KR102649828B1 - 입체 영상 표시 장치 및 그의 구동 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 입체 영상 표시 장치에 관한 것으로, 표시 패널을 소정 각도로 회전시키는 회전 수단을 상기 표시 패널 하부에 배치하여, 프레임 단위로 상기 표시 패널을 회전 또는 비 회전시켜, 동일 픽셀 피치에서 영상 해상도를 유지하면서 시야각을 크게할 수 있는 입체 영상 표시 장치 및 그의 구동 방법이다.
Description
본 발명은 입체 영상을 구현하는 입체 영상 표시 장치 및 그의 구동 방법에 관한 것이다.
정보화 사회가 발전하고, 이동통신 단말기 및 노트북 컴퓨터와 같은 각종 휴대용 전자기기가 발전함에 따라 이에 적용할 수 있는 평판 표시 장치(Flat Panel Display Device)에 대한 요구가 점차 증대되고 있다.
이에 부응하여 액정 표시 장치(LCD: Liquid Crystal Display) 및 유기 발광 표시 장치(Organic Light Emitting display device) 등의 평판 표시 장치가 상용화되고 있다.
이러한, 평판 표시 장치 중에서 유기 발광 표시 장치는 고속의 응답속도를 가지며, 소비 전력이 낮고, 자체 발광이므로 시야각에 문제가 없어 차세대 평판 표시 장치로 주목받고 있다.
상기 유기 발광 표시 장치는 영상을 표시하는 OLED 표시 패널과, 상기 표시 패널을 구동하기 위한 구동회로로 구성된다.
최근에는 상기와 같은 평판 표시 장치에서, 시청자의 좌안과 우안에 서로 다른 영상을 제공함으로써 시청자가 좌안과 우안의 양안 시차(Binocular Parallax)에 의해 입체 영상을 시청할 수 있도록 한 입체(또는 3D) 영상 표시 장치가 주목을 받고 있다.
특히, 입체(3D) 안경 없이 입체 영상을 시청할 수 있는 입체 영상 표시 장치에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 즉, 무안경 방식 입체 영상 표시 장치로는, 원통형의 렌즈 어레이를 이용해 좌안과 우안 영상을 분리하는 렌티큘러(Lenticular) 방식과 배리어(Barrier)를 이용하여 좌안과 우안 영상을 분리하는 배리어 방식이 있다.
배리어 방식의 입체 영상 표시 장치는 슬릿 모양의 개구부가 나란히 배열된 배리어를 표시패널 상에 일정한 간격을 두고 배치함으로써, 좌안 영상 및 우안 영상이 배리어에 의하여 분리되어 시청자의 좌안 및 우안에 각각 입사되도록 한다. 이러한 배리어 방식의 입체 영상 표시 장치는 제작이 용이하나 배리어에 의하여 광이 차단되기 때문에 화면의 밝기 저하가 심하다는 문제점이 있다.
상기 렌티큘러 렌즈 방식의 입체 영상 표시 장치는 투명한 반원통 형상을 갖는 렌티큘러 렌즈를 표시패널 상에 배치하고, 상기 렌티큘러 렌즈에 의하여 좌안 영상 및 우안 영상이 분리되어 시청자의 좌안 및 우안으로 입사되도록 한다.
이러한 렌티큘러 렌즈 방식의 입체 영상 표시 장치는 배리어 방식과 달리 화면 밝기가 저하되지는 않으나, 영상 해상도(Image quality)와 시야각(Field of View)이 서로 상반된 관계(trade off)를 갖는다.
즉, 픽셀 피치(Pixel pitch)가 작을수록 영상 해상도는 증가하나 시야각은 좁아지고, 픽셀 피치가 클수록 시야각은 넓어지나 영상 해상도는 감소하게 된다.
따라서, 동일 픽셀 피치에서 영상 해상도를 유지하면서 시야각을 크게할 수 없는 단점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 동일 픽셀 피치에서 영상 해상도를 유지하면서 시야각을 크게할 수 있는 입체 영상 표시 장치 및 그의 구동 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 앞서 언급한 과제들로 한정되지 않는다. 여기서 언급되지 않은 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 입체 영상 표시 장치는, 표시 패널을 소정 각도로 회전시키는 회전 수단을 상기 표시 패널 하부에 배치하여, 프레임 단위로 상기 표시 패널을 회전 또는 비 회전시켜, 동일 픽셀 피치에서 영상 해상도를 유지하면서 시야각을 크게할 수 있도록 함에 그 특징이 있다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 입체 영상 표시 장치는, 영상을 표시하는 표시 패널; 상기 표시 패널을 일정 각도로 회전시키는 회전 수단; 그리고 상기 표시 패널을 구동하는 구동부에 비디오 데이터 및 각종 제어신호를 제공하고, 상기 회전 수단을 제어하는 타이밍 제어부를 구비함에 또 다른 특징이 있다.
여기서, 상기 표시 패널은 OLED 표시 패널 또는 액정 표시 패널임을 특징으로 한다.
상기 회전 수단은, 상기 표시 패널의 하부에 위치하는 피에조 백 플레이트와,
상기 표시 패널과 상기 피에조 백 플레이트 사이에 위치되어 인가되는 전압에 따라 상기 표시 패널을 소정 각도로 회전시키는 적어도 2개의 피에조를 구비함을 특징으로 한다.
상기 표시 패널은 적어도 2개의 표시 패널을 구비하고, 상기 회전 수단은 상기 적어도 2개의 표시 패널을 일체로 일정 각도 회전시킴을 특징으로 한다.
상기 표시 패널은 적어도 2개의 표시 패널을 구비하고, 상기 회전 수단은 상기 적어도 2개의 표시 패널을 독립적으로 일정 각도 회전시킴을 특징으로 한다.
한편, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 입체 영상 표시 장치의 구동 방법은, 홀수번째 프레임 또는 짝수번째 프레임 구동 시, 상기 표시 패널을 0°회전 시키고, 상기 짝수번째 프레임 또는 상기 홀수번째 프레임 구동시에는 상기 표시 패널을 소정정 각도 회전 시킴에 그 특징이 있다.
상기 표시 패널은 고속 프레임 레이트로 구동함을 특징으로 한다.
상기와 같은 특징을 갖는 본 발명에 따른 입체 영상 표시 장치 및 그의 구동 방법에 있어서는 다음과 같은 효과를 갖는다.
즉, 회전 가능하게 표시 패널을 구성하고, 표시 패널을 120Hz, 240Hz 360HZ 등의 고속 프레임 레이트로 구동하면서, 표시 패널을 프레임 단위로 번갈아 가면서 회전 상태, 회전 되지 않은 상태로 제어하므로 라이트 필드 영상을 표시할 수 있다.
더불어, 동일한 픽셀 피치에서 호겔 사이즈(Hogel size)는 해상도와 시야각 상관 관계(Trade off)를 파괴하여 해상도를 유지하면서 시야각을 크게 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1의 I-I'선상의 본 발명의 제1 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치의 단면을 계략적으로 나타낸 단면도이다.
도 3은 도 2의 P 영역을 확대한 도면이다.
도 4는 도 1의 I-I’선상의 본 발명의 제2 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치의 단면을 계략적으로 나타낸 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치에서 표시 패널이 0°회전 시의 표시 상태 및 표시 패널이 1.5°회전 시의 표시 상태를 나타낸 입체 영상 표시 장치의 계략적인 단면도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치의 동작 타이밍 및 피에조에 인가되는 전압의 설명도이다.
도 2는 도 1의 I-I'선상의 본 발명의 제1 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치의 단면을 계략적으로 나타낸 단면도이다.
도 3은 도 2의 P 영역을 확대한 도면이다.
도 4는 도 1의 I-I’선상의 본 발명의 제2 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치의 단면을 계략적으로 나타낸 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치에서 표시 패널이 0°회전 시의 표시 상태 및 표시 패널이 1.5°회전 시의 표시 상태를 나타낸 입체 영상 표시 장치의 계략적인 단면도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치의 동작 타이밍 및 피에조에 인가되는 전압의 설명도이다.
본 발명의 상기 목적과 기술적 구성 및 이에 따른 작용 효과에 관한 자세한 사항은 본 발명의 실시 예를 도시하고 있는 도면을 참조한 이하 상세한 설명에 의해 더욱 명확하게 이해될 것이다. 여기서, 본 발명의 실시 예들은 당업자에게 본 발명의 기술적 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위하여 제공되는 것이므로, 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않도록 다른 형태로 구체화될 수 있다.
또한, 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호로 표시된 부분들은 동일한 구성 요소들을 의미하며, 도면들에 있어서 층 또는 영역의 길이와 두께는 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 덧붙여, 제 1 구성 요소가 제 2 구성 요소 "상"에 있다고 기재되는 경우, 상기 제 1 구성 요소가 상기 제 2 구성 요소와 직접 접촉하는 상측에 위치하는 것뿐만 아니라, 상기 제 1 구성 요소와 상기 제 2 구성 요소 사이에 제 3 구성 요소가 위치하는 경우도 포함한다.
여기서, 상기 제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성 요소를 설명하기 위한 것으로, 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로 사용된다. 다만, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서는 제 1 구성 요소와 제 2 구성 요소는 당업자의 편의에 따라 임의로 명명될 수 있다.
본 발명의 명세서에서 사용하는 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용되는 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 예를 들어, 단수로 표현된 구성 요소는 문맥상 명백하게 단수만을 의미하지 않는다면 복수의 구성 요소를 포함한다. 또한, 본 발명의 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다"등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
덧붙여, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명의 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
상기와 같은 특징을 갖는 본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치 및 그의 구동 방법을 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
(제1 실시 예)
도 1는 본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 2는 도 1의 I-I’선상의 본 발명의 제1 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치의 단면을 계략적으로 나타낸 단면도이다. 도 3은 도 2의 P 영역을 확대한 도면이다.
도 1, 2 및 3을 참조하여 본 발명의 제1 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치를 설명하면 다음과 같다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치는 영상을 표시하는 표시 패널(100)을 포함한다. 상기 표시 패널(100)은 표시 패널 구동부(300)에 의해 제어될 수 있다. 상기 표시 패널 구동부(300)는 상기 표시 패널(100)에 영상을 구현하기 위한 신호들을 제공할 수 있다.
예를 들어, 상기 표시 패널 구동부(300)는 데이터 구동부(310) 및 스캔 구동부(320)를 포함할 수 있다. 상기 데이터 구동부(310)는 상기 표시 패널(100)로 데이터 신호를 공급할 수 있다. 상기 스캔 구동부(320)는 상기 표시 패널(100)로 스캔 신호를 순차적으로 인가할 수 있다. 상기 데이터 구동부(310)에 의해 공급되는 데이터 신호는 상기 스캔 구동부(320)에 의해 인가되는 상기 스캔 신호들과 동기될 수 있다.
상기 표시 패널 구동부(300)는 특정 영상이 시분할로 표시되도록 상기 표시 패널(100)을 제어할 수 있다. 예를 들어, 상기 표시 패널 구동부(300)는 각 프레임(frame)을 다수의 서브 프레임(sub-frame)으로 시분할하고, 특정 영상을 구현하기 위한 신호를 분할하여 각 서브 프레임 별로 상기 데이터 구동부(310) 및 상기 스캔 구동부(320)에 인가할 수 있다.
상기 표시 패널 구동부(300)는 상기 타이밍 제어부(400)로부터 동작에 필요한 신호를 제공받을 수 있다. 예를 들어, 상기 타이밍 제어부(400)는 상기 데이터 구동부(310)로 디지털 비디오 데이터들 및 소스 타이밍 제어 신호를 공급할 수 있다. 상기 스캔 구동부(320)는 상기 타이밍 제어부(400)로부터 클럭 신호들, 리셋클럭 신호들 및 스타트 신호들을 전달받을 수 있다.
또한, 상기 표시 패널(100) 배면에는 상기 표시 패널(100)를 회전시키기 위한 복수개의 피에조(220)가 위치될 수 있다. 상기 복수개의 피에조(220) 각각은 피에조 구동부(500)에 의해 제어되어 상기 표시 패널(100)를 회전시킨다. 상기 피에조 구동부(500)는 상기 타이밍 제어부(400)에 의해 제어된다.
상기 표시 패널(100)은, 도 3에 도시한 바와 같이, 제 1 표시 기판(110)과 제 2 표시 기판(180) 사이에 발광 소자(140)가 위치하는 OLED 표시 패널일 수 있다. 또한, 상기 표시 패널(100)은, 도면에는 도시되지 않았지만, 제 1 표시 기판과 제 2 표시 기판 사이에 액정층이 충진된 액정 표시 패널일 수도 있다.
상기 제 1 표시 기판(110)은 상기 발광 소자(140)를 지지할 수 있다. 상기 제 1 표시 기판(110)은 절연성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 표시 기판(110)은 유리 또는 플라스틱을 포함할 수 있다.
상기 발광 소자(140)는 특정한 색을 나타내는 빛을 방출할 수 있다. 예를 들어, 상기 발광 소자(140)는 상기 제 1 표시 기판(110) 상에 순서대로 적층된 제 1 표시 전극(141), 발광층(142) 및 제 2 표시 전극(143)을 포함할 수 있다.
상기 제 1 표시 전극(141)은 도전성 물질을 포함할 수 있다. 상기 제 1 표시 전극(141)은 반사율이 높은 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 표시 전극(141)은 알루미늄(Al) 및 은(Ag)과 같은 금속을 포함할 수 있다. 상기 제 1 표시 전극(141)은 다중층 구조일 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 표시 전극(141)은 ITO, IZO와 같은 투명한 도전성 물질을 포함하는 투명 전극들 사이에 반사율이 높은 물질을 포함하는 반사 전극이 위치하는 구조일 수 있다.
상기 발광층(142)은 상기 제 1 표시 전극(141)과 상기 제 2 표시 전극(143) 사이의 전압 차에 대응하는 휘도의 빛을 생성할 수 있다. 예를 들어, 상기 발광층(142)은 발광 물질을 포함하는 발광 물질층(Emission Material Layer; EML)을 포함할 수 있다. 상기 발광 물질은 무기 물질, 유기 물질 또는 하이브리드 물질을 포함할 수 있다. 상기 발광층(142)은 다중층 구조일 수 있다. 예를 들어, 상기 발광층(142)은 정공 주입층(Hole Injection Layer; HIL), 정공 수송층(Hole Transporting Layer; HTL), 전자 수송층(Electron Transport Layer; ETL) 및 전자 주입층(Electron Injection Layer; EIL) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
상기 제 2 표시 전극(143)은 도전성 물질을 포함할 수 있다. 상기 제 2 표시 전극(143)은 상기 제 1 표시 전극(141)과 다른 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 표시 전극(143)은 ITO, IZO와 같은 투명한 도전성 물질을 포함하는 투명 전극일 수 있다. 이에 따라, 상기 발광 소자(140)에서는 상기 발광층(142)에 의해 생성된 빛이 상기 제 2 표시 전극(143)을 통해 방출될 수 있다.
상기 제 1 표시 기판(110)과 상기 발광 소자(140) 사이에는 박막 트랜지스터(120)가 위치할 수 있다. 상기 박막 트랜지스터(120)는 게이트 라인을 통해 전달되는 게이트 신호에 따라 턴-온/오프될 수 있다. 상기 발광 소자(140)는 상기 박막 트랜지스터(120)에 의해 제어될 수 있다. 예를 들어, 상기 박막 트랜지스터(120)는 데이터 라인을 통해 전달되는 데이터 신호에 대응하는 구동 전류를 상기 발광 소자(140)의 상기 제 1 표시 전극(141)에 인가할 수 있다. 상기 박막 트랜지스터(120)는 반도체 패턴, 게이트 절연막, 게이트 전극, 층간 절연막, 소스 전극 및 드레인 전극을 포함할 수 있다.
상기 박막 트랜지스터(120)와 상기 발광 소자(140) 사이에는 오버 코트층(130)이 위치할 수 있다. 상기 오버 코트층(130)은 상기 박막 트랜지스터(120)에 의한 단차를 제거할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 표시 기판(110)과 대향하는 상기 오버 코트층(130)의 상부면은 평평한 평면(flat surface)일 수 있다. 상기 발광 소자(140)의 상기 제 1 표시 전극(141)은 상기 박막 트랜지스터(120)의 상기 드레인 전극과 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 상기 오버 코트층(130)은 상기 박막 트랜지스터(120)의 상기 드레인 전극을 부분적으로 노출하는 전극 컨택홀을 포함할 수 있다. 상기 오버 코트층(130)은 절연성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 오버 코트층(130)은 유기 절연 물질을 포함할 수 있다.
상기 오버 코트층(130) 상에는 뱅크 절연막(150)이 위치할 수 있다. 상기 뱅크 절연막(150)은 상기 발광 소자(140)가 독립적으로 구동되도록 할 수 있다. 예를 들어, 상기 뱅크 절연막(150)은 상기 제 1 표시 전극(141)의 가장 자리를 덮을 수 있다. 상기 발광층(142) 및 상기 제 2 표시 전극(143)은 상기 뱅크 절연막(150)에 의해 노출된 상기 제 1 표시 전극(141)의 일부 영역 상에 적층될 수 있다. 상기 발광층(142) 및/또는 상기 제 2 표시 전극(143)은 상기 뱅크 절연막(150) 상으로 연장할 수 있다. 상기 뱅크 절연막(150)은 절연성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 뱅크 절연막(150)은 유기 절연 물질을 포함할 수 있다. 상기 뱅크 절연막(150)은 상기 오버 코트층(130)과 다른 물질을 포함할 수 있다.
상기 발광 소자(140) 상에는 상부 보호막(160)이 위치할 수 있다. 상기 봉지 부재(160)는 외부 충격 및 수분으로부터 상기 발광 소자(140)를 보호할 수 있다. 예를 들어, 상기 봉지 부재(160)는 상기 제 2 표시 기판(180)과 마주보는 상기 제 2 표시 전극(143)의 전체 표면을 덮을 수 있다. 상기 봉지 부재(160)는 절연성 물질을 포함할 수 있다. 상기 봉지 부재(160)는 다중층 구조일 수 있다. 예를 들어, 상기 봉지 부재(160)는 무기 물질을 포함하는 무기막들(161, 163) 사이에 유기 물질을 포함하는 유기막(162)이 위치하는 구조일 수 있다.
상기 제 2 표시 기판(170)은 상기 봉지 부재(160) 상에 위치할 수 있다. 상기 제 2 표시 기판(170)은 절연성 물질을 포함할 수 있다. 상기 제 2 표시 기판(170)은 투명한 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 표시 기판(170)은 유리 또는 플라스틱을 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 발광 소자(140)로부터 방출된 빛은 상기 제 2 표시 기판(170)을 통해 외부로 방출될 수 있다.
상기 봉지 부재(160)는 접착성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 표시 기판(170)은 상기 봉지 부재(160)에 의해 상기 발광 소자(140)가 형성된 상기 제 1 표시 기판(110)과 결합될 수 있다.
또한, 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 표시 패널(100) 상측에는 마이크로 렌즈 어레이(600)가 위치할 수 있다. 이에 따라, 상기 표시 패널(100)로부터 방출된 빛의 효율이 향상될 수 있다. 도 2에서는 상기 표시 패널(100) 상측에는 상기 마이크로 렌즈 어레이(600)가 위치됨을 도시하였지만, 이에 한정되지 않고, 렌티큘러(Lenticular) 또는 베리어(Barrier)가 위치할 수도 있다.
또한, 상기 표시 패널(100) 하부에는 상기 표시 패널(100)과 일정 거리를 유지하여 피에조 백 플레이트(Piezo back plate; 200)가 위치된다. 상기 피에조 백 플레이트(200)는 상기 표시 패널(100)에 회전할 수 있도록 지지하는 기능을 한다.
상기 표시 패널(100)과 상기 피에조 백 플레이트(200) 사이에 적어도 2개 이상의 피에조(220)가 위치될 수 있다. 상기 적어도 2개 이상의 피에조(220)는 상기 표시 패널(100)이 회전 가능하도록 상기 표시 패널(100)과 상기 피에조 백 플레이트(200) 사이에 고정되어 각 피에조(220)에 인가되는 전압에 따라 상기 표시 패널(100)을 소정 각도로 회전시킨다.
상기 피에조 백 플레이트(200)의 배면에는 상기 적어도 2개의 피에조(220)들을 구동하기 위한 피에조 PCB(210)가 위치될 수 있다. 상기 각 피에조(220)는 상기 피에조 PCB(210)로부터 전원을 공급 받도록 상기 각 피에조(220)와 상기 피에조 PCB(210) 사이에는 전원 공급선(230)이 연결된다.
또한, 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 표시 패널(100)을 제어하기 위한 제어 PCB(700)가 더 구비된다. 상기 제어 PCB(700)에는 도 1에서 설명한 상기 타이밍 제어부(400)가 실장될 수도 있다.
상기 제어 PCB(700)와 상기 표시 패널(100)은 케이블 또는 FPC(720)에 의해 연결되고, 상기 제어 PCB(700)와 상기 피에조 PCB(210)는 케이블 또는 FPC(230)에 의해 연결될 수 있다. 따라서, 상기 피에조 PCB(210, 피에조 구동부(500))는 상기 타이밍 제어부(400)에 의해 제어된다.
도 2에는 도시되지 않았지만, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치는 상기 표시 패널(100)의 중심부에 회전축이 구비되어, 상기 피에조(220)에 의해 상기 표시 패널(100)이 회전할 때, 상기 표시 패널(100)의 회전을 용이하도록 할 수 있다.
(제2 실시 예)
도 4는 도 1의 I-I’선상의 본 발명의 제2 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치의 단면을 계략적으로 나타낸 단면도이다.
본 발명의 제2 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치는 표시 패널이 다수개 구비되는 것이다.
각 표시 패널의 구성은 도 1 및 도 3에 도시한 바와 같으므로, 각 표시 패널의 구성 설명은 생략한다.
본 발명의 제2 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치는, 도 4에 도시한 바와 같이, 상측에 마이크로 렌즈 어레이(600)가 각각 위치되는 복수개의 표시 패널(100a, 100b, 100c)을 구비한다. 도 4에서는 표시 패널이 3개 구성됨을 도시하였으나, 이에 한정되지 않고, 적어도 2개 이상 구성될 수 있다.
물론, 도 2에서 설명한 바와 같이, 각 표시 패널(100a, 100b, 100c)상측에, 상기 마이크로 렌즈 어레이(600) 대신에 렌티큘러 또는 베리어가 위치할 수도 있다.
또한, 상기 복수개의 표시 패널(100a, 100b, 100c) 하부에는 상기 표시 패널(100a, 100b, 100c)과 일정 거리를 유지하여 피에조 백 플레이트(Piezo back plate; 200)가 위치된다. 상기 피에조 백 플레이트(200)는 상기 복수개의 표시 패널(100a, 100b, 100c)에 회전할 수 있도록 지지하는 기능을 한다.
상기 복수개의 표시 패널(100a, 100b, 100c)들의 배면에는 상기 복수개의 표시 패널(100a, 100b, 100c)들을 일체로 회전시키기 위한 체결수단(240)이 위치될 수 있다. 즉, 상기 체결수단(240)에 의해 인접한 2개의 표시 패널들이 서로 체결된다.
상기 체결된 복수개의 표시 패널(100a, 100b, 100c 100)들과 상기 피에조 백 플레이트(200) 사이에 적어도 2개 이상의 피에조(220)가 위치될 수 있다. 상기 적어도 적어도 2개 이상의 피에조(220)는 상기 체결된 복수개의 표시 패널(100a, 100b, 100c)들이 회전 가능하도록 상기 체결된 복수개의 표시 패널(100a, 100b, 100c)들과 상기 피에조 백 플레이트(200) 사이에 고정되어 각 피에조(220)에 인가되는 전압에 따라 상기 체결된 복수개의 표시 패널(100a, 100b, 100c)들을 소정 각도로 회전시킨다.
상기 피에조 백 플레이트(200)의 배면에는 상기 적어도 2개의 피에조(220)들을 구동하기 위한 피에조 PCB(210, 도 1에서 피에조 구동부(500))가 위치될 수 있다. 상기 각 피에조(220)는 상기 피에조 PCB(210)로부터 전원을 공급 받도록 상기 각 피에조(220)와 상기 피에조 PCB(210) 사이에는 전원 공급선(230)이 연결된다.
또한, 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 체결된 복수개의 표시 패널(100a, 100b, 100c)들을 제어하기 위한 제어 PCB(700)가 더 구비된다. 상기 제어 PCB(700)에는 도 1에서 설명한 상기 타이밍 제어부(400)가 실장될 수도 있다.
상기 제어 PCB(700)와 상기 복수개의 표시 패널(100)들 각각은 케이블 또는 FPC(720)에 의해 연결되고, 상기 제어 PCB(700)와 상기 PCB(21)는 케이블 또는 FPC(230)에 의해 연결될 수 있다. 따라서, 상기 PCB(21, 피에조 구동부(500))는 상기 타이밍 제어부(400)에 의해 제어된다.
한편, 도 4에서는, 상기 복수개의 표시 패널(100a, 100b, 100c)들이 상기 체결수단(240)에 의해 체결되어 상기 복수개의 표시 패널(100a, 100b, 100c)들이 일체로 회전하도록 함을 제시하고 있지만, 이에 한정되지 않는다.
즉, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치는, 상기 체결 수단(240) 없이, 상기 피에조(220)들에 의해, 각각의 표시 패널(100a, 100b, 또는 100c)이 서로 독립적으로 회전될 수 있다. 이와 같이 각각의 표시 패널(100a, 100b, 또는 100c)이 서로 독립적으로 회전될 수 있도록 하기 위하여, 각 표시 패널(100a, 100b, 또는 100c)과 상기 피에조 백 플레이트(200) 사이에는 적어도 2개의 피에조(220)가 배치된다.
또한, 본 발명의 제3 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치는 상기 각 표시 패널(100a, 100b, 또는 100c) 의 중심부에 회전축이 구비되어, 상기 피에조(220)에 의해 상기 각 표시 패널(100a, 100b, 또는 100c)이 회전할 때, 각 표시 패널(100a, 100b, 또는 100c)의 회전을 용이하도록 할 수 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시 예들에 따른 입체 영상 표시 장치의 입체 영상이 표시되는 원리를 설명하면 다음과 같다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치에서 표시 패널이 0°회전 시의 표시 상태 및 표시 패널이 1.5°회전 시의 표시 상태를 나타낸 입체 영상 표시 장치의 계략적인 단면도이다.
상기 표시 패널(100)과 상기 피에조 백 플레이트(200) 사이에 2개 이상의 피에조(220a, 220b)가 위치될 경우, 상기 2개의 피에조(220a, 220b)에 동일 전압을 인가한다. 그러면, 상기 표시 패널(100)과 상기 피에조 백 플레이트(200)가 평행하므로, 상기 표시 패널(100)는 0°회전한 상태가 된다. 이와 같은 상태(0°회전)에서 상기 마이크로 렌즈 어레이(600)의 하나의 마이크로 렌즈를 통해 상기 표시 패널(100)에서 방출되는 광의 방향은 적색 화살표와 같다.
그리고, 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 2개의 피에조(220a, 220b)에 서로 다른 전압, 예를들면, 상기 2개의 피에조(220a, 220b) 중 제1 피에조(220a)에 5V의 전압을 인가하고, 제2 피에조(220b)에 3V의 전압을 인가하면, 상기 피에조 백 플레이트(200)를 기준으로 상기 표시 패널(100)이 우측 방향으로 약 1.5°회전하게 된다. 이와 같은 상태(1.5°회전)에서 상기 마이크로 렌즈 어레이(600)의 하나의 마이크로 렌즈를 통해 상기 표시 패널(100)에서 방출되는 광의 방향은 청색 화살표와 같다.
이와 같이, 표시 패널(100)이 0°회전 시의 표시 상태 및 표시 패널이 1.5°회전 시, 상기 마이크로 렌즈 어레이(600)의 하나의 마이크로 렌즈를 통해 상기 표시 패널(100)에서 방출되는 광의 방향이 다르다.
따라서, 영상을 표시할 때, 홀수번째 프레임(Odd Frame; (2n-1)번째 프레임, n은 자연수) 구동시에는 상기 표시 패널(100)이 0°회전 상태가 되도록 하고, 짝수번째 프레임(Even Frame; (2n)번째 프레임) 구동시에는 상기 표시 패널(100)이 0°회전 상태가 되도록, 상기 적어도 2개의 피에조(220)들을 제어하므로 입체 영상을 표시할 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치의 동작 타이밍 및 피에조에 인가되는 전압의 설명도이다.
도 6에 도시한 바와 같이, 각 프레임 구간에 상기 표시 패널(100)의 각 게이트 라인들에 순차적으로 스캔 신호를 인가하고, 상기 스캔 신호에 동기하여 상기 표시 패널(100)의 각 데이터 라인들에 데이터 신호를 인가하여 영상을 표시한다.
그리고, 한 프레임을 기준으로 교번하여 상기 표시 패널(100)을 회전시킨다.
즉, 상기 적어도 2개의 피에조(220)들을 제어하여, 홀수번째 프레임(Odd Frame; (2n-1)번째 프레임) 구동시에는 상기 표시 패널(100)이 0°회전 상태가 되도록 하고, 짝수번째 프레임(Even Frame; (2n)번째 프레임) 구동시에는 상기 표시 패널(100)이 1.5°회전 상태가 되도록 한다.
반대로, 상기 적어도 2개의 피에조(220)들을 제어하여, 홀수번째 프레임(Odd Frame; (2n-1)번째 프레임) 구동시 상기 표시 패널(100)이 1.5°회전 상태가 되도록 하고, 짝수번째 프레임(Even Frame; (2n)번째 프레임) 구동시 상기 표시 패널(100)이 0°회전 상태가 되도록 할수도 있다.
또한, 홀수번째 프레임과 짝수번째 프레임에 뷰 데이터(View data)를 다르게 구동한다. 예를들면, 픽셀이 10개일 경우, 20개의 뷰 데이터(View data) 중 홀수번째 프레임에서는 홀수번째 뷰 데이터를 표시하고, 짝수번째 프레임에서는 짝수번째 뷰 데이터를 표시한다.
상기에서 설명한 회전 각도는 한정되지 않으며, FOV(Field Of View) 및 앵귤러 리솔류션(Angular resolution) 등을 측정하는 시뮬레이션(Simulation)을 통해 표시 패널의 사이즈 및 해상도 등에 따라 가변될 수 있다.
상기 표시 패널(100)이 0°회전 상태가 되도록 하기 위해서는, 각 피에조(220)에 약 3V 정도의 동일 전압을 인가한다. 상기 표시 패널(100)이 0°회전 상태가 되도록 하기 위해서는, 각 피에조(220)에 서로 다른 전압을 인가한다. 즉, 상기 표시 패널(100)이 0°회전 상태가 되도록 하기 위해서, 각 피에조(220)에 순차적으로 5V, 4V, 3V, 2V, 및 1V의 전압을 인가한다.
이 때, 일반적인 표시 패널이 60Hz로 구동된다면(2D), 본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치는 120Hz, 240Hz 360HZ 등의 고속 프레임 레이트(High frame rate)로 구동한다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치는, 회전 가능하게 표시 패널을 구성한다. 또한 표시 패널을 120Hz, 240Hz 360HZ 등의 고속 프레임 레이트로 구동하면서, 표시 패널을 프레임 단위로 번갈아 가면서 회전 상태, 회전 되지 않은 상태로 제어하므로 라이트 필드 영상을 표시할 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치는, 동일한 픽셀 피치에서 호겔 사이즈(Hogel size)는 해상도와 시야각 상관 관계(Trade off)를 파괴하여 해상도를 유지하면서 시야각을 크게 할 수 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
100: 표시 패널 200: 피에조 백 플레이트
210: 피에조 PCB 220: 피에조
700: 제어 PCB
210: 피에조 PCB 220: 피에조
700: 제어 PCB
Claims (16)
- 영상을 표시하는 표시 패널;
상기 표시 패널을 제어하기 위한 제어 PCB;
상기 표시 패널을 일정 각도로 회전시키는 회전 수단;
상기 회전 수단을 구동하기 위한 피에조 PCB; 및
상기 표시 패널을 구동하는 구동부에 비디오 데이터 및 각종 제어신호를 제공하고, 상기 회전 수단을 제어하는 타이밍 제어부를 포함하고,
상기 제어 PCB와 상기 표시 패널은 제1 FPC에 의해 연결되고, 상기 제어 PCB와 상기 피에조 PCB는 제2 FPC에 의해 연결되는 입체 영상 표시 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 표시 패널은 순서대로 적층된 제 1 표시 전극, 발광층 및 제 2 표시 전극을 포함하는 입체 영상 표시 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 표시 패널은 상측에 위치하는 마이크로 렌즈 어레이를 구비하는 입체 영상 표시 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 회전 수단은,
상기 표시 패널의 하부에 위치하는 피에조 백 플레이트와,
상기 표시 패널과 상기 피에조 백 플레이트 사이에 위치되어 인가되는 전압에 따라 상기 표시 패널을 소정 각도로 회전시키는 적어도 2개의 피에조를 구비하는 입체 영상 표시 장치. - 제 4 항에 있어서,
상기 피에조 PCB는 상기 적어도 2개의 피에조들을 각각 독립적으로 구동하기 위해 상기 피에조 백 플레이트의 배면에 구비되고, 각 피에조와 상기 피에조 PCB 사이에 전원 공급선이 연결되는 입체 영상 표시 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 표시 패널의 중심부에 회전축이 더 구비되는 입체 영상 표시 장치. - 영상을 표시하는 적어도 2개의 표시 패널;
상기 적어도 2개의 표시 패널들을 제어하기 위한 제어 PCB;
상기 적어도 2개의 표시 패널을 일정 각도로 회전시키는 회전 수단;
상기 회전 수단을 구동하기 위한 피에조 PCB; 및
상기 적어도 2개의 표시 패널 각각을 구동하는 구동부에 비디오 데이터 및 각종 제어신호를 제공하고, 상기 회전 수단을 제어하는 타이밍 제어부를 포함하고,
상기 제어 PCB와 상기 적어도 2개의 표시 패널들 각각은 제1 FPC에 의해 연결되고, 상기 제어 PCB와 상기 피에조 PCB는 제2 FPC에 의해 연결되는 입체 영상 표시 장치. - 제 7 항에 있어서,
상기 적어도 2개의 표시 패널은 순서대로 적층된 제 1 표시 전극, 발광층 및 제 2 표시 전극을 포함하는 입체 영상 표시 장치. - 제 7 항에 있어서,
상기 적어도 2개의 표시 패널 각각은 상측에 위치하는 마이크로 렌즈 어레이를 구비하는 입체 영상 표시 장치. - 제 7 항에 있어서,
상기 회전 수단은,
상기 적어도 2개의 표시 패널의 하부에 위치하는 피에조 백 플레이트와,
상기 적어도 2개의 표시 패널을 서로 체결하는 체결 수단과,
상기 체결된 적어도 2개의 표시 패널과 상기 피에조 백 플레이트 사이에 위치되어 인가되는 전압에 따라 상기 체결된 적어도 2개의 표시 패널을 소정 각도로 회전시키는 적어도 2개의 피에조를 구비하는 입체 영상 표시 장치. - 제 10 항에 있어서,
상기 피에조 PCB는 상기 적어도 2개의 피에조들을 각각 독립적으로 구동하기 위해 상기 피에조 백 플레이트의 배면에 구비되고, 각 피에조와 상기 피에조 PCB 사이에 전원 공급선이 연결되는 입체 영상 표시 장치. - 영상을 표시하는 적어도 2개의 표시 패널;
상기 적어도 2개의 표시 패널들을 제어하기 위한 제어 PCB;
상기 적어도 2개의 표시 패널을 독립적으로 일정 각도 회전시키는 회전 수단;
상기 회전 수단을 구동하기 위한 피에조 PCB; 및
상기 적어도 2개의 표시 패널 각각을 구동하는 구동부에 비디오 데이터 및 각종 제어신호를 제공하고, 상기 회전 수단을 제어하는 타이밍 제어부를 포함하고,
상기 제어 PCB와 상기 적어도 2개의 표시 패널들 각각은 제1 FPC에 의해 연결되고, 상기 제어 PCB와 상기 피에조 PCB는 제2 FPC에 의해 연결되는 입체 영상 표시 장치. - 제 12 항에 있어서,
상기 회전 수단은,
상기 적어도 2개의 표시 패널의 하부에 위치하는 피에조 백 플레이트와,
상기 적어도 2개의 표시 패널과 상기 피에조 백 플레이트 사이에 위치되어 인가되는 전압에 따라 상기 적어도 2개의 표시 패널을 독립적으로 소정 각도 회전시키는 적어도 2개의 피에조를 구비하는 입체 영상 표시 장치. - 영상을 표시하는 표시 패널을 정 각도로 회전시키는 회전 수단을 구비한 입체 영상 표시 장치의 구동 방법에 있어서,
홀수번째 프레임 또는 짝수번째 프레임 구동 시, 상기 표시 패널을 0°회전 시키고, 상기 짝수번째 프레임 또는 상기 홀수번째 프레임 구동시에는 상기 표시 패널을 수정 각도 회전 시키시키며,
상기 입체 영상 표시 장치는 상기 표시 패널을 제어하기 위한 제어 PCB와 상기 표시 패널이 제1 FPC에 의해 연결되고, 상기 회전 수단을 구동하기 위한 피에조 PCB와 상기 제어 PCB가 제2 FPC에 의해 연결되는 입체 영상 표시 장치의 구동 방법. - 제 14 항에 있어서,
상기 홀수번째 프레임에 홀수번째 뷰 데이터를 표시하고, 짝수번째 프레임에 짝수번째 뷰 데이터를 표시하는 입체 영상 표시 장치의 구동 방법. - 제 14 항에 있어서,
상기 표시 패널은 120Hz, 240Hz 360HZ의 고속 프레임 레이트로 구동하는 입체 영상 표시 장치의 구동 방법.
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2018
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Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007033580A (ja) * | 2005-07-25 | 2007-02-08 | Pioneer Electronic Corp | 画像表示装置 |
Also Published As
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