KR101123196B1 - 다중 시야 디스플레이 - Google Patents
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Abstract
다중 시야 디스플레이(49)는 크로스 토크가 거의 없거나 전혀 없으면서 큰 시야 구역(23, 24)을 제공하도록, 배열된다. 이 디스플레이는 광이 시야 구역(23, 24)으로 선택적으로 향하도록, 디스플레이 패널(14)에서 컬러 필터(19a 내지 19f)와 함께 동작하는 복수의 컬러 부분(20a, 20b, 20c)을 포함하는 장벽(20)을 포함할 수 있다. 렌즈 모양 스크린(30)은, 인접한 유닛(32a, 32f)이 상이한 시야 구역(23, 24) 쪽으로 향해 있는 상이한 렌즈(30a, 30b, 30c)로부터의 광에 의해 조명되도록, 서로 이격되는 디스플레이 패널(14)의 이미지화 유닛(32a, 32f) 상으로 광 라인을 생성 또는 이미지화하도록 배열될 수 있다. 광원(15)은 인접한 렌즈(30a, 30b, 30c) 사이의 경계를 따라 정렬된 위치에서 광을 생성할 수 있다. 이미지화 유닛(32a, 32b)은, 제 1 시야 구역(23)에 관한 정보를 디스플레이하는 유닛(32a, 32b)이 정보를 디스플레이하기 위해 사용되지 않는 유닛(32c, 32f)에 의해 제 2 시야 구역(24)에 관한 정보를 디스플레이하는 유닛(32d, 32e)으로부터 분리되도록, 동작할 수 있다. 유닛(32a, 32b)의 인접한 열은 정보를 한 시야 구역(23)에 디스플레이하기 위해 사용될 수 있다. 시야 구역(23, 24)은 산란기(36)를 사용하여 확대될 수 있다. 디스플레이(49)가 상이한 다중 시야 및/또는 단일 시야 모드에서 동작할 수 있도록, 스위칭 가능한 확산기(40) 또는 장벽(48)이 제공될 수 있다.
Description
본 발명은 다중 시야를 제공하기 위해 배열된 디스플레이 디바이스에 관한 것이다.
다중 시야 디스플레이는 상이한 정보를 2명 이상의 사용자에게 보여주기 위해 배열될 수 있다. 도 1은 2개의 시야가 종래의 다중 시야 디스플레이 디바이스에 의해 생성되는 배치를 도시한다. 이러한 디스플레이(1)는 자동차의 계기판 영역에 제공될 수 있고, 디지털 다기능 디스크(DVD)로부터의 전자 우편 메시지나 이미지를 1명 이상의 승객(3)에게 디스플레이하면서, 운전자(2)에게 노선 플래너(route planner)를 제시하기 위해 배열될 수 있다. 노선 플래너는 운전자가 제 1 시야 구역(4)에 있는 경우 운전자(2)에게 보일 수 있는 것에 반해, 승객(3)은 그들의 정보를 제 2 시야 구역(5)에 있을 때 볼 수 있다.
도 1의 배치에서, 시야 구역(4, 5) 사이에 영역(6)이 있고, 그 영역에서 양 정보 세트, 즉 운전자(2)에게 디스플레이하기 위한 정보와 승객(3)을 위해 의도된 정보가 동시에 보여질 수 있다. 다시 말해, 영역(6)에서는 시야 구역(4)에서 디스플레이되는 정보와 시야 구역(5)에서 디스플레이되는 정보 사이에 크로스 토크(cross-talk)이 존재하게 된다. 알려진 다중 시야 디스플레이에서, 시야 구역(4, 5)의 크기는 크로스 토크 구역(6)의 크기와 비교될 때 상대적으로 작다. 통상적으로, 시야 구역(4, 5)의 개방 각도(θ)는 약 10°이다. 이는 운전자(2)와 승객(3)이 정보를 볼 수 있는 위치를 제한한다. 게다가, 이는 운전자(2)나 승객(3)이 크로스 토크 구역(6)에서의 위치로 이동할 확률을 증가시킨다.
자동차 응용의 경우, 크로스 토크 구역(6)의 존재는 특별히 바람직하지 않은데, 이는 뒷 자석의 중간에 앉아있는 승객(7)이 이 크로스 토크 구역(6)에 위치할 수 있고, 혼란스런 정보가 승객에게 제시될 수 있기 때문이다. 게다가, 안전상 이유로 디스플레이(1)는 운전자(2)가 승객(3)에게 제시되는 정보를 보는 것을 방지해야 한다. 그러므로 시야 구역(4, 5)은 물리적으로 분리되어야 하고, 크로스 토크 구역(6)에서의 크로스 토크를 최소화해야 한다.
다중 시야를 생성하기 위한 종래의 방법은 자동 입체 3차원 디스플레이에서 사용되는 것과 유사한 원리에 기초하고, 이러한 3차원 디스플레이에서는 상이한 정보가 관찰자의 좌측 눈과 우측 눈을 향한다. 한가지 종래의 기술에서는, 도 2에 도시된 바와 같이, 액정 디스플레이(LCD)와 같은 렌즈 모양 스크린(8)이 디스플레이 패널(9) 전면에 놓인다. 이 디스플레이는 2개의 시야(10, 11)를 만든다. 현재 이용 가능한 LCD 디바이스는 큰 시야각을 생성하기 위해 유리 두께(t)가 0.7㎜ 또는 1.1㎜이다. 도 2의 배열에 기초한 다중 시야 디스플레이는 그러한 두께를 가지고서는 실행 가능하지 않다. 예를 들어, 디스플레이가 0.042㎜의 서브 픽셀 피치(p)를 가진다면, 2개의 이웃하는 서브 픽셀(9a, 9b)로부터 나오는 광선은, 렌즈 모양 스크린(8)에서의 렌즈의 세기에 무관하게 4°의 각만큼 분리된다. 이러한 분리는 다중 시야 디스플레이에 있어서는 불충분하다. 게다가, 이러한 유형의 디스플레이는 시야 구역에 비해 큰 크로스 토크 영역을 생성한다.
또 다른 종래 기술의 방법은 도 3에 도시된 바와 같은 디스플레이 패널(9)의 전면에 위치한 전면 장벽(12)을 이용한다. 이 장벽(12)은 디스플레이 패널(9)로부터의 광이 통과하는 것을 허용하는 복수의 슬릿(13)을 가지고, 시야 구역(4, 5)과 상당히 더 큰 크로스 토크 영역(6)을 생성한다. 시야 구역(4, 5)의 크기는 장벽(12)의 투과에 따라 달라진다. 예를 들어, 장벽(12)의 투과가 0에 가깝게 되면, 즉 슬릿(13)이 최소의 폭을 가진다면, 시야 구역(4, 5)은 약 40°의 개방 각도(θ)를 가진다. 하지만, 장벽(12)의 투과가 25%라면, 개방 각도(θ)는 약 10°로 감소하고 크로스 토크 구역(6)은 약 20°의 개방 각도(θ')를 가질 정도로 상당히 커진다. 그러므로, 큰 시야 구역(4, 5)을 만들기 위해서는, 장벽(12)의 투과가 제한되어야 한다. 하지만, 이러한 유형의 배치는 심지어 높은 투과도를 가진 장벽(12)이 사용되는 경우에도, 광 효율 면에서 좋지 않게 되는데, 이는 디스플레이 패널(9)로부터 나오는 광의 상당 부분이 차단되기 때문이다.
도시되지 않은 또 다른 알려진 기술은, 복수의 슬릿을 포함하고, 백라이트와 디스플레이 패널 사이에 위치하는 후면 장벽을 사용한다. 이러한 배치는 슬릿의 유한한 폭으로 인해 상당한 크로스 토크를 만든다. 도 3의 장벽 배치와 관련하여 논의된 바와 같이, 크로스 토크는 슬릿의 폭을 감소시킴으로써 줄어들 수 있지만, 이는 디스플레이의 광 효율이 떨어지게 한다.
가령 법선으로부터 ±30°의 각도로 양호하게 분리되는 2개의 시야를 생성하 기 위해서는, 후면 장벽과 디스플레이 패널 사이의 분리는 p/0.3536보다 작아야 하며, 여기서 p는 디스플레이 패널의 서브 픽셀의 피치이다. 이러한 분리는 보통 개재하는 유리 시트에 의해 제공된다. 하지만, 통상적인 서브 픽셀의 크기가 약 99㎛이므로, 이는 유리 시트의 두께가 280㎛가 될 것을 요구하고, 이는 현재로서는 실행 불가능하다.
요약하면, 현재 알려진 다중 시야 디스플레이 기술은, 크로스 토크가 있는 하나 이상의 상대적으로 큰 영역(6)에 의해 분리된, 제한된 크기의 시야 구역(4, 5)을 제공한다. 본 발명의 목적은 크로스 토크가 회피되거나 상대적으로 작은 영역으로 제한되는 종래 기술의 디스플레이에 비해 상대적으로 큰 2개 이상의 시야 구역을 생성하는 다중 시야 디스플레이를 제공하는 것이다.
본 발명의 제 1 양상에 따르면, 2개 이상의 각각의 시야 구역을 향하는 2개 이상의 시야를 디스플레이하도록 구성되는 다중 시야 디스플레이는, 이미지화(imaging) 유닛과 복수의 컬러 필터를 포함하는 디스플레이 패널을 포함하고, 상기 컬러 필터 각각은 상기 이미지화 유닛 중 하나와 연관되며, 이러한 컬러 필터는 제 1 피치에 따라 배열되고, 컬러의 제 1 시퀀스에 있으며, 이러한 다중 시야 디스플레이는 컬러 필터 물질을 포함하는 복수의 컬러 부분을 포함하는 장벽을 포함하는데, 이러한 컬러 부분은 상기 제 1 피치의 2배와 실질적으로 같은 제 2 피치에 따라 배열되고, 그 순서가 반대로 될 때 컬러의 제 1 시퀀스에 대응하는 컬러의 제 2 시퀀스에 있게 되며, 이러한 장벽은, 광이 한 컬러 부분을 통과한 후 디스플레이 패널을 빠져나가도록 위치하고, 이러한 장벽의 컬러 부분은 상기 광이 제 1 및 제 2 시야 구역을 선택적으로 향하도록 컬러 필터와 협력하도록 구성된다.
이미지화 유닛은 픽셀이거나 서브 픽셀 또는 이들의 그룹일 수 있다.
제 2 피치는, 예를 들어 시야 포인트 정정을 제공하거나 시야 구역 사이의 분리를 개선하기 위해 제 1 피치의 2배인 값과는 약간 다를 수 있다.
컬러 부분은 컬러 필터의 컬러 시퀀스에 관해 반대로 된 컬러 시퀀스로 배열되고, 컬러 필터와 컬러 부분은 서로에 관해 반대로 된 컬러 시퀀스로 배열된다. 예를 들어, 컬러 필터는 적색, 녹색 및 청색 필터의 주기적인 시퀀스로 배열될 수 있는데 반해, 컬러 부분은 청색, 녹색 및 적색 필터의 제 2의 주기적인 시퀀스로 배열된다.
컬러 장벽은, 광이 장벽을 통과하기 전에 컬러 필터를 통과하도록, 관찰자에 관해 이미지화 유닛의 전면에 위치할 수 있다. 대안적으로, 컬러 장벽은 이미지화 유닛 뒤에 위치한 후면 장벽일 수 있고, 이러한 경우 컬러 부분은 콜레스테릭 필터 물질을 포함할 수 있다.
다중 시야 디스플레이는 디스플레이 패널의 이미지화 유닛에 관한 백라이트를 제공하도록 배치된 광원을 포함할 수 있다. 광원은 복수의 광 방출 다이오들 포함할 수 있고, 이 경우 컬러에 따라 장벽과 컬러 필터를 통한 광의 선택적인 투과를 용이하게 하기 위해, 적어도 2개의 상기 광 방출 다이오드가 제 1 컬러와 제 2 컬러의 광을 각각 방출하도록 구성된다. 대안적으로, 상기 컬러 장벽이 이미지화 유닛의 전면에 놓이게 되면, 이미지화 유닛은 광 방출 디바이스를 포함할 수 있다.
장벽 및/또는 컬러 필터의 컬러 부분은 블랙 매트릭스에 의해 서로 분리될 수 있다.
컬러 부분과 컬러 필터는, 디스플레이에 의해 만들어진 시야 구역이 비대칭적으로 배열되도록 정렬될 수 있다.
이러한 양상은 또한 하나 이상의 상기 시야 구역에 디스플레이된 정보에 대응하는 오디오 신호를 출력하도록 배열된 다중 시야 디스플레이와 오디오 출력 수단을 포함하는 디스플레이 시스템을 제공한다.
이러한 양상에 따른 디스플레이 또는 디스플레이 시스템은 자동차에 있는 관찰자에게 정보를 디스플레이하도록 배열될 수 있다.
본 발명의 제 2 양상에 따르면, 광이 장벽을 통과하기 전에 컬러 필터를 통과하게 컬러 장벽이 위치하도록 배치된 본 발명의 제 1 양상에 따른 다중 시야 디스플레이의 제조 방법은, 광 투과 기판 상에 복수의 컬러 부분을 제공하는 단계, 상기 복수의 컬러 부분 위에 광 투과 물질의 한 시트를 놓는 단계 및 상기 광 투과 물질의 시트 상에 디스플레이 패널의 복수의 컬러 필터를 제공하는 단계를 포함한다.
본 발명의 제 3 양상에 따르면, 광이 컬러 필터를 통과하기 전에 컬러 부분을 통과하게 컬러 장벽이 위치하도록 배치된 본 발명의 제 1 양상에 따른 다중 시야 디스플레이의 제조 방법은, 광 투과 기판 상에 복수의 컬러 부분을 제공하는 단계, 상기 복수의 컬러 부분 위에 광 투과 물질의 한 시트를 놓는 단계 및 상기 광 투과 물질의 시트 상의 상기 이미지화 유닛을 제어하도록 구성된 수단을 제공하는 단계를 포함한다.
상기 제 2 및 제 3 양상의 방법에 따라 제조된 다중 시야 디스플레이에서, 컬러 장벽과 이미지화 유닛 사이의 거리는 시트의 두께에 의해 결정된다. 이러한 두께는 액정 디바이스의 통상적인 기판의 두께보다 작을 수 있다. 이러한 거리 감소는 종래 기술의 배열과 비교할 때 디스플레이에 의해 생성된 시야 구역의 크기 증가에 기여할 수 있다.
본 발명의 제 4 양상에 따르면, 다중 시야 디스플레이는 제 1 피치로 구성된 복수의 이미지화 유닛, 디스플레이 패널을 조명하도록 배치된 광원 및 상기 복수의 이미지화 유닛에서 광 라인의 이미지를 생성하기 위해 광원에 의해 방출된 광의 초점을 맞추도록 배열된 렌즈 모양 스크린을 포함하는 디스플레이 패널을 포함하고, 상기 렌즈 모양 스크린은 제 2 피치로 구성된 복수의 렌즈를 포함하며, 상기 렌즈가 서로 이격되는 상기 이미지화 유닛 중 2개 상에서 이미지를 생성하도록, 상기 제 2 피치가 상기 제 1 피치의 정수배와 실질적으로 같고, 이웃하는 이미지화 유닛은 상이한 렌즈에 의해 생성된 이미지에 의해 조명된다.
이러한 광원은 제 3 피치에 따라 배열된 위치에서 광 라인을 생성하도록 배열될 수 있고, 이 경우 제 3 피치는 제 2 피치와 실질적으로 같다. 이러한 위치는 상기 렌즈 중 이웃하는 렌즈 사이의 경계와 정렬될 수 있다.
본 발명의 제 5 양상에 따르면, 다중 시야 디스플레이는 제 1 피치로 구성된 복수의 이미지화 유닛을 포함하는 디스플레이 패널, 제 2 피치로 배열된 복수의 위치에서 복수의 광 라인을 생성하도록 배열된 광원 및 상기 복수의 이미지화 유닛에서 광 라인의 이미지를 생성하기 위해 광원에 의해 방출된 광의 초점을 맞추도록 배열된 렌즈 모양 스크린을 포함하고, 이러한 렌즈 모양 스크린은 제 2 피치와 실질적으로 같은 제 3 피치로 구성되고, 이웃하는 렌즈 사이의 경계가 광 라인이 생성되는 위치와 정렬되도록 배열된 복수의 렌즈를 포함하는데, 상기 렌즈는 서로 이격되는 상기 이미지화 유닛 중 2개 위에서 이미지를 생성하고, 이웃하는 이미지화 유닛이 상이한 렌즈에 의해 생성된 이미지에 의해 조명되도록, 상기 제 2 피치가 상기 제 1 피치의 정수배와 실질적으로 같다.
제 4 및 제 5 양상에 따른 다중 시야 디스플레이는 시야 구역의 크기에 있어서 더 증가되도록, 디스플레이 패널에 의한 광 출력을 산란하도록 배열된 산란기(scatterer)를 포함할 수 있다. 이러한 산란기는 미리 결정된 산란 프로파일로 제어된 산란기일 수 있다. 예를 들어, 이러한 산란기는 주기적인 구조적 특징을 포함하는 산란 표면을 가질 수 있다.
제 4 및 제 5 양상에 따른 다중 시야 디스플레이는, 스위칭 가능한 확산기와, 산란 상태와 광 투과 상태 사이에서 상기 확산기를 스위칭하도록 구성된 모드 스위칭 수단을 포함할 수 있는데, 상기 확산기는 그것의 광 투과 상태에 있을 때는 광 라인이 이미지화 유닛에서 이미지화되고, 상기 확산기가 그것의 확산 상태에 있을 때에는 이미지화 유닛에 실질적으로 균일한 조명이 제공되도록, 광원과 이미지화 유닛 사이에 상기 확산기가 위치한다. 이는 디스플레이가 다중 시야를 생성하는 제 1 모드와 디스플레이가 단일 시야를 나타내는 제 2 모드로 디스플레이가 스위칭되는 것을 허용한다.
확산기는 모드 스위칭 수단에 의한 전계의 인가 또는 제거에 응답하여 이들 상태 사이에서 스위칭하도록 구성될 수 있다.
제 4 및 제 5 양상에 따른 다중 시야 디스플레이는, 상기 하나 이상의 시야 구역에 디스플레이된 정보에 대응하는 오디오 신호를 출력하도록 배열된 오디오 출력 수단과 함께, 디스플레이 시스템에 포함될 수 있다.
본 발명의 제 6 양상에 따르면, 다중 시야 디스플레이는 제 1 시야 구역에 제 1 시야를 디스플레이하도록 배열된 복수의 제 1 이미지화 유닛과, 제 2 시야 구역에 제 2 시야를 디스플레이하도록 배열된 복수의 제 2 이미지화 유닛을 포함하는데, 상기 제 1 이미지화 유닛과 제 2 이미지화 유닛은 복수의 제 3 이미지화 유닛과, 복수의 광 라인으로 디스플레이 패널을 조명하도록 구성된 조명 배열에 의해 분리되고, 상기 디스플레이는 상기 제 1 및 제 2 시야가 디스플레이될 때 상기 제 3 이미지화 유닛이 정보를 디스플레이하기 위해 사용되지 않도록 배열된다.
이러한 식으로, 이미지화 유닛은 광을 시야 구역 쪽으로 향하게 하기 위한 장벽으로서 효과적으로 작용한다.
제 3 이미지화 유닛은 상기 제 1 및 제 2 시야가 디스플레이될 때 스위칭 오프될 수 있다.
제 1, 제 2 및 제 3의 복수의 이미지화 유닛은 이미지화 유닛의 2차원 어레이 부분을 형성하기 위해 열로 배열될 수 있다. 복수의 제 1 이미지화 유닛은 어레이의 이웃하는 열로 배열된 이미지화 유닛을 포함할 수 있다. 유사하게, 복수의 제 2 이미지화 유닛은 디스플레이 패널의 이웃하는 열에서 배열될 수 있는 이미지화 유닛을 포함한다. 제 1, 제 2 및 제 3의 복수의 이미지화 유닛은 상기 어레이에서 열의 주기적인 시퀀스로 배열될 수 있다.
디스플레이 패널은 3원색에 대응하는 필터 열의 종래의 주기적인 시퀀스로부터 벗어나는 레이아웃으로 배열된 복수의 필터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 그러한 필터는 2차원 어레이로 배열될 수 있으며 및/또는 4개 이상의 원색에 기초할 수 있다.
이러한 조명 배열은 디스플레이 패널이 복수의 광 라인에 의해 조명되도록, 광원과, 광원과 디스플레이 패널 사이에 위치한 주어진 피치로 배열된 복수의 광 투과 부분을 포함하는 장벽을 포함할 수 있다. 이러한 다중 시야 디스플레이는, 광을 선택적으로 받아들이도록 복수의 광 투과 부분을 포함하는 장벽을 포함할 수 있고, 상기 광 투과 부분은 제 1 피치로 배열되며, 상기 장벽은 이미지화 유닛으로부터 나오는 광이 그 위에 입사하도록 위치한다.
장벽이 제공되는 경우, 디스플레이 패널에 관해 균일한 조명을 제공하기 위해, 장벽이 선택적으로 광을 받아들이는 선택적인 투과 모드와, 장벽이 실질적으로 광 투과성인 광 투과 모드 사이에서 스위칭 될 수 있는, 액정 셀과 같은 스위칭 가능한 디바이스의 형태일 수 있다. 이는 디스플레이가 다중 시야와 단일 시야 모드 모두에서 동작하는 것을 허용한다. 대안적으로 또는 부가적으로, 장벽은 광 투과 부분이 제 1 피치로 배열되는 제 1 모드와, 광 투과 부분이 제 2 피치로 배열되는 제 2 모드에서 동작할 수 있는 액정 셀과 같은 스위칭 가능한 디바이스일 수 있다.
디스플레이 패널은 복수의 컬러 필터를 포함할 수 있다. 컬러 필터와 장벽은 그것들이 서로 정렬되지 않도록 배열될 수 있다. 즉, 장벽은 컬러 필터에 대해 경사지게 될 수 있다. 그러한 배열은 제 1 및/또는 제 2 이미지화 유닛의 배열과 컬러 필터의 배열 사이의 부적합성을 극복하는데 사용될 수 있다.
이러한 조명 배열은, 광 라인을 생성하도록 배열된 광원과, 디스플레이 패널 내에 광 라인을 이미지화하도록 배열된 렌즈 모양 스크린을 포함할 수 있다.
장벽의 광 투과 부분과 제 3 이미지화 유닛은, 디스플레이 패널에 의한 광 출력이 비대칭 배열에서 시야 구역을 생성하도록 정렬된다.
다중 시야 디스플레이는 자동차에서 정보를 디스플레이하도록 배열될 수 있다.
이러한 양상은 또한 다중 시야 디스플레이와, 하나 이상의 상기 시야 구역에 디스플레이된 정보에 대응하는 오디오 신호를 출력하도록 배열된 오디오 출력 수단을 포함하는 디스플레이 시스템을 제공한다.
이제, 본 발명을 첨부 도면을 참조하여 실시예를 예로 들어가면서 상세히 설명한다.
도 1은 종래의 다중 시야 디스플레이에 의해 생성된 시야 구역과 크로스 토크 영역을 도시하는 도면.
도 2는 렌즈 모양 스크린을 포함하는 알려진 다중 시야 디스플레이를 도시하는 도면.
도 3은 전면 장벽을 포함하는 또 다른 알려진 다중 시야 디스플레이를 도시하는 도면.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 다중 시야 디스플레이를 도시하는 도면.
도 5는 도 4의 다중 시야 디스플레이의 한 장벽의 평면도.
도 6은 도 4의 다중 시야 디스플레이의 부분 확대도.
도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 다중 시야 디스플레이에서 사용된 장벽의 평면도.
도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 다중 시야 디스플레이의 부분 확대도.
도 9는 도 4의 다중 시야 디스플레이에서 한 장벽의 투과도의 함수로서의 시야 구역의 정도를 보여주는 그래프.
도 10은 도 4의 다중 시야 디스플레이에 관한 장벽과 이미지화 디바이스 사이의 거리의 함수로서의 시야 구역의 정도를 보여주는 그래프.
도 11은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 다중 시야 디스플레이의 일부를 도시하는 도면.
도 12는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 다중 시야 디스플레이의 일부를 도시하는 도면.
도 13은 본 발명의 제 5 실시예에 따른 다중 시야 디스플레이를 도시하는 도면.
도 14는 도 13의 디스플레이에서의 디스플레이 패널의 필터층을 도시하는 도면.
도 15는 본 발명의 제 6 실시예에 따른 다중 시야 디스플레이를 도시하는 도 면.
도 16은 도 15의 디스플레이를 통과하는 광선의 경로를 도시하는 도면.
도 17은 본 발명의 제 7 실시예에 따른 다중 시야 디스플레이를 도시하는 도면.
도 18a와 도 18b는 도 16의 다중 시야 디스플레이에서 사용된 정상 산란기와 제어된 산란기의 산란 프로파일을 도시하는 도면.
도 19a와 도 19b는 도 16의 다중 시야 디스플레이에서 사용하기 위한 적합한 제어된 산란기의 표면을 도시하는 도면.
도 20은 본 발명의 제 8 실시예에 따른 다중 시야 디스플레이를 도시하는 도면.
도 21은 본 발명의 제 9 실시예에 따른 다중 시야 디스플레이에서 사용하기 위한 서브 픽셀의 어레이를 도시하는 도면.
도 22는 본 발명의 제 9 실시예에 따른 다중 시야 디스플레이를 도시하는 도면.
도 23은 도 22의 중복 구역이 시작하고 종료하는 각도와, 다중 시야 디스플레이의 크기 사이의 관계를 보여주는 그래프.
도 24는 본 발명의 제 10 실시예에 따른 다중 시야 디스플레이를 도시하는 도면.
도 25는 본 발명의 제 11 실시예에 따른 다중 시야 디스플레이를 도시하는 도면.
도 26은 도 25의 다중 시야 디스플레이에서의 미광의 이미지화를 도시하는 도면.
도 27은 본 발명의 제 12 실시예에 따른 다중 시야 디스플레이에서 사용하기 위한 서브 픽셀의 어레이를 도시하는 도면.
도 28은 본 발명의 제 12 실시예에 따른 다중 시야 디스플레이를 도시하는 도면.
도 29는 본 발명의 제 13 실시예에 따른 다중 시야 디스플레이에서 사용하기 위한 서브 픽셀의 어레이를 도시하는 도면.
도 30은 본 발명의 제 14 실시예에 따른 다중 시야 디스플레이를 도시하는 도면.
도 31은 본 발명의 제 15 실시예에 따른 다중 시야 디스플레이를 도시하는 도면.
도 32는 제 1 내지 제 15 실시예 중 어느 한 실시예에 따른 다중 시야 디스플레이를 포함하는 디스플레이 시스템을 도시하는 도면.
도 33은 도 32의 디스플레이 시스템을 구비한 자동차를 도시하는 도면.
도 34는 제 1 내지 제 15 실시예 중 어느 한 실시예에 따른 다중 시야 디스플레이를 포함하는 또 다른 디스플레이 시스템을 도시하는 도면.
도 4를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 다중 시야 디스플레이는 디스플레이 패널(14)과 백라이트(15)를 포함한다.
이 예에서, 디스플레이 패널(14)은 2개의 광 투과 기판(17, 18) 사이에 끼워진 액정 물질과 같은 전자 광학 능동 물질의 층(16)을 포함한다. 기판(17, 18)은 유리나, 플라스틱이나 석영과 같은 또 다른 적합한 광 투과 물질로 형성될 수 있다. 액정 물질이 사용되는 경우, 층(16)의 동작은 트위스티드 네마틱(TN: twisted nematic), 수퍼-트위스티드 네마틱(STN), 수직 정렬된 네마틱(VAN), 광학 보상된 복굴절(OCB), 동평면(in-plane) 스위칭 네마틱(IPS) 중 임의의 것 또는 입사광의 편광 방향을 조정하기 위한 강유전성(ferro-electric) 효과에 기초할 수 있다.
디스플레이 패널(14)은 서브 픽셀의 어레이로 분할되고, 본질적으로 잘 알려진 방식으로, 이미지가 디스플레이되는 것을 허용하기 위해 이 패널(14)에는 어레이를 구동하기 위한 능동 매트릭스 또는 수동 매트릭스 배열(미도시)이 제공된다.
수직 방향으로 디스플레이를 가로질러 연장하는 적색, 녹색 및 청색 필터의 일련의 열을 포함하는 필터층(19)이 제공된다. 이 필터는 관찰자가 볼 때 서브 픽셀의 컬러를 결정한다. 필터 층(19)에서의 각 필터는 블랙 매트릭스에 의해 그것의 이웃하는 필터로 분리된다. 도 4에서 그리고 이어지는 도면에서, 적색, 녹색 및 청색 필터는 라인, 섀이딩(shading) 및 해칭(hatching)을 각각 사용하여 표시되는데 반해, 블랙 매트릭스는 짙은(solid) 섀이딩을 사용하여 도시된다.
필터 층(19)의 전면에는 장벽(20)이 제공된다. 장벽(20)은 기판(17) 상에 위치하고, 유리나 다른 적합한 광 투과 물질의 시트(22)에 의해 필터층(19)으로부터 분리된다.
도 5에서 평면도로 도시된 장벽(20)은 블랙 매트릭스(21)에 의해 분리된 적 색, 청색 및 녹색 필터의 일련의 열을 포함한다. 컬러 필터는 필터층(19)에서 사용된 시퀀스와 반대인 순서대로 배열된다. 도 4의 배열에서, 필터층(19)은 적색, 녹색 및 청색 필터의 주기적인 시퀀스로 배열되는데 반해, 장벽(20)은 청색, 녹색 및 적색 필터의 열의 시퀀스를 포함한다. 장벽(20)에서 반대로 된 시퀀스의 사용은, 상이한 컬러의 광이 동일한 각도에서 디스플레이 패널로부터 나오는 것을 보장하기 위해 요구된다. 필터층(19)과 장벽(20)이 동일한 시퀀스의 컬러 필터를 사용하였다면, 적색, 녹색 및 청색 서브 픽셀로부터의 광은 상이한 방향을 따르게 되고, 그것들 자체의 각각의 시야 구역을 생성하게 된다.
이러한 특별한 실시예에서, 크로스 토크를 생성하는 것을 회피하기 위해서는, 장벽(20)의 각 열의 폭(w)이 2p, 즉 서브 픽셀 피치의 2배와 같아야 한다. 필요하다면, 본 발명의 다른 실시예에 관련하여 설명된 바와 같이, 더 작은 폭(w) 또는 약간 큰 폭(w)을 가지도록 열이 구성될 수 있다.
이러한 특별한 예에서, 필터층(19)과 장벽(20)은 각 열에서의 필터가, 필터가 위에 있는 서브 픽셀의 컬러와 매칭되지 않도록 배열된다. 하지만 필터층(19)과 장벽(20)이 반드시 이러한 식으로 배열되어야 하는 것은 아니다. 본 발명의 따른 다른 배열에서는, 필터층(19)과 장벽(20)의 다수의 위에 있는 부분이 컬러에 있어서 매칭될 수 있다.
장벽(20)은 광 중합체(photopolymer) 물질의 열을 형성하기 위해 포토리쏘그라피(photolithography)를 사용하여 제조될 수 있고, 이 경우 관련 컬러의 색소(pigment)는 분산된다. 적색, 녹색 및 청색 열은 필터층(19)의 대응하는 필터와 동 일한 컬러의 필터 물질로 형성될 수 있지만, 반드시 그래야 하는 것은 아니다.
크로스 토크를 피하기 위해, 필터층(19)과 장벽(20)에 사용된 적색, 녹색 및 청색 필터는, 다양한 컬러 필터의 반투명한 스펙트럼이 중복되지 않도록 구성되어야 한다. 이러한 경우, 전자 광학 능동 물질의 층(16)으로부터 나오는 광은 오직 컬러에 있어 매칭되는 필터층(19)과 장벽(20)에 있는 영역을 통과할 수 있다. 즉, 광은 필터층(19)에서 동일한 컬러의 필터를 이전에 통과하지 않은 한, 장벽(20)에서 주어진 컬러의 열을 통과할 수 없다. 이는 도 6에 도시된 바와 같이 디스플레이로부터 나오는 광의 방향을 제한하고, 이 경우 필터층(19)에서 녹색 필터(19b, 19e)를 통과하는 광은 장벽(20)의 녹색 열(20b)을 통과한다. 하지만, 녹색 열(20b)은 적색 및 청색 필터(19a, 19c, 19d, 19f)로부터 나오는 광을 차단하게 된다.
그러므로 장벽(20)을 통한 광의 선택적인 투과와 그로 인한 크로스 토크의 회피는, 잘 결정된 파장의 광을 방출하는 백라이트(15)를 사용하여 용이하게 될 수 있다. 이러한 것이 달성될 수 있는 한 가지 방식은 복수의 발광 다이오드(LED)를 포함하는 백라이트를 사용하는 것이다. 적색, 녹색 및 청색 LED의 스펙트럼이 잘 분리되므로, 특별한 컬러의 LED에 의해 만들어지는 광은 투과하고, 그 외의 나머지 것은 투과하지 않는 하나 이상의 컬러 필터의 구성은 비교적 간단하다.
다시 도 6을 참조하면, 녹색 필터(19b)로부터 나오는 광은 우측 시야 구역(23)을 생성하는 열(20b)을 통과한다. 동시에, 또 다른 녹색 필터(19e)로부터 나오는 광은 동일한 열(20b)을 통과하며, 점선으로 된 라인을 사용하여 표시된 좌측 시야 구역(24)을 생성한다. 장벽(20)이 서브 픽셀(19b, 19e)로부터 나오는 광이 전파 할 수 있는 방향을 제한하므로, 시야 구역(23, 24) 사이에 위치한 개재(intervening) 구역은 크로스 토크가 없다.
블랙 매트릭스(21)의 제공은 개재 구역(25)의 크기가 증가하고 크로스 토크가 더 감소하거나 크로스 토크를 방지하는 결과를 가져온다.
도 7은 적색, 녹색 및 청색 필터 물질의 일련의 열을 포함하는 블랙 매트릭스가 없는 장벽(26)을 도시한다. 실제로는, 장벽(26)의 성능에 무시할 수 있는 영향을 미치는 필터를 분리하는 블랙 매트릭스가 존재할 수 있다. 도 8은 장벽(26)과 필터층(27)을 포함하는 디스플레이에 의해 만들어진 시야 구역(23', 24')과 개재 영역(25')을 도시하고, 여기서 장벽(26)과 마찬가지로 필터층(27)은 상당한 폭을 가진 블랙 매트릭스를 포함하지 않는다. 개재 영역(25')의 크기는 장벽(26)에서의 열(26a)의 크기에 의해 제한된다. 이러한 특별한 예에서, 장벽(26)은 서브 픽셀 피치(p)의 2배와 같거나 그보다 작은 폭(w)을 가진 열(26a)로 구성된다. 통상적인 99㎛의 서브 픽셀 크기에 있어서, 열 피치는 기껏해야 198㎛가 된다.
추가적인 시야 구역(28)의 형성이 또한 도 8에 도시되어 있다. 도 8에서, 적색 필터(27b, 27c)를 통과하는 광은 전술한 바와 같이, 좌우측 시야 구역(23', 24')을 형성하기 위해 장벽(26)의 적색 열(26a)을 통해 진행하는 것으로 도시된다. 하지만, 적색 서브 픽셀로부터 나오는 광은 또한 또 다른 시야 구역을 생성하기 위해, 장벽(26)의 다른 적색 열을 통과할 수 있다. 추가적인 시야 구역(28)을 형성하기 위해, 점선을 사용하여 표시된 바와 같은, 적색 필터(27b)로부터 나오는 광이 또한 적색 열(26b)을 통과하는 이러한 예가 도시되어 있다. 비록 도시되지는 않았 지만, 적색 필터(27c)를 통과하는 광의 일부는 또한 또 다른 시야 구역을 형성하기 위해 적색 열(26b)을 통과하게 되지만, 적색 필터(27a, 27d)로부터 나오는 광은 적색 열(26a, 26b) 등을 통과하게 된다. 이러한 식으로, 다수의 추가적인 시야 구역이 장벽(26)의 단일 열(26a, 26b)을 통해 생성될 수 있다.
추가적인 시야 구역(28)의 형성이 제 2 실시예와 관련하여 논의되었지만, 그러한 측면 시야는 또한 도 4의 디스플레이에 의해 생성될 수 있다.
제 1 실시예의 디스플레이의 경우, 주 시야 구역(23, 24)이 시작 및 종료하는 각도(
,
)는 법선에 관해 기판(17) 내에서 측정될 때 다음과 같이 계산될 수 있다.
여기서, w는 단일 열(20a 내지 20c)의 폭을 나타내고, b는 필터층(19)의 블랙 매트릭스의 폭이며, p는 서브 픽셀(19a 내지 19f)의 피치이고, d는 필터층(19)과 장벽(20) 사이의 거리이며, 이 경우 이러한 거리는 시트(22)의 두께가 되고, j는 열의 개수를 나타낸다.
기판(17)이 굴절률(n)이 1.5인 유리로 만들어지면, 실제 시야 구역(22, 23) 이 시작 및 종료하고, 기판(17)과 공기 사이의 인터페이스에서의 굴절이 일어나는 각도(α,β)는, 다음 식, 즉
에 의해 주어진다.
전술한 수학식에서의 최소 함수 및 최대 함수는, 총 내부 굴절로 인한 복합 각도를 회피하기 위해 사용된다.
각도(α,β)는 다음과 같이 장벽(20)과 필터층(19)의 투과에 의존한다.
여기서, 인수 6은 각 컬러 필터의 투과율이 약 1/3이고, 열(20a 내지 20c)의 폭(w)이 서브 픽셀(19a 내지 19f) 피치(p)의 2배이기 때문에 포함된다.
도 9는 d=0.7㎜, p=0.1㎜ 및 b=0.025㎜인 일 실시예에 관한 각도(α,β)와, 필터층(19) 및 장벽(20)의 투과율 사이의 관계를 도시한다. 이 예에서, 투과율이 0.18보다 작으면, 2쌍의 시야 구역(23과 24 및 28과 29)이 생성된다. 제 1 및 제 3 시야 구역(23, 28)은 동일한 정보를 포함한다. 유사하게, 동일한 정보가 제 2 및 제 4 시야 구역(24, 29)에 존재한다. 시야 구역(23, 24, 28, 29)은 중복되지 않고, 따라서 크로스 토크가 방지된다.
시야 구역(23, 24, 28, 29)의 크기는 필터층(19)과 장벽(20) 사이의 거리(d) 에 의존하여, 거리(d)가 작은 디스플레이는 상대적으로 큰 시야 구역을 생성하게 된다. 도 10은 열 폭(w)이 서브 픽셀 피치(p)의 2배이고, 나머지 파라미터가 변경되지 않는 배열에 관한 각도(α,β)와 거리(d) 사이의 관계를 도시한다. 거리(d)가 1㎜라면, 6개의 시야 구역(23, 24, 28, 28', 29, 29')이 다양한 기호에 의해 표시되는 것처럼 생성되고, 이들 기호 각각은 각 시야 구역이 시작하고 종료하는 각도, 즉 각도(α,β)를 각각 표시한다. 만약 두께(d)가 가령 0.35㎜ 내지 0.7㎜의 범위 내에 있다면, 6개의 시야 구역(23, 24, 28, 28', 29, 29')이 생성된다. 만약 d가 0.35㎜보다 작다면, 디스플레이는 2개의 시야 구역(23, 24)만을 생성한다. 비록 거리에 있어서의 이러한 가장 낮은 범위는 소수의 시야 구역만을 만들게 되고, 그러한 구성은 잠재적으로 오직 제한된 개수의 시야 구역이 요구될 수 있는 자동차 응용에서 사용하기 위한 디스플레이에서 가장 유용하다.
그러한 서브 픽셀 피치(p)가 주어진 인자만큼 감소하는 경우, 즉 해상도가 증가하는 경우에는 시야 구역(23, 24)의 크기는, 거리(d), 블랙 매트릭스 폭(b) 및 열 폭(w)이 동일한 인자에 의해 스케일링 된다면 변경되지 않은 채로 있게 된다. 그러므로, 더 작은 서브 픽셀, 예를 들어 피치(p)가 42㎛인 서브 픽셀이 사용된다면, 시트(22)의 두께(d)가, 다음 값, 즉
인 값으로 대응하는 감소가 존재한다면 시야 구역(23, 24)의 크기는 유지될 수 있다.
다시 도 7과 도 8을 참조하면, 장벽(26)과 필터층(27)이 블랙 매트릭스를 포함하지 않는 배열에서 또는 블랙 매트릭스가 디스플레이의 성능에 무시할 수 있는 영향만을 가지는 크기를 가진다면, 시야 구역(23, 24)의 개방 각도(θ)는, 즉
그러므로, 적어도 20°의 개방 각도(θ)를 가진 2개의 시야 구역을 얻기 위해 요구되는 거리(d)는
서브 픽셀의 피치(p)가 42㎛인 배열에서, 거리(d)는 0.538㎜ 이하여야 한다.
앞서 주목된 바와 같이, 알려진 LCD에서, 기판(17)은 0.7㎜ 또는 1.1㎜의 두께를 가진다. 원하는 시야 구역을 얻기 위해서는, 전자 광학 능동 물질의 층(16)과 장벽(20) 사이에 위치한 시트(22)는 상대적으로 얇아야 한다. 적합한 구조는 다음과 같이 얻어질 수 있다.
도 4를 참조하면, 장벽(20)은 컬러 필터 물질과, 필요하다면 블랙 매트릭스를 기판(17) 상에 적층함으로써 생성된다. 필터 물질이 광 중합체인 경우, 이는 컬러 필터 물질의 열을 형성하기 위해 포토리쏘그라피 방법을 사용하여 달성될 수 있다. 기판(17)은 0.7㎜ 또는 1.1㎜의 두께를 가진 LCD에서 사용하기 위한 종래의 기 판일 수 있다. 유리, 석영 또는 광 투과 플라스틱과 같은 투명한 물질의 얇은 시트(22)가 이후 장벽(20)의 상부에 놓인다. 이 예에서, 시트(22)는 약 150㎛인 두께를 가진다. 필터층(19)은 이후 시트(22)의 상부에 형성된다. 필터층(19)은 장벽(20)을 위해 사용된 방법과 유사한 포토리쏘그라피 방법을 사용하여 형성될 수 있다. 필터층(19)은 필요하다면 블랙 매트릭스를 포함할 수 있다.
도 11은 본 발명의 제 3 실시예를 도시한다. 제 1 및 제 2 실시예와 같이, 필터 층(19)의 전면에 위치하는 대신, 장벽(20)은 전자 광학 능동 물질 층(16)과 백라이트(15)와 사이에 위치한다. 그러한 장벽(20)은 컬러 필터 물질과, 필요하다면 블랙 매트릭스를 기판(18) 상에 전술한 방식과 유사한 방식으로 적층함으로써 생성된다. 기판(18)은 LCD에서 사용하기 위한 종래의 기판일 수 있다. 투명한 물질의 얇은 시트(22a)는 장벽(20)의 상부에 놓인다. 전극의 어레이와 같은 전자 광학 능동 물질의 층(16)과, 일반적으로 16a로 도시된 TFT를 동작하기 위한 수단이 이후 시트(22a) 상에 제공된다.
장벽(20)의 존재로 인해, 전자 광학 능동 물질의 층(16) 상에 입사하는 광은 오직 일정한 미리 결정된 방향으로 서브 픽셀을 통과할 수 있다. 도 11은 열(20a)과 필터(19b)가 매칭하는 컬러인 하나의 열(20a)과 2개의 필터(19b)를 통과하는 광의 경로를 도시한다. 그 결과, 2개의 시야 구역(23, 24)과, 크로스 토크가 존재하지 않는 개재 영역(25)이 생성된다.
이러한 특별한 실시에에서, 장벽(20)의 열이 콜레스테릭 필터인 것이 유리하다. 콜레스테릭 필터가 광 반사 특성을 가지므로, 이는 디스플레이에 관한 개선된 광 효율을 가져올 수 있는데, 이는 각 열(20a)에 의해 차단된 광이 재사용을 위해 백 라이트(15)로 반사될 수 있기 때문이다.
시야 구역이 각각 시작하고 종료하는 각도(α,β) 사이의 관계와, 장벽(20)과 필터 층(19) 사이의 거리(d), 열(20a)의 폭(w), 서브 픽셀 피치(p) 및 블랙 매트릭스 폭(b)은 제 1 및 제 2 실시예와 관련하여 전술한 바와 같다.
전술한 각 실시예는 시야 구역(23, 24)의 대칭 배열을 생성한다. 하지만, 일부 응용에서 시야 구역(23, 24)의 비대칭 배열이 바람직할 수 있다. 예를 들어, 자동차 응용에서, 운전자 쪽으로 디스플레이가 회전되는 것이 바람직할 수 있다. 이는 디스플레이를 상대적인 장벽(20)의 열(20a 내지 20c)과 컬러에 있어 매칭되는 필터 층(19)의 필터(19a 내지 19f)의 적합한 정렬로 구성함으로써 달성된다. 비대칭 배열은 전술한 실시예 중 임의의 실시예에 기초할 수 있다. 도 12는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 다중 시야 디스플레이에 관한 필터 층(19)과 장벽(20)을 도시하고, 이러한 제 4 실시예는 시야 구역(23, 24)의 그러한 비대칭 배열을 제공하도록 배열된다.
도 13은 2개의 시야를 제공하도록 배열된, 본 발명의 제 5 실시예에 따른 다중 시야 디스플레이를 도시한다. 이 디스플레이는 백라이트(15), 디스플레이 패널(14) 및 렌즈 모양 스크린(30)을 포함한다. 백라이트(15)는 조준된 광을 출력하도록 배열된다. 하지만 대안적인 일 실시예에서는, 백라이트가 광 라인을 방출하기 위해 대신 배열될 수 있다.
렌즈 모양 스크린(30)은 백라이트(15)와 디스플레이 패널(14) 사이에 위치하 고, 백라이트(15)로부터 나오는 광의 초점을 맞추어 디스플레이 패널(14)이 복수의 광 라인에 의해 조명되도록 한다. 렌즈 모양 스크린(30)의 렌즈의 피치(P)는 서브 픽셀 피치(p)의 2배이다. 이러한 특별한 실시예에서, 서브 픽셀 피치(p)는 0.15㎜이고, 렌즈 모양 스크린(30)의 렌즈의 피치(P)는 0.3㎜이다. 전자 광학 능동 물질의 층(16)으로부터 렌즈 모양 스크린(30)을 분리하는 기판(18)의 두께(t)는 0.7㎜이다.
디스플레이 패널(14)에 사용된 필터 층(31)은 도 14에 평면도로 도시된다. 서브 픽셀(32a 내지 32d)의 밑에 있는 4개의 열의 위치가 또한 표시된다. 필터 층(31)은 디스플레이가 사용중일 때 필터가 일련의 수평 행으로서 배열되도록 구성된다. 대안적인 서브 픽셀 열이 각 시야를 나타내기 위해 사용되어, 서브 픽셀 열(32a, 32c)이 제 1 시야 구역(23)에 관한 정보를 디스플레이하는데 반해, 서브 픽셀 열(32b, 32d)은 제 2 시야 구역(24)에 대한 정보를 디스플레이한다.
도 13은 렌즈 모양 스크린(30)의 렌즈(30a) 중 하나를 통과하는 광선을 도시한다. 렌즈(30a)는 광 라인을 서브 픽셀 상에 이미지화하여, 한 서브 픽셀 열(32a)을 통과하는 광선이 제 1 시야 구역(23) 쪽을 향하고, 또 다른 서브 픽셀 열(32f)을 통과하는 광선이 제 2 시야 구역(24) 쪽으로 향하게 한다. 서브 픽셀 열(32a)에 인접한 서브 픽셀 열(32b)은 점선을 사용하여 도시된 바와 같이, 렌즈(30b)에 의해 이미지화된 광으로 조명된다. 32b에 인접하는 다음 서브 픽셀 열(32c)은 렌즈(30c)에 의해 이미지화된 광에 의해 조명된다. 이러한 식으로, 인접한 서브 픽셀 열(32a, 32b, 32c, 32f)은 렌즈 모양 스크린(30)의 상이한 렌즈(30a, 30b, 30c)를 통 과한 광에 의해 조명된다. 서브 픽셀(32a)과 그것과 인접한 서브 픽셀 열(32b)을 통과하는 광은 서브 픽셀(32a, 32b)에서 디스플레이된 정보가 보여질 시야 구역(23, 24)에 따른 상이한 방향을 따라 전파한다.
도 13의 다중 시야 디스플레이는 또한 다수의 크로스 토크 영역(25, 33, 34)을 생성한다. 시야 구역(23, 24) 사이에 위치한 크로스 토크 영역(25)은 디스플레이 패널(14)을 통과하는 광의 유한한 스폿 크기에 의해 생긴다.
크로스 토크 영역(33, 34)은 시야 구역(23, 24)의 외부 가장자리에 형성되고 미광(stray light)에 의해 생긴다. 시야 구역(24)과 인접하는 크로스 토크 구역(34)에서, 관찰자는 광이 다른 시야 구역(23)에 관한 정보를 디스플레이하는 서브 픽셀(32)을 통과한 광을 인식할 수 있다. 이는 도 13에서 점선으로 표시되고, 이는 렌즈(30a)로부터의 광이 서브 픽셀(32f)에 인접하는 서브 픽셀(32g)을 통과하는 것을 보여준다. 미광은 제 2 시야 구역(24) 쪽으로 향한다. 서브 픽셀(32g)은 제 1 시야 구역(23)에 관해 의도된 정보를 디스플레이한다. 그러므로 미광은 크로스 토크 영역(34)에서 제 1 시야 구역(23)에 관한 정보의 디스플레이를 가져오게 된다. 유사하게, 크로스 토크 영역(33)에서는 시야 구역(23)에 보일 수 있는 정보가, 도 13에서 다른 점선에 의해 표시된 바와 같이, 시야 구역(24)을 위해 의도된 정보를 디스플레이하는 서브 픽셀(32)을 통과한 광과 함께 보일 수 있게 된다.
시야 구역(23, 24)의 크기는 백라이트(15)와 렌즈 모양 스크린(30)에 의해 만들어진 광 라인의 개방 각도에 의존하여, 광이 상대적으로 작은 개방 각도와 정렬되는 장치가 감소된 크기의 시야 구역(23, 24)을 생성한다. 한편, 크로스 토크 영역(25, 33, 34)의 크기는 광 라인의 폭에 의해 결정된다. 시야 구역(23, 24)과 크로스 토크 영역(25)을 포함하는 최대 사용 가능한 시야 각도(f)는 기판(17, 18)의 두께(t)와 서브 픽셀의 피치(p)에 의해 결정된다. 기판(17, 18)의 두께가 0.7㎜이고, 픽셀이 도 13에 도시된 바와 같이 방위가 정해진 배열에서는, 최대 사용 가능한 시야 각도(f)는 72°이다.
광 라인의 폭이 100㎛라면, 크로스 토크 영역(25)은 24°의 개방 각도(θ')와, 각각 시야 구역(23, 24)은 24°의 개방 각도(θ)를 가진다. 하지만 광 라인과 렌즈 모양 스크린(30)에 관한 적합한 크기를 선택함으로써, 30°의 개방 각도(θ)를 가진 시야 구역(23, 24)이 달성될 수 있다.
도 13의 디스플레이에 의해 생성된 시야 구역(23, 24)이 종래 기술의 디스플레이와 비교할 때 상대적으로 큰 경우, 상당한 크로스 토크 영역(25, 33, 34)이 또한 생성된다. 도 15에 도시된 제 6 실시예에 따른 다중 시야 디스플레이에서는 디스플레이 상에 나타난 정보가 영역(25, 33, 34)에서 보일 수 있게 되는 것을 방지함으로써 크로스 토크가 회피된다.
도 15에 도시된 디스플레이에서, 백라이트(35)는 예를 들어 복수의 적합하게 구성된 광원 및/또는 마스크를 사용하여 광 라인을 방출하도록 배열된다. 광 라인은 서브 픽셀 피치(p)의 약 2배인 피치를 가진다. 렌즈 모양 스크린(30)은 백라이트(35)와 디스플레이 패널(14) 사이에 위치한다. 도 15를 단순화하기 위해, 전자 광학 능동 물질의 층(16)은 도시되지 않는다. 도 15에서, 서브 픽셀(32)의 위치는 필터 층(31)에서의 서브 픽셀의 대응하는 필터의 위치에 의해 표시된다.
렌즈(30a, 30b)와, 도 15에 도시된 광 라인 사이의 정렬로 인해, 도 13의 배열에서 렌즈에 의해 이미지화된 광의 유한한 스폿 크기(s)에 의해 생긴 문제점은 발생하지 않는다. 그러므로 어떠한 중앙 크로스 토크 영역(25)도 만들어지지 않는다.
렌즈 모양 스크린(30)의 피치(P)는 백라이트(35)에 의해 만들어진 광 라인의 피치(I)와 거의 같다. 렌즈는 광 라인 사이에 위치하고 서브 픽셀 상으로 광 라인의 초점을 맞추기 위한 적절한 강도를 가지도록 구성된다. 서브 픽셀 상으로 이미지화될 때의 광 라인 폭은, 인접하는 서브 픽셀의 의도되지 않은 조명을 회피하고, 그로 인해 시야 구역(23, 24)의 가장자리에서의 크로스 토크 영역의 형성을 회피하기 위해, 픽셀 피치(p)보다 작은 것이 바람직하다.
도 14의 디스플레이에서와 같이, 인접하는 서브 픽셀은 각 서브 픽셀이 정보를 디스플레이하는 시야 구역(23, 24)에 대응하는 상이한 방향으로 전파하는 렌즈 모양 스크린(30)의 상이한 렌즈에 의해 이미지화된 광에 의해 조명된다.
0.7㎜의 유리 두께를 기판(17, 18)이 가지는 경우, 다중 시야 디스플레이는 30°의 시야 각도를 가진 시야 구역(23, 24)을 생성한다. 시야 구역(23, 24)은 크로스 토크가 존재하지 않는 개재 영역(25)에 의해 분리된다. 2개의 각각의 서브 픽셀로부터의 정보를 디스플레이하기 위해, 도 15의 디스플레이를 통과하는 광선의 경로가 도 16에 도시된다. 좌측의 그늘진 영역은 시야 구역(24)에서 정보를 디스플레이하기 위한 광선에 대응하고, 우측의 그늘진 영역은 시야 구역(23)에 관한 등가의 광선에 대응한다.
도 15의 다중 시야 디스플레이에서, 각 광 라인은 상기 초점 맞춤을 수행하는 렌즈 모양 스크린(30)의 렌즈에 인접하는 서브 픽셀 상으로 초점이 맞추어진다. 예를 들어, 렌즈(30a)에 의해 초점이 맞추어진 광 라인은 서브 픽셀(32a) 상에 이미지화되는데 반해, 렌즈(30b)에 의해 초점이 맞추어진 광 라인은 서브 픽셀(32b) 상에 이미지화된다. 서브 픽셀(32a, 32b)과 렌즈(30a, 30b)가 이러한 식으로 반드시 서로 대응할 필요는 없다. 각 렌즈(30a, 30b)가 그것과 인접하지 않는 서브 픽셀 상으로 광 라인의 초점을 맞추는 다른 구성이 사용될 수 있다. 그러한 배열에서, 아무런 정보도 볼 수 있는 개재 영역(25)의 크기는 도 15의 다중 시야 디스플레이에 의해 생성된 것과 비교될 때 증가하게 된다.
관찰자와 다중 시야 디스플레이 사이의 거리와 비교할 때, 디스플레이 패널(14)이 큰 스크린 영역을 제공하는 경우, 디스플레이를 구성할 때 "시야 점 정정(view point correction)"을 적용하는 것이 필수적일 수 있다. 렌즈 모양 스크린(30)의 피치(P)와 광 라인의 피치(I)가 서브 픽셀 피치(p)의 2배라면, 관찰자는 단일 위치로부터 디스플레이된 이미지 전체를 볼 수 없게 될 수 있다. 시야 점 정정은 서브 픽셀 피치(p)의 2배보다 큰 피치(P, I)를 가진 렌즈 모양 스크린(30)과 광 라인을 사용하여 적용될 수 있다. 렌즈 모양 스크린과 광 라인의 피치(P, I)의 요구된 조정은 1%보다 작은, 즉 0.02p보다 작은 것이다. 예를 들어, 약 0.002p의 정정이면 충분할 수 있다. 그러한 구성은 관찰자가 전체 디스플레이를 관찰하는 것을 허용한다. 시야 점 정정의 원리는 또한 광 라인과 렌즈 모양 스크린(30)에 관한 적절한 피치(I, P)를 선택함으로써 원하는 크기의 시야 구역(23, 24)을 생성하는데 사용될 수 있다.
이제 시야 구역의 크기를 더 개선하기 위한 또 다른 기술이 도 17을 참조하여 설명되고, 이러한 도 17은 본 발명의 제 7 실시예에 따른 2중 시야 디스플레이를 도시한다. 도 15에 도시된 바와 같이, 전자 광학 능동 물질의 층(16)은 도시되지 않는다.
도 15의 2중 시야 디스플레이에서, 개재 영역(25)은 어떠한 정보도 볼 수 없는 제 1 시야 구역(23)과 제 2 시야 구역(24) 사이에서 생성된다. 제 1 및 제 2 시야 구역(23, 24)은 도 17에 도시된 바와 같이 디스플레이 패널(14)의 전면에 놓인 전용 산란기(36)를 사용하여 확대될 수 있다. 이는 개재 영역(25)에서 볼 수 있는 정보의 표현을 허용한다. 이러한 특징은 원하는 크기의 시야 구역(23, 24)을 생성하기 위해 광 라인과 렌즈 모양 스크린(30)의 피치(I, P)를 최적화하는 것 대신 또는 최적화하는 것과 함께 사용될 수 있다.
크로스 토크를 회피하기 위해, 산란기(36)는 개재 영역(25)의 개방 각도(θ') 이하인 제한된 범위의 각도에 걸쳐 들어오는 광을 산란해야 한다. 다시 말해, 산란 프로파일은 상대적으로 좁아야 한다. 도 18a는 정상적인 산란 프로파일을 도시한다. 정상적인 산란기에서는 광의 상당한 부분이 프로파일의 어깨(shoulder)(37)에 의해 도시된 바와 같이 넓은 각도에 걸쳐 산란된다. 이와는 대조적으로 산란기(36)는 도 18b에 도시된 바와 같은 산란 프로파일을 가지는데, 여기서 광은 상대적으로 제한된 각도 범위에 걸쳐 산란된다.
산란기(36)는 제한된 범위의 산란 각도를 제공하도록 구성된 다수의 면을 포 함하는 거친 표면으로 형성될 수 있다. 적합하게 구성된 산란 표면(38)의 일 예가 도 19a에 도시되어 있다. 도 19b는 조직화된 대안적인 산란 표면(39)의 일 예를 도시한다. 조직화된 산란 표면이 도시된 바와 같이 구 모양의 요소(39a, 39b) 등을 반드시 포함해야 하는 것은 아니지만, 어떠한 구조가 제공되더라도 예를 들어 10㎛ 내지 50㎛의 크기를 가진 서브 픽셀의 피치(p)에 비해 작은 크기를 가져야 한다.
도 20에 도시된 본 발명의 제 8 실시예에서는 2중 시야 모드와 단일 시야 모드 사이에서 스위칭 될 수 있도록 다중 시야 디스플레이가 구성된다. 2중 시야 모드에서 동작될 때, 서브 픽셀의 절반까지는 각각의 관찰자에 의해 보여질 수 있다. 단일 시야 모드에서는 모든 서브 픽셀이 모든 관찰자에게 보여질 수 있는데, 다시 말해 동일한 정보가 각 관찰자에게 제시된다.
도 20의 디스플레이에서는 확산기(40)가 렌즈 모양 스크린(30)과 미도시된 전자 광학 능동 물질의 층(16) 사이에 위치한다. 확산기(40)는 전계의 인가에 따라 광 투과 특성이 변하는 물질을 사용하여 형성된다. 예를 들어, 확산기(40)는 전계가 인가될 때는 투명하지만 전계가 없을 때는 확산하는 중합체 분산 액정(PDLC)을 사용하여 형성될 수 있다. 확산기(40)에 관한 또 다른 적합한 물질은 액정 젤(gel)로서, 이는 정상적으로는 투명하지만 전압이 인가될 때는 확산하는 것이다.
확산기(40)는 전계를 인가함으로써 적어도 2개의 상태 사이에서 스위칭 될 수 있다. 전계는 전압원(41)에 의해 제공되고 스위치(42)를 사용하여 제어된다. 제 1 상태에서 확산기(40)는 투명하여 서브 픽셀이 백라이트(35)에 의해 만들어진 광 라인에 의해 조명된다. 디스플레이는 제 6 실시예와 관련하여 전술한 방식으로 다 수의 시야를 만든다. 확산기(40)가 제 2 상태로 스위칭 될 때, 확산기는 서브 픽셀이 균일하게 조명되도록 백라이트(35)에 의해 만들어진 광 라인을 확산한다. 디스플레이는 관찰자가 모든 픽셀이 제 1 또는 제 2 시야 구역(23, 24)이나 개재 영역(25)에 위치하는 것과는 관계없이 모든 서브 픽셀에 의해 디스플레이된 정보를 인식할 수 있도록, 단일 시야를 만든다.
종래 기술의 배열과 관련하여 전술한 바와 같이, 크로스 토크과, 제한된 크기를 가지는 시야 구역의 문제는, 부분적으로는 장벽과 디스플레이 패널 사이의 거리(d)에 관한 서브 픽셀의 작은 피치(p)로 인한 것이다. 이러한 거리(d)는 장벽과 디스플레이 패널 사이에 놓인 유리나 유사한 물질의 시트의 두께(t)에 의해 종종 지배를 받는다. 이러한 문제는 이제 설명될 본 발명의 제 9 실시예에서 극복된다.
종래의 다중 시야 디스플레이에서, 디스플레이 패널의 서브 픽셀의 인접하는 열은 상이한 시야 구역을 향하는 정보를 나타낸다. 예를 들어, 도 14에 도시된 필터 층(31)과 밑에 있는 서브 픽셀(32)이 알려진 2중 시야 디스플레이에서 사용된다면, 서브 픽셀(32a)의 제 1 열은 제 1 시야 구역에 관한 정보를 디스플레이하는데 반해, 서브 픽셀(32b)의 제 2 열은 제 2 시야 구역에 관한 정보를 디스플레이하는 등의 식으로 된다. 이제 이러한 규칙으로부터 벗어난 다수의 실시예가 설명된다.
도 21은 도 22에 도시된 본 발명의 제 9 실시예에 따른 다중 시야 디스플레이에서 사용하기 위해, 열(32a 내지 32d) 등으로 배치된 서브 픽셀 어레이의 일부를 도시한다.
도 21에서, 서브 픽셀은 서브 픽셀이 제 1 또는 제 2 시야 구역(23, 24)으로 각각 정보를 표현할지를 가리키기 위해 'A' 또는 'B'로 표시가 된다. 'A' 서브 픽셀(32a, 32b)과 'B' 서브 픽셀(32d, 32e)의 열은 서브 픽셀(32c, 32f)의 열을 개재함으로써 분리되고, 이러한 서브 픽셀은 스위칭 오프 되거나 "어두운(dark)" 채로 되는데 반해, 시야 구역(23, 24)에 관한 정보는 디스플레이된다.
이러한 특별한 실시예에서, 서브 픽셀의 인접하는 열은 주어진 시야 구역에 정보를 나타내는데 사용된다. 열에서의 서브 픽셀(32a, 32b)은 제 1 시야 구역(23)에 정보를 나타내기 위해 배열되는데 반해, 서브 픽셀(32d, 32e)은 제 2 시야 구역(23)에 관한 정보를 디스플레이하기 위해 사용된다.
도 22의 디스플레이에서, 슬릿(44)을 포함하는 후면 장벽(43)은 백라이트(15)와 디스플레이 패널(14) 사이에 위치한다. 슬릿(44)은 개재하는 어두운 픽셀의 열(32c, 32f)과 정렬되고, 서브 픽셀의 피치(p)와 같은 폭(w)을 가진다.
이러한 식으로, 서브 픽셀 어레이는 제 2 장벽으로서 작용하는데, 이는 광이 오직 'A'와 'B' 서브 픽셀 열(32a, 32b, 32d, 32e)만을 통과할 수 있기 때문이다. 개재 열(32c, 32f)의 존재는 시야 구역(23, 24) 사이의 영역(25)에서 크로스 토크를 방지한다.
이러한 특별한 예에서, 슬릿(44)의 폭(w)은 서브 픽셀(32)의 피치(p)와 매칭된다. 하지만, 크로스 토크는 또한 슬릿(44)이 서브 픽셀의 피치(p)보다 작은 폭(w)을 가지는 대안적인 배열에서 방지될 수 있다. 시야 구역(23, 24)의 개방 각도는 슬릿(44)의 폭(w)뿐만 아니라, 장벽(43)과 서브 픽셀(32) 사이의 거리(d) 및 각 슬릿(44)과 연관된 시야의 개수에 의존한다. 하지만 장벽이 서브 픽셀의 피치(p)보 다 큰 폭(w)의 슬릿을 포함한다면, 그 결과 시야 구역(23, 24)은 중복되어 크로스 토크를 만들게 된다.
서브 픽셀 열(32g, 32h)에 의해 디스플레이된 정보가 보일 수 있게 되는 시야 구역(23')의 구조는 점선을 사용하여, 도 22에 도시되어 있다. 시야 구역(23') 내에서는 서브 픽셀 열(32g, 32h) 중 오직 하나로부터의 정보만이 보일 수 있는 영역이 존재한다. 이들은 각각 23'a와 23'b로 표기가 되어 있다. 이들 영역 사이에는 중복 구역(23'c)이 존재하고, 이러한 구역에서는 양 서브 픽셀 열(32g, 32h)에 의해 디스플레이된 정보가 동시에 보여질 수 있다.
이러한 특별한 예에 있어서, 2개의 인접하는 서브 픽셀의 열(32a 및 32b, 32d 및 32e)이 각각의 시야 구역(23, 24)에 관한 정보를 나타내기 위해 사용되고, 슬릿(44)의 폭(w)이 서브 픽셀의 피치(p)와 같으며, 중복 구역(23'c)의 정도가 다음과 같이 계산될 수 있다. 중복 구역(23'c)이 시작하고 종료하는 각도는 각각 α와 β로 표시된다. 하지만 기판(18)과 공기 사이의 인터페이스에서의 굴절 전에 시작 및 종료 각도는
도 23은 p/d의 함수로서의 각도 α와 β를 보여주는 그래프이다. 서브 픽셀의 피치(p)가 0.099㎜이고, 거리(d)가 0.7㎜인 디스플레이에 있어서, α는 12°와 같고, β는 24°와 같다. 그러므로, 중복 구역(23'c)은 12°의 개방 각도(θ)를 가진다.
중복 구역(23'c)의 개방 각도를 증가시키기 위해, 다수의 광학 측정치가 이용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 제 10 실시예에서는, 확산기(45)가 도 24에 도시된 바와 같이 디스플레이 패널(14)의 전면에 놓일 수 있다. 확산기(45)가 가령 10°의 확산 각도를 가진다면, 중복 구역(23'c)의 크기 개선은 제한된 크로스 토크 영역의 생성, 수직 방향으로의 해상도의 일부 손실 및 디스플레이 패널(14)의 일광 콘트라스트가 감소한 대가로 이루어진다. 하지만 오직 수평 방향으로 산란하는 확산기(45)가 제공된다면, 수직 해상도의 손실은 전체적으로 감소되거나 회피될 수 있다. 게다가, Madico사에 의해 제작된 Lumisty
호일(foil)과 같은, 특정 방향으로만 광을 산란하는 확산기(45)가 사용될 수 있다. 이러한 유형의 확산기는 법선에 관해 ±15°의 입사 각도를 가진 광에 관해 투명하지만, 이러한 범위 밖의 입사 각을 가진 광을 산란시킨다. 이러한 유형의 확산기(35)의 사용은 정상 확산기 보다 크로스 토크를 적게 할 뿐만 아니라, 디스플레이 패널(14)의 일광 콘트라스트에 있어서의 감소가 더 적게 한다. 어느 경우든 간에, 임의의 유형의 확산기(45)가 존재함으로써 중복 구역(23'c)을 확대시킨다. 또한 확산기(45)의 존재는 관찰자에게 덜 분명하게 되는, 주어진 시야를 제공하는데 있어서의 어레이의 서브 픽셀의 1/3만을 사용함으로써 생기는 디스플레이된 이미지의 서브 픽셀화(subpixellation)를 가져오게 된다.
시야 구역(23, 24)과 중복 구역(23')의 크기는, 예를 들어 기판(18)의 두께를 감소시키는 것과 같이 장벽(43)과 서브 픽셀(32) 사이의 거리(d)를 감소시킴으 로써 또한 증가할 수 있다.
도시되지 않은 전자 광학 능동 물질의 층에 더 가까운 위치에서 광 라인을 효과적으로 만듦으로써, 유사한 결과가 또한 달성될 수 있다. 이러한 개념은 도 25에 도시된 본 발명의 제 11 실시예에 따른 다중 시야 디스플레이에서 적용된다.
이 제 11 실시예에서는 렌즈 모양 스크린(46)이 광 라인을 생성하도록 배열되는 백라이트(35)와, 서브 픽셀(32) 사이에 위치한다. 렌즈 모양 스크린(46)은 서브 픽셀로부터의 거리(c)에서 광 라인을 이미지화한다. 렌즈 모양 스크린(46)의 피치(P)는 백라이트(35)에 의해 만들어진 광 라인의 피치(I)와 같다. 렌즈 모양 스크린(46)은 그것의 렌즈가 광 라인과 정렬되도록 위치한다. 이 예에서, 서브 픽셀(32)은 도 21에 도시된 바와 같이 동작하여, 'A' 서브 픽셀 열(32a, 32b), 'B' 서브 픽셀 열(32d, 32e) 및 어두운 서브 픽셀 열(32c, 32e)의 배열이 6개의 서브 픽셀의 주기를 가지게 된다. 이러한 이유로, 렌즈 모양 스크린(46)의 피치는 서브 픽셀 피치(p)의 6배가 된다.
이러한 특별한 실시예에서, 어두운 서브 픽셀 열(32c, 32f)은 백라이트(35)에 의해 생성된 광 라인과 정렬되지만, 어두운 서브 픽셀 열(32c, 32f)과 광 라인이 반드시 이러한 식으로 정렬될 필요는 없다. 다중 시야 디스플레이가 개재 영역(25)에서의 크로스 토크를 제거하도록 배열되면, 광 라인의 폭은 서브 픽셀의 피치(p) 이하가 되어야 한다.
렌즈의 피치(P)가 서브 픽셀 피치(p)의 6배이므로, c의 최대값은 기판(18) 두께의 5/11이다. 이는 5/11의 인수만큼 p/d의 비율을 효과적으로 감소시킨다. 0.099㎜의 서브 픽셀 피치(p)의 경우, 효과적인 p/d 비율은 0.064이다. 그러한 배열은 α가 26°이고, β가 52°인, 다시 말해 26°의 개방 각도(θ)를 가진 중복 구역(23'c)을 제공하게 된다. 이는 도 22의 다중 시야 디스플레이에 의해 달성된 12°의 개방 각도를 가진 것에 비해 유리하다.
백라이트(35)에 의해 만들어진 광 라인의 개방 각도가, 주어진 광 라인으로부터의 광이 그것이 정렬되는 렌즈를 통과하도록 하는 것이 이상적이다. 예를 들어, 이러한 요건을 만족하기 위해서는 35b에서 만들어진 광 라인으로부터의 광이, 렌즈(46b)만 통과하고 인접하는 렌즈(46a, 46c)는 통과하지 않아야 한다. 그러므로 얇은 다중 시야 디스플레이를 제공하기 위해서는, 광 라인의 개방 각도가 작아야 한다. 실제로 이러한 개방 각도는 단일 렌즈(46a)의 피치보다 클 수 있다. 이는 인접한 렌즈(46b)를 통과하고, 더 나아가 원치 않는 광 라인을 만드는 35a에서의 광 라인으로부터의 광을 가져온다.
큰 개방 각도를 가진 광 라인에 의해 생긴 이러한 문제점은 렌즈(46a 내지 46d)가 양의 정수와 같은 배율 인수를 제공하도록, 백라이트(35)와 렌즈 모양 스크린(46) 사이의 거리(e)를 구성함으로써 방지될 수 있다. 이러한 이미지화의 일 예가 도 26에 도시되어 있고, 이러한 도 26은 도 25의 다중 시야 디스플레이를 도시하며, 이 경우 렌즈(46a 내지 46d)의 배율 인수가 1과 같도록, 거리(e)가 백라이트(35)와 렌즈 모양 스크린(46) 사이에 있다. 이는 인접한 렌즈(46c)로 들어가는 35d에서의 광 라인으로부터의 광이 35b에서의 광 라인으로부터의 광과 동일한 위치에서 이미지화되게 한다. 다시 말해, 미광이 렌즈(46b), 즉 35d로부터의 광 라인과 정렬된 위치에서 서브 픽셀(32)로부터의 거리(c)에서 이미지화되고, 이러한 특별한 실시예에서 어두운 서브 픽셀(32g)의 열 아래에 있게 된다.
서브 픽셀의 어레이가 도 21에 따라 동작할 때, 이러한 서브 픽셀의 1/83만이 앞에서 주목된 바와 같이 관찰자에 의해 인식되는 디스플레이된 이미지의 서브 픽셀화를 초래할 수 있는 주어진 시야를 나타내기 위해 사용된다. 게다가, 이러한 배열은 종래의 필터 레이아웃과 호환 가능하지 않은데, 이러한 종래의 필터 레이아웃에서는 필터가 일련의 적색, 녹색 및 청색 열로서 배열된다. 이는 중복 구역(23'c) 내에서 3개의 이용 가능한 원색 중 2개만이 보여질 수 있기 때문이다.
이러한 문제는 컬러 필터 층(47)에 관한 전문화된 레이아웃을 사용하여 극복될 수 있다. 예를 들어, 필터 층(47)에서의 필터는, 수직 열보다는 복수의 수평 행으로서 배열될 수 있거나 컬러 필터의 2차원 어레이로서 배열될 수 있다. 어느 배열에서든, 단일 열(32a)에서의 상이한 서브 픽셀로부터의 광은 상이한 컬러 필터를 통과할 수 있어, 중복 구역(23'c)에서 보여질 수 있는 정보는 모든 이용 가능한 원색을 포함한다. 또 다른 옵션은 상이한 개수의 원색을 가진 필터 층(47)을 사용하는 것이다. 예를 들어, 필터 층(47)이 일련의 적색, 녹색 청색 및 황색 필터의 열로서 배열된다면, 필터층과 서브 픽셀 배열 사이에는 어떠한 부적합성도 존재하지 않게 된다.
도 22에 도시된 바와 같은 장벽을 포함하는 실시예에서는 비록 일부 크로스 토크의 생성을 초래할 수 있지만 필터층(47)을 장벽(43)과 각도를 이루어 배치하는 또 다른 가능한 해결책이 있다. 예를 들어, 필터층(47)과 장벽(43)은, 필터층(47) 과 장벽(43) 중 하나 또는 모두를 서브 픽셀 어레이와 각도를 이루어 배열함으로써, 필터층(47)과 장벽(43) 사이의 각도가 1/3, 즉 약 18.4°의 접선(tangent)을 가지도록 배열될 수 있다.
전술한 논의는 슬릿(44)으로부터 출현하는 광 라인이 6p 이하, 즉 도 21에 도시된 서브 픽셀 배열의 한 주기 내에 있는 개방 각도를 가지는 것으로 가정한다. 실제로, 광의 각도 퍼짐(angular spread)은 더 클 수 있으나 이것이 시야 구역(23, 24)의 중복을 초래할 수 있다. 예를 들어, 도 22는 서브 픽셀(32i, 32j)을 통과하는 일점 쇄선을 사용하여 도시된 2개의 광선을 도시한다. 이는 시야 구역(23)에 도시된 정보가 중복되는, 미도시된 추가 시야 구역을 초래한다.
도 27은 본 발명의 제 12 실시예에 따른 다중 시야 디스플레이에서 사용하기 위한 서브 픽셀의 대안적인 배열을 도시한다. 다시 말해, 열(32a)은 제 1 시야 구역(23)에 정보를 나타내기 위해 사용되고, 열(32c)은 제 2 시야 구역(24)에서 보기 위한 정보를 디스플레이하기 위해 사용된다. 열(32a)과 같은 'A' 서브 픽셀과 열(32c)과 같은 'B' 서브 픽셀 사이에 위치하는 열(32b, 32d)은 다중 시야 디스플레이가 사용중일 때 스위칭 오프 된 상태로 남아 있는다. 이러한 배열이 서브 픽셀의 피치(p)와 같은 유효 피치를 가지는데 반해, 어두운 서브 픽셀(32b, 32d)의 존재는 크로스 토크를 억제하는 작용을 한다.
도 28은 도 27에 따라 동작하는 서브 픽셀 어레이를 포함하는 다중 시야 디스플레이를 도시한다. 이러한 특별한 예에서, 슬릿(44)은 서브 픽셀의 피치(p)와 같은 폭(w)을 가진다. 다중 시야 디스플레이는 크로스 토크가 존재하지 않는 개재 영역(25)과 함께 2개의 시야 구역(23, 24)을 생성한다.
도 28의 다중 시야 디스플레이가 크로스 토크를 감소시키거나 방지하는데 반해, 디스플레이 패널(14)의 해상도는 감소하는데, 이는 매 4개의 서브 픽셀(32) 중 하나만이 주어진 시야를 제공하는데 사용되기 때문이다. 또한, 다중 시야 디스플레이의 광 효율이 감소하는데, 이는 서브 픽셀 어레이의 번갈아 나타나는 열(32b, 32d)이 스위칭 오프 되기 때문이다.
도 29는 본 발명의 제 13 실시예에 따른 다중 시야 디스플레이에서 사용하기 위한 서브 픽셀을 도시한다. 이러한 배열에서, 서브 픽셀의 3개의 인접한 열(32a, 32b, 32c)이 제 1 시야 구역에 정보를 나타내기 위해 사용되고, 3개의 열(32e, 32f, 32g)은 제 2 시야 구역에 정보를 디스플레이하기 위해 사용된다. 개재 열(32d, 32h)이 제공되는데, 이들은 다중 시야 디스플레이가 사용중인 동안 스위칭 오프된 상태로 남아 있는다. 그러한 일 실시예에서, 매 8개의 서브 픽셀 중 3개가 정보를 주어진 시야 구역에 디스플레이하기 위해 사용된다. 그러므로 이러한 실시예는 제 9 내지 제 12 실시예와 비교해서 더 큰 광 효율을 가지고, 또한 적색, 녹색 및 청색 컬러 필터의 종래의 레이아웃의 사용을 허용한다. 하지만, 이 실시예에서와 주어진 시야를 제공하기 위해 픽셀의 4개 이상의 인접한 열을 사용하는 추가 실시예에서는 특별한 시야를 제공하기 위해 사용된 열들 사이에 상대적으로 큰 간격(i)이 존재한다. 이러한 특별한 예에서, 이러한 간격(i)은 열(32c, 32i) 사이에서 늘어난다. 이렇게 늘어난 간격(i)은 시각적인 아티팩트(visual artifact)를 초래할 수 있다.
전술한 제 9 내지 제 13 실시예에서, 서브 픽셀은 크로스 토크를 방지하는 것 및/또는 증가된 크기의 시야 구역(23, 24)을 제공하기 위해, 광이 선택된 서브 픽셀을 통과하는 것을 허용하는 장벽으로서 효과적으로 작용한다. 도 21, 도 27 및 도 29의 배열은, 개별적인 서브 픽셀 열(32a 내지 32h)이 어떻게 이용되는지, 즉 주어진 서브 픽셀 열(32a 내지 32h)이 스위칭 온 또는 스위칭 오프 되는지 그리고 스위칭 온 되면 어느 정보가 디스플레이되는지에 관하여 다르다. 그러므로 단일 다중 시야 디스플레이는, 2개 이상의 이들 배열에 따른 동작 모드 사이 또는 그에 따라 서브 픽셀의 어레이를 동작시킴으로써, 하나 이상의 다중 시야 모드와 단일 시야 모드 사이에서 스위칭하도록 배열될 수 있고, 이 경우 대응하는 수정이 후면 장벽(43)에 대해 이루어진다.
이 점에서, 후면 장벽(43)은 다중 시야 모드와 단일 시야 모드 사이에서 스위칭될 수 있는 디스플레이를 제공하기 위해 액정 셀이나 다른 광 셔터 유형 디바이스와 같은 스위칭 가능한 장벽으로 대체될 수 있다. 디스플레이는 액정 셀(47)의 형태로 그러한 장벽을 포함한다. 액정 셀(48)은 그것이 장벽(43)과 유사한 방식으로 작용하는 제 1 상태로 스위칭 될 수 있다. 셀(48)의 픽셀이나 서브 픽셀은 수직 라인을 사용하여 도시된 광 투과 부분과, 제 9 실시예에서 슬릿(44)과 장벽(43)의 불투명한 부분에 대응하는 어두운 부분을 형성하도록 동작한다. 이러한 상태에서, 디스플레이는 전술한 바와 같은 다중 시야 구역(23, 24)을 생성한다. 제 2 상태로 스위칭 될 때, 셀(48)은 충분히 또는 완전히 투명하게 된다. 이후 디스플레이는 단일 시야를 나타내기 위해 사용될 수 있고, 이 경우 디스플레이 패널(14)의 모든 서 브 픽셀(32)은 조명될 수 있다.
필요하다면, 셀(48)과 필터층(47)은 6개의 열로 이루어진 주기를 가진 서브 픽셀 배열에 관해 논의된 바대로 서로 일정한 각도를 이루어 배열될 수 있다.
디스플레이는 광 투과 부분과, 셀(48)이 그것의 제 1 상태에 있을 때 생성된 어두운 부분의 배열이 그에 맞게 셀(48)을 동작시킴으로써 바뀔 수 있도록 배열될 수 있다. 예를 들어, 도 30의 디스플레이는 6개의 서브 픽셀로 이루어진 주기를 가지는 도 21에 도시된 서브 픽셀(32)의 배열을 사용한다. 이 디스플레이는 도 29에 도시된 바와 같이 서브 픽셀(32)을 동작시키고, 적절한 주기를 가진 장벽을 제공하기 위해 셀(48)을 동작시킴으로써, 8개의 서브 픽셀의 주기를 가진 배열을 사용하도록 재구성될 수 있다. 이러한 경우, 셀(48)은 서브 픽셀(32)의 모든 네 번째 열이 광 투과성이 되도록 동작한다.
전술한 제 9, 제 10, 제 12 및 제 13 실시예 각각은 백라이트(15)와 서브 픽셀(32) 사이에 위치한 장벽(43, 48)을 포함한다. 하지만 이들 배열에서의 장벽(43, 48)은 대신 서브 픽셀(32)의 전면에 놓일 수 있다. 도 31은 본 발명의 제 14 실시예에 따른 전면 장벽을 구비한 디스플레이의 일 예를 도시한다. 디스플레이는 다른 모든 점에서는 본 발명의 제 13 실시예와 유사한데, 이러한 제 13 실시예에서는 장벽이, 다수의 시야를 나타내기 위해 셀(48) 부분만이 광 투과성인 제 1 상태와, 단일 시야를 생성하기 위해 디스플레이가 사용되는 셀이 대부분 또는 완전히 광 투과성인 제 2 상태 사이에서 스위칭 될 수 있는 액정 셀(48)이다. 이전 실시예에서처럼, 필요하다면 장벽(48)과 필터층(47)은, 장벽(48)의 광 투과 부분과 필터층(47) 에서의 필터가 서로에 관해 경사지도록 배열될 수 있어, 주어진 서브 픽셀 열(32a 내지 32g)을 통과하는 광 라인으로부터 나오는 광이 이후 필터층의 2개 이상의 인접한 필터를 통과하여 2개 이상의 원색에 기초한 시야를 만들게 된다.
제 10 실시예와 제 11 실시예의 시야 구역(23, 24) 또는 중복 구역(23'c)의 개방 각도는 제 11 실시예와 관련하여 논의된 바와 같은 확산기 및/또는 렌즈 모양 스크린을 제공함으로써 더 개선될 수 있다.
제 9 내지 제 14 실시예에서, 서브 픽셀 어레이는 각각 6개, 4개 및 8개의 서브 픽셀의 주기를 가진 배열에 따라 동작하고, 서브 픽셀 어레이의 선택된 열이 어두운 상태로 남아 있는 배열의 원리는 다른 주기를 가진 배열을 제공하기 위해 사용될 수 있다. 게다가, 반드시 동일한 개수의 서브 픽셀 열이 각 시야를 위해 사용될 필요는 없고, 비대칭 디스플레이를 제공하기 위해 도 21, 도 27 및 도 29의 서브 픽셀 레이아웃과 다른 레이아웃이 가능하다. 예를 들어, 한 주기가 서브 픽셀의 3개의 'A' 열과, 서브 픽셀의 2개의 'B' 열 및 2개의 개재 열을 포함하는 배열이 사용될 수 있다.
도 32는 본 발명에 따른 디스플레이 시스템을 도시한다. 이 디스플레이 시스템은 시야(50, 51)를 위해 의도된 정보가 디스플레이되는 2개의 시야 구역(23, 24)을 생성하도록 배열된 제 1 내지 제 3, 제 5 및 후속 실시예 중 어느 하나에 따른 다중 시야 디스플레이(49)를 포함한다. 이 디스플레이(49)는 디스플레이 패널(14)을 동작하도록 배열된 제어기(52)를 포함하거나 그렇지 않으면 제어기(52)에 연결된다. 예를 들어, 디스플레이 패널(14)이 TFT의 어레이에 의해 제어된 액정 물질 층(16)을 포함하는 경우, 제어기(52)는 디스플레이될 이미지 데이터에 따라 TFT를 동작시킨다. 디스플레이(49)가 스위칭 가능한 확산기(36)를 포함한다면, 제어기(52)는 또한 전압원(41)과 스위칭 수단(42)을 제어할 수 있다. 디스플레이(49)가 제 14 및 제 15 실시예와 관련하여 설명된 액정 셀(47)과 같은 스위칭 가능한 장벽을 포함하는 경우, 제어기(52)는 또한, 예를 들어 TFT의 전용 어레이를 사용하여 원하는 구성을 가진 장벽을 제공하기 위해 셀(47)을 제어할 수 있다.
이미지 데이터는 하나 이상의 데이터 소스(54)에 의해 생성되거나 수신된다. 예를 들어, 디스플레이 시스템은 도 33에 도시된 바와 같은 자동차(53)에 장착될 수 있고, 데이터 소스(54)는 운전자(50)와 연관된 시야 구역(23)에서의 도로 계획 정보를 생성하고 제시하도록 배열된 프로세서일 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 디지털 다기능(versatile) 디스크(DVD) 플레이어, 비디오 컴팩트 디스크(VCD) 플레이어 또는 텔레비전 수신기 또는 비디오 전화 호출의 수신기와 같은 지상 또는 위성 네트워크를 거쳐 비디오 또는 오디오-비디오 신호를 수신하도록 배열된 수신기와 같은 데이터 소스(54)로부터 이미지 데이터가 얻어질 수 있다. 적합한 데이터 소스(54)의 또 다른 예는 인터넷과 같은 컴퓨터 네트워크에 연결되도록 배열된 단말기이다.
필요하다면, 오디오 출력 수단이 디스플레이된 정보에 관한 오디오 신호를 나타내기 위해 제공될 수 있다. 오디오 신호는 외부 소스 및/또는 제어기(52)에 의해 제공될 수 있다. 예를 들어, 확성기(55)나, 도시되지 않은 하나 이상의 헤드폰 세트를 거쳐 사운드를 제공하도록 구성된 출력이 제공될 수 있다.
도 34는 본 발명에 따른 다중 시야 디스플레이(56)를 포함하는 또 다른 디스플레이 시스템을 도시한다. 도 34에서, 프로세서(52), 데이터 소스(54) 및 오디오 출력 수단(55)이 다시 도시된다. 이러한 예에서, 디스플레이(56)는 시야 구역(23, 24)의 비대칭 배열을 생성하도록 배열되어, 시야 구역(24)은 관찰자(50) 쪽으로 방위가 정해진다. 예를 들어, 자동차 응용에서 시야 구역(24)은 운전자(50)가 그들의 시선을 도로에서 떼지 않으면서 상기 정보를 볼 수 있도록 방위가 정해질 수 있다. 시야 구역(23, 24)의 비대칭 배열의 생성은 제 4 실시예와 관련하여 논의되었다. 하지만, 다수의 다른 실시예가 또한 그러한 배열을 만들기 위해 적응될 수 있다. 예를 들어, 제 1, 제 2, 제 9, 제 10 및 제 12 내지 제 15 실시예가, 장벽(20, 26, 43, 47)과 필터 층(19, 27, 41)을 적합한 방식으로 정렬함으로써, 비대칭적으로 분포된 시야 구역(23, 24)을 만들도록 수정될 수 있다.
본 개시물을 읽음으로써, 다른 변형 및 수정이 당업자에게 분명하게 될 것이다. 그러한 변형 및 수정은 당업자에게는 다른 변형 및 수정이 분명해질 것이다. 그러한 변형 및 수정은, 본 명세서에 이미 설명한 특징 대신 또는 그러한 특징에 더하여 사용될 수 있으며 액정 디스플레이 패널이나 다른 디스플레이 패널 및 그것의 구성 부품의 설계, 제조 및 사용시 이미 알려져 있는 같거나 기타 특징을 수반할 수 있다.
특히, 전술한 실시예는 자동차 응용시 사용하기에 적합한 2중 시야 디스플레이이다. 본 발명은 3개 이상의 상이한 시야를 동시에 제공하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 제 9 내지 제 13 실시예와 유사한 방식으로 'A', 'B', 'C', 'D' 시야를 제공하는 서브 픽셀 레이아웃이 제공될 수 있다. 게다가, 본 발명은 자동차 환경에서 사용하기 위한 다중 시야 디스플레이에 제한되지 않고, 관찰자가 주어진 시야 구역 내에 남아 있는 경향이 있는 다른 응용에서의 다수의 관찰자에게 상이한 정보를 나타내기 위해 사용될 수 있다. 이들 다른 응용은 비행기 객실, 대형 차량, 대기실, 강의실 등에서의 디스플레이를 포함한다.
전술한 실시예의 특징이 디스플레이 패널(14)의 서브 픽셀과, 특히 서브 픽셀의 피치(p)와 관련하여 설명되었다. 하지만, 전술한 실시예 중 임의의 것에 따른 다중 시야 디스플레이는, 임의의 광 라인 렌즈 모양 스크린의 피치 또는 다른 파라미터가 대신 픽셀의 피치(p)에 기초하도록 구성될 수 있다. 이는 특히 디스플레이 패널(14)이 단색(monochrome) 디스플레이인 경우 특히 적절하다.
앞서 주목된 바와 같이, 디스플레이 패널(14)이 반드시 액정 디바이스일 필요는 없다. 광 셔터 유형일 필요가 없는 다른 디스플레이 패널도 사용될 수 있다. 적합한 대안적인 디스플레이 패널은 전기영동 디스플레이, 전기변색 디스플레이, 전기-습윤(electro-wetting) 디스플레이 및 미소-전자-기계 시스템(micro-electro-mechanical system)(MEM) 디스플레이와 같은 미소 기계 디스플레이를 포함한다. 본 발명의 제 1, 제 2, 제 4 및 제 15 실시예와 같은 전면 장벽을 포함하는 배열에서, 디스플레이 패널(14)은 음극선관(CRT)과 같은 광 방출 디스플레이 디바이스, 광 방출 다이오드의 어레이, 유기 발광 다이오드(OLED) 디스플레이, 전계 방출 디스플레이(FED) 등일 수 있다.
개별 실시예와 관련하여 설명된 특징은 적절하다면 결합될 수 있다. 예를 들 어, 비록 광 라인과 렌즈 모양 스크린에 관한 적절한 피치(I)를 선택하여 시야 구역을 구성하는 것과, 전용 산란기, 스위칭 가능한 확산기의 사용이 개별 실시예에 관해 설명되었지만, 이들 특징은 각 특징의 장점을 제공하기 위해 결합되어 사용될 수 있다.
장벽을 포함하는 실시예에서, 장벽 슬릿의 폭(w)은 주어진 양의 정수를 곱한 픽셀 또는 서브 픽셀의 피치(p)와 같을 필요는 없다. 전술한 바와 같이, 폭(w)은 시야 구역의 분리를 개선하기 위해, 이값보다 작거나, 심지어는 본 발명의 선택된 실시예에 관해 앞서 논의된 바와 같이 원하는 크기의 시야 구역을 얻거나 시야 점 정정을 실행하기 위해 약간 더 클 수 있다.
게다가, 다중 시야 및 단일 시야 모드 사이에서 다중 시야 디스플레이가 스위칭되는 것을 허용하기 위해, 전용 산란기와 스위칭 가능한 확산기의 제공이 본 발명의 제 7 실시예와 제 8 실시예에만 관련하여 논의되었다. 하지만, 그러한 확산기는 적절하다면 본 발명의 다른 실시예 중 임의의 실시예에 포함될 수 있다. 게다가 스위칭 가능한 확산기는, 단일 시야를 제공하기 위해 디스플레이 패널의 또 다른 영역 위에 균일한 조명을 동시에 제공하면서, 다중 시야에 관한 광 라인을 구비한 디스플레이 패널의 한 영역을 조명하도록 동작할 수 있다.
시야 구역의 비대칭 배열을 생성하기 위해 다중 시야 디스플레이를 사용하는 것은 제 4 실시예에만 관련하여 논의되었다. 하지만 전술한 다른 실시예가 그러한 비대칭 배열을 생성하도록 배열될 수 있다. 예를 들어, 컬러 장벽과 필터층이 도 12에 도시된 방식과 유사한 방식으로 비대칭 시야 구역을 만들기 위해 정렬될 수 있도록, 제 2 실시예와 제 3 실시예가 수정될 수 있다. 유사하게, 본 발명의 제 9, 제 10 및 제 12 내지 제 15 실시예에 기초한 배열에서, 장벽 및 필터층이 또한 그러한 방식으로 정렬될 수 있다.
비록 본 출원에서 청구항이 특징의 특별한 결합 형식으로 제시되었지만, 본 발명의 개시물의 범주는, 그것이 임의의 청구항에서 현재 주장된 것과 동일한 발명에 관한 것인지 간에, 그리고 그것이 본 발명이 그러한 것처럼 동일한 기술적인 문제점의 일부 또는 전부를 완화하는 것인지 간에, 본 명세서에 개시된 임의의 새로운 특징이나 임의의 새로운 특징의 결합을 명시적으로 또는 묵시적으로 포함하거나 이러한 것들의 임의의 일반화된 것을 포함한다는 것을 이해해야 한다. 본 출원인은 본 명세서에서 새로운 청구항이 본 출원이나 본 출원으로부터 파생된 임의의 추가 출원을 실행하는 동안 그러한 특징들 및/또는 그러한 특징들의 결합으로 공식화될 수 있음을 통지한다.
전술한 바와 같이, 본 발명은 다중 시야를 제공하기 위해 배열된 디스플레이 디바이스에 이용 가능하다.
Claims (54)
- 제 1 시야 구역(23)에 위치한 제 1 관찰자(50)가 제 1 시야를 관찰하고, 제 2 시야 구역(24)에 위치한 제 2 관찰자(51)가 제 2 시야를 관찰하는 것을 허용하기 위해, 각각 상기 제 1 시야 구역(23) 및 상기 제 2 시야 구역(24)으로 향하는 상이한 정보를 포함할 수 있는 제 1 시야 및 제 2 시야를 디스플레이하도록 구성된 다중 시야 디스플레이(49)로서,복수의 이미지화 유닛(32)과 복수의 컬러 필터(19a, 19b, 19c, 19d)를 포함하고, 상기 컬러 필터 각각은 상기 이미지화 유닛 중 하나와 연관되며, 상기 컬러 필터는 제 1 피치에 따라 배열되고 컬러의 제 1 시퀀스에서 배열되는, 디스플레이 패널(14)과,컬러 필터 물질을 포함하는 복수의 컬러 부분(20a, 20b, 20c)을 포함하고, 상기 컬러 부분은 상기 제 1 피치의 2배와 같은 제 2 피치에 따라 배열되며, 순서가 반대로 될 때는 컬러의 제 1 시퀀스에 대응하는 컬러의 제 2 시퀀스로 배열되는, 장벽(20)을 포함하고,상기 다중 시야 디스플레이(49)는 상기 이미지화 유닛을 조명하는 광원(15)을 포함하거나, 또는 상기 이미지화 유닛은 광 방출 디바이스이고,상기 장벽은 상기 컬러 부분 중 하나와 상기 컬러 필터 중 하나를 통과한 후, 상기 이미지화 유닛을 통과했거나 또는 상기 이미지화 유닛에 의해 방출된 광이 디스플레이 패널을 빠져나가도록 위치하고, 상기 장벽의 컬러 부분은 상기 제 1 및 제 2 시야 구역으로 전달되는 상기 광을 선택적으로 방향이 정해지도록, 상기 컬러 필터와 협력하도록 구성되는, 다중 시야 디스플레이.
- 제 1항에 있어서, 상기 광이 상기 컬러 부분(20a)을 통과하기 전에, 상기 컬러 필터(19a) 중 하나를 통과하도록 배열되는, 다중 시야 디스플레이.
- 제 1항에 있어서, 상기 광이 상기 컬러 필터(19a) 중 하나를 통과하기 전에, 상기 컬러 부분(20a) 중 하나를 통과하도록 배열되는, 다중 시야 디스플레이.
- 제 3항에 있어서, 상기 컬러 부분(20a, 20b, 20c)의 컬러 필터 물질은 콜레스테릭(cholesteric) 필터 물질인, 다중 시야 디스플레이.
- 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 디스플레이 패널(14)의 이미지화 유닛을 조명하도록 배열된 광원(15)을 포함하는, 다중 시야 디스플레이.
- 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 장벽(20)은, p가 제 1 피치인, p/0.0781보다 작은 분리 간격만큼 상기 컬러 필터(19a, 19b, 19c)로부터 이격되는, 다중 시야 디스플레이.
- 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 장벽(20)의 컬러 부분(20a, 20b, 20c)은 블랙 매트릭스(21)에 의해 서로 분리되는, 다중 시야 디스플레이.
- 제 7항에 있어서, 상기 복수의 컬러 필터(19a, 19b, 19c)는 블랙 매트릭스에 의해 서로 분리되는, 다중 시야 디스플레이.
- 제 8항에 있어서, 상기 장벽(20)은 0.35㎜보다 작은 분리 간격만큼 상기 컬러 필터(19a, 19b, 19c)로부터 이격되는, 다중 시야 디스플레이.
- 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 장벽(20)의 컬러 부분(20a, 20b, 20c)과 컬러 필터(19a, 19b, 19c)는, 상기 디스플레이 패널(14)을 빠져나가는 광이 비대칭 배열되는 시야 구역(23, 24)을 만들도록 정렬되는, 다중 시야 디스플레이.
- 제 5항에 있어서, 상기 광원(15)은 복수의 광 방출 다이오드를 포함하고, 상기 광 방출 다이오드 중 적어도 2개는 제 1 컬러 및 제 2 컬러의 광을 각각 방출하도록 구성되는, 다중 시야 디스플레이.
- 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 이미지화 유닛(32)은 광 방출 디바이스인, 다중 시야 디스플레이.
- 디스플레이 시스템으로서,제 1 시야 구역(23)에 위치한 제 1 관찰자(50)가 제 1 시야를 관찰하고, 제 2 시야 구역(24)에 위치한 제 2 관찰자(51)가 제 2 시야를 관찰하는 것을 허용하기 위해, 각각 상기 제 1 시야 구역(23) 및 상기 제 2 시야 구역(24)으로 향하는 상이한 정보를 포함할 수 있는 제 1 시야 및 제 2 시야를 디스플레이하도록 구성된 다중 시야 디스플레이(49)와,하나 이상의 시야 구역(23, 24)에 디스플레이된 정보에 대응하는 오디오 신호를 출력하도록 배열된 오디오 출력 수단(55)을 포함하고, 상기 다중 시야 디스플레이(49)는복수의 이미지화 유닛(32)과 복수의 컬러 필터(19a, 19b, 19c, 19d)를 포함하고, 상기 컬러 필터 각각은 상기 이미지화 유닛 중 하나와 연관되며, 상기 컬러 필터는 제 1 피치에 따라 배열되고 컬러의 제 1 시퀀스에서 배열되는, 디스플레이 패널(14)과,컬러 필터 물질을 포함하는 복수의 컬러 부분(20a, 20b, 20c)을 포함하고, 상기 컬러 부분은 상기 제 1 피치의 2배와 같은 제 2 피치에 따라 배열되며, 순서가 반대로 될 때는 컬러의 제 1 시퀀스에 대응하는 컬러의 제 2 시퀀스로 배열되는, 장벽(20)을 포함하고,상기 다중 시야 디스플레이(49)는 상기 이미지화 유닛을 조명하는 광원(15)을 포함하거나, 또는 상기 이미지화 유닛은 광 방출 디바이스이고,상기 장벽은 상기 컬러 부분 중 하나와 상기 컬러 필터 중 하나를 통과한 후, 상기 이미지화 유닛을 통과했거나 또는 상기 이미지화 유닛에 의해 방출된 광이 디스플레이 패널을 빠져나가도록 위치하고, 상기 장벽의 컬러 부분은 상기 제 1 및 제 2 시야 구역으로 전달되는 상기 광을 선택적으로 방향이 정해지도록, 상기 컬러 필터와 협력하도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 디스플레이 시스템.
- 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 자동차(53)에서 정보를 디스플레이하도록 배열된, 다중 시야 디스플레이.
- 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 시야 구역(23, 24) 중 상이한 것에서 상이한 정보를 디스플레이하는데 사용되는, 다중 시야 디스플레이.
- 제 1 시야 구역(23)에 위치한 제 1 관찰자(50)가 제 1 시야를 관찰하고, 제 2 시야 구역(24)에 위치한 제 2 관찰자(51)가 제 2 시야를 관찰하는 것을 허용하기 위해, 각각 상기 제 1 시야 구역(23) 및 상기 제 2 시야 구역(24)으로 향하는 상이한 정보를 포함할 수 있는 제 1 시야 및 제 2 시야를 디스플레이하도록 구성된 다중 시야 디스플레이(49)의 제조 방법으로서,광 투과 기판(17) 상에 복수의 컬러 부분(20a, 20b, 20c)을 제공하는 단계,상기 복수의 컬러 부분 위에 광 투과 물질의 시트(22)를 놓는 단계, 및상기 광 투과 물질의 시트 상에 디스플레이 패널(14)의 복수의 컬러 필터(19a, 19b, 19c)를 제공하는 단계를포함하는, 다중 시야 디스플레이(49)의 제조 방법에 있어서, 상기 다중 시야 디스플레이(49)는복수의 이미지화 유닛(32)과 복수의 컬러 필터(19a, 19b, 19c, 19d)를 포함하고, 상기 컬러 필터 각각은 상기 이미지화 유닛 중 하나와 연관되며, 상기 컬러 필터는 제 1 피치에 따라 배열되고 컬러의 제 1 시퀀스에서 배열되는, 디스플레이 패널(14)과,컬러 필터 물질을 포함하는 복수의 컬러 부분(20a, 20b, 20c)을 포함하고, 상기 컬러 부분은 상기 제 1 피치의 2배와 같은 제 2 피치에 따라 배열되며, 순서가 반대로 될 때는 컬러의 제 1 시퀀스에 대응하는 컬러의 제 2 시퀀스로 배열되는, 장벽(20)을 포함하고,상기 다중 시야 디스플레이(49)는 상기 이미지화 유닛을 조명하는 광원(15)을 포함하거나, 또는 상기 이미지화 유닛은 광 방출 디바이스이고,상기 장벽은 상기 컬러 부분 중 하나와 상기 컬러 필터 중 하나를 통과한 후, 상기 이미지화 유닛을 통과했거나 또는 상기 이미지화 유닛에 의해 방출된 광이 디스플레이 패널을 빠져나가도록 위치하고, 상기 장벽의 컬러 부분은 상기 제 1 및 제 2 시야 구역으로 전달되는 상기 광을 선택적으로 방향이 정해지도록, 상기 컬러 필터와 협력하도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 다중 시야 디스플레이(49)의 제조 방법.
- 제 1 시야 구역(23)에 위치한 제 1 관찰자(50)가 제 1 시야를 관찰하고, 제 2 시야 구역(24)에 위치한 제 2 관찰자(51)가 제 2 시야를 관찰하는 것을 허용하기 위해, 각각 상기 제 1 시야 구역(23) 및 상기 제 2 시야 구역(24)으로 향하는 상이한 정보를 포함할 수 있는 제 1 시야 및 제 2 시야를 디스플레이하도록 구성된 다중 시야 디스플레이(49)의 제조 방법으로서,광 투과 기판(18) 상에 복수의 컬러 부분(20a, 20b, 20c)을 제공하는 단계,상기 복수의 컬러 부분 위에 광 투과 물질의 시트(22a)를 놓는 단계, 및상기 광 투과 물질의 시트 상에 이미지화 유닛(32)을 제어하도록 구성된 수단(16a)을 제공하는 단계를포함하는, 다중 시야 디스플레이(49)의 제조 방법에 있어서, 상기 다중 시야 디스플레이(49)는복수의 이미지화 유닛(32)과 복수의 컬러 필터(19a, 19b, 19c, 19d)를 포함하고, 상기 컬러 필터 각각은 상기 이미지화 유닛 중 하나와 연관되며, 상기 컬러 필터는 제 1 피치에 따라 배열되고 컬러의 제 1 시퀀스에서 배열되는, 디스플레이 패널(14)과,컬러 필터 물질을 포함하는 복수의 컬러 부분(20a, 20b, 20c)을 포함하고, 상기 컬러 부분은 상기 제 1 피치의 2배와 같은 제 2 피치에 따라 배열되며, 순서가 반대로 될 때는 컬러의 제 1 시퀀스에 대응하는 컬러의 제 2 시퀀스로 배열되는, 장벽(20)을 포함하고,상기 다중 시야 디스플레이(49)는 상기 이미지화 유닛을 조명하는 광원(15)을 포함하거나, 또는 상기 이미지화 유닛은 광 방출 디바이스이고,상기 장벽은 상기 컬러 부분 중 하나와 상기 컬러 필터 중 하나를 통과한 후, 상기 이미지화 유닛을 통과했거나 또는 상기 이미지화 유닛에 의해 방출된 광이 디스플레이 패널을 빠져나가도록 위치하고, 상기 장벽의 컬러 부분은 상기 제 1 및 제 2 시야 구역으로 전달되는 상기 광을 선택적으로 방향이 정해지도록, 상기 컬러 필터와 협력하도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 다중 시야 디스플레이(49)의 제조 방법.
- 제 1 시야 구역(23) 및 제 2 시야 구역(24)을 갖고, 상이한 사용자가 상이한 정보를 관찰할 수 있도록, 상기 제 1 시야 구역(23) 및 상기 제 2 시야 구역(24)에서 상이한 정보를 디스플레이할 수 있는 다중 시야 디스플레이(49)로서,제 1 피치로 구성된(configured) 복수의 이미지화 유닛(32)을 포함하는 디스플레이 패널(14),상기 디스플레이 패널을 조명하도록 배열된 광원(15), 및상기 복수의 이미지화 유닛에서 광 라인의 이미지를 생성하기 위해, 상기 광원에 의해 방출된 광의 초점을 맞추도록 배열되고, 제 2 피치로 구성된(configured) 복수의 렌즈(30a, 30b, 30c)를 포함하는 렌즈 모양 스크린(30)을포함하고,상기 렌즈(30a, 30b, 30c)가 서로 이격되는 상기 이미지화 유닛 중 2개(32a, 32f) 상에 상기 광 라인의 이미지를 생성하고, 인접한 이미지화 유닛(32a, 32b)이 상이한 렌즈(30a, 30b)에 의해 생성된 광 라인의 이미지에 의해 조명되도록, 상기 제 2 피치는 상기 제 1 피치의 2배와 같고,상기 광원(35)은 상기 제 2 피치와 같은 제 3 피치에서 상기 광 라인을 생성하도록 배열되고, 상기 광원(35)은 상기 렌즈(30a, 30b, 30c) 사이의 경계로 정렬된 위치에서 상기 광 라인을 생성하도록 배열되는,다중 시야 디스플레이.
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- 제 18항에 있어서, 상기 디스플레이 패널(14)에 의해 출력된 광을 산란시키도록 배열된 산란기(36)를 포함하는, 다중 시야 디스플레이.
- 제 22항에 있어서, 상기 산란기(36)는 미리 결정된 산란 프로파일을 가지는 제어된 산란기인, 다중 시야 디스플레이.
- 제 22항에 있어서, 상기 산란기(36)는 주기적인 구조상 특징(39a, 39b)을 포함하는 산란 표면을 가지는, 다중 시야 디스플레이.
- 제 18항에 있어서,스위칭 가능한 확산기(40)와,확산 상태와 광 투과 상태 사이에서 상기 확산기를 스위칭하도록 구성된 모드 스위칭 수단(41, 42)을 포함하고,상기 확산기는, 상기 확산기가 광 투과 상태에 있을 때는 상기 광 라인이 상기 이미지화 유닛(32)에서 이미지화되고, 상기 확산기가 확산 상태에 있을 때는 상기 이미지화 유닛(32)에 균일한 조명이 제공되도록, 상기 광원(15)과 이미지화 유닛(32) 사이에 위치하는, 다중 시야 디스플레이.
- 제 25항에 있어서, 상기 모드 스위칭 수단(41, 42)은 전계를 인가하고 제거 함으로써, 상기 상태 사이에서 상기 확산기(40)를 스위칭하도록 구성되는, 다중 시야 디스플레이.
- 디스플레이 시스템으로서,제 1 시야 구역(23) 및 제 2 시야 구역(24)을 갖고, 상이한 사용자가 상이한 정보를 관찰할 수 있도록, 상기 제 1 시야 구역(23) 및 상기 제 2 시야 구역(24)에서 상이한 정보를 디스플레이할 수 있는 다중 시야 디스플레이(49)와,하나 이상의 시야 구역(23, 24)에서 디스플레이된 정보에 대응하는 오디오 신호를 출력하도록 배열된 오디오 출력 수단(55)을 포함하는, 디스플레이 시스템에 있어서, 상기 다중 시야 디스플레이(49)는제 1 피치로 구성된(configured) 복수의 이미지화 유닛(32)을 포함하는 디스플레이 패널(14),상기 디스플레이 패널을 조명하도록 배열된 광원(15), 및상기 복수의 이미지화 유닛에서 광 라인의 이미지를 생성하기 위해, 상기 광원에 의해 방출된 광의 초점을 맞추도록 배열되고, 제 2 피치로 구성된(configured) 복수의 렌즈(30a, 30b, 30c)를 포함하는 렌즈 모양 스크린(30)을포함하고,상기 렌즈(30a, 30b, 30c)가 서로 이격되는 상기 이미지화 유닛(32a, 32f) 중 2개 상에 상기 광 라인의 이미지를 생성하고, 인접한 이미지화 유닛(32a, 32b)이 상이한 렌즈(30a, 30b)에 의해 생성된 광 라인의 이미지에 의해 조명되도록, 상기 제 2 피치는 상기 제 1 피치의 2배와 같고,상기 광원(35)은 상기 제 2 피치와 같은 제 3 피치에서 상기 광 라인을 생성하도록 배열되고, 상기 광원(35)은 상기 렌즈(30a, 30b, 30c) 사이의 경계로 정렬된 위치에서 상기 광 라인을 생성하도록 배열되는, 디스플레이 시스템.
- 제 18항에 있어서, 자동차(53)에서 정보를 디스플레이하도록 구성된, 다중 시야 디스플레이.
- 제 18항에 있어서, 시야 구역(23, 24) 중 상이한 것에서 상이한 정보를 디스플레이하는데 사용되는, 다중 시야 디스플레이.
- 제 1 시야 구역(23)에 위치한 제 1 관찰자(50)가 제 1 시야를 관찰하고, 제 2 시야 구역(24)에 위치한 제 2 관찰자(51)가 제 2 시야를 관찰하는 것을 허용하기 위해, 각각 상기 제 1 시야 구역(23) 및 상기 제 2 시야 구역(24)으로 향하는 상이한 정보를 포함할 수 있는 제 1 시야 및 제 2 시야를 디스플레이하도록 구성된 다중 시야 디스플레이(49)로서,디스플레이 제어기(52),제 1 시야를 제 1 시야 구역(23)에 디스플레이하도록 상기 디스플레이 제어기에 의해 배열된 복수의 제 1 이미지화 유닛(32a)과, 제 2 시야를 제 2 시야 구역(24)에 디스플레이하도록 상기 디스플레이 제어기에 의해 배열된 복수의 제 2 이미지화 유닛(32b)을 포함하는 디스플레이 패널(14)로서, 상기 제 1 이미지화 유닛과 제 2 이미지화 유닛은 복수의 제 3 이미지화 유닛(32c)에 의해 분리되는, 디스플레이 패널(14), 및복수의 광 라인으로 상기 디스플레이 패널(14)을 조명하도록 구성된 조명 배열(15, 43, 35)을 포함하며,상기 제 1 시야와 제 2 시야가 디스플레이될 때, 상기 제 3 이미지화 유닛이 스위칭 오프되고, 이를 통해 정보를 디스플레이하는데 상기 제 3 이미지화 유닛이 사용되지 않도록, 상기 디스플레이가 배열되는, 다중 시야 디스플레이.
- 삭제
- 제 30항에 있어서, 상기 제 1, 제 2 및 제 3의 복수의 이미지화 유닛(32a, 32b, 32c) 각각은 열로 배열되고, 이미지화 유닛(32)의 2차원 어레이 부분을 형성하는, 다중 시야 디스플레이.
- 제 32항에 있어서, 상기 복수의 제 1 이미지화 유닛은 상기 디스플레이 패널(14)의 인접한 열(32a, 32b)로 배열된 이미지화 유닛(32)을 포함하는, 다중 시야 디스플레이.
- 제 33항에 있어서, 상기 복수의 제 2 이미지화 유닛은 상기 디스플레이 패널 (14)의 인접한 열(32c, 32d)로 배열된 이미지화 유닛(32)을 포함하는, 다중 시야 디스플레이.
- 제 32항에 있어서, 상기 제 1, 제 2 및 제 3의 복수의 이미지화 유닛(32a, 32b, 32c)은 상기 어레이에서의 열의 주기적인 시퀀스로서 배열되는, 다중 시야 디스플레이.
- 제 32항에 있어서, 디스플레이 패널(14)은 2차원 어레이로서 배열된 복수의 컬러 필터(47)를 포함하는, 다중 시야 디스플레이.
- 제 32항에 있어서, 디스플레이 패널(14)은 적어도 4개의 원색에 기초한 복수의 컬러 필터(47)를 포함하는, 다중 시야 디스플레이.
- 제 30항에 있어서,광원(15)과,상기 광원과 상기 디스플레이 패널(14) 사이에 위치한 주어진 피치에서 배열된 복수의 광 투과 부분(44)을 포함하는 장벽(43, 48)을 포함하고,복수의 광 라인에 의해 상기 디스플레이 패널이 조명되도록 배열되는, 다중 시야 디스플레이.
- 제 30항에 있어서, 선택적으로 광을 받아들이도록 복수의 광 투과 부분을 포함하는 장벽(48)을 포함하고, 상기 광 투과 부분은 제 1 피치에서 배열되며, 상기 장벽(48)은 상기 이미지화 유닛(32)으로부터 나오는 광이 상기 장벽(48) 위에 입사하도록 위치하는, 다중 시야 디스플레이.
- 제 38항에 있어서, 상기 장벽(48)은 상기 장벽(48)이 광을 선택적으로 받아들이는 선택적 투과 모드와, 상기 장벽(48)이 상기 디스플레이 패널(14)에 관한 균일한 조명을 제공하기 위해 광 투과성이 되는 광 투과 모드 사이에서 스위칭 될 수 있는 스위칭 가능한 디바이스인, 다중 시야 디스플레이.
- 제 39항에 있어서, 상기 장벽(48)은 상기 광 투과 부분이 상기 제 1 피치로 배열되는 제 1 모드와, 상기 광 투과 부분이 제 2 피치로 배열되는 제 2 모드에서 동작할 수 있는 스위칭 가능한 디바이스인, 다중 시야 디스플레이.
- 제 40항에 있어서, 상기 장벽(48)은 액정 셀인, 다중 시야 디스플레이.
- 제 38항에 있어서, 상기 디스플레이 패널(14)은 복수의 컬러 필터(47)를 포함하고, 상기 장벽(43, 48)과 상기 복수의 컬러 필터는 평행하지 않은 구성으로 배열되는, 다중 시야 디스플레이.
- 제 38항에 있어서, 상기 조명 배열(15, 46)은 광 라인을 생성하도록 배열된 광원(15)과, 상기 디스플레이 패널(14) 내에서 상기 광 라인을 이미지화하도록 배열된 렌즈 모양 스크린(46)을 포함하는, 다중 시야 디스플레이.
- 제 38항에 있어서, 상기 장벽(43, 48)의 광 투과 부분과 상기 제 3 이미지화 유닛(32c)은, 디스플레이 패널(14)에 의해 출력된 광이 비대칭 배열로 상기 시야 구역(23, 24)을 생성하도록 정렬되는, 다중 시야 디스플레이.
- 디스플레이 시스템으로서,제 1 시야 구역(23)에 위치한 제 1 관찰자(50)가 제 1 시야를 관찰하고, 제 2 시야 구역(24)에 위치한 제 2 관찰자(51)가 제 2 시야를 관찰하는 것을 허용하기 위해, 각각 상기 제 1 시야 구역(23) 및 상기 제 2 시야 구역(24)으로 향하는 상이한 정보를 포함할 수 있는 제 1 시야 및 제 2 시야를 디스플레이하도록 구성된 다중 시야 디스플레이(49)와,하나 이상의 시야 구역(23, 24)에서 디스플레이된 정보에 대응하는 오디오 신호를 출력하도록 배열된 오디오 출력 수단(55)을 포함하는, 디스플레이 시스템에 있어서, 상기 다중 시야 디스플레이(49)는디스플레이 제어기(52),제 1 시야를 제 1 시야 구역(23)에 디스플레이하도록 상기 디스플레이 제어기에 의해 배열된 복수의 제 1 이미지화 유닛(32a)과, 제 2 시야를 제 2 시야 구역(24)에 디스플레이하도록 상기 디스플레이 제어기에 의해 배열된 복수의 제 2 이미지화 유닛(32b)을 포함하는 디스플레이 패널(14)로서, 상기 제 1 이미지화 유닛과 제 2 이미지화 유닛은 복수의 제 3 이미지화 유닛(32c)에 의해 분리되는, 디스플레이 패널(14), 및복수의 광 라인으로 상기 디스플레이 패널(14)을 조명하도록 구성된 조명 배열(15, 43, 35)을 포함하며,상기 제 1 시야와 제 2 시야가 디스플레이될 때, 상기 제 3 이미지화 유닛이 스위칭 오프되고, 이를 통해 정보를 디스플레이하는데 상기 제 3 이미지화 유닛이 사용되지 않도록, 상기 디스플레이가 배열되는, 디스플레이 시스템.
- 제 30항에 있어서, 자동차(53)에서 정보를 디스플레이하도록 배열된, 다중 시야 디스플레이.
- 제 30항에 있어서, 시야 구역(23, 24)의 각 구역에서 상이한 정보를 디스플레이하는데 사용되는, 다중 시야 디스플레이.
- 제 13항에 있어서, 자동차(53)에서 정보를 디스플레이하도록 배열된, 디스플레이 시스템.
- 제13항에 있어서, 시야 구역(23, 24) 중 상이한 것에서 상이한 정보를 디스플레이하는데 사용되는, 디스플레이 시스템.
- 제 27항에 있어서, 자동차(53)에서 정보를 디스플레이하도록 구성된, 디스플레이 시스템.
- 제 27항에 있어서, 시야 구역(23, 24) 중 상이한 것에서 상이한 정보를 디스플레이하는데 사용되는, 디스플레이 시스템.
- 제 46항에 있어서, 자동차(53)에서 정보를 디스플레이하도록 배열된, 디스플레이 시스템.
- 제 53항에 있어서, 각 시야 구역(23, 24)에서 상이한 정보를 디스플레이하는데 사용되는, 디스플레이 시스템.
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