KR20140096383A - 레이저 빔 스캔식 디스플레이 장치 및 그 방법 - Google Patents

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KR20140096383A
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케빈 커티스
개리 디 샤프
밀러 에이치 셔크
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리얼디 인크.
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Abstract

일반적으로, 거의 시임 없는 전자장치 디스플레이는 영화 및 전시 응용에 채용될 수 있다. 레이저 스캔식 디스플레이는 디스플레이가 3차원("3D") 콘텐츠를 디스플레이할 수 있도록 가능하게 될 수 있다. 3D 콘텐츠용 레이저 스캔식 디스플레이를 가능하게 하는 제1 방법은 편광을 채용할 수 있고(편광 변환을 갖거나 갖지 않음), 다른 방법은 다수의 색을 채용할 수 있다. 부가적으로, 디스플레이를 가로질러 채용될 수 있는 포락 함수는 빔이 스크린 상에서 스캐닝될 때 레이저 출력을 변화시킴으로써, 또는 픽셀 상에서의 레이저 빔의 체류 시간을 변화시킴으로써 달성될 수 있다. 스크린 내의 시임의 영향을 최소화하는 하나의 방법은 스크린 설계 및/또는 레이저 빔 체류 시간 또는 조명 에너지에 의해 시임 부근의 스크린 해상도를 감소시키는 것일 수 있다.

Description

레이저 빔 스캔식 디스플레이 장치 및 그 방법{LASER BEAM SCANNED DISPLAY APPARATUS AND METHOD THEREOF}
관련 출원의 상호 참조
본 출원은 2011년 11월 30일자로 출원되고 발명의 명칭이 "레이저 빔 스캔식 디스플레이 장치 및 그 방법(Laser beam scanned display apparatus and method thereof)"인 미국 가특허 출원 제61/565,364호에 대한 우선권을 주장하며, 상기 가특허 출원의 전체가 본 명세서에 참고로 포함된다.
본 발명은 일반적으로 디스플레이 시스템에 관한 것이며, 보다 구체적으로는 2차원 및 3차원 디스플레이 기술, 시스템, 및 구성요소에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 스캔식 레이저 디스플레이 장치는 제1 패널을 포함할 수 있다. 제1 패널은 광원으로부터 적어도 일부의 광을 수광하도록 작동가능할 수 있고 또한 광을 방출하도록 작동가능할 수 있는 적어도 하나의 인광체 층(phosphor layer), 인광체 층으로부터 적어도 일부의 광을 수광하도록 작동가능할 수 있는 편광기 층, 편광기 층으로부터 적어도 일부의 광을 수광하도록 작동가능할 수 있는 필름 패턴드 리타더 층(film patterned retarder layer), 필름 패턴드 리타더 층으로부터 적어도 일부의 광을 수광하도록 작동가능할 수 있는 확산기 층, 및 인광체 층에 근접한 파장 선택성 미러를 포함할 수 있다. 하나의 예에서, 파장 선택성 미러는 RGB 광을 실질적으로 반사하도록 그리고 대략 405 나노미터의 광을 실질적으로 투과시키도록 작동가능할 수 있다. 스캔식 레이저 디스플레이는 빔으로 스캔하도록 작동가능하고 또한 제1 패널에 광을 제공하도록 작동가능한 광원, 및 인광체 층으로부터 적어도 일부의 광을 수광하도록 그리고 편광기 층으로 적어도 일부의 광을 투과시키도록 작동가능할 수 있는 제2 파장판(wave plate)을 또한 포함할 수 있다. 또한, 인광체 층에 의해 방출되는 광 중 적어도 일부는 스캔식 레이저 디스플레이를 위한 이미지 픽셀을 형성할 수 있다. 하나의 예에서, 필름 패턴드 리타더 층 및 인광체 층은 서로에 대해 대략 정렬된다.
부가적으로, 스캔식 레이저 디스플레이 장치는 제2 패널을 포함할 수 있고, 제1 패널 및 제2 패널은 함께 결합되어 시임(seam)을 형성할 수 있다. 제1 패널 및 제2 패널은 적어도 한 세트의 결합 피처(joining feature)들 및 한 세트의 융기된 피처(raised feature)들에 의해 함께 결합될 수 있고, 제1 패널 및 제2 패널은 가요성일 수 있다. 제1 패널은 광 엔진들의 어레이(array)의 하나 초과의 개별 광 엔진에 의해 실질적으로 조명될 수 있다. 스캔식 레이저 디스플레이는 인광체 층에 근접한 백커 기판(backer substrate)을 또한 포함할 수 있고, 백커 기판은 인광체 층 반대쪽 표면을 가질 수 있고 표면은 프리즘 형상의 구조물로 패턴화될 수 있다. 입체 이미지가 생성될 수 있고, 제1 그룹의 픽셀들에 대응하는 제1 이미지 및 제2 그룹의 픽셀들에 대응하는 제2 이미지를 포함할 수 있으며, 여기서 제1 그룹의 픽셀들 및 제2 그룹의 픽셀들 각각은 필름 패턴드 리타더 정렬에 의해 실질적으로 한정될 수 있다. 또한, 제1 이미지 및 제2 이미지는 편광 안경으로 관찰될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 스캔식 레이저 디스플레이 시스템은 인광체 층에 근접한 기판을 포함할 수 있으며, 여기서 인광체 층은 제1 세트의 3가지 색 및 제2 세트의 3가지 색을 포함할 수 있고, 인광체 층은 입체 이미지를 생성하기 위해 광을 방출하도록 작동가능할 수 있다. 제1 세트의 3가지 색은 제1 이미지를 생성하도록 작동가능할 수 있고, 제2 세트의 3가지 색은 제2 이미지를 생성하도록 작동가능할 수 있다. 스캔식 레이저 디스플레이 시스템은 인광체 층에 근접한 패시베이션 층(passivation layer) 또는 보호 층 중 적어도 하나를 포함할 수 있고, 인광체 층은 양자 도트(quantum dot)일 수 있다. 스캔식 레이저 디스플레이 시스템은 제2 패널을 또한 포함할 수 있고, 제1 패널 및 제2 패널은 함께 결합되어 시임을 형성할 수 있으며, 제1 패널 및 제2 패널은 가요성일 수 있다. 부가적으로, 스캔식 레이저 디스플레이 시스템은 광 엔진들의 어레이를 포함할 수 있고, 제1 패널은 광 엔진들의 어레이의 하나 초과의 개별 광 엔진에 의해 실질적으로 조명될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 입체 디스플레이 시스템은 빔으로 스캔하도록 작동가능한 그리고 또한 광을 생성하도록 작동가능한 광원, 함께 결합되어 시임을 형성할 수 있고 광원으로부터 광을 수광하도록 작동가능할 수 있는 적어도 제1 기판 및 제2 기판, 제1 기판에 근접한 제1 인광체 층 및 제2 기판에 근접한 제2 인광체 층으로서, 이들 둘 모두는 입체 이미지를 위해 광을 투과시키도록 작동가능한 것인 제1 인광체 층 및 제2 인광체 층, 및 광 엔진들의 어레이로서, 제1 기판은 광 엔진들의 어레이의 하나 초과의 개별 광 엔진에 의해 실질적으로 조명될 수 있는 것인 광 엔진들의 어레이를 포함할 수 있다. 또한, 제1 기판과 제2 기판 사이의 시임은 제1 기판 또는 제2 기판 중 적어도 하나 상의 픽셀들 사이의 갭(gap) 내에 있도록 정렬된다.
실질적으로 시임 없는(seamless) 것처럼 보이는 전자장치 디스플레이는 사업, 교육, 및 홈 디스플레이의 소비자를 위한 상업용 디스플레이 응용을 비롯한 적어도 영화 및 전시 응용에서의 일반적인 사용을 위해 채용될 수 있다. 실질적으로 시임이 없는 것처럼 보이는 타일링된(tiled) 디스플레이들은 보다 큰 타일링된 거의 시임 없는 디스플레이를 형성하기 위해 함께 타일링될 수 있는 개별 디스플레이들 상에 이미지를 디스플레이함에 있어서 사용하기 위한 특정 데이터 형식을 채용할 수 있고, 알려진 비디오 월(video wall) 응용에 이용되지 않는 다른 기술을 채용할 수 있다. 이들 기능은 세기 포락선(intensity envelope)을 포함할 수 있고, 편광(편광 변환을 갖거나 갖지 않음), 다수의 색, 또는 이들의 임의의 조합 중 어느 하나를 사용함으로써 3D 디스플레이로서의 레이저 스캔식 디스플레이를 가능하게 할 수 있다.
일반적으로, 본 발명의 일 실시예는 레이저 스캔식 디스플레이의 형태를 취할 수 있다. 레이저 스캔식 디스플레이는 디스플레이가 3차원("3D") 콘텐츠를 디스플레이할 수 있도록 가능하게 될 수 있다. 3D 콘텐츠용 레이저 스캔식 디스플레이를 가능하게 하는 제1 방법은 편광을 채용할 수 있고(편광 변환을 갖거나 갖지 않음), 제2 방법은 다수의 색을 채용할 수 있다. 부가적으로, 디스플레이를 가로질러 채용될 수 있는 포락 함수는 빔이 스크린 상에서 스캐닝될 때 레이저 출력을 변화시킴으로써, 또는 픽셀 상에서의 레이저 빔의 체류 시간을 변화시킴으로써 달성될 수 있다. 스크린 내의 시임의 영향을 최소화하는 하나의 방법은 스크린을 조명하는 레이저 스캐닝 조명 장치보다 큰 섹션들을 갖는 스크린을 제작하는 것이다. 이들 스크린은 영화 스크린과 유사하게 현수되거나, 레이저 스캐닝 조명 장치들의 어레이의 전방에 지지될 수 있다. 스크린은 평평하거나 만곡될 수 있다.
배경
일반적으로, 현재의 투사 및 디스플레이 기술은 3차원("3D") 콘텐츠를 전개, 관찰 및/또는 디스플레이하는 기능성을 포함할 수 있다. 최근에, 그러한 기능성에 대한 증가된 요구는 디스플레이의 휘도를 증가시키는 것을 비롯해 투사 및/또는 디스플레이 기술의 향상된 성능에 대한 필요성을 유발시키고 있다. 예를 들어, 보다 큰 디스플레이는 함께 타일링되는 다수의 보다 작은 디스플레이들을 포함할 수 있다. 그러한 구성은 비디오 월로 알려져 있을 수 있다. 비디오 월은 보다 큰 디스플레이를 형성하도록 함께 그리고 서로 인접하게 타일링되거나 중첩되는 다수의 디스플레이, 모니터, 프로젝터 기반 디스플레이, 텔레비전, 액정 디스플레이, 발광 다이오드 디스플레이, 유기 발광 다이오드 디스플레이 등을 포함할 수 있다.
실시예가 첨부 도면에 예로서 도시되며, 첨부 도면에서 유사한 도면 부호는 유사한 부품을 지시한다.
<도 1>
도 1은 액정 디스플레이 패널의 일 실시예를 도시하는 개략도.
<도 2>
도 2는 비디오 월의 일 실시예를 도시하는 개략도.
<도 3>
도 3은 본 발명에 따른 편광기 및 필름 패턴드 리타더를 갖는 디스플레이의 일 실시예를 도시하는 개략도.
<도 4>
도 4는 본 발명에 따른 편광 시스템의 일 실시예를 도시하는 개략도.
<도 5>
도 5는 본 발명에 따른 디스플레이의 일 실시예를 도시하는 개략도.
<도 6>
도 6은 본 발명에 따른 패널들을 함께 결합시키기 위한 방법을 도시하는 개략도.
<도 7>
도 7은 본 발명에 따른 패널들을 함께 결합시키기 위한 다른 방법을 도시하는 개략도.
<도 8>
도 8은 본 발명에 따른 디스플레이 시스템 및 인클로저(enclosure)의 일 실시예를 도시하는 개략도.
<도 9>
도 9는 본 발명에 따른 포락 함수의 예를 도시하는 개략도.
<도 10>
도 10은 본 발명에 따른 광 재순환 디스플레이 스크린의 일 실시예를 도시하는 개략도.
<도 11>
도 11은 본 발명에 따른 시차-배리어 무안경 입체 디스플레이(parallax-barrier autostereoscopic display) 및 렌티큘러 무안경 입체 디스플레이(lenticular autostereoscopic display)의 실시예를 도시하는 개략도.
일반적으로, 입체 디스플레이를 가능하게 하기 위한 하나의 방법은 2개의 대략 직교하는 상태를 갖는 편광을 채용하는 것을 포함할 수 있고, 다른 방법은 적어도 6가지 색을 채용할 수 있다. 하나의 예에서, 색 세트는 2개의 세트에 의해 제공될 수 있으며, 각각의 세트는 3가지 원색을 갖는다. 픽셀들의 하나의 색 세트는 제1 눈을 위한 뷰(view)를 디스플레이하는 데 사용될 수 있는 반면, 다른 색 세트는 제2 눈을 위한 뷰를 디스플레이할 수 있다. 부가적으로, 관찰자는 2개의 이미지를 좌측 이미지 및 우측 이미지로 분리하여서 입체 또는 3차원(3D) 관찰을 달성하는 안경을 착용할 수 있다. 용어 "입체" 및 "3D"는 본 명세서에서 상호교환적으로 사용될 수 있다.
다른 방법은 우안/좌안 편광 상태를 달성하기 위해 필름 패턴드 리타더(film patterned retarder, "FPR")를 채용할 수 있다. 전반적인 논의가 미국 특허 제5,260,729호, 미국 특허 출원 제11/673,556호, 미국 특허 출원 제13/507,574호, 미국 특허 제7,001,021호, 및 미국 특허 제7,959,295호를 포함하는 상기의 참고 문헌에 제공될 수 있으며, 이들 모두는 전체적으로 본 명세서에 참고로 포함된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 스캔식 레이저 디스플레이 장치는 제1 패널을 포함할 수 있다. 제1 패널은 광원으로부터 적어도 일부의 광을 수광하도록 작동가능할 수 있고 또한 광을 방출하도록 작동가능할 수 있는 적어도 하나의 인광체 층, 인광체 층으로부터 적어도 일부의 광을 수광하도록 작동가능할 수 있는 편광기 층, 편광기 층으로부터 적어도 일부의 광을 수광하도록 작동가능할 수 있는 필름 패턴드 리타더 층, 필름 패턴드 리타더 층으로부터 적어도 일부의 광을 수광하도록 작동가능할 수 있는 확산기 층, 및 인광체 층에 근접한 파장 선택성 미러를 포함할 수 있다. 하나의 예에서, 파장 선택성 미러는 RGB 광을 실질적으로 반사하도록 그리고 대략 405 나노미터의 광을 실질적으로 투과시키도록 작동가능할 수 있다. 스캔식 레이저 디스플레이는 빔으로 스캔하도록 작동가능하고 또한 제1 패널에 광을 제공하도록 작동가능한 광원, 및 인광체 층으로부터 적어도 일부의 광을 수광하도록 그리고 편광기 층으로 적어도 일부의 광을 투과시키도록 작동가능할 수 있는 제2 파장판을 또한 포함할 수 있다. 또한, 인광체 층에 의해 방출되는 광 중 적어도 일부는 스캔식 레이저 디스플레이를 위한 이미지 픽셀을 형성할 수 있다. 하나의 예에서, 필름 패턴드 리타더 층 및 인광체 층은 서로에 대해 대략 정렬된다.
부가적으로, 스캔식 레이저 디스플레이 장치는 제2 패널을 포함할 수 있고, 제1 패널 및 제2 패널은 함께 결합되어 시임을 형성할 수 있다. 제1 패널 및 제2 패널은 적어도 한 세트의 결합 피처들 및 한 세트의 융기된 피처들에 의해 함께 결합될 수 있고, 제1 패널 및 제2 패널은 가요성일 수 있다. 제1 패널은 광 엔진들의 어레이의 하나 초과의 개별 광 엔진에 의해 실질적으로 조명될 수 있다. 스캔식 레이저 디스플레이는 인광체 층에 근접한 백커 기판을 또한 포함할 수 있고, 백커 기판은 인광체 층 반대쪽 표면을 가질 수 있고 표면은 프리즘 형상의 구조물로 패턴화될 수 있다. 입체 이미지가 생성될 수 있고, 제1 그룹의 픽셀들에 대응하는 제1 이미지 및 제2 그룹의 픽셀들에 대응하는 제2 이미지를 포함할 수 있으며, 여기서 제1 그룹의 픽셀들 및 제2 그룹의 픽셀들 각각은 필름 패턴드 리타더 정렬에 의해 실질적으로 한정될 수 있다. 또한, 제1 이미지 및 제2 이미지는 편광 안경으로 관찰될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 스캔식 레이저 디스플레이 시스템은 인광체 층에 근접한 기판을 포함할 수 있으며, 여기서 인광체 층은 제1 세트의 3가지 색 및 제2 세트의 3가지 색을 포함할 수 있고, 인광체 층은 입체 이미지를 생성하기 위해 광을 방출하도록 작동가능할 수 있다. 제1 세트의 3가지 색은 제1 이미지를 생성하도록 작동가능할 수 있고, 제2 세트의 3가지 색은 제2 이미지를 생성하도록 작동가능할 수 있다. 스캔식 레이저 디스플레이 시스템은 인광체 층에 근접한 패시베이션 층 또는 보호 층 중 적어도 하나를 포함할 수 있고, 인광체 층은 양자 도트일 수 있다. 스캔식 레이저 디스플레이 시스템은 제2 패널을 또한 포함할 수 있고, 제1 패널 및 제2 패널은 함께 결합되어 시임을 형성할 수 있으며, 제1 패널 및 제2 패널은 가요성일 수 있다. 부가적으로, 스캔식 레이저 디스플레이 시스템은 광 엔진들의 어레이를 포함할 수 있고, 제1 패널은 광 엔진들의 어레이의 하나 초과의 개별 광 엔진에 의해 실질적으로 조명될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 입체 디스플레이 시스템은 빔으로 스캔하도록 작동가능한 그리고 또한 광을 생성하도록 작동가능한 광원, 함께 결합되어 시임을 형성할 수 있고 광원으로부터 광을 수광하도록 작동가능할 수 있는 적어도 제1 기판 및 제2 기판, 제1 기판에 근접한 제1 인광체 층 및 제2 기판에 근접한 제2 인광체 층으로서, 이들 둘 모두는 입체 이미지를 위해 광을 투과시키도록 작동가능한 것인 제1 인광체 층 및 제2 인광체 층, 및 광 엔진들의 어레이로서, 제1 기판은 광 엔진들의 어레이의 하나 초과의 개별 광 엔진에 의해 실질적으로 조명될 수 있는 것인 광 엔진들의 어레이를 포함할 수 있다. 또한, 제1 기판과 제2 기판 사이의 시임은 제1 기판 또는 제2 기판 중 적어도 하나 상의 픽셀들 사이의 갭 내에 있도록 정렬된다.
도 1은 액정 디스플레이(liquid crystal display, "LCD") 패널(100)의 일 실시예를 도시하는 개략도이다. 도 1에 도시된 LCD 패널(100)은 사공간(dead space) 또는 갭일 수 있는, 그리고 보다 큰 복합 디스플레이 내의 가시적 시임의 주된 원인이 될 수 있는 경계(110)를 갖는다. 하나의 예에서, 다수의 LCD 패널들이, 경계들이 서로 이웃하여 위치되거나 서로 중첩되는 상태로 서로 인접하게 배치될 수 있다. 이 예에서, 중첩되는 경계들로 인해, LCD 패널들의 디스플레이들 사이에서 갭 또는 사공간이 보일 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, LCD 패널은, 가요성일 수 있고 구동 및 인터페이스 전자장치를 포함할 수 있는 부분(120)을 또한 갖는다. 전형적인 비디오 월은 전력 및 구동 전자장치를 포함하는 구조체로 둘러싸이는 LCD 패널들을 사용한다. 이는 전형적으로 베젤 크기 및 이에 따라 디스플레이들 사이의 시임 크기를 증가시킨다. LCD 패널은 기본 패널 그 자체, 또는 구동 및 전력 전자장치를 갖는 매입형(encased) 패널을 말할 수 있다. 유사하게, 디스플레이는 기본 디스플레이, 또는 전자장치를 갖는 패키징된 디스플레이를 말할 수 있다.
도 2는 비디오 월의 일 실시예를 도시하는 개략도이다. 도 2는 훨씬 더 큰 복합 디스플레이 상에 이미지(220)를 나타내기 위해 조립된 4개의 디스플레이(210, 212, 214, 216)를 갖는 비디오 월(200)을 도시한다. 4개의 디스플레이는 보다 큰 복합 디스플레이를 구성하는 개별 패널들 또는 디스플레이들 사이에, 뚜렷하게 보이는 고정 라인 또는 블랭크 갭(blank gap)(232, 234, 236, 238)을 생성할 수 있다. 일부 스크린이 멀리온(mullion)을 최소화하기 위해 좁은 베젤을 가질 수 있지만, 라인 또는 갭은 여전히 보일 수 있다. 갭은 반사성이거나 어두울 수 있다. 대부분의 비디오 월은 시임이 어둡게 보일 수 있도록 어두운 베젤을 사용한다.
이들 타일링된 디스플레이가 분명히 시장에서 소정 위치를 차지하지만, 시임(갭 또는 멀리온)은 이들 디스플레이를 고품질 비디오 또는 정지 이미지를 관찰하기에 완전히 허용될 수 없게 만든다. 이들 갭 또는 멀리온은 영화관 및 큰 장소의 극장을 포함하지만 이로 제한되지 않는 장소에서 허용 불가능할 수 있다.
도시바(Toshiba) 및 프리즘(Prysm)과 같은 일부 제조사는 관객의 방향으로 스크린 상에 청색, 녹색 및 적색을 방출하기 위해 디스플레이 패널 후방으로부터 인광체들을 여기시키는 데 UV, 청색, 또는 녹색 광으로 스캐닝되는 레이저 빔을 사용하는 디스플레이를 개발하였다. 도시바 및 프리즘 둘 모두는 상이한 인광체들을 여기시키는 데 405 nm에 중심을 둔 레이저 다이오드를 사용하기를 선호하는데, 왜냐하면 이들 레이저는 고출력이고, 저비용이며, 합리적인 신뢰성을 보여주기 때문이다. 이들 디스플레이는 미국 특허 출원 제13/655,261호 및 미국 특허 출원 제13/655,277호(이들 둘 모두는 전체적으로 본 명세서에 참고로 포함됨)에서 전반적으로 논의되는 바와 같이 보다 큰 디스플레이를 형성하기 위해 함께 타일링될 수 있다. 이들 레이저 빔 스캔식 디스플레이는 전형적으로, 고품질 디스플레이 또는 고해상도 콘텐츠를 필요로 하지 않고 3D 관찰 능력을 갖지 않는 광고 또는 다른 응용에 사용된다.
일반적으로, 거의 시임 없는 전자장치 디스플레이(여기서 시임은 픽셀 갭, 확산기의 사용 등에 의해 대부분 감춰질 수 있음)가 영화 및 전시 응용에 채용될 수 있다. 레이저 스캔식 디스플레이는 디스플레이가 3차원("3D") 콘텐츠를 디스플레이할 수 있도록 가능하게 될 수 있다. 3D 콘텐츠용 레이저 스캔식 디스플레이를 가능하게 하는 제1 방법은 편광을 채용할 수 있고(편광 변환을 갖거나 갖지 않음), 다른 방법은 다수의 색을 채용할 수 있다. 부가적으로, 디스플레이를 가로질러 채용될 수 있는 포락 함수는 빔이 스크린 상에서 스캐닝될 때 레이저 출력을 변화시킴으로써, 또는 픽셀 상에서의 레이저 빔의 체류 시간을 변화시킴으로써 달성될 수 있다. 스크린 내의 시임의 영향을 최소화하는 하나의 방법은 스크린 설계 및/또는 레이저 빔 체류 시간 또는 조명 에너지에 의해 시임 부근의 스크린 해상도를 감소시키는 것일 수 있다. 또한, 개별 모듈들의 타일링에 더하여, 스크린들/패널들은 보다 큰 면적으로 제작될 수 있고, 함께 시밍되어(seamed) 대형 극장 크기 스크린을 형성할 수 있으며, 이러한 대형 스크린의 대응 부분을 구동시키기 위해 다수의 광 엔진을 사용할 수 있다. 이들 대형 스크린 내의 시임이 또한 픽셀 갭 내에 대부분 감춰질 수 있고, 적절한 관찰 거리에서 실질적으로 보이지 않을 수 있다. 적절한 관찰 거리의 하나의 예는 영화의 경우 스크린으로부터 대략 10 피트(3.05 m) 초과로 이격된 것일 수 있다. 그러나 일부 경우에, 대형 스크린은 시임을 갖지 않을 수 있다. 2차원 또는 3차원 작동 모드에서 디스플레이의 휘도를 증가시키기 위해 구조물이 또한 패널에 추가될 수 있다. 이들 실시예가 본 명세서에서 보다 상세히 논의될 것이다.
3D 레이저 기반 디스플레이
3D 콘텐츠를 나타내기 위한 하나의 실용적이고 경제적인 접근법은 스크린에 근접해 있거나 그에 부착될 수 있는 필름 패턴드 리타더("FPR") 필름 및 편광기를 채용하는 것을 포함할 수 있다. 하나의 예에서, 필름 패턴드 리타더는 대략 사분의 일 파장의 지연을 갖는 액정 중합체일 수 있다. FPR은 필름 패턴 리타더, 고정 패턴 리타더, 필름 패턴드 리타더, 고정 패턴드 리타더 등으로 지칭될 수 있다. 필름 패턴드 리타더는 입력 선형 편광에 대해 대략 ±45°의 교번하는 배향을 갖는 스트라이프들로 패턴화될 수 있다. 이어서, 3D 이미지를 형성하는 데 사용되는 우안 이미지 및 좌안 이미지가 픽셀들의 교번하는 라인들 또는 그룹들 상에 나타내어질 수 있고, 관찰자에 의해 착용될 수 있는 편광 안경에 의해 좌안 이미지 및 우안 이미지로 분리될 수 있다. 이들 지연 라인은 필름 패턴드 리타더의 표준 또는 비-표준 포맷으로 이용가능할 수 있다. 필름 패턴드 리타더의 비-표준 포맷은 교번하는 픽셀들, 또는 픽셀들의 교번하는 그룹들일 수 있지만 이로 제한되지 않는다. 또한, 레이저 스캔식 디스플레이를 위한 스크린은 실질적으로 강성인 또는 가요성인 구조체 내에서 층을 이루는 인광체들의 패턴을 가질 수 있다. 구조체는 유리, 중합체, 또는 임의의 다른 적절한 구조체일 수 있다. 인광체와 함께 사용될 때, 구조체는 인광체의 방출이 비-편광될 수 있기 때문에 필름 패턴드 리타더 앞에 편광기를 포함할 수 있다. 인광체들은 적절한 파장에 의해 여기될 수 있고, 적색, 녹색 또는 청색 광을 방출할 수 있어서, 함께 디스플레이를 위한 이미지 픽셀을 형성할 수 있다. 인광체는 디스플레이 표면에, 예를 들어 1 내지 500 마이크로미터의 대략적인 범위로 근접하게 인쇄될 수 있으며, 이는 큰 시야각을 가능하게 할 수 있다.
편광기 및 FPR을 갖는 디스플레이 구조체의 일 실시예가 도 3에 도시되어 있다. 도 3은 편광기 및 필름 패턴드 리타더를 갖는 디스플레이의 일 실시예를 도시하는 개략도이다. 도 3에서, 디스플레이(300)는 기판(310), 인광체 층(320), 패시베이션 층(330), 접착제(340), 편광기(350), 필름 패턴드 리타더(360), 및 확산기(370)를 포함할 수 있다. 인광체 층(320)은 스크린을 가로질러 픽셀로서 패턴화될 수 있는, 각각의 색에 대한 인광체를 포함할 수 있다. 또한, 크로스토크(crosstalk)를 감소시키기 위해 픽셀들 사이에 갭이 있을 수 있다. 부가적으로, 필름 패턴드 리타더는 입력 선형 편광에 대해 ±45°의 교번하는 배향 라인들에 관해 도시된다. 또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 확산기 층(370) 또는 보호 층이 필름 패턴드 리타더(360)에 근접해 있을 수 있다. 패시베이션 층(330)은 포함될 수 있거나 포함되지 않을 수 있고, 하나의 예에서 스페이서(spacer)가 포함될 수 있다. 추가의 층이 또한 포함될 수 있다. 예를 들어, 조명 레이저 광(예를 들어, 대략 405 ㎚)이 관찰자에 도달하는 것을 실질적으로 방지하기 위해 조명 레이저 광을 반사하거나 흡수하는 층이 인광체 층 뒤에 포함될 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 편광기(350)는 흡수성일 수 있고, 하나의 예에서 PVA(폴리 비닐 알코올)계일 수 있다. 다른 예에서, 편광기는 반사성일 수 있고, 와이어 그리드 편광 기술(wire grid polarizing technology)을 채용할 수 있다. 기판 및 보호 층은 유리 또는 플라스틱 또는 임의의 다른 적합한 재료일 수 있고, 반사-방지 또는 스크래치-방지 특성을 위해 박막 코팅될 수 있다. 하나의 예에서, 이들 기능을 달성하기 위해 SiO2 층이 사용될 수 있다. 필름 패턴드 리타더(360)는 인광체 층(320) 내에 형성된 바와 같은 픽셀들의 라인 또는 그룹마다 편광 상태의 변화를 유발할 수 있다. FPR 및 인광체 층이 서로에 대해 대략 정렬되는 것이 적절할 수 있다. 이들 층은 픽셀 피치 치수의 대략 25% 이상으로 정렬될 수 있다. FPR 및 인광체 층은 인광체 층의 개별 색들이 필름 패턴드 리타더의 배향 영역들에 정렬될 수 있도록 정렬될 수 있다. 하나의 예에서, 인광체 층은 적색, 녹색, 및 청색 인광체의 패턴을 포함할 수 있고, 이들은 대략 +45°의 필름 패턴드 리타더 배향의 영역과 대략 정렬될 수 있다. 이 예를 계속하여, 다음의 적색, 녹색, 및 청색 인광체가 대략 -45°의 필름 패턴드 리타더 배향의 영역과 대략 정렬될 수 있고, 등등이다.
눈마다의 편광 상태는 좌측 및 우측 원편광 상태와 같은, 임의의 2개의 대략 직교하는 상태일 수 있다. 기판 또는 다른 재료 층은 조명 위치를 정확히 추적하기 위해 광 엔진에 의해 판독될 수 있는 서보 마크(servo mark) 또는 기준 마크(fiducial mark)를 가질 수 있다. 마크는 조명 레이저와 동일하거나 그와는 상이한 색 레이저에 의해 판독될 수 있다. 이는 앞서 논의된 시임 없는 기술이 영화관 또는 큰 장소 사용을 위한 대형의 시각적으로 고품질인 3D 디스플레이를 형성하는 데 사용되는 것을 허용할 수 있다.
도 3의 층들은 롤투롤 코팅(roll-to-roll coating), 박막 증착 등을 포함하지만 이로 제한되지 않는 다양한 방식으로 제조될 수 있다. FPR은 접착, 라미네이션(lamination), 본딩(bonding), 이들의 임의의 조합 등에 의해 편광기 필름에 결합될 수 있다. FPR/편광기 필름은 제조 비용을 감소시키기 위해 인광체 필름에 롤투롤 라미네이팅될 수 있다. FPR/편광기 필름은 다이 커팅되고 투명 기판 패널에 일괄 라미네이팅될 수 있다. 이어서 패널들이 결합되어 앞서 논의된 바와 같은 작은 갭을 갖는 모니터를 형성할 수 있다. 레이저 스캔식 디스플레이의 패널들, 디스플레이들 또는 스크린들 사이의 시임은 작고 0.05 mm 내지 1 mm의 대략적인 범위 내일 수 있으며, 미국 특허 출원 제13/655,261호 및 미국 특허 출원 제13/655,277호(이들 둘 모두는 전체적으로 본 명세서에 참고로 포함됨)에서 전반적으로 논의된 바와 같이, 스크린 전방에 확산기를 사용하는 것, 또는 매크로-픽셀에 사용되는 도파관을 채용하는 것, 시임을 픽셀 구조체 내의 갭에 정렬시키는 것 등을 포함하지만 이로 제한되지 않는 다양한 방법에 의해 마스킹될 수 있다. FPR 층의 상부에 있는 확산기가 또한 (안경을 사용하여) 3D로 볼 때 FPR 구조체에 의해 발생되는 교번하는 라인 효과를 최소화하는 데 사용될 수 있다. 데이터 아키텍처가 또한 DCI 이슈 및 포멧팅을 준수하도록 채용될 수 있다. 이들 디스플레이의 이점은 저 에너지 및 매우 긴 수명을 포함할 수 있지만, 이로 제한되지 않는다.
도 3의 편광 방법의 하나의 문제는 에너지의 대략 절반이 편광기에서 손실될 수 있다는 것일 수 있다. 그러나, 필름 및 층을 사용하여 거부된 편광에 대한 편광 변환을 달성하는 것이 가능할 수 있다. 파장 선택성 미러가 이 문제에 대처하는 데 사용될 수 있으며, 원하는 가시광을 실질적으로 반사하면서 대략 405 nm 광이 인광체로 실질적으로 투과되는 것을 허용할 수 있다. 이러한 구조가 도 4에 도시되어 있다. 도 4는 편광 시스템의 일 실시예를 도시하는 개략도이다. 도 4의 시스템(400)은 파장 선택성 미러(410), 인광체 층(420), 사분의 일 파장판(430), 편광기(440), 및 제2 사분의 일 파장판(450)을 포함할 수 있다. 시스템(400)은 도 4에 나타낸 바와 같이 광을 수광하도록 작동가능할 수 있다. 하나의 예에서, 시스템(400)에 입사하는 광은 대략 405 nm일 수 있다. 광은 RGB 광을 실질적으로 반사할 수 있고 대략 405 nm의 광을 실질적으로 투과시킬 수 있는 파장 선택성 미러(410)를 만날 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 거부된 편광을 적절한 편광으로 실질적으로 변환시키기 위해 사분의 일 파장판(430)("QW")이 편광기(440)("WGP") 앞에 삽입될 수 있다. 제2 파장판(450)은 고정 패턴드 리타더일 수 있다. 이러한 시스템은 손실될 수 있는 광의 대부분을 회복시키기 위해 채용될 수 있고, 부가적으로 관찰자의 방향보다는 다시 광 엔진을 향해 방출되었을 수 있는 인광체로부터의 광 중 많은 광을 포획할 수 있다.
레이저 스캔식 디스플레이가 3D 콘텐츠를 디스플레이하는 것을 가능하게 하기 위한 다른 방법은 좌안 및 우안에 대해 상이한 색을 채용할 수 있다. 상이한 색은 관찰자에 의해 착용될 수 있는 안경에 의해 좌안 이미지 및 우안 이미지로 적절히 분리될 수 있다. 안경은 일 그룹의 색들을 실질적으로 통과시키면서 다른 그룹의 색들을 실질적으로 차단할 수 있는 상이한 노치 컬러 필터들을 가질 수 있다. 그러한 디스플레이의 구성이 도 5에 도시되어 있다. 도 5는 디스플레이의 일 실시예를 도시하는 개략도이다. 디스플레이(500)는 기판(510), 인광체 층(520), 및 패시베이션 또는 보호 층(530)을 포함할 수 있다. 인광체 층(520)은 스크린을 가로질러 픽셀로서 패턴화되는, 각각의 색에 대한 인광체를 포함할 수 있다. 크로스토크를 개선하기 위하여 픽셀 색들의 스펙트럼을 좁히기 위해 추가의 컬러 필터 층이 또한 포함될 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 디스플레이(500)는 우안 이미지에 사용될 수 있는 제1 세트의 적색, 녹색 및 청색을 포함할 수 있으며, 제2 세트의 색들은 좌안에 사용될 수 있다. 부가적으로, 제2 세트의 색들은 원색일 수 있다. 상이한 색 세트들에 대응하는 교번하는 라인들 또는 교번하는 픽셀들을 갖는 6색 3D 디스플레이를 위한 디스플레이 스크린의 하나의 예가 또한 도 5에 도시된다. 기판은 AR 및/또는 서보 트랙/마크를 포함할 수 있다. 인광체는 보다 좁은 스펙트럼의 방출을 허용하기 위해 양자 웰(quantum well) 및 다른 공진 구조체 내에 양자 도트 및 인광체를 포함할 수 있다. 좁은 스펙트럼은 6색 시스템에 대한, 보다 적은 크로스토크와 같은, 보다 나은 시스템 설계를 허용할 수 있다.
3D 스크린
패널들은 도 6에 도시된 바와 같이 패널들이 함께 "스냅 결합"되는 것을 허용하는 피처(feature)에 의해 함께 결합될 수 있다. 도 6은 패널들을 함께 결합시키기 위한 방법을 도시하는 개략도이다. 도 6에서, 스크린(610)의 배면은 융기된 피처(615)를 갖는 제1 측부, 및 결합 피처(617)를 갖는 제2 측부를 가질 수 있다. 유사하게, 스크린(620)의 배면은 융기된 피처(625)를 갖는 제1 측부, 및 결합 피처(627)를 갖는 제2 측부를 가질 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 스크린(610)의 제2 측부는 스크린(620)의 제1 측부와 결합될 수 있다. 스크린당 두 세트의 융기된 피처들 및 두 세트의 결합 피처들이 단지 논의 목적으로 도시되어 있으며 제한적인 것이 아니다. 스크린당 보다 많은 피처가 적절한 바에 따라 채용될 수 있다.
결합 피처는 패널의 제조에 포함될 수 있거나, 패널 제조 후에 기계적 또는 접착 부착 단계를 통해 포함될 수 있다. 아크릴과 같은 중합체 기판이 사용될 수 있으며 기판을 위한 주형의 일부일 수 있다. 하나의 예에서, 결합 피처들은 버클 또는 레고(LEGO)-타입 블록과 같은 피처로 함께 "스냅 결합"될 수 있다. 결합 피처들은 또한 디스플레이들을 보다 효과적으로 함께 접합시키는 데 사용될 수 있다.
도 7은 패널들을 함께 결합시키기 위한 다른 방법을 도시하는 개략도이다. 도 7은 2개의 기판 또는 패널을 함께 기계적으로 결합시키는 데 적용될 수 있는 다른 유형의 조인트 체결구를 도시하고 있다. 도 7은 제1 세트의 층(715)들을 갖는 제1 기판, 제2 세트의 층(725)들을 갖는 제2 기판(720), 및 조인트 체결구(730)를 포함한다. 제1 및 제2 세트의 층(715, 725)들은 각각 인광체 층, 보호 층, 편광기, FPR 등과 같은 층들을 포함할 수 있다. 조인트 체결구(730)는 패널들을 함께 기계적으로 결합시켜 하나의 대형 스크린을 형성하는 데 적용될 수 있다. 패널들은 측부 및 상부로부터 기계적 금속 프레임에 의해 지지될 수 있다. 결합된 제1 및 제2 기판들 또는 패널들 사이에 생성되는 시임에 광이 제공될 수 있는 방식을 도시하는 하나의 가능한 실시예가 또한 도 7에 도시된다. 광을 패널에 제공하는 광 엔진은 인접한 광 엔진들로부터의 조명 광 빔들이 결합된 패널들의 시임으로의 광로를 제공할 수 있도록 경사질 수 있다. 광 엔진 조명의 출력은 패널들 또는 스크린 섹션들을 함께 결합시키는 것과 관련된 추가의 손실을 극복하기 위해 에지에서 증가될 수 있다.
광 엔진, 패널/스크린, 및 기계적 하우징을 포함할 수 있는 개별 모듈들을 제조하기보다는, 대안적인 구성이 존재한다. 도 8은 이러한 시스템의 예를 도시하고 있다. 도 8은 디스플레이 시스템 및 인클로저의 일 실시예를 도시하는 개략도이다. 도 8은 스크린(810)의 측면도를 포함하는, 스크린(810) 및 인클로저(820)의 정면도를 도시하고 있다. 인클로저(820)는 기계적 구조체(830), 제어기(840), 및 광 엔진(850)들의 어레이를 포함한다. 도 8의 예에서, 광 엔진들의 어레이는 실질적으로 스크린 전체를 조명할 수 있는 8×8 어레이일 수 있다. 부가적으로, 광 엔진들의 어레이는 스크린 내의 시임과 정렬될 수 있거나 정렬되지 않을 수 있다. 또한, 스크린(810)은 PVC, PC, PET 등을 포함하지만 이로 제한되지 않는 임의의 유형의 기판일 수 있다.
일 실시예에서, 대형 극장 크기의 스크린이 패널들/스크린들을 함께 시밍함으로써 적절한 층들 및 코팅들 모두를 갖고서 제조될 수 있다. 전체적으로 본 명세서에 참고로 포함되는 미국 특허 출원 제13/549,304호에 전반적으로 기술된 바와 같이, 후에 결합 및 설치될 수 있는 투명 기판상의, 인쇄된 6색 스트라이프(하나의 예에서 3색일 수 있음) 및 편광기/FPR로 롤이 제조될 수 있다. 기판은 PET, PVC, PC 등일 수 있지만, 이로 제한되지 않는다. 다음에, 대형 스크린이 극장에 설치될 수 있으며, 광 모듈이 스크린의 일부분 후방에 배열될 수 있고 적절히 조명 및 구동될 수 있다. 도 8에 도시된 바와 같이, 광 모듈 및/또는 엔진은 광 모듈 및/또는 엔진에 의해 조명 및 구동될 수 있는 대응 스크린 부분에 대한 위치를 대략적으로 유지하도록 기계 조립체 내에 수용될 수 있다. 스크린은 서보 마크 및 기준 마킹을 가질 수 있어서, 스크린은 조명될 수 있는 스크린의 대응 부분 상에서 자가 정렬 및/또는 보정될 수 있다. 도 8에 또한 도시된 바와 같이, 광 엔진들의 전체 집합체 또는 광 엔진들 중 일부가 안전 및 방진을 위해 둘러싸일 수 있다. 광 엔진은 UV 광, RGB 광, 가시광, IR 광, 짙은 청색 광, 대략 405 nm 광, 이들의 임의의 조합 등을 포함하지만 이로 제한되지 않는 광을 생성하거나 방출할 수 있다.
부가적으로, 스크린은 시임들이 한 방향에 있는 상태에서 롤이 대략적으로 전체 비디오 월의 길이 또는 높이일 수 있도록 제조될 수 있다. 이들 시임은 그들을 픽셀 갭에 실질적으로 정렬시킴으로써 감춰질 수 있다. 스크린은 영화 스크린과 유사하게 스프링 또는 다른 인장 기구에 의한 프레임에 대한 부착에 의해 현수될 수 있다. 광 엔진 어레이는 스크린 후방에 위치될 수 있다. 스크린은 평평하거나 만곡될 수 있으며, 이때 광 엔진 어레이가 또한 스크린에 정합하도록 평평하거나 만곡된다.
포락 함수
프로젝터에 의한 광을 수광하는 전형적인 영화 스크린은 스크린의 중심으로부터 에지로의 세기 저하(intensity falloff)를 가질 수 있다. 영화 또는 투사 기술의 경우, 스크린의 에지 세기는 극장에 대한 DCI 규격을 준수하는 스크린의 중심 세기의 대략 70 내지 80%일 수 있다. 편집 또는 수상작 심사를 위해 영화를 검토하는 데 사용될 수 있는 상영실(viewing room) 또는 소형 극장의 경우, 원하는 저하는 대략 90%일 수 있다. 또한, 극장은 스포츠 및/또는 뮤지컬 이벤트와 같은, 대중을 위한 대안적인 콘텐츠를 포함할 수 있다. 대안적인 콘텐츠는 영화 콘텐츠에 채용될 수 있는 것과는 상이한 세기 프로파일을 채용할 수 있다. 중심으로부터 에지로의 이러한 세기 저하 또는 세기 포락 함수는 프로젝터로 인한 자연적인 세기 저하의 결과일 수 있다. 스크린들을 함께 타일링하는 것은 타일링된 스크린 표면의 전체를 가로질러 세기가 실질적으로 균일할 수 있는 스크린을 생성할 수 있다.
일부 경우에, 타일링된 스크린 표면을 가로지른 세기 균일성이 바람직하지 않을 수 있다.
예를 들어, 감독은 관찰자의 주의를 스크린의 중심에 집중시키기 위해 세기 저하를 사용할 수 있다. 스크린을 구성하기 위해 모니터들을 채용함으로써, 특정 영화에 대해 또는 심지어 영화 또는 이벤트 내의 개별 장면에 대해 상이한 세기 포락 함수를 지정하는 것이 가능할 수 있다. 또한, 프로젝터로는 달성하기가 불가능한 세기 함수가 디지털 타일링된 스크린들에 의해 달성될 수 있다. 예를 들어, 고른(flat) 세기 프로파일, 또는 중심보다 더 밝은 에지를 갖는 프로파일이 지정될 수 있다. 세기 포락 함수는 개별 스크린들의 휘도를 보다 큰 디스플레이 내에서의 물리적 위치의 함수로서 제한함으로써 달성될 수 있다. 모니터들은 채용될 수 있는 임의의 세기보다 더 밝을 수 있어서, 영화 및/또는 콘텐츠의 원하는 전체 휘도에 크게 영향을 미침이 없이 휘도를 제한하는 것이 가능할 수 있다. 세기 값의 이러한 제한 또는 스케일링(scaling)은 위치에 좌우될 수 있고, 모니터들 그 자체를 가로질러서뿐만 아니라 다수의 모니터들을 가로질러 거의 연속적으로 채용될 수 있다. 나타내어질 콘텐츠를 표현하는 디지털 값은 원하는 포락 함수를 생성하도록 디지털 프로세서에 의해 스케일링될 수 있다.
도 9는 포락 함수의 예를 도시하는 개략도이다. 포락 함수는 함수(910)에 도시된 바와 같이 또는 실질적으로 수평 방향을 따라 1차원이고 수직으로 균일할 수 있다. 도 9에 도시된 바와 같이, 세기 그래프(905)는 수평 방향에서 세기가 변하고, 수직 방향에서 실질적으로 균일하다. 포락 함수는 920에서와 같이 디스플레이를 가로질러 대체로 균일할 수 있다. 도 9에 또한 도시된 바와 같이, 세기 함수(925)는 수평 방향 및 수직 방향 둘 모두에서 세기가 변한다. 이들 함수는 2D 콘텐츠 및 3D 콘텐츠 둘 모두에 대해 채용 및 지정될 수 있다.
레이저 기반 디스플레이의 경우, 복합 스크린에 걸쳐 이러한 효과가 달성될 수 있는 하나의 기술은 레이저 빔 세기 및/또는 픽셀 상에서의 체류 시간을 변화시키는 것을 포함할 수 있다. 또한, 빔 조종 레이저 엔진이 또한 에지 부근의 세기를 변화시킴으로써 하나의 타일 또는 스크린 섹션으로부터 다른 것으로의 전이를 실질적으로 매끄럽게 하도록 타일 경계들을 가로질러 빔을 조종할 수 있다. 레이저 엔진은 또한 큰 픽셀 영역을 조명하는 것에 의해 또는 인광체에 의해 형성되는 바와 같은 스크린의 픽셀을 보다 크도록 설계하는 것에 의해 경계 부근의 이미지의 해상도를 감소시킴으로써 타일들 또는 스크린 섹션들 사이에서의 시임 효과의 출현을 감소시킬 수 있다. 예를 들어, 경계 부근의 픽셀은 타일 또는 스크린 섹션의 중심에서의 픽셀보다 대략 10% 클 수 있다.
광 재순환 및 휘도를 위한 엔지니어링된 구조물
인광체 및 양자 도트는 상이한 파장의 광에 의해 자극될 때 가시광을 방출한다. 자극 광의 하나의 예는 직접 방출 레이저 다이오드에 의해 대략 405 nm에서 생성될 수 있는 짙은 청색 레이저 광이다. 여러 색 인광체들을 플라스틱 또는 유리와 같은 백커(backer)에 적용한 다음에, 짙은 청색 레이저 광을 스크린에 지향시킴으로써 주어진 위치에서 가시광 방출을 자극하는 것에 의해 디스플레이가 구성될 수 있다. 스크린에 입사하는 짙은 청색 레이저 광의 양을 감소시키는 데 효율이 중요할 수 있다. 본 명세서에 논의된 바와 같이 시스템의 효율을 증가시키고 광을 관객에게로 보다 잘 지향시키기 위해 광 재순환 계획이 채용될 수 있다.
도 10은 광 재순환 디스플레이 스크린의 일 실시예를 도시하는 개략도이다. 또한, 도 10은 인광체 또는 양자 도트로 구성되는 광 재순환 디스플레이 스크린의 하나의 예를 도시하고 있다. 도 10에 도시된 바와 같이, 입사하는 짙은 청색 레이저 조명(B1, B2)은 백커(101)의 제1 면의 방향으로부터 백커(101)를 통과할 수 있다. 방출기 층(102)(예를 들어, 인광체 또는 양자 도트)이 백커(101)의 제2 면 상에 침착될 수 있다. 방출기 층에 근접하거나 그에 가장 가까운 백커(101)의 제2 면 또는 표면은, 예를 들어 대략 405 nm의 짙은 청색 광을 투과시키고 예를 들어 440 내지 700 nm의 대략적인 범위 내의 가시광을 반사하도록 코팅될 수 있다. 입사 조명 광선(B1)은 백커(101)를 통과할 수 있고, 방출기 층 입자에 충돌할 수 있다. 이어서 입자는 가시 파장의 광을 재-방출할 수 있다. 재-방출된 광은 몇 개의 경로를 취할 수 있으며, 이들 경로 중 일부가 하기에 논의된다.
하나의 예에서, 재-방출된 가시광은 광선 경로(V1)를 따를 수 있다. 광선(V1)은 제2 백커(103)를 통과할 수 있다. 제2 백커(103)의 방출기 층(102) 반대쪽 표면에는 프리즘과 유사할 수 있는 외측 표면이 형성될 수 있다. 이들 프리즘은 입사광을 원하는 원추각으로 실질적으로 지향시키는 광학 구조물로서의 역할을 할 수 있다. 광선(V1)은 이러한 주어진 원추각 내에 있을 수 있고, 제2 백커(103)를 통과해 관객에게로 갈 수 있다.
다른 예에서, 재-방출된 가시광은 광선 경로(V2)를 따를 수 있다. 광선(V2)은 원하는 원추각 밖에 있을 수 있는 공기 중 각도를 가질 수 있다. 광선(V2)은 제2 백커(103)의 방출기 층에 근접한 제1 표면을 통과할 수 있지만, 프리즘에 의해 내부 전반사될 수 있다. 편향된 광선은 방출기 층에 재-입사할 수 있다. 광선(V2)은 이어서 입자로부터 산란될 수 있고, 에너지의 일부가 백커(103)에 재-입사하여 원하는 원추각 내의 광으로서 출사할 수 있다. 광의 이러한 일부는 다시 원하는 원추각으로 효과적으로 재순환될 수 있으며, 이는 원하는 원추각 내에서 디스플레이의 휘도를 향상시킬 수 있다.
또 다른 예에서, 재-방출된 가시광은 광선 경로(V3)를 따를 수 있다. 광선(V3)은 실질적으로 제2 백커로부터 멀어지는 그리고 실질적으로 제1 백커를 향하는 방향으로 방출될 수 있다. 제1 백커는, 앞서 언급된 바와 같이, 가시광을 반사할 수 있는 코팅을 가질 수 있다. 광선(V3)은 제1 백커(101) 상의 코팅으로부터 반사될 수 있고, 방출기 층에 재-입사할 수 있으며, 궁극적으로 제2 백커(103)로부터 원하는 원추각 내의 광으로서 출사할 수 있다.
또 다른 예에서, 재-방출된 가시광은 광선 경로(V4)를 따를 수 있다. 광선(V4)은 원하는 원추각 밖에 있을 수 있는 공기 중 각도를 가질 수 있다. 광선(V4)은 제2 백커(103)의 제1 표면을 통과할 수 있지만, 프리즘 및 이웃하는 프리즘에 의해 굴절될 수 있고 다시 방출기 층 내로 굴절될 수 있다. 광선(V4)은 이어서 입자로부터 산란될 수 있고, 에너지의 일부가 백커(103)에 재-입사하여 원하는 원추각 내의 광으로서 출사할 수 있다. 광의 이러한 일부는 다시 원하는 원추각으로 효과적으로 재순환될 수 있으며, 이는 원하는 원추각 내에서 디스플레이의 휘도를 향상시킬 수 있다.
광선(V2, V3, V4)의 예들 각각에서, 원하는 원추각 밖에 있을 수 있는 광선의 에너지는 실질적으로 원하는 원추각 내에 있을 수 있는 에너지로서 스크린으로부터 재-출사할 기회를 가질 수 있다. 그와 같이 논의되었지만, 구조물은 프리즘이 아닐 수 있고, 다른 유형의 구조물일 수 있다. 예를 들어, 구조물은 둥근 프리즘, 볼록 렌즈, 스플라인(spline), 선형 프리즘, 선형 프리즘들의 몇 개의 층, 피라미드형 프리즘 등일 수 있지만, 이로 제한되지 않는다. 다양한 구조물이 대체로 원하는 원추각 밖으로 방출될 수 있는 광을 다시 방출 층 내로 재순환시키도록 작용할 수 있다. 예를 들어 전체적으로 본 명세서에 참고로 포함되고, 또한 표지 및 LCD 백라이트 응용에서 광을 재순환시키는 데 이용될 수 있는 프리즘-유사 구조물을 논의하는 미국 특허 제4,938,563호에서 전반적으로 논의된 바와 같이, "프리즘" 피처의 형상이 출력 방출의 형상을 주로 결정할 수 있다.
제2 백커(103)의 프리즘 구조물 면이 그것이 예를 들어 440 내지 700 nm의 대략적인 범위 내의 가시광을 투과시키고 예를 들어 대략 405 nm의 짙은 청색 광을 반사하도록 코팅되는 예에서, 추가의 휘도 향상이 실현될 수 있다. 예를 들어, 입사하는 짙은 청색 광선(B2)은 인광체 또는 양자 도트 입자에 충돌함이 없이 방출기 층을 통과할 수 있다. 광선은 이어서 제2 백커 내로 들어갈 수 있으며, 여기에서 광선은 코팅된 프리즘 구조물을 만날 수 있다. 이 경우에, 프리즘 구조물은 입사하는 짙은 청색 광선에 대해 재귀-반사기로서 기능할 수 있고, 광선이 그의 원래 경로에 거의 평행하게 그리고 그로부터 변위되어 다시 방출기 층 내로 편향되게 할 수 있다. 광선은 입자에 충돌하여 가시 방출을 생성할 제2 기회를 가질 수 있다. 이러한 방식으로, 손실될 수 있는 입사 청색 광선은 다시 방출 층 내로 재순환될 수 있고, 가시광의 방출을 생성하고 보다 밝은 이미지를 생성할 수 있다. 또한, 코팅은 짙은 청색 레이저 광이 관객에 도달하는 것을 방지할 수 있고, 관객에게의 의도하지 않은 노출 및 최종 이미지에서의 색 변화를 방지할 수 있다.
일 실시예는 서브-픽셀들의 어레이를 통해 추가의 공간 기능성을 포함시키기 위한 상당한 픽셀당 공간의 인식을 포함할 수 있다. 예를 들어, 디지털 영화에 사용되는 픽셀은 스크린에서 크기가 대략 5 내지 6 mm일 수 있지만, 롤투롤 제조된 회절/굴절 구조물 및 레이저 스폿 크기는 상당히 더 작을 수 있다. 롤투롤 제조된 구조물은 대략 수십 마이크로미터의 피처 크기를 가질 수 있고, 여기 소스(excitation source)가 이러한 크기의 개별 피처들에 어드레스하기 위해 존재할 수 있다. 그렇기 때문에, 본 명세서에 논의된 실시예를 채용함으로써 빔-조종, 국부 출력, 위상 제어, 및 진폭 제어와 같은 기능이 서브-픽셀 수준에서 달성될 수 있다. 특정 기능성을 갖는 서브-픽셀들의 어레이에 어드레스하는 능력은 무안경 입체 디스플레이와 같은 기술을 구현할 때 사용될 수 있다. 역으로, AMLCD 제조사가 고품질 멀티-뷰 무안경 입체 디스플레이를 위해 픽셀 밀도를 증가시키는 것은 비교적 어려울 수 있다.
하나의 예에서, 보다 많은 픽셀 및/또는 서브-픽셀이 3D 무안경 입체를 달성하기 위해 채용될 수 있고, 보다 조밀한 픽셀 그리드의 위에 있는 시차 배리어 또는 렌티큘러 렌즈와 함께 사용될 수 있다. 도 11은 시차-배리어 무안경 입체 디스플레이 및 렌티큘러 무안경 입체 디스플레이의 실시예를 도시하는 개략도이다. 이들 접근법 둘 모두는 시야각이 변함에 따라 관찰자에 의해 보일 수 있는 픽셀이 또한 변하도록 렌즈 또는 배리어를 사용할 수 있다. 이는 디스플레이가 시야각의 변화에 따라 관찰 이미지를 변화시키는 것을 허용할 수 있다. 시차 배리어 및 렌티큘러 렌즈 구조물은 보호 층의 위에 또는 아래에, 인광체들의 그리드의 위에 배치될 수 있어, 상이한 픽셀들이 어드레스되어 시야각마다 상이한 이미지들을 보여주어서 안경을 착용함이 없이 3D 효과를 허용할 수 있다. 일반적으로, 뷰의 적절한 수는 수평 방향에서 대략 8 내지 50개이고 수직 방향에서 대략 2 내지 5개일 수 있다. 따라서, 여분의 서브-픽셀의 수는 동일한 전체 이미지 해상도에 대한 뷰의 총수와 유사할 수 있다. 또한, 시차 배리어 및 렌티큘러 렌즈 어레이는 눈들 사이의 시야각의 변화로 인해 2개의 상이한 이미지를 관찰하는 우안 및 좌안의 예에서 설명될 수 있다. 2개의 상이한 이미지를 봄으로써, 3D 관찰 경험이 가능해진다.
본 발명의 실시예가 다양한 광학 시스템 및 디스플레이 시스템에 사용될 수 있음에 유의하여야 한다. 실시예는 다양한 광학 시스템, 광학 구성요소, 컴퓨터 시스템, 프로세서, 오락 시스템, 시각 및/또는 시청각 시스템, 및 전기 및/또는 광학 장치를 포함하거나 그와 함께 작동할 수 있다. 본 발명의 태양은 디스플레이, 광학 및 전기 장치, 광학 시스템, 디스플레이 시스템, 오락 시스템, 프레젠테이션 시스템 또는 임의의 유형의 광학 시스템을 포함할 수 있는 임의의 장치에 관련된 사실상 임의의 장치와 함께 사용될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예는 광학 시스템, 시각 및/또는 광학 프레젠테이션에 사용되는 장치, 시각적 주변 장치 등에, 그리고 인터넷, 인트라넷, 근거리 통신망, 광역 통신망 등을 비롯한 다수의 컴퓨팅 환경에 채용될 수 있다.
상세히 개시된 실시예로 진행하기 전에, 실시예가 다른 변형이 가능하기 때문에, 실시예는 그의 응용 또는 생성에 있어서 도시된 특정 배열의 세부사항으로 제한되지 않음을 이해하여야 한다. 더욱이, 실시예의 태양들은 그 자체로 특유한 실시예를 한정하기 위해 상이한 조합들 및 배열들로 기재될 수 있다. 또한, 본 명세서에 사용된 용어는 설명을 위한 것이며 제한적인 것이 아니다.
본 명세서에 사용될 수 있는 바와 같이, 용어 "실질적으로" 및 "대략"은 그의 대응하는 용어 및/또는 아이템들 사이의 상대성에 대한 산업계에서 용인되는 허용오차를 제공한다. 그러한 산업계에서 용인되는 허용오차는 1% 미만 내지 10%의 범위이며, 성분 값, 각도 등에 대응하지만 이로 제한되지 않는다. 아이템들 사이의 그러한 상대성은 1% 미만 내지 10%의 범위이다.
본 명세서에 개시된 원리에 따른 다양한 실시예가 상기에 기술되었지만, 이 다양한 실시예는 제한이 아닌 단지 예로서 제시되었음을 이해하여야 한다. 따라서, 본 발명의 범위 및 범주는 상기에 기술된 예시적인 실시예들 중 임의의 것에 의해 제한되는 것이 아니라, 본 개시내용으로부터 유래되는 임의의 청구항들 및 그의 등가물에 따라서만 한정되어야 한다. 또한, 상기의 이점들 및 특징들이 기술된 실시예에 제공되지만, 그러한 유래된 청구항들의 응용을 상기의 이점들 중 임의의 것 또는 모두를 성취하는 공정 및 구조로 제한하지 않아야 한다.
부가적으로, 본 명세서의 섹션 표제는 37 CFR 1.77 하의 제안과의 일관성을 위해 또는 조직 단서를 제공하기 위해 제공된다. 이들 표제는 본 개시내용으로부터 유래될 수 있는 임의의 청구항들에 기재된 실시예(들)를 제한하거나 특성화하지 않아야 한다. 구체적으로 그리고 예로서, 표제가 "기술분야"를 지칭할지라도, 특허청구범위는 이른바 분야를 기술하기 위해 이러한 표제 하에 선택된 표현에 의해 제한되지 않아야 한다. 또한, "배경기술"에서의 기술의 설명은 소정 기술이 본 발명의 임의의 실시예(들)에 대한 종래 기술임을 인정하는 것으로 해석되지 않아야 한다. "발명의 내용"도 또한 유래된 청구항들에 기재된 실시예(들)의 특성화로 간주되지 않아야 한다. 또한, 본 명세서에서 단수형으로의 "발명"에 대한 임의의 언급은 본 명세서에 하나의 신규성 사항만이 존재한다고 주장하는 데 사용되지 않아야 한다. 다수의 실시예가 본 개시내용으로부터 유래되는 다수의 청구항의 제한에 따라 개시될 수 있으며, 그에 따라서 그러한 청구항들은 그에 의해 보호되는 실시예(들) 및 그의 등가물을 한정한다. 모든 경우에, 그러한 청구항들의 범주는 본 개시내용을 감안하여 그 자신의 진가로 고려되어야 하지만, 본 명세서에 기재된 표제에 의해 구속되지 않아야 한다.

Claims (24)

  1. 스캔식 레이저 디스플레이 장치(scanned laser display apparatus)로서,
    광원으로부터 적어도 일부의 광을 수광하도록 작동가능하고 또한 광을 방출하도록 작동가능한 인광체 층(phosphor layer);
    인광체 층으로부터 적어도 일부의 광을 수광하도록 작동가능한 편광기 층; 및
    편광기 층으로부터 적어도 일부의 광을 수광하도록 작동가능한 필름 패턴드 리타더 층(film patterned retarder layer)
    을 포함하는 제1 패널을 포함하는 스캔식 레이저 디스플레이 장치.
  2. 제1항에 있어서, 빔으로 스캔하도록 작동가능하고 또한 제1 패널에 광을 제공하도록 작동가능한 광원을 추가로 포함하는 스캔식 레이저 디스플레이 장치.
  3. 제1항에 있어서, 필름 패턴드 리타더 층으로부터 적어도 일부의 광을 수광하도록 작동가능한 확산기 층을 추가로 포함하는 스캔식 레이저 디스플레이 장치.
  4. 제1항에 있어서, 인광체 층에 근접한 파장 선택성 미러를 추가로 포함하는 스캔식 레이저 디스플레이 장치.
  5. 제4항에 있어서, 파장 선택성 미러는 RGB 광을 실질적으로 반사하도록 그리고 대략 405 나노미터의 광을 실질적으로 투과시키도록 작동가능한 스캔식 레이저 디스플레이 장치.
  6. 제4항에 있어서, 인광체 층으로부터 적어도 일부의 광을 수광하도록 그리고 편광기 층으로 적어도 일부의 광을 투과시키도록 작동가능한 제2 파장판(wave plate)을 추가로 포함하는 스캔식 레이저 디스플레이 장치.
  7. 제1항에 있어서, 인광체 층에 의해 방출되는 광 중 적어도 일부는 스캔식 레이저 디스플레이를 위한 이미지 픽셀을 형성하는 스캔식 레이저 디스플레이 장치.
  8. 제1항에 있어서, 필름 패턴드 리타더 층 및 인광체 층은 서로에 대해 대략 정렬되는 스캔식 레이저 디스플레이 장치.
  9. 제1항에 있어서, 제2 패널을 추가로 포함하며, 제1 패널 및 제2 패널은 함께 결합되어 시임(seam)을 형성할 수 있는 스캔식 레이저 디스플레이 장치.
  10. 제9항에 있어서, 제1 패널 및 제2 패널은 적어도 한 세트의 결합 피처(joining feature)들 및 한 세트의 융기된 피처(raised feature)들에 의해 함께 결합될 수 있는 스캔식 레이저 디스플레이 장치.
  11. 제10항에 있어서, 제1 패널 및 제2 패널은 가요성일 수 있는 스캔식 레이저 디스플레이 장치.
  12. 제9항에 있어서, 제1 패널은 광 엔진들의 어레이의 하나 초과의 개별 광 엔진에 의해 실질적으로 조명되는 스캔식 레이저 디스플레이 장치.
  13. 제4항에 있어서, 인광체 층에 근접한 백커 기판(backer substrate)을 추가로 포함하며, 백커 기판은 인광체 층 반대쪽 표면을 갖고 표면은 프리즘 형상의 구조물로 패턴화되는 스캔식 레이저 디스플레이 장치.
  14. 제9항에 있어서, 입체 이미지가 제1 그룹의 픽셀들에 대응하는 제1 이미지 및 제2 그룹의 픽셀들에 대응하는 제2 이미지를 포함하고, 제1 그룹의 픽셀들 및 제2 그룹의 픽셀들 각각은 필름 패턴드 리타더 정렬에 의해 한정되는 스캔식 레이저 디스플레이 장치.
  15. 제14항에 있어서, 제1 이미지 및 제2 이미지는 편광 안경으로 관찰될 수 있는 스캔식 레이저 디스플레이 장치.
  16. 스캔식 레이저 디스플레이 시스템으로서,
    인광체 층에 근접한 기판을 포함하며, 인광체 층은 제1 세트의 3가지 색 및 제2 세트의 3가지 색을 포함하고, 인광체 층은 입체 이미지를 생성하기 위해 광을 방출하도록 작동가능한 스캔식 레이저 디스플레이 시스템.
  17. 제16항에 있어서, 제1 세트의 3가지 색은 제1 이미지를 생성하도록 작동가능하고, 제2 세트의 3가지 색은 제2 이미지를 생성하도록 작동가능한 스캔식 레이저 디스플레이 시스템.
  18. 제16항에 있어서, 인광체 층에 근접한 패시베이션 층(passivation layer) 또는 보호 층 중 적어도 하나를 추가로 포함하는 스캔식 레이저 디스플레이 시스템.
  19. 제16항에 있어서, 인광체 층은 양자 도트(quantum dot)를 포함하는 스캔식 레이저 디스플레이 시스템.
  20. 제16항에 있어서, 제2 패널을 추가로 포함하며, 제1 패널 및 제2 패널은 함께 결합되어 시임을 형성할 수 있는 스캔식 레이저 디스플레이 시스템.
  21. 제20항에 있어서, 제1 패널 및 제2 패널은 가요성일 수 있는 스캔식 레이저 디스플레이 시스템.
  22. 제20항에 있어서, 광 엔진들의 어레이를 추가로 포함하며, 제1 패널은 광 엔진들의 어레이의 하나 초과의 개별 광 엔진에 의해 실질적으로 조명되는 스캔식 레이저 디스플레이 시스템.
  23. 입체 디스플레이 시스템으로서,
    빔으로 스캔하도록 작동가능하고 또한 광 에너지를 생성하도록 작동가능한 광원;
    함께 결합되어 시임의 외양을 형성하고, 광원으로부터 광을 수광하도록 작동가능한 적어도 제1 기판 및 제2 기판;
    입체 이미지를 위해 광을 투과시키도록 작동가능한, 제1 기판에 근접한 제1 인광체 층 및 제2 기판에 근접한 제2 인광체 층; 및
    광 엔진들의 어레이로서, 제1 기판은 광 엔진들의 어레이의 하나 초과의 개별 광 엔진에 의해 실질적으로 조명되는 것인 광 엔진들의 어레이를 포함하는 입체 디스플레이 시스템.
  24. 제23항에 있어서, 제1 기판과 제2 기판 사이의 시임은 제1 기판 또는 제2 기판 중 적어도 하나 상의 픽셀들 사이의 갭(gap) 내에 있도록 정렬되는 입체 디스플레이 시스템.
KR1020147017233A 2011-11-30 2012-11-29 레이저 빔 스캔식 디스플레이 장치 및 그 방법 KR20140096383A (ko)

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Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BR112015001555A2 (pt) 2012-07-26 2017-07-04 Olive Medical Corp vídeo contínuo em ambiente com deficiência de luz
KR102127100B1 (ko) 2012-07-26 2020-06-29 디퍼이 신테스 프로덕츠, 인코포레이티드 광 부족 환경에서 ycbcr 펄싱된 조명 수법
US9674510B2 (en) * 2012-11-21 2017-06-06 Elwha Llc Pulsed projection system for 3D video
US20140267960A1 (en) * 2013-03-13 2014-09-18 Tekamaki Ventures Modified Viewable Display Apparatus
EP2967301B1 (en) 2013-03-15 2021-11-03 DePuy Synthes Products, Inc. Scope sensing in a light controlled environment
US9777913B2 (en) 2013-03-15 2017-10-03 DePuy Synthes Products, Inc. Controlling the integral light energy of a laser pulse
US9641815B2 (en) 2013-03-15 2017-05-02 DePuy Synthes Products, Inc. Super resolution and color motion artifact correction in a pulsed color imaging system
US9532016B2 (en) * 2013-04-10 2016-12-27 Prysm, Inc. Self aligning imager array
KR101788563B1 (ko) * 2013-08-30 2017-10-20 동우 화인켐 주식회사 패턴화 리타더 및 이를 구비한 화상 표시 장치
US9803833B2 (en) * 2013-12-03 2017-10-31 X Development Llc Multi-aperture illumination layer for tileable display
CN103698888B (zh) * 2013-12-18 2016-04-06 京东方科技集团股份有限公司 一种3d显示装置
CN106102559A (zh) 2014-03-21 2016-11-09 德普伊新特斯产品公司 用于成像传感器的卡缘连接器
US9529563B2 (en) 2014-09-30 2016-12-27 X Development Llc Masking mechanical separations between tiled display panels
AU2015358963A1 (en) * 2014-12-08 2017-07-13 Voxon, Co Volumetric 3D display
US10354577B1 (en) 2015-06-02 2019-07-16 X Development Llc Masking non-functioning pixels in a display
US10310314B2 (en) 2015-08-14 2019-06-04 X Development Llc Bright edge display for seamless tileable display panels
CN105182594B (zh) * 2015-08-25 2018-07-31 京东方科技集团股份有限公司 显示基板
KR102486430B1 (ko) 2015-09-25 2023-01-10 엘지이노텍 주식회사 영상 처리 장치
CN105388690A (zh) * 2015-12-24 2016-03-09 中国科学院半导体研究所 一种激光器显示系统
US11543669B2 (en) 2017-03-08 2023-01-03 Meta Platforms Technologies, Llc Wide angle variable neutral density filter
WO2019018419A1 (en) 2017-07-17 2019-01-24 Sharp Gary D WIDE-ANGLE COMPENSATION OF UNIAXIAL RETARDANT STACKS
US10778962B2 (en) * 2017-11-10 2020-09-15 Misapplied Sciences, Inc. Precision multi-view display
US11249355B2 (en) 2018-01-29 2022-02-15 Gary Sharp Innovations, Llc Color switch for reduced color cross-talk
EP3746822A4 (en) 2018-01-29 2022-01-12 Gary Sharp Innovations, LLC TRIPLE PASS HOLLOW OPTICAL ELEMENTS
US11320665B2 (en) 2018-03-02 2022-05-03 Gary Sharp Innovatnons, Llc Retarder stack pairs for polarization basis vector transformations
CN110568623B (zh) * 2019-09-17 2021-04-06 宁波维真显示科技股份有限公司 3d-led模块显示白边的消除方法

Family Cites Families (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3891560A (en) * 1974-01-28 1975-06-24 Hughes Aircraft Co Large screen color display
US4938563A (en) 1986-11-21 1990-07-03 Minnesota Mining And Manufacturing Company High efficiency cube corner retroflective material
US5260729A (en) 1991-09-23 1993-11-09 Hughes Aircraft Company Non-interfering color viewing system using spectral multiplexing
DE69634849T2 (de) * 1995-09-25 2006-05-18 Koninklijke Philips Electronics N.V. Elektrolumineszentes beleuchtungssystem und flachtafelbildanzeigevorrichtung mit einem solchen system
CN100470323C (zh) * 1997-05-09 2009-03-18 罗利克有限公司 光学元件和包含它的防伪或防拷贝元器件
DE19924167B4 (de) 1999-05-26 2006-05-24 Daimlerchrysler Ag Vorrichtung zur Wiedergabe von Farbbildern
GB2390172A (en) * 2002-06-28 2003-12-31 Sharp Kk Polarising optical element and display
US7408201B2 (en) * 2004-03-19 2008-08-05 Philips Lumileds Lighting Company, Llc Polarized semiconductor light emitting device
KR100483352B1 (ko) * 2004-07-27 2005-04-14 (주)파버나인 박판 편광판과 위상차판을 구비한 액정표시장치
JP2006284619A (ja) * 2005-03-31 2006-10-19 Sanyo Epson Imaging Devices Corp 画像表示装置
KR101196509B1 (ko) * 2005-04-01 2012-11-02 프리즘, 인코포레이티드 광 형광 물질을 갖는 스크린을 구비한 디스플레이 시스템 및 장치
US7994702B2 (en) * 2005-04-27 2011-08-09 Prysm, Inc. Scanning beams displays based on light-emitting screens having phosphors
US7445340B2 (en) * 2005-05-19 2008-11-04 3M Innovative Properties Company Polarized, LED-based illumination source
WO2007095476A2 (en) 2006-02-10 2007-08-23 Colorlink, Inc. Multi-functional active matrix liquid crystal displays
CN101395425A (zh) * 2006-02-16 2009-03-25 松下电器产业株式会社 光源装置、使用该光源装置的液晶显示装置
GB0607573D0 (en) * 2006-04-13 2006-05-24 Crysoptix Ltd Backlight module and liquid crystal display incorporating the same
US20090128781A1 (en) * 2006-06-13 2009-05-21 Kenneth Li LED multiplexer and recycler and micro-projector incorporating the Same
US7766490B2 (en) * 2006-12-13 2010-08-03 Philips Lumileds Lighting Company, Llc Multi-color primary light generation in a projection system using LEDs
US7959295B2 (en) 2007-05-18 2011-06-14 Dolby Laboratories Licensing Corporation Spectral separation filters for 3D stereoscopic D-cinema presentation
US20080304151A1 (en) * 2007-06-08 2008-12-11 Arisawa Mfg. Co., Ltd. Stereoscopic image display
KR101294234B1 (ko) * 2007-12-04 2013-08-16 엘지디스플레이 주식회사 3차원 영상 표시장치
CN101620318B (zh) * 2008-07-03 2012-11-21 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 投影装置
US20100045784A1 (en) 2008-08-22 2010-02-25 Kouji Okazaki Image display apparatus and image display method
JP2010204197A (ja) 2009-02-27 2010-09-16 Sony Corp レーザ装置、レーザディスプレイ装置、レーザ照射装置及び非線形光学素子
US8251563B2 (en) * 2009-05-29 2012-08-28 Sharp Kabushiki Kaisha Polarized diffractive backlight
JP2011077444A (ja) * 2009-10-01 2011-04-14 Citizen Holdings Co Ltd 光源装置、偏光変換素子及び表示装置
US8416368B2 (en) * 2009-10-05 2013-04-09 Prysm, Inc. Edge illumination of bezelless display screen
JP5656265B2 (ja) * 2010-01-29 2015-01-21 Ｎｅｃディスプレイソリューションズ株式会社 プロジェクタおよびその照明装置
US20110205502A1 (en) * 2010-02-23 2011-08-25 Minebea Co., Ltd. Projector
JP5316444B2 (ja) * 2010-03-04 2013-10-16 株式会社Ｊｖｃケンウッド 立体映像表示用光学部材及び立体映像表示装置
CN103782233B (zh) 2011-07-13 2016-10-26 瑞尔D股份有限公司 用于获得最小光学变化的接合屏幕材料的方法和设备
US20130093646A1 (en) 2011-10-18 2013-04-18 Reald Inc. Electronic display tiling apparatus and propagation based method thereof

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