KR20150109886A - 터치 검출 및 시인성이 개선된 터치 검출 장치를 갖는 입체 영상 표시 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따르면, 좌안용 영상과 우안용 영상으로 이루어지는 입체 영상을 출력하는 디스플레이 패널과, 상기 입체 영상이 줌 인 되는 정도에 따라, 광투과 영역 및 광차단 영역 중 적어도 하나의 너비가 확장되는 패럴렉스 배리어를 포함하는 입체 영상 표시 장치에 있어서, 복수의 행과 열을 이루도록 배치되어 터치입력도구와의 사이에서 터치 정전용량을 형성하는 복수의 센서 패드, 및 상기 복수의 센서 패드 각각을 구동 장치와 연결하는 복수의 신호 배선을 포함하며, 상기 복수의 센서 패드 각각의 적어도 일변과 상기 복수의 신호 배선 각각의 적어도 하나는, 상기 열 방향과 평행인 직선과 예각을 이루는 복수의 선분으로 이루어지는 터치 검출 장치를 갖는, 입체 영상 표시 장치가 제공된다.

Description

터치 검출 및 시인성이 개선된 터치 검출 장치를 갖는 입체 영상 표시 장치 {THREE DIMENSIONAL DISPLAY APPARATUS WITH IMPROVED VISUALBILITY AND TOUCH DETECTING}

본 발명은 입체 영상 표시 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 센서 패드의 적어도 일변이 열 방향과 예각을 이루는 일 이상의 선분으로 이루어져 터치 검출 및 시인성을 개선하기 위한 터치 검출 장치를 갖는 입체 영상 표시 장치에 관한 것이다.

최근 디스플레이 기술의 발달로 인해 시청자로 하여금 장면 속에 있는 것과 같이 느낄 수 있도록 하는 입체감 실현 기술 또한 개발되고 있다. 즉, 2D 디스플레이에서의 높은 화질 구현에 중점을 두었던 상황에서 3D 디스플레이의 개발로 그 패러다임이 바뀌고 있다.

현재 개발된 3D 디스플레이 방식은 안경 방식과 무안경 방식으로 나눌 수 있다. 안경 방식은 편광 안경 방식(Passive Glasses Type)과 셔터 글라스 방식(Shutter Glasses Type)이 대표적이다. 편광 안경 방식은 디스플레이 장치가 좌안용 영상 및 우안용 영상을 동시에 출력해주고, 사용자는 편광 안경을 이용하여 좌안용 영상은 좌안을 통해서, 우안용 영상은 우안을 통해서 볼 수 있도록 하는 방식이다. 이러한 방식은 디스플레이가 깜빡거리지 않기 때문에 눈에 피로감을 덜 줄 수 있다는 장점이 있으나, 편광 안경을 사용하여야 하기 때문에 화질 저하의 문제가 따르는 단점이 있다. 한편, 셔터 글라스 방식은 좌안용 영상과 우안용 영상을 순차적으로 재생하고, 사용자는 좌/우의 셔터가 번갈아가며 개폐되는 안경을 통해 상기 재생되는 영상을 볼 수 있도록 하는 방식이다. 이 방식은 화질 저하 문제가 상대적으로 덜 하다는 장점이 있으나, 디스플레이가 깜빡이기 때문에 눈에 피로감을 많이 줄 수 있다는 단점을 갖는다.

무안경 방식의 3D 디스플레이 구현 방법에는 대표적으로 렌티큘러 렌즈(Lenticular Lens) 방식과 패럴렉스 배리어(Parallax Barrier) 방식이 있다. 도 1은 렌티큘러 렌즈 방식의 원리를 설명하기 위한 도면이다. 도 1에 도시되는 바와 같이, 렌티큘러 렌즈 방식은 디스플레이 패널(11) 전면에 단면이 반원 형태인 렌즈가 배열된 스크린(12)을 배치하여, 디스플레이 패널(11)에서 나오는 좌안용 영상과 우안용 영상이 각각 스크린(12)을 통해 굴절되어 시청자의 좌안과 우안으로 향하게끔 하는 방식이다. 그러나, 렌티큘러렌즈 방식은 제조가 어렵고 그 단가가 비싸며 렌즈의 배치로 인해 시청자의 입장에서는 물결무늬를 느끼게 되는 단점이 있다. 이로 인해 무안경 방식의 3D 디스플레이에 있어서는 패럴렉스 배리어 방식이 상대적으로 많이 활용되고 있다.

도 2a는 패럴렉스 배리어 방식의 3D 디스플레이 장치를 설명하기 위한 도면이다. 도 2a를 참조하면, 디스플레이 패널(21) 전면에 패럴렉스 배리어(22)가 배치된다. 패럴렉스 배리어(22)는 복수의 라인 패턴을 갖는다. 예를 들어, 홀수 라인(a)은 디스플레이 패널(21)에서 나오는 광을 차단하는 역할을 하는 슬릿으로서 기능하고, 짝수 라인(b)은 디스플레이 패널(21)에서 나오는 광을 그대로 투과시키는 역할을 하는 슬릿으로서 기능할 수 있다. 디스플레이 패널(21)은 좌안용 영상(L)과 우안용 영상(R)이 세로 열 방향으로 교번적으로 배치된 프레임을 디스플레이한다. 이 때, 패럴렉스 배리어(22)에 의해 좌안용 영상(L)과 우안용 영상(R) 각각 시청자의 좌안 및 우안으로 입사된다. 이에 따라 시청자는 영상으로부터 입체감을 느낄 수 있는데 이렇게 양안 시차에 의한 입체감을 제공하는 것이 패럴렉스 배리어 방식이다.

그러나, 이러한 패럴렉스 배리어 방식에 있어서는 배리어를 구성하는 슬릿 간의 격차가 고정되어 있기 때문에, 고정된 해상도를 가지는 영상에 대해서만 입체 효과를 구현할 수 있다. 즉, 동일한 영상에 대해 확대 또는 축소를 하면 배리어에 의해 좌안용 영상과 우안용 영상이 제대로 차단되지 않게 되며, 이에 따라 입체 효과가 나타나지 않는 문제점이 수반된다.

예를 들어, 디스플레이 패널(21)에서 출사되는 영상 프레임이 줌 인(Zoom In) 되는 경우에 문제가 발생하게 된다. 본 명세서에서, 줌 인이란 원본 영상에서 단위 픽셀이 표현하던 정보를 복수개의 픽셀이 표현하도록 확대하는 것을 의미한다.

도 2b는 디스플레이 패널(21)에서 출사되는 영상이 2배 줌 인 된 경우를 나타낸다.

원본 영상은 하나의 픽셀씩 번갈아가며 좌안용 영상과 우안용 영상으로 구성되었었으나, 도 2b를 참조하면, 2배 줌 인 된 경우에는 연속되는 2개의 픽셀에 좌안용 영상이 표시되고 그 다음 2개의 픽셀에 우안용 영상이 표시된다. 영상은 줌 인 되어 확대되었으나, 패럴렉스 배리어(22)에서의 광차단 영역과 광투과 영역의 너비는 변화가 없기 때문에 좌안용 영상 중 일부가 제대로 차단 또는 투과되지 못하고 시청자의 우안으로 입사되고, 우안용 영상 중 일부가 제대로 차단 또는 투과되지 못하고 시청자의 좌안으로 입사되는 현상이 발생하게 된다. 이에 따라 사용자는 제대로 된 입체감을 느낄 수 없게 된다.

한편, 터치 스크린 패널은 영상 표시 장치의 화면에 표시된 문자나 도형을 사람의 손가락이나 다른 접촉 수단으로 접촉하여 사용자의 명령을 입력하는 장치로서, 영상 표시 장치 위에 부착되어 사용된다. 터치 스크린 패널은 사람의 손가락 등으로 접촉된 접촉 위치를 전기적 신호로 변환하고, 변환된 전기적 신호는 입력 신호로서 이용된다.

터치 스크린 패널을 구현하는 방식으로는 저항막 방식, 광감지 방식 및 정전 용량 방식 등이 알려져 있다. 이 중 정전 용량 방식의 터치 패널은 사람의 손 또는 물체가 접촉될 때 도전성 감지 패턴이 주변의 다른 감지 패턴 또는 접지 전극 등과 형성하는 정전 용량의 변화를 감지함으로써 접촉 위치를 전기적 신호로 변환한다.

도 8은 정전식 터치 스크린 패널의 일 예에 관한 분해 평면도이다.

도 8을 참고하면, 터치 스크린 패널(10)은 투명 기판(18)과 투명 기판(18) 위에 차례로 형성된 제1 센서 패턴층(13), 제1 절연막층(14), 제2 센서 패턴층(15) 및 제2 절연막층(16)과 금속 배선(17)으로 이루어진다.

제1 센서 패턴층(13)은 투명 기판(18) 위에 횡방향을 따라 연결될 수 있으며, 행 단위로 금속 배선(17)과 연결된다.

제2 센서 패턴층(15)은 제1 절연막층(14) 위에 열방향을 따라 연결될 수 있으며, 제1 센서 패턴층(13)과 중첩되지 않도록 제1 센서 패턴층(13)과 교호로 배치된다. 또한, 제2 센서 패턴층(15)은 열 단위로 금속 배선(17)과 연결된다.

터치 스크린 패널(10)에 사람의 손가락이나 접촉 수단이 접촉되면 제1 및 제2 센서 패턴층(13, 15) 및 금속 배선(17)을 통하여 구동 회로 측으로 접촉 위치에 따른 정전용량의 변화가 전달된다. 그리고 이렇게 전달된 정전용량의 변화가 전기적 신호로 변환됨에 따라 접촉 위치가 파악된다.

그러나 이러한 터치 스크린 패널(10)은 각 센서 패턴층(13, 15)에 인듐-틴 옥사이드(Indium Tin Oxide; ITO)와 같은 투명한 도전성 물질로 이루어진 패턴을 별도로 구비하여야 하고, 센서 패턴층(13, 15) 사이에 절연막층(14)을 구비하여야 하므로 두께가 증가한다.

또한, 터치에 의해 미세하게 발생하는 정전용량의 변화를 수차례 축적하여야 터치 검출이 가능하기 때문에 높은 주파수로 정전용량 변화를 감지하여야 한다. 그리고, 정전용량의 변화를 정해진 시간 내에 충분히 축적하기 위해서는 낮은 저항을 유지하기 위한 금속 배선을 필요로 하는데, 이러한 금속 배선은 터치 스크린의 테두리에 베젤을 두껍게 하고 추가의 마스크 공정을 발생시킨다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 도 9에 도시되는 바와 같은 터치 검출 장치가 제안되었다.

도 9에 도시되는 터치 검출 장치는 터치 패널(20)과 구동 장치(30) 및 이 둘을 연결하는 회로 기판(40)을 포함한다.

터치 패널(20)은 기판(24) 위에 형성되며 다각형의 매트릭스 형태로 배열되는 복수의 센서 패드(25) 및 센서 패드(25) 각각에 연결되어 있는 복수의 신호 배선(23)을 포함한다.

각 신호 배선(23)은 한쪽 끝이 센서 패드(25)에 연결되어 있으며 다른 쪽 끝은 기판(24)의 아래 가장자리까지 뻗어 있다. 센서 패드(25)와 신호 배선(23)은 커버 유리(50)에 패터닝 될 수 있다.

구동 장치(30)는 복수의 센서 패드(25)들을 순차적으로 하나씩 선택하여 해당 센서 패드(25)의 정전용량을 측정하고, 이를 통해 터치 발생 여부를 검출해낸다.

한편, 터치 검출장치는 디스플레이 장치 위에 적층되거나 내부에 내장될 수 있으며, 디스플레이 장치는 백라이트, 편광판, 기판, 액정층, 픽셀 층(60) 등을 포함할 수 있다. 이 중에서, 본 발명의 실시예와 관련된 픽셀 층(60)에 대하여 설명하기로 한다.

픽셀 층(60)은 화상을 표시하기 위한 액정층의 면(상면 또는 하면)에 형성되는 컬러 필터를 의미하며, 적색, 녹색, 청색(이하, R, G, B이라 함)의 화소 단위로 액정 표시 장치에서 컬러를 구현할 수 있도록 한다. 이때, 픽셀 층(60)은 R, G, B의 서브 픽셀을 포함하는 복수의 픽셀을 포함하게 된다. 여기서, 액정층은 상부 기판, 하부 기판 및 액정을 포함하는 구조로, 백라이트로부터 나온 빛(예, 도 9에 도시된 화살표)을 변조함에 따라 명암을 발생시켜 화상을 표시하게 된다.

도 9에 도시된 바와 같이, 터치 스크린 패널(20)은 각 신호 배선(23)이 기판(24)의 아래 가장자리까지 연결되는 구조로 배치됨에 따라, 센서 패드(25)와 신호 배선(23) 간의 간격에 편차가 나타나게 된다. 예를 들어, 최상단에 위치한 센서 패드들의 경우에는 각각 하나의 신호 배선이 아래 방향으로 연결되게 배치되어 센서 패드와 신호 배선 간의 간격이 넓은 반면에, 최하단에 위치한 센서 패드들의 경우에는 상단에 위치한 센서 패드와 연결된 신호 배선들이 그 인접 영역에 모두 배치되므로, 센서 패드와 신호 배선 간의 간격이 상단에 위치한 센서 패드에 비하여 상대적으로 좁아지게 된다.

즉, 센서 패드(25)와 신호 배선(23) 간의 간격이 각각 상이하게 형성될 수 있으며, 이러한 편차에 의해 백라이트로부터 방출되는 광의 난반사율이 영역 별로 차이를 일으키게 된다. 이에 따라, 센서 패드(25)와 신호 배선(23) 간의 간격 차이가 외부에서 눈에 띌 수 있다는 문제점이 있다.

도 10은 통상적인 터치 디스플레이 장치의 상면의 일부를 확대한 도면이다. 이때, 도 10은, 통상의 디스플레이 장치에 도 9에 도시된 터치 검출 장치가 적층된 구조에서 픽셀 층(60)과 신호 배선(23)을 선별하여, 이 둘을 중첩한 상면을 확대하여 나타낸 것이다.

도 10에 도시된 바와 같이, 도 9에서의 형태로 배치된 신호 배선(23)은 픽셀 층(60)의 행렬 형태로 배열된 픽셀들과 열 방향으로 평행하게 중첩된다. R, G, B 서브 픽셀을 포함하는 픽셀 ‘A’의 경우를 예로 들면, 신호 배선(23)이 R 서브 픽셀의 일부와 G 서브 픽셀의 전체에 대하여 열 방향으로 중첩되고 있다.

도 10에서의 각 신호 배선(23)은 R 서브 픽셀의 일부와 G 서브 픽셀의 전체와 중첩되도록 도시되었으나, 실제로는 배열된 위치(예, 상단 또는 하단)에 따라 신호 배선(23) 간의 간격에 차이가 있기 때문에, 각 픽셀마다 신호 배선(23)과 중첩되는 R, G, B 서브 픽셀의 면적이 서로 상이해질 수 밖에 없다. 예를 들어, 특정 신호 배선이 R 서브 픽셀의 일부와 G 서브 픽셀의 전체에 대하여 중첩되나 다른 신호 배선은 G 서브 픽셀의 일부와 B 서브 픽셀의 전체를 중첩하게 되면, 각 픽셀마다 신호 배선에 의해 중첩되는 부분과 중첩되지 않는 부분이 달라져, 신호 배선(23)과 중첩되는 R, G, B 서브 픽셀의 면적 또한 달라진다.

이로 인해, 픽셀 각각은, 각 픽셀 위에 중첩된 신호 배선(23)의 광투과율에 따라 각 픽셀이 발생시키는 색온도에 차이가 생기게 된다. 따라서, 임의의 위치에 색감차가 발생하게 되어, 터치 패널의 전면 또는 일부 구간에서 무지개 빛으로 산란되는 뉴턴링 등과 같은 무늬가 발생하여 육안으로 인식될 수 있다는 문제점이 있다.

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것이다.

본 발명의 목적은, 각 센서 패드를 구동 장치와 연결하는 복수의 신호 배선 및 각 센서 패드의 적어도 일변을 디스플레이의 픽셀 배치 방향과 예각을 이루는 일 이상의 선분으로 구성해줌으로써, 입체 영상 표시 장치 내의 터치 스크린 패널의 시인성을 개선하도록 하는 것이다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 좌안용 영상과 우안용 영상으로 이루어지는 입체 영상을 출력하는 디스플레이 패널과 상기 입체 영상이 줌 인 되는 정도에 따라, 광투과 영역 및 광차단 영역 중 적어도 하나의 너비가 확장되는 패럴렉스 배리어를 포함하는 입체 영상 표시 장치에 있어서, 복수의 행과 열을 이루도록 배치되어 터치입력도구와의 사이에서 터치 정전용량을 형성하는 복수의 센서 패드, 및 상기 복수의 센서 패드 각각을 구동 장치와 연결하는 복수의 신호 배선을 포함하며, 상기 복수의 센서 패드 각각의 적어도 일변과 상기 복수의 신호 배선 각각의 적어도 하나는, 상기 열 방향과 평행인 직선과 예각을 이루는 복수의 선분으로 이루어지는 터치 검출 장치를 갖는, 입체 영상 표시 장치를 제공한다.

상기 일 이상의 선분은, 제1선분 및 제2선분을 포함하며, 상기 제1선분과 제2선분은 서로 접하여 상기 센서 패드의 외측으로 돌출부 또는 상기 센서 패드의 내측으로 오목부를 형성할 수 있다.

상기 제1선분과 제2선분이 상기 열 방향과 평행인 직선에 대해 이루는 예각이 동일할 수 있다.

상기 복수의 센서 패드 및 상기 복수의 신호 배선은 투명 전도성 물질로 형성될 수 있다.

상기 터치 검출 장치는 복수의 픽셀을 포함하는 디스플레이 장치 위에 적층되거나 내부에 배치되며, 상기 열 방향과 평행인 직선과 예각을 이루는 복수의 선분은, 상기 픽셀의 길이 방향과 평행하지 않도록 예각을 이룰 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 각 센서 패드의 적어도 일변을 디스플레이의 픽셀 배치 방향과 예각을 이루는 일 이상의 선분으로 구성해줌으로써, 입체 영상 표시 장치 내의 터치 스크린 패널의 시인성을 개선할 수 있다.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 렌티큘러 렌즈 방식의 3D 디스플레이 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 2a 및 도 2b는 패럴렉스 배리어 방식의 3D 디스플레이 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 3a 내지 도 3b는 일 실시예에 따른 입체 영상 구현 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 4a, 도 4b, 도 5a 및 도 5b는 일 실시예에 따른 입체 영상 구현 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 6a 및 도 6b는 일 실시예에 패럴렉스 배리어의 구성을 나타내는 도면이다.
도 7은 일 실시예에 따른 디스플레이 패널에서 출력되는 입체 영상의 확대 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 정전식 터치 스크린 패널의 일 예에 관한 분해 평면도이다.
도 9는 통상적인 터치 검출 장치의 분해 평면도이다.
도 10은 통상적인 터치 디스플레이 장치의 상면의 일부를 확대한 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 검출 장치의 분해 평면도이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치 검출 장치의 분해 평면도이다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따라 형성된 센서 패드에 관한 일 예를 도시한 도면이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따라 형성된 센서 패드의 슬릿에 관한 일 예를 도시한 도면이다.
도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따라 형성된 센서 패드의 슬릿에 관한 일 예를 도시한 도면이다.
도 16은 센서 패드의 일변이 형성하기 위한 예각을 설정하는 일 예에 관한 도면이다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 상면의 일부를 확대한 도면이다.
도 18은 본 발명에 의한 센서 패드의 터치 검출 오차를 비교하기 위한 예시이다.

본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 본 발명에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.

본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.

명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 그리고 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 시스템을 두고 연결되어 있는 경우도 포함한다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 입체 영상 표시 장치를 설명하기 위한 도면으로, 도 3a는 입체 영상 표시 장치의 단면도이다.

도 3a 및 도 3b를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 입체 영상 표지 장치는 디스플레이 패널(310)과 그 일측(예를 들면, 전면)에 배치되는 패럴렉스 배리어(320)로 구성된다.

디스플레이 패널(310)에서는 입체 영상용 다시점 영상이 출력된다. 다시점 영상은 영상을 입체적으로 표시하기 위하여 다양한 시점으로부터 획득한 오브젝트에 대한 영상을 의미한다. 구체적으로, 디스플레이 패널(310)은 좌안용 영상(L)과 우안용 영상(R)이 제1 열 방향(예를 들면, 세로 열 방향)으로 교번적으로 배치된 프레임을 출력한다. 일 실시예에 따른 디스플레이 패널(310)은 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display), 전계 발광 표시 장치(Field Emission Display), 플라즈마 표시 장치(Plasma Display Panel) 또는 전기 발광 표시 장치(Electroluminescent Display) 등으로 구성될 수 있다.

패럴렉스 배리어(320)는 디스플레이 패널(310)에서 출력되는 다시점 영상의 일 방향 빛은 투과시키면서, 타 방향 빛은 차단하기 위한 구성이다. 구체적으로 입체 영상을 구성하는 픽셀에 투사되는 빛 중 좌안으로 시청할 수 있는 방향의 빛을 투과시키면서, 우안으로 시청할 수 있는 방향의 빛은 차단시킨다. 반대로 좌안으로 시청할 수 있는 방향의 빛을 차단시키면서, 우안으로 시청할 수 있는 방향의 빛은 투과시킬 수도 있다. 결국 하나의 픽셀에 대해서 시청자는 좌안 또는 우안 중 하나로만 시청할 수 있게 된다.

이를 위해 패럴렉스 배리어(320)는 서로 평행하게 배치된 복수의 전극(321)을 포함한다. 각각의 전극(321)은 디스플레이 패널(310)에서 좌안용 영상(L)과 우안용 영상(R)의 길이 방향, 즉, 영상의 상하 방향과 평행하게 배치될 수 있다. 각 전극(321)의 너비(W1)는 디스플레이 패널(310)에서 기본적으로 출력되는 좌안용 영상(L) 및 우안용 영상(R)의 너비(W2), 즉, 단위 픽셀의 너비와 동일할 수 있으나 그렇지 않을 수도 있다. 또한, 도면에서는 각 전극(321) 간의 간격이 없는 것으로 도시되었으나, 각 전극(321) 간에 미세한 간격이 형성될 수도 있다.

각 전극(321)에 해당하는 영역은 액정셀(Liquid Crystal Cell)로 구현될 수 있다. 즉, 일 실시예에 따른 패럴렉스 배리어(320)는 복수의 상부 전극(321), 상기 상부 전극(321)들과 대향하는 하부 전극(미도시됨), 상부 전극(321)과 하부 전극 사이의 액정층으로 구성될 수 있다. 상부 전극(321)과 하부 전극에는 제어 회로(330)로부터의 신호가 입력될 수 있다. 제어 회로(330)는 상부 전극(321)에 대해 선택적으로 구동 신호를 인가하거나 접지시킨다. 상부 전극(321)에 구동 신호가 입력되면 대향하는 하부 전극과의 관계에서 전위차가 형성되고, 그 영역의 액정층은 턴 온되어 광투과 영역을 형성한다. 반대로, 상부 전극(321)이 접지되면 그 영역의 액정층이 턴오프되어 광차단 영역을 형성한다. 전극(321)들은 투명 전극(예를 들면, ITO 등)으로 형성될 수 있다.

디스플레이 패널(310)에서 출사되는 영상 프레임은 도 3a에 도시되는 것처럼 픽셀별로 좌안용 영상(L)과 우안용 영상(R)이 교대로 배열되어 구성된다. 이 때, 패럴렉스 배리어(320)의 홀수 번째 전극(321a)이 접지되면, 홀수 번째 전극(321a)에 해당하는 영역은 광차단 영역이 되고, 접지되지 않은 짝수 번째 전극(321b)에 해당하는 영역은 모두 광투과 영역이 된다. 좌안용 영상(L) 및 우안용 영상(R)은 각각 패럴렉스 배리어(320)에 의해 투과 또는 차단되어 시청자의 좌안 및 우안에만 입사된다.

본 발명은 원본 영상의 줌 인 또는 줌 아웃에 따라 패럴렉스 배리어의 광차단 영역과 광투과 영역도 변화되도록 한다.

도 4a 및 도 4b는 본 발명의 실시예에 따른 입체 영상 표시 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도 4a는 도 3a의 원본 영상이 2배 줌 인 된 상태를 나타낸 것이며, 도 4b는 이 때 패럴렉스 배리어의 상태를 나타내는 도면이다.

도 4a를 참조하면, 디스플레이 패널(310)에 표시되는 원본 영상이 2배 줌 인 됨에 따라 좌안용 영상(L)과 우안용 영상(R)의 너비가 2배가 되었다는 것을 알 수 있다. 예를 들어, 원본 영상에서의 좌안용 영상(L)과 우안용 영상(R)의 너비가 한 픽셀의 너비와 동일했다면, 2배 줌 인 되었을 때 각 영상(L, R)의 너비는 두 픽셀의 너비와 같아진다. 예를 들어, 800×480 픽셀 사이즈의 영상을 2배 줌 인 한 경우에는 해당 영상이 1600×960 픽셀 사이즈가 된다.

이 때, 패럴렉스 배리어(320)의 전극(321)에 인가되는 신호가 바뀌게 된다. 구체적으로, 영상이 줌 인 된 정도에 따라 각각의 전극(321)에 구동 신호 및 접지 신호가 인가되는 주기가 가변된다. 영상이 N배 줌 인 된 경우, N개의 전극(321)에 연속하여 구동 신호 또는 접지 신호가 인가되게 된다. 즉, N개의 전극(321)에 연속으로 구동 신호가 인가되고, 그 다음 N개의 전극(321)에는 접지 신호가 인가되어, N개씩의 전극(321)이 번갈아가며 광투과 영역 및 광차단 영역을 형성한다. 도 4a에 도시된 예를 들어 설명하면, 영상이 원본 영상 대비 2배 줌 인 된 경우에는 패럴렉스 배리어(320)의 첫번째 전극(321a)과 두번째 전극(321b)에는 접지 신호가 입력되어 광차단 영역을 형성하게 되고, 세번째 전극(321c)과 네번째 전극(321d)에는 구동 신호가 입력되어 광투과 영역을 형성하게 된다.

즉, 디스플레이 패널(310)에서 출사되는 영상이 N배 줌 인 됨에 따라 패럴렉스 배리어(320)의 광투과 영역 및 광차단 영역의 너비 또한 N배가 되며, 이에 따라, N배 확대된 좌안용 영상은 패럴렉스 배리어(320)에 의해 정확히 차단 또는 투과되어 시청자의 좌안에 입사되고, N배 확대된 우안용 영상은 패럴렉스 배리어(320)에 의해 정확히 차단 또는 투과되어 시청자의 우안에 입사된다.

이러한 동작을 위해 영상이 원본 영상 대비 N배 줌 인 되었다는 사실을 인지하여야 하는데, 그 동작은 제어 회로(330) 또는 이와는 다른 컨트롤러(미도시됨)에 의해 행해질 수 있다.

예를 들어, 1024×768 픽셀의 해상도를 갖는 원본 영상이 2048×1536 픽셀 사이즈로 확대되어 표시되는 경우라면, 영상이 2배 확대되었다는 것을 인지하여 패럴렉스 배리어(320)의 전극(321)에 구동 신호 또는 접지 신호를 적절하게 인가해준다.

도 5a 및 도 5b는 도 3a에 도시되는 원본 영상이 4배 줌 인 된 상태에서의 패럴렉스 배리어 상태를 나타내는 도면이다. 원본 영상 대비 4배 줌 인 된다면, 좌안용 영상(L)과 우안용 영상(R)의 너비가 각각 4배로 증가하게 된다. 이에 따라, 패럴렉스 배리어(320)의 전극(321)에 있어서는 4개씩의 전극(321)들에 번갈아 가면서 접지 신호와 구동 신호가 인가되게 된다. 예를 들면, 도 5a 및 도 5b에 도시되는 바와 같이, 첫번째 전극(321a)으로부터 네번째 전극(321d)까지 모두 접지 신호가 공급되고, 다섯번째 전극(321e)으로부터 연속해서 여덟번째 전극(321h)까지 구동 신호가 공급될 수 있다.

즉, 영상이 4배 줌인 될 때 각각의 광투과 영역 및 광차단 영역 또한 적응적으로 4배로 확대되어 입체감 저하가 방지될 수 있다.

한편, 도 4 및 도 5에서는 패럴렉스 베리어(320)의 전극(321)이 일층으로 형성되는 경우만을 도시하였으나, 전극(321) 간의 간격을 최소화하기 위해, 각각의 전극은 2개 이상의 층으로 형성되는 형태, 즉, 적층 형태로 형성될 수도 있다.

도 6a 및 도 6b는 패럴렉스 베리어(320)의 전극(321)이 2개의 층으로 구현된 예를 나타내는 도면이다. 도 6a는 도 3a의 원본 영상이 2배 줌 인 된 경우의 전극 상태를 나타내는 도면이며, 도 6b는 도 3a의 원본 영상이 4배 줌 인 된 경우의 전극 상태를 나타내는 도면이다.

도 6a 및 도 6b를 참조하면, 전극(321) 중 일부 전극, 예를 들면, 홀수번째 전극(321a, 321c)이 제1 층에 형성되고, 짝수번째 전극(321b, 321d)들은 제2 층에 형성될 수 있다. 도 6a 및 도 6b는 2개의 층으로 형성되는 경우만을 예로 들었으나, 3개 이상의 층으로 형성될 수도 있음은 물론이다. 전극(321)이 다층으로 형성되는 경우에도 영상 줌 인에 따른 전극(321)에의 신호 인가는 동일하게 동작한다. 영상이 2배 줌 인 된 경우에는 도 6a에 도시되는 바와 같이 두개씩의 전극에 번갈아 가면서 접지 신호와 구동 신호가 인가될 수 있다. 또한, 영상이 4배 줌 인 된 경우에는 도 6b에 도시되는 바와 같이 연속하여 네개씩의 전극에 번갈아 가면서 접지 신호와 구동 신호가 인가될 수 있다. 이는 도 4 및 도 5를 참조하여 설명한 바와 동일하다. 이러한 신호 인가에 따라서, 전극(321)이 적층형으로 형성되는 경우에도 전체 패럴렉스 베리어(320)는 단층형으로 형성되는 경우와 동일하게 광차단 영역 및 광투과 영역을 형성할 수 있게 된다.

한편, 원본 영상이 줌 인 될 때 그 기준점의 위치에 따라 패럴렉스 배리어(320)에서도 기준이 되는 전극(321)이 특정될 수 있다.

도 7은 원본 영상이 동일한 배율로 줌 인 되는 경우일지라도 그 기준점이 각각 상이할 수 있다는 것을 보여준다.

예를 들어, 도 7의 (a)에 도시되는 바와 같이, 원본 영상이 확대되되 디스플레이 패널(310)의 좌측 상단을 기준점으로 확대되는 경우를 가정해보자. 디스플레이 패널(310)에 원본 영상이 표시될 때 패널 최좌측 영상이 좌안용 영상이었다면, 확대된 영상에서도 디스플레이 패널(310)의 최좌측에서 출사되는 영상은 좌안용 영상일 것이다. 따라서, 패럴렉스 배리어에서도 최좌측 전극이 기준 전극이 되어야 할 것이며, 이 전극에 인가되는 신호는 확대에 따라 바뀌지 않아야 할 것이다. 예를 들어, 영상이 N배 줌 인 되는 경우, 패럴렉스 배리어를 구성하는 전극들에는 N개씩 연속하여 구동 신호 또는 접지 신호 중 어느 하나가 인가되어야 할 것인데, 기준 전극에 인가되는 신호는 영상이 N배 줌 인 되기 전과 후에 변함이 없어야 한다. 기준 전극은 해당 전극을 포함하며 동일한 신호가 인가되는 연속되는 전극들의 그룹 중 중간 지점의 전극 또는 이와 최근접 위치에 존재하는 전극이 되는 것이 바람직하다.

이러한 동작에 따라, 디스플레이 패널(310)에서 출력되는 영상이 확대되는 기준점과, 패럴렉스 배리어가 형성하는 광투과 영역 및 광차단 영역의 너비가 확대되는 기준점이 일치하게 된다.

마찬가지로, 도 6의 (b)에 도시되는 바와 같이, 디스플레이 패널(310)의 우측 상단을 기준점으로 영상이 확대되는 경우에는, 패럴렉스 배리어를 구성하는 전극 중 N번째 전극을 특정하기 위한 시작점이 되는 전극이 최우측 전극이 되어야 할 것이다.

도 6의 (c), (d)에 도시되는 경우도 동일한 이유에 의해 각각 최좌측 전극 및 최우측 전극이 N번째 전극 특정을 위한 시작점이 되는 기준 전극이 되어야 한다.

한편, 도 6의 (e)는 디스플레이 패널(310)의 특정 지점(예를 들면, 중앙 지점)을 기준으로 원본 영상이 확대되는 경우를 나타내고 있는데, 이 때에도 역시 해당 지점과 가장 인접해 있는 전극이 기준 전극이 될 것이다.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 입체 영상 표시 장치에 포함되는 터치 검출 장치에서 터치 검출 및 시인성 개선을 위한 방법을 설명하기로 한다.

본 발명의 실시예는, 터치 검출 장치가 복수의 픽셀을 포함하는 디스플레이 장치 위에 적층되거나 내부에 배치되는 경우, 복수의 센서 패드 각각을 구동 장치와 연결하는 복수의 신호 배선 및 각 센서 패드의 적어도 일변이 디스플레이 장치의 픽셀 배치 방향과 예각을 이루는 일 이상의 선분으로 구성되도록 하여 터치 스크린 패널의 시인성을 개선하는 방식과 관련된다.

도 11 및 도 12는 이러한 개선 방식을 적용한 신호 배선 및 센서 패드를 포함하는 터치 검출 장치를 도시한 도면이다. 여기서, 도 11 및 도 12에서 터치 검출 장치에 포함된 구동 장치(200)는 동일하나, 본 발명의 실시예에 따라 터치 스크린 패널(100)에 포함된 센서 패드(110)가 다르게 형성될 수 있다.

먼저, 도 11를 참조하면, 터치 검출 장치는 터치 스크린 패널(100) 및 구동 장치(200)를 포함한다.

터치 스크린 패널(100)은 복수의 행과 열을 이루도록 배치된 복수의 센서 패드(110)들을 포함할 수 있다. 복수의 센서 패드(110)들은 다각형의 형태를 가질 수 있으며, 매트릭스(Matrix) 형태로 배열될 수 있다.

각 센서 패드(110)는 터치 입력을 검출하기 위하여 기판 상에 패터닝된 전극으로서 손가락이나 도전체와 같은 터치입력도구와의 사이에서 터치 정전용량(Ct)을 형성하여 터치를 감지할 수 있도록 한다. 이때, 터치 정전용량(Ct)은 터치가 발생하는 경우, 센서 패드(110)와 터치입력도구 사이에서 형성되는 정전용량을 의미한다.

복수의 센서 패드(110)들은 기판 위에 형성될 수 있으며, 각 센서 패드(110)는 신호 배선(120)을 통해 구동 장치(200)와 전기적으로 연결될 수 있다. 이때, 신호 배선(120)은 센서 패드 각각을 구동 장치와 연결하며, 후술할 디스플레이 장치의 픽셀 배치 방향과 예각을 이루며 연장 및 절곡될 수 있다. 한편, 기판은 투명한 소재의 유리 또는 플라스틱 필름 등의 형태로 이루어질 수 있다.

복수의 센서 패드(110) 각각의 적어도 일변(111)은, 디스플레이 장치의 픽셀 배치 방향과 예각을 이루는 직선으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 도 10과 같이 픽셀들이 배치된 디스플레이 장치에서, 복수의 센서 패드(110)는 디스플레이 장치의 특정 픽셀의 길이 방향과 평행인 직선(A)과 수직인 제1 변 및 제2 변, 직선(A)과 예각을 이루며 서로 평행인 제3 변 및 제4 변을 가질 수 있다.

여기서, 예각은 픽셀의 배치 형태에 따라서 다르게 설정될 수 있다. 예를 들어, 픽셀의 길이 방향으로의 배치 각도가 광학 현미경 등으로 측정되면, 측정된 배치 각도에 따라 상기한 예각이 결정될 수 있는데, 픽셀 층(60)에 포함된 픽셀(61)의 일변이 센서 패드가 이루는 열 방향과 평행인 직선(A)에 대해 이루는 각도(θ)일 수 있다(도 16 참고).

또한, 열 방향으로 인접한 센서 패드(110-1, 110-2)들은, 센서 패드(110)가 이루는 행 방향과 평행인 직선(B)을 기준으로 대칭인 모양을 가질 수 있다. 이러한 경우, 열 방향으로 인접한 센서 패드들의 일변은, 열 방향과 평행인 직선(A)에 대해 이루는 예각이 동일할 수 있다. 예를 들어, 센서 패드(110-1)의 일변(111)이 열 방향과 평행인 직선(A)에 대해 이루는 예각(θ1)과, 센서 패드(110-1)와 동일한 열 방향으로 인접한 센서 패드(110-2)의 일변(111)이 열 방향과 평행인 직선(A)에 대해 이루는 예각(θ2)이 동일할 수 있다.

각 신호 배선(120)은 한쪽 끝이 센서 패드(110)에 연결되어 있으며, 다른 쪽 끝은 기판(24)의 아래 가장자리까지 뻗어 있다. 신호 배선(120)의 선폭은 수 마이크로미터 내지 수십 마이크로미터 수준으로 상당히 좁게 형성될 수 있다.

한편, 신호 배선(120) 각각은, 인접한 센서 패드의 일변(111)과 평행하도록 연장 및 절곡될 수 있다. 예를 들어, 신호 배선(120)은 센서 패드의 일변(111)과 평행하도록 연장되다가 절곡되고, 상기 센서 패드의 하단에 위치한 센서 패드의 일변(111)과 평행하도록 다시 연장되는 형태(예, 톱니 모양)를 가질 수 있다.

센서 패드(110)와 신호 배선(120)은 동일한 재질로 이루어질 수 있다. 예컨대, 센서 패드(110)가 ITO(indium-tin-oxide) 등과 같은 투명 전도성 물질인 경우, 신호 배선(120) 또한 동일한 재질로 형성될 수 있다.

즉, 센서 패드(110)와 신호 배선(120)은 ITO(indium-tin-oxide), ATO(Antimony Tin Oxide), IZO(indium-zinc-oxide), CNT(carbon nanotube), 그래핀(graphene) 등의 투명한 전도성 물질로 이루어질 수 있다.

터치 스크린 패널(100)을 구동하기 위한 구동 장치(200)는 인쇄 회로 기판이나 가요성 회로 필름과 같은 회로 기판 위에 형성될 수 있으나 이에 한정되지 않으며 기판 또는 커버 유리의 일부에 직접 실장될 수도 있다.

구동 장치(200)는 터치 검출부(210), 터치 정보 처리부(220), 메모리(230) 및 제어부(240) 등을 포함할 수 있으며, 하나 이상의 집적회로(IC) 칩으로 구현될 수 있으며, 터치 검출부(210), 터치 정보 처리부(220), 메모리(230), 제어부(240)는 각각 분리되거나, 둘 이상의 구성 요소들이 통합되어 구현될 수 있다.

터치 검출부(210)는 복수의 센서 패드들(110) 및 복수의 신호 배선들(120) 각각과 연결된 복수의 스위치와 복수의 정전용량을 포함할 수 있으며, 제어부(240)로부터 구동제어신호를 받아 구동하고, 터치 검출 결과에 대응하는 전압을 출력한다. 또한 터치 검출부(210)는 증폭기 및 아날로그-디지털 변환기를 더 포함할 수 있으며, 각 센서 패드(110)의 전압 변화의 차이를 변환, 증폭 또는 디지털화하여 메모리(230)에 기억시킬 수 있다.

터치 정보 처리부(220)는 메모리(230)에 기억된 디지털 전압을 처리하여 터치 여부, 터치 면적 및 터치 좌표 등의 필요한 정보를 생성한다. 예를 들어, 터치 정보 처리부(220)는 제어부(240)의 구동제어신호에 응답하여 터치 검출부(210)에서 출력된 출력값을 메모리(230)에 기억된 디지털 전압과 비교한 결과를 출력할 수 있다.

메모리(230)는 터치 검출부(210)로부터 검출된 전압 변화의 차이에 기초한 디지털 전압과 터치 검출, 면적 산출, 터치 좌표 산출에 이용되는 미리 정해진 데이터 또는 실시간 수신되는 데이터를 기억한다.

제어부(240)는 터치 검출부(210) 및 터치 정보 처리부(220)를 제어한다. 제어부(240)는 마이크로 컨트롤 유닛(micro control unit, MCU)을 포함할 수 있으며, 펌 웨어(Firm ware)를 통해 정해진 신호 처리를 수행할 수 있다.

도 12에서의 터치 검출 장치는 도 11에 도시된 터치 검출 장치와 동일한 구동 장치(200)를 구성하므로, 이와 관련된 내용은 생략하고, 터치 스크린 패널(100)에 포함되는 센서 패드(110)를 중심으로 설명하기로 한다.

도 12를 참조하면, 터치 스크린 패널(100)은 복수의 행과 열을 이루도록 배치된 복수의 센서 패드(110)를 포함할 수 있다. 센서 패드(110)들은 복수의 행과 열을 이루도록 매트릭스(Matrix) 형태로 배열될 수 있으며, 터치입력도구와의 사이에서 터치 정전용량(Ct)을 형성하여 터치를 감지할 수 있도록 한다.

센서 패드(110)의 일변은, 열 방향과 평행인 직선과 예각을 이루는 일 이상의 선분(112, 113)으로 이루어진다. 전술한 바와 같이, 예각은 픽셀의 배치 형태에 따라서 다르게 설정될 수 있다.

도 12에 도시된 바와 같이, 센서 패드(110)의 일변에 포함된 일 이상의 선분은 제1선분(112) 및 제2선분(113)으로 구성될 수 있다. 제1선분(112)과 제2선분(113)은 서로 접하여 센서 패드(110)의 외측으로 돌출부(114, 도 13 참조) 또는 센서 패드(110)의 내측으로 오목부(115, 도 13 참조)를 형성할 수 있다. 또한, 제1선분(112)과 제2선분(113)은 열 방향과 평행인 직선에 대해 이루는 예각이 동일할 수 있다.

한편, 신호 배선(120) 각각은, 인접한 센서 패드의 일변과 평행하도록 연장 및 절곡될 수 있다. 예를 들어, 신호 배선(120)은 센서 패드의 일변에 형성된 돌출부(114) 또는 오목부(115)와 평행하도록 예각으로 연장되다가 절곡되는 형태를 반복하는 톱니 모양일 수 있다.

이러한 방식으로, 각 신호 배선(120)은 센서 패드(110)와 일정 간격으로 이격된 상태에서 제1선분(112) 및 제2선분(113)의 형태를 따라 연장 및 절곡됨에 따라, 픽셀 층(60)에 포함된 각 픽셀들은 신호 배선(120)과 중첩되는 R, G, B 서브 픽셀의 면적이 동일하게 될 수 있다(도 17 참고). 이로 인해, 도 9에 도시한 터치 패널(20)을 통상의 디스플레이 장치 위에 적층할 때 발생할 수 있는 레인보우 현상을 제거할 수 있다. 마찬가지로, 도 11에 도시된 신호 배선(120) 또한, 센서 패드의 형태를 따라 톱니 모양으로 연장 및 절곡되어, 레인보우 현상을 제거할 수 있다.

한편, 복수의 센서 패드(110) 각각에는, 복수 개의 슬릿(slit)이 형성될 수 있다. 이때, 슬릿은 센서 패드(110)의 일변에 형성된 일 이상의 선분과 동일한 모양을 가질 수 있다. 이와 관련하여 도 13을 참조하여 후술하기로 한다.

도 13은 본 발명의 실시예에 따라 형성된 센서 패드에 관한 일 예를 도시한 도면이다.

센서 패드(110)의 일변은, 열 방향과 평행인 직선과 예각을 이루는 일 이상의 선분으로 이루어진다. 일 이상의 선분은 제1선분(112) 및 제2선분(113)으로 구성될 수 있다.

센서 패드(110)의 일변은, 제1선분(112)과 제2선분(113)이 서로 접하는 형태로 센서 패드(110)의 외측으로 돌출되는 형상의 돌출부(114) 또는 센서 패드(110)의 내측으로 오목한 형상의 오목부(115)를 포함할 수 있다.

도 13에 도시된 바와 같이, 센서 패드(110)의 일변은 제1선분(112)과 제2선분(113)이 서로 접하여 절곡되는 형상을 이루면서, 돌출부(114)와 오목부(115)가 반복될 수 있으며, 톱니 모양을 가질 수 있다.

예를 들어, 제1선분(112)과 제2선분(113)이 서로 접하여 절곡되면, 센서 패드(110)의 외측으로 돌출부(114)가 형성될 수 있다. 또한, 제1선분(112’)과 제2선분(113)이 서로 접하여 절곡되면, 센서 패드(110)의 내측으로 오목부(115)가 형성될 수 있다. 이때, 제1선분(112)과 제2선분(113)은 열 방향과 평행인 직선에 대해 이루는 예각이 동일할 수 있다.

또한, 센서 패드(110)의 일변인 제1변(116)과 제2변(117)은 동일한 형태를 가질 수 있다. 이때, 제1변(116)과 제2변(117)에 형성된 돌출부(114) 및 오목부(115)는 열 방향으로 서로 대칭되지 않는 형태일 수 있다. 예를 들어, 제1변(116)의 제1선분(112)과 제2선분(113)이 서로 접하여 절곡되면 돌출부(114)가 형성되나, 제2변(117)의 제1선분(112-1)과 제2선분(113-1)이 서로 접하여 절곡되면, 오목부(115’)가 형성된다. 마찬가지로, 제1선분(112’)과 제2선분(113)이 서로 접하여 절곡되면 오목부(115)가 형성되나, 제2변(117)의 제1선분(112’-1)과 제2선분(113-1)이 서로 접하여 절곡되면, 돌출부(114’)가 형성될 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않으며, 돌출부(114) 및 오목부(115)의 모양, 간격 등은 다양한 실시예로 변형되어 적용될 수 있다.

한편, 도 11에 도시한 센서 패드(110) 의 형태를 사용하여, 시인성이 개선되었으나, 터치 검출시 정확도가 다소 떨어지는 문제점이 있다. 센서 패드(110)와 센서 패드(110) 사이에 배치되는 신호 배선들이 집중적으로 밀집된 영역의 중앙에 터치가 발생하는 경우를 예로 들면 다음과 같다(도 18 참고).

실제로는, 신호 배선들이 밀집된 영역의 중앙이 터치 지점(X, X’)인 경우, 그에 인접한 센서 패드 각각의 터치 검출 면적이 유사해야 한다.

도 18의 (a)에 도시된 바와 같이, 도 11에 도시된 센서 패드(110)의 경우, 신호 배선들이 밀집된 영역의 중앙에 인접한 센서 패드들의 터치 검출 면적(T1, T2, T3, T4)들에 차이가 발생하게 되며, 이로 인해 실제 터치 지점(X)과 터치 좌표(Y)에 오차가 발생할 수 있다.

반면, 도 18의 (b)에 도시된 바와 같이, 도 12에 도시된 센서 패드(110)의 형태가 형성되면, 신호 배선들이 밀집된 영역의 중앙에 터치가 발생하는 경우, 신호 배선들이 밀집된 영역에 인접한 센서 패드들의 터치 검출 면적(S1, S2, S3, S4) 간에 차이가 적게 발생하며, 터치 좌표(Y’)가 실제 터치 지점(X’)과 가깝게 위치함을 알 수 있다. 즉, 본 발명에 의하면, 실제 터치 지점(X’)과 검출되는 터치 좌표(Y’)의 오차가 줄어들게 된다는 것을 알 수 있다.

다시 도 13을 참조하여, 센서 패드(110)에 형성되는 슬릿의 일례에 대해 설명하기로 한다. 이하에서는, 도 12에 도시된 센서 패드(110)에 대하여 설명하기로 하나, 이에 한정되지 않고 도 11에 도시된 센서 패드(110)에도 적용되는 것으로 이해해야 한다.

도 11 내지 도 12에 도시된 센서 패드(110)의 경우, 센서 패드(110)로 인해, 막혀 있는 부분은 광 투과율 저하의 요인이 될 수 있으며 신호 배선(120)이 형성되는 영역과 비교하였을 때 색 온도의 차이를 일으키는 원인이 될 수 있다.

따라서, 센서 패드(110) 각각은 일정 간격으로 이격되는 복수 개의 슬릿(130)이 형성될 수 있다. 이로 인해, 센서 패드(110)는 복수 개의 슬릿(130)을 형성함에 따라, 센서 패드(110)의 개구 면적을 증가시켜 광 투과율이 개선될 수 있으며, 신호 배선(120)이 형성되는 영역 간의 관계에서 발생할 수 있는 광 투과율의 차이가 극복될 수 있다.

도 13에 도시된 바와 같이, 슬릿(130)은 센서 패드(110)의 일변에 형성된 일 이상의 선분과 동일한 모양(예, 톱니 모양)을 가질 수 있다. 다시 말해, 슬릿(130)은 제1선분(112)과 제2선분(113)이 서로 접하여 돌출부 또는 오목부를 형성하는 형태를 가지는 센서 패드의 일변과 동일하게 톱니 모양으로 연장 및 절곡될 수 있다.

또한, 슬릿(130)은 열 방향으로 연장되는데, 적어도 일부분이 분리되어 2 이상의 서브 슬릿(131)을 구성할 수 있다. 예를 들어 도 13에 도시된 바와 같이, 슬릿(130)에는 2 이상의 서브 슬릿이 포함될 수 있다.

다른 예로, 도 14에 도시된 바와 같이, 슬릿(130)이 센서 패드(110)의 일변과 동일하게 톱니 모양으로 연장 및 절곡되는 2 이상의 서브 슬릿(131)으로 구성될 수 있다. 이때, 인접한 서브 슬릿(131) 각각의 길이는 상이할 수 있다.

한편, 도 15에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따르면 슬릿(130)은 행과 열을 이루는 매트릭스 형태로 형성될 수 있다. 이때, 슬릿(130)은 4개의 변을 가질 수 있고, 각 변이 인접한 센서 패드(110)의 변과 평행일 수 있다. 슬릿(130)은 사각형일 수 있으나 균일한 형태의 다각형 형태일 수도 있고, 이와 다른 형태일 수도 있으며, 이에 한정되지 않고, 센서 패드(110)의 형태에 따라 슬릿(130)의 형태도 변형이 가능하다.

그리고, 센서 패드(110) 내에서의 슬릿(130) 간 간격(pitch)은 신호 배선(120) 간 간격(pitch)과 동일하게 형성될 수 있다. 이를 통해, 신호 배선(23)이 집중적으로 밀집된 영역에서의 명암과 센서 패드가 형성된 영역에서의 명암 차이를 최소화시키고, 사람으로 하여금 전면(全面)에 동일한 패턴이 형성되어 있는 것과 같은 착시 현상을 유도하여 시인성을 향상시켜줄 수 있는 효과가 있다.

슬릿(130) 각각의 크기는 센서 패드(110)의 중심부로부터 센서 패드(110)의 변으로 갈수록 점점 작아지거나, 또는 점점 커질 수 있다. 도 15에서는, 슬릿(130) 각각의 크기가 센서 패드(110)의 중심부에서 센서 패드(110)의 변으로 갈수록 점점 작아지는 예시를 도시하였으나, 이에 한정되지 않고, 슬릿(130) 각각의 크기가 점점 커질 수도 있다.

즉, 슬릿(130)들의 크기는, 센서 패드(110)의 중심점을 지나되, 센서 패드(110)가 이루는 열 방향과 평행인 직선으로부터의 거리가 멀수록 점점 작은(또는 큰) 면적을 차지할 수 있다. 마찬가지로, 슬릿(130)들의 크기는, 센서 패드(110)의 중심점을 지나되, 센서 패드(110)가 이루는 행 방향과 평행인 직선으로부터의 거리가 멀수록 점점 작은(또는 큰) 면적을 차지할 수 있다.

센서 패드(110)의 슬릿(130)의 모양, 두께, 간격 등은 다양한 실시예로 변형되어 적용될 수 있다.

도 15에서는, 도 11에 도시된 센서 패드(110)에 형성된 슬릿(130)의 크기가 차등적으로 변하는 것을 설명하였으나, 이에 한정되지 않고 도 12에 도시된 센서 패드(110)에 슬릿(130)이 형성되는 경우에도 적용되는 것으로 이해해야 한다.

본 발명에 의하면, 센서 패드(110)의 적어도 일변 및 신호 배선(120)이 디스플레이 장치의 픽셀의 길이 방향으로의 배치 방향과 평행인 직선과 예각을 이루는 일 이상의 선분으로 이루어지도록 하여, 터치 검출시 오차를 줄이는 동시에, 시인성을 개선할 수 있다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

25: 센서 패드
60: 픽셀 층
100: 터치 스크린 패널
200: 구동 장치
310: 디스플레이 패널
320: 패럴렉스 배리어
321: 전극

Claims (5)

1. 좌안용 영상과 우안용 영상으로 이루어지는 입체 영상을 출력하는 디스플레이 패널과, 상기 입체 영상이 줌 인 되는 정도에 따라, 광투과 영역 및 광차단 영역 중 적어도 하나의 너비가 확장되는 패럴렉스 배리어를 포함하는 입체 영상 표시 장치에 있어서,
   복수의 행과 열을 이루도록 배치되어 터치입력도구와의 사이에서 터치 정전용량을 형성하는 복수의 센서 패드, 및 상기 복수의 센서 패드 각각을 구동 장치와 연결하는 복수의 신호 배선을 포함하며,
   상기 복수의 센서 패드 각각의 적어도 일변과 상기 복수의 신호 배선 각각의 적어도 하나는, 상기 열 방향과 평행인 직선과 예각을 이루는 복수의 선분으로 이루어지는 터치 검출 장치를 갖는, 입체 영상 표시 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 일 이상의 선분은, 제1선분 및 제2선분을 포함하며,
   상기 제1선분과 제2선분은 서로 접하여 상기 센서 패드의 외측으로 돌출부 또는 상기 센서 패드의 내측으로 오목부를 형성하는, 입체 영상 표시 장치.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 제1선분과 제2선분이 상기 열 방향과 평행인 직선에 대해 이루는 예각이 동일한 것인, 입체 영상 표시 장치.
   
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 복수의 센서 패드 및 상기 복수의 신호 배선은 투명 전도성 물질로 형성되는, 입체 영상 표시 장치.
   
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 터치 검출 장치는 복수의 픽셀을 포함하는 디스플레이 장치 위에 적층되거나 내부에 배치되며,
   상기 열 방향과 평행인 직선과 예각을 이루는 복수의 선분은, 상기 픽셀의 길이 방향과 평행하지 않도록 예각을 이루는, 입체 영상 표시 장치.
   

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