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KR20180081781A - 디스플레이 장치 및 디스플레이 제어 방법 - Google Patents

디스플레이 장치 및 디스플레이 제어 방법 Download PDF

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KR20180081781A
KR20180081781A KR1020187016238A KR20187016238A KR20180081781A KR 20180081781 A KR20180081781 A KR 20180081781A KR 1020187016238 A KR1020187016238 A KR 1020187016238A KR 20187016238 A KR20187016238 A KR 20187016238A KR 20180081781 A KR20180081781 A KR 20180081781A
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KR
South Korea
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color filter
color
filter layer
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Withdrawn
Application number
KR1020187016238A
Other languages
English (en)
Inventor
아힘 헤르하르트 롤프 쿠르베르
바르트 크룬
마크 토마스 존슨
Original Assignee
코닌클리케 필립스 엔.브이.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 코닌클리케 필립스 엔.브이. filed Critical 코닌클리케 필립스 엔.브이.
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Abstract

디스플레이 장치는 디스플레이 패널(70), 및 디스플레이 패널로부터 이격되고 컬러 필터 부분들의 어레이를 포함하는 컬러 필터 층(72)을 갖는다. 프라이버시 모드(좁은 시야각 모드)에서, 디스플레이 패널은 상이한 광 출력 색상의 출력 영역들을 생성하며, 이 영역들은 컬러 필터 층의 대응하는 컬러 부분들과 정렬된다. 공개 모드(넓은 시야각 모드)에서, 디스플레이 패널은 모든 출력 색상들을 포함하는 광을 모든 출력 영역들에 생성한다. 디스플레이 패널로부터 이격된 컬러 필터 층을 제공함으로써, 이미지가 출력되는 각도의 범위를 제어하는 데 색상 필터링이 사용된다. 컬러 필터 층은 본질적으로 디스플레이 패널로부터 떨어져 이동되어 있다. 이들 두 개의 간격 및 컬러 필터 부분들의 폭은 광 출력이 각도적으로 제한을 받는 정도를 결정한다.

Description

디스플레이 장치 및 디스플레이 제어 방법
본 발명은 프라이버시 모드(privacy mode)와 공개 모드(public mode)를 제공할 수 있는 디스플레이 장치에 관한 것이다. 본 발명은 전적으로는 아니지만 특히 디스플레이를 생성하기 위한 디스플레이 픽셀들의 어레이를 갖는 디스플레이 패널 및 상이한 뷰(view)들을 상이한 공간 위치들로 지향시키기 위한 이미징 설비(imaging arrangement)를 구비하는 무안경 입체 디스플레이 장치(autostereoscopic display device)에 관한 것이다.
이러한 유형의 디스플레이의 무안경 입체 디스플레이 장치에 사용하기 위한 이미징 설비의 제1 예는, 예를 들어 디스플레이의 하부 픽셀들에 대해 크기 설정되고 위치되는 슬릿(slit)들을 갖은 배리어(barrier)이다. 2-뷰 설계에서, 관찰자는 관찰자의 머리가 고정된 위치에 있다면 3D 이미지를 인식할 수 있다. 배리어는 디스플레이 패널 앞에 위치되고, 홀수 및 짝수 픽셀 열(column)들로부터의 광이 각각 관찰자의 좌안 및 우안을 향해 지향되도록 설계된다.
이러한 유형의 2-뷰 디스플레이 설계의 단점은 관찰자가 고정된 위치에 있어야 하고, 좌측 또는 우측으로 대략 3 cm만 움직일 수 있다는 것이다. 더 바람직한 실시예에서, 각각의 슬릿 아래에 2개의 서브-픽셀 열들이 아닌 수 개의 서브-픽셀 열들이 존재한다. 이러한 방식으로, 관찰자는 좌측 및 우측으로 움직이도록 허용되고, 관찰자의 눈에서 입체 이미지를 줄곧 인식한다.
배리어 설비는 제조하기에 간단하지만, 광 효율적이지는 않다. 따라서, 바람직한 대안은 이미징 설비로서 렌즈 설비를 사용하는 것이다. 서로 평행하게 연장되는 기다란 렌즈들의 어레이가 디스플레이 픽셀 어레이 위에 놓이고, 뷰 형성 수단으로서 작용한다. 이들은 "렌티큘러 렌즈(lenticular lens)"로서 알려져 있다. 디스플레이 픽셀들로부터의 출력들이 이들 렌티큘러 렌즈를 통해 투사되며, 이러한 렌티큘러 렌즈들은 출력들의 방향들을 변화시키도록 기능한다.
렌티큘러 요소들은 기다란 부분-원통형(partial-cylindrical)(예컨대, 반원통형(semi-cylindrical)) 렌즈 요소를 각각 포함하는 요소들의 시트(sheet)로서 제공된다. 렌티큘러 요소들은 대체로 디스플레이 패널의 열 방향으로 연장되며, 이때 각각의 렌티큘러 요소는 디스플레이 서브-픽셀들의 2개 이상의 인접한 열들의 각각의 그룹 위에 놓인다.
디스플레이 패널은, 예를 들어 디스플레이 픽셀들의 행(row) 및 열 어레이를 갖는 2차원 액정 디스플레이 패널을 포함한다(여기서, "픽셀"은 전형적으로 "서브-픽셀"들의 세트를 포함하고, "서브-픽셀"은 가장 작은 개별적으로 어드레싱가능한(addressable) 단색의 화소(picture element)이다). 서브-픽셀들은 함께 이미지 형성 수단으로서 작용하여 디스플레이를 생성한다.
예를 들어 각각의 렌티큘(lenticule)이 디스플레이 서브-픽셀들의 2개의 열들과 관련되는 설비에서, 각각의 열 내의 디스플레이 서브-픽셀들은 각자의 2차원 서브-이미지의 수직 슬라이스(vertical slice)를 제공한다. 렌티큘러 시트는 이들 2개의 슬라이스들 및 다른 렌티큘들과 관련된 디스플레이 픽셀 열들로부터의 대응하는 슬라이스들을 시트 앞에 위치된 사용자의 좌안 및 우안으로 지향시켜, 사용자가 단일 입체 이미지를 보도록 한다. 따라서, 렌티큘러 요소들의 시트는 광 출력 지향 기능을 제공한다.
다른 설비들에서, 각각의 렌티큘은 행 방향으로 4개 이상의 인접한 디스플레이 서브-픽셀들의 그룹과 관련된다. 각각의 그룹 내의 디스플레이 서브-픽셀들의 대응하는 열들은 각자의 2차원 서브-이미지로부터 수직 슬라이스를 제공하기에 적절하게 배열된다. 사용자의 머리가 좌측으로부터 우측으로 움직일 때, 일련의 연속하는 상이한 입체 뷰들이 인식되어, 예를 들어 둘러보기 효과(look-around impression)를 생성한다.
뷰들의 개수를 증가시키는 것은 3D 효과를 개선하지만 관찰자에 의해 인식되는 이미지 해상도를 감소시키는데, 그 이유는 모든 뷰들이 본래의 디스플레이에 의해 동시에 표시되기 때문이다. (9개 또는 15개와 같은) 다수의 뷰들이 소위 시야 원추(viewing cone)들에 표시되고, 이들 시야 원추가 시계(field of view)를 가로질러 반복되게 하는 절충안이 전형적으로 모색된다. 관찰자가 3D 모니터 또는 텔레비전을 보게 되는 위치를 선택하는 데 완전히 자유롭지는 못하지만, 최종 결과는 큰 시야각(viewing angle)을 갖는 디스플레이인데, 시야 원추들 사이의 경계들에서, 3D 효과가 없고 고스트 이미지(ghost image)가 나타난다. 이러한 넓은 시야각은 디스플레이의 사용자가 디스플레이 콘텐츠의 전부 또는 소정 부분을 다른 사람이 보지 않기를 원하는 상황에서 문제가 된다. 하나의 전형적인 예는 통근 동안에 메일과 문서를 읽는 것이다.
비밀(private) 시야 모드 및 공개 시야 모드를 갖는 디스플레이를 제공하는 것이 제안되었다. 이는, 예를 들어 WO 2013/179190호에서, 3D 무안경 입체 디스플레이에 대해 또한 제안되었다.
이 문헌은, 차광 설비(light blocking arrangement)가 인접 렌즈 위치들 사이에 제공되고, 디스플레이가 적어도 2가지 상이한 모드들, 즉 차광 설비가 렌즈들 사이로 지향되는 광을 차단하는 프라이버시 모드; 및 차광 설비가 렌즈들 사이로 지향되는 광을 차단하지 않는 공개 모드로 구성가능한 렌즈-기반 무안경 입체 디스플레이 장치를 개시한다.
전환가능(switchable) 프라이버시 모드는 원추 반복을 온(on) 및 오프(off) 상태로 할 수 있다. 원추 반복이 있는 경우, 디스플레이는 통상의 3D 렌티큘러 디스플레이와 유사한 넓은 시야각을 갖고서, 정확히 통상의 렌즈-기반 무안경 입체 디스플레이처럼 기능한다. (렌즈들 사이의 차광 기능으로 인해) 원추 반복이 없는 경우, 주(primary) 원추만이 보이고, 모든 다른 원추들은 검게 나타난다. 프라이버시 모드에서, 원하는 시야 원추에 대한 출력 휘도가 감소되지 않고, 최대 디스플레이 해상도가 사용된다.
3D 렌티큘러 디스플레이는 또한 2D 모드와 3D 모드 사이에서 전환가능할 수 있는데, 그 이유는 렌즈가 전기-광학적으로 전환가능하기 때문이거나, 렌즈가 복굴절성이고 디스플레이 패널의 편광이 제어될 수 있기 때문이다. 특히 차광 설비에 의한 광 변조가 편광에 기반하지 않을 때, 이러한 2가지 기능들이 독립적일 수 있고, 4가지 조합 모드(2D 비밀, 2D 공개, 3D 비밀 및 3D 공개)들이 있을 수 있다.
그러나, 차광 구조체들은 이들이 수직 구조체들이기 때문에 어쩌면 제조하기 어렵다.
미국 특허 출원 공개 제2009/0067156호는 가변 각도 조명 범위를 갖는 디스플레이 시스템을 개시한다. 좁은 비밀 모드를 위해 좁은 발광 백라이트(backlight)가 사용되고, 넓은 공개 모드를 위해 넓은 발광 백라이트가 사용된다.
따라서, 낮은 비용과 낮은 복잡성으로 구현될 수 있는 공개 모드 및 비밀 모드를 구현하기 위한 차광 설비에 대한 필요성이 존재한다.
본 발명에 따르면, 독립항에서 한정된 바와 같은 디스플레이 및 방법이 제공된다.
일 태양에서, 본 발명은 디스플레이 장치로서,
디스플레이 패널; 및
디스플레이 패널로부터 이격되고, 디스플레이 패널로부터의 광을 수용하도록 구성되며, 적어도 3개의 색상들의 제1 컬러 필터 부분들의 어레이를 포함하는 제1 컬러 필터 층을 포함하며,
디스플레이 패널은,
디스플레이 패널이 상이한 광 출력 색상의 출력 영역들을 생성하는 중앙 시야 구역(central viewing zone)만을 제공하기 위한 프라이버시 모드로서, 출력 영역들은 제1 컬러 필터 층의 대응하는 제1 컬러 부분들과 정렬되는, 상기 프라이버시 모드, 및
디스플레이 패널이 출력 영역들 각각에서 출력 색상들 모두를 포함하는 광을 생성하는 중앙 및 측방향 시야 구역들을 제공하기 위한 공개 모드
로 구성가능한, 디스플레이 장치를 제공한다.
디스플레이 패널로부터 이격된 컬러 필터 층을 제공함으로써, 이미지가 출력되는 각도의 범위를 제어하는 데 색상 필터링이 사용된다. 디스플레이 패널이 컬러 필터 층 아래에서 단일 색상 이미지 부분을 제공하면, 측부들로의 다른 컬러 필터 부분들이 광을 차단하기 때문에, 그 색상의 광은 법선 방향으로만 빠져나갈 수 있다. 디스플레이 패널이 모든 색상의 광을 제공하면, 일부 광은 컬러 필터 부분들 모두를 통해 빠져나가 넓은 시야각을 허용할 수 있다. 컬러 필터 층은 본질적으로 디스플레이 패널로부터 떨어져 이동되어 있다. 이들 두 개의 간격 및 컬러 필터 부분들의 폭은 광 출력이 각도적으로 제한을 받는 정도를 결정한다.
프라이버시 기능을 구현하기 위한 컬러 필터의 사용은 설계가 간단한 층 스택(stack)을 기반으로 한다는 점에서 설계 및 제조를 단순화한다.
프라이버시 모드는 이미지가 디스플레이의 전방으로부터만 보일 수 있는 것이다. 예를 들어, 디스플레이는 시야를 가로질러 측방향으로 배열된 시야 구역들을 갖는다. 중앙 시야 구역은 전방으로 향하고, 각각의 측부에 측방향 시야 구역들이 있다. (2회 필터링에 의해) 바로 측방향의 시야 구역들에 도달하는 광을 막음으로써, 전방 디스플레이만이 제공된다. (모든 출력 색상이 제공되므로) 측방향 시야 구역들로 디스플레이를 허용함으로써, 넓은 각도 디스플레이가 생성된다.
컬러 필터 층의 각각의 부분은, 예를 들어 특정 색상을 통과시키기 위한 것이다. 예를 들어, 적색 컬러 필터 부분은 적색 광이 통과되게 한다.
예를 들어, 적어도 3개의 색상은 적색, 녹색 및 청색을 포함한다.
컬러 필터 층의 컬러 부분은 스트라이프(stripe)일 수 있다.
수직 방향으로의 (또는 실제는 수직 방향으로부터 약간 오프셋된) 스트라이프는 프라이버시 디스플레이에 가장 중요한, 이미지가 측부로부터 보일 수 있는 범위의 제어를 제공한다.
제1 세트의 예에서, 디스플레이 패널은 프라이버시 모드에서 상이한 광 출력 색상의 출력 영역들을 상이한 색상의 스트라이프들로서 동시에 제공하도록, 그리고 공개 모드에서 백색 출력을 제공하도록 제어가능하다.
이 버전은 디스플레이 출력을 한 세트의 스트라이프들로서 동시에(예컨대, 적색, 녹색 및 청색 스트라이프형 이미지), 또는 그 밖의 백색 출력으로서 제공한다. 백색 출력이 제공될 때, 컬러 필터 층은 디스플레이 패널 필터로서 기능하고, 상이한 색상 서브-픽셀들을 한정한다. 스트라이프형 색상 출력이 제공될 때, 2개의 색상 필터링 동작이 있다. 이는 디스플레이 패널로부터의 출력 색상이 컬러 필터 층의 컬러 필터 부분과 부합되는 경우에만 광 출력이 허용된다는 점에서 측방향으로 지향된 광이 차단될 수 있게 한다.
이러한 버전의 경우, 디스플레이 패널은 발광 디스플레이 패널일 수 있거나, 백라이트 및 광 변조 서브-픽셀(light modulating sub-pixel)들의 어레이일 수 있다. 이때, 백라이트는 상이한 위치들에서 다중 색상 출력을 동시에 생성할 수 있다.
백라이트 및 제어가능한 광 변조 서브-픽셀들의 어레이가 조합될 때, 이들은 디스플레이 패널의 상이한 영역들로부터의 출력 색상의 제어를 가능하게 한다.
제2 세트의 예에서, 백라이트는 상이한 색상 출력들을 시퀀스(sequence)로 제공하도록 제어가능하고; 프라이버시 모드에서, 서브-픽셀들의 어레이는 백라이트 시퀀스와 동기하여 출력 서브-픽셀들의 스트라이프들을 제공하도록 구성되며, 이때 다른 서브-픽셀들은 비-출력 상태로 설정되고, 이에 의해 상이한 광 출력 색상의 출력 영역들을 시퀀스로 제공한다.
이 버전은 시계열(time sequential) 동작을 제공한다. 각각의 백라이트 색상의 경우, 서브-픽셀들의 서브-세트(sub-set)만이 사용되고, 나머지는 흑색으로 전환된다. 이는 스트라이프형 디스플레이 패널 출력이 상이한 색상들의 시퀀스로 제공된다. 이러한 접근법은 전체 백라이트 출력이 항상 동일한 색상이라는 점에서 세그먼트화된(segmented) 백라이트를 필요로 하지 않는다.
디스플레이 패널은 디스플레이 패널의 광 출력 영역들로부터의 광이 컬러 필터 어레이의 측방향으로 오프셋된 다음의 대응하는 컬러 부분들에 도달하지 않도록 (예를 들어, 백라이트 출력이 그의 방출 각도의 범위 내에서 제한되게 함으로써) 각도방향으로 제한된 광 출력을 가질 수 있다. 색상 필터링은 (컬러 필터가 정렬되는 방향인) 법선 방향의 측부들로의 바로 측방향인 광을 차단하는 데 사용되며, 백라이트 설계는 더욱 측방향으로 오프셋된 시야각에 이르는 광을 방지하는 데 사용된다.
대신에(또는 더하여), 디스플레이 장치는 디스플레이 패널과 렌즈 어레이 사이에 제2 컬러 필터 층을 포함할 수 있다. 이는 다시 보다 큰 측방향 시야각에서 광을 차단하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 제2 컬러 필터 층은, 디스플레이 패널의 광 출력 영역들로부터의 광 출력이 컬러 필터 층의 측방향으로 오프셋된 다음의 대응하는 컬러 부분들에 도달하기 전에 필터링되도록 배열된 색상 감산(color subtractive) 필터 층을 포함할 수 있다.
제2 컬러 필터 층은 바람직하게는 컬러 필터 층의 부분들의 피치의 절반만큼 제1 컬러 필터 층으로부터 오프셋된다.
장치는 디스플레이 패널로부터 이격된 렌즈 어레이를 포함할 수 있고, 렌즈 어레이의 각각의 렌즈는 컬러 필터 층의 하나의 부분을 갖는다.
렌즈 어레이는 렌즈-기반 무안경 입체 디스플레이 장치를 구현하는 데 사용될 수 있다. 전환가능(switchable) 프라이버시 모드는 원추 반복을 온(on) 및 오프(off) 상태로 할 수 있다. 원추 반복이 있는 경우, 디스플레이는 정확히 통상의 렌즈-기반 무안경 입체 디스플레이처럼 기능한다. (컬러 필터 차광 기능으로 인해) 원추 반복이 없는 경우, 시야각은 하나의 원추로 제한된다. 단일 시야 원추의 개방각(opening angle)은 렌즈 피치(pitch)와 시트 두께 사이의 관계에 기초한 렌즈 설계 선택이다.
본 발명의 다른 태양에 따른 예는 프라이버시 모드 및 공개 모드를 제공하도록 디스플레이 장치를 제어하는 방법을 제공하는데, 여기서 디스플레이 장치는 디스플레이 패널, 및 디스플레이 패널로부터 이격되고, 디스플레이 패널로부터의 광을 수용하도록 구성되며, 적어도 3개의 색상들의 제1 컬러 필터 부분들의 어레이를 포함하는 제1 컬러 필터 층을 포함하고,
이 방법은,
중앙 시야 구역만을 제공하기 위한 프라이버시 모드에서, 상이한 광 출력 색상의 출력 영역들을 생성하도록 상기 디스플레이 패널을 제어하는 단계로서, 출력 영역들은 제1 컬러 필터 층의 대응하는 제1 컬러 부분들과 정렬되는, 상기 디스플레이 패널을 제어하는 단계, 및
중앙 및 측방향 시야 구역들을 제공하기 위한 공개 모드에서, 상기 출력 색상들 모두를 포함하는 광을 상기 출력 영역들 모두에 생성하도록 상기 디스플레이 패널을 제어하는 단계를 포함한다.
이 방법은 프라이버시 모드에 있을 때 측방향 뷰들의 감쇠를 제공하기 위해 색상 필터링을 사용한다. 이 방법은 상이한 광 출력 색상의 출력 영역들을 상이한 색상의 스트라이프들로서 동시에 제공하도록 백라이트를 프라이버시 모드로 제어하는 단계, 및 백색 출력을 제공하도록 백라이트를 공개 모드로 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
대안적으로, 이 방법은 상이한 색상 출력들을 시퀀스로 제공하도록 백라이트를 제어하는 단계를 포함하고; 프라이버시 모드에서, 백라이트 시퀀스와 동기하여 출력 서브-픽셀들의 스트라이프들을 제공하도록 서브-픽셀들의 어레이를 제어하고, 이때 다른 서브-픽셀들은 비-출력 상태로 설정되고, 이에 의해 상이한 광 출력 색상의 출력 영역들을 시퀀스로 제공하는 단계를 포함할 수 있다.
이제 본 발명의 일 실시예가 첨부 도면을 참조하여 순전히 예로서 기술될 것이다.
도 1은 공지의 무안경 입체 디스플레이 장치의 개략 사시도.
도 2는 렌티큘러 어레이가 상이한 뷰들을 상이한 공간 위치들에 어떻게 제공하는지를 도시한 도면.
도 3은 다중-뷰 무안경 입체 디스플레이의 레이아웃의 단면도.
도 4는 도 3의 상세도.
도 5는 원추들의 세트들 각각에서 생성된 뷰들이 동일한 9-뷰 시스템을 도시한 도면.
도 6은 WO2013/179190호에 개시된 바와 같은 디스플레이 장치의 일례를 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 디스플레이 장치의 제1 예를 도시한 도면.
도 8은 디스플레이 패널의 제1 예를 도시한 도면.
도 9는 디스플레이 패널의 제2 예를 도시한 도면.
도 10은 제1 모드에 있는 본 발명의 디스플레이 장치의 제2 예를 도시한 도면.
도 11은 제2 모드에 있는 본 발명의 디스플레이 장치의 예를 도시한 도면.
본 발명은 디스플레이 패널, 및 디스플레이 패널로부터 이격되고 컬러 필터 부분들의 어레이를 포함하는 컬러 필터 층을 갖는 디스플레이 장치를 제공한다. 프라이버시 모드에서, 디스플레이 패널은 상이한 광 출력 색상의 출력 영역들을 생성하며, 이 영역들은 컬러 필터 층의 대응하는 컬러 부분들과 정렬된다. 공개 모드에서, 디스플레이 패널은 모든 출력 색상들을 포함하는 광을 모든 출력 영역들에 생성한다.
디스플레이 패널로부터 이격된 컬러 필터 층을 제공함으로써, 이미지가 출력되는 각도의 범위를 제어하는 데 색상 필터링이 사용된다. 컬러 필터 층은 본질적으로 디스플레이 패널로부터 떨어져 이동되어 있다. 이들 두 개의 간격 및 컬러 필터 부분들의 폭은 광 출력이 각도적으로 제한을 받는 정도를 결정한다. 프라이버시 기능을 구현하기 위한 컬러 필터의 사용은 설계가 간단한 층 스택(stack)을 기반으로 한다는 점에서 설계 및 제조를 단순화한다.
본 발명은 무안경 입체 디스플레이 장치에 관하여 기술될 것이지만, 본 발명은 일반적으로 비밀 시야 모드 및 공개 시야 모드를 제공하기 위해 사용될 수 있다.
도 1은 공지의 직시형(direct view) 무안경 입체 디스플레이 장치(1)의 개략 사시도이다. 공지의 장치(1)는 디스플레이를 생성하기 위해 공간 광 변조기(spatial light modulator)로서 작용하는 능동 매트릭스(active matrix) 유형의 액정 디스플레이 패널(3)을 포함한다.
디스플레이 패널(3)은 행 및 열로 배열되는 디스플레이 서브-픽셀(5)들의 직교 어레이를 구비한다. 명확성을 위해, 적은 개수의 디스플레이 서브-픽셀(5)들만이 도면에 도시되어 있다. 실제로, 디스플레이 패널(3)은 디스플레이 서브-픽셀(5)들의 약 일천 개의 행들 및 수천 개의 열들을 포함할 수 있다. 흑백 디스플레이 패널에서, 서브-픽셀은 실제로 풀 픽셀(full pixel)을 구성한다. 컬러 디스플레이에서, 서브-픽셀은 풀 컬러 픽셀의 하나의 색상 구성요소이다. 일반 용어에 따르면, 풀 컬러 픽셀은 표시된 최소 이미지 부분의 모든 색상들을 생성하는 데 필요한 모든 서브-픽셀들을 포함한다.
풀 컬러 픽셀은 가능하게는 백색 서브-픽셀을 사용하여 또는 하나 이상의 다른 원색(elementary colored) 서브-픽셀들을 사용하여 증대되는 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 서브-픽셀들을 구비할 수 있다. 예를 들어, RGB(적색, 녹색, 청색) 서브-픽셀 어레이가 잘 알려져 있지만, RGBW(적색, 녹색, 청색, 백색) 또는 RGBY(적색, 녹색, 청색, 황색)와 같은 다른 서브-픽셀 구성들이 알려져 있다.
액정 디스플레이 패널(3)의 구조는 완전히 종래의 것이다. 특히, 패널(3)은 한 쌍의 이격된 투명 유리 기판들을 포함하며, 기판들 사이에는 정렬된 비틀림 네마틱(twisted nematic) 또는 다른 액정 재료가 제공된다. 기판들은 그들의 대면하는 표면들 상에 투명한 인듐 주석 산화물(indium tin oxide, ITO) 전극들의 패턴들을 갖는다. 편광 층들이 또한 기판들의 외측 표면들 상에 제공된다.
각각의 디스플레이 서브-픽셀(5)은 개재 액정 재료가 사이에 있는 상태로 대향 전극들을 기판들 상에 포함한다. 디스플레이 서브-픽셀(5)들의 형상 및 레이아웃(layout)은 전극들의 형상 및 레이아웃에 의해 결정된다. 디스플레이 서브-픽셀(5)들은 간극들에 의해 서로 규칙적으로 이격된다.
각각의 디스플레이 서브-픽셀(5)은 박막 트랜지스터(thin film transistor, TFT) 또는 박막 다이오드(thin film diode, TFD)와 같은 전환 요소와 관련된다. 디스플레이 서브-픽셀은 전환 요소에 어드레싱 신호(addressing signal)를 제공함으로써 디스플레이를 생성하도록 작동되고, 적합한 어드레싱 방식이 당업자에게 알려져 있을 것이다.
디스플레이 패널(3)은, 이 경우에 디스플레이 서브-픽셀 어레이의 영역에 걸쳐 연장되는 평면형 백라이트를 포함하는 광원(7)에 의해 조명된다. 광원(7)으로부터의 광이 디스플레이 패널(3)을 통해 지향되는데, 이때 개별 디스플레이 서브-픽셀(5)들은 광을 변조하고 디스플레이를 생성하도록 구동된다.
디스플레이 장치(1)는 또한 디스플레이 패널(3)의 디스플레이 면 위에 배열되는 렌티큘러 시트(9)를 포함하며, 이는 뷰 형성 기능을 수행한다. 렌티큘러 시트(9)는 서로 평행하게 연장되는 렌티큘러 요소(11)들의 행을 포함하며, 그 중 하나만이 명확성을 위해 과장된 치수로 도시되어 있다.
렌티큘러 요소(11)들은 볼록 원통형 렌즈들의 형태이고, 이들은 디스플레이 패널(3)로부터 디스플레이 장치(1) 앞에 위치된 사용자의 눈들에 상이한 이미지들 또는 뷰들을 제공하기 위한 광 출력 지향 수단으로서 작용한다.
장치는 백라이트 및 디스플레이 패널을 제어하는 제어기(13)를 구비한다.
도 1에 도시된 무안경 입체 디스플레이 장치(1)는 수 개의 상이한 투시 뷰(perspective view)들을 상이한 방향들로 제공할 수 있다. 특히, 각각의 렌티큘러 요소(11)는 각각의 행 내의 디스플레이 서브-픽셀(5)들의 작은 그룹 위에 놓인다. 렌티큘러 요소(11)는 수 개의 상이한 뷰들을 형성하기 위해 그룹의 각각의 디스플레이 서브-픽셀(5)을 상이한 방향으로 투사한다. 사용자의 머리가 좌측으로부터 우측으로 움직일 때, 사용자의 눈들은 수 개의 뷰들 중 상이한 뷰들을 차례로 받아들일 것이다.
액정 재료는 굴절률 전환이 특정 편광의 광에만 적용되는 복굴절이므로, 당업자는 전술된 어레이와 함께 광 편광 수단이 사용되어야 함을 인식할 것이다. 광 편광 수단은 장치의 이미징 설비 또는 디스플레이 패널의 일부로서 제공될 수 있다.
도 2는 전술된 바와 같은 렌티큘러 유형 이미징 설비의 작동의 원리를 도시하고, 백라이트(20), LCD와 같은 디스플레이 장치(24), 및 렌즈(27)들의 렌티큘러 어레이(28)를 도시한다. 도 2는 렌티큘러 설비(28)가 상이한 픽셀 출력들을 3개의 상이한 공간 위치들로 어떻게 지향시키는지를 도시한다.
무안경 입체 디스플레이에 적용될 때, 본 발명은 후술되는 그러한 디스플레이들에서의 뷰 반복에 관한 것이다.
도 3은 다중-뷰 무안경 입체 디스플레이의 레이아웃의 단면도를 도시한다. 소정 렌티큘러 렌즈(27) 아래의 각각의 서브-픽셀(31I 내지 31VII)이 특정 뷰(32I 내지 32VII)에 기여할 것이다. 이러한 렌즈 아래의 모든 서브-픽셀들이 뷰들의 원추에 함께 기여할 것이다. (선(37')과 선(37") 사이의) 이러한 원추의 폭은 수 개의 파라미터들의 조합에 의해 결정되는데, 원추의 폭은 픽셀 평면으로부터 렌티큘러 렌즈들의 평면까지의 거리(34)(D)에 의존한다. 이는 또한 렌즈 피치(35)(ΡL)에 의존한다.
도 4는 도 3의 상세도이고, 디스플레이(24)의 픽셀에 의해 방출된 (또는 변조된) 광이 픽셀에 가장 가까운 렌티큘러 렌즈(27)에 의해서뿐만 아니라 렌티큘러 설비(28)의 이웃한 렌즈(27', 27")들에 의해서도 수집되는 것을 보여준다. 이는 뷰들의 반복된 원추들의 발생 근원이다. 예를 들어, 픽셀(31IV)은 도시된 바와 같이 시야 원추(29', 29", 29'")들에 기여한다.
원추들 각각에서 생성되는 대응하는 뷰들은 동일하다. 이러한 효과가 9-뷰 시스템(즉, 각각의 원추에서 9개의 뷰들)에 대해 도 5에 개략적으로 도시된다.
3D 효과와 해상도 불이익 사이의 허용가능한 절충을 위해, 뷰들의 총 개수는 전형적으로 9개 또는 15개로 제한된다. 이들 뷰는 각도 폭이 전형적으로 1 내지 2도이다. 뷰들 및 원추들은 이들이 주기적이라는 특성을 갖는다.
도 6은 차광 요소(62)들이 렌즈들 사이에 제공되는 WO 2013/179190호의 하나의 예시적인 설비를 도시한다. 이러한 설비는 전체로서(반드시 렌즈들 사이의 부분들인 것은 아님) 투광(light transmitting) 모드 또는 차광 모드로 전환될 수 있다. 이러한 방식으로, 주 시야 원추가 변화되지 않는 동안, 이웃한 렌즈로부터 디스플레이를 떠날 픽셀로부터의 광이 차단될 수 있다. 이러한 시스템은 차광 기능이 가능하게 되거나 불가능하게 되도록 렌티큘러 렌즈들에 입사/출사하는 광의 제어를 제공하는 추가의 층들과 렌티큘들 사이의 광학 요소들로서 구현될 수 있다.
WO2013/179191호에 개시된 가능한 차광 설비의 예들은 다음과 같다:
(i) 차광 구조체는 편광기이고, 광학 경로는 적어도 하나의 지연기를 포함한다.
(ii) 차광 구조체는 지연기이고, 광학 경로는 편광기를 포함한다.
(iii) 차광 구조체는 전기영동 셀(electrophoretic cell)이다.
도 6은 차광 요소로서의 편광기의 사용에 기반한다. 제1 편광기(60)가 디스플레이 패널(24)과 렌티큘러 어레이(28) 사이에 제공된다. 제2 편광기(62)들의 설비가 렌즈 요소들 사이에 제공된다. 광학 지연기(64)가 편광기(60, 62)들 사이에 제공된다.
렌티큘러 시트는 렌티큘러 시트를 엠보싱하고, 건조시 편광 기능을 갖는 재료로 엠보싱된 렌티큘러 시트를 충전시킴으로써 제조될 수 있다. 대안은 렌티큘러 및 편광 스트립(strip)들을 개별적으로 제조한 다음에 이들을 함께 접착시켜 렌티큘러 시트를 형성하는 것이다. 그러한 시트는 이어서 다른 디스플레이 층들 위에 배치될 수 있다.
지연기(64)는, 예를 들어 지연기가 전체로서 극성 상태들 사이에서 전환될 수 있도록, 양면이 단일 투명(예를 들어, ITO) 전극으로 덮인 단일 액정 셀일 수 있다. 대안적으로, 지연기(64)는 LC 셀이 단일 서브-픽셀, 픽셀, 또는 픽셀들의 세트를 덮도록 패턴화될 수 있다. 그러한 경우에, 셀들이 독립적으로 전환될 수 있다. 이는 디스플레이 상의 민감한 정보(예를 들어, 메일)가 작은 시야 원추에서만 보이는 반면, 민감하지 않은 정보는 그렇지 않도록 콘텐츠, 작업 또는 애플리케이션 프라이버시 모드들을 허용한다.
개시된 구조는 전기적으로 제어되는 층들 또는 스트라이프들과 함께 이들의 관련 전극 설비들을 필요로 하며, 이는 렌티큘러 구조의 설계의 복잡성을 증가시킨다.
본 발명은 프라이버시 모드 및 공개 모드를 제공하기 위하여 컬러 필터 설비를 이용한다.
도 7은 일례를 도시한다.
디스플레이 장치는 전체적으로 70으로 지시된 디스플레이 패널을 포함한다. 디스플레이 패널은 상이한 색상의 이미지 부분들을 생성할 수 있다. 도 7은 적색(70R), 녹색(70G) 및 청색(70B)과 같은 상이한 색상들을 갖는 디스플레이 패널의 표면의 부분들을 도시한다. 상이한 색상 이미지 부분들을 생성하는 상이한 방식들이 아래에서 논의될 것이다.
컬러 필터 부분(72R, 72G, 72B)들의 어레이를 포함하는 컬러 필터 층(72)이 디스플레이 패널로부터 이격된다. 컬러 필터(72)는 디스플레이 패널(70)과 동일한 색상 세트의 부분들을 갖는다. 도시된 바와 같이, 적색 컬러 필터 부분(72R)은 디스플레이 패널의 적색 출력 부분과 정렬되고, 다른 색상들이 또한 정렬된다. 정렬된다는 것은 색상들이 디스플레이 패널에 대한 법선 방향으로 정렬됨을 의미한다.
디스플레이 패널(70)은 프라이버시 모드로 동작될 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 패널의 청색 출력 부분(70B)은 청색 필터 부분(72B)을 법선 방향으로 통과할 수 있는 청색 광을 생성한다. 이는 중앙 시야 구역을 제공한다. 이러한 방식으로, 디스플레이 패널은 상이한 광 출력 색상의 출력 영역들을 생성하며, 이 영역들은 컬러 필터 층(72)의 대응하는 컬러 부분들과 정렬된다.
시야 구역의 측부로의 광이 차단된다. 예를 들어, 하나의 컬러 필터 부분으로부터 우측 또는 좌측으로 치우친 청색 광은 적색 및 녹색 필터 부분(72R, 72G)들에 의해 차단된다. 이러한 방식으로, 이중 필터링이 일어난다.
필터는 선택된 색상만이 통과되게 하여, 상이한 컬러 필터들을 이용한 이중 필터링이 차광 기능으로서 기능하도록 한다.
공개 모드에서, 디스플레이 패널은 모든 출력 색상들을 포함하는 광을 모든 출력 영역들에 생성한다. 이러한 경우에, 하나의 컬러 필터 층만이 있다. 이때, 디스플레이 장치는 종래의 디스플레이로서 기능하지만, 서브-픽셀들에 대한 컬러 필터들이 디스플레이 패널로부터, 디스플레이 패널로부터 이격된 위치로 이동되어 있다.
디스플레이 패널로부터 이격된 컬러 필터 층을 제공함으로써, 이미지가 출력되는 각도의 범위를 제어하는 데 색상 필터링이 사용된다.
컬러 필터 층(72)은 필터 색상들이 상이한 때에만 광을 차단한다. 측방향으로 위치된 다음의 청색 필터(72B)를 통과하는 광(74)의 경우, 광은 빠져나갈 수 있다.
이러한 광은 단일의 비밀 시야 구역을 제공하기 위해서 차단되어야 한다. 이는, 예를 들어 백라이트로부터의 출력 광의 각도 폭을 제어함으로써, 디스플레이 패널(70)로부터의 각도 출력을 제한하는 것에 의해 달성될 수 있다.
컬러 필터 층(72)과 디스플레이 패널 사이의 간격뿐만 아니라 컬러 필터 부분들의 폭은 광 출력이 각도적으로 제한을 받는 정도를 결정한다. 예를 들어, 컬러 필터 층(72)과 디스플레이 패널의 상부 표면 사이의 간격은 적어도 컬러 필터 부분들의 폭(w)일 수 있다.
바람직하게는, 간격은 폭의 1.5배 이상, 더 바람직하게는 폭의 2배 이상이다. 간격이 클수록, 중앙 뷰의 원추 폭이 더 작아지지만(따라서, 출력이 더욱 비밀 보장되지만), 74와 같은 측방향 뷰들을 차단할 필요성이 더 커지는데, 그 이유는 측방향 뷰들이 덜 급격한 각도로 존재할 것이기 때문이다.
전술된 바와 같이, 본 발명은 무안경 입체 디스플레이에 적용될 수 있다. 도 7은 이러한 목적을 위한 렌즈 어레이(76)를 도시한다. 도시된 바와 같이, 각각의 컬러 필터 부분은 하나의 렌즈와 연관된다. 렌즈는 렌티큘러 스트라이프이고, 컬러 필터 층의 컬러 부분도 또한 스트라이프이다. 수직 방향으로의 (또는 실제는 수직 방향으로부터 약간 오프셋된) 스트라이프는 프라이버시 디스플레이에 가장 중요한, 이미지가 측부로부터 보일 수 있는 범위의 제어를 제공한다.
디스플레이 패널을 구현하기 위한 상이한 방법들이 있다.
제1 세트의 예에서, 디스플레이 패널은 프라이버시 모드에서 상이한 광 출력 색상의 출력 영역들을 상이한 색상의 스트라이프들로서 동시에 제공하도록, 그리고 공개 모드에서 백색 출력을 제공하도록 제어가능하다.
도 8은 하나의 구현예를 도시한다. 디스플레이 패널(70)은 픽셀화된(pixelated) 발광 디스플레이 패널을 포함한다. 이는 각각의 픽셀의 출력 색상을 변화시키도록 제어될 수 있는 서브-픽셀(80)들의 어레이를 가지는데, 여기서 픽셀은 70R과 같은 단일 출력 영역의 크기를 갖는다.
이러한 설계에서, 디스플레이 패널의 해상도는 컬러 필터(72)의 해상도보다 크다. 디스플레이는 색상의 스트라이프들을 출력하도록 구동될 수 있는데, 이때 단일 색상 픽셀들의 스트링(string)을 제공하기 위해 스트라이프를 따른 상이한 위치들에서 상이한 강도(intensity)를 갖는다. 스트라이프형 색상 출력이 제공될 때, 본질적으로 두 가지 색상 필터링 작동이 있는데, 하나는 디스플레이 패널의 색상 생성 과정에 의해 구현되고 다른 하나는 필터 층(72)에서 구현된다. 이는 디스플레이 패널로부터의 출력 색상이 컬러 필터 층(72)의 컬러 필터 부분과 부합되는 경우에만 광 출력이 허용된다는 점에서 측방향으로 지향된 광이 차단될 수 있게 한다.
공개 모드에서, 디스플레이는 역시 픽셀 레벨에서 강도가 변화되는 상태로 백색 광을 방출할 수 있다. 이 모드에서, 디스플레이 패널은 픽셀 레벨에서 강도 제어를 제공하고, 컬러 필터 층(72)과 조합되어 전체 컬러 디스플레이를 형성한다.
제2 세트의 예에서, 디스플레이 패널은 백라이트 및 서브-픽셀 어레이를 포함한다. 백라이트는 상이한 색상 출력들을 시퀀스로 제공하도록 제어가능하다.
프라이버시 모드에서, 서브-픽셀들의 어레이는 백라이트 시퀀스와 동기하여 출력 서브-픽셀들의 스트라이프들을 제공하는데, 이때 다른 서브-픽셀들은 비-출력 상태로 설정되며, 이에 의해 상이한 광 출력 색상의 출력 영역들을 시퀀스로 제공한다.
도 9는 디스플레이 패널(70)의 일례를 도시한다. 이는 백라이트(90) 및 픽셀 어레이(24)를 갖는다. 백라이트는 상이한 색상들을 생성할 수 있다. 이는 예를 들어 에지형 도파관(edge-lit waveguide)을 포함할 수 있는데, 이 에지형 도파관에서는 (예를 들어, LED로부터) 상이한 색상 광이 도파관 내로 결합되어 원하는 출력 색상 또는 백색을 생성할 수 있다.
이 버전은 시계열 동작을 제공한다. 각각의 백라이트 색상의 경우, 서브-픽셀들의 서브-세트만이 사용되고, 나머지는 흑색으로 전환된다. 따라서, 비밀 모드에서, 각각의 서브-픽셀은 3개의 서브-프레임들 중 2개에서 흑색으로 설정된다.
이는, 상이한 색상 스트라이프들이 상이한 물리적 위치들에 있는 상태로 스트라이프형 디스플레이 패널 출력이 상이한 색상들의 시퀀스로 제공됨을 의미한다. 이러한 접근법은 전체 백라이트 출력이 항상 동일한 색상이라는 점에서 세그먼트화된 백라이트를 필요로 하지 않는다. 공개 모드는 주 원추보다 3배 넓은 유효 시야 원추를 갖는다. 그러한 큰 시야 원추를 갖는 것은 관찰자에게 디스플레이의 전방에서 이동할 훨씬 더 많은 공간을 허용하기 때문에 큰 이익을 갖는다. 또한, 이는 시야 구역을 더 큰 시야 거리를 향해 여는 효과를 갖는다.
이러한 디자인에서, 서브-픽셀들로부터 멀리, 예를 들어 렌티큘러 렌즈 어레이가 사용될 때 렌티큘러 렌즈 어레이까지, 컬러 필터들을 이동시킴으로써, 광 흡수가 이동되었지만 증가되지 않아서, 광 효율이 유사하다는 것에 주목한다.
백라이트는 디스플레이 패널의 광 출력 영역들로부터의 광이 컬러 필터 어레이의 측방향으로 오프셋된 다음의 대응하는 컬러 부분들에 도달하지 않도록 각도방향으로 제한된 광 출력을 가질 수 있다. 이러한 방식으로, 도 7에 도시된 빔(74)은 전파되는 것이 방지될 수 있다. 색상 필터링은 (컬러 필터가 정렬되는 방향인) 법선 방향의 측부들로의 바로 측방향인 광을 차단하는 데 사용되며, 백라이트 설계는 더욱 측방향으로 오프셋된 시야각에 이르는 광을 방지하는 데 사용된다.
3개의 색상을 갖는 컬러 필터가 사용될 때, 제2 및 제3 원추들만이 컬러 필터들에 의해 차단된다. 예를 들어 루버(louvre) 또는 벌집 구조체와 같은 미세 구조체(microstructure)를 백라이트에 통합시킴으로써, 백라이트의 적합한 설계에 의해 더 큰 각도를 차단하기 용이하다.
3개의 필터 색상을 사용하는 예에서, 결과는 1개의 원추의 시야각을 갖는 비밀 모드 및 5개의 원추의 시야각을 갖는 공개 모드이다. 본 발명은 원추 각도가 보다 큰, 예컨대 20°인 전형적인 근접 시야 거리에 특히 적합하여, 공개 모드가 넓은 시야각, 예컨대 100°에 걸치도록 한다.
렌즈를 사용하여 무안경 입체 디스플레이를 생성할 때, 출력 이미지에서의 3D 픽셀의 폭은 각각의 렌즈 아래에서 복수의 픽셀들을 갖기보다는 3개의 렌즈이다. 의도가 정사각형 픽셀들을 갖는 것이고, 디스플레이가 N개의 뷰를 생성한다면, 디스플레이 서브-픽셀들은 1:3N 종횡비(aspect ratio)를 가져야 한다.
이러한 이유로, 본 발명은 적은 개수, 예컨대 2개, 3개 또는 4개, 또는 2 내지 4의 동일한 범위 내의 분수 개수의 뷰들을 갖는 무안경 입체 디스플레이에 대해 주로 중요하다.
광 출력의 큰 각도를 차단하는 대신에(또는 차단할뿐만 아니라), 디스플레이 장치는 디스플레이 패널과 렌즈 어레이 사이에 제2 컬러 필터 층을 포함할 수 있다.
도 10은 제2 컬러 필터가 색상 감산 필터 요소(100C(시안), 100M(마젠타), 100Y(황색))들을 갖는 예를 도시한다. 청색 광 출력 영역(70B)은 청색 광이 주 필터 층(72)의 청색 필터 부분(72B)으로 통과하게 하는 마젠타 및 시안 감산 필터들을 통해 광을 보낸다.
측방향으로 오프셋된 제1 청색 필터 부분을 향해 지향되었던 측방향 광(74)은 황색 색상 감산 필터에 의해 차단된다. 황색 필터는 좌측 및 우측으로의 제3 원추를 차단한다. 이는 백라이트에서 큰 각도를 차단할 필요성을 회피한다. 유사한 방식으로, 시안 필터는 적색 광을 차단하고, 마젠타 필터는 녹색 광을 차단한다.
좌측 및 우측으로의 제6 원추는 원칙적으로 (영역(102)에 의해 표시된 바와 같이) 투과되지만, 이는 공기를 향한 경계에서 내부 전반사(total internal reflection)에 의해 거부될 수 있다. 이러한 방식으로, 디스플레이에 의해 주 원추만 방출된다.
도 10은 비밀 모드를 도시한다. 도 11은 어떤 서브-픽셀들도 오프 상태에 있지 않을 때의 공개 모드를 도시한다. 이는 청색 필터 부분 아래에 있지 않은 픽셀에 대한 디스플레이로부터의 청색 출력의 방향을 보여준다. 도시된 바와 같이, 하나의 픽셀 영역(70x)은 2개의 광 출력 방향(하나의 원추는 좌측으로, 2개의 원추는 우측으로)에 기여한다. 청색의 예의 경우, 제2 필터 층(100)의 황색 필터 부분을 또한 통과하지 않는, 필터 층(72) 내의 청색 필터 부분을 통한 경로가 있는 모든 곳에서 광 출력이 생성된다. 급격한 각도의 광은 또한 내부 전반사에 의해 막힌다.
도시된 바와 같이, 제2 컬러 필터 층(100)은 바람직하게는 컬러 필터 층의 부분들의 피치(w)의 절반만큼 제1 컬러 필터 층(72)으로부터 오프셋된다. 2개의 층의 필터 부분들은 서로 동일한 피치를 갖는다.
전술된 바와 같이, 백라이트의 일례는 LED를 이용한다. 이는 우수한 에너지 효율을 제공하고, 이들은 신속하게 온 및 오프 상태로 될 수 있으며, 이에 의해 프레임-기반 로컬 디밍(local dimming)을 허용하여, 흑색 레벨과 전력 효율을 개선할 수 있다. 다른 단계는 색역(color gamut)이 증가될 수 있다는 이득을 갖고서 백색 LED들 대신에 RGB LED들을 사용하는 것이다. LED들은 디스플레이 패널 뒤에 또는 패턴화된 도파관의 측부들에 배치되어 측면형(side-lit) 디스플레이를 생성할 수 있다.
그러나, 냉음극 형광 램프(cold cathode fluorescent lamp, "CCFL") 백라이트가 대신에 사용될 수 있으며, 이는 전형적으로 백색 및 확산(램버시안(Lambertian)) 후방체(back)로 라이닝되는 공동(cavity) 내에 배치되는 CCFL 램프들의 행을 포함한다. CCFL 램프들로부터의 광은, 램프들을 은폐시키고 충분히 균일한 스크린 강도를 보장하기 위해, 직접 또는 후방체 라이닝을 통해 확산기를 통과한다.
유기 발광 다이오드(organic light emitting diode, OLED), 유기 발광 트랜지스터(organic light emitting transistor, OLET) 및 양자점 LED(QLED)가 백라이트를 생성하기 위해 또한 사용될 수 있는데, 그 이유는 이러한 기술들이 균일 방출 표면을 생성할 수 있게 하기 때문이다. 이는 확산기 및 도파관에 대한 필요성을 제거하고, 따라서 구성요소들의 개수를 감소시키고 디스플레이를 훨씬 더 얇게 만들 수 있다. 그러나, 도 8을 참조하여 전술된 바와 같이, 이들 기술의 최대 잠재력을 이용하기 위해, 픽셀들 자체가 방출기여서 효율을 개선할 수 있다.
이때, 직접 방출 디스플레이 기술이 사용된다면, 표시될 이미지의 생성에 대해 백라이트가 생략될 수 있다.
본 발명은 이들 유형의 디스플레이 모두에 적용될 수 있다.
위의 예는 비-전환가능 무안경 입체 디스플레이를 보여준다.
다중-뷰 디스플레이의 렌즈들을 전환가능하게 만듦으로써, 3D 모드와 조합하여 고 2D 해상도 모드를 갖는 것이 가능해진다. 전환가능 렌즈들의 다른 사용은 뷰들의 개수를 시간-순차적으로 증가시키는 것(WO 2007/072330호) 및 다수의 3D 모드들을 허용하는 것(WO 2007/072289호)이다. 2D/3D 전환가능 디스플레이를 생성하기 위한 공지의 방법들은 렌티큘러 렌즈를 하기로 대체한다:
(i) 렌즈 기능이 LC 분자들의 배향을 제어하는 전극들에 의해 온/오프 상태로 되거나 (전환가능 지연기를 통해) 광의 편광을 변화시킴으로써 온/오프 상태로 되는 액정 재료로 충전된 렌즈형 공동.
(ii) 전극들이 굴절률 분포형 렌즈(gradient-index lens)를 생성하도록 LC 분자들의 배향을 제어하는 액정으로 충전된 박스형 공동(예를 들어 WO 2007/072330호 참조).
(iii) 형상이 전기장에 의해 제어되는 소적(droplet)들의 전기 습윤 렌즈(electro wetting lens).
(iv) 상이한 굴절률의 유체 내의 투명 전기영동 입자들로 충전된 렌즈형 공동(WO 2008/032248호).
본 발명은 예를 들어 위에서 개괄된 유형들의 전환가능 무안경 입체 디스플레이들에 적용될 수 있다.
위의 예들은 무안경 입체 디스플레이에서의 본 발명의 사용을 보여준다. 그러나, 본 발명은 2D 디스플레이에 사용되어 비밀 시야 모드 및 공개 시야 모드를 제공할 수 있다.
상기 예들에서 나타낸 렌즈 설계들은 모두 디스플레이 패널로부터 멀리 향한다(즉, 렌즈 설계들은 디스플레이 패널로부터 볼 때 볼록하고, 디스플레이 출력부로부터 볼 때 오목하다). 렌즈는 위에서 나타낸 바와 같은 고체-공기 인터페이스 대신에 고체-고체 굴절률 인터페이스를 가지고서 반대 방향으로 만곡될 수 있다.
개시된 실시예들에 대한 다른 변화들이 도면, 개시 내용, 및 첨부된 청구범위의 검토로부터, 청구된 발명을 실시함에 있어서 당업자에 의해 이해되고 이루어질 수 있다. 청구범위에서, 단어 "포함하는(comprising)"은 다른 요소들 또는 단계들을 배제하지 않고, 부정 관사("a" 또는 "an")는 복수를 배제하지 않는다. 단순히 소정의 수단이 서로 상이한 종속항에 열거된다는 사실이 이들 수단의 조합이 유리하게 사용될 수 없다는 것을 나타내지는 않는다. 청구범위 내의 임의의 도면 부호는 범위를 제한하는 것으로 해석되지 않아야 한다.

Claims (15)

  1. 디스플레이 장치로서,
    디스플레이 패널(70); 및
    상기 디스플레이 패널로부터 이격되고, 상기 디스플레이 패널로부터의 광을 수용하도록 구성되며, 적어도 3개의 색상들의 제1 컬러 필터 부분(72R, 7G, 72B)들의 어레이를 포함하는 제1 컬러 필터 층(72)
    을 포함하며,
    상기 디스플레이 패널은,
    상기 디스플레이 패널이 상이한 광 출력 색상의 출력 영역들을 생성하는 중앙 시야 구역(central viewing zone)만을 제공하기 위한 프라이버시 모드(privacy mode)로서, 상기 출력 영역들은 상기 제1 컬러 필터 층의 대응하는 제1 컬러 부분(72R, 72G, 72B)들과 정렬되는, 상기 프라이버시 모드, 및
    상기 디스플레이 패널이 상기 출력 영역들 각각에서 상기 출력 색상들 모두를 포함하는 광을 생성하는 중앙 및 측방향 시야 구역들을 제공하기 위한 공개 모드(public mode)
    로 구성가능한, 디스플레이 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 컬러 필터 층의 각각의 부분은 특정 색상을 통과시키기 위한 것인, 디스플레이 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 컬러 필터 층의 상기 제1 컬러 부분(72R, 72G, 72B)들은 스트라이프(stripe)들인, 디스플레이 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 디스플레이 패널은 상기 프라이버시 모드에서 상이한 광 출력 색상의 상기 출력 영역들을 상이한 색상의 스트라이프들로서 동시에 제공하도록, 그리고 상기 공개 모드에서 백색 출력을 제공하도록 제어가능한, 디스플레이 장치.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 디스플레이 패널은 백라이트(backlight)(90), 및 광 변조 서브-픽셀(light modulating sub-pixel)들의 어레이(24)를 포함하는, 디스플레이 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 백라이트는 상이한 색상 출력들을 시퀀스(sequence)로 제공하도록 제어가능하고; 상기 프라이버시 모드에서, 서브-픽셀들의 어레이(24)는 상기 백라이트 시퀀스와 동기하여 출력 서브-픽셀들의 스트라이프들을 제공하도록 구성되며, 이때 다른 서브-픽셀들은 비-출력 상태로 설정되고, 이에 의해 상이한 광 출력 색상의 상기 출력 영역들을 시퀀스로 제공하는, 디스플레이 장치.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 디스플레이 패널(70)은 상기 디스플레이 패널의 상기 광 출력 영역들로부터의 상기 광이 상기 제1 컬러 필터 어레이의 측방향으로 오프셋된 다음의 대응하는 컬러 부분들에 도달하지 않도록 각도방향으로 제한된 광 출력을 갖는, 디스플레이 장치.
  8. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 디스플레이 패널과 상기 제1 컬러 필터 층(72) 사이에서 제2 컬러 필터 층(100)을 포함하는, 디스플레이 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 제2 컬러 필터 층(100)은, 상기 디스플레이 패널(70)의 상기 광 출력 영역들로부터의 상기 광 출력이 상기 제1 컬러 필터 층의 상기 측방향으로 오프셋된 다음의 대응하는 컬러 부분들에 도달하기 전에 필터링되도록 배열된 색상 감산(color subtractive) 필터 층을 포함하는, 디스플레이 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 제2 컬러 필터 층(100)은 상기 제1 컬러 필터 층의 상기 부분들의 피치(pitch)의 절반만큼 상기 제1 컬러 필터 층(72)으로부터 오프셋되는, 디스플레이 장치.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 디스플레이 패널로부터 이격된 렌즈 어레이(76)를 포함하고, 상기 렌즈 어레이의 각각의 렌즈는 상기 제1 컬러 필터 층의 하나의 부분을 갖는, 디스플레이 장치.
  12. 프라이버시 모드 및 공개 모드를 제공하도록 디스플레이 장치를 제어하는 방법으로서, 상기 디스플레이 장치는 디스플레이 패널(70), 및 상기 디스플레이 패널로부터 이격되고, 상기 디스플레이 패널로부터의 광을 수용하도록 구성되며, 적어도 3개의 색상들의 제1 컬러 필터 부분(72R, 72G, 72B)들의 어레이를 포함하는 제1 컬러 필터 층(72)을 포함하는, 상기 방법으로서,
    상기 방법은,
    중앙 시야 구역만을 제공하기 위한 프라이버시 모드에서, 상이한 광 출력 색상의 출력 영역들을 생성하도록 상기 디스플레이 패널(70)을 제어하는 단계로서, 상기 출력 영역들은 상기 제1 컬러 필터 층의 대응하는 제1 컬러 부분들과 정렬되는, 상기 디스플레이 패널을 제어하는 단계, 및
    중앙 및 측방향 시야 구역들을 제공하기 위한 공개 모드에서, 상기 출력 색상들 모두를 포함하는 광을 상기 출력 영역들 모두에 생성하도록 상기 디스플레이 패널을 제어하는 단계
    를 포함하는, 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상이한 광 출력 색상의 상기 출력 영역들을 상이한 색상의 스트라이프들로서 동시에 제공하도록 백라이트를 상기 프라이버시 모드로 제어하는 단계, 및 백색 출력을 제공하도록 상기 백라이트를 상기 공개 모드로 제어하는 단계를 포함하는, 방법.
  14. 제12항에 있어서, 상이한 색상 출력들을 시퀀스로 제공하도록 백라이트를 제어하는 단계를 포함하고; 상기 프라이버시 모드에서, 상기 백라이트 시퀀스와 동기하여 출력 서브-픽셀들의 스트라이프들을 제공하도록 서브-픽셀들의 어레이를 제어하고, 이때 다른 서브-픽셀들은 비-출력 상태로 설정되고, 이에 의해 상이한 광 출력 색상의 상기 출력 영역들을 시퀀스로 제공하는 단계를 포함하는, 방법.
  15. 제12항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 제2 색상 감산 컬러 필터 층을 사용하여, 상기 제1 컬러 필터 층의 측방향으로 오프셋된 다음의 대응하는 컬러 부분들에 도달하기 전에 상기 디스플레이 패널의 상기 광 출력 영역들로부터의 광을 필터링하는 단계를 포함하는, 방법.
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Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017081139A1 (en) * 2015-11-10 2017-05-18 Koninklijke Philips N.V. Display device and display control method
US11822165B1 (en) 2018-01-31 2023-11-21 Apple Inc. Displays with adjustable angles of view
US11448908B1 (en) 2018-01-31 2022-09-20 Apple Inc. Displays with adjustable angles of view
US10705380B1 (en) * 2018-06-22 2020-07-07 Rockwell Collins, Inc. Curved backlight and system for stray light control
CN109581729A (zh) * 2019-01-03 2019-04-05 京东方科技集团股份有限公司 一种显示面板及显示装置
CN111965888B (zh) 2019-05-20 2023-08-29 群创光电股份有限公司 显示设备
CN114503014A (zh) * 2020-03-03 2022-05-13 谷歌有限责任公司 使用基于透镜的可操控背光的多视立体显示器
WO2022014843A1 (ko) 2020-07-14 2022-01-20 삼성전자 주식회사 디스플레이 장치 및 이의 운용 방법
JP7552207B2 (ja) * 2020-09-30 2024-09-18 東レ株式会社 カラーフィルタ、表示装置、電子ペーパーおよび白表示方法ならびに色味調整部材形成用組成物
US11762138B2 (en) * 2020-12-24 2023-09-19 Sharp Kabushiki Kaisha Microlenses and filter layers for emission control from a curved display
CN114049866A (zh) * 2021-11-26 2022-02-15 福州京东方光电科技有限公司 液晶显示设备、控制方法及装置、存储介质和电子设备
US11693248B1 (en) 2022-01-20 2023-07-04 Microsoft Technology Licensing, Llc TIR prisms and use of backlight for LCoS microdisplay illumination
CN117518569A (zh) * 2023-03-30 2024-02-06 武汉华星光电技术有限公司 显示面板和电子终端
CN116466508B (zh) * 2023-04-14 2024-09-10 厦门天马微电子有限公司 显示装置

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2321815A (en) 1997-02-04 1998-08-05 Sharp Kk Autostereoscopic display with viewer position indicator
ATE384633T1 (de) 2002-08-19 2008-02-15 Koninkl Philips Electronics Nv Anzeigesystem zur anzeige von bildern in einem fahrzeug
US7623090B2 (en) 2003-09-20 2009-11-24 Koninklijke Philips Electronics N.V. Image display device
GB0322681D0 (en) 2003-09-27 2003-10-29 Koninkl Philips Electronics Nv Multi-view display
GB2410116A (en) 2004-01-17 2005-07-20 Sharp Kk Illumination system and display device
CN100451800C (zh) 2004-10-25 2009-01-14 皇家飞利浦电子股份有限公司 显示装置
WO2007054851A1 (en) 2005-11-09 2007-05-18 Koninklijke Philips Electronics N.V. Display device with homogenising attentuating filter
CN101341763B (zh) 2005-12-20 2010-12-08 皇家飞利浦电子股份有限公司 自动立体显示装置
WO2007072289A2 (en) 2005-12-20 2007-06-28 Koninklijke Philips Electronics N.V. Autostereoscopic display device
GB2437553A (en) * 2006-04-28 2007-10-31 Sharp Kk Optical system with two spaced apart partial reflectors for display
US7986375B2 (en) 2006-08-17 2011-07-26 Koninklijke Philips Electronics N.V. Multi-view autostereoscopic display device having particular driving means and driving method
CN101517466A (zh) 2006-09-12 2009-08-26 皇家飞利浦电子股份有限公司 可控光导
GB2443648A (en) 2006-11-07 2008-05-14 Sharp Kk LC display having public and private viewing modes arranged to display a first image in the public mode and second and third spatially interlaced images in th
GB2457692A (en) * 2008-02-21 2009-08-26 Sharp Kk A display device with a plurality of viewing modes
KR20090130760A (ko) 2008-06-16 2009-12-24 삼성전자주식회사 스트라이프형 확산자, 이의 제조방법 및 스트라이프형확산자를 채용하여 시야각이 조절되는 액정 디스플레이장치
EP2340647A4 (en) * 2008-10-14 2013-08-28 Reald Inc LENS DISPLAY SYSTEMS WITH OFFSET COLOR FILTER ARRAY
JP5648844B2 (ja) * 2010-12-21 2015-01-07 ソニー株式会社 画像表示制御装置および画像表示制御方法
US9201185B2 (en) 2011-02-04 2015-12-01 Microsoft Technology Licensing, Llc Directional backlighting for display panels
EP2761360A4 (en) 2011-09-30 2015-06-10 3M Innovative Properties Co ELECTRONICALLY SWITCHED PRIVACY FILMS AND DISPLAY DEVICE THEREFOR
JP2015525370A (ja) * 2012-06-01 2015-09-03 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ 自動立体視表示装置及び駆動方法
CN102778777B (zh) * 2012-06-19 2015-05-20 深圳市华星光电技术有限公司 立体影像显示器的显示面板
AU2013315628B2 (en) * 2012-09-11 2017-04-13 Zachary A. Miller Adjustable dynamic filter
TWI530930B (zh) 2013-11-27 2016-04-21 宏碁股份有限公司 顯示面板、顯示系統及影像顯示方法

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