KR102662217B1

KR102662217B1 - 표시패널 및 표시장치

Info

Publication number: KR102662217B1
Application number: KR1020180171127A
Authority: KR
Inventors: 김동연; 박주성; 이용구
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2018-12-27
Filing date: 2018-12-27
Publication date: 2024-05-02
Also published as: KR20200081040A

Abstract

본 발명의 실시예들은 홀로그램 표시패널 및 홀로그램 표시장치에 관한 것으로서, 본 발명의 실시예들에 따른 표시패널 및 표시장치는 제1 광학시트 및 제2 광학시트를 포함하여 우수한 휘도를 가진다.

Description

표시패널 및 표시장치 {DISPLAY PANEL AND DISPLAY DEVICE}

본 발명은 표시패널 및 표시장치에 관한 것이다.

최근 3차원 (3D; Three Dimension) 영상과 영상 재생 기술에 대한 연구들이 활발히 이루어지고 있다. 3차원 입체 영상을 재생하기 위한 방법으로는, 안경방식(stereoscopy), 무안경 방식(Auto-stereoscopy), 체적형 방식(Volumetric), 홀로그래피(holography) 및 집적영상(Integral imaging) 등의 방법들이 있다.

홀로그래피 방식은, 레이저를 이용한 홀로그램 관측시 특수 안경을 장착하지 않고도 실물과 가장 유사하게 입체감을 느낄 수 있으며, 관측자가 피로감 없이 입체 영상을 느낄 수 있다는 장점이 있다.

홀로그래피 방식은 물체에서 반사된 빛(물체파)과 간섭성이 있는 빛(기준파)을 간섭시켜 얻어지는 간섭신호를 기록하고, 이를 재생하는 원리를 이용한다. 종래의 아날로그 방식의 홀로그래피는, 간섭신호를 필름에 기록한 후, 상기 필름에 기준파를 조사해 필름에 기록된 간섭신호를 재생하여 홀로그램을 형성한다.

최근에는 홀로그램의 저장, 전송 및 영상처리를 컴퓨터에 의해 수행하는, 컴퓨터 생성 홀로그램(CGH: Computer Generated Hologram)이 개발되었다. 컴퓨터 생성 홀로그램은 컴퓨터를 이용해 직접 홀로그램에 저장되는 간섭무늬를 만드는 것으로, 간섭 무늬 이미지를 컴퓨터로 계산하여 생성한 후, 공간 광 변조기(SLM, Spatial Light Modulator)에 전송하고, 이 SLM에 참조광을 조사하여 홀로그램을 복원/재생한다.

공간 광 변조기(SLM)는, 조사되는 기준광으로부터 홀로그램을 복원/재생하기 위하여 조사되는 기준광의 진폭이나 위상을 변조하기 위한 광학부재가 포함된다. 상기 광학부재로는, 전계에 의한 배열 변화가 가능한 액정층이 사용될 수 있다. 그러나, 액정층을 이용한 공간 광 변조기(SLM)의 경우에는, 액정층에 포함된 액정을 구동하기 위한 트랜지스터 및 전기배선 등에 의해 빛이 투과할 수 없는 영역이 존재하는 비개구부를 포함하고 있어, 상기 비개구부를 제외한 개구부를 통해서만 광이 전달되어 휘도가 저하되는 문제가 있다.

본 발명의 실시예들의 목적은, 2인 시청이 가능한 입체영상을 표시할 수 있는 배리어 패널, 표시패널 및 표시장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 표시패널은, 개구부와 비개구부를 포함하는 공간 광 변조 패널, 광원부, 제1 광학시트 및 제2 광학시트를 포함할 수 있다.

광원부는 레이저 광원을 포함하고, 공간 광 변조 패널을 향해 제1 평면파를 방출할 수 있다.

제1 광학시트는 공간 광 변조 패널과 대향되어 위치하고, 광원부와 공간 광 변조 패널 사이에 위치할 수 있다.

제1 광학시트는 복수의 제1 렌즈로 구성된 제1 렌즈 어레이를 포함할 수 있다.

제1 렌즈는 임의의 점으로 광을 집중시키는 집광 렌즈일 수 있다.

제2 광학시트는 제1 광학 시트와 공간 광 변조 패널 사이에 위치할 수 있다.

제2 광학시트는 복수의 제2 렌즈로 구성된 제2 렌즈 어레이를 포함할 수 있다.

제2 렌즈는 제2 렌즈에 입사한 광을 제2 평면파로 변환하는 렌즈일 수 있다.

제2 렌즈는 제1 렌즈가 집광한 광을 제2 평면파로 변환하는 콜리메이션 렌즈일 수 있다.

제2 평면파의 조사영역은 공간 광 변조 패널의 개구부에 대응될 수 있다.

제1 평면파와 제2 평면파는 서로 대응되는 위상을 가질 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따른 표시장치는, 표시패널 및 표시패널을 구동하는 구동회로를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따르면, 제1 광학시트 및 제2 광학시트를 포함하여 휘도가 향상된 홀로그램 표시패널 및 이를 포함하는 홀로그램 표시장치를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 표시패널을 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 광원부가 공간 광 변조 패널(SLM)을 향해 제1 평면파를 방출하는 것을 설명하는 도면이다.
도 3은 광원부에서 방출된 광이 본 발명의 표시패널의 각 구성요소를 통과하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 제1 광학시트와 제2 광학시트를 포함하지 않은 비교예의 표시패널에 대한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예들에 따른 표시패널에 있어서, 제1 광학시트와 제2 광학시트의 위치를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은, 본 발명의 실시예들에 따른 표시패널에 있어서, 제1 광학시트와 제2 광학시트의 위치를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예들에 따른 표시패널에 있어서, 광원부에서 방출된 빛의 진행경로를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 비교예에 따른 표시패널에 있어서, 광원부(LSP)에서 방출된 빛의 진행경로를 나타낸 도면이다.
도 9는, 도 7 및 도 8의 감지기에서 측정한 빛의 세기를 나타내는 자료이다.
도 10은, 도 7 및 도 8의 감지기에서 촬영된 빛을 나타내는 도면이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

또한, 본 발명의 실시예들을 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 명세서 상에서 언급된 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예들에서의 구성 요소들을 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.

또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 다른 구성 요소가 "개재"되거나, 각 구성 요소가 다른 구성 요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.

또한, 본 발명의 실시예들에서의 구성 요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위하여 사용하는 것일 뿐이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성 요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성 요소일 수도 있다.

또한, 본 발명의 실시예들에서의 특징들(구성들)이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 또는 분리 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예는 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시 가능할 수도 있다.

이하에서는, 본 발명의 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 표시패널을 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 표시패널은, 공간 광 변조 패널(SLM), 광원부(LS), 제1 광학시트(OS1), 제2 광학시트(OS2)를 포함할 수 있다.

공간 광 변조 패널(SLM)은 개구부(OP)와 비개구부(NOP)를 포함할 수 있다. 비개구부(NOP)는, 트랜지스터, 캐패시터, 배선 등 공간 광 변조 패널에 포함되는 전기회로 요소에 의하여 광이 투과될 수 없는 영역을 의미한다. 개구부(OP)는 광이 투과될 수 있는 영역을 의미하며, 진폭 및/또는 위상이 변조된 광을 출사할 수 있다.

공간 광 변조 패널(SLM)은 진폭 변조용 광 변조기 및 위상 변조용 광 변조기를 포함할 수 있다. 공간 광 변조 패널(SLM)을 박형화하기 위하여, 공간 광 변조 패널(SLM)은 액정층을 포함하는 투과형 액정표시 패널일 수 있다.

진폭 변조용 광 변조기는, 대향 배치된 두 개의 투명 기판 사이에 액정층이 위치하는 액정표시패널일 수 있다. 액정표시패널은 수평 전계 방식인 IPS(In Plane Switching) 모드일 수 있으나, 수직 전계 방식 또는 프린지 필드를 이용하는 다른 수평 전계 방식일 수도 있다.

진폭 변조용 광 변조기는 컴퓨터 혹은 비디오 처리 장치로부터 간섭 무늬 패턴 데이터를 입력받아 간섭 무늬를 표시할 수 있다. 진폭 변조용 광 변조기를 구성하는 액정표시패널은, 액정층을 구동하기 위한 박막 트랜지스터, 화소 전극 및 공통 전극 등이 형성되고, 상기 구성요소들은 비개구부를 구성할 수 있다.

진폭 변조용 광 변조기는, 예를 들면 IPS 모드를 갖는 진폭 변조용 액정층을 포함할 수 있다. 또한, 컬러를 구현하기 위한 컬러 필터를 포함할 수 있다.

위상 변조용 광 변조기는, 대향 배치된 두 개의 투명 기판 사이에 액정층이 위치하는 액정표시패널일 수 있다. 액정표시패널은 ECB 모드(Electrically controlled birefringence) 액정층을 포함할 수 있다. 위상 변조용 광 변조기는 컴퓨터 혹은 비디오 처리 장치로부터 간섭 무늬 패턴 데이터를 입력받아 간섭 무늬를 표시한다. 위상 변조용 광 변조기를 구성하는 액정표시패널은, 액정층을 구동하기 위한 박막 트랜지스터, 화소 전극 및 공통 전극 등이 형성되고, 상기 구성요소들은 비개구부를 구성할 수 있다.

위상 변조용 광 변조기는 빛의 위상을 변조하는 기능을 담당하며, 예를 들면, ECB 모드를 갖는 위상 변조용 액정층은 액정층을 통과하는 빛에 대하여 위상 변화를 0에서 2π까지 변조할 수 있도록 제어될 수 있다.

광 변조기(SLM)는 선 편광된 레이저 광을 이용하여 진폭 및 위상을 변조함으로써 입체 영상을 표현할 수 있다. 예를 들어, 노멀리 화이트(Normally White) 조건을 적용한 IPS 모드로 진폭 변조용 광 변조기를 구현할 경우, 진폭 변조용 광 변조기는 광 투과축이 서로 평행한 두 장의 편광 필름 사이에 배치할 수 있다.

다른 예로, 노멀리 블랙(Normally Black) 조건을 적용한 IPS 모드로 진폭 변조용 광 변조기를 구현할 경우, 진폭 변조용 광 변조기는 광 투과축이 서로 직교하는 두 장의 편광 필름 사이에 배치하는 것이 바람직하다.

광원부(LSP)는 레이저 광원(LS)을 포함할 수 있다. 홀로그래피에 있어서, 홀로그램을 복원 또는 재생하기 위해서는, 코히런트(Coherent)한 광을 사용해야 한다. 본 발명의 실시예들에 따른 표시패널은, 코히런트(Coherent)한 광을 이용하기 위하여, 레이저 광원을 사용할 수 있다.

광원부(LSP)는 공간 광 변조 패널(SLM)을 향해 제1 평면파(PW1)를 방출할 수 있다.

도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 광원부(LSP)가 공간 광 변조 패널(SLM)을 향해 제1 평면파(PW1)를 방출하는 것을 설명하는 도면이다.

도 2(A)에 도시한 것처럼, 광원부(LSP)는 평면파를 방출하는 레이저 광원(LS)을 포함할 수 있다. 또는, 구면파를 방출하는 레이저 광원(LS)을 포함하고, 상기 레이저 광원(LS)에서 방출된 구면파를 평면파로 변환하는 광학부재(OE)를 추가로 포함할 수 있다. 광학부재(OE)는, 예를 들면, 렌즈일 수 있다.

본 발명에서 평면파는, 코히런트한 광으로서, 공간 광 변조 패널과 평행하게 진행하는 광을 의미할 수 있다.

광원부(LSP)는, 레이저 광원(LS) 및 광섬유를 포함할 수 있다. 레이저 광원(LS)은, 적색 레이저 다이오드, 녹색 레이저 다이오드 및 청색 레이저 다이오드들을 포함하는 레이저 다이오드를 포함하거나, 적색, 녹색 및 청색 콜리메이티드 발광 다이오드들을 포함할 수 있다. 레이저 광원(LS)은 적색, 녹색 및 청색이 조합된 R,G,B 광원이거나, 상기 색상 외에 다른 색상들을 조합한 광원일 수 있다.

광원에서 출사된 광이 평면파로 출사되도록, 광원부(LSP)는 광 섬유를 포함할 수 있다. 레이저 다이오드들이 백 라이트 유닛의 일측면에 배치되고, 광 섬유가 레이저 다이오드에서 출사된 레이저 광이 확대 출사되도록 유도할 수 있다. 광 섬유는 광 변조기(SLM)의 전면에 대응하도록 배치될 수 있다.

레이저 광원(LS)에서 출사된 광은 선 편광될 수 있다. 레이저 광원(LS)의 편광 방향은 진폭 변조용 액정층의 초기 배열 방향과 평행한 방향으로 선 편광이 되도록 공간 광 변조 패널(SLM)을 향해 평행 직진하도록 출사될 수 있다.

제1 광학시트(OS1)는 복수의 제1 렌즈로 구성된 제1 렌즈 어레이(LA1)를 포함할 수 있다. 제1 렌즈 어레이(LA1)를 구성하는 복수의 제1 렌즈는 서로 이격되어 위치할 수도 있고, 소정의 굴절률을 가지는 물질에 형성된 패턴일 수도 있다.

제1 광학시트(OS1)는 공간 광 변조 패널(SLM)과 대향되어 위치할 수 있다.

제1 광학시트(OS1)가 공간 광 변조 패널(SLM)과 대향되어 위치한다는 것은, 예를 들어 공간 광 변조 패널(SLM)과 제1 광학시트(OS1)가 모두 판 형상일 경우, 광 변조 패널(SLM)의 면과 제1 광학시트(OS1)의 면이 서로 마주하도록 위치하는 것을 의미할 수 있다.

제1 광학시트(OS1)는 광원부(LSP)와 공간 광 변조 패널(SLM) 사이에 위치할 수 있다.

제1 광학시트(OS1)가 광원부(LSP)와 공간 광 변조 패널(SLM) 사이에 위치함으로서, 광원부(LSP)로부터 공간 광 변조 패널(SLM)을 향해 방출된 제1 평면파(PW1)가 제1 광학시트(OS1)를 통과할 수 있다.

제2 광학시트(OS2)는 복수의 제2 렌즈로 구성된 제2 렌즈 어레이(LA2)를 포함할 수 있다. 제2 렌즈 어레이(LA2)를 구성하는 복수의 제2 렌즈는 서로 이격되어 위치할 수도 있고, 소정의 굴절률을 가지는 물질에 형성된 패턴일 수도 있다.

제2 광학시트(OS2)는 제1 광학시트(OS1)와 공간 광 변조 패널(SLM) 사이에 위치할 수 있다. 따라서, 광원부(LSP)에서 공간 광 변조 패널(SLM)을 향해 방출된 제1 평면파(PW1)는, 제1 광학시트(OS1), 제2 광학시트(OS2) 및 공간 광 변조 패널(SLM)을 순차로 통과할 수 있다.

제2 광학시트(OS2)는, 공간 광 변조 패널(SLM)과 대향되어 위치할 수 있다.

제1 광학시트(OS1)의 제1 렌즈 어레이(LA1)를 구성하는 제1 렌즈는 임의의 점으로 광을 집중시키는 집광 렌즈이고, 제2 광학시트(OS2)의 제2 렌즈 어레이(LA2)를 구성하는 제2 렌즈는 제2 렌즈에 입사한 광을 제2 평면파로 변환하는 렌즈일 수 있다.

도 3은 광원부(LSP)에서 방출된 광이 본 발명의 표시패널의 각 구성요소를 통과하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.

도 3을 참조하면, 광원부(LSP)에서 방출된 제1 평면파(PW1)는 제1 광학시트(OS1)의 제1 렌즈 어레이(LA1)에 도달한다. 제1 렌즈 어레이(LA1)는 집광 렌즈인 제1 렌즈로 구성되므로, 제1 평면파(PW1)는 굴절되어 제2 광학시트(OS2)에 입사한다. 제2 광학시트(OS2)는, 입사한 광을 제2 평면파(PW2)로 변환하는 제2 렌즈로 구성되는 제2 렌즈 어레이(LA2)를 포함하므로, 제2 광학시트(OS2)에 입사한 광은 제2 평면파(PW2)로 변환된다.

제1 렌즈 어레이(LA1)와 제2 렌즈 어레이(LA2)는 공간 광 변조 패널(SLM)의 개구부(OP)과 비개구부(MOP)의 분포를 고려하여, 제2 평면파(PW2)의 조사영역이 공간 광 변조 패널의 개구부(OP)에 대응되도록 선택될 수 있다. 따라서, 광원부(LSP)에서 방출되는 제1 평면파(PW1)가 제1 광학시트(OS1) 및 제2 광학시트(OS2)에 의해 비개구부(NOP)을 향하지 않도록 굴절되므로, 본 발명의 표시패널은 우수한 휘도를 가질 수 있다.

도 4는 제1 광학시트(OS1)와 제2 광학시트(OS2)를 포함하지 않은 비교예의 표시패널에 대한 도면이다.

도 4를 참조하면, 광원부(LSP)에서 방출된 평면파가 공간 광 변조 패널(SLM)에 도달하나, 공간 광 변조 패널(SLM)의 개구부(OP) 뿐만 아니라 비개구부(NOP)에도 도달하는 것을 알 수 있다. 따라서, 비개구부(NOP)에 도달하는 빛은 표시패널 외부로 추출되지 않으므로, 공간 광 변조 패널(SLM)에 존재하는 비개구부(NOP)는 휘도 저하의 원인으로 작용한다.

그러나, 본 발명의 실시예들에 따른 표시패널은 제1 광학시트(OS1) 및 제2 광학시트(OS2)가 제1 평면파(PW1)가 비개구부(NOP)에 도달하는 것을 예방하므로, 우수한 휘도를 가질 수 있다.

도 3을 참조하면, 제2 광학시트(OS2)를 통과한 제2 평면파(PW2)의 조사영역은 공간 광 변조 패널(SLM)의 개구부(OP)에 대응될 수 있다. 본 발명에서, 제2 평면파(PW2)의 조사영역이 개구부(OP)에 대응된다는 것은, 제2 광학시트(OS2)에서 출사된 제2 평면파(PW2)의 조사영역이 개구부(OP)의 영역과 대응하는 것을 의미할 수도 있고, 제2 광학시트(OS2)에서 출사된 제2 평면파(PW2)가 개구QN(OP)에 도달하기 전에 통과하는 매질들을 통과한 이후의 조사영역이 개구부(OP) 영역에 대응된다는 것을 의미할 수도 있다. 또한, 조사영역이 개구부(OP) 영역에 대응된다는 것은, 조사영역의 면적과 개구부(OP) 영역의 면적이 서로 동일하다고 볼 수 있을 정도로 유사한 것을 의미할 수 있다.

제2 렌즈는 제1 렌즈가 집광한 광을 제2 평면파(PW2)로 변환하는 콜리메이션 렌즈일 수 있다.

도 3을 참조하면, 광원부(LSP)에서 방출된 제1 평면파(PW1)는, 집광 렌즈인 제1 렌즈로 구성되는 제1 렌즈 어레이(LA1)로 인해 굴절되어 제2 렌즈 어레이(LA2)에 입사하고, 제2 렌즈 어레이(LA2)는 입사된 광을 제2 평면파(PW2)로 변환하는 것을 알 수 있다. 제2 렌즈로 콜리메이션 렌즈를 사용할 경우, 도 3에 도시한 것처럼 제2 렌즈 어레이(LA2)가 집광렌즈인 제1 렌즈로 구성되는 제1 렌즈 어레이(LA1)를 통과한 빛을 평면파로 변환시킬 수 있다.

제1 평면파(PW1)와 제2 평면파(PW2)는 서로 대응되는 위상을 가질 수 있다. 따라서, 제1 평면파(PW1)의 위상을 변조하여 홀로그램을 재생하기 위한 공간 광 변조 패널(SLM)에 제2 평면파(PW2)가 입사할 경우, 제2 평면파(PW2)는 제1 평면파(PW1)와 위상이 동일하므로, 제2 평면파(PW2)가 공간 광 변조 패널(SLM)에 입사되면 제1 평면파(PW1)가 입사된 것과 동일한 홀로그램이 재생될 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따른 표시패널에 있어서, 제1 광학시트(OS1)와 제2 광학시트(OS2)의 위치는, 도 1에 도시한 것에 한정되지 않는다.

도 5는 본 발명의 실시예들에 따른 표시패널에 있어서, 제1 광학시트(OS1)와 제2 광학시트(OS2)의 위치를 설명하기 위한 도면이다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 표시패널에 있어서, 제1 광학시트(OS1)와 제2 광학시트(OS2)는, 도 1에 도시한 표시패널과 달리 공간 광 변조 패널(SLM) 측에 인접하여 배치되지 않고, 광원부(LSP)에 인접하여 배치될 수 있다. 제1 광학시트(OS1)와 제2 광학시트(OS2)가 도 5와 같이 배치될 경우, 제2 광학시트(OS2)와 공간 광 변조 패널(SLM) 사이에는 다른 광학 부재가 위치할 수 있을 것이다.

도 6은, 본 발명의 실시예들에 따른 표시패널에 있어서, 제1 광학시트(OS1)와 제2 광학시트(OS2)의 위치를 설명하기 위한 도면이다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 표시패널에 있어서, 제1 광학시트(OS1)는 광원부(LSP)에 인접하여 위치하고, 제2 광학시트(OS2)는 공간 광 변조 패널(SLM)에 인접하여 위치할 수 있다. 제1 광학시트(OS1)와 제2 광학시트(OS2)가 도 6과 같이 배치될 경우, 제1 광학시트(OS1)와 제2 광학시트(OS2) 사이에는 다른 광학 부재가 위치할 수 있을 것이다.

도 7은 본 발명의 실시예들에 따른 표시패널에 있어서, 광원부(LSP)에서 방출된 빛의 진행경로를 나타낸 도면이다.

도 7을 참조하면, 광원부(LSP)에서 방출된 빛이 제1 렌즈(L1) 및 제2 렌즈(L2)를 거쳐, 감지기(DET)에 도달하는 것을 알 수 있다. 감지기(DET)에서 감지된 빛의 세기는, 도 9 및 도 10에 도시하였다.

도 8은 본 발명의 비교예에 따른 표시패널에 있어서, 광원부(LSP)에서 방출된 빛의 진행경로를 나타낸 도면이다.

도 8에 도시한 표시패널은, 도 7에 도시한 표시패널과 달리 제1 광학시트(OS1)와 제2 광학시트(OS2)를 포함하지 않는다. 따라서, 도 8을 참조하면 광원부(LSP)에서 방출된 빛이 감지기(DET)에 그대로 도달하는 것을 알 수 있다. 감지기(DET)에서 감지된 빛의 세기는, 도 9 및 도 10에 도시하였다.

도 7 및 도 8에 도시한 시뮬레이션은, 하기 표 1과 같은 조건에서 진행하였다.

Beam divergence	±0.001°
Beam to Lens1	100um
Lens1 saggital plane	15um
Lens1 refractive index	1.5
Lens1 to Lens2	50um
Lens2 saggital plane	37um
Lens2 refractive index	1.5
Detector distance	600mm

도 8에 도시한 비교예는, 제1 렌즈(L1) 및 제2 렌즈(L2)를 사용하지 않았다는 점을 제외하고 실시예와 동일한 조건에서 시뮬레이션을 진행하였다.

도 9는, 도 7 및 도 8의 감지기에서 측정한 빛의 세기를 나타내는 자료이다.

도 9를 참조하면, 실시예(EX)의 경우, 비교예(CEX)보다 빛이 더 좁은 폭에 집중되어 도달하는 것을 알 수 있다. 실시예(EX)에 해당하는 그래프는, 비교예(CEX)에 해당하는 그래프보다 좁은 폭에 걸쳐 빛이 감지되고, 좁은 영역에서 더 높은 강도를 기록하고 있기 때문이다.

도 10은, 도 7 및 도 8의 감지기에서 촬영된 빛을 나타내는 도면이다. 도 10(A)는 실시예에 해당하며, 도 10(B)는 비교예에 해당한다.

도 10을 참조하면, 실시예에서는 비교예보다 더 좁은 범위에 빛이 감지되는 것을 알 수 있다. 따라서, 제1 광학시트(OS1)와 제2 광학시트(OS2)를 포함하는 실시예는, 비개구부에 빛이 도달하지 않도록 더 좁은 영역에 빛이 도달하게 하여 비개구부에 의한 휘도 저하를 예방할 수 있다.

다른 측면에서, 본 발명에 실시예들은 표시장치를 제공할 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따른 표시장치는, 표시패널 및 구동회로를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따른 표시장치에 있어서, 표시패널에 관한 사항은 앞서 설명한 본 발명의 실시예들에 따른 표시패널에 대해 설명한 것과 동일하므로, 생략하기로 한다.

구동회로는, 본 발명의 표시패널에 포함된 공간 광 변조 패널(SLM)과 광원부(LSP)를 구동할 수 있다.

예를 들면, 공간 광 변조 패널(SLM)은 전극 및 액정을 포함하는 액정층을 포함할 수 있다. 상기 예시에서, 구동회로는 전극에 전압이 인가되게 하여 액정층에 포함된 액정의 배열을 제어할 수 있으며, 액정의 배열을 달리하여 공간 광 변조 패널(SLM)에 입사된 광의 진폭 및/또는 위상을 변조하여 홀로그램을 재생할 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 또한, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

LS: 레이저 광원 LA1: 제1 렌즈 어레이
LA2: 제2 렌즈 어레이 OP: 개구부
NOP: 비개구부 LSP: 광원부
OS1: 제1 광학시트 OS2: 제2 광학시트
SLM: 공간 광 변조 패널 OE: 광학부재
PW1: 제1 평면파 PW2: 제2 평면파

Claims

개구부와 비개구부를 포함하는 공간 광 변조 패널;
레이저 광원을 포함하고, 상기 공간 광 변조 패널을 향해 제1 평면파를 방출하는 광원부;
복수의 제1 렌즈로 구성된 제1 렌즈 어레이를 포함하고, 상기 공간 광 변조 패널과 대향되어 위치하고, 상기 광원부와 상기 공간 광 변조 패널 사이에 위치하는 제1 광학시트; 및
복수의 제2 렌즈로 구성된 제2 렌즈 어레이를 포함하고, 상기 제1 광학 시트와 상기 공간 광 변조 패널 사이에 위치하는 제2 광학시트를 포함하고,
상기 제1 렌즈는 임의의 점으로 광을 집중시키는 집광 렌즈렌즈로, 상기 광원부를 향한 입사면이 볼록한 볼록 렌즈 형상이며,
상기 제2 렌즈는 상기 제2 렌즈에 입사한 광을 제2 평면파로 변환하는 렌즈로, 상기 광원부를 향한 입사면이 오목한 오목 렌즈 형상인 표시패널.
제 1항에 있어서,
상기 제2 평면파의 조사영역은 상기 공간 광 변조 패널의 상기 개구부에 대응되는 표시패널.
제 1항에 있어서,
상기 제1 평면파와 상기 제2 평면파는 서로 대응되는 위상을 가지는 표시패널.
제 1항에 있어서,
상기 제1 렌즈는 상기 공간 광 변조 패널을 향상 출사면이 평평한 볼록 렌즈 형상이고,
상기 제2 렌즈는 상기 공간 광 변조 패널을 향상 출사면이 평평한 오목 렌즈 형상인 표시패널.
표시패널; 및
상기 표시패널을 구동하는 구동회로를 포함하고,
상기 표시패널은,
개구부와 비개구부를 포함하는 공간 광 변조 패널;
레이저 광원을 포함하고, 상기 공간 광 변조 패널을 향해 제1 평면파를 방출하는 광원부;
복수의 제1 렌즈로 구성된 제1 렌즈 어레이를 포함하고, 상기 공간 광 변조 패널과 대향되어 위치하고, 상기 광원부와 상기 공간 광 변조 패널 사이에 위치하는 제1 광학시트; 및
복수의 제2 렌즈로 구성된 제2 렌즈 어레이를 포함하고, 상기 제1 광학 시트와 상기 공간 광 변조 패널 사이에 위치하는 제2 광학시트를 포함하고,
상기 제1 렌즈는 임의의 점으로 광을 집중시키는 집광 렌즈로, 상기 광원부를 향한 입사면이 볼록한 볼록 렌즈 형상이며,
상기 제2 렌즈는 상기 제2 렌즈에 입사한 광을 제2 평면파로 변환하는 렌즈로, 상기 광원부를 향한 입사면이 오목한 오목 렌즈 형상인 표시장치.
제 5항에 있어서,
상기 제1 렌즈는 상기 공간 광 변조 패널을 향상 출사면이 평평한 볼록 렌즈 형상이고,
상기 제2 렌즈는 상기 공간 광 변조 패널을 향상 출사면이 평평한 오목 렌즈 형상인 표시장치.