KR20120066409A - 체적형 3차원 패널 및 이를 이용한 디스플레이 장치 - Google Patents

체적형 3차원 패널 및 이를 이용한 디스플레이 장치 Download PDF

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Abstract

다수의 투명 발광 소자를 3차원 형상으로 적층하여 형성된 체적형 3차원 패널 및 이를 이용한 디스플레이 장치가 개시된다. 체적형 3차원 패널은 적어도 하나의 투명 발광소자를 3차원 형상으로 적층하여 형성된다. 디스플레이 장치는 적어도 하나의 투명 발광소자를 3차원 형상으로 적층하여 형성되는 체적형(volumetic) 3차원 패널과, 3차원 물체의 3차원 좌표값들과 상기 투명 발광소자들을 매칭시키는 매칭부; 및 매칭된 결과 및 상기 3차원 좌표값에 매칭된 픽셀값에 기초하여 상기 투명 발광 소자들을 작동시키는 제어부를 포함한다.

Description

체적형 3차원 패널 및 이를 이용한 디스플레이 장치{VOLUMETRIC 3D PANEL AND DISPLAY APPARATUS USING THE SAME}
발광소자를 이용하여 3차원 이미지를 표시할 수 있는 디스플레이 패널 및 디스플레이 장치에 관한 것이다.
3차원 영상은 사람의 두 눈을 통한 스테레오 시각의 원리에 의해 이루어지는데, 두 눈이 약 65mm 정도 떨어져서 존재하기 때문에 나타나는 양안시차(binocular parallax)가 입체감의 가장 중요한 요인이라고 할 수 있다. 최근에는 의료영상, 게임, 광고, 교육, 군사 등 여러 분야에서 이러한 양안시차의 원리를 이용하여 입체 영상을 제공하는 입체 영상 디스플레이의 필요성이 크게 요구되고 있다. 또한, 고해상도 TV가 점차 대중화됨에 따라, 장래에는 입체로 TV를 시청할 수 있는 입체형TV의 대중화가 가능해질 것으로 예상된다. 이에 따라 다양한 3차원 영상 재현 기술이 제안되고 있다.
일반적으로 3차원 디스플레이 기술에는 크게 안경 방식, 무안경 방식, 완전 3차원 방식이 있다.
이 중에서 안경 방식과 무안경 방식은 모두 시차가 있는 두 개의 2차원 화상을 좌안과 우안에 각각 분리하여 제공함으로써, 입체감을 느끼게 하는 방식이다. 그러나, 안경 방식은 편광 안경과 같은 별도 액세서리를 착용해야만 3차원 영상을 감상할 수 있다는 불편함이 있다. 또한, 무안경 방식은 시점이 하나 또는 여러 개로 분리 고정되어 있어 불연속적이기 때문에, 정확한 위치에서만 3차원 영상을 감상할 수 있다는 단점이 있다. 더욱이, 안경 방식과 무안경 방식은 모두 물체의 깊이 정보만을 재현하고, 관찰자가 물체를 여러 방향에서 보았을 때의 화상은 볼 수 없다는 한계가 있다.
이에 따라 제안된 완전 3차원 기술은 영상을 보는 눈의 수렴각과 초점이 일치하여 완전한 3차원 영상을 볼 수 있다. 이러한 완전 3차원 기술에는, 예컨대, 다안식(integral photography)과 홀로그래피(holography)가 있다. 그런데, 다안식 방법은 렌즈에 의한 시차 범위와 시야각이 제한된다는 단점이 있으며, 홀로그래피 방법은 레이저와 같은 간섭성(coherent) 광원이 필요하고 먼 거리에 위치하는 큰 물체를 기록하고 재생하는 것이 어렵다는 문제가 있다. 따라서, 이러한 단점을 극복할 수 있는 다양한 기술에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
다수의 투명 발광 소자를 3차원 형상으로 적층하여 형성된 체적형 3차원 패널을 이용하여 2차원 또는 3차원 이미지를 디스플레이함으로써, 실감나는 2차원 또는 3차원 이미지를 표시하기 위한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 체적형(volumetic) 3차원 패널은 적어도 하나의 투명 발광소자를 3차원 형상으로 적층하여 형성된다.
투명 발광 소자는 투명 전극과 연결되고, 투명 전극으로부터 전원을 인가받을 수 있다.
3차원 형상을 감싸는 투명 재질의 커버를 더 포함할 수 있다.
투명 발광 소자는 유기 발광 소자일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치는 적어도 하나의 투명 발광소자를 3차원 형상으로 적층하여 형성되는 체적형(volumetic) 3차원 패널과, 3차원 물체의 3차원 좌표값과 상기 투명 발광소자들을 매칭시키는 매칭부 및 매칭된 결과 및 상기 3차원 좌표값에 매칭된 픽셀값에 기초하여 상기 투명 발광 소자들을 작동시키는 제어부를 포함한다.
투명 발광 소자는 투명 전극과 연결되고, 투명 전극으로부터 전원을 인가받을 수 있다.
3차원 형상을 감싸는 투명 재질의 커버를 더 포함할 수 있다.
투명 발광 소자는 유기 발광 소자일 수 있다.
개시된 내용에 따르면, 체적형 3차원 패널을 이용하여 이미지를 디스플레이함으로써, 실감나는 이미지를 표시할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예와 관련된 체적형(volumetic) 3차원 패널을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예와 관련된 디스플레이 장치를 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예와 관련된 체적형(volumetic) 3차원 패널을 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 체적형 3차원 패널(100)은 적어도 하나의 투명 발광소자를 3차원 형상으로 적층하여 형성될 수 있다. 예를 들면, 체적형 3차원 패널(100)은 육면체 형상일 수 있다. 이하에서는, 체적형 3차원 패널(100)이 육면체 형상인 경우를 기준으로 설명하겠으나, 형상이 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 체적형 3차원 패널(100)은 총 64개의 투명 발광소자가 적층되어 형성된 육면체 형상의 패널일 수 있다. 예를 들면, 투명 발광 소자들(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16)이 4중으로 적층됨에 따라, 체적형 3차원 패널(100)이 형성될 수 있다.
투명 발광 소자는 투명 전극과 연결되고, 상기 투명 전극으로부터 전원을 인가받을 수 있다. 예를 들면, 투명 발광 소자는 투명 전극과 음극 사이에 형성되거나 투명 전극 사이에 형성될 수 있다. 따라서, 투명 발광 소자는 투명 전극을 통해 전원을 공급받을 수 있다.
예를 들면, 투명 발광 소자는 유기 발광 소자일 수 있다. 예를 들면, 유기발광소자는 투명기판, 투명기판 위에 형성된 투명전극, 투명전극 위에 형성된 유기발광층 및 상기 유기발광층 위에 형성된 음극(cathode)을 포함한다. 투명기판으로는 플라스틱과 같은 폴리머 재료를 사용할 수 있다. 폴리머 재료는 가볍고 유연하다는 장점이 있다. 특히, 최근에는 지름 100nm 이하의 투명 나노 섬유를 보강 재료로 사용함으로써, 유연하면서, 평행 광선 투과율이 85%를 넘는 투명성과 낮은 열팽창 계수를 갖는 폴리머 기판의 제조가 가능해졌다. 한편, 투명전극으로는, 예컨대, ITO(indium tin oxide)를 주로 사용한다. 또한, 유기발광층으로는, 예컨대, Alq3, Anthracene 등과 같은 단분자 물질과 PPV(poly(p-phenylenevinylene)), PT(polythiophene) 등과 같은 고분자 물질들이 사용되고 있다. 또한, 발광 효율을 더욱 높이기 위해, 음극과 유기발광층 사이에 전자수송층을, 양극인 투명전극과 유기발광층 사이에 정공수송층을 추가할 수도 있다. 음극으로는 일함수가 비교적 낮은 금속을 사용한다. 음극을 투명한 전극을 사용함으로써, 전면과 후면에서 동시에 영상 관찰이 가능한 투명 OLED(Transparent Organic Light Emitting Device; TOLED)가 개발되고 있다.
커버(미도시)는 투명 발광 소자가 적층되어 형성된 3차원 형상을 감쌀 수 있다. 커버는 투명 재질일 수 있다.
3차원 물체의 3차원 좌표값에 대응되는 투명 발광 소자들을 작동시킴으로써, 3차원 이미지를 생성할 수 있다. 이때, 투명 발광 소자는 3차원 좌표값에 대응되는 픽셀 값에 해당하는 색으로 발광할 수 있다. 픽셀값은 색상, 명도, 채도를 디지털 값으로 표현한 값일 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예와 관련된 디스플레이 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면, 디스플레이 장치(200)는 체적형 3차원 패널(210), 매칭부(220) 및 제어부(230)를 포함한다.
체적형 3차원 패널(210)은 적어도 하나의 투명 발광소자를 3차원 형상으로 적층하여 형성될 수 있다. 예를 들면, 체적형 3차원 패널(210)은 육면체 형상일 수 있다. 투명 발광 소자는 투명 전극과 연결되고, 상기 투명 전극으로부터 전원을 인가받을 수 있다. 예를 들면, 투명 발광 소자는 투명 전극과 음극 사이에 형성되거나 투명 전극 사이에 형성될 수 있다. 따라서, 투명 발광 소자는 투명 전극을 통해 전원을 공급받을 수 있다. 체적형 3차원 패널(210)에 포함된 발광 소자의 개수가 증가될 수록, 3차원 이미지를 더욱 세밀하게 표현할 수 있다. 따라서, 도 2에서는 발광 소자가 64개인 경우를 도시하였으나, 발광 소자의 개수는 이에 한정되지 않는다.
커버(미도시)는 투명 발광 소자가 적층되어 형성된 3차원 형상을 감쌀 수 있다. 커버는 투명 재질일 수 있다.
매칭부(220)는 물체의 좌표값들과 체적형 3차원 패널(210)의 투명 발광소자들을 매칭시킬 수 있다. 예를 들면, 물체의 좌표값은 3차원 좌표값 도는 2차원 좌표값일 수 있다. 매칭부(220)는 물체의 좌표값을 투명 발광소자와 매칭시킬 수 있다. 예를 들면, 물체의 좌표값이 (3, 1, 2)인 경우, 매칭부(220)는 물체의 좌표값에 대응되는 투명 발광 소자를 추출하고, 물체의 좌표값과 추출된 투명 발광 소자를 매칭할 수 있다. 또한, 물체의 좌표값이 (3, 1, 3)인 경우, 매칭부(220)는 물체의 좌표값에 대응되는 투명 발광 소자를 추출하고, 물체의 좌표값과 추출된 투명 발광 소자를 매칭할 수 있다.
제어부(230)는 매칭된 결과 및 물체의 좌표값에 매칭된 픽셀값에 기초하여 투명 발광 소자들을 작동시킬 수 있다. 제어부(230)는 물체의 좌표값에 매칭된 픽셀 값을 내부 또는 외부 저장 장치로부터 수신할 수 있다. 예를 들면, 제어부(230)는 물체의 좌표값에 대응되는 투명 발광 소자를 선택할 수 있다. 제어부(230)는 물체의 좌표값에 대응되는 픽셀 값을 추출할 수 있다. 제어부(230)는 선택된 투명 발광 소자가 추출된 픽셀값에 대응되는 색을 발광하도록, 선택된 투명 발광 소자를 작동시킬 수 있다. 제어부(230)가 모든 물체의 좌표값에 대응되는 투명 발광 소자를 작동시킴으로써, 물체의 이미지가 체적형 3차원 디스플레이 패널(210)에 표시될 수 있다.
디스플레이 장치는 다수의 투명 발광 소자를 3차원 형상으로 적층하여 형성된 체적형 3차원 패널을 이용하여 2차원 또는 3차원 이미지를 디스플레이함으로써, 실감나는 2차원 또는 3차원 이미지를 표시할 수 있다.
설명된 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
또한, 실시예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술사상의 범위에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 전술한 방법은, 프로그램이 기록된 매체에 프로세서가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 프로세서가 읽을 수 있는 매체의 예로는, ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다.

Claims (8)

  1. 적어도 하나의 투명 발광소자를 3차원 형상으로 적층하여 형성되는 체적형(volumetic) 3차원 패널.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 투명 발광 소자는 투명 전극과 연결되고, 상기 투명 전극으로부터 전원을 인가받는 체적형(volumetic) 3차원 패널.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 3차원 형상을 감싸는 투명 재질의 커버를 더 포함하는 체적형(volumetic) 3차원 패널.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 투명 발광 소자는 유기 발광 소자인 체적형(volumetic) 3차원 패널.
  5. 적어도 하나의 투명 발광소자를 3차원 형상으로 적층하여 형성되는 체적형(volumetic) 3차원 패널;
    물체의 좌표값들과 상기 투명 발광소자들을 매칭시키는 매칭부; 및
    상기 매칭된 결과 및 상기 물체의 좌표값에 매칭된 픽셀값에 기초하여 상기 투명 발광 소자들을 작동시키는 디스플레이 제어부를 포함하는 디스플레이 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 투명 발광 소자는 투명 전극과 연결되고, 상기 투명 전극으로부터 전원을 인가받는 디스플레이 장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 3차원 형상을 감싸는 투명 재질의 커버를 더 포함하는 디스플레이 장치.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 투명 발광 소자는 유기 발광 소자인 디스플레이 장치.
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US9823485B2 (en) 2015-11-24 2017-11-21 Electronics And Telecommunications Research Institute Display device comprising a depth perception adjusting unit that includes a directional mirror and a reflective polarizer

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