KR20120062602A - 초점 가변형 미세 액정렌즈 어레이로 구성된 3차원 영상 구현패널 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 액정을 포함한 액정 층과 액정 층의 기판에 평면의 투명전극과 또 다른 기판에 만들어진 회전나선형의 투명전극 패턴에 의해 생성되는 전기장의 구배에 의해 형성되는 액정의 빛의 굴절 현상을 이용한 액정렌즈에 관한 것으로서, 액정 층의 양측에 구성되는 평면의 투명전극과 회전나선형 투명전극의 가장자리와 중앙에 인가되는 전압의 투명전극의 자체 저항에 의한 전압차에 의해 발생하는 전계의 구배에 의한 연속적으로 변하는 액정분자의 배열에 의한 액정렌즈를 형성하는 회전나선형 투명전극을 이용한 전기가변형 초점거리를 갖는 액정렌즈 마이크로 렌즈 어레이를 이용하여 디스플레이의 각각의 화소에서 나오는 빛을 굴절시켜 수렴하거나 확산하게 함으로써 이미지의 원근정보를 갖고 있는 영상을 3차원 영상으로 보이도록 하는 광학패널에 관한 것으로서, 이를 위해 초점 가변형 미세 액정렌즈 어레이로 구성된 3차원 영상 구현패널의 구조가 제공된다.
Description
본 발명은 액정을 포함한 액정 셀과 액정 셀의 기판에 평면의 투명전극과 또 다른 기판에 만들어진 회전나선형의 투명전극 패턴에 의해 생성되는 전기장의 구배에 의해 형성되는 액정의 빛의 굴절 현상을 이용한 액정렌즈 어레이를 구현함으로써, 전기적으로 조절가능한 굴절률을 갖는 마이크로렌즈에 의한 빛의 수렴 및 확산이 가능한 3차원 영상 구현패널에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 기존 디스플레이의 단위 화소와 같은 크기로 전기적으로 조절가능한 마이크로 렌즈를 이용하여, 각각의 화소에서 나오는 빛을 동시 가변적으로 오목렌즈와 볼록 렌즈를 형성하여 입체 영상을 나타내며, 볼록렌즈의 경우 빛을 집광하고, 오목렌즈의 경우 빛을 확산하는 형태로 각각의 화소를 통해 나오는 빛의 굴절률을 조절하여 실제 사람의 주 시점에 해당하는 영상에 따라 원근감을 제공하는 것을 특징으로 하는 초점 가변형 미세 액정렌즈 어레이로 구성된 3차원 영상 구현패널에 관한 것이다.
영상 디스플레이 기술은 기존에 단순한 평면상에서 사물을 나타내는 방식을 넘어서 시각적으로 사물의 실재감을 느낄 수 있는 입체 영상 기법을 도입하여 실용화를 촉구하고 있다.
이러한 응용은 앞으로 시간과 공간의 제약을 넘는 실체감 있고 입체적으로 보고 느끼고 즐기는 초 공감형 3D 입체 정보통신 서비스를 지향하고 있다.
입체 영상 기법의 형성 방법에 따라 크게 좌, 우 두 개의 2차원 영상을 이용한 스테레오스코픽(Stereoscopic) 입체 영상 방식과, 체적형 디스플레이 기술, 물체의 산란 정보를 이용한 홀로그래피(Holographic) 디스플레이 기술로 분류되며, 세부적으로는 특수 안경을 이용한 안경식 입체 영상 디스플레이 기술, 특수한 광학계를 이용한 다중 시점 스테레오스코픽(Stereoscopic) 디스플레이 기술, 렌즈 어레이를 이용하여 시점이 아닌 시야각을 제공하는 집적 영상 디스플레이 기술, 물체의 단면 영상을 연속적으로 재생하는 체적형 입체 디스플레이 기술, 입체 물체의 파면을 재생하는 홀로그래피 기술로 분류된다.
상기 기술의 대부분은 좌안과 우안에서 서로 다른 관측의 차이를 부여하는 양안시차를 이용함으로써, 양안의 동시적인 시각적 차이는 사물이 마치 입체감을 형성한 것과 같은 착각을 유도한다.
이러한 방법은 렌티큘러(lenticular) 렌즈나 특수하게 제작된 적청 안경이나, 편광안경을 이용한다.
그러나, 양안 시차를 이용한 방법의 경우, 눈의 극대한 피로감을 유발할 수 있으며 한쪽 눈을 감거나, 양안의 차이를 부여할 수 없는 사람들에게는 시장성이 없으며, 시야각의 확보가 적은 문제로 결정화된 방향에서밖에 입체감을 인식하지 못하는 문제점이 있어서 응용 가능한 환경과 분야가 매우 협소하다.
또한, 안경을 쓰는 방식은 불편함을 야기함으로써 지속적인 시장성을 고려하기는 힘들 것으로 전망하며, 패럴랙스(Parallax) 방식이나 인테그럴(Integral) 방식의 경우는 상대적으로 비싼 제작비용과 복잡성으로 인하여 응용성이 쉽지 않다.
즉, 차세대 입체 영상 디스플레이 기술은 비용의 문제는 물론 무안경(Autostereoscopic) 시스템에서보다 넓은 시야각을 확보해야하며, 양안이 확보되지 않아도 입체감을 형성할 수 있도록 위에 상기된 문제점들의 해결은 물론이며, 실시간으로 변화하는 영상의 동적 변화에 대해서 빠른 동작을 수반하도록 고려해야만 한다.
따라서, 본 발명은 상기 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 종래의 양안 시차의 원리를 이용한 편광안경을 착용하는 3D 영상 구현장치에 비해 원래 이미지의 원근정보를 바탕으로 전기적인 신호에 의해 각각의 화소에서 나오는 빛을 확산 혹은 수렴하도록 만드는 초점 가변형 유동성 렌즈에 의해 사용자로 하여금 3D 영상을 볼 수 있게 하는 3D 구현패널을 제공하는 데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위하여,
본 발명의 일실시예에 따른 초점 가변형 미세 액정렌즈 어레이로 구성된 3차원 영상 구현패널은,
제1글라스기판의 일면에 형성되는 제1전면투명전극(101)과,
상기 제1전면투명전극의 상면에 형성되되, 액정분자를 포함하는 액정셀(102)과,
상기 액정셀의 상면에 형성되는 투명필름(103)과,
디스플레이 기판(110) 상측에 형성되는 제1글라스기판(100)과;
제2글라스기판의 일면에 형성되는 데이터버스라인(107-2)으로 전극패드(107-1)과 이어지는 제1중앙투명전극(107a)로 구성된 제1중앙투명전극어레이 레이어(107)과,
상기 제1중앙투명전극어레이 레이어(107)의 하측에 형성되며, 상기 제1이중회전나선형투명전극(105a)의 중앙부(105-3) 및 중앙투명전극패드(107-1)에 대응되는 영역이 개방되게 형성된 제1투명절연막(106)과,
상기 제1투명절연막 하측에 형성되며 제1중앙투명전극(107a)과 일측이 각각 연결되는 다수개의 제1이중회전나선형투명전극(105a)과,
상기 제1이중회전나선형투명전극(105a)과 전기적으로 연결되는 컬럼버스라인(105-2)과,
상기 컬럼버스라인(105-2)의 일측에 전기적으로 연결되는 전극패드(105-1)를 포함하여 구성되는 제1이중회전나선형투명전극어레이 레이어(105)와;
상기 제1이중회전나선형투명전극어레이 레이어(105)와 하측에 형성되되, 회전나선형투명전극패드(105-1) 영역이 개방된 제2투명절연막(104a)과,
제1이중회전나선형투명전극(105a)의 일면에 형성되는 제2글라스기판(108);을 포함하여 구성되되,
상기 제2글라스기판에 형성된 제2투명절연막(104a)과 제1글라스기판에 형성된 투명필름(103)을 결합시켜 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기한 구성을 포함하는 본 발명에 의하면, 다음과 같은 효과들을 얻을 수 있다.
초점 가변형 미세 액정렌즈 어레이로 구성된 3차원 영상 구현패널은 정전압의 크기 변화에 따른 렌즈의 자유로운 곡률을 이용하여 여러 단계의 렌즈를 형성시킬 수 있으며, 이를 이용하여 자연스럽고 깨끗한 입체 영상을 제작할 수 있는 효과를 제공하게 된다.
또한, 전압이 인가되지 않을 경우 각 화소에 형성된 마이크로 렌즈는 비굴절 유리와 같이 동작하므로 2D 디스플레이를 형성하는 것이 가능하며, 쉽게 2D에서 3D의 변환이 가능한 부수적인 효과를 제공하게 된다.
또한, 본 발명의 마이크로 렌즈는 기존의 많은 입체 영상을 실현하는 기술에 비하여 구조를 형성하는 것이 쉬울 뿐만 아니라, 하드웨어적인 프로그램이 가능하여 기존에 휴대폰이나 영상 미디어 분야 및 3D 게임 산업 분야에서 직접적으로 제어할 수 있기 때문에 응용 면에서 상당한 장점을 제공하게 된다.
또한, 종래의 투명패널 제작 공정에 상기의 영상패널장치의 제작공정과 동일한 방식으로 투명전도막(TCO : TRANSPARENT CONDUCTING OXIDE)을 필름상에 증착함으로써 투명 전자석을 제작하여 이에 따른 경제성을 제공할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 초점 가변형 미세 액정렌즈 어레이로 구성된 3차원 영상 구현패널을 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시한 본 발명의 일실시예에 따른 초점 가변형 미세 액정렌즈 어레이로 구성된 3차원 영상 구현패널을 도시한 분해 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시한 본 발명의 일실시예에 따른 초점 가변형 미세 액정렌즈 어레이로 구성된 3차원 영상 구현패널의 투명전극 패턴을 도시한 단면도이다.
도 4는 도 1에 도시한 본 발명의 일실시예에 따른 초점 가변형 미세 액정렌즈 어레이로 구성된 3차원 영상 구현패널의 단위 셀의 투명전극 패턴을 도시한 단면도이다.
도 5는 도 1에 도시한 본 발명의 일실시예에 따른 초점 가변형 미세 액정렌즈 어레이로 구성된 3차원 영상 구현패널의 단위 셀 액정렌즈의 V1 전압과 V2 전압의 전압차에 의한 동작방식을 도시한 개념도이다.
도 6은 도 1에 도시한 본 발명의 일실시예에 따른 초점 가변형 미세 액정렌즈 어레이로 구성된 3차원 영상 구현패널의 단위 셀을 이용한 볼록렌즈를 구성한 개념도이다.
도 7은 도 1에 도시한 본 발명의 일실시예에 따른 초점 가변형 미세 액정렌즈 어레이로 구성된 3차원 영상 구현패널의 단위 셀을 이용한 오목렌즈를 구성한 개념도이다.
도 8은 도 1에 도시한 본 발명의 일실시예에 따른 초점 가변형 미세 액정렌즈 어레이로 구성된 3차원 영상 구현패널에 의한 디스플레이 출력 빛의 수렴 및 확산현상을 도시한 개념도이다.
도 9는 도 1에 도시한 본 발명의 일실시예에 따른 초점 가변형 미세 액정렌즈 어레이로 구성된 3차원 영상 구현패널에 의한 디스플레이 출력 빛의 수렴 및 확산현상을 도시한 개념도이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 초점 가변형 미세 액정렌즈 어레이로 구성된 3차원 영상 구현패널의 투명전극 패턴을 도시한 단면도이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 초점 가변형 미세 액정렌즈 어레이로 구성된 3차원 영상 구현패널의 단위 셀의 투명전극 패턴을 도시한 단면도이다.
도 12는 도 10에 도시한 본 발명의 다른 실시예에 따른 초점 가변형 미세 액정렌즈 어레이로 구성된 3차원 영상 구현패널의 단위 셀 액정렌즈의 V1 전압과 V2 전압의 전압차에 의한 동작방식을 도시한 개념도이다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 초점 가변형 미세 액정렌즈 어레이로 구성된 3차원 영상 구현패널의 단위 셀의 투명전극 패턴을 도시한 단면도이다.
도 14는 도 13에 도시한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 초점 가변형 미세 액정렌즈 어레이로 구성된 3차원 영상 구현패널의 단위 셀 액정렌즈의 V1 전압과 V2 전압의 전압차에 의한 동작방식을 도시한 개념도이다.
도 15는 본 발명의 일실시예에 따른 초점 가변형 미세 액정렌즈 어레이로 구성된 3차원 영상 구현패널의 각각의 셀을 제어하기 위한 트랜지스터와 커패시터를 포함한 제어 회로를 포함한 패턴을 도시한 단면도이다.
도 16은 본 발명의 일실시예에 따른 초점 가변형 미세 액정렌즈 어레이로 구성된 3차원 영상 구현패널의 각각의 셀을 제어하기 위한 트랜지스터와 커패시터를 포함한 제어 회로의 회로도를 도시한 등가회로도이다.
도 2는 도 1에 도시한 본 발명의 일실시예에 따른 초점 가변형 미세 액정렌즈 어레이로 구성된 3차원 영상 구현패널을 도시한 분해 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시한 본 발명의 일실시예에 따른 초점 가변형 미세 액정렌즈 어레이로 구성된 3차원 영상 구현패널의 투명전극 패턴을 도시한 단면도이다.
도 4는 도 1에 도시한 본 발명의 일실시예에 따른 초점 가변형 미세 액정렌즈 어레이로 구성된 3차원 영상 구현패널의 단위 셀의 투명전극 패턴을 도시한 단면도이다.
도 5는 도 1에 도시한 본 발명의 일실시예에 따른 초점 가변형 미세 액정렌즈 어레이로 구성된 3차원 영상 구현패널의 단위 셀 액정렌즈의 V1 전압과 V2 전압의 전압차에 의한 동작방식을 도시한 개념도이다.
도 6은 도 1에 도시한 본 발명의 일실시예에 따른 초점 가변형 미세 액정렌즈 어레이로 구성된 3차원 영상 구현패널의 단위 셀을 이용한 볼록렌즈를 구성한 개념도이다.
도 7은 도 1에 도시한 본 발명의 일실시예에 따른 초점 가변형 미세 액정렌즈 어레이로 구성된 3차원 영상 구현패널의 단위 셀을 이용한 오목렌즈를 구성한 개념도이다.
도 8은 도 1에 도시한 본 발명의 일실시예에 따른 초점 가변형 미세 액정렌즈 어레이로 구성된 3차원 영상 구현패널에 의한 디스플레이 출력 빛의 수렴 및 확산현상을 도시한 개념도이다.
도 9는 도 1에 도시한 본 발명의 일실시예에 따른 초점 가변형 미세 액정렌즈 어레이로 구성된 3차원 영상 구현패널에 의한 디스플레이 출력 빛의 수렴 및 확산현상을 도시한 개념도이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 초점 가변형 미세 액정렌즈 어레이로 구성된 3차원 영상 구현패널의 투명전극 패턴을 도시한 단면도이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 초점 가변형 미세 액정렌즈 어레이로 구성된 3차원 영상 구현패널의 단위 셀의 투명전극 패턴을 도시한 단면도이다.
도 12는 도 10에 도시한 본 발명의 다른 실시예에 따른 초점 가변형 미세 액정렌즈 어레이로 구성된 3차원 영상 구현패널의 단위 셀 액정렌즈의 V1 전압과 V2 전압의 전압차에 의한 동작방식을 도시한 개념도이다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 초점 가변형 미세 액정렌즈 어레이로 구성된 3차원 영상 구현패널의 단위 셀의 투명전극 패턴을 도시한 단면도이다.
도 14는 도 13에 도시한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 초점 가변형 미세 액정렌즈 어레이로 구성된 3차원 영상 구현패널의 단위 셀 액정렌즈의 V1 전압과 V2 전압의 전압차에 의한 동작방식을 도시한 개념도이다.
도 15는 본 발명의 일실시예에 따른 초점 가변형 미세 액정렌즈 어레이로 구성된 3차원 영상 구현패널의 각각의 셀을 제어하기 위한 트랜지스터와 커패시터를 포함한 제어 회로를 포함한 패턴을 도시한 단면도이다.
도 16은 본 발명의 일실시예에 따른 초점 가변형 미세 액정렌즈 어레이로 구성된 3차원 영상 구현패널의 각각의 셀을 제어하기 위한 트랜지스터와 커패시터를 포함한 제어 회로의 회로도를 도시한 등가회로도이다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명인 초점 가변형 미세 액정렌즈 어레이로 구성된 3차원 영상 구현패널은,
제1글라스기판과 제2글라스기판이 결합되어 구성되되,
제1글라스기판은,
제1글라스기판(100) 일면에 형성된 제1전면투명전극(101)과,
상기 제1전면투명전극 상측에 형성된 액정분자를 포함하는 액정셀(102)와,
액정셀 상측에 상기의 액정셀의 액정분자의 방향성을 결정하는 패턴이 형성된 배양막 투명필름(103)을 포함하여 형성되며,
제2글라스기판은,
제2글라스기판(108) 일면에 형성된 데이터버스라인(107-2)과 연결되는 제1중앙투명전극(107a) 및 중앙투명전극패드(107-1)를 포함하는 제1중앙투명전극어레이 레이어(107)와,
상기 제1중앙투명전극어레이 레이어(107) 하측에 형성되되, 각각의 제1회전나선형투명전극(105a)의 중앙부 및 각각의 중앙투명전극패드(107-1)에 해당하는 영역이 개방된 제1투명절연막(106)이 형성되며,
상기 제1투명절연막(106) 하측에 형성되되, 다수개의 제1회전나선형투명전극(105a) 및 상기 제1회전나선형투명전극과 컬러버스라인(105-2)를 통해 연결된 전극패드(105-1)를 포함하는 제1회전나선형투명전극어레이 레이어(105)와,
제1이중나선형투명전극어레이 레이어(105) 하측에 형성되되, 회전나선형투명전극패드(105-1) 영역이 개방된 제2투명절연막(104a)을 포함하여 형성되고,
상기의 제1글라스기판의 투명필름(103)과 제2글라스기판의 제2투명절연막(104a)를 결합하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명인 초점 가변형 미세 액정렌즈 어레이로 구성된 3차원 영상 구현패널의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 초점 가변형 미세 액정렌즈 어레이로 구성된 3차원 영상 구현패널을 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시한 본 발명의 일실시예에 따른 초점 가변형 미세 액정렌즈 어레이로 구성된 3차원 영상 구현패널을 도시한 분해 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시한 본 발명의 일실시예에 따른 초점 가변형 미세 액정렌즈 어레이로 구성된 3차원 영상 구현패널의 투명전극 패턴을 도시한 단면도이다.
도 4는 도 1에 도시한 본 발명의 일실시예에 따른 초점 가변형 미세 액정렌즈 어레이로 구성된 3차원 영상 구현패널의 단위 셀의 투명전극 패턴을 도시한 단면도이다.
도 1 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명인 초점 가변형 미세 액정렌즈 어레이로 구성된 3차원 영상 구현패널은,
제1글라스기판의 일면에 형성되는 제1전면투명전극(101)과,
상기 제1전면투명전극의 상면에 형성되되, 액정분자를 포함하는 액정셀(102)과,
상기 액정셀의 상면에 형성되는 투명필름(103)과,
디스플레이 기판(110) 상측에 형성되는 제1글라스기판(100)과;
제2글라스기판의 일면에 형성되는
각각이 데이터버스라인(107-2)으로 이어지는 제1중앙투명전극(107a) 및 중앙투명전극패드(107-1)를 포함하는 제1중앙투명전극어레이 레이어(107)와,
상기 제1중앙투명전극어레이 레이어의 하측에 형성되며, 제1이중회전나선형투명전극(105a)의 중앙부(105-3) 및 중앙투명전극 전극패드(107-1)에 대응되는 영역이 개방되게 형성된 제1투명절연막(106)과,
상기 제1투명절연막(106) 하측에 형성되되, 다수개의 제1이중회전나선형투명전극(105a)과,
상기 제1이중회전나선형투명전극(105a)과 전기적으로 연결되는 컬럼버스라인(105-2)과,
상기 컬럼버스라인(105-2)의 일측에 전기적으로 연결되는 전극패드(105-1)를 포함하여 구성되는 제1이중회전나선형투명전극어레이 레이어(105)와;
상기 제1이중회전나선형투명전극어레이 레이어(105) 하측에 형성되되, 회전나선형투명전극패드(105-1) 영역이 개방된 제2투명절연막(104a)과,
제1이중회전나선형투명전극(105a)이 일면에 형성되는 제2글라스기판(108);을 포함하여 구성되되,
상기 제2글라스기판에 형성된 제2투명절연막(104a)과 제1글라스기판에 형성된 투명필름(103)을 결합시켜 구성되는 것을 특징으로 한다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 액정렌즈는 디스플레이 기판(110)의 일면에 제1글라스기판이 형성되어 있으며, 상기 제1글라스기판(100)의 상면에 제1전면투명전극(101)이 형성되어 있으며, 제2글라스기판의 일면에 다수개의 제1이중회전나선형투명전극(105a)이 형성되고 회전나선형투명전극패드(105-1)와 컬럼버스라인(105-2)을 통해 전기적으로 연결되는 제1이중회전나선형투명전극어레이 레이어(105)가 적어도 한 개 이상 형성되게 된다.
또한, 제1이중회전나선형투명전극(105a)의 중앙부(105-3) 및 중앙투명전극패드(107-1)에 대응되는 영역이 개방되게 형성된 제1투명절연막(106)이 형성되게 된다.
이때, 제1이중회전나선형투명전극(105a)의 중앙과 전기적으로 각각 연결된 제1중앙투명전극(107a)를 전기적으로 절연하기 위한 제1투명절연막(106)에 형성되며, 상기 제1투명절연막 하측에 제1이중회전나선형투명전극(105a)를 포함하는 제1이중회전나선형투명전극어레이 레이어(107)가 제2투명절연막(104a)의 상면에 형성된다.
적층 관계를 설명하자면, 디스플레이 기판(110)의 일면에 제1글라스기판이 형성되고, 상기 제1글라스기판(100)의 상면에 제1전면투명전극(101)을 증착시키고, 제1전면투명전극의 상면에 액정분자를 포함하는 액정셀(102)을 결합시키고, 액정셀의 상면에 투명필름(103)을 형성하게 된다.
이후, 제2글라스기판 일면에 제1중앙투명전극(107a)과 데이터버스라인(107-2) 및 중앙투명전극패드(107-1)를 포함하는 제1중앙투명전극어레이 레이어(107)가 패터닝공정을 통해 형성되며, 상기 제1중앙투명전극어레이 레이어(107) 상측에 제1이중회전나선형투명전극의 중앙부(105-3) 및 중앙투명전극패드(107-1) 영역이 개방되어 있는 제1투명절연막이 패터닝공정을 통해 형성되고, 상제 제1투명절연막의 상측에 제1이중회전나선형투명전극(105a)들이 형성된 어레이가 패터닝공정을 통해 형성되며,
제1이중회전나선형투명전극(105a) 레이어(105) 상측에 제2투명절연막이 패터닝공정을 통해 형성되며, 상기 제1전면투명전극(101)과 액정셀(102)이 형성된 제1글라스기판과 제1이중회전나선형투명전극(105a) 어레이와 제1중앙투명전극(107a) 어레이가 형성된 제2글라스기판을 마주보도록 결합하여 구성하게 된다.
도 5는 도 1에 도시한 본 발명의 일실시예에 따른 초점 가변형 미세 액정렌즈 어레이로 구성된 3차원 영상 구현패널의 단위 셀 액정렌즈의 V1 전압과 V2 전압의 전압차에 의한 동작방식을 도시한 개념도이다.
도 5를 참조하면, 제1글라스기판에 형성된 제1투명전극(101)은 상측의 제 2 글라스기판에 형성된 제1이중회전나선형투명전극(105a)과 커패시터를 형성하며, 상기의 이중 회전나선형 투명전극은 중앙부분에 V1 전압이 인가되고 가장자리가 V2 전압이 인가되어 투명전극 자체의 저항성분(R)에 의해 가장자리 부분과 중앙이 연속적으로 변하는 전계를 형성하게 된다.
따라서, 하측의 제1투명전극(101)과 커패시턴스가 가장자리에서 중앙부분으로 연속적으로 변화하는 액정층의 커패시터를 구성하게 된다.
도 6은 도 1에 도시한 본 발명의 일실시예에 따른 초점 가변형 미세 액정렌즈 어레이로 구성된 3차원 영상 구현패널의 단위 셀을 이용한 볼록렌즈를 구성한 개념도이다.
도 6을 참조하면, 두 투명전극(제1전면투명전극, 제1이중회전나선형투명전극) 사이에 포함되는 액정셀(102)은 상기 제1전면투명전극(101)과 중앙에 V1 전압과 가장자리에 V2 전압이 인가되는 제1이중회전나선형투명전극(105a)에 의해 정렬되고, 중앙에 인가되는 V1 전압이 가장자리에 인가되는 V2 전압에 비해 작을 경우, 가장자리 부분과 중앙부분이 빛의 이용경로를 연속적으로 변화시키는 볼록형의 액정렌즈를 형성하게 된다.
도 2를 참조할 경우에는 단위 셀이 복수개 형성되므로 복수개의 볼록형의 액정렌즈가 형성될 수 있게 된다.
도 7은 도 1에 도시한 본 발명의 일실시예에 따른 초점 가변형 미세 액정렌즈 어레이로 구성된 3차원 영상 구현패널의 단위 셀을 이용한 오목렌즈를 구성한 개념도이다.
도 7을 참조하면, 두 투명전극(제1전면투명전극, 제1이중회전나선형투명전극) 사이에 포함되는 액정셀(102)은 상기 제1전면투명전극(101)과 중앙에 V1 전압과 가장자리에 V2 전압이 인가되는 제1이중회전나선형투명전극(105a)에 의해 정렬되고, 중앙에 인가되는 V1 전압이 가장자리에 인가되는 V2 전압에 비해 클 경우, 가장자리 부분과 중앙부분이 빛의 이용경로를 연속적으로 변화시키는 오목형의 액정렌즈를 형성하게 된다.
도 8은 도 1에 도시한 본 발명의 일실시예에 따른 초점 가변형 미세 액정렌즈 어레이로 구성된 3차원 영상 구현패널에 의한 디스플레이 출력 빛의 수렴 및 확산현상을 도시한 개념도이다.
도 9는 도 1에 도시한 본 발명의 일실시예에 따른 초점 가변형 미세 액정렌즈 어레이로 구성된 3차원 영상 구현패널에 의한 디스플레이 출력 빛의 수렴 및 확산현상을 도시한 개념도이다.
도 8 내지 도 9를 참조하여 설명하자면, 도 6 내지 도 7의 단위셀들이 복수개로 구성될 경우에 개별적으로 제어되는 복수개의 오목형 렌즈와 볼록형 렌즈를 형성하는 예를 나타낸 것으로서, 맨 좌측의 단위셀의 경우에는 중앙에 인가되는 V1 전압이 가장자리에 인가되는 V2 전압에 비해 작아 가장자리 부분과 중앙부분이 빛의 이용경로를 연속적으로 변화시키는 볼록형의 액정렌즈를 형성하게 되며, 중앙 부위의 단위셀의 경우에는 중앙에 인가되는 V1 전압이 가장자리에 인가되는 V2 전압에 비해 커서 가장자리 부분과 중앙부분이 빛의 이용경로를 연속적으로 변화시키는 오목형의 액정렌즈를 형성하게 된다.
또한, 맨 우측의 단위셀의 경우에는 중앙에 인가되는 V1 전압과 가장자리에 인가되는 V2 전압이 동일하여 평면형의 액정렌즈를 형성하게 된다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 초점 가변형 미세 액정렌즈 어레이로 구성된 3차원 영상 구현패널의 투명전극 패턴을 도시한 단면도이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 초점 가변형 미세 액정렌즈 어레이로 구성된 3차원 영상 구현패널의 단위 셀의 투명전극 패턴을 도시한 단면도이다.
도 10 내지 도 11을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 초점 가변형 미세 액정렌즈 어레이로 구성된 3차원 영상 구현패널은,
제1글라스기판의 일면에 형성되는 제1전면투명전극(101)과,
상기 제1전면투명전극의 상면에 형성되되, 액정분자를 포함하는 액정셀(102)과,
상기 액정셀의 상면에 형성되는 투명필름(103)과,
디스플레이 기판(110) 상측에 형성되는 제1글라스기판(100)과;
제2글라스기판의 일면에 형성되되, 제1회전나선형투명전극(105b)의 중앙부와 전기적으로 연결되고 데이터버스라인(107-2)으로 중앙투명전극패드(107-1)과 이어지는 제1중앙투명전극(107b)를 포함하는 제1중앙투명전극어레이 레이어(107)와,
상기 제1중앙투명전극어레이 레이어(107)의 하측에 형성되며, 제1회전나선형투명전극(105b)의 중앙부(105-3) 및 중앙투명전극패드(107-1)에 대응되는 영역이 개방되게 형성된 제1투명절연막(106)과,
상기 제1투명절연막(106) 하측에 형성되되, 다수개의 제1회전나선형투명전극(105b)과,
상기 제1회전나선형투명전극(105b)과 전기적으로 연결되는 컬럼버스라인(105-2)과,
상기 컬럼버스라인(105-2)의 일측에 전기적으로 연결되는 전극패드(105-1)를 포함하여 구성되는 제1회전나선형투명전극어레이 레이어(105)와;
상기 제1회전나선형투명전극어레이 레이어의 하측에 형성되며, 제1회전나선형투명전극패드(105-1) 영역이 개방된 제2투명절연막(104a)과,
제1회전나선형투명전극(105b)이 일면에 형성되는 제2글라스기판(108);을 포함하여 구성되되,
상기 제2글라스기판에 형성된 제2투명절연막(104a)과 제1글라스기판에 형성된 투명필름(103)을 결합시켜 구성되는 것을 특징으로 한다.
즉, 제1글라스기판(100)의 일면에는 제1전면투명전극(101)이 형성되어 있으며, 제2글라스기판(108)의 일면에는 다수개의 제1회전나선형투명전극(105b)이 형성되고 회전나선형투명전극패드(105-1)와 컬럼버스라인(105-2)을 통해 전기적으로 연결되는 제1회전나선형투명전극어레이 레이어(105)가 적어도 한 개 이상 형성되게 된다.
또한, 제1회전나선형투명전극(105b)의 중앙부(105-3) 및 중앙투명전극패드(107-1)에 대응되는 영역이 개방되게 형성된 제1투명절연막(106)이 형성되게 된다.
그리고, 제1회전나선형투명전극의 중앙부와 연결되고 데이터버스라인으로 이어지는 제1중앙투명전극(107b)를 포함하는 제1중앙투명전극어레이 레이어(107)를 포함하여 구성되며, 상기 제1글라스기판과 제2글라스기판 사이에 액정분자를 포함하는 액정셀(102) 및 투명필름(103)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
실시예와 다른 부분은 이중 회전 나선형 투명전극이 아닌 한 방향으로만 회전시킨 제1회전나선형투명전극(105b)이 형성되는 것이다.
실시예의 이중 회전 나선형 투명전극은 예를 들어, 중앙을 향해 시계 방향으로 회전시킨 후 중앙 부위에서 다시 반시계 방향으로 회전시키는 형태를 의미하며, 상기 제1회전 나선형 투명전극은 중앙을 향해 시계 방향 혹은 반시계 방향으로 회전시키는 형태를 의미하는 것이다.
도 12는 도 10에 도시한 본 발명의 다른 실시예에 따른 초점 가변형 미세 액정렌즈 어레이로 구성된 3차원 영상 구현패널의 단위 셀 액정렌즈의 V1 전압과 V2 전압의 전압차에 의한 동작방식을 도시한 개념도이다.
도 12를 참조하면, 제1글라스기판에 형성된 제1전면투명전극은 상측의 제2 글라스기판에 형성된 전극패드(105-1)가 형성되어 있는 제1회전나선형투명전극(105b)과 커패시터를 형성하며, 상기 전극패드(105-1)가 형성되어 있는 제1회전나선형투명전극(105b)은 중앙부분에 V1 전압이 인가되고 가장자리가 V2 전압이 인가되어 투명전극 자체의 저항성분(R)에 의해 가장자리 부분과 중앙이 연속적으로 변하는 전계의 구배를 형성하게 된다.
따라서, 제1전면투명전극(101)과 커패시턴스가 가장자리에서 중앙부분으로 연속적으로 변화하는 액정셀의 커패시터를 구성하게 된다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 초점 가변형 미세 액정렌즈 어레이로 구성된 3차원 영상 구현패널의 단위 셀의 투명전극 패턴을 도시한 단면도이다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 초점 가변형 미세 액정렌즈 어레이로 구성된 3차원 영상 구현패널은,
제1글라스기판의 일면에 형성되는 제1전면투명전극(101)과,
상기 제1전면투명전극의 상면에 형성되되, 액정분자를 포함하는 액정셀(102)과,
상기 액정셀의 상면에 형성되는 투명필름(103)과,
디스플레이 기판(110) 상측에 형성되는 제1글라스기판(100)과;
제2글라스기판의 일면에 형성되는 데이터버스라인(107-2)으로 이어지는 제1중앙투명전극(107c)을 포함하는 제1중앙투명전극어레이 레이어(107)와,
상기 제1중앙투명전극어레이 레이어(107) 하측에 형성되되, 제1회전나선형투명전극(105b)의 중앙부(105-3) 및 중앙투명전극패드(107-1)에 대응되는 영역이 개방되게 형성된 제1투명절연막(106)과,
상기 제1투명절연막 하측에 형성된 각각이 제1중앙투명전극(107a)과 일측이 연결되는 다수개의 제1회전나선형투명전극(105b)과,
상기 제1회전나선형투명전극(105b)과 전기적으로 연결되는 컬럼버스라인(105-2)과,
상기 컬럼버스라인(105-2)의 일측에 전기적으로 연결되는 전극패드(105-1)를 포함하여 구성되는 제1회전나선형투명전극어레이 레이어(105)와;
상기 제1회전나선형투명전극(105b)의 중앙부(105-3) 및 제1회전나선형투명전극패드(105-1)에 대응되는 영역이 개방되게 형성된 제2투명절연막(104a)과,
상기 제2투명절연막 하측에 형성되되, 다수개의 제2회전나선형투명전극(105c)과,
상기 제2회전나선형투명전극(105c)과 전기적으로 연결되는 컬럼버스라인(105-2)과,
상기 컬럼버스라인(105-2)의 일측에 전기적으로 연결되는 전극패드(105-1)를 포함하여 구성되는 제2회전나선형투명전극어레이 레이어와;
상기 제2회전나선형투명전극어레이 레이어의 하측에 형성되며 제2회전나선형투명전극패드에 해당하는 영역이 개방된 제3투명절연막(104b)과,
제1회전나선형투명전극(105b) 및 제2회전나선형투명전극(105c)이 일면에 형성되는 제2글라스기판(108);을 포함하여 구성되되,
상기 제2글라스기판에 형성된 제3투명절연막(104b)과 제1글라스기판에 형성된 투명필름(103)을 결합시켜 구성되는 것을 특징으로 한다.
도 13을 참조하면, 또 다른 회전나선형 투명전극패턴을 이용한 액정렌즈와 본 발명의 실시예 및 다른 실시예와의 차이점은 제1회전나선형투명전극(105b)이 형성된 제1투명절연막(106)과 반대 회전방향의 제2회전나선형투명전극(105c)이 형성된 제2투명절연막(104a)이 형성되어 있는 것이다.
즉, 두 개의 서로 반대방향의 회전나선형투명전극(105b, 105c)이 형성되어 있다는 것이다.
도 14는 도 13에 도시한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 초점 가변형 미세 액정렌즈 어레이로 구성된 3차원 영상 구현패널의 단위 셀 액정렌즈의 V1 전압과 V2 전압의 전압차에 의한 동작방식을 도시한 개념도이다.
도 14를 참조하면, 제1글라스기판에 형성된 제1전면투명전극(101)은 상측의 제 2 글라스기판에 형성된 제1회전나선형투명전극(105b)과 반대방향의 제2회전나선형투명전극(105c)과 커패시터를 형성하며, 상기 회전나선형투명전극(105b, 105c)은 중앙이 연결된 제1중앙투명전극(107c) 부분에 V1 전압이 인가되고 가장자리가 V2 전압이 인가되어 투명전극 자체의 저항성분(R)에 의해 가장자리 부분과 중앙이 연속적으로 변하는 전계를 형성하게 된다.
따라서 제1전면투명전극(101)과 커패시턴스가 가장자리에서 중앙부분으로 연속적으로 변화하는 액정층의 커패시터를 구성하게 된다.
원근이 바뀌는 영상의 경우, 각각의 이미지 화소에 대응하는 액정렌즈의 가장자리에 인가되는 V2 전압과 회전나선형 투명전극의 중앙에 인가되는 V1 전압의 크기를 조절함으로써, 디스플레이에서 나오는 2차원 이미지를 3차원 영상으로 전환하여 내보내게 된다.
도 15는 본 발명의 일실시예에 따른 초점 가변형 미세 액정렌즈 어레이로 구성된 3차원 영상 구현패널의 각각의 셀을 제어하기 위한 트랜지스터와 커패시터를 포함한 제어 회로를 포함한 패턴을 도시한 단면도이다.
도 16은 본 발명의 일실시예에 따른 초점 가변형 미세 액정렌즈 어레이로 구성된 3차원 영상 구현패널의 각각의 셀을 제어하기 위한 트랜지스터와 커패시터를 포함한 제어 회로의 회로도를 도시한 등가회로도이다.
도 15 내지 도 16을 참조하면, 각각의 액정셀(102)과 일대일로 결합되고, 커패시터(124)를 통해 컬럼버스라인(123)과 연결된 회전나선형패턴의 투명전극(105a, 105b, 105c)은 데이터버스라인(121)과 트랜지스터(125)를 통해 연결된 제1중앙투명전극(105a, 105b, 105c)과 연결된다.
각각의 데이터버스라인에 신호가 실리고, 게이트버스를 통해 개별 트랜지스터가 온(ON)되면, 상기의 트랜지스터를 통해 개별 회전나선형투명전극으로 전하가 이동하고, 상기의 전하는 개별 커패시터에 축적된다.
그리고, 컬럼버스라인(123)에 신호가 실리면 커패시터에 축적된 전하가 제거되어 각각의 액정셀(102)를 제어하고, 개별적으로 제어되는 액정렌즈로 구성된 액정렌즈 어레이 패널이 형성된다.
상기와 같이 각각의 화소에 대응하는 회전나선형 투명전극을 이용한 액정렌즈를 이용하여 각각의 화소에서 나오는 빛을 수렴하게 혹은 발산하게 하는 원리는 실제 사람의 눈이 사물을 보는 원리를 적용한 것으로 사물에 반사되어 나오는 반사광의 경우 사물과 눈의 거리가 멀어지면 멀어질수록 그 반사각이 줄어들고, 거리가 가까우면 그 반사광의 각이 커지게 되며, 사람의 이러한 사물에 반사된 반사광의 입사각을 수정체를 통해 조절하여 인지함으로써 초점을 맞추고 사물과의 거리를 판별하게 된다.
또한, 사람의 눈은 한 순간에 하나의 시점(PRIMARY SIGHT)만을 인지하고, 그 이외의 이미지는 보이기는 하나 초점이 어긋나 실제 정확한 이미지를 인지할 수 없다.
그리고, 이러한 이미지를 인지하기 위해 또 다른 초점을 잡는 과정을 통해 원근을 갖는 이미지를 볼 수 있다.
본 발명인 초점 가변형 미세 액정렌즈 어레이로 구성된 3차원 영상 구현패널은 이러한 사람의 사물과의 초점을 잡는 원리를 이용하여 하나의 화면에 각기 다른 다양한 초점을 만들고, 화면에 보이는 이미지 중에서 사람이 현재 보는 주시점(PRIMARY SIGHT)에 있는 이미지만을 또렷하게 보이게 하고 다른 주변 이미지는 다른 초점으로 보이게 함으로써, 한눈만으로도 원근을 구별할 수 있도록 하는 새로운 차원의 3차원 영상구현 패널이다.
본 발명인 초점 가변형 미세 액정렌즈 어레이로 구성된 3차원 영상 구현패널을 구성하는 데 있어 투명전극의 재료로는 ITO(INDIUM THIN OXIDE), ZnO(ZINC OXIDE), IZO(INDIUM ZINC OXIDE) 및 투명 전도성 폴리머(TRANASPARENT CONDUCTIONG POLYMER)이 사용 가능하며, 투명 절연막(104a, 104b, 106)의 재료로는 SiO2, Si3N4 및 Poly Si 등이 사용되며, 투명 절연막의 증착 장비로는 화학기상증착(CVD : CHEMICAL VAPOR DEPOSITION) 및 LPCVD(LOW-PRESSURE CHEMICAL VAPOR DEPOSITION) 및 스퍼터(SPUTTERING SYSTEM)등이 가능하다.
또한, 투명전극의 증착에는 스퍼터 등이 가능하며, 종래에는 스크린 프린팅 방식에 의한 투명전극 패터닝(PATTERNING) 기술 또한 사용될 수 있다.
상기와 같은 구성 및 동작을 통해 정전압의 크기 변화에 따른 렌즈의 자유로운 곡률을 이용하여 여러 단계의 렌즈를 형성시킬 수 있으며, 이를 이용하여 자연스럽고 깨끗한 입체 영상을 제작할 수 있는 효과를 제공하게 된다.
또한, 전압이 인가되지 않을 경우 각 화소에 형성된 마이크로 렌즈는 비굴절 유리와 같이 동작하므로 2D 디스플레이를 형성하는 것이 가능하며, 쉽게 2D에서 3D의 변환이 가능한 부수적인 효과를 제공하게 된다.
이상에서와 같은 내용의 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시된 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구 범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100 : 제1글라스기판
101 : 제1전면투명전극
102 : 액정셀
103 : 투명필름
104a : 제2투명절연막
104b : 제3투명절연막
105 : 제1이중회전나선형투명전극어레이 레이어
105a : 제1이중회전나선형투명전극
105b : 제1회전나선형투명전극
105c : 제2회전나선형투명전극
105-1 : 회전나선형투명전극패드
105-2 : 컬럼버스라인
105-3 : 회전나선형투명전극 중앙부
107 : 제1중앙투명전극어레이 레이어
107a : 제1중앙투명전극
107b : 제1중앙투명전극
107c : 제1중앙투명전극
107-1 : 중앙투명전극패드
107-2 : 데이터버스라인
106 : 제1투명절연막
108 : 제2글라스기판
110 : 디스플레이기판
121 : 데이터버스라인
122 : 게이트버스라인
123 : 컬러버스라인
124 : 스토리지 커패시터
125 : 구동 트랜지스터
1000 : 오목렌즈 액정 셀
2000 : 볼록렌즈 액정 셀
101 : 제1전면투명전극
102 : 액정셀
103 : 투명필름
104a : 제2투명절연막
104b : 제3투명절연막
105 : 제1이중회전나선형투명전극어레이 레이어
105a : 제1이중회전나선형투명전극
105b : 제1회전나선형투명전극
105c : 제2회전나선형투명전극
105-1 : 회전나선형투명전극패드
105-2 : 컬럼버스라인
105-3 : 회전나선형투명전극 중앙부
107 : 제1중앙투명전극어레이 레이어
107a : 제1중앙투명전극
107b : 제1중앙투명전극
107c : 제1중앙투명전극
107-1 : 중앙투명전극패드
107-2 : 데이터버스라인
106 : 제1투명절연막
108 : 제2글라스기판
110 : 디스플레이기판
121 : 데이터버스라인
122 : 게이트버스라인
123 : 컬러버스라인
124 : 스토리지 커패시터
125 : 구동 트랜지스터
1000 : 오목렌즈 액정 셀
2000 : 볼록렌즈 액정 셀
Claims (7)
- 제1글라스기판의 일면에 형성되는 제1전면투명전극(101)과,
상기 제1전면투명전극의 상면에 형성되되, 액정분자를 포함하는 액정셀(102)과,
상기 액정셀의 상면에 형성되는 투명필름(103)과,
디스플레이 기판(110) 상측에 형성되는 제1글라스기판(100)과;
제2글라스기판의 일면에 형성되는 데이터버스라인(107-2)으로 이어지는 제1중앙투명전극(107a)를 포함하는 제1중앙투명전극어레이 레이어(107)와,
상기 제1중앙투명전극어레이 레이어(107) 하측에 형성되되, 제1이중회전나선형투명전극(105a)의 중앙부(105-3) 및 중앙투명전극패드(107-1)에 대응되는 영역이 개방되게 형성된 제1투명절연막(106)과,
상기 제1투명절연막(106) 하측에 형성되는 다수개의 제1이중회전나선형투명전극(105a)과,
상기 제1이중회전나선형투명전극(105a)과 전기적으로 연결되는 컬럼버스라인(105-2)과,
상기 컬럼버스라인(105-2)의 일측에 전기적으로 연결되는 전극패드(105-1)를 포함하여 구성되는 제1이중회전나선형투명전극어레이 레이어(105)와;
상기 제1이중회전나선형투명전극어레이 레이어의 하측에 형성되며, 회전나선형투명전극패드(105-1)에 해당하는 영역이 개방된 제2투명절연막(104)과,
제1이중회전나선형투명전극(105a)의 일면에 형성되는 제2글라스기판(108);을 포함하여 구성되되,
상기 제2글라스기판에 형성된 제2투명절연막(104)과 제1글라스기판에 형성된 투명필름(103)을 결합시켜 구성되는 것을 특징으로 하는 초점 가변형 미세 액정렌즈 어레이로 구성된 3차원 영상 구현패널.
- 제1글라스기판의 일면에 형성되는 제1전면투명전극(101)과,
상기 제1전면투명전극의 상면에 형성되되, 액정분자를 포함하는 액정셀(102)과,
상기 액정셀의 상면에 형성되는 투명필름(103)과,
디스플레이 기판(110) 상측에 형성되는 제1글라스기판(100)과;
제2글라스기판의 일면에 형성되는 데이터버스라인(107-2)으로 이어지는 제1중앙투명전극(107b)을 포함하는 제1중앙투명전극어레이 레이어(107)와,
상기 제1중앙투명전극어레이 레이어(107) 하측에 형성되며, 제1회전나선형투명전극(105b)의 중앙부(105-3) 및 중앙투명전극패드(107-1)에 대응되는 영역이 개방되게 형성된 제1투명절연막(106)과,
상기 제1투명절연막(106) 하측에 형성되는 다수개의 제1회전나선형투명전극(105b)과,
상기 제1회전나선형투명전극(105b)과 전기적으로 연결되는 컬럼버스라인(105-2)과,
상기 컬럼버스라인(105-2)의 일측에 전기적으로 연결되는 전극패드(105-1)를 포함하여 구성되는 제1회전나선형투명전극어레이 레이어(105)와;
상기 제1회전나선형투명전극어레이 레이어의 하측에 형성되며, 회전나선형투명전극패드(105-1) 영역이 개방된 제2투명절연막(104)과,
제1회전나선형투명전극(105b)의 일면에 형성되는 제2글라스기판(108);을 포함하여 구성되되,
상기 제2글라스기판에 형성된 제2투명절연막(104)과 제1글라스기판에 형성된 투명필름(103)을 결합시켜 구성되는 것을 특징으로 하는 초점 가변형 미세 액정렌즈 어레이로 구성된 3차원 영상 구현패널.
- 제1글라스기판의 일면에 형성되는 제1전면투명전극(101)과,
상기 제1전면투명전극의 상면에 형성되되, 액정분자를 포함하는 액정셀(102)과,
상기 액정셀의 상면에 형성되는 투명필름(103)과,
디스플레이 기판(110) 상측에 형성되는 제1글라스기판(100)과;
제2글라스기판의 일면에 형성되는 데이터버스라인(107-2)으로 이어지는 제1중앙투명전극(107c)를 포함하는 제1중앙투명전극어레이 레이어(107)와,
상기 제1중앙투명전극어레이 레이어(107) 하측에 형성되되, 제1회전나선형투명전극(105b)의 중앙부(105-3) 및 중앙투명전극패드(107-1)에 대응되는 영역이 개방되게 형성된 제1투명절연막(106)과,
상기 제1투명절연막(106) 하측에 형성된 다수개의 제1회전나선형투명전극(105b)과,
상기 제1회전나선형투명전극(105b)과 전기적으로 연결되는 컬럼버스라인(105-2)과,
상기 컬럼버스라인(105-2)의 일측에 전기적으로 연결되는 전극패드(105-1)를 포함하여 구성되는 제1회전나선형투명전극어레이 레이어(105)와;
상기 제1회전나선형투명전극어레이 레이어(105) 하측에 형성되되, 제2회전나선형투명전극(105c)의 중앙부(105-3) 및 제1회전나선형투명전극패드(105-1)에 대응되는 영역이 개방되게 형성된 제2투명절연막(104)과,
상기 제2투명절연막(104) 하측에 형성되되, 다수개의 제2회전나선형투명전극(105c)과,
상기 제2회전나선형투명전극(105c)과 전기적으로 연결되는 컬럼버스라인(105-2)과,
상기 컬럼버스라인(105-2)의 일측에 전기적으로 연결되는 전극패드(105-1)를 포함하여 구성되는 제2회전나선형투명전극어레이 레이어와;
상기 제2회전나선형투명전극어레이 레이어의 하측에 형성되며, 제2회전나선형투명전극패드에 해당하는 영역이 개방된 제3투명절연막(104b)과,
제1회전나선형투명전극(105b) 및 제2 회전나선형투명전극(105c)이 일면에 형성되는 제2글라스기판(108);을 포함하여 구성되되,
상기 제2글라스기판에 형성된 제3투명절연막(104b)과 제1글라스기판에 형성된 투명필름(103)을 결합시켜 구성되는 것을 특징으로 하는 초점 가변형 미세 액정렌즈 어레이로 구성된 3차원 영상 구현패널.
- 제 1항에 있어서,
상기 제1이중회전나선형투명전극은,
컬럼버스라인으로부터 전달되어 전극 패드(105-1)에 인가되는 V2 전압과,
제1투명절연막(106)에 의해 전기적으로 분리되어 회전나선형 투명전극 패턴의 중앙부와 전기적으로 연결된 제1중앙투명전극(107a)에 인가되는 V1 전압과,
회전나선형투명전극의 저항성분에 의해 서로 다른 V1 전압과 V2 전압에 의해 형성되는 전기장의 구배와;
상기 전기장의 구배에 의해 만들어지는 액정분자의 연속적인 배열에 의해 광학렌즈를 구성하는 것을 특징으로 하는 초점 가변형 미세 액정렌즈 어레이로 구성된 3차원 영상 구현패널.
- 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 액정셀(102)은,
제1전면투명전극(101)과 회전나선형투명전극(105a, 105b, 105c)의 중앙부와 연결된 제1중앙투명전극(107a)에 인가되는 V1 전압과,
상기 회전나선형투명전극의 가장자리에 인가되는 V2 전압에 의해 정렬되고,
V1 전압이 V2 전압에 비해 클 경우, 가장자리 부분과 중앙부분이 빛의 이용경로를 연속적으로 변화시켜 오목형의 액정렌즈로 변화되는 것을 특징으로 하는 초점 가변형 미세 액정렌즈 어레이로 구성된 3차원 영상 구현패널.
- 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 액정셀(102)은,
제1전면투명전극(101)과 회전나선형투명전극(105a, 105b, 105c)의 중앙부와 연결된 제1중앙투명전극(107a)에 인가되는 V1 전압과,
상기 회전나선형투명전극의 가장자리에 인가되는 V2 전압에 의해 정렬되고,
V1 전압이 V2 전압에 비해 작을 경우, 가장자리 부분과 중앙부분이 빛의 이용경로를 연속적으로 변화시켜 볼록형의 액정렌즈로 변화되는 것을 특징으로 하는 초점 가변형 미세 액정렌즈 어레이로 구성된 3차원 영상 구현패널.
- 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 각각의 액정셀(102)은,
회전나선형투명전극(105a, 105b, 105c)에 인가되는 전압을 제어하는 트랜지스터(125)와,
상기 트랜지스터의 소스에 연결된 데이터버스라인(121)과,
상기 트랜지스터의 게이트에 연결된 게이트버스라인(122)과,
상기 트랜지스터와 회전나선형투명전극과 연결된 커패시터(124)와,
상기 커패시터의 제어를 위한 컬럼버스라인(123)과,
액정셀을 사이로 형성되어 있는 공유투명전극(101)으로 구성되어 각각의 회전나선형투명전극(105a, 105b, 105c)을 여기시키는 것을 특징으로 하는 초점 가변형 미세 액정렌즈 어레이로 구성된 3차원 영상 구현패널.
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
| KR1020100123138 | 2010-12-06 | ||
| KR20100123138 | 2010-12-06 |
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- 2011-05-20 KR KR1020110048005A patent/KR20120062602A/ko not_active Application Discontinuation
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