, DM2, DM3, DM4)은 상기 제1 방향(D1)으로 E/4 만큼씩 이동될 수 있다. 상기 제1 영역(AR1)은 상기 제1 내지 제4 적시영상들(DM1, DM2, DM3, DM4)이 상기 제1 방향(D1)으로 E/4만큼 이동한 경우에 제2 영역(AR2)으로 새롭게 정의될 수 있고, 상기 제1 내지 제4 적시영상들(DM1, DM2, DM3, DM4)이 상기 제1 방향(D1)으로 E/2만큼 이동한 경우에 제3 영역(AR3)으로 새롭게 정의될 수 있고, 상기 제1 내지 제4 적시영상들(DM1, DM2, DM3, DM4)이 상기 제1 방향(D1)으로 3E/4만큼 이동한 경우에 제4 영역(AR4)으로 새롭게 정의될 수 있다. 따라서, 상기 제1 내지 상기 제4 영역(AR1 내지 AR4)내에 상기 사용자가 위치하는 경우에 상기 배리어 패널(BP)은 상기 제1 모드로 동작할 수 있다.

도 8 내지 도 12는 상기 배리어 패널(BP)이 상기 제2 모드로 동작하는 경우를 설명하기 위한 도면들이다. 이하, 상기 배리어 패널(BP)이 상기 제2 모드로 동작하는 경우와 상기 제1 모드로 동작하는 경우의 차이점을 중심으로 설명하고, 설명하지 않은 사항은 상기 배리어 패널(BP)이 상기 제1 모드로 동작하는 경우에 따른다.

도 8은 상기 배리어 패널(BP)이 상기 제2 모드로 동작하는 경우에 상기 표시패널(DP), 상기 배리어 패널(BP), 사용자의 우안(EY1), 및 사용자의 좌안(EY2)를 도시한 단면도이다.

상기 배리어 패널(BP)은 상기 제2 광투과부(TL2) 및 상기 제2 광차단부(BL2)를 포함한다. 상기 제2 광투과부(TL2) 및 상기 제2 광차단부(BL2)은 상기 제1 방향(D1)으로 교대로 배치될 수 있다. 상기 적시거리(d)의 임의의 한 점에서 상기 제1 방향(D1)으로 상기 제1 폭(s1)을 갖는 상기 제2 광투과부(TL2)를 통해 하나의 화소열의 상기 제1 방향(D1)의 폭(p)이 시인된다.

도 8에서 상기 우안(EY1)이 상기 적시거리(d)에 있고, 점선을 참조하면, 상기 적시거리의 임의의 한 점에서 상기 제2 광투과부(TL2)를 통해 상기 제 2 화소열(COL2)의 상기 제1 방향(D1) 폭(p)이 시인됨을 알 수 있다.

상기 우안(EY1) 및 상기 좌안(EY2) 사이의 거리(E)는 상기 배리어 패널(BP)이 상기 제1 모드로 동작하는 경우에서 설명한 것과 동일하므로 구체적인 설명을 생략한다.

이하, 상기 제1 폭(s1)을 구하기 위한 과정을 설명한다.

먼저, 상기 적시거리(d)에 있는 상기 우안(EY1) 및 상기 좌안(EY2) 사이의 거리(E)의 절반(E/2), 적시거리(d), 하나의 화소열의 폭(p), 상기 배리어 패널(BP)와 상기 표시패널(DP) 사이의 거리(g) 사이에는 다음의 수학식 8이 성립한다. 상기 수학식 8는 도 8에 도시된 파선에 의해 형성되고, 서로 닮은 두 삼각형의 성질을 이용한 것이다.

다음, 상기 적시거리(d), 상기 제1 폭(s1), 상기 배리어 패널(BP)와 상기 표시패널(DP) 사이의 거리(g), 및 하나의 화소열의 폭(p1) 사이에는 다음의 수학식 9가 성립한다. 상기 수학식 9은 도 8에 도시된 점선에 의해 형성되고, 서로 닮은 두 삼각형의 성질을 이용한 것이다.

다음, 상기 수학식 8 및 상기 수학식 9을 이용하여, 다음의 수학식 10이 결정될 수 있다. 상기 수학식 7에 의해 상기 제1 폭(s1)이 결정될 수 있다.

이때, 상기 제2 광차단부(BL2)의 상기 제1 방향(D1) 폭(s3)은 상기 제1 폭(s1)의 3배일 수 있다.

도 9는 상기 배리어 패널(BP)이 상기 제2 모드로 동작하는 경우, 상기 표시패널(DP)의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도 9에서는 상기 사용자와 상기 배리어 패널(BP) 사이의 거리가 상기 적시거리(d1) 보다 먼 경우를 가정하여 도시하였다.

도 9에서 상기 적시영상(DM) 중 상기 전체 화소열들에서 표시되는 영상이 상기 우안(EY1)에 시인되는 우안 적시영상(DMR) 및 상기 적시영상(DM) 중 상기 전체 화소열들에서 표시되는 영상이 상기 좌안(EY2)에 시인되는 좌안 적시영상(DML)이 정의된다. 도 9에서 상기 우안 적시영상(DMR)은 하나의 제2 적시영상(DM2), 하나의 제1 적시영상(DM1)의 일부, 및 하나의 제3 적시영상(DM3)의 일부를 포함하고, 상기 좌안 적시영상(DML)은 하나의 제3 적시영상(DM3), 하나의 제2 적시영상(DM2)의 일부, 및 하나의 제4 적시영상(DM4)의 일부를 포함하는 것을 일 예로 도시하였다.

상기 표시패널(DP)은 상기 우안(EY1) 및 상기 좌안(EY2) 중 어느 하나에 대응하여 하기의 수학식 11에 의해 결정되는 제어폭(k) 단위로 분할될 수 있다. 상기 수학식 11은 도 9에 도시된 파선을 공유하고 서로 닮은 두 삼각형의 성질을 이용한 것이다.

이하, 도 9를 참조하여, 인접한 두 제어폭(k) 사이의 경계를 설명한다. 이하에서는 상기 우안(EY1)을 기준으로 설명하나, 상기 좌안(EY2)을 기준으로 하여도 동일한 설명이 적용될 수 있다.

상기 도 9의 파선을 참조하면, 상기 제1 적시영상(DM1)의 상기 제1 방향(D1) 폭의 제1 중심선(DMC1)과 상기 제2 적시영상(DM2)의 상기 제1 방향(D1) 폭의 제2 중심선(DMC2)이 정의될 수 있다. 상기 제1 및 제2 중심선들(DMC1, DMC2)은 평면상에서 상기 제1 방향(D1)에 수직하게 연장되는 선으로 정의될 수 있다.

상기 우안(EY1)에서 상기 제1 및 제2 중심선들(DMC1, DMC2)을 상기 표시패널(DP)의 상면까지 투영하여 상기 인접한 두 제어폭(k) 사이의 경계가 결정될 수 있다.

이하, 도 10을 참조하여, 상기 표시패널(DP)이 상기 좌안 영상 및 상기 우안 영상의 표시되는 순서를 제어하는 것을 설명한다. 도 10은 도 9의 우안 적시영상(DMR) 및 좌안 적시영상(DML)을 표시패널(DP)의 상면에 투영한 도면이다.

도 8 내지 도 10을 참조하면, 상기 표시패널(DP)은 각 제어폭(k) 마다 상기 좌안 영상 및 상기 우안 영상의 표시되는 순서를 제어할 수 있다. 상기 표시패널(DP)은 상기 각 제어폭(k) 내에서, 인접한 두 개의 화소열 단위로 상기 좌안 영상 및 상기 우안 영상을 교대로 표시할 수 있다.

상기 표시패널(DP) 내의 상기 전체 화소열들의 상기 제1 방향(D1) 폭(W)은 상기 제어폭(k) 단위로 분할될 수 있다. 도 10에는 상기 화소열들의 폭(W)은 3 개의 제1 제어폭(k1), 제2 제어폭(k2), 제3 제어폭(k3)으로 분할된 것을 일 예로 도시하였다.

상기 우안 적시영상(DMR)은 상기 제1 제어폭(k1)에 대응하는 영역에서 상기 제1 적시영상(DM1)의 일부를 포함하고, 상기 제2 제어폭(k2)에 대응하는 영역에서 상기 제1 적시영상(DM1)의 절반 및 상기 제2 적시영상(DM2)의 절반을 포함하고, 상기 제3 제어폭(k3)에 대응하는 영역에서 상기 제2 적시영상(DM2)의 절반 및 상기 제3 적시영상(DM3)의 일부를 포함한다. 다시 말해, 상기 우안(EY1)은 상기 제1 제어폭(k1) 내의 상기 제1 내지 제4 화소열들(COL1 내지 COL4) 중 상기 제1 화소열(COL1)에서 표시되는 영상만을 시인하고, 상기 제2 제어폭(k2) 내의 상기 제1 내지 제4 화소열들(COL1 내지 COL4) 중 상기 제1 화소열(COL1) 및 상기 제2 화소열(COL2)에서 표시되는 영상만을 시인하고, 상기 제3 제어폭(k3) 내의 상기 제1 내지 제4 화소열들(COL1 내지 COL4) 중 상기 제3 화소열(COL3)에서 표시되는 영상만을 시인한다.

상기 표시패널(DP)은 상기 각 제어폭(k) 마다 상기 제1 우안 영상(R1), 상기 제2 우안 영상(R2), 상기 제1 좌안 영상(L1), 및 상기 제2 좌안 영상(L2) 각각을 상기 제1 방향(D1)으로 하나의 화소열 만큼씩 순차적으로 쉬프트하여 표시한다.

구체적으로, 상기 표시패널(DP)은 상기 제1 제어폭(k1) 내에서, 상기 제4 화소열(COL4)에서 상기 제1 우안 영상(R1)을 표시하고, 상기 제1 화소열(COL1)에서 상기 제2 우안 영상(R2)을 표시하고, 상기 제2 화소열(COL2)에서 상기 제1 좌안 영상(L1)을 표시하고, 상기 제3 화소열(COL3)에서 상기 제2 좌안 영상(L2)을 표시한다. 또한, 상기 표시패널(DP)은 상기 제2 제어폭(k2) 내에서, 상기 제1 화소열(COL1)에서 상기 제1 우안 영상(R1)을 표시하고, 상기 제2 화소열(COL2)에서 상기 제2 우안 영상(R2)을 표시하고, 상기 제3 화소열(COL3)에서 상기 제1 좌안 영상(L1)을 표시하고, 상기 제4 화소열(COL4)에서 상기 제2 좌안 영상(L2)을 표시한다. 또한, 상기 표시패널(DP)은 상기 제3 제어폭(k3) 내에서, 상기 제2 화소열(COL2)에서 상기 제1 우안 영상(R1)을 표시하고, 상기 제3 화소열(COL3)에서 상기 제2 우안 영상(R2)을 표시하고, 상기 제4 화소열(COL4)에서 상기 제1 좌안 영상(L1)을 표시하고, 상기 제1 화소열(COL1)에서 상기 제2 좌안 영상(L2)을 표시한다.

상기 표시패널(DP)은 상기 우안(EY1)을 기준으로 각 제어폭(k) 마다 좌안 영상 및 우안 영상이 표시되는 화소열을 제어함으로써, 상기 우안(EY1)에는 항상 우안 영상만이 시인된다.

한편, 상기 좌안(EY2)에 시인되는 영상을 설명한다. 상기 표시패널(DP)은 상기 제1 제어폭(k1) 내에서 상기 제2 화소열(COL2)에서 상기 제1 좌안 영상(L1)을 표시한다. 상기 좌안(EY2)에는 상기 제1 제어폭(k1)에 대응하는 영역에서, 상기 제2 화소열(COL2)에서 표시되는 영상이 시인되므로, 좌안 영상이 시인된다.

상기 표시패널(DP)은 상기 제2 제어폭(k2) 내에서 상기 제2 화소열(COL2)에서 상기 제2 우안 영상(R2)을 표시하고, 상기 제3 화소열(COL3)에서 상기 제1 좌안 영상(L1)을 표시한다. 상기 좌안(EY2)에는 상기 제2 제어폭(k2)에 대응하는 영역 중 상기 제2 화소열(COL2)에서 표시되는 영상이 시인되는 제1 평면 영역(PAR1)에서 우안 영상이 시인되고, 상기 제 3 화소열(COL3)에서 표시되는 영상이 시인되는 영역에서 좌안 영상이 시인된다. 상기 제1 평면 영역(PAR1)에서 상기 우안(EY1) 및 상기 좌안(EY2) 각각에 상기 우안 영상이 시인되므로, 상기 사용자는 상기 제1 평면 영역(PAR1)에서 평면 영상을 시인한다.

상기 표시패널(DP)은 상기 제3 제어폭(k3) 내에서 상기 제3 화소열(COL3)에서 상기 제2 우안 영상(R2)을 표시하고, 상기 제4 화소열(COL4)에서 상기 제1 좌안 영상(L1)을 표시한다. 상기 좌안(EY2)에는 상기 제3 제어폭(k3)에 대응하는 영역 중 상기 제3 화소열(COL3)에서 표시되는 영상이 시인되는 제2 평면 영역(PAR2)에서 우안 영상이 시인되고, 상기 제 4 화소열(COL4)에서 표시되는 영상이 시인되는 영역에서 좌안 영상이 시인된다. 상기 제2 평면 영역(PAR2)에서 상기 우안(EY1) 및 상기 좌안(EY2) 각각에 상기 우안 영상이 시인되므로, 상기 사용자는 상기 제2 평면 영역(PAR2)에서 평면 영상을 시인한다.

상기 표시패널(DP)은 상기 우안(EY1) 또는 상기 좌안(EY2) 중 어느 하나를 기준으로 상기 각 제어폭(k) 마다 좌안 영상 및 우안 영상이 표시되는 화소열을 제어하므로, 상기 사용자와 상기 배리어 패널(BP) 사이의 거리에 따라, 평면 영상이 시인되는 영역이 발생할 수 있다. 하지만, 상기 사용자와 상기 배리어 패널(BP) 사이의 거리가 상기 수학식 2 및 수학식 3을 만족하는 범위 내에서는, 상기 사용자가 영상의 입체감을 느끼기 위해 용인될 수 있는 범위 내에서 평면 영상이 시인된다.

도 9 및 도 10에는 상기 사용자와 상기 배리어 패널(BP) 사이의 거리가 상기 적시거리(d) 보다 큰 경우를 도시하고 있으나, 상기 사용자와 상기 배리어 패널(BP) 사이의 거리가 상기 적시거리(d) 보다 작은 경우에도 표시패널(DP)의 동작에 관한 동일한 설명이 적용될 수 있다.

도 11a 내지 도 11d는 상기 배리어 패널(BP)이 상기 제2 모드로 동작하는 경우에 상기 표시패널(DP)의 일부를 도시한 평면도들이다.

상기 표시패널(DP)은 상기 제어폭(k) 내에서, 상기 제1 내지 제4 화소열들(COL1 내지 COL4)에서 표시되는 영상을 도 11a 내지 도 11d 중 어느 하나로 제어할 수 있다.

이하, 상기 수학식 2 및 상기 수학식 3을 도출하는 과정을 설명한다.

먼저, 상기 사용자와 상기 배리어 패널(BP) 사이의 거리(h)가

보다 크고,

보다 작아야 한다. 다시 말해, 상기 사용자와 상기 배리어 패널(BP) 사이의 거리(h)가 상기 수학식 1의 범위 외에 있어야 한다.

상기 배리어 패널(BP)은 상기 제1 모드로 동작하는 범위를 벗어난 경우에 상기 제2 모드로 동작하는 것을 의미한다. 다시 도 6 및 도 8을 참조하면, 상기 제2 폭(s2)이 상기 제1 폭(s1)의 2 배이므로, 상기 배리어 패널(BP)이 상기 제1 모드로 동작하는 경우에, 상기 제2 모드로 동작하는 경우에 비해, 사용자에게 시인되는 영상의 해상도와 휘도가 높은 반면, 크로스토크 역시 더 많이 발생한다. 상기 배리어 패널(BP)이 상기 제1 모드로 동작할 때 발생하는 크로스토크는 상기 위치 검출부(DTC, 도 1 및 도 2에 도시)에서 상기 사용자의 위치를 정확히 검출하여 상기 광투과부 및 상기 광차단부의 위치를 제어함으로써 극복할 수 있다. 따라서, 상기 배리어 패널(BP)은 기본적으로 제1 모드로 동작하되, 상기 사용자와 상기 배리어 패널(BP) 사이의 거리가 상기 수학식 1의 범위를 벗어나는 경우에 상기 제2 모드로 동작할 수 있다.

도 12를 참조하여, 상기 수학식 3의 상한을 도출하는 과정을 설명한다.

상기 배리어 패널(BP)이 상기 제2 모드로 동작하는 경우, 상기 우안에 상기 우안 영상 만이 시인되는 것을 기준으로, 상기 좌안에 상기 우안 영상이 절반 이하로 시인되거나, 상기 좌안에 상기 좌안 영상 만이 시인되는 것을 기준으로, 상기 우안에 상기 좌안 영상이 절반 이하로 시인되도록 상기 수학식 3의 상한이 설정될 수 있다.

도 10을 참조하여 설명한 바와 같이 상기 표시패널(DP)은 상기 각 제어폭(k) 마다 좌안 영상 및 우안 영상이 표시되는 화소열을 제어하므로, 도 12를 참조하여, 상기 우안 평가영상(EMR)이 모두 우안 영상인 것을 기준으로 상기 좌안 평가영상(EML) 중 우안 영상이 차지하는 비율을 50% 이내로 제한한다.

도 12은 상기 사용자와 상기 배리어 패널(BP) 사이의 거리가 상기 적시거리 보다 큰 경우에 적시영상(DM)을 나타내는 도면이다. 도 12을 참조하면, 상기 적시영상(DM) 중 우안 평가영상(EMR) 및 좌안 평가영상(EML)이 정의될 수 있다. 상기 우안 평가영상(EMR)은 도 9에 도시된 우안 적시영상(DMR) 중 하나의 제어폭(k)에 대응하는 적시영상이다. 상기 좌안 평가영상(EML)은 도 9에 도시된 좌안 적시영상(DML) 중 상기 우안 평가영상(EMR)과 동일한 제어폭(k)에 대응하는 적시영상이다. 예를 들어, 도 10에서, 우안 평가영상(EMR)은 상기 우안 적시영상(DMR) 중 상기 제2 제어폭(k2)에 대응하는 적시영상이고, 좌안 평가영상(EML)은 상기 좌안 적시영상(DML) 중 상기 제2 제어폭(k2)에 대응하는 적시영상으로 볼 수 있다. 상기 좌안 평가영상(EML)은 우안 영상이 차지하는 비율에 따라, 제1 좌안 평가영상(EML1), 제2 좌안 평가영상(EML2), 및 제3 좌안 평가영상(EML3)으로 나뉠 수 있다.

상기 우안 평가영상(EMR) 및 상기 좌안 평가영상(EML)의 상기 제1 방향(D1) 폭은 E/2 값을 가질 수 있다.

상기 우안 평가영상(EMR)은 제1 적시영상(DM1) 및 제2 적시영상(DM2)을 각각 절반씩 포함하도록 설정될 수 있다. 또한, 표시패널(DP)은 상기 우안 평가영상(EMR)의 상기 제1 방향(D1) 폭을 상기 표시패널(DP)에 투영한 제어폭(k) 내에서, 상기 제1 화소열(COL1)에서 상기 제1 우안 영상(R1)을 표시하고, 상기 제2 화소열(COL2)에서 상기 제2 우안 영상(R2)을 표시하고, 상기 제3 화소열(COL3)에서 상기 제1 좌안 영상(L1)을 표시하고, 상기 제4 화소열(COL4)에서 상기 제2 좌안 영상(L2)을 표시하도록 제어한다. 따라서, 상기 우안 평가영상(EMR)이 시인되는 우안에는 우안 영상만이 시인된다.

상기 제1 좌안 평가영상(EML1)의 경우, 상기 제1 적시영상(DM1) 및 상기 제2 적시영상(DM2)을 각각 절반씩 포함한다. 따라서, 상기 제1 좌안 평가영상(EML1)이 시인되는 좌안에는 우안 영상만이 시인된다. 이때, 사용자는 완전히 평면영상을 시인하고, 사용자와 상기 배리어 패널(BP) 사이의 거리는 무한대이다.

상기 제3 좌안 평가영상(EML3)의 경우, 상기 제3 적시영상(DM3) 및 상기 제4 적시영상(DM4)을 각각 절반씩 포함한다. 따라서, 상기 제3 좌안 평가영상(EML3)이 시인되는 좌안에는 좌안 영상만이 시인된다. 이때, 사용자는 완전한 입체영상을 시인하고, 사용자와 상기 배리어 패널(BP) 사이의 거리는 적시거리(d)이다.

상기 제2 좌안 평가영상(EML2)의 경우, 상기 제2 적시영상(DM2) 및 상기 제3 적시영상(DM3)을 각각 절반씩 포함한다. 따라서, 상기 제2 좌안 평가영상(EML2)이 시인되는 좌안에는 50%의 좌안 영상과 50%의 우안 영상이 시인된다. 이때, 사용자는 수치상으로 50%의 입체영상을 시인할 수 있다. 적어도 상기 사용자에게 시인되는 입체영상은 50% 이상은 되어야 하므로, 상기 제2 좌안 평가영상(EML2)에 의해 결정되는 상기 사용자와 상기 배리어 패널(BP) 사이의 거리가 상기 수학식 2의 상한이 될 수 있다.

상기 우안 평가영상(EMR) 및 상기 제2 좌안 평가영상(EML2)의 상기 제1 방향(D1) 위치는 E/2 만큼 차이가 나고, 하기의 수학식 12에 의해, 상기 수학식 2의 상한은 2d로 결정된다. 상기 수학식 12는 도 9에 도시된 두 점선(dt1, dt2)을 공유하고, 서로 닮은 두 삼각형의 성질을 이용한 것이다. 여기서 j는 우안 적시영상과 좌안 적시영상의 제1 방향 위치 차이이다.

다시, 도 6 및 도 8을 참조하면, 상기 배리어 패널(BP)이 상기 제2 모드로 동작하는 경우에 상기 표시패널(DP)에서 표시되는 영상의 휘도는 상기 배리어 패널(BP)이 상기 제1 모드로 동작하는 경우에 상기 표시패널(DP)에서 표시되는 영상의 휘도의 2 배일 수 있다.

따라서, 상기 제1 광투과부(TL1) 및 상기 제2 광투과부(TL2)의 상기 제1 방향(D1)의 폭 차이에도 불구하고, 상기 사용자는 상기 배리어 패널(BP)이 상기 제1 모드 및 상기 제2 모드로 동작하는 경우에 동일한 휘도의 영상을 시인할 수 있다.

구체적으로, 상기 배리어 패널(BP)이 상기 제2 모드로 동작하는 경우 상기 백라이트 유닛(미도시)에서 제공되는 광의 휘도는, 상기 배리어 패널(BP)이 상기 제1 모드로 동작하는 경우 상기 백라이트 유닛(미도시)에서 제공되는 광의 휘도의 2배일 수 있다.

도 13 내지 도 17은 상기 배리어 패널(BP)이 상기 제3 모드로 동작하는 경우를 설명하기 위한 도면들이다. 이하, 상기 배리어 패널(BP)이 상기 제3 모드로 동작하는 경우와 상기 제2 모드로 동작하는 경우의 차이점을 중심으로 설명하고, 설명하지 않은 사항은 상기 배리어 패널(BP)이 상기 제2 모드로 동작하는 경우에 따른다.

도 13는 상기 배리어 패널(BP)이 상기 제3 모드로 동작하는 경우에 상기 표시패널(DP), 상기 배리어 패널(BP), 사용자의 우안(EY1), 및 사용자의 좌안(EY2)를 도시한 단면도이다.

도 13을 참조하면, 상기 표시패널(DP)은 상기 제1 내지 제4 화소열들(COL1 내지 COL4) 각각에 좌안 영상 또는 우안 영상을 표시한다. 상기 표시패널(DP)은 하나의 제어폭 내에서 하나의 화소열 마다 상기 좌안 영상과 상기 우안 영상을 교대로 표시한다. 상기 제어폭에 대한 설명은 후술한다.

도 13에서는 상기 제1 화소열(COL1)에 상기 제1 우안 영상(R1)이 표시되고, 상기 제2 화소열(COL2)에 상기 제1 좌안 영상(L1)이 표시되고, 상기 제3 화소열(COL3)에 상기 제2 우안 영상(R2)이 표시되고, 상기 제4 화소열(COL4)에 상기 제2 좌안 영상(L2)이 표시되는 것을 일 예로 도시하였다.

상기 배리어 패널(BP)은 상기 제3 광투과부(TL3) 및 상기 제3 광차단부(BL3)를 포함한다. 상기 제3 광투과부(TL3) 및 상기 제3 광차단부(BL3)은 상기 제1 방향(D1)으로 교대로 배치될 수 있다. 상기 적시거리(d)의 임의의 한 점에서 상기 제1 방향(D1)으로 상기 제1 폭(s1)을 갖는 상기 제3 광투과부(TL3)를 통해 하나의 화소열의 상기 제1 방향(D1)의 폭(p)이 시인된다.

상기 제1 폭(s1)은 상기 수학식 8 내지 10을 참조하여 설명한 것과 동일하게 구할 수 있으므로 구체적인 설명을 생략한다.

이때, 상기 제3 광차단부(BL3)는 상기 제3 광투과부(TL3)과 동일한 상기 제1 방향(D1) 폭을 가지므로, 상기 제1 폭(s1)을 갖는다.

상기 사용자가 적시거리(d)에 위치하는 경우, 상기 사용자에게 시인되는 영상은 적시영상(DM)으로 정의된다. 도 13의 점선을 참조하면, 상기 적시영상(DM)은 상기 제1 화소열(COL1) 및 상기 제3 화소열(COL3)에서 표시되는 영상들이 시인되는 제5 적시영상(DM5)와 상기 제2 화소열(COL2) 및 상기 제4 화소열(COL4)에서 표시되는 영상들이 시인되는 제6 적시영상(DM6)을 포함한다. 상기 적시영상(DM)은 2 개의 상기 제1 및 제2 적시영상들(DM1, DM2) 단위로 반복될 수 있다.

도 14는 상기 배리어 패널(BP)이 상기 제3 모드로 동작하는 경우, 상기 표시패널(DP)의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도 14에서는 상기 사용자와 상기 배리어 패널(BP) 사이의 거리가 상기 적시거리(d)의 2배인 경우를 도시하였다.

도 14에서 상기 적시영상(DM) 중 상기 전체 화소열들에서 표시되는 영상이 상기 우안(EY1)에 시인되는 우안 적시영상(DMR) 및 상기 적시영상(DM) 중 상기 전체 화소열들에서 표시되는 영상이 상기 좌안(EY2)에 시인되는 좌안 적시영상(DML)이 정의된다. 도 14에서 상기 우안 적시영상(DMR)은 하나의 상기 제5 적시영상(DM5) 및 두 개의 상기 제6 적시영상(DM6)의 일부를 포함하고, 상기 좌안 적시영상(DML)은 하나의 상기 제6 적시영상(DM6) 및 두 개의 상기 제5 적시영상(DM5)의 일부를 포함하는 것을 일 예로 도시하였다.

상기 표시패널(DP)은 상기 우안(EY1) 및 상기 좌안(EY2) 중 어느 하나에 대응하여 상기 수학식 11에 의해 결정되는 제어폭(k) 단위로 분할될 수 있다. 상기 수학식 11은 도 14에 도시된 파선을 공유하고 서로 닮은 두 삼각형의 성질을 이용한 것이다.

이하, 도 14를 참조하여, 인접한 두 제어폭(k) 사이의 경계를 설명한다. 이하에서는 상기 우안(EY1)을 기준으로 설명하나, 상기 좌안(EY2)을 기준으로 하여도 동일한 설명이 적용될 수 있다.

상기 도 14의 파선을 참조하면, 상기 우안(EY1)에서 상기 제5 적시영상(DM5)의 상기 제1 방향(D1) 폭을 상기 표시패널(DP)의 상면까지 투영하여 상기 인접한 두 제어폭 사이의 경계가 결정될 수 있다.

이하, 도 15를 참조하여, 상기 표시패널(DP)이 상기 좌안 영상 및 상기 우안 영상의 표시되는 순서를 제어하는 것을 설명한다. 도 15는 도 14의 우안 적시영상(DMR) 및 좌안 적시영상(DML)을 표시패널(DP)의 상면에 투영한 도면이다.

도 13 내지 도 15를 참조하면, 상기 표시패널(DP)은 각 제어폭(k) 마다 상기 좌안 영상 및 상기 우안 영상의 표시되는 순서를 제어할 수 있다. 상기 표시패널(DP)은 상기 각 제어폭(k) 내에서, 하나의 화소열 마다 상기 좌안 영상과 상기 우안 영상을 교대로 표시한다.

상기 표시패널(DP) 내의 전체 화소열들의 상기 제1 방향(D1) 폭(W)은 상기 제어폭(k) 단위로 분할될 수 있다. 도 15에는 상기 화소열들의 폭(W)은 3 개의 제4 제어폭(k4), 제5 제어폭(k5), 제6 제어폭(k6)으로 분할된 것을 일 예로 도시하였다.

상기 우안 적시영상(DMR)은 상기 제4 제어폭(k4)에 대응하는 영역에서 상기 하나의 제6 적시영상(DM6)의 일부를 포함하고, 상기 제5 제어폭(k5)에 대응하는 영역에서 하나의 상기 제5 적시영상(DM5)을 포함하고, 상기 제6 제어폭(k6)에 대응하는 영역에서 하나의 상기 제6 적시영상(DM6)의 일부를 포함한다. 다시 말해, 상기 우안(EY1)은 상기 제4 제어폭(k4) 내의 상기 제1 내지 제4 화소열들(COL1 내지 COL4) 중 상기 제1 및 제3 화소열들(COL1, COL3)에서 표시되는 영상만을 시인하고, 상기 제5 제어폭(k5) 내의 상기 제1 내지 제4 화소열들(COL1 내지 COL4) 중 상기 제2 및 제4 화소열들(COL2, COL4) 에서 표시되는 영상만을 시인하고, 상기 제6 제어폭(k6) 내의 상기 제1 내지 제4 화소열들(COL1 내지 COL4) 중 상기 제1 및 제3 화소열들(COL1, COL3)에서 표시되는 영상만을 시인한다.

상기 표시패널(DP)은 상기 각 제어폭(k) 마다, 좌안 영상이 표시되는 화소열과 우안 영상이 표시되는 화소열을 서로 변경할 수 있다. 구체적으로, 상기 표시패널(DP)의 서로 인접한 두 제어폭들 중 하나의 제어폭 내에서, 상기 제1 및 제3 화소열들(COL1, COL3)에서 우안 영상을 표시하고, 상기 제2 및 제4 화소열들(COL2, COL4)에서 좌안 영상을 표시할 수 있다. 이때, 상기 표시패널(DP)은 상기 두 제어폭들 중 다른 제어폭 내에서, 상기 제1 및 제3 화소열들(COL1, COL3)에서 좌안 영상을 표시하고, 상기 제2 및 제4 화소열들(COL2, COL4)에서 우안 영상을 표시할 수 있다.

좀 더 구체적으로, 상기 표시패널(DP)은 상기 제1 우안 영상(R1), 상기 제2 우안 영상(R2), 상기 제1 좌안 영상(L1), 및 상기 제2 좌안 영상(L2) 각각을 상기 제1 방향(D1)으로 하나의 화소열 만큼씩 순차적으로 쉬프트하여 표시할 수 있다.

도 15를 참조하면, 상기 표시패널(DP)은 상기 제4 제어폭(k4) 내에서, 상기 제2 및 상기 제4 화소열들(COL2, COL4)에서 우안 영상을 표시하고, 상기 제1 및 제3 화소열들(COL1, COL3)에서 좌안 영상을 표시한다. 또한, 상기 표시패널(DP)은 상기 제5 제어폭(k5) 내에서, 상기 제1 및 상기 제3 화소열들(COL1, COL3)에서 우안 영상을 표시하고, 상기 제2 및 제4 화소열들(COL2, COL4)에서 좌안 영상을 표시한다. 또한, 상기 표시패널(DP)은 상기 제6 제어폭(k6) 내에서, 상기 제2 및 상기 제4 화소열들(COL2, COL4)에서 우안 영상을 표시하고, 상기 제1 및 제3 화소열들(COL1, COL3)에서 좌안 영상을 표시한다.

한편, 상기 좌안(EY2)에 시인되는 영상을 설명한다. 상기 표시패널(DP)은 상기 제4 제어폭(k4) 내에서 상기 제1 및 제3 화소열들(COL1, COL3)에서 상기 좌안 영상을 표시한다. 상기 좌안(EY2)에는 상기 제4 제어폭(k4)에 대응하는 영역에서, 상기 제1 및 제3 화소열들(COL1, COL3)에서 표시되는 영상이 시인되므로, 좌안 영상이 시인된다.

상기 표시패널(DP)은 상기 제5 제어폭(k5) 내에서 상기 제2 및 제4 화소열들(COL2, COL4)에서 상기 좌안 영상을 표시한다. 상기 좌안(EY2)에는 상기 제5 제어폭(k5)에 대응하는 영역에서, 상기 제2 및 제4 화소열들(COL1, COL3)에서 표시되는 영상이 시인되므로, 좌안 영상이 시인된다.

상기 표시패널(DP)은 상기 제6 제어폭(k6) 내에서 상기 제1 및 제3 화소열들(COL1, COL3)에서 상기 좌안 영상을 표시한다. 상기 좌안(EY2)에는 상기 제6 제어폭(k6)에 대응하는 영역에서, 상기 제1 및 제3 화소열들(COL1, COL3)에서 표시되는 영상이 시인되므로, 좌안 영상이 시인된다.

결국, 사용자와 상기 배리어 패널(BP) 사이의 거리가 상기 적시거리(d)의 2배인 경우, 상기 우안(EY1)에 우안 영상이 시인되도록 상기 표시패널(DP)을 제어하면, 상기 좌안(EY2)에도 좌안 영상이 시인될 수 있다.

도 16a 내지 도 16d는 상기 배리어 패널(BP)이 상기 제3 모드로 동작하는 경우에 상기 표시패널(DP)의 일부를 도시한 평면도들이다.

상기 표시패널(DP)은 상기 제어폭(k) 내에서, 상기 제1 내지 제4 화소열들(COL1 내지 COL4)에서 표시되는 영상을 도 16a 내지 도 16d 중 어느 하나로 제어할 수 있다.

이하, 상기 수학식 4를 도출하는 과정을 설명한다.

먼저, 상기 사용자와 상기 배리어 패널(BP) 사이의 거리(h)가

보다 커야 한다.

상기 수학식 4는 상기 배리어 패널(BP)이 상기 제1 모드로 동작하는 범위를 벗어난 경우에 상기 제2 모드로 동작하는 것을 의미한다. 다시 도 6 및 도 13을 참조하면, 상기 배리어 패널(BP)이 상기 제1 모드로 동작하는 경우와 상기 제3 모드로 동작하는 경우에, 사용자에게 시인되는 영상의 해상도와 휘도는 동일하다. 이는 상기 배리어 패널(BP) 내에서 상기 제1 광투과부(TL1) 및 상기 제3 광투과부(TL3)이 차지하는 면적이 서로 동일하기 때문이다.

반면, 상기 배리어 패널(BP)이 상기 제3 모드로 동작하는 경우, 상기 제1 모드로 동작하는 경우에 비해 크로스토크가 더 많이 발생한다. 따라서, 상기 배리어 패널(BP)은 기본적으로 제1 모드로 동작하되, 상기 사용자와 상기 배리어 패널(BP) 사이의 거리가 상기 수학식 1의 상한 보다 큰 경우에 상기 제3 모드로 동작할 수 있다.

다음, 상기 사용자와 상기 배리어 패널(BP) 사이의 거리가(h)가 2d 이상이어야 한다. 도 14를 참조하여 설명한 바와 같이 상기 사용자와 상기 배리어 패널(BP) 사이의 거리가 2d일 때, 상기 사용자는 최적의 입체영상을 시인할 수 있다.

이하, 도 17을 참조하여, 상기 사용자와 상기 배리어 패널(BP) 사이의 거리(h)에 따라 우안에 우안 영상이 시인되는 것을 기준으로 좌안에 좌안 영상이 시인되는 비율을 설명한다.

도 17은 상기 사용자와 상기 배리어 패널(BP) 사이의 거리가 상기 적시거리의 두배 보다 큰 경우에 적시영상(DM)을 나타내는 도면이다. 도 17을 참조하면, 상기 적시영상(DM) 중 우안 평가영상(EMR’) 및 좌안 평가영상(EML’)이 정의될 수 있다. 상기 우안 평가영상(EMR’)은 도 15에 도시된 우안 적시영상(DMR) 중 하나의 제어폭(k)에 대응하는 적시영상이다. 상기 좌안 평가영상(EML’)은 도 13에 도시된 좌안 적시영상(DML) 중 상기 우안 평가영상(EMR’)과 동일한 제어폭(k)에 대응하는 적시영상이다. 예를 들어, 도 15에서, 우안 평가영상(EMR’)은 상기 우안 적시영상(DMR) 중 상기 제5 제어폭(k5)에 대응하는 적시영상이고, 좌안 평가영상(EML’)은 상기 좌안 적시영상(DML) 중 상기 제5 제어폭(k5)에 대응하는 적시영상으로 볼 수 있다. 상기 좌안 평가영상(EML’)은 우안 영상이 차지하는 비율에 따라, 여러가지일 수 있다.

상기 우안 평가영상(EMR’) 및 상기 좌안 평가영상(EML’)의 상기 제1 방향(D1) 폭은 E/2 값을 가질 수 있다.

상기 우안 평가영상(EMR’)은 하나의 제5 적시영상(DM5)을 포함하도록 설정될 수 있다. 또한, 표시패널(DP)은 상기 우안 평가영상(EMR’)의 상기 제1 방향(D1) 폭을 상기 표시패널(DP)에 투영한 제어폭(k) 내에서, 상기 제1 및 제3 화소열들(COL1, COL3) 에서 상기 우안 영상을 표시하고, 상기 제2 및 제4 화소열들(COL2, COL4)에서 상기 좌안 영상을 표시하도록 제어한다. 따라서, 상기 우안 평가영상(EMR’)이 시인되는 우안에는 우안 영상만이 시인된다.

상기 좌안 평가영상(EML’)의 경우, 하나의 상기 제5 적시영상(DM5) 및 하나의 상기 제6 적시영상(DM6)을 각각 절반씩 포함한다. 따라서, 상기 좌안 평가영상(EML’)이 시인되는 좌안에는 50%의 좌안 영상과 50%의 우안 영상이 시인된다. 이때, 사용자는 수치상으로 50%의 입체영상을 시인할 수 있다. 상기 우안 평가영상(EMR’) 및 상기 좌안 평가영상(EML’)의 상기 제1 방향(D1) 위치는 E/4 만큼 차이가 난다. 상기 수학식 12를 참조하면, 상기 사용자와 상기 배리어 패널(BP) 사이의 거리는 4d로 결정된다.

상기 수학식 12는 상기 배리어 패널(BP)이 상기 제2 모드로 동작하는 경우에 적용되는 수학식이나, 상기 배리어 패널(BP)이 상기 제3 모드로 동작하는 경우에도 동일하게 적용될 수 있다.

상기 수학식 4을 참조하면, 상기 배리어 패널(BP)이 상기 제3 모드로 동작하는 범위에 상한은 없다. 하지만, 상기 사용자가 적어도 50%의 입체영상을 시인하기 위하여, 상기 사용자와 상기 배리어 패널(BP) 사이의 거리는 4d 보다 작게 설정될 수 있다.

다시, 도 6 및 도 13를 참조하면, 상기 배리어 패널(BP)이 상기 제1 모드로 동작하는 경우와 상기 제2 모드로 동작하는 경우에 상기 표시패널(DP)에서 표시되는 영상의 휘도는 서로 동일할 수 있다. 상기 배리어 패널(BP) 내에서 상기 제1 광투과부(TL1) 및 상기 제3 광투과부(TL3)가 차지하는 면적은 서로 동일하므로, 상기 사용자는 상기 배리어 패널(BP)이 상기 제1 모드 및 상기 제3 모드로 동작하는 경우에 동일한 휘도의 영상을 시인할 수 있다.

다시 도 4를 참조하면, 상기 배리어 패널(BP)은 상기 사용자와 상기 배리어 패널(BP) 사이의 거리가 하기의 수학식 13을 만족하는 경우, 상기 제1 모드 또는 상기 제2 모드 중 어느 하나의 모드로 동작할 수 있다.

상기 배리어 패널(BP)이 동작하는 상기 제1 모드와 상기 제2 모드 사이의 우선순위, 상기 배리어 패널(BP)이 동작하는 상기 제1 모드와 상기 제3 모드 사이의 우선순위에 대해서는 수학식 2 내지 4를 참조하여 설명하였으므로, 구체적인 설명은 생략한다.

상기 수학식 13을 참조하면, 상기 배리어 패널(BP)이 상기 제2 모드와 상기 제3 모드 중 어느 모드로 동작할지 여부는 상기 사용자에게 시인되는 입체영상의 비율만으로 정해지는 것은 아니다. 상기 수학식 13의 범위내에서, 상기 배리어 패널(BP)이 상기 제2 모드로 동작하는 경우, 상기 제3 모드로 동작하는 경우에 비해, 상기 사용자에게 시인되는 입체영상의 비율이 더 낮다. 하지만, 상기 배리어 패널(BP)이 상기 제2 모드로 동작하는 경우, 상기 제3 모드로 동작하는 경우에 비해, 크로스토크가 더 많이 발생한다. 따라서, 상기 배리어 패널(BP)은 상기 수학식 13의 범위 내에서 상기 제2 모드와 상기 제3 모드 중 어느 하나의 모드로 동작하더라도 사용자에게 시인되는 입체영상의 품질에는 차이가 없다.

한편 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형을 할 수 있음은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다. 따라서, 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

TCP: 타이밍 컨트롤러 GCP: 게이트 구동부
DCP: 데이터 구동부 DP: 표시패널
BP: 배리어 패널 BPC: 배리어 제어부
DTC: 위치 검출부

Claims

사용자의 위치를 검출하여 상기 사용자의 위치에 관한 정보를 갖는 선택신호를 제공하는 위치 검출부;
복수의 화소들을 포함하고, 좌안 영상 및 우안 영상을 제1 방향으로 교번적으로 표시하는 표시패널;
상기 표시패널에 대응하게 구비되며, 광투과부 및 광차단부를 구비한 배리어 패널; 및
상기 선택신호를 수신하여 상기 배리어 패널을 제어하는 배리어 제어부를 포함하고,
상기 배리어 제어부는,
상기 광투과부의 상기 제1 방향 폭이 제2 폭을 갖는 제1 모드;
상기 광투과부의 상기 제1 방향 폭이 상기 제2 폭의 절반인 제1 폭을 갖고, 상기 광차단부가 상기 광투과부와 서로 다른 상기 제1 방향 폭을 갖는 제2 모드; 및
상기 광투과부의 상기 제1 방향 폭이 상기 제1 폭을 갖고, 상기 광차단부가 상기 광투과부와 동일한 상기 제1 방향 폭을 갖는 제3 모드 중 어느 하나로 상기 배리어 패널을 제어하는 입체영상 표시장치.
제1항에 있어서,
상기 배리어 패널의 상면에서 상기 배리어 패널의 상면에 수직한 방향으로 기 설정된 거리인 적시거리가 정의되고,
상기 적시거리의 임의의 한 점에서 상기 제1 폭을 갖는 광투과부를 통해 하나의 화소의 상기 제1 방향 폭이 시인되고, 상기 제2 폭을 갖는 광투과부를 통해 두 개의 화소들의 상기 제1 방향 폭이 시인되는 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치.
제2항에 있어서,
상기 제1 폭은 하기의 수학식 1에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치. (s1: 제1 폭, E: 사용자의 좌안 및 우안 사이의 거리, P: 하나의 화소의 제1 방향 폭)
[수학식 1]
제2항에 있어서,
상기 배리어 패널은,
상기 사용자와 상기 배리어 패널 사이의 거리가 하기의 수학식 2를 만족하는 경우, 상기 제1 모드로 동작하는 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치. (h: 사용자와 배리어 패널 사이의 거리, d: 적시거리, E: 사용자의 좌안 및 우안 사이의 거리, W: 복수의 화소들의 제1 방향 폭)
[수학식 2]
제4항에 있어서,
상기 배리어 패널이 상기 제1 모드로 동작하는 경우,
상기 광차단부는 상기 광투과부와 동일한 상기 제1 방향 폭을 갖는 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치.
제5항에 있어서,
상기 배리어 패널이 상기 제1 모드로 동작하는 경우,
상기 표시패널은,
인접한 두 개의 화소열들 단위로 상기 좌안 영상과 상기 우안 영상을 교대로 표시하는 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치.
제2항에 있어서,
상기 배리어 패널은,
상기 사용자와 상기 배리어 패널 사이의 거리가 하기의 수학식 3 또는 수학식 4를 만족하는 경우, 상기 제2 모드로 동작하는 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치. (h: 사용자와 배리어 패널 사이의 거리, d: 적시거리, E: 사용자의 좌안 및 우안 사이의 거리, W: 복수의 화소들의 제1 방향 폭)
[수학식 3]

[수학식 4]
제7항에 있어서,
상기 배리어 패널이 상기 제2 모드로 동작하는 경우,
상기 광차단부의 상기 제1 방향 폭은 상기 제1 폭의 3배인 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치.
제8항에 있어서,
상기 배리어 패널이 상기 제2 모드로 동작하는 경우 상기 표시패널에서 표시되는 영상의 휘도는, 상기 배리어 패널이 상기 제1 모드로 동작하는 경우에 상기 표시패널에서 표시되는 영상의 휘도의 2 배인 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치.
제8항에 있어서,
상기 배리어 패널이 상기 제2 모드로 동작하는 경우,
상기 우안에 상기 우안 영상 만이 시인되는 것을 기준으로, 상기 좌안에 상기 우안 영상이 절반 이하로 시인되거나,
상기 좌안에 상기 좌안 영상 만이 시인되는 것을 기준으로, 상기 우안에 상기 좌안 영상이 절반 이하로 시인되는 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치.
제8항에 있어서,
상기 배리어 패널이 상기 제2 모드로 동작하는 경우,
상기 표시패널은 상기 사용자의 우안 및 좌안 중 어느 하나에 대응하여 하기의 수학식 5에 의해 결정되는 제어폭 단위로 분할되고, 각 제어폭 마다 상기 좌안 영상 및 상기 우안 영상의 표시되는 순서를 제어하는 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치.(k: 제어폭, h: 사용자와 배리어 패널 사이의 거리, E: 사용자의 좌안 및 우안 사이의 거리, d: 적시거리)
[수학식 5]
제11항에 있어서,
상기 배리어 패널이 상기 제2 모드로 동작하는 경우,
상기 표시패널은, 상기 제어폭 내에서,
인접한 두 개의 화소열 단위로 상기 좌안 영상과 상기 우안 영상을 교대로 표시하는 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치.
제11항에 있어서,
상기 배리어 패널이 상기 제2 모드로 동작하는 경우,
상기 사용자가 상기 적시거리에 위치하는 경우, 상기 사용자에게 시인되는 적시영상이 정의되고,
상기 적시영상은 상기 제1 내지 제4 화소열들에서 표시되는 영상들이 각각 시인되는 제1 내지 제4 적시영상들을 포함하고,
상기 제1 내지 제4 적시영상 중 인접한 두 개의 적시영상들 각각의 상기 제1 방향 폭의 중심선들이 정의되고,
인접한 두 제어폭 사이의 경계는 상기 우안 또는 상기 좌안에서 2 개의 상기 중심선들을 상기 표시패널의 상면까지 투영하여 결정되는 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치.
제11항에 있어서,
상기 배리어 패널이 상기 제2 모드로 동작하는 경우,
상기 좌안 영상은 각각 하나의 화소열에서 표시되는 제1 좌안 영상 및 제2 좌안 영상을 포함하고, 상기 우안 영상은 각각 하나의 화소열에서 제1 우안 영상 및 제2 우안 영상을 포함하고,
상기 표시패널은, 서로 인접하고 4 개의 화소열들 단위로 반복되는 제1 내지 제4 화소열들을 포함하고,
상기 각 제어폭 마다 상기 제1 우안 영상, 상기 제2 우안 영상, 상기 제1 좌안 영상, 및 상기 제2 좌안 영상 각각을 상기 제1 방향으로 상기 하나의 화소열 만큼씩 순차적으로 쉬프트하여 표시하는 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치.
제2항에 있어서,
상기 배리어 패널은,
상기 사용자와 상기 배리어 패널 사이의 거리가 하기의 수학식 6을 만족하는 경우, 상기 제3 모드로 동작하는 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치. (h: 사용자와 배리어 패널 사이의 거리, d: 적시거리, E: 사용자의 좌안 및 우안 사이의 거리, W: 복수의 화소들의 제1 방향 폭)
[수학식 6]
제15항에 있어서,
상기 배리어 패널이 상기 제3 모드로 동작하는 경우,
상기 광차단부는 상기 광투과부와 동일한 상기 제1 방향 폭을 갖는 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치.
제16항에 있어서,
상기 배리어 패널이 상기 제1 모드 및 제3 모드로 동작하는 경우, 상기 표시패널에서 표시되는 영상의 휘도는 서로 동일한 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치.
제16항에 있어서,
상기 배리어 패널이 상기 제3 모드로 동작하는 경우,
상기 표시패널은 상기 사용자의 우안 및 좌안 중 어느 하나에 대응하여 하기의 수학식 7에 의해 결정되는 제어폭 단위로 분할되고, 각 제어폭 마다 상기 좌안 영상 및 상기 우안 영상의 표시되는 순서를 제어하는 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치.
[수학식 7]
제18항에 있어서,
상기 배리어 패널이 상기 제3 모드로 동작하는 경우,
상기 표시패널은, 상기 제어폭 내에서,
하나의 화소열 마다 상기 좌안 영상과 상기 우안 영상을 교대로 표시하는 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치.
제18항에 있어서,
상기 배리어 패널이 상기 제3 모드로 동작하는 경우,
상기 사용자가 상기 적시거리에 위치하는 경우, 상기 사용자에게 시인되는 적시영상이 정의되고,
상기 적시영상은 상기 좌안 영상이 시인되는 좌안 적시영상 및 상기 우안 영상이 시인되는 우안 적시영상을 포함하고,
상기 제어폭은,
상기 사용자의 우안에서 상기 우안 적시영상의 상기 제1 방향 폭 또는 상기 좌안 적시영상의 상기 제1 방향 폭을 상기 표시패널의 상면까지 투영하거나,
상기 사용자의 좌안에서 상기 우안 적시영상의 상기 제1 방향 폭 또는 상기 좌안 적시영상의 상기 제1 방향 폭을 상기 표시패널의 상면까지 투영하여 결정되는 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치.
제18항에 있어서,
상기 배리어 패널이 상기 제3 모드로 동작하는 경우,
상기 좌안 영상은 각각 하나의 화소열에서 표시되는 제1 좌안 영상 및 제2 좌안 영상을 포함하고, 상기 우안 영상은 각각 하나의 화소열에서 제1 우안 영상 및 제2 우안 영상을 포함하고,
상기 표시패널은, 서로 인접하고 4 개의 화소열들 단위로 반복되는 제1 내지 제4 화소열들을 포함하고,
상기 각 제어폭 마다 상기 제1 좌안 영상, 상기 제2 좌안 영상, 상기 제1 우안 영상, 및 상기 제2 우안 영상 각각을 상기 제1 방향으로 상기 하나의 화소열 만큼씩 순차적으로 쉬프트하여 표시하는 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치.
제2항에 있어서,
상기 배리어 패널은,
상기 사용자와 상기 배리어 패널 사이의 거리가 하기의 수학식 8을 만족하는 경우, 상기 제2 모드 또는 상기 제3 모드 중 어느 하나의 모드로 동작하는 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치.
[수학식 8]
제1항에 있어서,
상기 사용자가 상기 제1 방향으로 이동하는 경우,
상기 배리어 제어부는 상기 광투과부 및 상기 광차단부의 상기 제1 방향 위치를 상기 사용자에 대응하게 제어하는 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치.
제23항에 있어서,
상기 배리어 제어부는,
상기 광투과부 및 상기 광차단부를 상기 제1 방향으로 s1/2 또는 s2/4 단위로 이동시키는 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치. (s1: 제1 폭, s2: 제2 폭)