CN108254919B - 显示模块和包括该显示模块的头戴式显示装置 - Google Patents

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Abstract

公开了显示模块和包括该显示模块的头戴式显示装置，其中，在未增大显示模块的分辨率的情况下，黑底未被用户识别为晶格型。该显示模块包括设置有多个像素的第一基板、包括设置有雕刻图案的一个表面的第二基板、以及填充到所述第二基板的所述雕刻图案中的透镜层。所述透镜层包括分别与所述多个像素对应的多个透镜。

Description

显示模块和包括该显示模块的头戴式显示装置
技术领域
本公开涉及显示模块和包括该显示模块的头戴式显示(HMD)装置。
背景技术
HMD装置是以眼镜型或头盔型穿戴在用户身上的图像显示装置，并且在靠近用户的眼睛的距离处形成焦点。HMD装置实现虚拟现实(VR)或增强现实(AR)。
HMD装置可以各自包括用户的眼睛所在的目镜和显示图像的显示模块。在HMD装置中，目镜设置在用户的眼睛之间，显示图像的显示模块设置在目镜的焦距内。因此，当显示模块显示图像时，用户可以看到由目镜放大的虚拟图像。
HMD装置的显示模块可以用诸如液晶显示(LCD)器件、有机发光显示器件等这样的平板显示器件来实现。平板显示器件包括显示图像的多个像素和定义所述多个像素中的每一个的黑底。
在HMD装置中，显示模块以像放大一样的状态显示给用户，为此，显示模块的黑底也可以以像放大一样的状态示出。在这种情况下，如在图1中，黑底可以被用户识别为晶格型。在显示模块的分辨率增大的情况下，黑底的面积减小，因此，可以解决黑底被用户识别为晶格型的问题。然而，由于应用了具有高分辨率的小型显示模块，所以HMD装置的制造成本可能会增大。
发明内容
因此，本公开致力于提供一种显示模块和包括该显示模块的头戴式显示(HMD)装置，其基本上消除了由于现有技术的限制和缺点而导致的一个或更多个问题。
本公开的一方面致力于提供一种显示模块和包括该显示模块的HMD装置，其中，在未增大显示模块的分辨率的情况下，黑底未被用户识别为晶格型。
本公开的附件优点和特征将在以下描述中部分地阐述，并且对于本领域普通技术人员而言，在审阅下文后将部分地变得显而易见或者可以通过本公开的实践来习得。可以通过在所撰写的说明书及其权利要求书以及附图中具体指出的结构来实现并获得本公开的目的和其它优点。
为了实现这些和其它优点并根据本公开的目的，如本文所具体实现和广泛描述的，提供了一种显示模块，该显示模块包括：设置有多个像素的第一基板、包括设置有雕刻图案的一个表面的第二基板、以及填充到所述第二基板的所述雕刻图案中的透镜层。所述透镜层包括分别与所述多个像素对应的多个透镜。
在本公开的另一方面，提供了一种头戴式显示装置，该头戴式显示装置包括目镜和向所述目镜提供图像的显示模块。所述显示模块包括：设置有多个像素的第一基板、包括设置有雕刻图案的一个表面的第二基板、以及填充到所述第二基板的所述雕刻图案中的透镜层。所述透镜层包括分别与所述多个像素对应的多个透镜。
要理解的是，本公开的以上总体描述和以下详细描述二者都是示例性和说明性的，并且旨在提供对所请求保护的本公开的进一步说明。
附图说明
附图被包括进来以提供对本公开的进一步理解，并且被并入本申请且构成本申请的一部分，附图例示了本公开的实施方式，并且与说明书一起用于解释本公开的原理。在附图中：
图1是例示通过现有技术的HMD装置显示的图像的晶格图案的示例性示图；
图2A和图2B是例示根据本公开的实施方式的HMD装置的立体图；
图3是例示图2A和图2B的显示模块容纳单元的示例的示例性示图；
图4是例示图2A和图2B的显示模块容纳单元的另一示例的示例性示图；
图5是例示图2A和图2B的显示模块的立体图；
图6是例示图4中的第一基板、选通驱动器、源驱动集成电路(IC)、柔性膜、电路板和定时控制器的平面图；
图7是例示显示面板的像素的截面图；
图8是图7中的区域A的放大图；
图9是例示根据本公开的实施方式的通过HMD装置显示的图像的晶格图案的示例性示图；
图10是例示制造包括透镜层的第二基板的方法的流程图；以及
图11A至图11E是例示制造包括透镜层的第二基板的方法的示图。
具体实施方式
现在将详细参照本公开的示例性实施方式，在附图中例示了本公开的示例性实施方式的示例。只要可能，贯穿附图，将使用相同的附图标记来指代相同或相似的部件。
在本说明书中，应当注意，只要可能，已经用于表示其它附图中的相同元件的相同附图标记用于元件。在以下描述中，当本领域技术人员已知的功能和配置与本公开的基本配置无关时，将省略其详细描述。本说明书中描述的术语应理解如下。
本公开的优点和特征及其实现方法将通过参照附图描述的以下实施方式而变得清楚。然而，本公开可以按照不同的形式来具体实现，并且不应被解释为限于本文所阐述的实施方式。相反，提供这些实施方式是为了使得本公开将是透彻和完整的，并且将向本领域技术人员充分传达本公开的范围。另外，本公开仅由权利要求书的范围来限定。
附图中所公开的用于描述本公开的实施方式的形状、尺寸、比例、角度和数量仅是示例，因此，本公开不限于所例示的细节。相同的附图标记始终指代相用的元件。在以下描述中，当相关已知功能或配置的详细描述被确定为使本公开的重点不必要地模糊不清时，将省略其详细描述。
在使用了本说明书中所描述的“包括”、“具有”和“包含”的情况下，除非使用了“仅～”，否则可以添加另一部件。除非提到相反情况，否则单数形式的术语可以包括复数形式。
在解释元件时，尽管没有明确描述，但是元件被解释为包括误差范围。
在描述位置关系时，例如，当两个部件之间的位置关系被描述为“在～上”、“在～上方”、“在～下方”和“挨着～”时，除非使用“刚好”或“直接”，否则可以在这两个部件之间设置一个或更多个其它部件。
在描述时间关系时，例如，当时间顺序被描述为“在～之后”、“继～之后”、“紧接着”和“在～之前”时，除非使用“刚好”或“直接”，否则可以包括不连续的情况。
将理解的是，尽管本文中可以使用术语“第一”、“第二”等来描述各种元件，但是这些元件不应受这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元件与另一元件区分开。例如，在不脱离本公开的范围的情况下，第一元件可以被称作第二元件，并且类似地，第二元件可以被称作第一元件。
X轴方向、Y轴方向和Z轴方向不应仅被解释为其之间的关系为垂直的几何关系，而是可以表示在本公开的元件功能性操作的范围内具有更宽的方向性。
术语“至少一个”应被理解为包括一个或更多个相关所列项的任意和所有组合。例如，“第一项、第二项和第三项中的至少一个”的含义表示从第一项、第二项和第三项中的两个或更多个中提出的所有项的组合以及第一项、第二项或第三项。
如本领域技术人员可以充分理解的，本公开的各种实施方式的特征可以部分地或全部地彼此联接或组合，并且可以不同地彼此互操作和在技术上驱动。本公开的实施方式可以彼此独立地被执行，或者可以按照相互依赖关系一起被执行。
以下，将参照附图来详细描述本公开的示例性实施方式。
图2A和图2B是例示根据本公开的实施方式的HMD装置10的立体图。例示图2A是为了显示HMD装置10的显示模块容纳单元20的后表面，以及例示图2B是为了显示HMD装置10的显示模块容纳单元20的前面。
参照图2A和图2B，根据本公开的实施方式的HMD装置10可以包括显示模块容纳单元20、第一目镜30、第二目镜40、第一镜片(glass)50、第二镜片60和镜腿70。
根据本公开的实施方式的HMD装置10被例示为按照包括镜腿70的眼镜型来实现，以便使用户能够容易地穿戴或摘下如图2A和图2B所示的眼镜，但是不限于此。也就是说，HMD装置10可以包括能够穿戴在头上的头戴式条带，而不是镜腿70。
显示模块容纳单元20可以包括显示图像的显示模块和用于将显示模块上所显示的图像提供给第一目镜30和第二目镜40的光学装置。下面将参照图2A和图2B来详细描述显示模块容纳单元20。
第一目镜30和第二目镜40可以被设置在显示模块容纳单元20的后表面上。第一目镜30可以是用户的左眼所在的左眼透镜，第二目镜40可以是用户的右眼所在的右眼透镜。因此，用户可以通过第一目镜30和第二目镜40来观看在显示模块容纳单元20的显示模块上显示的图像。第一目镜30和第二目镜40中的每一个可以被实现为凸透镜或者菲涅耳透镜，但不限于此。
第一镜片50和第二镜片60可以被设置在显示模块容纳单元20的前面。第一镜片50可以与第一目镜30对应设置，第二镜片60可以与第二目镜40对应设置。因此，用户可以在显示模块容纳单元20的前面通过使用第一目镜30和第二目镜40来查看通过第一镜片50和第二镜片60所看到的前景。第一镜片50和第二镜片60可以被设计为基于用户的要求而关闭或打开。另选地，可以省略第一镜片50和第二镜片60。
图3是例示图2A和图2B中的显示模块容纳单元的示例的示例性示图。
图3对应于当从显示模块容纳单元的一个侧面看显示模块容纳单元时的一个侧视图。在图3中，例示了与第一目镜30对应设置的显示模块容纳单元20的元件。与第二目镜40对应设置的显示模块容纳单元20的元件与图3的例示基本相同，因此省略该元件。
参照图3，显示模块容纳单元20可以包括显示模块100和聚光透镜200。
显示模块100可以是显示图像的显示器件。例如，显示模块100可以被实现为诸如LCD器件、硅基板上的有机发光器件(OLEDoS)、硅基板上的液晶(LCoS)或硅基板上的发光二极管(LEDoS)这样的小型显示器件。以下，为了便于描述，例示了显示模块100是有机发光显示器件的示例，但本公开的实施方式不限于此。下面将参照图5和图6来详细描述显示模块100。
聚光透镜200可以被设置在显示模块100与第一目镜30之间。聚光透镜200可以将显示模块100上所显示的图像提供给第一目镜30。第一目镜30可以被实现为凸透镜或菲涅耳透镜，但不限于此。根据情况，可以省略聚光透镜200。
第一镜片50和第二镜片60可以被设计为根据用户的要求而打开或关闭。另选地，可以省略第一镜片50和第二镜片60。
也就是说，在本公开的实施方式中，可以通过第一目镜30来将由显示模块容纳单元20的显示模块显示的虚拟图像提供给用户的眼睛。结果，在本公开的实施方式中，实现了虚拟现实(VR)。
图4是例示图2A和图2B中的显示模块容纳单元的另一示例的示例性示图。
图4对应于当从显示模块容纳单元的一个侧面看显示模块容纳单元时的一个侧视图。在图4中，例示了与第一目镜30对应设置的显示模块容纳单元20的元件。与第二目镜40对应设置的显示模块容纳单元20的元件与图4的例示基本相同，因此省略该元件。
参照图4，显示模块容纳单元20可以包括显示模块100、聚光透镜200和透射式反射器300。
显示模块100可以被设置在透射式反射器300上。显示模块100可以是显示图像的显示器件。例如，显示模块100可以被实现为诸如LCD器件、硅基板上的有机发光器件(OLEDoS)、硅基板上的液晶(LCoS)或硅基板上的发光二极管(LEDoS)这样的小型显示器件。以下，为了便于描述，例示了显示模块100是有机发光显示器件的示例，但本公开的实施方式不限于此。下面将参照图5和图6来详细描述显示模块100。
聚光透镜200可以被设置在透射式反射器300与第一目镜30之间。聚光透镜200可以将显示在显示模块100上并且由透射式反射器300反射的图像提供给第一目镜。聚光透镜200可以被实现为凸透镜或菲涅耳透镜，但不限于此。根据情况，可以省略聚光透镜200。
透射式反射器300可以被设置在聚光透镜200与第一镜片50之间。透射式反射器300可以是透射一些光并反射其它光的反射式偏振器或半镜(half mirror)。半镜可以包括玻璃和设置在玻璃的一个表面上的半透射导电层。半透射导电层可以由诸如Mg、Ag或Mg和Ag的合金这样的半透射导电材料形成。反射式偏振器可以是高级偏振膜(APF)或双亮度增强膜(DBEF)，但不限于此。
第一镜片50和第二镜片60可以被设计为根据用户的要求而打开或关闭。另选地，可以省略第一镜片50和第二镜片60。
如上所述，在本公开的实施方式中，由于设置了透射一些光并反射其它光的透射式反射器300，所以透射式反射器300可以透射从第一镜片50入射的光并且可以将显示模块100上所显示的图像提供给聚光透镜200。因此，用户可以观看所有的通过使用第一目镜30而经由第一镜片50看到的场景以及显示模块100上所显示的图像。也就是说，用户可以观看通过交叠现实的场景和虚拟图像而获得的一个图像，从而实现了AR。
此外，在本公开的实施方式中，在关闭或省略第一镜片50的情况下，透射式反射器300可以将显示模块100上所显示的图像提供给聚光透镜200。因此，在本公开的实施方式中，第一目镜30可以将显示模块100上所显示的图像提供给用户的眼睛。因此，在本公开的实施方式中，实现了VR。
图5是例示图2A和图2B中的显示模块的立体图。图6是例示图4中的第一基板、选通驱动器、源驱动IC、柔性膜、电路板和定时控制器的平面图。
在图6中，为了便于描述，省略了第二基板112，并且第二基板112可以被设置为覆盖第一基板111的显示区域DA。
参照图5和图6，根据本公开的实施方式的显示模块100可以包括显示面板110、选通驱动器120、源驱动IC 130、柔性膜140、电路板150和定时控制器160。
显示面板110可以包括第一基板111和第二基板112。虽然描述了第一基板111和第二基板112各自均由玻璃形成的示例，但是第一基板111和第二基板112各自也可以均由塑料形成，而不限于此。
多条选通线、多条数据线和多个像素可以被设置在第一基板111上。像素可以被分别设置在由选通线和选通线的交叉结构限定的多个区域中。
每个像素可以包括薄膜晶体管(TFT)和包含第一电极、有机发光层和第二电极的有机发光器件。当通过选通线输入选通信号时，每个像素可以根据通过数据线提供的数据电压而通过使用TFT将特定电流提供给有机发光器件。因此，每个像素的有机发光器件可以根据特定电流而发射具有特定亮度的光。下面将参照图4来详细描述像素。
显示面板110可以被划分成设置有像素以显示图像的显示区域DA和不显示图像的非显示区域NDA。选通线、数据线和像素可以被设置在显示区域DA中。选通驱动器120和多个焊盘可以被设置在非显示区域NDA中。
选通驱动器120可以根据从定时控制器160输入的选通控制信号而将选通信号提供给选通线。选通驱动器120可以以面板内选通驱动器(GIP)型设置在显示面板110的显示区域DA的一侧或两侧外部的非显示区域NDA中。另选地，选通驱动器120可以被制造为驱动芯片并且可以安装在柔性膜上，而且可以以卷带自动接合(TAB)型附接在显示面板110的显示区域DA的一侧或两侧外部的非显示区域NDA上。
源驱动IC 130可以从定时控制器160接收数字视频数据和源控制信号。源驱动器IC 130可以根据源控制信号将数字视频数据转换成模拟数据电压，并且可以分别将模拟数据电压提供给数据线。如果源驱动IC 130被制造为驱动芯片，则源驱动IC130可以以膜上芯片(COF)型或塑料上芯片(COP)型安装在柔性膜140上。
诸如数据焊盘这样的多个焊盘可以被设置在显示面板110的非显示区域NDA中。将焊盘连接至源驱动IC 130的线和将焊盘连接至电路板150的线的线可以被设置在柔性膜140上。柔性膜140可以通过使用各向异性导电膜来附接在焊盘上，因此，焊盘可以连接至柔性膜140的线。
电路板150可以附接在设置有多个的柔性膜140上。实现为驱动芯片的多个电路可以安装在电路板150上。例如，定时控制器160可以安装在电路板150上。电路板150可以是印刷电路板(PCB)或柔性印刷电路板(FPCB)。
定时控制器160可以通过电路板150的电缆从外部系统板(未示出)接收数字视频数据和定时信号。基于定时信号，定时控制器160可以生成用于控制选通驱动器120的操作定时的选通控制信号和和用于控制设置有多个的源驱动IC 130的源控制信号。定时控制器160可以将选通控制信号提供给选通驱动器120，并且可以将源控制信号提供给多个源驱动IC 130。
图7是例示显示面板的像素的截面图。
参照图7，多个TFT 210可以被形成在第一基板111上。在形成TFT 210之前，缓冲层可以被形成在第一基板111上。缓冲层可以被形成在第一基板111上，以用于保护TFT 210和有机发光器件260免受穿透易受水渗透的第一基板111的水的影响。缓冲层可以包括交替堆叠的多个无机层。例如，缓冲层可以由氧化硅(SiOx)、氮化硅(SiNx)和SiON的一个或多个无机层交替堆叠的多层形成。可以省略缓冲层。
TFT 210可以被形成在缓冲层上。每个TFT 210可以包括有源层211、栅极212、源极213和漏极214。在图7中，TFT 210被示例性地例示为形成为栅极212设置在有源层211上的顶栅型，但不限于此。在其它实施方式中，TFT 210可以被形成为栅极212设置在有源层211下方的底栅型或者栅极212设置在有源层211上和下方的双栅型。
有源层211可以被形成在缓冲层上。有源层211可以由硅基半导体材料或基于氧化物的半导体材料形成。用于阻挡入射到有源层211上的外部光的阻光层可以被形成在缓冲层与有源层211之间。
栅极绝缘层220可以被形成在有源层211上。栅极绝缘层220可以由无机层(例如，氧化硅(SiOx)、氮化硅(SiNx))或其多层形成。
栅极212和选通线可以被形成在栅极绝缘层220上。栅极212和选通线各自均可以由包括钼(Mo)、铝(Al)、铬(Cr)、金(Au)、钛(Ti)、镍(Ni)、钕(Nd)和铜(Cu)中的一种或其合金的单层或多层形成。
层间电介质230可以被形成在栅极212和选通线上。层间电介质230可以由无机层(例如，SiOx、SiNx)或其多层形成。
源极213、漏极214和数据线可以被形成在层间电介质230上。源极213可以通过穿过栅极绝缘层220和层间电介质230的接触孔来接触有源层211。漏极214可以通过穿过栅极绝缘层220和层间电介质230的接触孔来接触有源层211。源极213、漏极214和数据线各自均可以由包括Mo、Al、Cr、Au、Ti、Ni、Nd和Cu中的一种或其合金的单层或多层形成。
用于绝缘TFT 210的钝化层240可以被形成在源极213、漏极214和数据线上。钝化层240可以由无机层(例如，SiOx、SiNx)或其多层形成。
用于平整由TFT 210引起的阶跃高度的平整层250可以被形成在钝化层240上。平整层250可以由诸如丙烯酸树脂、环氧树脂、酚醛树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂等这样的有机层形成。
有机发光器件260和堤岸270可以被形成在平整层250上。有机发光器件260可以包括第一电极261、有机发光层262和第二电极263。第一电极261可以是阳极，第二电极263可以是阴极。
第一电极261可以被形成在平整层250上。第一电极261可以通过穿过钝化层240和平整层250的共享接触孔来连接至TFT 210的源极213。在沿着朝向第二基板112的方向输出从每个像素P发射的光的顶部发光型中，第一电极261可以由诸如铝(Al)和钛(Ti)的堆叠结构(Ti/Al/Ti)、Al和ITO的堆叠结构(ITO/Al/ITO)、APC合金、APC合金和ITO的堆叠结构(ITO/APC/ITO)等这样的具有高反射率的金属材料形成。APC合金可以是Ag、钯(Pd)和Cu的合金。
堤岸270可以被形成在平整层250上以覆盖第一电极261的边缘，并用于划分像素P。也就是说，堤岸270可以用作限定像素P的像素限定层。
每一个像素P可以表示依次堆叠对应于阳极的第一电极261、有机发光层262和对应于阴极的第二电极263的区域，并且来自第一电极261的空穴和来自第二电极263的电子在有机发光层262中结合以发光。在这种情况下，设置有堤岸270的区域不发光，因此，可以定义为非发光区域。
堤岸270可以由诸如丙烯酸树脂、环氧树脂、酚醛树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂等这样的有机层形成。
有机发光层262可以被形成在第一电极261和堤岸270上。有机发光层262可以是共同设置在像素P中的公共层，并且可以是发射白光的白光发射层。在这种情况下，有机发光层262可以通过在整个显示区域中使用设置有开口区域的开口掩模来沉积。
在有机发光层262被设置为发射白光的公共层的情况下，有机发光层262可以是发射白光的白光发射层。在这种情况下，有机发光层262可以以两个或更多个堆叠的串联结构来提供。所述两个或更多个堆叠可以各自均包括空穴传输层、至少一个发光层和电子传输层。也就是说，有机发光层262可以包括空穴传输层、至少一个发光层和电子传输层。
此外，电荷产生层可以被形成在相邻的堆叠之间。电荷产生层可以包括与下部堆叠相邻设置的n型电荷产生层，以及形成在n型电荷产生层上并与上部堆叠相邻设置的p型电荷产生层。n型电荷产生层可以将电子注入到下部堆叠中，p型电荷产生层可以将空穴注入到上部堆叠中。n型电荷产生层可以由掺杂有诸如锂(Li)、钠(Na)、钾(K)或铯(Cs)这样的碱金属或者诸如镁(Mg)、锶(Sr)、钡(Ba)或镭(Ra)这样的碱土金属形成。p型电荷产生层可以是通过在具有传输空穴的能力的有机主体材料上掺杂掺杂剂而形成的有机层。
在图7中，例示了有机发光层262是共同形成在像素P中的公共层，并且是发射白光的白光发射层，但是本实施方式不限于此。在其它实施方式中，有机发光层262可以被单独地设置在每个像素P中，并且在这种情况下，每个像素P可以包括发射第一颜色的光的第一发光层、发射第二颜色的光的第二发光层或者发射第三颜色的光的第三发光层。例如，第一发光层可以是发射红光的红光发射层，第二发光层可以是发射绿光的绿光发射层，以及第三发光层可以是发射蓝光的蓝光发射层。在这种情况下，第一发光层至第三发光层中的每一个可以通过使用精细金属掩模(FMM)来沉积。
第二电极263可以被形成在有机发光层262上。第二电极263可以是共同形成在像素P中的公共层。第二电极263可以由能够透射光的诸如氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌(IZO)这样的透明导电材料(或TCO)或者诸如Mg、Ag或Mg和Ag的合金这样的半透射导电材料形成。在第二电极140由半透射导电材料形成的情况下，发光效率通过微腔来增强。覆盖层可以被形成在第二电极263上。
封装层280可以被形成在第二电极263上。封装层280防止氧气或水渗透到有机发光层262和第二电极263中。封装层280可以包括至少一个无机层。另外，封装层280还可以包括至少一个有机层，以用于防止颗粒经由封装层280和第一无机层281渗透到有机发光层262和第二电极263中。例如，如图7所示，封装层280可以包括第一无机层281、有机层282和第二无机层283。
第一无机层281可以被设置在第二电极263上。第一无机层281可以被设置为覆盖第二电极263。
有机层282可以被设置在第一无机层281上。有机层282可以被设置为具有足够的厚度，以防止颗粒经由封装层280和第一无机层281渗透到有机发光层262和第二电极263中。
第二无机层283可以被设置在有机层282上。第二无机层283可以被设置为覆盖有机层282。
第一无机层281和第二无机层283中的每一个均可以由氮化硅、氮化铝、氮化锆、氮化钛、氮化铪、氮化钽、氧化硅、氧化铝、氧化钛等形成。
第一滤色器291至第三滤色器293和黑底294可以被设置在第一基板111与第二基板112之间。第一滤色器291至第三滤色器293和黑底294可以被设置在第二基板112中的面对第一基板111的一个表面上。第一滤色器291至第三滤色器293中的每一个均可以与像素P对应设置，并且黑底294可以与堤岸270对应设置。例如，第一滤色器291可以是红色滤色器，第二滤色器292可以是绿色滤色器，并且第三滤色器293可以是蓝色滤色器。
雕刻图案112a可以被设置在第二基板112中的与所述一个表面相对的另一个表面上。透镜层113可以被设置在第二基板112的另一个表面上。透镜层113可以被设置成覆盖雕刻图案112a，并且透镜层113可以被填充到雕刻图案112a中。
透镜层113可以由具有比第二基板112的折射率高的折射率的树脂形成。树脂可以是紫外线(UV)可固化树脂。在第二基板112是玻璃的情况下，第二基板112可以具有1.5的折射率，因此，树脂可以是具有1.6或更大的折射率的材料。例如，树脂可以是混合有丙烯酸酯单体、高折射率分散无机颗粒、UV光引发剂和添加剂的材料。丙烯酸酯单体可以是氨基甲酸酯丙烯酸酯单体，高折射率分散无机颗粒可以是氧化锆粉末(ZrO2)。然而，本实施方式不限于此。因此，基于雕刻图案112a的形状，透镜层113可以用作具有特定折射率的透镜。下面将参照图8来详细描述透镜层113。
用于防止外部光的反射的偏振器可以附接在透镜层113上。
第一基板111的封装层280可以通过使用粘合层290来附接在第二基板112的滤色器291至293上，因此，第一基板111可以接合至第二基板112。粘合层290可以是透明粘合树脂。第二基板112可以是塑料膜、玻璃膜或封装膜(保护膜)。
图8是图7中的区域A的放大图。
在图8中，为了便于描述，仅例示了黑底294、第二基板112和透镜层113。
参照图8，透镜层113可以包括多个透镜1130。多个透镜1130中的每一个均可以与开口区域对应设置。开口区域可以是未被黑底294覆盖的区域。多个透镜1130中的每一个的间距PIT可以被设置为开口区域的宽度A和黑底294的宽度B。
多个透镜1130中的每一个可以包括设置在其中心的平面部1131和从平面部1131的边缘延伸并具有特定曲率半径R的曲率部1132。曲率部1132可以具有基于曲率半径R的焦距f，因此，可以用作使入射光折射的透镜。
平面部1131可以被设置在开口区域中，并且曲率部1132可以与黑底294对应设置。也就是说，曲率部1132与黑底294交叠。在曲率部1132的宽度被定义为a'，平面部分1131的宽度可以定义为“PIT-2a'”。平面部1131的宽度“PIT-2a'”可以被设置为宽于曲率部1132的宽度a'，并且可以被设置为窄于开口区域的宽度A。平面部1131的宽度“PIT-2a'”可以被设置为宽于黑底294的宽度B的一半“B/2”。在这种情况下，曲率部1132的宽度a'可以被设置为黑底294的宽度B的一半“B/2”和与焦距f交叠的开口区域的边缘的宽度a之和。因此，可以假设平面部1131的宽度“PIT-2a'”与“A-2a”基本相同。
曲率部1132可以具有基于曲率半径R的焦距f。在这种情况下，曲率部1132的曲率半径R可以如下式(1)所示的来计算：
Figure BDA0001529394870000121
其中，R表示曲率部1132的曲率半径，n1表示第二基板112的折射率，n2表示透镜1130的折射率，f表示曲率部1132的焦距。也就是说，曲率部1132的半径R可以基于第二基板112的折射率n1、透镜1130的折射率n2和曲率部1132的焦距f来设置。曲率部1132的焦距f可以是从透镜1130到像素P的有机发光层262的距离。
在透镜1130的折射率n2小于第二基板112的折射率的情况下，曲率部1132的曲率半径R可以具有小于0的值。因此，透镜1130的折射率n2可以大于第二基板112的折射率。
此外，可以根据曲率部1132的焦距f和第二基板112的厚度T来计算下式(2)：
a：a′＝f-T：f (2)
其中，a表示与焦距f交叠的开口区域的边缘的宽度，a'表示曲率部1132的宽度，f表示曲率部1132的焦距，以及T表示第二基板112的厚度。可以根据式(2)来计算下式(3)：
Figure BDA0001529394870000131
此外，如在式(4)中，曲率部1132的宽度a'可以被设置为黑底294的宽度B的一半“B/2”和与焦距f交叠的开口区域的边缘的宽度a之和：
Figure BDA0001529394870000132
通过利用式(3)和(4)，可以如下式(5)所示的来计算与焦距f交叠的开口区域的边缘的宽度a：
Figure BDA0001529394870000133
当将如式(5)所示的来计算的与焦距f交叠的开口区域的边缘的宽度a代入式(3)或式(4)时，曲率部1132的宽度a'可以如下式(6)所示的来计算：
Figure BDA0001529394870000134
如在式(6)中，曲率部1132的宽度a'可以基于黑底294的宽度B、第二基板112的厚度T以及曲率部1132的焦距f来设置。
如上所述，在本公开的实施方式中，如在式(1)中，曲率部1132的曲率半径R可以基于第二基板112的折射率n1、透镜1130的折射率n2和曲率部1132的焦距f来设置。另外，在本公开的实施方式中，如在式(6)中，曲率部1132的宽度a'可以基于黑底294的宽度B、第二基板112的厚度T以及曲率部1132的焦距f来设置。结果，在本公开的实施方式中，从像素P发射并且通过开口区域行进到透镜1130的曲率部1132的光L可以根据曲率半径R来折射并且可以在向上方向上输出。也就是说，在本公开的实施方式中，从像素P发射的光L可以被扩展并输出到设置有黑底294的区域。因此，在本公开的实施方式中，如在图9中，黑底294未被用户辨别。
图10是例示制造包括透镜层的第二基板的方法的流程图。图11A至图11E是例示制造包括透镜层的第二基板的方法的示图。
以下，将参照图10和图11A至图11E来详细描述制造包括透镜层的第二基板的方法的示例。在图10和图11A至图11E中，例示了第二基板112是玻璃基板的示例。
首先，如在图11A中，可以在第二基板112的一个表面上沉积金属层ML。金属层ML可以是钼(Mo)并且可以被沉积为具有约
Figure BDA0001529394870000141
的厚度。金属层ML的厚度可以基于雕刻图案112a的厚度来设置。(图10的S101)
第二，如在图11B中，可以在金属层ML上对准掩模M，并且通过用UV来对金属层ML的一部分进行曝光，可以形成金属图案MP。(图10的S102)
第三，如在图11C中，可以通过使用诸如氟化氢(HF)这样的气体来蚀刻形成有金属图案MP的第二基板112。因此，雕刻图案112a可以被形成在第二基板112中的没有形成金属图案MP的一个表面上。(图10的S103)
第四，如在图11D中，可以去除残留在第二基板112的所述一个表面上的金属图案MP。(图10的S104)
第五，如在图11E中，可以通过在第二基板112的所述一个表面上涂覆树脂来形成透镜层113。
树脂可以是UV可固化树脂。另外，树脂可以具有比第二基板112的折射率高的折射率。在第二基板112是玻璃的情况下，第二基板112可以具有1.5的折射率，因此，树脂可以是具有1.6或更大的折射率的材料。例如，树脂可以是混合有丙烯酸酯单体、高折射率分散无机颗粒、UV光引发剂和添加剂的材料。丙烯酸酯单体可以是氨基甲酸酯丙烯酸酯单体，并且高折射率分散无机颗粒可以是氧化锆粉末(ZrO2)。然而，本实施方式不限于此。因此，基于雕刻图案112a的形状，透镜层113可以用作具有特定折射率的透镜。(图10的S105)
在第二基板112是塑料基板的情况下，雕刻图案112a可以通过挤压成型、压制成型等来形成在第二基板112的所述一个表面上。
如上所述，根据本公开的实施方式，曲率部的曲率半径可以基于第二基板的折射率、透镜的折射率以及曲率部的焦距来设置。另外，根据本公开的实施方式，曲率部的宽度可以基于黑底的宽度、第二基板的厚度以及曲率部的焦距来设置。结果，根据本公开的实施方式，从像素发射并且通过开口区域行进到透镜的曲率部的光可以根据曲率半径来折射并且可以在向上方向上输出。也就是说，根据本公开的实施方式，从像素发射的光可以被扩展并输出到设置有黑底的区域。因此，根据本公开的实施方式，黑底未被用户辨别。
对于本领域技术人员而言，将显而易见的是，在不脱离本公开的精神或范围的情况下，可以在本公开中进行各种修改和变型。因此，本公开旨在涵盖本公开的修改和变型，只要它们落入所附权利要求及其等同物的范围内即可。
相关申请的交叉引用
本申请要求于2016年12月28日提交的韩国专利申请第10-2016-0180923的权益，其通过引用结合于此，如同在此充分阐述一般。

Claims (14)

1.一种显示模块，该显示模块包括：
第一基板，多个像素被设置在所述第一基板上；
第二基板，所述第二基板包括设置有雕刻图案的一个表面；
黑底，所述黑底位于所述第一基板与所述第二基板之间；以及
透镜层，所述透镜层被填充到所述第二基板的所述雕刻图案中，
其中，所述透镜层包括分别与所述多个像素对应的多个透镜，
其中，所述多个透镜各自包括：
平面部，所述平面部被设置在所述多个透镜中的各个透镜的中心；以及
曲率部，所述曲率部从所述平面部的边缘延伸并具有特定曲率，
其中，所述平面部被设置在未被黑底覆盖的开口区域中，并且所述曲率部与所述黑底交叠。
2.根据权利要求1所述的显示模块，其中，所述透镜层的折射率大于所述第二基板的折射率。
3.根据权利要求1所述的显示模块，其中，所述多个透镜中的每个透镜的间距与所述黑底的宽度和未被所述黑底覆盖的开口区域的宽度之和相同。
4.根据权利要求1所述的显示模块，其中，所述开口区域的宽度比所述平面部的宽度宽。
5.根据权利要求4所述的显示模块，其中，所述曲率部的宽度比所述黑底的宽度的一半宽。
6.根据权利要求1所述的显示模块，其中，当所述曲率部的曲率半径为R、所述曲率部的焦距为f、所述第二基板的折射率为n1、所述透镜层的折射率为n2时，满足
Figure FDA0002422958940000011
7.根据权利要求1所述的显示模块，其中，当所述曲率部的宽度为a'、所述曲率部的焦距为f、黑底的宽度为B、所述第二基板的厚度为T时，满足
Figure FDA0002422958940000012
8.一种头戴式显示装置，该头戴式显示装置包括：
目镜；以及
显示模块，所述显示模块向所述目镜提供图像，
其中，所述显示模块包括：
第一基板，多个像素被设置在所述第一基板上；
第二基板，所述第二基板包括设置有雕刻图案的一个表面；
黑底，所述黑底位于所述第一基板与所述第二基板之间；以及
透镜层，所述透镜层被填充到所述第二基板的所述雕刻图案中，
其中，所述透镜层包括分别与所述多个像素对应的多个透镜，
其中，所述多个透镜各自包括：
平面部，所述平面部被设置在所述多个透镜中的各个透镜的中心；以及
曲率部，所述曲率部从所述平面部的边缘延伸并具有特定曲率，
其中，所述平面部被设置在未被黑底覆盖的开口区域中，并且所述曲率部与所述黑底交叠。
9.根据权利要求8所述的头戴式显示装置，其中，所述透镜层的折射率大于所述第二基板的折射率。
10.根据权利要求8所述的头戴式显示装置，其中，所述多个透镜中的每个透镜的间距与所述黑底的宽度和未被所述黑底覆盖的开口区域的宽度之和相同。
11.根据权利要求8所述的头戴式显示装置，其中，所述开口区域的宽度比所述平面部的宽度宽。
12.根据权利要求11所述的头戴式显示装置，其中，所述曲率部的宽度比所述黑底的宽度的一半宽。
13.根据权利要求8所述的头戴式显示装置，其中，当所述曲率部的曲率半径为R、所述曲率部的焦距为f、所述第二基板的折射率为n1、所述透镜层的折射率为n2时，满足
Figure FDA0002422958940000021
14.根据权利要求8所述的头戴式显示装置，其中，当所述曲率部的宽度为a'、所述曲率部的焦距为f、黑底的宽度为B、所述第二基板的厚度为T时，满足
Figure FDA0002422958940000022
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