KR20170104526A - 표시 장치, 입체 표시 장치, 및 그 애플리케이션 단말 - Google Patents

표시 장치, 입체 표시 장치, 및 그 애플리케이션 단말 Download PDF

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KR20170104526A
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liquid crystal
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지옹 저우
쿤 리
다핑 추
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후아웨이 테크놀러지 컴퍼니 리미티드
캠브리지 엔터프라이즈 리미티드
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Abstract

본 발명은 표시 장치(100), 입체 표시 장치, 및 그에 따른 애플리케이션 단말을 개시한다. 이러한 표시 장치(100)는, 표시 패널(110) 및 광 콜리메이션 모듈(120)을 포함한다. 표시 패널(110)은 RGB 화소 어레이(114)를 포함한다. RGB 화소 어레이(114)는 간격을 두고 배치된 복수의 RGB 화소를 포함한다. 광 콜리메이션 모듈(120)은 제어 전극 층(121), 제1 투명 기판(123), 액정층(125), 및 제2 투명 기판(127)을 포함한다. 제어 전극 층(121)은, RGB 화소 사이의 간격 내 또는 표시 패널(110)에서 RGB 화소 사이의 간격에 대응하는 위치에 배치된다. 제1 투명 기판(123)은 표시 패널(110) 위에 배치되고 제어 전극을 덮는다. 액정층(125)은 제1 투명 기판(123) 위에 배치되며, 제2 투명 기판(127)은 액정층(125) 위에 배치된다.

Description

표시 장치, 입체 표시 장치, 및 그 애플리케이션 단말
본 발명은 표시 기술에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 표시 장치, 입체 표시장치, 및 그 애플리케이션 단말에 관한 것이다.
현재, 산업계에서 널리 사용되는 LCD(Liquid Crystal Display) 표시 및 OLED(Organic Light-Emitting Diode) 표시 모두에 대해, 다양한 색상의 이미지가 빨강, 녹색 및 파랑(RGB). 그러나 LCD 표시 기술 또는 OELD 표시 기술에 관계없이, RGB 필터 또는 RGB 발광 유닛으로부터 방사된 광에 비교적 큰 산란이 발생한다는 연구 결과가 있다. 즉, 빛은 비교적 큰 발산 각을 갖는다. 도 4에 도시된 바와 같이, 도 1에 도시된 바와 같이, 이러한 광 분산은 크로스 토크를 야기한다. 특히, 액정 스티어링 구조를 갖는 3D 표시 장치에서, 이러한 광 산란은 상대적으로 무거운 광 손실을 야기하는데, 즉 밝기가 충분하지 않다.
본 발명의 실시예는 광 산란을 감소시키기 위한 표시 장치, 입체 표시 장치 및 그 애플리케이션 단말을 제공한다.
제1 측면에 따르면, 본 발명은 표시 장치를 제공하고, 이러한 표시 장치는, 표시 패널 및 광 콜리메이션 모듈(light collimation module)을 포함하고, 상기 표시 패널은 RGB 화소 어레이(pixel array)를 포함하며, 상기 RGB 화소 어레이는 간격을 두고 배치된 복수의 RGB 화소를 포함하고, 상기 광 콜리메이션 모듈은 제어 전극 층, 제1 투명 기판, 액정층, 및 제2 투명 기판을 포함하고, 상기 제어 전극 층은, 상기 RGB 화소 사이의 상기 간격 내 또는 상기 표시 패널에서 상기 RGB 화소 사이의 간격에 대응하는 위치에 배치되며, 상기 제1 투명 기판은 상기 표시 패널 위에 배치되고 상기 제어 전극을 덮고, 상기 액정층은 상기 제1 투명 기판 위에 배치되며, 상기 제2 투명 기판은 상기 액정층 위에 배치된다.
본 발명에서는, 표시 패널에 광 콜리메이션 모듈이 배치되어, 표시 패널로부터 방출된 산란 광을 모으고, 광 산란을 줄여, 표시 장치의 광 이용을 향상시키고, 표시 휘도 및 표시 효과를 향상시킨다.
이하, 본 발명의 실시예를 설명하기 위해 필요한 첨부 도면을 간략하게 설명한다. 명백하게, 다음의 설명에서의 첨부된 도면은 본 발명의 단지 일부 실시예를 나타내며, 당업자는 창조적 노력 없이도 이들 도면으로부터 다른 도면을 유도할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 표시 장치의 개략 구성도이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 표시 장치의 개략 구성도이다.
도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 표시 장치의 개략 구성도이다.
도 4는 본 발명의 제4 실시예에 따른 표시 장치의 개략 구성도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 입체 표시 장치의 개략 구성도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 광학 변조 유닛이 전계를 인가하기 전후의 액정 분자 상태의 개략도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 도 5의 입체 표시 장치의 개략적 발광도 이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 표시 상태가 다른 입체 표시 장치의 개략도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 5의 입체 표시 장치의 전기 광학 변조 장치의 전극의 개략적 분포도이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 입체 표시 장치의 개략 구성도이다.
이하, 본 발명의 실시예에 있어서의 기술적 해결 수단에 대하여, 본 발명의 실시예의 첨부 도면을 참조하여 명확하고 완전하게 설명한다. 명백하게, 설명된 실시예는 본 발명의 모든 실시예가 아닌 일부이다. 창의적 노력 없이 본 발명의 실시예에 기초하여 당업자에 의해 획득된 다른 모든 실시예는 본 발명의 보호 범위 내에 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명은 표시 장치(100)를 제공하고, 표시 장치(100)는 표시 패널(110) 및 광 콜리메이션 모듈(120)을 포함한다. 표시 패널(110)은 투명 베이스 플레이트(111)와 RGB 화소 어레이(114)를 포함한다. RGB 화소 어레이는 간격을 두고 배치된 복수의 RGB 부화소를 포함한다. RGB 부화소는 적색 부화소(114a), 녹색 부화소(114b) 및 청색 부화소(114c)이다. 광 콜리메이션 모듈(120)은 제어 전극 층(121), 제1 투명 기판(123), 액정층(125), 및 제2 투명 기판(127)을 포함한다. 제어 전극 층(121)은 RGB 부화소 사이의 간격 내 또는 표시 패널(110)에서의, RGB 부화소 간 간격에 대응하는 위치, 즉 표시 패널(110) 상의, 위치와 RGB 부화소 간 간격의 직교 투사(orthographic projections)이 떨어지는 위치에 대응하는 위치에 배치된다. 제1 투명 기판(123)은 표시 패널(110)에 배치되고 제어 전극(121)을 덮는다. 액정층(125)은 제1 투명 기판(123)에 배치된다. 제2 투명 기판(127)은 액정층(125)에 배치된다.
본 발명에서는 표시 패널(110)에 광 콜리메이션 모듈(120)이 배치되어, 표시 패널로부터 방출된 산란 광을 모으고, 광 산란을 줄여, 표시 장치의 광 이용을 향상시키고, 표시 휘도 및 표시 효과를 향상시킨다.
이하에서 복수의 실시예를 사용하여 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치(200)의 개략적 구조도이다.
표시 장치(200)는 표시 패널(210)과 광 콜리메이션 모듈(220)을 포함한다.
표시 패널(210)은 투명 베이스 플레이트(211)를 포함한다. 컬러 필터(212)는 투명 베이스 플레이트(211)에 배치된다. 컬러 필터(212)는, 어레이 방식(arrayed manner)으로 배치된, 적색 필터(212a), 녹색 필터(212b), 및 청색 필터(212c)를 포함한다. 적색 필터(212a), 녹색 필터(212b), 및 청색 필터(212c) 사이에는 특정 간격이 배치된다.
광 콜리메이션 모듈(220)은 제어 전극 층(221), 제1 투명 기판(223), 액정층(225), 및 제2 투명 기판(227)을 포함한다. 제어 전극 층(221)은 투명 베이스 플레이트(211)에 내장되어 있고, 적색 필터(212a), 녹색 필터(212b), 및 청색 필터(212c)의 컬러 필터(210) 사이의 간격에 대응한다. 즉, 제어 전극 층(221)은 투명 베이스 플레이트(211) 내의 특정 위치에 배치된다. 특정 위치는 투명 베이스 플레이트(211) 내의, 적색 필터(212a), 녹색 필터(212b) 청색 필터(212c) 사이의 직교 투영이 떨어지는 위치이다. 직교 투영은, 표시 패널(210)에 수직 방향, 즉 화살표(X)의 방향으로의 투사이다. 또한, 이러한 위치는 투명 베이스 플레이트(211)에서의 위치이며, 그 위치에서 제어 전극 층(221)이 화살표(X) 방향으로 배치된 위치는 제한되지 않는다. 또한, 이에 대응하여, 컬러 필터(210) 상에 추가 투명 베이스 플레이트를 배치하면, 즉, 투명베이스 플레이트가 투명베이스 플레이트(211)에 대향하는, 컬러 필터(210)의 다른 측면 상에 배치되는 경우, 제어 전극(211)은 그 추가 투명베이스 플레이트 내 또는 추가 투명베이스 플레이트 상에 배치될 수 있다. 제어 전극 층(221)은 투명, 반투명, 흑색 또는 불투명 전도성 물질(conductive material)로 이루어진다. 전도성 물질은 전도성 잉크 일 수 있다. 제어 전극 층(221)은 잉크제트 인쇄, 나노 코팅, 원자 층 증착, 화학 기상 증착(chemical vapor deposition) 또는 플라스마 이온 보조 증착(plasma ion assisted deposition)의 방식으로 형성될 수 있다. 전도성 잉크의 재료는 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), CNT(carbon nanotube) 또는 그래파이트(graphite)이다.
제1 투명 기판(223)은 표시 패널(220)에 배치, 즉 컬러 필터(212) 상에 배치된다. 배치는 컬러 필터(212) 제1 투명 기판(223)을 직접 배치하는 것을 포함하거나, 또는 매질 재료(medium material)를 사용하여 컬러 필터(212) 상에 배치하는 것을 포함한다.
액정층(225)은 제1 투명 기판(223) 상에 배치된다. 액정층(225)은 제어 전극 층(221)에 의해 발생 된 전계를 이용하여 IPS(In-Plane Switching)구조를 갖는 액정 마이크로 렌즈 어레이를 형성한다. 액정 마이크로 렌즈 어레이는 광 콜리메이션 구조(light collimation structure)를 형성하고 본래의 발산 광(originally divergent light)을 모은다. 따라서, 방출 빛의 강도가 향상된다.
제2 투명 기판(227)은 액정층(225)을 보호하기 위해 액정층(225) 상에 배치된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에서는, 표시 패널(210)의 컬러 필터(212)의 적색 필터(212a), 녹색 필터(212b), 및 청색 필터(212c) 사이의 간격에 대응하는 위치에 투명, 반투명, 흑색 또는 불투명 전극이 배치되고, 이러한 전극은 컬러 필터(212) 상에 배치된 액정층(225)과 결합하여 액정 마이크로 렌즈 어레이와 함께 광 콜리메이션 구조를 형성한다. 따라서, 표시 장치(200)의 방출 빛의 산란 현상(scattering phenomenon)이 감소하고, 화상 표시 효과가 개선되며, 휘도가 높아진다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치(300)의 개략적 구조도이다.
표시 장치(300)는 표시 패널(310) 및 광 콜리메이션 모듈(320)을 포함한다. 표시 패널(310)은 투명 베이스 플레이트(311)와 RGB 화소 어레이(314)를 포함한다. 컬러 필터(312)는 투명 베이스 플레이트(311) 상에 배치되고, RGB 화소 어레이(314)는 컬러 필터(312) 상에 배치된다. 컬러 필터(312)는 어레이 방식으로 배치된, 적색 필터(312a), 녹색 필터(312b), 및 청색 필터(312c)를 포함한다.
적색 필터(312a), 녹색 필터(312b), 및 청색 필터(312c) 사이에는 특정 간격이 배치된다. 화소 어레이(314)는 복수의 RGB 부화소, 즉 적색 부화소(314a), 녹색 부화소(314b), 및 청색 부화소(314c)를 포함한다. 적색 부화소(314a), 녹색 부화소(314b), 및 청색 부화소(314c)는 각각 필터(312)의, 적색 필터(312a), 녹색 필터(312b), 및 청색 필터(312c)와 정렬된다. 각 필터의 에지(edge)는 대응하는 각 부화소의 에지와 정렬된다.
광 콜리메이션 모듈(320)은 제어 전극 층(321), 제1 투명 기판(323), 액정층(325), 및 제2 투명 기판(327)을 포함한다. 제어 전극 층(321)은 컬러 필터(312) 내에 내장되고 컬러 필터 즉, 적색 필터(312a), 녹색 필터(312b), 및 청색 필터(312c) 사이의 간격 사이에 배치된다. 즉, 제어 전극 층(321)은 컬러 필터(312) 내의 특정 위치에 배치된다. 특정 위치는 컬러 필터(312) 내의 위치이고, 그 위치에서 적색 필터(312a), 녹색 필터(312b), 및 청색 필터(312c) 사이의 간격의 직교 투영이 떨어진다. 직교 투영은 표시 패널(310)에 수직 방향, 즉 화살표(X)의 방향으로의 투사이다. 또한, 투명 베이스 플레이트(311) 내에 있고, 화살표(X) 방향으로 제어 전극 층(321)이 위치하는 방향은 제한되지 않는다.
또한, 그에 대응하여, 추가 투명 베이스 플레이트가 컬러 필터(312) 위에 배치되는 경우, 즉 투명 베이스 플레이트가 추가 투명 베이스 플레이트(311) 에 대향하는 컬러 필터(312)의 다른 면에 배치되는 경우, 제어 전극 층(321)은 추가 투명 베이스 플레이트 내에 배치되거나 또는 추가 투명 베이스 플레이트 상에 배치된다. 제어 전극 층(321)은 투명, 반투명, 흑색, 또는 불투명 전도성 물질로 이루어진다. 전도성 물질은 전도성 잉크 일 수 있다. 제어 전극 층(321)은 잉크제트 인쇄, 나노 코팅, 원자 층 증착, 화학 기상 증착 또는 플라스마 이온 보조 증착의 방식으로 형성될 수 있다. 전도성 잉크의 재료는 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), CNT(carbon nanotube) 또는 그래파이트이다.
제1 투명 기판(323)은 표시 패널(310) 상에, 즉 화소 어레이(314) 상에 배치된다. 이러한 배치는 제1 투명 기판(323)을 화소 어레이(314) 상에 직접 배치하는 것을 포함하거나, 매질 재료를 이용하여 컬러 필터(312) 상에 제1 투명 기판(323)을 배치하는 것을 포함한다.
액정층(325)은 제1 투명 기판(323) 상에 배치된다. 액정층(325)은 제어 전극 층(321)에 의해 형성된 전계를 사용하여 IPS(In-Plane Switching)구조를 갖는 액정 마이크로 렌즈 어레이를 형성한다. 액정 마이크로 렌즈 어레이는 광 콜리메이션 구조를 형성하여 원래의 발산 광을 모은다. 따라서, 방출 빛의 강도가 향상된다.
제2 투명 기판(327)은 액정층(325)을 보호하기 위해 액정층(325) 상에 배치된다.
도 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명에서는, 표시 패널(310) 상의 컬러 필터(312)의, 적색 필터(312a), 녹색 필터(312b), 및 청색 필터(312c) 사이의 간격에 대응하는 위치에, 투명 또는 반투명 제어 전극 층을 배치하고, 이러한 전극 층은 컬러 필터(312) 상에 배치된 액정층(325)과 결합하여 액정 마이크로 렌즈 어레이와 함께 광 콜리메이션 구조를 형성한다. 따라서, 표시 장치(300)의 방출 빛의 산란 현상이 감소되고, 화상 표시 효과가 우수하고, 휘도가 높아진다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치(400)의 개략적 구조도이다.
표시 장치(400)는 표시 패널(410)과 광 콜리메이션 모듈(420)을 포함한다.
표시 패널(410)은 유기 발광 다이오드(OLED: Organic Light-Emitting Diode) 및 투명 밀봉층(413)을 포함하는 컬러 발광 베이스 플레이트(412)를 포함한다.
컬러 발광 베이스 플레이트(412)는 적색 발광 유닛(412a), 녹색 발광 유닛(412b), 및 청색 발광 유닛(412c)을 어레이 형태로 배열하여 구성된다. 적색 발광 유닛(412a), 녹색 발광 유닛(412b), 및 청색 발광 유닛(412c) 사이에는 특정 간격이 형성되어있다. 투명 밀봉층(413)은 발광 유닛을 보호하기 위해 적색 발광 유닛(412a), 녹색 발광 유닛(412b) 및 청색 발광 유닛(412c)의 외부에 배치된다.
광 콜리메이션 모듈(420)은 제어 전극 층(421), 제1 투명 기판(423), 액정층(425), 및 제2 투명 기판(427)을 포함한다.
제어 전극 층(421)은 투명 밀봉층(413) 위에 배치되고, 컬러 발광 베이스 플레이트(410a)의 발광 유닛, 즉, 적색 발광 유닛(412a), 녹색 발광 유닛(412b), 및 청색 발광 유닛(412c) 사이의 간격에 대응하는 위치에 배치된다. 즉, 제어 전극 층(421)은 투명 밀봉층(413) 위의 특정 위치에 배치된다. 특정 위치는 투명 밀봉층(413) 위의 위치이며, 그 위치에 적색 발광 유닛(412a), 녹색 발광 유닛(412b), 및 청색 발광 유닛(412c) 사이의 간격이 떨어진다. 직교 투영은 표시 패널(410)에 수직인 방향, 즉 화살표(X)의 방향으로 투사된다. 제어 전극 층(421)은 투명 밀봉층(413) 위상의 특정 위치에 내장(embedded)될 수 있다. 이러한 특정 위치는 투명 밀봉층(413) 위에 있고 적색 발광 유닛(412a), 녹색 발광 유닛(412b), 및 청색 발광 유닛(412c) 사이의 간격과 직접 대향하는(directly opposite) 위치이다. 또한, 투명 밀봉층(413) 위에 있고 제어 전극 층(421)이 화살표(X) 방향으로 배치된 위치는 제한되지 않는다. 제어 전극 층(421)은 투명, 반투명, 흑색, 또는 불투명 전도성 물질, 즉 투명, 반투명, 흑색 또는 불투명한 상태인 전도성 물질로 이루어진다. 전도성 물질은 전도성 잉크 일 수 있다. 제어 전극 층(421)은 잉크제트 인쇄, 나노 코팅, 원자 층 증착, 화학 기상 증착 또는 플라스마 이온 보조 증착의 방식으로 형성될 수 있다. 전도성 잉크의 재료는 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), CNT(carbon nanotube) 또는 그래파이트이다.
제1 투명 기판(423) 및 제어 전극 층(421)은 표시 패널(410)의 투명 밀봉층(413) 위에 배치된다. 이러한 배치는 제1 투명 기판(423)을 투명 밀봉층(413) 위에 직접 배치하는 것을 포함하거나, 매질 재료를 이용하여 투명 밀봉층(413) 위에 제1 투명 기판(423)을 배치하는 것을 포함한다.
액정층(425)은 제1 투명 기판(423) 위에 배치된다. 액정층(425)은 제어 전극 층(421)에 의해 생성된 전계를 사용하여 IPS(In-Plane Switching)구조를 갖는 액정 마이크로 렌즈 어레이를 형성한다. 액정 마이크로 렌즈 어레이는 광 콜리메이션 구조를 형성하여 원래의 발산 광을 모은다. 따라서, 방출 빛의 강도가 향상된다.
제2 투명 기판(427)은 액정층(425)을 보호하기 위해 액정층(425) 위에 배치된다.
도 4에 나타낸 바와 같이, 본 발명에서는, 제어 전극 층이 적색 발광 유닛(412a), 녹색 발광 유닛(412b), 및 청색 발광 유닛(412c) 사이의 간격에 대응하는 위치에 배치되고, 밀봉층(413) 위에 배치된 액정층(425)과 결합하여, 액정 마이크로 렌즈 어레이와 함께 광 콜리메이션 구조를 형성한다. 따라서, 표시 장치(400)의 방출 빛의 산란 현상이 감소하고, 화상 표시 효과가 우수하며, 휘도가 높아진다.
도 5는 본 발명에 따른 표시 장치(100, 200, 300, 400)를 적용한 입체 표시 장치(500)를 나타낸다. 입체 표시 장치(500)는 표시 장치(100, 200, 300, 400) 및 입체 화상을 구현하는 입체 화상층(520)을 포함한다. 입체 화상층(520)은 표시 장치(100, 200, 300, 400)에서 최상층의 제2 투명 기판(127, 227, 327, 427) 위에 배치된다.
입체 화상층(520)은 표시 장치(100, 200, 또는 309)의 컬러 필터(112, 212, 312) 또는 표시 장치(400)의 컬러 발광 베이스 플레이트(412) 상부에, 복수의 부화소, 즉 RGB 부화소에 대응하는 위치에 각각 배치된 복수의 전기 광학 변조 유닛(521)을 포함하고, 이러한 복수의 전기 광학 변조 유닛(521)은, 시분할 방식(time division manner)으로 변화하는 인가된 전계(E)에 따라 상이한 투사 방향으로 복수의 화소 유닛에 의해 표시되는 영상의 빛을 교대로 편향되도록 구성되어, 입체 화상을 표시할 수 있다. 예를 들어, 육안으로 볼 수 있는 입체 화상을 중앙의 깊이면(central depth plane)에 생성할 수 있다.
예를 들면, 복수의 전기 광학 변조 유닛은, 화소 유닛 위에 직접 배치될 수 있거나 또는, 복수의 화소 유닛이 전부 덮여 있거나 내장된 위치에 배치될 수 있다. 예를 들어, 화소 유닛과 전기 - 광학 변조 유닛 사이에는 특정 간격(공간) 또는 분배기(divider)(예를 들어, 필터, 스페이서 또는 절연 플레이트)가 화소 유닛 및 전기 광학 변조 유닛 사이에 존재한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 전기 광학 변조 유닛(521)은 액정으로 이루어질 수 있다. 전계가 인가된 후, 액정은 굴절률을 변화시킬 수 있다. 상이한 전계는 상이한 굴절률에 대응할 수 있다.
즉, 액정은 전기 광학 변조 층(electro-optic modulation layer) 상에 전기적으로 조율 가능한 프리즘 어레이(electrically tunable prism array)를 형성하는데 사용된다. 전계가 인가된 액정을 광이 통과할 때, 외부 전계에 따라 방출 빛의 위상 차가 변한다. 이것은 본 발명의 본 실시예에서 제한되지 않는다. 대안으로서, 전기 광학 변조 층은 전계가 가해질 때 굴절률을 변화시킬 수 있는 다른 결정질 물질, 예를 들면 니오브 산 리튬 결정(lithium niobate crystal)으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 본 실시예에 따르면, 액정의 두 대향면에 전극을 배치하고, 전기 광학 변조 유닛(521)은 전극에 전압을 인가하여 액정에 전계를 인가한다. 전계를 인가한 후, 각 전기 광학 변조 장치에 포함된 액정은 마이크로 렌즈와 동등하고, 복수의 전기 광학 변조 유닛에 포함된 액정은 마이크로 렌즈 어레이(micro lens array)를 구성한다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 광학 변조 장치가 전계를 인가하기 전후의 액정 분자 상태의 개략도이다. 예를 들어, 도 6의(a)에 도시된 바와 같이, 네마틱 액정 물질(nematic liquid crystal material)의 경우, 액정 분자는 막대(rod)와 유사하며 단축(uniaxial)이고, 막대의 길이 방향은 장축 방향이다. 도 6(b)에 도시된 바와 같이, 전압이 인가되지 않을 경우, 평면에 배열된 액정 분자의 장축은 특정 방향을 가리킨다. 도 6(c)에 도시된 바와 같이, 인가된 전압이 액정의 문턱 전압보다 높으면, 액정 분자는 방향을 바꾸어, 즉 기계적으로 회전되어, 입사광에 위상 변위(phase shift)를 일으킨다. 이러한 기계적인 회전은, 인가된 전압이 쌍극자 모멘트를 유도할 때 발생하는 토크에 의해 발생한다. 도 6에 도시된 액정 분자는 본 발명의 도 1, 2, 3, 또는 4에 도시된 표시 장치 내의 액정층에서 사용하는 액정 분자와 동일하다.
입체 화상을 형성하기 위해서, 사람의 눈에 대응하는 위치에 상이한 광을 투사해야 한다. 상이한 투사 방법에 대응하는 관찰 방향은 하나의 좌안 관찰 방향(예를 들어, 도 7에서 실선 화살표의 방향) 및 하나의 우안 관찰 방향(예를 들어, 도 7에서 파선 화살표의 방향)을 포함 할 수 있고(도 7 참조), 본 발명의 실시예에서는 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 상이한 관찰 방향은 복수의 좌안 관찰 방향 및 복수의 우안 관찰 방향을 포함할 수 있어, 복수의 사람이 동시에 입체 화상을 관찰한다.
예를 들어, 입체 표시 장치에 의해 표시되는 입체 화상의 해상도가 모든 화소 단위인 것을 보장하기 위해서 인가된 전계가 충분해야 하므로, 모든 화소가 비전 지속 기간(vision persistence period)에 사용되어 각 방향으로 영상을 표시한다. 전계가 복수의 화소 유닛에 인가될 때의 시분할 방식(time division manner)은, 표시 패널이 상이한 투사 방향으로 화상을 표시할 때 사용되는 시분할 방식과 일치할 수 있기 때문에, 사용자는 상이한 관찰 방향의 눈으로, 복수의 화소 유닛에 의해 표시되는 입체 화상을 볼 수 있다. 예를 들어 두 개의 투사 방향이 사용된다. 제1 기간에, 각 화소 유닛은 제1 투사 방향(예컨대, 우안 관찰 방향에 대응)으로 화상을 표시하고, 화소 유닛에 대응하는 전기 광학 변조 유닛은, 화소 유닛에 의해 방출된 빛을 인가된 제1 전계에 따라 제1 투사 방향으로 편향(deflect)시킨다. 제2 기간에서는, 화소 유닛은 제2 투사 방향(예를 들면, 좌안 관찰 방향에 대응)으로 화상을 표시하고, 전기 광학 변조 장치는, 화소에 의해 방출된 빛을 인가된 제2 전계에 따라 제2 투사 방향으로 편향시킨다.
본 발명의 실시예에 따른 기술적 해결 수단에 따르면, 서로 다른 방향의 화상을 시분할 방식으로 표시할 수 있으며, 복수의 화소 유닛에 의해 표시되는 화상의 빛을 시분할 방식으로 변화하는 인가 전계에 따라 다른 방향으로 편향시키므로, 각 방향으로 표시된 이미지의 해상도는 표시 패널의 모든 화소 단위이다. 따라서 자동 입체 표시 해상도가 개선된다.
본 발명의 본 실시예에 따르면, 전기 광학 변조 층은 전계가 가해지지 않을 때 표시 패널이 2 차원 화상을 표시할 수 있게한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 입체 표시 장치의 서로 다른 표시 상태를 나타내는 개략도이다.
도 8(a)에 도시된 바와 같이, 제1 전계가 인가되면, 액정은 제1 전계의 작용에 의한 프리즘을 형성하여, 백라이트가 표시 패널에 입사한 후에 발생하는 광을 우안의 관찰 방향으로 편향시킨다. 도 8(b)에 도시된 바와 같이, 제2 전계가 인가되면, 액정은 제2 전계의 작용에 의한 프리즘을 형성하여 백라이트가 표시 패널에 입사한 후에 발생하는 광을 좌안 관찰 방향으로 편향시킨다. 도 8(c)에 도시된 바와 같이, 전계가 인가되지 않으면, 액정은 빛을 편향하지 않는다. 이 경우, 2차원 화상이 표시될 수 있다.
본 발명의 본 실시예는 모든 화소 유닛이 동일한 기간에 동일한 투사 방향으로 화상을 표시하는 것으로 제한되지 않는다는 것을 이해해야 한다. 예를 들어, 제1 기간에서, 화소 유닛들의 제1 부분은 제1 투사 방향으로 이미지를 표시할 수 있고, 화소 유닛들의 제2 부분은 제2 투사 방향으로 이미지를 표시할 수 있으며; 제2 기간에, 화소 유닛의 제1 부분은 제2 투사 방향의 화상을 표시하고, 화소 유닛의 제2 부분은 제1 방향의 화상을 표시할 수 있으며, 모든 화소 유닛에 의해 표시되는 화상은 인간의 눈의 비전 지속 기간에서 다른 관찰 방향으로 관찰될 수 있고, 관찰될 수 있는 경우 또는 제1 기간과 제2 기간의 합은 인간의 눈의 비전 지속 기간보다 짧아야 한다.
본 발명의 본 실시예에 따르면, 양안 입체 시차의 시야(view)가 매번 표시된다. 이것은 표시 패널의 공간이 분할되는 종래 기술의 해결 수단과 상이하다. 따라서, 종래 기술과 비교하여 해상도가 높다.
특정 구현예에서, 요구 사항에 따라, 유리 커버가 입체 촬상 층을 덮을 수 있고, 다른 매질(medium)이 표시 패널과 전기 광학 변조 층 사이 및 전기 광학 변조 층과 유리 커버 사이에 배치될 수 있다.
본 발명의 본 실시예에서, 전용 제어 모듈은, 표시 패널을 제어하여 시분할 방식으로 상이한 투사 방향으로 화상을 표시하기 위해 표시 패널을 제어하도록 배치될 수 있고, 시분할 방식으로 전기 광학 변조 장치에 의해 인가된 전계를 변하게 하기 위해 전계를 제어하도록 배치될 수 있어, 상이한 투사 방향으로 대응하는 화상을 표시하고 육안으로 볼 수 있는 입체 화상을 형성할 수 있다.
본 발명의 본 실시예에 따르면, 복수의 전기 광학 변조 유닛은 복수의 화소 유닛에 1 대 1로 대응하고 있다. 전기 광학 변조 층은, 전기 광학 변조 매질 층(electro-optic modulation medium layer)을 포함하고, 아웃-라이트 표면(out-light surface) 및 인-라이트 표면(in-light surface)을 갖는 전기 광학 변조 매질(electro-optic modulation medium); 전기 광학 변조 매질 층의 아웃-라이트 표면 위에 위치하는 전극을 포함하는 제1 전극 층; 및 전기 광학 변조 매질 층의 인-라이트 표면 위에 위치하는 전극을 포함하는 제2 전극 층을 포함한다. 복수의 전기 광학 변조 유닛의 각 전기 광학 변조 장치는, 전기 광학 변조 매질 층 위에 위치하는 전기 광학 변조 매질, 제1 전극 층 위에 위치하는 적어도 1개의 제1 전극, 및 제2 전극 층 위에 위치하는 적어도 1개의 제2 전극을 포함한다. 전기 광학 변조 매질은, 적어도 1개의 제1 전극과 적어도 1개의 제2 전극 사이에 인가되는 전압 구성(voltage configuration)에 따라 생성된 전계에 따라 미리 설정된 투사 방향으로, 전기 광학 변조 매질에 대응하는 화소 유닛에 의해 표시되는 영상의 빛을 편향시킨다.
본 발명의 본 실시예에 따르면, 전술한 전극은 투명 전도성 물질로 이루어질 수 있으며, 예를 들어, 인듐 주석 산화물(Indium Tin Oxide, ITO)과 같은 투명 전도성 물질 일 수 있다. 전기 광학 변조 매질은 액정 또는 니오브 산 리튬 결정(lithium niobate crystal)과 같은 결정질 물질을 포함할 수 있다. 즉, 전기 광학 변조 매질은 액정층이나 다른 결정 층일 수 있다. 적어도 1개의 제2 전극은 연속적인 ITO 투명 전도체 막(conductive films)일 수 있다. 예를 들어, 투명 전도체 막 전극은, 커버의 내부 표면 및 전해질 기판(electrolyte substrate) 위에 분포되어 전계를 생성하도록 구성되고, 또한, 표시 패널과 액정층을 분리하도록 구성된다. 본 발명의 실시예에서, 가변 액정 프리즘(tunable liquid crystal prism)은 각 화소마다 배치, 즉 가변 화소 레벨 액정 프리즘이 배치될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예에서는 화소 들간의 크로스 토크(crosstalk) 현상을 제거 할 수 있다.
본 발명의 본 실시예에 따르면, 복수의 전기 광학 변조 유닛 내의 각 전기 광학 변조 유닛은, 적어도 2개의 전압을 수신하도록 개별적으로 구성된 적어도 2개의 제1 전극; 및 공통 전극으로서 사용되고 기준 전압을 수신하도록 구성된 적어도 1개의 제2 전극을 포함한다.
적어도 2개의 제1 전극은 일련의 도전 스트라이프(conductive stripes) 일 수 있다. 이러한 도전 스트라이프는, 전압이 수신될 때, 전기 광학 변조 장치가 마이크로 렌즈 효과(micro lens effect) 또는 선형 위상 효과(linear phase effect)를 생성할 수 있는 것이 보장된다면, 균일하게(evenly) 분포되거나 불균일하게(unevenly) 분포될 수 있다. 각 제1 전극에 의해 수신된 전압과 기준 전압 사이의 전위차는 액정층에 대응하는 전계를 형성한다. 예를 들어, 기준 전압은 0V 일 수 있다.
본 발명의 본 실시예에 따르면, 복수의 전기 광학 변조 유닛 내의 각 전기 광학 변조 장치는, 복수의 전압을 수신하도록 각각 구성된 복수의 제1 전극을 포함한다. 복수의 전압 중 적어도 2개의 전압이 상이하기 때문에, 전기 광학 변조 매질은, 복수의 제1 전극에 의해 수신된 복수의 전압 및 공통 전극으로서 사용되는 적어도 1개의 제2 전극에 의해 수신된 기준 전압에 따라 생성된 전계의 작용 하에서 축외 렌즈(off-axis lens)의 기능을 가진다. 따라서, 광을 소정의 투사 방향으로 편향시킨다.
본 발명의 본 실시예에 따르면, 이들 전극이 수신하는 전압을 조정하여, 액정층에 전계를 발생시켜, 액정층에 필요한 위상 구성(required phase configuration)을 생성할 수 있다. 상이한 위상 구성은 상이한 전압 구성 및 상이한 전극 분포에 의존한다. 예를 들어, 도 9에 도시된 바와 같이, 각 전기 광학 변조 장치는 4개의 제1 전극을 포함할 수 있다. 4개의 전극 중 하나는 화소 유닛의 에지에 위치하고, 수신된 전압은 각각 V1, V2, V3, 및 V4로이다. 각 전기 광학 변조 장치에 포함되는 제1 전극의 수는 4보다 크거나 4보다 작을 수 있다. 액정의 평활 특성(smoothness characteristic)은 4개의 전극이 거의 매끄러운 위상 분포(smooth phase distribution)를 생성하기에 충분하도록 보장한다.
본 발명의 본 실시예에 따르면, 복수의 전기 광학 변조 유닛 내의 각 전기 광학 변조 장치는 2개의 제1 전극과, 2개의 제1 전극을 접속하는 저항 막(resistive film)을 포함한다.
2개의 제1 전극은 2개의 전압을 수신하도록 각각 구성된다. 2개의 전압은 다르므로, 전기 광학 변조 매질은, 2개의 제1 전극에 의해 수신된 2개의 전압에 따라 생성된 전계 및 공통 전극으로 사용되는 적어도 1개의 제2 전극에 의해 수신된 기준 전압의 작용하에 선형 틸트 위상(linear tilted phase)을 갖는 렌즈의 기능을 가지지므로, 광을 소정의 투사 방향으로 편향시킨다.
예를 들어, 두 개의 제1 전극은, ITO 물질로 이루어지고, 각각의 전기 광학 변조 장치의 2개의 대향 에지를 따라 배열되면서 인접한 전기 광학 변조 장치의 제1 전극과 미리 설정된 간격을 유지하는 2개의 전도성 스트라이프일 수 있다. 연속하는 저항 막은 소정의 저항률을 갖는 투명한 재료로 제조될 수 있고, 2개의 제1 전극이 상이한 전압을 수신할 때, 저항 막 상에 연속적으로 변화하는 전압 분포를 생성하도록 2개의 전도성 스트라이프를 연결한다. 연속적으로 변화하는 전압 분포와 기준 전압 사이의 전위차는, 저항 막으로 덮인 액정층 상에, 연속적으로 변화하는 전계 분포를 발생시킨다. 전계 분포가 연속적으로 변화하기 때문에, 저항 막에 대응하는 액정은 선 틸트 위상을 갖는 렌즈의 기능을 가지므로, 광을 미리 설정된 투사 방향으로 편향시킨다.
본 발명의 본 실시예에 따르면, 복수의 전기 광학 변조 유닛 내의 각 전기 광학 변조 장치는, 제1 기간에, 적어도 2개의 제1 전극과 공통 전극으로서 사용되는 적어도 1개의 제2 전극 사이에 수신된 제1 전압 구성에 따라 발생된 전계에 따라, 전기 광학 변조 매질에 대응하는 화소 유닛에 의해 표시된 화성의 빛을 제1 투사 방향으로 편향시키고, 제2 기간에, 적어도 2개의 제1 전극과 공통 전극으로서 사용되는 적어도 1개의 제2 전극 사이에 수신된 제2 전압 구성에 따라 생성된 전계에 따라, 전기 광학 변조 매질에 대응하는 화소 유닛에 의해 표시된 화상의 빛을 제2 투사 방향으로 편향시킨다. 제1 전압 구성은 제2 전압 구성과 상이하므로, 제1 기간 및 제2 기간에서 시분할 방식으로 변화하는 전계가 생성된다.
예를 들어, 공통 전극은 기준 전압을 수신하고, 적어도 2개의 제1 전극은 제1 기간 및 제2 기간에서 각각 대응하는 전압을 수신한다.
본 발명의 본 실시예에 따르면, 복수의 전기 광학 변조 유닛 내의 각 전기 광학 변조 장치는 2개의 제1 전극과 2개의 제1 전극에 접속하는 저항 막을 포함한다. 2개의 제1 전극은 각각 2개의 전압을 수신하도록 구성된다. 2개의 전압은 서로 다르며, 각 전기 광학 변조 장치는 인접하는 전기 광학 변조 장치와 제1 전극을 공유하므로, 전기 광학 변조 매질은, 2개의 제1 전극에 의해 수신된 2개의 전압에 따라 생성된 전계 및 공통 전극으로서 사용되는 적어도 1개의 제2 전극에 의해 수신된 기준 전압의 동작하에서, 선형 틸트 위상을 가진 렌즈의 기능을 가진다. 따라서, 빛을 미리 설정된 투사 방향으로 편향시킨다.
본 발명의 본 실시예에 따르면, 복수의 전기 광학 변조 유닛 내의 각 전기 광학 변조 장치는, 제1 기간에서, 2개의 제1 전극과 공통 전극으로서 사용되는 적어도 1개의 제2 전극 사이에서 수신된 제1 전압 구성에 따라, 광학 변조 매질에 대응하는 화소 유닛에 의해 표시된 화상의 빛을 제1 투사 방향으로 편향시키고, 제2 기간에서, 2개의 제1 전극과 공통 전극으로서 사용된 적어도 1개의 제2 전극 사이에서 수신된 제2 전압 구성에 따라, 전기 광학 변조 매질에 대응하는 화소 유닛에 의해 표시된 화상의 빛을 제2 투사 방향으로 편향시킨다. 또한, 인접하는 전기 광학 변조 장치는, 제1 기간에, 2개의 제1 전극과 인접한 전기 광학 변조 장치의 적어도 1개의 제2 전극 사이에서 수신된 제2 전압 구성에 따라, 인접한 전기 광학 변조 장치의, 전기 광학 변조 매질에 대응하는 화소 유닛에 의해 표시된 화상의 빛을 제2 투사 방향으로 편향시키고, 제2 기간에, 2개의 제1 전극과 인접한 전기 광학 변조 장치의 적어도 1개의 제2 전극 사이에서 수신된 제1 전압 구성에 따라, 인접한 전기 광학 변조 장치의, 전기 광학 변조 매질에 대응하는 화소 유닛에 의해 표시된 화상의 빛을 제1 투사 방향으로 투사시키며, 여기에서 적어도 1개의 제2 전극은 공통 전극으로서 사용된다. 제1 전압 구성은 제2 전압 구성과 다르므로, 제1 기간 및 제2 기간에서 시분할 방식으로 변화하는 전계가 생성된다.
본 발명의 본 실시예에 따르면, 복수의 전기 광학 변조 유닛 내의 각 전기 광학 변조 장치는 적어도 2개의 제2 전극을 포함한다. 적어도 2개의 제2 전극의 배열 방향은 적어도 2개의 제1 전극의 배열 방향과 다르다. 입체 표시 장치가 제1 방향 일 때, 적어도 2개의 제1 전극은 적어도 2개의 전압을 별도로 수신하고, 적어도 2개의 제2 전극은 기준 전압을 수신하기 위한 공통 전극으로 사용한다. 또한, 입체 표시 장치가 제2 방향 일 때, 적어도 2개의 제1 전극은, 기준 전압을 수신하기 위한 공통 전극으로 사용되고, 입체 표시 장치가 제2 방향 일 때 적어도 2개의 전압을 수신하고, 적어도 2개의 제2 전극은 적어도 2개의 전압을 각각 수신한다.
본 발명의 본 실시예에 따르면, 복수의 전기 광학 변조 유닛 내의 각 전기 광학 변조 장치는, 복수의 전압을 수신하도록 각각 구성되는 복수의 제2 전극을 포함한다. 복수의 전압 중 적어도 2개의 전압이 상이하므로, 복수의 제2 전극에 의해 수신된 복수의 전압에 따라 생성된 전계 및 공통 전극으로서 사용되는 적어도 2개의 제1 전극에 의해 수신된 기준 전압의 작용 하에서, 전기 광학 변조 매질은 축외 렌즈의 기능을 가지지므로, 미리 설정된 투사 방향으로 광을 편향시킨다.
본 발명의 본 실시예에 따르면, 복수의 전기 광학 변조 유닛 내의 각 전기 광학 변조 장치는 2개의 제2 전극 및 2개의 제2 전극에 접속하는 저항 막을 포함한다. 2개의 제2 전극은 2개의 전압을 수신하도록 각각 구성된다. 2개의 전압은 상이하므로, 전기 광학 변조 매질은, 2개의 제2 전극에 의해 수신된 2개의 전압에 따라 생성된 전계 및 공통 전극으로서 사용되는 적어도 2개의 제1 전극에 의해 수신된 기준 전압의 작용하에 선형 틸트 위상을 갖는 렌즈의 기능을 가지며, 따라서, 빛을 미리 설정된 투사 방향으로 편행시킨다.
본 발명의 본 실시예에 따르면, 복수의 전기 광학 변조 유닛 내의 각 전기 광학 변조 장치는, 제3 기간에, 공통 전극으로서 사용되는 적어도 2개의 제1 전극과 적어도 2개의 제2 전극 사이에서 수신된 제3 전압 구성에 따라, 전기 광학 변조 매질에 대응하는 화소 유닛에 의해 표시된 화상의 빛을 제3 투사 방향으로 편향시키고, 제4 기간에, 공통 전극으로서 사용되는 적어도 2개의 제1 전극과 적어도 2개의 제2 전극 사이에서 수신된 제4 전압 구성에 따라, 적어도 2개의 제2 전극, 전기 광학 변조 매질에 대응하는 화소 유닛에 의해 표시된 화상의 빛을 제4 투사 방향으로 편향시킨다. 제3 전압 구성은 제4 전압 구성과 다르기 때문에, 제3 기간과 제4 기간에 시분할 방식으로 변화하는 전계가 생성된다.
본 발명의 본 실시예에 따르면, 복수의 전기 광학 변조 유닛 내의 각 전기 광학 변조 장치는 2개의 제2 전극과, 2개의 제2 전극에 접속하는 저항 막을 포함한다. 2개의 제2 전극은 2개의 전압을 수신하도록 각각 구성된다. 2개의 전압은 서로 다르며, 각 전기 광학 변조 장치는 인접한 전기 광학 변조 장치와 제2 전극을 공유하기 때문에, 전기 광학 변조 매질은, 2개의 제2 전극에 의해 수신된 2개의 전압에 따라 생성된 전계 및 공통 전극으로서 사용되는 적어도 2개의 제1 전극에 의해 수신된 기준 전압의 동작하에 선형 틸트 위상을 가진 렌즈의 기능을 가지므로, 미리 설정된 투사 방향으로 광을 편향시킨다.
본 발명의 본 실시예에 따르면, 복수의 전기 광학 변조 유닛 내의 각 전기 광학 변조 장치는 제3 기간에, 2개의 제1 전극과 공통 전극으로서 사용되는 적어도 2개의 제2 전극 사이에서 수신된 제3 전압 구성에 따라, 전기 광학 변조 매질에 대응하는 화소 유닛에 의해 표시된 화상의 빛을 제3 투사 방향으로 편향시키고,
제4 기간에, 공통 전극으로서 사용되는 2개의 제1 전극과 2개의 제2 전극 사이에서 수신되는 제4 전압 구성에 따라, 전기 광학 변조 매질에 대응하는 화소 유닛에 의해 표시된 화상의 빛을 제4 투사 방향으로 편향시킨다. 또한, 인접한 전기 광학 변조 장치는, 제3 기간에, 공통 전극으로서 사용되는 2개의 제1 전극과 인접하는 전기 광학 변조 장치의 적어도 2개의 제2 전극 사이에서 수신되는 제4 전압 구성에 따라, 인접하는 전기 광학 변조 장치의 전기 광학 변조 매질에 대응하는 화소 유닛에 의해 표시된 화상의 빛을 제4 투사 방향으로 편향시키며, 제4 기간에, 2개의 제1 전극과 공통 전극으로서 사용되는 인접한 전기 광학 변조 장치의 제2 전극 사이에서 수신되는 제3 전압 구성에 따라, 전기 광학 변조 장치의, 전기 광학 변조 매질에 대응하는 화소 유닛에 의해 표시된 화상의 빛을 제3 투사 방향으로 편향시킨다. 제3 전압 구성은 제4 전압 구성과 상이하므로, 제3 기간 및 제4 기간에 시분할 방식으로 변화하는 전계가 생성된다.
본 발명의 본 실시예에 따르면, 각 전기 광학 변조 장치의 폭(width)은 75㎛ 이하일 수 있다.
선택적으로, 다른 실시예에서, 각 전기 광학 변조 장치의 폭은 25㎛ 이하일 수 있다.
본 발명의 본 실시예에 따르면, 입체 표시 장치의 적어도 한 방향의 단위 길이에서, 전기 광학 변조 장치에 포함되는 전극의 수는 화소 유닛의 수보다 많다. 즉, 각 화소 유닛에 대응하는 전기 광학 변조 장치에 포함되는 전극의 수는 1보다 많다.
이에 대응하여, 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치(100, 200, 300, 400)는 표시 패널(110, 210, 310, 또는 410)에서 방출되고 광 콜리메이션 모듈(120, 220, 320, 또는 420)을 통과하는 빛이 콜리메이트된 후, 그 빛이 직접 대응하는 전기 광학 변조 장치(521)에 입사함으로써, 전기 광학 변조 장치(521)에 의해 수광된 빛은 더욱 집광(centralized)되어 강도가 높아진다. 이에 대응하여, 전기 광학 변조 장치(521)로부터 방출되는 광의 강도 또한 높아져, 휘도 또한 높아진다. 이러한 방식으로, 입체 표시 장치(500)의 화상 효과를 효과적으로 향상시킬 수 있다.
도 10을 참조하면, 도 10은 본 발명에 따른 표시 장치(100, 200, 300, 또는 400)를 적용한 입체 표시 장치(1000)를 나타낸다. 입체 표시 장치(1000)는 표시 장치(100, 200, 300, 또는 400) 및 입체 화상을 구현하는 입체 화상층(1020)을 포함한다. 입체 화상층(1020)은 표시 장치(100, 200, 300, 또는 400)의 최상층 상의 제2 투명 기판(127, 227, 327, 또는 427) 위에 배치된다. 입체 화상층은 적어도 2개의 렌즈층을 포함한다. 설명의 편의상, 도 10은 단순히 2개의 렌즈층(1021, 1023)을 도시한다.
2개의 렌즈층(1021, 1023)은, 표시 장치(100, 200, 300, 또는 400)에서 컬러 필터(112, 212 또는 312) 상의 또는 컬러 발광 베이스 플레이트(412) 상의 RGB 화소 어레이에 대응하는 위치에 중첩 방식으로 배치되고, 시분할 방식으로 변하는 인가된 전계에 따라, 렌즈 구성 요소를 통과하는, 화소 어레이에 의해 표시된 화상의 빛을 상이한 투사 방향으로 편향시키도록 구성된다.
예를 들면, 화소 어레이에 의해 표시되는 화상의 빛은, 적어도 2개의 렌즈층에 인가되고 시분할 방식으로 변화하는 전계의 스위칭 시간(switching time) 및 화소 어레이에 의해 시분할 방식으로 표시되고 서로 다른 2개의 촬영 각도로부터 동일한 시나리오로 촬영된 화상의 스위칭 시간을 제어하여, 상이한 투사 방향으로 교대로 편향되고, 각 관찰자에 대응하는 2개의 투사 방향마다 입체 화상이 표시된다. 상이한 투사 방향은 적어도 2명의 관찰자의 좌안 관찰 방향 및 우안 관찰 방향에 대응한다. 표시 패널의 모든 화소에 의해 표시된 화상의 빛이 인간의 비전 지속 시간 내에 복수의 관측 방향으로 편향된다면, 인간의 눈에는 비전 지속 기간이 있다. 따라서, 복수의 사람이 육안으로 보는 입체 화상이 생성될 수 있다.
적어도 2개의 렌즈층은 화소 어레이 위에 직접 배치되거나, 또는 복수의 화소가 전체적으로 덮이거나 둘러싸여 진 위치에 배치될 수 있다. 예를 들어, 화소 어레이와 렌즈층 사이에는 특정 간격(공간) 또는 디바이더(필터, 스페이서 또는 절연판과 같음)가 존재한다.
렌즈층은 액정(액정, 간단히 LC)으로 이루어질 수 있다. 전계가 인가된 후, 액정은 굴절률을 변화시킬 수 있다. 상이한 전계는 상이한 굴절률에 대응할 수 있다. 즉, 액정은 렌즈층 위에 전기적 가변 프리즘 어레이를 형성하는데 사용된다. 전계가 인가된 액정을 빛이 통과할 때, 외부 전계에 따라 방출 빛의 위상 차가 변화한다. 이것은 본 발명의 본 실시예에서 제한되지 않는다. 대안으로서, 렌즈층은 전계가 가해질 때 굴절률을 변화시킬 수 있는 다른 결정질 물질, 예컨대 니오브 산 리튬 결정으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 적어도 2개의 렌즈층은, 시분할 방식으로 변화하는 인가된 전계에 따라, 화소 어레이에 의해 표시된 화상의 빛을 상이한 투사 방향으로 편향되도록 배치되고 구성되어, 3차원 입체 화상을 복수의 사람들이 동시에 시청할 수 있다.
본 발명의 본 실시예에 따르면, 화소 어레이는 2개의 촬영 각도로부터 촬영된 화상을 시분할 방식으로 표시하여 2개의 투사 방향마다 입체 화상을 표시하도록 구체적으로 구성된다.
예를 들어, 입체 화상은 각 관찰자에 대응하는 2개의 투사 방향마다 표시된다.
입체 화상 표시 장치(1000)가 표시하는 입체 화상의 해상도를 모든 화소 단위로 하기 위해서는, 렌즈층에 인가하는 전계는, 모든 화소로 표시되는 화상의 빛이 비전 지속 기간에 복수의 상이한 투사 방향으로 편향되는 것을 만족해야 한다.
서로 다른 촬영 각도에서 촬영된 화상을 표시 패널(110, 210, 310, 또는 410)이 표시할 때 사용되는 시분할 방식은 적어도 2개의 렌즈층에 적용되고 시분할 방식으로 변화하는 전계에 대응되어야 하므로, 표시 패널 상의 모든 화소에 의해 표시되고 2개의 촬영 각도로부터 동일한 시나리오에서 촬영된 화상은, 비전 지속 기간에 복수의 관찰자에서 각 관찰자에 의해 눈으로 개별적으로 관측된다. 즉, 고해상도를 갖는 3차원 입체 화상은 다른 관찰 방향으로 여러 사람에 의해 관측될 수 있다.
본 발명의 본 실시예에 따르면, 적어도 2개의 렌즈층은 N 개의 렌즈층일 수 있다. N 개의 렌즈층은, 시분할 방식으로 변화하는 인가된 전계에 따라, 2N 개의 미리 설정된 주기에 화소 어레이의 각 화소에 의해 표시되는 화상의 빛을 2N 개의 상이한 투사 방향으로 교대로 편향시키도록 구성된다. N은 1보다 큰 양의 정수입니다.
본 발명의 본 실시예에 따르면, 적어도 2개의 렌즈층에 인가되고 시분할 방식으로 변화하는 전계가 미리 설정된 주기의 간격으로 동기식으로 스위칭 될 수 있다. 즉, 미리 설정된 기간 후에, 적어도 2개의 렌즈층에 인가된 전계가 동시에 스위칭 된다.
본 발명의 본 실시예에 따르면, 적어도 2개의 렌즈층에 인가되고 시분할 방식으로 변화하는 전계가 미리 설정된 주기 간격으로 번갈아 스위칭 될 수 있다. 이와 같이, 각 렌즈층에 인가되고 시분할 방식으로 변화하는 전계의 스위칭주기 및 적어도 2개의 미리 설정된 주기, 각 렌즈층에 인가되고 시분할 방식으로 변화하는 전계의 스위칭 주파수가 줄어들 수 있고, 렌즈층의 수명을 연장시킬 수 있다.
예를 들어, 순간 t1에서, 제1 렌즈층에 인가된 전계가 스위칭 되고, 나머지 N-1 렌즈층에 인가된 전계는 변하지 않고 유지된다. 미리 설정된 기간, 즉 순간 t2에서, m번째 렌즈층에 인가된 전계가 스위칭 되고, 나머지 N-1 렌즈층에 인가된 전계는 변하지 않는다. m 번째 렌즈층은 N 개의 렌즈층 내의 제1 렌즈층과 상이한 임의의 렌즈층이다.
전기적 가변 가능한 액정의 위상 특성이 3D 표시를 구현하는데 사용되는 기술에 따르면, 뷰잉 스코프(viewing scope)에서 전기적 가변 가능한 액정 렌즈는 임의의 방향으로 빔(beam)을 유도할 수 있다. 비교적 두꺼운 액정층은 단일 관찰자의 사용 중에 빔이 최소 편향 각을 갖도록 구현되어야 한다. 복수의 관측자가 동시에 사용할 수 있기 위해 빔의 최소 편향 각을 증가시켜야 한다. 이것은 또한 상대적으로 두꺼운 LC 층이 있어야 한다. 그러나 LC 렌즈의 스위칭 속도는 LC 렌즈의 두께의 제곱에 반비례한다. 따라서, 비교적 두꺼운 액정층은 비교적 낮은 스위칭 속도를 의미한다. 예를 들어, 한 명의 관찰자가 경험 한 고품질의 육안 3D 효과가 두 명의 관찰자와 공유되는 경우, LC 렌즈의 스위칭 속도가 제한되어 있기 때문에 표시의 재생 빈도가 절반으로 줄어든다. 이는 비디오 스트림의 품질을 저하시킨다.
본 발명의 본 실시예의 입체 표시 장치에 의하면, 적어도 2개의 렌즈층을 이용하여, 적어도 2개의 관찰자에 대해 시계열 방식으로 빛을 투사한다. 적어도 2개의 렌즈층을 사용하기 때문에 빛 손실이 증가한다. 따라서, 표시 패널(110, 210, 310, 또는 410)에서 방출되는 빛의 세기를 증가시켜야 한다. 그러나 현재 광 산란으로 인한 광 손실은 매우 무겁다. 따라서 본 발명에서는 표시 장치(100, 200, 300, 또는 400)에서 광 콜리메이션 모듈(120, 220, 320, 420)을 이용하여 산란 된 광을 모은 다음, 2개의 렌즈층에 투사한다. 표시 장치의 에너지 소비를 증가시킬 필요없이 광 이용이 개선되고, 다시 점(multi-view) 입체 표시 장치에서도 더 우수한 표시 효과가 얻어질 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 도 1, 도 2, 도 3, 또는 도 4에 도시된 표시 장치, 또는 도 5 또는 도 10의 실시예에서 설명한 입체 화상 표시 장치를 포함하는 단말이 제공된다.
본 발명의 실시예에 따른 단말에 따르면, 더 나은 표시 효과가 제공될 수 있다.
전술 한 설명은 본 발명의 특정 구현 예일 뿐이며, 본 발명의 보호 범위를 제한하려는 것은 아니다. 본 발명에 개시된 기술적 범위 내에서 당업자에 의해 용이하게 이해되는 임의의 변형 또는 치환은 본 발명의 보호 범위 내에 속한다. 따라서, 본 발명의 보호 범위는 청구 범위의 보호 범위의 대상이 된다.

Claims (12)

  1. 표시 장치로서,
    표시 패널 및 광 콜리메이션 모듈(light collimation module)을 포함하고,
    상기 표시 패널은 RGB 화소 어레이(pixel array)를 포함하며,
    상기 RGB 화소 어레이는 간격을 두고 배치된 복수의 RGB 화소를 포함하고,
    상기 광 콜리메이션 모듈은 제어 전극 층, 제1 투명 기판, 액정층, 및 제2 투명 기판을 포함하고,
    상기 제어 전극 층은, 상기 RGB 화소 사이의 상기 간격 내 또는 상기 표시 패널에서 상기 RGB 화소 사이의 간격에 대응하는 위치에 배치되며,
    상기 제1 투명 기판은 상기 표시 패널 위에 배치되고 상기 제어 전극을 덮고,
    상기 액정층은 상기 제1 투명 기판 위에 배치되며,
    상기 제2 투명 기판은 상기 액정층 위에 배치되는, 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 표시 패널은, 투명 베이스 플레이트(transparent baseplate), 상기 RGB 어레이, 및 컬러 필터를 더 포함하고, 상기 컬러 필터는, 어레이 방식(arrayed manner)으로 배치된, 적색 필터, 녹색 필터, 및 청색 필터를 포함하며, 상기 적색 필터, 상기 녹색 필터, 및 상기 청색 필터 사이에는 소정의 간격이 있고, 상기 제어 전극 층은 상기 적색 필터, 상기 녹색 필터, 및 상기 청색 필터 사이의 간격에 배치되는, 표시 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 표시 패널은, 투명 베이스 플레이트, 상기 RGB 화소 어레이, 컬러 ??터를 더 포함하고, 상기 컬러 필터는 어레이 방식으로 배치된, 적색 필터, 녹색 필터, 및 청색 필터를 포함하며, 상기 적색 필터, 상기 녹색 필터, 및 상기 청색 필터 사이에는 소정의 간격이 있고, 상기 제어 전극 층은 상기 필터들 내에 내장(embedded)되고 상기 적색 필터, 상기 녹색 필터, 및 상기 청색 필터 사이의 간격(gap)에 대응하는, 표시 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 표시 패널은 투명 밀봉층을 더 포함하고, 상기 RGB 화소 어레이는 컬러 발광 베이스 플레이트(color light-emitting baseplate)이며, 상기 RGB 화소는, 상기 컬러 발광 베이스 플레이트 위에 어레이 방식으로 배치된, 적색 발광 유닛, 녹색 발광 유닛, 및 청색 발광 유닛이며, 상기 투명 밀봉층은 상기 적색 발광 유닛, 상기 녹색 발광 유닛, 및 상기 청색 발광 유닛의 외부를 덮고, 상기 제어 전극 층은 상기 투명 밀봉층 위에 배치되고 상기 적색 발광 유닛, 상기 녹색 발광 유닛, 및 상기 청색 발광 유닛 사이의 간격에 대응하는, 표시 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광 콜리메이션 모듈 내에 포함된 제어 전극 층, 제1 투명 기판, 및 액정층은 IPS(In-Plane Switching) 특성이 있는 액정 마이크로 렌즈 어레이(liquid crystal micro lens array)를 형성하고,
    상기 액정 마이크로 렌즈 어레이는, 상기 제어 전극 층에 인가된 제어 전압을 이용하여 상기 표시 패널의 방출 빛을 콜리메이트(collimate)하는, 표시 장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어 전극은 전도성 잉크(conductive ink)인, 표시 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 전도성 잉크는 투명, 반투명, 불투명, 또는 흑색인, 표시 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 전도성 잉크의 물질은 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide) , CNT(carbon nanotube), 또는 그래파이트(graphite)인, 표시 장치.
  9. 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전도성 잉크는 잉크제트 인쇄(ink-jet printing), 나노 코팅(nano-coating), 원자 층 증착(atomic layer deposition), CVD(chemical vapor deposition), 또는 플라스마이온 보조 증착(plasma ion assisted deposition)의 방식으로 형성되는, 표시 장치.
  10. 입체 표시 장치로서,
    제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 기재된 표시 장치, 및 입체 화상층(stereoscopic imaging layer)을 포함하고,
    상기 입체 화상층은 상기 표시 장치의 제2 투명 기판 위에 배치되며,
    상기 입체 화상층은,
    상기 표시 장치 내의 RGB 화소에 대응하는 위치에 각각 배치되고, 시분할 방식(time division manner)으로 변화하는 인가된 전계 E에 따라, 복수의 화소 유닛에 의해 표시되는 영상의 빛을 교대로 상이한 투사 방향으로 편향시키도록 구성된 복수의 전기 광학 변조 유닛
    을 포함하는, 입체 표시 장치.
  11. 입체 표시 장치로서,
    제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 기재된 표시 장치, 및 입체 화상층을 포함하고,
    상기 입체 화상층은 적어도 2개의 렌즈층을 포함하고,
    상기 적어도 2개의 렌즈층은, 상기 표시 장치 내의 표시 패널의 화소 어레이에 대응하는 위치에 중첩 방식(superimposed manner)으로 배치되고, 시분할 방식으로 변화하는 인가된 전계에 따라, 상기 적어도 2개의 렌즈층을 통과하고 상기 화소 어레이에 의해 표시된 화상의 빛을 상이한 투사 방향으로 편향시키도록 구성된, 입체 표시 장치.
  12. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 기재된 표시 장치 및 제10항 또는 제11항에 따른 입체 표시 장치를 포함하는, 단말.
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Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106405849B (zh) * 2015-07-30 2019-05-28 华为技术有限公司 立体成像装置和用户终端
US10122471B2 (en) * 2016-07-07 2018-11-06 Lockheed Martin Corporation Spatially dephasing local oscillator for coherent free-space optical communications
TWI603135B (zh) * 2016-10-13 2017-10-21 財團法人工業技術研究院 三維顯示模組
CN106501891B (zh) 2016-11-11 2019-01-01 京东方科技集团股份有限公司 显示装置和显示装置的制造方法
CN107102396B (zh) * 2017-05-03 2019-06-11 武汉华星光电技术有限公司 一种导光板以及应用该导光板的背光模组
US10359557B2 (en) 2017-05-03 2019-07-23 Wuhan China Star Optoelectronics Technology Co., Ltd. Light guide plate having periodic microstructure configured on light emission surface and a light waveguide layer configured within transmission layer and backlight module having a collimation structure configured with a plurality of collimation-layer units and a plurality of collimation-optical-lens units to collimate light beams emitted from the light emission surface of the light guide plate
CN107331788B (zh) * 2017-06-26 2019-01-25 京东方科技集团股份有限公司 Oled器件、oled显示装置及oled器件的制备方法
CN107561723B (zh) * 2017-10-13 2020-05-05 京东方科技集团股份有限公司 显示面板和显示装置
CN111133500B (zh) * 2017-10-17 2021-07-09 华为技术有限公司 显示设备
CN108333831B (zh) * 2018-02-28 2021-01-26 京东方科技集团股份有限公司 显示面板及显示装置
EP3537189A1 (en) * 2018-03-09 2019-09-11 Nederlandse Organisatie voor toegepast- natuurwetenschappelijk onderzoek TNO Collimator filter
CN109407319A (zh) * 2018-11-30 2019-03-01 深圳点石创新科技有限公司 抬头显示系统和车辆
CN114335382A (zh) * 2018-12-07 2022-04-12 京东方科技集团股份有限公司 显示模组及其制备方法
JP2022520807A (ja) * 2019-02-18 2022-04-01 アールエヌブイテック リミテッド 高解像度３ｄディスプレイ
CN109765774B (zh) * 2019-03-22 2022-04-19 京东方科技集团股份有限公司 一种全息显示装置和全息显示装置的驱动方法
CN110276341B (zh) * 2019-06-24 2022-03-22 Oppo广东移动通信有限公司 显示装置、电子设备及图像获取方法
CN110266861B (zh) * 2019-07-23 2022-04-19 京东方科技集团股份有限公司 显示面板、显示装置
CN112835205B (zh) * 2019-11-25 2023-04-07 苏州苏大维格科技集团股份有限公司 三维显示装置
CN113809064A (zh) * 2021-09-22 2021-12-17 京东方科技集团股份有限公司 显示面板、显示装置和光场显示装置

Family Cites Families (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05341270A (ja) * 1992-06-05 1993-12-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電気光学カラー表示装置
JP3397287B2 (ja) 1997-03-27 2003-04-14 株式会社アドバンスト・ディスプレイ 液晶表示装置およびその製造方法
JP3913184B2 (ja) * 2002-03-22 2007-05-09 独立行政法人科学技術振興機構 液晶レンズ
US7061570B2 (en) * 2003-03-26 2006-06-13 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Display device and manufacturing method thereof
TWI253597B (en) * 2004-03-09 2006-04-21 Pixart Imaging Inc Solid-state image sensor for improving sensing quality and manufacturing method thereof
US20060228828A1 (en) * 2005-04-11 2006-10-12 Miller Seth A Versatile system for selective organic structure production
KR20070029526A (ko) * 2005-09-10 2007-03-14 삼성전자주식회사 자발광형 액정 표시장치
KR101528143B1 (ko) 2007-11-02 2015-06-15 엘지디스플레이 주식회사 액정전계렌즈를 이용한 입체표시장치
JP5022964B2 (ja) 2008-03-28 2012-09-12 株式会社東芝 立体映像表示装置及び立体映像表示方法
KR20100049383A (ko) 2008-11-03 2010-05-12 엘지디스플레이 주식회사 횡전계형 액정표시장치
TWI398669B (zh) 2009-06-01 2013-06-11 Univ Nat Chiao Tung 立體顯示器
EP2309320A1 (en) * 2009-09-22 2011-04-13 Koninklijke Philips Electronics N.V. Lighting apparatus for generating a light pattern
WO2012141078A1 (ja) * 2011-04-12 2012-10-18 シャープ株式会社 立体表示装置
KR101808530B1 (ko) 2011-05-25 2017-12-14 엘지디스플레이 주식회사 영상 표시 장치
TWI474048B (zh) * 2011-12-21 2015-02-21 Au Optronics Corp 顯示裝置
WO2013105240A1 (ja) * 2012-01-11 2013-07-18 株式会社 東芝 液晶光学素子及び立体画像表示装置
US9025112B2 (en) * 2012-02-02 2015-05-05 Apple Inc. Display with color mixing prevention structures
KR101557188B1 (ko) 2012-02-07 2015-10-05 주식회사 엘지화학 액정 렌즈
JP5802571B2 (ja) * 2012-02-20 2015-10-28 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置
JP2013218113A (ja) * 2012-04-09 2013-10-24 Sharp Corp 液晶レンズ及び立体表示装置
US20150070607A1 (en) * 2012-04-06 2015-03-12 Sharp Kabushiki Kaisha Stereoscopic display apparatus
CN202693951U (zh) * 2012-06-29 2013-01-23 天马微电子股份有限公司 立体显示装置
US20140160387A1 (en) * 2012-12-10 2014-06-12 Hannstar Display Corporation Liquid crystal display apparatus
KR102047829B1 (ko) * 2012-12-13 2019-11-25 엘지디스플레이 주식회사 백라이트 유닛과 그를 이용한 홀로그램 영상 표시장치
CN202975533U (zh) 2012-12-26 2013-06-05 黑龙江省四维影像数码科技有限公司 带有柱镜光栅的多视点立体成像ips液晶显示设备
JP2014186137A (ja) * 2013-03-22 2014-10-02 Japan Display Inc 液晶表示装置
CN103176308B (zh) * 2013-04-03 2015-10-14 上海交通大学 基于液晶棱镜阵列的全分辨率自由立体显示设备及方法
CN104297929B (zh) 2013-07-19 2017-02-08 华为技术有限公司 立体成像的装置、方法和显示器
CN103728807B (zh) * 2013-11-28 2016-10-05 深圳市华星光电技术有限公司 显示装置及液晶盒透镜面板
US9069178B2 (en) * 2013-11-28 2015-06-30 Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co. Ltd. Display device and liquid crystal prism cell panel
CN104020624A (zh) * 2014-06-11 2014-09-03 重庆卓美华视光电有限公司 裸眼3d立体显示装置

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