KR20200073337A - 표시모듈 및 이를 포함하는 헤드 마운트 표시장치 - Google Patents

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KR20200073337A
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Abstract

표시모듈은 복수의 발광소자들 및 상기 복수의 발광소자들을 밀봉하는 밀봉부재를 포함한다. 상기 밀부재는 투명한 물질을 포함하는 베이스부 및 커버층을 포함한다. 상기 커버층은 상기 베이스부의 일면에 접촉하고, 각각이 제1 깊이로 음각된 복수의 제1 패턴들 및 각각이 상기 제1 깊이와 다른 제2 깊이로 음각된 복수의 제2 패턴들을 포함한다.

Description

표시모듈 및 이를 포함하는 헤드 마운트 표시장치{DISPLAY MODLUE AND HEAD MOUNTED DISPLAY DEVICE HAVING THE SAME}
본 발명은 표시모듈 및 이를 포함하는 표시장치에 관한 것으로, 구체적으로 사용자의 머리에 착용되는 헤드 마운트 표시장치에 관한 것 것이다.
헤드 마운트 표시장치는 머리에 착용하는 표시장치로, 증강 현실(augmented reality) 또는 가상 현실(Virtual reality) 구현을 위해 사용될 수 있다. 증강 현실을 구현하기 위한 헤드 마운트 표시장치는 반투명의 디스플레이를 통해 가상의 그래픽 영상을 제공할 수 있다. 이 경우, 사용자는 가상의 그래픽 영상과 실제의 사물을 동시에 시인할 수 있다. 가상 현실 구현하기 위한 헤드 마운트 표시장치는 사용자의 눈으로 가상의 그래픽 영상을 제공한다. 사용자는 가상의 콘텐츠를 통해 가상의 현실을 체험할 수 있다.
스크린 도어 이펙트(Screen-door effect, SDE)는 사용자가 표시장치로부터 시인하는 노이즈 패턴의 일종으로 픽스드 패턴 노이즈(Fixed-pattern noise)라고도 한다. 스크린 도어 이펙트(Screen-door effect, SDE)는 화소 내에서 발광소자의 중심부와 주변부의 밝기차에 의해서 발생하는 것으로, 스크린 도어 이펙트(Screen-door effect, SDE)에 의해 화소들 간의 경계부가 사용자에게 시인되는 경우, 표시품질이 저하되게 된다.
헤드 마운트 표시장치의 경우 일반적인 평판형 표시장치에 비해서 사용자에게 더 넓은 범위의 시야를 제공하기 때문에, 헤드 마운트 표시장치에서 스크린 도어 이펙트(Screen-door effect, SDE)에 따른 표시품질의 저하가 더 크게 발생한다.
본 발명의 목적은 스크린 도어 이펙트(Screen-door effect, SDE)가 감소된 표시장치 및 헤드 마운트 표시장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시모듈은 복수의 발광소자들 및 상기 복수의 발광소자들을 밀봉하는 밀봉부재를 포함할 수 있다. 상기 밀부재는 투명한 물질을 포함하는 베이스부 및 커버층을 포함할 수 있다. 상기 커버층은 상기 베이스부의 일면에 접촉하고, 각각이 제1 깊이로 음각된 복수의 제1 패턴들 및 각각이 상기 제1 깊이와 다른 제2 깊이로 음각된 복수의 제2 패턴들을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 커버층은 이산화규소를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 복수의 제1 패턴들과 상기 복수의 제2 패턴들은 서로 교번하게 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 베이스부의 두께는 100μm 이상 300μm 이하이며, 상기 커버층의 두께는 500nm 이상 600nm 이하이고, 상기 제1 깊이 및 상기 제2 깊이 각각은 100nm 이상 200nm 이하일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 제2 깊이는 상기 제1 깊이보다 크고, 상기 제2 깊이와 상기 제1 깊이의 차이는 70nm 이상 90nm 이하일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 커버층은 각각이 상기 제1 깊이 및 상기 제2 깊이와 다른 제3 깊이로 음각된 복수의 제3 패턴들을 포함하고, 상기 제3 깊이는 100nm 이상 200nm 이하일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 제1 깊이, 상기 제2 깊이, 및 상기 제3 깊이 중 가장 큰 값을 갖는 깊이와 가장 작은 값을 갖는 깊이의 차는 70nm 이상 90nm 이하일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 복수의 제1 패턴들, 상기 복수의 제2 패턴들, 및 상기 복수의 제3 패턴들은 서로 교번하게 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 복수의 제2 패턴들 각각은 상기 복수의 제1 패턴들 중 어느 하나 및 상기 복수의 제3 패턴들 중 어느 하나 사이에 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 커버층에서 상기 복수의 제1 패턴들 및 상기 복수의 제2 패턴들 중 적어도 어느 하나를 정의하는 내측면이 상기 베이스부와 이루는 각도는 60도 이상 85도 이하일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시모듈은 복수의 발광소자들 및 밀봉부재를 포함할 수 있다. 상기 밀봉부재는 상기 복수의 발광소자들을 밀봉하고, 투명한 물질을 포함하는 베이스부 및 상기 베이스부의 일면에 배치되는 커버층을 포함할 수 있다.
상기 커버층은 상기 베이스부의 상기 일면에 접촉하는 베이스층, 각각이 상기 베이스층에서 제1 길이만큼 돌출되며, 각각이 제1 간격으로 이격된 복수의 제1 패턴들, 각각이 상기 복수의 제1 패턴들 중 대응하는 제1 패턴의 일측에서 제2 길이만큼 돌출되는 복수의 제2 패턴들, 및 각각이 상기 복수의 제1 패턴들 중 대응하는 제1 패턴의 타측에서 상기 제2 길이만큼 돌출되는 복수의 제3 패턴들을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 복수의 제2 패턴들 각각은 상기 복수의 제3 패턴들 중 대응하는 제3 패턴과 제2 간격으로 이격될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 커버층은 이산화규소를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 베이스부의 두께는 100μm 이상 300μm 이하이며, 상기 베이스층의 두께는 250nm 이상 400nm 이하이고, 상기 제1 길이는 70nm 이상 90nm 이하이며, 상기 제2 길이는 10nm 이상 130nm 이하일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 복수의 제1 패턴들 각각의 측면 또는 상기 복수의 제2 패턴들 각각의 측면이 상기 베이스층과 이루는 각도는 60도 이상 85도 이하일 수 있다.
본 발명의 일 실시예 따른 헤드 마운트 표시장치는 복수의 발광소자들 및 상기 발광소자들을 밀봉하는 밀봉부재를 포함하는 표시모듈, 상기 표시모듈을 수용하고, 상기 표시모듈의 적어도 일부분을 사용자에게 노출시키는 개구부가 정의되는 바디부, 및 상기 바디부에 연결되고, 상기 바디부를 상기 사용자의 머리 부분에 고정하기 위한 스트랩부를 포함할 수 있다.
상기 밀봉부재는 투명한 물질을 포함하는 베이스부 및 커버층을 포함할 수 있다. 상기 커버층은 상기 베이스부의 일면에 접촉하고, 각각이 제1 깊이로 음각된 복수의 제1 패턴들 및 각각이 상기 제1 깊이와 다른 제2 깊이로 음각된 복수의 제2 패턴들을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 스크린 도어 이펙트(Screen-door effect, SDE)가 줄어드는 표시장치 및 헤드 마운트 표시장치를 제공할 수 있다.
이에 따라, 표시품질 및 시인성이 향상된 표시장치 및 헤드 마운트 표시장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 표시장치를 착용한 사용자를 예시적으로 도시한 것이다.
도 3은 도 1에 도시된 표시장치의 바디부, 쿠션부, 및 표시모듈들을 예시적으로 도시한 것이다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시모듈들의 평면 중 일부를 예시적으로 도시한 것이다.
도 4b는 도 4a의 I-I`를 따라 절단한 단면 중 일부를 예시적으로 도시한 것이다.
도 5는 도 4에 도시된 AA영역을 확대하여 도시한 것이다.
도 6a 및 도 6b는 커버층에 형성된 음각패턴의 깊이에 따른 화소영역의 휘도 변화를 예시적으로 도시한 것이다.
도 7 및 도 8 각각은 도 5의 AA영역의 변형실시예를 예시적으로 도시한 것이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시모듈들의 평면 중 일부를 예시적으로 도시한 것이다.
도 10 및 도 11 각각은 도 4a의 I-I`를 따라 절단한 단면 중 일부를 예시적으로 도시한 것이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명한다.
도면들에 있어서, 구성요소들의 비율 및 치수는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. "및/또는"은 연관된 구성들이 정의할 수 있는 하나 이상의 조합을 모두 포함한다.
"포함하다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치(HMD)의 사시도이다. 도 2는 도 1에 도시된 표시장치(HMD)를 착용한 사용자(US)를 예시적으로 도시한 것이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 표시장치(HMD)는 사용자(US)의 머리에 착용 가능한 헤드 마운트 표시장치일 수 있다. 표시장치(HMD)는 사용자(US)의 주변 시야를 차단한 상태에서 사용자(US)에게 영상을 제공할 수 있다. 주변 시야가 차단되기 때문에, 표시장치(HMD)를 착용한 사용자(US)는 가상 현실로의 몰입이 더 용이할 수 있다.
표시장치(HMD)는 바디부(100), 스트랩부(200), 쿠션부(300), 및 표시모듈들(DM-L, DM-R, 도 3 참조)을 포함할 수 있다.
바디부(100)는 사용자(US)의 눈에 대응되는 부분일 수 있다. 바디부(100)는 영상을 표시하는 표시모듈(DM-L, DM-R), 가속도 센서(SS1), 근접센서(SS2), 및 조작모듈(CM) 등을 수용할 수 있다.
가속도 센서(SS1)는 사용자(US)의 움직임을 감지하고, 표시모듈들(DM-L, DM-R)은 이에 대응하여 변화하는 이미지를 사용자에게 제공할 수 있다. 따라서, 사용자(US)는 실제의 현실과 같은 가상 현실을 체험할 수 있다.
근접센서(SS2)는 사용자의 착용여부를 판단하기 위한 것으로, 사용자(US)의 신체부위 중 일부분이 인접하는지 여부 또는 사용자(US)의 신체부위 중 일부분에 의해 표시장치(HMD)에 압력이 인가되는지 여부를 감지할 수 있다.
조작모듈(CM)은 음량이나 화면의 밝기 등을 조절하기 위한 부분으로, 물리적 버튼으로 제공되거나 터치 스크린의 형태로 제공될 수 있다.
스트랩부(200)는 바디부(100)와 결합될 수 있다. 사용자(US)는 스트랩부(200)를 이용하여 바디부(100)를 머리에 고정시킬 수 있다.
스트랩부(200)는 메인 스트랩(210) 및 서브 스트랩(220)을 포함할 수 있다.
메인 스트랩(210)은 사용자(US)의 머리의 둘레를 따라 착용될 수 있다. 메인 스트랩(210)은 바디부(100)가 사용자(US)의 머리에 밀착될 수 있도록 할 수 있다. 서브 스트랩(220)은 사용자(US)의 머리 윗부분을 따라 바디부(100)와 메인 스트랩(210)을 연결할 수 있다. 서브 스트랩(220)은 바디부(100)가 흘러내리는 것을 방지할 수 있다. 또한, 서브 스트랩(220)은 바디부(100)의 하중을 분산시켜서, 사용자(US)에게 향상된 착용감을 제공할 수 있다.
표시장치(HMD)가 사용자(US)에게 고정될 수 있다면, 바디부(100) 및 스트랩부(200)는 도 1 및 도 2 에 도시된 형태가 아닌 다양한 형태로 변형될 수 있다. 또한, 본 발명의 또 다른 일 실시예에서, 표시장치(HMD)는 헬멧 형태 또는 안경 형태 등을 가질 수 있다.
쿠션부(300)는 바디부(100)의 일 면에 배치될 수 있다. 상기 일 면은 사용자(US)가 표시장치(HMD)를 사용시 사용자(US)와 마주하는 면일 수 있다. 쿠션부(300)는 형상의 변형이 자유로운 물질을 포함할 수 있다. 쿠션부(300)는 고분자 수지를 포함할 수 있다. 예를 들어, 쿠션부(300)는 폴리우레탄(polyurethane), 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리프로필렌(polypropylene), 또는 폴리에틸렌(polyethylene)을 포함하거나, 고무액, 우레탄 계열 물질, 또는 아크릴 계열 물질을 발포 성형한 스폰지를 포함할 수 있다. 다만, 쿠션부(300)를 구성하는 물질이 상기 예에 제한되는 것은 아니다.
쿠션부(300)는 표시장치(HMD)의 착용감을 향상시킬 수 있다. 쿠션부(300)는 바디부(100)로부터 탈착 또는 부착될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서 쿠션부(300)는 생략될 수도 있다.
도 3은 도 1에 도시된 표시장치(HMD)의 바디부(100), 쿠션부(300), 및 표시모듈들(DM-L, DM-R)을 예시적으로 도시한 것이다.
도 3을 참조하면, 표시모듈들(DM-L, DM-R)은 좌안 표시모듈(DM-L) 및 우안 표시모듈(DM-R)을 포함할 수 있다. 도 3에서는 표시장치(HMD)가 2 개의 표시모듈들(DM-L, DM-R)을 포함한 것을 예시적으로 도시하였으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 본 발명의 다른 실시예예서, 표시장치(HMD)는 하나의 표시모듈만을 포함할 수도 있다. 즉, 좌안 표시모듈(DM-L)과 우안 표시모듈(DM-R)이 일체로 제공될 수 있다.
표시모듈들(DM-L, DM-R)은 표시영역을 통해 이미지를 제공하며, 표시영역은 제1 방향축(DR1)과 제2 방향축(DR2)이 정의하는 면과 평행할 수 있다. 표시영역의 법선 방향, 즉 표시모듈들(DM-L, DM-R) 각각의 두께 방향은 제3 방향축(DR3)이 지시할 수 있다.
바디부(100)의 일 영역에는 두 개의 개구부들(OP-L, OP-R)이 정의될 수 있다. 개구부들(OP-L, OP-R)은 좌안 개구부(OP-L) 및 우안 개구부(OP-R)를 포함할 수 있다. 사용자(US, 도 2 참조)는 좌안 개구부(OP-L)를 통해 좌안 표시모듈(DM-L)에서 제공되는 영상을 시청하고, 우안 개구부(OP-R)를 통해 우안 표시모듈(DM-R)에서 제공되는 영상을 시청할 수 있다.
좌안 표시모듈(DM-L) 및 우안 표시모듈(DM-R)이 사용자(US)의 좌측 눈 및 우측 눈 각각에 독립적인 영상정보를 제공하므로, 사용자(US)는 표시모듈들(DM-L, DM-R)이 제공하는 영상으로부터 공간감을 느낄 수 있다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시모듈들(DM-L, DM-R)의 평면 중 일부를 예시적으로 도시한 것이다. 도 4b는 도 4a의 I-I`를 따라 절단한 단면 중 일부를 예시적으로 도시한 것이다. 도 5는 도 4b에 도시된 AA영역을 확대하여 도시한 것이다. 도 6a 및 도 6b는 커버층에 형성된 음각패턴의 깊이에 따른 화소영역(AR)의 휘도 변화를 예시적으로 도시한 것이다.
도 4b를 참조하면, 표시모듈들(DM-L, DM-R) 각각은 평탄층(PL), 복수의 발광소자들(LD1, LD2, LD3), 화소정의막(PDL), 및 밀봉부재(ECP)를 포함할 수 있다.
평탄층(PL)은 유기물 또는 무기물을 포함할 수 있다.
복수의 발광소자들(LD1, LD2, LD3)은 평탄층(PL) 상에 배치될 수 있다. 발광소자들(LD1, LD2, LD3)은 서로 다른 색을 가지는 광들을 방출할 수 있다.
제1 발광소자(LD1)는 적색광을 방출할 수 있다. 제1 발광소자(LD1)는 애노드(ADE), 정공제어영역(HTR), 제1 발광층(EML1), 전자제어영역(ETR), 및 캐소드(CTD)를 포함할 수 있다.
제1 발광층(EML1)이 적색광을 방출하는 경우, 예를 들어, PBD:Eu(DBM)3(Phen)(tris(dibenzoylmethanato)phenanthoroline europium) 또는 퍼릴렌(Perylene)을 포함하는 형광물질을 포함할 수 있다. 제1 발광층(EML1)에 포함되는 도펀트는 예를 들어, PIQIr(acac)(bis(1-phenylisoquinoline)acetylacetonate iridium), PQIr(acac)(bis(1-phenylquinoline)acetylacetonate iridium), PQIr(tris(1-phenylquinoline)iridium) 및 PtOEP(octaethylporphyrin platinum)과 같은 금속 착화합물(metal complex) 또는 유기 금속 착체(organometallic complex)에서 선택될 수 있다.
제2 발광소자(LD2)는 녹색광을 방출할 수 있다. 제2 발광소자(LD2)는 애노드(ADE), 정공제어영역(HTR), 제2 발광층(EML2), 전자제어영역(ETR), 및 캐소드(CTD)를 포함할 수 있다.
제2 발광층(EML2)이 녹색광을 방출하는 경우, 예를 들어, Alq3(tris(8-hydroxyquinolino)aluminum)을 포함하는 형광물질을 포함할 수 있다. 제2 발광층(EML2)에 포함되는 도펀트는 예를 들어, Ir(ppy)3(fac-tris(2-phenylpyridine)iridium)와 같은 금속 착화합물(metal complex) 또는 유기 금속 착체(organometallic complex)에서 선택될 수 있다.
제3 발광소자(LD3)는 청색광을 방출할 수 있다. 제3 발광소자(LD3)는 애노드(ADE), 정공제어영역(HTR), 제3 발광층(EML3), 전자제어영역(ETR), 및 캐소드(CTD)를 포함할 수 있다.
제3 발광층(EML3)이 청색광 방출하는 경우, 예를 들어, 스피로-DPVBi(spiro-DPVBi), 스피로-6P(spiro-6P), DSB(distyryl-benzene), DSA(distyryl-arylene), PFO(Polyfluorene)계 고분자 및 PPV(poly(p-phenylene vinylene)계 고분자로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 포함하는 형광물질을 포함할 수 있다. 제3 발광층(EML3)에 포함되는 도펀트는 예를 들어, (4,6-F2ppy)2Irpic와 같은 금속 착화합물(metal complex) 또는 유기 금속 착체(organometallic complex)에서 선택될 수 있다.
도 4b에서는 발광소자들(LD1, LD2, LD3) 각각이 유기발광소자(OLED)인 것을 예시적으로 도시하였으나, 이에 제한되지 않는다. 본 발명의 다른 실시예에서, 발광소자들 각각은 마이크로 LED일 수 있다.
밀봉부재(ECP)는 발광소자들(LD1, LD2, LD3)을 밀봉하여, 발광소자들(LD1, LD2, LD3)을 외부의 산소 또는 수분으로부터 보호한다.
밀봉부재(ECP)는 베이스부(BS) 및 커버층(CL)을 포함할 수 있다. 베이스부(BS)의 두께(WD-BS)는 100μm 이상 300μm 이하이며, 커버층(CL)의 두께(WD-CL)는 500nm 이상 600nm 이하일 수 있다.
베이스부(BS)는 투명한 물질을 포함하여, 발광소자들(LD1, LD2, LD3)이 방출하는 광을 투과시킬 수 있다. 상기 투명한 물질은 유리일 수 있다.
커버층(CL)은 베이스부(BS)의 일면 상에 배치될 수 있다. 커버층(CL)은 이산화규소를 포함할 수 있다.
커버층(CL)은 베이스부(BS)를 투과한 광을 회절시키기 위한 패턴들(PT-G, PG-B)을 포함할 수 있다.
패턴들(PT-G, PG-B)은 음각패턴들(PT-G) 및 양각패턴들(PT-B)을 포함할 수 있다. 커버층(CL)의 일면에 음각패턴들(PT-G)이 새겨짐에 따라 상대적으로 돌출되는 부분들이 양각패턴들(PT-B)로 정의될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 음각패턴들(PT-G)은 포토 마스크(예를들어, 슬릿 마스크 또는 하프-톤 마스크)에 의해 형성될 수 있다.
도 5를 참조하면, 음각패턴들(PT-G)은 복수의 제1 음각패턴들(PT-G1) 및 복수의 제2 음각패턴들(PT-G2)을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 음각패턴들(PT-G) 중 어느 하나의 음각패턴의 중심 및 상기 어느 하나의 음각패턴과 인접한 다른 하나의 음각패턴의 중심 사이의 거리는 약 3μm 이상 12μm 이하 일 수 있다.제1 음각패턴들(PT-G1) 각각은 제1 깊이(DH1)로 음각되고, 제2 음각패턴들(PT-G2) 각각은 제1 깊이(DH1)와 다른 제2 깊이(DH2)로 음각될 수 있다.
제1 음각패턴(PT-G1) 및 제2 음각패턴(PT-G2)은 서로 인접하게 배치될 수 있다. 즉, 서로 다른 깊이를 가지는 음각패턴들(PT-G)이 서로 교번하게 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 제1 깊이(DH1) 및 제2 깊이(DH2) 각각은 100nm 이상 200nm 이하일 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 제2 깊이(DH2)는 제1 깊이(DH1)보다 크며, 제2 깊이(DH2)와 제1 깊이(DH1)의 차이는 70nm 이상 90nm 이하일 수 있다.
발광소자들(LD1, LD2, LD3)에서 방출되는 광의 회절은 음각패턴들(PT-G)의 깊이에 의해 결정되므로, 제1 깊이(DH1)를 가지는 제1 음각패턴들(PT-G1)에 의해 광이 회절되는 정도는 제2 깊이(DH2)를 가지는 제2 음각패턴들(PT-G2)에 의해 광이 회절되는 정도와 다르다.
도 6b를 참조하면, 화소영역(AR)은 발광소자들(LD1, LD2, LD3) 중 어느 하나에 대응하는 영역이다. 화소영역(AR)은 발광층들(EML1, EML2, EML3) 중 어느 하나와 중첩하는 중심영역(AR-C) 및 중심영역(AR-C)에 인접하는 주변영역(AR-E)을 포함할 수 있다.
도 6a를 참조하면, 제1 그래프(GPH-C)는 음각패턴(PH-G)의 깊이변화에 따른 중심영역(AR-C)의 휘도변화에 대응하는 그래프이고, 제2 그래프(GPH-E)는 음각패턴(PH-G)의 깊이변화에 따른 주변영역(AR-E)의 휘도변화에 대응하는 그래프이다.
도 6a 및 도 6b를 참조하면, 음각패턴(PH-G)의 깊이가 a일 때 중심영역(AR-C)의 휘도는 주변영역(AR-E)의 휘도보다 높다. 음각패턴(PH-G)의 깊이가 a보다 큰 b일 때 중심영역(AR-C)의 휘도는 주변영역(AR-E)의 휘도와 같다. 음각패턴(PH-G)의 깊이가 b보다 큰 c일 때 중심영역(AR-C)의 휘도는 주변영역(AR-E)의 휘도보다 낮다. 음각패턴(PH-G)의 깊이가 c보다 큰 d일 때 중심영역(AR-C)의 휘도는 주변영역(AR-E)의 휘도와 같다. 깊이가 d보다 큰 e일 때 중심영역(AR-C)의 휘도는 주변영역(AR-E)의 휘도보다 높다.
이와 같은 중심영역(AR-C)과 주변영역(AR-E)의 휘도 변화는 음각패턴(PH-G)의 깊이에 따라서 광이 회절되는 정도가 달라지기 때문에 발생한다. 따라서, 음각패턴(PH-G)의 깊이는 중심영역(AR-C)과 주변영역(AR-E)의 휘도차를 기초로 결정될 수 있다. 예를들어, 음각패턴(PH-G)의 깊이는 중심영역(AR-C)의 휘도와 주변영역(AR-E)의 휘도가 같아지는 값인 b 또는 d(도 6a 참조)로 결정될 수 있다.
음각패턴(PH-G)을 형성하는 실제 공정에서 음각패턴(PH-G)의 깊이가 b 또는 d로 균일하게 형성되도록 하는 것은 어려우며, 실제적으로는 깊이가 a 또는 e일 때와 같이 중심영역(AR-C)과 주변영역(AR-E)의 휘도가 차이나게 된다. 따라서, 중심영역(AR-C)과 주변영역(AR-E) 간의 휘도차이를 상쇄하기 위해, 커버층(CL)의 일면에 도 4b 및 도 5에 도시된 것과 같이 서로 다른 깊이를 가지는 음각패턴들(PH-G)이 복수개 형성될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 음각패턴(PH-G)에서 서로 다른 깊이를 가지는 패턴들 간의 깊이 차이는 b와 d의 차이와 동일 또는 유사하도록 형성될 수 있다. 이 때, b와 d의 차이는 70nm 이상 90nm 이하일 수 있다. 이는 중심영역(AR-C)과 주변영역(AR-E)의 휘도차이를 효과적으로 상쇄할 수 있는 수치범위로 통상적인 공정오차를 벗어나는 수치범이다.
이하에서, 도 5에 도시된 구조를 양각패턴들(PT-B)을 중심으로 설명한다.
커버층(CL)은 베이스층(BL) 및 양각패턴들(PT-B)을 포함할 수 있다. 베이스층(BL)은 베이스부(BS)와 접촉할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 베이스층(BL)의 두께는 250nm 이상 400nm 이하일 수 있다.
양각패턴들(PT-B)은 제1 양각패턴들(PT-B1), 제2 양각패턴들(PT-B2), 및 제3 양각패턴들(PT-B3)을 포함할 수 있다.
제1 양각패턴들(PT-B1)은 베이스층(BL)에서 제1 길이(LL1)만큼 돌출될 수 있다. 제1 양각패턴들(PT-B1)은 서로 제1 간격(DT1)만큼 이격될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 제1 길이(LL1)는 70nm 이상 90nm 이하일 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 제1 간격(DT1)은 약 1.5μm 이상 7.5μm 이하 일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 제1 양각패턴들(PT-B1) 각각의 너비(WD1, 이하 제1 너비)는 약 4μm 이상 20μm 이하 일 수 있다.
제2 양각패턴들(PT-B2) 각각은 대응하는 제1 양각패턴(PT-B1)의 제1 측에서 제2 길이(LL2)만큼 돌출될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 제2 길이(LL2)는 10nm 이상 130nm 이하일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 제2 양각패턴들(PT-B2) 각각의 너비(WD2, 이하 제2 너비)는 약 1μm 이상 6μm 이하 일 수 있다.
제3 양각패턴들(PT-B3) 각각은 대응하는 제1 양각패턴(PT-B1)의 제2 측에서 제2 길이(LL2)만큼 돌출될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 제2 길이(LL2)는 제1 깊이(DH1)와 같은 값을 가지고, 제1 길이(LL1)와 제2 길이(LL2)의 합은 제2 깊이(DH2)와 같은 값을 가진다.
제2 양각패턴들(PT-G2) 각각은 대응하는 제3 양각패턴(PT-G3)과 제2 간격(DT2)만큼 이격될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 제2 간격(DT2)은 약 1.5μm 이상 7.5μm 이하 일 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 제1 간격(DT1)과 제2 간격(DT2)은 실질적으로 동일할 수 있다.
도 7 및 도 8 각각은 도 5의 AA영역의 변형실시예를 예시적으로 도시한 것이다.
도 7의 AA-1영역을 참조하면, 음각패턴들(PT-G0)은 제1 음각패턴들(PT-G1), 제2 음각패턴들(PT-G2), 및 제3 음각패턴들(PT-G3)을 포함할 수 있다.
제1 음각패턴들(PT-G1) 각각은 제1 깊이(DH1)로 음각되고, 제2 음각패턴들(PT-G2) 각각은 제1 깊이(DH1)와 다른 제2 깊이(DH2)로 음각되며, 제3 음각패턴들(PT-G3) 각각은 제1 깊이(DH1) 및 제2 깊이(DH2)와 다른 제3 깊이(DH3)으로 음각될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 제1 깊이(DH1), 제2 깊이(DH2), 및 제3 깊이(DH3) 각각은 100nm 이상 200nm 이하일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 제3 깊이(DH3)는 제1 깊이(DH1)보다 크며, 제2 깊이(DH2)는 제3 깊이(DH3) 보다 클 수 있다. 이 때, 제1 깊이(DH1)와 제2 깊이(DH2)의 차이는 70nm 이상 90nm 이하일 수 있다.
제1 음각패턴(PT-G1), 제2 음각패턴(PT-G2), 및 제3 음각패턴(PT-G3)은 서로 인접하게 배치될 수 있다. 즉, 서로 다른 깊이를 가지는 음각패턴들(PT-G0)이 서로 교번하게 배치될 수 있다.
도 8을 참조하면, 음각패턴들(PT-G10)은 제1 음각패턴들(PT-G11) 및 제2 음각패턴들(PT-G12)을 포함할 수 있다.
커버층(CL)에서 제1 음각패턴들(PT-G11) 및 제2 음각패턴들(PT-G12) 각각을 정의하는 내측면(SF)이 베이스층(BL) 또는 베이스부(BS)와 이루는 각도(
Figure pat00001
)는 60도 이상 85도 이하 일 수 있다.
그 외, 도 8에 대한 설명은 도 5에 대한 설명과 실질적으로 동일한바 생략한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시모듈들(DM-R1, DM-L1)의 평면 중 일부를 예시적으로 도시한 것이다.
도 9를 참조하면, 표시모듈들(DM-R1, DM-L1)의 음각패턴들(PT-G)은 제2 방향(DR2)과 소정의 각도(
Figure pat00002
)를 이루도록 나열될 수 있다. 상기 소정의 각도(
Figure pat00003
)는 약 5도 이상 50도 이하 일 수 있다.
도 10 및 도 11 각각은 도 4a의 I-I`를 따라 절단한 단면 중 일부를 예시적으로 도시한 것이다.
도 10을 참조하면, 발광소자들(LD1, LD2, LD3)은 밀봉부재(ECP-1)에 의해 밀봉될 수 있다. 밀봉부재(ECP-1)는 박막봉지층(TFE) 및 커버층(CL-1)을 포함할 수 있다.
박막봉지층(TFE)은 발광소자들(LD1, LD2, LD3)에 접촉하여, 이들을 커버할 수 있다.
박막봉지층(TFE)은 제1 무기층(CVD1), 유기층(MN), 및 제2 무기층(CVD2)을 포함할 수 있다. 도 10에서는 봉지층(TFE)이 2개의 무기층과 1개의 유기층을 포함하는 것을 예시적으로 도시하였으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 봉지층(TFE)은 3개의 무기층과 2개의 유기층을 포함할 수도 있고, 이 경우, 무기층과 유기층은 번갈아가며 적층된 구조를 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 패턴들(PT-B, PT-G)이 정의된 커버층(CL-1)은 박막봉지층(TFE) 상에 직접 배치될 수 있다.
그 외, 도 10에 도시된 커버층(CL-1)에 대한 설명은 앞에서 설명한 커버층(CL)에 대한 설명과 실질적으로 동일하다.
도 11을 참조하면, 발광소자들(LD1, LD2, LD3)은 박막봉지층(TFE-1)에 의해 밀봉될 수 있다.
박막봉지층(TFE-1)은 제1 무기층(CVD1), 유기층(MN), 및 제2 무기층(CVD2-1)을 포함할 수 있다.
제2 무기층(CVD2-1)에는 패턴들(PT-B, PT-G)이 정의될 수 있다.
제2 무기층(CVD2-1)의 패턴들(PT-B, PT-G)의 역할은 도 4a 내지 도 10에서 설명한 패턴들(PT-B, PT-G)의 역할과 실질적으로 동일하다.
실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 또한 본 발명에 개시된 실시 예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니고, 하기의 특허 청구의 범위 및 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
HMD: 표시장치 100: 바디부
200: 스트랩부 300: 쿠션부
DM-L, DM-R: 표시모듈 ECP: 밀봉부재
LD1, LD2, LD3: 발광소자

Claims (20)

  1. 복수의 발광소자들; 및
    상기 복수의 발광소자들을 밀봉하는 밀봉부재를 포함하며,
    상기 밀봉부재는,
    투명한 물질을 포함하는 베이스부; 및
    상기 베이스부의 일면에 접촉하고, 각각이 제1 깊이로 음각된 복수의 제1 패턴들 및 각각이 상기 제1 깊이와 다른 제2 깊이로 음각된 복수의 제2 패턴들을 포함하는 커버층을 포함하는 표시모듈.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 커버층은 이산화규소를 포함하는 표시모듈.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 복수의 제1 패턴들과 상기 복수의 제2 패턴들은 서로 교번하게 배치되는 표시모듈.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 베이스부의 두께는 100μm 이상 300μm 이하이며,
    상기 커버층의 두께는 500nm 이상 600nm 이하이고,
    상기 제1 깊이 및 상기 제2 깊이 각각은 100nm 이상 200nm 이하인 표시모듈.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 제2 깊이는 상기 제1 깊이보다 크고,
    상기 제2 깊이와 상기 제1 깊이의 차이는 70nm 이상 90nm 이하인 표시모듈.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 제2 깊이와 상기 제1 깊이의 차이는 상기 복수의 발광소자들 중 적어도 어느 하나에 대응되는 화소영역의 중심영역과 주변영역의 휘도차를 기초로 결정되는 표시모듈.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 커버층은 각각이 상기 제1 깊이 및 상기 제2 깊이와 다른 제3 깊이로 음각된 복수의 제3 패턴들을 더 포함하고,
    상기 제3 깊이는 100nm 이상 200nm 이하인 표시모듈.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 제1 깊이, 상기 제2 깊이, 및 상기 제3 깊이 중 가장 큰 값을 갖는 깊이와 가장 작은 값을 갖는 깊이의 차는 70nm 이상 90nm 이하인 표시모듈.
  9. 제7 항에 있어서,
    상기 복수의 제1 패턴들, 상기 복수의 제2 패턴들, 및 상기 복수의 제3 패턴들은 서로 교번하게 배치되는 표시모듈.
  10. 제7 항에 있어서,
    상기 복수의 제2 패턴들 각각은 상기 복수의 제1 패턴들 중 어느 하나 및 상기 복수의 제3 패턴들 중 어느 하나 사이에 배치되는 표시모듈.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 커버층에서 상기 복수의 제1 패턴들 및 상기 복수의 제2 패턴들 중 적어도 어느 하나를 정의하는 내측면이 상기 베이스부와 이루는 각도는 60도 이상 85도 이하인 표시모듈.
  12. 복수의 발광소자들; 및
    상기 복수의 발광소자들을 밀봉하고, 투명한 물질을 포함하는 베이스부 및 상기 베이스부의 일면에 배치되는 커버층을 포함하는 밀봉부재를 포함하며,
    상기 커버층은,
    상기 베이스부의 상기 일면에 접촉하는 베이스층;
    각각이 상기 베이스층에서 제1 길이만큼 돌출되며, 각각이 제1 간격으로 이격된 복수의 제1 패턴들;
    각각이 상기 복수의 제1 패턴들 중 대응하는 제1 패턴의 일측에서 제2 길이만큼 돌출되는 복수의 제2 패턴들; 및
    각각이 상기 복수의 제1 패턴들 중 대응하는 제1 패턴의 타측에서 상기 제2 길이만큼 돌출되는 복수의 제3 패턴들을 포함하는 표시모듈.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 복수의 제2 패턴들 각각은 상기 복수의 제3 패턴들 중 대응하는 제3 패턴과 제2 간격으로 이격된 표시모듈.
  14. 제12 항에 있어서,
    상기 베이스부의 두께는 100μm 이상 300μm 이하이며,
    상기 베이스층의 두께는 250nm 이상 400nm 이하이고,
    상기 제1 길이는 70nm 이상 90nm 이하이며,
    상기 제2 길이는 10nm 이상 130nm 이하인 표시모듈.
  15. 제12 항에 있어서,
    상기 복수의 제1 패턴들 각각의 측면 또는 상기 복수의 제2 패턴들 각각의 측면이 상기 베이스층과 이루는 각도는 60도 이상 85도 이하인 표시모듈.
  16. 복수의 발광소자들 및 상기 발광소자들을 밀봉하는 밀봉부재를 포함하는 표시모듈;
    상기 표시모듈을 수용하고, 상기 표시모듈의 적어도 일부분을 사용자에게 노출시키는 개구부가 정의되는 바디부; 및
    상기 바디부에 연결되고, 상기 바디부를 상기 사용자의 머리 부분에 고정하기 위한 스트랩부를 포함하고,
    상기 밀봉부재는,
    투명한 물질을 포함하는 베이스부; 및
    상기 베이스부의 일면에 접촉하고, 각각이 제1 깊이로 음각된 복수의 제1 패턴들 및 각각이 상기 제1 깊이와 다른 제2 깊이로 음각된 복수의 제2 패턴들을 포함하는 커버층을 포함하는 헤드 마운트 표시장치.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 커버층은 이산화규소를 포함하고,
    상기 복수의 제1 패턴들과 상기 복수의 제2 패턴들은 서로 교번하게 배치되는 헤드 마운트 표시장치.
  18. 제16 항에 있어서,
    상기 베이스부의 두께는 100μm 이상 300μm 이하이며,
    상기 커버층의 두께는 500nm 이상 600nm 이하이고,
    상기 제1 깊이 및 상기 제2 깊이 각각은 100nm 이상 200nm 이하인 헤드 마운트 표시장치.
  19. 제16 항에 있어서,
    상기 제2 깊이는 상기 제1 깊이보다 크고,
    상기 제2 깊이와 상기 제1 깊이의 차이는 70nm 이상 90nm 이하인 헤드 마운트 표시장치.
  20. 제16 항에 있어서,
    상기 커버층은 각각이 상기 제1 깊이 및 상기 제2 깊이와 다른 제3 깊이로 음각된 복수의 제3 패턴들을 포함하고,
    상기 제3 깊이는 상기 제1 깊이보다 크고, 상기 제2 깊이보다 작은 헤드 마운트 표시장치.
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