KR102660379B1 - 조광 장치, 화상 표시 장치 및 표시 장치 - Google Patents
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Abstract
조광 장치는 제1 기판(711), 제2 기판(712) 및 발광 적층체를 구비하고 있고, 발광 적층체는 제1 전극(731), 조광층(720) 및 제2 전극(732)이 적층되어 이루어지고, 조광층(720)은 환원 착색층(721), 전해질층(722) 및 산화 착색층(723)의 적층 구조를 가지며, 환원 착색층(721)을 구성하는 화합물에 있어서 환원 반응에 기여하는 금속의 원자수를 [Re], 산화 착색층(723)을 구성하는 화합물에 있어서 산화 반응에 기여하는 금속의 원자수를 [Ox]로 했을 때, [Re]/[Ox]의 값은 미리 정해진 범위 내에 있고, 또는, 환원 착색층(721)의 두께를 TRe, 산화 착색층(723)의 두께를 TOx로 했을 때, TRe/TOx의 값은 미리 정해진 범위 내에 있다.
Description
본 개시는, 조광 장치, 이러한 조광 장치를 구비한 화상 표시 장치, 및 이러한 화상 표시 장치를 구비한 표시 장치에 관한 것이며, 보다 구체적으로는, 예를 들면, 헤드 마운트 디스플레이(HMD, Head Mounted Display)에 사용되는 표시 장치에 관한 것이다.
최근, 현실의 환경(또는 그 일부)에 부가 정보로서 가상의 물체나 각종 정보를 전자 정보로서 합성·제시하는 확장 현실 기술(AR 기술: Augmented Reality)이, 주목을 받고 있다. 이 확장 현실 기술을 실현하기 위해, 시각 정보를 제시하는 장치로서, 예를 들면, 헤드 마운트 디스플레이가 검토되고 있다. 그리고, 응용 분야로서, 현실의 환경에 있어서의 작업 지원이 기대되고 있으며, 예를 들면, 도로 안내 정보의 제공, 유지보수 등을 행하는 기술자에 대한 기술 정보 제공 등을 들 수 있다. 특히, 헤드 마운트 디스플레이는, 손을 사용하지 않기 때문에, 매우 편리하다. 또한, 옥외를 이동하면서 영상이나 화상을 즐기고 싶은 경우에도, 시야에 영상이나 화상과 외부 환경을 동시에 파악할 수 있기 때문에, 순조로운 이동이 가능해진다.
화상 형성 장치에 의해 형성된 2차원 화상을 허상 광학계에 의해 확대 허상으로서 관찰자에게 관찰시키기 위한 허상 표시 장치(표시 장치)가 주지이다. 그리고, 이 표시 장치에 있어서 2차원 화상에 기초하는 허상을 형성함으로써, 관찰자는, 외계의 상과 형성된 허상을 중첩하여 볼 수 있다. 그런데, 표시 장치가 놓인 주위의 환경이 매우 밝은 경우나, 형성된 허상의 내용에 따라서는, 관찰자가 관찰하는 허상에 충분한 콘트라스트를 줄 수 없다는 문제가 생길 수 있다. 이에, 이러한 문제를 해결하는 수단, 즉, 조광 장치를 구비한 허상 표시 장치(표시 장치)가, 예를 들면, 일본특허공개 제2012-252091호 공보로부터 주지이다.
그런데, 조광 장치를 구성하는 조광층을 일렉트로크로믹 재료(electrochromic material)로 구성하며, 일렉트로크로믹 재료의 산화환원 반응에 의해 발생하는 물질의 색변화를 응용하여 광의 투과율을 변화시키는 경우, 조광층에 전압을 인가하지 않는 상태에 있어도 조광층에 약간 착색 상태가 남는다는 착색 현상, 조광층이 착색·소색(消色)을 반복하는 중에 조광층에 기포가 발생한다는 기포 발생 현상이 현재화되어 왔다.
따라서, 본 개시의 목적은, 착색 현상 및 기포 발생 현상을 효과적으로 억제할 수 있는 구성, 구조를 갖는 조광 장치, 이러한 조광 장치를 구비한 화상 표시 장치, 및 이러한 화상 표시 장치를 구비한 표시 장치를 제공하는 것에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 개시의 제1 태양 또는 제2 태양에 관련되는 조광 장치는,
제1 기판,
제1 기판과 대향하여 배치되며, 외광이 입광하는 제2 기판, 및
제1 기판과 제2 기판 사이에 마련된 발광 적층체를 구비하고 있고,
발광 적층체는, 제1 기판측으로부터, 제1 전극, 조광층 및 제2 전극이 적층되어 이루어지고,
조광층은 환원 착색층, 전해질층 및 산화 착색층의 적층 구조를 갖는다.
그리고, 본 개시의 제1 태양에 관련되는 조광 장치에 있어서는, 환원 착색층을 구성하는 화합물에 있어서 환원 반응에 기여하는 금속의 원자수를 [Re], 산화 착색층을 구성하는 화합물에 있어서 산화 반응에 기여하는 금속의 원자수를 [Ox]로 했을 때, [Re]/[Ox]의 값은 미리 정해진 범위 내에 있고, 또한, 본 개시의 제2 태양에 관련되는 조광 장치에 있어서는, 환원 착색층의 두께를 TRe, 산화 착색층의 두께를 TOx로 했을 때, TRe/TOx의 값은 미리 정해진 범위 내에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 개시의 제1 태양 또는 제2 태양에 관련되는 화상 표시 장치는,
화상 형성 장치,
화상 형성 장치로부터 출사된 광에 기초하여 허상이 형성되는 허상 형성 영역을 갖는 광학 장치, 및
적어도 허상 형성 영역에 대향하여 배치되며, 외부로부터 입사하는 외광의 광량을 조정하는 조광 장치를 구비하고 있고,
조광 장치는, 본 개시의 제1 태양 또는 제2 태양에 관련되는 조광 장치로 이루어진다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 개시의 제1 태양 또는 제2 태양에 관련되는 표시 장치는,
관찰자의 두부(頭部)에 장착되는 프레임, 및
프레임에 부착된 화상 표시 장치를 구비한 표시 장치로서,
화상 표시 장치는,
화상 형성 장치,
화상 형성 장치로부터 출사된 광에 기초하여 허상이 형성되는 허상 형성 영역을 갖는 광학 장치, 및
적어도 허상 형성 영역에 대향하여 배치되며, 외부로부터 입사하는 외광의 광량을 조정하는 조광 장치를 구비하고 있고,
조광 장치는, 본 개시의 제1 태양 또는 제2 태양에 관련되는 조광 장치로 이루어진다.
도 1의 A 및 B는, 각각, 실시예 1의 조광 장치를 도 2a의 화살표A-A 및 화살표B-B를 따라 절단했을 때의 조광 장치의 모식적인 단면도이다.
도 2a 및 도 2b는 실시예 1의 조광 장치를 광입사측(상방)에서 바라보았을 때의 제1 기판 등의 배치도 및 제2 기판 등의 배치도이며, 도 2c는, 실시예 1의 조광 장치의 변형예에 있어서의 제1 기판 등을 광입사측(상방)에서 바라보았을 때의 배치도이다.
도 3a 및 도 3b는 실시예 1의 화상 표시 장치의 일부분을 XZ평면에서 절단했을 때의 모식적인 단면도, 및 실시예 1의 조광 장치를 정면에서 바라본 모식도이다.
도 4a는 실시예 1의 화상 표시 장치의 일부분을 도 3b의 화살표B-B를 따라 절단했을 때의(즉, YZ평면에서 절단했을 때의) 모식적인 단면도이며, 도 4b는 실시예 1의 표시 장치를 측면에서 바라본 모식도이다.
도 5는 실시예 1의 화상 표시 장치의 개념도이다.
도 6은 반사형 체적 홀로그램 회절 격자의 일부를 확대하여 나타내는 모식적인 단면도이다.
도 7은 실시예 1의 표시 장치를 상방에서 바라본 모식도이다.
도 8은 실시예 1의 표시 장치를 정면에서 바라본 모식도이다.
도 9a 및 도 9b는, 각각, 실시예 2의 조광 장치를 도 2a의 화살표A-A를 따라 절단했을 때와 마찬가지의 모식적인 단면도, 및 실시예 2의 조광 장치의 제1 기판 등을 광입사측(상방)에서 바라보았을 때의 배치도이다.
도 10a 및 도 10b는, 각각, 실시예 3의 조광 장치를 도 2a의 화살표A-A를 따라 절단했을 때와 마찬가지의 모식적인 단면도, 및 실시예 3의 조광 장치의 제1 기판 등을 광입사측(상방)에서 바라보았을 때의 배치도이다.
도 11은 실시예 4의 조광 장치를 도 2a의 화살표A-A를 따라 절단했을 때와 마찬가지의 모식적인 단면도이다.
도 12a 및 도 12b는, 각각, 실시예 5의 조광 장치를, 도 2a의 화살표B-B를 따라 절단했을 때와 마찬가지의 모식적인 단면도, 및 제2 전극 등을 광입사측(상방)에서 바라보았을 때의 배치도이다.
도 13a 및 도 13b는, 각각, 실시예 5의 조광 장치의 변형예를, 도 2a의 화살표B-B를 따라 절단했을 때와 마찬가지의 모식적인 단면도, 및 제1 전극 등을 광입사측과는 반대측(하방)에서 바라보았을 때의 배치도이다.
도 14는 실시예 5의 조광 장치의 다른 변형예를, 도 2a의 화살표B-B를 따라 절단했을 때와 마찬가지의 모식적인 단면도이다.
도 15a 및 도 15b는, 각각, 실시예 6의 조광 장치를, 도 2a의 화살표A-A 및 화살표B-B를 따라 절단했을 때와 마찬가지의 모식적인 단면도이다.
도 16a 및 도 16b는, 각각, 실시예 6의 조광 장치의 변형예를, 도 2a의 화살표A-A 및 화살표B-B를 따라 절단했을 때와 마찬가지의 모식적인 단면도이다.
도 17은 실시예 7의 화상 표시 장치의 개념도이다.
도 18은 실시예 8의 화상 표시 장치(실시예 1의 변형예)의 개념도이다.
도 19는 실시예 8의 화상 표시 장치(실시예 7의 변형예)의 개념도이다.
도 20은 실시예 9의 표시 장치에 있어서의 화상 표시 장치의 개념도이다.
도 21a 및 도 21b는, 각각, 실시예 10의 표시 장치를 상방에서 바라본 모식도, 및 조도 센서를 제어하는 회로의 모식도이다.
도 22a 및 도 22b는, 각각, 실시예 11의 표시 장치를 상방에서 바라본 모식도, 및 조도 센서를 제어하는 회로의 모식도이다.
도 23은 실시예 12의 표시 장치를 상방에서 바라본 모식도이다.
도 24는 도 23에 나타낸 실시예 12의 표시 장치에 있어서의 광학 장치 및 조광 장치의 모식적인 정면도이다.
도 25는 실시예 12의 다른 표시 장치를 상방에서 바라본 모식도이다.
도 26은 실시예 13의 화상 표시 장치의 개념도이다.
도 27은 실시예 13의 화상 표시 장치의 개념도이다.
도 28은 실시예 13의 화상 표시 장치의 변형예에 있어서의 광학계를 설명하는 개념도이다.
도 29a 및 도 29b는, 실시예 14의 표시 장치에 있어서의 광학 장치를 위에서 바라본 모식도이다.
도 30a 및 도 30b는, 각각, 실시예 14의 표시 장치의 변형예에 있어서의 광학 장치를 위에서 바라본 모식도, 및 옆에서 바라본 모식도이다.
도 31은 실시예 15의 조광 장치의 모식적인 단면도이다.
도 32는 타원 형상의 외형 형상을 갖는 조광 장치를 나타내는 모식도이다.
도 33a 및 도 33b는, 실시예 1의 조광 장치의 변형예를 도 2a의 화살표A-A를 따라 절단했을 때와 마찬가지의 모식적인 단면도이다.
도 34는 조광 장치의 변형예의 모식적인 정면도이다.
도 35는 실시예 1의 표시 장치의 또 다른 변형예에 있어서의 광학 장치의 개념도이다.
도 36은 실시예 1의 표시 장치에 있어서의 조광 장치의 착색 현상 및 기포 발생 현상의 평가 결과를 나타내는 그래프이다.
도 2a 및 도 2b는 실시예 1의 조광 장치를 광입사측(상방)에서 바라보았을 때의 제1 기판 등의 배치도 및 제2 기판 등의 배치도이며, 도 2c는, 실시예 1의 조광 장치의 변형예에 있어서의 제1 기판 등을 광입사측(상방)에서 바라보았을 때의 배치도이다.
도 3a 및 도 3b는 실시예 1의 화상 표시 장치의 일부분을 XZ평면에서 절단했을 때의 모식적인 단면도, 및 실시예 1의 조광 장치를 정면에서 바라본 모식도이다.
도 4a는 실시예 1의 화상 표시 장치의 일부분을 도 3b의 화살표B-B를 따라 절단했을 때의(즉, YZ평면에서 절단했을 때의) 모식적인 단면도이며, 도 4b는 실시예 1의 표시 장치를 측면에서 바라본 모식도이다.
도 5는 실시예 1의 화상 표시 장치의 개념도이다.
도 6은 반사형 체적 홀로그램 회절 격자의 일부를 확대하여 나타내는 모식적인 단면도이다.
도 7은 실시예 1의 표시 장치를 상방에서 바라본 모식도이다.
도 8은 실시예 1의 표시 장치를 정면에서 바라본 모식도이다.
도 9a 및 도 9b는, 각각, 실시예 2의 조광 장치를 도 2a의 화살표A-A를 따라 절단했을 때와 마찬가지의 모식적인 단면도, 및 실시예 2의 조광 장치의 제1 기판 등을 광입사측(상방)에서 바라보았을 때의 배치도이다.
도 10a 및 도 10b는, 각각, 실시예 3의 조광 장치를 도 2a의 화살표A-A를 따라 절단했을 때와 마찬가지의 모식적인 단면도, 및 실시예 3의 조광 장치의 제1 기판 등을 광입사측(상방)에서 바라보았을 때의 배치도이다.
도 11은 실시예 4의 조광 장치를 도 2a의 화살표A-A를 따라 절단했을 때와 마찬가지의 모식적인 단면도이다.
도 12a 및 도 12b는, 각각, 실시예 5의 조광 장치를, 도 2a의 화살표B-B를 따라 절단했을 때와 마찬가지의 모식적인 단면도, 및 제2 전극 등을 광입사측(상방)에서 바라보았을 때의 배치도이다.
도 13a 및 도 13b는, 각각, 실시예 5의 조광 장치의 변형예를, 도 2a의 화살표B-B를 따라 절단했을 때와 마찬가지의 모식적인 단면도, 및 제1 전극 등을 광입사측과는 반대측(하방)에서 바라보았을 때의 배치도이다.
도 14는 실시예 5의 조광 장치의 다른 변형예를, 도 2a의 화살표B-B를 따라 절단했을 때와 마찬가지의 모식적인 단면도이다.
도 15a 및 도 15b는, 각각, 실시예 6의 조광 장치를, 도 2a의 화살표A-A 및 화살표B-B를 따라 절단했을 때와 마찬가지의 모식적인 단면도이다.
도 16a 및 도 16b는, 각각, 실시예 6의 조광 장치의 변형예를, 도 2a의 화살표A-A 및 화살표B-B를 따라 절단했을 때와 마찬가지의 모식적인 단면도이다.
도 17은 실시예 7의 화상 표시 장치의 개념도이다.
도 18은 실시예 8의 화상 표시 장치(실시예 1의 변형예)의 개념도이다.
도 19는 실시예 8의 화상 표시 장치(실시예 7의 변형예)의 개념도이다.
도 20은 실시예 9의 표시 장치에 있어서의 화상 표시 장치의 개념도이다.
도 21a 및 도 21b는, 각각, 실시예 10의 표시 장치를 상방에서 바라본 모식도, 및 조도 센서를 제어하는 회로의 모식도이다.
도 22a 및 도 22b는, 각각, 실시예 11의 표시 장치를 상방에서 바라본 모식도, 및 조도 센서를 제어하는 회로의 모식도이다.
도 23은 실시예 12의 표시 장치를 상방에서 바라본 모식도이다.
도 24는 도 23에 나타낸 실시예 12의 표시 장치에 있어서의 광학 장치 및 조광 장치의 모식적인 정면도이다.
도 25는 실시예 12의 다른 표시 장치를 상방에서 바라본 모식도이다.
도 26은 실시예 13의 화상 표시 장치의 개념도이다.
도 27은 실시예 13의 화상 표시 장치의 개념도이다.
도 28은 실시예 13의 화상 표시 장치의 변형예에 있어서의 광학계를 설명하는 개념도이다.
도 29a 및 도 29b는, 실시예 14의 표시 장치에 있어서의 광학 장치를 위에서 바라본 모식도이다.
도 30a 및 도 30b는, 각각, 실시예 14의 표시 장치의 변형예에 있어서의 광학 장치를 위에서 바라본 모식도, 및 옆에서 바라본 모식도이다.
도 31은 실시예 15의 조광 장치의 모식적인 단면도이다.
도 32는 타원 형상의 외형 형상을 갖는 조광 장치를 나타내는 모식도이다.
도 33a 및 도 33b는, 실시예 1의 조광 장치의 변형예를 도 2a의 화살표A-A를 따라 절단했을 때와 마찬가지의 모식적인 단면도이다.
도 34는 조광 장치의 변형예의 모식적인 정면도이다.
도 35는 실시예 1의 표시 장치의 또 다른 변형예에 있어서의 광학 장치의 개념도이다.
도 36은 실시예 1의 표시 장치에 있어서의 조광 장치의 착색 현상 및 기포 발생 현상의 평가 결과를 나타내는 그래프이다.
이하, 도면을 참조하여, 실시예에 기초하여 본 개시를 설명하지만, 본 개시는 실시예에 한정되는 것이 아니고, 실시예에 있어서의 다양한 수치나 재료는 예시이다. 한편, 설명은, 이하의 순서로 행한다.
1. 본 개시의 제1 태양 및 제2 태양에 관련되는 조광 장치, 화상 표시 장치 및 표시 장치, 전반에 관한 설명
2. 실시예 1(본 개시의 제1 태양 및 제2 태양에 관련되는 조광 장치, 화상 표시 장치 및 표시 장치, 제1-B 구조의 광학 장치/제1 구성의 화상 형성 장치)
3. 실시예 2(실시예 1의 변형)
4. 실시예 3(실시예 1의 다른 변형)
5. 실시예 4(실시예 1 내지 실시예 3의 변형)
6. 실시예 5(실시예 1 내지 실시예 4의 변형)
7. 실시예 6(실시예 1 내지 실시예 5의 변형)
8. 실시예 7(실시예 1 내지 실시예 6의 변형, 제1-B 구조의 광학 장치/제2 구성의 화상 형성 장치)
9. 실시예 8(실시예 1 내지 실시예 7의 변형, 제1-A 구조의 광학 장치/제1 구성· 제2 구성의 화상 형성 장치)
10. 실시예 9(실시예 7 및 실시예 8의 변형, 제2 구조의 광학 장치/제2 구성의 화상 형성 장치)
11. 실시예 10(실시예 1 내지 실시예 9의 변형)
12. 실시예 11(실시예 1 내지 실시예 9의 변형)
13. 실시예 12(실시예 1 내지 실시예 11의 변형)
14. 실시예 13(실시예 7의 변형)
15. 실시예 14(실시예 9의 변형)
16. 실시예 15(조광 장치의 창문에의 적용)
17. 기타
<본 개시의 제1 태양 및 제2 태양에 관련되는 조광 장치, 화상 표시 장치 및 표시 장치, 전반에 관한 설명>
본 개시의 제1 태양에 관련되는 조광 장치, 본 개시의 제1 태양에 관련되는 화상 표시 장치를 구성하는 조광 장치, 및 본 개시의 제1 태양에 관련되는 표시 장치를 구성하는 조광 장치를 총칭하여, 이하, 『본 개시의 제1 태양에 관련되는 조광 장치 등』이라고 부르는 경우가 있다. 또한, 본 개시의 제2 태양에 관련되는 조광 장치, 본 개시의 제2 태양에 관련되는 화상 표시 장치를 구성하는 조광 장치, 및 본 개시의 제2 태양에 관련되는 표시 장치를 구성하는 조광 장치를 총칭하여, 이하, 『본 개시의 제2 태양에 관련되는 조광 장치 등』이라고 부르는 경우가 있다.
본 개시의 제1 태양에 관련되는 조광 장치 등에 있어서는,
1≤[Re]/[Ox]≤6.5
바람직하게는,
1≤[Re]/[Ox]≤5.5
보다 바람직하게는,
[Re]/[Ox]≤4.5
를 만족하는 것이 바람직하다.
환원 착색층을 구성하는 화합물에 있어서 환원 반응에 기여하는 금속의 원자수 [Re]는, 환원 착색층에 포함되는 금속의 단위면적당 질량을 그 금속의 원자량으로 나눈 값이고, 산화 착색층을 구성하는 화합물에 있어서 산화 반응에 기여하는 금속의 원자수 [Ox]는, 산화 착색층에 포함되는 금속의 단위면적당 질량을 그 금속의 원자량으로 나눈 값이다. 환원 착색층의 단위면적당 질량은,
환원 착색층에 포함되는 금속의 단위면적당 질량
=(환원 착색층의 밀도)×(환원 착색층의 두께)×αRe
에서 구할 수 있고, 산화 착색층의 단위면적당 질량은,
산화 착색층에 포함되는 금속의 단위면적당 질량
=(산화 착색층의 밀도)×(산화 착색층의 두께)×αOxe
에서 구할 수 있다. 단,
αRe=(환원 반응에 기여하는 금속의 원자량)/(환원 착색층을 구성하는 화합물의 원자량)
αOx=(산화 반응에 기여하는 금속의 원자량)/(산화 착색층을 구성하는 화합물의 원자량)
이다. 환원 착색층 또는 산화 착색층의 밀도란, 후술하는 바와 같이, 환원 착색층 또는 산화 착색층을 X선 반사율법(XRR법)으로 측정했을 때의 밀도이다. 환원 착색층 및 산화 착색층은, 종종, 실온 정도의 온도에서의 성막이 요구되기 때문에, 결정성이 낮은 저밀도의 (거친) 층이 되기 쉽다. 산화 착색층이나 환원 착색층을 구성하는 금속 원자는, 예를 들면, X선 광전자 분광법(XPS법 또는 ESCA법)에 기초하여 동정(同定)할 수 있다.
또한, 본 개시의 제2 태양에 관련되는 조광 장치 등에 있어서는,
1.0≤TRe/TOx≤4.5
바람직하게는,
1.0≤TRe/TOx≤3.8
보다 바람직하게는,
1.0≤TRe/TOx≤3.3
을 만족하는 것이 바람직하다.
또는, 본 개시의 제2 태양에 관련되는 조광 장치에 있어서, 환원 착색층의 체적 상대 밀도를 LDRe, 산화 착색층의 체적 상대 밀도를 LDOx로 했을 때, (TRe×LDRe×αRe)/(TOx×LDOx×αOx)의 값은 미리 정해진 범위 내에 있는 형태로 할 수 있다. 그리고, 이 경우,
1.0≤(TRe×LDRe×αRe)/(TOx×LDOx×αOx)≤4.6
바람직하게는,
1.0≤(TRe×LDRe×αRe)/(TOx×LDOx×αOx)≤3.8
보다 바람직하게는,
1.0≤(TRe×LDRe×αRe)/(TOx×LDOx×αOx)≤3.3
을 만족하는 것이 바람직하다. 「체적 상대 밀도」란, 환원 착색층 또는 산화 착색층을 X선 반사율법(XRR법)으로 측정했을 때의 환원 착색층 또는 산화 착색층의 밀도를, 환원 착색층 또는 산화 착색층을 구성하는 화합물이 완전 결정인 경우의 밀도로 나눈 값이다.
상기 각종 바람직한 형태를 포함하는 본 개시의 제1 태양 또는 제2 태양에 관련되는 조광 장치 등에 있어서, 환원 착색층은 산화텅스텐(WO3)으로 이루어지고, 전해질층은 산화탄탈(Ta2O5)로 이루어지고, 산화 착색층은 이리듐 원자를 포함하는 형태로 하는 것이 바람직하다. 이리듐 원자를 포함하는 산화 착색층을 구성하는 재료로서, 산화이리듐(IrOx)계 재료, 구체적으로는, 산화이리듐(IrOx) 또는 산화이리듐 주석(IrySn1 - yOx)을 들 수 있다. 단, 환원 착색층이나 산화 착색층은, 이것에 한정되는 것이 아니고, 환원 착색층을 구성하는 재료로서, 그 밖에, 산화몰리브덴(MoO3)이나 산화바나듐(V2O5) 등의 무기 재료나, 비올로겐 유도체, 폴리티오펜 유도체, 프러시안 블루(Prussian blue) 유도체 등의 유기 재료를 들 수 있고, 산화 착색층을 구성하는 재료로서, 그 밖에, 산화로듐(RhOx), 산화니켈(NiOx), 산화크롬(CrOx), 산화지르콘(ZrOx), 인산 지르코늄, 수산화니켈, 염화구리 등의 무기 재료나, 금속 착체(프러시안 블루 착체, 루테늄 퍼플 착체), 펜타시아노카르보닐 철산철; 아민 유도체, 페나진, 비올로겐 유도체 등의 유기 재료를 들 수 있다. 또한, 전해질층으로서, 그 밖에, 탄산 프로필렌, 이온 액체, 이온 폴리머를 들 수 있다.
나아가서는, 상기 각종 바람직한 형태를 포함하는 본 개시의 제1 태양 또는 제2 태양에 관련되는 조광 장치 등에 있어서, 적어도 제2 전극과 제2 기판 사이에는 수분 보유 부재가 배치되어 있는 형태로 할 수 있고, 이 경우, 수분 보유 부재의 단부면(端面, end surface)은 외부에 노출되어 있는 형태로 할 수 있다. 또한, 조광 장치의 단부(측면)의 적어도 일부는, 제1 기판측으로부터, 봉지 부재 및 수분 보유 부재로 구성되어 있는 형태(즉, 조광 장치의 단부의 적어도 일부는, 제1 기판측으로부터, 봉지 부재, 및, 수분 보유 부재로부터 연장하는 수분 보유 부재 연장부의 적층 구조로 구성되어 있는 형태)로 할 수 있다.
그리고, 제2 전극은, 조광층 위로부터 제1 기판 위로 걸치고, 또한, 제1 전극과 이격되어 형성되어 있고, 수분 보유 부재는, 적어도 제2 전극 및 조광층을 덮는 형태로 할 수 있다.
수분 보유 부재를 구성하는 수지는, 아크릴계 수지, 실리콘계 수지 또는 우레탄계 수지인 형태로 할 수 있다. 또는, 수분 보유 부재는, 자외선 경화형 수지로 이루어지는 형태로 할 수 있다. 또는, 수분 보유 부재는, OCA(Optical Clear Adhesive)라고 불리는 재료로 구성할 수도 있다. 또는, 수분 보유 부재를 구성하는 재료로서, 에폭시계 수지, 폴리비닐 알콜 및 폴리비닐 부티랄과 같은 폴리비닐계 수지, 수분 함유 겔, 다공질 재료로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 1종류의 재료를 들 수 있다. 수분 함유 겔로서, 예를 들면, 폴리아크릴산 나트륨 및 말단에 덴드론기를 갖는 폴리에틸렌 글리콜의 혼합물을 예시할 수 있고, 다공질 재료로서 유기 실란 화합물로 표면 수식된(surface-modified) 실리카 등을 들 수 있다. 또한, 『수분 보유 부재』는, 프로톤 공급 부재, 수분을 보유할 수 있는 투명 점착 부재, 또는, 수분을 보유할 수 있는 투명 봉지 부재라고 바꿔 말할 수도 있다. 수분 보유 부재의 형태에 의존하지만, 예를 들면, 수분 보유 부재가 시트 형상인 경우, 수분 보유 부재를 통해 제2 기판과 제2 전극을, 또한, 제2 기판과 봉지 부재를 접합할 수 있고, 열가소성 자외선 경화형의 수분 보유 부재를 사용할 수도 있다. 또는, 수분 보유 부재가 액상인 경우, 제2 전극으로부터 봉지 부재 위에 걸쳐 수분 보유 부재를 도포하고, 필요에 따라 사전경화(pre-curing)한 후, 필요에 따라 가압하면서 제2 기판을 수분 보유 부재에 겹치고, 자외선에 의해 수분 보유 부재를 경화시키면 된다. 또는, 사용하는 재료에 따라 다르지만, 열라미네이트법 등에 기초하여, 제2 전극으로부터 봉지 부재 위에 걸쳐 수분 보유 부재를 접합할 수도 있다.
봉지 부재는 수분 배리어층으로서 기능하지만, 봉지 부재의 일부는 보조 전극으로 이루어지는 구성으로 할 수 있고, 이 경우, 보조 전극은, 제1 전극 상에 형성된 제1 보조 전극, 및 제2 전극 상에 제1 보조 전극과 이격되어 형성된 제2 보조 전극으로 구성되어 있는 구성으로 할 수 있다. 이와 같이, 보조 전극을 설치함으로써, 제1 전극 및 제2 전극에 적절한 전압을 용이하게 인가할 수 있고, 제1 전극 또는 제2 전극에 있어서의 전압 강하의 발생을 억제할 수 있으므로, 조광 장치의 착색시의 얼룩 발생을 저감할 수 있다. 이하에 있어서도 마찬가지이다. 보조 전극 전체의 길이를 「1」로 했을 때, 제1 보조 전극의 길이는 0.5 미만이며, 제2 보조 전극의 길이는 0.5 미만인 것이 바람직하다. 이하에 있어서도 마찬가지이다.
또는, 봉지 부재는 수지로 이루어지는 구성으로 할 수 있고, 이 경우, 봉지 부재를 구성하는 수지의 영률은 1×107 Pa 이하인 구성으로 할 수 있고, 나아가서는, 이들의 경우, 봉지 부재의 일부의 내측에 보조 전극이 설치되어 있는 구성으로 할 수 있다. 여기서, 보조 전극은, 제1 전극 상에 형성된 제1 보조 전극, 및 제2 전극 상에 제1 보조 전극과 이격되어 형성된 제2 보조 전극으로 구성되어 있는 구성으로 할 수 있다. 봉지 부재를 구성하는 수지로서, 열경화형, 광경화형, 습기 경화형, 혐기(嫌氣) 경화형 등의 각종 수지, 예를 들면, 아크릴계 수지, 우레탄계 수지, 실리콘계 수지, 불소계 수지, 아세트산비닐계 수지, 엔-티올계 수지, 변성 폴리머 수지, 폴리이미드계 수지 및 에폭시계 수지로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종류의 수지를 들 수 있다. 봉지 부재를 수지로 구성하는 경우, 수지에 실리카나 알루미나 등의 무기 필러를 첨가해도 된다.
또는, 봉지 부재는, 제1 기판의 주연부에 형성된 볼록부로 이루어지는 구성으로 할 수 있고, 이 경우, 봉지 부재의 일부의 내측에 보조 전극이 설치되어 있는 구성으로 할 수 있다. 여기서, 보조 전극은, 제1 전극 상에 형성된 제1 보조 전극, 및 제2 전극 상에 제1 보조 전극과 이격되어 형성된 제2 보조 전극으로 구성되어 있는 구성으로 할 수 있다. 제1 기판의 주연부에 있어서의 볼록부는, 예를 들면, 열프레스 장치를 이용하여 제1 기판의 주연부를 열프레스함으로써 형성할 수 있고, 각종 물리적 기상 성장법(PVD법)이나 각종 화학적 기상 성장법(CVD법), 각종 인쇄법에 의해 형성할 수도 있다.
나아가서는, 봉지 부재의 단면 형상은, 제2 기판에 근접함에 따라 좁아지는 형상인 형태로 할 수 있다. 봉지 부재의 단면 형상을 이러한 형상으로 함으로써, 수분 보유 부재를 적어도 제2 전극 상에 배치하고, 수분 보유 부재로부터 연장하는 수분 보유 부재 연장부를 봉지 부재 상에 배치할 때, 수분 보유 부재 아래에 기포가 혼입한다는 문제의 발생을 회피할 수 있다. 봉지 부재의 이러한 단면 형상은, 예를 들면, 인쇄법에 기초하는 봉지 부재의 형성, 메탈 마스크를 이용한 스퍼터링법에 기초하는 봉지 부재의 형성과 같은 다양한 방법에 기초하여 형성할 수 있다.
나아가서는, 수분 보유 부재를 구성하는 재료(구체적으로는, 수지)의 영률은 1×106 Pa 이하인 것이 바람직하고, 이에 의해, 조광 장치의 내부에서 생긴 각종의 단차를 흡수할 수 있고, 조광 장치 중앙부에 있어서의 수분 보유 부재의 두께의 편차, 수분 보유 부재 연장부의 두께의 편차를 작게 할 수 있는 결과(즉, 제1 기판과 제2 기판 사이의 거리 전체의 균일화를 도모할 수 있는 결과), 시인성의 열화 발생을 방지할 수 있다. 구체적으로는, 조광 장치를 통하여 외계를 보았을 때, 외계의 상에 왜곡이 생기거나, 외계의 상에 어긋남이 생기는 것을 억제할 수 있다.
수분 보유 부재를 적어도 제2 전극 상에 배치하고, 수분 보유 부재로부터 연장하는 수분 보유 부재 연장부를 봉지 부재 상에 배치하지만, 구체적으로는, 예를 들면, 수분 보유 부재를 제2 전극에 접착하거나 또는 접합하고, 수분 보유 부재 연장부를 봉지 부재에 접착하거나 또는 접합하면 된다. 또한, 수분 보유 부재 및 수분 보유 부재 연장부 위에 제2 기판을 배치하지만, 구체적으로는, 예를 들면, 제2 기판을 수분 보유 부재 및 수분 보유 부재 연장부에 접착하거나 또는 접합하면 된다.
나아가서는, 각종 바람직한 형태를 포함하는 본 개시의 제1 태양 또는 제2 태양에 관련되는 조광 장치 등에 있어서, 제1 기판 및 제2 기판은 플라스틱 재료로 이루어지는 것이 바람직하다. 즉, 제1 기판 및 제2 기판은, 플라스틱 기판, 플라스틱 시트, 플라스틱 필름으로 이루어지는 형태로 할 수 있다. 제1 기판 및 제2 기판을 플라스틱 재료로 구성하면, 종종, 제1 기판 및 제2 기판의 휨이나 평활성에 기인하여, 조광층을 구성하는 각 층의 균일한 성막이 곤란해지고, 막두께 분포나 거칠기(roughness)에 편차가 발생하기 쉽지만, [Re]/[Ox]의 값이 규정되어 있거나, 또는, TRe/TOx의 값이 규정되어 있으므로, 제1 기판 및 제2 기판을 플라스틱 재료로 구성하는 경우에 이들 문제가 발생해도 아무런 문제가 없다.
여기서, 플라스틱으로서, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 나프탈레이트, 폴리카보네이트, 아세트산셀룰로오스 등의 셀룰로오스 에스테르, 플루오르화 폴리비닐리덴 또는 폴리테트라플루오로에틸렌과 헥사플루오로프로필렌의 공중합체 등의 불소 폴리머, 폴리옥시메틸렌 등의 폴리에테르, 폴리아세탈, 폴리스티렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 메틸펜텐 폴리머 등의 폴리올레핀, 폴리아미드이미드 또는 폴리에테르이미드 등의 폴리이미드, 폴리아미드, 폴리에테르 설폰, 폴리페닐렌설파이드, 폴리플루오르화 비닐리덴, 테트라아세틸 셀룰로오스, 브롬화 페녹시, 폴리아릴레이트, 폴리술폰 등을 들 수 있다. 또한, 필요에 따라, 후술하는 바와 같이, 제2 기판에 무기 재료막을 마련하면 되고, 이에 의해, 제2 기판에 강성을 부여할 수 있고, 조광 장치의 조립시, 제2 기판에 왜곡이 생기기 어려워진다. 또는, 제1 기판 및 제2 기판은, 소다라임 유리, 백판 유리 등의 투명한 유리 기판으로 구성할 수도 있다.
나아가서는, 이상으로 설명한 바람직한 형태, 구성을 포함하는 본 개시의 제1 태양 또는 제2 태양에 관련되는 조광 장치 등(이하, 이들을 총칭하여, 『본 개시의 조광 장치 등』이라고 부르는 경우가 있음)에 있어서, 조광 장치는 만곡되어 있는 형태로 할 수 있고, 이에 의해, 화상 표시 장치 또는 표시 장치에 조광 장치를 용이하게, 또한, 확실하게 장착시킬 수 있다.
제2 기판은, 예를 들면, 보호 기판으로서의 기능도 갖는다. 제1 기판은, 간극을 둔 상태로, 광학 장치에 대향하고 있거나, 또는, 간극이 없는 상태로, 광학 장치에 대향하고 있고, 또는, 광학 장치를 구성하는 부재(예를 들면, 광학 장치에 구비된 보호 부재)를 겸용하고 있다. 제2 기판의 외면에는, 유기/무기 혼합층으로 이루어지는 하드코트층이나, 불소계 수지로 이루어지는 반사 방지막을 형성해도 된다.
나아가서는, 이상으로 설명한 바람직한 형태, 구성을 포함하는 본 개시의 조광 장치 등에 있어서, 수분 보유 부재와 대향하는 제2 기판의 면에는 무기 재료막이 형성되어 있는 형태로 할 수 있다. 여기서, 무기 재료막은, 예를 들면, 산화알루미늄, 산화규소, 질화규소, 산화니오브 등의 무기 재료로 이루어진다. 무기 재료막을 형성함으로써, 제2 기판에 강성을 부여할 수 있는 결과, 제2 기판에 왜곡이 생기기 어려워진다. 무기 재료막의 형성은, 예를 들면, PVD법이나 CVD법, 레이저 어블레이션법, 원자층 퇴적법(ALD법)에 기초하여 행할 수 있다.
차광율의 제어는, 예를 들면, 단순 행렬 방식에 기초하여 행할 수 있다. 즉,
제1 전극은, 제1 방향으로 연장되는 복수의 띠형상의 제1 전극 세그먼트로 구성되어 있고,
제2 전극은, 제1 방향과는 다른 제2 방향으로 연장되는 복수의 띠형상의 제2 전극 세그먼트로 구성되어 있고,
제1 전극 세그먼트와 제2 전극 세그먼트의 중복 영역(조광 장치의 차광율이 변화되는 최소 단위 영역)에 대응하는 조광 장치의 부분의 차광율의 제어는, 제1 전극 세그먼트 및 제2 전극 세그먼트에 인가하는 전압의 제어에 기초하여 행해지는 형태로 할 수 있다. 제1 방향과 제2 방향은 직교하고 있는 형태를 예시할 수 있다. 또는, 조광 장치의 차광율이 변화되는 최소 단위 영역의 차광율의 제어를 위해, 최소 단위 영역의 각각에 박막 트랜지스터(TFT)를 마련해도 된다. 즉, 차광율의 제어를 액티브 매트릭스 방식에 기초하여 행해도 된다. 또는, 제1 전극 및 제2 전극 중 적어도 일방을 소위 솔리드 전극(solid electrode)(패터닝되어 있지 않는 전극)으로 할 수도 있다.
제1 전극은, 패터닝되어 있어도 되고, 패터닝되어 있지 않아도 된다. 제2 전극도, 패터닝되어 있어도 되고, 패터닝되어 있지 않아도 된다. 제1 전극 및 제2 전극을 구성하는 재료로서, 투명 도전 재료, 보다 구체적으로는, 인듐-주석 복합 산화물(ITO, Indium Tin Oxide, Sn 도핑의 In2O3, 결정성 ITO 및 아모퍼스 ITO를 포함함), 불소 도핑 SnO2(FTO), IFO(F 도핑의 In2O3), 안티몬 도핑 SnO2(ATO), SnO2, ZnO(Al 도핑의 ZnO나 B 도핑의 ZnO를 포함함), 인듐-아연 복합 산화물(IZO, Indium Zinc Oxide), 스피넬형 산화물, YbFe2O4 구조를 갖는 산화물, 폴리아닐린, 폴리피롤, 폴리티오펜 등의 도전성 고분자 등을 들 수 있지만, 이들에 한정되는 것이 아니고, 또한, 이들을 2종류 이상 조합시켜 이용할 수도 있다. 또는, 세선 형상의 제1 전극 및 제2 전극을, 금, 은, 구리, 알루미늄, 니켈, 티탄 등의 금속, 또는, 합금으로 구성할 수 있다. 보조 전극은, 예를 들면, 금, 은, 구리, 알루미늄, 니켈, 티탄 등의 금속, 또는, 이들의 합금으로 구성할 수 있고, 또는, 보조 전극은, 은 페이스트나 구리 페이스트를 이용하여 형성할 수도 있다. 보조 전극(제1 보조 전극 및 제2 보조 전극)은, 제1 전극 및 제2 전극보다 전기저항이 낮은 것이 요구된다. 제1 전극 및 제2 전극, 보조 전극(제1 보조 전극 및 제2 보조 전극)은, 진공 증착법이나 스퍼터링법 등의 각종 PVD법, 각종 CVD법, 각종 도포 등, 각종 인쇄법에 기초하여 형성할 수 있다. 전극의 패터닝은, 에칭법, 리프트 오프법, 각종 마스크를 이용하는 방법 등, 임의의 방법으로 행할 수 있다.
나아가서는, 이상으로 설명한 바람직한 형태를 포함하는 본 개시의 화상 표시 장치, 이상으로 설명한 바람직한 형태를 포함하는 본 개시의 표시 장치에 있어서, 광학 장치는,
(b-1) 화상 형성 장치로부터 입사된 광이 내부를 전반사에 의해 전파한 후, 관찰자를 향해 출사되는 도광판,
(b-2) 도광판에 입사된 광이 도광판의 내부에서 전반사되도록, 도광판에 입사된 광을 편향하는 제1 편향 수단, 및
(b-3) 도광판의 내부를 전반사에 의해 전파한 광을 편향하여 도광판으로부터 출사시키는 제2 편향 수단을 구비하고 있고,
제2 편향 수단에 의해 광학 장치의 허상 형성 영역이 구성되는 형태로 할 수 있다. 이러한 광학 장치를, 편의상, 『제1 구조의 광학 장치』라고 부른다. 또한, 「전반사」라고 하는 용어는, 내부 전반사, 또는, 도광판 내부에 있어서의 전반사를 의미한다. 조광 장치의 투영 화상 내에 제2 편향 수단(허상 형성 영역)이 위치하는 경우도 있고, 제2 편향 수단(허상 형성 영역)의 투영 화상 내에 조광 장치가 위치하는 경우도 있다.
조광 장치에 있어서 차광율의 값을 높게 하는 영역은, 조광 장치의 전체 영역이어도 되고, 조광 장치의 일부 영역이어도 된다. 즉, 실제로 허상이 형성되는 제2 편향 수단의 영역(예를 들면, 제2 편향 수단의 일부 영역)에 대향한 조광 장치의 영역의 차광율을 제어해도 된다. 바꿔 말하면, 화상 형성 장치로부터 출사되는 광에 기초하여 허상 형성 영역의 일부분에 있어서 허상이 형성될 때, 조광 장치에의 허상의 투영 화상이 포함되는 조광 장치의 허상 투영 영역(광학 장치에 있어서의 허상 형성 영역에 대응한 조광 장치의 영역)의 차광율이, 조광 장치의 다른 영역의 차광율보다 높아지도록, 조광 장치가 제어해도 된다. 또한, 조광 장치에 있어서 허상 투영 영역의 위치는 고정된 것이 아니고, 허상의 형성 위치에 의존하여 변화되고, 또한, 허상 투영 영역의 수도, 허상의 수(또는 일련의 허상군의 수, 블록화된 허상군의 수 등)에 의존하여 변화되는 형태로 할 수도 있다.
조광 장치의 동작시, 조광 장치의 다른 영역의 차광율은, 조광 장치에의 허상의 투영 화상이 포함되는 조광 장치의 허상 투영 영역의 차광율을 「1」로 했을 때, 예를 들면, 0.95 이하로 할 수 있다. 또는, 조광 장치의 다른 영역의 차광율은, 예를 들면, 30% 이하로 할 수 있다. 한편, 조광 장치의 동작시, 조광 장치의 허상 투영 영역의 차광율은, 35% 내지 99%, 예를 들면, 80%로 할 수 있다. 이와 같이, 허상 투영 영역의 차광율은, 일정해도 되고, 표시 장치가 놓인 환경의 조도에 의존하여 변화시켜도 된다.
이상으로 설명한 각종 바람직한 형태를 포함하는 본 개시의 표시 장치(이하, 이들을 총칭하여, 『본 개시의 표시 장치 등』이라고 부르는 경우가 있음)에 있어서, 프레임은, 관찰자의 정면에 배치되는 프론트부, 프론트부의 양단에 경첩을 통해 회동 가능하게 부착된 2개의 안경다리부, 및 코받침(nose pad)을 구비하고 있고, 조광 장치는 프론트부에 배치되어 있는 형태로 할 수 있고, 이 경우, 광학 장치는, 조광 장치에 부착되어 있는 형태로 할 수 있다. 또는, 광학 장치는, 프론트부에 부착되어 있는 형태로 할 수 있고, 이 경우, 조광 장치는, 광학 장치에 부착되어 있는 형태로 할 수 있다. 나아가서는, 이들의 경우, 프론트부는 림부를 가지며, 조광 장치는 림부에 끼워 넣어져 있는 형태로 할 수 있고, 또는, 광학 장치는 림부에 끼워 넣어져 있는 형태로 할 수 있고, 이 경우, 광학 장치를, 수증기를 투과할 수 있는 접착제를 이용하여 림부에 고정해도 된다. 또는, 조광 장치와 광학 장치 사이의 공간은 외부와 연통하고 있는 형태로 할 수 있다. 본 개시의 표시 장치 등에 있어서, 관찰자측으로부터, 광학 장치, 조광 장치의 순서대로 배치해도 되고, 조광 장치, 광학 장치의 순서대로 배치해도 된다.
수증기를 투과할 수 있는 접착제로서, 수증기 확산성이 높은 실리콘계나 에틸렌 비닐 알콜계 코폴리머, 스티렌계 부타디엔 등의 비극성 재료를 주제(主劑)로 한 접착제를 들 수 있고, 이러한 접착제의 수분 투과율의 값으로서, 2×10 그램/㎡·일 내지 1.1×103 그램/㎡·일을 예시할 수 있다. 또한, 수분 투과율의 측정은, JIS K7129:2008에 기초하여 행할 수 있고, 50mm×50mm의 시험편에 대하여, 시험 온도 25℃±0.5℃, 상대 습도 90±2%의 조건 하에서 시험을 실시한다. 측정은 건습 센서를 이용하여 행한다.
본 개시의 표시 장치 등에 있어서, 차광율은, 서서히 변화되어도 되고(즉, 연속적으로 변화되어도 되고), 전극의 배치 상태, 형상에 따라서는, 계단 형상으로 변화되는 구성으로 할 수도 있고, 일정한 값으로부터 연속적으로 또는 계단 형상으로 변화되는 구성으로 할 수도 있다. 즉, 조광 장치를, 색의 그라데이션이 부여된 상태로 해도 되고, 단계적으로 색이 변화되는 상태로 할 수도 있고, 일정한 색이 부여된 상태로부터 연속적으로 또는 단계적으로 색이 변화되는 상태로 할 수도 있다. 차광율은, 제1 전극 및 제2 전극에 인가하는 전압에 의해 제어할 수 있다. 제1 전극과 제2 전극 간의 전위차를 제어해도 되고, 제1 전극에 인가하는 전압과 제2 전극에 인가하는 전압을 독립적으로 제어해도 된다. 차광율의 조정을 행하는 경우, 광학 장치에 테스트 패턴을 표시해도 된다.
본 개시의 표시 장치 등에 있어서, 표시 장치가 놓인 환경의 조도를 측정하는 환경 조도 측정 센서를 더 구비하고 있으며, 환경 조도 측정 센서의 측정 결과에 기초하여, 조광 장치의 차광율을 제어하는 형태로 할 수 있다. 또는, 표시 장치가 놓인 환경의 조도를 측정하는 환경 조도 측정 센서를 더 구비하고 있으며, 환경 조도 측정 센서의 측정 결과에 기초하여, 화상 형성 장치에 의해 형성되는 화상의 휘도를 제어하는 형태로 할 수 있다. 이들의 형태를 조합시켜도 된다.
또는, 외부 환경으로부터 조광 장치를 투과한 광에 기초하는 조도를 측정하는 투과광 조도 측정 센서를 더 구비하고 있으며, 투과광 조도 측정 센서의 측정 결과에 기초하여, 조광 장치의 차광율을 제어하는 형태로 할 수 있다. 또는, 외부 환경으로부터 조광 장치를 투과한 광에 기초하는 조도를 측정하는 투과광 조도 측정 센서를 더 구비하고 있으며, 투과광 조도 측정 센서의 측정 결과에 기초하여, 화상 형성 장치에 의해 형성되는 화상의 휘도를 제어하는 형태로 할 수 있다. 투과광 조도 측정 센서는, 광학 장치보다 관찰자측에 배치되어 있는 형태로 하는 것이 바람직하다. 투과광 조도 측정 센서를, 적어도 2개 배치하고, 높은 차광율의 부분을 통과한 광에 기초하는 조도의 측정, 낮은 차광율의 부분을 통과한 광에 기초하는 조도의 측정을 행해도 된다. 이들의 형태를 조합시켜도 된다. 나아가서는, 이들의 형태와, 상기 환경 조도 측정 센서의 측정 결과에 기초하여 제어를 행하는 형태를 조합시켜도 된다.
조도 센서(환경 조도 측정 센서, 투과광 조도 측정 센서)는, 주지의 조도 센서로 구성하면 되고, 조도 센서의 제어는 주지의 제어 회로에 기초하여 행하면 된다.
조광 장치의 최고 광투과율은 50% 이상이며, 조광 장치의 최저 광투과율은 30% 이하인 구성으로 할 수 있다. 조광 장치의 최고 광투과율의 상한값으로서 99%를 들 수 있고, 조광 장치의 최저 광투과율의 하한값으로서 1%를 들 수 있다. 여기서,
(광투과율) = 1-(차광율)
의 관계에 있다.
조광 장치에 커넥터를 부착하고, 조광 장치의 차광율(광투과율)을 제어하기 위한 제어 회로(예를 들면, 화상 형성 장치를 제어하기 위한 제어 장치에 포함되어 있음)에 이 커넥터 및 배선을 통해 조광 장치를 전기적으로 접속하면 된다.
경우에 따라서는, 조광 장치를 통과하는 광은, 조광 장치에 의해 원하는 색으로 착색되는 구성으로 할 수 있다. 그리고, 이 경우, 조광 장치에 의해 착색되는 색은 가변인 형태로 할 수 있거나, 또는, 조광 장치에 의해 착색되는 색은 고정인 형태로 할 수 있다. 전자의 경우, 예를 들면, 적색으로 착색되는 조광 장치와, 녹색으로 착색되는 조광 장치와, 청색으로 착색되는 조광 장치를 적층하는 형태로 하면 된다. 또한, 후자의 경우, 조광 장치에 의해 착색되는 색으로서, 한정하는 것이 아니지만, 청색이나 갈색을 예시할 수 있다.
나아가서는, 경우에 따라서는, 조광 장치가 착탈 가능하게 배치되어 있는 형태로 할 수 있다. 조광 장치를 착탈 가능하게 배치하기 위해서는, 예를 들면, 투명한 플라스틱으로부터 제작된 나사를 이용하여 조광 장치를, 예를 들면 프레임에 부착하거나, 또는, 프레임에 홈을 파서 두고, 이 홈에 조광 장치를 계합시키거나, 또는, 프레임에 자석을 부착함으로써 조광 장치를 프레임에 부착할 수 있고, 프레임에 슬라이드부를 마련하여, 이 슬라이드부에 조광 장치를 끼워 넣어도 된다.
광학 장치는 반투과형(시스루형(see-through type))이다. 구체적으로는, 적어도 관찰자의 안구(눈동자)에 대향하는 광학 장치의 부분을 반투과(시스루)로 하여, 광학 장치의 이 부분 및 조광 장치를 통하여 외경을 바라볼 수 있다. 관찰자가, 조광 장치 및 광학 장치를 통과한 광의 밝기를 관찰하고, 관찰자가, 스위치나 버튼, 다이얼, 슬라이더, 노브 등을 조작함으로써 수동으로 차광율을 제어, 조정할 수 있고, 또는, 전술한 외부 환경으로부터 조광 장치를 투과한 광에 기초하는 조도를 측정하는 투과광 조도 측정 센서의 측정 결과에 기초하여, 차광율을 제어, 조정할 수 있다. 차광율의 제어, 조정은, 구체적으로는, 제1 전극 및 제2 전극에 인가하는 전압을 제어하면 된다. 투과광 조도 측정 센서를, 적어도 2개 배치하고, 높은 차광율의 부분을 통과한 광에 기초하는 조도의 측정, 낮은 차광율의 부분을 통과한 광에 기초하는 조도의 측정을 행해도 된다. 표시 장치는, 화상 표시 장치를 1개 구비하고 있어도 되고(편안형(single eye type)), 2개 구비하고 있어도 된다(양안형(binocular type)). 화상 표시 장치를 2개 구비하고 있는 경우, 일방의 조광 장치와 타방의 조광 장치의 각각에 있어서, 제1 전극 및 제2 전극에 인가하는 전압을 조정함으로써, 일방의 조광 장치에 있어서의 차광율 및 타방의 조광 장치에 있어서의 차광율의 균등화를 도모할 수 있다. 일방의 조광 장치에 있어서의 차광율 및 타방의 조광 장치에 있어서의 차광율은, 예를 들면, 전술한 외부 환경으로부터 조광 장치를 투과한 광에 기초하는 조도를 측정하는 투과광 조도 측정 센서의 측정 결과에 기초하여, 제어할 수 있고, 또는, 관찰자가, 일방의 조광 장치 및 광학 장치를 통과한 광의 밝기 및 타방의 조광 장치 및 광학 장치를 통과한 광의 밝기를 관찰하고, 관찰자가, 스위치나 버튼, 다이얼, 슬라이더, 노브 등을 조작함으로써 수동으로 제어, 조정할 수도 있다. 차광율의 조정을 행하는 경우, 광학 장치에 테스트 패턴을 표시해도 된다.
본 명세서에 있어서, 「반투과」라고 하는 용어를 이용하는 경우가 있지만, 입사하는 광의 1/2(50%)를 투과하거나, 또는 반사하는 것을 의미하는 것이 아니라, 입사하는 광의 일부를 투과하고, 잔부(殘部)를 반사한다는 의미로 이용하고 있다.
제1 구조의 광학 장치에 있어서, 전술한 바와 같이, 제1 편향 수단은, 도광판에 입사된 광을 반사하고, 제2 편향 수단은, 도광판의 내부를 전반사에 의해 전파한 광을, (복수회에 걸쳐) 투과, 반사하는 구성으로 할 수 있다. 그리고, 이 경우, 제1 편향 수단은 반사경으로서 기능하고, 제2 편향 수단은 반투과 미러로서 기능하는 구성으로 할 수 있다. 이러한 제1 구조의 광학 장치를, 편의상, 『제1-A 구조의 광학 장치』라고 부른다.
이러한 제1-A 구조의 광학 장치에 있어서, 제1 편향 수단은, 예를 들면, 합금을 포함하는 금속으로 구성되며, 도광판에 입사된 광을 반사시키는 광반사막(일종의 미러)이나, 도광판에 입사된 광을 회절시키는 회절 격자(예를 들면, 홀로그램 회절 격자막)로 구성할 수 있다. 또는, 제1 편향 수단은, 예를 들면, 유전체 적층막이 다수 적층된 다층 적층 구조체, 하프 미러, 편광 빔 스플리터로 구성할 수 있다. 또한, 제2 편향 수단은, 유전체 적층막이 다수 적층된 다층 적층 구조체나, 하프 미러, 편광 빔 스플리터, 홀로그램 회절 격자막으로 구성할 수 있다. 그리고, 제1 편향 수단이나 제2 편향 수단은, 도광판의 내부에 배치되어 있지만(도광판의 내부에 빌트인되어 있지만), 제1 편향 수단에 있어서는, 도광판에 입사된 평행광이 도광판의 내부에서 전반사되도록, 도광판에 입사된 평행광이 반사 또는 회절된다. 한편, 제2 편향 수단에 있어서는, 도광판의 내부를 전반사에 의해 전파한 평행광이, (복수회에 걸쳐) 반사 또는 회절되어, 도광판으로부터 평행광의 상태로 출사된다.
또는, 제1 편향 수단은, 도광판에 입사된 광을 회절 반사하고, 제2 편향 수단은, 도광판의 내부를 전반사에 의해 전파한 광을 회절 반사하는 구성으로 할 수 있다. 그리고, 이 경우, 제1 편향 수단 및 제2 편향 수단은 회절 격자 소자로 이루어지는 형태로 할 수 있고, 나아가서는, 회절 격자 소자는, 반사형 회절 격자 소자로 이루어지거나, 또는, 투과형 회절 격자 소자로 이루어지고, 또는, 일방의 회절 격자 소자는 반사형 회절 격자 소자로 이루어지고, 타방의 회절 격자 소자는 투과형 회절 격자 소자로 이루어지는 구성으로 할 수 있다. 반사형 회절 격자 소자로서, 반사형 체적 홀로그램 회절 격자를 들 수 있다. 반사형 체적 홀로그램 회절 격자란, +1차의 회절광만을 회절 반사하는 홀로그램 회절 격자를 의미한다. 홀로그램 회절 격자로 이루어지는 제1 편향 수단을, 편의상, 『제1 회절 격자 부재』라고 부르고, 홀로그램 회절 격자로 이루어지는 제2 편향 수단을, 편의상, 『제2 회절 격자 부재』라고 부르는 경우가 있다. 또한, 이러한 제1 구조의 광학 장치를, 편의상, 『제1-B 구조의 광학 장치』라고 부른다.
제1-B 구조의 광학 장치에 있어서, 제1 편향 수단으로부터 출사된 광이 입사하는 제3 편향 수단을 배치해도 된다. 그리고, 제3 편향 수단으로부터 출사된 광이 제2 편향 수단에 입사한다. 여기서, 제1 편향 부재, 제2 편향 부재 및 제3 편향 부재는, 체적 홀로그램 회절 격자로 이루어지고, 제1 편향 부재가 갖는 파수 벡터를 도광판에 투영했을 때에 얻어지는 파수 벡터를 kV 1, 제2 편향 부재가 갖는 파수 벡터를 도광판에 투영했을 때에 얻어지는 파수 벡터를 kV 2, 제3 편향 부재가 갖는 파수 벡터를 도광판에 투영했을 때에 얻어지는 파수 벡터를 kV 3으로 했을 때,
kv 1 + kv 2 + kv 3 = 0
을 만족하는 것이 바람직하다.
본 개시의 표시 장치 등에 있어서의 화상 표시 장치에 의해, 단색(예를 들면, 녹색)의 화상 표시를 행할 수 있다. 그리고, 이 경우, 예를 들면, 화각을 예를 들면 2분할(보다 구체적으로는, 예를 들면 이등분할)하고, 제1 편향 수단은, 2분할된 화각군의 각각에 대응하는 2개의 회절 격자 부재가 적층되어 이루어지는 구성으로 할 수 있다. 또는, 컬러의 화상 표시를 행하는 경우, 제1 회절 격자 부재 또는 제2 회절 격자 부재를, 다른 P종류(예를 들면, P=3이며, 적색, 녹색, 청색의 3종류)의 파장 대역(또는, 파장)을 갖는 P종류의 광의 회절 반사에 대응시키기 위해, 홀로그램 회절 격자로 이루어지는 P층의 회절 격자층이 적층되어 이루어지는 구성으로 할 수 있다. 각 회절 격자층에는 1종류의 파장 대역(또는, 파장)에 대응하는 간섭 줄무늬(interference fringe)가 형성되어 있다. 또는, 다른 P종류의 파장 대역(또는, 파장)을 갖는 P종류의 광의 회절 반사에 대응하기 위해, 1층의 회절 격자층으로 이루어지는 제1 회절 격자 부재 또는 제2 회절 격자 부재에 P종류의 간섭 줄무늬가 형성되어 있는 구성으로 할 수도 있다. 또는, 예를 들면, 제1 도광판에, 적색의 파장 대역(또는, 파장)을 갖는 광을 회절 반사시키는 홀로그램 회절 격자로 이루어지는 회절 격자층으로 구성된 회절 격자 부재를 배치하고, 제2 도광판에, 녹색의 파장 대역(또는, 파장)을 갖는 광을 회절 반사시키는 홀로그램 회절 격자로 이루어지는 회절 격자층으로 구성된 회절 격자 부재를 배치하고, 제3 도광판에, 청색의 파장 대역(또는, 파장)을 갖는 광을 회절 반사시키는 홀로그램 회절 격자로 이루어지는 회절 격자층으로 구성된 회절 격자 부재를 배치하고, 이들 제1 도광판, 제2 도광판 및 제3 도광판을 간극을 두고 적층하는 구조를 채용해도 된다. 또는, 화각을, 예를 들면 3등분하고, 제1 회절 격자 부재 또는 제2 회절 격자 부재를, 각 화각에 대응하는 회절 격자층이 적층되어 이루어지는 구성으로 할 수 있다. 그리고, 이들 구성을 채용함으로써, 각 파장 대역(또는, 파장)을 갖는 광이 제1 회절 격자 부재 또는 제2 회절 격자 부재에 있어서 회절 반사될 때의 회절 효율의 증가, 회절 수용각의 증가, 회절각의 최적화를 도모할 수 있다. 관찰자가 홀로그램 회절 격자에 접촉하지 않도록, 보호 부재를 배치하는 것이 바람직하다.
제1 회절 격자 부재 및 제2 회절 격자 부재를 구성하는 재료로서, 포토폴리머 재료를 들 수 있다. 홀로그램 회절 격자로 이루어지는 제1 회절 격자 부재 및 제2 회절 격자 부재의 구성 재료나 기본적인 구조는, 종래의 홀로그램 회절 격자의 구성 재료나 구조와 동일한 것으로 하면 된다. 회절 격자 부재에는, 그 내부로부터 표면에 걸쳐 간섭 줄무늬가 형성되어 있지만, 이러한 간섭 줄무늬 그 자체의 형성 방법은, 종래의 형성 방법과 동일한 것으로 하면 된다. 구체적으로는, 예를 들면, 회절 격자 부재를 구성하는 부재(예를 들면, 포토폴리머 재료)에 대해 일방 측의 제1 소정 방향으로부터 물체광을 조사하고, 동시에, 회절 격자 부재를 구성하는 부재에 대해 타방 측의 제2 소정 방향으로부터 참조광을 조사하고, 물체광과 참조광에 의해 형성되는 간섭 줄무늬를 회절 격자 부재를 구성하는 부재의 내부에 기록하면 된다. 제1 소정 방향, 제2 소정 방향, 물체광 및 참조광의 파장을 적절하게 선택함으로써, 회절 격자 부재의 표면에 있어서의 간섭 줄무늬의 원하는 피치, 간섭 줄무늬의 원하는 경사각(슬랜트각(slant angle))을 얻을 수 있다. 간섭 줄무늬의 경사각이란, 회절 격자 부재(또는 회절 격자층)의 표면과 간섭 줄무늬가 이루는 각도를 의미한다. 제1 회절 격자 부재 및 제2 회절 격자 부재를, 홀로그램 회절 격자로 이루어지는 P층의 회절 격자층의 적층 구조로 구성하는 경우, 이러한 회절 격자층의 적층은, P층의 회절 격자층을 각각 별개로 제작한 후, P층의 회절 격자층을, 예를 들면, 자외선 경화형 접착제를 사용해서 적층(접착)하면 된다. 또한, 점착성을 갖는 포토폴리머 재료를 이용하여 1층의 회절 격자층을 제작한 후, 그 위에 순차 점착성을 갖는 포토폴리머 재료를 접착시켜 회절 격자층을 제작함으로써, P층의 회절 격자층을 제작해도 된다. 제작된 회절 격자층에, 필요에 따라 에너지 선을 조사함으로써, 회절 격자층의 물체광 및 참조광의 조사시에 중합하지 않고 남은 포토폴리머 재료 중의 모노머를 중합시켜, 정착시켜도 된다. 또한, 필요에 따라, 열처리를 행하여, 안정화시켜도 된다.
또는, 본 개시의 표시 장치 등에 있어서의 화상 표시 장치에 있어서, 광학 장치는, 화상 형성 장치로부터 출사된 광이 입사되어, 관찰자의 눈동자를 향해 출사하는 반투과 미러로 구성되어 있는 형태로 할 수 있고, 편광 빔 스플리터(PBS)로 구성되어 있는 형태로 할 수 있다. 반투과 미러 또는 편광 빔 스플리터에 의해 광학 장치의 허상 형성 영역이 구성된다. 화상 형성 장치로부터 출사된 광은, 공기중을 전파해서 반투과 미러 또는 편광 빔 스플리터에 입사하는 구조로 해도 되고, 예를 들면, 유리판이나 플라스틱판 등이 투명한 부재(구체적으로는, 후술하는 도광판을 구성하는 재료와 마찬가지의 재료로 이루어지는 부재)의 내부를 전파해서 반투과 미러 또는 편광 빔 스플리터에 입사하는 구조로 해도 된다. 반투과 미러 또는 편광 빔 스플리터를, 이 투명한 부재를 통해 화상 형성 장치에 부착해도 되고, 반투과 미러 또는 편광 빔 스플리터를, 이 투명한 부재와는 다른 부재를 통해 화상 형성 장치에 부착해도 된다. 이러한 광학 장치를, 편의상, 『제2 구조의 광학 장치』라고 부른다. 반투과 미러로서, 제1-A 구조의 광학 장치에 있어서의 제1 편향 수단, 예를 들면, 합금을 포함하는 금속으로 구성되어, 광을 반사시키는 광반사막(일종의 미러)이나, 회절 격자(예를 들면, 홀로그램 회절 격자막)로 구성할 수 있다. 또는, 광학 장치는, 화상 형성 장치로부터 출사된 광이 입사되어, 관찰자의 눈동자를 향해 출사되는 프리즘으로 구성되어 있는 형태로 할 수 있다.
이상으로 설명한 각종 바람직한 형태, 구성을 포함하는 본 개시의 표시 장치 등에 있어서의 화상 표시 장치에 있어서, 화상 형성 장치는, 2차원 매트릭스 형상으로 배열된 복수의 화소를 갖는 형태로 할 수 있다. 이러한 화상 형성 장치의 구성을, 편의상, 『제1 구성의 화상 형성 장치』라고 부른다.
제1 구성의 화상 형성 장치로서, 예를 들면, 반사형 공간 광변조 장치 및 광원으로 구성된 화상 형성 장치; 투과형 공간 광변조 장치 및 광원으로 구성된 화상 형성 장치; 유기 EL(Electro Luminescence), 무기 EL, 발광 다이오드(LED), 반도체 레이저 소자 등의 발광 소자로 구성된 화상 형성 장치를 들 수 있지만, 이 중에서도, 유기 EL 발광 소자로 구성된 화상 형성 장치(유기 EL 표시 장치), 반사형 공간 광변조 장치 및 광원으로 구성된 화상 형성 장치로 하는 것이 바람직하다. 공간 광변조 장치로서, 라이트 밸브(light valve), 예를 들면, LCOS(Liquid Crystal On Silicon) 등의 투과형 또는 반사형의 액정 표시 장치, 디지털 마이크로미러 디바이스(DMD)를 들 수 있고, 광원으로서 발광 소자를 들 수 있다. 나아가서는, 반사형 공간 광변조 장치는, 액정 표시 장치, 및 광원으로부터의 광의 일부를 반사해서 액정 표시 장치로 이끌고, 또한, 액정 표시 장치에 의해 반사된 광의 일부를 통과시켜 광학 장치(예를 들면, 도광판)로 이끄는 편광 빔 스플리터로 이루어지는 구성으로 할 수 있다. 광원을 구성하는 발광 소자로서, 적색 발광 소자, 녹색 발광 소자, 청색 발광 소자, 백색 발광 소자를 들 수 있다. 또는, 적색 발광 소자, 녹색 발광 소자 및 청색 발광 소자로부터 출사된 적색광, 녹색광 및 청색광을 라이트 파이프(light pipe)를 이용하여 혼색, 휘도 균일화를 행함으로써 백색광을 얻어도 된다. 발광 소자로서, 예를 들면, 반도체 레이저 소자나 고체 레이저, LED를 예시할 수 있다. 화소의 수는, 화상 표시 장치에 요구되는 사양에 기초하여 결정하면 되고, 화소의 수의 구체적인 값으로서, 320×240, 432×240, 640×480, 1024×768, 1920×1080 등을 예시할 수 있다. 제1 구성의 화상 형성 장치에 있어서는, 렌즈계(후술함)의 전방 초점(화상 형성 장치측의 초점)의 위치에 조리개(aperture)가 배치되어 있는 형태로 할 수 있고, 이 조리개가, 화상 형성 장치로부터 화상이 출사되는 화상 출사부에 해당한다.
또는, 이상으로 설명한 바람직한 형태, 구성을 포함하는 본 개시의 표시 장치 등에 있어서의 화상 표시 장치에 있어서, 화상 형성 장치는, 광원, 및 광원으로부터 출사된 광을 주사하여 화상을 형성하는 주사 수단을 구비하고 있는 형태로 할 수 있다. 이러한 화상 형성 장치를, 편의상, 『제2 구성의 화상 형성 장치』라고 부른다.
제2 구성의 화상 형성 장치에 있어서의 광원으로서 발광 소자를 들 수 있고, 구체적으로는, 적색 발광 소자, 녹색 발광 소자, 청색 발광 소자, 백색 발광 소자를 들 수 있고, 또는, 적색 발광 소자, 녹색 발광 소자 및 청색 발광 소자로부터 출사된 적색광, 녹색광 및 청색광을 라이트 파이프를 이용하여 혼색, 휘도 균일화를 행함으로써 백색광을 얻어도 된다. 발광 소자로서, 예를 들면, 반도체 레이저 소자나 고체 레이저, LED를 예시할 수 있다. 제2 구성의 화상 형성 장치에 있어서의 화소(가상의 화소)의 수도, 화상 표시 장치에 요구되는 사양에 기초하여 결정하면 되고, 화소(가상의 화소)의 수의 구체적인 값으로서, 320×240, 432×240, 640×480, 1024×768, 1920×1080 등을 예시할 수 있다. 또한, 컬러의 화상 표시를 행하는 경우로서, 광원을 적색 발광 소자, 녹색 발광 소자, 청색 발광 소자로 구성하는 경우, 예를 들면, 크로스 프리즘(cross prism)을 이용하여 색 합성을 행하는 것이 바람직하다. 주사 수단으로서, 광원으로부터 출사된 광을 수평 주사 및 수직 주사하는, 예를 들면, 2차원 방향으로 회전 가능한 마이크로미러를 갖는 MEMS(Micro Electro Mechanical Systems) 미러나 갈바노 미러(galvanometer mirror)를 들 수 있다. 제2 구성의 화상 형성 장치에 있어서는, 렌즈계(후술함)의 전방 초점(화상 형성 장치측의 초점)의 위치에 MEMS 미러나 갈바노 미러가 배치되어 있는 형태로 할 수 있고, 이들 MEMS 미러나 갈바노 미러가, 화상 형성 장치로부터 화상이 출사되는 화상 출사부에 해당한다.
제1 구조의 광학 장치를 구비한 화상 표시 장치에 있어서의 제1 구성의 화상 형성 장치 또는 제2 구성의 화상 형성 장치에 있어서, 렌즈계(출사광을 평행광으로 하는 광학계)에서 복수의 평행광으로 된 광을 광학 장치(예를 들면, 도광판)에 입사시키지만, 이러한, 평행광인 것의 요청은, 이들 광이 광학 장치에 입사했을 때의 광파면 정보가, 제1 편향 수단과 제2 편향 수단을 통해 광학 장치로부터 출사된 후에도 보존될 필요가 있는 것에 기초한다. 복수의 평행광을 생성시키기 위해서는, 구체적으로는, 상술한 바와 같이, 예를 들면, 렌즈계에 있어서의 초점거리의 지점(위치)에 화상 형성 장치의 광출사부를 위치시키면 된다. 렌즈계는, 화소의 위치 정보를 광학 장치에 있어서의 각도 정보로 변환하는 기능을 갖는다. 렌즈계로서, 볼록 렌즈, 오목 렌즈, 자유 곡면 프리즘, 홀로그램 렌즈를, 단독으로, 또는, 조합시킨, 전체로서 양의 광학적 파워(optical power)를 갖는 광학계를 예시할 수 있다. 렌즈계와 광학 장치 사이에는, 렌즈계로부터 원치 않는 광이 출사되어 광학 장치에 입사하지 않도록, 개구부를 갖는 차광부를 배치해도 된다.
도광판은, 도광판의 축선(길이 방향, 수평 방향이며, X방향에 해당함)과 평행하게 연장되는 2개의 평행면(제1 면 및 제2 면)을 가지고 있다. 도광판의 폭방향(높이 방향, 수직 방향)은 Y방향에 해당한다. 광이 입사하는 도광판의 면을 도광판 입사면, 광이 출사하는 도광판의 면을 도광판 출사면으로 했을 때, 제1 면에 의해 도광판 입사면 및 도광판 출사면이 구성되어 있어도 되고, 제1 면에 의해 도광판 입사면이 구성되고, 제2 면에 의해 도광판 출사면이 구성되어 있어도 된다. 제1 편향 수단은 도광판의 제1 면 또는 제2 면 상에 배치되어 있고, 제2 편향 수단은 도광판의 제1 면 또는 제2 면 상에 배치되어 있다. 회절 격자 부재의 간섭 줄무늬는, 대략 Y방향과 평행하게 연장된다. 도광판을 구성하는 재료로서, 석영 유리나 BK7 등의 광학 유리, 소다라임 유리, 백판 유리를 포함하는 유리나, 플라스틱 재료(예를 들면, PMMA, 폴리카보네이트 수지, 폴리카보네이트 수지와 아크릴계 수지의 적층 구조, 아크릴계 수지, 시클로올레핀 폴리머, 비정성의 폴리프로필렌계 수지, AS 수지를 포함하는 스티렌계 수지)를 들 수 있다. 도광판의 형상은, 평판에 한정되는 것이 아니며, 만곡된 형상을 가지고 있어도 된다. 전술한 바와 같이, 조광 장치를 만곡시켜도 된다.
본 개시의 표시 장치 등에 있어서, 화상 형성 장치로부터 출사된 광이 입사되는 광학 장치의 영역에는, 광학 장치에의 외광의 입사를 차광하는 차광 부재가 배치되어 있는 구성으로 할 수 있다. 화상 형성 장치로부터 출사된 광이 입사되는 광학 장치의 영역에, 광학 장치에의 외광의 입사를 차광하는 차광 부재를 배치함으로써, 조광 장치의 작동에 의해 외광의 입사광량에 변화가 생기더라도, 원래, 화상 형성 장치로부터 출사된 광이 입사되는 광학 장치의 영역에는 외광이 입사하지 않으므로, 원치 않는 미광 등이 발생하여 표시 장치에 있어서의 화상 표시 품질이 저하되는 일이 없다. 차광 부재의 광학 장치에의 투영 화상 내에, 화상 형성 장치로부터 출사된 광이 입사되는 광학 장치의 영역이 포함되는 형태로 하는 것이 바람직하다.
또는, 본 개시의 표시 장치 등에 있어서, 화상 형성 장치로부터 출사된 광이 입사되는 제1 편향 수단의 영역에는, 제1 편향 수단에의 외광의 입사를 차광하는 차광 부재가 배치되어 있는 구성으로 할 수 있다. 화상 형성 장치로부터 출사된 광이 입사되는 도광판의 영역에, 도광판에의 외광의 입사를 차광하는 차광 부재를 배치함으로써, 화상 형성 장치로부터 출사된 광이 입사되는 도광판의 영역에는 외광이 입사하지 않으므로, 원치 않는 미광 등이 발생하여 표시 장치에 있어서의 화상 표시 품질이 저하되는 일이 없다. 차광 부재의 도광판에의 정투영 화상 내에, 화상 형성 장치로부터 출사된 광이 입사되는 도광판의 영역이 포함되는 형태로 하는 것이 바람직하다.
차광 부재는, 광학 장치(도광판)의 화상 형성 장치가 배치된 측과는 반대측에, 광학 장치(도광판)와 이격되어 배치되어 있는 구성으로 할 수 있다. 이러한 구성의 표시 장치에 있어서는, 차광 부재를, 예를 들면, 불투명한 플라스틱 재료로 제작하면 되고, 이러한 차광 부재는, 화상 형성 장치의 케이스로부터 일체로 연장되거나, 또는, 화상 형성 장치의 케이스에 부착되거나, 또는, 프레임으로부터 일체로 연장되거나, 또는, 프레임에 부착되어 있는 형태로 할 수 있다. 또는, 차광 부재는, 화상 형성 장치가 배치된 측과는 반대측의 광학 장치(도광판)의 부분에 배치되어 있는 구성으로 할 수 있고, 차광 부재는, 조광 장치에 배치되어 있는 구성으로 할 수도 있다. 불투명한 재료로 이루어지는 차광 부재를, 예를 들면, 광학 장치(도광판)의 면 상에 PVD법이나 CVD법에 기초하여 형성해도 되고, 인쇄법 등에 의해 형성해도 되고, 불투명한 재료(플라스틱 재료나 금속 재료, 합금 재료 등)로 이루어지는 필름이나 시트, 박(箔)을 접합시켜도 된다. 차광 부재의 광학 장치(도광판)에의 투영 화상 내에, 조광 장치의 단부의 광학 장치(도광판)에의 투영 화상이 포함되는 구성으로 하는 것이 바람직하다.
본 개시의 표시 장치 등에 있어서, 프레임은, 전술한 바와 같이, 관찰자의 정면에 배치되는 프론트부와, 프론트부의 양단에 경첩을 통해 회동 가능하게 부착된 2개의 안경다리부로 이루어지는 구성으로 할 수 있다. 각 안경다리부의 선단부에는 안경귀걸이부(modern portion)가 부착되어 있다. 화상 표시 장치는 프레임에 부착되어 있지만, 구체적으로는, 예를 들면, 화상 형성 장치를 안경다리부에 부착하면 된다. 또한, 프론트부와 2개의 안경다리부가 일체로 된 구성으로 할 수도 있다. 즉, 본 개시의 표시 장치 등의 전체를 바라보았을 때, 프레임은, 대략 통상의 안경과 거의 동일한 구조를 갖는다. 패드부를 포함하는 프레임을 구성하는 재료는, 금속이나 합금, 플라스틱, 이들의 조합과 같은, 통상의 안경을 구성하는 재료와 동일한 재료로 구성할 수 있다. 나아가서는, 프론트부에 코받침이 부착되어 있는 구성으로 할 수 있다. 즉, 본 개시의 표시 장치 등의 전체를 바라보았을 때, 프레임(림부를 포함함) 및 코받침의 조립체는, 통상의 안경과 거의 동일한 구조를 갖는다. 코받침도 주지의 구성, 구조로 할 수 있다.
또한, 본 개시의 표시 장치 등에 있어서는, 디자인상, 또는, 장착의 용이성이라는 관점에서, 1개 또는 2개의 화상 형성 장치로부터의 배선(신호선이나 전원선 등)이, 안경다리부, 및, 안경귀걸이부의 내부를 통해, 안경귀걸이부의 선단부로부터 외부로 연장되고, 제어 장치(제어 회로 또는 제어 수단)에 접속되어 있는 형태로 하는 것이 바람직하다. 나아가서는, 각 화상 형성 장치는 헤드폰부를 구비하고 있고, 각 화상 형성 장치로부터의 헤드폰부용 배선이, 안경다리부, 및, 안경귀걸이부의 내부를 통해, 안경귀걸이부의 선단부로부터 헤드폰부로 연장되어 있는 형태로 할 수도 있다. 헤드폰부로서, 예를 들면, 인이어형의 헤드폰부, 커널형의 헤드폰부를 들 수 있다. 헤드폰부용 배선은, 보다 구체적으로, 안경귀걸이부의 선단부로부터, 귓바퀴(이각)의 후방측을 돌아들어가도록 하여 헤드폰부에 연장되어 있는 형태로 하는 것이 바람직하다. 또한, 프론트부의 중앙 부분에 카메라(촬상 장치)가 부착되어 있는 형태로 할 수도 있다. 카메라는, 구체적으로, 예를 들면, CCD 또는 CMOS 센서로 이루어지는 고체 촬상 소자와 렌즈로 구성되어 있다. 카메라로부터의 배선은, 예를 들면, 프론트부를 통해, 일방의 화상 표시 장치(또는 화상 형성 장치)에 접속하면 되고, 나아가서는, 화상 표시 장치(또는 화상 형성 장치)로부터 연장되는 배선에 포함시키면 된다.
본 개시의 표시 장치에 있어서는, 화상 표시 장치에 있어서 화상을 표시하기 위한 신호(광학 장치(예를 들면, 도광판)에 있어서 허상을 형성하기 위한 신호)를 외부로부터 수취하는 형태로 할 수 있다. 이러한 형태에 있어서는, 화상 표시 장치에 있어서 표시하는 화상에 관한 정보나 데이터는, 예를 들면, 소위 클라우드 컴퓨터나 서버에 기록, 보관, 보존되어 있고, 표시 장치가 통신 수단, 예를 들면, 휴대전화기나 스마트폰을 구비함으로써, 또는, 표시 장치와 통신 수단을 조합시킴으로써, 클라우드 컴퓨터나 서버와 표시 장치의 사이에서의 각종 정보나 데이터의 주고받음, 교환을 행할 수 있고, 각종 정보나 데이터에 기초하는 신호, 즉, 화상 표시 장치에 있어서 화상을 표시하기 위한 신호(광학 장치에 있어서 허상을 형성하기 위한 신호)를 수취할 수 있다. 또는, 화상 표시 장치에 있어서 화상을 표시하기 위한 신호(광학 장치에 있어서 허상을 형성하기 위한 신호)는 표시 장치에 기억되어 있는 형태로 할 수 있다. 화상 표시 장치에 있어서 표시되는 화상에는, 각종 정보나 각종 데이터가 포함된다. 또는, 표시 장치는 카메라(촬상 장치)를 구비하고 있으며, 카메라에 의해 촬상된 화상을 통신 수단을 통해 클라우드 컴퓨터나 서버에 보내고, 클라우드 컴퓨터나 서버에 있어서 카메라에 의해 촬상된 화상에 해당하는 각종 정보나 데이터를 검색하고, 검색된 각종 정보나 데이터를 통신 수단을 통해 표시 장치에 보내고, 검색된 각종 정보나 데이터를 화상 표시 장치에 있어서 화상을 표시해도 된다.
카메라(촬상 장치)에 의해 촬상된 화상을 통신 수단을 통해 클라우드 컴퓨터나 서버에 보낼 때, 카메라에 의해 촬상되는 화상을 화상 표시 장치에 있어서 표시하고, 광학 장치(예를 들면, 도광판)에서 확인해도 된다. 구체적으로는, 카메라에 의해 촬상되는 공간 영역의 외연을 조광 장치에 있어서 프레임 형상으로 표시하는 형태로 할 수 있다. 또는, 카메라에 의해 촬상되는 공간 영역에 대응하는 조광 장치의 영역의 차광율을, 카메라에 의해 촬상되는 공간 영역의 외측에 대응하는 조광 장치의 영역의 차광율보다 높게 하는 형태로 할 수 있다. 이러한 형태에 있어서는, 관찰자에게는, 카메라에 의해 촬상되는 공간 영역은, 카메라에 의해 촬상되는 공간 영역의 외측보다 어둡게 보인다. 또는, 카메라에 의해 촬상되는 공간 영역에 대응하는 조광 장치의 영역의 차광율을, 카메라에 의해 촬상되는 공간 영역의 외측에 대응하는 조광 장치의 영역의 차광율보다 낮게 하는 형태로 할 수도 있다. 이러한 형태에 있어서는, 관찰자에게는, 카메라에 의해 촬상되는 공간 영역은, 카메라에 의해 촬상되는 공간 영역의 외측보다 밝게 보인다. 그리고, 이에 의해, 카메라가 외부의 어디를 촬상하는지를 관찰자는, 용이하게, 또한, 확실하게 인식할 수 있다.
카메라(촬상 장치)에 의해 촬상되는 공간 영역에 대응하는 조광 장치의 영역의 위치를 교정할 수 있다. 구체적으로는, 표시 장치가, 예를 들면, 휴대전화기나 스마트폰을 구비함으로써, 또는, 표시 장치와 휴대전화기나 스마트폰, 퍼스널 컴퓨터를 조합시킴으로써, 휴대전화기나 스마트폰, 퍼스널 컴퓨터에 있어서, 카메라에 의해 촬상된 공간 영역을 표시할 수 있다. 그리고, 휴대전화기나 스마트폰, 퍼스널 컴퓨터에 있어서 표시된 공간 영역과, 카메라에 의해 촬상되는 공간 영역에 대응하는 조광 장치의 영역의 사이에 차이가 존재하는 경우, 조광 장치의 차광율(광투과율)을 제어하기 위한 제어 회로(휴대전화기나 스마트폰, 퍼스널 컴퓨터에 의해 대용할 수도 있음)를 이용하여, 카메라에 의해 촬상되는 공간 영역에 대응하는 조광 장치의 영역을 이동·회전시키거나, 또는 확대/축소함으로써, 휴대전화기나 스마트폰, 퍼스널 컴퓨터에 있어서 표시된 공간 영역과, 카메라에 의해 촬상되는 공간 영역에 대응하는 조광 장치의 영역의 사이의 차이를 없애면 된다.
이상으로 설명한 다양한 변형예를 포함하는 본 개시의 표시 장치는, 예를 들면, 전자 메일의 수신·표시, 인터넷상의 다양한 사이트에 있어서의 각종 정보 등의 표시, 각종 장치 등의 관찰 대상물의 운전, 조작, 보수, 분해시 등에 있어서의 각종 설명이나, 기호, 부호, 마크, 표장, 도안 등의 표시; 인물이나 물품 등의 관찰 대상물에 관한 각종 설명이나, 기호, 부호, 마크, 표장, 도안 등의 표시; 동화상이나 정지화상의 표시; 영화 등의 자막의 표시; 영상에 동기한 영상에 관한 설명문이나 클로즈드 캡션의 표시; 연극이나 가부키(Kabuki), 노(Noh), 교겐(Kyogen), 오페라, 음악회, 발레, 각종 연극, 유원지(어뮤즈먼트 파크), 미술관, 관광지, 행락지, 관광 안내 등에 있어서의 관찰 대상물에 관한 각종 설명, 그 내용이나 진행 상황, 배경 등을 설명하기 위한 설명문 등의 표시에 이용할 수 있고, 클로즈드 캡션의 표시에 이용할 수 있다. 연극이나 가부키, 노, 교겐, 오페라, 음악회, 발레, 각종 연극, 유원지(어뮤즈먼트 파크), 미술관, 관광지, 행락지, 관광 안내 등에 있어서는, 적절한 타이밍에 관찰 대상물에 관련된 화상으로서의 문자를 표시 장치에 있어서 표시하면 된다. 구체적으로는, 예를 들면, 영화 등의 진행 상황에 따라, 또는, 연극 등의 진행 상황에 따라, 소정의 스케쥴, 시간 배분에 기초하여, 작업자의 조작에 의해, 또는, 컴퓨터 등의 제어 하에서, 화상 제어 신호가 표시 장치에 보내지고, 화상이 표시 장치에서 표시된다. 또한, 각종 장치, 인물이나 물품 등의 관찰 대상물에 관한 각종 설명의 표시를 행하지만, 카메라에 의해 각종 장치, 인물이나 물품 등의 관찰 대상물을 촬영(촬상)하고, 표시 장치에 있어서 촬영(촬상) 내용을 해석함으로써, 미리 작성해 둔 각종 장치, 인물이나 물품 등의 관찰 대상물에 관한 각종 설명의 표시를 표시 장치에서 행할 수 있다.
화상 형성 장치에의 화상 신호에는, 화상 신호(예를 들면, 문자 데이터)뿐만 아니라, 예를 들면, 표시해야 할 화상에 관한 휘도 데이터(휘도 정보), 또는, 색도 데이터(색도 정보), 또는, 휘도 데이터 및 색도 데이터를 포함시킬 수 있다. 휘도 데이터는, 광학 장치(예를 들면, 도광판)를 통해서 바라본 관찰 대상물을 포함하는 소정의 영역의 휘도에 대응한 휘도 데이터로 할 수 있고, 색도 데이터는, 광학 장치를 통해서 바라본 관찰 대상물을 포함하는 소정의 영역의 색도에 대응한 색도 데이터로 할 수 있다. 이와 같이, 화상에 관한 휘도 데이터를 포함시킴으로써, 표시되는 화상의 휘도(밝기)의 제어를 행할 수 있고, 화상에 관한 색도 데이터를 포함시킴으로써, 표시되는 화상의 색도(색)의 제어를 행할 수 있고, 화상에 관한 휘도 데이터 및 색도 데이터를 포함시킴으로써, 표시되는 화상의 휘도(밝기) 및 색도(색)의 제어를 행할 수 있다. 광학 장치를 통해서 바라본 관찰 대상물을 포함하는 소정의 영역의 휘도에 대응한 휘도 데이터로 하는 경우, 광학 장치를 통해서 바라본 관찰 대상물을 포함하는 소정의 영역의 휘도 값이 높아질수록, 화상의 휘도 값이 높아지도록(즉, 화상이 보다 밝게 표시되도록), 휘도 데이터의 값을 설정하면 된다. 또한, 광학 장치를 통해서 바라본 관찰 대상물을 포함하는 소정의 영역의 색도에 대응한 색도 데이터로 하는 경우, 광학 장치를 통해서 바라본 관찰 대상물을 포함하는 소정의 영역의 색도와, 표시해야 할 화상의 색도가, 대체로 보색 관계가 되도록 색도 데이터의 값을 설정하면 된다. 보색이란, 색상환(color circle)에서 정반대에 위치하는 관계의 색의 조합을 가리킨다. 적색에 대해서의 녹색, 황색에 대해서의 자색, 청색에 대해서의 오렌지색 등, 상보적인 색이기도 한다. 어떤 색에 다른 색을 적절한 비율로 혼합하여, 광의 경우에는 백, 물체의 경우에는 흑으로 되도록, 채도 저하를 일으키는 색에 대해서도 말하지만, 병렬했을 때의 시각적 효과의 상보성과 혼합했을 때의 상보성은 다르다. 여색(余色), 대조색, 반대색이라고도 말한다. 단, 반대색은 보색이 상대하는 색을 직접적으로 지시하는 것에 대하여, 보색의 지시하는 범위는 다소 넓다. 보색끼리의 색의 조합은 서로의 색을 두드러지게 하는 시너지 효과가 있으며, 이것은 보색 조화라고 불린다.
본 개시의 표시 장치 등에 의해, 예를 들면, 헤드 마운트 디스플레이(HMD)를 구성할 수 있다. 그리고, 이에 의해, 표시 장치의 경량화, 소형화를 도모할 수 있고, 표시 장치 장착시의 불쾌감을 대폭 경감시키는 것이 가능해지고, 나아가서는, 제조 비용 절감을 도모하는 것도 가능해진다. 또는, 차량이나 항공기의 콕피트(cockpit) 등에 구비된 헤드업 디스플레이(HUD)에 본 개시의 표시 장치 등을 적용할 수 있다. 구체적으로는, 화상 형성 장치로부터 출사된 광에 기초하여 허상이 형성되는 허상 형성 영역이 차량이나 항공기의 콕피트 등의 프런트 글래스에 배치된 HUD에 있어서, 또는, 화상 형성 장치로부터 출사된 광에 기초하여 허상이 형성되는 허상 형성 영역을 갖는 컴바이너(combiner)가 차량이나 항공기의 콕피트 등의 프런트 글래스에 배치된 HUD에 있어서, 이러한 허상 형성 영역이나 컴바이너를 조광 장치의 적어도 일부분과 겹치게 하면 된다. 본 개시의 표시 장치 등은, 입체 디스플레이 장치로서 사용할 수도 있다. 이 경우, 필요에 따라, 광학 장치(예를 들면, 도광판)에 편광판이나 편광 필름을 착탈 가능하게 부착하거나, 또는, 광학 장치에 편광판이나 편광 필름을 접합하면 된다.
또한, 본 개시의 제1 태양 및 제2 태양에 관련되는 조광 장치에 의해 선글라스(sunglass)를 구성할 수 있고, 본 개시의 제1 태양 및 제2 태양에 관련되는 조광 장치를 창문(주택용뿐만 아니라, 차량용 등, 어떠한 분야에 있어서의 창문도 포함함)에 부착해도 된다.
실시예 1
실시예 1은, 본 개시의 제1 태양 및 제2 태양에 관련되는 조광 장치, 화상 표시 장치 및 표시 장치(구체적으로는, 헤드 마운트 디스플레이, HMD)에 관한 것이며, 구체적으로는, 제1 구조의 광학 장치(보다 구체적으로는, 제1-B 구조의 광학 장치) 및 제1 구성의 화상 형성 장치를 구비한 표시 장치에 관한 것이다.
실시예 1의 조광 장치의 모식적인 단면도를 도 1의 A 및 B에 나타내고, 제1 기판 등을 광입사측(상방)에서 바라보았을 때의 배치도를 도 2a에 나타내고, 제2 기판 등을 광입사측(상방)에서 바라보았을 때의 배치도를 도 2b에 나타내고, 실시예 1의 화상 표시 장치의 일부분을 XZ 평면에서 절단했을 때의 모식적인 단면도를 도 3a에 나타내고, 조광 장치를 정면에서 바라본 모식도를 도 3b에 나타내고, 실시예 1의 화상 표시 장치의 일부분을 도 3b의 화살표B-B를 따라 절단했을 때의 (즉, YZ평면에서 절단했을 때의) 모식적인 단면도를 도 4a에 나타내고, 표시 장치를 측면에서 바라본 모식도를 도 4b에 나타낸다. 나아가서는, 실시예 1의 화상 표시 장치의 개념도를 도 5에 나타내고, 반사형 체적 홀로그램 회절 격자의 일부를 확대하여 나타내는 모식적인 단면도를 도 6에 나타내고, 실시예 1의 표시 장치를 상방에서 바라본 모식도를 도 7에 나타내고, 실시예 1의 표시 장치를 정면에서 바라본 모식도를 도 8에 나타낸다. 여기서, 도 1의 A 및 B는, 각각, 도 2a의 화살표A-A 및 화살표B-B를 따라 조광 장치를 절단했을 때의 조광 장치의 모식적인 단면도이다. 또한, 도 2a, 도 2b, 도 2c, 도 9b, 도 10b, 도 12b 및 도 13b에 나타내는 배치도에 있어서는, 동일한 레벨에 있는 조광 장치의 구성요소뿐만 아니라, 다른 레벨에 있는 조광 장치의 구성요소도 도시하고 있는 경우가 있다.
실시예 1 또는 후술하는 실시예 2 내지 실시예 13의 화상 표시 장치(100, 200, 300, 400, 500)는,
(a) 화상 형성 장치(110, 210),
(b) 화상 형성 장치(110, 210)로부터 출사된 광에 기초하여 허상이 형성되는 허상 형성 영역을 갖는 광학 장치(120, 320, 520), 및
(c) 적어도 허상 형성 영역에 대향하여 배치되며, 외부로부터 입사하는 외광의 광량을 조정하는 조광 장치(700)를 구비하고 있다. 광학 장치(120, 320, 520)는 시스루형(반투과형)이다. 또한, 화상 형성 장치(110, 210)는, 단색(예를 들면, 청색)의 화상(허상)을 표시한다.
또한, 실시예 1 또는 후술하는 실시예 2 내지 실시예 8, 실시예 10 내지 실시예 13의 표시 장치는, 보다 구체적으로는, 헤드 마운트 디스플레이(HMD)이며,
(A) 관찰자(20)의 두부에 장착되는 프레임(10)(예를 들면, 안경형 프레임(10)), 및
(B) 프레임(10)에 부착된 화상 표시 장치를 구비하고 있고, 화상 표시 장치는, 실시예 1 또는 후술하는 실시예 2 내지 실시예 8, 실시예 10 내지 실시예 13의 화상 표시 장치(100, 200, 300, 400)로 이루어진다. 실시예의 표시 장치를, 구체적으로는, 2개의 화상 표시 장치를 구비한 양안형으로 했지만, 1개 구비한 편안형으로 해도 된다. 표시 장치는, 관찰자(20)의 눈동자(21)에, 직접, 화상을 묘화하는 직접 묘화 타입(direct drawing type)의 표시 장치이다.
그리고, 조광 장치(700)는,
(c-1) 제1 기판(711),
(c-2) 제1 기판(711)과 대향하여 배치되며, 외광이 입광하는 제2 기판(712),
(c-3) 제1 기판(711)과 제2 기판(712) 사이에 마련된 발광 적층체를 구비하고 있고,
발광 적층체는, 제1 기판측으로부터, 제1 전극(731), 조광층(720) 및 제2 전극(732)이 적층되어 이루어지고,
조광층(720)은 환원 착색층(721), 전해질층(722) 및 산화 착색층(723)의 적층 구조를 갖는다.
여기서, 환원 착색층(721)을 구성하는 화합물에 있어서 환원 반응에 기여하는 금속의 원자수를 [Re], 산화 착색층(723)을 구성하는 화합물에 있어서 산화 반응에 기여하는 금속의 원자수를 [Ox]로 했을 때, [Re]/[Ox]의 값은 미리 정해진 범위 내에 있고, 또는, 환원 착색층(721)의 두께를 TRe, 산화 착색층(723)의 두께를 TOx로 했을 때, TRe/TOx의 값은 미리 정해진 범위 내에 있다. 또한, 상세에 대해서는, 후술한다.
실시예 1 또는 후술하는 실시예 2 내지 실시예 15에 있어서, 조광 장치(700)는, 일렉트로크로믹 재료의 산화환원 반응에 의해 발생하는 물질의 색변화를 응용한 광 셔터로 이루어진다. 구체적으로, 조광층(720)은 일렉트로크로믹 재료를 포함한다. 즉, 조광 장치(700)를 구성하는 조광층(720)은, 일렉트로크로믹 재료층을 구비하고 있다. 구체적으로는, 조광층(일렉트로크로믹 재료층)(720)은, 환원 착색층(721), 전해질층(722) 및 산화 착색층(723)의 적층 구조를 갖는다. 보다 구체적으로는, 제1 전극(731) 및 제2 전극(732)은, ITO 또는 IZO와 같은 투명 도전 재료로 이루어지고, 환원 착색층(721)은 산화텅스텐(WO3)으로 이루어지고, 전해질층(722)은 산화탄탈(Ta2O5)로 이루어지고, 산화 착색층(723)은 이리듐 원자를 포함한다. 이리듐 원자를 포함하는 산화 착색층(723)을 구성하는 재료로서, 산화이리듐(IrOx)계 재료, 구체적으로는, 각 실시예에 있어서는, 산화이리듐 주석(IrySn1 -yOx)을 사용하였다. 여기서, y=0.5이다. WO3층은 환원 발색한다. 또한, IrySn1 - yOx층은 산화 발색한다.
IrySn1 - yO층 중에서는, Ir과 H2O가 반응하여, 수산화이리듐 Ir(OH)n으로서 존재한다. 제1 전극(731)에 음의 전위를, 제2 전극(732)에 양의 전위를 가하면, IrySn1-yO층으로부터 Ta2O5층으로의 프로톤(H+)의 이동, 제2 전극(732)으로의 전자 방출이 생기고, 다음의 산화 반응이 진행하여, IrySn1 - yO층은 착색된다.
Ir(OH)n → IrOX(OH)n -X(착색) + X·H+ + X·e-
한편, Ta2O5층 중의 프로톤(H+)이 WO3층 중으로 이동하고, 제1 전극(731)으로부터 전자가 WO3층에 주입되며, WO3층에서는, 다음의 환원 반응이 진행하여 WO3층은 착색된다.
WO3 + X·H+ + X·e- → HXWO3(착색)
이와는 반대로, 제1 전극(731)에 양의 전위를, 제2 전극(732)에 음의 전위를 가하면, IrySn1 - yO층에서는, 상기와 역방향으로 환원 반응이 진행하여, 소색되고, WO3층에서는, 상기와 역방향으로 산화 반응이 진행하여, 소색된다. Ta2O5층에는 H2O가 포함되어 있고, 제1 전극(731), 제2 전극(732)에 전압을 인가함으로써 전리(電離)하고, 프로톤(H+), OH- 이온의 상태가 포함되고, 착색 반응 및 소색 반응에 기여하고 있다.
제1 기판(711) 및 제2 기판(712)은 플라스틱 재료로 이루어진다. 구체적으로, 제1 기판(711) 및 제2 기판(712)은, 예를 들면, 두께 0.3mm의 폴리카보네이트 수지로 이루어진다. 제2 기판(712)의 외면에는, 아크릴 변성 콜로이달 실리카 입자와 페닐 케톤계 및 아크릴레이트계의 유기물 및 메틸에틸케톤으로 이루어지는 하드코트층(도시하지 않음)이 형성되어 있다.
도 3a에 나타내는 바와 같이, 예를 들면, 조광 장치(700)의 주연부는 프레임(10)(구체적으로는, 예를 들면, 림부(11'))에 접착제(737)를 이용하여 고정(접착)되어 있다. 후술하는 도광판(121, 321)의 주연부도, 프레임(10)(구체적으로는, 림부(11'))에 접착제(738)를 이용하여 고정(접착)되어 있다. 접착제(737)는, 수증기를 투과할 수 있는 접착제로 이루어진다.
실시예 1 또는 후술하는 실시예 2 내지 실시예 15에 있어서, 광학 장치(120, 320, 520)는, 일종의 광 셔터인 조광 장치(700)의 적어도 일부분과 겹쳐 있다. 구체적으로는, 도 3a 및 도 3b에 나타내는 예에서는, 광학 장치(120, 320, 520)는, 조광 장치(700)와 겹쳐 있다. 즉, 도광판(121, 321)과 제1 기판(711) 및 제2 기판(712)은, 동일한(또는 실질적으로 동일한) 외형 형상을 갖는다. 조광 장치(700)는, 도광판(121, 321)의 대부분과 겹쳐 있다. 단, 이것에 한정되는 것이 아니고, 광학 장치(120, 320, 520)는, 조광 장치(700)의 일부분과 겹쳐 있어도 되고, 조광 장치(700)는, 광학 장치(120, 320, 520)의 일부분과 겹쳐 있어도 된다. 또한, 관찰자측으로부터, 광학 장치(120, 320, 520), 조광 장치(700)의 순서대로 배치되어 있지만, 조광 장치(700), 광학 장치(120, 320, 520)의 순서대로 배치해도 된다. 도면을 간소화하기 위해, 도 2a 및 도 2b에 있어서의 제1 기판이나 제2 기판의 외형 형상과, 도 3b에 나타낸 조광 장치의 외형 형상을 상이한 형상으로서 표시했지만, 실제로, 조광 장치는, 예를 들면, 도 3b에 나타낸 외형 형상을 갖는다.
또한, 적어도 제2 전극(732)과 제2 기판(712) 사이에는 수분 보유 부재(741)가 배치되어 있다. 그리고, 수분 보유 부재(741)의 단부면은 외부에 노출되어 있다. 조광 장치(700)의 단부(측면)의 적어도 일부는, 제1 기판측으로부터, 봉지 부재(733, 734, 735, 736) 및 수분 보유 부재로 구성되어 있다. 즉, 조광 장치(700)의 단부의 적어도 일부는, 제1 기판측으로부터, 봉지 부재(733, 734, 735, 736), 및 수분 보유 부재(741)로부터 연장하는 수분 보유 부재 연장부(743)의 적층 구조로 구성되어 있다. 봉지 부재(733, 734, 735, 736)는, 제1 기판(711)의 주연부에 마련되어 있다.
그리고, 제2 전극(732)은, 조광층(720) 위로부터 제1 기판(711) 위로 걸치고, 또한, 제1 전극(731)과 이격되어 형성되어 있고, 수분 보유 부재(741)는, 적어도 제2 전극(732) 및 조광층(720)을 덮고 있다. 즉, 제1 전극(731)은 제1 기판(711) 상에 형성되어 있고, 조광층(720)은 제1 전극(731) 상에 형성되어 있고, 제2 전극(732)은 적어도 조광층(720) 상에 형성되어 있고, 수분 보유 부재(741)는, 적어도 제2 전극(732)을 덮고, 제2 기판(712)과 대향하고 있다. 봉지 부재(733, 734)와 제2 기판 사이에는, 수분 보유 부재(741)로부터 연장하는 수분 보유 부재 연장부(743)가 배치되어 있다. 나아가서는, 봉지 부재(733, 734, 735, 736)의 일부(733, 734)는 구리(Cu)로 이루어지는 보조 전극으로 구성되어 있다. 또한, 봉지 부재(733, 734, 735, 736)의 잔부(735, 736)는, 수지, 구체적으로는, 아크릴계 접착제로 이루어진다. 보조 전극은, 제1 전극(731) 상에 형성된 제1 보조 전극(733), 및, 제2 전극(732) 상에 제1 보조 전극(733)과 이격되어 형성된 제2 보조 전극(734)으로 구성되어 있다. 봉지 부재(733, 734, 735, 736) 및 수분 보유 부재 연장부(743)에 의해, 조광 장치(700)의 측벽이 구성된다. 또한, 봉지 부재(733, 734, 735, 736)는, 간극 없이 마련되어 있다.
수분 보유 부재(741) 및 수분 보유 부재 연장부(743)를 구성하는 재료(구체적으로는, 수지)의 영률은 1×106 Pa 이하인 것이 바람직하다. 프로톤 공급 부재, 수분을 보유할 수 있는 투명 점착 부재, 또는, 수분을 보유할 수 있는 투명 봉지 부재라고 부를 수도 있는 수분 보유 부재(741) 및 수분 보유 부재 연장부(743)를 구성하는 수지는, 아크릴계 수지, 실리콘계 수지 또는 우레탄계 수지로부터, 적절히, 선택하면 되고, 실시예 1 또는 후술하는 실시예 2 내지 실시예 15에 있어서는, 구체적으로, 아크릴계 수지로 구성되어 있다.
이와 같이, 영률이 1×106 Pa 이하인 재료로 수분 보유 부재(741) 및 수분 보유 부재 연장부(743)를 구성함으로써, 조광 장치의 내부에서 생긴 각종 단차를 흡수할 수 있고, 조광 장치 중앙부에 있어서의 수분 보유 부재(742)의 두께 편차, 수분 보유 부재 연장부(743)의 두께 편차를 작게 할 수 있다. 즉, 제1 기판과 제2 기판 사이의 거리 전체의 균일화를 도모할 수 있다. 그리고, 그 결과, 시인성의 열화 발생을 방지할 수 있다. 구체적으로는, 조광 장치(700)를 통해서 외계를 보았을 때, 외계의 상에 왜곡이 생기거나, 외계의 상에 어긋남이 생기는 것을 억제할 수 있다.
ITO로 이루어지는 제1 전극(731) 및 제2 전극(732)은, 패터닝되어 있지 않으며, 소위 솔리드 전극이다. 도 2a 및 도 2b에 나타내는 바와 같이, 조광 장치(700)의 보조 전극(733, 734)의 일부(733A, 734A)에 커넥터(도시하지 않음)가 부착되어 있고, 제1 전극(731) 및 제2 전극(732)은, 조광 장치(700)의 차광율을 제어하기 위한 제어 회로(구체적으로는, 후술하는 제어 장치(18))에 전기적으로 접속되어 있다.
실시예 1 또는 후술하는 실시예 2 내지 실시예 8에 있어서의 광학 장치(120, 320)는, 제1 구조를 가지며,
(b-1) 화상 형성 장치(110, 210)로부터 입사된 광이 내부를 전반사에 의해 전파한 후, 관찰자(20)를 향해 출사되는 도광판(121, 321),
(b-2) 도광판(121, 321)에 입사된 광이 도광판(121, 321)의 내부에서 전반사되도록, 도광판(121, 321)에 입사된 광을 편향하는 제1 편향 수단(130, 330), 및
(b-3) 도광판(121, 321)의 내부를 전반사에 의해 전파한 광을 편향하여 도광판(121, 321)으로부터 출사시키는 제2 편향 수단(140, 340)을 구비하고 있다. 그리고, 제2 편향 수단(140, 340)에 의해 광학 장치의 허상 형성 영역이 구성된다. 또한, 조광 장치(700)의 투영 화상 내에 제2 편향 수단(허상 형성 영역)(140, 340)이 위치한다.
실시예 1 또는 후술하는 실시예 2 내지 실시예 13에 있어서, 광학 유리나 플라스틱 재료로 이루어지는 도광판(121, 321)은, 도광판(121, 321)의 내부 전반사에 의한 광전파 방향(X방향)과 평행하게 연장되는 2개의 평행면(제1 면(122, 322) 및 제2 면(123, 323))을 가지고 있다. 제1 면(122, 322)과 제2 면(123, 323)은 대향하고 있다. 그리고, 광입사면에 상당하는 제1 면(122, 322)으로부터 평행광이 입사되어, 내부를 전반사에 의해 전파한 후, 광출사면에 상당하는 제1 면(122, 322)으로부터 출사된다. 단, 이것에 한정되는 것이 아니고, 제2 면(123, 323)에 의해 광입사면이 구성되고, 제1 면(122, 322)에 의해 광출사면이 구성되어 있어도 된다.
실시예 1에 있어서, 광학 장치는 제1-B 구조의 광학 장치이며, 화상 표시 장치는 제1 구성의 화상 형성 장치이다. 구체적으로는, 제1 편향 수단 및 제2 편향 수단은, 도광판(121)의 표면(구체적으로는, 도광판(121)의 제2 면(123))에 배치되어 있다(구체적으로는, 접합되어 있다). 그리고, 제1 편향 수단은, 도광판(121)에 입사된 광을 회절 반사하고, 제2 편향 수단은, 도광판(121)의 내부를 전반사에 의해 전파한 광을 회절 반사한다. 제1 편향 수단 및 제2 편향 수단은, 회절 격자 소자, 구체적으로는 반사형 회절 격자 소자, 보다 구체적으로는 반사형 체적 홀로그램 회절 격자로 이루어진다. 이하의 설명에 있어서, 홀로그램 회절 격자로 이루어지는 제1 편향 수단을, 편의상, 『제1 회절 격자 부재(130)』라고 부르고, 홀로그램 회절 격자로 이루어지는 제2 편향 수단을, 편의상, 『제2 회절 격자 부재(140)』라고 부른다.
그리고, 실시예 1 또는 후술하는 실시예 7에 있어서, 제1 회절 격자 부재(130) 및 제2 회절 격자 부재(140)는, 1층의 회절 격자층으로 이루어지는 구성으로 되어 있다. 포토폴리머 재료로 이루어지는 각 회절 격자층에는, 1종류의 파장 대역(또는, 파장)에 대응하는 간섭 줄무늬가 형성되어 있고, 종래의 방법으로 제작되어 있다. 회절 격자층(회절광학소자)에 형성된 간섭 줄무늬의 피치는 일정하며, 간섭 줄무늬는 직선 형상이며, Y방향에 평행하다. 제1 회절 격자 부재(130) 및 제2 회절 격자 부재(140)의 축선은 X방향과 평행하고, 법선은 Z방향과 평행하다.
도 6에 반사형 체적 홀로그램 회절 격자의 확대한 모식적인 일부 단면도를 나타낸다. 반사형 체적 홀로그램 회절 격자에는, 경사각(슬랜트각)(φ)을 갖는 간섭 줄무늬가 형성되어 있다. 경사각(φ)이란, 반사형 체적 홀로그램 회절 격자의 표면과 간섭 줄무늬가 이루는 각도를 가리킨다. 간섭 줄무늬는, 반사형 체적 홀로그램 회절 격자의 내부로부터 표면에 걸쳐, 형성되어 있다. 간섭 줄무늬는, 브래그 조건(Bragg condition)을 만족하고 있다. 브래그 조건이란, 이하의 식(A)을 만족하는 조건을 가리킨다. 식(A) 중, m은 양의 정수, λ는 파장, d는 격자면의 피치(간섭 줄무늬를 포함하는 가상 평면의 법선 방향의 간격), Θ는 간섭 줄무늬에 입사하는 각도의 여각을 의미한다. 또한, 입사각(ψ)으로 회절 격자 부재에 광이 진입한 경우의, Θ, 경사각(φ), 입사각(ψ)의 관계는 식(B)와 같다.
m·λ= 2·d·sin(Θ) (A)
Θ = 90°- (φ+ψ) (B)
제1 회절 격자 부재(130)는, 상술한 바와 같이, 도광판(121)의 제2 면(123)에 배치(접착)되어 있고, 제1 면(122)으로부터 도광판(121)에 입사된 이 평행광이 도광판(121)의 내부에서 전반사되도록, 도광판(121)에 입사된 이 평행광을 회절 반사한다. 나아가서는, 제2 회절 격자 부재(140)는, 상술한 바와 같이, 도광판(121)의 제2 면(123)에 배치(접착)되어 있고, 도광판(121)의 내부를 전반사에 의해 전파한 이 평행광을 회절 반사하고, 도광판(121)으로부터 평행광인 채로 제1 면(122)으로부터 출사한다.
그리고, 도광판(121)에 있어서, 평행광이 내부를 전반사에 의해 전파한 후, 출사된다. 이 때, 도광판(121)이 얇고 도광판(121)의 내부를 진행하는 광로가 길기 때문에, 각 화각에 의해 제2 회절 격자 부재(140)에 이르기까지의 전반사 횟수는 다르다. 보다 상세하게 말하면, 도광판(121)에 입사하는 평행광 중, 제2 회절 격자 부재(140)에 근접하는 방향의 각도를 가지고 입사하는 평행광의 반사 횟수는, 제2 회절 격자 부재(140)로부터 멀어지는 방향의 각도를 가지고 도광판(121)에 입사하는 평행광의 반사 횟수보다 적다. 이것은, 제1 회절 격자 부재(130)에 있어서 회절 반사되는 평행광으로서, 제2 회절 격자 부재(140)에 가까워지는 방향의 각도를 가지고 도광판(121)에 입사하는 평행광의 쪽이, 이것과 역방향의 각도를 가지고 도광판(121)에 입사하는 평행광보다, 도광판(121)의 내부를 전파해 가는 광이 도광판(121)의 내면과 충돌할 때의 도광판(121)의 법선과 이루는 각도가 작아지기 때문이다. 또한, 제2 회절 격자 부재(140)의 내부에 형성된 간섭 줄무늬의 형상과, 제1 회절 격자 부재(130)의 내부에 형성된 간섭 줄무늬의 형상은, 도광판(121)의 축선에 수직인 가상 평면에 대하여 대칭인 관계에 있다. 제1 회절 격자 부재(130) 및 제2 회절 격자 부재(140)의 도광판(121)과는 대향하지 않고 있는 면을, 투명 수지판 또는 투명 수지 필름으로 피복하고, 제1 회절 격자 부재(130) 및 제2 회절 격자 부재(140)에 손상이 생기는 것을 방지하는 구조로 해도 된다. 또한, 제1 면(122)에 투명한 보호 필름을 접합하여, 도광판(121)을 보호해도 된다.
후술하는 실시예 7에 있어서의 도광판(121)도, 기본적으로는, 이상으로 설명한 도광판(121)의 구성, 구조와 동일한 구성, 구조를 갖는다.
실시예 1 또는 후술하는 실시예 8에 있어서, 화상 형성 장치(110)는, 제1 구성의 화상 형성 장치이며, 2차원 매트릭스 형상으로 배열된 복수의 화소를 갖는다. 구체적으로, 화상 형성 장치(110)는, 유기 EL 표시 장치(111)로 이루어진다. 유기 EL 표시 장치(111)로부터 출사되는 화상은, 렌즈계를 구성하는 제1 볼록 렌즈(113A)를 통과하고, 나아가, 렌즈계를 구성하는 제2 볼록 렌즈(113B)를 통과하며, 평행광이 되어, 도광판(121)으로 향한다. 제1 볼록 렌즈(113A)의 후방 초점(f1B)에, 제2 볼록 렌즈(113B)의 전방 초점(f2F)이 위치한다. 또한, 제1 볼록 렌즈(113A)의 후방 초점(f1B)(제2 볼록 렌즈(113B)의 전방 초점(f2F))의 위치에, 조리개(114)가 배치되어 있다. 조리개(114)는 화상 출사부에 해당한다. 화상 형성 장치(110)의 전체는, 케이스(115) 내에 수납되어 있다. 유기 EL 표시 장치(111)는, 2차원 매트릭스 형상으로 배열된 복수(예를 들면, 640×480개)의 화소(유기 EL 소자)를 구비하고 있다.
프레임(10)은, 관찰자(20)의 정면에 배치되는 프론트부(11)와, 프론트부(11)의 양단에 경첩(12)을 통해 회동 가능하게 부착된 2개의 안경다리부(13)와, 각 안경다리부(13)의 선단부에 부착된 안경귀걸이부(선단 셀, 이어머프(earmuff), 이어 패드(ear pad)라고도 불림)(14)로 이루어진다. 또한, 코받침(10')(도 8 참조)이 부착되어 있다. 즉, 프레임(10) 및 코받침(10')의 조립체는, 기본적으로, 통상의 안경과 거의 동일한 구조를 갖는다. 나아가서는, 각 케이스(115)가, 부착 부재(19)에 의해 안경다리부(13)에 부착되어 있다. 프레임(10)은, 금속 또는 플라스틱으로 제작되어 있다. 각 케이스(115)는, 부착 부재(19)에 의해 안경다리부(13)에 착탈 가능하게 부착되어 있어도 된다. 또한, 안경을 소유하고, 장착하고 있는 관찰자에 대해서는, 관찰자의 소유하는 안경의 프레임(10)의 안경다리부(13)에, 각 케이스(115)를 부착 부재(19)에 의해 착탈 가능하게 부착해도 된다. 각 케이스(115)를, 안경다리부(13)의 외측에 부착해도 되고, 안경다리부(13)의 내측에 부착해도 된다. 또는, 프론트부(11)에 구비된 림부(11')에, 도광판(121)을 끼워 넣어도 된다.
나아가서는, 일방의 화상 형성 장치(110, 210)로부터 연장되는 배선(신호선이나 전원선 등)(15)이, 안경다리부(13), 및 안경귀걸이부(14)의 내부를 통해, 안경귀걸이부(14)의 선단부로부터 외부에 연장되고, 제어 장치(제어 회로, 제어 수단)(18)에 접속되어 있다. 각 화상 형성 장치(110, 210)는 헤드폰부(16)를 구비하고 있고, 각 화상 형성 장치(110, 210)로부터 연장되는 헤드폰부용 배선(16')이, 안경다리부(13), 및, 안경귀걸이부(14)의 내부를 통해, 안경귀걸이부(14)의 선단부로부터 헤드폰부(16)에 연장되어 있다. 헤드폰부용 배선(16')은, 보다 구체적으로는, 안경귀걸이부(14)의 선단부로부터, 귓바퀴(이각)의 후방측을 돌아들어가도록 하여 헤드폰부(16)로 연장되어 있다. 이러한 구성으로 함으로써, 헤드폰부(16)나 헤드폰부용 배선(16')이 난잡하게 배치되어 있다는 인상을 주는 일이 없이, 말끔하게 한 표시 장치로 할 수 있다. 배선(신호선이나 전원선 등)(15)은, 상술한 바와 같이, 제어 장치(제어 회로)(18)에 접속되어 있고, 제어 장치(18)에 있어서 화상 표시를 위한 처리가 행해진다. 제어 장치(18)는 주지의 회로로 구성할 수 있다.
프론트부(11)의 중앙 부분에, 필요에 따라, CCD 또는 CMOS 센서로 이루어지는 고체 촬상 소자와 렌즈(이들은 도시하지 않음)로 구성된 카메라(17)가, 적절한 부착 부재(도시하지 않음)에 의해 부착되어 있다. 카메라(17)로부터의 신호는, 카메라(17)로부터 연장되는 배선(도시하지 않음)을 통해 제어 장치(제어 회로)(18)에 보내진다.
조광 장치(700)는, 예를 들면, 이하의 방법으로 제작할 수 있다.
[공정-100]
즉, 먼저, 제1 기판(711) 위에, 제1 전극(731), 조광층(720), 제2 전극(732)을 형성하고, 제1 기판(711)의 주연부에 봉지 부재를 형성한다.
[공정-100A]
구체적으로는, 제1 기판(711)의 원하는 영역 위에 두께 0.30㎛의 ITO로 이루어지는 제1 전극(731)을 형성한다. 다음으로, 제1 전극(731) 상에, 반응성 스퍼터링법에 기초하여, 두께 0.15㎛의 IrySn1 - yO층(산화이리듐 주석층)으로 이루어지는 산화 착색층(723)을 형성하고, 나아가, 두께 0.45㎛의 Ta2O5층(산화탄탈)으로 이루어지는 전해질층(722)을 형성한다. 다음으로, 반응성 스퍼터링법에 기초하여, 두께 0.49㎛의 WO3층(산화텅스텐)으로 이루어지는 환원 착색층(721)을 형성한다. 산화 착색층(723), 전해질층(722) 및 환원 착색층(721)의 형성은, 마그네트론 스퍼터링법, 양극산화법, 플라즈마 CVD법, 졸-겔법 등에 의해서도 형성할 수 있다. 성막시, 메탈 마스크를 이용하여 산화 착색층(723), 전해질층(722) 및 환원 착색층(721)을 형성해도 된다. 그 후, 환원 착색층(721) 상에, 두께 0.30㎛의 ITO로 이루어지는 제2 전극(732)을 형성한다. 제1 전극(731)이나 제2 전극(732)의 형성은, 이온 플레이팅법이나 진공 증착법과 같은 PVD법, 졸-겔법, CVD법에 기초하여 행할 수 있다. 성막시, 메탈 마스크를 이용하여 제1 전극(731)이나 제2 전극(732)을 형성해도 된다.
[공정-100B]
그 후, 제1 기판(711)의 주연부에 봉지 부재(733, 734, 735, 736)를 형성한다. 구체적으로는, 인쇄법에 기초하여, 구리(Cu)로 이루어지는 봉지 부재(733, 734)(제1 보조 전극(733) 및 제2 보조 전극(734))를 제1 기판(711)의 주연부에 형성한다. 또한, 인쇄법에 의해, 봉지 부재(735, 736)를 제1 기판(711)의 주연부에 형성한다. 봉지 부재(733, 734, 735, 736)의 사이에 간극이 없도록(도 2a 참조), 봉지 부재(733, 734, 735, 736)를 형성한다.
[공정-110]
다음으로, 수분 보유 부재(741)를 적어도 제2 전극(732) 상에 배치하고, 수분 보유 부재(741)로부터 연장하는 수분 보유 부재 연장부(743)를 봉지 부재 상에 배치한다. 여기서, 아크릴계 수지를 사용했기 때문에, 수분 보유 부재(741)를 적어도 제2 전극(732)에 접합하고, 수분 보유 부재 연장부(743)를 봉지 부재(733, 734, 735, 736)에 접합한다. 수분 보유 부재(741)는, 예를 들면, 상대 습도 50%의 실온에서 보관해 두면, 평형 함수(平衡含水) 상태를 보유할 수 있다. 액상의 수분 보유 부재(741)를, 플로우 코터, 스핀 코터, 스크린 인쇄, 그라비어 코터 등을 이용하여 제2 전극(732) 등 위에 도포할 수도 있다.
[공정-120]
그리고, 수분 보유 부재(741) 및 수분 보유 부재 연장부(743) 위에 제2 기판(712)을 배치한다. 즉, 외면에 하드코트층이 형성된 제2 기판(712)을 준비한다. 그리고, 수분 보유 부재(741) 및 수분 보유 부재 연장부(743)와 제2 기판(712)의 내면이 접하도록, 수분 보유 부재(741) 및 수분 보유 부재 연장부(743) 위에 제2 기판(712)을 재치하고, 제2 기판(712)에 균등하게 압력을 가함으로써, 수분 보유 부재(741) 및 수분 보유 부재 연장부(743)와 제2 기판(712)을 접합한다. 이렇게 해서, 실시예 1의 조광 장치(700)를 얻을 수 있다.
실시예 1의 표시 장치를 구성하는 조광 장치(700)에 있어서, WO3층(산화텅스텐)으로 이루어지는 환원 착색층(721)의 두께를 0.49㎛, Ta2O5층(산화탄탈)으로 이루어지는 전해질층(722)의 두께를 0.45㎛로 하고, IrySn1 - yO층(산화이리듐 주석층, y=0.5)으로 이루어지는 산화 착색층(723)의 두께를 0.09㎛, 0.11㎛, 0.13㎛, 0.15㎛으로 한 시험품을 제작했다. 그리고, 착색 현상 및 기포 발생 현상의 평가를 행하였다. 평가에 있어서는, 실온에서, 제1 전극(731)과 제2 전극(732) 사이에 1.5볼트의 직류 전압을 2시간 인가하고, 조광층을 착색하고, 이어서, 제1 전극(731)과 제2 전극(732) 사이에 -1.5볼트의 직류 전압을 10초간 인가하고, 조광층을 소색한다고 하는 시험 사이클을 1사이클로 하여, 250사이클의 시험을 행하였다.
그리고, 조광층에 전압을 인가하지 않는 상태에 있어도 조광층에 약간 착색 상태가 남아있는지 어떤지, 및, 조광층이 착색·소색을 반복하는 중에 조광층에 기포가 발생하는지 어떤지를, 250사이클의 시험을 행한 후, 육안 관찰에 기초하여 평가하였다. 그 결과를 도 36에 나타내지만, 산화 착색층(723)의 두께가 0.09㎛인 경우, 착색 현상 및 기포 발생 현상이 발생했다. 한편, 산화 착색층(723)의 두께가 0.11㎛ 이상인 경우, 착색 현상 및 기포 발생 현상의 발생은 인지되지 않았다. 착색 현상 및 기포 발생 현상의 발생을 확실하게 방지하기 위해서는, 산화 착색층(723)의 두께는, 두꺼운 편이 바람직한 것을 알았다.
이상의 시험 결과로부터,
1≤[Re]/[Ox]≤6.5
바람직하게는,
1≤[Re]/[Ox]≤5.5
보다 바람직하게는,
[Re]/[Ox]≤4.5
를 만족하는 것이 바람직하다. 또는,
1.0≤TRe/TOx≤4.5
바람직하게는,
1.0≤TRe/TOx≤3.8
보다 바람직하게는,
1.0≤TRe/TOx≤3.3
을 만족하는 것이 바람직하다. 도 36에 있어서의 횡축은, 산화 착색층(723)의 두께(단위: ㎛)이며, 종축은 [Re]/[Ox]의 값이다.
일례로서, 산화 착색층의 두께가 0.15㎛인 경우,
환원 착색층에 포함되는 금속의 단위면적당 질량
= (환원 착색층의 밀도)×(환원 착색층의 두께)×αRe
= 5.7×(0.49×10-4)×(184/232)
= 2.22×10-4
산화 착색층에 포함되는 금속의 단위면적당 질량
= (산화 착색층의 밀도)×(산화 착색층의 두께)×αOx
= 6.3×(0.15×10-4)×(96÷188)
= 0.48×10-4
환원 착색층을 구성하는 화합물에 있어서 환원 반응에 기여하는 금속의 원자수 [Re]
= (환원 착색층을 구성하는 화합물에 있어서 환원 반응에 기여하는 금속의 단위면적당 질량/(환원 착색층에 포함되는 금속의 원자량)
= (2.22×10-4)/184
산화 착색층을 구성하는 화합물에 있어서 산화 반응에 기여하는 금속의 원자수 [Ox]
= (산화 착색층을 구성하는 화합물에 있어서 산화 반응에 기여하는 금속의 단위면적당 질량/(산화 착색층에 포함되는 금속의 원자량)
= (0.48×10-4)/192
이고,
[Re]/[Ox]=(0.0120×10-4)/(0.00251×10-4)
= 4.8
이다.
또는, 환원 착색층(721)의 체적 상대 밀도를 LDRe, 산화 착색층(723)의 체적 상대 밀도를 LDOx로 했을 때, (TRe×LDRe×αRe)/(TOx×LDOx×αOx)의 값은 미리 정해진 범위 내에 있는 것이 바람직하고, 구체적으로는,
1.0≤(TRe×LDRe×αRe)/(TOx×LDOx×αOx)≤4.6
바람직하게는,
1.0≤(TRe×LDRe×αRe)/(TOx×LDOx×αOx)≤3.8
보다 바람직하게는,
1.0≤(TRe×LDRe×αRe)/(TOx×LDOx×αOx))≤3.3
을 만족하는 것이 바람직하다.
XRR법에 기초하여, 산화 착색층(723)의 두께를 0.09㎛으로 한 경우, 및, 0.15㎛으로 한 경우의 밀도의 측정 결과를 이하의 표 1에 나타낸다. 이들 2시료에 있어서의 환원 착색층(721) 및 전해질층(722)의 밀도도 이하의 표 1에 나타낸다. XRR법에 기초하는 층밀도의 측정 오차는 ±0.05그램/㎤이다. 또한, WO3이 완전 결정인 경우의 밀도는 7.16그램/㎤이며, Ta2O5가 완전 결정인 경우의 밀도는 8.73그램/㎤이다.
<표 1>
산화 착색층의 두께 0.15㎛인 경우 0.09㎛인 경우
산화 착색층의 밀도 6.7g/㎤ 6.0g/㎤
전해질층의 밀도 7.1g/㎤ 7.1g/㎤
환원 착색층의 밀도 5.7g/㎤ 5.7g/㎤
발광 적층체에 있어서는, 특히, 환원 착색층 부근에 프로톤원이 되는 과잉의 수분이 편재할 수 있기 때문에, 환원 착색층을 구성하는 재료에 대한 과잉의 환원 작용이 생기는 결과, 제1 전극 및 제2 전극에 전압을 인가하지 않아도, 환원 착색층이 부분적으로 환원됨으로써 착색 현상이 발생하고, 또한, 조광층에 번인(burn-in)이 발생한다고 생각된다. 나아가서는, 이러한 과잉의 수분은 일렉트로크로믹 반응 이외의 부반응의 발생을 초래하고, 제1 전극 및 제2 전극에의 전압 인가를 반복하는 과정에서 물의 전기분해 반응에 의해, 수소 가스나 산소 가스가 발생하고, 이것이 소자 내부의 압력을 상승시키고, 기포 발생 현상이 생긴다고 생각된다. 그런데, 실시예 1의 조광 장치에 있어서는, [Re]/[Ox]의 값이 규정되어 있고, 또한, TRe/TOx의 값이 규정되어 있다. 따라서, 환원 착색층을 구성하는 재료에 대한 과잉의 환원 작용이 생길 우려가 없고, 착색 현상이나 번인의 발생을 억제할 수 있고, 조광층에 있어서의 부반응의 발생이 억제되므로, 기포 발생 현상의 발생을 방지할 수 있다.
또한, 일렉트로크로믹 소자 내부에 있어서 수분이 없어져 버리면 일렉트로크로믹 소자에 색변화가 생기지 않게 된다는 현상이 발생한다. 그런데, 실시예 1의 조광 장치에 있어서는, 수분 보유 부재 연장부의 단부면(조광 장치의 측벽)을 통해 수분의 출입이 생기므로, 조광 장치 또는 화상 표시 장치, 표시 장치의 신뢰성이 저하된다고 하는 문제의 발생을 회피할 수 있다. 나아가, 보조 전극이 설치되어 있으므로, 제1 전극 및 제2 전극에 적절한 전압을 용이하게 인가할 수 있고, 제1 전극 또는 제2 전극에 있어서의 전압 강하의 발생을 억제할 수 있는 결과, 조광 장치의 착색시의 얼룩 발생을 저감할 수 있다.
제1 전극(731)과 제2 전극(732) 사이에 1.5볼트의 직류 전압을 30초간 인가함으로써, 가시광 영역의 전광선 투과율이 76%로부터 4%로 저하되었다. 다음으로, 제1 전극(731) 및 제2 전극(732)에의 전압의 인가를 중지했더니, 1시간 경과후에도 전광선 투과율은 8%로 유지되었다. 이 상태에서, 소색측에 전압을 인가하면 소색 되었다. 구체적으로는, 1.5볼트의 직류 전압을 4초간 인가함으로써, 가시광 영역의 전광선 투과율이 76%로 되돌아왔다.
또한, 60초 주기로, 제1 전극(731)과 제2 전극(732) 사이에 1.5볼트 및 -1.5볼트의 일정 전압을 계속해서 가한다는 사이클 시험을 실시했다. 그 결과, 3만 사이클 후에도, 조광 장치의 열화는 인지되지 않고, 착색·소색을 반복하였다.
나아가서는, 노점이 -25℃인 건조 환경을 글로브 박스 내에 형성하고, 표시 장치를 30일, 글로브 박스 내에 보관한 후, 글로브 박스 내에서 구동시켰더니, 가시광 영역의 전광선 투과율은 5% 이하로 되는 것이 확인되었다.
또한, 표시 장치를 60℃ 이상, 30%RH 이하의 환경에서 1000시간 보관한 후, 제1 전극(731)과 제2 전극(732) 사이에 1.5볼트의 직류 전압을 30초간 인가하면, 가시광 영역의 전광선 투과율이 7%로 저하되었다. 그 후, 표시 장치를 상온·상습 환경 하에서 10시간 보관한 후에, 제1 전극(731)과 제2 전극(732) 사이에 1.5볼트의 직류 전압을 30초간 인가하였더니, 가시광 영역의 전광선 투과율이 4%로 저하되었다. 즉, 초기의 상태로 회복하였다.
도 2c에, 실시예 1의 조광 장치의 변형예에 있어서의 제1 기판 등을 광입사측(상방)에서 바라보았을 때의 배치도를 나타내는 바와 같이, 봉지 부재(736)의 일부를 제1 보조 전극(733) 및 제2 보조 전극(734)으로 치환해도 된다.
화상 표시 장치(100, 200, 300, 400, 500)에 있어서 표시하는 화상에 관한 정보나 데이터, 또는, 수신 장치가 수취해야 할 신호는, 예를 들면, 소위 클라우드 컴퓨터나 서버에 기록, 보관, 보존되어 있고, 표시 장치가 통신 수단(송수신 장치), 예를 들면, 휴대전화기나 스마트폰을 구비함으로써, 또는, 제어 장치(제어 회로, 제어 수단)(18)에 통신 수단(수신 장치)을 빌트인함으로써, 통신 수단을 통해 클라우드 컴퓨터나 서버와 표시 장치의 사이에서의 각종 정보나 데이터, 신호의 주고받음, 교환을 행할 수 있고, 각종 정보나 데이터에 기초하는 신호, 즉, 화상 표시 장치(100, 200, 300, 400, 500)에 있어서 화상을 표시하기 위한 신호를 수취할 수 있고, 수신 장치는 신호를 수취할 수 있다.
구체적으로는, 관찰자가, 휴대전화기나 스마트폰에, 입수해야 할 「정보」를 요구하는 취지의 입력을 행하면, 휴대전화기나 스마트폰은, 클라우드 컴퓨터나 서버에 액세스하고, 「정보」를 클라우드 컴퓨터나 서버로부터 입수한다. 이렇게 해서, 제어 장치(18)는, 화상 표시 장치(100, 200, 300, 400, 500)에 있어서 화상을 표시하기 위한 신호를 수취한다. 제어 장치(18)에 있어서는, 이 신호에 기초하여 주지의 화상 처리를 행하고, 화상 형성 장치(110)에 「정보」를 화상으로서 표시한다. 이 「정보」를 화상은, 도광판(121, 321)에 있어서, 화상 형성 장치(110, 210)로부터 출사되는 광에 기초하여, 제어 장치(18)에 의해 제어된 소정의 위치에 허상으로서 표시된다. 즉, 허상 형성 영역(제2 편향 수단(140, 340) 등)의 일부분에 있어서 허상이 형성된다.
경우에 따라서는, 화상 표시 장치(100, 200, 300, 400, 500)에 있어서 화상을 표시하기 위한 신호가, 표시 장치(구체적으로는, 제어 장치(18))에 기억되어 있어도 된다.
또는, 표시 장치에 구비된 카메라(17)에 의해 촬상된 화상을 통신 수단을 통해 클라우드 컴퓨터나 서버에 보내고, 클라우드 컴퓨터나 서버에 있어서 카메라(17)에 의해 촬상된 화상에 해당하는 각종 정보나 데이터를 검색하고, 검색된 각종 정보나 데이터를 통신 수단을 통해 표시 장치에 보내고, 검색된 각종 정보나 데이터를 화상 표시 장치(100, 200, 300, 400, 500)에 있어서 화상을 표시해도 된다. 또한, 이러한 형태와 「정보」의 입력을 병용하면, 예를 들면, 관찰자가 있는 장소 등이나 관찰자가 어느 방향을 향하고 있는지 등의 정보를 가중할 수 있으므로, 한층 높은 정밀도로, 「정보」를 화상 형성 장치(110, 210)에서 표시할 수 있다.
조광 장치(700)는, 항상, 동작 상태에 있어도 되고, 관찰자의 지시(조작)에 의해 동작/비동작(온/오프) 상태가 규정되어도 되고, 통상은 비동작 상태에 있으며, 화상 표시 장치(100, 200, 300, 400, 500)에 있어서 화상을 표시하기 위한 신호에 기초하여, 동작을 시작해도 된다. 관찰자의 지시(조작)에 의해 동작/비동작 상태를 규정하기 위해서는, 예를 들면, 표시 장치는 마이크로폰을 더 구비하고 있고, 마이크로폰을 통한 음성 입력에 의해, 조광 장치(700)의 동작 제어를 행하면 된다. 구체적으로는, 관찰자의 육성에 기초하는 지시에 의해, 조광 장치(700)의 동작/비동작의 전환을 제어하면 된다. 또는, 입수해야 할 정보를 음성 입력에 의해 입력해도 된다. 또는, 표시 장치는, 적외선 입출사 장치를 더 구비하고 있으며, 적외선 입출사 장치에 의해, 조광 장치(700)의 동작 제어를 행하면 된다. 구체적으로는, 적외선 입출사 장치에 의해, 관찰자의 깜박임을 검출함으로써, 조광 장치(700)의 동작/비동작의 변경을 제어하면 된다.
도 34를 참조하여, 후에 설명하는 바와 같이, 조광 장치의 영역마다 차광율을 제어하는 구성을 갖는 조광 장치로 할 수도 있다. 그리고, 이러한 조광 장치에 있어서는, 조광 장치에의 허상의 투영 화상이 포함되는 조광 장치의 허상 투영 영역의 차광율이, 조광 장치의 다른 영역의 차광율보다 높아지도록, 조광 장치를 제어할 수 있다. 구체적으로는, 제어 장치(18)에 의해, 제1 전극(731) 및 제2 전극(732)에 인가되는 전압을 제어한다. 화상 형성 장치(110)에 있어서 화상을 표시하기 위한 신호에 기초하여, 조광 장치의 허상 투영 영역의 크기 및 위치가 결정된다. 또는, 화상 형성 장치(110, 210)로부터 출사된 광에 기초하여 도광판(121, 321)에 허상이 형성되기 전에, 조광 장치의 허상 투영 영역의 차광율이 증가되는 형태를 채용해도 된다. 조광 장치의 허상 투영 영역의 차광율이 증가되고 나서 허상이 형성될 때까지의 시간으로서, 0.5초 내지 30초를 예시할 수 있지만, 이 값에 한정되는 것이 아니다. 이와 같이, 미리, 허상이 도광판의 어느 위치에, 언제, 형성될지를 관찰자가 알 수 있으므로, 관찰자의 허상 시인성의 향상을 도모할 수 있다. 조광 장치의 허상 투영 영역의 차광율은, 시간의 경과에 따라, 순차, 증가하는 형태로 할 수 있다. 즉, 소위 페이드 인(fade in) 상태로 할 수 있다. 또는, 허상이 형성되어 있지 않는 경우, 조광 장치 전체의 차광율을, 조광 장치의 다른 영역의 차광율과 동일한 값으로 하면 된다. 허상의 형성이 종료하고, 허상이 소멸했을 때, 조광 장치에의 허상의 투영 화상이 포함되어 있었던 조광 장치의 허상 투영 영역의 차광율을, 즉시, 조광 장치의 다른 영역의 차광율과 동일한 값으로 해도 되지만, 경시적으로 (예를 들면, 3초간) 조광 장치의 다른 영역의 차광율과 동일한 값이 되도록 제어해도 된다. 즉, 소위 페이드 아웃 상태로 할 수 있다.
실시예 2
실시예 2는 실시예 1의 변형이다. 도 2a의 화살표A-A를 따른 것과 마찬가지의 실시예 2의 조광 장치(700A)의 모식적인 단면도를 도 9a에 나타내고, 제1 기판 등을 광입사측(상방)에서 바라보았을 때의 배치도를 도 9b에 나타낸다.
실시예 2의 조광 장치(700A)에 있어서, 봉지 부재(751)는 수지로 이루어진다. 봉지 부재(751)를 구성하는 수지의 영률은 1×107 Pa 이하이다. 그리고, 봉지 부재(751)의 일부의 내측에는 보조 전극이 설치되어 있다. 보조 전극은, 제1 전극(731) 상에 형성된 제1 보조 전극(733), 및 제2 전극(732) 상에 제1 보조 전극(733)과 이격되어 형성된 제2 보조 전극(734)으로 구성되어 있다. 봉지 부재(751)를 구성하는 수지로서, 자외선 경화형 수지(구체적으로는, 아크릴계 수지, 우레탄계 수지, 실리콘계 수지, 불소계 수지, 폴리이미드계 수지 및 에폭시계 수지로 구성되어 있는 수지)를 들 수 있다.
조광 장치(700A)에 있어서, 조광 장치(700A)의 외벽의 일부에 상당하는 봉지 부재(751)는, 커넥터를 부착해야 할 보조 전극(733, 734)의 일부(733A, 734A)에 해당하는 영역을 제외하고, 간극이 없도록 형성되어 있다. 이상의 점을 제외하고, 실시예 2의 조광 장치(700A), 실시예 2의 조광 장치(700A)를 이용한 화상 표시 장치 및 표시 장치의 구성, 구조는, 실시예 1에서 설명한 조광 장치(700), 화상 표시 장치 및 표시 장치의 구성, 구조와 마찬가지로 할 수 있으므로, 상세한 설명은 생략한다.
실시예 3
실시예 3도, 실시예 1의 변형이다. 도 2a의 화살표A-A를 따른 것과 마찬가지의 실시예 3의 조광 장치(700B)의 모식적인 단면도를 도 10a에 나타내고, 제1 기판 등을 광입사측(상방)에서 바라보았을 때의 배치도를 도 10b에 나타낸다.
실시예 3의 조광 장치(700B)에 있어서, 봉지 부재는, 제1 기판(711)의 주연부에 형성된 볼록부(713)로 이루어진다. 제1 기판(711)의 주연부에 있어서의 볼록부는, 예를 들면, 열프레스 장치를 이용하여 제1 기판(711)의 주연부를 열프레스함으로써 형성할 수 있다. 봉지 부재인 볼록부(713)의 일부의 내측에는 보조 전극이 설치되어 있다. 보조 전극은, 제1 전극(731) 상에 형성된 제1 보조 전극(733), 및 제2 전극(732) 상에 제1 보조 전극(733)과 이격되어 형성된 제2 보조 전극(734)으로 구성되어 있다.
조광 장치(700B)에 있어서, 조광 장치(700B)의 외벽의 일부에 상당하는 봉지 부재(볼록부(713))는, 커넥터를 부착해야 할 보조 전극(733, 734)의 일부(733A, 734A)에 해당하는 영역을 제외하고, 간극이 없도록 형성되어 있다. 이상의 점을 제외하고, 실시예 3의 조광 장치(700B), 실시예 3의 조광 장치(700B)를 이용한 화상 표시 장치 및 표시 장치의 구성, 구조는, 실시예 1에서 설명한 조광 장치(700), 화상 표시 장치 및 표시 장치의 구성, 구조와 마찬가지로 할 수 있으므로, 상세한 설명은 생략한다.
실시예 4
실시예 4는 실시예 1 내지 실시예 3의 변형이다. 도 2a의 화살표A-A를 따른 것과 마찬가지의 실시예 4의 조광 장치(700C)의 모식적인 단면도를 도 11에 나타내는 바와 같이, 수분 보유 부재(741)와 대향하는 제2 기판(712)의 면(내면)에는, 산화알루미늄(Al2O3)으로 이루어지는 무기 재료막(714)이 형성되어 있다. 이와 같이, 무기 재료막(714)을 형성함으로써, 제2 기판(712)에 강성을 부여할 수 있는 결과, 제2 기판(712)에 왜곡이 생기기 어려워진다. 무기 재료막(714)의 형성은, 예를 들면, PVD법에 기초하여 행할 수 있다. 이상의 점을 제외하고, 실시예 4의 조광 장치(700C), 실시예 4의 조광 장치(700C)를 이용한 화상 표시 장치 및 표시 장치의 구성, 구조는, 실시예 1 내지 실시예 3에서 설명한 조광 장치(700, 700A, 700B), 화상 표시 장치 및 표시 장치의 구성, 구조와 마찬가지로 할 수 있으므로, 상세한 설명은 생략한다.
실시예 5
실시예 5는 실시예 1 내지 실시예 4의 변형이다. 실시예 5에 있어서는, 보조 전극으로부터 연장되는 분기 보조 전극을 설치함으로써, 제1 전극 또는/및 제2 전극에 균일한 전압 인가를 용이하게 행할 수 있다. 도 2a의 화살표B-B를 따른 것과 마찬가지의 실시예 5의 조광 장치(700D)의 모식적인 단면도를 도 12a에 나타내고, 실시예 5의 조광 장치(700D)의 제2 전극 등을 광입사측(상방)에서 바라보았을 때의 배치도를 도 12b에 나타내지만, X방향으로 연장되는 제2 보조 전극(734)으로부터 Y방향으로 연장되는 제2 분기 보조 전극(734')이, 제2 전극(732) 상에 형성되어 있다.
또는, 도 2a의 화살표B-B를 따른 것과 마찬가지의 실시예 5의 조광 장치(700D)의 변형예의 모식적인 단면도를 도 13a에 나타내고, 제1 전극 등을 광입사측과는 반대측(하방)에서 바라보았을 때의 배치도를 도 13b에 나타내지만, X방향으로 연장되는 제1 보조 전극(733)으로부터 Y방향으로 연장되는 제1 분기 보조 전극(733')이, 제1 전극(731)의 하측(제1 전극측)에 형성되어 있다. 구체적으로는, 제1 분기 보조 전극(733')이, 제1 기판(711)과 제1 전극(731) 사이에, 제1 전극(731)과 접해서 설치되어 있다. 제1 분기 보조 전극(733')과 제1 분기 보조 전극(733') 사이에는, 수분 보유 부재와 동일한 재료로 이루어지는 층(744)이 형성되어 있다. 조광 장치(700D)의 단부면은, 층(744)으로부터도 구성되어 있다.
또는, 도 2a의 화살표B-B를 따른 것과 마찬가지의 실시예 5의 조광 장치(700D)의 변형예의 모식적인 단면도를 도 14에 나타내지만, X방향으로 연장되는 제2 보조 전극(734)으로부터 Y방향으로 연장되는 제2 분기 보조 전극(734')이, 제2 전극(732) 상에 형성되어 있다. 또한, X방향으로 연장되는 제1 보조 전극(733)으로부터 Y방향으로 연장되는 제1 분기 보조 전극(733')이, 제1 전극(731) 위(제2 전극측)에 형성되어 있다.
이와 같이 분기 보조 전극을 설치함으로써, 제1 전극 또는 제2 전극에 있어서의 과도한 전압 강하의 발생을 억제할 수 있으므로, 조광 장치의 착색시의 얼룩 발생을 저감할 수 있다. 분기 보조 전극의 폭은, 시인성의 관점에서 좁은 것이 바람직하다.
이상의 점을 제외하고, 실시예 5의 조광 장치(700D), 실시예 5의 조광 장치(700D)를 이용한 화상 표시 장치 및 표시 장치의 구성, 구조는, 실시예 1 내지 실시예 4에서 설명한 조광 장치(700, 700A, 700B, 700C), 화상 표시 장치 및 표시 장치의 구성, 구조와 마찬가지로 할 수 있으므로, 상세한 설명은 생략한다.
실시예 6
실시예 6은 실시예 1 내지 실시예 5의 변형이다. 실시예 6의 조광 장치(700E)를, 도 2a의 화살표A-A 및 화살표B-B를 따라 절단했을 때와 마찬가지의 모식적인 단면도를, 도 15a 내지 도 15b, 및, 도 16a 내지 도 16b에 나타낸다.
실시예 6의 조광 장치(700E)는,
제1 기판(711)의 주연부 상에 배치된 제1 봉지 부재(761), 및
제1 봉지 부재(761)와 제2 기판(712) 사이에 배치된 제2 봉지 부재(762)를 더 구비하고 있다.
여기서, 도 15a 내지 도 15b에 나타내는 실시예 6의 조광 장치(700E)에 있어서, 제1 봉지 부재(761)의 일부는, 실시예 1과 마찬가지로, 제1 보조 전극(733) 및 제2 보조 전극(734)으로 이루어지고, 잔부(735, 736)는, 실시예 1과 마찬가지로, 수지로 이루어진다. 제2 봉지 부재(762)는, 수분 보유 부재(741)와는 다른 수지로 이루어진다. 제2 봉지 부재(762)를 구성하는 수지로서, 아크릴계 수지, 우레탄계 수지, 실리콘계 수지, 불소계 수지, 폴리이미드계 수지 및 에폭시계 수지로 구성되어 있는 수지를 들 수 있다. 실시예 6의 조광 장치를 광입사측(상방)에서 바라보았을 때의 제1 기판 등의 배치도 및 제2 기판 등의 배치도는, 도 2a 및 도 2b와 동일하다.
실시예 6의 조광 장치(700E)의 제조에 있어서는, 먼저, 실시예 1의 [공정-100]과 마찬가지의 공정을 실행한다. 다음으로, 실시예 1의 [공정-110]과 마찬가지의 공정을 실행한다. 단, 수분 보유 부재(741)를 적어도 제2 전극(732) 상에 배치하지만, 제1 보조 전극(733) 및 제2 보조 전극(734), 및, 제1 봉지 부재(761)의 잔부(735, 736)의 정상면에는 수분 보유 부재(741)가 배치되지 않도록 한다. 그 후, 수분 보유 부재(741) 위에 제2 기판(712)을 배치한다. 다음으로, 제1 봉지 부재(761)와 제2 기판(712) 사이에, 제2 봉지 부재(762)를 형성한다. 구체적으로는, 액상의 제2 봉지 부재를, 모세관 현상에 기초하여, 제1 봉지 부재(761)와 제2 기판(712) 사이에 침입시킨다. 이에 의해, 제2 봉지 부재에 기인한 응력의 발생을 억제할 수 있다. 그리고, 자외선을 조사함으로써, 제2 봉지 부재를 경화시켜, 수분 보유 부재(741) 및 제2 봉지 부재(762)와 제2 기판(712)을 접합한다. 이렇게 해서, 실시예 6의 조광 장치(700E)를 얻을 수 있다.
또는, 도 16a 내지 도 16b에 나타내는 실시예 6의 조광 장치의 변형예(700E)에 있어서, 제1 봉지 부재(763)는 수지로 이루어진다. 이 변형예에 있어서는, 조광 장치를 광입사측(상방)에서 바라보았을 때의 제1 기판 등의 배치도는, 도 9b와 실질적으로 동일하다. 그리고, 이 경우, 제1 봉지 부재(763)를 구성하는 수지의 영률은 1×107Pa 이하인 것이 바람직하다. 나아가서는, 제1 봉지 부재(763)의 일부의 내측에 보조 전극(733, 734)이 설치되어 있다. 보조 전극(733, 734)은, 제2 봉지 부재(762)의 일부의 내측에까지 연장되어 있어도 된다. 여기서, 보조 전극은, 제1 전극(731) 상에 형성된 제1 보조 전극(733), 및, 제2 전극(732) 상에 제1 보조 전극(733)과 이격되어 형성된 제2 보조 전극(734)으로 구성되어 있다. 제1 봉지 부재(763)를 구성하는 수지로서, 자외선 경화형 수지(구체적으로는, 아크릴계 수지, 우레탄계 수지, 실리콘계 수지, 불소계 수지, 폴리이미드계 수지 및 에폭시계 수지로 구성되어 있는 수지)를 들 수 있다. 또한, 제2 봉지 부재(762)도 수지로 이루어지는 구성으로 할 수 있고, 이 경우, 제2 봉지 부재(762)를 구성하는 수지로서, 아크릴계 수지, 우레탄계 수지, 실리콘계 수지, 불소계 수지, 폴리이미드계 수지 및 에폭시계 수지로 구성되어 있는 수지를 들 수 있다.
실시예 6의 조광 장치(700E)의 변형예의 제조에 있어서는, 먼저, 실시예 1의 [공정-100A]와 마찬가지의 공정을 실행한다. 다음으로, 실시예 1의 [공정-100B]와 마찬가지의 공정을 실행한다. 단, 수지제의 제1 봉지 부재(763)를, 인쇄법 및 자외선 경화에 기초하여, 제1 기판(711)의 주연부에 형성한다. 나아가서는, 제1 보조 전극(733), 제2 보조 전극(734)을 형성한다. 그 후, 실시예 1의 [공정-110]과 마찬가지의 공정을 실행한다. 단, 수분 보유 부재(741)를 적어도 제2 전극(732) 상에 배치하지만, 제1 봉지 부재(763)의 정상면에는 수분 보유 부재(741)가 배치되지 않도록 한다. 다음으로, 제1 봉지 부재(763)와 제2 기판(712) 사이에, 제2 봉지 부재(762)를 형성한다. 구체적으로는, 액상의 제2 봉지 부재를, 모세관 현상에 기초하여, 제1 봉지 부재(763)와 제2 기판(712) 사이에 침입시킨다. 이에 의해, 제2 봉지 부재에 기인한 응력의 발생을 억제할 수 있다. 그리고, 자외선을 조사함으로써, 제2 봉지 부재를 경화시켜, 수분 보유 부재(741) 및 제2 봉지 부재(762)와 제2 기판(712)을 접합한다. 이렇게 해서, 실시예 6의 조광 장치의 변형예(700E)를 얻을 수 있다.
이상의 점을 제외하고, 실시예 6의 조광 장치(700E), 실시예 6의 조광 장치(700E)를 이용한 화상 표시 장치 및 표시 장치의 구성, 구조는, 실시예 1 또는 실시예 4, 실시예 5에서 설명한 조광 장치(700, 700C, 700D), 화상 표시 장치 및 표시 장치의 구성, 구조와 마찬가지로 할 수 있으므로, 상세한 설명은 생략한다.
실시예 7
실시예 7은 실시예 1 내지 실시예 6의 변형이며, 제1-B 구조의 광학 장치 및 제2 구성의 화상 형성 장치에 관한 것이다. 실시예 7의 표시 장치(헤드 마운트 디스플레이)에 있어서의 화상 표시 장치(200)의 개념도를 도 17에 나타내는 바와 같이, 실시예 7에 있어서, 화상 형성 장치(210)는, 제2 구성의 화상 형성 장치로 구성되어 있다. 즉, 광원(211), 광원(211)으로부터 출사된 평행광을 주사하는 주사 수단(212), 및, 광원(211)으로부터 출사된 광을 평행광으로 하는 렌즈계(213)로 구성되어 있다. 화상 형성 장치(210) 전체가 케이스(215) 내에 수납되어 있고, 이러한 케이스(215)에는 개구부(도시하지 않음)가 형성되어 있으며, 개구부를 통해 렌즈계(213)로부터 광이 출사된다. 그리고, 각 케이스(215)가, 부착 부재(19)에 의해, 착탈 가능하게, 안경다리부(13)에 부착되어 있다. 또한, 도 17, 도 18, 도 19, 도 26, 도 27, 도 29a, 도 29b, 도 30a, 도 30b에서는, 조광 장치의 도시를 생략했다.
광원(211)은, 예를 들면, 반도체 레이저 소자로 구성되어 있다. 그리고, 광원(211)으로부터 출사된 광은, 도시하지 않는 렌즈에 의해 평행광으로 되고, 마이크로미러를 2차원 방향으로 회전 가능하게 하며, 입사한 평행광을 2차원적으로 주사할 수 있는 MEMS 미러로 이루어지는 주사 수단(212)에 의해 수평 주사 및 수직 주사가 행해지고, 일종의 2차원 화상화가 되어, 가상의 화소(화소수는, 예를 들면, 실시예 1과 동일한 것으로 할 수 있음)가 생성된다. 그리고, 가상의 화소(화상 출사부에 해당하는 주사 수단(212))로부터의 광은, 양의 광학적 파워를 갖는 렌즈계(213)를 통과하며, 평행광으로 된 광속이 도광판(121)에 입사한다.
광학 장치(120)는, 실시예 1에서 설명한 광학 장치와 동일한 구성, 구조를 가지므로, 상세한 설명은 생략한다. 또한, 실시예 7의 표시 장치도, 상술한 바와 같이, 화상 형성 장치(210)가 다른 점을 제외하고, 실질적으로, 실시예 1의 표시 장치와 동일한 구성, 구조를 가지므로, 상세한 설명은 생략한다.
실시예 8
실시예 8은 실시예 1 내지 실시예 7의 변형이지만, 제1-A 구조의 광학 장치 및 제1 구성 또는 제2 구성의 화상 형성 장치에 관한 것이다.
실시예 8의 표시 장치(헤드 마운트 디스플레이)에 있어서의 화상 표시 장치(300)의 개념도를 도 18에 나타내는 바와 같이, 실시예 8에 있어서, 제1 편향 수단(330) 및 제2 편향 수단(340)은 도광판(321)의 내부에 배치되어 있다. 그리고, 제1 편향 수단(330)은, 도광판(321)에 입사된 광을 반사하고, 제2 편향 수단(340)은, 도광판(321)의 내부를 전반사에 의해 전파한 광을, 복수회에 걸쳐, 투과, 반사한다. 즉, 제1 편향 수단(330)은 반사경으로서 기능하고, 제2 편향 수단(340)은 반투과 미러로서 기능한다. 보다 구체적으로는, 도광판(321)의 내부에 마련된 제1 편향 수단(330)은, 알루미늄(Al)으로 이루어지고, 도광판(321)에 입사된 광을 반사시키는 광반사막(일종의 미러)으로 구성되어 있다. 한편, 도광판(321)의 내부에 마련된 제2 편향 수단(340)은, 유전체 적층막이 다수 적층된 다층 적층 구조체로 구성되어 있다. 유전체 적층막은, 예를 들면, 고유전율 재료로서의 TiO2막, 및, 저유전율 재료로서의 SiO2막으로 구성되어 있다. 유전체 적층막이 다수 적층된 다층 적층 구조체에 관해서는, 일본특허공표 제2005-521099호 공보에 개시되어 있다. 도면에 있어서는 6층의 유전체 적층막을 도시하고 있지만, 이것에 한정되는 것이 아니다. 유전체 적층막과 유전체 적층막 사이에는, 도광판(321)을 구성하는 재료와 동일한 재료로 이루어지는 박편이 끼워져 있다. 제1 편향 수단(330)에 있어서는, 도광판(321)에 입사된 평행광이 도광판(321)의 내부에서 전반사되도록, 도광판(321)에 입사된 평행광이 반사된다. 한편, 제2 편향 수단(340)에 있어서는, 도광판(321)의 내부를 전반사에 의해 전파한 평행광이 복수회에 걸쳐 반사되어, 도광판(321)으로부터 평행광의 상태로, 관찰자(20)의 눈동자(21)를 향해 출사된다.
제1 편향 수단(330)은, 도광판(321)의 제1 편향 수단(330)을 마련하는 부분(324)을 잘라냄으로써, 도광판(321)에 제1 편향 수단(330)을 형성해야 할 경사면을 마련하고, 이러한 경사면에 광반사막을 진공 증착한 후, 도광판(321)의 잘라낸 부분(324)을 제1 편향 수단(330)에 접착하면 된다. 또한, 제2 편향 수단(340)은, 도광판(321)을 구성하는 재료와 동일한 재료(예를 들면, 유리)와 유전체 적층막(예를 들면, 진공 증착법으로 성막할 수 있음)이 다수 적층된 다층 적층 구조체를 제작하고, 도광판(321)의 제2 편향 수단(340)을 마련하는 부분(325)을 잘라내어 경사면을 형성하고, 이러한 경사면에 다층 적층 구조체를 접착하고, 연마 등을 행하여, 외형을 정돈하면 된다. 이렇게 해서, 도광판(321)의 내부에 제1 편향 수단(330) 및 제2 편향 수단(340)이 마련된 광학 장치(320)을 얻을 수 있다.
또는, 실시예 8의 표시 장치(헤드 마운트 디스플레이)에 있어서의 화상 표시 장치(400)의 개념도를 도 19에 나타낸다. 도 19에 나타낸 예에서는, 화상 형성 장치(210)는, 실시예 7과 마찬가지로, 제2 구성의 화상 형성 장치로 구성되어 있다.
실시예 8의 표시 장치는, 이상의 상위점을 제외하고, 실질적으로, 실시예 1 내지 실시예 7의 표시 장치와 동일한 구성, 구조를 가지므로, 상세한 설명은 생략한다.
실시예 9
실시예 9는 실시예 7 및 실시예 8에 있어서의 화상 표시 장치의 변형이지만, 제2 구조의 광학 장치, 제2 구성의 화상 형성 장치에 관한 것이다. 실시예 9의 표시 장치를 상방에서 바라본 모식도를 도 20에 나타낸다.
실시예 9에 있어서, 화상 표시 장치(500)를 구성하는 광학 장치(520)는, 광원으로부터 출사된 광이 입사되어, 관찰자(20)의 눈동자(21)를 향해 출사되는 반투과 미러(530A, 530B)로 구성되어 있다. 실시예 9에 있어서, 각각의 케이스(215A, 215B) 내에 배치된 각각의 광원(211A, 211B)으로부터 출사된 광은, 도시하지 않는 광섬유의 내부를 전파하여, 예를 들면, 코받침 근방의 림부(11')의 부분에 부착된 주사 수단(212A, 212B)에 입사하고, 주사 수단(212A, 212B)에 의해 주사된 광은 반투과 미러(530A, 530B)에 입사한다. 또는, 각각의 케이스(215A, 215B) 내에 배치된 각각의 광원(211A, 211B)으로부터 출사된 광은, 도시하지 않는 광섬유의 내부를 전파하여, 예를 들면, 양안의 각각 대응하는 림부(11')의 부분의 상방에 부착된 주사 수단(212A, 212B)에 입사하고, 주사 수단(212A, 212B)에 의해 주사된 광은 반투과 미러(530A, 530B)에 입사한다. 또는, 각각의 케이스(215A, 215B) 내에 배치된 각각의 광원(211A, 211B)으로부터 출사되어, 케이스(215A, 215B) 내에 배치된 주사 수단(212A, 212B)에 입사하고, 주사 수단(212A, 212B)에 의해 주사된 광은, 반투과 미러(530A, 530B)에, 직접, 입사한다. 그리고, 반투과 미러(530A, 530B)에 의해 반사된 광이 관찰자(20)의 눈동자(21)에 입사한다. 화상 형성 장치(210A, 210B)는, 실질적으로, 실시예 7에서 설명한 화상 형성 장치(210)로 할 수 있다. 실시예 9의 표시 장치는, 이상의 상위점을 제외하고, 실질적으로, 실시예 7 및 실시예 8의 표시 장치와 동일한 구성, 구조를 가지므로, 상세한 설명은 생략한다.
실시예 10
실시예 10은 실시예 1 내지 실시예 9의 변형이다. 실시예 10의 표시 장치를 상방에서 바라본 모식도를 도 21a에 나타낸다. 또한, 조도 센서를 제어하는 회로의 모식도를 도 21b에 나타낸다.
실시예 10의 표시 장치는, 표시 장치가 놓인 환경의 조도를 측정하는 환경 조도 측정 센서(801)를 더 구비하고 있으며, 환경 조도 측정 센서(801)의 측정 결과에 기초하여, 조광 장치(700)의 차광율을 제어한다. 아울러, 또는, 독립적으로, 환경 조도 측정 센서(801)의 측정 결과에 기초하여, 화상 형성 장치(110, 210)에 의해 형성되는 화상의 휘도를 제어한다. 주지의 구성, 구조를 갖는 환경 조도 측정 센서(801)는, 예를 들면, 조광 장치(700)의 외측단부에 배치하면 된다. 환경 조도 측정 센서(801)는, 도시하지 않는 커넥터 및 배선을 통해 제어 장치(18)에 접속되어 있다. 제어 장치(18)에는, 환경 조도 측정 센서(801)를 제어하는 회로가 포함된다. 이 환경 조도 측정 센서(801)를 제어하는 회로는, 환경 조도 측정 센서(801)로부터의 측정값을 수취하고, 조도를 구하는 조도 연산 회로, 조도 연산 회로에 의해 구해진 조도의 값을 표준값과 비교하는 비교 연산 회로, 비교 연산 회로에 의해 구해진 값에 기초하여, 조광 장치(700) 및/또는 화상 형성 장치(110, 210)를 제어하는 환경 조도 측정 센서 제어 회로로 구성되어 있지만, 이 회로는 주지의 회로로 구성할 수 있다. 조광 장치(700)의 제어에 있어서는, 조광 장치(700)의 차광율의 제어를 행하고, 한편, 화상 형성 장치(110, 210)의 제어에 있어서는, 화상 형성 장치(110, 210)에 의해 형성되는 화상의 휘도의 제어를 행한다. 조광 장치(700)에 있어서의 차광율의 제어와 화상 형성 장치(110, 210)에 있어서의 화상의 휘도의 제어는, 각각, 독립적으로 행해도 되고, 상관시켜 행해도 된다.
예를 들면, 환경 조도 측정 센서(801)의 측정 결과가 소정 값(제1 조도 측정값) 이상이 되었을 때, 조광 장치(700)의 차광율을 소정 값(제1 차광율) 이상으로 한다. 한편, 환경 조도 측정 센서(801)의 측정 결과가 소정 값(제2 조도 측정값) 이하가 되었을 때, 조광 장치(700)의 차광율을 소정 값(제2 차광율) 이하로 한다. 제1 조도 측정값으로서 10 럭스(lux)를 들 수 있고, 제1 차광율로서 99% 내지 70%의 어떠한 값을 들 수 있고, 제2 조도 측정값으로서 0.01 럭스를 들 수 있고, 제2 차광율로서 49% 내지 1%의 어떠한 값을 들 수 있다.
실시예 10에 있어서의 환경 조도 측정 센서(801)를, 실시예 7 내지 실시예 9에서 설명한 표시 장치에 적용할 수 있다. 또한, 표시 장치가 카메라(17)를 구비하고 있는 경우, 카메라(17)에 구비된 노출 측정용의 수광 소자로부터 환경 조도 측정 센서(801)를 구성할 수도 있다.
실시예 10 또는 다음에 기술하는 실시예 11의 표시 장치에 있어서는, 환경 조도 측정 센서의 측정 결과에 기초하여, 조광 장치의 차광율을 제어하고, 또한, 환경 조도 측정 센서의 측정 결과에 기초하여, 화상 형성 장치에 의해 형성되는 화상의 휘도를 제어하고, 또한, 투과광 조도 측정 센서의 측정 결과에 기초하여, 조광 장치의 차광율을 제어하고, 또한, 투과광 조도 측정 센서의 측정 결과에 기초하여, 화상 형성 장치에 의해 형성되는 화상의 휘도를 제어하므로, 관찰자가 관찰하는 허상에 높은 콘트라스트를 부여할 수 있을 뿐만 아니라, 표시 장치가 놓인 주위 환경의 조도에 의존하여 허상의 관찰 상태의 최적화를 도모할 수 있다.
실시예 11
실시예 11도, 실시예 1 내지 실시예 9의 변형이다. 실시예 11의 표시 장치를 상방에서 바라본 모식도를 도 22a에 나타낸다. 또한, 제2 조도 센서를 제어하는 회로의 모식도를 도 22b에 나타낸다.
실시예 11의 표시 장치는, 외부 환경으로부터 조광 장치를 투과한 광에 기초하는 조도를 측정하는, 즉, 환경 광이 조광 장치를 투과하여 원하는 조도까지 조정되어 입사하고 있는지를 측정하는 투과광 조도 측정 센서(802)를 더 구비하고 있으며, 투과광 조도 측정 센서(802)의 측정 결과에 기초하여, 조광 장치(700)의 차광율을 제어한다. 아울러, 또는, 독립적으로, 또한, 투과광 조도 측정 센서(802)의 측정 결과에 기초하여, 화상 형성 장치(110, 210)에 의해 형성되는 화상의 휘도를 제어한다. 주지의 구성, 구조를 갖는 투과광 조도 측정 센서(802)는, 광학 장치(120, 320)보다 관찰자측에 배치되어 있다. 구체적으로는, 투과광 조도 측정 센서(802)는, 예를 들면, 케이스(115, 215)의 내측면이나, 도광판(121, 321)의 관찰자측의 면에 배치하면 된다. 투과광 조도 측정 센서(802)는, 도시하지 않는 커넥터 및 배선을 통해 제어 장치(18)에 접속되어 있다. 제어 장치(18)에는, 투과광 조도 측정 센서(802)를 제어하는 회로가 포함된다. 이 투과광 조도 측정 센서(802)를 제어하는 회로는, 투과광 조도 측정 센서(802)로부터의 측정값을 수취하고, 조도를 구하는 조도 연산 회로, 조도 연산 회로에 의해 구해진 조도의 값을 표준값과 비교하는 비교 연산 회로, 비교 연산 회로에 의해 구해진 값에 기초하여, 조광 장치(700) 및/또는 화상 형성 장치(110, 210)를 제어하는 투과광 조도 측정 센서 제어 회로로 구성되어 있지만, 이 회로는 주지의 회로로 구성할 수 있다. 조광 장치(700)의 제어에 있어서, 조광 장치(700)의 차광율의 제어를 행하고, 한편, 화상 형성 장치(110, 210)의 제어에 있어서, 화상 형성 장치(110, 210)에 의해 형성되는 화상의 휘도의 제어를 행한다. 조광 장치(700)에 있어서의 차광율의 제어와 화상 형성 장치(110, 210)에 있어서의 화상의 휘도의 제어는, 각각, 독립적으로 행해도 되고, 상관시켜 행해도 된다. 나아가, 투과광 조도 측정 센서(802)의 측정 결과가 환경 조도 측정 센서(801)의 조도로부터 감안하여 원하는 조도까지 제어될 수 없는 경우, 즉, 투과광 조도 측정 센서(802)의 측정 결과가 원하는 조도로 되어 있지 않는 경우, 또는, 더욱 한층 미묘한 조도 조정이 요망되는 경우에는, 투과광 조도 측정 센서(802)의 값을 모니터하면서 조광 장치의 차광율을 조정하면 된다. 투과광 조도 측정 센서를, 적어도 2개, 배치하고, 높은 차광율의 부분을 통과한 광에 기초하는 조도의 측정, 낮은 차광율의 부분을 통과한 광에 기초하는 조도의 측정을 행해도 된다.
실시예 11에 있어서의 투과광 조도 측정 센서(802)를, 실시예 1 내지 실시예 9에서 설명한 표시 장치에 적용할 수 있다. 또는, 실시예 11에 있어서의 투과광 조도 측정 센서(802)와 실시예 10에 있어서의 환경 조도 측정 센서(801)를 조합시켜도 되고, 이 경우, 다양한 시험을 행하여, 조광 장치(700)에 있어서의 차광율의 제어와 화상 형성 장치(110, 210)에 있어서의 화상의 휘도의 제어를, 각각, 독립적으로 행해도 되고, 상관시켜 행해도 된다. 우안용의 조광 장치와 좌안용의 조광 장치의 각각에 있어서, 제1 전극 및 제2 전극에 인가하는 전압을 조정함으로써, 우안용의 조광 장치에 있어서의 차광율 및 좌안용의 조광 장치에 있어서의 차광율의 균등화를 도모할 수 있다. 제1 전극과 제2 전극 간의 전위차를 제어해도 되고, 제1 전극에 인가하는 전압과 제2 전극에 인가하는 전압을 독립적으로 제어해도 된다. 우안용의 조광 장치에 있어서의 차광율 및 좌안용의 조광 장치에 있어서의 차광율은, 예를 들면, 투과광 조도 측정 센서(802)의 측정 결과에 기초하여, 제어할 수 있고, 또는, 관찰자가, 우안용의 조광 장치 및 광학 장치를 통과한 광의 밝기 및 좌안용의 조광 장치 및 광학 장치를 통과한 광의 밝기를 관찰하고, 관찰자가, 스위치나 버튼, 다이얼, 슬라이더, 노브 등을 조작함으로써 수동으로 제어, 조정할 수도 있다.
실시예 12
실시예 12는 실시예 1 내지 실시예 11의 변형이다. 실시예 12의 표시 장치를 상방에서 바라본 모식도를 도 23에 나타내고, 실시예 12의 광학 장치 및 조광 장치의 모식적인 정면도를 도 24에 나타낸다. 실시예 12의 표시 장치에 있어서는, 제1 편향 수단(130, 330)과 대향하는 조광 장치(700)의 외면에, 도광판(121, 321)의 밖으로 광이 누출되고, 광 이용 효율이 저하되는 것을 방지하기 위한 차광 부재(811)가 형성되어 있다. 또는, 상방에서 바라본 모식도를 도 25에 나타내는 바와 같이, 제1 편향 수단(130, 330)를 덮도록, 도광판(121, 321)의 제2 면(123, 323)의 외측에 차광 부재(812)가 배치되어 있거나, 또는, 마련되어 있다. 도광판(121, 321)에의 제1 편향 수단(130, 330)의 정투영 화상은, 도광판(121, 321)에의 차광 부재(811, 812)의 정투영 화상에 포함된다. 구체적으로는, 예를 들면, 화상 형성 장치(110, 210)로부터 출사된 광이 입사되는 도광판(121, 321)의 영역, 보다 구체적으로는, 제1 편향 수단(130, 330)이 마련된 영역에, 도광판(121, 321)에의 외광의 입사를 차광하는 차광 부재(811, 812)가 배치되어 있다. 차광 부재(811, 812)의 도광판(121, 321)에의 정투영 화상 내에, 화상 형성 장치(110, 210)로부터 출사된 광이 입사되는 도광판(121, 321)의 영역이 포함된다.
차광 부재(811, 812)는, 도광판(121, 321)의 화상 형성 장치(110, 210)가 배치된 측과는 반대측에, 도광판(121, 321)과 이격되어 배치되어 있다. 차광 부재(811)는, 제2 기판(712)의 일부에 배치되어 있다. 구체적으로는, 불투명한 잉크를 제2 기판(712)에 인쇄함으로써, 차광 부재(811)를 형성할 수 있다. 차광 부재(812)는, 예를 들면, 불투명한 플라스틱 재료로 제작되어 있고, 차광 부재(812)는, 화상 형성 장치(110, 210)의 케이스(115, 215)로부터 일체로 연장되거나, 또는, 화상 형성 장치(110, 210)의 케이스(115, 215)에 부착되거나, 또는, 프레임(10)으로부터 일체로 연장되거나, 또는, 프레임(10)에 부착되거나, 또는, 도광판(121, 321)에 부착되어 있다. 도시한 예에서는, 차광 부재(812)는, 화상 형성 장치(110, 210)의 케이스(115, 215)로부터 일체로 연장되어 있다. 이와 같이, 화상 형성 장치(110, 210)로부터 출사된 광이 입사되는 도광판(121, 321)의 영역에는, 도광판(121, 321)에의 외광의 입사를 차광하는 차광 부재(811, 812)가 배치되어 있으므로, 화상 형성 장치(110, 210)로부터 출사된 광이 입사되는 도광판(121, 321)의 영역, 구체적으로는, 제1 편향 수단(130, 330)에는 외광이 입사하지 않으므로, 원치 않는 미광 등이 발생하여 표시 장치에 있어서의 화상 표시 품질의 저하를 초래하는 일이 없다. 차광 부재(811)와 차광 부재(812)를 조합시킬 수도 있다.
실시예 13
실시예 13은 실시예 7의 변형이다. 실시예 13의 화상 표시 장치의 개념도를 도 26 또는 도 27에 나타내는 바와 같이, 제2 편향 수단(140)과 대향하여 광학 장치(120)에 광학 부재(151)를 배치해도 된다. 화상 형성 장치(210)로부터의 광은, 제1 편향 수단(130)에 있어서 편향되어(또는 반사되어), 도광판(121)의 내부를 전반사에 의해 전파하고, 제2 편향 수단(140)에 있어서 편향되어, 광학 부재(151)에 입사하고, 광학 부재(151)는, 입사한 광을 관찰자(20)의 눈동자(21)를 향해 출사한다. 제2 편향 수단(140)을 통과할 때의 광의 상당 부분은, 제2 편향 수단(140)에 있어서의 회절 조건을 만족하지 않고 있으므로, 제2 편향 수단(140)에 있어서 회절 반사되는 일 없이, 관찰자(20)의 눈동자(21)에 입사한다. 광학 부재(151)는, 예를 들면, 홀로그램 렌즈로 이루어지고, 예를 들면, 도광판(121)의 제2 면측에 배치되어 있다. 제2 편향 수단(140)은, 도광판(121)의 제2 면측에 배치되어 있거나(도 26 참조), 또는 제1 면측 (도 27참조)에 배치되어 있다.
그리고, 이 경우, 화상 형성 장치(210)로부터의 광이 입사되어, 도광판(121)을 향해 출사하는 렌즈계(213)를 더 구비하고 있고; 화상 형성 장치(210)와 관찰자(20)의 눈동자(21)는 공액 관계(conjugate relationship)에 있고; 렌즈계(213) 및 광학 부재(151)에 의해 양측 텔레센트릭계(both-side telecentric system)가 구성되는 형태로 할 수 있다. 또는, 양의 광학적 파워를 갖는 렌즈계(213)의 전방 초점에, 화상 형성 장치(210)로부터 화상이 출사되는 화상 출사부가 위치하고, 양의 광학적 파워를 갖는 광학 부재(151)의 후방 초점에, 관찰자(20)의 눈동자(21)(보다 구체적으로는, 수정체)가 위치하고, 렌즈계(213)의 후방 초점에 광학 부재(151)의 전방 초점이 위치하는 형태로 할 수 있다. 여기서, 화상 형성 장치(210)와 관찰자(20)의 눈동자(21)가 공액 관계에 있을 때, 관찰자(20)의 눈동자(21)의 위치에 화상 형성 장치(210)를 두면, 원래의 화상 형성 장치(210)의 위치에 상이 형성된다. 또한, 렌즈계(213) 및 광학 부재(151)에 의해 양측 텔레센트릭계가 구성될 때, 렌즈계(213)의 입사동(入射瞳)은 무한원에 있고, 광학 부재(151)의 출사동은 무한원에 있다.
렌즈계(213)로서, 전술한 바와 같이, 볼록 렌즈, 오목 렌즈, 자유 곡면 프리즘, 홀로그램 렌즈를, 단독, 또는, 조합시킨, 전체로서 양의 광학적 파워를 갖는 광학계를 예시할 수 있다. 렌즈계(213)가 갖는 양의 광학적 파워의 값은, 광학 부재(151)가 갖는 양의 광학적 파워의 값보다 큰 형태로 할 수 있다. 광학적 파워는 초점거리의 역수이기 때문에, 바꿔 말하면, 광학 부재(151)의 초점거리는, 렌즈계(213)의 초점거리보다 긴 형태로 할 수 있다. 렌즈계(213)의 전방 초점(화상 형성 장치측의 초점)의 위치에, 경우에 따라서는, 조리개(114)가 배치되어 있다. 광학 부재(151)는, 경우에 따라서는, 일종의 요면경(concave mirror)을 구성하고, 광학 부재(151)의 후방 초점의 위치에 관찰자(20)의 눈동자(21)(구체적으로는, 관찰자의 수정체)가 위치한다.
홀로그램 렌즈를 구성하는 재료로서, 포토폴리머 재료를 들 수 있다. 홀로그램 렌즈의 구성 재료나 기본적인 구조는, 종래의 홀로그램 렌즈의 구성 재료나 구조와 동일한 것으로 하면 된다. 홀로그램 렌즈에는, 렌즈(보다 구체적으로는, 요면경)로서의 기능을 발휘시키기 위한 간섭 줄무늬가 형성되어 있지만, 이러한 간섭 줄무늬 그 자체의 형성 방법은, 종래의 형성 방법과 동일한 것으로 하면 된다. 구체적으로는, 예를 들면, 홀로그램 렌즈를 구성하는 부재(예를 들면, 포토폴리머 재료)에 대해 일방 측의 제1 소정 방향으로부터 물체광을 조사하고, 동시에, 홀로그램 렌즈를 구성하는 부재에 대해 타방 측의 제2 소정 방향으로부터 참조광을 조사하고, 물체광과 참조광에 의해 형성되는 간섭 줄무늬를 홀로그램 렌즈를 구성하는 부재의 내부에 기록하면 된다. 예를 들면, 물체광, 참조광의 일방을 발산 빔으로 하고, 타방을 수렴 빔으로 한다. 제1 소정 방향, 제2 소정 방향, 물체광 및 참조광의 파장을 적절하게 선택함으로써, 홀로그램 렌즈에 적절한 간섭 줄무늬를 형성할 수 있고, 이에 의해, 원하는 양의 광학적 파워를 부여할 수 있다.
광학계를 설명하는 개념도를 도 28에 나타내는 바와 같이, 상술한 바와 같이, 화상 형성 장치(210)(구체적으로는, 화상 출사부)와 관찰자(20)의 눈동자(21)(구체적으로는, 수정체)는 공액 관계에 있고, 렌즈계(213) 및 광학 부재(151)에 의해 양측 텔레센트릭계가 구성되는 구조를 들 수 있다. 또는, 양의 광학적 파워를 갖는 렌즈계(213)의 전방 초점(f1F)에, 화상 형성 장치(210)로부터 화상이 출사되는 화상 출사부(구체적으로는 주사 수단(212))가 위치하고, 양의 광학적 파워를 갖는 광학 부재(151)의 후방 초점(f2B)에, 관찰자(20)의 눈동자(21)(보다 구체적으로는, 수정체)가 위치하고, 렌즈계(213)의 후방 초점(f1B)에 광학 부재(151)의 전방 초점(f2F)이 위치하는 구성으로 할 수도 있다. 또한, 전술한 바와 같이, 렌즈계(213) 및 광학 부재(151)는 양의 광학적 파워를 갖는다. 그리고, 이 경우, 렌즈계(213)가 갖는 양의 광학적 파워의 값은, 광학 부재(151)가 갖는 양의 광학적 파워의 값보다 큰 구성으로 할 수 있다. 즉, 광학 부재(151)의 초점거리(f2B)는, 렌즈계(213)의 초점거리(f1F)보다 긴 구성으로 할 수 있다. 여기서, 렌즈계(213)의 전방 초점(f1F)(화상 형성 장치측의 초점)의 위치에는, 화상 출사부에 해당하는 주사 수단(212)이 배치되어 있다. 한편, 광학 부재(151)는 일종의 요면경을 구성하고, 광학 부재(151)의 후방 초점(f2B)의 위치에 관찰자(20)의 눈동자(21)(구체적으로는, 수정체)가 위치한다.
이러한 구조, 구성의 화상 표시 장치에 있어서는, 어떤 순간에 광원(211)으로부터 출사된 광(예를 들면, 1화소분 또는 1부화소분의 크기에 상당함)은, 상술한 바와 같이, 평행광으로 되고, 이 평행광은 주사 수단(212)에 의해 주사되어, 평행광인 채로, 렌즈계(213)에 입사한다. 렌즈계(213)로부터 출사한 광은, 렌즈계(213)의 후방 초점(광학 부재(151)의 전방 초점이기도 함)에 있어서, 일단, 결상 하고, 광학 부재(151)에 입사한다. 광학 부재(151)로부터 출사한 광은, 평행광으로 되고, 관찰자(20)의 눈동자(21)(구체적으로는, 수정체)에, 평행광인 채로, 도달한다. 그리고, 수정체를 통과한 광은, 최종적으로, 관찰자(20)의 눈동자(21)의 망막에서 결상한다.
이상으로 설명한 실시예 13의 화상 표시 장치의 구성, 구조를, 실시예 1 내지 실시예 12에 적용할 수 있다는 것은 말할 필요도 없다.
실시예 14
실시예 14는 실시예 9에서 설명한 제2 구조의 광학 장치를 구성하는 광학 장치의 변형이다. 실시예 14의 표시 장치를 위에서 바라본 모식도를, 도 29a 및 도 29b에 나타낸다.
도 29a에 나타내는 예에 있어서는, 광원(601)으로부터의 광이 도광 부재(602)에 진입하고, 도광 부재(602) 내에 설치된 편광 빔 스플리터(603)에 충돌한다. 편광 빔 스플리터(603)에 충돌한 광원(601)으로부터의 광 중, P편광 성분은 편광 빔 스플리터(603)를 통과하고, S편광 성분은, 편광 빔 스플리터(603)에 의해 반사되어, 라이트 밸브로서의 LCOS로 이루어지는 액정 표시 장치(LCD)(604)를 향한다. 액정 표시 장치(LCD)(604)에 의해 화상이 형성된다. 액정 표시 장치(LCD)(604)에 의해 반사된 광의 편광 성분은 P편광 성분이 차지하므로, 액정 표시 장치(LCD)(604)에 의해 반사된 광은, 편광 빔 스플리터(603, 605)를 통과하고, 1/4파장판(606)을 통과하고, 반사판(607)에 충돌하여 반사되고, 1/4파장판(606)을 통과하고, 편광 빔 스플리터(605)를 향한다. 이 때의 광의 편광 성분은 S편광 성분이 차지하므로, 편광 빔 스플리터(605)에 의해 반사되어, 관찰자의 눈동자(21)로 향한다. 이상과 같이, 화상 형성 장치는, 광원(601) 및 액정 표시 장치(LCD)(604)로 구성되고, 광학 장치는, 도광 부재(602), 편광 빔 스플리터(603, 605), 1/4파장판(606) 및 반사판(607)으로 구성되고, 편광 빔 스플리터(605)가 광학 장치의 허상 형성 영역에 상당한다.
도 29b에 나타내는 예에 있어서는, 화상 형성 장치(611)로부터의 광이 도광 부재(612)를 진행하고, 반투과 미러(613)에 충돌하고, 일부 광이 반투과 미러(613)를 통과하고, 반사판(614)에 충돌하여 반사되고, 반투과 미러(613)에 다시 충돌하고, 일부의 광이 반투과 미러(613)에 의해 반사되고, 관찰자의 눈동자(21)로 향한다. 광학 장치는, 이상과 같이, 도광 부재(612), 반투과 미러(613) 및 반사판(614)으로 구성되어 있고, 반투과 미러(613)가 광학 장치의 허상 형성 영역에 상당한다.
또는, 실시예 14의 표시 장치의 변형예를 위에서 바라본 모식도 및 옆에서 바라본 모식도를, 도 30a 및 도 30b에 나타낸다. 이 광학 장치는, 6면체의 프리즘(622) 및 볼록 렌즈(625)로 구성되어 있다. 화상 형성 장치(621)로부터 출사된 광은, 프리즘(622)에 입사하고, 프리즘면(623)에 충돌하여 반사되고, 프리즘(622)을 진행하고, 프리즘면(624)에 충돌하여 반사되고, 볼록 렌즈(625)를 통해 관찰자의 눈동자(21)에 도달한다. 프리즘면(623)과 프리즘면(624)은, 마주보는 방향으로 경사져 있고, 프리즘(622)의 평면 형상은, 사다리꼴, 구체적으로는, 등변 사다리꼴이다. 프리즘면(623, 624)에는 미러 코팅이 실시되고 있다. 눈동자(21)와 대향하는 프리즘(622)의 부분의 두께(높이)를, 인간의 평균적인 동공직경인 4mm보다 얇게 하면, 관찰자는, 외계의 상과 프리즘(622)으로부터의 허상을 중첩하여 볼 수 있다.
실시예 15
실시예 1에 있어서는, 화상 표시 장치에 빌트인된 조광 장치를 설명했지만, 본 개시의 조광 장치는, 화상 표시 장치에 빌트인되지 않고, 독립적으로 사용할 수도 있다. 즉, 이러한 본 개시의 조광 장치(700F)는, 예를 들면, 창문에 적용할 수 있고, 모식적인 단면도를 도 31에 나타내는 바와 같이,
제1 기판(711),
제1 기판(711)과 대향하여 배치되며, 외광이 입광하는 제2 기판(712),
제1 기판 상에 형성된 제1 전극(도시하지 않음),
제1 전극 상에 형성된 조광층(720),
적어도 조광층 상에 형성된 제2 전극(도시하지 않음), 및
적어도 제2 전극을 덮고, 제2 기판과 대향한 수분 보유 부재(도시하지 않음)를 구비하고 있다. 조광 장치(700F)는, 실질적으로, 실시예 1 내지 실시예 6에서 설명한 조광 장치(700, 700A, 700B, 700C, 700D, 700E)와 마찬가지의 구성, 구조를 갖는다. 여기서, 도시한 예에서는, 조광 장치(700F)는 창틀(900)에 부착되어 있다. 이러한 본 개시의 조광 장치(700F)는, 예를 들면, 창문이나, 거울, 반사경, 각종 표시 장치, 스크린에 적용할 수 있다. 창유리(901)도 창틀(900)에 부착되어 있다.
이상, 본 개시를 바람직한 실시예에 기초하여 설명했지만, 본 개시는 이 실시예에 한정되는 것이 아니다. 실시예에서 설명한 표시 장치(헤드 마운트 디스플레이), 화상 표시 장치, 화상 형성 장치의 구성, 구조는 예시이며, 적절히 변경할 수 있다. 조광 장치의 외형 형상은, 본질적으로 임의의 형상으로 할 수 있다. 도 32에는, 타원 형상의 외형 형상을 갖는 조광 장치를 나타낸다. 또한, 실시예 1과 실시예 2을 조합시켜도 된다.
실시예에 있어서는, 조광층을, WO3/Ta2O5/IrySn1 - yOx의 조합으로 구성했지만, WO3/Ta2O5/IrOx의 조합에 의해서도, 마찬가지의 결과가 얻어졌다. 또한, WO3을 산화몰리브덴(MoO3)이나 산화바나듐(V2O5) 등의 무기 재료로 대신하여도 마찬가지의 결과가 얻어지고, 산화 착색층으로서, 산화이리듐(IrOx)계 재료로 대신하고, 산화로듐(RhOx), 산화니켈(NiOx), 산화크롬(CrOx), 산화지르콘(ZrOx), 인산 지르코늄, 수산화니켈, 염화구리 등의 무기 재료나, 금속 착체(프러시안 블루 착체, 루테늄 퍼플 착체)를 이용해도, 마찬가지의 결과가 얻어진다.
도 2a의 화살표A-A를 따라 절단했을 때와 마찬가지의 모식적인 단면도인 도 33a 또는 도 33b에 나타내는 바와 같이, 예를 들면 실시예 1의 조광 장치의 변형예에 있어서는, 봉지 부재(733, 734, 735, 736)의 단면 형상은, 제2 기판(712)에 근접함에 따라 좁아지는 형상인 형태로 할 수 있다. 도 33a에 도시한 예에서는, 봉지 부재(733, 734, 735, 736)의 정상면은 평탄하고, 도 33a에 도시한 예에서는, 봉지 부재(733, 734, 735, 736)의 정상면은 둥그스름해져 있다. 봉지 부재의 단면 형상(733, 734, 735, 736)을 이러한 형상으로 함으로써, 수분 보유 부재(741)를 적어도 제2 전극(732) 상에 배치하고, 수분 보유 부재(741)로부터 연장하는 수분 보유 부재 연장부(743)를 봉지 부재 상에 배치할 때, 수분 보유 부재(741) 아래에 기포가 혼입한다는 문제의 발생을 회피할 수 있다. 이러한 문제는, 도 33a 및 도 33b에 영역 A로 나타내는 영역에서 발생하기 쉽다. 봉지 부재(733, 734, 735, 736)의 이러한 단면 형상은, 예를 들면, 인쇄법에 기초하는 봉지 부재의 형성, 메탈 마스크를 이용하여 돌아들어감을 생기게 하는 스퍼터링법에 기초하는 봉지 부재의 형성이라는 다양한 방법에 기초하여 형성할 수 있다.
실시예의 조광 장치에 있어서, 조광 장치는 만곡되어 있는 형태로 할 수 있고, 이에 의해, 화상 표시 장치 또는 표시 장치에 조광 장치를 용이하게, 또한, 확실하게 장착시킬 수 있다. 곡률반경 30mm까지 조광 장치를 만곡시켜도, 착색, 소색 특성에 아무런 변화가 인지되지 않았다.
예를 들면, 도광판에 표면 릴리프형 홀로그램(미국 특허 제20040062505A1 참조)을 배치해도 된다. 광학 장치에 있어서는, 회절 격자 소자를 투과형 회절 격자 소자로 구성할 수도 있고, 또는, 제1 편향 수단 및 제2 편향 수단 중 어느 일방을 반사형 회절 격자 소자로 구성하고, 타방을 투과형 회절 격자 소자로 구성하는 형태로 할 수도 있다. 또는, 회절 격자 소자를, 반사형 블레이즈드(blazed) 회절 격자 소자로 할 수도 있다. 본 개시의 표시 장치는, 입체 디스플레이 장치로서 이용할 수도 있다. 이 경우, 필요에 따라, 광학 장치에 편광판이나 편광 필름을 착탈 가능하게 설치하거나, 또는, 광학 장치에 편광판이나 편광 필름을 접합하면 된다.
실시예에 있어서는, 화상 형성 장치(110, 210)는, 단색(예를 들면, 녹색)의 화상을 표시하는 것으로서 설명했지만, 화상 형성 장치(110, 210)는 컬러 화상을 표시할 수도 있고, 이 경우, 광원을, 예를 들면, 적색, 녹색, 청색의 각각을 출사하는 광원으로 구성하면 된다. 구체적으로는, 예를 들면, 적색 발광 소자, 녹색 발광 소자, 청색 발광 소자의 각각으로부터 출사된 적색광, 녹색광 및 청색광을 라이트 파이프를 이용하여 혼색, 휘도 균일화를 행함으로써 백색광을 얻으면 된다. 경우에 따라서는, 조광 장치를 통과하는 광을, 조광 장치에 의해 원하는 색으로 착색하는 구성으로 할 수 있고, 이 경우, 조광 장치에 의해 착색되는 색을 가변으로 할 수 있다. 구체적으로는, 예를 들면, 적색으로 착색되는 조광 장치와, 녹색으로 착색되는 조광 장치와, 청색으로 착색되는 조광 장치를 적층하면 된다.
또는, 제1 도광판에, 적색의 파장 대역(또는, 파장)을 갖는 광을 회절 반사시키는 홀로그램 회절 격자로 이루어지는 회절 격자층으로 구성된 회절 격자 부재(적색 회절 격자 부재)를 배치하고, 제2 도광판에, 녹색의 파장 대역(또는, 파장)을 갖는 광을 회절 반사시키는 홀로그램 회절 격자로 이루어지는 회절 격자층으로 구성된 회절 격자 부재(녹색 회절 격자 부재)를 배치하고, 제3 도광판에, 청색의 파장 대역(또는, 파장)을 갖는 광을 회절 반사시키는 홀로그램 회절 격자로 이루어지는 회절 격자층으로 구성된 회절 격자 부재(청색 회절 격자 부재)를 배치하고, 이들 제1 도광판, 제2 도광판 및 제3 도광판을 간극을 두고 적층하는 구조를 채용해도 된다. 또는, 제1 도광판에, 적색 회절 격자 부재, 녹색 회절 격자 부재 및 청색 회절 격자 부재 중 1종류의 회절 격자 부재를 배치하고, 이 회절 격자 부재가 배치된 제1 도광판의 면과는 다른 면에, 적색 회절 격자 부재, 녹색 회절 격자 부재 및 청색 회절 격자 부재 중의 나머지 2종류 중 1종류의 회절 격자 부재를 배치하고, 제2 도광판에, 적색 회절 격자 부재, 녹색 회절 격자 부재 및 청색 회절 격자 부재 중 나머지 1종류의 회절 격자 부재를 배치하고, 이들 제1 도광판 및 제2 도광판을 간극을 두고 적층하는 구조를 채용해도 된다.
조광 장치에 있어서의 차광율의 제어는, 예를 들면, 단순 행렬 방식에 기초하여 행할 수 있다. 즉, 모식적인 평면도를 도 34에 나타내는 바와 같이,
제1 전극(731)은, 제1 방향으로 연장되는 복수의 띠형상의 제1 전극 세그먼트(731A)로 구성되어 있고,
제2 전극(732)은, 제1 방향과는 다른 제2 방향으로 연장되는 복수의 띠형상의 제2 전극 세그먼트(732A)로 구성되어 있고,
제1 전극 세그먼트(731A)와 제2 전극 세그먼트(732A)의 중복 영역(조광 장치의 차광율이 변화되는 최소 단위 영역(730A))에 대응하는 조광 장치의 부분의 차광율의 제어는, 제1 전극 세그먼트(731A) 및 제2 전극 세그먼트(732A)에 인가하는 전압의 제어에 기초하여 행해진다. 제1 방향과 제2 방향은 직교하고 있고, 구체적으로는, 제1 방향은 횡방향(X방향)으로 연장되고, 제2 방향은 종방향(Y방향)으로 연장된다. 이러한 구성에 있어서는, 보조 전극은 불필요하며, 실시예 2 내지 실시예 6에서 설명한 조광 장치를 적절히 적용할 수 있다.
실시예 1 등에서 설명한 제1-B 구조의 광학 장치를, 이하에 설명하는 바와 같이, 변형하는 것도 가능하다. 즉, 도 35에 실시예 1의 표시 장치의 변형예에 있어서의 광학 장치의 개념도를 나타내는 바와 같이, 제1 반사형 체적 홀로그램 회절 격자(351), 제2 반사형 체적 홀로그램 회절 격자(352) 및 제3 반사형 체적 홀로그램 회절 격자(353)를 구비하고 있어도 된다. 제1 반사형 체적 홀로그램 회절 격자(351)에 있어서는, 회절 격자 부재의 간섭 줄무늬는, 대략 Y축과 평행하게 연장된다. 제2 반사형 체적 홀로그램 회절 격자(352)에 있어서는, 회절 격자 부재의 간섭 줄무늬는, 대략 X축과 평행하게 연장된다. 제3 반사형 체적 홀로그램 회절 격자(353)에 있어서는, 회절 격자 부재의 간섭 줄무늬는, 경사 방향으로 연장된다. 화상 형성 장치(110, 210)로부터 출사된 광선은, 제1 반사형 체적 홀로그램 회절 격자(351)에 의해, X축 방향으로 회절되고, 도광판(121)을 전파하고, 제3 반사형 체적 홀로그램 회절 격자(353)에 입사한다. 그리고, 제3 반사형 체적 홀로그램 회절 격자(353)에 의해 비스듬히 아래쪽으로 회절되어, 제2 반사형 체적 홀로그램 회절 격자(352)에 입사한다. 그리고, 제2 반사형 체적 홀로그램 회절 격자(352)에 의해 Z축 방향으로 회절되어, 관찰자의 눈동자에 입사한다. 도광 영역은,
[A] 제1 반사형 체적 홀로그램 회절 격자(351)의 도 35에 있어서의 우측단과, 제3 반사형 체적 홀로그램 회절 격자(353)의 도 35에 있어서의 좌측단에 의해 끼워진 영역에 대향하는 도광판(121)의 영역, 및
[B] 제3 반사형 체적 홀로그램 회절 격자(353)의 도 35에 있어서의 하단과, 제2 반사형 체적 홀로그램 회절 격자(352)의 도 35에 있어서의 상단에 의해 끼워진 영역에 대향하는 도광판(121)의 영역 중 2개의 영역으로 구성된다. 또한, 전체 도광 영역은, 상기 2개의 도광판(121)의 영역, 및
[C] 제1 반사형 체적 홀로그램 회절 격자(351)에 대향하는 도광판(121)의 영역,
[D] 제3 반사형 체적 홀로그램 회절 격자(353)에 대향하는 도광판(121)의 영역, 및
[E] 제2 반사형 체적 홀로그램 회절 격자(352)에 대향하는 도광판(121)의 영역으로 구성된다.
한편, 본 개시는 이하와 같은 구성을 취할 수도 있다.
[A01] 《조광 장치: 제1 태양》
제1 기판,
제1 기판과 대향하여 배치되며, 외광이 입광하는 제2 기판, 및
제1 기판과 제2 기판 사이에 마련된 발광 적층체를 구비하고 있고,
발광 적층체는, 제1 기판측으로부터, 제1 전극, 조광층 및 제2 전극이 적층되어 이루어지고,
조광층은 환원 착색층, 전해질층 및 산화 착색층의 적층 구조를 가지며,
환원 착색층을 구성하는 화합물에 있어서 환원 반응에 기여하는 금속의 원자수를 [Re], 산화 착색층을 구성하는 화합물에 있어서 산화 반응에 기여하는 금속의 원자수를 [Ox]로 했을 때, [Re]/[Ox]의 값은 미리 정해진 범위 내에 있는 조광 장치.
[A02] 1≤[Re]/[Ox]≤6.5를 만족하는 [A01]에 기재된 조광 장치.
[A03] 1≤[Re]/[Ox]≤5.5를 만족하는 [A01]에 기재된 조광 장치.
[A04] 1≤[Re]/[Ox]≤4.5를 만족하는 [A01]에 기재된 조광 장치.
[A05] 환원 착색층은 WO3으로 이루어지고, 전해질층은 Ta2O5로 이루어지고, 산화 착색층은 이리듐 원자를 포함하는 [A01] 내지 [A04] 중 어느 1항에 기재된 조광 장치.
[A06] 《조광 장치: 제2 태양》
제1 기판,
제1 기판과 대향하여 배치되며, 외광이 입광하는 제2 기판, 및,
제1 기판과 제2 기판 사이에 마련된 발광 적층체를 구비하고 있고,
발광 적층체는, 제1 기판측으로부터, 제1 전극, 조광층 및 제2 전극이 적층되어 이루어지고,
조광층은 환원 착색층, 전해질층 및 산화 착색층의 적층 구조를 가지며,
환원 착색층의 두께를 TRe, 산화 착색층의 두께를 TOx로 했을 때, TRe/TOx의 값은 미리 정해진 범위 내에 있는 조광 장치.
[A07] 1.0≤TRe/TOx≤4.5를 만족하는 [A06]에 기재된 조광 장치.
[A08] 1.0≤TRe/TOx≤3.8을 만족하는 [A06]에 기재된 조광 장치.
[A09] 1.0≤TRe/TOx≤3.3을 만족하는 [A06]에 기재된 조광 장치.
[A10] 환원 착색층의 체적 상대 밀도를 LDRe, 산화 착색층의 체적 상대 밀도를 LDOx로 했을 때, (TRe×LDRe×αRe)/(TOx×LDOx×αOx)의 값은 미리 정해진 범위 내에 있는 [A06]에 기재된 조광 장치.
[A11] 1.0≤(TRe×LDRe×αRe)/(TOx×LDOx×αOx)≤4.6을 만족하는 [A10]에 기재된 조광 장치.
[A12] 환원 착색층은 WO3으로 이루어지고, 전해질층은 Ta2O5로 이루어지고, 산화 착색층은 이리듐 원자를 포함하는 [A06] 내지 [A11] 중 어느 1항에 기재된 조광 장치.
[A13] 적어도 제2 전극과 제2 기판 사이에는 수분 보유 부재가 배치되어 있는 [A01] 내지 [A12] 중 어느 1항에 기재된 조광 장치.
[A14] 수분 보유 부재의 단부면은 외부에 노출되어 있는 [A13]에 기재된 조광 장치.
[A15] 제1 기판의 주연부에 마련된 봉지 부재를 더 구비하고 있고,
봉지 부재와 제2 기판 사이에는, 수분 보유 부재로부터 연장하는 수분 보유 부재 연장부가 배치되어 있는 [A13] 또는 [A14]에 기재된 조광 장치.
[A16] 제2 전극은, 조광층 위로부터 제1 기판 위로 걸치고, 또한, 제1 전극과 이격되어 형성되어 있고,
수분 보유 부재는, 적어도 제2 전극 및 조광층을 덮는 [A15]에 기재된 조광 장치.
[A17] 봉지 부재의 일부는 보조 전극으로 이루어지는 [A15] 또는 [A16]에 기재된 조광 장치.
[A18] 보조 전극은, 제1 전극 상에 형성된 제1 보조 전극, 및 제2 전극 상에 제1 보조 전극과 이격되어 형성된 제2 보조 전극으로 구성되어 있는 [A17]에 기재된 조광 장치.
[A19] 봉지 부재는 수지로 이루어지는 [A15] 또는 [A16]에 기재된 조광 장치.
[A20] 봉지 부재를 구성하는 수지의 영률은 1×107 Pa 이하인 [A19]에 기재된 조광 장치.
[A21] 적어도 봉지 부재의 일부의 내측에 보조 전극이 설치되어 있는 [A15] 또는 [A16]에 기재된 조광 장치.
[A22] 보조 전극은, 제1 전극 상에 형성된 제1 보조 전극, 및 제2 전극 상에 제1 보조 전극과 이격되어 형성된 제2 보조 전극으로 구성되어 있는 [A21]에 기재된 조광 장치.
[A23] 봉지 부재는, 제1 기판의 주연부에 형성된 볼록부로 이루어지는 [A15] 또는 [A16]에 기재된 조광 장치.
[A24] 봉지 부재의 일부의 내측에 보조 전극이 설치되어 있는 [A23]에 기재된 조광 장치.
[A25] 보조 전극은, 제1 전극 상에 형성된 제1 보조 전극, 및 제2 전극 상에 제1 보조 전극과 이격되어 형성된 제2 보조 전극으로 구성되어 있는 [A24]에 기재된 조광 장치.
[A26] 봉지 부재의 단면 형상은, 제2 기판에 근접함에 따라 좁아지는 형상인 [A15] 내지 [A25] 중 어느 1항에 기재된 조광 장치.
[A27] 수분 보유 부재와 대향하는 제2 기판의 면에는 무기 재료막이 형성되어 있는 [A15] 내지 [A26] 중 어느 1항에 기재된 조광 장치.
[A28] 수분 보유 부재를 구성하는 재료의 영률은 1×106 Pa 이하인 [A13] 내지 [A27] 중 어느 1항에 기재된 조광 장치.
[A29] 수분 보유 부재를 구성하는 수지는, 아크릴계 수지, 실리콘계 수지 또는 우레탄계 수지인 [A28]에 기재된 조광 장치.
[A30] 만곡되어 있는 [A01] 내지 [A29] 중 어느 1항에 기재된 조광 장치.
[A31] 제1 기판 및 제2 기판은 플라스틱 재료로 이루어지는 [A01] 내지 [A30] 중 어느 1항에 기재된 조광 장치.
[B01] 《화상 표시 장치: 제1 태양》
화상 형성 장치,
화상 형성 장치로부터 출사된 광에 기초하여 허상이 형성되는 허상 형성 영역을 갖는 광학 장치, 및
적어도 허상 형성 영역에 대향하여 배치되며, 외부로부터 입사하는 외광의 광량을 조정하는 조광 장치를 구비하고 있고,
조광 장치는,
제1 기판,
제1 기판과 대향하여 배치되며, 외광이 입광하는 제2 기판, 및
제1 기판과 제2 기판 사이에 마련된 발광 적층체를 구비하고 있고,
발광 적층체는, 제1 기판측으로부터, 제1 전극, 조광층 및 제2 전극이 적층되어 이루어지고,
조광층은 환원 착색층, 전해질층 및 산화 착색층의 적층 구조를 가지며,
환원 착색층을 구성하는 화합물에 있어서 환원 반응에 기여하는 금속의 원자수를 [Re], 산화 착색층을 구성하는 화합물에 있어서 산화 반응에 기여하는 금속의 원자수를 [Ox]로 했을 때, [Re]/[Ox]의 값은 미리 정해진 범위 내에 있는 화상 표시 장치.
[B02] 《화상 표시 장치: 제2 태양》
화상 형성 장치,
화상 형성 장치로부터 출사된 광에 기초하여 허상이 형성되는 허상 형성 영역을 갖는 광학 장치, 및
적어도 허상 형성 영역에 대향하여 배치되며, 외부로부터 입사하는 외광의 광량을 조정하는 조광 장치를 구비하고 있고,
조광 장치는,
제1 기판,
제1 기판과 대향하여 배치되며, 외광이 입광하는 제2 기판, 및
제1 기판과 제2 기판 사이에 마련된 발광 적층체를 구비하고 있고,
발광 적층체는, 제1 기판측으로부터, 제1 전극, 조광층 및 제2 전극이 적층되어 이루어지고,
조광층은 환원 착색층, 전해질층 및 산화 착색층의 적층 구조를 가지며,
환원 착색층의 두께를 TRe, 산화 착색층의 두께를 TOx로 했을 때, TRe/TOx의 값은 미리 정해진 범위 내에 있는 화상 표시 장치.
[B03] 화상 형성 장치,
화상 형성 장치로부터 출사된 광에 기초하여 허상이 형성되는 허상 형성 영역을 갖는 광학 장치, 및
적어도 허상 형성 영역에 대향하여 배치되며, 외부로부터 입사하는 외광의 광량을 조정하는 조광 장치를 구비하고 있고,
조광 장치는, [A01] 내지 [A31] 중 어느 1항에 기재된 조광 장치로 이루어지는 화상 표시 장치.
[C01] 《표시 장치: 제1 태양》
관찰자의 두부에 장착되는 프레임, 및
프레임에 부착된 화상 표시 장치를 구비한 표시 장치로서,
화상 표시 장치는,
화상 형성 장치,
화상 형성 장치로부터 출사된 광에 기초하여 허상이 형성되는 허상 형성 영역을 갖는 광학 장치, 및
적어도 허상 형성 영역에 대향하여 배치되며, 외부로부터 입사하는 외광의 광량을 조정하는 조광 장치를 구비하고 있고,
조광 장치는,
제1 기판,
제1 기판과 대향하여 배치되며, 외광이 입광하는 제2 기판, 및
제1 기판과 제2 기판 사이에 마련된 발광 적층체를 구비하고 있고,
발광 적층체는, 제1 기판측으로부터, 제1 전극, 조광층 및 제2 전극이 적층되어 이루어지고,
조광층은 환원 착색층, 전해질층 및 산화 착색층의 적층 구조를 가지며,
환원 착색층을 구성하는 화합물에 있어서 환원 반응에 기여하는 금속의 원자수를 [Re], 산화 착색층을 구성하는 화합물에 있어서 산화 반응에 기여하는 금속의 원자수를 [Ox]로 했을 때, [Re]/[Ox]의 값은 미리 정해진 범위 내에 있는 표시 장치.
[C02] 《표시 장치: 제2 태양》
관찰자의 두부에 장착되는 프레임, 및
프레임에 부착된 화상 표시 장치를 구비한 표시 장치로서,
화상 표시 장치는,
화상 형성 장치,
화상 형성 장치로부터 출사된 광에 기초하여 허상이 형성되는 허상 형성 영역을 갖는 광학 장치, 및
적어도 허상 형성 영역에 대향하여 배치되며, 외부로부터 입사하는 외광의 광량을 조정하는 조광 장치를 구비하고 있고,
조광 장치는,
제1 기판,
제1 기판과 대향하여 배치되며, 외광이 입광하는 제2 기판, 및
제1 기판과 제2 기판 사이에 마련된 발광 적층체를 구비하고 있고,
발광 적층체는, 제1 기판측으로부터, 제1 전극, 조광층 및 제2 전극이 적층되어 이루어지고,
조광층은 환원 착색층, 전해질층 및 산화 착색층의 적층 구조를 가지며,
환원 착색층의 두께를 TRe, 산화 착색층의 두께를 TOx로 했을 때, TRe/TOx의 값은 미리 정해진 범위 내에 있는 표시 장치.
[C03] 관찰자의 두부에 장착되는 프레임, 및
프레임에 부착된 화상 표시 장치를 구비한 표시 장치로서,
화상 표시 장치는,
화상 형성 장치,
화상 형성 장치로부터 출사된 광에 기초하여 허상이 형성되는 허상 형성 영역을 갖는 광학 장치, 및
적어도 허상 형성 영역에 대향하여 배치되며, 외부로부터 입사하는 외광의 광량을 조정하는 조광 장치를 구비하고 있고,
조광 장치는, [A01] 내지 [A31] 중 어느 1항에 기재된 조광 장치로 이루어지는 화상 표시 장치.
[C04] 적어도 제2 기판의 주연부는 프레임에 고정되어 있는 [C01] 내지 [C03] 중 어느 1항에 기재된 표시 장치.
[C05] 조광 장치를 통과하는 광은, 조광 장치에 의해 원하는 색으로 착색되는 [C01] 내지 [C04] 중 어느 1항에 기재된 표시 장치.
[C06] 조광 장치에 의해 착색되는 색은 가변인 [C05]에 기재된 표시 장치.
[C07] 조광 장치에 의해 착색되는 색은 고정인 [C05]에 기재된 표시 장치.
[D01] 《조광 장치의 제조 방법》
제1 기판 위에, 제1 전극, 조광층, 제2 전극을 형성하고, 제1 기판의 주연부에 봉지 부재를 마련한 후,
수분 보유 부재를 적어도 제2 전극 상에 배치하고, 수분 보유 부재로부터 연장하는 수분 보유 부재 연장부를 봉지 부재 상에 배치하고,
수분 보유 부재 및 수분 보유 부재 연장부 위에 제2 기판을 배치하는, 각 공정을 갖는 조광 장치의 제조 방법.
10: 프레임
10': 코받침
11: 프론트부
11': 림부
12: 경첩
13: 안경다리부
14: 안경귀걸이부
15: 배선(신호선이나 전원선 등)
16: 헤드폰부
16': 헤드폰부용 배선
17: 카메라
18: 제어 장치(제어 회로, 제어 수단)
19: 부착 부재
20: 관찰자
21: 눈동자
100, 200, 300, 400, 500: 화상 표시 장치
110, 210: 화상 형성 장치
111: 유기 EL 표시 장치
211, 211A, 211B: 광원
212: 주사 수단
113A, 113B, 213: 렌즈계
114: 조리개
115, 215: 케이스
120, 320, 520: 광학 장치
121, 321: 도광판
122, 322: 도광판의 제1 면
123, 323: 도광판의 제2 면
324, 325: 도광판의 일부분
130: 제1 편향 수단(제1 회절 격자 부재)
140: 제2 편향 수단(제2 회절 격자 부재, 허상 형성 영역)
330: 제1 편향 수단
340: 제2 편향 수단(허상 형성 영역)
151: 광학 부재(홀로그램 렌즈)
530A, 530B: 반투과 미러
601: 광원
602: 도광 부재
603, 605: 편광 빔 스플리터
604: 액정 표시 장치
606: 1/4파장판
607: 반사판
611: 화상 형성 장치
612: 도광 부재
613: 반투과 미러
614: 반사판
621: 화상 형성 장치
622: 프리즘
623, 624: 프리즘면
625: 볼록 렌즈
700, 700A: 조광 장치
710: 조광층
711: 제1 기판
712: 제2 기판
713: 제1 기판의 주연부에 형성된 볼록부
714: 무기 재료막
720: 조광층(일렉트로크로믹 재료층)
721: 환원 착색층(WO3층)
722: 전해질층(Ta2O5층)
723: 산화 착색층(IrySn1 - yO층)
731: 제1 전극
732: 제2 전극
733, 734, 735, 736, 751: 봉지 부재
733: 제1 보조 전극
733': 제1 분기 보조 전극
734: 제2 보조 전극
734': 제2 분기 보조 전극
737, 738: 접착제
741: 수분 보유 부재
742: 조광 장치 중앙부에 있어서의 수분 보유 부재(의 영역)
743: 수분 보유 부재 연장부
744: 수분 보유 부재와 동일한 재료로 이루어지는 층
761, 763: 제1 봉지 부재
762: 제2 봉지 부재
801: 환경 조도 측정 센서
802: 투과광 조도 측정 센서
811, 812: 차광 부재
900: 창틀
901: 창유리
10': 코받침
11: 프론트부
11': 림부
12: 경첩
13: 안경다리부
14: 안경귀걸이부
15: 배선(신호선이나 전원선 등)
16: 헤드폰부
16': 헤드폰부용 배선
17: 카메라
18: 제어 장치(제어 회로, 제어 수단)
19: 부착 부재
20: 관찰자
21: 눈동자
100, 200, 300, 400, 500: 화상 표시 장치
110, 210: 화상 형성 장치
111: 유기 EL 표시 장치
211, 211A, 211B: 광원
212: 주사 수단
113A, 113B, 213: 렌즈계
114: 조리개
115, 215: 케이스
120, 320, 520: 광학 장치
121, 321: 도광판
122, 322: 도광판의 제1 면
123, 323: 도광판의 제2 면
324, 325: 도광판의 일부분
130: 제1 편향 수단(제1 회절 격자 부재)
140: 제2 편향 수단(제2 회절 격자 부재, 허상 형성 영역)
330: 제1 편향 수단
340: 제2 편향 수단(허상 형성 영역)
151: 광학 부재(홀로그램 렌즈)
530A, 530B: 반투과 미러
601: 광원
602: 도광 부재
603, 605: 편광 빔 스플리터
604: 액정 표시 장치
606: 1/4파장판
607: 반사판
611: 화상 형성 장치
612: 도광 부재
613: 반투과 미러
614: 반사판
621: 화상 형성 장치
622: 프리즘
623, 624: 프리즘면
625: 볼록 렌즈
700, 700A: 조광 장치
710: 조광층
711: 제1 기판
712: 제2 기판
713: 제1 기판의 주연부에 형성된 볼록부
714: 무기 재료막
720: 조광층(일렉트로크로믹 재료층)
721: 환원 착색층(WO3층)
722: 전해질층(Ta2O5층)
723: 산화 착색층(IrySn1 - yO층)
731: 제1 전극
732: 제2 전극
733, 734, 735, 736, 751: 봉지 부재
733: 제1 보조 전극
733': 제1 분기 보조 전극
734: 제2 보조 전극
734': 제2 분기 보조 전극
737, 738: 접착제
741: 수분 보유 부재
742: 조광 장치 중앙부에 있어서의 수분 보유 부재(의 영역)
743: 수분 보유 부재 연장부
744: 수분 보유 부재와 동일한 재료로 이루어지는 층
761, 763: 제1 봉지 부재
762: 제2 봉지 부재
801: 환경 조도 측정 센서
802: 투과광 조도 측정 센서
811, 812: 차광 부재
900: 창틀
901: 창유리
Claims (15)
- 제1 기판,
제1 기판과 대향하여 배치되며, 외광이 입광하는 제2 기판, 및
제1 기판과 제2 기판 사이에 마련된 발광 적층체를 구비하고 있고,
발광 적층체는, 제1 기판측으로부터, 제1 전극, 조광층 및 제2 전극이 적층되어 이루어지고,
조광층은 환원 착색층, 전해질층 및 산화 착색층의 적층 구조를 가지며,
환원 착색층을 구성하는 화합물에 있어서 환원 반응에 기여하는 금속의 원자수를 [Re], 산화 착색층을 구성하는 화합물에 있어서 산화 반응에 기여하는 금속의 원자수를 [Ox]로 했을 때, [Re]/[Ox]의 값은 미리 정해진 범위 내에 있고,
1≤[Re]/[Ox]≤6.5를 만족하는, 조광 장치. - 삭제
- 제1항에 있어서,
환원 착색층은 WO3으로 이루어지고, 전해질층은 Ta2O5로 이루어지고, 산화 착색층은 이리듐 원자를 포함하는, 조광 장치. - 제1항에 있어서,
환원 착색층의 두께를 TRe, 산화 착색층의 두께를 TOx로 했을 때, TRe/TOx의 값은 미리 정해진 범위 내에 있는, 조광 장치. - 제4항에 있어서,
1.0≤TRe/TOx≤4.5를 만족하는, 조광 장치. - 제4항에 있어서,
환원 착색층의 체적 상대 밀도를 LDRe, 산화 착색층의 체적 상대 밀도를 LDOx, (환원 반응에 기여하는 금속의 원자량)/(환원 착색층을 구성하는 화합물의 원자량)을 αRe, (산화 반응에 기여하는 금속의 원자량)/(산화 착색층을 구성하는 화합물의 원자량)을 αOx로 했을 때,
(TRe×LDRe×αRe)/(TOx×LDOx×αOx)의 값은 미리 정해진 범위 내에 있는, 조광 장치. - 제6항에 있어서,
1.0≤(TRe×LDRe×αRe)/(TOx×LDOx×αOx)≤4.6을 만족하는, 조광 장치. - 제4항에 있어서,
환원 착색층은 WO3으로 이루어지고, 전해질층은 Ta2O5로 이루어지고, 산화 착색층은 이리듐 원자를 포함하는, 조광 장치. - 제1항 또는 제4항에 있어서,
적어도 제2 전극과 제2 기판 사이에는 수분 보유 부재가 배치되어 있는, 조광 장치. - 제9항에 있어서,
수분 보유 부재의 단부면(端面, end surface)은 외부에 노출되어 있는, 조광 장치. - 제1항 또는 제4항에 있어서,
제1 기판 및 제2 기판은 플라스틱 재료로 이루어지는, 조광 장치. - 화상 형성 장치,
화상 형성 장치로부터 출사된 광에 기초하여 허상이 형성되는 허상 형성 영역을 갖는 광학 장치, 및
적어도 허상 형성 영역에 대향하여 배치되며, 외부로부터 입사하는 외광의 광량을 조정하는 조광 장치를 구비하고 있고,
조광 장치는,
제1 기판,
제1 기판과 대향하여 배치되며, 외광이 입광하는 제2 기판, 및
제1 기판과 제2 기판 사이에 마련된 발광 적층체를 구비하고 있고,
발광 적층체는, 제1 기판측으로부터, 제1 전극, 조광층 및 제2 전극이 적층되어 이루어지고,
조광층은 환원 착색층, 전해질층 및 산화 착색층의 적층 구조를 가지며,
환원 착색층을 구성하는 화합물에 있어서 환원 반응에 기여하는 금속의 원자수를 [Re], 산화 착색층을 구성하는 화합물에 있어서 산화 반응에 기여하는 금속의 원자수를 [Ox]로 했을 때, [Re]/[Ox]의 값은 미리 정해진 범위 내에 있고,
1≤[Re]/[Ox]≤6.5를 만족하는, 화상 표시 장치. - 제12항에 있어서,
환원 착색층의 두께를 TRe, 산화 착색층의 두께를 TOx로 했을 때, TRe/TOx의 값은 미리 정해진 범위 내에 있는, 화상 표시 장치. - 관찰자의 두부(頭部)에 장착되는 프레임, 및
프레임에 부착된 화상 표시 장치를 구비한 표시 장치로서,
화상 표시 장치는,
화상 형성 장치,
화상 형성 장치로부터 출사된 광에 기초하여 허상이 형성되는 허상 형성 영역을 갖는 광학 장치, 및
적어도 허상 형성 영역에 대향하여 배치되며, 외부로부터 입사하는 외광의 광량을 조정하는 조광 장치를 구비하고 있고,
조광 장치는,
제1 기판,
제1 기판과 대향하여 배치되며, 외광이 입광하는 제2 기판, 및
제1 기판과 제2 기판 사이에 마련된 발광 적층체를 구비하고 있고,
발광 적층체는, 제1 기판측으로부터, 제1 전극, 조광층 및 제2 전극이 적층되어 이루어지고,
조광층은 환원 착색층, 전해질층 및 산화 착색층의 적층 구조를 가지며,
환원 착색층을 구성하는 화합물에 있어서 환원 반응에 기여하는 금속의 원자수를 [Re], 산화 착색층을 구성하는 화합물에 있어서 산화 반응에 기여하는 금속의 원자수를 [Ox]로 했을 때, [Re]/[Ox]의 값은 미리 정해진 범위 내에 있고,
1≤[Re]/[Ox]≤6.5를 만족하는, 표시 장치. - 제14항에 있어서,
환원 착색층의 두께를 TRe, 산화 착색층의 두께를 TOx로 했을 때, TRe/TOx의 값은 미리 정해진 범위 내에 있는, 표시 장치.
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