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KR20180044454A - 표시 패널, 입체 영상 표시 패널 및 표시 장치 - Google Patents

표시 패널, 입체 영상 표시 패널 및 표시 장치 Download PDF

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KR20180044454A
KR20180044454A KR1020160137391A KR20160137391A KR20180044454A KR 20180044454 A KR20180044454 A KR 20180044454A KR 1020160137391 A KR1020160137391 A KR 1020160137391A KR 20160137391 A KR20160137391 A KR 20160137391A KR 20180044454 A KR20180044454 A KR 20180044454A
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조주완
황인선
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Abstract

입체 영상 표시 패널은, 단위 화소를 포함하고 상기 단위 화소는 데이터 신호에 기초하여 발광하는 화소들을 포함하는 표시 패널; 및 상기 단위 화소에 대응하여 상기 표시 패널 상에 위치하는 렌즈를 포함하는 렌즈 어레이를 포함하고, 상기 화소들 각각은 상기 단위 화소의 면적 중심에 인접하여 위치하는 발광 소자; 및 상기 발광 소자를 구동시키는 화소 구동 회로를 포함 할 수 있다.

Description

표시 패널, 입체 영상 표시 패널 및 표시 장치{DISPLAY PANEL, STEREOSCOPIC IMAGE DISPLAY PANEL, AND DISPLAY DEVICE}
본 발명은 표시 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 입체 영상을 표시하는 표시 패널, 입체 영상 표시 패널 및 표시 장치에 관한 것이다.
무안경 3차원 입체(glass-free 3D stereoscopic) 영상은 3D 안경을 이용하지 않고 입체감이 구현된 영상이다. 무안경 3D 입체 영상을 구현하기 위해서는, 2개 이상 이미지들(예를 들어, 2차원 이미지들)을 포함하는 다시점 이미지를 이용하고, 다시점(multi-view)은 하나의 사물을 바라볼 때 여러 위치들의 시점들을 의미한다.
입체 영상 표시 장치는 렌즈 및 렌즈에 대응하는 화소들을 이용하여 상호 다른 방향으로 상호 다른 시점들을 가지는 이미지들(즉, 다시점 이미지)를 표시한다. 이 경우, 사용자는 양안 시차에 따라 다시점 이미지들 중 상호 다른 이미지들을 봄으로써, 입체 영상을 인식할 수 있다.
입체 영상 표시 장치는 렌즈들을 이용하여 다시점 이미지들을 표시함에 따라 사용자에게 시인되는 해상도(즉, 입체 영상의 해상도)는 상대적으로 감소 되고, 렌즈들 간의 경계면에서 절단되는 화소에서 나오는 광에 의해 크로스토크가 발생할 수 있다.
본 발명의 일 목적은 입체 영상의 해상도를 향상시킬 수 있는 표시 패널을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 목적은 크로스토크를 해소할 수 있는 입체 영상 표시 패널을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 목적은 상기 입체 영상 표시 패널을 포함하는 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 입체 영상 표시 패널은, 단위 화소를 포함하고 상기 단위 화소는 데이터 신호에 기초하여 발광하는 화소들을 포함하는 표시 패널; 및 상기 단위 화소에 대응하여 상기 표시 패널 상에 위치하는 렌즈를 포함하는 렌즈 어레이를 포함하고, 상기 화소들 각각은 상기 단위 화소의 면적 중심에 인접하여 위치하는 발광 소자; 및 상기 발광 소자를 구동시키는 화소 구동 회로를 포함 할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 단위 화소의 면적 중심은 상기 렌즈의 면적 중심에 대응 할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 단위 화소는, 상기 면적 중심에 대응하는 제1 중심 및 상기 단위 화소의 면적보다 작은 면적을 가지는 제1 영역을 포함하고, 상기 발광 소자는 상기 제1 영역에 위치 할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 단위 화소는, 상기 제1 중심을 가지고 상기 제1 영역을 에워싸는 제2 영역을 포함하고, 상기 화소들 중 상기 단위 화소의 외곽에 인접하는 제1 화소의 화소 구동 회로는 상기 제2 영역에 위치 할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 화소 구동 회로는, 주사신호에 응답하여 상기 데이터 신호를 제1 노드에 전송하는 제1 트랜지스터; 상기 제1 노드에 연결되고, 상기 데이터 신호를 저장하는 저장 커패시터; 및 제1 전원전압 및 상기 발광 소자 사이에 연결되고, 상기 저장 커패시터에 저장된 상기 데이터 신호에 응답하여 상기 발광 소자에 흐르는 구동 전류량을 제어하는 제2 트랜지스터를 포함하고, 상기 화소 구동 회로는 상기 제2 영역에 위치 할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 표시 패널은, 상기 화소들 각각에 상기 주사신호를 전송하는 주사선; 상기 화소들 각각에 상기 데이터 신호를 전송하는 데이터선; 및 상기 제1 전원전압을 전송하는 제1 전원선을 더 포함하고, 상기 주사선, 상기 데이터선 및 상기 제1 전원선은 상기 제2 영역에 배열 될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 단위 화소는 상기 면적 중심을 지나는 제1 축을 기준으로 대칭 일 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 렌즈는 육각형의 평면 형상을 가지고, 상기 육각형의 변들에 각각 수직하는 방향들을 따라 반복적으로 배열되며, 상기 단위 화소는 상기 방향들을 따라 반복적으로 배열 될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 화소들은 M개의 화소행들 및 N개의 화소열들의 교차 영역에 위치하고(단, M 및 N은 2 이상의 정수), 상기 M개의 화소행들 중 M번째 화소행에 포함된 제1 화소는 제11 화소의 화소 구조와 다른 제1 화소 구조를 가지되, 상기 제11 화소는 상기 제1 화소와 인접하며 M+1번째 화소행에 포함되고, 상기 N개의 화소열들 중 N번째 화소열에 포함된 제2 화소는 제12 화소의 화소 구조와 다른 제2 화소 구조를 가지되, 상기 제12 화소는 상기 제2 화소와 인접하며 N+1 번째 화소열에 포함 될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 화소들은 I개의 화소행들 및 J개의 화소열들의 교차 영역에 위치하고(단, I 및 J는 3 이상의 정수), 상기 I개 화소행들 중 제1 화소행에 포함된 J개의 화소들의 발광 소자들은 제2 화소행에 인접하여 위치하고, 상기 I개의 화소행들 중 제I 화소행에 포함된 J개의 화소들의 발광 소자들은 제I-1 화소행에 인접하여 위치하며, 상기 J개의 화소열들 중 제1 화소열에 포함된 I개의 화소들의 발광 소자들은 제2 화소열에 인접하여 위치하고, 상기 J개의 화소열들 중 제J 화소열에 포함된 I개의 화소들의 발광 소자들은 제J-1 화소열에 인접하여 위치 할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제1 화소열은 제1 색으로 발광하는 제1 화소 및 제3 색으로 발광하는 제3 화소 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 제2 화소열은 제2 색으로 발광하는 제2 화소를 포함 할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 렌즈는 상기 I개의 화소행들과 예각을 이루는 제3 방향으로 반복적으로 배열되고, 상기 예각은 아래의 수학식1에 기초하여 결정되며,
[수학식1]
Figure pat00001
, 여기서, θ는 상기 예각 일 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 렌즈는 원의 평면 형상, 사각형의 평면 형상 및 직사각형의 평면 형상 중 하나를 가질 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 단위 화소는 제1 행에 i개(단, i는 2 이상의 정수)의 화소들을 포함하고, 제1 행에 인접한 제2 행에 j개(단, j는 i와 다른 2 이상의 정수)의 화소들을 포함 할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제1 행에 포함된 제1 화소는 상기 제2 행에 포함된 2개의 화소들에 인접 할 수 있다.
본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예들에 따른 표시 패널은, 데이터 신호에 기초하여 발광하는 화소들을 포함하고, 상기 화소들은 제1 블록에 기초하여 화소 그룹들로 구분되고, 상기 화소 그룹들 중 제1 화소 그룹에 포함된 화소들 각각은 상기 제1 블록의 면적 중심에 인접하여 위치하는 발광 소자; 및 상기 제1 블록의 외곽에 인접하여 위치하고, 상기 발광 소자를 구동시키는 화소 구동 회로를 포함 할 수 있다.
본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치는, 영상 데이터에 기초하여 데이터 신호를 생성하는 데이터 구동부; 단위 화소를 포함하고, 상기 단위 화소는 상기 데이터 신호에 기초하여 발광하는 화소들을 포함하는 표시 패널; 및 상기 단위 화소에 대응하여 상기 표시 패널 상에 위치하는 렌즈를 포함하는 렌즈 어레이를 포함하고, 상기 화소들 각각은, 상기 단위 화소의 면적 중심에 인접하여 위치하는 발광 소자; 및 상기 단위 화소의 외곽에 인접하여 위치하고, 상기 발광 소자를 구동시키는 화소 구동 회로를 포함 할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 렌즈 어레이는 상기 표시 패널로부터 상기 렌즈의 초점 거리만큼 이격 될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 화소들 중 동일한 화소행에 포함된 N개(단, N은 2 이상의 정수)의 화소들에서 출력되는 N개의 광들은 상기 렌즈를 투과하여 N개의 시점들을 형성하고, 사용자의 위치에 따라 상기 N개의 시점들 중 적어도 2개가 사용자에게 시인 될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 N개의 화소들 중 제1 화소에서 나오는 제1 광은 제1 시점을 형성하되, 상기 제1 화소는 상기 표시 패널에 수직하고 상기 렌즈를 관통하는 시선축을 기준으로 제1 방향에 위치하며, 상기 제1 시점은 상기 시선축을 기준으로 제2 방향에 형성되고, 상기 N개의 화소들 중 제2 화소에서 나오는 제2 광은 제2 시점을 형성하되, 상기 제2 화소는 상기 시선축을 기준으로 제2 방향에 위치하며, 제2 시점은 상기 시선축을 기준으로 제1 방향에 형성 될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 표시 패널은 단위 화소를 포함하고, 단위 화소는 특정 위치(예를 들어, 렌즈의 중심에 대응하는 위치)에 밀집된 발광 소자들을 포함하므로, 보다 적은 개수의 화소들을 이용하여 충분한 시점들(예를 들어, 광들이 렌즈를 통과하여 상호 다른 방향에 형성되는 시점들로서, 시점들 간의 3~4mm 이내임)을 형성할 수 있다. 따라서, 상대적으로 해상도가 향상되는 효과를 가질 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 입체 영상 표시 패널은 단위 화소를 포함하고, 단위 화소에 포함된 발광 소자들은 특정 영역(예를 들어, 단위 화소의 면적 중심)에 밀집되므로, 발광 소자들로부터 나오는 광들은 하나의 렌즈만을 통과할 수 있다. 따라서, 분할된 광들에 의해 발생하는 크로스토크가 해소될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치는 상기 표시 패널 또는 상기 입체 영상 표시 패널을 포함하므로, 보다 폭 넓은 깊이를 가지고 가상 객체를 표시하고, 사용자의 눈의 피로를 감소시킬 수 있다.
다만, 본 발명의 효과는 상기 효과들로 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 입체 영상 표시 패널을 나타내는 도면이다.
도 2a 및 도 2c는 도 1의 입체 영상 표시 패널에서 입체 영상을 표시하는 원리를 설명하는 도면이다.
도 3a 및 도 3b는 도 1의 입체 영상 표시 패널의 비교예를 나타내는 도면이다.
도 4a는 도 1의 입체 영상 표시 패널의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 4b는 도 4a의 입체 영상 표시 패널에 포함된 단위 화소의 일 예를 나타내는 회로도이다.
도 4c 및 도 4d는 도 1의 입체 영상 표시 패널의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 5a 내지 도 5d는 도 1의 입체 영상 표시 패널의 예들을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치를 나타내는 블록도이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 실시예들을 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성 요소에 대해서는 동일하거나 유사한 참조 부호를 사용한다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 입체 영상 표시 패널을 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 입체 영상 표시 패널(100)은 표시 패널(110) 및 렌즈 어레이(120)를 포함 할 수 있다.
표시 패널(100)은 화소들을 포함하고, 화소들은 제1 블록에 기초하여 단위 화소들(또는, 화소 그룹들)로 구분될 수 있다. 여기서, 제1 블록은 렌즈(121)에 대응할 수 있다. 예를 들어, 제1 블록은 렌즈(121)와 동일/유사한 형상 및 동일한 면적을 가질 수 있다. 화소들은 외부 (예를 들어, 구동 집적 회로)로부터 제공되는 데이터 신호에 기초하여 발광할 수 있다. 화소의 회로 구성에 대해서는 도 4b를 참조하여 설명하기로 한다.
렌즈 어레이(120)는 단위 화소들에 각각 대응하는 렌즈(121)들을 포함할 수 있다. 렌즈 어레이(120)는 표시 패널(110) 상(또는, 사용자와 표시 패널(110) 사이)에 위치할 수 있다. 렌즈(121)는 볼록 렌즈이고, 원의 평면 형상, 사각형의 평면 형상, 직사각형의 평면 형상, 또는 육각형의 평면 형상 등을 가질 수 있다. 예를 들어, 렌즈(121)는 렌티큘러(lenticular) 렌즈 일 수 있다. 렌즈 어레이(120)는 일정 간격을 가지고 배열된 렌즈(121)들을 포함하고, 필름으로 구현되어 표시 패널(100) 상에 코팅될 수 있다.
일 실시예에서, 렌즈 어레이(120)는 패럴랙스 배리어(parallax barrier)일 수 있다. 이 경우, 렌즈(121)는 배리어들 사이로 열린 공간(또는, 슬릿(slit))일 수 있다.
입체 영상 표시 패널(100)은 표시 패널(110) 및 렌즈 어레이(120)를 이용하여 가상의 물체가 생성하는 빛의 위치, 방향, 색 정보를 표시할 수 있다. 즉, 입체 영상 표시 패널(100)은 입체 영상을 표시 할 수 있다.
도 2a 및 도 2c는 도 1의 입체 영상 표시 패널에서 입체 영상을 표시하는 원리를 설명하는 도면이다.
도 2a 내지 도 2c를 참조하면, 도 1의 입체 영상 표시 패널(100)을 A-B 축을 기준으로 자른 단면이 도시되어 있다. A-B 축 상에는 제1 내지 제3 타입 화소들(R, G, B)들이 반복적으로 배열 될 수 있다. 여기서, 제1 내지 제3 타입 화소들(R, G, B)들은 상호 다른 단색으로 발광하고, 제1 내지 제3 타입 화소들(R, G, B)들에서 나오는 광들은 조합되어 입체 영상의 색상을 표현할 수 있다. 예를 들어, 제1 타입 화소(R)는 제1 색(예를 들어, 적색)으로 발광하고, 제2 타입 화소(G)는 제2 색(예를 들어, 녹색)으로 발광하며, 제3 화소(B)는 제3 색(B)(예를 들어, 청색)으로 발광할 수 있다.
도 2a에 도시된 바와 같이, 5개의 화소들(PX1 내지 PX5)이 하나의 단위 화소(또는, 화소 그룹)에 포함되고, 하나의 렌즈(121)에 대응(또는, 할당)될 수 있다. 도 2a에 5개의 화소들(PX1 내지 PX5)이 하나의 렌즈(121)에 할당되는 것으로 도시되어 있으나, 이는 예시적인 것으로, 화소들(PX1 내지 PX5)이 이에 국한되는 것은 아니다. 예를 들어, 렌즈(121)의 크기(또는, 피치(pitch))가 커질수록 더 많은 화소들이 렌즈(121)에 할당될 수 있다.
렌즈(121)는 사용자의 시선축(예를 들어, 표시 패널(110)에 수직하고 렌즈의 중심을 통과하는 축) 상에서 단위 화소(또는, 5개의 화소들(PX1 내지 PX5))로부터 이격되어 배치될 수 있다. 예를 들어, 렌즈(121)는 렌즈(121)의 초점 거리만큼 단위 화소로부터 이격 될 수 있다.
화소들(PX1 내지 PX5)은 상호 다른 시점들(View1 내지 View 5)(예를 들어, 표시 패널(110)과 평행한 평면 상에 위치하는 시점 영역들)을 각각 형성할 수 있다. 시점들(View1 내지 View 5)은 화소들(PX1 내지 PX5)과 렌즈(121) 간의 상대 위치에 따라 결정될 수 있다.
예를 들어, 제1 화소(PX1)는 시선축을 기준으로 좌측 방향에 위치하고, 제1 화소(PX1)에 의해 형성된 제1 시점(View1)은 시선축을 기준으로 우측 방향에 위치할 수 있다. 제1 시점(View1)은 제1 화소(PX1)의 중심 및 렌즈(121)의 중심을 관통하는 제1 축 방향으로의 시점일 수 있다.
유사하게, 제2 화소(PX2)는 시선축을 기준으로 좌측 방향에 위치하되, 제1 화소(PX1)보다 시선축에 인접하여 위치할 수 있다. 이 경우, 제2 화소(PX2)에 의해 형성된 제2 시점(View2)은 시선축을 기준으로 우측 방향에 위치하되, 제1 시점(View1)보다 시선축에 인접하여 위치할 수 있다. 제2 시점(View2)은 제2 화소(PX2)의 중심 및 렌즈(121)의 중심을 관통하는 제2 축 방향으로의 시점일 수 있다.
제3 화소(PX3)는 시선축 상에 위치하고, 제3 화소(PX3)에 의해 형성된 제3 시점(View3)은 시선축 상에 위치할 수 있다. 제3 시점(View3)은 시선축 방향(또는, 제3 화소(PX3)의 중심 및 렌즈(121)의 중심을 관통하는 제3 축 방향)으로의 시점일 수 있다.
제4 화소(PX4)는 시선축을 기준으로 우측 방향에 위치하고, 제4 화소(PX4)에 의해 형성된 제4 시점(View4)은 시선축을 기준으로 좌측 방향에 위치하며, 제4 시점(View4)은 제4 화소(PX4)의 중심 및 렌즈(121)의 중심을 관통하는 제4 축 방향으로의 시점일 수 있다.
유사하게, 제5 화소(PX5)는 시선축을 기준으로 우측 방향에 위치하되, 제4 화소(PX4)보다 시선축으로부터 이격되어 위치할 수 있다. 이 경우, 제5 화소(PX5)에 의해 형성된 제5 시점(View5)은 시선축을 기준으로 좌측 방향에 위치하되, 제4 시점(View4)보다 시선축으로부터 이격되어 위치할 수 있다. 제5 시점(View5)은 제5 화소(PX5)의 중심 및 렌즈(121)의 중심을 관통하는 제5 축 방향으로의 시점일 수 있다.
한편, 시점들(View1 내지 View5)간의 간격은 특정 거리 이내 일 수 있다. 예를 들어, 입체 영상 표시 패널(100)와 평행하고 이격된 평면 상에서(예를 들어, 사용자의 양안이 위치하는 평면 상에서), 시점들(View1 내지 View5)간의 간격은 사용자의 동공의 평균 크기인 3~4mm 이하일 수 있다. 충분한 시점들을 형성하기 위해서는 보다 많은 화소들이 요구되고, 이 경우, 입체 영상의 해상도는 요구되는 화소들의 개수에 반비례하여 저하될 수 있다.
4a 및 도 4b를 참조하여 후술하겠지만, 본 발명의 실시예들에 따른 입체 영상 표시 패널(100)은 특정 위치(예를 들어, 렌즈의 중심에 대응하는 위치)에 밀집된 발광 소자들을 포함하므로, 보다 적은 개수의 화소들을 이용하여 충분한 시점들을 형성할 수 있다. 따라서, 상대적으로 해상도가 향상되는 효과를 가질 수 있다.
도 2b를 참조하면, 3D 안경을 이용하는 일반적인 표시 장치는 표시 패널(110) 상에 좌안 영상(예를 들어, 사용자의 좌안에 대응하는 영상) 및 우안 영상(예를 들어, 사용자의 우안에 대응하는 영상)을 표시할 수 있다. 이 경우, 사용자의 초점은 영상들이 표시되는 표시 패널(110)로 맞춰지나, 양안 시차로 인해 가상의 객체(또는, 3D 영상(3D IMAGE))는 표시 패널(110)로부터 이격된 지점에 형성될 수 있다. 즉, 제1 초점거리(FD1) 및 수렴 거리(VD)(예를 들어, 가상의 객체와 양안 간의 거리)는 불일치 될 수 있다. 제1 초점거리(FD1) 및 수렴 거리(VD)간의 불일치는 사용자의 눈을 피로하게 할 수 있다.
도 2c를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 입체 영상 표시 패널(100)에 표시되는 2개 이상의 시점들(또는, 영상들)이 사용자의 안구(예를 들어, 양안 각각)에 입사되고, 안구의 조절력은 2개의 시점들이 제공하는 가상의 객체(또는, 3D 영상(3D IMAGE))의 깊이에 맞추어 조절 될 수 있다. 즉, 제2 초점거리(FD2) 및 수렴 거리(VD)는 일치하고, 사용자의 눈의 피로가 저감될 수 있다.
도 1, 도 2a 내지 도 2c를 참조하여 설명한 바와 같이, 입체 영상 표시 패널(100)은 화소들(PX1 내지 PX5) 및 렌즈(121)를 이용하여 시점들(View1 내지 View5)을 형성 할 수 있다. 이 경우, 2개 이상의 시점들(또는, 영상들)이 사용자의 안구에 입사되므로, 사용자는 가상의 객체를 입체적으로 인식 할 수 있다.
실시예들에서, 단위 화소에 포함된 화소들 각각은 특정 위치(예를 들어, 렌즈(121)의 면적 중심에 대응하는 위치, 또는 단위 화소의 면적 중심)에 밀집되는 발광 소자(또는, 발광부, 발광 영역)를 포함할 수 있다. 이 경우, 발광 소자를 구동하는 화소 구동 회로는 단위 화소의 외곽에 인접하여 위치할 수 있다. 즉, 화소들의 발광 소자들이 단위 화소의 특정 영역에 밀집(cluster)되고, 화소 구동 회로가 특정 영역의 외곽에 배치될 수 있다.
도 3a 및 도 3b는 도 1의 입체 영상 표시 패널의 비교예를 나타내는 도면이다.
도 3a를 참조하면, 표시 패널(310)은 제1 방향(D1)(또는, 행 방향, 열 방향)을 따라 반복적으로 배열된 제1 내지 제3 타입 화소들(R, G, B)를 포함할 수 있다.
렌즈(321)는 육각형의 평면 형상을 가질 수 있다. 렌즈(321)는 입체 영상의 색상을 형성하기 위해 제2 방향(또는, 제2 방향의 수직 방향)을 따라 반복적으로 배열될 수 있다. 여기서, 제2 방향은 제1 방향(D1)과 제1 각도(θ1)를 가질 수 있다.
이 경우, 제1 렌즈(321-1)에 대응하는 제1 타입 화소(R)(예를 들어 제1 렌즈(321-1)의 중심에 대응하는 제1 타입 화소(R)), 제2 렌즈(321-2)에 대응하는 제2 타입 화소(G) 및 제3 렌즈(321-3)에 대응하는 제3 타입 화소(B)가 상호 동일한 시점을 형성할 수 있다. 따라서, 제1 타입 화소(R)의 제1 색, 제2 타입 화소(G)의 제2 색 및 제3 타입 화소(B)의 제3 색 등에 기초하여 입체 영상의 색상이 형성될 수 있다.
그러나, 렌즈(321)가 제2 방향으로 정렬되므로 일부 화소들은 2개(또는, 2개 이상)의 렌즈들에 할당될 수 있다. 예를 들어, 제1 경계 영역(BA1)에 포함된 제1 타입 화소(R) 및 제2 타입 화소(G)는 제1 렌즈(321-1) 및 제2 렌즈(321-2)에 할당되고, 제1 경계 영역(BA1)에 포함된 제3 타입 화소(B)는 제1 렌즈(321-1), 제2 렌즈(321-2) 및 제4 렌즈(예를 들어, 제1 렌즈(321-1) 및 제2 렌즈(321-2)에 인접한 렌즈)에 할당될 수 있다. 이 경우, 제1 경계 영역(BA1)에 포함된 제1 타입 화소(R)에서 나오는 광은 제1 렌즈(321-1) 및 제2 렌즈(321-2)를 통해 분리(또는, 분할)되어 상호 다른 시점들을 형성할 수 잇다. 예를 들어, 제1 경계 영역(BA1)에 포함된 제1 타입 화소(R)는, 도 2a에 도시된 시점들(View1 내지 View5)를 참조하면, 제1 렌즈(321-1)의 우상측에 위치하는 시점 및 제2 렌즈(321-2)의 좌하측에 위치하는 시점을 형성할 수 있다. 즉, 제1 렌즈(321-1)의 우상측에서 관측되어야 할 영상이 제2 렌즈(321-2)의 좌하측에서 관측되는 크로스토크(crosstalk)가 발생할 수 있다.
또한, 크로스토크를 해소하기 위해 제1 경계 영역(BA1)에 포함된 화소들을 이용하지 않는 경우, 시점들의 개수가 감소될 뿐만 아니라 입체 영상의 해상도가 감소될 수 있다.
도 3a에서 렌즈(321)는 육각형의 평면 형상을 가지는 것을 예시적으로 설명하였으나, 렌즈(321)가 육각형의 평면 형상과 다른 형상을 가지는 경우에도 크로스토크가 발생할 수 있다.
도 3b를 참조하면, 렌즈(322)는 직사각형의 평면 형상을 가질 수 있다. 즉, 렌즈(322)는 세로형 렌즈(또는, 렌티큘러 렌즈) 일 수 있다. 도 3a를 참조한 렌즈(321)와 유사하게, 렌즈(322)는 입체 영상의 색상을 형성하기 위해 특정 방향을 따라 반복적으로 배열될 수 있다. 여기서, 특정 방향은 제1 방향(D1)과 제2 각도(θ2)를 가질 수 있다. 이 경우, 렌즈(322)의 중심 축에 대응하는 제1 내지 제3 타입 화소들(R, G, B)이 상호 동일한 시점을 형성할 수 있다.
제2 경계 영역(BA2)에 포함된 제1 내지 제3 타입 화소들(R, G, B)은 렌즈(322) 및 인접 렌즈(323)(예를 들어, 렌즈(322)의 좌측에 배치되는 렌즈)에 할당되고, 제2 경계 영역(BA2)에 포함된 화소들에서 나오는 광들은 렌즈(322)의 우측에 위치하는 시점 및 인접 렌즈(323)의 좌측에 위치하는 시점을 형성할 수 있다. 즉, 렌즈(322)의 우측에서 관측되어야 할 영상이 인접 렌즈(323)의 좌측에서 관측되는 크로스토크가 발생할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예들에 따른 입체 영상 표시 패널(100)은 단위 화소(또는, 클러스터 화소(clustered pixel))를 포함하고, 단위 화소는 특정 위치에 밀집된 발광 소자들(또는, 발광부들, 발광 영역들)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 발광 소자들은 단위 화소의 중심 영역에 밀집될 수 있다. 이 경우, 화소들(또는, 발광 소자)로부터 나오는 광들은 하나의 렌즈(예를 들어, 단위 화소에 대응하는 렌즈)만을 통과할 수 있다. 따라서, 분리된 광들에 의해 발생하는 크로스토크가 해소될 수 있다. 또한, 렌즈들의 경계면에 위치하는 화소들을 포함하는 모든 화소들을 이용하므로, 시점들의 개수 및 입체 영상의 해상도가 상대적으로 증가할 수 있다. 나아가, 발광 소자들이 밀집되어 충분한 시점들(예를 들어, 3~4mm 이내의 간격을 가지는 시점들)을 형성하므로, 하나의 렌즈에 할당/요구되는 화소들의 개수가 감소될 수 있고, 감소된 화소들의 개수에 반비례하여 해상도가 향상될 수 있다.
도 4a는 도 1의 입체 영상 표시 패널의 일 예를 나타내는 도면이다. 도 4b는 도 4a의 입체 영상 표시 패널에 포함된 단위 화소의 일 예를 나타내는 회로도이다.
도 4a를 참조하면, 표시 패널(410)은 제1 방향(D1)(또는, 제1 방향의 수직 방향)을 따라 반복적으로 배열되는 화소들(예를 들어, 제1 내지 제3 타입 화소들(R, G, B))을 포함할 수 있다.
렌즈(421)는 육각형의 평면 형상을 가지고, 육각형의 변들에 각각 수직하는 방향들(예를 들어, 제1 방향(D1), 제3 방향(D3))을 따라 반복적으로 배열될 수 있다.
단위 화소(411)는 렌즈(421)에 대응하여 상기 방향들(예를 들어, 제1 방향(D1), 제3 방향(D3))을 따라 반복적으로 배열될 수 있다. 이하, 단위 화소(411)는 6개의 화소들을 포함하는 것으로 가정하여 설명하기로 한다.
도 4b에 도시된 바와 같이, 단위 화소(411)는 제1 영역(A1) 및 제2 영역(A2)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 영역(A1)은 단위 화소(411)의 형상과 동일한 형상을 가지고, 제1 영역(A1)은 단위 화소(411)의 면적 중심(또는, 렌즈(421)의 면적 중심)에 대응하는 제1 중심 및 단위 화소(411)의 면적보다 작은 면적을 가질 수 있다. 예를 들어, 단위 화소(411)는 40um * 40um 의 크기를 가지고, 제1 영역(A1)은 14um * 21um 의 크기를 가질 수 있다. 제2 영역(A2)은 제1 영역(A1)을 에워싸고, 예를 들어, 제2 영역(A2)은 제1 중심(즉, 단위 화소(411)의 면적 중심과 동일한 중심)을 가질 수 있다.
화소들의 발광 소자들(R1, G1, B2, R2, G3, B3)은 제1 영역(A1) 내에 위치할 수 있다. 예를 들어, 발광 소자들(R1, G1, B2, R2, G3, B3)은 유기 발광 다이오드 일 수 있다. 발광 소자들(R1, G1, B2, R2, G3, B3)은 상호 인접하여 배치되거나, 광학적으로 인접하여 배치될 수 있다. 한편, 화소들의 화소 구동 회로들은 제2 영역(A2)에 위치할 수 있다.
화소 구동 회로들 각각(또는, 화소들 각각, 예를 들어, 제1 화소(PX1))은 제1 트랜지스터(T1), 저장 커패시터(CST) 및 제2 트랜지스터(T2)를 포함할 수 있다. 제1 트랜지스터(T1)는 외부(예를 들어, 구동 집적 회로)로부터 제공되는 주사신호(SCAN)에 응답하여 데이터 신호(DATA)(예를 들어, 구동 집적 회로로부터 제공되는 데이터 신호)를 제1 노드(N1)에 전송할 수 있다. 저장 커패시터(CST)는 제1 노드(N1) 및 제3 전원(VINT) 사이에 연결되고, 데이터 신호(DATA)를 저장할 수 있다. 제2 트랜지스터(T2)는 제1 전원전압(ELVDD) 및 발광 소자(예를 들어, 제1 발광 소자(R1)) 사이에 연결되고, 저장 커패시터(CST)에 저장된 데이터 신호(DATA)에 응답하여 발광 소자에 흐르는 구동 전류량을 제어(또는, 조절)할 수 있다. 이 경우, 발광 소자(예를 들어, 제1 발광 소자(R1))는 구동 전류량에 대응하는 휘도를 가지고 발광할 수 있다.
또한, 화소 구동 회로들 각각은 제3 트랜지스터(T3)를 더 포함하고, 제3 트랜지스터(T3)는 제어신호(CS)(또는, 게이트 신호)에 응답하여 발광 소자의 애노드를 제3 전원(VINT)과 연결할 수 있다. 이 경우, 발광 소자는 제3 전원(VINT)에 의해 발광하지 않거나(또는, 데이터 신호(DATA)가 기록될 때까지 대기하거나), 또는 발광 소자의 특성과 관련된 전압(예를 들어, 발광 소자 양단에 거리는 전압)이 제3 전원(VINT)을 전송하는 제3 전원선을 통해 외부로 출력될 수 있다.
즉, 화소 구동 회로들은 제1 트랜지스터(T1), 저장 커패시터(CST) 및 제2 트랜지스터(T2) 등을 포함하고, 발광 소자들을 발광시킬 수 있다.
한편, 도 4b에 도시된 바와 같이, 화소(411)(또는, 표시 패널(410))는 주사선, 데이터선, 제1 전원선 및 제3 전원선을 더 포함할 수 있다. 여기서, 주사선은 화소들에 주사신호(SCAN)를 전송하고, 데이터선은 화소들에 데이터 신호를 전송하며, 제1 전원선은 제1 전원전압(ELVDD)를 전송하고, 제3 전원선은 제3 전압(VINT)를 전송할 수 있다. 데이터선(DATA), 제1 전원선 및 제3 전원선은 제2 방향(예를 들어, 수직 방향)으로 연장되고, 제2 영역(A2) 내에 배열될 수 있다. 주사선은 동일한 화소행에 포함된 화소들에 동일한 주사신호(SCAN)를 제공하기 위하여 제1 방향(D1)으로 연장되고, 제2 영역(A2) 내에 배열될 수 있다.
일 실시예에서, 단위 화소(411)는 면적 중심을 지나는 제1 축을 기준으로 대칭일 수 있다. 예를 들어, 단위 화소(411)는 제1 발광 소자(R1) 및 제2 발광 소자(G1) 간의 경계를 따라 연장되는 수직축을 중심으로 좌우 대칭일 수 있다. 발광 소자들(R1, G1, B2, R2, G3, B3)이 제1 영역(A1)에 밀집되고, 화소 구동 회로들이 제2 영역(A2)에 배치(또는, 분포)되므로, 단위 화소(411)는 면적 중심을 지나는 제1 축(예를 들어, 수평축, 수직축, 대각축)을 기준으로 상하좌우 방향들 등으로 대칭일 수 있다.
실시예들에서, 단위 화소(411)에 포함된 화소들은 M개의 화소행들 및 N개의 화소열들의 교차 영역에 위치할 수 있다(단, M 및 N은 2 이상의 정수). 이 경우, M개의 화소행들 중 M번째 화소행에 포함된 제1 화소는 제11 화소의 화소 구조와 다른 제1 화소 구조를 가지되, 제11 화소는 제1 화소와 인접하며 M+1번째 화소행에 포함될 수 있다. 유사하게, N개의 화소열들 중 N번째 화소열에 포함된 제2 화소는 제12 화소의 화소 구조와 다른 제2 화소 구조를 가지되, 제12 화소는 상기 제2 화소와 인접하며 N+1 번째 화소열에 포함될 수 있다.
다시 도 4a를 참조하면, 단위 화소(411)는 제1 내지 제3 화소행들 및 제1 및 제2 화소열들의 교차 영역에 위치할 수 있다. 이 경우, 제3 화소행에 포함된(또는, 제3 화소행 및 제2 화소열의 교차 영역에 위치하는) 제3 타입 화소(B)는 제4 화소행에 포함된 제1 타입 화소(R)의 화소 구조와 다른 화소 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 제3 화소행의 제3 타입 화소(B)의 발광 소자는 제1 방향(D1)의 반대 방향(또는, 좌측 방향)에 위치하고, 제4 화소행의 제1 타입 화소(R)의 발광 소자는 제1 방향(D1)에 위치할 수 있다.
유사하게, 제2 화소열에 포함된(또는, 제2 화소열 및 제3 화소행의 교차 영역에 위치하는) 제3 타입 화소(B)는 제3 화소열에 포함된 제2 타입 화소(G)의 화소 구조와 다른 화소 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 제3 화소열의 제2 타입 화소(G)의 발광 소자는 제1 방향(D1)에 위치할 수 있다.
즉, 표시 패널(410)은 제1 방향(D1) 및 제1 방향의 수직 방향을 따라 반복적으로 배열되는 제1 내지 제3 타입 화소들(R, G, B)을 포함하나, 동일한 화소행에서 발광 소자의 위치가 화소마다 좌측, 우측, 좌측, 우측 등의 순서로 바뀌고, 동일한 화소열에서 발광 소자의 위치가 3개의 화소들마다 좌측, 우측, 좌측, 우측 등의 순서로 바뀔 수 있다.
한편, 도 4a 및 도 4b에서, 렌즈(421)는 육각형의 평면 형상을 가지고, 단위 화소(411)는 6개의 화소들을 포함하는 것으로 도시되어 있으나, 이는 예시적인 것으로, 렌즈(421) 및 단위 화소(411)가 이에 국한되는 것은 아니다. 예를 들어, 렌즈(421)는 사각형의 평면 형상, 원의 평면 형상 등을 가지고, 단위 화소(411)는 5개 이하, 또는 7개 이상의 화소들을 포함할 수 있다.
도 4c 및 도 4d는 도 1의 입체 영상 표시 패널의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 4c를 참조하면, 일반적인 표시 패널은 특정 방향(예를 들어, 상대적으로 좌측 방향)에 위치하는 발광 소자를 포함하는 화소들을 포함할 수 있다. 렌즈(432)는 사각형의 평면 형상을 가지고, 입체 영상의 색상을 형성하기 위해 행 방향과 특정 각도(예를 들어, 제3 각도(θ3))를 가지는 특정 방향을 따라 배열될 수 있다. 이 경우, 4개의 화소들이 하나의 렌즈(432)에 할당되나, 4개의 화소들의 발광 소자들은 렌즈(432)에 의해 각각 분리(또는, 분할) 될 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예들에 따른 표시 패널(430)은 제2 단위 화소(431)를 포함하고, 제2 단위 화소(431)에 포함된 화소들은 제2 단위 화소(431)의 면적 중심에 인접하여 배치되는 발광 소자들을 포함할 수 있다. 도 4c에 도시된 바와 같이, 발광 소자들은 하나의 렌즈(432)에만 할당될 수 있다.
도 4d를 참조하면, 일반적인 표시 패널은 특정 방향(예를 들어, 상대적으로 좌상측 방향)에 위치하는 발광 소자를 포함하는 화소들을 포함할 수 있다. 렌즈(452)는 사각형의 평면 형상을 가지고, 입체 영상을 색상을 형성하기 위해 행 방향과 특정 각도를 가지는 특정 방향을 따라 배열될 수 있다. 이 경우, 9개의 화소들이 하나의 렌즈(452)에 할당되나, 일부 화소들(예를 들어, 제1 행의 제3 타입 화소(B), 제4 행의 제1 타입 화소(R))의 발광 소자들은 렌즈(452)에 의해 각각 분리(또는, 분할)될 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예들에 따른 표시 패널(430)은 제3 단위 화소(451)를 포함하고, 제3 단위 화소(451)에 포함된 화소들은 제3 단위 화소(451)의 면적 중심에 인접하여 배치되는 (또는, 제3 단위 화소(451)의 중심 영역에 배치되는) 발광 소자들(R1 내지 R3, G1 내지 G3, B1 내지 B3)을 포함할 수 있다.
예를 들어, 제3 단위 화소(451) 내 제1 타입 화소들은 면적 중심에 대응하여 상대적으로 우측에 위치하는 발광 소자들(R1, R2, R3)을 포함하고, 제3 단위 화소(451) 내 제3 타입 화소들은 면적 중심에 대응하여 상대적으로 좌측에 위치하는 발광 소자들(B1, B2, B3)을 포함할 수 있다. 한편, 제3 단위 화소(451) 내 제2 타입 화소들의 발광 소자들(G1, G2, G3)은 면적 중심에 대응하여 상대적으로 가운데에 위치하거나 임의의 방향에 위치할 수 있다. 발광 소자들(R1 내지 R3, G1 내지 G3, B1 내지 B3)이 배치되는 중심 영역은 제3 단위 화소(451)의 외곽에 위치하는 화소들(또는, 제3 단위 화소(451)의 외곽에 인접하는 화소들)에 의해 결정되므로, 중심 영역에 위치하는 화소의 발광 소자는 임의의 위치에 배치될 수 있다.
예를 들어, 제3 단위 화소(451) 내 제1 행에 포함된 화소들은 면적 중심에 대응하여 상대적으로 하측에 위치하는 발광 소자들(R1, G1, B1)을 포함하고, 제3 단위 화소(451) 내 제3 행에 포함된 화소들은 면적 중심에 대응하여 상대적으로 상측에 위치하는 발광 소자들(R3, G3, B3)을 포함할 수 있다. 한편, 제2 행에 포함된 화소들의 발광 소자들(R2, G2, B2)은 면적 중심에 대응하여 상대적으로 가운데에 위치하거나 임의의 방향에 위치할 수 있다.
즉, 단위 화소 내 화소들이 I개의 화소행들 및 J개의 화소열들의 교차 영역에 위치하는 경우(단, I 및 J는 3 이상의 정수)(또는, 단위 화소가 I*J개의 화소들을 포함하는 경우), I개 화소행들 중 제1 화소행에 포함된 J개의 화소들의 발광 소자들은 제2 화소행에 인접하여 위치하고, I개의 화소행들 중 제I 화소행에 포함된 J개의 화소들의 발광 소자들은 제I-1 화소행에 인접하여 위치하며, J개의 화소열들 중 제1 화소열에 포함된 I개의 화소들의 발광 소자들은 제2 화소열에 인접하여 위치하고, J개의 화소열들 중 제J 화소열에 포함된 I개의 화소들의 발광 소자들은 제J-1 화소열에 인접하여 위치할 수 있다.
실시예들에서, 단위 화소 내 화소들이 I개의 화소행들 및 J개의 화소열들의 교차 영역에 위치하는 경우(또는, 단위 화소가 I*J개의 화소들을 포함하는 경우), 렌즈 및 단위 화소는 화소행 또는 화소열과 예각을 이루는 제3 방향으로 반복적으로 배열되고, 예각의 크기는 아래의 수학식1에 기초하여 결정될 수 있다.
[수학식1]
Figure pat00002
, 여기서, θ는 상기 예각의 크기 일 수 있다.
예를 들어, 도 4d에 도시된 제3 단위 화소(451)은 3*3개의 화소들을 포함하므로, 제3 단위 화소 및 렌즈(452)는 화소행과 tan-1(1/3)인 각도를 가지고 반복적으로 배열될 수 있다.
다른 예를 들어, 도 4c에 도시된 제2 단위 화소(431)은 2*2개의 화소들을 포함하므로, 제2 단위 화소(431) 및 렌즈(432)는 화소행과 tan-1(1/2)인 각도를 가지고 반복적으로 배열될 수 있다. 즉, 제3 각(θ3)은 tan-1(1/2) 일 수 있다.
또 다른 예를 들어, 도 4a에 도시된 제1 단위 화소(411)은 3*2개의 화소들을 포함하므로, 제1 단위 화소(411) 및 렌즈(421)는 tan-1(1/2)인 각도를 가지고 반복적으로 배열될 수 있다.
도 4a 내지 도 4d를 참조하여 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 입체 영상 표시 패널(100)은 단위 화소를 포함하고, 단위 화소에 포함된 발광 소자들은 특정 영역(예를 들어, 단위 화소의 면적 중심)에 밀집될 수 있다. 이 경우, 발광 소자들로부터 나오는 광들은 하나의 렌즈만을 통과할 수 있다. 따라서, 분리된 광들에 의해 발생하는 크로스토크가 해소될 수 있고, 해상도가 상대적으로 향상될 수 있다.
도 5a 내지 도 5d는 도 1의 입체 영상 표시 패널의 예들을 나타내는 도면이다.
도 5a를 참조하면, 사각형의 렌즈를 포함하는 렌즈 어레이에 대응하여, 표시 패널(510)은 사각형 형상의 단위 화소(511)를 포함하고, 단위 화소(511)는 3*10개의 화소들(R, G, B)을 포함하며, 화소들(R, G, B)의 발광 소자들은 단위 화소(511)의 제1 영역(A1)(또는, 사각형 형상의 중심 영역)에 배치될 수 있다. 단위 화소(511)는 행 방향 및 열 방향으로 반복적으로 배열될 수 있다.
도 5b를 참조하면, 세로형 렌즈(또는, 렌티큘러 렌즈)에 대응하여, 단위 화소(521)는 8개(또는, n*8개, 단, n은 양의 정수)의 화소들(R, G, B)을 포함하며, 화소들(R, G, B)의 발광 소자들은 단위 화소(521)의 중심 영역에 배치될 수 있다. 렌즈의 형상에 따라 상하 방향으로 상호 인접하는 단위 화소들간의 경계에 위치하는 화소들(또는, 화소들에서 나오는 광들)은 분리되지 않으므로, 화소들(R, G, B)의 발광 소자들은 수평축을 기준으로 가운데 방향에 밀집될 수 있다(또는, 수평축을 따라 배열될 수 있다).
도 5c를 참조하면, 육각형의 렌즈에 대응하여, 단위 화소는 18개(예를 들어, 4개 + 5개 + 5개 + 4개)의 화소들(R, G, B)을 포함하며, 화소들(R, G, B)의 발광 소자들은 렌즈의 외곽으로부터 이격되고, 렌즈의 형상과 유사한 형상을 가지는 중심 영역에 배치될 수 있다.
일 실시예에서, 단위 화소는 제1 행에 i개(단, i는 2 이상의 정수)의 화소들을 포함하고, 제1 행에 인접한 제2 행에 j개(단, j는 i와 다른 2 이상의 정수)의 화소들을 포함할 수 있다. 도 5c에 도시된 바와 같이, 단위 화소에서 제1 행에 4개의 화소들이 배치되고, 제2 행에 5개의 화소들이 배치될 수 있다.
일 실시예에서, 제1 행에 포함된 제1 화소는 제2 행에 포함된 2개의 화소들에 인접할 수 있다. 즉, 제2 행의 j개의 화소들은 제1 행의 i개의 화소들과 어긋나게 배치될 수 있다. 예를 들어, 제2 행의 제2 화소는 제2 화소에 인접하는 제1 행의 제1 화소를 기준으로, 1/2 화소만큼 행 방향으로 시프트되어 배치될 수 있다.
도 5d를 참조하면, 육각형의 렌즈에 대응하여, 화소들(R, G, B)의 발광 소자들은 렌즈의 외곽으로부터 이격되고, 렌즈의 형상과 다른 사각형 형상의 중심 영역에 배치될 수 있다.
일 실시예에서, 단위 화소는 펜타일 포맷으로 배열된 화소들(또는, 발광 소자들)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 단위 화소 내에서, 제1 타입 화소(R)(또는, 제1 타입 화소(R)의 발광 소자), 제2 타입 화소(G)(또는, 제2 타입 화소(G)의 발광 소자), 제3 타입 화소(B)(또는, 제3 타입 화소(B)의 발광 소자), 제2 타입 화소(G)(또는, 제2 타입 화소(G)의 발광 소자)가 순차적으로 반복하여 배열될 수 있다. 예를 들어, 제1 화소행(또는, 홀수번째 행)에는 제1 타입 화소(R) 및 제3 타입 화소(B)가 순차적으로 반복하여 배열되고, 제2 화소행(또는, 짝수번째 행)에는 제2 타입 화소(G)가 반복하여 배열될 수 있다.
한편, 도 5a 내지 도 5c에서 단위 화소(또는, 표시 패널)는 스트라이프 포맷(또는, RGB 포맷)으로 배열된 화소들을 포함하는 것으로 설명하였으나, 도 5d를 참조하여 설명한 바와 같이, 도 5a 내지 도 5c에 도시된 단위 화소(또는, 표시 패널)는 펜타일 포맷으로 배열된 화소들을 포함할 수 있다.
도 5a 내지 도 5d를 참조하여 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 입체 영상 표시 패널(100)은 단위 화소를 포함하고, 단위 화소에 포함된 화소들은 단위 화소의 면적 중심(또는, 중심 영역)에 밀집된 발광 소자들을 포함할 수 있다. 발광 소자들은 단위 화소의 외곽으로부터 충분한 거리를 가지고 이격되며, 발광 소자들이 배치된 중심 영역은 렌즈의 형상 또는 단위 소자의 형상과 동일/유사하거나 다를 수 있다. 즉, 발광 소자들이 배치된 중심 영역(또는, 발광 소자들이 배치된 형상)은 렌즈의 형상 또는 단위 소자의 형상에 독립적일 수 있다. 또한, 표시 패널(또는, 단위 화소 내)에서 화소들은 스트라이프 포맷 또는 펜타일 포맷으로 배열될 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치를 나타내는 블록도이다.
도 6을 참조하면, 표시 장치(600)는 표시 패널(610), 타이밍 제어부(620), 주사 구동부(630) 및 데이터 구동부(640)를 포함할 수 있다.
표시 패널(610)은 앞서 도 1을 참조하여 설명한 입체 영상 표시 패널(100) 또는 표시 패널110)과 실질적으로 동일할 수 있다. 따라서, 중복되는 설명은 반복하지 않기로 한다.
표시 패널(610)은 주사선들(S1 내지 Sn), 데이터선들(D1 내지 Dm) 및 화소(PX)를 포함할 수 있다(단, n과 m은 각각 2이상의 정수). 화소(PX)는 주사선들(S1 내지 Sn) 및 데이터선들(D1 내지 Dm)의 교차 영역에 배치될 수 있다. 화소(PX)는 주사신호(즉, 주사선들(S1 내지 Sn)을 통해 제공되는 주사신호)에 응답하여 데이터 신호(즉, 데이터선들(D1 내지 Dm)을 통해 제공되는 데이터 신호)를 저장하고, 저장된 데이터 신호에 기초하여 발광할 수 있다.
앞서 도 1을 참조하여 설명한 바와 같이, 화소들은 제1 블록(또는, 렌즈(121))에 기초하여 화소 그룹들(또는, 단위 화소들)로 구분(또는, 분할)되고, 하나의 화소 그룹(또는, 하나의 단위 화소)에 포함된 화소들은 화소 그룹의 면적 중심(또는, 단위 화소의 면적 중심, 중심 영역)에 밀집되어 배치되는 발광 소자들을 포함할 수 있다.
타이밍 제어부(620)는 외부로부터 입력 데이터(예를 들어, 제1 데이터(DATA1)) 및 입력 제어신호들(예를 들어, 수평 동기신호, 수직 동기신호 및 클럭 신호들)을 수신하고, 표시 패널(610)의 영상 표시에 적합한 영상 데이터(예를 들어, 제2 데이터(DATA2))를 생성하며, 입력 제어신호들에 기초하여 주사 구동제어신호(SCS) 및 데이터 구동제어신호(DCS)를 생성하여 주사 구동부(130), 데이터 구동부(140)를 제어할 수 있다.
일 실시예에서, 입력 데이터(예를 들어, 제1 데이터(DATA1))는 다시점 영상 데이터이고, 상호 다른 방향으로 상호 다른 시점을 가지는 영상 데이터들을 포함할 수 있다.
주사 구동부(630)는 주사 구동제어신호(SCS)에 기초하여 주사신호를 생성할 수 있다. 주사 구동제어신호(SCS)는 스타트 펄스 및 클럭신호들을 포함하고, 주사 구동부(220)는 스타트 펄스 및 클럭신호들에 기초하여 순차적으로 주사신호를 생성하는 시프트 레지스터를 포함하여 구성될 수 있다.
데이터 구동부(640)는 데이터 구동제어신호(DCS)에 응답하여 데이터 신호를 생성할 수 있다. 데이터 구동부(640)는 디지털 형태의 영상 데이터를 아날로그 형태의 데이터 신호로 변환할 수 있다. 데이터 구동부(640)는 기 설정된 계조 전압들(또는, 감마 전압들)에 기초하여 영상 데이터(또는, 영상 데이터에 포함된 데이터 값들)에 대응하는 데이터 신호를 생성하고, 표시 패널(610)에 데이터 신호를 순차적으로 제공할 수 있다.
표시 장치(600)는 전원 공급부(650)를 더 포함할 수 있다. 전원 공급부(650)는 표시 장치(600)의 구동에 필요한 구동 전압을 생성하고, 구동 전압은 제1 전원전압(ELVDD) 및 제2 전원전압(ELVSS)을 포함할 수 있다. 여기서, 제1 전원전압(ELVDD)는 제2 전원전압(ELVSS)보다 클 수 있다. 예를 들어, 앞서 도 4b를 참조하여 설명한 제2 트랜지스터(T2)는 제1 전원전압(ELVDD) 및 제2 전원전압(ELVSS) 사이에 연결되고, 제1 전원전압(ELVDD)(또는, 제2 전원전압(ELVSS)) 및 데이터 신호에 기초하여 구동 전류를 발광 소자에 공급할 수 있다. 한편, 도 4b를 참조하여 설명한 발광 소자들(R1, G1, B2, R2, G3, B3)은 제1 전원전압(ELVDD) 및 제2 전원전압(ELVSS) 사이에 연결될 수 있다.
실시예들에서, 표시 장치(600)는 두부 장착 표시 장치(HMD)일 수 있다. 이 경우, 표시 장치(600)는 표시 패널(610) 및 접안 렌즈를 지지하는 프레임(또는, 케이스)을 더 포함하고, 사용자의 머리 부분에 착용될 수 있다. 접안 렌즈는 표시 장치(600)가 사용자에게 착용되었을 때, 표시 장치(600)에서 표시하는 영상을 사용자의 눈에 직접적으로 제공할 수 있다. 표시 장치(600)는 도 1을 참조하여 설명한 입체 영상 표시 패널(100)을 포함하므로, 가상의 객체의 깊이(depth)를 보다 넓은 범위(예를 들어, 일반적인 두부 장착 표시 장치의 깊이 범위(depth range) 및 일반적인 무안경 3D 표시 장치의 깊이 범위의 합 또는 조합을 통해 생성되는 깊이 범위)를 가지고 표현할 수 있다.
이상, 본 발명의 실시예들에 따른 표시 패널, 입체 영상 표시 패널 및 표시 장치에 대하여 도면을 참조하여 설명하였지만, 상기 설명은 예시적인 것으로서 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 수정 및 변경될 수 있을 것이다.
본 발명의 실시예들에 따른 표시 패널, 입체 영상 표시 패널 및 표시 장치는 다양한 디스플레이 시스템에 적용될 수 있다. 예를 들어, 표시 장치는 헤드 마운트 디스플레이(HMD), 텔레비전, 컴퓨터 모니터, 랩탑, 디지털 카메라, 셀룰러 폰, 스마트 폰, PDA, PMP, MP3 플레이어, 네비게이션 시스템, 비디오 폰 등에 적용될 수 있다.
100: 입체 영상 표시 패널 110: 표시 패널
120: 렌즈 어레이 121: 렌즈
310: 표시 패널 321: 렌즈
321-1: 제1 렌즈 321-2: 제2 렌즈
321-3: 제3 렌즈 322: 렌즈
410: 표시 패널 411: 단위 화소
421: 렌즈 431: 제2 단위 화소
432: 렌즈 451: 제3 단위 화소
452: 렌즈 510: 표시 패널
511: 단위 화소 521: 단위 화소
600: 표시 장치 610: 표시 패널
620: 타이밍 제어부 630: 주사 구동부
640: 데이터 구동부 650: 전원 공급기

Claims (20)

  1. 단위 화소를 포함하고, 상기 단위 화소는 데이터 신호에 기초하여 발광하는 화소들을 포함하는 표시 패널; 및
    상기 단위 화소에 대응하여 상기 표시 패널 상에 위치하는 렌즈를 포함하는 렌즈 어레이를 포함하고,
    상기 화소들 각각은,
    상기 단위 화소의 면적 중심에 인접하여 위치하는 발광 소자; 및
    상기 발광 소자를 구동시키는 화소 구동 회로를 포함하는 입체 영상 표시 패널.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 단위 화소의 면적 중심은 상기 렌즈의 면적 중심에 대응하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시 패널.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 단위 화소는, 상기 면적 중심에 대응하는 제1 중심 및 상기 단위 화소의 면적보다 작은 면적을 가지는 제1 영역을 포함하고,
    상기 발광 소자는 상기 제1 영역에 위치하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시 패널.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 단위 화소는, 상기 제1 중심을 가지고 상기 제1 영역을 에워싸는 제2 영역을 포함하고,
    상기 화소들 중 상기 단위 화소의 외곽에 인접하는 제1 화소의 화소 구동 회로는 상기 제2 영역에 위치하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시 패널.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 화소 구동 회로는,
    주사신호에 응답하여 상기 데이터 신호를 제1 노드에 전송하는 제1 트랜지스터;
    상기 제1 노드에 연결되고, 상기 데이터 신호를 저장하는 저장 커패시터; 및
    제1 전원전압 및 상기 발광 소자 사이에 연결되고, 상기 저장 커패시터에 저장된 상기 데이터 신호에 응답하여 상기 발광 소자에 흐르는 구동 전류량을 제어하는 제2 트랜지스터를 포함하고,
    상기 화소 구동 회로는 상기 제2 영역에 위치하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시 패널.
  6. 제 5 항에 있어서, 표시 패널은,
    상기 화소들 각각에 상기 주사신호를 전송하는 주사선;
    상기 화소들 각각에 상기 데이터 신호를 전송하는 데이터선; 및
    상기 제1 전원전압을 전송하는 제1 전원선을 더 포함하고,
    상기 주사선, 상기 데이터선 및 상기 제1 전원선은 상기 제2 영역에 배열되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 단위 화소는 상기 면적 중심을 지나는 제1 축을 기준으로 대칭인 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시 패널.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 렌즈는 육각형의 평면 형상을 가지고, 상기 육각형의 변들에 각각 수직하는 방향들을 따라 반복적으로 배열되며,
    상기 단위 화소는 상기 방향들을 따라 반복적으로 배열되는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시 패널.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 화소들은 M개의 화소행들 및 N개의 화소열들의 교차 영역에 위치하고(단, M 및 N은 2 이상의 정수),
    상기 M개의 화소행들 중 M번째 화소행에 포함된 제1 화소는 제11 화소의 화소 구조와 다른 제1 화소 구조를 가지되, 상기 제11 화소는 상기 제1 화소와 인접하며 M+1번째 화소행에 포함되고,
    상기 N개의 화소열들 중 N번째 화소열에 포함된 제2 화소는 제12 화소의 화소 구조와 다른 제2 화소 구조를 가지되, 상기 제12 화소는 상기 제2 화소와 인접하며 N+1 번째 화소열에 포함되는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시 패널.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 화소들은 I개의 화소행들 및 J개의 화소열들의 교차 영역에 위치하고(단, I 및 J는 3 이상의 정수),
    상기 I개 화소행들 중 제1 화소행에 포함된 J개의 화소들의 발광 소자들은 제2 화소행에 인접하여 위치하고,
    상기 I개의 화소행들 중 제I 화소행에 포함된 J개의 화소들의 발광 소자들은 제I-1 화소행에 인접하여 위치하며,
    상기 J개의 화소열들 중 제1 화소열에 포함된 I개의 화소들의 발광 소자들은 제2 화소열에 인접하여 위치하고,
    상기 J개의 화소열들 중 제J 화소열에 포함된 I개의 화소들의 발광 소자들은 제J-1 화소열에 인접하여 위치하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시 장치.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 제1 화소열은 제1 색으로 발광하는 제1 화소 및 제3 색으로 발광하는 제3 화소 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 제2 화소열은 제2 색으로 발광하는 제2 화소를 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시 장치.
  12. 제 10 항에 있어서, 상기 렌즈는 상기 I개의 화소행들과 예각을 이루는 제3 방향으로 반복적으로 배열되고,
    상기 예각은 아래의 수학식1에 기초하여 결정되며,
    [수학식1]
    Figure pat00003
    , 여기서, θ는 상기 예각인 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시 패널.
  13. 제 1 항에 있어서, 상기 렌즈는 원의 평면 형상, 사각형의 평면 형상 및 직사각형의 평면 형상 중 하나를 가지는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시 패널.
  14. 제 1 항에 있어서, 상기 단위 화소는 제1 행에 i개(단, i는 2 이상의 정수)의 화소들을 포함하고, 제1 행에 인접한 제2 행에 j개(단, j는 i와 다른 2 이상의 정수)의 화소들을 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시 패널.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 제1 행에 포함된 제1 화소는 상기 제2 행에 포함된 2개의 화소들에 인접하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시 패널.
  16. 데이터 신호에 기초하여 발광하는 화소들을 포함하고,
    상기 화소들은 제1 블록에 기초하여 화소 그룹들로 구분되고,
    상기 화소 그룹들 중 제1 화소 그룹에 포함된 화소들 각각은,
    상기 제1 블록의 면적 중심에 인접하여 위치하는 발광 소자; 및
    상기 제1 블록의 외곽에 인접하여 위치하고, 상기 발광 소자를 구동시키는 화소 구동 회로를 포함하는 표시 패널.
  17. 영상 데이터에 기초하여 데이터 신호를 생성하는 데이터 구동부;
    단위 화소를 포함하고, 상기 단위 화소는 상기 데이터 신호에 기초하여 발광하는 화소들을 포함하는 표시 패널; 및
    상기 단위 화소에 대응하여 상기 표시 패널 상에 위치하는 렌즈를 포함하는 렌즈 어레이를 포함하고,
    상기 화소들 각각은,
    상기 단위 화소의 면적 중심에 인접하여 위치하는 발광 소자; 및
    상기 단위 화소의 외곽에 인접하여 위치하고, 상기 발광 소자를 구동시키는 화소 구동 회로를 포함하는 표시 장치.
  18. 제 17 항에 있어서, 상기 렌즈 어레이는 상기 표시 패널로부터 상기 렌즈의 초점 거리만큼 이격된 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  19. 제 17 항에 있어서, 상기 화소들 중 동일한 화소행에 포함된 N개(단, N은 2 이상의 정수)의 화소들에서 출력되는 N개의 광들은 상기 렌즈를 투과하여 N개의 시점들을 형성하고,
    사용자의 위치에 따라 상기 N개의 시점들 중 적어도 2개가 사용자에게 시인되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  20. 제 19 항에 있어서, 상기 N개의 화소들 중 제1 화소에서 나오는 제1 광은 제1 시점을 형성하되, 상기 제1 화소는 상기 표시 패널에 수직하고 상기 렌즈를 관통하는 시선축을 기준으로 제1 방향에 위치하며, 상기 제1 시점은 상기 시선축을 기준으로 제2 방향에 형성되고,
    상기 N개의 화소들 중 제2 화소에서 나오는 제2 광은 제2 시점을 형성하되, 상기 제2 화소는 상기 시선축을 기준으로 제2 방향에 위치하며, 제2 시점은 상기 시선축을 기준으로 제1 방향에 형성되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
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