CN116136729A

CN116136729A - 增强现实内容提供装置

Info

Publication number: CN116136729A
Application number: CN202211002831.3A
Authority: CN
Inventors: 朴声国; 徐荣奭; 白成恩; 李太熙; 崔鎭宇
Original assignee: Samsung Display Co Ltd
Current assignee: Samsung Display Co Ltd
Priority date: 2021-11-16
Filing date: 2022-08-19
Publication date: 2023-05-19
Also published as: US20230152584A1; KR20230071912A

Abstract

本发明涉及一种增强现实内容提供装置，所述增强现实内容提供装置能够利用显示增强现实内容图像的显示光来感知用户的触摸。根据本发明的一实施例的增强现实内容提供装置包括：显示模块，射出显示增强现实内容图像的显示光；光学模块，以在透明性透镜显示增强现实内容图像的方式形成显示光的路径，并在显示光的路径上感知根据用户触摸的光量的变化来输出光量检测信号；以及控制模块，分析光量检测信号的大小变化而感知用户触摸，并根据感知结果激活用户界面功能。

Description

增强现实内容提供装置

技术领域

本发明涉及一种增强现实内容提供装置。

背景技术

最近，随着开发能够实现虚拟现实(VR：virtual reality)的电子设备及显示装置，对其的关注正在增加。还正在研究能够实现作为虚拟现实的下一阶段的增强现实(AR：augmented reality)及混合现实(MR：mixed reality)的技术。

与以完全虚拟世界为前提的虚拟现实不同，增强现实是在现实世界的环境上重叠显示虚拟的对象或图像信息，从而进一步增加现实的效果的显示技术。

虚拟现实仅有限地应用于诸如游戏或虚拟体验之类的领域，而增强现实具有可以多样地应用于现实环境的优点。尤其，增强现实作为适合于泛在(ubiquitous)环境或物联网(IoT：internet of things)环境等的下一代显示技术而受到关注。在混合现实世界和虚拟世界的附加信息而显示的角度上看，这种增强现实可以说是混合现实的一例。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种能够利用显示增强现实内容图像的显示模块的显示光来感知用户的触摸并能够激活用户界面功能的增强现实内容提供装置。

本发明所要解决的另一技术问题在于提供一种通过将触摸感知状态实时地显示为增强现实内容图像而能够防止触摸感知错误及界面误操作的增强现实内容提供装置。

本发明的技术问题并不限于以上提及的技术问题，本领域技术人员可以从以下记载明确理解未提及的其他技术问题。

用于解决上述技术问题的根据一实施例的一种增强现实内容提供装置包括：显示模块，射出显示增强现实内容图像的显示光；光学模块，以在透明性透镜显示所述增强现实内容图像的方式形成所述显示光的路径，并在所述显示光的路径上感知根据用户触摸的光量变化来输出光量检测信号；以及控制模块，分析所述光量检测信号的大小变化而感知所述用户触摸，并根据感知结果激活用户界面功能。

所述光学模块包括：第一反射部件，反射由所述显示模块射出的所述显示光并将其供应到所述透明性透镜，其中，所述第一反射部件的背面或外部外观用作触摸面来以对应于根据所述用户触摸而改变的周边光量的方式生成并输出所述光量检测信号。

所述第一反射部件包括：多个第一光接收感测部，生成并输出大小对应于从所述显示模块入射的所述显示光的光量变化和所述周边光量的变化而改变的所述光量检测信号。

所述多个第一光接收感测部包括：预定深度的凹槽，形成在所述第一反射部件的反射面；以及至少一个光接收传感器，在所述凹槽的内部沿所述反射面的正面方向布置。其中，所述至少一个光接收传感器向所述控制模块供应大小对应于所述周边光量的变化及入射光量的变化而改变的所述光量检测信号。

所述控制模块可以控制所述显示模块的驱动，以利用所述增强现实内容图像显示针对所述用户触摸的感知结果，在根据所述用户界面功能被激活时可以控制根据所述用户触摸的所述显示模块的图像显示操作和感测模块的感测操作。

所述控制模块可以以至少一个帧时段为单位将所述光量检测信号的平均值和按所述光量检测信号的大小值进行比较，并可以提取输出大小比针对所述光量检测信号的平均值的预先设定的基准差值低的光量检测信号的至少一个第一光接收感测部，并且判断为在输出大小比针对平均值的预先设定的基准差值低的光量检测信号的至少一个第一光接收感测部的周边进行了所述用户触摸，从而改变用于显示所述增强现实内容图像的图像数据。

所述光学模块包括：第一反射部件，反射由所述显示模块射出的所述显示光；以及第二反射部件，使从所述第一反射部件反射的显示光再次反射而供应到所述透明性透镜。所述第二反射部件的背面或外部外观可以用作触摸面而以对应于根据所述用户触摸而改变的周边光量的方式生成并输出所述光量检测信号。

所述第二反射部件包括：多个第二光接收感测部，生成并输出大小对应于从所述显示模块入射的所述显示光的光量变化和所述周边光量的变化而改变的所述光量检测信号。

所述多个第二光接收感测部可以布置于所述第二反射部件的反射面，并且可以分别布置于包括所述反射面的边角区域的所述反射面的最外廓区域中的一部分区域。

所述显示模块可以组装在支撑所述透明性透镜的支撑框架的一侧或两侧，或者与所述支撑框架形成为一体，并可以利用至少一个图像显示设备显示所述增强现实内容图像。

根据本发明的一实施例的增强现实内容提供装置能够利用显示增强现实内容图像的显示光来感知用户的触摸，从而能够以更加简单并有效的结构激活用户界面功能。

并且，根据本发明的一实施例的增强现实内容提供装置能够使增强现实内容图像的显示光路径上的触摸感知状态实时地显示为增强现实内容图像。因此，能够防止触摸感知错误及界面误操作，并能够提高用户的可靠性。

根据实施例的效果不受以上例示的内容的限制，更加多样的效果包括于本说明书中。

附图说明

图1是示出根据本发明的一实施例的增强现实内容提供装置的应用示例的图。

图2是具体示出根据本发明的一实施例的以眼镜形态应用的增强现实内容提供装置的立体图。

图3是图2所示的增强现实内容提供装置的一侧面方向分解立体图。

图4是图2及图3所示的增强现实内容提供装置的背面方向分解立体图。

图5是将沿图4所示的Z-Z'线剖切的剖面以从上部可见的形态示出的上部图。

图6是示出在光学模块形成在图5所示的第一显示模块中显示的增强现实内容图像的显示光路径的结构的图。

图7是示意性地示出图6所示的第一显示模块的构成图。

图8是具体示出图7所示的图像显示设备的布局图。

图9是详细示出图8的A区域的布局图。

图10是详细示出在图9的B区域所示的像素的布局图。

图11是示出沿图10的I-I'线剖切的图像显示设备的一示例的剖面图。

图12是详细示出图11的发光元件的一示例的放大剖面图。

图13是具体示出形成在图6的光学模块的第一反射部件的触摸感知结构的构成图。

图14是示出通过增强现实内容图像来显示用户触摸感知区域的一示例的图。

图15是具体示出图13所示的第一反射部件的触摸感知结构的另一实施例的构成图。

图16是具体示出图13所示的第一反射部件的触摸感知结构的又一实施例的构成图。

图17是示出在光学模块形成在图5所示的第一显示模块中显示的增强现实内容图像的显示光路径的结构的另一实施例的图。

图18是具体示出图17所示的第二反射部件的触摸感知结构的另一实施例的构成图。

图19是具体示出图17所示的第二反射部件的触摸感知结构的又一实施例的构成图。

图20是示出根据本发明的一实施例的包括显示模块的手表式智能设备的示例图。

图21是示出根据本发明的一实施例的包括显示模块的汽车仪表盘和中心仪表盘的示例图。

图22是示出根据本发明的一实施例的包括显示模块的透明显示装置的示例图。

附图标记说明

110：图像显示设备 200：增强现实内容提供装置

201：透明性透镜 210：显示模块

211：图像传输部件 212：显示面板

220：控制模块 240：感测模块

EA1：第一发光区域 EA2：第二发光区域

EA3：第三发光区域 EA4：第四发光区域

LE1：第一发光元件 LE2：第二发光元件

LE3：第三发光元件 LE4：第四发光元件

具体实施方式

参照与附图一起详细后述的实施例，可以明确本发明的优点和特征以及达成这些的方法。然而本发明可以实现为彼此不同的多样的形态，而不限于以下公开的实施例，并且提供本实施例的目的仅在于使本发明的公开完整并向本发明所属技术领域中具有普通知识的人员完整地告知本发明的范围，本发明仅由权利要求的范围所定义。

当元件(elements)或层被称为位于其他元件或层“之上(on)”时，包括元件(elements)或层在其他元件或层的紧邻的上方或中间夹设有其他层或其他元件的情况。在整个说明书中，相同的附图标记指代相同的构成要素。用于说明实施例的附图中公开的形状、大小、比率、角度、数量等是示例性的，本发明不限于所示出的事项。

虽然“第一”、“第二”等用于叙述多样的构成要素，但这些构成要素显然不受限于这些术语。这些术语仅用于将一个构成要素与其他构成要素进行区分。因此，以下提及的第一构成要素在本发明的技术思想内，显然也可以是第二构成要素。

本发明的多个实施例的各个特征可以局部或整体地彼此结合或组合，技术上可以进行多样的联动及驱动，各个实施例可以彼此独立地实施，也可以通过相关关系一起实施。

以下，参照附图对根据本发明的一实施例的增强现实内容提供装置进行说明。

图1所示的增强现实内容提供装置200可以与由用户能够容易地携带而佩戴或摘下的眼镜型框架形成为一体，或者可以形成为安装或组装到眼镜型框架的形态。增强现实内容提供装置200通过透明性透镜向用户的眼睛提供增强现实内容图像MI，使得增强现实内容图像MI看起来与通过透明性透镜由用户的眼睛看到的现实图像重叠。通过增强现实内容提供装置200而显示的增强现实内容可以包括图形图像、拍摄图像、文本等组合的二维或三维图像内容和声音内容等。

增强现实内容提供装置200可以包括：至少一个显示模块，显示增强现实内容图像MI；以及至少一个光学模块，形成增强现实内容图像MI的显示路径(或光路径)，以使显示模块显示的增强现实内容图像MI可以通过透明性透镜而被用户的眼睛识别。

增强现实内容提供装置200利用在显示模块显示的增强现实内容图像MI的显示光来感知触摸光学模块或与光学模块相邻的一表面的用户触摸。为此，在增强现实内容提供装置200中构成的光学模块的外观可以用作用户执行交互的触摸面。

更具体地说明，增强现实内容提供装置200的显示模块射出显示增强现实内容图像MI的显示光，并且光学模块形成增强现实内容图像MI的显示光路径，使得增强现实内容图像MI显示在透明性透镜。并且，在用户触摸形成光路径的光学模块的外观的情况下，在光学模块中感知由用户触摸引起的光路径上的光量的变化，从而感知用户是否触摸和触摸位置。此外，增强现实内容提供装置200将根据显示增强现实内容图像MI的显示光的光量的变化的触摸感知状态实时地显示为增强现实内容图像MI，并且激活用户界面功能。因此，在触摸光学模块的外观之后，用户可以通过增强现实内容图像MI来确认触摸感知状态和用户界面功能是否激活。以下，此后参照附图更具体地说明增强现实内容提供装置200的具体构成要素。

图2是具体示出根据本发明的一实施例的以眼镜形态应用的增强现实内容提供装置的立体图。而且，图3是图2所示的增强现实内容提供装置的一侧面方向分解立体图，图4是图2及图3所示的增强现实内容提供装置的背面方向分解立体图。并且，图5是将沿图4所示的Z-Z'线剖切的剖面以从上部可见的形态示出的上部图。

参照图2至图5，增强现实内容提供装置200可以形成为眼镜形态，并可以与至少一个透明性透镜201和支撑至少一个透明性透镜201的支撑框架202形成为一体。

透明性透镜201可以形成为左右一体型，也可以利用左右分离的第一透明性透镜及第二透明性透镜构成。利用左右一体型或分离的第一透明性透镜及第二透明性透镜构成的透明性透镜201可以利用玻璃(glass)或塑料(plastic)而透明或半透明地形成。由此，用户可以通过利用左右一体型或分离的第一透明性透镜及第二透明性透镜构成的透明性透镜201来观看现实的图像。在此，透明性透镜201(即，一体型透镜或第一透明性透镜及第二透明性透镜)可以考虑用户的视力而具有折射力。

支撑框架202可以形成为包括支撑至少一个透明性透镜201的边缘的眼镜架和眼镜架腿的眼镜型。支撑框架202的形态不限于眼镜型，也可以形成为包括透明性透镜201的护目镜型或头戴型。

增强现实内容提供装置200也可以构成为与透明性透镜201和支撑框架202组装的形态。这种增强现实内容提供装置200包括至少一个显示模块210(a)、210(b)、至少一个光学模块205、206、感测模块240和控制模块220。

参照图5，至少一个显示模块210(a)、210(b)一体地形成或组装在支撑框架202的一侧或两侧，以根据控制模块220的控制而显示增强现实内容图像MI。图2至图5示出了第一显示模块210(a)、第二显示模块210(b)一体地形成在支撑框架202的两侧的一示例。

至少一个显示模块210(a)、210(b)可以包括微型LED显示装置(micro-LEDDisplay Device)、纳米LED显示装置(nano-LED Display Device)、有机发光显示装置(OLED)、无机发光显示装置(inorganic EL Display Device)、量子点发光显示装置(QED)、阴极射线管显示装置(CRT Display Device)、液晶显示装置(LCD)等。以下，将说明微型LED显示装置包括于至少一个显示模块210(a)、210(b)的示例，并且除非需要特殊区分，否则将应用于实施例的微型LED显示装置简称为显示装置。然而，实施例不限于微型LED显示装置，在共享技术思想的范围内，可以应用上述列举的显示装置或本领域已知的其他显示装置。

至少一个光学模块205、206以使在至少一个显示模块210(a)、210(b)显示的增强现实内容图像MI的显示光传输到透明性透镜201而在透明性镜201显示增强现实内容图像MI的方式形成光路径。为此，至少一个光学模块205、206与左右一体型透明性透镜201或左右分离的第一透明性透镜及第二透明性透镜形成为一体或形成为与其组装的形态。作为一示例，至少一个光学模块205、206内置于透明性透镜201的整个面或一部分面，从而与透明性透镜201的一部分形成为一体。图2至图5示出了第一光学模块205和第二光学模块206分别一体地形成在支撑框架202的两侧的示例。

作为一示例，第一光学模块205可以包括反射在第一显示模块210a显示的增强现实内容图像MI的显示光并将其供应到透明性透镜201的至少一个反射部件205(a)、205(b)。参照图5的箭头，第一光学模块205中，借由第一反射部件205(a)可以反射在第一显示模块210(a)显示的增强现实内容图像MI的显示光，并且借由第二反射部件205(b)反射从第一反射部件205(a)反射的显示光，从而将其供给到透明性透镜201。

第一光学模块205的外部外观可以用作用户执行交互的触摸面。当用户的手指或书写工具等触摸第一光学模块205的外观时，第一光学模块205的周边光量减少。因此，入射到反射增强现实内容图像MI的显示光的至少一个反射部件205(a)、205(b)的光量和被反射的光量减少。因此，为了感知入射到至少一个反射部件205(a)、205(b)以及从至少一个反射部件205(a)、205(b)反射的光量，在至少一个反射部件205(a)、205(b)布置有至少一个光接收传感器。因此，至少一个光接收传感器可以向控制模块220供应根据用户触摸而改变的光量检测信号。

在第二光学模块206的情况下，将在第二显示模块210(b)显示的增强现实内容图像MI的显示光供应到透明性透镜201，为此，第二光学模块206也可以包括至少一个反射部件206(a)、206(b)。参照图5中的箭头，第二光学模块206中，借由第三反射部件206(a)可以反射在第二显示模块210(b)显示的增强现实内容图像MI的显示光，并借由第四反射部件206(b)反射从第三反射部件206(a)反射的显示光，从而将其供给到透明性透镜201。

与第一光学模块205类似地，第二光学模块206的外部外观也可以用作用户执行交互的触摸面。即，当用户的手指或书写工具等触摸第二光学模块206的外观时，第二光学模块206的周边光量减少。因此，入射到至少一个反射部件206(a)、206(b)的光量和被反射的光量减少。为了感知入射到至少一个反射部件206(a)、206(b)以及从至少一个反射部件206(a)、206(b)反射的光量，在至少一个反射部件206(a)、206(b)也布置有至少一个光接收传感器。因此，至少一个光接收传感器可以向控制模块220供应根据用户触摸而改变的光量检测信号。此后，参照附图更具体地说明第一光学模块205、第二光学模块206的具体结构。

参照图5，透明性透镜201还可以包括形成分别从第一光学模块205、第二光学模块206入射的增强现实内容图像MI的显示光路径以分别向用户的眼睛方向提供增强现实内容图像MI的显示光的第一光学面板207和第二光学面板208。第一光学面板207和第二光学面板208可以形成为平板形状，并可以布置成使得第一光学面板207和第二光学面板208各自的平面方向分别面对用户的左眼方向和右眼方向而对应。

第一光学面板207和第二光学面板208中的每一个可以利用透明或半透明性玻璃或亚克力等形成，并可以形成为圆形、四边形或多边形平面形态。第一光学面板207和第二光学面板208中的每一个可以包括形成在前面或背面的至少一部分来形成光波导的光栅耦合器(Grating Coupler)，使得增强现实内容图像MI的显示路径被改变。第一光学面板207和第二光学面板208中的每一个形成为使得分别从一方向和另一方向入射的增强现实内容图像MI的显示光通过第一光学面板207和第二光学面板208的表面以及光栅耦合器的角度而在预先设定的方向上折射，并分别传输到用户的眼睛。

感测模块240组装到支撑框架202或增强现实内容提供装置200的外观或与其形成为一体，并感测与支撑框架202的前面方向物体之间的距离(或深度)、照度、支撑框架202的移动方向、移动距离、倾斜度等。为此，感测模块240包括红外线传感器或雷达传感器(RadarSensor)等的深度传感器241和相机等的图像传感器。并且，感测模块240还可以包括检测用户的眼球或瞳孔的运动信息的第一生物传感器及第二生物传感器。

控制模块220可以与第一显示模块210(a)和第二显示模块210(b)中的一个显示模块一起被组装到支撑框架202的至少一侧，或者可以与支撑框架202形成为一体。

控制模块220将预先存储或从外部接收的增强现实内容的图像数据改变为符合第一显示模块210(a)和第二显示模块210(b)的分辨率和驱动频率等的图像显示特性并将其分别传送到第一显示模块210(a)和第二显示模块210(b)。而且，向第一显示模块210(a)和第二显示模块210(b)同时供应驱动控制信号，以控制第一显示模块210(a)和第二显示模块210(b)同时显示增强现实内容图像MI。

控制模块220在控制第一显示模块210(a)和第二显示模块210(b)显示增强现实内容图像MI的期间，通过第一光学模块205和第二光学模块206实时地接收光量检测信号。而且，根据光量检测信号分析结果来检测用户对第一光学模块205和第二光学模块206中的至少一个的触摸。当检测到用户触摸时，控制模块220将用户的触摸检测结果显示为增强现实内容图像MI并激活用户界面功能。当激活用户界面功能时，可以根据用户触摸来执行诸如图像显示操作或运动感知等的预先设定的操作。

更详细地说明控制模块220的具体如下。

控制模块220分别从包括在第一光学模块205中的至少一个光接收传感器和包括在第二光学模块206中的至少一个光接收传感器实时地接收光量检测信号。而且，对光量检测信号进行数字转换处理，并以预先设定的至少一帧时段为单位将光量检测信号的平均值和各个光接收传感器的光量检测信号的大小值进行比较。而且，提取输出大小比针对平均值的预先设定的基准差值低的光量检测信号的至少一个光接收传感器。控制模块220可以判断为在输出大小比针对平均值的基准差值低的光量检测信号的光接收传感器的周边进行了用户触摸。因此，控制模块220指定与进行用户触摸的光接收传感器的位置信息相对应的增强现实内容图像的显示区域，并改变指定的显示区域的图像数据，并将其传送到第一显示模块210(a)和第二显示模块210(b)。因此，根据增强现实内容图像MI的显示光量的变化的触摸感知状态可以实时地显示为增强现实内容图像MI。

此后，参照图14具体说明通过将控制模块220的用户触摸感知位置显示为增强现实内容图像MI来执行用户界面的功能。如上所述，在显示针对触摸感知状态的增强现实内容图像MI之后激活用户界面功能，从而可以根据用户触摸来执行图像显示操作或运动感知等的预先设定的操作。

图6是示出在光学模块形成在图5所示的第一显示模块中显示的增强现实内容图像的显示光路径的结构的图。而且，图7是示意性地示出图6所示的第一显示模块的构成图。

具体地，图6示出使在第一显示模块210(a)中显示的增强现实内容图像MI的显示光依次反射到第一反射部件205(a)和第二反射部件205(b)，并将其供应到透明性透镜201的第一光学面板207的第一光学模块205的光路径形成结构。图6示出了利用第一反射部件205(a)和第二反射部件205(b)形成光路径的示例，但是反射部件的数量不限于此，可以应用为单个或多个。

参照图6和图7，第一显示模块210(a)向第一反射部件205(a)的方向显示增强现实内容图像MI，使得增强现实内容图像MI的显示光被第一反射部件205(a)反射。为此，第一显示模块210(a)包括显示增强现实内容图像MI的至少一个图像显示设备110以及使增强现实内容图像MI的显示光施加到第一反射部件205(a)的方向的图像传输部件211。这里，图像传输部件211可以包括光波导(例如，棱镜)、扩散透镜112和焦点形成透镜114中的至少一个光学部件。因此，通过各个图像显示设备110显示的增强现实内容图像MI可以通过光波导、扩散透镜112和至少一个焦点形成透镜114向第一反射部件205(a)的方向提供。

在第一显示模块210(a)中显示并通过第一反射部件205(a)反射的增强现实内容图像MI的显示光根据第一反射部件205(a)的反射角而提供至第二反射部件205(b)。为此，第一反射部件205(a)的入射角和出射角可以设定为使第一显示模块210(a)的显示光反射到第二反射部件205(b)。

第二反射部件205(b)反射从第一反射部件205(a)反射的增强现实内容图像MI的显示光，并将其供应到透明性透镜201的第一光学面板207。为此，第二反射部件205(b)的入射角和出射角可以设定为使从第一反射部件205(a)反射的显示光反射到第一光学面板207。

另外，包括在第一显示模块210(a)中的图像显示设备110可以包括微型LED显示装置(micro-LED Display Device)、纳米LED显示装置(nano-LED Display Device)、有机发光显示装置(OLED)、无机发光显示装置(inorganic EL Display Device)、量子点发光显示装置(QED)、阴极射线管显示装置(CRT Display Device)、液晶显示装置(LCD)等。以下，将说明图像显示设备110包括微型LED显示装置的示例。然而，实施例不限于微型LED显示装置，在共享技术思想的范围内，可以应用上述列举的显示装置或本领域已知的其他显示装置。

如在图7和图8中所示，在图像显示设备110可以定义有与第一反射部件205(a)的光接收传感器形成区域相对应的触摸感知显示区域IL1～ILn。控制模块220可以将触摸感知显示区域IL1～ILn定义为与输出光量检测信号的光接收传感器形成区域相对应，并根据触摸感知结果而改变触摸感知显示区域IL1～ILn的图像数据。

作为一示例，控制模块220在控制第一显示模块210(a)和第二显示模块210(b)显示增强现实内容图像MI的期间，通过第一光学模块205和第二光学模块206实时地接收光量检测信号。而且，当检测到用户触摸时，改变与光接收传感器形成区域相对应的触摸感知显示区域IL1～ILn的图像数据并将其显示。例如，可以根据用户触摸位置将触摸感知显示区域IL1～ILn中的至少一个触摸感知显示区域的图像数据改变为黑色灰度级的图像数据，使得根据触摸位置的触摸感知显示区域IL1～ILn可以显示为黑色。而且，控制模块220激活用户界面功能。

当界面功能被激活时，控制模块220可以根据用户触摸位置来控制增强现实内容显示操作，使得音频的音量被调节或图像的亮度被调节等。并且，控制模块220可以根据用户触摸位置来改变增强现实内容图像的对象位置，或者可以通过图像数据改变来改变增强现实内容图像的显示颜色等。并且，控制模块220可以控制感测模块240的感测操作。

图8是具体示出图7所示的图像显示设备的布局图。而且，图9是详细示出图8的A区域的布局图，图10是详细示出在图9的B区域所示的像素的布局图。

根据图8至图10的一实施例的图像显示设备110以在通过半导体工艺形成的半导体电路板上布置发光二极管元件的硅上发光二极管(LEDoS：Light Emitting Diode onSilicon)结构为例进行了说明。然而，应当注意，本说明书的实施例不限于此。并且，虽然以根据本说明书的一实施例的图像显示设备110是包括作为发光元件的超小型发光二极管(微型或纳米发光二极管)的超小型发光二极管显示模块(微型或纳米发光二极管显示模块)的情况为中心进行了说明，但是本说明书的实施例不限于此。

根据图8至图10的第一方向DR1指示图像显示设备110的横向方向，第二方向DR2指示图像显示设备110的纵向方向，并且第三方向DR3指示显示面板212的厚度方向或者半导体电路板215(参照图11)的厚度方向。此外，第四方向DR4指示显示面板212的对角线方向，第五方向DR5指示与第四方向DR4交叉的对角线方向。在此情况下，“左”、“右”、“上”、“下”表示在平面观察显示面板212时的方向。例如，“右侧”表示第一方向DR1的一侧，“左侧”表示第一方向DR1的另一侧，“上侧”表示第二方向DR2的一侧，“下侧”表示第二方向DR2的另一侧。并且，“上部”指示第三方向DR3的一侧，“下部”指示第三方向DR3的另一侧。

参照图8至图10，图像显示设备110配备有包括显示区域DA和非显示区域NDA的显示面板212。

图像显示设备110的显示面板212可以具有包括第一方向DR1上的长边和第二方向DR2上的短边的四边形的平面形态。然而，显示面板212的平面形态不限于此，可以具有除了四边形之外的其他多边形、圆形、椭圆形或不规则的平面形态。

显示区域DA可以是显示图像的区域，并且非显示区域NDA可以是不显示图像的区域。显示区域DA的平面形态可以跟随显示面板212的平面形态。图8例示了显示区域DA的平面形态为四边形的情况。显示区域DA可以布置于显示面板212的中心区域。非显示区域NDA可以布置于显示区域DA的周围。非显示区域NDA可以布置成包围显示区域DA。

在显示面板212的显示区域DA可以定义有与第一反射部件205(a)的光接收传感器形成区域相对应的触摸感知显示区域IL1～ILn。通过触摸感知显示区域IL1～ILn显示的图像数据可以根据用户触摸位置由控制模块220改变而显示。

第一垫部PDA1可以布置于非显示区域NDA。第一垫部PDA1可以布置于显示面板212的上侧。第一垫部PDA1可以包括与外部的电路板连接的第一垫PD1。另外，第二垫部PDA2可以布置于非显示区域NDA。第二垫部PDA2可以布置于半导体电路板的下侧。第二垫部PDA2可以包括用于连接到外部的电路板的第二垫。这种第二垫部PDA2可以省略。

显示面板212的显示区域DA可以包括多个像素PX。各个像素PX可以被定义为能够在各个定义的像素区域PX_d中显示白色光的最小发光单位。

在各个像素区域PX_d中布置为能够显示白色光的最小单位的像素PX可以包括多个发光区域EA1、EA2、EA3、EA4。在本说明书的实施例中，例示了各个像素PX包括以

矩阵/>

结构布置的四个发光区域EA1、EA2、EA3、EA4的情况，但不限于此。例如，多个像素PX中的每一个也可以仅包括三个发光区域EA1、EA2、EA3。

按各个像素区域PX_d的多个发光区域EA1、EA2、EA3、EA4可以被隔壁PW划分。隔壁PW可以布置成包围布置在发光区域EA1、EA2、EA3、EA4的第一发光元件LE1至第四发光元件LE4中的每一个。隔壁PW可以与第一发光元件LE1至第四发光元件LE4中的每一个隔开而布置。这种隔壁PW可以具有网格形态、网形态或格子形态的平面形态。

在图9和图10中，例示了由隔壁PW定义的多个发光区域EA1、EA2、EA3、EA4中的每一个具有构成

矩阵结构的菱形形状的平面形态的情况，但是本说明书的实施例不限于此。例如，由隔壁PW定义的多个发光区域EA1、EA2、EA3、EA4中的每一个可以具有除了菱形之外的四边形或三角形等的多边形、圆形、椭圆形或不规则的形态。

参照图10，在多个发光区域EA1、EA2、EA3、EA4中，第一发光区域EA1可以包括发出第一光的第一发光元件LE1，第二发光区域EA2可以包括发出第二光的第二发光元件LE2，第三发光区域EA3可以包括发出第三光的第三发光元件LE3，第四发光区域EA4可以包括发出第四光的第四发光元件LE4。第一光可以是实现红色、绿色、蓝色中的一种颜色的波长带的光。并且，第二光可以是实现红色、绿色、蓝色中与第一光不同的一种颜色的波长带的光。相反，第三光可以是实现红色、绿色、蓝色中与第一光及第二光不同的一种颜色的波长带的光。并且，第四光可以是与所述第一光至第三光中的一种光相同的波长带的光。

虽然例示了分别包括在以

矩阵结构布置的第一发光区域EA1至第四发光区域EA4的第一发光元件LE1至第四发光元件LE4中的每一个具有菱形形状的平面形态的情况，但是本说明书的实施例不限于此。例如，第一发光元件LE1至第四发光元件LE4中的每一个可以形成为除了菱形形状之外的四边形或三角形等的多边形、圆形、椭圆形或不规则的形态。

各个第一发光区域EA1指示发出第一光的区域。各个第一发光区域EA1输出从第一发光元件LE1射出的第一光。如上所述，第一光可以是实现红色、绿色、蓝色中的一种颜色的波长带的光。作为一示例，第一光可以是红色波长带的光。红色波长带可以是大致600nm至750nm，但是本说明书的实施例不限于此。

各个第二发光区域EA2指示发出第二光的区域。各个第二发光区域EA2输出从第二发光元件LE2射出的第二光。第二光可以是实现红色、蓝色、绿色中与第一光不同的一种颜色的波长带的光。作为一示例，第二光可以是蓝色波长带的光。蓝色波长带可以是大致370nm至460nm，但是本说明书的实施例不限于此。

各个第三发光区域EA3指示发出第三光的区域。各个第三发光区域EA3输出从第三发光元件LE3射出的第三光。第三光可以是实现红色、蓝色、绿色中与第一光及第二光不同的一种颜色的波长带的光。作为一示例，第三光可以是绿色波长带的光。绿色波长带可以是大致480nm至560nm，但是本说明书的实施例不限于此。

各个第四发光区域EA4指示发出第四光的区域。各个第四发光区域EA4输出从第四发光元件LE4射出的第四光。在此，第四光可以是实现与第一光至第三光中的一种光相同的颜色的波长带的光。作为一示例，第四光可以是与第二光相同的蓝色波长带的光，也可以是与第三光相同的绿色波长带的光。本说明书的实施例不限于此。

各个像素PX的第二发光区域EA2可以与沿着作为横向(或行)方向的第一方向DR1相邻的其他像素PX的第四发光区域EA4交替地布置。并且，各像素PX的第一发光区域EA1及第三发光区域EA3可以沿着作为横向(或行)方向的第一方向DR1交替地布置。相反，各个像素PX的第四发光区域EA4可以与沿着作为横向(或行)方向的第一方向DR1相邻的其他像素PX的第二发光区域EA2交替地布置。

第一发光区域EA1和第四发光区域EA4在作为第一对角线方向的第四方向DR4上交替地布置，第二发光区域EA2和第三发光区域EA3也在作为第一对角线方向的第四方向DR4上交替地布置。因此，第二发光区域EA2和第一发光区域EA1可以在作为与第一对角线方向交叉的第二对角线方向的第五方向DR5上交替地布置，并且第三发光区域EA3和第四发光区域EA4也在作为第二对角线方向的第五方向DR5上交替地布置，从而各个像素PX也可以整体上以

矩阵结构布置并排列。

各个像素PX的第一发光区域EA1至第四发光区域EA4中的每一个的大小或平面面积可以形成为彼此相同或不同。与此相同地，分别形成在第一发光区域EA1至第四发光区域EA4的第一发光元件LE1至第四发光元件LE4中的每一个的大小或平面面积也可以形成为彼此相同或不同。

具体而言，第一发光区域EA1的面积、第二发光区域EA2的面积、第三发光区域EA3的面积以及第四发光区域EA4的面积可以实质上相同，但是本说明书的实施例不限于此。例如，第一发光区域EA1及第二发光区域EA2的面积可以不同，第二发光区域EA2及第三发光区域EA3的面积也可以不同，第三发光区域EA3及第四发光区域EA4的面积也可以不同。此时，第一发光区域EA1至第四发光区域EA4中的至少两个发光区域的面积可以彼此相同。

在水平方向或对角线方向上彼此相邻的第一发光区域EA1与第二发光区域EA2之间的距离、第二发光区域EA2与第三发光区域EA3之间的距离、第三发光区域EA3与第四发光区域EA4之间的距离以及第一发光区域EA1与第四发光区域EA4之间的距离可以彼此相同，但是在面积变得不同时也可以彼此不同。本说明书的实施例不限于此。

第一发光区域EA1发出第一光，第二发光区域EA2发出第二光，第三发光区域EA3发出第三光，并且第四发光区域EA4发出与第一光至第三光中的一种光相同的光的示例也不限于此。第一发光区域EA1至第四发光区域EA4中的至少一个发光区域也可以发出第五光。在此，第五光可以是黄色波长带的光。即，第五光的主峰值波长可以位于大致550nm至600nm，但是本说明书的实施例不限于此。图11是示出沿图10的I-I'线剖切的图像显示设备的一示例的剖面图。而且，图12是详细示出图11的发光元件的一示例的放大剖面图。

参照图11及图12，显示面板212可以包括半导体电路板215、导电连接层216和发光元件层217。

半导体电路板215可以包括多个像素电路部PXC和像素电极214。导电连接层216可以包括连接电极213、第一垫PD1(参照图9)、公共连接电极CCE、第一绝缘膜INS1以及导电图案213R。

半导体电路板215可以是利用半导体工艺形成的硅晶片基板。半导体电路板215的多个像素电路部PXC可以利用半导体工艺形成。

多个像素电路部PXC可以布置于显示区域DA(图6)。多个像素电路部PXC中的每一个可以连接到与其对应的像素电极214。即，多个像素电路部PXC和多个像素电极214可以一对一对应地连接。多个像素电路部PXC中的每一个可以在第三方向DR3上分别与对应的发光元件LE1至LE4中的一个重叠。各个像素电路部PXC也可以应用3T1C结构、2T1C结构、7T1C结构、6T1C结构等其他多样的变形电路结构。

各个像素电极214可以布置于与其对应的像素电路部PXC上。各个像素电极214可以是从像素电路部PXC暴露的暴露电极。即，各个像素电极214可以从像素电路部PXC的上表面突出。各个像素电极214可以与像素电路部PXC形成为一体。各个像素电极214可以从像素电路部PXC接收像素电压或阳极电压。像素电极214可以利用铝(Al)形成。

各个连接电极213可以布置于与其对应的像素电极214上。各个连接电极213可以布置于像素电极214上。连接电极213可以包括用于粘合像素电极214和各个发光元件LE1至LE4的金属物质。

公共连接电极CCE可以与像素电极214及连接电极213隔开而布置。公共连接电极CCE可以以包围像素电极214及连接电极213的方式布置。公共连接电极CCE可以连接到非显示区域NDA的第一垫部PDA1的第一垫PD1中的一个而接收公共电压。公共连接电极CCE可以包括与连接电极213相同的物质。

在公共连接电极CCE上可以布置有第一绝缘膜INS1。第一绝缘膜INS1在第一方向DR1或第二方向DR2上的宽度可以小于公共连接电极CCE的宽度。由此，公共连接电极CCE的上表面的一部分可以不被第一绝缘膜INS1覆盖而暴露。未被第一绝缘膜INS1覆盖而暴露的公共连接电极CCE的上表面的一部分可以与公共电极CE接触。因此，公共电极CE可以连接到公共连接电极CCE。

在第一绝缘膜INS1上可以布置有导电图案213R。导电图案213R可以布置在第一绝缘膜INS1与隔壁PW之间。导电图案213R的宽度可以与第一绝缘膜INS1的宽度或隔壁PW的宽度实质上相同。导电图案213R对应于通过与连接电极213及公共连接电极CCE相同的工艺形成的残留物。

发光元件层217可以包括发光元件LE1、LE2、LE3、LE4中的每一个、隔壁PW、第二绝缘膜INS2、公共电极CE、反射膜RF、阻光部件BM以及光学图案LP。

发光元件层217可以包括被隔壁PW划分的第一发光区域EA1至第四发光区域EA4。在第一发光区域EA1至第四发光区域EA4中的每一个可以布置有各个发光元件LE及光学图案LP中的至少一个构成要素。

图11的发光元件LE1、LE2、LE3可以在各个发光区域EA1至EA3中布置于连接电极213上。各个发光元件LE1、LE2、LE3在第三方向DR3上的长度(或高度)可以比在水平方向上的长度长。水平方向上的长度指示第一方向DR1上的长度或第二方向DR2上的长度。例如，第一发光元件LE1在第三方向DR3上的长度可以是大致1μm至5μm。

参照图12，发光元件LE1、LE2、LE3、LE4中的每一个包括第一半导体层SEM1、电子阻挡层EBL、活性层MQW、超晶格层SLT以及第二半导体层SEM2。第一半导体层SEM1、电子阻挡层EBL、活性层MQW、超晶格层SLT以及第二半导体层SEM2可以在第三方向DR3上依次堆叠。

第一半导体层SEM1可以布置在连接电极213上。第一半导体层SEM1可以是掺杂有诸如Mg、Zn、Ca、Se、Ba等的第一导电型掺杂剂的半导体层。例如，第一半导体层SEM1可以是掺杂有P型Mg的P-GaN。第一半导体层SEM1的厚度可以是大致30nm至200nm。

电子阻挡层EBL可以布置于第一半导体层SEM1上。电子阻挡层EBL可以是用于抑制或防止过多的电子流入活性层MQW的层。例如，电子阻挡层EBL可以是掺杂有P型Mg的P-AlGaN。电子阻挡层EBL的厚度可以是大致10nm至50nm。电子阻挡层EBL可以被省略。

活性层MQW可以划分为第一活性层至第三活性层。第一活性层至第三活性层中的每一个可以包括具有单量子阱结构或多量子阱结构的物质。在第一活性层至第三活性层中的每一个包括多量子阱结构的物质的情况下，也可以是多个阱层(welllayer)和势垒层(barrier layer)彼此交替堆叠的结构。此时，第一活性层可以包括InGaN或GaAs，并且第二活性层和第三活性层可以包括InGaN，但不限于此。在此，第一活性层可以根据电信号而借由电子-空穴对的结合来发出光。第一活性层可以发出具有大致600nm至750nm的范围的主峰值波长的第一光(即，红色波长带的光)。第二活性层可以根据电信号而借由电子-空穴对的结合来发出光。第二活性层可以发出具有大致480nm至560nm的范围的主峰值波长的第三光(即，绿色波长带的光)。第三活性层可以根据电信号而借由电子-空穴对的结合来发出光。第三活性层可以发出具有大致370nm至460nm的范围的主峰值波长的第二光(即，蓝色波长带的光)。

第一活性层至第三活性层中的每一个发出的光的颜色可以根据铟的含量而不同。例如，随着铟的含量减小，第一活性层至第三活性层中的每一个发出的光的波长带可以向红色波长带移动，并且随着铟的含量增加，第一活性层至第三活性层中的每一个发出的光的波长带可以向蓝色波长带移动。第一活性层的铟(In)的含量可以高于第二活性层的铟(In)的含量，并且第二活性层的铟(In)的含量可以高于第三活性层的铟(In)的含量。例如，第三活性层的铟(In)的含量可以是15％，第二活性层的铟(In)的含量可以是25％，并且第一活性层的铟(In)的含量可以是35％以上。

由于第一活性层至第三活性层中的每一个发出的光的颜色可以根据铟的含量而不同，因此各个发光元件LE1、LE2、LE3的发光元件层217可以根据铟的含量而发出彼此相同或不同的第一光、第二光、第三光等的光。例如，当第一发光元件LE1的第一活性层至第三活性层内的铟(In)的含量在15％以内时，可以发出具有大致600nm至750nm的范围的主峰值波长的红色波长带的第一光。并且，当第二发光元件LE2的第一活性层至第三活性层内的铟(In)的含量为25％时，可以发出具有大致480nm至560nm的范围的主峰值波长的绿色波长带的第二光。并且，当第三发光元件LE3的第一活性层至第三活性层内的铟(In)的含量为35％以上时，可以发出具有大致370nm至460nm的范围的主峰值波长的蓝色波长带的第三光。通过调节并设定第四发光元件LE4的第一活性层至第三活性层内的铟(In)的含量，第四发光元件LE4也可以发出第一光至第三光，或者发出不同于它们的第四光。

在活性层MQW上可以布置有超晶格层SLT。超晶格层SLT可以是用于减轻第二半导体层SEM2与活性层MQW之间的应力的层。例如，超晶格层SLT可以利用InGaN或GaN形成。超晶格层SLT的厚度可以是大致50nm至200nm的范围。超晶格层SLT可以被省略。

第二半导体层SEM2可以布置于超晶格层SLT上。第二半导体层SEM2可以掺杂有诸如Si、Ge、Sn等的第二导电型掺杂剂。例如，第二半导体层SEM2可以是掺杂有N型Si的N-GaN。第二半导体层SEM2的厚度可以是大约2μm至4μm。

隔壁PW可以与分别布置于第一发光区域EA1至第四发光区域EA4的各个发光元件LE1至LE4隔开而布置。隔壁PW可以布置为包围布置于第一发光区域EA1至第四发光区域EA4中的每一个的发光元件LE1至LE4。

隔壁PW可以布置在公共连接电极CCE上。隔壁PW在第一方向DR1和第二方向DR2上的宽度可以小于公共连接电极CCE的宽度。隔壁PW可以与发光元件LE隔开而布置。

隔壁PW可以包括第一隔壁PW1、第二隔壁PW2以及第三隔壁PW3。第一隔壁PW1可以布置在第一绝缘膜INS1上。由于第一隔壁PW1通过与发光元件LE相同的工艺形成，因此第一隔壁PW1的至少一部分区域可以包括与发光元件LE相同的物质。

第二绝缘膜INS2可以布置在公共连接电极CCE的侧表面、隔壁PW的侧表面、像素电极214中的每一个的侧表面、连接电极213中的每一个的侧表面以及发光元件LE1至LE4中的每一个的侧表面上。第二绝缘膜INS2可以利用诸如硅氧化膜(SiO₂)之类的无机膜形成。第二绝缘膜INS2的厚度可以是大致0.1μm。

公共电极CE可以布置在发光元件LE1至LE4中的每一个的上表面和侧表面以及隔壁PW的上表面和侧表面上。即，公共电极CE可以布置为覆盖发光元件LE1至LE4中的每一个的上表面和侧表面以及隔壁PW的上表面和侧表面。

公共电极CE可以与布置在公共连接电极CCE的侧表面、隔壁PW的侧表面、像素电极214中的每一个的侧表面、连接电极213中的每一个的侧表面以及发光元件LE1至LE4中的每一个的侧表面上的第二绝缘膜INS2接触。并且，公共电极CE可以与公共连接电极CCE的上表面、发光元件LE1至LE4中的每一个的上表面以及隔壁PW的上表面接触。

公共电极CE可以与未被第二绝缘膜INS2覆盖而暴露的公共连接电极CCE的上表面以及发光元件LE1至LE4的上表面接触。因此，供应到公共连接电极CCE的公共电压可以施加到发光元件LE1至LE4。即，发光元件LE1至LE4的一端可以通过连接电极213接收像素电极214的像素电压或阳极电压，发光元件LE1至LE4的另一端可以通过公共电极CE接收公共电压。发光元件LE可以根据像素电压与公共电压之间的电压差而以预定的亮度发光。

反射膜RF可以布置在公共连接电极CCE的侧表面、隔壁PW的侧表面、像素电极214中的每一个的侧表面、连接电极213中的每一个的侧表面以及发光元件LE1至LE4中的每一个的侧表面上。反射膜RF起到反射从发光元件LE1至LE4发出的光中的不是向上部方向而是向上下左右侧表面方向行进的光的作用。反射膜RF可以包括诸如铝(Al)之类的反射率高的金属物质。反射膜RF的厚度可以是大致0.1μm。

基材树脂BRS可以在发光元件LE1至LE4中的每一个中布置于保护膜(未图示)上。基材树脂BRS可以包括透光性有机物质。基材树脂BRS还可以包括用于使来自发光元件LE1至LE4的光以随机方向散射的散射体。在此情况下，散射体可以包括金属氧化物颗粒或有机颗粒。

在隔壁PW上可以布置有阻光部件BM。阻光部件BM可以包括阻光物质。阻光部件BM可以布置在相邻的各个发光区域EA1、EA2、EA3、EA4之间，以防止从各个发光区域EA1、EA2、EA3、EA4的发光元件LE1至LE4发出的彼此不同的波长带的光之间的混色。并且，阻光部件BM可以吸收从外部入射到发光元件层217的外部光的至少一部分，从而减少外部光反射。阻光部件BM位于隔壁PW上，并且可以进一步延伸至各个发光区域EA1、EA2、EA3、EA4而布置。即，阻光部件BM的宽度可以大于隔壁PW的宽度。

各个光学图案LP可以选择性地布置在各个发光区域EA1、EA2、EA3、EA4上。各个光学图案LP可以直接布置于各个发光区域EA1、EA2、EA3、EA4的基材树脂BRS上。光学图案LP可以具有朝上部方向(例如，从发光元件LE1至LE4朝向各个光学图案LP的方向)上突出的形状。例如，各个光学图案LP的剖面形状可以包括向上部凸出的透镜(Lens)形状。各个光学图案LP可以布置于下部的基材树脂BRS及阻光部件BM上。各个光学图案LP的宽度可以与各个发光区域EA1、EA2、EA3、EA4的宽度相同，或者比各个发光区域EA1、EA2、EA3、EA4的宽度更大或更小。各个光学图案LP可以在各个发光区域EA1、EA2、EA3、EA4聚焦透过基材树脂BRS的第一光至第三光或第四光。

如上所述，在第一显示模块210(a)中显示并被第一反射部件205(a)反射的增强现实内容图像MI的显示光根据第一反射部件205(a)的反射角而提供至第二反射部件205(b)。而且，被第二反射部件205(b)反射的增强现实内容图像MI的显示光可以根据第二反射部件205(b)的反射角而提供至透明性透镜201的第一光学面板207。为此，如图13所示，第一反射部件205(a)及第二反射部件205(b)可以在平板Rf的一表面利用反射材质形成有反射面Rp，从而可以形成为能够反射入射光。

布置有第一反射部件205(a)的第一光学模块205的外部外观可以用作用户执行界面的触摸面。如图13所示，当用户的手指OJP或书写工具等触摸第一反射部件205(a)的背面或外观时，手指OJP或书写工具等所触摸的位置的光量减少。因此，受触摸位置的光量减少的影响而从第一反射部件205(a)反射到第二反射部件205(b)的触摸位置的光量也减少。

第一反射部件205(a)包括多个第一光接收感测部OL1～OLn作为用于检测周边光量和入射的光量的变化的部件。因此，当手指OJP或书写工具等触摸与多个第一光接收感测部OL1～OLn中的至少一个光接收感测部对应的位置时，被触摸的光接收感测部周边的光量减少。并且，由于光接收感测部的结构等，触摸位置的光被漫反射，因此触摸位置处的光量可能进一步损失。因此，在第一反射部件205(a)的全部反射面中与触摸位置对应的一部分反射面可能会产生光量损失的暗点等。并且，第一反射部件205(a)的光量损失区域或暗点产生区域的光量直接传递到第二反射部件205(b)。因此，在通过透明性透镜201而被用户的眼睛识别的增强现实内容图像MI中，光量损失区域或暗点区域同样地被显示得较暗。因此，用户可以直观地确认触摸和触摸识别是否正常进行。

另外，也可以感知触摸与否而使用户可以确认感知结果。为此，各个第一光接收感测部OL1～OLn生成与从第一显示模块210(a)入射的光量的变化及周边的光量的变化相对应的光量检测信号并将其供应到控制模块220。

各个第一光接收感测部OL1～OLn可以布置于第一反射部件205(a)的反射面Rp，并可以分别布置于包括反射面Rp的边角部区域的反射面Rp的最外廓区域中的一部分区域。

各个第一光接收感测部OL1～OLn包括形成在第一反射部件205(a)的反射面Rp的预定深度的凹槽On以及在凹槽On的内部沿反射面Rp的正面方向布置的至少一个光接收传感器Os。因此，包括于第一光接收感测部OL1～OLn的各个光接收传感器Os向控制模块220供应与周边的光量的变化和入射的光量的变化对应的光量检测信号。

如图13所示，当用户的手指OJP或书写工具等与第一光接收感测部OL1～OLn中的至少一个第一光接收感测部(例如，第一个光接收感测部OL1)的背面或周边相邻地触摸时，第一个光接收感测部OL1的周边光量减少。因此，在第一个光接收感测部OL1感知到的光量由于受到周边光量减少的影响而减少。另外，控制模块220分别从包括于各个光接收感测部OL1～OLn的各个光接收传感器Os实时地接收光量检测信号。而且，控制模块220以至少一个帧时段为单位比较光量检测信号的平均值和光接收传感器Os的光量检测信号大小值。并且，提取输出大小比针对平均值的预先设定的基准差值低的光量检测信号的第一个光接收感测部OL1。控制模块220可以判断为在输出大小比针对平均值的基准差值低的光量检测信号的第一个光接收传感器OL1的周边进行了用户触摸。

与图7及图8一起参照图14，在图像显示设备110中定义有与第一反射部件205(a)的光接收传感器形成区域相对应的触摸感知显示区域IL1～ILn。因此，控制模块220可以将从各个光接收传感器Os接收的光量检测信号大小值与平均值进行比较来提取进行用户触摸的至少一个光接收感测部。例如，控制模块220可以判断为在输出大小比平均值的基准差值更低的光量检测信号的第一个光接收感测部OL1的周边发生用户触摸。

如图14所示，当检测到用户触摸时，控制模块220可改变并显示与光接收传感器形成区域对应的感测显示区域IL1至ILn的图像数据。例如，控制模块220可以根据用户触摸位置将触摸检测显示区域IL1至ILn中的第一触摸检测显示区域IL1的图像数据改变成黑色灰度级的图像数据，使得第一触摸检测显示区域IL1显示为黑色。此时，控制模块220激活用户界面功能。当界面功能被激活时，控制模块220可以根据用户的触摸位置来控制调节音频的音量或调节图像的亮度等的增强现实内容显示操作。并且，控制模块220可以根据用户的触摸位置来改变增强现实内容图像的对象位置，或者可以通过图像数据改变来改变增强现实内容图像的显示颜色等。并且，控制模块220可以控制感测模块240的感测操作。

参照图15，第一反射部件205(a)的反射面Rp可以划分为预先设定的多个划分区域Br1～Brn(例如2×2块的划分区域Br1～Brn)。

各个第一光接收感测部OL1～OLn可以分别形成在预先设定的多个划分区域Br1～Brn，并且可以形成在各个划分区域Br1～Brn的边角区域或各个划分区域Br1～Brn的预先设定的外廓区域。相反，各个第一光接收感测部OL1～OLn也可以形成在各个划分区域Br1～Brn的中心区域，但是优选为各个第一光接收感测部OL1～OLn形成在各个划分区域Br1～Brn的边角区域，以防止增强现实内容图像的显示光的反射效率降低。

各个第一光接收感测部OL1～OLn可以在各个划分区域Br1～Brn中向控制模块220供应与从第一显示模块210(a)入射的光量的变化和周边的光量的变化相对应的光量检测信号。

参照图16，第一反射部件205(a)的反射面Rp可以划分为预先设定的n×m块的划分区域Br1～Brn。其中，n和m是彼此相同或不同的2以上的正整数。

各个第一光接收感测部OL1～OLn可以分别形成在n×m块的划分区域Br1～Brn，并可以形成在各个划分区域Br1～Brn的中心区域。n×m块的数量越多，n×m块的划分区域Br1～Brn内的外廓区域在位置上没有意义，因此各个第一光接收感测部OL1～OLn也可以形成在各个划分区域Br1～Brn的中心区域。

分别形成在n×m块的划分区域Br1～Brn的第一光接收感测部OL1～OLn在各个划分区域Br1～Brn中向控制模块220供应与从第一显示模块210(a)入射的光量的变化和周边的光量的变化相对应的光量检测信号。

具体地，图17示出使由第一显示模块210(a)显示的增强现实内容图像MI的显示光依次在第一反射部件205(a)和第二反射部件205(b)反射并将其供应到透明性透镜201的第一光学面板207的第一光学模块205的光路径形成结构。

被第一反射部件205(a)反射的增强现实内容图像MI的显示光可以被第二反射部件205(b)再次反射，并根据第二反射部件205(b)的反射角而提供至透明性透镜201的第一光学面板207。

另外，布置有第二反射部件205(b)的第二反射部件205(b)的外部外观可以用作用户执行交互的触摸面。在用户的手指或书写工具等触摸第二反射部件205(b)的正面或背面等外观的情况下，第二反射部件205(b)的周边光量减少。因此，由于受周边光量减少的影响，在第二反射部件205(b)中感知的光量也可以减少。

第二反射部件205(b)可以包括多个第二光接收感测部OR1～ORn作为用于检测周边光量的变化和从第一反射部件205(a)入射的光量的变化的构成要素。各个第二光接收感测部OR1～ORn生成与从第一反射部件205(a)入射的光量的变化和周边光量的变化相对应的光量检测信号，并将其供应到控制模块220。

各个第二光接收感测部OR1～ORn可以布置于第二反射部件205(b)的反射面，并可以分别布置于包括反射面的边角区域的反射面的最外廓区域中的一部分区域。各个第二光接收感测部OR1～ORn包括形成在第二反射部件205(b)的反射面的预定深度的凹槽On以及在凹槽On的内部沿反射面的正面方向布置的至少一个光接收传感器Os。因此，包括于第二光接收感测部OR1～ORn的各个光接收传感器Os向控制模块220供应与从第一反射部件205(a)入射的光量的变化和周边的光量的变化相对应的光量检测信号。

另外，控制模块220从包括于各个第二光接收感测部OR1～ORn的光接收传感器Os实时地接收光量检测信号。而且，控制模块220以至少一个帧时段为单位将光量检测信号的平均值和光接收传感器Os的光量检测信号大小值进行比较。因此，控制模块220可以判断为在输出大小比针对平均值的基准差值低的光量检测信号的光接收传感器Os的周边进行了用户触摸。

参照图18，第二反射部件205(b)的反射面可以划分为预先设定的多个划分区域Br1～Brn(例如2×2块的划分区域Br1～Brn)。

各个第二光接收感测部OR1～ORn可以分别形成在预先设定的多个划分区域Br1～Brn，并且可以形成在各个划分区域Br1～Brn的边角区域或各个划分区域Br1～Brn的预先设定的外廓区域。优选为各个第二光接收感测部OR1～ORn形成在各个划分区域Br1～Brn的边角和外廓区域，以防止增强现实内容图像的显示光的反射效率降低。

各个第二光接收感测部OR1～ORn可以在各个划分区域Br1～Brn中向控制模块220供应与从第一反射部件205(a)入射的光量的变化和周边的光量的变化相对应的光量检测信号。

参照图19，第二反射部件205(b)的反射面可以划分为预先设定的n×m块的划分区域Br1～Brn。其中，n和m是彼此相同或不同的2以上的正整数。

各个第二光接收感测部OR1～ORn可以分别形成在n×m块的划分区域Br1～Brn，并可以形成在各个划分区域Br1～Brn的中心区域。n×m块的数量越多，n×m块的划分区域Br1～Brn内的外廓区域在位置上没有意义，因此各个第二光接收感测部OR1～ORn也可以形成在各个划分区域Br1～Brn的中心区域。

分别形成在n×m块的划分区域Br1～Brn的第二光接收感测部OR1～ORn在各个划分区域Br1～Brn中向控制模块220供应与从第一反射部件205(a)入射的光量的变化和周边的光量的变化相对应的光量检测信号。

如上所述，根据本发明的一实施例的增强现实内容提供装置200在增强现实内容图像MI的显示光路径上感知用户的触摸。因此，当进行用户触摸时，进行触摸的区域、进行触摸的光路径上的光量可以减少。因此，增强现实内容图像MI的显示光路径上的触摸感知状态可以实时地利用较暗的增强现实内容图像MI来显示。

参照图20，包括在本发明的增强现实内容提供装置200的图像显示设备110可以应用于作为智能设备之一的手表型智能设备2。并且，根据一实施例的手表型智能设备2可以应用于包括可安装于头部的头部安装带的头戴式显示器(head mounted display)。即，根据一实施例的手表型智能设备2不限于图20中所示的设备，可以以多样的形式应用于除此之外的多样的电子设备。

参考图21，包括在本发明的增强现实内容提供装置200的图像显示设备110可以应用于车辆10的仪表盘10_a、车辆10的中心仪表盘(center fascia)10_b、或者布置于车辆10的仪表板的中心信息显示器(CID：Center Information Display)10_c。并且，根据一实施例的图像显示设备110也可以应用于代替车辆的侧视镜的室内镜显示器(room mirrordisplay)10_d、10e、导航仪设备等。

参照图22，包括在本发明的增强现实内容提供装置200的图像显示设备110可以应用于透明显示装置。透明显示装置可以在显示图像IM的同时使光透射。因此，位于透明显示装置的前面的用户不仅能够观看显示在图像显示设备110的图像IM，而且能够观看位于透明显示设备的背面的物体RS或背景。在图像显示设备110应用于透明显示装置的情况下，图像显示设备110的显示面板212可以包括能够使光透射的光透射部，或者可以利用能够使光透射的材料形成。

以上，参照附图说明了本发明的实施例，但本发明所属的技术领域中具有普通知识的人员可以理解的是，在不改变本发明的技术思想或必要特征的情况下，可以以其他具体形态实施。因此，应当理解，以上记述的实施例在所有方面都是示例性的，而不是限制性的。

Claims

1.一种增强现实内容提供装置，包括：

显示模块，射出显示增强现实内容图像的显示光；

光学模块，以在透明性透镜显示所述增强现实内容图像的方式形成所述显示光的路径，并在所述显示光的路径上感知根据用户触摸的光量变化来输出光量检测信号；以及

控制模块，分析所述光量检测信号的大小变化而感知所述用户触摸，并根据感知结果激活用户界面功能。

2.根据权利要求1所述的增强现实内容提供装置，其中，

所述光学模块包括：

第一反射部件，反射由所述显示模块射出的所述显示光并将其供应到所述透明性透镜，

其中，所述第一反射部件的背面或外部外观用作触摸面来以对应于根据所述用户触摸而改变的周边光量的方式生成并输出所述光量检测信号。

3.根据权利要求2所述的增强现实内容提供装置，其中，

所述第一反射部件包括：

多个第一光接收感测部，生成并输出大小对应于从所述显示模块入射的所述显示光的光量变化和所述周边光量的变化而改变的所述光量检测信号。

4.根据权利要求3所述的增强现实内容提供装置，其中，

所述多个第一光接收感测部布置于所述第一反射部件的反射面，并且分别布置于包括所述反射面的边角区域的所述反射面的最外廓区域中的一部分区域。

5.根据权利要求3所述的增强现实内容提供装置，其中，

所述多个第一光接收感测部包括：

预定深度的凹槽，形成在所述第一反射部件的反射面；以及

至少一个光接收传感器，在所述凹槽的内部沿所述反射面的正面方向布置，

其中，所述至少一个光接收传感器向所述控制模块供应大小对应于所述周边光量的变化及入射光量的变化而改变的所述光量检测信号。

6.根据权利要求3所述的增强现实内容提供装置，其中，

所述第一反射部件中，

使所述显示光反射的反射面划分为预先设定的n×m块的划分区域，

所述n和所述m是彼此相同或不同的2以上的正整数，

所述多个第一光接收感测部分别形成在所述n×m块的每个划分区域的边角区域或外廓区域的一部分区域。

7.根据权利要求3所述的增强现实内容提供装置，其中，

所述控制模块，

控制所述显示模块的驱动，以利用所述增强现实内容图像显示针对所述用户触摸的感知结果，

在所述用户界面功能被激活时控制根据所述用户触摸的所述显示模块的图像显示操作和感测模块的感测操作。

8.根据权利要求7所述的增强现实内容提供装置，其中，

所述控制模块，

以至少一个帧时段为单位将所述光量检测信号的平均值和按所述光量检测信号的大小值进行比较，

提取输出大小比针对所述光量检测信号的平均值的预先设定的基准差值低的光量检测信号的至少一个第一光接收感测部，

判断为在输出大小比针对所述平均值的所述基准差值低的光量检测信号的所述至少一个第一光接收感测部的周边进行了所述用户触摸，从而改变用于显示所述增强现实内容图像的图像数据。

9.根据权利要求1所述的增强现实内容提供装置，其中，

所述光学模块包括：

第一反射部件，反射由所述显示模块射出的所述显示光；以及

第二反射部件，使从所述第一反射部件反射的显示光再次反射而供应到所述透明性透镜，

其中，所述第二反射部件的背面或外部外观用作触摸面而以对应于根据所述用户触摸而改变的周边光量的方式生成并输出所述光量检测信号。

10.根据权利要求9所述的增强现实内容提供装置，其中，

所述第二反射部件包括：

多个第二光接收感测部，生成并输出大小对应于从所述显示模块入射的所述显示光的光量变化和所述周边光量的变化而改变的所述光量检测信号。

11.根据权利要求10所述的增强现实内容提供装置，其中，

所述多个第二光接收感测部布置于所述第二反射部件的反射面，并且分别布置于包括所述反射面的边角区域的所述反射面的最外廓区域中的一部分区域。

12.根据权利要求10所述的增强现实内容提供装置，其中，

所述多个第二光接收感测部包括：

预定深度的凹槽，形成在所述第二反射部件的反射面；以及

所述至少一个光接收传感器向所述控制模块供应大小对应于所述周边光量的变化及入射的光量的变化而改变的所述光量检测信号。

13.根据权利要求10所述的增强现实内容提供装置，其中，

所述第二反射部件中，

所述n和所述m是彼此相同或不同的2以上的正整数，

所述多个第二光接收感测部分别形成在所述n×m块的每个划分区域的边角区域或外廓区域的一部分区域。

14.根据权利要求10所述的增强现实内容提供装置，其中，

所述控制模块，

15.根据权利要求1所述的增强现实内容提供装置，其中，

所述显示模块组装在支撑所述透明性透镜的支撑框架的一侧或两侧，或者与所述支撑框架形成为一体，并利用至少一个图像显示设备显示所述增强现实内容图像。

16.根据权利要求15所述的增强现实内容提供装置，其中，

所述至少一个图像显示设备包括：

隔壁，以

矩阵结构划分并布置在基板上；

多个发光元件，分别布置在借由所述隔壁的划分而以所述

矩阵结构排列的多个发光区域，并沿所述基板的厚度方向延伸；

基材树脂，形成在包括所述多个发光元件的所述多个发光区域；以及

多个光学图案，选择性地布置在所述多个发光区域中的至少一个发光区域上。

17.根据权利要求16所述的增强现实内容提供装置，其中，

所述多个发光区域形成为，

在各个像素区域中第一发光区域至第三发光区域或第一发光区域至第四发光区域以所述

矩阵结构布置。

18.根据权利要求17所述的增强现实内容提供装置，其中，

所述第一发光区域包括：第一发光元件，发出实现红色、绿色、蓝色中的一种颜色的波长带的第一光，

所述第二发光区域包括：第二发光元件，发出实现红色、绿色、蓝色中与所述第一光不同的一种颜色的波长带的第二光，

所述第三发光区域包括：第三发光元件，发出实现红色、绿色、蓝色中与所述第一光和所述第二光不同的颜色的波长带的第三光，

所述第四发光区域包括：第四发光元件，发出与所述第一光至所述第三光中的一种光相同的波长带的第四光。

19.根据权利要求17所述的增强现实内容提供装置，其中，

所述第一发光区域至所述第四发光区域中的每一个的大小或平面面积彼此相同地形成，

在水平方向或对角线方向上彼此相邻的所述第一发光区域与所述第二发光区域之间的距离、所述第二发光区域与所述第三发光区域之间的距离、所述第一发光区域与所述第三发光区域之间的距离以及所述第三发光区域与所述第四发光区域之间的距离根据所述第一发光区域至所述第四发光区域中的每一个的大小或平面面积而彼此相同地布置。

20.根据权利要求17所述的增强现实内容提供装置，其中，

所述第一发光区域至所述第四发光区域中的每一个的大小或平面面积选择性地彼此不同地形成，

所述第一发光区域与所述第二发光区域之间的距离、所述第二发光区域与所述第三发光区域之间的距离、所述第一发光区域与所述第三发光区域之间的距离以及所述第三发光区域与所述第四发光区域之间的距离根据所述第一发光区域至所述第四发光区域中的每一个的大小或平面面积而彼此相同或不同地形成。