KR101503330B1 - 입체 영상 표시 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따르면, 좌안용 영상과 우안용 영상으로 이루어지는 입체 영상을 출력하는 영상 표시 패널; 및 상기 영상 표시 패널의 상부에 배치되며, 제1 방향으로 배치되는 복수의 전극들을 포함하는 제1 배리어, 및 상기 제1 방향과 수직인 제2 방향으로 배치되는 복수의 전극들을 포함하는 제2 배리어를 갖는 패럴렉스 배리어를 포함하고, 상기 제1 배리어와 제2 배리어 중 어느 하나가 활성화되어 상기 입체 영상 중 일부를 투과 및 차단시키기 위한 광투과 영역 및 광차단 영역을 형성하는, 입체 영상 표시 기기가 제공된다.

Description

입체 영상 표시 장치 및 방법{THREE DIMENSIONAL DISPLAY APPARATUS AND METHOD}
본 발명은 입체 영상 표시 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 입체 영상이 줌 인 되더라도 입체감의 저하가 없도록 하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
최근 디스플레이 기술의 발달로 인해 시청자로 하여금 장면 속에 있는 것과 같이 느낄 수 있도록 하는 입체감 실현 기술 또한 개발되고 있다. 즉, 2D 디스플레이에서의 높은 화질 구현에 중점을 두었던 상황에서 3D 디스플레이의 개발로 그 패러다임이 바뀌고 있다.
현재 개발된 3D 디스플레이 방식은 안경 방식과 무안경 방식으로 나눌 수 있다. 안경 방식은 편광 안경 방식(Passive Glasses Type)과 셔터 글라스 방식(Shutter Glasses Type)이 대표적이다. 편광 안경 방식은 디스플레이 장치가 좌안용 영상 및 우안용 영상을 동시에 출력해주고, 사용자는 편광 안경을 이용하여 좌안용 영상은 좌안을 통해서, 우안용 영상은 우안을 통해서 볼 수 있도록 하는 방식이다. 이러한 방식은 디스플레이가 깜빡거리지 않기 때문에 눈에 피로감을 덜 줄 수 있다는 장점이 있으나, 편광 안경을 사용하여야 하기 때문에 화질 저하의 문제가 따르는 단점이 있다. 한편, 셔터 글라스 방식은 좌안용 영상과 우안용 영상을 순차적으로 재생하고, 사용자는 좌/우의 셔터가 번갈아가며 개폐되는 안경을 통해 상기 재생되는 영상을 볼 수 있도록 하는 방식이다. 이 방식은 화질 저하 문제가 상대적으로 덜 하다는 장점이 있으나, 디스플레이가 깜빡이기 때문에 눈에 피로감을 많이 줄 수 있다는 단점을 갖는다.
무안경 방식의 3D 디스플레이 구현 방법에는 대표적으로 렌티큘러 렌즈(Lenticular Lens) 방식과 패럴렉스 배리어(Parallax Barrier) 방식이 있다. 도 1은 렌티큘러 렌즈 방식의 원리를 설명하기 위한 도면이다. 도 1에 도시되는 바와 같이, 렌티큘러 렌즈 방식은 디스플레이 패널(11) 전면에 단면이 반원 형태인 렌즈가 배열된 스크린(12)을 배치하여, 디스플레이 패널(11)에서 나오는 좌안용 영상과 우안용 영상이 각각 스크린(12)을 통해 굴절되어 시청자의 좌안과 우안으로 향하게끔 하는 방식이다. 그러나, 패럴렉스 렌즈 방식은 제조가 어렵고 그 단가가 비싸며 렌즈의 배치로 인해 시청자의 입장에서는 물결무늬를 느끼게 되는 단점이 있다. 이로 인해 무안경 방식의 3D 디스플레이에 있어서는 패럴렉스 배리어 방식이 상대적으로 많이 활용되고 있다. 도 2는 패럴렉스 배리어 방식의 3D 디스플레이 장치를 설명하기 위한 도면이다. 도 2를 참조하면, 디스플레이 패널(21) 전면에 패럴렉스 배리어(22)가 배치된다. 패럴렉스 배리어(22)는 복수의 라인 패턴을 갖는다. 예를 들어, 홀수 라인(a)은 디스플레이 패널(21)에서 나오는 광을 차단하는 역할을 하는 슬릿으로서 기능하고, 짝수 라인(b)은 디스플레이 패널(21)에서 나오는 광을 그대로 투과시키는 역할을 하는 슬릿으로서 기능할 수 있다. 디스플레이 패널(21)은 좌안용 영상(L)과 우안용 영상(R)이 세로 열 방향으로 교번적으로 배치된 프레임을 디스플레이한다. 이 때, 패럴렉스 배리어(22)에 의해 좌안용 영상(L)과 우안용 영상(R) 각각 시청자의 좌안 및 우안으로 입사된다. 이에 따라 시청자는 영상으로부터 입체감을 느낄 수 있는데 이렇게 양안 시차에 의한 입체감을 제공하는 것이 패럴렉스 배리어 방식이다.
한편, 최근에는 소형 스마트 기기에 대해서도 3D 디스플레이를 구현하고자 하는 노력이 행해지고 있다. 최근의 스마트 기기들은 자이로 센서와 가속도 센서를 포함하고 있어서 기기의 상하 방향 전환이 감지되고, 이에 따라 화면 방향도 전환된다. 전술한 바와 같이, 패럴렉스 배리어 방식은 서로 평행하게 배치되는 라인 패턴을 이용하여 입체 영상을 구현하기 때문에 화면 방향이 전환되면 입체 영상 구현으로서의 기능을 하지 못하게 된다. 따라서, 소형 스마트 기기에서의 화면 전환 시에도 입체 영상 구현 기능을 그대로 할 수 있도록 하는 기술이 필요하다.
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것이다.
본 발명의 목적은, 스마트 기기의 배치 방향에 따라 화면 방향이 전환될 때에도 입체 영상 구현 기능이 그대로 제공될 수 있도록 하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 터치 스크린 패널에 패럴렉스 배리어 방식의 입체 영상 구현 기능을 접목하되, 시인성 저하 및 영상 투과도 저하를 방지하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 좌안용 영상과 우안용 영상으로 이루어지는 입체 영상을 출력하는 영상 표시 패널; 및 상기 영상 표시 패널의 상부에 배치되며, 제1 방향으로 배치되는 복수의 전극들을 포함하는 제1 배리어, 및 상기 제1 방향과 수직인 제2 방향으로 배치되는 복수의 전극들을 포함하는 제2 배리어를 갖는 패럴렉스 배리어를 포함하고, 상기 제1 배리어와 제2 배리어 중 어느 하나가 활성화되어 상기 입체 영상 중 일부를 투과 및 차단시키기 위한 광투과 영역 및 광차단 영역을 형성하는, 입체 영상 표시 기기가 제공된다.
상기 입체 영상 표시 기기는, 복수 개의 감지 전극들을 포함하며 상기 패럴렉스 배리어 상부에 배치되는 터치 패널을 더 포함하고, 상기 패럴렉스 배리어 및 상기 터치 패널은 일정 주기로 교번하여 온/오프될 수 있다.
상기 제1 배리어와 제2 배리어 중 상기 입체 영상의 상하 방향과 평행한 전극들을 포함하는 배리어만이 활성화될 수 있다.
상기 제1 배리어와 제2 배리어 중 활성화되는 배리어의 전극들에는 구동 신호 또는 접지 신호가 인가되고, 비활성화되는 배리어의 전극들은 접지될 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 영상 표시 패널로부터 출력되는 입체 영상의 상하 방향 또는 입체 영상 표시 기기의 상하 방향을 감지하는 단계; 및 제1 방향으로 배치되는 복수의 전극들을 포함하는 제1 배리어, 및 상기 제1 방향과 수직인 제2 방향으로 배치되는 복수의 전극들을 포함하는 제2 배리어 중 상기 상하 방향과 평행한 전극들을 포함하는 배리어를 활성화시켜 상기 입체 영상 중 일부를 투과 및 차단시키기 위한 광투과 영역 및 광차단 영역을 형성하도록 하는 단계를 포함하는, 입체 영상 표시 방법이 제공된다.
상기 광투과 영역 및 광차단 영역 형성 단계는, 활성화되는 배리어의 전극들에는 구동 신호 또는 접지 신호를 인가하고, 비활성화되는 배리어의 전극들은 접지시키는 단계를 포함할 수 있다.
상기 입체 영상 표시 방법은, 상기 광투과 영역 및 광차단 영역 형성 단계 이후에, 상기 제1 배리어 및 제2 배리어 상부에 배치되며, 복수개의 감지 전극들을 포함하는 감지 전극층을 포함하는 터치 패널을 구동하는 단계를 더 포함하고, 상기 패럴렉스 배리어 및 상기 터치 패널은 일정 주기로 교번하여 온/오프될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 패럴렉스 배리어가 2개의 배리어로 이루어지기 때문에, 현재 영상의 상하 방향과 일치하는 전극들을 포함하는 배리어를 활성화시킬 수 있고, 이에 따라, 영상의 상하 방향 전화에도 입체 영상 구현 기능을 지속시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 패럴렉스 배리어 상에 터치 패널이 형성되되, 터치 패널에 포함되는 전극들이 패럴렉스 배리어의 전극 방향과 일치하기 때문에, 터치 스크린이 적용된 기기에 입체 영상 구현 기능을 접목함에 있어서 전극층 증가에 따른 시인성 저하 및 영상 투과도 저하가 방지될 수 있다.
도 1은 렌티큘러 렌즈 방식의 3D 디스플레이 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 패럴렉스 배리어 방식의 3D 디스플레이 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 입체 영상 구현 기기의 구성을 설명하기 위한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 패럴렉스 배리어의 구성을 설명하기 위한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 입체 영상 구현 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 패널의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 패럴렉스 배리어와 터치 패널이 구동하는 방식을 설명하기 위한 그래프이다.
본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 본 발명에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.
본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 그리고 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 시스템을 두고 연결되어 있는 경우도 포함한다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 입체 영상 표시 기기의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 3을 참조하면, 입체 영상 표시 기기는, 영상 표시 패널(100), 패럴렉스 배리어(200), 터치 패널(300)을 포함한다.
패럴렉스 배리어(200)는 영상 표시 패널(100) 상부에 일정 간격을 두고 배치될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 터치 패널(300)은 패럴렉스 배리어(200) 상부에 직접 배치될 수 있다.
영상 표시 패널(100)은 입체 영상용 다시점 영상을 출력한다. 다시점 영상은 영상을 입체적으로 표시하기 위하여 다양한 시점으로부터 획득한 오브젝트의 영상을 의미한다. 구체적으로, 영상 표시 패널(100)은 좌안용 영상과 우안용 영상이 제1 열 방향(예를 들면, 세로 열 방향)으로 교번적으로 배치된 프레임을 출력한다. 한편, 입체 영상 표시 기기는 자이로 센서(미도시됨) 또는 가속도 센서(미도시됨)를 포함하여, 기기가 놓여지는 방향에 따라 영상의 상하 방향을 전환시킬 수 있다. 예를 들어, 기기가 세로로 놓여져 있을 경우에는 기기의 세로 방향이 영상의 상하 방향이 되며, 이때, 영상 표시 패널(100)로부터 출력되는 좌안용 영상과 우안용 영상도 그 각각이 영상의 상하 방향과 일치하게 된다. 즉, 좌안용 영상과 우안용 영상이 기기의 세로 방향과 평행한 제1 열 방향으로 배치되되, 교번하여 배치된다고 할 수 있다. 만약, 기기의 배치 방향이 기울어져 일정 임계치를 넘은 후 가로로 놓여진 것과 같은 상태가 되면, 자이로 센서 또는 가속도 센서에 의해 영상의 상하 방향 또한 전환된다. 즉, 기기의 가로 방향이 영상의 상하 방향이 되는데, 이때에도 영상 표시 패널(100)로부터 출력되는 좌안용 영상과 우안용 영상의 방향은 영상의 상하 방향과 일치하게 된다. 다시 말하면, 좌안용 영상과 우안용 영상 각각의 방향이 상기 제1 열 방향과 수직인 제2 열 방향과 일치하게 되며, 서로 교번하여 배치된다고 볼 수 있다.
영상 표시 패널(100)은 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display), 전계 발광 표시 장치(Field Emission Display), 플라즈마 표시 장치(Plasma Display Panel) 또는 전기 발광 표시 장치(Electroluminescent Display) 등으로 구성될 수 있으며, 이 외에도 다양한 공지의 표시 장치가 영상 표시 패널(100)로서 이용될 수 있다.
패럴렉스 배리어(200)와 터치 패널(300)은 2개의 기판 사이에 함께 배치될 수 있다. 즉, 영상 표시 패널(100) 상에 이격되어 배치되는 하부 기판(410)상에 패럴렉스 배리어(200)가 배치되고, 그 위해 터치 패널(300)이 배치될 수 있으며, 터치 패널(300) 상부에는 상부 기판(420)이 배치될 수 있다.
이하, 도 3 및 도 4를 참조하여 패럴렉스 배리어(200)의 구성을 설명하기로 한다.
패럴렉스 배리어(200)는 영상 표시 패널(100)로부터 출력되는 다시점 영상의 일 방향 빛은 투과시키면서, 타 방향 빛은 차단하기 위한 구성이다. 구체적으로 입체 영상을 구성하는 픽셀에 투사되는 빛 중 좌안으로 시청할 수 있는 방향의 빛을 투과시키면서, 우안으로 시청할 수 있는 방향의 빛은 차단시킨다. 반대로 좌안으로 시청할 수 있는 방향의 빛을 차단시키면서, 우안으로 시청할 수 있는 방향의 빛은 투과시킬 수도 있다. 결국 하나의 픽셀에 대해서 시청자는 좌안 또는 우안 중 하나로만 시청할 수 있게 된다.
본 발명의 실시예에 따른 패럴렉스 배리어(200)는 순차적으로 적층되는 제1 배리어(210), 액정층(220), 제2 배리어(230)를 포함한다. 제1 배리어(210)와 제2 배리어(230)는 각각 복수의 전극(211, 231)으로 구성된다.
전극(211, 231)들은 모두 바(bar) 형태로 이루어지며, 동일한 배리어(210, 230)에 포함되는 전극(211, 231)들은 서로 평행하게 배치되며, 이웃하는 전극(211, 231)들 간의 간격이 거의 없도록 조밀하게 배치된다.
제1 배리어(210)에 포함되는 전극(211)들은 영상 표시 패널(100)의 가로 방향 또는 세로 방향과 일치하는 제1 방향과 평행하게 배치될 수 있다. 이 때, 제2 배리어(230)에 포함되는 전극(231)들은 상기 제1 방향과 수직인 제2 방향과 평행하게 배치될 수 있다.
먼저, 제1 배리어(210)를 예로 들어 입체 영상이 구현되는 방식을 설명하기로 한다.
도 5는 일 실시예에 따른 입체 영상 표시 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 5를 참조하면, 전극(211)들은 영상 표시 패널(100)로부터 출력되는 좌안용 영상(L)과 우안용 영상(R)의 길이 방향, 즉, 영상의 상하 방향과 평행하게 배치된다. 각 전극(211)의 너비(W1)는 영상 표시 패널(100)에서 출력되는 좌안용 영상(L) 및 우안용 영상(R)의 너비(W2), 즉, 단위 픽셀의 너비와 동일할 수 있으나 그렇지 않을 수도 있다. 조밀하게 배치된 전극(211)들 중 홀수 번째 전극(211a)이 접지되면, 홀수 번째 전극(211a)에 해당하는 영역은 광차단 영역이 되고, 접지되지 않은 짝수 번째 전극(211b)에 해당하는 영역은 모두 광투과 영역이 된다. 좌안용 영상(L) 및 우안용 영상(R)은 각각 이러한 전극(211)들에 의해 투과 또는 차단되어 시청자의 좌안 및 우안에만 입사된다.
그러나, 전술한 바와 같이 영상 표시 패널(100)에서 출력되는 영상은 기기의 배치 방향에 따라서 그 상하 방향이 전환될 수 있다. 만약, 도 5에서 영상의 상하 방향이 바뀌면, 좌안용 영상(L)과 우안용 영상(R)의 방향과 각 전극(211)의 배치 방향이 불일치되며, 이에 따라 입체 영상 구현이 불가능하게 된다.
이러한 문제점을 해소하기 위해 본 발명에서는 도 3 및 도 4에 도시되는 바와 같이 2개의 배리어(210, 230)를 두었다.
전술한 바와 같이, 2개의 배리어(210, 230)를 이루는 전극(211, 231)들의 배치 방향이 서로 수직이기 때문에, 현재 표시되고 있는 영상의 상하 방향과 평행인 전극을 포함하는 배리어만을 활성화시킨다면, 영상의 상하 방향 전환과 함께 패럴렉스 배리어의 방향도 바뀌어 입체 영상 구현이 지속될 수 있게 된다.
다시 도 3 및 도 4를 참조하면, 제1 배리어(210)와 제2 배리어(230)가 서로 상하 관계로 배치되며, 제1 배리어(210) 및 제2 배리어(230)에 포함되는 전극(211, 231)들의 배치 방향은 수직 방향이다.
만약, 영상 표시 패널(100)로부터 출력되는 영상의 상하 방향이 제1 방향이라면, 해당 영상을 이루는 좌안용 영상과 우안용 영상도 제1 방향과 평행할 것이다. 이 때에는 제1 배리어(210)와 제2 배리어(230) 중 제1 방향과 평행하게 배치된 전극(211, 231)으로 이루어지는 배리어만을 활성화시킨다. 반대로, 영상 표시 패널(100)로부터 출력되는 영상의 상하 방향이 제1 방향과 수직인 제2 방향으로 전환되면, 제2 방향과 평행하게 배치된 전극(211, 231)으로 이루어지는 배리어만을 활성화시킨다. 영상 방향의 전환은 기기 내에 장착되는 자이로 센서 또는 가속도 센서에 의한 감지에 의해 이루어지는데, 동일한 센서에 의해 영상의 상하 방향뿐만 아니라 활성화되는 배리어 또한 전환시킬 수 있다. 활성화되는 배리어의 선택은 자이로 센서 또는 가속도 센서에 의해 감지되는 기기의 배치 방향에 따라 이루어질 수도 있으나, 현재 출력되는 영상의 상하 방향을 감지하여 이루어질 수도 있다.
한편, 배리어를 활성화시킨다는 것은 해당 배리어의 전극들에 구동 신호 또는 접지 신호를 인가하여, 전극들 중 일부는 광투과 영역으로 기능하고, 다른 일부는 광차단 영역으로 기능하도록 하는 것이다. 반대로, 배리어를 비활성화시킨다는 것은 해당 배리어의 전극들에 모두 접지 신호를 인가한다는 것이다.
영상의 상하 방향이 제2 배리어(230)에 포함되는 전극(231)의 배치 방향과 평행한 경우를 예로 들어 설명하면 다음과 같다. 이 경우에는 제2 배리어(230)가 활성화되고 제1 배리어(210)가 비활성화되어야 한다. 제1 배리어(210)의 전극(211)들은 모두 접지시키고, 제2 배리어(230)의 전극(231)들에는 구동 신호 또는 접지 신호를 인가한다. 예를 들면, 하나의 전극(231)씩 번갈아가며 구동 신호와 접지 신호를 인가할 수 있다. 구동 신호가 인가된 전극(231)은 액정층(220)을 사이에 두고 제1 배리어(210)의 전극(211) 영역과 전위차를 형성하게 된다. 이 때, 해당 영역의 액정층, 즉, 구동 신호가 인가된 전극(231) 하부의 액정층은 턴 온되어 광투과 영역을 형성하게 된다. 반대로, 제2 배리어(230)에 포함되는 전극(231) 중 접지 신호가 인가된 전극(231)은 제1 배리어(210)의 전극(211) 영역과 동전위가 되며, 이에 따라 해당 영역의 액정층(220)이 턴오프됨으로써 광차단 영역을 형성한다. 이렇게 함으로써 형성되는 광투과 영역과 광차단 영역 각각이 영상 표시 패널(100)로부터 출력되는 좌안용 영상 및 우안용 영상의 방향과 일치된다.
전술한 바와 같이, 기기 내의 센서에 의해 영상 방향이 전환될 때 활성화되는 배리어 또한 전환되며, 활성화된 배리어에의 구동 신호 및 접지 신호 인가는 제어 회로(미도시됨)에 의해 행해질 수 있다.
제1 배리어(210)와 제2 배리어(230)는 각 전극(211, 231) 주변을 감싸는 절연 물질(212, 232)을 더 포함할 수 있다.
한편, 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 패널(300)은 패럴렉스 배리어(200) 상부에 형성되며, 순차적으로 형성되는 구동 전극층(310) 및 감지 전극층(320)을 포함한다. 도 3에서는 구동 전극층(310) 상부에 감지 전극층(320)이 배치되는 것으로 도시하였으나, 그 상하 관계는 바뀌어도 무방하다. 구동 전극층(310)은 제1 방향과 평행하게 배치되는 복수개의 구동 전극(311)을 포함한다. 제1 방향은 제1 배리어(210)의 전극(211)이 배치된 방향 및 제2 배리어(230)의 전극(231)이 배치된 방향 중 어느 하나의 방향과 일치한다. 한편, 감지 전극층(320)은 제1 방향과 수직인 제2 방향과 평행하게 배치되는 복수개의 감지 전극(321)을 포함한다. 구동 전극(311)과 감지 전극(321)의 배치 방향이 패럴렉스 배리어(200)를 이루는 전극(211, 231)들의 배치 방향과 일치하므로, 영상 표시 패널(100)로부터의 영상 투과도 저하가 방지될 수 있고, 시인성 방해 또한 방지될 수 있다.
한편, 구동 전극(311)과 감지 전극(321)은 ITO(Indium Tin Oxide), ATO(Antimony Tin Oxide), CNT(Carbon Nano Tube), IZO(Indium Zinc Oxide) 등의 투명 도전체로 형성될 수 있으나, 이 외에 메탈 등 다른 물질로 형성될 수도 있다. 구동 전극층(310)과 감지 전극층(320)은 각각 구동 전극(311)들과 감지 전극(321)들 주변을 감싸는 절연 물질(312, 322)을 더 포함할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 패널(300)의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 6을 참조하면, 구동 전극(311)과 감지 전극(321)이 교차하는 지점이 터치 발생 여부를 감지하는 단위 노드(N)가 된다.
구동 전극(311)들에는 특정 주파수를 갖는 구동 신호를 순차적으로 인가해주고, 감지 전극(321)들로부터 출력되는 상기 구동 신호에 대한 응답 신호를 획득하여 터치 발생 여부를 판단하게 된다. 전 영역에 걸쳐서 터치가 발생하지 않았다면 감지 전극(321)들로부터 출력되는 응답 신호는 일정한 값(예를 들면, 비터치 기준값)일 것이다. 그러나, 도 6에 도시되는 바와 같이, 터치 발생 수단(예를 들면, 사람의 손가락 등)에 의해 터치가 이루어진 경우에는 해당 영역(T)에서의 구동 전극(311)과 감지 전극(321) 간 정전용량에 변화가 발생하게 되어, 구동 신호 인가에 따른 감지 신호가 달라지게 된다. 예를 들면, 도 6에 도시되는 바와 같이, 터치 발생 영역과 인접한 노드(N)에서의 감지 신호가 최대값을 나타내게 된다. 이러한 터치 여부 검출 방식을 뮤추얼(mutual) 방식이라고 한다. 본 발명에서의 터치 패널(300)이 이러한 뮤추얼 방식 터치 패널 외에도 다른 공지의 것으로 대체되어도 무방함은 물론이다.
한편, 패럴렉스 배리어(200)와 터치 패널(300)은 서로 교번하여 동작할 수 있다. 예를 들어, 패럴렉스 배리어(200)가 광투과 영역 및 광차단 영역을 형성하며 입체 영상 구현 기능을 할 시에는(ON) 터치 패널(300)의 구동 전극(311)에 구동 신호를 인가하는 동작을 잠시 중단하고(OFF), 반대로 패럴렉스 배리어(200)가 오프(OFF)되는 동안에는 터치 패널(300)을 온(ON)시킬 수 있다.
예를 들면, 도 7에 도시되는 바와 같은 정현파를 제어 신호로 사용하여 패럴렉스 배리어(200)와 터치 패널(300)을 번갈아가며 동작시킬 수 있다. 즉, 정현파의 주기를 2개로 나누어 1/2 주기 동안은 패럴렉스 배리어(200)가 동작하고, 나머지 1/2 주기 동안은 터치 패널(300)이 동작하도록 제어할 수 있다. 이 경우, 패럴렉스 배리어(200)와 터치 패널(300)이 교번하여 온/오프 되는 것을 사용자가 느끼지 못하도록 정현파의 주파수는 수십~수백 Hz 이상이 되는 것이 바람직하다.
전술한 바에 따르면, 터치 패널(300)과 패럴렉스 배리어(200)를 동시에 구동시킬 때, 패럴렉스 배리어(200)에서 발행하는 기생 전정용량이 터치 패널(300)의 감지 전극들로부터 출력되는 감지 신호에 영향을 미쳐 터치 인식 오류가 발생하는 문제점을 해결할 수 있다. 즉, 터치 패널(300)에서의 터치 감지 시 패럴렉스 배리어(200)로 인한 간섭 요인을 제거하여 터치 감도를 향상시킬 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 영상 표시 패널
200: 패럴렉스 배리어
210: 제1 배리어
220: 액정층
230: 제2 배리어
211, 231: 전극
300: 터치 패널
310: 구동 전극층
311: 구동 전극
320: 감지 전극층
321: 감지 전극
410: 하부 기판
420: 상부 기판

Claims (7)

  1. 좌안용 영상과 우안용 영상으로 이루어지는 입체 영상을 출력하는 영상 표시 패널;
    상기 영상 표시 패널의 상부에 배치되며, 제1 방향으로 배치되는 복수의 전극들을 포함하는 제1 배리어, 및 상기 제1 방향과 수직인 제2 방향으로 배치되는 복수의 전극들을 포함하는 제2 배리어를 갖는 패럴렉스 배리어; 및
    복수 개의 감지 전극들을 포함하며 상기 패럴렉스 배리어 상부에 배치되는 터치 패널을 포함하고,
    상기 제1 배리어와 제2 배리어 중 어느 하나가 활성화되어 상기 입체 영상 중 일부를 투과 및 차단시키기 위한 광투과 영역 및 광차단 영역을 형성하며,
    상기 패럴렉스 배리어 및 상기 터치 패널은 일정 주기로 교번하여 온/오프되는, 입체 영상 표시 기기.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 배리어와 제2 배리어 중 상기 입체 영상의 상하 방향과 평행한 전극들을 포함하는 배리어만이 활성화되는, 입체 영상 표시 기기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 배리어와 제2 배리어 중 활성화되는 배리어의 전극들에는 구동 신호 또는 접지 신호가 인가되고, 비활성화되는 배리어의 전극들은 접지되는, 입체 영상 표시 기기.
  5. 영상 표시 패널로부터 출력되는 입체 영상의 상하 방향 또는 입체 영상 표시 기기의 상하 방향을 감지하는 단계;
    제1 방향으로 배치되는 복수의 전극들을 포함하는 제1 배리어, 및 상기 제1 방향과 수직인 제2 방향으로 배치되는 복수의 전극들을 포함하는 제2 배리어 중 상기 상하 방향과 평행한 전극들을 포함하는 배리어를 활성화시켜 상기 입체 영상 중 일부를 투과 및 차단시키기 위한 광투과 영역 및 광차단 영역을 형성하도록 하는 단계; 및
    상기 제1 배리어 및 제2 배리어 상부에 배치되며, 복수개의 감지 전극들을 포함하는 감지 전극층을 포함하는 터치 패널을 구동하는 단계를 포함하고,
    상기 활성화된 배리어 및 상기 터치 패널은 일정 주기로 교번하여 동작되는, 입체 영상 표시 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 광투과 영역 및 광차단 영역 형성 단계는,
    활성화되는 배리어의 전극들에는 구동 신호 또는 접지 신호를 인가하고, 비활성화되는 배리어의 전극들은 접지시키는 단계를 포함하는, 입체 영상 표시 방법.
  7. 삭제
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