KR101997774B1 - 영상표시장치 - Google Patents

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Abstract

실시 예에 따른 영상표시장치는, 좌안 및 우안의 위치를 감지하기 위한 위치 감지부; 영상을 표시하는 액정표시패널; 상기 액정표시패널의 하부에 형성되고 반원통형상을 가지는 다수개의 렌즈로 구성된 렌즈 어레이; 상기 액정표시패널로 선광을 입사하는 백라이트 어레이; 상기 백라이트 어레이부터의 선광의 방향을 조절하여 상기 좌안 및 우안에 각각 인가되도록 조절하는 전기습윤 패널; 및 상기 액정표시패널과 전기습윤 패널을 제어하기 위한 제어부를 포함한다.

Description

영상표시장치{Image Display Device}
실시 예는 영상표시장치에 관한 것이다.
입체영상 표시장치는 두 눈에 인지되는 서로 다른 영상신호가 합성될 때 원근감이 나타나는 것을 이용하여 영상을 입체적으로 표시한다. 입체영상 표시장치는 크게 양안시차 방식(stereoscopic technique), 볼류메트릭 방식(Volumetric technique), 및 홀로그래픽 방식(Holographic technique) 등으로 나뉘어질 수 있다.
양안시차 방식은 안경식과 비안경식으로 구분될 수 있으며, 최근에는 비안경식이 활발하게 연구되고 있다. 비안경식은 패럴랙스 베리어(parallax barrier) 방식과 렌티큘라 렌즈(lensticularlens) 방식이 있다.
상기 패럴랙스 베리어 방식은 빛을 투과 또는 차단시키기 위해 가느다란 수직 슬릿을 일정한간격으로 배열시켜 특정시점에서 슬릿을 통해 보면 좌, 우영상이 정확하게 분리되어 입체영상(3D image)을 구현할 수 있다. 상기 패럴랙스 베리어 방식은 베리어에 의해 밝기 저하와 제작의 어려움, 그리고 회절 등의 문제가 있다.
상기 렌티큘라 렌즈 방식은 도 1과 같이 다수의 반원통형(semi-cylindrical) 렌티큘라 렌즈(1)를 액정표시패널(LCD, 2) 상에 부착하여 렌즈(1)를 통해 좌안과 우안이 서로 다른 픽셀을 보게 되므로 좌, 우 영상이 분리되어 입체영상을 제공할 수 있다. 렌티큘라 렌즈 방식은 특정 위치에서 관찰자(viewer)가 도 2와 같이 액정표시패널의 일부 서브 픽셀만 볼 수 있도록 설계된다. 렌티큘라 렌즈 방식은 멀티뷰 기술 예컨대, 9 뷰(view) 기술로 FHD(1920×1080) 해상도의 액정표시패널을 적용하면 VGA(640×480) 수준의 입체영상을 구현할 수 있으므로 해상도가 떨어지는 문제가 있다.
도 2에서 "P"는 렌티 큘라렌즈(1)의 피치(Pitch)이며, "θr"은 렌티큘라 렌즈(1)의 굴절각이다.
실시 예는 입체영상과 평면영상을 간이하게 구현할 수 있는 렌티큘라방식 영상표시장치를 제공한다.
실시 예는 입체영상의 화상품질을 향상시킬 수 있는 영상표시장치를 제공한다.
실시 예는 해상도 손실을 줄일 수 있는 영상표시장치를 제공한다.
실시 예에 따른 영상표시장치는, 좌안 및 우안의 위치를 감지하기 위한 위치 감지부; 영상을 표시하는 액정표시패널; 상기 액정표시패널의 하부에 형성되고 반원통형상을 가지는 다수개의 렌즈로 구성된 렌즈 어레이; 상기 액정표시패널로 선광을 입사하는 백라이트 어레이; 상기 백라이트 어레이부터의 선광의 방향을 조절하여 상기 좌안 및 우안에 각각 인가되도록 조절하는 전기습윤 패널; 및 상기 액정표시패널과 전기습윤 패널을 제어하기 위한 제어부를 포함한다.
실시 예에 따른 영상표시장치는 선광원을 조절하여 좌안 및 우안에 다른 영상을 인가하여 입체영상을 구현하고, 동일한 장치로 좌안 및 우안에 같은 영상을 인가하여 평면영상을 구현할 수 있어, 입체영상과 평면영상을 간이하게 구현할 수 있다.
실시 예에 따른 영상표시장치는 좌안 및 우안의 위치에 따라 선광의 경로를 변경하여 좌안 및 우안에 정확하게 광을 인가할 수 있어, 입체영상의 화상품질을 향상시킬 수 있다.
실시 예에 따른 영상표시장치는 액정표시패널의 모든 픽셀을 이용할 수 있어 해상도 손실을 방지할 수 있다.
도 1은 종래의 렌티큘라방식의 영상표시장치를 나타낸 개략도이다.
도 2는 종래의 렌티큘라방식의 영상표시장치의 입체영상 표시방법을 나타낸 도면이다.
도 3은 실시 예에 따른 영상표시장치를 나타내는 도면이다.
도 4는 실시 예에 따른 영상표시장치의 전기습윤패널에 의한 광의 굴절을 나타낸 도면이다.
도 5는 실시 예에 따른 영상표시장치의 입체영상 구현을 나타낸 도면이다.
도 6은 실시 예에 따른 영상표시장치의 제어부를 나타낸 블록도이다.
도 7은 실시 예에 따른 영상표시장치의 제어전압 생성부(60)를 나타낸 블록도이다.
도 8은 실시 예에 따른 영상표시장치의 전기습윤 패널(30)을 나타낸 평면도이다.
실시 예에 따른 영상표시장치는, 좌안 및 우안의 위치를 감지하기 위한 위치 감지부; 영상을 표시하는 액정표시패널; 상기 액정표시패널의 하부에 형성되고 반원통형상을 가지는 다수개의 렌즈로 구성된 렌즈 어레이; 상기 액정표시패널로 선광을 입사하는 백라이트 어레이; 상기 백라이트 어레이부터의 선광의 방향을 조절하여 상기 좌안 및 우안에 각각 인가되도록 조절하는 전기습윤 패널; 및 상기 액정표시패널과 전기습윤 패널을 제어하기 위한 제어부를 포함한다.
상기 백라이트 어레이는 평행하게 형성되는 다수의 선광원을 포함하고, 상기 다수의 선광원에 의해 다수의 분할영역이 정의되며, 상기 전기습윤 패널은 상기 다수의 분할영역과 대응되는 다수의 단위영역을 포함할 수 있다.
상기 전기습윤 패널은 두개의 기판사이에 개재된 제1 유체와 제2 유체를 포함하고, 상기 전기습윤 패널의 각각의 단위 영역에는, 기저전압이 공급되는 기저전극; 및 상기 제1 유체 또는 제2 유체의 이동을 제어하기 위한 굴절제어전압이 인가되는 인가전극이 형성될 수 있다.
상기 제1 유체 및 제2 유체 중 적어도 어느 하나는 극성을 가질 수 있다.
상기 제1 유체와 제2 유체는 서로 결합되지 않는 물질일 수 있다.
상기 제2 유체는 물일 수 있다.
상기 제어부는 각각의 프레임을 2개의 시구간으로 분할하여, 제1 구간에서는 좌안에 영상을 표시하는 신호를 발생시키고, 제2 구간에서는 우안에 영상을 표시하는 신호를 발생시킬 수 있다.
평면 영상을 표시하기 위해 상기 제1 구간 및 제2 구간에서 동일한 신호를 발생시킬 수 있다.
상기 제어부는, 상기 위치 감지부를 통해 인가받은 눈의 위치를 분석하는 영상 분석부; 상기 영상 분석부를 통해 입력받은 데이터를 통해 굴절제어신호를 생성하는 연산부; 및 상기 굴절제어신호를 통해 굴절제어전압을 생성하여 상기 전기습윤 패널로 공급하는 제어전압 생성부를 포함할 수 있다.
상기 연산부는 미리 설정된 눈의 위치 데이터와 상기 영상 분석부로 입력받은 위치 데이터를 비교하여 상기 굴절제어신호를 생성할 수 있다.
상기 연산부는 눈의 위치 데이터에 대한 굴절제어신호를 매칭시킨 룩업테이블을 포함할 수 있다.
상기 제어전압 생성부는, 샘플링 신호를 발생시키는 쉬프트 레지스터; 상기 굴절제어신호를 전달하는 레지스터; 상기 샘플링 신호에 응답하여 상기 굴절제어신호를 샘플링하는 래치; 상기 굴절제어신호에 상응하는 아날로그전압을 선택하여 전달하는 DAC; 및 상기 아날로그 전압을 상기 굴절제어전압으로 동시에 출력하는 출력회로를 포함할 수 있다.
상기 출력회로는 출력버퍼를 포함할 수 있다.
상기 제어전압 생성부는 상기 전기습윤 패널의 일측에 위치하고, 상기 전기습윤 패널의 타측에는 기저전압을 공급하기 위한 기저전압 공급부가 위치할 수 있다.
상기 전기습윤 패널 상에는 굴절제어전압을 전달하기 위해 형성된 다수의 제어라인; 및 상기 기저전압을 전달하기 위해 형성된 다수의 기저라인을 포함할 수 있다.
상기 제어라인은 상기 제어전압 생성부와 상기 전기습윤 패널의 인가전극 사이에 연결될 수 있다.
상기 기저라인은 상기 기저전압 공급부와 상기 전기습윤 패널의 기저전극 사이에 연결될 수 있다.
상기 위치 감지부는 눈의 위치를 촬영하는 카메라일 수 있다.
상기 선광원은 LED 또는 OLED 광원일 수 있다.
상기 제어부는 120Hz로 구동될 수 있다.
도 3은 실시 예에 따른 영상표시장치를 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면 실시 예에 따른 영상표시장치는 액정표시패널(10), 렌즈 어레이(20), 전기습윤 패널(30), 백라이트 어레이(40), 제어부(50) 및 위치감지부(70)를 포함할 수 있다.
상기 액정표시패널(10)은 박막 트랜지스터 기판(미도시), 컬러필터 기판(미도시) 상기 박막 트랜지스터 기판과 컬러필터 기판 사이에 개재된 액정층(미도시)을 포함할 수 있다.
상기 영상표시장치는 다수개의 분할영역으로 분할될 수 있다. 도 3에서는 상기 영상표시장치를 3개의 분할영역으로 분할한 것을 예를 들어 설명한다. 상기 영상 표시장치는 제1 내지 제3 분할영역(D1 내지 D3)을 포함할 수 있다.
상기 렌즈 어레이(20)는 다수의 렌즈(21)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 렌즈 어레이(20)는 제1 내지 제3 렌즈(21a, 21b, 21c)를 포함할 수 있다. 상기 제1 렌즈(21a)는 상기 제1 분할영역(D1)에 대응되어 형성될 수 있고, 상기 제2 렌즈(21b)는 상기 제2 분할영역(D2)에 대응되어 형성될 수 있고, 상기 제3 렌즈(21c)는 상기 제3 분할영역(D3)에 대응되어 형성될 수 있다. 상기 렌즈(21)는 각각 반 원통형 형상으로 형성되어 광을 굴절시킬 수 있다. 상기 렌즈(21)는 상기 액정표시패널(10)의 데이터 라인(미도시)의 방향으로 연장된 반 원통형 형상으로 형성될 수 있다.
상기 전기습윤 패널(30)은 상기 렌즈 어레이(20)의 하부에 형성될 수 있다.
상기 전기습윤 패널(30)은 다수개의 단위영역을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 전기습윤 패널(30)은 제1 내지 제3 단위 영역(30a, 30b, 30c)을 포함할 수 있다. 상기 제1 단위 영역(30a)은 상기 제1 분할영역(D1)에 대응되어 형성될 수 있고, 상기 제2 단위 영역(30b)은 상기 제2 분할영역(D2)에 대응되어 형성될 수 있고, 상기 제3 단위 영역(30c)은 상기 제3 분할영역(D3)에 대응되어 형성될 수 있다. 상기 각각의 단위 영역은 격벽(37)에 의해 분리될 수 있다.
상기 전기습윤 패널(30)은 서로 대향되어 형성되는 제1 기판(35), 제2 기판(36), 상기 제1 기판(35)과 제2 기판 사이에 주입되는 제1 유체(33) 및 제2 유체(34)를 포함할 수 있다.
상기 제1 단위 영역(30a)의 일 측에는 제1 인가전극(31a)이 형성되고, 상기 제1 단위 영역(30a)의 타 측에는 제1 기저전극(32a)이 형성될 수 있다. 상기 제2 단위 영역(30b)의 일 측에는 제2 인가전극(31b)이 형성되고, 상기 제2 단위 영역(30b)의 타 측에는 제2 기저전극(32b)이 형성될 수 있다. 상기 제3 단위 영역(30c)의 일 측에는 제3 인가전극(31c)이 형성되고, 상기 제3 단위 영역(30c)의 타 측에는 제3 기저전극(32c)이 형성될 수 있다. 각각의 인가전극(31)과 기저전극(32)은 상기 단위 영역을 분리하는 격벽(37)에 접촉하여 형성될 수 있다.
상기 제1 유체(33)는 상기 제1 기판(35)에 인접하는 영역에 주입될 수 있고, 상기 제2 유체(34)는 상기 제2 기판(36)에 인접하는 영역에 주입될 수 있다. 상기 제1 유체(33)와 상기 제2 유체(34)는 서로 결합되지 않는 물질일 수 있다. 상기 제1 유체(33)와 상기 제2 유체(34)는 서로 다른 굴절률을 가질 수 있다. 상기 제2 유체(34)는 유전율을 가지는 물질로 형성될 수 있다. 상기 제2 유체(34)는 극성을 가지는 물질로 형성될 수 있다. 상기 제2 유체(34)는 물일 수 있고, 상기 제1 유체(33)는 물과 결합되지 않는 소수성 물질일 수 있다. 상기 제1 유체(33)와 제2 유체(34)는 예를 들어 설명한 것일 뿐이고, 상기 제1 유체(33)와 제2 유체(34)를 구성하는 물질은 서로 교환될 수 있다.
상기 전기습윤 패널(30)은 상기 백라이트 어레이(40)로부터의 광을 굴절시킬 수 있다. 상기 전기습윤 패널(30)에 의한 광의 굴절에 대해서는 도 4를 통해 후술하기로 한다.
상기 백라이트 어레이(40)는 상기 전기습윤 패널(30)의 하부에 형성될 수 있다. 상기 백라이트 어레이(40)는 선광원으로 형성될 수 있다. 상기 선광원은 발광 표면이 공간적으로 좁은 선 모양을 갖는 광원을 의미할 수 있다. 상기 백라이트 어레이(40)는 일렬로 평행하게 위치하는 다수의 광원(41)에 의해 구성되는 선광원으로 이루어질 수 있다. 상기 광원(41)은 LED, OLED소자로 형성될 수 있다. 상기 광원(41)은 평행하는 일부 열만 백색광을 발생시키는 액정표시패널로 형성될 수 있다. 상기 광원(41)은 상기 렌즈(21)의 길이방향으로 연장되어 평행하게 배치될 수 있다. 다시 말해, 상기 광원(41)은 상기 액정표시패널(10)의 데이터 라인(미도시)의 방향으로 평행하게 배치될 수 있다. 상기 백라이트 어레이(40)를 선광원으로 구성하여, 시청자의 좌안(EL) 또는 우안(ER)으로 광을 선으로 전달하여 입체영상을 구현할 수 있다.
상기 백라이트 어레이(40)는 제1 내지 제3 광원(41a, 41b, 41c)을 포함할 수 있다. 상기 제1 광원(41a)은 상기 제1 분할영역(D1)에 대응되어 형성될 수 있고, 상기 제2 광원(41b)은 상기 제2 분할영역(D2)에 대응되어 형성될 수 있고, 상기 제3 광원(41c)은 상기 제3 분할영역(D3)에 대응되어 형성될 수 있다. 상기 제1 내지 제3 광원(41a, 41b, 41c)은 각각 평행하게 형성될 수 있다.
상기 위치 감지부(70)는 상기 영상표시장치의 전면에 위치할 수 있다. 상기 위치 감지부(70)는 시청자의 좌안(EL) 및 우안(ER)의 위치를 감지하여 위치감지신호를 상기 제어부(50)에 전달할 수 있다. 상기 위치 감지부(70)의 위치는 상기 영상표시장치의 전면에 한정하지 않고, 상기 시청자의 눈의 위치를 감지할 수 있는 곳에 위치할 수 있다. 상기 위치 감지부(70)는 카메라 또는 센서일 수 있다.
상기 제어부(50)는 시스템으로부터의 신호를 전송받고, 영상표시신호 생성하여 상기 액정표시패널(10)로 전달할 수 있다. 또한, 상기 제어부(50)는 상기 위치 감지부(70)로부터 시청자의 좌안(EL) 및 우안(ER)의 위치감지신호를 통해 상기 시스템의 신호와 동기하여 굴절제어신호(NCS)를 생성할 수 있다. 상기 제어부(50)는 상기 굴절제어신호(NCS)를 통해 다수의 굴절제어전압(NCV)을 생성하여 상기 전기습윤 패널(30)로 전달할 수 있다. 상기 제어부(50)는 상기 다수의 굴절제어전압(NCV)을 상기 전기습윤 패널(30)의 다수의 인가전극(31)으로 인가할 수 있다.
도 4는 실시 예에 따른 영상표시장치의 전기습윤 패널에 의한 광의 굴절을 나타낸 도면이다.
도 4a는 상기 인가전극(31)에 굴절제어전압(NCV)이 인가되지 않았을 때의 전기습윤 패널의 단위 영역이고, 도 4b는 상기 인가전극(31)에 굴절제어전압(NCV)이 인가되었을 때의 전기습윤 패널의 단위 영역을 도시한 도면이다.
도 4a에서는 상기 인가전극(31)에 굴절제어전압(NCV)이 인가되지 않아, 상기 인가전극(31)과 상기 기저전극(32)이 동일한 전위를 가지고, 전계가 형성되지 않는다. 상기 단위 영역의 인가전극(31)과 기저전극(32) 사이에 전계가 형성되지 않아 상기 제1 유체(33)와 제2 유체(34)의 이동은 없고, 상기 광원으로부터의 선광이 직진하여 상기 전기습윤 패널(30)을 통해, 상기 렌즈 어레이(20)를 통과하여 시청자의 눈(E)의 ①지점으로 입사된다.
도 4b에서는 상기 인가전극(31)에 굴절제어전압(NCV)이 인가되어, 상기 인가전극(31)과 상기 기저전극(32) 사이에 전위차가 발생한다. 상기 전위차에 의해 상기 인가전극(31)과 상기 기저전극(32) 사이에는 전계가 발생한다. 상기 전계에 의해 극성을 가지는 제2 유체(34)가 한쪽방향으로 치우치게 되어, 상기 제2 유체(34)의 변위에 의해 상기 제1 유체(33)와 제2 유체(34)의 경계면은 경사를 가질 수 있다. 상기 광원으로부터의 선광은 상기 제1 유체(33)와 제2 유체(34)의 경계면을 만나 빛의 경로가 바뀌게 되어, 상기 렌즈 어레이(20)를 통과하여 시청자의 눈(E)의 ②지점으로 입사된다. 이 때, 상기 제2 유체(34)에 입사된 광은 제1 유체(33)와 제2 유체(34)의 경계면의 법선 방향이 아닌 법선 방향에서 굴절된 방향으로 출사된다. 예를 들어, 제1 유체(33)의 굴절률이 nr이고, 제2 유체(34)의 굴절률이 ni일 경우, 하기 수학식 1의 스넬의 법칙을 통해 θi의 입사각으로 조사된 광은 θr의 굴절각을 가지고 출사된다.
Figure 112012056794323-pat00001
상기의 제1 유체(33) 및 제2 유체(34)를 통한 광의 경로 변경에 의해 시청자의 좌안 또는 우안으로 선광을 정확하게 전달하여, 정확한 입체영상을 시청자에게 전달할 수 있다.
도 5는 실시 예에 따른 영상표시장치의 입체영상 구현을 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 실시 예에 따른 영상표시장치는 종래의 60Hz로 구동되는 영상표시장치를 시분할을 통해 120Hz로 구동할 수 있다. 상기 120Hz 구동을 통해 0초 내지 8.33ms로 정의되는 제1 구간에서는 좌안(EL)에만 영상을 표시하도록 전기습윤 패널(30)을 조절하고, 8.33ms 내지 16.67ms로 정의되는 제2 구간에는 우안(ER)에만 영상을 표시하도록 전기습윤 패널(30)을 조절할 수 있다. 이 때, 상기 액정표시패널에서 제1 구간에서는 제1 영상을 표시하도록 제어하여 좌안(EL)에 출력하고, 제2 구간에서는 제2 영상을 표시하도록 제어하여 우안(ER)에 출력하여 양안시차를 이용해 입체영상을 표시할 수 있다.
상기 영상표시장치는 120Hz의 주파수로 구동되는 영상표시장치를 예로 들어 설명하였으나, 이에 한정하지 않고, 더 높은 주파수로 구동될 수 있다.
상기 전기습윤 패널(30)의 단위 영역은 각각 별개로 제어되어, 각각의 제1 유체(33)와 제2 유체(34)가 다른 경계면의 경계각을 가지도록 조절될 수 있다. 상기 좌안(EL) 및 우안(ER)의 위치에 따라 상기 제1 유체(33)와 제2 유체(34)의 경계각을 조절하여, 액정표시패널(10)을 투과한 광이 상기 좌안(EL) 및 우안(ER)에 정확하게 전달되고, 이에 따라, 입체영상의 표시품질이 향상될 수 있다. 또한, 액정표시패널(10)을 구성하는 모든 픽셀을 이용할 수 있어, 입체영상표시장치를 구현할 때의 해상도 손실을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 제1 구간에 표시되는 제1 영상과 제2 구간에 표시되는 제2 영상을 동일하게 제어하는 경우 좌안(EL)과 우안(ER)에 인가되는 영상이 동일하여, 평면영상을 구현할 수 있다. 이에 따라, 2D와 3D 전환이 간이한 영상표시장치를 구현할 수 있는 효과가 있다.
또한, 선광원을 이용하여, 선광형태로 좌안(EL) 또는 우안(ER)으로 전달하여, 광손실을 줄일 수 있고 이에 따라, 소비전력 절감 효과 및 광원의 수량을 줄여 제조단가를 절감할 수 있는 효과가 있다.
도 6은 실시 예에 따른 영상표시장치의 제어부를 나타낸 블록도이다.
도 6을 참조하면 실시 예에 따른 영상표시장치의 제어부(50)는 영상 분석부(51), 연산부(53) 및 제어전압 생성부(60)를 포함할 수 있다.
상기 영상 분석부(51)는 위치 감지부(70)로부터 전달받은 시청자의 좌안(EL) 및 우안(ER)의 위치감지신호를 인가 받아 시청자의 좌안(EL) 및 우안(ER)의 위치를 분석한다. 상기 영상 분석부(51)는 상기 분석한 시청자의 눈의 위치에 대한 데이터를 연산부(53)로 전달할 수 있다.
상기 연산부(53)는 상기 영상 분석부(51)로부터 입력받은 데이터를 통해 굴절제어신호(NCS)를 생성할 수 있다. 상기 연산부(53)는 상기 영상표시장치의 각각의 프레임을 정의하는 수직동기신호를 시분할하여, 상기 시분할된 수직동기신호에 동기하여 각각의 프레임당 2회에 걸쳐 굴절제어신호(NCS)를 생성할 수 있다. 예를 들어, 각각의 프레임의 0초 내지 8.33ms로 정의되는 제1 구간에서는 좌안(EL)에 영상을 인가하기 위한 굴절제어신호를 생성하고, 각각의 프레임의 8.33ms 내지 16.67ms로 정의되는 제2 구간에서는 우안(ER)에 영상을 인가하기 위한 굴절제어신호를 생성할 수 있다.
상기 연산부(53)는 미리 설정된 좌안(EL) 및 우안(ER)에 대한 위치 데이터를 포함할 수 있다. 상기 미리 설정된 위치 데이터와 입력받은 시청자의 눈의 위치에 대한 데이터를 비교하여, 이에 따른 굴절제어신호(NCS)를 생성할 수 있다.
또는, 상기 연산부(53)는 각각의 눈의 위치 데이터에 대한 굴절제어신호(NCS)를 매칭시킨 룩업 테이블을 포함할 수 있다. 상기 미리 설정된 룩업 테이블을 통해 입력받은 시청자의 눈의 위치에 대한 굴절제어신호(NCS)를 출력할 수 있다.
상기 제어전압 생성부(60)는 상기 연산부(53)를 통해 입력받은 굴절제어신호(NCS)를 통해 다수의 굴절 제어전압(NCV)을 생성하여 상기 전기습윤 패널(30)로 인가할 수 있다. 상기 제어전압 생성부(60)는 상기 굴절제어신호(NCS)를 통해 다수의 굴절 제어전압(NCV)을 생성하여 상기 인가전극(31)으로 인가할 수 있다.
상기 제어전압 생성부(60) 또한 상기 영상표시장치의 각각의 프레임을 정의하는 수직동기신호를 시분할하여, 시분할된 수직동기신호에 동기하여 각각의 프레임당 2회에 걸쳐 굴절제어전압(NCV)를 생성할 수 있다. 예를 들어, 각각의 프레임의 0초 내지 8.33ms로 정의되는 제1 구간에서는 좌안(EL)에 영상을 인가하기 위한 굴절제어전압을 생성하고, 각각의 프레임의 8.33ms 내지 16.67ms로 정의되는 제2 구간에서는 우안(ER)에 영상을 인가하기 위한 굴절제어전압을 생성할 수 있다.
도 7은 실시 예에 따른 영상표시장치의 제어전압 생성부(60)를 나타낸 블록도이다.
도 7을 참조하면 실시 예에 따른 영상표시장치의 제어전압 생성부(60)는 쉬프트 레지스터(61), 레지스터(62), 래치(63), DAC(65) 및 출력회로(67)를 포함할 수 있다.
상기 쉬프트 레지스터(22)는 상기 제어부(60)의 타이밍 컨트롤러(미도시)로부터 전달받은 신호에 의해 샘플링 신호를 발생하여 상기 래치(63)로 공급할 수 있다.
상기 레지스터(62)는 상기 연산부(53)로부터 인가받은 굴절제어신호(NCS)를 래치(63)로 전달할 수 있다.
상기 래치(63)는 상기 쉬프트 레지스터(22)로부터 순차적으로 입력받은 샘플링 신호에 응답하여 상기 레지스터(62)로부터의 굴절제어신호(NCS)를 순차적으로 샘플링 하여 상기 DAC(65)로 출력할 수 있다.
상기 DAC(65)에는 다수의 기준전압(Vref)이 인가될 수 있다. 상기 DAC(65)는 상기 래치(63)로부터 전달받은 병렬형식의 굴절제어신호를 통해 상기 굴절제어신호에 상응하는 아날로그 전압을 선택하여 상기 출력회로(67)로 전달할 수 있다. 상기 기준전압(Vref)은 전원부(미도시)로부터 인가되는 다수의 다른 전압레벨을 가지는 전압일 수 있다.
상기 출력회로(67)는 상기 DAC(65)로부터 인가받은 아날로그 전압을 굴절제어전압(NCV)으로 동시에 출력할 수 있다. 상기 출력회로(67)는 출력버퍼(Output Buffer)를 포함할 수 있다.
도 8은 실시 예에 따른 영상표시장치의 전기습윤 패널(30)을 나타낸 평면도이다.
도 8을 참조하면 실시 예에 따른 영상표시장치의 전기습윤 패널(30)의 일 측에는 상기 전기습윤 패널(30)로 굴절제어전압(NCV)을 공급하는 제어전압 생성부(60)가 위치하고, 상기 전기습윤 패널(30)의 타측에는 상기 전기습윤 패널(30)로 기저전압을 공급하는 기저전압 공급부(69)가 위치할 수 있다.
상기 전기습윤 패널(30)은 상기 액정표시패널(10)의 데이터 라인(미도시)의 길이방향으로 분할된 다수의 분할영역을 구비할 수 있다. 예를 들어 상기 전기습윤 패널(30)은 제1 내지 제4 분할영역(D1 내지 D4)을 포함할 수 있다. 상기 제1 분할영역(D1)의 일 측에는 제1 제어라인(L1)이 형성될 수 있고, 상기 제1 분할영역(D1)의 타 측에는 제1 기저라인(G1)이 형성될 수 있다. 상기 제2 분할영역(D2)의 일 측에는 제2 제어라인(L2)이 형성될 수 있고, 상기 제2 분할영역(D2)의 타 측에는 제2 기저라인(G2)이 형성될 수 있다. 상기 제3 분할영역(D3)의 일 측에는 제3 제어라인(L3)이 형성될 수 있고, 상기 제3 분할영역(D3)의 타 측에는 제3 기저라인(G3)이 형성될 수 있다. 상기 제4 분할영역(D4)의 일 측에는 제4 제어라인(L4)이 형성될 수 있고, 상기 제4 분할영역(D4)의 타 측에는 제4 기저라인(G4)이 형성될 수 있다.
상기 제1 내지 제4 제어라인(L1 내지 L4)의 일 측은 상기 제어전압 생성부(60)와 전기적으로 연결될 수 있고, 상기 제1 내지 제4 제어라인(L1 내지 L4)의 타 측은 각각의 인가전극(31)과 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제1 내지 제4 제어라인(L1 내지 L4)은 상기 제어전압 생성부(60)로부터의 굴절제어전압(NCV)을 각각의 인가전극(31)에 전달할 수 있다. 상기 제1 내지 제4 제어라인(L1 내지 L4)은 상기 인가전극(31)과 동일한 재질로 형성될 수 있고, 또는 일체로 형성될 수 있다.
상기 제1 내지 제4 기저라인(G1 내지 G4)의 일 측은 상기 기저전압 공급부(69)와 전기적으로 연결될 수 있고, 상기 제1 내지 제4 기저라인(G1 내지 G4)의 타 측은 각각의 기저전극(32)과 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제1 내지 제4 기저라인(G1 내지 G4)은 상기 기저전압 공급부(69)로부터의 기저전압을 각각의 기저전극(32)으로 전달할 수 있다. 상기 제1 내지 제4 기저라인(G1 내지 G4)은 상기 기저전극(32)과 동일한 재질로 형성될 수 있고, 또는 일체로 형성될 수 있다.
상기 기저전압 공급부(69)는 전원부(69)로부터 공급받은 기저전압을 상기 제1 내지 제4 기저라인(G1 내지 G4)을 통해 각각의 기저전극(32)으로 전달할 수 있다. 상기 기저전압은 일정한 레벨을 갖는 직류전압일 수 있다. 상기 기저전압은 상기 액정표시패널(10)에 공급되는 공통전압과 동일한 레벨의 전압일 수 있다.
상기 제어전압 생성부(60)는 굴절제어전압(NCV)을 제1 내지 제4 제어라인(L1 내지 L4)으로 전달할 수 있다. 상기 제어전압 생성부(60)는 각각의 굴절제어전압(NCV)을 각각의 제어라인으로 인가하여 각각의 분할영역의 광의 경로를 조절할 수 있다. 상기 분할영역의 광의 경로를 각각 조절하여 좌안(EL) 또는 우안(ER)에 인가되는 선광을 세밀하게 조절할 수 있어, 입체영상의 화상품질 향상의 효과가 있다.
1: 렌티큘라 렌즈 2,10: 액정표시패널
20: 렌즈 어레이 21: 렌즈
30: 전기습윤 패널 31: 인가전극
32: 기저전극 33: 제1 유체
34: 제2 유체 35: 제1 기판
36: 제2 기판 40: 백라이트 어레이
41: 광원 50: 제어부
51: 영상 분석부 53: 연산부
60: 제어전압 생성부 61: 쉬프트 레지스터
62: 레지스터 63: 래치
65: DAC 67: 출력회로
69: 기저전압 공급부 70: 위치 감지부

Claims (20)

  1. 좌안 및 우안의 위치를 감지하기 위한 위치 감지부;
    영상을 표시하는 액정표시패널;
    상기 액정표시패널의 하부에 형성되고 반원통형상을 가지는 다수개의 렌즈로 구성된 렌즈 어레이;
    상기 액정표시패널로 직진하는 선광을 입사하는 다수의 선광원으로 이루어지고, 상기 다수의 선광원에 의해 다수의 분할영역이 정의된 백라이트 어레이;
    상기 백라이트 어레이부터의 상기 선광의 방향을 조절하여 상기 좌안 및 우안에 각각 인가되도록 조절하고, 상기 다수의 분할영역과 대응되는 다수의 단위영역을 포함하는 전기습윤 패널; 및
    상기 액정표시패널과 전기습윤 패널을 제어하기 위한 제어부를 포함하고,
    상기 전기습윤 패널은,
    상기 렌즈 어레이의 하부에 배치된 제1 기판;
    상기 백라이트 어레이의 상부에 배치되고, 상기 제1 기판과 대향하는 제2 기판;
    상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에서 상기 제1 기판에 인접하는 영역에 주입된 제1 유체;
    상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에서 상기 제2 기판에 인접하는 영역에 주입되고, 상기 제1 유체와 접하는 제2 유체; 및
    상기 다수의 단위영역 각각의 일측에 배치된 인가전극 및 상기 다수의 단위영역 각각의 타측에 배치된 기저전극을 더 포함하고,
    상기 인가전극 및 상기 기저전극 각각은 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판에 대해 경사면을 갖고,
    상기 제1 유체 및 상기 제2 유체의 경계면은 일직선으로 연장되고,
    상기 제1 유체 및 상기 제2 유체의 경계면의 엣지는 상기 인가전극 및 상기 기저전극 각각의 상기 경사면을 따라 이동하도록 구성되고,
    상기 선광은 상기 제1 유체 및 상기 제2 유체의 경계면을 통과하는, 영상표시장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 기저전극에 기저전압이 공급되고, 상기 인가전극에 상기 제1 유체 또는 상기 제2 유체의 이동을 제어하기 위한 굴절제어전압이 인가되는 영상표시장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 유체 및 제2 유체 중 적어도 어느 하나는 극성을 가지는 영상표시장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제1 유체와 제2 유체는 서로 결합되지 않는 물질인 영상표시장치.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 제2 유체는 물인 영상표시장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 각각의 프레임을 2개의 시구간으로 분할하여,
    제1 구간에서는 좌안에 영상을 표시하는 신호를 발생시키고,
    제2 구간에서는 우안에 영상을 표시하는 신호를 발생시키는 영상표시장치.
  8. 제7항에 있어서,
    평면 영상을 표시하기 위해 상기 제1 구간 및 제2 구간에서 동일한 신호를 발생시키는 영상표시장치.
  9. 제3항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 위치 감지부를 통해 인가받은 눈의 위치를 분석하는 영상 분석부;
    상기 영상 분석부를 통해 입력받은 데이터를 통해 굴절제어신호를 생성하는 연산부; 및
    상기 굴절제어신호를 통해 상기 굴절제어전압을 생성하여 상기 전기습윤 패널로 공급하는 제어전압 생성부를 포함하는 영상표시장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 연산부는 미리 설정된 눈의 위치 데이터와 상기 영상 분석부로 입력받은 위치 데이터를 비교하여 상기 굴절제어신호를 생성하는 영상표시장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 연산부는 눈의 위치 데이터에 대한 굴절제어신호를 매칭시킨 룩업테이블을 포함하는 영상표시장치.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 제어전압 생성부는,
    샘플링 신호를 발생시키는 쉬프트 레지스터;
    상기 굴절제어신호를 전달하는 레지스터;
    상기 샘플링 신호에 응답하여 상기 굴절제어신호를 샘플링하는 래치;
    상기 굴절제어신호에 상응하는 아날로그전압을 선택하여 전달하는 DAC; 및
    상기 아날로그 전압을 상기 굴절제어전압으로 동시에 출력하는 출력회로를 포함하는 영상표시장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 출력회로는 출력버퍼를 포함하는 영상표시장치.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 제어전압 생성부는 상기 전기습윤 패널의 일측에 위치하고,
    상기 전기습윤 패널의 타측에는 기저전압을 공급하기 위한 기저전압 공급부가 위치하는 영상표시장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 전기습윤 패널 상에는 굴절제어전압을 전달하기 위해 형성된 다수의 제어라인; 및
    상기 기저전압을 전달하기 위해 형성된 다수의 기저라인을 포함하는 영상표시장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제어라인은 상기 제어전압 생성부와 상기 전기습윤 패널의 인가전극 사이에 연결되는 영상표시장치.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 기저라인은 상기 기저전압 공급부와 상기 전기습윤 패널의 기저전극 사이에 연결되는 영상표시장치.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 위치 감지부는 눈의 위치를 촬영하는 카메라인 영상표시장치.
  19. 제1항에 있어서,
    상기 선광원은 LED 또는 OLED 광원인 영상표시장치.
  20. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 120Hz로 구동되는 영상표시장치.
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