KR20140147444A - 입체영상 디스플레이장치 및 그 구동 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 입체영상 디스플레이장치 및 그 구동방법에 관한 것으로서, 특히, 펌핑부의 구동에 의해 유체가 유입되거나 또는 배출되는 것에 의해 굴절률이 가변되는, 영상분할패널을 이용하여, 이차원영상 또는 입체영상을 표시할 수 있는, 입체영상 디스플레이장치 및 그 구동 방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다. 이를 위해 본 발명에 따른 입체영상 디스플레이장치는, 영상을 출력하는 영상패널; 상기 영상패널의 전면에 합착되며, 렌즈들이 인접되는 영역에 형성되어 있는 충전공간으로 유체가 주입되거나 또는 상기 충전공간으로부터 상기 유체가 배출되는 것에 의해 굴절률이 가변되어, 상기 영상을 이차원영상으로 표현하거나 또는 입체영상으로 표현하는 영상분할패널; 및 상기 유체를 상기 충전공간으로 주입시키거나, 또는 상기 유체를 상기 충전공간으로부터 배출시키기 위한 제어부를 포함한다.

Description

입체영상 디스플레이장치 및 그 구동 방법{Display Apparatus For Displaying Three Dimensional Picture And Method Of Driving The Same}
본 발명은 디스플레이장치에 관한 것으로서, 특히, 입체영상을 표시할 수 있는, 입체영상 디스플레이장치 및 그 구동 방법에 관한 것이다.
입체영상 디스플레이장치는, 두 눈에 인지되는 서로 다른 영상신호가 합성될 때 원근감이 나타나는 것을 이용하여 영상을 입체적으로 표시한다.
이러한 입체 영상을 구현하는 방법으로는, 크게 양안시차 방식(stereoscopic technique), 볼류메트릭 방식(Volumetric technique) 및 홀로그래픽 방식(Holographic technique) 등이 알려져 있다.
이 중, 양안시차 방식은 안경식과 무안경식으로 구분될 수 있으며, 최근에는 무안경식이 활발하게 연구되고 있다.
무안경식은 다시 베리어(barrier)를 이용하는 베리어 방식 및 렌즈를 이용하는 렌즈 방식 등으로 구분될 수 있다.
특히, 상기 베리어 방식 또는 렌즈 방식을 이용하는 입체영상 디스플레이장치는, 이차원영상(2D) 및 입체영상(3D)을 모두 표현하기 위해, 스위쳐블 베리어 방식 또는 스위쳐블 액정 렌즈 방식 등을 이용할 수 있다.
도 1은 종래의 스위쳐블 액정 렌즈 방식 입체영상 디스플레이장치의 단면도이다.
종래의 스위쳐블 액정 렌즈 방식 입체영상 디스플레이장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 영상을 출력하는 영상패널(10), 좌안영상과 우안영상을 좌안방향과 우안방향으로 굴절시키기 위한 편광렌즈필름(30) 및 상기 영상패널(10)과 상기 편광렌즈필름(30) 사이에 삽입되어, 상기 편광렌즈필름(30)을 통과한 영상이 이차원으로 보이도록 하거나 또는 3차원으로 보이도록 하기 위한 편광제어패널(20)을 포함한다.
즉, 상기 편광제어패널(20)에 형성되어 있는 액정의 굴절률을 가변시키는 것에 의해, 상기 편광제어패널(20)을 통해 상기 편광렌즈필름(30)을 통과한 영상이 이차원영상으로 보여질 수도 있으며, 또는 입체영상으로 보여질 수도 있다.
상기한 바와 같이, 종래의 스위쳐블 액정 렌즈 방식 입체영상 디스플레이장치는, 이차원영상과 입체영상을 모두 표시하기 위해, 영상을 출력하기 위한 영상패널(10) 이외에, 상기 편광제어패널(20)과 상기 편광렌즈필름(30)을 더 포함하고 있다.
여기서, 상기 편광제어패널(20) 및 상기 편광렌즈필름(30) 모두 액정을 사용하고 있기 때문에, 액정을 배향하는 공정이 요구된다. 또한, 상기 편광제어패널(20)의 구동을 위해서는 투명전극(ITO)이 요구된다.
따라서, 종래의 스위쳐블 액정 렌즈 방식 입체영상 디스플레이장치의 제조 공정은 복잡하며, 이로 인해, 입체영상 디스플레이장치의 가격이 상승하게 된다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 펌핑부의 구동에 의해 유체가 유입되거나 또는 배출되는 것에 의해 굴절률이 가변되는, 영상분할패널을 이용하여, 이차원영상 또는 입체영상을 표시할 수 있는, 입체영상 디스플레이장치 및 그 구동 방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 입체영상 디스플레이장치는, 영상을 출력하는 영상패널; 상기 영상패널의 전면에 합착되며, 렌즈들이 인접되는 영역에 형성되어 있는 충전공간으로 유체가 주입되거나 또는 상기 충전공간으로부터 상기 유체가 배출되는 것에 의해 굴절률이 가변되어, 상기 영상을 이차원영상으로 표현하거나 또는 입체영상으로 표현하는 영상분할패널; 및 상기 유체를 상기 충전공간으로 주입시키거나, 또는 상기 유체를 상기 충전공간으로부터 배출시키기 위한 제어부를 포함한다.
여기서, 상기 영상분할패널은, 상기 렌즈들이 형성되어 있는 렌즈부; 및 상기 충전공간과 마주보도록 상기 렌즈부와 합착되며, 상기 충전공간으로 상기 유체를 주입시키거나 또는 상기 충전공간에 있는 상기 유체를 흡입하기 위한 마이크로 구조체를 포함한다.
또한, 상기 마이크로 구조체의 내부에는, 상기 유체가 채워질 수 있는 마이크로 유체 채널이 형성되어 있으며, 상기 마이크로 구조체에는, 상기 충전공간과 상기 마이크로 유체 채널을 관통하는 마이크로 유체 홀들이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 마이크로 구조체는, 상기 유체가 채워질 수 있는 홈이 형성되어 있는 하부구조체; 및 상기 홈이 형성되어 있는 상기 하부구조체와 합착되어 마이크로 유체 채널을 형성하며, 상기 마이크로 유체 채널과 대응되는 부분에는, 상기 마이크로 유체 채널로부터 상기 충전공간으로 상기 유체를 주입시키거나 또는 상기 충전공간으로부터 상기 유체를 흡입하기 위한 마이크로 유체 홀들이 형성되어 있는 상부구조체를 포함한다.
또한, 상기 영상분할패널은 상기 제어부를 구성하는 펌핑부와 연결되어 있고, 상기 펌핑부에 의해, 상기 유체가 상기 충전공간으로 주입되면, 상기 영상이 굴절없이 상기 영상분할패널을 통과하며, 상기 펌핑부에 의해, 상기 충전공간에 채워져 있던 상기 유체가 상기 충전공간으로부터 배출되면, 상기 영상이 굴절되어 상기 영상분할패널을 통과하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 유체는 상기 영상분할패널의 외부로 배출되지 않는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제어부는, 상기 영상을 출력하기 위해, 상기 영상패널로 데이터전압을 공급하는 데이터 드라이버; 상기 데이터전압이 출력되는 동안 상기 영상패널로 스캔펄스를 공급하는 게이트 드라이버; 상기 데이터 드라이버와 상기 게이트 드라이버를 제어하기 위한 타이밍 컨트롤러; 및 상기 타이밍 컨트롤러의 제어에 따라, 상기 유체를 상기 충전공간으로 주입하거나, 또는 상기 충전공간에 채워져 있는 상기 유체를 상기 충전공간으로부터 배출시키기 위한 펌핑부를 포함한다.
또한, 상기 타이밍 컨트롤러는, 이차원영상의 출력이 요구되는 경우, 상기 충전공간으로 상기 유체를 주입하도록 하는 이차원영상 제어신호를 상기 펌핑부로 전송하며, 입체영상의 출력이 요구되는 경우, 상기 충전공간에 채워져 있는 상기 유체를 상기 충전공간으로부터 배출시키도록 하는 입체영상 제어신호를 상기 펌핑부로 전송하는 것을 특징으로 한다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 입체영상 디스플레이장치 구동방법은, 이차원영상의 출력이 요구되는 경우, 영상분할패널을 구성하는 렌즈부에 형성되어 있는 렌즈들이 인접되는 영역에 형성되어 있는 충전공간으로 유체를 주입하여, 상기 영상분할패널과 합착되어 있는 영상패널로부터 출력되는 영상이 굴절없이 상기 영상분할패널을 통과하도록 하는 단계; 및 입체영상의 출력이 요구되는 경우, 상기 충전공간에 채워져 있는 상기 유체를, 상기 영상분할패널을 구성하는 마이크로 구조체로 흡입하여, 상기 영상이 상기 영상분할패널에서 굴절되도록 하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 충전공간으로 상기 유체를 주입하는 단계는, 상기 마이크로 구조체에 형성되어 있는 마이크로 유체 채널에 채워져 있던 상기 유체를, 상기 마이크로 구조체에 형성되어 있는 마이크로 유체 홀을 통해, 상기 마이크로 구조체와 합착되어 있는 상기 렌즈부로 분출시키는 단계; 및 상기 유체에 지속적으로 압력을 가하여, 상기 충전공간에 상기 유체를 충전시키는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 입체영상 디스플레이장치 및 그 구동방법에 의하면, 무안경식 입체영상 디스플레이장치의 제조 비용이 절감될 수 있다.
즉, 본 발명에 적용되는 영상분할패널(유체렌티큘러렌즈)의 제조 비용은 종래에 이용되던 편광렌즈필름 및 편광렌즈필름의 제조 비용보다 저렴하며, 그 구동 방법 역시 간단하기 때문에, 입체영상 디스플레이장치의 제조 비용이 절감될 수 있다. 따라서, 무안경식 입체영상 디스플레이장치의 대중화가 앞당겨질 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 입체영상 디스플레이장치에서는, 유체가, 영상분할패널에 형성되어 있는 마이크로 유체 채널에 채워진 상태에서, 상기 영상분할패널에 형성되어 있는 충전공간으로 유입되거나, 또는 상기 충전공간에서 상기 마이크로 유체 채널로 흡입되는 것에 의해, 이차원영상 또는 입체영상이 출력되기 때문에, 이차원영상과 입체영상의 전환이 신속하게 이루어질 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 입체영상 디스플레이장치에서는, 유체가, 상기 영상분할패널의 외부로 배출되지 않고, 상기 영상분할패널에 채워진 상태로 존재하기 때문에, 이차원영상 또는 입체영상으로의 전환시, 상기 유체를 이동시키는데 필요한 전력소비량이 감소될 수 있다.
도 1은 종래의 스위쳐블 액정 렌즈 방식 입체영상 디스플레이장치의 단면도.
도 2는 본 발명에 따른 입체영상 디스플레이장치의 구성을 나타낸 예시도.
도 3은 본 발명에 따른 입체영상 디스플레이장치에 적용되는 영상분할패널의 평면을 개략적으로 나타낸 예시도.
도 4는 본 발명에 따른 입체영상 디스플레이장치에 적용되는 영상패널과 영상분할패널의 단면을 개략적으로 나타낸 예시도.
도 5는 본 발명에 따른 입체영상 디스플레이장치에 적용되는 영상분할패널을 제조하는 방법을 설명하기 위한 예시도.
도 6은 본 발명에 따른 입체영상 디스플레이장치가 이차원영상 또는 입체영상을 출력하는 경우의 영상분할패널의 상태를 개략적으로 나타낸 예시도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대해 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 입체영상 디스플레이장치의 구성을 나타낸 예시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 입체영상 디스플레이장치에 적용되는 영상분할패널의 평면을 개략적으로 나타낸 예시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 입체영상 디스플레이장치에 적용되는 영상패널과 영상분할패널의 단면을 개략적으로 나타낸 예시도이며, 도 5는 본 발명에 따른 입체영상 디스플레이장치에 적용되는 영상분할패널을 제조하는 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
본 발명에 따른 입체영상 디스플레이장치는, 도 2에 도시된 바와 같이, 영상을 출력하는 영상패널(100), 상기 영상패널(100)의 전면에 합착되며, 렌즈(632)들이 인접되는 영역에 형성되어 있는 충전공간(631)으로 유체(613)가 주입되거나 또는 상기 충전공간(631)으로부터 상기 유체(613)가 배출되는 것에 의해 굴절률이 가변되어, 상기 영상을 이차원영상으로 표현하거나 또는 입체영상으로 표현하는 영상분할패널(600), 상기 유체(613)를 상기 충전공간(631)으로 주입시키거나, 또는 상기 유체(613)를 상기 충전공간(631)으로부터 배출시키기 위한 제어부(200, 300, 400, 700)를 포함한다.
우선, 상기 영상패널(100)은 3차원영상(이하, 간단히 '입체영상'이라 함) 또는 이차원영상을 출력하기 위한 것으로서, 액정패널, 유기발광패널, 플라즈마 디스플레이 패널, 영동표시패널 등이 될 수 있다.
상기 영상패널(100)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 제1영상패널기판(110)과 제2영상패널기판(120)이 합착공정을 거쳐 합착된 것이다. 상기 제1영상패널기판(110)과 상기 제2영상패널기판(120) 사이에는 중간층(130)이 형성되어 있다.
상기 중간층(130)은 본 발명에 따른 입체영상 디스플레이장치의 종류에 따라 서로 다른 구성을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 입체영상 디스플레이장치가, 액정표시장치(LCD:Liquid Crystal Display)인 경우, 상기 중간층(130)은 액정(Liquid Crystal) 등을 포함할 수 있다. 상기 입체영상 디스플레이장치가 유기발광표시장치(OLED:Organic Light Emitting Diodes)인 경우, 상기 중간층(130)은 형광성 유기화합물 등을 포함할 수 있다. 상기 입체영상 디스플레이장치가 플라즈마 디스플레이장치(PDP:Plasma Display Panel)인 경우, 상기 중간층(130)은 불활성기체 등을 포함할 수 있다. 상기 디스플레이장치가 영동표시장치(EPD:Electrophoretic Display)인 경우, 상기 중간층(130)은 전기영동 분산액 등을 포함할 수 있다. 상기 제1영상패널기판(110)과 상기 제2영상패널기판(120)은 글래스(Glass), 플라스틱(Plastic), 메탈(Metal) 등으로 제조될 수 있다.
상기 영상패널(100)이 액정패널인 경우, 상기 영상패널(100)은, 두 장의 유리기판 사이에 액정층이 형성되는 형태로 구성될 수 있다.
이 경우, 상기 영상패널(100)의 하부 유리기판에는 다수의 데이터 라인들(DL1~DLd), 상기 데이터 라인들과 교차되는 다수의 게이트 라인들(GL1~GLd), 상기 데이터 라인들(DL1~DLd)과 상기 게이트 라인들(GL1~GLg)의 교차영역마다 형성되는 픽셀들에 형성되는 다수의 박막트랜지스터(TFT : Thin Film Transistor)들, 상기 픽셀에 데이터전압을 충전시키기 위한 다수의 픽셀전극 및 상기 픽셀전극에 접속되어 상기 픽셀의 전압을 유지시키기 위한 스토리지 커패시터(Storage Capacitor, Cst) 등이 형성된다. 즉, 상기 데이터 라인들(DL1~DLd)과 상기 게이트 라인들(GL1~GLg)의 교차 구조에 의해 픽셀들이 매트릭스 형태로 배치된다.
상기 영상패널(100)의 상부 유리기판에는 블랙매트릭스(BM), 컬러필터, 공통전극 등이 형성된다. 공통전극은 TN(Twisted Nematic) 모드와 VA(Vertical Alignment) 모드와 같은 수직전계 구동방식에서 상부 유리기판(GLS1)에 형성되며, IPS(In Plane Switching) 모드와 FFS(Fringe Field Switching) 모드와 같은 수평전계 구동방식에서 픽셀전극과 함께 하부 유리기판 상에 형성된다.
상기 영상패널(100)의 상부 유리기판과 하부 유리기판 각각에는 편광판이 부착되고, 액정과 접하는 내면에는 액정의 프리틸트각을 설정하기 위한 배향막이 형성된다.
상기 영상패널(100)의 상부 유리기판과 하부 유리기판 사이에는 상기 픽셀의 셀갭(Cell gap)을 유지하기 위한 컬럼 스페이서(CS)가 형성될 수 있다.
한편, 상기 영상패널(100)에는 Red와, Green과, Blue를 표시하는 복수의 픽셀들이 형성되어 있으며, 상기 영상분할패널(600)과 작용하여 입체영상을 표시하기 위해, 좌안영상을 표시하는 좌안픽셀과 우안영상을 표시하는 우안픽셀이, 상기 영상패널(100)에 형성되어 있다.
그러나, 상기 영상패널(100)을 통해 이차원영상이 출력되는 경우에는 상기한 바와 같은 좌안픽셀과 우안픽셀이 구분될 필요가 없다.
다음, 상기 제어부는, 상기 영상을 출력하기 위해, 상기 영상패널(100)로 데이터전압을 공급하는 데이터 드라이버(300), 상기 데이터전압이 출력되는 동안 상기 영상패널(100)로 스캔펄스를 공급하는 게이트 드라이버(200), 상기 데이터 드라이버(300)와 상기 게이트 드라이버(200)를 제어하기 위한 타이밍 컨트롤러(400) 및 상기 타이밍 컨트롤러(400)의 제어에 따라, 상기 유체를 상기 충전공간(631)으로 주입하거나, 또는 상기 충전공간(631)에 채워져 있는 상기 유체(613)를 상기 충전공간(631)으로부터 배출시키기 위한 펌핑부(700)를 포함한다.
첫째, 상기 게이트 드라이버(200)는 상기 타이밍 컨트롤러(400)로부터 전송되어온 게이트 스타트 펄스(Gate Start Pulse; GSP)를 게이트 쉬프트 클럭(Gate Shift Clock; GSC)에 따라 쉬프트시켜, 순차적으로 게이트 라인(GL1 내지 GLg)에 게이트 온 전압(Von)을 갖는 스캔 펄스를 공급한다. 그리고, 상기 게이트 드라이버(200)는 게이트 온 전압(Von)의 스캔 펄스가 공급되지 않는 나머지 기간 동안에는 게이트 라인(GL1 내지 GLn)에 게이트 오프 전압(Voff)을 공급하게 된다.
상기 게이트 드라이버(200)는, 상기 영상패널(100)과 독립되게 형성되어, 다양한 방식으로 패널과 전기적으로 연결될 수 있는 형태로 구성될 수 있으나, 상기 영상패널(100) 내에 실장되어 있는 게이트 인 패널(Gate In Panel : GIP)방식으로 구성될 수도 있다. 이 경우, 상기 게이트 드라이버(200)를 제어하기 위한 게이트 제어신호로는 스타트신호(VST) 및 게이트클럭(GCLK)이 될 수 있다.
둘째, 상기 데이터 드라이버(300)는 상기 타이밍 컨트롤러(400)로부터 입력된 영상데이터를 아날로그의 데이터전압으로 변환하여, 상기 게이트 라인에 스캔신호가 공급되는 1수평기간마다 1수평라인분의 데이터전압을 상기 데이터 라인들에 공급한다. 즉, 상기 데이터 드라이버(300)는 감마전압 발생부(도시하지 않음)로부터 공급되는 감마전압들을 이용하여, 영상데이터를 데이터전압으로 변환시킨 후 상기 데이터 라인으로 출력시킨다.
즉, 상기 데이터 드라이버(300)는 상기 타이밍 컨트롤러(400)로부터 전송되어온 소스 스타트 펄스(Source Start Pulse; SSP)를 소스 쉬프트 클럭(Source Shift Clock; SSC)에 따라 쉬프트시켜 샘플링 신호를 발생한다. 그리고, 상기 데이터 드라이버(300)는 소스 쉬프트 클럭(SSC)에 따라 입력되는 영상데이터(RGB)를 샘플링 신호에 따라 래치한 후 소스 출력 인에이블(Source Output Enable; SOE) 신호에 응답하여 수평 라인 단위로 공급한다.
이를 위해 상기 데이터 드라이버(300)는 쉬프트 레지스터부, 래치부, 디지털 아날로그 변환부 및 출력버퍼 등을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 쉬프트 레지스터부는, 상기 타이밍 컨트롤러(400)로부터 수신된 데이터 제어신호들(SSC, SSP 등)을 이용하여 샘플링 신호를 출력한다.
상기 래치부는 상기 타이밍 컨트롤러(400)로부터 순차적으로 수신된 상기 디지털 영상데이터(Data)를 래치하고 있다가, 상기 디지털 아날로그 변환부(DAC)로 동시에 출력하는 기능을 수행한다.
상기 디지털 아날로그 변환부는 상기 래치부로부터 전송되어온 상기 영상데이터들을 동시에 정극성 또는 부극성의 데이터 전압으로 변환하여 출력한다. 즉, 상기 디지털 아날로그 변환부는, 상기 감마전압 발생부(도시하지 않음)로부터 공급되는 감마전압을 이용하여, 상기 타이밍 컨트롤러(400)로부터 전송되어온 극성제어신호(POL)에 따라, 상기 영상데이터들을 정극성 또는 부극성의 데이터전압으로 변환하여 상기 데이터라인들로 출력한다.
상기 출력버퍼는 상기 디지털 아날로그 변환부로부터 전송되어온 정극성 또는 부극성의 데이터전압을, 상기 타이밍 컨트롤러(400)로부터 전송되어온 소스출력인에이블신호(SOE)에 따라, 상기 패널의 상기 데이터라인(DL)들로 출력한다.
셋째, 상기 타이밍 컨트롤러(400)는, 외부 시스템으로부터 입력되는 수직 및 수평 동기신호(Vsync,Hsync), 데이터 인에이블(DE) 및 도트 클럭(DCLK)과 같은 동기신호들을 이용하여 상기 데이터 드라이버(300)를 제어하기 위한 데이터 제어신호(DCS)와, 상기 게이트 드라이버(200)를 제어하기 위한 게이트 제어신호(GCS)를 생성한다. 또한, 상기 타이밍 컨트롤러(400)는 상기 외부 시스템으로부터 입력된 영상데이터를 재정렬하여 상기 데이터 드라이버(300)로 출력하는 기능을 수행한다.
여기서, 상기 데이터 제어신호(DCS)는 소스 쉬프트 클럭(SSC), 소스 스타트 펄스(SSP), 극성 제어신호(POL) 및 소스 출력 인에이블 신호(SOE) 등을 포함한다.
또한, 상기 게이트 제어신호(GCS)는 상기한 바와 같이 게이트 드라이버의 구성 형태에 따라 게이트 스타트 펄스(GSP), 게이트 쉬프트 클럭(GSC), 게이트 출력 인에이블 신호(GOE) 등을 포함하거나, 또는 스타트신호(VST) 및 게이트클럭(GCLK) 등을 포함할 수 있다.
또한, 상기 타이밍 컨트롤러(400)는 상기 펌핑부(700)를 제어하기 위한 펌핑부 제어신호를 생성하여 상기 펌핑부(700)로 전송할 수 있다.
즉, 상기 타이밍 컨트롤러(400)는, 이차원영상의 출력이 요구되는 경우, 상기 충전공간(631)으로 상기 유체(613)를 주입하도록 하는 이차원영상 제어신호를 상기 펌핑부(700)로 전송하며, 입체영상의 출력이 요구되는 경우, 상기 충전공간(631)에 채워져 있는 상기 유체(613)를 상기 충전공간(631)으로부터 배출시키도록 하는 입체영상 제어신호를 상기 펌핑부(700)로 전송한다.
부연하여 설명하면, 상기 타이밍 컨트롤러(400)는, 이차원영상의 출력이 요구되거나, 또는 입체영상의 출력이 요구되면, 상기 펌핑부(700)로 제어신호를 전송하여, 상기 펌핑부(700)가 상기 유체(613)의 위치를 변경시키도록 하는 기능을 수행한다.
상기한 바와 같은 기능을 수행하기 위해, 상기 타이밍 컨트롤러(400)는, 상기 외부 시스템으로부터 입력영상데이터(Input Data) 및 타이밍 신호들을 수신하기 위한 수신부, 각종 제어신호들을 생성하기 위한 제어신호 생성부, 상기 입력영상데이터를 재정렬하여, 재정렬된 영상데이터(Data)를 출력하기 위한 데이터 정렬부 및 상기 제어신호들과 상기 영상데이터를 출력하기 위한 출력부를 포함한다.
상기 타이밍 컨트롤러(400)는, 상기 외부 시스템으로부터 입력되는 입력영상데이터(Input Data)를 상기 영상패널(100)의 구조 및 특성에 맞게 재정렬시켜, 재정렬된 상기 영상데이터를 상기 데이터 드라이버(300)로 전송한다. 이러한 기능은, 상기 데이터 정렬부에서 실행될 수 있다.
상기 타이밍 컨트롤러(400)는 상기 외부 시스템으로부터 전송되어온 타이밍 신호들, 즉, 수직동기신호(Vsync), 수평동기신호(Hsync) 및 데이터인에이블신호(DE) 등을 이용하여, 상기 데이터 드라이버를 제어하기 위한 데이터 제어신호(DCS) 및 상기 패널 내장형 게이트 드라이버(200)를 제어하기 위한 게이트 제어신호(GCS)를 생성하여, 상기 제어신호들을 상기 데이터 드라이버와 상기 패널 내장형 게이트 드라이버(200)로 전송하는 기능을 수행한다. 이러한 기능은, 상기 제어신호 생성부에서 실행될 수 있다.
또한, 상기 제어신호 생성부는, 상기 외부 시스템으로부터 전송되어온 요청신호에 따라, 상기한 바와 같은 펌핑부 제어신호, 즉, 상기 이차원영상 제어신호 또는 상기 입체영상 제어신호를 생성하여 상기 펌핑부(700)로 전송하는 기능을 수행한다.
넷째, 상기 펌핑부(700)는 상기 영상분할패널(600)에 채워져 있는 상기 유체(613)에 압력을 가하여, 상기 유체(613)를 상기 충전공간(631)으로 주입시키거나, 상기 충전공간(631)에 채워져 있는 상기 유체(613)를 상기 충전공간(631)으로부터 흡입하는 기능을 수행한다.
즉, 상기 펌핑부(700)는 상기 타이밍 컨트롤러(400)로부터 상기 이차원영상 제어신호가 수신되면, 상기 영상분할패널(600)에 채워져 있는 상기 유체(613)를 상기 충전공간(631)으로 주입시킨다.
또한, 상기 펌핑부(700)는 상기 타이밍 컨트롤러(400)로부터 상기 입체영상 제어신호가 수신되면, 상기 충전공간(631)에 채워져 있는 상기 유체(613)를 흡입한다. 상기 펌핑부(700)에 의해 상기 충전공간(631)으로부터 흡입된 상기 유체(613)는 상기 영상분할패널(600)의 다른 영역에 채워진다.
마지막으로, 상기 영상분할패널(600)은 이차원영상 출력모드에서, 상기 영상패널(100)로부터 출력되는 영상을 굴절없이 통과시키며, 입체영상 출력모드에서, 상기 영상패널(100)으로부터 출력되는 영상을 좌안영상과 우안영상을 나누어 주어, 시청자가 시청가능영역에서 입체영상을 인식하도록 하기 위한 것으로서, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 영상패널(100)의 상단에 배치되어 있다.
상기 영상분할패널(600)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 렌즈(632)들이 형성되어 있는 렌즈부(630) 및 상기 렌즈부(630)에 형성되어 있는 상기 충전공간(631)과 마주보도록 상기 렌즈부(630)와 합착되며, 상기 충전공간(631)으로 상기 유체(613)를 주입시키거나 또는 상기 충전공간(631)에 있는 상기 유체(613)를 흡입하기 위한 마이크로 구조체(620)를 포함한다.
첫째, 상기 렌즈부(630)는, 상기 렌즈(632)들 및 상기 렌즈(632)들이 인접되는 영역에 형성되어 있는 상기 충전공간(631)을 포함한다.
상기 렌즈(632)는 반원주형태의 렌티큘러렌즈로 구성될 수 있으며, 또는 마이크로렌즈 어레이로 구성될 수도 있다. 즉, 상기 렌즈(632)들은, 상기 렌즈들이 서로 인접되는 영역에 상기 충전공간(631)이 형성될 수 있도록 상기 렌즈부(630)에 다양한 형태로 형성될 수 있다.
상기 렌즈(632)들은, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 영상분할패널(600)의 수평라인에 대해 일정한 각도로 경사지게 형성될 수 있다. 즉, 도 3의 좌측상단 방향에서, 우측하단 방향으로 경사져 있는 라인은, 상기 렌즈(632)들의 배열상태를 나타낸다. 부연하여 설명하면, 두 개의 상기 라인들의 거리는, 하나의 상기 렌즈(632)의 폭을 나타낸다.
또한, 상기 라인은 두 개의 렌즈(632)들이 인접되어 있는 면을 나타내고 있다. 따라서, 상기 면에 대응되는 부분에는 상기 충전공간(631)이 형성된다. 즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 두 개의 렌즈(632)들이 인접되는 영역에는 움푹 파여진 상기 충전공간(631)이 형성된다.
따라서, 도 3에 도시된 A-A'방향으로 절단된 단면은, 도 4에 도시된 바와 같이 나타날 수 있다. 한편, 도 3은 상기 영상분할패널(600)의 평면을 나타내고 있기 때문에, 도 4에서는, 상기 영상분할패널(600)의 저면에 합착되어 있는 상기 영상패널(100)이 함께 도시되어 있다.
둘째, 상기 마이크로 구조체(620)는, 상기 유체(613)가 채워질 수 있는 홈이 형성되어 있는 하부구조체(621) 및 상기 홈이 형성되어 있는 상기 하부구조체(621)와 합착되어 마이크로 유체 채널(611)을 형성하며, 상기 마이크로 유체 채널(611)과 대응되는 부분에는, 상기 마이크로 유체 채널(611)로부터 상기 충전공간(631)으로 상기 유체(613)를 주입시키거나 또는 상기 충전공간(631)으로부터 상기 유체(613)를 흡입하기 위한 마이크로 유체 홀(612)들이 형성되어 있는 상부구조체(622)를 포함한다.
상기 마이크로 구조체(620)의 제조 방법을 도 5를 참조하여 설명하면, 다음과 같다.
제1단계에서는, 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 렌즈부(630)가 제조된다.
상기 렌즈부(630)는 상기한 바와 같이, 복수의 렌즈(632)들 및 상기 렌즈(632)들이 인접되어 있는 영역마다 형성되어 있는 충전공간(631)을 포함한다. 상기 렌즈부(630)는 현재 이용되고 있는 다양한 방법을 통해 제조될 수 있다.
예를 들어, 상기 렌즈부(630)는 자외선 수지(UV resin)나, PDMS를 이용하여 이용하여 제조될 수 있다.
제2단계에서는, 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 하부구조체(621) 및 상기 상부구조체(622)를 포함하는 상기 마이크로 구조체(620)가 제조된다. 상기 마이크로 구조체(620) 역시, 상기 자외선 수지 또는 상기 PDMS를 이용하여 제조될 수 있다.
상기 마이크로 구조체(620)는 상기 하부구조체(621)와 상기 상부구조체(622)를 합착하는 공정에 의해 제조될 수 있다.
예를 들어, 상기 유체(613)가 채워질 수 있는 홈이 형성되어 있는 하부구조체(621)가 개별적으로 제조된다. 또한, 상기 마이크로 유체 홀(612)이 형성되어 있는 상기 상부구조체(622)가 개별적으로 제조된다.
상기 상부구조체(622)와 상기 하부구조체(621)가 합착되면, 상기 홈의 상단면이 상기 상부구조체(622)에 의해 덮혀져 상기 마이크로 유체 채널(611)이 형성된다.
상기 마이크로 유체 채널(611)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 영상분할패널(600)의 좌우방향으로 배치된 상태에서, 상기 영상분할패널(600)의 하단부로부터 상단부까지 연결되어 있다. 상기 마이크로 유체 채널(611)의 폭과 상기 렌즈(632)의 폭은, 수 마이크로 미터(㎛) 이하로 미세하게 형성될 수 있다.
상기 마이크로 유체 채널(611)의 일측 끝단은 상기 펌핑부(700)와 연결되어 있다.
상기 유체(613)는 상기 영상분할패널의 외부로 배출되지 않는다. 즉, 상기 유체(613)는 이차원영상 출력모드에서는, 상기 펌핑부(700)에 의해 상기 충전공간(631)으로 이동되어 상기 충전공간(631)에 채워지며, 입체영상 출력모드에서는, 상기 펌핑부(700)에 의해 흡입되어, 상기 마이크로 유체 채널(611)에 채워진다.
즉, 상기 유체(613)는 상기 펌핑부(700) 내부로 흡입되는 것이 아니라, 상기 펌핑부(700)의 흡입력에 의해, 상기 충전공간(631)으로부터 상기 마이크로 유체 채널(611)로 흡입되어, 상기 마이크로 유체 채널(611)에 채워진다.
상기 상부구조체(622)에 형성되어 있는 상기 마이크로 유체 홀(612)은 상기 마이크로 유체 채널(611)에 채워져 있는 상기 유체(613)이 상기 충전공간(631)으로 이동하거나, 또는 상기 충전공간(631)에 채워져 있는 상기 유체(613)가 상기 마이크로 유체 채널(611)로 이동하는 이동경로를 형성한다.
또한, 상기 마이크로 유체 홀(612)은, 도 3에 도시된 A-A'라인 상에 형성된 점의 위치에 형성될 수 있다.
즉, 상기 마이크로 유체 홀(612)은 상기 마이크로 유체 채널(611)과 상기 충전공간(631)이 만나는 지점에 형성된다. 즉, 도 3에 도시된 A-A'라인 상에 형성된 점은 상기 마이크로 유체 홀(612)을 나타낸다.
상기 마이크로 유체 홀(612)은 상기 마이크로 유체 채널(611)의 폭 및 상기 렌즈(632)의 폭의 크기에 따라, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 충전공간(631)에 하나씩만 형성될 수도 있고, 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 충전공간(631)에 두 개씩 형성될 수도 있으며, 두 개 이상이 형성될 수도 있다.
상기한 바와 같이, 상기 마이크로 구조체(620)의 내부에는, 상기 유체(613)가 채워질 수 있는 상기 마이크로 유체 채널(611)이 형성되어 있으며, 상기 마이크로 구조체(620)에는, 상기 충전공간(631)과 상기 마이크로 유체 채널(611)을 관통하는 상기 마이크로 유체 홀(612)들이 형성되어 있다.
제3단계에서는, 도 5의 (c)에 도시된 바와 같이, 상기 렌즈부(630)와 상기 마이크로 구조체(620)가 합착된다.
이 경우, 상기 충전공간(631)에 상기 마이크로 유체 홀(612)이 배치되도록 상기 렌즈부(630)와 상기 마이크로 구조체(620)가 합착된다.
제4단계에서는, 도 5의 (d)에 도시된 바와 같이, 상기 마이크로 유체 채널(611)의 일측 끝단에 상기 펌핑부(700)가 연결되며, 상기 마이크로 유체 채널(611)에 상기 유체(613)가 주입된다.
즉, 상기 영상분할패널(600)에 형성되어 있는 상기 마이크로 유체 채널(611)의 일측 끝단은, 상기 펌핑부(700)와 연결되어 있으며, 상기 펌핑부(700)에 의해, 상기 마이크로 유체 채널(611)에 채워져 있던 상기 유체가 상기 충전공간(631)으로 주입되면, 상기 영상패널(100)로부터 출력된 상기 영상이 굴절없이 상기 영상분할패널(600)을 통과하여, 이차원영상이 표현될 수 있다.
또한, 상기 펌핑부(700)에 의해, 상기 충전공간(631)에 채워져 있던 상기 유체(613)가 상기 충전공간(631)으로부터 상기 마이크로 유체 채널(611)로 배출되면, 상기 영상패널(100)로부터 출력된 상기 영상이 굴절되어 상기 영상분할패널(600)을 통과하여, 입체영상이 표현될 수 있다.
한편, 상기한 바와 같은 제조 공정을 통해 제조된 상기 영상분할패널(600)은 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 영상패널(100)의 상단면에 합착된다. 도 4에서는 상기 영상패널(100)과 상기 영상분할패널(600) 사이에 다른 층이 형성되어 있지는 않지만, 상기 영상패널(100)과 상기 영상분할패널(600) 사이에는 편광필름(POL)이 부착될 수 있다. 또한, 상기 영상패널(100)의 저면에도 편광필름이 부착될 수 있다.
이하에서는, 상기에서 설명된 본 발명에 따른 입체영상 디스플레이장치의 구동방법이 간단히 설명된다.
도 6은 본 발명에 따른 입체영상 디스플레이장치가 이차원영상 또는 입체영상을 출력하는 경우의 영상분할패널의 상태를 개략적으로 나타낸 예시도이다.
본 발명에 따른 입체영상 디스플레이장치 구동방법은, 이차원영상의 출력이 요구되는 경우, 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 영상분할패널(600)을 구성하는 상기 렌즈부(630)에 형성되어 있는 렌즈(632)들이 인접되는 영역에 형성되어 있는 상기 충전공간(631)으로 상기 유체(613)를 주입하여, 상기 영상분할패널(600)과 합착되어 있는 상기 영상패널(100)로부터 출력되는 영상이 굴절없이 상기 영상분할패널(600)을 통과하도록 하는 단계 및 입체영상의 출력이 요구되는 경우, 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 충전공간(631)에 채워져 있는 상기 유체(613)를, 상기 영상분할패널(600)을 구성하는 상기 마이크로 구조체(620)로 흡입하여, 상기 영상이 상기 영상분할패널(600)에서 굴절되도록 하는 단계를 포함한다.
우선, 도 6의 (a)를 참조하면, 상기 충전공간으로 상기 유체(613)를 주입하는 단계는, 상기 마이크로 구조체(620)에 형성되어 있는 상기 마이크로 유체 채널(611)에 채워져 있던 상기 유체를, 상기 마이크로 구조체(620)에 형성되어 있는 상기 마이크로 유체 홀(612)을 통해, 상기 마이크로 구조체(620)와 합착되어 있는 상기 렌즈부(630)로 분출시키는 단계 및 상기 유체(613)에 지속적으로 압력을 가하여, 상기 충전공간(631)에 상기 유체(613)를 충전시키는 단계를 포함한다.
즉, 상기 외부 시스템으로부터 이차원영상 출력모드가 선택되면, 상기 타이밍 컨트롤러(400)는, 상기 펌핑부(700)로 상기 이차원영상 제어신호를 전송하며, 상기 펌핑부(700)는 상기 마이크로 유체 채널(611)에 채워져 있는 상기 유체(613)에 압력을 가한다.
상기 압력에 의해, 상기 마이크로 유체 채널(611)에 채워져 있던 상기 유체(613)는 상기 마이크로 유체 홀(612)을 통해 상기 충전공간(613)으로 이동하여 상기 충전공간(631)에 채워진다.
상기 유체(613)는 상기 렌즈(632)를 구성하는 물질과 동일 또는 유사한 굴절률을 가지고 있는 투명한 액체로 형성된다.
예를 들어, 상기 렌즈(613)가 유리(Glass)로 형성되어 있고, 상기 유리의 굴절율(n)이 1.51인 경우, 상기 유체(613)는, 상기 유리의 굴절율과 매우 유사한 굴절율을 가지고 있는 액체상태의 Ethyl Salicylate(n=1.52), Styrene(1.52), Methyl Salicylate(1.53), 물(water)가 될 수 있으며, 상기 물질들 이외에도, 상기 유리의 굴절율과 동일하거나 유사한 굴절율을 가지고 있는 투명한 액체들이 이용될 수 있다.
또한, 상기 렌즈(613)가 상기한 바와 같이, UV 수지로 형성되어 있는 경우, 상기 유체(613)는 상기 UV 수지의 굴절율과 동일하거나 매우 유사한 굴절율을 가지고 있는 투명한 액체가 적용될 수 있다.
상기한 바와 같이, 상기 유체(613)가 상기 렌즈(632)와 동일하거나 또는 유사한 굴절율을 가지고 있기 때문에, 상기 유체(613)가 상기 충전공간(631)에 채워지는 경우, 상기 렌즈(632)는 렌즈로서 기능을 하지 못한다.
따라서, 상기 영상패널(100)로부터 출력된 영상은 상기 렌즈부(630)에서 굴절되지 않고 그대로 상기 렌즈부(630)를 통과한다. 이로 인해, 시청자는 이차원영상을 볼 수 있다.
다음, 도 6의 (b)를 참조하면, 상기 유체(613)를, 상기 충전공간(631)으로부터 상기 영상분할패널(600)을 구성하는 상기 마이크로 구조체(620)로 흡입하는 단계는, 상기 펌핑부(700)가 상기 마이크로 유체 채널(611)로 흡입력을 가하는 단계 및 상기 마이크로 유체 채널(611)에 흡입력을 지속적으로 가하여, 상기 충전공간(631)에 채워져 있던 상기 유체를, 상기 마이크로 유체 홀(612)을 통해, 상기 마이크로 유체 채널(611)로 흡입하는 단계를 포함한다.
즉, 상기 외부 시스템으로부터 입체영상 출력모드가 선택되면, 상기 타이밍 컨트롤러(400)는, 상기 펌핑부(700)로 상기 입체영상 제어신호를 전송하며, 상기 펌핑부(700)는 상기 마이크로 유체 채널(611)로 흡입력을 가한다.
상기 흡입력에 의해, 상기 충전공간(631)에 채워져 있던 상기 유체(613)는 상기 마이크로 유체 홀(612)을 통해 상기 마이크로 유체 채널(611)로 이동되어 상기 마이크로 유체 채널(611)에 채워진다.
상기 유체(613)는 상기 렌즈부(630)를 구성하는 물질뿐만 아니라, 상기 마이크로 구조체(620)의 상기 상부구조체(622) 및 상기 하부구조체(621)를 구성하는 물질과도 동일한 굴절율을 가지고 있기 때문에, 상기 영상패널(100)로부터 출력되어 상기 마이크로 유체 채널(611)에 채워져 있는 상기 유체(613)를 통과하는 영상은 굴절되지 않는다.
그러나, 상기 유체(613)가 채워져 있지 않은 상기 충전공간(631)과 상기 렌즈(632)의 굴절율은 서로 다르기 때문에, 상기 마이크로 구조체(620)를 통과하여 상기 충전공간(631)과 상기 렌즈(632)를 통과하는 상기 영상은 기 설정되어 있는 방향으로 굴절된다.
즉, 상기 렌즈(632)들은, 좌안픽셀로부터 출력된 영상은 좌안방향으로 굴절되고, 우안픽셀로부터 출력된 영상은 우안방향으로 굴절될 수 있도록 형성되어 있다.
따라서, 시청자의 좌안에는, 상기 렌즈(632)에 의해 굴절된 좌안영상만이 입력되고, 상기 시청자의 우안에는, 상기 렌즈(632)에 의해 굴절된 우안영상만이 입력된다. 이에 따라, 상기 시청자는 입체영상을 볼 수 있다.
상기한 바와 같은 본 발명에 따른 입체영상 디스플레이장치 및 그 구동방법을 간단히 정리하면 다음과 같다.
본 발명은 마이크로유체(microfluidic) 기술을 이용한 무안경 스위쳐블 입체영상 디스플레이장치 및 그 구동방법에 관한 것으로서, 본 발명에서는, 무안경 스위쳐블 렌즈, 즉, 상기 영상분할패널(600)이 마이크로유체(microfluidic) 기술이 적용된 마이크로 구조체(620)로 구성되어 있다.
본 발명에서는, 이차원영상 출력이 요구되는 경우에는, 상기 펌핑부(700)를 이용하여, 상기 렌즈부(630)에 형성된 상기 렌즈(632)의 굴절율과 동일 또는 유사한 굴절율을 갖는 상기 유체(613)를 상기 렌즈(632)들의 인접영역에 형성되는 상기 충전공간(631)으로 주입한다.
또한, 입체영상 출력이 요구되는 경우에는, 상기 펌핑부(700)의 흡입력을 이용하여, 상기 충전공간(631)에 채워져 있는 상기 유체(613)를 상기 마이크로 구조체(620)에 형성되어 있는 상기 마이크로 유체 채널(611)로 흡입한다.
상기한 바와 같은 본 발명에서는, 액정 등이 들어가지 않기 때문에, 구조가 간단하며, 재료비 등이 종래의 입체영상 디스플레이장치에 비해 대폭적으로 절감될 수 있다. 이러한 저 재료비로 인해 무안경 입체영상 디스플레이장치의 대중화가 앞당겨질 수 있다.
특히, 본 발명에 따른 입체영상 디스플레이장치에서는, 상기 유체(613)가, 상기 영상분할패널(600)에 형성되어 있는 상기 마이크로 유체 채널(611)에 채워진 상태에서, 상기 영상분할패널(600)에 형성되어 있는 상기 충전공간(631)으로 유입되거나, 또는 상기 충전공간(631)에서 상기 마이크로 유체 채널(611)로 흡입되는 것에 의해, 이차원영상 또는 입체영상이 출력된다. 따라서, 이차원영상과 입체영상의 전환이 신속하게 이루어질 수 있다.
즉, 상기 유체(613)는 상기 영상분할패널(600) 외부로 흡입된 후 상기 영상분할패널(600)로 주입되는 것이 아니라, 상기 영상분할패널(600)에 형성되어 있는 두 개의 서로 다른 영역인, 상기 마이크로 유체 채널(611)과 상기 충전공간(631) 사이를 이동하며, 상기 유체(613)의 위치에 따라 이차원영상 또는 입체영상이 표현될 수 있다.
따라서, 이차원영상과 입체영상의 전환이 신속하게 이루어질 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 입체영상 디스플레이장치에서는, 상기 유체(613)가, 상기 영상분할패널(600)의 외부로 배출되지 않고, 상기 영상분할패널(600)에 채워진 상태로 존재하기 때문에, 이차원영상 또는 입체영상으로의 전환시, 상기 유체(613)를 이동시키는데 필요한 전력소비량이 감소될 수 있다.
즉, 상기 유체(613)가 상기 영상분할패널(600)의 외부로 완전히 배출된 상태에서, 상기 영상분할패널(600)의 내부로 주입되는 것에 의해 이차원영상 또는 입체영상이 표현된다면, 상기 유체(613)의 주입 및 흡입을 위해, 많은 전력이 소비되어야 한다.
특히, 입체영상 디스플레이장치는, 일반적으로 수직방향으로 세워진 상태에서 이용되기 때문에, 상기 유체를 외부로 배출시키는 펌프가 상기 영상분할패널의 하단에 형성되어 있다면, 상기 유체를 외부로 배출시키는 경우에는 중력의 영향에 의해 전력소비가 줄어들 수 있으나, 반대로 상기 유체를 상기 영상분할패널의 내부로 주입시키는 경우에는 중력의 반대방향으로 상기 유체를 주입시켜야 하기 때문에, 많은 전력이 소비되어야 한다.
상기 펌프가 상기 영상분할패널의 상단에 형성되어 있는 경우에는, 상기 유체를 상기 영상분할패널로부터 외부로 배출시키는 경우에, 많은 전력이 소비될 수 있다.
그러나, 본 발명에 따른 입체영상 디스플레이장치에서는, 상기한 바와 같이, 상기 영상분할패널(600)의 내부에서, 상기 유체(613)의 위치가 변경되는 것에 의해 이차원영상 또는 입체영상이 표현될 수 있기 때문에, 상기 유체(613)의 이동을 위한 전력 소비가 줄어들 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.　그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100 : 패널 200 : 게이트 드라이버
300 : 데이터 드라이버 400 : 타이밍 컨트롤러
600 : 영상분할패널 700 : 펌핑부

Claims (10)

  1. 영상을 출력하는 영상패널;
    상기 영상패널의 전면에 합착되며, 렌즈들이 인접되는 영역에 형성되어 있는 충전공간으로 유체가 주입되거나 또는 상기 충전공간으로부터 상기 유체가 배출되는 것에 의해 굴절률이 가변되어, 상기 영상을 이차원영상으로 표현하거나 또는 입체영상으로 표현하는 영상분할패널; 및
    상기 유체를 상기 충전공간으로 주입시키거나, 또는 상기 유체를 상기 충전공간으로부터 배출시키기 위한 제어부를 포함하는 입체영상 디스플레이장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 영상분할패널은,
    상기 렌즈들이 형성되어 있는 렌즈부; 및
    상기 충전공간과 마주보도록 상기 렌즈부와 합착되며, 상기 충전공간으로 상기 유체를 주입시키거나 또는 상기 충전공간에 있는 상기 유체를 흡입하기 위한 마이크로 구조체를 포함하는 입체영상 디스플레이장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 마이크로 구조체의 내부에는, 상기 유체가 채워질 수 있는 마이크로 유체 채널이 형성되어 있으며,
    상기 마이크로 구조체에는, 상기 충전공간과 상기 마이크로 유체 채널을 관통하는 마이크로 유체 홀들이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 입체영상 디스플레이장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 마이크로 구조체는,
    상기 유체가 채워질 수 있는 홈이 형성되어 있는 하부구조체; 및
    상기 홈이 형성되어 있는 상기 하부구조체와 합착되어 마이크로 유체 채널을 형성하며, 상기 마이크로 유체 채널과 대응되는 부분에는, 상기 마이크로 유체 채널로부터 상기 충전공간으로 상기 유체를 주입시키거나 또는 상기 충전공간으로부터 상기 유체를 흡입하기 위한 마이크로 유체 홀들이 형성되어 있는 상부구조체를 포함하는 입체영상 디스플레이장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 영상분할패널은 상기 제어부를 구성하는 펌핑부와 연결되어 있고,
    상기 펌핑부에 의해, 상기 유체가 상기 충전공간으로 주입되면, 상기 영상이 굴절없이 상기 영상분할패널을 통과하며,
    상기 펌핑부에 의해, 상기 충전공간에 채워져 있던 상기 유체가 상기 충전공간으로부터 배출되면, 상기 영상이 굴절되어 상기 영상분할패널을 통과하는 것을 특징으로 하는 입체영상 디스플레이장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 유체는 상기 영상분할패널의 외부로 배출되지 않는 것을 특징으로 하는 입체영상 디스플레이장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 영상을 출력하기 위해, 상기 영상패널로 데이터전압을 공급하는 데이터 드라이버;
    상기 데이터전압이 출력되는 동안 상기 영상패널로 스캔펄스를 공급하는 게이트 드라이버;
    상기 데이터 드라이버와 상기 게이트 드라이버를 제어하기 위한 타이밍 컨트롤러; 및
    상기 타이밍 컨트롤러의 제어에 따라, 상기 유체를 상기 충전공간으로 주입하거나, 또는 상기 충전공간에 채워져 있는 상기 유체를 상기 충전공간으로부터 배출시키기 위한 펌핑부를 포함하는 입체영상 디스플레이장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 타이밍 컨트롤러는,
    이차원영상의 출력이 요구되는 경우, 상기 충전공간으로 상기 유체를 주입하도록 하는 이차원영상 제어신호를 상기 펌핑부로 전송하며,
    입체영상의 출력이 요구되는 경우, 상기 충전공간에 채워져 있는 상기 유체를 상기 충전공간으로부터 배출시키도록 하는 입체영상 제어신호를 상기 펌핑부로 전송하는 것을 특징으로 하는 입체영상 디스플레이장치.
  9. 이차원영상의 출력이 요구되는 경우, 영상분할패널을 구성하는 렌즈부에 형성되어 있는 렌즈들이 인접되는 영역에 형성되어 있는 충전공간으로 유체를 주입하여, 상기 영상분할패널과 합착되어 있는 영상패널로부터 출력되는 영상이 굴절없이 상기 영상분할패널을 통과하도록 하는 단계; 및
    입체영상의 출력이 요구되는 경우, 상기 충전공간에 채워져 있는 상기 유체를, 상기 영상분할패널을 구성하는 마이크로 구조체로 흡입하여, 상기 영상이 상기 영상분할패널에서 굴절되도록 하는 단계를 포함하는 입체영상 디스플레이장치 구동방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 충전공간으로 상기 유체를 주입하는 단계는,
    상기 마이크로 구조체에 형성되어 있는 마이크로 유체 채널에 채워져 있던 상기 유체를, 상기 마이크로 구조체에 형성되어 있는 마이크로 유체 홀을 통해, 상기 마이크로 구조체와 합착되어 있는 상기 렌즈부로 분출시키는 단계; 및
    상기 유체에 지속적으로 압력을 가하여, 상기 충전공간에 상기 유체를 충전시키는 단계를 포함하는 입체영상 디스플레이장치 구동방법.
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