KR20120062621A

KR20120062621A - 전자젖음 현상을 이용한 초점 가변형 미세 유동성 렌즈 어레이로 구성된 3차원 영상구현패널 장치

Info

Publication number: KR20120062621A
Application number: KR1020110125099A
Authority: KR
Inventors: 최현환
Original assignee: 최현환
Priority date: 2010-12-06
Filing date: 2011-11-28
Publication date: 2012-06-14
Also published as: KR20120062602A

Abstract

본 발명은 대전된 수용액에 소수성 절연막으로 분리된 전극을 이용하여 정전기력을 인가함으로써, 상기의 대전된 수용액을 운동하게 하는 전자젖음{ELECTROWETTING} 현상을 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 유동성 렌즈 어레이를 이용한 3차원 영상구현패널의 구조가 제공된다.

Description

전자젖음 현상을 이용한 초점 가변형 미세 유동성 렌즈 어레이로 구성된 3차원 영상구현패널 장치{3D PANEL DEVICE OF FLUIDIC LENS WITH VARIABLE FOCAL LENGTH USING ELECTROWETTING}

본 발명은 전자 젖음 현상을 이용하여 미세한 유동성 렌즈 어레이를 구현함으로써, 전기적으로 조절가능한 굴절률을 갖는 마이크로렌즈에 의한 빛의 수렴 및 확산을 이용한 3차원 영상패널장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 기존 디스플레이의 단위 화소와 같은 크기로 전기적으로 조절가능한 마이크로 렌즈를 이용하여, 각각의 화소에서 나오는 빛을 동시 가변적으로 오목과 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 유동성 렌즈 어레이를 이용한 3차원 영상 구현패널에 관한 것이다.

현재 3차원 디스플레이는 편광방식 또는 셔터방식의 특수 안경을 사용하여 사용자의 양안에 맺히는 상의 위치에 따라 좌,우 영상이 일정한 깊이를 갖게함으로써 3차원 영상으로 인식하는 방식으로 이루어진다.

그러나 특수안경을 사용하는 경우 쉽게 어지러움과 눈의 피로를 유발하기 때문에 특수안경을 장착하는 불편함을 해소하고 보다 입체감 및 생동감 있는 3차원 영상을 구현하기 위하여 특수안경을 사용하지 않는 3차원 영상 구현에 대한 개발이 활발히 이루어지고 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.

특수안경을 사용하지 않는 3차원 디스플레이 방식으로는 패럴랙스 배리어와 렌티큘러 스크린이 있다.

위의 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 적청안경이나, 편광안경을 이용한다.

그러나 양안시차를 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.

이에 따라 사용자 양안의 위치 및 이동에 영향을 받지 않으면서 2차원 영상과 3차원 영상을 선택적으로 구현할 수 있는 3차원 디스플레이 기술이 필요한 실정이다. 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 양안시차의 원리를 이용한 편광안경을 착용하는 3D 영상 구현장치에 비해 전자젖음 현상을 이용하여 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 전자젖음 현상을 이용한 초점 가변형 미세 유동성 렌즈 어레이로 구성된 3차원 영상구현패널 장치는,

디스플레이 상측에 각각 형성되되,

제1 투명기판에 형성된 고리형태의 투명전극(101)과,

상기의 투명전극 상측에 절연막(102) 및,

각각의 화소를 구획하고 전도성 액체(105) 및 굴절률이 액체보다 큰 유동성 오일(104)을 내설하는 분리벽(103)과,

전도성 수용액과 전기적으로 접촉해 있는 제2 투명전극(106)이 형성된 제2투명기판으로 구성되어 본 발명의 과제를 해결하게 된다.

상기한 구성을 포함하는 본 발명에 의하면, 다음과 같은 효과들을 얻을 수 있다.

초점 가변형 미세 유동성 렌즈 어레이를 이용한 3D구현패널은 정전압의 크기 변화에 따른 렌즈의 자유로운 곡률을 이용하여, 여러 단계의 렌즈를 형성시킬 수 있으며, 이것을 이용하여 자연스럽고 명확한 입체 영상을 제작할 수 있는 것이다.

또한 상기의 전압이 인가되지 않을 경우 각 화소에 형성된 마이크로 렌즈는 비굴절 유리와 같이 동작하므로 2D 디스플레이를 형성하는 것이 가능하며, 쉽게 2D에서 3D의 변환이 가능하다.

또한, 이러한 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 큰 장점이 있다.

또한, 종래의 투명패널 제작 공정에 상기의 영상패널장치의 제작공정과 동일한 방식으로 투명전도막{TCO : TRANSPARENT CONDUCTING OXIDE}을 투명기판에 증착함으로써 투명 전자석을 제작함으로써 경제성을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전자젖음 현상을 이용한 초점 가변형 미세 유동성 렌즈 어레이로 구성된 3차원 영상구현패널 장치를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시한 전자젖음 현상을 이용한 초점 가변형 미세 유동성 렌즈 어레이로 구성된 3차원 영상구현패널 장치를 도시한 분해 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시한 전자젖음 현상을 이용한 초점 가변형 미세 유동성 렌즈 어레이로 구성된 3차원 영상구현패널의 단위셀 구조를 도시한 분해 사시도이다.
도 4는 도 1에 도시한 전자젖음 현상을 이용한 초점 가변형 미세 유동성 렌즈 어레이로 구성된 3차원 영상구현패널 장치의 구조를 도시한 단면도이다.
도 5는 도 1에 도시한 전자젖음 현상을 이용한 초점 가변형 미세 유동성 렌즈 어레이로 구성된 3차원 영상구현패널 장치의 단위셀을 도시한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 제1 투명전극과 제2 투명전극에 동일한 극의 전압을 인가한 전자젖음 현상을 이용한 초점 가변형 미세 유동성 렌즈 어레이로 구성된 3차원 영상구현패널 장치의 단위셀을 도시한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 제1 투명전극과 제2 투명전극에 반대 극의 전압을 인가한 전자젖음 현상을 이용한 초점 가변형 미세 유동성 렌즈 어레이로 구성된 3차원 영상구현패널 장치의 단위셀을 도시한 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 제1 투명전극과 제2 투명전극에 전압을 변경함에 따른 소수성 오일의 구조를 도시한 단면도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제1 하측 투명전극과 제1 상측 투명전극이 절연막으로 분리되어 제1 투명기판에 형성되고, 제2 투명전극이 형성된 제2 투명기판으로 구성된 전자젖음 현상을 이용한 초점 가변형 미세 유동성 렌즈 어레이로 구성된 3차원 영상구현패널 장치의 구조를 도시한 분해사시도이다.
도 10은 도 9에 도시한 제1 하측 투명전극과 제1 상측 투명전극이 절연막으로 분리되어 제1 투명기판에 형성되고, 제2 투명전극이 형성된 제2 투명기판으로 구성된 전자젖음 현상을 이용한 초점 가변형 미세 유동성 렌즈 어레이로 구성된 3차원 영상구현패널 장치의 단위 셀의 구조를 도시한 분해사시도이다.
도 11은 도 9에 도시한 제1 하측 투명전극과 제1 상측 투명전극이 절연막으로 분리되어 제1 투명기판에 형성되고, 제2 투명전극이 형성된 제2 투명기판으로 구성된 전자젖음 현상을 이용한 초점 가변형 미세 유동성 렌즈 어레이로 구성된 3차원 영상구현패널 장치의 단위 셀의 구조를 도시한 단면도이다.
도 12는 도 9에 도시한 제2 투명전극과 제1 상측 투명전극 및 제1 하측 투명전극에 인가한 전압에 따른, 제1 하측 투명전극과 제1 상측 투명전극이 절연막으로 분리되어 제1 투명기판에 형성되고, 제2 투명전극이 형성된 제2 투명기판으로 구성된 초점 가변형 미세 유동성 렌즈의 단위 셀의 내부의 유동성 오일의 굴곡에 의해 생기는 볼록렌즈와 오목렌즈의 구성을 도시한 단면도이다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제1 하측 투명전극과 제1 상측 투명전극이 절연막으로 분리되어 제1 투명기판에 형성되고, 제2 투명전극이 형성된 제2 투명기판으로 구성된 전자젖음 현상을 이용한 초점 가변형 미세 유동성 렌즈 어레이로 구성된 3차원 영상구현패널 장치의 구조를 도시한 분해사시도이다.
도 14는 도 13에 도시한 제1 하측 투명전극과 제1 상측 투명전극이 절연막으로 분리되어 제1 투명기판에 형성되고, 제2 투명전극이 형성된 제2 투명기판으로 구성된 전자젖음 현상을 이용한 초점 가변형 미세 유동성 렌즈 어레이로 구성된 3차원 영상구현패널 장치의 단위 셀의 구조를 도시한 분해사시도이다.
도 15는 도 13에 도시한 제1 하측 투명전극과 제1 상측 투명전극이 절연막으로 분리되어 제1 투명기판에 형성되고, 제2 투명전극이 형성된 제2 투명기판으로 구성된 전자젖음 현상을 이용한 초점 가변형 미세 유동성 렌즈 어레이로 구성된 3차원 영상구현패널 장치의 단위 셀의 구조를 도시한 단면도이다.
도 16은 도 13에 도시한 제2 투명전극과 제1 하측 투명전극 및 제1 상측 투명전극에 인가한 전압에 따른, 제1 하측 투명전극과 제1 상측 투명전극이 절연막으로 분리되어 제1 투명기판에 형성되고, 제2 투명전극이 형성된 제2 투명기판으로 구성된 초점 가변형 미세 유동성 렌즈의 단위 셀의 내부의 유동성 오일의 굴곡에 의해 생기는 볼록렌즈와 오목렌즈의 구성을 도시한 단면도이다.

상기 과제를 달성하기 위한 본 발명인 전자젖음 현상을 이용한 초점 가변형 미세 유동성 렌즈 어레이로 구성된 3차원 영상구현패널 장치는,

디스플레이 상측에 각각 형성되되,

제1 투명기판(100)상에 형성된 고리형태의 제1 투명전극(101)과,

상기의 투명전극 상측에 소수성의 박막 절연막(102) 및,

각각의 화소를 구분하며, 각각의 셀을 분리하는 셀간 분리벽(103)과,

상기의 셀간 분리벽과 제1 투명기판에 주입되는 전도성 액체(105) 및 굴절률이 수용액보다 큰 투명의 유동성 오일(104)과,

상기의 상측 전도성 액체와 전기적으로 접촉해 있는 제2 투명전극(106)이 형성된 제2 투명기판(107)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명인 전자젖음 현상을 이용한 초점 가변형 미세 유동성 렌즈 어레이로 구성된 3차원 영상구현패널 장치의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하도록 한다.

도 2는 도 1에 도시한 전자젖음 현상을 이용한 초점 가변형 미세 유동성 렌즈 어레이로 구성된 3차원 영상구현패널 장치를 도시한 분해 사시도이다.

도 3은 도 1에 도시한 전자젖음 현상을 이용한 초점 가변형 미세 유동성 렌즈 어레이로 구성된 3차원 영상구현패널의 단위셀 구조를 도시한 분해 사시도이다.

도 2 내지 도 3을 참조하면, 디스플레이의 각각의 화소 상측에 고리형태의 제1 투명전극이 형성되며, 상기의 제1 고리형 투명전극은 화소의 중심부에 위치한 제2 투명전극(106)으로부터 전달되는 전하에 의해 대전되는 전도성 액체를 등방으로 화소 방향으로 끌어당기거나 밀어냄으로써, 투명 유동성 오일(104)을 볼록한 형태나 오목한 형태로 만들게 된다.

도 4는 도 1에 도시한 전자젖음 현상을 이용한 초점 가변형 미세 유동성 렌즈 어레이로 구성된 3차원 영상구현패널 장치의 구조를 도시한 단면도이다.

도 5는 도 1에 도시한 전자젖음 현상을 이용한 초점 가변형 미세 유동성 렌즈 어레이로 구성된 3차원 영상구현패널 장치의 단위셀을 도시한 단면도이다.

도 4 내지 도 5를 참조하면, 제1 투명전극(101)은 테프론{TEFLON}과 같은 소수성 절연막(102)으로 투명 유동성 오일 및 전도성 액체와 분리되어 상측의 전도성 액체(103)를 제1 투명전극(101)에서 멀어져 제2 투명전극(106)과 전기적으로 접촉하게 한다.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 제1 투명전극과 제2 투명전극에 동일한 극의 전압을 인가한 전자젖음 현상을 이용한 초점 가변형 미세 유동성 렌즈 어레이로 구성된 3차원 영상구현패널 장치의 단위셀을 도시한 단면도이다.

도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 제1 투명전극과 제2 투명전극에 반대 극의 전압을 인가한 전자젖음 현상을 이용한 초점 가변형 미세 유동성 렌즈 어레이로 구성된 3차원 영상구현패널 장치의 단위셀을 도시한 단면도이다.

도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 제1 투명전극과 제2 투명전극에 전압을 변경함에 따른 소수성 오일의 구조를 도시한 단면도이다.

도 6 내지 도 8을 참조하면, 제2 투명전극에 플러스 전압이 인가되고 제1 투명전극에 동일한 플러스 전압이 인가되면, 제2 투명전극과 전기적으로 접촉된 전도성 액체(105)는 양전하로 대전되고, 링 형태를 갖는 제1 투명전극에 인가된 플러스 전압에 의해 외각부분이 제2 투명기판(107) 방향으로 밀려 올라가게 되고, 중심부는 제1 투명기판(100) 방향으로 굽어지며, 이에 따라 유동성 투명오일(104)은 오목한 형태의 렌즈를 구성한다.

또한 상기의 구조에서 제1 투명전극에 플러스 전압이 인가되고, 제2 투명전극에 마이너스 전압이 인가될 경우 및 제1 투명전극에 마이너스 전압이 인가되고, 제2 투명전극에 플러스 전압이 인가될 경우에는 반대로 제2 투명전극과 전기적으로 접촉된 전도성 액체(105)는 외각이 제1 투명기판 방향으로 끌리게 되고, 전도성 액체의 중앙은 제2 투명기판 방향으로 밀려 올라감으로써, 투명 유동성 오일은 볼록렌즈를 구성하게 된다.

도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제1 하측 투명전극과 제1 상측 투명전극이 절연막으로 분리되어 제1 투명기판에 형성되고, 제2 투명전극이 형성된 제2 투명기판으로 구성된 전자젖음 현상을 이용한 초점 가변형 미세 유동성 렌즈 어레이로 구성된 3차원 영상구현패널 장치의 구조를 도시한 분해사시도이다.

도 10은 도 9에 도시한 제1 하측 투명전극과 제1 상측 투명전극이 절연막으로 분리되어 제1 투명기판에 형성되고, 제2 투명전극이 형성된 제2 투명기판으로 구성된 전자젖음 현상을 이용한 초점 가변형 미세 유동성 렌즈 어레이로 구성된 3차원 영상구현패널 장치의 단위 셀의 구조를 도시한 분해사시도이다.

도 11은 도 9에 도시한 제1 하측 투명전극과 제1 상측 투명전극이 절연막으로 분리되어 제1 투명기판에 형성되고, 제2 투명전극이 형성된 제2 투명기판으로 구성된 전자젖음 현상을 이용한 초점 가변형 미세 유동성 렌즈 어레이로 구성된 3차원 영상구현패널 장치의 단위 셀의 구조를 도시한 단면도이다.

도 9 내지 도 11를 참조하면, 제 1 하측 투명전극은 투명 절연막에 의해 제1 상측 투명전극과 분리되어 제1 투명기판에 형성되고,

상기의 제1 하측 투명전극과 제1 상측 투명전극은 소수성 절연막(102)에 의해 전도성 액체 및 투명 유동성 오일과 절연되며,

상기의 투명 유동성 오일과 전도성 액체는 각각의 셀을 분리하는 친수성의 셀간 분리벽에 주입되고, 상측의 제2 투명전극은 전도성 액체와 전기적으로 접촉하게 된다.

도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제1 하측 투명전극과 제1 상측 투명전극이 절연막으로 분리되어 제1 투명기판에 형성되고, 제2 투명전극이 형성된 제2 투명기판으로 구성된 전자젖음 현상을 이용한 초점 가변형 미세 유동성 렌즈 어레이로 구성된 3차원 영상구현패널 장치의 구조를 도시한 분해사시도이다.

도 14는 도 13에 도시한 제1 하측 투명전극과 제1 상측 투명전극이 절연막으로 분리되어 제1 투명기판에 형성되고, 제2 투명전극이 형성된 제2 투명기판으로 구성된 전자젖음 현상을 이용한 초점 가변형 미세 유동성 렌즈 어레이로 구성된 3차원 영상구현패널 장치의 단위 셀의 구조를 도시한 분해사시도이다.

도 15는 도 13에 도시한 제1 하측 투명전극과 제1 상측 투명전극이 절연막으로 분리되어 제1 투명기판에 형성되고, 제2 투명전극이 형성된 제2 투명기판으로 구성된 전자젖음 현상을 이용한 초점 가변형 미세 유동성 렌즈 어레이로 구성된 3차원 영상구현패널 장치의 단위 셀의 구조를 도시한 단면도이다.

도 13 내지 도 15를 참조하면, 제 1 하측 투명전극은 투명 절연막에 의해 제1 상측 투명전극과 분리되어 제1 투명기판에 형성되고,

상기의 제1 상측 투명전극과 제1 하측 투명전극은 소수성 절연막(102)에 의해 전도성액체 및 투명 유동성 오일과 분리되며,

상기의 투명 유동성 오일과 전도성 액체는 각각의 셀을 분리하는 친수성의 셀간 분리막에 주입되고, 상측의 제2 투명전극은 전도성 액체와 전기적으로 접촉하게 된다.

원근이 바뀌는 영상의 경우, 각각의 이미지 화소에 대응하는 링 형태를 갖는 제1 투명전극과 전도성 액체와 전기적으로 접촉된 중앙의 제2 투명전극에 인가되는 전압의 극성 및 세기를 조절함으로써, 디스플레이에서 나오는 2차원 이미지를 3차원 영상으로 전환하여 내보내게 된다.

대전된 수용액에 소수성 절연막으로 분리된 전극을 이용하여 정전기력을 인가함으로써, 상기의 대전된 수용액을 운동하게 하는 전자젖음{ELECTROWETTING} 현상은 최근 전자종이분야에서 채색된 오일에 의한 이미지를 표현하기 위해 사용함으로써 각각의 화소를 구현하는 목적으로 쓰이고 있으나, 상기와 같이 디스플레이에서 나오는 각각의 화소의 빛을 굴절하게 함으로써 원근을 구현하는 목적으로는 구현된 바가 없다.

상기와 같이 전자젖음{ELECTROWETTING} 현상을 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.

상기의 초점 가변형 미세 유동성 렌즈 어레이를 이용한 3D구현패널은 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.

상기의 전자젖음 현상을 이용한 초점 가변형 미세 유동성 렌즈 어레이로 구성된 3차원 영상구현패널 장치을 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(102)의 재료로는 소수성의 재료로 테프론{TEFLON}등이 사용될 수 있다. 또한 전도성 액체(105)의 재료로는 식염수나, 유동성이 좋으며 투명한 각종 전해질이 사용가는 하며, 투명 유동성 오일(104)의 경우 굴절률이 전도성 액체(105)와 다른 투명한 소수성 오일로써, 실리콘오일 및 각종 투명한 유동성 오일이 사용가능하다.

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 : 제1 투명기판
101 : 제1 투명전극
101a : 제1 하측 투명전극
101b : 제1 상측 투명전극
102 : 소수성 절연막
102a : 투명 절연막
102b : 소수성 절연막
103 : 화소간 분리벽
104 : 소수성 유동성 오일
105 : 전도성 액체
106 : 제2 투명전극
106a : 제2 투명전극
107 : 제 2 투명기판
108 : 디스플레이 화소

Claims

일면에 제1 투명전(101)극을 포함하는 제1 투명기판(100);
상기 제1 투명전극(101)과 마주보도록 위치하며, 상기 제1 투명전극과 마주보는 일면에 제2 투명전극(106)을 포함하는 제2 투명기판(107);
상기 제1 투명전극 상부에 형성된 절연막;
상기 절연막 상측에 형성된 소수성 절연막(102);
상기 제1 투명기판과 상기 제2 투명기판 사이에 주입되는 투명 유동성오일(104); 및,
상기 유동성 오일과 상기 제2 투명기판 사이에 주입되는 투명 전도성 액체(105)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 3차원 영상구현패널 장치.
제 1항에 있어서,
상기 제1 투명전극은 링 형상으로 형성되고,
상기 제2 투명전극은 상기 제1 투명전극의 중심부에 위치하며 원형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 3차원 영상구현패널 장치.
제 1항에 있어서,
상기 제1 투명전극은 각각의 셀에 대응하여 일대일로 형성되고,
상기 제2 투명전극은 제1 투명전극과 일대일로 대응하여 각각의 픽셀에 대응하여 구성되는 것을 특징으로 하는 3차원 영상구현패널 장치.
제1 항에 있어서,
상기 투명 유동성오일은 각각의 셀을 분리하는 분리벽(103)에 의해 분리되고,
상기 투명 전도성 액체는 투명 유동성오일에 대응하여 각각의 셀을 분리하는 격벽에 의해 분리되는 것을 특징으로 하는 전자젖음현상을 이용한 3차원 영상구현패널 장치.
제1 항에 있어서,
상기 투명 전도성액체 보다 큰 굴절률을 갖는 유동성오일을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 전자젖음현상을 이용한 3차원 영상구현패널 장치.
제1 항에 있어서,
제1 투명전극은 투명 전도성 액체와 절연되고, 제2 투명전극을 중심으로 등방으로 형성되는 되고,
상기 제2 투명전극은 투명 전도성액체와 전기적으로 접촉되어 있는 것을 특징으로 하는 전자젖음현상을 이용한 3차원 영상구현패널 장치.
제1 항 내지 6항 중 한 항에 있어서,
상기 제1 투명전극과 제2 투명전극에 동일 전압이 인가되면 상기 투명 전도성 액체는 상기 제1 투명전극의 형상을 따라 제1 투명기판 방향으로 밀려 내려가고, 상기 제2 투명전극의 형상을 따라 제2 투명기판 방향으로 밀려 올라감으로써 유동성 오일이 볼록 렌즈 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 전자젖음현상을 이용한 3차원 영상구현패널 장치.
제1 항 내지 6항 중 한 항에 있어서,
상기 제1 투명전극과 제2 투명전극에 상이한 전압이 인가되면 상기 전도성 액체는 상기 제1 투명전극의 형상을 따라 제2 투명기판을 향해 밀려 올라가고, 상기 제2 투명전극의 형상을 따라 제1 투명기판을 방향으로 밀려 내려감으로써 유동성 오일이 오목렌즈 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 전자젖음현상을 이용한 3차원 영상구현패널 장치.
일면에 제1 하측 전도성전극을 포함하는 제1 투명기판;
상기 제1 투명기판에 형성되되 제1 하측 전도성전극과 전기적으로 연결된 제1 하측 투명전극;
상기 제1 하측 투명전극 및 제1 하측 전도성전극 상면에 형성되되, 일측이 개방된 제1 절연막;
상기 제1 절연막 상면에 형성되되, 상기 제1 하측 투명전극과 일측이 전기적으로 연결된 제1 상측 투명전극;
상기 제1 상측 투명전극과 전기적으로 연결되되 상기 제1 하측 전도성전극 및 제1 하측 투명전극과 절연되어 형성된 제1 상측 전도성전극;
상기 제1 상측 전도성전극 및 제1 상측 투명전극 상면에 형성된 제2 절연막;
상기 제2 절연막 상면에 형성된 소수성 절연막;
상기 제1 투명기판과 상기 제2 투명기판 사이에 주입되는 투명 유동성오일 및,
상기 유동성 오일과 상기 제2 투명기판 사이에 주입되는 투명 전도성 액체를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 3차원 영상구현패널 장치.
제9 항에 있어서,
상기 제1 하측 전도성전극은 링 형상으로 형성되고,
상기 제1 하측 투명전극은 원형으로 전기적으로 상기 제1 하측 전도성 전극과 결합되며,
상기 제1 상측 전도성 전극은 링 형상으로 형성되고,
상기 제1 상측 투명전극은 원형으로 전기적으로 상기 제1 상측 전도성 전극과 결합되고, 제1 하측 투명전극과 중앙부가 연결되며,
상기 제 2 투명전극은 평면의 전면전극으로 형성되는 것을 특징으로 하는 3차원 영상구현패널 장치.
제 9항에 있어서,
상기 제1 하측 투명전극과 제1 하측 전도성전극은 각각의 화소에 대응하여 일대일로 형성되고,
상기 제1 상측 투명전극과 제1 상측 전도성전극은 제1 하측 투명전극 및 제1 하측 전도성전극과 일대일로 대응하여 각각의 화소에 형성되는 것을 특징으로 하는 3차원 영상구현패널 장치.
제9 항에 있어서,
상기 투명 유동성오일은 각각의 셀을 분리하는 분리벽(103)에 의해 분리되고,
상기 투명 전도성 액체는 투명 유동성오일에 대응하여 각각의 셀을 분리하는 분리벽(103)에 의해 분리되는 것을 특징으로 하는 전자젖음현상을 이용한 3차원 영상구현패널 장치.
제9 항에 있어서,
상기 투명 전도성액체 보다 큰 굴절률을 갖는 유동성오일을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 전자젖음현상을 이용한 3차원 영상구현패널 장치.
제9 항에 있어서,
제1 상측 투명전극 및 제1 상측 전도성전극은 투명 전도성 액체와 절연되고, 제2 투명전극을 중심으로 등방으로 형성되고,
상기 제2 투명전극은 투명 전도성액체와 전기적으로 접촉되어 있는 것을 특징으로 하는 전자젖음현상을 이용한 3차원 영상구현패널 장치.
제9 항에 있어서,
상기 제1 상측 투명전극은 상기 제1 하측 투명전극에 비해 저항이 큰 것을 특징으로 하는 전자젖음현상을 이용한 3차원 영상구현패널 장치.
제9 항 내지 15항 중 한 항에 있어서,
상기 제1 하측 전도성전극과 제2 투명전극에 동일 전압이 인가되고,
상기 제1 상측 전도성전극에 다른 전압이 인가되면,
상기 투명 전도성 액체는 상기 제1 상측 전도성전극의 형상을 따라 제1 투명기판 방향으로 밀려 내려가고, 상기 제2 투명전극의 형상을 따라 제2 기판 방향으로 밀려 올라감으로써 유동성 오일이 볼록 렌즈 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 전자젖음현상을 이용한 3차원 영상구현패널 장치.
제9 항 내지 15항 중 한 항에 있어서,
상기 제1 상측 전도성전극과 제2 투명전극에 동일 전압이 인가되고,
상기 제1 하측 전도성전극에 다른 전압이 인가되면,
상기 전도성 액체는 상기 제1 투명전극의 형상을 따라 제2 투명기판을 향해 밀려 올라가고, 상기 제2 투명전극의 형상을 따라 제1 기판을 방향으로 밀려 내려감으로써 유동성 오일이 오목렌즈 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 전자젖음현상을 이용한 3차원 영상구현패널 장치.
일면에 제1 하측 투명전극(101)을 포함하는 제1 투명기판(100);
상기 제1 하측 투명전극 상면에 형성된 제1 절연막과,
상기 제1 절연막 상면에 형성된 제1 상측 투명전극과,
상기 제1 상측 투명전극 상면에 형성된 제2 절연막과,
상기 제2 절연막 상면에 형성된 소수성 절연막(102);
상기 제1 투명기판(100)과 상기 제2 투명기판(107) 사이에 주입되는 투명 유동성오일(104) 및,
상기 유동성 오일과 상기 제2 투명기판 사이에 주입되는 투명 전도성 액체(105)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 3차원 영상구현패널 장치.
제18 항에 있어서,
상기 제1 하측 투명전극은 링 형상으로 형성되고,
상기 제1 상측 투명전극은 상기 제1 하측 투명전극의 중심부에 위치하며 원형으로 형성되고,
상기 제2 투명전극은 평면으로 형성되는 것을 특징으로 하는 3차원 영상구현패널 장치.
제18 항에 있어서,
상기 제1 상측 투명전극은 링 형상으로 형성되고,
상기 제1 하측 투명전극은 상기 제1 상측 투명전극의 중심부에 위치하며 원형으로 형성되고,
상기 제2 투명전극은 평면으로 형성되는 것을 특징으로 하는 3차원 영상구현패널 장치.
제18 항에 있어서,
상기 제1 하측 투명전극은 각각의 화소에 대응하여 일대일로 형성되고,
상기 제1 상측 투명전극은 제1 하측 투명전극과 일대일로 대응하여 각각의 화소에 형성되는 것을 특징으로 하는 3차원 영상구현패널 장치.
제18 항에 있어서,
상기 투명 유동성오일은 각각의 셀을 분리하는 분리벽(103)에 의해 분리되고,
상기 투명 전도성 액체는 투명 유동성오일에 대응하여 각각의 셀을 분리하는 분리벽에 의해 분리되는 것을 특징으로 하는 전자젖음현상을 이용한 3차원 영상구현패널 장치.
제18 항에 있어서,
상기 투명 전도성 액체 보다 큰 굴절률을 갖는 유동성오일을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 전자젖음현상을 이용한 3차원 영상구현패널 장치.
제18 항에 있어서,
상기 제1 상측 투명전극 및 제1 하측 투명전극은 투명 전도성 액체와 절연되고,
상기 제2 투명전극은 투명 전도성액체와 전기적으로 접촉되어 있는 것을 특징으로 하는 전자젖음현상을 이용한 3차원 영상구현패널 장치.
제18 항 내지 19항 중 한 항에 있어서,
상기 제1 상측 투명전극과 제2 투명전극에 동일 전압이 인가되고,
상기 제1 하측 투명전극에 다른 전압이 인가되면,
상기 투명 전도성 액체는 상기 제1 하측 투명전극의 형상을 따라 제1 투명기판 방향으로 밀려 내려가고, 상기 제2 투명기판 방향으로 밀려 올라감으로써 유동성 오일이 볼록 렌즈 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 전자젖음현상을 이용한 3차원 영상구현패널 장치.
제8 항 내지 19항 중 한 항에 있어서,
상기 제1 하측 투명전극과 제2 투명전극에 동일 전압이 인가되고,
상기 제1 상측 전도성전극에 다른 전압이 인가되면,
상기 전도성 액체는 상기 제1 하측 투명전극의 형상을 따라 제2 투명기판을 향해 밀려 올라가고, 상기 제1 기판방향으로 밀려 내려감으로써 유동성 오일이 오목렌즈 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 전자젖음현상을 이용한 3차원 영상구현패널 장치.
제18 항 내지 20항 중 한 항에 있어서,
상기 제1 상측 투명전극과 제2 투명전극에 동일 전압이 인가되고,
상기 제1 하측 투명전극에 다른 전압이 인가되면,
상기 투명 전도성 액체는 상기 제1 상측 투명전극의 형상을 따라 제2 투명기판 방향으로 밀려 올라가고, 상기 제1 투명기판 방향으로 밀려 내려감으로써 유동성 오일이 오목 렌즈 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 전자젖음현상을 이용한 3차원 영상구현패널 장치.
제8 항 내지 20항 중 한 항에 있어서,
상기 제1 하측 투명전극과 제2 투명전극에 동일 전압이 인가되고,
상기 제1 상측 전도성전극에 다른 전압이 인가되면,
상기 전도성 액체는 상기 제1 상측 투명전극의 형상을 따라 제1 투명기판을 향해 밀려 내려가고, 상기 제2 투명기판 방향으로 밀려 올라감으로써 유동성 오일이 볼록렌즈 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 전자젖음현상을 이용한 3차원 영상구현패널 장치.