KR101728230B1 - 디스플레이 장치 - Google Patents

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KR101728230B1
KR101728230B1 KR1020150120582A KR20150120582A KR101728230B1 KR 101728230 B1 KR101728230 B1 KR 101728230B1 KR 1020150120582 A KR1020150120582 A KR 1020150120582A KR 20150120582 A KR20150120582 A KR 20150120582A KR 101728230 B1 KR101728230 B1 KR 101728230B1
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윤현식
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서울과학기술대학교 산학협력단
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Abstract

디스플레이 장치가 제공된다. 상기 디스플레이 장치는, 사용자에게 우안 영상 및 좌안 영상을 제공하는 디스플레이 장치로서, 상기 사용자의 우안에 상기 우안 영상을 제공하는 우안 픽셀부와 상기 사용자의 좌안에 상기 좌안 영상을 제공하는 좌안 픽셀부를 포함하는 디스플레이 패널, 상기 디스플레이 패널 위에 배치되고, 상기 디스플레이 패널과 마주보는 제1 면과 상기 제1 면의 반대쪽의 제2면을 갖는 광굴절부, 상기 광굴절부의 상기 제1 면 위에 배치되는 상부 투명 전극, 상기 디스플레이 패널 위에 상기 상부 투명 전극과 마주보도록 배치되는 하부 투명 전극, 및 상기 상부 투명 전극 위에 배치되는 광굴절 조절 물질을 포함한다. 상기 광굴절부는 상기 제1 면에 배치되고 제1 경사면과 제2 경사면을 갖는 광굴절 패턴을 포함하고, 상기 제1 경사면과 상기 제2 경사면에 의해 상기 제1 면에 리세스 영역이 정의되고, 상기 광굴절 조절 물질은 상기 리세스 영역에 배치된다.

Description

디스플레이 장치{DISPLAY DEVICE}
본 발명은 디스플레이 장치에 관한 것이다.
최근에 안경 없이 입체 영상을 구현하거나 보는 방향에 따라 서로 다른 영상을 구현하는 디스플레이 장치에 대한 기술개발이 활발히 이루어지고 있다.
상기 디스플레이 장치는 무안경식 입체 영상을 구현하기 위해 패럴랙스 베리어(Parallax Barrier) 방식과 렌티큘라 렌즈(Lenticular Lenslets) 방식을 채용하고 있으나, 패럴랙스 베리어 방식은 배리어로 인해 밝기가 떨어지는 문제점이 있고, 렌티큘러 렌즈는 제조하기가 어려운 문제점이 있다.
또, 사용자가 2인 이상인 경우 각 사용자에게 최적화된 멀티뷰 영상이나 입체 영상을 제공하기가 어렵다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 우수한 화질의 멀티뷰 영상 및/또는 입체 영상을 구현할 수 있는 디스플레이 장치를 제공한다.
본 발명은 복수의 사용자 각각에게 최적화된 멀티뷰 영상 및/또는 입체 영상을 제공할 수 있는 디스플레이 장치를 제공한다.
본 발명의 다른 목적들은 다음의 상세한 설명과 첨부한 도면으로부터 명확해 질 것이다.
본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 장치는, 사용자에게 우안 영상 및 좌안 영상을 제공하는 디스플레이 장치로서, 상기 사용자의 우안에 상기 우안 영상을 제공하는 우안 픽셀부와 상기 사용자의 좌안에 상기 좌안 영상을 제공하는 좌안 픽셀부를 포함하는 디스플레이 패널, 상기 디스플레이 패널 위에 배치되고, 상기 디스플레이 패널과 마주보는 제1 면과 상기 제1 면의 반대쪽의 제2면을 갖는 광굴절부, 상기 광굴절부의 상기 제1 면 위에 배치되는 상부 투명 전극, 상기 디스플레이 패널 위에 상기 상부 투명 전극과 마주보도록 배치되는 하부 투명 전극, 및 상기 상부 투명 전극 위에 배치되는 광굴절 조절 물질을 포함한다. 상기 광굴절부는 상기 제1 면에 배치되고 제1 경사면과 제2 경사면을 갖는 광굴절 패턴을 포함하고, 상기 제1 경사면과 상기 제2 경사면에 의해 상기 제1 면에 리세스 영역이 정의되고, 상기 광굴절 조절 물질은 상기 리세스 영역에 배치된다.
상기 상부 투명 전극과 상기 하부 투명 전극에 의해 제공되는 제어 신호에 따라 상기 광굴절 조절 물질의 굴절률이 변할 수 있다.
상기 상부 투명 전극과 상기 하부 투명 전극에 의해 제공되는 제어 신호에 따라 상기 광굴절 조절 물질은 상기 빛의 굴절 각도 및 굴절 방향을 조절할 수 있다.
사용자는 제1 사용자 및 제2 사용자를 포함하고, 상기 우안 픽셀부는 제1 우안 픽셀 영역, 제2 우안 픽셀 영역, 제3 우안 픽셀 영역 및 제4 우안 픽셀 영역을 포함하며, 상기 좌안 픽셀부는 제1 좌안 픽셀 영역, 제2 좌안 픽셀 영역, 제3 좌안 픽셀 영역 및 제4 좌안 픽셀 영역을 포함할 수 있다.
상기 제1 및 제3 우안 픽셀 영역과 상기 제1 및 제3 좌안 픽셀 영역은 상기 제1 경사면에 대응하는 위치에 배치되고, 상기 제2 및 제4 우안 픽셀 영역과 상기 제2 및 제4 좌안 픽셀 영역은 상기 제2 경사면에 대응하는 위치에 배치될 수 있다. 상기 제1 사용자의 위치에 따라 상기 제1 우안 픽셀 영역 및 상기 제2 우안 픽셀 영역 중 하나는 상기 제1 사용자의 우안에 상기 우안 영상을 제공하고, 상기 제2 사용자의 위치에 따라 상기 제3 우안 픽셀 영역 및 상기 제2 우안 픽셀 영역 중 하나는 상기 제2 사용자의 우안에 상기 우안 영상을 제공하며, 상기 제1 사용자의 위치에 따라 상기 제1 좌안 픽셀 영역 및 상기 제2 좌안 픽셀 영역 중 하나는 상기 제1 사용자의 좌안에 상기 좌안 영상을 제공하고, 상기 제2 사용자의 위치에 따라 상기 제3 좌안 픽셀 영역 및 상기 제2 좌안 픽셀 영역 중 하나는 상기 제2 사용자의 좌안에 상기 좌안 영상을 제공할 수 있다.
상기 리세스 영역은 제1 리세스 영역, 제2 리세스 영역, 제3 리세스 영역 및 제4 리세스 영역을 포함하고, 상기 광굴절 조절 물질은 상기 제1 리세스 영역에 배치된 제1 광굴절 조절 물질, 상기 제2 리세스 영역에 배치된 제2 광굴절 조절 물질, 상기 제3 리세스 영역에 배치된 제3 광굴절 조절 물질, 및 상기 제4 리세스 영역에 배치된 제4 광굴절 조절 물질을 포함할 수 있다. 상기 제1 및 제2 우안 픽셀 영역은 상기 제1 광굴절 조절 물질에 대응하고, 상기 제3 및 제4 우안 픽셀 영역은 상기 제2 광굴절 조절 물질에 대응하고, 상기 제1 및 제2 좌안 픽셀 영역은 상기 제3 광굴절 조절 물질에 대응하며, 상기 제3 및 제4 좌안 픽셀 영역은 상기 제4 광굴절 조절 물질에 대응할 수 있다.
상기 우안 픽셀부 및 상기 좌안 픽셀부는 상기 제1 사용자 및 상기 제2 사용자에게 순차적 및 반복적으로 상기 우안 영상 및 상기 좌안 영상을 제공할 수 있다.
상기 광굴절 패턴은 상기 디스플레이 패널을 향할수록 폭이 좁아질 수 있다. 상기 광굴절 패턴은 삼각형 단면을 가질 수 있다. 상기 광굴절 패턴은 배치되는 위치에 따라 단면 형상이 달라질 수 있다.
상기 디스플레이 장치는 상기 디스플레이 패널과 상기 광굴절부 사이에 배치되고, 상기 디스플레이 패널에서 수직으로 나오는 빛만을 선택적으로 통과시키는 광직진부를 더 포함할 수 있다.
상기 디스플레이 장치는 상기 사용자의 위치 및 수를 감지할 수 있는 센서를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 사용자의 위치에 따라 상기 사용자의 우안 및 좌안에 최적화된 영상을 제공할 수 있다. 상기 사용자가 복수인 경우에도 상기 사용자 각각에게 최적화된 영상을 제공할 수 있어, 우수한 화질의 멀티뷰 영상 및/또는 입체 영상이 구현될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치 및 그 동작예를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광굴절부의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 다른 동작예를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 또 다른 동작예를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치 및 그 동작예를 나타낸다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치 및 그 동작예를 나타낸다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치 및 그 동작예를 나타낸다.
이하, 실시예들을 통하여 본 발명을 상세하게 설명한다. 본 발명의 목적, 특징, 장점은 이하의 실시예들을 통해 쉽게 이해될 것이다. 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고, 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. 따라서, 이하의 실시예들에 의하여 본 발명이 제한되어서는 안 된다.
본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 요소들(elements)을 기술하기 위해서 사용되었지만, 상기 요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이러한 용어들은 단지 상기 요소들을 서로 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 또, 어떤 요소가 다른 요소 위에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 요소 위에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제3의 요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다.
도면들에서 요소의 크기, 또는 요소들 사이의 상대적인 크기는 본 발명에 대한 더욱 명확한 이해를 위해서 다소 과장되게 도시될 수 있다. 또, 도면들에 도시된 요소의 형상이 제조 공정상의 변이 등에 의해서 다소 변경될 수 있을 것이다. 따라서, 본 명세서에서 개시된 실시예들은 특별한 언급이 없는 한 도면에 도시된 형상으로 한정되어서는 안 되며, 어느 정도의 변형을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명의 실시예들에서, 디스플레이 패널의 픽셀 영역들에서 나온 빛들은 광굴절 조절 물질과 광굴절부에 의해 굴절되지만, 설명과 이해를 용이하게 하기 위해 도면에는 굴절에 관한 표시를 생략하여 상기 픽셀 영역들에서 나오는 빛의 출발점과 도착점을 직선으로 연결하여 화살표로 표시하였다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치 및 그 동작예를 나타내고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광굴절부의 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 디스플레이 장치(10)는 디스플레이 패널(100), 광굴절부(200), 광굴절 조절 물질(300), 상부 투명 전극(410), 및 하부 투명 전극(420)을 포함할 수 있다.
디스플레이 패널(100)은 LCD 장치, LED 장치, OLED 장치, PDP 장치, 프로젝션 디스플레이 장치, 홀로그래픽 디스플레이 장치, 스마트폰 등 다양한 디스플레이 장치에 사용되는 패널일 수 있다. 디스플레이 패널(100)은 우안 픽셀부(110)와 좌안 픽셀부(120)를 포함할 수 있다. 우안 픽셀부(110)는 복수 개의 우안 픽셀 영역, 예를 들어, 제1 우안 픽셀 영역(111), 제2 우안 픽셀 영역(112), 제3 우안 픽셀 영역(113), 및 제4 우안 픽셀 영역(114)을 포함할 수 있다. 좌안 픽셀부(120)는 복수 개의 좌안 픽셀 영역, 예를 들어, 제1 좌안 픽셀 영역(121), 제2 좌안 픽셀 영역(122), 제3 좌안 픽셀 영역(123), 및 제4 좌안 픽셀 영역(124)을 포함할 수 있다. 픽셀 영역들(111~114,121~124)은 각각 하나 또는 둘 이상의 픽셀을 포함할 수 있다. 우안 픽셀부(110)는 사용자(P1,P2)의 우안에 영상을 제공하고, 좌안 픽셀부(120)는 사용자(P1,P2)의 좌안에 영상을 제공한다.
광굴절부(200)는 디스플레이 패널(200)과 마주보는 제1 면(211)과 제1 면(211)의 반대쪽에 배치된 제2 면(212)을 가질 수 있다. 광굴절부(200)는 제1 면(211)에 배치된 복수 개의 광굴절 패턴(220)을 포함할 수 있다. 광굴절 패턴(220)은 제1 경사면(221)과 제2 경사면(222)을 가질 수 있다. 제1 경사면(221)과 제2 경사면(222)은 디스플레이 패널(100)에 대하여 90도보다 작은 각도로 기울어질 수 있다. 제1 경사면(221)과 제2 경사면(222)은 각각 그 아래에 배치되는 복수 개의 픽셀 영역들 중 어느 하나의 픽셀 영역과 대응하도록 배치될 수 있다. 복수 개의 광굴절 패턴(220)이 배열되는 방향에서의 광굴절 패턴(220)의 단면은 디스플레이 패널(100)을 향할수록 그 폭이 좁아질 수 있다. 광굴절 패턴(220)의 상기 단면은 삼각형일 수 있다. 제1 경사면(221)과 제2 경사면(222)에 의해 정의되는 복수 개의 리세스(recess) 영역(A)이 제1 면(211)에 배치될 수 있다.
광굴절부(200)는 광학 필름일 수 있다. 광굴절부(200)는 PET(polyethylene terephthalate), PMMA(polymethyl methacrylate), 폴리(펜타브로모페닐 메타크릴레이트)(poly(pentabromophenyl methacrylate)), 폴리티오메타크릴레이트(polythiomethacrylate), 폴리카보네이트(polycarbonate), 편광성을 갖는 고분자 물질, 나노복합재(nanocomposite) 등으로 형성될 수 있다. 상기 나노 복합재는 나노 입자(예를 들어, 이산화 티탄 나노 입자)가 고분자(예를 들어, 폴리이미드)에 분산된 형태일 수 있다.
상부 투명 전극(410)은 광굴절부(200)의 제1 면(211) 위에 배치되고, 하부 투명 전극(420)은 디스플레이 패널(100) 위에 배치될 수 있다. 상부 투명 전극(410)은 제1 경사면(221) 및 제2 경사면(222)의 일부 또는 전체를 덮을 수 있다. 상부 투명 전극(410) 및 하부 투명 전극(420)은 ITO 등의 투명 금속 산화물과 같은 투명 전도성 물질로 형성될 수 있다.
광굴절 조절 물질(300)이 리세스 영역(A)에 배치된다. 광굴절 조절 물질(300)은, 예를 들어, 에탄올, 물, 불화 탄소(fluorocarbon), 실리콘 오일(silicon oil), 불소 오일(fluorin oil), 액정(liquid crystal), 포토크로믹 물질(photochromic material) 등을 포함할 수 있다. 본 실시예에서 광굴절 조절 물질(300)은 서로 같은 광굴절 조절 물질을 포함하나 이에 한정되지 않으며, 배치되는 위치 등을 고려하여 광굴절 조절 물질의 종류와 개수를 적절하게 선택할 수 있다. 광굴절 조절 물질(300)은 리세스 영역(A)의 일부 또는 전체를 채울 수 있다.
광굴절 조절 물질(300)은 통과하는 광을 굴절시키는 기능을 수행한다. 광굴절 조절 물질(300)은 상부 투명 전극(410)과 하부 투명 전극(420)에 의해 제공되는 제어 신호에 따라 굴절률이 변경되거나 빛을 굴절시키는 각도를 변경시킬 수 있다. 예를 들어, 광굴절 조절 물질(300)은 상기 제어 신호에 따라 광굴절 조절 물질(300)을 구성하는 액정 등의 배열이 변경되거나 내부 조직 구조가 변경되어 굴절률이 변경되거나 빛을 굴절시키는 각도를 변경시킬 수 있다. 또, 광굴절 조절 물질(300)은 배치된 위치에 따라 상부 투명 전극(410)과 하부 투명 전극(420)에 의해 서로 다른 제어 신호를 받아 서로 다른 굴절률로 변경되거나 빛을 굴절시키는 각도를 서로 다르게 변경시킬 수 있다. 이에 의해, 디스플레이 패널(100)의 우안 픽셀 영역들(111~114) 및 좌안 픽셀 영역들(121~124)에서 나온 빛들은 각각 사용자(P1,P2)의 우안 및 좌안을 향하도록 굴절되어 우수한 화질의 멀티뷰 영상 및/또는 입체 영상이 구현될 수 있다.
이하에서는 디스플레이 장치(10)의 동작예를 설명한다.
사용자(PI,P2)에 의해 디스플레이 장치(10)가 켜지면, 디스플레이 장치(10)는 사용자(P1,P2)의 수와 위치를 감지한다. 상기 감지는 디스플레이 장치(10)의 상하부 및/또는 좌우측 가장자리 영역에 배치되어 디스플레이 장치(10)의 전방에 있는 사람을 감지할 수 있는 센서(미도시)에 의해 수행될 수 있다. 상기 센서는 디스플레이 장치(10)의 일 구성으로 포함되어 장착될 수 있으면 되고, 그 종류에 제한이 있는 것은 아니다.
상기 센서에 의해 사용자의 수와 위치가 제1 사용자(P1) 및 제2 사용자(P2)로 감지되면, 디스플레이 패널(100)은 픽셀 영역들을 우안 픽셀부(110)와 좌안 픽셀부(120)로 구분한다. 우안 픽셀부(110)와 좌안 픽셀부(120)는 각각 사용자 수의 2배에 해당하는 픽셀 영역들을 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 사용자(P1,P2)가 두 명인 경우, 우안 픽셀부(110)는 제1 내지 제4 우안 픽셀 영역(111~114)을 포함할 수 있고, 좌안 픽셀부(120)는 제1 내지 제4 좌안 픽셀 영역(121~124)을 포함할 수 있다.
우안 픽셀부(110)에서 나온 빛은 광굴절 조절 물질(300)과 광굴절부(200)에 의해 굴절되어 사용자(P1,P2)의 우안에 영상을 제공한다. 제1 우안 픽셀 영역(111)과 제2 우안 픽셀 영역(112) 중 하나는 제1 사용자(P1)의 우안에 영상을 제공할 수 있고, 제3 우안 픽셀 영역(113) 및 제4 우안 픽셀 영역(114) 중 하나는 제2 사용자(P2)의 우안에 영상을 제공할 수 있다. 제1 우안 픽셀 영역(111)은 광굴절 패턴(220)의 제1 경사면(221)에 대응되고, 제2 우안 픽셀 영역(112)은 광굴절 패턴(220)의 제2 경사면(222)에 대응되어, 제1 및 제2 우안 픽셀 영역(111,112)에서 나오는 빛들은 굴절되어 진행하는 방향이 서로 달라진다. 따라서, 제1 및 제2 우안 픽셀 영역(111,112)에 대한 제1 사용자(P1)의 위치에 따라 빛이 굴절되는 정도와 화질 등을 고려하여 제1 사용자(P1)의 우안에 더욱 적합한 영상을 제공할 수 있는 픽셀 영역이 선택되어 작동할 수 있다. 제3 우안 픽셀 영역(113)은 광굴절 패턴(220)의 제1 경사면(221)에 대응되고, 제4 우안 픽셀 영역(114)은 광굴절 패턴(220)의 제2 경사면(222)에 대응되어, 제3 및 제4 우안 픽셀 영역(113,114)에서 나오는 빛들은 굴절되어 진행하는 방향이 서로 달라진다. 따라서, 제3 및 제4 우안 픽셀 영역(113,114)에 대한 제2 사용자(P2)의 위치에 따라 빛이 굴절되는 정도와 화질 등을 고려하여 제2 사용자(P2)의 우안에 더욱 적합한 영상을 제공할 수 있는 픽셀 영역이 선택되어 작동할 수 있다.
왼쪽의 우안 픽셀부(110)에서는 제1 우안 픽셀 영역(111)이 오프되고, 제2 우안 픽셀 영역(112)이 온되어, 제2 우안 픽셀 영역(112)에서 나온 빛이 광굴절 조절 물질(300)과 광굴절부(200)에서 굴절되어 제1 사용자(P1)의 우안에 영상을 제공하고, 오른쪽의 우안 픽셀부(110)에서는 제2 우안 픽셀 영역(112)이 오프되고, 제1 우안 픽셀 영역(111)이 온되어, 제1 우안 픽셀 영역(111)에서 나온 빛이 광굴절 조절 물질(300)과 광굴절부(200)에서 굴절되어 제1 사용자(P1)의 우안에 영상을 제공한다. 왼쪽의 우안 픽셀부(110)에서는 제3 우안 픽셀 영역(113)이 오프되고, 제4 우안 픽셀 영역(114)이 온되어, 제4 우안 픽셀 영역(114)에서 나온 빛이 광굴절 조절 물질(300)과 광굴절부(200)에서 굴절되어 제2 사용자(P2)의 우안에 영상을 제공하고, 오른쪽의 우안 픽셀부(110)에서도 제3 우안 픽셀 영역(113)이 오프되고, 제4 우안 픽셀 영역(114)이 온되어, 제4 우안 픽셀 영역(114)에서 나온 빛이 광굴절 조절 물질(300)과 광굴절부(200)에서 굴절되어 제2 사용자(P2)의 우안에 영상을 제공한다.
좌안 픽셀부(120)에서 나온 빛은 광굴절 조절 물질(300)과 광굴절부(200)에 의해 굴절되어 사용자(P1,P2)의 좌안에 영상을 제공한다. 제1 좌안 픽셀 영역(121)과 제2 좌안 픽셀 영역(122) 중 하나는 제1 사용자(P1)의 좌안에 영상을 제공할 수 있고, 제3 좌안 픽셀 영역(123) 및 제4 좌안 픽셀 영역(124) 중 하나는 제2 사용자(P2)의 좌안에 영상을 제공할 수 있다. 제1 좌안 픽셀 영역(121)은 광굴절 패턴(220)의 제1 경사면(221)에 대응되고, 제2 좌안 픽셀 영역(122)은 광굴절 패턴(220)의 제2 경사면(222)에 대응되어, 제1 및 제2 좌안 픽셀 영역(121,122)에서 나오는 빛들은 굴절되어 진행하는 방향이 서로 달라진다. 따라서, 제1 및 제2 좌안 픽셀 영역(121,122)에 대한 제1 사용자(P1)의 위치에 따라 빛이 굴절되는 정도와 화질 등을 고려하여 제1 사용자(P1)의 좌안에 더욱 적합한 영상을 제공할 수 있는 픽셀 영역이 선택되어 작동할 수 있다. 제3 좌안 픽셀 영역(123)은 광굴절 패턴(220)의 제1 경사면(221)에 대응되고, 제4 좌안 픽셀 영역(124)은 광굴절 패턴(220)의 제2 경사면(222)에 대응되어, 제3 및 제4 좌안 픽셀 영역(123,124)에서 나오는 빛들은 굴절되어 진행하는 방향이 서로 달라진다. 따라서, 제3 및 제4 좌안 픽셀 영역(123,124)에 대한 제2 사용자(P2)의 위치에 따라 빛이 굴절되는 정도와 화질 등을 고려하여 제2 사용자(P2)의 좌안에 더욱 적합한 영상을 제공할 수 있는 픽셀 영역이 선택되어 작동할 수 있다.
왼쪽의 좌안 픽셀부(120)에서는 제2 좌안 픽셀 영역(122)이 오프되고, 제1 좌안 픽셀 영역(121)이 온되어, 제1 좌안 픽셀 영역(121)에서 나온 빛이 광굴절 조절 물질(300)과 광굴절부(200)에서 굴절되어 제1 사용자(P1)의 좌안에 영상을 제공하고, 오른쪽의 좌안 픽셀부(120)에서도 제2 좌안 픽셀 영역(122)이 오프되고, 제1 좌안 픽셀 영역(121)이 온되어, 제1 좌안 픽셀 영역(121)에서 나온 빛이 광굴절 조절 물질(300)과 광굴절부(200)에서 굴절되어 제1 사용자(P1)의 좌안에 영상을 제공한다. 왼쪽의 좌안 픽셀부(120)에서는 제3 좌안 픽셀 영역(123)이 오프되고, 제4 좌안 픽셀 영역(124)이 온되어, 제4 좌안 픽셀 영역(124)에서 나온 빛이 광굴절 조절 물질(300)과 광굴절부(200)에서 굴절되어 제2 사용자(P2)의 좌안에 영상을 제공하고, 오른쪽의 좌안 픽셀부(120)에서는 제4 좌안 픽셀 영역(124)이 오프되고, 제3 좌안 픽셀 영역(123)이 온되어, 제3 좌안 픽셀 영역(123)에서 나온 빛이 광굴절 조절 물질(300)과 광굴절부(200)에서 굴절되어 제2 사용자(P2)의 좌안에 영상을 제공한다.
광굴절 조절 물질(300)은 배치된 위치에 따라 상부 투명 전극(410)과 하부 투명 전극(420)에 의해 서로 다른 제어 신호를 받아 서로 다른 굴절률로 변경되거나 빛을 굴절시키는 각도를 서로 다르게 변경시킬 수 있다. 이에 의해, 디스플레이 패널(100)의 우안 픽셀부(110) 및 좌안 픽셀부(120)에서 나온 빛들은 사용자(P1,P2) 각각에게 우수한 화질의 영상이 제공되도록 광굴절 조절 물질(300)에 의해 굴절되는 정도가 조절될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 다른 동작예를 나타낸다. 전술한 실시예와 중복되는 부분의 설명은 생략될 수 있다.
도 3을 참조하면, 센서에 의해 사용자의 수와 위치가 제1 사용자(P1), 제2 사용자(P2), 및 제3 사용자(P3)로 감지되면, 디스플레이 패널(100)은 픽셀 영역들을 우안 픽셀부(110)와 좌안 픽셀부(120)로 구분한다. 우안 픽셀부(110)와 좌안 픽셀부(120)는 각각 사용자 수의 2배에 해당하는 픽셀 영역들을 포함할 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 사용자(P1,P2,P3)가 세 명인 경우, 우안 픽셀부(110)는 제1 내지 제6 우안 픽셀 영역(111~116)을 포함할 수 있고, 좌안 픽셀부(120)는 제1 내지 제6 좌안 픽셀 영역(121~126)을 포함할 수 있다.
우안 픽셀부(110)에서 나온 빛은 광굴절 조절 물질(300)과 광굴절부(200)에 의해 굴절되어 사용자(P1,P2,P3)의 우안에 영상을 제공한다. 제1 우안 픽셀 영역(111)과 제2 우안 픽셀 영역(112) 중 하나는 제1 사용자(P1)의 우안에 영상을 제공할 수 있고, 제3 우안 픽셀 영역(113) 및 제4 우안 픽셀 영역(114) 중 하나는 제2 사용자(P2)의 우안에 영상을 제공할 수 있으며, 제5 우안 픽셀 영역(115) 및 제6 우안 픽셀 영역(116) 중 하나는 제3 사용자(P3)의 우안에 영상을 제공할 수 있다.
제1 우안 픽셀 영역(111)은 광굴절 패턴(220)의 제1 경사면(221)에 대응되고, 제2 우안 픽셀 영역(112)은 광굴절 패턴(220)의 제2 경사면(222)에 대응되어, 제1 및 제2 우안 픽셀 영역(111,112)에서 나오는 빛들은 굴절되어 진행하는 방향이 서로 달라진다. 따라서, 제1 및 제2 우안 픽셀 영역(111,112)에 대한 제1 사용자(P1)의 위치에 따라 빛이 굴절되는 정도와 화질 등을 고려하여 제1 사용자(P1)의 우안에 더욱 적합한 영상을 제공할 수 있는 픽셀 영역이 선택되어 작동할 수 있다. 제3 우안 픽셀 영역(113)은 광굴절 패턴(220)의 제1 경사면(221)에 대응되고, 제4 우안 픽셀 영역(114)은 광굴절 패턴(220)의 제2 경사면(222)에 대응되어, 제3 및 제4 우안 픽셀 영역(113,114)에서 나오는 빛들은 굴절되어 진행하는 방향이 서로 달라진다. 따라서, 제3 및 제4 우안 픽셀 영역(113,114)에 대한 제2 사용자(P2)의 위치에 따라 빛이 굴절되는 정도와 화질 등을 고려하여 제2 사용자(P2)의 우안에 더욱 적합한 영상을 제공할 수 있는 픽셀 영역이 선택되어 작동할 수 있다. 제5 우안 픽셀 영역(115)은 광굴절 패턴(220)의 제1 경사면(221)에 대응되고, 제6 우안 픽셀 영역(116)은 광굴절 패턴(220)의 제2 경사면(222)에 대응되어, 제5 및 제6 우안 픽셀 영역(115,116)에서 나오는 빛들은 굴절되어 진행하는 방향이 서로 달라진다. 따라서, 제5 및 제6 우안 픽셀 영역(115,116)에 대한 제3 사용자(P3)의 위치에 따라 빛이 굴절되는 정도와 화질 등을 고려하여 제3 사용자(P3)의 우안에 더욱 적합한 영상을 제공할 수 있는 픽셀 영역이 선택되어 작동할 수 있다.
우안 픽셀부(110)에서는, 제2 우안 픽셀 영역(112)이 오프되고, 제1 우안 픽셀 영역(111)이 온되어, 제1 우안 픽셀 영역(111)에서 나온 빛이 광굴절 조절 물질(300)과 광굴절부(200)에서 굴절되어 제1 사용자(P1)의 우안에 영상을 제공한다. 제3 우안 픽셀 영역(113)이 오프되고, 제4 우안 픽셀 영역(114)이 온되어, 제4 우안 픽셀 영역(114)에서 나온 빛이 광굴절 조절 물질(300)과 광굴절부(200)에서 굴절되어 제2 사용자(P2)의 우안에 영상을 제공한다. 제5 우안 픽셀 영역(115)이 오프되고, 제6 우안 픽셀 영역(116)이 온되어, 제6 우안 픽셀 영역(116)에서 나온 빛이 광굴절 조절 물질(300)과 광굴절부(200)에서 굴절되어 제3 사용자(P3)의 우안에 영상을 제공한다.
좌안 픽셀부(120)에서 나온 빛은 광굴절 조절 물질(300)과 광굴절부(200)에 의해 굴절되어 사용자(P1,P2,P3)의 좌안에 영상을 제공한다. 제1 좌안 픽셀 영역(121)과 제2 좌안 픽셀 영역(122) 중 하나는 제1 사용자(P1)의 좌안에 영상을 제공할 수 있고, 제3 좌안 픽셀 영역(123) 및 제4 좌안 픽셀 영역(124) 중 하나는 제2 사용자(P2)의 좌안에 영상을 제공할 수 있으며, 제5 좌안 픽셀 영역(125) 및 제6 좌안 픽셀 영역(126) 중 하나는 제3 사용자(P3)의 좌안에 영상을 제공할 수 있다.
제1 좌안 픽셀 영역(121)은 광굴절 패턴(220)의 제1 경사면(221)에 대응되고, 제2 좌안 픽셀 영역(122)은 광굴절 패턴(220)의 제2 경사면(222)에 대응되어, 제1 및 제2 좌안 픽셀 영역(121,122)에서 나오는 빛들은 굴절되어 진행하는 방향이 서로 달라진다. 따라서, 제1 및 제2 좌안 픽셀 영역(121,122)에 대한 제1 사용자(P1)의 위치에 따라 빛이 굴절되는 정도와 화질 등을 고려하여 제1 사용자(P1)의 좌안에 더욱 적합한 영상을 제공할 수 있는 픽셀 영역이 선택되어 작동할 수 있다. 제3 좌안 픽셀 영역(123)은 광굴절 패턴(220)의 제1 경사면(221)에 대응되고, 제4 좌안 픽셀 영역(124)은 광굴절 패턴(220)의 제2 경사면(222)에 대응되어, 제3 및 제4 좌안 픽셀 영역(123,124)에서 나오는 빛들은 굴절되어 진행하는 방향이 서로 달라진다. 따라서, 제3 및 제4 좌안 픽셀 영역(123,124)에 대한 제2 사용자(P2)의 위치에 따라 빛이 굴절되는 정도와 화질 등을 고려하여 제2 사용자(P2)의 좌안에 더욱 적합한 영상을 제공할 수 있는 픽셀 영역이 선택되어 작동할 수 있다. 제3 우안 픽셀 영역(113)은 광굴절 패턴(220)의 제1 경사면(221)에 대응되고, 제4 우안 픽셀 영역(114)은 광굴절 패턴(220)의 제2 경사면(222)에 대응되어, 제3 및 제4 우안 픽셀 영역(113,114)에서 나오는 빛들은 굴절되어 진행하는 방향이 서로 달라진다. 따라서, 제3 및 제4 우안 픽셀 영역(113,114)에 대한 제2 사용자(P2)의 위치에 따라 빛이 굴절되는 정도와 화질 등을 고려하여 제2 사용자(P2)의 우안에 더욱 적합한 영상을 제공할 수 있는 픽셀 영역이 선택되어 작동할 수 있다. 제5 좌안 픽셀 영역(125)은 광굴절 패턴(220)의 제1 경사면(221)에 대응되고, 제6 좌안 픽셀 영역(126)은 광굴절 패턴(220)의 제2 경사면(222)에 대응되어, 제5 및 제6 좌안 픽셀 영역(125,126)에서 나오는 빛들은 굴절되어 진행하는 방향이 서로 달라진다. 따라서, 제5 및 제6 좌안 픽셀 영역(125,126)에 대한 제3 사용자(P3)의 위치에 따라 빛이 굴절되는 정도와 화질 등을 고려하여 제3 사용자(P3)의 좌안에 더욱 적합한 영상을 제공할 수 있는 픽셀 영역이 선택되어 작동할 수 있다.
좌안 픽셀부(120)에서는, 제2 좌안 픽셀 영역(122)이 오프되고, 제1 좌안 픽셀 영역(121)이 온되어, 제1 좌안 픽셀 영역(121)에서 나온 빛이 광굴절 조절 물질(300)과 광굴절부(200)에서 굴절되어 제1 사용자(P1)의 좌안에 영상을 제공한다. 제4 좌안 픽셀 영역(124)이 오프되고, 제3 좌안 픽셀 영역(123)이 온되어, 제3 좌안 픽셀 영역(123)에서 나온 빛이 광굴절 조절 물질(300)과 광굴절부(200)에서 굴절되어 제2 사용자(P2)의 좌안에 영상을 제공한다. 제5 좌안 픽셀 영역(125)이 오프되고, 제6 좌안 픽셀 영역(126)이 온되어, 제6 좌안 픽셀 영역(126)에서 나온 빛이 광굴절 조절 물질(300)과 광굴절부(200)에서 굴절되어 제3 사용자(P3)의 좌안에 영상을 제공한다.
광굴절 조절 물질(300)은 배치된 위치에 따라 상부 투명 전극(410)과 하부 투명 전극(420)에 의해 서로 다른 제어 신호를 받아 서로 다른 굴절률로 변경되거나 빛을 굴절시키는 각도를 서로 다르게 변경시킬 수 있다. 이에 의해, 디스플레이 패널(100)의 우안 픽셀부(110) 및 좌안 픽셀부(120)에서 나온 빛들은 사용자(P1,P2,P3) 각각에게 우수한 화질의 영상이 제공되도록 광굴절 조절 물질(300)에 의해 굴절되는 정도가 조절될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 또 다른 동작예를 나타낸다. 전술한 실시예와 중복되는 부분의 설명은 생략될 수 있다.
도 4를 참조하면, 센서에 의해 사용자의 수와 위치가 제1 사용자(P1), 제2 사용자(P2), 제3 사용자(P3), 및 제4 사용자(P4)로 감지되면, 디스플레이 패널(100)은 픽셀 영역들을 우안 픽셀부(110)와 좌안 픽셀부(120)로 구분한다. 우안 픽셀부(110)와 좌안 픽셀부(120)는 각각 사용자 수의 2배에 해당하는 픽셀 영역들을 포함할 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 사용자(P1,P2,P3,P4)가 네 명인 경우, 우안 픽셀부(110)는 제1 내지 제8 우안 픽셀 영역(111~118)을 포함할 수 있고, 좌안 픽셀부(120)는 제1 내지 제8 좌안 픽셀 영역(121~128)을 포함할 수 있다.
우안 픽셀부(110)에서 나온 빛은 광굴절 조절 물질(300)과 광굴절부(200)에 의해 굴절되어 사용자(P1,P2,P3,P4)의 우안에 영상을 제공한다. 제1 우안 픽셀 영역(111)과 제2 우안 픽셀 영역(112) 중 하나는 제1 사용자(P1)의 우안에 영상을 제공할 수 있고, 제3 우안 픽셀 영역(113) 및 제4 우안 픽셀 영역(114) 중 하나는 제2 사용자(P2)의 우안에 영상을 제공할 수 있다. 제5 우안 픽셀 영역(115) 및 제6 우안 픽셀 영역(116) 중 하나는 제3 사용자(P3)의 우안에 영상을 제공할 수 있고, 제5 우안 픽셀 영역(115) 및 제4 우안 픽셀 영역(116) 중 하나는 제3 사용자(P3)의 우안에 영상을 제공할 수 있다.
제1 우안 픽셀 영역(111)은 광굴절 패턴(220)의 제1 경사면(221)에 대응되고, 제2 우안 픽셀 영역(112)은 광굴절 패턴(220)의 제2 경사면(222)에 대응되어, 제1 및 제2 우안 픽셀 영역(111,112)에서 나오는 빛들은 굴절되어 진행하는 방향이 서로 달라진다. 따라서, 제1 및 제2 우안 픽셀 영역(111,112)에 대한 제1 사용자(P1)의 위치에 따라 빛이 굴절되는 정도와 화질 등을 고려하여 제1 사용자(P1)의 우안에 더욱 적합한 영상을 제공할 수 있는 픽셀 영역이 선택되어 작동할 수 있다. 제3 우안 픽셀 영역(113)은 광굴절 패턴(220)의 제1 경사면(221)에 대응되고, 제4 우안 픽셀 영역(114)은 광굴절 패턴(220)의 제2 경사면(222)에 대응되어, 제3 및 제4 우안 픽셀 영역(113,114)에서 나오는 빛들은 굴절되어 진행하는 방향이 서로 달라진다. 따라서, 제3 및 제4 우안 픽셀 영역(113,114)에 대한 제2 사용자(P2)의 위치에 따라 빛이 굴절되는 정도와 화질 등을 고려하여 제2 사용자(P2)의 우안에 더욱 적합한 영상을 제공할 수 있는 픽셀 영역이 선택되어 작동할 수 있다. 제5 우안 픽셀 영역(115)은 광굴절 패턴(220)의 제1 경사면(221)에 대응되고, 제6 우안 픽셀 영역(116)은 광굴절 패턴(220)의 제2 경사면(222)에 대응되어, 제5 및 제6 우안 픽셀 영역(115,116)에서 나오는 빛들은 굴절되어 진행하는 방향이 서로 달라진다. 따라서, 제5 및 제6 우안 픽셀 영역(115,116)에 대한 제3 사용자(P3)의 위치에 따라 빛이 굴절되는 정도와 화질 등을 고려하여 제3 사용자(P3)의 우안에 더욱 적합한 영상을 제공할 수 있는 픽셀 영역이 선택되어 작동할 수 있다. 제7 우안 픽셀 영역(117)은 광굴절 패턴(220)의 제1 경사면(221)에 대응되고, 제8 우안 픽셀 영역(118)은 광굴절 패턴(220)의 제2 경사면(222)에 대응되어, 제7 및 제8 우안 픽셀 영역(117,118)에서 나오는 빛들은 굴절되어 진행하는 방향이 서로 달라진다. 따라서, 제7 및 제8 우안 픽셀 영역(117,118)에 대한 제4 사용자(P4)의 위치에 따라 빛이 굴절되는 정도와 화질 등을 고려하여 제4 사용자(P4)의 우안에 더욱 적합한 영상을 제공할 수 있는 픽셀 영역이 선택되어 작동할 수 있다.
우안 픽셀부(110)에서는, 제2 우안 픽셀 영역(112)이 오프되고, 제1 우안 픽셀 영역(111)이 온되어, 제1 우안 픽셀 영역(111)에서 나온 빛이 광굴절 조절 물질(300)과 광굴절부(200)에서 굴절되어 제1 사용자(P1)의 우안에 영상을 제공한다. 제3 우안 픽셀 영역(113)이 오프되고, 제4 우안 픽셀 영역(114)이 온되어, 제4 우안 픽셀 영역(114)에서 나온 빛이 광굴절 조절 물질(300)과 광굴절부(200)에서 굴절되어 제2 사용자(P2)의 우안에 영상을 제공한다. 제5 우안 픽셀 영역(115)이 오프되고, 제6 우안 픽셀 영역(116)이 온되어, 제6 우안 픽셀 영역(116)에서 나온 빛이 광굴절 조절 물질(300)과 광굴절부(200)에서 굴절되어 제3 사용자(P3)의 우안에 영상을 제공한다. 제7 우안 픽셀 영역(117)이 오프되고, 제8 우안 픽셀 영역(118)이 온되어, 제8 우안 픽셀 영역(118)에서 나온 빛이 광굴절 조절 물질(300)과 광굴절부(200)에서 굴절되어 제4 사용자(P4)의 우안에 영상을 제공한다.
좌안 픽셀부(120)에서 나온 빛은 광굴절 조절 물질(300)과 광굴절부(200)에 의해 굴절되어 사용자(P1,P2,P3,P4)의 좌안에 영상을 제공한다. 제1 좌안 픽셀 영역(121)과 제2 좌안 픽셀 영역(122) 중 하나는 제1 사용자(P1)의 좌안에 영상을 제공할 수 있고, 제3 좌안 픽셀 영역(123) 및 제4 좌안 픽셀 영역(124) 중 하나는 제2 사용자(P2)의 좌안에 영상을 제공할 수 있다. 제5 좌안 픽셀 영역(125) 및 제6 좌안 픽셀 영역(126) 중 하나는 제3 사용자(P3)의 좌안에 영상을 제공할 수 있고, 제7 좌안 픽셀 영역(127) 및 제8 좌안 픽셀 영역(128) 중 하나는 제4 사용자(P4)의 좌안에 영상을 제공할 수 있다.
제1 좌안 픽셀 영역(121)은 광굴절 패턴(220)의 제1 경사면(221)에 대응되고, 제2 좌안 픽셀 영역(122)은 광굴절 패턴(220)의 제2 경사면(222)에 대응되어, 제1 및 제2 좌안 픽셀 영역(121,122)에서 나오는 빛들은 굴절되어 진행하는 방향이 서로 달라진다. 따라서, 제1 및 제2 좌안 픽셀 영역(121,122)에 대한 제1 사용자(P1)의 위치에 따라 빛이 굴절되는 정도와 화질 등을 고려하여 제1 사용자(P1)의 좌안에 더욱 적합한 영상을 제공할 수 있는 픽셀 영역이 선택되어 작동할 수 있다. 제3 좌안 픽셀 영역(123)은 광굴절 패턴(220)의 제1 경사면(221)에 대응되고, 제4 좌안 픽셀 영역(124)은 광굴절 패턴(220)의 제2 경사면(222)에 대응되어, 제3 및 제4 좌안 픽셀 영역(123,124)에서 나오는 빛들은 굴절되어 진행하는 방향이 서로 달라진다. 따라서, 제3 및 제4 좌안 픽셀 영역(123,124)에 대한 제2 사용자(P2)의 위치에 따라 빛이 굴절되는 정도와 화질 등을 고려하여 제2 사용자(P2)의 좌안에 더욱 적합한 영상을 제공할 수 있는 픽셀 영역이 선택되어 작동할 수 있다. 제3 우안 픽셀 영역(113)은 광굴절 패턴(220)의 제1 경사면(221)에 대응되고, 제4 우안 픽셀 영역(114)은 광굴절 패턴(220)의 제2 경사면(222)에 대응되어, 제3 및 제4 우안 픽셀 영역(113,114)에서 나오는 빛들은 굴절되어 진행하는 방향이 서로 달라진다. 따라서, 제3 및 제4 우안 픽셀 영역(113,114)에 대한 제2 사용자(P2)의 위치에 따라 빛이 굴절되는 정도와 화질 등을 고려하여 제2 사용자(P2)의 우안에 더욱 적합한 영상을 제공할 수 있는 픽셀 영역이 선택되어 작동할 수 있다. 제5 좌안 픽셀 영역(125)은 광굴절 패턴(220)의 제1 경사면(221)에 대응되고, 제6 좌안 픽셀 영역(126)은 광굴절 패턴(220)의 제2 경사면(222)에 대응되어, 제5 및 제6 좌안 픽셀 영역(125,126)에서 나오는 빛들은 굴절되어 진행하는 방향이 서로 달라진다. 따라서, 제5 및 제6 좌안 픽셀 영역(125,126)에 대한 제3 사용자(P3)의 위치에 따라 빛이 굴절되는 정도와 화질 등을 고려하여 제3 사용자(P3)의 좌안에 더욱 적합한 영상을 제공할 수 있는 픽셀 영역이 선택되어 작동할 수 있다. 제7 좌안 픽셀 영역(127)은 광굴절 패턴(220)의 제1 경사면(221)에 대응되고, 제8 좌안 픽셀 영역(128)은 광굴절 패턴(220)의 제2 경사면(222)에 대응되어, 제7 및 제8 좌안 픽셀 영역(127,128)에서 나오는 빛들은 굴절되어 진행하는 방향이 서로 달라진다. 따라서, 제7 및 제8 좌안 픽셀 영역(127,128)에 대한 제4 사용자(P4)의 위치에 따라 빛이 굴절되는 정도와 화질 등을 고려하여 제4 사용자(P4)의 좌안에 더욱 적합한 영상을 제공할 수 있는 픽셀 영역이 선택되어 작동할 수 있다.
좌안 픽셀부(120)에서는, 제2 좌안 픽셀 영역(122)이 오프되고, 제1 좌안 픽셀 영역(121)이 온되어, 제1 좌안 픽셀 영역(121)에서 나온 빛이 광굴절 조절 물질(300)과 광굴절부(200)에서 굴절되어 제1 사용자(P1)의 좌안에 영상을 제공한다. 제4 좌안 픽셀 영역(124)이 오프되고, 제3 좌안 픽셀 영역(123)이 온되어, 제3 좌안 픽셀 영역(123)에서 나온 빛이 광굴절 조절 물질(300)과 광굴절부(200)에서 굴절되어 제2 사용자(P2)의 좌안에 영상을 제공한다. 제6 좌안 픽셀 영역(126)이 오프되고, 제5 좌안 픽셀 영역(125)이 온되어, 제5 좌안 픽셀 영역(125)에서 나온 빛이 광굴절 조절 물질(300)과 광굴절부(200)에서 굴절되어 제3 사용자(P3)의 좌안에 영상을 제공한다. 제7 좌안 픽셀 영역(127)이 오프되고, 제8 좌안 픽셀 영역(128)이 온되어, 제8 좌안 픽셀 영역(128)에서 나온 빛이 광굴절 조절 물질(300)과 광굴절부(200)에서 굴절되어 제4 사용자(P4)의 좌안에 영상을 제공한다.
광굴절 조절 물질(300)은 배치된 위치에 따라 상부 투명 전극(410)과 하부 투명 전극(420)에 의해 서로 다른 제어 신호를 받아 서로 다른 굴절률로 변경되거나 빛을 굴절시키는 각도를 서로 다르게 변경시킬 수 있다. 이에 의해, 디스플레이 패널(100)의 우안 픽셀부(110) 및 좌안 픽셀부(120)에서 나온 빛들은 사용자(P1,P2,P3,P4) 각각에게 우수한 화질의 영상이 제공되도록 광굴절 조절 물질(300)에 의해 굴절되는 정도가 조절될 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치 및 그 동작예를 나타낸다. 전술한 실시예와 중복되는 설명은 생략될 수 있다.
도 5를 참조하면, 광굴절부(200)의 광굴절 패턴(220)이 배치되는 위치에 따라 다른 형상을 가질 수 있다. 일반적으로 사용자(P1,P2,P3)는 디스플레이 장치(10)의 전방에서 디스플레이 장치(10)의 화면을 바라보므로, 광굴절 패턴(200)의 형상을 배치되는 위치에 따라 다르게 하여 디스플레이 패널(100)에서 나온 빛들이 디스플레이 장치(10)의 좌우측 밖으로 진행하지 않고, 사용자(P1,P2,P3)가 위치하고 있는 전방으로 진행하도록 할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 패널(100)의 중앙 영역에 대응하는 광굴절 패턴(220)은 그 단면이 이등변 삼각형의 형상을 가질 수 있고, 디스플레이 패널(100)의 좌우측 가장자리 영역에 대응하는 광굴절 패턴(220)은 그 단면이 직각 삼각형의 형상을 가질 수 있다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치 및 그 동작예를 나타낸다. 전술한 실시예와 중복되는 설명은 생략될 수 있다.
도 6을 참조하면, 디스플레이 장치(10)는 광직진부(500)를 더 포함할 수 있다. 광직진부(500)는 디스플레이 패널(100)과 광굴절부(200) 사이에 배치되어 디스플레이 패널(100)에서 수직으로 나오는 빛을 선택적으로 통과시키고 디스플레이 패널(100)에서 비스듬히 나오는 빛을 차단할 수 있다. 광굴절 조절 물질(300)에는 광직진부(500)를 통과한 빛만이 들어오기 때문에 빛의 굴절을 조절하는 것이 더욱 용이해지고 시인성이 향상되며 크로스토크가 방지될 수 있다. 광직진부(500)는, 예를 들어, 콜리메이터(collimator)를 포함할 수 있다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치 및 그 동작예를 나타낸다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 디스플레이 장치(10)는 디스플레이 패널(100), 광굴절부(200), 광굴절 조절 물질(300), 상부 투명 전극(410), 및 하부 투명 전극(420)을 포함할 수 있다.
디스플레이 패널(100)은 LCD 장치, LED 장치, OLED 장치, PDP 장치, 프로젝션 디스플레이 장치, 홀로그래픽 디스플레이 장치, 스마트폰 등 다양한 디스플레이 장치에 사용되는 패널일 수 있다. 디스플레이 패널(100)은 우안 픽셀부(110)와 좌안 픽셀부(120)를 포함할 수 있다. 우안 픽셀부(110)는 복수 개의 우안 픽셀 영역, 예를 들어, 제1 우안 픽셀 영역(111), 제2 우안 픽셀 영역(112), 제3 우안 픽셀 영역, 및 제4 우안 픽셀 영역(114)을 포함할 수 있다. 좌안 픽셀부(120)는 복수 개의 좌안 픽셀 영역, 예를 들어, 제1 좌안 픽셀 영역(121), 제2 좌안 픽셀 영역(122), 제3 좌안 픽셀 영역(123), 및 제4 좌안 픽셀 영역(124)을 포함할 수 있다. 우안 픽셀 영역들(111~114)과 좌안 픽셀 영역들(121~124)은 서로 교대로 배치될 수 있다. 또, 픽셀 영역들(111~114,121~124) 각각은 리세스 영역(A)에 배치된 광굴절 조절 물질(300) 각각에 대응한다. 픽셀 영역들(111~114,121~124)은 각각 하나 또는 둘 이상의 픽셀을 포함할 수 있다. 우안 픽셀부(110)는 사용자(P1,P2)의 우안에 영상을 제공하고, 좌안 픽셀부(120)는 사용자(P1,P2)의 좌안에 영상을 제공한다.
광굴절부(200)는 디스플레이 패널(200)과 마주보는 제1 면(211)과 제1 면(211)의 반대쪽에 배치된 제2 면(212)을 가질 수 있다. 광굴절부(200)는 제1 면(211)에 배치된 복수 개의 광굴절 패턴(220)을 포함할 수 있다. 광굴절 패턴(220)은 제1 경사면(221)과 제2 경사면(222)을 가질 수 있다. 제1 경사면(221)과 제2 경사면(222)은 디스플레이 패널(100)에 대하여 90도보다 작은 각도로 기울어질 수 있다. 제1 경사면(221)과 제2 경사면(222)은 그 아래에 배치되는 복수 개의 픽셀 영역들 중 어느 하나의 픽셀 영역과 대응하도록 배치될 수 있다. 복수 개의 광굴절 패턴(220)이 배열되는 방향에서의 광굴절 패턴(220)의 단면은 디스플레이 패널(100)을 향할수록 그 폭이 좁아질 수 있다. 광굴절 패턴(220)의 상기 단면은 삼각형일 수 있다. 제1 경사면(221)과 제2 경사면(222)에 의해 정의되는 복수 개의 리세스(recess) 영역(A)이 제1 면(211)에 배치될 수 있다.
광굴절부(200)는 광학 필름일 수 있다. 광굴절부(200)는 PET(polyethylene terephthalate), PMMA(polymethyl methacrylate), 폴리(펜타브로모페닐 메타크릴레이트)(poly(pentabromophenyl methacrylate)), 폴리티오메타크릴레이트(polythiomethacrylate), 폴리카보네이트(polycarbonate), 편광성을 갖는 고분자 물질, 나노복합재(nanocomposite) 등으로 형성될 수 있다. 상기 나노 복합재는 나노 입자(예를 들어, 이산화 티탄 나노 입자)가 고분자(예를 들어, 폴리이미드)에 분산된 형태일 수 있다.
상부 투명 전극(410)은 광굴절부(200)의 제1 면(211) 위에 배치되고, 하부 투명 전극(420)은 디스플레이 패널(100) 위에 배치될 수 있다. 상부 투명 전극(410)은 제1 경사면(221) 및 제2 경사면(222)의 일부 또는 전체를 덮을 수 있다. 상부 투명 전극(410) 및 하부 투명 전극(420)은 ITO 등의 투명 금속 산화물과 같은 투명 전도성 물질로 형성될 수 있다.
광굴절 조절 물질(300)이 리세스 영역(A)에 배치된다. 광굴절 조절 물질(300)은, 예를 들어, 에탄올, 물, 불화 탄소(fluorocarbon), 실리콘 오일(silicon oil), 불소 오일(fluorin oil), 액정(liquid crystal), 포토크로믹 물질(photochromic material) 등을 포함할 수 있다. 본 실시예에서 광굴절 조절 물질(300)은 서로 같은 광굴절 조절 물질을 포함하나 이에 한정되지 않으며, 배치되는 위치 등을 고려하여 광굴절 조절 물질의 종류와 개수를 적절하게 선택할 수 있다. 광굴절 조절 물질(300)은 리세스 영역(A)의 일부 또는 전체를 채울 수 있다.
광굴절 조절 물질(300)은 통과하는 광을 굴절시키는 기능을 수행한다. 광굴절 조절 물질(300)은 상부 투명 전극(410)과 하부 투명 전극(420)에 의해 제공되는 제어 신호에 따라 굴절률이 변경되거나 빛을 굴절시키는 각도를 변경시킬 수 있다. 예를 들어, 광굴절 조절 물질(300)은 상기 제어 신호에 따라 광굴절 조절 물질(300)을 구성하는 액정 등의 배열이 변경되거나 내부 조직 구조가 변경되어 굴절률이 변경되거나 빛을 굴절시키는 각도를 변경시킬 수 있다. 또, 광굴절 조절 물질(300)은 배치된 위치에 따라 상부 투명 전극(410)과 하부 투명 전극(420)에 의해 서로 다른 제어 신호를 받아 서로 다른 굴절률로 변경되거나 빛을 굴절시키는 각도를 서로 다르게 변경시킬 수 있다. 이에 의해, 디스플레이 패널(100)의 우안 픽셀 영역들(111~114) 및 좌안 픽셀 영역들(121~124)에서 나온 빛들은 각각 사용자(P1,P2)의 우안 및 좌안을 향하도록 굴절되어 우수한 화질의 멀티뷰 영상 및/또는 입체 영상이 구현될 수 있다.
이하에서는 디스플레이 장치(10)의 동작예를 설명한다.
사용자(PI,P2)에 의해 디스플레이 장치(10)가 켜지면, 디스플레이 장치(10)는 사용자(P1,P2)의 수와 위치를 감지한다. 상기 감지는 디스플레이 장치(10)의 상하부 및/또는 좌우측 가장자리 영역에 배치되어 디스플레이 장치(10)의 전방에 있는 사람을 감지할 수 있는 센서(미도시)에 의해 수행될 수 있다. 상기 센서는 디스플레이 장치(10)의 일 구성으로 포함되어 장착될 수 있으면 되고, 그 종류에 제한이 있는 것은 아니다.
상기 센서에 의해 사용자의 수와 위치가 제1 사용자(P1) 및 제2 사용자(P2)로 감지되면, 도 7에 도시된 바와 같이, 우안 픽셀부(110)에서 나온 빛은 광굴절 조절 물질(300)과 광굴절부(200)에 의해 굴절되어 제1 사용자(P1)의 우안에 영상을 제공하고, 좌안 픽셀부(120)에서 나온 빛은 광굴절 조절 물질(300)과 광굴절부(200)에 의해 굴절되어 제1 사용자(P1)의 좌안에 영상을 제공한다. 이어서, 도 8에 도시된 바와 같이, 우안 픽셀부(110)에서 나온 빛은 광굴절 조절 물질(300)과 광굴절부(200)에 의해 굴절되어 제2 사용자(P2)의 우안에 영상을 제공하고, 좌안 픽셀부(120)에서 나온 빛은 광굴절 조절 물질(300)과 광굴절부(200)에 의해 굴절되어 제2 사용자(P2)의 좌안에 영상을 제공한다. 이와 같이, 디스플레이 장치(10)는 제1 사용자(P1)와 제2 사용자(P2)에게 순차적으로 반복하여 우안 영상 및 좌안 영상을 제공할 수 있다. 즉, 다수의 사용자에게 시간적 간격을 두고 순차적으로 반복하여 최적화된 영상을 제공함으로써 우수한 화질의 멀티뷰 영상 및/또는 입체 영상이 구현될 수 있다.
이제까지 본 발명에 대한 구체적인 실시예들을 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
10 : 디스플레이 장치 100 : 디스플레이 패널
110 : 우안 픽셀부 120 : 좌안 픽셀부
111~118 : 우안 픽셀 영역 121~128 : 좌안 픽셀 영역
200 : 광굴절부 211 : 제1 면
212 : 제2 면 220 : 광굴절 패턴
221 : 제1 경사면 222 : 제2 경사면
300 : 광굴절 조절 물질 410 : 상부 투명 전극
420 : 하부 투명 전극 500 : 광직진부

Claims (12)

  1. 사용자에게 우안 영상 및 좌안 영상을 제공하는 디스플레이 장치에 있어서,
    상기 사용자의 우안에 상기 우안 영상을 제공하는 우안 픽셀부와 상기 사용자의 좌안에 상기 좌안 영상을 제공하는 좌안 픽셀부를 포함하는 디스플레이 패널;
    상기 디스플레이 패널 위에 배치되고, 상기 디스플레이 패널과 마주보는 제1 면과 상기 제1 면의 반대쪽의 제2면을 갖는 광굴절부;
    상기 광굴절부의 상기 제1 면 위에 배치되는 상부 투명 전극;
    상기 디스플레이 패널 위에 상기 상부 투명 전극과 마주보도록 배치되는 하부 투명 전극; 및
    상기 상부 투명 전극 위에 배치되는 광굴절 조절 물질을 포함하고,
    상기 광굴절부는 상기 제1 면에 배치되고 제1 경사면과 제2 경사면을 갖는 광굴절 패턴을 포함하고,
    상기 제1 경사면과 상기 제2 경사면에 의해 상기 제1 면에 리세스 영역이 정의되고,
    상기 광굴절 조절 물질은 상기 리세스 영역에 배치되며,
    사용자는 제1 사용자 및 제2 사용자를 포함하고,
    상기 우안 픽셀부는 제1 우안 픽셀 영역, 제2 우안 픽셀 영역, 제3 우안 픽셀 영역 및 제4 우안 픽셀 영역을 포함하고,
    상기 좌안 픽셀부는 제1 좌안 픽셀 영역, 제2 좌안 픽셀 영역, 제3 좌안 픽셀 영역 및 제4 좌안 픽셀 영역을 포함하며,
    상기 제1 및 제3 우안 픽셀 영역과 상기 제1 및 제3 좌안 픽셀 영역은 상기 제1 경사면에 대응하는 위치에 배치되고, 상기 제2 및 제4 우안 픽셀 영역과 상기 제2 및 제4 좌안 픽셀 영역은 상기 제2 경사면에 대응하는 위치에 배치되며,
    상기 제1 사용자의 위치에 따라 상기 제1 우안 픽셀 영역 및 상기 제2 우안 픽셀 영역 중 하나는 상기 제1 사용자의 우안에 상기 우안 영상을 제공하고,
    상기 제2 사용자의 위치에 따라 상기 제3 우안 픽셀 영역 및 상기 제4 우안 픽셀 영역 중 하나는 상기 제2 사용자의 우안에 상기 우안 영상을 제공하며,
    상기 제1 사용자의 위치에 따라 상기 제1 좌안 픽셀 영역 및 상기 제2 좌안 픽셀 영역 중 하나는 상기 제1 사용자의 좌안에 상기 좌안 영상을 제공하고,
    상기 제2 사용자의 위치에 따라 상기 제3 좌안 픽셀 영역 및 상기 제4 좌안 픽셀 영역 중 하나는 상기 제2 사용자의 좌안에 상기 좌안 영상을 제공하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  2. 사용자에게 우안 영상 및 좌안 영상을 제공하는 디스플레이 장치에 있어서,
    상기 사용자의 우안에 상기 우안 영상을 제공하는 우안 픽셀부와 상기 사용자의 좌안에 상기 좌안 영상을 제공하는 좌안 픽셀부를 포함하는 디스플레이 패널;
    상기 디스플레이 패널 위에 배치되고, 상기 디스플레이 패널과 마주보는 제1 면과 상기 제1 면의 반대쪽의 제2면을 갖는 광굴절부;
    상기 광굴절부의 상기 제1 면 위에 배치되는 상부 투명 전극;
    상기 디스플레이 패널 위에 상기 상부 투명 전극과 마주보도록 배치되는 하부 투명 전극; 및
    상기 상부 투명 전극 위에 배치되는 광굴절 조절 물질을 포함하고,
    상기 광굴절부는 상기 제1 면에 배치되고 제1 경사면과 제2 경사면을 갖는 광굴절 패턴을 포함하고,
    상기 제1 경사면과 상기 제2 경사면에 의해 상기 제1 면에 리세스 영역이 정의되고,
    상기 광굴절 조절 물질은 상기 리세스 영역에 배치되며,
    사용자는 제1 사용자 및 제2 사용자를 포함하고,
    상기 우안 픽셀부는 제1 우안 픽셀 영역, 제2 우안 픽셀 영역, 제3 우안 픽셀 영역 및 제4 우안 픽셀 영역을 포함하고,
    상기 좌안 픽셀부는 제1 좌안 픽셀 영역, 제2 좌안 픽셀 영역, 제3 좌안 픽셀 영역 및 제4 좌안 픽셀 영역을 포함하고,
    상기 리세스 영역은 제1 리세스 영역, 제2 리세스 영역, 제3 리세스 영역 및 제4 리세스 영역을 포함하고,
    상기 광굴절 조절 물질은 상기 제1 리세스 영역에 배치된 제1 광굴절 조절 물질, 상기 제2 리세스 영역에 배치된 제2 광굴절 조절 물질, 상기 제3 리세스 영역에 배치된 제3 광굴절 조절 물질, 및 상기 제4 리세스 영역에 배치된 제4 광굴절 조절 물질을 포함하고,
    상기 제1 및 제2 우안 픽셀 영역은 상기 제1 광굴절 조절 물질에 대응하고,
    상기 제3 및 제4 우안 픽셀 영역은 상기 제2 광굴절 조절 물질에 대응하고,
    상기 제1 및 제2 좌안 픽셀 영역은 상기 제3 광굴절 조절 물질에 대응하며,
    상기 제3 및 제4 좌안 픽셀 영역은 상기 제4 광굴절 조절 물질에 대응하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 상부 투명 전극과 상기 하부 투명 전극에 의해 제공되는 제어 신호에 따라 상기 광굴절 조절 물질의 굴절률이 변하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  4. 제 1 항 또는 제2항에 있어서,
    상기 상부 투명 전극과 상기 하부 투명 전극에 의해 제공되는 제어 신호에 따라 상기 광굴절 조절 물질은 상기 광굴절 조절 물질을 통과하는 빛의 굴절 각도 및 굴절 방향을 조절하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 우안 픽셀부 및 상기 좌안 픽셀부는 상기 제1 사용자 및 상기 제2 사용자에게 순차적 및 반복적으로 상기 우안 영상 및 상기 좌안 영상을 제공하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 광굴절 패턴은 상기 디스플레이 패널을 향할수록 폭이 좁아지는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 광굴절 패턴은 삼각형 단면을 갖는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 광굴절 패턴은 배치되는 위치에 따라 단면 형상이 달라지는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  11. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 디스플레이 패널과 상기 광굴절부 사이에 배치되고, 상기 디스플레이 패널에서 수직으로 나오는 빛만을 선택적으로 통과시키는 광직진부를 더 포함하는 디스플레이 장치.
  12. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 사용자의 위치 및 수를 감지할 수 있는 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
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